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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】P2024128176
(43)【公開日】2024-09-24
(54)【発明の名称】車体前部構造
(51)【国際特許分類】
   B62D 25/08 20060101AFI20240913BHJP
   B62D 21/15 20060101ALI20240913BHJP
   B60K 1/00 20060101ALI20240913BHJP
【FI】
B62D25/08 C
B62D21/15 B
B60K1/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023037021
(22)【出願日】2023-03-10
(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】100122426
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 清志
(72)【発明者】
【氏名】長澤 勇
【テーマコード(参考)】
3D203
3D235
【Fターム(参考)】
3D203AA31
3D203AA33
3D203BB12
3D203BB16
3D203BB17
3D203BB18
3D203BB33
3D203BB35
3D203BB43
3D203BB44
3D203BC14
3D203CA23
3D203CA24
3D203DA02
3D203DA11
3D203DA15
3D203DA22
3D203DB07
3D203DB09
3D235AA01
3D235BB06
3D235CC13
3D235DD17
3D235DD19
3D235FF05
3D235FF25
3D235HH22
3D235HH23
(57)【要約】
【課題】複数の前面衝突形態においても、インバータ部の変形を防止する
【解決手段】車両前側に配設されているラジエータパネルフレーム部100と、車幅方向下方両側に配設されている一対のフロントサイドフレーム110と、車両駆動用モータに供給する電圧を生成するインバータ部30と、インバータ部30の車両前側において車幅方向に延在するフロントクロスメンバ120と、車幅方向上方両側において、キャビンCAの車両前側から車両前後方向に延在している一対のアッパーフレームリインフォース130と、車両前後方向に向かうV字形状をなし、頂点部TPがラジエータパネルフレーム部100の車幅方向外側上端部と結合され、車両上方側辺における車両後側端部URは、アッパーフレームリインフォース130の屈曲部における車両前側部と結合され、車両後側端部RRは、結合部WJにおける車両上面側に結合されているラジエータパネルリインフォース150と、を備えている。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
乗員が搭乗するキャビンの車両前側に設けられた車体前部構造であって、
車両前側面部において車幅方向および車両上下方向に広がる骨格を構成しているラジエータパネルフレーム部と、
車幅方向下方両側において車両前後方向に延在され、車両前側端においては、前記ラジエータパネルフレーム部と結合されている一対の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車幅方向内側に配設され、車両駆動用モータに供給する電圧を生成するインバータ部と、
前記インバータ部の車両前側において車幅方向に延在し、車幅方向両端部において前記フロントサイドフレームと結合されているフロントクロスメンバと、
車両上方側車幅方向両側において、車両前後方向に延在され、前記フロントクロスメンバよりも車両後側において車両前部下側に向かう傾斜を有して屈曲し、車両前側下方端部において、前記フロントクロスメンバと前記フロントサイドフレームとの結合部における車幅方向外側部と結合されている一対のアッパーフレームリインフォースと、
車両上方側辺と車両下方側辺とが結合されている頂点部が車両前側に配設され、前記車両上方側辺と前記車両下方側辺とは、車両前後方向に向かうV字形状をなし、前記車両上方側辺においては、前記頂点部が前記ラジエータパネルフレーム部の車幅方向外側上端部と結合され、車両後側端部は前記アッパーフレームリインフォースの屈曲部において車両前側部と結合され、前記車両下方側辺における車両後側端部は、前記フロントクロスメンバと前記フロントサイドフレームとの結合部の車両前側において、前記フロントサイドフレームの車両上面側に結合されているラジエータパネルリインフォースと、
を備えていることを特徴とする車体前部構造。
【請求項2】
