(57)【要約】【課題】車体前部が傾斜した衝突体に衝突した時に、エプロンアッパメンバの後端部に発生する車幅内側方向の曲げモーメントを抑制する。【解決手段】エプロンアッパメンバ１６の車幅方向外側に、前後方向中間部が車幅方向外方へ凸の屈曲部３０Ａとされたモーメント発生アーム３０が配設されている。モーメント発生アーム３０の後端部３０Ｄはエプロンアッパメンバ１６の後端部１６Ａに結合されており、前端部３０Ｆは前壁部３６Ｄにフェンダブラケット３４を介して連結されている。このため、車体前部が傾斜した衝突体に衝突し、衝突した側のフロントサイドメンバ１２とともにエプロンアッパメンバ１６が車幅方向内側に引き込まれる方向に変形する場合には、エプロンアッパメンバ１６の後端部１６Ａに発生する車幅内側方向の曲げモーメントを、モーメント発生アーム３０によって発生する逆方向のモーメントによって抑制できるようになっている。【選択図】図１
2010100199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部の車幅方向両端下部に車体前後方向に沿って配設された左右一対のフロントサイドメンバと、
該フロントサイドメンバの上方に車体前後方向に沿って配設された左右一対のエプロンアッパメンバと、
前記フロントサイドメンバと前記エプロンアッパメンバとの間に配設され、前記フロントサイドメンバと前記エプロンアッパメンバとを連結している左右一対のサスペンションタワーと、
車室前部の車幅方向両端部に車体上下方向に沿って配設され、前記エプロンアッパメンバの後端部が結合された左右一対のフロントピラーと、
前記エプロンアッパメンバの車幅方向外側に前記エプロンアッパメンバに沿って配設され、前端部が前記エプロンアッパメンバの前端部に連結され、且つ、後端部が前記エプロンアッパメンバの後端部に結合され、前後方向中間部が車幅方向外方へ凸の屈曲部とされており、車体前方から車体後方へ向かって作用する圧縮荷重により、前記屈曲部を起点に折れ変形することで前記エプロンアッパメンバの後端部に車幅方向外側に向かうモーメントを発生させるモーメント発生手段と、
を有する車体前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車体前部構造に係り、特に、フロントサイドメンバの上方に車体前後方向に沿って配設された左右一対のエプロンアッパメンバを備えた自動車等の車両の車体前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、フロントサイドメンバの上方に車体前後方向に沿って配設された左右一対のエプロンアッパメンバを備えた自動車等の車両の車体前部構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、ダッシュクロスメンバとダッシュパネルとで形成され車幅方向に沿って延在する閉断面構造によって、左右のフロントサイドメンバにおけるキック部の上部後端を連結すると共に、この閉断面構造をサスペンションタワーの後方において上方に延設し、エプロンアッパメンバに結合している。
【特許文献１】特開２００４−９０８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この車体前部構造では、車体前部が車体の前後方向に対して傾斜した壁等の衝突体に衝突し、衝突した側のフロントサイドメンバが車幅方向内側に引き込まれるように変形する場合には、フロントサイドメンバにサスペンションタワーで連結されたエプロンアッパメンバも車幅方向内側に引き込まれる。このため、エプロンアッパメンバの後端部（根元部）に、車幅内側方向の曲げモーメントが発生する。また、この車幅内側方向の曲げモーメントがエプロンアッパメンバの後端部に発生すると、エプロンアッパメンバの後端部が結合されているフロントピラーが変形するため、フロントピラーの下部が連結されたロッカ等の車体の骨格を構成する部材に衝突荷重を効率的に伝達し難くなる。
【０００４】
本発明は上記事実を考慮し、車体前部が傾斜した衝突体に衝突した時に、エプロンアッパメンバの後端部に発生する車幅内側方向の曲げモーメントを抑制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】
