JP5251287B2 - 車両の前部車体構造 - Google Patents

Description

この発明は、車両の前部車体構造に関し、特に、左右一対のフロントサイドフレームとその前端部にクラッシュカンを備えた車両の前部車体構造に関する。

従来より、車両前部において、車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、その前端部にクラッシュカンとを備えた車体構造が知られている。このような車体構造を採用することで、車両の衝突時には、車両前方から生じる衝突荷重（以下、前突荷重）を、クラッシュカンとフロントサイドフレームを座屈変形させることで吸収して、車室内への影響を緩和している。

もっとも、最近では、さらに衝突安全性能を高めるために、フロントサイドフレームの上方に配置される左右一対のエプロンレインフォースメントを利用して、前突荷重の影響を緩和するものも提案されている。

例えば、下記特許文献１においては、フロントサイドフレームとエプロンレインフォースメントで前突荷重を支持できるように、フロントサイドフレームの前方に設置されるバンパレインフォースメントに、連結部材を介してエプロンレインフォースメントも連結することで、前突荷重を分散支持するものも提案されている。

なお、下記特許文献２では、ヘッドランプの形状によって後方に位置するエプロンレインフォースメントの前端部を、上下方向に延びる支持部材（サイドステー）によって、フロントサイドフレームに支持する車体構造も開示されている。
特開２００５−２３１４３６号公報 特開２００７−０９１０００号公報

ところで、特許文献１のように、一つのバンパレインフォースメントに、フロントサイドフレームとエプロンレインフォースメントを連結すると、軽衝突の際においても、エプロンレインフォースメントに前突荷重が伝達されるため、修復コスト等が増加してしまう可能性がある。

そこで、エプロンレインフォースメントの前方に車幅方向に延びる上部連結メンバを設置して、この上部連結メンバと左右一対のエプロンレインフォースメントを連結することで、フロントサイドフレームとは別の経路で、前突荷重を支持することが考えられる。このように、別の経路で前突荷重を支持することで、軽衝突の際には、エプロンレインフォースメントに前突荷重が作用しないため、修復コストの増加を防ぐことができる。

また、近年では、ラジエータ等の車載部品を、フロントサイドフレーム前端よりも、さらに前方に位置させることが多くなっており、フロントサイドフレームの前端部のクラッシュカンを、車両前後方向に長く構成して、軽衝突時には、ラジエータが後退するように構成して、修復コストを低減しようとするものが考えられている。

しかし、エプロンレインフォースメントとフロントサイドフレームが離間したものにおいて、フロントサイドフレームの前方に長いクラッシュカンを設けた場合には、バンパレインフォースメントが車体の骨格部材として機能しなくなるため、車体前部の捩じれ剛性が低下して、車体振動の悪化、操安性の悪化を引き起こす可能がある。また、エプロンレインフォースメントとフロントサイドフレームが離間したままであると、衝突時に各々がバラバラに変形して衝突時の衝撃吸収性能が悪化するおそれもある。

このため、例えば、前述の特許文献２で開示された支持部材のように、エプロンレインフォースの前端とフロントサイドフレームを、上下方向に延びる支持部材で連結することで、車幅方向に延びる上部連結メンバを骨格部材として利用して、車体前部の捩じり剛性を高めると共に、衝撃吸収性能を高めることが考えられる。

しかしながら、フロントサイドフレームの上面や側面に、直接ステー部材を連結すると、その連結部分をフロントサイドフレームとして有効利用することができず、座屈変形量等が減少するおそれが生じる。また、逆に、その連結部分を減少させてしまうと、車体前部の捩じれ剛性の低下等を十分に防ぐことができないという問題が生じる。

そこで、本発明は、左右一対のフロントサイドフレームとその前端部にクラッシュカンを備えた車両の前部車体構造において、エプロンレインフォースメントの前部を支持する支持部材を設定しつつも、フロントサイドフレームの座屈機能等を確保して、車体前部の捩じれ剛性の低下や、衝突安全性能の低下等を防ぐことができる車両の前部車体構造を提供することを目的とする。

