(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前後方向に略沿って延び、車体前後方向と交差する断面形状が多角形状であるフロントサイドフレームを備え、
前記フロントサイドフレームは、
車幅方向内側に向く内側壁と、
前記内側壁の上端の上稜線部から車幅方向外側上方に延びる上傾斜壁と、
前記内側壁の下端の下稜線部から車幅方向外側下方に延びる下傾斜壁と、を有し、
前記内側壁には、車体上下方向に延び当該内側壁の車幅方向外側への屈曲変形を容易にする屈曲促進部が設けられ、
前記上傾斜壁と前記下傾斜壁の少なくともいずれか一方の、前記屈曲促進部を間に挟む車体前後方向の前後位置には、当該フロントサイドフレームの断面内側方向に窪む一対の窪み部が設けられていることを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
前記フロントサイドフレームに固定され、サブフレームが取り付けられるマウントブラケットをさらに備え、
前記マウントブラケットは、車体前後方向に関して、前記フロントサイドフレームの一対の前記窪み部に挟まれた位置に固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】
前記上傾斜壁と前記下傾斜壁のうちの、一対の前記窪み部が設けられた側には、一対の前記窪み部の間において、車幅方向内側に膨出する膨出部が設けられている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。
【請求項４】
一対の前記窪み部と前記膨出部とが設けられている傾斜壁の前記内側壁と逆側の端部には、車幅方向外側に屈曲して延びる略水平壁が連設され、
前記略水平壁には、前記屈曲促進部を挟む前後位置において、前方側の第１屈曲線と後方側の第２屈曲線によって区画された区画領域が設けられ、
前記第１屈曲線と前記第２屈曲線は、前記略水平壁の正面視において、これらの延長線が各前記窪み部を通るように車幅方向に延びてい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】
前記フロントサイドフレームに固定され、サブフレームが取り付けられるマウントブラケットをさらに備え、
前記マウントブラケットは、一対の前記窪み部と前記膨出部とが設けられている前記傾斜壁に対して非固定状態とされるとともに、前記略水平壁のうちの前記区画領域に固定されていることを特徴とする請求項４に記載の車体前部構造。
【請求項６】
前記上稜線部と前記下稜線部のうちの、一対の前記窪み部に挟まれた車体前後方向の位置には、少なくとも一つの屈曲部が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車体前部構造。
【請求項７】
前記内側壁は、車体前後方向に前端から後端まで略水平方向に直線状に延びる凹溝を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項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、前記凹溝の底部の前記屈曲促進部を除く領域に、プレス加工時に使用する位置決め孔が形成されていることを特徴とする請求項７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、少なくとも９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板によって形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の車体前部構造。
【請求項１０】
前記フロントサイドフレームは、当該フロントサイドフレームの断面を内側から補強する隔壁部材を内蔵し、
前記隔壁部材は、前記フロントサイドフレームの内面のうちの前記窪み部の存在しない領域に結合されていることを特徴とする請求項２または５に記載の車体前部構造。
【請求項１１】
前記フロントサイドフレームに架設される部品搭載用のクロスメンバをさらに備え、
前記クロスメンバは、前記フロントサイドフレームの前記屈曲促進部よりも前方側、または、後方側に固定される端部結合部を備え、
前記端部結合部は、前記フロントサイドフレーム上の前記屈曲促進部と離間する側に位置される第１結合部と、前記屈曲促進部と近接する側に位置される第２結合部と、を有し、
前記第２結合部は、前記屈曲促進部を中心とした前記フロントサイドフレームの変形に応じて、当該フロントサイドフレームとの結合を解除可能な構成とされていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の車体前部構造。
【請求項１２】
前記フロントサイドフレームは、
車幅方向に開口するハット断面部材と、
前記ハット断面部材の前記開口の側に結合されて当該開口を閉鎖する閉鎖プレート部材と、を備え、
前記ハット断面部材の板厚は、前記閉鎖プレート部材の板厚よりも厚く設定されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の車体前部構造。
【請求項１３】
前記ハット断面部材と前記閉鎖プレート部材には、車体前後方向に前端から後端まで略水平方向に直線状に延びる凹溝が形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の車体前部構造。
【請求項１４】
前記フロントサイドフレームは、
前記屈曲促進部よりも車体前方側に、車幅方向内側への折れ変形を容易にする前側屈曲促進部が設けられ、
前記屈曲促進部よりも車体後方側に、車幅方向内側への折れ変形を容易にする後側屈曲促進部が設けられていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の車体前部構造。
