(57)【要約】【課題】スモールオーバーラップオフセット衝突の初期にタイロッドの連結部が破断することを抑制する。【解決手段】車両前部構造は、サスペンションメンバ１２と、ロアアーム１４と、前輪１６と、作動されることで前輪１６の向きが変更されるステアリングギヤボックス１８と、前輪１６とステアリングギヤボックス１８とを連結するタイロッド２０と、を備えている。また、車両前部構造は、サスペンションメンバ１２の車幅方向外側の部分の車両前方側に配置されたサイドレール２２を備えている。このサイドレール２２は、サスペンションメンバ１２の車幅方向外側の部分３８の車両上方側の面及び車両下方側の面にそれぞれ接合される上側接合部４８及び下側接合部５０と、ロアアーム１４の少なくとも一部と車両前後方向に対向して配置されたロアアーム対向部５２と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前部における車両下方側に配置されたサスペンションメンバと、
前記サスペンションメンバの車幅方向外側の部分に取付けられたロアアームと、
前記ロアアームの車幅方向外側の部分において回転可能に支持された前輪と、
作動されることで前輪の向きが変更されるステアリングギヤボックスと、
前記前輪と前記ステアリングギヤボックスとの間に設けられ、前記前輪と前記ステアリングギヤボックスとを連結するタイロッドと、
前記サスペンションメンバの車幅方向外側の部分の車両前方側に配置され、前記サスペンションメンバの車幅方向外側の部分の車両上方側の面及び車両下方側の面にそれぞれ接合される上側接合部及び下側接合部と、前記ロアアームの少なくとも一部と車両前後方向に対向して配置されたロアアーム対向部と、を有するサイドレールと、
を備えた車両前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、車両の車幅方向の端部のみに障害物が衝突するスモールオーバーラップオフセット衝突時に、フロントサブフレームに取付けられたタイロッド押圧部材がタイロッドを押圧するように構成された車両（車体）前部構造が開示されている。この文献に記載された車両前部構造では、タイロッドがタイロッド押圧部材によって押圧されて変形することで、前輪がトーイン方向（前輪の前端部が車幅方向内側へかつ後端部が車幅方向外側）へ変位されて、当該前輪がサイドシルに衝突することが防止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２０３１１２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、スモールオーバーラップオフセット衝突の初期にタイロッドの連結部が破断すると、当該タイロッドの連結部が破断した後の前輪の挙動をコントロールすることが難しい。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、スモールオーバーラップオフセット衝突の初期にタイロッドの連結部が破断することを抑制することができる車両前部構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の車両前部構造は、車両の前部における車両下方側に配置されたサスペンションメンバと、前記サスペンションメンバの車幅方向外側の部分に取付けられたロアアームと、前記ロアアームの車幅方向外側の部分において回転可能に支持された前輪と、作動されることで前輪の向きが変更されるステアリングギヤボックスと、前記前輪と前記ステアリングギヤボックスとの間に設けられ、前記前輪と前記ステアリングギヤボックスとを連結するタイロッドと、前記サスペンションメンバの車幅方向外側の部分の車両前方側に配置され、前記サスペンションメンバの車幅方向外側の部分の車両上方側の面及び車両下方側の面にそれぞれ接合される上側接合部及び下側接合部と、前記ロアアームの少なくとも一部と車両前後方向に対向して配置されたロアアーム対向部と、を有するサイドレールと、を備えている。
【０００７】
