JP3617481B2 - Auto body front structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車の車体前部構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車の車体前部構造として例えば特開平10−258770号公報に示されているように、ストラットハウジングとフロントサイドメンバとの結合部に変位機構を設けて、車両の前面衝突時に前記変位機構によりストラットハウジングをフロントサイドメンバの上面側へ変位させて、フロントサイドメンバの上方移動を抑制するようにしたものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前述のように車両の前面衝突時にストラットハウジングでフロントサイドメンバの上方移動を規制するようにした場合、フロントサイドメンバの後方部分が変形しないで潰れ残りが生じて、フロントコンパートメントの潰れ可能領域が狭められてしまう可能性がある。
【0004】
また、オフセット前面衝突時には片側のフロントサイドメンバの前面部分の潰れ変形によるエネルギー吸収しか期待することができず、更には、フロントコンパートメント側部への前方斜め方向からの衝突入力(斜め側方衝突)に対してはフロントサイドメンバの軸圧潰によるエネルギー吸収は期待することが難しい。
【0005】
そこで、本発明は車両のフルラップ前面衝突,オフセット前面衝突および斜め側方衝突の何れの衝突時にあっても、左右のフロントサイドメンバを有効に変形させてエネルギー吸収効果を高めることができる自動車の車体前部構造を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明にあっては、フロントコンパートメントの左右両側部に前後方向に配設した一対のフロントサイドメンバに、パワーユニットをマウント部材を介して連結支持した構造において、
前記フロントサイドメンバのパワーユニット連結支持部よりも後方部位の下面に、車両前方からの衝突入力により該フロントサイドメンバの下方向への変形を促進する第1脆弱部を設けると共に、
該フロントサイドメンバの前記第1脆弱部の近傍で、かつ、パワーユニットの後端位置よりも前方部位の側面に、前記衝突入力によりフロントサイドメンバの車幅方向内側への変形を促進する第2脆弱部を設けたことを特徴としている。
【0007】
請求項2の発明にあっては、請求項1に記載の第1脆弱部を、フロントサイドメンバの下面に車幅方向に設けたビードで形成したことを特徴としている。
【0008】
請求項3の発明にあっては、請求項1に記載の第1脆弱部を、フロントサイドメンバの下面両側の隅角部に設けたノッチで構成したことを特徴としている。
【0009】
請求項4の発明にあっては、請求項1に記載の第1脆弱部を、フロントサイドメンバ下面の補強材付設,熱処理,材質変化等による剛性変化部又は硬度変化部を設けて構成したことを特徴としている。
【0010】
請求項5の発明にあっては、請求項1に記載の第2脆弱部を、フロントサイドメンバの側面に上下方向に設けたビードで構成したことを特徴としている。
【0011】
請求項6の発明にあっては、請求項1に記載の第2脆弱部を、フロントサイドメンバの側面の上下隅角部に設けたノッチで構成したことを特徴としている。
【0012】
請求項7の発明にあっては、請求項1に記載の第2脆弱部を、フロントサイドメンバ側面の補強材付設,熱処理,材質変化等による剛性変化部又は硬度変化部を設けて構成したことを特徴としている。
【0013】
請求項8の発明にあっては、請求項1〜7に記載の第1脆弱部と第2脆弱部の変形タイミングを略同時期に設定したことを特徴としている。
【0014】
請求項9の発明にあっては、請求項1〜7に記載の第1脆弱部と第2脆弱部の変形タイミングを、第1脆弱部の変形が先行するように設定したことを特徴としている。
【0015】
請求項10の発明にあっては、請求項1〜7に記載の第1脆弱部と第2脆弱部の変形タイミングを、第2脆弱部の変形が先行するように設定したことを特徴としている。
【0016】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、車両のフルラップ前面衝突により左右のフロントサイドメンバの前端に衝突入力が作用すると、これらフロントサイドメンバのパワーユニット連結支持部よりも前側の領域では該フロントサイドメンバが軸圧潰変形する一方、パワーユニット連結支持部よりも後側の領域では各フロントサイドメンバが第1脆弱部を起点として下向きに曲げ変形すると共に、第2脆弱部を起点として車幅方向内側に曲げ変形し、この前側領域の軸圧潰変形作用と、後側領域の上下方向および車幅方向の曲げ変形作用とによってフロントサイドメンバの後方に潰れ残りを生じることなく有効に変形させてエネルギー吸収することができ、フロントコンパートメントの潰れ変形領域を拡大して衝突エネルギー吸収量を増大することができる。
