(57)【要約】【課題】簡易な構造により衝突時におけるサブフレームの脱落を誘発することができると共に、平常時におけるサブフレームの支持剛性の低下を抑制することができる車体前部構造を提供する。【解決手段】車体前部構造は、左右一対のフロントサイドフレーム１４と、ダッシュクロスメンバ５０と、サブフレーム５４とを備える。ダッシュクロスメンバ５０は、クロスメンバ本体５１と、左右一対のサブフレームマウント部５２とを備える。サブフレームマウント部５２は、サブフレームマウント部５２とサブフレーム５４とを締結するボルトＢが挿通されるサブフレーム締結孔５２ｆと、サブフレーム締結孔５２ｆとフロントサイドフレーム１４との間に形成される亀裂発生部５２ｇとを有する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に延在する左右一対のフロントサイドフレームと、
車幅方向に延在し、一対の前記フロントサイドフレーム同士を連結するダッシュクロスメンバと、
前記フロントサイドフレームの下方に配置され、前記ダッシュクロスメンバに対して前方に配置されたサブフレームと、を備え、
前記ダッシュクロスメンバは、
クロスメンバ本体と、
前記クロスメンバ本体の車幅方向外側の端部と前記フロントサイドフレームとを連結する左右一対のサブフレームマウント部と、を備え、
前記サブフレームマウント部は、
当該サブフレームマウント部と前記サブフレームとを締結する締結部材が挿通されるサブフレーム締結孔と、
前記サブフレーム締結孔と前記フロントサイドフレームとの間に形成される少なくとも一つの亀裂発生部と、を有していることを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
前記サブフレームマウント部の底面には、ナットが溶接固定されており、
前記ナットの溶接破断荷重は、前記サブフレームマウント部の板切れ荷重よりも大きく設定されてい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】
前記サブフレームマウント部は、前記サブフレーム締結孔を挟んで前記亀裂発生部と反対側に亀裂拡大部を有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車体前部構造。
【請求項４】
前記サブフレーム締結孔は、前記亀裂発生部及び前記亀裂拡大部に対して前方に配置され、
前記サブフレーム締結孔に対して前記亀裂発生部と前記亀裂拡大部とを結んだ仮想線は、前方に突出する略Ｖ字形状を呈す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】
前記サブフレームマウント部は、前記サブフレーム締結孔よりも前方に形成され、後方に向かうほど下り傾斜する第一スライド面を有し、
前記サブフレームは、前記締結部材が挿通される後締結部と、前記後締結部よりも前方に形成され、後方に向かうほど下り傾斜し前記第一スライド面に摺接可能な第二スライド面と、を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の車体前部構造。
【請求項６】
前記サブフレームの上面に設置されるスタビライザーを備え、
前記クロスメンバ本体の底面は、上方に突出するアーチ形状を呈することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の車体前部構造。
【請求項７】
前記クロスメンバ本体に対して上方に配置されたフロアパネルと、
前記フロアパネルの上面に固定され、前記フロアパネルの車幅方向中央に車体部材を取り付けるための取付ブラケットと、を備え、
前記クロスメンバ本体は、前記フロアパネルを介して、前記取付ブラケットに接合されていることを特徴とする請求項６に記載の車体前部構造。
【請求項８】
前記フロントサイドフレームは、フロントサイドフレーム本体と、前記フロントサイドフレーム本体の後端に位置する分岐点から分岐した外フレームと内フレームと、を有し、
前記外フレームと前記内フレームとの前記分岐点である分岐部を挟んだ車幅方向の両側には、アウトリガー及び前記ダッシュクロスメンバがそれぞれ結合されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の車体前部構造。
【請求項９】
前記フロントサイドフレームは、
車両前後方向に延びる支持部と、
前記支持部の後端に連続し、ダッシュロアパネルの傾斜に沿って後方に向かうほど下り傾斜する傾斜部と、
