JP6131967B2 - 自動車の車体構造 - Google Patents

Description

この発明は、車体側部において車両の前後方向に延びるフロントサイドフレームやリヤサイドフレームのようなフレームを備えた自動車の車体構造に関する。

一般に、車体側部には車両の前後方向に延びるフロントサイドフレームやリヤサイドフレームが設けられており、これらの各サイドフレームは車体剛性の確保と、衝突荷重吸収とに寄与するものである。

車両の前側において、フロントサイドフレームに衝突荷重が入力されないようなスモールオーバラップ衝突時には、フロントピラーに直接衝突荷重が入力して、車体が多く変形することになる。

車室は乗員空間確保のために保護する必要がある。この車室を衝突から保護する部材は、車体サイドにおいては、フロントピラー、ルーフサイドレール、サイドシル、ドアがあるが、ドアは開閉可能な部材であって、連結性が低いので、主に、フロントピラーとサイドシルとで車室を保護する構造が採用されるのが一般的である。

例えば、２５％以下のスモールオーバラップのようなフロントサイドフレームよりも外側へのオフセット衝突時には、フロントサイドフレームでの荷重吸収が見込めないので、フロントサイドフレームの車幅方向外側で、且つ当該フロントサイドフレームの前端よりも車体後方に荷重吸収部を設けるか、或は、車体を横ずれ変位させることが要請される。
上述の荷重吸収部を設ける場合には、フロントピラーを太くすることも考えられるが、フロントピラーを太くすると、重量が増加するだけでなく、前方視界が悪化するので好ましくない。このような問題点は、車体前部のみならず車体後部においても同様である。

ところで、特許文献１には、車両前方に向けて車幅方向外側となる部分と、車幅方向内側となる部分との二股に分岐したサイドメンバを設け、左右のサイドメンバの前端部には、車幅方向に延びるバンパレインフォースを横架すると共に、上記二股に分岐したサイドメンバの所定部に第１ノッチおよび第２ノッチを形成して、車両衝突時に、サイドメンバ前端部をパワートレインと干渉させて横ずれ荷重を発生させるように構成したものが開示されている。

この特許文献１に開示された従来構造は、エンジンやトランスミッションのブロックを利用して衝突荷重を受止めるものであり、衝突前にパワートレインと離間しているサイドメンバ前端部が当該パワートレインと干渉した時点で横ずれ荷重を発生させるものであるから、横ずれ荷重の発生がワンテンポ遅れる問題点があった。また、パワートレインは一般に、ブッシュを介してサブフレームに連結されており、この分、荷重伝達が遅れる問題点があった。

また、特許文献２には、フロントサイドフレームの前後方向中間部から車両前方かつ車幅方向外方へ延びる枝フレームを設け、オフセット衝突時には、その荷重を枝フレームとフロントサイドフレームとの結合部で車幅方向に受け止めて、横ずれ荷重を発生させる構造が開示されている。

しかしながら、この特許文献２に開示された従来構造においては、フロントサイドフレームの前後方向中間部に位置する上述の結合部で衝突荷重を受け止めるので、この位置が比較的後方となり、設計自由度が低くなるという問題点があった。

特許第４１２２８８７号公報 特許第５３５７９５３号公報

そこで、この発明は、スモールオーバラップ衝突のようなオフセット衝突時において、衝撃荷重の荷重吸収と同時に横ずれ荷重を発生させることができ、重量増加を抑えつつ、車体の変形を抑制することができる自動車の車体構造の提供を目的とする。

この発明による自動車の車体構造は、車体側部において車両の前後方向に延びるフレームを備えた自動車の車体構造であって、上記フレームの先端部の正面に突設される荷重吸収部に、上記フレームよりも外側に突出し、その先端面が車両先端方向内側に傾斜して延びる傾斜面部が設けられ、上記荷重吸収部は、上記フレームの先端部に対し車幅方向外側方に突設されて、上記傾斜面部を備える先端側メンバと、該先端側メンバより車両前後方向中央側で、上記フレームの車幅方向外側に突設され、当該先端側メンバの車幅方向内側への変形と連動して車幅方向内側に荷重吸収変形可能に該先端側メンバと連結される中央側メンバと、で構成され、上記フレームは、車両の前後方向に延びる前後メンバと上記先端部とを有し、上記先端部は、上記前後メンバに対して高剛性に形成され、上記先端部の前端に、車幅方向外側に突出したプレートが取り付けられ、上記中央側メンバは、分岐メンバ及びコ字状部材からなり、上記分岐メンバは、車幅方向外側で且つ先端方向に延びて、上記先端部と上記プレートの両者に接合固定され、上記コ字状部材は、上記分岐メンバの上記先端部側に、上記先端部と分離して設けられたものである。
上述のフレームは、自動車の車体構造を前部車体構造に適用する場合には、フロントサイドフレームやサブフレームの前後メンバに設定してもよく、自動車の車体構造を後部車体構造に適用する場合には、リヤサイドフレームに設定してもよい。

