JP2009001037A - 車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フロントサイドフレームを良好に変形させて衝撃を一層好適に吸収することができる車体前部構造を提供する。
【解決手段】車体前部構造１０は、右ホイールハウス１６およびダッシュボードロア１８の結合部４６が凹状に形成され、凹状に形成された結合部４６の開口部４６ａを閉塞するように後連結部３６が設けられている。後連結部３６および結合部４６で、右フロントサイドフレーム１２および右アッパメンバー１４に渡って閉断面状の後骨格部２２が形成されている。後連結部３６は、後フレーム側部位５１と後メンバー側部位５２との２部材に分割されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、フロントサイドフレームの外側上方にアッパメンバーが設けられ、フロントサイドフレームおよびアッパメンバーがダッシュボードロアに結合された車体前部構造に関する。

車体前部構造として、フロントサイドフレームとアッパメンバーとを連結部材で連結し、連結部材の鉛直部およびフロントサイドフレームの鉛直壁に支持ブラケットをボルト止めし、支持ブラケットでエンジン／トランスミッションユニットを支持するものが知られている。
この車体前部構造によれば、連結部材を設けることで車体前部構造の強度を高めることができる（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−１１２１７５号公報

ところで、車体前部構造のフロントサイドフレームは、車体前方から衝撃が作用した際に変形することで衝撃を吸収するように構成されている。
このフロントサイドフレームの後端部はアウトリガーで支持されている。アウトリガーはフロントサイドフレームの後端部から車体後方に向けて下り勾配で延出されている。

このため、フロントサイドフレームの前端部に衝撃が作用した際に、アウトリガーの上端部に荷重が作用し、アウトリガーが車体後方に傾く虞がある。
アウトリガーが車体後方に傾くため、フロントサイドフレームの後端部が上方に持ち上がってしまうことが考えられる。

この現象は、フロントサイドフレームの後端部とホイールハウスとの間の間隔が大きいと発生する可能性が高い。
このように、フロントサイドフレームの後端部が上方に持ち上がってしまうために、フロントサイドフレームを良好に変形させて衝撃を一層好適に吸収させることが難しい。

本発明は、フロントサイドフレームを良好に変形させて衝撃を一層好適に吸収することができる車体前部構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車体前後方向を向いてフロントサイドフレームが延出されるとともに、前記フロントサイドフレームの外側上方にアッパメンバーが設けられ、前記フロントサイドフレームおよび前記アッパメンバーがダッシュボードロアにそれぞれ結合され、前記フロントサイドフレームおよび前記アッパメンバー間にホイールハウスが設けられ、前記ホイールハウスが前記ダッシュボードロアに結合され、前記ホイールハウスおよび前記ダッシュボードロアの結合部が凹状に形成された車体前部構造において、前記凹状に形成された結合部の開口部を閉塞するように後連結部が設けられ、前記後連結部および前記凹状に形成された結合部で、前記フロントサイドフレームおよび前記アッパメンバーに渡って閉断面状の後骨格部が形成され、前記後連結部が、前記フロントサイドフレーム側の後部位と、前記アッパメンバー側の後部位との２部材に分割されたことを特徴とする。

請求項２は、前記ホイールハウスの前部に、前記アッパメンバーおよび前記フロントサイドフレームに渡って凹部が形成され、前記凹部の開口部を閉塞するように前連結部が設けられ、前記前連結部および前記凹部で、前記フロントサイドフレームおよび前記アッパメンバーに渡って閉断面状の前骨格部が形成され、前記前連結部が、前記フロントサイドフレーム側の前部位と、前記アッパメンバー側の前部位との２部材に分割されたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ホイールハウスをダッシュボードロアに結合して凹状の結合部を形成した。そして、凹状に形成された結合部の開口部を後連結部で閉塞して、後連結部および凹状に形成された結合部で閉断面状の後骨格部を形成した。この後骨格部をフロントサイドフレームおよびアッパメンバーに渡って設けた。

よって、フロントサイドフレームの前端部に、車体前方から衝撃が作用した際に、フロントサイドフレームの後端部が上方に持ち上がることを後骨格部で防ぐことができる。
このように、フロントサイドフレームの後端部が上方に持ち上がることを防ぐことで、フロントサイドフレームを良好に変形させて衝撃を一層好適に吸収させることができる。

