(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側部にて車体前後方向に設けられるメンバ部材と、
前記メンバ部材の車体内側に配置されて、かつ、車体の前部に固定されるパワートレインと、
前記メンバ部材に設けられ、車体前方からの障害物による衝突荷重を受けて前記パワートレインの車幅方向の一方の端部に接触し、かつ、前記障害物と前記パワートレインとの間に挟まれた状態で、前記障害物からの荷重を前記パワートレインへ伝達する荷重伝達部材と、
を備え、
前記荷重伝達部材は、表面に車体前後方向に沿って凹状の湾曲面が形成され、前記障害物と前記パワートレインとの間に挟まれて前記荷重を受けた状態で前記湾曲面が弾性変形する車体前部構造。
【請求項２】
車幅方向に設けられるクロスメンバをさらに備え、
前記メンバ部材は、前記車体側部にて車体前後方向に設けられる左右一対のサイドメンバであり、
前記クロスメンバは、前記左右一対のサイドメンバ相互を連結しており、
前記荷重伝達部材は、前記サイドメンバと前記クロスメンバとの間に設けられ、さらに前記障害物と前記パワートレインとの間に挟まれた状態で、前記パワートレインと共に回転しながら前記衝突荷重を前記パワートレインへ伝達する請求項１に記載の車体前部構造。
【請求項３】
前記荷重伝達部材は、車体前方側の前記障害物との接触部位が、車体後方側の前記パワートレインとの接触部位よりも、車幅方向の外側に位置している請求項１又は２に記載の車体前部構造。
【請求項４】
前記荷重伝達部材は、前記パワートレインとの接触部位の形状が、パワートレインの形状に対応している請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車体前部構造。
【請求項５】
車体側部にて車体前後方向に設けられるメンバ部材と、
前記メンバ部材の車体内側に配置されて、かつ、車体の前部に固定されるパワートレインと、
前記メンバ部材に設けられ、車体前方からの障害物による衝突荷重を受けて前記パワートレインの車幅方向の一方の端部に接触し、かつ、前記障害物と前記パワートレインとの間に挟まれた状態で、前記障害物からの荷重を前記パワートレインへ伝達する荷重伝達部材と、
を備え、
前記メンバ部材は、前記パワートレインを前記車幅方向の両側から挟むように前記車体前後方向に設けられる左右一対の側延部材を有するサスペンションメンバであり、
前記荷重伝達部材は、前記側延部材に取り付けられており、
前記荷重伝達部材は、車体後方に向かうにつれて前記側延部材から車幅方向の外側に突出するように形成された外側壁部と、前記側延部材から車幅方向における内側に突出した位置にあって前記パワートレインに対向するように配置された内側壁部とを有し、
前記荷重伝達部材の外側壁部に前記衝突荷重が付与された際に、前記側延部材が変形して前記内側壁部が前記パワートレインに接触する車体前部構造。
【請求項６】
前記側延部材は、前記荷重伝達部材よりも車体後方側に、他の部位よりも変形し易いエネルギー吸収部を有する請求項５に記載の車体前部構造。
【請求項７】
前記外側壁部は、車体前方側が凹の弧状に形成されている請求項５又は６に記載の車体前部構造。
【請求項８】
前記外側壁部は、前記側延部材と交わる第１の位置と車幅方向の外側に最も突出した第２の位置とを結ぶ直線と、前記車体前後方向の軸線とのなす内角が、４５°以下となるよう形成されている請求項５乃至７のいずれか一項に記載の車体前部構造。
【請求項９】
前記側延部材は、角管状に形成されており、
前記荷重伝達部材は、前記側延部材の上面及び車幅方向における外側面に固定されると共に、前記側延部材における車体上方側を跨ぐように前記外側壁部と内側壁部とを連結して成り、
前記外側壁部は、車体上方側の第１の表面と車体下方側の第２の表面とを有し、前記第１の表面よりも第２の表面の方が、車幅方向の外側に突出している請求項５乃至８のいずれか一項に記載の車体前部構造。
【請求項１０】
前記パワートレインを車幅方向の両側から挟むように、車体前後方向に設けられる一対のサイドメンバをさらに備え、
前記一対のサイドメンバは、前記パワートレインをその幅方向の両側における一対の支持位置で支持し、
前記荷重伝達部材の内側壁部がパワートレインに接触する位置は、前記一対の支持位置を通る仮想直線よりも車体前方側であることを特徴とする請求項５乃至９のいずれか一項に記載の車体前部構造。
【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】
従来、微小ラップ衝突の対策としては、特許文献１に記載されたものが知られている。微小ラップ衝突とは、障害物が、車体側部にて前後方向に設けられるサイドメンバよりも車幅方向の外側位置で、車体前方から衝突するものをいう。【０００３】
特許文献１に記載された技術では、サイドメンバの前端にて、車幅方向に設けられるバンパレインフォースを設けている。さらに、バンパレインフォースの車幅方向外側の端部から後方に延びるように、レインフォースエクステンションを設けている。レインフォースエクステンションは、サイドメンバ側に凸状に形成された凸部が、微小ラップ衝突時にサイドメンバに接触して耐力を発生させる。そして、その際、凸部がサイドメンバに設けたストッパーブラケットで受け止められて、サイドメンバが後方へずれることを防止しようというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２１３７３９号公報
【発明の概要】
【０００５】
ところで、従来の車体前部構造では、車体前方からサイドメンバに対して衝突荷重が作用する例えばフルラップ衝突などでは、サイドメンバに沿って配置してあるレインフォースエクステンションが邪魔になり、サイドメンバが圧壊し難くなる。そのため、サイドメンバの変形量が少なくなり、衝撃吸収性能の低下を招く恐れがあった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして、その目的は、車両前方からの衝突荷重の吸収性能を高めた車体前部構造を提供することにある。
【０００７】
本発明の態様に係る車体前部構造は、車体側部にて車体前後方向に設けられるメンバ部材と、メンバ部材の車体内側に配置されるパワートレインとを備える。さらに、車体前部構造は、メンバ部材に設けられ、車体前方からの障害物による衝突荷重を受けてパワートレインの車幅方向の一方の端部に接触し、かつ、障害物とパワートレインとの間に挟まれた状態で、衝突荷重をパワートレインへ伝達する荷重伝達部材を備える。また、荷重伝達部材は、表面に車体前後方向に沿って凹状の湾曲面が形成され、障害物とパワートレインとの間に挟まれて荷重を受けた状態で湾曲面が弾性変形する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１実施形態に係る車体前部構造を示す、車体前部の左側周辺の平面図である。
【図２】図２は、図１の車体前部構造を示す側面図である。
【図３】図３は、図１の車体前部構造の要部を示す斜視図である。
【図４】図４は、図１の車体前部構造において、微小ラップ衝突時における車体の変形状態を示す作用説明図である。
【図５】図５は、荷重伝達部材の他の例をパワートレインと共に示す側面図である。
【図６】図６は、図１の車体前部構造において、フルラップ衝突時における衝突初期の作用を説明するための図である。
【図７】図７は、図６に続く作用説明図である。
