(57)【要約】  車体前部構造は、サブフレームを備えている。サブフレームは、車体前後方向に延びる左右の縦フレームと、左右の縦フレームの後部を連結する横フレームとを備えている。左縦フレームは、鉄フレームと、軽金属フレームとを備えている。鉄フレームの後メンバは、軽金属フレームと上下方向で重なるとともに軽金属フレームに接合されている。左縦フレームは折れ部を備える。折れ部は、軽金属フレームの前端部よりも車体前方に設けられている。
2019008747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前部のパワーユニット室の下方にサブフレームが設けられた車体前部構造であって、
前記サブフレームは、
車体前後方向に延びる一対の縦フレームと、
該縦フレームの後部を連結する横フレームと、を備え、
前記縦フレームは、
鉄鋼製の鉄フレームと、
軽金属製の軽金属フレームと、を備え、
前記鉄フレームの一部は、前記軽金属フレームと上下方向で重なるとともに該軽金属フレームに接合され、
前記縦フレームは、上下方向に折れる起点となる折れ部を備え、
前記折れ部は、前記軽金属フレームの前端部よりも車体前方に設けられる、
ことを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
前記鉄フレームは、
車体前後方向に延びる閉断面部を備えた前メンバと、
前記軽金属フレームの下方に配置された後メンバと、を備え、
前記後メンバは、
前記軽金属フレームと摩擦撹拌接合で接合され、
前記折れ部は、
前記前メンバのうち、前記後メンバの前端部よりも車体前方の部位に設けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
【請求項３】
前記サブフレームは、該サブフレームを車体に取り付けるためのマウント部材を備え、
前記軽金属フレームは、前記後メンバとの間で車体前後方向に延びる第２の閉断面部を備え、
前記第２の閉断面部は、車幅方向で断面が減少する幅狭閉断面部を備え、
前記幅狭閉断面部の車幅方向に対応する部位に、前記マウント部材、前記軽金属フレームおよび前記前メンバを締結するマウント締結部を備える、
ことを特徴とする請求項２に記載の車体前部構造。
【請求項４】
前記マウント部材は、前記幅狭閉断面部と締結される第２マウント締結部を備える、
ことを特徴とする請求項３に記載の車体前部構造。
【請求項５】
前記サブフレームは、前記鉄フレームと前記軽金属フレームを上下方向から締結する上下締結部を備え、
前記鉄フレームと前記軽金属フレームとが摩擦撹拌接合された接合部は、前記上下締結部よりも車体後方に設けられる、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車体前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体前部構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車体前部構造として、フロントサイドフレームの下方にサブフレームが設けられ、サブフレームの後部がリンクステイを介して車体フレームに下方向へ向けて回転自在に支持されたものが知られている。具体的には、サブフレームの後部がリンクステイの前部とともに車体フレームに連結され、リンクステイの後部が車体フレームに下方向へ向けて移動自在に支持されている。【０００３】
この車体前部構造によれば、サブフレームに車体前方から衝撃荷重が入力した際に、サブフレームが中央部で下方に折り曲げられ、サブフレームの後部が車体フレームから下方に外れる。サブフレームの変形がさらに進むことにより、サブフレームがリンクステイとともに支持ボルトを軸にして下方に回動する。
この状態において、リンクステイが下方に折れ、サブフレームを車室の下方に誘導する。よって、パワープラントやギアボックスなどを下方に変位させる。これにより、パワープラントやギアボックスなどの車室への侵入を抑制できる（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
ここで、サブフレームのなかには、縦フレームの前部が鉄フレームで閉断面に形成され、後部が軽金属フレームと鉄フレームとで閉断面に形成されたものが知られている。軽金属フレームと鉄フレームとは摩擦攪拌接合で接合されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−７３８０５号公報
