JP5104272B2 - 自動車の前部車体構造 - Google Patents

Description

この発明は、自動車の前部車体構造に関し、特に、ダッシュパネルの前方に車両前後方向に延びるフロントフレーム部を設置して、前面衝突荷重が作用した際に、このフロントフレーム部を座屈変形等させることで、衝突エネルギを吸収するように構成した自動車の前部車体構造に関する。

従来より、自動車の前部車体構造においては、ダッシュパネルの前方に、車両前後方向に延びるフロントサイドフレームと、その前端にクラッシュボックスを設置して、前面衝突荷重が作用した際には、クラッシュボックスおよびフロントサイドフレームを軸圧縮で座屈変形させて、衝突エネルギを吸収するように構成している。

例えば、下記特許文献１では、フロントサイドフレームの側壁部に車両前後方向に延びる水平ビードを形成することで、衝突エネルギの吸収性能を高めている車体構造が開示されている。
この車体構造のように、フロントサイドフレームの側壁部に水平ビードを設けた場合には、フレーム断面の稜線を増やすことができるため、フロントサイドフレームを軸圧縮で座屈変形させる際に、エネルギ吸収量を増加させることができる。

一方、フロントサイドフレームの前面衝突時の変形挙動は、軸圧縮で座屈変形させることが望ましいが、例えば、下記特許文献２に開示された従来構造のように、フレーム形状等により車幅方向に折れ曲り変形（以下、横折れ変形）する場合もある。

特開平０５−２４５５８号公報 特開２００２−３１６６６６号公報

ところで、フロントサイドフレーム、または、フロントサイドフレームとクラッシュボックスの構造体（以下、フロントフレーム部という。）においては、フレーム全てを軸圧縮で座屈変形させることが、衝突エネルギ吸収の観点からは望ましい。

しかし、このフロントフレーム部には、一般にエンジンを支持するエンジン支持部や、サスペンションサブフレームを取付けるサブフレーム取付け部を設定する必要があり、フレーム全てを、軸圧縮で座屈変形させることは困難である。

そこで、例えば、フロントフレーム部の前端部だけを軸圧縮させて、中間部から後端部にかけては積極的に横折れ変形させることで、衝突エネルギを吸収させることが考えられる。

このとき、横折れ変形させる場合には、横折れ部を前後二ヶ所に離間して設定し、それぞれの折れ方向を逆方向に設定することで、平面視で「略Ｚ字状」に変形させることが考えられる。

しかし、単に、折れ部を前後二ヶ所で設定した場合には、変形後のフロントフレーム部の前後長が充分に短くならないおそれがあり、フロントフレーム部の後端がダッシュパネルを後退させる可能性があった。

そこで、本発明は、ダッシュパネルの前方に車両前後方向に延びるフロントフレーム部を設置する自動車の前部車体構造において、前面衝突荷重が作用した際に、フロントフレーム部の前端部を座屈変形させて、中間部以降を横折れ変形させて、衝突エネルギを吸収させつつも、フロントフレーム部の変形後の前後長を短くすることにより、ダッシュパネルの後退量を減少させることができる自動車の前部車体構造を提供することを目的とする。

この発明の自動車の前部車体構造は、車両前部から後方のダッシュパネルに向って車両前後方向に延びるフロントフレーム部を備え、該フロントフレーム部の前端部に、前面衝突荷重が作用した際に軸圧縮で座屈変形する軸圧縮部を設けた前部車体構造であって、前記軸圧縮部の後方に、前面衝突荷重が作用した際に車幅方向に横折れ変形する第一の横折れ部を形成し、該第一の横折れ部の後方に、第一の横折れ部の横折れ方向とは反対方向に横折れ変形する第二の横折れ部を形成すると共に、前記第一の横折れ部と第二の横折れ部との間に、第一の横折れ部と同方向に横折れ変形する第三の横折れ部を形成したものである。

上記構成によれば、第一の横折れ部と第二の横折れ部との間に、第三の横折れ部を形成したことで、フロントフレーム部の横折れポイントが三ヶ所に増加して、折れ曲り変形量が増加する。しかも、第三の横折れ部を第一の横折れ部と同方向に横折れ変形させることで、第一の横折れ部と第二の横折れ部との間のフロントフレーム部を、無理なく横折れ変形させることができる。
このため、フロントフレーム部の中間部以降を、横折れ変形で変形させる場合であっても、確実にフロントフレーム部の変形後の前後長を短くすることができる。
なお、ここで、「フロントフレーム部」とは、フロントサイドフレーム単体、およびフロントサイドフレームとクラッシュボックスからなる構造体を含む概念である。

