(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室の床をなすアンダボデーの前方へ連なるフロントサイドフレームの下部に井桁状のサブフレームを締結している車体前部構造において、
前記サブフレームの締結している後部が、該後部を締結部材で締結している前記フロントサイドフレーム又は前記アンダボデーの締結部近傍にワイヤケーブル部材で連結され、
前記ワイヤケーブル部材は、車両の前面に加わる荷重で、前記締結部が破断して前記締結部材のマウントボルトが抜ける長さであり、ワイヤ部の両端に環部を形成し、該環部を回転自在に前記サブフレームの前記後部と前記フロントサイドフレーム又は前記アンダボデーの締結部にそれぞれ締結し、前記荷重で前記後部が乖離したときに、前記アンダボデーに前記荷重を伝達しつつ前記サブフレームが前記荷重を吸収することを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
前記ワイヤケーブル部材は、張設時の長さを調節することで、ワイヤケーブル部材を介した前記サブフレームの前記荷重の発生のタイミングを乗員に対して最も影響の少ないように調節することを特徴とする請求項１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、井桁状のサブフレームを備えた車体前部構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車体前部には、下部にエンジンやフロントサスペンションを載せた井桁状のサブフレームを締結しているものがある。サブフレームはまた、フロントボデーを補強して車両前面に加わる荷重（衝撃）に対して荷重を吸収し、車室の変形を抑制している。例えば、サブフレームの後部に２つの荷重伝達経路を形成している。左右のフレームに車幅方向のリヤフレームを結合した角部を荷重の分岐部とし、リヤフレームを介して左若しくは右のフレームに荷重伝達する第１経路と、車両の外側の斜め後方へ荷重伝達する第２経路と、を備えているものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−１２７８９３公報（第１３頁、図１３）
【０００３】
しかし、特許文献１の車体前部構造では、衝突荷重を伝達するが、左右のフレームの中央、リヤフレームの中央にそれぞれノッチを形成することで、折れの起点を形成してるので、サブフレーム自身での衝突荷重の吸収は小さくなるという問題がある。
また、想定以上の荷重によってリヤフレームの後部の取付けが外れた際に、荷重の分散ができないという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、サブフレームの後退を抑制し、サブフレームの変形による荷重吸収をより高め、サブフレームの荷重吸収のタイミングを調節する車体前部構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、車室の床をなすアンダボデーの前方へ連なるフロントサイドフレームの下部に井桁状のサブフレームを締結している車体前部構造において、サブフレームの締結している後部が、後部を締結部材で締結しているフロントサイドフレーム又はアンダボデーの締結部近傍にワイヤケーブル部材で連結され、ワイヤケーブル部材は、車両の前面に加わる荷重で、締結部が破断して締結部材のマウントボルトが抜ける長さであり、ワイヤ部の両端に環部を形成し、環部を回転自在にサブフレームの後部とフロントサイドフレーム又はアンダボデーの締結部にそれぞれ締結し、荷重で後部が乖離したときに、アンダボデーに荷重を伝達しつつサブフレームが荷重を吸収することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明では、ワイヤケーブル部材は、張設時の長さを調節することで、ワイヤケーブル部材を介したサブフレームの荷重の発生のタイミングを乗員に対して最も影響の少ないように調節することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明では、サブフレームの締結している後部が、後部を締結部材で締結しているフロントサイドフレーム又はアンダボデーの締結部近傍にワイヤケーブル部材で連結されているので、車両の前面に荷重が加わると、サブフレームは変形しつつ荷重を吸収して、さらに後方へ移動（後退）すると、ワイヤケーブル部材は張り、サブフレームの後退を抑制することができるとともに、サブフレームの変形による荷重吸収をより高めることができるという利点がある。
【０００９】
