(57)【要約】【課題】車両部材のつかえにより座屈構造部の座屈が阻害されるのを簡単な構造で回避でき、コスト，重量の増加，生産性の悪化が生じることもない自動車の前部車体構造を提供する。【解決手段】  ベベルギヤ機構（車両部材）９を、クロスメンバ５とサイドメンバ２ｂとが接合された接合部２ｂ′近傍に配置し、前突時に前記ベベルギヤ機構９がクロスメンバ５の前記接合部２ｂ′近傍部分の前部に突入して前記接合部２ｂ′の少なくとも一部を破断させる。【選択図】図７
2014184842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に延びる左，右のサイドメンバの、前端部に座屈構造部を設け、該記座屈構造部より車両後方部分同士を車幅方向に延びるクロスメンバで接合してなる車体フレームの、前記クロスメンバの前側に車両部材を配設した自動車の前部車体構造において、
前記車両部材は、前記クロスメンバとサイドメンバとが接合された接合部近傍に配置されており、車両前突時に前記クロスメンバの前記接合部近傍部分の前部に突入して前記接合部の少なくとも一部を破断させる
ことを特徴とする自動車の前部車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイドメンバの、前端部に形成された座屈構造部の後方部分同士をクロスメンバで接合し、該クロスメンバの前側にステアリング装置のベベルギヤ機構やラジエータ等の車両部材を配設した自動車の前部車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の自動車の前部車体構造として、従来例えば特許文献１に開示されたものがある。この従来構造では、キャブオーバー型自動車の左，右のサイドメンバの前端部にクラッシュボックス等の座屈構造部を設けるとともに、該座屈構造部の後方部分同士をクロスメンバで接合している。車両前突時には、前記座屈構造部が座屈することにより衝撃荷重を吸収するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−７０３２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、キャブオーバー型自動車では、左，右のサイドメンバの座屈構造部より後方部分同士を接合するクロスメンバの前側にステアリング装置のベベルギヤ機構やラジエータあるいはコンデンサ等の車両部材を配設するのが一般的である。このような自動車では、車両前突時に前記車両部材がクロスメンバにつかえてしまい、前記座屈構造部を予定通りに座屈させることができず、前記衝撃荷重をうまく吸収できない場合がある。
【０００５】
一方、前記車両部材の取付けブラケットに脱落機構を設け、車両前突時に前記車両部材を下方に脱落させることも考えられるが、このようにすると構造が複雑となり、コストや重量が増加し、生産性が悪化する。
【０００６】
本発明は、前記従来の実情に鑑みてなされたもので、車両部材のつかえにより座屈構造部の座屈が阻害されるのを簡単な構造で回避でき、コスト，重量の増加，生産性の悪化が生じることもない自動車の前部車体構造を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、車両前後方向に延びる左，右のサイドメンバの、前端部に座屈構造部を設け、該座屈構造部より車両後方部分同士を車幅方向に延びるクロスメンバで接合してなる車体フレームの、前記クロスメンバの前側に車両部材を配設した自動車の前部車体構造において、
前記車両部材は、前記クロスメンバとサイドメンバとが接合された接合部近傍に配置されており、車両前突時に前記クロスメンバの前記接合部近傍部分の前部に突入して前記接合部の少なくとも一部を破断させることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る自動車の前部車体構造によれば、車両前突時には前記座屈構造部が座屈することにより衝撃荷重を吸収する。この場合、前記車両部材は、前記クロスメンバの前記サイドメンバとの接合部近傍に位置しているので、前記車両前突時に前記接合部近傍の前部に突入し、該接合部の少なくとも一部を破断させる。そのため、前記車両部材のクロスメンバへのつかえにより前記座屈構造部の座屈が阻害されるのを回避又は抑制でき、その結果、前突時の衝撃荷重を吸収できる。
【０００９】
本発明では、車両部材の配置位置を適切に設定するとともに、前記クロスメンバとサイドメンバとの接合部を、前記車両部材の突入により少なくとも一部が破断するように構成するだけの簡単な構造で前記作用効果を実現でき、コストや重量の増加、生産性の悪化の問題が生じることもない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１に係る自動車の前部車体構造を説明するための正面斜視図である。