【請求項１５】
前記フロントサイドフレームの車幅方向外側に配置されるロアメンバと、
前記フロントサイドフレームの前端部と前記ロアメンバの前端部を連結する連結部材と、
車両前方に配置されるバンパービームと、
前記バンパービームと前記連結部材の間に介装されるエネルギー吸収部材と、さらにを備えていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１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】
衝撃荷重の入力時にフロントサイドフレームを塑性変形させることにより、衝撃荷重のエネルギーを吸収するようにした車体前部構造が知られている（例えば特許文献１，２参照）。
【０００３】
特許文献１，２に記載の車体前部構造は、フロントサイドフレームの車幅方向内側の面に凹形状部等の脆弱部が設けられている。この車体前部構造では、フロントサイドフレームに衝撃荷重が入力されると、脆弱部を中心としてフロントサイドフレームの曲げ変形が開始し、フロントサイドフレームが塑性変形する間に衝撃荷重のエネルギーが吸収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１５／１２２２７６号
【特許文献２】特開２０１６−６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１，２に記載の車体前部構造は、フロントサイドフレームの一部に凹形状部等の脆弱部を設けることにより、衝撃荷重の入力時におけるフロントサイドフレームの塑性変形の開始を促している。このため、フロントサイドフレームに規定値以上の衝撃荷重が入力されたときにはフロントサイドフレームが変形を開始するが、一度変形を開始した後にはフロントサイドフレームの変形抵抗が小さくなる。この対策として、フロントサイドフレームの適宜位置に、フロントサイドフレームの変形をコントロールするための別体の板材を追加することも考えられるが、この場合、部品点数が増加し、製品コストの高騰を招くことが懸念される。
【０００６】
そこで本発明は、多くの部材を追加することなく衝撃荷重のエネルギーを効率良く吸収することができる車体前部構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る車体前部構造は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
即ち、本発明に係る車体前部構造は、車体前後方向に略沿って延び、車体前後方向と交差する断面形状が多角形状であるフロントサイドフレーム（例えば、実施形態のフロントサイドフレーム２）を備え、前記フロントサイドフレームは、車幅方向内側に向く内側壁（例えば、実施形態の内側壁２０）と、前記内側壁の上端の上稜線部（例えば、実施形態の上稜線部２１）から車幅方向外側上方に延びる上傾斜壁（例えば、実施形態の上傾斜壁２２）と、前記内側壁の下端の下稜線部（例えば、実施形態の下稜線部２５）から車幅方向外側下方に延びる下傾斜壁（例えば、実施形態の下傾斜壁２６）と、を有し、前記内側壁には、車体上下方向に延び当該内側壁の車幅方向外側への屈曲変形を容易にする屈曲促進部（例えば、実施形態の屈曲促進部１４）が設けられ、前記上傾斜壁と前記下傾斜壁の少なくともいずれか一方の、前記屈曲促進部を間に挟む車体前後方向の前後位置には、当該フロントサイドフレームの断面内側方向に窪む一対の窪み部（例えば、実施形態の窪み部３１）が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
上記の構成において、フロントサイドフレームに衝撃荷重が入力されると、フロントサイドフレームは内側壁の屈曲促進部を中心として車幅方向外側に屈曲変形しようとし、このとき上稜線部や下稜線部の屈曲促進部の近傍に荷重が集中する。この結果、上稜線部と下稜線部の屈曲促進部の近傍が、内側壁とともに屈曲変形を開始し、それに伴って上傾斜壁と下傾斜壁のうちの窪み部の設けられている側の壁面が、屈曲促進部の前後の各窪み部を中心として断面内に陥没するように変形する。これにより、フロントサイドフレームの屈曲促進部の近傍の広範囲が多方向に変形し、その変形の間に衝撃荷重のエネルギーが吸収される。
【０００９】
車体前部構造は、前記フロントサイドフレームに固定され、サブフレームが取り付けられるマウントブラケット（例えば、実施形態のマウントブラケット４４）をさらに備え、前記マウントブラケットは、車体前後方向に関して、前記フロントサイドフレームの一対の前記窪み部に挟まれた位置に固定されるようにしても良い。
【００１０】
この場合、マウントブラケットの固定部が、各窪み部に対して車体前後方向にずれた位置に位置されることになるため、衝撃荷重の入力時には、マウントブラケットの固定部が各窪み部の変形を阻害することがない。
【００１１】
前記上傾斜壁と前記下傾斜壁のうちの、一対の前記窪み部が設けられた側には、一対の前記窪み部の間において、車幅方向内側に膨出する膨出部（例えば、実施形態の膨出部３２）が設けられるようにしても良い。
【００１２】
この場合、一対の窪み部の間に車幅方向内側に膨出する膨出部が位置されているため、フロントサイドフレームに衝撃荷重が入力されたときに、一対の窪み部が膨出部を残して個別にフロントサイドフレームの断面内に陥没するように変形し易くなる。したがって、本構成を採用した場合には、衝撃荷重のエネルギーをフロントサイドフレームによってより効率良く吸収することができる。
【００１３】
一対の前記窪み部と前記膨出部とが設けられている傾斜壁の前記内側壁と逆側の端部には、車幅方向外側に屈曲して延びる略水平壁（例えば、実施形態の下壁２８）が連設され、前記略水平壁には、前方側の第１屈曲線（例えば、実施形態の第１屈曲線３３）と後方側の第２屈曲線（例えば、実施形態の第２屈曲線３４）によって区画された区画領域（例えば、実施形態の区画領域３５）が設けられ、前記第１屈曲線と前記第２屈曲線は、前記略水平壁の正面視において、これらの延長線が各前記窪み部を通るように車幅方向に延びるようにしても良い。
