JP2014169043A - 車両の前部車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】延長部がサスペンションロアアームを迂回するように形成された延長部を有するサブフレームを備えた車両において、車幅方向に延びる脆弱部を形成できない場合でも、前面衝突時において、サブフレーム後端の車体からの離脱を実現可能とする車両の前部車体構造を提供することを目的とする。
【解決手段】前後メンバ４１は、車両の前面衝突時に、衝突荷重を前方部４１ｃ、湾曲部４１ｄ、及び後方部４１ｅを介してサスペンションクロスメンバ４３に伝達するように設けられ、ロアアーム５の一部が、締結部４５とともに車体に共締め固定されており、ロアアーム５は、車両の前面衝突時に、前方部４１ｃから伝達される衝突荷重を締結部４５に伝達するように設けられている。
【選択図】図８

Description

この発明は、車両前部において前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、該フロントサイドフレームの下方に配設されてサスペンションを支持するサブフレームとを備えた車両の前部車体構造に関する。

従来、車両の前面衝突時において、フロントサイドフレームの変形により衝突エネルギーを吸収するものが知られている。また、フロントサイドフレームの下方にサスペンションやステアリング機構、パワートレイン等を支持するサブフレームを設けて、該サブフレーム本体から車両前方に延びる延長部を形成し、サブフレームにて補助的な衝突エネルギー吸収を行う構造が知られている。

また、サブフレームを備えた構造では、サブフレームが車両の前面衝突時にフロントサイドフレームの変形を阻害しないように、衝突中期から後期にかけてサブフレーム後端を車体から離脱させるよう構成することが望ましい。そこで、従来、サブフレームの後端付近を車幅方向に折り曲げて締結部材（ボルト）を引き抜くべく、サブフレーム後端を車体へ締結する締結部の直前に、車幅方向に延びる脆弱部を形成したものが知られている（下記特許文献１参照）。

特開２０１１−１６２１５８号公報

ところで、サブフレームの延長部にて補助的な衝突エネルギー吸収を行う構造を、上記特許文献１に開示された構造と組み合わせて小型車に適用することが考えられる。しかしながら、小型車は、一般的に車幅が狭く、サスペンションの一部を構成するサスペンションロアアームのサブフレームへの取り付け位置が車幅方向内側に設定されるため、上記延長部が必然的にサスペンションロアアームを迂回するように形成されることになる。

このため、車両の前面衝突時には、延長部からサブフレーム本体に伝達される荷重の方向が、車両前後方向に対して車幅方向内側に大きく傾斜した角度になってしまい、結果として、サブフレームの後端付近を車幅方向に折り曲げて車体から離脱させるのに十分な荷重が延長部から伝達されにくくなるという問題があった。

また、車幅の狭い小型車の場合、その特長である小型軽量という特長を生かすために、部品点数の削減等によって軽量化を追求しようとするケースが多い等の事情により、上記締結部のスペースが限られ、車幅方向に延びる上記脆弱部を形成できない場合があった。

この発明は、延長部がサスペンションロアアームを迂回するように形成された延長部を有するサブフレームを備えた車両において、車幅方向に延びる脆弱部を形成できない場合でも、前面衝突時において、サブフレーム後端の車体からの離脱を実現可能とする車両の前部車体構造を提供することを目的とする。

この発明の車両の前部車体構造は、車両前部において前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、該フロントサイドフレームの下方に配設されてサスペンションを支持するとともに、上記フロントサイドフレームの下方においてサブフレーム本体から車両前方に延びる左右一対の延長部を有するサブフレームとを備えた車両の前部車体構造であって、上記延長部は、その前端から車両前後方向に延びる前方部と、車両前後方向中間位置において、車両後方に向かって車幅方向内側方向に湾曲する湾曲部と、該湾曲部より車両後方で車幅方向内側方向に延びる後方部とを有し、車両の前面衝突時に、衝突荷重を上記前方部、上記湾曲部、及び上記後方部を介して上記サブフレーム本体に伝達するように設けられ、上記後方部の車幅方向外側かつ上記前方部の車両後方には、上記サスペンションを構成するサスペンションロアアームが取り付けられ、上記サブフレーム本体は、少なくともその後端において締結部材により車体に締結される締結部を有し、上記締結部材は、ボルト及びナットにより構成され、該ボルト及びナットにより、上記サスペンションロアアームの一部が、上記締結部とともに上記車体に共締め固定されており、上記サスペンションロアアームは、車両の前面衝突時に、上記前方部から伝達される衝突荷重を上記締結部に伝達するように設けられているものである。