【図２】前記前部車体構造の底面図である。
【図３】前記前部車体構造の側面図である。
【図４】前記前部車体構造の平面図である。
【図５】前記前部車体構造の断面側面（図４のV-V線断面図）である。
【図６】前記前部車体構造のベベルギヤ機構取付ブラケットの斜視図である。
【図７】前記前部車体構造の作用効果を説明するため車両前突時の平面図である。
【図８】前記前部車体構造の作用効果を説明するための車両前突時の底面図である。
【図９】本発明の実施例２に係る前部車体構造の正面斜視図である。
【図１０】前記実施例２に係る前部車体構造の底面図である。
【図１１】前記実施例２に係る前部車体構造の断面側面図（図９のXI-XI線断面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１ないし図８は、本発明の実施例１に係る自動車の前部車体構造を説明するための図であり、本実施例において、前，後、左，右とは、車両前方を見た状態での前，後、左，右を意味する。
【００１３】
図において、１は車体フレームであり、該車体フレーム１は、車両前後方向に延びる左，右のサイドメンバ２ａ，２ｂと、該左，右のサイドメンバ２ａ，２ｂの前端部に設けられ、車両前突時に座屈して衝撃力を吸収するクラッシュボックス（座屈構造部）３ａ，３ｂと、車幅方向に延び、前記左，右のクラッシュボックス３ａ，３ｂの前端部同士を接続し、一方のサイドメンバ側にオフセット衝突した時の荷重を他方のサイドメンバ側に分散させる橋渡しメンバ４と、該橋渡しメンバ４の車両後方に配置され、車幅方向に延び、前記左，右のサイドメンバ２ａ，２ｂを接続する前クロスメンバ（クロスメンバ）５とを備えている。また前記左，右のサイドメンバ２ａ，２ｂの、前記前クロスメンバ５の後方部分同士は中間クロスメンバ６で接続されている。なお、１３は車室の底壁を構成するフロアプレート、１４は車室の前壁を構成するダッシュボードであり、車室の前方はフロントパネル（図示せず）を介して車外に面している。
前記前クロスメンバ５の左，右端部と、前記左，右のサイドメンバ２ａ，２ｂとの接合部２ａ′，２ｂ′は前記クラッシュボックス３ａ，３ｂの後端部に隣接するように位置している。
【００１４】
また、前記左，右のサイドメンバ２ａ，２ｂには、前記クロスメンバ５とは別部材で構成された左，右の延長部５ａ，５ａ′が車幅方向外方に突出するように形成されている。そして前記右の延長部５ａ′と前記右のサイドメンバ２ｂとは斜めに配置されたブレス部材５ｂで接続されている。
【００１５】
前記前クロスメンバ５は、前，後の縦壁５ｃ，５ｃと、該両縦壁５ｃ，５ｃの下端部同士を接続する底壁５ｄと、両縦壁５ｃ，５ｃの上端に折り曲げ形成されたフランジ部５ｅ，５ｅを有する横断面ハット形状をなしており、前記フランジ部５ｅ上に前記フロアプレート１３が固定されている。
【００１６】
ここで前記クロメンバ５の右端部と右のサイドメンバ２ｂとの接合部２ｂ′に本発明の特徴があるので、より詳細に説明する。前記クロメンバ５の前記縦壁５ｃ，５ｃの右端部には縦フランジ部５ｇ，５ｇが車両前後方向に折り曲げ形成され、前記底壁５ｄの右端部には底フランジ部５ｈが延長形成されている。そして前記縦フランジ部５ｇは前記サイドメンバ２ｂの縦壁に、スポット打点（×印で示す）ｗ部分がスポット溶接され、前記底フランジ部５ｈは前記サイドメンバ２ｂの底壁に、スポット打点（同様に×印で示す）ｗ部分がスポット溶接されている。
【００１７】
前記車体フレーム１の車幅方向右側の前部に、ステアリング装置７が配設されている。このステアリング装置７は、図示しないステアリングホイールと、該ステアリングホイールに接続されて下方に延びるステアリングシャフト８と、該ステアリングシャフト８の下端部に自在継手８ａを介して接続されたベベルギヤ機構９と、前記ベベルギヤ機構９の後方に配置され、前記中間クロスメンバ６に取り付けられたステアリングギヤ機構１０とを備えている。
【００１８】
前記ステアリングギヤ機構１０は、自在継手１１ａ，１１ａを介在させて伝動軸１１により前記ベベルギヤ機構９に接続され、前記ステアリングホイールからの操舵力を左，右の操向輪（図示せず）に伝達する。
【００１９】
