JP2007190960A - 車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】重量の増加を抑制しつつ車両前突時に発生するフロントサイドメンバの傾斜部の車両後方への折れを防止する。
【解決手段】フロントサイドメンバ１４の傾斜部１４Ｂにおいては、フロントサイドメンバ１４とアッパリインホースメント２４とで閉断面部３０が形成されており、閉断面部３０の内部にはアンダリインホースメント３４が配置されている。アンダリインホースメント３４はフロントサイドメンバ１４とで下閉断面部４０を形成している。また、アンダリインホースメント３４の凸部３６は、フロアパネル２０の貫通孔２８を貫通し、フロアパネル２０より車両上方の位置に達しており、上壁部３６Ａがアッパリインホースメント２４の凹部２６の下壁部２６Ａに結合し、上閉断面部４２を形成している。
【選択図】図１

Description

本発明は自動車の車体前部構造に係り、特に、車両後部側に車両前方上側から車両後方下側に向って傾斜した傾斜部が形成されたフロントサイドメンバを有する車体前部構造に関する。

従来から、車両の前面衝突に備えて自動車の車体前部の剛性を向上させる車体前部構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、フロントサイドメンバの曲げ部（傾斜部）における圧縮変形側となる車両上方側の部位のみに補強部材を配置することで、車両前突時に発生するフロントサイドメンバの傾斜部の車両後方への折れを防止している。
特開２００３−２３１４８３号公報

しかしながら、特許文献１の車体前部構造では、フロントサイドメンバの補強効果を向上するためには、補強部材の板厚を厚くする必要があり重量が増加する。

本発明は上記事実を考慮し、重量の増加を抑制しつつ車両前突時に発生するフロントサイドメンバの傾斜部の車両後方への折れを防止できる車体前部構造を提供することが目的である。

請求項１記載の本発明の車体前部構造は、車体の側部に車両側面視において長手方向を車両前後方向に沿って配置され、車両後部側に車両前方上側から車両後方下側に向って傾斜した傾斜部が形成されたフロントサイドメンバと、前記傾斜部の車両上方側に結合されたフロアパネルと、前記フロアパネルを挟んで前記傾斜部に結合され、前記傾斜部とで長手方向が車両前後方向に沿った閉断面部を形成する上部補強部材と、前記フロントサイドメンバに結合され前記閉断面部内の下部に前記閉断面部の一部である下閉断面部を形成すると共に、車両上方へ向かって形成された凸部が前記フロアパネルの車両上方へ突出し、前記フロアパネルより車両上方の位置において前記上部補強部材と結合し、前記上部補強部材とで前記閉断面部内の上部に前記閉断面部の他の一部である上閉断面部を形成する下部補強部材と、を有することを特徴とする。

車両前突時に車体の側部に車両側面視において長手方向を車両前後方向に沿って配置されたフロントサイドメンバに車両前方側から荷重が作用し、フロントサイドメンバの車両後部側に車両前方上側から車両後方下側に向って形成された傾斜部が、車両後方側端部を中心に車両後方へ折れ曲がろうとする。この際、上部補強部材がフロアパネルを挟んでフロントサイドメンバの傾斜部に結合されており、傾斜部とで長手方向が車両前後方向に沿った閉断面部を形成している。また、上部補強部材とで閉断面部内の上部に閉断面部の一部である上閉断面部を形成する下部補強部材に車両上方へ向かって形成された凸部が、フロアパネルの車両上方へ突出し、フロアパネルより車両上方の位置において上部補強部材と結合し、上部補強部材とで閉断面部内の上部に閉断面部の他の一部である上閉断面部を形成している。この結果、下部補強部材の凸部がフロアパネルの下面に結合される構成に比べて、下閉断面部が車両上方へ拡大され、下閉断面部の図心の位置が車両上方へ移動する。このため、フロントサイドメンバの傾斜部における圧縮変形側となる車両上方側の部位が下閉断面部によって効果的に補強される。

請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の車体前部構造において、前記下部補強部材の凸部は前記フロアパネルを貫通していることを特徴とする。

