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WO2014042257A1 - 車体前部構造 - Google Patents

車体前部構造 Download PDF

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WO2014042257A1
WO2014042257A1 PCT/JP2013/074934 JP2013074934W WO2014042257A1 WO 2014042257 A1 WO2014042257 A1 WO 2014042257A1 JP 2013074934 W JP2013074934 W JP 2013074934W WO 2014042257 A1 WO2014042257 A1 WO 2014042257A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
width direction
side member
front side
wall portion
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2013/074934
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
康洋 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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota 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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to US14/427,425 priority Critical patent/US9233714B2/en
Priority to DE112013004484.6T priority patent/DE112013004484B4/de
Priority to CN201380047923.6A priority patent/CN104619579B/zh
Publication of WO2014042257A1 publication Critical patent/WO2014042257A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • B62D21/152—Front or rear frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/09—Means for mounting load bearing surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08—Front or rear portions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B62D25/082—Engine compartments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B62D25/20—Floors or bottom sub-units
    • B62D25/2009—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits
    • B62D25/2018—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits the subunits being front structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D27/00—Connections between superstructure or understructure sub-units
    • B62D27/02—Connections between superstructure or understructure sub-units rigid
    • B62D27/026—Connections by glue bonding

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle body front structure.
  • Patent Document 1 discloses a vehicle body front structure that includes a front side frame that extends in the vehicle front-rear direction, and a front frame and a sub-frame that are connected to the front side frame at the rear connection portion that are separated in the vehicle front-rear direction. Are listed.
  • the front side frame is deformed at the center between the front deformation part on the vehicle front side relative to the sub frame, the front connection part connected to the sub frame, and the rear connection part. And a rear deformation portion on the vehicle rear side relative to the rear connection portion.
  • the proof strength in the vehicle front-rear direction in the front side frame is set to increase in the order of the front deformation portion, the central deformation portion, and the rear deformation portion.
  • the amount of deformation of the front side frame when the vehicle has a frontal collision or an offset collision becomes smaller toward the rear side of the vehicle, thereby reducing the influence on the cabin due to the frontal collision or offset collision. Is possible.
  • the amount of deformation of the front side frame toward the rear of the vehicle at the time of a frontal collision or offset collision is small, so that the deformation stroke of the front end of the front side frame toward the rear of the vehicle is increased. Is difficult.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and has a vehicle body front structure that can secure a deformation stroke of the front end of the front side member to the vehicle rear side at the time of frontal collision, offset collision, and minute lap collision.
  • the purpose is to provide.
  • a vehicle body front structure includes a front side member that extends in the vehicle front-rear direction, and a vehicle that is formed on a portion of the front side member on the vehicle rear side with respect to the front end.
  • a suspension member connected to the front mounting portion and the rear mounting portion separated in the front-rear direction, a stabilizer bracket fixed to a portion of the front side member between the front end portion and the front mounting portion, and the front end portion
  • the front side member and the rear side mounting portion are connected to the outer side wall portion of the front side member so as to protrude outward in the vehicle width direction with respect to the front end portion.
  • a reinforcing member that is made higher at the front end portion than the portion between them.
  • a reinforcing member is coupled to the side wall part on the outer side in the vehicle width direction at the front end part (front end side part) of the front side member.
  • the reinforcing member protrudes outward in the vehicle width direction with respect to the front end portion of the front side member. Accordingly, at the time of a minute lap collision, a lap allowance with the barrier (collision body) is ensured, so that a collision load can be transmitted to the front side member via this reinforcing member.
  • the reinforcing member is coupled to the front end portion of the front side member as described above, so that the proof strength in the vehicle front-rear direction of the front side member is greater than the portion between the front mounting portion and the rear mounting portion.
  • the portion between the front side mounting portion and the rear side mounting portion is deformed, so that the suspension member can be dropped from the front side mounting portion.
  • transformation amount to the vehicle rear side of the part between the front side attachment part in a front side member and a rear side attachment part is ensured.
  • the stabilizer bracket is fixed to a portion of the front side member between the front end portion and the front mounting portion. Accordingly, since the stabilizer bracket is displaced toward the rear side of the vehicle with respect to the reinforcing member coupled to the front end portion of the front side member, the front side member is positioned inward in the vehicle width direction between the reinforcing member and the stabilizer bracket at the time of a minute lap collision. Folded. Thereby, the deformation
  • the amount of deformation of the front side member toward the vehicle rear side is ensured in the event of a minute lap collision, so that the deformation stroke of the front end of the front side member toward the vehicle rear side is ensured. can do.
  • the front side member in the front side member, the part between the front mounting part and the rear mounting part, and the part provided with the reinforcing member and the stabilizer bracket And the amount of deformation of the front side member toward the vehicle rear side is ensured. Accordingly, it is possible to ensure a deformation stroke of the front end of the front side member toward the rear side of the vehicle even at the time of a frontal collision or an offset collision.
  • the vehicle body front structure according to the second aspect of the present invention is the vehicle body front structure according to the first aspect of the present invention, wherein the reinforcing member includes a front wall portion extending in the vehicle longitudinal direction and the vehicle vertical direction, and a vehicle. Inclined with respect to the vehicle front-rear direction so as to go inward in the vehicle width direction toward the rear side, between the end portion on the outer side in the vehicle width direction on the front wall portion and the side wall portion on the outer side in the vehicle width direction on the front end portion It is set as the structure which has the formed inclination wall part.
  • the reinforcing member has the front wall portion extending in the vehicle longitudinal direction and the vehicle vertical direction. Therefore, at the time of a micro lap collision, since the collision load is efficiently input from the barrier to the front wall portion of the reinforcing member, the load transmission efficiency from the barrier to the front side member can be improved.
  • the vehicle body front part structure according to the third aspect of the present invention is the vehicle body front part structure according to the first aspect or the second aspect of the present invention, wherein the front side member is mounted on the vehicle body front side in the vehicle width direction. It is set as the arrangement arranged in.
