JP2004268881A - 車両の前部車体構造 - Google Patents

車両の前部車体構造 Download PDF

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Abstract

【課題】衝突性能と軽量化との両立を図りつつ、フロントオーバハングの短縮を図ることができ、サスクロス剛性、サスペンション支持剛性の向上を図って、操縦安定性を向上させることができる車両の前部車体構造の提供。
【解決手段】エンジンルーム1と車室2とを仕切るダッシュパネル3が設けられ、ダッシュパネル3から前方にフロントフレーム16が設けられると共に、フロントフレーム16の下方には前輪を懸架するサスペンションを支持するサスペンションクロスメンバ10が設けられた車両の前部車体構造であって、サスペンションクロスメンバ10はエンジンルーム1内のパワートレイン8の前方部まで延長されると共に、延長された先端部がフロントフレーム16に接続されたことを特徴とする。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュロアパネルから前方にフロントフレームが設けられ、フロントフレームの下方にはフロントサスペンションを支持するサスペンションクロスメンバいわゆるサブフレームが設けられたような車両の前部車体構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両の前部車体構造としては例えば次のような構造がある。
すなわち、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュロアパネルの下端から後方に連続してフロアパネルが設けられ、このフロアパネルに沿って車両の前後方向に延びる左右一対のフロアフレームを備えたものにおいて、上述のフロアフレームの前端にはキックアップ部を介して左右一対のフロントサイドフレームを設け、これら左右一対のフロントサイドフレームの後部下方にフロントサスペンションを支持するところのサブフレーム(サスペンションクロスメンバと同意)を取付けたものである(例えば特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平7−179181号公報。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この従来構造においては次のような問題点があった。
つまり、フロアパネルは乗員の車両に対する乗降性の関係上、可及的低い位置に存在することが望ましく、一方、上述のフロントサイドフレームは車両衝突時の荷重を吸収するために所定の高さ位置に存在する必要があり、このため上述のキックアップ部の上下段差(キックアップの上下オフセット量)が大きくなる。
【0005】
このようにキックアップ部の上下段差が大きいと、衝突荷重の入力時に該キックアップ部が略Z字状に折れるので、これを防止するためにキックアップ部の補強構造が必要となり、この補強構造により車体重量が大となる問題点があった。
【0006】
また上述の従来構造においては上述のサブフレームの前端はフロントサイドフレームの前端に対して車両の前後方向の後方に奥まった位置に存在するので、衝突荷重は実質的に右側一本、左側一本のフロントサイドフレームで受けることになり、フロントサイドフレームに充分な強度を確保する必要があり、このためフロントサイドフレームそれ自体の重量が大となる問題点があった。
【0007】
さらに片側一本のフロントサイドフレームで衝突荷重を受けているので、衝突耐力を確保するために、このフロントサイドフレームの車両前後方向の長さを短くすることが困難で、この結果、フロントオーバハングの短縮が困難となり、車両デザインの自由度が低下する問題点があった。
【0008】
加えて、上述のサブフレームにおける前後方向の長さが可及的短い関係上、充分なサスクロス剛性およびサスペンション支持剛性の確保が困難な問題点があった。
【0009】
そこで、この発明は、サスペンションクロスメンバをエンジンルーム内のパワートレインの前方部まで延長すると共に、延長された先端部をフロントフレームに接続することにより、フロントフレームに加えてサスペンションクロスメンバでも衝突荷重を受けることができ、衝突性能と軽量化との両立を図りつつ、フロントオーバハングの短縮を図ることができ、しかもサスペンションクロスメンバのフロントフレームに対する接続構造により、サスクロス剛性、サスペンション支持剛性の向上を図って、操縦安定性を向上させることができる車両の前部車体構造の提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この発明による車両の前部車体構造は、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネルが設けられ、上記ダッシュパネルから前方にフロントフレームが設けられると共に、フロントフレームの下方には前輪を懸架するサスペンションを支持するサスペンションクロスメンバが設けられた車両の前部車体構造であって、上記サスペンションクロスメンバはエンジンルーム内のパワートレインの前方部まで延長されると共に、延長された先端部が上記フロントフレームに接続されたものである。