この発明の一実施態様においては、前記軸圧縮部には、車両前後方向に延びる水平ビードを形成して、該水平ビードのうち、一方の側壁部の水平ビードの後端を、第一の横折れ部より車両後方側まで延ばし、第三の横折れ部を形成したものである。
上記構成によれば、軸圧縮部に、水平ビードを形成することで、軸圧縮部の断面稜線を増加させることができる。また、一方の側壁部の水平ビード後端を車両後方側まで延ばすことで、フロントフレーム部の左右で剛性差を生じさせることができ、第三の横折れ部を形成することができる。
よって、軸圧縮部のフレーム耐力を増加することができ、衝突エネルギの吸収量を増加させることができる。また、一方の水平ビードを車両後方側まで延ばすといった構造で、第三の横折れ部も簡単に構成することができる。

この発明の一実施態様においては、前記第一の横折れ部を、タイヤハウス前部でフロントフレーム部の外側壁部が内側壁部側に狭めて車幅方向断面を小さくすることで構成する構造であり、前記水平ビードの延長部を、内側壁部に設けて第三の横折れ部を構成したものである。
上記構成によれば、フロントタイヤの操舵角量を確保するために狭められた外側壁部の形状を利用して、第一の横折れ部を構成するとともに、内側壁部に、水平ビードの延長部を設けることで、第三の横折れ部を構成することになる。
よって、前輪の操舵性能を維持しつつ横折れポイントを設定することが可能となり、また、その後方の内側壁部の水平ビードの延長部を利用して、横折れポイントを設定することで、フロントフレーム部を同じ方向に容易に変形させることができる。

この発明の一実施態様においては、前記第一の横折れ部と第三の横折れ部との間に、補強部材を設けたものである。
上記構成によれば、補強部材を、第一の横折れ部に第三の横折れ部との間に設けたことで、第一の横折れ部と第三の横折れ部の間のフロントフレーム部で横折れ変形が生じるのを防ぐことができる。
よって、第一の横折れ部と第三の横折れ部とで確実に横折れ変形を生じさせることができ、横折れ変形の変形モードを安定して生じさせることができる。

この発明の一実施態様においては、前記補強部材を、フロントフレーム部内に設けて、内側壁部との間で閉断面を構成したものである。

上記構成によれば、補強部材をフロントフレーム部内に設けることで、フロントフレーム部周辺のスペースを悪化させることなく、補強部材を設置することができる。また、フロントフレーム部内に閉断面を構成することで、補強部材を設置した部位の剛性をより高めることができる。
よって、エンジンルーム内のスペースを悪化させることなく、第一の横折れ部と第三の横折れ部との間のフレーム剛性を高めることができ、横折れ変形の変形モードを、安定して生じさせることができる。

この発明の一実施態様においては、前記水平ビードを、凹状ビードで形成して、前記補強部材を、該凹状ビードの内側面と接合して複数の閉断面を構成するブラケット部材としたものである。
上記構成によれば、水平ビードを凹状ビードとしたことで、水平ビードを設けたとしても、フロントフレーム部の周辺のスペースを悪化させることない。また、この凹状ビードの凹形状を利用して、ブラケット部材を接合することで、複数の閉断面を容易に構成することができる。
よって、エンジンルーム内のスペースを悪化させることなく、効率的に、閉断面を複数構成することができ、フレーム剛性をより高めることができる。

この発明の一実施態様においては、前記第一の横折れ部と第三の横折れ部との間に、エンジンマウントを設置したものである。
上記構成によれば、エンジンマウントが、第一の横折れ部と第三の横折れ部との間に位置することから、このエンジンマウントを利用して、第一の横折れ部と第三の横折れ部との間で折れ変形が生じるのを防止することができる。
よって、第一の横折れ部と第三の横折れ部に確実に横折れ変形を生じさせることができ、横折れ変形の変形モードを安定して生じさせることができる。
また、同時に、補強部材を設けた場合には、この補強部材をエンジンマウントの取付け補強部材としても用いることができる。

この発明の一実施態様においては、前記エンジンマウントがタイヤハウスにも取付けられる構造であって、該エンジンマウントの取付け部に第二の補強部材を設けたものである。
上記構成によれば、第二の補強部材によって、タイヤハウスのエンジンマウント取付け部を補強することができる。
このため、第一の横折れ部と第三の横折れ部との間のエンジンマウントの取付け剛性を高めることができ、この間のフロントフレーム部の折れ変形を防止することができる。
よって、さらに確実に第一の横折れ部と第三の横折れ部に横折れ変形を生じさせることができる。

