(57)【要約】【課題】フロントサスペンション部材支持部周辺の車体剛性を向上することができる自動車の車体前部構造を提供する。【解決手段】左右のフロントサイドフレーム３０の間でトーボード１０との協働により車幅方向に延在する閉断面形状の閉断面部材を形成すると共に左右のフロントサイドフレーム３０を連結するクロスメンバトーボード４０を、左右のフロントサイドフレーム３０に各々設けられるフロントサスペンション部材支持部５０の近傍位置まで延設、または、フロントサスペンション部材支持部５０に結合する。【選択図】  図４
2004210219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部で車幅方向に延在してエンジンルームと車室との間を仕切るトーボードと、
該トーボードよりも車体前方位置で車体前後方向に延在しかつ後部がトーボードに突き当たると共に下方に向かって折曲され、車体のフロア下面まで延設され、
車体幅方向に所定の間隔をあけて配される一対の左右のフロントサイドフレームと、  該左右のフロントサイドフレームの間で前記トーボードとの協働により車幅方向に延在する閉断面形状の閉断面部材を形成すると共に前記左右のフロントサイドフレームを連結するクロスメンバトーボードと、を有し、
前記クロスメンバトーボードは、
前記左右のフロントサイドフレームに各々設けられるフロントサスペンション部材支持部の近傍位置まで延設され、または該フロントサスペンション部材支持部に結合されたことを特徴とする自動車の車体前部構造。
【請求項２】
前記クロスメンバトーボードは、
前記フロントサイドフレームが前記トーボードに突き当たる部位で前記フロントサイドフレームと前記トーボードとの間に介在して車幅方向に延在し前記左右のフロントサイドフレームを互いに連結する閉断面形状の上部閉断面部材と、
該上部閉断面部材よりも下方位置で車幅方向に延在して前記左右のフロントサイドフレームの前記フロントサスペンション部材支持部の近傍位置を互いに連結する閉断面形状の下部閉断面部材と、を形成し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】
前記クロスメンバトーボードは、
前記エンジンルーム内に配置されたパワーユニットの車体後部側を支持することを特徴とする請求項１または２に記載の自動車の車体前部構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の車体前部構造に関し、特にトーボードとの協働により閉断面部材を形成するクロスメンバトーボードを有した自動車の車体前部構造に関する。
【０００２】
【従来技術】
自動車の車体前部構造には、車体前部で車幅方向に延在してエンジンルームと車室との間を仕切るトーボードと、トーボードよりも車体前方位置で車体前後方向に延在しかつ後部がトーボードに突き当たると共に下方に向かって折曲され、車体のフロア下面まで延設された左右のフロントサイドフレームを有するものがある。そして、従来より、このような構成を有するフロントサイドフレームに、フロントサスペンション部材を支持することが行われている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図７は、従来説明図であり、フロントサイドフレーム１００をフロントサスペンション部材支持部１０２の位置で車幅方向に沿う縦断面によって示した概略図である。フロントサイドフレーム１００は、車体前後方向から見た断面形状が略コ字形を有しており、上端部に設けられたフランジ部によってトーボード１１０に結合されて、車体前後方向に延びる閉断面部を形成している。フロントサイドフレーム１００の底壁部１０１には、フロントサスペンション部材支持部１０２が設けられており、フロントサスペンション部材１０３の後部が支持されている。
【０００４】
また、特に図示しないが、従来より、トーボードの前部にクロスメンバトーボードを設け、クロスメンバトーボードとトーボードとの協働により車幅方向に延在する閉断面形状の閉断面部材を形成し、閉断面部材により左右のフロントサイドフレームの間を連結して車体前部の剛性向上を図るものがある。（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−３２９０４５号公報  第１図
【特許文献２】
実開昭６１−１５９２８６号公報  第１図、第２図
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コーナリング時など、フロントサスペンションサブフレーム１０３には車幅方向の力が作用し、フロントサスペンション部材支持部１０２からフロントサイドフレーム１００に伝達される。したがって、この車幅方向の力Ｆによって、図７に二点鎖線で示すように、フロントサイドフレーム１００の閉断面が横倒れ方向に微少変形を生ずるおそれがあり、この微少変形によってフロントサスペンション部材のジオメトリが変化して、自動車の操縦安定性に影響を及ぼすことが懸念される。
