(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室側から前方へ左右一対のサイドメンバを延ばし、これらのサイドメンバの車幅方向外側にそれぞれ前輪を配置する車両において、
この車両のフロントピラーから前方にアッパメンバを延ばし、このアッパメンバの先端に設けた骨格部材を、前記アッパメンバから前方に延長させた延長部と、この延長部の先端からほぼ鉛直に垂らした縦長形状の鉛直部とから構成し、この鉛直部を前記前輪の前方に配置するとともに、鉛直部の下端部を前記サイドメンバよりも下方に配置し、
鉛直部の前記下端部をサイドメンバ側に下端連結部材で連結したことを特徴とする車両の前部車体構造。
【請求項２】
前記骨格部材は、前記サイドメンバに第２連結部材で連結したことを特徴とする請求項１記載の車両の前部車体構造。
【請求項３】
前記第２連結部材は、前記骨格部材に取付ける側が前記サイドメンバに取付ける側よりも車体前方になるように傾斜させて渡したことを特徴とする請求項２記載の車両の前部車体構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オフセット衝突した場合に、より確実に衝突時の衝撃を吸収して車室の変形を抑える車両の前部車体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
衝突時の衝撃を緩和するための車両の前部車体構造としては、例えば、特許第２５１６２１２号公報「自動車の前部車体構造」が知られている。
上記公報の第１図には、車体前後方向にフロントサイドフレーム６（符号については、公報に記載されているものを使用した。以下同様。）を延ばし、このフロントサイドフレーム６の側方に設けたホイールハウス２の上部縁部及び前部縁部に沿ってエプロンフレーム７を湾曲させるとともにエプロンフレーム７の前部を車体前方に延ばし、上記したフロントサイドフレーム６とエプロンフレーム７の前部とを補強部材８，９で連結した前部車体構造が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、他の車両のサイドフレームやバンパビームが、フロントサイドフレーム６を外れてエプロンフレーム７に衝突すれば、エプロンフレーム７が変形して衝突の衝撃を吸収するが、衝突の相手車両のサイドフレームやバンパビームの位置が高くてエプロンフレーム７の先端を上側へ外れた場合には、相手車両がエプロンフレーム７の上方に乗り上げ、エプロンフレーム７で衝撃を吸収することができなくなる。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、相手車両のサイドフレーム（サイドメンバ）側が自車のサイドメンバを外れてオフセット衝突した場合でも、確実に衝突時の衝撃を吸収して車室の変形を抑えることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、車室側から前方へ左右一対のサイドメンバを延ばし、これらのサイドメンバの車幅方向外側にそれぞれ前輪を配置する車両において、この車両のフロントピラーから前方にアッパメンバを延ばし、このアッパメンバの先端に設けた骨格部材を、アッパメンバから前方に延長させた延長部と、この延長部の先端からほぼ鉛直に垂らした縦長形状の鉛直部とから構成し、この鉛直部を前輪の前方に配置するとともに、鉛直部の下端部をサイドメンバよりも下方に配置し、鉛直部の下端部をサイドメンバ側に下端連結部材で連結したことを特徴とする。
【０００６】
車両同士の衝突において、相手車両のサイドメンバ先端やバンバビームが、自車のサイドメンバよりも車幅方向外側に衝突した場合に、骨格部材で衝突時の衝撃を緩和することでフロントピラーに過度の衝撃が伝わるのを防止することができ、車室の変形を抑えることができる。更に、骨格部材に鉛直部を設けたことで、衝突する相手車両によってサイドメンバやバンパビームの高さが異なる場合でも、骨格部材にサイドメンバやバンパビームをより確実に当てることができ、車室の変形をより一層防止することができる。