請求項１記載の車両前部構造によれば、スモールオーバーラップオフセット衝突による荷重がサイドレール及びサスペンションメンバに伝達されると、サスペンションメンバ及びサイドレールにおける上側接合部及び下側接合部の周縁部の応力が高まる。そして、サスペンションメンバ及びサイドレールにおける上側接合部及び下側接合部の周縁部の応力が所定値を超えると、当該応力が高まった部分を起点として当該部分が変形する。これにより、サイドレールのロアアーム対向部が車両後方側に移動することでロアアームに当接する。その結果、ロアアーム及び前輪の車両前方側への変位が規制される。これにより、タイロッドの連結部に加わる荷重が低減される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る車両前部構造は、スモールオーバーラップオフセット衝突の初期にタイロッドの連結部が破断することを抑制することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】車両の前部を簡略化して示した平面図である。
【図２】図１に示された２−２線に沿って切断した車両の前部の断面を示す断面図であり、衝突の前の状態を示している。
【図３】図１に示された２−２線に沿って切断した車両の前部の断面を示す断面図であり、衝突時の状態を示している。
【図４】車両の前部を示す図１に対応する平面図であり、衝突時の状態を示している。
【図５】第１実施形態の車両前部構造が適用された車両の前部を示した平面図である。
【図６】車両の前部におけるサイドレールの後端部付近を拡大して示す平面図である。
【図７】図５に示された７−７線に沿って切断した車両の前部の断面を示す断面図であり、衝突の前の状態を示している。
【図８】車両の前部を示す図５に対応する平面図であり、衝突時の状態を示している。
【図９】図５に示された７−７線に沿って切断した車両の前部の断面を示す断面図であり、衝突時の状態を二点鎖線で示している。
【図１０】第２実施形態の車両前部構造が適用された車両の前部を示す図７に対応する側断面図であり、衝突前の状態を示している。
【図１１】第２実施形態の車両前部構造が適用された車両の前部を示す平面図であり、衝突前の状態を示している。
【図１２】第２実施形態の車両前部構造が適用された車両の前部を示す図７に対応する側断面図であり、衝突後の状態を示している。
【図１３】第２実施形態の車両前部構造が適用された車両の前部を示す図１１に対応する平面図であり、衝突後の状態を示している。
【図１４】第３実施形態の車両前部構造が適用された車両の前部を示す平面図であり、衝突前の状態を示している。
【図１５】図１４に示された１５−１５線に沿って切断した車両の前部を模式的に示す模式図であり、衝突前の状態を示している。
【図１６】第３実施形態の車両前部構造が適用された車両の前部を示す平面図であり、衝突時の状態を示している。
【図１７】図１５に対応する模式図であり、衝突時の状態を示している。
【図１８】第４実施形態の車両前部構造が適用された車両の前部を示す平面図であり、衝突前の状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（本発明の実施形態の概略の構成）
図１〜図２を用いて本発明の実施形態の概略の構成について説明する。なお、各図において適宜示される矢印ＦＲは、車両前後方向前側を示しており、矢印ＵＰは、車両上下方向上側を示しており、矢印ＯＵＴは、車両幅方向外側を示している。
【００１１】
図１に示されるように、本発明が適用された車両の前部１０には、図示しない左右一対のフロントサイドメンバの車両下方側の配置されたサスペンションメンバ１２と、サスペンションメンバ１２の車幅方向外側の部分に取付けられたロアアーム１４と、が設けられている。また、車両の前部１０には、ロアアーム１４の車幅方向外側の部分において回転可能に支持された前輪１６と、作動されることで前輪１６の向きが変更されるステアリングギヤボックス１８と、が設けられている。さらに、車両の前部１０には、前輪１６とステアリングギヤボックス１８との間に設けられ、前輪１６とステアリングギヤボックス１８とを連結するタイロッド２０が設けられている。また、車両の前部１０には、車両後方側の端部がロアアーム１４に接合されたサイドレール２２を備えている。なお、図１においては、車両の前部１０における車幅方向一方側のみを図示しており、車幅方向他方側の図示を省略している。
【００１２】
サスペンションメンバ１２は、車両上方側又は下方側から見て車幅方向を長手方向とする矩形状に形成されている。一例として、図２に示されるように、サスペンションメンバ１２は、厚肉の鋼板材等を用いて形成された上側部材２４と下側部材２６とが接合されること等によって製造されている。また、図１に示されるように、サスペンションメンバ１２の車幅方向の両端部は、後述するロアアーム１４が取付けられるロアアーム取付部２８とされている。
