特開2021-127055(P2021-127055A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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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2021-127055(P2021-127055A)
(43)【公開日】2021年9月2日
(54)【発明の名称】車両の前部車体構造
(51)【国際特許分類】
   B62D 25/08 20060101AFI20210806BHJP
   B62D 25/20 20060101ALI20210806BHJP
【FI】
   B62D25/08 C
   B62D25/20 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2020-23886(P2020-23886)
(22)【出願日】2020年2月15日
(71)【出願人】
【識別番号】000003137
【氏名又は名称】マツダ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100121603
【弁理士】
【氏名又は名称】永田 元昭
(74)【代理人】
【識別番号】100141656
【弁理士】
【氏名又は名称】大田 英司
(74)【代理人】
【識別番号】100182888
【弁理士】
【氏名又は名称】西村 弘
(74)【代理人】
【識別番号】100196357
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 吉章
(74)【代理人】
【識別番号】100067747
【弁理士】
【氏名又は名称】永田 良昭
(72)【発明者】
【氏名】四柳 泰希
(72)【発明者】
【氏名】下田 亮
【テーマコード(参考)】
3D203
【Fターム(参考)】
3D203AA02
3D203BA02
3D203BB34
3D203BB35
3D203BB45
3D203BC14
3D203CA03
3D203CA24
3D203CA37
3D203CA43
3D203CA53
3D203DA72
3D203DA74
(57)【要約】
【課題】荷重入力が最も大きい斜突時(オブリーク衝突時)にフレーム部材の折れを促進することで、乗員に対する減速度(いわゆるG)を抑制することができる車両の前部車体構造の提供を目的とする。
【解決手段】サスペンションダンパ支持部34と、アッパアーム支持部35と、ロアアーム支持部36と、が形成されるサスハウジング30を備えた車両の前部車体構造であって、サスハウジング30の上側部とダッシュパネル1の車幅方向内側上部とを連結する第1フレーム21と、サスハウジング30の上側部とヒンジピラー6上側部とを連結する第2フレーム25と、サスハウジング30の下側部とダッシュパネル1の車幅方向内側下部とを連結する第3フレーム23と、を設け、斜突時に、車両平面視で第1フレーム21と第2フレーム25との内折れを促進し、かつ第3フレーム23のZ字状折れを促進するように構成したことを特徴とする。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
サスペンションダンパ支持部と、アッパアーム支持部と、ロアアーム支持部と、が形成されるサスペンションハウジングを備えた車両の前部車体構造であって、
上記サスペンションハウジングの上側部とダッシュパネルの車幅方向内側上部とを連結する第1フレームと、
上記サスペンションハウジングの上側部とヒンジピラー上側部とを連結する第2フレームと、
上記サスペンションハウジングの下側部と上記ダッシュパネルの車幅方向内側下部とを連結する第3フレームと、を設け、
斜突時に、車両平面視で上記第1フレームと上記第2フレームとの内折れを促進し、かつ上記第3フレームのZ字状折れを促進するように構成した
車両の前部車体構造。
【請求項2】
上記第1フレームと上記第2フレームとの車幅方向外側部に縦方向に延びる折れ促進ビードが形成された
請求項1に記載の車両の前部車体構造。
【請求項3】
上記第3フレームの車幅方向内外両側部の車両前後方向にオフセットした位置に、縦方向に延びる折れ促進ビードが形成された
請求項1または2に記載の車両の前部車体構造。
【請求項4】
上記第2フレームは、当該第2フレームの後部が外折れするよう車幅方向外方へ膨出する湾曲形状に形成された
請求項1〜3の何れか一項に記載の車両の前部車体構造。
【請求項5】