前記傾斜部の後端に位置する分岐点から分岐した外フレームと内フレームと、を有し、
前記サブフレームの前方部位は、前記支持部又は前記傾斜部に固定され、
前記サブフレームの後方部位は、前記外フレームと前記内フレームとの前記分岐点である分岐部に隣接する前記ダッシュクロスメンバに固定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の車体前部構造。
【請求項１０】
前記サブフレームは、前記締結部材が挿通されるカラーと、前記カラーに前記締結部材を介して連結し、前記カラーから前方へ向けて延びるバルクヘッドと、を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一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】
車両の前突時においてサブフレームを車体から脱落させる車体前部構造が多数開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、サブフレームとトンネルフレームとをボルトで締結固定し、サブフレームに設けたピンをトンネルフレームに穿設した開孔に挿通する発明が開示されている。ボルト孔とボルトとの隙間は、ピンと開孔との隙間よりも大きく設定されている。特許文献１の発明によれば、前突時においてピンが開孔を拡開することでボルト孔の周囲の支持剛性を低下させ、その後ボルトがボルト孔を拡開することでボルト及びナットが脱落し、サブフレームをトンネルフレームから脱落させることができる。
【０００４】
また、特許文献２には、サブフレームとフロントサイドフレームとをボルトで締結固定し、フロントサイドフレームのボルト孔の縁に切り欠きを形成する発明が開示されている。特許文献２の発明によれば、前突時において切り欠きの頂部から亀裂が発生し、ボルト孔が拡開することでボルト及びナットが脱落し、サブフレームをフロントサイドフレームから脱落させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５４７１５５９号公報
【特許文献２】特許第５２７８１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の発明では、ピンとボルト孔の位置精度の設計・管理が困難となる。また、ピンには、開孔を拡開させる程度の高い強度が求められるため、コスト増や重量増を招くという問題がある。
【０００７】
特許文献２の発明では、ボルト孔の縁に切り欠きを形成するため、平常時におけるサブフレームの支持剛性が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような観点から創案されたものであり、簡易な構造により衝突時におけるサブフレームの脱落を誘発することができると共に、平常時におけるサブフレームの支持剛性の低下を抑制することができる車体前部構造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】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明は、車両前後方向に延在する左右一対のフロントサイドフレームと、車幅方向に延在し、一対の前記フロントサイドフレーム同士を連結するダッシュクロスメンバと、前記フロントサイドフレームの下方に配置され、前記ダッシュクロスメンバに対して前方に配置されたサブフレームと、を備える。前記ダッシュクロスメンバは、クロスメンバ本体と、前記クロスメンバ本体の車幅方向外側の端部と前記フロントサイドフレームとを連結する左右一対のサブフレームマウント部と、を備える。前記サブフレームマウント部は、当該サブフレームマウント部と前記サブフレームとを締結する締結部材が挿通されるサブフレーム締結孔と、前記サブフレーム締結孔と前記フロントサイドフレームとの間に形成される少なくとも一つの亀裂発生部と、を有している。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る車体前部構造によれば、簡易な構造により衝突時におけるサブフレームの脱落を誘発することができると共に、平常時におけるサブフレームの支持剛性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る車体前部構造が適用された車両の底面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図３のサブフレームマウント部を示す拡大断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】サブフレームマウント部を示す拡大底面図である。
