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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】P2024054029
(43)【公開日】2024-04-16
(54)【発明の名称】車体前部構造
(51)【国際特許分類】
B62D 25/20 20060101AFI20240409BHJP
B62D 25/08 20060101ALI20240409BHJP
【ＦＩ】
B62D25/20 C
B62D25/08 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022160600
(22)【出願日】2022-10-04
(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
【Ｆターム（参考）】
3D203AA02
3D203AA31
3D203AA33
3D203BA06
3D203CA23
3D203CA53
3D203DB05
(57)【要約】
【課題】複数の前面衝突形態において車体前部構造で衝突エネルギーを吸収させることにより、キャビンおよび電池パックの変形を防止できる。
【解決手段】車両Ｖの前部の車幅方向両側において、フロントサイドフレーム１００と、クロスメンバ１１０Ａと、バンパビーム１２０と、を含む車体前部構造において、底面部ＢＴがバンパビーム１２０に結合し、先端部２００ｂが車両後部内側に向けて突出した三角形状リインフォース２００と、リインフォース２００をフロントサイドフレーム１００に固定する固定ブラケット２００ａと、を備え、リインフォースの軸線方向ＳＳは、フロントサイドフレーム１００とクロスメンバ１１０Ａとの結合部ＣＮよりも車両前方側において、フロントサイドフレーム１００の車幅方向外側面と交差する。
【選択図】図３
【解決手段】車両Ｖの前部の車幅方向両側において、フロントサイドフレーム１００と、クロスメンバ１１０Ａと、バンパビーム１２０と、を含む車体前部構造において、底面部ＢＴがバンパビーム１２０に結合し、先端部２００ｂが車両後部内側に向けて突出した三角形状リインフォース２００と、リインフォース２００をフロントサイドフレーム１００に固定する固定ブラケット２００ａと、を備え、リインフォースの軸線方向ＳＳは、フロントサイドフレーム１００とクロスメンバ１１０Ａとの結合部ＣＮよりも車両前方側において、フロントサイドフレーム１００の車幅方向外側面と交差する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の前部車幅方向両側において車両前後方向に延在された一対のフロントサイドフレームと、車両前方側において車幅方向に延在して前記フロントサイドフレームと結合するクロスメンバと、前記フロントサイドフレームの車両前方端に結合し、車幅方向に延在され、両端部が車両後方側に向かう屈曲部を有するバンパビームと、を含む車体前部構造において、
底面部が前記バンパビームに結合し、先端部が車両後部内側に向けて突出した三角形状のリインフォースと、
前記リインフォースを前記フロントサイドフレームに固定する固定ブラケットと、
を備え、
前記リインフォースの前記先端部は、車両上下方向にＲ形状が延在したＤ字状の形状をなし、
前記フロントサイドフレームに固定された前記リインフォースの軸線方向は、前記フロントサイドフレームと前記クロスメンバとの結合部よりも車両前方側において、前記フロントサイドフレームの車幅方向外側面と交差することを特徴とする車体前部構造。
底面部が前記バンパビームに結合し、先端部が車両後部内側に向けて突出した三角形状のリインフォースと、
前記リインフォースを前記フロントサイドフレームに固定する固定ブラケットと、
を備え、
前記リインフォースの前記先端部は、車両上下方向にＲ形状が延在したＤ字状の形状をなし、
前記フロントサイドフレームに固定された前記リインフォースの軸線方向は、前記フロントサイドフレームと前記クロスメンバとの結合部よりも車両前方側において、前記フロントサイドフレームの車幅方向外側面と交差することを特徴とする車体前部構造。
【請求項2】
前記フロントサイドフレームには、前記クロスメンバとの結合部の車両後方部から結合部内部に、前記フロントサイドフレームの車幅方向前部外側面から車幅方向後部内側面に凹部を有する補強部材が設置され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、キャビンより前方の構造体で衝突エネルギーを吸収する構造が普及している。
【0003】
一方で、車両がハイブリッド車両や電気自動車等の場合には、車両の動力源としての電池パックが、キャビン下部の床面に搭載されている場合がある。
電池パックには、車両を駆動させる電力が蓄えられており、車両の前面衝突等により電池パックに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、ハイブリッド車両や電気自動車等の場合には、電池パックを損傷させないように、キャビンを変形させない構造に対する重要度が高まってきている。
電池パックには、車両を駆動させる電力が蓄えられており、車両の前面衝突等により電池パックに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、ハイブリッド車両や電気自動車等の場合には、電池パックを損傷させないように、キャビンを変形させない構造に対する重要度が高まってきている。
