(57)【要約】【課題】  重量の増加を招かない簡易な構成にて、車両衝突時にフロントサイドメンバに生じる曲げモーメントを低減することのできる車両前部構造を提供することにある。【解決手段】  本発明による車両の前部構造は、車両前部の左右両側に配設されているフロントサイドメンバ１０と、フロントサイドメンバに支持されているパワーユニット１８等の質量体と、質量体よりも前方に配設され、車両衝突時に質量体に当接してフロントサイドメンバにモーメントを付与するモーメント付与手段３０とを備え、モーメント付与手段により付与される前記モーメントが、車両衝突時にフロントサイドメンバに生ずる曲げモーメントと逆向きとなるようにし、曲げモーメントが低減するように構成したことを特徴とする。【選択図】  図２
2005029062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前部の左右両側に配設されているフロントサイドメンバと、
前記フロントサイドメンバに支持されている質量体と、
前記質量体よりも前方に配設され、車両衝突時に前記質量体に当接して前記フロントサイドメンバにモーメントを付与するモーメント付与手段と、
を備え、前記モーメント付与手段により付与される前記モーメントが、車両衝突時に前記フロントサイドメンバに生ずる曲げモーメントと逆向きとなるよう構成した車両の前部構造。
【請求項２】
前記フロントサイドメンバが、前側部分と、前記前側部分よりも後方且つ下方に位置する後側部分と、前記前側部分と前記後側部分とを繋ぐ中間部分とを有し、
前記質量体が前記前側部分に支持されており、
前記モーメント付与手段が、前記前側部分よりも下方位置にて、前記質量体に当接するようになっている、請求項１に記載の車両の前部構造。
【請求項３】
前記質量体が、車両を駆動するパワーユニットである、請求項１又は２に記載の車両の前部構造。
【請求項４】
前記モーメント付与手段が、前記質量体の前方位置にて前記フロントサイドメンバに取り付けられているラジエータユニットに設けられた、車両衝突時に前記質量体に当接する当接体である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両における前部構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来一般の車両の前部構造を概略的に示す側面図である。図示するように、車両の前部には、機体フレームを構成するフロントサイドメンバ１０が左右各側に配設されている。フロントサイドメンバ１０は、その前側部分１２が車両後方に直線状に延び、中間部分１４が下方に屈曲され、後側部分１６が前側部分１２よりも下方位置にて後方に直線状に延びている。このような形状のフロントサイドメンバ１０は、車両衝突時、その前側部分１２が軸線方向に圧縮変形ないしは座屈変形（以下「軸圧縮」と総称する）し、衝撃エネルギーを吸収することができるようになっている。
【０００３】
また、左右のフロントサイドメンバ１０間には、車両を駆動するエンジン及びトランスミッション等からなるパワーユニット１８が配置されている。パワーユニット１８はフロントサイドメンバ１０にエンジンマウント２０を介して取り付けられている。エンジンマウント２０は、パワーユニット１８におけるエンジンが発生する振動をフロントサイドメンバ１０に伝えないよう、パワーユニット１８を弾性支持するものである。
【０００４】
更に、パワーユニット１８の前方には、左右のフロントサイドメンバ１０間にラジエータユニット２２が配置されている。ラジエータユニット２２は、ラジエータ２４と、これを支持するラジエータサポートメンバ２６とから構成されるものであり、例えば下記の特許文献１に記載されているものがある。
【特許文献１】特開２０００−７２０３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来構成は、前述したように、車両衝突時、フロントサイドメンバ１０の前側部分１２が軸圧縮して衝撃エネルギーを吸収することが可能となっている。しかしながら、車両衝突時の発生荷重が大きい場合には、フロントサイドメンバ１０は、前側部分１２での軸圧縮が起きるのと同時に、図３において点Ｐ回りに大きな曲げモーメントが生じて、フロントサイドメンバ１０が二点鎖線で示す如く曲折するおそれがある。
【０００６】
かかる曲折に対しては、フロントサイドメンバ１０の中間部分１４から後側部分１６にかけて板金部材等により補強することが考えられるが、車両の重量増加を招くという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、重量の増加を招かない簡易な構造にて、車両衝突時にフロントサイドメンバに生じる曲げモーメントを低減する手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明による車両の前部構造は、車両前部の左右両側に配設されているフロントサイドメンバと、フロントサイドメンバに支持されている質量体と、質量体よりも前方に配設され、車両衝突時に質量体に当接してフロントサイドメンバにモーメントを付与するモーメント付与手段とを備え、モーメント付与手段により付与される前記