【特許文献２】特許第５４４４１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献２のサブフレームは縦フレームの中央部に、軽金属フレームと鉄フレームとが接合された接合部の前端部が位置する。よって、特許文献２のサブフレームを、特許文献１のサブフレームのように中央部で下方に折り曲げようとすると、軽金属フレームと鉄フレームとの接合部に応力が集中することが考えられる。
このため、摩擦攪拌接合で接合部をボルトなどで締結して、接合部の強度を補わなくてはいけない可能性があった。【０００７】
そこで、この発明は、軽金属フレームと鉄フレームとの接合部の強度を補うことなく、縦フレームを折れ部から好適に折り曲げることができる車体前部構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る態様の車体前部構造では、上記課題を解決するために以下の構成を採用した。
（１）本発明に係る一態様の車体前部構造は、車両前部のパワーユニット室の下方にサブフレームが設けられた車体前部構造であって、前記サブフレームは、車体前後方向に延びる一対の縦フレームと、該縦フレームの後部を連結する横フレームと、を備え、前記縦フレームは、鉄鋼製の鉄フレームと、軽金属製の軽金属フレームと、を備え、前記鉄フレームの一部は、前記軽金属フレームと上下方向で重なるとともに該軽金属フレームに接合され、前記縦フレームは、上下方向に折れる起点となる折れ部を備え、前記折れ部は、前記軽金属フレームの前端部よりも車体前方に設けられる、ことを特徴とする。【０００９】
（２）上記（１）の態様の車体前部構造において、前記鉄フレームは、車体前後方向に延びる閉断面部を備えた前メンバと、前記軽金属フレームの下方に配置された後メンバと、を備え、前記後メンバは、前記軽金属フレームと摩擦撹拌接合で接合され、前記折れ部は、前記前メンバのうち、前記後メンバの前端部よりも車体前方の部位に設けられてもよい。【００１０】
（３）上記（２）の態様の車体前部構造において、前記サブフレームは、該サブフレームを車体に取り付けるためのマウント部材を備え、前記軽金属フレームは、前記後メンバとの間で車体前後方向に延びる第２の閉断面部を備え、前記第２の閉断面部は、車幅方向で断面が減少する幅狭閉断面部を備え、前記幅狭閉断面部の車幅方向に対応する部位に、前記マウント部材、前記軽金属フレームおよび前記前メンバを締結するマウント締結部を備えてもよい。【００１１】
（４）上記（３）の態様の車体前部構造において、前記マウント部材は、前記幅狭閉断面部と締結される第２マウント締結部を備えてもよい。【００１２】
（５）上記（１）から（４）のいずれかの態様の車体前部構造において、前記サブフレームは、前記鉄フレームと前記軽金属フレームを上下方向から締結する上下締結部を備え、前記鉄フレームと前記軽金属フレームとが摩擦撹拌接合された接合部は、前記上下締結部よりも車体後方に設けられてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
上記（１）の態様によれば、縦フレームに折れ部を備え、折れ部を起点にして縦フレームを上下方向に折り曲げるようにした。この折れ部を、軽金属フレームの前端よりも車体前方に設けた。よって、縦フレームのうち、軽金属フレームと重なっていない部位（すなわち、鉄フレームだけの部位）に折れ部が設けられている。鉄フレームは、前突などで入力する衝撃荷重で好適に変形しやすいフレームである。これにより、前突などで入力する衝撃荷重で縦フレームを折れ部（すなわち、鉄フレームが単独の部位）を起点として上下方向に好適に折り曲げることができる。
したがって、軽金属フレームと鉄フレームとの接合部の強度を補うことなく、縦フレームを折れ部から好適に折り曲げることができる。【００１４】
上記（２）の態様によれば、鉄フレームが前メンバと後メンバとに分割され、前メンバ側に折れ部が設けられている。よって、後メンバと軽金属フレームとを摩擦撹拌接合した部位に応力が集中することを防止できる。これにより、後メンバと軽金属フレームとをボルトなどで締結して、結合強度を過度に高める必要がない。
また、後メンバと重ならない位置に折れ部が設定されている。よって、前突などの衝撃荷重で縦フレームを折れ部から上下方向に折り曲げる際に、折り曲げられた縦フレームが軽金属フレームに当接して縦フレームの折り曲げが妨げられるおそれがない。これにより、縦フレームを折れ部から上下方向に好適に折り曲げることができる。【００１５】
上記（３）の態様によれば、マウント部材、軽金属フレームおよび前メンバをマウント締結部で締結し、マウント締結部を幅狭部に備えた。よって、幅狭部で低下した軽金属フレームの剛性をマウント締結部で補うことができる。これにより、縦フレームが幅狭部で折れることを防止できる。【００１６】
