JP4728370B2 - 車体前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、フロントサイドフレームに衝撃吸収部を設け、この衝撃吸収部にバンパービームを設けた車体前部構造に関する。

車体前部構造のなかには、フロントサイドフレームの車体外側にアッパメンバーを備え、それぞれの前端部に内外側の衝撃吸収部を離間させて備え、内外側の衝撃吸収部にバンパービームを取り付けたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００７−１９０９６４号公報

この衝撃吸収構造を図１４に基づいて説明する。
図１４は従来の車体前部構造でオフセット衝突の衝突エネルギーを吸収する例を説明する図である。
車体前部構造２００は、左フロントサイドフレーム２０１および左アッパメンバー２０２の前端部にそれぞれ内外側の衝撃吸収部２０３，２０４を設けることで、衝撃吸収部の横幅が拡げられている。

よって、バンパービーム２０５に衝撃荷重ｆが作用した場合に、内外側の衝撃吸収部２０３，２０４が横方向に倒れることを防いで、作用した衝撃荷重ｆを内外側の衝撃吸収部２０３，２０４を経て左フロントサイドフレーム２０１および左アッパメンバー２０２に伝えることが可能である。

しかし、外衝撃吸収部２０４は内側壁２０４ａが、左フロントサイドフレーム２０１の外側壁２０１ａに対して車体外側に距離Ｓだけ離れて設けられている。
このため、相手車両２１０が左側にずれてオフセット衝突した場合に、バンパービーム２０５に作用した衝撃荷重ｆは、内外側の衝撃吸収部２０３，２０４を経て左フロントサイドフレーム２０１および左アッパメンバー２０２に矢印ａ、矢印ｂの如くそれぞれ伝わる。

ここで、相手車両２１０がオフセット衝突した場合、バンパービーム２０５は想像線で示すように変形する。
バンパービーム２０５の変形で、左バンパービーム２０５に車体幅方向中心側に向けて矢印ｃの如く衝撃荷重が作用する。この衝撃荷重が左フロントサイドフレーム２０１に作用して、左フロントサイドフレーム２０１を矢印ｄの如く曲げ変形させようとする。

そこで、左フロントサイドフレーム２０１の剛性を確保するために、左フロントサイドフレーム２０１に補強部材としてスチフナ（仕切りプレート）を設け、左フロントサイドフレーム２０１が矢印ｄの如く変形することを防いでいる。
しかし、左フロントサイドフレーム２０１をスチフナで補強すると、左フロントサイドフレーム２０１の重量が増し、その観点から改良の余地が残されていた。

本発明は、フロントサイドフレームの曲げに対する剛性を確保することができ、かつ軽量化を図ることができる車体前部構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車体前後方向にフロントサイドフレームを延ばし、前記フロントサイドフレームの上側後方にフロントピラーを設け、前記フロントピラーから前方に向けてアッパメンバーを延ばすとともに、前記アッパメンバーを前記フロントサイドフレームの外側に配置し、それぞれの前端部に内外側の衝撃吸収部を内側と外側とに設け、前記内外側の衝撃吸収部で衝撃荷重を吸収する車体前部構造において、前記外側衝撃吸収部の内側壁を前記フロントサイドフレームの外側壁に対して車体幅方向中心側に配置することで、前記外側衝撃吸収部の後端部および前記フロントサイドフレームの前端部が一部重ね合わされた重複部を形成し、前記重複部で前記衝撃荷重の一部を前記外側壁に伝えるように構成したことを特徴とする。

請求項２は、前記フロントサイドフレームは、前記内側衝撃吸収部から車体後方に向けて直線状に延出され、前記内側衝撃吸収部から車体後方に向けて作用する衝撃荷重を支える圧縮荷重支えフレーム部と、前記圧縮荷重支えフレーム部の略中央部から車体後方に向けて延出されるとともに、車体幅方向中心に向けて湾曲状に膨出され、前記内側衝撃吸収部から車体幅方向中心に作用する衝撃荷重を支える曲げ荷重支えフレーム部と、を備えたことを特徴とする。

請求項３は、前記圧縮荷重支えフレーム部の外側部が曲げ荷重支えフレーム部に沿わせて略湾曲状に形成されることで、前記フロントサイドフレームが略湾曲状に形成されたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、フロントサイドフレームの前端部およびアッパメンバーの前端部に内外側の衝撃吸収部をそれぞれ内側と外側とに設けた。そして、外側衝撃吸収部の内側壁をフロントサイドフレームの外側壁に対して車体幅方向中心側に配置することで、外側衝撃吸収部の後端部およびフロントサイドフレームの前端部が一部重ね合わされた重複部を形成した。

よって、例えば、相手車両が左右どちらかにずれてオフセット衝突した場合に、外側衝撃吸収部に作用する衝撃荷重を、重複部を経由させてフロントサイドフレームの外側壁に効率よく伝えることができる。

このように、フロントサイドフレームの外側壁に衝撃荷重を伝えることで、フロントサイドフレームを車体幅方向中心側に向けて曲げようとする曲げ荷重を、フロントサイドフレームの外側壁に伝えられた衝撃荷重で相殺することができる。
これにより、フロントサイドフレームに補強部材を設けることなく、フロントサイドフレームの曲げに対する剛性を確保することができ、軽量化を図ることができる。

請求項２に係る発明では、内側衝撃吸収部から車体後方に向けて直線状に延出された圧縮荷重支えフレーム部を備えた。
これにより、内側衝撃吸収部から車体後方に向けて作用する衝撃荷重を圧縮荷重支えフレーム部で支えることができる。

さらに、フロントサイドフレームに、車体幅方向中心に向けて湾曲状に膨出された曲げ荷重支えフレーム部を備えた。
そして、曲げ荷重支えフレーム部で、内側衝撃吸収部から車体幅方向中心に作用する衝撃荷重を支えるようにした。
よって、例えば、相手車両が左右どちらかにずれてオフセット衝突した場合に発生する曲げ荷重を、曲げ荷重支えフレーム部で支えることができる。

