JPH05124542A - 自動車車体の前部構造 - Google Patents

自動車車体の前部構造

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JPH05124542A
JPH05124542A JP31736491A JP31736491A JPH05124542A JP H05124542 A JPH05124542 A JP H05124542A JP 31736491 A JP31736491 A JP 31736491A JP 31736491 A JP31736491 A JP 31736491A JP H05124542 A JPH05124542 A JP H05124542A
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vehicle body
tire
rocker
coupled
floor frame
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Takeo Mori
健雄 森
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/016—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs allowing controlled deformation during collision
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
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    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/10—Constructional features of arms
    • B60G2206/122—Constructional features of arms the arm having L-shape

Landscapes

  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前進走行の衝突時に、タイヤと車体側の部材
との接触面積を大きくし、ロッカのような車体側の部材
に加わる変形荷重を高く保つことを可能にすること。 【構成】 車体の横方向の側部に配置され、前後方向へ
伸びるフロントサイドメンバ(10)と、フロントサイ
ドメンバから後方へ伸びるフロアフレーム(28)と、
フロアフレームの横方向の外方かつ前輪タイヤ(26)
の後方に配置され、前後方向へ伸びるロッカ(14)
と、フロアフレームとロッカとを連結するトルクボック
ス(30)とを備える自動車車体の前部構造である。ト
ルクボックス(30)は、前輪タイヤ(26)に対向す
る前方部分に案内部(39)を有し、この案内部は、そ
の各部分が平面視において、車体の横方向の外方から内
方へ向けて次第に後方に位置する湾曲面に形成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動車車体の前部構造に
関し、特に、車体の横方向の側部に配置され、前後方向
へ伸びるフロントサイドメンバと、各フロントサイドメ
ンバから後方へ伸びるフロアフレームと、フロアフレー
ムの横方向の外方に配置され、前後方向へ伸びるロッカ
とを備え、フロアフレームとロッカとを剛性部材である
トルクボックスで結合した自動車車体の前部構造に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図5に示すように、車体の横方向の側部
に前後方向へ伸びるフロントサイドメンバ10を配置
し、このフロントサイドメンバ10から後方へフロアフ
レーム12を伸ばし、フロアフレーム12の横方向の外
方に前後方向へ伸びるサイドシルないしロッカ14を配
置し、フロアフレーム12とロッカ14とをトルクボッ
クス16で結合した車体の前部構造がある(実開平2-12
7591号公報)。
【0003】サブフレーム18が車体の横方向へ配置さ
れ、その左右の端部がそれぞれフロントサイドメンバ1
0に結合されている。前記前部構造によって、前後方向
に間隔をおいた2つの被結合部22、23を有するサス
ペンションアーム20を支持する場合、2つの被結合部
22、23は、サブフレーム14のフロントサイドメン
バ10との結合部24、25にほぼ対応する部位に結合
される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前進走行している自動
車が衝突したとき、車体の前部からの前後方向の荷重が
エンジンブロック等を介してタイヤ26に伝わる。タイ
ヤ26を支持するサスペンションアーム20はその強度
が大きいため変形せず、荷重はフロアフレーム12に伝
わるが、フロアフレーム12は細長い部材で形成されて
いることから、低い荷重で座屈してしまう。その結果、
サスペンションアーム20は、タイヤ26ともども、比
較的低い荷重で後退変形するようになり、衝撃エネルギ
の吸収量が少ない。
【0005】フロアフレーム12は、トルクボックス1
6を介してロッカ14に結合されているが、トルクボッ
クス16は、衝突時の荷重をロッカ14にほとんど伝え
ない(前記公報4頁1〜3行)。そのため、フロントサ
イドメンバ10からトルクボックス16を経て荷重をロ
ッカ14に伝え、ロッカ14を変形させることによる衝
