(57)【要約】【課題】車両の斜め前面衝突あるいはオフセット前面衝突時にもフロントコンパートメントでのエネルギー吸収を効率的に行わせることができる車体前部構造の提供を図る。【解決手段】車両の斜め前面衝突又はオフセット前面衝突によりフロントサイドメンバ２およびサブフレーム１１のサイドフレーム１２に衝突荷重が入力すると、フロントサイドメンバ２の後端延長部２Ａが前後方向に弯曲してサイドシル４の前端に連結されて連続しているためサイドシル４へ効率よく荷重伝達する一方、サイドフレーム１２への入力荷重は荷重伝達手段１８を介してフロアメンバ１５に伝達されて左右の前後方向フレーム１６Ａ，１６Ｂに分散負担され、これらフロントサイドメンバ２およびサイドフレーム１２への入力荷重をキャビン骨格部材へ効率良く分散伝達することができる。【選択図】      図２
2004161029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントコンパートメントの車幅方向両側部に車体前後方向に延在配置したフロントサイドメンバと、
フロントサイドメンバの下側に配置されて、車体前後方向に延在する左右一対のサイドフレームを有するサブフレームと、
左右一対の前後方向フレームと、これら前後方向フレームの前端を連設した連結フレームとで平面略Ｕ字状に形成されて、これら前後方向フレームをフロアサイドに車体前後方向に延在配置したサイドシルとフロア中央に車体前後方向に延在するフロアトンネルとに沿って配置したフロアメンバと、を備え、
前記フロントサイドメンバの後端部に平面視して前後方向に弯曲した延長部を形成して、該延長部の後端とサイドシルの前端とを連結する一方、
サブフレームの前端部を左右一対のフロントサイドメンバの前端部に跨って連結した車幅方向メンバに連結すると共に、後端部をダッシュクロスメンバに連結し、
前記サブフレームの後端とフロアメンバの前端との間に、前記サイドフレームに作用する前後方向の衝突入力をフロアメンバに伝達する荷重伝達手段を設けたことを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
サイドフレームは、前後方向の衝突入力に対して該サイドフレームを車幅方向外側に向けて弯曲変形させるモードコントロール手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
【請求項３】
フロントサイドメンバ後端部の延長部とサイドシル前端との連結コーナー部を、フロアメンバの連結フレームと車幅方向外側の前後方向フレームとの連設コーナー部と平面視してほぼ同一の曲率で形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の車体前部構造。
【請求項４】
フロントサイドメンバ後端部の延長部とサイドシル前端との連結コーナー部を、フロアメンバの連結フレームと車幅方向外側の前後方向フレームとの連設コーナー部に連結し、前記連結コーナー部と連設コーナー部の内部に、それぞれ外側の側壁と内側の側壁とを車幅方向に接続する補強壁を設けたことを特徴とする請求項３に記載の車体前部構造。
【請求項５】
フロントサイドメンバ後端部の延長部の後端を、サイドシル前端部の内側の側壁を貫通して該サイドシル前端部の外側の側壁に突合わせて連結し、この外側の側壁との突合わせ部分に車幅方向に補強隔壁を設けると共に、前記連結部分を覆って補強ブラケットを外嵌配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の車体前部構造。
【請求項６】
フロントサイドメンバ後端部の延長部の後端に、車幅方向外側に至るにしたがって漸次前後方向幅が増大する接続メンバを結合し、該接続メンバの車幅方向外側の端部をサイドシル前端部の内側の側壁を貫通して、該サイドシルの前端部内を横断して連結したことを特徴とする請求項１または２に記載の車体前部構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車の車体前部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車の車体前部構造の中には、車両の前面衝突時に、パワーユニットを搭載するサブフレームの中間部の屈曲部が路面に接触してそれ以上の変形が阻止された後に、サブフレームの後方移動を許容してフロントサイドメンバの潰れストロークを稼いで、入力荷重のエネルギー吸収効率を高めるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１６０６６４（２頁、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構造では車両の斜め前面衝突時やオフセット前面衝突時に、サイドメンバおよびサブフレームが車幅方向に折れ変形する可能性があって、フルラップ前面衝突時と同様の反力特性を得ることが難かしい。
