JP2002046648A - 自動車における車体前部の衝撃力吸収構造 - Google Patents
自動車における車体前部の衝撃力吸収構造Info
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Abstract
きい衝撃力を受けたとき、車体の塑性変形による衝撃力
の吸収が、より十分になされるようにする。 【解決手段】 自動車が、車体1の前後方向に延びる左
右一対のサイドメンバ9と、上下方向に延びてその下端
部が上記サイドメンバ9の長手方向の中途部に支持され
る左右一対のフロントピラー20と、上記各サイドメン
バ9よりも上方に位置して上記各フロントピラー20か
ら前方に向って突出する左右一対のエプロンメンバ28
と、車体1の各側部で、上記サイドメンバ9とエプロン
メンバ28とに架設されるフロントフェンダエプロン3
0とを備える。車体1の平面視で、上記エプロンメンバ
28の両側面のうち、少なくとも一方の側面の前後端部
を結ぶ仮想直線48を設定したとき、上記一方の側面に
おける上記エプロンメンバ28の長手方向の中途部を上
記仮想直線48よりも凹ませて凹所49を形成する。
Description
ラーと、このフロントピラーから前方に向って突出する
エプロンメンバとを備え、自動車の衝突時など、上記エ
プロンメンバにその前方から衝撃力が与えられたとき、
上記エプロンメンバの塑性変形で、上記衝撃力が吸収さ
れるようにした自動車における車体前部の衝撃力吸収構
造に関するものである。
0‐108946号公報で示されるものがある。
は、前車輪をそれぞれ懸架して車体の前後方向に延びる
左右一対のサイドメンバと、上下方向に延びてその下端
部が上記サイドメンバの長手方向の中途部に支持される
左右一対のフロントピラーと、上記各サイドメンバより
も上方に位置して上記各フロントピラーから前方に向っ
て突出する左右一対のエプロンメンバと、車体の各側部
で、上記サイドメンバとエプロンメンバとに架設されて
上記前車輪をその上方から覆うフロントフェンダエプロ
ンとを備え、上記エプロンメンバの後端部は上記フロン
トピラーに強固に結合させられている。
ンバに前車輪を懸架させるサスペンションは上下方向に
延びる緩衝器を備えており、上記フロントフェンダエプ
ロンの一部分に上記緩衝器の上端部を支持させる支持部
が形成される一方、上記緩衝器の下端部に上記前車輪が
支持されている。
ける衝撃力は、上記緩衝器によって吸収される。また、
上記支持部は、上記前車輪から緩衝器を介し与えられる
大きな負荷に対抗する必要上、大きい強度を有してい
る。
技術では、次のような問題点がある。
ピラーから前方に向って突出し、上記エプロンメンバの
後端部は上記フロントピラーに強固に結合させられてい
る。
の前方から大きい衝撃力を受け、この衝撃力が上記エプ
ロンメンバに与えられたときには、上記エプロンメンバ
の後端部の前方近傍部分に応力集中が生じがちとなっ
て、このエプロンメンバは、その後端部の前方近傍部分
だけで単純に屈曲するおそれがある。
が単純に屈曲すると、このエプロンメンバの塑性変形量
が少ないことから、車体の塑性変形による衝撃力の吸収
が不十分になるおそれがある。
されたもので、自動車の衝突時など、車体がその前方か
ら大きい衝撃力を受けたとき、車体の塑性変形による衝
撃力の吸収が、より十分になされるようにすることを課
題とする。
の本発明の自動車における車体前部の衝撃力吸収構造
は、次の如くである。
架して車体1の前後方向に延びる左右一対のサイドメン
バ9と、上下方向に延びてその下端部が上記サイドメン
バ9の長手方向の中途部に支持される左右一対のフロン
トピラー20と、上記各サイドメンバ9よりも上方に位
置して上記各フロントピラー20から前方に向って突出
する左右一対のエプロンメンバ28と、車体1の各側部
で、上記サイドメンバ9とエプロンメンバ28とに架設
されて上記前車輪3をその上方から覆うフロントフェン
ダエプロン30とを備えた自動車において、
8の両側面のうち、少なくとも一方の側面の前後端部を
結ぶ仮想直線48を設定したとき、上記一方の側面にお
ける上記エプロンメンバ28の長手方向の中途部を上記
仮想直線48よりも凹ませて凹所49を形成したもので
ある。
