(57)【要約】【課題】キック部からさらに後方へ、より効率的に荷重を伝達できる車両前部構造を提供する。【解決手段】車両前部構造は、車室１０より前方位置において車両前後方向に延びるフロントサイドメンバ１４と、前記車室１０の床面を構成するフロアパネル２８と、前記フロントサイドメンバ１４の後部から後下がり方向に延びるキック部１６と、を備え、前記キック部１６は、上方に開口した略Ｕ字形の断面を有し、前記フロントサイドメンバ１４の後部から後下がり方向に延びる下側キック部材４０と、上方に開口した略Ｕ字形の断面を有し、前記下側キック部材４０の上に重なるように前記下側キック部材４０の溝内に配置される上側キック部材５０と、を備え、前記上側キック部材５０の底面５４の傾斜角度は、前記下側キック部材４０の底面４６の傾斜角度より車両平面に対して小さく、前記上側キック部材５０の底面５４の後部が前記フロアパネル２８の前部に接合される。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室より前方位置において車両前後方向に延びるフロントサイドメンバと、
前記車室の床面を構成するフロアパネルと、
前記フロントサイドメンバの後部から後下がり方向に延びるキック部と、
を備え、前記キック部は、
上方に開口した略Ｕ字形の断面を有し、前記フロントサイドメンバの後部から後下がり方向に延びる下側キック部材と、
上方に開口した略Ｕ字形の断面を有し、前記下側キック部材の上に重なるように前記下側キック部材の溝内に配置される上側キック部材と、
を備え、前記上側キック部材の底面の傾斜角度は、前記下側キック部材の底面の傾斜角度より車両平面に対して小さく、
前記上側キック部材の底面の後部が前記フロアパネルの前部に接合される
ことを特徴とする車両前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書では、車室より前方位置において車両前後方向に延びるフロントサイドメンバと、車室の床面を構成するフロアパネルと、フロントサイドメンバの後部から後下がり方向に延びるキック部と、を備えた車両前部構造を開示する。
【背景技術】
【０００２】
一般に車両の車室より前方には、車両前後方向に延びるフロントサイドメンバが設けられ、車室の下部には、車両前後方向に延びるフロアサイドメンバが設けられている。そして、フロントサイドメンバとフロアサイドメンバとの間には、キック部と呼ばれる部材が配されている。キック部は、フロントサイドメンバの後部から後下がり方向に延びる。
【０００３】
車両が前方衝突した際には、フロントサイドメンバに入力された衝突荷重を、キック部等を介して、車両後方に効率的に伝達して分散させることが望ましい。ここで、前方衝突した際の荷重は、キック部の前後方向寸法が大きく、キック部の傾斜角度が緩やかな（すなわち、水平に近く、衝突荷重の進行方向に近い）ほうが効率的に伝達される。しかし、キック部の前後方向寸法が大きくなると、その分、キック部の変形が生じやすくなる。
【０００４】
そこで、従来からフロントサイドメンバからキック部への荷重の伝達効率を向上させる技術が多数提案されている。例えば、特許文献１には、閉断面形状のサイドメンバフロントの側面と、上方に開口した略Ｕ字状の断面を有するキック部の側壁と、をスポット溶接により接合している。さらに、特許文献１では、キック部のＵ字状断面の内側にブラケットを配し、このブラケットを、サイドメンバフロントの底面およびキック部の底面それぞれにスポット溶接により接合している。かかる構成とすることで、サイドメンバフロントおよびキック部を側面だけで接合している場合に比べて、両者の結合部分の強度を向上でき、サイドメンバフロントからキック部への荷重伝達の効率を向上できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−５２４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１では、サイドメンバフロントからキック部への荷重伝達効率は向上できるが、キック部からさらに後方への荷重伝達については、十分に検討されておらず、改善の余地があった。