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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2020-203570(P2020-203570A)
(43)【公開日】2020年12月24日
(54)【発明の名称】車体前部構造
(51)【国際特許分類】
   B62D 25/08 20060101AFI20201127BHJP
【FI】
   B62D25/08 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】OL
【全頁数】19
(21)【出願番号】特願2019-112054(P2019-112054)
(22)【出願日】2019年6月17日
(71)【出願人】
【識別番号】000005326
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100154852
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 太一
(74)【代理人】
【識別番号】100194087
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 伸一
(72)【発明者】
【氏名】安孫子 優大
(72)【発明者】
【氏名】庄子 陽介
(72)【発明者】
【氏名】渡部 知央
【テーマコード(参考)】
3D203
【Fターム(参考)】
3D203AA02
3D203AA31
3D203AA33
3D203BB12
3D203BB16
3D203BB33
3D203BB34
3D203BB35
3D203BB54
3D203BC14
3D203CA23
3D203CA24
3D203CA33
3D203CA54
3D203DA22
(57)【要約】
【課題】衝突の際に発生する衝撃エネルギーの吸収量を増加できる車体前部構造を提供する。
【解決手段】車体前部構造10は、傾斜部材31と、第1のクロス部材35と、衝撃吸収部材32と、備えている。傾斜部材は、車幅方向に間隔をおいて設けられたダンパベース15から車体前方に延び、第1折れ部および第2折れ部を有する。第1のクロス部材は、傾斜部材の前端部を連結するように車幅方向に延びている。衝撃吸収部材は、傾斜部材の前端部から、衝突変形後の状態で第1のクロス部材の端部に車体前後方向において重なるように車体前方に突出している。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車幅方向に間隔をおいて設けられたダンパベースから車体前方に延び、折れ部を有する傾斜部材と、
前記傾斜部材の前端部を連結するように車幅方向に延びるクロス部材と、
前記傾斜部材の前端部から、衝突変形後の状態で前記クロス部材の端部に車体前後方向において重なるように車体前方に突出する衝撃吸収部材と、を備えている車体前部構造。
【請求項2】
前記衝撃吸収部材は、車体前方へ向けて車幅方向の内側に傾斜している、請求項1に記載の車体前部構造。
【請求項3】
前記衝撃吸収部材は、前記傾斜部材の前端部のうち車幅方向の外側の外面で結合する延長部を有している、請求項1または請求項2に記載の車体前部構造。
【請求項4】
前記延長部は、
車幅方向の内側に突出する屈曲部を有し、
前記衝撃吸収部材は、
前記屈曲部を中央にして車体前後方向へ延びる稜線と、を有している、請求項3に記載の車体前部構造。
【請求項5】
前記傾斜部材は、複数の前記折れ部を有している、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の車体前部構造。
【請求項6】
前記クロス部材は、クロス部材側折れ部を有している、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の車体前部構造。
【請求項7】
前記傾斜部材は、軸方向へ向けて設けられた補強部材を備え、
前記折れ部は、前記補強部材に設けられ、前記補強部材の延在方向に対して交差するように上下方向へ延びるビード形状である、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の車体前部構造。
【請求項8】
前記傾斜部材は、
軸方向へ向けて設けられた第1の補強部材と、
前記第1の補強部材に対して軸方向の車体後方側に設けられた第2の補強部材と、を備え、
前記折れ部は、前記第1の補強部材と前記第2の補強部材とが軸方向に離間する部位である、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の車体前部構造。
【請求項9】
前記ダンパベースに設けられ、車体前下方へ延びるアッパメンバを備え、
前記傾斜部材は、前記折れ部の軸方向の後方部位が前記ダンパベースと前記アッパメンバとの間に挟持されている、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の車体前部構造。
【請求項10】
前記ダンパベースおよび前記アッパメンバは、車幅方向の両側に設けられ、
前記ダンパベースおよび前記アッパメンバのいずれか一方または両方を連結する第2のクロス部材を備えている、請求項9に記載の車体前部構造。
【請求項11】
前記傾斜部材の下方において車体前後方向へ延びるフロントサイドフレームと、
前記フロントサイドフレームの前端部から車幅方向の外側に延びる外部材と、
前記外部材から前記衝撃吸収部材に延びる第1の連結部材と、を備えている請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の車体前部構造。
【請求項12】
前記傾斜部材と前記フロントサイドフレームとを上下方向に連結する第2の連結部材を備えている、請求項11に記載の車体前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車体前部構造に関する。
