JP4375386B2 - 車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、一対の前後メンバを有する車体構造に関する。

左右一対のサイドビームとセンタビームとを、側面視で三角形状を成すように、前端間をバンパにて連結する共に後端間を連結部材にて連結した車体構造が考えられている（例えば、特許文献１参照）。この車体構造では、荷重分散プレートを介して連結部材からフロア部に荷重が伝達される。
特開平９−２８６３５４号公報

しかしながら、上記の如き従来の技術では、荷重伝達プレートは、フロア部の面圧緩和のために設けられる部材であり、それよりも荷重伝達方向上流側の各サイドビーム、センタビームの荷重負担が大きい。

本発明は、上記事実を考慮して、前後メンバの荷重負担を低減することができる車体構造を得ることが目的である。

請求項１記載の発明に係る車体構造は、それぞれ車体前後方向に延在すると共に車幅方向に並列された一対の前後メンバと、前記一対の前後メンバにおける車体前後方向の前端から後側に離間した位置で、車幅方向及び車体上下方向に延在する第１壁状部と、前記壁状部に対し車体前後方向の前側に配置された第２壁状部と、前記第１壁状部と第２壁状部との間に車体前後方向に荷重伝達可能に設けられた衝撃吸収部と、車体前後方向後向きの荷重を、前記前後メンバ及び前記第２壁状部のそれぞれに伝達可能に設けられた荷重伝達手段と、を備えている。

請求項１記載の車体構造では、例えば荷重伝達手段に入力された車体前後方向後向きの荷重は、前後メンバに伝達されると共に第２壁状部に伝達（一部分散）される。そして、前後メンバは、この荷重を軸力として車体後部側に伝達する。一方、第２壁状部は、衝撃吸収部を変形しつつ第１壁状部側に変位又は変形し、衝撃吸収部で緩衝された荷重は第１壁状部にて支持される（第１壁状部から車体の他の部分に伝達又は分散される）。これにより、荷重伝達手段に入力された車体前後方向後向きの荷重は、前後メンバ自体で構成される経路と、第２壁状部から衝撃吸収部を介して第１壁状部（すなわち後方）に至る経路とで、車体後方に伝達される。したがって、前後メンバの軸力が緩和される。

このように、請求項１記載の車体構造では、前後メンバの荷重負担を低減することができる。なお、前後メンバは、少なくとも一対（２つ）設けられていれば足り、３つ以上設けられても良い。換言すれば、複数の前後メンバのうちの２つの前後メンバが本発明における一対の前後メンバに相当する。

請求項２記載の発明に係る車体構造は、請求項１記載の車体構造において、前記第１壁状部、前記第２壁状部、前記衝撃吸収部、及び前記荷重伝達手段は、それぞれ前記前後メンバに対し車体上下方向の上側に位置する部分を含んで構成されている。

請求項２記載の車体構造では、荷重伝達手段における前後メンバよりも車体上下方向上側部分に車体前後方向後向き荷重が作用した場合、前後メンバを曲げようとするモーメントが作用する。このため、荷重伝達手段は、前後メンバの曲げによる後向きの変位を利用して第２壁状部に後向き荷重を効率良く伝達することができる。

請求項３記載の発明に係る車体構造は、請求項１又は請求項２記載の車体構造において、前記荷重伝達手段は、前記一対の前後メンバにおける前記第２壁状部に対し車体前後方向の前側部分からそれぞれ車体上下方向の上向きに立設された一対の縦メンバと、該一対の縦メンバ間を架け渡したクロスメンバとを含んで構成され、前記第２壁状部は、車体前後方向の前端側を後端側に対し車体上下方向の上側に位置させる姿勢で、該車体前後方向の前端側が前記一対の縦メンバに接続されている。

請求項３記載の車体構造では、例えばクロスメンバに車体前後方向後向きの荷重が入力されると、この荷重は、縦メンバを介して、前後メンバに伝達されると共に第２壁状部に伝達（一部分散）される。そして、クロスメンバに入力された荷重によって縦メンバが後に倒れるように変位すると、傾斜姿勢の第２壁状部は起き上がるように全体として（略前面で）衝撃吸収部を押圧し略均等に変形させることができる。特に、前後メンバよりも車体上下方の上側に位置するクロスメンバに車体前後方向後向き荷重が入力された場合には、前後メンバを曲げようとするモーメントが作用するため、このモーメントが大きい場合には、前後メンバの曲げ（変位）が第２壁状部の上記した起き上がり方向の変位を促進し、一層効果的に衝撃吸収部を変形させることができる。

請求項４記載の発明に係る車体構造は、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の車体構造において、前記一対の前後メンバにおける前記第１壁状部に対する車体前後方向の前側には、前記第２壁状部を前記第１壁状部側に変位させるように該前後メンバを曲げようとする曲げモーメントに対し脆弱な脆弱部が設けられている。

