JP2007245859A - 車体前部構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、フロントサイドフレームに作用する衝突荷重を車体上部に伝達するに車体前部構造において、エンジンマウントをフロントサイドフレームに配置しつつも、確実に衝突荷重を車体上部に分散してフロントサイドフレームの上方への屈曲を抑制することで、フロントサイドフレームの軸圧縮によるエネルギー吸収を実現できる車体前部構造を提供することを目的とする。
【解決手段】ブリッジ状のフレーム部材11を、サスタワー5の車両前方側に上下方向に延びるように設置し、No.4マウントM4を跨ぐようにしてフロントサイドフレーム2上に設置している。
【選択図】図1

Description

この発明は、自動車の車体前部構造に関し、特に、左右一対のフロントサイドフレームと、サスペンション装置を取付けるサスペンションタワー部とを備える車体前部構造に関する。
従来から、自動車の前部車体構造においては、車両の衝突安全性能を高めるため、車体前後方向に延びるフロントサイドフレームに作用する衝突荷重を、如何に車体後方側に分散して伝達していくかが検討されている。
従来においては、この衝突荷重を、主として、フロントサイドフレームの後端に連なって車体下部に位置するボディフレームに伝達していたが、この衝突荷重が車体上部に伝達されないため、フロントサイドフレームがその基部のダッシュパネル付近で上方に折れ曲がり、フロントサイドフレームの軸圧縮によるエネルギー吸収を十分に実現できないおそれがあった。
そこで、例えば、下記特許文献1では、フロントサイドフレームに作用する衝突荷重を、車体上部に位置するエプロンメンバに分散伝達するように、ホイールエプロンに沿って斜め上方側に延びてフロントサイドフレームとエプロンメンバとを連結する剛性部材を備えた車体前部構造が提案されている。
特開2005−335619号公報
ところで、フロントサイドフレームには、エンジン等のパワープラントを支持するために、エンジンマウントが設置されることがある。特にパワープラントを横置き配置(エンジン出力軸を車幅方向に向けて配置)した場合には、一般にサスペンションタワー部より前方位置に、エンジンマウントを設置することが多い。
しかし、このようにエンジンマウントを設置した場合には、前述の特許文献1のようにフロントサイドフレームと連結する剛性部材を設ける際に、エンジンマウントと剛性部材とが干渉し合うことになり、剛性部材の形状を変形させなければならないといった問題が生じ、衝突エネルギーを十分に車体上部に分散伝達できないおそれがあった。
そこで、本発明は、フロントサイドフレームに作用する衝突荷重を車体上部に伝達するに車体前部構造において、エンジンマウントをフロントサイドフレームに配置しつつも、確実に衝突荷重を車体上部に分散してフロントサイドフレームの上方への屈曲を抑制することでフロントサイドフレームの軸圧縮によるエネルギー吸収を実現できる車体前部構造を提供することを目的とする。
この発明の車体前部構造は、ダッシュパネルから車両前方側に突出するフロントサイドフレームと、その車外側位置において、車両前方側に突出するエプロンメンバと、前記フロントサイドフレームと前記エプロンメンバを連結してエンジンルーム内に膨出するように形成されたサスペンションタワー部とを備えた車体前部構造にあって、前記サスペンションタワー部より車両前方位置のフロントサイドフレームにパワープラントを支持するエンジンマウントを配置して、前記サスペンションタワー部の上部と前記エンジンマウントより車両前方位置のフロントサイドフレームを結合するブリッジ状のフレーム部材を設け、該ブリッジ状のフレーム部材を、平面視で前記エンジンマウントと重複するように該エンジンマウントの上方に延在したものである。
上記構成によれば、フロントサイドフレームとサスペンションタワー部の上部とを連結するブリッジ状のフレーム部材を、平面視でエンジンマウントと重複するようにエンジンマウントの上方に延在させたため、エンジンマウントをフロントサイドフレームに設置しつつも、エンジンマウントに阻害されることなく、荷重伝達部材であるフレーム部材をフロントサイドフレームとサスペンションタワー部との間に直線状に配置することができる。
