JP2017121881A - 車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、軽量化された横メンバを備えた車体前部構造を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明に係る車体前部構造は、フロントサイドフレーム１と、横メンバ３と、サブフレーム５と、サブフレーム５の後端部を締結するためのサブフレーム取付部８と、を備え、横メンバ３は、底壁３０ａに孔部３１が形成された横メンバ本体３０と、横メンバ本体３０よりも引張強度が低い材料で形成され、横メンバ本体３０の底壁３０ａに重ねられて横メンバ本体３０内に接合されるとともに上方に締結ナットＮ３が配置された補強部材４０とを備え、孔部３１は、締結ナットＮ３よりも大径の大径孔３２と、大径孔３２の端縁を切り欠いてなる切り欠き部３３とを有し、補強部材４０は、孔部３１に対応して下方に凹設されてなる凹み壁部４１を有し、凹み壁部４１は、切り欠き部に対応する排水孔４７を有していることを特徴とする。
【選択図】図８

Description

本発明は、車体前部構造に関する。

自動車等の車両は、車体前部の骨格部材として、左右のフロントサイドフレームと、左右のフロントサイドフレームの下方に設けられるサブフレームと、左右のフロントサイドフレームの後端部から車幅方向内側に延びる左右の横メンバと、を備える。
また、下記特許文献の車体前部構造では、横メンバ内に締結ナットを設け、そして、この締結ナットに、サブフレームの下方からサブフレームの後端部及び横メンバを貫通する締結ボルトを螺合している。
よって、横メンバの底壁は、締結ナットに締結されてサブフレームを取り付けるためのサブフレーム取付部として機能している。

また、上記する構造において、サブフレームは、フロントサイドフレームと横メンバとに取り付けられていることから、車両の前方から衝突された場合、フロントサイドフレームが折れ曲がって衝突エネルギーを吸収することを妨げるおそれがある。
よって、下記特許文献の車体前部構造では、前方からの衝突荷重を受けた場合、サブフレームの後端部の取り付けが解除されるような荷重が作用し、つまり、締結ナットが下方に向う荷重が作用し、締結ナットが横メンバから脱落するようになっている。

さらに、下記特許文献の横メンバは、横メンバ本体と、その横メンバ本体の底壁に重ねられて接合される補強部材とを備える。補強部材には、締結ナットよりも大径の逃げ孔部が形成されている。
このため、横メンバの底部は、横メンバ本体の１層からなる領域と、横メンバ本体と補強部材との２層からなる領域と、を有する。
また、１層の領域は、締結具に締結される締結領域と、その締結領域と２層の領域との間に位置する環状の脆弱部と、を有する。
以上から、締結ナットに下方に向う荷重が作用した場合、脆弱部が破断し、確実に締結ナットが横メンバから脱落するようになっている。

特開２０１３−２４８９８２号公報

しかしながら、上記横メンバは、横メンバ本体と補強部材を備え、重量が大きいことから、軽量化が望まれている。

そこで、本発明は、前記する背景に鑑みて創案された発明であって、軽量化された横メンバを備えた車体前部構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための手段として、本発明に係る車体前部構造は、前後方向に延在するフロントサイドフレームと、前記フロントサイドフレームの後部から車幅方向内側に延びる横メンバと、前記フロントサイドフレームの下方に配置されるサブフレームと、前記横メンバの底壁に設けられ、前記サブフレームの後端部を締結するためのサブフレーム取付部と、を備え、前記横メンバは、底壁に孔部が形成された横メンバ本体と、前記横メンバ本体よりも引張強度が低い材料で形成され、前記横メンバ本体の底壁に重ねられて前記横メンバ本体内に接合されるとともに上方に締結ナットが配置された補強部材と、を備え、前記孔部は、前記締結ナットよりも大径の大径孔と、前記大径孔の端縁を切り欠いてなる切り欠き部と、を有し、前記補強部材は、前記孔部に対応して下方に凹設されてなる凹み壁部を有し、前記凹み壁部は、前記切り欠き部に対応する排水孔を有していることを特徴とする。

