(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部に配置され、車体前後方向に延在する左右のフロントサイドフレームと、
前記左右のフロントサイドフレームの後端部に各々接合されて当該接合部より車体後方に延びる左右のフロアフレームと、
左右両端部を前記左右のフロントサイドフレームの後端近傍部に各々結合されて当該左右のフロントサイドフレームを互いに接続するフロントクロスメンバと、
前記左右のフロントサイドフレームを左右のサイドシルに連結する左右一対のアウトリガーと、
前記左右のフロントサイドフレームと前記フロントクロスメンバとの結合部及び前記左右のフロントサイドフレームと前記左右のアウトリガーとの結合部を各々固定連結部としてこれらに固定連結されたサブフレームとを有し、
前記フロントクロスメンバは、左右両側に、前記サブフレームの前記フロントサイドフレームおよび前記フロントクロスメンバに対する前記固定連結部と、前記サブフレームの前記左右のフロントサイドフレームおよび前記アウトリガーに対する前記固定連結部とを結ぶ直線の延長線に沿って前記サブフレームとの前記固定連結部より車体後方へ延びた翼部を有し、ブーメラン形状をしている自動車の車体構造。
【請求項２】
前記サブフレームは、更に、前記フロントサイドフレームおよび前記フロントクロスメンバに対する固定連結部より車体前方位置に、前記フロントサイドフレームとの固定連結部を有する請求項１に記載の自動車の車体構造。
【請求項３】
前記フロントクロスメンバの車幅方向中央部にトンネルフレームの前部が連結されている請求項１または２に記載の自動車の車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車体構造に関し、特に、モノコック構造の自動車の前部フロア部分の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
モノコック構造の自動車として、左右のフロントサイドフレームの底面側に井桁状のサブフレームを追加し、前面衝突時の衝突入力をキャビンのフロア骨格メンバへ分散伝達し、キャビンの変形を的確に抑制して、より一層の衝突安全性の向上を図ったものがある（例えば、特許文献１、２）。
【特許文献１】特開２００３−１２７８９３号公報
【特許文献２】特開２００３−１３７１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
サブフレーム付きの車体構造では、サブフレームのフロントサイドフレーム等に対する固定連結部（結合点）を、如何に合理的に設定するかにより、衝突入力の分散伝達が良好に行われるかが決まる。そして、サブフレームの固定連結部に補強を施す必要が無いことが、部品点数、組付工数の増加、車体重量の増加を招かない上で好ましい。
【０００４】
このことに対して、従来のものでは、衝突入力の分散伝達が必ずしも良好でなかったり、衝突入力の分散伝達が良好に行われるようにすると、サブフレームの固定連結部に補強を施す必要が生じるなどの課題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、サブフレームの固定連結部に補強を施すことなく、衝突入力の分散伝達が良好に行われるようにし、前面衝突時の衝突エネルギの吸収性を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による自動車の車体構造は、車体前部に配置され、車体前後方向に延在する左右のフロントサイドフレームと、前記左右のフロントサイドフレームの後端部に各々接合されて当該接合部より車体後方に延びる左右のフロアフレームと、左右両端部を前記左右のフロントサイドフレームの後端近傍部に各々結合されて当該左右のフロントサイドフレームを互いに接続するフロントクロスメンバと、前記左右のフロントサイドフレームと前記フロントクロスメンバとの結合部を固定連結部としてこれらに固定連結されたサブフレームとを有する。
【０００７】
本発明による自動車の車体構造は、好ましくは、前記フロントクロスメンバにトンネルフレームの前部が連結されている。
【０００８】
本発明による自動車の車体構造は、好ましくは、更に、前記左右のフロントサイドフレームを左右のサイドシルに連結する左右一対のアウトリガーを有し、前記サブフレームが更に前記左右一対のアウトリガーに固定連結されている。
【０００９】