  • the front side member is disposed on the vehicle width direction outer side of the power unit mounted on the vehicle body front part. Therefore, as described above, when the front side member is folded inward in the vehicle width direction between the reinforcing member and the stabilizer bracket at the time of the minute lap collision, the folded portion of the front side member interferes with the power unit. As a result, a reaction force acts on the folded portion from the power unit, so that a lateral force can be generated on the vehicle body at the time of a minute lap collision.
  • FIG. 2 is a plan view showing a state in which a minute lap collision has occurred in a vehicle to which the vehicle body front structure shown in FIG. 1 is applied. It is a top view which shows the 1st modification of the vehicle body front part structure which concerns on one Embodiment of this invention. It is a top view which shows the 2nd modification of the vehicle body front part structure which concerns on one Embodiment of this invention.
  • an arrow FR, an arrow OUT, and an arrow UP indicate the vehicle front-rear direction front side, the vehicle width direction outer side (vehicle left side), and the vehicle vertical direction upper side, respectively.
  • a vehicle body front structure 10 includes a front side member 12, a suspension member 14, a bumper reinforcement 16, a crash box 18, a stabilizer bracket 20, And a reinforcing member 22.
  • a front side member 12 As shown in FIG. 1, a vehicle body front structure 10 according to an embodiment of the present invention includes a front side member 12, a suspension member 14, a bumper reinforcement 16, a crash box 18, a stabilizer bracket 20, And a reinforcing member 22.
  • FIG. 1 only the left half of the vehicle body front structure 10 is shown, but the vehicle body front structure 10 is configured symmetrically.
  • the front side member 12 is formed of a light alloy such as a steel material or an aluminum alloy.
  • the front side member 12 is disposed on the outer side in the vehicle width direction of the power unit 24 mounted on the front portion of the vehicle body, and extends in the vehicle front-rear direction.
  • the power unit 24 is configured by an engine and a traveling motor, or is configured by combining the engine and the traveling motor.
  • the front part 12A and the rear part 12B of the front side member 12 extend horizontally.
  • a portion between the front portion 12A and the rear portion 12B is a kick portion 12C, and the kick portion 12C is inclined so as to go to the vehicle lower side as it goes to the vehicle rear side.
  • the kick portion 12C and the rear portion 12B are formed in a cross-sectional hat shape that opens to the upper side of the vehicle, and are joined to a floor panel (not shown) from the lower side of the vehicle to form a closed cross-section 44 together with the floor panel.
  • the front portion 12A of the front side member 12 includes a side member inner 26 and a side member outer 28 as shown in FIG.
  • the side member inner 26 is formed in a cross-sectional hat shape that opens outward in the vehicle width direction.
  • the side member inner 26 includes an upper wall portion 30 and a lower wall portion 32 that face each other in the vehicle vertical direction, and a side wall portion 34 that connects ends of the upper wall portion 30 and the lower wall portion 32 in the vehicle width direction,
  • the upper wall portion 30 and the lower wall portion 32 have an upper flange 36 and a lower flange 38 respectively extending from the vehicle width direction outer end to the vehicle upper side and the lower side.
  • the side member outer 28 is formed in a flat plate shape, and is arranged with the vehicle width direction as the plate thickness direction.
  • the upper end portion 40 of the side member outer 28 is joined by welding while being overlapped with the upper flange 36, and the lower end portion 42 of the side member outer 28 is joined by welding while being overlapped with the lower flange 38.
  • the side member outer 28 forms a closed section 44 with the side member inner 26.
  • the suspension member 14 supports the suspension arm 46 shown in FIG.
  • a front side mounting portion 48 and a rear side mounting portion 50 that are separated from each other in the vehicle front-rear direction are formed in a portion of the front side member 12 on the rear side of the front end portion 12D, and the suspension member 14 includes bolts 52 and 54. Or, it is connected to the front mounting portion 48 and the rear mounting portion 50 via a nut and a rubber bush (not shown).
  • a sleeve 56 is formed at the rear end portion of the suspension arm 46, and the sleeve 56 is fastened together with the suspension member 14 and the rear attachment portion 50.
  • the bumper reinforcement 16 is disposed on the vehicle front side with respect to the front side member 12 and extends in the vehicle width direction. A portion 16 ⁇ / b> A on the outside in the vehicle width direction of the bumper reinforcement 16 protrudes outward in the vehicle width direction from the front side member 12.
  • the crash box 18 is disposed between the bumper reinforcement 16 and the front side member 12.
  • the front end of the crash box 18 is coupled to the bumper reinforcement 16 from the rear side of the vehicle.
  • a rear flange 58 is formed at the rear end of the crash box 18 with the vehicle front-rear direction as the plate thickness direction.
  • the rear flange 58 is coupled to the front end 12D1 of the front side member 12 in a state of being overlapped with a front flange 60 formed with the vehicle front-rear direction as a plate thickness direction. In this manner, the bumper reinforcement 16 is fixed to the front end 12D1 of the front side member 12 via the crash box 18.
  • the stabilizer bracket 20 is fixed to a portion of the front side member 12 between the front end portion 12D and the front mounting portion 48, and supports a stabilizer 62 extending in the vehicle width direction.
  • the stabilizer 62 is disposed on the vehicle lower side of the front side member 12 and is located on the vehicle front side and the upper side of the front wheel drive shaft 64.
  • the stabilizer bracket 20 has a lower wall portion 66 and a side wall portion 68 extending upward from the vehicle width direction inner end portion of the lower wall portion 66 in the vehicle upper side. Is formed.
  • the lower wall portion 66 is joined to the lower wall portion 32 of the front side member 12 by welding in a state of being overlapped from the vehicle lower side, and the side wall portion 68 is connected to the side wall portion 34 of the front side member 12 in the vehicle. They are joined by welding in a state of being overlapped from the inside in the width direction.
  • a metal fitting 70 that rotatably supports the stabilizer 62 is attached to the lower wall portion 66.
