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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2020-164122(P2020-164122A)
(43)【公開日】2020年10月8日
(54)【発明の名称】車両前部構造
(51)【国際特許分類】
   B62D 25/08 20060101AFI20200911BHJP
   B62D 21/15 20060101ALI20200911BHJP
【FI】
   B62D25/08 D
   B62D21/15 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2019-69059(P2019-69059)
(22)【出願日】2019年3月29日
(71)【出願人】
【識別番号】000005348
【氏名又は名称】株式会社SUBARU
(74)【代理人】
【識別番号】110000383
【氏名又は名称】特許業務法人 エビス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】長澤 勇
【テーマコード(参考)】
3D203
【Fターム(参考)】
3D203AA02
3D203BA06
3D203BA12
3D203BB15
3D203BB16
3D203BB17
3D203BB35
3D203BB43
3D203BB44
3D203CA23
3D203CA29
3D203CA32
3D203CA34
3D203CA45
3D203DA22
(57)【要約】
【課題】車高の低い車両の乗員の安全性を担保することが可能な車両前部構造を提供する。
【解決手段】メインフレーム2には、衝突時の衝撃を吸収するメイン吸収部8が設けられ、メイン吸収部8には、衝突時の衝撃を吸収する終了点であるメイン終了点9が設けられている。また、アッパフレーム3には、衝突時の衝撃を吸収するアッパ吸収部10が設けられ、アッパ吸収部10には、衝突時の衝撃を吸収する終了点であるアッパ終了点11が設けられている。そして、メイン終了点9は、アッパ終了点11よりも車両1の前後方向で後方側に設けられている。このため、メインフレーム2がメイン終了点9まで潰れ変形し、アッパフレーム3がアッパ終了点11まで潰れ変形すると、ラジエータコアサポート5は、前傾姿勢となる。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の前後方向に延在する左右一対のメインフレームと、
前記メインフレームの上方に設けられ、前記車両の前後方向に延在する左右一対のアッパフレームと、
前記メインフレーム、及び前記アッパフレームと固定され、複数の縦部材、及び複数の横部材からなる四辺部材と、
を有し、
前記メインフレームには、
前記四辺部材と固定される固定点よりも前記車両の後方側に設けられ、衝突時の衝撃を吸収するメイン吸収部が設けられ、
前記アッパフレームには、
前記四辺部材と固定される固定点よりも前記車両の後方側に設けられ、衝突時の衝撃を吸収するアッパ吸収部が設けられ、
前記メイン吸収部の終了点は、
前記アッパ吸収部の終了点よりも前記車両の後方側にあることを特徴とする、
車両前部構造。
【請求項2】
前記メイン吸収部には、溝部が設けられていることを特徴とする、
請求項1に記載の車両前部構造。
【請求項3】
前記溝部は、
前記車両の前方側から、前記車両の後方側に向けて傾斜していることを特徴とする、
請求項2に記載の車両前部構造。
【請求項4】
前記メインフレーム、または四辺部材には、
前記車両の後方側に向けて突出する突出部が設けられていることを特徴とする、
請求項1、乃至請求項3の何れか一に記載の車両前部構造。
【請求項5】
前記メインフレームには、
前記車両の衝突時において、前記突出部と係合する係合孔部が設けられていることを特徴とする、