また、骨格部材の剛性、特に車幅方向に加わる荷重に対する剛性を下端連結部材で高めるとともに、骨格部材をサイドメンバと一体的にして衝突時の衝撃をより吸収しやすくすることができる。
【０００７】
請求項２は、骨格部材を、サイドメンバに第２連結部材で連結したことを特徴とする。
骨格部材の剛性を第２連結部材で高めるとともに、骨格部材をサイドメンバと一体的にして衝突時の衝撃をより吸収しやすくすることができる。
【０００８】
請求項３は、第２連結部材を、骨格部材に取付ける側がサイドメンバに取付ける側よりも車体前方になるように傾斜させて渡したことを特徴とする。
第２連結部材によって、骨格部材の車体前後方向の剛性を高めることができ、衝突時の衝撃を骨格部材及びサイドメンバでより一層吸収しやすくすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る車両の前部車体構造を説明する要部斜視図であり、車両の前部車体としてのフロントボデー１０は、車室のフロアパネル側（不図示）から、車室とエンジン室とを隔てるダッシュパネル１１の下部を通して車体前方（図中の白抜き矢印（ｆｒｏｎｔ）は車体前方を表す。以下同様。）に左右一対のサイドメンバとしてのフロントサイドメンバ１２，１２（片側のフロントサイドメンバ１２は不図示）を延ばし、これらのフロントサイドメンバ１２，１２の先端にバンパビーム１３を渡して取付け、フロントピラーとしてのフロントピラーロア１４，１４（片側のフロントピラーロア１４は不図示）からアッパメンバ１５，１５（片側のアッパメンバ１５は不図示）を延ばし、一方のアッパメンバ１５（ここでは運転席側のアッパメンバとする。）の先端に本発明の骨格部材１６を取付け、この骨格部材１６を、フロントサイドメンバ１２側から延ばした下端連結部材としての第１連結部材１７及び傾斜連結部材としての第２連結部材１８に連結した状態を示す。
【００１０】
ここで、２１，２１（片側の符号２１は不図示）はフロントサイドメンバ１２の先端部から下方に延ばしたサイドダウンメンバであり、前述の第１連結部材１７の一端を連結した部材である。また、２２は左右のサイドダウンメンバ２１，２１に渡したバルクヘッドロアビーム、２３は片側の前輪である。
【００１１】
図２は本発明に係る車両の前部車体構造を説明する要部側面図であり、骨格部材１６は、アッパメンバ１５から前方下方に傾斜させた延長部としての傾斜部２７と、この傾斜部２７の先端からほぼ鉛直に垂らした垂下部としての鉛直部２８とからなり、この鉛直部２８の下端を第１連結部材１７に連結し、鉛直部２８の上端を第２連結部材１８に連結した部材である。なお、３１は前輪２３から車体に伝わる衝撃を緩和するダンパ及びスプリングからなるストラットである。
【００１２】
図３は本発明に係る車両の前部車体構造を説明する要部平面図であり、フロントサイドメンバ１２と骨格部材１６とを、サイドメンバ１２側から車幅方向外側に延ばした第１連結部材１７と、骨格部材１６に取付ける側がフロントサイドメンバ１２に取付ける側よりも車体前方になるように傾斜させた第１連結部材１８とで連結したことを示す。なお、３３は前述のストラット３１（図２参照）の上端を取付けるストラット取付部である。
【００１３】
図４（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る骨格部材及び第１・第２連結部材の断面を説明する断面図である。
（ａ）は図３のａ−ａ線断面図であり、骨格部材１６の断面を示す。骨格部材１６は左右に２個の断面コ字部材３５，３６を合わせて閉断面構造にした部材である。
【００１４】
（ｂ）は図３のｂ−ｂ線断面図であり、第１連結部材１７の断面を示す。第１連結部材１７は上下に２個の断面コ字部材３７，３８を合わせて閉断面構造にした部材である。
（ｃ）は図３のｃ−ｃ線断面図であり、第２連結部材１８の断面を示す。第２連結部材１８は断面コ字状の部材である。
【００１５】
以上に述べた車両の前部車体構造の作用を次に説明する。