上記サスペンションハウジングと車室構成部材とを連結する他のフレームを備え、
上記第1乃至第3の各フレームに対して上記他のフレームは車両前後方向の傾斜角が大きく設定された
請求項1〜4の何れか一項に記載の車両の前部車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、サスペンションダンパ支持部と、アッパアーム支持部と、ロアアーム支持部と、が形成されるサスペンションハウジングを備えた車両の前部車体構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、上述の車両の前部車体構造としては、例えば、特許文献1に開示されたものがある。
すなわち、サスペンションダンパ支持部と、アッパアーム支持部と、ロアアーム支持部とを備えたサスペンションハウジングを設け、該サスペンションハウジングをアルミダイカストにて形成することで、軽量化と支持剛性の確保との両立を図っている。
【0003】
また、上記特許文献1に開示された従来構造においては、上述のサスペンションハウジングの上側部とダッシュパネルの車幅方向内側上部とをアッパセンタフレームで連結すると共に、上記サスペンションハウジングの上側部とヒンジピラー上側部とをアッパサイドフレームで連結している。
【0004】
この特許文献1に開示された構造においては、車両前突時に上述のアッパセンタフレームとアッパサイドフレームとで衝突荷重を支えることができる。一方で、車両の斜突時(いわゆるオブリーク衝突時)に、これらの各フレームがサスペンションハウジングを過度に突っ張ると、乗員に対する減速度(gravity、いわゆるG)が大きくなるという課題が発生するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2019−151133号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
そこで、この発明は、荷重入力が最も大きい斜突時(オブリーク衝突時)にフレーム部材の折れを促進することで、乗員に対する減速度(いわゆるG)を抑制することができる車両の前部車体構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明による車両の前部車体構造は、サスペンションダンパ支持部と、アッパアーム支持部と、ロアアーム支持部と、が形成されるサスペンションハウジングを備えた車両の前部車体構造であって、上記サスペンションハウジングの上側部とダッシュパネルの車幅方向内側上部とを連結する第1フレームと、上記サスペンションハウジングの上側部とヒンジピラー上側部とを連結する第2フレームと、上記サスペンションハウジングの下側部と上記ダッシュパネルの車幅方向内側下部とを連結する第3フレームと、を設け、斜突時に、車両平面視で上記第1フレームと上記第2フレームとの内折れを促進し、かつ上記第3フレームのZ字状折れを促進するように構成したものである。
【0008】
上記構成によれば、斜突時に上記第1フレームと上記第2フレームとが内折れ(車幅方向内方への折れ)し、第3フレームがZ字状に折れるので、荷重入力が最も大きい斜突時(オブリーク衝突時)において、これら各フレームによる過度な突っ張りが抑制されて、乗員に対する減速度(いわゆるG)を抑制することができる。加えて、安定的に効率よく衝突エネルギを吸収できる。上述のZ字状の折れについては、フレームが完全にZ字状に折れるもの以外に、前側が外側に折れ、後側が内側に折れるもの、あるいは、その逆に折れるものをも含む。
【0009】
詳しくは、上記各フレームが突っ張ると乗員への減速度が大きくなるので、フレームを折ることにより荷重の伝達量低減を図って、乗員への減速度を抑制する。また、上記各フレームが過度に突っ張ると、フレームの基端部への負担が大きくなるため、フレーム基端部に過大な負荷が付勢されないように、フレーム基端部より前側で各フレームを折るものである。
【0010】
この発明の一実施態様においては、上記第1フレームと上記第2フレームとの車幅方向外側部に縦方向に延びる折れ促進ビードが形成されたものである。
上記構成によれば、斜突時に上記折れ促進ビードを起点として第1フレーム、第2フレームを内折れさせることができる。
【0011】
この発明の一実施態様においては、上記第3フレームの車幅方向内外両側部の車両前後方向にオフセットした位置に、縦方向に延びる折れ促進ビードが形成されたものである。
上記構成によれば、斜突時に上記折れ促進ビードを起点として第3フレームをZ字状折れさせることができる。
【0012】
