JP6925761B2 - Vehicle front structure - Google Patents
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Description
本発明は、自動車などの車両前部構造に関する。 The present invention relates to a vehicle front structure such as an automobile.
本出願人は、車両前部構造の一例として、特許文献1に記載のものを先に提案している。
同文献に記載の車両前部構造においては、車体前部の骨格部材として、左右一対のフロントサイドメンバを備えており、かつこれら一対のフロントサイドメンバの前端部には、枠状体としてのラジエータサポートが取付けられている。一方、前記一対のフロントサイドメンバの下方側のうち、ラジエータサポートよりも車両後方側の位置には、前輪を支持するロアアームなどが取付けられるサスペンションメンバが配設されている。このサスペンションメンバと前記ラジエータサポートの下部とは、車両前後方向に延びるクレードルを用いて連結されている。
このような構成によれば、車両の前突が発生し、衝突荷重が車両前部に入力した際に、この荷重がフロントサイドメンバに伝達することに加え、クレードルやサスペンションメンバにも分散して伝達する。したがって、車両の前突時における衝撃吸収性能および耐荷重性能(耐衝撃性能)を高めることが可能である。
The applicant has previously proposed the one described in Patent Document 1 as an example of the vehicle front structure.
In the vehicle front structure described in the same document, a pair of left and right front side members are provided as skeleton members of the front part of the vehicle body, and a radiator as a frame-like body is provided at the front end portion of the pair of front side members. Support is installed. On the other hand, a suspension member to which a lower arm or the like for supporting the front wheels is attached is arranged at a position on the rear side of the vehicle with respect to the radiator support on the lower side of the pair of front side members. The suspension member and the lower part of the radiator support are connected by using a cradle extending in the front-rear direction of the vehicle.
According to such a configuration, when a front collision of the vehicle occurs and a collision load is input to the front part of the vehicle, this load is transmitted to the front side member and also distributed to the cradle and suspension member. introduce. Therefore, it is possible to improve the impact absorption performance and the load bearing performance (impact resistance performance) at the time of a front collision of the vehicle.
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地があった。 However, in the above-mentioned prior art, there is still room for improvement as described below.
すなわち、従来において、クレードルは、車両前後方向に延びる単なる帯状または略平板状の部材として構成されている。このため、車両の前突が発生し、このクレードルに大きな衝突荷重が入力した際に、この衝突荷重に起因して大きな座屈変形を即座に生じる虞がある。これでは、クレードルの変形を有効に利用した衝撃吸収作用が適切に得られない他、衝突荷重をクレードルの車両後方側のサスペンションメンバなどに効果的に伝達することができず、優れた衝撃吸収性能を得ることが困難となる。
このようなことを解消する手段としては、クレードルの厚肉化や大型化を図り、その剛性を高めることが考えられる。ところが、このような手段を採用したのでは、車両重量の増加や、製造コストの上昇を招いてしまう。
That is, conventionally, the cradle is configured as a simple strip-shaped or substantially flat plate-shaped member extending in the front-rear direction of the vehicle. Therefore, when a front collision of the vehicle occurs and a large collision load is input to the cradle, there is a possibility that a large buckling deformation may occur immediately due to the collision load. In this case, the impact absorption action that effectively utilizes the deformation of the cradle cannot be properly obtained, and the collision load cannot be effectively transmitted to the suspension member on the rear side of the vehicle of the cradle, resulting in excellent impact absorption performance. Will be difficult to obtain.
As a means for solving such a problem, it is conceivable to increase the thickness and size of the cradle to increase its rigidity. However, if such a means is adopted, the weight of the vehicle will increase and the manufacturing cost will increase.
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、重量の増加や製造コストの上昇を抑制しつつ、車両の前突時における衝撃吸収性能や耐荷重性能の向上を適切に図ることが可能な車両前部構造を提供することを、その課題としている。 The present invention has been conceived under the above-mentioned circumstances, and improves shock absorption performance and load bearing performance at the time of a front collision of a vehicle while suppressing an increase in weight and an increase in manufacturing cost. The challenge is to provide a vehicle front structure that can be appropriately planned.
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the following technical measures are taken in the present invention.