この構成によれば、車両の前面衝突時に、衝突荷重を前方部、湾曲部、及び後方部を介してサブフレーム本体に伝達するように延長部を設けることで、延長部がサスペンションロアアームを迂回するように形成されることになるが、前方部から伝達される衝突荷重を締結部に伝達するようにサスペンションロアアームを設けることで、車両の前面衝突時には、延長部から直接サブフレーム本体に伝達される衝突荷重と、サスペンションロアアームを介して伝達される衝突荷重との方向の違いを利用して締結部に変形を生じさせることができる。これにより、締結部付近に車幅方向に延びる脆弱部を形成できない場合であっても、車両の前面衝突時にサブフレームの後端を変形させて、該後端を車体から離脱させることができる。

この発明の一実施態様においては、上記湾曲部と上記締結部とを結ぶ仮想線と、上記後方部の延長方向の仮想線との間の領域に、他の部位より剛性の低い低剛性部が、車両前後方向に沿って形成されているものである。

この構成によれば、例えば、前方部からサブフレーム本体に入力される衝突荷重の方向が、前方部からサスペンションロアアームを介して締結部に伝達される衝突荷重の方向に対し車幅方向内側に大きく傾斜している場合、前方部からサブフレーム本体に入力される上記衝突荷重の車幅方向成分により、低剛性部にて確実に変形のきっかけを生じさせることができる。これにより、締結部を確実に変形させることができ、ひいては、サブフレームの後端をより確実に車体から離脱させることができる。

この発明によれば、延長部がサスペンションロアアームを迂回するように形成された延長部を有するサブフレームを備えた車両において、車幅方向に延びる脆弱部を形成できない場合でも、前面衝突時において、サブフレーム後端の車体からの離脱を実現可能とする車両の前部車体構造を提供することができる。

本発明の実施形態に係る車両の前部車体構造を示す側面図。 サブフレームを示す斜視図。 サブフレームを示す平面図。 サブフレーム後端を示す要部拡大斜視図。 締結部を示す断面図。 締結部が締結される車体側の部位を示す平面図。 車両の前面衝突時のサブフレームの変形挙動について解析した結果を示す斜視図。 車両の前面衝突時における衝突荷重の伝達方向を示す平面図。 車両の前面衝突時のサブフレームの変形挙動について解析した結果を示す側断面図。

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車両Ｖの前部車体構造を示す側面図であり、本実施形態に係る車両Ｖは、フロントノーズが短く設定された小型車である。また、車両Ｖは、その前部において、図１に示すように、前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム１（図１では左側のみを示す）と、該フロントサイドフレーム１の前端に連接する上側クラッシュカン２と、該上側クラッシュカン２を車幅方向に連接するバンパーレインフォースメント３と、フロントサイドフレーム１の下方に配設されるサブフレーム４と、サスペンションの一部を構成する左右一対のロアアーム５（図１では左側のみを示す）とを備えている。

フロントサイドフレーム１は、車両の前後方向に延びる閉断面形状の筒状体で構成されており、その前端には、フランジ６及び上側クラッシュカン２側のフランジ７を介して上側クラッシュカン２が取り付けられている。

上側クラッシュカン２は、車両前後方向に延びる閉断面形状の筒状体で構成され、フロントサイドフレーム１の前部に連接している。また、バンパーレインフォースメント３は、車両前方側が開放した断面ハット形状のバンパーレイン本体（図示せず）と、該バンパーレイン本体の前部に接合されたクロージングプレート（図示せず）とにより、略台形の閉断面が形成された円弧状部材であり、左右の上側クラッシュカン２の前端を車幅方向に連結している。

また、フロントサイドフレーム１の底面には、後述するサブフレーム４の前端が前端支持部材８及びフランジ６を介して連結されるとともに、サブフレーム４の車両前後方向の中間部が、中間支持部材９を介して上部の締結部材１０（図４参照）により連結されている。