  • the reinforcing member 22 includes an upper wall portion 72, a lower wall portion 74, an inclined wall portion 76, a front wall portion 78, upper flanges 80 and 82, and lower flanges 84 and 86. ing.
  • the upper wall portion 72 and the lower wall portion 74 face each other in the vehicle vertical direction.
  • the upper wall portion 72 and the lower wall portion 74 substantially coincide with the upper wall portion 30 and the lower wall portion 32 of the front side member 12 in the vehicle vertical direction.
  • the upper wall portion 72 and the lower wall portion 74 are each formed in a triangular shape in plan view.
  • Side portions 72A and 74A on the vehicle front side of the upper wall portion 72 and the lower wall portion 74 extend along the vehicle width direction
  • 74B extend along the vehicle longitudinal direction
  • the side portions 72C and 74C on the outer side in the vehicle width direction of the upper wall portion 72 and the lower wall portion 74 are inclined with respect to the vehicle front-rear direction so as to go inward in the vehicle width direction toward the vehicle rear side.
  • the inclined wall portion 76 extends in the vehicle vertical direction, and connects the side portions 72C and 74C of the upper wall portion 72 and the lower wall portion 74 on the outer side in the vehicle width direction.
  • the inclined wall portion 76 is inclined with respect to the vehicle front-rear direction so as to go inward in the vehicle width direction toward the vehicle rear side.
  • the front wall portion 78 is connected to an end portion of the inclined wall portion 76 on the vehicle front side, and is bent inward in the vehicle width direction with respect to the inclined wall portion 76.
  • this front wall part 78 is arrange
  • the front surface 78 ⁇ / b> A of the front wall portion 78 substantially coincides with the position in the vehicle front-rear direction of the coupling surface between the rear end of the crash box 18 and the front end of the front side member 12.
  • the upper flange 80 extends from the vehicle width direction inner side portion 72B of the upper wall portion 72 to the vehicle upper side, and the lower flange 84 extends from the vehicle width direction inner side portion 74B of the lower wall portion 74 to the vehicle lower side. It extends.
  • the upper flange 82 extends from the vehicle front side portion 72A of the upper wall portion 72 to the vehicle upper side, and the lower flange 86 extends from the vehicle front side portion 74A of the lower wall portion 74 to the vehicle lower side. Yes.
  • the upper flange 82 and the lower flange 86 are joined to each of the upper end portion 88 and the lower end portion 90 of the front wall portion 78 by welding while being overlapped from the vehicle rear side.
  • the upper flange 80 is overlapped with the upper end portion 40 of the side member outer 28 from the outside in the vehicle width direction.
  • the lower flange 84 is overlapped with the lower end portion 42 of the side member outer 28 from the outside in the vehicle width direction, and the lower end portion 42 of the side member outer 28 and the lower flange 38 of the side member inner 26 are combined with each other. They are joined together by welding in a state where three sheets are stacked.
  • the reinforcing member 22 is coupled to the outer side wall portion (front end portion of the side member outer 28) in the vehicle width direction of the front end portion 12D of the front side member 12 (front portion 12A).
  • the reinforcing member 22 is located on the vehicle front side with respect to the stabilizer bracket 20 and has a gap with the stabilizer bracket 20. Further, the reinforcing member 22 protrudes outward in the vehicle width direction with respect to the front end portion 12D.
  • the reinforcing member 22 is coupled to the front end portion 12D of the front side member 12 (portion on the front end 12D1 side), so that the strength of the front side member 12 in the vehicle front-rear direction can be increased.
  • the height is higher at the front end portion 12D than the portion between the attachment portions 50.
  • a region where the reinforcing member 22 is provided is a first region A ⁇ b> 1
  • a region where the stabilizer bracket 20 is provided is a second region A ⁇ b> 2 between the front side mounting portion 48 and the rear side mounting portion 50.
  • the region is the third region A3
  • the first region A1 has higher proof strength in the vehicle front-rear direction than the third region A3.
  • the second region A2 has higher proof strength in the vehicle front-rear direction than the first region A1.
  • the fourth region A4 has a lower proof strength in the vehicle front-rear direction than the first region A1 and the second region A2. It has the same proof strength in the vehicle longitudinal direction as the three regions A3.
  • the crash box 18 is set to have a lower proof strength in the vehicle front-rear direction than the third region A3 and the fourth region A4.
  • the side wall portion (the front end portion of the side member outer 28) on the outer side in the vehicle width direction at the front end portion 12D of the front side member 12 is reinforced.
  • Member 22 is coupled.
  • the reinforcing member 22 protrudes outward in the vehicle width direction with respect to the front end portion 12D of the front side member 12. Accordingly, at the time of a micro lap collision, a lap allowance with the barrier (collision body) is ensured, so that the collision load can be transmitted to the front side member 12 via the reinforcing member 22.
  • the reinforcing member 22 is coupled to the front end portion 12D of the front side member 12 as described above, so that the strength of the front side member 12 in the vehicle front-rear direction can be increased by the front mounting portion 48 and the rear mounting portion 50.
  • the height is higher at the front end 12D than at the intermediate portion. Therefore, in the front side member 12 at the time of a minute lap collision, the portion between the front side mounting portion 48 and the rear side mounting portion 50 is deformed, so that the suspension member 14 is dropped from the front side mounting portion 48 due to the bolt 52 being broken or the like. Can do.
  • the suspension member 14 can be prevented from remaining crushed, so that a deformation amount of the front side member 12 between the front mounting portion 48 and the rear mounting portion 50 toward the vehicle rear side is ensured.
  • the stabilizer bracket 20 is fixed to a portion of the front side member 12 between the front end portion 12D and the front mounting portion 48. Accordingly, since the stabilizer bracket 20 is displaced toward the rear side of the vehicle with respect to the reinforcing member 22 coupled to the front end portion 12D of the front side member 12, at the time of a minute lap collision, as shown in FIG. The front side member 12 is folded inward in the vehicle width direction between the stabilizer brackets 20. Thereby, the deformation
  • the amount of deformation of the front side member 12 toward the rear side of the vehicle is ensured at the time of a minute lap collision, and therefore, the front end 12D1 of the front side member 12 toward the rear side of the vehicle.
