JP2009179301A - 自動車のエネルギー吸収構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、車両前後方向に延びるフロントサイドフレームが前方から衝突荷重を受けた際に、横折れ変形するように構成した自動車のエネルギー吸収構造において、衝突等のバラツキがある場合であっても、確実にフロントサイドフレームに横折れ変形を生じさせて、確実に、衝突エネルギーを吸収させることができる自動車のエネルギー吸収構造を提供することを目的とする。
【解決手段】フロントサイドフレーム１のエンジンマウント６の設置位置（エンジンマウント支持部）下方には、突出部材たる締結ボルト２０を設けている。具体的には、フロントサイドフレーム１の横ビード部１５Ａの下方に、締結ボルト２０の先端ネジ部２０ａが、車幅内方側に所定長さＳ（例えば１０ｃｍ）突出するように設けられている。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車のエネルギー吸収構造に関し、特に、車両前後方向に延びるフロントサイドフレームの変形挙動をコントロールして、衝突エネルギーを吸収するように構成した自動車のエネルギー吸収構造に関する。

従来より、自動車のエネルギー吸収構造においては、車両前後方向に延びるフロントサイドフレームを適切に座屈変形させることにより、衝突エネルギーを吸収して、ダッシュパネル後方の車室内に影響が生じないようにすることが知られている。

例えば、下記特許文献１では、フロントサイドフレーム内に補強部材を設けて、オフセット衝突等が生じた場合には、積極的にフロントサイドフレームを車幅方向内方側に横折れ変形させることで、衝突エネルギーを吸収する車体構造が開示されている。

特開２００３−２２０９７７号公報

ところで、フロントサイドフレームにおいては、フロントサイドフレーム全てを軸圧縮で座屈変形させることが、衝突エネルギー吸収の観点から望ましい。

しかし、フロントサイドフレームには、一般にエンジンを支持するエンジン支持部等を設定する必要があり、フロントサイドフレーム全てを、軸圧縮で座屈変形させることは難しい。

そこで、例えば、フロントサイドフレームの前部を座屈変形させて、中間部から後部にかけては、積極的に横折れ変形させることで、衝突エネルギーを吸収させることが考えられる。

もっとも、このようにフロントサイドフレームの前部と後部で、フロントサイドフレームの変形状態を変える場合には、確実に前部の座屈変形が生じて、その後に後部の横折れ変形が生じるように設定しなければ、所望の変形挙動が得られず、衝突エネルギーを充分に吸収できない可能性がある。

仮に、前部の座屈変形が生じる前に、後部の横折れ変形が生じてしまうと、フロントサイドフレームの前端が車幅方向内方又は外方に倒れてしまい、前部の座屈変形が充分に生じず、エネルギー吸収量が半減してしまう。また、座屈変形と同時に横折れ変形が生じると、前部の座屈変形の変形挙動が不安定になり、適切な座屈変形が得られないおそれがある。

そこで、この対策としては、フロントサイドフレームの板厚を、前部で薄くすること、横折れ変形のきっかけとなる脆弱部の強度を高めること等により、できるだけ、前部を座屈変形しやすくして、後部を横折れ変形させないような構造を採用することが考えられる。

しかし、衝突自体のバラツキや、車体構造のバラツキ等があるため、フロントサイドフレームだけで、こうした変形タイミングを安定させるには限界があるという問題があった。

そこで、本発明は、車両前後方向に延びるフロントサイドフレームが前方から衝突荷重を受けた際に、横折れ変形するように構成した自動車のエネルギー吸収構造において、衝突等のバラツキがある場合であっても、確実にフロントサイドフレームに横折れ変形を生じさせて、確実に、衝突エネルギーを吸収させることができる自動車のエネルギー吸収構造を提供することを目的とする。

この発明の自動車のエネルギー吸収構造は、フロントサイドフレームに、車両前方から荷重を受けた際に車幅方向に横折れ変形する折曲部を形成した自動車のエネルギー吸収構造であって、前記折曲部を、車両前方からの荷重を受けた際に、車幅外方側に横折れ変形するように設定し、該折曲部の前方のフロントサイドフレーム側方には、所定の配設部品を配置して、前記折曲部前方のフロントサイドフレームに、車両前方から荷重を受けた際に前記所定の配設部品が後退する押圧力を受けて、前記折曲部に車幅外方側に向けた横折れを誘発させる突出部材を設けたものである。

上記構成によれば、フロントサイドフレームに所定の配設部品からの押圧力を受けて折曲部の折れを誘発させる突出部材を設けることで、前面衝突時には、突出部材がテコのように働き、折曲部に応力集中させることができるため、フロントサイドフレームには、折曲部で確実に車幅外方側に向けた横折れ変形が生じる。
このため、衝突等のバラツキがある場合でも、確実にフロントサイドフレームに横折れ変形が生じることになり、フロントサイドフレームに衝突エネルギーを確実に吸収させることができる。