上記（４）の態様によれば、第２マウント締結部を幅狭部において第２の閉断面部と締結させた。これにより、鉄フレームと第２の閉断面部との相対変位を防止でき、幅狭部での折れを一層確実に防止できる。【００１７】
上記（５）の態様によれば、縦フレーム（具体的には、鉄フレーム）が折れ部から上下方向に折れ曲がる。このため、軽金属フレームは鉄フレームから上下方向に離れる力を受ける。
そこで、鉄フレームと軽金属フレームとの接合部を上下締結部よりも車体後方に設けた。よって、鉄フレームを軽金属フレームから離そうとする上下方向の力を上下締結部で支えることができる。これにより、鉄フレームと軽金属フレームとの接合部に応力が集中することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態における車体前部構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態における車体前部構造を示す側面図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるサブフレームを示す平面図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるサブフレームを示す側面図である。
【図５】本発明の一実施形態における図４のＶ部を拡大した状態を示す側面図である。
【図６】本発明の一実施形態における図５の左縦フレームおよび左マウント部材を示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態における図６の左縦フレームおよび左マウント部材を示す平面図である。
【図８】本発明の一実施形態における図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線で破断した状態を示す断面図である。
【図９】本発明の一実施形態における図７のＩＸ−ＩＸ線で破断した状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態におけるサブフレームに前突により車体前方から衝撃荷重が入力する例を説明する側面図である。
【図１１】本発明の一実施形態におけるサブフレームを衝撃荷重で折り曲げる例を説明する側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図面において、矢印ＦＲは車両の前方、矢印ＵＰは車両の上方、矢印ＬＨは車両の左側方を指すものとする。
なお、車体前部構造１０は略左右対称の構成である。よって、以下、左側の構成について説明して右側の構成の説明を省略する。
【００２０】
図１、図２に示すように、車体前部構造１０は、車両Ｖｅの前部骨格を形成する車体フレーム１２と、車体フレーム１２の下方に取り付けられるサブフレーム１４と、サブフレーム１４に連結される左右のリンクステイ２０とを備えている。
【００２１】
車体フレーム１２は、車幅方向外側に設けられる左右のフロントサイドフレーム２４と、左右のフロントサイドフレーム２４の前端部２４ａに設けられるフロントバルクヘッド２５と、左右のフロントサイドフレーム２４の上方に設けられる左右のアッパメンバ２６と、左右のフロントサイドフレーム２４の後部２４ｂ側に設けられる左右の締結ブラケット２８と、左右のフロントサイドフレーム２４の後部２４ｂ側から車体後方へ向けて延びる左右のフロアフレーム３１とを備えている。
左右のフロアフレーム３１でリアフロアパネル３２が支持されている。
【００２２】
左フロントサイドフレーム２４は、車両Ｖｅの左側に配置され、車体前後方向へ延出されている。左フロントサイドフレーム２４および右フロントサイドフレーム２４の前端部２４ａにフロントバルクヘッド２５が設けられている。フロントバルクヘッド２５にはラジエータなどの冷却部が取り付けられる。
また、左フロントサイドフレーム２４の上方に左アッパメンバ２６が配置されている。
左アッパメンバ２６の後端部２６ａはフロントピラーに連結されている。左アッパメンバ２６の前端部は連結部材を介して左フロントサイドフレーム２４の前端部２４ａに連結されている。
【００２３】
左フロントサイドフレーム２４および右フロントサイドフレーム２４の下方にサブフレーム１４が取り付けられている。左右のフロントサイドフレーム２４、フロントバルクヘッド２５およびサブフレーム１４で車両前部にパワーユニット室２９が形成されている。パワーユニット室２９の下方にサブフレーム１４が設けられている。
パワーユニット室２９には、エンジン・トランスミッションやモータなどのパワーユニット、サスペンションアームなどのサスペンション部品、およびステアリング部材が配置される。パワーユニット、サスペンション部品、およびステアリング部材は、サブフレーム１４に取り付けられている。
【００２４】