このため、パワープラントの支持点(エンジンマウントの設置位置)を変更することなく、ブリッジ状のフレーム部材によって、サスペンションタワー部の上部に対して、確実にフロントサイドフレームに作用する衝突エネルギーを伝達することができる。
また、フロントサイドフレームにおいては、パワープラントの支持点よりも前方位置で車体上部へ荷重分散を行なうため、その後方位置のフレーム剛性を低くして衝撃吸収性能を高める必要がなくなる。よって、パワープラント支持点におけるフレーム剛性を高めることができ、パワープラントの支持剛性を高めることができる。
この発明の一実施態様においては、前記ブリッジ状のフレーム部材で、前記サスペンションタワー部の側壁面との間で上下方向に延びる閉断面を形成したものである。
上記構成によれば、フレーム部材は、サスペンションタワー部の側壁面との間で閉断面を形成することで、剛性の高いサスペンションタワー部を利用して、剛性を高めることができる。
よって、大きな衝突エネルギーについても、確実にサスペンションタワー部の上部に伝達することができる。
この発明の一実施態様においては、前記ブリッジ状のフレーム部材に、前記エンジンマウントより車両前方位置のフロントサイドフレームに連結される第一基部と、前記エンジンマウントより車両後方位置のフロントサイドフレームに連結される第二基部とを備え、該第二基部を、正面視でエンジンマウントと重複するように設定したものである。
上記構成によれば、第一基部がエンジンマウントの前方位置に連結され、第二基部がエンジンマウントの後方位置に連結されることで、衝突度合が比較的小さい前突時には、第一基部から、衝突エネルギーだけがサスペンションタワー部の上部に伝達され、衝突度合が比較的大きい前突時には、第二基部から、パワープラントの後退エネルギーもサスペンションタワー部の上部に伝達されることになる。
よって、衝突度合に応じてサスペンションタワー部の上部に伝達されるエネルギー量を変化させることができ、荷重伝達の効率化を図ることができ、ブリッジ状のフレーム部材による荷重分散をより適切に行なうことができる。
この発明の一実施形態においては、前記ブリッジ状のフレーム部材の前記第一基部と前記第二基部を、側面視で中央を略半円状に切欠いた跨ぎ部で形成し、該跨ぎ部の下方に、前記エンジンマウントを設置したものである。
上記構成によれば、第一基部と第二基部を中央を略半円状に切欠いた跨ぎ部で形成したことで、第一基部と第二基部とを一体的に形成することができ、フレーム部材の下部の閉断面を大きくすることができる。
よって、フレーム部材の下部の剛性を高めることができ、衝突エネルギーの荷重伝達を確実に行わせることができる。
この発明の一実施形態においては、前記フロントサイドフレームと前記サスペンションタワー部を左右それぞれに形成して、前記ブリッジ状のフレーム部材を左右一対に設け、該ブリッジ状のフレーム部材を平面視で車両前方側を先細りとしたハの字状に配置して、前記サスペンションタワー部の上部を車幅方向に延びるサスタワーバーで連結したものである。
上記構成によれば、フロントサイドフレームに作用する衝突荷重によって、フレーム部材のハの字配置に起因して、サスペンションタワー部の上部に、車幅方向の変位が生じ、その車幅方向の変位によって、サスタワーバーに車幅方向、すなわちサスタワーバーの軸方向の塑性変形が生じることになる。
このため、車両の操安性向上のために設置する既存のサスタワーバーを利用してフロントサイドフレームに作用する衝突エネルギーを分散吸収することができる。
よって、車体上部に新たな補強手段を設定することなく、衝突エネルギーを吸収支持することができる。
特に、ブリッジ状のフレームをエンジンマウントを回避して設置しているため、車体上部への衝突エネルギーの伝達性能を高めることができ、サスペンションタワー部の上部を、大きく車幅方向に変位させることができ、サスタワーバーの衝撃吸収性能をより高めることができる。
この発明によれば、ブリッジ状のフレーム部材によって、パワープラントの支持点(エンジンマウントの設置位置)を変更することなく、サスペンションタワー部の上部に対して、確実にフロントサイドフレームに作用する衝突エネルギーを伝達することができる。
