(57)【要約】【課題】フロントサイドメンバに逃げ部が形成された車両において、安全性を十分に確保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、車両の前部において車両前後方向に延びるＦｒサイドメンバ１０と、前輪タイヤ１６との干渉を避けるべく、前記Ｆｒサイドメンバ１０の一部を除去して形成される逃げ部２２と、前記逃げ部２２を下方から覆うように前記Ｆｒサイドメンバ１０に接合されるパッチ部材２４と、を備え、前記パッチ部材２４の前端は、前記逃げ部２２の前端より車両後方にずれている。【選択図】図３
2020079033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前部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、
前輪タイヤとの干渉を避けるべく、前記フロントサイドメンバの一部を除去して形成される逃げ部と、
前記逃げ部を下方から覆うように前記フロントサイドメンバに接合されるパッチ部材と、
を備え、前記パッチ部材の前端は、前記逃げ部の前端より車両後方にずれている、
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】
本明細書は、ラリーカーのベース車両の前部構造を開示する。
【背景技術】
【０００２】
車両の前部には、通常、一対のフロントサイドメンバが設けられている。フロントサイドメンバは、車両前後方向に延びる骨格部材である。二つのフロントサイドメンバの間には、フロントバンパリーンフォースメントや、クロスメンバ等が掛け渡されている。特許文献１には、こうしたフロントサイドメンバ等を有する車両が開示されている。
【０００３】
車両の前方に障害物が衝突する車両前突時には、フロントバンパリーンフォースメントからフロントサイドメンバに荷重が伝達される。この荷重を受けてフロントサイドメンバの一部が屈曲することで、衝突エネルギーが吸収され、乗員の保護が図られている。
【０００４】
ところで、車両の中には、一般的に販売されず、自動車競技に用いられる競技車両がある。ラリーカーは、こうした競技車両の一種であり、悪路を多く含んだコースを走行するラリーに用いられる車両である。かかるラリーカーは、悪路の走行に伴い、前輪タイヤが上下左右に大きく動き、前輪タイヤの一部が、フロントサイドメンバに干渉することがあった。こうした干渉を避けるために、ラリーカーでは、フロントサイドメンバの一部を除去して逃げ部を形成している。かかる逃げ部を設けることで、フロントサイドメンバと前輪タイヤとの干渉を効果的に防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２６０５４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、ラリーカーは、通常、一定数生産された市販車をベースとしている。このラリーカーのベース車両は、当然ながら、公道を走行することを想定しており、通常の車両と同様の安全性が求められている。上述したように、フロントサイドメンバに逃げ部が存在すると、十分な安全性が担保できない。そこで、ベース車両では、上述した逃げ部を塞ぎ、十分な安全性を確保することが求められている。しかし、従来、こうした逃げ部の塞ぎ方について、十分な検討がされていなかった。
【０００７】
なお、逃げ部をパッチ部材で塞ぐのではなく、逃げ部を有さないフロントサイドメンバを用いることも考えられる。しかし、ベース車両からラリーカーへの改造範囲は、ラリー主催団体で制限されており、フロントサイドメンバそのものの変更は出来ない場合がある。
【０００８】
そこで、本明細書では、フロントサイドメンバに逃げ部が形成された車両において、安全性を十分に確保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】
【０００９】
本明細書で開示する車両前部構造は、車両の前部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、前輪タイヤとの干渉を避けるべく、前記フロントサイドメンバの一部を除去して形成される逃げ部と、前記逃げ部を下方から覆うように前記フロントサイドメンバに接合されるパッチ部材と、を備え、前記パッチ部材の前端は、前記逃げ部の前端より車両後方にずれている、ことを特徴とする。
【００１０】