【0004】
また、車両の前面衝突においては、例えば、車両の正面全面が衝突体に衝突するフルラップ衝突、車両の正面片側が衝突体に衝突するオフセット衝突、あるいは、オフセット率が２５％程度のスモールオーバラップ衝突等、複数の衝突形態を考慮する必要がある。
そのため、それぞれの衝突形態において、キャビンあるいは電池パックより前方の構造体によって、衝突エネルギーを吸収することにより、キャビンおよび電池パックを変形させない構造が求められている。
そのため、それぞれの衝突形態において、キャビンあるいは電池パックより前方の構造体によって、衝突エネルギーを吸収することにより、キャビンおよび電池パックを変形させない構造が求められている。
【0005】
上述の要求に対して、車両の前方に車両幅方向に延在されるバンパリインフォースメント（バンパビーム）と、車両幅方向外側に車両前後方向に沿って延在される左右一対のサイドレール（フロントサイドフレーム）と、バンパビームのフロントサイドフレームよりも車両の外側に結合されたブレース（リインフォース）とを設け、スモールオーバラップ衝突による衝突エネルギーが発生した場合には、リインフォースは、フロントサイドフレームに設けられた荷重受け部と係合し、クロスメンバを介して車両幅方向の反対側のフロントサイドフレームへ荷重を伝達させ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２０１７－０４７７８０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、リインフォースがフロントサイドフレームに設けられた荷重受け部を押すことにより、リインフォースは、スモールオーバラップ衝突により発生した衝突エネルギーをフロントサイドフレームおよびクロスメンバに伝達する構成であり、伝達方向が後方あるいは横後方に限定される。そのため、衝突エネルギーを効率よく分散伝達できていない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、キャビンおよび電池パックの変形を防止でき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、車両の前部車幅方向両側において車両前後方向に延在された一対のフロントサイドフレームと、車両前方側において車幅方向に延在して前記フロントサイドフレームと結合するクロスメンバと、前記フロントサイドフレームの車両前方端に結合し、車幅方向に延在され、両端部が車両後方側に向かう屈曲部を有するバンパビームと、を含む車体前部構造において、底面部が前記バンパビームに結合し、先端部が車両後部内側に向けて突出した三角形状のリインフォースと、前記リインフォースを前記フロントサイドフレームに固定する固定ブラケットと、を備え、前記リインフォースの前記先端部は、車両上下方向にＲ形状が延在したＤ字状の形状をなし、前記フロントサイドフレームに固定された前記リインフォースの軸線方向は、前記フロントサイドフレームと前記クロスメンバとの結合部よりも車両前方側において、前記フロントサイドフレームの車幅方向外側面と交差す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、前記フロントサイドフレームには、前記クロスメンバとの結合部の車両後方部から結合部内部に、前記フロントサイドフレームの車幅方向前部外側面から車幅方向後部内側面に凹部を有する補強部材が設置され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、キャビンおよび電池パック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両を上方から見た概略図である。
【図4】本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車体前部構造の変形を上方から見た平面図であり、（ａ）は衝突前の平面図であり、（ｂ）および（ｃ）は前面衝突時の変形を時系列で示した平面図である。
【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車体前部構造の変形を上方から見た平面図であり、（ａ）は衝突前の平面図であり、（ｂ）および（ｃ）は前面衝突時の変形を時系列で示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、図１から図５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の前方（正面）を示し、矢印ＵＰは正面視上方を示し、矢印ＬＨは正面視左方を示している。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、正面視での上下方向、正面視での前後方向、正面視での左右方向を示すものとする。
【0014】
【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。
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】
