(57)【要約】【課題】車両の前突時の衝撃吸収性能を従来よりも向上させることが可能な車両構造を提供する。【解決手段】左右一対のフロントサイドメンバ３に設けられた前側取付け部９Ａおよび後側取付け部９Ｂ，９Ｂ’を介して一対のフロントサイドメンバ３に車幅方向両端部が取付けられたサスペンションメンバ４を備えており、後側取付け部９Ｂ，９Ｂ’は、前側取付け部９Ａよりも車幅方向内側に配置されている、車両構造Ａであって、各フロントサイドメンバ３のうち、前側取付け部９Ａの車両前方側近傍位置には、車両前方側から所定以上の荷重が入力した際に、各フロントサイドメンバ３の屈曲変形の起点となる剛性断点Ｒが設けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンルームの車幅方向両側に配設されて車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバと、
これら一対のフロントサイドメンバに設けられた前側取付け部および後側取付け部を介して前記一対のフロントサイドメンバに車幅方向両端部が取付けられたサスペンションメンバと、
を備えており、
前記後側取付け部は、前記前側取付け部よりも車幅方向内側に配置されている、車両構造であって、
前記各フロントサイドメンバのうち、前記前側取付け部の車両前方側近傍位置には、車両前方側から所定以上の荷重が入力した際に、前記各フロントサイドメンバの屈曲変形の起点となる剛性断点が設けられていることを特徴とする、車両構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両構造に関し、より詳しくは、車両の前突時における衝撃吸収性能を高めることが可能とされた車両構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両構造としては、特許文献１に記載されているように、車両前部のエンジンルームの車幅方向両側に、車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバを配設し、かつこれら一対のフロントサイドメンバに、サスペンションメンバの車幅方向の両端部を取り付けた構成がよく採用される。このような構成の車両構造においては、車両の前突が発生した際に、その衝突荷重を吸収緩和するための手段として、フロントサイドメンバに剛性断点を設定しておき、車両の前突時には、前記剛性断点を起点としてフロントサイドメンバを積極的に屈曲変形させる手段が採用されている。このような構成によれば、車両の前突時の衝突荷重をフロントサイドメンバの変形により吸収し、緩和することが可能である。
【０００３】
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地がある。
【０００４】
すなわち、左右一対のフロントサイドメンバにサスペンションメンバを取付ける場合、たとえば特許文献２に記載されているように、車両前後方向において互いに離間した前側取付け部と後側取付け部とが設けられ、かつこれら両者のうち、後側取付け部が前側取付け部よりも車幅方向内方側に位置する構成が採用される場合がある。このような構成は、車両の操安性などをよくする上で好ましいものの、車両の前突が発生した際の各フロントサイドメンバの荷重伝達性が悪化する。これは、サスペンションメンバの後側取付け部が前側取付け部よりも車幅方向内方側に位置していると、各フロントサイドメンバに荷重が入力した際に、フロントサイドメンバのうちの後側取付け部よりも車両前方側の領域が、後側取付け部の影響を受けて車幅方向内方側に曲がる現象を生じるからである。これでは、フロントサイドメンバを衝突荷重の吸収緩和に適した屈曲変形が生じるようにコントロールすることは難しくなり、車両の前突時において、優れた衝撃吸収機能が得られない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２５５８８３号公報
【特許文献２】特開２００５−１６２１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、車両の前突時の衝撃吸収性能を従来よりも向上させることが可能な車両構造を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
本発明により提供される車両構造は、エンジンルームの車幅方向両側に配設されて車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバと、これら一対のフロントサイドメンバに設けられた前側取付け部および後側取付け部を介して前記一対のフロントサイドメン
