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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-21
(45)【発行日】2022-11-30
(54)【発明の名称】車体前部構造
(51)【国際特許分類】
   B62D 25/08 20060101AFI20221122BHJP
   B62D 21/15 20060101ALI20221122BHJP
【FI】
B62D25/08 E
B62D21/15 C
B62D25/08 G
【請求項の数】 3
(21)【出願番号】P 2018210369
(22)【出願日】2018-11-08
(65)【公開番号】P2020075630
(43)【公開日】2020-05-21
【審査請求日】2021-09-06
(73)【特許権者】
【識別番号】000002082
【氏名又は名称】スズキ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100124110
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 大介
(74)【代理人】
【識別番号】100120400
【弁理士】
【氏名又は名称】飛田 高介
(72)【発明者】
【氏名】八代 裕直
(72)【発明者】
【氏名】真鍋 達哉
【審査官】諸星 圭祐
(56)【参考文献】
【文献】特開2008-195204(JP,A)
【文献】米国特許第08991907(US,B1)
【文献】特開2013-032038(JP,A)
【文献】特開2009-061887(JP,A)
【文献】独国特許出願公開第102012208901(DE,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B62D 17/00-25/08
B62D 25/14-29/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の前部に位置するパワーユニット搭載ルームの側方で前後方向に延びるフロントサイドメンバを含む車体前部構造において、
前記フロントサイドメンバの前端に固定され上下方向に延びる第1部材と、
前記第1部材の車幅方向外側に配置される第2部材とを更に含み、
前記第1部材の前面は平面となっていて、
前記第2部材は、前記フロントサイドメンバより下方で前記第1部材と連結されていて、該連結されている箇所から車両後方に向かうにしたがって上方に傾斜し、さらに前記フロントサイドメンバより上方で車体に連結されていて、
当該車体前部構造は、前記第2部材の車幅方向外側であって後方に配置される第3部材を更に含み、
前記第3部材は、前記第2部材の後端に連結されていて、該連結されている箇所から車両後方に向かうにしたがって上方に傾斜し、さらに該第2部材の後端より上方で車体に連結されることを特徴とする車体前部構造。
【請求項2】
当該車体前部構造は、
前記フロントサイドメンバの下方に配置されるサスペンションフレームと、
前記フロントサイドメンバの下方で前記第1部材と前記サスペンションフレームとの間を車両前後方向に延びる補強部材とを更に備え、
前記補強部材の前端は前記第1部材の下端に連結され、該補強部材の後端は車体または前記サスペンションフレームに連結されていて、該補強部材は、上面視で前記第2部材の傾斜している部位と平行に延びていることを特徴とする請求項に記載の車体前部構造。
【請求項3】
前記第3部材は、前記第2部材との連結箇所から車両後方に向かうにしたがって上方に傾斜し、さらに水平方向に延びた後に車体に連結され、
前記補強部材の後端は、前記サスペンションフレームに連結されていて、
前記補強部材は、車両前後方向に間隔をあけて形成された周辺よりも屈曲しやすい第1屈曲容易部および第2屈曲容易部と、前記サスペンションフレームとの連結箇所に形成された周辺よりも屈曲しやすい第3屈曲容易部とを有し、
前記フロントサイドメンバの後端は車体に連結されていて、
前記フロントサイドメンバは、
前側部と、
前記前側部の後側に続く中間部と、
前記中間部の後側に続く後側部と、
前記前側部および前記後側部に形成された車両前後方向に延びる補強形状と、
前記中間部および前記後側部の後端に形成された上下方向に延びる周囲より脆弱な脆弱形状とを有し、
前記フロントサイドメンバの先端、前記第2部材の先端および前記補強部材の第1屈曲容易部は、車両前後方向で同じ位置に配置されていて、
前記第3部材の傾斜部位と水平部位の境界、前記フロントサイドメンバの後側部の後端の脆弱形状、ならびに前記補強部材の第3屈曲容易部は、車両前後方向で同じ位置に配置されていて、
前方から順に、前記第2部材と前記第3部材の連結箇所、前記フロントサイドメンバの中間部と後側部の境界、前記補強部材の第2屈曲容易部が位置することを特徴とする請求項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ものである。