加えて、相手車両が左右どちらかにずれてオフセット衝突した場合に、外側衝撃吸収部に作用する衝撃荷重を、重複部を経由させてフロントサイドフレームの外側壁に効率よく伝えることができる。
フロントサイドフレームの外側壁に衝撃荷重を伝えることで、フロントサイドフレームを車体幅方向中心側に向けて曲げようとする曲げ荷重を、フロントサイドフレームの外側壁に伝えられた衝撃荷重で相殺することができる。

このように、曲げ荷重支えフレーム部で曲げ荷重を支えるとともに、外側壁に伝えられた衝撃荷重で曲げ荷重を相殺することで、フロントサイドフレームに作用する曲げ荷重を一層確実に支えることができる。

請求項３に係る発明では、圧縮荷重支えフレーム部の外側部を曲げ荷重支えフレーム部に沿わせて略湾曲状に形成した。
このように、圧縮荷重支えフレーム部の外側部を略湾曲状に形成することで、フロントサイドフレームを略湾曲状に形成することができる。

よって、重複部を経てフロントサイドフレームの外側壁に伝えられた衝撃荷重は、外側壁や曲げ荷重支えフレーム部に沿うように作用する。
これにより、フロントサイドフレームの外側壁に伝えられた衝撃荷重を外側壁や曲げ荷重支えフレーム部で効率よく支えることができる。

加えて、フロントサイドフレームを略湾曲状に形成することで、フロントサイドフレームの幅寸法を大きくする必要がない。
これにより、フロントサイドフレームの重量増を抑えて軽量化を図ることができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」は運転者から見た方向にしたがい、前側をＦｒ、後側をＲｒ、左側をＬ、右側をＲとして示す。

図１は本発明に係る車体前部構造（第１実施の形態）を示す斜視図である。
車体前部構造１０は、車体前部の左右側に左右のフロントサイドフレーム（フロントサイドフレーム）１１，１２を備え、左フロントサイドフレーム１１の上側後方に左フロントピラー（フロントピラー）１３を設け、左フロントピラー１３の下端部１３ａから前方に向けて左アッパメンバー（アッパメンバー）１５を延ばすとともに、左アッパメンバー１５を左フロントサイドフレーム１１の外側に配置し、右フロントサイドフレーム１２の上側後方に右フロントピラー（フロントピラー）１４を設け、右フロントピラー１４の下端部１４ａから前方に向けて右アッパメンバー（アッパメンバー）１６を延ばすとともに、右アッパメンバー１６を右フロントサイドフレーム１２の外側に配置した自動車の構造である。

左フロントサイドフレーム１１と左アッパメンバー１５との間に、左前輪（図示せず）を覆う左ホイールハウス１８が設けられている。
右フロントサイドフレーム１２と右アッパメンバー１６との間に、右前輪（図示せず）を覆う右ホイールハウス１９が設けられている。

図２は第１実施の形態に係る車体前部構造の要部を示す斜視図である。
車体前部構造１０は、左フロントサイドフレーム１１の前端部１１ａと左アッパメンバー１５の前端部１５ａとが車体幅方向に向けて配置されて各前端部１１ａ，１５ａが互いに連結され、右フロントサイドフレーム１２の前端部１２ａと右アッパメンバー１６の前端部１６ａとが車体幅方向に向けて配置されて各前端部１２ａ，１６ａが互いに連結され、前端部１１ａ，１５ａおよび前端部１２ａ，１６ａに衝撃吸収構造２０が備えられている。

衝撃吸収構造２０は、前端部１１ａ，１５ａに左取付プレート２１を介して左衝撃吸収ユニット２５が設けられ、前端部１２ａ，１６ａに右取付プレート２２を介して右衝撃吸収ユニット２６が設けられ、左右の衝撃吸収ユニット２５，２６に亘ってバンパービーム２７が架け渡され、バンパービーム２７にエネルギー吸収部材２８が設けられている。
すなわち、バンパービーム２７は、左端部２７ａが左衝撃吸収ユニット２５に取り付けられ、右端部２７ｂが右衝撃吸収ユニット２６に取り付けられている。

ここで、左右のフロントサイドフレーム１１，１２、左右のアッパメンバー１５，１６は左右対称の部材であり、右フロントサイドフレーム１２、右アッパメンバー１６の説明を省略する。
また、左右の衝撃吸収ユニット２５，２６は左右対称の部材であり、右衝撃吸収ユニット２６の構成部材に左衝撃吸収ユニット２５と同じ符号を付して説明を省略する。

図３は図２の３部拡大図、図４（ａ）は図３の４ａ−４ａ線断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の分解図である。
左フロントサイドフレーム１１は、車体前後方向に延びるとともに開口部３２が車体外側に向けて配置された断面略コ字形のサイドフレーム部材３１と、サイドフレーム部材３１の開口部３２に嵌合した断面略コ字形のサイド外側壁（外壁部）３３とを備える。

サイドフレーム部材３１は、水平に配置された上面部３４と、上面部３４の内側辺から下方に延びた内壁部３５と、内壁部３５の下辺から車体幅方向外側に向けて延びた下面部３６とを備える。
サイド外側壁３３は、上下の折曲片３３ａ，３３ｂがサイドフレーム部材３１の開口部３２に沿って設けられている。

左アッパメンバー１５は、車体前後方向に延びるとともに開口部４２が車体内側に向けて配置された断面略コ字形のアッパメンバー部材４１と、アッパメンバー部材４１の中央開口部４２ａに嵌合した断面略コ字形のアッパ内側壁４３とを備える。
アッパメンバー部材４１は、車幅方向に水平に延びた上面部４４と、上面部４４の外側辺から下方に延びた外壁部４５と、外壁部４５の下辺から車体幅方向内側に向けて延びた下面部４６とを備える。