下部補強部材の凸部がフロアパネルを貫通することで、下部補強部材の凸部がフロアパネルより車両上方の位置において上部補強部材と結合可能となる。

請求項３記載の本発明は、請求項１に記載の車体前部構造において、前記下部補強部材の凸部は前記フロアパネルに車両上方へ向かって形成された凸部を挟んで前記上部補強部材と結合していることを特徴とする。

下部補強部材の凸部がフロアパネルに車両上方へ向かって形成された凸部を挟んで上部補強部材と結合することで、下部補強部材の凸部がフロアパネルより車両上方の位置において上部補強部材と結合可能となる。

請求項４記載の本発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車体前部構造において、前記上部補強部材と前記下部補強部材とで前記閉断面部内の上部に長手方向が車両前後方向に沿った複数の上閉断面部が形成されていることを特徴とする。

上部補強部材と下部補強部材とで閉断面部内の上部に長手方向が車両前後方向に沿った複数の上閉断面部が形成されるため、これらの上閉断面部によって、フロントサイドメンバの傾斜部の強度が更に向上する。

請求項１記載の本発明は、重量の増加を抑制しつつ車両前突時に発生するフロントサイドメンバの傾斜部の車両後方への折れを防止できる。

請求項２記載の本発明は、簡単な構成で、重量の増加を抑制しつつ車両前突時に発生するフロントサイドメンバの傾斜部の車両後方への折れを防止できる。

請求項３記載の本発明は、簡単な構成で、重量の増加を抑制しつつ車両前突時に発生するフロントサイドメンバの傾斜部の車両後方への折れを防止できる。

請求項４記載の本発明は、フロントサイドメンバの傾斜部の強度を更に向上できる。

本発明における車体前部構造の第１実施形態を図１及び図２に従って説明する。

なお、図中矢印ＵＰは車両上方方向を示し、図中矢印ＦＲは車両前方方向を示し、図中矢印ＩＮは車幅内側方向を示している。

図２に示される如く、本実施形態の自動車車体では、車体前部となるエンジンルーム１０の車幅方向両端部下部に左右一対のフロントサイドメンバ１４の前部１４Ａが長手方向を車両前後方向に沿って配置されている。また、フロントサイドメンバ１４の前部１４Ａは車両前後方向に延びる閉断面構造なっている。

なお、閉断面構造とは、対象とする断面の開口外周部が実質的に連続して高強度及び高剛性になっている断面構造であって、実質的にとは、対象とする断面が外周長に比べて小さな孔等が部分的に形成されていても、断面の直角方向の手前側又は奥側では孔等が無く、開口部周囲の部材が連続している構成も含むことを意味する。

フロントサイドメンバ１４の車両後部側には、車両前方上側から車両後方下側に向って傾斜した傾斜部１４Ｂが形成されており、前部１４Ａの後端と繋がる傾斜部１４Ｂの上端部（前端部）が上側屈曲部１４Ｃとなっている。また、傾斜部１４Ｂの下端からは車両後方側へ向かって長手方向を車両前後方向とする延設部１４Ｄが形成されており、傾斜部１４Ｂの下端部（後端部）は延設部１４Ｄに繋がる下側屈曲部（キック部）１４Ｅとなっている。

なお、車両前突時（車両の前方側が他車両等に衝突した時）に、フロントサイドメンバ１４の前部１４Ａに車両前方側から車両後方側へ向かって衝突荷重（図２の矢印Ｆ１）が作用すると、フロントサイドメンバ１４の長手方向に沿った軸線Ｌ１上における上側屈曲部１４Ｃの屈曲点Ｐ１には、下側屈曲部１４Ｅの屈曲点Ｐ２を中心に傾斜部１４Ｂを車両後方（図２の矢印Ｆ２方向）へ回転しようとする（折り曲げようとする）力が発生する。

図１に示される如く、フロントサイドメンバ１４における傾斜部１４Ｂ及び延設部１４Ｄの前端部の長手方向から見た断面形状は、開口部を車両上方へ向けたハット断面形状となっており、左右のフランジ１４Ｆ、１４Ｇが、車室１３の床部を構成するフロアパネル２０の下面２０Ａに結合されている。

