JP3873818B2 - 車体前部構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝突エネルギーを効果的に吸収するようにした車体前部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前方からの衝突荷重を吸収する車体前部構造としては、例えば特開２０００−１６３２７号公報に示されるものがあり、マウントブラケットを介してサブフレームを連結したフロントサイドメンバが、衝突荷重の入力により、まず前方部分が圧縮変形するとともに、この衝突荷重よりも更に大きな荷重が加わることにより後端部が曲げ変形するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の車体前部構造では、サブフレームの前端部がマウントブラケットを介してフロントサイドメンバに連結される位置がフロントサイドメンバの中間部分となっていて、フロントサイドメンバの前方部分が圧縮変形される間はサブフレームに衝突荷重が入力されないため、サブフレームによる衝突エネルギーの吸収を期待することができない。
【０００４】
そこで、本発明は衝突初期からサブフレームおよび前輪の挙動を利用して車体メンバに荷重を分散させることにより、衝突エネルギーを効果的に吸収することができる車体前部構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明にあっては、フロントコンパートメントの車幅方向両側に車体前後方向に延在するフロントサイドメンバの下側にサブフレームを連結し、このサブフレームに前輪を支持するサスペンションアームを連結する一方、フロントサイドメンバの後端部と、フロアパネルの車幅方向両側に車体前後方向に延在するサイドシルの前端部とをアウトリガーによって連結した車体前部構造において、サブフレームの前端をフロントサイドメンバの略前端位置に配置し、このサブフレームに設けられて衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収手段と、サブフレームとサスペンションアームとの間に設けられて車体前方から入力する衝突荷重に対して前記サスペンションアームの前方連結部分をサブフレームから離脱させて、前輪を外転しつつ後退させ、該前輪の後端を前記アウトリガー外側端部でサイドシルの前端部に対応する部分に干渉させるガイド手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００６】
【発明の効果】
本発明によれば、サブフレームを有効利用して衝突エネルギーを吸収することができ、また、車体前方から入力される衝突荷重に対して前輪を外転させつつ後退させて、この後退する前輪をアウトリガー外側端部でサイドシル前端部に対応する部分に干渉させることにより、前輪を介して衝突エネルギーをサイドシルに伝達して分散させることができるので、サブフレームによるエネルギー吸収機能と、前輪を介した車体メンバへの荷重分散機能と、が付加されることによって衝突エネルギーを効果的に吸収し、変形がキャビンに及ぶのを低減することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【０００８】
図１〜図１２は本発明にかかる車体前部構造の第１実施形態を示し、図１は本発明の対象とする自動車の外観斜視図、図２は車体前部の骨格構造の右半部を示す分解斜視図、図３は車体前部の骨格構造の右半部を示す組立状態の斜視図である。
【０００９】
また、図４は車体前部の右半部の底面図、図５は車体前部のエンジンを搭載した状態の側面図、図６は図４中Ａ部の拡大斜視図、図７は図４中Ａ部の拡大分解斜視図、図８は図４中Ｂ部の拡大斜視図、図９は図４中Ｂ部の拡大分解斜視図である。
【００１０】
更に、図１０は衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図、図１１は衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す右半部の底面図、図１２は衝突時のサスペンションアームの連結部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す要部拡大底面図である。
【００１１】
この第１実施形態の車体前部構造は図１に示す自動車ＭのフロントコンパートメントＦ・Ｃに適用され、図２から図５に示すように車体前部の車幅方向両側に左右１対のフロントサイドメンバ１０を車体前後方向に延在配置し、このフロントサイドメンバ１０の下側にサブフレーム２０を連結して、このサブフレーム２０に前輪Ｗｆを支持するサスペンションアーム３０を連結している。
【００１２】
左右１対のフロントサイドメンバ１０の前端に跨ってフロントバンパーの骨材となるバンパーレインフォース１を連結するとともに、フロントサイドメンバ１０の後端部はエクステンションサイドメンバ１１となって、フロアパネル２の下側に廻り込んで接合してある。
【００１３】
エクステンションサイドメンバ１１の車幅方向外方には、フロアパネル２の車幅方向両側にサイドシル１２を設け、このサイドシル１２の前端部とエクステンションサイドメンバ１１とをアウトリガー１３によって連結してある。
【００１４】
そして、これらフロントサイドメンバ１０，エクステンションサイドメンバ１１，サイドシル１２およびアウトリガー１３等によって車体骨格メンバが構成されるが、特に本実施形態ではアウトリガー１３を後退する前輪Ｗｆが干渉する干渉手段として用いている。
【００１５】
前記サブフレーム２０は、前記フロントサイドメンバ１０に沿って車体前後方向に配置した左右１対のサイド部材２１と、これら１対のサイド部材２１の前端部を連結するフロント部材２２と、１対のサイド部材２１の後端部を連結するリヤ部材２３とによって平面略井桁状に構成してある。
【００１６】
そして、フロントサイドメンバ１０の先端から所定寸法後方の下側にサブフレーム２０の取付部２４を垂設し、この取付部２４に前記サイド部材２１の中央部よりも前端寄り部分をボルト２５によって連結してある。
【００１７】
また、前記リヤ部材２３の両端部から後方に向けて延設部２６を突設し、この延設部２６の先端部をボルト２７によって前記エクステンションサイドメンバ１１に連結してあり、サブフレーム２０は前部左右２箇所がフロントサイドメンバ１０に結合されるとともに、後部左右２箇所がエクステンションサイドメンバ１１に結合されている。
【００１８】
サブフレーム２０のサイド部材２１は、その前端をフロントサイドメンバ１０の前端位置近傍に配置して、前方からの衝突荷重がフロントサイドメンバ１０に入力すると、略同期してサブフレーム２０にも入力されるようになっており、かつ、このサイド部材２１の前記取付部２４を境とした前部および後部には、衝突荷重の入力によりこのサブフレーム２０に変形を誘起する第１脆弱部としてのノッチ２１ａ，２１ｂを形成し、これらノッチ２１ａ，２１ｂはエネルギー吸収手段としても機能する。
【００１９】
前記サスペンションアーム３０は、図４に示すように前輪Ｗｆの支持部分３１からサブフレーム２０のサイド部材２１に向かって略直角に突設した前方取付部３２と、この前方取付部３２よりも後方に延設した後方取付部３３とを設けてある。
【００２０】
一方、前記サイド部材２１には、図６，図７に示すように前記前方取付部３２を連結する前方連結部３４と、図８，図９に示すように前記後方取付部３３を連結する後方連結部３５とを設けてある。
【００２１】
前記サスペンションアーム３０の前方取付部３２は、図７に示すように車体前後方向に突出する回動軸３２ａ，３２ａ′を設けて形成するとともに、後方取付部３３は、図９に示すように車両後方に突出するステー３３ａの先端部にボール３３ｂを設けて形成してある。
【００２２】
また、前記前方連結部３４は、図７に示すように前方取付部３２の後方の回動軸３２ａ′を嵌合した状態で、前方の回動軸３２ａを嵌合する押え片３４ａを備え、この押え片３４ａをボルト３４ｂにより固定することにより、図６に示すように前方取付部３２を上下揺動自在に連結してある。
【００２３】
前記後方連結部３５は、図９に示すように後方取付部３３のボール３３ｂおよびステー３３ａを回動自在に挿入する支持片３５ａを備え、この支持片３５ａをサイド部材２１の下側に垂設した取付け座３５ｂにボルト３５ｃにより固定することにより、図８に示すように後方取付部３３を上下回動自在に連結してある。
【００２４】
ここで、前記前方連結部３４には、後方の回動軸３２ａ′を嵌合する部分に、前方からの衝突荷重の入力によりその嵌合部分が容易に変形するように第２脆弱部としての矩形状の開口部３４ｃを形成してある。
【００２５】
前記開口部３４ｃにはカラーを挿入して補強し、通常運転時に制動力や路面外力による後方荷重が入力した際にも、開口部３４ｃが変形しないようにしてあり、衝突時の大きな荷重の入力により前記開口部３４ｃはカラーとともに変形するようになっている。
【００２６】
つまり、前記開口部３４ｃは、図１２に示すように前方からの衝突荷重がサスペンションアーム３０に入力した際に変形して、図１１（ｂ），（ｃ）に示すように前方取付部３２を離脱させるガイド手段が構成されるようになっており、この前方取付部３２の離脱により前輪Ｗｆは外転（トーアウト方向への移動）しつつ後退（後方移動）するようになっている。
【００２７】
そして、後退する前輪Ｗｆは図１１（ｃ）に示すように、干渉手段としてのアウトリガー１３のサイドシル前端近傍に干渉する。
【００２８】
以上の構成により本実施形態の車体前部構造にあっては、自動車Ｍが相手車両Ｍｏと斜め方向のオフセット衝突を含む前面衝突した場合に、図１０に示すようにバンパーレインフォース１を介してフロントサイドメンバ１０の前部を軸圧壊１０ａする。
【００２９】
このとき、サブフレーム２０の前端をフロントサイドメンバ１０の略前端位置に配置してあるため、このサブフレーム２０には衝突初期から荷重が入力される。
【００３０】
すると、図１０（ｂ）に示すようにサブフレーム２０は、前方のノッチ２１ａによって変形部分２０ａが誘起されるとともに、図１０（ｃ）に示すように後方のノッチ２１ｂによっても変形部分２０ｂが誘起される。
【００３１】
従って、フロントサイドメンバ１０の前端部の軸圧壊と、サブフレーム２０の前後２箇所の変形部分２０ａ，２０ｂとによって、衝突エネルギーを効率良く吸収することができる。
【００３２】
尚、第１脆弱部としてノッチ２１ａ，２１ｂを用いた場合を開示したが、勿論、このノッチに限ることなく衝突荷重の入力により変形を誘起できる構造で有れば良く、このことは以下の実施形態においても同様である。
【００３３】
また、図１１に示すように自動車Ｍがオフセット衝突した場合に、バンパーレインフォース１の端部が後方に折曲して前輪Ｗｆを押圧し、このときの衝突荷重が前輪Ｗｆからサスペンションアーム３０に伝達される。
【００３４】
このとき、サスペンションアーム３０に伝達した荷重は、図１１（ｂ）に示すようにサブフレーム２０からエクステンションサイドメンバ１１に伝達（ｆｂ）される。
【００３５】
一方、図１２に示すようにサスペンションアーム３０の前方取付部３２は、サブフレーム２０の前方取付部３４から離脱するため、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように前輪Ｗｆを外転しつつ後退し、遂にはアウトリガー１３の外側端部、つまりサイドシル１２の前端部に対応する部分に干渉する。
【００３６】
すると、図１１（ｃ）に示すように前輪Ｗｆを介して入力される衝突荷重は、車体骨格メンバであるアウトリガー１３からサイドシル１２へと伝達（ｆｃ）される。
【００３７】
従って、衝突荷重を一旦前輪Ｗｆで受けて、これをｆｂとしてエクステンションサイドメンバ１１に分散するとともに、ｆｃとしてアウトリガー１３からサイドシル１２、更には一部をエクステンションサイドメンバ１１に分散することができるため、前記フロントサイドメンバ１０の軸圧壊１０ａおよび前記サブフレーム２０の前後２箇所の変形２０ａ，２０ｂによる衝突エネルギーの吸収と相俟って、衝突荷重がキャビンに影響してこれを変形するのを効率良く抑制することができる。
【００３８】
尚、前記フロントサイドメンバ１０は図１０（ｃ）に示すように、前部が軸圧壊１０ａした後、最終的には後部に変形部分１０ｂが生じて衝突エネルギーを吸収することができる。
【００３９】