上記構成によれば、荷重吸収部に上述の如き傾斜面部を設けたので、フレームの正面で衝突物を受止めることができないスモールオーバラップ衝突時には、当該衝突物を上記傾斜面部で受止め、この荷重吸収部の荷重吸収と同時に横ずれ荷重を発生することができ、以て、重量増加を抑えつつ、車体の変形を抑制することができる。

しかも、上記荷重吸収部は、上記フレームの先端部に対し車幅方向外側方に突設されて、上記傾斜面部を備える先端側メンバと、該先端側メンバより車両前後方向中央側で、上記フレームの車幅方向外側に突設され、当該先端側メンバの車幅方向内側への変形と連動して車幅方向内側に荷重吸収変形可能に該先端側メンバと連結される中央側メンバと、で構成されたものであって、このように、荷重吸収部が上述の先端側メンバと、上述の中央側メンバとで構成されているので、車両前突時または車両後突時には、荷重吸収部の広い部位で荷重吸収して車体中央側の負担を増加させることなく、荷重吸収量の増大を図ることができ、また、スモールオーバラップ衝突時には、先端側メンバと中央側メンバとでフレーム先端部に集中的に横ずれ荷重を伝達することができる。
この発明の一実施態様においては、上記コ字状部材は、車幅方向外側が開放した外開きコ字状に形成されており、車幅方向に荷重を吸収するべく構成されたものである。

この発明の一実施態様においては、上記荷重吸収部は、上記フレームの先端部よりも先端側に突出し、フレーム先端方向のフレーム正面に位置する縁が、略車幅方向、または車両先端方向外側に延びているものである。

上記構成によれば、フレーム正面に対する衝突時（つまり、スモールオーバラップ衝突ではない前突または後突時）には、荷重吸収部を横ずれさせることなく確実に荷重吸収を図って、その吸収量を確保することができ、衝突物が傾斜面部に衝突するスモールオーバラップ衝突時には確実に横ずれ荷重を発生することができる。

この発明の一実施態様においては、上記フレームは左右のサイドフレームを車幅方向に連結するサブフレームであり、上記荷重吸収部は上記サブフレームの先端部に設けられたサブクラッシュカンであることを特徴とする。

上記構成によれば、荷重吸収部は左右のサイドフレームを連結するサブフレームの先端部に設けられたサブクラッシュカンであるから、パワートレインを利用することなく、スモールオーバラップ衝突が始まった瞬間から車体の横ずれ荷重を発生させることができる。

この発明によれば、スモールオーバラップ衝突のようなオフセット衝突時において、衝撃荷重の荷重吸収と同時に横ずれ荷重を発生させることができ、重量増加を抑えつつ、車体の変形を抑制することができる効果がある。

本発明の自動車の車体構造を示す平面図 図１からエプロンレイン、サイドフレーム、ドアを取外した状態の平面図 車両左側の車体構造の要部を示す拡大平面図 図３の要部正面図 図３のＡ−Ａ線矢視図 図３のＢ−Ｂ線矢視断面図 図３の斜視図 図７の要部分解斜視図 自動車の車体構造の他の実施例を示す平面図 図９の側面図

スモールオーバラップ衝突のようなオフセット衝突時において、衝撃荷重の荷重吸収と同時に横ずれ荷重を発生させ、重量増加を抑えつつ、車体の変形を抑制するという目的を、車体側部において車両の前後方向に延びるフレームを備えた自動車の車体構造であって、上記フレームの先端部の正面に突設される荷重吸収部に、上記フレームよりも外側に突出し、その先端面が車両先端方向内側に傾斜して延びる傾斜面部が設けられ、上記荷重吸収部は、上記フレームの先端部に対し車幅方向外側方に突設されて、上記傾斜面部を備える先端側メンバと、該先端側メンバより車両前後方向中央側で、上記フレームの車幅方向外側に突設され、当該先端側メンバの車幅方向内側への変形と連動して車幅方向内側に荷重吸収変形可能に該先端側メンバと連結される中央側メンバと、で構成されるという構成にて実現した。

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は本発明の自動車の車体構造を示し、図１は当該車体構造を示す平面図、図２は図１からエプロンレインフォースメント、フロントサイドフレーム、ドア等を取外した状態の平面図である。なお、以下の実施例では自動車の車体構造として自動車の前部車体構造を例示する。

図１，図２において、エンジンルームと車室とを前後方向に仕切るダッシュロアパネル（ダッシュパネル）１を設け、このダッシュロアパネル１の下部後端にはフロアパネル２を一体的に連設すると共に、該フロアパネル２の車幅方向中央部には、車室内側へ突出して車両の前後方向に延びるトンネル部３を一体的に設けている。