【図７】図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面斜視図である。
【図８】本発明の実施形態に係る車体前部構造が適用された車両が前突したときの状態を示す底面図である。
【図９】車両が前突したときのサブフレームマウント部の状態を示す拡大底面図であって、（ａ）は亀裂が亀裂発生部からサブフレーム締結孔まで進行した状態を示し、（ｂ）は亀裂が亀裂発生部から亀裂拡大部まで進行した状態を示す。
【図１０】車両が前突したときのサブフレームとサブフレームマウント部の状態を示す断面図であって、（ａ）はサブフレーム締結孔が拡開した状態を示し、（ｂ）はボルト及びナットがサブフレーム締結孔から脱落した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図中において、「前後」は、車両前後方向、「左右」は、車幅方向（左右方向）、「上下」は、鉛直上下方向をそれぞれ示している。
【００１３】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る車体前部構造が適用された車両１０は、モノコックボディからなる車体１２を有する。この車体１２は、車両１０の車幅方向の中心を通って車両前後方向に沿って延在する図示しない中心線に対して、左右対称に配置されている。
【００１４】
車体１２は、左右一対のフロントサイドフレーム１４，１４と、ダッシュクロスメンバ５０と、サブフレーム５４とを主に備えている。
【００１５】
左右一対のフロントサイドフレーム１４，１４は、車体前部の左右両側に位置し、車両前後方向に沿って延在する金属製の部材である。各フロントサイドフレーム１４は、サイドフレーム本体２４と、外フレーム２６と、内フレーム２８とを有する。外フレーム２６及び内フレーム２８は、各フロントサイドフレーム１４の車両後方に位置する分岐部３０の分岐点Ｐからそれぞれ分岐するように設けられている。外フレーム２６の車幅方向外側には、車両前後方向に延在する左右一対のサイドシル１６、１６が配置されている。左右一対のサイドシル１６、１６の間には、フロアパネル１９が配置されている。
【００１６】
外フレーム２６及び内フレーム２８は、それぞれ断面ハット形状を呈し（外フレーム２６に関して図３参照）、端部フランジがフロアパネル１９の下面に対して、例えば、溶接等によって固定されている。外フレーム２６は、分岐部３０の分岐点Ｐから車幅方向の外側斜め方向に向かって分岐し、その後方端部がサイドシル１６に固定されている。一方、内フレーム２８は、分岐部３０の分岐点Ｐから車幅方向の内側斜め方向に向かって分岐し、その後方端部が前シート支持クロスメンバ１８に固定されている。
【００１７】
サイドフレーム本体２４は、分岐部３０の分岐点Ｐよりも車両前方に位置し、車両前方に向かって延在するように設けられている。サイドフレーム本体２４については、後に詳しく説明する。
【００１８】
左右一対のフロントサイドフレーム１４，１４の車両前端の間には、車幅方向に沿って延在するバンパビーム３４が架け渡されている。また、左右一対のフロントサイドフレーム１４，１４の車幅方向に沿った間には、動力搭載室６６とキャビンとを区切るダッシュボード３６が配置されている。動力搭載室６６には、エンジンやトランスミッション等を含むパワーユニットＵが配置されている。ダッシュボード３６の前方で車幅方向に沿った両側には、図示しない左右のダンパの上端を支持する左右のダンパベース３７、３７が配置されている。
【００１９】
外フレーム２６と内フレーム２８との分岐点Ｐである分岐部３０を挟んだ車幅方向の両側には、左右一対のアウトリガー４０、４０と、左右一対のアウトリガー４０、４０の間に介装されるダッシュクロスメンバ５０とがそれぞれ配置されている。換言すると、左右一対のアウトリガー４０、４０及びダッシュクロスメンバ５０は、一対のフロントサイドフレーム１４，１４を跨いで車幅方向に沿って略直線状に配置されている。なお、左右一対のアウトリガー４０、４０と分岐部３０との結合部位には、補強カバー４３が付設されている。
【００２０】