【0017】
請求項2,3,4に記載の発明によれば、何れも請求項1の発明の効果に加えて、第1脆弱部を汎用の加工手段によって容易に形成することができると共に、該第1脆弱部の変形タイミングの調整を容易に行うことができる。
【0018】
請求項5,6,7に記載の発明によれば、何れも請求項1の発明の効果に加えて、第2脆弱部を汎用の加工手段によって容易に形成することができると共に、該第2脆弱部の変形タイミングの調整を容易に行うことができる。
【0019】
請求項8に記載の発明によれば、請求項1〜7の発明の効果に加えて、フロントサイドメンバの第1脆弱部と第2脆弱部の変形タイミングを略同時期に設定してあるため、前記斜め側方衝突時のように衝突側の一方のフロントサイドメンバがその軸方向および車幅方向で反力を保って変形することが厳しい条件でも、前記後側領域で第1脆弱部を起点とする下向きの曲げ変形と第2脆弱部を起点とする車幅方向内側への曲げ変形とがほぼ同時に発生することで、スムーズな変形作用を行わせて効率的なエネルギー吸収を行わせることができる。
【0020】
請求項9に記載の発明によれば、請求項1〜7の発明の効果に加えて、フロントサイドメンバの第1脆弱部と第2脆弱部との変形タイミングを、第1脆弱部の変形が先行するように設定してあるため、該第1脆弱部を起点とする下向きの曲げ変形によりフロントサイドメンバの軸方向の変形ストローク、つまり、フロントコンパートメントの前後方向潰れストロークを確保し易くなって効率的なエネルギー吸収を行わせることができる。
【0021】
請求項10に記載の発明によれば、請求項1〜7の発明の効果に加えて、フロントサイドメンバの第1脆弱部と第2脆弱部との変形タイミングを、第2脆弱部の変形が先行するようにしてあるため、特に前記オフセット前面衝突又は斜め側方衝突時に衝突側の一方のフロントサイドメンバが第2脆弱部を起点として車幅方向内側へ曲げ変形してパワーユニットと干渉することにより、反対側のフロントサイドメンバへ直ちに荷重伝達して効率的なエネルギー吸収を行わせることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【0023】
図1において、車体1のキャビンCはダッシュパネル2によってフロントコンパートメントF・Cと隔成されており、フロントピラー3,センターピラー4等の上下方向骨格メンバ、前後方向骨格メンバのサイドシル5、および車幅方向骨格メンバのカウルボックス6によって所要のキャビン剛性を確保してある。
【0024】
一方、フロントコンパートメントF・Cにあっては、その左右側部の上側部に設けられたフードリッジメンバ7を、および下側部にフロントサイドメンバ8をそれぞれ閉断面構造の前後方向骨格メンバとして配設してある。
【0025】
フードリッジメンバ7はその後端部をフロントピラー3に結合してあり、該左右のフードリッジメンバ7,7の前端は図外のラジエータコアサポートにより連結してある。
【0026】
フロントサイドメンバ8はその後端部をダッシュパネル2の下面側に廻り込んで結合してあり、該左右のフロントサイドメンバ8,8の前端部は前記フードリッジメンバ7の前端とほぼ同位置で図外のラジエータコアサポートにより連結してあると共に、該ラジエータコアサポートよりも前方の突出端をファーストクロスメンバ9で連結してある。
【0027】
また、フードリッジメンバ7およびフロントサイドメンバ8は、それらの長さの中間部分で、ストラットハウジング10により連結してある。
【0028】
左右のフロントサイドメンバ8,8の前記ストラットハウジング10を結合した部分よりも前方部位には、図2にも示すようにモーター,エンジン等のパワーユニット11をマウント部材12を介して連結支持してある。
【0029】
マウント部材12はフロントサイドメンバ8の上面に固設した車体側のマウントブラケット12aと、パワーユニット11の側面に固設したパワーユニット側のマウントブラケット12bと、これらマウントブラケット12a,12bの連結を兼ねた防振部材12cとを備えている。
【0030】
フロントサイドメンバ8は図2に示すようにパネル材をもって方形の閉断面に形成してあり、ダッシュパネル2に結合した後側部分は、下方に向けて閉断面積を漸次拡大して形成してある。
【0031】
そして、このフロントサイドメンバ8の前記パワーユニット11を連結支持した部分、即ち、マウント部材12の配設部よりも後方部位の下面に、車両前方からの衝突入力により該フロントサイドメンバ8の下方への変形を促進する第1脆弱部13を設けてある。
