JP6390605B2 - 車両の前部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、サスペンションの構成部材が取り付けられるサスハウジングを前部に備えた車両の前部車体構造に関する。

自動車等の車両の前部には、フロントサスペンションのダンパーから入力される荷重を支持するサスハウジングが備えられている。一般にサスハウジングは、車両前後方向に延びるフロントフレームと、該フロントフレームの車幅方向外側且つ上方に配置され車両前後方向に延びるエプロンレインとの間に架け渡されるように配置され、これらに車幅方向の端部が結合されている（例えば特許文献１参照）。

サスハウジングは、フロントサスペンションを収容するハウジング本体、サスペンションのダンパー上端を支持するサストップ部、前記フロントフレーム及び前記エプロンレインに対する結合部などを含む。このようなサスハウジングは、一般に鋼鈑をプレス成型する方法によって製造される。一方、プレス成形では形状の自由度が比較的低いという点、また、より車体の軽量化を図るという点から、サスハウジングをアルミニウムで鋳造（アルミダイキャスト）する方法も検討されている。

特開２０１１−００５８８２号公報

サスハウジングにおいては、サストップ部から入力される荷重に対する耐性が求められる。とりわけ、サストップ部に上下方向に変動する大きな荷重が加わった場合において、サスハウジングが車幅方向の内側に倒れ込む内倒れ変形を未然に防止できる強度を、当該サスハウジングに具備させることが求められる。サスハウジングに０．１ｍｍオーダーの内倒れ変形が生じた場合でも、操舵安定性能、ＮＶＨ（Noise, Vibration, Harshness）性能、強度耐久性能などに影響が及ぶ。

本発明の目的は、サストップ部に大きな荷重が加わった場合でも、サスハウジングの車幅方向の変形を抑止することができる車両の前部車体構造を提供することにある。

本発明の一局面に係る車両用補機装置は、車両の前部車体構造は、車両前後方向に延び、閉断面部を形成するフロントフレームと、前記フロントフレームの車幅方向外側且つ上方に配置され、車両前後方向に延びるエプロンレインと、サスペンションの構成部材が取り付けられ、前記フロントフレームと前記エプロンレインとを連結するサスハウジングと、を備え、前記フロントフレームは、車幅方向外側に向く外面と、車幅方向内側に向く内面と、前記外面と前記内面との間の上部に位置する上面とを含み、前記サスハウジングは、前記フロントフレームの前記外面に結合される第１結合部と、前記内面に結合される第２結合部とを含み、前記第１結合部と前記第２結合部とが、前記サスハウジングの前記フロントフレーム側の端部において、車両前後方向に交互に並ぶように配置されている、車両の前部車体構造において、前記サスハウジングは、前記フロントフレームと前記エプロンレインとを橋絡するように車幅方向に延びる開断面部を、車両前後方向に離間して複数備え、前記サスハウジングの前記開断面部が存在する車両前後方向の領域は、前記第２結合部によって前記フロントフレームに結合され、前記開断面部の少なくとも前記フロントフレーム側の端部は、前記フロントフレームの前記上面の車幅方向の幅に対応する幅を有する一対の側板と、前記一対の側板の車幅方向内側の端縁を連結する連結板とによって形成され、前記第２結合部は、前記連結板の端部に連設された接続部であり、前記サスハウジングは、前記サスペンションが取り付けられるサストップ部と、該サストップ部から下方に垂下する平面部と、をさらに含み、前記平面部の下端に、前記第１結合部の一つを構成する第１延長部が連設されるとともに、前記平面部を挟んで、車両前後方向に第１開断面部と第２開断面部とが並んでおり、前記サスハウジングは、他の前記第１結合部を構成する第２延長部及び第３延長部をさらに備え、車両前後方向において、前記第１延長部と前記第２延長部とで前記第１開断面部の前記接続部が挟まれ、前記第１延長部と前記第３延長部とで前記第２開断面部の前記接続部が挟まれている。

この前部車体構造によれば、サスハウジングの第１結合部と第２結合部とによって、フロントフレームの外面と内面とを、車両前後方向に交互に挟み込むようにして、サスハウジングがフロントフレームに結合される。このような挟み込み結合の態様を取ることによって、サスハウジングに入力される荷重をフロントフレームに分散して伝達させることができ、結果としてサスハウジングの車幅方向の変形耐性を高めることができる。特に、前記第１結合部は、サスハウジングに対する荷重の入力点（サストップ部）により近いフロントフレームの外面に対して結合部を形成するので、サスハウジングの内倒れ変形を生じさせようとするモーメント力を弱くすることができる。

また、前記サスハウジングは、前記フロントフレームと前記エプロンレインとを橋絡するように車幅方向に延びる開断面部を、車両前後方向に離間して複数備え、前記サスハウジングの前記開断面部が存在する車両前後方向の領域は、前記第２結合部によって前記フロントフレームに結合されている。

この前部車体構造によれば、サスハウジングが車幅方向に延びる開断面部を備えることで、当該サスハウジングの車幅方向の変形耐性を高めることができる。また、前記開断面部が存在する領域については前記フロントフレームの内面に対する前記第２結合部が存在し、それ以外の領域については前記フロントフレームの外面に対する前記第１結合部が存在するので、結合のバランスを良好にすることができる。

また、前記開断面部の少なくとも前記フロントフレーム側の端部は、前記フロントフレームの前記上面の車幅方向の幅に対応する幅を有する一対の側板と、前記一対の側板の車幅方向内側の端縁を連結する連結板とによって形成され、前記第２結合部は、前記連結板の端部に連設された接続部である。

この前部車体構造によれば、開断面部の形状的特徴を利用して、第２結合部をシンプルな形態でサスハウジングに具備させることができる。

また、前記サスハウジングは、前記サスペンションが取り付けられるサストップ部と、該サストップ部から下方に垂下する平面部と、をさらに含み、前記平面部の下端に、前記第１結合部の一つを構成する第１延長部が連設されている。

この前部車体構造によれば、サストップ部から下方に垂下する平面部が備えられるので、サストップ部に入力される荷重を、前記平面部を介して垂直にフロントフレームへ伝達させることができる。これにより、サスハウジングの内倒れ変形を一層効果的に抑止することができる。また、前記平面部を延長した形態の第１延長部において、フロントフレーム外面に対する強固な第１結合部を構築し易くなる。