前記ラジエータパネルリインフォースにおける前記頂点部は、車両進行方向側から見て、前記車両上方側辺における前記車両後側端部および前記車両下方側辺における前記車両後側端部よりも車幅方向内側に位置していることを特徴とする請求項1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】
一般に、車両の前面衝突においては、乗員の傷害を低減させる手段として乗員搭乗空間であるキャビンを変形させない事が有効であり、そのための様々な手段が設けられている。これらの手段のひとつとして、近年、キャビンよりも車両前側において衝突エネルギーを吸収する構造が普及している。
【0003】
車両の前面衝突においては、例えば、車両進行方向側全面が衝突体に衝突するフルラップ衝突、車両進行方向側片側が衝突体に衝突するオフセット衝突、あるいは車両進行方向側上側が衝突帯に衝突するアンダーライド衝突等、複数の衝突形態を考慮する必要がある。
【0004】
また、車両がハイブリッド車両や電気自動車等の場合には、電動モータを駆動するために、直流電圧を交流電圧に変換するインバータ部が車両前部に搭載されている場合がある。
インバータ部においては、車両の走行に必要な高電圧を生成させており、車両の前面衝突等によって変形や断線が発生した場合には、急激な異常反応が生じる虞もある。
そのため、それぞれの衝突形態において、車体前部構造において衝突エネルギーを吸収することによって、インバータ部を損傷させない構造が求められている。
【0005】
上述の要求に対して、フロントバンパリインフォースメントの長手方向の端部は、第1連結部材から第4連結部材を一体成形した連結体によってアッパメンバ、ラジエータサポートアッパ、フロントサイドメンバ、ラジエータサポートロアと連結されている。従って、長手方向の端部に衝突体が衝突するような微小ラップ衝突の場合に当該長手方向の端部を支えて衝突荷重をボディー側へ伝達し、エネルギー吸収する構造が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2006-290224号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献1の技術においては、フルラップ衝突、あるいはアンダーライド衝突については考慮されておらず、車両の前面側からフルラップ衝突、あるいはアンダーライド衝突が発生した場合には、インバータ部に変形が発生する虞があるという課題があった。
【0008】
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであって、複数の前面衝突形態においても、インバータ部の変形を防止する車体前部構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
形態1;本発明の1またはそれ以上の実施形態は、乗員が搭乗するキャビンの車両前側に設けられた車体前部構造であって、車両前側面部において車幅方向および車両上下方向に広がる骨格を構成しているラジエータパネルフレーム部と、車幅方向下方両側において車両前後方向に延在され、車両前側端においては、前記ラジエータパネルフレーム部と結合されている一対の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車幅方向内側に配設され、車両駆動用モータに供給する電圧を発生させるインバータ部と、前記インバータ部の車両前側において車幅方向に延在し、車幅方向両端部において前記フロントサイドフレームと結合されているフロントクロスメンバと、車両上方側車幅方向両側において、車両前後方向に延在され、前記フロントクロスメンバよりも車両後側において車両前部下側に向かう傾斜を有して屈曲し、車両前側下方端部において、前記フロントクロスメンバと前記フロントサイドフレームとの結合部における車幅方向外側部と結合されている一対のアッパーフレームリインフォースと、車両上方側辺と車両下方側辺とが結合されている頂点部が車両前側に配設され、前記車両上方側辺と前記車両下方側辺とは、車両前後方向に向かうV字形状をなし、前記車両上方側辺においては、前記頂点部が前記ラジエータパネルフレーム部の車幅方向外側上端部と結合され、車両後側端部は前記アッパーフレームリインフォースの屈曲部において車両前側部と結合され、前記車両下方側辺における車両後側端部は、前記フロントクロスメンバと前記フロントサイドフレームとの結合部の車両前側において、前記フロントサイドフレームの車両上面側に結合されているラジエータパネルリインフォースと、を備えている車体前部構造を提案している。
【0010】
形態2;本発明の1またはそれ以上の実施形態は、前記ラジエータパネルリインフォースにおける前記頂点部は、車両進行方向側から見て、前記車両上方側辺における前記車両後側端部および前記車両下方側辺における前記車両後側端部よりも車幅方向内側に位置している車体前部構造を提案している。
【発明の効果】
【0011】
