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JP2005170269A - Vehicle body structure - Google Patents

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JP2005170269A
JP2005170269A JP2003414750A JP2003414750A JP2005170269A JP 2005170269 A JP2005170269 A JP 2005170269A JP 2003414750 A JP2003414750 A JP 2003414750A JP 2003414750 A JP2003414750 A JP 2003414750A JP 2005170269 A JP2005170269 A JP 2005170269A
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JP
Japan
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vehicle body
front side
side frame
vehicle
body structure
Prior art date
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Pending
Application number
JP2003414750A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takanobu Kamura
孝信 加村
Mitsuhiro Yoshimoto
光洋 吉本
Akira Koizumi
陽 小泉
Manabu Tamura
学 田村
Takeshi Sugihara
毅 杉原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2003414750A priority Critical patent/JP2005170269A/en
Publication of JP2005170269A publication Critical patent/JP2005170269A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle body structure that moderates stress concentration to the vehicle body structure around a front side frame, reduces the weight of the vehicle body, suppresses deformation of the front side frame or vibration caused by an engine, and can improve steering stability of the vehicle. <P>SOLUTION: In the vehicle body structure, front suspensions 28 are attached to a pair of right and left front side frames 2, respectively, and front bumpers 32 extending in the vehicle width direction are connected with front ends of these front side frames. The vehicle body structure has a viscoelastic member 42 which is disposed between the front end of each front side frame and each front bumper and connects the front side frame to the front bumper, and the viscoelastic member has a viscoelasticity damping characteristic where a viscoelasticity damping force is generated by a relative displacement between the front side frame and the front bumper. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車両の車体構造に係り、特に、フロントサスペンションがそれぞれ左右一対のフロントサイドフレームに取り付けられ、これらのフロントサイドフレームの前端部に車幅方向に延びるフロントバンパーが連結された車両の車体構造に係る。   The present invention relates to a vehicle body structure of a vehicle, and in particular, a vehicle body structure of a vehicle in which front suspensions are respectively attached to a pair of left and right front side frames, and front bumpers extending in the vehicle width direction are connected to front end portions of these front side frames. Concerning.

自動車の車体は、走行時に路面からの力を受けて変形し、例えば、車体のフロアは、旋回時には主にねじり変形し、制動時や加速時には主に前後方向に曲げ変形する。
これらの車体の変形は車両の操安性に影響を与えるので、従来から、車体の各部を補強する補強部材を、エンジンルーム等のフロント周り、車室の周り及び後輪付近のリア周り等の車体の基本構造に設けて、自動車の車体の剛性を高めることが行われている。
The body of an automobile is deformed by receiving a force from the road surface when traveling, for example, the floor of the body is mainly torsionally deformed when turning, and is bent and deformed mainly in the front-rear direction during braking or acceleration.
Since these deformations of the vehicle body affect the operability of the vehicle, conventionally, reinforcing members that reinforce each part of the vehicle body have been provided around the front of the engine room, around the vehicle compartment, and around the rear near the rear wheel. It is provided in the basic structure of the vehicle body to increase the rigidity of the vehicle body.

このような補強部材として前輪又は後輪のサスタワー同士を連結して剛性を高めるサスタワーバーがある。このサスタワーバーは、金属等の弾性体で一体に構成された補強部材であり、補強部材の変形によるエネルギーが反発力として車体に作用するので、操縦安定性や乗心地性が損なわれるという問題があった。また、補強部材の変形量を小さく抑えるために補強部材の剛性を高めると、重量増加や取付部周辺の応力集中を招くという問題もある。
特許文献1には、このような補強部材が有する問題を解決するために、粘性減衰力を発生させるハイドロリックダンパーや粘弾性部材を備えた補強部材が提案されている。
As such a reinforcing member, there is a suspension tower bar that connects the suspension towers of the front wheels or the rear wheels to increase rigidity. This suspension tower bar is a reinforcing member that is integrally formed of an elastic body such as metal, and energy due to deformation of the reinforcing member acts on the vehicle body as a repulsive force, so that there is a problem that steering stability and riding comfort are impaired. there were. Moreover, if the rigidity of the reinforcing member is increased in order to keep the deformation amount of the reinforcing member small, there is a problem that the weight increases and stress concentration around the mounting portion is caused.
Patent Document 1 proposes a reinforcing member including a hydraulic damper or a viscoelastic member that generates a viscous damping force in order to solve the problem of such a reinforcing member.

特開2002−211437号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-211437

一方、所望の車体剛性を確保しながら出来る限りの車体の軽量化を図るため、車体の各部の剛性及び強度を必要以上に高めすぎないように、補強部材の使用箇所や使用点数を限定したり、車体構成部材の断面寸法や板厚を最適に設計する必要がある。特にオープンカーやライトウェイトスポーツカー等においては、所望の車体剛性を確保すると共に軽量化を図ることが強く要請されている。   On the other hand, in order to reduce the weight of the car body as much as possible while ensuring the desired car body rigidity, limit the number of points and points of use of the reinforcing members so as not to increase the rigidity and strength of each part of the car body more than necessary. Therefore, it is necessary to optimally design the cross-sectional dimensions and thickness of the vehicle body constituent members. In particular, in open cars, lightweight sports cars, etc., there is a strong demand for ensuring the desired vehicle body rigidity and reducing the weight.

