(57)【要約】【課題】前方から作用したエネルギーが小さい場合のリペアビリティと、エネルギーが大きい場合のエネルギー吸収性を両立した車体前部構造を得る。【解決手段】サイドレール２２の前端から延出された取付板部２４は、サイドレール２２の本体部分３０の前端部３０Ｔとクロスメンバ２０との間に所定の隙間Ｓ１が構成されるように、車両前後方向の長さが決められている。さらに、取付板部２４は、クロスメンバ２０に車両前方側から外力（荷重）が作用した場合には、サイドレール２２の本体部分３０が座屈するよりも前に変形して隙間Ｓ１を解消するように、その強度が設定されている。車両前方から作用した外力が小さい場合には、隙間Ｓ１が解消されるように取付板部２４のみが変形するので、リペアビリティが向上する。外力が大きい場合は、本体部分３０及びフロントサイドメンバ１４の変形で確実にエネルギー吸収できる。【選択図】図１
2007131135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部において車両前後方向に延在する一対のフロントサイドメンバと、
前記フロントサイドメンバのそれぞれの前部から下方に延出される一対の連結部材と、
前記一対の連結部材を車幅方向に連結するクロスメンバと、
前記一対のフロントサイドメンバのそれぞれの下方に配置される一対のサイドレールと、
前記一対のサイドレールのそれぞれの後方に配置され、サイドレールの後部が連結されたサスペンションメンバと、
前記サイドレールに設けられ、サイドレールの前部と前記クロスメンバとの間に隙間を生じさせてサイドレールをクロスメンバに連結すると共に前方から作用した外力によってこの隙間が解消されるように変形する連結部と、
前記サイドレールに設けられ、サイドレール座屈時に少なくとも一部が前記フロントサイドメンバから離間する方向へ移動するように変形を誘発する誘発部と、
を有することを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
前記連結部が、
前記サイドレールから延出された１つの面によってサイドレールを前記クロスメンバに連結する一面連結部、
とされ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】
前記サイドレールが、前記連結部においてボルトによって前記クロスメンバに連結されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車体前部構造。
【請求項４】
前記連結部材又は前記クロスメンバの一部が、前記フロントサイドメンバよりも車両前方側に位置していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車体前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車体前部構造では、衝撃を効果的に吸収可能な各種の構造が提案されている。たとえば特許文献１には、上部縦通材の下方に下部縦通材を支持させると共に、下部縦通材に縮率の異なる部分を設け、さらに上部縦通材とバンパとの間に衝撃吸収材を設けた自動車が記載されている。
【０００３】
ところで、車体前部構造では、前方から作用したエネルギーが小さい場合のリペアビリティ（修理のしやすさ）と、このエネルギーが大きい場合のエネルギー吸収性の両立が求められている。
【特許文献１】特表２００３−５１３８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記事実を考慮し、前方から作用したエネルギーが小さい場合のリペアビリティと、エネルギーが大きい場合のエネルギー吸収性を両立した車体前部構造を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明では、車体前部において車両前後方向に延在する一対のフロントサイドメンバと、前記フロントサイドメンバのそれぞれの前部から下方に延出される一対の連結部材と、前記一対の連結部材を車幅方向に連結するクロスメンバと、前記一対のフロントサイドメンバのそれぞれの下方に配置される一対のサイドレールと、前記一対のサイドレールのそれぞれの後方に配置され、サイドレールの後部が連結されたサスペンションメンバと、前記サイドレールに設けられ、サイドレールの前部と前記クロスメンバとの間に隙間を生じさせてサイドレールをクロスメンバに連結すると共に前方から作用した外力によってこの隙間が解消されるように変形する連結部と、前記サイドレールに設けられ、サイドレール座屈時に少なくとも一部が前記フロントサイドメンバから離間する方向へ移動するように変形を誘発する誘発部と、を有することを特徴とする。