図１に示すように、車両Ｖは車体ＶＳの内部に、前輪１０と、パワーユニット部２０と、電池パック３０と、トーボード４０と、トルクボックス５０と、サイドシル６０と、車体前部構造Ｓ（図１の一点鎖線で囲まれた斜線部）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モータ、変速機、クラッチ、駆動軸等で構成さ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１００およびクロスメンバ１１０Ａおよび１１０Ｂに囲まれた空間に設置され、フロントサイドフレーム１００の上面側に載置された状態で固定されている。
【0018】
電池パック３０は、例えば、扁平した箱状に形成されている。電池パック３０の内部には、多数の電池セルが直列に接続されており、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、車両の走行に必要な電力を蓄える。電池パック３０は、後述するトルクボックス５０およびサイドシル６０等の頑強なフレームに囲まれた空間に設置されている。電池パック３０は、例えば、電気自動車（ＥＶ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ：Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）等の車両で利用される。
【0019】
トーボード４０は、キャビンＣＡの車両前方側の車両上下方向に立ち上げられ、車両Ｖの前輪駆動装置とキャビンＣＡとを隔てる隔壁である。トーボード４０は、後述するフロントサイドフレーム１００の後部上側に溶接等により結合されている。
【0020】
トルクボックス５０は、後述するフロントサイドフレーム１００とサイドシル６０との間に介在し、フロントサイドフレーム１００とサイドシル６０とを連結する部材である。トルクボックス５０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５０に対して、左右それぞれのフロントサイドフレーム１００の一端部に溶接等により結合されている。トルクボックス５０は、高剛性を有する金属等により形成され、略矩形閉断面形状を成している。トルクボックス５０は、電池パック３０の前方に位置し、トルクボックス５０の端部は、トルクボックス５０に対して、左右それぞれのサイドシル６０の一端部と溶接等により結合されている。
また、トルクボックス５０の前面側および上面側には、後述するトルクボックス５０に対して、左右それぞれのフロントサイドフレーム１００の一端部が溶接等により結合されている。
なお、トルクボックス５０よりも後方は、保護領域ＰＡであり、保護領域ＰＡの上方に位置するキャビンＣＡおよび下方に位置する電池パック３０の変形を防止する領域である。
また、トルクボックス５０の前面側および上面側には、後述するトルクボックス５０に対して、左右それぞれのフロントサイドフレーム１００の一端部が溶接等により結合されている。
なお、トルクボックス５０よりも後方は、保護領域ＰＡであり、保護領域ＰＡの上方に位置するキャビンＣＡおよび下方に位置する電池パック３０の変形を防止する領域である。
【0021】
サイドシル６０は、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６０は、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り形成され、略矩形閉断面形状を成している。サイドシル６０は、保護領域ＰＡの両側の底辺を構成している。
【0022】
車体前部構造Ｓは、トルクボックス５０よりも前方の車両前部室ＦＡの内部に構成されている。なお、車体前部構造Ｓの構成については後述する。
【0023】
＜車体前部構造Ｓの構成＞
本実施形態に係る車体前部構造Ｓについて、図２および図３を用いて説明する。
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、フロントサイドフレーム１００（フロントサイドフレーム１００Ａ、１００Ｂ）と、クロスメンバ１１０（クロスメンバ１１０Ａ、１１０Ｂ）と、バンパビーム１２０と、リインフォース２００（リインフォース２００Ａ、２００Ｂ）と、を含んで構成されている。
本実施形態に係る車体前部構造Ｓについて、図２および図３を用いて説明する。
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、フロントサイドフレーム１００（フロントサイドフレーム１００Ａ、１００Ｂ）と、クロスメンバ１１０（クロスメンバ１１０Ａ、１１０Ｂ）と、バンパビーム１２０と、リインフォース２００（リインフォース２００Ａ、２００Ｂ）と、を含んで構成されている。
【0024】
（フロントサイドフレーム１００について）
フロントサイドフレーム１００は、車幅方向両側に一対となって設けられ、車両Ｖの前輪を駆動するパワーユニット部２０の側面側に位置し、車両前後方向に延在している。フロントサイドフレーム１００は、車両Ｖの骨格を構成し、高剛性を有する金属等により形成され略矩形閉断面形状を成している。フロントサイドフレーム１００の車両前方端部は、バンパビーム１２０に溶接等により結合され、フロントサイドフレーム１００の車両後方端部は、トルクボックス５０に溶接等により結合されている。