かかる構成とすることで、逃げ部の前端部には、パッチ部材で覆われず、局所的に強度が低い弱小部が存在する。車両前突時には、この弱小部に応力が集中しやすくなるため、フロントサイドメンバは、当該弱小部において屈曲しやすくなる。そして、これにより、車両前突時におけるフロントサイドメンバの挙動がコントロールしやすくなり、車両の安全性をより向上できる。
【００１１】
さらに、前記パッチ部材の外側から前記逃げ部を完全に覆うように前記フロントサイドメンバに接合される外側ブラケットを備えてもよい。
【００１２】
かかる構成とすることで、逃げ部を完全に塞ぐことができ、フロントサイドメンバ全体の強度を向上できる。
【発明の効果】
【００１３】
本明細書で開示する車両前部構造によれば、フロントサイドメンバに逃げ部が形成されていても、車両の安全性を十分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】車両前部の概略的な底面図である。
【図２】逃げ部周辺の斜視図である。
【図３】外側ブラケットの図示を省略した逃げ部周辺の斜視図である。
【図４】外側ブラケットおよびパッチ部材の図示を省略した逃げ部周辺の斜視図である。
【図５】図２のＡ−Ａ線での端面図である。
【図６】図３のＢ−Ｂ線での端面図である。
【図７】図３のＣ−Ｃ線での端面図である。
【図８】本例と比較例とを比較する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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、車両前部の概略的な底面図である。なお、図１では特に主要な部品のみを図示しており、その他の部品は省略している。また、以下の図面において、「Ｆｒ」、「Ｕｐ」、「Ｗ」は、それぞれ、車両の前方、上方、車幅方向を示している。
【００１６】
この車両は、ラリーカーのベース車両となるものである。ラリーは、悪路を多く含むコースを走行して競う自動車競技である。ラリーカーは、このラリーで用いられる競技車両であり、一定数以上生産された市販車であるベース車両を、ラリー主催団体が認めた改造範囲内で改造した車両である。ベース車両からラリーカーへの改造範囲は、制限されているため、ベース車両は、市販車としての各種要件（例えば衝突安全基準等）を充足するとともに、ラリーカーとの相違点が比較的少ない（改造範囲を少なく抑えられる）ことが望まれる。
【００１７】
こうしたベース車両の前部には、車幅方向に間隔を開けて一対のフロントサイドメンバ（以下「Ｆｒサイドメンバ」という）１０が設けられている。Ｆｒサイドメンバ１０は、車両前後方向に延びる骨格部材である。二つのＦｒサイドメンバ１０の間には、フロントバンパリーンフォースメント１２やクロスメンバ１４が掛け渡されている。Ｆｒサイドメンバ１０のすぐ外側には、前輪タイヤ１６が配置されている。
【００１８】
Ｆｒサイドメンバ１０の後端近傍には、当該Ｆｒサイドメンバ１０の一部を除去してなる逃げ部２２（図１では見えず）が設けられている。この逃げ部２２は、ラリーカーにおいて、前輪タイヤ１６とＦｒサイドメンバ１０との干渉を避けるために設けられている。すなわち、ラリーカーでは、悪路の走行に伴い、前輪タイヤ１６が左右および上下に大きく動き、Ｆｒサイドメンバ１０の一部に干渉することがある。こうした干渉を避けるため、ラリーカーのＦｒサイドメンバ１０には、逃げ部２２が設けられている。
【００１９】
ここで、こうした逃げ部２２は、前輪タイヤ１６との干渉を避けるのには有効ではあるが、かかる逃げ部２２を設けた場合、Ｆｒサイドメンバ１０の強度が十分に確保できず、ひいては、十分な衝突安全性を確保できないおそれがある。そこで、ベース車両では、この逃げ部２２は、後述するパッチ部材２４（図１では見えず）および外側ブラケット２６により塞がれている。
【００２０】
なお、逃げ部２２をパッチ部材２４等で塞がずに、逃げ部２２のないＦｒサイドメンバ１０を用いることも考えられる。しかし、上述した通り、ベース車両からラリーカーへの改造範囲は、ラリー主催団体により制限されており、ベース車両とラリーカーとで、フロントサイドメンバそのものを、別物とすることは難しい場合が多い。そこで、本例では、ラリーカーで求められる逃げ部２２を、ベース車両にも設けておき、ベース車両の安全性は、当該逃げ部２２にパッチ部材２４等を設けることで担保している。
【００２１】
