JP2021046165A - 車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車室空間が狭まることを抑制しつつ、フロントサイドフレームの後退によるダッシュロアパネルの変形を抑制できる車体前部構造を提供する。【解決手段】車体前部構造は、ダッシュロアパネル４を補強する補強ビーム７７を備える。補強ビーム７７は、縦骨部７９を有する縦壁部７８と、縦壁部７８の下縁から張り出し、縦骨部７９の開口方向よりも下方に向かって開口する溝形状に形成された横骨部８４を有する横壁部８２と、を備える。縦骨部７９は、サイドシル１２の上壁１２ａに結合するとともに、サイドシル１２との結合部よりも車幅方向内方において後方から見てフロントサイドフレームとダッシュロアパネル４との結合部に重なっている。横骨部８４は、サイドシル１２の内側壁１２ｂに結合するとともに、サイドシル１２との結合部よりも車幅方向内方において後方から見てフロントサイドフレームとダッシュロアパネル４との結合部に重なっている。【選択図】図４

Description

本発明は、車体前部構造に関するものである。

車体前部構造として、車両の前方から入力した衝突荷重を吸収するものが知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。特許文献１には、ホイールアーチの一部を構成するホイールアーチ形状部を有し、動力源装置室と車室とを区画するダッシュロアパネルと、ホイールアーチ形状部を車室側から覆う補強パネルと、を備え、補強パネルは、ホイールアーチ形状部と協働して車幅方向に延びる閉断面を形成する横閉断面部と、ホイールアーチ形状部と協働して上下方向に延びる閉断面を形成すると共に横閉断面部と交差する縦閉断面部と、を有する車体構造が開示されている。この車体構造によれば、ホイールアーチ形状部の車幅方向及び上下方向の剛性・強度を向上することができるとされている。特許文献２には、フロントサイドフレームの後端とサイドシルとを連結するアウトリガー（longitudinal chassis beam extension 5）の断面を拡大することで、フラット衝突の大きな入力荷重をフロントピラー（A-pillar component 7）およびサイドシルに伝達する車体構造が開示されている。

特開２０１６−１７２４８４号公報 米国特許第９０５６６３３号明細書

ところで、電気自動車のように、駆動用バッテリ搭載のため重量が増加する車種では、車体前部で吸収すべきエネルギー量が増大する。特許文献１に開示された車体構造では、フラット衝突時にフロントサイドフレームを介して入力される衝突荷重を補強パネルだけでは十分に受けることができず、フロントサイドフレームの後退によりダッシュロアパネルの変形が大きくなる可能性がある。また、特許文献２に記載の車体構造では、アウトリガーが断面の拡大により車室側に突出し、車室空間を狭める場合がある。

そこで本発明は、車室空間が狭まることを抑制しつつ、フロントサイドフレームの後退によるダッシュロアパネルの変形を抑制できる車体前部構造を提供するものである。

本発明の車体前部構造は、車体の前部で車両前後方向に延びるフロントサイドフレーム（例えば、実施形態におけるフロントサイドフレーム２）と、前記フロントサイドフレームの後部に結合したダッシュロアパネル（例えば、実施形態におけるダッシュロアパネル４）と、車体の側部下方に配置されて前記車両前後方向に延び、車幅方向に広がる上壁（例えば、実施形態における上壁１２ａ）、および前記上壁における車幅方向内方の側縁から下方に延びる内側壁（例えば、実施形態における内側壁１２ｂ）を有するサイドシル（例えば、実施形態におけるサイドシル１２）と、前記ダッシュロアパネルの車室側で前記ダッシュロアパネルを補強する補強ビーム（例えば、実施形態における補強ビーム７７）と、を備え、前記補強ビームは、前記ダッシュロアパネル側に向かって開口する溝形状に形成された縦骨部（例えば、実施形態における縦骨部７９）を有する縦壁部（例えば、実施形態における縦壁部７８）と、前記縦壁部の下縁から張り出し、前記縦骨部の開口方向よりも下方に向かって開口する溝形状に形成された横骨部（例えば、実施形態における横骨部８４）を有する横壁部（例えば、実施形態における横壁部８２）と、を備え、前記縦骨部は、車幅方向外方の端部において前記サイドシルの前記上壁に結合するとともに、前記サイドシルとの結合部よりも車幅方向内方において後方から見て前記フロントサイドフレームと前記ダッシュロアパネルとの結合部に重なり、前記横骨部は、車幅方向外方の端部において前記サイドシルの前記内側壁に結合するとともに、前記サイドシルとの結合部よりも車幅方向内方において後方から見て前記フロントサイドフレームと前記ダッシュロアパネルとの結合部に重なっている、ことを特徴とする。

本発明によれば、フロントサイドフレームからの入力荷重を縦骨部によってダッシュロアパネルからサイドシルの上壁に伝達し、横骨部によってダッシュロアパネルからサイドシルの内側壁に伝達できる。このため、フラット衝突やオフセット衝突等によるフロントサイドフレームからの入力荷重を補強ビームによってサイドシルの上壁および内側壁に分散できる。
しかも、横骨部が縦骨部よりも下方に向かって開口しているので、補強ビームは縦壁部および横壁部によって車室側を向く面が室外側に向かって窪むように横断面Ｌ字状を呈する。このため、補強ビームを設けたことによって車室空間が狭まることを抑制できる。
以上により、車室空間が狭まることを抑制しつつ、フロントサイドフレームの後退によるダッシュロアパネルの変形を抑制できる。