本発明の第1の側面により提供される車両前部構造は、車幅方向に間隔を隔てて車両前部に位置し、かつ車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバと、これら一対のフロントサイドメンバの前部どうしを連結するように設けられた枠状体と、前記一対のフロントサイドメンバよりも下方の領域のうち、前記枠状体よりも車両後方側に位置して車幅方向に延びており、かつ前記一対のフロントサイドメンバに取付けられているサスペンションメンバと、前記一対のフロントサイドメンバよりも下方の領域のうち、前記枠状体の下部と前記サスペンションメンバとの相互間に位置して車両前後方向に延びており、かつ後端部が前記サスペンションメンバの車幅方向両端部と連結され、前端部が前記枠状体の前記下部に対向接近または当接するように設定されている左右一対のクレードルと、を備えている、車両前部構造であって、前記各クレードルは、前端部寄り領域が、後上がり傾斜状または略水平状とされ、かつその後部側には後下がりの傾斜部が繋がった側面視略へ字状のヘ字状部を具備する構成とされており、前記前端部寄り領域のうち、前記前端部から車両後方側に離間した箇所は、前記各フロントサイドメンバと連結されていることを特徴としている。 The vehicle front structure provided by the first aspect of the present invention includes a pair of left and right front side members located at the front of the vehicle at intervals in the vehicle width direction and extending in the vehicle front-rear direction, and a pair of fronts thereof. In the area below the pair of front side members and the frame-shaped body provided so as to connect the front parts of the side members, the frame-shaped body is located on the rear side of the vehicle and in the vehicle width direction. A position between the suspension member extending and attached to the pair of front side members and the lower portion of the frame-shaped body and the suspension member in a region below the pair of front side members. The rear end is connected to both ends of the suspension member in the vehicle width direction, and the front end is set so as to approach or abut against the lower portion of the frame-shaped body. It is a vehicle front structure including a pair of left and right cradle, and each of the cradle has a rearwardly inclined or substantially horizontal region toward the front end, and is rearwardly lowered toward the rear side. It is configured to have a substantially V-shaped portion in a side view to which the inclined portions are connected, and in the region near the front end portion, a portion separated from the front end portion toward the rear side of the vehicle is the front side thereof. It is characterized by being linked with members.
このような構成によれば、車両の前突が発生し、車両前部に衝突荷重が入力した際に、この衝突荷重を、フロントサイドメンバ側の荷重伝達経路と、クレードルやサスペンションメンバ側の荷重伝達経路との双方に伝わらせて、好ましい衝撃吸収作用などが得られることは勿論のこと、次のような効果がさらに得られる。
すなわち、クレードルは、前記へ字状部を有しているため、車両の前突が発生し、その衝突荷重の一部が、クレードルの前端部寄り領域に入力した際には、この入力荷重のベクトルとして上向き分力としてのベクトルを生じさせ、このベクトルをフロントサイドメンバによって受けさせることができる。したがって、その分だけクレードルに座屈変形を生じ難くし、クレードルに大きな座屈変形が即座に生じないようにすることが可能となる。その結果、クレードルを衝撃吸収に好ましい時期または態様で変形させることが可能となる他、クレードルからその車両後方側に位置するサスペンションメンバなどへの荷重伝達性をよくし、車両の前突時における衝撃吸収性能を優れたものとすることができる。また、耐荷重性能(耐衝撃性能)も優れたものとすることができる。
クレードルの剛性をさほど高くする必要はないため、クレードルの薄肉化または小型化を図り、車両重量の増加や製造コストの上昇を適切に抑制することも可能である。
さらに、本発明によれば、車両の前突の後期においては、クレードルのへ字状部の前端部寄り領域と後下がりの傾斜部との境界部分(曲げ部)を起点として、クレードルを的確に曲げ変形させることができるため、衝突エネルギ吸収のコントロールも容易となる。
According to such a configuration, when a front collision of the vehicle occurs and a collision load is input to the front part of the vehicle, the collision load is applied to the load transmission path on the front side member side and the load on the cradle or suspension member side. It is transmitted to both the transmission path, and it is possible to obtain a preferable shock absorbing action and the like, and further the following effects can be obtained.
That is, since the cradle has the V-shaped portion, when a front collision of the vehicle occurs and a part of the collision load is input to the region near the front end of the cradle, the input load is applied. A vector as an upward component can be generated as a vector, and this vector can be received by a front side member. Therefore, it is possible to make the cradle less likely to undergo buckling deformation by that amount, and to prevent a large buckling deformation from immediately occurring in the cradle. As a result, the cradle can be deformed at a preferable time or mode for shock absorption, and the load transferability from the cradle to the suspension member located on the rear side of the vehicle is improved, so that the impact at the time of a front collision of the vehicle is improved. The absorption performance can be made excellent. In addition, the load bearing performance (impact resistance) can be made excellent.
Since it is not necessary to increase the rigidity of the cradle so much, it is possible to make the cradle thinner or smaller, and appropriately suppress an increase in vehicle weight and an increase in manufacturing cost.
Further, according to the present invention, in the latter stage of the front collision of the vehicle, the cradle can be accurately used as a starting point at the boundary portion (bending portion) between the region near the front end of the helix portion of the cradle and the inclined portion that descends rearward. Since it can be bent and deformed, it becomes easy to control the collision energy absorption.
本発明において、好ましくは、前記各フロントサイドメンバのうち、前記各クレードルの前記前端部寄り領域との連結が図られた箇所またはその上側には、この箇所の上下高さ方向の曲げ強度を高める補強部材が設けられている。 In the present invention, preferably, among the front side members, the bending strength in the vertical height direction of each of the front side members is increased at or above the portion where the cradle is connected to the region near the front end portion. Reinforcing members are provided.