請求項１に係る発明では、ワイヤケーブル部材は、車両の前面に加わる荷重で、締結部が破断して締結部材のマウントボルトが抜ける長さであり、ワイヤ部の両端に環部を形成し、環部を回転自在にサブフレームの後部とフロントサイドフレーム又はアンダボデーの締結部にそれぞれ締結し、荷重で後部が乖離したときに、アンダボデーに荷重を伝達しつつサブフレームが荷重を吸収するので、サブフレームの後部がアンダボデー（フロアフレーム）の締結部から外れても、ワイヤケーブル部材によってアンダボデー（フロアフレーム）に荷重を引き続き伝えることができるという利点がある。
また、サブフレームの後退を抑制するとともにサブフレームがエネルギー吸収部材として活用され、荷重を吸収することができる。
さらに、ワイヤケーブル部材は、環部を回転自在に連結しているので、サブフレームの後退に追従させて環部を回転させ、ワイヤ部を移動させることができ、ワイヤ部の折れや切断を防止することができ、ワイヤ部は確実に荷重を伝えることができる。従って、サブフレームの変形による荷重吸収をより高めることができる。
【００１０】
請求項２に係る発明では、ワイヤケーブル部材は、張設時の長さを調節することで、ワイヤケーブル部材を介したサブフレームの荷重の発生のタイミングを乗員に対して最も影響の少ないように調節するので、乗員に対し、影響の最も少ないタイミングにて荷重を発生させることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は、本発明の車体前部構造の概要を説明する平面図である。
【００１２】
車体前部構造１１は、車両１２のエンジン１３や前サスペンション１４を支持している井桁状のサブフレーム１５が取付けられている。具体的には後述する。
車両１２は、車体１７を有し、車体１７はエンジン１３や前サスペンション１４が取付けられているフロントボデー２１と、車室２２の床をなすアンダボデー２３と、前サスペンション１４に支持している車輪２４を操舵する操舵装置２５と、を備える。
【００１３】
アンダボデー２３は、左右のフロアフレーム４４、左右のサイドシル４５と、フロントボデー２１のエンジンルーム４６との隔壁をなすダッシュボードロア４７と、を備える。
【００１４】
図２は、本発明の車体前部構造の斜視図であり、下から見上げた状態である。図１を併用して説明する。
フロントボデー２１は、左右の車輪２４の近傍に位置する左のフロントサイドフレーム５１、右のフロントサイドフレーム５２と、左のフロントサイドフレーム５１、右のフロントサイドフレーム５２の下部に、下方から矢印ａ１のように上昇させて締結部材５３で締結したサブフレーム１５を備える。
【００１５】
サブフレーム１５は、前に配置する前ビーム部材５６、前ビーム部材５６に連なる左ビーム部材５７、右ビーム部材５８と、左ビーム部材５７及び右ビーム部材５８に連なる後ビーム部材６１とで井桁状とし、前ビーム部材５６の一端に左前取付け部６３、他端に右前取付け部６４を形成してそれぞれ左のフロントサイドフレーム５１、右のフロントサイドフレーム５２の前締結部６５に締結部材５３で取付けられ、左ビーム部材５７の左後端（後部）６６に左後取付け部６７を形成し、右ビーム部材５８の右後端（後部）７１に右後取付け部７２を形成してそれぞれ左のフロントサイドフレーム５１、右のフロントサイドフレーム５２の後締結部７３に締結部材５３で取付けられている。
【００１６】
後締結部７３は、左のフロントサイドフレーム５１、右のフロントサイドフレーム５２の後部に設けているが、設けた部位がアンダボデー２３やアンダボデー２３の左右のフロアフレーム４４との境界近傍でもあり、左右のフロアフレーム４４の前部に設けたとも言える。
【００１７】
前ビーム部材５６の中央には、エンジン１３を載せている前エンジンマウント部材７５が配置され、後ビーム部材６１の中央には、エンジン１３を載せている後エンジンマウント部材７６が配置され、後ビーム部材６１に操舵装置２５のステアリングギヤボックス３８を取付けるギヤボックス取付け部７７が形成され、左ビーム部材５７、右ビーム部材５８にそれぞれ前サスペンション１４を連結するロアアーム連結部８１が形成されている。
【００１８】
また、サブフレーム１５の左後端（後部）６６に車体前部構造１１の左第１連結部８３が形成され、右後端（後部）７１に右第１連結部８４が形成されている。
【００１９】
次に、車体前部構造１１を具体的に説明する。
図３は、図２の３部詳細図である。図２を併用して説明する。
車体前部構造１１は、具体的には、サブフレーム１５の左第１連結部８３と、サブフレーム１５の右第１連結部８４と、サブフレーム１５の左後端（後部）６６を配置固定している左のフロントサイドフレーム５１の下部に形成した左第２連結部８６と、サブフレーム１５の右後端（後部）７１を配置固定している右のフロントサイドフレーム５２の下部に形成した右第２連結部８７と、これらに連結することで、フロントサイドフレーム（左のフロントサイドフレーム５１、右のフロントサイドフレーム５２）又はアンダボデー２３にサブフレーム１５の後部を連結しているワイヤケーブル部材９１と、からなる。
