JP6500768B2 - 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の前部車体構造は、車両前後方向に延び、矩形状の閉断面部を形成するとともに、車幅方向に互いに離間して上下方向に延びる第１板及び第２板を有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、前記フロントフレームの前記矩形状の閉断面部内に配設され、前記フロントフレームに接合された補強体と、を備え、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備え、該開断面部は、車幅方向に延びる高剛性部を有し、前記高剛性部の下端部は、前記フロントフレームの前記第１板及び第２板のいずれか一方に対して、前記矩形状の閉断面部の外側において接合され、前記サスハウジングは、前記高剛性部の下端部に対して車幅方向に離間した部位に、前記第１板及び第２板のいずれか他方に対して、前記矩形状の閉断面部の外側において接合される下端接合部をさらに備え、前記開断面部の前記フロントフレーム側の端部と、前記フロントフレームの上面とは隙間を介して対向しており、前記補強体は、前記高剛性部の前記フロントフレーム側の端部に連なる位置若しくはその近傍において、前記矩形状の閉断面部を区画する各面に接合されている。

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、さらに当該開断面部が車幅方向に延びる高剛性部を有することで、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、前記高剛性部の前記フロントフレーム側の端部に連なる位置若しくはその近傍において、補強体がフロントフレームの閉断面部内に配置されている。これにより、フロントフレームにおいてサスハウジングから荷重が伝達される部分の面剛性が前記補強体によって高められ、当該荷重を他の部材に分散させることができる。従って、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。

上記の車両の前部車体構造において、前記高剛性部は、前記開断面部において２つの面が交差する稜線部であることが望ましい。この前部車体構造によれば、ビードやリブを開断面部に付設する場合に比べて、高剛性部を容易に形成することができる。

上記の車両の前部車体構造において、前記フロントフレームは左右一対で設けられ、該一対のフロントフレーム間に配設されたサスペンションクロスメンバを備え、前記フロントフレームは、前記サスペンションクロスメンバを固定する取り付け部を、前記補強体の配設位置の近傍に有していることが望ましい。

この前部車体構造によれば、サスペンションクロスメンバを固定する取り付け部が、前記補強体の配設位置の近傍に配置されているので、サスハウジングから補強体へ荷重が加わった場合に、当該荷重をフロントフレームとサスペンションクロスメンバとに分散させて伝達させることができる。従って、サスハウジングの変形を良好に抑止できる。

上記の車両の前部車体構造において、前記補強体が、前記矩形状の閉断面部を仕切る仕切面部を備えたバルクヘッドであり、前記仕切面部は、前記高剛性部の前記端部の延長線方向に延びる剛性補強部を備えることが望ましい。

この前部車体構造によれば、サスハウジングの高剛性部から荷重が加わる方向において高い剛性を備えたバルクヘッドを、フロントフレーム内に組み付けることができる。従って、フロントフレームの閉断面部の強度を一層高めることができる。

上記の車両の前部車体構造において、前記補強体が、前記矩形状の閉断面部を仕切る仕切面部を備えたバルクヘッドであり、前記仕切面部は貫通孔を備え、前記貫通孔の縁部にフランジ部が形成されていることが望ましい。

この前部車体構造によれば、バルクヘッドをフロントフレームの閉断面部内に配置しても、仕切面部が貫通孔を備えるので、該貫通孔を通して閉断面内に例えば電着塗装液などの流体を流通させることができる。また、バルクヘッドの軽量化も図り得る。一方、貫通孔の縁部にフランジ部が形成されているので、前記仕切面部の剛性も高めることができる。

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。 サスハウジングの開断面部とバルクヘッドとの配置関係を説明するための斜視図である。 サスハウジングの作用、変形例を説明するための模式図である。

［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の剛性を補強するため、第１バルクヘッド６Ａ（補強体）と第２バルクヘッド６Ｂ（補強体）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（取り付け部）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４３（図１１参照）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（開断面部の２つの面）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および第２接続部５４５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に固定される。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接続部５３５、第１延長部５１２、第２接続部５４５及び第３延長部５１４の順に並んでいる。従って、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ことになる。

