(57)【要約】【課題】前方からの衝突時にエンジン等の質量体の車室内への侵入を防止することができ、しかも衝突時のエネルギーを吸収することができる車体前部構造を得る。【解決手段】フロントサスペンションメンバ２４の右前端上部には、衝突時に後退するエンジン１６と干渉し、それ以上のエンジン１６の回転変位を抑制するブロック状のストッパ２６が配設されている。従って、エンジン１６の変位が進み、車室内へ侵入するのを防止することができる。しかも、エンジン１６がストッパ２６に当接することにより当接荷重が発生し、衝突荷重の一部又は全部がフロントサスペンションメンバ２４を介してアンダーボディー１２に流れるので、衝突時のエネルギー吸収効果も得られる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部の両側部の下側に車両前後方向を長手方向として配置された一対のフロントサイドメンバ間に掛け渡されるように配置されると共に、エンジンルーム内に配設されたエンジン等の質量体よりも車両後方側に配置され、更に左右のフロントサスペンションアームを支持するフロントサスペンションメンバを含んで構成された車体前部構造であって、
前記フロントサスペンションメンバに、前方からの衝突時に後退する質量体に当接して当該質量体の後退を抑制又は抑止する当接部を設けた、
ことを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
車体前部の両側部の下側に車両前後方向を長手方向として配置され、側面視で後部が前部よりも低い位置に配置される一対のフロントサイドメンバと、
車両幅方向を長手方向として配置され、前記一対のフロントサイドメンバの前部間に掛け渡されるように配置されたフロントクロスメンバと、
このフロントクロスメンバに第１の支持点を有すると共に前記一対のフロントサイドメンバの前部において前記第１の支持点よりも後方かつ上方側に第２及び第３の支持点を有し、第１の支持点で衝突荷重を受けて第２及び第３の支持点を結んだ仮想中心軸回りに回転変位可能なエンジンに対し車両後方側に配置され、前記一対のフロントサイドメンバの後部に両端部が支持されたフロントサスペンションメンバと、
を含んで構成された車体前部構造であって、
前方からの衝突時、前記エンジンが仮想中心軸回りに回転変位したときの移動軌跡上に、当該エンジンのそれ以上の回転変位を阻害する干渉部を、前記フロントサスペンションメンバに設けた、
ことを特徴とする車体前部構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前方からの衝突時の対策を施した車体前部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前方からの衝突時（オフセット衝突時、フルラップ衝突時）、車両前部に入力された荷重はエンジンに入力され、当該エンジンを車両後方側へ変位させることがある。そのための対策を講じた先行技術としては、下記特許文献１に掲げたものがある。
【０００３】
簡単に説明すると、この先行技術では、フロントサイドメンバの前端側が、上側フレームと下側フレームとに分岐されている。上側フレームは、略水平に配置されており、その先端部はクラッシュ部材を介してフロントバンパリインフォースメントに連結されている。一方、下側フレームは、斜めに配置されており、その先端部はラジエータ下部サポートフレームの端部に連結されている。
【０００４】
エンジン及びトランスミッション等から成るパワーユニットは、その重心位置となる部分を、左右のフロントサイドメンバ間に掛け渡されたクロスメンバに配設されたセンタマウントによって下方から支持させる一方、前端部分を下側フレームに配設されたフロントマウントによって支持させている。こうすることで、パワーユニットは、前部が後部よりも若干高い傾斜姿勢で車体に支持される。
【０００５】
上記構成によれば、前方からの衝突時、下側フレームが圧潰しつつ、上凸に湾曲し、上側フレームの基端を突き上げる。これにより、フロントサイドメンバが変形し、フロントマウントを介してパワーユニットの前部を押し上げる。その結果、パワーユニットは、その重心位置となる部分を下方側から支持するセンタマウントを揺動中心として側面視で時計方向へ回動し、パワーユニットの後部に位置するトランスミッションを車室の下方へ脱落させるというものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−１０４２５４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載された技術による場合、前方からの衝突時にパワーユニット（トランスミッション）を脱落させる構成であるため、衝突時にエネルギー吸収することができないという課題がある。