モーメントが、車両衝突時にフロントサイドメンバに生ずる曲げモーメントと逆向きとなるよう構成したことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明によれば、フロントサイドメンバが、前側部分と、前側部分よりも後方且つ下方に位置する後側部分と、前側部分と後側部分とを繋ぐ中間部分とを有するものである場合において、質量体をフロントサイドメンバの前側部分に支持し、モーメント付与手段を、フロントサイドメンバの前側部分よりも下方位置にて、質量体に当接するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明においては、質量体は、車両を駆動するパワーユニットとしたことを特徴としている。
【００１１】
請求項４に記載の発明においては、モーメント付与手段は、質量体の前方位置にてフロントサイドメンバに取り付けられているラジエータユニットに設けられた、車両衝突時に質量体に当接する当接体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明では、車両衝突時にフロントサイドメンバに発生する曲げモーメントと逆向きのモーメントがモーメント付与手段により付与されるため、曲げモーメントが低減され、フロントサイドメンバの曲折が防止ないしは抑制される。また、モーメント付与手段は、質量体に当接するだけの構成であるので簡易であり、モーメント付与手段を設けることによる重量増加も僅かである。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、フロントサイドメンバに生ずる曲げモーメントは、主として中間部分と後側部分との間付近を中心としたものであるので、その前方に質量体を置き、その下部部分をモーメント付与手段により当接することで、曲げモーメントとは逆向きのモーメントを付与することができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、質量体として既存のパワーユニットを有効利用するものである。
【００１５】
更に、請求項４に記載の発明も、既存のラジエータユニットを有効に利用するものである。すなわち、モーメント付与手段は、ラジエータサポートメンバに形成した突出部分等、簡単な構成の当接体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実施形態について詳細に説明する。なお、全図を通し、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。また、本発明による前部構造が適用される車両は特に限定しないが、以下の実施形態では一般的な乗用車とする。また、本明細書及び添付の特許請求の範囲においては、車両が水平面に置かれた状態で「水平」や「上」「下」なる語を用いると共に、車両が直前進している際の前方方向を「前方」と定め、「前」「後」「左」「右」等の方向を表す語を用いることとする。
【００１７】
図１は、本発明による車両の前部構造の一実施形態を概略的に示す平面図であり、図２はその側面図である。図示するように、本実施形態に係る車両の前部構造は、機体フレームを構成する左右一対のフロントサイドメンバ１０を備えており、その前端部間にはバンパ２８が横架されている。
【００１８】
各フロントサイドメンバ１０は、前側部分１２、中間部分１４及び後側部分１６に区分することができる。前側部分１２は、車両衝突時の発生荷重により軸圧縮して衝撃エネルギーを吸収する機能を有している。このため、フロントサイドメンバ１０の前側部分１２は、後方に向かって略水平に直線状に延びている。中間部分１４は、後方ほど下方に傾斜されており、この部分１４に運転室のトーボード（図示しない）が概ね位置する。後側部分１６は中間部分１４の後端から後方に延び、ロッカパネル（図示しない）につながっている。
【００１９】
左右のフロントサイドメンバ１０の前側部分１２間には、車両を駆動するエンジンやトランスミッション等から構成されるパワーユニット１８が配置されている。パワーユニット１８は、各フロントサイドメンバ１０の前側部分１２に設置されたエンジンマウント２０により、その側面部が支持されている。エンジンマウント２０は弾性材或いは流体を備え、パワーユニット１８を弾性的に支持できるようになっており、パワーユニット１８、特にエンジンからの振動がフロントサイドメンバ１０に伝わるのを防止している。
【００２０】
また、左右のフロントサイドメンバ１０の前側部分１２間には、パワーユニット１８の前方であって、バンパ２８の後方の位置に、ラジエータユニット２２が配置されている。ラジエータユニット２２は、ラジエータ２４と、これを支持するラジエータサポートメンバ２６とを備えている。
【００２１】
ラジエータ２４は、図面には明示しないが、矩形の外枠の内側に冷却フィン、ウォータチューブ及び冷却ファンを備えたものであり、エンジンを循環する冷却水を空冷するよう構成されている。
【００２２】