【図８】図８は、図７に続く作用説明図である。
【図９】図９は、第２実施形態に係る車体前部構造を説明するための斜視図である。
【図１０】図１０は、車体前部構造を説明するための下面図である。
【図１１】図１１は、車体前部構造における荷重伝達部材を説明するための斜視図である。
【図１２】図１２は、荷重伝達部材を説明するための分解図である。
【図１３】図１３は、荷重伝達部材を説明するための三面図である。
【図１４】図１４は、図１３におけるＳ１−Ｓ１位置での断面図である。
【図１５】図１５は、荷重伝達部材を側延部材に取り付けた状態を説明するための斜視図である。
【図１６】図１６は、荷重伝達部材を側延部材に取り付けた状態を説明するための上面図である。
【図１７】図１７は、車体前部構造に対し、微小ラップ衝突が行われた場合の挙動を説明するための下面図である。
【図１８】図１８は、荷重伝達部材に加わる衝突荷重について説明するための模式図である。
【図１９】図１９は、衝突荷重の分力について説明するためのグラフである。
【図２０】図２０は、微小ラップ衝突が行われた場合の車体の挙動を説明するための下面図である。
【図２１】図２１は、車体前部構造におけるサスペンションメンバの衝突エネルギーの吸収を説明するための衝突前状態を示す側面図である。
【図２２】図２２は、図２１に対する衝突後の状態を示す側面図である。
【図２３】図２３は、荷重伝達部材を用いた場合の衝突時の回転について説明する前面図である。
【図２４】図２４は、荷重伝達部材を用いた場合の衝突時の回転について説明する前面図である。
【図２５】図２５は、パワートレインと荷重伝達部材とを下方側から見た模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１０】
［第１実施形態］
図１では、本発明の第１実施形態に係る車体前部構造を示す。図１では、車体１の左側前部が障害物３に衝突した初期の状態を示している。なお、図中の矢印ＦＲで示す方向が車体前方であり、矢印ＬＨで示す方向が車体左方向である。
【００１１】
車体１の車幅方向両側の側部には、サイドメンバとしての一対のフロントサイドメンバ５が車体前後方向（図１中で左右方向）に向けて設けられている。フロントサイドメンバ５の車体前部付近の下部には、図２及び図３に示すように、上下方向（図１中で紙面に直交する方向）に設けられる連結部材７の上端が連結されている。さらに、連結部材７の下端は、荷重伝達部材９の上部に連結されている。そして、荷重伝達部材９は、車幅方向に設けられるクロスメンバ１１の車幅方向端部に連結されている。荷重伝達部材９の詳細な形状については後述する。
【００１２】
図１に示すように、クロスメンバ１１の車体後方側にはダッシュパネル１３が配置されている。このダッシュパネル１３を境にして、車体前方側にエンジンコンパートメント１５が形成され、車体後方側に車室１７が形成される。車室１７は、底部にフロアパネル１９を備えている。フロアパネル１９の車幅方向中央には、車体上方（図１中で紙面表側）に突出して車体前後方向に設けられるセンタトンネル部２１を形成している。
【００１３】
エンジンコンパートメント１５は、左右のフロントサイドメンバ５とクロスメンバ１１とダッシュパネル１３とに囲まれた領域である。そして、この領域にエンジンやトランスミッションを含むパワートレイン２３が配置される。パワートレイン２３は、左右のフロントサイドメンバ５に、図示しないマウントブラケットを介して取り付けられる。
【００１４】
エンジンコンパートメント１５のフロントサイドメンバ５より車幅方向外側には、フードリッジパネル２５を設けてある。そして、フードリッジパネル２５の車幅方向内側のダッシュパネル１３近傍には、ストラットタワー２７を設けている。ストラットタワー２７の前方下部にはフードリッジロアフロント２８が形成される。また、フードリッジパネル２５の車体後方にはフロントピラー２９が位置する。そして、フロントピラー２９の下端には、車体前後方向に設けられるサイドシル３１の前端が連結されている。
【００１５】
荷重伝達部材９は、図３に示すように、偏平でほぼ直方体形状の基部９ａと、基部９ａ上にて上方に突出する、長尺でほぼ直方体形状の凸部９ｂとを備えている。ここで、図３における荷重伝達部材９に対し、車体上下方向から見た平面視で、長手方向をＸ方向、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向とする。
【００１６】
凸部９ｂは、基部９ａにおけるＹ方向のほぼ中央にて、Ｘ方向に沿って設けられている。基部９ａの車体前方側の前端面９ａ１は、屈曲部９ａ２を境に、車幅方向内側が車体後方に向けて屈曲して屈曲面９ａ１１を形成している。そして、屈曲部９ａ２は、凸部９ｂの車幅方向内側の縁部にほぼ対応する位置にある。その結果、前端面９ａ１は、車体前方に凸となる形状となっている。これに対応して基部９ａの車体後方側の後端面９ａ３は、図１に示すように、屈曲部９ａ４を境に、車幅方向内側が車体後方に向けて屈曲している。そして、屈曲部９ａ４は、凸部９ｂの車幅方向内側の縁部に対応する位置にある。その結果、後端面９ａ３は、車体前方に凹となる形状となっている。
【００１７】
図２及び図３に示すように、凸部９ｂは、上面９ｂ１が凹状の湾曲面に形成されると共に、車幅方向外側の側面９ｂ２も凹状の湾曲面に形成されている。また、基部９ａの車幅方向外側に位置する上面９ａ５も、凸部９ｂの上面９ｂ１と同様に凹状の湾曲面に形成されている。すなわち、本実施形態では、荷重伝達部材９は、表面に車体前後方向に沿って凹状の湾曲面が形成されている。
【００１８】
図１に示すように、このような荷重伝達部材９は、フロントサイドメンバ５及び連結部材７への取付状態では、全体として車体前方側が車体後方側より車幅方向外側に位置している。つまり、荷重伝達部材９は、車体前後方向に対し車体左右方向に傾いている。
【００１９】
ここで、荷重伝達部材９の車体１への取付状態では、基部９ａにおける車幅方向内側の側面９ａ６の車体前方側が、クロスメンバ１１の車幅方向端部１１ａに接触した状態で取付具３３を介して固定されている。一方、図２及び図３に示す連結部材７の下端は、基部９ａの車幅方向外側の上面９ａ５のＸ方向ほぼ中央に固定されている。これによって荷重伝達部材９は、フロントサイドメンバ５とクロスメンバ１１との間に設けられることになる。
【００２０】
そして、図１に示すように、基部９ａの車体後方側の後端面９ａ３及び、凸部９ｂの後端面９ｂ３は、パワートレイン２３の車幅方向外側の前方における角部２３ａに対して対向している。また、このような取付状態の荷重伝達部材９では、後端面９ａ３及び後端面９ｂ３は、角部２３ａに対し一定の間隔を置いている。
【００２１】
次に、上記したような車体前部構造を備える車両が、図１に示すように、他の自動車などの障害物３に前方から衝突したときの衝突荷重の伝達経路について説明する。なお、ここでの衝突は、障害物３が、車幅方向左側のフロントサイドメンバ５付近に衝突した場合を想定する。ここでのフロントサイドメンバ５付近への衝突とは、フロントサイドメンバ５よりも車幅方向の外側位置にて衝突する微小ラップ衝突を含む。
【００２２】