本実施形態では前述のように、サブフレーム２０のサイド部材２１に第１脆弱部２１ａ，２１ｂを設けて、これをエネルギー吸収手段としてあるため、衝突荷重の入力に対して、サブフレーム２０をこれら第１脆弱部２１ａ，２１ｂを起点に変形を誘起させて、衝突初期から該サブフレーム２０をスムーズに変形させて衝突エネルギーを良好に吸収させることができる。
【００４０】
また、衝突時における前輪Ｗｆのガイド手段を、サブフレーム２０のサスペンションアーム連結部に設けた第２脆弱部３４ｃで構成しているため、衝突荷重に対してサブフレーム２０のサスペンション連結部を、この第２脆弱部３４ｃによって変形させ、前輪Ｗｆを速やかに外転しつつ後退させて、干渉部材に確実に干渉させることができる。
【００４１】
一方、この干渉手段はフロントサイドメンバ１０とサイドシル１２の前端部とに跨って連結したアウトリガー１３で構成しているため、前輪Ｗｆを介して入力される衝突荷重を、フロア骨格メンバの中でも最も強度剛性の高いサイドシル１２へ伝達することができて、荷重の分散効果を高めることができる。
【００４２】
図１３〜図１９は本発明の第２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００４３】
図１３は車体前部の右半部の底面図、図１４は図１３中Ａ部を上方から見た拡大斜視図、図１５は図１３中Ａ部を上方から見た拡大分解斜視図、図１６は図１３中Ａ部の拡大底面図、図１７は図１３中Ｂ部の拡大斜視図である。
【００４４】
また、図１８は衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図、図１９は衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す右半部の底面図である。
【００４５】
この第２実施形態の車体前部構造は、前記第１実施形態に対してサスペンションアーム３０の前方取付部３２および後方取付部３３の形状が異なるとともに、サブフレーム２０に形成する第１脆弱部としてのノッチ２１ｃの数が異なっている。
【００４６】
即ち、前記サスペンションアーム３０は、図１３に示すように前方取付部３２が前輪Ｗｆの支持部分３１よりも前方に延出しているとともに、後方取付部３３を前記支持部分３１からサブフレーム２０のサイド部材２１に向かって略直角に突設してある。
【００４７】
前方取付部３２は、図１４，図１５に示すように車両前方に突出するステー３２ｂの先端部にボール３２ｃを設けて形成するとともに、これらボール３２ｃおよびステー３２ｂを回動自在に挿入する支持片３４ｄを備え、図１６にも示すように、この支持片３４ｄをサイド部材２１にボルト３４ｅにより固定することにより、前方取付部３２を上下回動自在に連結してある。
【００４８】
このとき、図１４，図１５に示すように前記支持片３４ｄの後側に第３脆弱部としてのノッチ３４ｆを形成し、前方からの衝突荷重がサスペンションアーム３０に入力した場合に、支持片３４ｄがノッチ３４ｆから破断するようになっている。
【００４９】
また、後方取付部３３は、図１７に示すように車体前後方向に突出する回動軸３３ｃ，３３ｃ′を設けて形成し、この回動軸３３ｃ，３３ｃ′をサブフレーム２０の後方連結部３５に設けた切欠部３５ｄの前後対向面に回動自在に嵌合してある。
【００５０】
一方、サブフレーム２０のサイド部材２１には、前記サスペンションアーム３０の後方連結部３３よりも後方に位置する部分に、第１脆弱部としてのノッチ２１ｃを１箇所形成してある。
【００５１】
従って、この第２実施形態の車体前部構造にあっては、前方から衝突荷重が入力した際に、図１８に示すように前記第１実施形態と同様にフロントサイドメンバ１０の前部が軸圧壊１０ａして、最終的に後部に変形部分１０ｂが形成されるのであるが、サブフレーム２０は１箇所のノッチ２１ｃにより後部に変形部分２０ｃを形成することになり、この変形部分２０ｃによって衝突エネルギーを吸収する。
【００５２】
従って、この第２実施形態にあっても前記第１実施形態と略同様の効果を奏し、図１９に示すように衝突荷重の入力によりサスペンションアーム３０の前方取付部３２が、前方連結部３４の支持片３４ｄの破断により離脱することにより、前輪Ｗｆが外転しつつ後退してアウトリガー１３に干渉する。
【００５３】
従って、衝突荷重をアウトリガー１３およびサイドシル１２に伝達（ｆｃ）し、かつ、サブフレーム２０からエクステンションサイドメンバ１１に伝達（ｆｂ）することにより分散するとともに、フロントサイドメンバ１０の軸圧壊１０ａおよびサブフレーム２０の変形２０ｃにより衝突エネルギーを効率良く吸収することができる。
【００５４】
また、本実施形態では前輪Ｗｆのガイド手段を、サスペンションアーム３０のサブフレーム２０への取付部に設けた第３脆弱部３４ｆで構成しているため、衝突荷重に対してこの第３脆弱部３４ｆによってサスペンションアーム３０の取付部を破断させ、前輪Ｗｆを速やかに外転しつつ後退させて、干渉手段に確実に干渉させることができる。
【００５５】
図２０〜図２２は本発明の第３実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００５６】
図２０は車体前部の右半部の底面図であり、図２１は図２０中Ａ部の拡大斜視図、図２２はサスペンションアームの前方取付部の離脱過程を（ａ），（ｂ）によって順次示す要部拡大底面図である。
【００５７】
この第３実施形態の車体前部構造は、第１実施形態に対して前方連結部３４の構造が異なっている。
【００５８】
即ち、この第３実施形態のサスペンションアーム３０は、図２０に示すように第１実施形態と同様に、前方取付部３２を前輪Ｗｆの支持部分３１からサブフレーム２０のサイド部材２１に向かって略直角に突設するとともに、後方取付部３３を前記前方取付部３２よりも後方に延設してあり、この前方取付部３２には前後方向に回動軸３２ａ，３２ａ′を突設してある。
【００５９】
そして、前記前方連結部３４は、図２１に示すように前記前方取付部３２の回動軸３２ａ，３２ａ′を支持するための切欠部３４ｇをサイド部材２１に形成し、この切欠部３４ｇの前後対向面に前記回動軸３２ａ，３２ａ′を回動自在に嵌合するようになっている。
【００６０】
この場合、図２２（ａ）に示すように前記切欠部３４ｇの後方の回動軸３２ａ′を嵌合する嵌合穴３４ｈには、第２脆弱部としての圧縮部材３４ｉを挿入してある。
【００６１】
従って、この第３実施形態の車体前部構造にあっては、前記第１実施形態と同様の機能を発揮するが、特に、この第３実施形態では前輪Ｗｆからサスペンションアーム３０に入力される衝突荷重によって、前方取付部３２がサブフレーム２０の前部連結部３４から離脱する際は、図２２（ｂ）に示すように前記圧縮部材３４ｉが圧縮変形して、前方取付部３２がサブフレーム２０に対して後退することにより、前方の回動軸３２ａが抜け出して後方の回動軸３２ａ′の折曲を伴いつつ前方取付部３２が前方連結部３４から離脱する。
【００６２】
勿論、この第３実施形態にあっても、サブフレーム２０にはノッチ等の第１脆弱部が形成される。
【００６３】
図２３〜図２７は本発明の第４実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００６４】
図２３は車体前部の右半部の底面図、図２４は図２３中Ａ部の拡大斜視図、図２５はサスペンションアームの前方取付部の離脱過程を（ａ），（ｂ）によって順次示す要部拡大底面図、図２６は図２３中Ｂ部の拡大分解斜視図、図２７はサスペンションアームの後方取付部の作動を（ａ），（ｂ）によって順次示す要部拡大斜視図である。
【００６５】
この第４実施形態の車体前部構造は、第３実施形態に対して第２脆弱部の構造が異なるとともに、前記各実施形態に対して後部連結部の構造が異なっている。
【００６６】
即ち、この第４実施形態のサスペンションアーム３０は、図２３に示すように前方取付部３２を前輪Ｗｆの支持部分３１に対して前方に配置するとともに、後方取付部３３を前輪Ｗｆの支持部分３１に対して後方に配置してある。
【００６７】
サスペンションアーム３０の前方取付部３２は、第３実施形態と同様に前後に回動軸３２ａ，３２ａ′を突設し、これら回動軸３２ａ，３２ａ′をサブフレーム２０の前方連結部３４に設けた切欠部３４ｇの前後対向面に回動自在に嵌合してあるが、この第４実施形態では、図２５（ａ）に示すように後方の回動軸３２ａ′を嵌合する嵌合穴３４ｈの中間部内周に第２脆弱部としての鍔部３４ｊを突設し、通常時はこの鍔部３４ｊによって回動軸３２ａ′を受けるようになっている。
【００６８】
そして、衝突荷重が作用したときには図２５（ｂ）に示すように、回動軸３２ａ′が前記鍔部３４ｊを押し開いて嵌合穴３４ｈ内に深く進入する一方、前方取付部３２がサブフレーム２０に対して後退するため、前方の回動軸３２ａが抜け出して後方の回動軸３２ａ′の折曲を伴いつつ前方取付部３２が前方連結部３４から離脱するようになっている。
【００６９】
一方、後方取付部３３は第１実施形態と同様、図２６に示すように車両後方に突出するステー３３ａの先端部にボール３３ｂを設けて形成してあり、このボール３３ｂおよびステー３３ａをサブフレーム２０の後方連結部３５に設けた支持片３５ｅに回動自在に挿入し、この支持片３５ｅをボルト３５ｆによりサブフレーム２０のサイド部材２１に固定している。
【００７０】
この第４実施形態では前記支持片３５ｅの前側外方端部に、前記後方取付部３３の外側に略接触するように三角形状のストッパー片３５ｇを結合してある。
【００７１】
従って、この第４実施形態の車体前部構造にあっては、前記第１実施形態と同様の機能を発揮するが、特に、この第４実施形態では前輪Ｗｆからサスペンションアーム３０に入力する衝突荷重によって、前方取付部３２がサブフレーム２０の前部連結部３４から離脱して前輪Ｗｆの後退が開始されると、サスペンションアーム３０の後方取付部３３がストッパー片３５ｇに接触して後退が中断する。
【００７２】
その際に、前方からの衝突荷重の入力に加えて前輪Ｗｆからサスペンションアーム３０、更にはサブフレーム２０へと力が働くため、後方取付部３３は図２７（ｂ）に示すように曲げ変形される。
【００７３】
このため、前記後方取付部３３の曲げ変形の途中でサブフレーム２０の変形ストロークおよび前輪Ｗｆの後退が進むので、前記曲げ変形と前輪Ｗｆのキャビンへの接触が略同時に行われることになり、前輪Ｗｆがアウトリガー１３に干渉して衝突荷重の伝達経路を発生するため、サブフレーム２０のキャビン取付部への入力を軽減してキャビン変形を抑制することができる。
【００７４】
勿論、この第４実施形態にあってもサブフレーム２０にはノッチ等の第１脆弱部が形成される。
【００７５】
図２８〜図３１は本発明の第５実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００７６】
図２８は車体前部の右半部の底面図、図２９は衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図、図３０は衝突状態を示す車体前部の右半部の底面図、図３１は衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す平面図である。
【００７７】
この第５実施形態の車体前部構造は、図２８に示すようにサブフレーム２０に形成する第１脆弱部としてのノッチ２１ｄを、サスペンションアーム３０を連結する前方連結部３４と後方連結部３５との間、つまり、サスペンションアーム３０の前方取付部３２と後方取付部３３との間に位置するように形成してある。
【００７８】
前記ノッチ２１ｄはサブフレーム２０の上側面に形成する場合と、サブフレーム２０の外側面に形成する場合がある。
【００７９】
従って、この第５実施形態の車体前部構造にあっては、斜め方向のオフセット衝突を含む衝突荷重が入力した場合、前記第１実施形態と同様の機能を発揮するのであるが、特に、この第５実施形態ではサブフレーム２０の曲げ変形がサスペンションアーム３０の前，後方取付部３２，３３間で誘起されるため、ノッチ２１ｄを上側面に形成した場合は、図２９に示すように、このノッチ２１ｄを形成したサブフレーム２０の前後略中央部が下方に曲げ変形し、また、ノッチ２１ｄを外側面に形成した場合は、図３０，図３１に示すように車幅方向内方に曲げ変形することになる。
【００８０】
サブフレーム２０が図２９に示すように下方に変形する場合は、この変形部分２０ｄに連動してサスペンションアーム３０自体も下方に折れ曲がり、このサスペンションアーム３０からサブフレーム２０、更には車体側となるエクステンションサイドメンバ１１への入力を遮断することができる。