この発明によれば、フロントフレーム部の中間部以降を、横折れ変形で変形させる場合であっても、第三の横折れ部を形成したことにより、確実にフロントフレーム部の変形後の前後長を短くすることができる。

よって、本発明は、ダッシュパネルの前方に車両前後方向に延びるフロントフレーム部を設置する自動車の前部車体構造において、前面衝突荷重が作用した際に、フロントフレーム部の前端部を座屈変形させて、中間部以降を横折れ変形させて、衝突エネルギを吸収させつつも、フロントフレーム部の変形後の前後長を短くすることにより、ダッシュパネルの後退量を減少させることができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。

図１は本発明の実施形態に係る自動車の前部車体構造のエンジンルーム内方側からの側面図、図２は前部車体構造の平面図、図３は前部車体構造の底面図である。なお、各図においては、車体右側だけを示しているが、車体左側も対称構造となっており、車体左側の車体構造については図示しない。

この実施形態の自動車の前部車体構造は、図１に示すように、エンジンルームＥと車室Ｃとを上下方向および車幅方向に延びて仕切るダッシュパネル１と、このダッシュパネル１の前方位置で車両前後方向に延びるフロントサイドフレーム２と、ダッシュパネル１の下方位置で車両後方側に延びるフロアメインフレーム３と、ダッシュパネル１の上部前方に設置されるカウルボックス４と、フロントサイドフレーム２の側方位置でタワー形状に立設されるサスタワー部５と、このサスタワー部５と前述のダッシュパネル１とを上下方向および車両前後方向に延びて連結するエプロン部６と、エプロン部６上端で車両前後方向に延びるエプロンレインメンバー７と、エプロン部６下部でフロントタイヤＴを収容するよう略半円状に膨出形成されたタイヤハウス８と、を備えている（図２、図３参照）。

また、フロントサイドフレーム２の前端には、前面衝突荷重を受けた際、座屈変形して、衝突エネルギを吸収するクラッシュボックス９を設置している。

ダッシュパネル１の下部前面には、車幅方向に延びる閉断面を構成するダッシュロアクロス１０を接合固定している。このダッシュロアクロス１０を設けることで、ダッシュパネル１下部の剛性を高めている。

また、フロントサイドフレーム２の前後方向中央部には、略円柱形状のエンジンマウント１１を設置して、このエンジンマウント１１でパワーユニット（図示せず）を弾性支持している。

また、このエンジンマウント１１下方のフロントサイドフレーム２内には、エンジンマウント１１の取付け剛性を高めるために、マウント取付けレイン１２を設置している。

さらに、フロントサイドフレーム２の後部下面には、サスペンションサブフレームを取付けるサブフレーム取付けブラケット１３を接合固定している。

フロントサイドフレーム２は、上部と下部それぞれに接合フランジ２１，２２を設けた略ハット形状断面のインナパネル２Ａとアウタパネル２Ｂと接合固定することで、略長方形閉断面を構成している。
そして、インナパネル２Ａの車幅方向内方側壁面（以下、内側壁面）２ａには、前端部から凹形状に窪み水平方向に延びる第一凹状溝２３を形成している。また、アウタパネル２Ｂの車幅方向外方側壁面（以下、外側壁面）２ｂにも、同様に、前端部から凹形状に窪み水平方向に延びる第二凹状溝２４を形成している（図２参照）。

これらの凹状溝２３，２４は、フロントサイドフレーム２の前部位置では、フレーム断面の稜線を増やし、座屈変形のエネルギ吸収量を増加させる衝撃吸収部として機能させている。

すなわち、閉断面の稜線を増やすことで、フレーム自体の座屈耐力を増加させることができるため、フロントサイドフレーム２に第一凹状溝２３と第二凹状溝２４を形成することで、座屈耐力の高いフレーム構造にして、衝突エネルギの吸収量を増加させているのである。

一方、フロントサイドフレーム２の中央部位置では、図２に示すように、第一凹状溝２３の後端２３ａが、第二凹状溝２４の後端２４ａよりも車両後方側まで延びるように形成している。

具体的には、第一凹状溝２３に、第二凹状溝２４よりも車両後方側に延びる延長部２３ｂを形成して、その後端２３ａがエンジンマウント１１位置よりも車両後方側になるように設定している。