前記発明の孔部は、従来技術の逃げ孔に相当する大径孔のほかに、切り欠き孔を有し、切り欠かれている範囲が拡大し、横メンバが軽量化する。
凹み壁部の上方に溜まった水は、排水孔を通過して横メンバ下に排水されるため、錆が発生し難い。
また、排水孔は、凹み壁部において大径孔に対応する領域（締結ナットに締め付けられる締付領域、及び下方からの荷重により破断する脆弱部）から外れているため、サブフレーム取付部として要求される剛性が低下し難い。
さらに、締結ナットで締め付けられる部位は、横メンバ本体よりも引張強度が低い凹み壁部（補強部材）であり、前方からの衝突時において、締結ナットが脱落する確実性が高くなっている。

また、前記発明において、前記横メンバは、前記横メンバ本体の側方を閉塞する閉塞プレートを備え、前記横メンバ本体は、側面視で上方に開口する略ハット状を呈し、前記補強部材は、前記横メンバ本体の前壁、後壁及び底壁に接合し、前記閉塞プレートは、前記凹み壁部の周縁に沿って延在し接合される周延補強部を有していることが好ましい。

前記構成によれば、サブフレーム取付部がフロントサイドフレームからオフセットされた位置にあるものの、周延補強部によりサブフレーム取付部の周辺の剛性が高まり、サブフレームを安定して支持することができる。

また、前記発明において、前記横メンバから後方に延びるフロアフレームと、前記横メンバと前記フロアフレームとに接合されて下方に突出する当て部材と、を備え、前記サブフレームは、前方からの衝突時において、前後方向中央部が下方に変位する側面視Ｌ字状に折れ曲がり、前記サブフレームの後端は、前記サブフレームの折れ曲がりにより、締結ボルトに締め付けられる被締結部を支点として上方へ変位し、前記当て部材に当接するように構成されていることが好ましい。

前記構成によれば、サブフレームの折れ曲がりにより、サブフレームの前後方向中間よりも後方の部位は、被締結部を支点として、被締結部よりも前側が下方に変位し、一方で被締結部よりも後ろ側が上方へ変位する。
そして、サブフレームの後端が当て部材に当接した場合、サブフレームの前後方向中間よりも後方の部位全体が、当て部材を支点として下方へ変位するようになる。
このため、締結ナット及び締結ボルトには、てこの原理により、下方に向う荷重が作用し、締結ナットが横メンバから脱落し易くなる。
そのほか、従来使用されてきたリンク機構が不要となる。

また、前記発明において、前記横メンバには、前記凹み壁部の前方からフロントサイドフレームに向って次第に後方に位置する稜線が形成されていることが好ましい。

前記構成によれば、横メンバに入力される前方からの衝突荷重は、フロントサイドフレームに分散され、横メンバの後方への移動が抑制される。
よって、前方からの衝突時に、サブレームが確実に折れ曲がるようになるとともに、締結ナット及び締結ボルトに下方に向う荷重が作用し、締結ナットが横メンバから脱落するようになる。

また、前記発明において、前記補強部材の板厚は、前記横メンバ本体よりも厚いことが好ましい。

前記構成によれば、サブフレーム取付部の剛性が高まり、サブフレームを安定して支持できるようになる。

また、前記発明において、前記フロントサイドフレームの前フレームには、前から順に、車幅方向外側に配置される車輪との接触を回避する逃げ部と、車幅方向内側へ屈曲する前部屈曲部と、車幅方向外側の外側壁が車幅方向内側に凹んでなる凹部と、が形成されていることが好ましい。

前記構成によれば、前フレームが３点（逃げ部、前部屈曲部、凹部）で車幅方向へ交互に折れ曲がり、衝突エネルギーを効率良く吸収することができる。

また、前記発明において、前記フロントサイドフレームの後フレームは、前記フロントサイドフレームの前フレームの後部から後ろ下方に延びる傾斜部と、前記傾斜部の後端から水平かつ後方に延びる水平部と、を有し、前記後フレームには、前記傾斜部と前記水平部とからなる角部である後部屈曲部が形成され、前記後部屈曲部の車幅方向外側には、アウトリガーのスチフナが設けられ、前記後部屈曲部の車幅方向内側には、横メンバの後壁が設けられ、前記後部屈曲部内には、前記スチフナと前記横メンバの後壁と車幅方向に並ぶ屈曲バルクヘッドが設けられていることが好ましい。