よって、フロントサイドフレームに作用する衝突荷重を車体上部に伝達するに車体前部構造において、エンジンマウントをフロントサイドフレームに配置しつつも、確実に衝突荷重を車体上部に分散してフロントサイドフレームの上方への屈曲を抑制することで、フロントサイドフレームの軸圧縮によるエネルギー吸収を実現できる。
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。
まず、図1〜図9により、第一実施形態の構成について説明する。図1はこの実施形態の車体前部構造の左側部分を示す右側斜視図、図2は車体前部構造の右側部分を示す左側斜視図、図3は車体前部構造の左側部分の分解斜視図、図4は車体前部構造の平面図、図5は車体前部構造の左側部分の正面図、図6は車体前部構造の左側部分のエンジンルーム内方側からの側面図、図7は図4のA−A線矢視断面図、図8は図4のB−B線矢視断面図、図9(a)は図5のC−C線矢視断面図、図9(b)は図5のD−D線矢視断面図である。なお、各図において、ドライバーから見て右側を車両右側として説明し、左側を車両左側として説明する。
本実施形態の車体前部構造は、図1、図2に示すように、車室CとエンジンルームERとを仕切るダッシュパネル1から車両前方側に突出する左右一対のフロントサイドフレーム2,2と、このフロントサイドフレーム2,2の前端に設置した左右一対のクラッシュカン3,3と、車幅方向に延びてそのクラッシュカン3,3の前端を連結するバンパーレインフォースメント4と、エンジンルームER内でフロントサイドフレーム2,2の外側側方でエンジンルーム内方側に膨出して上下方向に立設する左右一対のサスペンションタワー部5,5(以下、サスタワー)と、さらにそのサスタワー5,5の外側側方上部位置で車両前後方向に延設する左右一対のエプロンメンバ6,6と、エプロンメンバ6,6とフロントサイドフレーム2,2との間で前輪(図示せず)を覆うように張設されるホイールエプロン7,7と、エプロンメンバ6,6の後方で上下方向に延びる左右一対のフロントピラー8,8と、フロントピラー8,8の下部で上下方向に延びるヒンジタワー9,9と、ダッシュパネル1の上部で左右のヒンジタワー9,9の間で車幅方向に延びて左右のヒンジタワー9,9を連結するカウルボックス10とを有する。
前述のフロントサイドフレーム2,2は、断面略ハット状のインナパネルとアウタパネル(具体的には図示せず)を接合することで、略四角形の車両前後方向に延びる強固な閉断面を形成している(図5参照)。このフロントサイドフレーム2,2で、車両前突時に作用する車両前後方向の衝突エネルギーを支持している。
前述のクラッシュカン3,3は、車両前突時の衝撃に対して座屈変形することで、衝突エネルギーを吸収するよう脆弱部3a…(図6参照)を設けた四角筒状の部材で構成している。
前述のバンパーレインフォースメント4は、車幅方向に延設した断面コ字状のメンバ部材によって構成しており、車両前方からの衝突エネルギーを前述のクラッシュカン3,3に伝達するように構成している。また、このバンパーレインフォースメント4の表面には車幅方向に延びるバンパーフェイス(図示せず)を取付けている。
前述のサスタワー5,5は、フロントサイドフレーム2,2の外側に下端部5aを接合した円筒状体で形成しており、内部には、図示しないサスペンション装置のダンパー等を収容している。そして、その上部には、そのダンパー等を固定するため強固に構成した(後述する)、サスタワー上部52を設定している。
前述のエプロンメンバ6,6は、エンジンルームERの側方上縁部に位置して車両前後方向に延びる閉断面を形成している。このエプロンメンバ6は、サスタワー5の外側側方に位置して、サスタワー5に作用する衝突荷重も支持するように構成している。
前述のホイールエプロン7,7は、フロントサイドフレーム2とエプロンメンバ6とを繋ぐ異形のパネル体で形成され、エンジンルームERの上部側壁を構成しており、エンジンルームERを車外から仕切る仕切り壁として機能している。
前述のフロントピラー8,8は、エプロンメンバ6,6の後端位置から斜め上方側に延びる閉断面によって構成され、図示しないルーフパネルに向って上方に延びている。
前述のヒンジタワー9,9は、フロントピラー8,8の下部に位置して、上下方向に延びることで車室Cの前部側壁を構成している。このヒンジタワー9,9の後端には、図示しないフロントドアの回転ヒンジを設けている。