ラジエータサポートメンバ２６は、左右のフロントサイドメンバ１０間に横架されている。このラジエータサポートメンバ２６は略Ｕ字状をなし、立ち上がり部分２６ａがフロントサイドメンバ１０に固定されている。また、左右の立ち上がり部分２６ａの間は、水平に車両幅方向に延びる水平部分２６ｂとなっており、ここにラジエータ２４がゴムマウント等の弾性部材を介して弾性的に支持されている。これは、ラジエータ２４の冷却ファンからの振動がフロントサイドメンバ１０に伝わることによるノイズを防止するためである。
【００２３】
ラジエータサポートメンバ２６の水平部分２６ｂは、エンジンマウント２０よりも下側となるパワーユニット１８の下部部分、好ましくは最下部分に対向する位置にある。上述した特許文献１に記載の従来構成では、ラジエータサポートメンバ２６の水平部分２６ｃの後縁部は略直線状となっており、図３から理解される通り、ラジエータユニット２２を車両後方に平行移動させたとしても、水平部分２６ｃがパワーユニット１８の下部部分に最初に接することはない。これに対して、本実施形態では、ラジエータサポートメンバ２６の水平部分２６ｂの後縁部に後方に突出する突出部分（当接体）３０が一体的に形成されており、仮にラジエータユニット２２全体を後方に平行移動させた場合には、この突出部分３０の後端がパワーユニット１８の下部部分に最初に当接するようになっている。
【００２４】
このような構成において、車両走行中、バンパ２８に正面から障害物が衝突した場合、その際に発生した車両後方への荷重はバンパ２８から左右のフロントサイドメンバ１０に作用し、フロントサイドメンバ１０の前側部分１２は軸圧縮し、衝撃エネルギーが吸収される（図２の二点鎖線参照）。衝撃エネルギーが極めて大きな場合、フロントサイドメンバ１０の前側部分１２での軸圧縮によっては吸収できず、残余分の荷重によりフロントサイドメンバ１０に点Ｐ1を中心とした曲げモーメントが発生する（図２の矢印Ａを参照）。また、車両衝突時には、車両は急激に減速、停止するが、これにやや遅れてパワーユニット１８が減速するため、パワーユニット１８には前方への慣性力が生ずる。
【００２５】
かかる状態で、フロントサイドメンバ１０の前側部分１２の軸圧縮が進むと、ラジエータサポートメンバ２６が後方に移動して、突出部分３０がパワーユニット１８の下部部分に当たり、当該下部部分を後方に押動する。これによって、前方への慣性力と相俟って、パワーユニット１８にはエンジンマウント２０による支持点Ｐ2を中心として、図２の矢印Ｂ方向のモーメントが生ずる。このモーメントは、パワーユニット１８からエンジンマウント２０を介してフロントサイドメンバ１０の前側部分１２に付与され、点Ｐ1回りの曲げモーメントとは逆向きであるため、曲げモーメントを低減するよう作用する。その結果、フロントサイドメンバ１０の中間部分１４と後側部分１６との間での曲折が防止ないしは抑制されることとなる。これにより、車両衝突時、運転室の内部空間、特に乗員の足元の空間を広く維持することができる。
【００２６】
なお、ラジエータサポートメンバ２６の水平部分２６ｂに突出部分３０を形成することで、ラジエータサポートメンバ２６の水平部分２６ｂの強度が向上する。この水平部分２６ｂは、図２から理解される通り、バンパ２８よりも下方に位置している。このため、ラジエータサポートメンバ２６の水平部分２６ｂの強度が向上すると、バンパ２８の高さ位置が低い車両と正面衝突した場合、他方の車両のバンパをラジエータサポートメンバ２６の水平部分２６ｂにて受け、車両の乗り上げ等の事態を防止することが可能となる。いわゆる車両コンパチビリティ性が向上するという効果も本実施形態は奏するものである。
【００２７】
以上、本発明の最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【００２８】
例えば、上記実施形態では、パワーユニットが曲げモーメントとは逆向きのモーメントを発生するための質量体となっているが、他の構成部品を質量体として用いることもできる。
【００２９】
また、曲げモーメントを相殺するモーメントを付与するモーメント付与手段も、ラジエータサポートメンバに一体形成された突出部分に限られず、別体の当接体をラジエータサポートメンバに固着する等してもよい。更に、ラジエータサポートメンバではなく、ラジエータやその他の構成部品に同様な当接体を設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明による前部構造は、乗用車は勿論のこと、トラックやバス等の特殊車両、その他の車両全般に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明による車両の前部構造の一実施形態を概略的に示す平面図である。
【図２】図１に示す車両の前部構造の側面図である。
【図３】従来における車両の前部構造を概略的に示す側面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０…フロントサイドメンバ
１２…前側部分
１４…中間部分
１６…後側部分
１８…パワーユニット
２０…エンジンマウント
２２…ラジエータユニット
２４…ラジエータ
２６…ラジエータサポートメンバ
２８…バンパ
３０…突出部分（当接体）
【図１】
2005029062.tif 000003
【図２】
2005029062.tif 000004
【図３】
2005029062.tif 000005