この発明の一実施態様においては、上記第2フレームは、当該第2フレームの後部が外折れするよう車幅方向外方へ膨出する湾曲形状に形成されたものである。
上記構成によれば、上述の第2フレームの基端部にせん断応力が作用しないように、当該第2フレームの後部を外折れし、上述の折れ促進ビードによる内折れと併せて、該第2フレームは車両平面視で略Z字状に折れる。これにより、第2フレームの基端部で入力荷重を受けつつ、基端部よりも前方側で当該第2フレームを折ることで、荷重吸収を図ることができる。
【0013】
この発明の一実施態様においては、上記サスペンションハウジングと車室構成部材とを連結する他のフレームを備え、上記第1乃至第3の各フレームに対して上記他のフレームは車両前後方向の傾斜角が大きく設定されたものである。
【0014】
上記構成によれば、車両前後方向の傾斜角が相対的に小さい第1乃至第3の各フレームにて、斜突時の荷重伝達を図ることができ、車両前後方向の傾斜角が相対的に大きい他のフレームにて、サスペンションハウジングの支持剛性向上を図ることができる。
【発明の効果】
【0015】
この発明によれば、荷重入力が最も大きい斜突時(オブリーク衝突時)にフレーム部材の折れを促進することで、乗員に対する減速度(いわゆるG)を抑制するとこができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】本発明の車両の前部車体構造を示す斜視図
図2図1から連結部材を取外した状態で示す斜視図
図3】車両の前部車体構造を示す平面図
図4】車両の前部車体構造を示す底面図
図5】前部車体構造を車幅方向外側から見た状態で示す側面図
図6】前部車体構造を車幅方向内側から見た状態で示す側面図
図7】車両左側のフレーム連結構造を示す斜視図
図8】車両左側下部のフレーム連結構造を示す斜視図
図9】斜突時における各フレームの折れ状態を示す平面図
図10】斜突時における各フレームの折れ状態を示す底面図
【発明を実施するための形態】
【0017】
荷重入力が最も大きい斜突時(オブリーク衝突時)にフレーム部材の折れを促進することで、乗員に対する減速度(いわゆるG)を抑制するという目的を、サスペンションダンパ支持部と、アッパアーム支持部と、ロアアーム支持部と、が形成されるサスペンションハウジングを備えた車両の前部車体構造であって、上記サスペンションハウジングの上側部とダッシュパネルの車幅方向内側上部とを連結する第1フレームと、上記サスペンションハウジングの上側部とヒンジピラー上側部とを連結する第2フレームと、上記サスペンションハウジングの下側部と上記ダッシュパネルの車幅方向内側下部とを連結する第3フレームと、を設け、
斜突時に、車両平面視で上記第1フレームと上記第2フレームとの内折れを促進し、かつ上記第3フレームのZ字状折れを促進するように構成するという構造にて実現した。
【実施例】
【0018】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車両の前部車体構造を示し、図1は当該車両の前部車体構造を示す斜視図、図2図1から連結部材を取外した状態で示す斜視図、図3は車両の前部車体構造を示す平面図、図4は車両の前部車体構造を示す底面図、図5は前部車体構造を車幅方向外側から見た状態で示す側面図である。
【0019】
また、図6は前部車体構造を車幅方向内側から見た状態で示す側面図、図7は車両左側のフレーム連結構造を示す斜視図、図8は車両左側下部のフレーム連結構造を示す斜視図である。
さらに、図9は斜突時における各フレームの折れ状態を示す平面図、図10は斜突時における各フレームの折れ状態を示す底面図である。
なお、図中、矢印Fは車両前方を示し、矢印Rは車両後方を示し、矢印INは車幅方向の内方を示し、矢印OUTは車幅方向の外方を示す。
【0020】
図2図3に示すように、エンジンルームと車室とを車両前後方向に仕切るダッシュパネル1を設け、このダッシュパネル1の車幅方向中央にはトンネル部2を形成すると共に、ダッシュパネル1の上端部にはカウル部3を配置している。
図2図3に示すように、上述のダッシュパネル1の上部前側には車幅方向に延びるダッシュパネル補強部材4を連結固定している。
【0021】
図1図2に示すように、上述のダッシュパネル1の車幅方向左右両端部には、上部にジャンクション部材5を備えたヒンジピラー6が立設固定されている。該ヒンジピラー6はアルミ合金製の押出し部材にて形成されている。
【0022】
図1図2に示すように、上述のヒンジピラー6の前部には、タイヤストッパ7が連結固定されている。
