(57)【要約】【課題】車体の前端部に設けられたエネルギー吸収体が、前突時に、その衝撃力により所望状態に塑性変形するようにして、衝突エネルギーが効果的に吸収されるようにする。【解決手段】車両の車体前下部構造は、閉断面構造とされて左右サイドメンバ７，７に支持される前クロスメンバ９と、前クロスメンバ９の後方で左右サイドメンバ７，７に支持される後クロスメンバ１１と、前クロスメンバ９に取り付けられ、前突時の衝撃力Ｆに基づく衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収体３７と、前端部が前クロスメンバ９の後部の上、下面のうち、いずれか一方の面に結合され、後端部が後クロスメンバ１１に結合されるクレードル４２とを備える。前クロスメンバ９へのクレードル４２の前端部の結合部４５近傍で、前クロスメンバ９を構成する上、下部板１５，１６のうち、いずれか一方の板を他方の板に向けて膨出させ、その膨出部４６を他方の板に結合させる。【選択図】図１
2010280238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の幅方向に延び、その長手方向の各部が閉断面構造とされて車体の左右サイドメンバの前端部側にそれぞれ支持される前クロスメンバと、この前クロスメンバの後方で上記左右サイドメンバにそれぞれ支持される後クロスメンバと、上記前クロスメンバに取り付けられ、前突時の衝撃力に基づく衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収体と、前後方向に延び、その前端部が上記前クロスメンバの後部の上、下面のうち、いずれか一方の面に結合され、後端部が上記後クロスメンバに結合されるクレードルとを備えた車両の車体前下部構造において、
上記前クロスメンバへの上記クレードルの前端部の結合部よりも前方、かつ、上記前クロスメンバの長手方向での上記結合部近傍で、上記前クロスメンバを構成する上、下部板のうち、いずれか一方の板を他方の板に向けて膨出させ、その膨出部を上記他方の板に結合させたことを特徴とする車両の車体前下部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前突時の衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収体を車体の前端部に設けた車両の車体前下部構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の車体前下部構造には、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものによれば、車両の車体前下部構造は、車体の幅方向に延びてこの車体の前端部を構成し、かつ、その長手方向の各部が閉断面構造とされる前クロスメンバと、この前クロスメンバに取り付けられ、前突（前進走行中の衝突）時の衝撃力を受けて、この衝撃力に基づく衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収体とを備えている。
【０００３】
また、従来、上記車両の車体前下部構造について、より具体的構成のものとして、図５に示すものがある。これにつき説明すると、車両５１の車体５２の前下部構造は、この車体５２の前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ５３，５３と、車体５２の幅方向に延び、その長手方向の各部が閉断面構造とされて上記左右サイドメンバ５３，５３の前端部側にそれぞれ支持される前クロスメンバ５４と、この前クロスメンバ５４の後方で上記左右サイドメンバ５３，５３にそれぞれ支持される後クロスメンバ５５と、上記前クロスメンバ５４に取り付けられ、前突時の衝撃力Ｆを受けて塑性変形することによりこの衝撃力Ｆに基づく衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収体５６と、前後方向に延び、その前端部が上記前クロスメンバ５４の後部下面に結合され、後端部が上記後クロスメンバ５５に結合されるクレードル５７とを備えている。
【０００４】