また、上述のダッシュロアパネル１の車幅方向左右両端部には、上下方向に延びる閉断面構造のヒンジピラー４を設ける一方、フロアパネル２の車幅方向左右両端部には、車両の前後方向に延びる閉断面構造のサイドシル５を設けている。なお、図１，図２においては、ヒンジピラー４、サイドシル５は車両右側のものについてのみ図示している。

上述のヒンジピラー４には、ヒンジブラケット６を介してフロントドア７を開閉可能に取付ける一方、ヒンジピラー４と図示しないセンタピラーとの車両前後方向中間に対応して、上述のサイドシル５とトンネル部３との間には、車幅方向に延びるクロスメンバ８（いわゆるＮｏ．２クロスメンバ）を取付け、このクロスメンバ８とフロアパネル２との間には、車幅方向に延びる閉断面を形成している。

さらに、図１，図２に示すように、ダッシュロアパネル１とフロアパネル２との両者に跨って車両前後方向に延びるフロアフレーム９を設け、このフロアフレーム９とダッシュロアパネル１およびフロアパネル２との間には、車両の前後方向に延びる閉断面を形成している。

図２に示すように、ダッシュロアパネル１の下部において、ヒンジピラー４とフロアフレーム９とを車幅方向に連結するトルクボックス１０を設けている。

図１に示すように、エンジンルームの左右両サイドにおいて、車両の前後方向に延びる閉断面構造のフロントサイドフレーム１１（但し、図面では車両右側のフロントサイドフレーム１１のみを示す）を設け、これら左右のフロントサイドフレーム１１には、セットプレート、取付けプレートおよびメインクラッシュカンを介して車幅方向に延びるバンパレインフォースメント（図示せず）を取付けている。

図１に示すように、上述のフロントサイドフレーム１１よりも車幅方向外側で、かつ上方位置には、車両の前後方向に延びる閉断面構造のエプロンレインフォースメント１２を設け、このエプロンレインフォースメント１２と上述のフロントサイドフレーム１１との間にはホイールハウス１３およびサスペンションタワー部１４を形成している。

図１，図２に示すように、上述のフロントサイドフレーム１１の下方部に位置してパワートレイン（図示せず）を搭載するサブフレーム１５を設けている。

このサブフレーム１５は、車体側部において車両の前後方向に延びる前後メンバ１６および先端メンバ１７と、前側において車幅方向に延びる前部クロスメンバ１８と、後側において車幅方向に延びる後部クロスメンバ１９と、を平面視で方形枠状に組合せたフレームである。

ここで、上述の先端メンバ１７は前後メンバ１６に対して高剛性に形成されている。また、前部クロスメンバ１８はシュラウドロアを兼ねるもので、車両側面視でハット形状に形成されている。

図１，図２に示すように、サブフレーム１５における後部クロスメンバ１９の車幅方向端部には、該後部クロスメンバ１９から上方に立上がるタワー部２０を設けており、このタワー部２０を介してサブフレーム１５をフロントサイドフレーム１１の下部に取付けている。

図２に示すように、ステアリング装置２１は、ラック部２２の左右両端（但し、図２では右端のみを示す）にコントロールリンク２３を設け、このコントロールリンク２３をステアリングナックル２４のナックルアーム２５に連結して前輪２６を操舵すべく構成している。図２において、２７はフロントサスペンションを構成するロアアームである。なお、図示実施例の自動車の前部車体構造は、左右略対称に形成されている。

図３は車両左側の車体構造の要部を示す拡大平面図、図４は図３の要部正面図、図５は図３のＡ−Ａ線矢視図、図６は図３のＢ−Ｂ線矢視断面図、図７は図３の斜視図、図８は図７の要部分解斜視図である。

図６に示すように、フロントサイドフレーム１１の前端部には、セットプレート２８を取付けており、このセットプレート２８を下方へ延設して延設部２８ａを形成すると共に、この延設部２８ａの下端から車両後方に延びるナット取付け座２８ｂを一体形成し、このナット取付け座２８ｂの上面にナット２９を溶接固定している。
上述のナット取付け座２８ｂの後部とフロントサイドフレーム１１の下部とをサブフレーム取付けブラケット３０で上下方向に連結している。

図６に示すように、上述のサブフレーム１５における先端メンバ１７は、車両正面視で下向きコ字状の上側部材１７ａと、車両正面視で上向きコ字状の下側部材１７ｂとを組合せて閉断面１７ｃを有するように形成されており、この先端メンバ１７の前部には、上述の閉断面１７ｃを貫通して上方に延びるサイドフレーム連結部としての連結パイプ３１が溶接固定されている。

そして、図６に示すように、先端メンバ１７の下部に前部クロスメンバ１８を当接し、車両下方から連結パイプ３１内を介してナット２９に締結される長尺のボルト３２を用いて、前部クロスメンバ１８を先端メンバ１７の下部に取付けると共に、先端メンバ１７をフロントサイドフレーム１１に取付けている。