【０００８】
本発明は上記事実を考慮し、前方からの衝突時にエンジン等の質量体の車室内への侵入を防止することができ、しかも衝突時のエネルギーを吸収することができる車体前部構造を得ることが目的である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明に係る車体前部構造は、車体前部の両側部の下側に車両前後方向を長手方向として配置された一対のフロントサイドメンバ間に掛け渡されるように配置されると共に、エンジンルーム内に配設されたエンジン等の質量体よりも車両後方側に配置され、更に左右のフロントサスペンションアームを支持するフロントサスペンションメンバを含んで構成された車体前部構造であって、前記フロントサスペンションメンバに、前方からの衝突時に後退する質量体に当接して当該質量体の後退を抑制又は抑止する当接部を設けた、ことを特徴としている。
【００１０】
請求項２記載の本発明に係る車体前部構造は、車体前部の両側部の下側に車両前後方向を長手方向として配置され、側面視で後部が前部よりも低い位置に配置される一対のフロントサイドメンバと、車両幅方向を長手方向として配置され、前記一対のフロントサイドメンバの前部間に掛け渡されるように配置されたフロントクロスメンバと、このフロントクロスメンバに第１の支持点を有すると共に前記一対のフロントサイドメンバの前部において前記第１の支持点よりも後方かつ上方側に第２及び第３の支持点を有し、第１の支持点で衝突荷重を受けて第２及び第３の支持点を結んだ仮想中心軸回りに回転変位可能なエンジンに対し車両後方側に配置され、前記一対のフロントサイドメンバの後部に両端部が支持されたフロントサスペンションメンバと、を含んで構成された車体前部構造であって、前方からの衝突時、前記エンジンが仮想中心軸回りに回転変位したときの移動軌跡上に、当該エンジンのそれ以上の回転変位を阻害する干渉部を、前記フロントサスペンションメンバに設けた、ことを特徴としている。
【００１１】
請求項１記載の本発明によれば、前方からの衝突時、車両前部に入力された衝突荷重はエンジン等の質量体に入力され、当該質量体を車両後方側へ変位させることがある。この場合、本発明では、後退する質量体は、フロントサスペンションメンバに設けられた当接部に当接する。これにより、当接荷重が発生し、衝突時の衝突荷重はフロントサスペンションメンバに伝達される。フロントサスペンションメンバに伝達された荷重は、更にフロントサイドメンバの一部（後部）を含んで構成されたアンダーボディーへと伝達される。その結果、本発明によれば、前方からの衝突時に質量体が車室内へ侵入するのを防止することができる。しかも、衝突時のエネルギーの一部又は全部はフロントサスペンションメンバ、フロントサイドメンバ、及びアンダーボディーに伝達される過程で吸収される。
【００１２】
請求項２記載の本発明の作用は、以下の通りである。
【００１３】
エンジンはフロントクロスメンバに第１の支持点を有すると共に一対のフロントサイドメンバの前部に第２の支持点及び第３の支持点を有して支持されている。第２の支持点及び第３の支持点は第１の支持点に対して後方かつ上方側に位置されているので、前方からの衝突時、車両前部に入力された衝突荷重は第１の支持点に入力される。エンジンは、第２の支持点及び第３の支持点を結んだ仮想中心軸回りに回転変位可能であるから、第１の支持点に衝突荷重が入力されると、エンジンは当該仮想中心軸回りに回転変位しようとする。
【００１４】
このとき、仮にフロントサスペンションメンバに干渉部が設けられていない場合には、回転変位するエンジンとフロントサスペンションメンバとが接触しないことになるので、衝突荷重はエンジンの第２の支持点及び第３の支持点を介してフロントサイドメンバの前部に全て伝達されるだけでなく、エンジン自体が車室内へ近づいてくる。
【００１５】
しかし、本発明では、エンジンが仮想中心軸回りに回転変位したときの移動軌跡上に、当該エンジンのそれ以上の回転変位を阻害する干渉部を設けたので、エンジンは干渉部に当接し、それ以上の回転変位が抑制又は抑止される。また、これにより、エンジンとフロントサスペンションメンバとの間で当接荷重が発生し、衝突時の衝突荷重はフロントサスペンションメンバに伝達される。フロントサスペンションメンバに伝達された荷重は、更にフロントサイドメンバの後部を含んで構成されたアンダーボディーへと伝達される。その結果、本発明によれば、前方からの衝突時にエンジンが車室内へ侵入するのを防止することができる。しかも、衝突時のエネルギーの一部又は全部はフロントサスペンションメンバ、フロントサイドメンバ、及びアンダーボディーに伝達される過程で吸収される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を用いて、本発明に係る車体前部構造の一実施形態について説明する。なお、これらの図において、適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＩＮは車両室内側を示している。