【背景技術】
【0002】
車体前部構造のなかには、例えば、フロントサイドフレームが車幅方向の両側において車体前後方向に延び、フロントサイドフレームの前端からバンパビームエクステンションが車体前方へ向けて突出されたものがある。両側のバンパビームエクステンションの前端にはフロントバンパビームが車幅方向に架け渡されている。この車体前部構造によれば、例えば、フルラップ前面衝突によりフロントバンパビームに荷重が入力した際に、入力した荷重でバンパビームエクステンションを潰し、その後フロントサイドフレームを折り曲げるように変形させて衝撃エネルギーを吸収する。
【0003】
また、この車体前部構造は、バンパビームエクステンションの基端部から車幅方向の外側に向けて突出するガセットを備えている。バンパビームエクステンションにガセットを備えることにより、例えば、ナローオフセット衝突によりガセットに荷重が入力した際に、入力した荷重をフロントサイドフレームに伝えることができる。入力した荷重でフロントサイドフレームを折り曲げるように変形させて衝撃エネルギーを吸収する(例えば、特許文献1参照)。
ナローオフセット衝突とは、例えば、車両の前部のうち車幅方向の1/4が車両、立木や電柱などの障害物に衝突することをいい、スモールオーバラップ衝突または微小ラップ衝突ともいう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2017−81280号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、電気自動車(EV車)のように、駆動用バッテリー搭載のため重量が増加する車種に対して、車室の前方の車体前部で吸収すべきエネルギー量が増大するため、軽量化を踏まえた、さらなる構造的工夫が望まれる。
【0006】
本発明は、衝突の際に発生する衝撃エネルギーの吸収量を増加できる車体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】
【0007】
(1)上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る車体前部構造(例えば実施形態の車体前部構造10)は、車幅方向に間隔をおいて設けられたダンパベース(例えば実施形態のダンパベース15)から車体前方に延び、折れ部(例えば実施形態の第1折れ部45、第2折れ部46)を有する傾斜部材(例えば実施形態の傾斜部材31)と、前記傾斜部材の前端部(例えば実施形態の傾斜部材の前端部31b)を連結するように車幅方向に延びるクロス部材(例えば実施形態の第1のクロス部材35)と、前記傾斜部材の前端部から、衝突変形後の状態で前記クロス部材の端部(例えば実施形態の第1のクロス部材の端部35a)に車体前後方向において重なるように車体前方に突出する衝撃吸収部材(例えば実施形態の衝撃吸収部材32)と、を備えている。
【0008】
(1)の態様によれば、フルラップ前面衝突において、衝撃吸収部材の前端部に荷重が入力する。入力した荷重により、衝撃吸収部材が軸圧壊または折れ曲がる。つぎに、傾斜部材の折れ部(すなわち、脆弱部)が折れ曲るとともに、変形後の衝撃吸収部材がクロス部材の端部を折り曲げ、クロス部材が傾斜部材とともに平坦面上に変形する。これにより、フルラップ前面衝突による最大荷重ピークを抑制し、かつ、衝撃エネルギーの吸収量を増加できる。
【0009】
(2)上記(1)の態様に係る車体前部構造において、前記衝撃吸収部材は、車体前方へ向けて車幅方向の内側に傾斜させていてもよい。
【0010】
(2)の態様によれば、例えば、フルラップ前面衝突により衝撃吸収部材の前端部に荷重が入力することにより、衝撃吸収部材には車幅方向の内側に倒れる回転モーメントが発生する。これにより、傾斜部材の折れ部を車幅方向の外側に突出するように変形させて衝撃エネルギー吸収量を増加できる。
【0011】
(3)上記(1)または(2)の態様に係る車体前部構造において、前記衝撃吸収部材は、前記傾斜部材の前端部(例えば実施形態の傾斜部材の前端部31b)のうち車幅方向の外側の外面で結合する延長部(例えば実施形態の延長部62)を有していてもよい。
【0012】
(3)の態様によれば、衝撃吸収部材の延長部により、衝撃吸収部材を傾斜部材の前端部に強固に連結できる。よって、衝撃吸収部材に発生する回転モーメントを増大できるとともに、延長部が車幅方向内側に倒れる(変形)ことを抑制できる。これにより、車幅方向の内側に傾斜した衝撃吸収部材に、フルラップ前面衝突による荷重が斜めに入力した場合おいて、衝撃吸収部材を軸圧壊させることが可能となりエネルギー吸収量を増加できる。
【0013】
(4)上記(3)の態様に係る車体前部構造において、前記延長部は、車幅方向の内側に突出する屈曲部(例えば実施形態の屈曲部64)を有し、前記衝撃吸収部材は、前記屈曲部を中央にして車体前後方向へ延びる稜線(例えば実施形態の稜線63)と、を有していてもよい。
【0014】
(4)の態様によれば、屈曲部に稜線を形成することにより稜線で屈曲部を補強できる。よって、フルラップ前面衝突により稜線が車幅方向の内側へ向く横力を発生させることができる。これにより、発生した横力でクロス部材を変形させてエネルギー吸収量を増加できる。
【0015】
(5)上記(1)から(4)のいずれかの態様に係る車体前部構造において、前記傾斜部材は、複数の前記折れ部を有していてもよい。
【0016】
(5)の態様によれば、フルラップ前面衝突により入力した荷重により、傾斜部材を複数の折れ部で折り曲げることができ、傾斜部材によるエネルギー吸収量を増加できる。
【0017】
(6)上記(1)から(5)のいずれかの態様に係る車体前部構造において、前記クロス部材は、クロス部材側折れ部(例えば実施形態のクロス部材側折れ部54)を有していてもよい。
【0018】