また、フロントサイドフレーム１の車両後方には、エンジン等のパワートレインを収容する収容空間と車室とを仕切るダッシュパネル１１が配設され、このダッシュパネル１１の前面には、フロントサイドフレーム１の後端が接続されている。そして、ダッシュパネル１１の下部には、フロントサイドフレーム１の後端から車両前後方向に延びるフロアフレーム１２が配設されている。このフロアフレーム１２の下部には、側面視でクサビ状をなすガセット１３が接合固定され、フロアフレーム１２とガセット１３とにより閉断面を形成している。上述したサブフレーム４の後端は、後端支持部材１４を介して車体側のフロアフレーム１２及びガセット１３に連結されている。

サブフレーム４は、図１〜図５に示すように、左右一対の前後メンバ４１と、前後メンバ４１の前部を車幅方向に連結するフロントクロスメンバ４２と、前後メンバ４１の後端を車幅方向に連結するサブフレーム本体としてのサスペンションクロスメンバ４３（以下、サスクロス４３という。）とで井桁状に構成されている。

前後メンバ４１及びサスクロス４３は、それぞれ上面を構成するアッパ部材４１Ａ、４３Ａと、下面を構成するロア部材４１Ｂ、４３Ｂとの接合により、中空状に形成されている。このうち、前後メンバ４１は、車両前後方向に延びる閉断面形状の筒状体で構成されており、サスクロス４３から車両前方に延びる延長部が、この前後メンバ４１によって構成されている。

また、前後メンバ４１では、その後部に後述するロアアーム取り付け部４１ａが形成されている。そして、この前後メンバ４１は、後述する前端の凹部４１ｂから車両後方に延びる前方部４１ｃと、車両前後方向中間位置において、車両後方に向かって車幅方向内側方向に湾曲する湾曲部４１ｄと、該湾曲部４１ｄより車両後方で車幅方向内側に延びる後方部４１ｅとを有し、上述したロアアーム取り付け部４１ａが、後方部４１ｅに形成されている。

本実施形態では、図１〜図３に示すように、前方部４１ｃの前端の車両前後方向（長手方向）に直交する向きの断面が、前方部４１ｃの後端の車両前後方向に直交する向きの断面と正面視で少なくとも部分的に重複している。これにより、前方部４１ｃの前端の上記断面と、後端の上記断面とが、上下方向で少なくとも部分的に重複するよう構成されている。

また、サブフレーム４では、前後メンバ４１の前端が、図２、図３に示すように平面視でコ字状をなしており、車幅方向中間部の凹部４１ｂには、前端支持部材８が接合固定されている。そして、前端支持部材８には、図１に示すように、下側クラッシュカン１５が、プレート状のフランジ１６を介して前端支持部材８の下部に取り付けられている。

下側クラッシュカン１５は、上面を構成するアッパ部材１５Ａと下面を構成するロア部材１５Ｂとにより、四角錘台状に形成されており、その後端がそれぞれフランジ１６に接合固定されている。そして、フランジ１６が締結部材１７によって前端支持部材８の前面に締結されることで、下側クラッシュカン１５が、フランジ１６を介して前端支持部材８に取り付けられている。これにより、車両前方から入力される衝突荷重に対して圧縮変形可能とされている。

また、サスクロス４３（サブフレーム本体）は、その後端に締結部４５を有しており、この締結部４５が、締結部材を構成するボルト１８によりガセット１３に締結されている。

締結部４５は、図１〜図５に示すように、サスクロス４３のアッパ部材４３Ａ及びロア部材４３Ｂが車幅方向外側に突出することにより構成され、締結部４５では、アッパ部材４３Ａとロア部材４３Ｂとの間に、車両前方及び車幅方向外側に開口する開口部４６が形成されている。そして、アッパ部材４３Ａ及びロア部材４３Ｂのうち、締結部４５を形成する部位には、図２に示すように、ボルト１８を挿通するための挿通孔４３ａ、４３ｂが穿設され、該挿通孔４３ａ、４３ｂが、上下方向に重なるように配置されている。

また、サスクロス４３では、締結部４５を避けた車両前方の位置に、アッパ部材４３Ａの上面から下方に折り曲げられた折り曲げ部４３ｃが形成され、この折り曲げ部４３ｃの下端が、ロア部材４３Ｂに接合されている。