【0011】
上記構成によれば、サスペンションクロスメンバをエンジンルーム内のパワートレインの前方部まで延長すると共に、延長された先端部をフロントフレームに接続したので、フロントフレームに加えてサスペンションクロスメンバでも衝突荷重を受けることができる。
【0012】
この結果、フロントフレームとサスペンションクロスメンバとの両者(上下の両部材)による耐力の向上を図りつつ、これらの断面を小型化にすることができるので、衝突性能と軽量化との両立を図ることができ、また、衝突耐力が向上することにより、フロントオーバハングの短縮を図ることができて、車両デザインの自由度が向上する。
【0013】
しかも、サスペンションクロスメンバの延長された先端部をフロントフレームに接続したので、サスクロス剛性、サスペンション支持剛性の向上を図って、操縦安定性を向上させることができる。
【0014】
この発明の一実施態様においては、上記サスペンションクロスメンバの前端部とフロントフレームとを接続して上下方向に延びるメンバが設けられたものである。
上記構成によれば、上下方向に延びる別体のメンバにより、サスクロス剛性、サスペンション剛性の向上を図ることができると共に、メンバの加工性が向上する。
【0015】
この発明の一実施態様においては、上記サスペンションクロスメンバの前端を一体的に上方に湾曲させて上記フロントフレームに接続したものである。
上記構成によれば、別部材のメンバを用いることなく、サスペンションクロスメンバの前端を上方に湾曲させてフロントフレームに接続したので、部品点数、組付け工数の低減を図ることができる。
【0016】
この発明の一実施態様においては、上記サスペンションクロスメンバの前端は、エンジンルーム内に配設されるパワートレインと前輪とを接続するドライブシャフトより前方に延設されたものである。
【0017】
上記構成によれば、前後方向に長いスパンでサスペンションを支持することができ、サスペンションの支持剛性が向上すると共に、衝突にも対応することができる。
【0018】
この発明の一実施態様においては、上記ダッシュパネルの上端からエンジンルームの上側部には左右一対で前方に延びるフロントエプロンレインが設けられ、上記エンジンルームの両側には前輪のサスペンション上部を支持するサスタワーを設けると共に、上記サスタワーに接続されたサスタワーボックスを設け、上記フロントエプロンレインの中間部が上記サスタワーボックスと一体に連結され、上記フロントエプロンレインの後端は、フロントガラスの側辺部を支持して後方に延びるフロントピラーの前端部に接続されたものである。
【0019】
上記構成のフロントガラスは、ガラス製のものと、強化プラスチック製のものとの双方を含むフロントウインド部材である。
上記構成によれば、衝突荷重をサスタワーボックスで補強されたフロントエプロンレインからフロントピラーに伝達するので、この衝突荷重を車体後方に効率的に伝達することができ、特に剛性が高いサスタワーを利用して荷重を受けるので、大型の他車両との衝突時においても自車両が他車両の下方にもぐり込むのを防止することができる。
【0020】
この発明の一実施態様においては、上記サスタワーの前部および後部にはフロントエプロンレインに接続されたサスタワー前部ボックスおよびサスタワー後部ボックスが設けられたものである。
【0021】
上記構成によれば、サスタワーの前後両位置に設けたサスタワー前部ボックスおよびサスタワー後部ボックスと、高剛性のサスタワーとで衝突荷重を受けるので、大型の他車両との衝突時に自車両が他車両の下方にもぐり込むのを、より一層良好に防止することができる。
【0022】
この発明の一実施態様においては、上記ダッシュパネルに沿って後方に延設されたフロアパネルを設けると共に、上記フロアパネルに沿って車両の前後方向に延びるフロアフレームを設け、上記フロントフレームの後端部がフロアフレームに連続的に接続されたものである。
上記構成によれば、フロントフレームに入力された衝突荷重をフロアフレームに伝達することができるので、衝突耐力の向上を図ることができる。
【0023】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車両の前部車体構造を示し、図1、図2、図3において、エンジンルーム1と車室2とを前後に仕切るダッシュロアパネル3を設け、このダッシュロアパネル3の下端から後方に連続して略水平に延びるフロアパネル4を設けている。
【0024】
上述のフロアパネル4の車幅方向中央部には車両の前後方向に延びるトンネル部5が形成されると共に、フロアパネル4の左右両側にはサイドシルインナとサイドシルアウタとから成り、車両の前後方向に延びるサイドシル閉断面をもった車体剛性部材としてのサイドシル6,6が設けられている。
【0025】
また上述のフロアパネル4の下部において該フロアパネル4に沿って車両の前後方向に延びる車体剛性部材としての左右一対のフロアフレーム7,7を設けている。
【0026】