ここで前記前側の自在継手１１ａを介して接続された前記ベベルギヤ機構９の出力軸９ｃ′はその後部が少し車幅方向内側に位置するよう傾斜させて配置され、また前記伝動軸１１はその後部が少し車幅方向外側に位置するよう傾斜させて配置され、さらに後側の自在継手１１ａを介して接続された前記ステアリングギヤ機構１０の入力軸１０ａはその後部が少し車幅方向内側に位置するよう傾斜させて配置されており、その結果、前記出力軸９ｃ′，伝動軸１１，入力軸１０ａは、全体として大略Ｚ字形状をなしている。
【００２０】
前記ベベルギヤ機構９は、取付けブラケット１２を介して前記前クロスメンバ５の車両前方側の、前記右のサイドメンバ２ｂとの接合部２ｂ′近傍に取り付けられており、本発明における車両部材となっている。
【００２１】
記前クロスメンバ５の、前記ベベルギヤ機構取付け部近傍には車両後方に凸をなす窪み５ｆが形成されている。この窪み５ｆは、前記前側のフランジ部５ｅ，縦壁５ｃ及び底壁５ｄを平面視で緩やかな弧状をなすように後方に変形させたものである。
【００２２】
前記取付けブラケット１２は、金属プレートをプレス成形したものであり、取付け座面１２ａと、ここから下方に段落ちする段落部１２ｄを介して後方に折り曲げ形成された底壁取付けフランジ部１２ｂと、前記取付け座面１２ａから車幅方向内側に折り曲げられた縦壁取付けフランジ部１２ｃとを有する。前記段落部１２ｄの高さは、前記窪み５ｆの中央側ほど高くなっている。前記底壁取付けフランジ部１２ｂはボルト１３ａにより前記前クロスメンバ５の底壁５ｄに固定されており、また前記縦壁取付けフランジ部１２ｃはボルト１３ｂにより前記前クロスメンバ５の前側の縦壁５ｃの前記窪み５ｆ縁部に固定されている。
【００２３】
前記ベベルギヤ機構９は、大略Ｌ字形状をなすケーシング９ａ内に、入力ギヤ９ｂと出力ギヤ９ｃとをそれぞれの軸線が直交するように噛合させて収容配置したものである。前記ケーシング９ａの出力側の上面が前記取付けブラケット１２の取付け座面１２ａの下面にボルト１３ｃにより固定されている。ここで前記ベベルギヤ機構９は、前記窪み５ｆの車幅方向中心を指向するように斜めに取り付けられている（図４参照）。
【００２４】
ここで前記前クロスメンバ５の右のサイドメンバ２ｂへの接合部２ｂ′は、前記ベベルギヤ機構９が前突時に該前クロスメンバ５の接合部２ｂ′近傍部分に突入すると、複数ヶ所のスポット打点ｗの少なくとも一部が破断するように構成されており、前突荷重が大きい場合は全てのスポット打点ｗ点が破断して前クロスメンバ５の右端部は右のサイドメンバ２ｂから離脱する。
【００２５】
本実施例構造によれば、車両が運転席側にオフセット衝突した場合には、左，右のサイドメンバ２ａ，２ｂの前端部に配置された前記橋渡しメンバ４の右側部分がオフセット荷重に押されて後退すると共に、前記右側のクラッシュボックス３ｂが座屈することにより前記オフセット荷重を吸収する。
【００２６】
この場合、前記ベベルギヤ機構９が前記前クロスメンバ５の車両前方側の前記右のサイドメンバ２ｂとの接合部２ｂ′近傍に配置されているので、前突時には前記ベベルギヤ機構９が前記前クロスメンバ５の接合部２ｂ′近傍部分に突入する。これにより該接合部２ｂ′におけるクロスメンバ５の縦フランジ部５ｇ，底フランジ部５ｈのサイドメンバ２ｂへのスポット打点ｗの少なくとも一部が剥がれ、衝突荷重の大きさによっては全てのスポット打点ｗが剥がれて前クロスメンバ５の右端部が右のサイドメンバ２ｂから離脱する。図７は縦フランジ部５ｇのスポット打点ｗが剥がれた状態を、図８は底フランジ部５ｈのスポット打点ｗが剥がれてクロスメンバ５の右端部が後方に移動した状態をそれぞれ模式的に示している。
【００２７】
このようにして前記ベベルギヤ機構９が前クロスメンバ５につかえることにより前記クラッシュボックス３ｂの座屈が阻害されるのを回避又は抑制でき、前記衝撃荷重を確実に吸収できる。
【００２８】
また前記ベベルギヤ機構９が前記右側のクラッシュボックス３ｂの近傍に位置しているので、該クラッシュボックス３ｂが内側に倒れるのを前記ベベルギヤ機構９がつかえることで抑制し、また橋渡しメンバ４の右側部分が局所的に後方に侵入するのもベベルギヤ機構９がつかえることで抑制する。
【００２９】
また前記ベベルギヤ機構９は、橋渡しメンバ４に押されるに伴って前記窪み５ｆ側に倒れるように変位し、少なくともその一部が前記窪５ｆみに入り込む。具体的には、前記取付けブラケット１２の取付け座面１２ａと底壁取付けフランジ部１２ｂとの間に前記窪み５ｆの中心側ほど高くなる段落部１２ｄを形成したので、前記オフセット荷重によって前記取付けブラケット１２は、前記取付け座面１２ａと段落部１２ｄとの稜線１２ｅで折れ曲り易くなっており、これにより前記ベベルギヤ機構９の少なくとも一部が前記窪み５ｆに入り込み、それだけベベルギヤ機構９の後退可能量が大きくなり、その結果ベベルギヤ機構９が前記クラッシュボックス３ｂの座屈を阻害するのを防止できる。
