JP6636866B2 - 車体前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体前部構造に関するものである。

従来、対向車等の衝突物がフロントサイドフレームよりも車幅方向外側の位置で衝突するスモールオーバーラップ衝突の際に、車体の骨格となるフロントサイドフレームに衝突荷重を伝達して、衝突エネルギを吸収する技術が開発されている。

例えば、特許文献１には、フロントサイドフレームの外側面に車幅方向外側に突出する突設部を設けた発明が開示されている。特許文献１の発明によれば、スモールオーバーラップ衝突の際に、突設部からフロントサイドフレームに衝突荷重を伝達し、フロントサイドフレームの変形を誘発することで衝突エネルギを吸収することができる。

特開２０１３−２１２７５７公報

フロントサイドフレームに衝突荷重を早期に伝達するためには、荷重伝達部材をできる限り車両前方に配置することが望ましい。しかし、特許文献１の発明は、車両の前突時に衝突エネルギを吸収するクラッシュカンをフロントサイドフレームの前面に配置しているため、フロントサイドフレームよりも前方に荷重伝達部材を配置することが困難であった。

このような観点から、本発明は、スモールオーバーラップ衝突時にフロントサイドフレームに衝突荷重を早期に伝達することができる車体前部構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため本発明は、車両前後方向に延設された左右一対のフロントサイドフレームと、前記フロントサイドフレームの前端部に連結されたフロントバルクヘッドと、を備えた車体前部構造であって、前記フロントバルクヘッドは、左右方向に延在する上下一対の横部材と、前記横部材の車幅方向外側の端部同士を繋ぐように上下方向に延在する左右一対の縦部材と、を有しており、前記縦部材は、中空部材であるとともに、前記縦部材の下端部が車幅方向外側に向けて延出し、かつ前記縦部材の下端部が車両前方に向けて湾曲することで延出して形成された前方延出部を有し、前記縦部材の下端部は、車両後方から支持部材によって支持され、前記前方延出部には、前記フロントサイドフレームよりも車幅方向外側に位置する荷重伝達部材が固定されていることを特徴とする。

本発明によれば、フロントサイドフレームの前端部に連結されたフロントバルクヘッドの縦部材の下端部には車両前方へ向けて延出する前方延出部が設けられると共に、前方延出部には荷重伝達部材が固定されているため、フロントサイドフレームよりも前方に荷重伝達部材が配置される。このため、スモールオーバーラップ衝突時には、フロントサイドフレームと荷重伝達部材が車両前後方向で同じ位置にある従来技術よりも、衝突物が荷重伝達部材に早く当たり、縦部材を介してフロントサイドフレームに衝突荷重を早期に伝達することができる。この結果、フロントサイドフレームを早期に変形させることが可能となり、衝突エネルギを迅速に吸収することができる。

また、前記荷重伝達部材は、前端部と、前記前端部の車幅方向外側に連続し、車両前方から後方へ向かうにつれて車幅方向外側へ傾斜する傾斜面と、を有していることが好ましい。

このようにすると、前端部と傾斜面の２面に衝突物を当接させることが可能となり、当接面積を増大させることができるため、フロントサイドフレームに衝突荷重を好適に伝達することができる。

また、本発明は、前記フロントサイドフレームよりも下方に配置されると共に、前記荷重伝達部材よりも車両後方に配置されたフロントサブフレームをさらに備えており、前記フロントサブフレームは、車両前後方向に延設された前後フレームを左右一対有していることが好ましい。この場合、前記荷重伝達部材は、前記前後フレームの前端部の車幅方向外側に位置する係止部を有していることが好ましい。

このようにすると、荷重伝達部材の係止部が前後フレームの前端部の車幅方向外側に位置するため、フルフラット衝突時に前後フレームの前端部が車幅方向外側に開くことを抑制することができる。

また、前記荷重伝達部材には、前記縦部材の車幅方向外側の側壁に固定される第１接合フランジが形成されており、前記横部材の車幅方向外側の端部には、前記縦部材の車幅方向内側の側壁に固定される第２接合フランジが形成されていることが好ましい。

このようにすると、縦部材の外側面と内側面が共に２枚合わせとなるため、外側面と内側面の剛性バランスが均等になる。これにより、スモールオーバーラップ衝突時に縦部材が潰れ難くなり、フロントサイドフレームに衝突荷重を好適に伝達することができる。