このタイヤストッパ7はヒンジピラー6の前部から車両前方に延びるアルミ押出し材から形成された角パイプ8と、角パイプ8の前端に取付けられた前部プレート9と、角パイプ8の外側部に取付けられた側部プレート10と、を備えている。
図1図2に示すように、上述のタイヤストッパ7の車幅方向内側とダッシュパネル1の前部との間にはジャンクション部材11が連結固定されている。
【0023】
図3図4に示すように、トンネル部2の下部には左右一対の下部トンネルフレーム12,12が設けられており、図3に示すように、トンネル部2の上部には、車両平面視でV字状に組合わされた上部トンネルフレーム13が設けられている。なお、図3図4において、14はトンネルパネルである。
【0024】
図1図2に示すように、上述のヒンジピラー6の下端部には、車両前後方向に延びるサイドシルロア15が設けられており、ヒンジピラー6の車幅方向外側下部には、車両前後方向に延びるサイドシルアッパ16が設けられている。そして、上述のサイドシルロア15とサイドシルアッパ16との両者によりサイドシル17が構成されている。
上述のサイドシルロア15およびサイドシルアッパ16は何れもアルミ合金製の押出し部材にて形成されている。
【0025】
図4に示すように、上述のサイドシルロア15の前端部と下部トンネルフレーム12の前端部とは、車幅方向に延びるトルクボックス18で連結されている。
図3図4に示すように、車室対応位置のトンネル部2とサイドシル17の前後方向中間部との間には、車幅方向に延びるフロアクロスメンバ19,19が設けられており、このフロアクロスメンバ19と図示しないフロアパネルとの間には、車幅方向に延びる閉断面が形成されている。
そして、上述のダッシュパネル1、ヒンジピラー6、サイドシル17、トルクボックス18等の各要素により車室構成部材20を構成している(図3図4参照)。
【0026】
図1図2図5図6に示すように、ダッシュパネル1の前方におけるエンジンルームの左右両サイドには、サスペンションハウジング30(以下、単に、サスハウジング30と略記する)を設けている。このサスハウジング30はアルミダイカスト製で、左右一対のサスハウジング30における前側上部相互間は、車幅方向に延びる上部クロスメンバ31で連結されており、左右一対のサスハウジング30における前側下部相互間は、車幅方向に延びる下部クロスメンバ32で連結されている。
また、上述のサスハウジング30と車室構成部材20との間は、複数のフレーム21〜25により連結されている。このフレーム21〜25による連結構造については後述する。
【0027】
図1図2に示すように、左右一対のサスハウジング30の前面部には、セットプレート33(図5図6参照)を介して、衝撃吸収部材としてのクラッシュボックス40が締結固定されている。
このクラッシュボックス40は繊維強化プラスチック(Fiber Reinforced Plastic、いわゆるFRP)により形成されていて、その後方基端部に一体形成されたフランジ部40aが、ボルト、ナット等の締結部材を用いて、セットプレート33およびサスハウジング30に共締め固定されたものである。
【0028】
図1図4に示すように、上述の左右一対のクラッシュボックス40,40の前端部相互間には、アルミ合金製の押出し部材から成るバンパレインフォースメント41が取付けられている。詳しくは、バンパレインフォースメント41のクラッシュボックス40対応位置にアルミ合金製のバンパステイ42を設け、クラッシュボックス40前端をバンパステイ42に締結固定している。
【0029】
また、図4に示すように、バンパステイ42を補強するアルミ合金製のバンパステイ補強部材43を設けている。このバンパステイ補強部材43とバンパレインフォースメント41とのクラッシュボックス40対応位置には凹形状の切欠き部をそれぞれ形成し、クラッシュボックス40先端をバンパステイ42に締結固定すると共に、バンパレインフォースメント41とバンパステイ補強部材43とバンパステイ42とは、相互にMIG溶接手段にて接合固定されている。
【0030】
図5図6に示すように、上述のサスハウジング30は、上辺部30aと、下辺部30bと、前辺部30cと、後辺部30dとを有すると共に、これら各辺30a〜30dで囲繞された開口部30eを備えている。
また、図5に示すように、上述のサスハウジング30は、上辺部30aの前後方向中間部にサスペンションダンパ支持部34が、上辺部30a前側および後側にアッパアーム支持部35が、下辺部30b前側および後側にロアアーム支持部36が、それぞれ形成されている。
【0031】