この発明の一実施態様においては、前記フロントサイドフレームの前部に、車両前方から荷重を受けた際に、前後方向に座屈変形するエネルギー吸収部を設けたものである。
上記構成によれば、フロントサイドフレームの前部に、座屈変形するエネルギー吸収部を設けたことにより、フロントサイドフレームの前部では、エネルギー吸収性能の高い座屈変形で変形が生じることになる。
このため、フロントサイドフレームにおいて、前部と後部で座屈変形と横折れ変形を両立しながら、効率的にエネルギー吸収させることができる。
よって、前後方向に長いフロントサイドフレームを、効率的に変形させることで、衝突エネルギーを吸収させることができる。

この発明の一実施態様においては、前記突出部材の設置位置を、前記エネルギー吸収部の座屈変形後、該突出部材が所定の配設部品に当接するような位置に設定したものである。
上記構成によれば、突出部材が、エネルギー吸収部の座屈変形後に、所定の配設部品に押圧されることになる。
このため、必ず、初めにエネルギー吸収部で座屈変形が生じてから、その後に折曲部で横折れ変形が生じることになるため、フロントサイドフレームの変形タイミングを安定させることができる。
よって、フロントサイドフレームの変形挙動を確実に安定させることができ、フロントサイドフレームに衝突エネルギーの吸収をさせることができる。

この発明の一実施態様においては、前記折曲部のインナーパネルに、凹状の脆弱縦ビードを形成したものである。
上記構成によれば、凹状の脆弱縦ビードを、折曲部のインナーパネルに形成するだけで、折曲部の車幅外方側への横折れ変形のきっかけとすることができる。
よって、折曲部での横折れ変形を確実に生じさせることができ、また、比較的フレーム剛性を落とすことなく、折曲部で横折れ変形を生じさせることができる。

この発明の一実施態様においては、前記折曲部の後方位置のフロントサイドフレームに、上方且つ後方に向って延び、ヒンジピラーに連結される補強メンバーを結合したものである。
上記構成によれば、ヒンジピラーに連結される補強メンバーを、折曲部の後方位置のフロントサイドフレームに結合することで、衝突荷重が作用した際に、補強メンバーが前後方向の荷重を支えるため、折曲部に応力が集中して、折曲部で横折れ変形が生じやすくなる。
よって、折曲部の剛性を落とすことなく、折曲部の前後で剛性差を生じさせることができるため、より確実に、折曲部で横折れ変形を生じさせることができる。

この発明の一実施態様においては、前記突出部材を、フロントサイドフレームのインナーパネルとアウターパネルを貫通するように設けたものである。
上記構成によれば、突出部材がフロントサイドフレームのインナーパネルとアウターパネルを貫通して設けられるため、衝突時に、突出部材に作用する押圧力が、フレーム全体に作用することになる。
このため、折曲部のフレーム全体に、車幅外方側に横折れ変形するような変形挙動を誘発することができる。
よって、より確実に、折曲部の横折れ変形を生じさせることができる。

この発明の一実施態様においては、前記突出部材を、締結ボルトで構成したものである。
上記構成によれば、突出部材が、締結ボルトで構成されることで、フロントサイドフレームに突出部材を設ける際に、比較的容易に組付けや調整等を行なうことができる。
よって、フロントサイドフレームに突出部材を容易に組付けることができ、フロントサイドフレームに突出部材を設けたとしても、組付け作業性を悪化させることはない。

この発明の一実施態様においては、前記突出部材を、フロントサイドフレームのエンジンマウント支持部に設けて、該エンジンマウント支持部に設けたマウント補強ブラケットを、突出部材の補強ブラケットと兼ねたものである。
上記構成によれば、突出部材をエンジンマウント支持部に設けることで、フロントサイドフレームの座屈変形しない部分を有効に利用して、突出部材を設けることができる。また、マウント補強部材を、突出部材の補強ブラケットと兼ねることで、マウント補強部材を利用して、突出部材の押圧力を確実にフロントサイドフレームに伝達することができる。
よって、フロントサイドフレームの座屈変形領域を阻害することなく、突出部材を設けることができ、また、部品点数を増加させることなく、突出部材の取付け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、前記所定の配設部品を、パワートレイン関連部品としたものである。
上記構成によれば、所定の配設部品が、パワートレイン関連部品であるため、パワートレインの後退量を、突出部材によって抑えることができる。
よって、フロントサイドフレームの横折れ変形の確実性の向上に加えて、パワートレインのダッシュパネル側への後退量を抑えることができるため、衝突安全性を、さらに高めることができる。

この発明の一実施態様においては、前記突出部材の先端に、所定の配設部品に係合する係合部を設けたものである。
上記構成によれば、突出部材の先端に係合部を設けることで、衝突時に所定の配設部品が後退する際に、確実に突出部材が係合することになり、所定の配設部品から押圧力を確実に受けることになる。
よって、確実に配設部品が突出部材に係合して、折曲部の横折れ変形を誘発させることができる。