ここで、一般に、車体のエンジンルームを車体前後方向に延びる一対の所謂フロントサイドフレームには、エンジンやフロントサスペンションが取り付けられる。この一対のフロントサイドフレームは、フロントサスペンションからの入力により変形すると車両の操安性に悪影響を与える。また、フロントサイドフレームに伝達されたエンジンの振動が車室の床部分を構成するフロアパネルに伝わって騒音を増大させる。   Here, in general, an engine and a front suspension are attached to a pair of so-called front side frames extending in the longitudinal direction of the vehicle body in the engine room of the vehicle body. When the pair of front side frames are deformed by an input from the front suspension, the stability of the vehicle is adversely affected. Further, the vibration of the engine transmitted to the front side frame is transmitted to the floor panel constituting the floor portion of the passenger compartment, thereby increasing noise.

一般に、この一対のフロントサイドフレームは、それらの前端部が、衝撃吸収部材(所謂クラッシュカン)を介して車幅方向に延びるフロントバンパーと互いに連結されて剛性を高められている。また、エンジンから伝達される振動による騒音を低減させるためにフロントサイドフレーム自体の剛性を高めたり、より大きなエンジンマウントを使用することもある。   In general, the pair of front side frames has their front end portions connected to a front bumper extending in the vehicle width direction via an impact absorbing member (so-called crash can) to enhance rigidity. Further, in order to reduce noise due to vibration transmitted from the engine, the rigidity of the front side frame itself may be increased, or a larger engine mount may be used.

しかしながら、このようにしてフロントサイドフレーム周りの剛性を局部的に大きく高めると、そのフロントサイドフレーム周りの車体構造、例えば、車体のピラー等の他の部材に応力が集中してクラックが発生して破損に至ってしまったり、車体の構造部品をつなぎ止めるスポット溶接が抜けてしまったりする。このため、応力が集中するような車体の部材の各所に補強部材を配置したり、上述したピラー等の剛性や強度を高めるために断面寸法を大きくしたり板厚を上げたりせざるを得ず、軽量化を達成することが困難であった。また、上述した騒音を低減するようにフロントサイドフレームの剛性を高める等すると、軽量化を達成することが困難であった。   However, if the rigidity around the front side frame is greatly increased locally in this way, stress concentrates on other members such as the body structure around the front side frame, for example, pillars of the vehicle body, and cracks occur. It may lead to breakage or the spot welding that holds the structural parts of the car body may come off. For this reason, reinforcing members must be placed in various parts of the body of the vehicle where stress is concentrated, and the cross-sectional dimensions must be increased and the plate thickness increased in order to increase the rigidity and strength of the pillars described above. It was difficult to achieve weight reduction. Further, if the rigidity of the front side frame is increased so as to reduce the noise described above, it has been difficult to achieve weight reduction.

そこで本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、フロントサイドフレーム周辺の車体構造への応力集中の緩和及び車体の軽量化を図ると共にフロントサイドフレームの変形やエンジンに起因した振動を抑制して車両の操安性を高めることの出来る車両の車体構造を提供することを目的としている。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and alleviates stress concentration on the vehicle body structure around the front side frame, reduces the weight of the vehicle body, An object of the present invention is to provide a vehicle body structure capable of suppressing the vibration caused by the engine and enhancing the operability of the vehicle.

上記の目的を達成するために本発明は、フロントサスペンションがそれぞれ左右一対のフロントサイドフレームに取り付けられ、これらのフロントサイドフレームの前端部に車幅方向に延びるフロントバンパーが連結された車両の車体構造であって、フロントサイドフレームの前端部とフロントバンパーとの間に設けられフロントサイドフレームとフロントバンパーとを連結する粘弾性部材を有し、この粘弾性部材がフロントサイドフレームとフロントバンパーとの相対変位により粘弾性減衰力を生じる粘弾性減衰特性を有することを特徴とすることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、フロントサスペンションが取付けられたフロントサイドフレームの前端部とフロントバンパーとの間にそれらの相対変位により粘弾性減衰力を生じる粘弾性減衰特性を有する粘弾性部材が設けられているので、粘弾性部材により、主にフロントサスペンションからの入力により生じるフロントサイドフレームの変形エネルギが吸収(減衰)されると共にその変形が所定量許容される。さらに、粘弾性部材の変形による反力によりフロントサイドフレームの変形が抑制される。この結果、本発明によれば、フロントサイドフレーム周辺の車体構造への応力集中の緩和及び車体の軽量化を図ると共にフロントサイドフレームの変形やエンジンに起因した振動を抑制して車両の操安性を高めることが出来る。
In order to achieve the above object, the present invention provides a vehicle body structure in which a front suspension is attached to each of a pair of left and right front side frames, and a front bumper extending in the vehicle width direction is connected to a front end portion of these front side frames. The viscoelastic member is provided between the front end of the front side frame and the front bumper and connects the front side frame and the front bumper. The viscoelastic member is viscoelastic due to relative displacement between the front side frame and the front bumper. It is characterized by having a viscoelastic damping characteristic that generates a damping force.
In the present invention configured as described above, there is provided a viscoelastic member having a viscoelastic damping characteristic that generates a viscoelastic damping force by a relative displacement between the front end portion of the front side frame to which the front suspension is attached and the front bumper. Since it is provided, the viscoelastic member absorbs (attenuates) deformation energy of the front side frame mainly caused by the input from the front suspension and allows a predetermined amount of deformation. Furthermore, the deformation of the front side frame is suppressed by the reaction force due to the deformation of the viscoelastic member. As a result, according to the present invention, the concentration of stress on the vehicle body structure around the front side frame and the weight reduction of the vehicle body are achieved, and deformation of the front side frame and vibration caused by the engine are suppressed, thereby improving vehicle stability. Can be increased.

