JP5411510B2 - 自動車の車体前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の車体前部に前後方向に配置される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支持する自動車の車体前部構造に関する。

エンジンおよびトランスミッションよりなるパワーユニットの後方に、サスペンションアームを支持するフロントサスペンションメンバ（サブフレーム）を配置したものにおいて、フロントサイドメンバ（フロントサイドフレーム）の車幅方向内側に一体に突設したブラケットに、フロントサスペンションメンバの車幅方向外端部をボルトで固定したものが、下記特許文献１により公知である。
特開平８−１９８１４０号公報

ところで、上記従来のものは、車体前後方向に見たとき、フロントサイドメンバのブラケットにフロントサスペンションメンバを固定するボルトの位置が、フロントサイドメンバの中心に対して車幅方向内側、かつ下側にずれているため、車両の前面衝突時に衝突荷重によって後退するパワーユニットに押されてフロントサスペンションメンバが後退するとき、その衝突荷重はフロントサスペンションメンバからフロントサイドメンバに伝達され難くなり、充分な衝撃吸収効果が得られない可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、自動車の前面衝突により後退するサブフレームの荷重をフロントサイドフレームに効果的に伝達して衝撃吸収効果を高めることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、自動車の車体前部に前後方向に配置される左右一対のフロントサイドフレームが、略水平に配置されたフレーム本体部と、そのフレーム本体部の後部から後下方に傾斜して延びる傾斜部と、その傾斜部の後端から後方に延びてフロアフレームの前端に接続される連結部とを備え、前記サブフレームは、平面視でＳ字状に湾曲する左右一対の縦メンバと、その縦メンバの前端間を車幅方向に接続する前部横メンバと、前記縦メンバの前後方向中間部間を車幅方向に接続する後部横メンバとを備えて枠状に形成されていて、該サブフレームの左右前部が、左右のフロントサイドフレームの前記フレーム本体部の下面に固定した前部ブラケットにそれぞれ着脱自在に支持されると共に、該サブフレームの左右後部が、左右のフロントサイドフレームの前記連結部の車幅方向内面に固定した後部ブラケットにそれぞれ着脱自在に支持され、前記後部ブラケットよりも前側且つ前記後部横メンバよりも後側で左右のサブフレームの前記縦メンバの後部の車幅方向外側面には、左右のフロントサイドフレームの前記傾斜部の前面に当接可能に対向する荷重伝達部材がそれぞれ設けられることを特徴とする自動車の車体前部構造が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記荷重伝達部材は、前記サブフレームの前記縦メンバの車幅方向外側面に固定される第１辺と、前記傾斜部の前面に当接可能に対向する第２辺と、前記第１辺および前記第２辺を接続する第３辺とを有して平面視で直角三角形状に形成されることを特徴とする自動車の車体前部構造が提案される。

請求項１の構成によれば、自動車の車体前部に前後方向に配置される左右一対のフロントサイドフレームの後部に前上方から後下方に傾斜する傾斜部を形成し、フロントサイドフレームの下方に支持されるサブフレームに前記傾斜部の前面に当接可能に対向する荷重伝達部材を設けたので、車両の前面衝突による荷重でサブフレームが後退したときに、そのサブフレームに設けた荷重伝達部材がフロントサイドフレームの傾斜部に当接することで、衝突荷重をサブフレームからフロントサイドフレームに伝達して効果的に吸収することができる。

また請求項２の構成によれば、荷重伝達部材は平面視で直角三角形状の部材であり、サブフレームの車幅方向外側面に固定される第１辺と、フロントサイドフレームの傾斜部の前面に当接可能に対向する第２辺と、第１辺および第２辺を接続する第３辺とを有しているので、車両の前面衝突時にサブフレームが後退して荷重伝達部材の第２辺がフロントサイドフレームの傾斜部に当接したとき、第１辺においてサブフレームに強固に固定された荷重伝達部材が変形に対して高い剛性を示し、衝突荷重をサブフレームからフロントサイドフレームに効果的に伝達することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図３は本発明の実施の形態を示すもので、図１は自動車の車体前部の側面図、図２は図１の２方向矢視図、図３は図１に対応する衝突時の作用説明図である。