車両５１の前突時には、その衝撃力Ｆにより上記エネルギー吸収体５６は塑性変形して（図５中一点鎖線）、この衝撃力Ｆに基づく衝突エネルギーが吸収される。この際、上記前クロスメンバ５４は、上記のように衝撃力Ｆを受けるエネルギー吸収体５６をその後側から支持し、上記後クロスメンバ５５に支持されたクレードル５７は、上記衝撃力Ｆにより上記前クロスメンバ５４が過大に後方移動することを阻止するようこの前クロスメンバ５４をその後側から支持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−９４２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図５で示した従来の技術では、前クロスメンバ５４は、その下面にクレードル５７の前端部が結合されることにより、このクレードル５７に支持されている。このため、上記前クロスメンバ５４を構成する上、下部板５８，５９のうち、この前クロスメンバ５４の下面を形成する下部板５９の方が上部板５８よりも上記クレードル５７によってより強固に補強されがちとなる。
【０００７】
従って、前突時に、その衝撃力Ｆが上記エネルギー吸収体５６を介し上記前クロスメンバ５４の上、下部板５８，５９に与えられるとき、下部板５９に比べ、上部板５８が後方に向けてより大きく塑性変形しがちとなる（図５中一点鎖線）。このため、上記前クロスメンバ５４の上、下部板５８，５９は上記衝撃力Ｆによって互いに不均衡な意図していない状態に変形するおそれがあり、また、これに影響されて、この前クロスメンバ５４に支持されている上記エネルギー吸収体５６も意図していない状態に変形しがちとなって、このエネルギー吸収体５６を所望状態に変形させることは困難となる。
【０００８】
この結果、上記エネルギー吸収体５６によれば、上記衝撃力Ｆに基づく衝突エネルギーを効果的に吸収させることが困難になるおそれがあると共に、前突時の衝突物が歩行者である場合において、車両５１の下側への歩行者の巻き込みの防止の向上が不十分になるおそれもある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、車体の前端部に設けられたエネルギー吸収体が、前突時に、その衝撃力により所望状態に塑性変形するようにして、このエネルギー吸収体により衝撃力に基づく衝突エネルギーが効果的に吸収されるようにすると共に、前突時の衝突物が歩行者である場合において、車両の下側への歩行者の巻き込みがより確実に防止されるようにすることである。
【００１０】
請求項１の発明は、車体２の幅方向に延び、その長手方向の各部が閉断面構造とされて車体２の左右サイドメンバ７，７の前端部側にそれぞれ支持される前クロスメンバ９と、この前クロスメンバ９の後方で上記左右サイドメンバ７，７にそれぞれ支持される後クロスメンバ１１と、上記前クロスメンバ９に取り付けられ、前突時の衝撃力Ｆに基づく衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収体３７と、前後方向に延び、その前端部が上記前クロスメンバ９の後部の上、下面のうち、いずれか一方の面に結合され、後端部が上記後クロスメンバ１１に結合されるクレードル４２とを備えた車両の車体前下部構造において、
上記前クロスメンバ９への上記クレードル４２の前端部の結合部４５よりも前方、かつ、上記前クロスメンバ９の長手方向での上記結合部４５近傍で、上記前クロスメンバ９を構成する上、下部板１５，１６のうち、いずれか一方の板を他方の板に向けて膨出させ、その膨出部４６を上記他方の板に結合させたことを特徴とする車両の車体前下部構造である。
【００１１】
なお、この項において、上記各用語に付記した符号や図面番号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による効果は、次の如くである。
【００１３】
請求項１の発明は、車体の幅方向に延び、その長手方向の各部が閉断面構造とされて車体の左右サイドメンバの前端部側にそれぞれ支持される前クロスメンバと、この前クロスメンバの後方で上記左右サイドメンバにそれぞれ支持される後クロスメンバと、上記前クロスメンバに取り付けられ、前突時の衝撃力に基づく衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収体と、前後方向に延び、その前端部が上記前クロスメンバの後部の上、下面のうち、いずれか一方の面に結合され、後端部が上記後クロスメンバに結合されるクレードルとを備えた車両の車体前下部構造において、