微小ラップ衝突では、障害物３が図４に示すフロントバンパ３５を経て荷重伝達部材９に達すると、荷重伝達部材９は、荷重伝達部材９が取り付けられているクロスメンバ１１や連結部材７と共に、車体後方に移動する。この移動によって、荷重伝達部材９の後方側の後端面９ａ３，９ｂ３が、パワートレイン２３における車幅方向外側の前方に位置する角部２３ａに接触して衝突荷重を伝達する。このときの荷重伝達方向は、荷重伝達部材９の長手方向に対応する図１中で矢印Ｆの方向となる。そして、フロントサイドメンバ５は、連結部材７より車体前方側が後方側より脆弱に形成してあるので、脆弱な前方側が圧壊する。
【００２３】
また、上記移動の際には、荷重伝達方向が矢印Ｆの方向となっている。そのため、荷重伝達部材９が障害物３とパワートレイン２３との間に挟まれた状態で、荷重伝達部材９及びパワートレイン２３が、図１及び図４中で反時計回り方向に回転する。この際、荷重伝達部材９及びパワートレイン２３は、これら相互間の相対位置をほぼ維持しながら回転する。このとき、荷重伝達部材９は、凸部９ｂの上面９ｂ１や車幅方向外側の側面９ｂ２及び上面９ａ５が凹状の湾曲面に形成されている。そのため、荷重を伝達する際に、この湾曲面がさらに湾曲するように弾性変形して、荷重伝達部材９の破損が抑制されることから、荷重伝達が効率よく行われる。
【００２４】
上記のように回転するパワートレイン２３は、図４に示すように、車幅方向右側（図４中で上側）の端部におけるフロントサイドメンバ５への取付部位付近を支点として、反時計方向回りに回転する。この際、パワートレイン２３は、車幅方向左側の後部２３ｂがフロアパネル１９のセンタトンネル部２１付近に接触して荷重を伝達する。センタトンネル部２１は、フロアパネル１９における、乗員の脚部が位置する平面形状の他の部位に比較して剛性が高い。したがって、センタトンネル部２１によってパワートレイン２３の回転を早期に停止させることができ、車室１７の変形をより小さく抑えることができる。なお、図４において、車室１７については、図１に示すダッシュパネル１３より車体下方に位置する部分を示しているため、ダッシュパネル１３を図示していない。
【００２５】
また、パワートレイン２３の回転による慣性力によって、車体全体を車幅方向右側（図４中で上部側）に横移動させ、障害物３をフロントピラー２９から離反させるようにする。その結果、障害物３による車室１７の変形が抑えられる。ここで、図１中の破線Ｐは、障害物３の衝突後の軌跡である。そして、車体１（フロントピラー２９）が図４中で上方側に横移動するに伴って、この横移動とは逆の図４中で下部側に障害物３が移動する。以上により、本実施形態の車体前部構造は、車両前方からの衝突荷重の吸収性能を高めることができる。
【００２６】
上述のように、荷重伝達部材９は、フロントサイドメンバ５とクロスメンバ１１との間に配置してある。そして、車体後方側における荷重伝達部材９の端部が、エンジンコンパートメント１５内に僅かに突出しているだけである。このため、エンジンコンパートメント１５内において、部品をレイアウトするうえで、自由度が確保される。
【００２７】
また、本実施形態では、荷重伝達部材９は、障害物３とパワートレイン２３との間に挟まれて荷重を受けた状態で弾性変形する。このため、荷重伝達部材９は、破損が抑制されて、パワートレイン２３への荷重伝達を効率よく行うことができる。
【００２８】
この際、本実施形態では、荷重伝達部材９は、表面（上面９ｂ１、側面９ｂ２、上面９ａ５）に車体前後方向に沿って凹状の湾曲面が形成されている。そして、荷重を受けた状態で、凹状の湾曲面がさらに湾曲して弾性変形する。これにより、荷重伝達部材９は、破損がより一層抑制されて、パワートレイン２３への荷重伝達をより効率よく行うことができる。
【００２９】
ここで、荷重伝達部材９がパワートレイン２３に接触した後、パワートレイン２３と障害物３との間に挟まれた状態を維持するには、荷重伝達部材９のパワートレイン２３に対する接触部となる後端面９ａ３，９ｂ３の形状が一つの重要な要素となる。
【００３０】
そのため本実施形態では、後端面９ａ３を、屈曲部９ａ４を境に屈曲させ、車体前方に凹となる形状とする。これにより、パワートレイン２３の角部２３ａをこの凹形状部に受け入れて、パワートレイン２３と障害物３との間に挟まれた状態をより確実に維持することができる。この場合、荷重伝達部材９の後端面９ａ３，９ｂ３の形状を、パワートレイン２３における荷重伝達部材９に接触する部分である角部２３ａの形状に対応させて合わせる。これにより、パワートレイン２３と障害物３との間に挟まれた状態を維持することができる。
【００３１】
また、上記実施形態の他の例として、図５に示すような形状とすることもできる。つまり、荷重伝達部材９Ａにおけるパワートレイン２３に接触する側の後端面９ａ３の形状を、パワートレイン２３のハウジングにおける上部２３Ｕと下部２３Ｌとの強度（材質）の違いに対応したものとすることもできる。
【００３２】
この場合のパワートレイン２３のハウジングは、図５に示すように、アルミニウム合金製の上部２３Ｕと、上部２３Ｕよりも剛性の高い鉄製のオイルパンとなる下部２３Ｌとを備えている。この際、図４のように荷重伝達部材９がパワートレイン２３に接触したときに、上部２３Ｕが凸部９ｂに対応し、下部２３Ｌが基部９ａに対応する位置となる。
【００３３】
そして、下部２３Ｌに対応する位置にある基部９ａの後端面９ａ３に、剛性の高い下部２３Ｌが入り込む凹部９ｃを設けている。凹部９ｃは、Ｙ方向ほぼ中央で凸部９ｂのほぼ下方位置に形成してある。荷重伝達部材９が図４のようにパワートレイン２３に接触したときに、剛性の低い上部２３Ｕは、図５に示す二点鎖線位置まで後退するように潰れるが、剛性の高い下部２３Ｌは潰れ難いので、荷重伝達部材９の凹部９ｃに入り込ませる。なお、荷重伝達部材９は、下部２３Ｌと同様に鉄製である。
【００３４】
これにより、荷重伝達部材９がパワートレイン２３に接触した後に、障害物３とパワートレイン２３との間に挟まれた状態を維持しやすくなり、その後の回転移動による荷重伝達を効率よく行うことができる。
【００３５】
次に、図６〜図８を用い、他の自動車などの障害物３Ａに車体１の車幅方向ほぼ全域が衝突するフルラップ衝突、または、左右のフロントサイドメンバ５のうち少なくとも一方を含む位置に障害物３Ａが衝突する小ラップ衝突について説明する。
【００３６】
この場合には、障害物３Ａが、図示しないフロントバンパを経て、荷重伝達部材９に接触部位Ｑで接触する。この接触部位Ｑは、屈曲部９ａ２よりも車幅方向に内側の屈曲面９ａ１１に対応している。さらに接触部位Ｑは、パワートレイン２３における、荷重伝達部材９に接触する角部２３ａよりも車幅方向外側に位置している。すなわち、本実施形態では、荷重伝達部材９は、車体前方側の障害物３Ａとの接触部位Ｑが、車体後方側のパワートレイン２３との接触部位Ｒよりも、車幅方向外側に位置している。また、上記接触時での荷重伝達方向は、車体前後方向とほぼ平行な矢印Ｆ方向である。
【００３７】
このため、荷重伝達部材９は、図６のようにパワートレイン２３に接触部位Ｑで接触した後は、図７に示すように後端面９ａ３がパワートレイン２３の角部２３ａに接触する。そして、接触部位Ｒを支点として、パワートレイン２３は、全体的に図７中で反時計回り方向に回転する。その後、荷重伝達部材９は、図８に示すように、前端面９ａ１が車幅方向外側となり、後端面９ａ３が車幅方向内側となるように、Ｘ方向（長手方向）が車幅方向に対してほぼ平行に近い状態となる。この場合、荷重伝達部材９が、図１及び図４での微小ラップ衝突時と比較して早期に回転するので、荷重伝達部材９からパワートレイン２３への荷重伝達を早期に止め、パワートレイン２３による車室１７の変形を抑えることができる。
