(57)【要約】【課題】電気自動車が前面衝突した場合の衝突性能を向上させることができる車体前部構造を提供する。【解決手段】車体前部構造１０では、バンパＲＦ２０とフロントクロスメンバ１４との間にラジエータ３０を配置したため、前面衝突時にバンパＲＦ２０、ラジエータ３０、フロントクロスメンバ１４が順次衝突し、フロントクロスメンバ１４からフロントサイドメンバ１２に早期に大きな荷重が入力される。また、フロントサイドメンバ１２の前端部同士は、車幅方向に延在しているフロントクロスメンバ１４で連結されているため、荷重入力時にフロントサイドメンバ１２が曲げ変形することが抑制され、圧縮変形される。この結果、フロントサイドメンバ１２の変形によるエネルギ吸収が効率的に行われる。さらに、バンパＲＦ２０、ラジエータ３０、フロントクロスメンバ１４、高電圧部品群４０が次々と衝突することによって、エネルギ吸収が行われる。【選択図】図３
2020117195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前部において車幅方向両側において車両前後方向に延在するフロントサイドメンバと、
前記フロントサイドメンバの車両前方側端部同士を接続するフロントクロスメンバと、
前記車両前部において前記フロントクロスメンバの車両後方側に配置された高電圧部品群と、
前記フロントサイドメンバの車両前方側端部で前記フロントクロスメンバから車幅方向外側に張り出して配置されたガセットと、
前記フロントクロスメンバの車両前方で車幅方向に延在するバンパリインフォースと、
前記バンパリインフォースと前記フロントサイドメンバの車両前方側端部との間、及び前記バンパリインフォースと前記ガセットの車両前方側端部との間に配置され、前記バンパリインフォースからの所定値以上の荷重入力により圧縮変形するクラッシュボックスと、
前記車両前部において前記バンパリインフォースよりも車両後方側で前記フロントクロスメンバよりも車両前方側に配設されたラジエータと、
を備える車体前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体前部構造が種々知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、電気自動車の車体前部にモータルームが設けられ、そのモータルームに配設されたインバータの車両前方に空気コンプレッサやラジエータを配置する構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−９９２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エンジンのみを駆動源とする自動車（所謂コンベ車）と電気自動車とでは、車体前部に配置される搭載物の大きさ等が異なる。したがって、車体前部の骨格構造についても、前面衝突に効果的に対応するために電気自動車用の構造とすることが望ましい。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、電気自動車が前面衝突した場合の衝突性能を向上させることができる車体前部構造を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明に係る車体前部構造は、車両前部において車幅方向両側において車両前後方向に延在するフロントサイドメンバと、前記フロントサイドメンバの車両前方側端部同士を接続するフロントクロスメンバと、前記車両前部において前記フロントクロスメンバの車両後方側に配置された高電圧部品群と、前記フロントサイドメンバの車両前方側端部で前記フロントクロスメンバから車幅方向外側に張り出して配置されたガセットと、前記フロントクロスメンバの車両前方で車幅方向に延在するバンパリインフォースと、前記バンパリインフォースと前記フロントサイドメンバの車両前方側端部との間、及び前記バンパリインフォースと前記ガセットの車両前方側端部との間に配置され、前記バンパリインフォースからの所定値以上の荷重入力により圧縮変形するクラッシュボックスと、前記車両前部において前記バンパリインフォースよりも車両後方側で前記フロントクロスメンバよりも車両前方側に配設されたラジエータと、を備える。
【０００７】
このように構成された車体前部構造では、センタポール衝突時（車両の車幅方向中央付近に柱状の物体が衝突する衝突時）には、バンパリインフォース（以下、「バンパＲＦ」という）に衝突荷重が入力されると、バンパＲＦとフロントサイドメンバの前端及びガセットとの間に設けられたクラッシュボックスが軸方向に圧縮変形される。これにより、バンパＲＦが車両後方に移動し、フロントクロスメンバとの間に配置されているラジエータに衝突し、バンパＲＦに車両後方側に押圧されたラジエータが車両後方側に位置するフロントクロスメンバに衝突する。このように、クラッシュボックスが圧縮変形する間にバンパＲＦ、ラジエータ、フロントクロスメンバが次々と衝突してフロントクロスメンバからフロントサイドメンバに大きな衝突荷重が入力される。