請求項４記載の車体構造では、荷重伝達手段に入力された車体前後方向後向きの荷重によって前後メンバに所定値以上の曲げモーメントが作用した場合、前後メンバは脆弱部を基点（切っ掛け）に曲がる（少なくとも一部の壁部が折れる）。この前後メンバの曲げによって、第２壁状部は大きく後向きに変位して、衝撃吸収部を一層効果的に変形することができる。特に、請求項２又は請求項３に従属する構成では、前後メンバに曲げモーメントが作用し易く、衝撃吸収部をより一層効果的に変形することができる。

請求項５記載の発明に係る車体構造は、請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の車体構造において、前記一対の前後メンバは、それぞれ車体前後方向に沿う直線状に形成されている。

請求項５記載の車体構造では、上記の如く荷重伝達手段が前後メンバに車体前後方向後向き荷重を伝達するため、前後メンバは車体の荷重入力位置に合わせて曲げることなく直線状に形成することができる。これにより例えば、前後メンバは、金属材にて構成する場合には、押し出し成形や引き抜き成形により容易に形成することができ、繊維強化プラスチック等にて構成する場合には、金型構造を簡素化することができる。

請求項６記載の発明に係る車体構造は、請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の車体構造において、前記第１壁状部及び前記第２壁状部の少なくとも一方は、凸凹形状を有する。

請求項６記載の車体構造では、第１壁状部、第２壁状部のうち、凸凹形状を有する壁状部は剛性が高いため、効果的に荷重伝達（支持）を行うことができる。特に、第１及び第２壁状部を高剛性化した（両者が凸凹形状を有する）構成では、これらの間に配設された衝撃吸収部を効果的に変形させることができる。

請求項７記載の発明に係る車体構造は、請求項６記載の車体構造において、前記第１壁状部又は前記第２壁状部の凸凹形状は、それぞれ車幅方向に長手とされた凸部と凹部とが車体上下方向に交互に配置されて構成されている。

請求項７記載の車体構造では、第１壁状部、第２壁状部のうち凸凹形状を有する壁状部は、車幅方向の剛性が高いため、凸凹形状を有する壁状部が車幅方向の特定位置で折れ曲がり難い。このため、荷重伝達手段に対し車幅方向にオフセットした車体前後方向後向き荷重が入力された場合でも、効果的な衝撃吸収、荷重伝達（分散）を行うことができる。

請求項８記載の発明に係る車体構造は、請求項１乃至請求項７の何れか１項記載の車体構造において、前記衝撃吸収部は、前記第１壁状部に当接可能に配置された後壁と、前記第２壁状部に当接可能に配置された前壁と、前記後壁と前壁とを連結する複数の前後リブとを含んで構成されている。

請求項８記載の車体構造では、衝撃吸収部の前壁が第２壁状部からの荷重を受け、複数の前後リブを座屈（変形）しつつ後壁に荷重を伝える。前後リブの寸法形状、数、配置等によって衝撃吸収特性を設定（制御）することができる。

請求項９記載の発明に係る車体構造は、請求項８記載の車体構造において、前記衝撃吸収部の前壁及び後壁の少なくとも一方には、凸凹部が形成されている。

請求項９記載の車体構造では、衝撃吸収部は、凸凹部により第２壁状部、第１壁状部に対し位置ずれし難い構成とすることができ、この構成により一層確実な衝撃吸収、荷重伝達が果たされる。特に、請求項６又は請求項７における第２壁状部、第１壁状部の凸凹に嵌り合う凸凹を前壁、後壁に設けた構成とすれば、該凸凹による第１、第２壁状部の補剛効果も得られ、一層好適である。

請求項１０記載の発明に係る車体構造は、請求項１乃至請求項９の何れか１項記載の車体構造において、前記衝撃吸収部は、被導風機器に導風可能な通風経路部が内部に形成されている。

請求項１０記載の車体構造では、衝撃吸収構造を利用して導風構造を構成するため、車体スペースの有効利用が図られる。

請求項１１記載の発明に係る車体構造は、請求項１０記載の車体構造において、前記通風経路部は、前記衝撃吸収部の車体上下方向の上端側又は車体前後方向の前端側で車体外側に開口する外気導入部を有する。

請求項１１記載の車体構造では、衝撃吸収部に外気導入部を設けたため、独立した外気導入部を設ける必要がなくなり、車体構造の簡素化に寄与する。

請求項１２記載の発明に係る車体構造は、請求項１乃至請求項１１の何れか１項記載の車体構造において、前記衝撃吸収部は、液体を貯留可能な液体貯留部を有する。

請求項１２記載の車体構造では、衝撃吸収部の衝撃吸収機能を維持しつつ、ウォッシャタンクやラジエータリザーバタンクを構成することができ、車体スペースの有効利用が図られる。

請求項１３記載の発明に係る車体構造は、請求項１乃至請求項１２の何れか１項記載の車体構造において、前記一対の前後メンバは、前記第１壁状部に対する車体前後方向の後方まで延在しており、前記一対の前後メンバ間における少なくとも前記第１壁状部よりも車体前後方向の後方部分間には、車体に支持される被支持体が配置されている。