【００３８】
また、この場合、荷重伝達部材９が、上記のように早期に回転することから、フロントサイドメンバ５が圧壊し易くなる。その結果、フロントサイドメンバ５の変形量が充分得られて、衝撃吸収性能を高めることができる。
【００３９】
このように、本実施形態に係る車体前部構造は、車体側部にて車体前後方向に設けられるメンバ部材と、メンバ部材の車体内側に配置されて、かつ、車体の前部に固定されるパワートレイン２３とを備えている。さらに、車体前部構造は、メンバ部材に設けられ、車体前方からの障害物による衝突荷重を受けてパワートレインの車幅方向の一方の端部に接触し、かつ、障害物とパワートレインとの間に挟まれた状態で、荷重をパワートレインへ伝達する荷重伝達部材を備える。
【００４０】
また、本実施形態に係る車体前部構造は、車幅方向に設けられるクロスメンバ１１をさらに備える。そして、本実施形態において、メンバ部材は、車体側部にて車体前後方向に設けられる左右一対のサイドメンバであり、クロスメンバ１１は、左右一対のサイドメンバ相互を連結している。そして、荷重伝達部材９は、サイドメンバとクロスメンバとの間に設けられ、さらに障害物３とパワートレイン２３との間に挟まれた状態で、パワートレインと共に回転しながら衝突荷重をパワートレインへ伝達する。そのため、荷重伝達部材が受けた衝撃荷重は、パワートレインを介して車体に効率よく伝達され、車体前方からの衝撃荷重の吸収性能を高めることができる。
【００４１】
以上、本実施形態について説明したが、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、荷重伝達部材９は、クロスメンバ１１の車幅方向端部１１ａに連結しているが、クロスメンバ１１の上面に連結することもできる。つまり、この場合には、荷重伝達部材９は、下部のクロスメンバ１１と上部の連結部材７との間に挟持されるようにしてこれら相互間に連結される。このような連結状態でも同様の効果が得られる。なお、上記した実施形態では、車体左側について説明したが、車体右側についても同様に荷重伝達部材を設けてあるものとする。
【００４２】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る車体前部構造を、図９〜図２５を参照して説明する。なお、図中の矢印ＦＲで示す方向が車体前方であり、矢印ＲＲで示す方向が車体後方である。また、矢印ＲＨで示す方向が車体右方向であり、矢印ＬＨで示す方向が車体左方向である。
【００４３】
まず、図９及び図１０を参照して、車体前部構造ＭＫについて説明する。図９は、車体前部構造ＭＫを説明するための、車体Ｍの前方部分を左前斜め上方からみた斜視図である。理解容易のため一部の部材は省略してある。図１０は、車体前部構造ＭＫを説明するための、車体Ｍの前方部分の下面図である。
【００４４】
車体Ｍの前部における車幅方向の両側には、車体前後方向に設けられる一対のフロントサイドメンバ１０１Ｌ，１０１Ｒが設けられている。以下、左右一対のフロントサイドメンバをまとめて単にフロントサイドメンバ１０１とも称する。
【００４５】
車体Ｍの前部において、一対のフロントサイドメンバ１０１Ｌ，１０１Ｒの間の空間はエンジンコンパートメントＲＭ１とされる。エンジンコンパートメントＲＭ１には、パワートレイン１０２が、フロントサイドメンバ１０１Ｌ，１０１Ｒにより幅方向両側を支持されて配置されている。パワートレイン１０２は、車体Ｍの右側に配置されたエンジンと左側に配置されたトランスミッション１０２Ｂとを備えている。パワートレイン１０２のフロントサイドメンバ１０１Ｌ，１０１Ｒによる支持位置１０２ＳＬ，１０２ＳＲは、図９において一点鎖線で、また図１０において＋字で示されている。
【００４６】
エンジンコンパートメントＲＭ１の後方側にはダッシュパネル１０３が配置されている。そして、ダッシュパネル１０３を隔ててその後方側に車室ＲＭ２が設けられている。
【００４７】
フロントサイドメンバ１０１Ｌ，１０１Ｒに対する下方側には、サスペンションメンバ１０４が設けられている。サスペンションメンバ１０４は、左右一対のサイドシル１０９Ｌ，１０９Ｒを連結すると共に、パワートレイン１０２の左右及び後方を囲むように形成されている。サスペンションメンバ１０４は、車体Ｍの左側において車体前後方向に設けられる側延部材１０４Ｌと、右側において車体前後方向に設けられる側延部材１０４Ｒとを有している。さらに、サスペンションメンバ１０４は、側延部材１０４Ｌ，１０４Ｒの後端側を連結する連結部１０４Ｍを有している。側延部材１０４Ｌは、後方側のベースメンバ１０４Ｌａと、ベースメンバ１０４Ｌａの前端に連結部Ｐ１で連結されて前方側に伸び出ているアドオンメンバ１０４Ｌｂとにより構成されている。
【００４８】
フロントサイドメンバ１０１と、サスペンションメンバ１０４の側延部材１０４Ｌ，１０４Ｒとで、側部部材群ＫＧが構成されている。左右一対の側延部材１０４Ｌ，１０４Ｒは、その間にパワートレイン１０２を挟むように配置されている。
【００４９】
サスペンションメンバ１０４の側延部材１０４Ｌ，１０４Ｒの前端部と、フロントサイドメンバ１０１Ｌ，１０１Ｒの前端部とは、それぞれ車体Ｍの上下方向に延びる支柱部１０５Ｌ，１０５Ｒで連結されている。サスペンションメンバ１０４の側延部材１０４Ｌ，１０４Ｒの前端部同士は、図示しないラジエータコアを支持するためのサポートロア（クロスメンバ）１０６で連結されている。
【００５０】
サスペンションメンバ１０４の側延部材１０４Ｌ，１０４Ｒにおいて、支柱部１０５Ｌ，１０５Ｒが連結されている部位の後方側には、荷重伝達部材１０７Ｌ，１０７Ｒが取り付けられている。以下、荷重伝達部材１０７Ｌ，１０７Ｒをまとめて、単に荷重伝達部材１０７とも称する。なお、図１０には、前輪Ｍ１及びフロントバンパＭ２も示されている。
【００５１】
荷重伝達部材１０７Ｌと荷重伝達部材１０７Ｒとは、実質的に面対称に形成されている。そこで、荷重伝達部材１０７Ｌを代表として、図１１〜図１４を参照して構造を説明する。
【００５２】
図１１は、荷重伝達部材１０７Ｌの斜視図であり、図９に示された姿勢に概ね対応している。図１２は、荷重伝達部材１０７Ｌの分解図である。図１３は、荷重伝達部材１０７Ｌの三面図である。図１３（ａ）が側延部材１０４Ｌに取り付けられた状態での前面図、図１３（ｂ）が底面図、図１３（ｃ）が右側面図である。図１４は、図１３（ｂ）におけるＳ１−Ｓ１位置での断面図である。
【００５３】
荷重伝達部材１０７Ｌは、外観部材として、外側壁部１０７ａと、内側壁部１０７ｂと、前側壁部１０７ｃと、後側壁部１０７ｄと、天板部１０７ｅと、底壁部１０７ｆとを有している。そして、これらの部材が組み合わされ、内部に空間ＳＰ１を有する筐体１０７ｇが構成されている。外側壁部１０７ａは、外表面１０７ａ１が曲面となっており、具体的には上面視において弧状の凹面となっている。また、外表面１０７ａ１は、車体上方側の上表面１０７ａ１ａ（第１の表面）と、車体下方側の下表面１０７ａ１ｂ（第２の表面）とを有して形成されている。外表面１０７ａ１の上下方向の中央には、下表面１０７ａ１ｂが、上表面１０７ａ１ａよりも外側に突出した位置にあり、かつ、上表面１０７ａ１ａと同じ曲率で形成されるように、段差部１０７ａ２が設けられている。
【００５４】