請求項4に記載の車両前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両前部構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、車両の前後方向に延在するメインフレームの下方にサブフレームを設け、メインフレームの先端部と、後方部とをサブフレームと結合した車両の前部構造が知られている(例えば、特許文献1)。このような車両の前部構造は、衝突時において、メインフレームと、サブフレームとを変形させることにより衝突エネルギーを吸収することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2003−146242号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、上述した車両の前部構造は、図7に示す通り、車高の低い第1車両100(例えば、スポーツカー)を運転している場合において、第1車両100と比較して車高の高い第2車両200(例えば、SUV車)と衝突した場合に、第2車両200の下方に潜り込んでしまい、第1車両100の乗員の安全性を担保することができないという問題点があった。
【0005】
本発明は、係る問題点に鑑み、車高の低い車両の乗員の安全性を担保することが可能な車両前部構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
このような課題を解決するために、本発明に係る車両前部構造は、車両の前後方向に延在する左右一対のメインフレームと、前記メインフレームの上方に設けられ、前記車両の前後方向に延在する左右一対のアッパフレームと、前記メインフレーム、及び前記アッパフレームと固定され、複数の縦部材、及び複数の横部材からなる四辺部材と、を有し、前記メインフレームには、前記四辺部材と固定される固定点よりも前記車両の後方側に設けられ、衝突時の衝撃を吸収するメイン吸収部が設けられ、前記アッパフレームには、前記四辺部材と固定される固定点よりも前記車両の後方側に設けられ、衝突時の衝撃を吸収するアッパ吸収部が設けられ、前記メイン吸収部の終了点は、前記アッパ吸収部の終了点よりも前記車両の後方側にあることを特徴とする。
【0007】
また、本発明に係る車両前部構造において、前記メイン吸収部には、溝部が設けられていることを特徴とする。
【0008】
また、本発明に係る車両前部構造において、前記溝部は、前記車両の前方側から、前記車両の後方側に向けて傾斜していることを特徴とする。
【0009】
また、本発明に車両前部構造において、前記メインフレーム、または四辺部材には、前記車両の後方側に向けて突出する突出部が設けられていることを特徴とする。
【0010】
また、本発明に係る車両前部構造において、前記メインフレームには、前記車両の衝突時において、前記突出部と係合する係合孔部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、車高の低い車両の乗員の安全性を担保することが可能な車両前部構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】車両の前部構造を示す図である。
図2】メインフレームと、アッパフレームと、ラジエータコアサポートとの関係を示す側面図である。
図3】衝突時におけるメインフレームと、アッパフレームと、ラジエータコアサポートとの関係を示す側面図である。
図4】第2実施形態におけるメインフレームと、アッパフレームと、ラジエータコアサポートとの関係を示す側面図である。
図5】第3実施形態におけるメインフレームと、アッパフレームと、ラジエータコアサポートとの関係を示す側面図である。
図6】第4実施形態におけるメインフレームと、アッパフレームと、ラジエータコアサポートとの関係を示す側面図である。
図7】車高の低い車両と、車高の高い車両とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
(第1実施形態)
以下において、図1図3を用いて本発明の第1実施形態について説明を行う。
【0014】
(車両1の前部構造)
まず、図1を用いて、車両1の前部構造について説明を行う。
【0015】
図1に示す通り、車両1の前部には、メインフレーム2と、アッパフレーム3と、ロアフレーム4と、ラジエータコアサポート5と、が設けられている。
【0016】
メインフレーム2は、車両1の前後方向に延在して設けられている。また、メインフレーム2は、車両1の正面視右側に設けられた第1メインフレーム2aと、車両1の正面視左側に設けられた第2メインフレーム2bとにより、左右一対に構成されている。
【0017】
