(57)【要約】【課題】本発明は、衝突荷重を受けたときに、サイドメンバとサスペンションメンバとの双方が変形するようにして、サイドメンバの車両前後方向における変形量（潰れ量）を小さくするとともに、サスペンションメンバの後方への移動を抑制することことを目的とする。【解決手段】本発明に係る車両の車体前部構造では、左前輪支持用ロアアーム３０が前輪Ｔｆ側から衝突荷重Ｆを受けて後方に移動する際、その前輪支持用ロアアーム３０がサスペンションメンバ２０の左側枠辺部２３の後端部を車幅方向内側後方に押圧し、これにより左側枠辺部２３の後端部がサスペンションメンバ２０とサイドメンバ１０との後側連結部Ｂ２を中心の回動しつつ、後方に移動することで後側枠辺部２５が折れ曲がり、その後側枠辺部２５の折れ曲がりにより、左側枠辺部２３の後端部の前記回動が促進されてその左側枠辺部２３が車幅方向内側に突出するように曲がる。【選択図】図３
2009220754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車幅方向両側において車両前後方向に延びるサイドメンバと、前後左右の枠辺部により角枠状に形成されて、四隅が左右の前記サイドメンバに対して下方から連結される構成のサスペンションメンバと、前記サスペンションメンバの枠辺部より大きな強度を有しており、左側枠辺部、右側枠辺部の前端部と後端部とにそれぞれ連結されている前輪支持用ロアアームとを備える車両の車体前部構造であって、
前輪支持用ロアアームが前輪側から衝突荷重を受けて後方に移動する際、その前輪支持用ロアアームが前記サスペンションメンバの左側あるいは右側枠辺部の後端部を車幅方向内側後方に押圧し、これにより前記左側あるいは右側枠辺部の後端部が前記サスペンションメンバと前記サイドメンバとの後側連結部を中心に回動しつつ、後方に移動することで後側枠辺部が折れ曲がり、その後側枠辺部の折れ曲がりにより、前記左側あるいは右側枠辺部の後端部の前記回動が促進されてその左側あるいは右側枠辺部が車幅方向内側に突出するように曲がることを特徴とする車両の車体前部構造。
【請求項２】
請求項１に記載された車両の車体前部構造であって、
前記サスペンションメンバの後側枠辺部には、折り曲げ強度が低くなるように構成された脆弱部が設けられていることを特徴とする車両の車体前部構造。
【請求項３】
請求項２に記載された車両の車体前部構造であって、
前記サスペンションメンバの後側枠辺部は、複数のパネルが接合されることにより構成された中空閉断面状の左右の端部と、その左右の端部をつなぐパイプ部とからなり、
前記パイプ部が前記脆弱部として機能するように前記左右の端部よりも曲げ強度が低く構成されていることを特徴とする車両の車体前部構造。
【請求項４】
請求項２に記載された車両の車体前部構造であって、
前記サスペンションメンバの後側枠辺部は、複数のパネルが接合されることにより中空閉断面状に構成されており、前記パネルの周方向に形成された複数の凹部により前記脆弱部が構成されていることを特徴とする車両の車体前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車幅方向両側において車両前後方向に延びるサイドメンバと、前後左右の枠辺部により角枠状に形成されて、四隅が左右の前記サイドメンバに対して下方から連結される構成のサスペンションメンバと、前記サスペンションメンバの枠辺部より大きな強度を有しており、左側枠辺部、右側枠辺部の前端部と後端部とにそれぞれ連結されている前輪支持用ロアアームとを備える車両の車体前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記した車両の車体前部構造に関する技術が特許文献１に記載されている。
特許文献１に記載の車体前部構造では、図７に示すように、フロントサスペンション１０５を支持するサスペンションメンバ１１０が、後側が開放された平面略Ｕ字形の本体部１１２と、その本体部１１２の後端開放部分をつなぐ連結部１１３とにより、角枠状に形成されている。そして、サスペンションメンバ１１０の本体部１１２が左右の前端縦部１１２ｓにより下方から左右のサイドメンバ１０２に連結されている。さらに、サスペンションメンバ１１０の本体部１１２の左右後端は前記連結部１１３にボルトＢ１止めされるとともに、サイドメンバ１０２に支持されたロアクロスメンバ（図示省略）に長孔１１２ｈを介してボルトＢ２止めされている。また、サスペンションメンバ１１０の連結部１１３の左右後端は切欠き１１３ｃを介してサイドメンバ１０２に支持されたフロアパネル（図示省略）にボルトＢ３止めされている。