【０００５】
請求項１記載の本発明は、車体前部の車幅方向両端下部に車体前後方向に沿って配設された左右一対のフロントサイドメンバと、該フロントサイドメンバの上方に車体前後方向に沿って配設された左右一対のエプロンアッパメンバと、前記フロントサイドメンバと前記エプロンアッパメンバとの間に配設され、前記フロントサイドメンバと前記エプロンアッパメンバとを連結している左右一対のサスペンションタワーと、車室前部の車幅方向両端部に車体上下方向に沿って配設され、前記エプロンアッパメンバの後端部が結合された左右一対のフロントピラーと、前記エプロンアッパメンバの車幅方向外側に前記エプロンアッパメンバに沿って配設され、前端部が前記エプロンアッパメンバの前端部に連結され、且つ、後端部が前記エプロンアッパメンバの後端部に結合され、前後方向中間部が車幅方向外方へ凸の屈曲部とされており、車体前方から車体後方へ向かって作用する圧縮荷重により、前記屈曲部を起点に折れ変形することで前記エプロンアッパメンバの後端部に車幅方向外側に向かうモーメントを発生させるモーメント発生手段と、を有する。
【０００６】
従って、車両が衝突した際に、フロントサイドメンバの上方に車体前後方向に沿って配設された左右一対のエプロンアッパメンバが車体前方から車体後方へ向かって圧縮変形すると、エプロンアッパメンバの車幅方向外側にエプロンアッパメンバに沿って配設され、前端部がエプロンアッパメンバの前端部に連結され、且つ、後端部がエプロンアッパメンバの後端部に結合され、前後方向中間部が車幅方向外方へ凸の屈曲部とされたモーメント発生手段が、車体前方から車体後方へ向かって作用する圧縮荷重により、屈曲部を起点に折れ変形する。これにより、エプロンアッパメンバの後端部に車幅方向外側に向かうモーメントが発生する。このため、車体前部が車体の前後方向に対して傾斜した壁等の衝突体に衝突し、衝突した側のフロントサイドメンバとともに、衝突した側のエプロンアッパメンバが車幅方向内側に引き込まれる方向に変形する場合には、エプロンアッパメンバの後端部に発生する車幅内側方向の曲げモーメントを、モーメント発生手段によって発生した逆方向のモーメントによって抑制できる。この結果、エプロンアッパメンバの後端部が結合されているフロントピラーの変形が抑制され、フロントピラーの下部が連結されたロッカ等の車体の骨格を形成する部材に衝突荷重を効率的に伝達することができる。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１記載の本発明の車体前部構造は、車体前部が傾斜した衝突体に衝突した時に、エプロンアッパメンバの後端部に発生する車幅内側方向の曲げモーメントを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明における車体前部構造の第１実施形態を図１〜図４に従って説明する。
【０００９】
なお、図中矢印ＵＰは車体上方方向を示し、図中矢印ＦＲは車体前方方向を示し、図中矢印ＩＮは車幅内側方向を示している。
【００１０】
図１には本実施形態に係る車体前部構造が車体斜め前方から見た斜視図で示されており、図２には平面図で示されている。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態の車体前部１０には、左右一対のフロントサイドメンバ１２（車両右側のフロントサイドメンバは図示省略）が、車幅方向両端下部に車体前後方向に沿って配設されている。また、これらのフロントサイドメンバ１２は車体前後方向に沿って延在する閉断面構造とされている。なお、図示を省略したが、フロントサイドメンバ１２の前端にはフロントバンパが取付けられており、フロントサイドメンバ１２の車体後方側の部位には下方斜め後方へ屈曲するキック部が形成されている。
【００１２】