【００１４】
この場合、略水平壁のうちの、窪み部の下方または上方に区画領域が設けられ、区画領域の前後に第１屈曲線と第２屈曲線が配置されているため、衝撃荷重の入力時に一対の窪み部が変形しようとするときに、各窪み部の端縁を区画領域が安定して支持することになる。このため、衝撃荷重の入力時における各窪み部の陥没方向の変形が安定する。
【００１５】
車体前部構造は、前記フロントサイドフレームに固定され、サブフレームが取り付けられるマウントブラケット（例えば、実施形態のマウントブラケット４４）をさらに備え、前記マウントブラケットは、一対の前記窪み部と前記膨出部とが設けられている前記傾斜壁に対して非固定状態とされるとともに、前記略水平壁のうちの前記区画領域に固定されるようにしても良い。
【００１６】
この場合、マウントブラケットが窪み部のある傾斜壁に固定されないため、衝撃荷重の入力時における窪み部の変形がマウントブラケットの固定部によって阻害されなくなる。
【００１７】
前記上稜線部と前記下稜線部のうちの、一対の前記窪み部に挟まれた車体前後方向の位置には、少なくとも一つの屈曲部（例えば、実施形態の屈曲部３０）が設けられるようにしても良い。
【００１８】
この場合、衝撃荷重の入力時における上稜線部と下稜線部の水平方向の屈曲変形が屈曲部によって促進される。
【００１９】
前記内側壁は、車体前後方向に前端から後端まで略水平方向に直線状に延びる凹溝（例えば、実施形態の凹溝３６）を有する構成としても良い。
【００２０】
この場合、内側壁の連続した凹溝により、衝撃荷重の入力時におけるフロントサイドフレームの曲げ変形抵抗を増大させることができる。これにより、衝撃荷重のエネルギーをフロントサイドフレームの塑性変形によって効率良く吸収することが可能になる。
【００２１】
前記フロントサイドフレームは、前記凹溝の底部の前記屈曲促進部を除く領域に、プレス加工時に使用する位置決め孔（例えば、実施形態の位置決め孔３８）が形成されるようにしても良い。
【００２２】
この場合、フロントサイドフレームのプレス成形時に、位置決め孔を用いて素材の板材をプレス機械に正確に位置決めすることができる。
【００２３】
前記フロントサイドフレームは、少なくとも９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板によって形成することが望ましい。
【００２４】
この場合、軽量の高強度鋼板によってフロントサイドフレームを折れ変形しにくくすることができる。
【００２５】
前記フロントサイドフレームは、当該フロントサイドフレームの断面を内側から補強する隔壁部材（例えば、実施形態の隔壁部材３９Ａ，３９Ｂ）を内蔵し、前記隔壁部材は、前記フロントサイドフレームの内面のうちの前記窪み部の存在しない領域に結合されるようにしても良い。
【００２６】
この場合、隔壁部材がフロントサイドフレームの内面の窪み部の存在する領域に結合されないため、衝撃荷重の入力時に、窪み部の陥没方向の変形を隔壁部材が阻害しなくなる。
【００２７】
車体前部構造は、前記フロントサイドフレームに架設される部品搭載用のクロスメンバ（例えば、実施形態のクロスメンバ１２）をさらに備え、前記クロスメンバは、前記フロントサイドフレームの前記屈曲促進部よりも前方側、または、後方側に固定される端部結合部（例えば、実施形態の端部結合部１３）を備え、前記端部結合部は、前記フロントサイドフレーム上の前記屈曲促進部と離間する側に位置される第１結合部（例えば、実施形態の挿通孔４７）と、前記屈曲促進部と近接する側に位置される第２結合部（例えば、実施形態の切欠き溝４８）と、を有し、前記第２結合部は、前記屈曲促進部を中心とした前記フロントサイドフレームの変形に応じて、当該フロントサイドフレームとの結合を解除可能な構成としても良い。
【００２８】
この場合、衝撃荷重の入力時に、フロントサイドフレームが屈曲促進部を中心として車幅方向外側に折れ変形しようとすると、第１結合部がフロントサイドフレームと固定された状態のまま、第２結合部がフロントサイドフレームとの結合を解除される。これにより、クロスメンバはフロントサイドフレームの屈曲促進部を中心とした折れ変形を阻害しなくなる。
【００２９】
前記フロントサイドフレームは、車幅方向に開口するハット断面部材（例えば、実施形態のフレーム本体２Ａ）と、前記ハット断面部材の前記開口の側に結合されて当該開口を閉鎖する閉鎖プレート部材（例えば、実施形態のアウタプレート２Ｂ）と、を備え、前記ハット断面部材の板厚は、前記閉鎖プレート部材の板厚よりも厚く設定されるようにしても良い。
【００３０】
この場合、フロントサイドフレームへの衝撃荷重の入力時には、ハット断面部材の稜線の内側が略くの字状に変形する（稜線部分が断面内に潰れる）ことでエネルギーを吸収する。このとき、ハット断面部材は、閉鎖プレート部材よりも板厚が厚く設定されているため、より大きなエネルギーを吸収することができる。
【００３１】
前記ハット断面部材と前記閉鎖プレート部材には、車体前後方向に前端から後端まで略水平方向に直線状に延びる凹溝（例えば、実施形態の凹溝３６，３７）が形成されるようにしても良い。
【００３２】
この場合、ハット断面部材と閉鎖プレート部材の各連続した凹溝により、衝撃荷重の入力時におけるフロントサイドフレームの曲げ変形抵抗を増大させることができる。これにより、衝撃荷重のエネルギーをフロントサイドフレームの塑性変形によって効率良く吸収することが可能になる。
【００３３】
前記フロントサイドフレームは、前記屈曲促進部よりも車体前方側に、車幅方向内側への折れ変形を容易にする前側屈曲促進部（例えば、実施形態の前側屈曲促進部１５）が設けられ、前記屈曲促進部よりも車体後方側に、車幅方向内側への折れ変形を容易にする後側屈曲促進部（例えば、実施形態の後側屈曲促進部１６）が設けられるようにしても良い。