【０００５】
そこで、本発明は車両の前面衝突あるいはオフセット前面衝突時にもフロントコンパートメントでのエネルギー吸収を効率的に行わせることができる車体前部構造を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の車体前部構造にあっては、フロントコンパートメントの車幅方向両側部に車体前後方向に延在配置したフロントサイドメンバと、
フロントサイドメンバの下側に配置されて、車体前後方向に延在する左右一対のサイドフレームを有するサブフレームと、
左右一対の前後方向フレームと、これら前後方向フレームの前端を連設した連結フレームとで平面略Ｕ字状に形成されて、これら前後方向フレームをフロアサイドに車体前後方向に延在配置したサイドシルとフロア中央に車体前後方向に延在するフロアトンネルとに沿って配置したフロアメンバと、を備え、
前記フロントサイドメンバの後端部に平面視して前後方向に弯曲した延長部を形成して、該延長部の後端とサイドシルの前端とを連結する一方、
サブフレームの前端部を左右一対のフロントサイドメンバの前端部に跨って連結した車幅方向メンバに連結すると共に、後端部をダッシュクロスメンバに連結し、
前記サブフレームの後端とフロアメンバの前端との間に、前記サイドフレームに作用する前後方向の衝突入力をフロアメンバに伝達する荷重伝達手段を設けたことを特徴としている。
【０００７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、車両の斜め前面衝突あるいはオフセット前面衝突により、フロントサイドメンバおよびサブフレームのサイドフレームに前後方向に衝突荷重が入力した場合、フロントサイドメンバはその後端部の延長部が平面視して前後方向に弯曲してサイドシルの前端に連結されて連続して強度剛性が十分に確保されていて、該フロントサイドメンバへの入力荷重をサイドシルへ効率よく伝達する一方、サイドフレームへの入力荷重は荷重伝達手段を介してフロアメンバに伝達されて左右一対の前後方向フレームに分散負担され、これらフロントサイドメンバおよびサイドフレームへの入力荷重をキャビン骨格部材へ効率良く分散伝達することができる。
【０００８】
この結果、斜め前面衝突あるいはオフセット前面衝突時にあっても、フロントサイドメンバおよびサイドフレームが局所的に車幅方向に折れ変形するのを抑制して反力を高く維持し、フロントサイドメンバの前後方向の圧潰変形とその延長部の前後方向の曲げ変形、およびサイドフレームの全体的な車幅方向の曲げ変形により衝突エネルギー吸収効果を高めることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１０】
図１〜図４は本発明の第１実施形態を示すもので、図１は本発明の対象とする自動車の外観斜視図、図２は車体前部構造を下側から見た斜視図、図３は第１実施形態の要部を示す分解斜視図、図４は第１実施形態におけるフロントサイドメンバの延長部とサイドシルとの連結部分を示す斜視図である。
【００１１】
図１〜図４に示すように車体１のフロントコンパートメントＦ・Ｃの車幅方向両側には、車体前後方向に延在した左右一対のフロントサイドメンバ２を備えており、また、キャビンＣの下面を隔成するフロアパネル３の車幅方向両側には、車体前後方向に延在した左右一対のサイドシル４を設けてあって、これら左右のサイドシル４，４に跨ってフロアクロスメンバ５を車幅方向に接合配置してある。
【００１２】
左右のフロントサイドメンバ２の前端に跨って車幅方向メンバとしてのバンパーレインフオース６を連結してあり、サイドシル４の前端にはフロントピラー７の下端を連結してある。
【００１３】
フロントサイドメンバ２，サイドシル４，バンパーレインフオース６およびフロントピラー７は何れも閉断面に形成してあり、フロアクロスメンバ５は略ハット形断面に形成してフロアパネル３の下面に接合して閉断面を構成している。
【００１４】
前記フロントサイドメンバ２の後端部は、ダッシュクロスメンバ８の側面とダッシュパネル９の下面とに接合してある。