サブフレーム５４は、車幅方向及び車両前後方向に延在する金属製の部材である。サブフレーム５４は、フロントサイドフレーム１４の下方に配置されると共に、ダッシュクロスメンバ５０に対して前方に配置されている。サブフレーム５４は、サブフレームアッパ５５（図４参照）と、サブフレームロア５６と、左右一対のバルクヘッド５７，５７と、左右一対の前締結部５８，５８と、左右一対の後締結部５９，５９とを有する。サブフレームアッパ５５とサブフレームロア５６は、溶接等で互いに接合されている。バルクヘッド５７は、サブフレームアッパ５５とサブフレームロア５６との間に設置されており、車両前後方向に延在している。
【００２１】
一対の前締結部５８，５８は、サブフレーム５４をフロントサイドフレーム１４に締結固定するための部位である。前締結部５８，５８は、サブフレーム５４の車幅方向の両端部において前方部位に設けられている。前締結部５８は、フロントサイドフレーム１４へ向けて車外側かつ上方に延出している。前締結部５８は、ボルト孔５８ａを備えている。前締結部５８は、フロントサイドフレーム１４にボルト（図示略）で締結固定されている。
【００２２】
一対の後締結部５９，５９は、サブフレーム５４をダッシュクロスメンバ５０に締結固定するための部位である。後締結部５９，５９は、サブフレーム５４の車幅方向の両端部において後方部位に設けられている。後締結部５９は、ダッシュクロスメンバ５０へ向けて後方に延出している。後締結部５９は、ボルト孔５９ａを備えている。後締結部５９は、分岐部３０に隣接乃至近接するサブフレームマウント部５２にボルト（図示略）で締結固定されている。
【００２３】
ダッシュクロスメンバ５０は、車幅方向に延在しており、一対のフロントサイドフレーム１４，１４同士を連結する金属製の部材である。ダッシュクロスメンバ５０は、車幅方向中央に配置されたダッシュクロスメンバ本体５１（以下「クロスメンバ本体５１」ともいう。）と、クロスメンバ本体５１の車幅方向外側の端部とフロントサイドフレーム１４，１４とを連結する左右一対のサブフレームマウント部５２，５２とを備えている。
【００２４】
図２に示すクロスメンバ本体５１は、側断面視で凹溝状（ハット形状）を呈し、車幅方向両側及び上方に開口している。クロスメンバ本体５１は、本体底面５１ａと、本体前面５１ｂと、本体後面５１ｃとを含んで構成されている。
【００２５】
本体底面５１ａは、車両前後方向及び車幅方向に延在する板状部位である。図３に示す本体底面５１ａは、車両前後方向視で上方に突出するアーチ形状を呈する。このため、本体底面５１ａに連続する本体前面５１ｂ及び本体後面５１ｃの高さ寸法は、車幅方向の外側から中央側に向かうほど徐々に減少するように形成されている。本体底面５１ａの車幅方向の両端部には、本体外フランジ５１ｄ，５１ｄが形成されている。クロスメンバ本体５１の上方には、フロアパネル１９が配置されている。フロアパネル１９の上面には、断面ハット形状の２つの取付ブラケット６０，６０が車幅方向に間隔を空けて固定されている。取付ブラケット６０は、フロアパネル１９の車幅方向中央に車体部材（例えばステアリングハンガー等）を取り付けるための部材である。本体底面５１ａの頂部（車幅方向中央部）は、平坦状を呈し、フロアパネル１９を介して取付ブラケット６０に溶接で接合されている。
【００２６】
本体前面５１ｂは、図２に示すように、本体底面５１ａの前端から上斜め前方へ延出する板状部位である。本体前面５１ｂの上端には、ダッシュボード３６の下面に溶接で接合される本体前フランジ５１ｅが形成されている。
【００２７】
本体後面５１ｃは、本体底面５１ａの後端から上斜め後方へ延出する板状部位である。本体後面５１ｃの上端には、フロアパネル１９の下面に溶接で接合される本体後フランジ５１ｆが形成されている。
【００２８】
図５に示すサブフレームマウント部５２は、側断面視で凹溝状（ハット形状）を呈し、車幅方向両側及び上方に開口している。サブフレームマウント部５２は、マウント底面５２ａと、マウント前面５２ｂと、マウント後面５２ｃとを含んで構成されている。
【００２９】
マウント底面５２ａは、車両前後方向及び車幅方向に延在する板状部位である。図４に示すマウント底面５２ａの車幅方向内側の端部には、本体外フランジ５１ｄに接合されるマウント内フランジ５２ｄが形成されている。マウント底面５２ａの車幅方向外側の端部には、内フレーム２８の下面に接合されるマウント外フランジ５２ｅが形成されている。
【００３０】
図６に示すように、サブフレームマウント部５２は、マウント底面５２ａにおいて、サブフレーム締結孔５２ｆと、亀裂発生部５２ｇと、亀裂拡大部５２ｈとを有する。なお、図６では、サブフレーム５４を二点鎖線で描くと共に、ボルトを省略して描いている。