バに車幅方向両端部が取付けられたサスペンションメンバと、を備えており、前記後側取付け部は、前記前側取付け部よりも車幅方向内側に配置されている、車両構造であって、前記各フロントサイドメンバのうち、前記前側取付け部の車両前方側近傍位置には、車両前方側から所定以上の荷重が入力した際に、前記各フロントサイドメンバの屈曲変形の起点となる剛性断点が設けられていることを特徴としている。
【０００９】
このような構成によれば、フロントサイドメンバに対するサスペンションメンバの後側取付け部の中心が、前側取付け部の中心よりも車幅方向内側に配置されていることにより、車両の操安性などを高めるのに好ましいものにすることができることに加え、次のような効果がさらに得られる。
第１に、車両の前突が発生し、フロントサイドメンバに対してその車両前方側から衝突荷重が入力した場合、サスペンションメンバの前側取付け部が荷重に対する突っ張り部として機能することとなり、その車両前方側に位置する剛性断点を起点として、フロントサイドメンバを適切に、かつ安定的に屈曲変形させることが可能となる。特許文献２について述べた現象とは異なり、フロントサイドメンバの長い寸法領域が後側取付け部の影響を受けて車幅方向内方側に大きく変形するようなことはなく、剛性断点を起点するフロントサイドメンバの変形の態様、変形量などを適切にコントロールすることが可能となる。したがって、車両の前突時において、フロントサイドメンバの変形によって適切な衝撃吸収性能が得られることとなり、乗員保護性能をも高めることができる。
第２に、前記した作用は、別途新たな部材を設けるようなことなく実現することが可能である。したがって、重量の増大や製造コストの上昇なども適切に抑制することができる。
【００１０】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る車両構造の一例を示す要部側面図である。
【図２】図１の要部底面図およびその要部拡大図である。
【図３】図１の要部拡大側面断面図である。
【図４】図３のIV−IV断面図である。
【図５】（ａ）は、図３の要部断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のVb−Vb断面図である。
【図６】図１に示す車両構造のフロントサイドメンバの要部平面図である。
【図７】図２のVII−VII断面図である。
【図８】図１に示す車両構造の作用を示す要部概略底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１３】
図１および図２に示す車両構造Ａは、車両１の前部に設けられ、かつエンジンや変速機などから構成されたパワープラント２が内部に配されているエンジンルーム１０、左右一対のフロントサイドメンバ３、このフロントサイドメンバ３の後述する箇所に設けられた剛性断点Ｒ、およびロアアーム７を介して前輪１９を懸架するためのサスペンションメンバ４（サブフレームとも称される）を備えている。
【００１４】
一対のフロントサイドメンバ３は、エンジンルーム１０の車幅方向両側に位置して車両前後方向に延びた車体構成部材である。ただし、このフロントサイドメンバ３の長手方向途中部分は屈曲しており、図１に示すように、後下がり状の上下傾斜部３０が設けられている。また、図２および図６に示すように、フロントサイドメンバ３の前部側よりも後部
側を車幅方向内方に配置させるように底面視において傾斜した内入り傾斜部３３も設けられている。
【００１５】
サスペンションメンバ４は、ロアアーム７の基端部を回転可能に支持する部材であり、車両側面視において、フロントサイドメンバ３の上下傾斜部３０の下方に位置している。このサスペンションメンバ４およびフロントサイドメンバ３には、サスペンションメンバ４の車幅方向両端部の前部および後部をフロントサイドメンバ３に取付けるための前側取付け部９Ａおよび後側取付け部９Ｂ，９Ｂ’が設けられている。
【００１６】
図３および図４によく表れているように、前側取付け部９Ａは、サスペンションメンバ４の前部寄り領域の上面部に起立して設けられた前側ブラケット部４１の上部が、フロントサイドメンバ３に固定された支持部材３９にゴムブッシュ８１ａを介して連結された部位である。フロントサイドメンバ３内には、支持部材３９の取付け強度を高めるためのリインフォース３９ａが適宜設けられている。
【００１７】
図５によく表れているように、後側取付け部９Ｂは、上下傾斜部３０の下面側に溶接された台座部３８に、サスペンションメンバ４の後部が、ボルト９０を用いて締結された部位である。後側取付け部９Ｂ’は、サスペンションメンバ４の後部に固定されたステー４２が、上下傾斜部３０の台座部３８よりも下側の部分にボルト９１を用いて締結された部位である。
【００１８】