左右一対の各フロントサイドメンバ１２の車体上方で且つ、車幅方向外側の部位には、左右一対のエプロンアッパメンバ１６（車両左側のエプロンアッパメンバは図示省略）がそれぞれ車体前後方向に沿って配設されている。また、これらのエプロンアッパメンバ１６は車体前後方向に沿って延在する閉断面構造とされている。なお、これらのエプロンアッパメンバ１６の前端はフロントサイドメンバ１２の前端より車体後方側にある。また、左右一対のフロントサイドメンバ１２とエプロンアッパメンバ１６との間には左右一対のサスペンションタワー１８がそれぞれ配設されており、サスペンションタワー１８はフロントサイドメンバ１２とエプロンアッパメンバ１６とを連結している。
【００１３】
車室１９における前部の車幅方向両端部には、左右一対のフロントピラー２０が車体上下方向に沿って配設されており、フロントピラー２０の上下方向中間部にはドアベルトラインの前方に位置する屈曲部２０Ａが形成されている。また、フロントピラー２０の屈曲部２０Ａには、エプロンアッパメンバ１６の後端部１６Ａが車体前方側から結合されている。より具体的に説明すると、エプロンアッパメンバ１６の後端部１６Ａに形成された接合フランジ１６Ｆが、フロントピラー２０の屈曲部２０Ａに溶接されている。
【００１４】
車室１９における車幅方向両端下部には、左右一対のロッカ２２が車体上下方向に沿って配設されており、これらのロッカ２２は車体前後方向に沿って延在する閉断面構造とされている。また、フロントピラー２０の下部２０Ｂはロッカ２２の前端部２２Ａに結合されている。一方、左右のフロントピラー２０における屈曲部２０Ａの間には、カウル２４が車幅方向に沿って配設されており、カウル２４の車幅方向両端部２４Ａが、フロントピラー２０の屈曲部２０Ａに結合されている。
【００１５】
左右のエプロンアッパメンバ１６の車幅方向外側には、それぞれモーメント発生手段としてのモーメント発生アーム３０が、エプロンアッパメンバ１６に沿って配設されている。これらのモーメント発生アーム３０は、長手方向から見た断面形状が開口部を車幅方向外側に向けたコ字状の棒材で構成されている。
【００１６】
図２に示すように、モーメント発生アーム３０は、前後方向中間部が車幅方向外方へ凸の屈曲部３０Ａとされており、前部３０Ｂが車体前方の車幅方向内側から車体後方の車幅方向外側に向かって傾斜している。また、モーメント発生アーム３０の後部３０Ｃは車体前方の車幅方向外側から車体後方の車幅方向内側に向かって傾斜しており、モーメント発生アーム３０の平面視形状は、く字形状となっている。
【００１７】
モーメント発生アーム３０の後端部３０Ｄは車体後方に向かって延設されており、後端部３０Ｄにおける断面コ字状の底部３０Ｅが、エプロンアッパメンバ１６の後端部１６Ａにおける車幅方向外側壁部１６Ｂに、ボルト等の締結部材３２によって車幅方向外側から固定されている。一方、エプロンアッパメンバ１６の前端部１６Ｃには、前壁部１６Ｄが設けられており、前壁部１６Ｄにはフェンダブラケット３４が取付けられている。
【００１８】
図３に示すように、フェンダブラケット３４は車幅方向に沿って配設された長尺状の板材で構成されており、車幅方向内側端部３４Ａが、エプロンアッパメンバ１６の前壁部１６Ｄの中心部にボルト等の締結部材３６によって車体前方側から固定されている。
【００１９】
図２に示すように、フェンダブラケット３４の車幅方向外側端部には、車体前方で且つ車幅内側へ傾斜した折曲部３４Ｂが形成されており、この折曲部３４Ｂには、車体前部１０の側面を構成するフェンダパネル４０が取付けられている。また、モーメント発生アーム３０の前端部３０Ｆは、車幅方向内側に向かって延設されており、前端部３０Ｆにおける断面コ字状の底部３０Ｇが、フェンダブラケット３４の車幅方向中間部３４Ｃに、ボルト等の締結部材４２によって車体前方側から固定されている。
【００２０】
従って、図４に示すように、車体前部が衝突体に衝突し、モーメント発生アーム３０に車体前方から車体後方へ向かって圧縮荷重（図４の矢印Ｆ１）が作用した場合には、モーメント発生アーム３０は車幅方向外方へ凸の屈曲部３０Ａを起点に折れ変形するようになっている。また、モーメント発生アーム３０が図４に示すように折れ変形し、屈曲部３０Ａと後部３０Ｃとが車体後方（図４の矢印Ａ方向）へ回転することによって、エプロンアッパメンバ１６の後端部１６Ａには、後端部１６Ａを中心Ｐ０とする車幅方向外側に向かうモーメントＭ１が発生するようになっている。
【００２１】