図１２に示すように、筐体１０７ｇの内部には、上プレート１０７ｈ１と、下プレート１０７ｈ２と、ステー１０７ｈ３と、サブプレート１０７ｈ４と、パイプ１０７ｈ５とが、骨格部材群ＫＧ２として収納されている。骨格部材群ＫＧ２を収納することにより、荷重伝達部材１０７Ｌの剛性を向上させることができる。なお、図１４では、骨格部材群ＫＧ２に対して施す溶接の位置を、△記号を用いて示してある。溶接は、例えばアーク溶接又はスポット溶接とすることができる。
【００５５】
上プレート１０７ｈ１，下プレート１０７ｈ２，ステー１０７ｈ３，及びサブプレート１０７ｈ４は、外側壁部１０７ａと内側壁部１０７ｂとを繋ぐ方向（矢印ＤＲ１方向）に沿うように、突出した部分や屈曲した部分などを有する。パイプ１０７ｈ５は、矢印ＤＲ１方向を軸として形成されている。これにより、荷重伝達部材１０７Ｌは、矢印ＤＲ１の方向に高い剛性を有して形成されている。以下、この外側壁部１０７ａと内側壁部１０７ｂとを繋ぐ方向を、荷重伝達方向ＤＲ１とも称する。
【００５６】
荷重伝達部材１０７Ｌの筐体１０７ｇは、相手部材に対してボルトで固定するためのボルト孔を三箇所有している。具体的には、上下方向に固定するためのボルト孔１０７ｇｖ（図１１及び図１３（ｂ）参照）と、水平方向に固定するための二箇所のボルト孔１０７ｇｈである。ボルト孔１０７ｇｈは、底壁部１０７ｆに形成されている。車体前部構造ＭＫにおいて、荷重伝達部材１０７Ｌが三箇所のボルト孔１０７ｇｖ，１０７ｇｈを介して固定される相手部材は、サスペンションメンバ１０４の側延部材１０４Ｌである。
【００５７】
次に、側延部材１０４Ｌに荷重伝達部材１０７Ｌを固定した状態を、図１５を参照して説明する。側延部材１０４Ｌのアドオンメンバ１０４Ｌｂは、概ね水平となる上面と概ね鉛直となる外側面とを有する角管状に形成されている。（図２４参照）。荷重伝達部材１０７Ｌは、側延部材１０４Ｌのアドオンメンバ１０４Ｌｂに対し、ボルトＢＴ１，ＢＴ２により固定されている。具体的には、車体Ｍの左側からは、二本のボルトＢＴ１を、底壁部１０７ｆに形成されたボルト孔１０７ｇｈに通した後、アドオンメンバ１０４Ｌｂの外側面側に設けられた図示しない雌ねじ部に締結させている。また、上方側からは、ボルトＢＴ２を、ボルト孔１０７ｇｖに通してアドオンメンバ１０４Ｌｂの上面に設けられた雌ねじ部（図示せず）に締結させている。ボルトＢＴ２の軸線を、以下、固定軸線ＣＬ７とも称する。
【００５８】
したがって、荷重伝達部材１０７Ｌは、車体Ｍの幅方向と上下方向との二軸方向でボルトにより締結されている。そして、矩形状のアドオンメンバ１０４Ｌｂの上面と外側面との両面に底壁部１０７ｆが固定される。そのため、ずれや緩みが生じ難く、荷重伝達部材１０７Ｌとアドオンメンバ１０４Ｌｂとは強固に一体化している。
【００５９】
サスペンションメンバ１０４に固定された荷重伝達部材１０７Ｌは、次のような形状的特徴を有している。図１６は、車体Ｍの左前方部を、フロントサイドメンバ１０１Ｌの下方位置から見た図である（図９の矢印Ｙ１参照）。
【００６０】
荷重伝達部材１０７Ｌは、アドオンメンバ１０４Ｌｂに対し、車体Ｍの外側へは斜め前方に突出し、内側へは斜め後方に突出する姿勢で固定されている。換言するならば、筐体１０７ｇがアドオンメンバ１０４Ｌｂを幅方向に跨ぐようにして取り付けられている。この状態において、荷重伝達方向ＤＲ１と車体前後方向の軸線ＣＬ１とのなす角度θａは、０°＜θａ＜９０°となっている。例えば、角度θａは約６５°とされる。
【００６１】
荷重伝達部材１０７Ｌの外側壁部１０７ａにおける外表面１０７ａ１において、後方端１０７ａ３が、荷重伝達部材１０７Ｌにおいて幅方向に最も突出した部位である頂部１０７ｊとなっている。また、図１６において、外表面１０７ａ１がアドオンメンバ１０４Ｌｂと交わる先端部１０７ａ４（第１の位置）と、頂部１０７ｊ（第２の位置）とを結ぶ直線を傾斜線ＬＮ１とする。このときに、傾斜線ＬＮ１と車体前後方向の軸線ＣＬ１とのなす内角である角度θｂは、４５°以下となっている。また、外表面１０７ａ１は、傾斜線ＬＮ１よりも車体Ｍの幅方向内側に窪むような曲面となっている。
【００６２】
荷重伝達部材１０７Ｌの内側壁部１０７ｂの外表面１０７ｂ１は、側延部材１０４Ｌに対して車体内側に突出した位置にあって、パワートレイン１０２の左前端部（角部）１０２Ｌｔと対向する。さらに外表面１０７ｂ１は、中央が窪んだ屈曲部１０７ｂ１ａを有して形成されている。この屈曲部１０７ｂ１ａは、パワートレイン１０２の左前端部１０２Ｌｔの形状に対応して形成されている。
【００６３】
上述の荷重伝達部材１０７Ｌ及びアドオンメンバ１０４Ｌｂの構成及び態様は、車体Ｍの中心軸で対称となっている荷重伝達部材１０７Ｒ及びアドオンメンバ１０４Ｒｂにも適用されている。
【００６４】
次に、車体Ｍの左側前部に、微小ラップ衝突が行われた場合の衝突荷重の伝達及び各部材の挙動について、図１７〜図２０を参照して説明する。微小ラップ衝突において、車体Ｍに衝突する障害物ＳＴは、例えば図１０にフロントバンパＭ２に接触した状態で示されている。
【００６５】
図１７は、図１０に対し、車体Ｍが左方に移動して障害物ＳＴが微小ラップ衝突した状態を、障害物ＳＴが相対移動したものとして示している。図１７において、フロントバンパＭ２は不図示としてある。図１７には、障害物ＳＴが、フロントサイドメンバ１０１Ｌ及びサスペンションメンバ１０４の側延部材１０４Ｌにおける前端部を変形させ、荷重伝達部材１０７Ｌの外表面１０７ａ１に衝突した状態が示されている。図１８は、外表面１０７ａ１に障害物ＳＴが衝突した場合の衝突荷重Ｆについて説明するための模式図である。
【００６６】
図１９は、衝突荷重Ｆから導かれる軸力ｆｘ及び横力ｆｙと、衝突部位の傾斜角度と、の関係を説明するためのグラフである。まず、衝突荷重Ｆの分力について図１８及び図１９を参照して説明する。
【００６７】
外表面１０７ａ１は、車体Ｍの前方から後方に向かうにつれて車体Ｍから外側に離れるように傾斜している。そのため、図１８に示されるように、障害物ＳＴが外表面１０７ａ１の衝突点Ｐ２で衝突したとすると、荷重伝達部材１０７Ｌに付与される衝突荷重Ｆは、衝突部位の接線ＬＮ２に沿った分力ｆ１と、接線ＬＮ２に直交する分力ｆ２とに分解される。さらに分力ｆ２は、前後方向の軸線ＣＬ１に平行な軸力ｆｘと、軸線ＣＬ１に直交する横力ｆｙとに分解される。ここで接線ＬＮ２は、前後方向の軸線ＣＬ１に対し角度θｃで傾斜しているとする。
【００６８】
各力は、それぞれ次のようになる。
ｆ２＝Ｆ・ｓｉｎθｃ
ｆｘ＝ｆ２・ｓｉｎθｃ＝（Ｆ・ｓｉｎθｃ）・ｓｉｎθｃ
ｆｙ＝ｆ２・ｃｏｓθｃ＝（Ｆ・ｓｉｎθｃ）・ｃｏｓθｃ
【００６９】
軸力ｆｘと横力ｆｙとの大小関係は角度θｃに依存し、図１９に示される。図１９において、横軸は角度θｃ（０°〜９０°）であり、縦軸は、角度θｃが９０°の場合、すなわち衝突面が衝突方向に対し直交する場合の軸力ｆｘを１００％として百分率で示されている。この図から明らかなように、角度θｃが４５°のときに、軸力ｆｘと横力ｆｙとが一致する。また、角度θｃが４５°を超え９０°までの領域で、軸力ｆｘが横力ｆｙよりも大きくなる。また、角度θｃが０°を超え４５°未満の領域で、横力ｆｙが軸力ｆｘよりも大きくなる。
【００７０】