この発明による車両の前部車体構造は、エンジンルーム下方で車両前後方向に延びるように設置された左右一対のフロントサイドフレームと、該フロントサイドフレーム前端部に結合されたクラッシュカンとを備えた車両の前部車体構造であって、前記フロントサイドフレームの上方で車両前後方向に延びるように設置された左右一対のエプロンレインフォースメントと、該エプロンレインフォースメントの前部間を車幅方向に延びて連結するように設置された連結部材と、前記エプロンレインフォースメントと前記連結部材との結合部位を上下方向に延びて支持する支持部材と、該支持部材を、前記フロントサイドフレームのクラッシュカンを結合するフランジ部に接合すると共に、前記支持部材を、前記フロントサイドフレームのフランジ部に接合可能な車幅方向に延びる接合フランジ面部と、該接合フランジ面部の端部から車両前後方向に延びる前後方向面部と、を備えた開断面部材で形成し、前記支持部材の前記前後方向面部を、フロントサイドフレームの車幅内側面に接合すると共に、該前後方向面部の後端部から車幅方向外方側に延びる車幅方向面部を設け、該車幅方向面部の上部を、前記エプロンレインフォースメントと前記連結部材との結合部位に接合し、前記車幅方向面部の下部を、前記フロントサイドフレームの上面に接合し、前記接合フランジ面部を、前後方向面部の前端部から車幅方向内方側に延びるように設け、前記フロントサイドフレームのクラッシュカンを結合するフランジ部は、該フロントサイドフレームの前端に、車幅方向および上下方向に延びるように形成されたものである。
上記構成によれば、支持部材を、クラッシュカンを結合するフランジ部に接合したことで、クラッシュカンを結合するフランジ部を利用して、支持部材をフロントサイドフレームに接合することができる。
このため、クラッシュカンを結合するフランジ部を有効利用して、支持部材のフロントサイドフレームへの結合強度を高めることができる。
また、支持部材が、車幅方向に延びる接合フランジ面部と前後方向に延びる前後方向面部とを備えた開断面部材で構成されるため、支持部材が少なくとも断面Ｌ字状の開断面を有することになる。
このため、支持部材の車両前後方向及び車幅方向における支持剛性を高めつつも、支持部材が開断面であることから、前突荷重が作用した場合には、支持部材が容易に変形して、フロントサイドフレームの座屈変形量を確保できる。
よって、支持部材の支持剛性を高めつつも、フロントサイドフレームの衝撃吸収性能を維持することができる。
なお、前述の前後方向面部は、フロントサイドフレームの側面に接合することが考えられるが、この前後方向面部をフロントサイドフレームの車幅外側面に接合した場合には、フロントサイドフレーム間の車幅内方側空間を広く確保できるため、ラジエータ等の車載部品を容易にレイアウトできる。
また、支持部材の前後方向面部をフロントサイドフレームの車幅内側面に接合することで、支持部材をフロントサイドフレームの車幅内方側に位置させることができる。また、車幅外方側に延びる車幅方向面部を支持部材に設けたことで、フロントサイドフレームの上面に対しても支持部材を接合することができる。
よって、左右の支持部材間の取付けスパンをコンパクトにできるため、支持部材の支持剛性を高めることができ、車体前部の捩じれ剛性をさらに高めることができる。また、フロントサイドフレームに接合される範囲を広げることができるため、支持部材とフロントサイドフレームの結合強度も向上できる。

さらに、前記接合フランジ面部を、前後方向面部の前端部から車幅方向内方側に延びるように設けたものであり、接合フランジ面部が車幅方向内方側に延びるため、左右一対の支持部材を、それぞれ車幅内方側に位置させて、フロントサイドフレームに接合することができる。
よって、左右の支持部材間の取付けスパンを、より一層コンパクトにすることができ、支持部材の支持剛性を高めることができる。

この発明の一実施態様においては、前記接合フランジ面部の上部を、前記エプロンレインフォースメントと前記連結部材との結合部位に接合すると共に、前記前後方向面部の上部を、前記エプロンレインフォースメントと前記連結部材との結合部位に接合したものである。

この発明の一実施態様においては、前記フランジ部に上方に突出する上方延設部が形成され、前記接合フランジ面部が該上方延設部にも接合されたものである。

この発明の一実施態様においては、前記支持部材の接合部を、クラッシュカンの取付けボルトによって共締め固定するように構成したものである。
上記構成によれば、クラッシュカンの取付けボルトによって、支持部材の接合部を、フロントサイドフレームのフランジ部に共締め固定することになる。
よって、クラッシュカンの取付けボルトを利用して、支持部材とフロントサイドフレームの結合強度をさらに高めることができる。

この発明の一実施態様においては、前記左右一対のフロントサイドフレームの下方にサブフレームを設けて、該サブフレームの前端に、第二のクラッシュカンを設けたものである。
上記構成によれば、フロントサイドフレームの下方に位置するサブフレームに第二のクラッシュカンを設けることで、サブフレームも利用して、前突荷重の吸収を行なうことができる。
よって、クラッシュカンと連結部材と第二のクラッシュカンを、それぞれ利用して、衝突時の衝撃吸収性能を高めることができる。

この発明の一実施態様においては、前記クラッシュカンの後端位置と前記第二のクラッシュカンの後端位置とが車両前後方向で略一致しているものである。

この発明の一実施態様においては、車両前方側から、前記クラッシュカン、前記第二のクラッシュカン、前記連結部材の順番で位置するように設置したものである。
上記構成によれば、車両前方側からクラッシュカン、第二のクラッシュカン、連結部材の順番で位置するため、前面衝突時には、段階的にクラッシュカン、第二のクラッシュカン、連結部材の順で、衝突荷重を吸収させることができる。
よって、段階的に衝突荷重の吸収量を増加させることができ、衝突度合に応じた衝撃吸収性能を得ることができる。