上記前クロスメンバへの上記クレードルの前端部の結合部よりも前方、かつ、上記前クロスメンバの長手方向での上記結合部近傍で、上記前クロスメンバを構成する上、下部板のうち、いずれか一方の板を他方の板に向けて膨出させ、その膨出部を上記他方の板に結合させている。
【００１４】
このため、車両の前突時には、その衝撃力に基づく衝突エネルギーは上記エネルギー吸収体により吸収される。この際、上記前クロスメンバは、上記衝撃力を受けるエネルギー吸収体をその後側から支持し、上記後クロスメンバに支持されたクレードルは、上記衝撃力により上記前クロスメンバが過大に後方移動することを阻止するようこの前クロスメンバをその後側から支持する。
【００１５】
ここで、上記前クロスメンバは、その下面（もしくは上面）にクレードルの前端部が結合されることにより、このクレードルに支持されている。このため、上記前クロスメンバを構成する上、下部板のうち、この前クロスメンバの下面（もしくは上面）を形成する下部板（もしくは上部板）の方が上部板（もしくは下部板）よりも上記クレードルによってより強固に補強されがちとなる。
【００１６】
しかし、上記発明によれば、前クロスメンバの上、下部板は上記膨出部によって互いに結合されている。このため、上記下部板（もしくは上部板）は上記クレードルの直接の結合により強固に補強されるが、上記上部板（もしくは下部板）も上記膨出部を介し強固に補強されることから、上記上、下部板の間で強度と剛性とについて不均衡が生じることは防止される。しかも、上記膨出部は、上記前クロスメンバへの上記クレードルの前端部の結合部よりも前方、かつ、上記前クロスメンバの長手方向での上記結合部近傍に位置している。このため、前突時に、その衝撃力が上記エネルギー吸収体を介し上記前クロスメンバの上、下部板に与えられるとき、上記衝撃力は、主に、上記膨出部を含むその周辺部を介し上記結合部に伝達されて上記クレードルにより支持される。
【００１７】
よって、上記衝撃力により上記前クロスメンバの上、下部板は互いにより均等に変形することから、この前クロスメンバに支持されている上記エネルギー吸収体を所望状態に変形させることが、より確実にできる。この結果、このエネルギー吸収体によれば、上記衝撃力に基づく衝突エネルギーを効果的に吸収させることができると共に、前突時の衝突物が歩行者である場合において、車両の下側への歩行者の巻き込みがより確実に防止され、つまり、脚払い性能の向上が達成される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例を示し、図３のI−I線矢視拡大断面図である。
【図２】実施例を示し、車両の前下部の斜視図である。
【図３】実施例を示し、車両の前下部の平面図である。
【図４】上記実施例の変形例を示し、図１に相当する図である。
【図５】従来の技術を示し、図１に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の車両の車体前下部構造に関し、車体の前端部に設けられたエネルギー吸収体が、前突時に、その衝撃力により所望状態に塑性変形するようにして、このエネルギー吸収体により衝撃力に基づく衝突エネルギーが効果的に吸収されるようにすると共に、前突時の衝突物が歩行者である場合において、車両の下側への歩行者の巻き込みがより確実に防止されるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための形態は、次の如くである。
【００２０】
即ち、車両の車体前下部構造は、車体の幅方向に延び、その長手方向の各部が閉断面構造とされて車体の左右サイドメンバの前端部側にそれぞれ支持される前クロスメンバと、この前クロスメンバの後方で上記左右サイドメンバにそれぞれ支持される後クロスメンバと、上記前クロスメンバに取り付けられ、前突時の衝撃力に基づく衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収体と、前後方向に延び、その前端部が上記前クロスメンバの後部の上、下面のうち、いずれか一方の面に結合され、後端部が上記後クロスメンバに結合されるクレードルとを備える。