撃エネルギの吸収は期待できない。
【0006】反面、後退したタイヤ26によって直接に
ロッカ14を変形させるようにすれば、衝撃エネルギの
吸収量を増大できるが、後退したタイヤ26とトルクボ
ックス16またはロッカ14との接触面積が小さいた
め、小さな変形荷重がロッカ14に加わるだけである。
【0007】本発明の目的は、前進走行の衝突時に、タ
イヤと車体側の部材との接触面積を大きくし、ロッカの
ような車体側の部材に加わる変形荷重を高く保つことの
可能な自動車車体の前部構造を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、車体の横方向
の側部に配置され、前後方向へ伸びるフロントサイドメ
ンバと、フロントサイドメンバから後方へ伸びるフロア
フレームと、フロアフレームの横方向の外方かつ前輪タ
イヤの後方に配置され、前後方向へ伸びるロッカと、前
記フロアフレームと前記ロッカとを連結するトルクボッ
クスとを備える自動車車体の前部構造である。前記トル
クボックスは、前記前輪タイヤに対向する前方部分に案
内部を有し、この案内部は、その各部分が平面視におい
て、車体の横方向の外方から内方へ向けて次第に後方に
位置するように形成されている。
【0009】前記前部構造に、前後方向に間隔をおいた
2つの被結合部を有する前記前輪タイヤ支持用のサスペ
ンションアームが結合される場合の好ましい態様では、
前記フロントサイドメンバは、その平面視において前記
サスペンションアームの前記前方の被結合部に対応する
部分で車体の横方向の外方へ最も張り出すように形成さ
れた湾曲部を有し、前記サスペンションアームの前方の
被結合部からの荷重が前記湾曲部に働く。
【0010】
【作用および効果】前進走行している自動車が衝突した
とき、荷重がエンジンブロック等を介してタイヤに加わ
ると、タイヤは後退し、トルクボックスの案内部とぶつ
かる。さらに加わる荷重によって、タイヤは案内部に沿
って車体の横方向の内方へ引き込まれるように変位し、
ほぼ横方向へ向く。これによって、タイヤと車体側の部
材との接触面積が大きくなる。
【0011】さらに、好ましい態様では、荷重がタイヤ
に加わると、フロントサイドメンバの外方へ最も張り出
した湾曲部の着力点に生ずる反力が、サスペンションア
ームの後方の被結合部に対応する着力点に生ずる反力よ
り大きくなり、この反力差に基づいてモーメントが発生
する。これにより、サスペンションアームの後方の被結
合部が車体の横方向の内方へ向けて変位し、フロントサ
イドメンバを変形する。
【0012】自動車が前進走行していて衝突したとき、
タイヤをトルクボックスの案内部に沿って変位させるた
め、タイヤを横方向へ向け易い。そして、タイヤが横方
向へ向くと、タイヤと車体側の部材との接触面積が大き
くなる結果、車体側に伝わる荷重を高く保つことがで
き、衝撃エネルギの吸収量を増加できる。
【0013】フロントサイドメンバが湾曲部を有する場
合、サスペンションアームの前後の被結合部に対応する
着力点の反力差により発生するモーメントによって、サ
スペンションアームの後方の被結合部が車体の横方向の
内方へ強制的に変位され、フロントサイドメンバを変形
することと、タイヤがトルクボックスの案内部に沿って
変位されることから、タイヤを横方向へ一層向け易くな
る。
【0014】
【実施例】自動車車体の前部構造は、図1に示すよう
に、車体の横方向の2つの側部(図には一方の側部のみ
を示す。)のそれぞれに配置され、前後方向へ伸びるフ
ロントサイドメンバ10と、各フロントサイドメンバ1
0から後方へ伸びるフロアフレーム28と、フロアフレ
ーム28の横方向の外方かつ前輪タイヤ26の後方に配
置され、前後方向へ伸びるロッカ14と、フロアフレー
ム28とロッカ14とを連結するトルクボックス30と
を備える。図中、実質的に同じ部品に同じ符号をつけ、
詳細な説明は省略する。
【0015】フロアフレーム28は、図示の実施例で
は、フロントサイドメンバ10に結合される部分32か
ら二股状に、車体の横方向の外方へ伸びる部分33と、
内方へ伸びる部分34とを備える。外方部分33はロッ
カ14に結合され、内方部分34は、別のフロアフレー
ム36に結合されている。
【0016】さらに、図示の実施例では、フロアフレー
ム28の外方部分33とロッカ14との間にリィインフ
ォース38を配置してそれぞれに結合してあり、リィイ
ンフォース38とフロアフレーム28の外方部分33と
によってトルクボックス30が形成されている。リィイ
ンフォース38とフロアフレームの外方部分33との結
合部分に、ビード40を設け、結合部分の前後方向の強
度を高めてある。ビード40は、車体の前後方向へ伸び
る凹部または凸部からなる。
【0017】トルクボックス30のリィインフォース3
8は、前輪タイヤ26に対向する前方部分に案内部39
を有する。案内部39は、その各部分が平面視におい
て、車体の横方向の外方から内方へ向けて次第に後方に
位置するように形成されるもので、図示の実施例では、
前方に向けて凹となった滑らかな湾曲面として形成され
ている。平板からなるエネルギ吸収部材42が、案内部
39とフロントサイドメンバ10とに結合されている。
【0018】サブフレーム18は、車体の横方向へ伸び
ており、その各端部に設けた2つの結合部24、25
は、車体の横方向の側部においてフロントサイドメンバ
10に結合されている。
【0019】サスペンションアーム20は、前後方向に
間隔をおいた2つの被結合部22、23を有する。前方