【０００６】
したがって、この車体前部構造に前方から作用した外力（衝撃）によって、サイドレールの前部とクロスメンバとの隙間が解消されるように連結部が変形する。この変形によって、エネルギー吸収でき、サイドレール以外の部材の変形を防止できる。したがって、修理にあたってはサイドレールのみを交換すればよく、リペアビリティが向上する。
【０００７】
そして、サイドレール前部とクロスメンバとの隙間が解消された後サイドレールが座屈し、この外力はさらにフロントサイドメンバ等に及び、フロントサイドメンバの変形等でエネルギー吸収できる。
【０００８】
しかも、サイドレールに設けられた誘発部により、サイドレールは座屈時に少なくとも一部がフロントサイドメンバから離間する方向へ移動する。これにより、サイドレール全体がフロントサイドメンバに接近したときに生じる不具合を防止できる。たとえば、エンジンユニットをフロントサイドメンバ側（車室側）へと移動させないようにすることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記連結部が、前記サイドレールから延出された１つの面によってサイドレールを前記クロスメンバに連結する一面連結部、とされていることを特徴とする。
【００１０】
このように、一面連結部によってサイドレールをクロスメンバに連結することで、簡単な構造で連結部を変形させることが可能になる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記サイドレールが、前記連結部においてボルトによって前記クロスメンバに連結されていることを特徴とする。
【００１２】
これにより、サイドメンバの交換が容易になるので、リペアビリティがさらに向上する。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記連結部材又は前記クロスメンバの一部が、前記フロントサイドメンバよりも車両前方側に位置していることを特徴とする。
【００１４】
すなわち、このような簡単な構造で、車両前方からの荷重を、連結部材又はクロスメンバを介して、まずクロスメンバに作用させて、連結部を確実に変形させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上記構成としたので、前方から作用したエネルギーが小さい場合のリペアビリティと、エネルギーが大きい場合のエネルギー吸収性を両立できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１（Ａ）には、本発明の一実施形態に係る車体前部構造１２の全体構成が示されている。また、図１（Ｂ）には、この車体前部構造１２が部分的に拡大して示されている。なお、各図面において、車両前方を矢印ＦＲで、車両上方を矢印ＵＰでそれぞれ示す。
【００１７】
車体前部構造１２は、車体の前部において、車両前後方向に延在する一対のフロントサイドメンバ１４を有している。フロントサイドメンバ１４は、車幅方向に所定間隔で配置されている。フロントサイドメンバ１４は、車両前方側から所定値以上の大きな外力（荷重）が作用すると、図４（Ａ）に示すように変形して、エネルギー吸収する作用を有している。
【００１８】
フロントサイドメンバ１４のそれぞれの前端部１４Ｔには、連結部材１６が溶接等により固着されている。連結部材１６は、フロントサイドメンバ１４の前端部１４Ｔから下方に向けて延出されている。
【００１９】
連結部材１６の下端部１６Ｂの前方側の部位は、フロントサイドメンバ１４の前端部１４Ｔよりも前方側に位置する前出部１８とされている。
【００２０】
連結部材１６の下端には、溶接等によってクロスメンバ２０が固着されている。クロスメンバ２０は、連結部材１６を車幅方向で連結している。
【００２１】
フロントサイドメンバ１４のそれぞれに対応して、その下方には一対のサイドレール２２が配置されている。サイドレール２２の前端からは、板状の取付板部２４が前方に向かって延出されている。図２にも詳細に示すように、取付板部２４には１又は複数（本実施形態では車幅方向に間隔をあけて２つ）のネジ孔２６が形成されている。そして、ボルト２８によって、クロスメンバ２０に連結されており、いわゆる一面締結となっている。
