(57)【要約】【課題】衝突後半での反力の増大の回避と、衝突後の潰れ残りの減少とを実現可能な自動車の車体前部構造の提供を図る。【解決手段】フロントサイドメンバ１を車幅方向外側に傾斜配置し、前部の図心Ｓ１と中央部の図心Ｓ２をこの傾斜方向に互いに逆方向にずらして設定する。これにより、前面衝突の前半ではフロントサイドメンバ１を略直状に保ち、衝突後半では中央部で車幅方向外側に向けて２つ折り状に折れ曲がり変形させて反力の増大を回避し、かつ、衝突後の潰れ残り量を減少する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部の前後方向骨格部材を構成するフロントサイドメンバを車両前方へ向けて傾斜する構造とし、該フロントサイドメンバの前部と中央部にそれぞれ断面の図心を前記傾斜方向にずらす構造を設け、これら前部と中央部の断面の図心を逆方向にずらして設定したことを特徴とする自動車の車体前部構造。
【請求項２】
前記フロントサイドメンバを車両前方に向けて車幅方向外側に傾斜する構造とし、前部の断面の図心を車幅方向内側に、および中央部の断面の図心を車幅方向外側にずらして設定したことを特徴とする請求項１に記載の自動車の車体前部構造。
【請求項３】
前部の断面の図心のずらし量に対して、中央部の断面の図心のずらし量を大きく設定したことを特徴とする請求項１または２に記載の自動車の車体前部構造。
【請求項４】
前記フロントサイドメンバの周壁にビードを凹設して、前記断面の図心をずらす構造としたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の自動車の車体前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車体前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車体前部の前後方向骨格部材を構成するフロントサイドメンバの車両前面衝突時における潰れ変形を、衝突開始から終了まで軸圧潰モードで行わせるようにした技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−４５９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の開示技術は、上述のように車両前面衝突時におけるフロントサイドメンバの潰れ変形を軸圧潰モードで行わせるため、衝突後半に行くにつれて反力が大きくなり、かつ、衝突後の潰れ残りが大きくなる傾向となる。
【０００５】
そこで、本発明は車両前面衝突時における衝突後半での反力の増大を回避できると共に、衝突後の潰れ残りを減少することができる自動車の車体前部構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る自動車の車体前部構造は、車体前部の前後方向骨格部材を構成するフロントサイドメンバを車両前方へ向けて傾斜した構造としている。
【０００７】
そして、このフロントサイドメンバの前部と中央部にそれぞれ断面の図心を前記傾斜方向にずらす構造を設け、これら前部と中央部の断面の図心を逆方向にずらして設定したことを主要な特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、フロントサイドメンバの傾斜配置と、その前部および中央部における断面の図心を該フロントサイドメンバの傾斜方向に互いに逆方向にずらした設定とにより、車両前面衝突時の衝突前半ではフロントサイドメンバが略直状を保ち、衝突後半では折れ曲がり変形させることが可能となる。
【０００９】
これにより、低速衝突ではフロントサイドメンバの折れ曲がり変形を抑え、高速衝突では折れ曲がり変形により衝突後半での反力の増大を回避するという２つの要求性能を満足できると共に、衝突後の潰れ残りを減少することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態における車両右側のフロントサイドメンバを示す平面説明図。
【図２】図１のＡ範囲部およびＢ範囲部を拡大して示す平面説明図。
【図３】本発明の一実施形態における車両左側のフロントサイドメンバを分解して示す斜視説明図。
【図４】図１のストラットハウジング結合部分を車幅方向外側から見た側面説明図。
【図５】車両前面衝突時の衝突前半におけるフロントサイドメンバの変形状態を示す図１と同様の平面説明図。
【図６】車両前面衝突時の衝突後半におけるフロントサイドメンバの変形途上を示す図１と同様の平面説明図。
【図７】車両前面衝突後の車体前部の潰れ変形状態を示す斜視説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を図面と共に詳述する。
【００１２】
図１に示す実施形態の車両前部構造は、車両右側におけるフロントサイトメンバ１の配設状態を平面視したものである。フロントサイドメンバ１は、その後端部をフロントコンパートメントとキャビンとを隔成するダッシュパネル５に突き合わせて接合配置して、車体前部の前後方向骨格部材を構成している。