この発明によれば、衝突等のバラツキがある場合でも、確実にフロントサイドフレームに横折れ変形が確実に生じることになり、折曲部で衝突エネルギーを確実に吸収させることができる。
よって、本発明は、車両前後方向に延びるフロントサイドフレームが前方から衝突荷重を受けた際に、横折れ変形するように構成した自動車のエネルギー吸収構造において、衝突等のバラツキがある場合であっても、確実にフロントサイドフレームに横折れ変形を生じさせて、確実に衝突エネルギーを吸収させることができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。

図１は本発明の実施形態に係る自動車のエネルギー吸収構造を採用したフロントサイドフレームの前方斜視図、図２はフロントサイドフレームの後方斜視図、図３はエンジンルーム内方側のフロントサイドフレーム近傍の側面図、図４はフロントサイドフレームとの配置関係を示したエンジンの側面図、図５はフロントサイドフレーム近傍の平面図、図６は図５のＡ−Ａ線矢視断面図、図７は係合ブラケットの斜視図である。なお、本実施形態では、右側のフロントサイドフレームだけを示している。

図１及び図２に示すように、本実施形態では、車体前部に、車両前後方向に延びる断面略矩形形状のフロントサイドフレーム１を設けている。このフロントサイドフレーム１の前端部には、平板状のセットプレート２を介して車両前後方向に延びるクラッシュカン３を設けている。また、そのクラッシュカン３の前端部には、車幅方向に延びて左右のクラッシュカン３（左側は図示せず）を掛け渡すバンパーレインメンバー４を設けている。

フロントサイドフレーム１の中央位置上方には、エンジン５（図４参照）を支持する円筒型のエンジンマウント６を載置している。このエンジンマウント６の前後位置には、エンジンマウント６をフロントサイドフレーム１に固定する脚部７，７をそれぞれ設けている。

フロントサイドフレーム１の後部には、下方に屈曲して傾斜する屈曲部８を形成している。そして、この屈曲部８の下端には、車体フロア（図示せず）下面で車両前後方向に延びるフロアフレーム９を結合固定している。

この屈曲部８の車幅内方側側面には、車幅内方側に、傾斜して延びる傾斜連結メンバー１０を結合固定している。この傾斜連結メンバー１０は、図３に示すようにダッシュパネル１１下部に固定したダッシュクロスメンバー１２に接合固定している。

また、屈曲部８の下面には、サスペンションクロスメンバー（図示せず）を締結固定するサスクロス取付けブラケット１３を接合固定している。

さらに、屈曲部８の前方上面には、上方且つ後方に向って延び、図示しないヒンジピラーに連結される上部連結メンバー１４を、接合固定している。

前述のフロントサイドフレーム１には、両側面に前端部から後方に向って延びる凹状の横ビード部１５Ａ，１５Ｂを設けている。

この横ビード部１５Ａ，１５Ｂは、車幅内方側側面では（１５Ａ）、エンジンマウント６の設置位置よりも車体後方側まで形成されており、車幅外方側側面では（１５Ｂ）、エンジンマウント６の設置位置より車体前方側までで形成されている。

これは、後述するように、フロントサイドフレーム１を車幅外方側へ横折れ変形させるために、こうした設定にしている。

フロントサイドフレーム１の屈曲部８の前方の車幅内方側側面には、縦方向に延びる凹形状の第一縦ビード１６を形成している。この第一縦ビード１６も、後述するようにフロントサイドフレーム１を車幅外方側へ横折れ変形させるために形成している。この第一縦ビード１６の凹み量は、比較的浅く設定されている。

フロントサイドフレーム１の屈曲部８後方の車幅内方側側面にも、縦方向に延びる凹形状の第二縦ビード１７を形成している。この第二縦ビード１７も、フロントサイドフレーム１を横折れ変形させるために形成している。

フロントサイドフレーム１のエンジンマウント６の設置位置（エンジンマウント支持部）下方には、突出部材たる締結ボルト２０を設けている。具体的には、フロントサイドフレーム１の横ビード部１４の下方に、締結ボルト２０の先端ネジ部２０ａが、車幅内方側に所定長さＳ（例えば１０ｃｍ）突出するように設けられている。

この締結ボルト２０は、図３、図４に示すように、エンジン５側壁面に設けた係合ブラケット３０に対応するように設けられている。

すなわち、エンジンルームＥＲ内には、クランク軸（図示せず）を車幅方向に延びるように配置した、いわゆる横置きエンジン５が配置されており、このエンジン５の側壁面５０（エンジン５から見た場合には前端壁面）に、Ｌ字状の係合ブラケット３０が取付けられており、この係合ブラケット３０に対して、締結ボルト２０が側面視で対応するように設けられている。