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る車両の前部車体構造の作用を説明する第１作用図であり、実際の車両同士のオフセット衝突について説明する。
（ａ）は、車両４１と車両４２とを向き合わせ、それぞれの車両４１，４２を矢印の向きに走行させてオフセット衝突試験を実施する状態を側面図で示す。
車両４１は前述の骨格部材１６（図２参照）を備えた試験車両（例えば、軽自動車）であり、車両４２は例えば車両４１よりも大型の衝突車両である。
【００１６】
（ｂ）は（ａ）の平面図であり、車両４１の最大幅Ｗ（ドアミラーは除く）に対して所定割合のオーバラップ量Ｗ１だけそれぞれの車両４１，４２の運転席側（この場合は車両４１，４２のそれぞれの右側）の側面からオーバラップさせて衝突させるオフセット衝突の条件を設定した状態を示す。
この場合、車両４１の最大幅Ｗに対してオーバラップ量Ｗ１を比較的小さくすることで、車両４１に設けた骨格部材１６（図２参照）の効果を確認する。
【００１７】
図６は本発明に係る車両の前部車体構造の作用を説明する第２作用図であり、車両４１の右前部側面部と車両４２の右前部側面部とが衝突した直後の状態を示す。車両４２は車両４１の右前部側面部と衝突して車両４１側に侵入している。
【００１８】
図７は本発明に係る車両の前部車体構造の作用を説明する第３作用図であり、衝突した車両４１の右前部側面部の状態を示す。なお、車両４１の右側のフロントフェンダは外した状態にある。
車両４１の骨格部材１６は、車両後方へ変形して前輪２３の前部に当たっている。また、前輪２３は車体後方へ移動し、フロントピラーロア１４に当たっている。
【００１９】
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る車両の前部車体構造の作用を説明する第４作用図であり、（ａ）及び（ｂ）共に車両４１及び車両４２の前部を模式的に表した平面図である。
（ａ）は、オフセット衝突前の状態を示す。車両４１は、ダッシュパネル１１側からフロントサイドメンバ１２，１２を延ばし、これらのフロントサイドメンバ１２，１２のそれぞれの先端にバンパビーム１３を取付け、左右のフロントピラーロア１４，１４の一方から前方にアッパメンバ１５を延ばし、このアッパメンバ１５に骨格部材１６を取付け、この骨格部材１６にフロントサイドメンバ１２側から延ばした第１・第２連結部材１７，１８を連結したものである。なお、４５，４５はフロントピラーロア１４，１４にそれぞれ開閉可能に取付けたフロントドアである。
【００２０】
車両４２は、基本的には車両４１と同様な構造であり、ダッシュパネル１１１、フロントサイドメンバ１１２，１１２、バンパビーム１１３、フロントピラー１１４，１１４、フロントドア１４５，１４５を備える。
【００２１】
（ｂ）は、車両４１と車両４２とがオフセット衝突した状態を示す。即ち、図６の状態であり、車両４２の一方のフロントサイドメンバ１１２が（実際には、バンパビーム１１３を介してフロントサイドメンバ１１２が）、車両４１のフロントサイドメンバ１２から車幅方向外側へ外れて車両４１の骨格部材１６に衝突し、車両４１側では骨格部材１６を変形させることで衝突時の衝撃を吸収したことを示す。この結果、車両４１のフロントピラーロア１４には過度の衝撃が加わらず、フロントピラーロア１４の変形は小さく、また、フロントドア４５の変形も小さく、車室４６の変形を抑えることができる。
【００２２】
更に、車両４１の骨格部材１６が衝突時の衝撃を吸収することで、車両４１に衝突した車両４２の衝突時の衝撃をも吸収することができ、車両４２側の変形、例えば、フロントドア１４５、車室１４６の変形を抑えることができる。
【００２３】
図９は本発明に係る車両の前部車体構造の作用を説明する第５作用図であり、第１・第２連結部材１７，１８の作用を説明する。
車両４１（図８（ａ）参照）の骨格部材１６に車両４２（図８（ａ）参照）のフロントサイドメンバ１１２が白抜き矢印の向きに当たって骨格部材１６に矢印（１）の向きに衝撃が加わると、骨格部材１６とフロントサイドメンバ１２とを一体的に連結する第１連結部材１７に破線の矢印（２）の向きに衝撃が伝わり、この衝撃が破線の矢印（３）の向きにフロントサイドメンバ１２へと伝わるため、骨格部材１６の他にフロントサイドメンバ１２でも衝撃を受け止めることができる。