前述のカウルボックス10は、車幅方向に湾曲して延びる閉断面によって構成しており、ダッシュパネル1の上部に接合することで(図6,図8参照)、車室前端上部の剛性を向上している。なお、車幅方向に延びるダッシュパネル1はダッシュアッパ1aとダッシュロア1bとによって構成している。
本実施形態では、前部車体構造の衝突性能を高めるため、さらに、フロントサイドフレーム2とサスタワー上部52を連結するブリッジ状のフレーム部材11,12と、サスタワー上部52とカウルボックス10とを連結する連結メンバ20,20と、左右のサスタワー上部52、52を連結するサスタワーバー21と、を設けている。
まず、ブリッジ状のフレーム部材11,12のうち左側のフレーム部材11は、図3に示すように、周縁に複数の接合フランジ13a、13b、13c、13dを設けた断面コ字状の側面視略三角形状のブラケット13と、円弧状に曲げ成形した裏当てプレート14と、によって構成され、この裏当てプレート14をブラケット13の略半円状に切欠いた下部13eに接合することで、ブラケット13の下面の一部を閉鎖するように構成している。
この左側のブリッジ状のフレーム部材11は、側面視で上方から下方に斜め前方側に傾斜する傾斜面11aを形成して、その側方には上下方向に立設する縦壁面11b,11bを形成している。そして、その下部には、フロントサイドフレーム2前部に接合される前部基部15と、後部に接合される後部基部16とを設け、その二つの基部15,16が縦壁面11bで一体となるように、側面視で、下部を略半円状に切欠いた跨ぎ部11cを形成して構成している。
このブリッジ状のフレーム部材11を、図1に示すように、サスタワー5の車両前方側に上下方向に延びるように設置し、後述するNo.4マウントM4を跨ぐようフロントサイドフレーム2上に設置している。すなわち、ブリッジ状のフレーム部材11の上端の接合フランジ13cを、サスタワー上部52の上面に接合すると共に、後部の接合フランジ13bをサスタワー5の側壁面51に上下方向に延びるように接合し、さらに、前部基部15の接合フランジ13cをNo.4マウントM4の前方のフロントサイドフレーム2に接合して、後部基部16の接合フランジ13dをNo.4マウントM4の後方のフロントサイドフレーム2に接合することで、サスタワー5の車両前方側で、上下且つ車両前後方向に延びる強固な閉断面を形成するようにして設置している。
水平方向断面で見てみると、図9の(a)の断面図に示すように、フレーム部材11の上部においては、サスタワー5の側壁面51に、縦壁面の接合フランジ13b、13bを接合することで、サスタワー5の側壁面51との間で閉断面Rを形成して、フレーム部材11の剛性を確保している。特に、サスタワー5の側壁面51を利用して閉断面Rを形成していることで、サスタワー5の高い剛性を利用して、フレーム部材11の剛性を高めている。
また、(b)の断面図に示すように、フレーム部材11の下部においても、後部基部16がサスタワー5の側壁面51、縦壁面11b、裏当てプレート14で閉断面Tを形成し、前部基部15も裏当てプレート14、縦壁面11b、傾斜面11aで閉断面Uを形成することで、フレーム部材11の下部も強固に構成している。
一方、右側のフレーム部材12は、図2に示すように、サスタワー5の前方に設置した断面コ字状のブラケット17で構成し、サスタワー5の側壁面51と共に上下方向に延びる閉断面を形成するように、サスタワー5の前面に接合している。
また、この右側のフレーム部材12の前方位置には、後述するNo.3マウントM3を取付ける箱状のマウント取付け部18を設置している。このマウント取付け部18を介して、フレーム部材12とフロントサイドフレーム2を連結している。
これら左右のフレーム部材11,12は、図4に示すように、平面視において、車両前方から車両後方側に向うに従って徐々に車両外方側に広がるように略ハ字状に傾斜配置され、フロントサイドフレーム2,2と、サスタワー上部52,52とを、直線状に連結するように設置している。
