Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7585838B2 - Vehicle front structure - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7585838B2 - Vehicle front structure - Google Patents

Vehicle front structure Download PDF

Info

Publication number
JP7585838B2
JP7585838B2 JP2021017913A JP2021017913A JP7585838B2 JP 7585838 B2 JP7585838 B2 JP 7585838B2 JP 2021017913 A JP2021017913 A JP 2021017913A JP 2021017913 A JP2021017913 A JP 2021017913A JP 7585838 B2 JP7585838 B2 JP 7585838B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tire
collision
vehicle
front wheel
control bar
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.)
Active
Application number
JP2021017913A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022120885A (en
Inventor
完精 赤城
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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 Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2021017913A priority Critical patent/JP7585838B2/en
Publication of JP2022120885A publication Critical patent/JP2022120885A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7585838B2 publication Critical patent/JP7585838B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Description

本発明は、車両前部構造に関するものである。 The present invention relates to a vehicle front structure.

衝撃力がサイドメンバよりも側外方に入力される前部衝突、いわゆる、スモールオーバーラップ衝突(スモールオフセット衝突と呼ばれることもある)に対して有効な車両前部構造が要望されている。実際の衝突形態を研究すると、スモールオーバーラップ衝突が多く発生しているためである。衝突時に車体の一部を圧潰させて衝突エネルギーを吸収する構造(クラッシャブルゾーン)が車体には採用されるが、スモールオーバーラップ衝突では車体を圧潰させにくい。スモールオーバーラップ衝突では、衝突荷重がサイドメンバの外側に入力されるので、圧潰される部分が少ないためである。 There is a demand for a vehicle front structure that is effective against a frontal collision in which the impact force is input to the outside of the side member, a so-called small overlap collision (sometimes called a small offset collision). This is because research into actual collision types shows that small overlap collisions occur frequently. Vehicles are equipped with a structure (crushable zone) that absorbs the collision energy by crushing part of the vehicle body during a collision, but in a small overlap collision, the vehicle body is difficult to crush. This is because in a small overlap collision, the collision load is input to the outside of the side member, so there is less of a part that is crushed.

下記特許文献1は、スモールオーバーラップ衝突を考慮した車両前部構造を開示している。特許文献1に開示された構造では、スモールオーバーラップ衝突時に障害物(他の車両や壁等)によって車体に対して後方に押しやられる前輪が、車室空間(生存空間)前部を損傷するのを軽減することを目的としている。特許文献1に開示された車両は、ラダーフレーム構造を備えており、ラダーフレーム上にキャビンがマウントされる。このキャビンをマウントするキャブブラケットがラダーフレームのサイドメンバ(サイドレール)から側方に突設されており、かつ、キャブブラケットの前面に、車体内側から外側に向けて前方から後方へと延びる傾斜部材が設けられている。スモールオーバーラップ衝突時に車体に対して後方に押しやられた前輪をこの傾斜部材によって側外方に逃して、前輪が車室空間(キャビン)前部の損傷するのを軽減する。また、前輪を側外方に押しやることで、前輪を介してサイドメンバに入力される衝突荷重も軽減される。 The following Patent Document 1 discloses a vehicle front structure that takes small overlap collisions into consideration. The structure disclosed in Patent Document 1 aims to reduce damage to the front of the passenger compartment space (survival space) caused by the front wheels that are pushed backward against the vehicle body by an obstacle (another vehicle, a wall, etc.) during a small overlap collision. The vehicle disclosed in Patent Document 1 has a ladder frame structure, and a cabin is mounted on the ladder frame. A cab bracket that mounts this cabin protrudes laterally from the side member (side rail) of the ladder frame, and an inclined member that extends from the front to the rear from the inside of the vehicle body toward the outside is provided on the front of the cab bracket. The front wheels that are pushed backward against the vehicle body during a small overlap collision are deflected to the side and outward by this inclined member, reducing damage to the front of the passenger compartment space (cabin) caused by the front wheels. In addition, by pushing the front wheels to the side and outward, the collision load input to the side member via the front wheels is also reduced.

特許第6052226号公報Patent No. 6052226

しかし、特許文献1に開示された車両前部構造では、平面視での前輪の挙動しか考慮されておらず、前輪が傾斜部材によって上方に跳ね上げられる可能性を考慮していない。前輪が上方に跳ね上げられると、ホイールハウスやフロントフェンダを介して車室空間前部に荷重が入力される可能性がある。本発明の目的は、スモールオフセット衝突時に前輪を介して車体に入力される衝突荷重をより確実に軽減することのできる車両前部構造を提供することにある。 However, the vehicle front structure disclosed in Patent Document 1 only takes into account the behavior of the front wheels in a plan view, and does not take into account the possibility that the front wheels may be flipped upward by the inclined members. If the front wheels are flipped upward, a load may be input to the front of the vehicle interior space via the wheel house or front fender. The object of the present invention is to provide a vehicle front structure that can more reliably reduce the collision load input to the vehicle body via the front wheels during a small offset collision.

本発明に係る車体前部構造は、タイヤコントロールバー及びタイヤキャッチャーを備えている。タイヤコントロールバーは、サイドメンバから側外方に延出されており、前輪の前方で、かつ、前輪の回転中心よりも上方に配置されている。タイヤキャッチャーは、サイドメンバから側外方に延出され、前輪の後方に配置されている。タイヤキャッチャーは、その前部に、前下方を向く傾斜面を備えている。 The vehicle front body structure according to the present invention includes a tire control bar and a tire catcher. The tire control bar extends outward from the side member and is positioned in front of the front wheels and above the center of rotation of the front wheels. The tire catcher extends outward from the side member and is positioned behind the front wheels. The tire catcher includes an inclined surface at its front that faces downward and forward.