【００１３】
ロアアーム１４は、車両上方側又は下方側から見て略Ｙ字状に形成されている。このロアアーム１４における車幅方向内側の部分は、ロアアーム１４のロアアーム取付部２８に取付けられる前側取付部３０及び後側取付部３２とされている。この前側取付部３０及び後側取付部３２がロアアーム取付部２８に取付けられることで、ロアアーム１４がサスペンションメンバ１２に対して傾動することが可能となっている。また、ロアアーム１４は、前側取付部３０及び後側取付部３２から車幅方向外側に向けて延びるアーム部３４を備えている。このアーム部３４の車幅方向外側の端部には、図示しないナックルやハブ等を介して前輪１６が回転可能に支持されている。
【００１４】
ステアリングギヤボックス１８は、車両の乗員によって操作される図示しないステアリングの回転やモータの回転を減速してタイロッド２０に伝達させるためのものである。本実施形態では、ステアリングギヤボックス１８が、サスペンションメンバ１２の車幅方向の中央部に固定されている。
【００１５】
タイロッド２０は、車幅方向を長手方向とする棒状に形成されている。このタイロッド２０の長手方向の両端部には、ボールジョイント等の連結部３６が設けられている。一方側の連結部３６はステアリングギヤボックス１８に連結され、他方側の連結部は図示しないナックルに連結されている。そして、ステアリングギヤボックス１８を介してタイロッド２０が変位されることで、前輪１６の向きが変わるようになっている。
【００１６】
サイドレール２２は、サスペンションメンバ１２の車幅方向外側の部分３８の車両前方側に設けられている。本実施形態では、車幅方向に間隔をあけて配置された左右一対のサイドレール２２が設けられており、この左右一対のサイドレール２２の車両前方側の端部は、クロスメンバ４０を介して車幅方向につながれている。
【００１７】
図２に示されるように、サイドレール２２の車両後方側の端部４２は、車両前後方向及び上下方向に沿って切断した断面視で車両後方側が開放された断面略Ｕ字状とされている。このサイドレール２２の車両後方側の端部４２は、サスペンションメンバ１２の車幅方向外側の部分３８の車両上方側の面４４及び車両下方側の面４６にそれぞれ溶接や締結部材を介して接合される上側接合部４８及び下側接合部５０を備えている。このサスペンションメンバ１２の車幅方向外側の部分３８の車両上方側の面４４と上側接合部４８との接合強度、及び車両下方側の面４６と下側接合部５０との接合強度は、後述するスモールオーバーラップオフセット衝突時の挙動を考慮して適宜設定されている。
【００１８】
また、サイドレール２２の車両後方側の端部４２は、上側接合部４８と下側接合部５０との間においてロアアーム１４の一部と車両前後方向に対向して配置されたロアアーム対向部５２を備えている。
【００１９】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００２０】
以上説明した車両前部構造が適用された車両が障害物５４にスモールオーバーラップオフセット衝突をすると、図３及び図４に示されるように、このスモールオーバーラップオフセット衝突による荷重がクロスメンバ４０（図１参照）を介してサイドレール２２及びサスペンションメンバ１２に伝達される。すると、サスペンションメンバ１２及びサイドレール２２における上側接合部４８及び下側接合部５０の周縁部の応力が高まる。そして、サスペンションメンバ１２及びサイドレール２２における上側接合部４８及び下側接合部５０の周縁部の応力が所定値を超えると、当該応力が高まった部分を起点として当該部分が変形する。これにより、サイドレール２２のロアアーム対向部５２が車両後方側に移動することでロアアーム１４に当接し、ロアアーム１４及び前輪１６の車両前方側への変位が規制される。その結果、スモールオーバーラップオフセット衝突の初期にタイロッド２０の連結部３６が破断することを抑制することができる。
【００２１】
（第１実施形態に係る車両前部構造）
次に、図５〜図７を用いて本発明の第１実施形態に係る車両前部構造が適用された車両の前部５６について説明する。なお、車両の前部５６において前述の車両の前部１０と対応する部材及び部分には、車両の前部１０を構成する各部材や部分と同一の符号を付してその説明を省略することがある。
【００２２】