【００３４】
この場合、衝撃荷重の入力時に、前側屈曲促進部、屈曲促進部、後側屈曲促進部がそれぞれ屈曲変形の起点となり、フロントサイドフレームが略水平方向で交互に屈曲変形することになる。したがって、本構成を採用した場合には、衝撃荷重のエネルギーをフロントサイドフレームによってより効率良く吸収することができる。
【００３５】
車体後部構造は、前記フロントサイドフレームの車幅方向外側に配置されるロアメンバ（例えば、実施形態のロアメンバ５）と、前記フロントサイドフレームの前端部と前記ロアメンバの前端部を連結する連結部材（例えば、実施形態のアウトリガー６）と、車両前方に配置されるバンパービーム（例えば、実施形態のバンパービーム１０）と、前記バンパービームと前記連結部材の間に介装されるエネルギー吸収部材（例えば、実施形態の第１エクステンション８、及び、第２エクステンション９）と、をさらに備えるようにしても良い。
【００３６】
この場合、バンパービームに衝撃荷重が入力されると、その衝撃荷重は、バンパービームとエネルギー吸収部材を変形させつつ、フロントサイドフレームとロアメンバとに伝達される。こうしてフロントサイドフレームとロアメンバに衝撃荷重が入力されると、フロントサイドフレームが略水平方向で交互に屈曲変形するとともに、ロアメンバも屈曲変形する。この間に各部材の変形によって衝撃荷重のエネルギーが吸収される。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、衝撃荷重の入力時には、フロントサイドフレームの内側壁の屈曲促進部での屈曲変形ととともに、上傾斜壁と下傾斜壁のうちの窪み部の設けられている側の壁面が、屈曲促進部の前後の各窪み部を中心として断面内に陥没するように変形する。したがって、本発明を採用した場合には、衝撃荷重の入力時に、フロントサイドフレームの屈曲促進部の近傍の広範囲を多方向に変形させることができるため、多くの部材を追加することなく衝撃荷重のエネルギーを効率良く吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施形態の車両の前部左側の骨格部を示す斜視図。
【図２】実施形態の車両の前部左側の骨格部を示す斜視図。
【図３】実施形態のフロントサイドフレームの一部の平面図。
【図４】実施形態のフロントサイドフレームを車幅方向内側から見た斜視図。
【図５】実施形態のフロントサイドフレームを、隔壁部材を取り去って車幅方向外側から見た側面図。
【図６】実施形態のフロントサイドフレームを車幅方向外側から見た側面図。
【図７】実施形態のフロントサイドフレームの一部を図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って断面にした部分断面斜視図。
【図８】実施形態のフロントサイドフレームの一部を図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って断面にした部分断面斜視図。
【図９】実施形態のフロントサイドフレームの一部を図６のＩＸ−ＩＸ線に沿って断面にした部分断面斜視図。
【図１０】実施形態のフロントサイドフレームを車幅方向内側から見た斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、前後や上下、左右については、特別に断らない限り車両についての前後や上下、左右を意味するものとする。また、図中の矢印ＦＲは車両の前方を指し、矢印ＵＰは車両の上方を指し、矢印ＬＨは車両の左側方を指すものとする。
【００４０】
図１は、実施形態の車両１の左側前部の骨格部を示す斜視図である。
本実施形態の車両１は、車体の前部に、車体前後方向に略沿って延びる左右一対のフロントサイドフレーム２が設けられている。フロントサイドフレーム２の車幅方向外側には、サスペンション支持部（ダンパハウジング３及びダンパベース４）の近傍から前側下方に向かって湾曲して延びるロアメンバ５が設けられている。
なお、フロントサイドフレーム２は、車室領域から車体前方に延び、ロアメンバ５は、車室よりも車幅方向外側領域から車体前方に延びている。
【００４１】
フロントサイドフレーム２とロアメンバ５の前端部には、両者を連結するアウトリガー６（連結部材）が取り付けられている。アウトリガー６の前面には、車両前方を向くように垂立するベースプレート７が取り付けられている。ベースプレート７の前面のうちの、フロントサイドフレーム２の延長上位置には、エネルギー吸収部材である第１エクステンション８が取り付けられている。また、ベースプレート７の前面のうちの、ロアメンバ５の前端部と前後方向で重なる位置には、エネルギー吸収部材である第２エクステンション９が取り付けられている。第１エクステンション８と第２エクステンション９の各前端部は、車幅方向に略沿って延びるバンパービーム１０の側部背面に結合されている。バンパービーム１０の前面側には、図示しない樹脂製のバンパーフェイスが取り付けられている。
【００４２】
図２は、実施形態の車両１の左側前部のフロントサイドフレーム２と、左右のフロントサイドフレーム２に架設される部材を示した斜視図である。
図２に示すように、フロントサイドフレーム２には、高圧電装部品１１を搭載するためのクロスメンバ１２が取り付けられている。クロスメンバ１２の端部には、当該クロスメンバ１２をフロントサイドフレーム２の上面に締結固定するための端部結合部１３が設けられている。
図３は、端部結合部１３とフロントサイドフレーム２との結合部を拡大して示す平面図である。端部結合部１３の詳細については後に詳述する。
【００４３】
