JP4816364B2 - 車両の前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の前部構造に関する。

車両前後方向に延在した左右一対のサイドフレームと、該左右一対のサイドフレームの前端部を連結するフロントフレームと、各サイドフレームの後側部に車幅方向内方に向けて湾曲形成された二股部と、左右の二股部間に横架されたリヤフレームとを有して構成されるサブフレームを備えた車体前部構造が特許文献１に開示されている。

この車体前部構造では、一方のサイドフレームに入力したオフセット衝突荷重を、二股部から後側マウント部を介してフロア骨格メンバに伝達する経路に加えて、二股部からリヤフレームを介して他方のサイドフレームに伝達する経路を形成することにより、サブフレーム後端側からフロア骨格メンバへの衝突荷重の効率的な伝達、分散を図っている。
特開２００３−１８２６２５号公報

しかしながら、上述した構造では、フロントフレームの一部に局所荷重が直接入力されるような衝突形態では、フロントフレームが折れ曲がり、サイドフレームに効率よく衝突荷重を伝達、分散することができないおそれがある。このような衝突形態において、効率的に衝突エネルギを吸収するには、フロントフレームで衝突荷重を受け止めるとともに、受け止めた衝突荷重を効率よくサイドフレームに分散させる必要がある。そのための方策として、フロントフレームとサイドフレームとの結合強度を高めることが考えられるが、単に結合部の強度をアップすると、例えば、一方のサイドフレームにのみ衝突荷重が入力されるような衝突形態において、クラッシュストロークが減りキャビンに高い衝突Ｇが発生するなど、返って変形モードやエネルギ吸収効率が悪化することが予想される。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、衝突形態にかかわらず、衝突エネルギを効率よく吸収することができる車両の前部構造を提供することを目的とする。

本発明に係る車両の前部構造は、車両の前部において車両前後方向に延設された左右一対の縦部材と、一対の縦部材の前端部間に車幅方向に向けて横架された横部材と、車両前方から衝突荷重が加えられたときに、横部材と縦部材とが相対的に近づく方向に回動することを抑制し、横部材と縦部材とが相対的に離れる方向に回動することを許容する回動規制部材と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る車両の前部構造によれば、車両前方から衝突荷重が加えられたときに、横部材と縦部材とが相対的に近づく方向に回動することが抑制される。そのため、例えば横部材の一部に局所荷重が直接入力されるような衝突形態において、横部材の曲げ変形が抑制されるので、横部材で衝突荷重を受け止めるとともに、受け止めた衝突荷重を縦部材に分散することができる。一方、横部材と縦部材とが相対的に離れる方向に回動することは許容されているため、例えば一方の縦部材にのみ衝突荷重が入力されるような衝突形態において、縦部材のエネルギ吸収効率を悪化させることがない。その結果、衝突形態にかかわらず、衝突エネルギを効率よく吸収することが可能となる。

本発明に係る車両の前部構造では、車両前方から加えられる衝突荷重によって、上記縦部材が、横部材から離れる方向に回動することが好ましい。

上述したように、横部材と縦部材とが相対的に離れる方向に回動することは許容されている。この場合、縦部材が横部材から離れる方向に回動することによって、横部材の影響を抑えつつ縦部材を変形させることができるため、縦部材のエネルギ吸収効率の悪化を確実に抑制することが可能となる。

本発明に係る車両の前部構造では、上記回動規制部材が、車両前方から加えられる衝突荷重によって、縦部材および／または横部材が変形する際に、横部材に加えられた衝突荷重を縦部材に伝達し、縦部材に加えられた衝突荷重の横部材への伝達を遮断することが好ましい。

この場合、例えば横部材の一部に局所荷重が直接入力されるような衝突形態においては、横部材で受け止めた衝突荷重が効率よく縦部材に分散される。また、例えば一方の縦部材にのみ衝突荷重が入力されるような衝突形態においては、縦部材から横部材への荷重伝達が遮断されるため、横部材の影響を抑えつつ衝突エネルギを縦部材によって吸収することができる。その結果、衝突形態にかかわらず、衝突エネルギを効率よく吸収することが可能となる。

本発明に係る車両の前部構造では、上記回動規制部材が、縦部材と横部材とで画成された領域の内側に、前記縦部材および前記横部材と係合するように配設され、横部材に衝突荷重が加えられた場合には、縦部材および横部材との係合を保持し、縦部材に衝突荷重が加えられた場合には、縦部材または横部材と分離することが好ましい。