このような構成によれば、車両の前突が発生し、クレードルとフロントサイドメンバとの連結箇所に、クレードルから上向き荷重(既述した上向き分力としてのベクトル)が作用した場合に、フロントサイドメンバが上方に大きく変形するといったことを適切に解消し、前記荷重をフロントサイドメンバによって適切に受けることができる。 According to such a configuration, when a front collision of the vehicle occurs and an upward load (vector as the upward component force described above) is applied from the cradle to the connection point between the cradle and the front side member, the front side It is possible to appropriately eliminate the fact that the member is greatly deformed upward and appropriately receive the load by the front side member.
本発明の第2の側面により提供される車両前部構造は、車幅方向に間隔を隔てて車両前部に位置し、かつ車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバと、これら一対のフロントサイドメンバの前部どうしを連結するように設けられた枠状体と、前記一対のフロントサイドメンバよりも下方の領域のうち、前記枠状体よりも車両後方側に位置して車幅方向に延びており、かつ前記一対のフロントサイドメンバに取付けられているサスペンションメンバと、前記一対のフロントサイドメンバよりも下方の領域のうち、前記枠状体の下部と前記サスペンションメンバとの相互間に位置して車両前後方向に延びており、かつ後端部が前記サスペンションメンバの車幅方向両端部と連結され、前端部が前記枠状体の前記下部に対向接近または当接するように設定されている左右一対のクレードルと、を備えている、車両前部構造であって、前記各クレードルは、前端部寄り領域が、後上がり傾斜状または略水平状とされ、かつその後部側には後下がりの傾斜部が繋がった側面視略へ字状のヘ字状部を具備する構成とされており、前記前端部寄り領域のうち、前記前端部から車両後方側に離間した箇所は、前記各フロントサイドメンバとブラケット部を介して連結されており、前記ブラケット部の上部は、前側部分が前記各フロントサイドメンバの車幅方向内側に位置し、かつ後側部分が前記各フロントサイドメンバの車幅方向外側に位置するように前記各フロントサイドメンバを車幅方向において挟み付けた状態で、前記各フロントサイドメンバに連結されていることを特徴としている。 The vehicle front structure provided by the second aspect of the present invention includes a pair of left and right front side members located at the front of the vehicle at intervals in the vehicle width direction and extending in the vehicle front-rear direction, and a pair of fronts thereof. In the area below the pair of front side members and the frame-shaped body provided so as to connect the front parts of the side members, the frame-shaped body is located on the rear side of the vehicle and in the vehicle width direction. A position between the suspension member extending and attached to the pair of front side members and the lower portion of the frame-shaped body and the suspension member in a region below the pair of front side members. The rear end is connected to both ends of the suspension member in the vehicle width direction, and the front end is set so as to approach or abut against the lower portion of the frame-shaped body. It is a vehicle front structure including a pair of left and right cradle, and each of the cradle has a rearwardly inclined or substantially horizontal region toward the front end, and is rearwardly lowered toward the rear side. It is configured to have a substantially V-shaped portion in a side view to which the inclined portions are connected, and in the region near the front end portion, a portion separated from the front end portion toward the rear side of the vehicle is the front side thereof. The member and the bracket portion are connected via a bracket portion, and the front side portion of the upper portion of the bracket portion is located inside in the vehicle width direction of each front side member, and the rear side portion is located in the vehicle width direction of each front side member. The front side members are connected to the front side members in a state of being sandwiched in the vehicle width direction so as to be located on the outside.
このような構成によれば、本発明の第1の側面により提供される車両前部構造と同様に、車両の前突時において、クレードルに入力した衝突荷重のベクトルとして、上向き分力としてのベクトルを生じさせることにより、クレードルに大きな座屈変形が即座に生じることを適切に回避するなどし、車両の前突時における衝撃吸収性能および耐荷重性能を優れたものにすることが可能である。
加えて、クレードルとフロントサイドメンバとを連結するブラケット部については、図9を参照して後述する説明から理解されるように、車両の前突時において、フロントサイドメンバが車幅方向に変形したとしても、フロントサイドメンバとの連結状態を適切に維持可能なものとすることができる。その結果、クレードルの取付け状態を安定させ、クレードルとフロントサイドメンバとが車幅方向に意図しない位置ずれを生じるといったことも適切に抑制することが可能である。
According to such a configuration, similarly to the vehicle front structure provided by the first aspect of the present invention, a vector as an upward component force as a vector of the collision load input to the cradle at the time of a front collision of the vehicle. By appropriately avoiding a large buckling deformation of the cradle from occurring immediately, it is possible to improve the impact absorption performance and the load bearing performance at the time of a frontal collision of the vehicle.