【００８１】
また、サブフレーム２０が図３０に示すように車体内方に変形する場合は、この変形部分２０ｅによってサスペンションアーム３０は前方取付部３２が車体外方に押し出されるため、外転しつつ後退する前輪Ｗｆがアウトリガー１３に干渉する位置をより車体外方、つまりサイドシル１２の先端に近付くため、入力荷重の分散効果を高めつつ変形を抑制することができる。
【００８２】
更に、サブフレーム２０の変形が車体内方である場合は、図３１に示すように内方への変形部分２０ｅがエンジンＥ（パワーユニット）に干渉して、サイド部材２１からエンジンＥへの力の伝達経路が発生し、この新たな伝達経路を介して反対側のサイド部材２１に荷重を分散できるため、荷重の分散効果を更に高めることができる。
【００８３】
従って、前方からの衝突荷重の分散効果がより高められるため、フロントコンパートメントＦ・Ｃでの衝突エネルギーの吸収効率が高められてサブフレーム２０の後部取付部、つまり、キャビン取付部分への入力が軽減されてキャビンの変形を更に抑制することができる。
【００８４】
図３２〜図３４は本発明の第６実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００８５】
図３２は車体前部の右半部の底面図、図３３は衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図、図３４は衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す平面図である。
【００８６】
この第６実施形態の車体前部構造は、図３２に示すようにサブフレーム２０に形成する第１脆弱部としてのノッチ２１ｅを、サスペンションアーム３０を連結する前方連結部３４、つまり、サスペンションアーム３０の前方取付部３２に対応する位置に形成してある。
【００８７】
この第６実施形態にあっても、前記第５実施形態と同様に前記ノッチ２１ｅをサブフレーム２０の上側面に形成する場合と、サブフレーム２０の外側面に形成する場合がある。
【００８８】
従って、この第６実施形態の車体前部構造にあっては、斜め方向のオフセット衝突を含む衝突荷重が入力した場合、前記第１実施形態と同様の機能を発揮するのであるが、特に、この第６実施形態ではサブフレーム２０の曲げ変形がサスペンションアーム３０の前方取付部３２に対応する部分で誘起される。
【００８９】
このため、ノッチ２１ｅを上側面に形成した場合は、図３３に示すようにサブフレーム２０のノッチ２１ｅ形成部分が前記第５実施形態と同様に下方に曲げ変形し、また、ノッチ２１ｅを外側面に形成した場合は、図３４に示すように車幅方向内方に曲げ変形する。
【００９０】
サブフレーム２０の変形が図３３に示すように下方である場合は、その変形部分２０ｆが地面Ｇと接触することで、サブフレーム２０の後部への入力ｆｇが発生し、この入力ｆｇによりサブフレーム２０の後部に更なる変形部分２０ｇを誘起させることができ、サブフレーム２０による衝突エネルギーの吸収効果を更に高めることができる。
【００９１】
また、サブフレーム２０の変形が図３４に示すように車体内方である場合は、その変形部分２０ｈが前方連結部３４であるため、この変形を利用してサスペンションアーム３０の前方取付部３２を離脱させることができる。
【００９２】
更に、内方への前記変形部分２０ｈは図３４に示すように、前記第５実施形態と同様にエンジンＥ（パワーユニット）に干渉して、サイド部材２１からエンジンＥへの新たな伝達経路を発生して、荷重の分散効果を更に高めることができるため、キャビン取付部分への入力を軽減してキャビンの変形を更に抑制することができる。
【００９３】
図３５〜図３８は本発明の第７実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００９４】
図３５は車体前部の右半部の底面図、図３６は衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す側面図、図３７は衝突状態を示す車体前部の右半部の底面図、図３８は衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す平面図である。
【００９５】
この第７実施形態の車体前部構造は、図３５に示すようにサブフレーム２０に形成する第１脆弱部としてのノッチ２１ｆを、サスペンションアーム３０を連結する後方連結部３５、つまり、サスペンションアーム３０の後方取付部３３に対応する位置に形成してある。
【００９６】
この第７実施形態にあっても、前記第５実施形態と同様に前記ノッチ２１ｆをサブフレーム２０の上側面に形成する場合と、サブフレーム２０の外側面に形成する場合がある。
【００９７】
従って、この第７実施形態の車体前部構造にあっては、斜め方向のオフセット衝突を含む衝突荷重が入力した場合、前記第１実施形態と同様の機能を発揮するのであるが、特に、この第７実施形態ではサブフレーム２０の曲げ変形がサスペンションアーム３０の後方取付部３３に対応する部分で誘起されるようになっている。
【００９８】
このため、ノッチ２１ｆを上側面に形成した場合は、図３６に示すようにサブフレーム２０のノッチ２１ｆを形成した部分が、前記第５実施形態と同様に下方に曲げ変形し、また、ノッチ２１ｆを外側面に形成した場合は、図３７，図３８に示すように車幅方向内方に曲げ変形することになる。
【００９９】
サブフレーム２０の変形が図３６に示すように下方である場合は、サブフレーム２０の変形可能な部分が全て活用されて変形部分２０ｉが形成されるため、衝突エネルギーの吸収効率をより高めることができる。
【０１００】
また、サブフレーム２０が図３７に示すように車体内方に変形する場合は、この変形部分２０ｉによってサスペンションアーム３０は前方取付部３２が車体外方に押し出されるため、外転しつつ後退する前輪Ｗｆがアウトリガー１３に干渉する位置をより車体外方、つまりサイドシル１２の先端に近付くため、入力荷重の分散効果を高めつつ変形を抑制することができる。
【０１０１】
更に、内方への前記変形部分２０ｉが図３８に示すように、前記第５実施形態と同様にエンジンＥ（パワーユニット）に干渉して、サイド部材２１からエンジンＥへの新たな伝達経路を発生し、この伝達経路によって荷重の分散効果を更に高めることができるため、キャビン取付部分への入力を軽減してキャビンの変形を更に抑制することができる。
【０１０２】
図３９〜図４１は本発明の第８実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【０１０３】
図３９は車体前部の右半部の底面図、図４０は衝突によるサブフレームの内側変形状態を示す車体前部の右半部の底面図、図４１は衝突によるサブフレームの外側変形状態を示す車体前部の右半部の底面図である。
【０１０４】
この第８実施形態の車体前部構造は、図３９に示すようにサブフレーム２０の前部の上，下側面に第１脆弱部としてのノッチ２１ｇを形成するとともに、サブフレーム２０の後部の外側面に第１脆弱部としてのノッチ２１ｈを形成してある。
【０１０５】
従って、この第８実施形態の車体前部構造にあっては、斜め方向のオフセット衝突を含む衝突荷重が入力した場合、前記第１実施形態と同様の機能を奏するのであるが、特に、この第８実施形態ではサブフレーム２０の曲げ変形が前部のノッチ２１ｇで誘起されるため、このサブフレーム２０の前部が下方に曲げ変形する。
【０１０６】
すると、図４０に示すように前輪Ｗｆへの衝突により、この前輪Ｗｆに横向きの力が働き、サスペンションアーム３０の前方取付部３２が離脱するため、サブフレーム２０の後部の挙動を阻害する要因、つまり、サスペンションアーム３０による阻害要因が除去される。
【０１０７】
その後、ノッチ２１ｈにより誘起されてサブフレーム２０の後部が車体内側若しくは外側に曲げ変形する。
【０１０８】
図４０に示すように内側に変形した場合は、この内側への変形部分２０ｊはエンジンに接触して、サブフレーム２０からエンジンに力を伝達する新たな経路が発生し、前記第５実施形態に示したようにキャビン側への負担を軽減するような荷重の分散効果がある。
【０１０９】
また、図４０に示すように前記変形部分２０ｊがサスペンションアーム３０の後方取付部３３よりも前方部分に位置することで、サスペンションアーム３０全体が外方に押し出されるため、前輪Ｗｆの後端部が外側に移動するようになり、アウトリガー１３との干渉部位がより車体外側、つまりサイドシル１２の先端部分となる傾向が大きいので、車体メンバの変形を抑制しつつ荷重分散効果を高めることができる。
【０１１０】
更に、図４１に示すように前記ノッチ２１ｈで誘起される変形が外側への変形部分２０ｋである場合、この変形部分２０ｋがサスペンションアーム３０の後方取付部３３よりも後方部分に位置することで、前輪Ｗｆの後端部が外側に移動するため、同様にアウトリガー１３との干渉部位がより車体外側となって、車体メンバの変形を抑制しつつ荷重分散効果を高めることができる。
【０１１１】
また、変形部分２０ｋのように外方に変形する場合、曲げ変形を阻害する障害物が存在しないため、変形がスムーズに促進されて衝突エネルギーの吸収効果をより高めることができる。
【０１１２】
図４２は本発明の第９実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【０１１３】
図４２は衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図である。
【０１１４】
この第９実施形態の車体前部構造は、図４２（ａ）に示すようにサブフレーム２０の前部の上下側面に第１脆弱部としてのノッチ２１ｍを形成（本実施形態では上側面に形成した場合を示す）するとともに、サブフレーム２０の後部の上，下側面に第１脆弱部としてのノッチ２１ｎを形成（本実施形態では下側面に形成した場合を示す）してある。
【０１１５】
従って、この第９実施形態の車体前部構造にあっては、斜め方向のオフセット衝突を含む衝突荷重が入力した場合、前記第１実施形態と同様の機能を発揮するのであるが、特に、この第９施形態では衝突荷重の入力により図４２（ｂ）に示すようにサブフレーム２０の前部がノッチ２１ｍに誘起されて下方に曲げ変形（変形部分２０ｍ）し、その後、サブフレーム２０の後部がノッチ２１ｎに誘起されて上方若しくは下方に曲げ変形される。
【０１１６】
図４２（ｃ）に示すように、サブフレーム２０の後部が上方に曲げ変形される場合、その変形部分２０ｎがフロントサイドメンバ１０に接触し、その接触部分によってサブフレーム２０からフロントサイドメンバ１０に力を伝達する経路が形成される。
【０１１７】
このため、新たな荷重伝達経路により衝突荷重の分散効果があり、また、このフロントサイドメンバ１０の後部が変形部分２０ｎからの荷重入力により変形するため、この変形部分１０ｃによる衝突エネルギーの吸収効果が増大する。
【０１１８】
また、前記サブフレーム２０の後部が下方に曲げ変形される場合は、下側には障害物が存在しないためサブフレーム２０の変形可能な部分が全て活用されて衝突エネルギーの吸収効果をより高めることができる。
【０１１９】
図４３は本発明の第１０実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【０１２０】
図４３は衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図である。
【０１２１】
この第１０実施形態の車体前部構造は、前記各実施形態と略同様に構成されるが、特に、図４２（ａ）に示すようにフロントサイドメンバ１０とサブフレーム２０とを、連結部材４０を介して連結してある。
【０１２２】
尚、サブフレーム２０をフロントサイドメンバ１０に連結するための取付部２４（図３参照）を前記連結部材４０で代用できるため、格別に取付部２４を設ける必要が無い。
【０１２３】
この場合、前記連結部材４０はフロントサイドメンバ１０の前部との成す角度αを９０゜未満として設定し、サブフレーム２０の連結部位に対してフロントサイドメンバ１０の連結部位を車両後方にオフセット（オフセット量Ｓ１）してある。
【０１２４】
尚、この実施形態ではサブフレーム２０の後部に第１脆弱部としてのノッチ２１ｐを形成してあるが、このノッチ２１ｐの形成部位および形成数は適宜選択して形成することができる。
【０１２５】