前記構成によれば、スチフナ、横メンバの後壁及び屈曲バルクヘッドにより、後部屈曲部の剛性が高められている。よって、前方から衝突されても、後部屈曲部が成す角度が保持され、傾斜部が水平部に対して上方を向くように折れ曲がるということが抑制される。この結果、傾斜部の変形により前フレームの後端上方のダッシュロアパネルが後方（車内側）へ移動する、という事態を抑制することができる。

本発明によれば、軽量化された横メンバを備えた車体前部構造を提供することができる。

実施形態の車体前部構造を適用した車両を下方から視た底面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。 拡大した前フレームを平面視した平面図である。 前フレームの上壁を切り欠いた状態を前側であって左側上方から視た斜視図である。 後フレームとアウトリガーと横メンバとを平面視した平面図である。 図２で示す横メンバの断面を拡大した拡大図である。 横メンバとフロアフレームと当て部材とを後下側であって車幅方向内側から視た斜視図である。 （ａ）は横メンバ本体の平面図であり、（ｂ）は横メンバ本体に補強部材を重ね合わせた状態を示す図であり、（ｃ）は（ｂ）のＶＩＩＩｃ−ＶＩＩＩｃ線矢視断面図である。

つぎに、実施形態に係る車体前部構造を適用した車両について図面を参照しながら説明する。

図１は、車体前部構造を下方から視た底面図である。
図１に示すように、車両１００は、車体前部の骨格部材として、前輪１１０，１１０よりも車幅方向内側で前後方向に延在する左右のフロントサイドフレーム１，１と、左右のフロントサイドフレーム１の後部から車幅方向外側に延びる左右のアウトリガー２，２と、左右のフロントサイドフレーム１の後部から車幅方向内側に延びる左右の横メンバ３，３と、左右の横メンバ３，３から後方に延びる左右のフロアフレーム４，４と、左右のフロントサイドフレーム１の下方に設けられたサブフレーム５と、を備える。

なお、左右のフロントサイドフレーム１，１と、左右のアウトリガー２，２と、左右の横メンバ３，３と、左右のフロアフレーム４，４は、それぞれ左右対称に形成されている。よって、以下の説明において、左側の構造を説明し、右側の構造の説明を省略する。

図２に示すように、フロントサイドフレーム１は、前後方向に水平に延在する前フレーム６と、前フレーム６の後端部から後ろ下方へ延び、その後、後方へ水平に延びる後フレーム７と、を備える。

図３、図４に示すように、前フレーム６は、車幅方向外側を向いて開口する断面視略ハット状のインナフレーム６ａと、インナフレーム６ａの車幅方向外側に溶接されるアウタフレーム６ｂとで構成されている。よって、前フレーム６は、上壁、下壁、内側壁及び外側壁を備える閉断面構造になっている。

図４に示すように、後フレーム７は、底壁７ａ、内側壁７ｂ、外側壁７ｃ、右フランジ７ｄ及び左フランジ７ｅを有し、上方に向って開口する断面視略ハット状を呈している。
後フレーム７の前端部は、前フレーム６の後端部に溶接され、前フレーム６と後フレーム７とが一体になっている。
後フレーム７の右フランジ７ｄ及び左フランジ７ｅには、ダッシュロアパネル１１１（図２の二点鎖線を参照）と図示しないフロアパネルが接合され、後フレーム７は閉断面構造になっている。

図３に示すように、前フレーム６は、前後方向に直線状に延びる第１直線部１１と、第１直線部１１の後端から車幅方向内側に向って直線状に延びる第２直線部１２と、前フレーム６の後端部であり、かつ、第２直線部１２の後端から後方に略直線状に延びて後フレーム７と連結する連結部１３と、を備える。
また、前フレーム６には、前から順に、逃げ部１４、前部屈曲部１５、凹部１６が形成されている。

逃げ部１４は、前フレーム６と前輪１１０（図１参照）との接触を回避するための凹みであり、第１直線部１１の前後方向中央部の外側壁を車幅方向内側に凹むように湾曲させてなる。
このため、前方からの衝突荷重が前フレーム６に作用した場合、応力（圧縮応力）が逃げ部１４（外側壁）に集中し易くなっている。
また、応力により逃げ部１４（外側壁）が変形（圧縮）すると、逃げ部１４を起点として、第１直線部１１の前部１１ａが車幅方向外側に折れ曲がり（図３の二点鎖線で示すＭ１１ａを参照）、衝突エネルギーが吸収される。

