JP2016037242A - 車両前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】微小ラップ衝突時にパワーユニットに衝突荷重を伝達して荷重分散すると共に、フルラップ衝突時における衝撃吸収代を確保する。
【解決手段】サブフレーム５０を構成するサイドフレーム５２の前端部には、車両幅方向外側に突出する突出部５４が形成されている。突出部５４の車両前後方向後方側には、車両幅方向内側に向けて凸状に湾曲した第一湾曲部５６が形成されている。第一湾曲部５６の車両前後方向後方側には、車両幅方向外側に向けて凸状に湾曲する第二湾曲部５８が形成されている。そして、平面視において、第一湾曲部５６の車両幅方向外側の壁面５６Ａの最外部Ｌ１（湾曲のＵ字の底部）よりも、第二湾曲部５８の車両幅方向内側の壁面５８Ａの最内部Ｌ２（湾曲のＵ字の底部）の方が、車両幅方向外側に位置している。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両前部構造に関する。

特許文献１には、フロントサイドメンバの下方にサブフレームを配設した自動車の車両前部構造に関する技術が開示されている。この先行技術では、サブフレームの前端部に車両幅方向外側に突出する突出部（前部取付点）が設けられ、その後方側に車両幅方向外側に向かって凸状に湾曲する湾曲部（屈曲部）が設けられている（特許文献１を参照）。

このような車両前部構造おいては、フロントサイドメンバよりも車両幅方向外側で前面衝突する微小ラップ衝突時に、サブフレームの前部が車両幅方向内側に突出するように折れ曲がることで、パワーユニットに当たり、パワーユニットに衝突荷重が伝達され荷重分散が図られる。しかし、フルラップ衝突時においてもサブフレームが車両幅方向内側に突出するように折れ曲がってパワーユニットに当たり、衝撃吸収代が減少する虞がある。

したがって、この点において改善の余地があった。また、その他関連する技術が、特許文献２〜特許文献５に開示されている。

特開２００８―１３７５２９号公報 特開２０１１―０８８５９７号公報 特開２０１２―０４５９９５号公報 特開２０１３―２４８９８２号公報 特開２０１４―０１２４８８号公報

本発明は、上記事実を考慮し、微小ラップ衝突時にはパワーユニットに衝突荷重を伝達して荷重分散すると共に、フルラップ衝突時における衝撃吸収代を確保することができる車両前部構造を提供することが課題である。

請求項１の車両前部構造は、車両前部における車両幅方向外側に車体前後方向に沿って配置されたサブフレーム又はサイドメンバと、前記サブフレーム又は前記サイドメンバの前端部に設けられ、車両幅方向外側に向かって突出する突出部と、前記サブフレーム又は前記サイドメンバの前記突出部の車両前後方向後方側における車両幅内側に配置されたパワーユニットに重なる部位に形成され、車両幅方向内側に向けて凸状に湾曲した第一湾曲部と、前記サブフレーム又は前記サイドメンバの第一湾曲部の車両前後方向後方側に形成され、車両幅方向外側に向けて凸状に湾曲し、車両幅方向内側の最外部が前記第一湾曲部の車両幅方向外側の最内部よりも車両幅方向外側となった第二湾曲部と、を備えている。

請求項１に記載の車両前部構造では、微小ラップ衝突時には、サブフレーム又はサイドメンバの前端部に設けられた突出部の先端部に衝突荷重が入力される。これにより、サブフレーム又はサイドメンバの前端部に回転力が発生し、サブフレーム又はサイドメンバの突出部の車両前後方向後側に形成された第一湾曲部が車両幅方向内側に突出するように折れ曲がり、パワーユニットに当たる（干渉する）。よって、衝突荷重の少なくとも一部がパワーユニットに伝達され荷重分散が図られる。

一方、フルラップ衝突時には、サブフレーム又はサイドメンバの前端部に設けられた突出部の全体に衝突荷重が入力される。これにより、サブフレーム又はサイドメンバの前端部が車両前後方向後側に移動する。このとき、第一湾曲部の車両幅方向外側の最内部よりも第二湾曲部の車両幅方向内側の最外部の方が車両幅方向外側に位置しているので、第二湾曲部が車両幅方向外側に突出するように折れ曲がり、サブフレーム又はサイドメンバはパワーユニットに当たらない（干渉しない）。よって、フルラップ衝突時におけるサブフレーム又はサイドメンバの衝撃吸収代が確保される。