上述の内容を踏まえて、微小ラップ衝突における、障害物ＳＴの荷重伝達部材１０７Ｌへの衝突を説明する。障害物ＳＴは、衝突荷重Ｆの方向に対し、後方側に向かうほど外側に傾斜した外表面１０７ａ１に衝突する。荷重伝達部材１０７Ｌは、骨格部材群ＫＧ２を設けているため、剛性が比較的高い。そのため、アドオンメンバ１０４Ｌｂが主に大きく変形して、荷重伝達部材１０７Ｌは後方内側に移動する。この後方内側への移動により、荷重伝達部材１０７Ｌの内側壁部１０７ｂが、パワートレイン１０２の左前端部１０２Ｌｔに接触する。
【００７１】
荷重伝達部材１０７Ｌは、荷重伝達方向ＤＲ１に特に高い剛性を有しているので、パワートレイン１０２への衝突でも変形は僅かである。そのため、図１７に示すように、衝突荷重は、パワートレイン１０２に対し、右後方への力（移動力Ｆ７）として効率よく伝達される。
【００７２】
パワートレイン１０２は、大質量であるから慣性力も大きい。また、障害物ＳＴの衝突に由来する移動力Ｆ７は、パワートレイン１０２と共に車体Ｍの移動方向を変えるのに十分である。すなわち、パワートレイン１０２は、左前端部１０２Ｌｔに加えられた荷重伝達部材１０７Ｌからの移動力Ｆ７を受け、車体Ｍの右側へ移動する。それに伴い、車体Ｍは、右方向に障害物ＳＴから離れるように向きが変わる。
【００７３】
車体前部構造ＭＫによれば、微小ラップ衝突において荷重伝達部材１０７Ｌに付与された衝突荷重が、高効率でパワートレイン１０２に伝達される。そして、大質量のパワートレイン１０２の移動方向を変えると共に車体Ｍの移動方向をも変える。
【００７４】
このように、車体前部構造ＭＫでは、サスペンションメンバ１０４の側延部材１０４Ｌに荷重伝達部材１０７Lが取り付けられている。荷重伝達部材１０７Ｌは、車体後方に向かうほど幅方向外側に突出する外側壁部１０７ａと、側延部材１０４Ｌから幅方向内側に突出した位置でパワートレイン１０２に近接する内側壁部１０７ｂとを有している。そして、外側壁部１０７ａに対して車体Ｍの後方に向かう衝突荷重が付与された際には、側延部材１０４Ｌが変形して内側壁部１０７ｂがパワートレイン１０２に接触する。これにより、外側壁部１０７ａに付加された衝突荷重は、荷重伝達部材１０７Ｌを介して、内側壁部１０７ｂに接触したパワートレイン１０２へ高効率で伝達される。その結果、車体前方からの衝突で加わる衝突エネルギーの吸収性能がさらに向上する。
【００７５】
また、車体前部構造ＭＫは、衝突エネルギーを、サスペンションメンバ１０４の変形のみならず、パワートレイン１０２及び車体Ｍの移動方向の変更に費やす。つまり、衝突エネルギーは、車体Ｍを障害物ＳＴから離れるようにするためのエネルギーに変換することでも、吸収することができる。したがって、車体前部構造ＭＫは、車体前方からの衝突で加わる衝突エネルギーの吸収性能がより向上する。
【００７６】
移動力Ｆ７のパワートレイン１０２への付与で車体Ｍの向きが変わる過程は、図２０に示される。図２０は、車体Ｍの下方から見た模式図であり、障害物ＳＴとの微小ラップ衝突における状態変化を示している。なお、図２０には、フロントサイドメンバ１０１Ｌ，１０１Ｒの先端部を連結するバンパレインフォース１０８が記載されている。また、車体Ｍの軌跡を説明するため、サスペンションメンバの連結部１０４Ｍにおける幅方向の中央部位を、便宜的に基準点Ｐ３として設定してある。なお、当該中央部位は、障害物ＳＴとの衝突での変形が比較的小さい部位である。
【００７７】
図２０（ａ）は、障害物ＳＴに微小ラップ衝突する直前の状態を示し、車体Ｍが矢印ＤＲ２方向に前進中である。図２０（ｂ）は、障害物ＳＴに微小ラップ衝突した直後の状態を示している。この状態で、バンパレインフォース１０８及びサポートロア１０６が右方（矢印ＤＲ３参照）に変形すると共に、アドオンメンバ１０４Ｌｂが潰れている。荷重伝達部材１０７Ｌは、アドオンメンバ１０４Ｌｂの破壊と外表面１０７ａ１への障害物ＳＴの衝突とにより右後方に向け移動し、パワートレイン１０２の左前端部１０２Ｌｔに衝突する。この衝突で、パワートレイン１０２には移動力Ｆ７が付与される。基準点Ｐ３は、位置Ｐ３ａから位置Ｐ３ｂに移動し、その軌跡は軌跡ＬＮ４ａで示される。
【００７８】
この図２０（ｂ）は衝突直後の状態を示すものであるから、軌跡ＬＮ４ａは、位置Ｐ３ｂ近傍でわずかに右方に移動しているものの、殆どが直線状となっている。パワートレイン１０２は、移動力Ｆ７の付与により進行方向が右斜め前方に移動する。このパワートレイン１０２の移動により、車体Ｍは、前方部分がパワートレイン１０２と一体的に右方に振られた姿勢となる。
【００７９】
図２０（ｃ）は、衝突後、荷重伝達部材１０７Ｌが障害物ＳＴから離隔した状態が示されている。この状態で、車体Ｍの移動方向は、前方側が右方に振られることで、右斜め前方に移動する。そのため、基準点Ｐ３の、位置Ｐ３ｂからこの状態での位置Ｐ３ｃまでの軌跡ＬＮ４ｂは、大きく右前方に向け傾いている。
【００８０】
図２０（ｄ）は、さらに時間経過した状態が示されている。移動力Ｆ７によりパワートレイン１０２が右方に大きく振られることで、障害物ＳＴとサイドシル１０９Ｌとの衝突が回避されている。そのため、障害物ＳＴが車室ＲＭ２に進入する等の直接的な影響はなく、車室ＲＭ２の変形が抑制される。
【００８１】
車体Ｍの移動は、軌跡ＬＮ４により明らかとなる。すなわち、基準点Ｐ３の、位置Ｐ３ａから位置Ｐ３ｄまでの軌跡ＬＮ４は、位置Ｐ３ａから衝突時の位置Ｐｓまでが直線であり、衝突後、急に方向を右前方に変えている。これにより、障害物ＳＴから遠い位置を通過するので、車体Ｍに与えられる衝突の影響が抑制される。
【００８２】
ここで、障害物ＳＴと荷重伝達部材１０７Ｌとが衝突により接触している微小時間における挙動について、図１６及び図１９などを参照して説明する。上述のように、荷重伝達部材１０７Ｌの外表面１０７ａ１は、傾斜線ＬＮ１よりも車体Ｍの幅方向内側に窪んでいる。
【００８３】
まず、外表面１０７ａ１は、傾斜しつつ外側が窪んだ曲面として形成されているので、単なる平面とした場合よりも、障害物ＳＴの外形に沿った形状となっている。これにより、障害物ＳＴと外表面１０７ａ１との接触面積がより広くなり、衝突荷重Ｆに起因して生じる外表面１０７ａ１やその近傍の応力が小さくなる。そのため、荷重伝達部材１０７Ｌの局部変形が抑制され、衝突荷重Ｆは、荷重伝達部材１０７Ｌでの減衰がごく僅かとなる。そして衝突荷重Ｆは、外側壁部１０７ａの外表面１０７ａ１から内側壁部１０７ｂの外表面１０７ｂ１へ伝達される。したがって、衝突荷重Ｆを、より効率よくパワートレイン１０２に伝達することができる。
【００８４】
また、障害物ＳＴと外表面１０７ａ１との接触時間がより長くなっている。そのため、荷重伝達部材１０７Ｌがパワートレイン１０２へ衝突荷重Ｆを伝達している時間がより長くなり、衝突荷重Ｆをより効率よくパワートレイン１０２に伝達することができる。
【００８５】
さらに詳しく挙動を説明する。以下の説明では、理解容易のため、障害物ＳＴが衝突により図１６において点接触するものとする。そして、接触点Ｐ５における接線ＬＮ５の角度θｃを、便宜的に衝突角度とする。
【００８６】
この場合、図１６に示されるように、外表面１０７ａ１は、凹面となっている。そのため、衝突開始時における障害物ＳＴの接触点Ｐ５は、先端部１０７ａ４となる。この先端部１０７ａ４における衝突角度は、先端部１０７ａ４における接線ＬＮ６と前後方向軸線ＣＬ１とのなす角度θｃ１であって、角度θａよりも小さい。すなわち、先端部１０７ａ４における衝突角度は、先端部１０７ａ４と頂部１０７ｊとを繋ぐ傾斜線ＬＮ１と、前後方向軸線ＣＬ１とのなす角度θｂよりも浅い角度での衝突となる。