この場合、例えば横部材の一部に局所荷重が直接入力されるような衝突形態においては、回動規制部材と縦部材および横部材との係合が保持されるため、横部材の曲げ変形が抑制され、横部材で衝突荷重を受け止めるとともに、受け止めた衝突荷重を縦部材に効率よく分散することができる。また、例えば一方の縦部材にのみ衝突荷重が入力されるような衝突形態においては、回動規制部材が縦部材または横部材と分離されるため、横部材の影響を抑えつつ衝突エネルギを縦部材によって吸収することができる。その結果、衝突形態にかかわらず、衝突エネルギを効率よく吸収することが可能となる。

なお、上記縦部材が、サブフレームを構成するサイドフレームであり、上記横部材が、サブフレームを構成するフロントフレームであることが好適である。

本発明によれば、車両前方から衝突荷重が加えられたときに、横部材と縦部材とが相対的に近づく方向に回動することを抑制し、横部材と縦部材とが相対的に離れる方向に回動することを許容する回動規制部材を備える構成とすることにより、衝突形態に応じて荷重伝達をコントロールすることができるので、衝突形態にかかわらず、衝突エネルギを効率よく吸収することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。

まず、図１〜４を用いて、第１実施形態に係る車両の前部構造について説明する。ここでは、本発明を車両のサブフレームに適用した場合を例にして説明する。図１は、該サブフレームを含む車両の骨格構造を示す斜視図である。図２は、該サブフレームを構成する荷重伝達部材を示す図である。また、図３（ａ）（ｂ）は、フロントフレームに局所荷重が入力された場合の動作を説明するための図であり、図４は、サイドフレームに衝突荷重が入力された場合の動作を説明するための図である。なお、本明細書においては、車両が直前進している際の前方方向を「前方」と定め、前後、左右、上下等の方向を表わす語を用いることとする。

図１に示されるように、車両Ｖの前部コンパートメントの左右両側部には、車両前後方向に延びる一対のフロントサイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒが設けられている。フロントサイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒは、断面ロ字状の中空の骨格部材である。フロントサイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒでは、前端部がつぶれやすいストレート形状とされるとともに、後部が前部からのエネルギをフロントフロアアンダーリンホースメント、フロントピラーおよびロッカーに効果的に伝達・分散して、キャビンに入力される衝撃を緩和する構造とされている。

一対のフロントサイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒの前端部間には、バンパリンフォースメント１１が車幅方向に向けて横架されている。バンパリンフォースメント１１は、断面目字状の中空の骨格部材であり、衝突時のエネルギを効率良く左右のフロントサイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒに分散させる構造とされている。なお、フロントサイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒとバンパリンフォースメント１１とは、溶接やボルト接合などによって結合されている。

フロントサイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒの下方には、エンジンやトランスミッションなどのユニットを防振支持したサブフレーム１２が配設されている。サブフレーム１２は、車両前後方向に延びる左右一対のサイドフレーム（縦部材）１３Ｌ，１３Ｒと、左右のサイドフレーム１３Ｌ，１３Ｒの前端部を連結するフロントフレーム（横部材）１４と、左右のサイドフレーム１３Ｌ，１３Ｒの後端部を連結するリヤフレーム１５とを備えて構成されている。サブフレーム１２は、サイドフレーム１３Ｌ，１３Ｒとフロントフレーム１４との結合部ＢＰにおいて、フロントサイドメンバ１０とボルトによって締結されている。なお、サイドフレーム１３Ｌ，１３Ｒは、その軸線が、車高方向から見て、フロントサイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒの軸線と略一致するように配設される。

一対のサイドフレーム１３Ｌ，１３Ｒ、フロントフレーム１４、およびリヤフレーム１５により画成されるサブフレーム１２の前方角部の内側側面には荷重伝達部材１７が配設されている。図２は、この荷重伝達部材１７を拡大表示したものである。なお、図２ではサブフレーム１２の右前方角部のみを示した。サブフレーム１２は略左右対称であり、左前方角部は右前方角部と同一または同様である。よって、ここでは、右前方角部についてその構造を説明し、左前方角部については説明を省略する。

図２に示されるように、荷重伝達部材１７は、フロントフレーム１４の内側面に取り付けられた荷重伝達部材メイル１８と、サイドフレーム１３Ｒの内側面に取り付けられ、荷重伝達部材メイル１８の先端部が挿嵌された荷重伝達部材フィメイル１９とを有して構成されている。