【００１７】
図１には、本実施形態に係る車体前部構造の概要が斜視図にて示されている。この図に示されるように、車体前部の両側部の下側には、車両前後方向を長手方向として略平行に配置された一対の長尺状のフロントサイドメンバ１０が配設されている。図４の模式図に示されるように、フロントサイドメンバ１０は、これを側面視で見た場合、前部１０Ａと後部１０Ｂとが段違いに配置されている。後部１０Ｂは前部１０Ａよりも低い位置に設定されており、車両のアンダーボディー１２の一部を構成している。また、左右一対のフロントサイドメンバ１０の前部１０Ａ間には、車両幅方向を長手方向として配置された長尺状のフロントクロスメンバ１４（図４に付記）が掛け渡されて結合されている。
【００１８】
上述した左右一対のフロントサイドメンバ１０及びフロントクロスメンバ１４には、エンジンマウントを介して「質量体」としてのエンジン１６が支持されている。具体的には、図４に示されるように、エンジン１６は、「第２の支持点」としてのＲＨエンジンマウント１８を介して右側のフロントサイドメンバ１０の前部１０Ａに結合及び支持されており、「第３の支持点」としてのＬＨエンジンマウント２０を介して左側のフロントサイドメンバ１０の前部１０Ａに結合及び支持されている。さらに、エンジン１６は、「第１の支持点」としてのＦＲエンジンマウント２２を介してフロントクロスメンバ１４に結合及び支持されている。なお、図４の左側の図面は、エンジン１６を正面視で見たときの車体への支持状態を描いたものであるが、エンジンマウントの符合についてはドライバ側から見て記している。
【００１９】
図４の右側の図面から解るように、上記の車体前部構造を側面視で見た場合、ＦＲエンジンマウント２２が下部前方に位置され、ＲＨエンジンマウント１８及びＬＨエンジンマウント２０が上部後方に位置されている。従って、前方からの衝突時には、このＦＲエンジンマウント２２が設定された部位に荷重が入力される。つまり、ＦＲエンジンマウント２２が衝突時の荷重入力点となる。また、エンジン１６はフロントサイドメンバ１０及びフロントクロスメンバ１４に三点支持されているため、エンジン１６はＲＨエンジンマウント１８とＬＨエンジンマウント２０とを結んだ斜めに傾いた線分を回転主軸（仮想中心軸）ＰとしてＯ点回りに回転変位することになる。
【００２０】
図１に示されるように、上述したエンジン１６の車両後方側には、フロントサスペンションアームを揺動可能に支持するフロントサスペンションメンバ２４が配設されている。フロントサスペンションメンバ２４の両端部は、フロントサイドメンバ１０に支持されている。
【００２１】
図１〜図３に示されるように、上記フロントサスペンションメンバ２４の右前端上部（ロアアーム取付部付近）には、「当接部」及び「干渉部」としてのブロック状のストッパ２６が配設されている。ストッパ２６は高剛性部材であり、フロントサスペンションメンバ２４とは別体又は一体に形成されている。また、図３に示されるように、ストッパ２６は側面視で台形状に形成されており、車両が前方から衝突しエンジン１６が後退したときの移動軌跡（図３の一点鎖線矢印Ｒ）と干渉する位置に当て面２６Ａが配置されている。
【００２２】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００２３】
図４に示されるように、前方からの衝突時、車両前部に入力された衝突荷重Ｆは、まず、エンジン１６のフロントクロスメンバ１４への支持点であるＦＲエンジンマウント２２に入力される。エンジン１６のフロントサイドメンバ１０への支持点であるＲＨエンジンマウント１８及びＬＨエンジンマウント２０は、ＦＲエンジンマウント２２に対して後方かつ上方側に位置されているので、エンジン１６はＯ点を中心として回転主軸Ｐ回りに矢印Ｑ方向へ回転変位しようとする。
【００２４】
このとき、仮に図４に示される如く、フロントサスペンションメンバ２４にストッパ２６が設けられていない場合には、回転変位するエンジン１６とフロントサスペンションメンバ２４とが接触しないことになるので、衝突荷重Ｆはエンジン１６のＲＨエンジンマウント１８及びＬＨエンジンマウント２０を介してフロントサイドメンバ１０の前部１０Ａに全て伝達されるだけでなく、エンジン１６自体が車室内側へ近づいてくる。
【００２５】
しかし、本実施形態に係る車体前部構造では、フロントサスペンションメンバ２４における右前端上部、即ちエンジン１６が回転主軸Ｐ回りに回転変位したときの移動軌跡Ｒ上に高強度のストッパ２６を配設したので、図３に示されるように、エンジン１６はストッパ２６の当て面２６Ａに当接し、それ以上の回転変位が抑制又は抑止される。つまり、本実施形態に係る車体前部構造では、前方からの衝突時にエンジン１６をフロントサスペンションメンバ２４のストッパ２６に積極的に当てることで、エンジン１６の後退を抑制又は抑止するようになっている。
