(57)【要約】【課題】  フロントサイドメンバが衝撃を受けて、上方に移動しようとした際におけるフロントサイドメンバが受ける衝撃の吸収効果を高いものとすることができる車体の前部構造を提供する。【解決手段】  車体の前部構造１は、バンパリーンホースメント１０を備えており、バンパリーンホースメント１０の両端部には、それぞれクラッシュボックス１１が取り付けられている。クラッシュボックス１１の後部には、フロントサイドメンバ１２が配置されており、フロントサイドメンバ１２の情報には、アッパメンバ１３が設けられ、アッパメンバ１３の後端部はフロントピラー１４に固定されている。また、フロントサイドメンバ１２とアッパメンバ１３との間には、上下方向衝撃吸収部材であるＥＡ部材１５，１６は設けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両における車体の前部構造であって、
前後方向の座屈により衝撃を吸収する前後方向衝撃吸収部材と、
前記前後方向衝撃吸収部材の後部に取り付けられ、車両前後方向に延びるフロントサイドメンバと、
骨格部材の一部であって、前記フロントサイドメンバの上方位置に設けられた車両上部骨格と、
前記フロントサイドメンバおよび前記車両上部骨格に接続され、上下方向の衝撃を吸収する上下方向衝撃吸収部材と、
を備えることを特徴とする車体の前部構造。
【請求項２】
前記車両上部骨格は、車両の前後方向に延在して配置されている請求項１に記載の車体の前部構造。
【請求項３】
前記上下方向衝撃吸収部材は、前記フロントサイドメンバの先端部に接続される請求項１または請求項２に記載の車体の前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に設けられる車体構造に係り、特に、車体構造のうちの前部における衝撃吸収部材、フロントサイドメンバ、およびアッパメンバなどを備える車体の前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に設けられる車体の前部構造においては、車両が正面方向から衝突等を起こした場合でも、その損傷範囲を小さくする技術が開発されている。車体の全部構造において、フロントサイドメンバが損傷すると、全体としての損傷範囲が大きくなってしまうので、バンパリーンホースメントとフロントサイドメンバとの間に、衝撃吸収部材、たとえばクラッシュボックスを配置されることがある。このクラッシュボックスが配置されることにより、車両がオフセット衝突を起こした際には、クラッシュボックスが衝突時の衝撃を吸収するので、フロントサイドメンバの損傷を防止することができる。
【０００３】
このようなフロントサイドメンバの衝撃を吸収する技術として、従来、特開平９−２０７８１７号公報に開示された車体前部構造がある。この車体前部構造は、アッパメンバとフロントサイドメンバとの間にエプロンリヤパネルを設けている。このエプロンリヤパネルにより、フロントサイドメンバが後退する衝撃がフロントサイドメンバに加わった際、その衝撃をアッパメンバに伝達し、アッパメンバを変形させて衝撃を吸収するというものである。
【０００４】
また、従来、図４に示すような車両の前部構造もある。この前部構造２０は、バンパリーンホースメント２１を有しており、バンパリーンホースメント２１の後部にクラッシュボックス２２が取り付けられている。さらに、クラッシュボックス２２の後部には、フロントサイドメンバ２３が取り付けられており、フロントサイドメンバ２３の上方には、アッパメンバ２４が配置され、アッパメンバ２４の後端部は、フロントピラー２５に接続されている。フロントサイドメンバ２３とアッパメンバ２４との間には、ラジエータサポートサイド２６が設けられている。
【特許文献１】特開平９−２０７８１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に開示された車体前部構造においては、車両が前面衝突した場合におけるフロントサイドメンバの後退による衝撃吸収を目的としている。このため、車両の衝突時にフロントサイドメンバが上下方向に移動した場合には、フロントサイドメンバの衝撃の吸収効果が高いとはいえないものであった。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、フロントサイドメンバが衝撃を受けて、上方に移動しようとした際におけるフロントサイドメンバが受ける衝撃の吸収効果を高いものとすることができる車体の前部構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決した本発明に係る車体の前部構造は、車両における車体の前部構造であって、前後方向の座屈により衝撃を吸収する前後方向衝撃吸収部材と、前後方向衝撃吸収部材の後部に取り付けられ、車両前後方向に延びるフロントサイドメンバと、骨格部材の一部であって、前記フロントサイドメンバの上方位置に設けられた車両上部骨格と、フロントサイドメンバおよび車両上部骨格に接続され、上下方向の衝撃を吸収する上下方向衝撃吸収部材と、を備えるものである。