荷重伝達部材メイル１８は、結合部ＢＰ近傍を中心とする円弧状に形成された断面ロ字状の中空部材であり、後端に形成されたフランジ部１８ａが、溶接などによって、フロントフレーム１４の内側面に接合されている。荷重伝達部材メイル１８の先端部は、荷重伝達部材フィメイル１９の先端開口部に挿嵌されている。

荷重伝達部材フィメイル１９は、荷重伝達部材メイル１８と同様に結合部ＢＰ近傍を中心とする円弧状に形成された断面ロ字状の中空部材である。荷重伝達部材フィメイル１９は、サイドフレーム１３Ｒを内側面から外側面へ貫通して設けられており、溶接によってサイドフレーム１３Ｒの内側面および外側面と接合されている。

荷重伝達部材フィメイル１９の開口断面積は、荷重伝達部材メイル１８の開口断面積よりも若干大きく形成されている。すなわち、荷重伝達部材フィメイル１９の開口断面積は、荷重伝達部材メイル１８の先端部が挿嵌される際に、荷重伝達部材メイル１８の外壁面が荷重伝達部材フィメイル１９の内壁面と接する程度に設定される。

以上の構成において、車両Ｖが例えばポールなどの障害物と衝突し、図３（ａ）に白抜き矢印で示されるように、車両前方からフロントフレーム１４の略中央部に局所的に衝突荷重が入力される場合、フロントフレーム１４がＶ字状に折れ曲がるように曲げ変形しようとする（すなわち、フロントフレーム１４とサイドフレーム１３Ｒとが相対的に近づく方向に回動しようとする）。そのときに、荷重伝達部材メイル１８は、フロントフレーム１４が荷重伝達部材フィメイル１９の先端部に突き当たるまで荷重伝達部材フィメイル１９の内壁面に沿って摺動する。

フロントフレーム１４が荷重伝達部材フィメイル１９の先端部に突き当たった後は、図３（ｂ）に示されるように、荷重伝達部材フィメイル１９によって、フロントフレーム１４がサイドフレーム１３Ｒに近づく方向に回動することが抑制される。また、その際に、荷重伝達部材メイル１８と荷重伝達部材フィメイル１９との嵌合が保持されることにより、フロントフレーム１４に入力された衝突荷重が荷重伝達部材１７を介してサイドフレーム１３Ｒに伝達、分散され、サイドフレーム１３Ｒが座屈変形することによって衝突エネルギが吸収される。

また、車両Ｖが障害物と衝突し、図４に白抜き矢印で示されるように、車両前方からフロントサイドメンバ１０Ｒの軸線上に衝突荷重が入力される場合、入力された衝突荷重は結合部ＢＰを介してサイドフレーム１３Ｒに伝達される。よって、サイドフレーム１３Ｒにも車両前方から軸線上に衝突荷重が入力される。そして、フロントサイドメンバ１０Ｒおよびサイドフレーム１３Ｒは共に座屈変形することによって徐々に衝突エネルギを吸収していく。その際、サイドフレーム１３Ｒは座屈変形しつつ車両外側に変位する（すなわち、フロントフレーム１４とサイドフレーム１３Ｒとが相対的に離れる方向に回動する）。

ここで、フロントフレーム１４から離れる方向へのサイドフレーム１３Ｒの変位は荷重伝達部材１７によって規制されないため、サイドフレーム１３Ｒが車両外側に変位することにより、荷重伝達部材メイル１８と荷重伝達部材フィメイル１９とが分離され、荷重伝達部材１７を介したサイドフレーム１３Ｒからフロントフレーム１４への荷重伝達は遮断される。その結果、フロントフレーム１４の影響が抑制され、サイドフレーム１３Ｒ（およびフロントサイドメンバ１０Ｒ）によって適切に衝突エネルギが吸収される。

上述したように、荷重伝達部材１７は、車両前方から衝突荷重が加えられたときに、フロントフレーム１４とサイドフレーム１３Ｒとが相対的に近づく方向に回動することを抑制し、フロントフレーム１４とサイドフレーム１３Ｒとが相対的に離れる方向に回動することを許容する。すなわち、荷重伝達部材１７は、特許請求の範囲に記載された回動規制部材として機能する。