さらに、後連結部を、フロントサイドフレーム側の後部位と、アッパメンバー側の後部位との２部材に分割した。
よって、フロントサイドフレームにフロントサイドフレーム側の後部位を予め組み付けておき、アッパメンバーにアッパメンバー側の後部位を予め組み付けておくことが可能になる。
これにより、後連結部の各部材をそれぞれ個別に搬送する必要がないので、組立ラインにおける部品の取り扱いが容易になり、組立工程の簡素化を図ることができる。

請求項２に係る発明では、ホイールハウスの前部に凹部を形成し、凹部の開口部を前連結部で閉塞することで閉断面状の前骨格部を形成した。そして、前骨格部をフロントサイドフレームおよびアッパメンバーに渡って設けた。
これにより、凹部の変形を防止でき、車体前部構造の剛性を高めることができる。

さらに、前連結部を、フロントサイドフレーム側の前部位と、アッパメンバー側の前部位との２部材に分割した。
よって、フロントサイドフレームにフロントサイドフレーム側の前部位を予め組み付けておき、アッパメンバーにアッパメンバー側の前部位を予め組み付けておくことが可能になる。
これにより、前連結部の各部材をそれぞれ個別に搬送する必要がないので、組立ラインにおける部品の取り扱いが容易になり、組立工程の簡素化を図ることができる。

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。なお、「前」、「後」、「左」、「右」は作業者から見た方向にしたがい、前側をＦｒ、後側をＲｒ、左側をＬ、右側をＲとして示す。

図１は本発明に係る車体前部構造を示す斜視図である。
車体前部構造１０は、車体前部の右側に車体前後方向を向いて設けられた右フロントサイドフレーム（フロントサイドフレーム）１２と、右フロントサイドフレーム１２の外側上方に設けられた右アッパメンバー（アッパメンバー）１４と、右フロントサイドフレーム１２および右アッパメンバー１４間に設けられた右ホイールハウス（ホイールハウス）１６と、右フロントサイドフレーム１２、右アッパメンバー１４および右ホイールハウス１６の各後端部１２ａ，１４ａ，２８ａ（後端部２８ａは図３参照）が結合されたダッシュボードロア１８と、右フロントサイドフレーム１２および右アッパメンバー１４に架け渡された前骨格部２０および後骨格部２２とを備える。

右フロントサイドフレーム１２は、車体前部の右側に配置され、車体前後方向に延びるフレーム部材である。
右フロントサイドフレーム１２の後端部１２ａは右アウトリガー２４（詳しくは、上端部２４ａ）で支持されている。右アウトリガー２４は右フロントサイドフレーム１２の後端部１２ａから車体後方に向けて下り勾配で延出されている。

右アッパメンバー１４は、右フロントサイドフレーム１２の上方で、かつ、右フロントサイドフレーム１２の外側に設けられた部材である。
右フロントサイドフレーム１２および右アッパメンバー１４でエンジンルーム２５の骨格が形成されている。

右ホイールハウス１６は、右サスペンション（図示せず）を支持する頂部２６と、頂部２６の前辺に設けられた前壁２７と、頂部２６の後辺に設けられた後壁２８（図４参照）と、頂部２６の側辺に設けられた側壁２９とを有する。
前記右サスペンションは右前輪（図示せず）を支持するものである。
この右ホイールハウス１６は、右フロントサイドフレーム１２および右アッパメンバー１４に渡って設けられている。

ダッシュボードロア１８は、左右のピラー３１（左ピラーは図示せず）に渡って設けられ、エンジンルーム２５と車室３３とを仕切る部材である。
ダッシュボードロア１８の右端部１８ａに、右フロントサイドフレーム１２の後端部１２ａや、右アッパメンバー１４の後端部１４ａがスポット溶接されている。
さらに、ダッシュボードロア１８の右端部１８ａに、右ホイールハウス１６の後端部、すなわち右ホイールハウス１６の後壁２８の後端部２８ａ（図３、図４参照）がスポット溶接されている。

