JP2016120910A - 車両の車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】バンパービームとフロントサイドフレームとがクラッシュカンを介して結合される車両の車体前部構造において、低速衝突によりクラッシュカンが破損する場合の修理費用を抑制し、車体前部のデザイン自由度を良好に維持しつつ、スモールオーバーラップ衝突時において車室側に伝わる衝撃を緩和する。【解決手段】フロントサイドフレームから車幅方向外側に突出する第１突設部５０を設け、第１突設部５０の前端を、車体前後方向においてクラッシュカン６とフロントサイドフレームとの連結部に比べて同じ位置か又は後側に配置し、第１突設部５０の車幅方向外側の側面を、平面視において車体後方に向かって車幅方向内側へ傾斜するように形成し、第１突設部５０とパワーユニット３０とを車体前後方向にオーバーラップさせる。【選択図】図２

Description

本発明は、バンパービームとフロントサイドフレームとの間にクラッシュカンが介装された車両の車体前部構造に関する。

従来、車両の車体前部に、車体前後方向に延びるフロントサイドフレームを左右一対設けて、車両の前方衝突時に該フロントサイドフレームが潰れることで衝撃荷重を吸収する技術が知られている。

ところが、車両の前方衝突は、フロントサイドフレームよりも車幅方向外側の車体部分で起こることがある。このように車体と衝突物とが車幅方向に小さな幅（例えば車幅の２５％程度の幅）で重複する前方衝突は、スモールオーバーラップ衝突と呼ばれることがある。

このスモールオーバーラップ衝突の衝突物が、例えば電柱や交通標識のポール等の柱状のものである場合、該柱状の衝突物がフロントサイドフレームと前輪との間に入り込むような衝突形態となることがあり、この場合、フロントサイドフレームへの荷重伝達効率が低下する問題がある。また、例えば対向車両等、非柱状の衝突物とのスモールオーバーラップ衝突であっても、衝突物とフロントサイドフレームとが車幅方向にオーバーラップする場合に比べればフロントサイドフレームへの荷重伝達効率が劣ることになる。そのため、スモールオーバーラップ衝突の場合、フロントサイドフレームの変形による衝撃吸収量が少なくなりやすく、衝撃荷重が車室側へ伝達されやすくなる問題がある。

この問題に対して、特許文献１には、図１０に示す車体前部構造が開示されている。図１０に示す従来構造では、フロントサイドフレーム１０４の前端とバンパービーム１１０との間に、前方に向かって二股に分岐して延びる二股部材１５０が介装されている。該二股部材１５０は、フロントサイドフレーム１０４の前端から前方へ傾斜することなく延びる直進部材１５２と、フロントサイドフレーム１０４の前端から前方に向かって車幅方向外側へ傾斜した方向に延びる外側傾斜部材１５４とで構成され、直進部材１５２の後端部と外側傾斜部材１５４の後端部とがボルトで結合されている。この構造によれば、スモールオーバーラップ衝突の場合であっても、前記外側傾斜部材１５４で受けた衝撃荷重をフロントサイドフレーム１０４に伝達して、該フロントサイドフレーム１０４を効果的に変形させて衝撃を吸収することが可能となり、これにより、車室側へ伝わる衝撃を緩和することができる。

特開２００４−０６６９３２号公報

ところで、一般的に、フロントサイドフレームの前端とバンパービームとの間にはクラッシュカンが介装される。この場合、例えば１５ｋｍ／ｈ程度の低速衝突時には、フロントサイドフレームの破損を招くことなくクラッシュカンの変形のみにより衝撃荷重を吸収することが可能になり、修理費用の低減を図ることができる。

この点に関して、上記の図１０に示す従来構造において、前記直進部材１５２がクラッシュカンのように低い剛性を有するものであれば、低速衝突時において直進部材１５２の変形によりフロントサイドフレーム１０４を破損させることなく衝撃荷重を吸収することが可能であると考えられ、この場合、該直進部材１５２を上記のクラッシュカンに見立てることができる。

しかしながら、図１０に示す構造において、フロントサイドフレーム１０４の前方には前記直進部材１５２だけでなく前記外側傾斜部材１５４も配設されているため、低速衝突時の衝撃荷重が直進部材１５２の変形により吸収されるとき、該直進部材１５２だけでなく外側傾斜部材１５４も破損してしまい、その分だけ修理費用が高くなる問題がある。

一方、図１０に示す従来構造において、直進部材１５２がクラッシュカンとして機能し得ないような剛性の大きなものであれば、低速衝突時であっても、衝撃がフロントサイドフレーム１０４に直接的に入力されて、フロントサイドフレーム１０４が損傷しやすくなるため、修理費用が一層高くなることがある。

また、一般に、バンパービームは、その両端がクラッシュカンとの結合部まで延びるように設けられるが、図１０に示すような外側傾斜部材１５４を備えた構造を採用しようとする場合、バンパービーム１１０の両端を外側傾斜部材１５４との結合部まで更に延長させる必要がある。そのため、バンパー１２０の両端部を、長尺のバンパービーム１１０の両端部に干渉しないように角張らせた態様で後方へ屈曲させる必要があり、例えば図１０の二点鎖線Ｒで示すように滑らかに後方へ湾曲させることができない。そのため、車体前部のデザインに関して制約を受ける問題もある。

そこで、本発明は、バンパービームとフロントサイドフレームとがクラッシュカンを介して結合される車両の車体前部構造において、低速衝突によりクラッシュカンが破損する場合の修理費用を抑制し、車体前部のデザイン自由度を良好に維持しつつ、スモールオーバーラップ衝突時において車室側に伝わる衝撃を緩和することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る車両の車体前部構造は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、
車体の前部において車幅方向に延びるバンパービームと、それぞれ車体前後方向に延び、前記バンパービームの両端部にクラッシュカンを介して前端部が連結された左右一対のフロントサイドフレームと、該左右のフロントサイドフレーム間に配設されたパワーユニットと、を備えた車両の車体前部構造であって、
前記フロントサイドフレームから車幅方向外側に突出する第１突設部が設けられ、
第１突設部の前端は、車体前後方向において前記クラッシュカンと前記フロントサイドフレームとの連結部に比べて同じ位置であるか又は後側に位置し、
第１突設部の車幅方向外側の側面は、平面視において車体後方に向かって車幅方向内側へ傾斜するように形成され、
前記第１突設部と前記パワーユニットとは車体前後方向にオーバーラップして配設されていることを特徴とする。

また、本願の請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、
前記パワーユニットは、前記フロントサイドフレームに対向し且つ平面視において略平行に配設された平行面部を有し、
該平行面部と前記第１突設部とが車体前後方向にオーバーラップして配設されていることを特徴とする。

さらに、本願の請求項３に記載の発明は、前記請求項１または請求項２に記載の発明において、
前記第１突設部は、車体前後方向に延設されて前記フロントサイドフレームの車幅方向外側の側面に接合された上下一対のフランジ部と、前記上側のフランジ部の下端から車幅方向外側へ延びる上壁部と、前記下側のフランジ部の上端から車幅方向外側へ延びる下壁部と、前記上壁部と前記下壁部との車幅方向外側端部同士を繋ぐ側壁部とを備えた断面略ハット状の部材であり、
該第１突設部の前端部と前記フロントサイドフレームの前端部とが、車体前後方向に略直交する面に沿って配設された同一の板状部材に接合されていることを特徴とする。