また、左右のフロントサイドフレーム2,2の前後方向中央部には、一点鎖線で示すように、エンジンE、ミッションM等で構成される横置き配置したパワープラントPを支持するエンジンマウントM3、M4を設定している。右側では、前述のマウント取付け部18に設置される円筒型マウントで構成されるNo.3マウントM3を設定して、左側では、前述のフレーム部材11の下方に設置される角型マウントで構成されるNo.4マウントM4を設定している。
特に、No.4マウントM4は、図6に示すように、フレーム部材11の前部基部15と後部基部16との間に位置するように、取付けブラケット19を介して、直接フロントサイドフレーム2に固定され、比較的低い位置でパワープラントPを支持している。
このように、No.4マウントM4を設置することにより、その上方位置でブリッジ状のフレーム部材11を直線状に車両前後方向に延設することができ、フロントサイドフレーム2の前部とサスタワー上部52とを直線状に連結した部位が得られる。これにより、フロントサイドフレーム2に作用する衝突エネルギーを、この部位の直線状の強固な軸方向剛性を利用することにより曲げを生じることなく、サスタワー上部52に分散伝達できる。
サスタワー上部52とフレーム部材11の結合部分の構造を、図7によって説明する。
サスタワー5は、上端を閉鎖した中空円筒の本体部53を備え、その本体部53の内部にはサスペンション装置のコイルスプリングSを保持する受部54を形成し、本体部53の略中央には、ゴムブッシュ55を介して図示しないダンバー軸を配置する貫通孔56を形成している。この本体部53の上部に、外縁部を起立形成した円形キャップ状の補強部材57をボルト58等で固定することで、強固なサスタワー上部52を構成している。本体部53と補強部材57で囲まれた空間Qは、平面視(上方視)で略リング状の閉断面を構成して、サスタワー上部52の剛性を高めている。
このように剛性を高めたサスタワー上部52に対して、フレーム部材11の上端の接合フランジ13aを、接合固定することで、フレーム部材11をサスタワー上部52に固定している。
また、前述の連結メンバ20は、図1に示すように、アルミニウム等の軽合金で鋳造成形した角柱メンバで形成しており、その前端部20aをサスタワー上部52に締結固定して、その後端部20bをカウルボックス10の前面部に締結固定している。
この連結メンバ20とサスタワー上部52の締結部分の構造は、図7に示すように、前述の補強部材57と本体部53とによって構成された閉断面Qに対して、連結メンバ20の前端部20aの締結フランジ20Aを、ボルト23と締結ナット24で締結固定することで構成している。
また、連結メンバ20,20とカウルボックス10の締結部分の構造も、図8に示すように、カウルボックス10の前面10a(フロントパネル)に対して、連結メンバ20の後端部20bに設けた締結フランジ20Bを、ボルト25と締結ナット26で締結固定することで構成している。
また、前述のサスタワーバー21は、図1に示すように、アルミニウム等の軽合金で鋳造成形した長尺の角柱メンバで形成しており、車幅方向に延設することで左右のサスタワー上部52、52を連結している。このサスタワーバー21も前述の連結メンバ20,20と同様に、補強部材57で補強されたサスタワー上部52に、ボルトと締結ナットで締結固定されている(具体的には図示せず)。
次に、以上のように構成したこの実施形態の車体前部構造における、前面衝突時の挙動について、図10、図11の平面模式図により説明する。
なお、(A)は前突前、(B)は前突初期、(C)は前突中期、(D)は前突後期を表し、各構成要素については、前述の図1〜図9と同一の符号を付して説明を省略する。
前突初期から前突中期にかけて、バンパーレインフォースメント4が後退してクラッシュカン3,3が座屈変形することで、衝突初期の衝突エネルギーは吸収される。また、フレーム部材11,12がフロントサイドフレーム2,2の衝突エネルギーをサスタワー上部52に分散して伝達するため、フロントサイドフレーム2,2に衝突エネルギーが集中するのを緩和できる。特に、左側のフレーム部材11では、フレーム部材11がパワープラントPを支持していないため、衝突エネルギーを、ダイレクトにサスタワー上部52に伝達することができる。また、この段階では、主として前部基部15からのみ衝突エネルギーがサスタワー上部52に伝達される。