【０００８】
本発明に係る車体の前部構造では、フロントサイドメンバと車両上部骨格との間に接続され、上下方向に衝撃を吸収する上下方向衝撃吸収部材が設けられている。このため、車両の衝突時、前方からサイドメンバに衝撃が伝達され、サイドメンバは上方に湾曲するが、前方からの衝撃を前後方向吸収部材による前後方向だけでなく、上下方向においても吸収することができる。
【０００９】
また、上下方向衝撃吸収部材は、車両の前部において上下方向に設けられている。このため、サイドメンバの高さが自車よりも高い車両と衝突した際、相手の車幅方向に配置されたバンパリーンホースメントなどと衝突することになるので、相手車両の自車内への進入を防止することができる。
【００１０】
ここで、本発明にいう「車両上部骨格」とは、フロントサイドメンバの上方位置に設けられた骨格部材の一部であり、具体的には、エプロンアッパメンバ、フードレッジアッパメンバ、ラジエータサポートアッパメンバ、フロントアッパメンバなどが挙げられる。
【００１１】
また、車両上部骨格は、車両の前後方向に延在して配置されている態様とすることができる。
【００１２】
車両の前後方向に延在して配置される車両上部骨格としては、エプロンアッパメンバやフードレッジアッパメンバなどがあり、いずれも剛性が高いものである。このため、これらの車両上部骨格に上下方向衝撃吸収部材を接続することにより、上下方向衝撃吸収部材の上方向への変位を確実に支持することができる。したがって、衝撃吸収部材によって効率よく衝撃を吸収することができる。
【００１３】
さらに、上下方向衝撃吸収部材は、フロントサイドメンバの先端部に接続される態様とすることができる。
【００１４】
本発明では、車両の衝突時、フロントサイドメンバのうち最も上方に移動する先端部に上下方向衝撃吸収部材が接続されている。このため、上下方向衝撃吸収部材によって、衝撃を効率よく吸収することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る車体の前部構造によれば、フロントサイドメンバが衝撃を受けて、上方に移動しようとした際におけるフロントサイドメンバが受ける衝撃の吸収効果を高いものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略することがある。図１は本発明の第一の実施形態に係る車体の前部構造の側面図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態に係る車両における車体の前部構造１は、バンパリーンホースメント１０を備えている。バンパリーンホースメント１０の両端部には、それぞれ本発明の前後方向吸収衝撃部材であるクラッシュボックス１１が取り付けられている。クラッシュボックス１１は、棒状の部材におけるその長手方向に所定の間隔をおいて複数の切れ目が形成されたものである。この切れ目が形成されていることにより、前後方向の座屈により衝撃を吸収するとともに、その衝撃吸収効果が高められている。
【００１８】
クラッシュボックス１１の後部には、車両前後方向に延びるフロントサイドメンバ１２が配置されている。フロントサイドメンバ１２の前端部には、フランジ部１２Ａが形成されており、このフランジ部１２Ａとクラッシュボックス１１とがボルト止めされて固定されている。
【００１９】
フロントサイドメンバ１２は、前方が上方に位置し、後方が下方に位置するように屈曲している。さらに、フロントサイドメンバ１２の上方位置には、アッパメンバ１３が設けられている。アッパメンバ１３は、骨格部材の一部であって、フロントサイドメンバ１２に上方位置に設けられている。アッパメンバ１３の後端部は、フロントピラー１４に固定されており、アッパメンバ１３は、フロントピラー１４によって支持されている。
【００２０】
また、フロントサイドメンバ１２とアッパメンバ１３との間には、本発明の上下方向衝撃吸収部材であるエネルギーアブソーブ部材（以下「ＥＡ部材」という）１５，１６が設けられている。ＥＡ部材１５，１６は、切れ目、薄肉部、蛇腹など、部材の軸圧潰のきっかけとなる形状を有しており、ボルト止めによってフロントサイドメンバ１２の先端部とアッパメンバ１３とにそれぞれ締結されて固定されている。他方、ＥＡ部材１５，１６は、常時はラジエータサポートサイドとして利用されている。