また、本発明において、好ましくは、フロントサイドフレームは、その前端部に車体前後方向に延びる第1円筒状部材を有し、フロントバンパーは、フロントサイドフレームの第1円筒状部材に連結され車体前後方向に延びる第2円筒状部材を有し、第1円筒状部材及び第2円筒状部材は、これらの第1及び第2の円筒状部材間に設けられた粘弾性部材により相対回転可能に構成されている。
このように構成された本発明においては、フロントサイドフレームの第1円筒状部材及びフロントバンパーの第2円筒状部材が、これらの第1及び第2の円筒状部材間に設けられた粘弾性部材により相対回転可能に構成されているので、フロントサイドフレームが互いに車体上下方向に変形する際に、第1円筒状部材と第2円筒状部材が互いに相対回転することが出来る。その結果、本発明によれば、この相対回転と共に粘弾性部材が円周方向にせん断変形するので、フロントサイドフレームの変形エネルギが大きく減衰される。
In the present invention, preferably, the front side frame has a first cylindrical member extending in the front-rear direction of the vehicle body at a front end portion thereof, and the front bumper is connected to the first cylindrical member of the front side frame. The first cylindrical member and the second cylindrical member are configured to be relatively rotatable by a viscoelastic member provided between the first and second cylindrical members. ing.
In the present invention configured as above, the first cylindrical member of the front side frame and the second cylindrical member of the front bumper are formed by the viscoelastic member provided between the first and second cylindrical members. Since it is configured to be relatively rotatable, the first cylindrical member and the second cylindrical member can rotate relative to each other when the front side frames are deformed in the vertical direction of the vehicle body. As a result, according to the present invention, the viscoelastic member undergoes shear deformation in the circumferential direction along with this relative rotation, so that the deformation energy of the front side frame is greatly attenuated.

また、本発明において好ましくは、フロントバンパーは、粘弾性部材を介してフロントサイドフレームに対して車体前後方向に変位可能に設けられ、粘弾性部材は、このフロントバンパーの変位により変形し粘性減衰力により車体前後方向の衝突エネルギを吸収するように構成されている。
このように構成された本発明においては、フロントサイドフレームに対するフロントバンパーの変位により粘弾性部材が変形し、その粘性減衰力により車体前後方向の衝突エネルギを吸収するので、車両の前方の障害物との衝突荷重が比較的小さい場合に、粘弾性部材によりその衝突エネルギを吸収することが出来る。
Preferably, in the present invention, the front bumper is provided so as to be displaceable in the vehicle front-rear direction with respect to the front side frame via a viscoelastic member, and the viscoelastic member is deformed by the displacement of the front bumper and is deformed by the viscous damping force. It is configured to absorb the collision energy in the front-rear direction.
In the present invention configured as above, the viscoelastic member is deformed by the displacement of the front bumper with respect to the front side frame, and the collision energy in the longitudinal direction of the vehicle body is absorbed by the viscous damping force. When the collision load is relatively small, the collision energy can be absorbed by the viscoelastic member.

また、本発明において好ましくは、フロントサイドフレーム又はフロントバンパーは、これらのフロントサイドフレーム及びフロントバンパーを粘弾性部材と共に連結する車両の衝突時にそれ自身が変形して車体前後方向の衝突エネルギを吸収する衝突エネルギ吸収部を有する。
このように構成された本発明においては、障害物との衝突荷重が大きく、その衝突エネルギを粘弾性部材により吸収しきれない場合に、衝突エネルギ吸収部により衝突エネルギを吸収することが出来る。
In the present invention, preferably, the front side frame or the front bumper is a collision energy that deforms itself and absorbs the collision energy in the longitudinal direction of the vehicle body when the vehicle collides with the front side frame and the front bumper together with the viscoelastic member. It has an absorption part.
In the present invention configured as described above, when the collision load with the obstacle is large and the collision energy cannot be absorbed by the viscoelastic member, the collision energy absorbing unit can absorb the collision energy.

また、本発明において好ましくは、粘弾性部材は、フロントバンパーと共に所定の周波数でダイナミックダンパーとして機能する弾性特性を有する。
このように構成された本発明においては、粘弾性部材は、フロントバンパーと共に所定の周波数でダイナミックダンパーとして機能する弾性特性を有するので、フロントサイドフレームの変形やエンジンに起因した振動を抑制すると共に、所定の周波数として、例えば、車体の二次振動やねじり振動の周波数の振動をさらに大きく抑制することが出来る。
In the present invention, preferably, the viscoelastic member has an elastic characteristic that functions as a dynamic damper at a predetermined frequency together with the front bumper.
In the present invention configured as described above, the viscoelastic member has an elastic characteristic that functions as a dynamic damper at a predetermined frequency together with the front bumper. Therefore, the viscoelastic member suppresses the deformation of the front side frame and the vibration caused by the engine, and at the same time. For example, the vibration at the frequency of the secondary vibration or torsional vibration of the vehicle body can be further greatly suppressed.