  • a deformation stroke can be secured. Thereby, the energy absorption performance at the time of a micro lap collision can be ensured.
  • the front side member 12 includes a portion between the front mounting portion 48 and the rear mounting portion 50, the reinforcing member 22, and the stabilizer bracket 20.
  • the amount of deformation of the front side member 12 to the rear side of the vehicle is ensured by the deformation of the portion provided with. Therefore, it is possible to ensure a deformation stroke of the front end 12D1 of the front side member 12 toward the rear side of the vehicle even during a frontal collision or an offset collision. Thereby, the energy absorption performance at the time of frontal collision or offset collision can also be secured.
  • the front side member 12 is arranged on the outer side in the vehicle width direction of the power unit 24 mounted on the front portion of the vehicle body. Therefore, as described above, when the front side member 12 is folded inward in the vehicle width direction between the reinforcing member 22 and the stabilizer bracket 20 at the time of a minute lap collision, the bent portion 92 of the front side member 12 is the power unit 24. Interfere with. As a result, a reaction force acts on the bent portion 92 from the power unit 24, so that a lateral force can be generated on the vehicle body at the time of a minute lap collision.
  • the reinforcing member 22 has a front wall portion 78 extending in the vehicle longitudinal direction and the vehicle vertical direction. Therefore, at the time of a minute lap collision, the collision load is efficiently input from the barrier to the front wall portion 78 of the reinforcing member 22, so that the load transmission efficiency from the barrier to the front side member 12 can be improved.
  • An inclined wall portion 76 that is inclined with respect to the vehicle front-rear direction is formed so as to go inward in the vehicle width direction toward the vehicle. Accordingly, a component force inward in the vehicle width direction acts on the front side member 12 between the reinforcing member 22 and the stabilizer bracket 20 due to the collision load transmitted through the inclined wall portion 76, so that the front side member 12 is moved in the vehicle width direction. It can be folded inside efficiently.
  • the vehicle body front part structure 10 since the reinforcing member 22 is only added to the front end portion 12D of the front side member 12, the vehicle body can be reduced in weight.
  • a plate 118 is interposed between the rear flange 58 of the crash box 18 and the front flange 60 of the front side member 12, and the plate 118 has an outer side in the vehicle width direction.
  • An extension portion 120 that extends in the direction may be formed, and the front wall portion 78 of the reinforcing member 22 may be coupled to the extension portion 120. If comprised in this way, the attachment rigidity of the reinforcement member 22 with respect to front-end part 12D of the front side member 12 can be improved.
  • the dedicated reinforcing member 22 is used to reinforce the front end portion 12D of the front side member 12.