そこで、本明細書では、キック部からさらに後方へ、より効率的に荷重を伝達できる車両前部構造を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書で開示する車両前部構造は、車室より前方位置において車両前後方向に延びるフロントサイドメンバと、前記車室の床面を構成するフロアパネルと、前記フロントサイドメンバの後部から後下がり方向に延びるキック部と、を備え、前記キック部は、上方に開口した略Ｕ字形の断面を有し、前記フロントサイドメンバの後部から後下がり方向に延びる下側キック部材と、上方に開口した略Ｕ字形の断面を有し、前記下側キック部材の上に重なるように前記下側キック部材の溝内に配置される上側キック部材と、を備え、前記上側キック部材の底面の傾斜角度は、前記下側キック部材の底面の傾斜角度より車両平面に対して小さく、前記上側キック部材の底面の後部が前記フロアパネルの前部に接合される、ことを特徴とする。
【０００８】
かかる構成とすることで、下側キック部材に伝達された荷重の一部が、上側キック部材にも分散して伝達される。さらに、上側キック部材の底面の後部は、前記フロアパネルの前部に接合されているため、上側キック部材に伝達された荷重は、さらに、フロアパネルに分散して伝達される。結果として、上記構成によれば、キック部からさらに後方に、荷重が効率的に伝達される。
【０００９】
この場合、前記フロアパネルの前部は、前上がりに湾曲しており、前記上側キック部材の底面の後端は、湾曲した前記フロアパネルの前部と滑らかに連なる方向に延びていてもよい。
【００１０】
かかる構成とすることで、荷重が、上側キック部材の底面後端から、フロアパネルの前部へ、より効果的に伝達される。
【００１１】
また、さらにフロアパネルの上面のうち前記キック部と対向する箇所には、下方に開口した略ハット状断面を有するフロアＲ／Ｆが接合されていてもよい。
【００１２】
かかる構成とすることで、衝突荷重が、キック部を介してフロアパネルに伝達されても、フロアパネルの変形が効果的に防止できる。
【００１３】
また、前記上側キック部材の底面は、前記下側キック部材の溝の底面から上端に延びるように、筋交い状に前記下側キック部材の溝内を横断してもよい。
【００１４】
かかる構成とすることで、キック部全体としての強度が向上するため、キック部、特に下側キック部材の意図しない変形が抑制され、荷重を確実に後方に伝達できる。
【００１５】
また、上側キック部材および下側キック部材は、前記フロアパネルの下面との間に閉断面を形成するべく、前記フロアパネルの下面に接合されていてもよい。
【００１６】
閉断面を形成することで、上側キック部材および下側キック部材の強度が向上し、意図しない変形が抑制される。そして、結果として、衝突荷重を、より確実に、キック部の後方に伝達できる。
【００１７】
また、さらに、フロアパネルの下側において車両前後方向に延びるフロアサイドメンバを備え、前記上側キック部材の前端は前記フロントサイドメンバの後部に、後端は前記フロアサイドメンバの前部に接合されており、前記下側キック部材の底面の前端は、前記上側キック部材の底面に接合されていてもよい。
【００１８】
かかる構成とすることで、下側キック部材に入力された衝突荷重を、上側キック部材およびフロアサイドメンバに分散して伝達できる。そして、衝突荷重が分散されることで、応力の集中が軽減され、各部材の意図しない変形が抑制できる。
【発明の効果】
【００１９】
本明細書で開示する車両前部構造によれば、キック部からさらに後方へ、より効率的に荷重を伝達できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】車両前部を底面から見た図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】キック部の分解斜視図である。
【図４】キック部の斜視図である。
【図５】図２の概略Ｂ−Ｂ断面図である。
【図６】図２の概略Ｃ−Ｃ断面図である。
【図７】図２の概略Ｄ−Ｄ断面図である。
【図８】衝突荷重の伝達経路を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して車両前部構造について説明する。図１は、車両を底面から見た図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。なお、以下の図面では、特に重要な部材のみを図示し、その他の部材の図示を省略している。また、図２では、キック部１６の形状を見やすくするために、トルクボックス３４の図示を省略している。さらに、以下の図面において、「Ｆｒ」、「Ｕｐ」、「Ｏｕｔ」は、それぞれ、車両の前方、上方、車幅方向外側を示している。