また、前記平面部を挟んで、車両前後方向に第１開断面部と第２開断面部とが並んでおり、前記サスハウジングは、他の前記第１結合部を構成する第２延長部及び第３延長部をさらに備え、車両前後方向において、前記第１延長部と前記第２延長部とで前記第１開断面部の前記接続部が挟まれ、前記第１延長部と前記第３延長部とで前記第２開断面部の前記接続部が挟まれている。

第２結合部を構成する前記接続部は、比較的強度が弱くなりがちとなる。しかし、上記前部車体構造によれば、そのような前記接続部を、第１延長部と第２延長部、並びに第１延長部と第３延長部とで車両前後方向に挟み込む形態となる。従って、前記接続部が比較的強度が弱くとも、第１〜第３延長部が形成する第１結合部によって補強することができる。

本発明によれば、サストップ部に大きな荷重が加わった場合でも、サスハウジングの車幅方向の変形を抑止できる車両の前部車体構造を提供することができる。

本発明に係る車両の前部車体構造を概略的に示す斜視図である。 前記前部車体構造における、サスハウジングの組み付け部分の斜視図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の概略的な断面図である。 図２の状態からフロントフレームインナを取り外した状態の斜視図である。 サスハウジングの上面視の平面図である。 サスハウジングの下面視の平面図である。 サスハウジングの下端付近の斜視図である。 第１バルクヘッドの斜視図である。 第２バルクヘッドの斜視図である。 サスハウジングのフロントフレームに対する結合部を説明するための斜視図である。 サスハウジングのフロントフレームに対する結合部を説明するための模式的な側面図である。

［車両の前部車体構造の概略説明］
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明に係る車両Ｖの前部車体１の構造を概略的に示す斜視図である。図１には、車両Ｖの前後方向における「前」及び「後」の矢印、車幅方向における「左」及び「右」の矢印、並びに、車高方向における「上」及び「下」の矢印を付記している。以下の図に付している「前」「後」「上」「下」「左」「右」の矢印は、図１の方向表示に従っている。

車両Ｖの前部車体１には、ダッシュパネル２、フロントフレーム３、エプロンレイン４、サスハウジング５及びサブフレーム７が備えられている。フロントフレーム３、エプロンレイン４及びサスハウジング５は、それぞれ左右一対の車体部材であるが、図１では図の複雑化を避けるため、車体右側部分に配設されているものを図示し、車体左側部分についてはその図示を省略している。

ダッシュパネル２は、左右方向に長いパネルであり、車室Ｓの前方部分とエンジンルームＥとを前後に仕切っている。フロントフレーム３は、車両前後方向に延び、閉断面部を形成している。フロントフレーム３の後端は、ダッシュパネル２の前側に結合されている。フロントフレーム３の閉断面部内には、断面補強のための補強体（後述の第１バルクヘッド６Ａ及び第２バルクヘッド６Ｂ）が配設されている。一対のフロントフレーム３の間はエンジンルームＥであり、エンジンやトランスミッション等から構成される図略のエンジンユニットが据え付けられる。

エプロンレイン４は、フロントフレーム３の車幅方向外側且つ上方に配置され、車両前後方向に延びている。図示している右側のフロントフレーム３に対して、右側のエプロンレイン４は、右斜め上約４５度の方位に配置されている。エプロンレイン４とフロントフレーム３との間には、図略の前輪を覆うホイールハウスＷＨを形成可能な空間が設けられている。

サスハウジング５は、サスペンションの構成部材が取り付けられる部材、具体的にはコイルスプリングとショックアブソーバとからなるダンパー（図略）の上端が取り付けられる部材である。サスハウジング５は、前記ダンパーを収容する下端開口のハウジング形状を有し、ホイールハウスＷＨの上方を覆うようにフロントフレーム３とエプロンレイン４とを連結している。サスハウジング５は、アルミダイキャストにて形成された部材である。勿論、板金部材のプレス加工等によって形成されたサスハウジング５であっても良い。

サブフレーム７は、フロントフレーム３の下方に配置される車体部材である。サブフレーム７は、エンジンルームＥの下方に位置し、一対のフロントフレーム３間に配設される態様のサスペンションクロスメンバ７１を含む。この他、サブフレーム７は、サスペンションクロスメンバ７１の左右両側から車幅方向外側に延出する一対のサスペンションアーム７２、車両前後方向に延びる左右一対のエンジンサポートメンバ７３、一対のエンジンサポートメンバ７３の前端間に架設されたフロントクロスメンバ７４、及び、クロスメンバアーム７５を含む。クロスメンバアーム７５は、サスペンションクロスメンバ７１の上面に立設され、フロントフレーム３とサスペンションクロスメンバ７１とを連結するための設けられている部材である。クロスメンバアーム７５の上端には、両者の連結用の締結ボルト（図略）を収容する円筒部７６が設けられている。

［前部車体の要部］
図２は、前部車体１における、右側のサスハウジング５の組み付け部分の斜視図である。この場合、左方が車幅方向内側（方向表示に「内」と表示）、右方が車幅方向外側（同「外」と表示）となる。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の概略的な断面図、図４は、図２の状態から後述のフロントフレームインナ３１を取り外した状態の斜視図である。

＜フロントフレーム＞
フロントフレーム３は、前後方向に延びる閉断面部Ｃ１を形成する車体剛性部材であり、例えば鋼材等の優れた剛性を有する板材の折り曲げ加工品からなる。フロントフレーム３は、断面形状が左右方向幅の比較的広い略コ字型からなるフロントフレームインナ３１と、断面形状が左右方向幅の比較的広い略コ字型からなるフロントフレームアウタ３２とからなる。図３に示されているように、フロントフレーム３（閉断面部Ｃ１）は、断面形状が上下方向に長い矩形の形状を有している。フロントフレーム３は、その外周に、車幅方向外側（右）に向く外面３Ａと、車幅方向内側（左）に向く内面３Ｂと、外面３Ａと内面３Ｂとの間の上部に位置する上面３Ｃ及び下部に位置する下面３Ｄとを備えている。