In addition, with respect to the bracket portion connecting the cradle and the front side member, as will be understood from the explanation described later with reference to FIG. 9, the front side member is deformed in the vehicle width direction at the time of the front collision of the vehicle. Even so, it is possible to appropriately maintain the connected state with the front side member. As a result, it is possible to stabilize the mounting state of the cradle and appropriately suppress the occurrence of an unintended misalignment between the cradle and the front side member in the vehicle width direction.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1〜図4に示す車両前部構造Aは、車両1の前部に設けられた左右一対のフロントサイドメンバ3(図1,図3,図4においては、網点模様を付している)、ラジエータサポート5、サスペンションメンバ4、左右一対のクレードル6、および各クレードル6の支持用のブラケット部7を備えている。
The vehicle front structure A shown in FIGS. 1 to 4 has a pair of left and right
一対のフロントサイドメンバ3は、エンジンルーム10の車幅方向両側に位置して車両前後方向に延びた一対のフロント部30を有しており、各フロント部30の後側には、後下がり傾斜部31、および略水平状の後側延設部32が順次繋がっている。図1において、符号12は、エンジンルーム10と車室11とを仕切るダッシュパネルを示し、符号13は、フロアパネルを示している。
The pair of
フロント部30の前端寄り領域は、たとえば上下高さ方向に延びる複数の凹溝部33(クラッシュビード)が適当な間隔で設けられたクラッシャブル領域30Aとされており、車両1の前突が発生した際には、フロント部30の他の領域よりも圧縮変形を生じ易い領域とされている。一対のフロント部30の前端の相互間には、車幅方向に延びるフロントバンパ用リインフォース80(図3および図4では省略)が橋渡し状に取付けられている。
各フロントサイドメンバ3は、図5および図8に示されているように、たとえば断面ハット状部材3aに平板部材3bを接合して構成された閉断面構造である。
The region near the front end of the
As shown in FIGS. 5 and 8, each
サスペンションメンバ4(サブフレームとも称される)は、車両側面視において、フロントサイドメンバ3の後下がり傾斜部31の下方近辺に位置して車幅方向に延びており、フロントサイドメンバ3に支持されている。このサスペンションメンバ4の車幅方向両端部には、前輪19を支持するロアアーム18が取付けられている他、フロントサイドメンバ3との連結を図るための第1および第2の連結部J1,J2が設定されている。
The suspension member 4 (also referred to as a subframe) is located near the lower side of the rear-down
第1の連結部J1は、サスペンションメンバ4の前部寄り領域に上向き起立状に設けられた起立状アーム部41の上部が、ボルトなどの支持部材91を介してフロントサイドメンバ3に固定連結された部位である。フロントサイドメンバ3内には、支持部材91の取付け強度を高めるためのリインフォース90が適宜設けられている。
第2の連結部J2は、後下がり傾斜部31の下面側に溶接されたブラケット部35の下壁部に、サスペンションメンバ4の後部が、ボルト92を用いて締結された部位である。この第2の連結部J2は、後側延設部32に後部がボルト95を用いて固定されたブラケット部36の前部に、サスペンションメンバ4の後部を連結するための部分を兼用しており、2つのブラケット部35,36、サスペンションメンバ4の後部、およびロアアーム18の基端部のゴムブッシュ18aは、ボルト92により共締めされている。
In the first connecting portion J1, the upper portion of the standing
The second connecting portion J2 is a portion where the rear portion of the
図2において、フロントサイドメンバ3の後側延設部32には、サスペンションメンバ4の後部に対向する追加のブラケット37が取付けられている。この追加のブラケット37は、車両1の前突が発生してサスペンションメンバ4が後退したときに、サスペンションメンバ4の後部に当接することにより、それ以上の後退を規制し、サスペンションメンバ4から後側延設部32への衝突荷重の入力を促進する。
図3において、符号17は、ロッカ16とフロントサイドメンバ3とを橋渡し接続するアウタトルクボックスを示し、ブラケット部36および/または追加のブラケット37(同図では不図示)は、このアウタトルクボックス17にボルト締結を図った構成とすることもできる。符号15は、インナトルクボックスに相当する補強部材を示している。
In FIG. 2, an
In FIG. 3,
ラジエータサポート5は、本発明でいう枠状体の一例に相当し、図5に示すように、一対のフロントサイドメンバ3の前部に接合されて上下高さ方向に延びる左右一対のアウタサポート50、これらの下端部および上端部にそれぞれ橋渡し状に連結されたロアサポート51およびアッパサポート52、ならびに左右一対のクラッシュボックス53を備えている。ロアサポート51上に、ラジエータ55(他の図では適宜省略)が載設される。クラッシュボックス53は、車両1の前突時におけるエネルギ吸収材としての役割を果たすものであり、フロントサイドメンバ3のフロント部30よりも低い高さとなるように、たとえばアウタサポート50の下部とロアサポート51との間に設けられている。