  • an attachment member 102 for attaching a component mounted in the engine compartment may be used as a reinforcing member.
  • the mounting member 102 may increase the proof strength in the vehicle front-rear direction of the front side member 12 at the front end portion 12D as compared with the portion between the front side mounting portion 48 and the rear side mounting portion 50. Even when the mounting member 102 that functions as such a reinforcing member is used, the same operations and effects as described above are obtained.
  • this mounting member 102 it is preferable that a front wall portion 108 extending in the vehicle front-rear direction and the vehicle vertical direction is formed. With such a configuration, when a small lap collision occurs, a collision load is efficiently input from the barrier to the front wall portion 108, so that the load transmission efficiency from the barrier to the front side member 12 can be improved.
  • an extension portion 104 extending in the vehicle width direction is formed in the front flange 60 formed at the front end 12D1 of the front side member 12, and the front wall portion 108 of the mounting member 102 is connected to the bolt 109 and the extension portion 104. It may be coupled by a nut 110.
  • a flange 112 extending to the rear side of the vehicle is formed at the rear end of the mounting member 102, and this flange 112 is formed on the outer side wall portion of the front end portion 12 ⁇ / b> D of the front side member 12 (the front end portion of the side member outer 28).
  • the bolt 115 and the nut 116 may be combined. If comprised in this way, the attachment intensity

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

　サスペンションメンバ（１４）は、フロントサイドメンバ（１２）における前側取付部（４８）及び後側取付部（５０）に連結されている。フロントサイドメンバ（１２）における前端部（１２Ｄ）と前側取付部（４８）との間の部分には、スタビライザブラケット（２０）が固定されている。前端部（１２Ｄ）における車両幅方向外側の側壁部には、前端部（１２Ｄ）に対して車両幅方向外側に突出する補強部材（２２）が結合されている。補強部材（２２）は、フロントサイドメンバ（１２）における車両前後方向の耐力を、前側取付部（４８）及び後側取付部（５０）の間の部分よりも前端部（１２Ｄ）において高くしている。

Description

車体前部構造
　本発明は、車体前部構造に関する。
　特許文献１には、車両前後方向に延びるフロントサイドフレームと、車両前後方向に離間する前側連結部及び後側連結部にてフロントサイドフレームに連結されたサブフレームとを備えた車体前部構造が記載されている。
　この特許文献１に記載の車体前部構造において、フロントサイドフレームは、サブフレームよりも車両前側の前部変形部、サブフレームと連結される前側連結部及び後側連結部の間の中央部変形部、及び、後側連結部よりも車両後側の後部変形部を有している。このフロントサイドフレームにおける車両前後方向の耐力は、前部変形部、中央部変形部、後側変形部の順に高くなるように設定されている。
　この車体前部構造によれば、車両が前面衝突やオフセット衝突した場合におけるフロントサイドフレームの変形量が車両後側に向かうほど小さくなるので、前面衝突やオフセット衝突によってキャビンに及ぶ影響を低減することが可能である。
特開２００９－２５５８８３号公報 特開２００６－２４０３２２号公報 特開２００５－６７３４７号公報
　しかしながら、上述の車体前部構造では、前面衝突やオフセット衝突時におけるフロントサイドフレームの車両後側への変形量が小さいので、このフロントサイドフレームの前端の車両後側への変形ストロークを大きくすることが困難である。
　また、この種の車体前部構造では、例えば車両同士がすれ違うような微小ラップ衝突時においても、フロントサイドフレームの前端の車両後側への変形ストロークを確保することが望まれる。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、前面衝突、オフセット衝突、及び、微小ラップ衝突時におけるフロントサイドメンバの前端の車両後側への変形ストロークを確保できる車体前部構造を提供することを目的とする。
　前記課題を解決するために、本発明の第一態様に係る車体前部構造は、車両前後方向に延びるフロントサイドメンバと、前記フロントサイドメンバにおける前端部よりも車両後側の部分に形成され車両前後方向に離間する前側取付部及び後側取付部に連結されたサスペンションメンバと、前記フロントサイドメンバにおける前記前端部と前記前側取付部との間の部分に固定されたスタビライザブラケットと、前記前端部における車両幅方向外側の側壁部に結合されて、前記前端部に対して車両幅方向外側に突出すると共に、前記フロントサイドメンバにおける車両前後方向の耐力を、前記前側取付部及び前記後側取付部の間の部分よりも前記前端部において高くする補強部材と、を備えている。
　この車体前部構造において、フロントサイドメンバの前端部（前端側の部分）における車両幅方向外側の側壁部には、補強部材が結合されている。この補強部材は、フロントサイドメンバの前端部に対して車両幅方向外側に突出している。従って、微小ラップ衝突時には、バリア（衝突体）とのラップ代が確保されるので、この補強部材を介してフロントサイドメンバに衝突荷重を伝達することができる。