この発明の一実施態様においては、前記連結部材で連結されるエプロンレインフォースメントの前部が、平面視でフロントサイドフレームに略一致する位置に位置するように、前記エプロンレインフォースメントを前狭まりに傾斜するように形成したものである。
上記構成によれば、エプロンレインフォースメントが、その前部を平面視でフロントサイドフレームと略一致するように傾斜させているため、前突荷重を受けた際には、衝突角度に関わらず、フロントサイドフレームと同様にエプロンレインフォースメントに衝突荷重を伝達することが可能となり、より安定して衝撃吸収性能を高めることができる。
よって、フロントサイドフレームとエプロンレインフォースメントによって前突荷重を受ける際に、より確実に衝撃吸収を行うことができる。

この発明によれば、クラッシュカンを結合するフランジ部を有効利用して、支持部材のフロントサイドフレームへの結合強度を高めることができる。

よって、左右一対のフロントサイドフレームとその前端部にクラッシュカンを備えた車両の前部車体構造において、エプロンレインフォースメントの前部を支持する支持部材を設定しつつも、フロントサイドフレームの座屈機能を確保して、車体前部の捩じれ剛性の低下や、衝突安全性能の低下を防ぐことができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳述する。
図１は本発明を採用した実施形態の車両の前部車体構造の前方斜視図であり、図２は前部車体構造の正面図であり、図３は前部車体構造の側面図であり、図４は前部車体構造の平面図である。

図１に示すように、車両Ｖの前部には、エンジン（図示せず）等を収容するエンジンルームＥＲを設けており、その車幅方向両側位置の下部には、車体の骨格部材である車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム１，１を設けている。

このフロントサイドフレーム１，１の前端部には、同様に車両前後方向に延びる左右一対のメインクラッシュカン２，２を設置しており、このメインクラッシュカン２，２の前端には、車幅方向に延びるバンパレインフォースメント３を設置している。

また、フロントサイドフレーム１，１の上方には、エンジンルームＥＲの上縁を構成する車体の骨格部材である左右一対のエプロンレインフォースメント４，４を設置している。このエプロンレインフォースメント４，４は、図４に示すように、平面視において、前部で車幅内方側に狭まるように傾斜する傾斜部４Ａを有し、後部で前後方向に延びる直線部４Ｂを有するように形成している。なお、このエプロンレインフォースメント４の前端部４Ａａは、フロントサイドフレーム１，１の前部の位置と略一致するように設定している。

また、エプロンレインフォースメント４の前端４Ａａには、車幅方向に延びる上部連結レインフォースメント５を連結している。この上部連結レインフォースメント５は、断面ダブルハット状の開断面メンバで構成して、車体の骨格部材としての剛性を有するようにしている。

さらに、フロントサイドフレーム１，１の下方には、フロントサスペンション装置のサスペンションアーム等（図示せず）を支持するサブフレーム６を設置している。このサブフレーム６は、具体的には図示しないが、平面視で略井形形状のフレーム体で構成しており、サスペンションアームの支持剛性を確保している。

このサブフレーム６は、図３に示すように、フロントサイドフレーム１の前端１ａと後端１ｂに、それぞれ弾性マウント部材Ｍを介して、取付けボルトＢによって強固に締結固定されている。

また、このサブフレーム６の前端部には、車両前後方向に延びる左右一対のサブクラッシュカン７，７を設置している（図３では一方のみ開示）。そして、このサブクラッシュカン７，７の前端にも、車幅方向に延びるサブバンパレインフォースメント８を設置している。

図１に示すように、フロントサイドフレーム１，１の車両前後方向中央の側方位置には、上下方向に立設するサスタワー部９，９を設けている。このサスタワー部９には、内部に図示しないダンパ装置を収容する略円柱状の空間を形成している。

このサスタワー部９，９の車幅外方側には、前述のエプロンレインフォースメント４，４が位置するように設置しており、図４に示すように、傾斜部４Ａと直線部４Ｂとが交わる屈曲部４Ｃがちょうど側方に位置するように設定している。

サスタワー部９，９の前方側等には、略上下方向に延びて壁面状に広がるホイールエプロン１０を設けている。このホイールエプロン１０は、図示しない前輪形状に対応して円弧状に膨出形成されている。

また、エンジンルームＥＲの後方には、車室ＣＲとエンジンルームＥＲを仕切るダッシュパネル１１を設置している。このダッシュパネル１１は、上下方向および車幅方向に延びて、両端部をサスタワー部９，９の後方側に接合するように構成している。

このダッシュパネル１１の中央下部には、上方に凹んだトンネル開口部１２を形成している。このトンネル開口部１２は、エンジンルームＥＲ内から車両後方側に延びる排気管等（図示せず）を案内するために形成している。