フロントフレームインナ３１は、断面視において上下方向に延びる側板３１０、側板３１０の上端から右方に延びる上板３１１、及び、側板３１０の下端から右方に延びる下板３１２を備える。下板３１２の所定位置には、上述のクロスメンバアーム７５の円筒部７６が当接する。当該当接箇所において下板３１２には、円筒部７６が備える中空孔と略同径の貫通孔３１２Ａが穿孔されている。上板３１１の右端からは、上フランジ３１３が上方に延出されている。また、下板３１２の右端からは、下フランジ３１４が下方に延出されている。

フロントフレームアウタ３２は、断面視において上下方向に延びる側板３２０を備える。側板３２０の上端及び下端は、やや左方に湾曲している。側板３２０の上端から上方へ上フランジ３２１が、下端から下方へ下フランジ３２２が、各々延出されている。上フランジ３２１は、サスハウジング５の取り付けのために、上下幅が部分的に拡張された幅広部３２１Ａを備えている。上フランジ３１３、３２１同士、並びに下フランジ３１４、３２２同士が突き合わされ、スポット溶接等で固着される。このように固着されたフロントフレームインナ３１及びフロントフレームアウタ３２によって、閉断面部Ｃ１が形成されている。

フロントフレーム３の閉断面部Ｃ１内には、当該閉断面部Ｃ１の剛性を補強する補強体として、第１バルクヘッド６Ａと第２バルクヘッド６Ｂとが配設されている。第１バルクヘッド６Ａ及び第２バルクヘッド６Ｂは、フロントフレーム３の内面に対する接合面を有する。これらバルクヘッド６Ａ、６Ｂについては、後記で詳述する。

また、フロントフレーム３の閉断面部Ｃ１内には、サスペンションクロスメンバ７１を固定するための取り付け板３３が配置されている。取り付け板３３は、折り曲げ板材からなり、フロントフレームインナ３１の下板３１２に接する水平板部を有する。前記水平板部には、下板３１２の貫通孔３１２Ａの穿孔位置に応じた通し孔が備えられている。これら貫通孔３１２Ａ及び前記通し孔と、クロスメンバアーム７５の円筒部７６の前記中空孔をと貫通するように、図略の前記締結ボルトが挿通される。この締結ボルトの先端部分は、取り付け板３３の上面側に配置されるウェルドナット３３１に螺合され、これによりフロントフレーム３とサスペンションクロスメンバ７１とが固定される。

＜エプロンレイン＞
エプロンレイン４は、例えば鋼材等の優れた剛性を有する板材をＬ字型に折り曲げたレインフォースメント部材であり、水平板４１と、該水平板４の右端から下方に垂下する垂直板４２とを含む。エプロンレイン４の後端側は、図略のプロントピラーに固定されている。

＜サスハウジング＞
図２〜図４に加え、図５〜図７を参照する。図５は、サスハウジング５の上面視の平面図、図６は、サスハウジング５の下面視の平面図、図７は、サスハウジング５の下端付近の拡大斜視図である。サスハウジング５は、ハウジング本体５１、サストップ部５２、第１開断面部５３及び第２開断面部５４を備えている。サスハウジング５の右端側がエプロンレイン４に固定される上端５０１であり、左端側がフロントフレーム３に固定される下端５０２である。上端５０１の高さ位置と下端５０２の高さ位置との間には、エプロンレイン４とフロントフレーム３の上面３Ｃとの高低差に応じた高低差が存在する。

ハウジング本体５１は、サスペンションのダンパーを収容する、概ね円錐台のタワー形状を有するハウジングである。サストップ部５２は、ハウジング本体５１の頂部に位置している。サストップ部５２は、前記ダンパーの上端が取り付けられるサス取り付け孔５２１を有している。ハウジング本体５１は、概ね水平断面が円形であるが、その左面において平面部５１１を有している。平面部５１１は、サストップ部５２から下方に垂下して下端５０２まで延びる垂直壁である。

サストップ部５２の右隣には、平坦な上面部５０３が設けられている。上面部５０３は、サストップ部５２よりも一段下がった高さ位置にあり、前後方向に帯状に延びている。上面部５０３の右方には、上端フランジ５０４が延設されている。上端フランジ５０４は、上面部５０３よりも一段下がった高さ位置にあり、前後方向に帯状に延びている。上面部５０３と上端フランジ５０４とは、垂直板５０５によって連結されている。

図３に示すように、サストップ部５２は、サスペンションから上下方向の荷重が入力される荷重入力部Ｐ１となる。サスハウジング５は、上端５０１が、下端５０２よりも高い位置でエプロンレイン４に固定される。このため、荷重入力部Ｐ１に下方から突き上げるような荷重が加えられると、矢印Ｆで示すようにサスハウジング５が車幅方向内側に倒れ込む内倒れ変形が生じ易くなる。既述の通り、サスハウジングに僅かな内倒れ変形が生じただけでも、操舵安定性能、ＮＶＨ性能、強度耐久性能などに影響が及ぶ。

上記内倒れ変形力に対抗するために、矢印Ｆの方向の変形力に対するサスハウジング５の断面二次モーメントを向上することが求められる。第１開断面部５３及び第２開断面部５４は、前記断面二次モーメントを高めるためにサスハウジング５に備えられている。本明細書でいう開断面部（open cross-section）とは、上述の閉断面部Ｃ１のように完全に、或いは僅かな開口を除いて板材によって閉じられた断面ではないが、平面に対して角柱型、Ｖ字型などの膨らみを持つよう複数の折れ曲がり部によって形成された、開口を備えた断面である。第１開断面部５３と第２開断面部５４とは、サスハウジング５において車両前後方向に互いに離間して、具体的にはハウジング本体５１（平面部５１１）を挟んで前後に並ぶように配置されている。

第１開断面部５３は、ハウジング本体５１の前方側において、フロントフレーム３とエプロンレイン４とを橋絡するように車幅方向に延びている。第１開断面部５３は、前後一対の側板５３１と連結板５３２とによって形成された、角柱型（いわゆるハット型）の開断面部である。図６には、開断面空間ＣＡが示されている。この開断面空間ＣＡは、ホイールハウスＷＨ側に向けて開口している。図７に示すように、一対の側板５３１は、フロントフレーム３側（左側）の端部である下端５０２付近において、フロントフレーム３の上面３Ｃの車幅方向の幅に対応する幅ｄを有している。連結板５３２は、一対の側板５３１の上端縁（下端５０２付近においては、一対の側板５３１の車幅方向内側の端縁）を連結している。