　また、この補強部材は、上述のようにフロントサイドメンバの前端部に結合されることにより、フロントサイドメンバにおける車両前後方向の耐力を、前側取付部及び後側取付部の間の部分よりも前端部において高くしている。従って、微小ラップ衝突時にフロントサイドメンバでは、前側取付部及び後側取付部の間の部分が変形するので、前側取付部からサスペンションメンバを脱落させることができる。これにより、サスペンションメンバが潰れ残ることを抑制することができるので、フロントサイドメンバにおける前側取付部及び後側取付部の間の部分の車両後側への変形量が確保される。
　さらに、スタビライザブラケットは、フロントサイドメンバにおける前端部と前側取付部との間の部分に固定されている。従って、フロントサイドメンバの前端部に結合された補強部材に対してスタビライザブラケットが車両後側にずれているので、微小ラップ衝突時には、補強部材及びスタビライザブラケットの間においてフロントサイドメンバが車両幅方向内側に折れる。これにより、フロントサイドメンバにおける補強部材及びスタビライザブラケットが設けられた部分の車両後側への変形量が確保される。
　このように、この車体前部構造によれば、微小ラップ衝突時には、フロントサイドメンバの車両後側への変形量が確保されるので、フロントサイドメンバの前端の車両後側への変形ストロークを確保することができる。
　また、前面衝突やオフセット衝突時においても、上述の微小ラップ衝突時と同様に、フロントサイドメンバでは、前側取付部及び後側取付部の間の部分と、補強部材及びスタビライザブラケットが設けられた部分とが変形することで、このフロントサイドメンバの車両後側への変形量が確保される。従って、前面衝突やオフセット衝突時においても、フロントサイドメンバの前端の車両後側への変形ストロークを確保することができる。
　本発明の第二態様に係る車体前部構造は、本発明の第一態様に係る車体前部構造において、前記補強部材が、車両前後方向及び車両上下方向に延在する前壁部と、車両後側に向かうに従って車両幅方向内側へ向かうように車両前後方向に対して傾斜し、前記前壁部における車両幅方向外側の端部と前記前端部における車両幅方向外側の側壁部との間に形成された傾斜壁部とを有する構成とされている。
　この車体前部構造によれば、補強部材は、車両前後方向及び車両上下方向に延在する前壁部を有している。従って、微小ラップ衝突時には、補強部材の前壁部にバリアから効率良く衝突荷重が入力されるので、バリアからフロントサイドメンバへの荷重伝達効率を向上させることができる。
　また、この前壁部における車両幅方向外側の端部とフロントサイドメンバの前端部における車両幅方向外側の側壁部との間には、車両後側に向かうに従って車両幅方向内側へ向かうように車両前後方向に対して傾斜する傾斜壁部が形成されている。従って、この傾斜壁部を伝わる衝突荷重により、補強部材及びスタビライザブラケットの間においてフロントサイドメンバに車両幅方向内側への分力が作用するので、このフロントサイドメンバを車両幅方向内側に効率良く折ることができる。
　本発明の第三態様に係る車体前部構造は、本発明の第一態様又は第二態様に係る車体前部構造において、前記フロントサイドメンバが車体前部に搭載されたパワーユニットの車両幅方向外側に配置された構成とされている。
　この車体前部構造によれば、フロントサイドメンバは、車体前部に搭載されたパワーユニットの車両幅方向外側に配置されている。従って、上述のように、微小ラップ衝突時に、補強部材及びスタビライザブラケットの間においてフロントサイドメンバが車両幅方向内側に折れた場合には、このフロントサイドメンバの折れ部がパワーユニットと干渉する。これにより、折れ部に対してパワーユニットから反力が作用するので、微小ラップ衝突時に車体に対して横力を発生させることができる。
　以上詳述したように、本発明によれば、前面衝突、オフセット衝突、及び、微小ラップ衝突時におけるフロントサイドメンバの前端の車両後側への変形ストロークを確保することができる。
本発明の一実施形態に係る車体前部構造の平面図である。 図１に示される車体前部構造の側面図である。 図１に示されるフロントサイドメンバの前端部及び補強部材の斜視図である。 図１に示される車体前部構造が適用された車両に微小ラップ衝突が生じた状態を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る車体前部構造の第一変形例を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る車体前部構造の第二変形例を示す平面図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。
　なお、以下に説明する各図において、矢印ＦＲ、矢印ＯＵＴ、矢印ＵＰは、車両前後方向前側、車両幅方向外側（車両左側）、車両上下方向上側をそれぞれ示している。
　図１に示されるように、本発明の一実施形態に係る車体前部構造１０は、フロントサイドメンバ１２と、サスペンションメンバ１４と、バンパリインフォースメント１６と、クラッシュボックス１８と、スタビライザブラケット２０と、補強部材２２とを備えている。図１では、車体前部構造１０の左側半分のみが示されているが、この車体前部構造１０は左右対称に構成されている。
　フロントサイドメンバ１２は、鋼材又はアルミニウム合金等の軽合金により形成されている。このフロントサイドメンバ１２は、車体前部に搭載されたパワーユニット２４の車両幅方向外側に配置されており、車両前後方向に延びている。パワーユニット２４は、エンジンや走行用モータによって構成されているか、又は、エンジン及び走行用モータが組み合わされた構成とされている。
　図２に示されるように、フロントサイドメンバ１２の前部１２Ａ及び後部１２Ｂは、水平に延びている。この前部１２Ａと後部１２Ｂとの間の部分は、キック部１２Ｃとされており、このキック部１２Ｃは、車両後側に向かうに従って車両下側に向かうように傾斜している。このキック部１２Ｃ及び後部１２Ｂは、車両上側に開口する断面ハット状に形成されており、図示しないフロアパネルに車両下側から結合されて、このフロアパネルと共に閉断面４４を形成する。
　フロントサイドメンバ１２の前部１２Ａは、図３に示されるように、サイドメンバインナ２６とサイドメンバアウタ２８によって構成されている。サイドメンバインナ２６は、車両幅方向外側に開口する断面ハット状に形成されている。このサイドメンバインナ２６は、車両上下方向に対向する上壁部３０及び下壁部３２と、この上壁部３０及び下壁部３２における車両幅方向内側の端部を連結する側壁部３４と、上壁部３０及び下壁部３２における車両幅方向外側の端部から車両上側及び下側にそれぞれ延びる上側フランジ３６及び下側フランジ３８とを有している。
　サイドメンバアウタ２８は、平板状に形成されており、車両幅方向を板厚方向として配置されている。このサイドメンバアウタ２８の上端部４０は、上側フランジ３６と重ね合わされた状態で溶接により結合されており、サイドメンバアウタ２８の下端部４２は、下側フランジ３８と重ね合わされた状態で溶接により結合されている。そして、このサイドメンバアウタ２８は、サイドメンバインナ２６とで閉断面４４を形成している。
