JP6421723B2 - 車両前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両前部構造に関する。

下記特許文献１には、車両前部構造が開示されている。具体的には、車体前部において車両前後方向に延在された左右一対のフロントサイドフレームと、このフロントサイドフレームに取り付けられたサスペンションメンバとを有している。このサスペンションメンバは、車両前後方向に延在された左右一対の前後メンバを備えており、この前後メンバの前端部にそれぞれクラッシュカンが接合されている。また、前後メンバの車両前部かつクラッシュカンの車両後方側には、車両幅方向に延在されたフロントクロスメンバが接合されており、これによって左右それぞれの前後メンバが車両幅方向に連結されている。したがって、サスペンションメンバ自体の曲げ剛性が向上されていると共に、車両前面衝突時（以下、この衝突形態を「前突時」という）クラッシュカンが潰れて変形することで衝突荷重の一部が吸収される。

特開２０１２−６５４５号公報

特許文献１に開示された構成によると、サスペンションメンバは車両平面視で略枠状に形成されている。したがって、前突時車両後方側へ向かって作用する衝突荷重はクラッシュカンからフロントクロスメンバへと作用して前後メンバへと伝達させることで衝突荷重を吸収して衝突性能を向上させる。しかしながら、サスペンションメンバの曲げ剛性をさらに向上させ、かつ衝突性能を向上させるにはさらなる改良の余地がある。

本発明は上記問題を考慮し、サスペンションメンバの曲げ剛性を向上させ、かつ衝突性能を向上させることを目的とする。

請求項１記載の発明に係る車両前部構造は、車両のサイドメンバの車両下方側に設けられ、かつ当該サイドメンバに支持されると共に、車両幅方向に延在する本体部と、当該本体部の車両幅方向両端部からそれぞれ車両前方側へ延在された左右一対のアーム部とを有したサスペンションメンバと、前記一方のアーム部の先端部と前記他方のアーム部の先端部とを車両幅方向に連結しかつ車両前部に設けられたラジエータより車両前方側で車両前方側へ凸形状に形成されたフロントクロスメンバと、車両後方側へ向かうに連れて車両幅方向外側へと斜めに延在されると共に、前端部が前記フロントクロスメンバに接合されかつ後端部が前記アーム部に接合された左右一対のブレースと、有している。

請求項１記載の発明によれば、サスペンションメンバの一方のアーム部の先端部と他方のアーム部の先端部とは、フロントクロスメンバによって車両幅方向に連結されている。つまり、サスペンションメンバはフロントクロスメンバを含めて車両平面視で略枠状に形成されている。また、サスペンションメンバのアーム部とフロントクロスメンバとは、左右一対のブレースによっても接合されている。このブレースは、車両後方側へ向かうに連れて車両幅方向外側へと斜めに延在されており、前端部がフロントクロスメンバに接合されると共に後端部がサスペンションメンバのアーム部に接合されている。つまり、車両平面視でフロントクロスメンバ、アーム部及びブレースが左右一対で三角形状に連結される。この三角形状に連結された部位によって、サスペンションメンバの車両前側部は変形し難くなり、曲げ剛性が向上する。

また、前突時に車両前方からフロントクロスメンバへ入力された衝突荷重は、フロントクロスメンバが接合されたサスペンションメンバのアーム部へと伝達されるが、フロントクロスメンバとサスペンションメンバのアーム部とが直接的に接合をされた部位だけではなく、ブレースを介してもサスペンションメンバのアーム部へと衝突荷重を伝達させることができる。したがって、前突時の衝突荷重を車両後方側へと効率的に伝達させて衝突荷重を吸収することができる。

請求項２の発明は、請求項１記載の発明において、前記ブレースには、前記ブレースの延在方向に沿ってビードが形成されている。

請求項２記載の発明によれば、ブレースにはブレースの延在方向、すなわち車両後方側へ向かうに連れて車両幅方向外側へと斜めに延設されたビードが形成されている。したがって、ブレースの延在方向に沿って入力された衝突荷重に対する耐力が向上することから、フロントクロスメンバに入力された衝突荷重をブレースを介してサスペンションメンバのアーム部へと効率的に伝達させることができる。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記ブレースの前縁は、前記フロントクロスメンバの前面に沿って形成されている。