アッパフレーム3は、メインフレーム2の上方に設けられており、車両1の前後方向に延在して設けられている。また、アッパフレーム3は、車両1の正面視右側に設けられた第1アッパフレーム3aと、車両1の正面視左側に設けられた第2アッパフレーム3bとにより、左右一対に構成されている。
【0018】
ロアフレーム4は、メインフレーム2の下方に設けられており、車両1の前後方向に延在して設けられている。また、ロアフレーム4は、車両1の正面視右側に設けられた第1ロアフレーム4aと、車両1の正面視左側に設けられた第2ロアフレーム4bとにより、左右一対に構成されている。
【0019】
ラジエータコアサポート5は、メインフレーム2の周辺に設けられている。また、ラジエータコアサポート5は、縦部材6と、横部材7とにより構成されており、車両1のエンジンを冷却するためのラジエータが取り付けられる。
【0020】
ここで、縦部材6は、横部材7と連結され、車両1の略上下方向に延在して設けられている。また、縦部材6は、車両1の正面視右側に設けられた第1縦部材6aと、車両1の正面視左側に設けられた第2縦部材6bと、により構成されている。
【0021】
一方で、横部材7は、第1メインフレーム2a、及び第2メインフレーム2bの幅以上の長さであって、車両1の略左右方向に延在して設けられている。また、横部材7は、メインフレーム2の上方に設けられ、アッパフレーム3と固定される固定点を有する第1横部材7aと、メインフレーム2と固定される固定点を有する第2横部材7bと、により構成されている。
【0022】
そして、ラジエータコアサポート5は、第1縦部材6aと、第2縦部材6bと、第1横部材7aと、第2横部材7bと、により井桁形状となっている。
【0023】
(メインフレーム2と、アッパフレーム3と、ラジエータコアサポート5との関係)
次に、図2を用いて、メインフレーム2と、アッパフレーム3と、ラジエータコアサポート5との関係について説明を行う。なお、図2は、車両1の側面からメインフレーム2と、アッパフレーム3と、ラジエータコアサポート5と、を視た側面図でもある。
【0024】
図2(A)に示す通り、第1メインフレーム2aの上方には、第1アッパフレーム3aが設けられている。また、第1メインフレーム2aは、第2横部材7bと固定されており、第1アッパフレーム3aは、第1横部材7aと固定されている。
【0025】
そして、第1メインフレーム2aには、衝突時の衝撃を吸収する第1メイン吸収部8aが設けられている。また、第1メイン吸収部8aには、衝突時の衝撃を吸収する終了点である第1メイン終了点9aが設けられている。
【0026】
また、第1アッパフレーム3aには、衝突時の衝撃を吸収する第1アッパ吸収部10aが設けられている。また、第1アッパ吸収部10aには、衝突時の衝撃を吸収する終了点である第1アッパ終了点11aが設けられている。
【0027】
一方で、図2(B)に示す通り、第2メインフレーム2bの上方には、第2アッパフレーム3bが設けられている。また、第2メインフレーム2bは、第2横部材7bと固定されており、第2アッパフレーム3bは、第1横部材7aと固定されている。
【0028】
そして、第2メインフレーム2bには、衝突時の衝撃を吸収する第2メイン吸収部8bが設けられている。また、第2メイン吸収部8bには、衝突時の衝撃を吸収する終了点である第2メイン終了点9bが設けられている。
【0029】
また、第2アッパフレーム3bには、衝突時の衝撃を吸収する第2アッパ吸収部10bが設けられている。また、第2アッパ吸収部10bには、衝突時の衝撃を吸収する終了点である第2アッパ終了点11bが設けられている。
【0030】
ここで、第1メイン吸収部8aと、第2メイン吸収部8bと、を総称して「メイン吸収部8」という。また、第1メイン終了点9aと、第2メイン終了点9bと、を総称して「メイン終了点9」という。また、第1アッパ吸収部10aと、第2アッパ吸収部10bと、を総称して「アッパ吸収部10」という。また、第1アッパ終了点11aと、第2アッパ終了点11bと、を総称して「アッパ終了点11」という。
【0031】
(衝突時におけるメインフレーム2と、アッパフレーム3と、ラジエータコアサポート5との関係)
次に、図3を用いて、衝突時におけるメインフレーム2と、アッパフレーム3と、ラジエータコアサポート5との関係について説明を行う。なお、図3は、車両1の側面からメインフレーム2と、アッパフレーム3と、ラジエータコアサポート5と、を視た側面図でもある。
【0032】
