JP6027448B2 - Body front structure - Google Patents
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Description
この発明は、車体前方側から入力される衝撃荷重を吸収する機能を備えた車体前部構造に関するものである。 The present invention relates to a vehicle body front structure having a function of absorbing an impact load input from the front side of the vehicle body.
車両の前部車体構造として、車体前方側からの衝撃荷重の入力時に、フロアフレームから前方に延出する左右一対のフロントサイドフレームをアコーディオン状に座屈させ、それにより、入力される衝撃荷重を吸収するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1,2参照。)。 As a front body structure of a vehicle, when an impact load is input from the front side of the vehicle body, a pair of left and right front side frames extending forward from the floor frame are buckled in an accordion shape, thereby reducing the input impact load. What is made to absorb is known (for example, refer patent documents 1 and 2).
特許文献1に記載の前部車体構造は、車体前部左右のフロントサイドフレームに、車体前方側からの衝撃荷重の入力時に、当該フロントサイドフレームを車幅方向に複数段に屈曲されるための座屈誘導部(折曲予定部)が設けられるとともに、フロントサイドフレームの付根部側に上下方向の変位を規制するための補強部材が設けられている。 The front vehicle body structure described in Patent Document 1 is used to bend the front side frame in a plurality of stages in the vehicle width direction when an impact load is input from the front side of the vehicle body to the left and right front side frames of the vehicle front part. A buckling guide portion (bending portion) is provided, and a reinforcing member for restricting displacement in the vertical direction is provided on the base side of the front side frame.
また、特許文献2に記載の前部車体構造は、車体前部左右のフロントサイドフレームの下方に、エンジンやサスペンション部品を支持するためのサブフレームが配置され、サブフレームの左右の前縁部が、その前端部の鉛直上方に延出する直立部を介して対応するフロントサイドフレームの前縁部の下面に結合されている。各直立部は、前端部側のみでフロントサイドフレームに結合されており、車体前方側からの衝撃荷重の入力時には、上部前端側を支点として回動しつつ、フロントサイドフレームの座屈を許容する。
Further, in the front body structure described in
ところで、上記の前部車体構造のフロントサイドフレームは、いずれも衝撃荷重の入力時に自車両の衝撃緩和を主な目的として設計されているが、自車両がSUV(スポーツ・ユーティリティ・ビークル)やRV車(レジャー・ビークル車)等の車高の高い大型の車両の場合には、小型の相手車両と正面方向から接触したときに、自車両のフロントサイドフレームと相手車両のフロントサイドフレームが高さ方向でオフセットし、相手車両に与える衝撃が大きくなる。この場合、自車両のフロントサイドフレームの剛性を低くして相手車両に与える衝撃を緩和することも考えられるが、フロントサイドフレームの剛性を低くするのにも自車両の乗員保護の観点から自ずと限界がある。 By the way, all the front side frames of the above-mentioned front body structure are designed mainly for the purpose of mitigating the impact of the host vehicle when an impact load is input, but the host vehicle is an SUV (Sports Utility Vehicle) or RV. In the case of a large vehicle with a high vehicle height, such as a car (leisure vehicle), the front side frame of the host vehicle and the front side frame of the partner vehicle are high when they come into contact with a small partner vehicle from the front. Offset in the direction increases the impact on the opponent vehicle. In this case, it may be possible to reduce the impact on the opponent vehicle by lowering the rigidity of the front side frame of the own vehicle, but it is also a limit from the viewpoint of protecting the passenger of the own vehicle to reduce the rigidity of the front side frame. There is.
そこで、これに対処する前部車体構造として、自車両が車高の高い大型の車両である場合に、小型の相手車両の潜り込みを防止できるようにしたものが案出されている(例えば、特許文献3参照。)。
特許文献3に記載の前部車体構造は、フロントサイドフレームの前端部の下方に、小型の相手車両が正面から接触したときに、その相手車両のフロントサイドフレームを上方側に誘導するためのガイド部材が取り付けられている。ガイド部材は、自車両のフロントサイドフレームの前端部の下方に間隔を隔てて配置されるとともに、その前部上面側には相手車両のフロントサイドフレームの前端部を上方側に誘導するための傾斜面が設けられている。
Therefore, as a front body structure that copes with this, there has been devised one that can prevent the intrusion of a small opponent vehicle when the host vehicle is a large vehicle having a high vehicle height (for example, a patent) Reference 3).
The front vehicle body structure described in
しかしながら、特許文献3に記載の前部車体構造は、大型の自車両と小型の相手車両がほぼ正面同士で接触する場合にはガイド部材が有効に機能するものの、車両同士が車幅方向に大きくオフセットして接触する場合には、相手車両のフロントサイドフレームの前端部がガイド部材に所望通りに当接するとは限らず、ガイド部材が機能しにくくなることが懸念される。
However, in the front body structure described in
そこでこの発明は、自車両のフロントサイドフレームの大幅な剛性低下を招くことなく、小型の相手車両と車幅方向にオフセットして接触した場合でも自車両から相手車両に与える衝撃を緩和できる車体前部構造を提供しようとするものである。 Accordingly, the present invention can reduce the impact applied to the opponent vehicle from the own vehicle even when the vehicle is in contact with a small opponent vehicle offset in the vehicle width direction without causing a significant decrease in the rigidity of the front side frame of the own vehicle. It is intended to provide a partial structure.