上記の車体前部構造において、前記フロントサイドフレームと前記サイドシルとを連結するアウトリガー（例えば、実施形態におけるアウトリガー１４）を備え、前記横壁部および前記アウトリガーは、上方から見て互いに重なっていてもよい。

本発明によれば、補強ビームに加えてアウトリガーによってもフロントサイドフレームからの入力荷重をサイドシルに伝達できる。しかも、縦壁部および横壁部のうち水平方向に近い傾斜で延びる横壁部にアウトリガーを上方から見て重ねて配置することで、横壁部およびアウトリガーが占める車両前後方向の領域の増大を抑制できる。したがって、ダッシュロアパネルの前後のスペースの占有を抑制できる。

上記の車体前部構造において、前記補強ビームは、前記サイドシルの前記上壁に接続される第１接続部（例えば、実施形態における第１接続部８０）と、前記サイドシルの前記内側壁に接続された第２接続部（例えば、実施形態における第２接続部８３）と、を備え、前記第２接続部は、前記第１接続部よりも前記サイドシルとの接続距離が長くてもよい。

本発明によれば、フラット衝突によるフロントサイドフレームからの入力荷重を補強ビームによってサイドシルの上壁および内側壁に分散できる。このため、フロントサイドフレームの後退によるダッシュロアパネルの変形を抑制できる。

上記の車体前部構造において、前記縦骨部は、前記縦壁部の延在方向に沿って延びる稜線（例えば、実施形態における稜線７９ａ）を備え、前記縦骨部の前記稜線は、前記サイドシルにおける前記上壁と前記内側壁との間の稜線（例えば、実施形態における稜線１２ｃ）に連続していてもよい。

本発明によれば、補強ビームにおいて稜線上は平坦部よりも剛性が高くなるので、フロントサイドフレームからの入力荷重を補強ビームによって効果的にサイドシルに伝達することができる。

上記の車体前部構造において、前記フロントサイドフレームと前記サイドシルとを連結するアウトリガー（例えば、実施形態におけるアウトリガー１４）を備え、前記アウトリガーの周縁は、前記補強ビームの周縁に重なるように配置され、前記アウトリガーと前記補強ビームとの間に空洞が形成されていてもよい。

本発明によれば、フロントサイドフレームからの入力荷重をアウトリガーから補強ビームの周縁に効率的に伝達することができる。

上記の車体前部構造において、前記補強ビームは、平面視でトラス状に形成されていてもよい。

本発明によれば、フロントサイドフレームからの入力荷重を補強ビームによってサイドシルの広範囲に分散することができる。また、ダッシュロアパネルおよびサイドシルの角部の剛性を確保することができる。

上記の車体前部構造において、前記ダッシュロアパネルから車幅中心上を後方に延びるフロアトンネル（例えば、実施形態におけるフロアトンネル６）と、前記アウトリガーと前記フロアトンネルとを連結する補強ブラケット（例えば、実施形態における補強ブラケット１６）と、を備え、前記アウトリガーは、前記フロントサイドフレームと前記サイドシルとを接続する斜辺（例えば、実施形態における斜辺６２）を備え、前記補強ブラケットは、前記アウトリガーの前記斜辺に結合され、前記補強ブラケットの後縁（例えば、実施形態における後縁１６ａ）は、車幅方向に沿って延びていてもよい。

本発明によれば、フロントサイドフレームからアウトリガーへの入力荷重のうちアウトリガーの斜辺を通って伝達される荷重の一部を、補強ブラケットを介してフロアトンネルに伝達できる。また、補強ブラケットの後縁が車幅方向に延びているので、補強ブラケットの後方の空間効率を高めてバッテリ等を効率よく配置できる。

上記の車体前部構造において、前記補強ビームは、前記縦骨部と前記横骨部とを連結する少なくとも１つのビード（例えば、実施形態におけるサブビード８５）を備えていてもよい。

本発明によれば、ビードによって縦骨部と横骨部との相対変位が規制されるので、横壁部に対する縦壁部の倒れが抑制される。このため、補強ビームの横断面Ｌ字構造の剛性を確保できる。したがって、フロントサイドフレームからの入力荷重を補強ビームによってサイドシルに伝達できる。

上記の車体前部構造において、前記フロントサイドフレームは、前記ダッシュロアパネルとの結合部を含み前方から前記結合部に向かうに従い車幅方向に大きくなる拡幅部（例えば、実施形態における後フレーム４１）を備えていてもよい。

本発明によれば、フロントサイドフレームからの入力荷重をダッシュロアパネルの広範囲に伝達して補強ビームに分散できる。

上記の車体前部構造において、前記ダッシュロアパネルから車幅中心上を後方に延びるフロアトンネル（例えば、実施形態におけるフロアトンネル６）と、前記ダッシュロアパネルにおける車幅方向の中央部に設けられ、車幅方向に延びるとともに前記補強ビームにおける車幅方向内方の端部に結合された横ビーム（例えば、実施形態における横ビーム７３）と、を備え、前記横ビームは、車幅方向外方から内方に向かうに従い上下方向に大きくなり、かつ車幅方向の中央部で後方に突出して前記フロアトンネルに結合していてもよい。