図3に示す通り、メインフレーム2、及びアッパフレーム3は、車両1の前方から衝突荷重が作用した場合に、衝突荷重の衝突エネルギーEによって、車両1の後方側に潰れ変形することとなる。そして、衝突エネルギーEは、メイン吸収部8と、アッパ吸収部10とにより吸収されることとなる。この結果、メインフレーム2は、メイン終了点9まで潰れ変形することとなり、アッパフレーム3は、アッパ終了点11まで潰れ変形することとなる。
【0033】
具体的には、第1メインフレーム2aは、第1メイン終了点9aまで潰れ変形することとなり、第2メインフレーム2bは、第2メイン終了点9bまで潰れ変形することとなる。また、第1アッパフレーム3aは、第1アッパ終了点11aまで潰れ変形することとなり、第2アッパフレーム3bは、第2アッパ終了点11bまで潰れ変形することとなる。
【0034】
ここで、メインフレーム2のうち、メインフレーム2の全体の長さから、メイン吸収部8の長さを減算した部分は、メインフレーム2の潰れ変形しない部分となる。具体的には、第1メインフレーム2aのうち、第1メインフレーム2aの全体の長さから、第1メイン吸収部8aの長さを減算した部分は、第1メインフレーム2aの潰れ変形しない部分となる。同様に、第2メインフレーム2bのうち、第2メインフレーム2bの全体の長さから、第2メイン吸収部8bの長さを減算した部分は、第2メインフレーム2bの潰れ変形しない部分となる。
【0035】
また、アッパフレーム3のうち、アッパフレーム3の全体の長さから、アッパ吸収部10の長さを減算した部分は、アッパフレーム3の潰れ変形しない部分となる。具体的には、第1アッパフレーム3aのうち、第1アッパフレーム3aの全体の長さから、第1アッパ吸収部10aの長さを減算した部分は、第1アッパフレーム3aの潰れ変形しない部分となる。同様に、第2アッパフレーム3bのうち、第2アッパフレーム3bの全体の長さから、第2アッパ吸収部10bの長さを減算した部分は、第2アッパフレーム3bの潰れ変形しない部分となる。
【0036】
そして、メイン終了点9は、メインフレーム2の潰れ変形しない部分と、メイン吸収部8の潰れ変形した潰れ残りの部分と、を加算することで算出することができる。具体的には、第1メイン終了点9aは、第1メインフレーム2aの潰れ変形しない部分と、第1メイン吸収部8aの潰れ変形した潰れ残りの部分と、を加算することで算出することができる。同様に、第2メイン終了点9bは、第2メインフレーム2bの潰れ変形しない部分と、第2メイン吸収部8bの潰れ変形した潰れ残りの部分と、を加算することで算出することができる。
【0037】
また、アッパ終了点11は、アッパフレーム3の潰れ変形しない部分と、アッパ吸収部10の潰れ変形した潰れ残りの部分と、を加算することで算出することができる。具体的には、第1アッパ終了点11aは、第1アッパフレーム3aの潰れ変形しない部分と、第1アッパ吸収部10aの潰れ変形した潰れ残りの部分と、を加算することで算出することができる。同様に、第2アッパ終了点11bは、第2アッパフレーム3bの潰れ変形しない部分と、第2アッパ吸収部10bの潰れ変形した潰れ残りの部分と、を加算することで算出することができる。
【0038】
ここで、メイン終了点9は、アッパ終了点11よりも車両1の前後方向で後方側に設けられている。このため、メインフレーム2がメイン終了点9まで潰れ変形し、アッパフレーム3がアッパ終了点11まで潰れ変形すると、ラジエータコアサポート5は、前傾姿勢となる。
【0039】
(第2実施形態におけるメインフレーム2と、アッパフレーム3と、ラジエータコアサポート5との関係)
次に、図4を用いて、第2実施形態におけるメインフレーム2と、アッパフレーム3と、ラジエータコアサポート5との関係について説明を行う。なお、図4は、車両1の側面からメインフレーム2と、アッパフレーム3と、ラジエータコアサポート5と、を視た側面図でもある。
【0040】
図4(A)に示す通り、第2実施形態におけるメインフレーム2のメイン吸収部8には、複数の溝部12が設けられている。ここで、溝部12は、メインフレーム2の上側に設けられている上側溝部12aと、メインフレーム2の下側に設けられている下側溝部12bとにより構成されており、半円形状となっている。なお、上側溝部12aと、下側溝部12bとは、それぞれが略等間隔に設けられている。
【0041】