【背景技術】
【0002】
例えば特許文献1には、左右のフロントピラーから車体前方に向けて左右のアッパメンバが延出された車体前部構造が開示されている。特許文献1の車体前部構造では、アッパメンバは、後端部のフロントピラー側にく字形状部が形成されていて、く字形状部は、フロントピラー側に配置される後傾斜部と、後傾斜部の前端に連結された前傾斜部とを有している。特許文献1では、く字形状部は、前傾斜部および後傾斜部を有し、後傾斜部のうち前傾斜部に対峙する内側面に前記フロントピラーのピラー張出部が接合されている。特許文献1によれば、かかる構成によって、溶接箇所を増すことなく、衝撃荷重による接合部の損傷を防止できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2015-214244号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、車体における安全性の評価として、EUアセスメント(European New Car Assessment Program; ENCAP)が実施されている。EUアセスメントでは、オフセット前面衝突試験用の基準として、MPDB(Mobile Progressive Deformable Barrier)前面衝突試験が2020年以降に新たに採用される予定である。MPDB前面衝突試験では、車両、衝突対象物(バリア)を共に50km/hで動かしてオフセット衝突させ、衝突対象物(バリア)が均一に潰れる(変形する)か否かや吸収エネルギー量などによって乗員保護性能と共に、相手車両への加害性(コンパチビリティ)との両立を評価している。
【0005】
上述したMPDB前面衝突試験では、衝突対象物が均一に変形しない場合、すなわち衝突対象物が局所的に変形すると評価が低くなる。このため、車体には、衝突時に衝突対象物を均一に変形させる構造が求められる。しかしながら、特許文献1では、衝撃荷重による接合部の損傷を防止することについては考慮されているが、衝突対象物を均一に変形させることについては何ら考慮されていない。したがって、特許文献1の技術には更なる改善の余地がある。
【0006】
本発明は、このような課題に鑑み、衝突対象物を均一に変形させることができ、MPDB前面衝突試験において高い評価を得ることが可能な車体前部構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明にかかる車体前部構造の代表的な構成は、車両の前部に位置するパワーユニット搭載ルームの側方で前後方向に延びるフロントサイドメンバを含む車体前部構造において、フロントサイドメンバの前端に固定され上下方向に延びる第1部材と、第1部材の車幅方向外側に配置される第2部材とを更に含み、第1部材の前面は平面となっていて、第2部材は、フロントサイドメンバより下方で第1部材と連結されていて、連結されている箇所から車両後方に向かうにしたがって上方に傾斜し、さらにフロントサイドメンバより上方で車体に連結されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、衝突対象物を均一に変形させることができ、MPDB前面衝突試験において高い評価を得ることが可能な車体前部構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本実施例にかかる車体前部構造の全体斜視図である。
図2図1の車体前部構造の拡大図である。
図3図1の車体前部構造を車外側から観察した状態を示す図である。
図4図1の車体前部構造を車内側から観察した状態を示す図である。
図5図1の車体前部構造を上方から観察した状態を示す平面図である。
図6図1の車体前部構造を下方から観察した状態を示す平面図である。
図7図3の第3屈曲容易部近傍の拡大図である。
図8図7の第3屈曲容易部の近傍を下方から観察した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の一実施の形態にかかる車体前部構造は、車両の前部に位置するパワーユニット搭載ルームの側方で前後方向に延びるフロントサイドメンバを含む車体前部構造において、フロントサイドメンバの前端に固定され上下方向に延びる第1部材と、第1部材の車幅方向外側に配置される第2部材とを更に含み、第1部材の前面は平面となっていて、第2部材は、フロントサイドメンバより下方で第1部材と連結されていて、連結されている箇所から車両後方に向かうにしたがって上方に傾斜し、さらにフロントサイドメンバより上方で車体に連結されることを特徴とする。
【0011】
上記構成によれば、衝突時、特にオフセット衝突時に、車両前面のうち左右いずれかの端部に対して正面からかかる衝撃荷重を、第1部材の平面状の前面および第2部材の前面において受けることができる。これにより、衝突対象物を広い範囲で受け止めることとなるため、衝突対象物の局所に衝撃荷重が集中することを防ぐことができる。したがって、衝突対象物を均一に変形させることができ、衝突対象物の傷害値を低減しつつ、MPDB前面衝突試験において高い評価を得ることが可能となる。