本発明によれば、フロントサイドフレームからの入力荷重をダッシュロアパネルから補強ビームおよび横ビームを介してフロアトンネルに伝達することができる。また、横ビームはフロアトンネルとの結合部において後方に突出しているので、乗員の邪魔にならないスペースで横ビームを前後方向に大きく形成して、フロアトンネルへ荷重を効率よく伝達させることができる。

本発明によれば、車室空間が狭まることを抑制しつつ、フロントサイドフレームの後退によるダッシュロアパネルの変形を抑制できる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後上方から見た斜視図である。 実施形態の車体前部構造の底面図である。 実施形態の車体前部構造を前下方から見た斜視図である。 図１の拡大図である。 図４のＶ−Ｖ線における断面図である。 図４に示す車体前部構造の一部を示す斜視図である。 図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図である。 実施形態の車体前部構造における荷重の伝達を矢印で示す図である。 実施形態の車体前部構造における荷重の伝達を矢印で示す図である。 実施形態の車体前部構造における荷重の伝達を矢印で示す図である。 実施形態の車体前部構造における荷重の伝達を矢印で示す図である。 実施形態の車体前部構造における荷重の伝達を矢印で示す図である。 実施形態の車体前部構造における荷重の伝達を矢印で示す図である。 実施形態の車体前部構造における荷重の伝達を矢印で示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。また、以下の説明における前後上下左右等の方向は、以下に説明する車両における方向と同一とする。すなわち、上下方向は鉛直方向と一致し、左右方向は車幅方向と一致する。また、以下の説明に用いる図中において、矢印ＵＰは上方、矢印ＦＲは前方、矢印ＬＨは左方をそれぞれ示している。

図１は、実施形態の車体前部構造を後上方から見た斜視図である。図２は、実施形態の車体前部構造の底面図である。
本実施形態の車両１は、駆動用モータを備えた電気自動車である。図１および図２に示すように、車両１は、車室の前部や床部等を形成する車体前部構造を備える。車体前部構造は、左右一対のフロントサイドフレーム２と、ダッシュロアパネル４と、フロアトンネル６と、左右一対のフロアパネル８と、左右一対のフロアフレーム１０と、左右一対のサイドシル１２と、左右一対のアウトリガー１４と、左右一対の補強ブラケット１６と、ダッシュクロスメンバ１８と、左右一対の傾斜メンバ２０と、を備える。

図３は、実施形態の車体前部構造を前下方から見た斜視図である。
図２および図３に示すように、一対のフロントサイドフレーム２は、車体前部の左右両側に配置されている。各フロントサイドフレーム２は、前後方向に沿って延在している。フロントサイドフレーム２は、前後方向に直交する断面において、矩形状の閉断面構造になっている。フロントサイドフレーム２は、略一定の幅で前後方向に延びる前フレーム４０と、フロントサイドフレーム２の後端部を含み、前フレーム４０の後端部に結合された後フレーム４１（拡幅部）と、を備える。後フレーム４１は、前端部から後端部に向かうに従い、車幅方向に漸次大きくなっている（図７も併せて参照）。具体的に、後フレーム４１は、前方から後方に向かうに従い車幅方向外方に拡大している。フロントサイドフレーム２の後端部は、ダッシュロアパネル４の後述する下パネル５４に結合している。

図１に示すように、ダッシュロアパネル４は、左右のフロントピラー２８（図３参照）の間に配置され、全体として車幅方向に延びている。ダッシュロアパネル４は、車室とモータ等の動力源が配置される動力源室とを仕切っている。ダッシュロアパネル４は、互いに結合された上パネル５０および下パネル５４を備える。上パネル５０は、ダッシュロアパネル４の上部を構成している。下パネル５４は、ダッシュロアパネル４の下部を構成している。上パネル５０の下端は、下パネル５４の上端に室外側（前方）から重なって結合されている。

上パネル５０は、車幅方向に３つの領域に分けた場合、車幅中心上に位置する中間領域５０Ｃと、中間領域５０Ｃを挟む左領域５０Ｌおよび右領域５０Ｒと、を備える。中間領域５０Ｃは、上方から見て車幅方向に延びている。左領域５０Ｌおよび右領域５０Ｒのそれぞれは、上方から見て中間領域５０Ｃにおける車幅方向の端部から中間領域５０Ｃに対して後方に傾斜して延びている。

下パネル５４は、車幅方向に３つの領域に分けた場合、上パネル５０の中間領域５０Ｃから下方に延びる中間領域５４Ｃと、上パネル５０の左領域５０Ｌから下方に延びる左領域５４Ｌと、上パネル５０の右領域５０Ｒから下方に延びる右領域５４Ｒと、を備える。左領域５４Ｌおよび右領域５４Ｒのそれぞれは、上方から見て中間領域５４Ｃから中間領域５４Ｃに対して後方に傾斜して延びている。

下パネル５４は、下パネル５４の上端の全体を含み略鉛直に延びる上部５５と、上部５５の下縁から後方へ下り勾配に延びる下部５６と、を備える。下部５６は、車幅方向に直交する断面で、上部５５よりも水平方向に対して小さな傾斜で延びている。