一方、車体前部１０が車体の前後方向に対して傾斜した壁等の衝突体Ｋに衝突し、衝突した側のフロントサイドメンバ１２が車幅方向内側に引き込まれる方向（図４の矢印Ｂ方向）に変形すると、サスペンションタワー１８を介して衝突した側のエプロンアッパメンバ１６が車幅方向内側に引き込まれる方向（図４の矢印Ｂ方向）に変形する。この際、エプロンアッパメンバ１６の後端部１６Ａに発生する車幅内側方向の曲げモーメントＭ２を、モーメント発生アーム３０によって発生する逆方向のモーメントＭ１によって抑制できるようになっている。
【００２２】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態では、車体前部１０における左右一対の各フロントサイドメンバ１２の車体上方で且つ、車幅方向外側の部位に、左右一対のエプロンアッパメンバ１６）がそれぞれ車体前後方向に沿って配設されている。このため、図４に示すように、車体前部１０が、車体の前後方向に対して傾斜した壁等の衝突体Ｋに衝突した場合には、衝突した側のフロントサイドメンバ１２が車幅方向内側に引き込まれる方向（図４の矢印Ｂ方向）に変形すると共に、サスペンションタワー１８を介して衝突した側のエプロンアッパメンバ１６が車幅方向内側に引き込まれる方向（図４の矢印Ｂ方向）に変形する。このため、エプロンアッパメンバ１６の後端部１６Ａには、車幅内側方向の曲げモーメントＭ２が発生する。
【００２４】
この際、本実施形態では、エプロンアッパメンバ１６の車幅方向外側にモーメント発生アーム３０がエプロンアッパメンバ１６に沿って配設されており、モーメント発生アーム３０は、前後方向中間部が車幅方向外方へ凸の屈曲部３０Ａとされた平面視形状においてく字形状となっている。このため、図４に示すように、車体前部が傾斜した壁等の衝突体Ｋに衝突した時に、モーメント発生アーム３０に車体前方から車体後方へ向かって圧縮荷重（図４の矢印Ｆ１）が作用すると、モーメント発生アーム３０は屈曲部３０Ａを起点に折れ変形する。また、モーメント発生アーム３０が図４に示すように折れ変形し、屈曲部３０Ａと後部３０Ｃとが車体後方（図４の矢印Ａ方向）へ回転することによって、エプロンアッパメンバ１６の後端部１６Ａには、後端部１６Ａを中心Ｐ０とする車幅方向外側に向かうモーメントＭ１が発生する。
【００２５】
この結果、車体前部１０が、車体の前後方向に対して傾斜した壁等の衝突体Ｋに衝突したことによって、エプロンアッパメンバ１６の後端部１６Ａに発生した車幅内側方向の曲げモーメントＭ２を、衝突により圧縮変形するモーメント発生アーム３０によって、エプロンアッパメンバ１６の後端部１６Ａに発生する逆方向のモーメントＭ１によって抑制できる。このため、エプロンアッパメンバ１６の後端部１６Ａが結合されているフロントピラー２０の屈曲部２０Ａが、モーメントＭ２によって捩れ変形するのを抑制できる。従って、エプロンアッパメンバ１６からフロントピラー２０を介してフロントピラー２０の下部２０Ｂが連結されたロッカ２２や、フロントピラー２０の上部が連結されルーフサイドレール（図示省略）等の車体の骨格を構成する部材に衝突荷重を効率的に伝達することができる。
【００２６】
また、本実施形態では、モーメント発生アーム３０の前端部３０Ｆをフェンダブラケット３４を介して、エプロンアッパメンバ１６の前壁部１６Ｄにボルト等の締結部材３６によって結合したため、エプロンアッパメンバ１６における締結点数を減らすことができる。
【００２７】
なお、モーメント発生アーム３０によって発生するモーメントＭ１の大きさは、モーメント発生アーム３０における後部３０Ｃの長さＬ１によって調整できる。このため、車体構造等を考慮し、発生させたいモーメントＭ１の大きさに応じて、モーメント発生アーム３０における後部３０Ｃの長さＬ１を決定する。
【００２８】
次に、本発明における車体前部構造の第２実施形態を図５に従って説明する。
【００２９】
なお、第１実施形態と同一部材に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３０】