本発明によれば、スモールオフセット衝突時に前輪を介して車体に入力される衝突荷重をより確実に軽減することができる。 The present invention makes it possible to more reliably reduce the collision load input to the vehicle body through the front wheels during a small offset collision.

実施形態に係る車両前部構造の平面図である(車両静的状態)。1 is a plan view of a vehicle front structure according to an embodiment (vehicle static state). FIG. 前記車両前部構造の側面図である(車両静的状態)。FIG. 2 is a side view of the vehicle front structure (vehicle static state). 前記車両前部構造におけるタイヤコントロールバーの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a tire control bar in the vehicle front structure. 前記車両前部構造におけるタイヤキャッチャーの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a tire catcher in the vehicle front structure. 前記車両前部構造の平面図である(衝突第一段階)。FIG. 4 is a plan view of the vehicle front structure (first stage of collision). 前記車両前部構造の側面図である(衝突第一段階)。FIG. 4 is a side view of the vehicle front structure (first stage of collision). 前記車両前部構造の平面図である(衝突第二段階)。FIG. 4 is a plan view of the vehicle front structure (second stage of collision). 前記車両前部構造の側面図である(衝突第二段階)。FIG. 4 is a side view of the vehicle front structure (second stage of collision). 前記車両前部構造の平面図である(衝突第三段階)。FIG. 4 is a plan view of the vehicle front structure (third stage of collision). 前記車両前部構造の側面図である(衝突第三段階)。FIG. 4 is a side view of the vehicle front structure (third stage of collision). 前記車両前部構造の平面図である(衝突第四段階)。FIG. 4 is a plan view of the vehicle front structure (fourth collision stage). 前記車両前部構造の側面図である(衝突第四段階)。FIG. 4 is a side view of the vehicle front structure (fourth collision stage). 前記車両前部構造の平面図である(衝突第五段階)。FIG. 4 is a plan view of the vehicle front structure (fifth collision stage). 前記車両前部構造の側面図である(衝突第五段階)。FIG. 4 is a side view of the vehicle front structure (fifth stage of collision).

図面を参照しつつ、実施形態に係る車両前部構造について説明する。実施形態に係る車両前部構造は、スモールオーバーラップ衝突時の前輪3の挙動を制御する。まず、図1A及び図1Bに示される車両静的状態(停止状態)に基づいて、車両前部構造の構成について説明する。 The vehicle front structure according to the embodiment will be described with reference to the drawings. The vehicle front structure according to the embodiment controls the behavior of the front wheels 3 during a small overlap collision. First, the configuration of the vehicle front structure will be described based on the vehicle static state (stopped state) shown in Figures 1A and 1B.

本実施形態の車両前部構造は、ラダーフレーム構造を有するピックアップトラックの前部構造であり、一対のサイドメンバ1を備えている(サイドレールとも呼ばれる)。各サイドメンバ1は、四角形の閉断面を有している。図1A及び図1Bは車両の左半分を示しており、右半分も対称に構成されている。サイドメンバ1を含むラダーフレームの前部にはキャビン(図示せず)が載せられ、後部には荷台(図示せず)が載せられる。 The vehicle front structure of this embodiment is a front structure for a pickup truck having a ladder frame structure, and is equipped with a pair of side members 1 (also called side rails). Each side member 1 has a rectangular closed cross section. Figures 1A and 1B show the left half of the vehicle, and the right half is constructed symmetrically. A cabin (not shown) is placed on the front of the ladder frame including the side members 1, and a cargo bed (not shown) is placed on the rear.

サイドメンバ1の前部は、その後部に対して、上方に位置される(図1B参照)と共に、内側に位置されている(図1A参照)。即ち、サイドメンバ1の前部は、下方部(外側部)1L、上方部(内側部)1U、及び、下方部1Lと上方部1Uとを滑らかにつなぐ推移部1Tとを備えている。下方部1L及び上方部1Uは直線的に形成されているが、推移部1Tは下方部1Lと上方部1Uとを滑らかにつなぐために湾曲して形成されている。なお、転舵される前輪3との接触を避けるために、上方部(内側部)1Uは下方部(外側部)1Lよりも内側に配置される。 The front portion of the side member 1 is positioned above (see FIG. 1B) and inside (see FIG. 1A) its rear portion. That is, the front portion of the side member 1 comprises a lower portion (outer portion) 1L, an upper portion (inner portion) 1U, and a transition portion 1T that smoothly connects the lower portion 1L and the upper portion 1U. The lower portion 1L and the upper portion 1U are formed linearly, but the transition portion 1T is formed curved in order to smoothly connect the lower portion 1L and the upper portion 1U. Note that in order to avoid contact with the front wheels 3 being steered, the upper portion (inner portion) 1U is positioned inside the lower portion (outer portion) 1L.

上方部1Uの先端には、脆弱部1Xを介して、フロントバンパレインフォースメント6が取り付けられている。脆弱部1Xは、前方からの衝突荷重によって圧潰して衝突エネルギーを吸収するように形成されおり、クラッシュボックスとも呼ばれる。脆弱部1X(クラッシュボックス)には、圧潰しやすいように、車両前後方向に対して直角な複数のビードが形成されている。脆弱部1X(クラッシュボックス)は、別部品として形成されてもよいし、サイドメンバ1の前端部に一体的に形成されてもよい。 A front bumper reinforcement 6 is attached to the tip of the upper portion 1U via a weak portion 1X. The weak portion 1X is formed so as to be crushed by a frontal collision load to absorb the collision energy, and is also called a crash box. The weak portion 1X (crash box) has multiple beads formed at right angles to the front-to-rear direction of the vehicle to facilitate crushing. The weak portion 1X (crash box) may be formed as a separate part, or may be formed integrally with the front end of the side member 1.