【００２４】
また、骨格部材１６から第２連結部材１８を介してフロントサイドメンバ１２に衝撃を矢印（４），（５）の向きに第１連結部材１７に比べてよりスムーズに伝えることができるため、この衝撃をフロントサイドメンバ１２で受けることができ、骨格部材１６及びフロントサイドメンバ１２でより大きな衝撃を支えることができるとともに吸収することができる。
【００２５】
図１０（ａ），（ｂ）は車両の前部車体構造の作用を説明する作用図であり、（ａ）は本発明の実施の形態における骨格部材への他車の衝突を示し、（ｂ）は比較例における骨格部材への他車の衝突を示す。
（ａ）において、車両４１へ、地面４８からの高さがｈ１の他の車両のバンパビーム１１３及びフロントサイドメンバ１１２が衝突した場合、あるいは地面４８からの高さがｈ１よりも高い高さｈ２のバンパビーム１２３及びフロントサイドメンバ１２２が衝突した場合でも、このときの衝突の衝撃を骨格部材１６を構成する縦長形状の鉛直部２８に当てて吸収することができる。即ち、衝突する相手車両のフロントバンパの高さが異なっても、より確実に相手車両のフロントバンパのバンパビーム１２３を自車の骨格部材１６に当ててより一層衝撃を吸収しやすくすることができる。
【００２６】
（ｂ）の比較例において、フロントピラーロア２００から前方へエプロンフレーム２０１を延ばした車両２０２へ、地面４８からの高さｈ１のバンパビーム１１３及びフロントサイドメンバ１１２が衝突した場合には、バンパビーム１１３及びフロントサイドメンバ１１２がエプロンフレーム２０１に当り、このときの衝撃をエプロンフレーム２０１で吸収するが、車両２０２へ、例えば、地面４８からの高さがｈ２のバンパビーム１２３及びフロントサイドメンバ１２２が衝突した場合には、エプロンフレーム２０１の先端にバンパビーム１２３が当らず、バンパビーム１２３及びフロントサイドメンバ１２２は、エプロンフレーム２０１上に乗り上げ、エプロンフレーム２０１で衝突の衝撃を吸収することができず、車室側に変形を与えることが考えられる。
【００２７】
尚、本発明では、骨格部材を２つの直線部である延長部と鉛直部とから構成したが、これに限らず、前輪の上方を越えるとともに前輪の前方に垂らした曲線状の部材で構成してもよいし、又は曲線と直線とからなる部材で構成してもよい。
また、本発明では、骨格部材は、フロントピラーから前方へ延ばしたアッパメンバの前端に別体として取付けてもよいし、アッパメンバに一体成形してもよい。
【００２８】
以上の図２、図３及び図８（ａ），（ｂ）に説明したように、本発明は第１に、車室４６側から前方へ左右一対のフロントサイドメンバ１２，１２を延ばし、これらのフロントサイドメンバ１２，１２の外側にそれぞれ前輪２３を配置する車両４１において、前輪２３の上方を越える傾斜部２７と、この傾斜部２７の前端からほぼ鉛直に立ち下げることで前輪２３の前方に垂らした鉛直部２８とからなる骨格部材１６を、車両４１のフロントピラーロア１４から前方へ延ばしたアッパメンバ１５の前端に設けたことを特徴とする。
【００２９】
車両４１，４２同士の衝突において、相手車両４２のフロントサイドメンバ１１２先端やバンバビーム１１３が、自車のフロントサイドメンバ１２よりも車幅方向外側に衝突した場合に、骨格部材１６で衝突時の衝撃を緩和することでフロントピラーロア１４に過度の衝撃が伝わるのを防止することができ、車室４６の変形を抑えることができる。更に、骨格部材１６に鉛直部２８を設けたことで、衝突する相手車両によってフロントサイドメンバやバンパビームの高さが異なる場合でも、骨格部材１６にフロントサイドメンバやバンパビームをより確実に当てることができ、車室４６の変形をより一層防止することができる。
【００３０】
本発明は第２に、骨格部材１６の鉛直部２８の下端をフロントサイドメンバ１２側に第１連結部材１７で連結したことを特徴とする。