すなわち、図１，図２に示すように、サブフレーム１５、特に、その前後の各クロスメンバ１８，１９で左右のフロントサイドフレーム１１，１１を車幅方向に連結したものである。

図３に示すように、サブフレーム１５の先端部としての前端部には、サブクラッシュカン３３と、分岐メンバ３４と、車幅方向荷重吸収部であるコ字状部材３５と、を備えた荷重吸収部３６が設けられている。
詳しくは、図３に示すように、先端メンバ１７の前端に、当該先端メンバ１７の先端を含むと共に、車幅方向外側に突出したセットプレート３７を取付け、このセットプレート３７の前面に複数のボルト、ナット３８を用いて取付けプレート３９を取付けている。

図３，図７に示すように、上述の取付けプレート３９はその車幅方向の長さがセットプレート３７の車幅方向の長さと略同等に形成されると共に、取付けプレート３９の上下方向の高さも、セットプレート３７の上下方向の高さと略同等に形成されている。

そして、上述の取付けプレート３９の前面には、図４，図７に示すように、車両正面視で下向きコ字状の上パネル３３Ａと、車両正面視で上向きコ字状の下パネル３３Ｂとで閉断面構造に形成されたサブクラッシュカン３３の基部つまり後端部が溶接固定されている。

図３，図７，図８に示すように、先端メンバ１７の車幅方向外側で、かつ連結パイプ３１と前後メンバ１６の前端１６ａとの前後方向中間部には、平面視でコ字状の分岐メンバ接合ブラケット４０を取付けている。

図７，図８に示すように、上述の分岐メンバ３４は車幅方向内側が開放した内開きコ字状に形成されており、この分岐メンバ３４は同図に示すように、分岐メンバ接合ブラケット４０からセットプレート３７の延設側背面に延びて、これら両者４０，３７に接合固定されている。つまり、この分岐メンバ３４は先端メンバ１７から車幅方向外側で、かつ先端方向としての前端方向に延びている。

ここで、上述の分岐メンバ３４の前端とサブフレーム１５の先端である先端メンバ１７とは連結部としてのセットプレート３７で連結されており、このセットプレート３７および取付けプレート３９はスモールオーバラップ衝突時の入力荷重により車幅方向に変形可能に形成されている。

図７，図８に示すように、上述のコ字状部材３５は車幅方向外側が開放した外開きコ字状に形成されており、このコ字状部材３５は、図３，図７，図８に示すように、分岐メンバ３４の車両前後方向中間部のフレーム側つまりサブフレーム１５における先端メンバ１７側に、当該先端メンバ１７と分離して設けられており、該コ字状部材３５で車幅方向に荷重を吸収すべく構成している。

上述のサブクラッシュカン３３、分岐メンバ３４、コ字状部材３５を備えた荷重吸収部３６のうち、サブクラッシュカン３３は、図３に示すように、サブフレーム１５の先端メンバ１７の正面から、当該先端メンバ１７よりも車両前後方向の前端側に突出すると共に、車幅方向外側に延長されており、このサブクラッシュカン３３には、先端メンバ１７よりも外側に突出し、その先端面３３ａが車両先端方向内側（車両前端方向内側）に傾斜して延びる傾斜面部３３Ｓが設けられている。

上述のサブクラッシュカン３３に上述の如き傾斜面部３３Ｓを設けることで、フロントサイドフレーム１１の正面で衝突物Ｚ（図３参照）を受止めることができないスモールオーバラップ衝突時には、当該衝突物Ｚを上述の傾斜面部３３Ｓで受止め、サブクラッシュカン３３の荷重吸収変形と同時に横ずれ荷重Ｘを発生させて、これにより重量増加を抑えつつ、車体の変形を抑制すべく構成したものである。

図３に示すように、スモールオーバラップ衝突時の衝突物Ｚからの入力荷重は、横ずれ荷重ベクトルＶａと、荷重吸収ベクトルＶｂと、後方ベクトルＶｃとに分解することができる。横ずれ荷重Ｘは連結パイプ３１を介してフロントサイドフレーム１１に伝達されると共に、前部クロスメンバ１８を介して反対側のフロントサイドフレーム１１にも伝達され、車体全体に荷重を分散して、確実に横ずれ荷重を発生させることができる。

ここで、図３に示すように、荷重吸収部３６の車幅方向外端部を、車両重心に対して車幅方向外側に設定しているので、車体を横ずれ変位させるための回転モーメント発生の観点からも有効となる。

また、図３に示すように、荷重吸収部３６を構成するサブクラッシュカン３３は、サブフレーム１５の先端メンバ１７よりも前端側に突出しており、先端メンバ１７のサブフレーム正面に位置する縁、すなわち、先端メンバ１７正面に位置する前縁３３ｂが、略車幅方向に延びるように形成されている。なお、先端メンバ１７正面に位置する前縁３３ｂは前方且つ車幅方向外側（車両先端方向外側）へ傾斜していても良い。