また、折り曲げ部４３ｃと締結部４５とに挟まれた領域では、折り曲げ部４３ｃと開口部４６とによって剛性差が生じている。そして、この剛性差により、締結部４５に対して車幅方向内側に隣接した部位が、他の部位よりも剛性が低い低剛性部４７となっている。

この低剛性部４７は、図２、図３に示すように、前後メンバ４１の湾曲部４１ｄと締結部４５とを結ぶ仮想線Ｌ１と、後方部４１ｅの延長方向の仮想線Ｌ２との間の領域Ｘに形成され、開口部４６の形状により、車両前後方向に沿うように形成されている。

また、締結部４５の車両後方では、挿通孔４３ａ、４３ｂの車両後方に基準ピン１９が取り付けられている。基準ピン１９は、その先端部が略円錐状をなして上方に突出しており、ガセット１３側を指向している。

ここで、ロアアーム５は、図３、図４に示すように、車幅方向内側に凸設する略弓形状に形成され、後方部４１ｅの車幅方向外側かつ前方部４１ｃの車両後方に取り付けられている。そして、前後メンバ４１は、上述した前方部４１ｃ、湾曲部４１ｄ、及び後方部４１ｅにより、略弓形状のロアアーム５を迂回するように形成されている。

ロアアーム５の前端には、図１、図３に示すように、車輪を支持するナックルアーム（図示せず）に連結されるボールジョイント５１が設けられ、長手方向中間部には、図３、図４に示すように、車幅方向内側に突出する支持アーム５２が延設されている。そして、支持アーム５２の先端には、前部連結部５３が取り付けられ、この前部連結部５３が、後方部４１ｅに形成されたロアアーム取り付け部４１ａに対して揺動可能に連結支持されている。

また、ロアアーム５は、後方部４１ｅの車幅方向外側かつ前方部４１ｃの車両後方において、前部連結部５３から車両後方に延びるように配設されており、その後端は、図１、図３〜図５に示すように、開口部４６からアッパ部材４３Ａとロア部材４３Ｂとの間に差し込まれるようにして締結部４５に配設されている。

そして、ロアアーム５の後端には、図１、図４、図５に示すように、後端支持部材１４が取付けられている。後端支持部材１４は、図５に示すように、アッパ部材４３Ａの上面とロア部材４３の下面との間に固定された内筒１４１、ロアアーム５の後端に固定された外筒１４２、及び内筒１４１と外筒１４２との間に挟まれるように配設された環状のラバー部材１４３により構成されており、内筒１４１の中空部が挿通孔４３ａ、４３ｂと上下方向に重なるように配置されている。

また、車体側では、図５、図６に示すように、内筒１４１の中空部及び挿通孔４３ａ、４３ｂの位置に対応して、ガセット１３の下面に、車両前後方向に対して斜めに傾斜する長穴形状の挿通孔１３ａが穿設されるとともに、フロアフレーム１２にも、挿通孔１２ａが穿設されている。この挿通孔１２ａには、ボルト１８とともに締結部材を構成するパイプ状のウェルドナット２０が挿通されており、このウェルドナット２０は、ガセット１３の下面、及びフロアフレーム１２の挿通孔１２ａによって、座面が挿通孔１３ａの周囲に配置されるように固定されている。

本実施形態では、ボルト１８が、挿通孔１３ａ、４３ａ、４３ｂ、及び後端支持部材１４の内筒１４１の中空部に挿通され、ウェルドナット２０に締め付けられることにより、ロアアーム５の後端が、締結部４５とともに車体に共締め固定されている。このように、締結部４５とともに車体に共締め固定された共締め固定状態では、ロアアーム５の後端が、後端支持部材１４のラバー部材１４３により、締結部４５に対して弾性支持されている。

ところで、内筒１４１の中空部の孔径は、ボルト１８の径よりも大きく設定されており、上述した共締め固定状態では、内筒１４１とボルト１８との間に、図５に示すような隙間Ｇが形成されている。

また、フロアフレーム１２及びガセット１３には、図５、図６に示すように、基準ピン１９と対応する位置に開孔１２ｂ及び基準孔１３ｂが穿設されている。

これら開孔１２ｂ及び基準孔１３ｂのうち、基準孔１３ｂは、その孔径が基準ピン１９の径と略同じに設定され、上述した共締め固定状態では、略隙間なく基準ピン１９と嵌合するようになっている。従って、本実施形態では、上述した隙間Ｇが、基準孔１３ｂと基準ピン１９との隙間よりも大きく設定されている。