また、前記縦部材の下端部は、前記横部材の車幅方向外側の端部の内部に挿入されて固定されていることが好ましい。

このようにすると、縦部材の下端部が横部材の車幅方向外側の端部の内部に挿入されて固定されるため、荷重伝達部材の固定部となる縦部材の下端部の剛性を高めることができる。これにより、スモールオーバーラップ衝突時に縦部材が潰れ難くなり、フロントサイドフレームに衝突荷重を好適に伝達することができる。

また、本発明は、前記フロントサイドフレームの前端部の下面に対して前記フロントサブフレームの前端部を支持し、前記前方延出部の車両後方に位置する支持部材をさらに備えていることが好ましい。この場合、前記支持部材の前壁には、車両前方に膨出し、前記前方延出部の後面に沿った膨出部が形成されていることが好ましい。

このようにすると、縦部材の下端部の前面又は下方の横部材の前面に歩行者脚部の足払い部材を設置した場合、足払い部材からの荷重を速やかに支持することができる。

また、前記縦部材は、上下方向に連続する中空部を有しており、前記中空部の上下方向の中央部は、車幅方向内側に偏って配置されていることが好ましい。この場合、前記中央部の車幅方向外側には、前記フロントサイドフレームの前端部に取り付けられる車体取付座が形成されていることが好ましい。

このようにすると、縦部材は上下方向に連続する中空部を有するため、縦部材の強度・剛性を高めることができる。中空部の上下方向の中央部を車幅方向内側に偏って車体取付座を形成することにより、車体取付座を間に挟んでフロントサイドフレームの前端部にクラッシュカン（バンパビームエクステンション）を設置することができる。これにより、クラッシュカンの設置スペースを確保しつつ、フロントサイドフレームよりも車幅方向外側に荷重伝達部材を配置してスモールオーバーラップ衝突に対応することができる。また、フロントサイドフレームに対して車両前方からフロントバルクヘッドを組み付けることが可能となり、組付作業性が向上する。

また、本発明は、下方の前記横部材に固定されるインタークーラ取付ブラケットをさらに備えており、下方の前記横部材は、上向きに開口する断面ハット状の本体材と、前記本体材の上部開口を閉塞する蓋部材とを有する中空部材であることが好ましい。この場合、インタークーラ取付ブラケットは、前記本体材の鍔部と前記鍔部に隣接する垂直部とにそれぞれ固定されていることが好ましい。

このようにすると、インタークーラ取付ブラケットが本体材の鍔部と鍔部に隣接する垂直部とにそれぞれ固定されているため、鍔部と垂直部との結合を高めることができると共に、鍔部と垂直部とに固定可能なブラケット形状にすることでブラケット自体の剛性をも高めることができる。このため、インタークーラを経由して伝達されるアイドリング振動を抑制することができる。

本発明に係る車体前部構造によれば、スモールオーバーラップ衝突時にフロントサイドフレームに衝突荷重を早期に伝達することができる。

本発明の実施形態に係る車体前部構造が適用された車両の車体前部の斜視図である。 フロントバルクヘッドの左側を示す左斜め前方から見下ろした斜視図である。 縦部材の第１板体、第２板体及び第３板体を示す斜視図である。 図３に示す縦部材に第４板体、第５板体及び第６板体を組み付けた状態を示す斜視図である。 （ａ）は図４のＶａ−Ｖａ線断面図であり、（ｂ）は図４のＶｂ−Ｖｂ線断面図である。 縦部材と取付プレートと補強部材を示す分解斜視図である。 車体前部の左側面図である。 図２のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。 第１荷重伝達部材及びインタークーラ取付ブラケットの拡大斜視図である。 図９のＸ-Ｘ線断面図である。 図９のＸＩ-ＸＩ線断面図である。 第２荷重伝達部材の拡大斜視図である。 図１２のＸＩＩＩ-ＸＩＩＩ線断面図である。 図１２のＸＩＶ-ＸＩＶ線断面図である。 図２の矢印Ｙ方向から見た斜視図である。 電柱に対してスモールオーバーラップ衝突したときの状態を示す底面図である。 スモールオーバーラップ衝突したときの衝突荷重の伝達経路を模式的に示す左側面図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図中に矢印で示される、「前後」及び「上下」は、車体前後方向及び車体上下方向を示し、「左右」は、運転席から見た左右方向（車幅方向）をそれぞれ示している。また、本実施形態において、縦断面とは、鉛直断面のことをいい、横断面とは、水平断面のことをいう。