従って、この第１０実施形態の車体前部構造にあっては、第１実施形態と略同様の機能を発揮するが、特に、連結部材４０を設けたことにより、斜め方向のオフセット衝突の場合に、フロントサイドメンバ１０がオフセット衝突による横力成分により内側に曲げ変形が発生し易くなる傾向となるが、このフロントサイドメンバ１０の曲げ変形は、連結部材４０で中間部が拘束されることにより防止され、フロントサイドメンバ１０の前部に軸圧壊を発生させて、効率良く衝突エネルギーを吸収することができる。
【０１２６】
また、前記連結部材４０がフロントサイドメンバ１０とサブフレーム２０との間でオフセットして連結して、フロントサイドメンバ１０側の連結部位を後方側に配置してあるため、フロントサイドメンバ１０の先端から連結部材４０の連結部位までの距離Ｌを長く設定でき、衝突エネルギーの吸収量を増大することができる。
【０１２７】
更に、サブフレーム２０に入力した荷重を前記連結部材４０を介してフロントサイドメンバ１０の後部に伝達できるため、このフロントサイドメンバ１０の後部を積極的に変形（変形部分１０ｄ）させて衝突エネルギーの吸収効率を高めることができる。
【０１２８】
図４４は本発明の第１１実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【０１２９】
図４４は衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す側面図である。
【０１３０】
この第１１実施形態の車体前部構造は、前記第１０実施形態と略同様に構成されるが、特に、この第１１実施形態では図４４（ａ）に示すように、連結部材４０はフロントサイドメンバ１０の前部との成す角度αを略９０゜として設定し、サブフレーム２０の連結部位とフロントサイドメンバ１０の連結部位とを前後方向に略同位置で対応させてある。
【０１３１】
また、この実施形態ではサブフレーム２０に形成する第１脆弱部としてのノッチ２１ｑを、前記連結部材４０の連結部位の上，下側面に形成してある。
【０１３２】
従って、この第１１実施形態の車体前部構造にあっては、第１実施形態と略同様の機能を発揮するが、第１０実施形態と同様に連結部材４０を設けたことにより、斜め方向のオフセット衝突の場合に、横力成分によりフロントサイドメンバ１０が内側に曲げ変形するのを防止して、フロントサイドメンバ１０の前部に軸圧壊を発生させて、効率良く衝突エネルギーを吸収することができる。
【０１３３】
また、この第１１実施形態では連結部材４０を上下で略垂直に連結してあるため、フロントサイドメンバ１０とサブフレーム２０の上下方向の曲げ変形に対して、これら両部材１０，２０を連動させることができる。
【０１３４】
このため、前記連結部材４０がサブフレーム２０に結合する部分にノッチ２１ｑを形成したことにより、図４４（ｂ）に示すようにサブフレーム２０の曲げ変形に追従してフロントサイドメンバ１０の中間部を曲げ変形させて、衝突エネルギーの吸収効率を更に高めることができる。
【０１３５】
図４５は本発明の第１２実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【０１３６】
図４５は衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図である。
【０１３７】
この第１２実施形態の車体前部構造は、前記各実施形態と略同様に構成されるが、特に、この第１２実施形態では図４５（ａ）に示すように、連結部材４０はフロントサイドメンバ１０の前部との成す角度αを９０゜以上として設定し、サブフレーム２０の連結部位に対してフロントサイドメンバ１０の連結部位を車両前方にオフセット（オフセット量Ｓ２）してある。
【０１３８】
従って、この第１１実施形態の車体前部構造にあっては、第１実施形態と略同様の機能を発揮するが、第１０実施形態と同様に連結部材４０を設けたことにより、斜め方向のオフセット衝突の場合に、横力成分によりフロントサイドメンバ１０が内側に曲げ変形するのを防止して、フロントサイドメンバ１０の前部に軸圧壊を発生させて、効率良く衝突エネルギーを吸収することができる。
【０１３９】
また、この実施形態では連結部材４０の上下の連結部位がオフセットしているため、フロントサイドメンバ１０とサブフレーム２０の上下方向の曲げ変形に対して、これら両部材１０，２０間で相互に影響するのを抑制することができる。
【０１４０】
更に、連結部材４０はフロントサイドメンバ１０の連結部位をサブフレーム２０の連結部位よりも前方に配置してあるため、図４５（ｂ）に示すようにフロントサイドメンバ１０の連結部位よりも後方部分であっても軸圧壊を発生させることができるため、衝突エネルギーの吸収効率を高めることができる。
【０１４１】
更にまた、連結部材４０をサブフレーム２０側の連結部位が後方となるようにオフセットしたことにより、フロントサイドメンバ１０からの入力が連結部材４０を介してサブフレーム２０に伝達して、このサブフレーム２０の後部を下曲げ変形することができる。
【０１４２】
このようにサブフレーム２０の後部が下曲げ変形することにより、サブフレーム２０のキャビン取付部に力が集中して働くのを防止することができるとともに、サブフレーム２０自体の変形による衝突エネルギーの吸収を促進することができる。
【０１４３】
ところで、本発明の車体前部構造を第１〜第１２実施形態に例をとって説明したが、これら各実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種実施形態を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における自動車の前方斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態における車体前部の骨格構造の右半部を示す分解斜視図。
【図３】本発明の第１実施形態における車体前部の骨格構造の右半部を示す組立状態の斜視図。
【図４】本発明の第１実施形態における車体前部の右半部の底面図。
【図５】本発明の第１実施形態における車体前部のエンジンを搭載した状態の側面図。
【図６】図４中Ａ部の拡大斜視図。
【図７】図４中Ａ部の拡大分解斜視図。
【図８】図４中Ｂ部の拡大斜視図。
【図９】図４中Ｂ部の拡大分解斜視図。
【図１０】本発明の一実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図。
【図１１】本発明の一実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す右半部の底面図。
【図１２】本発明の一実施形態における衝突時のサスペンションアームの連結部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す要部拡大底面図。
【図１３】本発明の第２実施形態における車体前部の右半部の底面図。
【図１４】図１３中Ａ部を上方から見た拡大斜視図。
【図１５】図１３中Ａ部を上方から見た拡大分解斜視図。
【図１６】図１３中Ａ部の拡大底面図。
【図１７】図１３中Ｂ部の拡大斜視図。
【図１８】本発明の第２実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図。
【図１９】本発明の第２実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す右半部の底面図。
【図２０】本発明の第３実施形態における車体前部の右半部の底面図。
【図２１】図２０中Ａ部の拡大斜視図。
【図２２】本発明の第３実施形態におけるサスペンションアームの前方取付部の離脱過程を（ａ），（ｂ）によって順次示す要部拡大底面図。
【図２３】本発明の第４実施形態における車体前部の右半部の底面図。
【図２４】図２３中Ａ部の拡大斜視図。
【図２５】本発明の第４実施形態におけるサスペンションアームの前方取付部の離脱過程を（ａ），（ｂ）によって順次示す要部拡大底面図。
【図２６】図２３中Ｂ部の拡大分解斜視図。
【図２７】本発明の第４実施形態におけるサスペンションアームの後方取付部の作動を（ａ），（ｂ）によって順次示す要部拡大斜視図。
【図２８】本発明の第５実施形態における車体前部の右半部の底面図。
【図２９】本発明の第５実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図。
【図３０】本発明の第５実施形態における衝突状態を示す車体前部の右半部の底面図。
【図３１】本発明の第５実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す平面図。
【図３２】本発明の第６実施形態における車体前部の右半部の底面図。
【図３３】本発明の第６実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図。
【図３４】本発明の第６実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す平面図。
【図３５】本発明の第７実施形態における車体前部の右半部の底面図。
【図３６】本発明の第７実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す側面図。
【図３７】本発明の第７実施形態における衝突状態を示す車体前部の右半部の底面図。
【図３８】本発明の第７実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す平面図。
【図３９】本発明の第８実施形態における車体前部の右半部の底面図。
【図４０】本発明の第８実施形態における衝突によるサブフレームの内側変形状態を示す車体前部の右半部の底面図。
【図４１】本発明の第８実施形態における衝突によるサブフレームの外側変形状態を示す車体前部の右半部の底面図。
【図４２】本発明の第９実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図。
【図４３】本発明の第１０実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図。
【図４４】本発明の第１１実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す側面図。
【図４５】本発明の第１２実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図。
【符号の説明】
１０ フロントサイドメンバ
１１ エクステンションサイドメンバ
１２ サイドシル
１３ アウトリガー（干渉手段）
２０ サブフレーム
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２１ｈ，２１ｍ，２１ｎ，２１ｐ，２１ｑ ノッチ（エネルギー吸収手段としての第１脆弱部）
３０ サスペンションアーム
３２ 前方取付部
３３ 後方取付部
３４ 前方連結部
３４ｃ 開口部（ガイド手段としての第２脆弱部）
３４ｆ ノッチ（ガイド手段としての第３脆弱部）
３４ｉ 圧縮部材（ガイド手段としての第２脆弱部）
３４ｊ 鍔部（ガイド手段としての第２脆弱部）
３５ 後方連結部
４０ 連結部材
Ｗｆ 前輪
Ｍ 自動車
Ｆ・Ｃ フロントコンパートメント
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝突エネルギーを効果的に吸収するようにした車体前部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前方からの衝突荷重を吸収する車体前部構造としては、例えば特開２０００−１６３２７号公報に示されるものがあり、マウントブラケットを介してサブフレームを連結したフロントサイドメンバが、衝突荷重の入力により、まず前方部分が圧縮変形するとともに、この衝突荷重よりも更に大きな荷重が加わることにより後端部が曲げ変形するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の車体前部構造では、サブフレームの前端部がマウントブラケットを介してフロントサイドメンバに連結される位置がフロントサイドメンバの中間部分となっていて、フロントサイドメンバの前方部分が圧縮変形される間はサブフレームに衝突荷重が入力されないため、サブフレームによる衝突エネルギーの吸収を期待することができない。
【０００４】