図面では概略的に示したが上述のフロアフレーム7は逆ハット状の断面形状を有し、フロアパネル4下面との間に車両の前後方向に延びる閉断面を形成するものである。
【0027】
上述のフロアフレーム7,7の前方は、エンジンルーム1の下方においてパワートレイン8(エンジンとトランスミッション参照)と前輪とを接続するドライブシャフト9よりもさらに前方まで一体的に延長された左右一対の閉断面構造のフロントアンダフレーム10,10を形成している。
【0028】
これら左右一対のフロントアンダフレーム10,10の前端部相互間は車幅方向に延びるフロントクロスメンバ11で連結されると共に、左右一対のフロントアンダフレーム10,10のダッシュロアパネル3の下部近傍が車幅方向に延びるリヤクロスメンバ12で結合されて、図2、図3に示すように平面視で略井型状のペリメータフレーム13が形成されている。ここで、上述の前後の各クロスメンバ11,12は断面方形枠状に形成され、剛性確保と軽量化との両立を図る閉断面部材にて構成されている。
【0029】
このペリメータフレーム13は前輪を懸架するところのフロントサスペンションを支持するサスペンションクロスメンバ(いわゆるサブフレーム)を兼ねるものである。図2ではフロントサスペンションの一部を構成するロアアーム14を仮想線で示している。
また上述の左右一対のフロントアンダフレーム10,10の先端にはクラッシュカン等から成るエネルギ吸収部材15,15を配設している。
【0030】
一方、ダッシュロアパネル3の上下方向中間部前面には該ダッシュロアパネル3からエンジンルーム1内に向けて前方に延びるフロントフレームとしての左右一対のフロントアッパフレーム16,16を配設している。
【0031】
このフロントアッパフレーム16はフロントアンダフレーム10の上方に所定間隔を隔てて平行に延びる閉断面構造のフロントフレームで、左右一対のフロントアッパフレーム16,16間の車幅方向の離間距離は、左右一対のフロントアンダフレーム10,10間の車幅方向の離間距離よりも大きく設定されている。
【0032】
このフロントアッパフレーム16の後部にはキックアップ部16Kが一体または一体的に形成されており、このキックアップ部16Kはダッシュロアパネル3に沿って下方かつ車幅方向内方に延設され、その後端部はフロントアンダフレーム10の後部に接続されている。
【0033】
また上述の左右一対のフロントアッパフレーム16,16の先端にはクラッシュカン等から成るエネルギ吸収部材17,17を配設している。
この実施例では上述のフロントアンダフレーム10およびフロントアッパフレーム16はパワートレイン8の前方部まで延長されると共に、下側に位置するサスペンションクロスメンバとしてのペリメータフレーム13の前端部左右両部は上下方向に延びるメンバ18,18(各要素10,16とは別体のメンバ)を介して上側に位置する左右一対のフロントアッパフレーム16,16の先端部下面に接続されている。
【0034】
さらに上述のフロントアッパフレーム16におけるキックアップ部16Kの上部相互間は車幅方向に延びるレインフォースメント19によって接続されており、このレインフォースメント19とダッシュロアパネル3との間には車幅方向に延びる閉断面20が形成されている。
【0035】
また図2に示すように左右一対のサイドシル6,6の前端部と、フロントアンダフレーム10の後端側およびフロアフレーム7の前端側との間を、トルクボックス21,21で接続して、車体のねじれを防止すべく構成している。
【0036】
図4は図2のA−A線矢視断面図、図5は図2のB−B線矢視断面、図6は図2のC−C線矢視断面であって、図3〜図6に示すように、上述のダッシュロアパネル3の上端からエンジンルーム1の上側部には左右一対で車両の前方に延びるフロントエプロンレイン22,22を設けている。但し、図面では図示の便宜上、車両右側のフロントエプロンレイン22を示す。
【0037】
このフロントエプロンレイン22はフロントエプロンレインアウタ23と、フロントエプロンレインインナ24とを接合して車両の前後方向に延びる閉断面25を有する車体剛性部材である。ここで、上述の一対の左右のフロントアッパフレーム16,16はフロントエプロンレイン22,22と略平行に延びる上側のフレーム部材であり、また左右一対のフロントアンダフレーム10,10はフロントアッパフレーム16,16の下方において該フロントアッパフレーム16,16と略平行に延びる下側のフレーム部材である。
【0038】
上述のフロントエプロンレインインナ24の上側折曲げ部には、フロントフェンダ26の接合フランジ部26aが接合固定されている。
また図3に示すようにエンジンルーム1の両側で、かつフロントエプロンレインインナ24のエンジンルーム1側の面には、前輪のサスペンション上部を支持する高剛性のサスタワー27(サスペンションタワー部)を設けている。
【0039】
このサスタワー27の下部には図2に示すようにホイールハウス28が一体的に接合されており、図4〜図6に示すように、このホイールハウス28の上端部28aはフロントエプロンレインインナ24に接合されると共に、ホイールハウス28の下端部28bは、フロントアッパアウタフレーム16aとフロントアッパインナフレーム16bとを接合して、車両の前後方向に延びる閉断面16cをもった前述のフロントアッパフレーム16における上側の接合フランジ部の車外側の面に連結固定されている。