そして、上述のサスペンションダンパ支持部34には、図2に示すサスペンションSPのサスペンションダンパSDの上端部が支持され、アッパアーム支持部35には、アッパアームUAの車体側枢支部が支持され、ロアアーム支持部36には、ロアアームLAの車体側枢支部が支持されるように構成している。
【0032】
上述のサスハウジング30は複数のフレーム21〜25(詳しくは、アルミ合金製の押出し部材によるフレーム部材)を用いて車室構成部材20に連結されているので、次に、フレーム21〜25によるサスハウジング30の連結構造について説明する。
【0033】
図6図7に示すように、サスハウジング30の上側部とダッシュパネル1の車幅方向内側上部とは、ダッシュパネル補強部材4およびブラケット27を介して、上部内側フレーム21で連結されている。上述のダッシュパネル補強部材4は締結部材28を用いてダッシュパネル1の上部前面に締結固定されており、ブラケット27は締結部材29を用いてダッシュパネル補強部材4の前部に締結固定されている。
また、上部内側フレーム21の前端部とサスハウジング30とはMIG溶接にて接合固定されており、上部内側フレーム21の後端部とブラケット27とは、同様に、MIG溶接にて接合固定されている。
【0034】
図3図6に示すように、サスハウジング30の上側部とヒンジピラー6の前側部とは、ジャンクション部材11を介して上部外側フレーム22で連結されている。ジャンクション部材11はタイヤストッパ7の車幅方向内側部とダッシュパネル1の前面部とに連結されている。
また、上部外側フレーム22の前端部とサスハウジング30とはMIG溶接にて接合固定されており、上部外側フレーム22の後端部とジャンクション部材11とは、同様に、MIG溶接にて接合固定されている。
【0035】
図6図8に示すように、サスハウジング30の下側部とダッシュパネル1の車幅方向内側下部とは、トルクボックス18およびブラケット50を介して下部内側フレーム23で連結されている。ブラケット50は締結部材を用いてトルクボックス18に締結固定されている。
また、下部内側フレーム23の前端部とサスハウジング30とはMIG溶接にて接合固定されており、下部内側フレーム23の後端部とブラケット50とは、同様に、MIG溶接にて接合固定されている。
【0036】
図5図8に示すように、サスハウジング30の下側部とヒンジピラー6の下側部とは、サイドシルロア15、トルクボックス18およびブラケット51を介して下部外側フレーム24で連結されている。ブラケット51は締結部材を用いてトルクボックス18に締結固定されている。
また、下部外側フレーム24の前端部とサスハウジング30とはMIG溶接にて接合固定されており、下部外側フレーム24の後端部とブラケット51とは、同様に、MIG溶接にて接合固定されている。
【0037】
この構成により、サスハウジング30の上側部においては、上部内側フレーム21と上部外側フレーム22とヒンジピラー6を含むダッシュパネル1とで、車両平面視でトラス構造が形成され(図3参照)、サスハウジング30の下側部においては、下部内側フレーム23と下部外側フレーム24とヒンジピラー6を含むダッシュパネル1とで、車両平面視でトラス構造が形成される(図4参照)。
【0038】
要するに、サスハウジング30を少なくとも4本のフレーム21,22,23,24にて車体に連結し、当該サスハウジング30と車体部材との間にトラス構造を形成することで、サスハウジング30を高剛性にて支持し、効果的な荷重伝達を行なうように構成したものである。
【0039】
図7図8に示すように、上部内側フレーム21、上部外側フレーム22、下部内側フレーム23、下部外側フレーム24はアルミ合金製の押出し部材にて内部中空の角パイプ形状に形成されており、これにより、上下のトラス構造による効果的な荷重伝達を図りつつ、各フレーム21〜24の軽量化を図るように構成している。
【0040】
また、図4に底面図で示すように、下部外側フレーム24が下部内側フレーム23に対して車両前後方向の傾斜角が大きく設定されている。これにより、フルラップ衝突、オフセット衝突時の荷重の大半は、車両前後方向の傾斜角が相対的に小さい下部内側フレーム23に入力され、特許文献1で開示された従来構造に対して当該下部内側フレーム23の後端側にせん断応力が作用する力が抑制されて、効果的に荷重伝達を図るように構成している。
【0041】
図3図7に示すように、上述のサスハウジング30の上端とヒンジピラー6の上端とは、ジャンクション部材5を介して上端外側フレーム25で連結されている。ジャンクション部材5はヒンジピラー6の上端に連結固定されている。
【0042】