フロントサイドフレーム２の前後方向の略中央部には、車体前後方向からの衝撃荷重の入力時に、フロントサイドフレーム２の車幅方向外側への屈曲変形を容易するための屈曲促進部１４が設けられている。フロントサイドフレーム２には、さらに前側屈曲促進部１５と後側屈曲促進部１６とが設けられている。前側屈曲促進部１５は、屈曲促進部１４よりも車体前方側に配置され、車体前後方向からの衝撃荷重の入力時に、フロントサイドフレーム２の車幅方向内側への屈曲変形を容易する。後側屈曲促進部１６は、屈曲促進部１４よりも車体後方側に配置され、車体前後方向からの衝撃荷重の入力時に、フロントサイドフレーム２の車幅方向内側への屈曲変形を容易する。
【００４４】
フロントサイドフレーム２は、図２に示すように、車幅方向外側に略Ｕ字状に開口するフレーム本体２Ａ（ハット断面部材）と、フレーム本体２Ａに接合されてフレーム本体２Ａの開口を開閉するアウタプレート２Ｂ（閉鎖プレート部材）と、を備えている。フレーム本体２Ａは、略Ｕ字状断面部２Ａａの上下の端部に、それぞれ上方と下方に屈曲した接合フランジ２Ａｂが延設されている。アウタプレート２Ｂは、略Ｕ字状断面部２Ａａの開口を閉塞するように上下の側縁部が接合フランジ２Ａｂに接合されている。
なお、本実施形態の場合、フレーム本体２Ａ（ハット断面部材）の板厚は、アウタプレート２Ｂ（閉鎖プレート部材）の板厚よりも厚く設定されている。また、フレーム本体２Ａとアウタプレート２Ｂは、少なくとも９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板によって形成されている。
【００４５】
図４は、左側のフロントサイドフレーム２のフレーム本体２Ａを車幅方向内側から見た斜視図であり、図５は、左側のフロントサイドフレーム２を、一部部品を取り去って車幅方向外側から見た側面図である。また、図６は、左側のフロントサイドフレーム２を、アウタプレート２Ｂを取り去って車幅方向外側から見た側面図であり、図７，図８，図９は、フロントサイドフレーム２の各部の断面図である。
フレーム本体２Ａの略Ｕ字状断面部２Ａａは、車幅方向内側に向いて垂立する内側壁２０と、内側壁２０の上端の上稜線部２１から車幅方向外側上方に延びる上傾斜壁２２と、上傾斜壁２２の上端の第２上稜線部２３から車幅方向外側に略水平に延びる上壁２４と、を有している。上壁２４の車幅方向外側の端部は、上側の接合フランジ２Ａｂに接続されている。略Ｕ字状断面部２Ａａは、さらに、内側壁２０の下端の下稜線部２５から車幅方向外側下方に延びる下傾斜壁２６と、下傾斜壁２６の下端の第２下稜線部２７から車幅方向外側に略水平に延びる下壁２８と、を有している。本実施形態では、下壁２８が略水平壁を構成している。下壁２８の車幅方向外側の端部は、下側の接合フランジ２Ａｂに接続されている。
【００４６】
図４に示すように、内側壁２０の前後方向の略中央位置には、前述した屈曲促進部１４が上下方向に沿って形成されている。屈曲促進部１４は、例えば、車幅方向外側方向に向かってノッチ状に窪む屈曲溝や、湾曲部、肉薄部等によって構成されている。本実施形態の場合、屈曲促進部１４の前後に屈曲線２９が設けられている。また、内側壁２０に隣接する上稜線部２１と下稜線部２５には、内側壁２０の前後の各屈曲線２９に連続するように屈曲部３０が設けられている。
【００４７】
図５にも示すように、下傾斜壁２６のうちの、内側壁２０の屈曲促進部１４を間に挟む車体前後方向の前後位置に、フロントサイドフレーム２の断面内側方向に窪む一対の窪み部３１が形成されている。本実施形態の場合、窪み部３１は、球面状やその他の三次元的な湾曲形状に形成されている。一対の窪み部３１は、内側壁２０の前方側の屈曲線２９よりも前方側と、後方側の屈曲線２９よりも後方側に形成されている。
さらに、下傾斜壁２６のうちの、一対の窪み部３１の前後方向の中間位置には、車幅方向内側に膨出する膨出部３２が形成されている。
【００４８】
また、下壁２８のうちの、膨出部３２の下方部分には、前後を第１屈曲線３３と第２屈曲線３４によって区画された矩形状の区画領域３５が設けられている。前側の第１屈曲線３３と後側の第２屈曲線３４は、下壁２８の正面視において、それらの屈曲線３３，３４の延長線が前後の各窪み部３１のほぼ中心を通るように車幅方向に延びている。
【００４９】
また、フロントサイドフレーム２のフレーム本体２Ａ（ハット断面部材）とアウタプレート２Ｂ（閉鎖プレート部材）には、車体前後方向の前端から後端まで略直線状に延びる凹溝３６，３７がそれぞれ形成されている。フレーム本体２Ａの凹溝３６は、フレーム本体２Ａの内側壁２０の高さ方向の略中央に車幅方向に窪むように形成されている。凹溝３６は、フレーム本体２Ａの屈曲促進部１４よりも前方側の一部に正面視が略円形状の拡幅部３６ａが形成されている。拡幅部３６ａの円形状の底壁には、プレス加工時に使用する円形状の位置決め孔３８が形成されている。位置決め孔３８は、例えば、フレーム本体２Ａをプレス機械に位置決めする際に用いられる。また、アウタプレート２Ｂの凹溝３７は、フレーム本体２Ａの凹溝３６とほぼ同高さ位置に車幅方向内側に窪むように形成されている。
【００５０】
図６〜図９に示すように、フレーム本体２Ａの略Ｕ字状断面部２Ａａの内側には、フロントサイドフレーム２の閉断面を内部から補強するための一対の隔壁部材３９Ａ，３９Ｂが取り付けられている。一対の隔壁部材３９Ａ，３９Ｂは、フレーム本体２Ａの内部のうちの、屈曲促進部１４を車体前後方向で挟む屈曲促進部１４の近傍の二位置に取り付けられている。
【００５１】
隔壁部材３９Ａ，３９Ｂは、車体前後方向に離間して配置される一対の隔壁機能壁４０ａ，４０ｂと、隔壁機能壁４０ａ，４０ｂ同士を連結する連結壁４０ｃと、各隔壁機能壁４０ａ，４０ｂに延設された複数の接合フランジ４０ｄと、を有している。隔壁機能壁４０ａ，４０ｂは、略矩形状に形成され、フロントサイドフレーム２の閉断面内に当該閉断面を横切るように配置される。連結壁４０ｃは、一対の隔壁機能壁４０ａ，４０ｂを車幅方向外側位置にて相互に連結する。接合フランジ４０ｄは、フレーム本体２Ａの上壁２４、下壁２８、及び、内側壁２０の各内面に溶接固定されている。また、連結壁４０ｃは、フレーム本体２Ａの略Ｕ字状断面部２Ａａの開口がアウタプレート２Ｂによって閉じられた状態において、ボルト締結等によってアウタプレート２Ｂに適宜固定される。