て、上記エプロンメンバ28の一方の側面を、車体1の
外側方側の側面としたものである。
の発明に加えて、上記サイドメンバ9に前車輪3を懸架
させるサスペンション2が上下方向に延びる緩衝器32
を備え、上記フロントフェンダエプロン30の一部分に
上記緩衝器32の上端部を支持させる支持部35を形成
する一方、上記緩衝器32の下端部に上記前車輪3を支
持させた自動車において、
5の中心37よりも前側に位置させたものである。
により説明する。
印Frはこの車体1の前方を示し、下記する左右とは、
上記前方に向っての車体1の幅方向をいうものとする。
ペンション2により懸架した前車輪3と後車輪とを介し
て走行路面上に支持される車体フレーム4と、この車体
フレーム4の上側に配設されてこの車体フレーム4に支
持される車体本体5とを備え、上記車体フレーム4と車
体本体5とは、車体1の幅方向の中心を通る仮想鉛直面
6を基準としてほぼ左右対称形とされている。
レーム4の左右各側部を構成し上記各前車輪3をそれぞ
れ懸架して前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ9
と、車体1の幅方向に延びてその各端部が上記各サイド
メンバ9の前端部に締結具10により締結されて結合さ
せられるフロントクロスメンバ11と、上記車体フレー
ム4の左右各前側部を構成して上下方向に延びその各下
端部が上記各サイドメンバ9の前端部に結合させられる
左右一対のラジエータサポート12と、車体1の幅方向
に延びてその各端部が上記ラジエータサポート12の上
端部に結合させられるアッパクロスメンバ13と、上記
クロスメンバ11とアッパクロスメンバ13のそれぞれ
長手方向の中途部同士を結合させるセンタメンバ14と
を備えている。
前部の後側に隣接して上記車体本体5の左右各外側部を
構成する左右側壁18を備え、これら各側壁18の前部
に車体1の幅方向に貫通するドア開口19が形成されて
いる。
19の前部開口縁がフロントピラー20とされている。
このフロントピラー20は、上下方向に長く延びて十分
の強度を有し、このフロントピラー20の下端部は上記
サイドメンバ9の長手方向の中途部に支持されている。
に延びてその各端部が上記各フロントピラー20の上下
方向の中途部に結合されるフロントカウル22と、この
フロントカウル22から下方に延出するダッシュパネル
23と、上記左右側壁18の間で、上記サイドメンバ9
上に支持され、その前端部が上記ダッシュパネル23の
延出端部(下端部)に結合されるフロアパネル24とを
備えている。
ダッシュパネル23およびフロアパネル24で囲まれた
車体本体5の内部の空間が車室25とされ、上記ドア開
口19は上記車室25の内外を連通させている。
ンバ9よりも上方、かつ、外側方に位置し、上記フロン
トカウル22との結合部の近傍である上記フロントピラ
ー20の上下方向の中途部から前方に向ってほぼ水平、
かつ、直線的に突出する左右一対のエプロンメンバ28
と、車体1の前方に向うに従い内側方に延びて上記各エ
プロンメンバ28の突出端部を前記アッパクロスメンバ
13の各端部に結合させる左右一対のアッパサイドメン
バ29と、車体1の各側部で、上記サイドメンバ9とエ
プロンメンバ28とに架設されて上記前車輪3をその上
方から覆うフロントフェンダエプロン30とを備え、上
記エプロンメンバ28の後端部は上記フロントピラー2
0の中途部とフロントカウル22の端部とにそれぞれ強
固に結合させられている。
縁部は上記サイドメンバ9に結合させられ、上端縁部は
上記エプロンメンバ28に結合させられ、また、後端縁
部は上記ダッシュパネル23に結合させられている。上
記各結合はそれぞれ強固になされており、もって、上記
のように互いに結合された部材9,23,28,30は
互いに補強されてそれぞれ大きい強度を有している。
く延びてその長手方向で伸縮自在とされる緩衝器32を
備え、上記車体1の前後方向で、上記緩衝器32は上記
前車輪3の回転中心33とほぼ同じところに位置させら
れ、かつ、前車輪3とフロントフェンダエプロン30と
で挟まれた空間に位置させられている。
ション2の緩衝器32とほぼ同じ位置の上記フロントフ
ェンダエプロン30の一部分が上方に膨出させられて膨
出部34とされている。この膨出部34の膨出端部(上
