JP5513904B2 - Front body structure of the vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、車両のエンジンルームの左右に配設されて車両後方に延在し、エンジンルームと車室とを区分けするトーボードに後端部が連結されるフロントサイドフレームを有する車両の前部車体構造に関する。 The present invention relates to a front vehicle body of a vehicle having a front side frame that is disposed on the left and right sides of the engine room of the vehicle and extends rearward of the vehicle and has a rear side portion connected to a toe board that separates the engine room and the vehicle compartment. Concerning structure.
自動車等の車両の前部車体構造において、エンジンルームの左右には、フロントサイドフレームが配設される。車両の後方に延在するフロントサイドフレームには、後端部にエンジンルーム及び車室を区分けするトーボードが連結されるとともに、車室のフロアを構成するフロアフレームが連結される(特許文献1参照)。 In a front body structure of a vehicle such as an automobile, front side frames are disposed on the left and right sides of the engine room. A front side frame extending rearward of the vehicle is connected to a toe board that separates the engine room and the passenger compartment at the rear end portion, and a floor frame that constitutes the floor of the passenger compartment (see Patent Document 1). ).
フロントサイドフレームには、車両の操安性の観点から、高い剛性が要求される。例えば、フロントサイドフレームにサスペンションを支持する場合、サスペンションの支持部付近の剛性を充分に高くする必要がある。その一方で、フロントサイドフレームには、前方から大きな衝突荷重が加わった際、衝突のエネルギを吸収して車室を衝撃から保護できる特性が要求される。従って、フロントサイドフレームは、前方からの軽度の荷重に対してはある程度の耐性を有し、大きな荷重に対しては、軸線方向に圧潰して衝突荷重を吸収するとともに、衝突荷重をフロアフレーム側に分散する構成であることが必要である。 The front side frame is required to have high rigidity from the viewpoint of vehicle maneuverability. For example, when the suspension is supported on the front side frame, it is necessary to sufficiently increase the rigidity in the vicinity of the suspension support portion. On the other hand, the front side frame is required to have a characteristic capable of absorbing the energy of the collision and protecting the passenger compartment from the impact when a large collision load is applied from the front. Therefore, the front side frame has a certain level of resistance against a light load from the front. For a large load, the front side frame is crushed in the axial direction to absorb the collision load, and the collision load is It is necessary to have a configuration that is distributed to each other.
ところで、トーボードに連結されるフロントサイドフレームの後端部近傍には、衝突荷重による応力が集中し易く、フロントサイドフレームが軸線方向に圧潰する前に後端部近傍が変形すると、衝突荷重を効率的に吸収し、あるいは、衝突荷重をフロアフレーム側に効率的に分散させることができなくなってしまう。 By the way, the stress due to the collision load tends to concentrate near the rear end of the front side frame connected to the toe board. If the vicinity of the rear end deforms before the front side frame is crushed in the axial direction, Or the collision load cannot be efficiently distributed to the floor frame side.
そこで、特許文献2に開示された先行技術では、フロントサイドフレームをトーボード近傍で前部フレーム及び後部フレームに分割し、前部フレーム及び後部フレームを重ね合わせて接合することにより、接合部におけるフロントサイドフレームの強度を確保するように構成している。 Therefore, in the prior art disclosed in Patent Document 2, the front side frame is divided into a front frame and a rear frame in the vicinity of the toe board, and the front frame and the rear frame are overlapped and joined to each other. It is configured to ensure the strength of the frame.
この場合、トーボード近傍におけるフロントサイドフレームの強度を確保するため、前部フレームと後部フレームとを重ね合わせており、その部分が肉厚となって重量が増加することが懸念される。また、重ね合わせの部分を考慮して、前部フレーム又は後部フレームの少なくとも一方を、重ね合わせない場合よりも長く構成しなければならない。重量の増加は、車両の燃費低下に繋がる。また、フレームを長く構成することは、重量が増加するとともに、コストアップを惹起する。 In this case, in order to secure the strength of the front side frame in the vicinity of the toe board, the front frame and the rear frame are overlapped, and there is a concern that the portion becomes thick and the weight increases. Also, in consideration of the overlapping portion, at least one of the front frame and the rear frame must be configured longer than when not overlapping. An increase in weight leads to a reduction in fuel consumption of the vehicle. In addition, when the frame is configured to be long, the weight is increased and the cost is increased.