本発明によれば、フロントサイドフレーム周辺の車体構造への応力集中の緩和及び車体の軽量化を図ると共にフロントサイドフレームの変形やエンジンに起因した振動を抑制して車両の操安性を高めることが出来る。   According to the present invention, the concentration of stress on the vehicle body structure around the front side frame is reduced and the vehicle body is lightened, and the vehicle side operation is improved by suppressing the deformation of the front side frame and the vibration caused by the engine. I can do it.

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態による車両の車体構造を有する車体のアンダーボディ1を車体下方から見た平面図である。図1に示すように、本発明の実施形態による車両の車体構造を有する車体のアンダーボディ1は、車体の基本的な補強フレームとして、それぞれ車体前後方向に延びる一対のフロントサイドフレーム2、一対のサイドシル4、一対のフロアサイドフレーム6及び一対のリアサイドフレーム8と、それぞれ車幅方向に延びるNo.1クロスメンバ10、No.2クロスメンバ12、No.3クロスメンバ14、No.4クロスメンバ16及びNo.5クロスメンバ18とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a plan view of an underbody 1 of a vehicle body having a vehicle body structure according to an embodiment of the present invention as viewed from below the vehicle body. As shown in FIG. 1, an underbody 1 of a vehicle body having a vehicle body structure according to an embodiment of the present invention includes a pair of front side frames 2 and a pair of front side frames 2 extending in the longitudinal direction of the vehicle body as basic reinforcing frames of the vehicle body. The side sill 4, the pair of floor side frames 6, and the pair of rear side frames 8, No. 2 respectively extending in the vehicle width direction. 1 cross member 10, no. 2 Cross member 12, No. 2 3 cross member 14, no. 4 cross member 16 and no. 5 cross members 18.

アンダーボディ1は、さらに、上述した複数のフレーム部材に接続されたフロアパネル備え、このフロアパネル20にはフロアトンネル22が形成されている。このフロアパネル20の車体前側の端縁部には、車室とエンジンルームを仕切るダッシュパネル24の下端縁部がスポット溶接等により接合され、また、フロアパネル20の車幅方向の両端側には、それぞれ、自動車のサイドボディ(図示せず)が取り付けられるようになっており、これらのダッシュパネル24及びサイドボディは、車室を構成するピラーや天井部(図示せず)などに接続されている。   The underbody 1 further includes a floor panel connected to the plurality of frame members described above, and a floor tunnel 22 is formed in the floor panel 20. The lower edge of the dash panel 24 that partitions the vehicle compartment and the engine room is joined to the end edge of the floor panel 20 on the vehicle body side by spot welding or the like. The vehicle side body (not shown) is attached to each other, and the dash panel 24 and the side body are connected to pillars and ceiling parts (not shown) constituting the passenger compartment. Yes.

一対のフロントサイドフレーム2は、断面矩形状の中空部材で構成され、それらの車幅方向外方側には、それぞれ、サスタワー部26が溶接等によって取付けられ、このサスタワー部26にはフロントサスペンション28が取付けられている。また、一対のフロントサイドフレーム2の車幅方向内方には、エンジン34が取付けられている。一対のリアサイドフレーム8の車幅方向外方側には、それぞれリアサスタワー部36が溶接等により取付けられ、これらのサスタワー部にはリアサスペンション36が取付けられている。   The pair of front side frames 2 are constituted by hollow members having a rectangular cross section, and suspension towers 26 are respectively attached to the outer sides in the vehicle width direction by welding or the like. Is installed. An engine 34 is attached to the inside of the pair of front side frames 2 in the vehicle width direction. Rear suspension towers 36 are attached to the outer sides in the vehicle width direction of the pair of rear side frames 8 by welding or the like, and rear suspensions 36 are attached to these suspension towers.

次に、図2及び図3により、実施形態による車両の車体構造について説明する。図2は、本発明の実施形態による車両の車体構造を示す要部拡大平面図であり、図3は、図2のIII-III線に沿って見た断面図である。
図2及び図3に示すように、一対のフロントサイドフレーム2は、それぞれ、前端部2aに取付けられた第1接続部材40を有する。これらの第1接続部材40は、断面矩形状のフロントサイドフレーム2の前端部に溶接により取付けられる取付け部40aとその取付け部に溶接され車体前後方向に前方に延びる円筒部40bとを有する。これらの第1接続部材40、後述する第2接続部材30及び粘弾性部材42により、フロントサイドフレームの前端部2aとフロントバンパー32とが連結される。
Next, the vehicle body structure of the vehicle according to the embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an enlarged plan view showing a main part of a vehicle body structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
As shown in FIG.2 and FIG.3, a pair of front side frame 2 has the 1st connection member 40 attached to the front-end part 2a, respectively. These first connection members 40 have an attachment portion 40a attached to the front end portion of the front side frame 2 having a rectangular cross section by welding, and a cylindrical portion 40b welded to the attachment portion and extending forward in the longitudinal direction of the vehicle body. The front end 2a of the front side frame and the front bumper 32 are connected by the first connecting member 40, the second connecting member 30 and the viscoelastic member 42 described later.