前部屈曲部１５は、第１直線部１１と第２直線部１２との間に形成された角部である。
このため、前方からの衝突荷重が前フレーム６に作用した場合、応力（圧縮応力）が前部屈曲部１５（内側壁）に集中し易くなっている。
また、応力により前部屈曲部１５（内側壁）が変形（圧縮）すると、前部屈曲部１５を起点として、第１直線部１１の後部１１ｂが車幅方向内側に折れ曲がり（図３の二点鎖線で示すＭ１１ｂを参照）、衝突エネルギーが吸収される。

凹部１６は、第２直線部１２の後部及び連結部１３の前部を構成する外側壁を車幅方向内側に凹ませてなる。
このため、前方からの衝突荷重が前フレーム６に作用した場合、応力（圧縮応力）が凹部１６（外側壁）に集中し易くなっている。
また、応力により凹部１６（外側壁）が変形（圧縮）すると、凹部１６を起点として、第２直線部１２が車幅方向外側に折れ曲がり（図３の二点鎖線で示すＭ１２）、衝突エネルギーが吸収される。

また、凹部１６は、第２直線部１２と、この第２直線部１２に対して屈曲する連結部１３との間、言い換えると角部の内側に位置し、応力が凹部１６（外側壁）にさらに集中し易くなっている。よって、凹部１６を起点として、第２直線部１２が車幅方向外側に折れ曲がる確実性が高くなっている。

そして、逃げ部１４、前部屈曲部１５及び凹部１６によれば、車幅方向外側又は内側に折れ曲がる方向が交互になり、衝突エネルギーが効率良く吸収される。

以上が前フレーム６の基本的な構成である。つぎに前フレーム６に設けられている部材について説明する。

図２に示すように、前フレーム６の第１直線部１１の前端部には、下方に延びてサブフレーム５の前端部を取り付けるための前側取付アーム５５が設けられている。
第２直線部１２の下面には、ブラケット５７が設けられている。
このブラケット５７は、サブフレーム５の前後中間部から上方に延びる中間取付アーム５６を前フレーム６に取り付けるためのものであり、締結具（図１の締結ボルトＢ２参照）により連結している。
また、中間取付アーム５６に下方に向う荷重が作用すると、中間取付アーム５６がブラケット５７から分離し、中間取付アーム５６がフロントサイドフレーム１から脱落するようになっている（図２の矢印Ａ１参照）。

図３に示すように、前フレーム６の前端には、車幅方向外側に延びる荷重伝達部材１７が設けられている。これにより、フロントサイドフレーム１の車幅方向外側に衝突荷重が入力されるようなスモールオーバーラップ衝突の場合であっても、荷重伝達部材１７を介してフロントサイドフレーム１に衝突荷重が確実に入力されるようになる。

図４に示すように、前フレーム６内には、前から順に、第１直線部用バルクヘッド１８、前バルクヘッド１９、後バルクヘッド２０が設けられている。
第１直線部用バルクヘッド１８は、第１直線部１１の後部１１ｂ内に設けられ、第１直線部１１の後部１１ｂの剛性を高めている。
前バルクヘッド１９は、前フレーム６の第２直線部１２内に設けられ、第２直線部１２の剛性を高めている。
後バルクヘッド２０は、前フレーム６の連結部１３から後フレーム７内に延在し、前フレーム６と後フレーム７とが連結する部位の剛性を高めている。

また、第１直線部用バルクヘッド１８、前バルクヘッド１９及び後バルクヘッド２０のそれぞれは、互いに前後に離間し、前方からの衝突荷重が作用した場合、第１直線部１１の後部１１ｂの折れ曲がり（図３の二点鎖線で示すＭ１１ｂ参照）や第２直線部１２の折れ曲がり（図３の二点鎖線で示すＭ１２参照）を阻害しないようになっている。