なお、車体前部構造１０は略左右対称な構造なので、以下、車体前部構造１０の右側部材のみについて説明して左側部材の説明を省略する。

つぎに、前骨格部２０を図２〜図４に基づいて説明する。
図２は本発明に係る車体前部構造の前骨格部および後骨格部を示す斜視図、図３は図２の３−３線断面図である。
前骨格部２０は、右ホイールハウス１６の前壁（ホイールハウスの前部）２７と、前連結部３５とで閉断面状に形成されている。
図３に示すように、右ホイールハウス１６の前壁２７は、鉛直壁３８および傾斜壁３９で断面略く字状に折り曲げられている。
これにより、右ホイールハウス１６の前壁２７に凹部４１が形成されている。この凹部４１は、右アッパメンバー１４および右フロントサイドフレーム１２に渡って形成されている。

凹部４１の開口部４１ａを閉塞するように、前連結部３５が右アッパメンバー１４および右フロントサイドフレーム１２に渡って設けられている。
これにより、前連結部３５および凹部４１で閉断面状の前骨格部２０が形成されている。すなわち、閉断面状の前骨格部２０は、右フロントサイドフレーム１２および右アッパメンバー１４に渡って形成されている。

前連結部３５は、前フレーム側部位（右フロントサイドフレーム１２側の前部位）４３と、前メンバー側部位（右アッパメンバー１４側の前部位）４４との２部材に分割されている。
前連結部３５を前フレーム側部位４３および前メンバー側部位４４に２分割した理由については後述する。

図４は本発明に係る車体前部構造の前骨格部および後骨格部を示す分解斜視図である。
前フレーム側部位４３は、右フロントサイドフレーム１２から前壁２７の略中央２７ａまで上り勾配で延出された部材である。
この前フレーム側部位４３は、下端部４３ａが右フロントサイドフレーム１２の上壁１２ｂおよび内壁１２ｃにスポット溶接されている。
具体的には、前フレーム側部位４３の下端部４３ａは、右フロントサイドフレーム１２のうち、略中央の上壁１２ｂおよび内壁１２ｃにスポット溶接されている。

さらに、前フレーム側部位４３は、前側辺４３ｂが傾斜壁３９にスポット溶接され、後側辺４３ｃが鉛直壁３８にスポット溶接されている。
前フレーム側部位４３、傾斜壁３９および鉛直壁３８で断面略三角形の閉断面が形成されている。

前メンバー側部位４４は、右アッパメンバー１４から前壁２７の略中央２７ａまで下り勾配で延出された部材である。
この前メンバー側部位４４は、上端部４４ａが右アッパメンバー１４の内壁１４ｂにスポット溶接されている。
具体的には、前メンバー側部位４４の上端部４４ａは、右アッパメンバー１４のうち、略中央の内壁１４ｂにスポット溶接されている。

さらに、前メンバー側部位４４は、前側辺４４ｂが傾斜壁３９にスポット溶接され、後側辺４４ｃが鉛直壁３８にスポット溶接され、下端部４４ｄが前フレーム側部位４３の上端部４３ｄにスポット溶接されている。
前メンバー側部位４４、傾斜壁３９および鉛直壁３８で断面略三角形の閉断面が形成されている。

このように、前フレーム側部位４３、傾斜壁３９および鉛直壁３８で断面略三角形の閉断面が形成され、前メンバー側部位４４、傾斜壁３９および鉛直壁３８で断面略三角形の閉断面が形成されることで、右フロントサイドフレーム１２および右アッパメンバー１４に渡って前骨格部２０が設けられている。
これにより、鉛直壁３８および傾斜壁３９で形成された凹部４１（図３参照）の変形を防止でき、図１に示す車体前部構造１０の剛性を高めることができる。

ついで、後骨格部２２を図２〜図４に基づいて説明する。
図２、図３に戻って、右ホイールハウス１６の後壁２８の後端部２８ａ（図３参照）がダッシュボードロア１８の右端部１８ａに結合されることで、後壁２８の後端部２８ａおよびダッシュボードロア１８の右端部１８ａによる結合部４６が断面略Ｖ字形の凹状に形成されている（図３参照）。
凹状に形成された結合部４６は、右アッパメンバー１４および右フロントサイドフレーム１２に渡って形成されている。