　サスペンションメンバ１４は、図２に示されるサスペンションアーム４６を支持するものである。フロントサイドメンバ１２における前端部１２Ｄよりも車両後側の部分には、車両前後方向に離間する前側取付部４８及び後側取付部５０が形成されており、このサスペンションメンバ１４は、ボルト５２，５４や、図示しないナット及びゴムブッシュ等を介して、この前側取付部４８及び後側取付部５０に連結されている。また、サスペンションアーム４６の後端部には、スリーブ５６が形成されており、このスリーブ５６は、サスペンションメンバ１４及び後側取付部５０と共締めされている。
　バンパリインフォースメント１６は、フロントサイドメンバ１２よりも車両前側に配置されており、車両幅方向に延びている。このバンパリインフォースメント１６における車両幅方向外側の部分１６Ａは、フロントサイドメンバ１２よりも車両幅方向外側に突出している。
　クラッシュボックス１８は、バンパリインフォースメント１６とフロントサイドメンバ１２との間に配置されている。クラッシュボックス１８の前端は、バンパリインフォースメント１６に車両後側から結合されている。一方、クラッシュボックス１８の後端には、車両前後方向を板厚方向とする後側フランジ５８が形成されている。この後側フランジ５８は、フロントサイドメンバ１２の前端１２Ｄ１に車両前後方向を板厚方向として形成された前側フランジ６０と重ね合わされた状態で結合されている。そして、このようにして、バンパリインフォースメント１６は、クラッシュボックス１８を介してフロントサイドメンバ１２の前端１２Ｄ１に固定されている。
　スタビライザブラケット２０は、フロントサイドメンバ１２における前端部１２Ｄと前側取付部４８との間の部分に固定されており、車両幅方向に延びるスタビライザ６２を支持している。スタビライザ６２は、フロントサイドメンバ１２の車両下側に配置されると共に、前輪のドライブシャフト６４よりも車両前側且つ上側に位置している。
　また、スタビライザブラケット２０は、下壁部６６と、この下壁部６６における車両幅方向内側の端部から車両上側に延びる側壁部６８とを有しており、車両正面視にて概略Ｌ字状に形成されている。下壁部６６は、上述のフロントサイドメンバ１２の下壁部３２に車両下側から重ね合わされた状態で溶接により結合されており、側壁部６８は、このフロントサイドメンバ１２の側壁部３４に車両幅方向内側から重ね合わされた状態で溶接により結合されている。下壁部６６には、スタビライザ６２を回動可能に支持する金具７０が取り付けられている。
　補強部材２２は、図３に示されるように、上壁部７２、下壁部７４、傾斜壁部７６、前壁部７８、上側フランジ８０，８２、及び、下側フランジ８４，８６を有している。上壁部７２及び下壁部７４は、車両上下方向に対向している。この上壁部７２及び下壁部７４は、上述のフロントサイドメンバ１２における上壁部３０及び下壁部３２と車両上下方向の位置がそれぞれ略一致している。
　この上壁部７２及び下壁部７４は、それぞれ平面視にて三角形状に形成されている。この上壁部７２及び下壁部７４における車両前側の辺部７２Ａ，７４Ａは、車両幅方向に沿って延びており、この上壁部７２及び下壁部７４における車両幅方向内側の辺部７２Ｂ，７４Ｂは、車両前後方向に沿って延びている。また、この上壁部７２及び下壁部７４における車両幅方向外側の辺部７２Ｃ，７４Ｃは、車両後側に向かうに従って車両幅方向内側に向かうように車両前後方向に対して傾斜している。
　傾斜壁部７６は、車両上下方向に延びており、上壁部７２及び下壁部７４における車両幅方向外側の辺部７２Ｃ，７４Ｃ同士を連結している。この傾斜壁部７６は、車両後側に向かうに従って車両幅方向内側に向かうように車両前後方向に対して傾斜している。前壁部７８は、傾斜壁部７６における車両前側の端部に接続されており、この傾斜壁部７６に対して車両幅方向内側に折り曲げられている。そして、この前壁部７８は、車両前後方向を板厚方向として配置されている（車両前後方向及び車両上下方向に延在している）。この前壁部７８の前面７８Ａは、クラッシュボックス１８の後端とフロントサイドメンバ１２の前端との結合面と車両前後方向の位置が略一致されている。
　上側フランジ８０は、上壁部７２における車両幅方向内側の辺部７２Ｂから車両上側に延びており、下側フランジ８４は、下壁部７４における車両幅方向内側の辺部７４Ｂから車両下側に延びている。また、上側フランジ８２は、上壁部７２における車両前側の辺部７２Ａから車両上側に延びており、下側フランジ８６は、下壁部７４における車両前側の辺部７４Ａから車両下側に延びている。この上側フランジ８２及び下側フランジ８６は、前壁部７８における上端部８８及び下端部９０に車両後側から重ね合わされた状態で溶接により結合されている。
　また、上述の上側フランジ８０は、上述のサイドメンバアウタ２８の上端部４０に車両幅方向外側から重ね合わされており、このサイドメンバアウタ２８の上端部４０及びサイドメンバインナ２６の上側フランジ３６と三枚重ねされた状態で溶接により結合されている。同様に、下側フランジ８４は、上述のサイドメンバアウタ２８の下端部４２に車両幅方向外側から重ね合わされており、このサイドメンバアウタ２８の下端部４２及びサイドメンバインナ２６の下側フランジ３８と三枚重ねされた状態で溶接により結合されている。そして、これにより、フロントサイドメンバ１２（前部１２Ａ）の前端部１２Ｄにおける車両幅方向外側の側壁部（サイドメンバアウタ２８の前端部）に補強部材２２が結合されている。
　この補強部材２２は、スタビライザブラケット２０よりも車両前側に位置しており、スタビライザブラケット２０との間に隙間を有している。また、この補強部材２２は、前端部１２Ｄに対して車両幅方向外側に突出している。そして、この補強部材２２は、フロントサイドメンバ１２の前端部１２Ｄ（前端１２Ｄ１側の部分）に結合されることにより、このフロントサイドメンバ１２における車両前後方向の耐力を、前側取付部４８及び後側取付部５０の間の部分よりも前端部１２Ｄにおいて高くしている。
　つまり、フロントサイドメンバ１２において、補強部材２２が設けられた領域を第一領域Ａ１とし、スタビライザブラケット２０が設けられた領域を第二領域Ａ２とし、前側取付部４８及び後側取付部５０の間の領域を第三領域Ａ３とした場合に、第一領域Ａ１は、第三領域Ａ３よりも車両前後方向の耐力が高くなっている。また、第二領域Ａ２は、第一領域Ａ１よりも車両前後方向の耐力が高くなっている。
　なお、第二領域Ａ２と第三領域Ａ３との間の領域を第四領域Ａ４とすると、第四領域Ａ４は、第一領域Ａ１及び第二領域Ａ２よりも車両前後方向の耐力が低く、第三領域Ａ３と同等の車両前後方向の耐力を有している。また、クラッシュボックス１８は、第三領域Ａ３及び第四領域Ａ４よりも車両前後方向の耐力が低く設定されている。
　次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
　以上詳述したように、本実施形態に係る車体前部構造１０によれば、フロントサイドメンバ１２の前端部１２Ｄにおける車両幅方向外側の側壁部（サイドメンバアウタ２８の前端部）には、補強部材２２が結合されている。この補強部材２２は、フロントサイドメンバ１２の前端部１２Ｄに対して車両幅方向外側に突出している。従って、微小ラップ衝突時には、バリア（衝突体）とのラップ代が確保されるので、この補強部材２２を介してフロントサイドメンバ１２に衝突荷重を伝達することができる。