本実施形態によれば、フロントフレーム１４に局所荷重が入力されるような衝突形態の場合には、荷重伝達部材１７によって、フロントフレーム１４がサイドフレーム１３Ｒに近づく方向に回動することが抑制される。その際に、荷重伝達部材メイル１８と荷重伝達部材フィメイル１９とが嵌合されることにより、フロントフレーム１４に入力された衝突荷重が荷重伝達部材１７を介してサイドフレーム１３Ｒに伝達、分散され、サイドフレーム１３Ｒが座屈変形することによって衝突エネルギが吸収される。

一方、サイドフレーム１３Ｒの軸線上に衝突荷重が入力されるような衝突形態の場合には、サイドフレーム１３Ｒが車両外側に変位することにより、荷重伝達部材メイル１８と荷重伝達部材フィメイル１９とが分離され、荷重伝達部材１７を介した荷重伝達が遮断される。その結果、フロントフレーム１４の影響が抑制され、サイドフレーム１３Ｒによって適切に衝突エネルギが吸収される。

このように、本実施形態によれば、衝突形態に応じて荷重伝達をコントロールすることができるので、衝突形態にかかわらず衝突エネルギを効率よく吸収することが可能となる。なお、図４では、衝突荷重がフロントサイドメンバ１０Ｒに入力される例を示したが、衝突荷重がサイドフレーム１３Ｒに直接入力される場合も同様である。

また、本実施形態によれば、フロントフレーム１４がＶ字状に折れ曲がるように変形しようとする際に、荷重伝達部材メイル１８が荷重伝達部材フィメイル１９に嵌合されるため、確実に衝突荷重を伝達することができる。

次に、図５〜７を用いて、第２実施形態に係る車両の前部構造について説明する。図５は、第２実施形態に係るサブフレームを構成する荷重伝達部材を示す図である。また、図６（ａ）（ｂ）は、フロントフレームに局所荷重が入力された場合の動作を説明するための図であり、図７は、サイドフレームに衝突荷重が入力された場合の動作を説明するための図である。

第２実施形態に係る車両の前部構造は、荷重伝達部材１７が取り付けられたサブフレーム１２に代えて、荷重伝達部材２７が取り付けられたサブフレーム２２が用いられている点で上述した第１実施形態と異なっている。その他の構成については、第１実施形態と同一または同様であるので、ここでは説明を省略する。

一対のサイドフレーム（縦部材）２３Ｌ，２３Ｒ、フロントフレーム（横部材）１４、およびリヤフレーム１５により画成されるサブフレーム２２の前方角部の内側側面には荷重伝達部材２７が配設されている。図５は、この荷重伝達部材２７を拡大して示したものである。なお、図５ではサブフレーム２２の右前方角部のみを示した。サブフレーム２２は略左右対称であり、左前方角部は右前方角部と同一または同様である。よって、ここでは、右前方角部についてその構造を説明し、左前方角部については説明を省略する。

図５に示されるように、荷重伝達部材２７は、フロントフレーム１４の内側面に取り付けられた荷重伝達部材メイル２８と、サイドフレーム２３Ｒの内側面に取り付けられた荷重伝達部材フィメイル２９とを有して構成されている。

荷重伝達部材メイル２８は、断面ロ字状の中空部材であり、後端に形成されたフランジ部２８ａが、溶接などによって、フロントフレーム１４の内側面に接合される。その際、荷重伝達部材メイル２８は、その軸線が、サイドフレーム２３Ｒとフロントフレーム１４とで形成される内角を２等分する直線と同一平面上で略直行するように配設される。また、荷重伝達部材メイル２８の先端面は、軸線と直行する平面と略並行となるように設けられている。この荷重伝達部材メイル２８の先端面には、荷重伝達部材フィメイル２９側に突出するようにピン部材２８ｂが取り付けられている。

荷重伝達部材フィメイル２９も、断面ロ字状の中空部材であり、後端に形成されたフランジ部２９ａが、溶接などによって、サイドフレーム２３Ｒの内側面に接合される。その際、荷重伝達部材フィメイル２９は、その軸線が、荷重伝達部材メイル２８の軸線と一致するように配設される。また、荷重伝達部材フィメイル２９の先端面は、荷重伝達部材メイル２８の先端面と略並行に設けられている。この荷重伝達部材フィメイル２９の先端面には、上述したピン部材２８ｂと対向する位置に孔２９ｂが形成されている。なお、この孔２９ｂの直径は、ピン部材２８ｂの直径よりも若干大きく設定される。