ダッシュパネル１１の上部には、車幅方向に延びるカウルボックス１３を設置しており、このカウルボックス１３を利用して、左右一対のエプロンレインフォースメント４，４の後端を連結している。また、このカウルボックス１３は、その両端で、図示しない左右一対のフロントピラーの根元にも接合しており、車体剛性を高める車体の骨格部材としても機能している。

また、バンパレインフォースメント３の後方位置であって、上部連結レインフォースメント５より前方位置には、図示しないラジエータを設置している。このように、上部連結レインフォースメント５より前方位置にラジエータを設置することで、ラジエータの衝突時の後退スペースを確保するため、メインクラッシュカン２の前後方向長さＬ１を、比較的長めに設定している。具体的には、図３に示すように、サブクラッシュカン７の長さＬ２よりも約２倍程度長く形成している。

このため、フロントサイドフレーム１，１の前端部１ｃとバンパレインフォースメント３との距離が長くなり、また、メインクラッシュカン２の剛性も低いため、バンパレインフォースメント３のフロントサイドフレーム１前部の連結手段としての機能が低下して、フロントサイドフレーム１を含めた車体前部の捩じり剛性が低下することになる。
また、左右一対のフロントサイドフレーム１，１と左右一対のエプロンレインフォースメント４，４との間が連結されていないと、前突時において、フロントサイドフレーム１，１とエプロンレインフォースメント４，４が、拘束されることなく自由に変形するため、衝撃吸収性能も低下するおそれがある。

こうしたことから、本実施形態では、フロントサイドフレーム１の前端部１ｃと、エプロンレインフォースメント４および上部連結レインフォースメント５の連結部位１４を、上下方向に延びて連結するサポート部材２０を設けている。

すなわち、サポート部材２０を設けることで、フロントサイドフレーム１の前端部１ｃを、エプロンレインフォースメント４と上部連結レインフォースメント５の連結部位１４に連結できるため、フロントサイドフレーム１の前端部１ｃの拘束力が高まり、車体の捩じれ剛性を高めることができる共に、衝撃吸収性能を高めることができるのである。

このサポート部材２０の詳細構造について、図５〜図７によって説明する。図５はエンジンルーム下部内方側からみたサポート部材近傍の斜視図であり、図６は図５の分解斜視図であり、図７はエンジンルーム上部外方側からみたエプロンレインフォースメント等を除いたサポート部材近傍の斜視図である。

図５に示すように、フロントサイドフレーム１は、平板状のアウタパネル３１と、略ハット断面形状のインナパネル３２を、上下の接合フランジ３３，３４で接合して、車両前後方向に延びる閉断面のフレーム体で構成している。このフロントサイドフレーム１は、前突荷重が作用した場合には、図示しない座屈変形手段により座屈変形するように構成している。

このフロントサイドフレーム１の前端には、車幅方向および上下方向に延びるように形成されたメインクラッシュカン２の連結フランジ部３５を設けている。すなわち、フロントサイドフレーム１の延設方向と直交する方向に延びるフランジ（３５）を、フロントサイドフレーム１の前端に設けているのである。

この連結フランジ部３５に対応するように、メインクラッシュカン２側にも、図７に示すように、締結フランジ部４１を設けている。この締結フランジ部４１は、メインクラッシュカン２の基部に接合された略長方形形状のプレート材によって構成しており、この締結フランジ部４１でメインクラッシュカン２で受けた前突荷重をフロントサイドフレーム１に伝達するように構成している。

メインクラッシュカン２は、略長方形閉断面の矩形筒状体で構成しており、比較的脆弱な板材で形成している。このため、バンパレインフォースメント３から前突荷重を受けた際には、容易に座屈変形して衝撃を吸収することになる。

図５に示すように、フロントサイドフレーム１の前部下方には、サブフレーム６を締結固定するためのフレーム締結部３６を設けている。このフレーム締結部３６は、略ボックス形状のブラケット部材をフロントサイドフレーム１下面、具体的にはインナパネル３２の下面に接合することで構成している。

フロントサイドフレーム１の上方には、前述のエプロンレインフォースメント４が略車両前後方向に延びるように設置されている。このエプロンレインフォースメント４も、略ハット断面形状のアッパパネル５１と略Ｌ字断面形状のロアパネル５２を、接合フランジ５３，５４で接合することで、閉断面を構成するようにしている。

このエプロンレインフォースメント４の前端上方には、車幅方向に延びる上部連結レインフォースメント５を設置している。上部連結レインフォースメント５は、略クランク形状に折り曲げ成形したメンバ体によって構成している。この上部連結レインフォースメント５は、前突荷重を受けて左右のエプロンレインフォースメント４，４に荷重を伝達する必要があるため、比較的高剛性の鋼材によって構成している。なお、具体的には図示しないが、この上部連結レインフォースメント５の中央には、ボンネットストライカを係止するボンネットラッチを設置している。