アッパ内側壁４３は、上下の折曲片４３ａ，４３ｂがアッパメンバー部材４１の中央開口部４２ａに沿って設けられている。
上面部４４は、前端部に車体幅方向中心４８（図２参照）に向けて張り出す上張出部５１が設けられている。上張出部５１は先端部５１ａがサイドフレーム部材３１の上面部３４に溶接で接合されている。

下面部４６は、上面部４４と同様に、前端部に車体幅方向中心４８に向けて張り出す下張出部５２が設けられている。
下張出部５２は先端部５２ａがサイドフレーム部材３１の下面部３６に溶接で接合されている。

これにより、左フロントサイドフレーム１１の前端部１１ａおよび左アッパメンバー１５の前端部１５ａは、車体幅方向に向けて配置されて互いに連結されている。
左フロントサイドフレーム１１の前端部１１ａには、取付片３７が張り出されている。また、左アッパメンバー１５の前端部１５ａには、取付片４７が張り出されている。

図５は第１実施の形態に係る車体前部構造の要部を示す平面図である。
左フロントサイドフレーム１１の上面部３４は、左フロントサイドフレーム１１の略中央部１１ｂから前端部１１ａに向けて外側辺３４ａが徐々に車体外側（左アッパメンバー１５側）に移動するように傾斜角θ１で傾斜状に形成されている。

よって、上面部３４は、略中央部１１ｂから前端部１１ａに向けて横幅が徐々に広がるように形成されている。
図４に示す下面部３６も、上面部３４と同様に、略中央部から前端部に向けて外側辺が徐々に車体外側に移動するように傾斜角θ１で傾斜状に形成されている。

サイド外側壁３３は、略中央部１１ｂから前端部１１ａに向けて外側辺３４ａに沿って徐々に車体外側（左アッパメンバー１５側）に移動するように傾斜角θ１で傾斜状に設けられている。
以下、左フロントサイドフレーム１１のうち、略中央部１１ｂから前端部１１ａまでの部位をサイド前半部５４として説明する。

左アッパメンバー１５は、略中央部１５ｂから前端部１５ａまで車体前方に向けて車体幅方向中心側に徐々に移動するように傾斜角θ２で傾斜状に形成されている。
以下、左アッパメンバー１５のうち、略中央部１５ｂから前端部１５ａまでの部位をアッパ前半部５５として説明する。

左フロントサイドフレーム１１のサイド外側壁３３を、サイド前半部５４において傾斜角θ１で傾斜状に設けるとともに、左アッパメンバー１５のアッパ前半部５５を、傾斜角θ２で傾斜状に設けた。
これにより、サイドフレーム前端部１１ａおよびアッパメンバー前端部１５ａが近接された状態に配置される。

ここで、前述したように、左アッパメンバー１５は、前端部１５ａのうち、上面部４４に上張出部５１が設けられるとともに、下面部４６に下張出部５２（図４参照）が設けられている。

上張出部５１は先端部５１ａがサイドフレーム部材３１の上面部３４に溶接で接合されている。また、下張出部５２は先端部５２ａがサイドフレーム部材３１の下面部３６に溶接で接合されている。
これにより、左フロントサイドフレーム１１の前端部１１ａおよび左アッパメンバー１５の前端部１５ａが強固に連結されている。

左フロントサイドフレーム１１の前端部１１ａおよび左アッパメンバー１５の前端部１５ａに、左取付プレート２１を介して左衝撃吸収ユニット２５が設けられている。
左衝撃吸収ユニット２５にバンパービーム２７の左端部２７ａが取り付けられている。

左衝撃吸収ユニット２５は、左取付プレート２１を介して左フロントサイドフレーム１１の前端部１１ａに一体に取り付けられた内側衝撃吸収部６２と、左取付プレート２１を介して左アッパメンバー１５の前端部１５ａに一体に取り付けられた外側衝撃吸収部６３とを備える。

左取付プレート２１は、前端部１１ａに取り付けられた内側取付部２１ａと、前端部１５ａに取り付けられた外側取付部２１ｂとを有する。
内側取付部２１ａは、車幅方向に沿って平行に取り付けられたプレートである。
外側取付部２１ｂは、内側取付部２１ａに対して角度θ３だけ後方に向けて傾斜させたプレートである。

内側衝撃吸収部６２は、略矩形状の内筒体６５を備え、後端部に内後フランジ６６を備え、前端部に内前取付片６７を備える。
内筒体６５は、平面視で先細状に形成されている。
この内側衝撃吸収部６２は、内後フランジ６６が、左取付プレート２１の内側取付部２１ａを介して左フロントサイドフレーム１１の取付片３７にボルト６８…、ナット６９…で取り付けられている。
よって、内側衝撃吸収部６２は、左フロントサイドフレーム１１の前方に設けられている。

外側衝撃吸収部６３は、略矩形状の外筒体７５を備え、後端部に外後フランジ７６を備え、前端部に外前取付片７７を備える。
この外側衝撃吸収部６３は、内側衝撃吸収部６２に対して外側に所定間隔離間させて配置され、外後フランジ７６が、左取付プレート２１の外側取付部２１ｂを介して左アッパメンバー１５の取付片４７にボルト６８…、ナット６９…で取り付けられている。
よって、外側衝撃吸収部６３は、左アッパメンバー１５の前方に設けられている。

ここで、バンパービーム２７は、車両の意匠性などを考慮して、左端部２７ａが後方に向けて湾曲状に形成されている。このため、左端部２７ａは、左取付プレート２１に近づくことになる。
そこで、前述したように、左取付プレート２１の外側取付部２１ｂを内側取付部２１ａに対して角度θ３だけ後方に向けて傾斜させることにした。