図４に示すように、後フレーム７は、前フレーム６の連結部１３から後ろ下方に延びる傾斜部２１と、傾斜部２１の後端から水平かつ後方に延びる水平部２２と、を有している。このため、後フレーム７には、傾斜部２１と水平部２２とからなる後部屈曲部２３が形成されている。

後部屈曲部２３内には、屈曲バルクヘッド２４が設けられている。屈曲バルクヘッド２４は、後部屈曲部２３に沿って上下方向及び左右方向に延在し、後部屈曲部２３を構成する底壁７ａ、内側壁７ｂ、外側壁７ｃのそれぞれに結合し、後部屈曲部２３の剛性を高めている。

図４に示すように、アウトリガー２は、後フレーム７の車幅方向外側に配置された図示しないサイドシルと、後フレーム７とを連結している。このため、後フレーム７に作用する衝突荷重は、アウトリガー２を介して、図示しないサイドシルに分散するようになっている。
アウトリガー２は、車幅方向に延在し断面視で上方に開口する略ハット状であり、上方にフロアパネルが接合されて閉断面構造になっている。

図５に示すように、アウトリガー２の底壁は、段差状になっており、前底壁２ａと、後底壁２ｂと、前底壁２ａと後底壁２ｂとの間に位置する縦壁（不図示）と、を有する。
そして、アウトリガー２には、前底壁２ａと後底壁２ｂと縦壁（不図示）とに跨って結合するスチフナ２ｄが設けられ、剛性が高められている。
スチフナ２ｄの車幅方向内側の端部は、後フレーム７の後部屈曲部２３を構成する外側壁７ｃに接合している。

横メンバ３は、後フレーム７の内側壁７ｂから車幅方向内側に延び、断面視で上方に開口する略ハット状の横メンバ本体３０と、横メンバ本体３０の底壁３０ａに重ねられて接合される補強部材４０と、横メンバ本体３０の側方を閉塞する閉塞プレート４８と、を備える。

横メンバ本体３０の車幅方向外側の端部は、溶接により後フレーム７の内側壁７ｂに接合している。
横メンバ本体３０の後壁３０ｂの後面には、溶接によりフロアフレーム４の先端部が接合している。
このため、後フレーム７に作用する衝突荷重は、横メンバ３を介して、フロアフレーム４に分散するようになっている。

横メンバ本体３０の後壁３０ｂは、後フレーム７の後部屈曲部２３を構成する内側壁７ｂに接合している。
これにより、横メンバ３の後壁３ｂと屈曲バルクヘッド２４とスチフナ２ｄとが車幅方向に並び、後部屈曲部２３の剛性が極めて高くなっている。
この結果、前方からの衝突荷重により、後フレーム７の後部屈曲部２３が小さくなりダッシュロアパネル１１１が車内側に変形することを抑制できる。
つまり、前方からの衝突荷重が作用しても、後部屈曲部２３の角度θ１（図２参照）が小さくなりダッシュロアパネル１１１が後方（車内側）に移動する、ということを防止できる。

図５に示すように、補強部材４０は、横メンバ本体３０の底壁３０ａの車幅方向内側の上面に接合している。
補強部材４０には、上下方向に貫通するボルト貫通孔４５が形成されている。
また、図６に示すように、横メンバ本体３０の底壁３０ａにおいて、ボルト貫通孔４５の下方に対応する部位に孔部３１が形成されている（図８（ａ）参照）。

そして、ボルト貫通孔４５と孔部３１とを、締結ボルトＢ３の軸部が下方から貫通し、補強部材４０の上方に配置された締結ナットＮ３に螺合している。
これにより、横メンバ３の底壁３ａの下方に、サブフレーム５の後側被締結部５２ｂが取り付けられる。
以上から、横メンバ本体３０の底壁３０ａと補強部材４０とがサブフレーム取付部８を構成している。なお、サブフレーム取付部８の詳細については後述する。

図５に示すように、閉塞プレート４８は、上下方向及び前後方向に延びる板状部材である。
閉塞プレート４８の前端縁と後端縁には、車幅方向外側に延びる前壁４８ａと後壁４８ｂが形成され、この前壁４８ａと後壁４８ｂとが横メンバ本体３０の前壁３０ｃと後壁３０ｂに接合されている。
また、閉塞プレート４８は、補強部材４０上に配置され、閉塞プレート４８の下端が補強部材４０に接合している。
これにより、横メンバ３の車幅方向内側が閉塞され、横メンバ３の剛性が高められている。