以下、この逃げ部２２周辺の構造について図２〜図７を参照して説明する。図２〜図４は、この逃げ部２２周辺の概略的な斜視図である。図３では、外側ブラケット２６の図示を、図４では、外側ブラケット２６及びパッチ部材２４の図示を省略している。また、図５は、図２のＡ−Ａ線での端面図であり、図６は、図３のＢ−Ｂ線での端面図、図７は、図３のＣ−Ｃ線での端面図である。なお、図２から図４では、Ｆｒサイドメンバ１０を短く図示しているが、実際には、Ｆｒサイドメンバ１０は、車両前方側により長く延びている。
【００２２】
Ｆｒサイドメンバ１０は、サイドメンバインナ１８とサイドメンバアウタ２０とを接合して構成される。サイドメンバインナ１８は、図６、図７から明らかな通り、車幅方向外側に開口した略ハット形状の断面を有している。別の見方をするとサイドメンバインナ１８は、上フランジ１８ａ、上面１８ｂ、側面１８ｃ、底面１８ｄ、および、下フランジ１８ｅを有している。サイドメンバアウタ２０は、車幅方向内側に開口した略ハット形状の断面を有している。したがって、サイドメンバアウタ２０も、上フランジ２０ａ、上面２０ｂ、側面２０ｃ、底面２０ｄ、および、下フランジ２０ｅを有している。このサイドメンバアウタ２０は、サイドメンバインナ１８の車幅方向外側に配されている。そしてサイドメンバアウタ２０のフランジ２０ａ，２０ｅとサイドメンバインナ１８のフランジ１８ａ，１８ｅとを互いに接合することで閉断面を有するＦｒサイドメンバ１０が形成される。
【００２３】
上述した逃げ部２２は、サイドメンバアウタ２０の一部を除去することで形成されている。すなわち、図４に示す通り、サイドメンバアウタ２０の後端近傍には、下フランジ２０ｅ、底面２０ｄ、および、側面２０ｃの一部を除去することで逃げ部２２が形成されている。こうした逃げ部２２は、上述した通り、ベース車両では、パッチ部材２４および外側ブラケット２６で覆われている。
【００２４】
パッチ部材は、図３、図７に示すように、逃げ部２２を下側から塞ぐように、Ｆｒサイドメンバ１０に固着される部材である。このパッチ部材２４は、側面２４ｃ、底面２４ｄ、および、下フランジ２４ｅを有しており、断面略クランク形状となっている。パッチ部材２４の側面２４ｃは、サイドメンバアウタ２０の側面２０ｃに接合され、パッチ部材２４の下フランジ２４ｅは、サイドメンバインナ１８の下フランジ１８ｅに接合される。また、パッチ部材２４の底面２４ｄは、逃げ部２２の開口を下側から覆う。
【００２５】
ここで、図３、図５から明らかな通り、パッチ部材２４の前端は逃げ部２２の前端よりも車両後方にずれている。その結果、パッチ部材２４と逃げ部２２との間には、互いに重なり合わず、局所的に強度が低下した弱小部２８が存在する。かかる弱小部２８を設ける理由については後述する。なお、パッチ部材２４の後端は、逃げ部２２の後端よりも車両後方に位置しており、逃げ部２２の後端には、弱小部２８は、存在していない。
【００２６】
外側ブラケット２６は、パッチ部材２４を、さらに外側から覆うように、Ｆｒサイドメンバ１０に固着される部材である。図２に示すとおり、この外側ブラケット２６も、側面２６ｃ、底面２６ｄ、および、下フランジ２６ｅを有しており、断面略クランク形状となっている。外側ブラケット２６の側面２６ｃは、パッチ部材２４の側面２４ｃに接合され、外側ブラケット２６の下フランジ２６ｅは、パッチ部材２４の下フランジ２４ｅに接合される。また、外側ブラケット２６の底面２６ｄには、サスペンションメンバ（図示せず）を締結するための締結孔３０が形成されている。この締結孔３０の背後には、ウェルドナット（図示せず）が固着されており、サスペンションメンバ締結用のボルトが螺合可能となっている。
【００２７】
図２から明らかな通り、この外側ブラケット２６の前端は、逃げ部２２の前端よりも車両前方に位置し、外側ブラケット２６の後端は逃げ部２２の後端よりも車両後方に位置している。換言すれば、外側ブラケット２６は、逃げ部２２を、完全に覆っており、外側ブラケット２６があることで、逃げ部２２は、完全に隠れて見えなくなる。かかる構成とすることで、Ｆｒサイドメンバ１０の途中の開口（逃げ部２２）を完全に塞ぐことができ、Ｆｒサイドメンバ１０全体の強度を向上できる。また、締結孔が形成された外側ブラケット２６を設けることにより、サスペンションメンバをＦｒサイドメンバ１０に連結することができる。
【００２８】