エンジン５の側壁面５０には、図４に示すように、タイミングベルト５１が巻き掛けられた複数の回転プーリーを設けている。このうち、エンジン５下部に設置されたクランクプーリー５２と、エンジン５後方側に設置されたウォーターポンプ用プーリー５３との間に、前述のＬ字状の係合ブラケット３０を架渡すように取付けている。

このＬ字状の係合ブラケット３０は、図７に示すように、断面略コ字状の金属製ブラケットで形成しており、上下方向に延びる縦片部３１と前後方向に延びる横片部３２とを備えている。

縦片部３１の下端と横片部３２の後端には、固定ボルト３３を挿通するボルト挿通穴３４，３５を形成しており、この二つのボルト挿通穴３４，３５を介して、クランクプーリー５２とウォーターポンプ用プーリー５３に係合ブラケット３０を締結固定している。

このＬ字状の係合ブラケット３０と締結ボルト２０の対応関係（位置関係）は、エンジン５が後退すると、係合ブラケット３０が、締結ボルト２０の先端ネジ部２０ａに係合するような位置関係に設定されている。

具体的には、図５に示すように、締結ボルト２０の先端ネジ部２０ａが係合ブラケット３０の縦片部３１の後方側に位置するように設置されており、車幅方向で係合ブラケット３０にオーバーラップするような位置に設置されている。もっとも、係合ブラケット３０の縦片部３１から前後方向に離間するように設置されている。

さらに、図６に示すように、上下方向においても、締結ボルト２０の先端ネジ部２０ａは、係合ブラケット３０のクランクプーリー５２の締結部（３４）とウォーターポンプ用プーリー５３との締結部（３５）との間に位置するように設定されている。すなわち、両持ち支持された係合ブラケット３０の上下方向中間位置に、締結ボルト２０の先端ネジ部２０ａが位置するように設置されているのである。

また、この図６に示すように、締結ボルト２０は、フロントサイドフレーム１を車幅方向に貫通して、フロントサイドフレーム１に締結固定されるように構成している。
フロントサイドフレーム１は、車幅外方側に位置するアウターパネル１Ａと、車幅内方側に位置するインナーパネル１Ｂとを、上部フランジ１Ｃと下部フランジ１Ｄとで接合することで構成している。そして、インナーパネル１Ａとアウターパネル１Ｂとに、締結ボルト２０を貫通固定している。

また、フロントサイドフレーム１内には、インナーパネル１Ａ側に接合されるマウント補強ブラケット２１を設けている。このマウント補強ブラケット２１は、エンジンマウント６の下方位置に設置されており、エンジンマウント６の取付け剛性を高めている。

マウント補強ブラケット２１には、締結ボルト２０を挿通する挿通穴２２が形成されている。そして、この挿通穴２２と円筒状のスペーサ部材２３を利用して、締結ボルト２０の取付け剛性を高めている。

このように、マウント補強ブラケット２１は、締結ボルト２０の取付け剛性を高めることで、締結ボルト２０の補強部材としても機能している。

次に、このように構成した前部車体構造の前面衝突時の変形挙動について、図８、図９を利用して説明する。図８、図９は、車体構造の前面衝突時の変形挙動を示した車体模式図であり、（ａ）は衝突前の模式図、（ｂ）は衝突直後の模式図、（ｃ）は座屈変形後の模式図、（ｄ）は横折れ変形後の模式図である。

これらの模式図において、Ｆはフロントサイドフレームとクラッシュカンとからなるフロントフレーム体、Ｅはエンジン、Ｖは締結ボルト、Ｗは係合ブラケット、Ｘは第一縦ビード、Ｄはダッシュパネル、Ｍは連結補強メンバー、Ｕは上部連結メンバー、Ｑ（ハッチング領域）はマウント補強ブラケット、Ｒ（ハッチング領域）はサスクロス取付けブラケット、Ｔはフロントタイヤをそれぞれ示している。

そして、フロントフレーム体Ｆには、変形挙動が分かり易いように、便宜上、複数のポイント（Ｐ１〜Ｐ７）を設定している。

第一ポイントＰ１はクラッシュカンの前端位置、第二ポイントＰ２はフロントサイドフレームの前端位置、第三ポイントＰ３は車幅外方側側面の横ビード部の後端位置、第四ポイントＰ４は車幅内方側側面の横ビード部の後端位置、第五ポイントＰ５は第一縦ビードの形成位置、第六ポイントＰ６はダッシュパネルの前端位置、第七ポイントＰ７はフロントサイドフレームの後端位置を、それぞれ示している。なお、図１にも各ポイントの位置を対応するように示している。

図８（ａ）に示すように、衝突前の車体構造では、フロントフレーム体Ｆを車両前後方向に略直線状に延びるように設置しており、この後部位置には、ダッシュパネルＤと、連結補強メンバーＭと、上部連結メンバーＵを、それぞれ各方向に延びるように設置している。このように設置することで、フロントフレーム体Ｆに前方から衝突荷重が入力された場合に、この衝突荷重を、各方向に分散して支持できるようにしている。