請求項３記載の発明によれば、ブレースの前縁はフロントクロスメンバの前面に沿って形成されていることから、フロントクロスメンバに入力された衝突荷重をより効率的にブレースへと伝達させることができる。すなわち、一例としてブレースの前縁がフロントクロスメンバの前面よりも車両後側にある場合、前突時にフロントクロスメンバに入力される衝突荷重は、フロントクロスメンバからブレースとフロントクロスメンバとの接合点を通ってブレースへと伝達される。これに対して、ブレースの前縁がフロントクロスメンバの前面に沿って形成されることで、前突時に入力される衝突荷重は、ブレースとフロントクロスメンバとの接合点のみならずこの接合点以外の前縁を通ってブレースへと伝達される。つまり、ブレースへ荷重伝達する部位が大きくなる。したがって、衝突荷重をフロントクロスメンバからブレースを介してサスペンションメンバのアーム部へとより効率的に伝達させることができる。

請求項４の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記左右一対のブレースは、前記ラジエータの車両下側部を支持している。

請求項４記載の発明によれば、左右一対のブレースがラジエータの車両下側部を支持していることから、別部品によるラジエータの車両下側部の支持が不要となる。すなわち、一般的にラジエータはラジエータサポートにより支持されるが、このラジエータを支持するラジエータサポートがラジエータの車両下側部を支持する必要がなくなる。つまり、ラジエータサポートの部品（ラジエータサポートロア）を削減することが可能となる。また、サスペンションメンバの曲げ剛性が向上された部位でラジエータが支持されることから、ラジエータが振動することによるノイズの発生を抑制することが可能となる。

請求項１記載の本発明に係る車両前部構造は、サスペンションメンバの曲げ剛性を向上させ、かつ衝突性能を向上させることができるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明に係る車両前部構造は、サスペンションメンバの曲げ剛性を向上させ、かつ衝突性能をより向上させることができるという優れた効果を有する。

請求項３記載の本発明に係る車両前部構造は、サスペンションメンバの曲げ剛性を向上させ、かつ衝突性能をより一層向上させることができるという優れた効果を有する。

請求項４記載の本発明に係る車両前部構造は、製造コスト低減とＮＶ性能（ノイズ・アンド・バイブレーション性能）の向上を両立することができるという優れた効果を有する。

一実施形態に係る車両前部構造を備えた車両前部を示す斜視図である。 一実施形態に係る車両前部構造を備えたサスペンションメンバを示す斜視図である。 一実施形態に係る車両前部構造を備えたサスペンションメンバを示す平面図である。

以下、図１〜３を用いて、本発明に係る車両前部構造の一実施形態について説明する。なお、これらの図において示される矢印ＦＲは車両前後方向前側、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側、矢印ＵＰは車両上下方向上側をそれぞれ示す。

図１に示されるように、車両１０の前部１２には、図示しないエンジンユニットが収容されるエンジンルーム１１が設けられている。このエンジンルーム１１の内部には、車幅方向に間隔をあけて配置され車両前後方向に延在された左右一対のサイドメンバとしてのフロントサイドメンバ１４と、左右一対のフロントサイドメンバ１４の前端部に取付けられたバンパリインフォースメント１６と、が備えられている。また、車両１０の前部１２は、図示しないサスペンションアームやステアリングギヤボックス等が取付けられるサスペンションメンバ１８を備えている。

車両幅方向一方側（右側）に配置されたフロントサイドメンバ１４と、車幅方向他方側（左側）に配置されたフロントサイドメンバ１４とは車幅方向に対称に形成されている。これら左右一対のフロントサイドメンバ１４は、車両幅方向に沿って切断した断面が矩形状に形成されている。また、フロントサイドメンバ１４は、一例として、車幅方向内側に配置されていると共に前後方向に沿って延びるインナパネル２０と、インナパネル２０に対して車幅方向外側に配置されていると共に前後方向に沿って延びるアウタパネル２２とが接合されることによって形成されている。以上説明したフロントサイドメンバ１４には、図示しないエンジンユニットがエンジンユニットマウントを介して支持されている。また、右側のフロントサイドメンバ１４と左側のフロントサイドメンバ１４には、図示しないコイルオーバの上端部が支持されるサスペンションタワー２４が形成されたホイールハウスインナ２６がそれぞれ接合されている。

バンパリインフォースメント１６は、車両前後方向に沿って切断した断面が略矩形状に形成されており、このバンパリインフォースメント１６は、図示しないバンパカバー内において車幅方向を長手方向として延在している。また、バンパリインフォースメント１６は、図示しないクラッシュボックスを介して、フロントサイドメンバ１４の前端部に取付けられている。これにより、右側のフロントサイドメンバ１４の前端部と左側のフロントサイドメンバ１４の前端部とが、バンパリインフォースメント１６によって車両幅方向に連結されている。

