(57)【要約】【課題】車体前部に局所的に衝突荷重が入力された場合にも、車体反力の低下を抑制できる車体前部構造の提供を図る。【解決手段】フロントサイドメンバ１の前端１Ｆを屈曲部Ｋ１から車幅方向外方に屈曲させ、この屈曲部Ｋ１よりも車両後方部分のフロントサイドメンバ中心線Ｌｃの車両前方延長上よりも車幅方向外側にサブフレーム４の前部取付点４４を設定し、該サブフレーム４の左右の前部取付点４４を繋ぐようにフロントクロスフレーム４２を形成することにより、衝突荷重の入力によりバンパーレインフォース３およびフロントクロスフレーム４２が局所的に後方変形した際に、前端１Ｆは車幅方向外方に折れ曲がってバンパーレインフォース３およびフロントクロスフレーム４２に車幅方向外方への引張り力を作用させて抗力を高めるため、車体反力の低下を抑制できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部の車幅方向両側に車両前後方向に延在する一対のフロントサイドメンバと、これら一対のフロントサイドメンバの前端を連結するバンパーレインフォースと、車幅方向両側に車両前後方向に延在する一対のサイドフレームを備えて前記フロントサイドメンバの下方に連結されるサブフレームと、を備えた車体前部構造において、
前記フロントサイドメンバの前側部に車幅方向外側に凹となる屈曲部を設けて、該フロントサイドメンバの前端におけるサブフレームの前部取付点を、前記屈曲部よりも車両後方部分のフロントサイドメンバ中心線の車両前方延長上よりも車幅方向外側に設定し、該サブフレームの左，右の前部取付点を繋ぐように前記左，右のサイドフレーム前端を連設するフロントクロスフレームを形成したことを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
前記サブフレームのサイドフレームは、その前後方向中間部に車幅方向内側に凹となる屈曲部を設けて、サイドフレームの前部を車幅方向内方に屈曲させた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】
前記フロントクロスフレームの車幅方向中央部分を、前記サブフレームの前部取付点よりも車両前方にオフセットして形成したことを特徴とする請求項１または２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、フロントサイドメンバの下方にサブフレームを配設した自動車の車体前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗用車では車体前部にエンジンルーム等のフロントコンパートメントが設けられ、このフロントコンパートメントには車幅方向両側に車両前後方向に延在する一対のフロントサイドメンバが設けられ、これらフロントサイドメンバの前端部はフロントバンパのバンパーレインフォースで連結されている。
【０００３】
前記フロントサイドメンバの下方にはサスペンションやエンジン等を搭載するサブフレームが配置され、このサブフレームのフロントクロスフレームと左，右のサイドフレームとでなすコーナー部分が前記左右のフロントサイドメンバの前部に連結されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２５５０５９号公報（第５−６頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、かかる従来の車体前部構造にあっては、前記フロントサイドメンバの少なくとも前後中間部よりも車両前方部分が平面視して車両前後方向に略直状となって延在している。
【０００５】
このため、フロントサイドメンバ前端よりも車幅方向内方にずれた部分に局所的な衝突荷重を受けるような前面衝突が発生した時には、バンパーレインフォースを介して入力する荷重と、サブフレームのフロントクロスフレームを介して入力する荷重とがフロントサイドメンバの前端部分に入力される。
【０００６】
すると、前記バンパーレインフォースおよび前記フロントクロスフレームの局所的な車両後方への変形に伴って、フロントサイドメンバの前部には車幅方向内方に引き込もうとする荷重分力が作用して、該フロントサイドメンバの前部が車幅方向内方に折れ変形して、衝突荷重に対する反力を十分に発生させることができなくなってしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、車体前部に局所的に衝突荷重が入力された場合にも、車体反力の低下を抑制できて、エネルギー吸収効果を高めることができる車体前部構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、車体前部の車幅方向両側に車両前後方向に延在する一対のフロントサイドメンバと、これら一対のフロントサイドメンバの前端を連結するバンパーレインフォースと、車幅方向両側に前後方向に延在する一対のサイドフレームを備えて前記フロントサイドメンバの下方に連結されるサブフレームと、を備えた車体前部構造において、前記フロントサイドメンバの前側部に車幅方向外側に凹となる屈曲部を設けて、該フロントサイドメンバの前端におけるサブフレームの前部取付点を、前記屈曲部よりも車両後方部分のフロントサイドメンバ中心