またさらに、請求項４に記載の発明は、前記請求項３に記載の発明において、
前記第１突設部の前記側壁部の上下方向の幅は、該側壁部の後端部において最大とされ、
該側壁部に、ビード加工による凹溝が車体前後方向に延設されていることを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、前記請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、
前記フロントサイドフレームの下方に、前輪用サスペンション部材を支持するサブフレームが配設され、
該サブフレームから車幅方向外側に突出する第２突設部が、平面視において前記第１突設部に少なくとも部分的に重なるように設けられていることを特徴とする。

まず、請求項１に記載の発明によれば、所謂スモールオーバーラップ衝突の際、その衝撃荷重を、フロントサイドフレームから車幅方向外側に突出する第１突設部で受けることができる。また、第１突設部の車幅方向外側の側面は、平面視において車体後方に向かって車幅方向内側へ傾斜するように形成されているため、第１突設部において前方から受けた衝撃荷重をフロントサイドフレームへ効果的に伝達することができる。

さらに、この発明によれば、前記第１突設部が、左右のフロントサイドフレーム間に配設されたパワーユニットと車体前後方向にオーバーラップして配設されているため、第１突設部からフロントサイドフレームに伝達された衝撃荷重を、重量の大きなパワーユニットで受けることができる。これにより、スモールオーバーラップ衝突の際、フロントサイドフレームを安定的に変形させることで、フロントサイドフレームの変形による一層効果的な衝撃吸収を図りつつ、衝撃荷重をパワーユニットへ分散させることもできる。

したがって、この発明によれば、スモールオーバーラップ衝突時において、車体前部において衝撃荷重が効果的に吸収および分散されるため、車室側に伝わる衝撃を緩和することができる。

また、この発明によれば、第１突設部の前端が、車体前後方向においてクラッシュカンとフロントサイドフレームとの連結部に比べて同じ位置であるか又は後側に位置するため、低速衝突時にフロントサイドフレームが損傷することなくクラッシュカンのみの変形により衝撃吸収されるとき、第１突設部の損傷を回避して修理費用を抑制することができる。

さらに、このように第１突設部はクラッシュカンよりも後側に設けられているため、バンパーの両端部を、クラッシュカンの車幅方向外側の空間において第１突設部に干渉することなく配設することができる。したがって、例えば、バンパーの両端部がクラッシュカンの側方で且つ第１突設部の前方の空間を通るように後方へ滑らかに湾曲するようなデザインを採用することができ、車体前部のデザイン自由度を良好に維持することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、前記パワーユニットが、フロントサイドフレームに対向し且つ平面視において略平行に配設された平行面部を有し、該平行面部と前記第１突設部とが車体前後方向にオーバーラップして配設されているため、第１突設部からフロントサイドフレームに伝達された衝撃荷重をパワーユニットの平行面部で確実に受けることができる。したがって、スモールオーバーラップ衝突の際、フロントサイドフレームの変形による衝撃吸収およびパワーユニットへの荷重分散を一層効果的に実現することができる。

さらに、請求項３に記載の発明によれば、前記第１突設部が、上下一対のフランジ部、上壁部、下壁部および側壁部を備えた断面略ハット状の軽量部材であるため、前方から第１突設部に衝撃荷重が入力されたとき、該第１突設部の上下のフランジ部とフロントサイドフレームの側面との接合部にかかる負荷が軽減される。また、第１突設部の前端部とフロントサイドフレームの前端部とが、車体前後方向に略直交する面に沿って配設された同一の板状部材に接合されているため、スモールオーバーラップ衝突による衝撃荷重が第１突設部に入力されるとき、その衝撃荷重は、前記板状部材を介してフロントサイドフレームにも分散されて入力され、第１突設部に過度の衝撃荷重が集中的にかかることを回避することができる。これらのことから、スモールオーバーラップ衝突の際、フロントサイドフレームから第１突設部が容易に引き剥がされることが回避され、第１突設部からフロントサイドフレームへの荷重伝達を確実に実現することができる。

またさらに、請求項４に記載の発明によれば、前記第１突設部の前記側壁部の上下方向の幅は、該側壁部の後端部において最大とされるため、該側壁部の後端部からパワーユニットへの荷重伝達を上下方向に広い範囲で実現することができる。そのため、スモールオーバーラップ衝突の衝撃荷重を第１突設部からフロントサイドフレームを介してパワーユニットへ効果的に伝達することができる。

また、この発明によれば、第１突設部の前記側壁部は、ビード加工による凹溝が形成されていることにより、前方からの荷重入力に対する強度が高められているため、スモールオーバーラップ衝突の際、衝突物から直接的に入力される衝撃荷重を第１突設部で確実に受けることができ、該第１突設部からフロントサイドフレームへの荷重伝達を一層確実に実現することができる。

さらに、請求項５に記載の発明によれば、フロントサイドフレームの下方に配設されたサブフレームに、車幅方向外側に突出する第２突設部が、平面視において前記第１突設部に少なくとも部分的に重なるように設けられているため、第１突設部と同様、第２突設部によっても、スモールオーバーラップ衝突時の衝撃荷重を受けることができ、該衝撃荷重を第２突設部からサブフレームへ効果的に伝達して、サブフレームによる衝撃吸収を促進することができる。

本発明の一実施形態に係る車両の車体前部構造を示す側面図である。 図１に示す車体前部構造を図１の矢印Ａ方向から見た平面図である。 図１に示す車体前部構造において左側フロントサイドフレーム及びその周辺部を示す拡大平面図である。 図１に示す車体前部構造において左側フロントサイドフレームの下方の構造を示す底面図である。 左側フロントサイドフレーム及び第１突設部を車体前方側から見た正面図である。 図５に示す第１突設部及びその周辺部を車幅方向外側の斜め後方から見た斜視図である。 図５に示す第１突設部を車幅方向外側から見た側面図である。 図１に示す車体前部構造においてスモールオーバーラップ衝突が生じたときの状態の一例を示す平面図である。 本発明の別の実施形態に係る車両の車体前部構造を示す平面図である。 従来例に係る車両の車体前部構造を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、「前」、「後」、「前後」、「左」、「右」、「左右」等の方向を示す用語は、特段の説明がある場合を除いて、自動車の進行方向を「前」とした場合の方向を指すものとする。

図１は、本実施形態に係る車両の車体前部構造を概略的に示す側面図であり、図２は同じくその概略平面図を示す。

図１及び図２に示すように、車両１のダッシュパネル２よりも前方には、左右一対のフロントサイドフレーム４（４ａ，４ｂ）がそれぞれ車体前後方向に延設されている。また、車両１の車体前部にはバンパービーム１０が車幅方向に延設されている。

バンパービーム１０の両端部には、第１クラッシュカン６を介してフロントサイドフレーム４の前端部が連結されている。第１クラッシュカン６の後端部には、車体前後方向に略直交する面に沿って配設された第１取付プレート７が例えば溶接により固着され、フロントサイドフレーム４の前端部には、車体前後方向に略直交する面に沿って配設された第１セットプレート８が例えば溶接により固着されている。そして、第１クラッシュカン６とフロントサイドフレーム４との連結部では、互いに重ね合わされた第１取付プレート７と第１セットプレート８とが例えばボルトの締結により結合されている。

このような構造により、前方からバンパービーム１０に衝撃荷重が入力されたとき、低速衝突の場合など衝撃荷重が比較的小さい場合には、フロントサイドフレーム４が破損することなく第１クラッシュカン６のみが潰れることにより衝撃が吸収され、衝撃荷重が第１クラッシュカン６のみの変形では吸収できないほど大きい場合には、フロントサイドフレーム４が潰れることにより衝撃を効果的に吸収して、車室側に伝わる衝撃が抑制されるようになっている。