本発明の1またはそれ以上の実施形態によれば、複数の前面衝突形態においても、インバータ部の変形を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】本発明の実施形態に係る車体前部構造を上方から見た斜視図である。
図2図1に示された車体前部構造において前輪およびストラットタワー部をはずした状態の概略図であり、(a)は車両上方から見た平面図であり、(b)は側面図であり、(c)は車両進行方向側から見た正面図である。
図3】車体前部構造に車両前側から衝突する衝突物を車両前側から見た概要図であり、(a)はフルラップ衝突時の衝突物を示し、(b)はスモールラップ衝突時の衝突物を示し、(c)はアンダーライド衝突時の衝突物を示している。
図4】発明の実施形態に係る車体前部構造におけるフルラップ衝突時の変形を上方から見た斜視図である。
図5】本発明の実施形態に係る車体前部構造におけるスモールラップ衝突時の変形を上方から見た斜視図である。
図6】発明の実施形態に係る車体前部構造におけるアンダーライド衝突時の変形を上方から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、図1から図6を用いて、本実施形態に係る車体前部構造Sが適用された車両Vについて説明する。なお、図面に適宜示される矢印FRは、図1に示す車両Vの車両進行方向側を示し、矢印UPは車両Vの上方を示し、矢印LHは車両進行方向側から見て左方を示している。また、以下の説明において、上下、前後、左右の方向を用いて説明するときには、特に断りのない限り、車両進行方向側から見て上下方向、車両進行方向側を前としての前後方向、車両進行方向側から見て左右方向を示すものとする。
【0014】
<実施形態>
図1図6を用いて、車両Vに備えられた、本実施形態に係る車体前部構造Sの構成について説明する。
なお、車両Vは、電気自動車(EV:Electric Vehicle)あるいはハイブリッド電気自動車(HEV:Hybrid Electric Vehicle)として説明する。
【0015】
<車両Vの構成>
車両Vは、例えば、パワーユニット部20を駆動源とした電気自動車である。なお、車両Vは、例えば、エンジンとパワーユニット部20との複数の駆動源を有するハイブリッド電気自動車であってもよい。
【0016】
車両Vには、乗員が搭乗する車室内としてのキャビンCAの車両前側に車両前部室FAが確保されている。
図1に示すように、車両前部室FAには、前輪10と、パワーユニット部20と、インバータ部30と、トーボード部40と、ストラットタワー部50と、トルクボックス60と、サイドシル70と、車体前部構造S(図1の二点鎖線で囲まれたドットハッチング部)と、を含んで構成されている。
【0017】
パワーユニット部20は、前輪10を駆動する図示しない車両駆動用モータ、変速機、クラッチ、駆動軸等が設けられた駆動装置である。パワーユニット部20は、後述するフロントサイドフレーム110、フロントクロスメンバ120、トーボード部40およびトルクボックス60に囲まれた空間に設置され、フロントサイドフレーム110の上面側に載置された状態で固定されている。
【0018】
インバータ部30は、パワーユニット部20の車両上方側に載置固定されている。インバータ部30は、車両駆動用モータに供給する電圧を生成する。
インバータ部30は、パワーユニット部20へ供給する高電圧の出力が可能であり、パワーユニット部20の駆動に必要な電圧を生成する。
【0019】
パワーユニット部20およびインバータ部30は、頑強なフレームに囲まれた空間に設置されている。
パワーユニット部20およびインバータ部30の車両前側には、車体前部構造Sが設けられ、車幅方向外側には、ストラットタワー部50が設けられている。また、パワーユニット部20およびインバータ部30の車両後側には、トーボード部40、トルクボックス60およびサイドシル70が設けられている。
【0020】
トーボード部40は、キャビンCAの車両前側の車両上下方向に立ち上げられ、車両前部室FAとキャビンCAとを隔てる隔壁である。トーボード部40は、トルクボックス60の車両上側およびフロントサイドフレーム110の車両後方端部に溶接等によって結合されている。
【0021】
ストラットタワー部50は、サスペンションを取付ける車体側の支えであり、トーボード部40の車両前側に車幅方向両側に設けられている。ストラットタワー部50は、車幅方向上部外側から、車幅方向内側下方に向いた傾斜を有した骨格であり、高剛性を有する金属等によって形成されている。
ストラットタワー部50は、車両上部外側において、後述するアッパーフレームリインフォース130と結合され、車両下部内側において、フロントサイドフレーム110と結合されている。
【0022】
トルクボックス60は、後述するフロントサイドフレーム110とサイドシル70との間に介在し、フロントサイドフレーム110とサイドシル70とを連結する部材である。