【0032】
また、該フロントサイドメンバ8の前記第1脆弱部13の近傍で、かつ、パワーユニット11の後端位置よりも前方部位の側面に、前記衝突入力によりフロントサイドメンバ8の車幅方向内側への変形を促進する第2脆弱部14を設けてある。
【0033】
本実施形態にあっては、前記第1脆弱部13をフロントサイドメンバ8の後側部が下方に閉断面積が拡大変化した基部8P(以下、断面変化部と称する)の下面に、ビード13Aを車幅方向に向けて構成してある。
【0034】
ビード13Aは所要の前後幅で上向きに膨出させて形成してあり、本実施形態では該ビード13Aをフロントサイドメンバ8の車幅方向内側の下面隅角部から幅方向中央部分に亘って所要の車幅方向長さで形成してあるが、これは、後述するエネルギー吸収特性上の要求からメンバ下面の左右隅角部に亘って全幅に設けてもよい。
【0035】
他方、第2脆弱部14はフロントサイドメンバ8の車幅方向内側の側面にビード14Aを上下方向に設けて構成している。
【0036】
ビード14Aは所要の前後幅で車幅方向内側に膨出させて形成してあり、本実施形態では該ビード14Aを前記ビード13Aの前側に近接した位置に設けてある。
【0037】
次に以上の構成よりなる第1実施形態の車体前部構造の車両前面衝突時における作用について説明する。
【0038】
(フルラップ衝突)
車両がフルラップ前面衝突して左右のフロントサイドメンバ8,8の前端に衝突入力が軸方向に作用すると、これらフロントサイドメンバ8,8の前端はファーストクロスメンバ9によって車幅方向の開き変形が阻止されており、しかも、パワーユニット11の連結支持部、即ち、マウント部材12の配設部分がパワーユニット11と共に剛体部となるから、該マウント部材配設部よりも前側の領域では該フロントサイドメンバ8,8が前端側から軸圧潰変形する。
【0039】
一方、マウント部材配設部よりも後側の領域では、断面変化部8Pが存在することと、この断面変化部8Pの下面に第1脆弱部13としてのビード13Aを車幅方向に設けてあって、該ビード13Aに応力が集中することから、該ビード13Aを起点にフロントサイドメンバ8が下向きに曲げ変形すると共に、該ビード13Aの前側に近接してフロントサイドメンバ8の車幅方向内側の側面に第2脆弱部14としてのビード14Aを上下方向に設けてあるため、該ビード14Aに応力が集中して該ビード14Aを起点にフロントサイドメンバ8が車幅方向内側に曲げ変形する。
【0040】
このように、左右のフロントサイドメンバ8,8の前側領域の軸圧潰変形作用と、後側領域の上下方向および車幅方向の曲げ変形作用とによって、フロントサイドメンバ8,8の後方に潰れ残りを生じることなく有効に変形させてエネルギー吸収することができ、フロントコンパートメントF・Cの潰れ可能領域を拡大して衝突エネルギー吸収量を増大することができる。
【0041】
前記フロントサイドメンバ8,8の衝突入力Fによる下向きの曲げ変形は、図3に示すようにパワーユニット11の前下がりの回転挙動が伴って、該パワーユニット11の後面上側部とダッシュパネル2との間の距離Lが拡大される一方、左右フロントサイドメンバ8,8の車幅方向内側への曲げ変形によって、これらフロントサイドメンバ8,8がパワーユニット11を両側から挟んで拘束して(図4(c)参照)、該パワーユニット11の後退移動を抑制し、パワーユニット11の後退によるダッシュパネル2への入力の程度や範囲を極力小さくして該ダッシュパネル2のキャビンC側への変形を軽減することができる。
【0042】
(オフセット衝突)
車両前部の片側が前面衝突して一方のサイドメンバ8の前端に軸方向又はやや斜め方向から衝突入力が作用すると、この衝突側の一方のフロントサイドメンバ8は前述と同様の理由により図4(A)に示すように、衝突物Mからの入力Fによってマウント部材配設部よりも前側領域が軸圧潰変形し、マウント部材配設部よりも後側領域が第1脆弱部13としてのビード13Aを起点に下向きに曲げ変形すると共に、図4(B)に示すように第2脆弱部14としてのビード14Aを起点に車幅方向内側に曲げ変形する。
【0043】
この一方のフロントサイドメンバ8のビード14Aを起点としての車幅方向内側への曲げ変形によって、その前方のマウント部材配設部には車幅方向外側に向けて回転モーメントが作用し、これにより非衝突側の他方のフロントサイドメンバ8のマウント部材連結部にパワーユニット11を介して車幅方向内側への牽引力が作用する。
【0044】
このため、該他方のフロントサイドメンバ8は前記牽引力によって、マウント部材配設部よりも後側領域で第2脆弱部14であるビード14Aを起点に車幅方向内側への曲げ変形が誘発される。
【0045】