【０００７】
また、従来の閉断面部材は、左右のフロントサイドフレームの相対的な撓みやねじれを吸収するものであり、車幅方向からの入力に対して各フロントサイドフレームの閉断面の微少変形を抑制することはできない。
【０００８】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、フロントサスペンション部材支持部周辺の車体剛性を向上することができる自動車の車体前部構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の点に鑑みなされた請求項１に記載の発明による自動車の車体前部構造は、車体前部で車幅方向に延在してエンジンルームと車室との間を仕切るトーボードと、そのトーボードよりも車体前方位置で車体前後方向に延在しかつ後部がトーボードに突き当たると共に下方に向かって折曲され、車体のフロア下面まで延設され、
車体幅方向に所定の間隔をあけて配される一対の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間でトーボードとの協働により車幅方向に延在する閉断面形状の閉断面部材を形成すると共に左右のフロントサイドフレームを連結するクロスメンバトーボードとを有し、クロスメンバトーボードが、左右のフロントサイドフレームに各々設けられるフロントサスペンション部材支持部の近傍位置まで延設され、またはフロントサスペンション部材支持部に結合されたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によると、クロスメンバートーボードをフロントサスペンション部材支持部の近傍位置まで延設し、またはフロントサスペンション部材支持部に結合するので、フロントサイドフレームのフロントサスペンション部材支持部付近の剛性を向上させることができる。これにより、フロントサスペンション部材のジオメトリの変化を防止して、自動車の操縦安定性を向上させる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の自動車の車体前部構造において、クロスメンバトーボードは、フロントサイドフレームがトーボードに突き当たる部位でフロントサイドフレームとトーボードとの間に介在して車幅方向に延在し左右のフロントサイドフレームを互いに連結する閉断面形状の上部閉断面部材と、上部閉断面部材よりも下方位置で車幅方向に延在して左右のフロントサイドフレームのフロントサスペンション部材支持部の近傍位置を互いに連結する閉断面形状の下部閉断面部材と、を形成していることを特徴とする。
【００１２】
この発明によると、フロントサイドフレームがトーボードに突き当たる部位で上部閉断面部材がフロントサイドフレームとトーボードとの間に介在するように設けられ、左右のフロントサイドフレームを互いに連結しているので、車体前方から加えられた衝撃荷重を上部閉断面部材で受け止めることができ、衝撃荷重がトーボードに直接に加えられるのを防ぐことができる。また、クロスメンバトーボードは、車体前後方向に長い支持スパンをもってフロントサイドフレームと結合されるため、フロントサイドフレーム付根部の支持剛性が向上し、フロントサイドフレーム先端部のばらつきや変化を抑え、精度よく製造することができる。これにより、例えばフロントサイドフレーム先端部に取り付けられるラジエータパネルなどのフロントエンド部をモジュール化する場合において、フロントエンド部のフロントサイドフレーム先端部への組付けが容易になり、またフロントエンド部の外観品質を良好に保つことができる。
【００１３】
また、下部閉断面部材によって左右のフロントサイドフレームのフロントサスペンション部材支持部近傍位置を連結しているので、車幅方向からの入力に対してフロントサスペンション部材支持部の車幅方向への微少変形を抑制できる。これにより、サスペンション部材のジオメトリの変化を防止して、自動車の操縦安定性を向上させることができる。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の自動車の車体前部構造において、クロスメンバトーボードは、エンジンルーム内に配置されたパワーユニットの車体後部側を支持することを特徴とする。
【００１５】
この発明によると、クロスメンバトーボードは、トーボードとの協働によって閉断面を有する剛性の高い車体骨格部材である閉断面部材を形成し、この閉断面部材でパワーユニットを支持する。したがって、パワーユニットから支持部を介して伝達される振動を閉断面部材で吸収して分散することができる。したがって、振動に起因した騒音の発生を抑制することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、本実施の形態における自動車の車体前部構造を斜め後ろから前方に向かって示す斜視図、図２は、その分解斜視図、図３は、トーボード１０とフロントサイドフレーム３０を車体前方下側から車体後方に向かって示す分解斜視図、図４は、図１のＸ−Ｘ線矢視図、図５は、図４のＺ−Ｚ線矢視図である。尚、図中矢印ＦＲは車体前方方向を、矢印ＯＵＴは車幅外側方向を、矢印ＵＰは車体上方方向を示す。