The
クレードル6は、フロントサイドメンバ3のフロント部30の直下であって、クラッシュボックス53とサスペンションメンバ4との相互間に位置し、車両前後方向に延びている。このクレードル6は、たとえば図7および図8に示すように、上下2つの断面コ字状部材6a,6bが接合された角パイプ状である。図1〜図3に示すように、クレードル6の後端部には、サスペンションメンバ4との連結を図るための2つの第3の連結部J3が
設定されている。サスペンションメンバ4には、その本体部分とは別部材で構成され、かつ前記本体部分から車両前方側に突出するように前記本体部分に接合された延設部44が具備されている。この延設部44の前部は、たとえば図7に示すように、クレードル6の後端部を内側に進入させることが可能な断面略コ字状である。クレードル6の後端部は、ボルト93を利用して延設部44の前部に締結されており、この部分が、第3の連結部J3である。
The
クレードル6の前端部60は、クラッシュボックス53の後端部に対向接近した配置に設定されている。前端部60は、ラジエータサポート5のクラッシュボックス53やその他の各部には連結されておらず、自由端とされている。好ましくは、図6(a)に示すように、クレードル6の前端部60には、車両前方側に向けて突出した凸状部61が設けられ、かつクラッシュボックス53の後端部には、凸状部61に対向する孔部53aが設けられている。車両1の前突が発生してクラッシュボックス53が後退した際には、図6(b)に示すように、クラッシュボックス53とクレードル6とが当接し、クラッシュボックス53からクレードル6への衝突荷重の伝達が可能となるが、その際には凸状部61が孔部53aに進入した係合状態となるため、クラッシュボックス53とクレードル6との当接状態が容易に解除されないようにすることが可能である。なお、本実施形態とは異なり、凸状部61をクラッシュボックス53に設け、かつ孔部53aをクレードル6に設けた構成とすることもできる。また、孔部53a(貫通孔)に代えて、凹部(非貫通孔)とすることも可能である。ただし、クラッシュボックス53とクレードル6との位置ずれを規制してそれらの当接状態を維持させるための手段としては、前記以外の係合手段を用いることが可能である。
The
図1および図2に示すように、クレードル6のうち、サスペンションメンバ4の延設部44との連結が図られている略水平状の後端部よりも車両前方側の部分は、側面視略へ字状の形態を有するへ字状部62とされている。このへ字状部62は、前端部寄り領域62aが後上がり傾斜状とされ、かつその後部側に後下がりの傾斜部62bが繋がった構成である。
クレードル6のうち、へ字状部62の前端部寄り領域62aと後下がりの傾斜部62bとの境界部は、上向き凸の曲げ部B1であり、へ字状部62と略水平状の後端部との境界部は、下向き凸の曲げ部B2である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the portion of the
Of the
クレードル6の前端部寄り領域62aには、フロントサイドメンバ3との連結を図るための第4の連結部J4が設定されている。フロントサイドメンバ3のフロント部30のうち、前端部寄り領域62aの直上位置には、クレードル6支持用のブラケット部7が接合されている。クレードル6は、その上面部がブラケット部7の下部に当接した状態とされ、かつボルト94を利用してブラケット部7に締結されている。この部分が、第4の連結部J4である。
A fourth connecting portion J4 for connecting to the
ブラケット部7は、たとえば図8に示すように、板金製の第1および第2の部材7a,7bを組み合わせて接合したものが用いられている。第1および第2の部材7a,7bの上部は、フロントサイドメンバ3の下側のフランジ部3cを車幅方向両側から挟み付ける格好でフランジ部3cに溶接(スポット溶接など)されている。ただし、ブラケット部7の上部の前側部分70a(第1の部材7aの上部)は、フランジ部3cの車幅方向内側に配された状態で、溶接部Waによりフランジ部3cと接合されている。これに対し、ブラケット部7の上部の後側部分70b(第2の部材7bの上部)は、フランジ部3cの車幅方向外側に配された状態で、溶接部Wbによりフランジ部3cと接合されている。この構成による作用については、後述する。
As shown in FIG. 8, for example, the
図1および図2に示すように、好ましくは、ブラケット部7の上部は、クラッシャブル
領域30Aの車両後方側近傍に位置するように設けられている。また、フロントサイドメンバ3には、モーメントキャンセラ85(本発明でいう補強部材の一例)の前側下端部が接続されているが、このモーメントキャンセラ85の下端部は、ブラケット部7の上方に位置するように設定されている。この構成による作用についても後述するが、モーメントキャンセラ85は、本来的には、車両1の前突時において、車両前方側から荷重入力があったときに、フロントサイドメンバ3を上向きに屈曲させようとするモーメントを解消し、フロントサイドメンバ3(クラッシャブル領域30A)の圧縮変形(座屈変形)を促進することにより、車両1の衝撃吸収性能を向上させるためのものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, preferably, the upper portion of the
この車両前部構造Aにおいては、クレードル6がフロントサイドメンバ3の直下に配置されていることは既に述べたとおりであるが、図3によく表れているように、前記した第1ないし第4の連結部J1〜J4のそれぞれは、フロントサイドメンバ3に対して上下高さ方向にオーバラップしている(フロントサイドメンバ3の直下に位置し、またはフロントサイドメンバ3の下部に直付けされた構成である)。
As already described, in the vehicle front structure A, the
次に、前記した車両前部構造Aの作用について説明する。 Next, the operation of the vehicle front structure A described above will be described.