フロアトンネル６は、ダッシュロアパネル４に結合されている。フロアトンネル６は、下パネル５４における車幅方向の中間部から車幅中心上を後方に延びている。フロアトンネル６は、前後方向に直交する断面で下方に開口したＵ字状に形成されている。フロアトンネル６は、車幅方向に広がる上壁部６ａと、上壁部６ａにおける車幅方向の側縁から下方に延びる左右一対の側壁部６ｂと、を備える。上壁部６ａは、下パネル５４の下部５６の上端近傍から後方に延びている。各側壁部６ｂは、下パネル５４の下部５６から後方に延びている。

一対のフロアパネル８は、フロアトンネル６の車幅方向外方に配置されている。フロアパネル８は、前後方向および車幅方向に延びている。フロアパネル８の前縁は、下パネル５４の下縁に結合している。フロアパネル８の車幅方向内方の側縁は、フロアトンネル６の側壁部６ｂの下縁に結合している。

一対のフロアフレーム１０は、フロアトンネル６の車幅方向両側に配置され、それぞれフロアパネル８の上面に結合されている。フロアフレーム１０は、前後方向に沿って延びている。フロアフレーム１０の後端部は、フロアパネル８上を車幅方向に延びるフロアクロスメンバ３０に結合されている。

一対のサイドシル１２は、車体の左右の側部下方に配置され、前後方向に延びている。サイドシル１２は、車幅方向に広がる上壁１２ａと、上壁１２ａにおける車幅方向内方の側縁から下方に延びる内側壁１２ｂと、を有する。内側壁１２ｂは、フロアパネル８における車幅方向外方の側縁に結合されている。サイドシル１２の前端部は、フロアパネル８よりも前方に突出している。左右のサイドシル１２には、フロアクロスメンバ３０が掛け渡されている。

図３に示すように、一対のアウトリガー１４は、車幅中心に対する車幅方向の両側で、フロントサイドフレーム２とサイドシル１２とを連結している。アウトリガー１４は、下パネル５４の室外側で、フロントサイドフレーム２の後部およびサイドシル１２の前部のそれぞれに結合されている。アウトリガー１４は、フロントサイドフレーム２との結合部から後方かつ車幅方向外方に延びている。アウトリガー１４は、前後方向に直交する断面で車幅方向に延びる下壁部６０と、下壁部６０における車幅方向外方の側縁から上方に延びる側壁部６１と、フロントサイドフレーム２とサイドシル１２とを接続するように延びる斜辺６２と、を備える。下壁部６０の前端部は、閉断面構造のフロントサイドフレーム２における下方の壁部に結合されている。側壁部６１の前端部は、閉断面構造のフロントサイドフレーム２における車幅方向外方の壁部に結合されている。側壁部６１における上縁は、フロントサイドフレーム２とサイドシル１２との間で下パネル５４における室外側を向く外面に結合されている。斜辺６２は、下壁部６０における車幅方向内方の側縁に設けられている。斜辺６２は、前後方向に対して傾斜している。斜辺６２は、下方から見て直線状に延びている（図２参照）。

図２に示すように、一対の補強ブラケット１６は、車幅中心に対する車幅方向の両側で、下方から見てアウトリガー１４とフロアトンネル６との間に配置されている。補強ブラケット１６は、アウトリガー１４とフロアトンネル６とを連結している。補強ブラケット１６は、アウトリガー１４の斜辺６２、およびフロアトンネル６の前部における側壁部６ｂに結合されている。補強ブラケット１６の後縁１６ａは、下方から見てアウトリガー１４とフロアトンネル６との間で車幅方向に延びている。補強ブラケット１６の後縁１６ａは、フロアパネル８の下面に結合されている。なお、図示の例では各補強ブラケット１６が互いに結合した２つの部材により形成されているが、各補強ブラケットは単体の部材により形成されていてもよい。

図１に示すように、ダッシュクロスメンバ１８は、ダッシュロアパネル４の車室側に設けられている。ダッシュクロスメンバ１８は、車幅方向に延びて一対のサイドシル１２を連結している。ダッシュクロスメンバ１８は、後方から見てフロアトンネル６の上方で車幅方向に延び、フロントサイドフレーム２と下パネル５４との結合部（図７参照）に重なる位置を経由して、サイドシル１２に結合している。

ダッシュクロスメンバ１８は、少なくともダッシュロアパネル４とともに横断面矩形状の閉断面を形成し、ダッシュロアパネル４を補強している。より詳細に、ダッシュクロスメンバ１８は、少なくとも車幅中心上ではダッシュロアパネル４およびフロアトンネル６とともに閉断面を形成し、少なくともフロアトンネル６よりも車幅方向外方ではダッシュロアパネル４とともに閉断面を形成している。

ダッシュクロスメンバ１８は、閉断面の上方でダッシュロアパネル４に結合された上側鍔部７０と、閉断面の下方でダッシュロアパネル４またはフロアトンネル６に結合された下側鍔部７１と、を備える。上側鍔部７０は、車幅中心上で上パネル５０に結合されている。上側鍔部７０は、車幅中心上から車幅方向外方に向かう過程で下パネル５４の上縁を跨ぎ、下パネル５４の上部５５に結合されている。下側鍔部７１における車幅方向の中間部は、フロアトンネル６の上壁部６ａおよび一対の側壁部６ｂに結合されている。下側鍔部７１は、フロアトンネル６よりも車幅方向外方で、下パネル５４に結合されている。