そこで、本発明は衝突初期からサブフレームおよび前輪の挙動を利用して車体メンバに荷重を分散させることにより、衝突エネルギーを効果的に吸収することができる車体前部構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明にあっては、フロントコンパートメントの車幅方向両側に車体前後方向に延在するフロントサイドメンバの下側にサブフレームを連結し、このサブフレームに前輪を支持するサスペンションアームを連結する一方、フロントサイドメンバの後端部と、フロアパネルの車幅方向両側に車体前後方向に延在するサイドシルの前端部とをアウトリガーによって連結した車体前部構造において、サブフレームの前端をフロントサイドメンバの略前端位置に配置し、このサブフレームに設けられて衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収手段と、サブフレームとサスペンションアームとの間に設けられて車体前方から入力する衝突荷重に対して前記サスペンションアームの前方連結部分をサブフレームから離脱させて、前輪を外転しつつ後退させ、該前輪の後端を前記アウトリガー外側端部でサイドシルの前端部に対応する部分に干渉させるガイド手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００６】
【発明の効果】
本発明によれば、サブフレームを有効利用して衝突エネルギーを吸収することができ、また、車体前方から入力される衝突荷重に対して前輪を外転させつつ後退させて、この後退する前輪をアウトリガー外側端部でサイドシル前端部に対応する部分に干渉させることにより、前輪を介して衝突エネルギーをサイドシルに伝達して分散させることができるので、サブフレームによるエネルギー吸収機能と、前輪を介した車体メンバへの荷重分散機能と、が付加されることによって衝突エネルギーを効果的に吸収し、変形がキャビンに及ぶのを低減することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【０００８】
図１〜図１２は本発明にかかる車体前部構造の第１実施形態を示し、図１は本発明の対象とする自動車の外観斜視図、図２は車体前部の骨格構造の右半部を示す分解斜視図、図３は車体前部の骨格構造の右半部を示す組立状態の斜視図である。
【０００９】
また、図４は車体前部の右半部の底面図、図５は車体前部のエンジンを搭載した状態の側面図、図６は図４中Ａ部の拡大斜視図、図７は図４中Ａ部の拡大分解斜視図、図８は図４中Ｂ部の拡大斜視図、図９は図４中Ｂ部の拡大分解斜視図である。
【００１０】
更に、図１０は衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図、図１１は衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す右半部の底面図、図１２は衝突時のサスペンションアームの連結部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す要部拡大底面図である。
【００１１】
この第１実施形態の車体前部構造は図１に示す自動車ＭのフロントコンパートメントＦ・Ｃに適用され、図２から図５に示すように車体前部の車幅方向両側に左右１対のフロントサイドメンバ１０を車体前後方向に延在配置し、このフロントサイドメンバ１０の下側にサブフレーム２０を連結して、このサブフレーム２０に前輪Ｗｆを支持するサスペンションアーム３０を連結している。
【００１２】
左右１対のフロントサイドメンバ１０の前端に跨ってフロントバンパーの骨材となるバンパーレインフォース１を連結するとともに、フロントサイドメンバ１０の後端部はエクステンションサイドメンバ１１となって、フロアパネル２の下側に廻り込んで接合してある。
【００１３】
エクステンションサイドメンバ１１の車幅方向外方には、フロアパネル２の車幅方向両側にサイドシル１２を設け、このサイドシル１２の前端部とエクステンションサイドメンバ１１とをアウトリガー１３によって連結してある。
【００１４】
そして、これらフロントサイドメンバ１０，エクステンションサイドメンバ１１，サイドシル１２およびアウトリガー１３等によって車体骨格メンバが構成されるが、特に本実施形態ではアウトリガー１３を後退する前輪Ｗｆが干渉する干渉手段として用いている。
【００１５】
前記サブフレーム２０は、前記フロントサイドメンバ１０に沿って車体前後方向に配置した左右１対のサイド部材２１と、これら１対のサイド部材２１の前端部を連結するフロント部材２２と、１対のサイド部材２１の後端部を連結するリヤ部材２３とによって平面略井桁状に構成してある。
【００１６】
そして、フロントサイドメンバ１０の先端から所定寸法後方の下側にサブフレーム２０の取付部２４を垂設し、この取付部２４に前記サイド部材２１の中央部よりも前端寄り部分をボルト２５によって連結してある。
【００１７】
また、前記リヤ部材２３の両端部から後方に向けて延設部２６を突設し、この延設部２６の先端部をボルト２７によって前記エクステンションサイドメンバ１１に連結してあり、サブフレーム２０は前部左右２箇所がフロントサイドメンバ１０に結合されるとともに、後部左右２箇所がエクステンションサイドメンバ１１に結合されている。
【００１８】
サブフレーム２０のサイド部材２１は、その前端をフロントサイドメンバ１０の前端位置近傍に配置して、前方からの衝突荷重がフロントサイドメンバ１０に入力すると、略同期してサブフレーム２０にも入力されるようになっており、かつ、このサイド部材２１の前記取付部２４を境とした前部および後部には、衝突荷重の入力によりこのサブフレーム２０に変形を誘起する第１脆弱部としてのノッチ２１ａ，２１ｂを形成し、これらノッチ２１ａ，２１ｂはエネルギー吸収手段としても機能する。
【００１９】
前記サスペンションアーム３０は、図４に示すように前輪Ｗｆの支持部分３１からサブフレーム２０のサイド部材２１に向かって略直角に突設した前方取付部３２と、この前方取付部３２よりも後方に延設した後方取付部３３とを設けてある。
【００２０】
一方、前記サイド部材２１には、図６，図７に示すように前記前方取付部３２を連結する前方連結部３４と、図８，図９に示すように前記後方取付部３３を連結する後方連結部３５とを設けてある。
【００２１】
前記サスペンションアーム３０の前方取付部３２は、図７に示すように車体前後方向に突出する回動軸３２ａ，３２ａ′を設けて形成するとともに、後方取付部３３は、図９に示すように車両後方に突出するステー３３ａの先端部にボール３３ｂを設けて形成してある。
【００２２】
また、前記前方連結部３４は、図７に示すように前方取付部３２の後方の回動軸３２ａ′を嵌合した状態で、前方の回動軸３２ａを嵌合する押え片３４ａを備え、この押え片３４ａをボルト３４ｂにより固定することにより、図６に示すように前方取付部３２を上下揺動自在に連結してある。
【００２３】
前記後方連結部３５は、図９に示すように後方取付部３３のボール３３ｂおよびステー３３ａを回動自在に挿入する支持片３５ａを備え、この支持片３５ａをサイド部材２１の下側に垂設した取付け座３５ｂにボルト３５ｃにより固定することにより、図８に示すように後方取付部３３を上下回動自在に連結してある。
【００２４】
ここで、前記前方連結部３４には、後方の回動軸３２ａ′を嵌合する部分に、前方からの衝突荷重の入力によりその嵌合部分が容易に変形するように第２脆弱部としての矩形状の開口部３４ｃを形成してある。
【００２５】
前記開口部３４ｃにはカラーを挿入して補強し、通常運転時に制動力や路面外力による後方荷重が入力した際にも、開口部３４ｃが変形しないようにしてあり、衝突時の大きな荷重の入力により前記開口部３４ｃはカラーとともに変形するようになっている。
【００２６】
つまり、前記開口部３４ｃは、図１２に示すように前方からの衝突荷重がサスペンションアーム３０に入力した際に変形して、図１１（ｂ），（ｃ）に示すように前方取付部３２を離脱させるガイド手段が構成されるようになっており、この前方取付部３２の離脱により前輪Ｗｆは外転（トーアウト方向への移動）しつつ後退（後方移動）するようになっている。
【００２７】
そして、後退する前輪Ｗｆは図１１（ｃ）に示すように、干渉手段としてのアウトリガー１３のサイドシル前端近傍に干渉する。
【００２８】
以上の構成により本実施形態の車体前部構造にあっては、自動車Ｍが相手車両Ｍｏと斜め方向のオフセット衝突を含む前面衝突した場合に、図１０に示すようにバンパーレインフォース１を介してフロントサイドメンバ１０の前部を軸圧壊１０ａする。
【００２９】
このとき、サブフレーム２０の前端をフロントサイドメンバ１０の略前端位置に配置してあるため、このサブフレーム２０には衝突初期から荷重が入力される。
【００３０】
すると、図１０（ｂ）に示すようにサブフレーム２０は、前方のノッチ２１ａによって変形部分２０ａが誘起されるとともに、図１０（ｃ）に示すように後方のノッチ２１ｂによっても変形部分２０ｂが誘起される。
【００３１】
従って、フロントサイドメンバ１０の前端部の軸圧壊と、サブフレーム２０の前後２箇所の変形部分２０ａ，２０ｂとによって、衝突エネルギーを効率良く吸収することができる。
【００３２】
尚、第１脆弱部としてノッチ２１ａ，２１ｂを用いた場合を開示したが、勿論、このノッチに限ることなく衝突荷重の入力により変形を誘起できる構造で有れば良く、このことは以下の実施形態においても同様である。
【００３３】
また、図１１に示すように自動車Ｍがオフセット衝突した場合に、バンパーレインフォース１の端部が後方に折曲して前輪Ｗｆを押圧し、このときの衝突荷重が前輪Ｗｆからサスペンションアーム３０に伝達される。
【００３４】
このとき、サスペンションアーム３０に伝達した荷重は、図１１（ｂ）に示すようにサブフレーム２０からエクステンションサイドメンバ１１に伝達（ｆｂ）される。
【００３５】
一方、図１２に示すようにサスペンションアーム３０の前方取付部３２は、サブフレーム２０の前方取付部３４から離脱するため、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように前輪Ｗｆを外転しつつ後退し、遂にはアウトリガー１３の外側端部、つまりサイドシル１２の前端部に対応する部分に干渉する。
【００３６】
すると、図１１（ｃ）に示すように前輪Ｗｆを介して入力される衝突荷重は、車体骨格メンバであるアウトリガー１３からサイドシル１２へと伝達（ｆｃ）される。
【００３７】
従って、衝突荷重を一旦前輪Ｗｆで受けて、これをｆｂとしてエクステンションサイドメンバ１１に分散するとともに、ｆｃとしてアウトリガー１３からサイドシル１２、更には一部をエクステンションサイドメンバ１１に分散することができるため、前記フロントサイドメンバ１０の軸圧壊１０ａおよび前記サブフレーム２０の前後２箇所の変形２０ａ，２０ｂによる衝突エネルギーの吸収と相俟って、衝突荷重がキャビンに影響してこれを変形するのを効率良く抑制することができる。
【００３８】
尚、前記フロントサイドメンバ１０は図１０（ｃ）に示すように、前部が軸圧壊１０ａした後、最終的には後部に変形部分１０ｂが生じて衝突エネルギーを吸収することができる。
【００３９】
本実施形態では前述のように、サブフレーム２０のサイド部材２１に第１脆弱部２１ａ，２１ｂを設けて、これをエネルギー吸収手段としてあるため、衝突荷重の入力に対して、サブフレーム２０をこれら第１脆弱部２１ａ，２１ｂを起点に変形を誘起させて、衝突初期から該サブフレーム２０をスムーズに変形させて衝突エネルギーを良好に吸収させることができる。
【００４０】
また、衝突時における前輪Ｗｆのガイド手段を、サブフレーム２０のサスペンションアーム連結部に設けた第２脆弱部３４ｃで構成しているため、衝突荷重に対してサブフレーム２０のサスペンション連結部を、この第２脆弱部３４ｃによって変形させ、前輪Ｗｆを速やかに外転しつつ後退させて、干渉部材に確実に干渉させることができる。
【００４１】
一方、この干渉手段はフロントサイドメンバ１０とサイドシル１２の前端部とに跨って連結したアウトリガー１３で構成しているため、前輪Ｗｆを介して入力される衝突荷重を、フロア骨格メンバの中でも最も強度剛性の高いサイドシル１２へ伝達することができて、荷重の分散効果を高めることができる。
【００４２】
図１３〜図１９は本発明の第２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００４３】