端部)に、上記緩衝器32の上端部を支持させる支持部
35が形成され、上記膨出部34にその下方から嵌入さ
れた上記緩衝器32の上端部が上記支持部35に締結な
どにより支持されている。また、上記緩衝器32の下端
部には上記前車輪3の車軸が支承されて支持されてい
る。
支持部35を貫通した部分が上記支持部35の中心37
とされている。また、上記支持部35は、上記緩衝器3
2を支持するものであることから、上記膨出部34と共
に十分に大きい強度と剛性とが与えられている。
閉自在に閉じるドア40が設けられている。このドア4
0は、その後部が車体1の外側方に向って往、復回動自
在となるようその前端部が上下一対のヒンジ41,41
によって、上記フロントピラー20に枢支されている。
上記ドア40の前端縁部は、上記エプロンメンバ28の
後端部の後方近傍、かつ、外側方近傍に位置している。
ンメンバ28の下部を構成して、前後方向に長く延び、
かつ、車体1の幅方向でほぼ水平に延びる横向部材43
と、この横向部材43における車体1の内側方の端縁部
から下方に向って一体的に突出するフランジ44と、上
記横向部材43における車体1の外側方の端縁部からほ
ぼ鉛直方の上方に向って一体的に突出する縦向部材45
と、この縦向部材45の突出端部から上記外側方に向っ
て一体的に突出するフランジ46とを備え、上記各エプ
ロンメンバ28は板金のプレス加工により成形されてい
る。
断面は、上記横向部材43と縦向部材45とによってほ
ぼL字形状とされ、十分の強度と剛性を有し、上記横向
部材43の内側方の端縁部とフランジ44とは上記フロ
ントフェンダエプロン30の上端縁部と互いに結合させ
られている。
メンバ28の横向部材43、縦向部材45、およびフラ
ンジ46のそれぞれ左右両側面のうち、少なくとも一方
の各側面(車体1の外側方側の側面)の前、後端部を結
ぶ仮想直線48を設定したとき、上記一方の側面におけ
る上記エプロンメンバ28の横向部材43、縦向部材4
5、およびフランジ46のそれぞれ長手方向の中途部が
上記仮想直線48よりも凹まされて、凹所49が形成さ
れている。
メンバ28の横向部材43、縦向部材45、およびフラ
ンジ46の一方の各側面は、それぞれの前、後端部から
上記凹所49の各底部50に向ってそれぞれ仮想直線4
8から漸次離れるように延び、より具体的には、それぞ
れほぼ直線的に延びている。
記エプロンメンバ28の両側面のうち、少なくとも一方
の側面の前後端部を結ぶ仮想直線48を設定したとき、
上記一方の側面における上記エプロンメンバ28の長手
方向の中途部を上記仮想直線48よりも凹ませて凹所4
9を形成してある。
ロントピラー20から前方に向って突出し、上記エプロ
ンメンバ28の後端部は上記フロントピラー20に強固
に結合させられている。このため、自動車の衝突時な
ど、車体1がその前方から大きい衝撃力を受け、この衝
撃力が上記エプロンメンバ28に与えられたときには、
上記エプロンメンバ28の後端部の前方近傍部分に応力
集中が生じがちとなって、このエプロンメンバ28は、
その後端部の前方近傍部分だけで単純に屈曲するおそれ
がある。
28の中途部を凹ませて凹所49を形成したのであり、
このため、上記エプロンメンバ28がその前方から衝撃
力を与えられたとき、このエプロンメンバ28が上記し
たように単純に屈曲するだけでなく、このエプロンメン
バ28の中途部にも応力集中が生じがちとなって、この
エプロンメンバ28の中途部も屈曲させられる。
の前方から大きい衝撃力を受けたとき、上記エプロンメ
ンバ28が複数ヵ所で屈曲する分、このエプロンメンバ
28の塑性変形量が多くなり、このため、車体1の塑性
変形による衝撃力の吸収が、より十分になされる。
45の上下方向の幅寸法は、その前端部から後端部に向
うに従いほぼ漸次大きくされている。
前端部から後方に向う衝撃力を与えられたときには、そ
の前端部から後端部側に向って順次座屈が生じがちとな
る。
形量がより多くなり、このため、車体1の塑性変形によ
る衝撃力の吸収が更に十分になされる。
端部から後端部に亘り、極端な断面係数の変化がないこ
とから、上記凹所49を形成しても、車体1の通常走行
時における強度と剛性は良好なままに保たれる。
面を、車体1の外側方側の側面としてある。
バ28がその前方から衝撃力を与えられてその中途部が