ダッシュクロスメンバ１８は、車幅方向に分割された３つの部材により形成されている。具体的に、ダッシュクロスメンバ１８は、車幅中心上に位置する横ビーム７３と、横ビーム７３の車幅方向両側に配置された左右一対の補強ビーム７７と、を備える。なお、左右の補強ビーム７７は、互いに左右対称に形成されている。

横ビーム７３は、上側鍔部７０および下側鍔部７１それぞれの一部を含む。横ビーム７３は、上側鍔部７０と下側鍔部７１との間に、車幅方向に延びるビード状の中央骨部７４を備える。中央骨部７４は、ダッシュロアパネル４側に向かって開口する溝形状に形成されている。横ビーム７３は、車幅中心上において後方から見て上下方向の寸法が最も大きくなるように形成されている。つまり、横ビーム７３は、車幅方向外方から内方に向かうに従い上下方向に大きくなっている。横ビーム７３のうち上方から見てフロアトンネル６の上壁部６ａに重なる部分（車幅方向の中央部）は、横ビーム７３のうち上方から見てフロアトンネル６の上壁部６ａよりも車幅方向外方に位置する部分よりも後方に突出している（図７も併せて参照）。

図４は、図１の拡大図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線における断面図である。
図４および図５に示すように、補強ビーム７７は、横ビーム７３における車幅方向の端部に結合されている。補強ビーム７７は、ダッシュロアパネル４の下パネル５４における上部５５と下部５６との境界に沿って、横ビーム７３から車幅方向外方かつ後方に延びている。補強ビーム７７における車幅方向内方の端部は、横ビーム７３とダッシュロアパネル４との間に配置され、横ビーム７３に結合されている。補強ビーム７７における車幅方向外方の端部は、サイドシル１２に結合されている。補強ビーム７７は、横ビーム７３との結合部を含み下パネル５４の上部５５に沿って配置された縦壁部７８と、下パネル５４の下部５６に沿って配置された横壁部８２と、を備える。補強ビーム７７は、横断面で横壁部８２が縦壁部７８よりも水平方向に対して小さな傾斜で延びていることにより、Ｌ字形状を呈している。より詳細に、補強ビーム７７は、横断面で横壁部８２の両端部を結ぶ線分が縦壁部７８の両端部を結ぶ線分よりも水平方向に対して小さな傾斜で延びている。

縦壁部７８は、横ビーム７３を延長するように形成されている。縦壁部７８は、上側鍔部７０および下側鍔部７１それぞれの一部を含む。縦壁部７８は、中央骨部７４に連なるビード状の縦骨部７９を備える。縦骨部７９は、下パネル５４の上部５５に向かって開口する溝形状に形成されている。縦骨部７９は、補強ビーム７７の延びる方向に沿って延びている。縦骨部７９における車幅方向外方の端部は、サイドシル１２の上壁１２ａに接続された第１接続部８０を備える。第１接続部８０は、サイドシル１２の前部における上壁１２ａに上方から結合されている。第１接続部８０は、車幅方向に延在している。縦骨部７９は、第１接続部８０よりも車幅方向内方において、後方から見てフロントサイドフレーム２の後端部とダッシュロアパネル４との結合部に重なっている（図６および図７も併せて参照）。

縦骨部７９は、縦壁部７８の延在方向に沿って延びる稜線７９ａを備える。稜線７９ａは、縦骨部７９のうち水平方向よりも下方に向けて突出する辺に形成されている。稜線７９ａは、サイドシル１２における上壁１２ａと内側壁１２ｂとの間の稜線１２ｃに連続している。

横壁部８２は、縦壁部７８の下縁から張り出している。具体的に、横壁部８２は、縦壁部７８における下側鍔部７１の下縁から、下パネル５４の下部５６に沿って張り出している。横壁部８２は、上方から見て縦壁部７８から後方に向かいに従い車幅方向の幅が小さくなるように、トラス状に形成されている。具体的に、横壁部８２の上方から見た平面視外形は、横壁部８２の後端部から前方に直線状に延びて縦壁部７８に接続する第１辺８２ａと、横壁部８２の後端部から前方かつ車幅方向内方に直線状に延びて縦壁部７８に接続する第２辺８２ｂと、を備える（図７参照）。

横壁部８２は、サイドシル１２の内側壁１２ｂに接続される第２接続部８３を備える。第２接続部８３は、サイドシル１２の前部における内側壁１２ｂに車幅方向内方から結合されている。第２接続部８３は、第１辺８２ａの略全体に設けられ、前後方向に延在している。第２接続部８３は、第１接続部８０よりもサイドシル１２との接続距離が長くなっている。

横壁部８２は、前側鍔部８６および後側鍔部８７と、前側鍔部８６と後側鍔部８７との間に設けられたビード状の横骨部８４と、横骨部８４および縦骨部７９に連なる少なくとも１つ（図示の例では２つ）のサブビード８５と、を備える。前側鍔部８６は、縦壁部７８における下側鍔部７１に連なっている。前側鍔部８６は、下パネル５４の下部５６の内面に結合している。後側鍔部８７は、横壁部８２の第２辺８２ｂを含む。後側鍔部８７は、下パネル５４の下部５６の内面、またはフロアパネル８の上面に結合している。