この発明に係る車体前部構造では、上記課題を解決するために以下の構成を採用した。
請求項1に係る発明は、後縁部がフロアフレーム(例えば、実施形態のフロアフレーム3)に接続され、当該フロアフレームから車体前方に延出する左右一対のフロントサイドフレーム(例えば、実施形態のフロントサイドフレーム5)と、後縁部が前記フロアフレームに接続されるとともに、前縁部が前記フロントサイドフレームの各下方に配置されて、各フロントサイドフレームの前縁部に結合されるサブフレーム(例えば、実施形態のサブフレーム7)と、前記サブフレームの前縁部の前方側で車幅方向に延出し、車体前方からの衝撃荷重の入力時に前記サブフレームの前縁部に衝撃荷重を伝達する荷重伝達部材(例えば、実施形態の荷重伝達ビーム17)と、を備え、前記フロントサイドフレームの前後方向の中途部の下面に、前記荷重伝達部材から前記サブフレームの前縁部に衝撃荷重が入力されたときに、前記フロントサイドフレームの中途部の上下方向の屈曲を誘起する屈曲誘起部(例えば、実施形態の窪み部18)が設けられていることを特徴とするものである。
これにより、小型の相手車両と正面方向から接触すると、相手車両の前輪ホイールから自車両の荷重伝達部材に衝撃荷重が入力され、その衝撃荷重がフロントサイドフレームの下方のサブフレームの前縁部に入力される。サブフレームの前縁部に衝撃荷重が入力されると、その荷重は、屈曲誘起部を中心としたモーメントとしてフロントサイドフレームに作用する。この結果、フロントサイドフレームが上下方向に屈曲変形し、自車両から相手車両に与える衝撃を緩和する。
The vehicle body front structure according to the present invention employs the following configuration in order to solve the above problems.
According to the first aspect of the present invention, a pair of left and right front side frames (for example, the embodiment of the embodiment), the rear edge portion of which is connected to the floor frame (for example, the
As a result, when a small opponent vehicle comes into contact with the vehicle from the front, an impact load is input from the front wheel of the opponent vehicle to the load transmission member of the own vehicle, and the impact load is applied to the front edge of the subframe below the front side frame. Entered. When an impact load is input to the front edge portion of the sub frame, the load acts on the front side frame as a moment centering on the bending induction portion. As a result, the front side frame is bent and deformed in the vertical direction, and the impact given to the opponent vehicle from the own vehicle is reduced.
請求項2に係る発明は、請求項1に係る車体前部構造において、前記フロントサイドフレームの前縁部の下面には連結部材(例えば、実施形態のスペーサブロック12)が配置され、前記サブフレームの前縁部と前記フロントサイドフレームの前縁部とは、前記連結部材を挟んで締結部材(例えば、実施形態のボルト13)によって固定されていることを特徴とするものである。
これにより、サブフレームの前縁部がフロントサイドフレームの前縁部の下方側に大きくオフセットされて配置され、荷重伝達部材からサブフレームの前縁部に衝撃荷重が入力されたときに、フロントサイドフレームに作用する屈曲誘起部を中心としたモーメントが大きくなる。
The invention according to
As a result, the front edge of the sub-frame is arranged with a large offset below the front edge of the front side frame, and when an impact load is input from the load transmitting member to the front edge of the sub-frame, The moment centering on the bending inducing portion acting on the frame increases.
請求項3に係る発明は、請求項1または2に係る車体前部構造において、前記フロントサイドフレームの前後方向の中途部の側面には、前記フロントサイドフレームの前端部から衝撃荷重が入力されたときに、前記フロントサイドフレームの中途部に車幅方向の屈曲を主とした座屈を誘起する座屈誘起部(例えば、実施形態の窪み部19)が設けられていることを特徴とするものである。
これにより、例えば、相手車両が自車両と同サイズの車両で、相手車両のフロントサイドフレームから自車両のフロントサイドフレームに衝撃荷重が入力された場合には、フロントサイドフレームの中途部が側面の座屈誘起部を起点として座屈変形する。この結果、入力された衝撃荷重がフロントサイドフレームの座屈変形によって吸収され、自車両の乗員保護機能が確保される。
The invention according to
Thus, for example, when the opponent vehicle is a vehicle of the same size as the own vehicle and an impact load is input from the front side frame of the opponent vehicle to the front side frame of the own vehicle, the middle part of the front side frame is Buckling deformation starts from the buckling induction part. As a result, the input impact load is absorbed by the buckling deformation of the front side frame, and the occupant protection function of the host vehicle is ensured.