さらに、左右のフロントサイドフレーム４ａ，４ｂ間には、パワーユニット３０が配設されている。パワーユニット３０は、支持部材４０を介して例えば懸架により左右のフロントサイドフレーム４に支持されている。なお、図１では、支持部材４０の図示を省略している。

パワーユニット３０としては、例えば、エンジン、トルクコンバータ及び変速機を備えたものが搭載され、パワーユニット３０の重量は、車両１全体の重量の例えば１０〜２０％程度を占める。

ただし、本発明において、左右のフロントサイドフレーム間に配設されるパワーユニットの構成は、車両の動力源を備えたものであれば特に限定されるものでなく、例えば、電気自動車の場合であれば、モータと減速機とを備えたパワーユニットが搭載されてもよく、ハイブリッド車であれば、エンジンとモータと変速機とを備えたパワーユニットが搭載されてもよい。

図３は、左側フロントサイドフレーム４ａ及びその周辺部を示す拡大平面図であり、この図３には、パワーユニット３０の左端部の具体的形状の一例が示されている。図３に示すように、パワーユニット３０は、左側フロントサイドフレーム４ａに対向し且つ平面視において略平行に配設された平行面部３２を有する。該平行面部３２は、例えば変速機のケースの一部で構成されるが、パワーユニット３０における別の部材または部分で構成されるものであってもよい。なお、図示は省略するが、パワーユニット３０の右端部にも、左端部と同様、右側フロントサイドフレーム４ｂに対向し且つ平面視において略平行に配設された平行面部が設けられている。

図４の底面図に示すように、フロントサイドフレーム４の下方には、前輪１４用のサスペンション部材（図示せず）を支持するサブフレーム１６が配設されている。なお、図４では、サブフレーム１６の左半部及びその周辺部のみが図示されているが、サブフレーム１６の右半部及びその周辺部も左右対称の同様の構造となっている。

サブフレーム１６は、フロントサイドフレーム４ａ，４ｂの下方において車体前後方向に延びるように配設された左右一対の前部縦メンバ１８と、該前部縦メンバ１８の後端から後方へ延びる後部縦メンバ２０と、左右の前部縦メンバ１８の前端部同士を繋ぐように車幅方向に延びる前部横メンバ２２と、左右の後部縦メンバ２０同士を繋ぐように車幅方向に延びる後部横メンバ２４とを有する。

サブフレーム１６の前部縦メンバ１８の前端部には、例えば平面視において略三角形状の第２クラッシュカン２４が連結されている。第２クラッシュカン２４の後端部には、車体前後方向に略直交する面に沿って配設された第２取付プレート２５が例えば溶接により固着され、前部縦メンバ１８の前端部には、車体前後方向に略直交する面に沿って配設された第２セットプレート２６が例えば溶接により固着されている。そして、第２クラッシュカン２４と前部縦メンバ１８との連結部では、互いに重ね合わされた第２取付プレート２５と第２セットプレート２６とが例えばボルトの締結により結合されている。

第２クラッシュカン２４は第１クラッシュカン６の下方に配設されている。したがって、低速衝突時に第１クラッシュカン６が潰れるとき、第１クラッシュカン６と共に第２クラッシュカン２４も潰れることが可能となっており、これにより、低速衝突時の衝撃を一層効果的に吸収できるようになっている。

以上のように構成された車両１の車体前部構造では、さらに、フロントサイドフレーム４から車幅方向外側に突出する第１突設部５０と、サブフレーム１６の前部縦メンバ１８から車幅方向外側に突出する第２突設部７０とが設けられている。以下、第１突設部５０及び第２突設部７０の構成について説明する。

先ず、図３及び図５〜図７を参照しながら、第１突設部５０の構成について説明する。なお、ここでは、図３及び図５〜図７に示す左側フロントサイドフレーム４ａに突設された左側の第１突設部５０の構成について説明するが、右側フロントサイドフレーム４ｂに突設された右側の第１突設部５０の構成も、左右対称の形状となる点を除けば、左側の第１突設部５０の構成と同様である。

図３に示すように、第１突設部５０は、平面視において略三角形状であり、第１突設部５０の車幅方向外側の側面、すなわち前記側壁部５５は、平面視において車体後方に向かって車幅方向内側へ傾斜するように形成されている。

これにより、例えば図８に示すように車両１と柱状の衝突物９９とのスモールオーバーラップ衝突が生じたとき、その衝撃荷重を、第１突設部５０で受けて、該第１突設部５０からフロントサイドフレーム４へ効果的に伝達することができる。

図３に戻って、第１突設部５０の後端部と、パワーユニット３０の前記平行面部３２の前端部とは、車体前後方向に長さＬだけオーバーラップして配設されている。このオーバーラップした範囲において、フロントサイドフレーム４とパワーユニット３０の平行面部３２とは、略一定の間隔を空けて近接して対向配置されている。そのため、スモールオーバーラップ衝突の際、第１突設部５０から伝わる衝撃により車幅方向内側に突出するように折れ曲がるフロントサイドフレーム４を、パワーユニット３０の平行面部３２に確実に当てることができる。このようにして、重量の大きなパワーユニット３０で衝撃荷重を受けることで、フロントサイドフレーム４を例えば図８に示すような態様で安定的に変形させてフロントサイドフレーム４による衝撃吸収を確実に実現しつつ、パワーユニット３０への荷重分散も図ることができる。

また、第１突設部５０の前端は、車体前後方向において第１クラッシュカン６とフロントサイドフレーム４との連結部と同じ位置に配設されている。そのため、低速衝突時にフロントサイドフレーム４が損傷することなく第１クラッシュカン６のみの変形により衝撃吸収されるとき、第１突設部５０の損傷を回避して修理費用を抑制することができる。

さらに、第１突設部５０が第１クラッシュカン６よりも後側に設けられていることにより、図２に示すように、バンパー１２の両端部を、第１クラッシュカン６の車幅方向外側の空間において第１突設部５０に干渉することなく配設することができる。したがって、例えば、バンパー１２の両端部が第１クラッシュカン６の側方で且つ第１突設部５０の前方の空間を通るように後方へ滑らかに湾曲するようなデザインを採用することができるなど、車体前部のデザイン自由度を良好に維持することができる。

図５の前面図に示すように、第１突設部５０は、フロントサイドフレーム４の車幅方向外側の側面に接合された上下一対のフランジ部５１，５２と、上側のフランジ部５１の下端から車幅方向外側へ延びる上壁部５３と、下側のフランジ部５２の上端から車幅方向外側へ延びる下壁部５４と、上壁部５３と下壁部５４との車幅方向外側端部同士を繋ぐ側壁部５５とを備えた断面略ハット状の軽量部材である。

この第１突設部５０は、例えば折り曲げ成形により形成されている。そのため、第１突設部５０の材料として、プレス成形には使用できないような高強度材料を使用することができ、これにより、第１突設部５０の板厚の低減、ひいては第１突設部５０の一層の軽量化を図ることができる。

第１突設部５０の前端は、上述の第１セットプレート８に例えば溶接により接合されている。具体的には、第１突設部５０の前端において、上壁部５３、側壁部５５、下壁部５４及び下側フランジ部５２が例えば線溶接により第１セットプレート８に接合されている。

このように、第１セットプレート８には、フロントサイドフレーム４だけでなく第１突設部５０も接合されるため、第１セットプレート８は、従来構造に比べて車幅方向外側へ延長された形状を有する。

