(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に延設された左右一対のフロントサイドメンバと、該各フロントサイドメンバのそれぞれに対応して、これら各フロントサイドメンバの下方に、前記車両の前後方向に延設された左右一対のサイドフレームと、エンジンマウント部を有するとともに、上下に並ぶ前記フロントサイドメンバおよび前記サイドフレームの各組同士を連結して、左右各組間に架設されたセンタークロスフレームと、前記一対のサイドフレームの前端部間に架設されたフロントクロスフレームとを備え、
前記各組の前記フロントサイドメンバと前記サイドフレームとを、前記センタークロスフレームの前方部分および後方部分並びに前記各サイドフレームの前端部および後端部においてそれぞれ連結してなり、
該フロントクロスフレームの前端位置と前記各フロントサイドメンバの前端位置とが略一致するように、前記フロントクロスフレームおよび前記フロントサイドフレームが配設され、
前記フロントクロスフレームは、前記各サイドフレームの前端部間近傍に配設されるラジエータコアを支持するラジエータコアサポートメンバを兼用することを特徴とする車両前部構造。
【請求項２】
前記各サイドフレームは、前記センタークロスフレームよりも前方部分であるフロントサイドフレームと該センタークロスフレームよりも後方部分であるリヤサイドフレームとからなることを特徴とする請求項１に記載の車両前部構造。
【請求項３】
前記各サイドフレームの高さと前記エンジンマウント部の高さとを略一致させたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両前部構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両前部構造に関し、詳細には、フロントサイドメンバとサイドフレームとがセンタークロスフレームを介して連結された車両前部構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両のエンジンが格納される骨格である車両前部構造は、例えば特開２００１−３１０７５６号公報に開示されているように、左右一対のサイドフレームと、エンジンマウント部を取り付ける座が形成され、左右のサイドフレーム間に架設されたクロスメンバと、サイドフレームの下方にそれぞれ配設されて後部端がサイドフレームにそれぞれ連結されたサブフレームと、クロスメンバとサイドフレームとの各連結部において、各サイドフレームと各サブフレームとを連結するブラケットとからなるものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の車両前部構造は、車両前方から衝撃荷重が入力されたとき、サイドフレームとサブフレームとで一方に偏って衝撃荷重が入力される可能性がある。
【０００４】
そして、このようにサイドフレームまたはサブフレームの一方に偏って衝撃荷重が入力されると、その一方のみが予期せぬ変形を起こし、衝撃荷重によるエネルギを意図した通りに変形しない虞があった。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みなされたもので、所望の変形モードを得られて、車両前方から入力される衝撃荷重の吸収効率を良好なものとすることができる車両前部構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決する手段】
上記課題を解決するため、本発明の車両前部構造は、左右一対のフロントサイドメンバと、これらの下方に対応して設けられたサイドフレームとを、これらの左右間に架設されたセンタークロスフレームで上下に連結し、さらにこのセンタークロスフレームの前方および後方においてそれぞれ、上下に連結したものである。
【０００７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の車両前部構造によれば、車両前方から後方に向けて衝撃エネルギが入力された場合に、センタークロスフレームよりも前方におけるフロントサイドメンバとサイドフレームとの連結部分において、衝撃エネルギがフロントサイドメンバとサイドフレームとに分散される。