このように、第一凹状溝２３の後端２３ａを、第二凹状溝２４の後端２４ａよりも車両後方側まで延びるように設定することで、フロントサイドフレーム２の横折れ変形を促進する変形コントロール部として機能させている。なお、この詳細構造と、フロントサイドフレーム２の変形挙動については、後述する。

フロントサイドフレーム２の後部には、図１に示すように、下方に傾斜して湾曲形成された湾曲部２５を形成している。そして、フロントサイドフレーム２の後端上部２６（図２参照）は、ダッシュロアクロス１０に接合固定されるように構成しており、後端下部２７（図１参照）は、フロアメインフレーム３の前端に連結部４０を介して連結固定されている。

また、フロントサイドフレーム２後部の車幅方向内方側には、図２に示すように、略筋交状に傾斜して延びる連結補強メンバ２８を設置して、フロントサイドフレーム２の湾曲部２５とダッシュロアクロス１０とを強固に連結している。

さらに、フロントサイドフレーム２の後部上方には、エプロン部６の車幅外方側で車体上方側に延びる上部連結メンバ２９を設置して、図示しないフロントピラーとフロントサイドフレーム２の後部とを連結している。

このように、フロントサイドフレーム２の後部においては、各々連結メンバ等（３，２８，２９）を設けることで、車両下部、車両中央部、車両上部の各三方に、フロントサイドフレーム２からの前面衝突荷重を各々伝達するように構成している。

また、フロントサイドフレーム２に設置されるエンジンマウント１１は、図２に示すように、平面視で三方に放射状に延びる脚部１１ａ、１１ｂ、１１ｃを有している。このうち、前後の脚部１１ａ、１１ｂは、フロントサイドフレーム２の上面に締結固定されている。そして、車幅方向外方側に延びる脚部１１ｃは、サスタワー部５前方のタイヤハウス８に締結固定されている。

そして、エンジンマウント１１の脚部１１ｃが取付けられるタイヤハウス８には、フロントサイドフレーム２とエプロンレインメンバ７とを、車幅方向に延びて連結する連結ガセット３０を設けており、この連結ガセット３０に対しても、エンジンマウント１１の脚部１１ｃを締結固定している。

また、車体前部には、図３に示すように、フロントサイドフレーム２の前端とエプロンレインメンバ７の前端とを車幅方向に延びて連結する連結フレーム３１を設置している。この連結フレーム３１を設けることによって、前面衝突荷重をエプロンレインメンバ７にも伝達できるように構成している。

このように構成される前部車体構造において、特徴的な部分であるフロントサイドフレーム２の構造について、図４〜図６の各断面図を参照して、より詳細に説明する。図４は図１のＡ−Ａ線矢視断面図、図５は図１のＢ−Ｂ線矢視断面図、図６は図１のＣ−Ｃ線矢視断面図である。

図４に示すように、フロントサイドフレーム２は、内側壁面２ａと外側壁面２ｂとに、第一凹状溝２３と第二凹状溝２４とを形成しており、各凹状溝２３、２４の底面壁２３ｃ、２４ｃがそれぞれフレーム内方側に位置するように形成されている。

外側壁面２ｂの第二凹状溝２４は、外側壁面２ｂの外端壁４１が車両後方側に行くに従って徐々に車幅内方側に移行して狭まるように傾斜（傾斜部４２）することで、後端２４ａを形成している。

この外端壁４１の傾斜部４２は、図２に示すように、フロントタイヤＴの操舵角量を確保するために、フロントサイドフレーム２の中間部を削って車幅方向断面を小さくすることによって生じるものである。すなわち、第二凹状溝２４の後端２４ａは、フロントタイヤＴの操舵角量を確保する傾斜部４２を利用して形成していることになる。

一方、内側壁面２ａの第一凹状溝２３は、底面壁２３ｃがエンジンマウント１１位置よりも車両後方側で、車幅方向内方側に傾斜（２３ｄ）するように形成されることで、その後端２３ａを形成している。すなわち、第一凹状溝２３の後端２３ａは、凹状形状を徐々になくすことにより形成していることになる。

また、このフロントサイドフレーム２の内部には、前述したマウント取付けレイン１２を設置している。このマウント取付けレイン１２は、異形プレート状のガセット部材で構成しており、インナパネル２Ａに接合固定することで、エンジンマウント１１下部のフレーム剛性を高めている。

具体的には、図５、図６に示すように、インナパネル２Ａの上部の接合フランジ２１と、下部の接合フランジ２２と、第一凹状溝２３の中央の底面壁２３ｃとに、マウント取付けレイン１２をそれぞれ接合しており、インナパネル２Ａとの間で、上部閉断面Ｓ１と下部閉断面Ｓ２とを構成するように接合固定している。