　また、この補強部材２２は、上述のようにフロントサイドメンバ１２の前端部１２Ｄに結合されることにより、フロントサイドメンバ１２における車両前後方向の耐力を、前側取付部４８及び後側取付部５０の間の部分よりも前端部１２Ｄにおいて高くしている。従って、微小ラップ衝突時にフロントサイドメンバ１２では、前側取付部４８及び後側取付部５０の間の部分が変形するので、ボルト５２が破断する等により前側取付部４８からサスペンションメンバ１４を脱落させることができる。これにより、サスペンションメンバ１４が潰れ残ることを抑制することができるので、フロントサイドメンバ１２における前側取付部４８及び後側取付部５０の間の部分の車両後側への変形量が確保される。
　さらに、スタビライザブラケット２０は、フロントサイドメンバ１２における前端部１２Ｄと前側取付部４８との間の部分に固定されている。従って、フロントサイドメンバ１２の前端部１２Ｄに結合された補強部材２２に対してスタビライザブラケット２０が車両後側にずれているので、微小ラップ衝突時には、図４に示されるように、補強部材２２及びスタビライザブラケット２０の間においてフロントサイドメンバ１２が車両幅方向内側に折れる。これにより、フロントサイドメンバ１２における補強部材２２及びスタビライザブラケット２０が設けられた部分の車両後側への変形量が確保される。
　このように、この車体前部構造１０によれば、微小ラップ衝突時には、フロントサイドメンバ１２の車両後側への変形量が確保されるので、フロントサイドメンバ１２の前端１２Ｄ１の車両後側への変形ストロークを確保することができる。これにより、微小ラップ衝突時におけるエネルギ吸収性能を確保することができる。
　また、前面衝突やオフセット衝突時においても、上述の微小ラップ衝突時と同様に、フロントサイドメンバ１２では、前側取付部４８及び後側取付部５０の間の部分と、補強部材２２及びスタビライザブラケット２０が設けられた部分とが変形することで、このフロントサイドメンバ１２の車両後側への変形量が確保される。従って、前面衝突やオフセット衝突時においても、フロントサイドメンバ１２の前端１２Ｄ１の車両後側への変形ストロークを確保することができる。これにより、前面衝突やオフセット衝突時におけるエネルギ吸収性能も確保することができる。
　しかも、フロントサイドメンバ１２は、車体前部に搭載されたパワーユニット２４の車両幅方向外側に配置されている。従って、上述のように、微小ラップ衝突時に、補強部材２２及びスタビライザブラケット２０の間においてフロントサイドメンバ１２が車両幅方向内側に折れた場合には、このフロントサイドメンバ１２の折れ部９２がパワーユニット２４と干渉する。これにより、折れ部９２に対してパワーユニット２４から反力が作用するので、微小ラップ衝突時に車体に対して横力を発生させることができる。
　また、補強部材２２は、車両前後方向及び車両上下方向に延在する前壁部７８を有している。従って、微小ラップ衝突時には、補強部材２２の前壁部７８にバリアから効率良く衝突荷重が入力されるので、バリアからフロントサイドメンバ１２への荷重伝達効率を向上させることができる。
　また、この前壁部７８における車両幅方向外側の端部とフロントサイドメンバ１２の前端部１２Ｄにおける車両幅方向外側の側壁部（サイドメンバアウタ２８の前端部）との間には、車両後側に向かうに従って車両幅方向内側へ向かうように車両前後方向に対して傾斜する傾斜壁部７６が形成されている。従って、この傾斜壁部７６を伝わる衝突荷重により、補強部材２２及びスタビライザブラケット２０の間においてフロントサイドメンバ１２に車両幅方向内側への分力が作用するので、このフロントサイドメンバ１２を車両幅方向内側に効率良く折ることができる。
　また、この車体前部構造１０によれば、フロントサイドメンバ１２の前端部１２Ｄに補強部材２２を追加しただけであるので、車体の軽量化を図ることができる。
　次に、本実施形態の変形例について説明する。
　本実施形態では、図５に示されるように、クラッシュボックス１８の後側フランジ５８とフロントサイドメンバ１２の前側フランジ６０との間にプレート１１８が介在されると共に、このプレート１１８に車両幅方向外側に延出する延出部１２０が形成され、この延出部１２０に補強部材２２の前壁部７８が結合されていても良い。このように構成されていると、フロントサイドメンバ１２の前端部１２Ｄに対する補強部材２２の取付剛性を高めることができる。
　また、本実施形態では、上述のように、フロントサイドメンバ１２の前端部１２Ｄを補強するために、専用の補強部材２２が用いられていた。ところが、例えば、図６に示されるように、エンジンコンパートメント内に搭載される部品を取り付けるための取付部材１０２が補強部材として用いられていても良い。そして、この取付部材１０２により、フロントサイドメンバ１２における車両前後方向の耐力が、前側取付部４８及び後側取付部５０の間の部分よりも前端部１２Ｄにおいて高くなっていても良い。このような補強部材として機能する取付部材１０２が用いられていても、上記と同様の作用及び効果を奏する。
　なお、この取付部材１０２においても、車両前後方向及び車両上下方向に延在する前壁部１０８が形成されていると好適である。このように構成されていると、微小ラップ衝突時には、この前壁部１０８にバリアから効率良く衝突荷重が入力されるので、バリアからフロントサイドメンバ１２への荷重伝達効率を向上させることができる。
　また、フロントサイドメンバ１２の前端１２Ｄ１に形成された前側フランジ６０に車両幅方向に延出する延出部１０４が形成され、この延出部１０４に取付部材１０２の前壁部１０８がボルト１０９及びナット１１０により結合されても良い。また、取付部材１０２の後端に車両後側に延びるフランジ１１２が形成され、このフランジ１１２がフロントサイドメンバ１２の前端部１２Ｄにおける車両幅方向外側の側壁部（サイドメンバアウタ２８の前端部）にボルト１１５及びナット１１６により結合されても良い。このように構成されていると、取付部材１０２のフロントサイドメンバ１２への取付強度を確保することができる。
　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

Claims (3)

  1. 　車両前後方向に延びるフロントサイドメンバと、
    　前記フロントサイドメンバにおける前端部よりも車両後側の部分に形成され車両前後方向に離間する前側取付部及び後側取付部に連結されたサスペンションメンバと、
    　前記フロントサイドメンバにおける前記前端部と前記前側取付部との間の部分に固定されたスタビライザブラケットと、
    　前記前端部における車両幅方向外側の側壁部に結合されて、前記前端部に対して車両幅方向外側に突出すると共に、前記フロントサイドメンバにおける車両前後方向の耐力を、前記前側取付部及び前記後側取付部の間の部分よりも前記前端部において高くする補強部材と、
    　を備えた車体前部構造。
  2. 　前記補強部材は、
    　車両前後方向及び車両上下方向に延在する前壁部と、
    　車両後側に向かうに従って車両幅方向内側へ向かうように車両前後方向に対して傾斜し、前記前壁部における車両幅方向外側の端部と前記前端部における車両幅方向外側の側壁部との間に形成された傾斜壁部とを有している、
    　請求項１に記載の車体前部構造。
  3. 　前記フロントサイドメンバは、車体前部に搭載されたパワーユニットの車両幅方向外側に配置されている、
    　請求項１又は請求項２に記載の車体前部構造。
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