【００３１】
サブフレーム締結孔５２ｆは、サブフレームマウント部５２とサブフレーム５４とを締結するボルトＢ（図５参照）が挿通される部位である。サブフレーム締結孔５２ｆは、マウント底面５２ａを上下方向に貫通する貫通孔からなる。マウント底面５２ａの上側には、サブフレーム締結孔５２ｆに連通するナットＮが溶接で固定されている。サブフレーム締結孔５２ｆは、底面視で円形状を呈する。図６中の符号Ｗは、ナットＮをマウント底面５２ａに固定する溶接部を模式的に示す。溶接部Ｗは、サブフレーム締結孔５２ｆの周囲を取り囲むように複数（本実施形態では３つ）形成されている。３つの溶接部Ｗの中心を結ぶ仮想線Ｌ１は、底面視で正三角形状を呈する。溶接部Ｗの数や配置は、適宜変更してよい。ナットＮの溶接破断荷重は、本実施形態ではサブフレームマウント部５２の板切れ荷重（破断荷重）よりも大きく設定されている。つまり、前突時においてナットＮの溶接破断よりも先にサブフレームマウント部５２の亀裂が発生するように、サブフレームマウント部５２の板厚やサブフレーム締結孔５２ｆ及び亀裂発生部５２ｇの配置等が設定されている。
【００３２】
亀裂発生部５２ｇは、前突時において亀裂の発生起点となる部位である。亀裂発生部５２ｇは、前突時においてマウント底面５２ａに亀裂を発生可能であれば特に制限されないが、本実施形態ではマウント底面５２ａを上下方向に貫通する貫通孔からなる。亀裂発生部５２ｇは、底面視で円形状を呈する。亀裂発生部５２ｇの直径は、サブフレーム締結孔５２ｆよりも小さく形成されている。亀裂発生部５２ｇの数は、特に制限されないが、本実施形態では一つ形成されている。亀裂発生部５２ｇは、サブフレーム締結孔５２ｆとフロントサイドフレーム１４（マウント外フランジ５２ｅ）との間に形成されている。サブフレーム締結孔５２ｆとフロントサイドフレーム１４との間は、後記するように前突時においてせん断力が集中する箇所である。以下の説明では、当該箇所を「せん断力集中箇所Ｓ」ともいう。亀裂発生部５２ｇは、サブフレーム締結孔５２ｆに対して車外側かつ後方に離間して形成されている。
【００３３】
亀裂拡大部５２ｈは、亀裂発生部５２ｇを起点に発生した亀裂を拡大させるための部位である。亀裂拡大部５２ｈは、亀裂を拡大可能であれば特に制限されないが、本実施形態ではマウント底面５２ａを上下方向に貫通する貫通孔からなる。亀裂拡大部５２ｈは、底面視で円形状を呈する。亀裂拡大部５２ｈの直径は、サブフレーム締結孔５２ｆよりも小さく形成されている。亀裂拡大部５２ｈの数は、特に制限されないが、本実施形態では一つ形成されている。亀裂拡大部５２ｈは、サブフレーム締結孔５２ｆを挟んで亀裂発生部５２ｇと反対側に配置されている。亀裂拡大部５２ｈは、サブフレーム締結孔５２ｆに対して車内側かつ後方に離間して形成されている。つまり、サブフレーム締結孔５２ｆは、亀裂発生部５２ｇ及び亀裂拡大部５２ｈに対して前方に配置されている。サブフレーム締結孔５２ｆの中心に対して亀裂発生部５２ｇの中心と亀裂拡大部５２ｈの中心とを結んだ仮想線Ｌ２は、前方に突出する略Ｖ字形状を呈する。
【００３４】
図５に示すように、マウント前面５２ｂは、マウント底面５２ａの前端から上斜め前方へ延出する板状部位である。マウント前面５２ｂの上端には、ダッシュボード３６の下面に接合されるマウント前フランジ５２ｉが形成されている。マウント前面５２ｂの下部側には、上部側よりも緩やかに傾斜する第一スライド面５２ｊが形成されている。第一スライド面５２ｊは、サブフレーム締結孔５２ｆよりも前方に形成されている。第一スライド面５２ｊは、後方に向かうほど下り傾斜している。サブフレームアッパ５５には、前突時において第一スライド面５２ｊに摺接可能な第二スライド面５５ａが形成されている。第二スライド面５５ａは、後締結部５９よりも前方に形成されている。第二スライド面５５ａは、後方に向かうほど下り傾斜している。サブフレームアッパ５５の上面には、断面ハット状の固定ブラケット６２を介して、スタビライザー６４が設置されている。スタビライザー６４は、車幅方向に延びる円筒状を呈する。
【００３５】
マウント後面５２ｃは、マウント底面５２ａの後端から上斜め後方へ延出する板状部位である。マウント後面５２ｃの上端には、フロアパネル１９の下面に接合されるマウント後フランジ５２ｋが形成されている。
【００３６】
次に、サブフレーム５４、バルクヘッド５７及びサブフレームマウント部５２の固定構造について詳しく説明する。