ここで、基準ピン１９及び基準孔１３ｂは、車体に対するサブフレーム４の位置決め用の基準ピン、基準孔として利用される。具体的には、サブフレーム４を車体に取付ける作業を行う際、基準ピン１９を車体側のガセット１３の基準孔１３ｂに嵌合させることにより、締結部４５の車体に対する位置決めを行うことができ、ひいてはサブフレーム４の車体に対する位置決めを適切に行うことができるようになっている。

次に、図７〜図９をさらに参照しながら、本実施形態に係る車両Ｖが前面衝突した時のサブフレーム４の変形挙動について説明する。
本発明者は、図１〜図６に示す前部車体構造を開発するにあたり、車両Ｖが前面衝突した時のサブフレーム４の変形挙動についてＣＡＥ解析を行った。図７〜図９は、車両Ｖが前面衝突した時のサブフレーム４の変形挙動を解析した結果を示すものであり、図７（ａ）〜図７（ｃ）は、それぞれ衝突初期、衝突中期、衝突後期を示す斜視図、図８は、車両Ｖの前面衝突時における衝突荷重の伝達方向を示す平面図、図９は、衝突中期を示す側断面図である。なお、図７では、図示の便宜上、中間支持部材９を締結する締結部材１０の図示を省略している。

先ず、車両Ｖが前面衝突した直後の衝突初期では、フロントサイドフレーム１の前端に設けられた上側クラッシュカン２が衝突荷重によって圧縮変形する。そして、上側クラッシュカン２の圧縮変形によっても吸収されない衝突荷重は、フロントサイドフレーム１に入力される。このとき、フロントサイドフレーム１が上記衝突荷重によって軸圧縮され、主にこのフロントサイドフレーム１の軸圧縮により、衝突エネルギーが吸収される。

一方、サブフレーム４では、図７（ａ）に示すように、サブフレーム４（前後メンバ４１）の前端に設けられた下側クラッシュカン１５が衝突荷重によって圧縮変形する。そして、下側クラッシュカン１５の圧縮変形によっても吸収されない衝突荷重は、サブフレーム４に入力される。このとき、前方部４１ｃの前端の上記断面と後端の上記断面とが、上下方向で少なくとも部分的に重複するよう構成されているため、前方部４１ｃは、上記衝突荷重によって、図７（ａ）に示すように軸圧縮され、主にこの前方部４１ｃの軸圧縮により、補助的な衝突エネルギー吸収が行われる。

このようにして、前方部４１ｃが軸圧縮すると、上記衝突荷重は、図７、図８に太矢印αで示すように、前後メンバ４１の前方部４１ｃ、湾曲部４１ｄ、及び後方部４１ｅを介してサスクロス４３に伝達される。このとき、前方部４１ｃからサスクロス４３に伝達される衝突荷重は、図２、図３に示す仮想線Ｌ２の方向に沿って流れることとなり、その方向は、車両前後方向に対して車幅方向内側に大きく傾斜した角度になる。その結果、上記衝突荷重は、低剛性部４７と車幅方向内側にオフセットした位置に伝達される。

そして、前方部４１ｃが軸圧縮していることで、低剛性部４７を含むサブフレーム４の後端には、車両前方から大きな荷重が作用し、低剛性部４７では、図示のような谷折れ変形が発生する。また、前方部４１ｃからサスクロス４３に伝達される衝突荷重の方向が、車両前後方向に対して車幅方向内側に大きく傾斜し、低剛性部４７と車幅方向にオフセットした位置に上記衝突荷重が伝達、作用することで、サブフレーム４の後端では、図７、図８に太矢印βで示すような回転モーメントが発生する。

この回転モーメントは、太矢印αで示す衝突荷重の車幅方向成分によって発生するものであり、締結部４５を中心にサブフレーム４の後端を車幅方向内側に回転させるようなモーメントとなる。この回転モーメントにより、上述した谷折れ変形がより促進されるようになっている。締結部４５では、この低剛性部４７の谷折れ変形に伴い、図７、図９に示すように、これが前傾するような変形が発生する。