よって、左端部２７ａと外側取付部２１ｂとの間隔を略一定に確保することが可能になる。
これにより、外側衝撃吸収部６３の内外側の側壁７８，７９を略同じ長さに確保することが可能になり、外側衝撃吸収部６３の潰し代を良好に確保することができる。

外側衝撃吸収部６３の外筒体７５は、内側壁７８が前端部７５ａから後端部７５ｂに向けて傾斜角θ４で傾斜状に形成されている。
ここで、傾斜角θ４は、左フロントサイドフレーム１１の外側辺３４ａの傾斜角θ１と略同じ傾斜角に設定されている。すなわち、傾斜角θ４および傾斜角θ１の関係は、θ４≒θ１の関係が成立する。

加えて、外筒体７５の内側壁７８は、左フロントサイドフレーム１１のサイド外側壁３３に対して車体幅方向中心４８（図２参照）側に配置されている。
これにより、外筒体７５の後端部７５ｂおよび左フロントサイドフレーム１１の前端部１１ａで一部重ね合わされた重複部８１が形成されている。

具体的には、外筒体７５の後端部７５ｂのうち内側壁７８寄りの部位が、左フロントサイドフレーム１１の前端部１１ａのうちサイド外側壁３３寄りの部位に左取付プレート２１を介在させた状態で重ね合わされている。
内側壁７８寄りの部位とサイド外側壁３３寄りの部位との重複幅はＷである。

重複部８１の幅Ｗは、例えば、相手車両が左側にずれてオフセット衝突した場合に、外筒体７５の内側壁７８に沿って後方に伝わった衝撃荷重がサイド外側壁３３に効率よく伝達可能に決められている。

内側衝撃吸収部６２の内前取付片６７および外側衝撃吸収部６３の外前取付片７７に、バンパービーム２７の左端部２７ａが溶接されている。
バンパービーム２７の前面２７ｃにエネルギー吸収部材２８が設けられている。

つぎに、車体前部構造１０に備えた衝撃吸収構造２０に相手車両がオフセット状態で低速衝突（軽衝突）する例を図６に基づいて説明する。
図６（ａ），（ｂ）は第１実施の形態に係る衝撃吸収構造でオフセット低速衝突の衝突エネルギーを吸収する例を説明する図である。
（ａ）において、相手車両８５が衝撃吸収構造２０に対して左側にずれてエネルギー吸収部材２８の左端部２８ａにオフセット衝突（オフセット軽衝突）する。

軽衝突（低速衝突）により生じた衝撃荷重Ｆ１は、エネルギー吸収部材２８の左端部２８ａおよびバンパービーム２７の左端部２７ａを経て左衝撃吸収ユニット２５に伝わる。
具体的には、内側衝撃吸収部６２に矢印Ａの如く衝撃荷重が伝わり、外側衝撃吸収部６３に矢印Ｂの如く衝撃荷重が伝わる。

（ｂ）において、エネルギー吸収部材２８の左端部２８ａおよびバンパービーム２７の左端部２７ａを潰すことで衝撃荷重Ｆ１の一部を吸収する。
残りの衝撃荷重を左衝撃吸収ユニット２５（内側衝撃吸収部６２および外側衝撃吸収部６３）を潰すことで吸収する。

このように軽衝突の場合、左フロントサイドフレーム１１や左アッパメンバー１５に変形を生じさせることなく、衝撃荷重Ｆ１（すなわち、衝撃エネルギー）を吸収することができる。
よって、オフセット軽衝突後に、エネルギー吸収部材２８、バンパービーム２７および左衝撃吸収ユニット２５をボルト６８…を外して交換するという簡単な修理で対応することができる。

つぎに、車体前部構造１０に備えた衝撃吸収構造２０に相手車両がオフセット状態で高速衝突する例を図７〜図８に基づいて説明する。
図７（ａ），（ｂ）は第１実施の形態に係る車体前部構造にオフセット高速衝突する例を説明する図である。
（ａ）において、相手車両８５が衝撃吸収構造２０に対して左側にずれてエネルギー吸収部材２８の左端部２８ａにオフセット衝突（オフセット高速衝突）する。

（ｂ）において、相手車両８５がオフセット衝突（高速衝突）することで、エネルギー吸収部材２８の左端部２８ａおよびバンパービーム２７の左端部２７ａが変形する。
バンパービーム２７の左端部２７ａが変形することで、左端部２７ａに車体幅方向中心４８（図２参照）側に向けて矢印Ｃの如く衝撃荷重が作用する。
この衝撃荷重が内側衝撃吸収部６２を介して左フロントサイドフレーム１１に作用し、左フロントサイドフレーム１１を矢印Ｄの如く曲げ変形させようとする。

一方、高速衝突により生じた衝撃荷重Ｆ２は、エネルギー吸収部材２８の左端部２８ａおよびバンパービーム２７の左端部２７ａを経て内側衝撃吸収部６２に矢印Ｅの如く伝わるとともに、外側衝撃吸収部６３に矢印Ｆの如く伝わる。

ここで、外側衝撃吸収部６３の内側壁７８と左フロントサイドフレーム１１のサイド外側壁３３とで一部重ね合わされた重複部８１が形成されている。
よって、外側衝撃吸収部６３に伝わった衝撃荷重の一部を、内側壁７８に沿ってサイド外側壁３３に矢印Ｇの如く効率よく伝えることができる。
この衝撃荷重が左フロントサイドフレーム１１を矢印Ｈの如く（すなわち、矢印Ｄと反対方向に）曲げ変形させようとする。

これにより、左フロントサイドフレーム１１を車体幅方向中心４８（図２参照）側に向けて矢印Ｄの如く曲げようとする衝撃荷重を、左フロントサイドフレーム１１のサイド外側壁３３に伝えられた衝撃荷重で相殺することができる。
よって、左フロントサイドフレーム１１が矢印Ｄの曲げ変形することを防ぐことができる。