請求項１３記載の車体構造では、被支持体を車体の高剛性部である一対の前後メンバに支持することができる。

請求項１４記載の発明に係る車体構造は、請求項１３記載の車体構造において、前記被支持体は、車両を駆動するための電動機に電力を供給するための電池である。

請求項１４記載の車体構造では、質量の大きい電池（を収納した電池ユニット）を直接的に前後メンバに取り付けることができる。また、請求項１０の導風構造を有する構成では、電池の冷却システムを簡単な構造で実現することができる。

以上説明したように本発明に係る車体構造は、前後メンバの荷重負担を低減することができるという優れた効果を有する。

本発明の実施形態に係る車体構造としての車体前部構造１０について、図１乃至図５に基づいて説明する。なお、図中矢印ＦＲは、車体前部構造１０が適用された自動車の前後方向の前側（走行方向）を、矢印ＵＰは車体上下方向の上側を、矢印Ｗは車幅方向をそれぞれ示す。

図１には、車体前部構造１０の概略全体構成が側断面図にて示されている。また、図２には、車体前部構造１０の一部を分解した状態が斜視図にて示されている。これらの図に示される如く、車体前部構造１０は、それぞれ車体前後方向に長手とされると共に車幅方向に並列された左右一対の前後メンバとしてのサイドフレーム１２を備えている。各サイドフレーム１２は、それぞれ曲がり部のない形状、すなわち車体前後方向に沿った一直線状に形成されている。この実施形態では、各サイドフレーム１２は、それぞれアルミニウムやアルミニウム合金等の金属材の押し出し成形品で構成されており、単独で閉断面（矩形枠状断面）構造を成している。

各サイドフレーム１２の車体前後方向の前端部１２Ａには、それぞれ縦メンバとしての支柱１４が設けられている。左右の支柱１４は、それぞれ車体上下方向の下端部１４Ａが対応するサイドフレーム１２の前端部１２Ａの前面側に固定的に接合されている。これにより、各支柱１４は、それぞれの上端部１４Ｂがサイドフレーム１２に対し車体上下方向の上側に位置する構成とされている。換言すれば、各支柱１４は、対応するサイドフレーム１２の前端部１２Ａから立設されている。

そして、図２に示される如く、左右の支柱１４の車体上下方向の中間部には、車幅方向に長手とされたクロスメンバとしてのフロントバンパリインフォースメント１６の車幅方向端部近傍部分が固定的に接合されている。これにより、左右一対の支柱１４におけるサイドフレーム１２よりも車体上下方向上側部分間が、フロントバンパリインフォースメント１６にて架け渡されている。なお、フロントバンパリインフォースメント１６は、その下面１６Ａがサイドフレーム１２の上面１２Ｂよりも車体上下方向の上側に位置し、全体としてサイドフレーム１２の上方に配置されている。フロントバンパリインフォースメント１６は、車幅方向中央部が両端部よりも車体前後方向の前側に位置するように湾曲して形成されている。

また、図１に示される如く、左右のサイドフレーム１２における各前部１２Ｃよりも車体前後方向の後側部分上には、フロアパネル１８が接合されている。図２に示される如く、フロアパネル１８は、車幅方向及び車体前後方向に延在して車体（車室）フロアＦを構成している。このフロアパネル１８の前端１８Ａには、第１壁状部としてのダッシュパネル２０の下端部２０Ａが接合されている。ダッシュパネル２０は、車体上下方向及び車幅方向に延在し、車室Ｃと該車室Ｃの前方に形成される空間Ｒとを隔てて（区画して）いる。図示は省略するが、ダッシュパネル２０は、左右のサイドフレーム１２の車幅方向外側まで延在しており、車幅方向の両外端において、それぞれロッカやフロントピラー等の車体骨格に固定されている。

ダッシュパネル２０は、図１に示される如く鉛直方向に対し若干前傾しており、その車体上下方向上端に形成された閉断面構造部２２にはウインドシールドガラス２４の下端が接合されている。また、図示は省略するが、ダッシュパネル２０の上部における車室Ｃ側には、インストルメントパネルが配設されるようになっている。そして、この実施形態におけるダッシュパネル２０は、側面視で凸凹形状を成すように、その板厚方向（車体前後方向）に凸凹に形成されている。図２に示される如く、ダッシュパネル２０の凸部２０Ｂ（前側への凸部）、凹部２０Ｃ（後側への凸部）は、それぞれ車幅方向に長手とされ、かつダッシュパネル２０の車幅方向の略全長に亘り形成されている。

また、図１及び図２に示される如く、車体前部構造１０では、ダッシュパネル２０に対し車体前後方向の前側に配置された第２壁状部としての仕切板２５が配設されている。仕切板２５は、支柱１４の上端部１４Ｂとサイドフレーム１２における前部１２Ｃの車体前後方向中間部とを架け渡すように、側面視で鉛直方向に対し前傾（傾斜）して配置されている。仕切板２５は、鉛直方向に対しダッシュパネル２０よりも大きく前傾しており、サイドフレーム１２に接合された後下端２５Ａは、ダッシュパネル２０の下端部２０Ａよりも車体前後方向の前側に位置している。図２に示される如く、仕切板２５は、車幅方向に延在し、左右のサイドフレーム１２間、支柱１４間を架け渡している。