上述した前輪3は、従来と同様のフロントサスペンション2を介してサイドメンバ1(上方部1U)に取り付けられている。様々なサスペンション形式があるが、本実施形態のフロントサスペンション2は、主として上下に揺動可能なアッパーアーム2U及びロワーアーム2Lを有するダブルウィッシュボーン式サスペンションである。アッパーアーム2U及びロワーアーム2Lの間にハブキャリア(図示せず)が取り付けられており、ハブキャリアに保持されたハブ(図示せず)に前輪3が回転可能に取り付けられている。 The front wheel 3 described above is attached to the side member 1 (upper part 1U) via a conventional front suspension 2. There are various types of suspension, but the front suspension 2 in this embodiment is primarily a double wishbone suspension with upper arms 2U and lower arms 2L that can swing up and down. A hub carrier (not shown) is attached between the upper arms 2U and lower arms 2L, and the front wheel 3 is rotatably attached to a hub (not shown) held by the hub carrier.

フロントサスペンション2は、サイドメンバ1に固定されたブラケット2Aも備えている。ロワーアーム2Lとブラケット2Aとの間に、ダンパー(図示せず)及びコイルスプリング(図示せず)が装着される。ハブキャリアには、ナックルアーム(図示せず)も設けられており、ナックルアームにはステアリングギアボックスのタイロッド(図示せず)の先端が連結されている。本実施形態の車両は四輪駆動であり、車両前部に搭載されたパワープラント(内燃機関及びトランスミッション:図示せず)とドライブシャフト(図示せず)で連結されている。ドライブシャフトの外端が前輪3に取り付けられ、内端がトランスミッションに一体化されたフロントデフユニットに連結されている。後輪は、プロペラシャフト、リヤデフユニット及びドライブシャフトを介してパワートレインに連結されている。 The front suspension 2 also includes a bracket 2A fixed to the side member 1. A damper (not shown) and a coil spring (not shown) are attached between the lower arm 2L and the bracket 2A. The hub carrier is also provided with a knuckle arm (not shown), to which the tip of a tie rod (not shown) of a steering gear box is connected. The vehicle of this embodiment is a four-wheel drive vehicle, and is connected to a power plant (internal combustion engine and transmission: not shown) mounted at the front of the vehicle by a drive shaft (not shown). The outer end of the drive shaft is attached to the front wheels 3, and the inner end is connected to a front differential unit integrated with the transmission. The rear wheels are connected to the power train via a propeller shaft, a rear differential unit, and a drive shaft.

本実施形態の車両前部構造は、スモールオーバーラップ衝突時の前輪3の挙動を制御するために、タイヤコントロールバー4及びタイヤキャッチャー5をさらに備えている。タイヤコントロールバー4は、上述したサイドメンバ1の脆弱部1Xの外側面から側外方に片持ち状に延設されており、その先端は自由端である。即ち、タイヤコントロールバー4は、前輪3よりも前方、かつ、フロントバンパレインフォースメント6の後方に位置している。タイヤコントロールバー4は、図3に示されるように、その途中で上方に曲げられた後に再度水平となるように曲げられている。タイヤコントロールバー4の基端部分は、上述したキャビンの前隅下部を下方から支持するフロントエンドキャブマウントブラケット4Xとして形成されている。 The vehicle front structure of this embodiment further includes a tire control bar 4 and a tire catcher 5 to control the behavior of the front wheel 3 during a small overlap collision. The tire control bar 4 is cantilevered outward from the outer surface of the weakened portion 1X of the side member 1 described above, and its tip is a free end. In other words, the tire control bar 4 is located forward of the front wheel 3 and behind the front bumper reinforcement 6. As shown in FIG. 3, the tire control bar 4 is bent upward midway and then bent again to become horizontal. The base end portion of the tire control bar 4 is formed as a front end cab mount bracket 4X that supports the lower front corner of the cabin from below.

タイヤコントロールバー4は、基本的には四角形の閉断面を有しているが、斜めに伸びる中央部分と水平に延びる外側部分とには、後下方を向いた傾斜面4Sが形成されている。傾斜面4Sが形成されている部分は、五角形の閉断面となる。傾斜面4Sは、直進状態の前輪3の前方に位置している。また、タイヤコントロールバー4の先端は、少なくとも、タイヤ中央面よりも側外方に突出している。タイヤ中央面とは、前輪3の回転中心軸O上における前輪3の幅方向の中央(前輪3の回転中心とする)を含む、回転中心軸Oに垂直な平面である。なお、前輪3にはトー角やキャンバー角が設定されているため、タイヤ中央面CPは水平面に対して垂直な面とはならずにわずかに傾いている。 The tire control bar 4 basically has a rectangular closed cross section, but the diagonally extending central part and the horizontally extending outer part have inclined surfaces 4S facing downward toward the rear. The part where the inclined surfaces 4S are formed has a closed pentagonal cross section. The inclined surfaces 4S are located in front of the front wheel 3 in a straight-ahead state. The tip of the tire control bar 4 also protrudes at least outward from the tire center plane. The tire center plane is a plane perpendicular to the rotation center axis O, including the center of the width of the front wheel 3 on the rotation center axis O of the front wheel 3 (the rotation center of the front wheel 3). Note that, because the front wheel 3 has a toe angle and a camber angle set, the tire center plane CP is slightly inclined and not perpendicular to the horizontal plane.