＜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（補強体）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。後記で詳述するが、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、２つの凹部６３１が設けられている。これらの凹部６３１は、稜線部６３の一部を右後方へ突出するように絞り加工された、半球状の凹部である。このような凹部６３１の形成によって、バルクヘッド６Ａの剛性を高めることができ、第１バルクヘッド６Ａによる閉断面部Ｃ１の補強能力を向上させることができる。図８の例では、最も上下方向の長さが長い左フランジ６２４の稜線部６３のみに凹部６３１が形成されている例を示しているが、他のフランジの稜線部にも、同様な凹部を設けても良い。

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、上下方向に長い長孔であり、前後方向に流体を良好に流通させるための孔である。仕切面部６１は、前後方向に延びるフロントフレーム３の閉断面部Ｃ１を塞いでいる。前部車体１を含む車体の製造工程の一つに、当該車体に防錆剤を電着塗装する工程があり、その工程においては車体が電着液に浸漬される。ここで、仕切面部６１が閉断面部Ｃ１を塞いでいると、電着液がフロントフレーム３の内面に良好に行き渡らない場合がある。大貫通孔６１１の形成により、前記電着液は大貫通孔６１１を通して前後に流通できるようになり、電着塗装を良好に行うことができる。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は、大貫通孔６１１を区画する縁部を、前方に曲げ起こして形成されている。上述の通り、大貫通孔６１１は電着液の流通、軽量化などの役目を担うが、当該大貫通孔６１１の形成によって仕切面部６１の剛性は低下する。そこで、大貫通孔６１１を区画する縁部にフランジ部６１３を設けることによって、仕切面部６１の剛性が高められている。特に、フランジ部６１３は上下方向に長い形状を有するので、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の剛性を高めることができる。すなわち、第１開断面部５３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６１は強い耐性を有している。

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。

［開断面部とバルクヘッドとの配置関係］
本実施形態においては、サスハウジング５が備える第１開断面部５３及び第２開断面部５４と、フロントフレーム３の閉断面部Ｃ１内に配設される第１バルクヘッド６Ａ及び第２バルクヘッド６Ｂとの位置関係に工夫を施すことによって、サストップ部５２から入力される荷重に対する耐性を高めている。この点について、図１０を参照して説明する。図１０は、第１、第２開断面部５３、５４と、第１、第２バルクヘッド６Ａ、６Ｂとの配置関係を説明するための斜視図である。図１０において、フロントフレーム３はフロントフレームインナ３１が取り外された状態とされている。

第１バルクヘッド６Ａは、第１開断面部５３が備える車幅方向に延びる高剛性部の一つである前稜線部５３３の下端側に連なる位置の近傍において、閉断面部Ｃ１内に配設されている。図１０には、前稜線部５３３の下端側に連なる仮想線Ｌ１が描かれている。この仮想線Ｌ１よりも僅かに前方側にオフセットして、第１バルクヘッド６Ａ（仕切面部６１）が配置されている。このような第１バルクヘッド６Ａの配置により、フロントフレーム３において第１開断面部５３から荷重が加わる部分の剛性が高められている。

同様に第２バルクヘッド６Ｂは、第２開断面部５４が備える車幅方向に延びる高剛性部の一つである前稜線部５４３の下端側に連なる位置の近傍において、閉断面部Ｃ１内に配設されている。図１０には、上述の仮想線Ｌ１に加え、前稜線部５４３の下端側に連なる仮想線Ｌ２が描かれている。この仮想線Ｌ２よりも僅かに前方側にオフセットして、第２バルクヘッド６Ｂ（仕切面部６４）が配置されている。このような第２バルクヘッド６Ｂの配置により、フロントフレーム３において第２開断面部５４から荷重が加わる部分の剛性を高められている。また、第２バルクヘッド６Ｂの配設配置位置の近傍には、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（図１０では、ウェルドナット３３１のみを図示している）が配置されている。

図１０に示した第１、第２バルクヘッド６Ａ、６Ｂの配設態様は、本発明の一例である。好ましくは、第１バルクヘッド６Ａは、第１開断面部５３の前稜線部５３３に連なるよう（仮想線Ｌ１に沿うよう）に、或いは後稜線部５３４に連なるように閉断面部Ｃ１内に配設される。また、第２バルクヘッド６Ｂは、第２開断面部５４の前稜線部５４３に連なるよう（仮想線Ｌ２に沿うよう）に、或いは後稜線部５４４に連なるように、閉断面部Ｃ１内に配設されることが好ましい。