【００１３】
このフロントサイドメンバ１は、図３に示すようにインナパネル２とアウタパネル３とで方形の閉断面に形成しており、後端部下側にはダッシュパネル５の縦面から底面に回り込むエクステンション部を備えている。
【００１４】
フロントサイドメンバ２の前端開放部はエンドプレート４を接合して閉塞してあり、図１に示す実施形態では該エンドプレート４にクラッシュボックス６を結合して、左右のフロントサイドメンバ１の前端部分を該クラッシュボックス６を介して図外のフロントクロスメンバで車幅方向に連結するようにしている。
【００１５】
このフロントサイドメンバ１は車両前方へ向けて所要の傾斜角αで傾斜する構造とし、該フロントサイドメンバ１の前部と中央部にそれぞれ断面の図心（重心位置）Ｓ１，Ｓ２を前記傾斜方向にずらす構造を設け、これら断面の図心Ｓ１，Ｓ２を互いに逆方向にずらして設定している。
【００１６】
図１，図２に示す例では、フロントサイドメンバ１を車両前方に向けて車幅方向外側に傾斜角αで傾斜して配設している。そして、前部の断面の図心Ｓ１を図２に矢印ａに示すようにフロントサイドメンバ１の中心軸線Ｏに対して車幅方向内側にずらし、中央部の断面の図心Ｓ２を該中心軸線Ｏに対して矢印ｂに示すように車幅方向外側にずらして互いに逆方向にずらした設定としている。
【００１７】
これら断面の図心Ｓ１，Ｓ２をずらす手段として、本実施形態ではフロントサイドメンバ１の周壁であるアウタパネル３の前部側壁、およびインナパネル２の中央部側壁にそれぞれビード７，８を縦方向に凹設している。
【００１８】
一方、前記クラッシュボックス６は、車両中心軸線と平行となるように前記エンドプレート４に結合している。
【００１９】
ここで、上述のフロントサイドメンバ１の前部の断面の図心Ｓ１と、中央部の断面の図心Ｓ２は、車両の前面衝突時にフロントサイドメンバ１の前端部分に車両中心軸線と平行に作用する衝突入力軸線Ａ１に対して、これら図心Ｓ１，Ｓ２が共に車幅方向内側となるように設定する。
【００２０】
この際、衝突入力軸線Ａ１と図心Ｓ１との間の車幅方向寸法ｌ１（図心のずらし量）に対して、衝突入力軸線Ａ１と図心Ｓ２との間の車幅方向寸法ｌ２が大きく、かつ、図心Ｓ１と図心Ｓ２の車幅方向位相差（ｌ２−ｌ１）は極力小さくなるようにフロントサイドメンバ１の車幅方向外側への開き角度（傾斜角α）、および前記ビード７，８のサイズを任
意に設定する。
【００２１】
一方、ダッシュパネル５からフロントサイドメンバ１の前部のビード７までの前後方向寸法Ｌ１に対して、ダッシュパネル５から中央部のビード８までの前後方向寸法Ｌ２を半分程度（Ｌ２≒１/２・Ｌ１）に設定する。
【００２２】
また、本実施形態ではこの中央部のビード８に対応した部分で、フロントサイドメンバ１のアウタパネル３に骨格部材であるストラットハウジング９を接合して補剛することにより、該ストラットハウジング９の上側部分を接合して前後方向骨格部材を構成するフードリッジメンバ１０（図７参照）に骨格部材同士で繋がるロードパスを形成するようにしている。
【００２３】
このアウタパネル３に対するストラットハウジング９の接合に際して、図４に示すように該ストラットハウジング９に前記ビード８を跨ぐ切欠き９ａを設けて、該ストラットハウジング９をビード８の対応部で局所的に剛性を低くする。これにより、ストラットハウジング９がフロントサイドメンバ１の折れ曲がり変形モードを阻害することがないようにしている。
【００２４】
以上の構成からなる本実施形態によれば、上述のフロントサイドメンバ１の傾斜配置と、その前部および中央部における断面の図心Ｓ１およびＳ２をフロントサイドメンバ１の傾斜方向に互いに逆方向にずらした設定とにより、車両の前面衝突時の衝突前半では、例えば、図５に示すようにフロントサイドメンバ１が略直状を保ち、衝突後半では図６に示すように折れ曲がり変形させることが可能となる。
【００２５】
これにより、低速衝突ではフロントサイドメンバ１の折れ曲がり変形を抑え、高速衝突では折れ曲がり変形により衝突後半での反力の増大を回避するという２つの要求性能を同時に満足できると共に、衝突後の潰れ残りを減少することができる。
【００２６】
具体的には、本実施形態ではフロントサイドメンバ１を車両前方に向けて車幅方向外側に傾斜角αで傾斜する構造とし、前部の断面の図心Ｓ１をフロントサイドメンバ１の中心軸線Ｏに対して車幅方向内側にずらし、中央部の断面の図心Ｓ２をこの中心軸線Ｏに対して車幅方向外側にずらして、互いに逆方向にずらした設定としている。
【００２７】
これにより、前述の衝突前半では図５に示すように衝突入力Ｆにより、先ずクラッシュボックス６が衝突入力軸線Ａ１に沿って軸方向に潰れ変形する。これに伴ってフロントサイドメンバ１の前端部が軸方向の潰れ変形を伴ってビード７を起点に車幅方向内側に折れ曲がり変形するが、中央部分ではビード８を起点とする折れ曲がりが抑えられてフロントサイドメンバ１がほぼ全体的に略直状を保持する。