【００２６】
また、これにより、エンジン１６とフロントサスペンションメンバ２４との間で当接荷重が発生し、衝突時の衝突荷重Ｆはフロントサスペンションメンバ２４の後部１０Ｂに伝達される。フロントサイドメンバ１０の後部１０Ｂに伝達された荷重は、更にフロントサイドメンバ１０の後部１０Ｂを含んで構成されたアンダーボディー１２へと伝達される。従って、本実施形態によれば、衝突時のエネルギーの一部又は全部はフロントサスペンションメンバ２４、フロントサイドメンバ１０の後部１０Ｂ、及びアンダーボディー１２に伝達される過程で吸収される。
【００２７】
総じて言えば、本実施形態に係る車体前部構造によれば、前方からの衝突時にエンジン１６の車室内への侵入を防止することができ、しかも衝突時のエネルギーを吸収することができる。
【００２８】
また、本実施形態に係る車体前部構造によれば、車体全体の軽量化を図ることもできる。すなわち、フロントサスペンションメンバ２４にストッパ２６が設定されておらず、前方からの衝突時にエンジン１６がフロントサスペンションメンバ２４に当接しない構造の場合には、衝突荷重の全てがエンジン１６のフロントサイドメンバ１０への支持点であるＲＨエンジンマウント１８及びＬＨエンジンマウント２０からフロントサイドメンバ１０の前部１０Ａに入力される。このため、当該入力荷重に耐え得るようにフロントサイドメンバ１０の前部１０Ａを補強しなければならないが、本実施形態のように衝突荷重をフロントサスペンションメンバ２４からフロントサイドメンバ１０の後部１０Ｂひいてはアンダーボディー１２に流してやることにより、フロントサイドメンバ１０の前部１０Ａの強度を落とすことができる。つまり、従来では必要とされたフロントサイドメンバ１０に対する特別の補強が不要になる。このため、フロントサイドメンバ１０の重量軽減、ひいては車体全体の軽量化を図ることができる。
【００２９】
なお、上述した本実施形態に係る車体前部構造では、ストッパ２６をフロントサスペンションメンバ２４の右前端上部に設定したが、どの位置にストッパ２６を設定するかは、車種に応じてエンジンの変位との関係で適宜変更される。
【００３０】
また、上述した本実施形態に係る車体前部構造では、エンジン１６との関係で本発明を適用したが、これに限らず、エンジン以外の質量体との関係で本発明を適用してもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る車体前部構造は、フロントサスペンションメンバに、前方からの衝突時に後退する質量体に当接して当該質量体の後退を抑制又は抑止する当接部を設けたので、前方からの衝突時にエンジン等の質量体の車室内への侵入を防止することができ、しかも衝突時のエネルギーを吸収することができるという優れた効果を有する。
【００３２】
請求項２記載の本発明に係る車体前部構造は、前方からの衝突時、エンジンが仮想中心軸回りに回転変位したときの移動軌跡上に、当該エンジンのそれ以上の回転変位を阻害する干渉部を、フロントサスペンションメンバに設けたので、前方からの衝突時にエンジン等の質量体の車室内への侵入を防止することができ、しかも衝突時のエネルギーを吸収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】
【図１】本実施形態に係る車体前部構造の概要を示す全体斜視図である。
【図２】図１に示されるストッパ付近を拡大して示す要部拡大斜視図である。
【図３】エンジンがフロントサスペンションメンバのストッパに当接する様子を示す模式図である。
【図４】衝突時のエンジンの挙動とフロントサスペンションメンバの位置との関係を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１０      フロントサイドメンバ
１０Ａ      前部
１０Ｂ      後部
１２      アンダーボディー
１４      フロントクロスメンバ
１６      エンジン（質量体）
１８      ＲＨエンジンマウント（第２の支持点）
２０      ＬＨエンジンマウント（第３の支持点）
２２      ＦＲエンジンマウント（第１の支持点）
２４      フロントサスペンションメンバ
２６      ストッパ（当接部、干渉部）
２６Ａ      当て面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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