以上の構成において、車両Ｖが例えばポールなどの障害物と衝突し、図６（ａ）に白抜き矢印で示されるように、車両前方からフロントフレーム１４の略中央部に局所的に衝突荷重が入力される場合、フロントフレーム１４がＶ字状に折れ曲がるように曲げ変形しようとする（すなわち、フロントフレーム１４とサイドフレーム２３Ｒとが相対的に近づく方向に回動しようとする）。そのとき、荷重伝達部材メイル２８の先端面に取り付けられたピン部材２８ｂが、荷重伝達部材フィメイル２９の先端面に形成された孔２９ｂに挿嵌された後、荷重伝達部材メイル２８の先端面が荷重伝達部材フィメイル２９の先端面と突き当たるまでフロントフレーム１４が変位する。

荷重伝達部材メイル２８の先端面が荷重伝達部材フィメイル２９の先端面と突き当たった後は、図６（ｂ）に示されるように、荷重伝達部材２７によって、フロントフレーム１４がサイドフレーム２３Ｒに近づく方向に回動することが抑制される。また、その際に、ピン部材２８ｂが孔２９ｂに挿嵌されることによって、荷重伝達部材メイル２８と荷重伝達部材フィメイル２９との係合が保持されることにより、フロントフレーム１４に入力された衝突荷重が荷重伝達部材２７を介してサイドフレーム２３Ｒに伝達、分散され、サイドフレーム２３Ｒが座屈変形することによって衝突エネルギが吸収される。

また、車両Ｖが障害物と衝突し、図７に白抜き矢印で示されるように、車両前方からフロントサイドメンバ１０Ｒの軸線上に衝突荷重が入力される場合、入力された衝突荷重は結合部ＢＰを介してサイドフレーム２３Ｒに伝達される。よって、サイドフレーム２３Ｒにも車両前方から軸線上に衝突荷重が入力される。そして、フロントサイドメンバ１０Ｒおよびサイドフレーム２３Ｒは共に座屈変形することによって徐々に衝突エネルギを吸収していく。その際、サイドフレーム２３Ｒは座屈変形しつつ車両外側に変位する（すなわち、フロントフレーム１４とサイドフレーム２３Ｒとが相対的に離れる方向に回動する）。

ここで、フロントフレーム１４から離れる方向へのサイドフレーム２３Ｒの変位は荷重伝達部材２７によって規制されないため、サイドフレーム２３Ｒが車両外側に変位することにより、荷重伝達部材メイル２８と荷重伝達部材フィメイル２９とが分離され、荷重伝達部材２７を介したサイドフレーム２３Ｒからフロントフレーム１４への荷重伝達は遮断される。その結果、フロントフレーム１４の影響が抑制され、サイドフレーム２３Ｒ（およびフロントサイドメンバ１０Ｒ）によって適切に衝突エネルギが吸収される。

上述したように、荷重伝達部材２７は、車両前方から衝突荷重が加えられたときに、フロントフレーム１４とサイドフレーム２３Ｒとが相対的に近づく方向に回動することを抑制し、フロントフレーム１４とサイドフレーム２３Ｒとが相対的に離れる方向に回動することを許容するすなわち、荷重伝達部材２７も、特許請求の範囲に記載された回動規制部材として機能する。

本実施形態によれば、フロントフレーム１４に局所荷重が入力されるような衝突形態の場合には、荷重伝達部材２７によって、フロントフレーム１４がサイドフレーム２３Ｒに近づく方向に回動することが抑制される。その際に、荷重伝達部材メイル２８と荷重伝達部材フィメイル２９とが係合されることにより、フロントフレーム１４に入力された衝突荷重が荷重伝達部材２７を介してサイドフレーム２３Ｒに伝達、分散され、サイドフレーム２３Ｒが座屈変形することによって衝突エネルギが吸収される。

一方、サイドフレーム２３Ｒの軸線上に衝突荷重が入力されるような衝突形態の場合には、サイドフレーム２３Ｒが車両外側に変位することにより、荷重伝達部材メイル２８と荷重伝達部材フィメイル２９とが分離され、荷重伝達部材２７を介した荷重伝達が遮断される。その結果、フロントフレーム１４の影響が抑制され、サイドフレーム２３Ｒによって適切に衝突エネルギが吸収される。

このように、本実施形態によれば、衝突形態に応じて荷重伝達をコントロールすることができるので、衝突形態にかかわらず衝突エネルギを効率よく吸収することが可能となる。なお、図７では、衝突荷重がフロントサイドメンバ１０Ｒに入力される例を示したが、衝突荷重がサイドフレーム２３Ｒに直接入力される場合も同様である。