ここで上述した通り、本例では、パッチ部材２４の先端を逃げ部２２の前端よりも車両後方に位置させている。かかる構成とするのは次の理由による。一般に、車両の前方に障害物が衝突した際には、Ｆｒサイドメンバ１０の一部を車幅方向内側に屈曲させることで、衝突エネルギーを吸収し、乗員の保護を図っている。ここで、衝突エネルギーを適切に吸収するためには、Ｆｒサイドメンバ１０を、予め想定した目標位置で確実に屈曲させることが望ましい。しかしながら、Ｆｒサイドメンバ１０の強度が車両前後方向において、ほぼ一定であると、特定箇所での屈曲を優先的に生じさせることが難しい。そして、結果として、衝突時におけるＦｒサイドメンバ１０の挙動が予想外のものになるおそれがある。
【００２９】
そこで本例では、パッチ部材２４の前端を、逃げ部２２の前端よりも後方に位置させ、パッチ部材とサイドメンバアウタ２０とが重なり合わない、弱小部２８を形成している。かかる弱小部２８を設けることで、車両が前方衝突した際には当該弱小部２８に応力が集中し、Ｆｒサイドメンバ１０が当該弱小部２８において積極的に屈曲する。その結果、Ｆｒサイドメンバ１０の挙動を目標通りに制御することが可能となり、乗員をより適切に保護できる。
【００３０】
これについて、本例と比較例とを比較して説明する。以下では、パッチ部材２４の前端が、逃げ部２２の前端より車両前方に位置している場合を比較例として考える。図８の上段は、本例におけるＡ−Ａ端面図（図５とほぼ同様の図）であり、図８の中段は、比較例におけるＡ−Ａ端面図である。また、図８の下段は、Ｆｒサイドメンバ１０の前後方向位置と耐力との関係を示すグラフである。図８において、横軸は、Ｆｒサイドメンバ１０の前後方向位置を、縦軸は、その前後方向位置における耐力を示している。また、図８において、実線は、本例における耐力を、破線は、比較例における耐力を、それぞれ、示している。
【００３１】
Ｆｒサイドメンバ１０の耐力は、その材質や形状にもよるが、基本的には、重なりあう板材の枚数が多いほど高くなる。図８に示すとおり、Ｆｒサイドメンバ１０は、逃げ部２２が形成された第二領域Ｅ２と、第二領域Ｅ２より前方に位置する第一領域Ｅ１と、に大別できる。比較例では、第二領域Ｅ２において、常に、３枚の板材（サイドメンバインナ１８、パッチ部材２４、外側ブラケット２６）が重なり合っているため、第二領域Ｅ２において、常に、比較的高い耐力が得られる。
【００３２】
一方、本例の場合、逃げ部２２が形成された第二領域Ｅ２のうち前端近傍には、パッチ部材２４が存在しない。そのため、本例の場合、第二領域Ｅ２（逃げ部２２）の前端部、すなわち、弱小部２８の形成箇所には、耐力が一時的に急落した「耐力の谷部」が発生する。かかる「耐力の谷部」を生じさせることで、車両の前方衝突の際には、弱小部２８に応力が集中し、Ｆｒサイドメンバ１０が、当該弱小部２８で確実に折れる。そして、これにより、前突時におけるＦｒサイドメンバ１０の挙動を予想通りに制御することが可能となり、乗員の安全性を確保できる。
【００３３】
以上、説明したとおり、本例によれば、フロントサイドメンバに逃げ部２２を残したままでも、車両の安全性を十分に確保できる。その結果、ベース車両からラリーカーへの改造範囲を少なく抑えつつも、ベース車両の安全性を確保できる。なお、これまで説明した構成は、一例であり、少なくとも、逃げ部２２を下方から覆うパッチ部材２４の前端が、逃げ部２２の前端より車両後方にず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、Ｆｒサイドメンバ１０、パッチ部材２４や外側ブラケット２６の形状などは、適宜、変更されてもよい。例えば、上述の例では、サイドメンバインナ１８およびサイドメンバアウタ２０の双方を、断面ハット形状としているが、いずれか一方は、他方の開口を覆う略平板状としてもよい。また、十分な強度を確保でき、また、サスペンションメンバをＦｒサイドメンバ１０に連結できるのであれば、外側ブラケット２６は、省略されてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０  Ｆｒサイドメンバ、１２  フロントバンパリーンフォースメント、１４  クロスメンバ、１６  前輪タイヤ、１８  サイドメンバインナ、２０  サイドメンバアウタ、２２  逃げ部、２４  パッチ部材、２６  外側ブラケット、２８  弱小部、３０  締結孔。
【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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