しかも、上述のサスタワー27の前後両部には図3〜図6に示すようにサスタワー前部ボックス29とサスタワー後部ボックス30とを設けている。
【0040】
上述のサスタワー前部ボックス29は、図1〜図5および図7に示すように、前部壁29a(いわゆる縦壁)と、衝突荷重をサスタワー27に伝達する上部壁29bと、車外側の折曲げ片29cと、リヤ側の折曲げ片29dとを一体または一体的に形成したもので、前部壁29aの下部をフロントアッパフレーム16のフロントアッパインナフレーム16b上部に接合し、折曲げ片29cをフロントエプロンレインインナ24の中間部に接合し、折曲げ片29dをサスタワー27のフロント側の面に接合している。
【0041】
上述のサスタワー後部ボックス30は図1、図3、図6、図8に示すように、衝突荷重をダッシュロアパネル3に伝達する上部壁30aと、内部壁30bと、前部壁30cと、車外側の折曲げ片30dと、フロント側の折曲げ片30eと、リヤ側の折曲げ片30fと、下部折曲げ片30gとを一体または一体的に形成したもので、図1に示すようにフロント側の折曲げ片30eをサスタワー27のリヤ側の面に接合し、リヤ側の折曲げ片30fをダッシュロアパネル3の前面に接合すると共に、図6に示すように車外側の折曲げ片30dをフロントエプロンレインインナ24の中間部に接合し、下部折曲げ片30gをフロントアッパフレーム16のフロントアッパフレーム16上部に接合している。
【0042】
なお、折曲げ片30eを下方に折曲げる構成に代えて、この折曲げ片をサスタワー27の上面部に延出し、該延出部とサスタワー27のトップデッキ部分とを接合してもよい。
【0043】
つまり、サスタワー27の前部および後部にはフロントエプロンレイン22およびフロントアッパフレーム16の双方に接続されたサスタワー前部ボックス29およびサスタワー後部ボックス30を設けると共に、サスタワー後部ボックス30を後方に延長してダッシュロアパネル3に接続したものであり、これら各ボックス29,30の接続により、前側においては可及的大きい開断面部が形成され、後側においては可及的大きい閉断面部が形成される。なお、図4〜図8で示した構造については車両の左側においても略対称に構成されている。
【0044】
さらに、図3に示すように、上述のフロントエプロンレイン22の後端は、フロントウインド部材としてのフロントガラス(但し、強化プラスチック製のものも含む)の側辺部を支持して後方に延びる車体剛性部材としてのフロントピラー31の前端部と接続されている。
【0045】
ところで、図3に示すように、上述のダッシュロアパネル3の上端部にはダッシュアッパパネル32を接合する一方、ダッシュロアパネル3およびダッシュアッパパネル32の左右両端部には、ヒンジピラーのヒンジピラーインナパネル33を接合している。
【0046】
このヒンジピラーインナパネル33は図示しないヒンジピラーアウタパネルと接合されて、上下方向に延びる閉断面をもったヒンジピラーを構成する一方、このヒンジピラーでフロントドアの前部を開閉可能に支持するものである。なお、上述のダッシュアッパパネル32の上部には車幅方向に延びるカウル閉断面をもったカウルボックスが設けられるが、図示の便宜上、該カウルボックスを図示省略している。
【0047】
図2に示すように上述のパワートレイン8はフロントアッパフレーム16とフロントアンダフレーム10との双方にマウントされている。
図2、図3、図5に示すようにフロントアッパフレーム16に連結されたホイールハウス28の略水平部分にはボルト34、ナット35等の複数組の締結部材を用いてマウントブラケット36を固定し、このマウントブラケット36にエンジンマウント37を取付けている。
【0048】
図3、図5では一方のエンジンマウント37のみを示したが、このエンジンマウント37は図2に示すように各フロントアッパフレーム16,16の上方に左右一対設けられている。
【0049】
また図2、図3に示すように左右一対のフロントアンダフレーム10,10間を車幅方向に連結するリヤクロスメンバ12の車幅方向中間部には、ブラケット(図示せず)を介して、内部にダンパ機構(図示せず)を備えたエンジンマウント用のロッド38を設け、これら各要素37,37,38からなるペンディラム(pendulum)式のエンジンマウントにより、パワートレイン8を3点支持している。
【0050】
このペンディラム式のエンジンマウントはパワートレイン8それ自体の振りを許容するもので、エンジン振動が可及的車体に伝達しにくい方式のエンジンマウントである。
【0051】
なお、図1において、39はドア開口部、40はボンネット、41はバンパレインフォースメント,42はクロスメンバであり、また矢印Fは車両前方を示し、矢印Rは車両後方を示し、矢印INは車両内方を示し、矢印OUTは車両外方を示すものである。
【0052】
このように構成した車両の前部車体構造の作用を以下に説明する。