トルクボックス60は、車両Vの底面に車幅方向に延在された骨格であり、トルクボックス60には、左右それぞれのフロントサイドフレーム110の一端部が溶接等によって結合されている。トルクボックス60は、高剛性を有する金属等によって形成され、略矩形閉断面形状を成している。
【0023】
サイドシル70は、トーボード部40の車両後側において、車幅方向両側の車両側方底面に設けられている。サイドシル70は、車両前後方向に延在された骨格であり、高剛性を有する金属等によって形成され、略矩形閉断面形状を成している。
【0024】
車体前部構造Sは、トーボード部40の車両前側における車両前部室FAの内部に設けられている。
以下、車体前部構造Sの構成について記述する。
【0025】
<車体前部構造Sの構成>
車体前部構造Sは、車幅方向において左右対称に構成されている。
車体前部構造Sは、図2に示すように、ラジエータパネルフレーム部100と、フロントサイドフレーム110と、フロントクロスメンバ120と、アッパーフレームリインフォース130と、ラジエータパネルリインフォース140と、を含んで構成されている。
【0026】
(ラジエータパネルフレーム部100について)
ラジエータパネルフレーム部100は、図2のドットハッチングで示すように、車両前側面部において車幅方向および車両上下方向に広がる骨格を構成している。
ラジエータパネルフレーム部100は、図2(c)に示すように、車両進行方向側から見て、金属等によって略矩形閉断面形状に形成されたフレームが、車幅方向に長辺をなし車両上下方向に短辺をなした略長方形状に結合されて構成されている。
ラジエータパネルフレーム部100における車両下方側辺両端部は、車幅方向外側に向かって突出している。そして、その突出した車両下方側辺両端部の車両上側には、フロントサイドフレーム110が結合されている。
また、ラジエータパネルフレーム部100における車両上部両側には、ラジエータパネルリインフォース140が結合されている。
【0027】
(フロントサイドフレーム110について)
フロントサイドフレーム110は、パワーユニット部20の車幅方向下方両側において車両前後方向に延在され、車幅方向両側に一対となって設けられている。フロントサイドフレーム110は、車両前側端においては、ラジエータパネルフレーム部100における車幅方向外側部と結合されている。また、フロントサイドフレーム110の車両後方端部は、トーボード部40に溶接等によって結合されている。
フロントサイドフレーム110は、高剛性を有する金属等によって形成され略矩形閉断面形状を成している。
【0028】
(フロントクロスメンバ120)
フロントクロスメンバ120は、インバータ部30の車両前側において車幅方向に延在し、車幅方向両端部においてフロントサイドフレーム110と結合されている。
フロントクロスメンバ120は、金属等によって形成され、略矩形閉断面形状を成している。また、フロントサイドフレーム110とフロントクロスメンバ120とが結合されている結合部WJは、溶接等によって強固に結合されている。
【0029】
(アッパーフレームリインフォース130について)
アッパーフレームリインフォース130は、車幅方向上方両側において、キャビンCAの車両前側としてのトーボード部40の上部から車両前後方向に延在している。
そして、アッパーフレームリインフォース130は、フロントクロスメンバ120の車両後側において車両前部下方側に向かう傾斜を有して屈曲し、車両前部下方端部において、結合部WJの車幅方向外側部において結合されている。また、アッパーフレームリインフォース130の車両後側端は、トーボード部40およびストラットタワー部50の上部に結合されている。
また、アッパーフレームリインフォース130の屈曲部における車両前側部には、ラジエータパネルリインフォース140が結合されている。
アッパーフレームリインフォース130は、金属等によって形成され、略矩形閉断面形状を成している。
【0030】
(ラジエータパネルリインフォース140について)
ラジエータパネルリインフォース140は、図2(b)に示すように、車両上方側辺と車両下方側辺とが結合されている頂点部TPが車両前側に配設され、車両上方側辺と車両下方側辺とは、車両前後方向に向かうV字形状をなしている。
ラジエータパネルリインフォース140は、V字形状による強固な骨格を構成している。
具体的には、例えば、ラジエータパネルリインフォース140の車両上方側辺においては、頂点部TPがラジエータパネルフレーム部100の車幅方向外側上端部と結合され、車両後側端部URはアッパーフレームリインフォース130の屈曲部において車両前側部と結合されている。
また、ラジエータパネルリインフォース140の車両下方側辺における車両後側端部RRは、結合部WJの車両前側においてフロントサイドフレーム110の車両上面側に結合されている。
頂点部TPは、図2(a)および(c)に示すように、車両進行方向側から見て、車両上方側辺における車両後側端部URおよび車両下方側辺における車両後側端部RRよりも車幅方向内側に位置している。