【００２８】
特に、前部の断面の図心Ｓ１と中央部の断面の図心Ｓ２は、共に衝突入力軸線Ａ１に対して車幅方向内側となるように設定してあって、図心Ｓ１のずらし量ｌ１に対して図心Ｓ２のずらし量ｌ２を大きく、かつ、その位相差（ｌ２−ｌ１）を極力小さく設定しているため、上述の中央部のビード８を起点とする折れ曲がりの抑制効果が高められる。
【００２９】
これにより、衝突前半では反力の低下を抑制して衝突エネルギーの吸収効果を高められる。
【００３０】
また、フロントサイドメンバ１の前端から前部の断面の図心Ｓ１までの前後方向寸法ｌ３は、前記図心Ｓ１と図心Ｓ２の車幅方向位相差（ｌ２−ｌ１）よりも大きく設定してある。このため、前部を有効に潰れ変形させ、かつ、ビード７を起点として車幅方向に折れ
曲がった後で、図５に示すように折れ曲がり後の衝突入力軸線Ａ２が中央部の断面の図心Ｓ２よりも車幅方向内側となって、ビード８が衝突の途中から圧縮面側となる。
【００３１】
これにより、衝突後半では図６に示すようにフロントサイドメンバ１を中央部のビード８を起点に車幅方向外側に折れ曲がり変形させて反力の増大を回避すると共に、この車幅方向外側への折れ曲がりによりフロントサイドメンバ１の衝突後の潰れ残りを減少することができる。
【００３２】
特に、本実施形態では、ダッシュパネル５からフロントサイドメンバ１の前部のビード７までの前後方向寸法Ｌ１と、ダッシュパネル５から中央部のビード８までの前後方向寸法Ｌ２とを、Ｌ２≒１/２・Ｌ１としているため、このフロントサイドメンバ１を衝突後
に略半分に折り畳んで潰れ残りを極力少なくすることができる。
【００３３】
そして、本実施形態では前述のようにフロントサイドメンバ１の前部および中央部における断面の図心Ｓ１，Ｓ２をずらす手段として、インナパネル２およびアウタパネル３にビード７、８を凹設する構造を採用しているため、フロントサイドメンバ１の構成部品や成形工数を増やすことなく、目標の潰れモードを達成することができる。
【００３４】
図７は上述のフロントサイドメンバ１の変形プロセスを経て車体前部が潰れ変形した状態を示している。
【００３５】
図示する例はフルラップ前面衝突の場合で、左右のフロントサイドメンバ１がそれぞれ上述のように車幅方向外側に向けて折れ曲がり変形し、その下方ではフロントサスペンションメンバ１１が前後方向中央部分で下側に向けてＶ字状に折れ曲がり変形している。
【００３６】
前述のようにフロントサイドメンバ１の中央部の車幅方向外側への折れ曲がりの起点となるビード８に対応する部位には、上方のフードリッジメンバ１０に跨ってストラットハウジング９を接合配置してあるため、衝突前半では衝突入力を該ストラットハウジング９を介してフードリッジメンバ１０に分散させる。
【００３７】
従って、フロントサイドメンバ１のビード８よりも後方部分への入力を低減し、前部のビード７および中央部のビード８をこの順に逆方向に折れ曲がり変形させることで安定的に狙いの潰れモードを現出することができる。
【００３８】
衝突後半ではフロントサイドメンバ１がビード８を起点に２つ折り状に車幅方向外側に折れ曲がり変形するのに伴って、フードリッジメンバ１０およびストラットハウジング９が潰れ変形して衝突エネルギーを吸収する。
【００３９】
このとき、フロントサイドメンバ１が折れ曲がり変形することと、該フロントサイドメンバ１の折れ曲がりが車幅方向外側に向けた変形形態となることで、車幅方向中央に搭載した強電部品等の保安部品１２との干渉が防止される。
【００４０】
これにより、フロントサイドメンバ１の潰れ残りを極力少なくして衝突後半での反力の増大を回避し、そして、前記強電部品等の保安部品１２の生存空間を確保することができる。
【００４１】
前記実施形態ではフロントサイドメンバ１をその長さの中央部分で車幅方向外側に向けて２つ折り状に折れ曲がり変形させるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えばフロントサイドメンバ１を車両前方へ向けてやや上向きに傾斜配設し、前部のビード７をメンバ上面に、中央部のビード８をメンバ下面に設けて断面の図心Ｓ１
，Ｓ２を上下方向にずらして設定して、フロントサイドメンバ１をその中央部分で上向きに２つ折り状に折れ曲がり変形させるようにすることも可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１…フロントサイドメンバ
５…ダッシュパネル
６…クラッシュボックス
７…前部のビード
８…中央部のビード
Ｏ…フロントサイドメンバの中心軸線
Ｓ１…前部の断面の図心
Ｓ２…中央部の断面の図心
ｌ１…図心Ｓ１のずらし量
ｌ２…図心Ｓ２のずらし量
α…フロントサイドメンバの傾斜角
Ｆ…衝突入力
Ａ１・Ａ２…衝突入力軸線
【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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