このように、フロントサイドフレーム２内で、第一凹状溝２３の凹状形状を利用して上部閉断面Ｓ１と下部閉断面Ｓ２とを形成することで、エンジンマウント１１の取付け剛性を高めるとともに、前面衝突荷重を受けた際の折れ曲がり変形も防止できる。

なお、図５にも示すように、エンジンマウント１１は、前述したように、車幅方向に延びる脚部１１ｃを、タイヤハウス８の下面に接合固定された連結ガセット３０に対して締結固定している。このため、エンジンマウント１１の取付け剛性を高めることができる。

また、図６に示すように、エンジンマウント１１は、後方の脚部１１ｂを、フロントサイドフレーム２内の上部閉断面Ｓ１内に貫通するように締結固定している。このため、エンジンマウント１１の取付け剛性をより高めることができる。

このように構成された自動車の前部車体構造の、前面衝突時の変形挙動について、図７、図８を利用して説明する。図７は、本実施形態の前面衝突荷重を受けた際の変形挙動を説明する模式図、図８は、第一凹状溝に延長部を設けていない場合の変形挙動を説明する模式図である。それぞれ、（ａ）が衝突前の車体構造を示す模式図で、（ｂ）が衝突後の車体構造を示す模式図である。

これらの模式図において、Ｆはフロントサイドフレームとクラッシュボックスとからなるフロントフレーム体、Ｄはダッシュパネル、Ｍは連結補強メンバ、Ｉはダッシュロアクロスとトンネル部に設けたメンバ部材とからなる内側荷重伝達体、Ｕは上部連結メンバ、Ｑ（ハッチング領域）はマウント取付けレイン、Ｒ（ハッチング領域）はサブフレーム取付けブラケット、Ｔはフロントタイヤをそれぞれ示している。

図７（ａ）の衝突前の車体構造に示すように、フロントフレーム体Ｆは、車両前後方向に略直線状に延びるように設置しており、その後方には、ダッシュパネルＤと、連結補強メンバＭと、内側荷重伝達体Ｉと、上部連結メンバＵとをそれぞれ設置して、車両前方からの前面衝突荷重Ｚを、車体後方側の各方向に伝達して分散するように構成している。

また、図７（ａ）に示すように、フロントフレーム体Ｆには、変形後の位置関係が容易に分かるように、便宜上、車両前後方向に略直線状に延びる複数のポイントを設定している。第一ポイントＰ１はクラッシュボックスの前端位置、第二ポイントＰ２はフロントサイドフレーム２の前端位置、第三ポイントＰ３は薄板（前側）と厚板（後側）との突合せ溶接の位置、第四ポイントＰ４はマウント取付けレインの後端位置、第五ポイントＰ５はサブフレーム取付けブラケットの前端位置、第六ポイントＰ６はダッシュパネルの前端位置、第七ポイントＰ７はフロントサイドフレームの後端位置を示している。

前面衝突荷重Ｚが作用すると、フロントフレーム体Ｆは、座屈変形と横折れ変形が生じて衝突エネルギを吸収するとともに、後端の後方移動を抑制して、ダッシュパネルＤの後退を防ぐ。

具体的には、図７（ｂ）に示すように、衝突体Ｗがフロントフレーム体Ｆに衝突すると、フロントフレーム体Ｆの第一ポイントＰ１と第二ポイントＰ２との間、さらには、第三ポイントＰ３の途中までの間で、座屈変形が生じる。

しかし、第三ポイントＰ３から第四ポイントＰ４の間では、マウント取付けレインＱ等が存在することにより、座屈変形を生じさせることができない。

そこで、フレーム形状が途中から細くなっていること、および板厚が変化していることを利用して、積極的に、第二ポイントＰ２と第三ポイントＰ３との間で一旦車幅方向内方側に横折れ変形（内折れ変形）を生じさせて、さらに、第三ポイントＰ３で車幅方向外方側（後方側）へ横折れ変形（外折れ変形）をさせるようにしている。

すなわち、図４で、一点鎖線で示すように、第二凹状溝２４が終わる傾斜部４２の前端位置で、外端壁４１に車両後方側への変位挙動を生じさせて、この位置（第三ポイントＰ３）で車幅方向内方側への変形挙動を生じさせることにより、フレーム後端側を外方側に折り曲げる、外折れ変形を生じさせているのである（矢印参照）。

