(57)【要約】【課題】  フロントバルクヘッドをできるだけ車体前方に配置し、車体の前部左右のコーナ部分を絞り込んで大型ヘッドランプを配置し、ラジエータの上部を十分に支える。【解決手段】  車体２０は、左右両側のフロントサイドフレーム３１と、左右両側の上部のフロントアッパメンバ３２と、フロントサイドフレームの前端部に接合したフロントバルクヘッド３４と、フロントバルクヘッドの上部コーナから後方へ延びてフロントアッパメンバに接合したアッパサイドフレーム３５とからなる。フロントバルクヘッドはアッパクロスメンバ５１を備える。アッパサイドフレームの前端部は、アッパクロスメンバの両端部に対して、後方への段差Ｄｉを有して連結し、連結部材７０でも連結した。連結部材は、ラジエータ２６をアッパクロスメンバとアッパサイドフレームに取付けるステーを兼ねる。【選択図】      図２
2006036027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部の左右両側で車体前後に延びた左右のフロントサイドフレームと、これら左右のフロントサイドフレームの車幅方向外側で且つ上側で車体前後に延びた左右のフロントアッパメンバと、前記左右のフロントサイドフレームの前端部に接合したフロントバルクヘッドと、このフロントバルクヘッドの上部コーナから後方へ延びて前記左右のフロントアッパメンバに接合した左右のアッパサイドフレームとからなる車体前部構造において、
前記フロントバルクヘッドは、前部上部で車幅方向に延びたアッパクロスメンバと、前部下部で車幅方向に延びたロアクロスメンバとを備え、
前記左右のアッパサイドフレームの前端部は、前記アッパクロスメンバの左右両端部に対し、後方への段差を有して連結するとともに連結部材によっても連結し、
これらの連結部材は、前記フロントバルクヘッドの後部に配置されたラジエータの上部を前記アッパクロスメンバ及び前記左右のアッパサイドフレームに取付けるための、ステーを兼ねたことを特徴とする車体前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロントバルクヘッドの後部に水冷エンジン用ラジエータを配置した、車体前部構造の改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両は、車体前部にエンジンを搭載した場合に、フロントバルクヘッドの後部に水冷エンジン用ラジエータを配置することが多い。このような車体前部構造は種々の開発が進められている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−９６７６１公報（図１）
【０００３】
特許文献１に示す従来の車体前部構造の概要を、次の図５に基づいて説明する。図５は従来の車体前部構造の概要図である。
従来の車体１００は前部にフロントバルクヘッド１０１を備える。このフロントバルクヘッド１０１は、前部上部で車幅方向に延びたアッパクロスメンバ１０２と、前部下部で車幅方向に延びたロアクロスメンバ１０３と、これらアッパ・ロアクロスメンバ１０２，１０３の両端間を繋ぐ左右のサイドステイ１０４，１０４とからなる。アッパクロスメンバ１０２は、左右両端から後方へ左右のアッパサイドフレーム１０５，１０５を延ばし、その端部を左右のフロントアッパメンバ１０６，１０６に接合したものである。
【０００４】
さらに車体１００の前部は、左右のヘッドランプ１０７（左側のみを示す。）を配置するためのランプ取付部１０８，１０８を有する。ランプ取付部１０８，１０８は、フロントバルクヘッド１０１の側方でアッパサイドフレーム１０５，１０５の下方に設けることになる。
このような車体１００の前部において、エンジンルーム１１１内に水冷エンジン１１２及び水冷エンジン用ラジエータ１１３を配置することができる。ラジエータ１１３は、走行風によって冷却するためにフロントバルクヘッド１０１の後部に配置することになる。
