(57)【要約】【課題】実質的に軽量化等を図り、高い安全性を発揮し得る自動車ボディの前部構造を提供する。【解決手段】オフセット配置されたフロントサイドメンバ２を介してエンジンユニット３を搭載支持し、フロントサイドメンバ２により前突時の衝突荷重に対する主荷重伝達経路Ｆ′を構成する。エンジンユニット３側からサブフレーム５を経てフロントサイドメンバ２のキック部２ａ側へと通じる第２の荷重伝達経路Ｆ２を設定し、前突時の衝突荷重を第２の荷重伝達経路Ｆ２で分担する。エンジンユニット３の下部付近に突片を付設するとともに、キック部２ａに結合するサブフレーム５に突片と係合するキャッチャーを固定し、これらにより第２の荷重伝達経路Ｆ２における荷重伝達部１０が構成される。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オフセット配置されたフロントサイドメンバを介してエンジンユニットを搭載支持し、該フロントサイドメンバにより前突時の衝突荷重に対する主荷重伝達経路を構成するようにした自動車ボディの前部構造であって、
上記エンジンユニット側からサブフレームを経て上記フロントサイドメンバのキック部側へと通じる第２の荷重伝達経路を設定し、前突時の衝突荷重を上記第２の荷重伝達経路で分担するようにしたことを特徴とする、自動車ボディの前部構造。
【請求項２】
前記エンジンユニットの下部付近に突片を付設するとともに、前記キック部に結合する前記サブフレームに前記突片と係合するキャッチャーを固定し、前記突片および前記キャッチャーにより前記第２の荷重伝達経路における荷重伝達部が構成されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車ボディの前部構造。
【請求項３】
前記キャッチャーはフォースリミッタを介して前記サブフレームに固定され、前記フォースリミッタにより前記第２の荷重伝達経路における伝達荷重の大きさを制御するようにしたことを特徴とする、請求項２に記載の自動車ボディの前部構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用車等の車両において、オフセット配置されたフロントサイドメンバを介してエンジンユニットを搭載支持する自動車ボディの前部構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、オフセット配置されたフロントサイドメンバを有する車両ボディの前部まわりを示している。図において、左右一対のサイドメンバ１が前後方向に配置され、図示のようにサイドメンバ１からオフセットして、すなわち、サイドメンバ１から斜め上方へ前方側に立ち上がってフロントサイドメンバ２が前方に延設されている。フロントサイドメンバ２の内側にはエンジンユニット３が搭載支持され、またフロントサイドメンバ２の後方には運転席等を含む客室４が設定される。なお、エンジンユニット３の下部付近にはサブフレーム５やオイルパン６が配置される。
【０００３】
この種の車両においてオフセット前面衝突（前突）時に生じる車両前後方向の衝突荷重は、矢印Ｆのように伝達し、すなわちフロントサイドメンバ２に沿って主荷重伝達経路が構成される。この場合、フロントサイドメンバ２の後方至近位置には、運転席等に着座する乗員の下脚Ｌへの加害が懸念される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来ではフロントサイドメンバ２は、図示したように高さ方向にオフセットされているため、サイドメンバ１から斜め上方へ前方側に立ち上がるキック部２ａにおいて、軸力に加えて大きな曲げモーメントＭが作用する。このような曲げモーメントＭに起因してキック部２ａが曲げ圧壊すると、フロントサイドメンバ２が矢印Ｒのように客室４に侵入し、そのままでは乗員の下脚Ｌと衝突してしまう。
【０００５】
そのため、従来構造では図５に示されるように、フロントサイドメンバ２のキック部２ａ内に二重あるいは三重の補強を施さざるを得なかった。なお、図５においてアルファベット「ｔ」が併記された数値（たとえば「３．２ｔ」等）は、補強部材の板厚を表している。このような補強構造のために重量やコストが増大するばかりか、加工精度を確保するのが容易でなかった。
【０００６】
本発明は以上の点に鑑み、実質的に軽量化等を図り、高い安全性を確保し得る自動車ボディの前部構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動車ボディの前部構造は、オフセット配置されたフロントサイドメンバを介してエンジンユニットを搭載支持し、このフロントサイドメンバにより前突時の衝突荷重に対する主荷重伝達経路を構成するようにした自動車ボディの前部構造であって、エンジンユニット側からサブフレームを経て上記フロントサイドメンバのキック部側へと通じる第２の荷重伝達経路を設定し、前突時の衝突荷重をこの第２の荷重伝達経路で分担するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
前記自動車ボディの前部構造において、好ましくは、前記エンジンユニットの下部付近に突片を付設するとともに、前記キック部に結合する前記サブフレームにこの突片と係合するキャッチャーを固定し、上記突片および上記キャッチャーにより前記第２の荷重伝達経路における荷重伝達部が構成される。
【０００９】
また、前記自動車ボディの前部構造において、好ましくは、前記キャッチャーはフォースリミッタを介して前記サブフレームに固定され、このフォースリミッタにより前記第２の荷重伝達経路における伝達荷重の大きさを制御するようにしている。
【００１０】