(6)の態様によれば、クロス部材にクロス部材側折れ部として、入力する荷重に対する脆弱部をクロス部材に設けた。よって、傾斜部材が折れ部で折れ曲るとともに、変形後の衝撃吸収部材がクロス部材の外端部を折り曲げる際に、クロス部材をクロス部材側折れ部から好適に折り曲げることができ、エネルギー吸収量を増加できる。
【0019】
(7)上記(1)から(6)のいずれかの態様に係る車体前部構造において、前記傾斜部材は、軸方向へ向けて設けられた補強部材(例えば実施形態の第1のスチフナ43)を備え、前記折れ部は、前記補強部材に設けられ、前記補強部材の延在方向に対して交差するように上下方向へ延びるビード形状としてもよい。
【0020】
(7)の態様によれば、補強部材(スチフナ)に折れ部を設けることにより、折れ部の剛性を好適に確保できる。これにより、入力した荷重により傾斜部材を折れ部で折り曲げる際に、補強部材によりエネルギー吸収量を増大できる。
【0021】
(8)上記(1)から(7)のいずれかの態様に係る車体前部構造において、前記傾斜部材は、軸方向へ向けて設けられた第1の補強部材(例えば実施形態の第1のスチフナ43)と、前記第1の補強部材に対して軸方向の車体後方側に設けられた第2の補強部材(例えば実施形態の第2のスチフナ44)と、を備え、前記折れ部は、前記第1の補強部材と前記第2の補強部材とが軸方向に離間する部位としてもよい。
【0022】
(8)の態様によれば、傾斜部材に第1の補強部材および第2の補強部材を離間させて設けることにより、傾斜部材を軽量にできる。また、第1の補強部材と第2の補強部材とが離間する部位を、第1の補強部材および第2の補強部材が設けられた部位に対して脆弱に形成できる。これにより、第1の補強部材と第2の補強部材とが離間する部位を、折れ部として容易に設定できる。
【0023】
(9)上記(1)から(8)のいずれかの態様に係る車体前部構造において、前記ダンパベースに設けられ、車体前下方へ延びるアッパメンバ(例えば実施形態のアッパメンバ16)を備え、前記傾斜部材は、前記折れ部の軸方向の後方部位が前記ダンパベースと前記アッパメンバとの間に挟持されていてもよい。
【0024】
(9)の態様によれば、傾斜部材のうち折れ部の軸方向の後方部位をダンパベースとアッパメンバとの間に挟持することにより、後方部位の支持剛性を高めることができる。これにより、入力した荷重により傾斜部材を折れ部で折り曲げる際に、折れ部を好適に折り曲げる(変形させる)ことができ、エネルギー吸収量を増大できる。
【0025】
(10)上記(9)の態様に係る車体前部構造において、前記ダンパベースおよび前記アッパメンバは、車幅方向の両側に設けられ、前記ダンパベースおよび前記アッパメンバのいずれか一方または両方を連結する第2のクロス部材(例えば実施形態の第2のクロス部材36)を備えていてもよい。
【0026】
ここで、傾斜部材に荷重が入力することにより、傾斜部材にアッパメンバを車幅方向の外側へ押し開くような横力が作用する。そこで、(10)の態様によれば、ダンパベースおよびアッパメンバのいずれか一方または両方を第2のクロス部材で連結するようにした。これにより、傾斜部材からアッパメンバに入力する横力に第2のクロス部材で対抗して、アッパメンバに入力する横力を第2のクロスで支えることができる。
【0027】
(11)上記(1)から(10)のいずれかの態様に係る車体前部構造において、前記傾斜部材の下方において車体前後方向へ延びるフロントサイドフレーム(例えば実施形態のフロントサイドフレーム14)と、前記フロントサイドフレームの前端部(例えば実施形態のフロントサイドフレームの前端部14c)から車幅方向の外側に延びる外部材(例えば実施形態のガセット24)と、前記外部材から前記衝撃吸収部材に延びる第1の連結部材(例えば実施形態の第1の連結部材33)と、を備えていてもよい。
【0028】
(11)の態様によれば、ナローオフセット衝突によりフロントサイドフレームの外部材に荷重が入力する。よって、外部材に入力した荷重が外部材から第1の連結部材に伝えられ、第1の連結部材を経て衝撃部材に伝えられる。衝撃部材に入力した荷重で衝撃吸収部材に車幅方向の外側に倒れる回転モーメントが発生する。よって、傾斜部材を折れ部で車体後方へ向けて折り曲げることができる。これにより、ナローオフセット衝突による発生する衝撃エネルギーを吸収できる。
【0029】
(12)上記(11)に係る車体前部構造において、前記傾斜部材と前記フロントサイドフレームとを上下方向に連結する第2の連結部材(例えば実施形態の第2の連結部材34)を備えていてもよい。
【0030】
(12)の態様によれば、ナローオフセット衝突によりフロントサイドフレームの外部材に荷重が入力することにより、入力した荷重でフロントサイドフレームを変形させることができる。フロントサイドフレームを変形させることにより、フロントサイドフレームの変形とともに第2の連結部材が車体後方に移動する。第2の連結部材が車体後方に移動することにより、傾斜部材も変形させることができる。このように、傾斜部材を第2の連結部材で変形させることにより、ナローオフセット衝突による発生する衝撃エネルギーを一層良好に吸収できる。
【発明の効果】
【0031】
本発明の車体側部構造によれば、衝撃エネルギーを吸収する部材を加えることにより、衝突の際に発生する衝撃エネルギーの吸収量を増加できる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
図1】本発明に係る実施形態の車体前部構造を示す斜視図である。
図2】実施形態の車体前部構造を示す平面図である。
図3】実施形態の第2の骨格部材の主な部材を示す斜視図である。
図4】実施形態の第2の骨格部材の傾斜部材および第2のクロス部材の取付状態を示す斜視図である。
図5図2のV部を拡大した平面図である。
図6図3のVI部を拡大した斜視図である。
図7】実施形態の傾斜部材からアウタパネルを外した斜視図である。
図8図1のVIIIを拡大した斜視図である。
図9】実施形態の第2の連結部材を示す斜視図である。