【００１５】
このフロントサイドメンバ２の前記ダッシュパネル９の下面側に廻り込んだ後端部には、車幅方向外側に向けて前後方向に弯曲した延長部２Ａを一体に延設してあり、該延長部２Ａの後端をサイドシル４の前端に連結して、これらフロントサイドメンバ２とサイドシル４とを連続的に形成してある。
【００１６】
フロントサイドメンバ２の下側には、サスペンションユニット等を支持するサブフレーム１１を配置してある。
【００１７】
サブフレーム１１は、車体前後方向に延在する左右一対のサイドフレーム１２と、これらサイドフレーム１２の前端部間および後端部間に跨って車幅方向に連結したフロントフレーム１３およびリヤフレーム１４とを備えて平面略井桁状に形成してある。
【００１８】
サブフレーム１１を構成する各フレーム１２〜１４は閉断面に形成してあって、該サブフレーム１１はその前端部を前記バンパーレインフオース６の下面に、および後端部をダッシュクロスメンバ８の下面に、それぞれボルト・ナット等の締結部材によって連結してある。
【００１９】
本実施形態ではサブフレーム１１の前記バンパーレインフオース６およびダッシュクロスメンバ８に対する前後端部の連結点Ｐａ，Ｐｂを、フロントフレーム１３，リヤフレーム１４の各サイドフレーム１２との連結部近傍に設定して、サイドフレーム１２よりも車幅方向内側に設定すると共に、サイドフレーム１２自体を平面視して車幅方向外側に向けて弯曲して形成して、前後方向の衝突入力に対して該サイドフレーム１２を車幅方向外側に向けて弯曲変形させるモードコントロール手段を構成している。
【００２０】
フロアパネル３の下面には、フロア中央に車体前後方向に設けたフロアトンネル３ａと各サイドシル４との間にフロアメンバ１５を配置してある。
【００２１】
このフロアメンバ１５は、左右一対の前後方向フレーム１６と、これら前後方向フレーム１６の前端を連設した連結フレーム１７とで平面略Ｕ字状に形成してあり、前後方向フレーム１６，１６をサイドシル４とフロアトンネル３ａとに沿って配置してある。
【００２２】
フロアメンバ１５は略ハット形断面に形成されてフロアパネル３の下面に接合して閉断面を構成するが、サイドシル４に沿う車幅方向外側の前後方向フレーム１６Ａは略Ｌ字形断面に形成してあって、フロアパネル３の下面とサイドシル４の車幅方向内側の側面とに跨って接合して閉断面を構成している。
【００２３】
そして、前記サブフレーム１１の後端とフロアメンバ１５の前端との間に、前記サイドフレーム１２に作用する前後方向の衝突入力をフロアメンバ１５に伝達する荷重伝達手段１８を設けてある。
【００２４】
この荷重伝達手段１８は、サイドフレーム１２の後端部に後方に向けて突設した連結凸部１９と、フロアメンバ１５の連結フレーム１７の平面Ｕ字状の略頂部に形成されて、前記連結凸部１９を受容する連結凹部２０とで構成している。
【００２５】
ここで、本実施形態にあっては前記フロントサイドメンバ２の後端部の延長部２Ａとサイドメンバ４の前端との連結コーナー部を、フロアメンバ１５の連結フレーム１７と車幅方向外側の前後方向フレーム１６Ａとの連設コーナー部と平面視してほぼ同一の曲率で形成して、該連結コーナー部を連設コーナー部の前側に近接もしくは当接して配置し、前記延長部２Ａの後端を図４に示すようにサイドシル４の前端に突合わせると共に、該突合わせ部分の内側に閉断面構造の補剛ブロック材３０を配設して接合してある。
【００２６】
また、前記フロアメンバ１５の連結フレーム１７と車幅方向外側の前後方向フレーム１６Ａとの連設コーナー部内には、外側の側壁と内側の側壁とを接続する補強壁３１を設けてある。
【００２７】
以上の第１実施形態の構造にあっては、車両の斜め前面衝突又はオフセット前面衝突により、一方のフロントサイドメンバ２およびサブフレーム１１の一方のサイドフレーム１２に衝突荷重が入力した場合、フロントサイドメンバ２はその後端部の延長部２Ａが車幅方向外側に向けて前後方向に弯曲して延設され、サイドシル４の前端に連結して該サイドシル４と連続的に形成されて強度剛性が十分に確保されているため、該フロントサイドメンバ２の前後方向に作用する入力荷重をサイドシル４に前後方向荷重として効率よく伝達する。
【００２８】