【０００８】
このため、この連結部分からセンタークロスフレームまでの間の部分は、一方に衝撃エネルギが偏って入力されるのを防止することができる。
【０００９】
したがって、フロントサイドメンバおよびサイドフレームのうち、前方側連結部分からセンタークロスフレーム連結部分までの間の部分は、それぞれ適切に変形して、効率よく衝撃エネルギを吸収することができる。
【００１０】
また、フロントサイドメンバとサイドフレームとは、センタークロスフレームを介して連結されており、さらにセンタークロスフレームの後方部分においても連結されている。
【００１１】
このため、センタークロスフレームとの連結部分において、衝撃エネルギがフロントサイドメンバとサイドフレームとにさらに分散される。
【００１２】
したがって、フロントサイドメンバおよびサイドフレームのうち、センタークロスフレームから後方側連結部分までの間の部分は、それぞれ適切に変形して、効率よく衝撃エネルギを吸収することができる。
【００１３】
さらに、フロントサイドメンバとサイドフレームとは、全体として連結箇所の数が従来よりも増加しているため、車体前部の剛性を増大させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両前部構造の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１５】
図１に示す実施の形態１である車両前部構造１０は、それぞれ車両前後方向に延設された左右一対のフロントサイドメンバ２０，３０およびサイドフレーム４０，５０と、それぞれ車幅方向に設けられたフロントクロスフレーム６０、センタークロスフレーム７０およびリヤクロスフレーム８０とを基本骨格としている。
【００１６】
ここで、各フロントサイドメンバ２０，３０は、車両前後方向に、略水平に延びるが、途中から下方にオフセットされている。
【００１７】
同様に、サイドフレーム４０，５０も、途中から下方にオフセットされているが、そのオフセット量は、各フロントサイドメンバ２０，３０のオフセット量より小さい。
【００１８】
また、サイドフレーム４０，５０のうち、車両右側に対応するサイドフレーム４０は、同じく車両右側に対応するフロントサイドメンバ２０の下方に、このフロントサイドメンバ２０と略平行に設けられている。
【００１９】
一方、車両左側に対応するサイドフレーム５０は、同じく車両左側に対応するフロントサイドメンバ３０の下方に、このフロントサイドメンバ３０と略平行に設けられている。
【００２０】
また、フロントクロスフレーム６０、センタークロスフレーム７０、リヤクロスフレーム８０は、車両前方Ｆから車両後方Ｒに向かう順に配設されている。
【００２１】
そして、センタークロスフレーム７０は、車両右側において上下に並ぶフロントサイドメンバ２０およびサイドフレーム４０に連結されているとともに、車両左側において上下に並ぶフロントサイドメンバ３０およびサイドフレーム５０に連結されている。
【００２２】
また、このセンタークロスフレーム７０は、これら車両右側のフロントサイドメンバ２０とサイドフレーム４０との組と、車両左側のフロントサイドメンバ３０とサイドフレーム５０との組との間に架設されている。
【００２３】
さらに、このセンタークロスフレーム７０の車両右側寄りの一部には、車両のエンジン（図示せず）が搭載される部分であるエンジンマウント部７１が形成されている。
【００２４】
このエンジンマウント部７１は、車両として組立てられた状態において、各サイドフレーム４０，５０と略同じ高さとなるように設定されている。
【００２５】
また、車両右側のフロントサイドメンバ２０とサイドフレーム４０とは、センタークロスフレーム７０よりも車両前方において、フロントマウントブラケット９１を介して連結されている。
【００２６】