【００１８】
図中で符号１０は、トーボードであり、符号３０は、フロントサイドフレームである。トーボード１０は、図１、図２及び図４に示すように、車幅方向に延在してエンジンルームと車室との間を仕切る形状を有しており、その下部には、下方に向かって移行するにしたがって漸次車体後方に向かって移行する傾斜部１１が形成されている。この傾斜部１１の下端には、フロアパネル２０の前部が連続するように接続されており、フロアパネル２０の車幅方向外側の両端部には、車体前後方向に沿ってサイドシル２１が結合されている。サイドシル２１の前端には、フロントピラー２２が立設されており、フロントピラー２２の所定高さ位置には、車体前方に向かって延出するフロントアッパフレーム２３の後端が結合されている。フロントアッパフレーム２３とフロントサイドフレーム３０との間には、ホイールアーチ２４とストラットタワー２５を有するフロントエプロン２６が取り付けられている。
【００１９】
フロントサイドフレーム３０は、トーボード１０よりも車体前方位置で車体前後方向に延在しかつ後部がトーボード１０に沿って下方に向かって折曲され、フロアパネル２０の下面まで延設されている。フロントサイドフレーム３０の後部は、図３及び図５に示すように、車体前後方向から見た断面形状が略コ字形を有しており、底壁部３１と、底壁部３１の車幅方向両側端でそれぞれ上方に向かって折曲されて対峙する車幅方向外側壁部３２及び車幅方向内側壁部３３とを有している。そして、車幅方向外側壁部３２と車幅方向内側壁部３３の上端にそれぞれ折曲形成されたフランジ部によってトーボード１０の傾斜部１１及びフロアパネル２０の下面に結合されて閉断面を形成している。
【００２０】
フロントサイドフレーム３０の車幅方向内側壁部３３には、図３及び図４に示すように、切欠部３４が形成されている。切欠部３４は、後述するクロスメンバトーボード４０の前面部４３と下面部４４に沿うように、車幅方向内側壁部３３を車体後方側から三角形状に切り欠くことによって形成されている。
【００２１】
そして、図４に示されるように、フロントサイドフレーム３０の切欠部３４よりも下方位置には、フロントサスペンション部材支持部５０が設けられている。フロントサスペンション部材支持部５０は、フロントサイドフレーム３０の底壁部３１に固定されるブラケット５１と、ブラケット５１から下方に向かって突設された支持ボルト５２と、支持ボルト５２に挿通されたフロントサスペンション部材６０の後部をブラケット５１との間に挟持するプレート部５３と、プレート部５３をブラケット５１に固定するための固定ボルト５４を有している。ブラケット５１は、アッパブラケット５１ａとロアブラケット５１ｂとを重ね合わせた閉断面形状を有しており、支持ボルト５２を高い剛性で支持している。
【００２２】
図中で符号４０は、クロスメンバトーボードである。クロスメンバトーボード４０は、トーボード１０の前面に取り付けられることによって、トーボード１０との協働により車幅方向に延在する閉断面形状の車体骨格部材、いわゆる閉断面部材を形成する立体形状を有している。本実施の形態では、上下に所定間隔をおいて上部閉断面部材ＴＢ１と下部閉断面部材ＴＢ２の２段を形成するように、上部閉断面部材形成部４１と下部閉断面部材形成部４５を有している。
【００２３】
上部閉断面部材形成部４１は、図４に示すように、フロントサイドフレーム３０がトーボード１０に突き当たる部位で、トーボード１０から車体前方側に突出する略台形の縦断面形状を有しており、上部後端がフロントサイドフレーム３０よりも上方位置でトーボード１０に結合されて車体前方に向かうにしたがって漸次下方に移行するように傾斜形成された上面部４２と、上面部４２の前端で下方に向かって折曲形成されて車体前面に対向する前面部４３と、前面部４３の下端で車体後方に向かって折曲形成されて下部後端がトーボード１０に結合される下面部４４を有している。上部閉断面部材形成部４１の車幅方向外側の両端部は、切欠部３４を通過してフロントサイドフレーム３０内に挿入されてフロントサイドフレーム３０の車幅方向外側壁部３２に結合されており、上部閉断面部材ＴＢ１の両端部がフロントサイドフレーム３０とトーボード１０との間に介在するように配置されている。
【００２４】
一方、下部閉断面部材形成部４５は、上部閉断面部材形成部４１よりも下方位置で、トーボード１０から車体下方側に突出する略台形の断面形状を有しており、上部閉断面部材形成部４１の下面部４４の下端に連続してトーボード１０から車体前方斜め下方に向かって突出する前面部４６と、前面部４６の下端で車体後方に向かって折曲されてサイドフレーム３０の底壁部３１に沿うように延在する底面部４７と、底面部４７の下部後端で車体後方に向かって折曲されてトーボード１０に結合される後面部４８を有している。下部閉断面部材形成部４５の車幅方向外側の両端部は、フロントサイドフレーム３０の車幅方向内側壁部３３でかつフロントサスペンション部材支持部５０の近傍位置に結合されている。