【００２２】
図１に示す通り、車両には、車幅方向に間隔を開けて一対のサイドメンバが設けられている。サイドメンバは、車両前後方向に延びる骨格部材で、例えば、断面略矩形の角筒状部材である。このサイドメンバは、車室１０より前方においてほぼ水平に延びるフロントサイドメンバ１４と、車室１０の下側においてほぼ水平に延びるフロアサイドメンバ１８と、フロントサイドメンバ１４とフロアサイドメンバ１８を接続するキック部１６と、に大別できる。
【００２３】
フロントサイドメンバ１４は、例えば、断面略ハット状の第一部材と、当該ハットの開口部を塞ぐ略平板状の第二部材と、を溶接等により接合することで構成できる。このフロントサイドメンバ１４の前端は、クラッシュボックス２０を介してフロントバンパリーンフォースメント（以下、「リーンフォースメント」を「Ｒ／Ｆ」と略す）２２に連結されている。クラッシュボックス２０は、軸方向に圧壊することで衝突荷重の一部を吸収するもので、その周面には軸方向圧壊を誘発するための凹部や孔が形成されている。
【００２４】
フロントサイドメンバ１４の後部には、キック部１６が接合されている。このキック部１６は、フロントサイドメンバ１４の後部から後下がりに延びている。そして、フロアサイドメンバ１８と同じ高さ位置まで達すれば、水平方向に延びて、フロアサイドメンバ１８の前部に接合される。本例のキック部１６は、フロントサイドメンバ１４の後部からフロアサイドメンバ１８の前部まで延びる下側キック部材４０と、当該下側キック部材４０の内側に配される上側キック部材５０と、の２部材で構成されているが、これについては、後述する。
【００２５】
さらに、フロントサイドメンバ１４の後端面には、ダッシュクロスメンバ２４が接合されている。ダッシュクロスメンバ２４は、車室１０とパワーユニットルームとの境界位置において、車幅方向に延びる骨格部材である。このダッシュクロスメンバ２４の背後には、車室１０とパワーユニットルームとを仕切るダッシュパネル２６が立脚している。ダッシュパネル２６は、図２に示すように、ほぼ鉛直方向に延びるパネル材である。なお、ダッシュパネル２６を構成する部材の下端位置は、車種によって様々であり、一部の車種では、ダッシュパネル２６を構成する部材の下部が後下がりに湾曲しているものもある。しかし、本明細書では、鉛直に延びる部分のみをダッシュパネル２６と呼び、後下がりに湾曲した箇所は、フロアパネル２８の前部として扱う。
【００２６】
このダッシュパネル２６の下端には、フロアパネル２８が連なっている。フロアパネル２８は、車室１０の床面を構成するパネル材である。このフロアパネル２８は、基本的には、水平方向に延びているが、その前部だけは、ダッシュパネル２６の下端と連なるために、前上がりに湾曲している。フロアパネル２８の上面のうち、上述したキック部１６と対向する箇所には、フロアＲ／Ｆ３０が接合されている。フロアＲ／Ｆ３０は、フロアパネル２８を補強するものである。このフロアＲ／Ｆ３０は、例えば、下方に開口した略ハット形の断面を有しており、ハットの鍔部分をフロアパネル２８に接合することで、フロアパネル２８との間に閉断面を形成する。
【００２７】
車室１０の下側であって、サイドメンバよりも車幅方向外側には、ロッカ３２が配されている。ロッカ３２は、車両前後方向に延びる骨格部材であり、例えば、断面略矩形の角筒状部材である。フロアパネル２８の車幅方向端部は、このロッカ３２に接合される。また、ロッカ３２の前部とキック部１６との間には、トルクボックス３４が掛け渡されている。キック部１６に伝達された荷重の一部は、このトルクボックス３４を介して、ロッカ３２にも伝達される。
【００２８】
以上のような構成の車両において、車両の前方に障害物が衝突する前突時には、その衝突荷重が、フロントバンパＲ／Ｆ２２を介してクラッシュボックス２０に入力される。クラッシュボックス２０は、軸方向に圧壊することで衝突荷重の一部を吸収する。クラッシュボックス２０の圧壊で吸収しきれない衝突荷重は、さらに、フロントサイドメンバ１４に伝達される。このフロントサイドメンバ１４に伝達された衝突荷重は、さらに後方、すなわち、キック部１６やフロアパネル２８等に伝達され、分散されることが望ましい。そこで、本例では、衝突荷重を効率的に後方に伝達して分散するために、キック部１６を下側キック部材４０と上側キック部材５０との２部材で構成している。以下、これについて詳説する。