本発明は、前記の不具合を解消するためになされたものであって、軽量且つ簡単な構造で、衝突荷重を効率的に吸収できるとともに、衝突荷重を効率的に分散させることの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。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and has a lightweight and simple structure, which can efficiently absorb a collision load and can efficiently disperse the collision load. An object is to provide a vehicle body structure.
本発明に係る車両の前部車体構造は、車両のエンジンルームの左右に配設されて車両後方に延在するフロントサイドフレームを有する車両の前部車体構造において、前記エンジンルームと車室とを区分けするトーボードが連結される前記フロントサイドフレームの後端部近傍の内部に、前記後端部近傍を補強する補強部材を配設し、前記トーボードを補強するリンホーストーボードを前記フロントサイドフレームの前記後端部近傍の側面に連結し、前記フロントサイドフレームの前記補強部材よりも前記車両の前方側の部位に脆弱部を形成し、前記リンホーストーボードは、一端部が前記フロントサイドフレームに連結され、他端部が前記トーボードに連結されるリンホーストーボードセンタ、及び、一端部が前記フロントサイドフレームに連結され、他端部が前記車室側に配設されるサイドシルに連結されるリンホーストーボードロアから構成され、前記リンホーストーボードセンタ及び前記リンホーストーボードロアの車両前方の前面と、前記フロントサイドフレームに装着される前記補強部材の前面とは、ほぼ面一となるように配置されることを特徴とする。 A vehicle front body structure according to the present invention includes a front vehicle body structure having a front side frame that is disposed on the left and right sides of a vehicle engine room and extends rearward of the vehicle. A reinforcing member that reinforces the vicinity of the rear end portion is disposed in the vicinity of the rear end portion of the front side frame to which the toe board to be separated is connected, and the phosphorus hose toe board that reinforces the toe board is disposed on the front side frame. Connected to the side surface in the vicinity of the rear end portion, a weakened portion is formed in the front side of the vehicle relative to the reinforcing member of the front side frame , and one end of the phosphorus hose toe board is connected to the front side frame. A phosphorus hose toeboard center whose other end is connected to the toeboard, and one end to the front side frame And a front end of the phosphorus hose toeboard center and the front of the phosphorus hose toeboard lower, which are connected to a side sill disposed on the vehicle cabin side, the front surface of the reinforcing member mounted to the frame, characterized by Rukoto is arranged so as to be substantially flush.
前記車両の前部車体構造において、前記フロントサイドフレームの前記後端部近傍には、前記車室のフロアに配設されるフロアフレームサイドが連結されることを特徴とする。 In the front body structure of the vehicle, a floor frame side disposed on a floor of the passenger compartment is connected to the vicinity of the rear end portion of the front side frame.
前記車両の前部車体構造において、前記フロアフレームサイドには、サスペンションを支持するブラケットが装着され、前記ブラケットの端部が前記フロントサイドフレームの前記後端部近傍に連結されることを特徴とする。 In the front body structure of the vehicle, a bracket that supports a suspension is attached to the floor frame side, and an end portion of the bracket is connected to the vicinity of the rear end portion of the front side frame. .
前記車両の前部車体構造において、前記補強部材は、前記フロントサイドフレームの軸線に略直交する面を有し、前記フロントサイドフレームの前記後端部近傍を支持する補強板であることを特徴とする。 In the front body structure of the vehicle, the reinforcing member is a reinforcing plate having a surface substantially orthogonal to the axis of the front side frame and supporting the vicinity of the rear end portion of the front side frame. To do.
前記車両の前部車体構造において、前記脆弱部は、前記フロントサイドフレームのエンジンルーム側に形成される凹部であることを特徴とする。 In the front body structure of the vehicle, the fragile portion is a recess formed on an engine room side of the front side frame.