さらに、第四ポイントＰ４でも、第一凹状溝２３が車両後方側まで延びるように形成していることで、第五ポイントＰ５までの間を車幅方向外方側に横折れ変形させるようにしている。

すなわち、図４で、破線で示すように、第一凹状溝２３が終わる底面壁２３ｃの傾斜部２３ｄの前端位置でも、底面壁２３ｃに車両後方側への変位挙動を生じさせて、この位置（第四ポイントＰ４）で車幅方向内方側への変形挙動を生じさせることにより、フレーム後端側を外方側に折り曲げる、外折れ変形が生じさせているのである（矢印参照）。

こうして、第三ポイントＰ３、第四ポイントＰ４では、共に車幅方向外方側への外折れ変形が生じる。

一方、第五ポイントＰ５では、サブフレーム取付けブラケットＲでサブフレームを取り付け固定していることと、その後方位置で荷重分散するためにフレーム剛性を高めているから、この第五ポイントＰ５では、再度、車幅方向内方側への横折れ変形（内折れ変形）が生じるようにしている。

さらに、第六ポイントＰ６では、車幅方向外方側（車両後方側）へ折れ曲がる横折れ変形が生じるようにしている。

そして、第七ポイントＰ７では、車両後方側への後退量をできるだけ抑制しつつ、衝突前と同様の車幅方向位置を維持している。

以上の本実施形態の変形挙動に対して、図８に示す模式図の車体構造では、（ａ）に示すように、第四ポイントＰ４′に積極的な横折れ構造を形成していない。すなわち、第一凹状溝２３に延長部を設けておらず、横折れのきっかけがないのである。

このため、前面衝突荷重が作用すると、（ｂ）の衝突後の車体構造に示すように、フロントフレーム部Ｆには、第四ポイントＰ４′で横折れ変形が生じず、そのままの直線状態を維持して、フレーム変形が生じることになる。

このように、第四ポイントＰ４′で横折れ変形が生じないと、フロントフレーム部Ｆの変形後の前後長が、本実施形態のものよりも長くなってしまい、フロントフレーム部Ｆの後端がダッシュパネルＤ′を後退させ、ダッシュパネルＤ′の位置が、一点鎖線で示す本実施形態のダッシュパネルＤの位置よりも、車両後方側に後退してしまうことになる。

こうした不具合を対策するため、本実施形態では、前述のように、第四ポイントＰ４で横折れ変形を生じさせて、フロントフレーム部Ｆの変形後の前後長を、できるだけ短くできるようにしているのである。

特に、第四ポイントＰ４の折れ方向が、第三ポイントＰ３と同じ車幅方向外方であることから、この横折れ変形も、より円滑に行わせることができる。

次に、このように構成された本実施形態の作用効果について説明する。
この実施形態の自動車の前部車体構造は、フロントサイドフレーム２の前端に軸圧縮して衝突エネルギを吸収するクラッシュボックス９を設置すると共に、フロントサイドフレーム２の前部に第一凹状溝２３と第二凹状溝２４を形成して衝撃吸収部ＣＺ（図１参照）を構成した前部車体構造であって、この衝撃吸収部ＣＺの後方に、前面衝突荷重が作用した際に外折れ変形するように、外側壁面２ｂに傾斜部４２（図４参照）を形成して、その後方に、内折れ変形するように、サブフレーム取付けブラケット１３、上部連結メンバ２９、連結補強メンバ２８を設けると共に、これらと傾斜部４２の間で、外折れ変形するように、内側壁面２ａの第一凹状溝２３に延長部２３ｂを設けている。

これにより、フロントサイドフレーム２の横折れポイントが、二ヶ所から三ヶ所に増加して、折れ曲り変形量が増加する。しかも、第一凹状溝２３の後端２３ａによって生じる折れ方向を、傾斜部４２の折れ方向と同じ外折れ方向に設定することで、無理なく横折れ変形させることができる。
このため、フロントサイドフレーム２の中間部以降を、横折れ変形で変形させる場合であっても、確実にフロントサイドフレーム２の変形後の前後長を短くすることができる。
よって、ダッシュパネルの前方に車両前後方向に延びるフロントサイドフレーム２を設置する自動車の前部車体構造において、前面衝突荷重が作用した際に、フロントサイドフレーム２の前端部を座屈変形させて、中間部以降を横折れ変形させて、衝突エネルギを吸収させつつも、フロントサイドフレーム２の変形後の前後長を短くすることにより、ダッシュパネル１の後退量を減少させることができる。