【００２１】
上記前クロスメンバへの上記クレードルの前端部の結合部よりも前方、かつ、上記前クロスメンバの長手方向での上記結合部近傍で、上記前クロスメンバを構成する上、下部板のうち、いずれか一方の板を他方の板に向けて膨出させ、その膨出部を上記他方の板に結合させている。
【実施例】
【００２２】
本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。
【００２３】
図１〜３において、符号１は、自動車で例示される車両であり、矢印Ｆｒは、この車両１の進行方向の前方を示している。また、下記する左右とは、車両１の車体２の幅方向をいうものとする。
【００２４】
上記車体２は、その骨格部材を構成する板金製の車体フレーム３と、この車体フレーム３上に支持されその内部が車室とされる車体本体４とを備えている。上記車体フレーム３は、この車体フレーム３の左右各側部を構成して車体２の前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ７，７と、これら各サイドメンバ７の前端部にそれぞれ固着され、これら各前端部から下方に向かって突出する左右一対のブラケット８，８と、車体２の幅方向に延び、上記左右ブラケット８，８の突出端部にそれぞれ支持され、つまり、両端支持される前クロスメンバ９と、この前クロスメンバ９の後方で上記左右サイドメンバ７，７にそれぞれ締結具１０により締結されて支持され、つまり、両端支持される後クロスメンバ１１とを備えている。
【００２５】
上記前クロスメンバ９は、ラジエータ１４を支持するためのラジエータサポートである。上記前クロスメンバ９は、その長手方向の各部が閉断面構造とされて、上記ラジエータ１４を支持する上で、十分な強度と剛性とを備えている。具体的には、上記前クロスメンバ９は、上下方向で互いに対面し、それぞれプレス加工により形成された上、下部板１５，１６を備えている。
【００２６】
上記上部板１５は、車体２の側面断面視（図１）でハット形状とされ、前後方向で互いに離れて対面する前、後面板１７，１８と、ほぼ水平に延び、これら前、後面板１７，１８の各上端縁を一体的に結合する上面板１９と、上記前、後面板１７，１８の各下端縁にそれぞれ一体的に形成される前、後外向きフランジ２０，２１とを備えている。そして、これら前、後外向きフランジ２０，２１と上記下部板１６の前、後端部とがスポット溶接Ｓ１，Ｓ２により結合されて、上記前クロスメンバ９が形成されている。
【００２７】
上記後クロスメンバ１１は、車体２に左右前車輪２４，２４を懸架させるための前懸架装置２５におけるサスペンションメンバである。上記後クロスメンバ１１は、全体として閉断面構造（箱形状）とされ、上記各前車輪２４を懸架する上で、十分な強度と剛性とを備えている。具体的には、上記後クロスメンバ１１の左右各側部には、それぞれ前、後枢支具２８，２８によりロアアーム２９が上下揺動可能に枢支され、このロアアーム２９と不図示の緩衝器とにより上記各前車輪２４が上記後クロスメンバ１１に懸架されている。
【００２８】
上記前クロスメンバ９と後クロスメンバ１１との間に配置されて、上記左右サイドメンバ７，７にそれぞれ弾性マウント３１により支持される走行用駆動ユニット３２が設けられている。この駆動ユニット３２の主体はエンジンであり、このエンジンは上記ラジエータ１４により水冷却される。また、上記駆動ユニット３２を上記後クロスメンバ１１に弾性的に支持させるトルクロッド３３が設けられ、このトルクロッド３３は車体２の幅方向の中央部３４に配置されている。
【００２９】