前方側の側板５３１は、概ねフロントフレーム３からエプロンレイン４まで延びている。一方、後方側の側板５３１が外側に表出しているのは、第１開断面部５３の左端付近、すなわち概ねフロントフレーム３からハウジング本体５１の平面部５１１までの間である。図６に示すように、後方側の側板５３１の右端付近は、上面部５０３の裏面側に隠れており、また、中央付近はハウジング本体５１の右側部に繋がっている。

一対の側板５３１と連結板５３２とは、概ね互いに直交して交差する面である。前方側の側板５３１と連結板５３２とが交差する部分が前稜線部５３３であり、後方側の側板５３１と連結板５３２とが交差する部分が後稜線部５３４である。前稜線部５３３は、概ねフロントフレーム３からエプロンレイン４まで車幅方向に延びている。後稜線部５３４は、概ねフロントフレーム３から平面部５１１まで延びている。但し、後稜線部５３４の右端は、連結板５３２とハウジング本体５１の前方側の立壁とが交差する稜線に繋がっており、実質的に高剛性部としての後稜線部５３４はエプロンレイン４付近まで延びている。これら前稜線部５３３及び後稜線部５３４は、第１開断面部５３において剛性を高める高剛性部としての機能を果たし、サスハウジング５の断面二次モーメントの向上に寄与する。

第２開断面部５４は、ハウジング本体５１の後方側において、フロントフレーム３とエプロンレイン４とを橋絡するように車幅方向に延びている。第１開断面部５３と同様に第２開断面部５４は、前後一対の側板５４１と連結板５４２とによって形成されたハット型の開断面部である。一対の側板５４１もまた、フロントフレーム３側の端部付近において、フロントフレーム３の上面３Ｃの車幅方向の幅に対応する幅ｄを有している。連結板５４２は、一対の側板５４１の上端縁（一対の側板５４１の車幅方向内側の端縁）を連結している。

連結板５４２の前後方向の幅が第１開断面部５３の連結板５３２よりも広幅であることを除き、側板５４１及び連結板５４２は、第１開断面部５３の側板５３１及び連結板５３２と同様である。前方側の側板５４１と連結板５４２とが交差する部分が前稜線部５４３であり、後方側の側板５４１と連結板５４２とが交差する部分が後稜線部５４４である。後稜線部５４４が第１開断面部５３の前稜線部５３３に相当する稜線であり、前稜線部５４３が後稜線部５３４に相当する稜線である。これら前稜線部５４３及び後稜線部５４４は、第２開断面部５４において剛性を高める高剛性部としての機能を果たし、サスハウジング５の断面二次モーメントの向上に寄与する。

＜サスハウジングの連結構造部の説明＞
続いて、サスハウジング５の上端５０１側及び下端５０２側の連結構造部について説明する。上端５０１においてエプロンレイン４との連結部を構成するのは、上面部５０３及び上端フランジ５０４である。図３を参照して、上面部５０３は、エプロンレイン４の水平板４１における左方部分と上下方向に重ね合わされている。上端フランジ５０４の右端付近は、垂直板４２の下部フランジと重ね合わされている。これら重ね合わせ部分において、上端５０１とエプロンレイン４とが固定されている。

このような上端５０１とエプロンレイン４との連結部が形成される結果、当該連結部には前後方向に延びる閉断面部Ｃ２が形成されている。すなわち、水平板４１の右方部分と上端フランジ５０４の左方部分、並びに垂直板４２と垂直板５０５とは、それぞれ間隔を置いて対峙しており、これらによって囲まれた空間が閉断面部Ｃ２である。当該閉断面部Ｃ２の形成によって、サスハウジング５の上端５０１側の剛性が高められている。

次に、下端５０２側の連結構造部を説明する。サスハウジング５は、フロントフレーム３に対する連結部分となる下端５０２に、分断部５５と、第１接続部５３５（第２結合部）および第２接続部５４５（第２結合部）とを有している。分断部５５は、第１開断面部５３及び第２開断面部５４の下端５０２側の端部（フロントフレーム３側の端部）と、フロントフレーム３の上面５Ｃとを非接触とするために形成されている。図７には、第１開断面部５３の下端縁５３Ｅ及び第２開断面部５４の下端縁５４Ｅが示されている。分断部５５の形成によって、これら下端縁５３Ｅ、５４Ｅは、上面５Ｃに対して分断部５５の隙間を介して対向している。つまり、第１、第２開断面部５３、５４は、分断部５５の位置で途切れている。

フロントフレーム３は、ホイールハウスＷＨに隣接している。このため、雨天走行時等において、ホイールハウスＷＨ側からフロントフレーム３の上面５Ｃに水滴が跳ね上げられることが想定される。仮に、第１、第２開断面部５３、５４の下端縁５３Ｅ、５４Ｅが上面５Ｃに密接するほどに下方に延びていると、その密接部分に前記水滴が滞留し易くなる。しかし、本実施形態のように、分断部５５を設けて下端縁５３Ｅ、５４Ｅと上面５Ｃとを離間させることで、上面５Ｃへの水溜まりの発生を未然に防止することができる。

また、本実施形態では、サスハウジング５がアルミダイキャストによって形成され、フロントフレーム３が鋼材によって形成されている。すなわち、サスハウジング５とフロントフレーム３とは異種金属となるが、分断部５５の形成によって両者が当接する部分を可及的に少なくすることができる。従って、異種金属の接触による腐食等の問題、特に水が介在することによる電食の問題を抑制することができる。

第１、第２接続部５３５、５４５は、第１、第２開断面部５３、５４とフロントフレーム３の内面３Ｂとを接続するために設けられている。第１接続部５３５は、第１開断面部５３の連結板５３２の下端から下方に連設された平板部分である。同様に、第２接続部５４５は、第２開断面部５４の連結板５３２の下端から下方に連設された平板部分である。第１、第２接続部５３５、５４５は、分断部５５を跨ぎ、内面３Ｂの上方部分と左右方向に重なり合うように、下方に延びている。第１、第２接続部５３５、５４５は、内面３Ｂとの重なり合う部分において、スポット溶接等で当該内面３Ｂに結合される。図３では、その固定部を内側固定部Ｐ２として模式的に示している。