図５〜図７に示されるように、本実施形態の車両の前部５６の一部を構成するサイドレール２２は、鋼板材にプレス加工等が施されることによって形成された上側レール部材５８と下側レール部材６０とが接合されること等によって形成されている。図５及び図６に示されるように、サイドレール２２の車両後方側の端部４２は、車幅方向外側に向かうにつれて車両前方側へ傾斜している第１延在部６２とされている。また、サイドレール２２において第１延在部６２よりも車両前方側の部位は、車幅方向に対する車両前方側への傾斜角度が第１延在部６２の傾斜角度よりも大きな傾斜角度とされた第２延在部６４とされている。また、第１延在部６２と第２延在部６４との境界部における車幅方向外側部分は、ロアアーム１４側へ向けて凸状とされた凸状部６６となっている。さらに、第１延在部６２と第２延在部６４との境界部における車幅方向内側部分は、ロアアーム１４側へ向けて窪んだ凹状部６８となっている。そして、本実施形態では、サイドレール２２の後端７０及び凸状部６６付近において、サスペンションメンバ１２の車幅方向外側の部分３８の前端部３８Fの車両上方側の面４４と上側接合部４８とがスポット溶接で接合されている。これと同様に、サスペンションメンバ１２の車幅方向外側の部分３８の前端部３８Fの車両下方側の面４６と下側接合部５０とがスポット溶接で接合されている。なお、スポット溶接がなされた部分を符号７２で示している。
【００２３】
以上説明した本実施形態の車両前部構造が適用された車両が障害物５４（図１参照）にスモールオーバーラップオフセット衝突をすると、図８及び図９に示されるように、このスモールオーバーラップオフセット衝突による荷重が、サイドレール２２及びサスペンションメンバ１２に伝達される。すると、サスペンションメンバ１２及びサイドレール２２における上側接合部４８及び下側接合部５０の周縁部の応力が高まる。特に、スポット溶接部７２の応力が高まる。そして、スポット溶接部７２の応力が所定値を超えると、当該スポット溶接部７２が破断する。これにより、サイドレール２２のロアアーム対向部５２が車両後方側に移動することでロアアーム１４に当接し、ロアアーム１４及び前輪１６の車両前方側への変位が規制される。その結果、スモールオーバーラップオフセット衝突の初期にタイロッド２０の連結部３６が破断することを抑制することができる。
【００２４】
（第２実施形態に係る車両前部構造）
次に、図１０〜図１３を用いて本発明の第２実施形態に係る車両前部構造が適用された車両の前部７４について説明する。なお、車両の前部７４において前述の第１実施形態の車両の前部５６と対応する部材及び部分には、車両の前部５６を構成する各部材や部分と同一の符号を付してその説明を省略することがある。
【００２５】
図１０〜図１３に示されるように、本実施形態の車両前部構造が適用された車両の前部７４は、前述の第１実施形態に係る車両前部構造が適用された車両の前部５６の構成と基本的には同一であるが、スモールオーバーラップオフセット衝突時に第１延在部６２が折れ変形することに特徴がある。本実施形態の車両前部構造が適用された車両が障害物にスモールオーバーラップオフセット衝突をすると、図１２及び図１３に示されるように、このスモールオーバーラップオフセット衝突による荷重が、サイドレール２２及びサスペンションメンバ１２に伝達される。すると、サスペンションメンバ１２及びサイドレール２２における上側接合部４８及び下側接合部５０の周縁部の応力が高まる。特に、スポット溶接部７２の応力が高まる。そして、スポット溶接部７２の応力が所定値を超えると、当該スポット溶接部７２が破断する。これにより、サイドレール２２のロアアーム対向部５２が車両後方側に移動することでロアアーム１４に当接し、ロアアーム１４及び前輪１６の車両前方側への変位が規制される。その結果、スモールオーバーラップオフセット衝突の初期にタイロッド２０の連結部３６が破断することを抑制することができる。また、サイドレール２２のロアアーム対向部５２がロアアーム１４に当接した状態で、サイドレール２２が車両後方側へさらに押圧されると、第１延在部６２の車幅方向の中間部がロアアーム１４に干渉し、第１延在部６２が折れ変形する。これにより、スモールオーバーラップオフセット衝突のエネルギーを吸収することができる。なお、図１３においては、第１延在部６２の折れ変形の起点を符号７６で示している。
【００２６】
（第３実施形態に係る車両前部構造）