さらに、この実施形態における仕切板２５は、側面視で凸凹形状を成すように、その板厚方向（車体前後方向）に凸凹に形成されている。図２に示される如く、仕切板２５の凸部２５Ｂ（後側への凸部）、凹部２５Ｃ（前側への凸部）は、それぞれ車幅方向に長手とされ、かつ仕切板２５の車幅方向の略全長に亘り形成されている。この実施形態では、仕切板２５、ダッシュパネル２０は、それぞれ金属材のプレス加工等にて構成されている。

そして、図１に示される如く、ダッシュパネル２０と仕切板２５との間には、衝撃吸収部としての衝撃吸収部材（荷重コントロール部材）２６が配設されている。図３（Ａ）に示される如く、衝撃吸収部材２６は、前壁２８と、後壁３０と、前壁２８と後壁３０との車幅方向外端間を連結する左右一対の側壁３２（図３（Ａ）では、一方側のみ図示している）と、前壁２８と後壁３０との車幅方向中間部間を連結する複数の前後リブ３４とを主要部として構成されている。したがって、衝撃吸収部材２６は、前壁２８と後壁３０と左右の側壁３２とで構成された枠状体の内部空間が複数の前後リブ３４にて区画された構造として把握することができる。また、衝撃吸収部材２６は、前壁２８と後壁３０とが車幅方向に並列された側壁３２、複数の前後リブ３４にて連結された構造として把握することも可能である。すなわち、左右一対の側壁３２を本発明における前後リブとして把握しても良い。

衝撃吸収部材２６は、前壁２８が仕切板２５の背面側に車体前後方向の荷重伝達可能に当接されると共に、後壁３０がダッシュパネル２０の前面側に車体前後方向の荷重伝達可能に当接されている。すなわち、衝撃吸収部材２６は、ダッシュパネル２０と仕切板２５との間に、仕切板２５側からダッシュパネル２０側への（車体前後方向の後向きの）荷重伝達可能に挟み込まれている。

より具体的には、衝撃吸収部材２６を構成する前壁２８には、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示される如く、側面視で凸凹形状を成すように、上下方向に沿って部分的に突設された嵌合リブ３６が突設されている。これにより、前壁２８には、嵌合リブ３６の頂部が凸部、嵌合リブ３６の存在しない部分が凹部とされた凸凹形状が上下方向に沿って形成されている。この実施形態では、嵌合リブ３６は、少なくとも車幅方向における側壁３２、前後リブ３４の設置位置に設けられている。図１に示される如く、各嵌合リブ３６は、仕切板２５の凹部２５Ｃ内に嵌合するようになっている。この状態では、仕切板２５の凸部２５Ｂが、上下に隣り合う嵌合リブ３６間に嵌まり込んでいる。

一方、図３（Ａ）に示される如く、後壁３０は、側面視で凸凹形状を成すように、その板厚方向（車体前後方向）に凸凹に形成されている。後壁３０の凸部３０Ａ（後側への凸部）、凹部３０Ｂ（前側への凸部）は、それぞれ車幅方向に長手とされ、かつ後壁３０の車幅方向の略全長に亘り形成されている。図１に示される如く、後壁３０は、その凸部３０Ａが仕切板２５の凹部２５Ｃに嵌まり込んだ状態で、その凹部３０Ｂに仕切板２５の凸部２５Ｂを嵌まり込ませている。

以上により、仕切板２５とダッシュパネル２０との間に挟み込まれた衝撃吸収部材２６は、該仕切板２５、ダッシュパネル２０の凸凹形状と前壁２８、後壁３０の凸凹形状とを嵌合させることで、車体Ｂ（サイドフレーム１２、支柱１４、フロントバンパリインフォースメント１６、ダッシュパネル２０、仕切板２５等）に対する所定位置に、位置ずれしないように保持されている。以上説明した衝撃吸収部材２６は、樹脂材にて各部（前壁２８、後壁３０、左右一対の側壁３２、複数の前後リブ３４）が一体に形成されている。このため、衝撃吸収部材２６は、軽量であると共に所要の衝撃吸収特性を得るための形状への成形が容易である。

また、車体前部構造１０では、サイドフレーム１２におけるダッシュパネル２０の下端部２０Ａの前方、より具体的にはダッシュパネル２０の下端部２０Ａと仕切板２５の後下端２５Ａとの間の上面１２Ｂに、脆弱部としての折れビード３８が形成されている。これにより、サイドフレーム１２は、折れビード３８において図４（Ａ）に示す曲げモーメントＭ（フロントバンパリインフォースメント１６に入力される車体前後方向後向き荷重によって生じるモーメント）に対し脆弱とされ、該折れビード３８が曲げ（折れ）を生じるきっかけ部となる構成とされている。