したがって、左フロントサイドフレーム１１にスチフナなどの補強部材を設けることなく、左フロントサイドフレーム１１の曲げに対する剛性を確保することができ、軽量化を図ることができる。

図８は第１実施の形態に係る車体前部構造でオフセット高速衝突の衝突エネルギーを吸収する例を説明する図である。
左フロントサイドフレーム１１が矢印Ｄ（図７（ｂ）参照）の曲げ変形することを防ぐことで、左フロントサイドフレーム１１を良好に潰すように変形させることができる。
具体的には、左フロントサイドフレーム１１の略中央部１１ｂを略く字状に変形させて衝撃荷重を効率よく吸収することができる。

このように、左フロントサイドフレーム１１を略く字状に変形させることで、エンジンルーム８６を有効に潰すクラッシャブルゾーンとすることが可能になる。
これにより、左フロントサイドフレーム１１の変形量を十分に確保して、エンジンルーム８６の後方の車室内が変形することを抑えることができる。

つぎに、第２実施の形態の車体前部構造９０を図９〜図１１に基づいて説明する。なお、第２実施の形態において第１実施の形態の車体前部構造１０と同一類似部材については同じ符号を付して説明を省略する。

図９は本発明に係る車体前部構造（第２実施の形態）の要部を示す平面図、図１０（ａ）は図９の１０ａ−１０ａ線断面図、図１０（ｂ）は図９の１０ｂ−１０ｂ線断面図、図１１は第２実施の形態に係る左フロントサイドフレームを示す分解平面図である。
車体前部構造９０は、第１実施の形態の左右のフロントサイドフレーム１１，１２に代えて、左右のフロントサイドフレーム（右フロントサイドフレームは図示せず）９１を設けたもので、その他の構成は第１実施の形態と同じである。

左右のフロントサイドフレーム９１の前端部９１ａおよび左右のアッパメンバー１５，１６の前端部１５ａ，１６ａ（１６ａは図１参照）に衝撃吸収構造２０が備えられている。
なお、フロントサイドフレームとしての左右のフロントサイドフレーム９１は左右対称の部材であり、左フロントサイドフレーム９１で右フロントサイドフレームの説明を兼ねる。

左フロントサイドフレーム９１は、内側衝撃吸収部６２から車体後方に向けて作用する衝撃荷重を支える圧縮荷重支えフレーム部９５と、内側衝撃吸収部６２から車体幅方向中心４８（図２参照）に作用する衝撃荷重を支える曲げ荷重支えフレーム部９６とが備えられている。

圧縮荷重支えフレーム部９５は、内側衝撃吸収部６２から車体後方に向けて直線状に延出され、内側衝撃吸収部６２から車体後方に向けて作用する衝撃荷重を支える部材である。
この圧縮荷重支えフレーム部９５は、車体前後方向に延びるとともに開口部１０２（図１０参照）が車体外側に向けて配置された断面略コ字形のサイドフレーム部材１０１と、サイドフレーム部材１０１の開口部１０２に設けられたサイド外側壁（外壁部）１０３とを備える。
圧縮荷重支えフレーム部９５は、サイドフレーム部材１０１の開口部１０２をサイド外側壁１０３で塞ぐことで閉断面（図１０参照）に形成されている。

サイドフレーム部材１０１は、水平に配置された上面部１０５と、上面部１０５の内側辺から下方に延びた内壁部１０６と、内壁部１０６の下辺から車体幅方向外側に向けて延びた下面部１０７とを備える。

このサイドフレーム部材１０１は、上面部１０５、内壁部１０６、下面部１０７で断面略コ字形に形成されている。
サイドフレーム部材１０１を断面略コ字形に形成することで、上面部１０５および内壁部１０６の交差部に凸角状の上稜線部１０８が形成され、下面部１０７および内壁部１０６の交差部に凸角状の下稜線部１０９が形成されている。

サイドフレーム部材１０１の内壁部１０６は、内側衝撃吸収部６２から車体後方に向けて略直線状に延出されている。
サイドフレーム部材１０１の上面部１０５は、前上面部１１１が平坦に形成され（図１０（ａ）参照）、後上面部１１２が断面略Ｌ字形に形成されている（図１０（ｂ）参照）。

前上面部１１１の外側辺１１１ａは、前直線部１１１ｂ、中央段差１１１ｃ、後直線部１１１ｄを有する。中央段差１１１ｃは、前方から後方に向けて車体幅方向中央に近づくように傾斜されている。
よって、前上面部１１１の外側辺１１１ａは、傾斜角θ１の傾斜線１１５に沿って形成されている。

後上面部１１２は、折曲片１１２ａが傾斜角θ１の傾斜線１１５に沿って形成されている。
すなわち、サイドフレーム部材１０１の上面部１０５は、前上面部１１１の外側辺１１１ａおよび後上面部１１２の折曲片１１２ａが傾斜角θ１の傾斜線１１５に沿って形成されている。
よって、サイドフレーム部材１０１の上面部１０５は、サイドフレーム部材１０１の後端部１０１ａから前端部１０１ｂに向けて横幅が徐々に広がるように形成されている。

図１１に示す下面部１０７も、上面部１０５と同様に、外側辺１０７ａが傾斜角θ１の傾斜線１１５に沿って形成されている。
よって、下面部１０７は、上面部１０５と同様に、サイドフレーム部材１０１の後端部１０１ａから前端部１０１ｂに向けて横幅が徐々に広がるように形成されている。

サイド外側壁１０３は、前部１２１が断面略コ字形に形成され、後部１２２が断面略Ｌ字形に形成されている。
サイド外側壁１０３の前部１２１は、図１０（ａ）に示すように、上下の折曲片１２１ａ，１２１ｂがサイドフレーム部材１０１の開口部１０２に沿って設けられている。