請求項4に係る発明は、請求項1〜3のいずれか1項に係る車体前部構造において、前記荷重伝達部材は、前記左右一対のフロントサイドフレームの内側面に接続されるフロントバルクヘッド(例えば、実施形態のフロントバルクヘッド30)の低位側横梁部(例えば、実施形態のバルクヘッドロア31)と、当該低位側横梁部と前記サブフレームの前端とを接続する剛性部材(例えば、実施形態の連結プレート36)と、を備えていることを特徴とするものである。
これにより、小型の相手車両の前輪ホイールが自車両のフロントサイドフレームの内側に進入してくると、相手車両の前輪ホイールがフロントバルクヘッドの低位側横梁部に当接することにより、衝撃荷重が剛性部材を介してサブフレームの前端部に効率良く伝達される。したがって、剛性部材を追加するだけで、既存のフロントバルクヘッドを利用して自車両から相手車両に与える衝撃を緩和できるようになる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle body front portion structure according to any one of the first to third aspects, the load transmitting member is a front bulkhead connected to the inner side surfaces of the pair of left and right front side frames. For example, a rigid member (for example, the embodiment) that connects the lower lateral beam portion (for example, the bulkhead lower 31 of the embodiment) of the
As a result, when the front wheel of a small partner vehicle enters the inside of the front side frame of the host vehicle, the front wheel of the partner vehicle comes into contact with the lower lateral beam portion of the front bulkhead, so that the impact load is rigid. It is efficiently transmitted to the front end portion of the subframe via the member. Therefore, it is possible to alleviate the impact given from the own vehicle to the opponent vehicle using the existing front bulkhead only by adding a rigid member.
請求項5に係る発明は、請求項4に係る車体前部構造において、前記荷重伝達部材は、前記左右一対のフロントサイドフレームの内側面に接続されるフロントバルクヘッドの低位側横梁部(例えば、実施形態のバルクヘッドロア31)と、当該低位側横梁部と前記サブフレームの前端とを接続する剛性部材(例えば、実施形態の連結プレート36)と、前記サブフレームの前端部を前記低位側横梁部の中央領域に連結して前記サブフレームの捩れ剛性を高めるステイ(例えば、実施形態のステイ40)と、を備え、前記低位側横梁部と前記剛性部材と前記ステイとによりトラス構造を構成していることを特徴とするものである。
これにより、ステイによってサブフレームの捩れ剛性が高まるとともに、低位側横梁部と前記剛性部材と前記ステイとによるトラス構造によって、小型の相手車両の前輪ホイールがフロントバルクヘッドの低位側横梁部に当接したときにおける衝撃荷重を安定的にサブフレームの前端部に伝達することが可能となる。即ち、小型の相手車両の前輪ホイールが低位側横梁部に当接して同低位側横梁部の幅方向の中央側が後方に傾斜しようとした場合であっても、トラス構造が衝撃荷重をサブフレームの前端部に確実に伝達するようになる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicle body front portion structure according to the fourth aspect , the load transmitting member is a lower lateral beam portion (for example, a front bulkhead) connected to an inner surface of the pair of left and right front side frames The bulkhead lower 31) of the embodiment, a rigid member (for example, the connecting
As a result, the torsional rigidity of the subframe is increased by the stay, and the front wheel of a small counterpart vehicle abuts the lower side beam part of the front bulkhead by the truss structure formed by the lower side beam part, the rigid member, and the stay. It is possible to stably transmit the impact load at the time to the front end portion of the subframe. In other words, even when the front wheel of a small opponent vehicle comes into contact with the lower lateral beam portion and the center side in the width direction of the lower lateral beam portion tends to incline backward, the truss structure applies the impact load to the subframe. It will be transmitted reliably to the front end.
請求項6に係る発明は、請求項5に係る車体前部構造において、前記剛性部材と前記ステイとが一体部品として形成されていることを特徴とするものである。
これにより、部品点数が削減され、車体に対する部品の組み付けが容易になる。
The invention according to
This reduces the number of parts and facilitates assembly of the parts to the vehicle body.
請求項7に係る発明は、請求項1〜6のいずれか1項に係る車体前部構造において、前記荷重伝達部材は、前記左右一対のフロントサイドフレームの内側面に接続されるフロントバルクヘッドの低位側横梁部を備え、前記低位側横梁部は、上方に開口するハット型断面で、その上面側に前記フロントバルクヘッドの左右の縦梁部(例えば、実施形態のバルクヘッドサイドステイ33)の下端が連結され、前記低位側横梁部のうちの、少なくとも前記縦梁部に接続される前記フロントサイドフレームの内側端から、前記サブフレームの前端部側が連結される位置までの領域が、前方からの衝撃荷重の入力時に前後方向の潰れが規制される強度に設定されていることを特徴とするものである。
これにより、低位側横梁部の上下方向の占有高さを低く抑えつつ、前方からの衝撃荷重の入力時には、低位側横梁部からサブフレームの前縁部に確実に荷重を伝達できるようになる。したがって、車両のアプローチアングルを高く維持するうえで有利となるとともに、バンパビームの下方に歩行者脚保護部材等を取り付けることも可能になる。
The invention according to
Thereby, while the occupied height in the vertical direction of the lower side beam portion is kept low, the load can be reliably transmitted from the lower side beam portion to the front edge portion of the subframe when an impact load is input from the front. Therefore, it is advantageous in maintaining a high approach angle of the vehicle, and a pedestrian leg protection member or the like can be attached below the bumper beam.
請求項8に係る発明は、請求項7に係る車体前部構造において、前記低位側横梁部のうちの、少なくとも前記縦梁部に接続される前記フロントサイドフレームの内側端から、前記サブフレームの前端部側が連結される位置までの領域は、高強度鋼板によって形成されていることを特徴とするものである。
これにより、部品を大幅に追加せずに、低位側横梁部の所望の部位の強度を高めることが可能となる。
The invention according to
Thereby, it is possible to increase the strength of a desired portion of the low-order side beam portion without significantly adding parts.