そして、前突中期から前突後期に衝突が進むと、フロントサイドフレーム2,2の衝突エネルギーとパワープラントPの後退エネルギーがフレーム部材11,12からサスタワー上部52に伝達される。このとき、左側のフレーム部材11では、初めて後部基部16を介してパワープラントPの後退エネルギーが作用することになり、サスタワー上部52に後退エネルギーが伝達されることになる。また、連結メンバ20,20を通じてカウルボックス10等にもエネルギーが分散伝達される。
さらに、衝突が進むと、フレーム部材11,12からの荷重を受けてサスタワー上部52,52が車幅方向外方側に変位することになる。すなわち、フレーム部材11,12をハの字状に配置したことで、サスタワー上部52,52に内開きの荷重が作用して車幅方向外方側に変位するのである。
このサスタワー上部52,52の変位によって、左右のサスタワー上部52,52間を連結するサスタワーバー21に対して車幅方向、すなわちサスタワーバー21の軸方向に引っ張り荷重が作用することになり、サスタワーバー21に引っ張りによる塑性変形が生じることになる。
なお、このサスタワー上部52,52の変位は、オフセット衝突など、衝突荷重の入力方向が変化した場合には、車幅方向内方側に生じる場合もある。この場合には、サスタワーバー21には、軸方向の圧縮方向の荷重が作用して、サスタワーバー21に圧縮方向の塑性変形が生じることになる。
また、前述のように、左側のフレーム部材12では、車両前方側からの衝突エネルギーをダイレクトにサスタワー上部52に伝達するため、より積極的にサスタワー上部52に車幅方向の変位を生じさせることができる。
このように、フロントサイドフレーム2,2に生じる衝突エネルギーを、車体上部のサスタワー上部52、エプロンメンバ6,6、カウルボックス10、さらに、車幅方向に延びるサスタワーバー21に分散して吸収させることで、フロントサイドフレーム2,2の折れ曲がり変形を抑えて、フロントサイドフレーム2,2に軸方向の圧縮変形を生じさせることができる。
次に、このように構成した本実施形態の作用効果について詳述する。
まず、この実施形態では、サスタワー5より車両前方位置のフロントサイドフレーム2にパワープラントPを支持するNo.4マウントM4を配置して、サスタワー上部52とNo.4マウントM4より前方のフロントサイドフレーム2とを結合するブリッジ状のフレーム部材11を設け、そのブリッジ状のフレーム部材11を、平面視でNo.4マウントM4と重複するようにその上方に延在させている。
これにより、No.4マウントM4をフロントサイドフレーム2に設置しつつも、このNo.4マウントM4の影響を受けることなく、ブリッジ状のフレーム部材11で衝突荷重の荷重伝達を行なうことができる。
このため、パワープラントPの支持点(エンジンマウントの設置位置)を変更することなく、ブリッジ状のフレーム部材11によって、サスタワー上部52に対して、確実にフロントサイドフレーム2に作用する衝突エネルギーを伝達することができる。
よって、フロントサイドフレーム2に作用する衝突荷重を車体上部に伝達するに車体前部構造において、エンジンマウントをフロントサイドフレーム2に配置しつつも、フレーム部材11で確実に衝突荷重を車体上部に分散することでフロントサイドフレーム2の上方への屈曲を抑制してフロントサイドフレーム2の軸圧縮によるエネルギー吸収を実現できる。
また、この実施形態では、パワープラントPの支持点であるNo.4マウントM4の設置位置よりも前方位置で、車体上部への荷重分散を行なうため、その後方位置のフロントサイドフレーム2の剛性を低くして衝撃吸収性能を高める必要がなくなる。よって、パワープラントPの支持点におけるフレーム剛性を、節ブラケット等を内部に設けることなどにより、高めることが可能となり、パワープラントPの支持剛性を高めることができる。
また、この実施形態では、ブリッジ状のフレーム部材11が、サスタワーの側壁面51との間で上下方向に延びる閉断面Rを形成している。
これにより、フレーム部材11は、剛性の高いサスタワー5を利用して、剛性を高めることができる。
よって、大きな衝突エネルギーについても確実にサスタワー上部52に伝達することができる。
また、この実施形態では、ブリッジ状のフレーム部材11に、前部基部15と後部基部16とを設けて、この前部基部15と後部基部16とでNo.4マウントM4を跨ぐようにして、ブリッジ状のフレーム部材11を設置している。