【００２２】
また、取付板部２４は、サイドレール２２の本体部分３０（取付板部２４以外の部分）の前端部３０Ｔとクロスメンバ２０との間に所定の隙間Ｓ１が構成されるように、車両前後方向の長さが決められている。
【００２３】
さらに、取付板部２４は、クロスメンバ２０に車両前方側から外力（荷重）が作用した場合には、サイドレール２２の本体部分３０が座屈するよりも前に、すなわちサイドレール２２の本体部分３０の座屈に要する力よりも小さな車両前後方向への入力で変形して隙間Ｓ１を解消するように、その強度が設定されている（図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）参照）。
【００２４】
サイドレール２２の本体部分３０は、車両前後方向の外力によって取付板部２４が上記変形をした後、さらに座屈する。そして本体部分３０には、この座屈の際に、フロントサイドメンバ１４から離間する方向、すなわち下方へと少なくとも一部が移動するような変形を誘発する誘発部３２が形成されている。このような誘発部３２の具体的構成としては、サイドレール２２の上部に局所的な切り込みを入れたり、サイドレール２２を局所的に薄肉としたりする構成が挙げられる。
【００２５】
サイドレール２２の後方にはサスペンションメンバ３４が配置され、図示しないボルト等によって、サイドレール２２の後端部分に固定されている。
【００２６】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００２７】
通常状態、すなわち車両前方から外力（衝撃）が作用していないときには、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、取付板部２４は変形しておらず、隙間Ｓ１も維持されている。また、サイドレール２２及びフロントサイドメンバ１４も変形していない。
【００２８】
車両前方から外力が作用すると、連結部材１６の下端部１６Ｂの前出部１８は、フロントサイドメンバ１４の前端部１４Ｔよりも前方に位置しているので、まず、この前出部１８に作用する。
【００２９】
ここで、外力が小さい場合には、すなわち、サイドレール２２の本体部分３０を座屈させる程度ではない外力の場合には、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、隙間Ｓ１が解消される（もしくは短くなる）ように取付板部２４が変形し、これによってエネルギー吸収する。このように取付板部２４の変形でエネルギー吸収することで、フロントサイドメンバ１４や、連結部材１６、クロスメンバ２０には荷重が作用しなくなる。したがって、外力作用後に車体前部構造を修理する場合に、サイドレール２２を交換するだけで済むので、フロントサイドメンバ１４まで交換が必要な構成と比較して、リペアビリティが向上している。
【００３０】
外力が大きい場合、すなわち、サイドレール２２の本体部分３０を座屈させてしまう程度の場合には、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、取付板部２４の変形後に、本体部分３０が座屈し、フロントサイドメンバ１４も変形する。このように、取付板部２４に加えて、サイドレール２２及びフロントサイドメンバ１４を変形させることで、大きなエネルギーであっても確実に吸収できる。
【００３１】
また、本実施形態では、サイドレール２２に誘発部３２を形成し、サイドレール２２の座屈時に、この部分においてサイドレール２２を部分的に下方に移動させるようにしている。取付板部２４の変形によっては、サイドレール２２の本体部分３０の前端近傍は上方へと変位するように座屈することが多いが、この場合であっても、誘発部３２の近傍は確実に下方へ移動する。そして、これにより、座屈したサイドレール２２が、車体前部の他部材を車室内へと押圧してしまうことを防止できる。たとえば、車体前部にはエンジンユニットが配置されることが多いが、このエンジンユニットの配設位置と誘発部３２の位置とを対応させることで、座屈したサイドレール２２によってエンジンユニットを上方へと押圧してしまうことを防止し、確実に下方移動させることが可能となる。
【００３２】
なお、上記では、本発明の連結部として、１つの面で構成された取付板部２４による、いわゆる一面締結の構造を例に挙げたが、外力が小さい場合に隙間Ｓ１を解消するように変形可能であれば、本発明の連結部はこのような一面締結に限定されない。ただし、以下の理由から一面締結が好ましい。