本発明の車両の前部車体構造では、トーボードに連結されるフロントサイドフレームの後端部近傍を、リンホーストーボードセンタ及びリンホーストーボードロアの前面とほぼ面一となるように配置される補強部材で補強する一方、所定以上の衝突荷重が加わったときに圧潰する脆弱部を、補強部材による補強位置よりも車両前方の所定部位に設けることにより、軽量且つ簡単な構造で、衝突荷重を効率的に吸収できるとともに、衝突荷重を効率的に分散させることができる。
In the front vehicle body structure of the vehicle of the present invention, the reinforcing member is disposed so that the vicinity of the rear end portion of the front side frame connected to the toe board is substantially flush with the front surfaces of the phosphorus hose toe board center and the phosphorus hose toe board lower. By providing a weak portion that collapses when a collision load exceeding a predetermined level is applied at a predetermined location in front of the vehicle rather than the reinforcement position by the reinforcing member, the collision load can be efficiently achieved with a lightweight and simple structure. And the impact load can be dispersed efficiently.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本実施形態である前部車体構造10の斜視図である。なお、図中、矢印Fは、車体前方を示す。
FIG. 1 is a perspective view of a front
図1において、前部車体構造10は、車室Rを形成する部分と、エンジンルームEを形成する部分とに区分され、これらの間にトーボード12が配設される。トーボード12は、トーボードセンタ14と、左右両側部に連結されるトーボードサイド16a、16bとから構成される。
In FIG. 1, the
車室Rを形成する部分は、トンネル部18を備え、その左右には、フロアフレームサイド19a、19b及びサイドシル20a、20bが配設される。
The portion that forms the passenger compartment R includes a
エンジンルームEを形成する部分は、後端部の上部にトーボードサイド16a、16bが連結され、車体前方に延在するフロントサイドフレーム24a、24bを備える。フロントサイドフレーム24a、24bの後端部の内側には、トーボードセンタ14を補強するためのリンホーストーボードセンタ26a、26bが連結され、フロントサイドフレーム24a、24bの後端部の外側には、リンホーストーボードロア28a、28bが連結される。また、フロントサイドフレーム24a、24bの後端部の下部には、車室Rの部分を構成するフロアフレームサイド19a、19bの各端部が連結される。
A portion forming the engine room E includes
また、フロントサイドフレーム24a、24bの上方には、後端がフロントピラー22a、22bに連結され、前方に延出したアッパフレーム31a,31bが設けられる。さらに、フロントサイドフレーム24a、24bの側部には、左右のホイールハウジングHa、Hbを囲撓するホイールエプロン30a、30bが連結される。
Further, above the
フロアフレームサイド19a、19bのフロントサイドフレーム24a、24b側の下部には、サスペンションを支持するブラケット32a、32bが連結され、このブラケット32a、32bにロアメンバ34a、34bの一端部が連結される。フロントサイドフレーム24a、24bの中間部は、エンジンルームEに収容されるエンジンやトランスミッション等を支持するための略コ字状に形成されたクロスメンバ36により連結される。クロスメンバ36は、ロアメンバ34a、34bの他端部が連結されることで補強される。
フロントサイドフレーム24a、24bの前端部には、クラッシュボックス38a、38bの後端部が連結され、クラッシュボックス38a、38bの前端部には、バンパビーム40が連結される。クラッシュボックス38a、38bは、バンパビーム40を介して外部から衝突荷重が加えられたとき、圧潰することで前記衝突荷重の一部を吸収する。
The rear end portions of the
アッパフレーム31a、31bの前端部の間には、クロスメンバアッパ42が連結される。また、フロントサイドフレーム24a、24bの前端部の下部には、ブラケット44a、44bが連結され、ブラケット44a、44b間にクロスメンバロア46が連結される。そして、クロスメンバアッパ42とクロスメンバロア46の各中間部がリンホースメンバ48により連結される。なお、クロスメンバアッパ42及びクロスメンバロア46は、主としてラジエータを支持する。