そして、タイヤコントロールバー4(特に、直進状態の前輪3の前方に位置する部分)は、上述した前輪3の回転中心よりも上方に位置している。本実施形態では、下方部1Lよりも上方に位置された上方部1Uの外側面から側外方にタイヤコントロールバー4が延設されている。さらに、タイヤコントロールバー4自体も、その外側部分が基端部分よりも上方に位置されている。従って、タイヤコントロールバー4(特に、直進状態の前輪3の前方に位置する部分)は、上述した前輪3の回転中心よりも十分に上方に位置している。ただし、タイヤコントロールバー4は、前輪の最上部よりも上方に位置されることはなく、前輪3の回転中心と最上部との中央程度の高さに配置されるのが好ましい。 The tire control bar 4 (particularly the portion located in front of the front wheel 3 in a straight-ahead state) is located above the center of rotation of the front wheel 3 described above. In this embodiment, the tire control bar 4 extends outward from the outer surface of the upper portion 1U, which is located above the lower portion 1L. Furthermore, the outer portion of the tire control bar 4 itself is located above the base end portion. Therefore, the tire control bar 4 (particularly the portion located in front of the front wheel 3 in a straight-ahead state) is located sufficiently above the center of rotation of the front wheel 3 described above. However, the tire control bar 4 is not located above the top of the front wheel, and is preferably located at a height approximately halfway between the center of rotation of the front wheel 3 and the top.

一方、タイヤキャッチャー5は、上述したサイドメンバ1の推移部1Tの外側面から側外方に延設されている。即ち、タイヤキャッチャー5は、前輪3よりも後方に位置している。タイヤキャッチャー5は、キャビンのフロントピラー下部を下方から支持するフロントピラーキャブマウントブラケット5Xを利用して形成されている。なお、キャビンのリヤピラー下部を下方から支持するリヤピラーキャブマウントブラケット(図示せず)もサイドメンバ1に設けられている。タイヤキャッチャー5の前部(前面)には、前下方を向く傾斜面5Sが形成されている。ここで、傾斜面5Sの下縁は、前輪3の上述した回転中心よりも下方に位置されている。 On the other hand, the tire catcher 5 extends outward from the outer surface of the transition portion 1T of the side member 1 described above. In other words, the tire catcher 5 is located rearward of the front wheel 3. The tire catcher 5 is formed using a front pillar cab mount bracket 5X that supports the lower part of the front pillar of the cabin from below. A rear pillar cab mount bracket (not shown) that supports the lower part of the rear pillar of the cabin from below is also provided on the side member 1. The front part (front surface) of the tire catcher 5 is formed with an inclined surface 5S that faces forward and downward. Here, the lower edge of the inclined surface 5S is located below the above-mentioned center of rotation of the front wheel 3.

上述したように、タイヤキャッチャー5は推移部1Tから側外方に延出されている。推移部1Tは、平面視で内側に湾曲しているため、傾斜面5Sの車幅方向の幅を長く確保することができる。また、本実施形態では、タイヤキャッチャー5の最前縁は、前輪3の回転中心とほぼ同じ高さに位置している。フロントピラーキャブマウントブラケット5Xの位置が、おおよそ、キャビンのフロントピラーの下方に位置するため、タイヤキャッチャー5から後方に車室が形成される。タイヤキャッチャー5は、前方からの衝突荷重によって容易に圧潰したりサイドメンバ1から脱落したりしないように、板状のフロントピラーキャブマウントブラケット5Xの前部下面に箱状部材が溶接されて閉断面を形成している。箱状部材は、サイドメンバ1の側面にも溶接されている。 As described above, the tire catcher 5 extends outward from the transition portion 1T. Since the transition portion 1T is curved inward in a plan view, the width of the inclined surface 5S in the vehicle width direction can be made long. In this embodiment, the front edge of the tire catcher 5 is located at approximately the same height as the center of rotation of the front wheel 3. Since the front pillar cab mount bracket 5X is located approximately below the front pillar of the cabin, a passenger compartment is formed behind the tire catcher 5. A box-shaped member is welded to the front underside of the plate-shaped front pillar cab mount bracket 5X to form a closed cross section so that the tire catcher 5 is not easily crushed or dropped off from the side member 1 by a collision load from the front. The box-shaped member is also welded to the side of the side member 1.

次に、図4A~図8Bを参照して、上述した構成を有する車両前部構造において、スモールオーバーラップ衝突時に生じていると思われる前輪3の挙動について説明する。なお、ここでは、障害物Xとのスモールオーバーラップ衝突について説明するが、障害物Xは衝突後にほとんど移動しないもの(例えば、壁)を例に説明する。なお、図4A~図8Bにおいて、前輪3のタイヤの弾性変形(撓み)は正確には表現されていない。便宜上、タイヤは静的状態で示されている。上述したように、スモールオーバーラップ衝突では、障害物Xはサイドメンバ1よりも外側で車両と衝突する。即ち、サイドメンバ1で衝撃荷重を十分に受けることができず、衝突エネルギーを車体骨格構造で十分に吸収できない衝突形態である。 Next, referring to Figures 4A to 8B, the behavior of the front wheel 3 that is thought to occur during a small overlap collision in the vehicle front structure having the above-mentioned configuration will be described. Note that here, a small overlap collision with an obstacle X will be described, and the obstacle X will be described as an example of an object that hardly moves after a collision (e.g., a wall). Note that in Figures 4A to 8B, the elastic deformation (deflection) of the tire of the front wheel 3 is not accurately depicted. For convenience, the tire is shown in a static state. As described above, in a small overlap collision, the obstacle X collides with the vehicle outside the side member 1. In other words, this is a type of collision in which the side member 1 cannot fully receive the impact load, and the vehicle body frame structure cannot fully absorb the collision energy.