なお、アッパフレーム3のアッパ吸収部10にも溝部12が設けられていてもよい。この場合においても、上側溝部12aと、下側溝部12bとからなる複数の溝部12が略等間隔に設けられることとなる。
【0042】
また、図4(B)に示す通り、メイン吸収部8に設けられた溝部12は、車両1の前方側から後方側に傾斜して設けられていてもよい。なお、アッパフレーム3のアッパ吸収部10に、車両1の前方側から後方側に傾斜する溝部12を設けることとしてもよい。
【0043】
なお、上側溝部12aと、下側溝部12bとが異なる形状であってもよい。例えば、図4(C)に示す通り、メイン吸収部8に設けられた上側溝部12aの溝が車両1の前方側から後方側に傾斜して設けられる一方で、下側溝部12bの溝は、半円形状となっていてもよい。
【0044】
また、図示はしないが、メイン吸収部8に設けられた下側溝部12bの溝が車両1の前方側から後方側に傾斜して設けられる一方で、上側溝部12aの溝を半円形状とすることもできる。
【0045】
(第3実施形態におけるメインフレーム2と、アッパフレーム3と、ラジエータコアサポート5との関係)
次に、図5を用いて、第3実施形態におけるメインフレーム2と、アッパフレーム3と、ラジエータコアサポート5との関係について説明を行う。なお、図5は、車両1の側面からメインフレーム2と、アッパフレーム3と、ラジエータコアサポート5と、を視た側面図でもある。
【0046】
図5(A)に示す通り、第3実施形態におけるメインフレーム2は、車両1の後方側に拡幅するテーパ形状となっている。また、ラジエータコアサポート5の横部材7には、車両1の前方側から後方側に突出する突出部13が複数設けられている。そして、メインフレーム2の潰れ変形しない部分には、車両1の衝突時において、複数設けられた突出部13のそれぞれと係合する係合孔部14が複数設けられている。
【0047】
具体的には、第1メインフレーム2aは、車両1の後方側に拡幅するテーパ形状となっている。また、ラジエータコアサポート5の第2横部材7bには、車両1の後方側に突出する第1突出部13aが設けられている。そして、第1メインフレーム2aの潰れ変形しない部分には、車両1の衝突時において、第1突出部13aと係合する第1係合孔部14aが設けられている。
【0048】
同様に、第2メインフレーム2bは、車両1の後方側に拡幅するテーパ形状となっている。また、ラジエータコアサポート5の第2横部材7bには、車両1の後方側に突出する第2突出部13bが設けられている。そして、第2メインフレーム2bの潰れ変形しない部分には、車両1の衝突時において、第2突出部13bと係合する第2係合孔部14bが設けられている。
【0049】
ここで、第1突出部13aと、第2突出部13bと、を総称して「突出部13」という。また、第1係合孔部14aと、第2係合孔部14bと、を総称して「係合孔部14」という。
【0050】
そして、図5(B)に示す通り、メインフレーム2は、車両1の前方から衝突荷重が作用した場合に、衝突荷重の衝突エネルギーEによって、メイン終了点9まで潰れ変形することとなる。また、アッパフレーム3は、車両1の前方から衝突荷重が作用した場合に、衝突荷重の衝突エネルギーEによって、アッパ終了点11まで潰れ変形することとなる。このとき、突出部13は、係合孔部14に係合されることとなるので、ラジエータコアサポート5を前傾姿勢で固定することができる。
【0051】
なお、第3実施形態において、メインフレーム2のメイン吸収部8や、アッパフレーム3のアッパ吸収部10に上述した溝部12を設けることとしてもよい。
【0052】
また、第3実施形態において、突出部13は、ラジエータコアサポート5の横部材7に設けられることとしているが、これに限定されることはなく、例えば、突出部13をメインフレーム2に設けることとしてもよい。この場合においても、突出部13は、車両1の前方から衝突荷重が作用した場合に、メインフレーム2に設けられた係合孔部14と係合することとなる。
【0053】
また、第3実施形態において、メインフレーム2、またはラジエータコアサポート5の横部材7に突出部13を設けた場合において、係合孔部14がメインフレーム2に設けられていなくてもよい。この場合においては、車両1の前方から衝突荷重が作用した場合に、突出部13が、突出部より後方のメインフレーム2と当接することとなる。これにより、ラジエータコアサポート5が後方に移動することを抑止することができる。
【0054】