この結果、オフセット前面衝突時にあっても衝突側の一方のフロントサイドメンバ8における前側領域の軸圧潰変形と後側領域の上下方向および車幅方向の曲げ変形だけにとどまらず、非衝突側の他方のフロントサイドメンバ8の後側領域で第2脆弱部14を起点とした車幅方向の曲げ変形によって、フロントサイドメンバ8,8の後方に潰れ残りを生じることなく有効に変形させてエネルギー吸収することができ、フロントコンパートメントF・Cの潰れ可能領域を拡大して衝突エネルギー吸収量を増大することができる。
【0046】
そして、このように左右のフロントサイドメンバ8,8の第2脆弱部14,14を起点とした車幅方向への曲げ変形によって、これらフロントサイドメンバ8,8が図4(c)に示すようにパワーユニット11の側面に干渉して、該パワーユニット11を両側から挟んで拘束して、該パワーユニット11の後退運動を抑制し、パワーユニット11の後退によるダッシュパネル2のキャビンC側への変形を軽減することができる。
【0047】
(斜め側方衝突)
前面衝突でも斜め側方衝突のようにフロントコンパートメントF・Cの側部に前方斜め方向から衝突物が衝突して、図5(A)に示すように衝突側の一方のフロントサイドメンバ8の側部に前方斜め方向から衝突入力Fが作用すると、該一方のフロントサイドメンバ8の後側領域でその軸方向および車幅方向内側への入力によって第1脆弱部3であるビード13Aを起点とする下向きの曲げ変形が生じると共に、第2脆弱部14であるビード14Aを起点とする車幅方向内側への曲げ変形が生じ、また、前記オフセット前面衝突時と同様の作用で非衝突側の他方のフロントサイドメンバ8の後側領域で図5(B)に示すように第2脆弱部14であるビード14Aを起点とした車幅方向内側への曲げ変形を誘発させてエネルギー吸収することができて、衝突エネルギー吸収量を増大する。
【0048】
また、図5(c)に示すようにこれら左右のフロントサイドメンバ8,8でパワーユニット11を両側から挟んで拘束して、該パワーユニット11の後退によるダッシュパネル2の入力の程度や範囲を極力小さくして、該ダッシュパネル2のキャビンC側への変形を軽減することができる。
【0049】
図6は本発明の第2実施形態を示すもので、本実施形態にあっては、前記第1実施形態における第2脆弱部14としてのビード14Aを、第1脆弱部13としてのビード13Aと同一の前後方向位置に設けてある。
【0050】
従って、この第2実施形態の構造によれば前記第1実施形態と同様の効果が得られる他、ビード14Aをビード13Aと同一の前後方向位置に設けてあるため、これらビード13Aを起点とする下向きの曲げ変形と、ビード14Aを起点とする車幅方向内側の曲げ変形との変形タイミングを略同時期に設定することができ、前記斜め側方衝突時のように衝突側の一方のフロントサイドメンバ8がその軸方向および車幅方向で反力を保って変形することが厳しい条件でも、前記後側領域でビード13Aを起点とする下向きの曲げ変形とビード14Aを起点とする車幅方向内側への曲げ変形とがほぼ同時に発生することで、フロントサイドメンバ8のスムーズな変形作用を行わせて効率的なエネルギー吸収を行わせることができる。
【0051】
この変形タイミングの同時期設定は、前述のようにビード13A,14Aの形成位置を調整することと併せて、同図に示すようにビード13Aを断面変化部の下面の全幅領域に設けたり、ビード14Aの車幅方向内側への膨出量を増大する等によって容易にコントロールすることができる。
【0052】
図7〜9は本発明の第3実施形態を示すもので、本実施形態にあっては、前記第1実施形態における第1脆弱部13としてのビード13Aを断面変化部8Pの下面に全幅領域に形成する一方、第2脆弱部14としてのビード14Aをフロントサイドメンバ8の車幅方向内側の側面と外側の側面の前後方向同一位置に、それぞれ車幅方向内側に膨出して形成して、フロントサイドメンバ8の第1脆弱部13と第2脆弱部14をそれぞれ設定した断面部分における断面2次モーメントを調整するようにしている。
【0053】
従って、この第3実施形態によれば前記第1実施形態と同様の効果が得られる他、第1脆弱部13を形成した部分における断面2次モーメントI1と、第2脆弱部14を形成した部分における断面2次モーメントI2を調整することによって、要求に応じた変形タイミングを得ることができる。
【0054】
例えば、第1脆弱部13の形成部分における断面2次モーメントI1を、第2脆弱部14の形成部分における断面2次モーメントI2よりも小さくした場合(I1<I2)、フロントサイドメンバ8の第1脆弱部13を起点とした下向きの曲げ変形が第2脆弱部14を起点とした車幅方向内側への曲げ変形よりも早いタイミングで行われ、この下向きの曲げ変形の先行によってフロントサイドメンバ8の軸方向の変形ストローク、つまり、フロントコンパートメントF・Cの前後方向潰れストロークを確保し易くなって効率的なエネルギー吸収を行わせることができる。