また、本実施形態によれば、フロントフレーム１４がＶ字状に折れ曲がるように変形しようとする際に、ピン部材２８ｂが孔２９ｂに挿嵌されるため、荷重伝達部材メイル２８と荷重伝達部材フィメイル２９とが係合するときのズレを防止することができ、確実に衝突荷重を伝達することができる。

続いて、図８〜１０を用いて、第３実施形態に係る車両の前部構造について説明する。図８は第３実施形態に係るサブフレームを構成する荷重伝達部材を示す図である。また、図９（ａ）（ｂ）は、フロントフレームに局所荷重が入力された場合の動作を説明するための図であり、図１０は、サイドフレームに衝突荷重が入力された場合の動作を説明するための図である。

第３実施形態に係る車両の前部構造は、荷重伝達部材１７が取り付けられたサブフレーム１２に代えて、荷重伝達部材３７が取り付けられたサブフレーム３２が用いられている点で上述した第１実施形態と異なっている。その他の構成については、第１実施形態と同一または同様であるので、ここでは説明を省略する。

一対のサイドフレーム３３Ｌ，３３Ｒ、フロントフレーム１４、およびリヤフレーム１５により画成されるサブフレーム３２の前方角部の内側側面には荷重伝達部材３７が配設されている。図８は、この荷重伝達部材３７を拡大して示したものである。なお、図８ではサブフレーム３２の右前方角部のみを示した。サブフレーム３２は略左右対称であり、左前方角部は右前方角部と同一または同様である。よって、ここでは、右前方角部についてその構造を説明し、左前方角部については説明を省略する。

図８に示されるように、荷重伝達部材３７は、略三角形状をした２枚の板材が互いに平行に設けられ、その底辺同士が略矩形の板材で連結されるとともに、連結されていない各辺にフランジ部３７ａ,３７ｂが形成された補強部材である。よって、荷重伝達部材３７を上記フランジ部３７ａ，３７ｂに直行する平面で切った場合の断面は、ハット形状を示す。

サイドフレーム３３Ｒの内側面に当接するフランジ部３７ａは、４本のボルト３８によりサイドフレーム３３Ｒに締結される。サイドフレーム３３Ｒの荷重伝達部材取り付け部には、車両前後方向（サイドフレーム３３Ｒの軸線方向）に延びる長孔（ボルト孔）が形成されている。この長孔は、車両前方側の径がボルト３８の頭（またはナット）の径よりも小さく、車両後方側の径がボルト３８の頭（またはナット）の径よりも大きくなるように形成されている。車両製造時には、この長孔の車両前方側にボルト３８が差し込まれ、荷重伝達部材３７とサイドフレーム３３Ｒとが締結される。そして、車両衝突時には、フロントフレーム１４が衝突荷重を受けて車両後方に変位する際に、荷重伝達部材３７およびボルト３８が長孔に沿って車両後方に摺動移動し、ボルト３８が長孔から抜けることによって、荷重伝達部材３７がサイドフレーム３３Ｒから外れる。

一方、フロントフレーム１４の内側面に当接するフランジ部３７ｂも、４本のボルト（図示省略）によりフロントフレーム１４に締結される。フロントフレーム１４の荷重伝達部材取り付け部に形成されているボルト孔は、通常の円形であり、衝突時に荷重伝達部材３７が外れないようになっている。

以上の構成において、車両Ｖが例えばポールなどの障害物と衝突し、図９（ａ）に白抜き矢印で示されるように、車両前方からフロントフレーム１４の略中央部に局所的に衝突荷重が入力される場合、フロントフレーム１４がＶ字状に折れ曲がるように曲げ変形しようとする（すなわち、フロントフレーム１４とサイドフレーム３３Ｒとが相対的に近づく方向に回動しようとする）。

そのとき、図９（ｂ）に示されるように、荷重伝達部材３７によって、フロントフレーム１４がサイドフレーム３３Ｒに近づく方向に回動することが抑制される。また、その際に、フロントフレーム１４に入力された衝突荷重が荷重伝達部材３７を介してサイドフレーム３３Ｒに伝達、分散され、サイドフレーム３３Ｒが座屈変形することによって衝突エネルギが吸収される。