フロントサイドメンバ１４における傾斜部１４Ｂ及び延設部１４Ｄの前端部の車両上方側には、上部補強部材としてのアッパリインホースメント２４がフロアパネル２０を挟んで長手方向を車両前後方向に沿って配置されている。アッパリインホースメント２４の長手方向から見た断面形状は、開口部を車両下方へ向けた開面形状となっており、上壁部２４Ａの車幅方向中央部には車両下方へ向って凹部２６が形成されている。また、フロアパネル２０における凹部２６の下方となる部位には貫通孔２８が長手方向を車両前後方向に沿って形成されており、凹部２６の車幅方向両端の周縁部には、車両上方へ向ってフランジ２０Ｂ、２０Ｃが形成されている
アッパリインホースメント２４の車幅方向両端部のフランジ２４Ｂ、２４Ｃは、フロアパネル２０を挟んでそれぞれフロントサイドメンバ１４の車幅方向両端部のフランジ１４Ｆ、１４Ｇに結合されている。従って、アッパリインホースメント２４とフロントサイドメンバ１４とで閉断面部３０が、長手方向を車両前後方向に沿って形成されている。

閉断面部３０の内部には、下部補強部材としてのアンダリインホースメント３４が配置されており、アンダリインホースメント３４はその長手方向を車両前後方向に沿って配置されている。アンダリインホースメント３４の長手方向から見た断面形状は、開口部を車両上方へ向けた開断面形状となっており、下壁部３４Ａの車幅方向中央部には車両上方へ向って凸部３６が形成されている。また、凸部３６は、フロアパネル２０の貫通孔２８を貫通し、フロアパネル２０の上面２０Ｄより車両上方の位置に達しており、アンダリインホースメント３４の凸部３６の上壁部３６Ａが、アッパリインホースメント２４の凹部２６の下壁部２６Ａに結合されている。即ち、アッパリインホースメント２４の凹部２６とアンダリインホースメント３４の凸部３６との結合部Ｓ１（凹部２６の下面）が、フロアパネル２０の上面２０Ｄから車両上方へ距離Ｈ１オフセットしている。

アンダリインホースメント３４の下壁部３４Ａの車幅方向両端部には、それぞれ側壁部３４Ｂ、３４Cが車両上方へ向って形成されており、側壁部３４Ｂ、３４Ｃは、フロントサイドメンバ１４の車幅方向両側の側壁部１４Ｈ、１４Ｊの上部に結合されている。

従って、アンダリインホースメント３４はフロントサイドメンバ１４とで、閉断面部３０の下部を構成する下閉断面部４０を形成している。また、アンダリインホースメント３４に車両上方へ向かって形成された凸部３６は、フロアパネル２０の貫通孔２８を貫通し、フロアパネル２０より車両上方の位置において、アッパリインホースメント２４の凹部２６の下壁部２６Ａにおける下面と結合している。このため、アンダリインホースメント３４とアッパリインホースメント２４とで閉断面部３０の上部を構成する上閉断面部４２を形成している。

この結果、フロアパネル２０における貫通孔２８を形成した部位において、下閉断面部４０の車幅方向中央上部４０Ａが、車両上方へ向ってフロアパネル２０より車両上方へ拡大されている。このため、下閉断面部４０の図心Ｇ１が、図４に示すようにアンダリインホースメント３４の凸部３６をフロアパネル２０の下面２０Ａに結合した比較例の構成（距離Ｈ１＝０の構成）の図心Ｇ２に比べて、車両上方へ移動するようになっている。

即ち、本実施形態では、車両の前突等によって、フロントサイドメンバ１４の前部１４Ａに車両前方側から車両後方側へ向かって衝突荷重Ｆ１（図２参照）が作用した場合のフロントサイドメンバ１４における傾斜部１４Ｂの圧縮変形側となる車両上方へ、下閉断面部４０の図心Ｇ１が移動し、図２に示される如く、図心Ｇ１とフロントサイドメンバ１４の前部１４Ａの前端部の図心Ｇ３との車両上下方向に対するオフセット量Ｈ３を低減できるようになっている。このため、フロントサイドメンバ１４の傾斜部１４Ｂの車両後方への折れに対する強度が向上するようになっている。