サスペンションメンバ１８は、フロントサイドメンバ１４の車両下方側に配置されていると共に当該フロントサイドメンバ１４に支持されており、図２に示されるように、このサスペンションメンバ１８は、車両平面視で略Ｈ字形状に形成されている。具体的には、サスペンションメンバ１８は、車両幅方向に延在する本体部２８と、この本体部２８の車両幅方向両端部からそれぞれ車両前方側へ延在された左右一対のアーム部３０と、を備えている。なお、本実施形態では、サスペンションメンバ１８は一例として鉄により構成されているが、これに限らず、アルミニウム合金等その他の金属によって構成されていてもよい。

右側のアーム部３０と左側のアーム部３０とは、車幅方向に対称に形成されている。また、それぞれのアーム部３０における本体部２８より車両後側には、本体部２８より車両後方側へ延在された後側延在部３２が形成されている。このアーム部３０の後側延在部３２は、フロントサイドメンバ１４の車両後方側の部位に図示しないボルト等を介して支持されている。

サスペンションメンバ１８のアーム部３０の先端部３４には、連結部３６を介してフロントクロスメンバ３８が設けられている。このフロントクロスメンバ３８は、車両前後方向に沿って切断した断面が略矩形状に形成されており、車両幅方向を長手方向として延在されている。なお、連結部３６は、略車両前後方向を長手方向として延在されていると共に、一方の端部がアーム部３０の先端部３４と溶接等により接合されかつ他方の端部がフロントクロスメンバ３８の車両後側面に溶接等により接合されている。そして、連結部３６とアーム部３０とで本発明の「アーム部」が構成されている。

車両幅方向一方側（右側）に配置されたアーム部３０の先端部３４とフロントクロスメンバ３８との間及び車幅方向他方側（左側）に配置されたアーム部３０の先端部３４とフロントクロスメンバ３８との間には、ブレース４０がそれぞれ設けられている。このブレース４０は、図３に示されるように、車両平面視で略矩形状に形成されており、前端部４２がフロントクロスメンバ３８の中央部４４における車両下側面に溶接により接合されると共に後端部４６がアーム部３０の先端部３４における車両下側面に溶接により接合されている。つまり、ブレース４０は車両後方に向かうに連れて車両幅方向外側へと斜めに延在されている。また、ブレース４０は、図示はしないがブレース４０の長手方向（延在方向）に直交する断面が車両下側へ開口された略Ｕ字状に形成されている。なお、車両幅方向一方側（右側）に配置されたブレース４０と車幅方向他方側（左側）に配置されたブレース４０とは、車幅方向に対称に形成されている。

ブレース４０の前縁４８は、フロントクロスメンバ３８の前面５０に沿って形成されている。つまり、車両平面視でブレース４０の前縁４８とフロントクロスメンバ３８の前面５０とは、ほぼ重なるように構成されている。なお、ブレース４０の前縁４８はフロントクロスメンバ３８の前面５０より車両前側へ多少出ていてもよく、本実施形態では、ブレース４０の前縁４８はフロントクロスメンバ３８の前面５０より少し車両前側へ出た構成とされている。

ブレース４０には、ビード５２とラジエータ取付孔５４とが形成されている。ビード５２は、車両上方側へ向かって突出されていると共に、ブレース４０の長手方向（延在方向）に沿って延設されている。つまり、車両後方側へ向かうに連れて車両幅方向外側へと延設されている。なお、ビード５２は、ブレース４０における短手方向の両端部に沿ってそれぞれ形成されている。また、ブレース４０における短手方向の両端部にそれぞれ設けられたビード５２は、ブレース４０の長手方向略中央部に形成されたビード連結部５３によって連結されている。このビード連結部５３の車両上側面は、ビード５２の車両上側面と略同一面上に配置されている。つまり、ビード連結部５３の車両上側面とビード５２の車両上側面との車両上下方向の高さは、略同一とされている。

ラジエータ取付孔５４は、車両平面視で円形状に形成されると共に、ブレース４０の長手方向での略中央部に板厚方向に貫通されて形成されている。このラジエータ取付孔５４には、図１に示されるラジエータ５６の車両下側部５８に形成された図示しない係止部が係止されている。したがって、ラジエータ５６の車両下側部５８はブレース４０によって支持されている。