一方、サブフレーム１１のサイドフレーム１２の前後方向に作用する入力荷重は、該サブフレーム１１の後端部の連結点Ｐｂから、フロア前端の車幅方向骨格メンバであるダッシュクロスメンバ８へ伝達されることは勿論、荷重伝達手段１８によりフロアメンバ１５の連結フレーム１７に伝達され、該連結フレーム１７からフロア中央の骨格メンバであるフロアトンネル３ａおよびフロアサイドの骨格メンバであるサイドシル４にそれぞれ沿った左右の前後方向フレーム１６，１６に分岐して前後方向荷重として伝達される。
【００２９】
即ち、前記フロントサイドメンバ２およびサイドフレーム１２に作用した前後方向の衝突荷重は、ダッシュクロスメンバ８，サイドシル４，フロントピラー７，フロアメンバ１５，フロアトンネル３ａ，およびフロアクロスメンバ５等のキャビン骨格部材へ効率良く分散伝達することができる。
【００３０】
この結果、斜め前面衝突あるいはオフセット前面衝突にあっても、フロントサイドメンバ２およびサイドフレーム１２が局部的に車幅方向に折れ変形するのを抑制して、フルラップ前面衝突時と遜色なく反力を高く維持し、フロントサイドメンバ２をその前端側から圧潰変形させると共に後端部の延長部２Ａを後方に向けて曲げ変形させ、およびサイドフレーム１２の全体的な車幅方向の曲げ変形を促して、衝突エネルギー吸収効果を高めることができる。
【００３１】
本実施形態にあっては前記サブフレーム１１のサイドフレーム１２には、前後方向の衝突入力に対して該サイドフレーム１２を車幅方向外側に向けて弯曲変形させるモードコントロール手段を設けてあるため、前記衝突入力によってサイドフレーム１２を確実に全体的に車幅方向外側に向けて弯曲変形して、荷重伝達手段１８からフロアメンバ１５の連結フレーム１７に対して、車幅方向内側に指向して荷重を伝達するようになる。
【００３２】
このため、フロアメンバ１５のサイドシル４に沿う車幅方向外側の前後方向フレーム１６Ａよりもフロアトンネル３ａに沿う車幅方向内側の前後方向フレーム１６Ｂへの荷重伝達量が大きくなり、フロアサイドにフロアサイドメンバ２およびサブフレーム１１からの入力荷重が偏寄って作用するのを抑制し、フロアサイドとフロアセンターへの入力バランスを良好にとって荷重分散効果を高めることができる。
【００３３】
ここで、特に本実施形態では前述のようにフロントサイドメンバ２の後端部の延長部２Ａとサイドシル４の前端との連結コーナー部を、フロアメンバ１５の連結フレーム１７と車幅方向外側の前後方向フレーム１６Ａとの連接コーナー部と平面視してほぼ同一の曲率で形成してあるため、前記フロントサイドメンバ２への入力荷重によってフロントサイドメンバ２が後退した際に、前記延長部２Ａがフロアメンバ１５の前端のコーナー部前面にほぼ整合して当接し、延長部２Ａとサイドシル４前端との連結コーナー部の曲げ変形を抑制してサイドシル４への荷重伝達を効率良く行わせると共に、該延長部２Ａからフロアメンバ１５への荷重伝達が良好に行われて入力荷重の分散伝達をより一層良好に行わせることができる。
【００３４】
しかも、前記延長部２Ａが当接するフロアメンバ１５の連結フレーム１７と車幅方向外側の前後方向フレーム１６Ａとの連接コーナー部内には、外側の側壁と内側の側壁とを接続する複数の補強壁３１を設けてあるため、該連接コーナー部の剛性が高くその外壁から内壁への荷重伝達が良好に行われて局部的な変形を抑制し、フロアメンバ１５全体への荷重分散を行わせることができる。
【００３５】
図５は本発明の第２実施形態を示すもので、本実施形態にあっては前記第１実施形態におけるフロントサイドメンバ２の延長部２Ａとサイドシル４前端との連結コーナー部を、フロアメンバ１５の連結フレーム１７と車幅方向外側の前後方向フレーム１６Ａとの連接コーナー部の前面に接合して連結してあり、そして、これら連結コーナー部と連接コーナー部の内部に、それぞれ外側の側壁と内側の側壁とを車幅方向に接続する補強壁３２，３３を設けてある。
【００３６】
補強壁３２と３３は相互に車幅方向のほぼ延長上に設けてあり、本実施形態では補強壁３３はフロアメンバ１５前端部の車幅方向内側の連設コーナー部、即ち、連結フレーム１７と車幅方向内側の前後方向フレーム１６Ｂとの連接コーナー部まで延在配設してある。
【００３７】
この第２実施形態の構造によれば、前述のようにフロントサイドメンバ２への入力荷重でフロントサイドメンバ２が後退した際には、直ちに前記延長部２Ａからフロアメンバ１５の前端のコーナー部に荷重を分散伝達することができる。
【００３８】
このとき、前記延長部２Ａの後方への曲げ荷重は該延長部２Ａの連結コーナー部およびフロアメンバ１５の前端部に車幅方向に作用するようになるが、補強壁３２および３３の存在によってこの車幅方向の入力荷重に対して十分な抗力が発生し、延長部２Ａの連結コーナー部およびフロアメンバ１５の連接コーナー部相互の局部的な変形を抑制して、フロアメンバ１５全体への荷重分散を行わせることができる。