ここで、フロントサイドフレーム2は、フロントサスペンション28からの入力により変形し、この変形により車体がねじり変形や曲げ変形して車両の操安性に悪影響を与える。これらのねじり変形や曲げ変形は、主に、15乃至25Hzの振動を伴うことが知られている。本実施形態では、粘弾性部材42により、フロントサイドフレーム2の変形が抑制されるようにしている。以下、粘弾性部材42を含む車体前端部分の構造を具体的に説明する。   Here, the front side frame 2 is deformed by input from the front suspension 28, and this deformation causes torsional deformation or bending deformation of the vehicle body, which adversely affects the operability of the vehicle. It is known that these torsional deformations and bending deformations mainly involve vibrations of 15 to 25 Hz. In the present embodiment, deformation of the front side frame 2 is suppressed by the viscoelastic member 42. Hereinafter, the structure of the front end portion of the vehicle body including the viscoelastic member 42 will be specifically described.

フロントバンパー32は、車幅方向に延びる断面矩形状の中空部材で構成され、その両端部の車体後方側の側面に取付けられた第2接続部材30を有する。これらの第2接続部材30は、フロントバンパーの車体後方側の側面にその4隅がボルト(図示せず)で取付けられる取付け部30aと、この取付け部に溶接され車体前後方向に後方に延びる円筒状の衝突エネルギ吸収部30bとを有する。この衝突エネルギ吸収部30bは、車両がその前方の障害物に衝突したときにフロントバンパー32が受ける衝撃エネルギを、衝突エネルギ吸収部自身が車体前後方向に座屈するように変形して、吸収するものであり、所謂クラッシュカンとして機能するようになっている。なお、フロントサイドフレーム2の第1接続部材40をクラッシュカンとして機能させるように、又は、第1接続部材40及び第2接続部材30の両方をクラッシュカンとして機能させるように、各接続部材30、40を構成しても良い。   The front bumper 32 is configured by a hollow member having a rectangular cross section extending in the vehicle width direction, and has second connection members 30 attached to the side surfaces of the vehicle body rear side at both ends thereof. These second connecting members 30 have a mounting portion 30a whose four corners are attached to the side surface of the front bumper on the rear side of the vehicle body with bolts (not shown), and a cylindrical shape that is welded to the mounting portion and extends rearward in the longitudinal direction of the vehicle body. And the collision energy absorbing portion 30b. The collision energy absorbing unit 30b absorbs the impact energy received by the front bumper 32 when the vehicle collides with an obstacle ahead of the vehicle by deforming the collision energy absorbing unit itself so as to buckle in the longitudinal direction of the vehicle body. Yes, it functions as a so-called crash can. In addition, each connection member 30 so that the 1st connection member 40 of the front side frame 2 may function as a crash can, or so that both the 1st connection member 40 and the 2nd connection member 30 may function as a crash can, 40 may be configured.

この第1接続部材40及び第2接続部材30は、それぞれ、第2接続部材の衝突エネルギ吸収部30bの内方径d1が第1接続部材の円筒部40bの外方径d2よりも大きくなるように形成され、衝突エネルギ吸収部30bと円筒部40bとの間に、車体前後方向に延びる円筒形状の粘弾性部材42が設けられている。   In the first connecting member 40 and the second connecting member 30, the inner diameter d1 of the collision energy absorbing portion 30b of the second connecting member is larger than the outer diameter d2 of the cylindrical portion 40b of the first connecting member. And a cylindrical viscoelastic member 42 extending in the longitudinal direction of the vehicle body is provided between the collision energy absorbing portion 30b and the cylindrical portion 40b.

粘弾性部材42は、シリコン系又はジエン系の粘弾性材料(ビスコエラスティックマテリアル)からなり、その変形速度及び変形量に応じて所定の粘性減衰力及び反力を生じるものである。粘弾性材料固有の特性値としては、タンデルタ値(tanδK)が0.7乃至1.0のものである。また、粘弾性部材42を各接続部材30、40に設けた状態での剛性値の実数成分(K')及び虚数成分(K'')は、それぞれ、常温において約15Hz乃至25Hzの範囲で100乃至700N/mm及び80乃至500N/mmを示す。 The viscoelastic member 42 is made of a silicon-based or diene-based viscoelastic material (viscoelastic material), and generates a predetermined viscous damping force and reaction force according to the deformation speed and the deformation amount. As a characteristic value unique to the viscoelastic material, a tan delta value (tan δ K ) is 0.7 to 1.0. Further, the real number component (K ′) and the imaginary number component (K ″) of the rigidity value in a state where the viscoelastic member 42 is provided on each of the connection members 30 and 40 are 100 in the range of about 15 Hz to 25 Hz at room temperature. To 700 N / mm and 80 to 500 N / mm.