【００３７】
サブフレーム５４の後締結部５９は、ボルトＢが挿通される部位であり、上下二つのボルト孔５９ａ，５９ａとカラー５９ｂとを含んで構成されている。ボルト孔５９ａ，５９ａは、底面視で円形状を呈する。上側のボルト孔５９ａは、サブフレームアッパ５５を上下方向に貫通しており、下側のボルト孔５９ａは、サブフレームロア５６を上下方向に貫通している。二つのボルト孔５９ａ，５９ａは、上下方向に互いに離間している。カラー５９ｂは、円筒状を呈し、二つのボルト孔５９ａ，５９ａの間に設置されている。
【００３８】
バルクヘッド５７は、サブフレーム５４を補強するための金属製の板状部材である。バルクヘッド５７は、断面コ字状を呈する。バルクヘッド５７の上壁の後方部位には、ボルト孔５７ａが形成されている。ボルト孔５７ａは、底面視で円形状を呈する。ボルト孔５７ａは、上側のボルト孔５９ａとカラー５９ｂとの間に配置されている。バルクヘッド５７は、ボルトＢを介してカラー５９ｂに連結されている。バルクヘッド５７は、カラー５９ｂから前方へ向けて延びている。
【００３９】
３つのボルト孔５９ａ，５９ａ，５７ａ、カラー５９ｂ及びサブフレーム締結孔５２ｆは、互いに連通している。ボルト孔５９ａ，５９ａ，５７ａ、カラー５９ｂ及びサブフレーム締結孔５２ｆには、ボルトＢが下側から挿通されている。ボルトＢの先端側がサブフレーム締結孔５２ｆの上側に固定したナットＮに螺合することで、サブフレーム５４とバルクヘッド５７とサブフレームマウント部５２の三部材が一体的に締結固定されている。
【００４０】
次に、図７を参照して、サイドフレーム本体２４について詳しく説明する。
サイドフレーム本体２４は、支持部２４ａと、傾斜部２４ｂとを含んで構成されている。支持部２４ａは、車両前後方向に略水平に延びる部位である。支持部２４ａには、フロントサイドフレーム側締結部２４ｃが垂設されている。サブフレーム５４の前締結部５８（図１参照）は、フロントサイドフレーム側締結部２４ｃにボルト（図示略）で締結固定されている。なお、前締結部５８は、傾斜部２４ｂに締結固定されてもよい。
【００４１】
傾斜部２４ｂは、支持部２４ａの後端に連続し、ダッシュボード３６の傾斜に沿って後方に向かうほど下り傾斜する部位である。傾斜部２４ｂは、ダッシュボード３６に溶接で接合されている。
【００４２】
本実施形態に係る車体前部構造が適用された車両１０は、基本的に以上のように構成されるものである。次に、図８乃至図１０を参照して、その作用効果について説明する。
【００４３】
図８に示すように、本実施形態に係る車両１０が前突した場合、フロントサイドフレーム１４は、前突荷重Ｆによって曲げ変形する。この変形によって、フロントサイドフレーム１４の支持部２４ａとサブフレーム５４の前締結部５８との固定が外れる。
【００４４】
また、車両１０が前突した場合、エンジン・トランスミッション等のパワーユニットＵ（図１参照）が後方に移動し、このパワーユニットＵによってサブフレーム５４が後方に押される。サブフレーム５４が後方に押されると、図９（ａ）に示すように、ボルトＢがサブフレーム締結孔５２ｆの孔壁及びナットＮを後方に押圧するため、サブフレーム５４及びダッシュクロスメンバ５０がフロントサイドフレーム１４に対して後方に相対移動する（図９（ａ）の矢印Ｙ１参照）。
【００４５】
このとき、ダッシュクロスメンバ５０によって左右一対のフロントサイドフレーム１４を連結しているため、後方に相対移動しようとするダッシュクロスメンバ５０と相対的に前方に進もうとするフロントサイドフレーム１４との間の進行方向の位相差によって（図９（ａ）の矢印Ｙ１，Ｙ２参照）、サブフレーム締結孔５２ｆとフロントサイドフレーム１４との間にせん断力が集中する。
【００４６】
本実施形態では、せん断力集中箇所Ｓに亀裂発生部５２ｇを形成するため、亀裂発生部５２ｇを起点に亀裂Ｃが発生する。亀裂Ｃは、亀裂発生部５２ｇから車幅方向内側へと進行しサブフレーム締結孔５２ｆに到達する。亀裂Ｃは、図９（ｂ）に示すように、サブフレーム締結孔５２ｆからさらに車幅方向内側へと進行し亀裂拡大部５２ｈに到達する。これにより、亀裂発生部５２ｇとサブフレーム締結孔５２ｆと亀裂拡大部５２ｈが繋がるようにマウント底面５２ａが破断して、ナットＮが下側に露出する。
【００４７】