これにより、サブフレーム１５正面に対する衝突時（つまり、スモールオーバラップ衝突ではない前突時）には、衝突物Ｚをサブフレーム１５正面よりも車幅方向外側へ横ずれさせることなく、その前後方向に確実に荷重吸収を図って、吸収量を確保する一方で、衝突物Ｚが傾斜面部３３Ｓに衝突するスモールオーバラップ衝突時には、確実に横ずれ荷重を発生させるように構成している。そして、スモールオーバラップ衝突時には、サブクラッシュカン３３がサブフレーム１５正面まで幅広く設けられる為、サブクラッシュカンを車幅方向外側前方へ傾斜して延ばす場合に比べ車体後方へ折れ曲がりにくく、後述のように車幅方向内側への座屈変形による荷重吸収と横ずれ荷重とを安定して発生させることができる。
なお、サブクラッシュカン３３の前縁３３ｂは、略車幅方向に延びる方が、断面積が広く荷重吸収量を増やせる点で好ましい。

さらに、図３に示すように、上述の荷重吸収部３６は、サブフレーム１５の先端部である先端メンバ１７に対し車幅方向外側方に突設されて上述の傾斜面部３３Ｓを備えた先端側メンバ（サブクラッシュカン３３）と、この先端側メンバ（サブクラッシュカン３３）よりも車両前後方向中央側（この実施例では、車両後方側）で、サブフレーム１５の車幅方向外側に突設され、先端側メンバ（サブクラッシュカン３３）の車幅方向内側への変形と連動して車幅方向内側に荷重吸収変形可能に先端側メンバ（サブクラッシュカン３３）と連結される中央側メンバ（分岐メンバ３４およびコ字状部材３５）と、で構成されている。

このように、荷重吸収部３６が先端側メンバとしてのサブクラッシュカン３３と、中央側メンバとしての分岐メンバ３４およびコ字状部材３５とで構成されており、車両前突時には、サブクラッシュカン３３の広い部位で荷重吸収して車体中央側つまり車体後方側の負担を増加させることなく、荷重吸収量の増大を図り、また、スモールオーバラップ衝突時には、先端側メンバ（サブクラッシュカン３３）と中央側メンバ（分岐メンバ３４、コ字状部材３５）とでフレーム先端部である先端メンバ１７に集中的に横ずれ荷重を伝達し得るように構成している。

ここで、スモールオーバラップ衝突時に、先端側メンバ（サブクラッシュカン３３）が荷重吸収ベクトルＶｂにより車幅方向内側に変形するのに伴い、セットプレート３７が図３に仮想線αで示すように、また、分岐メンバ３４が図３に示す仮想線βの如く車幅方向内側に変形する。この際、コ字状部材３５は先端メンバ１７と分離されているので、先端メンバ１７には前後方向の荷重は伝わらず、横方向の荷重、つまり、横ずれ荷重のみが伝達され、これにより、車体前端部としての先端メンバ１７に集中的に横ずれ荷重を伝達すると共に、荷重吸収量を確保するように構成している。

また、上述のサブフレーム１５はその前後の各クロスメンバ１８，１９で左右のフロントサイドフレーム１１，１１を車幅方向に連結しており、荷重吸収部３６をサブフレーム１５の先端部（先端メンバ１７）に設けられたサブクラッシュカン３３で構成することにより、パワートレインを利用することなく、スモールオーバラップ衝突が始まった瞬間から車体の横ずれ荷重を発生させるように構成している。

さらに、図７，図８で示したように、サブフレーム１５の前端部としての先端メンバ１７からブラケット４０を介して車幅方向外側で、かつ前端方向に延びる分岐メンバ３４を設け、この分岐メンバ３４の前端とサブフレーム１５の前端部である先端メンバ１７とを、車幅方向に変形可能なセットプレート３７で連結すると共に、分岐メンバ３４の車両前後方向中間部のサブフレーム１５側、換言すれば、車幅方向内側に、サブフレーム１５の先端メンバ１７と分離して荷重を車幅方向に吸収するコ字状部材３５を設けている。

これにより、スモールオーバラップ衝突時に、図３に仮想線α，βで示すようにセットプレート３７および分岐メンバ３４が車幅方向内側に変形する際、セットプレート３７と分岐メンバ３４の車両後部との間で上述のコ字状部材３５が潰れ、荷重吸収量を増やすと共に、その荷重を横方向に伝達し、横ずれ荷重を高剛性のフレーム先端部としての先端メンバ１７に作用して、車体を横ずれ変位させるように構成している。

すなわち、スモールオーバラップ衝突時に、高剛性のフレーム先端（先端メンバ１７）に確実に横ずれ荷重を発生させて、車体を充分横ずれ変位させるように構成している。
加えて、図３，図７に示すように、連結部としてのセットプレート３７が前後方向荷重吸収部材としてのサブクラッシュカン３３の支持部を兼ねることで、サブクラッシュカン３３特に、その基部をサブフレーム１５の車幅方向外側まで支持するように構成している。