図２および図３において、ロアアーム７は、その先端部に前輪１９が支持され、前輪１９とサスペンションメンバ４との相対的な上下動を可能とするように、その基端部は、サスペンションメンバ４に対して回転可能に連結されている。より具体的には、ロアアーム７の基端部は、前部および後部に分岐しており、かつ前側回転支持部８Ａおよび後側回転支持部８Ｂを介してサスペンションメンバ４に取付けられている。前側回転支持部８Ａは、中心軸が略水平方向に延びる姿勢のゴムブッシュ８１を用いて構成されており、後側回転支持部８Ｂは、中心軸が上下高さ方向に延びる起立姿勢のゴムブッシュ８２を用いて構成されている。ゴムブッシュ８２、ステー４２、サスペンションメンバ４、および台座部３８は、ボルト９０を用いて共締めされている。
【００１９】
図２の要部拡大図によく表れているように、ロアアーム７の後側回転支持部８Ｂの中心Ｐ２は、前側回転支持部８Ａの中心Ｐ１よりも車幅方向内方側に適当な寸法Ｌ１だけオフセットされている。このような構成によれば、そうでない構成と比較して、操安性をよくすることが可能である。また、前記した中心Ｐ２は、フロントサイドメンバ３の直下に位置している。このため、たとえばフロントサイドメンバ３に車幅方向に突出した突出部材を設けた上で、この突出部材に後側回転支持部８Ｂを設けるといった必要はない。したがって、後側回転支持部８Ｂおよびその周辺部の建付け剛性を高め、操安性をより向上させることが可能である。好ましくは、中心Ｐ２は、フロントサイドメンバ３の車幅方向中心の直下に配置されるが、フロントサイドメンバ３の車幅方向中心ＣＬから位置ずれした配置であってもよい（図５（ｂ）を参照）。
前記した構成に対応し、後側取付け部９Ｂ，９Ｂ’は、前側取付け部９Ａよりも車幅方向内方側に適当な寸法Ｌ２だけオフセットされている。
【００２０】
図６によく表れているように、フロントサイドメンバ３の内入り傾斜部３３は、車両後方側に進むほど車幅方向内方側に位置するように底面視において傾斜した部位であり、この内入り傾斜部３３の前端および後端は、底面視における曲げ部３３ａ，３３ｂとなっている。本実施形態においては、それらのうち、前側の曲げ部３３ａの形成箇所が、剛性断点Ｒである。
前側の曲げ部３３ａは、フロントサイドメンバ３における形状の変化点の１つであり、
車両前方側から所定以上の荷重を受けた際には、この剛性断点Ｒが起点となり、フロントサイドメンバ３に屈曲変形を生じさせることが可能である。剛性断点Ｒは、前側取付け部９Ａの車両前方側近傍位置に設けられている。
【００２１】
フロントサイドメンバ３には、ビード形成領域３７、および車輪逃げ凹部３６も設けられている。ビード形成領域３７は、１または複数のビード３７ａが設けられていることによって、車両１の前突を生じた際に圧縮変形を生じ易い領域であり、フロントサイドメンバ３の前端部近傍に設けられている。車輪逃げ凹部３６は、前輪１９との干渉を回避するための部位であり、フロントサイドメンバ３の外面側に設けられている。剛性断点Ｒは、車輪逃げ凹部３６よりも車両後方側に位置している。このような構成によれば、後述するように、車両１の前突時において、フロントサイドメンバ３を衝撃吸収に適した状態に屈曲させる上で、好ましいものとなる。
【００２２】
図１および図３に示すように、エンジンルーム１０と車室１１とはダッシュパネル５によって区画されており、このダッシュパネル５の下部後端部には、フロアパネル１７（フロントフロアパネル）が接続されている。
フロントサイドメンバ３のうち、内入り傾斜部３３よりも車両後方側の後部領域３ａは、フロアパネル１７の下面側に位置しており、図７に示すように、たとえばフロアパネル１７の排気マフラ配置用などのトンネル部１７ａの両側に位置して車両前後方向に延びている。
符号１６は、トンネル部１７ａの基端部を補強する補強部材であり、符号１５は、ロッカを示している。
【００２３】
図２に示すように、フロントサイドメンバ３の後側取付け部９Ｂ，９Ｂ’付近とロッカ１５の前端部とは、トルクボックス１４を介して相互に連結されている。このことにより、車体の捩じり剛性が高められる他、後側取付け部９Ｂ，９Ｂ’付近の剛性を効果的に高め、サスペンションメンバ４の支持状態を安定させることができる。
【００２４】
次に、前記した車両構造Ａの作用について説明する。
【００２５】
まず、サスペンションメンバ４の後側取付け部９Ｂ，９Ｂ’は、前側取付け部９Ａよりも車幅方向内方側に位置しており、またフロントサイドメンバ３は、内入り傾斜部３３を有する屈曲状である。このため、車両１の前突が発生し、フロントサイドメンバ３に対してその車両前方側から衝突荷重Ｆが入力した場合、本来的には、フロントサイドメンバ３の前部領域の全体が、内入りした配置の後側取付け部９Ｂ，９Ｂ’に向かうように車幅方向内方側に変形し易くなる。これでは、フロントサイドメンバ３の変形による効率のよい衝撃吸収機能が得られない。