横骨部８４は、下パネル５４の下部５６に向かって開口する溝形状に形成されている。つまり、横骨部８４は、縦骨部７９の開口方向よりも下方に向かって開口している。横骨部８４は、横壁部８２の第２辺８２ｂに略平行に延びている。横骨部８４は、縦骨部７９における車幅方向内方の端部近傍に連なっている。横骨部８４は、縦骨部７９との接続部から、車幅方向外方かつ後方に延びている。横骨部８４における車幅方向外方の端部は、第２接続部８３の少なくとも一部を形成している。横骨部８４は、第２接続部８３よりも車幅方向内方において、後方から見てフロントサイドフレーム２の後端部とダッシュロアパネル４との結合部に重なっている（図６および図７も併せて参照）。サブビード８５は、下パネル５４の下部５６に向かって開口する溝形状に形成されている。サブビード８５は、前側鍔部８６を分断するように延び、横骨部８４と縦骨部７９とを連結している。

図６は、図４に示す車体前部構造の一部を示す斜視図である。図６では、補強ビーム７７を仮想線で示すとともにダッシュロアパネル４の図示を省略している。
図３および図６に示すように、横壁部８２およびアウトリガー１４は、上方から見て互いに重なっている。より詳細に、横壁部８２の横骨部８４、およびアウトリガー１４の下壁部６０は、上方から見て互いに重なり、互いに同じ方向に沿って延びている。

補強ビーム７７は、アウトリガー１４およびフロントサイドフレーム２に重なっている。補強ビーム７７の周縁は、アウトリガー１４の周縁に重なるように配置されている。本実施形態では、補強ビーム７７の横壁部８２における第２辺８２ｂを形成する周縁（すなわち後側鍔部８７）は、ダッシュロアパネル４およびフロアパネル８のうち少なくともいずれか一方を介して、アウトリガー１４の周縁１４ａに重なっている。また、補強ビーム７７のうち下側鍔部７１は、ダッシュロアパネル４を介してアウトリガー１４の側壁部６１の上部に重なっている。これにより、補強ビーム７７とアウトリガー１４との間に空洞が形成されている。さらに補強ビーム７７の縦壁部７８における上側鍔部７０を形成する周縁は、ダッシュロアパネル４を介してフロントサイドフレーム２の後端部に重なっている。

図１に示すように、一対の傾斜メンバ２０は、車幅中心に対する車幅方向の両側で、ダッシュクロスメンバ１８とフロアフレーム１０とを連結している。傾斜メンバ２０は、下パネル５４の上方で補強ビーム７７の横骨部８４に結合されている。傾斜メンバ２０は、補強ビーム７７から下パネル５４の下部５６の上面およびフロアパネル８の上面に沿って車幅方向内方かつ後方に延びている。傾斜メンバ２０は、上方から見て直線状に延びている。傾斜メンバ２０は、下パネル５４の下部５６の上面およびフロアパネル８の上面に結合されている。傾斜メンバ２０の後端部は、フロアフレーム１０に結合されている。

以下、本実施形態の車体前部構造の作用および効果について、図８から図１４を参照して説明する。図８から図１４は、実施形態の車体前部構造における荷重の伝達を矢印で示す図である。
本実施形態の車体前部構造は、ダッシュロアパネル４の車室側でダッシュロアパネル４を補強する補強ビーム７７を備える。補強ビーム７７は、縦骨部７９を有する縦壁部７８と、縦壁部７８の下縁から張り出し、横骨部８４を有する横壁部８２と、を備える。縦骨部７９は、車幅方向外方の端部においてサイドシル１２の上壁１２ａに結合するとともに、サイドシル１２との結合部よりも車幅方向内方において後方から見てフロントサイドフレーム２とダッシュロアパネル４との結合部に重なっている。横骨部８４は、車幅方向外方の端部においてサイドシル１２の内側壁１２ｂに結合するとともに、サイドシル１２との結合部よりも車幅方向内方において後方から見てフロントサイドフレーム２とダッシュロアパネル４との結合部に重なっている。
この構成によれば、図８に示すように、フロントサイドフレーム２（図６参照）からの入力荷重を縦骨部７９によってダッシュロアパネル４からサイドシル１２の上壁１２ａに伝達し、横骨部８４によってダッシュロアパネル４からサイドシル１２の内側壁１２ｂに伝達できる。このため、フラット衝突やオフセット衝突等によるフロントサイドフレーム２からの入力荷重を補強ビーム７７によってサイドシル１２の上壁１２ａおよび内側壁１２ｂに分散できる。
しかも、横骨部８４が縦骨部７９よりも下方に向かって開口しているので、補強ビーム７７は車室側を向く面が室外側に向かって窪むように縦壁部７８および横壁部８２によって横断面Ｌ字状を呈する。このため、補強ビーム７７を設けたことによって車室空間が狭まることを抑制できる。
以上により、車室空間が狭まることを抑制しつつ、フロントサイドフレーム２の後退によるダッシュロアパネル４の変形を抑制できる。