本発明によれば、エンジンユニット側からサブフレームを経てフロントサイドメンバのキック部側へと通じる第２の荷重伝達経路を設定する。このように新たな荷重伝達経路を付加したことで、前突時の衝突荷重を第２の荷重伝達経路で分担することによりフロントサイドメンバ自体を通じて伝達される衝突荷重が減少し、そのキック部に生じる曲げモーメントを格段に小さくすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基き、従来例と実質的に同一または対応する部材には同一符号を用いて、本発明による自動車ボディの前部構造の好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態における自動車ボディの前部構造を示している。図において、左右一対のサイドメンバ１が車両前後方向に配置されており、図示のようにサイドメンバ１からオフセットして、すなわち、サイドメンバ１の前端から斜め上方へ車両前方側に立ち上がって、フロントサイドメンバ２が前方に延設されている。フロントサイドメンバ２の内側にはエンジンユニット３が搭載支持され、またフロントサイドメンバ２の後方には運転席等を含む客室４が設定される。なお、エンジンユニット３の下部付近にはサブフレーム５やオイルパン６が配置される。これらの基本構成は実質的に従来の場合と同様である。
【００１２】
本発明では特に、エンジンユニット３側からサブフレーム５を経てフロントサイドメンバ２のキック部２ａ側へと通じる第２の荷重伝達経路（矢印Ｆ２）が設定されている。そして、前突時の衝突荷重を第２の荷重伝達経路Ｆ２でも分担するようにしたものである。
【００１３】
この場合、エンジンユニット３の下部付近（この例ではオイルパン６）に図２のように突片１１（雄側）を付設するとともに、キック部２ａに結合するサブフレーム５に突片１１と係合するキャッチャー１２（雌側）を固定する。そして、突片１１およびキャッチャー１２により第２の荷重伝達経路Ｆ２における荷重伝達部１０が構成される。突片１１は図示のように鋼板等を段状に曲折成形したものであり、キャッチャー１２の凹部１２ａ内に突出部１１ａを進入するようになっている。
【００１４】
キャッチャー１２は図２に示されるように、両端部にフォースリミッタ１３を有する。このフォースリミッタ１３を介してサブフレーム５に固定される。そしてフォースリミッタ１３により第２の荷重伝達経路Ｆ２における伝達荷重の大きさを制御するようになっている。
【００１５】
図２および図３に示すように、フォースリミッタ１３には前後方向に沿って長穴１３ａが開設されている。そして、長穴１３ａに挿通されたボルト１４によってフォースリミッタ１３を介して、サブフレーム５とキャッチャー１２が締着される。そして、前突時にはオイルパン６からの入力荷重によりボルト１４が長穴１３ａを塑性変形させることで、伝達荷重をコントロールすることができる。なお、フォースリミッタ１３は着脱換装可能とし、板厚ｔ、長穴１３ａの幅ｗおよび材質等を適宜設定することでリミット荷重の最適化を図ることができるようになっている。
【００１６】
上記構成において、本発明によれば、オフセット前突時に生じる衝突荷重によりエンジンユニット３と伴にオイルパン６が後退する。このときの衝突荷重は、主荷重伝達経路Ｆ′に沿ってエンジンユニット３側からフロントサイドメンバ２のキック部２ａ側へ直接的に伝達されるとともに、荷重伝達部１０を介して第２の荷重伝達経路Ｆ２に沿ってエンジンユニット３側からサブフレーム５を経てフロントサイドメンバ２のキック部２ａ側へと伝達される。
【００１７】
このように新たな荷重伝達経路Ｆ２を付加したことで、前突時の衝突荷重を第２の荷重伝達経路Ｆ２で分担することによりフロントサイドメンバ２自体を通じて伝達される衝突荷重が減少し、そのキック部２ａに生じる曲げモーメントＭ′を大幅に小さくすることができる。これにより、特にキック部２ａまわりの補強構造を簡素化することができる。
【００１８】
上記の場合、伝達荷重が大き過ぎると減速Ｇが高くなり、そのままでは乗員の胸部傷害値が悪化してしまう。本発明では第２の荷重伝達経路Ｆ２における荷重伝達部１０を形成し、車重等に応じて交換装着可能なフォースリミッタ１３により、オイルパン６からの入力荷重によってボルト１４が長穴１３ａを塑性変形させることで、伝達荷重を最適にコントロールすることができる。これにより前突時における乗員に対する高い安全性を確保することができる。
【００１９】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は実施形態にのみ限定されるものでなく、本発明の範囲内で適宜変更等が可能である。
たとえば、第２の荷重伝達経路Ｆ２における荷重伝達部１０を構成する突片１１およびキャッチャー１２は、サブフレーム５とオイルパン６の間で上記とは逆の関係で配置してもよい。また、荷重伝達部１０はオイルパン６に限らず、同等な作用を奏するその他の部位に設定可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、この種の自動車ボディの前部構造において、特に前突時の衝突荷重を第２の荷重伝達経路で分担することによりフロントサイドメンバのキック部に生じる曲げモーメントを小さくし、軽量かつ簡素化した構成で客室の変形を有効に抑止することができる。したがって実質的に低コストでありながら、乗員に対する高い安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における自動車ボディの前部構造を示す図である。
【図２】本発明の実施形態における荷重伝達部を構成する突片およびキャッチャーの構成例を示す斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】従来の自動車ボディの前部構造を示す図である。
【図５】従来例に係るフロントサイドメンバのキック部内における補強構造の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１　　サイドメンバ
２　　フロントサイドメンバ
３　　エンジンユニット
４　　客室
５　　サブフレーム
６　　オイルパン
１０　荷重伝達部
１１　突片
１２　キャッチャー
１３　フォースリミッタ
【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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