JP4897305B2

JP4897305B2 - 自動車の前部車体構造

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Publication number: JP4897305B2
Application number: JP2006037862A
Authority: JP
Inventors: 竜男岩部; 敏滝澤; 英生樋口; 雅彦江村; 貴之木済; 孝之鈴木
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-02-15
Filing date: 2006-02-15
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2026-02-15
Also published as: JP2007216760A

Description

本発明は、フロントサイドフレームの前端と、フロントピラーの前端から車体前下方に向けて延びるアッパーメンバの前端とを連結部材で連結した自動車の前部車体構造に関する。

車両の正面衝突時の衝撃吸収能力を高めるために、左右のフロントサイドフレームの車幅方向外側において、フロントピラーの前端から車体前下方に向けて左右のアッパーメンバを延出し、相互に隣接するフロントサイドフレームおよびアッパーメンバの前端間を連結部材で連結したものが、下記特許文献１、２により公知である。
特開２００３−４０１４２号公報特開２００５−１１２１７３号公報

ところで上記特許文献１に記載されたものは、アッパーメンバの前部が略下向きに垂下しており、かつアッパーメンバの前端とフロントサイドフレームの前端とが車幅方向に延びる連結部材および上下方向に延びる連結部材で連結されているため、正面衝突時に他車両のバンパービームの高さが種々に異なっていても、そのバンパービームを上下方向に延びるアッパーメンバの前部、あるいは上下方向に延びる連結部材に確実に衝突させ、衝突エネルギーをフロントサイドフレームあるいはアッパーメンバに伝達して効果的に吸収することができる。しかしながら、上記特許文献１に記載されたものは、アッパーメンバの前端とフロントサイドフレームの前端とが車幅方向に延びる連結部材および上下方向に延びる連結部材で連結されているため、連結部材の部品点数や重量が増加してしまう問題があった。

また上記特許文献２に記載されたものは、アッパーメンバの前部が車体前後方向に略水平に延びており、かつアッパーメンバの先端とフロントサイドフレームの前端とが、バンパービームと同じ高さで車幅方向に延びる連結部材で連結されているため、正面衝突時に他車両のバンパービームが自車両のバンパービームに対して上方あるいは下方にずれていると、両バンパービームが衝突せずにすれ違って互いのエンジンルームに嵌入してしまい、衝突エネルギーを効果的に吸収できなくなる可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、他車両との衝突時に衝突エネルギーを効果的に吸収できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車体前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、前記左右一対のフロントサイドフレームの前端に固定されて車幅方向に延びるバンパービームと、前記左右一対のフロントサイドフレームの車幅方向外側に配置されてフロントピラーの前端から車体前下方に延びるアッパーメンバと、前記左右一対のフロントサイドフレームの前端の車幅方向内面に固定されて上下方向に延びるバルクヘッドサイドフレームと、前記バンパービームの上下方向寸法よりも大きい上下方向寸法を有する三角形状に形成されて該バンパービームよりも車幅方向外側に張り出す連結部材とを備え、前記連結部材は、上部部材、下部部材および中間部材を放射状に配置したものであり、前記上部部材の車幅方向内端を前記バルクヘッドサイドフレームの上端に結合し、前記下部部材の車幅方向内端を前記バルクヘッドサイドフレームの下端に結合し、前記中間部材の車幅方向内端を前記フロントサイドフレームの車幅方向外面に結合し、前記上部部材、前記下部部材および前記中間部材の車幅方向外端を前記アッパーメンバの前端に結合したことを特徴とする自動車の前部車体構造が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、左右一対の前記バルクヘッドサイドフレームの上端間を車幅方向に接続するバルクヘッドアッパーフレームを備え、前記アッパーメンバの前後方向中間部に前記バルクヘッドアッパーフレームの後方延長部を連結し、前記後方延長部、前記アッパーメンバの前部および前記連結部材によって三角形を形成したことを特徴とする自動車の前部車体構造が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記バンパービームの前面には金属薄板よりなる衝撃吸収部材が設けられるとともに、前記連結部材の前面には発泡ウレタン製の衝撃吸収部材が設けられることを特徴とする自動車の前部車体構造が提案される。

請求項１の構成によれば、左右一対のフロントサイドフレームの前端に固定されて上下方向に延びるバルクヘッドサイドフレームに底辺を固定され、左右一対のフロントサイドフレームの車幅方向外側に配置されてフロントピラーの前端から車体前下方に延びるアッパーメンバの前端に頂点を固定された三角形状の連結部材を備えており、前記三角形状の上下方向寸法はバンパービームの上下方向寸法よりも大きいので、自車両が他車両と正面衝突する場合に他車両のバンパービームの高さが種々に異なっていても、そのバンパービームを連結部材にすれ違うことなく確実に衝突させ、連結部材に入力された衝突エネルギーをフロントサイドフレームおよびアッパーメンバに伝達して確実に吸収することができ、しかも連結部材は車両の両側部にそれぞれ１個ずつ設ければよいので、構造が簡単で重量の増加も最小限に抑えられる。