図１３は車体前部の右半部の底面図、図１４は図１３中Ａ部を上方から見た拡大斜視図、図１５は図１３中Ａ部を上方から見た拡大分解斜視図、図１６は図１３中Ａ部の拡大底面図、図１７は図１３中Ｂ部の拡大斜視図である。
【００４４】
また、図１８は衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図、図１９は衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す右半部の底面図である。
【００４５】
この第２実施形態の車体前部構造は、前記第１実施形態に対してサスペンションアーム３０の前方取付部３２および後方取付部３３の形状が異なるとともに、サブフレーム２０に形成する第１脆弱部としてのノッチ２１ｃの数が異なっている。
【００４６】
即ち、前記サスペンションアーム３０は、図１３に示すように前方取付部３２が前輪Ｗｆの支持部分３１よりも前方に延出しているとともに、後方取付部３３を前記支持部分３１からサブフレーム２０のサイド部材２１に向かって略直角に突設してある。
【００４７】
前方取付部３２は、図１４，図１５に示すように車両前方に突出するステー３２ｂの先端部にボール３２ｃを設けて形成するとともに、これらボール３２ｃおよびステー３２ｂを回動自在に挿入する支持片３４ｄを備え、図１６にも示すように、この支持片３４ｄをサイド部材２１にボルト３４ｅにより固定することにより、前方取付部３２を上下回動自在に連結してある。
【００４８】
このとき、図１４，図１５に示すように前記支持片３４ｄの後側に第３脆弱部としてのノッチ３４ｆを形成し、前方からの衝突荷重がサスペンションアーム３０に入力した場合に、支持片３４ｄがノッチ３４ｆから破断するようになっている。
【００４９】
また、後方取付部３３は、図１７に示すように車体前後方向に突出する回動軸３３ｃ，３３ｃ′を設けて形成し、この回動軸３３ｃ，３３ｃ′をサブフレーム２０の後方連結部３５に設けた切欠部３５ｄの前後対向面に回動自在に嵌合してある。
【００５０】
一方、サブフレーム２０のサイド部材２１には、前記サスペンションアーム３０の後方連結部３３よりも後方に位置する部分に、第１脆弱部としてのノッチ２１ｃを１箇所形成してある。
【００５１】
従って、この第２実施形態の車体前部構造にあっては、前方から衝突荷重が入力した際に、図１８に示すように前記第１実施形態と同様にフロントサイドメンバ１０の前部が軸圧壊１０ａして、最終的に後部に変形部分１０ｂが形成されるのであるが、サブフレーム２０は１箇所のノッチ２１ｃにより後部に変形部分２０ｃを形成することになり、この変形部分２０ｃによって衝突エネルギーを吸収する。
【００５２】
従って、この第２実施形態にあっても前記第１実施形態と略同様の効果を奏し、図１９に示すように衝突荷重の入力によりサスペンションアーム３０の前方取付部３２が、前方連結部３４の支持片３４ｄの破断により離脱することにより、前輪Ｗｆが外転しつつ後退してアウトリガー１３に干渉する。
【００５３】
従って、衝突荷重をアウトリガー１３およびサイドシル１２に伝達（ｆｃ）し、かつ、サブフレーム２０からエクステンションサイドメンバ１１に伝達（ｆｂ）することにより分散するとともに、フロントサイドメンバ１０の軸圧壊１０ａおよびサブフレーム２０の変形２０ｃにより衝突エネルギーを効率良く吸収することができる。
【００５４】
また、本実施形態では前輪Ｗｆのガイド手段を、サスペンションアーム３０のサブフレーム２０への取付部に設けた第３脆弱部３４ｆで構成しているため、衝突荷重に対してこの第３脆弱部３４ｆによってサスペンションアーム３０の取付部を破断させ、前輪Ｗｆを速やかに外転しつつ後退させて、干渉手段に確実に干渉させることができる。
【００５５】
図２０〜図２２は本発明の第３実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００５６】
図２０は車体前部の右半部の底面図であり、図２１は図２０中Ａ部の拡大斜視図、図２２はサスペンションアームの前方取付部の離脱過程を（ａ），（ｂ）によって順次示す要部拡大底面図である。
【００５７】
この第３実施形態の車体前部構造は、第１実施形態に対して前方連結部３４の構造が異なっている。
【００５８】
即ち、この第３実施形態のサスペンションアーム３０は、図２０に示すように第１実施形態と同様に、前方取付部３２を前輪Ｗｆの支持部分３１からサブフレーム２０のサイド部材２１に向かって略直角に突設するとともに、後方取付部３３を前記前方取付部３２よりも後方に延設してあり、この前方取付部３２には前後方向に回動軸３２ａ，３２ａ′を突設してある。
【００５９】
そして、前記前方連結部３４は、図２１に示すように前記前方取付部３２の回動軸３２ａ，３２ａ′を支持するための切欠部３４ｇをサイド部材２１に形成し、この切欠部３４ｇの前後対向面に前記回動軸３２ａ，３２ａ′を回動自在に嵌合するようになっている。
【００６０】
この場合、図２２（ａ）に示すように前記切欠部３４ｇの後方の回動軸３２ａ′を嵌合する嵌合穴３４ｈには、第２脆弱部としての圧縮部材３４ｉを挿入してある。
【００６１】
従って、この第３実施形態の車体前部構造にあっては、前記第１実施形態と同様の機能を発揮するが、特に、この第３実施形態では前輪Ｗｆからサスペンションアーム３０に入力される衝突荷重によって、前方取付部３２がサブフレーム２０の前部連結部３４から離脱する際は、図２２（ｂ）に示すように前記圧縮部材３４ｉが圧縮変形して、前方取付部３２がサブフレーム２０に対して後退することにより、前方の回動軸３２ａが抜け出して後方の回動軸３２ａ′の折曲を伴いつつ前方取付部３２が前方連結部３４から離脱する。
【００６２】
勿論、この第３実施形態にあっても、サブフレーム２０にはノッチ等の第１脆弱部が形成される。
【００６３】
図２３〜図２７は本発明の第４実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００６４】
図２３は車体前部の右半部の底面図、図２４は図２３中Ａ部の拡大斜視図、図２５はサスペンションアームの前方取付部の離脱過程を（ａ），（ｂ）によって順次示す要部拡大底面図、図２６は図２３中Ｂ部の拡大分解斜視図、図２７はサスペンションアームの後方取付部の作動を（ａ），（ｂ）によって順次示す要部拡大斜視図である。
【００６５】
この第４実施形態の車体前部構造は、第３実施形態に対して第２脆弱部の構造が異なるとともに、前記各実施形態に対して後部連結部の構造が異なっている。
【００６６】
即ち、この第４実施形態のサスペンションアーム３０は、図２３に示すように前方取付部３２を前輪Ｗｆの支持部分３１に対して前方に配置するとともに、後方取付部３３を前輪Ｗｆの支持部分３１に対して後方に配置してある。
【００６７】
サスペンションアーム３０の前方取付部３２は、第３実施形態と同様に前後に回動軸３２ａ，３２ａ′を突設し、これら回動軸３２ａ，３２ａ′をサブフレーム２０の前方連結部３４に設けた切欠部３４ｇの前後対向面に回動自在に嵌合してあるが、この第４実施形態では、図２５（ａ）に示すように後方の回動軸３２ａ′を嵌合する嵌合穴３４ｈの中間部内周に第２脆弱部としての鍔部３４ｊを突設し、通常時はこの鍔部３４ｊによって回動軸３２ａ′を受けるようになっている。
【００６８】
そして、衝突荷重が作用したときには図２５（ｂ）に示すように、回動軸３２ａ′が前記鍔部３４ｊを押し開いて嵌合穴３４ｈ内に深く進入する一方、前方取付部３２がサブフレーム２０に対して後退するため、前方の回動軸３２ａが抜け出して後方の回動軸３２ａ′の折曲を伴いつつ前方取付部３２が前方連結部３４から離脱するようになっている。
【００６９】
一方、後方取付部３３は第１実施形態と同様、図２６に示すように車両後方に突出するステー３３ａの先端部にボール３３ｂを設けて形成してあり、このボール３３ｂおよびステー３３ａをサブフレーム２０の後方連結部３５に設けた支持片３５ｅに回動自在に挿入し、この支持片３５ｅをボルト３５ｆによりサブフレーム２０のサイド部材２１に固定している。
【００７０】
この第４実施形態では前記支持片３５ｅの前側外方端部に、前記後方取付部３３の外側に略接触するように三角形状のストッパー片３５ｇを結合してある。
【００７１】
従って、この第４実施形態の車体前部構造にあっては、前記第１実施形態と同様の機能を発揮するが、特に、この第４実施形態では前輪Ｗｆからサスペンションアーム３０に入力する衝突荷重によって、前方取付部３２がサブフレーム２０の前部連結部３４から離脱して前輪Ｗｆの後退が開始されると、サスペンションアーム３０の後方取付部３３がストッパー片３５ｇに接触して後退が中断する。
【００７２】
その際に、前方からの衝突荷重の入力に加えて前輪Ｗｆからサスペンションアーム３０、更にはサブフレーム２０へと力が働くため、後方取付部３３は図２７（ｂ）に示すように曲げ変形される。
【００７３】
このため、前記後方取付部３３の曲げ変形の途中でサブフレーム２０の変形ストロークおよび前輪Ｗｆの後退が進むので、前記曲げ変形と前輪Ｗｆのキャビンへの接触が略同時に行われることになり、前輪Ｗｆがアウトリガー１３に干渉して衝突荷重の伝達経路を発生するため、サブフレーム２０のキャビン取付部への入力を軽減してキャビン変形を抑制することができる。
【００７４】
勿論、この第４実施形態にあってもサブフレーム２０にはノッチ等の第１脆弱部が形成される。
【００７５】
図２８〜図３１は本発明の第５実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００７６】
図２８は車体前部の右半部の底面図、図２９は衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図、図３０は衝突状態を示す車体前部の右半部の底面図、図３１は衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す平面図である。
【００７７】
この第５実施形態の車体前部構造は、図２８に示すようにサブフレーム２０に形成する第１脆弱部としてのノッチ２１ｄを、サスペンションアーム３０を連結する前方連結部３４と後方連結部３５との間、つまり、サスペンションアーム３０の前方取付部３２と後方取付部３３との間に位置するように形成してある。
【００７８】
前記ノッチ２１ｄはサブフレーム２０の上側面に形成する場合と、サブフレーム２０の外側面に形成する場合がある。
【００７９】
従って、この第５実施形態の車体前部構造にあっては、斜め方向のオフセット衝突を含む衝突荷重が入力した場合、前記第１実施形態と同様の機能を発揮するのであるが、特に、この第５実施形態ではサブフレーム２０の曲げ変形がサスペンションアーム３０の前，後方取付部３２，３３間で誘起されるため、ノッチ２１ｄを上側面に形成した場合は、図２９に示すように、このノッチ２１ｄを形成したサブフレーム２０の前後略中央部が下方に曲げ変形し、また、ノッチ２１ｄを外側面に形成した場合は、図３０，図３１に示すように車幅方向内方に曲げ変形することになる。
【００８０】
サブフレーム２０が図２９に示すように下方に変形する場合は、この変形部分２０ｄに連動してサスペンションアーム３０自体も下方に折れ曲がり、このサスペンションアーム３０からサブフレーム２０、更には車体側となるエクステンションサイドメンバ１１への入力を遮断することができる。
【００８１】
また、サブフレーム２０が図３０に示すように車体内方に変形する場合は、この変形部分２０ｅによってサスペンションアーム３０は前方取付部３２が車体外方に押し出されるため、外転しつつ後退する前輪Ｗｆがアウトリガー１３に干渉する位置をより車体外方、つまりサイドシル１２の先端に近付くため、入力荷重の分散効果を高めつつ変形を抑制することができる。
【００８２】
更に、サブフレーム２０の変形が車体内方である場合は、図３１に示すように内方への変形部分２０ｅがエンジンＥ（パワーユニット）に干渉して、サイド部材２１からエンジンＥへの力の伝達経路が発生し、この新たな伝達経路を介して反対側のサイド部材２１に荷重を分散できるため、荷重の分散効果を更に高めることができる。
【００８３】
従って、前方からの衝突荷重の分散効果がより高められるため、フロントコンパートメントＦ・Ｃでの衝突エネルギーの吸収効率が高められてサブフレーム２０の後部取付部、つまり、キャビン取付部分への入力が軽減されてキャビンの変形を更に抑制することができる。
【００８４】
図３２〜図３４は本発明の第６実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００８５】