また、図３に示すように、フロントサイドフレーム１００には、フロントサイドフレーム１００とクロスメンバ１１０Ａとの結合部ＣＮ（結合部ＣＮＡ、ＣＮＢ）の車両後方部から結合部内部に、補強部材ＨＣ（補強部材ＨＣＡ、ＨＣＢ）が配設されている。補強部材ＨＣは、金属あるいは硬質樹脂等により形成され、フロントサイドフレーム１００の内部に配設されている。補強部材ＨＣは、フロントサイドフレーム１００の車幅方向前部外側面から車幅方向後部内側面に凹部ＨＳ（凹部ＨＳＡ、ＨＳＢ）を有する。具体的には、補強部材ＨＣは、クロスメンバ１１０Ａの車両前方側面とフロントサイドフレーム１００の車両外側面とが交差する線と、クロスメンバ１１０Ａの車両後方側面とフロントサイドフレーム１００の車両後部内側とが交差する線と、を結んだ円弧状の凹部ＨＳを有している。
フロントサイドフレーム１００は、車幅方向両側に一対となって設けられ、車両Ｖの前輪を駆動するパワーユニット部２０の側面側に位置し、車両前後方向に延在している。フロントサイドフレーム１００は、車両Ｖの骨格を構成し、高剛性を有する金属等により形成され略矩形閉断面形状を成している。フロントサイドフレーム１００の車両前方端部は、バンパビーム１２０に溶接等により結合され、フロントサイドフレーム１００の車両後方端部は、トルクボックス５０に溶接等により結合されている。
また、図３に示すように、フロントサイドフレーム１００には、フロントサイドフレーム１００とクロスメンバ１１０Ａとの結合部ＣＮ（結合部ＣＮＡ、ＣＮＢ）の車両後方部から結合部内部に、補強部材ＨＣ（補強部材ＨＣＡ、ＨＣＢ）が配設されている。補強部材ＨＣは、金属あるいは硬質樹脂等により形成され、フロントサイドフレーム１００の内部に配設されている。補強部材ＨＣは、フロントサイドフレーム１００の車幅方向前部外側面から車幅方向後部内側面に凹部ＨＳ（凹部ＨＳＡ、ＨＳＢ）を有する。具体的には、補強部材ＨＣは、クロスメンバ１１０Ａの車両前方側面とフロントサイドフレーム１００の車両外側面とが交差する線と、クロスメンバ１１０Ａの車両後方側面とフロントサイドフレーム１００の車両後部内側とが交差する線と、を結んだ円弧状の凹部ＨＳを有している。
【0025】
（クロスメンバ１１０について）
図２に示すように、クロスメンバ１１０Ａ、１１０Ｂは、車幅方向両側のフロントサイドフレーム１００の間に延在している。クロスメンバ１１０Ａは、フロントサイドフレーム１００の車両前方側に設けられ、クロスメンバ１１０Ｂは、フロントサイドフレーム１００の車両後方側に設けられている。クロスメンバ１１０Ａ、１１０Ｂは、金属等により形成され、略矩形閉断面形状を成している。クロスメンバ１１０Ａ，１１０Ｂの端部は、車幅方向両側のフロントサイドフレーム１００と溶接等により結合されている。
図２に示すように、クロスメンバ１１０Ａ、１１０Ｂは、車幅方向両側のフロントサイドフレーム１００の間に延在している。クロスメンバ１１０Ａは、フロントサイドフレーム１００の車両前方側に設けられ、クロスメンバ１１０Ｂは、フロントサイドフレーム１００の車両後方側に設けられている。クロスメンバ１１０Ａ、１１０Ｂは、金属等により形成され、略矩形閉断面形状を成している。クロスメンバ１１０Ａ，１１０Ｂの端部は、車幅方向両側のフロントサイドフレーム１００と溶接等により結合されている。
【0026】
（バンパビーム１２０について）
バンパビーム１２０は、車両前方端部車幅方向に延在し、車両前方部における骨格を構成している。バンパビーム１２０は、金属等により形成され、略矩形閉断面形状を成している。バンパビーム１２０は、車幅方向両側のフロントサイドフレーム１００の車両前方端部に溶接等により結合され、フロントサイドフレーム１００との結合部よりも車幅方向外側が、車両後方側に向けて屈曲している。また、バンパビーム１２０の中心部は、平面視で、車幅方向の中央部が車両前側へ凸となるように湾曲している。
バンパビーム１２０は、車両前方端部車幅方向に延在し、車両前方部における骨格を構成している。バンパビーム１２０は、金属等により形成され、略矩形閉断面形状を成している。バンパビーム１２０は、車幅方向両側のフロントサイドフレーム１００の車両前方端部に溶接等により結合され、フロントサイドフレーム１００との結合部よりも車幅方向外側が、車両後方側に向けて屈曲している。また、バンパビーム１２０の中心部は、平面視で、車幅方向の中央部が車両前側へ凸となるように湾曲している。
【0027】
また、車体前部構造Ｓには、車幅方向両側のフロントサイドフレーム１００と、パワーユニット部２０の前後に設けられたクロスメンバ１１０Ａおよび１１０Ｂと、バンパビーム１２０と、トルクボックス５０と、サイドシル６０とが結合されることにより、井桁形状を有した強固な骨格が形成されている。
【0028】
（リインフォース２００について）
図３に示すように、リインフォース２００は、底面部ＢＴ（底面部ＢＴＡ、ＢＴＢ）がバンパビーム１２０に溶接等により結合し、先端部２００ｂ（先端部２００ｂＡ、２００ｂＢ）が車両後部内側に向けて突出した略三角形状をなしている。リインフォース２００は、金属等により形成され、平面視で車両前方側の底面部ＢＴの一辺と、車両後部内側に向いた底面部ＢＴの一辺よりも長い二辺とによって、略三角形の閉断面を成している。先端部２００ｂは、結合部ＣＮに向けて延在している。先端部２００ｂは、車両上下方向にＲ形状が延在したＤ字状の形状となっている。