また、この実施形態では、特に、この軸圧縮させて衝突エネルギを吸収させる構造や横折れ変形させる構造を、車両前後方向に延びる第一凹状溝２３と第二凹状溝２４で達成している。
これにより、軸圧縮で変形させる部分のフレーム耐力を増加することができ、衝突エネルギの吸収量を増加させることができる。また、第一凹状溝２３を、車両後方側まで延ばすといった簡単な構造によって、横折れポイントも増加させることができる。

また、この実施形態では、さらに、タイヤハウス８の前部で、フロントサイドフレーム２の外側壁面２ｂが車幅方向内方側に傾斜する傾斜部４２を利用して、外折れ変形するように構成している（図２参照）。
これにより、フロントタイヤＴの操舵角量を確保するために狭められた外側壁面２ｂの形状を利用して、フロントサイドフレーム２を外折れ変形をさせることができる。
よって、前輪の操舵性能を維持しつつ、横折れポイントを設定することが可能となる。

また、この実施形態では、外側壁面２ｂの傾斜部４２と、内側壁面２ａの第一凹状溝２３の後端２３ａとの間に、マウント取付けレイン１２を設けている。
これにより、マウント取付けレイン１２を設けた部分のフレーム剛性が高まり、傾斜部４２と第一凹状溝２３の後端２３ａとの間で、無用な横折れ変形が生じるのを防ぐことができる。
よって、傾斜部４２と第一凹状溝２３の後端２３ａとに、確実に横折れ変形を生じさせることができ、横折れ変形の変形モードを安定して生じさせることができる。

また、この実施形態では、マウント取付けレイン１２を、フロントサイドフレーム２内に設けて、内側壁面２ａとの間で閉断面（Ｓ１，Ｓ２）を構成するように設置している。

これにより、フロントサイドフレーム２周辺のスペースを悪化させることなく、フレーム補強を行なうマウント取付けレイン１２を設置することができる。また、フロントサイドフレーム２内に閉断面（Ｓ１，Ｓ２）を構成することで、より剛性を高めることができる。
よって、エンジンルームＥ内のスペースを悪化させることなく、フレーム剛性を高めることができ、横折れ変形の変形モードを、安定して生じさせることができる。

また、このマウント取付けレイン１２を設置することで構成する閉断面（Ｓ１，Ｓ２）は、第一凹状溝２３の凹状形状を利用して、上下に二つに構成している。

これにより、フロントサイドフレーム２の周辺のスペースを悪化させることなく、容易に複数の閉断面（Ｓ１、Ｓ２）を構成することができる。
よって、エンジンルームＥ内のスペースを悪化させることなく、効率的に、閉断面（Ｓ１，Ｓ２）を複数構成することができ、フレーム剛性をより高めることができる。

また、この実施形態では、外側壁面２ｂの傾斜部４２と内側壁面２ａの第一凹状溝２３の後端２３ａとの間に、エンジンマウント１１を設置している。
これにより、エンジンマウント１１を利用して、傾斜部４２と第一凹状溝２３の後端２３ａとの間で、無用な横折れ変形が生じるのを防ぐことができる。
よって、外側壁面２ｂの傾斜部４２と、内側壁面２ａの第一凹状溝２３の後端２３ａとに、確実に横折れ変形を生じさせることができ、横折れ変形の変形モードを安定して生じさせることができる。

また、この実施形態では、エンジンマウント１１のタイヤハウス８の取付け部に、連結ガセット３０を設けている。
これにより、エンジンマウント１１の取付け剛性をさらに高めることができる。
このため、よりさらに、エンジンマウント１１を利用して、無用な横折れ変形が生じるのを防ぐことができる。
よって、さらに確実に、外側壁面２ｂの傾斜部４２と、内側壁面２ａの第一凹状溝２３の後端２３ａとに、横折れ変形を生じさせることができ、横折れ変形の変形モードを安定して生じさせることができる。

以上、この発明の構成と前述の実施形態との対応において、
この発明のフロントフレーム部は、実施形態のフロントサイドフレーム２とクラッシュボックス９に対応し、
以下、同様に、
軸圧縮部は、衝撃吸収部ＣＺに対応し、
第一の横折れ部は、外側壁面の傾斜部４２（Ｐ３）に対応し、
第二の横折れ部は、サブフレーム取付けブラケット１３の前端（Ｐ５）に対応し、
第三の横折れ部は、第一凹状溝２３の後端２３ａ（Ｐ４）に対応するも、
この発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、あらゆる自動車の前部車体構造に適用する実施形態を含むものである。