粘弾性部材42は、第2接続部材の衝突エネルギ吸収部30bの内周面と第1接続部材の円筒部40bの外周面とにそれぞれ接着されて、フロントサイドフレーム2とフロントバンパー32とを連結し、フロントサイドフレーム2とフロントバンパー32との相対変位により変形して粘性減衰力及び反力を生じるようになっている。   The viscoelastic members 42 are respectively bonded to the inner peripheral surface of the collision energy absorbing portion 30b of the second connecting member and the outer peripheral surface of the cylindrical portion 40b of the first connecting member to connect the front side frame 2 and the front bumper 32. The front side frame 2 and the front bumper 32 are deformed by relative displacement to generate a viscous damping force and a reaction force.

また、第1接続部材の円筒部40b及び第2接続部材の衝突エネルギ吸収部30bは、それぞれ円筒状に形成されており、フロントサイドフレーム2とフロントバンパー32とは、それらの間に設けられた粘弾性部材42が円周方向にせん断変形することにより相対回転可能になっている。   Further, the cylindrical portion 40b of the first connecting member and the collision energy absorbing portion 30b of the second connecting member are each formed in a cylindrical shape, and the front side frame 2 and the front bumper 32 are arranged between them. The elastic member 42 is capable of relative rotation by shear deformation in the circumferential direction.

また、粘弾性部材42及びフロントバンパー32は、粘弾性部材42の有する特性のうちの弾性の特性と、フロントバンパー32の質量としての特性によりバネマス系を構成して、所定の周波数でダイナミックダンパーとして機能するようになっている。本実施形態では、主に、車体全体の長手方向の曲げ振動(所謂、車体の二次振動)及び車体のねじり振動の共振周波数である20Hz付近(約15Hz〜25Hz)でダイナミックダンパーとして機能するようになっている。   Further, the viscoelastic member 42 and the front bumper 32 constitute a spring mass system based on the elastic characteristic of the characteristics of the viscoelastic member 42 and the characteristic as the mass of the front bumper 32, and function as a dynamic damper at a predetermined frequency. It is like that. In the present embodiment, it mainly functions as a dynamic damper in the vicinity of 20 Hz (about 15 Hz to 25 Hz) which is a resonance frequency of bending vibration in the longitudinal direction of the entire vehicle body (so-called secondary vibration of the vehicle body) and torsional vibration of the vehicle body. It has become.

また、第2接続部材の衝突エネルギ吸収部30bの後端部30cがフロントサイドフレーム40の前端部、本実施形態では接続部材の取付け部40aに対し離間しており、フロントバンパー32が、粘弾性部材42を介してフロントサイドフレーム2に対して車体前後方向に変位可能になっている。このようにして、フロントバンパー32が、フロントサイドフレーム2に近づくような車体前後方向の相対変位により、粘弾性部材42が車体前後方向にせん断変形して車両の前方障害物との衝突エネルギが吸収されるようにしている。   Further, the rear end portion 30c of the collision energy absorbing portion 30b of the second connection member is separated from the front end portion of the front side frame 40, in this embodiment, the attachment portion 40a of the connection member, and the front bumper 32 is a viscoelastic member. The front side frame 2 can be displaced in the longitudinal direction of the vehicle body via 42. Thus, the viscoelastic member 42 is shear-deformed in the longitudinal direction of the vehicle body due to the relative displacement in the longitudinal direction of the vehicle body so that the front bumper 32 approaches the front side frame 2, and the collision energy with the front obstacle of the vehicle is absorbed. I try to do it.

次に、本実施形態の作用を説明する。
本実施形態では、粘弾性部材42が、フロントサイドフレーム2とフロントバンパー32との相対変位により変形して粘性減衰力及び反力を生じるようになっている。具体的には、粘弾性部材42により、フロントサスペンション28からの入力により生じるフロントサイドフレーム2の変形エネルギが吸収(減衰)されると共にその変形が所定量許容される。さらに、粘弾性部材42の変形による反力によりフロントサイドフレーム2の変形が抑制される。従って、フロントサイドフレーム2の剛性を大きく高めることなく、フロントサイドフレーム2の変形を抑制して、車両の操安性を高めることが出来る。
Next, the operation of this embodiment will be described.
In the present embodiment, the viscoelastic member 42 is deformed by the relative displacement between the front side frame 2 and the front bumper 32 to generate a viscous damping force and a reaction force. Specifically, the viscoelastic member 42 absorbs (attenuates) the deformation energy of the front side frame 2 generated by the input from the front suspension 28 and allows a predetermined amount of deformation. Further, the deformation of the front side frame 2 is suppressed by the reaction force due to the deformation of the viscoelastic member 42. Therefore, the deformation of the front side frame 2 can be suppressed without greatly increasing the rigidity of the front side frame 2, and the operability of the vehicle can be improved.