【００５２】
ここで、隔壁部材３９Ａ，３９Ｂは、上述のように接合フランジ４０ｄ部分でフレーム本体２Ａの内面に溶接固定されているが、一対の窪み部３１が形成されているフレーム本体２Ａの下傾斜壁２６には固定されていない。つまり、隔壁部材３９Ａ，３９Ｂは、フロントサイドフレーム２の内面のうちの窪み部３１の存在しない領域に結合されている。
【００５３】
フロントサイドフレーム２の屈曲促進部１４よりも前側に設置される隔壁部材３９Ａは、連結壁４０ｃの上部に一対のカラー４１が一体に取り付けられている。各カラー４１の内周部には、締結用のボルト４２（図２，図３参照）の軸部が螺合されるねじ溝が形成されている。ボルト４２は、図２，図３に示すクロスメンバ１２の端部結合部１３をフロントサイドフレーム２の上面に締結するためのボルトである。ボルト４２の軸部は、図１に示すように、フロントサイドフレーム２の上壁２４に形成された挿通孔４３に挿入され、上壁２４の下面に配置されている対応するカラー４１に締結される。
【００５４】
図１０は、フロントサイドフレーム２の車体前後方向の略中央部付近を車幅方向内側から見た斜視図である。
図５〜図１０に示すように、フロントサイドフレーム２の略中央部付近の屈曲促進部１４の後部下方側位置には、図示しないサブフレームを取り付けるためのマウントブラケット４４が取り付けられている。サブフレームには、例えば、図示しない駆動系装置や懸架装置等が支持される。
【００５５】
マウントブラケット４４は、平坦な底壁４４ａと、底壁４４ａの車体前方側と後方側と車幅方向外側とを連続して覆う湾曲壁４４ｂと、底壁４４ａと湾曲壁４４ｂの外側縁部に延設された接合フランジ４４ｃと、を有している。底壁４４ａには、ボルト挿通孔４５（図１０参照）が形成されている。また、底壁４４ａ上には、ナット４６が溶接固定されている。ナット４６には、ボルト挿通孔４５に下方から挿入されたサブフレーム固定用のボルト（図示せず）が螺合される。接合フランジ４４ｃは、図１０に示すように、フレーム本体２Ａの内側壁２０の下部領域の外面（車幅方向外側の面）と下壁２８の下面とに溶接固定されるとともに、フレーム本体２Ａの下側の接合フランジ２Ａｂの下方において、アウタプレート２Ｂの下縁部に溶接固定されている。
【００５６】
図１０に示すように、マウントブラケット４４の前側の接合フランジ４４ｃは、車体前後方向に関し、フロントサイドフレーム２上の一対の窪み部３１に挟まれた位置に溶接固定されている。ただし、前側の接合フランジ４４ｃ（溶接箇所ｗ）は、窪み部３１や膨出部３２の設けられている下傾斜壁２６には溶接固定されておらず（非固定状態）、下壁２８の第１屈曲線３３と第２屈曲線３４に挟まれた区画領域３５の下面に溶接固定されている。
なお、本実施形態では、接合フランジ４４ｃの溶接個所ｗがマウントブラケット４４の固定部を構成している。
【００５７】
つづいて、図２，図３に示すクロスメンバ１２の端部結合部１３について説明する。
端部結合部１３は、図１中のボルト４２の挿通孔４３の位置からも明らかなように、フロントサイドフレーム２のうちの、屈曲促進部１４の位置よりも車体前方側位置に締結固定される。端部結合部１３は、一方のボルト４２の軸部が挿通される挿通孔４７と、他方のボルト４２の軸部が挿通される切欠き溝４８と、を備えている。挿通孔４７と切欠き溝４８は、端部結合部１３に前後並んで配置され、切欠き溝４８が挿通孔４７の後方側（屈曲促進部１４と近接する側）に位置されている。切欠き溝４８は、車幅方向外側に略Ｕ字状に開口している。端部結合部１３は、挿通孔４７と切欠き溝４８にそれぞれボルト４２の軸部が挿入され、各ボルト４２をフロントサイドフレーム２内のカラー４１（図６参照）に締め込むことによってフロントサイドフレーム２に固定される。切欠き溝４８は、車幅方向外側に向かって開口しているため、フロントサイドフレーム２が屈曲促進部１４を中心として車幅方向外側に屈曲変形しようとすると、切欠き溝４８からのボルト４２の軸部の抜けを許容する。本実施形態では、挿通孔４７が第１結合部を構成し、切欠き溝４８が第２結合部を構成している。
【００５８】
以上の構成において、フロントサイドフレーム２に車両前後方向の衝撃荷重が入力されると、フロントサイドフレーム２は、内側壁２０の屈曲促進部１４を中心として車幅方向外側に屈曲変形しようとし、上稜線部２１と下稜線部２５の屈曲促進部１４の近傍に荷重が集中する。この結果、上稜線部２１と下稜線部２５の屈曲促進部１４の近傍が、内側壁の屈曲促進部１４とともに車幅方向外側に向かって屈曲変形を開始する。このとき、下稜線部２５に隣接する下傾斜壁２６では、屈曲促進部１４の前後に位置されている各窪み部３１を中心として、フロントサイドフレーム２の閉断面内に陥没するように二箇所で変形を開始する。これにより、フロントサイドフレーム２の屈曲促進部１４の近傍の広範囲が多方向に変形し、その変形の間に衝撃荷重のエネルギーが吸収される。
【００５９】
こうして、フロントサイドフレーム２が屈曲促進部１４を中心として車幅方向外側に屈曲変形し始めると、つづいて、フロントサイドフレーム２の前部領域と後部領域とが、それぞれ前側屈曲促進部１５と後側屈曲促進部１６を中心として車幅方向内側に屈曲変形するようになる（図１，図２中の仮想線参照）。これにより、フロントサイドフレーム２が前後方向の複数領域で車幅方向に交互に屈曲し、フロントサイドフレーム２の広範囲で座屈変形が促される。この結果、衝撃荷重のエネルギーは、フロントサイドフレーム２の広範囲で効率良く吸収される。
【００６０】