線の車両前方延長上よりも車幅方向外側に設定し、該サブフレームの左，右の前部取付点を繋ぐように前記左，右のサイドフレーム前端を連設するフロントクロスフレームを形成したことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、車体前部にフロントサイドメンバ前端よりも車幅方向内側にずれた部分に局所的に衝突荷重が入力されて、この荷重がバンパーレインフォースおよびサブフレームのフロントクロスフレームを介してフロントサイドメンバ前端に入力された場合、これらバンパーレインフォースおよびフロントクロスフレームの局所的な変形に伴ってフロントサイドメンバの前端を車幅方向内方へ引き込むような荷重分力が作用するが、フロントサイドメンバの前端は屈曲部によって車幅方向外方に屈曲されているため、当該前端は車両後方への荷重分力が有効に作用して前記屈曲部を起点に車両後方かつ車幅方向外方に折れ曲がる。
【００１０】
この結果、フロントサイドメンバの前端を車幅方向内方へ引き込むような入力方向と、該前端が車幅方向外側へ折れ曲がる折れ変形移動とが異なることにより抗力が発生することによって、車体前部の変形が進行した際の車体反力の低下が抑制され、エネルギー吸収効果を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１２】
図１〜図３は本発明にかかる車体前部構造の第１実施形態を示し、図１は車体前部の骨格構造を示す斜視図、図２は車体前部の骨格構造を示す車体右側半分の平面図であり、図３は局所的な前面衝突荷重が入力した際の作用を示す平面図である。
【００１３】
本実施形態の車体前部構造は、図１，図２に示すように車体前部に配置したエンジンルーム等のフロントコンパートメントＦ・Ｃの車幅方向両側に左右のフロントサイドメンバ１が車両前後方向に延在しており、これら一対のフロントサイドメンバ１の前端面１ａをバンパステイ２を介してバンパーレインフォース３で連結してある。また、前記フロントサイドメンバ１の下方にはフロントサスペンションやエンジン等の駆動源を支持するサブフレーム４を配設してある。
【００１４】
前記フロントサイドメンバ１のそれぞれの上方にはフードリッジメンバ５を車両前後方向に延在配置してあり、このフードリッジメンバ５の前端部をサポートメンバ６を介してフロントサイドメンバ１の外側面に結合支持するとともに、前記フロントサイドメンバ１の後端部寄りの外側にフロントサスペンションのストラットタワー７を結合して、このストラットタワー７の上端部を前記フードリッジメンバ５の内側に結合してある。
【００１５】
前記サブフレーム４は、車幅方向両側に車両前後方向に延在する一対のサイドフレーム４１と、これら左右のサイドフレーム４１の前端を連設した車幅方向に延在するフロントクロスフレーム４２と、サイドフレーム４１の後端部を連結したリヤクロスフレーム４３と、によって井桁状に構成してある。
【００１６】
そして、前記サブフレーム４を、サイドフレーム４１の前端とフロントクロスフレーム４２とで成すコーナー部分に設けた前部取付点４４と、サイドフレーム４１の後端（リヤクロスフレーム４３の両端連結部の後方部）に設けた後部取付点４５と、を介して前記フロントサイドメンバ１の下面に取り付けるようにしている。
【００１７】
ここで、本発明にあっては図１，図２に示すように、前記フロントサイドメンバ１の前側部に車幅方向外側に凹となる屈曲部Ｋ１を設けて、前端１Ｆをこの屈曲部Ｋ１から車幅方向外方に屈曲配置させるとともに、前記屈曲部Ｋ１よりも車両後方部分のフロントサイドメンバ中心線Ｌｃの車両前方延長上よりも車幅方向外側に前記サブフレーム４の前部取付点４４を設定し、前記サブフレーム４のフロントクロスフレーム４２が丁度これら左右の前部取付点４４を車幅方向に略直線状に繋ぐようになっている。
【００１８】
以上の構成により本実施形態の車体前部構造によれば、図３に示すように車体前部のフロントサイドメンバ前端位置よりも車幅方向内側にずれた部分に衝突対象物Ｎ１が衝突して、局所的な衝突荷重Ｆがバンパーレインフォース３およびサブフレーム４のフロントクロスフレーム４２に入力された場合、これらバンパーレインフォース３およびフロントクロスフレーム４２の局所的な変形に伴って、フロントサイドメンバ１の前端１Ｆには車幅方向内方へ引き込むような荷重分力ｆ１′，ｆ２′が作用する。
【００１９】
このとき、フロントサイドメンバ１の前部１Ｆは屈曲部Ｋ１によって車幅方向外方に屈曲されていて、サブフレーム４の前部取付点４４がフロントサイドメンバ中心線Ｌｃの前方延長上よりも車幅方向外側に設定してあるため、当該前端１Ｆには車両後方への荷重分力ｆ１″，ｆ２″が有効に作用して、この前端１Ｆが車両後方かつ車幅方向外方に折れ曲がる。
【００２０】
従って、前記フロントサイドメンバ１の前端１Ｆにそれぞれの両端部を連結したバンパーレインフォース３およびフロントクロスフレーム４２には、前記前部１Ｆの車幅方向外方への折れ曲がりに伴って車幅方向外方への引張り力ｔ１，ｔ２が作用して抗力Ｒが発生し、車体前部の変形が進行した際の車体反力の低下が抑制され、エネルギー吸収効果が高められる。
【００２１】