【0012】
当該車体前部構造は、第2部材の車幅方向外側であって後方に配置される第3部材を更に含み、第3部材は、第2部材の後端に連結されていて、連結されている箇所から車両後方に向かうにしたがって上方に傾斜し、さらに第2部材の後端より上方で車体に連結される。かかる構成によれば、衝突対象物を、第1部材の平面状の前面および第2部材の前面に加え、更に第3部材の前面において受け止めることができる。したがって、衝突対象物を更に広い範囲で受け止めることとなるため、上述した効果を高めることが可能となる。
【0013】
当該車体前部構造は、フロントサイドメンバの下方に配置されるサスペンションフレームと、フロントサイドメンバの下方で第1部材とサスペンションフレームとの間を車両前後方向に延びる補強部材とを更に備え、補強部材の前端は第1部材の下端に連結され、補強部材の後端は車体またはサスペンションフレームに連結されていて、補強部材は、上面視で第2部材の傾斜している部位と平行に延びている。
【0014】
かかる構成によれば、衝突時に、補強部材が第1部材と車体(またはサスペンションフレーム)との間で突っ張った状態となる。これにより、第1部材は、補強部材を介して車体(またはサスペンションフレーム)に支持されるため、衝突荷重による第1部材の車両前後方向への傾きが抑制される。したがって、第1部材の姿勢を好適に維持することができ、第1部材によって衝突対象物を受け止める効果が確実に得られる。
【0015】
上記第3部材は、第2部材との連結箇所から車両後方に向かうにしたがって上方に傾斜し、さらに水平方向に延びた後に車体に連結され、補強部材の後端は、サスペンションフレームに連結されていて、補強部材は、車両前後方向に間隔をあけて形成された周辺よりも屈曲しやすい第1屈曲容易部および第2屈曲容易部と、サスペンションフレームとの連結箇所に形成された周辺よりも屈曲しやすい第3屈曲容易部とを有し、フロントサイドメンバの後端は車体に連結されていて、フロントサイドメンバは、前側部と、前側部の後側に続く中間部と、中間部の後側に続く後側部と、前側部および後側部に形成された車両前後方向に延びる補強形状と、中間部および後側部の後端に形成された上下方向に延びる周囲より脆弱な脆弱形状とを有し、フロントサイドメンバの先端、第2部材の先端および補強部材の第1屈曲容易部は、車両前後方向で同じ位置に配置されていて、第3部材の傾斜部位と水平部位の境界、フロントサイドメンバの後側部の後端の脆弱形状、ならびに補強部材の第3屈曲容易部は、車両前後方向で同じ位置に配置されていて、前方から順に、第2部材と第3部材の連結箇所、フロントサイドメンバの中間部と後側部の境界、補強部材の第2屈曲容易部が位置する。
【0016】
かかる構成によれば、上述した各部材の形状、配置および変形のタイミングが最適化さえる。これにより、より均一な衝突形態を得ることができ、上記の効果を高めることができる。
【実施例
【0017】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。かかる実施例に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【0018】
図1は、本実施例にかかる車体前部構造100の全体斜視図である。図2は、図1の車体前部構造100の拡大図である。なお、本実施例では、車体(全体は不図示)の右側を例示して説明するが、本発明は車体の左側に対しても適用可能である。また以下の説明において用いる図面では、必要に応じて、上述した乗員を基準とした前後左右上下方向を、Fr、Rr、L、R、Up、Downと示す。
【0019】
図1および図2に示すように、本実施例の車体前部構造100は、フロントサイドメンバ110、第1部材120、および第2部材130を含んで構成される。フロントサイドメンバ110は、車両の前部に位置するパワーユニット搭載ルーム100aの側方で前後方向に延びる部材であり、後端が車体を構成するサイドボディ170に連結される。
【0020】
第1部材120は、フロントサイドメンバ110の前端に固定されて上下方向に延びる部材であり、本実施例では第1部材120はラジエータサポートブレースである。第2部材130は、第1部材120の車幅方向外側に配置される部材であり、本実施例では第2部材130はフェンダエプロンフロントメンバである。
【0021】
なお、本実施例では、第1部材120がフロントサイドメンバ固定部180を介してフロントサイドメンバ110に固定される構成を例示する。ただし、これに限定するものではなく、第1部材120をフロントサイドメンバ110に直接固定してもよい。
【0022】