また請求項２の構成によれば、アッパーメンバの前部と、左右一対のバルクヘッドサイドフレームの上端間を車幅方向に接続するバルクヘッドアッパーフレームの後方延長部と、連結部材とが三角形に連結されて剛性が高められるので、正面衝突によって他車両のバンパービームから連結部材に入力される衝突エネルギーをフロントサイドフレームおよびアッパーメンバに確実に伝達して効果的に吸収することができる。

また請求項３の構成によれば、バンパービームの前面には金属薄板よりなる衝撃吸収部材が設けられるとともに、連結部材の前面には発泡ウレタン製の衝撃吸収部材が設けられるので、歩行者の脛との衝突により金属薄板よりなる衝撃吸収部材および発泡ウレタン製の衝撃吸収部材が潰れて衝突エネルギーを吸収することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図６は本発明の実施の形態を示すもので、図１は自動車の車体前部の骨格を示す斜視図、図２は図１の２方向矢視図、図３は図２の３方向矢視図、図４は図３の４−４線拡大断面図、図５は他車両との正面衝突時の作用説明図（他車両のバンパービームが高い場合）、図６は他車両との正面衝突時の作用説明図（他車両のバンパービームが低い場合）である。

図１〜図３に示すように、自動車の車体前部に形成されたエンジンルーム１１の左右両側に沿って車体前後方向に延びる左右のフロントサイドフレーム１２，１２が配置される。またフロントサイドフレーム１２，１２の上方かつ車幅方向外側には、左右のフロントピラー１３，１３から車体前下方に延びる左右のアッパーメンバ１４，１４が配置される。左右のフロントサイドフレーム１２，１２の前端に車幅方向に延びるバンパービーム１５の両端がボルト１６…で固定され、このバンパービーム１５の前面に薄い金属板で断面Ｕ字状に形成した衝撃吸収部材１７が固定される。

フロントサイドフレーム１２，１２の前部であってバンパービーム１５の後部に、フロントバルクヘッド１８が固定される。フロントバルクヘッド１８は、上下方向に延びる左右一対のバルクヘッドサイドフレーム１９，１９と、車幅方向に延びるバルクヘッドロアフレーム２０とを全体としてＵ字状に形成し、そのバルクヘッドサイドフレーム１９，１９の上端間を車幅方向に延びるバルクヘッドアッパーフレーム２１で連結して四角枠状に構成される。フロントバルクヘッド１８の左右のバルクヘッドサイドフレーム１９，１９がフロントサイドフレーム１２，１２の車幅方向内面に固定され、バルクヘッドアッパーフレーム２１の左右両端を屈曲させて後方に延長した後方延長部２１ａ，２１ａが、アッパーメンバ１４，１４の前後方向中間部に結合される。

フロントバルクヘッド１８のバルクヘッドサイドフレーム１９，１９と、フロントサイドフレーム１２，１２の前端と、フロントピラー１３，１３から車体前下方に延びるアッパーメンバ１４，１４の前端とが、三角形状の連結部材２２，２２で連結される。各々の連結部材２２は上部部材２３、下部部材２４および中間部材２５を放射状に配置したもので、上部部材２３、下部部材２４および中間部材２５の車幅方向内端が三角形の底辺となり、車幅方向外端が三角形の頂点となる。三角形の底辺のうち、上部部材２３および下部部材２４がバルクヘッドサイドフレーム１９の上端および下端に結合され、中間部材２５がフロントサイドフレーム１２に結合される。また三角形の頂点はアッパーメンバ１４の前端に結合される。

その結果、図１および図２に網掛けして示すように、アッパーメンバ１４の前半部と、バルクヘッドアッパーフレーム２１の後方延長部２１ａと、連結部材２２とが略三角形状に結合されてトラス構造を構成する。

図４に示すように、それぞれの連結部材２２の前面に、発泡ウレタン製の衝撃吸収部材２６が複数のクリップ２７…で固定される。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

自車両のバンパービーム１５の高さと他車両のバンパービームの高さとが一致していれば、両車両が車幅方向にオフセットしていても、自車両のバンパービーム１５および他車両のバンパービームを衝突させてすれ違いを防止し、衝突エネルギーを吸収することができる。

図５に示すように、他車両のバンパービーム３１が自車両のバンパービーム１５よりも高い位置にある場合でも、他車両のバンパービーム３１が自車両の連結部材２２の上部部材２３に衝突する。これにより、他車両のバンパービーム３１から自車両の連結部材２２に入力された衝突エネルギーは、フロントサイドフレーム１２およびアッパーメンバ１４に伝達されて吸収され、両車両のバンパービーム１５，３１のすれ違いによる相互貫入が防止されて衝突被害が軽減される。

図６に示すように、逆に他車両のバンパービーム３１が自車両のバンパービーム１５よりも低い位置にある場合でも、他車両のバンパービーム３１が自車両の連結部材２２の下部部材２４に衝突する。これにより、他車両のバンパービーム３１から自車両の連結部材２２に入力された衝突エネルギーは、フロントサイドフレーム１２およびアッパーメンバ１４に伝達されて吸収され、両車両のバンパービーム１５，３１のすれ違いによる相互貫入が防止されて衝突被害が軽減される。