この他、本発明において第１、第２バルクヘッド６Ａ、６Ｂは、第１、第２開断面部５３、５４の前後方向の幅員内の任意の箇所に配設されても良い。図１１は、フロントフレーム３及びサスハウジング５を簡略的に示した図である。図１１には、第１開断面部５３の前後幅をａ１で、第２開断面部５４の前後幅をａ２で、各々示している。第１バルクヘッド６Ａは、前後幅ａ１の範囲内において、フロントフレーム３の閉断面部Ｃ１内に配設されていれば良い。また、第２バルクヘッド６Ｂは、前後幅ａ２の範囲内において閉断面部Ｃ１内に配設されていれば良い。前後幅ａ１の範囲は、前稜線部５３３と後稜線部５３４との２本の高剛性部で挟まれた領域であり、第１開断面部５３からの荷重が加わる部分である。従って、前後幅ａ１の範囲内に第１バルクヘッド６Ａを配設することで、前記荷重を受け止めることができる。前後幅ａ２と第２バルクヘッド６Ｂとの関係についても同様である。

なお、前後幅ａ１、ａ２の範囲よりもやや前方に第１、第２バルクヘッド６Ａ、６Ｂを配設する態様が本発明の実施形態の一つであることは、先に図１０に基づき説明した通りである。これと反対に、前後幅ａ１、ａ２の範囲よりもやや後方に、第１、第２バルクヘッド６Ａ、６Ｂが配設されていても良い。前後幅ａ１、ａ２の範囲の前後近傍領域も、第１、第２開断面部５３、５４からの荷重が加わる領域である。従って、前後幅ａ１、ａ２の範囲から前又は後に少々オフセットした位置に第１、第２バルクヘッド６Ａ、６Ｂを配設した場合でも、前記荷重を受け止めることができる。

［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。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。

フロントフレーム３の閉断面部Ｃ１の剛性を補強する第１バルクヘッド６Ａが、第１開断面部５３の前稜線部５３３に連なる位置の近傍に、第２バルクヘッド６Ｂが、第２開断面部５４の前稜線部５４３に連なる位置の近傍において、それぞれ閉断面部Ｃ１内に配設されている。これにより、フロントフレーム３においてサスハウジング５から荷重が伝達される部分の面剛性が第１、第２バルクヘッド６Ａ、６Ｂによって高められ、フロントフレーム３を介して当該荷重を他の部材に分散させることができる。従って、サスハウジング５の車幅方向の変形を抑止することができる。

図３を参照して、荷重入力部Ｐ１であるサストップ部５２に、下方から突き上げる荷重が加えられたとする。これにより、サスハウジング５には矢印Ｆで示す力（内倒れ変形力）が作用する。この矢印Ｆの変形力は、主に第１、第２開断面部５３、５４からフロントフレーム３の上面３Ｃ付近に伝達される。とりわけ、第１、第２開断面部５３、５４の高剛性部である前稜線部５３３、５４３及び後稜線部５３４、５４４の延長線上又はその近傍の領域に前記変形力が伝わり易い。本実施形態では、このような領域に第１、第２バルクヘッド６Ａ、６Ｂがそれぞれ配設されている。これにより、当該領域において閉断面部Ｃ１の剛性が高められ、前記変形力によってフロントフレーム３が圧潰せず、当該変形力をサスハウジング５の下方に存在する構造体全体で受け止めることができる。従って、サスハウジング５の内倒れ変形が抑止される。

より詳しくは、サスペンションクロスメンバ７１を固定する取り付け板３３（ウェルドナット３３１）が、第２バルクヘッド６Ｂの配設位置の近傍に配置されている。このため、サストップ部５２への荷重に基づく前記変形力がサスハウジング５から第２バルクヘッド６Ｂへ加わった場合に、当該変形力をフロントフレーム３とサスペンションクロスメンバ７１とに分散させて伝達させることができる。