図３、図４に示すように、サブフレーム１４は、左右の縦フレーム３７（一対の縦フレーム３７）と、左右の縦フレーム３７の後部３７ａを連結する横フレーム３８と、左縦フレーム３７の後部３７ａ側に設けられた左マウント部材３９と、右縦フレーム３７の後部側に設けられた左マウント部材３９とを備えている。
なお、サブフレーム１４は略左右対称の部材であり、以下左側の部材について説明して右側の部材の詳しい説明を省略する。
【００２５】
図１、図２に戻って、左縦フレーム３７は、前連結部材４１の下端部にボルトで下方から連結される前端部３７ｂと、左締結ブラケット２８に第１ボルト４３、ナット４４で下方から連結される後端部３７ｃと、前端部３７ｂおよび後部３７ａ間に設けられた折れ部４８とを有する。
前連結部材４１は、左フロントサイドフレーム２４の前端部２４ａからフロントバルクヘッド２５の左脚部２５ａに沿って下方に延びている。
折れ部４８は、車両前方から衝撃荷重Ｆ１が入力した際に、衝撃荷重Ｆ１で上下方向（具体的には、下方）へ向けて折れ曲がるように形成されている。
【００２６】
図３、図４に示すように、左縦フレーム３７は車体前後方向に延びている。左縦フレーム３７は、鉄鋼製の鉄フレーム４５と、軽金属製の軽金属フレーム４６とを備えている。
鉄フレーム４５は、例えば鉄鋼材料で形成されている。軽金属フレーム４６は、例えばアルミニウム合金、マグネシウム合金で形成されている。軽金属フレーム４６をアルミニウム合金、マグネシウム合金で形成することにより、軽金属フレーム４６（すなわち、車体前部構造１０）軽量化が図れる。
【００２７】
鉄フレーム４５は、前メンバ５１と、後メンバ（鉄フレーム４５の一部）５２とを備えている。前メンバ５１は、下方に配置される第１メンバ５４と、上方に配置される第２メンバ５５とを備えている。第１メンバ５４と第２メンバ５５とが上下方向に重ね合された状態で接合されている。第１メンバ５４は上向きに開口する断面Ｕ字状に形成されている。第２メンバ５５は下向きに開口する断面Ｕ字状に形成されている。
第１メンバ５４と第２メンバ５５とが上下方向に重ね合された状態で接合されることにより前メンバ５１が第１の閉断面部（閉断面部）５６に形成されている。前メンバ５１は、第１の閉断面部５６に形成された状態で車体前後方向に延びている。
【００２８】
前メンバ５１の後部５１ａに折れ部４８が形成されている。
折れ部４８は、前メンバ５１の後部５１ａにおいて、後メンバ５２の前端部５２ａよりも車体前方の部位に設けられている。すなわち、折れ部４８は、軽金属フレーム４６の前端部４６ａよりも車体前方に設けられている。折れ部４８は、左縦フレーム３７が上下方向に折れ曲がる起点となる部位である。
【００２９】
図５、図６に示すように、第２メンバ５５の上面５８は、折れ部４８から前端５８ａ（図４参照）までの傾斜部位５８ｂと、折れ部４８から後端５８ｃまでの水平部位５８ｄとを有する。傾斜部位５８ｂは、折れ部４８から前端５８ａまで車体前方へ向けて上り勾配に延びている。水平部位５８ｄは、折れ部４８から後端５８ｃまで車体後方へ向けて水平に延びている。よって、傾斜部位５８ｂは、水平部位５８ｄに対して折れ部４８から上方へ折り曲げられた状態に形成されている。
【００３０】
ここで、折れ部４８は、軽金属フレーム４６の前端部４６ａよりも車体前方に設けられている。よって、左縦フレーム３７のうち、軽金属フレーム４６と重なっていない部位（すなわち、鉄フレーム４５だけの部位）に折れ部４８が設けられている。鉄フレーム４５は、前突などで入力する衝撃荷重Ｆ１（図１参照）で好適に変形しやすいフレームである。
これにより、衝撃荷重Ｆ１で左縦フレーム３７を、折れ部４８を起点として上下方向（具体的には、下方）に好適に折り曲げることができる。
【００３１】
前メンバ５１の後部５１ａは、後メンバ５２の前端部５２ａに上方から重ね合された状態で接合されている。後メンバ５２は、軽金属フレーム４６の下方に配置されている。後メンバ５２の上側に軽金属フレーム４６が重ね合わされている。すなわち、後メンバ５２は、軽金属フレーム４６に対して上下方向において重なるように配置されている。この状態において、後メンバ５２と軽金属フレーム４６とは摩擦撹拌接合で接合されている。
【００３２】
図４、図７に示すように、軽金属フレーム４６は、後メンバ５２に上方から接合され、後メンバ５２に沿って車体前後方向へ延びている。後メンバ５２の外側部５２ｂと軽金属フレーム４６の外側部４６ｂとが摩擦撹拌接合で接合されている。外側部５２ｂと外側部４６ｂとが摩擦撹拌接合で接合されることにより外側接合部（接合部）６３が形成される。
また、後メンバ５２の内側部５２ｃと軽金属フレーム４６の内側部４６ｃとが摩擦撹拌接合で接合されている。内側部５２ｃと内側部４６ｃとが摩擦撹拌接合で接合されることにより内側接合部（接合部）６４が形成される。すなわち、軽金属フレーム４６は、後メンバ５２に摩擦撹拌接合で接合されている。