以上説明した車体前部構造１０が適用された車体Ｂでは、図２に示される如く、左右のサイドフレーム１２間における主にダッシュパネル２０よりも後側部分に、被支持体としての電池（バッテリ）４０が配設されている。電池４０は、その外郭（ハウジング）部に設けられた図示しない取付座において、又は図示しないブラケット等の取付部材を介して、左右のサイドフレーム１２に固定的に支持されている。この電池４０は、車体前部構造１０が適用された自動車を走行させるための図示しない駆動源としてのモータに供給する電力を蓄える電源装置として把握される。そして、この実施形態では、車体前部構造１０が適用された自動車は、電気自動車とされており、ダッシュパネル２０の前方空間（エンジンコンパートメント）にエンジン（内燃機関）やトランスミッションが搭載されない構成とされている。

また、図１に示される如く、車体前部構造１０では、衝撃吸収部材２６、支柱１４、フロントバンパリインフォースメント１６が車体前後方向の前側からフロントパネル４２にて被覆されている。フロントパネル４２におけるフロントバンパリインフォースメント１６を被覆する下部４２Ａは、バンパカバーとして機能する構成である。なお、フロントパネル４２とは独立してバンパカバーを設けても良い。

次に、本実施形態の作用を説明する。

上記構成の車体前部構造１０では、適用された自動車が前面衝突に至った場合、図５に示される如き荷重伝達経路で荷重が伝達される。すなわち、車体前後方向後向きの衝突荷重がフロントバンパリインフォースメント１６に入力され、この荷重はフロントバンパリインフォースメント１６から支柱１４に伝達される。支柱１４は、伝達された衝突荷重の一部を左右のサイドフレーム１２に伝達すると共に、伝達された衝突荷重の別の一部を後傾しながら仕切板２５に伝達する。

支柱１４からサイドフレーム１２に伝達された衝突荷重のさらに一部は、主にサイドフレーム１２の軸力（圧縮荷重）として該サイドフレーム１２の後端側に伝達する（図４（Ａ）、図５に示す荷重伝達経路Ｘ参照）。一方、支柱１４から仕切板２５に伝達された衝突荷重は、仕切板２５を起き上がる方向に変位して衝撃吸収部材２６を変形し（側壁３２、前後リブ３４を座屈させ）ながら、ダッシュパネル２０に伝達される。衝撃吸収部材２６の変形により、衝突エネルギが吸収（緩衝）される（図４（Ａ）、図５に示す荷重伝達経路Ｙ参照）。

さらに、サイドフレーム１２とは車体上下方向にオフセットされたフロントバンパリインフォースメント１６に入力されることで、サイドフレーム１２には、図４（Ａ）に示される如く、曲げモーメントＭが作用する。この曲げモーメントＭによってサイドフレーム１２は、折れビード３８を基点に前端部１２Ａ側を持ち上げる方向に折れが生じる。この折れによって、支柱１４、仕切板２５が後傾方向に角変位し、仕切板２５は、サイドフレーム１２の曲げにて伝達される荷重によっても衝撃吸収部材２６を押圧する（図４（Ａ）、図５に示す荷重伝達経路Ｚ参照）。したがって、サイドフレーム１２に伝達された衝突荷重の一部は、サイドフレーム１２の曲げ耐力、衝撃吸収部材２６の変形荷重として支持され、ダッシュパネル２０に伝達される。

ここで、車体前部構造１０では、上記の通り衝突荷重の伝達経路として、支柱１４からサイドフレーム１２に伝達される荷重伝達経路Ｘの他、仕切板２５経由でダッシュパネル２０に伝達される荷重伝達経路Ｙが形成されるので、サイドフレーム１２の荷重負担が低減される。

特に、車体前部構造１０では、フロントバンパリインフォースメント１６がサイドフレーム１２よりも車体上下方向の上側に配置されているため、適用された自動車（車体Ｂ）の前面衝突に伴って生じるサイドフレーム１２に曲げモーメントＭが生じ、この曲げモーメントにより荷重伝達経路Ｚが形成される。しかも、サイドフレーム１２には折れビード３８が設けられているため、曲げモーメントＭによるサイドフレーム１２の折れ位置をコントロールすることができ、サイドフレーム１２の折れ（曲げ）により衝撃吸収部材２６に効果的に荷重を伝達することができる。これらにより、１２の荷重負担を一層低減することができる一方、衝突エネルギを衝撃吸収部材２６の変形（圧壊）によって効果的に吸収することができる。

さらに、車体前部構造１０では、仕切板２５が支柱１４の上端部１４Ｂとサイドフレーム１２とを架け渡すようにして車体上下方向に対し傾斜して配置されているため、荷重伝達経路Ｙ、荷重伝達経路Ｚが上後向きとなる。これにより、荷重伝達経路Ｙ、Ｚからの荷重によって衝撃吸収部材２６を効果的に変形することができ、衝突エネルギを衝撃吸収部材２６の変形によって一層効果的に吸収することができる。しかも、衝撃吸収部材２６の変形による衝撃吸収ストロークが車体前後方向に対し交差する方向となるため、衝撃吸収部の車体前後方向の投影寸法を小さくすることができる。これにより、車体前部構造１０を、前後長の短い車体Ｂで、特に短いフロントオーバハングで成立させることが可能になる。