図10】実施形態の第2のクロス部材を示す斜視図である。
図11】実施形態の前衝撃吸収部にフルラップ前面衝突により荷重が入力する例を説明する平面図である。
図12】(a)は、実施形態の前衝撃吸収部が衝突変形後に第1のクロス部材の端部に重なるように変形する例を説明する平面図である。(b)は、実施形態の傾斜部材を折り曲げる例を説明する平面図である。
図13】実施形態の第2の骨格部材でフルラップ前面衝突の衝撃エネルギーを吸収する例を説明するグラフである。
図14】(a)は、実施形態のバンパビームエクステンションのガセットにナローオフセット衝突により荷重が入力する例を説明する平面図である。(b)は、実施形態のガセットから第1の連結部材に荷重が入力する例を説明する平面図である。
図15】(a)は、実施形態のフロントサイドフレームから第2の連結部材に荷重が入力する例を説明する平面図である。(b)は、実施形態の傾斜部材が変形した例を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、実施形態の図面において、矢印FRは車両1の前方を示し、矢印UPは車両1の上方を示し、矢印LHは車両1の左方を示す。
図1は、車両1の車体前部構造10を示す斜視図である。図2は、図1の車体前部構造10を示す平面図である。
図1図2に示すように、車両1は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車等の電動車両である。車両1は、車体の前部にモータルーム2等を形成する車体前部構造10を備えている。モータルーム2は、ダッシュボード4により車室6に対して区画されている。
【0034】
[車体前部構造]
車体前部構造10は、概ね左右対称の構成であり、以下、左右両側の構成部材に同じ符号を付して右側の構成の詳しい説明を省略する。
車体前部構造10は、車体前部構造10の主な骨格を構成する第1の骨格部材11と、第1の骨格部材11に接続された第2の骨格部材12と、を備えている。
【0035】
<第1の骨格部材>
第1の骨格部材11は、フロントサイドフレーム14と、ダンパベース15と、アッパメンバ16と、バンパビームエクステンション17と、を車両1の両側に備えている。さらに、第1の骨格部材11は、フロントバンパビーム18を備えている。
【0036】
フロントサイドフレーム14は、車幅方向の両側に間隔をおいて設けられている。フロントサイドフレーム14は、車体前後方向に延びることにより、車体両側の前下部において骨格を形成する部材である。フロントサイドフレーム14は、第1フレーム折れ部14aと、第2フレーム折れ部14bと、第3フレーム折れ部(図示せず)と、と有する。第1フレーム折れ部14a、第2フレーム折れ部14b、および第3フレーム折れ部は、車体後方へ向けて順に形成されている。
【0037】
フロントサイドフレーム14は、前端部14cに荷重が車体前方から入力した際に、第2フレーム折れ部14bを車幅方向の外側に折り曲げる。つぎに、第1フレーム折れ部14aおよび第3フレーム折れ部を車幅方向の内側に折り曲げることにより衝撃エネルギーを吸収する。
フロントサイドフレーム14は、後述する傾斜部材31の下方に配置されている。フロントサイドフレーム14の基端部がアウトリガー19を介してサイドシル21に接続されている。サイドシル21の前端部にフロントピラー22が立設されている。
【0038】
また、フロントサイドフレーム14の基端部にはダンパベース15が立設されている。ダンパベース15は、車幅方向の両側に間隔をおいて設けられている。ダンパベース15は、モータルーム2の外側が凹状に形成され、図示しないダンパ(ショックアブソーバ)が内部に配置されている。ダンパベース15の頂部にダンパの上端部が支持されている。ダンパベース15の上外側部にアッパメンバ16が設けられている。
【0039】
アッパメンバ16は、車幅方向の両側に間隔をおいて設けられ、フロントピラー22からダンパベース15の上外側部を経て車体前方へ向けて延びている。アッパメンバ16は、ダンパベース15の頂部を超えた部位からフロントサイドフレーム14の前端部14cの外側まで車体前下方へ延びている。前端部14cから車幅方向の外側に張出部14dが張り出されている。張出部14dにアッパメンバ16の前端部16aが接続されている。
アッパメンバ16は、フロントサイドフレーム14の車幅方向の外側において骨格を形成する部材である。フロントサイドフレーム14の前端部14c、張出部14dおよびアッパメンバ16の前端部16aにバンパビームエクステンション17が接続されている。
【0040】
バンパビームエクステンション17は、車幅方向の両側に間隔をおいて設けられ、フロントサイドフレーム14の前端部14cおよびアッパメンバ16の前端部16aから車体前方に突出されている。バンパビームエクステンション17は、前端部17aに荷重が車体前方から入力した際に、車体後方へ潰すことにより衝撃エネルギーを吸収する。
バンパビームエクステンション17は、基端部から車幅方向の外側に向けて突出するガセット(外部材)24を有する。すなわち、ガセット24は、フロントサイドフレーム14の前端部14cから車幅方向の外側に延びている。
両側のバンパビームエクステンション17の前端部17aにフロントバンパビーム18が車幅方向に架け渡されている。また、アッパメンバ16、ダンパベース15、およびガセット24などに第2の骨格部材12が接続されている。
【0041】
<第2の骨格部材>
図3は、第2の骨格部材12の主な部材を示す斜視図である。
図2図3示すように、第2の骨格部材12は、傾斜部材31と、衝撃吸収部材32と、第1の連結部材33と、第2の連結部材34(図1も参照)と、を車両1の両側に備えている。さらに、第2の骨格部材12は、第1のクロス部材35と、第2のクロス部材36と、を備えている。