A cross member upper 42 is connected between the front end portions of the
次に、図2〜図4を用いて、フロントサイドフレーム24a、24bの後端部近傍の構造を詳細に説明する。なお、以下の説明では、フロントサイドフレーム24b側の構造について説明し、フロントサイドフレーム24a側の構造については、フロントサイドフレーム24bと同様に構成されるため、その説明を省略する。図2は、フロントサイドフレーム24bの後端部近傍を車両前方上部から見た拡大斜視図、図3は、フロントサイドフレーム24bの後端部近傍を車両前方下部から見た拡大斜視図、図4は、フロントサイドフレーム及びその後端部に配設された補強部材の分解斜視図である。
Next, the structure in the vicinity of the rear end portions of the
フロントサイドフレーム24bは、図4に示すように、断面略コ字状に形成された内板部材25と、内板部材25の上下のフランジ部27a、27bに接合される外板部材29とから構成される中空角柱状の部材である。
As shown in FIG. 4, the
フロントサイドフレーム24bの後端部の上部には、図1に示すように、トーボード12を構成するトーボードサイド16bが連結される。フロントサイドフレーム24bの後端部の内側には、リンホーストーボードセンタ26bが連結される。フロントサイドフレーム24bの後端部は、図3に示すように、上方向に湾曲するフロアフレームサイド19bの端部に連結される。さらに、フロントサイドフレーム24bの後端部の外側であって、フロアフレームサイド19bが連結される部位の近傍には、リンホーストーボードロア28bが連結される。なお、フロントサイドフレーム24b、トーボードサイド16b、リンホーストーボードセンタ26b、フロアフレームサイド19b、及び、リンホーストーボードロア28bは、溶接によって接合される。
As shown in FIG. 1, a
図2〜図4に示すように、フロントサイドフレーム24bの内部の中、リンホーストーボードセンタ26b、フロアフレームサイド19b及びリンホーストーボードロア28bが連結される端部近傍には、フロントサイドフレーム24bを補強するための補強板50(補強部材)が配設される。補強板50は、フロントサイドフレーム24bの軸線に対して面が略直交するように配設され、これによりフロントサイドフレーム24bの変形を拘束する。補強板50は、外周部に複数の耳状部52が形成され、これらの耳状部52が内板部材25及び外板部材29に溶接されることにより、フロントサイドフレーム24bに固定される。また、補強板50には、必要な強度を確保できる範囲で軽量化を図るため、肉抜き部54が形成される。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
ここで、リンホーストーボードセンタ26bの前側端面26b′、リンホーストーボードロア28bの前側端面28b′、及び、ブラケット32bの前側端面32b′は、フロントサイドフレーム24bに対する結合位置が、図2及び図3に示すように、補強板50の前面50′のフロントサイドフレーム24bに対する結合位置とほぼ一致するように設定される。
Here, the
フロントサイドフレーム24bは、補強板50の近傍における内板部材25の外壁部に凹部56、58が形成される。従って、フロントサイドフレーム24bは、凹部56、58(脆弱部)の近傍の剛性が補強板50の近傍よりも脆弱に設定される。また、凹部56、58は、車両の内側に形成されているため、フロントサイドフレーム24bに車両前方から衝突荷重が加わったとき、車両の外側に座屈するように構成される。
In the
本実施形態の前部車体構造10は、基本的には以上のように構成される。次に、図5〜図7に基づいて作用効果を説明する。図5は、フロントサイドフレーム24bを主要部とする前部車体構造10の平面図、図6は、フロントサイドフレーム24bを主要部とする前部車体構造10の側面図、図7は、衝突荷重により座屈した状態のフロントサイドフレーム24a、24bの平面図である。
The front
車両前方からバンパビーム40(図1)に衝突荷重が加わると、バンパビーム40は、車両後方に変位し、クラッシュボックス38a、38bに圧縮荷重を加える。この場合、衝突荷重が小さいとき、クラッシュボックス38a、38bが圧潰することで衝突荷重の大半を吸収するため、エンジンルームEがダメージを受ける可能性は低い。
When a collision load is applied to the bumper beam 40 (FIG. 1) from the front of the vehicle, the
一方、衝突荷重が大きいとき、クラッシュボックス38a、38bの圧壊で吸収されなかった荷重は、フロントサイドフレーム24a、24bに加わる。衝突荷重を受けたフロントサイドフレーム24a、24bは、衝突のエネルギの一部を、後端部に連結されているリンホーストーボードセンタ26a、26b、リンホーストーボードロア28a、28b及びフロアフレームサイド19a、19bを介して後方に分散させる。
On the other hand, when the collision load is large, the load that is not absorbed by the crushing of the
バンパビーム40に対してさらに大きな衝突荷重が加わったとき、フロントサイドフレーム24a、24bは、後端部近傍であって、リンホーストーボードセンタ26a、26bが連結されている部位よりも前方に形成されている凹部56、58において座屈することで、衝突のエネルギを吸収する(図7)。