また、車両Ｖが障害物と衝突し、図１０に白抜き矢印で示されるように、車両前方からフロントサイドメンバ１０Ｒの軸線上に衝突荷重が入力される場合、入力された衝突荷重は結合部ＢＰを介してサイドフレーム３３Ｒに伝達される。よって、サイドフレーム３３Ｒにも車両前方から軸線上に衝突荷重が入力される。そして、フロントサイドメンバ１０Ｒおよびサイドフレーム３３Ｒは共に座屈変形することによって徐々に衝突エネルギを吸収していく。その際、サイドフレーム３３Ｒは座屈変形しつつ車両後方かつ車両外側に変位する（すなわち、フロントフレーム１４とサイドフレーム３３Ｒとが相対的に離れる方向に回動する）。

ここで、サイドフレーム３３Ｒが車両後方かつ車両外側に変位することにより、荷重伝達部材３７とサイドフレーム３３Ｒとの結合が外れるとともに、荷重伝達部材３７を介したサイドフレーム３３Ｒからフロントフレーム１４への荷重伝達が遮断される。その結果、フロントフレーム１４の影響が抑制され、サイドフレーム３３Ｒ（およびフロントサイドメンバ１０Ｒ）によって適切に衝突エネルギが吸収される。

上述したように、荷重伝達部材３７は、車両前方から衝突荷重が加えられたときに、フロントフレーム１４とサイドフレーム３３Ｒとが相対的に近づく方向に回動することを抑制し、フロントフレーム１４とサイドフレーム３３Ｒとが相対的に離れる方向に回動することを許容するすなわち、荷重伝達部材３７も、特許請求の範囲に記載された回動規制部材として機能する。

本実施形態によれば、フロントフレーム１４に局所荷重が入力されるような衝突形態の場合には、荷重伝達部材３７によって、フロントフレーム１４がサイドフレーム３３Ｒに近づく方向に回動することが抑制される。その際に、フロントフレーム１４に入力された衝突荷重が荷重伝達部材３７を介してサイドフレーム３３Ｒに伝達、分散され、サイドフレーム３３Ｒが座屈変形することによって衝突エネルギが吸収される。

一方、サイドフレーム３３Ｒの軸線上に衝突荷重が入力されるような衝突形態の場合には、サイドフレーム３３Ｒが車両後方かつ車両外側に変位することにより、荷重伝達部材３７とサイドフレーム３３Ｒとの結合が外れ、荷重伝達部材３７を介した荷重伝達が遮断される。その結果、フロントフレーム１４の影響が抑制され、サイドフレーム３３Ｒによって適切に衝突エネルギが吸収される。

このように、本実施形態によれば、衝突形態に応じて荷重伝達をコントロールすることができるので、衝突形態にかかわらず衝突エネルギを効率よく吸収することが可能となる。なお、図１０では、衝突荷重がフロントサイドメンバ１０Ｒに入力される例を示したが、衝突荷重がサイドフレーム３３Ｒに直接入力される場合も同様である。

なお、本実施形態では、サイドフレーム３３Ｒに形成される長孔（ボルト孔）の車両後方側の径をボルト３８の頭の径よりも大きくすることによって車両衝突時にボルト３８が抜けるようにしたが、ボルト３８と締結する箇所の破断強度を小さくすることによって車両衝突時にボルト３８が抜けるようにしてもよい

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、荷重伝達部材の形状や構成は上記実施形態に限られるものではない。

すなわち、上述した第１実施形態では、荷重伝達部材１７を構成する荷重伝達部材メイル１８および荷重伝達部材フィメイル１９の先端部は開口しており、荷重伝達部材フィメイル１９の先端開口部に荷重伝達部材メイル１８の先端部が挿嵌されるように構成されていたが、図１１に示されるように、荷重伝達部材メイル１８ｄおよび荷重伝達部材フィメイル１９ｄの先端部を閉じるとともに、荷重伝達部材メイル１８ｄの先端面と荷重伝達部材フィメイル１９ｄの先端面とを対向するように配設する構成としてもよい。この場合、車両衝突時に荷重伝達部材メイル１８ｄの先端面が荷重伝達部材フィメイル１９ｄの先端面に突き当たることによって、フロントフレーム１４がサイドフレーム１３Ｒに近づく方向に回動することが抑制される。

また、図１２に示されるように、荷重伝達部材フィメイルを取り除くとともに、その先端部がサイドフレーム１３Ｒの内側面と対向するように荷重伝達部材メイル１８ｔを延ばす構成を採用することもできる。この場合、車両衝突時に荷重伝達部材メイル１８ｔの先端面がサイドフレーム１３Ｒの内側面に突き当たることによって、フロントフレーム１４がサイドフレーム１３Ｒに近づく方向に回動することが抑制される。