【００３９】
とりわけ、補強壁３３は車幅方向外側の連接コーナー部から車幅方向内側の連接コーナー部にまで延在配設してあるため、フロアメンバ１５全体への荷重分散を良好に行わせることができる。
【００４０】
図６は本発明の第３実施形態を示すもので、本実施形態にあっては第１実施形態におけるフロントサイドメンバ２の後端部の前記前後方向に弯曲して車幅方向外側に向けて延出した延長部２Ａの後端を、サイドシル４の前端部の内側の側壁を貫通して該サイドシル４の前端部の外側の側壁に突合わせて接合して連結してある。
【００４１】
この外側の側壁との突合わせ部分には、延長部２Ａの端部の閉断面およびサイドシル４の閉断面を横切る補強隔壁３４を設けてある。
【００４２】
また、延長部２Ａとサイドシル４の前端部との貫通連結部分を覆って、補強ブラケット３５を外嵌して接合配置してある。
【００４３】
更に、延長部２Ａのサイドシル４との連結部近傍の連結コーナー部内には、外壁と内壁とを接続する複数の補強壁３６を接合配置してある。
【００４４】
従って、この第３実施形態にあってもフロントサイドメンバ２に前後方向に作用する入力荷重を、延長部２Ａからサイドシル４への前後方向荷重として分散伝達することができ、しかも、延長部２Ａがサイドシル４の内側の側壁を貫通して連結されていても、補強隔壁３４，補強ブラケット３５および補強壁３６の存在によって前記連結部分の剛性が十分に保たれ、前記荷重の分散伝達効率を高めることができて前記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
図７は本発明の第４実施形態を示すもので、本実施形態にあっては第１実施形態におけるフロントサイドメンバ２の後端部の前記前後方向に弯曲して車幅方向外側に向けて延出した延長部２Ａの後端に、車幅方向外側に至るにしたがって漸次前後方向幅が増大するボックス状の接続メンバ３７を嵌合して接合連結してあり、この接続メンバ３７の車幅方向外側の端部をサイドシル４の前端部の内側の側壁を貫通して、該サイドシル４の前端部内を横断して接合連結してある。
【００４６】
従って、この第４実施形態にあってもフロントサイドメンバ２に前後方向に作用する入力荷重を、延長部２Ａからサイドシル４へ前後方向荷重として分散伝達することができる。
【００４７】
しかも、延長部２Ａの後端に連結した接続メンバ３７は車幅方向外側に至るにしたがって漸次前後方向幅が増大されていて、この接続メンバ３７の車幅方向外側の端部がサイドシル４の前端部内を横断して該サイドシル４の前端部に接合連結されているため、これらサイドシル４と延長部２Ａとの連結部分の剛性が十分に保たれ、前記荷重の分散伝達効率を高めることができて前記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の対象とする自動車の外観斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態の車体前部構造を下側から見た斜視図。
【図３】本発明の第１実施形態の要部を示す分解斜視図。
【図４】本発明の第１実施形態におけるフロントサイドメンバの延長部とサイドシルとの接合部分を示す斜視図。
【図５】本発明の第２実施形態を示す図３と同様の斜視図。
【図６】本発明の第３実施形態におけるフロントサイドメンバの延長部とサイドシルとの接続部分を示す斜視図。
【図７】本発明の第４実施形態を示す図６と同様の斜視図。
【符号の説明】
１…車体
Ｆ・Ｃ…フロントコンパートメント
Ｃ…キャビン
２…フロントサイドメンバ
２Ａ…延長部
３…フロアパネル
３ａ…フロアトンネル
４…サイドシル
６…バンパーレインフオース（車幅方向メンバ）
８…ダッシュクロスメンバ
１１…サブフレーム
１２…サイドフレーム
１４…リヤフレーム
Ｐａ…前端部の連結点（モードコントロール手段）
Ｐｂ…後端部の連結点（モードコントロール手段）
１５…フロアメンバ
１６…前後方向フレーム
１７…連結フレーム
３１，３２，３３，３６…補強壁
３４…補強隔壁
３５…補強ブラケット
３７…接続メンバ
【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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