サスハウジング５は、下端５０２側において、フロントフレーム３のフランジ部３Ｆ（外面３Ａ側）に対する連結部（結合部）も有している。この連結部を形成するために、サスハウジング５は第１延長部５１２、第２延長部５１３及び第３延長部５１４（以上、第１結合部）を備えている。第１延長部５１２は、平面部５１１の下端に連設された平板部であって、第１開断面部５３と第２開断面部５４との間に位置している。第２延長部５１３は、第１開断面部５３の前方側に隣接して設けられた平板部である。第３延長部５１４は、第２開断面部５４の後方側に隣接して設けられた平板部である。

図２、図７に示すように、第１、第２開断面部５３、５４の下端縁５３Ｅ、５４Ｅと、第１、第２、第３延長部５１２、５１３、５１４の下端縁とは面一である。また、図６に示すように、第１〜第３延長部５１２〜５１４は、左右方向のほぼ同じ位置に配置され、前後方向に直線状に並んでいる。第１、第２開断面部５３、５４のフロントフレーム３側の端部は、第１〜第３延長部５１２〜５１４が形成する平面から左方に突出している。

フロントフレーム３のフランジ部３Ｆには、既述の通り上下幅が他の部分よりも長い幅広部３２１Ａが備えられている。幅広部３２１Ａは、第１〜第３延長部５１２〜５１４の全てと対向できる前後幅を有している。第１〜第３延長部５１２〜５１４は、幅広部３２１Ａと左右方向に重ね合され、その重なり合う部分において、スポット溶接等で幅広部３２１Ａに固定される。図３では、その固定部を外側固定部Ｐ３として示している。車両前後方向で見ると、前方側から第２延長部５１３（第１結合部）、第１接続部５３５（第２結合部）、第１延長部５１２（第１結合部）、第２接続部５４５（第２結合部）及び第３延長部５１４（第１結合部）の順に並んでいる。すなわち、下端５０２側において、外側固定部Ｐ３と内側固定部Ｐ２とが、車両前後方向に交互に並ぶように配置されている。この点については、図１０、図１１に基づき、後記で詳述する。

＜サスハウジングの補強構造＞
サスハウジング５は、第１、第２開断面部５３、５４を備えることで、車幅方向の変形耐性が高められているが、これらに加えて、さらなる補強構造を有している。この補強構造として、サスハウジング５は、第１縦リブ５３６、第２縦リブ５４６、第１横リブ５３７、第２横リブ５４７、厚肉部５６及び内リブ５７１〜５７９（図６）を備えている。

第１縦リブ５３６は、第１開断面部５３に連設されている第１接続部５３５に、第２縦リブ５４６は、第２開断面部５４に連設されている第２接続部５４５に各々設けられている。第１、第２縦リブ５３６、５４６は、それぞれ第１接続部５３５、第２接続部５４５の車幅方向への曲げ変形を抑制する補強部である。分断部５５を設けたことにより、サスハウジング５の下端５０２とフロントフレーム３の内面３Ｂとは、開断面構造を持たない第１、第２接続部５３５、５４５で繋がれるため、当該部分が機械的強度の弱点部となり得る。しかし、第１、第２縦リブ５３６、５４６を設けることで、第１、第２接続部５３５、５４５の剛性を高めることができ、ひいてはサスハウジング５の内倒れ変形を抑止することができる。

第１縦リブ５３６は、第１接続部５３５の左面に突設され、上下方向に延びる細長いリブである。ここでは、２本の第１縦リブ５３６が、前後方向に間隔を置いて平行に設けられている例を示している。同様に、第２縦リブ５４６は、第２接続部５４５の左面に突設され、上下方向に延びる細長いリブである。第２接続部５４５は比較的幅広であるので、３本の第２縦リブ５４６が、前後方向に間隔を置いて平行に設けられている。

第１横リブ５３７は、第１開断面部５３の一対の側板５３１の下端付近に各々突設され、第２横リブ５４７は、第２開断面部５４の一対の側板５４１の下端付近に各々突設されている。第１、第２横リブ５３７、５４７の形成によって、一対の側板５３１、５４１の左右方向の撓み変形が抑止される。すなわち、分断部５５の形成によって、側板５３１、５４１は下端縁５３Ｅ、５４Ｅ付近において脆弱となるが、第１、第２横リブ５３７、５４７によって剛性が高められる。

第１横リブ５３７は、左方に向けて下り傾斜する細長いリブであり、前側の第１横リブ５３７は第２延長部５１３から、後側の第１横リブ５３７は第１延長部５１２から、それぞれ第１接続部５３５まで延びている。同様に第２横リブ５４７は、左方に向けて下り傾斜する細長いリブであり、前側の第２横リブ５４７は第１延長部５１２から、後側の第２横リブ５４７は第３延長部５１４から、それぞれ第２接続部５４５まで延びている。なお、第１、第２横リブ５３７、５４７を、一対の側板５３１、５４１のいずれか一方に配置する態様としても良い。

厚肉部５６は、開断面構造を持たない第１、第２接続部５３５、５４５を、第１、第２縦リブ５３６、５４６に加えて補強するために設けられている。厚肉部５６は、分断部５５に向かい合う部分に形成され、当該厚肉部５６の形成箇所において、第１、第２接続部５３５、５４５は、板厚がサスハウジング５の他の部分より増加されている。図６に示されているように、厚肉部５６は、第１、第２接続部５３５、５４５の裏面側において、下方から上方に向けて厚みが増加するよう突出した部分である。このような厚肉部５６は、アルミダイキャストによれば容易に形成できる。第１接続部５３５においては、前後一対の第１縦リブ５３６間に厚肉部５６が配置されている。また、第２接続部５４５において、前後端の第２縦リブ５４６間に厚肉部５６が配置されている。３つのうち、中央の第２縦リブ５４６は、厚肉部５６上に突設されている。このような厚肉部５６の配置によって、第１、第２接続部５３５、５４５の剛性がより高められている。