なお、第１セットプレート８には、複数の開口部３６，３８が形成されており、これにより、第１セットプレート８の軽量化が図られている。また、フロントサイドフレーム４は、フロントフレームインナ４６とフロントフレームアウタ４７とが接合されてなる管状部材である。フロントフレームインナ４６の内側側面と、フロントフレームアウタ４７の外側側面とにはそれぞれ車体前後方向に延びる突条部４８，４９が設けられており、これにより、フロントサイドフレーム４の強度が高められている。さらに、第１セットプレート８へのフロントサイドフレーム４の接合は、フロントフレームインナ４６と第１セットプレート８との例えば線溶接によりなされている。

図６及び図７に示すように、第１突設部５０の上下の各フランジ部５１，５２は、車体前後方向に延設されており、例えば車体前後方向に間隔を空けた複数箇所でスポット溶接されることにより、フロントサイドフレーム４のフロントフレームアウタ４７に接合されている。

第１突設部５０の側壁部５５は、略鉛直方向に沿って配設されている。また、側壁部５５は、上下方向の幅Ｈ（図７参照）が車体後方に向かって徐々に大きくなるように形成されており、これにより、側壁部５５において、前方から入力された衝撃荷重を上下に分散させながら後方へ伝達することができる。さらに、側壁部５５の上下方向の幅は、該側壁部５５の後端部において最大とされているため、側壁部５５の後端部からパワーユニット３０への荷重伝達を上下方向に広い範囲で実現することができる。なお、側壁部５５は、上述のように前端部が第１セットプレート８に接合されているが、後端部はフロントサイドフレーム４に接合されていない。

側壁部５５の上下方向略中央部には、ビード加工による凹溝５６が車体前後方向に延びるように形成されており、これにより、前方からの荷重入力に対する強度が高められている。この凹溝５６は、車体後方側に向かって徐々に浅くなるように形成されている。

また、上述したように、第１突設部５０は断面略ハット状の軽量部材であるため、前方から第１突設部５０に衝撃荷重が入力されたとき、該第１突設部５０の上下一対のフランジ部５１，５２とフロントサイドフレーム４との接合部にかかる負荷は軽減される。

さらに、上述のように、第１突設部５０の前端部とフロントサイドフレーム４の前端部とは同一の第１セットプレート８に接合されているため、スモールオーバーラップ衝突による衝撃荷重が第１突設部５０に入力されるとき、その衝撃荷重は、第１セットプレート８を介してフロントサイドフレーム４にも分散されて入力され、第１突設部５０に過度の衝撃荷重が集中的にかかることが回避される。

これらのことから、スモールオーバーラップ衝突の際、衝突物９９から第１突設部５０に衝撃荷重が直接的に入力されても、第１突設部５０はフロントサイドフレーム４から容易に引き剥がされることがなく、第１突設部５０により、衝撃荷重を確実に受けてフロントサイドフレーム４へ確実に伝達することができる。

続いて、図４を参照しながら、第２突設部７０の構成について説明する。

上述のように、第２突設部７０は、サブフレーム１６の前部縦メンバ１８から車幅方向外側に突出するように設けられている。第２突設部７０は、例えば、車幅方向内側に向けて開放する断面コ字形の軽量部材で構成されている。

第２突設部７０の車幅方向内側端部は、例えば線溶接によりサブフレーム１６の前部縦メンバ１８に接合され、第２突設部７０の前端は、例えば線溶接により第２セットプレート２６に接合されている。

このように、第２セットプレート２６には、サブフレーム１６だけでなく第２突設部７０も接合されるため、第２セットプレート２６は、従来構造に比べて車幅方向外側へ延長された形状を有する。

第２突設部７０は、平面視において略三角形状であり、第１突設部５０と比較して、前端および車幅方向内側端部の位置が略一致し、車幅方向外側端部は第１突設部５０よりも内側となるように配設されている。すなわち、第２突設部７０は、平面視において第１突設部５０に重なるように設けられている。

したがって、第１突設部５０と同様、該第１突設部５０の下方に配置された第２突設部７０によっても、スモールオーバーラップ衝突時の衝撃荷重を受けることができ、該衝撃荷重を第２突設部７０からサブフレーム１６へ効果的に伝達して、サブフレーム１６による衝撃吸収を促進することができる。これにより、スモールオーバーラップ衝突時の衝撃荷重を、フロントサイドフレーム４とサブフレーム１６とに分散しつつ、これらフロントサイドフレーム４とサブフレーム１６とによって効果的に吸収することができ、車室側に伝わる衝撃を一層効果的に緩和することができる。

また、第２突設部７０の前端部とサブフレーム１６の前端部とは同一の第２セットプレート２６に接合されているため、スモールオーバーラップ衝突による衝撃荷重が第２突設部７０に入力されるとき、その衝撃荷重は、第２セットプレート２６を介してサブフレーム１６にも分散されて入力され、第２突設部７０に過度の衝撃荷重が集中的にかかることが回避される。そのため、サブフレーム１６から第２突設部７０が容易に引き剥がされることを防止して、第２突設部７０からサブフレーム１６への荷重伝達を効果的に実現することができる。

なお、本実施形態では、平面視において第２突設部７０全体が第１突設部５０に重なるように構成されているが、平面視において第２突設部７０と第１突設部５０とが部分的に重なる場合であっても、同様の効果を得ることができる。

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態では、第１突設部５０の前端が、車体前後方向において第１クラッシュカン６とフロントサイドフレーム４との連結部と同じ位置に設けられる場合について説明したが、例えば図９に示すように、第１突設部５０の前端を、車体前後方向において第１クラッシュカン６とフロントサイドフレーム４との連結部に比べて後側に配置するようにしてもよく、これによっても同様の効果を得ることができる。なお、この場合、第１セットプレート８は、例えば図９に示すように屈曲した形状とすることで、同一の第１セットプレート８に対して、フロントサイドフレーム４の前端と第１突設部５０の前端とを接合することができる。

以上のように、本発明によれば、バンパービームとフロントサイドフレームとがクラッシュカンを介して結合される車両の車体前部構造において、低速衝突によりクラッシュカンが破損する場合の修理費用を抑制し、車体前部のデザイン自由度を良好に維持しつつ、スモールオーバーラップ衝突時において車室側に伝わる衝撃を緩和することが可能となるから、この種の車両の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

１ 車両
４ フロントサイドフレーム
６ 第１クラッシュカン
８ 第１セットプレート
１０ バンパービーム
１２ バンパー
１４ 前輪
１６ サブフレーム
２４ 第２クラッシュカン
２６ 第２セットプレート
３０ パワーユニット
５０ 第１突設部
５５ 第１突設部の側壁部
５６ ビード加工による凹溝
７０ 第２突設部

本発明は、バンパービームとフロントサイドフレームとの間にクラッシュカンが介装された車両の車体前部構造に関する。

従来、車両の車体前部に、車体前後方向に延びるフロントサイドフレームを左右一対設けて、車両の前方衝突時に該フロントサイドフレームが潰れることで衝撃荷重を吸収する技術が知られている。

ところが、車両の前方衝突は、フロントサイドフレームよりも車幅方向外側の車体部分で起こることがある。このように車体と衝突物とが車幅方向に小さな幅（例えば車幅の２５％程度の幅）で重複する前方衝突は、スモールオーバーラップ衝突と呼ばれることがある。