ラジエータ５６の車両上側部６０には、ラジエータサポート６２が設けられている。このラジエータサポート６２は、ラジエータ５６の車両幅方向両外側にそれぞれ配置されかつフロントサイドメンバ１４に接合されたラジサポ側部６４と、ラジエータ５６の車両上方に配置されたラジサポ上部６６と、によって車両正面視で逆Ｕ字状に形成されている。また、ラジエータサポート６２の車両幅方向の両端部には、ラジサポ支持部材６８がそれぞれ取り付けられている。このラジサポ支持部材６８は、略車両前後方向を長手方向として延在されており、車両前側の端部７０が一例としてラジサポ上部６６の車両幅方向の端部に接合されると共に車両後側の端部７２がホイールハウスインナ２６に接合されている。これにより、ラジエータ５６の車両上側部６０は、ラジエータサポート６２を介して車体に支持されている。

次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

本実施形態では、図２に示されるように、サスペンションメンバ１８の一方のアーム部３０の先端部３４と他方のアーム部３０の先端部３４とは、連結部３６を介してフロントクロスメンバ３８によって車両幅方向に連結されている。つまり、サスペンションメンバ１８はフロントクロスメンバ３８を含めて車両平面視で略枠状に形成されている。また、サスペンションメンバ１８のアーム部３０とフロントクロスメンバ３８とは、左右一対のブレース４０によっても接合されている。このブレース４０は、車両後方側へ向かうに連れて車両幅方向外側へと斜めに延在されており、前端部４２がフロントクロスメンバ３８に接合されると共に後端部４６がサスペンションメンバ１８のアーム部３０に接合されている。つまり、車両平面視でフロントクロスメンバ３８、アーム部３０及びブレース４０が左右一対で三角形状に連結される。この三角形状に連結された部位によって、サスペンションメンバ１８の車両前側部は変形し難くなり、曲げ剛性が向上する。

また、前突時に車両前方からフロントクロスメンバ３８へ入力された衝突荷重は、フロントクロスメンバ３８が接合されたサスペンションメンバ１８のアーム部３０へと伝達されるが、フロントクロスメンバ３８とサスペンションメンバ１８のアーム部３０とが直接的に接合をされた部位だけではなく、ブレース４０を介してもサスペンションメンバ１８のアーム部３０へと衝突荷重を伝達させることができる。したがって、前突時の衝突荷重を車両後方側へと効率的に伝達させて衝突荷重を吸収することができる。これにより、サスペンションメンバ１８の曲げ剛性を向上させ、かつ衝突性能を向上させることができる。

さらに、ブレース４０にはブレース４０の延在方向、すなわち車両後方側へ向かうに連れて車両幅方向外側へと斜めに延設されたビード５２が形成されている。したがって、ブレース４０の延在方向に沿って入力された衝突荷重に対する耐力が向上することから、フロントクロスメンバ３８に入力された衝突荷重をブレース４０を介してサスペンションメンバ１８のアーム部３０へと効率的に伝達させることができる。これにより、サスペンションメンバ１８の曲げ剛性を向上させ、かつ衝突性能をより向上させることができる

さらにまた、ブレース４０の前縁４８はフロントクロスメンバ３８の前面５０に沿って形成されていることから、フロントクロスメンバ３８に入力された衝突荷重をより効率的にブレース４０へと伝達させることができる。すなわち、一例としてブレース４０の前縁４８がフロントクロスメンバ３８の前面５０よりも車両後側にある場合、前突時にフロントクロスメンバ３８に入力される衝突荷重は、フロントクロスメンバ３８からブレース４０とフロントクロスメンバ３８との接合点を通ってブレース４０へと伝達される。これに対して、ブレース４０の前縁４８がフロントクロスメンバ３８の前面５０に沿って形成されることで、前突時に入力される衝突荷重は、ブレース４０とフロントクロスメンバ３８との接合点のみならずこの接合点以外の前縁４８を通ってブレース４０へと伝達される。つまり、ブレース４０へ荷重伝達する部位が大きくなる。したがって、衝突荷重をフロントクロスメンバ３８からブレース４０を介してサスペンションメンバ１８のアーム部３０へとより効率的に伝達させることができる。

また、左右一対のブレース４０がラジエータ５６の車両下側部５８を支持していることから、別部品によるラジエータ５６の車両下側部５８の支持が不要となる。すなわち、一般的にラジエータ５６はラジエータサポート６２により支持されるが、このラジエータ５６を支持するラジエータサポート６２がラジエータ５６の車両下側部５８を支持する必要がなくなる。つまり、ラジエータサポート６２の部品（ラジエータサポートロア）を削減することが可能となる。さらに、サスペンションメンバ１８の曲げ剛性が向上された部位でラジエータ５６が支持されることから、ラジエータ５６が振動することによるノイズの発生を抑制することが可能となる。これにより、製造コスト低減とＮＶ性能の向上を両立することができる。