内リブ５７１〜５７９は、図６に示すように、第１開断面部５３及び第２開断面部５４の開断面空間ＣＡを仕切る、前後方向に延びるリブである。第１開断面部５３の開断面空間ＣＡには、４つの内リブ５７１、５７２、５７３、５７４が、適宜な間隔を置いて配置されている。内リブ５７１〜５７４は一対の側板５３１間に亘って延び、第１開断面部５３の開断面空間ＣＡを複数の空間に仕切っている。第２開断面部５４の開断面空間ＣＡには、５つの内リブ５７５、５７６、５７７、５７８、５７９が、適宜な間隔を置いて配置されている。内リブ５７５〜５７９は一対の側板５４１間に亘って延び、第２開断面部５４の開断面空間ＣＡを複数の空間に仕切っている。

＜バルクヘッド＞
図４に示されているように、フロントフレーム３の閉断面部Ｃ１内には、その断面補強のための第１バルクヘッド６Ａ及び第２バルクヘッド６Ｂが配設されている。第１バルクヘッド６Ａ及び第２バルクヘッド６Ｂは、鋼材等の優れた剛性を有する板材に、打ち抜き及び折り曲げ加工等を施して形成された部材であり、閉断面部Ｃ１を仕切るように配置されることにより、当該閉断面部Ｃ１の剛性を高める役目を果たす。第１バルクヘッド６Ａは、概ね第１開断面部５３を下方に延長した延長領域に、第２バルクヘッド６Ｂは概ね第２開断面部５４を下方に延長した延長領域に、それぞれ配置されている。

図８は、第１バルクヘッド６Ａの斜視図である。第１バルクヘッド６Ａは、閉断面部Ｃ１が延びる前後方向と直交する上下及び左右方向に延びる平板からなる仕切面部６１を含む。仕切面部６１は上下に長い矩形形状を有し、そのサイズは、概ね閉断面部Ｃ１の断面サイズと同じである。この仕切面部６１によって、閉断面部Ｃ１の空間が前後に仕切られている。

仕切面部６１の４つの辺からは、上フランジ６２１、下フランジ６２２、右フランジ６２３及び左フランジ６２４が各々突設されている。これらフランジ６２１、６２２、６２３、６２４は舌片状の形状を有し、仕切面部６１に対してほぼ直角に各々折り曲げられることによって形成されている。その折り曲げ方向は、左フランジ６２４が後方である他は、全て前方である。

フランジ６２１、６２２、６２３、６２４は、フロントフレーム３に対する接合部となる。図３、図４を参照して、上フランジ６２１はフロントフレームインナ３１の上板３１１に、下フランジ６２２は下板３１２に、右フランジ６２３はフロントフレームアウタ３２の側板３２０に、左フランジ６２４はフロントフレームインナ３１の側板３１０に、それぞれスポット溶接によって固着される。

仕切面部６１と左フランジ６２４との境界の稜線部６３には、バルクヘッド６Ａの剛性を高める２つの凹部６３１が設けられている。また、仕切面部６１には、前後方向に貫通する大貫通孔６１１と、２つの小貫通孔６１２とが設けられている。大貫通孔６１１は、車体に防錆剤を電着塗装する工程において、電着液を前後に流通させるための孔である。小貫通孔６１２は、電着液を流通させ得る孔であるが、専らスポット溶接用に設けられた孔である。また、大貫通孔６１１及び小貫通孔６１２の形成によって、第１バルクヘッド６Ａの軽量化が図られる。大貫通孔６１１の縁部には、バーリング加工によって形成されたフランジ部６１３が備えられている。フランジ部６１３の形成によって、仕切面部６１の剛性、特に第１バルクヘッド６Ａに対して上下方向に加わる荷重に対する仕切面部６１の剛性が高められている。

図９は、第２バルクヘッド６Ｂの斜視図である。第２バルクヘッド６Ｂも、上記仕切面部６１と同様な、閉断面部Ｃ１の空間を前後に仕切る仕切面部６４を備える。仕切面部６４は、前後方向に緩く湾曲した平板であり、上下に長い矩形形状を有する。そのサイズは、概ね閉断面部Ｃ１の断面サイズと同じである。仕切面部６４の４つの辺からは、上フランジ６５１、下フランジ（図９には表れていない）、右フランジ６５２及び左フランジ６５３が各々突設されている。これらフランジ６５１、６５２、６５３は舌片状の形状を有し、仕切面部６４に対してほぼ直角に各々折り曲げられることによって形成されている。その折り曲げ方向は、右フランジ６５２が後方である他は、全て前方である。

フランジ６５１、６５２、６５３は、フロントフレーム３に対する接合部となる。図３、図４を参照して、上フランジ６５１はフロントフレームインナ３１の上板３１１に、不図示の下フランジは下板３１２に、右フランジ６５２はフロントフレームアウタ３２の側板３２０に、左フランジ６５３はフロントフレームインナ３１の側板３１０に、それぞれスポット溶接によって固着される。

仕切面部６４には、小貫通孔６４１と、上下方向に延びる２本の剛性補強部６４２とが備えられている。小貫通孔６４１は、電着液の流通用、スポット溶接用に設けられた孔である。剛性補強部６４２は、仕切面部６４の一部を断面半円状に後方に突出するよう、絞り加工を施すことによって形成されている。剛性補強部６４２の形成によって、仕切面部６４の剛性が高められている。剛性補強部６４２は上下方向に長い形状を有するので、第２バルクヘッド６Ｂに対して上下方向に加わる荷重に対する仕切面部６４の耐性を高めることができる。すなわち、第２開断面部５４を介してサストップ部５２から加わる荷重に対して、仕切面部６４は強い耐性を有している。

＜前部車体の他の構造部＞
上記以外に、前部車体１には、マットガード８、ホイールエプロン９が備えられている（図４参照）。マットガード８は、ホイールハウスＷＨの上方を覆う部材であり、タイヤが跳ね上げる汚泥、小石或いは水滴等が車体に衝突、侵入することを防止する部材である。マットガード８は、サスハウジング５の下方に配置され、サスハウジング５に対する取り付け部を有している。また、マットガード８は、第１開断面部５３及び第２開断面部５４の裏面の開口部を、下端付近において塞ぐ延長部（図略）を備えている。ホイールエプロン９は、サスハウジング５の後方且つ下方に配置され、専らタイヤの走行音の遮音のために設けられている。