図３２は車体前部の右半部の底面図、図３３は衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図、図３４は衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す平面図である。
【００８６】
この第６実施形態の車体前部構造は、図３２に示すようにサブフレーム２０に形成する第１脆弱部としてのノッチ２１ｅを、サスペンションアーム３０を連結する前方連結部３４、つまり、サスペンションアーム３０の前方取付部３２に対応する位置に形成してある。
【００８７】
この第６実施形態にあっても、前記第５実施形態と同様に前記ノッチ２１ｅをサブフレーム２０の上側面に形成する場合と、サブフレーム２０の外側面に形成する場合がある。
【００８８】
従って、この第６実施形態の車体前部構造にあっては、斜め方向のオフセット衝突を含む衝突荷重が入力した場合、前記第１実施形態と同様の機能を発揮するのであるが、特に、この第６実施形態ではサブフレーム２０の曲げ変形がサスペンションアーム３０の前方取付部３２に対応する部分で誘起される。
【００８９】
このため、ノッチ２１ｅを上側面に形成した場合は、図３３に示すようにサブフレーム２０のノッチ２１ｅ形成部分が前記第５実施形態と同様に下方に曲げ変形し、また、ノッチ２１ｅを外側面に形成した場合は、図３４に示すように車幅方向内方に曲げ変形する。
【００９０】
サブフレーム２０の変形が図３３に示すように下方である場合は、その変形部分２０ｆが地面Ｇと接触することで、サブフレーム２０の後部への入力ｆｇが発生し、この入力ｆｇによりサブフレーム２０の後部に更なる変形部分２０ｇを誘起させることができ、サブフレーム２０による衝突エネルギーの吸収効果を更に高めることができる。
【００９１】
また、サブフレーム２０の変形が図３４に示すように車体内方である場合は、その変形部分２０ｈが前方連結部３４であるため、この変形を利用してサスペンションアーム３０の前方取付部３２を離脱させることができる。
【００９２】
更に、内方への前記変形部分２０ｈは図３４に示すように、前記第５実施形態と同様にエンジンＥ（パワーユニット）に干渉して、サイド部材２１からエンジンＥへの新たな伝達経路を発生して、荷重の分散効果を更に高めることができるため、キャビン取付部分への入力を軽減してキャビンの変形を更に抑制することができる。
【００９３】
図３５〜図３８は本発明の第７実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００９４】
図３５は車体前部の右半部の底面図、図３６は衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す側面図、図３７は衝突状態を示す車体前部の右半部の底面図、図３８は衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す平面図である。
【００９５】
この第７実施形態の車体前部構造は、図３５に示すようにサブフレーム２０に形成する第１脆弱部としてのノッチ２１ｆを、サスペンションアーム３０を連結する後方連結部３５、つまり、サスペンションアーム３０の後方取付部３３に対応する位置に形成してある。
【００９６】
この第７実施形態にあっても、前記第５実施形態と同様に前記ノッチ２１ｆをサブフレーム２０の上側面に形成する場合と、サブフレーム２０の外側面に形成する場合がある。
【００９７】
従って、この第７実施形態の車体前部構造にあっては、斜め方向のオフセット衝突を含む衝突荷重が入力した場合、前記第１実施形態と同様の機能を発揮するのであるが、特に、この第７実施形態ではサブフレーム２０の曲げ変形がサスペンションアーム３０の後方取付部３３に対応する部分で誘起されるようになっている。
【００９８】
このため、ノッチ２１ｆを上側面に形成した場合は、図３６に示すようにサブフレーム２０のノッチ２１ｆを形成した部分が、前記第５実施形態と同様に下方に曲げ変形し、また、ノッチ２１ｆを外側面に形成した場合は、図３７，図３８に示すように車幅方向内方に曲げ変形することになる。
【００９９】
サブフレーム２０の変形が図３６に示すように下方である場合は、サブフレーム２０の変形可能な部分が全て活用されて変形部分２０ｉが形成されるため、衝突エネルギーの吸収効率をより高めることができる。
【０１００】
また、サブフレーム２０が図３７に示すように車体内方に変形する場合は、この変形部分２０ｉによってサスペンションアーム３０は前方取付部３２が車体外方に押し出されるため、外転しつつ後退する前輪Ｗｆがアウトリガー１３に干渉する位置をより車体外方、つまりサイドシル１２の先端に近付くため、入力荷重の分散効果を高めつつ変形を抑制することができる。
【０１０１】
更に、内方への前記変形部分２０ｉが図３８に示すように、前記第５実施形態と同様にエンジンＥ（パワーユニット）に干渉して、サイド部材２１からエンジンＥへの新たな伝達経路を発生し、この伝達経路によって荷重の分散効果を更に高めることができるため、キャビン取付部分への入力を軽減してキャビンの変形を更に抑制することができる。
【０１０２】
図３９〜図４１は本発明の第８実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【０１０３】
図３９は車体前部の右半部の底面図、図４０は衝突によるサブフレームの内側変形状態を示す車体前部の右半部の底面図、図４１は衝突によるサブフレームの外側変形状態を示す車体前部の右半部の底面図である。
【０１０４】
この第８実施形態の車体前部構造は、図３９に示すようにサブフレーム２０の前部の上，下側面に第１脆弱部としてのノッチ２１ｇを形成するとともに、サブフレーム２０の後部の外側面に第１脆弱部としてのノッチ２１ｈを形成してある。
【０１０５】
従って、この第８実施形態の車体前部構造にあっては、斜め方向のオフセット衝突を含む衝突荷重が入力した場合、前記第１実施形態と同様の機能を奏するのであるが、特に、この第８実施形態ではサブフレーム２０の曲げ変形が前部のノッチ２１ｇで誘起されるため、このサブフレーム２０の前部が下方に曲げ変形する。
【０１０６】
すると、図４０に示すように前輪Ｗｆへの衝突により、この前輪Ｗｆに横向きの力が働き、サスペンションアーム３０の前方取付部３２が離脱するため、サブフレーム２０の後部の挙動を阻害する要因、つまり、サスペンションアーム３０による阻害要因が除去される。
【０１０７】
その後、ノッチ２１ｈにより誘起されてサブフレーム２０の後部が車体内側若しくは外側に曲げ変形する。
【０１０８】
図４０に示すように内側に変形した場合は、この内側への変形部分２０ｊはエンジンに接触して、サブフレーム２０からエンジンに力を伝達する新たな経路が発生し、前記第５実施形態に示したようにキャビン側への負担を軽減するような荷重の分散効果がある。
【０１０９】
また、図４０に示すように前記変形部分２０ｊがサスペンションアーム３０の後方取付部３３よりも前方部分に位置することで、サスペンションアーム３０全体が外方に押し出されるため、前輪Ｗｆの後端部が外側に移動するようになり、アウトリガー１３との干渉部位がより車体外側、つまりサイドシル１２の先端部分となる傾向が大きいので、車体メンバの変形を抑制しつつ荷重分散効果を高めることができる。
【０１１０】
更に、図４１に示すように前記ノッチ２１ｈで誘起される変形が外側への変形部分２０ｋである場合、この変形部分２０ｋがサスペンションアーム３０の後方取付部３３よりも後方部分に位置することで、前輪Ｗｆの後端部が外側に移動するため、同様にアウトリガー１３との干渉部位がより車体外側となって、車体メンバの変形を抑制しつつ荷重分散効果を高めることができる。
【０１１１】
また、変形部分２０ｋのように外方に変形する場合、曲げ変形を阻害する障害物が存在しないため、変形がスムーズに促進されて衝突エネルギーの吸収効果をより高めることができる。
【０１１２】
図４２は本発明の第９実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【０１１３】
図４２は衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図である。
【０１１４】
この第９実施形態の車体前部構造は、図４２（ａ）に示すようにサブフレーム２０の前部の上下側面に第１脆弱部としてのノッチ２１ｍを形成（本実施形態では上側面に形成した場合を示す）するとともに、サブフレーム２０の後部の上，下側面に第１脆弱部としてのノッチ２１ｎを形成（本実施形態では下側面に形成した場合を示す）してある。
【０１１５】
従って、この第９実施形態の車体前部構造にあっては、斜め方向のオフセット衝突を含む衝突荷重が入力した場合、前記第１実施形態と同様の機能を発揮するのであるが、特に、この第９施形態では衝突荷重の入力により図４２（ｂ）に示すようにサブフレーム２０の前部がノッチ２１ｍに誘起されて下方に曲げ変形（変形部分２０ｍ）し、その後、サブフレーム２０の後部がノッチ２１ｎに誘起されて上方若しくは下方に曲げ変形される。
【０１１６】
図４２（ｃ）に示すように、サブフレーム２０の後部が上方に曲げ変形される場合、その変形部分２０ｎがフロントサイドメンバ１０に接触し、その接触部分によってサブフレーム２０からフロントサイドメンバ１０に力を伝達する経路が形成される。
【０１１７】
このため、新たな荷重伝達経路により衝突荷重の分散効果があり、また、このフロントサイドメンバ１０の後部が変形部分２０ｎからの荷重入力により変形するため、この変形部分１０ｃによる衝突エネルギーの吸収効果が増大する。
【０１１８】
また、前記サブフレーム２０の後部が下方に曲げ変形される場合は、下側には障害物が存在しないためサブフレーム２０の変形可能な部分が全て活用されて衝突エネルギーの吸収効果をより高めることができる。
【０１１９】
図４３は本発明の第１０実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【０１２０】
図４３は衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図である。
【０１２１】
この第１０実施形態の車体前部構造は、前記各実施形態と略同様に構成されるが、特に、図４２（ａ）に示すようにフロントサイドメンバ１０とサブフレーム２０とを、連結部材４０を介して連結してある。
【０１２２】
尚、サブフレーム２０をフロントサイドメンバ１０に連結するための取付部２４（図３参照）を前記連結部材４０で代用できるため、格別に取付部２４を設ける必要が無い。
【０１２３】
この場合、前記連結部材４０はフロントサイドメンバ１０の前部との成す角度αを９０゜未満として設定し、サブフレーム２０の連結部位に対してフロントサイドメンバ１０の連結部位を車両後方にオフセット（オフセット量Ｓ１）してある。
【０１２４】
尚、この実施形態ではサブフレーム２０の後部に第１脆弱部としてのノッチ２１ｐを形成してあるが、このノッチ２１ｐの形成部位および形成数は適宜選択して形成することができる。
【０１２５】
従って、この第１０実施形態の車体前部構造にあっては、第１実施形態と略同様の機能を発揮するが、特に、連結部材４０を設けたことにより、斜め方向のオフセット衝突の場合に、フロントサイドメンバ１０がオフセット衝突による横力成分により内側に曲げ変形が発生し易くなる傾向となるが、このフロントサイドメンバ１０の曲げ変形は、連結部材４０で中間部が拘束されることにより防止され、フロントサイドメンバ１０の前部に軸圧壊を発生させて、効率良く衝突エネルギーを吸収することができる。
【０１２６】
また、前記連結部材４０がフロントサイドメンバ１０とサブフレーム２０との間でオフセットして連結して、フロントサイドメンバ１０側の連結部位を後方側に配置してあるため、フロントサイドメンバ１０の先端から連結部材４０の連結部位までの距離Ｌを長く設定でき、衝突エネルギーの吸収量を増大することができる。
【０１２７】
更に、サブフレーム２０に入力した荷重を前記連結部材４０を介してフロントサイドメンバ１０の後部に伝達できるため、このフロントサイドメンバ１０の後部を積極的に変形（変形部分１０ｄ）させて衝突エネルギーの吸収効率を高めることができる。
【０１２８】
図４４は本発明の第１１実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【０１２９】