【００３３】
摩擦撹拌接合とは、円筒状の突起部を回転させながら押し付けることで接合させる部材の接合部に突起部を貫入させて摩擦熱を発生させ、接合させる部材を軟化させる。同時に、突起部の回転力で接合部周辺を塑性流動させて練り混ぜることにより複数の部材を一体化させることをいう。
【００３４】
ここで、鉄フレーム４５が前メンバ５１と後メンバ５２とに分割され、前メンバ５１側に折れ部４８が設けられている。折れ部４８は、外側接合部６３や内側接合部６４の車体前方に設けられている。よって、前突などで左縦フレーム３７に入力する衝撃荷重Ｆ１（図１参照）で、左縦フレーム３７を折れ部４８から上下方向に折り曲げることにより、外側接合部６３や内側接合部６４に応力が集中することを防止できる。
【００３５】
これにより、後メンバ５２と軽金属フレーム４６との結合強度を、ボルトなどで締結して過度に高める必要がない。特に、外側接合部６３や内側接合部６４をボルトなどで締結して、外側接合部６３や内側接合部６４の結合強度を過度に高める必要がない。
すなわち、外側接合部６３や内側接合部６４の強度を補うことなく、左縦フレーム３７を折れ部４８から好適に折り曲げることができる。
【００３６】
また、折れ部４８は、後メンバ５２と上下方向において重ならない位置に設けられている。よって、前突などの衝撃荷重Ｆ１（図１参照）で左縦フレーム３７を折れ部４８から上下方向に折り曲げる際に、折り曲げられた左縦フレーム３７が軽金属フレーム４６に当接して左縦フレーム３７の折り曲げが妨げられるおそれがない。これにより、左縦フレーム３７を折れ部４８から上下方向に好適に折り曲げることができる。
【００３７】
図７、図８に示すように、軽金属フレーム４６は、車体前後方向へ延び、前端部４６ａ寄りの部位に幅狭部６２（図９も参照）を備えている。
軽金属フレーム４６は、フレーム頂部７１と、フレーム外壁７２と、フレーム内壁７３と、フレーム外フランジ７４と、フレーム内フランジ７５とを有する。
フレーム頂部７１、フレーム外壁７２、およびフレーム内壁７３で軽金属フレーム４６が断面Ｕ字状に形成されている。また、フレーム頂部７１と、フレーム外壁７２と、フレーム内壁７３と、フレーム外フランジ７４と、フレーム内フランジ７５で軽金属フレーム４６が断面ハット状に形成されている。
【００３８】
フレーム外フランジ７４（すなわち、軽金属フレーム４６の外側部４６ｂ）が、後メンバ５２の外側部５２ｂに摩擦撹拌接合で接合されている。また、フレーム内フランジ７５（すなわち、軽金属フレーム４６の内側部４６ｃ）が、後メンバ５２の内側部５２ｃに摩擦撹拌接合で接合されている。
これにより、軽金属フレーム４６および後メンバ５２で第２の閉断面部７７が形成されている。第２の閉断面部７７の途中に幅狭閉断面部７８が形成されている。
【００３９】
軽金属フレーム４６の前端部４６ａにおいて、フレーム頂部７１は、前メンバ５１の後部５１ａの上面（すなわち、水平部位）５８ｄに沿って配置されている。フレーム頂部７１の外端からフレーム外壁７２が下方に向けて延びている。フレーム頂部７１の内端からフレーム内壁７３が下方に向けて延びている。フレーム外壁７２の下端からフレーム外フランジ７４が車幅方向外側に向けて張り出されている。フレーム内壁７３の下端からフレーム内フランジ７５が車幅方向内側に向けて張り出されている。
【００４０】
前メンバ５１の後部５１ａは、第１メンバ５４と第２メンバ５５とにより第１の閉断面部５６に形成されている。第１メンバ５４と第２メンバ５５との間にカラー７９が配置されている。前メンバ５１の後部５１ａにおいて、第１メンバ５４が後メンバ５２の前端部５２ａに上方から重ね合された状態で接合されている。
後メンバ５２の前端部５２ａ、第１メンバ５４の後端部５４ａ、カラー７９、第２メンバ５５の後端部５５ａをボルト８２が下方から貫通する。貫通したボルト８２がフレーム頂部７１から上方に突出し、ボルト８２にナット８３が締結される。よって、鉄フレーム４５に軽金属フレーム４６の前端部４６ａが上下方向から締結される。
このように、後メンバ５２の前端部５２ａ、第１メンバ５４の後端部５４ａ、カラー７９、第２メンバ５５の後端部５５ａ、軽金属フレーム４６の前端部４６ａ、ボルト８２、およびナット８３で上下締結部８４が構成されている。
【００４１】
図７、図９に示すように、軽金属フレーム４６の前端部４６ａの車体後方に幅狭部６２が形成されている。幅狭部６２は、軽金属フレーム４６のうち、車幅方向内側寄りの部位に形成されている。幅狭部６２は、幅狭頂部８５と、幅狭外壁８６と、幅狭内壁８７と、幅狭外フランジ８８と、幅狭内フランジ８９とを有する。幅狭頂部８５、幅狭外壁８６、および幅狭内壁８７で幅狭部６２が狭幅寸法Ｗ１の断面Ｕ字状に形成されている。