このスモールオーバーラップ衝突の衝突物が、例えば電柱や交通標識のポール等の柱状のものである場合、該柱状の衝突物がフロントサイドフレームと前輪との間に入り込むような衝突形態となることがあり、この場合、フロントサイドフレームへの荷重伝達効率が低下する問題がある。また、例えば対向車両等、非柱状の衝突物とのスモールオーバーラップ衝突であっても、衝突物とフロントサイドフレームとが車幅方向にオーバーラップする場合に比べればフロントサイドフレームへの荷重伝達効率が劣ることになる。そのため、スモールオーバーラップ衝突の場合、フロントサイドフレームの変形による衝撃吸収量が少なくなりやすく、衝撃荷重が車室側へ伝達されやすくなる問題がある。

この問題に対して、特許文献１には、図１０に示す車体前部構造が開示されている。図１０に示す従来構造では、フロントサイドフレーム１０４の前端とバンパービーム１１０との間に、前方に向かって二股に分岐して延びる二股部材１５０が介装されている。該二股部材１５０は、フロントサイドフレーム１０４の前端から前方へ傾斜することなく延びる直進部材１５２と、フロントサイドフレーム１０４の前端から前方に向かって車幅方向外側へ傾斜した方向に延びる外側傾斜部材１５４とで構成され、直進部材１５２の後端部と外側傾斜部材１５４の後端部とがボルトで結合されている。この構造によれば、スモールオーバーラップ衝突の場合であっても、前記外側傾斜部材１５４で受けた衝撃荷重をフロントサイドフレーム１０４に伝達して、該フロントサイドフレーム１０４を効果的に変形させて衝撃を吸収することが可能となり、これにより、車室側へ伝わる衝撃を緩和することができる。

特開２００４−０６６９３２号公報

ところで、一般的に、フロントサイドフレームの前端とバンパービームとの間にはクラッシュカンが介装される。この場合、例えば１５ｋｍ／ｈ程度の低速衝突時には、フロントサイドフレームの破損を招くことなくクラッシュカンの変形のみにより衝撃荷重を吸収することが可能になり、修理費用の低減を図ることができる。

この点に関して、上記の図１０に示す従来構造において、前記直進部材１５２がクラッシュカンのように低い剛性を有するものであれば、低速衝突時において直進部材１５２の変形によりフロントサイドフレーム１０４を破損させることなく衝撃荷重を吸収することが可能であると考えられ、この場合、該直進部材１５２を上記のクラッシュカンに見立てることができる。

しかしながら、図１０に示す構造において、フロントサイドフレーム１０４の前方には前記直進部材１５２だけでなく前記外側傾斜部材１５４も配設されているため、低速衝突時の衝撃荷重が直進部材１５２の変形により吸収されるとき、該直進部材１５２だけでなく外側傾斜部材１５４も破損してしまい、その分だけ修理費用が高くなる問題がある。

一方、図１０に示す従来構造において、直進部材１５２がクラッシュカンとして機能し得ないような剛性の大きなものであれば、低速衝突時であっても、衝撃がフロントサイドフレーム１０４に直接的に入力されて、フロントサイドフレーム１０４が損傷しやすくなるため、修理費用が一層高くなることがある。

また、一般に、バンパービームは、その両端がクラッシュカンとの結合部まで延びるように設けられるが、図１０に示すような外側傾斜部材１５４を備えた構造を採用しようとする場合、バンパービーム１１０の両端を外側傾斜部材１５４との結合部まで更に延長させる必要がある。そのため、バンパー１２０の両端部を、長尺のバンパービーム１１０の両端部に干渉しないように角張らせた態様で後方へ屈曲させる必要があり、例えば図１０の二点鎖線Ｒで示すように滑らかに後方へ湾曲させることができない。そのため、車体前部のデザインに関して制約を受ける問題もある。

そこで、本発明は、バンパービームとフロントサイドフレームとがクラッシュカンを介して結合される車両の車体前部構造において、低速衝突によりクラッシュカンが破損する場合の修理費用を抑制し、車体前部のデザイン自由度を良好に維持しつつ、スモールオーバーラップ衝突時において車室側に伝わる衝撃を緩和することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る車両の車体前部構造は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、
車体の前部において車幅方向に延びるバンパービームと、前記バンパービームの両端部にクラッシュカンを介して前端部が連結された左右一対のフロントサイドフレームと、を備えた車両の車体前部構造であって、
前記フロントサイドフレームから車幅方向外側に突出する第１突設部が設けられ、
前記第１突設部の車幅方向外側の側面は、平面視において車体後方に向かって車幅方向内側へ傾斜するように形成され、
前記第１突設部は、前記フロントサイドフレームの車幅方向外側の側面から車幅方向外側へ延びる上壁部と、該上壁部よりも車体下方側に配置されて、前記フロントサイドフレームの車幅方向外側の側面から車幅方向外側へ延びる下壁部と、前記上壁部と前記下壁部との車幅方向外側端部同士を繋ぐ側壁部とを備え、
前記側壁部に、車体前後方向に延びる凹溝が設けられていることを特徴とする。

本願の請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、
前記凹溝は、前記側壁部の上下方向略中央部に設けられていることを特徴とする。

本願の請求項３に記載の発明は、前記請求項１または請求項２に記載の発明において、
前記凹溝は、前記側壁部の前端から後端に亘って設けられていることを特徴とする。

本願の請求項４に記載の発明は、前記請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明において、
前記凹溝は、車体後方側に向かって徐々に浅くなるように設けられていることを特徴とする。

本願の請求項５に記載の発明は、前記請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、
前記フロントサイドフレームの車幅方向外側の側面に、車体前後方向に延びる突条部が設けられていることを特徴とする。

本願の請求項６に記載の発明は、前記請求項５に記載の発明において、
前記突条部は、車体上下方向において前記凹溝とオーバーラップして配置されていることを特徴とする。

本願の請求項７に記載の発明は、前記請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の発明において、
前記フロントサイドフレームの車幅方向内側の側面に、車体前後方向に延びる突条部が設けられていることを特徴とする。

本願の請求項８に記載の発明は、前記請求項７に記載の発明において、
前記フロントサイドフレームの車幅方向内側の側面に設けられた前記突条部は、車体上下方向において前記凹溝とオーバーラップして配置されていることを特徴とする。

本願の請求項９に記載の発明は、前記請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の発明において、
前記側壁部における前記凹溝よりも上側部分の上下方向の幅は、前記凹溝の後端部において最大とされていることを特徴とする。

本願の請求項１０に記載の発明は、前記請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の発明において、
前記側壁部における前記凹溝よりも下側部分の上下方向の幅は、前記凹溝の後端部において最大とされていることを特徴とする。

本願の請求項１１に記載の発明は、前記請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の発明において、
前記側壁部における上下方向中央部と上縁との間の部分に、車体前後方向に延びる第１の稜線が設けられ、
前記側壁部における上下方向中央部と下縁との間の部分に、車体前後方向に延びる第２の稜線が設けられ、
前記第１及び第２の稜線間の上下方向の間隔は、前記側壁部の後端部において最小とされていることを特徴とする。

まず、請求項１に記載の発明によれば、所謂スモールオーバーラップ衝突の際、その衝撃荷重を、フロントサイドフレームから車幅方向外側に突出する第１突設部で受けることができる。また、第１突設部の車幅方向外側の側面は、平面視において車体後方に向かって車幅方向内側へ傾斜するように形成されているため、第１突設部において前方から受けた衝撃荷重をフロントサイドフレームへ効果的に伝達することができる。