特に、それぞれ円筒状に形成された第1接続部材の円筒部40b及び第2接続部材の衝突エネルギ吸収部30bの間に粘弾性部材42が設けられているので、フロントサイドフレーム2の接続部材40とフロントバンパー32の第2接続部材30とが相対回転し易くなっている。例えば、片側のフロントサスペンションが路面の凹凸により上下動したり、旋回時に左右のフロントサスペンションにかかる荷重が異なる場合等、図4の矢印Aで示すように左右のフロントサイドフレーム2が互いに車体上下方向に変形するときには、フロントサイドフレーム2の第1接続部材40とフロントバンパー32の第2接続部材30とが相対回転して粘弾性部材42が円周方向にせん断変形し、フロントサイドフレームが互いに車体上下方向に変形するエネルギが大きく減衰される。   In particular, since the viscoelastic member 42 is provided between the cylindrical portion 40b of the first connecting member and the collision energy absorbing portion 30b of the second connecting member each formed in a cylindrical shape, the connecting member 40 of the front side frame 2 is provided. And the second connecting member 30 of the front bumper 32 are easily rotated relative to each other. For example, when the front suspension on one side moves up and down due to the unevenness of the road surface, or when the load applied to the left and right front suspensions is different during turning, the left and right front side frames 2 move in the vertical direction of the vehicle as shown by arrow A in FIG. When the first connecting member 40 of the front side frame 2 and the second connecting member 30 of the front bumper 32 rotate relative to each other, the viscoelastic member 42 shears and deforms in the circumferential direction, so that the front side frames are vertically Energy that deforms in the direction is greatly attenuated.

また、フロントサイドフレーム2に取付けられたエンジン34の振動が、粘弾性部材42により減衰され、フロントサイドフレーム2からフロアパネル20に伝達される振動が低減して、車室内の騒音が低減する。
さらに、フロントサイドフレーム2に対して、粘弾性部材42及びフロントバンパー32がダイナミックダンパーとして機能するようになっているので、車体の二次振動やねじり振動等の所定の周波数の振動を抑制することが出来る。
Further, the vibration of the engine 34 attached to the front side frame 2 is attenuated by the viscoelastic member 42, the vibration transmitted from the front side frame 2 to the floor panel 20 is reduced, and the noise in the vehicle interior is reduced.
Furthermore, since the viscoelastic member 42 and the front bumper 32 function as a dynamic damper with respect to the front side frame 2, it is possible to suppress vibrations of a predetermined frequency such as secondary vibrations and torsional vibrations of the vehicle body. I can do it.

さらに、第2接続部材の衝突エネルギ吸収部30bの後端部30cがフロントサイドフレーム2に対し離間しているので、車両がその前方の障害物に衝突する際に、フロントバンパー32が受ける車体前後方向の衝撃力により、まず、フロントバンパー32がフロントサイドフレーム2に近づくように相対変位し、粘弾性部材42がそのような相対変位により車体前後方向にせん断変形することで衝突エネルギを吸収する。その後、衝突エネルギ吸収部30bの後端部30cが、フロントサイドフレーム2、本実施形態ではフロントサイドフレームの前端部2aに設けられた第1接続部材40に当接して、衝突エネルギ吸収部30bが車体前後方向に座屈するように変形し、衝突エネルギが大きく吸収される。従って、例えば、車両の障害物との衝突荷重が比較的小さい場合には、衝突エネルギ吸収部30bを変形させることなく、粘弾性部材42によりその衝突エネルギを吸収することが出来る。さらに、衝突荷重が比較的大きく、その衝突エネルギを粘弾性部材42により吸収しきれない場合には、衝突エネルギ吸収部30bにより衝突エネルギを吸収することが出来る。   Further, since the rear end portion 30c of the collision energy absorbing portion 30b of the second connecting member is separated from the front side frame 2, the front bumper 32 receives the front-rear direction when the vehicle collides with an obstacle ahead of the vehicle. First, the front bumper 32 is relatively displaced so as to approach the front side frame 2 by the impact force, and the viscoelastic member 42 is shear-deformed in the longitudinal direction of the vehicle body by such relative displacement to absorb the collision energy. Thereafter, the rear end portion 30c of the collision energy absorbing portion 30b comes into contact with the front side frame 2, in this embodiment, the first connecting member 40 provided at the front end portion 2a of the front side frame, and the collision energy absorbing portion 30b is It is deformed so as to buckle in the longitudinal direction of the vehicle body, and the collision energy is greatly absorbed. Therefore, for example, when the collision load with the obstacle of the vehicle is relatively small, the collision energy can be absorbed by the viscoelastic member 42 without deforming the collision energy absorbing portion 30b. Furthermore, when the collision load is relatively large and the collision energy cannot be absorbed by the viscoelastic member 42, the collision energy can be absorbed by the collision energy absorbing portion 30b.

本発明の実施形態による車両の車体構造を有する車体のアンダーボディを車体下方から見た平面図である。It is the top view which looked at the underbody of the vehicle body which has the vehicle body structure of the vehicle by embodiment of this invention from the vehicle body downward direction. 本発明の実施形態による車両の車体構造を示す要部拡大平面図である。It is a principal part enlarged plan view which shows the vehicle body structure of the vehicle by embodiment of this invention. 図2のIII-III線に沿って見た断面図である。It is sectional drawing seen along the III-III line of FIG. 本発明の実施形態による車両の車体構造を示す要部拡大斜視図である。It is a principal part expansion perspective view which shows the vehicle body structure of the vehicle by embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 車体のアンダーボディ
2 フロントサイドフレーム
28 フロントサスペンション
30 第2接続部材
32 フロントバンパー
34 エンジン
40 第1接続部材
42 粘弾性部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Underbody of vehicle body 2 Front side frame 28 Front suspension 30 Second connection member 32 Front bumper 34 Engine 40 First connection member 42 Viscoelastic member