また、図８に示すように、上述の分岐メンバ３４は内開きコ字状に形成されており、コ字状部材３５は外開きコ字状に形成されていて、分岐メンバ３４とコ字状部材３５との両者で閉断面４１を形成することにより、上述のコ字状部材３５に横ずれ荷重をサブフレーム１５の先端メンバ１７に伝達する当て面３５ａし、かつ、上述の閉断面４１により分岐メンバ３４とコ字状部材３５との両者の軽量高剛性化を図るように構成している。

さらに、図３に示すように、上述のコ字状部材３５は、分岐メンバ３４の車両中央側連結部つまり車両後側連結部（分岐メンバ接合ブラケット４０の配設位置参照）よりも車両前後方向の前端側に位置する連結パイプ３１または前部クロスメンバ１８と車幅方向に対向する位置に設けられており、分岐メンバ３４がブラケット４０を介して先端メンバ１７と連結された位置よりも前端側に横ずれ荷重を効果的に伝達して、連結パイプ３１や前部クロスメンバ１８を介して車体を効果的に横ずれさせるように構成したものである。

ところで、図３，図６，図７に示すように、上述のサブクラッシュカン３３には、サブフレーム１５の先端側、すなわち先端メンバ１７の前端側から車両前後方向の前端側で、かつ該先端メンバ１７よりも車幅方向の外側に傾斜して延びる傾斜補強部としての傾斜ステー４２と、傾斜ビード４３とが設けられている。

図３，図６，図７に示すように、上述の傾斜ステー４２は略水平な上面部４２ａと、この上面部４２ａの後端から下方に延びる縦面部４２ｂとを有する逆Ｌ字状に形成されており、図６に示すように、この傾斜ステー４２で上パネル３３Ａと下パネル３３Ｂとを上下方向に連結している。

上述の傾斜ステー４２をサブクラッシュカン３３の内部に設けるため、図３に示すように、上パネル３３Ａには溶接用の開口部３３ｃ，３３ｃを、当該傾斜ステー４２の上面部４２ａの配設方向に沿って開口形成し、予め縦面部４２ｂが下パネル３３Ｂに溶接固定された傾斜ステー４２の上面部４２ａを、上述の開口部３３ｃ，３３ｃの口縁に沿って連続溶接している。

ここで、傾斜ステー４２の配設角度、詳しくは、セットプレート３７と該傾斜ステー４２の縦面部４２ｂとの成す角度は、車両前突時にサブクラッシュカン３３の耐力を過度に上昇させることなく、かつスモールオーバラップ衝突時の横ずれ荷重を車体に適確に伝達することを目的として任意の角度に設定することができるが、上記角度は約４５度が好ましい。

また、上述の傾斜ステー４２はサブクラッシュカン３３の傾斜面部３３Ｓに対して直角、または略直角に配置されることが、荷重伝達性能向上の観点でさらに好ましい。
上述の傾斜ビード４３は、荷重吸収部の水平面部、この実施例では、サブクラッシュカン３３の上パネル３３Ａにおける水平面部としての上面部に当該上面部から下方に突出するように形成されている。

図３に示すように、該傾斜ビード４３は傾斜ステー４２の上面部４２ａと干渉しないように該上面部４２ａの周縁に沿って環状に形成されているが、この傾斜ビード４３に代えて、サブクラッシュカン３３の下パネル３３Ｂに傾斜ステー４２の縦面部４２ｂに沿う少なくとも１つの直線状の傾斜ビードを形成してもよい。

上述のサブクラッシュカン３３に傾斜補強部としての傾斜ステー４２または傾斜ビード４３を設けることで、サブクラッシュカン３３の大幅な形状変更や車両前後方向の耐力上昇を抑えながら、スモールオーバラップ衝突時の傾斜方向（図３に示す荷重吸収ベクトルＶｂの方向参照）の耐力上昇を図り、横ずれ荷重を高剛性のフレーム先端部である先端メンバ１７に直接作用させ、当該先端メンバ１７に充分横ずれ荷重を伝達して、衝突物Ｚに対して車体を確実に横ずれ変位させると共に、通常のオフセット衝突時には、その衝撃荷重をサブクラッシュカン３３を介して先端メンバ１７で受止めるように構成したものである。

また、上述の傾斜ステー４２でサブクラッシュカン３３の上パネル３３Ａと下パネル３３Ｂとを上下方向に連結することで、サブクラッシュカン３３の軽量高剛性化を図るように構成している。
さらに、傾斜補強部を上述の傾斜ビード４３と成すことにより、当該傾斜ビード４３は車両前後方向からの入力荷重に対しては比較的変形しやすく、スモールオーバラップ衝突時の斜め方向からの入力荷重に対しては耐力を有するので、サブクラッシュカン３３の傾斜方向耐力を高める一方で、前後方向耐力については、その上昇を抑え、軽衝突時の車体変形を防止するように構成している。