【００４２】
ここで、軽金属フレーム４６は、後メンバ５２に摩擦撹拌接合で接合されている。この状態において、幅狭部６２の開口部６２ａが後メンバ５２で閉塞されている。すなわち、軽金属フレーム４６は、後メンバ５２との間で、車幅方向で幅狭の幅狭閉断面部７８が形成されている。
幅狭閉断面部７８は第２の閉断面部７７に含まれる。幅狭閉断面部７８は、第２の閉断面部７７に対して車幅方向で断面積（断面）が減少している。第２の閉断面部７７は、車幅方向内側において車体前後方向に延びている。
左上下締結部８４の車体後方に外側接合部６３や内側接合部６４が設けられている。外側接合部６３および内側接合部６４は、摩擦撹拌接合で接合された部位である。
【００４３】
ここで、左縦フレーム３７（具体的には、鉄フレーム４５）が折れ部４８から上下方向に折れ曲がる。このため、軽金属フレーム４６は鉄フレーム４５から上下方向に離れる力を受ける。そこで、外側接合部６３や内側接合部６４を上下締結部８４よりも車体後方に設けた。よって、鉄フレーム４５を軽金属フレーム４６から離そうとする上下方向の力を上下締結部８４で支えることができる。これにより、外側接合部６３や内側接合部６４に応力が集中することを防止できる。
【００４４】
図３に戻って、軽金属フレーム４６は横フレーム３８の左端部３８ａに連結されている。また、横フレーム３８の右端部３８ｂは、右縦フレーム３７の軽金属フレーム４６に連結されている。すなわち、左縦フレーム３７の軽金属フレーム４６と右縦フレーム３７の軽金属フレーム４６とが横フレーム３８で連結されている。換言すれば、左縦フレーム３７の後部３７ａ側と右縦フレーム３７の後部３７ａとが横フレーム３８で連結されている。
【００４５】
図６、図７に示すように、左縦フレーム３７の軽金属フレーム４６に左マウント部材３９が取り付けられている。左マウント部材３９は、マウントベース９１と、マウント脚部９２とを備えている。
マウントベース９１は、アーム９４と、突出部９５とを有する。
アーム９４は、左マウント部材３９から車体前方に向けて延びている。アーム９４は、軽金属フレーム４６の幅狭部６２と、軽金属フレーム４６の前端部４６ａとに沿って平面視Ｌ字状に形成されている。
【００４６】
アーム９４は、第１マウント締結部９７と、第２マウント締結部９８とを有する。第１マウント締結部９７は、アーム９４の先端部に設けられている。第２マウント締結部９８は、アーム９４の基端部に設けられている。
突出部９５は、左マウント部材３９から車体後方で、かつ、車幅方向内側に向けて突出されている。突出部９５に第３マウント締結部９９を有する。
第１マウント締結部９７、第２マウント締結部９８および第３マウント締結部９９でマウント締結部９６が構成される。
【００４７】
第１マウント締結部９７は後メンバ５２、第１メンバ５４の後端部５４ａおよび軽金属フレーム４６の幅狭外フランジ８８にボルト１０２により締結されている（図９も参照）。また、第１マウント締結部９７は、幅狭閉断面部７８の車幅方向に対応する部位（すなわち、幅狭閉断面部７８の車幅方向外側の部位）に設けられている。
よって、幅狭閉断面部７８（すなわち、幅狭部６２）で低下した軽金属フレーム４６の剛性を第１マウント締結部９７（すなわち、アーム９４）で補うことができる。これにより、縦フレーム３７が幅狭部６２で折れることを防止できる。
【００４８】
第２マウント締結部９８は、取付ボス１０４にボルト１０５（図９も参照）により締結されている。取付ボス１０４は、幅狭閉断面部７８（具体的には、幅狭部６２）に一体に形成されている。すなわち、第２マウント締結部９８は、取付ボス１０４を介して幅狭閉断面部７８にボルト１０５で締結されている。
ここで、第１マウント締結部９７は後メンバ５２や第１メンバ５４の後端部５４ａの鉄フレーム４５にボルト１０２で締結されている。これにより、第２マウント締結部９８が取付ボス１０４を介して幅狭閉断面部７８（すなわち、幅狭部６２）にボルト１０５で締結されることにより、鉄フレーム４５と第２の閉断面部７７との相対変位を防止でき、幅狭部６２での折れを確実に防止できる。
【００４９】
第３マウント締結部９９は、軽金属フレーム４６のうち、第２マウント締結部９８の車体後方に設けられている。第３マウント締結部９９は、軽金属フレーム４６にボルト１０７により締結されている。
このように、第１マウント締結部９７、第２マウント締結部９８および第２マウント締結部９８のマウント締結部９６でマウントベース９１が軽金属フレーム４６や後メンバ５２に取り付けられている。よって、左縦フレーム３７にマウントベース９１を介してマウント脚部９２が取り付けられている。