図１および図２に示すように、自動車の車体前部には、エンジン１１およびトランスミッション１２を一体化したパワーユニット１３が配置されるエンジンルーム１４が設けられており、そのエンジンルーム１４の左右両側部に車体前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム１５，１５が配置される。フロントサイドフレーム１５，１５の前端間が車幅方向に延びるバンパービーム１６によって接続され、その後端はフロアパネル１７の下面に車体前後方向に配置された左右一対のフロアフレーム１８，１８の前端に接続される。フロアパネル１７の左右両側部には、車体前後方向に延びる左右一対のサイドシル１９，１９が配置される。

フロントサイドフレーム１５，１５は、前側に位置して略水平に配置されたフレーム本体部１５ａ，１５ａと、フレーム本体部１５ａ，１５ａの後端から後下方に傾斜して延びる傾斜部１５ｂ，１５ｂと、傾斜部１５ｂ，１５ｂの後端から後方に延びて前記フロアフレーム１８，１８の前端に接続される連結部１５ｃ，１５ｃとを備える。フロアパネル１７の前端に接続されたダッシュボードロアパネル２０は、フロントサイドフレーム１５，１５の連結部１５ｃ，１５ｃの上面、傾斜部１５ｂ，１５ｂの後面およびフレーム本体部１５ａ，１５ａの後端面に沿って上方に立ち上がる。

パワーユニット１３や左右のサスペンション装置２１，２１を支持してフロントサイドフレーム１５，１５の下方に配置されるサブフレーム２２は、平面視でＳ字状に湾曲する左右一対の縦メンバ２３，２３と、縦メンバ２３，２３の前端間を車幅方向に接続する前部横メンバ２４と、縦メンバ２３，２３の前後方向中間部間を車幅方向に接続する後部横メンバ２５とを備えて枠状に形成される。そしてサブフレーム２２は、左右前部がそれぞれ弾性支持部材２６，２６を介して、フロントサイドフレーム１５，１５のフレーム本体部１５ａ，１５ａの下面に固定したブラケット２７，２７に着脱自在に支持されるとともに、左右後部がそれぞれ弾性支持部材２８，２８を介して、フロントサイドフレーム１５，１５の連結部１５ｃ，１５ｃの車幅方向内面に固定したブラケット２９，２９に着脱自在に支持される。

サブフレーム２２の左右の縦メンバ２３，２３の後部の車幅方向外側面に、平面視で 直角三角形状の荷重伝達部材３０，３０が溶接により固定され、その固定位置は、図1 ，２に示されるようにブラケット２９，２９よりも前側且つ後部横メンバ２５よりも後側である。荷重伝達部材３０は、直角を挟む第１辺３０ａおよび第２辺３０ｂと、第１、第２辺３０ａ，３０ｂを斜めに接続する第３辺３０ｃとを備えており、第１辺３０ａは縦メンバ２３の後部の車幅方向外側面に固定されるとともに、第２辺３０ｂはフロントサイドフレーム１５の傾斜部１５ｂの前面に所定の隙間を介して当接可能に対向する。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

車両が前面衝突すると、図３に示すように、バンパービーム１６に入力された衝突荷重によって左右のフロントサイドフレーム１５，１５が座屈して衝突荷重を吸収する。またサブフレーム２２がその前端に入力された衝突荷重によって後退すると、縦メンバ２３，２３に設けた荷重伝達部材３０，３０の第２辺３０ｂ，３０ｂがフロントサイドフレーム１５，１５の傾斜部１５ｂ，１５ｂの前面に当接するため、サブフレーム２２自体も前後に圧縮されて圧壊することで衝突荷重を吸収するとともに、その衝突荷重をサブフレーム２２からフロントサイドフレーム１５，１５の傾斜部１５ｂ，１５ｂおよび連結部１５ｃ，１５ｃを介してフロアフレーム１８，１８に伝達することで衝突荷重を吸収することができる。