サイド外側壁１０３の後部１２２は、図１０（ｂ）に示すように、上片１２２ａおよび下折曲片１２２ｂがサイドフレーム部材１０１の開口部１０２に沿って設けられている。
すなわち、サイド外側壁１０３がサイドフレーム部材１０１の開口部１０２に沿って設けられ、サイド外側壁１０３で開口部１０２が塞がれている。

ここで、サイド外側壁１０３は、上面部１０５（外側辺１１１ａ、折曲片１１２ａ）および下面部１０７（外側辺１０７ａ）に設けられている。
よって、サイド外側壁１０３は、傾斜角θ１の傾斜線１１５に沿って設けられている。
このサイド外側壁１０３は、詳細には、略中央部１０３ａから後方に向けて後端部１０３ｂまで僅かに湾曲状に曲げ形成されている。

曲げ荷重支えフレーム部９６は、圧縮荷重支えフレーム部９５の略中央部９５ａから車体後方に向けて延出されるとともに、車体幅方向中心４８（図２参照）に向けて湾曲状に膨出され、内側衝撃吸収部６２から車体幅方向中心４８に作用する衝撃荷重を支える部材である。

曲げ荷重支えフレーム部９６は、図１０（ｂ）に示すように、サイドフレーム部材１０１の上面部１０５に設けられた上面部１２５と、サイドフレーム部材１０１の下面部１０７に設けられた下面部１２６と、上面部１２５の内側辺１２５ａおよび下面部１２６の内側辺１２６ａに設けられた内壁部１２７とを備える。

曲げ荷重支えフレーム部９６は、上面部１２５、内壁部１２７、下面部１２６で断面略コ字形に形成されている。
曲げ荷重支えフレーム部９６を断面略コ字形に形成することで、上面部１２５および内壁部１２７の交差部に凸角状の上稜線部１２８が形成され、下面部１２６および内壁部１２７の交差部に凸角状の下稜線部１２９が形成されている。

この曲げ荷重支えフレーム部９６をサイドフレーム部材１０１に設けることで、図１０（ｂ）に示すように、曲げ荷重支えフレーム部９６およびサイドフレーム部材１０１の内壁部１０６で閉断面が形成されている。
このように、曲げ荷重支えフレーム部９６に上下の稜線部１２８，１２９を備え、かつ、曲げ荷重支えフレーム部９６を閉断面に形成することで、曲げ荷重支えフレーム部９６の剛性を高めることができる。

曲げ荷重支えフレーム部９６の上面部１２５は、外側辺１２５ｂが後方に向けて略直線状に形成され、内側辺１２５ａが傾斜角θ１の傾斜線１１５に沿って傾斜状に形成されている。
よって、曲げ荷重支えフレーム部９６の上面部１２５は、曲げ荷重支えフレーム部９６の後端部９６ａから前端部９６ｂに向けて横幅が徐々に狭まるように形成されている。

図１１に示す下面部１２６も、上面部１２５と同様に、外側辺１２６ｂが後方に向けて略直線状に形成され、内側辺１２６ａが傾斜角θ１の傾斜線１１５に沿って傾斜状に形成されている。
よって、下面部１２６は、上面部１２５と同様に、曲げ荷重支えフレーム部９６の後端部９６ａから前端部９６ｂに向けて横幅が徐々に狭まるように形成されている。

上面部１２５の内側辺１２５ａおよび下面部１２６の内側辺１２６ａに、曲げ荷重支えフレーム部９６の内壁部１２７が設けられている。
よって、曲げ荷重支えフレーム部９６の内壁部１２７は、傾斜角θ１の傾斜線１１５に沿って傾斜状に形成されている。

この曲げ荷重支えフレーム部９６の内壁部１２７は、詳細には、曲げ荷重支えフレーム部９６の前端部９６ｂから後方に向けて曲げ荷重支えフレーム部９６の後端部９６ａまで僅かに湾曲状に曲げ形成されている。

左フロントサイドフレーム９１は、サイドフレーム部材１０１の内壁部１０６が内側衝撃吸収部６２から車体後方に向けて略直線状に延出されている。
よって、図９に示す左フロントサイドフレーム９１は、内側衝撃吸収部６２から車体後方に向けて矢印Ｉの如く作用する衝撃荷重を圧縮荷重支えフレーム部９５（特に、内壁部１０６や上下の稜線部１０８，１０９（図１０参照））で効率よく支えることが可能である。

また、左フロントサイドフレーム９１は、サイド外側壁１０３が圧縮荷重支えフレーム部９５の略中央部９５ａから後方に向けて僅かに湾曲状に形成されている。
さらに、左フロントサイドフレーム９１は、曲げ荷重支えフレーム部９６の内壁部１２７が曲げ荷重支えフレーム部９６の前端部９６ｂから後方に向けて僅かに湾曲状に形成されている。

よって、左フロントサイドフレーム９１は、サイド外側壁１０３が略中央部から曲げ荷重支えフレーム部９６の内壁部１２７に沿って車体幅方向中心４８（図２参照）に向けて湾曲状に形成されている。
すなわち、左フロントサイドフレーム９１は、曲げ荷重支えフレーム部９６を備えた後半部が略湾曲状に形成されている。

ここで、曲げ荷重支えフレーム部９６は、上下の稜線部１２８，１２９を備え、かつ、閉断面に形成され、剛性が高めされている。
よって、図９に示す左フロントサイドフレーム９１は、内側衝撃吸収部６２から車体幅方向中心４８（図２参照）に向けて矢印Ｇの如く作用する衝撃荷重を曲げ荷重支えフレーム部９６で効率よく支えることが可能である。