第2の骨格部材12のうち、第1のクロス部材35、両側の傾斜部材31、および両側の第1の連結部材33により、門形(逆U形)の枠部が形成される。枠部には、例えば、コンデンサ(図示せず)などの熱交換器が支持される。
【0042】
図4は、第2の骨格部材12の傾斜部材31および第2のクロス部材36の取付状態を示す斜視図である。
図2図4に示すように、傾斜部材31は、車幅方向の両側に間隔をおいて傾斜状に設けられている。傾斜部材31は、基端部31a(すなわち、後述する第1折れ部45および第2折れ部46の軸方向の後方部位)がダンパベース15とアッパメンバ16との間(境界)に挟持されている。傾斜部材31は、ダンパベース15から車体前方へ向けて車幅方向内側へ傾斜するように延びている。傾斜部材31は、前端部31bが第1のクロス部材35および衝撃吸収部材32に連結されている。
このように、傾斜部材31の基端部31aをダンパベース15とアッパメンバ16との間に挟持することにより、基端部31aの支持剛性が高められている。また、傾斜部材31は、基端部31a寄りの部位31cがブラケット38でダンパベース15に連結されている。よって、基端部31a寄りの部位31cの支持剛性が高められている。
【0043】
図5は、図2のV部を拡大した平面図である。図6は、図3のVI部を拡大した斜視図である。図7は、傾斜部材31からアウタパネル42を外した斜視図である。
図5図7に示すように、傾斜部材31は、インナパネル41と、アウタパネル42と、第1のスチフナ(第1の補強部材)43と、第2のスチフナ(第2の補強部材)44と、を備えている。
インナパネル41は、例えば、車幅方向の内側へ膨出するように断面ハット状に形成されている。アウタパネル42は、例えば、車幅方向の外側へ膨出するように断面V字やハット状に形成されている。インナパネル41の上辺及び下辺にアウタパネル42の上辺及び下辺が接続されることにより、傾斜部材31が矩形状の中空閉断面に形成されている。
インナパネル41の内面のうち、前端部に第1のスチフナ43が軸方向へ向けて設けられている。また、インナパネル41の内面のうち、第1のスチフナ43に対して軸方向の車体後方側に第2のスチフナ44が設けられている。
【0044】
傾斜部材31は、複数の折れ部45,46を有する。複数の折れ部45,46として、例えば、第1折れ部45と、第2折れ部46と、を例に説明するが、折れ部の個数は任意に選択してもよい。
第1折れ部45は、インナパネル41のうち第1のスチフナ43の中央部に形成されている。第1折れ部45は、例えば、第1のスチフナ43の延在方向に対して交差するように上下方向へ延び、傾斜部材31の内部に膨出するようにビード形状に形成されている。すなわち、インナパネル41の表面が凹むようにビード形状に形成されている。第1折れ部45は、ビード形状に形成されることにより、他の部位に比べて脆弱部に形成されている。実施形態においては、第1折れ部45をインナパネル41に形成する例について説明するが、第1折れ部45をアウタパネル42に形成してもよい。
【0045】
第2折れ部46は、インナパネル41のうち、第1のスチフナ43と第2のスチフナ44とが軸方向に離間する部位である。第1のスチフナ43と第2のスチフナ44とが軸方向に離間する部位を第2折れ部46とすることにより、第2折れ部46が他の部位に比べて脆弱部に形成されている。第2折れ部46は、第1折れ部45のようにビード形状に形成されていない。よって、第2折れ部46は、第1折れ部45に比べて剛性が高く形成されている。実施形態においては、第2折れ部46をインナパネル41に形成する例について説明するが、第2折れ部46をアウタパネル42に形成してもよい。
【0046】
このように、傾斜部材31に第1のスチフナ43および第2のスチフナ44を離間させて設けることにより、傾斜部材31を軽量にできる。また、第1のスチフナ43と第2のスチフナ44とが離間する部位を、第1のスチフナ43および第2のスチフナ44が設けられた部位に比べて脆弱に形成できる。これにより、第1のスチフナ43と第2のスチフナ44とが離間する部位を、第2折れ部46として容易に設定できる。
【0047】
両側の傾斜部材31の前端部31bに第1のクロス部材35の端部35aが連結されることにより車幅方向へ延びている。第1のクロス部材35は、リアパネル48と、フロントパネル49と、を備えている。リアパネル48は、例えば、車体後方へ膨出するように断面ハット状に形成されている。リアパネル48は、例えば、外端部に2つの第1ビード51を有する。第1ビード51は、リアパネル48の延在方向に対して交差するように上下方向へ延びている。第1ビード51は、第1のクロス部材35の内部に膨出するように形成されることにより、他の部位に比べて脆弱部に形成されている。すなわち、リアパネル48の表面が凹むようにビード形状に形成されている。
フロントパネル49は、端部を除いた部位に車幅方向(軸線方向)へ延びる第2ビード52が形成されている。第2ビード52は、車体前方へ膨出されている。フロントパネル49は、端部が傾斜部材31の前端部31bに配置され、突片35bがアウタパネル42の前端に沿って折り曲げられている。
【0048】
リアパネル48の上辺及び下辺にフロントパネル49の上辺及び下辺が接続されることにより、第1のクロス部材35が矩形状の中空閉断面に形成されている。第1のクロス部材35は、クロス部材側折れ部54を有する。クロス部材側折れ部54は、2つの第1ビード51と、2つの第1ビード51間の部位とにより、他の部位に比べて脆弱部に形成されている。第1ビード51の個数は任意に選択してもよい。
【0049】
傾斜部材31の前端部31bに衝撃吸収部材32が設けられている。衝撃吸収部材32は、突出インナパネル56と、突出アウタパネル57と、先端キャップ部58と、を備えている。
突出インナパネル56は、断面U字状に形成され、後端部がフロントパネル49の端部に接続されている。突出インナパネル56は、例えば、フロントパネル49の外端から車体前方へ車体前後方向に対して車幅方向の内側に傾斜するように突出されている。