一方、車両左側のフロントサイドメンバ３０とサイドフレーム５０とは、センタークロスフレーム７０よりも車両前方において、フロントマウントブラケット９２を介して連結されている。
【００２７】
なお、このフロントマウントブラケット９１，９２は、各サイドフレーム４０，５０の各前端部４３，５３において、各サイドフレーム４０，５０を対応するフロントサイドメンバ２０，３０に連結させている。
【００２８】
また、フロントクロスフレーム６０は、右側のサイドフレーム４０と左側のサイドフレーム５０とを、それぞれの前端部４３，５３において連結するように、サイドフレーム４０，５０間に架設されている。
【００２９】
さらに、フロントクロスフレーム６０の前端位置と、各フロントサイドメンバ２０，３０の前端部２３，３３の位置とは、車両前後方向において略一致している。
【００３０】
また、車両右側のフロントサイドメンバ２０とサイドフレーム４０とは、センタークロスフレーム７０よりも車両後方の、フロントサイドメンバ２０が下方にオフセットされた部分において、リヤマウントブラケット９３によって連結されている。
【００３１】
一方、車両左側のフロントサイドメンバ３０とサイドフレーム５０とは、センタークロスフレーム７０よりも車両後方の、フロントサイドメンバ２０が下方にオフセットされた部分において、リヤマウントブラケット９４によって連結されている。
【００３２】
なお、各サイドフレーム４０，５０とリヤマウントブラケット９３，９４との各連結部は、各サイドフレーム４０，５０の後端部４４，５４である。
【００３３】
さらに、これらサイドフレーム４０，５０は、後部において、リヤクロスフレーム８０と接続されている。
【００３４】
そして、このリヤクロスフレーム８０は、右側のサイドフレーム４０と、左側のサイドフレーム５０との間に架設されている。
【００３５】
なお、各サイドフレーム４０，５０の、フロントマウントブラケット９１，９２との連結部（前端部４３，５３）からセンタークロスフレーム７０との連結部までの部分を、以下、フロントサイドフレーム４１，５１と称するものとする。
【００３６】
また、各サイドフレーム４０，５０の、センタークロスフレーム７０との連結部からリヤマウントブラケット９３，９４との連結部（後端部４４，５４）までの部分を、以下、リヤサイドフレーム４２，５２と称するものとする。
【００３７】
なお、各サイドフレーム４０は、フロントサイドフレーム４１とリヤサイドフレーム４２とに分割されて、センタークロスフレーム７０を介して連結されたものであってもよい。
【００３８】
さらに、各フロントサイドメンバ２０，３０の、フロントマウントブラケット９１，９２との連結部（前端部２３，３３）からセンタークロスフレーム７０との連結部までの部分を、以下、フロントサイドメンバ前部２１，３１と称するものとする。
【００３９】
また、各フロントサイドメンバ２０，３０の、センタークロスフレーム７０との連結部からリヤマウントブラケット９３，９４との連結部までの部分を、以下、フロントサイドメンバ後部２２，３２と称するものとする。
【００４０】
次に、この実施の形態１の車両前部構造１０の作用について説明する。
【００４１】
まず、この車両前部構造１０は、右側のフロントサイドメンバ２０とサイドフレーム４０とがフロントマウントブラケット９１、センタークロスフレーム７０およびリヤマウントブラケット９３を介して３箇所で連結されている。
【００４２】
また、この車両前部構造１０は、左側のフロントサイドメンバ３０とサイドフレーム５０とがフロントマウントブラケット９２、センタークロスフレーム７０およびリヤマウントブラケット９４を介して３箇所で連結されている。
【００４３】
さらに、右側のフロントサイドメンバ２０とサイドフレーム４０との組と、右側のフロントサイドメンバ３０とサイドフレーム５０との組とは、センタークロスフレーム７０によって連結されているため、フロントサイドメンバ２０，３０とサイドフレーム４０，５０とは６箇所で連結されていることとなる。
【００４４】