第１バルクヘッド６Ａは、上下方向に長い長孔からなる大貫通孔６１１の縁部にフランジ部６１３を有し、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。第２バルクヘッド６Ｂもまた、上下方向に延びる剛性補強部６４２を有し、上下方向に加わる荷重に対する仕切面部６４の剛性が高められている。これらフランジ部６１３、剛性補強部６４２は、第１、第２開断面部５３、５４の高剛性部である前稜線部５３３、５４３の端部から下方に延びる延長線上に概ね位置している。従って、サスハウジング５から荷重が加わる方向において高い剛性を備えた第１、第２バルクヘッド６Ａ、６Ｂが、フロントフレーム３の閉断面部Ｃ２に組み付けられていることになる。これにより、閉断面部Ｃ２の強度は一層高められ、サスハウジング５の内倒れ変形に対する耐性をより向上させることができる。

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。

［変形実施形態の説明］
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変形実施形態を取ることができる。例えば、上記実施形態では、第１、第２開断面部５３、５４の高剛性部が、前稜線部５３３、５４３及び後稜線部５３４、５４４である例を示した。高剛性部は、稜線部以外に、例えば車幅方向に延びるビードやリブ等であっても良い。但し、上記実施形態のような稜線部であると、ビードやリブを第１、第２開断面部５３、５４に付設する場合に比べて、高剛性部を容易に形成することができる。

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の内倒れ変形を抑止することができる。

１ 前部車体
３ フロントフレーム
３３ 取り付け板（取り付け部）
４ エプロンレイン
５ サスハウジング
５２ サストップ部
５３ 第１開断面部
５３３ 前稜線部（高剛性部）
５３４ 後稜線部（高剛性部）
５４ 第２開断面部
５４３ 前稜線部（高剛性部）
５４４ 後稜線部（高剛性部）
６Ａ 第１バルクヘッド（補強体）
６Ｂ 第２バルクヘッド（補強体）
６１、６４ 仕切面部
６１１ 大貫通孔（貫通孔）
６１３ フランジ部
６４２ 剛性補強部
７１ サスペンションクロスメンバ

Claims (5)

1. 車両前後方向に延び、矩形状の閉断面部を形成するとともに、車幅方向に互いに離間して上下方向に延びる第１板及び第２板を有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、
   前記フロントフレームの前記矩形状の閉断面部内に配設され、前記フロントフレームに接合された補強体と、を備え、
   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備え、該開断面部は、車幅方向に延びる高剛性部を有し、
   前記高剛性部の下端部は、前記フロントフレームの前記第１板及び第２板のいずれか一方に対して、前記矩形状の閉断面部の外側において接合され、
   前記サスハウジングは、前記高剛性部の下端部に対して車幅方向に離間した部位に、前記第１板及び第２板のいずれか他方に対して、前記矩形状の閉断面部の外側において接合される下端接合部をさらに備え、
   前記開断面部の前記フロントフレーム側の端部と、前記フロントフレームの上面とは隙間を介して対向しており、
   前記補強体は、前記高剛性部の前記フロントフレーム側の端部に連なる位置若しくはその近傍において、前記矩形状の閉断面部を区画する各面に接合されている、車両の前部車体構造。
2. 請求項１に記載の車両の前部車体構造において、
   前記高剛性部は、前記開断面部において２つの面が交差する稜線部である、車両の前部車体構造。
3. 請求項１又は２に記載の車両の前部車体構造において、
   前記フロントフレームは左右一対で設けられ、該一対のフロントフレーム間に配設されたサスペンションクロスメンバを備え、
   前記フロントフレームは、前記サスペンションクロスメンバを固定する取り付け部を、前記補強体の配設位置の近傍に有している、車両の前部車体構造。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の前部車体構造において、
   前記補強体が、前記矩形状の閉断面部を仕切る仕切面部を備えたバルクヘッドであり、
   前記仕切面部は、前記高剛性部の前記端部の延長線方向に延びる剛性補強部を備える、車両の前部車体構造。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の前部車体構造において、
   前記補強体が、前記矩形状の閉断面部を仕切る仕切面部を備えたバルクヘッドであり、
   前記仕切面部は貫通孔を備え、前記貫通孔の縁部にフランジ部が形成されている、車両の前部車体構造。

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