【０００５】
ラジエータ１１３の取付け構造は、アッパクロスメンバ１０２の左右両端部分にアッパサイドフレーム１０５，１０５の前端部分を重ね合わせて接合し、これらの重ね合わせ領域１２１，１２１から後方へステー１２２，１２２を延ばし、その後端にラジエータ１１３の上部を取付け、一方、ロアクロスメンバ１０３にラジエータ１１３の下部を取付けるようにした構成である。
【０００６】
ラジエータ１１３の上部を、高剛性である重ね合わせ領域１２１，１２１で支えるようにしたので、この支える部分を補強部材によって補強する必要はない。
図中、１２３，１２３はステー取付ボルト、１２４はラジエータ１１３の上部支持ピン、１２５はラジエータ１１３の下部支持ピン、１２６，１２７はマウント用ブッシュである。
【０００７】
ところで、車両の走行性能を高めるために、高出力のエンジン１１２を搭載した場合には、ラジエータ１１３も冷却性能を高めるために大型化することになる。ある一定の大きさの車体１００において、車室のスペースを確保した上で、エンジンルーム１１１に大型のエンジン１１２及び大型のラジエータ１１３を配置するのであるから、エンジンルーム１１１をできるだけ広くするための工夫が必要となる。エンジンルーム１１１のスペースを大きくするには、フロントバルクヘッド１０１をできるだけ車体前方に配置することが考えられる。
【０００８】
さらに近年、車体１００のデザイン上の要請から、車体前部における左右のコーナ部分を大きく湾曲させつつ後退させた、いわゆる絞り込んだ外観形状にする傾向にある。さらには、この絞り込んだコーナ部分に大型のヘッドランプ１０７を配置することで、車体１００のデザイン性を高めようとする傾向にある。
【０００９】
このように、（１）エンジンルーム１１１のスペースを拡大するために、フロントバルクヘッド１０１をできるだけ車体前方に配置するという第１条件と、（２）車体１００の前部左右のコーナ部分を絞り込むとともに、この部分に大型のヘッドランプ１０７を配置するという第２条件との、相反する２つの条件を達成するには改良の余地がある。
しかも、上記２条件を達成した上で、更にアッパクロスメンバ１０２によってラジエータ１１３の上部を支える必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、（１）フロントバルクヘッドをできるだけ車体前方に配置することで、エンジンルームのスペースを拡大することができ、（２）車体の前部左右のコーナ部分を絞り込むとともに、この部分に大型のヘッドランプを配置することができ、しかも（３）車体前部にてラジエータの上部を十分に支えることができる技術を、提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る発明は、車体前部の左右両側で車体前後に延びた左右のフロントサイドフレームと、これら左右のフロントサイドフレームの車幅方向外側で且つ上側で車体前後に延びた左右のフロントアッパメンバと、左右のフロントサイドフレームの前端部に接合したフロントバルクヘッドと、このフロントバルクヘッドの上部コーナから後方へ延びて左右のフロントアッパメンバに接合した左右のアッパサイドフレームとからなる車体前部構造において、
フロントバルクヘッドが、前部上部で車幅方向に延びたアッパクロスメンバと、前部下部で車幅方向に延びたロアクロスメンバとを備え、
左右のアッパサイドフレームの前端部を、アッパクロスメンバの左右両端部に対し、後方への段差を有して連結するとともに連結部材によっても連結し、
これらの連結部材が、フロントバルクヘッドの後部に配置されたラジエータの上部をアッパクロスメンバ及び左右のアッパサイドフレームに取付けるための、ステーを兼ねたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明では、アッパクロスメンバの左右両端部に対し、左右のアッパサイドフレームの前端部を後方への段差を有して連結するようにしたので、この段差の分だけ車体前後方向に、フロントバルクヘッドと左右のアッパサイドフレームとを相対的にずらすことができる。