加えて、図３に示すように、傾斜補強部としての傾斜ステー４２および傾斜ビード４３の車両前後方向後側は、連結パイプ３１または前部クロスメンバ１８と近接する位置に設けられている。
これにより、横ずれ荷重を連結パイプ３１または前部クロスメンバ１８を介して車体に効果的に伝達および荷重分散させるように構成している。

ここで、図３に示す構成に代えて、同図に仮想線αで示すように、傾斜ステーの後端側が連結パイプ３１および前部クロスメンバ１８と車幅方向に対向するように設けてもよく、傾斜ステーは１つに限定されることなく、複数の傾斜ステーを設けてもよい。
なお、図中、矢印Ｆは車両前方を示し、矢印Ｒは車両後方を示し、矢印ＩＮは車幅方向の内方を示し、矢印ＯＵＴは車幅方向の外方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示す。

このように、図１〜図８で示した実施例の自動車の車体構造は、車体側部において車両の前後方向に延びるフレーム（サブフレーム１５参照）を備えた自動車の車体構造であって、上記フレーム（サブフレーム１５）の先端部（先端メンバ１７参照）に設けられる荷重吸収部３６に、上記フレーム（サブフレーム１５）よりも外側に突出し、その先端面が車両先端方向内側に傾斜して延びる傾斜面部３３Ｓが設けられたものである（図２，図３参照）。

この構成によれば、荷重吸収部３６に上述の如き傾斜面部３３Ｓを設けたので、フレーム（サブフレーム１５）の正面で衝突物Ｚを受止めることができないスモールオーバラップ衝突時には、当該衝突物Ｚを上記傾斜面部３３Ｓで受止め、この荷重吸収部３６の荷重吸収と同時に横ずれ荷重を発生することができ、以て、重量増加を抑えつつ、車体の変形を抑制することができる。

また、この発明の一実施形態においては、上記荷重吸収部３６は、上記フレーム（サブフレーム１５）の先端部（先端メンバ１７）よりも先端側に突出し、フレーム１５先端方向のフレーム正面に位置する縁（前縁３３ｂ参照）が、略車幅方向に延びているものである（図３参照）。

この構成によれば、フレーム正面に対する衝突時（つまり、スモールオーバラップ衝突ではない前突時）には、荷重吸収部３６を横ずれさせることなく確実に荷重吸収を図って、その吸収量を確保することができ、衝突物が傾斜面部３３Ｓに衝突するスモールオーバラップ衝突時には確実に横ずれ荷重を発生することができる。

さらに、この発明の一実施形態においては、上記荷重吸収部３６は、上記フレーム（サブフレーム１５）の先端部に対し車幅方向外側方に突設されて、上記傾斜面部３３Ｓを備える先端側メンバ（サブクラッシュカン３３）と、該先端側メンバ（サブクラッシュカン３３）より車両前後方向中央側で、上記フレーム（サブフレーム１５）の車幅方向外側に突設され、当該先端側メンバ（サブクラッシュカン３３）の車幅方向内側への変形と連動して車幅方向内側に荷重吸収変形可能に該先端側メンバ（サブクラッシュカン３３）と連結される中央側メンバ（分岐メンバ３４、コ字状部材３５）と、で構成されたものである（図３参照）。

この構成によれば、荷重吸収部３６が上述の先端側メンバ（サブクラッシュカン３３）と、上述の中央側メンバ（分岐メンバ３４、コ字状部材３５）とで構成されているので、車両前突時には、荷重吸収部３６の広い部位で荷重吸収して車体中央側（この実施例では車体後側）の負担を増加させることなく、荷重吸収量の増大を図ることができ、また、スモールオーバラップ衝突時には、先端側メンバ（サブクラッシュカン３３）と中央側メンバ（分岐メンバ３４、コ字状部材３５）とでフレーム先端部（先端メンバ１７参照）に集中的に横ずれ荷重を伝達することができる。

加えて、この発明の一実施形態においては、上記フレームは左右のサイドフレーム（フロントサイドフレーム１１）を車幅方向に連結するサブフレーム１５であり、上記荷重吸収部は上記サブフレーム１５の先端部に設けられたサブクラッシュカン３３であることを特徴とする（図３参照）。

この構成によれば、荷重吸収部は左右のサイドフレーム（フロントサイドフレーム１１）を連結するサブフレーム１５の先端部に設けられたサブクラッシュカン３３であるから、パワートレインを利用することなく、スモールオーバラップ衝突が始まった瞬間から車体の横ずれ荷重を発生させることができる。