本実施例の車体前部構造100の特徴として、第1部材120の前面120aは、図2に示すように、上下方向に延びる平面である。より詳細には、前面120aは、フロントサイドメンバ110の断面よりも左右に格段された平面であり、下方に向かうほど拡幅された平面となっている。第2部材130は、図3に示すように、フロントサイドメンバ110より下方で第1部材120と連結されている。第2部材130は、第1部材120と連結されている箇所から車両後方に向かうにしたがって上方に傾斜する。そして、第2部材130の後端は、フロントサイドメンバ110より上方において、後述する第3部材140を介して車体を構成するサイドボディ170に連結される。
【0023】
上記構成によれば、衝突時、特にオフセット衝突時に、車両前面のうち右側の端部に対して正面からかかる衝撃荷重を、第1部材120の平面状の前面120aおよび第2部材の前面において受けることができる。これにより、衝突対象物を広い範囲で受け止めることとなるため、衝突対象物の局所に衝撃荷重が集中することを防ぐことができる。したがって、衝突対象物を均一に変形させることができ、MPDB前面衝突試験において高い評価を得ることが可能となる。
【0024】
また上述したように、本実施例の車体前部構造100は、第1部材120および第2部材130に加えて、第3部材140を更に含んで構成される。図2に示すように、第3部材140は、第2部材130の車幅方向外側であって後方に配置される部材であり、本実施例では第3部材140はカウルサイドアウタメンバである。
【0025】
図3は、図1の車体前部構造100を車外側から観察した状態を示す図である。図4は、図1の車体前部構造を車内側から観察した状態を示す図である。図3に示すように、第3部材140は、前端が第2部材130の後端に連結されていて、連結されている箇所から車両後方に向かうにしたがって上方に傾斜する。そして、第3部材140の後端が、第2部材130の後端より上方で車体を構成するサイドボディ170に連結される。
【0026】
上記構成によれば、第1部材120の前面120aおよび第2部材130の前面に加えて、第3部材140の前面においても衝突対象物を受け止めることができる。したがって、衝突対象物を更に広い範囲で受け止めることとなるため、上述した効果を高めることが可能となる。
【0027】
特に、本実施例では、車両前方から車両後方に向かって、第1部材120、第2部材130および第3部材140が順番に配置される。これにより、衝撃荷重を車両前後方向で順に吸収することができる。したがって、衝撃吸収量の総量を増大させつつ、それぞれの部材において変形が確実に生じ、衝撃荷重を分散させることが可能となる。その結果、広い範囲において衝撃を減衰させることができ、衝突対象物における傷害値の低減を図ることができる。
【0028】
再度、図3を参照する。本実施例の車体前部構造100は、上述した部材に加え、サスペンションフレーム150および補強部材160を更に含んで構成される。サスペンションフレーム150は、フロントサイドメンバ110の下方に配置され、サスペンションアーム190を支持する部材である。補強部材160は、フロントサイドメンバ110の下方で第1部材120とサスペンションフレーム150との間を車両前後方向に延びる部材である。
【0029】
補強部材160の前端は第1部材120の下端に連結され、後端はサスペンションフレーム150に連結される。これにより、衝突時に、補強部材160が第1部材120とサスペンションフレーム150との間で突っ張った状態となる。したがって、第1部材120は、補強部材160を介してサスペンションフレーム150に支持され、衝突荷重による車両前後方向への傾きが抑制される。その結果、第1部材120の前面120aの姿勢を好適に維持することができ、第1部材120によって衝突対象物を受け止める効果が確実に得られる。
【0030】
なお、本実施例では、補強部材160の後端がサスペンションフレーム150に連結される構成を例示したが、これに限定するものではない。補強部材160が、車体の構造部材に直接的に接合されている構成であっても、サスペンションフレーム150を介して車体の構造部材に間接的に連結される構成であっても、上記と同様の効果を得ることが可能である。
【0031】
図5は、図1の車体前部構造100を上方から観察した状態を示す平面図である。図6は、図1の車体前部構造100を下方から観察した状態を示す平面図である。図5および図6に示すように、補強部材160は、上面視および下面視で第2部材130の傾斜している部位132と平行に延びている。これにより、補強部材160および第2部材130の傾斜している部位132における衝突荷重の入力方向を揃えることができる。したがって、上述した効果を高めることが可能となる。
【0032】
次に、第3部材140、補強部材160およびフロントサイドメンバ110の詳細について説明する。図3に示すように、第3部材140は、第2部材130との連結箇所から車両後方に向かうにしたがって上方に傾斜し、さらに水平方向に延びた後に、車体を構成するサイドボディ170に連結される。
【0033】
補強部材160は、3つの屈曲容易部を有する。図3に示す第1屈曲容易部162および第2屈曲容易部164は、車両前後方向に間隔をあけて形成された周辺よりも屈曲しやすい箇所である。