したがって、この実施の形態１の車両前部構造１０は、従来の車両前部構造に比べて連結箇所数が多く、従来の車両前部構造よりも剛性が高いものとなる。
【００４５】
次に、この車両前部構造１０に車両前方から衝撃荷重ｆが入力されたときの作用について、図２を参照して説明する。
【００４６】
なお、図２は車両前部構造１０の左側方視による側面図であるため、左側のフロントサイドメンバ３０、左側のサイドフレーム５０、左側のフロントマウントブラケット９２および左側のリヤマウントブラケット９４のみを表示しているが、対応する右側のフロントサイドメンバ２０、右側のサイドフレーム４０、右側のフロントマウントブラケット９１および右側のリヤマウントブラケット９３も、左側と同様に作用するものとして、右側についての説明は省略する。
【００４７】
まず、図２（ａ）に示すように、車両前部構造１０に車両前方から衝撃荷重ｆが入力されると、この衝撃荷重ｆは入力当初からフロントサイドメンバ３０およびフロントサイドフレーム５１に適切に分散される。
【００４８】
これは、フロントサイドメンバ３０およびサイドフレーム５０が、センタークロスフレーム７０よりも車両前方において、フロントマウントブラケット９２によって連結されていることによるものである。
【００４９】
入力された衝撃荷重ｆのうち、フロントサイドメンバ３０に分散して入力された荷重をｆ１、フロントサイドフレーム５１に分散して入力された荷重をｆ２とする。
【００５０】
フロントサイドメンバ３０に入力された荷重ｆ１は、図２（ｂ）に示すように、フロントサイドメンバ前部３１の延在方向に作用する。
【００５１】
これによって、フロントサイドメンバ前部３１は、延在方向に蛇腹状に潰れる軸圧壊変形を起こす。
【００５２】
そして、この軸圧壊変形によって、入力された荷重ｆ１による入力エネルギを吸収する。
【００５３】
一方、フロントサイドフレーム５１に入力された荷重ｆ２は、図２（ｂ）に示すように、フロントサイドフレーム５１の延在方向に作用する。
【００５４】
これによって、フロントサイドフレーム５１は、延在方向に蛇腹状に潰れる軸圧壊変形を起こす。
【００５５】
そして、この軸圧壊変形によって、入力された荷重ｆ２による入力エネルギを吸収する。
【００５６】
このように、フロントサイドメンバ３０およびサイドフレーム５０が、前端部３３，５３において連結されているため、車両前端部に入力された衝撃荷重ｆを、フロントサイドメンバ前部３１とフロントサイドフレーム５１に適切に分散させることができる。
【００５７】
すなわち、フロントサイドメンバ前部３１には分散された荷重ｆ１のみが入力され、フロントサイドフレーム５１には分散された荷重ｆ２のみが入力されるため、フロントサイドメンバ前部３１またはフロントサイドフレーム５１のうち一方にのみ、偏って衝撃荷重ｆが入力されることがない。
【００５８】
したがって、フロントサイドメンバ前部３１またはフロントサイドフレーム５１が、衝撃荷重ｆの入力によって不測の変形を起こすことがなく、フロントサイドメンバ前部３１およびフロントサイドフレーム５１には、それぞれ適切な変形、すなわち予め意図された変形を起こさせることができる。
【００５９】
なお、フロントサイドメンバ前部３１およびフロントサイドフレーム５１は、蛇腹状に潰れる軸圧壊変形の他、折れ曲がる屈曲変形であってもよく、この屈曲変形の場合も、入力された荷重ｆ１，ｆ２による入力エネルギを効率的に吸収することができる。
【００６０】
さらに、フロントサイドメンバ前部３１の前端部３３およびフロントサイドフレーム５１の前端部５３が、センタークロスフレーム７０のエンジンマウント部７１に搭載されたエンジン７５の前端部まで到達すると、衝撃荷重ｆは、エンジン７５にも分散される。
【００６１】
したがって、衝撃荷重ｆは、図２（ｃ）に示すように、フロントサイドメンバ前部３１に入力される荷重ｆ１′、フロントサイドフレーム５１に入力される荷重ｆ２′およびエンジン７５に入力される荷重ｆ３に分散される。
【００６２】
そして、エンジン７５に分散された荷重ｆ３は、エンジン７５からエンジンマウント部７１を通じて、センタークロスフレーム７０に入力される。