請求項9に係る発明は、請求項7に係る車体前部構造において、前記低位側横梁部のうちの、少なくとも前記縦梁部に接続される前記フロントサイドフレームの内側端から、前記サブフレームの前端部側が連結される位置までの領域は、前後方向の潰れを防止する補強部材によって補強されていることを特徴とするものである。
これにより、簡単な部品の追加のみによって低位側横梁部の所望の部位の強度を高めることが可能となる。
The invention according to
Thereby, it is possible to increase the strength of a desired portion of the lower lateral beam portion only by adding simple parts.
この発明によれば、小型の相手車両と正面方向から接触したときに、相手車両の前輪ホイールから入力される衝撃荷重を荷重伝達部材で受け止め、その衝撃荷重を、屈曲誘起部を中心としたモーメントとしてフロントサイドフレームに作用させることで、フロントサイドフレームを上下方向に屈曲変形させることができるため、自車両のフロントサイドフレームの大幅な剛性低下を招くことなく、小型の相手車両と車幅方向にオフセットして接触した場合であっても自車両から相手車両に与える衝撃を緩和することができる。
また、この発明によれば、フロントサイドフレームの前端部やバンパビームを下方に下げるものではないため、最低地上高やアプローチアングル(前輪の接地点からバンパビームの前端部までの角度)に制限のあるSUVやRV車にも容易に適用することができる。
According to the present invention, when a small opponent vehicle comes into contact with the vehicle from the front, an impact load input from the front wheel of the opponent vehicle is received by the load transmission member, and the impact load is a moment centered on the bending induction portion. By acting on the front side frame, the front side frame can be bent and deformed in the vertical direction, so that it does not significantly reduce the rigidity of the front side frame of the host vehicle and can be reduced in the vehicle width direction. Even if it is a case where it contacts by offsetting, the impact given to the other vehicle from the own vehicle can be relieved.
In addition, according to the present invention, the front end portion of the front side frame and the bumper beam are not lowered downward, so that the SUV is limited in the minimum ground height and the approach angle (angle from the ground contact point of the front wheel to the front end portion of the bumper beam). And can be easily applied to RV vehicles.
以下、この発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
最初に、図1〜図9に示す第1の実施形態について説明する。なお、以下で説明する各実施形態においては、共通部分には同一符号を付して重複する説明を省略するものとする。また、図面において、矢印FRは、車両の前方側を指すものとする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, the first embodiment shown in FIGS. 1 to 9 will be described. In each embodiment described below, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In the drawings, an arrow FR indicates the front side of the vehicle.
図1は、この実施形態に係る車両1と、この実施形態に係る車両1よりも小型の相手車両2の側面を示す図である。この実施形態に係る車両1は、SUV(スポーツ・ユーティリティ・ビークル)やRV車(レジャー・ビークル車)等の一般車両よりも車高の高い大型車両である。図2は、この実施形態に係る車両1と相手車両2の右側の前輪90を示す平面図であり、図3は、この実施形態に係る車両1の前部骨格部を下方側から見た斜視図である。
車両1は、車室の下方に車体前後方向に沿って延出する左右一対のフロアフレーム3(図3参照。)が配置され、その一対のフロアフレーム3同士が、車幅方向に沿って延出する複数のフロアクロスメンバ4(図3参照。)によって連結されている。左右のフロアフレーム3の前縁部には、エンジンルームの左右両側において車体前後方向に沿って延出するフロントサイドフレーム5が接続されている。
FIG. 1 is a view showing a side surface of a vehicle 1 according to this embodiment and a
In the vehicle 1, a pair of left and right floor frames 3 (see FIG. 3) extending along the longitudinal direction of the vehicle body is disposed below the passenger compartment, and the pair of floor frames 3 extend along the vehicle width direction. They are connected by a plurality of floor cross members 4 (see FIG. 3). Front side frames 5 that extend along the longitudinal direction of the vehicle body are connected to the front edge portions of the left and right floor frames 3 on the left and right sides of the engine room.