本実施形態の車体前部構造では、衝撃荷重の入力時に、フロントサイドフレーム２の内側壁２０の屈曲促進部１４での屈曲変形ととともに、下傾斜壁２６が屈曲促進部１４の前後の各窪み部３１を中心として断面内に陥没するように変形する。このため、衝撃荷重の入力時には、フロントサイドフレーム２の屈曲促進部１４の近傍の広範囲を多方向に変形させることができる。したがって、本実施形態の車体前部構造を採用した場合には、多くの部材を追加することなく衝撃荷重のエネルギーを効率良く吸収することができる。
【００６１】
また、本実施形態の車体前部構造は、フロントサイドフレーム２にサブフレームを取り付けるためのマウントブラケット４４が、車体前後方向に関して、フロントサイドフレーム２の下傾斜壁２６上の二つの窪み部３１に挟まれた位置に固定されている。このため、衝撃荷重の入力時には、マウントブラケット４４の固定部が各窪み部３１の変形を阻害することがない。したがって、本構成を採用した場合には、衝撃荷重のエネルギーをフロントサイドフレーム２の変形によって安定して吸収することができる。
【００６２】
さらに、本実施形態の車体前部構造では、フロントサイドフレーム２の下傾斜壁２６のうちの、前後の窪み３１に挟まれた領域に、車幅方向内側に膨出する膨出部３２が設けられている。このため、衝撃荷重の入力時には、下傾斜壁２６において、前後の各窪み部３１が膨出部３２を残して個別にフロントサイドフレーム２の断面内に陥没するように変形し易くなる。したがって、本構成を採用した場合には、衝撃荷重のエネルギーをフロントサイドフレーム２によってより効率良く吸収することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、窪み部３１と膨出部３２が設けられる下傾斜壁２６の下端に車幅方向外側に略水平に延びる下壁２８が連設され、その下壁２８に前方側の第１屈曲線３３と後方側の第２屈曲線３４によって区画された区画領域３５が設けられている。そして、第１屈曲線３３と第２屈曲線３４は、下壁２８の正面視において、各線の延長線が前後の各窪み部３１の中心の近傍を通るように車幅方向に延びている。このため、衝撃荷重の入力時に、フロントサイドフレーム２の前後の各窪み部３１が変形しようとするときには、各窪み部３１の下側の端縁が区画領域３５によって安定して支持されることになる。したがって、本構成を採用した場合には、衝撃荷重の入力時における各窪み部３１の陥没方向の変形を安定させることができる。
【００６４】
さらに、本実施形態の車体前部構造では、フロントサイドフレーム２にサブフレームを取り付けるためのマウントブラケット４４が、窪み部３１と膨出部３２の設けられている下傾斜壁２６に固定されずに、下壁２８の区画領域３５に固定されている。このため、衝撃荷重の入力時における窪み部３１での変形がマウントブラケット４４の固定部によって阻害されることがない。したがって、本構成を採用した場合には、衝撃荷重をフロントサイドフレーム２の安定した変形によって確実に吸収することができる。
【００６５】
また、本実施形態の車体前部構造では、フロントサイドフレーム２の上稜線部２１と下稜線部２５のうちの、車体前後方向に関して、前側の窪み部３１と後側の窪み部３１とに挟まれた位置に、屈曲部３０が設けられている。このため、衝撃荷重の入力時における上稜線部２１と下稜線部２５の水平方向の屈曲変形を屈曲部３０によって促進させることができる。したがって、本構成を採用した場合には、衝撃荷重の入力初期に、フロントサイドフレーム２の前後方向の略中央の屈曲促進部１４を早期に変形させることができる。
【００６６】
また、本実施形態の車体前部構造の場合、フロントサイドフレーム２の内側壁２０に、前端から後端まで略水平に延びる凹溝３６が形成されている。このため、凹溝３６によって衝撃荷重の入力時におけるフロントサイドフレーム２の曲げ変形抵抗を増大させることができる。したがって、本構成を採用した場合には、衝撃荷重のエネルギーをフロントサイドフレーム２の塑性変形によって効率良く吸収することができる。
【００６７】
また、本実施形態の場合、フレーム本体２Ａの凹溝３６の底部の屈曲促進部１４を除く領域に、プレス加工時に使用する位置決め孔３８が形成されている。このため、フレーム本体２Ａのプレス成形時に、位置決め孔３８を用いて素材の板材をプレス機械に正確に位置決めすることができる。
【００６８】
さらに、本実施形態では、フロントサイドフレーム２のフレーム本体２Ａとアウタプレート２Ｂが、少なくとも９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板によって形成されているため、軽量の高強度鋼板によってフロントサイドフレーム２を折れ変形しにくくすることができる。
【００６９】
また、本実施形態の車体前部構造では、フロントサイドフレーム２の断面を補強する隔壁部材３９Ａ，３９Ｂが、フロントサイドフレーム２の内面のうちの窪み部３１の存在しない領域に結合されている。このため、衝撃荷重の入力時に、窪み部３１の陥没方向の変形が隔壁部材３９Ａ，３９Ｂによって阻害されるのを避けることができる。したがって、本構成を採用した場合には、衝撃荷重をフロントサイドフレーム２の安定した変形によって確実に吸収することができる。
【００７０】
また、本実施形態の車体前部構造は、フロントサイドフレーム２の屈曲促進部１４の前方側に配置されるクロスメンバ１２の端部結合部１３に、締結用のボルト４２が挿入される前部側の挿通孔４７と後部側の切欠き溝４８とが併設されている。このため、衝撃荷重の入力時に、フロントサイドフレーム２が屈曲促進部１４を中心として車幅方向外側に折れ変形しようとしたときに、端部結合部１３の挿通孔４７側をフロントサイドフレーム２に固定状態にしたまま、切欠き溝４８側をフロントサイドフレーム２から離間させることができる。したがって、本構成を採用した場合には、衝撃荷重の入力時に、フロントサイドフレーム２の屈曲促進部１４を中心とした折れ変形がクロスメンバ１２によって阻害されるのを避けることができる。この結果、衝撃荷重の入力時には、フロントサイドフレーム２を所望通りに確実に変形させることができる。