【００８７】
このように、車体前部構造ＭＫは、外側壁部１０７ａが、上面視において車体の前方側が凹の弧状として形成されているとよい。これにより、外側壁部１０７ａに対して障害物ＳＴがより浅い角度で衝突するので、車体Ｍが衝突で受ける前後方向の力の発生が抑制される。
【００８８】
衝突が進行するにつれ、接触点Ｐ５は、先端部１０７ａ４から頂部１０７ｊに向かい外表面１０７ａ１上を移動する。そして、この移動に沿って、衝突角度である角度θｃは大きくなる。衝突によるアドオンメンバ１０４Ｌｂなどの破壊や他の部材の変形がない場合は、接触点Ｐ５が頂部１０７ｊに達した際に、角度θｃは角度θｂよりも大きくなる。
【００８９】
これに対し、荷重伝達部材１０７Ｌでは、衝突によるアドオンメンバ１０４Ｌｂなどの破壊等により、荷重伝達部材１０７Ｌの姿勢が押し込まれるように変化する。この変化において、図１６の矢印ＤＲ４に示すように、頂部１０７ｊの位置は、車体Ｍの中央方向に移動する。そして、移動後の頂部１０７ｊにおける接線ＬＮ５と前後方向軸線ＣＬ１とのなす角度θｂは、衝突前よりも小さくなる。
【００９０】
そこで、荷重伝達部材１０７Ｌでは、衝突で押し込まれた姿勢での角度θｂが４５°以下となるように初期位置及び外表面１０７ｂ１の曲率などを設定してあるとよい。すなわち、接触点Ｐ５の衝突角度θｃは、衝突における時間経過により先端部１０７ａ４から頂部１０７ｊに至る間、４５°以下に維持されているとよい。
【００９１】
図１９によれば、衝突角度である角度θｃが４５°以下では、横力ｆｙが軸力ｆｘに対して支配的になっている。そのため、外側壁部１０７ａにおいて、傾斜線ＬＮ１と、車体の前後方向の軸線ＣＬ１とのなす内角が、４５°以下となるよう形成されているとよい。この際、側延部材１０４Ｌと交わる第１の位置である先端部１０７ａ４と、車幅方向の外側に最も突出した第２の位置である頂部１０７ｊとを結ぶ直線を傾斜線ＬＮ１とする。これにより、障害物ＳＴと荷重伝達部材１０７Ｌとの衝突のいかなる時点でも、衝突角度は、横力ｆｙが支配的となる。そのため、荷重伝達部材１０７Ｌを介したパワートレイン１０２への荷重伝達がより効率よく行われる。
【００９２】
次に、サスペンションメンバ１０４の衝突エネルギーの吸収について、図２１を参照して説明する。図２１は、サスペンションメンバ１０４の側延部材１０４Ｌとフロントサイドメンバ１０１Ｌとを、ダッシュパネル１０３と共に示した左側面図である。図２１において、側延部材１０４Ｌの前方側の領域ＡＲ１と、フロントサイドメンバ１０１Ｌの前方側の領域ＡＲ２とを、前面衝突の際に主に変形する部分として形成してある。つまり、領域ＡＲ１と領域ＡＲ２がエネルギー吸収領域Ｅとなる。
【００９３】
特に、側延部材１０４Ｌでは、アドオンメンバ１０４Ｌｂに取り付けられた荷重伝達部材１０７Ｌと、アドオンメンバ１０４Ｌｂがベースメンバ１０４Ｌａに連結される連結部Ｐ１との間に、エネルギー吸収部１０４Ｌｃを設けておくとよい。エネルギー吸収部１０４Ｌｃは、圧力により変形し易い構造となっている。
【００９４】
図２２は、図２１に対し、前面衝突した後の状態を示す図である。フロントサイドメンバ１０１Ｌは、ほぼエネルギー吸収領域Ｅのみが変形してエネルギーを吸収している。側延部材１０４Ｌでは、エネルギー吸収部１０４Ｌｃが大きく変形してエネルギーを吸収し、エネルギー吸収領域Ｅの他の部分の変形は少なく抑えられている。
【００９５】
このように、車体前部構造ＭＫは、側延部材１０４Ｌの荷重伝達部材よりも車体後方側の部位に、他の部位よりも変形し易いエネルギー吸収部１０４Ｌｃが設けられているとよい。これにより、前面衝突における側延部材１０４Ｌの変形が主にエネルギー吸収部で生じて側延部材１０４Ｌの変形が一定の態様となる。これに伴い荷重伝達部材１０７Ｌがパワートレイン１０２に接触する姿勢が安定し、衝突荷重がより確実にパワートレイン１０２に伝達される。そのため、車体前方からの衝突で加わる衝突エネルギーの吸収性能が高いレベルで維持される。
【００９６】
荷重伝達部材１０７Ｌは、外表面１０７ａ１に段差部１０７ａ２を有していない荷重伝達部材１０７ＬＡとしてもよい。ただし、荷重伝達部材１０７ＬＡでは、微小ラップ衝突における側延部材１０４Ｌの変形において、側延部材１０４Ｌの長手方向まわりの回転、すなわち前後方向軸線ＣＬ１まわりの回転が生じる虞がある。
【００９７】
図２３（ａ）は、この回転が生じる状態を説明するための荷重伝達部材１０７ＬＡの前面図である。荷重伝達部材１０７ＬＡでは、図２３（ａ）に示されるように、外側壁部１０７ａの外表面１０７ａ１は段差がなく一様な曲面となっている。
【００９８】
荷重伝達部材１０７ＬＡは、側延部材１０４Ｌに対し、その上側に筐体１０７ｇの大部分が配置されている。図２３（ａ）において、中心Ｐ４に対する上部の左側が大きく張り出している。そのため、障害物ＳＴが、外表面１０７ａ１の上下方向範囲（図２３（ａ）における一点鎖線ＬＮ７の範囲）に同時に衝突すると、左回りの回転力が生じる。そのため、エネルギー吸収部１０４Ｌｃは、破壊すると同時に姿勢が左回りに回転する（矢印ＤＲ５参照）。したがって、側延部材１０４Ｌのエネルギー吸収部１０４Ｌｃよりも先端側は、図２３（ｂ）に示されるような、荷重伝達部材１０７ＬＡと共に左に倒れた姿勢となる。その結果、パワートレイン１０２への荷重伝達効率が荷重伝達部材１０７Ｌの場合よりも低下する可能性がある。
【００９９】
これに対し、荷重伝達部材１０７Ｌは、外側壁部１０７ａの外表面１０７ａ１に段差部１０７ａ２を有している。そして、図２４に示すように、少なくとも中心Ｐ４の位置よりも下方側が下表面１０７ａ１ｂとされ、下表面１０７ａ１ｂが上方側の上表面１０７ａ１ａよりも突出している。そのため、障害物ＳＴが、外表面１０７ａ１に衝突する際には、まず、下表面１０７ａ１ｂのみに衝突し（図２４における一点鎖線ＬＮ８の範囲）、時間経過後、上表面１０７ａ１ａに衝突する。
【０１００】
下表面１０７ａ１ｂへの衝突では、中心Ｐ４よりも下方の位置で衝突するため、右回りの回転力が生じ（矢印ＤＲ６）、上表面１０７ａ１ａへの衝突では左回りの回転力が生じる（矢印ＤＲ５）。
【０１０１】
このように、車体前部構造ＭＫでは、側延部材１０４Ｌが角管状に形成されている。そして、荷重伝達部材１０７Ｌが、側延部材１０４Ｌの上面及び車幅方向における外側面に固定される。さらに、側延部材１０４Ｌの上方を跨ぐように外側壁部１０７ａと内側壁部１０７ｂとを連結している。
【０１０２】
そして、外側壁部１０７ａが、上方側の第１の表面である上表面１０７ａ１ａと下方側の第２の表面である下表面１０７ａ１ｂとを有する。さらに、第１の表面（上表面１０７ａ１ａ）よりも第２の表面（下表面１０７ａ１ｂ）の方が、車幅方向外側に突出して形成されているとよい。これにより、障害物ＳＴがまず下表面１０７ａ１ｂに衝突して生じた右回りの回転力は、その後の上表面１０７ａ１ａへの衝突で生じた左回りの回転力により相殺される。そのため、エネルギー吸収部１０４Ｌｃの破壊において側延部材１０４Ｌの回転は殆ど生じない。これに伴い、荷重伝達部材１０７Ｌは、パワートレイン１０２に対し殆ど回転せずに接触する。そのため、荷重伝達部材１０７Ｌは、パワートレイン１０２に対し衝突荷重を高効率で伝達することができる。
【０１０３】