フロントサイドフレーム5は、フロアフレーム3との接合部の前方側において上方側に湾曲し、車室とエンジンルームの間を仕切るダッシュロア6の両側位置から前方側に水平に延出している。また、左右のフロントサイドフレーム5の下方側には、図示しないエンジンやサスペンション部品を支持する井桁状のサブフレーム7が配置されている。
サブフレーム7は、車体前後方向に沿って延出する左右一対のサイドメンバ8と、車幅方向に沿って延出して両サイドメンバ8の前縁部同士と、後縁部同士をそれぞれ連結するクロスメンバ9、及び、連結ロッド10を備えている。
The
The
図4は、図5は、フロントサイドフレーム5とサブフレーム7の前縁部側の連結部を含む車両1の前部骨格部の模式的な側面図と、斜視図である。
図3、図4に示すように、サブフレーム7の左右の各サイドメンバ8の後縁部は、フロアフレーム3の前縁部の下面側に重ねられ、フロアフレーム3の前縁部にボルト11によって締結固定されている。サブフレーム7の左右の各サイドメンバ8は、フロアフレーム3との締結部から前方側に略水平に延出した後に前縁部側が、緩やかにクランク状に屈曲している。そして、各サイドメンバ8のクランク状の屈曲部よりも前方側の縁部は、左右の対応するフロントサイドフレーム5の下面と略平行となっている。
FIG. 4 is a schematic side view and a perspective view of the front skeleton portion of the vehicle 1 including the connecting portion on the front edge portion side of the
As shown in FIGS. 3 and 4, the rear edge portions of the left and
フロントサイドフレーム5の前縁部の下面には、連結部材である略直方体状のスペーサブロック12が取り付けられている。サイドメンバ8の各前縁部はスペーサブロック12の下面に重ねられ、スペーサブロック12を間に挟んでフロントサイドフレーム5の前縁部にボルト13(締結部材)によって締結固定されている。なお、各フロントサイドフレーム5の前端部には、座屈変形容易なバンパビームエクステンション14が取り付けられ、そのバンパビームエクステンション14を介して車幅方向に延出するバンパビーム15が保持されるようになっている。
A substantially rectangular
また、左右の各フロントサイドフレーム5の前縁部の、スペーサブロック12の固定部よりも前方側の側面には、下方に延出するブラケット16が取り付けられ、そのブラケット16の下端に角柱状の荷重伝達ビーム17(荷重伝達部材)が取り付けられている。荷重伝達ビーム17は、サブフレーム7の左右のサイドメンバ8の前方側で車幅方向に延出し、その後面が各サイドメンバ8の前端面に対して設定隙間をもって対峙している。この実施形態の場合、荷重伝達ビーム17は左右のサイドメンバ8を超えて車幅方向外側に延出している。
Further, a
荷重伝達ビーム17は、車両前方側から小型の相手車両2が接触したときに、相手車両2の前輪90のホイールW2から衝撃荷重を受けるように設定されている。具体的には、荷重伝達ビーム17は、図1に示すように、相手車両のホイールの半径をRとしたときに、断面中心Gが、相手車両2の前輪90のホイールW2の中心に0.37Rを加算した値以下となる高さ範囲に配置されている。このような高さ範囲に荷重伝達ビーム17の断面中心Gが配置されている場合には、車両前方側から小型の相手車両2に接触したときに、荷重伝達ビーム17が相手車両2の前輪90を乗り越えることなく、ホイールW2から衝撃荷重を確実に受けることになる。そして、荷重伝達ビーム17は、相手車両2の前輪90のホイールW2から衝撃荷重を受けると、ブラケット16の撓み等によって車体後方側に変位して、サブフレーム7のサイドメンバ8の前端部に衝突する。
なお、図1中89は、相手車両2のフロントサイドフレームであり、88は、相手車両2のバンパビームである。
The
In FIG. 1, 89 is a front side frame of the
また、左右のフロントサイドフレーム5の略水平に延出する領域の中途部の下面には、車幅方向に沿って延出する断面三角形状の窪み部18が設けられている。この窪み部18は、荷重伝達ビーム17からサブフレーム7のサイドメンバ8の前端部に衝撃荷重が入力されたときに、フロントサイドフレーム5の中途部の上下方向の屈曲(上方に凸の屈曲)を誘起する屈曲誘起部を構成している。
Further, a
さらにまた、左右のフロントサイドフレーム5の略水平に延出する領域の中途部の側面には、上下方向に沿って延出する断面三角形状の三つの窪み部19が設けられている。この実施形態の場合、窪み部19は、左右のフロントサイドフレーム5の一方の側面の略中央部に一つ設けられるとともに、他方の側面の略中央部を間に挟む前後位置に各一つずつ設けられている。フロントサイドフレーム5の両側面に設けられる三つの窪み部19は、フロントサイドフレーム5の下面に設けられる窪み部18と前後方向にずれた位置に配置されている。三つの窪み部19は、バンパビーム15を介してフロントサイドフレーム5の前端部から衝撃荷重が入力されたときに、フロントサイドフレーム5の中途部に車幅方向の屈曲を主とした座屈を誘起する座屈誘起部を構成している。なお、この実施形態においては、窪み部19をフロントサイドフレーム5の側面に三つ設けるようにしているが、フロントサイドフレーム5の側面に設ける窪み部19の数は任意である。
Furthermore, three
図6,図7は、車両1が、自車両と同サイズの相手車両2Aと車幅方向にオフセットせずに正面から接触した場合の車体前部の挙動を示す図である。