図4A及び図4Bは、衝突初期(衝突第一段階)を示している。車両はサイドメンバ1の外側で障害物Xと衝突しているため衝突による速度低下は少なく、車両は障害物Xに衝突後も慣性でそのまま前方に進む。この結果、片持ち状のタイヤコントロールバー4は障害物Xによって車体に対して後方に曲げられて前輪3の上方と接触する(両者の間にフェンダーライナーなどの他の部品が介在してもよい)。前輪3は、タイヤコントロールバー4によって前上方から下方に、即ち、路面に押し付けられる。タイヤコントロールバー4の上述した傾斜面4Sは、前輪3を効果的に下方に押し付ける。下方(路面)に押し付けられた前輪3はその位置に留まろうとするが、車体はそのまま前方に慣性移動を続ける。 Figures 4A and 4B show the initial stage of the collision (first collision stage). Since the vehicle collides with the obstacle X on the outside of the side member 1, the speed reduction due to the collision is small, and the vehicle continues to move forward due to inertia even after colliding with the obstacle X. As a result, the cantilevered tire control bar 4 is bent backward with respect to the vehicle body by the obstacle X and contacts the upper part of the front wheel 3 (other parts such as a fender liner may be interposed between the two). The front wheel 3 is pressed downward from the upper front by the tire control bar 4, that is, against the road surface. The above-mentioned inclined surface 4S of the tire control bar 4 effectively presses the front wheel 3 downward. The front wheel 3 pressed downward (to the road surface) tries to stay in that position, but the vehicle body continues to move forward due to inertia.

図5A及び図5Bは、次の衝突第二段階を示している。前輪3の内側は、上述したようにタイロッド、サスペンションアーム2U及び2L、並びに、ドライブシャフトなどで車体と連結されている。これらの連結は通常の運転では外れることはないが、衝突時には衝撃で外れ得る。しかし、連結が外れるまでは、車体の前方への慣性移動に伴って、その位置に留まろうとする前輪3を内側から引っ張ることとなる。このため、前輪3は、タイヤコントロールバー4によって下方に押し付けられた状態のまま、トーアウト方向に転舵される。タイヤコントロールバー4の中間の傾斜した部分に前輪3が接触するような場合は、このトーアウト方向への転舵が促進される。このとき、まず、タイロッドとナックルアームとの連結が衝突によって外れ得る。この結果、前輪3は、外側面を上に向けるように引き倒され始める。 5A and 5B show the next second stage of the collision. As mentioned above, the inside of the front wheel 3 is connected to the vehicle body by the tie rod, the suspension arms 2U and 2L, and the drive shaft. These connections do not come off during normal driving, but they can come off due to the impact of a collision. However, until the connection comes off, the front wheel 3, which tries to stay in that position, is pulled from the inside as the vehicle body moves forward due to inertia. Therefore, the front wheel 3 is steered in the toe-out direction while being pressed downward by the tire control bar 4. If the front wheel 3 comes into contact with the inclined part in the middle of the tire control bar 4, this steering in the toe-out direction is promoted. At this time, the connection between the tie rod and the knuckle arm may come off due to the collision. As a result, the front wheel 3 begins to be pulled down so that the outer surface faces upward.

図6A及び図6Bは、次の衝突第三段階を示している。上述した衝突第二状態以降も、車両は前方への慣性移動を続ける。この過程で、前輪3は、タイヤコントロールバー4によって下方に押さえられながらさらに引き倒され、上述した車体との連結は順次外れ得る。ドライブシャフトも、デフユニット側又はハブ側で抜ける。前輪3は、上述したトーアウト方向への転舵も相まって巻き込まれるように引き倒されつつ、前方に慣性移動する車体と共に前方移動してきたタイヤキャッチャー5の傾斜面5Sと接触する。傾斜面5Sは前下方に向けられているため、前輪3は、車体の前方へのさらなる慣性移動に伴って、傾斜面5Sに案内されて、障害物Xによってタイヤキャッチャー5の下方に押し込まれる。なお、車体の前方へのさらなる慣性移動によって最終的にはタイヤコントロールバー4は完全に折れ曲がったり、破断したりする。 6A and 6B show the next third stage of the collision. Even after the second collision state described above, the vehicle continues to move forward due to inertia. During this process, the front wheel 3 is further pulled down while being pressed downward by the tire control bar 4, and the connection with the vehicle body described above may be gradually released. The drive shaft also comes out on the differential unit side or the hub side. The front wheel 3 is pulled down as if it is caught up in the steering in the toe-out direction described above, and comes into contact with the inclined surface 5S of the tire catcher 5, which has moved forward together with the vehicle body moving forward due to inertia. Since the inclined surface 5S is facing forward and downward, the front wheel 3 is guided by the inclined surface 5S as the vehicle body moves further forward due to inertia, and is pushed below the tire catcher 5 by the obstacle X. Furthermore, due to the further inertial movement of the vehicle body forward, the tire control bar 4 will eventually be completely bent or broken.