本発明による自動車の車体構造は、好ましくは、前記フロントクロスメンバは、左右両側に、前記サブフレームの前記フロントサイドフレームおよび前記フロントクロスメンバに対する前記固定連結部と、前記サブフレームの前記アウトリガーに対する前記固定連結部とを結ぶ直線の延長線に沿って前記サブフレームとの前記固定連結部より車体後方へ延びた翼部を有し、ブーメラン形状をしている。
【００１０】
本発明による自動車の車体構造は、好ましくは、更に、前記フロントサイドフレームおよび前記フロントクロスメンバに対する固定連結部より車体前方位置に、前記フロントサイドフレームとの固定連結部を有する。
【発明の効果】
【００１１】
左右のフロントサイドフレームとフロントクロスメンバとの結合部は、当該両者の結合により、本来、強度がある衝突対応部分であり、この結合部を固定連結部として、サブフレームが、これらに固定連結されているから、当該固定連結部に補強を施す必要がなく、この固定連結部の剛性が増す効果も得られる。しかも、フロントサイドフレームよりサブフレームが受けた衝突入力が、フロントサイドフレームとフロントクロスメンバとの結合部に設定された固定連結部より、フロントクロスメンバに伝わり、オフセット衝突でも左右のフロアフレームへ良好に分散伝達され、キャビンの変形が的確に抑制される。
【００１２】
フロントクロスメンバにトンネルフレームが連結されていることにより、衝突入力がトンネルフレームにも分散伝達される。また、サブフレームが左右のアウトリガーにも固定連結されていることにより、アウトリガーによっても衝突入力が左右のサイドシルにも分散伝達される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明による自動車の車体構造の実施形態を、図１〜図４を参照して説明する。
【００１４】
本実施形態の車体構造は、骨格強度部材として、車体前後方向に延在する箱形断面の左右のフロントサイドフレーム１１、１２と、フロントサイドフレーム１１、１２の先端部１１Ａ、１２Ａを互いに接続するフロントバンパビーム１３とを有し、これらの内側にエンジンルーム１４を画定している。
【００１５】
左右のフロントサイドフレーム１１、１２は、各々、後端部１１Ｂ、１２Ｂを左右のフロアフレーム１５、１６の前端部１５Ａ、１６Ａに接合されている。左右のフロアフレーム１５、１６は、フロントサイドフレーム１１、１２との接合部より車体後方に、左右のサイドシルメンバ１７、１８と平行に延在しており、後端部１５Ｂ、１６Ｂを左右のサイドシルメンバ１７、１８間に掛け渡されたミドルクロスメンバ１９に接合されている。ミドルクロスメンバ１９は、車幅方向に延在し、左右両端を各々サイドシルメンバ１７、１８に接合されているものである。
【００１６】
ミドルクロスメンバ１９より車体前側にはフロントクロスメンバ２０が設けられている。フロントクロスメンバ２０は、左右の翼部２０Ａ、２０Ｂを有するブーメラン形状をしており、翼部先端がなす左右両端部２０Ｃ、２０Ｄをフロントサイドフレーム１１、１２の後端近傍部に各々接合され、当該左右のフロントサイドフレーム１１、１２を互いに接続している。
【００１７】
フロントクロスメンバ２０の車幅方向中央部には、フロアトンネルフレーム２１の前端部２１Ａが接合されている。フロアトンネルフレーム２１は、車幅方向中央部を車体前後方向に延在しており、後端部２１Ｂをミドルクロスメンバ１９に接合されている。
【００１８】
左右のフロントサイドフレーム１１、１２の後端近傍部には、当該フロントサイドフレーム１１、１２を左右のサイドシル１７、１８に連結する左右一対のアウトリガー２２、２３が設けられている。
【００１９】
左右のフロントサイドフレーム１１、１２の後端近傍部には、車幅方向に延在して当該フロントサイドフレーム１１、１２を互いに接続するクロスメンバ状のサブフレーム２５が設けられている。
【００２０】
サブフレーム２５は、右側のフロントサイドフレーム１１とフロントクロスメンバ２０の右端部２０Ｃとの結合部ＡＲ、左側のフロントサイドフレーム１２とフロントクロスメンバ２０の左端部２０Ｄとの結合部ＡＬ、右側のフロントサイドフレーム１１と右側のアウトリガー２２との結合部ＢＲ、左側のフロントサイドフレーム１２と左側のアウトリガー２３との結合部ＢＬを、各々、固定連結部として、ボルト２６、２７、２８、２９によって、これらに固定連結されている。
【００２１】