【００２６】
これに対し、本実施形態においては、サスペンションメンバ４の前側取付け部９Ａが、その車両前方側近傍に設けられた剛性断点Ｒを突っ張ることとなるため、剛性断点Ｒを起点としてフロントサイドメンバ３を的確に屈曲変形させることができる。図８には、車両１の前突時において、図面上側に位置する一方のフロントサイドメンバ３が屈曲変形した例が概略的または模式的に示されているが、このような変形により、優れた衝撃吸収性能が得られる。
【００２７】
フロントサイドメンバ３は、図６を参照して説明したように、剛性断点Ｒに加え、ビード形成領域３７、および車輪逃げ凹部３６が所定の配置で設けられているため、ビード形成領域３７の圧縮変形による衝撃吸収機能が得られる他、車輪逃げ凹部３６の形成箇所近傍は、矢印Ｎａに示すように、車幅方向内方側に変形するのに対し、剛性断点Ｒの近傍領域は、矢印Ｎｂに示すように、車幅方向外方側に変形する傾向を生じさせることが可能で
ある。このことにより、フロントサイドメンバ３の変形総量を大きくし、衝撃吸収機能を一層高めることが可能となる。また、フロントサイドメンバ３の変形の態様をコントロールし易くなる利点も得られる。
【００２８】
フロントサイドメンバ３は、内入り傾斜部３３が設けられた構成とされ、フロントサイドメンバ３の後部領域３ａは、前部領域よりも車幅方向中心寄りに配置されている。このため、図７に示すように、各フロントサイドメンバ３とフロアパネル１７のトンネル部１７ａとの相互間隔寸法Ｌｄを比較的小さくすることも可能である。同図において、仮想線で示す左右一対のフロントサイドメンバ３’は、本実施形態とは異なり、前記した内入り傾斜部３３が設けられることなく、相互間隔が比較的広いまま（前端部側の幅のまま）配置された場合である。これに対し、本実施形態によれば、各フロントサイドメンバ３の後部領域３ａをトンネル部１７ａに接近させた配置とし、トンネル部１７ａを適切に補強することが可能である。その結果、車両走行時におけるトンネル部１７ａの変形をフロントサイドメンバ３の存在によって適切に抑制し、たとえば車両旋回時のシートロール角を小さくしたり、上下高さ方向への挙動を抑制するといった作用が得られ、車両１の乗り心地をよくすることも可能である。
【００２９】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る車両構造の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。
【００３０】
上述の実施形態においては、フロントサイドメンバ３の内入り傾斜部３３の前端の曲げ部３３ａの形成箇所が、剛性断点Ｒとされているが、本発明でいう剛性断点Ｒは、このような曲げ部３３ａの形成箇所に限定されない。剛性断点は、車両前方から所定以上の荷重入力があった場合に、フロントサイドメンバ３の屈曲変形の起点となる構成であればよく、フロントサイドメンバ３にノッチや薄肉部などの脆弱部を設けることによって構成されていてもよい。また、フロントサイドメンバ３に他の部材を接合し、この部材の接合箇所と非接合箇所との境界部分である剛性の急変箇所を、剛性断点とすることもできる。剛性断点は、曲げ部の形成箇所ではなく、フロントサイドメンバ３のストレート部分に設けることも可能である。要は、剛性断点は、所定以上の荷重入力があった場合に、フロントサイドメンバの屈曲変形の起点となるように構成され、かつサスペンションメンバの前側取付け部の車両前方側近傍に設けられていればよい。
【００３１】
本発明でいう前側取付け部および後側取付け部の構成も、上述した実施形態とは異なる構成とすることが可能である。上述の実施形態では、後側取付け部が計２箇所（後側取付け部９Ｂ，９Ｂ’）設けられているが、後側取付け部を１箇所のみ設けた構成とすることもできる。
本発明は、エンジン自動車に限らず、ハイブリッド車や電気自動車にも適用することができる。本発明でいうエンジンルームは、エンジン（内燃機関）に代えて、または加えて、モータを収容するスペースも含む概念である。
【符号の説明】
【００３２】
Ａ  車両構造
Ｒ  剛性断点
１  車両
１０  エンジンルーム
３  フロントサイドメンバ
３３  内入り傾斜部（フロントサイドメンバの）
４  サスペンションメンバ
８Ａ  前側回転支持部
８Ｂ  後側回転支持部
９Ａ  前側取付け部
９Ｂ，９Ｂ’  後側取付け部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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