車両1の前突が発生し、車両前方側から車両1の前部に所定以上の大きな衝突荷重の入力があった場合、この衝突荷重は、フロントサイドメンバ3に入力するとともに、クラッシュボックス53にも入力する。すると、フロントサイドメンバ3においては、クラッシャブル領域30Aが圧縮変形を開始し、これに遅れてクラッシュボックス53も圧縮変形を開始する。クラッシュボックス53の圧縮変形は、このクラッシュボックス53が後退し、クレードル6の前端部60に当接した後に本格化するが、クラッシャブル領域30Aの圧縮変形とクラッシュボックス53の圧縮変形とは同時に進行する。
When a front collision of the vehicle 1 occurs and a collision load larger than a predetermined value is input from the front side of the vehicle to the front part of the vehicle 1, this collision load is input to the
クラッシュボックス53がクレードル6の前端部60に当接した後においては、クラッシュボックス53からクレードル6への衝突荷重の伝達がなされるため、クレードル6には、その荷重伝達に基づいて屈曲変形を生じさせることができる。このクレードル6の屈曲変形の開始時期は、好ましくは、クラッシュボックス53の圧縮変形が完了した後とされる。
After the
ここで、クレードル6は、へ字状部62を有しているため、クラッシュボックス53からクレードル6に衝突荷重が入力した際には、この入力荷重のベクトルとして上向き分力としてのベクトルを生じさせ、このベクトルをブラケット部7を介してフロントサイドメンバ3に受けさせることができる。クレードル6の後端部は、前端部60より低い位置にあり、クレードル6に入力した荷重は、前記後端部を中心としてクレードル6の前端部60側を上昇させる方向のモーメントも生じさせることかできる。このため、前記した上向き分力のベクトルをより大きくすることが可能である。このように、上向き分力のベクトルを生じさせると、その分だけクレードル6には、水平方向の荷重に起因する座屈変形を生じ難くすることができる。
Here, since the
本実施形態とは異なり、たとえばクレードル6が、クラッシュボックス53から荷重を受けた際に、即座に大きく座屈変形したのでは、クレードル6の変形を利用した効果的な衝撃吸収作用を適切なタイミングで得ることは困難となる。また、クレードル6からサスペンションメンバ4への荷重伝達性が悪化する虞もある。これに対し、本実施形態によれば、そのような不具合を適切に解消することが可能である。クレードル6については、車両1の前突の中・後期において、2つの曲げ部B1,B2を起点として屈曲変形させ、全体が側面視略Z字状の形態に的確に変形させることが可能である。
Unlike the present embodiment, for example, when the
また、クレードル6において発生する前記した上向き分力のベクトルは、フロントサイ
ドメンバ3のうち、ブラケット部7の取付け箇所に作用するが、その上方には、モーメントキャンセラ85が設けられ、補強されている。このため、前記ベクトルに起因してフロントサイドメンバ3に上向きの大きな曲げ変形が生じるといったことは適切に回避される。
Further, the vector of the upward component force generated in the
クレードル6からサスペンションメンバ4にも衝突荷重の伝達がなされる。このため、このサスペンションメンバ4の変形を利用した衝撃吸収作用も得られる。サスペンションメンバ4が後退し、追加のブラケット37に当接することによって、サスペンションメンバ4からフロントサイドメンバ3への荷重伝達も図られることとなる。
クレードル6およびサスペンションメンバ4に前記したような変形を生じている際には、フロントサイドメンバ3において、クラッシャブル領域30Aとは別の部位の変形(たとえば、フロント部30の後部寄り領域の車幅方向への曲げ変形など)を同時に進行させることも可能である。
The collision load is also transmitted from the
When the
本実施形態においては、既述したように、クレードル6は、フロントサイドメンバ3の直下に位置しているとともに、第1ないし第4の連結部J1〜J4は、フロントサイドメンバ3に対して上下高さ方向にオーバラップしている。このため、車両1の前突時の衝突荷重を、フロントサイドメンバ3側の荷重伝達経路、およびクレードル6やサスペンションメンバ4側の荷重伝達経路の双方に最適な状態で受けさせることが可能であり、前記したような一連の動作または作用を適切に生じさせることが可能である。また、フロントサイドメンバ3の変形が、クレードル6やサスペンションメンバ4の変形の影響を大きく受けて、本来意図するものとは異なった状態になるといったことも適切に抑制される。このようなことにより、本実施形態の車両前部構造Aにおいては、車両1の前突時における衝撃吸収性能や耐荷重性能を優れたものとすることが可能である。
In the present embodiment, as described above, the
一方、図9に示すように、車両1の前突が発生し、衝突荷重Fが入力する際には、フロントバンパ用リインフォース80が車両後方側に押圧されるなどの理由から、フロントサイドメンバ3の前端側は、矢印Naで示すように、車幅方向内方側に変形する。ここで、フロントサイドメンバ3のフランジ部3cに対するブラケット部7の上部の取付け構造を考察すると、フロントサイドメンバ3の前端側が前記した方向に変形すると、そのフランジ部3cは、ブラケット部7の前側部分70aに圧接することとなる。これに対し、ブラケット部7の後側部分70bにおいては、フランジ部3cが前記とは反対方向に変形しようとするため、フランジ部3cは後側部分70bに対しても圧接することとなる。したがって、溶接部Wa,Wbを剥離させる方向の力が発生しないようにし、ブラケット部7の取付けを強固なものとするこができる。また、ブラケット部7の上部は、フランジ部3cを車幅方向の両側から挟む態様とされているため、ブラケット部7の車幅方向の取付け強度を高め、クレードル6の取付け支持状態を安定させることもできる。
On the other hand, as shown in FIG. 9, when the front collision of the vehicle 1 occurs and the collision load F is input, the
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る車両前部構造の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。 The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiments. The specific configuration of each part of the vehicle front structure according to the present invention can be variously redesigned within the scope intended by the present invention.