またここで、車体前部構造１０では、サイドフレーム１２の前端部１２Ａとフロントバンパリインフォースメント１６との間に支柱１４を介在させているため、換言すれば、所定高位に位置するフロントバンパリインフォースメント１６をサイドフレームの先端に固定する構成のように該サイドフレームにキック部（サイドフレーム前部と後部との車体上下方向のオフセット設定部）を設ける必要がないため、サイドフレーム１２を車体前後方向に沿う直線状に形成する構成を実現することができる。これにより、サイドフレーム１２を金属材の押し出し成形品で構成することができる。また、キック部を設けないことにより、通常キック部に要求される補強が不要となり、質量増加が抑制される。

さらにここで、車体前部構造１０では、ダッシュパネル２０、仕切板２５が凸凹形状に形成されているため、該ダッシュパネル２０、仕切板２５の剛性が高い。このため、仕切板２５は、支柱１４からの荷重を効果的に衝撃吸収部材２６に伝達することができ、ダッシュパネル２０は衝撃吸収部材２６からの荷重を効果的に支持することができる。これらにより、車体前部構造１０では、適用された自動車の前面衝突時に、衝撃吸収部材２６を確実に変形することができる。特に、ダッシュパネル２０の凸部２０Ｂ、凹部２０Ｃが車幅方向の略全長に亘って設けられ、仕切板２５の凸部２５Ｂ、仕切板２５の凹部２５Ｃが車幅方向の略全長に亘って設けられているため、ダッシュパネル２０、仕切板２５は車幅方向の曲げに対する剛性が高い（車幅方向の中間部で折れ曲がり難い）。このため、オフセット前面衝突の場合でも、仕切板２５から前壁２８の広い範囲に荷重を分散させながら衝撃吸収部材２６に荷重を伝えることができ、衝突エネルギが効果的に吸収される。

また、車体前部構造１０では、衝撃吸収部材２６の前壁２８、後壁３０に形成された凸凹形状（嵌合リブ３６、凸部３０Ａ、凹部３０Ｂ）がダッシュパネル２０、仕切板２５の凸凹形状と嵌り合う構成であるため、衝撃吸収部材２６のダッシュパネル２０、仕切板２５すなわち車体に対する位置ずれが防止され、適用された自動車の前面衝突時に、衝撃吸収部材２６を一層確実に変形することができる。また、衝撃吸収部材２６の前壁２８、後壁３０の凸凹形状がダッシュパネル２０、仕切板２５の凸凹形状に嵌り合うことによる補剛効果により、ダッシュパネル２０、２５の剛性を一層向上することができる。

さらに、車体前部構造１０では、衝撃吸収部材２６が前壁２８、後壁３０、これらを連結する側壁３２、複数の前後リブ３４を有して構成されているため、換言すれば、側壁３２、前後リブ３４が座屈することで衝撃エネルギを吸収する構造であるため、側壁３２、前後リブ３４の寸法形状、数、配置等によって衝撃吸収特性を設定（制御）することができる。

またさらに、車体前部構造１０では、サイドフレーム１２間に電池４０を配設しているため、質量の大きい電池４０を車体Ｂの高剛性部である左右のサイドフレーム１２に強固に取り付けることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図６乃至図９に基づいて説明する。なお、上記第１の実施形態と基本的に同一の部品又は部分には、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略し、図示を省略する場合がある。

図６には、本発明の第２の実施形態に係る車体前部構造５０が図１に対応する側断面図にて示されている。また、図９には、車体前部構造１０が適用された自動車Ａの外観が斜視図にて示されている。これらの図に示される如く、車体前部構造５０では、フロントパネル４２の開口部５２から空気を取り入れ可能に露出する前後リブ５４を有する衝撃吸収部材５６を備える点で、衝撃吸収部材２６を備える第１の実施形態に係る車体前部構造１０とは異なる。以下、具体的に説明する。

図６及び図８に示される如く、前後リブ５４は、側壁３２の上縁３２Ａよりも車体上下方向の上側に延設されたルーバー部５４Ａを有し、該ルーバー部５４Ａがフロントパネル４２におけるウインドシールドガラス２４の直下に配置された開口部５２から車外に露出している。これにより、衝撃吸収部材５６には、前後リブ５４間が開口部５２を通じて外気の取入れが可能な外気導入部としての外気取入口５８Ａとされた通風経路部としてのダクト部５８が形成されている。図６に示される如く、衝撃吸収部材５６すなわち外気取入口５８Ａの下端は、前壁２８、後壁３０、前後リブ５４で囲まれた空気排出口５８Ｂとされている。

一方、図７に示される如く、ダッシュパネル２０の下端部２０Ａと仕切板２５の後下端２５Ａとの間には、導風孔６０が形成されている。したがって、衝撃吸収部材５６のダクト部５８は、導風孔６０に連通しており、外気取入口５８Ａからダクト部５８に導入された空気は空気排出口５８Ｂを経由して導風孔６０から排出されるようになっている。これにより、空気排出口５８Ｂでは、図６に矢印Ｄにて示される如く、自動車Ａの走行に伴って外気取入口５８Ａから導入され空気排出口５８Ｂから排出された空気が電池４０に導かれるようになっている。なお、サイドフレーム１２間における導風孔６０の下方に、導風孔６０から排出された空気を車体前後方向の後側に案内する導風板等を配設しても良い。