【0055】
また、前記断面2次モーメントI1を、断面2次モーメントI2よりも大きくした場合(I1>I2)、フロントサイドメンバ8の第2脆弱部14を起点とした車幅方向内側への曲げ変形が第1脆弱部13を起点とした下向きの曲げ変形よりも早いタイミングで行われ、この車幅方向内側への曲げ変形の先行によって、特にオフセット前面衝突又は斜め側方衝突時に、衝突側の一方のフロントサイドメンバ8がパワーユニット11と干渉することにより非衝突側の他方のフロントサイドメンバ8への荷重伝達が直ちに行われ、効率的なエネルギー吸収を行わせることができる。
【0056】
前記断面2次モーメントI1と断面2次モーメントI2とをほぼ同じにした場合(I1≒I2)は、前記第2実施形態と同様にフロントサイドメンバ8の第1脆弱部13を起点とした下向きの曲げ変形と、第2脆弱部14を起点とした車幅方向内側への曲げ変形とをほぼ同時に行わせることができる。
【0057】
この第3実施形態にあっては、変形タイミングのコントロールを前述のように第1脆弱部13と第2脆弱部14の各形成部分における断面2次モーメントI1,I2の調整によって行っているが、これら第1脆弱部13と第2脆弱部14の各形成部分の硬度をパネル材質を変える等により変化させ、該第1脆弱部13と第2脆弱部14の各形成部分の縦弾性係数E1,E2を変えて、これら各形成部分における断面係数E1・I1とE2・I2との調整により変形タイミングをコントロールすることもできる。
【0058】
これは、例えば第1脆弱部13の形成部分における断面係数E1・I1を、第2脆弱部14の形成部分における断面係数E2・I2よりも小さくすることにより(E1・I1<E2・I2)、フロントサイドメンバ8の下向きの曲げ変形を先行させることができ、逆に、前記断面係数E1・I1を、断面係数E2・I2よりも大きくすることにより(E1・I1>E2・I2)、フロントサイドメンバ8の車幅方向内側への曲げ変形を先行させることができる。
【0059】
図10は本発明の第4実施形態を示すもので、本実施形態にあってはフロントサイドメンバ8の第2脆弱部14を、該フロントサイドメンバ8の車幅方向外側の側面の上下隅角部にノッチ14Bを設けて構成している。
【0060】
この第4実施形態の構造では、例えばオフセット前面衝突でもフロントサイドメンバ8の前端に斜め前方から衝突入力が作用した場合、あるいは斜め側方衝突時のようにフロントサイドメンバ8の前側領域の側部に斜め前方より衝突入力が作用した場合のように、フロントサイドメンバ8の上下方向および車幅方向の曲げ変形挙動が同時に進行することが予想される場合に、前記ノッチ14Bから確実に車幅方向内側への曲げ変形を実現することができる。
【0061】
また、このように第2脆弱部14をノッチ14Bで構成することに併せて、第1脆弱部13としてのビード13Aを同図に示すように前後方向の形成幅を大きくしたり、あるいは該ビード13Aの絞り成形深さを調整することによって、前述と同様にフロントサイドメンバ8の第1脆弱部13を起点とする下向きの曲げ変形と、第2脆弱部14を起点とする車幅方向内側への曲げ変形の変形タイミングを容易にコントローすることができる。
【0062】
図11は本発明の第5実施形態を示すもので、本実施形態にあってはフロントサイドメンバ8の第1脆弱部13を、該フロントサイドメンバ8の断面変化部8Pにおける下面両側の隅角部にノッチ13Bを設けて構成している。
【0063】
この第5実施形態ではノッチ13Bを起点にしてフロントサイドメンバ8の下向きの曲げ変形を促進するが、オフセット前面衝突でもフロントサイドメンバ8の前端に斜め前方から衝突入力が作用した場合や、斜め側方衝突のようにフロントサイドメンバ8の前側領域の側部に斜め前方より衝突入力が作用した場合に、前記ノッチ13Bがフロントサイドメンバ8の車幅方向内側への曲げ変形のきっかけとして働く場合もあり、その際にはフロントサイドメンバ8を前記ノッチ13Bから第2脆弱部14としてのビード14Aの部分に亘る範囲で大きく曲げ変形させることができて、車幅方向内側への曲げ変形を確実に行わせることができる。
【0064】
図12は本発明の第6実施形態を示すもので、本実施形態にあってはフロントサイドメンバ8の断面変化部8Pの直後付近の下面内部に、例えば補強材として山形に曲折成形した補強プレート15を車幅方向に接合配設して、該補強プレート15の前部の断面変化部8Pにおける下面の応力集中度合いを高めることによって第1脆弱部13としての機能を発揮できるようにしてある。
【0065】
この第6実施形態の構造では、第1脆弱部13の構成手段として、断面変化部8Pの下面にパネル強度低下構造を採用しないため、該第1脆弱部13を起点とする下向きの曲げ変形時におけるエネルギー吸収効果を高めることができる。