上記車体２の幅方向に延び、かつ、前クロスメンバ９の前方に配置されてこの前クロスメンバ９に取り付けられ、前突時の衝撃力Ｆを受けて塑性変形することによりこの衝撃力Ｆに基づく衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収体３７が設けられている。具体的には、このエネルギー吸収体３７は板金製で、車体２の側面断面視（図１）で、後方に向かって開口する横向きのＵ字形状とされている。上記エネルギー吸収体３７の上後端部は、上記前クロスメンバ９の上部板１５の上面板１９の前端部にスポット溶接Ｓ３により結合されている。また、上記エネルギー吸収体３７の下後端部は、上記前クロスメンバ９の上部板１５の外向きフランジ２０と下部板１６の前端部とにスポット溶接Ｓ４により結合されている。この場合、スポット溶接Ｓ４は、前記したスポット溶接Ｓ１を兼用してもよい。
【００３０】
上記各サイドメンバ７の前端部には、上記エネルギー吸収体３７と同様の働きをする他のエネルギー吸収体３９がそれぞれ取り付けられている。上記車体フレーム３の前端部と上記エネルギー吸収体３７とをその前方から覆う樹脂製のバンパ４０が設けられている。このバンパ４０は、詳図しないが、上記左右他のエネルギー吸収体３９，３９に架設されたバンパ補強材と上記エネルギー吸収体３７とによって、上記車体フレーム３の前端部に支持されている。
【００３１】
車体２の平面視（図３）で、上記左右サイドメンバ７，７の間に配置され、それぞれ前後方向に直線的に延びて上記前クロスメンバ９を後クロスメンバ１１に結合させる左右一対のクレードル４２，４２が設けられている。具体的には、これら各クレードル４２は板金製で、その前端部は上記前クロスメンバ９の左右各側部における後部下面に締結具４３により結合され、後端部は上記後クロスメンバ１１の左右各側端部に他の締結具４４により結合されている。
【００３２】
上記構成において、前クロスメンバ９への上記クレードル４２の前端部の結合部４５よりも前方近傍、かつ、上記前クロスメンバ９の長手方向での上記結合部４５近傍で、上記前クロスメンバ９を構成する上、下部板１５，１６のうち、いずれか一方の板の一部分が他方の板に向けて膨出させられ、その膨出部４６の突出端が上記他方の板にスポット溶接Ｓ５により結合されている。具体的には、上記クレードル４２の前端部は上記前クロスメンバ９の後部下面に結合されており、この前クロスメンバ９の下面を形成する下部板１６の上記一部分にのみ、上記したように膨出部４６が形成されている。このため、この膨出部４６は、上記前クロスメンバ９の長手方向で短尺形状とされている。
【００３３】
なお、図３中一点鎖線で示すように、上記各クレードル４２の前端部の前方近傍に上記膨出部４６をそれぞれ形成してもよく、この構成がより好ましい。
【００３４】
また、以上は図示の例によるが、上記エネルギー吸収体３７を樹脂製として、上記前クロスメンバ９に締結具により結合してもよい。また、上記前クロスメンバ９、エネルギー吸収体３７およびクレードル４２は、車体２の側面視断面で前記構成のものと上下が逆であってもよい。また、上記前クロスメンバ９の上部板１５の上面板１９の一部分を上記下部板１６に向かって膨出させ、その膨出部と上記下部板１６に形成した膨出部４６とをスポット溶接Ｓ５により互いに結合させてもよい。また、この結合は、締結具によってもよい。
【００３５】
図４は、上記実施例の変形例を示している。
【００３６】
これによれば、エネルギー吸収体３７の後端部は上記前クロスメンバ９の上部板１５の前面板１７にのみスポット溶接Ｓ３，Ｓ４により結合されている。また、上記前クロスメンバ９の上部板１５の上面板１９の一部分に膨出部４６が形成され、この膨出部４６が上記前クロスメンバ９の下部板１６にスポット溶接Ｓ５により結合されている。
【００３７】
上記構成によれば、車両１の前突時には、その衝撃力Ｆにより上記エネルギー吸収体３７，３９は塑性変形して、この衝撃力Ｆに基づく衝突エネルギーが吸収される。この際、上記前クロスメンバ９は、上記のように衝撃力Ｆを受けるエネルギー吸収体３７をその後側から支持し、上記後クロスメンバ１１に支持されたクレードル４２は、上記衝撃力Ｆにより上記前クロスメンバ９が上記サイドメンバ７へのブラケット８の結合部４８を中心として過大に回動（後方移動）することを阻止するようこの前クロスメンバ９をその後側から支持する。
【００３８】
ここで、上記前クロスメンバは、その下面（もしくは上面）にクレードル４２の前端部が結合されることにより、このクレードル４２に支持されている。このため、上記前クロスメンバ９を構成する上、下部板１５，１６のうち、この前クロスメンバ９の下面（もしくは上面）を形成する下部板１６（もしくは上部板１５）の方が上部板１５（もしくは下部板１６）よりも上記クレードル４２によってより強固に補強されがちとなる。