図５に示すように、本実施形態では、モーメント発生アーム３０の前端部３０Ｈが、車体前方に向かって延設されており、前端部３０Ｈにおける断面コ字状の底部３０Ｊが、エプロンアッパメンバ１６の前端部１６Ｃの車幅方向外側壁部１６Ｅに、ボルト等の締結部材５０によって直接固定されている。
【００３１】
従って、本実施形態においても第１実施形態と同様に、車体前部が傾斜した壁等の衝突体に衝突した時に、エプロンアッパメンバ１６の後端部１６Ａが結合されているフロントピラー２０の屈曲部２０Ａが、モーメントＭ２によって捩れ変形するのを抑制できる。このため、エプロンアッパメンバ１６からフロントピラー２０を介してフロントピラー２０の下部２０Ｂが連結されたロッカ２２や、フロントピラー２０の上部が連結されルーフサイドレール（図示省略）等の車体の骨格を構成する部材に衝突荷重を効率的に伝達することができる。
【００３２】
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、本発明におけるモーメント発生手段としてのモーメント発生アーム３０の平面視形状は、図２に示される形状に限定されず、モーメント発生アーム３０における後部３０Ｃの長さＬ１、前部３０Ｂの長さＬ２、及び屈曲部３０Ａの角度θ１を変えてもよい。また、屈曲部３０Ａを丸みも持った湾曲形状としても良い。
【００３３】
また、モーメント発生手段は、図３に示される、断面コ字状の棒材で構成されたモーメント発生アーム３０に限定されず、エプロンアッパメンバ１６の車幅方向外側にエプロンアッパメンバ１６沿って配設され、前端部がエプロンアッパメンバ１６の前端部１６Ｃに連結され、且つ、後端部がエプロンアッパメンバ１６の後端部１６Ａに結合され、前後方向中間部が車幅方向外方へ凸の屈曲部とされており、車体前方から車体後方へ向かって作用する圧縮荷重により、屈曲部を起点に折れ変形することでエプロンアッパメンバ１６の後端部１６Ａに車幅方向外側に向かうモーメントを発生させる構成であれば、ハット断面形状の棒材、パイプ材、板材等の他の構成としてもよい。
【００３４】
また、モーメント発生アーム３０のエプロンアッパメンバ１６への固定は、ボルト等の締結部材による結合に限定されず、溶接等の他の固定方法であってもよい。
【００３５】
また、本発明の車体前部構造を適用する車両におけるフロントサイドメンバ、エプロンアッパメンバの断面形状は上記各実施形態に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車体前部構造の左側を示す車両斜め前方外側から見た斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る車体前部構造の左側を示す平面図である。
【図３】図２の３−３線に沿った部位の断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る車体前部構造の変形状態を示す図２に対応する断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る車体前部構造の左側を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０    車体前部
１２    フロントサイドメンバ
１６    エプロンアッパメンバ
１６Ａ    エプロンアッパメンバの後端部
１６Ｃ    エプロンアッパメンバの前端部
１６Ｄ    エプロンアッパメンバの前壁部
１８    サスペンションタワー
２０    フロントピラー
２２    ロッカ
２４    カウル
３０    モーメント発生アーム（モーメント発生手段）
３０Ａ    モーメント発生アームの屈曲部
３０Ｂ    モーメント発生アームの前部
３０Ｃ    モーメント発生アームの後部
３０Ｄ    モーメント発生アームの後端部
３０Ｆ    モーメント発生アームの前端部
３０Ｈ    モーメント発生アームの前端部
３４    フェンダブラケット
４０    フェンダパネル
【図１】
2010100199.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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