の被結合部22は円筒状に形成されており、車体の前後
方向へ伸びる軸の回りに揺動可能にサブフレーム14に
取り付けられている。他方、後方の被結合部23は、車
体の前後方向へ伸びる軸として形成されており、その軸
の回りを揺動可能にフロントサイドメンバ10に取り付
けられている。サスペンションアーム20は、それ自体
公知のホイールキャリアを介してタイヤ26を支持す
る。
【0020】図2に示す実施例では、フロアフレーム1
2とロッカ14とは従来のものと実質的に同じである
が、トルクボックス50が、前方部分52と後方部分5
3とを有する二股状に形成され、前方部分52に案内部
39が設けられている。この実施例のその他の構成は、
前記実施例と実質的に同じである。
【0021】図3に示す実施例では、フロントサイドメ
ンバ60は、その平面視において、車体の横方向の外方
へ張り出すように形成された湾曲部61を有する。湾曲
部61は、サスペンションアーム20の前方の被結合部
22に対応する部分で最も張り出している。サスペンシ
ョンアーム20の前方の被結合部22は、サブフレーム
18に結合され、サブフレーム18がフロントサイドメ
ンバ60の湾曲部61に結合されていることから、荷重
がタイヤ26に加わると、その荷重の一部は、サスペン
ションアームの前方の被結合部22からサブフレーム1
8を経て、フロントサイドメンバ60の湾曲部61に働
く。この実施例のその他の構成は、図1の実施例と実質
的に同じである。
【0022】フロントサイドメンバ60の湾曲部61を
除く部分の力の作用線L1は、サスペンションアーム20
の後方の被結合部23の軸線と一致しており、湾曲部6
1の着力点62を通る力の作用線L2から距離δ、車体の
横方向の内方に位置する。その結果、荷重がタイヤ26
に加わると、前方の被結合部22に対応する着力点62
に、後方の被結合部23に対応する着力点63よりも多
くの反力が生じ、この反力差と前記距離とによってモー
メントが発生する。
【0023】前進走行している自動車が衝突したとき、
荷重Fがエンジンブロック等を介してタイヤ26に加わ
ると、図4に示すように、タイヤ26は後退し、トルク
ボックス30の案内部39とぶつかる。さらに加わる荷
重によって、タイヤ26は案内部39に沿って車体の横
方向の内方へ引き込まれるように変位し、ほぼ横方向へ
向く。これによって、タイヤ26と車体側の部材である
トクルボックス30との接触面積が大きくなり、ロッカ
14への高い変形荷重を維持できる。
【0024】さらに、フロントサイドメンバ60が湾曲
部61を備える場合には、サスペンションアームの被結
合部22、23に対応する着力点62、63に生ずる反
力差に基づくモーメントにより、サスペンションアーム
20の後方の被結合部23が車体の横方向の内方へ向け
て変位し、フロントサイドメンバ60を変形する。これ
が案内部39の作用と相まって、タイヤ26を一層横方
向へ向け易くする。
【0025】さらに、図示の実施例のように、トルクボ
ックス30にエネルギ吸収部材42を設けておけば、エ
ネルギ吸収部材42が、図4に示すように、タイヤ26
によって変形され、それによっても衝撃エネルギを吸収
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る自動車車体の前部構造の上半分を
示す平面図である。
【図2】本発明に係る自動車車体の前部構造の別の実施
例の上半分を示す平面図である。
【図3】本発明に係る自動車車体の前部構造の、さらに
別の実施例の上半分を示す平面図である。
【図4】図1に示した自動車車体の前部構造の作用を示
す平面図である。
【図5】従来の自動車車体の前部構造の上半分を示す平
面図である。
【符号の説明】
10、60 フロントサイドメンバ 12、28 フロアフレーム 14 ロッカ 20 サスペンションアーム 22、23 被結合部 30、50 トルクボックス 39 案内部 61 湾曲部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車体の横方向の側部に配置され、前後方
    向へ伸びるフロントサイドメンバと、該フロントサイド
    メンバから後方へ伸びるフロアフレームと、該フロアフ
    レームの横方向の外方かつ前輪タイヤの後方に配置さ
    れ、前後方向へ伸びるロッカと、前記フロアフレームと
    前記ロッカとを連結するトルクボックスとを備える自動
    車車体の前部構造であって、前記トルクボックスは、前
    記前輪タイヤに対向する前方部分に案内部を有し、該案
    内部は、その各部分が平面視において、車体の横方向の
    外方から内方へ向けて次第に後方に位置するように形成
    された、自動車車体の前部構造。
  2. 【請求項2】 前記前部構造に、前後方向に間隔をおい
    た2つの被結合部を有する前記前輪タイヤ支持用のサス
    ペンションアームが結合されており、前記フロントサイ
    ドメンバは、その平面視において前記サスペンションア
    ームの前記前方の被結合部に対応する部分で車体の横方
    向の外方へ最も張り出すように形成された湾曲部を有
    し、前記サスペンションアームの前方の被結合部からの
    荷重が前記湾曲部に働く、請求項1に記載の自動車車体
    の前部構造。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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