【0066】
図13は本発明の第7実施形態を示すもので、本実施形態にあっては前記第6実施形態における補強プレート15の付設により第1脆弱部13を構成するのに替えて、前記断面変化部8Pの直後付近の下面を所要領域で焼入れ処理して硬度を高めた熱処理部16を設け、該熱処理部16の前部の断面変形部8Pにおける下面の応力集中度合いを高めることによって第1脆弱部13としての機能を発揮できるようにして、前記第6実施形態と同様の効果を得るようにしている。
【0067】
また、本実施形態では前記第6実施形態における第2脆弱部14としてのビード14Aの成形相当部も焼入れ処理して硬度を高めた熱処理部17を設け、フロントサイドメンバ8の車幅方向外側の側面の前記熱処理部17に対向した部分に車幅方向内側への曲げ応力が集中するようにして第2脆弱部14としての機能を発揮できるようにしている。
【0068】
従って、フロントサイドメンバ8の車幅方向内側への曲げ変形時には前述と同様の理由によりエネルギー吸収効果を高めることができる。
【0069】
なお、フロントサイドメンバ8としては前記各実施形態に示した方形断面形状のものに限定されることはなく、例えば図14に示した8角形断面形状で、かつ、前端から後端に亘ってほぼ直状に形成したものに適用して前述と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の対象とする自動車の外観斜視図。
【図2】本発明の第1実施形態を示す斜視図。
【図3】本発明の第1実施形態のフルラップ前面衝突時における作用を略示的に示す側面説明図。
【図4】本発明の第1実施形態のオフセット前面衝突時における作用を略示的に示す平面説明図。
【図5】本発明の第1実施形態の斜め側方衝突時における作用を略示的に示す平面説明図。
【図6】本発明の第2実施形態を示す斜視図。
【図7】本発明の第3実施形態におけるフロントサイドメンバの一方を示す斜視図。
【図8】図7のA−A線に沿う略示的断面説明図。
【図9】図7のB−B線に沿う略示的断面説明図。
【図10】本発明の第4実施形態におけるフロントサイドメンバの一方を示す斜視図。
【図11】本発明の第5実施形態におけるフロントサイドメンバの一方を示す斜視図。
【図12】本発明の第6実施形態におけるフロントサイドメンバの一方を示す斜視図。
【図13】本発明の第7実施形態におけるフロントサイドメンバの一方を示す斜視図。
【図14】本発明の第8実施形態におけるフロントサイドメンバの一方を示す斜視図。
【符号の説明】
1 車体
2 ダッシュパネル
8 フロントサイドメンバ
11 パワーユニット
12 マウント部材
13 第1脆弱部
13A ビード
13B ノッチ
14 第2脆弱部
14A ビード
14B ノッチ
15 補強プレート(補強材)
16,17 熱処理部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle body front structure.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-258770, as a vehicle body front structure, a displacement mechanism is provided at a connecting portion between a strut housing and a front side member, and the displacement mechanism is used at the time of a frontal collision of a vehicle. In this case, the strut housing is displaced to the upper surface side of the front side member to suppress the upward movement of the front side member.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, when the front side member is restrained from moving upward by the strut housing at the time of a frontal collision of the vehicle, the rear part of the front side member is not deformed and remains uncrushed, and the front compartment can be crushed. May be narrowed.