【００５０】
アーム９４には第１ボス部１０９が形成されている。マウント脚部９２には第２ボス部１１１が形成されている。第１ボス部１０９および第２ボス部１１１は車体前後方向に所定間隔をおいて設けられている。第１ボス部１０９と第２ボス部１１１とにサスペンション部品のサスペンションアームが取り付けられる。すなわち、サスペンション部品は左マウント部材３９に支持されている。
【００５１】
図１、図４に示すように、マウント脚部９２は、上部９２ａが取付ブラケット１０３に一対のボルト１０５で取り付けられている。取付ブラケット１０３は左フロントサイドフレーム２４にボルト１０８で取り付けられている。よって、左マウント部材３９（具体的には、マウント脚部９２）の上部９２ａが取付ブラケット１０３、一対のボルト１０５、ボルト１０８を介して左フロントサイドフレーム２４に連結されている。
これにより、サブフレーム１４が車体フレーム１２（すなわち、車体）に取り付けられている。
【００５２】
取付ブラケット１０３は、一対のボルト１０５を挿通させる取付孔１１２（図１０（ｂ）参照）が下方に開口されている。よって、衝撃荷重Ｆ１で折れ部４８に下向きの折曲力が作用することにより、取付孔１１２から一対のボルト１０５が下方に抜け出す。これにより、折れ部４８が衝撃荷重Ｆ１で下方へ向けて矢印Ａの如く折り曲げられる。したがって、左縦フレーム３７が側面視でＶ字状に折り曲げられる。
【００５３】
左縦フレーム３７の後端部３７ｃおよび左フロアフレーム３１の前部３１ａにリンクステイ２０が架け渡されている。リンクステイ２０の前連結部２０ａが、第１ボルト４３で左縦フレーム３７の後端部３７ｃとともに左締結ブラケット２８に下方から連結されている。左締結ブラケット２８は、左フロントサイドフレーム２４の後部２４ｂ側に配置されている。
また、リンクステイ２０の後連結部２０ｂが、第２ボルト１１４で左フロアフレーム３１の前部に連結されている。
【００５４】
つぎに、車両Ｖｅに車体前方から衝撃荷重が入力した場合に、サブフレーム１４の左縦フレーム３７を衝撃荷重で折り曲げる例を図１０、図１１に基づいて説明する。
図１０（ａ）に示すように、車両Ｖｅに車体前方から衝撃荷重が入力する。よって、サブフレーム１４の左縦フレーム３７の前端部に衝撃荷重Ｆ２が入力する。左縦フレーム３７に衝撃荷重Ｆ２が入力することにより、折れ部４８に下向きの折曲力が作用する。
よって、左マウント部材３９に下向きの荷重が作用し、一対の取付孔１１２からボルト１０５が矢印Ｂの如く下方に抜け出す。
【００５５】
図１０（ｂ）に示すように、一対の取付孔１１２からボルト１０５が下方に抜け出すことにより、折れ部４８が衝撃荷重Ｆ２で下方へ向けて矢印Ｃの如く折り曲げられる。左縦フレーム３７が側面視でＶ字状に折り曲げられる。
この状態において、左縦フレーム３７に衝撃荷重Ｆ２が継続して入力する。衝撃荷重Ｆ２でナット４４に押下力が作用する。よって、ナット４４が左締結ブラケット２８の貫通孔２８ａから下方へ向けて矢印Ｄの如く抜け出す。
ナット４４が貫通孔２８ａから抜け出すことにより、左縦フレーム３７の後端部３７ｃからリンクステイ２０に衝撃荷重Ｆ３が入力する。
【００５６】
図１１（ａ）に示すように、リンクステイ２０に衝撃荷重Ｆ３が入力する。よって、リンクステイ２０が折曲部２０ｃから下向きに矢印Ｅの如く折り曲げられる。折曲部２０ｃが下向きに折り曲げられることにより、リンクステイ２０が第２ボルト１１４を軸にして下方向へ向けて矢印Ｆの如く回転する。
【００５７】
図１１（ｂ）に示すように、リンクステイ２０が回転することにより、支持溝２０ｄが第２ボルト１１４から抜け出し、リンクステイ２０が第２ボルト１１４から外れて下方へ移動する。
よって、左縦フレーム３７の後端部３７ｃを車室１２１の下方へ確実に誘導できる。これにより、サブフレーム１４とともにサスペンション部品やステアリング部材を車室１２１の下方へ確実に誘導できる。
【００５８】
なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態では、左縦フレーム３７の水平部位５８ｄに対して傾斜部位５８ｂを上方へ折り曲げることにより、左縦フレーム３７に折れ部４８を形成した例について説明したが、これに限らない。
その他の例として、例えば左縦フレーム３７に車幅方向へ延びるビードを設けることにより折れ部４８を形成することも可能である。また、左縦フレーム３７にスリット、開口部など設けることにより折れ部４８を形成することも可能である。さらに、左縦フレーム３７の材質を変えることにより折れ部４８を形成することも可能である。