後骨格部２２は、凹状に形成された結合部４６と、後連結部３６とで閉断面状に形成されている。
具体的には、後骨格部２２は、凹状に形成された結合部４６の開口部４６ａを閉塞するように、後連結部３６が右アッパメンバー１４の後端部１４ａ（図１参照）および右フロントサイドフレーム１２の後端部１２ａに渡って設けられている。
これにより、後連結部３６および凹状に形成された結合部４６で閉断面状の後骨格部２２が形成されている。閉断面状の後骨格部２２は、右フロントサイドフレーム１２および右アッパメンバー１４に渡って形成されている。

後連結部３６は、後フレーム側部位（右フロントサイドフレーム１２側の後部位）５１と、後メンバー側部位（右アッパメンバー１４側の後部位）５２との２部材に分割されている。
後連結部３６を後フレーム側部位５１および後メンバー側部位５２に２分割した理由については後述する。

図４に戻って、後フレーム側部位５１は、右フロントサイドフレーム１２から後壁２８の略中央２８ｂまで上り勾配で延出された部材である。
この後フレーム側部位５１は、下端部５１ａが右フロントサイドフレーム１２の上壁１２ｂにスポット溶接されている。
具体的には、後フレーム側部位５１の下端部５１ａは、右フロントサイドフレーム１２のうち、後端部１２ａの上壁１２ｂにスポット溶接されている。

さらに、後フレーム側部位５１は、前側辺５１ｂが後壁２８にスポット溶接され、後側辺５１ｃがダッシュボードロア１８の右端部１８ａにスポット溶接されている。
後壁２８は、車体後方に向けて下り勾配になるように傾斜状に形成されている（図３も参照）。
後フレーム側部位５１および凹状に形成された結合部４６で断面略三角形の閉断面が形成されている。

後メンバー側部位５２は、右アッパメンバー１４から後壁２８の略中央２８ｂまで下り勾配で延出された部材である。
この後メンバー側部位５２は、上端部５２ａが右アッパメンバー１４の上辺（図示せず）にスポット溶接されている。
具体的には、後メンバー側部位５２の上端部５２ａは、右アッパメンバー１４のうち、後端部１４ａの上辺にスポット溶接されている。

さらに、後メンバー側部位５２は、前側辺５２ｂが後壁２８にスポット溶接され、後側辺５２ｃがダッシュボードロア１８の右端部１８ａにスポット溶接され、下端部５２ｄが後フレーム側部位５１の上端部５１ｄにスポット溶接されている。
後メンバー側部位５２および凹状に形成された結合部４６で断面略三角形の閉断面が形成されている。

このように、後フレーム側部位５１および結合部４６で断面略三角形の閉断面が形成され、後メンバー側部位５２および結合部４６で断面略三角形の閉断面が形成されることで、右フロントサイドフレーム１２および右アッパメンバー１４に渡って後骨格部２２が設けられている。

この後骨格部２２は、右フロントサイドフレーム１２の後端部１２ａに設けられている。よって、右フロントサイドフレーム１２の前端部に、車体前方から衝撃が作用した際に、右フロントサイドフレーム１２の後端部１２ａが上方に持ち上がることを後骨格部２２で防ぐことができる。

ここで、右フロントサイドフレーム１２の後端部１２ａは右アウトリガー２４（詳しくは、上端部２４ａ）で支持されている。右アウトリガー２４は右フロントサイドフレーム１２の後端部１２ａから車体後方に向けて下り勾配で延出されている。
このため、右フロントサイドフレーム１２の前端部に、車体前方から衝撃が作用した際に、右フロントサイドフレーム１２の後端部１２ａが上方に持ち上がろうとする。
よって、後骨格部２２を右フロントサイドフレーム１２の後端部１２ｂに設けることで、右フロントサイドフレーム１２の後端部１２ａが上方に持ち上がろうとすることを効率よく抑えることができる。

つぎに、車体前部構造１０を組み付ける工程を図５〜図６に基づいて説明する。
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る右フロントサイドフレームおよび右アッパーメンバーを組み付ける例を説明する図である。
（ａ）において、まず、右フロントサイドフレーム１２に前フレーム側部位４３および後フレーム側部位５１をスポット溶接する。
一方、右アッパメンバー１４に右ホイールハウス１６をスポット溶接する。そして、右アッパメンバー１４および右ホイールハウス１６に前メンバー側部位４４をスポット溶接するとともに、後メンバー側部位５２をスポット溶接する。