車両1が相手車両2Aと車幅方向にオフセットせずに正面から接触すると、自車両のバンパビーム15が相手車両2Aのバンパビームに当接し、相手車両2Aのフロントサイドフレームから自車両のバンパビームエクステンション14とフロントサイドフレーム5に衝撃荷重が正面から入力される。こうして、衝撃荷重が入力されると、図6,図7中で仮想線で示すように、バンパビームエクステンション14が初期段階で座屈変形するとともに、後期段階でサブフレーム7のサイドメンバ8が上下に屈曲変形しつつフロントサイドフレーム5が両側面の窪み部19を起点として座屈変形する。自車両に入力された衝撃荷重はこの間に吸収され、自車両の乗員保護機能が発揮される。
6 and 7 are diagrams showing the behavior of the front part of the vehicle body when the vehicle 1 comes into contact with the
When the vehicle 1 comes into contact with the
図8,図9は、車両1が、小型の相手車両2と車幅方向にオフセットして正面方向から接触した場合の車体前部の挙動を示す図である。
車両1が相手車両2と車幅方向にオフセットして正面から接触すると、相手車両2の前輪90のホイールW2が自車両の荷重伝達ビーム17に向かって進入し、相手車両2のホイールW2から荷重伝達ビーム17に衝撃荷重が入力される。こうして、荷重伝達ビーム17に前方から衝撃荷重が入力されると、荷重伝達ビーム17が車体後方側に変位してサブフレーム7のサイドメンバ8の前端部に当接し、サイドメンバ8の前端部に衝撃荷重が入力される。そして、サイドメンバ8の前端部に衝撃荷重が入力されると、その荷重は、屈曲誘起部である窪み部18を中心としたモーメントとしてフロントサイドフレーム5に作用する。この結果、図8,図9中で仮想線で示すように、サブフレーム7のサイドメンバ8が上下に屈曲変形しつつ、フロントサイドフレーム5が下面の窪み部19を起点として上下に屈曲変形する。自車両に入力された衝撃荷重はこの間に吸収され、自車両のフロントサイドフレーム5が相手車両に与える衝撃も緩和される。
FIGS. 8 and 9 are diagrams illustrating the behavior of the front portion of the vehicle body when the vehicle 1 is in contact with the
When the vehicle 1 is offset from the
以上のようにこの実施形態に係る車両1は、小型の相手車両2と正面方向から接触したとき(車幅方向でオフセットして接触する場合も含む)に、相手車両2の前輪90のホイールW2から入力される衝撃荷重を、フロントサイドフレーム5の前部下方の荷重伝達ビーム17で受け止め、その衝撃荷重を、窪み部18を起点としたモーメントとしてフロントサイドフレーム5に作用させ、フロントサイドフレーム5を上下方向に効率良く屈曲変形させることができる。このため、自車両のフロントサイドフレーム5の大幅な剛性低下を招くことなく、小型の相手車両2と車幅方向にオフセットして接触した場合であっても自車両から相手車両2に与える衝撃を確実に緩和することができる。
As described above, when the vehicle 1 according to this embodiment comes into contact with the
特に、この実施形態の車両1においては、フロントサイドフレーム5の前縁部の下面にスペーサブロック12が配置され、サブフレーム7のサイドメンバ8の前縁部とフロントサイドフレーム5の前縁部とが、スペーサブロック12を挟んでボルト13によって締結固定されているため、サイドメンバ8の前縁部がフロントサイドフレーム5の前縁部の下方側に大きくオフセットされて配置されることになる。このため、荷重伝達ビーム17からサイドメンバ8の前縁部に衝撃荷重が入力されたときに、フロントサイドフレーム5に作用するモーメントをより増大させることができる。
In particular, in the vehicle 1 of this embodiment, the
また、この実施形態の車両1は、フロントサイドフレーム5の前後方向の中途部の側面に座屈誘起部である窪み部19が設けられているため、例えば、自車両と同サイズの車両と車幅方向にオフセットせずに正面から接触しても、フロントサイドフレーム5を確実に座屈させることによって自車両の乗員保護機能を確保することができる。
In addition, the vehicle 1 of this embodiment is provided with a
また、この実施形態の車両1においては、フロントサイドフレーム5の前端部やバンパビームを下方に下げることなく、相手車両2に与える衝撃を緩和することができるため、最低地上高やアプローチアングルに制限のあるSUVやRV車に容易に適用することができる。
Further, in the vehicle 1 of this embodiment, the impact applied to the
つづいて、図10〜図13に示す第2の実施形態について説明する。
この第2の実施形態の車両101は、基本的な構成は第1の実施形態とほぼ同様であるが、フロントサイドフレーム5の前部下方にブラケットを介して専用の荷重伝達ビームを設置するのに代えて、車体前部の略矩形枠状の骨格部材であるフロントバルクヘッド30の一部を利用するようにしている。
図10は、この実施形態に係る車両101と、小型の相手車両2の側面を示す図であり、図11,図12は、車両101の前部側骨格部の斜視図と下面図である。また、図13は、車両1の前部骨格部の模式的な側面図である。
Next, a second embodiment shown in FIGS. 10 to 13 will be described.