When a larger collision load is applied to the
すなわち、図5〜図7に示すように、フロントサイドフレーム24a、24bの後端部近傍には、リンホーストーボードセンタ26a、26bが連結されるとともに、後端部近傍の内部に補強板50が装着されているため、これらにより充分な強度が確保される。また、フロントサイドフレーム24a、24bの後端部近傍には、リンホーストーボードロア28a、28bが連結されるとともに、後端部近傍の内部に補強板50が装着されているため、これらにより充分な強度が確保される。さらに、フロントサイドフレーム24a、24bの後端部近傍には、フロアフレームサイド19a、19bが連結されるとともに、後端部近傍の内部に補強板50が装着されているため、これらにより充分な強度が確保される。
That is, as shown in FIGS. 5 to 7, phosphorus hose toeboard centers 26a and 26b are connected to the vicinity of the rear ends of the front side frames 24a and 24b, and the reinforcing
さらにまた、リンホーストーボードセンタ26a、26bの前側端面26a′、26b′の結合位置と、補強板50の前面50′の結合位置とが、フロントサイドフレーム24a、24bに対してほぼ一致するように設定されている。また、リンホーストーボードロア28a、28bの前側端面28a′、28b′の結合位置と、補強板50の前面50′の結合位置とが、フロントサイドフレーム24a、24bに対してほぼ一致するように設定されている。さらに、フロアフレームサイド19a、19bに装着されたブラケット32a、32bの前側端面32a′、32b′の結合位置と、補強板50の前面50′の結合位置とが、フロントサイドフレーム24a、24bに対してほぼ一致するように設定されている。この結果、フロントサイドフレーム24a、24bの後端部近傍において、一層高い強度が得られる。なお、参照符号26a′、28a′及び32a′は、図示していないが、フロントサイドフレーム24aに結合されるリンホーストーボードセンタ26a、リンホーストーボードロア28a及びブラケット32aの各前側端面を表す。
Furthermore, the joining position of the front end faces 26a 'and 26b' of the phosphorus hose toeboard centers 26a and 26b and the joining position of the front face 50 'of the reinforcing
さらに、リンホーストーボードセンタ26a、26b及びリンホーストーボードロア28a、28bの前面と、補強板50の前面50′とを、ほぼ面一となるように配置することにより、左右方向からの外力に対するフロントサイドフレーム24a、24bの抵抗力が増大するため、フロントサイドフレーム24a、24bの後端部近傍の剛性を一層高くすることができる。
Further, the front surfaces of the phosphorus hose toeboard centers 26a and 26b and the phosphorus hose toeboard lowers 28a and 28b and the front surface 50 'of the reinforcing
従って、フロントサイドフレーム24a、24bの後端部は、衝突荷重によって変形することがなく、凹部56、58の近傍でフロントサイドフレーム24a、24bが確実に座屈し、衝突のエネルギを充分に吸収することができる。
Therefore, the rear end portions of the front side frames 24a and 24b are not deformed by the collision load, and the front side frames 24a and 24b are surely buckled in the vicinity of the
また、凹部56、58は、フロントサイドフレーム24a、24bのエンジンルームE側に形成されているため、座屈したフロントサイドフレーム24a、24bは、車室R側に向かうことがなく、車両の外側に折れ曲がることになる。この結果、車室Rの安全が確保される。
Moreover, since the recessed
ここで、フロントサイドフレーム24a、24bの後端部の補強構造であるが、フロントサイドフレーム24a、24bの内部に補強板50を配設するだけの構造であるため、重量の増加による燃費低下の影響は殆どない。また、フロントサイドフレーム24a、24bの剛性を向上させるために特殊な形状とする必要がないため、それによるコストアップの懸念もない。
Here, the reinforcing structure of the rear end portions of the
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更することが可能である。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It is possible to change in the range which does not deviate from the main point of this invention.