次に、図１４〜図１７を用いて本発明の第３実施形態に係る車両前部構造が適用された車両の前部７８について説明する。なお、車両の前部７８において前述の車両の前部１０、５６、７４と対応する部材及び部分には、車両の前部１０、５６、７４を構成する各部材や部分と同一の符号を付してその説明を省略することがある。
【００２７】
図１４及び図１５に示されるように、本実施形態では、サスペンションメンバ１２とサイドレール２２とが、ボルト及びナット等の締結部材８０を介して接合されていることに特徴がある。具体的には、図１５に示されるように、サスペンションメンバ１２の上側部材２４及び下側部材２６並びにサイドレール２２の上側接合部４８及び下側接合部５０には、締結部材８０が挿通される締結部材挿通孔８２が形成されている。また、サスペンションメンバ１２の上側部材２４及び下側部材２６には、締結部材挿通孔８２の車両後方側に配置されていると共に当該締結部材挿通孔８２と間隔をあけて配置された肉抜孔８４が形成されている。そして、サスペンションメンバ１２の上側部材２４及び下側部材２６における締結部材挿通孔８２と肉抜孔８４との間の部分は、スモールオーバーラップオフセット衝突時に破断する破断予定部８６とされている。
【００２８】
以上説明した本実施形態の車両前部構造が適用された車両が障害物にスモールオーバーラップオフセット衝突をすると、図１６及び図１７に示されるように、このスモールオーバーラップオフセット衝突による荷重が、サイドレール２２及びサスペンションメンバ１２に伝達される。すると、サスペンションメンバ１２及びサイドレール２２における上側接合部４８及び下側接合部５０の周縁部の応力が高まる。特に、サスペンションメンバ１２の上側部材２４及び下側部材２６の破断予定部８６の応力が高まる。そして破断予定部８６の応力が所定値を超えると、当該破断予定部８６が破断する。これにより、サイドレール２２のロアアーム対向部５２が車両後方側に移動することでロアアーム１４に当接し、ロアアーム１４及び前輪１６の車両前方側への変位が規制される。その結果、スモールオーバーラップオフセット衝突の初期にタイロッド２０の連結部３６が破断することを抑制することができる。なお、サイドレール２２のロアアーム対向部５２がロアアーム１４に当接した状態では、締結部材８０の一部がサスペンションメンバ１２の上側部材２４及び下側部材２６の肉抜孔８４内に配置されるようになっている。
【００２９】
（第４実施形態に係る車両前部構造）
次に、図１８を用いて本発明の第４実施形態に係る車両前部構造が適用された車両の前部８８について説明する。なお、車両の前部７８において前述の車両の前部１０、５６、７４と対応する部材及び部分には、車両の前部１０、５６、７４を構成する各部材や部分と同一の符号を付してその説明を省略することがある。
【００３０】
図１８に示されるように、本実施形態では、サイドレール２２の凸状部６６付近からロアアーム１４側へ向けて突出する隙間埋め部９０が設けられていることにより、ロアアーム対向部５２とロアアーム１４との間隔が狭められていることに特徴がある。これにより、スモールオーバーラップオフセット衝突時にロアアーム対向部５２をロアアーム１４に速やかに当接させることができる。
【００３１】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３２】
１２   サスペンションメンバ
１４   ロアアーム
１６   前輪
１８   ステアリングギヤボックス
２０   タイロッド
２２   サイドレール
４８   上側接合部
５０   下側接合部
５２   ロアアーム対向部
【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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【図１１】
2019196068.tif 000013
【図１２】
2019196068.tif 000014
【図１３】
2019196068.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2019196068.tif 000017
【図１６】
2019196068.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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