図7A及び図7Bは、次の衝突第四段階を示している。外側面を上にして引き倒され、タイヤキャッチャー5によって下方に案内される前輪3は、車体の前方へのさらなる慣性移動によって、傾斜面5Sに案内されて、タイヤキャッチャー5の下に潜り込むこととなる。傾斜面5Sの下縁が前輪3の回転中心よりも下方に位置されているため、前輪3は十分に下方に追いやられる。図8A及び図8Bは、次の衝突第五段階を示している。内側にはサイドメンバ1(推移部1T)もあるため、前輪3は、水平に近い態勢でタイヤキャッチャー5(及び下方部1L)の下方に押し込められる。衝突形態によっては前輪3が車体から離れるように外方に脱落することも考えられるが、この場合でも前輪3はキャビン(車室空間)からは遠ざけられる。この結果、前輪3がキャビン(車室空間)の前部が前輪3によって損傷されることが回避される。また、前ドアの前部や下部の損傷も回避できる。 7A and 7B show the next fourth stage of the collision. The front wheel 3, which is pulled down with its outer side facing up and guided downward by the tire catcher 5, is guided by the inclined surface 5S due to further inertial movement toward the front of the vehicle body and slips under the tire catcher 5. Since the lower edge of the inclined surface 5S is located below the center of rotation of the front wheel 3, the front wheel 3 is pushed sufficiently downward. 8A and 8B show the next fifth stage of the collision. Since there is also a side member 1 (transition part 1T) on the inside, the front wheel 3 is pushed under the tire catcher 5 (and the lower part 1L) in a nearly horizontal position. Depending on the collision type, it is possible that the front wheel 3 may fall outward so as to be separated from the vehicle body, but even in this case, the front wheel 3 is moved away from the cabin (vehicle interior space). As a result, damage to the front part of the cabin (vehicle interior space) by the front wheel 3 is avoided. Damage to the front part and lower part of the front door can also be avoided.

なお、第一衝突形態において、タイヤコントロールバー4は脆弱部1Xから延設されており、脆弱部1Xはタイヤコントロールバー4を介して伝達されるモーメント力によって変形しやすい。従って、タイヤコントロールバー4の先端は後方に移動しやすい。なお、程度の軽いスモールオフセット衝突でも脆弱部1Xが損傷を受ける可能性があるが、脆弱部1Xをクラッシュボックスとして別部品として構成しておけば、クラッシュボックス(及びそれから延出されたタイヤコントロールバー4)の交換のみで済む。軽衝突でのサイドメンバ1の補修を回避できる。 In the first collision mode, the tire control bar 4 extends from the weak portion 1X, which is easily deformed by the moment force transmitted through the tire control bar 4. Therefore, the tip of the tire control bar 4 is easily moved rearward. The weak portion 1X may be damaged even in a minor offset collision, but if the weak portion 1X is configured as a separate part called a crash box, it will be sufficient to replace only the crash box (and the tire control bar 4 extended from it). Repairs to the side member 1 in a minor collision can be avoided.

また、衝突時には、前輪3が転舵されている可能性もあるが、低速時の大舵角でのスモールオーバーラップ衝突では、車室空間の前部が損傷するような衝突とはならない。車室空間の前部が損傷する可能性のある中~高速時の衝突では舵角は小さいため、上述したように前輪3の挙動は制御される。また、路面状況や車両加減速に起因する車体ピッチングによって衝突時の前輪3に対する車体の上下位置は若干変わり得る。しかし、タイヤコントロールバー4は前輪3の回転中心よりも上方に位置され、かつ、タイヤキャッチャー5の傾斜面5Sも前下方を向いているため、上述したように前輪3の挙動は制御される。 In addition, at the time of collision, the front wheels 3 may be steered, but in a small overlap collision at a large steering angle at low speed, the collision will not result in damage to the front of the passenger compartment. In a medium to high speed collision where damage to the front of the passenger compartment is possible, the steering angle is small, so the behavior of the front wheels 3 is controlled as described above. In addition, the vertical position of the vehicle body relative to the front wheels 3 at the time of collision may change slightly due to vehicle body pitching caused by road surface conditions and vehicle acceleration/deceleration. However, the tire control bar 4 is positioned above the center of rotation of the front wheels 3, and the inclined surface 5S of the tire catcher 5 also faces forward and downward, so the behavior of the front wheels 3 is controlled as described above.

本実施形態によれば、車体前部構造は、タイヤコントロールバー4とタイヤキャッチャー5とを備えて構成される。タイヤコントロールバー4は、サイドメンバ1から側外方に延出され、前輪3の前方で、かつ、前輪3の回転中心よりも上方に配置される。タイヤキャッチャー5は、サイドメンバ1から側外方に延出され、前輪3の後方に配置されると共に、その前部に前下方を向く傾斜面5Sを備えている。このため、スモールオフセット衝突初期に、タイヤコントロールバー4によって、前輪3は外側面が上を向くように引き倒されるようにし制御され、かつ、その後、タイヤキャッチャー5によって、前輪3は車室空間の下方に押し込められるように制御される。この結果、スモールオフセット衝突時に前輪3を介して車体(特に、車室空間の前部)に入力される衝突荷重をより確実に軽減することができる。 According to this embodiment, the vehicle body front structure is configured with a tire control bar 4 and a tire catcher 5. The tire control bar 4 extends outward from the side member 1 and is disposed in front of the front wheel 3 and above the center of rotation of the front wheel 3. The tire catcher 5 extends outward from the side member 1 and is disposed behind the front wheel 3, and has an inclined surface 5S facing downward in front of it. Therefore, at the beginning of a small offset collision, the tire control bar 4 controls the front wheel 3 to be pulled down so that the outer surface faces upward, and then the tire catcher 5 controls the front wheel 3 to be pushed downward in the passenger compartment space. As a result, the collision load input to the vehicle body (particularly the front part of the passenger compartment space) through the front wheel 3 during a small offset collision can be more reliably reduced.