また、車両下方側辺における車両後側端部RRは、車両進行方向側から見て、車両上方側辺における車両後側端部URよりも車幅方向内側に位置している。
そのため、車両上方側辺および車両下方側辺は、図2(a)に示すように、車両後側から車両前部車幅方向内側へ向かう傾斜を有している。
また、ラジエータパネルリインフォース140は、金属等によって形成され、略矩形閉断面形状を成している。
【0031】
車体前部構造Sは、ラジエータパネルフレーム部100と、フロントサイドフレーム110と、フロントクロスメンバ120と、アッパーフレームリインフォース130と、ラジエータパネルリインフォース140と、が結合されることによって、井桁形状を有する強固な骨格が形成されている。
車体前部構造Sにおいて、さらに、トーボード部40と、ストラットタワー部50と、トルクボックス60と、サイドシル70と、が結合されることによって、強固な車両前部室FAが構成されている。
【0032】
<作用・効果>
以下、上記のように構成された本実施形態に係る車体前部構造Sに、衝突物が車両Vに前面衝突した場合の作用について説明する。
【0033】
図3(a)に示すように、ハッチング部に示す衝突物FB1が車両進行方向側から衝突するフルラップ衝突の場合には、衝突物FB1は、車両前側に衝突する。
図3(b)に示すように、ハッチング部に示す衝突物FB2が車両進行方向側から衝突するスモールオーバラップ衝突の場合には、衝突物FB2は、車両Vの左右どちらかの車両前部車幅方向外側に衝突する。
図3(c)に示すように、ハッチング部に示す衝突物FB3が車両進行方向側から衝突するアンダーライド衝突の場合には、衝突物FB3は、車両上側に衝突する。
【0034】
(フルラップ衝突の場合)
図4に示すように、衝突物FB1が車両進行方向側から衝突するフルラップ衝突の場合には、衝突物FB1は、車両前側に衝突する。
【0035】
フルラップ衝突の場合には、衝突物FB1が車両Vの車両進行方向側から衝突し、矢印Aに示す方向から衝突エネルギーが発生する。
衝突物FB1による衝突エネルギーは、矢印B1に示すように、ラジエータパネルフレーム部100を介して車両後側に向かって伝達される。
【0036】
フロントサイドフレーム110には、矢印B2に示す衝突エネルギーが車両前側から車両後側に向けて伝達される。そして、フロントサイドフレーム110の車両前側端部が衝突エネルギーによって圧壊され、衝突エネルギーは、フロントサイドフレーム110における車両前側端部の変形によって吸収される。
【0037】
ラジエータパネルリインフォース140には、矢印Cに示す衝突エネルギーが車両前側から車両後側に向けて伝達される。そして、ラジエータパネルリインフォース140における車両上方側辺と車両下方側辺とが衝突エネルギーによって圧壊される。
このとき、ラジエータパネルリインフォース140における車両上方側辺は、アッパーフレームリインフォース130の屈曲部において結合され、車両下方側辺は、結合部WJの車両前側においてフロントサイドフレーム110の上面側に結合されている。換言すると、ラジエータパネルリインフォース140とアッパーフレームリインフォース130とによって形成される強固なV字形状の骨格が形成されている。そのため、ラジエータパネルリインフォース140に伝達される衝突エネルギーは、ラジエータパネルリインフォース140の圧壊と、矢印TR1およびTR2に示す強固なV字形状の骨格から発生する反力とによって、吸収される。
【0038】
さらに、ラジエータパネルリインフォース140に衝突エネルギーが伝達された場合には、頂点部TPが車両後側端部URおよび車両後側端部RRよりも車幅方向内側に位置していることによって、車両後側端部URおよび車両後側端部RRは、矢印Dおよび矢印Eに示されるように、車幅方向外側に向かって押し出されるような変形が進む。そして、衝突エネルギーは、ラジエータパネルリインフォース140における圧壊および変形によって吸収される。
また、ラジエータパネルリインフォース140における車両後側端部URからアッパーフレームリインフォース130に伝達される矢印Fに示す衝突エネルギーは、矢印Gおよび矢印Hに示すように、トーボード部40およびストラットタワー部50に伝達され分散される。
【0039】
また、フロントクロスメンバ120とフロントサイドフレーム110とが結合している結合部WJには、フロントサイドフレーム110から伝達される衝突エネルギーと、ラジエータパネルリインフォース140における車両後側端部RRから伝達される衝突エネルギーと、が伝達される。
結合部WJに伝達された衝突エネルギーは、矢印Jに示すように、フロントクロスメンバ120と、矢印Kに示すように、フロントサイドフレーム110に分散される。
また、結合部WJにおいて、ラジエータパネルリインフォース140が車幅方向外側に向かって変形することによって、衝突エネルギーは、矢印Eに示す車幅方向外側に向かって回転するように伝達され、フロントクロスメンバ120によって吸収される。