このように、サブフレーム２２の荷重伝達部材３０，３０により、フロントサイドフレーム１５，１５およびサブフレーム２２の両方を効率的に圧壊することが可能になり、衝撃吸収効果が高められる。

またサブフレーム２２の荷重伝達部材３０，３０がフロントサイドフレーム１５，１５の傾斜部１５ｂ，１５ｂとの衝突により圧壊あるいは脱落してしまうと、サブフレーム２２からフロントサイドフレーム１５，１５への衝突荷重の伝達が困難になるが、本実施の形態では、荷重伝達部材３０，３０を平面視で直角三角形状とし、第１辺３０ａ，３０ａをサブフレーム２２に固定して第２辺３０ｂ，３０ｂをフロントサイドフレーム１５，１５の傾斜部１５ｂ，１５ｂに当接可能に対向させたので、荷重伝達部材３０，３０自体の剛性が高まるだけでなく、前記傾斜部１５ｂ，１５ｂから受ける反力荷重に抵抗する荷重伝達部材３０，３０のサブフレーム２２への取付剛性も高められ、衝突荷重をサブフレーム２２からフロントサイドフレーム１５，１５に確実に伝達することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、サブフレーム２２の形状やフロントサイドフレーム１５，１５に対する取付構造は適宜変更可能である。

自動車の車体前部の側面図 図１の２方向矢視図 図１に対応する衝突時の作用説明図

１５ フロントサイドフレーム
１５ａ フレーム本体部
１５ｂ 傾斜部
１５ｃ 連結部
１８ フロアフレーム
２２ サブフレーム
２３ サブフレームの縦メンバ
２４ サブフレームの横メンバ
２７ 前部ブラケット
２９ 後部ブラケット
３０ 荷重伝達部材
３０ａ 第１辺
３０ｂ 第２辺
３０ｃ 第３辺

Claims (2)

1. 自動車の車体前部に前後方向に配置される左右一対のフロントサイドフレーム（１５）の下方にサブフレーム（２２）を支持する自動車の車体前部構造において、
   前記左右一対のフロントサイドフレーム（１５）が、略水平に配置されたフレーム本体部（１５ａ）と、そのフレーム本体部（１５ａ）の後部から後下方に傾斜して延びる傾斜部（１５ｂ）と、その傾斜部（１５ｂ）の後端から後方に延びてフロアフレーム（１８）の前端に接続される連結部（１５ｃ）とを備え、
   前記サブフレーム（２２）は、平面視でＳ字状に湾曲する左右一対の縦メンバ（２３）と、その縦メンバ（２３）の前端間を車幅方向に接続する前部横メンバ（２４）と、前記縦メンバ（２３）の前後方向中間部間を車幅方向に接続する後部横メンバ（２５）とを備えて枠状に形成されていて、該サブフレーム（２２）の左右前部が、左右のフロントサイドフレーム（１５）の前記フレーム本体部（１５ａ）の下面に固定した前部ブラケット（２７）にそれぞれ着脱自在に支持されると共に、該サブフレーム（２２）の左右後部が、左右のフロントサイドフレーム（１５）の前記連結部（１５ｃ）の車幅方向内面に固定した後部ブラケット（２９）にそれぞれ着脱自在に支持され、
   前記後部ブラケット（２９）よりも前側且つ前記後部横メンバ（２５）よりも後側で左右のサブフレーム（２２）の前記縦メンバ（２３）の後部の車幅方向外側面には、左右のフロントサイドフレーム（１５）の前記傾斜部（１５ｂ）の前面に当接可能に対向する荷重伝達部材（３０）がそれぞれ設けられることを特徴とする自動車の車体前部構造。
2. 前記荷重伝達部材（３０）は、前記サブフレーム（２２）の前記縦メンバ（２３）の車幅方向外側面に固定される第１辺（３０ａ）と、前記傾斜部（１５ｂ）の前面に当接可能に対向する第２辺（３０ｂ）と、前記第１辺（３０ａ）および前記第２辺（３０ｂ）を接続する第３辺（３０ｃ）とを有して平面視で直角三角形状に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の車体前部構造。

Images