ここで、本実施形態では、タイヤコントロールバー4が、その後部に、後下方を向く傾斜面4Sを備えている。このため、衝突初期に傾斜面4Sによって前輪3をより確実に下方に押し付けることができる。この結果、外側面が上を向くように引き倒される前輪3の挙動をより確実に制御することができる。 In this embodiment, the tire control bar 4 has an inclined surface 4S at its rear that faces downward and rearward. Therefore, the inclined surface 4S can more reliably press the front wheel 3 downward at the beginning of the collision. As a result, the behavior of the front wheel 3, which is pulled down so that its outer surface faces upward, can be more reliably controlled.

ここで、本実施形態では、タイヤキャッチャー5の傾斜面5Sの下縁が、前輪3の回転中心よりも下方に位置されている。このため、傾斜面5Sによって前輪3を確実により下方に押し込めることができる。即ち、前輪3を車室空間からより遠くに離すことができるので、より確実に車室空間(及び前ドア)の損傷を回避できる。 In this embodiment, the lower edge of the inclined surface 5S of the tire catcher 5 is positioned below the center of rotation of the front wheel 3. Therefore, the inclined surface 5S can reliably push the front wheel 3 further downward. In other words, the front wheel 3 can be moved farther away from the passenger compartment space, more reliably avoiding damage to the passenger compartment space (and the front door).

ここで、本実施形態では、タイヤコントロールバー4が、サイドメンバ1の脆弱部1Xの側面から側外方に延出されている。脆弱部1Xの剛性が(サイドメンバ1の主部より)低いため、衝突初期により確実かつより早期にタイヤコントロールバー4を前輪3の上方に接触させることができる。この結果、外側面が上を向くように引き倒される前輪3の挙動をより確実かつより早期に実現できる。 In this embodiment, the tire control bar 4 extends outward from the side of the weak portion 1X of the side member 1. Because the rigidity of the weak portion 1X is lower (than the main portion of the side member 1), the tire control bar 4 can be brought into contact with the upper part of the front wheel 3 more reliably and earlier in the initial stage of a collision. As a result, the behavior of the front wheel 3 being pulled down so that its outer surface faces upward can be realized more reliably and earlier.

なお、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、フロントサスペンション2はダブルウィッシュボーン式であったがこれに限られない。どのようなサスペンション形式であっても、上述したスモールオーバーラップ時の前輪3の挙動制御は行われ得る。サスペンションによる連結は、車体に対する車輪の移動を(前輪の場合は転舵も)許容するものであるため、衝突時には外れ得るものであるからである。また、上記実施形態では、前輪3にドライブシャフトが接続されていた。しかし、FR車などのように前輪3にドライブシャフトが接続されていなくても、上述したスモールオーバーラップ時の前輪3の挙動制御は行われ得る。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the front suspension 2 was a double wishbone type, but this is not limited to this. Regardless of the suspension type, the behavior control of the front wheels 3 during the small overlap described above can be performed. This is because the connection by the suspension allows the wheels to move relative to the vehicle body (and to turn in the case of the front wheels), and so can come off in the event of a collision. Also, in the above embodiment, a drive shaft was connected to the front wheels 3. However, even if a drive shaft is not connected to the front wheels 3, such as in a FR vehicle, the behavior control of the front wheels 3 during the small overlap described above can be performed.

さらに、上述した傾斜面4S及び5Sは、傾斜平面として形成されたが、傾斜曲面として形成されてもよい。例えば、タイヤコントロールバー4を丸棒で形成すると、その下部後側の外周面は、後下方を向いた傾斜曲面となる。即ち、このような傾斜曲面も、上述した傾斜面4Sのように、衝突初期の外側面が上を向くように引き倒される前輪3の挙動を実現できる。傾斜面5Sに関しても同様に、下方に押し込められる前輪3の挙動を実現できる。またさらに、上記実施形態では障害物Xを衝突後にほとんど移動しないもの(例えば、壁)として説明した。しかし、障害物Xが衝突後に移動し得るもの(例えば、他の車両)でも、スモールオーバーラップ衝突では車体は慣性によりそのまま前進するため、ほぼ同様に前輪3の挙動を制御することができる。 Furthermore, the above-mentioned inclined surfaces 4S and 5S are formed as inclined flat surfaces, but they may be formed as inclined curved surfaces. For example, if the tire control bar 4 is formed from a round bar, the outer peripheral surface of the lower rear side thereof will be an inclined curved surface facing downward toward the rear. That is, such an inclined curved surface can also realize the behavior of the front wheel 3 being pulled down so that the outer surface faces upward at the beginning of the collision, as with the above-mentioned inclined surface 4S. Similarly, the behavior of the front wheel 3 being pushed downward can also be realized with respect to the inclined surface 5S. Furthermore, in the above embodiment, the obstacle X is described as something that hardly moves after the collision (e.g., a wall). However, even if the obstacle X is something that can move after the collision (e.g., another vehicle), the vehicle body will continue to move forward due to inertia in a small overlap collision, so the behavior of the front wheel 3 can be controlled in almost the same way.