また、この発明によれば、第１突設部の側壁部に凹溝が形成されていることにより、前方からの荷重入力に対する第１突設部の強度が高められているため、スモールオーバーラップ衝突の際、衝突物から直接的に入力される衝撃荷重を第１突設部で確実に受けることができ、該第１突設部からフロントサイドフレームへの荷重伝達を一層確実に実現することができる。

したがって、この発明によれば、スモールオーバーラップ衝突時において、車体前部において衝撃荷重が効果的に吸収および分散されるため、車室側に伝わる衝撃を緩和することができる。

請求項２に記載の発明によれば、第１突設部の側壁部の上下方向略中央部に前記凹溝が設けられている場合において、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、第１突設部の側壁部の前端から後端に亘って前記凹溝が設けられている場合において、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

請求項４に記載の発明によれば、前記凹溝が車体後方側に向かって徐々に浅くなるように設けられている場合において、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

請求項５に記載の発明によれば、フロントサイドフレームの車幅方向外側の側面に、車体前後方向に延びる突条部が設けられていることにより、フロントサイドフレームの強度を高めることができる。

請求項６に記載の発明を請求項５に記載の発明に適用することで、フロントサイドフレームの車幅方向外側の側面に設けられた前記突条部が、車体上下方向において前記凹溝とオーバーラップして配置される場合に、請求項１及び請求項５に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

請求項７に記載の発明によれば、フロントサイドフレームの車幅方向内側の側面に、車体前後方向に延びる突条部が設けられていることにより、フロントサイドフレームの強度を高めることができる。

請求項８に記載の発明を請求項７に記載の発明に適用することで、フロントサイドフレームの車幅方向内側の側面に設けられた前記突条部が、車体上下方向において前記凹溝とオーバーラップして配置される場合に、請求項１及び請求項７に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

請求項９に記載の発明によれば、第１突設部の側壁部における前記凹溝よりも上側部分の上下方向の幅が前記凹溝の後端部において最大とされている場合に、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

請求項１０に記載の発明によれば、第１突設部の側壁部における前記凹溝よりも下側部分の上下方向の幅が前記凹溝の後端部において最大とされている場合に、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

請求項１１に記載の発明によれば、第１突設部の側壁部における上下方向中央部と上縁との間の部分に設けられた第１の稜線と、第１突設部の側壁部における上下方向中央部と下縁との間の部分に設けられた第２の稜線との間の上下方向の間隔が、前記側壁部の後端部において最小とされている場合に、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

本発明の一実施形態に係る車両の車体前部構造を示す側面図である。 図１に示す車体前部構造を図１の矢印Ａ方向から見た平面図である。 図１に示す車体前部構造において左側フロントサイドフレーム及びその周辺部を示す拡大平面図である。 図１に示す車体前部構造において左側フロントサイドフレームの下方の構造を示す底面図である。 左側フロントサイドフレーム及び第１突設部を車体前方側から見た正面図である。 図５に示す第１突設部及びその周辺部を車幅方向外側の斜め後方から見た斜視図である。 図５に示す第１突設部を車幅方向外側から見た側面図である。 図１に示す車体前部構造においてスモールオーバーラップ衝突が生じたときの状態の一例を示す平面図である。 本発明の別の実施形態に係る車両の車体前部構造を示す平面図である。 従来例に係る車両の車体前部構造を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、「前」、「後」、「前後」、「左」、「右」、「左右」等の方向を示す用語は、特段の説明がある場合を除いて、自動車の進行方向を「前」とした場合の方向を指すものとする。

図１は、本実施形態に係る車両の車体前部構造を概略的に示す側面図であり、図２は同じくその概略平面図を示す。

図１及び図２に示すように、車両１のダッシュパネル２よりも前方には、左右一対のフロントサイドフレーム４（４ａ，４ｂ）がそれぞれ車体前後方向に延設されている。また、車両１の車体前部にはバンパービーム１０が車幅方向に延設されている。

バンパービーム１０の両端部には、第１クラッシュカン６を介してフロントサイドフレーム４の前端部が連結されている。第１クラッシュカン６の後端部には、車体前後方向に略直交する面に沿って配設された第１取付プレート７が例えば溶接により固着され、フロントサイドフレーム４の前端部には、車体前後方向に略直交する面に沿って配設された第１セットプレート８が例えば溶接により固着されている。そして、第１クラッシュカン６とフロントサイドフレーム４との連結部では、互いに重ね合わされた第１取付プレート７と第１セットプレート８とが例えばボルトの締結により結合されている。

このような構造により、前方からバンパービーム１０に衝撃荷重が入力されたとき、低速衝突の場合など衝撃荷重が比較的小さい場合には、フロントサイドフレーム４が破損することなく第１クラッシュカン６のみが潰れることにより衝撃が吸収され、衝撃荷重が第１クラッシュカン６のみの変形では吸収できないほど大きい場合には、フロントサイドフレーム４が潰れることにより衝撃を効果的に吸収して、車室側に伝わる衝撃が抑制されるようになっている。

さらに、左右のフロントサイドフレーム４ａ，４ｂ間には、パワーユニット３０が配設されている。パワーユニット３０は、支持部材４０を介して例えば懸架により左右のフロントサイドフレーム４に支持されている。なお、図１では、支持部材４０の図示を省略している。

パワーユニット３０としては、例えば、エンジン、トルクコンバータ及び変速機を備えたものが搭載され、パワーユニット３０の重量は、車両１全体の重量の例えば１０〜２０％程度を占める。

ただし、本発明において、左右のフロントサイドフレーム間に配設されるパワーユニットの構成は、車両の動力源を備えたものであれば特に限定されるものでなく、例えば、電気自動車の場合であれば、モータと減速機とを備えたパワーユニットが搭載されてもよく、ハイブリッド車であれば、エンジンとモータと変速機とを備えたパワーユニットが搭載されてもよい。

図３は、左側フロントサイドフレーム４ａ及びその周辺部を示す拡大平面図であり、この図３には、パワーユニット３０の左端部の具体的形状の一例が示されている。図３に示すように、パワーユニット３０は、左側フロントサイドフレーム４ａに対向し且つ平面視において略平行に配設された平行面部３２を有する。該平行面部３２は、例えば変速機のケースの一部で構成されるが、パワーユニット３０における別の部材または部分で構成されるものであってもよい。なお、図示は省略するが、パワーユニット３０の右端部にも、左端部と同様、右側フロントサイドフレーム４ｂに対向し且つ平面視において略平行に配設された平行面部が設けられている。

図４の底面図に示すように、フロントサイドフレーム４の下方には、前輪１４用のサスペンション部材（図示せず）を支持するサブフレーム１６が配設されている。なお、図４では、サブフレーム１６の左半部及びその周辺部のみが図示されているが、サブフレーム１６の右半部及びその周辺部も左右対称の同様の構造となっている。

サブフレーム１６は、フロントサイドフレーム４ａ，４ｂの下方において車体前後方向に延びるように配設された左右一対の前部縦メンバ１８と、該前部縦メンバ１８の後端から後方へ延びる後部縦メンバ２０と、左右の前部縦メンバ１８の前端部同士を繋ぐように車幅方向に延びる前部横メンバ２２と、左右の後部縦メンバ２０同士を繋ぐように車幅方向に延びる後部横メンバ２４とを有する。

サブフレーム１６の前部縦メンバ１８の前端部には、例えば平面視において略三角形状の第２クラッシュカン２４が連結されている。第２クラッシュカン２４の後端部には、車体前後方向に略直交する面に沿って配設された第２取付プレート２５が例えば溶接により固着され、前部縦メンバ１８の前端部には、車体前後方向に略直交する面に沿って配設された第２セットプレート２６が例えば溶接により固着されている。そして、第２クラッシュカン２４と前部縦メンバ１８との連結部では、互いに重ね合わされた第２取付プレート２５と第２セットプレート２６とが例えばボルトの締結により結合されている。