【００２９】
図３は、キック部１６の概略分解斜視図であり、図４は、キック部１６の斜視図である。また、図５〜図７は、それぞれ、図２におけるＢ−Ｂ断面図、Ｃ−Ｃ断面図、Ｄ−Ｄ断面図である。また、図３、図４においては、見易さのため、下側キック部材４０の外側表面にのみ薄墨ハッチングを施している。
【００３０】
図３に示す通り、下側キック部材４０は、上方に開口した略Ｕ字状の断面を有している。この下側キック部材４０の底面４６は、フロントサイドメンバ１４の底面に沿うように、僅かに水平方向に延びた後、後下がり方向に延びる。そして、フロアサイドメンバ１８と同じ高さ位置まで達すれば、水平方向に屈曲し、水平方向に延びる。この下側キック部材４０の溝の内寸幅は、フロントサイドメンバ１４の幅とほぼ同じか僅かに大きくなっている。そして、図２に示すように、下側キック部材４０は、フロントサイドメンバ１４の後部に下側から嵌めこまれ、フロントサイドメンバ１４の底面に接合される。
【００３１】
また、下側キック部材４０には、Ｕ字の両端から幅方向外側に張り出すフランジ４２が形成されている。換言すれば、下側キック部材４０は、途中から略ハット状の断面を有する。このフランジ４２は、下側キック部材４０の屈曲部４４付近から、下側キック部材４０の後端まで延びている。図７に示すように、このフランジ４２は、フロアパネル２８の底面に接合され、これにより、下側キック部材４０とフロアパネル２８との間に、略矩形の閉断面が形成される。そして、このように閉断面を形成することで、下側キック部材４０の強度をより向上でき、下側キック部材４０の変形等を効果的に防止できる。
【００３２】
下側キック部材４０の後部は、フロアサイドメンバ１８の前部に接合される。なお、フロアサイドメンバ１８は、例えば、上方に開口した略ハット状の断面を有しており、下側キック部材４０と同様に、フランジ（ハットの鍔部分）が、フロアパネル２８に接合されている。
【００３３】
上側キック部材５０は、上方に開口した略Ｕ字状の断面を有している。この上側キック部材５０の内寸幅は、フロントサイドメンバ１４の幅とほぼ同じであり、外寸幅は、下側キック部材４０の内寸幅とほぼ同じである。また、上側キック部材５０も、Ｕ字の上端から外側に張り出すフランジ５２を有している。このフランジ５２は、図６に示すように、フロアパネル２８の底面に接合され、これにより、上側キック部材５０とフロアパネル２８との間に、略矩形の閉断面が形成される。そして、このように閉断面を形成することで、上側キック部材５０の強度をより向上でき、上側キック部材５０の変形等を効果的に防止できる。
【００３４】
上側キック部材５０は、図４〜図６に示すように、断面Ｕ字状の下側キック部材４０の内側に配されている。また、上側キック部材５０は、図５に示すように、フロントサイドメンバ１４の後部に下側から嵌め込まれ、上側キック部材５０の側壁５６がフロントサイドメンバ１４の側壁に接合されている。ここで、上側キック部材５０の底面５４のうち前端部分は、下側キック部材４０の底面４６とほぼ平行になっており、下側キック部材４０の底面４６と上下に重ねられ、スポット溶接等により接合される。なお、当然ながら、下側キック部材４０と上側キック部材５０は、底面４６，５４に加えて、側壁４８，５６も接合されてもよい。図４においてバツ印は、上側キック部材５０と下側キック部材４０との接合箇所を示している。このように、上側キック部材５０の底面５４と、下側キック部材４０の底面４６とを接合することで、下側キック部材４０の底面４６に伝達された荷重を、確実に上側キック部材５０に分散して伝達できる。
【００３５】
また、上側キック部材５０の底面５４のうち前端部分より後方部分は、下側キック部材４０の底面４６より小さい傾斜角度（車両平面に近い角度）を有している。そのため、上側キック部材５０を下側キック部材４０の内側に配すると、図２に示すように、上側キック部材５０の底面５４は、下側キック部材４０の溝の底から上端に延びるように、筋交い状に下側キック部材４０の溝内を横断する。このように下側キック部材４０の溝内に、上側キック部材５０の底面５４を筋交い状に配することで、キック部１６全体の強度が向上でき、キック部１６、特に、下側キック部材４０の意図しない変形を効果的に防止できる。
【００３６】