また、上端外側フレーム25の前端部とサスハウジング30とはMIG溶接にて接合固定されており、上端外側フレーム25の後端部とジャンクション部材5とは、同様に、MIG溶接にて接合固定されている。これにより、上述の上端外側フレーム25にてサスハウジング30の支持剛性向上を図るように構成している。上述の上端外側フレーム25もアルミ合金製の押出し部材にて角パイプ状に形成されたものである。
【0043】
図7に示すように、上部内側フレーム21の前後方向中間部における車幅外側には折れ促進ビード21aが形成されている。また同図に示すように、上端外側フレーム25の前部における車幅外側にも折れ促進ビード25aが形成されている。さらに、図8に示すように、下部内側フレーム23の基端寄り車幅外側と前後方向中間における車幅内側とにも折れ促進ビード23a,23bが形成されている。これにより、上記各フレーム21,25,23による過度の突っ張りを抑制して、衝突エネルギの吸収効果の向上を図るように構成している。
【0044】
さらに、図1に示すように、上部外側フレーム22と下部外側フレーム24との間を鉛直方向に連結するアルミ合金製の連結部材52を備えている。これにより、上部外側フレーム22と下部外側フレーム24とを鉛直方向に剛性高く連結し、車体の捩れを抑制して、車両の挙動の応答性向上を図るように構成している。
【0045】
ここで、上述の連結部材52は、上部外側フレーム22および下部外側フレーム24に対してMIG溶接にて接合固定されている。また、当該連結部材52には、上下方向に延びる複数のビード部52aが一体形成されており、連結部材52それ自体の剛性向上を図っている。
【0046】
加えて、図5に示すように、上端外側フレーム25の前側下面部と、タイヤストッパ7の前面部とを円弧状に連結する補強フレーム26を設けている。この補強フレーム26の前端部と上端外側フレーム25の前側下面部とはMIG溶接により連結固定されており、同様に、補強フレーム26の後端部とタイヤストッパ7前面側の前部プレート9とはMIG溶接により連結固定されている。
【0047】
一方で、車両の斜突時(オブリーク衝突時)において、車両平面視で、上述の上部内側フレーム21と上端外側フレーム25の前側部との内折れを促進し、かつ上述の下部内側フレーム23のZ字状折れを促進するように構成している。
【0048】
これにより、斜突時に、図9図10に示すように、上部内側フレーム21と上端外側フレーム25とが内折れ(車幅方向内方への折れ)し、下部内側フレーム23がZ字状に折れることで、荷重入力が最も大きい斜突時において、これら各フレーム21,25,23による過度な突っ張りが抑制されて、乗員に対する減速度(いわゆるG)を抑制すべく構成している。
上述の内折れを達成するために、上部内側フレーム21と上端外側フレーム25との車幅方向外側部には縦方向に延びる折れ促進ビード21a,25aが形成されている(図7参照)。
【0049】
これにより、図9図10に示すように、斜突時に上述の折れ促進ビード21a,25aを起点として、上部内側フレーム21、上端外側フレーム25の前側部を内折れさせることができるように構成している。
【0050】
また、上述のZ字状折れを達成するために、図8に示すように、下部内側フレーム23の車幅方向内外両側部の車両前後方向にオフセットした位置には、縦方向に延びる上述の折れ促進ビード23a,23bが形成されている。これにより、斜突時に、図9図10に示すように、上記折れ促進ビード23a,23bを起点として下部内側フレーム23をZ字状折れさせるように構成している。
【0051】
図7に示すように、上端外側フレーム25は、当該上端外側フレーム25の後部が外折れするように車幅方向外方へ膨出する湾曲形状に形成されている。これにより、上端外側フレーム25の基端部にせん断応力が作用しないように、当該上端外側フレーム25の後部を外折れさせ(図9図10参照)、上述の折れ促進ビード25aによる内折れと併せて、該上端外側フレーム25を車両平面視で略Z字状に折る。
これにより、上端外側フレーム25の基端部で入力荷重を受けつつ、基端部よりも前方側で上端外側フレーム25を折ることで、荷重吸収を図るように構成している。
【0052】
上述の各フレーム21,25,23とは別にサスハウジング30と車室構成部材20とを連結する他のフレームとしての上部外側フレーム22、下部外側フレーム24を備えており、上部内側フレーム21、上端外側フレーム25、下部内側フレーム23に対して、上部外側フレーム22、下部外側フレーム24は、その車両前後方向の傾斜角が大きく設定されている。
【0053】