Claims (5)

フロントサスペンションがそれぞれ左右一対のフロントサイドフレームに取り付けられ、これらのフロントサイドフレームの前端部に車幅方向に延びるフロントバンパーが連結された車両の車体構造であって、
上記フロントサイドフレームの前端部と上記フロントバンパーとの間に設けられ上記フロントサイドフレームと上記フロントバンパーとを連結する粘弾性部材を有し、この粘弾性部材が上記フロントサイドフレームとフロントバンパーとの相対変位により粘弾性減衰力を生じる粘弾性減衰特性を有することを特徴とする車両の車体構造。
A vehicle body structure in which front suspensions are respectively attached to a pair of left and right front side frames, and front bumpers extending in the vehicle width direction are connected to front end portions of these front side frames,
A viscoelastic member provided between the front end portion of the front side frame and the front bumper and connecting the front side frame and the front bumper, and the viscoelastic member is moved by relative displacement between the front side frame and the front bumper; A vehicle body structure having a viscoelastic damping characteristic that generates a viscoelastic damping force.
上記フロントサイドフレームは、その前端部に車体前後方向に延びる第1円筒状部材を有し、上記フロントバンパーは、上記フロントサイドフレームの第1円筒状部材に連結され車体前後方向に延びる第2円筒状部材を有し、上記第1円筒状部材及び第2円筒状部材は、これらの第1及び第2の円筒状部材間に設けられた上記粘弾性部材により相対回転可能に構成されている請求項1記載の車両の車体構造。   The front side frame has a first cylindrical member extending in the longitudinal direction of the vehicle body at a front end portion thereof, and the front bumper is connected to the first cylindrical member of the front side frame and extends in the longitudinal direction of the vehicle body. The first cylindrical member and the second cylindrical member have a member, and are configured to be relatively rotatable by the viscoelastic member provided between the first and second cylindrical members. 1. A vehicle body structure according to 1. 上記フロントバンパーは、上記粘弾性部材を介して上記フロントサイドフレームに対して車体前後方向に変位可能に設けられ、上記粘弾性部材は、このフロントバンパーの変位により変形し粘性減衰力により車体前後方向の衝突エネルギを吸収するように構成されている請求項1又は請求項2記載の車両の車体構造。   The front bumper is provided to be displaceable in the vehicle longitudinal direction with respect to the front side frame via the viscoelastic member, and the viscoelastic member is deformed by the displacement of the front bumper and collides in the vehicle longitudinal direction by a viscous damping force. The vehicle body structure according to claim 1 or 2, wherein the vehicle body structure is configured to absorb energy. 上記フロントサイドフレーム又は上記フロントバンパーは、これらのフロントサイドフレーム及びフロントバンパーを上記粘弾性部材と共に連結し車両の衝突時にそれ自身が変形して車体前後方向の衝突エネルギを吸収する衝突エネルギ吸収部を有する請求項3記載の車両の車体構造。   The front side frame or the front bumper has a collision energy absorbing portion that connects the front side frame and the front bumper together with the viscoelastic member and deforms itself when the vehicle collides to absorb the collision energy in the longitudinal direction of the vehicle body. Item 4. A vehicle body structure according to Item 3. 上記粘弾性部材は、上記フロントバンパーと共に所定の周波数でダイナミックダンパーとして機能する弾性特性を有する請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の車両の車体構造。   The vehicle body structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the viscoelastic member has an elastic characteristic of functioning as a dynamic damper at a predetermined frequency together with the front bumper.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011255815A (en) * 2010-06-10 2011-12-22 Mazda Motor Corp Vehicle front body structure
US10239559B2 (en) 2016-03-14 2019-03-26 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle frames and methods of assembling the same
CN110154965A (en) * 2019-05-30 2019-08-23 江西中汽瑞华新能源科技有限公司 A kind of car collision energy-absorbing structure and its application method
CN113635850A (en) * 2021-09-08 2021-11-12 安徽江淮汽车集团股份有限公司 Front anti-collision beam assembly
FR3122377A1 (en) * 2021-04-28 2022-11-04 Psa Automobiles Sa Bumper cross member
CN120171583A (en) * 2025-05-21 2025-06-20 太原理工大学 A tensile deformation energy absorption and impact prevention buffer device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011255815A (en) * 2010-06-10 2011-12-22 Mazda Motor Corp Vehicle front body structure
US10239559B2 (en) 2016-03-14 2019-03-26 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle frames and methods of assembling the same
CN110154965A (en) * 2019-05-30 2019-08-23 江西中汽瑞华新能源科技有限公司 A kind of car collision energy-absorbing structure and its application method
FR3122377A1 (en) * 2021-04-28 2022-11-04 Psa Automobiles Sa Bumper cross member
CN113635850A (en) * 2021-09-08 2021-11-12 安徽江淮汽车集团股份有限公司 Front anti-collision beam assembly
CN120171583A (en) * 2025-05-21 2025-06-20 太原理工大学 A tensile deformation energy absorption and impact prevention buffer device

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