図２５は、パワートレイン１０２と荷重伝達部材１０７Ｌ，１０７Ｒとを車体Ｍの下方側から見た模式図である。ここで、荷重伝達部材１０７Ｌ，１０７Ｒは、微小ラップ衝突における障害物ＳＴとの衝突で、内側壁部１０７ｂがパワートレイン１０２に位置Ｐ７Ｌ，Ｐ７Ｒ（接触位置Ｐ７Ｌ，Ｐ７Ｒ）で接触するものとする。また、パワートレイン１０２がフロントサイドメンバ１０１Ｌ，１０１Ｒに支持される支持位置１０２ＳＬと支持位置１０２ＳＲとを繋ぐ仮想直線を連結線ＬＮ９とする。
【０１０４】
仮に、位置Ｐ７Ｌ，Ｐ７Ｒが、連結線ＬＮ９よりも後方側に位置していると、パワートレイン１０２に移動力Ｆ７を伝達した際に、パワートレイン１０２の後方側が移動力Ｆ７の方向に向きを変えてしまう。そのため、前進する車体Ｍは、伝達した移動力Ｆ７の方向とは反対方向に向きを変える。したがって、車体Ｍは、障害物ＳＴに接近するように進行してしまい、障害物ＳＴからの影響をより多く受けてしまうことになる。
【０１０５】
これに対し、車体前部構造ＭＫでは、この位置Ｐ７Ｌ，Ｐ７Ｒを、連結線ＬＮ９よりも前方側に設定してある。これにより、荷重伝達部材１０７Ｌ，１０７Ｒが、障害物ＳＴの衝突によりパワートレイン１０２に移動力Ｆ７を伝達した際に、パワートレイン１０２の前方側が移動力Ｆ７の方向に向きを変える。そのため、前進する車体Ｍは、図２０に示すように、伝達した移動力Ｆ７に対応した方向に向きを変えて進行する。したがって、車体Ｍは、障害物ＳＴから離れるように進行し、車体Ｍの障害物ＳＴからの影響を低減することができる。
【０１０６】
このように、車体前部構造ＭＫは、パワートレイン１０２を車幅方向両側から挟むように前後方向に設けられた一対のフロントサイドメンバ１０１Ｌ，１０１Ｒを備える。そして、一対のフロントサイドメンバ１０１Ｌ，１０１Ｒは、パワートレイン１０２をその幅方向両側の一対の支持位置１０２ＳＬ，１０２ＳＲで支持している。そして、内側壁部１０７ｂがパワートレイン１０２に接触する位置Ｐ７Ｌ，Ｐ７Ｒを、支持位置１０２ＳＬ，１０２ＳＲを通る連結線ＬＮ９よりも車体の前方側に位置させるとよい。これにより、障害物ＳＴの衝突により荷重伝達部材１０７Ｌ，１０７Ｒがパワートレイン１０２に移動力Ｆ７を伝達した際に、パワートレイン１０２の前方側が移動力Ｆ７の方向に向きを変える。そして、前進する車体Ｍは、伝達した移動力Ｆ７に対応した方向に向きを変えて進行する。すなわち、車体Ｍは、障害物ＳＴから離れるように進行する。そのため、障害物ＳＴの衝突が車体Ｍに与える影響を低減することができる
【０１０７】
車体前部構造ＭＫでは、荷重伝達部材１０７Ｌ，１０７Ｒを、フロントサイドメンバ１０１Ｌ，１０１Ｒではなくサスペンションメンバ１０４の側延部材１０４Ｌ，１０４Ｒに設けている。そのため、フルラップ衝突などの前面衝突に対するフロントサイドメンバ１０１Ｌ，１０１Ｒの衝突性能が低下することはない。したがって、車体前部構造ＭＫは、前方からの衝突で車体に加わる衝突エネルギーの吸収性能が向上している。
【０１０８】
車体前部構造ＭＫは、従来のレインフォースエクステンションよりも、車幅方向外側への張り出しを少なくできる。そのため、車体の前方側がすぼまるような外観でデザインする場合の自由度が高い。
【０１０９】
このように、本実施形態に係る車体前部構造も、第１実施形態と同様に、車体側部にて車体前後方向に設けられるメンバ部材と、メンバ部材の車体内側に配置されて、かつ、車体の前部に固定されるパワートレイン１０２とを備えている。さらに、車体前部構造は、メンバ部材に設けられ、車体前方からの障害物による衝突荷重を受けてパワートレインの車幅方向の一方の端部に接触し、かつ、障害物とパワートレインとの間に挟まれた状態で、荷重をパワートレインへ伝達する荷重伝達部材を備える。
【０１１０】
さらに、本実施形態では、メンバ部材は、パワートレイン１０２を車幅方向の両側から挟むように車体前後方向に設けられる左右一対の側延部材１０４を有するサスペンションメンバ１０４である。そして、荷重伝達部材１０７は、側延部材１０４に取り付けられている。また、荷重伝達部材は、車体後方に向かうにつれて側延部材から車幅方向の外側に突出するように形成された外側壁部１０７ａと、側延部材から車幅方向における内側に突出した位置にあってパワートレインに対向するように配置された内側壁部１０７ｂとを有する。さらに、荷重伝達部材１０７の外側壁部１０７ａに衝突荷重が付与された際に、側延部材１０４が変形して内側壁部１０７ｂがパワートレイン１０２に接触する。このように、衝突荷重は、荷重伝達部材を介して、内側壁部に接触したパワートレインへ高効率で伝達されるので、車体前方からの衝突で加わる衝突エネルギーを効率よく吸収することができる。
【０１１１】
特願２０１３−０７９１５１号（出願日：２０１３年４月５日）及び特願２０１３−１７３４０２号（出願日：２０１３年８月２３日）の全内容は、ここに援用される。
【０１１２】
以上、実施例に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明によれば、荷重伝達部材は、車体前方から衝突荷重を受けると、障害物とパワートレインとの間に挟まれた状態で、パワートレインと共に回転しながら、障害物からの荷重をパワートレインへ伝達する。荷重伝達部材が受けた衝突荷重は、パワートレインを介して車体に効率よく伝達され、車体前方からの衝突荷重の吸収性能を高めることができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１，Ｍ  車体
３，３Ａ  障害物
５，１０１，１０１Ｌ，１０１Ｒ  フロントサイドメンバ
９，９Ａ，１０７，１０７Ｌ，１０７Ｒ，１０７ＬＡ  荷重伝達部材
１１  クロスメンバ
２３，１０２  パワートレイン
１０２ＳＬ，１０２ＳＲ  支持位置
１０４  サスペンションメンバ
１０４Ｌ，１０４Ｒ  側延部材
１０４Ｌｃ  エネルギー吸収部
１０７ａ  外側壁部
１０７ｂ  内側壁部
ＣＬ１  車体前後方向軸線
ＭＫ  車体前部構造
【図１】
0005983867.tif 000002
【図２】
0005983867.tif 000003
【図３】
0005983867.tif 000004
【図４】
0005983867.tif 000005
【図５】
0005983867.tif 000006
【図６】
0005983867.tif 000007
【図７】
0005983867.tif 000008
【図８】
0005983867.tif 000009
【図９】
0005983867.tif 000010
【図１０】
0005983867.tif 000011
【図１１】
0005983867.tif 000012
【図１２】
0005983867.tif 000013
【図１３】
0005983867.tif 000014
【図１４】
0005983867.tif 000015
【図１５】
0005983867.tif 000016
【図１６】
0005983867.tif 000017
【図１７】
0005983867.tif 000018
【図１８】
0005983867.tif 000019
【図１９】
0005983867.tif 000020
【図２０】
0005983867.tif 000021
【図２１】
0005983867.tif 000022
【図２２】
0005983867.tif 000023
【図２３】
0005983867.tif 000024
【図２４】
0005983867.tif 000025
【図２５】
0005983867.tif 000026