これにより、車両前後方向の傾斜角が相対的に小さい上部内側フレーム21、上端外側フレーム25、下部内側フレーム23にて、斜突時の荷重伝達を図りつつ、車両前後方向の傾斜角が相対的に大きい他のフレーム、すなわち、上部外側フレーム22、下部外側フレーム24にて、サスハウジング30の支持剛性向上を図るように構成している。
なお、図9図10において、53はサブフレーム、54はエンジンマウント部材、55はタワーバーである。また、図1図2において、56はヒンジピラーアウタである。
【0054】
ところで、図1図2で示したように、この実施例では、サスハウジング30と車室構成部材20とを連結する片側5本のフレーム21〜25を設けており、斜突時には、図9図10で示したように、複数のフレーム21〜25のうちの少なくとも1つのフレーム(この実施例では、下部内側フレーム23と上端外側フレーム25)とが、車両平面視でZ字状折れを促進するように構成されている。
【0055】
これにより、斜突時に上記各フレーム23,25がZ字状に折れることで、衝突エネルギを吸収し、その前後の結合部へのせん断方向の荷重入力を抑制することができ、荷重入力が最も大きい斜突時の乗員に対する減速度(いわゆるG)の抑制を図るように構成したものである。
【0056】
また、上記複数のフレーム21〜25のうちの少なくとも1つのフレームである下部内側フレーム23は、当該フレーム23の車幅方向内外両側面部に車両前後方向のオフセットした位置に縦方向に延びる折れ促進ビード23a,23bが形成されている(図8参照)。
これにより、斜突時に上述の折れ促進ビード23a,23bを起点として、上記下部内側フレーム23を図9図10に示すように、Z字状に折ることができ、衝突エネルギの吸収を図るように構成している。
【0057】
さらに、複数のフレーム21〜25のうちの少なくとも1つの他のフレーム25は、車幅方向外方へ膨出するように湾曲形状に形成されると共に、当該上端外側フレーム25の車幅方向外側部に縦方向に延びる折れ促進ビード25aが形成されている(図7参照)。
これにより、上述の上端外側フレーム25を、湾曲形状と折れ促進ビード25aとの双方により、車両平面視でZ字状に折って、荷重吸収を図るように構成している。
【0058】
さらにまた、上述の複数のフレーム21〜25のうちの少なくとも1つのフレーム(この実施例では、下部内側フレーム23と上端外側フレーム25)は、その前端に対して後端が車幅方向にオフセットした位置に位置するように傾斜して配設されており、これら各フレーム23,25の結合部に、斜突時において前後方向の荷重が入力されるように構成している(図7図8のF1〜F4参照)。
【0059】
すなわち、斜突時にはサスハウジング30に結合された下部内側フレーム23の前端結合部には、図8に示すように、当該前端から車両後方向に向けて荷重F1が入力され、車室構成部材20に結合された下部内側フレーム23の後端結合部には、当該後端から車両前方に向けて上記荷重F1と平行な反力F2が作用する。
【0060】
同様に、斜突時にはサスハウジング30に結合された上端外側フレーム25の前端結合部には、図7に示すように、当該前端から車両後方向に向けて荷重F3が入力され、車室構成部材20に結合された上端外側フレーム25の後端結合部には、当該後端から車両前方に向けて上記荷重F3と平行な反力F4が作用する。
【0061】
この結果、傾斜配設された当該フレーム23,25を、図9図10に示すように効果的にZ字状に折って、荷重吸収を図り、乗員に対する減速度(いわゆるG)の抑制を図り、かつ、結合部に対するせん断方向の荷重入力を、さらに抑制すべく構成したものである。
【0062】
このように、上記実施例の車両の前部車体構造は、サスペンションダンパ支持部34と、アッパアーム支持部35と、ロアアーム支持部36と、が形成されるサスハウジング30を備えた車両の前部車体構造であって、上記サスハウジング30の上側部とダッシュパネルの車幅方向内側上部とを連結する第1フレーム(上部内側フレーム21)と、上記サスハウジング30の上側部とヒンジピラー6上側部とを連結する第2フレーム(上端外側フレーム25)と、上記サスハウジング30の下側部と上記ダッシュパネル1の車幅方向内側下部とを連結する第3フレーム(下部内側フレーム23)と、を設け、斜突時に、車両平面視で上記第1フレーム(上部内側フレーム21)と上記第2フレーム(上端外側フレーム25)との内折れを促進し、かつ上記第3フレーム(下部内側フレーム23)のZ字状折れを促進するように構成したものである(図7図8参照)。
【0063】