車両Ｖの衝突がさらに進行すると、図７（ｂ）に示すように、前方部４１ｃを含む前後メンバ４１全体の軸圧縮が進行し、また、低剛性部４７においては、図７（ｂ）、図７（ｃ）、及び図８に破線γで示すような、車両前後方向に対して斜め方向の折れ線に沿った谷折れ変形が進行することになり、この低剛性部４７の谷折れ変形の進行に伴って、締結部４５がさらに前傾する。

そして、図７（ｂ）に示す衝突中期では、前後メンバ４１の軸圧縮に伴い、ロアアーム５が後方部４１ｅ（ロアアーム取り付け部４１ａ）に当接する。これにより、上記衝突荷重の一部が、図７、８に太矢印δで示すように、前方部４１ｃからロアアーム５を介して締結部４５に伝達される。このとき、前方部４１ｃから締結部４５に伝達される衝突荷重は、図２、図３に示す仮想線Ｌ１の方向に沿って流れることとなり、その方向は、略車両前後方向に沿った方向になる。

このとき、締結部４５の前傾、及びロアアーム５を介して車両後方に伝達される衝突荷重により、締結部４５では、ボルト１８や基準ピン１９が車両後方に押圧される。本実施形態では、ボルト１８と後端支持部材１４の内筒１４１との間に隙間Ｇが形成されていることにより、図８に示すように、内筒１４１を含む締結部４５が車両後方に移動可能となる。また、内筒１４１と、サスクロス４３のアッパ部材４３Ａ及びロア部材４３Ｂとの間の摩擦により、内筒１４１の車両後方への移動に伴って、締結部４５が車両後方に移動する

このため、基準ピン１９は、図８に示すように、ガセット１３の基準孔１３ｂを拡開しながら後方に移動することができる。その後基準ピン１９が後方へ移動すると、ボルト１８と内筒１４１の前部とが接触する。

このようにして、基準ピン１９が基準孔１３ｂを拡開すると、ガセット１３では、基準孔１３ｂの近傍に位置する挿通孔１３ａの周囲の支持剛性が著しく低下することとなる。

このとき、締結部４５が前傾するような変形をしていることにより、ボルト１８には、その下端を上方かつ後方へ変位させる方向に回転モーメントが発生する。そして、ボルト１８、ウェルドナット２０は、その下端部が後方かつ上方に向かうように回動し始める。

車両Ｖの衝突がさらに進行すると、前方部４１ｃからロアアーム５を介して締結部４５に伝達される上記衝突荷重がさらに増大する。これにより、図７（ｃ）に示すように、低剛性部４７の谷折れ変形及び締結部４５の前傾が促進され、ひいてはボルト１８、ウェルドナット２０の回動も促進される。そして、サブフレーム４の後端とガセット１３との接触部が支点となり、ボルト１８及びウェルドナット２０を、所謂てこの原理によって下方かつ後方に引き抜こうとするねじり荷重が発生する。

このとき、挿通孔１３ａの周囲では、既に基準ピン１９がガセット１３の基準孔１３ｂを拡開していることによって支持剛性が低下しているため、上述したねじり荷重が作用すると、挿通孔１３ａはその長手方向に沿って大きく変形、拡開することとなる。このため、衝突後期においては、ボルト１８、ウェルドナット２０が挿通孔１３ａをすり抜けるか、あるいは挿通孔１３ａの周囲が千切れて、サブフレーム４の後端が車体（フロアフレーム１２及びガセット１３）から離脱する。

本発明者は、鋭意研究の結果、図７〜図９に示す解析結果から、上記特許文献１に開示された車幅方向に延びる脆弱部を形成しなくても、サブフレーム４の後端の車体からの離脱を実現できることを見出した。すなわち、上述のように、後端が車体に対してサブフレーム４（締結部４５）と共締め固定されるロアアーム５と、該ロアアーム５を迂回するように形成された延長部（前後メンバ４１）との両者を介して伝達される２つの衝突荷重の流れ（図７、図８に示す太矢印α、δ）を利用すれば、脆弱部を車幅方向に沿って形成しなくとも、サブフレーム４の後端を確実に車体から離脱させることができる、という知見を得た。