骨格部材１６の剛性、特に車幅方向に加わる荷重に対する剛性を第１連結部材で高めるとともに、骨格部材１６をフロントサイドメンバ１２と一体的にして衝突時の衝撃をより吸収しやすくすることができる。
【００３１】
本発明は第３に、骨格部材１６とフロントサイドメンバ１２との間に、骨格部材１６に取付ける側がフロントサイドメンバ１２に取付ける側よりも車体前方になるように傾斜させた第２連結部材１８を渡したことを特徴とする。
第２連結部材１８によって、骨格部材１６の車体前後方向の剛性を高めることができ、衝突時の衝撃を骨格部材１６及びフロントサイドメンバ１２でより一層吸収しやすくすることができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１の車両の前部車体構造は、車両のフロントピラーから前方にアッパメンバを延ばし、このアッパメンバの先端に設けた骨格部材を、アッパメンバから前方に延長させた延長部と、この延長部の先端からほぼ鉛直に垂らした縦長形状の鉛直部とから構成し、この鉛直部を前輪の前方に配置するとともに、鉛直部の下端部をサイドメンバよりも下方に配置し、鉛直部の下端部をサイドメンバ側に下端連結部材で連結したので、車両同士の衝突において、相手車両のサイドメンバ先端やバンバビームが、自車のサイドメンバよりも車幅方向外側に衝突した場合に、骨格部材で衝突時の衝撃を緩和することでフロントピラーに過度の衝撃が伝わるのを防止することができ、車室の変形を抑えることができる。更に、骨格部材に鉛直部を設けたことで、衝突する相手車両によってフロントサイドメンバやバンパビームの高さが異なる場合でも、骨格部材にフロントサイドメンバやバンパビームをより確実に当てることができ、車室の変形をより一層防止することができる。
また、骨格部材の剛性、特に車幅方向に加わる荷重に対する剛性を下端連結部材で高めるとともに、骨格部材をサイドメンバと一体的にして衝突時の衝撃をより吸収しやすくすることができる。
【００３３】
請求項２の車両の前部車体構造は、骨格部材を、サイドメンバに第２連結部材で連結したので、骨格部材の剛性を第２連結部材で高めるとともに、骨格部材をサイドメンバと一体的にして衝突時の衝撃をより吸収しやすくすることができる。
【００３４】
請求項３の車両の前部車体構造は、第２連結部材を、骨格部材に取付ける側がサイドメンバに取付ける側よりも車体前方になるように傾斜させて渡したので、第２連結部材によって、骨格部材の車体前後方向の剛性を高めることができ、衝突時の衝撃を骨格部材及びサイドメンバでより一層吸収しやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両の前部車体構造を説明する要部斜視図
【図２】本発明に係る車両の前部車体構造を説明する要部側面図
【図３】本発明に係る車両の前部車体構造を説明する要部平面図
【図４】本発明に係る骨格部材及び第１・第２連結部材の断面を説明する断面図
【図５】本発明に係る車両の前部車体構造の作用を説明する第１作用図
【図６】本発明に係る車両の前部車体構造の作用を説明する第２作用図
【図７】本発明に係る車両の前部車体構造の作用を説明する第３作用図
【図８】本発明に係る車両の前部車体構造の作用を説明する第４作用図
【図９】本発明に係る車両の前部車体構造の作用を説明する第５作用図
【図１０】車両の前部車体構造の作用を説明する作用図
【符号の説明】
１２…サイドメンバ（フロントサイドメンバ）、１４…フロントピラー（フロントピラーロア）、１５…アッパメンバ、１６…骨格部材、１７…下端連結部材（第１連結部材）、１８…第２連結部材、２３…前輪、２７…延長部（傾斜部）、２８…垂下部（鉛直部）、４６…車室。
【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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【図９】
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【図１０】
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