突出アウタパネル57は、突出部61と、延長部62と、稜線63と、を有する。突出部61は、断面U字状に形成され、上辺および下辺が突出インナパネル56の上辺および下辺に接続されている。突出部61は、例えば、突出インナパネル56と同様に、フロントパネル49の外端から車体前方へ車体前後方向に対して車幅方向の内側に傾斜するように突出されている。突出部61と突出インナパネル56とにより、衝撃吸収部材32の前部32aが矩形状の中空閉断面に形成されている。
【0050】
また、突出アウタパネル57は、突出部61から延長部62が車体後方へ延びている。延長部62は、傾斜部材31の前端部31bのうち車幅方向の外側の外面(すなわち、アウタパネル42の外面)で接続(結合)されている。延長部62は、車幅方向の内側に突出する屈曲部64を有する。すなわち、延長部62は、平面視において屈曲部64でV字状に折り曲げられている。突出アウタパネル57には、屈曲部64を中央にして車体前後方向へ延びる稜線63が形成されている。
【0051】
衝撃吸収部材32の前部32aのうち、前端部に先端キャップ部58が設けられている。すなわち、衝撃吸収部材32の前部32aが先端キャップ部58で覆われている。以下、衝撃吸収部材32の前部32aおよび先端キャップ部58を、「前衝撃吸収部39」として説明する。
前衝撃吸収部39は、フロントパネル49の端部を介して傾斜部材31の前端部31bに連結されている。すなわち、前衝撃吸収部39は、例えば、傾斜部材31の前端から車体前方へ車体前後方向に対して車幅方向の内側に傾斜するように突出されている。これにより、前衝撃吸収部39の前端部に、例えば、フルラップ前面衝突により車体前方から荷重が入力した際に、入力した荷重で、前衝撃吸収部39が衝突変形後の状態で第1のクロス部材35の端部35aに車体前後方向において重なるように変形する。
【0052】
実施形態においては、前衝撃吸収部39を衝突変形後の状態で第1のクロス部材35の端部35aに車体前後方向において重なるように変形させるために、前衝撃吸収部39を傾斜部材31から傾斜状に突出させる例について説明するが、これに限らない。その他の例として、前衝撃吸収部39の形状を車体前方に向けて徐々に広げるように形成してもよい。
【0053】
図8は、図1のVIIIを拡大した斜視図である。
図8に示すように、前衝撃吸収部39の前端(すなわち、先端キャップ部58(図6参照))が第1の連結部材33を介してバンパビームエクステンション17のガセット24に連結されている。第1の連結部材33は、ガセット24の上部に下端部33aが接続され、前衝撃吸収部39の前端部に上端部33bが接続されている。すなわち、第1の連結部材33は、ガセット24の上部から前衝撃吸収部39の前端部まで上方へ向けて車幅方向内側に傾斜状に延びている。
【0054】
第1の連結部材33は、フロント連結パネル66と、リア連結パネル67と、を備えている。フロント連結パネル66は、例えば、車体前方へ膨出するように断面ハット状に形成されている。リア連結パネル67は、例えば、車体後方へ僅かに膨出する断面ハット状あるいは平坦に形成されている。フロント連結パネル66の内辺および外辺と、リア連結パネル67の内辺および外辺とが接続されることにより、第1の連結部材33が矩形状の中空閉断面に形成されている。よって、第1の連結部材33の剛性が高められている。
ここで、例えば、バンパビームエクステンション17のガセット24にナローオフセット衝突により荷重が入力することが考えられる。ガセット24に荷重が入力した際に、入力した荷重を、第1の連結部材33を経て前衝撃吸収部39の前端部に伝えることができる。
【0055】
図9は、第2の骨格部材12の第2の連結部材34を示す斜視図である。
図8図9に示すように、傾斜部材31とフロントサイドフレーム14とが第2の連結部材34により上下方向に連結されている。第2の連結部材34は、例えば、三角形の中空閉断面に形成された連結部71と、連結部71の内部に貫通されたパイプ72と、を備えている。連結部71は、三角形の中空閉断面に形成されることにより剛性の高い部材である。連結部71は、下端部71aがフロントサイドフレーム14の途中の上部に接続され、上端部71bが傾斜部材31の途中の下部に接続されている。
パイプ72は、筒形の中空閉断面に形成されることにより剛性の高い部材である。パイプ72は、下端部72aがフロントサイドフレーム14の途中の上部に接続され、上端部72bが傾斜部材31の途中の下部に接続されている。
フロントサイドフレーム14の途中の上部は、例えば、第1フレーム折れ部14aの車体前方側の部位を示すが、これに限らない。傾斜部材31の途中の下部は、例えば、第1折れ部45と第2折れ部46との間の部位を示すが、これに限らない。
【0056】
ここで、例えば、バンパビームエクステンション17のガセット24には、ナローオフセット衝突により荷重が入力する。ガセット24に入力した荷重がフロントサイドフレーム14に伝えられる。よって、フロントサイドフレーム14が第2フレーム折れ部14bを折り曲げ、つぎに第1フレーム折れ部14aおよび第3フレーム折れ部(図示せず)を折り曲げることにより変形する。
フロントサイドフレーム14が変形することにより、第2の連結部材34が車体後方に移動する。第2の連結部材34が車体後方に移動することにより、フロントサイドフレームから第2の連結部材34に入力する荷重が第2の連結部材34を経て傾斜部材31の途中に伝えられる。これにより、傾斜部材31の途中を車体後方へ変形させことにより衝撃エネルギーを吸収できる。
【0057】
図10は、第2の骨格部材12の第2のクロス部材36を示す斜視図である。
図4図10に示すように、両側のアッパメンバ16に第2のクロス部材36が架け渡されている。第2のクロス部材36は、アッパパネル74と、ロアパネル75と、を備えている。アッパパネル74は、例えば、上方へ膨出するように断面ハット状に形成されている。ロアパネル75は、例えば、下方へ僅かに膨出する断面ハット状、あるいは平坦に形成されている。アッパパネル74の前辺および後辺と、ロアパネル75の前辺および後辺とが接続されることにより、第2のクロス部材36が矩形状の中空閉断面に形成されている。