従って、フロントバルクヘッドをできるだけ車体前方に配置することにより、エンジンルームのスペースを拡大することができる。そして、拡大したエンジンルームに、より大型のエンジン及びより大型のラジエータを配置することができる。
また、フロントバルクヘッドに対して左右のアッパサイドフレームを後退させることにより、車体の前部左右のコーナ部分を絞り込むとともに、この部分に大型のヘッドランプを容易に配置することができる。
【００１３】
さらには、左右のアッパサイドフレームの前端部を、アッパクロスメンバの左右両端部に対し、後方への段差を有して連結するだけではなく、連結部材で連結することにより補強したので、段差を有しているにもかかわらず、アッパクロスメンバの左右両端部に対する左右のアッパサイドフレームの前端部の連結剛性を、十分に確保することができる。この結果、車体の剛性を十分に確保することができる。
【００１４】
さらにまた、連結部材が、アッパクロスメンバ及びアッパサイドフレームにラジエータの上部を取付けるためのステーを兼ねたので、別部材のステーを設けることなく簡単な構成によって、車体にラジエータの上部を取付けることができる。
しかも、ラジエータ側から伝わる外力を、ステーを介してアッパクロスメンバ及びアッパサイドフレームの両方に分散させることができる。従って、アッパクロスメンバ及びアッパサイドフレームを補強することなく、ラジエータの上部を十分に支えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向に従い、Ｆｒは前側、Ｒｒは後側、Ｌは左側、Ｒは右側、ＣＬは車体中心（車幅中心）を示す。また、以下に示す各部材同士の接合については、例えばスポット溶接等の溶接による。
図１は本発明に係る車体前部の斜視図であり、車体２０の前部構造を示す。図２は本発明に係る車両前部の平面図である。
【００１６】
図１及び図２に示すように車両１０は、車体２０（すなわち、車体フレーム２０）をダッシュボード２１によって前部のエンジンルーム２２と後部の車室２３とに仕切った自動車である。車体２０の前部の構成について以下に説明する。「車体２０の前部」とは、車体２０のうち、ダッシュボード２１よりも前の部分のことを言う。ダッシュボード２１は仕切板であり、ダッシュパネルとも言う。
エンジンルーム２２は、水冷式エンジン２４、トランスミッション２５及び水冷エンジン用ラジエータ２６を配置したものである（図２参照）。
【００１７】
車体２０の前部は、車体前部の両側で車体前後に延びた左右のフロントサイドフレーム３１，３１と、左右のフロントサイドフレーム３１，３１の車幅方向外側で且つ上方で車体前後に延びた左右のフロントアッパメンバ３２，３２と、左右のフロントサイドフレーム３１，３１と左右のアッパフレーム３２，３２との間に各々掛け渡した左右のフロントダンパハウジング３３，３３（図１参照）と、左右のフロントサイドフレーム３１，３１の前端部に接合したフロントバルクヘッド３４と、フロントバルクヘッド３４の上部コーナから後方へ延びて左右のフロントアッパメンバ３２，３２に接合した左右のアッパサイドフレーム３５，３５とからなる構成を、主要な構成としたモノコックボディである。
【００１８】
フロントサイドフレーム３１及びフロントアッパメンバ３２は、略矩形状中空断面を呈する閉断面体である。
フロントアッパメンバ３２は、図示せぬフロントピラーから前方へ延び、さらにフロントダンパハウジング３３の上を超えて前下方へ傾きつつ延び、さらに車幅中央側へ大きく湾曲しつつ延び、その湾曲部４１，４１の先端４２，４２をロントサイドフレーム３１，３１の前端における外側面に接合した部材である。