また、ラジエータ５６の車両下側部５８は、ブレース４０によって支持されていることから、ラジエータ５６を図示しないエンジンユニットと同時に車両１０のエンジンルーム１１内へ搭載することができる。一般的に、ラジエータ５６は略枠状に形成されたラジエータサポートによって支持されるため、ラジエータ５６をエンジンルーム１１内へ取り付ける際は、略枠状のラジエータサポート内に収めるためラジエータサポートのラジサポ上部を一時的に取り外して車両前方から組み付け作業を行う。つまり、ラジエータ５６は、車両上方からエンジンルーム１１内へ搭載されるエンジンユニットと組み付け方向が異なることから、エンジンユニットと同時にエンジンルーム１１内へ搭載することができない。したがって、エンジンユニット及びラジエータ５６を別工程でエンジンルーム１１内に搭載した後にエンジンユニットとラジエータ５６とを繋ぐ配管作業をする必要がある。この配管作業は、作業者が車両１０の車両下方から行う必要があるため、組立作業性が低下する。

これに対し、本実施形態では、ラジエータ５６の車両下側部５８は、ブレース４０によって支持されるため、ラジエータ５６を車両上側からブレース４０上に配置することでエンジンルーム１１内へ組み付けることができる。すなわち、エンジンユニットと同様にラジエータ５６を車両上側からエンジンルーム１１内に搭載することができることから、予めエンジンユニットとラジエータ５６とを組立ラインとは別の場所で配管して繋いでおいた後に、エンジンユニットとラジエータ５６とを一体的にエンジンルーム１１内に搭載する。その後、車両正面視で逆Ｕ字状に形成されたラジエータサポート６２をラジエータ５６の車両上方からラジエータ５６及びフロントサイドメンバ１４に取り付けることで、ラジエータ５６はエンジンルーム１１内に保持される。つまり、エンジンユニットとラジエータ５６とを繋ぐために車両１０の車両下方からの配管作業が不要となる。これにより、組立作業性を向上させることができる。

なお、本実施形態では、ブレース４０は、フロントクロスメンバ３８及びフロントサイドメンバ１４に溶接により接合されているが、これに限らず、ボルト等の締結具によって締結された構造としてもよい。

また、ブレース４０は、ブレース４０の長手方向に直交する断面が車両下側へ開口された略Ｕ字状とされている。すなわち、ブレース４０は開断面形状とされているが、これに限らず、一例として箱状に形成されることでブレース４０の長手方向に直交する断面が閉断面形状とされていてもよい。

さらに、本実施形態では、別体のブレース４０がサスペンションメンバ１８とフロントクロスメンバ３８とに取り付けられる構成とされているが、これに限らず、サスペンションメンバ１８のアーム部３０の先端部３４に一体的にブレース４０が形成された構成とされてもよい。

さらにまた、ブレース４０には、ビード５２が形成されているが、これに限らず、ブレース４０にビード５２が形成されていない構成としてもよい。

また、ブレース４０の前縁４８はフロントクロスメンバ３８の前面５０に沿って形成されているが、これに限らず、前縁４８がフロントクロスメンバ３８の前面５０に沿っていなくてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０ 車両
１４ フロントサイドメンバ（サイドメンバ）
１８ サスペンションメンバ
２８ 本体部
３０ アーム部
３４ 先端部
３６ 連結部（アーム部）
３８ フロントクロスメンバ
４０ ブレース
４２ 前端部
４６ 後端部
４８ 前縁
５０ 前面
５２ ビード
５６ ラジエータ
５８ 車両下側部

Claims (4)

1. 車両のサイドメンバの車両下方側に設けられ、かつ当該サイドメンバに支持されると共に、車両幅方向に延在する本体部と、当該本体部の車両幅方向両端部からそれぞれ車両前方側へ延在された左右一対のアーム部とを有したサスペンションメンバと、
   前記一方のアーム部の先端部と前記他方のアーム部の先端部とを車両幅方向に連結しかつ車両前部に設けられたラジエータより車両前方側で車両前方側へ凸形状に形成されたフロントクロスメンバと、
   車両後方側へ向かうに連れて車両幅方向外側へと斜めに延在されると共に、前端部が前記フロントクロスメンバに接合されかつ後端部が前記アーム部に接合された左右一対のブレースと、
   を有する車両前部構造。
2. 前記ブレースには、前記ブレースの延在方向に沿ってビードが形成されている、
   請求項１記載の車両前部構造。
3. 前記ブレースの前縁は、前記フロントクロスメンバの前面に沿って形成されている、
   請求項１又は請求項２記載の車両前部構造。
4. 前記左右一対のブレースは、前記ラジエータの車両下側部を支持している、
   請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車両前部構造。

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