本実施形態では、上述したように、車両Ｖの前面衝突時に、衝突荷重を前方部４１ｃ、湾曲部４１ｄ、及び後方部４１ｅを介してサスクロス４３に伝達するように延長部（前後メンバ４１）を設けることで、前後メンバ４１がロアアーム５を迂回するように形成されることになるが、前方部４１ｃから伝達される衝突荷重を締結部４５に伝達するようにロアアーム５を設けることで、車両Ｖの前面衝突時には、前後メンバ４１から直接サスクロス４３に伝達される衝突荷重と、ロアアーム５を介して伝達される衝突荷重との方向の違いを利用して締結部４５に変形を生じさせることができる。これにより、締結部４５付近に車幅方向に延びる脆弱部を形成できない場合であっても、車両Ｖの前面衝突時にサブフレーム４の後端を変形させて、該後端を車体から離脱させることができる。

また、仮想線Ｌ１と仮想線Ｌ２との間の領域Ｘに低剛性部４７を形成することで、例えば、前方部４１ｃからサスクロス４３に入力される衝突荷重の方向（仮想線Ｌ２の方向）が、前方部４１ｃからロアアーム５を介して締結部４５に伝達される衝突荷重の方向（仮想線Ｌ１の方向）に対し車幅方向内側に大きく傾斜している場合、前方部４１ｃからサスクロス４３に入力される上記衝突荷重の車幅方向成分により、低剛性部４７にて確実に変形のきっかけを生じさせることができる。これにより、締結部４５を確実に変形させることができ、ひいては、サブフレーム４の後端をより確実に車体から離脱させることができる。

ところで、上述した実施形態では、サブフレーム４として井桁状の構造を有するものを採用しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、略Ｈ型形状のサブフレームであってもよい。

また、上述した実施形態のように、折り曲げ部４３ｃの形成によって生じた剛性差により低剛性部４７を構成することにも限定されない。例えば、締結部４５に対して隣接した位置に、車両前後方向に延びるビードやスリット等を形成することによって低剛性部を構成してもよい。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明のサスペンションは、ロアアーム５に対応し、
以下同様に、
車体は、フロアフレーム１２及びガセット１３に対応し、
サブフレーム本体は、サスクロス４３に対応し、
延長部は、前後メンバ４１に対応し、
締結部材は、ボルト１８及びウェルドナット２０に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

１…フロントサイドフレーム
４…サブフレーム
５…ロアアーム
１２…フロアフレーム
１３…ガセット
１８…ボルト
２０…ウェルドナット
４１…前後メンバ
４１ｃ…前方部
４１ｄ…湾曲部
４１ｅ…後方部
４３…サスペンションクロスメンバ
４５…締結部
４７…低剛性部
Ｌ１、Ｌ２…仮想線
Ｘ…領域

Claims (2)

1. 車両前部において前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、
   該フロントサイドフレームの下方に配設されてサスペンションを支持するとともに、上記フロントサイドフレームの下方においてサブフレーム本体から車両前方に延びる左右一対の延長部を有するサブフレームとを備えた車両の前部車体構造であって、
   上記延長部は、その前端から車両前後方向に延びる前方部と、
   車両前後方向中間位置において、車両後方に向かって車幅方向内側方向に湾曲する湾曲部と、
   該湾曲部より車両後方で車幅方向内側方向に延びる後方部とを有し、
   車両の前面衝突時に、衝突荷重を上記前方部、上記湾曲部、及び上記後方部を介して上記サブフレーム本体に伝達するように設けられ、
   上記後方部の車幅方向外側かつ上記前方部の車両後方には、上記サスペンションを構成するサスペンションロアアームが取り付けられ、
   上記サブフレーム本体は、少なくともその後端において締結部材により車体に締結される締結部を有し、
   上記締結部材は、ボルト及びナットにより構成され、
   該ボルト及びナットにより、上記サスペンションロアアームの一部が、上記締結部とともに上記車体に共締め固定されており、
   上記サスペンションロアアームは、車両の前面衝突時に、上記前方部から伝達される衝突荷重を上記締結部に伝達するように設けられている
   車両の前部車体構造。
2. 上記湾曲部と上記締結部とを結ぶ仮想線と、上記後方部の延長方向の仮想線との間の領域に、他の部位より剛性の低い低剛性部が、車両前後方向に沿って形成されている
   請求項１記載の車両の前部車体構造。

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