上述の実施形態においては、クレードル6のへ字状部62の前端部寄り領域62aは、後上がり傾斜状とされているが、本発明はこれに代えて、前端部寄り領域62aが略水平方向に延びる非傾斜の部分とすることもできる。この場合であっても、へ字状部62の後部側領域は、後下がり状の傾斜部62bとされていることにより、クラッシュボックス53から荷重を受けた際に、この荷重のベクトルに上向きの分力を生じさせ、本発明が意図する作用を得ることが可能である。
クレードルは、全体が上述した実施形態のへ字状部62として構成されていてもよい。また、上述の実施形態においては、クレードルの前端部を自由端としているが、これに限定されず、クレードルの前端部を、ラジエータサポートの下部(上述したクラッシュボッ
クス53を含む)に当接させたり、あるいは連結してもよい。
クレードルの支持用のブラケット部の上部をフロントサイドメンバに連結するための手段としては、溶接に代えて、または加えて、ボルトなどの締結部材を用いてもよい。
In the above-described embodiment, the
The cradle may be configured as a whole as the V-shaped
As a means for connecting the upper portion of the bracket portion for supporting the cradle to the front side member, a fastening member such as a bolt may be used instead of or in addition to welding.
本発明でいう枠状体は、ラジエータサポートに限らず、たとえば枠状のフロントバルクヘッドなどであってもよい。一対のフロントサイドメンバの前部に接合されて上下高さに起立する左右一対の柱部と、これら一対の柱部どうしを橋渡しするように車幅方向に延びる少なくとも1の部材(クロスメンバ)とを具備する部材は、本発明でいう枠状体に含まれる。クレードルの前端部と対向接近または当接するように設定される枠状体の下部は、クラッシュボックスでなくてもよい。
本発明でいう補強部材としては、モーメントキャンセラに代えて、または加えて、エンジンマウント用のブラケットを用いることもできる。
本発明の車両前部構造は、エンジン自動車に限らず、ハイブリッド車や電気自動車にも適用することができることは勿論である。
The frame-shaped body referred to in the present invention is not limited to the radiator support, and may be, for example, a frame-shaped front bulkhead. A pair of left and right pillars that are joined to the front of the pair of front side members and stand up at a vertical height, and at least one member (cross member) that extends in the vehicle width direction so as to bridge the pair of pillars. The member provided with the above is included in the frame-shaped body referred to in the present invention. The lower part of the frame that is set to approach or abut against the front end of the cradle does not have to be a crash box.
As the reinforcing member according to the present invention, a bracket for engine mounting can be used instead of or in addition to the moment canceller.
Needless to say, the vehicle front structure of the present invention can be applied not only to an engine vehicle but also to a hybrid vehicle and an electric vehicle.
A 車両前部構造
1 車両
3 フロントサイドメンバ
4 サスペンションメンバ
5 ラジエータサポート(枠状体)
53 クラッシュボックス(枠状体の下部)
6 クレードル
62 へ字状部
62a 前端部寄り領域(へ字状部の)
62b 後下がりの傾斜部(へ字状部の)
7 ブラケット部(クレードル用の)
70a 前側部分(ブラケット部の上部の)
70b 後側部分(ブラケット部の上部の)
85 モーメントキャンセラ(補強部材)
A Vehicle front structure 1
53 Crash box (bottom of frame)
6 Cradle 62 V-shaped
62b Inclined part (of the U-shaped part) that descends backward
7 Bracket part (for cradle)
70a Front part (above the bracket part)
70b Rear part (above the bracket part)
85 Moment canceller (reinforcing member)
Claims (3)
これら一対のフロントサイドメンバの前部どうしを連結するように設けられた枠状体と、
前記一対のフロントサイドメンバよりも下方の領域のうち、前記枠状体よりも車両後方側に位置して車幅方向に延びており、かつ前記一対のフロントサイドメンバに取付けられているサスペンションメンバと、
前記一対のフロントサイドメンバよりも下方の領域のうち、前記枠状体の下部と前記サスペンションメンバとの相互間に位置して車両前後方向に延びており、かつ後端部が前記サスペンションメンバの車幅方向両端部と連結され、前端部が前記枠状体の前記下部に対向接近または当接するように設定されている左右一対のクレードルと、
を備えている、車両前部構造であって、
前記各クレードルは、前端部寄り領域が、後上がり傾斜状または略水平状とされ、かつその後部側には後下がりの傾斜部が繋がった側面視略へ字状のヘ字状部を具備する構成とされており、
前記前端部寄り領域のうち、前記前端部から車両後方側に離間した箇所は、前記各フロントサイドメンバと連結されていることを特徴とする、車両前部構造。 A pair of left and right front side members that are located at the front of the vehicle at intervals in the vehicle width direction and extend in the front-rear direction of the vehicle.