【0034】
図7は、図3の第3屈曲容易部166近傍の拡大図である。図8は、図7の第3屈曲容易部166の近傍を下方から観察した状態を示す図である。図7および図8に示す第3屈曲容易部166は、サスペンションフレーム150との連結箇所に形成された周辺よりも屈曲しやすい箇所である。ただし、第3変形容易部166は、第1屈曲容易部162および第2屈曲容易部164よりは屈曲しづらい。
【0035】
詳細には、図7および図8に示すように、第3屈曲容易部166では、補強部材160の後端とサスペンションフレーム150との前端とが保持ブラケット192によって連結されている。そして、図8に示すように、補強部材160の断面の範囲R内に隠れる位置に、サスペンションアーム190の支持ボルト194が前後方向に回転軸を有して配置されている。
【0036】
図8に示すように、保持ブラケット192の幅が補強部材160の幅よりも広いことにより、第3屈曲容易部166は、第1屈曲容易部162および第2屈曲容易部164よりも屈曲しづらくなる。これにより、第1屈曲容易部162および第2屈曲容易部164を確実に変形させることが可能となる。
【0037】
また補強部材160の断面の範囲R内に隠れる位置に支持ボルト194が配置されていることにより、衝突時に補強部材160が後退すると、補強部材160の後端の開口が支持ボルト194の頭部に掛かる。これにより、前方からの荷重がかかった際に支持ボルト194によって補強部材160の後端を支持することができる。その結果、ロードパスの後端の位置ずれが生じにくくなるため、補強部材160後端の変位を抑制することができ、補強部材160の曲げ変形を確実に発生させることができる。
【0038】
フロントサイドメンバ110は、前側部112、中間部114および後側部116を有する。前側部112は、第1部材120との連結箇所から車両後方に所定範囲延びる部位である。中間部114は、前側部112の後側に続いて車両後方に所定範囲延びる部位である。後側部116は、中間部114の後側に続いて車両後方に所定範囲延びる部位である。
【0039】
フロントサイドメンバ110のうち、前側部112および後側部116には、車両前後方向に延びる補強形状118aが形成されている。これにより、前側部112および後側部116では、衝突荷重がかかった際の車両前後方向の変形が抑制される。一方、フロントサイドメンバ110のうち、中間部114の車両外側面部には、上下方向に延びる周囲より脆弱な脆弱形状118bが形成されている。また図4に示すように、フロントサイドメンバ110のうち、後側部116の後端の車両内側面部には、上下方向に延びる周囲より脆弱な脆弱形状118cが形成されている。これにより、中間部114および後側部116の後端では、衝突荷重がかかった際の車両前後方向での変形が促進される。衝突時フロントクロスメンバは脆弱形状118bで車両内側に凸に、脆弱形状118cで車両外側に凸に変形する。
【0040】
本実施例の特徴として、図3に示すように、フロントサイドメンバ110の先端P1、第2部材130の先端P2および補強部材160の第1屈曲容易部162(位置P3)は、車両前後方向で同じ位置に配置されている。また第3部材140の傾斜部位142と水平部位144の境界P4、フロントサイドメンバ110の後側部116の後端の脆弱形状P5、ならびに補強部材160の第3屈曲容易部166(位置P6)は、車両前後方向で同じ位置に配置されている。これにより、各部材における車両前後方向での変形タイミングを最適化することができる。
【0041】
更に、車体前部構造100では、前方から順に、第2部材130と第3部材140の連結箇所P7、フロントサイドメンバ110の中間部114と後側部116の境界P8、補強部材の第2屈曲容易部164(位置P9)が位置する。これにより、衝突時に、車両下方に向かうにしたがって、変形位置が車両後方にずれていくこととなる。したがって、第1部材120の前面120aの傾斜を効果的に抑制することができ、衝突対象物を良好に受け止めることが可能となる。
【0042】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【0043】
本発明は、車体前部構造に利用することができる。
【符号の説明】
【0044】
100…車体前部構造、100a…パワーユニット搭載ルーム、110…フロントサイドメンバ、112…前側部、114…中間部、116…後側部、118a…補強形状、118b…脆弱形状、120…第1部材、120a…前面、130…第2部材、132…部位、140…第3部材、142…傾斜部位、144…水平部位、150…サスペンションフレーム、160…補強部材、162…第1屈曲容易部、164…第2屈曲容易部、166…第3屈曲容易部、170…サイドボディ、180…フロントサイドメンバ固定部、190…サスペンションアーム、192…保持ブラケット、194…支持ボルト
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8