【0040】
また、フロントサイドフレーム110に分散された伝達エネルギーは、矢印G、矢印Lおよび矢印Mに示すように、トーボード部40、トルクボックス60およびサイドシル70に分散され吸収される。
【0041】
以上のように、衝突エネルギーは、ラジエータパネルフレーム部100、フロントサイドフレーム110、フロントクロスメンバ120、アッパーフレームリインフォース130およびラジエータパネルリインフォース140によって構成されている車体前部構造Sが圧壊および変形することによって吸収される。
さらに、衝突エネルギーは、フロントサイドフレーム110、フロントクロスメンバ120、トーボード部40、ストラットタワー部50、トルクボックス60およびサイドシル70によって構成されている車両前部室FAにおいて分散され吸収される。
したがって、車幅方向両側において車両前後方向に延在しているフロントサイドフレーム110およびアッパーフレームリインフォース130における車幅方向内側、かつ、フロントクロスメンバ120の車両後側に配設されているインバータ部30は変形しない。
【0042】
衝突エネルギーの入力が終了することによって、車体前部構造Sの変形による衝突エネルギーの吸収は終了する。
【0043】
(スモールラップ衝突の場合)
図5に示すように、衝突物FB2が車両進行方向側から衝突するスモールオーバラップ衝突の場合には、衝突物FB2は、車両Vの左右どちらかの車両前部外側に衝突し、矢印SAに示す方向から衝突エネルギーが発生する。
以下、車両Vの車両進行方向側から見て右側に衝突した場合を説明する。
【0044】
衝突物FB2が車両Vに前面衝突する場合には、矢印SAに示す方向から衝突エネルギーが発生する。
衝突物FB2による衝突エネルギーは、矢印SB1に示すように、ラジエータパネルフレーム部100を介して車両後側に向かって伝達される。
【0045】
フロントサイドフレーム110には、矢印SB2に示す衝突エネルギーが車両前側から後部側に向けて伝達される。そして、フロントサイドフレーム110の車両前側端部が衝突エネルギーによって圧壊され、衝突エネルギーは、フロントサイドフレーム110における車両前側端部の変形によって吸収される。
【0046】
ラジエータパネルリインフォース140には、矢印SCに示す衝突エネルギーが車両前側から車両後側に向けて伝達される。そして、ラジエータパネルリインフォース140における車両上方側辺と車両下方側辺とが衝突エネルギーによって圧壊される。
また、ラジエータパネルリインフォース140に伝達される衝突エネルギーは、ラジエータパネルリインフォース140の圧壊と、矢印TR1およびTR2に示す強固なV字形状の骨格から発生する反力とによって、吸収される。
【0047】
また、衝突が発生していない側におけるラジエータパネルフレーム部100および結合部WJから、矢印RF1~RF3に示す反力が発生する。そのため、衝突が発生している側における結合部WJに伝達された衝突エネルギーは、ラジエータパネルフレーム部100およびフロントクロスメンバ120を介して伝導される反力に相殺されることによって吸収される。
【0048】
さらに、ラジエータパネルリインフォース140に衝突エネルギーが伝達された場合には、車両後側端部URおよび車両後側端部RRは、矢印SDおよび矢印SEに示されるように、車幅方向外側に向かって押し出されるような変形が進む。そして、衝突エネルギーは、ラジエータパネルリインフォース140における圧壊および変形によって吸収される。
また、矢印SFに示す、ラジエータパネルリインフォース140における車両後側端部URからアッパーフレームリインフォース130に伝達される衝突エネルギーは、矢印SGおよびSHに示すように、トーボード部40およびストラットタワー部50に伝達され分散される。
【0049】
また、フロントクロスメンバ120とフロントサイドフレーム110とが結合している結合部WJには、フロントサイドフレーム110から伝達される衝突エネルギーと、ラジエータパネルリインフォース140における車両後側端部RRから伝達される衝突エネルギーと、が伝達される。
結合部WJに伝達された衝突エネルギーは、矢印SJに示すように、フロントクロスメンバ120と、矢印SKに示すように、フロントサイドフレーム110に分散される。
フロントサイドフレーム110に分散された伝達エネルギーは、矢印SG、矢印SLおよび矢印SMに示すように、トーボード部40、トルクボックス60およびサイドシル70に分散され吸収される。
また、結合部WJには、ラジエータパネルリインフォース140が車幅方向外側に向かって変形することによって、衝突エネルギーは、矢印SEに示す車幅方向外側に向かって回転するように伝達され、吸収される。
【0050】