エンジンＥは、フロントフレーム体Ｆの側方であって、フレーム前端から所定距離α（例えば２０ｃｍ）後方側に位置するように設置している。締結ボルトＶは、係合ブラケットＶから所定距離β（例えば５ｃｍ）後方側に位置するように設定している。このように各要素間の距離を設定することで、衝突時からタイムラグを持って、係合ブラケットＷが締結ボルトＶに係合するように設定している。

図８（ｂ）に示すように、衝突直後には、フロントフレーム体Ｆの前部が座屈変形する。具体的には、クラッシュカン３とフロントサイドフレーム前部１Ｅが車体前後方向に座屈変形して、初期の衝突エネルギーを吸収する。

もっとも、第三ポイントＰ３後方のフロントフレーム体Ｆの後部は、フロントフレーム体Ｆの前部の座屈変形が終了するまで、横折れ変形しないように剛性を高めている。このため、フロントフレーム体Ｆの前部に軸方向の座屈変形を、確実に生じさせることができる。

図８（ｃ）に示すように、フロントフレーム体Ｆの前部の座屈変形後には、第三ポイントＰ３で横折れ変形が生じる。この横折れ変形は、この第三ポイントＰ３において、車幅外方側側面の横ビード部１５Ｂ（図２参照）がなくなることで剛性低下が生じ、車幅外方側の剛性が車幅内方側の剛性より低くなることで生じる変形である。

また、このとき、エンジンＥも後退して、係合ブラケットＷが締結ボルトＶに引っ掛かる。これにより、エンジン５が後退することによって生じる押圧力を、締結ボルトＶに与えることになるため、締結ボルトＶがいわゆるテコのように作用して、図示するようにフロントサイドフレームに反時計回りの挙動を生じさせて、フロントフレーム体ＦにエンジンＥからの押圧力が伝達されることになる。

よって、第五ポイントＰ５には、車幅外方側への横折れ変形を誘発するような力が作用して、第一縦ビードＸに応力集中が生じることになる。

その後、図８（ｄ）に示すように、第五ポイントＰ５において、車幅外方側への横折れ変形が生じる。この横折れ変形は、第一縦ビードＸを設けていることや、上部連結メンバーＵやサスクロス取付けブラケットＲを設けたことで、フレーム前後位置で剛性差が生じたこと、さらには、前述した締結ボルトＶによるテコの作用により生じる。

このように、横折れ変形を誘発する要素が複数あることで、第五ポイントＰ５での横折れ変形は、確実に生じることになる。

特に、締結ボルトＶのテコ作用で、横折れ変形が誘発されることにより、第一縦ビードＸの凹み量が比較的浅くても、横折れ変形が確実に生じるため、第一縦ビードＸを形成したことによるフロントサイドフレーム１の剛性低下をできるだけ少なくすることができる。

また、第四ポイントＰ４や第六ポイントＰ６でも、横折れ変形が生じる。
この第四ポイントＰ４での横折れ変形は、第四ポイントＰ４で車幅内方側側面の横ビード部１５Ａ（図１参照）がなくなることで、車両前後剛性が低下し、車幅内方側の剛性が低くなることで生じる変形である。

また、第六ポイントＰ６での横折れ変形は、第二縦ビード１７（図１参照）を設けたことや、ダッシュパネルＤで支持されることによって、フレーム前後位置で剛性差が生じることで、生じる変形である。

このように、複数のポイント（Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６）で横折れ変形（折れ曲り変形）が生じることで、座屈変形させることができないフロントサイドフレーム１の後部であっても、衝突エネルギーを吸収させることができ、ダッシュパネルＤの後退量をできるだけ少なくすることができる。

特に、前述したように、締結ボルト２０によるテコの作用により横折れ変形が誘発されることで、確実に第五ポイントＰ５で横折れ変形を生じさせることができる。

次に、このように構成された本実施形態の作用効果について説明する。
この実施形態の自動車のエネルギー吸収構造は、フロントサイドフレーム１に、車両前方から荷重を受けた際に、車幅外方側に横折れ変形する折曲ポイント（第五ポイントＰ５）を設定して、この折曲ポイント（Ｐ５）の前方のフロントサイドフレーム１側方に、エンジン５の係合ブラケット３０を配置して、折曲ポイント（Ｐ５）の前方のフロントサイドフレーム１に、車両前方からの荷重を受けた際に、係合ブラケット３０からエンジン５後退時の押圧力を受けて、折曲ポイント（Ｐ５）に車幅外方側に向けた横折れ変形を誘発させる締結ボルト２０を設けている。