なお、下閉断面部４０の図心とは下閉断面部４０の断面（平面図形）の重心である。

また、アッパリインホースメント２４の凹部２６とアンダリインホースメント３４の凸部３６との結合によって、上閉断面部４２が車幅方向に２つの閉断面部４２Ａ、４２Ｂに分割されている。このため、上閉断面部４２の数が２つに増加することでフロントサイドメンバ１４の傾斜部１４Ｂの上部の強度が向上し、フロントサイドメンバ１４の傾斜部１４Ｂの車両後方への折れに対する強度が更に向上するようになっている。

図２に示される如く、アッパリインホースメント２４の前壁部２４Ｄは、略水平壁部となっており、アッパリインホースメント２４の長手方向に対しては、長手方向後方上側に向って傾斜した傾斜面となっている。また、アッパリインホースメント２４の後壁部２４Ｅは、車両後方下側に向って傾斜した傾斜面となっている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

図２に示される如く、車両の前突等によって、フロントサイドメンバ１４の前部１４Ａに車両前方側から車両後方側へ向かって衝突荷重Ｆ１が作用した場合には、フロントサイドメンバ１４の傾斜部１４Ｂが下端部の屈曲点Ｐ２を中心に車両後方（図２の矢印Ｆ２方向）へ回転しようとする。

この際、本実施形態では、図１に示される如く、アンダリインホースメント３４の凸部３６が、フロアパネル２０の貫通孔２８を貫通し、フロアパネル２０より車両上方の位置に達しており、凸部３６の上壁部３６Ａが、アッパリインホースメント２４の凹部２６の下壁部２６Ａに結合されている。即ち、アッパリインホースメント２４の凹部２６とアンダリインホースメント３４の凸部３６との結合部Ｓ１が、フロアパネル２０の上面２０Ｄから車両上方へ距離Ｈ１オフセットしている。

この結果、フロアパネル２０における貫通孔２８を形成した部位において、下閉断面部４０の車幅方向中央上部４０Ａが、車両上方へ向ってフロアパネル２０より車両上方へ拡大されている。このため、下閉断面部４０の図心Ｇ１が、図４に示すようにアンダリインホースメント３４の凸部３６をフロアパネル２０の下面２０Ａに結合した比較例の構成（距離Ｈ１＝０の構成）の図心Ｇ２に比べて、車両上方へ移動する。

即ち、本実施形態では、車両の前突等によって、フロントサイドメンバ１４の前部１４Ａに車両前方側から車両後方側へ向かって衝突荷重Ｆ１（図２参照）が作用した場合のフロントサイドメンバ１４における傾斜部１４Ｂの圧縮変形側となる車両上方へ、下閉断面部４０の図心Ｇ１が移動し、図２に示される如く、図心Ｇ１とフロントサイドメンバ１４の前部１４Ａの前端部の図心Ｇ３との車両上下方向に対するオフセット量Ｈ３を低減できる。

従って、フロントサイドメンバ１４の傾斜部１４Ｂの車両後方（図２の矢印Ｆ２方向）へ折れに対して下閉断面部４０及び閉断面部３０の曲げ強度が効果的に作用するので、フロントサイドメンバ１４の傾斜部１４Ｂの車両後方への折れを防止できる。また、アッパリインホースメント２４又はアンダリインホースメント３４の板厚を厚くする必要がないため、重量の増加を抑制しつつ車両前突時に発生するフロントサイドメンバ１４の傾斜部１４Ｂの車両後方への折れを防止できる。

更に、本実施形態では、アッパリインホースメント２４の凹部２６とアンダリインホースメント３４の凸部３６とが結合されており、上閉断面部４２が車幅方向に２つの閉断面部４２Ａ、４２Ｂに分割されている。この結果、上閉断面部４２の数が２つに増加することでフロントサイドメンバ１４の傾斜部１４Ｂの上部の強度が向上し、フロントサイドメンバ１４の傾斜部１４Ｂの車両後方への折れに対する強度が更に向上する。