［サスハウジングのフロントフレームに対する結合部の詳細］
図１０は、サスハウジング５のフロントフレーム３に対する結合部を説明するための斜視図である。先に説明した通り、フロントフレーム３に対する結合部として、サスハウジング５の下端５０２側には、第１、第２接続部５３５、５４５と第１、第２、第３延長部５１２、５１３、５１４とが備えられている。第１、第２接続部５３５、５４５は、フロントフレーム３の内面３Ｂに対する結合部であり、第１〜第３延長部５１２〜５１４は、外面３Ａ（フランジ部３Ｆ）に対する結合部である。図１０では、第１、第２、第３延長部５１２、５１３、５１４による結合部を、それぞれ第１結合部Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３と示し、第１、第２接続部５３５、５４５による結合部を、それぞれ第２結合部Ｇ１、Ｇ２と示している。

図３も参照して、当該結合部の第１の特徴は、フロントフレーム３を左右方向から挟み込むように、第１結合部Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３と第２結合部Ｇ１、Ｇ２とが配置されている点である。図３において、第２結合部Ｇ１、Ｇ２による結合部が内側固定部Ｐ２、第１結合部Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３による結合部が外側固定部Ｐ３である。このように、フロントフレーム３の内面３Ｂだけでなく、外面３Ａに対する結合部を具備させることで、サスハウジング５のフロントフレーム３に対する結合部が強固なものとなる。

さらに、荷重入力部Ｐ１により近い点に、フロントフレーム３に対する結合部を配置することができる。荷重入力部Ｐ１に対して、フランジ部３Ｆは内面３Ｂよりも距離的に近い位置にある。仮に、第２結合部Ｇ１、Ｇ２のみでサスハウジング５とフロントフレーム３とを結合させた場合、その内側固定部Ｐ２は荷重入力部Ｐ１から比較的遠い位置に存在することになる。これに対し、本実施形態では、荷重入力部Ｐ１により近い外側固定部Ｐ３を有する。従って、外側固定部Ｐ３が内側固定部Ｐ２よりも荷重入力部Ｐ１に近い分だけ、サスハウジング５について矢印Ｆの内倒れ変形力が発生した場合における、曲げモーメントが弱くなる。

当該結合部の第２の特徴は、第１結合部Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３と第２結合部Ｇ１、Ｇ２とが、車両前後方向に交互に並ぶように配置されている点である。図１０に示す通り、前方から後方に向けて、第１結合部Ｈ２、第２結合部Ｇ１、第１結合部Ｈ１、第２結合部Ｇ２及び第１結合部Ｈ３の順に並んでいる。このような結合部の配置は、第２結合部Ｇ１、Ｇ２の前後が、第１結合部Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３で挟まれている配置ということができる。すなわち、前方側の第２結合部Ｇ１は、第１結合部Ｈ１、Ｈ２によって前後方向に挟まれ、後方側の第２結合部Ｇ２は、第１結合部Ｈ１、Ｈ３によって前後方向に挟まれている。

第２結合部Ｇ１、Ｇ２を構成する第１、第２接続部５３５、５４５は、連結板５３２、５４２の下端部に連設された部分であって、開断面構造を具備しない。第１、第２開断面部５３、５４が存在する車両前後方向の領域については、サスハウジング５は第１、第２接続部５３５、５４５によってフロントフレーム３に結合されている。補強部として第１、第２縦リブ５３６、５４６を備えるものの、第１、第２開断面部５３、５４に比べて剛性はどうしても劣る。しかし、このような機械的強度が比較的弱い第１、第２接続部５３５、５４５よる第２結合部Ｇ１、Ｇ２をアシストするように、曲げモーメントを小さくする作用を果たす第１結合部Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３が、第２結合部Ｇ１、Ｇ２を前後方向で挟み込んでいる。

図１１は、サスハウジング５のフロントフレーム３に対する結合部を説明するための模式的な側面図である。図１１では、第１接続部５３５（第２結合部Ｇ１）の前後幅をａ１、第２接続部５４５（第２結合部Ｇ２）の前後幅をａ２として各々示している。第１結合部Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３と第２結合部Ｇ１、Ｇ２とは概ね前後方向に交互に並んでいれば良く、両者間に間隔が存在したり、両者が一部重複したりしても良い。例えば、第１結合部Ｈ２と第２結合部Ｇ１との間に、前後方向において隙間が存在していても良い。或いは、例えば結合面積を大きくするために、第１接続部５３５の前後幅を第１開断面部５３よりも広くすることによって、第１結合部Ｈ２と第２結合部Ｇ１及び／又は第１結合部Ｈ１と第２結合部Ｇ１とが、前後方向に部分的に重複していても良い。

また、少なくとも、内面３Ｂに対する一の結合部（第２結合部）の前後が、外面３Ａに対する二つの結合部（第１結合部）で挟まれていれば良い。例えば、前後方向に長い第１延長部５１２の中間に肉抜きの分断部を設けた場合、前後方向には、第２結合部Ｇ１、第１結合部Ｈ１の前側、分断部、第１結合部Ｈ１の後側、第２結合部Ｇ２の順に並ぶことになる。このような態様も、「前後方向に交互に並ぶ」の一態様である。

［作用効果］
以上説明した本実施形態に係る車両の前部車体構造によれば、次のような作用効果を奏する。まず、車両前後方向に交互に並ぶサスハウジング５の第１結合部Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３と第２結合部Ｇ１、Ｇ２とによって、フロントフレーム３の外面３Ａと内面３Ｂとを挟み込むようにして、サスハウジング５がフロントフレーム３に結合されている。このような挟み込み結合の態様を取ることによって、サスハウジング５の荷重入力部Ｐ１（サストップ部５２）に入力される荷重をフロントフレーム３に分散して伝達させることができる。その結果、サスハウジング５の車幅方向の変形耐性を高めることができる。

特に、第１結合部Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３は、荷重入力部Ｐ１により近いフロントフレーム３の外面３Ａに対して結合部（外側固定部Ｐ３）を形成している。このため、荷重入力部Ｐ１にサスペンションの荷重が入力され、サスハウジング５に図３の矢印Ｆで示す力が作用した場合に、その曲げモーメント力を弱くすることができる。従って、当該結合構造は、サスハウジング５の内倒れ変形の防止に貢献する。