図６に示すように、横メンバ３の底壁３ａの下方には、底壁３ａよりも下方に突出する当て部材７０が配置されている。
図７に示すように、当て部材７０は、横メンバ３とフロアフレーム４とに亘って延在する部材である。
また、当て部材７０の前端部７１は、横メンバ３の底壁３ａの下面に接合され、当て部材７０の後端部７２は、フロアフレーム４の底壁４ａの下面に溶接されている。
よって、当て部材７０により、横メンバ３とフロアフレーム４との結合が強固になっている。

また、当て部材７０は、横メンバ３の底壁３ａのボルト貫通孔４５の後方に位置している。このため、図６に示すように、当て部材７０の下方には、サブフレーム５の後述する延長アーム５１の後端５１ａが配置されている。
なお、当て部材７０は延長アーム５１の後端５１ａに離間している。よって、走行中の振動により、延長アーム５１の後端５１ａと当て部材７０とが接触せず、静寂性が確保されるようになっている。

図１に示すように、サブフレーム５は、車幅方向中央部に位置し平面視略矩形状のアーム本体５０と、アーム本体５０の側部から前方に延びる左右の延長アーム５１と、左右の延長アームの間に介在する補助アーム５２と、を備える。
左右の延長アーム５１、５１は、後方に向うにつれて次第に幅狭となり、延長アーム５１の後端５１ａがフロントサイドフレーム１よりも車幅方向内側にオフセットされている。

延長アーム５１の前端部及び後端部には、前側被締結部５２ａ及び後側被締結部５２ｂが形成されている。
前側被締結部５２ａ及び後側被締結部５２ｂは、上下方向に開口する筒状の被締結具５３が設けられ（図６参照）、上下方向から締結可能できるようになっている。

図２に示すように、前側被締結部５２ａは、締結具（図１の締結ボルトＢ１参照）により、前側取付アーム５５に締結されている。
図６に示すように、後側被締結部５２ｂは、締結ナットＮ３と締結ボルトＢ３とにより横メンバ３のサブフレーム取付部８に締結されている。

なお、延長アーム５１は、フロントサイドフレーム１と横メンバ３とに結合していることから、車両前方からの衝突荷重を受けて前フレーム６が折れ曲がると（図３参照）、前側取付アーム５５を介して延長アーム５１の先端に後方に向う荷重が作用する。よって、延長アーム５１には、前後方向に圧縮するような荷重が作用する。

図２に示すように、さらに、延長アーム５１の前後方向中央部には、上方に延びる中間取付アーム５６が連結している。中間取付アーム５６の上端は、締結具（図１の締結ボルトＢ２参照）によりブラケット５７に連結している。

延長アーム５１の上壁には、下方に凹む中央折れ部５４が設けられている。
これによれば、延長アーム５１に前後方向に圧縮するような荷重が作用した場合、中央折れ部５４を起点として延長アーム５１が谷折りになり、中央部近傍が下方に変位するようになる（図２の二点鎖線Ｍ５１参照）。
また、延長アーム５１が谷折りになる際に、中間取付アーム５６に下方に向う荷重が作用し、中間取付アーム５６がブラケット５７から離脱する（矢印Ａ１参照）。

ここで、図６に示すように、延長アーム５１が谷折りになると、延長アーム５１の後部側は、後側被締結部５２ｂを起点として傾倒し、延長アーム５１の後端５１ａは、上方に変位して当て部材７０に当接する（矢印Ａ２参照）。
そして、延長アーム５１の折れ曲がり量がさらに大きくなると、当て部材７０に当接する延長アーム５１の後端５１ａを起点として、延長アーム５１の後部側が傾斜する。
このため、てこの原理により、延長アーム５１の後側被締結部５２ｂには、下方に向う荷重が作用する（矢印Ａ３参照）。