また、リインフォース２００の車両後部内側面には、リインフォース２００をフロントサイドフレーム１００に固定する固定ブラケット２００ａ（固定ブラケット２００ａＡ、２００ａＢ）が、リインフォース２００と溶接等により一体化されて配設されている。固定ブラケット２００ａは、鋼板等により略矩形の平板状に形成されている。固定ブラケット２００ａは、先端部２００ｂにおいて、車両前方側に向けて折り返されている。また、固定ブラケット２００ａには、車両前後方向を長手方向とし板厚方向に貫通する長孔ＨＬが設けられている。リインフォース２００は、固定ブラケット２００ａの長孔ＨＬをボルト等によりフロントサイドフレーム１００に固定することによって、フロントサイドフレーム１００に固定される。先端部２００ｂとフロントサイドフレーム１００との間には、隙間が設けられる。また、フロントサイドフレーム１００に固定されたリインフォース２００の車両後部内側に向いた軸線方向ＳＳ（軸線方向ＳＳＡ、ＳＳＢ）は、補強部材ＨＣよりも車両前方側において、フロントサイドフレーム１００の車幅方向外側面と交差している。
図３に示すように、リインフォース２００は、底面部ＢＴ（底面部ＢＴＡ、ＢＴＢ）がバンパビーム１２０に溶接等により結合し、先端部２００ｂ（先端部２００ｂＡ、２００ｂＢ）が車両後部内側に向けて突出した略三角形状をなしている。リインフォース２００は、金属等により形成され、平面視で車両前方側の底面部ＢＴの一辺と、車両後部内側に向いた底面部ＢＴの一辺よりも長い二辺とによって、略三角形の閉断面を成している。先端部２００ｂは、結合部ＣＮに向けて延在している。先端部２００ｂは、車両上下方向にＲ形状が延在したＤ字状の形状となっている。
また、リインフォース２００の車両後部内側面には、リインフォース２００をフロントサイドフレーム１００に固定する固定ブラケット２００ａ（固定ブラケット２００ａＡ、２００ａＢ）が、リインフォース２００と溶接等により一体化されて配設されている。固定ブラケット２００ａは、鋼板等により略矩形の平板状に形成されている。固定ブラケット２００ａは、先端部２００ｂにおいて、車両前方側に向けて折り返されている。また、固定ブラケット２００ａには、車両前後方向を長手方向とし板厚方向に貫通する長孔ＨＬが設けられている。リインフォース２００は、固定ブラケット２００ａの長孔ＨＬをボルト等によりフロントサイドフレーム１００に固定することによって、フロントサイドフレーム１００に固定される。先端部２００ｂとフロントサイドフレーム１００との間には、隙間が設けられる。また、フロントサイドフレーム１００に固定されたリインフォース２００の車両後部内側に向いた軸線方向ＳＳ（軸線方向ＳＳＡ、ＳＳＢ）は、補強部材ＨＣよりも車両前方側において、フロントサイドフレーム１００の車幅方向外側面と交差している。
【0029】
＜作用・効果＞
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は、衝突物が車両Ｖに前面衝突した場合には、車体前部構造Ｓにおいて衝突エネルギーを吸収することにより保護領域ＰＡに設けられたキャビンＣＡおよび電池パック３０の変形を防止する。
フルラップ衝突の場合には、車幅方向両方の衝撃吸収構造が作用し、オーバーラップ衝突およびスモールオーバラップ衝突の場合には、主に衝突が発生した側の衝撃吸収構造が作用する。以下、図４（ａ）～（ｃ）を用いて、フルラップ衝突が発生した場合の作用について説明する。
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は、衝突物が車両Ｖに前面衝突した場合には、車体前部構造Ｓにおいて衝突エネルギーを吸収することにより保護領域ＰＡに設けられたキャビンＣＡおよび電池パック３０の変形を防止する。
フルラップ衝突の場合には、車幅方向両方の衝撃吸収構造が作用し、オーバーラップ衝突およびスモールオーバラップ衝突の場合には、主に衝突が発生した側の衝撃吸収構造が作用する。以下、図４（ａ）～（ｃ）を用いて、フルラップ衝突が発生した場合の作用について説明する。
【0030】
（フルラップ衝突の場合）
衝突物ＦＢが車両Ｖに前面衝突する場合には、矢印Ａに示す方向から衝突エネルギーが発生する。フルラップ衝突の場合には、図４（ａ）に示すように、衝突物ＦＢが車両Ｖの正面から衝突し、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ＦＢが車両Ｖに前面衝突する場合には、矢印Ａに示す方向から衝突エネルギーが発生する。フルラップ衝突の場合には、図４（ａ）に示すように、衝突物ＦＢが車両Ｖの正面から衝突し、矢印Ａに示す方向から衝突エネルギーが発生する。
【0031】
図４（ｂ）に示すように、矢印Ａに示す前面からの衝突エネルギーは、バンパビーム１２０を介して、フロントサイドフレーム１００およびリインフォース２００に伝達される。フロントサイドフレーム１００には、矢印Ｂ（矢印ＢＬ、ＢＲ）に示す衝突エネルギーが車両前方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１００の前方端部が衝突エネルギーにより圧壊されることにより、衝突エネルギーは、フロントサイドフレーム１００の前方端部の変形によって吸収される。