第２クラッシュカン２４は第１クラッシュカン６の下方に配設されている。したがって、低速衝突時に第１クラッシュカン６が潰れるとき、第１クラッシュカン６と共に第２クラッシュカン２４も潰れることが可能となっており、これにより、低速衝突時の衝撃を一層効果的に吸収できるようになっている。

以上のように構成された車両１の車体前部構造では、さらに、フロントサイドフレーム４から車幅方向外側に突出する第１突設部５０と、サブフレーム１６の前部縦メンバ１８から車幅方向外側に突出する第２突設部７０とが設けられている。以下、第１突設部５０及び第２突設部７０の構成について説明する。

先ず、図３及び図５〜図７を参照しながら、第１突設部５０の構成について説明する。なお、ここでは、図３及び図５〜図７に示す左側フロントサイドフレーム４ａに突設された左側の第１突設部５０の構成について説明するが、右側フロントサイドフレーム４ｂに突設された右側の第１突設部５０の構成も、左右対称の形状となる点を除けば、左側の第１突設部５０の構成と同様である。

図３に示すように、第１突設部５０は、平面視において略三角形状であり、第１突設部５０の車幅方向外側の側面、すなわち前記側壁部５５は、平面視において車体後方に向かって車幅方向内側へ傾斜するように形成されている。

これにより、例えば図８に示すように車両１と柱状の衝突物９９とのスモールオーバーラップ衝突が生じたとき、その衝撃荷重を、第１突設部５０で受けて、該第１突設部５０からフロントサイドフレーム４へ効果的に伝達することができる。

図３に戻って、第１突設部５０の後端部と、パワーユニット３０の前記平行面部３２の前端部とは、車体前後方向に長さＬだけオーバーラップして配設されている。このオーバーラップした範囲において、フロントサイドフレーム４とパワーユニット３０の平行面部３２とは、略一定の間隔を空けて近接して対向配置されている。そのため、スモールオーバーラップ衝突の際、第１突設部５０から伝わる衝撃により車幅方向内側に突出するように折れ曲がるフロントサイドフレーム４を、パワーユニット３０の平行面部３２に確実に当てることができる。このようにして、重量の大きなパワーユニット３０で衝撃荷重を受けることで、フロントサイドフレーム４を例えば図８に示すような態様で安定的に変形させてフロントサイドフレーム４による衝撃吸収を確実に実現しつつ、パワーユニット３０への荷重分散も図ることができる。

また、第１突設部５０の前端は、車体前後方向において第１クラッシュカン６とフロントサイドフレーム４との連結部と同じ位置に配設されている。そのため、低速衝突時にフロントサイドフレーム４が損傷することなく第１クラッシュカン６のみの変形により衝撃吸収されるとき、第１突設部５０の損傷を回避して修理費用を抑制することができる。

さらに、第１突設部５０が第１クラッシュカン６よりも後側に設けられていることにより、図２に示すように、バンパー１２の両端部を、第１クラッシュカン６の車幅方向外側の空間において第１突設部５０に干渉することなく配設することができる。したがって、例えば、バンパー１２の両端部が第１クラッシュカン６の側方で且つ第１突設部５０の前方の空間を通るように後方へ滑らかに湾曲するようなデザインを採用することができるなど、車体前部のデザイン自由度を良好に維持することができる。

図５の前面図に示すように、第１突設部５０は、フロントサイドフレーム４の車幅方向外側の側面に接合された上下一対のフランジ部５１，５２と、上側のフランジ部５１の下端から車幅方向外側へ延びる上壁部５３と、下側のフランジ部５２の上端から車幅方向外側へ延びる下壁部５４と、上壁部５３と下壁部５４との車幅方向外側端部同士を繋ぐ側壁部５５とを備えた断面略ハット状の軽量部材である。

この第１突設部５０は、例えば折り曲げ成形により形成されている。そのため、第１突設部５０の材料として、プレス成形には使用できないような高強度材料を使用することができ、これにより、第１突設部５０の板厚の低減、ひいては第１突設部５０の一層の軽量化を図ることができる。

第１突設部５０の前端は、上述の第１セットプレート８に例えば溶接により接合されている。具体的には、第１突設部５０の前端において、上壁部５３、側壁部５５、下壁部５４及び下側フランジ部５２が例えば線溶接により第１セットプレート８に接合されている。

このように、第１セットプレート８には、フロントサイドフレーム４だけでなく第１突設部５０も接合されるため、第１セットプレート８は、従来構造に比べて車幅方向外側へ延長された形状を有する。

なお、第１セットプレート８には、複数の開口部３６，３８が形成されており、これにより、第１セットプレート８の軽量化が図られている。また、フロントサイドフレーム４は、フロントフレームインナ４６とフロントフレームアウタ４７とが接合されてなる管状部材である。フロントフレームインナ４６の内側側面と、フロントフレームアウタ４７の外側側面とにはそれぞれ車体前後方向に延びる突条部４８，４９が設けられており、これにより、フロントサイドフレーム４の強度が高められている。さらに、第１セットプレート８へのフロントサイドフレーム４の接合は、フロントフレームインナ４６と第１セットプレート８との例えば線溶接によりなされている。

図６及び図７に示すように、第１突設部５０の上下の各フランジ部５１，５２は、車体前後方向に延設されており、例えば車体前後方向に間隔を空けた複数箇所でスポット溶接されることにより、フロントサイドフレーム４のフロントフレームアウタ４７に接合されている。

第１突設部５０の側壁部５５は、略鉛直方向に沿って配設されている。また、側壁部５５は、上下方向の幅Ｈ（図７参照）が車体後方に向かって徐々に大きくなるように形成されており、これにより、側壁部５５において、前方から入力された衝撃荷重を上下に分散させながら後方へ伝達することができる。さらに、側壁部５５の上下方向の幅は、該側壁部５５の後端部において最大とされているため、側壁部５５の後端部からパワーユニット３０への荷重伝達を上下方向に広い範囲で実現することができる。なお、側壁部５５は、上述のように前端部が第１セットプレート８に接合されているが、後端部はフロントサイドフレーム４に接合されていない。

側壁部５５の上下方向略中央部には、ビード加工による凹溝５６が車体前後方向に延びるように形成されており、これにより、前方からの荷重入力に対する強度が高められている。この凹溝５６は、車体後方側に向かって徐々に浅くなるように形成されている。凹溝５６は、側壁部５５の前端から後端に亘って設けられている。

図５に示すように、凹溝５６は、車体上下方向において、フロントサイドフレーム４の車幅方向外側の側面に設けられた突条部４９とオーバーラップして配置されている。また、凹溝５６は、車体上下方向において、フロントサイドフレーム４の車幅方向内側の側面に設けられた突条部４８とオーバーラップして配置されている。

図６及び図７に示すように、側壁部５５における凹溝５６よりも上側部分５５ａの上下方向の幅は、車体後方側に向かって徐々に大きくなっており、側壁部５５の後端部において最大とされている。側壁部５５における凹溝５６よりも下側部分５５ｂの上下方向の幅も、車体後方側に向かって徐々に大きくなっており、側壁部５５の後端部において最大とされている。