一方、左右のアッパサイドフレーム３５，３５は斜め後方へ延び、その後端部３５ａ，３５ａを、フロントアッパメンバ３２，３２の長手中央における湾曲部４１，４１の基端４３，４３に接合した、略矩形状中空断面を呈する閉断面体である。
【００１９】
図１に示すように、フロントバルクヘッド３４は正面視略矩形状の枠体であって、この枠体の車幅方向の幅は左右のフロントサイドフレーム３１，３１の車幅方向の間隔、及び左右のフロントアッパメンバ３２，３２の車幅方向の間隔よりも小さい。
詳しく説明するとフロントバルクヘッド３４は、前部上部で車幅方向に延びたアッパクロスメンバ５１と、前部下部で車幅方向に延びたロアクロスメンバ５２と、左右の上部サイドステー５３，５３と、左右の下部サイドステー５４，５４とからなる。アッパ・ロアクロスメンバ５１，５２、上部サイドステー５３，５３及び下部サイドステー５４，５４は略矩形状中空断面を呈する閉断面体である。
【００２０】
左右の上部サイドステー５３，５３は、アッパクロスメンバ５１の左右両端部５１ａ，５１ａから下方且つ側方へ延び、左右のフロントサイドフレーム３１，３１の前端における内側面に各々接合することによって、アッパクロスメンバ５１をフロントサイドフレーム３１，３１に接合する部材である。
一方、左右の下部サイドステー５４，５４は、ロアクロスメンバ５２の左右両端部から上方且つ側方へ延び、左右のフロントサイドフレーム３１，３１の前端における内側面に各々接合することによって、ロアクロスメンバ５２をフロントサイドフレーム３１，３１に接合する部材である。
【００２１】
ところで、図２に示すように、車両１０に搭載された水冷式エンジン２４は、高出力の大型エンジンである。この結果、車両１０の走行性能を高めることができる。高出力のエンジン２４を搭載したので、ラジエータ２６も冷却性能を高めるために大型化することになる。一定の大きさの車体２０において、車室２３のスペースを確保した上で、エンジンルーム２２に大型のエンジン２４及び大型のラジエータ２６を配置するためには、エンジンルーム２２をできるだけ広くする必要がある。
これに対して本発明では、エンジンルーム２２のスペースを大きくするために、フロントバルクヘッド３４をできるだけ車体２０前方に配置することにした。ラジエータ２６は、走行風によって冷却するためにフロントバルクヘッド３４の後部、すなわち真後ろに隣接させて配置することになる。
【００２２】
さらには本発明では、車体２０のデザイン上の要請から、図１及び図２に示すように、車体２０前部における左右のコーナ部分６１，６１を大きく湾曲させつつ後退させた、いわゆる絞り込んだ外観形状にするとともに、この絞り込んだコーナ部分６１，６１に大型のヘッドランプ６２，６２を配置したものである。
詳しくは、絞り込んだコーナ部分６１は、フロントアッパメンバ３２の湾曲部４１とアッパサイドフレーム３５と上部サイドステー５３とで囲んだ、比較的大きい略三角形状の空間部Ｓｐ（図１参照）を有する。この結果、空間部Ｓｐに大型のヘッドランプ６２を配置することができる。
【００２３】
図３（ａ），（ｂ）は本発明に係る車体前部の左のコーナ部分の構成図であり、（ａ）は左のコーナ部分６１を左前方から見た斜視構成を示し、（ｂ）は左のコーナ部分６１を上方から見た構成を示す。
【００２４】
図２及び図３に示すように、左右のアッパサイドフレーム３５，３５の前端部３５ｂ，３５ｂは、フロントバルクヘッド３４におけるアッパクロスメンバ５１の左右両端部５１ａ，５１ａに対し、後方への段差Ｄｉ，Ｄｉを有して、溶接等により連結したことを特徴とする。
すなわち、アッパクロスメンバ５１の端部５１ａに対する、アッパサイドフレーム３５の前端部３５ｂの連結位置を、後方へ寸法Ｓｈ１だけずらす（オフセトする）ことによって、後方への段差Ｄｉを設けた。言い換えると、アッパクロスメンバ５１の端部５１ａにおいて、前端面から後方へ寸法Ｓｈ１だけ寄せた位置に、アッパサイドフレーム３５の前端部３５ｂを接合した。