例えば、補強板50に代えて、フロントサイドフレーム24a、24bの内周面に一体的に設けたリブを補強部材としてもよい。また、フロントサイドフレーム24a、24bに形成する脆弱部は、凹部56、58に代えて、その部分に作業口や軽減口を設けたり、剛性の低い材質として構成することもできる。
For example, instead of the reinforcing
10…前部車体構造
12…トーボード
14…トーボードセンタ
16a、16b…トーボードサイド
19a、19b…フロアフレームサイド
20a、20b…サイドシル
24a、24b…フロントサイドフレーム
26a、26b…リンホーストーボードセンタ
28a、28b…リンホーストーボードロア
32a、32b…ブラケット
38a、38b…クラッシュボックス
40…バンパビーム
50…補強板
56、58…凹部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記エンジンルームと車室とを区分けするトーボードが連結される前記フロントサイドフレームの後端部近傍の内部に、前記後端部近傍を補強する補強部材を配設し、前記トーボードを補強するリンホーストーボードを前記フロントサイドフレームの前記後端部近傍の側面に連結し、前記フロントサイドフレームの前記補強部材よりも前記車両の前方側の部位に脆弱部を形成し、
前記リンホーストーボードは、一端部が前記フロントサイドフレームに連結され、他端部が前記トーボードに連結されるリンホーストーボードセンタ、及び、一端部が前記フロントサイドフレームに連結され、他端部が前記車室側に配設されるサイドシルに連結されるリンホーストーボードロアから構成され、
前記リンホーストーボードセンタ及び前記リンホーストーボードロアの車両前方の前面と、前記フロントサイドフレームに装着される前記補強部材の前面とは、ほぼ面一となるように配置されることを特徴とする車両の前部車体構造。 In the front body structure of a vehicle having a front side frame disposed on the left and right of the engine room of the vehicle and extending rearward of the vehicle,
A phosphorus hose that reinforces the toe board by disposing a reinforcing member that reinforces the vicinity of the rear end part in the vicinity of the rear end part of the front side frame to which a toe board that separates the engine room and the vehicle compartment is connected. A toe board is connected to a side surface in the vicinity of the rear end portion of the front side frame, and a fragile portion is formed in a portion of the front side frame on the front side of the vehicle ,
The phosphorus hose toe board has one end connected to the front side frame, the other end connected to the toe board, a phosphorus hose toe board center, one end connected to the front side frame, and the other end connected to the front side frame. Consists of a phosphorus hose toe board lower connected to a side sill disposed on the passenger compartment side,
The front of the vehicle front of the phosphorus Horst over board center and the phosphoric Horst over board lower, the front and of the reinforcing member to be attached to the front side frame of the vehicle, characterized in Rukoto disposed so as to be substantially flush Front car body structure.
前記フロントサイドフレームの前記後端部近傍には、前記車室のフロアに配設されるフロアフレームサイドが連結されることを特徴とする車両の前部車体構造。 In the vehicle front body structure according to claim 1,
A front body structure of a vehicle, wherein a floor frame side disposed on a floor of the passenger compartment is connected to the vicinity of the rear end portion of the front side frame.
前記フロアフレームサイドには、サスペンションを支持するブラケットが装着され、前記ブラケットの端部が前記フロントサイドフレームの前記後端部近傍に連結されることを特徴とする車両の前部車体構造。 In the vehicle front body structure according to claim 2,
A front vehicle body structure for a vehicle, wherein a bracket for supporting a suspension is attached to the floor frame side, and an end portion of the bracket is connected to the vicinity of the rear end portion of the front side frame.
前記補強部材は、前記フロントサイドフレームの軸線に略直交する面を有し、前記フロントサイドフレームの前記後端部近傍を支持する補強板であることを特徴とする車両の前部車体構造。 In the vehicle front body structure according to any one of claims 1 to 3,
The vehicle front body structure according to claim 1, wherein the reinforcing member is a reinforcing plate having a surface substantially orthogonal to an axis of the front side frame and supporting the vicinity of the rear end portion of the front side frame.
前記脆弱部は、前記フロントサイドフレームのエンジンルーム側に形成される凹部であることを特徴とする車両の前部車体構造。 In the front body structure of the vehicle according to any one of claims 1 to 4,
The vehicle body structure of a front part of a vehicle, wherein the weak part is a concave part formed on an engine room side of the front side frame.
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