図９は、自動車の車体構造の他の実施例を示す平面図、図１０は図９の側面図である。なお、図９，図１０においても自動車の車体構造として自動車の前部車体構造を例示している。また、図９，図１０において前図と同一の部分には同一符号を付している。

図１０に示すように、フロントサイドフレーム１１の前端部にはセットプレート６１および取付けプレート６２を介してメインクラッシュカン６３を取付け、左右のメインクラッシュカン６３，６３の前端部相互間には、車幅方向に延びるバンパレインフォースメント６４を横架している。

また、図１０に示すように、左右一対のフロントサイドフレーム１１，１１の前部下面から下方に延びるブラケット６５を設け、該ブラケット６５には分岐メンバ取付け片６５ａを一体的に形成して、この分岐メンバ取付け片６５ａには、ボルト、ナット等の締結部材６６を用いて、分岐メンバ３４の車両後端側を締結固定している。

さらに、図９に示すように、左右一対のブラケット６５，６５の下部相互間には、車幅方向に延びるシュラウドロア６７を横架している。

図９に示すように、上述の左右一対のフロントサイドフレーム１１，１１は、シュラウドロア６７を有するシュラウド部６８で連結されており、傾斜補強部としての傾斜ステー４２の車両前後方向後側は上述のシュラウドロア６７の車幅方向端部と近接する位置に設けられている。

また、図９，図１０に示すように、上述の分岐メンバ３４およびコ字状部材３５の前端部には、セットプレート３７および取付けプレート３９を介してサブクラッシュカン３３を取付けている。

このように、傾斜ステー４２の車両前後方向後側を、シュラウドロア６７と近接する位置に設けることで、横ずれ荷重をシュラウドロア６７を介して車体前部に効果的に伝達および荷重分散させるように構成している。
なお、図９，図１０において、６９はダッシュアッパパネル、７０はフロントカウル部、７１はフロントウインドガラスである。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のフレームは、実施例のサブフレーム１５に対応し、
以下同様に、
フレームの先端部は、先端メンバ１７に対応し、
先端側メンバは、サブクラッシュカン３３に対応し、
中央側メンバは、分岐メンバ３４、コ字状部材３５に対応し、
サイドフレームは、フロントサイドフレーム１１に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
例えば、上記実施例においては自動車の前部車体構造を例示したが、本発明の自動車の車体構造は、自動車の後部車体構造にも採用することができる。

以上説明したように、本発明は、車体側部において車両の前後方向に延びるフレームを備えた自動車の車体構造について有用である。

１１…フロントサイドフレーム（サイドフレーム）
１５…サブフレーム（フレーム）
１７…先端メンバ（フレームの先端部）
３３…サブクラッシュカン（先端側メンバ）
３３Ｓ…傾斜面部
３４…分岐メンバ（中央側メンバ）
３５…コ字状部材（中央側メンバ）
３６…荷重吸収部
３７…セットプレート（プレート）
３９…取付けプレート（プレート）

Claims (4)

1. 車体側部において車両の前後方向に延びるフレームを備えた自動車の車体構造であって、
   上記フレームの先端部の正面に突設される荷重吸収部に、上記フレームよりも外側に突出し、その先端面が車両先端方向内側に傾斜して延びる傾斜面部が設けられ、
   上記荷重吸収部は、上記フレームの先端部に対し車幅方向外側方に突設されて、上記傾斜面部を備える先端側メンバと、
   該先端側メンバより車両前後方向中央側で、上記フレームの車幅方向外側に突設され、当該先端側メンバの車幅方向内側への変形と連動して車幅方向内側に荷重吸収変形可能に該先端側メンバと連結される中央側メンバと、で構成され、
   上記フレームは、車両の前後方向に延びる前後メンバと上記先端部とを有し、上記先端部は、上記前後メンバに対して高剛性に形成され、
   上記先端部の前端に、車幅方向外側に突出したプレートが取り付けられ、
   上記中央側メンバは、分岐メンバ及びコ字状部材からなり、
   上記分岐メンバは、車幅方向外側で且つ先端方向に延びて、上記先端部と上記プレートの両者に接合固定され、
   上記コ字状部材は、上記分岐メンバの上記先端部側に、上記先端部と分離して設けられた
   自動車の車体構造。
2. 上記コ字状部材は、車幅方向外側が開放した外開きコ字状に形成されており、車幅方向に荷重を吸収するべく構成された
   請求項１に記載の自動車の車体構造。
3. 上記荷重吸収部は、上記フレームの先端部よりも先端側に突出し、
   フレーム先端方向のフレーム正面に位置する縁が、略車幅方向、または車両先端方向外側に延びている
   請求項１又は２記載の自動車の車体構造。
4. 上記フレームは左右のサイドフレームを車幅方向に連結するサブフレームであり、
   上記荷重吸収部は上記サブフレームの先端部に設けられたサブクラッシュカンである
   請求項１から３のうちの一項に記載の自動車の車体構造。
   

Images