このエプロンレインフォースメント４，４と上部連結レインフォースメント５の連結部位１４の下方には、前述のサポート部材２０を設置している。

このサポート部材２０は、図６に示すように、車両前後方向に延びる基面部２１と、基面部２１の前端から車幅内方側に延びる接合フランジ面部２２と、基面部２１の後端から車幅外方側に延びる車幅方向面部２３と、車幅方向面部２３の車幅外端から車両後方側に延びる後外方面部２４とを備えた、略クランク形状の開放断面のブラケット材によって構成している。

また、接合フランジ面部２２の上端と、基面部２１の上端と、車幅方向面部２３の上端には、それぞれ、エプロンレインフォースメント４の下面に接合される上部接合部２５ａ，２５ｂ，２５ｃを車両後方側、または車幅内方側へ折り曲げ形成している。
さらに、基面部２１の下端と車幅方向面部２３の下端にも、フロントサイドフレーム１側に接合する下部接合部２６ａ，２６ｂを形成している。このうち、車幅方向面部２３の下部接合部２６ｂのみを車両後方側へ折り曲げ形成している。

接合フランジ面部２２は、そのほぼ全面を、前述の連結フランジ部３５に接合している。すなわち、フロントサイドフレーム１のフレーム位置より上方の高い位置まで、接合範囲を広げて、サポート部材２０とフロントサイドフレーム１との結合強度を高めている。

特に、連結フランジ部３５には、上方に突出する上方延設部３５ａを形成することで、さらに接合フランジ面部２２の接合範囲を上方側に広げるように構成している。

基面部２１の下部接合部２６ａは、図５に示すように、フロントサイドフレーム１の車幅内側面１Ａに接合している。また、車幅方向面部２３の下部接合部２６ｂは、フロントサイドフレーム１の上面１Ｂに接合している。

このように、フロントサイドフレーム１の車幅内側面１Ａと上面１Ｂに、サポート部材２０を接合することで、サポート部材２０の前後方向位置と車幅方向位置を確実に規定することができる。このため、サポート部材２０による支持剛性を高めることができる。

また、連結フランジ部３５と締結フランジ部４１には、締結ボルトＳを相通する貫通穴３７，４２を複数形成している（図２、図６、図７参照）。また、連結フランジ部３５の貫通穴３７に対応するように（図６参照）、サポート部材２０にも貫通穴２７を形成している。

これらの貫通穴３７，４２は、メインクラッシュカン２をフロントサイドフレーム１に締結固定するための穴であり、この貫通穴３７，４２に締結ボルトＳを挿通して、メインクラッシュカン２をフロントサイドフレーム１に締結固定している。

サポート部材２０にも貫通穴３７を形成したことで、サポート部材２０とメインクラッシュカン２を、連結フランジ部３５に対して共締め固定することが可能となり、サポート部材２０のフロントサイドフレーム１への結合強度をより高めることができる。

また、サポート部材２０の上部は、複数の上部接合部２５ａ，２５ｂ，２５ｃでエプロンレインフォースメント４の下面に接合されるが、それぞれの上部接合部２５ａ，２５ｂ，２５ｃが略クランク状に接合されることで、エプロンレインフォースメント４や上部連結レインフォースメント５の車両前後方向の動きや車幅方向の動きを確実に抑えることができる。

なお、この実施形態とは逆に、エプロンレインフォースメント４の下方に上部連結レインフォースメント５を設置して、上部連結レインフォースメント５にサポート部材２０の上部を、接合するようにしてもよい。この場合も、サポート部材２０の支持機能は同様に得ることができる。

次に、図８によって、サポート部材２０を設けたことによる車体の捩じれ剛性向上の作用について説明する。図８は、（ａ）が従来構造の車体前部のモデル図、（ｂ）が本実施形態の車体前部のモデル図である。なお、モデル図の各構成要素は、前図と同一の符号を付して説明を省略する。

図８の（ａ）に示すように、例えば、エプロンレインフォースメント４とフロントサイドフレーム１を連結する支持部材２０´を、フロントサイドフレーム１に対してのみ接合する場合には、フロントサイドフレーム１の側面１Ａ、または上面（モデル図は側面のみ図示）に、接合されるだけに過ぎない。
このため、フロントサイドフレーム１，１とサブフレーム６で構成される下側構造体Ｚ１と、エプロンレインフォースメント４，４と上部連結レインフォースメント５で構成される上側構造体Ｚ２との間で、車体中心軸Ｐ回りの捩じれ荷重が作用した際には、支持部材２０′とフロントサイドフレーム１との間で引き剥がし方向の力が作用して、比較的小さな荷重であっても変形が生じて、車体の捩じれ変形が生じる。