サブフレーム２５は、さらに、上述の結合部ＡＲ、ＢＲより車体前方位置の右側のフロントサイドフレーム１１に取り付けられた取付台３０、上述の結合部ＡＬ、ＢＬより車体前方位置の左側のフロントサイドフレーム１２に取り付けられた取付台３１に各々ボルト３２、３３によって固定連結されている。
【００２２】
この取付構造において、フロントクロスメンバ２０の左右の翼部２０Ａ、２０Ｂは、サブフレーム２５のフロントサイドフレーム１１、１２およびフロントクロスメンバ２０に対するボルト２６、２７による固定連結部（結合部ＡＲ、ＡＬ）と、サブフレーム２５のアウトリガー２２、２３に対するボルト２８、２９による固定連結部（結合部ＢＲ、ＢＬ）とを結ぶ直線ＬＲ、ＬＬの延長線に沿って、サブフレーム２５とのボルト２６、２７による固定連結部より車体後方へ延びている。
【００２３】
左右のフロントサイドフレーム１１、１２とフロントクロスメンバ２０との結合部ＡＲ、ＡＬは、当該両者の結合により、本来、強度がある衝突対応部分であり、この結合部ＡＲ、ＡＬを固定連結部として、サブフレーム２５が、これらに固定連結されているから、当該固定連結部に補強を施す必要がなく、これらの固定連結部の剛性が増す効果も得られる。
【００２４】
また、左右のフロントサイドフレーム１１、１２と左右のアウトリガー２２、２３との結合部ＢＲ、ＢＬも、当該両者の結合により、本来、強度がある衝突対応部分であり、この結合部ＢＲ、ＢＬをも固定連結部として、サブフレーム２５が、これらに固定連結されているから、サブフレーム２５の取付強度が増し、これらの固定連結部にも補強を施す必要がなく、これらの固定連結部の剛性が増す効果も得られる。
【００２５】
フロントサイドフレーム１１、１２の取付台３０、３１による固定連結部よりサブフレーム２５が受けた衝突入力は、フロントサイドフレーム１１、１２とフロントクロスメンバ２０との結合部ＡＲ、ＡＬに設定された固定連結部より、フロントクロスメンバ２０の左右の翼部２０Ａ、２０Ｂに伝わる。これにより、オフセット衝突でも、衝突荷重がフロントクロスメンバ２０より左右のフロアフレーム１５、１６へ良好に分散伝達され、キャビンの変形が的確に抑制される。
【００２６】
また、フロントクロスメンバ２０の中央部分にフロアトンネルフレーム２１が連結されていることにより、衝突入力がフロアトンネルフレーム２１にも分散伝達される。更に、サブフレーム２５が左右のアウトリガー２２、２３にも固定連結されていることにより、アウトリガー２２、２３によって衝突入力が左右のサイドシル１７、１８にも分散伝達される。
【００２７】
フロントクロスメンバ２０の左右の翼部２０Ａ、２０Ｂが、サブフレーム２５のフロントサイドフレーム１１、１２およびフロントクロスメンバ２０に対するボルト２６、２７による固定連結部（結合部ＡＲ、ＡＬ）と、サブフレーム２５のアウトリガー２２、２３に対するボルト２８、２９による固定連結部（結合部ＢＲ、ＢＬ）とを結ぶ直線ＬＲ、ＬＬの延長線に沿ってサブフレーム２５とのボルト２６、２７による固定連結部より車体後方へ延びていることにより、左右の翼部２０Ａ、２０Ｂからフロントクロスメンバ２０の中央部分への衝突荷重の伝達が、翼部２０Ａ、２０Ｂを変形させることなく、良好に行われることになる。
【００２８】
これらのことによれ、サブフレーム２５の固定連結部に補強を施すことなく、衝突入力の分散伝達が良好に行われるようになり、前面衝突時の衝突エネルギの吸収性が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による自動車の車体構造の一つの実施形態を示す全体斜視図である。
【図２】本発明による自動車の車体構造の一つの実施形態の要部の底面図である。
【図３】本発明による自動車の車体構造の一つの実施形態の要部の側面図である。
【図４】本発明による自動車の車体構造の一つの実施形態の要部の斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１１、１２  フロントサイドメンバ
１３  フロントバンパビーム
１４  エンジンルーム
１５、１６  フロアフレーム
１７、１８  サイドシルメンバ
１９  ミドルクロスメンバ
２０  フロントクロスメンバ
２１  フロアトンネルフレーム
２２、２３  アウトリガー
２５サブフレーム
２６〜２９  ボルト
３０、３１  取付台
３２、３３  ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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