また、車体前部構造は、フロントサイドフレーム２とサイドシル１２とを連結するアウトリガー１４を備える。補強ビーム７７の横壁部８２およびアウトリガー１４は、上方から見て互いに重なっている。
この構成によれば、図９および図１０に示すように、補強ビーム７７に加えてアウトリガー１４によってもフロントサイドフレーム２からの入力荷重をサイドシル１２に伝達できる。しかも、縦壁部７８および横壁部８２のうち水平方向に近い傾斜で延びる横壁部８２にアウトリガー１４を上方から見て重ねて配置することで、横壁部８２およびアウトリガー１４が占める前後方向の領域の増大を抑制できる。したがって、ダッシュロアパネル４の前後のスペースの占有を抑制できる。

また、補強ビーム７７は、サイドシル１２の上壁１２ａに接続される第１接続部８０と、サイドシル１２の内側壁１２ｂに接続された第２接続部８３と、を備える。第２接続部８３は、第１接続部８０よりもサイドシル１２との接続距離が長い。
この構成によれば、フラット衝突によるフロントサイドフレーム２からの入力荷重を補強ビーム７７によってサイドシル１２の上壁１２ａおよび内側壁１２ｂに分散できる。このため、フロントサイドフレーム２の後退によるダッシュロアパネル４の変形を抑制できる。
さらに、補強ビーム７７とアウトリガー１４との間に形成される閉断面が小さくても、補強ビーム７７の横断面Ｌ字構造の剛性を確保できる。

また、縦骨部７９は、縦壁部７８の延在方向に延びる稜線７９ａを備える。縦骨部７９の稜線７９ａは、サイドシル１２における上壁１２ａと内側壁１２ｂとの間の稜線１２ｃに連続している。
この構成によれば、補強ビーム７７において稜線７９ａ上は平坦部よりも剛性が高くなるので、図１１に示すようにフロントサイドフレーム２からの入力荷重を補強ビーム７７によって効果的にサイドシル１２に伝達することができる。

また、アウトリガー１４の周縁１４ａは、補強ビーム７７の周縁に重なるように配置され、アウトリガー１４と補強ビーム７７との間に空洞が形成されている。
この構成によれば、フロントサイドフレーム２からの入力荷重をアウトリガー１４から補強ビーム７７の周縁に効率的に伝達することができる。すなわち、図１２の矢印Ａ１に示すように、フロントサイドフレーム２からアウトリガー１４に伝達された入力荷重を補強ビーム７７の周縁に伝達できる。

また、アウトリガー１４の周縁は、ダッシュロアパネル４をフロントサイドフレーム２の後端部に重なるように配置されている。
この構成によれば、フロントサイドフレーム２からの入力荷重を補強ビーム７７の周縁に効率的に伝達することができる。すなわち、図１２の矢印Ａ２に示すように、フロントサイドフレーム２の後端部に伝達された入力荷重を補強ビーム７７の周縁に伝達できる。

また、補強ビーム７７は、平面視でトラス状に形成されている。
この構成によれば、フロントサイドフレーム２からの入力荷重を補強ビーム７７によってサイドシル１２の広範囲に分散することができる。また、ダッシュロアパネル４およびサイドシル１２の角部の剛性を確保することができる。

また、車体前部構造は、アウトリガー１４とフロアトンネル６とを連結する補強ブラケット１６を備える。アウトリガー１４は、フロントサイドフレーム２とサイドシル１２とを接続する斜辺６２を備える。補強ブラケット１６は、アウトリガー１４の斜辺６２に結合されている。
この構成によれば、図１３に示すように、フロントサイドフレーム２からアウトリガー１４への入力荷重のうちアウトリガー１４の斜辺６２を通って伝達される荷重の一部を、補強ブラケット１６を介してフロアトンネル６に伝達できる。
さらに、補強ブラケット１６の後縁１６ａが車幅方向に延びているので、補強ブラケット１６の後方の空間効率を高めてバッテリ等を効率よく配置できる。

また、補強ビーム７７は、縦骨部７９と横骨部８４とを連結する少なくとも１つのサブビード８５を備える。
この構成によれば、サブビード８５によって縦骨部７９と横骨部８４との相対変位が規制されるので、横壁部８２に対する縦壁部７８の倒れが抑制される。このため、補強ビーム７７の横断面Ｌ字構造の剛性を確保できる。したがって、フロントサイドフレーム２からの入力荷重を補強ビーム７７によってサイドシル１２に伝達できる。

また、フロントサイドフレーム２は、前方からダッシュロアパネル４との結合部に向かうに従い車幅方向に大きくなる後フレーム４１を備える。
この構成によれば、図１４の矢印Ｂ１に示すように、フロントサイドフレーム２からの入力荷重がダッシュロアパネル４の広範囲に伝達されるので、入力荷重を補強ビーム７７に分散できる。