また、左フロントサイドフレーム９１は、第１実施の形態と同様に、外側衝撃吸収部６３の内側壁７８とサイド外側壁１０３とで一部重ね合わされた重複部８１が形成されている。
さらに、サイド外側壁１０３は傾斜角θ１の傾斜線１１５に沿って設けられている。

そして、外側衝撃吸収部６３に伝わった衝撃荷重の一部が、傾斜角θ１の傾斜線１１５に対して略平行に作用する。
よって、外側衝撃吸収部６３に伝わった衝撃荷重の一部を、内側壁７８に沿ってサイド外側壁１０３に矢印Ｋの如く効率よく伝えることができる。

ここで、圧縮荷重支えフレーム部９５のサイド外側壁１０３は、曲げ荷重支えフレーム部９６に沿わせて略湾曲状に形成されている。
このように、圧縮荷重支えフレーム部９５のサイド外側壁１０３を略湾曲状に形成することで、左フロントサイドフレーム９１を略湾曲状に形成することができる。

よって、重複部８１を経てサイド外側壁１０３に伝えられた衝撃荷重は、サイド外側壁１０３や曲げ荷重支えフレーム部９６に沿うように作用する。
これにより、重複部８１を経てサイド外側壁１０３に伝えられた衝撃荷重をサイド外側壁１０３や曲げ荷重支えフレーム部９６で効率よく支えることができる。

加えて、左フロントサイドフレーム９１を略湾曲状に形成することで、左フロントサイドフレーム９１の幅寸法を大きくする必要がない。
これにより、左フロントサイドフレーム９１の重量増を抑えて軽量化を図ることができる。

つぎに、車体前部構造９０に備えた衝撃吸収構造２０に相手車両がオフセット状態で衝突する例を説明する。
まず、車体前部構造９０に備えた衝撃吸収構造２０に相手車両がオフセット状態で低速衝突（軽衝突）する例について説明する。
衝撃吸収構造２０に相手車両がオフセット状態で低速衝突（軽衝突）した場合、第１実施の形態の図６で説明したように、衝撃荷重を左衝撃吸収ユニット２５（内側衝撃吸収部６２および外側衝撃吸収部６３）を潰すことで吸収することができる。

すなわち、左フロントサイドフレーム９１や左アッパメンバー１５に変形を生じさせることなく、衝撃荷重（すなわち、衝撃エネルギー）を吸収することができる。
よって、オフセット軽衝突後に、エネルギー吸収部材２８、バンパービーム２７および左衝撃吸収ユニット２５をボルト６８…を外して交換するという簡単な修理で対応することができる。

つぎに、車体前部構造９０に備えた衝撃吸収構造２０に相手車両がオフセット状態で高速衝突する例を図１２〜図１３に基づいて説明する。
図１２（ａ），（ｂ）は第２実施の形態に係る車体前部構造にオフセット高速衝突する例を説明する図である。
（ａ）において、相手車両８５が衝撃吸収構造２０に対して左側にずれてエネルギー吸収部材２８の左端部２８ａにオフセット衝突（オフセット高速衝突）する。

（ｂ）において、相手車両８５がオフセット衝突（高速衝突）することで、エネルギー吸収部材２８の左端部２８ａおよびバンパービーム２７の左端部２７ａが変形する。
バンパービーム２７の左端部２７ａが変形することで、左端部２７ａに車体幅方向中心４８（図２参照）側に向けて矢印Ｌの如く衝撃荷重が作用する。
この衝撃荷重が内側衝撃吸収部６２を介して左フロントサイドフレーム９１に作用し、左フロントサイドフレーム９１を矢印Ｍの如く曲げ変形させようとする。

ここで、左フロントサイドフレーム９１は、後半部に曲げ荷重支えフレーム部９６を備えている。
曲げ荷重支えフレーム部９６は、車体幅方向中心４８（図２参照）に向けて湾曲状に形成されている。
よって、左フロントサイドフレーム９１は、内側衝撃吸収部６２から車体幅方向中心４８に向けて矢印Ｌの如く作用する衝撃荷重を曲げ荷重支えフレーム部９６で効率よく支えることが可能である。

一方、高速衝突により生じた衝撃荷重Ｆ３は、エネルギー吸収部材２８の左端部２８ａおよびバンパービーム２７の左端部２７ａを経て内側衝撃吸収部６２に矢印Ｎの如く伝わるとともに、外側衝撃吸収部６３に矢印Ｏの如く伝わる。

ここで、外側衝撃吸収部６３の内側壁７８と左フロントサイドフレーム９１のサイド外側壁１０３とで一部重ね合わされた重複部８１が形成されている。
よって、外側衝撃吸収部６３に伝わった衝撃荷重の一部を、内側壁７８に沿ってサイド外側壁１０３に矢印Ｐの如く効率よく伝えることができる。
この衝撃荷重が左フロントサイドフレーム９１を矢印Ｑの如く（すなわち、矢印Ｍと反対方向に）曲げ変形させようとする。

これにより、左フロントサイドフレーム９１を車体幅方向中心４８（図２参照）側に向けて矢印Ｍの如く曲げようとする衝撃荷重を、左フロントサイドフレーム９１のサイド外側壁１０３に伝えられた衝撃荷重で相殺することができる。

このように、左フロントサイドフレーム９１を矢印Ｍの如く曲げようとする衝撃荷重（曲げ荷重）を、曲げ荷重支えフレーム部９６で曲げ荷重を支えるとともに、サイド外側壁１０３に伝えられた矢印Ｐ方向の衝撃荷重で相殺することで、左フロントサイドフレーム９１に作用する曲げ荷重を一層良好に支えることができる。
これにより、左フロントサイドフレーム９１が矢印Ｍの曲げ変形することを一層確実に防ぐことができる。

したがって、左フロントサイドフレーム９１にスチフナなどの補強部材を設けることなく、左フロントサイドフレーム９１の曲げに対する剛性を確保することができ、軽量化を図ることができる。