【００３９】
しかし、上記構成によれば、前クロスメンバ９の上、下部板１５，１６は上記膨出部４６によって互いに結合されている。このため、上記下部板１６（もしくは上部板１５）は上記クレードル４２の直接の結合により強固に補強されるが、上記上部板１５（もしくは下部板１６）も上記膨出部４６を介し強固に補強されることから、上記上、下部板１５，１６の間で強度と剛性とについて不均衡が生じることは防止される。しかも、上記膨出部４６は、上記前クロスメンバ９への上記クレードル４２の前端部の結合部４５よりも前方、かつ、上記前クロスメンバ９の長手方向での上記結合部４５近傍に位置している。このため、前突時に、その衝撃力Ｆが上記エネルギー吸収体３７を介し上記前クロスメンバ９の上、下部板１５，１６に与えられるとき、上記衝撃力Ｆは、主に、上記膨出部４６を含むその周辺部を介し上記結合部４５に伝達されて上記クレードル４２により支持される。
【００４０】
よって、上記衝撃力Ｆにより上記前クロスメンバ９の上、下部板１５，１６は互いにより均等に変形することから、この前クロスメンバ９に支持されている上記エネルギー吸収体３７を所望状態に変形させることが、より確実にできる。この結果、このエネルギー吸収体３７によれば、上記衝撃力Ｆに基づく衝突エネルギーを効果的に吸収させることができると共に、前突時の衝突物が歩行者である場合において、車両１の下側への歩行者の巻き込みがより確実に防止され、つまり、脚払い性能の向上が達成される。
【００４１】
また、前記したように、膨出部４６は、上記下部板１６（もしくは上部板１５）の上記一部分にのみ形成している。
【００４２】
ここで、仮に、上記膨出部４６を上記前クロスメンバ９の長手方向で上記結合部４５近傍を越えた長尺形状となるよう形成したとすると、この前クロスメンバ９において、上記上部板１５（もしくは下部板１６）と膨出部４６との結合部（Ｓ５）も上記前クロスメンバ９の長手方向に向かって長く延びることとなる。この場合、上記結合部（Ｓ５）は、閉断面構造である前クロスメンバ９の他部分に比べ強度と剛性とが低下しがちな部分となる。
【００４３】
このため、車両１の前突時の衝撃力Ｆが上記エネルギー吸収体３７を介し上記前クロスメンバ９の前端部に与えられるとき、この前クロスメンバ９は上記結合部（Ｓ５）で容易に屈曲するおそれが生じる。そして、この場合には、この前クロスメンバ９に支持されている上記エネルギー吸収体３７を所望状態に変形させることは困難となる。
【００４４】
そこで、上記したように、前クロスメンバ９の長手方向での上記結合部４５近傍で、上記下部板１６（もしくは上部板１５）の上記一部分にのみ、上記膨出部４６を形成したのであり、これによれば、車両１の前突時の衝撃力Ｆが上記エネルギー吸収体３７を介し上記前クロスメンバ９の前端部に与えられたとき、この前クロスメンバ９が上記結合部（Ｓ５）で容易に屈曲する、ということは防止される。
【００４５】
なお、上記前クロスメンバ９の長手方向で、上記膨出部４６以外の膨出部を断続的に複数形成して、これら膨出部を上記下部板１６（もしくは上部板１５）にそれぞれ結合するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１    車両
２    車体
３    車体フレーム
４    車体本体
７    サイドメンバ
８    ブラケット
９    前クロスメンバ
１０  締結具
１１  後クロスメンバ
１４  ラジエータ
１５  上部板
１６  下部板
１７  前面板
１８  後面板
１９  上面板
２０  外向きフランジ
２１  外向きフランジ
３７  エネルギー吸収体
４２  クレードル
４３  締結具
４４  締結具
４５  結合部
４６  膨出部
Ｓ１〜Ｓ５  スポット溶接
Ｆ    衝撃力
【図１】
2010280238.tif 000003
【図２】
2010280238.tif 000004
【図３】
2010280238.tif 000005
【図４】
2010280238.tif 000006
【図５】
2010280238.tif 000007