さらに、非対称な歯をもつ歯車をバネなどで抑え付けられた爪が支えており、一方向への回転のみを許し逆方向への回転を規制する、所謂ラチェット機構をフロントフレーム１４とサイドフレーム１３Ｒとの結合部ＢＰに組み込む構成としてもよい。この場合、ラチェット機構によって、車両衝突時にフロントフレーム１４がサイドフレーム１３Ｒに近づく方向に回動することが抑制される。

また、図１３に示されるように、フロントフレーム１４とサイドフレーム１３Ｒとが相対的に近づく方向に回動することを禁止するとともに、フロントフレーム１４とサイドフレーム１３Ｒとが相対的に離れる方向に回動することを許容するストッパ機構７７をフロントフレーム１４とサイドフレーム１３Ｒとの結合部ＢＰに組み込む構成としてもよい。

上記実施形態では、本発明に係る車両の前部構造をサブフレームに適用したが、バンパリンフォースメントに適用することもできる。

第１実施形態に係る車両の前部構造が適用された車両の骨格構造を示す斜視図である。 第１実施形態に係る車両の前部構造を構成する荷重伝達部材を示す図である。 （ａ）（ｂ）は、第１実施形態に係る車両の前部構造を構成するフロントフレームに局所荷重が入力された場合の動作を説明するための図である。 第１実施形態に係る車両の前部構造を構成するサイドフレームに衝突荷重が入力された場合の動作を説明するための図である。 第２実施形態に係る車両の前部構造を構成する荷重伝達部材を示す図である。 （ａ）（ｂ）は、第２実施形態に係る車両の前部構造を構成するフロントフレームに局所荷重が入力された場合の動作を説明するための図である。 第２実施形態に係る車両の前部構造を構成するサイドフレームに衝突荷重が入力された場合の動作を説明するための図である。 第３実施形態に係る車両の前部構造を構成する荷重伝達部材を示す図である。 （ａ）（ｂ）は、第３実施形態に係る車両の前部構造を構成するフロントフレームに局所荷重が入力された場合の動作を説明するための図である。 第３実施形態に係る車両の前部構造を構成するサイドフレームに衝突荷重が入力された場合の動作を説明するための図である。 他の実施形態に係る車両の前部構造を示す図である。 他の実施形態に係る車両の前部構造を示す図である。 他の実施形態に係る車両の前部構造を示す図である。

符号の説明

１０…フロントサイドメンバ、１１…バンパリンフォースメント、１２，２２，３２…サブフレーム、１３Ｌ，１３Ｒ、２３Ｌ，２３Ｒ，３３Ｌ，３３Ｒ…サイドフレーム、１４…フロントフレーム、１７，２７，３７…荷重伝達部材、１８，２８…荷重伝達部材メイル、１９，２９…荷重伝達部材フィメイル、Ｖ…車両。

Claims (4)

1. 車両の前部において車両前後方向に延設された左右一対の縦部材と、
   前記一対の縦部材の前端部間に車幅方向に向けて横架された横部材と、
   車両前方から衝突荷重が加えられたときに、前記横部材と前記縦部材とが相対的に近づく方向に回動することを抑制し、前記横部材と前記縦部材とが相対的に離れる方向に回動することを許容する回動規制部材と、を備え、
   前記回動規制部材は、車幅方向において縦部材の車両内側に設けられており、
   前記回動規制部材は、車両前方から加えられる衝突荷重によって、前記縦部材と前記横部材の少なくとも一方が変形する際に、前記横部材に加えられた衝突荷重を前記縦部材に伝達し、前記縦部材に加えられた衝突荷重の前記横部材への伝達を遮断すること、を特徴とする車両の前部構造。
2. 車両前方から加えられる衝突荷重によって、前記縦部材は、前記横部材から離れる方向に回動することを特徴とする請求項１に記載の車両の前部構造。
3. 前記回動規制部材は、前記縦部材と前記横部材とで画成された領域の内側に、前記縦部材および前記横部材と係合するように配設され、前記横部材に衝突荷重が加えられた場合には、前記縦部材および前記横部材との係合を保持し、前記縦部材に衝突荷重が加えられた場合には、前記縦部材または前記横部材と分離することを特徴とする請求項１または２に記載の車両の前部構造。
4. 前記縦部材は、サブフレームを構成するサイドフレームであり、
   前記横部材は、前記サブフレームを構成するフロントフレームであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の前部構造。

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