このように、微小ラップ衝突時にはパワーユニットにサブフレーム又はサイドメンバが当たる（干渉する）ことで衝突荷重が伝達され荷重分散されるが、フルラップ衝突時にはサブフレーム又はサイドメンバはパワーユニットに当たらないので（干渉しないので）、サブフレーム又はサイドメンバの衝撃吸収代が確保される。

請求項１に記載の車両前部構造によれば、微小ラップ衝突時にはパワーユニットに衝突荷重を伝達して荷重分散すると共に、フルラップ衝突時における衝撃吸収代を確保することができる。

本発明の一実施形態に係るサブフレームの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車両前部構造を示す（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図である。 本発明の一実施形態に係る車両前部構造の要部を模式的に示す拡大平面図である。 （Ａ）は微小ラップ衝突直前の状態を示す図３に対応する拡大平面図であり、（Ｂ）は微小ラップ衝突直後の状態を示す図３に対応する拡大平面図である。 （Ａ）はフルラップ衝突直前の状態を示す図３に対応する拡大平面図であり、（Ｂ）はフルラップ衝突直後の状態を示す図３に対応する拡大平面図である。

図１〜図５を用いて、本発明の一実施形態に係る車両前部構造について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前後方向前側を示しており、矢印ＵＰは車両上下方向上方側を示しており、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。

［構造］
図１〜図３に示すように、車体前部１０における車両前部構造１１は、車両幅方向両側部に設けられた車両前後方向に延在する一対のフロントサイドメンバ１２（図２（Ａ）を参照）の下方に、図示されていないサスペンションを搭載するサブフレーム５０が配置されている。サブフレーム５０における車両幅方向両側部の前方側には、それぞれ車両前後方向に沿って配置されたサイドフレーム５２が設けられている。

図２及び図３に示すように、左右のサイドフレーム５２の間（車両幅方向内側）には、エンジンとトランスミッションとを含んで構成されたパワーユニット２０が設けられている。パワーユニット２０の車両前後方向後側には、図示されていないダッシュパネルを隔てて図示されていない客室（キャビン）が設けられている。

図１〜図３に示すように、サブフレーム５０を構成するサイドフレーム５２の前端部には、車両幅方向外側に突出する突出部５４が形成されている。なお、本実施形態では、突出部５４は、サイドフレーム５２に一体的に形成された構造であるが、スペーサ等の別部材が接合されることによって突出部５４が設けられた構造であってもよい。

サイドフレーム５２における突出部５４の車両前後方向後方側には、車両幅方向内側に向けて凸状に湾曲した第一湾曲部５６が形成されている。なお、第一湾曲部５６は、車両幅方向から見た側面視で、パワーユニット２０とオーバーラップする位置に設けられている（図２（Ｂ）を参照）。

更に、サブフレーム５０を構成するサイドフレーム５２における第一湾曲部５６の車両前後方向後方側には、車両幅方向外側に向けて凸状に湾曲する第二湾曲部５８が形成されている。

そして、図２（Ａ）及び図３に示すように、平面視において、第一湾曲部５６の車両幅方向外側の壁面５６Ａの最外部Ｌ１（湾曲のＵ字の底部）よりも、第二湾曲部５８の車両幅方向内側の壁面５８Ａの最内部Ｌ２（湾曲のＵ字の底部）の方が、車両幅方向外側に位置している。

［作用及び効果］
つぎに、本実施形態の作用及び効果について説明する。

（微小ラップ衝突時）
まず、フロントサイドメンバ１２よりも車両幅方向外側で前面衝突する微小ラップ衝突時について説明する。

図４に示すように、微小ラップ衝突時には、サブフレーム５０を構成するサイドフレーム５２の突出部５４の先端部（車両幅方向外側端部）５４Ａに、バリアＷ１から衝突荷重Ｆ１が入力される。これにより、矢印Ｋ１で示すように、サイドフレーム５２の前端部に回転力が発生する。

この回転力（矢印Ｋ１）によってサイドフレーム５２の第一湾曲部５６が折れ曲がり、矢印Ｓ１で示すように車両幅方向内側に突出し、第一湾曲部５６がパワーユニット２０に当たる（干渉する）。そして、サイドフレーム５２の第一湾曲部５６がパワーユニット２０に当たることで、矢印Ｒ１で示すように、衝突荷重Ｆ１の少なくとも一部がパワーユニット２０に伝達され荷重分散が図られる共に、衝突初期から減速する。