前面衝突のうち、車体前面の全体で衝撃を受けるフルラップ衝突時には、衝突荷重はサスタワー前部ボックス29、サスタワー27、サスタワー後部ボックス30、フロントエプロンレイン22を介してフロントピラー31に伝達されると共に、フロントアッパフレーム16、キックアップ部16Kを介してフロアフレーム7に伝達され、またフロントアンダフレーム10の後端部からフロアフレーム7の前端部に伝達される。
【0053】
つまり、各要素29,27,30,22を介してフロントピラー31に荷重伝達される1つの経路と、各要素16,16Kを介してフロアフレーム7に荷重伝達される他の1つの経路と、各要素10,10を介してフロアフレーム7,7に荷重伝達されるさらに他の1つの経路との合計3つの経路を介して入力荷重を逃がすことができる。
【0054】
図9はフルラップ衝突時におけるエネルギ吸収特性を示し、横軸にクラッシュストロークをとり、縦軸に減速Gをとって、フロントアンダフレーム10を含むペリメータフレーム13の特性aと、フロントアッパフレーム16の特性bと、これら両特性a,bの総合特性cと、従来の片側一本の断面が大きいフロントサイドフレームで荷重を受ける従来特性dとを示すものである。
【0055】
衝突耐力は特性c,dの曲線以下の面積で表わすことができ、図9に実線で示すこの実施例の総合特性cと、同図に点線で示す従来特性dとの対比から明かなように、この実施例ではフロントアッパフレーム16とフロントアンダフレーム10とで荷重を分担しているので総合的な衝突耐力の向上を図ることができ、この分、フロントアッパフレーム16およびフロントアンダフレーム10の断面を小さくして、これら両者16,10の軽量化を図ることができると共に、衝突耐力の向上により、両フレーム16,10、特にフロントアッパフレーム16の前後方向の長さを、図2に仮想線βで示す従来の片側一本の断面が大きいフロントサイドフレームに対して短縮することができ、これにより、フロントオーバハングの短縮化を図って、車両デザインの自由度の向上を図ることができる。またキックアップ部16Kの補強構造も不要となる。
【0056】
前面衝突のうち、車体前面の片側で衝撃を受けるオフセット衝突時には、左右一対のフロントアンダフレーム10,10間を車幅方向に延びる前後のクロスメンバ11,12で接続しているので、ペリメータフレーム13によりオフセット衝突時の荷重を吸収することができる。
【0057】
図10はオフセット衝突時におけるエネルギ吸収特性を示し、横軸にクラッシュストロークをとり、縦軸に減速Gをとって、ペリメータフレーム13を備えたこの実施例の特性eと、従来の片側一本の断面が大きいフロントサイドフレームで荷重を受け、かつペリメータフレームを有さない従来特性fとを示すものである。
【0058】
図10に実線で示すこの実施例の特性eはフロントアンダフレーム10,10間をクロスメンバ11,12で車幅方向に連結しているので、同図に点線で示す従来特性fに対して図示の便宜上ハッチングを施した分、衝突初期から衝突中期にかけての衝突耐力の向上を図ることができると共に、衝突後期におけるピークGの低減を図ることができる。
【0059】
また上述のペリメータフレーム13の前端部左右を上下方向に延びるメンバ18,18によりフロントアッパフレーム16,16の先端部に接続したので、該ペリメータフレーム13の剛性(いわゆるサスクロスの剛性、特にその横剛性)が向上し、この結果、操縦安定性の向上を図ることができる。
【0060】
さらに、サスタワー27の前後にサスタワー前部ボックス29およびサスタワー後部ボックス30を設け、剛性が高いサスタワー27を利用して荷重を受けるので、大きい他車両との衝突時においても、自車両が該他車両の下方にもぐり込むのを防止することができる。
【0061】
このように図1〜図10で示した実施例の車両の前部車体構造は、エンジンルーム1と車室2とを仕切るダッシュロアパネル3が設けられ、上記ダッシュロアパネル3から前方にフロントフレーム(フロントアッパフレーム16参照)が設けられると共に、フロントフレーム(フロントアッパフレーム16参照)の下方には前輪を懸架するサスペンションを支持するサスペンションクロスメンバ(フロントアンダフレーム10を含むペリメータフレーム13参照)が設けられた車両の前部車体構造であって、上記サスペンションクロスメンバ(ペリメータフレーム13参照)はエンジンルーム1内のパワートレイン8の前方部まで延長されると共に、延長された先端部が上記フロントフレーム(フロントアッパフレーム16参照)に接続されたものである。
【0062】
この構成によれば、サスペンションクロスメンバ(ペリメータフレーム13参照)をエンジンルーム1内のパワートレイン8の前方部まで延長すると共に、延長された先端部をフロントフレーム(フロントアッパフレーム16参照)に接続したので、フロントフレーム(フロントアッパフレーム16参照)に加えてサスペンションクロスメンバ(ペリメータフレーム13参照)でも衝突荷重を受けることができる。
【0063】