マウント底面５２ａの破断がさらに進むと、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、サブフレーム締結孔５２ｆを含む破断箇所からボルトＢ及びナットＮが脱落し、サブフレーム５４が車体１２から脱落する。このとき、本実施形態では、サブフレーム５４の第二スライド面５５ａがサブフレームマウント部５２の第一スライド面５２ｊに摺接するため、サブフレーム５４がフロアの下方に落ち込む方向に移動しやすくなる。これにより、ボルトＢ及びナットＮが破断箇所から脱落し、ひいては、サブフレーム５４が車体１２から脱落しやすくなる。
【００４８】
なお、図８に示すように、フロントサイドフレーム１４の前端に入力された前突荷重Ｆは、分岐部３０の分岐点Ｐから分岐して外フレーム２６に対して荷重Ｆ１として伝達される。一方、前突荷重Ｆは、分岐部３０の分岐点Ｐから分岐して内フレーム２８に対して荷重Ｆ２として伝達される。また、前突荷重Ｆは、分岐部３０の分岐点Ｐから分岐してアウトリガー４０に対して荷重Ｆ３として伝達される。さらに、前突荷重Ｆは、分岐部３０の分岐点Ｐから分岐してダッシュクロスメンバ５０に対して荷重Ｆ４として伝達される。このように、フロントサイドフレーム１４に入力された前突荷重Ｆは、内フレーム２８、外フレーム２６、アウトリガー４０及びダッシュクロスメンバ５０の４つのフレームに対して荷重Ｆ１〜Ｆ４に分散して伝達されることになる。
【００４９】
以上説明した本実施形態によれば、図６に示すように、亀裂発生部５２ｇは、サブフレーム締結孔５２ｆとフロントサイドフレーム１４との間のせん断力集中箇所Ｓに形成されている。このため、亀裂発生部５２ｇからサブフレーム締結孔５２ｆまで亀裂Ｃを進行させることができる。これにより、サブフレーム締結孔５２ｆからボルトＢが脱落し、サブフレーム５４を脱落させることが可能になり、ひいては、サブフレーム５４とその後方に配置されるダッシュボード３６との干渉を抑制することができる。つまり、簡易な構造により衝突時におけるサブフレーム５４の脱落を誘発することができる。また、サブフレーム締結孔５２ｆとは別に亀裂発生部５２ｇを形成し、サブフレーム締結孔５２ｆ自体に切り欠き等の加工を行わないため、平常時におけるサブフレーム５４の支持剛性の低下を抑制することができる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、図６に示すように、サブフレームマウント部５２のマウント底面５２ａには、ナットＮが溶接固定されており、ナットＮの溶接破断荷重は、サブフレームマウント部５２の板切れ荷重よりも大きく設定されている。これにより、ナットＮの溶接破断よりも先に、サブフレームマウント部５２のナットＮ周辺から亀裂Ｃが生じて、サブフレームマウント部５２を安定して破断させることができる。
【００５１】
また、本実施形態によれば、図６に示すように、サブフレームマウント部５２は、サブフレーム締結孔５２ｆを挟んで亀裂発生部５２ｇと反対側に亀裂拡大部５２ｈを有している。これにより、亀裂Ｃが進行しやすくなるため、サブフレームマウント部５２を容易に破断させることができ、ひいては、サブフレーム５４を容易に脱落させることができる。
【００５２】
また、本実施形態によれば、図６に示すように、サブフレーム締結孔５２ｆは、亀裂発生部５２ｇ及び亀裂拡大部５２ｈに対して前方に配置されており、サブフレーム締結孔５２ｆに対して亀裂発生部５２ｇと亀裂拡大部５２ｈとを結んだ仮想線Ｌ２は、前方に突出する略Ｖ字形状を呈する。これにより、進行方向の位相差により発生するサブフレームマウント部５２の亀裂Ｃはサブフレーム締結孔５２ｆを迂回するように進行するため、サブフレームマウント部５２を容易に破断させることができ、ひいては、サブフレーム５４を容易に脱落させることができる。
【００５３】
また、本実施形態によれば、図５に示すように、サブフレームマウント部５２は、後方に向かうほど下り傾斜する第一スライド面５２ｊを有しており、サブフレーム５４は、後方に向かうほど下り傾斜し第一スライド面５２ｊに摺接可能な第二スライド面５５ａを有している。これにより、前突時にサブフレーム５４の第二スライド面５５ａがサブフレームマウント部５２の第一スライド面５２ｊに摺接するため、サブフレーム５４がフロアの下方に落ち込む方向に移動しやすくなり、ひいては、サブフレーム５４を容易に脱落させることができる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、図３及び図５に示すように、サブフレーム５４の上面には、スタビライザー６４が設置されており、クロスメンバ本体５１の本体底面５１ａは、上方に突出するアーチ形状を呈する。これにより、サブフレーム５４がサブフレームマウント部５２から脱落してさらに後方移動したときに、サブフレーム５４の上面に設置したスタビライザー６４とクロスメンバ本体５１との干渉を抑制することができる。このため、サブフレーム５４の後方への移動が円滑になり、亀裂Ｃの進行が円滑になる。