（フルラップ衝突時）
つぎに、前面衝突のフルラップ衝突時について説明する。

図５に示すように、前面衝突のフルラップ衝突時には、サブフレーム５０を構成するサイドフレーム５２の突出部５４の全体に、バリアＷ２から衝突荷重Ｆ２が入力される。これにより、矢印Ｋ２で示すように、サイドフレーム５２の前端部が車両前後方向後側に移動する。

このとき、サイドフレーム５２の第一湾曲部５６の最外部Ｌ１よりも第二湾曲部５８の最内部Ｌ２の方が車両幅方向外側に位置しているので（図２（Ａ）及び図３も参照）、矢印Ｓ２で示すように、第二湾曲部５８が車両幅方向外側に突出するように折れ曲がる。しかし、第一湾曲部５６は殆ど折れ曲がることなく車両前後方向後方側に移動する。よって、サイドフレーム５２の第一湾曲部５６は、パワーユニット２０に当たらない（干渉しない）。

したがって、矢印Ｒ２で示すように、衝突荷重Ｆ２はサイドフレーム５２（サブフレーム５０）を伝達するので、フルラップ衝突時におけるサイドフレーム５２（サブフレーム５０）の衝撃吸収代が確保される。

ここで、仮にサイドフレーム５２の第一湾曲部５６の最外部Ｌ１よりも第二湾曲部５８の最内部Ｌ２が車両幅方向外側に位置していない場合は、第二湾曲部５８が車両幅方向外側に突出するように折れ曲がらない、或いは折り曲がりにくい。よって、このような場合は、フルラップ衝突時においても、第一湾曲部５６が車両幅方向内側に突出するように折れ曲がりパワーユニット２０に当たり、衝撃吸収代が減少する虞がある。

これに対して、本実施形態では、上述したように、サイドフレーム５２の第一湾曲部５６の最外部Ｌ１よりも第二湾曲部５８の最内部Ｌ２の方が車両幅方向外側に位置しているので、第二湾曲部５８が車両幅方向外側に突出するように折れ曲がり、第一湾曲部５６が車両前後方向後方側に移動する。よって、フルラップ衝突時におけるサイドフレーム５２（サブフレーム５０）の衝撃吸収代が確保される。

（まとめ）
微小ラップ衝突時には、サブフレーム５０のサイドフレーム５２の第一湾曲部５６が車両幅方向内側に突出するように折れ曲がりパワーユニットに当たることで衝突荷重を伝達して荷重分散する。しかし、フルラップ衝突時には、第一湾曲部５６がパワーユニットに当たらないようにサイドフレーム５２の第二湾曲部５８が車両幅方向外側に突出するように折れ曲がることで衝撃吸収代が確保される。

このようにサブフレーム５０のサイドフレーム５２を、微小ラップ衝突時にはパワーユニットに当てるがフルラップ衝突時にはパワーユニットに当てない、という背反する要求を両立することができる。

［その他］
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えば、本実施形態に係る車両前部構造１１は、左右対称に構成されているとして説明をしたが、左右対称に構成されていなくてもよい。すなわち、サブフレーム５０の左右のサイドフレーム５２の両方に本発明を適用したが、左右のいずれか一方のサイドフレーム５２にのみ本発明を適用してもよい。

また、例えば、上記実施形態では、サブフレーム５０のサイドフレーム５２に本発明を適用したが、これに限定されない。フロントサイドメンバ１２にも本発明を適用することができる。

また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。

１０ 車両前部
１１ 車両前部構造
１２ サイドメンバ
５０ サブフレーム
５２ サイドフレーム
５４ 突出部
５６ 第一湾曲部
５８ 第二湾曲部

Claims (1)

1. 車両前部における車両幅方向外側に車体前後方向に沿って配置されたサブフレーム又はサイドメンバと、
   前記サブフレーム又は前記サイドメンバの前端部に設けられ、車両幅方向外側に向かって突出する突出部と、
   前記サブフレーム又は前記サイドメンバの前記突出部の車両前後方向後方側における車両幅内側に配置されたパワーユニットに側面視で重なる部位に形成され、車両幅方向内側に向けて凸状に湾曲した第一湾曲部と、
   前記サブフレーム又は前記サイドメンバの第一湾曲部の車両前後方向後方側に形成され、車両幅方向外側に向けて凸状に湾曲し、車両幅方向内側の最外部が前記第一湾曲部の車両幅方向外側の最内部よりも車両幅方向外側となった第二湾曲部と、
   を備える車両前部構造。

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