この結果、フロントフレーム(フロントアッパフレーム16参照)とサスペンションクロスメンバ(ペリメータフレーム13参照)との両者による耐力の向上を図りつつ、これらの断面を小型化にすることができるので、衝突性能と軽量化との両立を図ることができ、また、衝突耐力が向上することにより、フロントオーバハングの短縮を図ることができて、車両デザインの自由度が向上する。
【0064】
しかも、サスペンションクロスメンバ(ペリメータフレーム13参照)の延長された先端部をフロントフレーム(フロントアッパフレーム16参照)に接続したので、サスクロス剛性、サスペンション支持剛性の向上を図って、操縦安定性を向上させることができる。
【0065】
また、上記サスペンションクロスメンバ(ペリメータフレーム13参照)の前端部とフロントフレーム(フロントアッパフレーム16参照)とを接続して上下方向に延びるメンバ18が設けられたものである。
この構成によれば、上下方向に延びる別体のメンバ18により、サスクロス剛性、サスペンション剛性の向上を図ることができると共に、メンバ18の加工性が向上する。
【0066】
さらに、上記サスペンションクロスメンバ(ペリメータフレーム13参照)の前端は、エンジンルーム1内に配設されるパワートレイン8と前輪とを接続するドライブシャフト9より前方に延設されたものである。
【0067】
この構成によれば、前後方向に長いスパンでフロントサスペンションを支持することができ、フロントサスペンションの支持剛性が向上すると共に、衝突にも対応することができる。
【0068】
加えて、上記ダッシュロアパネル3の上端からエンジンルーム1の上側部には左右一対で前方に延びるフロントエプロンレイン22が設けられ、上記エンジンルーム1の両側には前輪のサスペンション上部を支持するサスタワー27を設けると共に、上記サスタワー27に接続されたサスタワーボックス(サスタワー前部ボックス29、サスタワー後部ボックス30参照)を設け、上記フロントエプロンレイン22の中間部が上記サスタワーボックス29,30と一体に連結され、上記フロントエプロンレイン22の後端は、フロントガラスの側辺部を支持して後方に延びるフロントピラー31の前端部に接続されたものである。
【0069】
この構成によれば、衝突荷重をサスタワーボックス29,30で補強されたフロントエプロンレイン22からフロントピラー31に伝達するので、この衝突荷重を車体後方に効率的に伝達することができ、特に剛性が高いサスタワー27を利用して荷重を受けるので、大型の他車両との衝突時においても自車両が他車両の下方にもぐり込むのを防止することができる。
【0070】
また、上記サスタワー27の前部および後部にはフロントエプロンレイン22に接続されたサスタワー前部ボックス29およびサスタワー後部ボックス30が設けられたものである。
【0071】
この構成によれば、サスタワー27の前後両位置に設けたサスタワー前部ボックス29およびサスタワー後部ボックス30と、高剛性のサスタワー27とで衝突荷重を受けるので、大型の他車両との衝突時に自車両が他車両の下方にもぐり込むのを、より一層良好に防止することができる。
【0072】
さらに、上記ダッシュロアパネル3に沿って後方に延設されたフロアパネル4を設けると共に、上記フロアパネル4に沿って車両の前後方向に延びるフロアフレーム7を設け、上記フロントアッパフレーム16の後端部がキックアップ部16Kを介してフロアフレーム7に連続的に接続されたものである。
この構成によれば、フロントアッパフレーム16に入力された衝突荷重をフロアフレーム7に伝達することができるので、衝突耐力の向上を図ることができる。
【0073】
また実施例で示したように、上記左右一対のフロントアンダフレーム10,10の前端部を車幅方向に延びるフロントクロスメンバ11で連結する構成を採用すると、オフセット衝突時の荷重を適切に吸収することができ、このオフセット衝突時のダッシュ後退量の低減と、フルラップ衝突時の傷害値の低減とを両立させることができる。
【0074】
さらに実施例で示したように、上記左右一対のフロントアンダフレーム10,10のダッシュロアパネル3の下部近傍をリヤクロスメンバ12で結合し、平面視で略井型状のフレーム(ペリメータフレーム13参照)を形成する構成を採用すると、図10に特性eで示したように、オフセット衝突に対する耐力の向上と、フロントサスペンションの支持剛性の向上との両立を図ることができる。
【0075】
また実施例で示したように、上記フロントアッパフレーム16とフロントアンダフレーム10との双方にパワートレイン8をマウントする構成を採用すると、パワートレイン8を構成するエンジンの振動を効率的に車体に吸収することができる。
【0076】
さらに、実施例で示したように、上記フロントアッパフレーム16とフロントアンダフレーム10の先端にクラッシュカン等のエネルギ吸収部材17,15を配設する構成を採用すると、エネルギ吸収部材17,15にて衝撃吸収を行なうことができるのは勿論、エネルギ吸収部材17,15の大きさの変更により車両デザインに対応した調整を行なうことができ、いわゆる派生車のアレンジが容易となる。つまり、エネルギ吸収部材17,15により車両の全長を調整することができる。
【0077】