【０００８】
ここで、一対のフロントサイドメンバの前端同士は、車幅方向に延在するフロントクロスメンバによって連結されている。したがって、バンパＲＦからクラッシュボックス及びラジエータ、フロントクロスメンバを介してフロントサイドメンバに衝突荷重が入力された場合、フロントクロスメンバが突っ張ることでフロントサイドメンバの曲げ変形が防止又は抑制される。
【０００９】
これにより、フロントサイドメンバは軸方向に圧縮変形し、効率的にエネルギ吸収がされる。
【００１０】
また、フロントサイドメンバの軸方向の圧縮変形に伴って車両後方側に変形したフロントクロスメンバが高電圧部品群に衝突される。
【００１１】
このように構成された車体前部構造では、バンパＲＦとフロントクロスメンバとの間にラジエータを配置したため、バンパＲＦからクラッシュボックスを介してフロントサイドメンバという荷重伝達経路以外に、バンパＲＦからラジエータ、フロントクロスメンバを介してフロントサイドメンバに到る荷重伝達経路が構成され、早期に大きな荷重がフロントサイドメンバに入力される。
【００１２】
また、フロントサイドメンバの前端同士は、車幅方向に延在しているフロントクロスメンバで連結されているため、荷重入力時にフロントサイドメンバが曲げ変形することが抑制され、圧縮変形される。
【００１３】
この結果、フロントサイドメンバの変形によるエネルギ吸収が効率的に行われる。
【００１４】
また、バンパＲＦ、ラジエータ、フロントクロスメンバ、高電圧部品群が次々と衝突することによって、エネルギ吸収が行われる。
【００１５】
一方、車両が微小ラップ衝突した場合には、その位置によってフロントサイドメンバよりも車幅方向外側の位置となる場合もある。この場合であってもフロントサイドメンバの車幅方向外側に設けられたガセットとバンパＲＦの間にクラッシュボックスが設けられているため、バンパＲＦからクラッシュボックス、ガセットを介してフロントサイドメンバに効率的に衝突荷重が入力され、フロントサイドメンバが軸方向に圧縮変形することによって、効率的にエネルギ吸収が行われる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の発明に係る車体前部構造は、上記構成としたので、車両の前突時にフロントサイドメンバの変形による衝撃エネルギ吸収量の増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態に係る車体前部構造の一部省略斜視図である。
【図２】一実施形態に係る車体前部構造の平面図である。
【図３】一実施形態に係る車体前部構造のセンタポール衝突時を示す衝突状態を示す平面図である。
【図４】一実施形態に係る車体前部構造のセンタポール衝突時におけるバンパＲＦの変形状態を示す平面図である。
【図５】一実施形態に係る車体前部構造のセンタポール衝突時におけるラジエータのフロントクロスメンバ衝突状態を示す平面図である。
【図６】一実施形態に係る車体前部構造のセンタポール衝突時におけるフロントサイドメンバの圧縮変形状態を示す平面図である。
【図７】一実施形態に係る車体前部構造のセンタポール衝突時におけるフロントサイドメンバの圧縮変形状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の一実施形態に係る車体前部構造について図１〜図７を参照して説明する。なお、各図において矢印ＦＲは車両前方、矢印ＵＰは車両上方、矢印Ｗは車幅方向をそれぞれ示す。
【００１９】
（構成）
図１に示すように、本実施形態に係る自動車の車体前部構造（以下、「車体前部構造」という）１０は、車両前部において、車幅方向両側において車両前後方向に延在する一対のフロントサイドメンバ１２と、フロントサイドメンバ１２の前端同士を連結するフロントクロスメンバ１４、後述するダッシュパネル２８の車両前方で車幅方向に延在するダッシュクロスメンバ１６と、各フロントサイドメンバ１２の前端で車幅方向外側に設けられたガセット１８と、フロントサイドメンバ１２の車両前方側で車幅方向に延在するバンパＲＦ２０と、バンパＲＦ２０とフロントサイドメンバ１２の前端又はガセット１８との間に介在されるクラッシュボックス２２と、を有する。
【００２０】
フロントサイドメンバ１２は、車両前部において車幅方向両側で車両前後方向に延在する骨格部材であり、断面が矩形の閉断面構造とされている。フロントサイドメンバ１２の前端には受板２４が取り付けられている。この受板２４は、車両正面視で略矩形であり、図２に示すように、フロントサイドメンバ１２よりも車幅方向外側に張り出す形でフロントサイドメンバ１２の前端に取り付けられている。
【００２１】