【0058】
第2のクロス部材36は、ダンパベース15の上方に配置され、端部36aが下方に折り曲げられている。折り曲げられた端部36aは、アッパメンバ16の上側開口部77からアッパメンバ16の内部78に差し込まれ、上側開口部77に接続されている。これにより、両側のアッパメンバ16が、第2のクロス部材36により連結されている。
実施形態においては、両側のアッパメンバ16を第2のクロス部材36で連結する例について説明したが、これに限らない。その他の例として、ダンパベース15およびアッパメンバ16の両方を第2のクロス部材36で連結してもよく、アッパメンバ16を第2のクロス部材36の一方としてダンパベース15を第2のクロス部材36で連結してもよい。
両側のアッパメンバ16を第2のクロス部材36により連結する理由については後で詳しく説明する。
【0059】
<フルラップ前面衝突>
つぎに、車体前部構造10にフルラップ前面衝突により車体前方から荷重が入力した際に、入力した荷重で発生する衝撃エネルギーを吸収する例を図2図11図13に基づいて説明する。
図11は、前衝撃吸収部39にフルラップ前面衝突により荷重が入力する例を説明する平面図である。図12(a)は、前衝撃吸収部39が衝突変形後に第1のクロス部材35の端部35aに重なるように変形する例を説明する平面図である。図12(b)は、傾斜部材31を折り曲げる例を説明する平面図である。
図13は、第2の骨格部材でフルラップ前面衝突の衝撃エネルギーを吸収する例を説明するグラフである。図13において、縦軸は荷重F(kN)を示し、横軸は変形量(mm)を示す。グラフGはフルラップ前面衝突により発生する衝撃エネルギーの吸収量と荷重Fとの関係を説明するグラフである。
【0060】
図2図11に示すように、例えば、対向車両100がフロントバンパビーム18にフルラップ前面衝突する。フルラップ前面衝突により車体前方から荷重がフロントバンパビーム18に入力する。フロントバンパビーム18に入力した荷重は両側のバンパビームエクステンション17の前端部に入力する。バンパビームエクステンション17の前端部に入力した荷重でバンパビームエクステンション17が車体後方に潰される。バンパビームエクステンション17が潰されることにより、衝撃エネルギーを吸収する。
バンパビームエクステンション17が潰されることにより、バンパビームエクステンション17からフロントサイドフレーム14の前端部14cに荷重が入力する。
【0061】
また、バンパビームエクステンション17が潰されることにより、対向車両100が両側の第1の連結部材33に当接する。よって、第1の連結部材33の上端部33bに入力した荷重F1が、上端部33bを経て前衝撃吸収部39の前端部に入力する。前衝撃吸収部39は、車体前方へ向けて車体前後方向に対して車幅方向の内側に傾斜されている。よって、前衝撃吸収部39の前端部に荷重F1が入力することにより、前衝撃吸収部39には車幅方向の内側に倒れる回転モーメントM1が発生する。
【0062】
ここで、衝撃吸収部材32の延長部62により、衝撃吸収部材32が傾斜部材31の前端部31bに強固に連結されている。よって、前衝撃吸収部39に発生する回転モーメントM1を増大できるとともに、延長部62が車幅方向内側に倒れる(変形)ことを抑制できる。これにより、車幅方向の内側に傾斜した前衝撃吸収部39に、フルラップ前面衝突による荷重F1が斜めに入力した場合おいて、前衝撃吸収部39を軸圧壊させることが可能となりエネルギー吸収量を増加できる。
【0063】
また、衝撃吸収部材32には、屈曲部64を中央にして車体前後方向へ延びる稜線63が形成されている。すなわち、屈曲部64が稜線63で補強されている。よって、フルラップ前面衝突により稜線63が車幅方向の内側へ向く横力F2を発生させることができる。これにより、発生した横力で第1のクロス部材35を変形させてエネルギー吸収量を増加できる。
【0064】
図12(a)、図13に示すように、前衝撃吸収部39に入力した荷重F1で前衝撃吸収部39が車体後方へ軸圧壊または折れ曲がる。これにより、図13のグラフGに示すように、前衝撃吸収部39で吸収できる衝撃エネルギーの吸収量を増加できる。
前衝撃吸収部39が軸圧壊または折れ曲がることにより、前衝撃吸収部39が衝突変形後の状態で第1のクロス部材35の端部35aに車体前後方向において重なるように変形する。衝突変形後の前衝撃吸収部39から第1のクロス部材35の端部35aに荷重F3が入力する。
ここで、第1のクロス部材35の端部35aには、クロス部材側折れ部54として脆弱部が設けられている。
【0065】
図12(b)、図13に示すように、第1のクロス部材35の端部35aに入力した荷重F3によりクロス部材側折れ部54が車体後方へ矢印Aの如く好適に折れ曲げることができる。クロス部材側折れ部54が折れ曲げられるとともに、傾斜部材31の第1折れ部45が車幅方向外側に矢印Bの如く折れ曲る。
ここで、第1折れ部45は、第1のスチフナ43(図7参照)に設けられている。よって、第1折れ部45はある程度の剛性を好適に確保できる。これにより、入力した荷重F3により傾斜部材31を第1折れ部45で折り曲げる際に、第1のスチフナ43(図7参照)によりエネルギー吸収量を増大できる。
このように、第1のクロス部材35が傾斜部材31とともに平坦面上に変形することにより、図13のグラフGに示すように、衝撃エネルギーを吸収でき、衝撃エネルギーの吸収量を増加できる。
【0066】
さらに、第1のクロス部材35が傾斜部材31とともに平坦面上に変形した後、第1のクロス部材35に入力した荷重F4で傾斜部材31が第2折れ部46で矢印Cの如く折れ曲がる。これにより、図13のグラフGに示すように、衝撃エネルギーを吸収でき、衝撃エネルギーの吸収量を増加できる。