右フロントサイドフレーム１２に右アッパメンバー１４および右ホイールハウス１６を矢印Ａの如くスポット溶接する。
同時に、前フレーム側部位４３の上端部４３ｄおよび前メンバー側部位４４の下端部４４ｄを矢印Ｂの如く重ね合わせる。
さらに、後フレーム側部位５１の上端部５１ｄおよび後メンバー側部位５２の下端部５２ｄを矢印Ｃの如く重ね合わせる。

（ｂ）において、前フレーム側部位４３の上端部４３ｄおよび前メンバー側部位４４の下端部４４ｄをスポット溶接する。
よって、右フロントサイドフレーム１２および右アッパメンバー１４に閉断面状の前骨格部２０を架け渡すことができる。
また、後フレーム側部位５１の上端部５１ｄおよび後メンバー側部位５２の下端部５２ｄをスポット溶接する。

図６（ａ），（ｂ）は本発明に係る右フロントサイドフレーム、右アッパーメンバーおよび右ホイールハウスにダッシュボードロアを組み付ける例を説明する図である。
（ａ）において、右フロントサイドフレーム１２の後端部１２ａにダッシュボードロア１８の右端部１８ａを矢印Ｄの如くスポット溶接する。同様に、右アッパメンバー１４の後端部１４ａ（図１参照）にダッシュボードロア１８の右端部１８ａを矢印Ｄの如くスポット溶接する。

また、右ホイールハウス１６の後壁２８の後端部２８ａ（図３、図４参照）にダッシュボードロア１８の右端部１８ａを矢印Ｄの如くスポット溶接する。
この状態において、後フレーム側部位５１の後側辺５１ｃおよび後メンバー側部位５２の後側辺５２ｃにダッシュボードロア１８の右端部１８ａが重ね合わされる。

（ｂ）において、重ね合わされた後フレーム側部位５１の後側辺５１ｃおよびダッシュボードロア１８の右端部１８ａをスポット溶接する。
同様に、重ね合わされた後メンバー側部位５２の後側辺５２ｃおよびダッシュボードロア１８の右端部１８ａをスポット溶接する。
よって、右フロントサイドフレーム１２および右アッパメンバー１４に閉断面状の後骨格部２２を架け渡すことができる。
これにより、車体前部構造の組み付ける工程が完了する。

図５、図６で説明したように、前連結部３５を前フレーム側部位４３と前メンバー側部位４４との２部材に分割した。
よって、右フロントサイドフレーム１２に前フレーム側部位４３を予め組み付けるとともに、右アッパメンバー１４に前メンバー側部位４４を予め組み付けておくことができる。

また、後連結部３６を後フレーム側部位５１と後メンバー側部位５２との２部材に分割した。
よって、右フロントサイドフレーム１２に後フレーム側部位５１を予め組み付けるとともに、右アッパメンバー１４に後メンバー側部位５２を予め組み付けておくことができる。

これにより、前連結部３５の前フレーム側部位４３や前メンバー側部位４４、および後連結部３６の後フレーム側部位５１や後メンバー側部位５２をそれぞれ個別に搬送する必要がない。
したがって、組立ラインにおける部品の取り扱いが容易になり、組立工程の簡素化を図ることができる。

つぎに、車体前部構造１０の右フロントサイドフレームに衝撃が作用した例を図７に基づいて説明する。
図７は本発明に係る車体前部構造の右フロントサイドフレームに衝撃が作用した例を説明する図である。
右フロントサイドフレーム１２の前端部１２ｄに、車体前方から衝撃Ｆが作用する。衝撃Ｆは右フロントサイドフレーム１２の後端部１２ａを経て右アウトリガー２４の上端部２４ａに伝わる。
伝わった荷重Ｆは右アウトリガー２４を車体後方に傾かせるように働く。すなわち、荷重Ｆは右フロントサイドフレーム１２を上方に持ち上げるように働く。