[0004]
In addition, at the time of offset frontal collision, only energy absorption due to crushing deformation of the front part of one front side member can be expected, and furthermore, collision input from the front diagonal direction to the front compartment side part (diagonal side collision) However, it is difficult to expect energy absorption due to axial crushing of the front side member.
[0005]
Therefore, the present invention provides a vehicle body of an automobile that can effectively deform the left and right front side members and enhance the energy absorption effect in any of the collisions of a full-wrap frontal collision, an offset frontal collision, and an oblique side collision. A front structure is provided.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the invention of claim 1, in the structure in which the power unit is connected and supported via the mount member to the pair of front side members disposed in the front-rear direction on the left and right side portions of the front compartment,
Provided on the lower surface of the rear portion of the front side member of the power unit connection support portion is a first fragile portion that promotes downward deformation of the front side member by collision input from the front of the vehicle,
A second weakness that promotes deformation of the front side member inward in the vehicle width direction by the collision input near the first weakened portion of the front side member and on the side surface of the front part of the rear end position of the power unit. It is characterized by providing a section.
[0007]
The invention according to
[0008]
The invention according to claim 3 is characterized in that the first fragile portion according to claim 1 is constituted by notches provided at corners on both sides of the lower surface of the front side member.
[0009]
In the invention of claim 4, the first fragile portion according to claim 1 is configured by providing a rigidity change portion or a hardness change portion due to a reinforcing material attached to the lower surface of the front side member, heat treatment, material change, etc. It is characterized by.
[0010]
The invention according to
[0011]
The invention according to claim 6 is characterized in that the second fragile portion according to claim 1 is constituted by notches provided at the upper and lower corners of the side surface of the front side member.
[0012]
In the invention of
[0013]
The invention of
[0014]
The invention according to
[0015]
The invention according to
[0016]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, when a collision input is applied to the front ends of the left and right front side members due to a full-lap frontal collision of the vehicle, the front side members are located in a region in front of the power unit connection support portion of these front side members. The front side member bends and deforms downward from the first fragile portion as a starting point, and bends inward in the vehicle width direction from the second fragile portion as a starting point. Deforms and absorbs energy by effectively deforming the front side member without causing any remaining crushing by the axial crushing deformation action of the front area and the bending deformation action of the rear area in the vertical direction and the vehicle width direction. Can increase the amount of collision energy absorption by expanding the deformation area of the front compartment It can be.
[0017]
According to the invention described in
[0018]
According to the fifth, sixth, and seventh aspects of the invention, in addition to the effect of the first aspect, the second fragile portion can be easily formed by general-purpose processing means, and the second The deformation timing of the fragile portion can be easily adjusted.
[0019]
According to the eighth aspect of the invention, in addition to the effects of the first to seventh aspects of the invention, the deformation timings of the first fragile portion and the second fragile portion of the front side member are set substantially at the same time. Even in a severe condition that one of the front side members on the collision side is deformed while maintaining a reaction force in the axial direction and the vehicle width direction as in the case of the oblique side collision, the first fragile portion is formed in the rear region. The downward bending deformation starting from the starting point and the bending deformation inward in the vehicle width direction starting from the second fragile part occur almost simultaneously, thereby enabling smooth deformation action and efficient energy absorption. Can do.
[0020]
According to the ninth aspect of the invention, in addition to the effects of the first to seventh aspects, the deformation timing of the first fragile portion and the second fragile portion of the front side member is determined by the deformation of the first fragile portion. Since it is set so as to precede, it is easy to ensure the axial deformation stroke of the front side member by the downward bending deformation starting from the first fragile portion, that is, the front compartment longitudinal crushing stroke, which is efficient. Energy absorption.
[0021]
According to the invention described in
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0023]
In FIG. 1, a cabin C of a vehicle body 1 is separated from a front compartment F / C by a
[0024]
On the other hand, in the front compartments F and C, the
[0025]
The rear end portion of the
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
As shown in FIG. 2, a
[0029]
The
[0030]
As shown in FIG. 2, the
[0031]
Then, a portion of the
[0032]
Further, the
[0033]
In the present embodiment, the first weakened
[0034]
The
[0035]
On the other hand, the second
[0036]
The
[0037]
Next, the operation at the time of a vehicle front collision of the vehicle body front part structure of the first embodiment configured as described above will be described.