また、図８に示される如く、衝撃吸収部材５６には、液体貯留部としてのウォッシャタンク６２が一体に形成されている。ウォッシャタンク６２は、衝撃吸収部材５６におけるフロントパネル４２の開口部５２から露出されない部分に配設され、この実施形態では、一方の側壁３２と、該側壁３２に車幅方向に隣接する前後リブ５４と、前壁２８と、後壁３０と、天板６４と、図示しない底板とで囲まれたウォッシャタンク６２が形成されている。ウォッシャタンク６２は、ウインドシールドガラス２４等に噴射する洗浄液を貯留する構成とされており、その下部を構成する側壁３２に固定されたウォッシャポンプ（ポンプ付モータ）６６が作動することで図示しない噴射ノズルに洗浄液を供給するようになっている。天板６４には洗浄液の注入口６８が設けられている。なお、ウォッシャタンク６２は、例えばフロントパネル４２の開口部５２から延設部５４Ａを伝って進入する雨水を貯留するように構成されても良い。

衝撃吸収部材５６の他の構成は、衝撃吸収部材２６の対応する構成と同じである。衝撃吸収部材５６は、樹脂材にて構成されていることで、容易にウォッシャタンク６２を一体に形成することができる。そして、第２の実施形態に係る車体前部構造５０の他の構成は、第１の実施形態に係る車体前部構造１０の対応する構成と同じである。

したがって、第２の実施形態に係る車体前部構造５０によっても、自動車Ａの前面衝突に対しては、第１の実施形態に係る車体前部構造１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。

また、車体前部構造５０では、自動車Ａの走行に伴って、外気取入口５８Ａからダクト部５８に導入された空気が空気排出口５８Ｂ、導風孔６０を経由して電池４０に導かれる。これにより、電池４０が冷却される。このように、車体前部構造５０では、衝撃吸収部材５６にダクト部５８が設けられているため、１つの衝撃吸収部材５６で衝撃吸収機能と、導風機能とを両立することができる。換言すれば、衝撃吸収部材５６における衝撃吸収部を利用してダクト部５８を構成しているため、自動車Ａ内の空間の有効利用が図られる。しかも、この衝撃吸収部材５６における外気取入口５８Ａを構成する前後リブ５４（ルーバー部５４Ａ）をフロントパネル４２の開口部５２から露出させたので、独立したカウル部（カウルルーバ）を設けることなく、フロントパネル４２に開口部５２を設ける簡単な構成で、空気の使用部位に走行風を導く構造が実現された。この実施形態では、走行風にて電池４０を冷却する構造が実現された。

また、上記の如く、車体前部構造５０が適用された自動車Ａ（車体Ｂ）では、フロントパネル４２の開口部５２から導風孔６０に電池４０冷却用の空気を導くため、フロントパネル４２の下部４２Ａ（バンパカバー）に通風孔を設けない構成を実現することができる。この構成は、自動車Ａの通気抵抗の軽減すなわち燃費向上に寄与する。また、フロントパネル４２の下部４２Ａに通風孔を設ける必要がなくなるので、意匠の自由度も拡大される。なお、衝撃吸収部材５６における前後リブ５４間（ダクト部５８）に、例えば枯葉等の異物の吸い込みを防止するためのメッシュ形状部材等を設けても良い。

さらに、車体前部構造５０では、衝撃吸収部材５６にウォッシャタンク６２が一体に設けられているため、換言すれば、ウォッシャタンク６２が衝撃吸収部材５６にモジュール化されているため、車体の組立作業性が向上する。また、衝撃吸収部材５６における衝撃吸収部を利用してウォッシャタンク６２を構成しているため、自動車Ａ内の空間の有効利用が図られる。

なお、第２の実施形態では、ダクト部５８から導入した空気が被導風機器としての電池４０の冷却に用いられる例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、被導風機器としてのエアコンディショナ（ＨＶＡＣ）用の外気取入経路としてダクト部５８を用いる構成としても良い。

また、第２の実施形態では、ダクト部５８が車両走行に伴う走行風を電池４０やエアコンディショナに導く例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ダクト部５８経由で空気を電池４０やエアコンディショナに導くためのファンを設けた構成としても良い。この構成では、自動車Ａの停車中にも電池４０やエアコンディショナに空気を導くことができる。

さらに、上記した各実施形態では、被支持体としてサイドフレーム１２間に４０を配設した例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、電池４０に代えて又は電池４０と共に、サイドフレーム１２間に被支持体としてのエアコンディショナユニット（ＨＶＡＣユニット）を配設した構成としても良い。

さらにまた、上記した各実施形態では、衝撃吸収部材２６、５６が樹脂製である例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、衝撃吸収部材２６、５６を金属材にて構成しても良い。