【００５９】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各変形例を適宜組み合わせても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
上述した車体前部構造によれば、サブフレームなどを備えた自動車への適用が可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０……車体前部構造
１２……車体フレーム（車体）
１４……サブフレーム
２９……パワーユニット室
３７……左右の縦フレーム（一対の縦フレーム）
３７ａ…左右の縦フレームの後部（一対の縦フレームの後部）
３８……横フレーム
３９……左右のマウント部材（マウント部材）
４５……鉄フレーム
４６……軽金属フレーム
４６ａ…軽金属フレームの前端部
４８……折れ部
５１……前メンバ
５２……後メンバ（鉄フレームの一部）
５２ａ…後メンバの前端部
５６……第１の閉断面部（閉断面部）
６３……外側接合部（接合部）
６４……内側接合部（接合部）
７７……第２の閉断面部
７８……幅狭閉断面部
８４……左右の上下締結部
９６……マウント締結部
９７……第１マウント締結部
９８……第２マウント締結部
９９……第３マウント締結部
【図１】
2019008747.tif 000003
【図２】
2019008747.tif 000004
【図３】
2019008747.tif 000005
【図４】
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【図５】
2019008747.tif 000007
【図６】
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【図７】
2019008747.tif 000009
【図８】
2019008747.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2019008747.tif 000012
【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年3月27日(2019.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前部のパワーユニット室の下方にサブフレームが設けられた車体前部構造であって、
前記サブフレームは、
車体前後方向に延びる一対の縦フレームと、
該縦フレームの後部を連結する横フレームと、を備え、
前記縦フレームは、
鉄鋼製の鉄フレームと、
軽金属製の軽金属フレームと、を備え、
前記鉄フレームの一部は、前記軽金属フレームと上下方向で重なるとともに該軽金属フレームに接合され、
前記縦フレームは、上下方向に折れる起点となる折れ部を備え、
前記折れ部は、前記軽金属フレームの前端部よりも車体前方の前記鉄フレームに設けられる、
ことを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
前記鉄フレームは、
車体前後方向に延びる閉断面部を備えた前メンバと、
前記軽金属フレームの下方に配置された後メンバと、を備え、
前記後メンバは、
前記軽金属フレームと摩擦撹拌接合で接合され、
前記折れ部は、
前記前メンバのうち、前記後メンバの前端部よりも車体前方の部位に設けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
【請求項３】
前記サブフレームは、該サブフレームを車体に取り付けるためのマウント部材を備え、
前記軽金属フレームは、前記後メンバとの間で車体前後方向に延びる第２の閉断面部を備え、
前記第２の閉断面部は、車幅方向で断面が減少する幅狭閉断面部を備え、
前記幅狭閉断面部の車幅方向に対応する部位に、前記マウント部材、前記軽金属フレームおよび前記前メンバを締結するマウント締結部を備える、
ことを特徴とする請求項２に記載の車体前部構造。
【請求項４】
前記マウント部材は、前記幅狭閉断面部と締結される第２マウント締結部を備える、
ことを特徴とする請求項３に記載の車体前部構造。
【請求項５】
前記サブフレームは、前記鉄フレームと前記軽金属フレームを上下方向から締結する上下締結部を備え、
前記鉄フレームと前記軽金属フレームとが摩擦撹拌接合された接合部は、前記上下締結部よりも車体後方に設けられる、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車体前部構造。
【国際調査報告】
2019008747.tif 000014
2019008747.tif 000015
2019008747.tif 000016
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