この構成によれば、斜突時に上記第1フレーム(上部内側フレーム21)と上記第2フレーム(上端外側フレーム25)とが内折れ(車幅方向内方への折れ)し、第3フレーム(下部内側フレーム23)がZ字状に折れるので、荷重入力が最も大きい斜突時(オブリーク衝突時)において、これら各フレーム21,25,23による過度な突っ張りが抑制されて、乗員に対する減速度(いわゆるG)を抑制するとこができる。
【0064】
詳しくは、上記各フレーム21,25,23が突っ張ると乗員への減速度が大きくなるので、フレーム21,25,23を折ることにより荷重の伝達量低減を図って、乗員への減速度を抑制する。また、上記各フレーム21,25,23が過度に突っ張ると、これらフレーム21,25,23の基端部への負担が大きくなるため、フレーム基端部に過大な負荷が付勢されないように、フレーム基端部より前側で各フレーム21,25,23を折るものである。
【0065】
また、この発明の一実施形態においては、上記第1フレーム(上部内側フレーム21)と上記第2フレーム(上端外側フレーム25)との車幅方向外側部に縦方向に延びる折れ促進ビード21a,25aが形成されたものである(図7参照)。
この構成によれば、斜突時に上記折れ促進ビード21a,25aを起点として第1フレーム(上部内側フレーム21)、第2フレーム(上端外側フレーム25)を内折れさせることができる。
【0066】
さらに、この発明の一実施形態においては、上記第3フレーム(下部内側フレーム23)の車幅方向内外両側部の車両前後方向にオフセットした位置に、縦方向に延びる折れ促進ビード23a,23bが形成されたものである(図8参照)。
この構成によれば、斜突時に上記折れ促進ビード23a,23bを起点として第3フレーム(下部内側フレーム23)をZ字状折れさせることができる。
【0067】
さらにまた、この発明の一実施形態においては、上記第2フレーム(上端外側フレーム25)は、当該第2フレーム(上端外側フレーム25)の後部が外折れするよう車幅方向外方へ膨出する湾曲形状に形成されたものである(図7参照)。
【0068】
この構成によれば、上述の第2フレーム(上端外側フレーム25)の基端部にせん断応力が作用しないように、当該第2フレーム(上端外側フレーム25)の後部を外折れし、上述の折れ促進ビード25aによる内折れと併せて、該第2フレーム(上端外側フレーム25)は車両平面視で略Z字状に折れる。これにより、第2フレーム(上端外側フレーム25)の基端部で入力荷重を受けつつ、基端部よりも前方側で当該第2フレーム(上端外側フレーム25)を折ることで、荷重吸収を図ることができる。
【0069】
加えて、この発明の一実施形態においては、上記サスハウジング30と車室構成部材20とを連結する他のフレーム22,24を備え、上記第1乃至第3の各フレーム21,25,23に対して上記他のフレーム22,24は車両前後方向の傾斜角が大きく設定されたものである(図3図4参照)。
【0070】
この構成によれば、車両前後方向の傾斜角が相対的に小さい第1乃至第3の各フレーム21,25,23にて、斜突時の荷重伝達を図ることができ、車両前後方向の傾斜角が相対的に大きい他のフレーム22,24にて、サスハウジング30の支持剛性向上を図ることができる。
【0071】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のサスペンションハウジングは、実施例のサスハウジング30に対応し、
以下同様に、
第1フレームは、上部内側フレーム21に対応し、
第2フレームは、上端外側フレーム25に対応し、
第3フレームは、下部内側フレーム23に対応し、
他のフレームは、上部外側フレーム22、下部外側フレーム24に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【0072】
以上説明したように、本発明は、サスペンションダンパ支持部と、アッパアーム支持部と、ロアアーム支持部と、が形成されるサスペンションハウジングを備えた車両の前部車体構造について有用である。
【符号の説明】
【0073】
1…ダッシュパネル
6…ヒンジピラー
20…車室構成部材
21…上部内側フレーム(第1フレーム)
22…上部外側フレーム(他のフレーム)
23…下部内側フレーム(第3フレーム)
24…下部外側フレーム(他のフレーム)
25…上端外側フレーム(第2フレーム)
21a、23a、23b、25a…折れ促進ビード
30…サスハウジング(サスペンションハウジング)
34…サスペンションダンパ支持部
35…アッパアーム支持部
36…ロアアーム支持部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10