本発明の第１の実施形態に係る車体前部構造を示す側断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る車体前部構造を、衝撃吸収部材を取り除いて示す分解斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る車体前部構造を構成する衝撃吸収部材を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は一部拡大して示す平面断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両用前部構造を示す図であて、（Ａ）は前面衝突時の荷重伝達経路を示す側断面図、（Ｂ）は前面衝突による変形状態を示す側断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両用前部構造における衝突荷重の伝達経路を模式的に示す模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る車体前部構造を示す側断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る車体前部構造を、衝撃吸収部材を取り除いて示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る車体前部構造を構成する衝撃吸収部材の斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る車両前部構造が適用された自動車を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 車体前部構造
１２ サイドフレーム（前後メンバ）
１４ 支柱（縦メンバ、荷重伝達手段）
１６ フロントバンパリインフォースメント（クロスメンバ、荷重伝達手段）
２０ ダッシュパネル（第１壁状部）
２０Ｃ 凹部（凸凹形状）
２０Ｂ 凸部（凸凹形状）
２５ 仕切板（第２壁状部）
２５Ｃ 凹部（凸凹形状）
２５Ｂ 凸部（凸凹形状）
２６ 衝撃吸収部材（衝撃吸収部）
２８ 前壁
３０ 後壁
３０Ｂ 凹部（凸凹部）
３０Ａ 凸部（凸凹部）
３２ 側壁（前後リブ）
３４ 前後リブ
３６ 嵌合リブ（凸凹部）
３８ 折れビード（脆弱部）
４０ 電池（被支持体、被導風機器）
５０ 車体前部構造
５４ 前後リブ
５６ 衝撃吸収部材
５８ ダクト部（通風経路部）
５８Ａ 外気取入口（外気導入部）
６２ ウォッシャタンク（液体貯留部）

Claims (14)

1. それぞれ車体前後方向に延在すると共に車幅方向に並列された一対の前後メンバと、
   前記一対の前後メンバにおける車体前後方向の前端から後側に離間した位置で、車幅方向及び車体上下方向に延在する第１壁状部と、
   前記壁状部に対し車体前後方向の前側に配置された第２壁状部と、
   前記第１壁状部と第２壁状部との間に車体前後方向に荷重伝達可能に設けられた衝撃吸収部と、
   車体前後方向後向きの荷重を、前記前後メンバ及び前記第２壁状部のそれぞれに伝達可能に設けられた荷重伝達手段と、
   を備えた車体構造。
2. 前記第１壁状部、前記第２壁状部、前記衝撃吸収部、及び前記荷重伝達手段は、それぞれ前記前後メンバに対し車体上下方向の上側に位置する部分を含んで構成されている請求項１記載の車体構造。
3. 前記荷重伝達手段は、前記一対の前後メンバにおける前記第２壁状部に対し車体前後方向の前側部分からそれぞれ車体上下方向の上向きに立設された一対の縦メンバと、該一対の縦メンバ間を架け渡したクロスメンバとを含んで構成され、
   前記第２壁状部は、車体前後方向の前端側を後端側に対し車体上下方向の上側に位置させる姿勢で、該車体前後方向の前端側が前記一対の縦メンバに接続されている請求項１又は請求項２記載の車体構造。
4. 前記一対の前後メンバにおける前記第１壁状部に対する車体前後方向の前側には、前記第２壁状部を前記第１壁状部側に変位させるように該前後メンバを曲げようとする曲げモーメントに対し脆弱な脆弱部が設けられている請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の車体構造。
5. 前記一対の前後メンバは、それぞれ車体前後方向に沿う直線状に形成されている請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の車体構造。
6. 前記第１壁状部及び前記第２壁状部の少なくとも一方は、凸凹形状を有する請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の車体構造。
7. 前記第１壁状部又は前記第２壁状部の凸凹形状は、それぞれ車幅方向に長手とされた凸部と凹部とが車体上下方向に交互に配置されて構成されている請求項６記載の車体構造。
8. 前記衝撃吸収部は、前記第１壁状部に当接可能に配置された後壁と、前記第２壁状部に当接可能に配置された前壁と、前記後壁と前壁とを連結する複数の前後リブとを含んで構成されている請求項１乃至請求項７の何れか１項記載の車体構造。
9. 前記衝撃吸収部の前壁及び後壁の少なくとも一方には、凸凹部が形成されている請求項８記載の車体構造。
10. 前記衝撃吸収部は、被導風機器に導風可能な通風経路部が内部に形成されている請求項１乃至請求項９の何れか１項記載の車体構造。
11. 前記通風経路部は、前記衝撃吸収部の車体上下方向の上端側又は車体前後方向の前端側で車体外側に開口する外気導入部を有する請求項１０記載の車体構造。
12. 前記衝撃吸収部は、液体を貯留可能な液体貯留部を有する請求項１乃至請求項１１の何れか１項記載の車体構造。
13. 前記一対の前後メンバは、前記第１壁状部に対する車体前後方向の後方まで延在しており、
    前記一対の前後メンバ間における少なくとも前記第１壁状部よりも車体前後方向の後方部分間には、車体に支持される被支持体が配置されている請求項１乃至請求項１２の何れか１項記載の車体構造。
14. 前記被支持体は、車両を駆動するための電動機に電力を供給するための電池である請求項１３記載の車体構造。

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