これにより、車両の前面衝突時には、係合ブラケット３０に係合した締結ボルト２０がテコのように働き、折曲ポイント（Ｐ５）に応力集中させることができ、折曲ポイント（Ｐ５）で確実に車幅外方側に向けた横折れ変形を生じさせることができる。
このため、衝突等のバラツキがある場合でも、確実にフロントサイドフレーム１に横折れ変形が生じることになり、座屈変形させることができない部分でも衝突エネルギーを吸収させることができる。

よって、車両前後方向に延びるフロントサイドフレーム１が前方から衝突荷重を受けた際に、横折れ変形するように構成した自動車のエネルギー吸収構造において、衝突等のバラツキがある場合であっても、確実にフロントサイドフレーム１に横折れ変形を生じさせて、確実に、衝突エネルギーを吸収させることができる。

また、この実施形態では、フロントサイドフレーム１の前部に、車両前方から荷重を受けた際に、前後方向に座屈変形するエネルギー吸収部たる座屈変形部（１Ｅ、図１、図８参照）を設けている。
これにより、フロントサイドフレーム１の前部では、クラッシュカン３と共に座屈変形部（１Ｅ）が、座屈変形することで衝突エネルギーを吸収することになる。
このため、フロントサイドフレーム１において、前部と後部で、座屈変形と横折れ変形を両立しながら、効率的に衝突エネルギーの吸収を図ることができる。
よって、前後方向に長いフロントサイドフレーム１を、効率的に変形させることで、衝突エネルギーを効率的に吸収させることができる。

また、この実施形態では、締結ボルト２０の設置位置を、エネルギー吸収部たる座屈変形部（１Ｅ）が座屈変形した後に、締結ボルト２０が係合ブラケット３０に当接する位置関係に設定している。
これにより、締結ボルト２０が、座屈変形部（１Ｅ）の座屈変形後に、係合ブラケット３０に押圧されることになる。
このため、必ず、初めに座屈変形部（１Ｅ）で座屈変形が生じてから、その後に、折曲ポイント（Ｐ５）で横折れ変形が生じることになり、フロントサイドフレーム１の変形タイミングを安定させることができる。
よって、フロントサイドフレーム１の変形挙動を確実に安定させることができ、フロントサイドフレーム１の衝突エネルギーの吸収性能を向上させることができる。

また、この実施形態では、折曲ポイント（Ｐ５）のインナーパネル１Ａに、凹状の第一縦ビード１６を形成している。
これにより、凹状の第一縦ビード１６を、折曲ポイント（Ｐ５）のインナーパネル１Ａに形成するだけで、折曲ポイント（Ｐ５）の車幅外方側への横折れ変形のきっかけにすることができる。
よって、折曲ポイント（Ｐ５）で横折れ変形を確実に生じさせることができ、また、比較的フレーム剛性を落とすことなく、折曲ポイント（Ｐ５）で横折れ変形を生じさせることができる。

また、この実施形態では、折曲ポイント（Ｐ５）の後方位置に、上方且つ後方に向って延び、ヒンジピラーに連結される上部連結メンバー１４を結合している。
これにより、衝突荷重が作用した際に、上部連結メンバー１４が車両前後方向の荷重を支えるため、折曲ポイント（Ｐ５）に応力が集中して、折曲ポイント（Ｐ５）で横折れ変形が生じやすくなる。
よって、折曲ポイント（Ｐ５）の剛性を落とすことなく、折曲ポイント（Ｐ５）の前後で剛性差を生じさせることができるため、より確実に、折曲ポイント（Ｐ５）で横折れ変形を生じさせることができる。

また、この実施形態では、締結ボルト２０を、フロントサイドフレーム１のインナーパネル１Ａとアウターパネル１Ｂを貫通するように設けている。
これにより、締結ボルト２０が、フロントサイドフレーム１のインナーパネル１Ａとアウターパネル１Ｂを貫通して設けられるため、前面衝突時に、締結ボルト２０に作用する押圧力が、フレーム全体に作用することになる。
このため、折曲ポイント（Ｐ５）のフレーム全体に、車幅外方側に横折れ変形するような挙動を誘発することができる。
よって、より確実に、折曲ポイント（Ｐ５）での横折れ変形を生じさせることができる。

また、この実施形態では、一般的な締結ボルト２０で、係合ブラケット３０を係止する突出部材を構成している。
これにより、フロントサイドフレーム１に組付ける際に、容易に組付けや調整等を行なうことができる。
よって、フロントサイドフレーム１に容易に突出部材を組付けることができ、フロントサイドフレーム１に突出部材を設けたとしても、組付け作業性を悪化させることはない。

また、この実施形態では、締結ボルト２０を、フロントサイドフレーム１のエンジンマウント６の設置位置下方に設けると共に、エンジンマウント６を補強するマウント補強ブラケット２１を、締結ボルト２０の補強ブラケットと兼ねている。
これにより、締結ボルト２０をエンジンマウント６の設置位置下方に設けることで、フロントサイドフレーム１の座屈変形しない部分を有効に利用して、締結ボルト２０を設けることができる。