【００５５】
クロスメンバ本体５１の本体底面５１ａをアーチ形状にすると、断面積が減少するため、強度及び剛性が低下するおそれがある。しかし、本実施形態によれば、図３に示すように、クロスメンバ本体５１がフロアパネル１９を介して、フロアパネル１９の車幅方向中央に車体部材を取り付ける取付ブラケット６０に接合されるため、強度及び剛性の低下を抑制することができる。
【００５６】
また、本実施形態によれば、図８に示すように、フロントサイドフレーム１４は、サイドフレーム本体２４の後端に位置する分岐点Ｐから分岐した外フレーム２６と内フレーム２８とを有し、外フレーム２６と内フレーム２８との分岐点Ｐである分岐部３０を挟んだ車幅方向の両側には、アウトリガー４０及びダッシュクロスメンバ５０がそれぞれ結合されている。これにより、フロントサイドフレーム１４に加わった衝突荷重は、内フレーム２８、外フレーム２６、アウトリガー４０及びダッシュクロスメンバ５０の４つのフレームに対して分散して伝達されるため、フルフラット衝突の他、オフセット衝突のような入力荷重が大きな衝突でもフロアパネル１９の変形を抑制することができる。
【００５７】
また、本実施形態によれば、図１に示すように、サブフレーム５４の車幅方向の両端部において前方部位は、支持部２４ａに固定されており、サブフレーム５４の車幅方向の両端部において後方部位は、外フレーム２６と内フレーム２８との分岐点Ｐである分岐部３０に隣接乃至近接するサブフレームマウント部５２に固定されている。このため、前突時に支持部２４ａ及び傾斜部２４ｂが折れ曲がり、サブフレーム５４の前方部位との固定が外れると、サブフレーム５４が後方に押されることになる。これにより、サブフレームマウント部５２を容易に破断させることができ、ひいては、サブフレーム５４を容易に脱落させることができる。
【００５８】
また、本実施形態によれば、図５に示すように、サブフレーム５４は、ボルトＢが挿通されるカラー５９ｂと、カラー５９ｂにボルトＢを介して連結されカラー５９ｂから前方へ向けて延びるバルクヘッド５７とを有している。これにより、前突時にバルクヘッド５７を通じてボルトＢに荷重を与えやすくなるため、サブフレームマウント部５２を一層容易に破断させることができ、ひいては、サブフレーム５４を一層容易に脱落させることができる。
【００５９】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００６０】
本実施形態では、亀裂発生部５２ｇ及び亀裂拡大部５２ｈを貫通孔で構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、薄肉部、スリット、切り欠き等でもよい。本実施形態では、サブフレーム締結孔５２ｆと亀裂発生部５２ｇと亀裂拡大部５２ｈを前方に突出する略Ｖ字形状の配置としたが、例えば、車幅方向に沿って直線状に並ぶ配置にしてもよい。本実施形態では、本体底面５１ａを上方に突出するアーチ形状に形成したが、例えば、車幅方向に沿って直線状に形成してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０    車両（車体前部構造）
１４    フロントサイドフレーム
２４    サイドフレーム本体
２４ａ  支持部
２４ｂ  傾斜部
２６    外フレーム
２８    内フレーム
３０    分岐部
４０    アウトリガー
５０    ダッシュクロスメンバ
５１    クロスメンバ本体
５２    サブフレームマウント部
５２ｆ  サブフレーム締結孔
５２ｇ  亀裂拡大部
５２ｈ  亀裂拡大部
５２ｊ  第一スライド面
５４    サブフレーム
５５ａ  第二スライド面
５７    バルクヘッド
５８    前締結部
５９    後締結部
５９ｂ  カラー
６０    取付ブラケット
６４    スタビライザー
Ｐ      分岐点
Ｂ      ボルト（締結部材）
Ｎ      ナット
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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