上記構成により、例えば、オフセット衝突等でサイドメンバ１０２及び前輪に衝突荷重が加わると、サイドメンバ１０２が車両前後方向に潰れるとともに、そのサイドメンバ１０２に連結されているサスペンションメンバ１１０も後方に移動する。このとき、サスペンションメンバ１１０の本体部１１２が長孔１１２ｈの長さ分だけ後方に移動し、さらに連結部１１３が切欠き１１３ｃの働きで前記フロアパネル側のボルトＢ３から外れようになる。このため、サスペンションメンバ１１０の本体部１１２及び連結部１１３は、衝突荷重でさほど変形せず、後方に移動するようになる。
即ち、衝突荷重はサイドメンバ１０２が車両前後方向に潰れることで吸収され、サスペンションメンバ１１０の部分ではほとんど吸収されることはない。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１１８６３０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した車体前部構造では、前記衝突荷重はほとんどサイドメンバ１０２の変形のみで吸収されるため、前記サイドメンバ１０２の車両前後方向における変形量（潰れ量）が大きくなる。これにより、サイドメンバ１０２に連結されているサスペンションメンバ１１０の後方への移動量も大きくなる。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、衝突荷重を受けたときに、サイドメンバとサスペンションメンバとの双方が変形するようにして、サイドメンバの車両前後方向における変形量（潰れ量）を小さくするとともに、サスペンションメンバの後方への移動を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、車幅方向両側において車両前後方向に延びるサイドメンバと、前後左右の枠辺部により角枠状に形成されて、四隅が左右の前記サイドメンバに対して下方から連結される構成のサスペンションメンバと、前記サスペンションメンバの枠辺部より大きな強度を有しており、左側枠辺部、右側枠辺部の前端部と後端部とにそれぞれ連結されている前輪支持用ロアアームとを備える車両の車体前部構造であって、前輪支持用ロアアームが前輪側から衝突荷重を受けて後方に移動する際、その前輪支持用ロアアームが前記サスペンションメンバの左側あるいは右側枠辺部の後端部を車幅方向内側後方に押圧し、これにより前記左側あるいは右側枠辺部の後端部が前記サスペンションメンバと前記サイドメンバとの後側連結部を中心に回動しつつ、後方に移動することで後側枠辺部が折れ曲がり、その後側枠辺部の折れ曲がりにより、前記左側あるいは右側枠辺部の後端部の前記回動が促進されてその左側あるいは右側枠辺部が車幅方向内側に突出するように曲がることを特徴とする。
【０００７】
本発明によると、前輪支持用ロアアームが前輪側から衝突荷重を受けて後方に移動する際、その前輪支持用ロアアームがサスペンションメンバの左側あるいは右側枠辺部の後端部を車幅方向内側後方に押圧する。これにより、サスペンションメンバの左側あるいは右側枠辺部の後端部が前記サスペンションメンバとサイドメンバとの後側連結部を中心に回動しつつ、後方に移動することで後側枠辺部が折れ曲がる。そして、前記後側枠辺部の折れ曲がりにより、左あるいは右側枠辺部の後端部の前記回動が促進されて、その左側あるいは右側枠辺部が車幅方向内側に突出するように曲がる。
即ち、前輪支持用ロアアームが衝突荷重を受けて後方に移動する際、サスペンションメンバの左側あるいは右側枠辺部が車幅方向内側に突出するように曲がることで、サスペンションメンバの車両前後方向における長さ寸法は減少する。このため、サイドメンバとサスペンションメンバとの前後の連結部間で、前記サスペンションメンバの長さ寸法の減少分だけ前記サイドメンバが車両前後方向に潰れるようになる。
このように、サイドメンバとサスペンションメンバの前後の連結部間では、衝突荷重を受けてサイドメンバとサスペンションメンバとの双方が変形するため、衝突荷重をサイドメンバとサスペンションメンバの双方で吸収できる。この結果、従来のように、サイドメンバが単独で車両前後方向に潰れる場合よりもそのサイドメンバの変形（潰れ）を小さくできる。これにより、サイドメンバに連結されているサスペンションメンバの後方への移動も抑制できる。
【０００８】
請求項２の発明によると、サスペンションメンバの後側枠辺部には、折り曲げ強度が低くなるように構成された脆弱部が設けられていることを特徴とする。