サスハウジング５は、フロントフレーム３とエプロンレイン４とを橋絡するように車幅方向に延びる第１開断面部５３及び第２開断面部５４を備える。第１開断面部５３は、車幅方向に延びる前稜線部５３３及び後稜線部５３４を高剛性部として有する。また、第２開断面部５４は、車幅方向に延びる前稜線部５４３及び後稜線部５４４を高剛性部として有する。従って、サスハウジング５の車幅方向の変形耐性が高められている。

また、第１、第２開断面部５３、５４が存在する領域については、第２結合部Ｇ１、Ｇ２を構成する第１、第２接続部５３５、５４５によって、フロントフレーム３の内面３Ｂに対する結合部が形成され、それ以外の領域については外面３Ａに対する第１結合部Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３が存在するので、結合のバランスを良好にすることができる。さらに、第１、第２接続部５３５、５４５は、連結板５３２、５４２の下端部に連設された部分である。このため、第１、第２開断面部５３、５４の形状的特徴を利用して、第２結合部Ｇ１、Ｇ２をシンプルな形態でサスハウジング５に具備させることができる。

サスハウジング５は、サスペンションが取り付けられるサストップ部５２と、該サストップ部５２から下方に垂下する平面部５１１とを含む。図３に示す通り、平面部５１１はフランジ部３Ｆの直上に延びる垂直壁である。このような平面部５１１の下端に、第１結合部Ｈ１となる第１延長部５１２が連設されている。この構造によれば、サストップ部５２に入力される荷重を、平面部５１１を介して垂直にフロントフレーム３へ伝達させることができる。そして、フロントフレーム３内には、第１、第２バルクヘッド６Ａ、６Ｂが内設されている。これにより、サスハウジングの内倒れ変形を一層効果的に抑止することができる。また、平面部５１１を延長した形態の第１延長部５１２によって、外面３Ａに対する強固な第１結合部Ｈ１を構築できる。

また、前方側の第２結合部Ｇ１は、第１結合部Ｈ１、Ｈ２によって前後方向に挟まれ、後方側の第２結合部Ｇ２は、第１結合部Ｈ１、Ｈ３によって前後方向に挟まれてなる構造を備える。第２結合部を構成する第１、第２接続部５３５、５４５は、開断面構造を具備しないため比較的強度が弱くなりがちとなる。しかし、上記構造によれば、そのような第１接続部５３５、第２接続部５４５を、第１延長部５１２と第２延長部５１３、並びに第１延長部５１２と第３延長部５１４とで車両前後方向に挟み込む形態となる。従って、第１、第２接続部５３５、５４５が比較的強度が弱くとも、第１〜第３延長部５１２〜５１４が形成する第１結合部Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３によって補強することができる。

さらに、図１１に模式的に示したように、第１開断面部５３の前後幅ａ１に対して、第２開断面部５４の前後幅ａ２の方が広幅とされている。エプロンレイン４の後端４３は、図略のプロントピラーに固定されており、この後端４３を支点としてエプロンレイン４の前方側、サスハウジング５は車幅方向内側へ揺動し得る。この揺動力も、サスハウジング５の横倒れ変形の要因となり得る。この点に鑑みて、後端４３（揺動支点）に近い第２開断面部５４の前後幅ａ２を比較的広幅として、後端４３を起点とする曲げモーメントの低減に有利な構造としている。この構造的な特徴によっても、サスハウジング５の内倒れ変形が抑止されている。

以上説明した本発明に係る車両の前部車体構造よれば、サストップ部５２に大きな荷重が加わった場合でも、サスハウジング５の車幅方向の変形力に対する断面二次モーメントを向上させることができる。従って、サスハウジング５の横倒れ変形を効果的に防止することができる。

１ 前部車体
３ フロントフレーム
３Ａ 外面
３Ｂ 内面
３Ｃ 上面
４ エプロンレイン
５ サスハウジング
５１１ 平面部
５１２ 第１延長部（第１結合部）
５１３ 第２延長部（第１結合部）
５１４ 第３延長部（第１結合部）
５２ サストップ部
５３ 第１開断面部
５３１ 一対の側板
５３２ 連結板
５３５ 第１接続部（第２結合部）
５４ 第２開断面部
５４１ 一対の側板
５４２ 連結板
５４５ 第２接続部（第２結合部）
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３ 第１結合部
Ｇ１、Ｇ２ 第２結合部

Claims (1)

1. 車両前後方向に延び、閉断面部を形成するフロントフレームと、
   前記フロントフレームの車幅方向外側且つ上方に配置され、車両前後方向に延びるエプロンレインと、
   サスペンションの構成部材が取り付けられ、前記フロントフレームと前記エプロンレインとを連結するサスハウジングと、を備え、
   前記フロントフレームは、車幅方向外側に向く外面と、車幅方向内側に向く内面と、前記外面と前記内面との間の上部に位置する上面とを含み、
   前記サスハウジングは、前記フロントフレームの前記外面に結合される第１結合部と、前記内面に結合される第２結合部とを含み、
   前記第１結合部と前記第２結合部とが、前記サスハウジングの前記フロントフレーム側の端部において、車両前後方向に交互に並ぶように配置されている、車両の前部車体構造において、
   前記サスハウジングは、前記フロントフレームと前記エプロンレインとを橋絡するように車幅方向に延びる開断面部を、車両前後方向に離間して複数備え、
   前記サスハウジングの前記開断面部が存在する車両前後方向の領域は、前記第２結合部によって前記フロントフレームに結合され、
   前記開断面部の少なくとも前記フロントフレーム側の端部は、前記フロントフレームの前記上面の車幅方向の幅に対応する幅を有する一対の側板と、前記一対の側板の車幅方向内側の端縁を連結する連結板とによって形成され、
   前記第２結合部は、前記連結板の端部に連設された接続部であり、
   前記サスハウジングは、前記サスペンションが取り付けられるサストップ部と、該サストップ部から下方に垂下する平面部と、をさらに含み、
   前記平面部の下端に、前記第１結合部の一つを構成する第１延長部が連設されるとともに、前記平面部を挟んで、車両前後方向に第１開断面部と第２開断面部とが並んでおり、
   前記サスハウジングは、他の前記第１結合部を構成する第２延長部及び第３延長部をさらに備え、
   車両前後方向において、前記第１延長部と前記第２延長部とで前記第１開断面部の前記接続部が挟まれ、前記第１延長部と前記第３延長部とで前記第２開断面部の前記接続部が挟まれている、車両の前部車体構造。

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