JPH082440A - 車両の車体前部フレーム構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両の前面から衝撃を受けた時の初期段階で
の衝撃エネルギの吸収が安定的に且つ効果的に行なわれ
るようにする。 【構成】 前部車体の側壁を構成する左右のホイールエ
プロン１に固着され前後方向の箱形断面を形成する左右
のフレーム２の前方部分を、上側フレーム２１と下側フ
レーム２２とに上下２股に分離構成し、上側フレーム２
１の前端部を下側フレーム２２より前方へ突出させ、上
側フレーム２１の前端部にフロントバンパ３のバックビ
ーム３ａを直接取付け、下側フレーム２２の前端部にラ
ジエータロアフレーム４の側端部を固着し、前面から衝
撃を受けた時上側フレーム２１の前端部廻りの座屈変形
に続いて時間差をもって下側フレーム２２の前端部分が
座屈変形を始め、その後上側フレーム２１と下側フレー
ム２２とが座屈変形して衝撃エネルギを吸収するように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の車体前部フレー
ム構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両における前部車体は、車体前部の側
壁を構成するホイールエプロンの下縁部にほぼコ字状断
面をなすフレームが接合固着されて、これにより前後方
向の骨格が形成され、該左右のフレームの前端部に左右
のバンパステーを介してフロントバンパが取付けられる
構造となっているのが普通であり、前面より衝撃を受け
た時には後方慣性力によりフロントバンパが押し潰され
フレームが前側より順次後方へ座屈変形して衝撃エネル
ギを吸収するようになっている（例えば実開平３−５５
３８１号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】車両が前面から衝撃を
受けた際の乗員への影響は、初期段階で乗員が前のめり
に動き出すまで（衝撃を受けた後１０〜２０msec）の間
に如何に衝撃エネルギを吸収できるかが一つのポイント
である。

【０００４】一般に従来のフレーム構造において、初期
段階でのエネルギ吸収モードをみると、初期の減速度
（抗力）Ｇは、図３の実線にて示すようにフレーム前端
部廻りの座屈変形で得られる第１次ピークａの次に、フ
レーム後方及びホイールエプロン廻りの座屈変形に基づ
く第２次ピークを迎えるまでに、Ｇ波形の落ち込み（谷
間）ｂが形成される傾向にあり、乗員が前のめりに動き
出す前にできるだけ多くのエネルギを吸収するという前
記目的にとってこのＧ波形の落ち込みｂは甚だ好ましく
ない、という課題を有している。

【０００５】又、従来のフレーム構造では前方斜めから
衝撃を受けた時や左右何れか一方に偏って衝撃を受けた
時等に対して充分なエネルギ吸収を行なうことができな
い、という課題を有している。

【０００６】本発明は上記のような従来の課題に対処す
ることを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前部車体の側
壁を構成する左右のホイールエプロンに固着され前後方
向の箱形断面を形成する左右のフレームの前方部分を、
上側フレームと下側フレームとに上下２股に分離構成
し、上側フレームの前端部は下側フレームの前端部より
前方へ突出し、左右の上側フレームの前端部にフロント
バンパのバックビームを直接取付け、左右の下側フレー
ムの前端部にラジエータロアフレームの左右側端部を固
着したことを第１の特徴とするものである。又上記にお
いて、上側フレームを、前方へいくに従って側外方へ広
がる先広がりの箱形断面形状に構成したことを第２の特
徴とするものである。

【０００８】

【作用】上記第１の構成によって、車両が前面から衝撃
を受けた時、上側フレーム前端部廻りの座屈変形によっ
て得られるＧ波形の第１のピークａに続いて下側フレー
ム前端部分の座屈変形が始まり、この下側フレーム前端
部分の座屈変形によって従来のＧ波形の落ち込み（谷
間）ｂはｂ′のように埋められ、初期段階でのエネルギ
吸収を安定的且つ効果的に行なうことができ、乗員の安
全性の著しい向上をはかることができる。又第２の構成
によって、前面斜めから衝撃を受けたり前面の左右いず
れか一方に偏って衝撃を受けた際にも上側フレームが安
定に座屈変形して初期エネルギの吸収を的確に行なうこ
とができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１０】図１，２において、１は前部車体の側壁を
構成するホイールエプロンであり、該ホイールエプロン
１の下縁部の内側にはフレーム２が固着され、該ホイー
ルエプロン１とそれに固着されたフレーム２とで車体前
後方向の箱形断面の骨格が形成される。

【００１１】上記フレーム２の前端部分はそれぞれ箱形
断面をなす上側フレーム２１と下側フレーム２２とに上
下２股に分離構成され、上側フレーム２１の方が下側フ
レーム２２より所定長さ前方に突出した構成となってい
る。

【００１２】具体的には、図示のように下側フレーム２
２はフレーム２と一体に連続構成され、上側フレーム２
１はフレーム２とは別の単独部品として構成され、その
断面が前方へ行くに従って徐々に側外方へ広がる先広が
りの断面形状に形成され、その後端部をフレーム２の前
端部（下側フレーム２２への移行部）に嵌装固着した構
造となっている。

【００１３】そして、左右の上側フレーム２１の前端部
にフロントバンパ３のバックビーム３ａを直接取付け、
左右の下側フレーム２２の前端部にラジエータ（図示省
略）の下部を支持するラジエータロアフレーム４の左右
両端部を固着する。又、タイダウンプレート５や牽引フ
ック（図示省略）等所定の取付強度を必要とする部品は
下側フレーム２２に取付けられ、上側フレーム２１は主
として衝撃を受けた時のエネルギ吸収用のクラッシュビ
ームとしての機能を果たすよう構成される。