【００６３】
ここで、センタークロスフレーム７０は、フロントサイドメンバ後部３２およびリヤサイドフレーム５２を連結しているため、センタークロスフレーム７０に伝達された荷重ｆ３は、フロントサイドメンバ後部３２に入力される荷重ｆ４とリヤサイドフレーム５２に入力される荷重ｆ５とに分散される。
【００６４】
したがって、フロントサイドメンバ後部３２には、フロントサイドメンバ前部３１に入力された荷重ｆ１′とセンタークロスフレーム７０からの荷重ｆ４とが入力される。
【００６５】
一方、リヤサイドフレーム５２には、フロントサイドフレーム５１に入力された荷重ｆ２′とセンタークロスフレーム７０からの荷重ｆ５とが入力される。
【００６６】
この結果、フロントサイドメンバ後部３２は、入力された荷重ｆ１′と荷重ｆ４との総和（ｆ１′＋ｆ４）に応じて、この荷重（ｆ１′＋ｆ４）によるエネルギを吸収するように変形し、リヤサイドフレーム５２は、入力された荷重ｆ２′と荷重ｆ５との総和（ｆ２′＋ｆ５）に応じて、この荷重（ｆ２′＋ｆ５）によるエネルギを吸収するように変形する。
【００６７】
そして、フロントサイドメンバ後部３２およびリヤサイドフレーム５２は、途中から下方に屈曲しているため、荷重（ｆ１′＋ｆ４）によるフロントサイドメンバ後部３２の変形および荷重（ｆ２′＋ｆ５）によるリヤサイドフレーム５２の変形は、図２（ｃ）に示すように屈曲変形となる。
【００６８】
このように、フロントサイドメンバ３０およびサイドフレーム５０が、センタークロスフレーム７０およびサイドフレーム５０の後端部におけるリヤマウントブラケット９４によって連結されているため、フロントサイドメンバ前部３１およびフロントサイドフレーム５１だけで衝撃荷重ｆによるエネルギを吸収することができなかった場合にも、衝撃荷重ｆを、フロントサイドメンバ後部３２とリヤサイドフレーム５２に適切に分散させることができる。
【００６９】
そして、フロントサイドメンバ後部３２には分散された荷重（ｆ１′＋ｆ４）のみが入力され、リヤサイドフレーム５２には分散された荷重（ｆ２′＋ｆ５）のみが入力されるため、フロントサイドメンバ後部３２またはリヤサイドフレーム５２のうち一方のみが、衝撃荷重ｆを偏って受けることがない。
【００７０】
したがって、フロントサイドメンバ後部３２またはリヤサイドフレーム５２が、衝撃荷重ｆの入力によって不測の変形を起こすことがなく、フロントサイドメンバ後部３２およびリヤサイドフレーム５２には、それぞれ適切な変形、すなわち予め意図された変形を起こさせることができる。
【００７１】
また、フロントサイドフレーム５１およびリヤサイドフレーム５２の車両前方部分は、エンジンマウント部７１と略同一の高さに設定されているため、エンジン７５に入力された荷重ｆ３によってエンジン７５が後方に移動しても、サイドフレーム５０のセンタークロスフレーム７０との連結部分に、このエンジン７５の移動による回転モーメントが作用するのを防止することができ、回転モーメントが作用した場合に生じうるサイドフレーム５０の不測の変形を回避することができる。
【００７２】
さらに、右側のサイドフレーム４０と左側のサイドフレーム５０との前端部４３，５３において、フロントクロスフレーム６０がこれらサイドフレーム４０，５０を連結するように架設されているため、図３（ａ）に示すように、車幅方向の一部のみに衝撃荷重ｆ′が入力された場合にも、この入力された衝撃荷重ｆ′は、フロントクロスフレーム６０に入力される。
【００７３】
そして、このフロントクロスフレーム６０に入力された衝撃荷重ｆ′は、図３（ｂ）に示すように、左右のフロントサイドフレーム４１，５１に分散される。
【００７４】
すなわち、右側のフロントサイドフレーム４１には分散された荷重ｆ６のみが入力され、左側のフロントサイドフレーム５１には分散された荷重ｆ７のみが入力されるため、右側のフロントサイドフレーム４１または左側のフロントサイドフレーム５１のうち一方にのみ、偏って衝撃荷重ｆ′が入力されることがない。
【００７５】