これにより、衝突度合が比較的小さい衝突の場合には、前部基部15から衝突エネルギーだけがサスタワー上部52に伝達され、衝突度合が比較的大きい衝突の場合には、後部基部16からパワープラントPの後退エネルギーがサスタワー上部52に伝達されることになる。
よって、衝突度合に応じてサスタワー上部52に伝達されるエネルギー量を、変化させることができ、荷重伝達の効率化を図ることができ、ブリッジ状のフレーム部材11による荷重分散をより適切に行なうことができる。
また、この実施形態では、ブリッジ状のフレーム部材11の前部基部15と後部基部16を、側面視で中央部を略半円状に切欠いた跨ぎ部11cで形成し、その跨ぎ部11cの下方に、No.4マウントM4を設置している。
これにより、前部基部15と後部基部16とを一体的に形成することができ、フレーム部材11の下部の閉断面を大きく形成することができる。
よって、フレーム部材11の下部の剛性を高めることができ、衝突エネルギーの荷重伝達を確実に行わせることができる。
また、この実施形態では、フロントサイドフレーム2とサスタワー5を左右それぞれに形成して、フレーム部材11,12を左右一対に設け、そのフレーム部材11,12を平面視で車両前方側を先細りとしたハの字状に配置して、サスタワー上部52を車幅方向に延びるサスタワーバー21で連結している。
これにより、フロントサイドフレーム2に作用する衝突荷重が、フレーム部材11,12のハの字配置に起因して、サスタワー上部52を車幅方向の外方側に変位させ、その車幅方向の変位によって、サスタワーバー21に車幅方向、すなわちサスタワーバー21の軸方向の塑性変形を生じさせることになる。
このため、車両の操安性向上のために設置する既存のサスタワーバー21を利用してフロントサイドフレーム2に作用する衝突エネルギーを分散吸収することができる。
よって、車体上部に新たな補強手段を設定することなく、衝突エネルギーを吸収支持することができる。
次に、図12、図13により、第二実施形態の構成について説明する。この第二実施形態では、前述の実施形態のフレーム部材11の代わりに、前下がりに直線状に延びるメンバ状のメインフレーム101と、筋交い状に設置したサブフレーム102とで構成したフレーム部材100を、サスタワー5前方に設置することで、フロントサイドフレーム2に作用する衝突エネルギー等を、サスタワー上部52に伝達するように構成している。その他、同一の構成要素については、第一実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。
前述のフレーム部材100は、図13に示すように、断面コの字状のブラケット101Aと、裏当てプレート101Bを接合することによって構成したメインフレーム101と、上端フランジ102aと下端フランジ102bを折り曲げ形成したプレート状のサブフレーム102とで構成される。
このうち、メインフレーム101は、その前端部103をNo.4マウントM4より前方のフロントサイドフレーム2に接合して、後端部104をサスタワー上部52に接合することで、フロントサイドフレーム2とサスタワー上部52を架渡すように設置している。また、サブフレーム102は、その上端フランジ102aをメインフレーム101の下側中央に接合して、下端フランジ102bをNo.4マウントM4より後方のフロントサイドフレーム2に接合することで設置している。
このようにフレーム部材100を構成したことにより、前述の実施形態と同様に、エンジンマウントとの干渉を回避しつつ、メインフレーム101によってフロントサイドフレーム2に作用する衝突エネルギーをサスタワー上部52に伝達することができる。また、衝突度合の大きい場合には、サブフレーム102によってパワープラントPの後退エネルギーもサスタワー上部52に分散伝達することができる。
よって、前述の実施形態と同様に、確実に衝突荷重を車体上部に分散してフロントサイドフレーム2の上方への屈曲を抑制でき、フロントサイドフレーム2の軸圧縮によるエネルギー吸収を実現できる。
また、衝突度合に応じて、パワープラントPの後退エネルギーもサスタワー上部52に伝達できるため、荷重伝達の効率化を図ることができる。