図４はこのときの変位−反力特性を示しており、本実施形態による反力特性αを実線で示し、前記従来構造での反力特性βを破線で示してあるが、本実施形態の車体前部構造を適用した場合には、フロントサイドメンバの前部に変形（折れ）が発生した後の車体反力低下が従来に比較して抑制されることが理解される。
【００２２】
図５，図６は本発明の第２実施形態を示すもので、本実施形態にあっては、前記第１実施形態におけるサブフレーム４のサイドフレーム４１に、その前後方向中間部に車幅方向内側に凹となる屈曲部Ｋ２を設けて、フレーム前部４１Ｆを車幅方向内方に屈曲させている。
【００２３】
従って、この第２実施形態の構造によれば、図６に示すようにフロントサイドメンバ１の前端１Ｆとサブフレーム４のフロントクロスフレーム４２の端部との間に衝突対象物Ｎ２が衝突した場合でも、フロントサイドメンバ１の前端１Ｆに直接衝突荷重Ｆが作用することにより、該フロントサイドメンバ１の前端１Ｆが屈曲部Ｋ１を起点に車幅方向外側に折れ曲がり変形する一方、サイドフレーム４１の前部４１Ｆが屈曲部Ｋ２を起点に車幅方向内側に折れ曲がり変形する。
【００２４】
この結果、フロントサイドメンバ１の前端１Ｆには、前記サイドフレーム４１の前部４１Ｆの車幅方向内側への折れ曲がりにより、該前端１Ｆを車幅方向内方に引き込むような荷重ｆ３が作用し、この場合にあっても、フロントサイドメンバ１の前端１Ｆが変形した後の車体反力の低下を抑制して、エネルギー吸収効果を高めることができる。
【００２５】
図７，図８は本発明の第３実施形態を示すもので、本実施形態にあっては、前記第１実施形態におけるサブフレーム４のフロントクロスフレーム４２の車幅方向中央部分４２Ｃを、前記サブフレーム４の前部取付点４４よりも車両前方にオフセットして形成してある。
【００２６】
従って、この第３実施形態の構造によれば、図８に示すように車体前部のフロントサイドメンバ前端位置よりも車幅方向内側にずれた部分に衝突対象物Ｎ３が衝突して、バンパーレインフォース３が変形し、衝突荷重Ｆがサブフレーム４のフロントクロスフレーム４２の中央部分４２Ｃもしくはその近傍に入力すると、この前方に突出した中央部分４２Ｃの後退変形によりフロントクロスフレーム４２が車幅方向に伸びるように変形するのに伴ってサイドフレーム４１の前部４１Ｆおよび前部取付点４４が車幅方向外側に変位する。
【００２７】
これにより、フロントサイドメンバ１の前端１Ｆに車幅方向外側への押圧力Ｐが発生して、この前端１Ｆの前記屈曲部Ｋ１を起点とする車幅方向外方への折れ曲がり変形を確実に発生させることができる。
【００２８】
そして、衝突の進行により衝突対象物Ｎ３がより車体後方に進入した際には、前記図３に示した変形と同じ挙動が行われて、車体前部の反力低下が抑制される。
【００２９】
図９は前記第１〜第３実施形態の構造を総合した第４実施形態を示すもので、フロントサイドメンバ１の前側部に車幅方向外側に凹となる屈曲部Ｋ１を設けて、前端Ｆ１におけるサブフレーム４の前部取付点４４を、フロントサイドメンバ４の断面中心線Ｌｃの前方延長上よりも車幅方向外側に設定した点は前記第１実施形態の構造を、また、サブフレーム４のサイドフレーム４１の中間部に車幅方向内側に凹となる屈曲部Ｋ２を設けて、フレーム前部４１Ｆを車幅方向内方に屈曲させた点は前記第２実施形態の構造を、そして、サブフレーム４のフロントクロスフレーム４２の中央部分４２Ｃを、サブフレーム４の前部取付点４４よりも車両前方にオフセットして形成した点は前記第３実施形態の構造を採用している。
【００３０】
従って、この第４実施形態の構造によれば、前記第１〜第３実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００３１】
ところで、本発明の車体前部構造は前記実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態における車体前部の骨格構造を示す斜視図。
【図２】本発明の一実施形態における車体前部の骨格構造を示す車体右側半分の平面図。
【図３】図２に示す骨格構造で局所的な前面衝突荷重が入力した際の作用を示す平面図。
【図４】車体前部の変位−反力特性を従来の構造と比較して示す説明図。
【図５】本発明の第２実施形態における車体前部の骨格構造を示す車体右側半分の平面図。
【図６】図５に示す骨格構造で局所的な前面衝突荷重が入力した際の作用を示す平面図。
【図７】本発明の第３実施形態における車体前部の骨格構造を示す車体右側半分の平面図。
【図８】図７に示す骨格構造で局所的な前面衝突荷重が入力した際の作用を示す平面図。
【図９】本発明の第４実施形態における車体前部の骨格構造を示す車体右側半分の平面図。
【符号の説明】
【００３３】
１  フロントサイドメンバ
１Ｆ  フロントサイドメンバの前端
３  バンパーレインフォース
４  サブフレーム
４１  サイドフレーム
４１Ｆ  サイドフレームの前部
４２  フロントクロスフレーム
４２Ｃ  フロントクロスフレームの車幅方向中央部分
４４  前部取付点
Ｌｃ  中心線
Ｋ１  フロントサイドメンバの屈曲部
Ｋ２  サイドフレームの屈曲部
【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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