側壁部５５には、凹溝５６の上縁を構成する第１の稜線５５ｃと、凹溝５６の下縁を構成する第２の稜線５５ｄとが設けられている。第１の稜線５５ｃは、側壁部５５における上下方向中央部と上縁との間の部分において車体前後方向に延びるように設けられている。第２の稜線５５ｄは、側壁部５５における上下方向中央部と下縁との間の部分において車体前後方向に延びるように設けられている。第１及び第２の稜線５５ｃ，５５ｄ間の上下方向の間隔は、車体後方側に向かって徐々に小さくなっており、側壁部５５の後端部において最小とされている。

また、上述したように、第１突設部５０は断面略ハット状の軽量部材であるため、前方から第１突設部５０に衝撃荷重が入力されたとき、該第１突設部５０の上下一対のフランジ部５１，５２とフロントサイドフレーム４との接合部にかかる負荷は軽減される。

さらに、上述のように、第１突設部５０の前端部とフロントサイドフレーム４の前端部とは同一の第１セットプレート８に接合されているため、スモールオーバーラップ衝突による衝撃荷重が第１突設部５０に入力されるとき、その衝撃荷重は、第１セットプレート８を介してフロントサイドフレーム４にも分散されて入力され、第１突設部５０に過度の衝撃荷重が集中的にかかることが回避される。

これらのことから、スモールオーバーラップ衝突の際、衝突物９９から第１突設部５０に衝撃荷重が直接的に入力されても、第１突設部５０はフロントサイドフレーム４から容易に引き剥がされることがなく、第１突設部５０により、衝撃荷重を確実に受けてフロントサイドフレーム４へ確実に伝達することができる。

続いて、図４を参照しながら、第２突設部７０の構成について説明する。

上述のように、第２突設部７０は、サブフレーム１６の前部縦メンバ１８から車幅方向外側に突出するように設けられている。第２突設部７０は、例えば、車幅方向内側に向けて開放する断面コ字形の軽量部材で構成されている。

第２突設部７０の車幅方向内側端部は、例えば線溶接によりサブフレーム１６の前部縦メンバ１８に接合され、第２突設部７０の前端は、例えば線溶接により第２セットプレート２６に接合されている。

このように、第２セットプレート２６には、サブフレーム１６だけでなく第２突設部７０も接合されるため、第２セットプレート２６は、従来構造に比べて車幅方向外側へ延長された形状を有する。

第２突設部７０は、平面視において略三角形状であり、第１突設部５０と比較して、前端および車幅方向内側端部の位置が略一致し、車幅方向外側端部は第１突設部５０よりも内側となるように配設されている。すなわち、第２突設部７０は、平面視において第１突設部５０に重なるように設けられている。

したがって、第１突設部５０と同様、該第１突設部５０の下方に配置された第２突設部７０によっても、スモールオーバーラップ衝突時の衝撃荷重を受けることができ、該衝撃荷重を第２突設部７０からサブフレーム１６へ効果的に伝達して、サブフレーム１６による衝撃吸収を促進することができる。これにより、スモールオーバーラップ衝突時の衝撃荷重を、フロントサイドフレーム４とサブフレーム１６とに分散しつつ、これらフロントサイドフレーム４とサブフレーム１６とによって効果的に吸収することができ、車室側に伝わる衝撃を一層効果的に緩和することができる。

また、第２突設部７０の前端部とサブフレーム１６の前端部とは同一の第２セットプレート２６に接合されているため、スモールオーバーラップ衝突による衝撃荷重が第２突設部７０に入力されるとき、その衝撃荷重は、第２セットプレート２６を介してサブフレーム１６にも分散されて入力され、第２突設部７０に過度の衝撃荷重が集中的にかかることが回避される。そのため、サブフレーム１６から第２突設部７０が容易に引き剥がされることを防止して、第２突設部７０からサブフレーム１６への荷重伝達を効果的に実現することができる。

なお、本実施形態では、平面視において第２突設部７０全体が第１突設部５０に重なるように構成されているが、平面視において第２突設部７０と第１突設部５０とが部分的に重なる場合であっても、同様の効果を得ることができる。

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態では、第１突設部５０の前端が、車体前後方向において第１クラッシュカン６とフロントサイドフレーム４との連結部と同じ位置に設けられる場合について説明したが、例えば図９に示すように、第１突設部５０の前端を、車体前後方向において第１クラッシュカン６とフロントサイドフレーム４との連結部に比べて後側に配置するようにしてもよく、これによっても同様の効果を得ることができる。なお、この場合、第１セットプレート８は、例えば図９に示すように屈曲した形状とすることで、同一の第１セットプレート８に対して、フロントサイドフレーム４の前端と第１突設部５０の前端とを接合することができる。

以上のように、本発明によれば、バンパービームとフロントサイドフレームとがクラッシュカンを介して結合される車両の車体前部構造において、低速衝突によりクラッシュカンが破損する場合の修理費用を抑制し、車体前部のデザイン自由度を良好に維持しつつ、スモールオーバーラップ衝突時において車室側に伝わる衝撃を緩和することが可能となるから、この種の車両の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

１ 車両
４ フロントサイドフレーム
６ 第１クラッシュカン
８ 第１セットプレート
１０ バンパービーム
１２ バンパー
１４ 前輪
１６ サブフレーム
２４ 第２クラッシュカン
２６ 第２セットプレート
３０ パワーユニット
５０ 第１突設部
５５ 第１突設部の側壁部
５６ ビード加工による凹溝
７０ 第２突設部

Claims (5)

1. 車体の前部において車幅方向に延びるバンパービームと、それぞれ車体前後方向に延び、前記バンパービームの両端部にクラッシュカンを介して前端部が連結された左右一対のフロントサイドフレームと、該左右のフロントサイドフレーム間に配設されたパワーユニットと、を備えた車両の車体前部構造であって、
   前記フロントサイドフレームから車幅方向外側に突出する第１突設部が設けられ、
   第１突設部の前端は、車体前後方向において前記クラッシュカンと前記フロントサイドフレームとの連結部に比べて同じ位置であるか又は後側に位置し、
   第１突設部の車幅方向外側の側面は、平面視において車体後方に向かって車幅方向内側へ傾斜するように形成され、
   前記第１突設部と前記パワーユニットとは車体前後方向にオーバーラップして配設されていることを特徴とする車両の車体前部構造。
2. 前記パワーユニットは、前記フロントサイドフレームに対向し且つ平面視において略平行に配設された平行面部を有し、
   該平行面部と前記第１突設部とが車体前後方向にオーバーラップして配設されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の車体前部構造。
3. 前記第１突設部は、車体前後方向に延設されて前記フロントサイドフレームの車幅方向外側の側面に接合された上下一対のフランジ部と、前記上側のフランジ部の下端から車幅方向外側へ延びる上壁部と、前記下側のフランジ部の上端から車幅方向外側へ延びる下壁部と、前記上壁部と前記下壁部との車幅方向外側端部同士を繋ぐ側壁部とを備えた断面略ハット状の部材であり、
   該第１突設部の前端部と前記フロントサイドフレームの前端部とが、車体前後方向に略直交する面に沿って配設された同一の板状部材に接合されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の車体前部構造。
4. 前記第１突設部の前記側壁部の上下方向の幅は、該側壁部の後端部において最大とされ、
   該側壁部に、ビード加工による凹溝が車体前後方向に延設されていることを特徴とする請求項３に記載の車両の車体前部構造。
5. 前記フロントサイドフレームの下方に、前輪用サスペンション部材を支持するサブフレームが配設され、
   該サブフレームから車幅方向外側に突出する第２突設部が、平面視において前記第１突設部に少なくとも部分的に重なるように設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両の車体前部構造。

Images