The
FIG. 10 is a view showing a side surface of the
フロントバルクヘッド30は、低位側横梁部であるバルクヘッドロア31と、高位側横梁部であるバルクヘッドアッパ32と、バルクヘッドロア31とバルクヘッドアッパ32を連結する縦梁部である一対のバルクヘッドサイドステイ33と、を備えている。バルクヘッドロア31の両端部は、図示しないフロントピラーに連続するホイールハウスメンバ35の前端部まで延出し、ホイールハウスメンバ35の前端部と連結されている。左右のバルクヘッドサイドステイ33は、上端側のバルクヘッドアッパ32との連結位置からホイールハウスメンバ35の付根部側に向かって延出し、ホイールハウスメンバ35の付根部と連結されている。
The
フロントバルクヘッド30は、左右のバルクヘッドサイドステイ33の外側面(車幅方向外側の面)が左右の対応するフロントサイドフレーム5の前縁部の内側面(車幅方向内側の面)に接合されている。バルクヘッドサイドステイ33上のフロントサイドフレーム5との接合部は、バルクヘッドサイドステイ33の下端に近い位置に設定されており、フロントサイドフレーム5の前縁部の下方に、車幅方向に延出するバルクヘッドロア31が所定距離離間して配置されるようになっている。
In the
フロントサイドフレーム5の前縁部の下面には、第1の実施形態と同様にスペーサブロック12が配置され、スペーサブロック12の下面側に配置されるサブフレーム7のサイドメンバ8の前縁部が、スペーサブロック12を間に挟み込んでボルト13によって締結固定されている。この実施形態では、サイドメンバ8の前縁部の下面とバルクヘッドロア31の下面を連結する剛性の高い連結プレート36(剛性部材)が設けられている。連結プレート36は、サイドメンバ8の前縁部の下面にボルト13によって共締め固定され、サイドメンバ8の前縁部から車体前方側に向かって直線状に延出している。連結プレート36とバルクヘッドロア31の下面とはボルト締結や溶接等の適宜手段によって結合されている。
この実施形態においては、バルクヘッドロア31と連結プレート36が相手車両2のホイールW2から衝撃荷重を伝達する荷重伝達部材を構成している。
The
In this embodiment, the bulkhead lower 31 and the connecting
また、この実施形態の場合も、フロントサイドフレーム5の中途部の下面と側面には、第1の実施形態と同様の窪み部18,19が設けられている。さらに、相手車両のホイールW2から衝撃荷重を受けるバルクヘッドロア31の断面中心は、相手車両2のホイールW2の中心に0.37Rを加算した値以下となる高さ範囲に配置されている。
Also in the case of this embodiment, recesses 18 and 19 similar to those of the first embodiment are provided on the lower surface and side surface of the middle portion of the
また、この実施形態のバルクヘッドロア31は、上方に開口するハット型断面で、その上面側に左右のバルクヘッドサイドステイ33の下端が連結されるとともに、バルクヘッドロア31のうちの、バルクヘッドサイドステイ33との連結部の近傍領域(少なくとも、フロントサイドフレーム5の内側端から、サブフレーム7の前端側が連結される位置までの領域)が高強度鋼板によって形成され、それによって前方からの衝撃荷重の入力時におけるこの領域の前後方向の潰れが規制されている。
Further, the bulkhead lower 31 of this embodiment has a hat-shaped cross section opening upward, and the lower ends of the left and right bulkhead side stays 33 are connected to the upper surface side of the bulkhead lower 31. A region in the vicinity of the connecting portion with the side stay 33 (at least a region from the inner end of the
この実施形態の車両101では、小型の相手車両2と車幅方向にオフセットして正方向面から接触した場合には、相手車両2のホイールからフロントバルクヘッド30のバルクヘッドロア31に衝撃荷重が入力され、バルクヘッドロア31と連結プレート36が荷重伝達部材として機能するようになる。この結果、第1の実施形態と同様に、バルクヘッドロア31と連結プレート36に入力された衝撃荷重が、窪み部18を起点としたモーメントとしてフロントサイドフレーム5に作用する。
In the
この実施形態の車両101は第1の実施形態と同様の基本的な効果を得ることができるが、連結プレート36を追加するだけで、既存のフロントバルクヘッド30を利用して自車両から相手車両に与える衝撃を緩和できるため、製造コストの低減を図れるというさらなる利点がある。
The
また、この実施形態の車両101においては、バルクヘッドロア31が上方に開口するハット型断面で、かつ、その上面側に左右のバルクヘッドサイドステイ33の下端が連結されるとともに、バルクヘッドロア31のうちの、バルクヘッドサイドステイ33との連結部の近傍領域が高強度鋼板によって形成されているため、バルクヘッドロア31の上下方向の占有高さを低く抑えつつ、前方からの衝撃荷重の入力時には、バルクヘッドロア31からサブフレーム7の前縁部に確実に荷重を伝達することができる。このため、車両のアプローチアングルを高く維持するうえで有利となり、さらにバンパビームの下方に歩行者脚保護部材等を取り付けることも可能になる。
なお、この実施形態においては、バルクヘッドロア31の一部を高強度鋼板で形成することによってバルクヘッドロア31の前後方向の潰れ変形を規制するようにしているが、同じ領域に補強部材を追加することによって前後方向の潰れ変形を規制するようにしても良い。バルクヘッドロア31の一部を高強度鋼板で形成した場合には、部品を大幅に追加せずに、バルクヘッドロア31の所望の部位の強度を高めることが可能となり、バルクヘッドロア31に補強部材を追加した場合には簡単な部品の追加のみによってバルクヘッドロア31の所望の部位の強度を容易に高めることが可能となる
Further, in the
In this embodiment, a part of the bulkhead lower 31 is formed of a high-strength steel plate so as to restrict the deformation of the bulkhead lower 31 in the front-rear direction, but a reinforcing member is added to the same region. By doing so, the deformation in the front-rear direction may be restricted. When a part of the bulkhead lower 31 is formed of a high-strength steel plate, it is possible to increase the strength of a desired part of the bulkhead lower 31 without significantly adding parts, and the bulkhead lower 31 is reinforced. When a member is added, the strength of a desired part of the bulkhead lower 31 can be easily increased only by adding simple parts.