【００２１】
以上の構成を有する本実施形態に係る車体の前部構造においては、図２（ａ）に示す状態の車体の前部構造において、車両が正面から衝突などして、正面から荷重が入力した際には、図２（ｂ）に示すように、まずクラッシュボックス１１が圧潰して、衝突の際のエネルギーを吸収する。また、フロントサイドメンバ１２は、前方が上方に屈曲し、後方が下方に屈曲していることから、車体の前部構造に正面から荷重が入力した際には、フロントサイドメンバ１２は、図２（ｂ）に示すキック部Ｍを中心として揺動運動をする。
【００２２】
フロントサイドメンバ１２がキック部Ｍを中心とする揺動運動を起こすと、フロントサイドメンバ１２の前方部分が上昇する。このフロントサイドメンバ１２の前方部分の上昇により、フロントサイドメンバ１２とアッパメンバ１３との間に配置されたＥＡ部材１５，１６が圧潰し、衝突の衝撃を吸収することができる。
【００２３】
このように、バンパリーンホースメント１０の方向から入力荷重が作用した際、クラッシュボックス１１が前後方向に軸圧潰してエネルギー吸収をするとともに、フロントサイドメンバ１２のキック部Ｍを中心とする曲げモーメントを利用して入力荷重の一部を上下方向に変換している。この上下方向の荷重をＥＡ部材１５，１６で吸収しているので、エネルギー吸収効率を高いものとすることができる。
【００２４】
ところで、車体の前部構造では、車両に衝突等が生じて衝撃が与えられた際、その衝撃によるエネルギーを高効率で吸収することが期待される。このとき、前部構造で吸収することができる最大荷重Ｍmaxはフロントサイドメンバの強度と、フロントサイドメンバを支持する客室強度とのバランス、衝撃対象への加害性などにより決定される。
【００２５】
図４に示す従来の車体の前部構造において、フロントサイドメンバ２３の強度を固定すると、軽微な衝突の際に必要なクラッシュボックスのクラッシュストロークＳは、図３に示すように、Ｅ＝Ｆ・Ｓから自ずと決定され、クラッシュストローク長やフロントオーバーハング長が自動的に決まってしまう。ここで、Ｅは衝撃によるエネルギー、Ｆは荷重を示す。このようにしてクラッシュストローク長、フロントオーバーハングが決まってしまうと、車両のデザインなどの制約も大きくなってしまう。
【００２６】
これに対して、フロントサイドメンバ２３の強度を増加させれば、クラッシュストローク長やフロントオーバーハング量を短くすることができる。ところが、フロントサイドメンバ２３の強度を増加させると、フロントサイドメンバ２３を支持する部材の強度も大きくする必要があり、車両に対して大幅な質量増加を招く。
【００２７】
この点、本実施形態に係る前部構造では、図４に示す車体の前部構造におけるラジエータサポートサイド２６に代えて、ＥＡ部材１５，１６を設けている。このように、ＥＡ部材１５，１６を設けていることから、フロントサイドメンバ１２の前方が上方に移動するようにフロントサイドメンバ１２が回転し、ＥＡ部材１５，１６によって衝撃によるエネルギーを吸収している。このため、クラッシュボックス１１のクラッシュストローク長やフロントオーバーハング長を短くすることができるので、車両のデザイン上の制約も小さなものとすることができる。
【００２８】
さらに、本実施形態において、車両の軽微な衝突が生じた際に破損する部材は、クラッシュボックス１１およびＥＡ部材１５，１６となる。クラッシュボックス１１およびＥＡ部材１５，１６は、いずれもボルト止めによって他の部材に固定されていることから、破損したクラッシュボックス１１およびＥＡ部材１５，１６は容易に交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る車体の前部構造の側面図である。
【図２】車体の前部構造におけるエネルギー吸収のメカニズムを説明するための図である。
【図３】入力荷重と必要なクラッシュストロークとの関係を示すグラフである。
【図４】従来の車体の前部構造の側面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…前部構造、１０…バンパリーンホースメント、１１…クラッシュボックス、１２…フロントサイドメンバ、１２Ａ…フランジ部、１３…アッパメンバ、１４…フロントピラー、１５，１６…ＥＡ部材、Ｍ…キック部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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