A frame-shaped body provided so as to connect the front portions of these pair of front side members,
In the region below the pair of front side members, a suspension member located on the rear side of the frame and extending in the vehicle width direction and attached to the pair of front side members. ,
In the area below the pair of front side members, the vehicle is located between the lower part of the frame-shaped body and the suspension member and extends in the front-rear direction of the vehicle, and the rear end portion of the suspension member is a vehicle. A pair of left and right cradle that are connected to both ends in the width direction and whose front ends are set to face or abut against the lower portion of the frame.
The front structure of the vehicle, which is equipped with
Each of the cradle has a rearwardly inclined or substantially horizontal region near the front end, and is provided on the rear side with a laterally sloping U-shaped portion to which a rearwardly descending inclined portion is connected. It is composed and
A vehicle front structure, wherein a portion of the region near the front end that is separated from the front end toward the rear of the vehicle is connected to each of the front side members.
前記各フロントサイドメンバのうち、前記各クレードルの前記前端部寄り領域との連結が図られた箇所またはその上側には、この箇所の上下高さ方向の曲げ強度を高める補強部材が設けられている、車両前部構造。 The vehicle front structure according to claim 1.
Of the front side members, a reinforcing member for increasing the bending strength in the vertical height direction of each cradle is provided at a portion where the cradle is connected to the region near the front end or above the portion. , Vehicle front structure.
これら一対のフロントサイドメンバの前部どうしを連結するように設けられた枠状体と、
前記一対のフロントサイドメンバよりも下方の領域のうち、前記枠状体よりも車両後方側に位置して車幅方向に延びており、かつ前記一対のフロントサイドメンバに取付けられているサスペンションメンバと、
前記一対のフロントサイドメンバよりも下方の領域のうち、前記枠状体の下部と前記サスペンションメンバとの相互間に位置して車両前後方向に延びており、かつ後端部が前記サスペンションメンバの車幅方向両端部と連結され、前端部が前記枠状体の前記下部に対向接近または当接するように設定されている左右一対のクレードルと、
を備えている、車両前部構造であって、
前記各クレードルは、前端部寄り領域が、後上がり傾斜状または略水平状とされ、かつその後部側には後下がりの傾斜部が繋がった側面視略へ字状のヘ字状部を具備する構成とされており、
前記前端部寄り領域のうち、前記前端部から車両後方側に離間した箇所は、前記各フロントサイドメンバとブラケット部を介して連結されており、
前記ブラケット部の上部は、前側部分が前記各フロントサイドメンバの車幅方向内側に位置し、かつ後側部分が前記各フロントサイドメンバの車幅方向外側に位置するように前記各フロントサイドメンバを車幅方向において挟み付けた状態で、前記各フロントサイドメンバに連結されていることを特徴とする、車両前部構造。 A pair of left and right front side members that are located at the front of the vehicle at intervals in the vehicle width direction and extend in the front-rear direction of the vehicle.
A frame-shaped body provided so as to connect the front portions of these pair of front side members,
In the region below the pair of front side members, a suspension member located on the rear side of the frame and extending in the vehicle width direction and attached to the pair of front side members. ,
In the area below the pair of front side members, the vehicle is located between the lower part of the frame-shaped body and the suspension member and extends in the front-rear direction of the vehicle, and the rear end portion of the suspension member is a vehicle. A pair of left and right cradle that are connected to both ends in the width direction and whose front ends are set to face or abut against the lower portion of the frame.
The front structure of the vehicle, which is equipped with
Each of the cradle has a rearwardly inclined or substantially horizontal region near the front end, and is provided on the rear side with a laterally sloping U-shaped portion to which a rearwardly descending inclined portion is connected. It is composed and
In the region near the front end portion, a portion separated from the front end portion toward the rear side of the vehicle is connected to each of the front side members via a bracket portion.
The upper part of the bracket portion has the front side members so that the front side portion is located inside the front side member in the vehicle width direction and the rear side portion is located outside the front side member in the vehicle width direction. A vehicle front structure characterized in that it is connected to each of the front side members in a state of being sandwiched in the vehicle width direction.
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