これに対して、図８の（ｂ）に示すように、サポート部材２０を、車幅方向および上下方向に延びる連結フランジ部３５に接合する場合には、接合面が車幅方向および上下方向に延びることになる。
このため、下側構造体Ｚ１と上側構造体Ｚ２との間で、車体中心軸Ｐ回りの捩じれ荷重が作用した際には、サポート部材２０と連結フランジ部３５との間で、せん断方向の力が作用するに過ぎないため、大きな荷重が作用しても、変形が生じにくく、車体の捩じれ変形を抑えることができる。

このように、本実施形態では、サポート部材２０の接合面を車幅方向および上下方向に延びるように設定していることで、車体の捩じれ剛性を高めることができる。

このため、フロントサイドフレーム１の上面１Ｂや側面１Ａへの接合範囲を少なくても高い捩じれ剛性を得ることができる。

よって、衝突時のフロントサイドフレーム１の座屈変形をできるだけ阻害することなく、サポート部材２０をフロントサイドフレーム１に連結することができる。

次に、図９によって、前突時の前部車体構造の変形挙動について説明する。図９は、（ａ）が前突前の側面模式図、（ｂ）が前突初期の側面模式図、（ｃ）が前突中期の側面模式図、（ｄ）が前突後期の側面模式図である。なお、この模式図の各構成要素も、前図と同一の符号を付して説明を省略する。

図９の（ａ）に示すように、車体前部Ｖ１には、フロントサイドフレーム１とエプロンレインフォースメント４とサブフレーム６が車両前後方向に延びるように設置されており、それぞれの前端には、メインクラッシュカン２とサブクラッシュカン７と上部連結レインフォースメント５を設置している。また、フロントサイドフレーム１とエプロンレインフォースメント４との間には、サポート部材２０を設置している。
この車体前部Ｖ１に対して、被衝突体Ｗが前方から接近して来ることで、衝突（前突）が生じることになる。

その後、図９の（ｂ）に示すように、被衝突体Ｗが車体前部Ｖ１に衝突すると、まず、衝突初期に、メインクラッシュカン２のみが座屈変形を開始して、フロントサイドフレーム１のみに前突荷重が作用する。このメインクラッシュカン２の座屈変形で図示しないラジエータも後方に後退する。
ここで、メインクラッシュカン２を長く設定しているため、軽衝突の場合には、メインクラッシュカン２のみが変形して、修復コストを削減できる。

さらに衝突が進むと、図９の（ｃ）に示すように、サブクラッシュカン７も座屈変形を開始して、サブフレーム６に前突荷重が作用する。このように、サブフレーム６にも前突荷重が作用することで、複数のフレーム体（１，６）によって前突荷重を支持することができ、衝撃吸収性能を高めることができる。
また、サブクラッシュカン７を短く構成しつつも、後端位置を車両前後方向でメインクラッシュカン２と略一致させているため、メインクラッシュカン２の座屈変形挙動を阻害することなく、メインクラッシュカン２を全て座屈変形させることができる。

さらに、大きな衝突の場合には、図９の（ｄ）に示すように、上部連結レインフォースメント５に被衝突体Ｗが衝突して、エプロンレインフォースメント４に衝突荷重が作用する。このように、エプロンレインフォースメント４にも前突荷重が作用することで、さらに多くのフレーム体（４，１，６）で前突荷重を支持することができ、衝突度合いに応じて衝撃吸収性能を高めることができる。

また、サポート部材２０でフロントサイドフレーム１と連結していることで、エプロンレインフォースメント４の変形挙動が安定することになり、車両の衝突特性を安定させることができる。

さらに、このような大衝突になると、フロントサイドフレーム１も座屈変形することになるが、サポート部材２０を連結フランジ部３５に接合しているため、フロントサイドフレーム１の座屈変形にほとんど影響を与えることなく、サポート部材２０を結合しておくことができる。

加えて、エプロンレインフォースメント４の前部が、平面視で、前述のように前狭に傾斜して形成されて、フロントサイドフレーム１の位置と略一致するように形成されていることで、オフセット荷重が作用するような場合でも、フロントサイドフレーム１とエプロンレインフォースメント４が、ほぼ同時に変形することになり、安定した衝突挙動を得ることができる。

次に、このように構成した本実施形態の作用効果について説明する。
この実施形態では、エプロンレインフォースメント４と上部連結レインフォースメント５との連結部位１４を上下方向に延びて支持するサポート部材２０を、フロントサイドフレーム１のメインクラッシュカン２を結合する連結フランジ部３５に接合している。
これにより、メインクラッシュカン２を結合する連結フランジ部３５を利用して、サポート部材２０をフロントサイドフレーム１に接合することができる。
このため、メインクラッシュカン２を結合する連結フランジ部３５を有効利用して、サポート部材２０のフロントサイドフレーム１への結合強度を高めることができる。

よって、左右一対のフロントサイドフレーム１，１とその前端部にメインクラッシュカン２，２を備えた車両の前部車体構造において、エプロンレインフォースメント４の前部を支持するサポート部材２０を設定しつつも、フロントサイドフレーム１の座屈機能等を確保して、車体前部の捩じれ剛性の低下や、衝突安全性能の低下等を防ぐことができる。