【００７１】
さらに、本実施形態の車体前部構造の場合、フロントサイドフレーム２は、略ハット状の断面形状のフレーム本体２Ａに、フレーム本体２Ａの開口を閉塞するようにアウタプレート２Ｂが接合され、フレーム本体２Ａの板厚がアウタプレート２Ｂの板厚よりも厚く設定されている。フロントサイドフレーム２への衝撃荷重の入力時には、フレーム本体２Ａの上稜線部２１や下稜線部２５が閉断面内に略くの字状に変形することで衝撃荷重のエネルギーを吸収する。本構成では、ハット断面部材であるフレーム本体２Ａの肉厚がアウタプレート２Ｂの肉厚よりも厚く設定されているため、フレーム本体２Ａの変形によってより大きなエネルギーを吸収することができる。
【００７２】
また、本実施形態の場合、フロントサイドフレーム２のフレーム本体２Ａとアウタプレート２Ｂの両方に、車体前後方向の前端から後端まで略水平方向に直線状に延びる凹溝３６，３７が形成されているため、衝撃荷重の入力時におけるフロントサイドフレーム２の曲げ変形抵抗をより増大させることができる。したがって、本構成を採用した場合には、衝撃荷重のエネルギーをフレーム本体２Ａとアウタプレート２Ｂの塑性変形によってより効率良く吸収することができる。
【００７３】
さらに、本実施形態の車体前部構造は、フロントサイドフレーム２の屈曲促進部１４の前方側と後方側に車幅方向内側への折れ変形を容易にする前側屈曲促進部１５と後側屈曲促進部１６が設けられている。このため、衝撃荷重の入力時には、前側屈曲促進部１５、屈曲促進部１４、後側屈曲促進部１６がそれぞれ屈曲変形の起点となり、フロントサイドフレーム２を略水平方向で大きく交互に屈曲変形させることができる。したがって、本構成を採用した場合には、衝撃荷重のエネルギーをフロントサイドフレーム２によって効率良く吸収することができる。
【００７４】
さらに、本実施形態の車体前部構造は、フロントサイドフレーム２とロアメンバ５の前端部がアウトリガー６によって連結され、アウトリガー６の前方にエネルギー吸収部材である第１エクステンション８と第２エクステンション９を介してバンパービーム１０が取り付けられている。このため、バンパービーム１０に衝撃荷重が入力されたときには、その衝撃荷重を、バンパービーム１０と第１，第２エクステンション８，９を変形させつつ、フロントサイドフレーム２とロアメンバ５とに伝達し、フロントサイドフレーム２を略水平方向に屈曲変形させ、かつ、ロアメンバ５も同時に変形させることができる。したがって、本構成を採用した場合には、各部材の変形によって衝撃荷重のエネルギーをより効率良く吸収することができる。
【００７５】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、一対の窪み部３１と膨出部３２がフロントサイドフレーム２の下傾斜壁２６にのみ形成されているが、一対の窪み部３１と膨出部３２は上傾斜壁２２にも形成するようにしても良い。また、一対の窪み部３１と膨出部３２は上傾斜壁にのみ形成するようにしても良い。これらの場合、第１屈曲線３３と第２屈曲線３４によって区画される区画領域３５を、上壁２４に設けても良い。この場合、上壁２４が略水平壁を構成することになる。
【００７６】
また、上記の実施形態では、クロスメンバがフロントサイドフレーム２の屈曲促進部１４よりも前方側に固定されているため、クロスメンバの端部結合部１３の後部側に第２結合部である切欠き溝４８が配置され、前部側に第１締結部である挿通孔４７が配置されている。しかし、クロスメンバをフロントサイドフレーム２の屈曲促進部１４よりも後方側に固定する場合には、切欠き溝４８を端部結合部１３の前部側に配置し、挿通孔４７を後部側に配置すれば良い。また、第２結合部の構成は、必ずしも切欠き溝４８に限定されるものではない。例えば、第２結合部は、ボルトの軸部の挿入される挿通孔の車幅方向外側の縁部を薄肉に形成しても良い。
【００７７】
さらに、上記の実施形態の場合、フロントサイドフレーム２は、フレーム本体２が上壁２４、上傾斜壁２２、内側壁２０、下傾斜壁２６、下壁２８を持ち、フレーム本体２の開口を閉塞するアウタプレート２Ｂとともに全体で六角形状の断面形状とされている。しかし、フロントサイドフレーム２は、少なくとも内側壁と上傾斜壁と下傾斜壁を持つ多角形状であれば、六角形状以外の断面形状であっても良い。
【符号の説明】
【００７８】
２…フロントサイドフレーム
２Ａ…フレーム本体２（ハット断面部材）
２Ｂ…アウタプレート（閉鎖プレート部材）
５…ロアメンバ
６…アウトリガー（連結部材）
８…第１エクステンション（エネルギー吸収部材）
９…第２エクステンション（エネルギー吸収部材）
１０…バンパービーム
１２…クロスメンバ
１３…端部結合部
１４…屈曲促進部
１５…前側屈曲促進部
１６…後側屈曲促進部
２０…内側壁
２１…上稜線部
２２…上傾斜壁
２５…下稜線部
２６…下傾斜壁
２８…下壁（略水平壁）
３１…窪み部
３２…膨出部
３３…第１屈曲線
３４…第２屈曲線
３５…区画領域
３６，３７…凹溝
３８…位置決め孔
３９Ａ，３９Ｂ…隔壁部材
４４…マウントブラケット
４７…挿通孔（第１結合部）
４８…切欠き溝（第２結合部）
【図１】
0006899411.tif 000002
【図２】
0006899411.tif 000003
【図３】
0006899411.tif 000004
【図４】
0006899411.tif 000005
【図５】
0006899411.tif 000006
【図６】
0006899411.tif 000007
【図７】
0006899411.tif 000008
【図８】
0006899411.tif 000009
【図９】
0006899411.tif 000010
【図１０】
0006899411.tif 000011