屈曲するとき、この屈曲の方向は車体1の内側方に向う
こととなる(図1中一点鎖線、矢印A)。
は、車体1の前方に向うに従い内側方に延びる前記アッ
パサイドメンバ29により前記アッパクロスメンバ13
に結合させられているため、上記アッパクロスメンバ1
3とアッパサイドメンバ29とを介して上記エプロンメ
ンバ28の前端部に衝撃力が与えられるときには、上記
エプロンメンバ28の前端部は車体1の外側方に向わさ
れることとなり(図1中一点鎖線、矢印B)、よって、
この点でも、上記したエプロンメンバ28の中途部の屈
曲の方向は車体1の内側方に向わせられることとなる
(矢印A)。
28の中途部が内側方に向って屈曲させられると、これ
に伴い、上記エプロンメンバ28と互いに結合させられ
ているフロントフェンダエプロン30が圧縮力を与えら
れて、このフロントフェンダエプロン30も塑性変形す
ることとなる。
って、この塑性変形による衝撃力の吸収が更に十分にな
される。
8の中途部が内側方に向って屈曲させられると、これに
伴い、大きい強度と剛性を有する前記フロントカウル2
2の端部やフロントフェンダエプロン30の支持部35
を中心として、上記側壁18の後端部が車体1の外側方
に回動させられる(図1中一点鎖線、矢印C)。
時に、このエプロンメンバ28の後端部が車室25の幅
寸法を狭めたり、上記ドア40に接触してこのドア40
の開扉性を低下させる、ということが防止される。
架させるサスペンション2が上下方向に延びる緩衝器3
2を備え、上記フロントフェンダエプロン30の一部分
に上記緩衝器32の上端部を支持させる支持部35を形
成する一方、上記緩衝器32の下端部に上記前車輪3を
支持させた場合において、上記凹所49の底部50を、
上記支持部35の中心37よりも前側に位置させてい
る。
0の一部分で形成された上記支持部35は緩衝器32を
支持するものであって、大きい強度を有する部分であ
る。このため、上記フロントフェンダエプロン30と互
いに結合させられた上記エプロンメンバ28の凹所49
の底部50を、仮に、車体1の前後方向で上記支持部3
5の近傍に位置させると、上記凹所49の底部50が上
記支持部35で強固に補強されることとなって、前記屈
曲が得られなくなる。
50を上記軸心36の中心37よりも前側に位置するよ
う偏位させたのであり、このため、上記エプロンメンバ
28がその前方から衝撃力を与えられたときには、上記
支持部35の強度に邪魔されずに、上記エプロンメンバ
28の底部50に応力集中が生じがちとなって、まず、
このエプロンメンバ28の中途部が屈曲させられ、次い
で、このエプロンメンバ28の後端部の前方近傍部分や
上記フロントフェンダエプロン30が屈曲させられる。
の存在にかかわらず、上記車体1の塑性変形による衝撃
力の吸収が十分になされる。
上記膨出部34よりも前側の近傍に位置する部分は上記
膨出部34の強度が大きい分、応力集中が生じやすい部
分となっている。
エプロンメンバ28において上記した応力集中が生じ易
い部分に位置させられている。
前方から衝撃力を与えられたときには、上記エプロンメ
ンバ28の上記部分に応力集中がより確実に生じて、屈
曲させられる。
力の吸収が、より十分になされる。
49は、上記エプロンメンバ28の車体1の外側方側の
側面に加え、もしくはこれに代えて、車体1の内側方側
の側面に形成してもよい。また、上記凹所49は車体1
の平面視で円弧凹面形状としてもよい。更に、上記凹所
49は、エプロンメンバ28の横向部材43、フランジ
44、および縦向部材45のうちいずれかだけに形成し
てもよい。
して車体の前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ
と、上下方向に延びてその下端部が上記サイドメンバの
長手方向の中途部に支持される左右一対のフロントピラ
ーと、上記各サイドメンバよりも上方に位置して上記各
フロントピラーから前方に向って突出する左右一対のエ
プロンメンバと、車体の各側部で、上記サイドメンバと
エプロンメンバとに架設されて上記前車輪をその上方か
ら覆うフロントフェンダエプロンとを備えた自動車にお
いて、
側面のうち、少なくとも一方の側面の前後端部を結ぶ仮
想直線を設定したとき、上記一方の側面における上記エ