したがって、右側のフロントサイドフレーム４１または左側のフロントサイドフレーム５１が、衝撃荷重ｆ′の入力によって不測の変形を起こすことがなく、左右いずれのフロントサイドフレーム４１，５１には、それぞれ適切な変形、すなわち予め意図された変形を起こさせることができる。
【００７６】
なお、この実施の形態１の車両前部構造１０は、フロントクロスフレーム６０の前端位置と、各フロントサイドメンバ２０，３０の前端部２３，３３の位置とが、車両前後方向において略一致しており、この前端部２３，３３において、それぞれフロントサイドフレーム４１，５１と連結されているため、フロントクロスフレーム６０に入力されて左右に分散された荷重ｆ６，ｆ７は、フロントサイドフレーム４１，５１のみに負荷するのではなく、さらにフロントサイドメンバ２０，３０にそれぞれ分散される。
【００７７】
したがって、このような部分的に入力された衝撃荷重ｆ′についても、図２によって説明したように、フロントサイドメンバ２０，３０とサイドフレーム４０，５０とに、適切に分散させることができる。
【００７８】
なお、本実施の形態１の車両前部構造１０は、フロントサイドフレーム４１，５１の前端部４３，５３において、フロントサイドメンバ２０，３０と連結した構造であるが、この連結部は、センタークロスフレーム７０よりも車両前方であれば、必ずしも前端部４３，５３でなくてもよい。
【００７９】
このようにセンタークロスフレーム７０よりも車両前方で、フロントサイドメンバ２０，３０とフロントサイドフレーム４０，５０とを連結した車両前部構造の場合、車両前方からの衝撃荷重ｆが初期的にはフロントサイドメンバ２０，３０またはフロントサイドフレーム４０，５０の一方に入力されるが、前述した実施形態１と同様に、入力された荷重ｆ６、７を、連結部分においてフロントサイドメンバ２０，３０とフロントサイドフレーム４０，５０とに適切に分散させることができる。
【００８０】
【変形例】
図４に示した車両前部構造１０は、実施の形態１に示した車両前部構造１０におけるフロントクロスフレーム６０を、ラジエータコア１００を下方から支持するラジエータコアサポートメンバと兼用したフロントクロスフレーム６１に代えた変形例である。
【００８１】
この変形例の車両前部構造１０によれば、フロントクロスフレーム６１がラジエータコアサポートメンバを兼ねるため、ラジエータコアサポートメンバを別部材として備える必要がない。
【００８２】
したがって、この車両前部構造１０を有する車両は、前述した実施の形態１による作用、効果に加えて、構成部品点数を減らしてコストを低減することができるとともに、車両重量も軽減させることができる、という実用上有用な効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１である車両前部構造を示す概略斜視図である。
【図２】実施の形態１の車両前部構造に衝撃荷重が入力したときの作用を説明する側方視の模式図である。
【図３】実施の形態１の車両前部構造に局所的に衝撃荷重が入力したときの作用を説明する平面視の模式図である。
【図４】実施の形態１の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０  車両前部構造
２０，３０  フロントサイドメンバ
２１，３１  フロントサイドメンバ前部
２２，３２  フロントサイドメンバ後部
４０，５０  サイドフレーム
４１，５１  フロントサイドフレーム
４２，５２  リヤサイドフレーム
４３，５３  前端部
４４，５４  後端部
６０  フロントクロスフレーム
７０  センタークロスフレーム
７１  エンジンマウント部
８０  リヤクロスフレーム
９１，９２  フロントマウントブラケット
９３，９４  リヤマウントブラケット
Ｆ    車両前方
Ｒ    車両後方
【図１】
0003941563.tif 000002
【図２】
0003941563.tif 000003
【図３】
0003941563.tif 000004
【図４】
0003941563.tif 000005