一方、フロントサイドメンバ１２の後端は、フロントサイドメンバリヤ２６に接合されている。
【００２２】
フロントクロスメンバ１４は、車幅方向に延在する部材であり、断面が矩形の閉断面構造とされている。フロントクロスメンバ１４の車幅方向両端部は、各フロントサイドメンバ１２の前端部の内側側面に接合されている。すなわち、フロントクロスメンバ１４は、フロントサイドメンバ１２の前端部同士を車幅方向に連結している。
【００２３】
ダッシュクロスメンバ１６は、ダッシュパネル２８の車両前方で車幅方向に延在する部材であり、断面が矩形の閉断面構造である。ダッシュクロスメンバ１６の車幅方向両端部は、各フロントサイドメンバリヤ２６の車幅方向内側端部に接合されている。すなわち、左右一対のフロントサイドメンバリヤ２６を車幅方向に連結している。
【００２４】
ガセット１８は、平面視直角三角形の板状部材であり、車両前後方向に延在する辺がフロントサイドメンバ１２の前端部の車幅方向外側面に接合されており、車幅方向に延在する辺が受板２４の車両後方側面に接合されている。すなわち、ガセット１８は、フロントサイドメンバ１２の前端部の車幅方向外側面から車幅方向外側に張り出す形で、フロントサイドメンバ１２と受板２４に接合されている。なお、ガセット１８は、上下一対であり、それぞれ、フロントサイドメンバ１２の車幅方向外側面の上部と下部に接合されている。
【００２５】
バンパＲＦ２０は、車両の最前部で略車幅方向に延在する部材であり、断面がコの字型である。バンパＲＦ２０は、平面視で車幅方向中央が車両前方側に凸となるように湾曲されている。
【００２６】
クラッシュボックス２２は、バンパＲＦ２０の車幅方向両側と受板２４との間に配設されている。すなわち、クラッシュボックス２２は、バンパＲＦ２０とフロントサイドメンバ１２の前端及びガセット１８の前端との間に配設されている。クラッシュボックス２２は、所定値以上の荷重が入力されることにより軸方向に圧縮変形されるものである。
【００２７】
なお、図２に示すように、バンパＲＦ２０の車両後方側でフロントクロスメンバ１４の車両前方側には、ラジエータ３０が配設されている。ラジエータ３０は、フロントクロスメンバ１４に支持された図示しないラジエータサポートに支持されている。ラジエータ３０は、車両前後方向でバンパＲＦ２０、フロントクロスメンバ１４のいずれとも所定距離離間されている。
【００２８】
一対のフロントサイドメンバ１２間には、フロントサイドメンバ１２に支持されたサスペンションメンバ３２（図２のみ図示）が配設されている。サスペンションメンバ３２は、車幅方向両側で車両前後方向に延在する左右一対のサイドレール３４と、サイドレール３４の前端部を連結し、その車幅方向外側まで延在するフロントクロスメンバ３６と、サイドレール３４の後端部を連結し、その車幅方向外側まで延在するリヤクロスメンバ３８と、を備えている。
【００２９】
このフロントクロスメンバ３６及びリヤクロスメンバ３８の車幅方向両端部がフロントサイドメンバ１２の下面に接合されることによって、サスペンションメンバ３２がフロントサイドメンバ１２に支持されている。
【００３０】
図２に示されるサスペンションメンバ３２には、モータ、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）、エアコン（ＡＣ）用コンプレッサ等の高電圧部品（以下、「高電圧部品群４０」と略す）が搭載されている。
【００３１】
高電圧部品群４０は、車体前部においてフロントクロスメンバ１４に対して車両後方側に離間して配置され、ダッシュクロスメンバ１６に対して車両前方側に離間して配置されている。
【００３２】
［作用］
このように構成された車体前部構造１０の作用について説明する。先ず、センタポール衝突時について説明し、次に、オフセット衝突の場合について説明する。
【００３３】
（センタポール衝突時）
先ず、図３に示すように、ポール状のバリヤＢが車体前部構造１０の車幅方向中央（センター）に前面衝突すると（車両がセンタポール衝突すると）、バンパＲＦ２０に衝突荷重が入力され、平面視で車幅方向中央が車両前方側に湾曲して形成されたバンパＲＦ２０が真っ直ぐに変形される（図４参照）。
【００３４】
さらに、図５に示すように、バンパＲＦ２０からクラッシュボックス２２に所定値以上の衝突荷重が入力されることで、クラッシュボックス２２が軸方向に圧縮変形される。
【００３５】
このクラッシュボックス２２の圧縮変形により、バンパＲＦ２０が車両後方側に移動されラジエータ３０に衝突し、ラジエータ３０を車両後方側に押圧する。この結果、ラジエータ３０がフロントクロスメンバ１４に衝突する。すなわち、バンパＲＦ２０、ラジエータ３０、フロントクロスメンバ１４が順次衝突し、当接した状態となる。
【００３６】
すなわち、クラッシュボックス２２が圧縮変形している途中で、バンパＲＦ２０からラジエータ３０を介してフロントクロスメンバ１４に衝突荷重が入力され、さらにフロントクロスメンバ１４からフロントサイドメンバ１２に衝突荷重が入力される。