特に、本実施形態のように、フレーム部材100をメインフレーム101とサブフレーム102とで構成することで、フレーム部材100を容易に成形でき、生産性を向上することができる。
また、前述の実施形態と比較して、フレーム部材100の下部空間を広く確保できるため、No.4マウントM4のフロントサイドフレーム2への設置も容易になり、パワープラントPも含めた組立性を向上することができる。
その他の作用効果については、前述の第一実施形態と同様である。
以上、この発明の構成と、前述の実施形態との対応において、
この発明のフレーム部材は、ブリッジ状のフレーム部材11、フレーム部材100に対応し、
以下、同様に、
エンジンマウントは、No.4マウントM4に対応し、
第一基部は、前部基部15、メインフレーム前端部103に対応し、
第二基部は、後部基部16、サブフレーム102に対応するも、
この発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、あらゆる車体前部構造に適用する実施形態を含むものである。
第一実施形態の車体前部構造の左側部分を示す右側斜視図。 第一実施形態の車体前部構造の右側部分を示す左側斜視図。 車体前部構造の左側部分の分解斜視図。 車体前部構造の平面図。 車体前部構造の左側部分の正面図。 車体前部構造の左側部分のエンジンルーム内方側からの側面図。 図4のA−A線矢視断面図。 図4のB−B線矢視断面図。 (a)図5のC−C線矢視断面図、(b)図5のD−D線矢視断面図。 本実施形態の衝突時の挙動を示した平面図。 本実施形態の衝突時の挙動を示した平面図。 第二実施形態の車体前部構造の左側部分を示す右側斜視図。 車体前部構造の左側部分の分解斜視図。
符号の説明
1…ダッシュパネル
2…フロントサイドフレーム
5…サスペンションタワー部
11…フレーム部材
12…フレーム部材
15…前部基部
16…後部基部
21…サスタワーバー
52…サスペンションタワー部の上部
100…フレーム部材
101…メインフレーム
102…サブフレーム
M4…No.4マウント

Claims (5)

  1. ダッシュパネルから車両前方側に突出するフロントサイドフレームと、その車外側位置において、車両前方側に突出するエプロンメンバと、前記フロントサイドフレームと前記エプロンメンバを連結してエンジンルーム内に膨出するように形成されたサスペンションタワー部とを備えた車体前部構造にあって、
    前記サスペンションタワー部より車両前方位置のフロントサイドフレームにパワープラントを支持するエンジンマウントを配置して、
    前記サスペンションタワー部の上部と前記エンジンマウントより車両前方位置のフロントサイドフレームを結合するブリッジ状のフレーム部材を設け、
    該ブリッジ状のフレーム部材を、平面視で前記エンジンマウントと重複するように該エンジンマウントの上方に延在した
    車体前部構造。
  2. 前記ブリッジ状のフレーム部材で、前記サスペンションタワー部の側壁面との間で上下方向に延びる閉断面を形成した
    請求項1記載の車体前部構造。
  3. 前記ブリッジ状のフレーム部材に、前記エンジンマウントより車両前方位置のフロントサイドフレームに連結される第一基部と、
    前記エンジンマウントより車両後方位置のフロントサイドフレームに連結される第二基部とを備え、
    該第二基部を正面視でエンジンマウントと重複するように設定した
    請求項1又は2記載の車体前部構造。
  4. 前記ブリッジ状のフレーム部材の前記第一基部と前記第二基部を、側面視で中央を略半円状に切欠いた跨ぎ部で形成し、
    該跨ぎ部の下方に前記エンジンマウントを設置した
    請求項3記載の車体前部構造。
  5. 前記フロントサイドフレームと前記サスペンションタワー部を左右それぞれに形成して、
    前記ブリッジ状のフレーム部材を左右一対に設け、
    該ブリッジ状のフレーム部材を平面視で車両前方側を先細りとしたハの字状に配置して、
    前記サスペンションタワー部の上部を車幅方向に延びるサスタワーバーで連結した
    請求項1〜4いずれか記載の車体前部構造。
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