【0067】
また、傾斜部材31の基端部31aをダンパベース15とアッパメンバ16(図4参照)との間に挟持することにより、基端部31aの支持剛性が高められている。これにより、入力した荷重F3で第1折れ部45を折り曲げ、入力した荷重F4で第2折れ部46を折り曲げる際に、第1折れ部45および第2折れ部46を好適に折り曲げることができ、エネルギー吸収量を増大できる。
【0068】
ここで、両側のアッパメンバ16を第2のクロス部材36(図10参照)により連結する理由について説明する。
すなわち、傾斜部材31は車体後方へ向けて徐々に広がるように配置されている(図2参照)。よって、傾斜部材31に荷重F3、荷重F4が入力することにより、傾斜部材31によりアッパメンバ16を車幅方向の外側へ押し開くような横力が作用する。そこで、アッパメンバ16を第2のクロス部材36で連結するようにした。よって、傾斜部材31からアッパメンバ16に作用する横力を第2のクロス部材36で支えることができる。
これにより、入力した荷重F3、F4により傾斜部材31を第1折れ部45および第2折れ部46で折り曲げる際に、第1折れ部45および第2折れ部46を好適に折り曲げることができ、エネルギー吸収量を増大できる。
【0069】
図11図13で説明したように、車体前部構造10によれば、フルラップ前面衝突により入力した荷重により、前衝撃吸収部39、第1のクロス部材35を変形させることができる。さらに、傾斜部材31を第1折れ部45および第2折れ部46の複数の折れ部で折り曲げることができる。よって、車体前部構造10にフルラップ前面衝突により車体前方から荷重が入力した際に、入力した荷重で発生する衝撃エネルギーの吸収量を第2の骨格部材12により増加できる。これにより、図13に示すように、フルラップ前面衝突による最大荷重ピークを抑制し、かつ、衝撃エネルギーの吸収量を増加できる。
【0070】
<ナローオフセット衝突>
つぎに、車体前部構造10にナローオフセット衝突により車体前方から荷重が入力した際に、入力した荷重で発生する衝撃エネルギーを吸収する例を図14図15に基づいて説明する。
図14(a)は、バンパビームエクステンション17のガセット24にナローオフセット衝突により荷重が入力する例を説明する平面図である。図14(b)は、ガセット24から第1の連結部材33に荷重が入力する例を説明する平面図である。図15(a)は、フロントサイドフレーム14から第2の連結部材34に荷重が入力する例を説明する平面図である。図15(b)は、傾斜部材31が変形した例を説明する斜視図である。
【0071】
図14(a)に示すように、例えば、対向車両102が矢印Dの如く移動することにより、対向車両102がバンパビームエクステンション17のガセット24にナローオフセット衝突する。
【0072】
図14(b)に示すように、ナローオフセット衝突によりバンパビームエクステンション17のガセット24に荷重F5が入力する。よって、ガセット24に入力した荷重F5が、ガセット24から第1の連結部材33に伝えられる。第1の連結部材33に伝えられた荷重F5が、第1の連結部材33を経て衝撃吸収部材32の前衝撃吸収部39に伝えられる。
また、ガセット24に荷重F5が入力することにより、入力した荷重F5でフロントサイドフレーム14の第2フレーム折れ部14bを車幅方向の外側に折り曲げる。つぎに、第1フレーム折れ部14aおよび第3フレーム折れ部(図示せず)を車幅方向の内側に折り曲げる。
【0073】
図15(a)に示すように、ガセット24に入力する荷重F5により、第1の連結部材33の下端部33aを車体後方へ移動させる。よって、前衝撃吸収部39には車幅方向の外側に倒れる回転モーメントM2が発生する。これにより、傾斜部材31が第1折れ部45および第2折れ部46で車体後方へ向けて折り曲げられる。
【0074】
また、フロントサイドフレーム14の第2フレーム折れ部14b、第1フレーム折れ部14aおよび第3フレーム折れ部(図示せず)を折り曲げることにより、フロントサイドフレーム14が車体後方へ向けて変形する。フロントサイドフレーム14を変形させることにより、フロントサイドフレーム14の変形とともに第2の連結部材34が車体後方に矢印Eの如く移動する。よって、第2の連結部材34により、傾斜部材31の途中の部位31dに車体後方(矢印E方向)に向けて移動させる力が発生する。これにより、傾斜部材31を第1折れ部45および第2折れ部46で車体後方へ向けて良好に折り曲げることができる。
【0075】
図15(b)に示すように、フロントサイドフレーム14を変形させるとともに、傾斜部材31を変形させることができる。これにより、ナローオフセット衝突により発生する衝撃エネルギーの吸収量を増加できる。
【0076】
(その他の変形例)
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれら実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【0077】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0078】
1 車両
10 車体前部構造
14 フロントサイドフレーム
14c フロントサイドフレームの前端部
15 ダンパベース
16 アッパメンバ
24 ガセット(外部材)
31 傾斜部材
31b 傾斜部材の前端部
32 衝撃吸収部材
33 第1の連結部材
34 第2の連結部材
35 第1のクロス部材(クロス部材)
35a 第1のクロス部材の端部
36 第2のクロス部材
43 第1のスチフナ(第1の補強部材)
44 第2のスチフナ(第2の補強部材)
45 第1折れ部(折れ部)
46 第2折れ部(折れ部)
54 クロス部材側折れ部
62 延長部
63 稜線
64 屈曲部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15