次に、本発明における車体前部構造の第２実施形態を図３に従って説明する。

なお、第１実施形態と同一部材は、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施形態では、第１実施形態における貫通孔２８に代えて、図３に示される如く、アンダリインホースメント３４の凸部３６とアッパリインホースメント２４の凹部２６との結合部において、フロアパネル２０に、上面２０Ｄに対して車両上方へ突出した凸部５０が形成されている。また、凸部５０の上壁部５０Ａを挟んでアンダリインホースメント３４の凸部３６とアッパリインホースメント２４の凹部２６とが形成されている。

従って、本実施形態においても第１実施形態と同様に、下閉断面部４０の車幅方向中央上部４０Ａが、車両上方へ向ってフロアパネル２０の上面２０Ｄ（凸部５０が形成されていない一般面）より車両上方へ拡大されている。この結果、下閉断面部４０の図心Ｇ１が、図４に示すようにアンダリインホースメント３４の凸部３６をフロアパネル２０の下面２０Ａに結合した比較例の構成（距離Ｈ１＝０の構成）の図心Ｇ２に比べて、車両上方へ移動し、図２に示される如く、図心Ｇ１とフロントサイドメンバ１４の前部１４Ａの前端部の図心Ｇ３との車両上下方向に対するオフセット量Ｈ３を低減できる。このため、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。

以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記各実施形態では、アッパリインホースメント２４の凹部２６とアンダリインホースメント３４の凸部３６とをそれぞれ１個形成したが、アッパリインホースメント２４の凹部２６とアンダリインホースメント３４の凸部３６とを車幅方向に所定の間隔を開けてそれぞれ複数個形成した構成としても良い。

また、アッパリインホースメント２４に凹部２６を形成せず、アンダリインホースメント３４の凸部３６をアッパリインホースメント２４の上壁部２４Ａに結合した構成としても良い。

図２の１−１線に沿った拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に係る車体前部構造を示す側面図である。 本発明の第２実施形態に係る車体前部構造を示す図１に対応する断面図である。 本発明の比較例に係る車体前部構造を示す図１に対応する断面図である。

符号の説明

１４ フロントサイドメンバ
１４Ｂ フロントサイドメンバの傾斜部
１４Ｃ フロントサイドメンバの上側屈曲部（傾斜部の上端部）
１４Ｅ フロントサイドメンバの下側屈曲部（傾斜部の下端部）
２０ フロアパネル
２４ アッパリインホースメント（上部補強部材）
２６ アッパリインホースメントの凹部
２８ フロアパネルの貫通孔
３０ 閉断面部
３４ アンダリインホースメント（下部補強部材）
３６ アンダリインホースメントの凸部
４０ 下閉断面部
４２ 上閉断面部
５０ フロアパネルの凸部

Claims (4)

1. 車体の側部に車両側面視において長手方向を車両前後方向に沿って配置され、車両後部側に車両前方上側から車両後方下側に向って傾斜した傾斜部が形成されたフロントサイドメンバと、
   前記傾斜部の車両上方側に結合されたフロアパネルと、
   前記フロアパネルを挟んで前記傾斜部に結合され、前記傾斜部とで長手方向が車両前後方向に沿った閉断面部を形成する上部補強部材と、
   前記フロントサイドメンバに結合され前記閉断面部内の下部に前記閉断面部の一部である下閉断面部を形成すると共に、車両上方へ向かって形成された凸部が前記フロアパネルの車両上方へ突出し、前記フロアパネルより車両上方の位置において前記上部補強部材と結合し、前記上部補強部材とで前記閉断面部内の上部に前記閉断面部の他の一部である上閉断面部を形成する下部補強部材と、
   を有することを特徴とする車体前部構造。
2. 前記下部補強部材の凸部は前記フロアパネルを貫通し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。
3. 前記下部補強部材の凸部は前記フロアパネルに車両上方へ向かって形成された凸部を挟んで前記上部補強部材と結合し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。
4. 前記上部補強部材と前記下部補強部材とで前記閉断面部内の上部に長手方向が車両前後方向に沿った複数の上閉断面部が形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車体前部構造。

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