また、マウント補強ブラケット２１を、締結ボルト２０の補強ブラケットと兼ねることで、マウント補強ブラケット２１を利用して、締結ボルト２０の押圧力を確実にフロントサイドフレーム１に伝達することができる。
よって、フロントサイドフレーム１の座屈変形領域を阻害することなく、締結ボルト２０を設けることができ、また、部品点数を増加させることなく、締結ボルト２０の取付け剛性を高めることができる。

また、この実施形態では、前記係合ブラケット３０を、エンジン５に固定されるクランクプーリー５２とウォーターポンプ用プーリー５３を利用して、エンジン５に固定している。
これにより、衝突時のエンジン５自体の後退も、締結ボルト２０によって抑えられることになる。
よって、フロントサイドフレーム１の横折れ変形の確実性の向上に加えて、エンジン５のダッシュパネル側への後退量を抑えることができるため、衝突安全性を、さらに高めることができる。

なお、本実施形態では、クランクプーリー５２とウォーターポンプ用プーリー５３を利用して係合ブラケット３０を固定したが、他の回転プーリー等を利用して、係合ブラケット３０を固定してもよい。

また、係合ブラケット３０の代わり、回転プーリー自体を利用して締結ボルト２０に係合するように構成してもよい。

さらに、回転プーリーに巻き掛けられるタイミングベルトやタイミングチェーン等の無端伝動部材を利用して、締結ボルト２０が係合するように構成してもよい。

次に、第二実施形態について、図１０を利用して説明する。図１０は、第二実施形態のフロントサイドフレーム１０１の前方斜視図である。第一実施形態と同一の構成要素については、同じ符号を付して説明を省略する。

この実施形態では、締結ボルト２０の先端ネジ部２０ａに、係止ナット１０２を組付けることで、係合ブラケット３０（図４参照）との係合が確実に生じるように構成したものである。

すなわち、締結ボルト２０の先端ネジ部２０ａは、円柱のロッド形状であるため、衝突時に係合ブラケット３０との係合が充分に生じない可能性がある。そこで、係止ナット１０２を設けることで、先端ネジ部２０ａをフック形状に構成して、衝突時に係合ブラケット３０が後退してきた時に、確実に係合ブラケット３０が係合するように構成しているのである。

この係止ナット１０２は、一般的なナットで構成しており、締結ボルト２０をフロントサイドフレーム１に組付けた後に、エンジンルームＥＲ内方側から組付けるようにしている。

もっとも、係止ナット１０２をエンジン搭載後に組付けることが困難である場合には、エンジン搭載前に、フロントサイドフレーム１に締結ボルト２０を途中まで締結して、その先端に係止ナット１０２を組みつけておき、エンジン搭載後に、改めて締結ボルト２０を最後まで締結することで、エンジン５側に突出させるように組み付けてもよい。

このように、この実施形態では、締結ボルト２０の先端ネジ部２０ａに、係合ブラケット３０に係合する係止ナット１０２を組み付けている。
これにより、エンジンが後退する際に、確実に締結ボルト２０が係合することになり、係合ブラケット３０から押圧力を確実に受けることになる。
よって、確実に係合ブラケット３０が締結ボルト２０に係合して、確実に折曲ポイント（Ｐ５）の横折れ変形を誘発させることができる。

なお、本実施形態では、締結ボルト２０で、突出部材を構成したため、係止ナット１０２で係合部を構成したが、例えば、単に、ロッド部材で突出部材を構成した場合には、先端部に、フック形状の係合部を形成してもよい。

次に、第三実施形態について、図１１を利用して説明する。図１１は、第三実施形態のフロントサイドフレーム１との配置関係を示したエンジン５の側面図である。この第三実施形態も、第一実施形態と同一の構成要素については説明を省略する。

この実施形態では、エンジン５のシリンダーブロック２０１に、フロントサイドフレーム１側に突出する突出ブラケット２０２を設けて、この突出ブラケット２０２を締結ボルト２０に係合させるように構成したものである。

この突出ブラケット２０２は、上下方向長さを有する矩形形状部材によって構成しており、締結ボルト２０に係合しやすい形状となっている。

この実施形態では、突出ブラケット２０２をクランクプーリー５２の車両後側に設けたが、例えば、破線（２０３）で示すようにクランクプーリー５２の車両後側に設けるようにしてもよい。

このように、エンジン５のシリンダーブロック２０１に突出ブラケット２０２を設けることで、回転プーリー等を介することなく、直接エンジン５から押圧力を受けるため、より確実にエンジン５からの押圧力を、締結ボルト２０に伝達することができる。