【００２０】
なお、左のフロントサイドフレーム５１の左第２連結部８６は、アンダボデー２３のフロアフレーム４４の前部に位置しているので、フロアフレーム４４に形成したものでもよい。
右のフロントサイドフレーム５２の右第２連結部８７は、アンダボデー２３のフロアフレーム４４の前部に位置しているので、フロアフレーム４４に形成したものでもよい。
【００２１】
図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の車体前部構造の詳細図であり、（ａ）は分解図、（ｂ）は断面図である。
ワイヤケーブル部材９１は、ワイヤ部９３の両端に環部９４を形成し、環部９４に軸受け９５を嵌め、軸受け９５の両端に第１ワッシャ９６並びに第２ワッシャ９７を重ねて、環部９４を回転自在に軸受け９５にボルト９８の軸力を付与したものである。ボルト９８は、左第１連結部８３、右第１連結部８４、左第２連結部８６、右第２連結部８７に形成しためねじ部１０１にねじ込まれる。
【００２２】
ワイヤ部９３は、一方の環部９４から他方の環部９４までが長さＬｗ（図５下段（ｂ）参照）であり、ワイヤ部９３の長さ（ワイヤケーブル部材９１の長さ）Ｌｗは、左第１連結部８３（右第１連結部８４）から左第２連結部８６（右第２連結部８７）までの直線距離Ｌｂに比べ長い。
【００２３】
また、ワイヤケーブル部材９１の長さＬｗは、直線距離Ｌｂの約１．４倍としたが、条件によって定めるものである。「１．４倍」は、後締結部７３が破断して締結部材５３のマウントボルト１０３が抜ける長さである。
【００２４】
ここで、ワイヤケーブル部材９１の長さＬｗを、Ｌｗより長くしたものをワイヤケーブル部材９１Ｂ（図７（ｃ）参照）とし、ワイヤケーブル部材９１Ｂを採用したものを別の実施の形態の車体前部構造１１Ｂとする。
ワイヤケーブル部材９１Ｂの長さＬＢは、例えば、直線距離Ｌｂの２．２倍である。
【００２５】
次に、本発明の車体前部構造の作用を説明する。
図５（ａ）、（ｂ）は、車体前部構造の荷重を伝達する機構を説明する図である。（ａ）は車体前部構造の斜視図で、下から見上げた状態を示し、（ｂ）は（ａ）のｂ部詳細図である。上段に荷重が加わる前、下段に荷重が加わった時を示している。
【００２６】
上段の車体前部構造１１を採用した車両１２の前面１０５に荷重が加わり始める。
下段の車両１２の前面１０５に荷重が矢印ａ３のように加わると、サブフレーム１５は変形しつつ荷重を吸収する。荷重が大きいと、引き続き、後方へ（矢印ａ４の方向）押されるので、フロントボデー２１又はアンダボデー２３の後締結部７３が破断して締結部材５３のマウントボルト１０３が抜ける。後締結部７３の破断、マウントボルト１０３の抜けに伴い、サブフレーム１５がさらに後方へ距離Ｓだけ移動（後退）すると、ワイヤケーブル部材９１は張り、サブフレーム１５の後退を抑制するとともにワイヤケーブル部材９１に荷重が矢印ａ５のように伝わるので、ワイヤケーブル部材９１によってアンダボデー２３（フロアフレーム４４）に荷重を矢印ａ６のように伝えることができる。その結果、引き続いて、サブフレーム１５がさらに変形を開始して荷重を吸収することができる。
【００２７】
ワイヤケーブル部材９１は、環部９４（図４参照）を回転自在に連結しているので、サブフレーム１５の後退に追従させて環部９４を矢印ａ７のように回転させ、ワイヤ部９３を移動させることができ、ワイヤ部９３の折れや切断を防止することができ、ワイヤ部９３（サブフレーム１５）は確実に荷重を伝えることができる。
【００２８】
ワイヤケーブル部材９１は、環部９４を回転自在に連結しているので、サブフレーム１５の後退に追従させて環部９４を回転させ、ワイヤ部９３を移動させることができ、ワイヤ部９３（サブフレーム１５）は滑らかに荷重を伝えることができる。
【００２９】
図６（ａ）〜（ｃ）は、車体前部構造の荷重を伝達する機構を説明する第１の比較図である。（ａ）は図５の上段の側面図に相当する図であり、且つ、ワイヤケーブル部材９１がない車体前部構造２０１の側面図でもある。
（ｂ）は比較例でワイヤケーブル部材９１がない車体前部構造２０１の車両２０２（図７（ａ）参照、従来に相当）、（ｃ）は本発明の実施の形態で、図５の下段の側面図に相当する図である。図５を併用して説明する。
【００３０】
（ａ）の車体前部構造１１、車体前部構造２０１に荷重が加わり始める。
（ｂ）の比較例では、車体前部構造２０１のサブフレーム１５は、変形して荷重を吸収し始めるが、後締結部７３が破断して締結部材５３のマウントボルト１０３が抜けると、サブフレーム１５が後方へ移動（後退）する。その結果、サブフレーム１５での荷重の吸収は小さくなる。
【００３１】
（ｃ）の本発明の実施の形態では、車体前部構造１１の後締結部７３が破断して締結部材５３のマウントボルト１０３が抜けると、ワイヤケーブル部材９１によって、サブフレーム１５の後退を抑制するとともにサブフレーム１５がエネルギー吸収部材として活用され、荷重を吸収することができる。