1 サイドメンバ
1X 脆弱部
3 前輪
4 タイヤコントロールバー
4S (タイヤコントロールバー4の)傾斜面
5 タイヤキャッチャー
5S (タイヤキャッチャー5の)傾斜面
6 フロントバンパレインフォースメント
O (前輪3の)回転中心軸
1 Side member 1X Weakened portion 3 Front wheel 4 Tire control bar 4S Inclined surface (of tire control bar 4) 5 Tire catcher 5S Inclined surface (of tire catcher 5) 6 Front bumper reinforcement O Rotational center axis (of front wheel 3)

Claims (4)

車両前部構造であって、
サイドメンバから側外方に延出され、前輪の前方で、かつ、前記前輪の回転中心よりも上方に配置された、タイヤコントロールバーと、
前記サイドメンバにおいて車幅方向内側から外側へ湾曲する部分の外側面から側外方に延出され、前記前輪の後方に配置された、タイヤキャッチャーと、を備えており、
前記タイヤキャッチャーが、その前部に、前下方を向く傾斜面を備えている、車両前部構造。
A vehicle front structure,
a tire control bar extending laterally outward from the side member and disposed in front of the front wheels and above the rotation center of the front wheels;
a tire catcher extending laterally outward from an outer surface of a portion of the side member that curves from the inner side to the outer side in the vehicle width direction and disposed behind the front wheel,
A vehicle front structure, wherein the tire catcher has, at its front portion, an inclined surface facing forward and downward.
前記タイヤコントロールバーが、その後部に、後下方を向く傾斜面を備えている、請求項1に記載の車両前部構造。 The vehicle front structure according to claim 1, wherein the tire control bar has a rearwardly and downwardly facing inclined surface at its rear. 前記タイヤキャッチャーの前記傾斜面の下縁が、前記回転中心よりも下方に位置されている、請求項1又は2に記載の車両前部構造。 The vehicle front structure according to claim 1 or 2, wherein the lower edge of the inclined surface of the tire catcher is positioned below the center of rotation. 前記タイヤコントロールバーが、前記サイドメンバの前端に形成された、フロントバンパレインフォースが取り付けられる脆弱部の側面から側外方に延出されている、請求項1~3の何れか一項に記載の車両前部構造。 The vehicle front structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the tire control bar extends outward from the side of a weak part formed at the front end of the side member to which a front bumper reinforcement is attached.
JP2021017913A 2021-02-08 2021-02-08 Vehicle front structure Active JP7585838B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021017913A JP7585838B2 (en) 2021-02-08 2021-02-08 Vehicle front structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021017913A JP7585838B2 (en) 2021-02-08 2021-02-08 Vehicle front structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022120885A JP2022120885A (en) 2022-08-19
JP7585838B2 true JP7585838B2 (en) 2024-11-19

Family

ID=82849505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021017913A Active JP7585838B2 (en) 2021-02-08 2021-02-08 Vehicle front structure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7585838B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005119537A (en) 2003-10-17 2005-05-12 Toyota Motor Corp Front body structure of the vehicle
JP2008222037A (en) 2007-03-13 2008-09-25 Mitsubishi Motors Corp Vehicle shock absorption structure
US20190256149A1 (en) 2016-10-27 2019-08-22 Psa Automobiles Sa Reinforcement of the front structure of a motor vehicle for frontal crash with reduced overlap

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07267148A (en) * 1994-03-29 1995-10-17 Toyota Motor Corp Lower car body structure
JP2005067347A (en) * 2003-08-22 2005-03-17 Toyota Motor Corp Body front structure

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005119537A (en) 2003-10-17 2005-05-12 Toyota Motor Corp Front body structure of the vehicle
JP2008222037A (en) 2007-03-13 2008-09-25 Mitsubishi Motors Corp Vehicle shock absorption structure
US20190256149A1 (en) 2016-10-27 2019-08-22 Psa Automobiles Sa Reinforcement of the front structure of a motor vehicle for frontal crash with reduced overlap

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022120885A (en) 2022-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5205073B2 (en) Rear body structure of automobile
US9988090B2 (en) Vehicle frame
EP0921051B1 (en) Front portion structure of vehicle frame
US20030025358A1 (en) Vehicle front body structure
WO2011101906A1 (en) Vehicular structure capable of absorbing energy of head-on collision
JP3464763B2 (en) Support structure of stabilizer for automobile
CN100443348C (en) vehicle end construction
CN103052558A (en) Body structure of vehicle
JP4599017B2 (en) Automobile having shock absorbing structure to prevent overlap
JP2006143178A (en) Front side member structure
JP2011126399A (en) Front bumper of automobile
JP2025064270A (en) Vehicle front structure
JP7585838B2 (en) Vehicle front structure
JP3045337B2 (en) Car front structure
JP4794985B2 (en) Vehicle frame structure
JPH068854A (en) Side part car body structure
JP7246836B2 (en) vehicle front structure
JP6397356B2 (en) Suspension device
JP7810508B2 (en) Vehicle structure
JP4810250B2 (en) Front body structure of automobile
JP2002321648A (en) Vehicle body structure
JP4304464B2 (en) Front body structure of the vehicle
JP7748035B2 (en) Vehicle undercarriage
JP7697478B2 (en) Chassis frame structure
JP2016078542A (en) Vehicle body structure of vehicle rear part

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231205

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240531

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240604

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240726

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20241008

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20241021

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7585838

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150