図14は、第3の実施形態の車両201の前部側骨格部の下面図であり、図15は、第4の実施形態の車両301の前部側骨格部の下面図である。
図14に示す第3の実施形態の車両201は、第2の実施形態に対し、サブフレーム7の左右のサイドメンバ8の前縁部の下面と、バルクヘッドロア31の中央領域の下面を斜めに連結してサブフレーム7の捩れ剛性を高めるステイ40が追加されている。この実施形態では、バルクヘッドロア31と連結プレート36とステイ40が荷重伝達部材を構成している。
FIG. 14 is a bottom view of the front side skeleton portion of the
The
この実施形態の場合、ステイ40によってサブフレーム7の捩れ剛性を高めることが可能になるとともに、バルクヘッドロア31と連結プレート36とステイ40がトラス構造を構成するようになるため、バルクヘッドロア31に前方側から衝撃荷重が入力されたときにサブフレーム7のサイドメンバ8の前端部に確実に荷重を伝達することが可能とになる。つまり、バルクヘッドロア31に前方側から衝撃荷重が入力されたときに、バルクヘッドロア31の中央側が車体後方側に傾斜しようとした場合にも、衝撃荷重をトラス構造によってサイドメンバ8の前端部に効率良く伝達することが可能になる。
In the case of this embodiment, the
図15に示す第4の実施形態の車両301は、第3の実施形態の連結プレート36とステイ40を一体の三角形状のプレート50によって形成したものである。この実施形態では、バルクヘッドロア31とプレート50が荷重伝達部材を構成している。
この実施形態の場合、一枚のプレート50で連結プレート36とステイ40の機能を併せ持つことになるため、第3の実施形態と同様の効果を得つつも、部品点数の削減と部品組み付けの容易化を図ることが可能になる。
A
In the case of this embodiment, since the function of the connecting
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。 In addition, this invention is not limited to said embodiment, A various design change is possible in the range which does not deviate from the summary.
3…フロアフレーム
5…フロントサイドフレーム
7…サブフレーム
12…スペーサブロック(連結部材)
13…ボルト(締結部材)
17…荷重伝達ビーム(荷重伝達部材)
18…窪み部(屈曲誘起部)
19…窪み部(座屈誘起部)
30…フロントバルクヘッド
31…バルクヘッドロア(低位側横梁部,荷重伝達部材)
33…バルクヘッドサイドステイ(縦梁部)
36…連結プレート(剛性部材,荷重伝達部材)
40…ステイ(荷重伝達部材)
50…プレート(荷重伝達部材)
W2…ホイール(前輪ホイール)
3 ...
13 ... Bolt (fastening member)
17 ... Load transmission beam (load transmission member)
18 ... depression (bending induction part)
19 ... depression (buckling induction part)
30 ...
33 ... Bulkhead side stay (longitudinal beam)
36 ... Connecting plate (rigid member, load transmission member)
40 ... Stay (load transmission member)
50 ... Plate (load transmission member)
W2 ... Wheel (front wheel)
Claims (9)
後縁部が前記フロアフレームに接続されるとともに、前縁部が前記フロントサイドフレームの各下方に配置されて、各フロントサイドフレームの前縁部に結合されるサブフレームと、
前記サブフレームの前縁部の前方側で車幅方向に延出し、車体前方からの衝撃荷重の入力時に前記サブフレームの前縁部に衝撃荷重を伝達する荷重伝達部材と、を備え、
前記フロントサイドフレームの前後方向の中途部の下面に、前記荷重伝達部材から前記サブフレームの前縁部に衝撃荷重が入力されたときに、前記フロントサイドフレームの中途部の上下方向の屈曲を誘起する屈曲誘起部が設けられていることを特徴とする車体前部構造。 A pair of left and right front side frames whose rear edges are connected to the floor frame and extend forward from the floor frame to the vehicle body;
A sub-frame coupled to the front edge of each front side frame, with a rear edge connected to the floor frame and a front edge disposed below each of the front side frames;
A load transmitting member that extends in the vehicle width direction on the front side of the front edge of the subframe, and that transmits the impact load to the front edge of the subframe when an impact load is input from the front of the vehicle body,
When an impact load is input from the load transmitting member to the front edge of the subframe on the lower surface of the front halfway part of the front side frame, the middle part of the front side frame is bent in the vertical direction. A vehicle body front part structure characterized in that a bending induction part is provided.
前記低位側横梁部は、上方に開口するハット型断面で、その上面側に前記フロントバルクヘッドの左右の縦梁部の下端が連結され、The lower lateral beam portion is a hat-shaped cross section that opens upward, and the lower ends of the left and right vertical beam portions of the front bulkhead are connected to the upper surface side thereof,
前記低位側横梁部のうちの、少なくとも前記縦梁部に接続される前記フロントサイドフレームの内側端から、前記サブフレームの前端部側が連結される位置までの領域が、前方からの衝撃荷重の入力時に前後方向の潰れが規制される強度に設定されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の車体前部構造。An area from the inner end of the front side frame connected to at least the vertical beam portion to a position where the front end portion side of the sub frame is coupled is input to the lower side side beam portion from the front. The vehicle body front part structure according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it is set to a strength that sometimes restricts crushing in the front-rear direction.
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