このため、前輪支持用ロアアームが前輪側から衝突荷重を受けて後方に移動する際、サスペンションメンバの後側枠辺部が確実に折れ曲がるようになる。
【０００９】
請求項３の発明によると、サスペンションメンバの後側枠辺部は、複数のパネルが接合されることにより構成された中空閉断面状の左右の端部と、その左右の端部をつなぐパイプ部とからなり、前記パイプ部が前記脆弱部として機能するように前記左右の端部よりも曲げ強度が低く構成されていることを特徴とする。
このように、パイプ部を使用することで、軸方向の強度を確保した状態で必要な脆弱部を構成できる。
【００１０】
請求項４の発明によると、サスペンションメンバの後側枠辺部は、複数のパネルが接合されることにより中空閉断面状に構成されており、前記パネルの周方向に形成された複数の凹部により前記脆弱部が構成されていることを特徴とする。
このため、脆弱部をプレス成形することが可能になり、脆弱部の形成が容易になる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、サイドメンバとサスペンションメンバの前後の連結部間では、車両の衝突荷重をサイドメンバとサスペンションメンバとの双方で吸収できるため、サイドメンバの変形（潰れ）を小さくできるとともに、サスペンションメンバの後方への移動を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［実施形態１］
以下、図１から図６に基づいて本発明の実施形態１に係る車両の車体前部構造について説明する。ここで、図１、図２は本実施形態に係る車両の車体前部構造を表す模式平面図、側面図であり、図３は前記車体前部構造のオフセット衝突時における様子を表す模式平面図である。図４は、衝突時におけるロアアームの動きを表す模式図、図５は前記車体前部構造を備える車両の模式平面図である。また、図６は変更例に係る車両の車体前部構造を表す模式平面図等である。
なお、図中の前後左右及び上下は車両の前後左右及び上下に対応している。
【００１３】
＜車体前部構造の概要について＞
図５に示すように、車体１の前部には、車幅方向両側において車両前後方向に延びるサイドメンバ１０（二点鎖線参照）が設けられている。そして、左右のサイドメンバ１０の前端部間に車幅方向に延びるフロントクロスメンバ１２（二点鎖線参照）が渡されている。また、フロントクロスメンバ１２の後方位置には、角枠状に形成されたサスペンションメンバ２０がほぼ水平に配置されており、そのサスペンションメンバ２０が左右のサイドメンバ１０によって上方から支持されている（図２参照）。
サスペンションメンバ２０には、左右のフロントサスペンションを構成するロアアーム３０が前後の連結部３１，３２を介して連結されている。そして、前記ロアアーム３０の先端支持部３４と、前記フロントサスペンションのショックアブソーバ（図示省略）とによってスピンドル（図示省略）の支持部材２ｓ（図１参照）が支持されている。前記スピンドルには、前輪Ｔｆのハブ２が回転自在に装着されている。
【００１４】
＜サスペンションメンバ２０について＞
サスペンションメンバ２０は、左右のフロントサスペンション（ロアアーム３０）、及び前輪Ｔｆを支持する部材であり、図１に示すように、前後左右の枠辺部２２、２５、２３，２４により角枠状に形成されている。前側枠辺部２２、左右の枠辺部２３，２４、及び後側枠辺部２５の両端部２５ｅは、上側パネル２０ｕと下側パネル（図示省略）とが互いのフランジ部（図示省略）で接合されることにより、中空閉断面状に形成されている。そして、後側枠辺部２５の両端部２５ｅ間に車幅方向に延びる円管状のパイプ部２５ｐが渡されている。前記パイプ部２５ｐは、後側枠辺部２５の両端部２５ｅよりも曲げ強度が低くなるように、管壁の厚み寸法と、管の外径寸法とが設定されている。即ち、パイプ部２５ｐは、軸方向の強度を確保した状態で、曲げ強度が低くなるように構成されている。このため、後側枠辺部２５に対して折り曲げ方向の荷重が加わると、その後側枠辺部２５は両端部２５ｅとパイプ部２５ｐとの境界位置で折れ曲がるようになる。したがって、前記パイプ部２５ｐが本発明の脆弱部として機能する。
【００１５】