フロントサイドフレーム１００の圧壊が進むと、リインフォース２００には、矢印Ｃ（矢印ＣＬ、ＣＲ）の方向の衝突エネルギーが伝達される。この時、矢印Ｂ方向の衝突エネルギーと、矢印Ｃ方向の衝突エネルギーとにより、リインフォース２００の固定ブラケット２００ａには、車両後方側に向かう衝突エネルギーが伝達される。そして、リインフォース２００と固定ブラケット２００ａは、矢印Ｄ（矢印ＤＬ、ＤＲ）方向に示す方向に押される。リインフォース２００の先端部２００ｂは、Ｄ字状の先端形状を有しているため、フロントサイドフレーム１００の車幅方向外側面を滑らかに矢印Ｄ方向に押される。そして、固定ブラケット２００ａは、ボルト等により固定されている長孔ＨＬが車両後方側にスライドし断裂することによってフロントサイドフレーム１００から外れ、リインフォース２００は、固定軸を失うことによって衝突エネルギーの吸収には干渉しなくなる。
フロントサイドフレーム１００の圧壊が進むと、リインフォース２００には、矢印Ｃ（矢印ＣＬ、ＣＲ）の方向の衝突エネルギーが伝達される。この時、矢印Ｂ方向の衝突エネルギーと、矢印Ｃ方向の衝突エネルギーとにより、リインフォース２００の固定ブラケット２００ａには、車両後方側に向かう衝突エネルギーが伝達される。そして、リインフォース２００と固定ブラケット２００ａは、矢印Ｄ（矢印ＤＬ、ＤＲ）方向に示す方向に押される。リインフォース２００の先端部２００ｂは、Ｄ字状の先端形状を有しているため、フロントサイドフレーム１００の車幅方向外側面を滑らかに矢印Ｄ方向に押される。そして、固定ブラケット２００ａは、ボルト等により固定されている長孔ＨＬが車両後方側にスライドし断裂することによってフロントサイドフレーム１００から外れ、リインフォース２００は、固定軸を失うことによって衝突エネルギーの吸収には干渉しなくなる。
【0032】
さらに衝突エネルギーが大きくなると、図４（ｃ）に示すように、フロントサイドフレーム１００の圧壊は、車両前方側のクロスメンバ１１０Ａの位置まで進み、衝突エネルギーは、フロントサイドフレーム１００の変形によって吸収される。また、フロントサイドフレーム１００に伝達される矢印Ｂおよび矢印Ｅ（矢印ＥＬ、ＥＲ）に示す衝突エネルギーは、パワーユニット部２０の前後に設けられたクロスメンバ１１０Ａおよび１１０Ｂとトルクボックス５０とに伝達される。パワーユニット部２０の車両後方側に設けられたクロスメンバ１１０Ｂには、矢印Ｇ（矢印ＧＬ、ＧＲ）に示す方向の衝突エネルギーが伝達され、クロスメンバ１１０Ｂは圧壊する。また、トルクボックス５０に伝達された矢印Ｆ（矢印ＦＬ、ＦＲ）で示す衝突エネルギーは、サイドシル６０に分散される。
以上のように、リインフォース２００および固定ブラケット２００ａは、固定軸を失うことにより衝突エネルギーの吸収には干渉しなくなる。そして、衝突エネルギーは、車幅方向両側のフロントサイドフレーム１００およびフロントサイドフレーム１００Ｂと、パワーユニット部２０の前後に設けられたクロスメンバ１１０Ａおよびクロスメンバ１１０Ｂと、バンパビーム１２０と、トルクボックス５０と、サイドシル６０とが結合されて形成されている井桁形状を有した強固な骨格により、井桁形状の骨格に分散されるとともに、井桁形状の骨格の変形により吸収される。
以上のように、リインフォース２００および固定ブラケット２００ａは、固定軸を失うことにより衝突エネルギーの吸収には干渉しなくなる。そして、衝突エネルギーは、車幅方向両側のフロントサイドフレーム１００およびフロントサイドフレーム１００Ｂと、パワーユニット部２０の前後に設けられたクロスメンバ１１０Ａおよびクロスメンバ１１０Ｂと、バンパビーム１２０と、トルクボックス５０と、サイドシル６０とが結合されて形成されている井桁形状を有した強固な骨格により、井桁形状の骨格に分散されるとともに、井桁形状の骨格の変形により吸収される。
【0033】
衝突エネルギーの入力が終了し、フロントサイドフレーム１００への衝突エネルギー伝達が終了することにより、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。
【0034】
（スモールラップ衝突の場合）
一方、スモールラップ衝突の場合には、図５（ａ）に示すように、衝突物ＦＢが車両Ｖの左右どちらかの片側に衝突し、矢印ＳＡに示す方向から衝突エネルギーが発生する。図５（ａ）～（ｃ）においては、車両Ｖの正面視で左側に衝突した場合を説明する。
一方、スモールラップ衝突の場合には、図５（ａ）に示すように、衝突物ＦＢが車両Ｖの左右どちらかの片側に衝突し、矢印ＳＡに示す方向から衝突エネルギーが発生する。図５（ａ）～（ｃ）においては、車両Ｖの正面視で左側に衝突した場合を説明する。
【0035】
図５（ｂ）に示すように、矢印ＳＡに示す前面からの衝突エネルギーは、バンパビーム１２０を介して、矢印ＳＢおよび矢印ＳＣに示す方向からフロントサイドフレーム１００およびリインフォース２００に伝達される。フロントサイドフレーム１００には、矢印ＳＢに示す衝突エネルギーが車両後方側に向けて伝達される。フロントサイドフレーム１００の車両前方側が衝突エネルギーにより圧壊されることにより、衝突エネルギーは、フロントサイドフレーム１００の車両前方側の変形によって吸収される。
【0036】