また、この実施形態では、サポート部材２０の接合フランジ面部２２を、メインクラッシュカン２の締結ボルトＳによって共締め固定するようにしている。
これにより、メインクラッシュカン２の締結ボルトＳによって、サポート部材２０の接合フランジ面部２２を、フロントサイドフレーム１の連結フランジ部３５に、共締め固定することになる。
よって、メインクラッシュカン２の締結ボルトＳを利用して、サポート部材２０とフロントサイドフレーム１の結合強度を、さらに高めることができる。

また、この実施形態では、サポート部材２０を、フロントサイドフレーム１の連結フランジ部３５に結合可能な車幅方向に延びる接合フランジ面部２２と、この接合フランジ面部２２の端部から車両前後方向に延びる基面部２１と、を備えた開断面部材で構成している。
これにより、サポート部材２０が、接合フランジ面部２２と基面部２１とを備えた開断面部材で構成されるため、サポート部材２０が少なくとも断面Ｌ字状の開断面を有することになる。
このため、サポート部材２０の車両前後方向及び車幅方向における支持剛性を高めつつも、サポート部材２０が開断面であることから、前突荷重が作用した場合には、サポート部材２０が容易に変形して、フロントサイドフレーム１の座屈変形を阻害することはない。
よって、サポート部材２０の支持剛性を高めつつも、フロントサイドフレーム１の衝撃吸収性能を維持することができる。
なお、この実施形態では、基面部２１をフロントサイドフレーム１の車幅内側面１Ａに接合しているが、車幅外側面に接合してもよい。このように、基面部２１をフロントサイドフレーム１の車幅外側面に接合した場合には、フロントサイドフレーム１，１間の車幅内方側空間を広く確保できるため、ラジエータ等の車載部品を容易にレイアウトすることができる。

また、この実施形態では、サポート部材２０の基面部２１を、フロントサイドフレーム１の車幅内側面１Ａに接合すると共に、基面部２１の後端から車幅外方側に延びる車幅方向面部２３を設けている。
これにより、サポート部材２０をフロントサイドフレーム１の車幅内方側に位置させることができる。また、車幅外方側に延びる車幅方向面部２３をサポート部材２０に設けたことで、フロントサイドフレーム１の上面１Ｂに対してもサポート部材２０を接合することができる。
よって、左右のサポート部材２０，２０間の取付けスパンをコンパクトにできるため、サポート部材２０の支持剛性を高めることができ、車体前部の捩じれ剛性をさらに高めることができる。また、フロントサイドフレーム１に接合される範囲を広げることができるため、サポート部材２０とフロントサイドフレーム１の結合強度も向上できる。

また、この実施形態では、サポート部材２０の接合フランジ面部２２を、基面部２１の前端から車幅内方側に延びるように設けている。
これにより、接合フランジ面部２２が車幅内方側に延びるため、左右一対のサポート部材２０，２０を、それぞれ車幅内方側に位置させて、フロントサイドフレーム１，１に接合することができる。
よって、左右のサポート部材２０，２０間の取付けスパンをよりコンパクトにすることができ、サポート部材２０の支持剛性を高めることができる。

また、この実施形態では、左右一対のフロントサイドフレーム１，１の下方にサブフレーム６を設けて、このサブフレーム６の前端に、サブクラッシュカン７を設けている。
これにより、サブフレーム６も利用して、前突荷重の吸収を行なうことができる。
よって、メインクラッシュカン２と上部連結レインフォースメント５とサブクラッシュカン７を、それぞれ利用して、衝突時の衝撃吸収性能を高めることができる。

また、この実施形態では、車両前方側から、メインクラッシュカン２、サブクラッシュカン７、上部連結レインフォースメント５の順番で位置するように設置している。
これにより、前面衝突時には、段階的にメインクラッシュカン２、サブクラッシュカン７、上部連結レインフォースメント５の順で、衝突荷重を吸収させることができる。
よって、段階的に衝突荷重の吸収量を増加させることができ、衝突度合いに応じた衝撃吸収性能を得ることができる。

また、この実施形態では、上部連結レインフォースメント５で連結されるエプロンレインフォースメント４，４の前部が、平面視でフロントサイドフレーム１，１に略一致する位置に位置するように、エプロンレインフォースメント４，４を前狭まりに傾斜（４ａ，４ａ）するように形成している。
これにより、前突荷重を受けた際には、衝突の角度に関わらず、フロントサイドフレーム１，１と同様にエプロンレインフォースメント４，４に衝突荷重を伝達することが可能となり、より安定して衝撃吸収性能を高めることができる。
よって、フロントサイドフレーム１，１とエプロンレインフォースメント４，４で、前突荷重を受ける際に、より確実に衝撃吸収を行うことができる。