【００３２】
図７（ａ）〜（ｄ）は、車体前部構造の荷重を伝達する機構を説明する第２の比較図である。（ａ）は比較例で図６（ｂ）に相当する図、（ｂ）は本発明の実施の形態で図５の下段に相当する図、（ｃ）は別の実施の形態で長いワイヤケーブル部材９１Ｂを用いた車体前部構造１１Ｂである。（ｄ）はそれぞれの荷重伝達（発生）のタイミングを示すチャートである。図４を併用して説明する。
【００３３】
（ａ）及び（ｄ）の（ａ）の比較例では、車体前部構造２０１は、タイムＴ０で荷重が加わり始め、タイムＴ１で後締結部７３が破断して締結部材５３のマウントボルト１０３が抜けると、サブフレーム１５に荷重はほとんど加わらない。つまり、サブフレーム１５は荷重を分散・伝達しない。
【００３４】
（ｂ）及び（ｄ）の（ｂ）の本発明の実施の形態では、車体前部構造１１は、タイムＴ１で後締結部７３が破断して締結部材５３のマウントボルト１０３が抜けると、タイムＴ１からｔ１秒後のタイムＴ２にワイヤケーブル部材９１が張り、ワイヤケーブル部材９１を介してサブフレーム１５は荷重を分散・伝達させる。
このように、再度、サブフレーム１５の荷重を分散・伝達させるタイミング兼吸収させるタイミングを、マウントボルト１０３の抜けたタイムＴ１からｔ１秒後のタイムＴ２に設定することができる。
従って、乗員に対して影響の少ないタイミングにてサブフレーム１５に再度荷重を発生させることが可能となる。
【００３５】
（ｃ）及び（ｄ）の（ｃ）の別の実施の形態では、車体前部構造１１Ｂは、タイムＴ１で後締結部７３が破断して締結部材５３のマウントボルト１０３が抜けると、タイムＴ１からｔ２秒後（ｔ２＞ｔ１）のタイムＴ３（Ｔ３＞Ｔ２）にワイヤケーブル部材９１が張り、ワイヤケーブル部材９１を介してサブフレーム１５は荷重を分散・伝達させる。
このように、再度、サブフレーム１５の荷重を分散・伝達させるタイミング兼吸収させるタイミングを、マウントボルト１０３の抜けたタイムＴ１からｔ２秒後のタイムＴ３に設定することができる。
従って、乗員に対して影響の最も少ないタイミングにてサブフレーム１５に再度荷重を発生させることが可能となる。
【００３６】
図８（ａ）、（ｂ）は、車体前部構造のオフセット荷重の伝達機構を説明する比較図である。（ａ）は比較例で車両の下方から見上げた図でワイヤケーブル部材９１がないもの、（ｂ）は本発明の実施の形態である。
「オフセット荷重」は、例えば、車両１２、車両２０２の前面１０５の左側部１０６（図１参照）に荷重が加わる条件下である。
【００３７】
（ａ）の比較例では、サブフレーム１５は、左が変形して荷重を吸収し始めるが、左の後締結部７３が破断して締結部材５３のマウントボルト１０３が抜けると、サブフレーム１５が回動（矢印ａ８の方向）する。その結果、サブフレーム１５での荷重の吸収は小さくなる。
【００３８】
（ｂ）は本発明の実施の形態では、後締結部７３が破断して締結部材５３のマウントボルト１０３が抜けると、ワイヤケーブル部材９１によって、サブフレーム１５の回動（矢印ａ８の方向）が抑制されるとともにサブフレーム１５がエネルギー吸収部材として活用され、荷重を吸収することができる。
【００３９】
尚、本発明の車体前部構造は、実施の形態ではフロントボデー２１のサブフレーム１５に採用したが、アンダボデー２３のリヤに取付けられているサブフレームにも採用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の車体前部構造は、フロントボデー２１のサブフレーム１５に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の車体前部構造の概要を説明する平面図である。
【図２】本発明の車体前部構造の斜視図である。
【図３】図２の３部詳細図である。
【図４】本発明の車体前部構造の詳細図である。
【図５】車体前部構造の荷重を伝達する機構を説明する図である。
【図６】車体前部構造の荷重を伝達する機構を説明する第１の比較図である。
【図７】車体前部構造の荷重を伝達する機構を説明する第２の比較図である。
【図８】車体前部構造のオフセット荷重の伝達機構を説明する比較図である。
【符号の説明】
【００４２】
１１…車体前部構造、１５…サブフレーム、２２…車室、２３…アンダボデー、５１…左のフロントサイドフレーム、５２…右のフロントサイドフレーム、６６…後部（左後端）、７１…後部（右後端）、７３…後締結部、９１…ワイヤケーブル部材、Ｌｗ…ワイヤケーブル部材の長さ。
【図１】
0005084521.tif 000002
【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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