ここで、右フロントサイドフレーム１２および右アッパメンバー１４には、閉断面状の前骨格部２０および閉断面状の後骨格部２２が架け渡されている。
よって、右フロントサイドフレーム１２が上方に持ち上がることを後骨格部２２で抑えることができる。
特に、後骨格部２２は右フロントサイドフレーム１２の後端部１２ａが上方に持ち上がることを効率よく抑えることができる。

これにより、右フロントサイドフレーム１２の前端部１２ｄに衝撃Ｆが作用した場合に、右フロントサイドフレーム１２を良好に変形させることができる。
右フロントサイドフレーム１２を良好に変形させることで、右フロントサイドフレーム１２で衝撃Ｆを好適に吸収することができる。

なお、前記実施の形態では、前骨格部２０および後骨格部２２の両方を備えた例について説明したが、これに限らないで、後骨格部２２のみを備えるだけでも同様の効果を得ることができる。

また、前記実施の形態では、後骨格部２２を右フロントサイドフレーム１２の後端部１２ａに設けた例について説明したが、後骨格部２２を設ける部位は任意に変更が可能である。
例えば、右ホイールハウス１６およびダッシュボードロア１８間の距離が本実施の形態と比較して大きな場合には、後骨格部２２を右フロントサイドフレーム１２の後端部１２ａより車体前方側に設けることも可能である。

本発明の車体前部構造は、フロントサイドフレームおよびアッパメンバーがダッシュボードロアに結合された自動車への適用に好適である。

本発明に係る車体前部構造を示す斜視図である。 本発明に係る車体前部構造の前骨格部および後骨格部を示す斜視図である。 図２の３−３線断面図である。 本発明に係る車体前部構造の前骨格部および後骨格部を示す分解斜視図である。 本発明に係る右フロントサイドフレームおよび右アッパーメンバーを組み付ける例を説明する図である。 本発明に係る右フロントサイドフレーム、右アッパーメンバーおよび右ホイールハウスにダッシュボードロアを組み付ける例を説明する図である。 本発明に係る車体前部構造の右フロントサイドフレームに衝撃が作用した例を説明する図である。

符号の説明

１０…車体前部構造、１２…右フロントサイドフレーム（フロントサイドフレーム）、１４…右アッパメンバー（アッパメンバー）、１６…右ホイールハウス（ホイールハウス）、１８…ダッシュボードロア、２０…前骨格部、２２…後骨格部、２７…前壁（ホイールハウスの前部）、３５…前連結部、３６…後連結部、４１…凹部、４１ａ…凹部の開口部、４３…前フレーム側部位（右フロントサイドフレーム側の前部位）、４４…前メンバー側部位（右アッパメンバー側の前部位）、４６…結合部、４６ａ…結合部の開口部、５１…後フレーム側部位（右フロントサイドフレーム側の後部位）、５２…後メンバー側部位（右アッパメンバー側の後部位）。

Claims (2)

1. 車体前後方向を向いてフロントサイドフレームが延出されるとともに、前記フロントサイドフレームの外側上方にアッパメンバーが設けられ、前記フロントサイドフレームおよび前記アッパメンバーがダッシュボードロアにそれぞれ結合され、前記フロントサイドフレームおよび前記アッパメンバー間にホイールハウスが設けられ、前記ホイールハウスが前記ダッシュボードロアに結合され、前記ホイールハウスおよび前記ダッシュボードロアの結合部が凹状に形成された車体前部構造において、
   前記凹状に形成された結合部の開口部を閉塞するように後連結部が設けられ、
   前記後連結部および前記凹状に形成された結合部で、前記フロントサイドフレームおよび前記アッパメンバーに渡って閉断面状の後骨格部が形成され、
   前記後連結部が、前記フロントサイドフレーム側の後部位と、前記アッパメンバー側の後部位との２部材に分割されたことを特徴とする車体前部構造。
2. 前記ホイールハウスの前部に、前記アッパメンバーおよび前記フロントサイドフレームに渡って凹部が形成され、
   前記凹部の開口部を閉塞するように前連結部が設けられ、
   前記前連結部および前記凹部で、前記フロントサイドフレームおよび前記アッパメンバーに渡って閉断面状の前骨格部が形成され、
   前記前連結部が、前記フロントサイドフレーム側の前部位と、前記アッパメンバー側の前部位との２部材に分割されたことを特徴とする請求項１記載の車体前部構造。

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