[0038]
(Full wrap collision)
When the vehicle collides with the front of the full lap and a collision input acts on the front ends of the left and right
[0039]
On the other hand, in the region on the rear side of the mount member disposition portion, there is a
[0040]
In this way, the
[0041]
The downward bending deformation due to the collision input F of the
[0042]
(Offset collision)
When one side of the front part of the vehicle collides in front and a collision input is applied to the front end of one
[0043]
Due to the bending deformation inward in the vehicle width direction starting from the
[0044]
For this reason, the other
[0045]
As a result, even in the case of an offset frontal collision, not only the axial crush deformation of the front region and the vertical deformation of the rear region and the bending deformation in the vehicle width direction of the
[0046]
Then, as a result of bending deformation in the vehicle width direction starting from the second weakened
[0047]
(Oblique side collision)
A collision object collides with the side of the front compartment F / C from the front oblique direction as in the case of the oblique side collision even in the frontal collision, and the side of one
[0048]
Further, as shown in FIG. 5C, the
[0049]
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a
[0050]
Therefore, according to the structure of the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the
[0051]
The simultaneous setting of the deformation timing is not limited to the adjustment of the formation positions of the
[0052]
7 to 9 show a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the
[0053]
Therefore, according to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the secondary moment I of the cross section at the portion where the first
[0054]
For example, the cross-sectional secondary moment I in the formation part of the 1st
[0055]
The second moment of inertia I 1 , The moment of inertia I 2 Larger than (I 1 > I 2 ), The bending deformation inward in the vehicle width direction starting from the second
[0056]
The second moment of inertia I 1 And moment of inertia I 2 Are almost the same (I 1 ≒ I 2 ) Is a downward bending deformation starting from the first
[0057]
In the third embodiment, the control of the deformation timing is performed by controlling the secondary moment I of the cross section at each forming portion of the first
[0058]
This is, for example, the section modulus E in the formation portion of the first
[0059]
FIG. 10 shows a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the second weakened
[0060]
In the structure of the fourth embodiment, for example, when a collision input is applied to the front end of the
[0061]
Further, in addition to configuring the second
[0062]
FIG. 11 shows a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, the first
[0063]
In this fifth embodiment, the downward bending deformation of the
[0064]
FIG. 12 shows a sixth embodiment of the present invention. In this embodiment, a reinforcing plate bent into a mountain shape, for example, as a reinforcing material, is formed inside the lower surface of the
[0065]
In the structure of the sixth embodiment, the panel weakening structure is not used on the lower surface of the
[0066]
FIG. 13 shows a seventh embodiment of the present invention. In this embodiment, instead of configuring the first weakened
[0067]
Further, in this embodiment, a
[0068]
Therefore, when the
[0069]
Note that the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view of an automobile targeted by the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory side view schematically showing the action at the time of a full-wrap frontal collision according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory plan view schematically showing an action at the time of an offset frontal collision according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory plan view schematically showing an action at the time of an oblique side collision according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing one of the front side members according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional explanatory view taken along line AA in FIG. 7;
9 is a schematic cross-sectional explanatory view taken along line BB in FIG. 7;
FIG. 10 is a perspective view showing one of front side members according to a fourth embodiment of the invention.
FIG. 11 is a perspective view showing one of front side members according to a fifth embodiment of the invention.
FIG. 12 is a perspective view showing one of front side members according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a perspective view showing one of front side members according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a perspective view showing one of front side members according to an eighth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 body
2 Dash panel
8 Front side member
11 Power unit
12 Mount members
13 First vulnerable section
13A bead
13B notch
14 Second vulnerable section
14A bead
14B notch
15 Reinforcement plate (reinforcement material)
16, 17 Heat treatment section
Claims (10)
前記フロントサイドメンバのパワーユニット連結支持部よりも後方部位の下面に、車両前方からの衝突入力により該フロントサイドメンバの下方向への変形を促進する第1脆弱部を設けると共に、
該フロントサイドメンバの前記第1脆弱部の近傍で、かつ、パワーユニットの後端位置よりも前方部位の側面に、前記衝突入力によりフロントサイドメンバの車幅方向内側への変形を促進する第2脆弱部を設けたことを特徴とする自動車の車体前部構造。In a structure in which a power unit is connected and supported via a mount member to a pair of front side members disposed in the front-rear direction on the left and right sides of the front compartment,
Provided on the lower surface of the rear portion of the front side member than the power unit connection support portion is a first fragile portion that promotes downward deformation of the front side member by collision input from the front of the vehicle,
A second weakness that promotes deformation of the front side member inward in the vehicle width direction by the collision input near the first weakened portion of the front side member and on the side surface of the front portion of the rear end position of the power unit. A front body structure of an automobile characterized by providing a part.
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