【００３０】
また、本実施例では、前クロスメンバ５に窪み５ｆを設けているので、前記衝突荷重がさらに大きい場合は、前クロスメンバ５を前記窪み５ｆを起点にして屈曲させ、または前クロスメンバ５の右端部を右サイドメンバ２ｂから離脱させることができ、より大きな衝突荷重にも対応可能である。
【００３１】
また、本実施例では、伝動軸１１と前側の出力軸９ｃ′及び後側の入力軸１０ａを大略Ｚ字形状をなすように配置したので、前記前突時に折れ曲がり易くなっており、伝動軸１１等が前記ベベルギヤ機構９の後退移動を阻害することがない。
【００３２】
このようにベベルギヤ機構９が、クラッシュボックス３ｂの内倒れや橋渡しメンバ４の局所的後方侵入を抑制するとともに、前クロスメンバ５と右サイドメンバ２ｂとを離脱させるので、クラッシュボックス３ｂの座屈を阻害することがなく、さらに伝動軸１１等が折れ曲り易いので、車両のオフセット衝突時に、サイドメンバ前端部のクラッシュボックス３ｂを安定して座屈させることができ、衝撃荷重を確実に吸収できる。特に、車室内前方が車外に面するキャブオーバー型自動車の場合に効果がある。
【００３３】
また、ベベルギヤ機構９の取付け位置を適切に設定するとともに、前クロスメンバ５に窪み５ｆを設けるだけの簡単な構造で前記作用効果を実現でき、重量，コストの増大、生産性，レイアウト性の悪化の問題が生じることもない。
【実施例２】
【００３４】
図９〜図１１は本発明の実施例２に係る自動車の前部車体構造を説明するための図であり、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００３５】
本実施例２は、車両部材がラジエータである場合の例である。前記前クロスメンバ５の右端部近傍前側に車幅方向及び上下方向に拡がる矩形状のラジエータ１４が配設されている。このラジエータ１４の右側縁部には、突入部材１５が配設されている。この突入部材１５は、前方，後方に突出する前方，後方凸部１５ａ，１５ｂを有する。車両前方視で、前記前方凸部１５ａは前記橋渡しメンバ４と重なる高さ位置に設定されており、また前記後方凸部１５ｂは前クロスメンバ５の縦壁５ｃと重なる高さ位置に配設されている。
【００３６】
本実施例２によれば、車両が運転席側にオフセット衝突した場合には、橋渡しメンバ４の右側部分がオフセット荷重に押されて後退すると共に、前記右側のクラッシュボックス３ｂが座屈することにより前記オフセット荷重を吸収する。
【００３７】
この場合、衝突初期において、前記橋渡しメンバ４が前記ラジエータ１４に設けられた前方凸部１５ａに衝突してラジエータ１４を後方に移動させ、これにより後方凸部１５ｂが前記前クロスメンバ５と右のサイドメンバ２ｂとの接合部２ｂ′近傍に突入する。これにより前記接合部２ｂ′を構成する縦フランジ部５ｇ，底フランジ部５ｈのスポット打点ｗの少なくとも一部が剥がれ、衝突荷重の大きさによっては全てのスポット打点ｗが剥がれて前クロスメンバ５の右端部が右のサイドメンバ２ｂから離脱する。
【００３８】
このようにして前記接合部２ｂ′を衝突初期の段階において離脱させることが可能となり、前記クラッシュボックス３ｂの座屈が阻害されるのを回避又は抑制して前突時の衝撃を吸収できる。
【００３９】
なお、前記実施例では、車両がオフセット衝突した場合を説明したが、本発明は、車両の中央部が衝突する場合にも上述の場合と同様の効果が得られる。
【００４０】
また前記実施例では、左，右の座屈構造部を橋渡しメンバで接続した場合を説明したが、本発明は、前記橋渡しメンバを備えない車両においても適用でき、前記実施例と略同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００４１】
１  車体フレーム
２ａ，２ｂ  左，右のサイドメンバ
２ｂ′  接合部
３ａ，３ｂ  クラッシュボックス（座屈構造部）
５  クロスメンバ
９  ベベルギャ機構（車両部材）
１３  ラジエータ（車両部材）
【図１】
2014184842.tif 000003
【図２】
2014184842.tif 000004
【図３】
2014184842.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014184842.tif 000009
【図８】
2014184842.tif 000010
【図９】
2014184842.tif 000011
【図１０】
2014184842.tif 000012
【図１１】
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