以上のように、衝突エネルギーは、ラジエータパネルフレーム部100、フロントサイドフレーム110、フロントクロスメンバ120、アッパーフレームリインフォース130およびラジエータパネルリインフォース140によって構成されている衝突が発生した側の車体前部構造Sに圧壊および変形することによって吸収される。
さらに、衝突エネルギーは、フロントサイドフレーム110、フロントクロスメンバ120、トーボード部40、ストラットタワー部50、トルクボックス60およびサイドシル70によって構成されている車両前部室FAにおいて分散され吸収される。
したがって、車幅方向両側において車両前後方向に延在しているフロントサイドフレーム110およびアッパーフレームリインフォース130における車幅方向内側、かつ、フロントクロスメンバ120の車両後側に配設されているインバータ部30は変形しない。
【0051】
(アンダーライド衝突の場合)
図6に示すように、アンダーライド衝突の場合には、衝突物FBが車両Vの車両上方側に衝突し、矢印UAに示す方向から衝突エネルギーが発生する。
【0052】
衝突物FB2が車両Vに前面衝突する場合には、矢印UAに示す方向から衝突エネルギーが発生する。
衝突物FB2による衝突エネルギーは、矢印UBに示すように、ラジエータパネルフレーム部100の車両上側を介して車両後側に向かって伝達される。
ラジエータパネルフレーム部100は、ラジエータパネルフレーム部100の車両下側辺を回転軸にして、矢印UNに示すように、車両後側に倒れこむ。
【0053】
ラジエータパネルリインフォース140には、矢印UCに示す衝突エネルギーが車両前側から車両後側に向けて伝達される。そして、ラジエータパネルリインフォース140における車両上方側辺と車両下方側辺とが衝突エネルギーによって圧壊される。
また、ラジエータパネルリインフォース140に伝達される衝突エネルギーは、ラジエータパネルリインフォース140の圧壊と、矢印TR1およびTR2に示す強固なV字形状の骨格から発生する反力とによって、吸収される。そして、ラジエータパネルフレーム部100の車両後側への倒れこみが制限される。
【0054】
さらに、ラジエータパネルリインフォース140に衝突エネルギーが伝達された場合には、車両後側端部URおよび車両後側端部RRは、矢印UDおよび矢印UEに示されるように、車幅方向外側に向かって押し出されるような変形が進む。そして、衝突エネルギーは、ラジエータパネルリインフォース140における圧壊および変形によって吸収される。
また、矢印UFに示す、ラジエータパネルリインフォース140における車両後側端部URからアッパーフレームリインフォース130に伝達される衝突エネルギーは、矢印UGおよびUHに示すように、トーボード部40およびストラットタワー部50に伝達され分散される。
【0055】
また、ラジエータパネルリインフォース140に伝達された衝突エネルギーは、矢印UKおよび矢印UJに示すように、車両後側端部RRを介して、フロントサイドフレーム110およびフロントクロスメンバ120に分散される。
フロントサイドフレーム110に伝達された伝達エネルギーは、矢印UG、矢印ULおよび矢印UMに示すように、トーボード部40、トルクボックス60およびサイドシル70に分散され吸収される。
【0056】
以上のように、衝突エネルギーは、ラジエータパネルフレーム部100、フロントサイドフレーム110、フロントクロスメンバ120、アッパーフレームリインフォース130およびラジエータパネルリインフォース140によって構成されている車体前部構造Sが圧壊および変形されることによって吸収される。
さらに、衝突エネルギーは、フロントサイドフレーム110、フロントクロスメンバ120、トーボード部40、ストラットタワー部50、トルクボックス60およびサイドシル70によって構成されている車両前部室FAにおいて分散され吸収される。
したがって、車幅方向両側において車両前後方向に延在しているフロントサイドフレーム110およびアッパーフレームリインフォース130における車幅方向内側、かつ、フロントクロスメンバ120の車両後側に配設されているインバータ部30は変形しない。
【0057】
衝突エネルギーの入力が終了することによって、車体前部構造Sの変形による衝突エネルギーの吸収は終了する。
【0058】