図４４は衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す側面図である。
【０１３０】
この第１１実施形態の車体前部構造は、前記第１０実施形態と略同様に構成されるが、特に、この第１１実施形態では図４４（ａ）に示すように、連結部材４０はフロントサイドメンバ１０の前部との成す角度αを略９０゜として設定し、サブフレーム２０の連結部位とフロントサイドメンバ１０の連結部位とを前後方向に略同位置で対応させてある。
【０１３１】
また、この実施形態ではサブフレーム２０に形成する第１脆弱部としてのノッチ２１ｑを、前記連結部材４０の連結部位の上，下側面に形成してある。
【０１３２】
従って、この第１１実施形態の車体前部構造にあっては、第１実施形態と略同様の機能を発揮するが、第１０実施形態と同様に連結部材４０を設けたことにより、斜め方向のオフセット衝突の場合に、横力成分によりフロントサイドメンバ１０が内側に曲げ変形するのを防止して、フロントサイドメンバ１０の前部に軸圧壊を発生させて、効率良く衝突エネルギーを吸収することができる。
【０１３３】
また、この第１１実施形態では連結部材４０を上下で略垂直に連結してあるため、フロントサイドメンバ１０とサブフレーム２０の上下方向の曲げ変形に対して、これら両部材１０，２０を連動させることができる。
【０１３４】
このため、前記連結部材４０がサブフレーム２０に結合する部分にノッチ２１ｑを形成したことにより、図４４（ｂ）に示すようにサブフレーム２０の曲げ変形に追従してフロントサイドメンバ１０の中間部を曲げ変形させて、衝突エネルギーの吸収効率を更に高めることができる。
【０１３５】
図４５は本発明の第１２実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【０１３６】
図４５は衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図である。
【０１３７】
この第１２実施形態の車体前部構造は、前記各実施形態と略同様に構成されるが、特に、この第１２実施形態では図４５（ａ）に示すように、連結部材４０はフロントサイドメンバ１０の前部との成す角度αを９０゜以上として設定し、サブフレーム２０の連結部位に対してフロントサイドメンバ１０の連結部位を車両前方にオフセット（オフセット量Ｓ２）してある。
【０１３８】
従って、この第１１実施形態の車体前部構造にあっては、第１実施形態と略同様の機能を発揮するが、第１０実施形態と同様に連結部材４０を設けたことにより、斜め方向のオフセット衝突の場合に、横力成分によりフロントサイドメンバ１０が内側に曲げ変形するのを防止して、フロントサイドメンバ１０の前部に軸圧壊を発生させて、効率良く衝突エネルギーを吸収することができる。
【０１３９】
また、この実施形態では連結部材４０の上下の連結部位がオフセットしているため、フロントサイドメンバ１０とサブフレーム２０の上下方向の曲げ変形に対して、これら両部材１０，２０間で相互に影響するのを抑制することができる。
【０１４０】
更に、連結部材４０はフロントサイドメンバ１０の連結部位をサブフレーム２０の連結部位よりも前方に配置してあるため、図４５（ｂ）に示すようにフロントサイドメンバ１０の連結部位よりも後方部分であっても軸圧壊を発生させることができるため、衝突エネルギーの吸収効率を高めることができる。
【０１４１】
更にまた、連結部材４０をサブフレーム２０側の連結部位が後方となるようにオフセットしたことにより、フロントサイドメンバ１０からの入力が連結部材４０を介してサブフレーム２０に伝達して、このサブフレーム２０の後部を下曲げ変形することができる。
【０１４２】
このようにサブフレーム２０の後部が下曲げ変形することにより、サブフレーム２０のキャビン取付部に力が集中して働くのを防止することができるとともに、サブフレーム２０自体の変形による衝突エネルギーの吸収を促進することができる。
【０１４３】
ところで、本発明の車体前部構造を第１〜第１２実施形態に例をとって説明したが、これら各実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種実施形態を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における自動車の前方斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態における車体前部の骨格構造の右半部を示す分解斜視図。
【図３】本発明の第１実施形態における車体前部の骨格構造の右半部を示す組立状態の斜視図。
【図４】本発明の第１実施形態における車体前部の右半部の底面図。
【図５】本発明の第１実施形態における車体前部のエンジンを搭載した状態の側面図。
【図６】図４中Ａ部の拡大斜視図。
【図７】図４中Ａ部の拡大分解斜視図。
【図８】図４中Ｂ部の拡大斜視図。
【図９】図４中Ｂ部の拡大分解斜視図。
【図１０】本発明の一実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図。
【図１１】本発明の一実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す右半部の底面図。
【図１２】本発明の一実施形態における衝突時のサスペンションアームの連結部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す要部拡大底面図。
【図１３】本発明の第２実施形態における車体前部の右半部の底面図。
【図１４】図１３中Ａ部を上方から見た拡大斜視図。
【図１５】図１３中Ａ部を上方から見た拡大分解斜視図。
【図１６】図１３中Ａ部の拡大底面図。
【図１７】図１３中Ｂ部の拡大斜視図。
【図１８】本発明の第２実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図。
【図１９】本発明の第２実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す右半部の底面図。
【図２０】本発明の第３実施形態における車体前部の右半部の底面図。
【図２１】図２０中Ａ部の拡大斜視図。
【図２２】本発明の第３実施形態におけるサスペンションアームの前方取付部の離脱過程を（ａ），（ｂ）によって順次示す要部拡大底面図。
【図２３】本発明の第４実施形態における車体前部の右半部の底面図。
【図２４】図２３中Ａ部の拡大斜視図。
【図２５】本発明の第４実施形態におけるサスペンションアームの前方取付部の離脱過程を（ａ），（ｂ）によって順次示す要部拡大底面図。
【図２６】図２３中Ｂ部の拡大分解斜視図。
【図２７】本発明の第４実施形態におけるサスペンションアームの後方取付部の作動を（ａ），（ｂ）によって順次示す要部拡大斜視図。
【図２８】本発明の第５実施形態における車体前部の右半部の底面図。
【図２９】本発明の第５実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図。
【図３０】本発明の第５実施形態における衝突状態を示す車体前部の右半部の底面図。
【図３１】本発明の第５実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す平面図。
【図３２】本発明の第６実施形態における車体前部の右半部の底面図。
【図３３】本発明の第６実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図。
【図３４】本発明の第６実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す平面図。
【図３５】本発明の第７実施形態における車体前部の右半部の底面図。
【図３６】本発明の第７実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す側面図。
【図３７】本発明の第７実施形態における衝突状態を示す車体前部の右半部の底面図。
【図３８】本発明の第７実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す平面図。
【図３９】本発明の第８実施形態における車体前部の右半部の底面図。
【図４０】本発明の第８実施形態における衝突によるサブフレームの内側変形状態を示す車体前部の右半部の底面図。
【図４１】本発明の第８実施形態における衝突によるサブフレームの外側変形状態を示す車体前部の右半部の底面図。
【図４２】本発明の第９実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図。
【図４３】本発明の第１０実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図。
【図４４】本発明の第１１実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ），（ｂ）によって順を追って示す側面図。
【図４５】本発明の第１２実施形態における衝突時の車体前部の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す側面図。
【符号の説明】
１０ フロントサイドメンバ
１１ エクステンションサイドメンバ
１２ サイドシル
１３ アウトリガー（干渉手段）
２０ サブフレーム
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２１ｈ，２１ｍ，２１ｎ，２１ｐ，２１ｑ ノッチ（エネルギー吸収手段としての第１脆弱部）
３０ サスペンションアーム
３２ 前方取付部
３３ 後方取付部
３４ 前方連結部
３４ｃ 開口部（ガイド手段としての第２脆弱部）
３４ｆ ノッチ（ガイド手段としての第３脆弱部）
３４ｉ 圧縮部材（ガイド手段としての第２脆弱部）
３４ｊ 鍔部（ガイド手段としての第２脆弱部）
３５ 後方連結部
４０ 連結部材
Ｗｆ 前輪
Ｍ 自動車
Ｆ・Ｃ フロントコンパートメント
Claims (8)
- フロントコンパートメントの車幅方向両側に車体前後方向に延在するフロントサイドメンバの下側にサブフレームを連結し、このサブフレームに前輪を支持するサスペンションアームを連結する一方、フロントサイドメンバの後端部と、フロアパネルの車幅方向両側に車体前後方向に延在するサイドシルの前端部とをアウトリガーによって連結した車体前部構造において、
サブフレームの前端をフロントサイドメンバの略前端位置に配置し、このサブフレームに設けられて衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収手段と、
サブフレームとサスペンションアームとの間に設けられて車体前方から入力する衝突荷重に対して前記サスペンションアームの前方連結部分をサブフレームから離脱させて、前輪を外転しつつ後退させ、該前輪の後端を前記アウトリガー外側端部でサイドシルの前端部に対応する部分に干渉させるガイド手段と、
を備えたことを特徴とする車体前部構造。 - エネルギー吸収手段は、サブフレームに形成されて衝突荷重の入力によりこのサブフレームに変形を誘起する第１脆弱部であることを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
- ガイド手段は、サブフレームのサスペンションアーム連結部またはサスペンションアームのサブフレームへの取付部のいずれか一方、若しくは、これら連結部および取付部に形成したことを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
- 第１脆弱部を、サブフレームを車体下方に変形させる位置に形成したことを特徴とする請求項２に記載の車体前部構造。
- 第１脆弱部を、サブフレームを車体側方に変形させる位置に形成したことを特徴とする請求項２に記載の車体前部構造。
- ガイド手段は、サブフレームに形成したサスペンションアームの連結部に形成した第２脆弱部であることを特徴とする請求項１または３に記載の車体前部構造。
- ガイド手段は、サスペンションアームの取付部に形成した第３脆弱部であること特徴とする請求項１または３に記載の車体前部構造。
- サイドメンバとサブフレームとを、連結部材を介して連結しことを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
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