サスペンションメンバ２０の左右の枠辺部２３，２４には、前端位置に支柱部２６が立設されている。そして、左右の支柱部２６の上端に、図１、図２に示すように、車幅方向外側に張り出すように構成された前部接合フランジ２６ｆが設けられている。左右の支柱部２６の前部接合フランジ２６ｆは、それぞれ左右のサイドメンバ１０の下端面にボルトＢ１により連結されている。また、サスペンションメンバ２０の左右の枠辺部２３，２４には、後端位置に後部接合フランジ２７が車幅方向外側に張り出すように設けられている。そして、左右の後部接合フランジ２７が、図２に示すように、サイドメンバ１０の下側に突出形成された左右の支持架台１６にボルトＢ２により連結されている。ここで、左右の支柱部２６の高さ寸法と、左右の支持架台１６の高さ寸法とは、サスペンションメンバ２０の前後左右の枠辺部２２、２５、２３，２４がほぼ水平となるように設定されている。
即ち、サスペンションメンバ２０は、その四隅が左右のサイドメンバ１０に対して下方から連結されており、前記ボルトＢ１、Ｂ２等が本発明におけるサイドメンバ１０とサスペンションメンバ２０との前後の連結部に相当する。
【００１６】
＜ロアアーム３０について＞
ロアアーム３０は、フロントサスペンションを構成する部材であり、図１に示すように、例えば、平面略Г字形（ゲー字形（ロシヤ文字））に形成されている。ロアアーム３０には、中央張り出し部位に前側の連結部３１、基端部に後側の連結部３２が形成されており、横方向に張り出す先端部分に先端支持部３４が形成されている。そして、ロアアーム３０の前側の連結部３１と後側の連結部３２とを結ぶ仮想直線が、図４に示すように、その前側の連結部３１と先端支持部３４とを結ぶ仮想直線とほぼ直角になるように、前記ロアアーム３０の形状が設定されている。
前記ロアアーム３０の前側の連結部３１は、サスペンションメンバ２０の左右の枠辺部２３，２４の前端部にブッシュを介した状態で上下回動可能に連結されている。また、ロアアーム３０の後側の連結部３２は、前記左右の枠辺部２３，２４の後端部に同じくブッシュを介した状態で水平回動可能に連結されている。さらに、ロアアーム３０の先端支持部３４は、前記スピンドルの支持部材２ｓにボールジョイントを介した状態で連結されている。
前記ロアアーム３０は、サスペンションメンバ２０の前後左右の枠辺部２２、２５、２３，２４よりも十分高い強度で構成されている。このため、前輪Ｔｆに衝突荷重が加わった場合にロアアーム３０はほとんど変形せずに、サスペンションメンバ２０の枠辺部２３，２４，２５が変形するようになる。
【００１７】
＜衝突時における車体前部構造の動作について＞
次に、図３、図４に基づいて、車両の左側に前方から衝突荷重Ｆ（白矢印参照）が加わった場合の各部の動きを説明する。
前記衝突荷重Ｆが加わると、左側のサイドメンバ１０が車両前後方向に潰れるとともに、左前輪Ｔｆが後方に移動する。ここで、左前輪Ｔｆに連結されるロアアーム３０の先端支持部３４は、図１等に示すように、そのロアアーム３０の前側の連結部３１、後側の連結部３２に対して車幅方向左側に張り出している。このため、左前輪Ｔｆが後方に押圧されると、ロアアーム３０は、図４に示すように、後方に移動しながら前側の連結部３１を中心に左回転する。これにより、ロアアーム３０の後側の連結部３２は、車幅方向内側後方（図３の矢印方向）に移動する。即ち、ロアアーム３０は連結部３２を介してサスペンションメンバ２０の左側枠辺部２３の後端部を車幅方向内側後方（矢印方向）に押圧する。ロアアーム３０は、上記したように、前側の連結部３１を中心に左回転しながら後方に移動するため、図４に示すように、車両前後方向における後側の連結部３２の移動量Ｙは前側の連結部３１の移動量Ｘよりも小さくなる。
【００１８】
ここで、サスペンションメンバ２０は、後端位置にある後部接合フランジ２７がボルトＢ２によりサイドメンバ１０に連結されている。このため、サスペンションメンバ２０の左側枠辺部２３の後端部がロアアーム３０により車幅方向内側後方（矢印方向）に押圧されると、その左側枠辺部２３の後端部はボルトＢ２を中心に右回動方向（矢印方向）の力を受ける。即ち、サスペンションメンバ２０の左側枠辺部２３の後端部は右回動しつつ、後方に移動する。この結果、サスペンションメンバ２０の後側枠辺部２５は左側枠辺部２３の後端部により折り曲げ力を受ける。前述のように、後側枠辺部２５は、両端部２５ｅとパイプ部２５ｐとから構成されており、前記パイプ部２５ｐは両端部２５ｅよりも曲げ強度が低く構成されている。このため、左側枠辺部２３の後端部から折り曲げ力を受けると、後側枠辺部２５は端部２５ｅとパイプ部２５ｐとの境界位置で折れ曲がる。即ち、後側枠辺部２５が端部２５ｅとパイプ部２５ｐとの境界位置で折れ曲がることで、左側枠辺部２３の後端部の右回動が促進されて、図３に示すように、その左側枠辺部２３が車幅方向内側に突出するように曲がる。