この結果、アッパクロスメンバ５１の端部５１ａに対して、アッパサイドフレーム３５の前端部３５ｂを接合等により連結できる範囲Ｗｉは、図３（ａ）のハッチングにて示す寸法Ｓｈ２だけになる。
【００２５】
連結できる範囲Ｗｉが小さくなったことによる車体剛性を補うために、本発明では、アッパクロスメンバ５１の左右両端部５１ａ，５１ａに対して、左右のアッパサイドフレーム３５，３５の前端部３５ｂ、３５ｂを、連結部材７０，７０によっても連結したことを特徴とする。つまり、アッパクロスメンバ５１と左右のアッパサイドフレーム３５，３５とのコーナ部分を、連結部材７０，７０にて連結することで、平面視略トラス構造（略三角状）として、コーナ部分の剛性を確保した。
【００２６】
図４は本発明に係る車体前部の左のコーナ部分の分解図である。
図３及び図４に示すように、連結部材７０は、鋼板のプレス成形品であり、平面視略く字状（略Ｌ字状）を呈する平盤部材である。このような連結部材７０は、アッパクロスメンバ５１の端部５１ａ及びアッパサイドフレーム３５の前端部３５ｂに上から重ねてボルト止めした構成である。すなわち、連結部材７０の一端部７１は、アッパクロスメンバ５１の端部５１ａにボルト７２にて固定し、連結部材７０の他端部７３は、アッパサイドフレーム３５の前端部３５ｂにボルト７４にて固定したものである。
【００２７】
さらには、連結部材７０，７０は、ラジエータ２６の上部をアッパクロスメンバ５１及び左右のアッパサイドフレーム３５，３５に取付けるための、ステーを兼ねる。具体的には、連結部材７０は中央部７５に支持用孔７６を設けたものである。ラジエータ２６の上部端部から上方へ延びた上部支持ピン８１を、マウント用ブッシュ８２を介して支持用孔７６に嵌合することで、ラジエータ２６の上部を支えることができる。
なお、ラジエータ２６の下部端部から下方へ延びた下部支持ピン８３を、マウント用ブッシュ８４を介してロアクロスメンバ５２の支持用孔５２ａに嵌合することで、ラジエータ２６の下部を支えることができる。
このようなラジエータ取付け構造であるから、車体２０にてラジエータ２６を十分に支えるように取付けることができる。
【００２８】
次に、上記構成の車体前部構造の作用を説明する。
図２及び図３に示すように、フロントバルクヘッド３４におけるアッパクロスメンバ５１の左右両端部５１ａ，５１ａに対し、左右のアッパサイドフレーム３５，３５の前端部３５ｂ、３５ｂを後方への段差Ｄｉ，Ｄｉを有して、溶接等により連結するようにしたので、この段差Ｄｉ，Ｄｉの分だけ車体２０前後方向に、フロントバルクヘッド３４と左右のアッパサイドフレーム３５，３５とを相対的にずらすことができる。
【００２９】
従って、図２に示すように、フロントバルクヘッド３４をできるだけ車体２０前方に配置することにより、エンジンルーム２２のスペースを拡大することができる。そして、拡大したエンジンルームに、より大型のエンジン２４及びより大型のラジエータ２６を配置することができる。
また、フロントバルクヘッド３４に対して左右のアッパサイドフレーム３５，３５を後退させることにより、車体２０の前部左右のコーナ部分６１，６１を絞り込むとともに、このコーナ部分６１，６１に大型のヘッドランプ６２，６２を容易に配置することができる。
【００３０】
さらには、左右のアッパサイドフレーム３５，３５の前端部３５ｂ、３５ｂを、アッパクロスメンバ５１の左右両端部５１ａ，５１ａに対して、後方への段差Ｄｉ，Ｄｉを有して連結するだけではなく、連結部材７０，７０で連結することにより補強したので、段差Ｄｉ，Ｄｉを有しているにもかかわらず、アッパクロスメンバ５１の左右両端部５１ａ，５１ａに対する左右のアッパサイドフレーム３５，３５の前端部３５ｂ、３５ｂの連結剛性（接合した場合には接合剛性）を、十分に確保することができる。この結果、車体２０の剛性を十分に確保することができる。
【００３１】