前述の実施形態では、第一凹状溝２３の後端２３ａや、外側壁面２ｂの傾斜部４２等によって横折れ変形のきっかけ（「横折れ部」）を作っているが、その他にも、例えば、上下方向に延びる折れビードを各側壁面に形成して「横折れ部」を構成してもよい。

また、この実施形態では、フロントサイドフレーム２の前部に、軸圧縮で座屈変形する衝撃吸収部ＣＺを設けているが、その他に、軸圧縮で変形する部分は、クラッシュボックス９だけで、フロントサイドフレーム２は横折れ変形だけで変形するように構成してもよい。また逆に、クラッシュボックス９をなくし、フロントサイドフレーム２の前部だけで軸圧縮で変形させて、その後方を横折れ変形させるように構成してもよい。

さらに、マウント取付けレイン１２についても、このようにフロントサイドフレーム２内に設置されるものに限定されず、また、マウント取付けレイン１２を全く設定しないように構成してもよい。

自動車の前部車体構造のエンジンルーム内方側からの側面図。 前部車体構造の平面図。 前部車体構造の底面図。 図１のＡ−Ａ線矢視断面図。 図１のＢ−Ｂ線矢視断面図。 図１のＣ−Ｃ線矢視断面図。 本実施形態の前面衝突荷重を受けた際の変形挙動を説明する模式図。 第一凹状溝に延長部を設けていない場合の変形挙動を説明する模式図。

１…ダッシュパネル
２…フロントサイドフレーム（フロントフレーム部）
８…タイヤハウス
９…クラッシュボックス（フロントフレーム部）
１１…エンジンマウント
１２…マウント取付けレイン（補強部材）
１３…サブフレーム取付けブラケット
２３…第一凹状溝
２３ａ…第一凹状溝の後端（第三の横折れ部）
２３ｂ…延長部
２４…第二凹状溝
２４ａ…第二凹状溝の後端
３０…連結ガセット（第二の補強部材）
４２…傾斜部（第一の横折れ部）
ＣＺ…衝撃吸収部（軸圧縮部）
Ｐ５…サブフレーム取付けブラケットの前端（第二の横折れ部）
Ｓ１，Ｓ２…閉断面

Claims (8)

1. 車両前部から後方のダッシュパネルに向って車両前後方向に延びるフロントフレーム部を備え、該フロントフレーム部の前端部に、前面衝突荷重が作用した際に軸圧縮で座屈変形する軸圧縮部を設けた前部車体構造であって、
   前記軸圧縮部の後方に、前面衝突荷重が作用した際に車幅方向に横折れ変形する第一の横折れ部を形成し、
   該第一の横折れ部の後方に、第一の横折れ部の横折れ方向とは反対方向に横折れ変形する第二の横折れ部を形成すると共に、
   前記第一の横折れ部と第二の横折れ部との間に、第一の横折れ部と同方向に横折れ変形する第三の横折れ部を形成した
   自動車の前部車体構造。
2. 前記軸圧縮部には、車両前後方向に延びる水平ビードを形成して、該水平ビードのうち、一方の側壁部の水平ビードの後端を、第一の横折れ部より車両後方側まで延ばし、第三の横折れ部を形成した
   請求項１記載の自動車の前部車体構造。
3. 前記第一の横折れ部を、タイヤハウス前部でフロントフレーム部の外側壁部が内側壁部側に狭めて車幅方向断面を小さくすることで構成する構造であり、
   前記水平ビードの延長部を、内側壁部に設けて第三の横折れ部を構成した
   請求項２記載の自動車の前部車体構造。
4. 前記第一の横折れ部と第三の横折れ部との間に、補強部材を設けた
   請求項３記載の自動車の前部車体構造。
5. 前記補強部材を、フロントフレーム部内に設けて、内側壁部との間で閉断面を構成した
   請求項４記載の自動車の前部車体構造。
6. 前記水平ビードを、凹状ビードで形成して、
   前記補強部材を、該凹状ビードの内側面と接合して複数の閉断面を構成するガセット部材とした
   請求項５記載の自動車の前部車体構造。
7. 前記第一の横折れ部と第三の横折れ部との間に、エンジンマウントを設置した
   請求項１〜６記載の自動車の前部車体構造。
8. 前記エンジンマウントがタイヤハウスにも取付けられる構造であって、
   該エンジンマウントの取付け部に第二の補強部材を設けた
   請求項７記載の自動車の前部車体構造。

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