【００１４】尚、フロントバンパ３は、詳しい図示は省
略しているが、バックビーム３ａとバンパフェイス３ｂ
との間に衝撃吸収材を介在させた従来より公知の任意の
構造のものを適用でき、図１（Ｂ）において鎖線示３
ａ′はバックビーム３ａの車幅方向中央部の断面位置を
示している。

【００１５】上記において、車両が前面から衝撃を受け
た時、図３に示すように、先ず上側フレーム２１の前端
部廻りの座屈変形によって減速度（抗力）Ｇの第１次ピ
ークａが得られることは従来と同じであるが、第１次ピ
ークａを過ぎ安定座屈域に入ってＧ波形が下がり始め上
側フレーム２１が所定範囲座屈変形したところで下側フ
レーム２２の座屈変形が始まり、これによってＧ波形は
鎖線示ｂ′のように再び上昇し、以後は上側フレーム２
１と下側フレーム２２，更にはフレーム２及びホイール
エプロン１等の座屈変形によってＧ波形の第２次ピーク
が得られる。

【００１６】上記のように上側フレーム２１より後方に
位置する下側フレーム２２により座屈開始の時間差を設
けることで、鎖線示ｂ′のようにＧ波形の落ち込み（谷
間）ｂが埋められた状態とすることができ、これによっ
て初期（乗員が前のめりに動き出す前）のエネルギ吸収
効果が著しく向上し、乗員の安全対策上極めて有効であ
る。

【００１７】更に、上側フレーム２１の断面を側外方へ
広がる先広がり形状に構成したことによって、前面斜め
からの衝撃や左右いずれか一方に偏った前面からの衝撃
等に対しても、上側フレーム２１が的確に座屈変形して
初期衝撃エネルギの吸収を行ない、上記と同様に乗員の
安全性向上をはかることができる。

【００１８】更に又、一般にフレームは、その前端部に
ラジエータロアフレームが固着されて前部車体の骨格部
材としての機能をもち、且つその前方部分にはタイダウ
ンプレートや牽引フック等が固着され、これらの取付部
は所定の強度を確保するために補強部材で強固に補強さ
れなければならないが、従来は骨格部材としてのフレー
ムワーク及びタイダウンプレートや牽引フック等の取付
部の補強構造等が、衝撃荷重に対するフレームの座屈強
度の設定自由度に制限を与えたり、或は衝撃を受けた時
におけるフレームの座屈変形を不安定とすることがあ
る、という問題があった。これに対し、本発明では上記
のようにフレーム２の前端部分を上下２股に分離構成
し、下側フレーム２２にラジエータロアフレーム４を固
着して前部車体の骨格部材としての機能をもたせ、それ
にタイダウンプレート５や牽引フック等所定の取付強度
を必要とする部品を取付けた構成としたことにより、上
側フレーム２１を衝撃エネルギ吸収専用の部材とするこ
とができ、衝撃初期において安定した座屈変形を得るこ
とができると共に、上側フレーム２１の座屈強度を任意
に選定できるので初期エネルギ吸収モードを狙い通りに
任意に設定することが可能となる。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ホイール
エプロンに固着されて車体前後方向の箱形断面を形成す
るフレームの前端部分を上側フレームと下側フレームと
に上下２股に分離構成し、上側フレームの前端部を下側
フレームの前端部より前方に突出させ、左右の上側フレ
ームの前端部にフロントバンパのバックビームを直接取
付け、左右の下側フレームの前端部にラジエータロアフ
レームの左右側端部を固着した構造としたことにより、
前面から衝撃を受けた時の初期エネルギ吸収を上側フレ
ームの前端部分の座屈変形により安定したモードにて的
確に行なうことができ、下側フレームは車体骨格部材と
してのフレームワークを構成しタイダウンプレート等の
取付強度を充分確保できると共に、衝撃を受けた時上記
上側フレームの前端部分が所定範囲だけ座屈変形した後
に下側フレームが座屈変形を始め、その後は該上側フレ
ームと下側フレームとが座屈変形し、それによって衝撃
エネルギの吸収を有効に行なうことができる。又、上側
フレームを前方へいくに従って側外方へ広がる先広がり
の箱形断面形状に構成したことにより、前面斜めからの
衝撃や前面の左右いずれか一方に偏った衝撃に対して
も、上側フレームの前端部分が安定に座屈変形してエネ
ルギの吸収を的確に行なうことができるもので、乗員の
安全性向上に寄与するところ極めて大なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す前部車体構造であり、
（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のフレーム前方部分の
側面図である。

【図２】図１に示すフレーム前方部分を車体前方内側方
向より見た斜視図である。

【図３】前面衝突エネルギの吸収モードを示す図で、従
来構造の場合と本発明による車体構造の場合とを比較し
て示している。

【符号の説明】

１ ホイールエプロン ２ フレーム ３ フロントバンパ ３ａ バックビーム ４ ラジエータロアフレーム ５ タイダウンプレート ２１ 上側フレーム ２２ 下側フレーム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前部車体の側壁を構成する左右のホイー
   ルエプロンに固着され前後方向の箱形断面を形成する左
   右のフレームの前方部分を、上側フレームと下側フレー
   ムとに上下２股に分離構成し、上側フレームの前端部は
   下側フレームの前端部より前方へ突出し、左右の上側フ
   レームの前端部にフロントバンパのバックビームを直接
   取付け、左右の下側フレームの前端部にラジエータロア
   フレームの左右の側端部を固着したことを特徴とする車
   両の車体前部フレーム構造。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の車両の車体前部フレー
   ム構造において、上側フレームは、前方へいくに従って
   側外方へ広がる先広がりの箱形断面形状に構成されてい
   ることを特徴とする車両の車体前部フレーム構造。