また歩行者の脛が車両のフロントバンパーに衝突する場合には、バンパービーム１５の前面に設けた金属薄板よりなる衝撃吸収部材１７が潰れて衝突エネルギーを吸収する。また歩行者の脛がバンパービーム１５よりも車幅方向外側に衝突する場合には、連結部材２２，２２の前面に設けた発泡ウレタン製の衝撃吸収部材２６，２６が潰れて衝突エネルギーを吸収する。

以上のように、フロントサイドフレーム１２，１２の先端に固定したフロントバルクヘッド１８のバルクヘッドサイドフレーム１９，１９と、フロントピラー１３，１３に連なるアッパーメンバ１４，１４の先端とを、バンパービーム１５の上下方向寸法よりも遥かに大きい上下方向寸法を有する三角形状の連結部材２２，２２で連結したので、自車両が他車両と正面衝突する場合に他車両のバンパービーム３１の高さが種々に異なっていても、そのバンパービーム３１を連結部材２２，２２にすれ違うことなく確実に衝突させ、連結部材２２，２２に入力された衝突エネルギーをフロントサイドフレーム１２，１２およびアッパーメンバ１４，１４に伝達して確実に吸収することができる。しかも連結部材２２，２２は車両の両側部にそれぞれ１個ずつ設ければよいので、構造が簡単で重量の増加も最小限に抑えられる。

このとき、アッパーメンバ１４，１４の前半部と、フロントバルクヘッド１８のバルクヘッドアッパーフレーム２１の後方延長部２１ａ，２１ａと、連結部材２２，２２とが三角形（図１および図２の網掛け部参照）のトラス構造を構成して剛性が高められるので、他車両のバンパービーム３１から連結部材２２，２２に入力される衝突エネルギーをフロントサイドフレーム１２，１２およびアッパーメンバ１４，１４に確実に伝達して効果的に吸収することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、バルクヘッドアッパーフレーム２０の後方延長部２０ａ，２０ａは、バルクヘッドアッパーフレーム２０の本体部と別部材で構成することができる。

車両の車体前部の骨格を示す斜視図図１の２方向矢視図図２の３方向矢視図図３の４−４線拡大断面図他車両との正面衝突時の作用説明図（他車両のバンパービームが高い場合）他車両との正面衝突時の作用説明図（他車両のバンパービームが低い場合）

１２フロントサイドフレーム
１３フロントピラー
１４アッパーメンバ
１５バンパービーム
１７衝撃吸収部材
１９バルクヘッドサイドフレーム
２１バルクヘッドアッパーフレーム
２１ａ後方延長部
２２連結部材
２３上部部材
２４下部部材
２５中間部材
２６衝撃吸収部材

Claims

車体前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム（１２）と、
前記左右一対のフロントサイドフレーム（１２）の前端に固定されて車幅方向に延びるバンパービーム（１５）と、
前記左右一対のフロントサイドフレーム（１２）の車幅方向外側に配置されてフロントピラー（１３）の前端から車体前下方に延びるアッパーメンバ（１４）と、
前記左右一対のフロントサイドフレーム（１２）の前端の車幅方向内面に固定されて上下方向に延びるバルクヘッドサイドフレーム（１９）と、
前記バンパービーム（１５）の上下方向寸法よりも大きい上下方向寸法を有する三角形状に形成されて該バンパービーム（１５）よりも車幅方向外側に張り出す連結部材（２２）とを備え、
前記連結部材（２２）は、上部部材（２３）、下部部材（２４）および中間部材（２５）を放射状に配置したものであり、前記上部部材（２３）の車幅方向内端を前記バルクヘッドサイドフレーム（１９）の上端に結合し、前記下部部材（２４）の車幅方向内端を前記バルクヘッドサイドフレーム（１９）の下端に結合し、前記中間部材（２５）の車幅方向内端を前記フロントサイドフレーム（１２）の車幅方向外面に結合し、前記上部部材（２３）、前記下部部材（２４）および前記中間部材（２５）の車幅方向外端を前記アッパーメンバ（１４）の前端に結合したことを特徴とする自動車の前部車体構造。
左右一対の前記バルクヘッドサイドフレーム（１９）の上端間を車幅方向に接続するバルクヘッドアッパーフレーム（２１）を備え、前記アッパーメンバ（１４）の前後方向中間部に前記バルクヘッドアッパーフレーム（２１）の後方延長部（２１ａ）を連結し、前記後方延長部（２１ａ）、前記アッパーメンバ（１４）の前部および前記連結部材（２２）によって三角形を形成したことを特徴とする、請求項１に記載の自動車の前部車体構造。
前記バンパービーム（１５）の前面には金属薄板よりなる衝撃吸収部材（１７）が設けられるとともに、前記連結部材（２２）の前面には発泡ウレタン製の衝撃吸収部材（２６）が設けられることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の自動車の前部車体構造。