(第4実施形態におけるメインフレーム2と、アッパフレーム3と、ラジエータコアサポート5との関係)
次に、図6を用いて、第4実施形態におけるメインフレーム2と、アッパフレーム3と、ラジエータコアサポート5との関係について説明を行う。なお、図6は、車両1の側面からメインフレーム2と、アッパフレーム3と、ラジエータコアサポート5と、を視た側面図でもある。
【0055】
図6(A)に示す通り、第4実施形態において、ラジエータコアサポート5は、前傾姿勢でメインフレーム2と、アッパフレーム3とに固定される。
【0056】
そして、図6(B)に示す通り、メインフレーム2、及びアッパフレーム3は、車両1の前方から衝突荷重が作用した場合に、衝突荷重の衝突エネルギーEによって、車両1の後方側に潰れ変形することとなる。そして、衝突エネルギーEは、メイン吸収部8と、アッパ吸収部10とにより吸収され、メインフレーム2は、メイン終了点9まで潰れ変形することとなり、アッパフレーム3は、アッパ終了点11まで潰れ変形することとなる。この際に、ラジエータコアサポート5は、前傾姿勢を維持したまま、車両1の後方側に移動することとなる。
【0057】
(その他変形例)
以下において、本発明のその他変形例について説明を行う。
【0058】
上述した実施形態においては、四辺部材として、ラジエータコアサポート5を用いて説明したが、ラジエータコアサポート5とは別に設けられた井桁形状部材(図示せず)を採用してもよい。ここで、図示しない井桁形状部材は、複数の縦部材と、横部材とにより構成されることとなる。
【0059】
このように、本発明によれば、メインフレーム2には、衝突時の衝撃を吸収するメイン吸収部8が設けられ、メイン吸収部8には、衝突時の衝撃を吸収する終了点であるメイン終了点9が設けられている。また、アッパフレーム3には、衝突時の衝撃を吸収するアッパ吸収部10が設けられ、アッパ吸収部10には、衝突時の衝撃を吸収する終了点であるアッパ終了点11が設けられている。そして、メイン終了点9は、アッパ終了点11よりも車両1の前後方向で後方側に設けられている。このため、メインフレーム2がメイン終了点9まで潰れ変形し、アッパフレーム3がアッパ終了点11まで潰れ変形すると、ラジエータコアサポート5は、前傾姿勢となる。これにより、本発明における車両前部構造を車高の低い第1車両100に採用することで、第1車両100と、第2車両200とが衝突した場合において、第1車両100が第2車両200の下に潜り込むことを防止することができることから、車高の低い車両の乗員の安全性を担保することが可能な車両前部構造を提供することができる。
【0060】
なお、本発明の実施について図面を用いて説明したが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。また、各図面で示した実施形態は、その目的及び構成等に矛盾や問題がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。また、各図面の記載内容はそれぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は各図面を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【0061】
1:車両、2:メインフレーム、2a:第1メインフレーム、2b:第2メインフレーム、3:アッパフレーム、3a:第1アッパフレーム、3b:第2アッパフレーム、4:ロアフレーム、4a:第1ロアフレーム、4b:第2ロアフレーム、5:ラジエータコアサポート、6:縦部材、6a:第1縦部材、6b:第2縦部材、7:横部材、7a:第1横部材、7b:第2横部材、8:メイン吸収部、8a:第1メイン吸収部、8b:第2メイン吸収部、9:メイン終了点、9a:第1メイン終了点、9b:第2メイン終了点、10:アッパ吸収部、10a:第1アッパ吸収部、10b:第2アッパ吸収部、11:アッパ終了点、11a:第1アッパ終了点、11b:第2アッパ終了点、12:溝部、12a:上側溝部、12b:下側溝部、13:突出部、13a:第1突出部、13b:第2突出部、14:係合孔部、14a:第1係合孔部、14b:第2係合孔部、100:第1車両、200:第2車両、E:衝突エネルギー
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7