つぎに、サブフレーム取付部８について説明する。
図８（ａ）に示すように、横メンバ本体３０の底壁３０ａに形成された孔部３１は、締結ボルトＢ３の中心軸Ｏを同心円とする円状の円孔３２と、円孔３２の後端縁を半円状に切り欠いてなる切り欠き部３３と、を備える。
なお、図８において、円孔３２と切り欠き部３３の境界を補助線Ｈで表している。
また、円孔３２は、締結ナットＮ３の外径よりも拡径している。
このため、図８（ｃ）に示すように、締結ナットＮ３と締結ボルトＢ３には、補強部材４０のみが締結されるようになっている。

図８（ｂ）（ｃ）に示すように、補強部材４０には、孔部３１に対応して下方に凹設され、平面視で孔部３１と同一形状の凹み壁部４１が形成されている。
凹み壁部４１には、締結ボルトＢ３の中心軸Ｏに対応して締結ボルトＢ３の軸部が貫通するためのボルト貫通孔４５と、切り欠き部３３に対応して形成された排水孔４６と、が形成されている。
よって、図８（ｃ）に示すように、凹み壁部４１は、上方に締結ナットＮ３が設けられて締結される環状の被締結部４２ａと、円孔３２内に位置し被締結部４２ａの周囲を囲む環状の脆弱部４２ｂと、切り欠き部３３内に位置し排水孔４６が形成された切り欠き用凹部４３と、を備える。

以上から、上記したてこの原理により、延長アーム５１の後側被締結部５２ｂに下方に向う荷重が作用すると、締結ナットＮ３に締結される被締結部４２ａに下方に向う荷重が作用する。
そして、被締結部４２ａの周囲において、１層からなり上下方向からの荷重に対し比較的脆弱な脆弱部４２ｂにせん断応力が集中し、脆弱部４２ｂがせん断破壊される。
これにより、被締結部４２ａとともに締結ボルトＢ３が下方に脱落し、サブフレーム５の後側被締結部５２ｂと横メンバ３との結合が解除されてエンジン（不図示）が下方に落下し、エンジンの車内侵入が防止される。

さらに、脆弱部４２ｂを構成する補強部材４０は、横メンバ本体３０よりも引張強度が低い材料で形成され、横メンバ本体３０で形成した場合よりも小さい荷重で締結ナットＮ３が脱落し易い。よって、確実にサブフレーム５と横メンバ３との結合が解除されるようになっている。
なお、排水孔４６は、切り欠き用凹部４３に形成され、脆弱部４２ｂの剛性が必要以上に低下しない。

つぎに、穴部３１及び凹み壁部４１の周辺の構成について説明する
図８（ｃ）に示すように、補強部材４０の厚みＬ２は、横メンバ本体３０の厚みＬ１よりも厚い。よって、横メンバ本体３０の底壁３０ａと補強部材４０とが重なっている部位の剛性が高められている。
これにより、サブフレーム取付部８は、凹み壁部４１を介して水平方向に向う荷重に対して変形し難く、安定してサブフレーム５を支持することができる。

図５に示すように、補強部材４０の前端縁と後端縁には、横メンバ本体３０の後壁３０ｂ、前壁３０ｃに接合する被接合部４０ｂ、４０ｃが形成されている。
また、閉塞プレート４８には、凹み壁部４１の周縁に沿って延在し、補強部材４０に接合される周延補強部４９が形成されている。
これにより、サブフレーム取付部８がフロントサイドフレーム１からオフセットされた位置にあるものの、サブフレーム取付部８の周辺の剛性が高まり、サブフレーム５を安定して支持することができる。

図５、図７に示すように、横メンバ３には、凹み壁部４１の前方からフロントサイドフレーム１に向って次第に後方に位置する稜線３７が形成されている。
なお、稜線３７は、横メンバ本体３０と補強部材４０とが重なっている領域では、横メンバ本体３０と補強部材４０の両方に形成されている。
よって、サブフレーム５から後方へ向う荷重が横メンバ３に作用しても、その荷重は、稜線３７によりフロントサイドフレーム１（後フレーム７）に分散される。
このため、横メンバ３は、後方に移動するように変形することが防止され、サブフレーム５が確実に折れ曲がるように、言い換えると、横メンバ３から締結ナットＮ３が確実に脱落するようになる。