リインフォース２００には、バンパビーム１２０から矢印ＳＣ方向の衝突エネルギーが伝達される。リインフォース２００の先端部２００ｂには、矢印ＳＤに示す衝突エネルギーが伝達される。矢印ＳＤに示す方向は、リインフォース２００の車両後部内側に向いた軸線方向ＳＳと略同一方向のため、リインフォース２００の先端部２００ｂには、フロントサイドフレーム１００を変形させる衝突エネルギーが伝達される。そして、リインフォース２００の軸線方向ＳＳは、補強部材ＨＣよりも車両前方側を向いているため、リインフォース２００の先端部２００ｂは、フロントサイドフレーム１００を変形させながら、フロントサイドフレーム１００の内部に設けられた補強部材ＨＣの凹部ＨＳに乗り上げる。リインフォース２００は、フロントサイドフレーム１００を圧壊しながら、凹部ＨＳにより車両後部内側に誘導される。
【0037】
さらに衝突エネルギーが大きくなると、図５（ｃ）に示すように、衝突が生じた側では、フロントサイドフレーム１００の圧壊は、パワーユニット部２０の前方に設けられたクロスメンバ１１０Ａの位置まで進む。リインフォース２００には、矢印ＳＣに示す方向からさらに衝突エネルギーが伝達され、リインフォース２００は、クロスメンバ１１０Ａを変形させながら潜り込むことによって、クロスメンバ１１０Ａに固定される。クロスメンバ１１０Ａには、矢印ＳＤに示す衝突エネルギーが伝達され、クロスメンバ１１０Ａは、圧壊が進み変形する。また、衝突が生じた側とは反対側においても、クロスメンバ１１０Ａを介して伝達される矢印ＳＪに示す衝突エネルギーにより、衝突が生じた側とは反対側のフロントサイドフレーム１００Ｂを変形させる。
また、フロントサイドフレーム１００を車両後方側に伝達する矢印ＳＧで示す衝突エネルギーは、矢印ＳＩで示すクロスメンバ１１０Ｂに向かう方向と、矢印ＳＨで示すトルクボックス５０に向かう方向とに分散される。
以上のように、リインフォース２００を介して伝達される衝突エネルギーは、車幅方向両側のフロントサイドフレーム１００およびフロントサイドフレーム１００Ｂと、パワーユニット部２０の前後に設けられたクロスメンバ１１０Ａおよびクロスメンバ１１０Ｂと、バンパビーム１２０と、トルクボックス５０と、サイドシル６０とが結合されて形成されている井桁形状を有した強固な骨格により、その骨格に分散されるとともに、井桁形状の骨格の変形により吸収される。
また、フロントサイドフレーム１００を車両後方側に伝達する矢印ＳＧで示す衝突エネルギーは、矢印ＳＩで示すクロスメンバ１１０Ｂに向かう方向と、矢印ＳＨで示すトルクボックス５０に向かう方向とに分散される。
以上のように、リインフォース２００を介して伝達される衝突エネルギーは、車幅方向両側のフロントサイドフレーム１００およびフロントサイドフレーム１００Ｂと、パワーユニット部２０の前後に設けられたクロスメンバ１１０Ａおよびクロスメンバ１１０Ｂと、バンパビーム１２０と、トルクボックス５０と、サイドシル６０とが結合されて形成されている井桁形状を有した強固な骨格により、その骨格に分散されるとともに、井桁形状の骨格の変形により吸収される。
【0038】
衝突エネルギーの入力が終了し、フロントサイドフレーム１００への衝突エネルギー伝達が終了することにより、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。
【0039】
以上、本実施形態に係る車体前部構造Ｓは、車両Ｖの前部車幅方向両側において車両前後方向に延在された一対のフロントサイドフレーム１００（車幅方向反対側はフロントサイドフレーム１００Ｂ）と、車両前方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１００とフロントサイドフレーム１００Ｂとを結合するクロスメンバ１１０Ａおよびクロスメンバ１１０Ｂと、フロントサイドフレーム１００の車両前方側端とフロントサイドフレーム１００Ｂの車両前方側端とを結合し、車幅方向に延在され、両端部が車両後方側に向かう屈曲部を有するバンパビームと、を含む車体前部構造において、底面部ＢＴがバンパビーム１２０に結合し、先端部２００ｂが車両後部内側に向けて突出した三角形状のリインフォース２００と、リインフォース２００をフロントサイドフレーム１００に固定する固定ブラケット２００ａと、を備え、リインフォース２００の先端部２００ｂは、車両上下方向にＲ形状が延在したＤ字状の形状をなし、フロントサイドフレーム１００に固定されたリインフォース２００の軸線方向ＳＳは、フロントサイドフレーム１００とクロスメンバ１１０Ａとの結合部ＣＮよりも車両前方側において、フロントサイドフレーム１００の車幅方向外側面と交差する。
フルラップ衝突の場合には、リインフォース２００には、車両後方側に向かう衝突エネルギーが伝導される。リインフォース２００の先端部２００ｂは、Ｄ字状の先端形状を有しているため、フロントサイドフレーム１００の車両外側を滑らかに車両後方側に押される。そして、固定ブラケット２００ａは、フロントサイドフレーム１００から外れ、リインフォース２００の先端部２００ｂは、固定軸を失うことにより井桁形状を有した骨格による衝撃エネルギー吸収に干渉しない位置に誘導される。一方、スモールラップ衝突の場合には、リインフォース２００には、リインフォース２００の軸線方向ＳＳの方向に向かうに衝突エネルギーが伝導される。リインフォース２００は、フロントサイドフレーム１００を変形させながらクロスメンバ１１０Ａに潜り込み固定される。