プロンメンバの長手方向の中途部を上記仮想直線よりも
凹ませて凹所を形成してある。
トピラーから前方に向って突出し、上記エプロンメンバ
の後端部は上記フロントピラーに強固に結合させられて
いる。このため、自動車の衝突時など、車体がその前方
から大きい衝撃力を受け、この衝撃力が上記エプロンメ
ンバに与えられたときには、上記エプロンメンバの後端
部の前方近傍部分に応力集中が生じがちとなって、この
エプロンメンバは、その後端部の前方近傍部分だけで単
純に屈曲するおそれがある。
の中途部を凹ませて凹所を形成したのであり、このた
め、上記エプロンメンバがその前方から衝撃力を与えら
れたとき、このエプロンメンバが上記したように単純に
屈曲するだけでなく、このエプロンメンバの中途部にも
応力集中が生じがちとなって、このエプロンメンバの中
途部も屈曲させられる。
前方から大きい衝撃力を受けたとき、上記エプロンメン
バが複数ヵ所で屈曲する分、このエプロンメンバの塑性
変形量が多くなり、このため、車体の塑性変形による衝
撃力の吸収が、より十分になされる。
一方の側面を、車体の外側方側の側面としてある。
バがその前方から衝撃力を与えられてその中途部が屈曲
するとき、この屈曲の方向は車体の内側方に向うことと
なる。
の中途部が内側方に向って屈曲させられると、これに伴
い、上記エプロンメンバと互いに結合させられているフ
ロントフェンダエプロンが圧縮力を与えられて、このフ
ロントフェンダエプロンも塑性変形することとなる。
て、この塑性変形による衝撃力の吸収が更に十分になさ
れる。
車輪を懸架させるサスペンションが上下方向に延びる緩
衝器を備え、上記フロントフェンダエプロンの一部分に
上記緩衝器の上端部を支持させる支持部を形成する一
方、上記緩衝器の下端部に上記前車輪を支持させた自動
車において、
も前側に位置させている。
一部分で形成された上記支持部は緩衝器を支持するもの
であって、大きい強度を有する部分である。このため、
上記フロントフェンダエプロンと互いに結合させられた
上記エプロンメンバの凹所の底部を、仮に、車体の前後
方向で上記支持部の近傍に位置させると、上記凹所の底
部が上記支持部で強固に補強されることとなって、前記
屈曲が得られなくなる。
記軸心の中心よりも前側に位置させたのであり、このた
め、上記エプロンメンバがその前方から衝撃力を与えら
れたときには、上記支持部の強度に邪魔されずに、上記
エプロンメンバの底部に応力集中が生じがちとなって、
まず、このエプロンメンバの中途部が屈曲させられ、次
いで、このエプロンメンバの後端部や上記フロントフェ
ンダエプロンが屈曲させられる。
在にかかわらず、上記車体の塑性変形による衝撃力の吸
収が十分になされる。
Claims (3)
- 【請求項1】 前車輪をそれぞれ懸架して車体の前後方
向に延びる左右一対のサイドメンバと、上下方向に延び
てその下端部が上記サイドメンバの長手方向の中途部に
支持される左右一対のフロントピラーと、上記各サイド
メンバよりも上方に位置して上記各フロントピラーから
前方に向って突出する左右一対のエプロンメンバと、車
体の各側部で、上記サイドメンバとエプロンメンバとに
架設されて上記前車輪をその上方から覆うフロントフェ
ンダエプロンとを備えた自動車において、 車体の平面視で、上記エプロンメンバの両側面のうち、
少なくとも一方の側面の前後端部を結ぶ仮想直線を設定
したとき、上記一方の側面における上記エプロンメンバ
の長手方向の中途部を上記仮想直線よりも凹ませて凹所
を形成した自動車における車体前部の衝撃力吸収構造。 - 【請求項2】 上記エプロンメンバの一方の側面を、車
体の外側方側の側面とした請求項1に記載の自動車にお
ける車体前部の衝撃力吸収構造。 - 【請求項3】 上記サイドメンバに前車輪を懸架させる
サスペンションが上下方向に延びる緩衝器を備え、上記
フロントフェンダエプロンの一部分に上記緩衝器の上端
部を支持させる支持部を形成する一方、上記緩衝器の下
端部に上記前車輪を支持させた自動車において、 上記凹所の底部を、上記支持部の中心よりも前側に位置
させた請求項1、もしくは2に記載自動車における車体
前部の衝撃力吸収構造。
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