【００２５】
図６は、図１のＹ−Ｙ線矢視図であり、図中で符号７０は、パワーユニットである。パワーユニット７０は、図６に示すように、エンジンルーム内に縦置き配置されたエンジン７１と、その後部に取り付けられたトランスミッション７２を有している。そして、トランスミッション７２の後部であって、パワーユニット７０の慣性主軸（図中に一点鎖線で示す）の付近には、パワーユニット７０の後部を車体前部１に支持するためのリヤマウント７３が配置されている。
【００２６】
一方、クロスメンバトーボード４０の車幅方向略中央位置には、パワーユニット７０の後部を支持するためのリヤマウント支持部８０が設けられている。リヤマウント支持部８０は、下部閉断面部材形成部４５の底面部４７に取り付けられており、パワーユニット７０後部のリヤマウント７３を吊り下げ支持している。
【００２７】
これにより、パワーユニット７０からリヤマウント支持部８０を介して車体側に伝達される振動を下部閉断面部材ＴＢ２で吸収して分散し、振動に起因した騒音の発生を抑制することができる。
【００２８】
上記構成を有する自動車の車体前部構造によれば、フロントサイドフレーム３０がトーボード１０に突き当たる部位で上部閉断面部材ＴＢ１がフロントサイドフレーム３０とトーボード１０との間に介在するように設けられ、左右のフロントサイドフレーム３０を互いに連結しているので、車体前方からフロントサイドフレーム３０に加えられた衝撃荷重を上部閉断面部材ＴＢ１で受け止めることができ、衝撃荷重がトーボード１０に直接に加えられるのを防ぐことができる。
【００２９】
また、トーボード１０は、車体前後方向に長い支持スパンをもってフロントサイドフレーム３０と結合されるため、フロントサイドフレーム３０の付根部の支持剛性を向上させることができ、フロントサイドフレーム３０の先端部のばらつきや変化を抑え、精度よく製造することができる。これにより、例えばフロントサイドフレーム３０の先端部に取り付けられるラジエータパネルなどのフロントエンド部（図示せず）をモジュール化する場合において、フロントエンド部のフロントサイドフレーム３０の先端部への組付けが容易になり、またフロントエンド部の外観品質を良好に保つことができる。
【００３０】
また、下部閉断面部材ＴＢ２によって左右のフロントサイドフレーム３０のフロントサスペンション部材支持部５０近傍位置を互いに連結しているので、車幅方向からの入力に対する剛性を向上させることができる。これにより、フロントサイドフレーム３０が閉断面上で横倒れ方向に変形するのを防ぎ、フロントサスペンション部材のジオメトリ変化を防止して、自動車の操縦安定性を向上させることができる。
【００３１】
尚、本発明は、上述の実施の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で種々の変更が可能である。例えば、フロントサスペンション部材支持部５０に支持されるフロントサスペンション部材６０は、フロントサスペンションを装備したフロントサスペンションサブフレームであってもよい。
【００３２】
そして、本実施の形態では、下部閉断面部材形成部４５の車幅方向両側端部を、フロントサスペンション部材支持部５０の近傍位置に結合した場合を例に説明したが、下部閉断面部材形成部４５の車幅方向外側の両端部をフロントサスペンション部材支持部５０に直接結合してもよく、これにより、更に高い剛性を得ることができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る自動車の車体前部構造によれば、クロスメンバトーボードによってフロントサイドフレームのフロントサスペンション部材支持部付近の剛性を向上させることができる。これにより、サスペンション部材のジオメトリ変化を防止して、自動車の操縦安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における自動車の車体前部構造を示す斜視図である。
【図２】図１の分解斜視図である。
【図３】トーボードを車体前方下側から車体後方に向かって示す分解斜視図である。
【図４】図１のＸ−Ｘ線矢視図である。
【図５】図４のＺ−Ｚ線矢視図である。
【図６】図１のＹ−Ｙ線矢視図である。
【図７】従来説明図である。
【符号の説明】
１  車体前部
１０  トーボード
３０  フロントサイドフレーム
４０  クロスメンバトーボード
ＴＢ１  上部閉断面部材
ＴＢ２  下部閉断面部材
５０  フロントサスペンション部材支持部
６０  フロントサスペンション部材
７０  パワーユニット
８０  リヤマウント支持部
【図１】
2004210219.tif 000003
【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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