このように、この実施形態では、締結ボルト２０に係合する部材を、エンジン５のシリンダーブロック２０１に直接固定した突出ブラケット２０２で構成している。

これにより、エンジン５の後退時の押圧力が、確実に締結ボルト２０に作用して、フロントサイドフレーム１に入力されることになる。

よって、フロントサイドフレーム１の折曲ポイント（Ｐ５）での横折れ変形を、より確実に生じさせることができ、フロントサイドフレーム１の衝突エネルギーの吸収性能を高めることができる。

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、
この発明の屈曲部は、実施形態の第五ポイントＰ５に対応し、
以下、同様に、
所定の配設部品は、エンジン５及び係合ブラケット３０、突出ブラケット２０２に対応し、
突出部材は、締結ボルト２０に対応し、
エネルギー吸収部は、座屈変形部（１Ｅ）に対応し、
脆弱縦ビードは、第一縦ビード１６に対応し、
補強メンバーは、上部連結メンバー１４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、あらゆる自動車のエネルギー吸収構造に適用する実施形態を含むものである。

例えば、所定の配設部品については、エンジンだけでなく、変速機であってもよいし、また、バッテリーやエンジン補器であってもよい。

さらに、フロントサイドフレームについても、横ビード部を設けずに横折れ変形させるもの等も含むものである。

第一実施形態の自動車のエネルギー吸収構造を採用したフロントサイドフレームの前方斜視図。 フロントサイドフレームの後方斜視図。 エンジンルーム内方側のフロントサイドフレーム近傍の側面図。 フロントサイドフレームとの配置関係を示したエンジンの側面図。 フロントサイドフレーム近傍の平面図。 図５のＡ−Ａ線矢視断面図。 係合ブラケットの斜視図。 車体構造の前面衝突時の変形挙動を示した車体模式図であり、（ａ）は衝突前の模式図、（ｂ）は衝突直後の模式図。 車体構造の前面衝突時の変形挙動を示した車体模式図であり、（ｃ）は座屈変形後の模式図、（ｄ）は横折れ変形後の模式図。 第二実施形態のフロントサイドフレームの前方斜視図。 第三実施形態のフロントサイドフレームとの配置関係を示したエンジンの側面図。

符号の説明

１…フロントサイドフレーム
３…クラッシュカン
５…エンジン
６…エンジンマウント
１４…上部連結メンバー
１６…第一縦ビード
２０…締結ボルト
２１…マウント補強ブラケット
３０…係合ブラケット
１０１…フロントサイドフレーム
１０２…係合ナット
２０２…突出ブラケット

Claims (10)

1. フロントサイドフレームに、車両前方から荷重を受けた際に車幅方向に横折れ変形する折曲部を形成した自動車のエネルギー吸収構造であって、
   前記折曲部を、車両前方からの荷重を受けた際に、車幅外方側に横折れ変形するように設定し、
   該折曲部の前方のフロントサイドフレーム側方には、所定の配設部品を配置して、
   前記折曲部前方のフロントサイドフレームに、車両前方から荷重を受けた際に前記所定の配設部品が後退する押圧力を受けて、前記折曲部に車幅外方側に向けた横折れを誘発させる突出部材を設けた
   自動車のエネルギー吸収構造。
2. 前記フロントサイドフレームの前部に、車両前方から荷重を受けた際に、前後方向に座屈変形するエネルギー吸収部を設けた
   請求項１記載の自動車のエネルギー吸収構造。
3. 前記突出部材の設置位置を、前記エネルギー吸収部の座屈変形後、該突出部材が所定の配設部品に当接するような位置に設定した
   請求項２記載の自動車のエネルギー吸収構造。
4. 前記折曲部のインナーパネルに、凹状の脆弱縦ビードを形成した
   請求項１〜３記載の自動車のエネルギー吸収構造。
5. 前記折曲部の後方位置のフロントサイドフレームに、上方且つ後方に向って延び、ヒンジピラーに連結される補強メンバーを結合した
   請求項１〜４いずれかに記載の自動車のエネルギー吸収構造。
6. 前記突出部材を、フロントサイドフレームのインナーパネルとアウターパネルを貫通するように設けた
   請求項１〜５いずれかに記載の自動車のエネルギー吸収構造。
7. 前記突出部材を、締結ボルトで構成した
   請求項１〜６いずれかに記載の自動車のエネルギー吸収構造。
8. 前記突出部材を、フロントサイドフレームのエンジンマウント支持部に設けて、
   該エンジンマウント支持部に設けたマウント補強ブラケットを、突出部材の補強ブラケットと兼ねた
   請求項１〜７いずれかに記載の自動車のエネルギー吸収構造。
9. 前記所定の配設部品を、パワートレイン関連部品とした
   請求項１〜８いずれかに記載の自動車のエネルギー吸収構造。
10. 前記突出部材の先端に、所定の配設部品に係合する係合部を設けた
    請求項１〜９いずれかに記載の自動車のエネルギー吸収構造。
    

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