また、車体前部構造は、ダッシュロアパネル４における車幅方向の中央部に設けられ、車幅方向に延びるとともに補強ビーム７７における車幅方向内方の端部に結合された横ビーム７３を備える。横ビーム７３は、車幅方向外方から内方に向かうに従い上下方向に大きくなり、かつ車幅方向の中央部で後方に突出してフロアトンネル６に結合している。
この構成によれば、図１４の矢印Ｂ２に示すように、フロントサイドフレーム２からの入力荷重をダッシュロアパネル４から補強ビーム７７および横ビーム７３を介してフロアトンネル６に伝達することができる。さらに、横ビーム７３はフロアトンネル６との結合部において後方に突出しているので、乗員の邪魔にならないスペースで横ビーム７３を前後方向に大きく形成して、フロアトンネル６へ荷重を効率よく伝達させることができる。

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、本発明の車体前部構造を備えた車両として電気自動車を例に挙げているが、エンジン自動車やハイブリッド車等の車両に上記実施形態の車体前部構造を組み合わせてもよい。

また、上記実施形態では、ダッシュクロスメンバ１８は横ビーム７３と左右一対の補強ビーム７７とにより形成されているが、これに限定されない。ダッシュクロスメンバは、単一の部材であってもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

２…フロントサイドフレーム ４…ダッシュロアパネル ６…フロアトンネル １２…サイドシル １２ａ…上壁 １２ｂ…内側壁 １２ｃ…稜線 １４…アウトリガー １６…補強ブラケット １６ａ…後縁 ４１…後フレーム（拡幅部） ６２…斜辺 ７３…横ビーム ７７…補強ビーム ７８…縦壁部 ７９…縦骨部 ７９ａ…稜線 ８０…第１接続部 ８２…横壁部 ８３…第２接続部 ８４…横骨部 ８５…サブビード

Claims (10)

1. 車体の前部で車両前後方向に延び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に結合したダッシュロアパネルと、
   車体の側部下方に配置されて前記車両前後方向に延び、車幅方向に広がる上壁、および前記上壁における車幅方向内方の側縁から下方に延びる内側壁を有するサイドシルと、
   前記ダッシュロアパネルの車室側で前記ダッシュロアパネルを補強する補強ビームと、
   を備え、
   前記補強ビームは、
   前記ダッシュロアパネル側に向かって開口する溝形状に形成された縦骨部を有する縦壁部と、
   前記縦壁部の下縁から張り出し、前記縦骨部の開口方向よりも下方に向かって開口する溝形状に形成された横骨部を有する横壁部と、
   を備え、
   前記縦骨部は、車幅方向外方の端部において前記サイドシルの前記上壁に結合するとともに、前記サイドシルとの結合部よりも車幅方向内方において後方から見て前記フロントサイドフレームと前記ダッシュロアパネルとの結合部に重なり、
   前記横骨部は、車幅方向外方の端部において前記サイドシルの前記内側壁に結合するとともに、前記サイドシルとの結合部よりも車幅方向内方において後方から見て前記フロントサイドフレームと前記ダッシュロアパネルとの結合部に重なっている、
   ことを特徴とする車体前部構造。
2. 前記フロントサイドフレームと前記サイドシルとを連結するアウトリガーを備え、
   前記横壁部および前記アウトリガーは、上方から見て互いに重なっている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
3. 前記補強ビームは、
   前記サイドシルの前記上壁に接続される第１接続部と、
   前記サイドシルの前記内側壁に接続された第２接続部と、
   を備え、
   前記第２接続部は、前記第１接続部よりも前記サイドシルとの接続距離が長い、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車体前部構造。
4. 前記縦骨部は、前記縦壁部の延在方向に沿って延びる稜線を備え、
   前記縦骨部の前記稜線は、前記サイドシルにおける前記上壁と前記内側壁との間の稜線に連続している、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車体前部構造。
5. 前記フロントサイドフレームと前記サイドシルとを連結するアウトリガーを備え、
   前記アウトリガーの周縁は、前記補強ビームの周縁に重なるように配置され、
   前記アウトリガーと前記補強ビームとの間に空洞が形成されている、
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車体前部構造。
6. 前記補強ビームは、平面視でトラス状に形成されている、
   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. 前記ダッシュロアパネルから車幅中心上を後方に延びるフロアトンネルと、
   前記アウトリガーと前記フロアトンネルとを連結する補強ブラケットと、
   を備え、
   前記アウトリガーは、前記フロントサイドフレームと前記サイドシルとを接続する斜辺を備え、
   前記補強ブラケットは、前記アウトリガーの前記斜辺に結合され、
   前記補強ブラケットの後縁は、車幅方向に沿って延びている、
   ことを特徴とする請求項２または請求項５に記載の車体前部構造。
8. 前記補強ビームは、前記縦骨部と前記横骨部とを連結する少なくとも１つのビードを備える、
   ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の車体前部構造。
9. 前記フロントサイドフレームは、前記ダッシュロアパネルとの結合部を含み前方から前記結合部に向かうに従い車幅方向に大きくなる拡幅部を備える、
   ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の車体前部構造。
10. 前記ダッシュロアパネルから車幅中心上を後方に延びるフロアトンネルと、
    前記ダッシュロアパネルにおける車幅方向の中央部に設けられ、車幅方向に延びるとともに前記補強ビームにおける車幅方向内方の端部に結合された横ビームと、
    を備え、
    前記横ビームは、車幅方向外方から内方に向かうに従い上下方向に大きくなり、かつ車幅方向の中央部で後方に突出して前記フロアトンネルに結合している、
    ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の車体前部構造。

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