以上、本実施形態に係る車体前部構造Sは、乗員が搭乗するキャビンCAの車両前側に設けられた車体前部構造Sであって、車両前側において車幅方向に長辺を有し車両上下方向に短辺を有した長方形状に形成されているラジエータパネルフレーム部100と、車幅方向下方両側において車両前後方向に延在され、車両前側端においては、ラジエータパネルフレーム部100の車幅方向外側部と結合されている一対のフロントサイドフレーム110と、フロントサイドフレーム110に載置固定され、車両駆動用モータに供給する電圧を生成するインバータ部30と、インバータ部30の車両前側において車幅方向に延在してフロントサイドフレーム110と結合するフロントクロスメンバ120と、車幅方向上方両側において、キャビンCAの車両前側から車両前後方向に延在され、フロントクロスメンバ120の車両後側において車両前部下方側に向かう傾斜を形成して屈曲する屈曲部を有し、車両前部下方端部において、フロントサイドフレーム110とフロントクロスメンバ120との結合部WJにおける車幅方向外側部と結合されている一対のアッパーフレームリインフォース130と、頂点部TPが車両前側に配設され、車両前後方向に向かう車両上方側辺と車両下方側辺とを有するV字形状をなし、車両上方側辺と車両下方側辺とが結合されている頂点部がラジエータパネルフレーム部100の車幅方向外側上端部と結合され、車両上方側辺における車両後側端部は、アッパーフレームリインフォース130の屈曲部における車両前側部と結合され、車両下方側辺においては、車両後側端部はフロントクロスメンバ120とフロントサイドフレーム110との結合部における車両上面側に結合されているラジエータパネルリインフォース150と、を備えている。
フルラップ衝突およびスモールラップ衝突の場合には、ラジエータパネルフレーム部100には、車両後側に向かう衝突エネルギーが伝導される。衝突エネルギーは、ラジエータパネルフレーム部100、フロントサイドフレーム110、フロントクロスメンバ120、アッパーフレームリインフォース130およびラジエータパネルリインフォース140によって構成されている車体前部構造Sが圧壊および変形することによって吸収される。また、ラジエータパネルリインフォース140におけるV字形状による強固な骨格によって、車体前部構造Sの車両後側に向かう変形は制限される。したがって、車体前部構造Sは、フロントクロスメンバ120の車両後側に向かった変形を制限することができる。
アンダーライド衝突の場合には、ラジエータパネルフレーム部100の車両上側を介して車両後側に向かう衝突エネルギーが伝導される。衝突エネルギーは、ラジエータパネルフレーム部100、アッパーフレームリインフォース130およびラジエータパネルリインフォース140によって構成されている車体前部構造Sが圧壊および変形することによって吸収される。また、ラジエータパネルリインフォース140におけるV字形状による強固な骨格によって、車体前部構造Sは、車幅方向外側に向かって変形するとともに、車両後方側に向かう倒れこみが制限される。したがって、車体前部構造Sは、フロントクロスメンバ120の車両後側に向かった変形を制限することができる。
さらに、フルラップ衝突、スモールラップ衝突およびアンダーラップ衝突において、衝突エネルギーは、フロントサイドフレーム110、フロントクロスメンバ120、トーボード部40、ストラットタワー部50、トルクボックス60およびサイドシル70によって構成されている車両前部室FAにおいて分散され吸収される。
つまり、フルラップ衝突、スモールラップ衝突およびアンダーラップ衝突において、衝突エネルギーは、ラジエータパネルフレーム部100、アッパーフレームリインフォース130およびフロントサイドフレーム110の圧壊、変形および反力によって吸収される。そして、車体前部構造Sの車幅方向内側、かつ、フロントクロスメンバ120の車両後側に配設されているインバータ部30を変形させることなく衝突エネルギーを吸収することができる。
そのため、複数の前面衝突形態においても、インバータ部30の変形を防止することができる。
【0059】
また、本実施形態に係る車体前部構造Sは、ラジエータパネルリインフォース140における頂点部TPは、車両進行方向側から見て、車両上方側辺における車両後側端部URおよび車両下方側辺における車両後側端部RRよりも車幅方向内側に位置している。
つまり、ラジエータパネルリインフォース140は、頂点部TP、車両後側端部URおよび車両後側端部RRにおいて、頂点部TPを車両進行方向側から見て最も車幅方向内側に位置させている。したがって、車両進行方向側から衝突が発生した場合には、ラジエータパネルリインフォース140は、車幅方向外側に向かって変形させることができる。そして、車体前部構造Sの車幅方向内側、かつ、フロントクロスメンバ120の車両後側に配設されているインバータ部30を変形させることなく衝突エネルギーを吸収することができる。
そのため、複数の前面衝突形態においても、インバータ部30の変形を防止することができる。
【0060】
以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【0061】
1;車両
10;前輪
20;パワーユニット部
30;インバータ部
40;トーボード部
50;ストラットタワー部
60;トルクボックス
70;サイドシル
100;ラジエータパネルフレーム部
110;フロントサイドフレーム
120;フロントクロスメンバ
130;アッパーフレームリインフォース
140;ラジエータパネルリインフォース
CA;キャビン(乗員室)
FA;車両前部室
S;車体前部構造
図1
図2
図3
図4
図5
図6