【００３７】
すなわち、クラッシュボックス２２の圧縮変形が完了する前のタイミングで、大きな衝突荷重がフロントサイドメンバ１２に入力されることになる。
【００３８】
さらに、図６に示すように、クラッシュボックス２２の軸方向の圧縮変形が完了すると、バンパＲＦ２０から圧縮変形されたクラッシュボックス２２、受板２４を介して、あるいはバンパＲＦ２０から圧縮変形されたクラッシュボックス２２、受板２４、ガセット１８を介してフロントサイドメンバ１２に衝突荷重が入力される。
【００３９】
左右一対のフロントサイドメンバ１２は、このように衝突荷重が入力されると、前端部同士をフロントクロスメンバ１４で連結されているため、曲げ変形することが防止又は抑制され、軸方向に圧縮変形される。
【００４０】
また、バリヤＢによってバンパＲＦ２０やフロントクロスメンバ１４の車幅方向中央が車両後方側に湾曲変形されると共に、フロントサイドメンバ１２が軸方向に変形されることにより、フロントクロスメンバ１４が高電圧部品群４０に衝突する。
【００４１】
さらに、図７に示すように、フロントサイドメンバ１２の軸方向の圧縮変形が進むことによって、フロントクロスメンバ１４に押圧された高電圧部品群４０が車両後方側に移動させられる。これにより、高電圧部品群４０がダッシュクロスメンバ１６に衝突する。
【００４２】
このように、車体前部構造１０では、バンパＲＦ２０とフロントクロスメンバ１４の間にラジエータ３０を配設しているため、センタポール衝突時にバリヤＢがバンパＲＦ２０に衝突することで、バンパＲＦ２０、ラジエータ３０、フロントクロスメンバ１４が順次衝突する。
【００４３】
すなわち、クラッシュボックス２２の軸方向の圧縮変形が完了する前に、バンパＲＦ２０からラジエータ３０、フロントクロスメンバ１４を介してフロントサイドメンバ１２に大きな衝突荷重が入力され、フロントサイドメンバ１２の変形によるエネルギ吸収が早期に開始される。
【００４４】
また、車体前部構造１０は、車両前後方向において、バンパＲＦ２０とフロントクロスメンバ１４との間、フロントクロスメンバ１４とダッシュクロスメンバ１６との間に、それぞれラジエータ３０、高電圧部品群４０を配設しているため、バリヤＢがバンパＲＦ２０に衝突後、バンパＲＦ２０がラジエータ３０に衝突し、ラジエータ３０がフロントクロスメンバ１４に衝突し、フロントクロスメンバ１４が高電圧部品群４０に衝突し、高電圧部品群４０がダッシュクロスメンバ１６に衝突する。このように順次衝突することによって、衝突エネルギが効率的に吸収される。
【００４５】
さらに、車体前部構造１０は、左右一対のフロントサイドメンバ１２の前端部同士がフロントクロスメンバ１４で連結されているため、フロントサイドメンバ１２に衝突荷重が入力された場合に曲げ変形が防止又は抑制され、フロントサイドメンバ１２が軸方向に圧縮変形される。このように、フロントサイドメンバ１２が曲げ変形ではなく圧縮変形されるため、衝突エネルギの吸収効率が一層向上する。
【００４６】
また、車体前部構造１０は、フロントサイドメンバ１２の前端部にフロントサイドメンバ１２の車幅方向側面から受板２４に向って車幅方向側に張り出したガセット１８を接合し、バンパＲＦ２０と受板２４との間にフロントサイドメンバ１２よりも車幅方向において幅広のクラッシュボックス２２を設けている。したがって、バリヤＢ１（図３、２点鎖線部参照）がフロントサイドメンバ１２の車幅方向外側部分のみ衝突する前面衝突（微小ラップ衝突）した場合であっても、バンパＲＦ２０からクラッシュボックス２２、ガセット１８を介してフロントサイドメンバ１２に衝突荷重を効率的に入力させることができ、フロントサイドメンバ１２の軸方向の圧縮変形によって衝突エネルギを効率的に吸収することができる。
【００４７】
また、フロントサイドメンバ１２の前端部同士をフロントクロスメンバ１４で連結しているため、微小ラップ衝突した側のフロントサイドメンバ１２からフロントクロスメンバ１４を介して反対側のフロントサイドメンバ１２に衝突荷重を伝達することができる。
このように、車体前部構造１０は、前面衝突時に(センタポール衝突や微小ラップ衝突の場合に)衝突エネルギを効率的に吸収することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０  車体前部構造
１２  フロントサイドメンバ
１４  フロントクロスメンバ
１８  ガセット
２０  バンパリインフォース
２２  クラッシュボックス
３０  ラジエータ
４０  高電圧部品群
【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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