このように、ロアアーム３０が衝突荷重を受けて後方に移動する際、サスペンションメンバ２０の左側枠辺部２３が車幅方向内側に突出するように曲がることで、そのサスペンションメンバ２０の車両前後方向における長さ寸法は減少する（図１、図３参照）。このため、サイドメンバ１０とサスペンションメンバ２０との前後の連結部Ｂ１、Ｂ２間で、サイドメンバ１０がサスペンションメンバ２０の長さ寸法減少分（Ｌ０−Ｌ１）だけ車両前後方向に潰れるようになる。
【００１９】
＜本実施形態に係る車体前部構造の長所について＞
本実施形態に係る車体前部構造によると、左前輪Ｔｆを支持するロアアーム３０が衝突荷重Ｆを受けて後方に移動する際、サスペンションメンバ２０の左側枠辺部２３が車幅方向内側に突出するように曲がることで、サスペンションメンバ２０の車両前後方向における長さ寸法は減少する。このため、サイドメンバ１０とサスペンションメンバ２０との前後の連結部Ｂ１，Ｂ２間で、サイドメンバ１０がサスペンションメンバ２０の長さ寸法減少分（Ｌ０−Ｌ１）だけ車両前後方向に潰れるようになる。
このように、サイドメンバ１０とサスペンションメンバ２０の前後の連結部Ｂ１，Ｂ２間では、衝突荷重Ｆを受けてサイドメンバ１０とサスペンションメンバ２０との双方が変形するため、衝突荷重Ｆをサイドメンバ１０とサスペンションメンバ２０の双方で吸収できる。この結果、従来のように、サイドメンバ１０が単独で車両前後方向に潰れる場合よりもそのサイドメンバ１０の変形（潰れ）を小さくできる。これにより、サイドメンバ１０に連結されているサスペンションメンバ２０の後方への移動も抑制できる。
【００２０】
また、サスペンションメンバ２０の後側枠辺部２５は、複数のパネルが接合されることにより構成された中空閉断面状の左右の端部２５ｅと、左右の端部２５ｅをつなぐパイプ部２５ｐとからなり、そのパイプ部２５ｐが脆弱部として機能するように左右の端部２５ｅよりも曲げ強度が低く構成されている。
このため、ロアアーム３０が前輪Ｔｆ側から衝突荷重Ｆを受けて後方に移動する際、サスペンションメンバ２０の後側枠辺部２５が確実に折れ曲がるようになる。また、パイプ部２５ｐを使用することで、軸方向の強度を確保した状態で必要な脆弱部を構成できる。
【００２１】
＜変更例＞
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、サスペンションメンバ２０の後側枠辺部２５を、中空閉断面状の左右の端部２５ｅと、左右の端部２５ｅをつなぐパイプ部２５ｐとから構成し、そのパイプ部２５ｐを脆弱部とする例を示した。しかし、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、サスペンションメンバ２０の後側枠辺部２５を全体的に中空閉断面状に構成し、その後側枠辺部２５を構成するパネル２０ｕ，２０ｄの周方向に複数の凹部１２５を形成して、前記凹部１２５の周辺を前記脆弱部として機能させる構成も可能である。これにより、脆弱部をプレス成形できるようになり、その脆弱部の形成が容易になる。
また、凹部１２５を形成する代わりに複数の穴等を形成したり、折り曲げ線を形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係る車両の車体前部構造を表す模式平面図である。
【図２】車体前部構造を表す模式側面図である。
【図３】実施形態に係る車両の車体前部構造のオフセット衝突時における様子を表す模式平面図である。
【図４】衝突時におけるロアアームの動きを表す模式図である。
【図５】前記車体前部構造を備える車両の模式平面図である。
【図６】変更例に係る車両の車体前部構造を表す模式平面図（Ａ図）、及びＡ図のＢ拡大斜視図（Ｂ図）である。
【図７】従来の車両の車体前部構造を表す模式平面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０・・・・サイドメンバ
２０・・・・サスペンションメンバ
２２・・・・前側枠辺部
２３・・・・左側枠辺部
２４・・・・右側枠辺部
２５・・・・後側枠辺部
２５ｐ・・・  パイプ部（脆弱部）
２５ｅ・・・端部
３０・・・・ロアアーム（前輪支持用ロアアーム）
Ｂ２・・・・ボルト（後側連結部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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