図11は車両の前部車体構造の他の実施例を示し、図1の実施例ではフロアフレーム7のエンジンルーム1下方へ延長構造を、加工性を考慮してフロアフレーム7とは別部材のフロントアンダフレーム10を設け、このフロントアンダフレーム10をフロアフレーム7からエンジンルーム1の下方へ一体的に延長させたが、図11に示すこの実施例では上記延長構造を、部品点数および組付け工数を考慮して、フロアフレーム7を一体に前方へ延長させて、サスペンションクロスメンバを構成するところのフロントアンダフレーム10を構成したものである。
【0078】
このように構成すると、部品点数および組付け工数の低減を図ることができる。なお、図11に示すこの実施例においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例とほぼ同様であるから、図11において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【0079】
図12は車両の前部車体構造のさらに他の実施例を示し、図3の実施例ではフロントアンダフレーム10,10の先端部に対応して、ペリメータフレーム13の先端両側部にのみエネルギ吸収部材15,15を取付けたが、図12に示すこの実施例ではフロントアンダフレーム10,10を車幅方向に連結するフロントクロスメンバ11の先端部前面にその車幅方向の全幅にわたってクラッシュカン等から成るエネルギ吸収部材15を配設したものである。
【0080】
このように構成しても、先の実施例とほぼ同様の作用、効果を奏するので、図12において、前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【0081】
図13は車両の前部車体構造のさらに他の実施例を示し、この実施例ではサスタワー27の前後両部に位置するサスタワー前部ボックス29およびサスタワー後部ボックス30に、車両の前後方向に延び、かつ上方またはエンジンルーム1側へ膨出する少なくとも1つのビード43を一体形成したものである。
【0082】
このように構成すると、部品点数の増加および重量の増加を招くことなく、サスタワー前部ボックス29およびサスタワー後部ボックス30の強度向上を図ることができ、衝突荷重入力に対する耐力の向上を図ることができる。
【0083】
なお、図13に示すこの実施例においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例とほぼ同様であるから、図13において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【0084】
図14、図15、図16は車両の前部車体構造のさらに他の実施例を示し、サスペンションクロスメンバを構成するフロントアンダフレーム10,10の前端を一体的に上方に湾曲させて、湾曲部10A,10Aを形成し、これら各湾曲部10A,10Aの上端をフロントアッパフレーム16の先端部下面に接続したものである。
また、この実施例においては図14に示すように、上述のフロントアンダフレーム10,10の下側前部に平面視でコの字形のブラケット44を介してクラッシュカン等から成るエネルギ吸収部材15を取付けている。
【0085】
このように構成すると、別部材のメンバ18(前図参照)を用いることなく、フロントアンダフレーム10の前端を上方に湾曲させて、その湾曲部10Aをフロントアッパフレーム16に接続することができるので、部品点数および組付け工数の低減を図ることができる。
【0086】
図14〜図16で示したこの実施例においても、その他の構成、作用、効果については先の実施例とほぼ同様であるから、図14〜図16において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【0087】
図17は車両の前部車体構造のさらに他の実施例を示し、この実施例ではフロントアッパフレーム16の先端と、サスペンションクロスメンバを構成するフロントアンダフレーム10の先端とをパワートレイン8よりも前方に延長し、これらフロントアッパフレーム16およびフロントアンダフレーム10の先端にエネルギ吸収部材17,15を配設すると共に、左右一対のフロントアンダフレーム10,10の延長部先端とフロントアッパフレーム16の先端部下面とを上下方向に延びる別体のメンバ18で接続したものである。
【0088】
またフロントアッパフレーム16のキックアップ部16Kは可及的段差形状のないように湾曲する湾曲形状のキックアップ部16Kに設定し、このキックアップ部16Kの下端、つまりフロントアッパフレーム16の後端をフロントアンダフレーム10の後部およびフロアフレーム7の前部に接続したものである。
【0089】
図17に示すこの実施例においても、その他の構成、作用、効果については、図1〜図10で示した先の実施例とほぼ同様であるから、図17において、前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【0090】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のダッシュパネルは、実施例のダッシュロアパネル3に対応し、