図１３は第２実施の形態に係る車体前部構造でオフセット高速衝突の衝突エネルギーを吸収する例を説明する図である。
左フロントサイドフレーム９１が矢印Ｍ（図１２（ｂ）参照）の曲げ変形することを防ぐことで、左フロントサイドフレーム９１を良好に潰すように変形させることができる。
具体的には、左フロントサイドフレーム９１の略中央部９１ｂを略く字状に変形させて衝撃荷重を効率よく吸収することができる。

このように、左フロントサイドフレーム９１を略く字状に変形させることで、エンジンルーム８６を有効に潰すクラッシャブルゾーンとすることが可能になる。
これにより、左フロントサイドフレーム９１の変形量を十分に確保して、エンジンルーム８６の後方の車室内が変形することを抑えることができる。

以上説明したように、第２実施の形態の車体前部構造９０によれば、第１実施の形態の車体前部構造１０と同様の効果を得ることができる。

なお、前記第１、第２の実施の形態では、左取付プレート２１の外側取付部２１ｂを内側取付部２１ａに対して角度θ３だけ後方に向けて傾斜させた例について説明したが、これに限らないで、外側取付部２１ｂを内側取付部２１ａに対して平行に配置することも可能である。

また、前記第１、第２の実施の形態では、内側衝撃吸収部６２を左フロントサイドフレーム１１にボルトで取り付け、外側衝撃吸収部６３を左アッパメンバー１５にボルトで取り付けた例について説明したが、これに限らないで、内側衝撃吸収部６２を左フロントサイドフレーム１１に溶接で取り付け、外側衝撃吸収部６３を左アッパメンバー１５に溶接で取り付けることも可能である。

本発明の車体前部構造は、フロントサイドフレームに衝撃吸収部を設け、この衝撃吸収部にバンパービームを設けた自動車への適用に好適である。

本発明に係る車体前部構造（第１実施の形態）を示す斜視図である。 第１実施の形態に係る車体前部構造の要部を示す斜視図である。 図２の３部拡大図である。 （ａ）は図３の４ａ−４ａ線断面図、（ｂ）は図４（ａ）の分解図である。 第１実施の形態に係る車体前部構造の要部を示す平面図である。 第１実施の形態に係る衝撃吸収構造でオフセット低速衝突の衝突エネルギーを吸収する例を説明する図である。 第１実施の形態に係る車体前部構造にオフセット高速衝突する例を説明する図である。 第１実施の形態に係る車体前部構造でオフセット高速衝突の衝突エネルギーを吸収する例を説明する図である。 本発明に係る車体前部構造（第２実施の形態）の要部を示す平面図である。 （ａ）は図９の１０ａ−１０ａ線断面図、（ｂ）は図９の１０ｂ−１０ｂ線断面図である。 第２実施の形態に係る左フロントサイドフレームを示す分解平面図である。 第２実施の形態に係る車体前部構造にオフセット高速衝突する例を説明する図である。 第２実施の形態に係る車体前部構造でオフセット高速衝突の衝突エネルギーを吸収する例を説明する図である。 従来の車体前部構造でオフセット衝突の衝突エネルギーを吸収する例を説明する図である。

符号の説明

１０，９０…車体前部構造、１１，９１…左フロントサイドフレーム（フロントサイドフレーム）、１１ａ，１２ａ，９１ａ…左右のフロントサイドフレームの前端部、１２…右フロントサイドフレーム（フロントサイドフレーム）、１３…左フロントピラー（フロントピラー）、１４…右フロントピラー（フロントピラー）、１５…左アッパメンバー（アッパメンバー）、１５ａ，１６ａ…左右のアッパメンバーの前端部、１６…右アッパメンバー（アッパメンバー）、２７…バンパービーム、３３，１０３…サイド外側壁（フロントサイドフレームの外側壁）、４８…車体幅方向中心、６２…内側衝撃吸収部、６３…外側衝撃吸収部、７５ｂ…内側壁の後端部（外側衝撃吸収部の後端部）、７８…外側衝撃吸収部の内側壁、８１…重複部、９５…圧縮荷重支えフレーム部、９５ａ…略中央部、９６…曲げ荷重支えフレーム部。

Claims (3)

1. 車体前後方向にフロントサイドフレームを延ばし、前記フロントサイドフレームの上側後方にフロントピラーを設け、前記フロントピラーから前方に向けてアッパメンバーを延ばすとともに、前記アッパメンバーを前記フロントサイドフレームの外側に配置し、それぞれの前端部に内外側の衝撃吸収部を内側と外側とに設け、前記内外側の衝撃吸収部で衝撃荷重を吸収する車体前部構造において、
   前記外側衝撃吸収部の内側壁を前記フロントサイドフレームの外側壁に対して車体幅方向中心側に配置することで、前記外側衝撃吸収部の後端部および前記フロントサイドフレームの前端部が一部重ね合わされた重複部を形成し、
   前記重複部で前記衝撃荷重の一部を前記外側壁に伝えるように構成した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は、
   前記内側衝撃吸収部から車体後方に向けて直線状に延出され、前記内側衝撃吸収部から車体後方に向けて作用する衝撃荷重を支える圧縮荷重支えフレーム部と、
   前記圧縮荷重支えフレーム部の略中央部から車体後方に向けて延出されるとともに、車体幅方向中心に向けて湾曲状に膨出され、前記内側衝撃吸収部から車体幅方向中心に作用する衝撃荷重を支える曲げ荷重支えフレーム部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１記載の車体前部構造。
3. 前記圧縮荷重支えフレーム部の外側部が曲げ荷重支えフレーム部に沿わせて略湾曲状に形成されることで、前記フロントサイドフレームが略湾曲状に形成されたことを特徴とする請求項２記載の車体前部構造。

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