以上、実施形態によれば、横メンバ３の孔部３１は、従来技術の逃げ孔に相当する大径孔（実施形態の円孔３２）のほかに、切り欠き部３３を有している。よって、切り欠かれている範囲が拡大しており、横メンバ３の軽量化を達成することができる。
また、横メンバ３に排水孔４６が形成されているため、横メンバ３に錆が発生し難い。

以上、実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、実施形態において、大径孔は円形状の円孔３２であったが、本発明では、矩形状であってもよく、特に限定されない。

１ フロントサイドフレーム
２ アウトリガー
３ 横メンバ
４ フロアフレーム
５ サブフレーム
８ サブフレーム取付部
３０ 横メンバ本体
３１ 孔部
３２ 円孔
３３ 切り欠き部
３７ 稜線
４０ 補強部材
４１ 凹み壁部
４５ ボルト貫通孔
４６ 排水孔
４８ 閉塞プレート
５０ アーム本体
５１ 延長アーム
５２ａ 前側被締結部
５２ｂ 後側被締結部
６０ 閉塞プレート
１００ 車両
１１０ 前輪
１１１ ダッシュロアパネル

Claims (7)

1. 前後方向に延在するフロントサイドフレームと、
   前記フロントサイドフレームの後部から車幅方向内側に延びる横メンバと、
   前記フロントサイドフレームの下方に配置されるサブフレームと、
   前記横メンバの底壁に設けられ、前記サブフレームの後端部を締結するためのサブフレーム取付部と、
   を備え、
   前記横メンバは、
   底壁に孔部が形成された横メンバ本体と、
   前記横メンバ本体よりも引張強度が低い材料で形成され、前記横メンバ本体の底壁に重ねられて前記横メンバ本体内に接合されるとともに上方に締結ナットが配置された補強部材と、
   を備え、
   前記孔部は、前記締結ナットよりも大径の大径孔と、前記大径孔の端縁を切り欠いてなる切り欠き部と、を有し、
   前記補強部材は、前記孔部に対応して下方に凹設されてなる凹み壁部を有し、
   前記凹み壁部は、前記切り欠き部に対応する排水孔を有していることを特徴とする車体前部構造。
2. 前記横メンバは、前記横メンバ本体の側方を閉塞する閉塞プレートを備え、
   前記横メンバ本体は、側面視で上方に開口する略ハット状を呈し
   前記補強部材は、前記横メンバ本体の前壁、後壁及び底壁に接合し、
   前記閉塞プレートは、前記凹み壁部の周縁に沿って延在し接合される周延補強部を有していることを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
3. 前記横メンバから後方に延びるフロアフレームと、
   前記横メンバと前記フロアフレームとに接合されて下方に突出する当て部材と、
   を備え、
   前記サブフレームは、前方からの衝突時において、前後方向中央部が下方に変位する側面視Ｌ字状に折れ曲がり、
   前記サブフレームの後端は、前記サブフレームの折れ曲がりにより、締結ボルトに締め付けられる被締結部を支点として上方へ変位し、前記当て部材に当接するように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車体前部構造。
4. 前記横メンバには、前記凹み壁部の前方からフロントサイドフレームに向って次第に後方に位置する稜線が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の車体前部構造。
5. 前記補強部材の板厚は、前記横メンバ本体よりも厚いことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車体前部構造。
6. 前記フロントサイドフレームの前フレームには、前から順に、
   車幅方向外側に配置される車輪との接触を回避する逃げ部と、
   車幅方向内側へ屈曲する前部屈曲部と、
   車幅方向外側の外側壁が車幅方向内側に凹んでなる凹部と、
   が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車体前部構造。
7. 前記フロントサイドフレームの後フレームは、
   前記フロントサイドフレームの前フレームの後部から後ろ下方に延びる傾斜部と、
   前記傾斜部の後端から水平かつ後方に延びる水平部と、
   を有し、
   前記後フレームには、前記傾斜部と前記水平部とからなる角部である後部屈曲部が形成され、
   前記後部屈曲部の車幅方向外側には、アウトリガーのスチフナが設けられ、
   前記後部屈曲部の車幅方向内側には、前記横メンバの後壁が設けられ、
   前記後部屈曲部内には、前記スチフナと前記横メンバの後壁と車幅方向に並ぶ屈曲バルクヘッドが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の車体前部構造。

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