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、
この発明の連結部材は、実施形態の上部連結レインフォースメント５に対応し、
以下、同様に、
クラッシュカンは、メインクラッシュカン２，２に対応し、
支持部材は、サポート部材２０に対応し、
接合部は、接合フランジ面部２２に対応し、
前後方向面部は、基面部２１に対応し、
第二のクラッシュカンは、サブクラッシュカン７，７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、あらゆる車両の前部車体構造に適用する実施形態を含むものである。

本発明を採用した実施形態の車両の前部車体構造の前方斜視図。 前部車体構造の正面図。 前部車体構造の側面図。 前部車体構造の平面図。 エンジンルーム下部内方側からみたサポート部材近傍の斜視図。 図５の分解斜視図。 エンジンルーム上部外方側からみたエプロンレインフォースメント等を除いたサポート部材近傍の斜視図。 （ａ）は従来構造の車体前部のモデル図、（ｂ）は本実施形態の車体前部のモデル図。 （ａ）は前突前の側面模式図、（ｂ）は前突初期の側面模式図、（ｃ）は前突中期の側面模式図、（ｄ）は前突後期の側面模式図。

ＥＲ…エンジンルーム
Ｓ…ボルト
１…フロントサイドフレーム
２…メインクラッシュカン（クラッシュカン）
４…エプロンレインフォースメント
５…上部連結レインフォースメント（連結部材）
６…サブフレーム
７…サブクラッシュカン（第二のクラッシュカン）
１４…連結部位
２０…サポート部材（支持部材）
２１…基面部（前後方向面部）
２２…接合フランジ面部
２３…車幅方向面部
２５ａ…上部接合部（接合フランジ面部の上部）
２５ｂ…上部接合部（前後方向面部の上部）
３５…連結フランジ部（フランジ部）
３５ａ…上方延設部

Claims (8)

1. エンジンルーム下方で車両前後方向に延びるように設置された左右一対のフロントサイドフレームと、該フロントサイドフレーム前端部に結合されたクラッシュカンとを備えた車両の前部車体構造であって、
   前記フロントサイドフレームの上方で車両前後方向に延びるように設置された左右一対のエプロンレインフォースメントと、
   該エプロンレインフォースメントの前部間を車幅方向に延びて連結するように設置された連結部材と、
   前記エプロンレインフォースメントと前記連結部材との結合部位を上下方向に延びて支持する支持部材と、
   該支持部材を、前記フロントサイドフレームのクラッシュカンを結合するフランジ部に接合すると共に、
   前記支持部材を、前記フロントサイドフレームのフランジ部に接合可能な車幅方向に延びる接合フランジ面部と、
   該接合フランジ面部の端部から車両前後方向に延びる前後方向面部と、
   を備えた開断面部材で形成し、
   前記支持部材の前記前後方向面部を、フロントサイドフレームの車幅内側面に接合すると共に、
   該前後方向面部の後端部から車幅方向外方側に延びる車幅方向面部を設け、
   該車幅方向面部の上部を、前記エプロンレインフォースメントと前記連結部材との結合部位に接合し、
   前記車幅方向面部の下部を、前記フロントサイドフレームの上面に接合し、
   前記接合フランジ面部を、前後方向面部の前端部から車幅方向内方側に延びるように設け、
   前記フロントサイドフレームのクラッシュカンを結合するフランジ部は、該フロントサイドフレームの前端に、車幅方向および上下方向に延びるように形成された
   車両の前部車体構造。
2. 前記接合フランジ面部の上部を、前記エプロンレインフォースメントと前記連結部材との結合部位に接合すると共に、
   前記前後方向面部の上部を、前記エプロンレインフォースメントと前記連結部材との結合部位に接合した
   請求項１記載の車両の前部車体構造。
3. 前記フランジ部に上方に突出する上方延設部が形成され、前記接合フランジ面部が該上方延設部にも接合された
   請求項１または２に記載の車両の前部車体構造。
4. 前記支持部材の接合部を、クラッシュカンの取付けボルトによって共締め固定するように構成した
   請求項１〜３の何れか１項に記載の車両の前部車体構造。
5. 前記左右一対のフロントサイドフレームの下方にサブフレームを設けて、
   該サブフレームの前端に、第二のクラッシュカンを設けた
   請求項１〜４の何れか１項に記載の車両の前部車体構造。
6. 前記クラッシュカンの後端位置と前記第二のクラッシュカンの後端位置とが車両前後方向で略一致している
   請求項５記載の車両の前部車体構造。
7. 車両前方側から、前記クラッシュカン、前記第二のクラッシュカン、前記連結部材の順番で位置するように設置した
   請求項５または６に記載の車両の前部車体構造。
8. 前記連結部材で連結されるエプロンレインフォースメントの前部が、平面視でフロントサイドフレームに略一致する位置に位置するように、前記エプロンレインフォースメントを前狭まりに傾斜するように形成した
   請求項１〜７の何れか１項に記載の車両の前部車体構造。

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