【００３３】
図５（Ｂ）には、本実施形態のような一面締結の場合での、サイドレール２２の変形のストローク（Ｓ）と荷重（Ｆ）との関係が示されている。また、図５（Ａ）には、このような一面締結ではなく、サイドレール２２の本体部分３０の前端部３０Ｔ（図２参照）が全面的に、すなわち隙間Ｓ１を生じることなくクロスメンバ２０に固着された構造（以下、これを「多面締結」とする）での、変形のストロークと荷重との関係が示されている。これらのグラフでは、サイドレール２２の４つの稜線Ｒ（図３では３本のみ示す）に着目し、これら稜線Ｒの１本あたりの荷重を基準値ｆとしている。
【００３４】
多面締結の場合には、図５（Ａ）から分かるように、稜線Ｒの１本あたりの荷重ｆが４つの稜線Ｒで単純に加算され、全体として４ｆの荷重が作用している。
【００３５】
これに対し、一面締結の場合には、図５（Ｂ）に示すように、取付板部２４に対応する下側の稜線Ｒ１で荷重ｆが作用し、下側の稜線Ｒ１は２本なのでこれらが加算されて２ｆとなっている（一点鎖線で示す曲線を参照）。そして、変形途中から、上側の稜線Ｒ２に対応して荷重ｆが作用し、これも、２本の稜線で加算されて、２ｆとなっている（二点鎖線で示す曲線を参照）。これらの荷重は、時間的なズレをもって生じているので、４本の稜線Ｒで考えると、そのピークは、多面締結の場合のピークである４ｆよりも小さくなっている。
【００３６】
そして、外力が小さい場合は、取付板部２４のみの変形、すなわち、図５（Ｂ）のグラフにおいて斜線を付した部分のみの荷重によるので、エネルギー吸収が容易になる。
【００３７】
また、外力が大きい場合は、上記したように、稜線Ｒ１と稜線Ｒ２とで座屈するタイミングは異なるが、座屈に要する荷重は変わらないので、多面締結と比較して、全体での吸収可能なエネルギー量にはほとんど差が無くなる。
【００３８】
このように、一面締結の構造では、多面締結の構造と比較して、外力が小さい場合のエネルギー吸収が容易であるだけでなく、多面締結と同程度のエネルギー吸収量をより小さな荷重で得られるので、好ましい。
【００３９】
なお、取付板部２４によってサイドレール２２をクロスメンバ２０に取り付ける構造として、上記ではボルト２８による締結構造を挙げたが、確実に取り付け可能であればボルト２８に限定されず、たとえば溶接や接着であってもよい。ただし、溶接や接着では、ボルト２８による締結と比較して、サイドレール２２のクロスメンバ２０からの取り外しや取り付けが困難になる。この点で、ボルト２８による締結構造は、取り外し及び取り付けが容易なので好ましい。
【００４０】
隙間Ｓ１の長さも特に限定されるものではないが、この隙間Ｓ１の長さを適切に設定することで、取付板部２４の変形によって吸収するエネルギー量、換言すれば変形時の荷重曲線を自由に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態の車体前部構造を変形前の状態で概略的に示す側面図であり、（Ａ）は全体図、（Ｂ）は部分拡大図である。
【図２】本発明の一実施形態の車体前部構造を構成するサイドレールの前部を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態の車体前部構造を隙間が解消された状態で概略的に示す側面図であり、（Ａ）は全体図、（Ｂ）は部分拡大図である。
【図４】本発明の一実施形態の車体前部構造をサイドレール及びフロントサイドメンバが変形した状態で概略的に示す側面図であり、（Ａ）は全体図、（Ｂ）は部分拡大図である。
【図５】サイドレールの変形のストロークと荷重との関係を示すグラフであり、（Ａ）は多面締結の場合、（Ｂ）は一面締結の場合である。
【符号の説明】
【００４２】
１２  車体前部構造
１４  フロントサイドメンバ
１４Ｔ      前端部
１６  連結部材
１６Ｂ      下端部
１８  前出部
２０  クロスメンバ
２２  サイドレール
２４  取付板部
２６  ネジ孔
２８  ボルト
３０  本体部分
３０Ｔ      前端部
３２  誘発部
３４  サスペンションメンバ
Ｒ    稜線
Ｒ１  稜線
Ｒ２  稜線
Ｓ１  隙間
【図１】
2007131135.tif 000003
【図２】
2007131135.tif 000004
【図３】
2007131135.tif 000005
【図４】
2007131135.tif 000006
【図５】
2007131135.tif 000007