上側キック部材５０の底面５４が、下側キック部材４０の溝の上端まで達したところで、上側キック部材５０は途切れる。すなわち、上側キック部材５０は、下側キック部材４０よりも大幅に短くなっている。この上側キック部材５０の底面５４の後端は、湾曲したフロアパネル２８の前部と滑らかに連なるような角度となっている。換言すれば、上側キック部材５０の底面５４の後端の傾斜方向は、当該上側キック部材５０の底面５４とフロアパネル２８の前部との当接点にけるフロアパネル２８の接線方向とほぼ同じとなっている。さらに、上側キック部材５０の底面５４の延長線上には、フロアＲ／Ｆ３０が配置されている。
【００３７】
以上の説明から明らかな通り、本例では、キック部１６を、下側キック部材４０と上側キック部材５０との二部材で構成しており、キック部１６が部分的に、二階建て構造になっている。かかる構成とした場合の作用効果について図８を参照して説明する。図８は、キック部１６周辺の側面図であり、衝突荷重の伝達経路を説明する図である。上述したとおり、車両が前突した場合、衝突荷重Ｆは、フロントサイドメンバ１４に入力される。フロントサイドメンバ１４に入力された衝突荷重Ｆは、車両後方に進み、キック部１６に伝達される。ここで本例のキック部１６は、下側キック部材４０と上側キック部材５０との二階建て構造となっている。そして、上側キック部材５０の底面は、下側キック部材４０の溝内を横断する筋交いのように機能している。その結果、キック部１６自体の強度が高くなり、衝突荷重を受けてもキック部１６が変形しにくい。そして、キック部１６が変形しないため、衝突荷重を確実に、後方に伝達し、分散できる。
【００３８】
また、キック部１６に伝達された荷重の一部Ｆ１は、下側キック部材４０の底面４６を通って、後方に位置するフロアサイドメンバ１８へと伝達され、分散される。ただし、図８から明らかなとおり、下側キック部材４０の途中には、大きく屈曲した屈曲部４４が存在している。この屈曲部４４には応力が集中しやすい。そのため、下側キック部材４０の底面部に伝達される荷重Ｆ１が大きいと、当該屈曲部４４において下側キック部材４０の意図しない変形が生じるおそれがある。
【００３９】
本例では、下側キック部材４０の底面４６に上側キック部材５０の底面５４の前端が接合されている。そのため、キック部１６に伝達された荷重の一部Ｆ１は、下側キック部材４０に流れるが、他の一部Ｆ２は、上側キック部材５０の底面５４にも伝達され、分散される。その結果、下側キック部材４０の底面４６、ひいては、屈曲部４４に作用する荷重Ｆ１を低減でき、下側キック部材４０の屈曲部４４における変形を効果的に防止できる。そして、荷重Ｆ１を確実に、フロアサイドメンバ１８に伝達、分散できる。
【００４０】
ここで、上側キック部材５０の底面５４は、上述したとおり、フロアパネル２８の前部に滑らかに接続されている。そのため、上側キック部材５０の底面５４に伝達された荷重Ｆ２は、当該上側キック部材５０を経て、フロアパネル２８へと伝達され、分散される。このフロアパネル２８には、フロアＲ／Ｆ３０も接合されているため、荷重Ｆ２は、さらに、フロアＲ／Ｆ３０にも伝達され、分散される。
【００４１】
つまり、本例によれば、フロントサイドメンバ１４に入力された荷重が、上側キック部材５０および下側キック部材４０に分散され、さらに、フロアサイドメンバ１８やフロアパネル２８、フロアＲ／Ｆ３０等に分散して伝達される。その結果、一部への応力集中が効果的に抑制され、骨格構造やボディの意図しない変形を効果的に抑制できる。
【００４２】
なお、ここまで説明した構成は、一例であり、下側キック部材４０の溝内に、フロアパネル２８の前部に向かって延びる上側キック部材５０が配されているのであれば、その他の構成は、適宜、変更されてもよい。例えば、各部材の形状や寸法、接合箇所などは、適宜、変更されてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０  車室、１４  フロントサイドメンバ、１６  キック部、１８  フロアサイドメンバ、２０  クラッシュボックス、２４  ダッシュクロスメンバ、２６  ダッシュパネル、２８  フロアパネル、３２  ロッカ、３４  トルクボックス、４０  下側キック部材、４４  屈曲部、４６  下側キック部材の底面、５０  上側キック部材、５４  上側キック部材の底面。
【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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