特に、上述のように、アッパクロスメンバ５１の端部５１ａに対して、アッパサイドフレーム３５の前端部３５ｂの連結位置は、後方へずれている。この結果、図３（ｂ）に示すように、アッパサイドフレーム３５の前端部３５ｂのうち、車体中心側の端面３５ｃ（すなわち、端部５１ａに連結する連結面３５ｃ）は、アッパクロスメンバ５１の端部５１ａよりも後方へずれて、一部３５ｄが後に、はみ出る。このような「はみ出た部分３５ｄ」を図３に示すように上から見たときに、はみ出た部分３５ｄと端部５１ａとで、略Ｌ字状のコーナ部が形成されることになる。このコーナ部の上面に、平面視略Ｌ字状の連結部材７０を逆向きに重ねて固定した。このようにして、コーナ部における上部を連結部材７０によって補強したものである。従って、「はみ出た部分３５ｄ」が有るにもかかわらず、車体２０における車幅方向の剛性を十分に高めることができる。
【００３２】
さらにまた、図２及び図３に示すように、連結部材７０，７０が、アッパクロスメンバ５１及びアッパサイドフレーム３５，３５にラジエータ２６の上部を取付けるためのステーを兼ねたので、別部材のステーを設けることなく簡単な構成によって、車体２０にラジエータ２６の上部を取付けることができる。
【００３３】
しかも、ラジエータ２６側から伝わる外力を、ステー７０，７０（すなわち、連結部材７０，７０）を介して、アッパクロスメンバ５１及びアッパサイドフレーム３５，３５の両方に分散させることができる。従って、アッパクロスメンバ５１及びアッパサイドフレーム３５，３５を補強することなく、ラジエータ２６の上部を十分に支えることができる。
【００３４】
さらまた、連結部材７０を平面視略く字状（略Ｌ字状）に形成し、その中央部７５でラジエータ２６の上部を支えるようにしたので、ラジエータ２６側から伝わる車体前後方向の外力及び車幅方向の外力の両方を、アッパクロスメンバ５１及びアッパサイドフレーム３５，３５に効率良く伝えて、分散させることができる。
【００３５】
なお、本発明は実施の形態では、アッパクロスメンバ５１の左右両端部５１ａ，５１ａに対する、左右のアッパサイドフレーム３５，３５の前端部３５ｂ、３５ｂの連結構造は、溶接等による接合に限定されるものではなく、例えば、ボルトやリベット等の締結部材による締結や、一体成形による構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の車体前部構造は、エンジンルーム２２に水冷式エンジン２４及びエンジン用ラジエータ２６を配置し、さらに、車体２０前部における左右のコーナ部分６１，６１を絞り込んだ外観形状にするとともに、この絞り込んだコーナ部分６１，６１に大型のヘッドランプ６２，６２を配置した乗用車等の車両に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る車体前部の斜視図である。
【図２】本発明に係る車両前部の平面図である。
【図３】本発明に係る車体前部の左のコーナ部分の構成図である。
【図４】本発明に係る車体前部の左のコーナ部分の分解図である。
【図５】従来の車体前部構造の概要図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０…車両、２０…車体、２２…エンジンルーム、２４…水冷式エンジン、２６…ラジエータ、３１…フロントサイドフレーム、３２…フロントアッパメンバ、３４…フロントバルクヘッド、３５…アッパサイドフレーム、３５ｂ…アッパサイドフレームの前端部、５１…アッパクロスメンバ、５１ａ…アッパクロスメンバの左右両端部、５２…ロアクロスメンバ、７０…連結部材（ステー）、Ｄｉ…段差、Ｗｉ…連結できる範囲。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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