以下同様に、
フロントフレームは、フロントアッパフレーム16に対応し、
サスペンションクロスメンバ(いわゆるサブフレーム)は、フロントアンダフレーム10、ペリメータフレーム13に対応し、
サスタワーボックスは、サスタワー前部ボックス29、サスタワー後部ボックス30に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【0091】
【発明の効果】
この発明によれば、サスペンションクロスメンバをエンジンルーム内のパワートレインの前方部まで延長すると共に、延長された先端部をフロントフレームに接続したので、フロントフレームに加えてサスペンションクロスメンバでも衝突荷重を受けることができ、衝突性能と軽量化との両立を図りつつ、フロントオーバハングの短縮を図ることができ、しかもサスペンションクロスメンバのフロントフレームに対する接続構造により、サスクロス剛性、サスペンション支持剛性の向上を図って、操縦安定性を向上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車両の前部車体構造を示す側面図。
【図2】図1の要部の平面図。
【図3】前部車体構造を示す斜視図。
【図4】図2のA−A線矢視断面図。
【図5】図2のB−B線矢視断面図。
【図6】図2のC−C線矢視断面図。
【図7】サスタワー前部ボックスの斜視図。
【図8】サスタワー後部ボックスの斜視図。
【図9】フルラップ衝突時のエネルギ吸収特性を示す特性図。
【図10】オフセット衝突時のエネルギ吸収特性を示す特性図。
【図11】車両の前部車体構造の他の実施例を示す側面図。
【図12】車両の前部車体構造のさらに他の実施例を示す斜視図。
【図13】車両の前部車体構造のさらに他の実施例を示す斜視図。
【図14】車両の前部車体構造のさらに他の実施例を示す側面図。
【図15】図14の要部の平面図。
【図16】図14の斜視図。
【図17】車両の前部車体構造のさらに他の実施例を示す側面図。
【符号の説明】
1…エンジンルーム
2…車室
3…ダッシュロアパネル(ダッシュパネル)
4…フロアパネル
7…フロアフレーム
8…パワートレイン
9…ドライブシャフト
10…フロントアンダフレーム(サスペンションクロスメンバ)
13…ペリメータフレーム(サスペンションクロスメンバ)
16…フロントアッパフレーム(フロントフレーム)
18…メンバ
22…フロントエプロンレイン
27…サスタワー
29…サスタワー前部ボックス(サスタワーボックス)
30…サスタワー後部ボックス(サスタワーボックス)
31…フロントピラー

Claims (7)

  1. エンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネルが設けられ、
    上記ダッシュパネルから前方にフロントフレームが設けられると共に、フロントフレームの下方には前輪を懸架するサスペンションを支持するサスペンションクロスメンバが設けられた車両の前部車体構造であって、
    上記サスペンションクロスメンバはエンジンルーム内のパワートレインの前方部まで延長されると共に、
    延長された先端部が上記フロントフレームに接続された
    車両の前部車体構造。
  2. 上記サスペンションクロスメンバの前端部とフロントフレームとを接続して上下方向に延びるメンバが設けられた
    請求項1記載の車両の前部車体構造。
  3. 上記サスペンションクロスメンバの前端を一体的に上方に湾曲させて上記フロントフレームに接続した
    請求項1記載の車両の前部車体構造。
  4. 上記サスペンションクロスメンバの前端は、エンジンルーム内に配設されるパワートレインと前輪とを接続するドライブシャフトより前方に延設された
    請求項1〜3の何れか1に記載の車両の前部車体構造。
  5. 上記ダッシュパネルの上端からエンジンルームの上側部には左右一対で前方に延びるフロントエプロンレインが設けられ、
    上記エンジンルームの両側には前輪のサスペンション上部を支持するサスタワーを設けると共に、
    上記サスタワーに接続されたサスタワーボックスを設け、
    上記フロントエプロンレインの中間部が上記サスタワーボックスと一体に連結され、
    上記フロントエプロンレインの後端は、フロントガラスの側辺部を支持して後方に延びるフロントピラーの前端部に接続された
    請求項1〜4の何れか1に記載の車両の前部車体構造。
  6. 上記サスタワーの前部および後部にはフロントエプロンレインに接続されたサスタワー前部ボックスおよびサスタワー後部ボックスが設けられた
    請求項5記載の車両の前部車体構造。
  7. 上記ダッシュパネルに沿って後方に延設されたフロアパネルを設けると共に、上記フロアパネルに沿って車両の前後方向に延びるフロアフレームを設け、
    上記フロントフレームの後端部がフロアフレームに連続的に接続された
    請求項1〜6の何れか1に記載の車両の前部車体構造。
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