つまり、車体前部構造Ｓは、フルラップ衝突の場合には、井桁形状を有した骨格による衝撃エネルギー吸収に干渉しない位置にリインフォース２００を移動させ、スモールラップ衝突の場合には、リインフォース２００をクロスメンバ１１０Ａに固定させることによって、衝突形態に最適な部材に衝突エネルギーを分散させることができる。したがって、車体前部構造Ｓは、車両前部室ＦＡの内部において、衝突形態に最適な部材に衝突エネルギーを分散させ、吸収することができる。
そのため、保護領域ＰＡに存在するキャビンＣＡおよび電池パック３０の変形を防止することができる。
フルラップ衝突の場合には、リインフォース２００には、車両後方側に向かう衝突エネルギーが伝導される。リインフォース２００の先端部２００ｂは、Ｄ字状の先端形状を有しているため、フロントサイドフレーム１００の車両外側を滑らかに車両後方側に押される。そして、固定ブラケット２００ａは、フロントサイドフレーム１００から外れ、リインフォース２００の先端部２００ｂは、固定軸を失うことにより井桁形状を有した骨格による衝撃エネルギー吸収に干渉しない位置に誘導される。一方、スモールラップ衝突の場合には、リインフォース２００には、リインフォース２００の軸線方向ＳＳの方向に向かうに衝突エネルギーが伝導される。リインフォース２００は、フロントサイドフレーム１００を変形させながらクロスメンバ１１０Ａに潜り込み固定される。
つまり、車体前部構造Ｓは、フルラップ衝突の場合には、井桁形状を有した骨格による衝撃エネルギー吸収に干渉しない位置にリインフォース２００を移動させ、スモールラップ衝突の場合には、リインフォース２００をクロスメンバ１１０Ａに固定させることによって、衝突形態に最適な部材に衝突エネルギーを分散させることができる。したがって、車体前部構造Ｓは、車両前部室ＦＡの内部において、衝突形態に最適な部材に衝突エネルギーを分散させ、吸収することができる。
そのため、保護領域ＰＡに存在するキャビンＣＡおよび電池パック３０の変形を防止することができる。
【0040】
また、本実施形態に係る車体前部構造Ｓは、フロントサイドフレーム１００には、フロントサイドフレーム１００とクロスメンバ１１０Ａとの結合部ＣＮ内部において、フロントサイドフレーム１００の車幅方向前部外側面から車幅方向後部内側面に向けた凹部ＨＳを有する補強部材ＨＣが設置されている。
スモールラップ衝突の場合には、リインフォース２００の軸線方向ＳＳは、補強部材ＨＣよりも車両前方側を向いているため、リインフォース２００の先端部２００ｂは、フロントサイドフレーム１００の内部に設けられた補強部材ＨＣの凹部ＨＳに乗り上げる。補強部材ＨＣは、リインフォース２００を凹部ＨＳによってクロスメンバ１１０Ａに誘導し、リインフォース２００をクロスメンバ１１０Ａに固定させる。
つまり、補強部材ＨＣがリインフォース２００を凹部ＨＳによってクロスメンバ１１０Ａに誘導し、確実にリインフォース２００をクロスメンバ１１０Ａに固定させることによって、車体前部構造Ｓは、衝突が生じた側とは反対側のフロントサイドフレーム１００Ｂに衝突エネルギーを分散させることができる。したがって、車体前部構造Ｓは、車両前部室ＦＡの内部において、衝突形態に最適な部材に衝突エネルギーを分散させ、吸収することができる。
そのため、保護領域ＰＡに存在するキャビンＣＡおよび電池パック３０の変形を防止することができる。
スモールラップ衝突の場合には、リインフォース２００の軸線方向ＳＳは、補強部材ＨＣよりも車両前方側を向いているため、リインフォース２００の先端部２００ｂは、フロントサイドフレーム１００の内部に設けられた補強部材ＨＣの凹部ＨＳに乗り上げる。補強部材ＨＣは、リインフォース２００を凹部ＨＳによってクロスメンバ１１０Ａに誘導し、リインフォース２００をクロスメンバ１１０Ａに固定させる。
つまり、補強部材ＨＣがリインフォース２００を凹部ＨＳによってクロスメンバ１１０Ａに誘導し、確実にリインフォース２００をクロスメンバ１１０Ａに固定させることによって、車体前部構造Ｓは、衝突が生じた側とは反対側のフロントサイドフレーム１００Ｂに衝突エネルギーを分散させることができる。したがって、車体前部構造Ｓは、車両前部室ＦＡの内部において、衝突形態に最適な部材に衝突エネルギーを分散させ、吸収することができる。
そのため、保護領域ＰＡに存在するキャビンＣＡおよび電池パック３０の変形を防止することができる。
【0041】
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】
【0042】
１；車両
１０；前輪
２０；パワーユニット部
３０；電池パック
４０；トーボード
５０；トルクボックス
６０；サイドシル
１００；フロントサイドフレーム
１１０Ａ；クロスメンバ
１１０Ｂ；クロスメンバ
１２０；バンパビーム
２００；リインフォース
２００ａ；固定ブラケット
２００ｂ；先端部
ＣＡ；キャビン（乗員室）
ＦＡ；車両前部室
ＨＣ；補強部材
ＨＳ；凹部
ＰＡ；保護領域
Ｓ；車体前部構造
ＳＡ；衝撃吸収構造
１０；前輪
２０；パワーユニット部
３０；電池パック
４０；トーボード
５０；トルクボックス
６０；サイドシル
１００；フロントサイドフレーム
１１０Ａ；クロスメンバ
１１０Ｂ；クロスメンバ
１２０；バンパビーム
２００；リインフォース
２００ａ；固定ブラケット
２００ｂ；先端部
ＣＡ；キャビン（乗員室）
ＦＡ；車両前部室
ＨＣ；補強部材
ＨＳ；凹部
ＰＡ；保護領域
Ｓ；車体前部構造
ＳＡ；衝撃吸収構造
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