はじめに、本発明の車体前部構造が適用された車両１０の全体構成について説明する。
図１に示すように、車両１０は、車両前後方向に延設された左右一対のフロントサイドフレーム１１，１１と、左右のフロントサイドフレーム１１，１１の前端部に取付プレート１７，１７を介してそれぞれ設置されたバンパビームエクステンション１２，１２とを備えている。車両１０は、左右のバンパビームエクステンション１２，１２に架設されたフロントバンパビーム１３と、フロントサイドフレーム１１，１１よりも下方に配置されるフロントサブフレーム１４とを備えている。

また、車両１０は、左右のバンパビームエクステンション１２，１２の内側に設置されたフロントバルクヘッド２０と、フロントバルクヘッド２０の上端部を支える左右のアッパメンバ１５，１５と、フロントサイドフレーム１１の車外側でバンパビームエクステンション１２の後端部に連結された左右のロアメンバ１６，１６とを備えている。

フロントサイドフレーム１１やフロントバルクヘッド２０等に囲まれた空間は、エンジンやトランスミッション等を含むパワーユニット１４０（図１６参照）が配置される動力搭載室１８となる。フロントサイドフレーム１１の前端部の外側面には、車幅方向外側に張り出すガセット１９（図１６参照）が設置されている。ガセット１９は、フロントサイドフレーム１１とバンパビームエクステンション１２とを繋いでいる。ガセット１９は、底面視三角形状を呈しており、車両前方へ向かうほど車幅方向外側に広がる形状となっている。

次に、フロントバルクヘッド２０の構成について詳しく説明する。
フロントバルクヘッド２０は、正面視矩形枠状を呈する金属製部材である。フロントバルクヘッド２０は、左右方向に延在する上下一対の横部材３０，３０と、横部材３０，３０の車幅方向外側の端部同士を繋ぐように上下方向に延在する左右一対の縦部材４０，４０とを有している。

図２に示すように、縦部材４０の後端部には、補強部材５０及び支持部材６０が付設され、縦部材４０の下端部には、第１荷重伝達部材７０及びインタークーラ取付ブラケット８０が付設される。縦部材４０の上半部には、第２荷重伝達部材９０、衝突検知センサ１００及びプロテクタ１１０が付設されている。各部材については後に詳しく説明する。

図３に示すように、横部材３０は、金属板を各々プレス加工して成形された本体材３１と蓋部材３２とを溶接で接合することによって構成された部材である。本体材３１は、車両前後方向に沿った縦断面視で上向きに開口するハット状を呈する。本体材３１の車幅方向外側部位には、蓋部材３２に閉塞されることなく上方に開口する開断面部３３が形成されている。

本体材３１は、車両前後方向及び車幅方向に延在する本体底壁３１ａと、本体底壁３１ａの前縁から上方へ延出する本体前壁３１ｂと、本体底壁３１ａの後縁から上方へ延出する本体後壁３１ｃとを備えている。また、本体材３１は、本体前壁３１ｂの上縁から車両前方へ延出する本体前鍔部３１ｄと、本体後壁３１ｃの上縁から車両後方へ延出する本体後鍔部３１ｅとを備えている。本体前壁３１ｂは、特許請求の範囲の垂直部を構成している。

蓋部材３２は、本体材３１の上部開口の一部を上方から閉塞する部材である。蓋部材３２は、上向きに開口するハット状を呈しており、本体材３１の形状に適合する形状となっている。すなわち、蓋部材３２は、車両前後方向及び車幅方向に延在する蓋底壁３２ａと、蓋底壁３２ａの前縁から上方へ延出する蓋前壁３２ｂと、蓋底壁３２ａの後縁から上方へ延出する蓋後壁３２ｃと、蓋前壁３２ｂの上縁から車両前方へ延出する蓋前鍔部３２ｄと、蓋後壁３２ｃの上縁から車両後方へ延出する蓋後鍔部３２ｅとを備えている。

蓋前鍔部３２ｄは、本体前鍔部３１ｄの上面に溶接で接合されている。蓋後鍔部３２ｅは、本体後鍔部３１ｅの上面に溶接で接合されている。蓋部材３２の車幅方向外側の端部には、上方へ延出する接合フランジ３２ｆが形成されている。接合フランジ３２ｆは、縦部材４０の車内側壁４２に溶接で接合されている。接合フランジ３２ｆは、特許請求の範囲の第２接合フランジを構成している。

図３及び図４に示すように、縦部材４０は、金属板を各々プレス加工して成形された複数（本実施形態では６つ）の第１板体４９ａ〜第６板体４９ｆを溶接で接合することによって構成された中空部材である。各板体４９ａ〜４９ｆは、横断面視略Ｌ字状を呈する。各板体４９ａ〜４９ｆは、互いの壁部や縁部同士を接合して組み付けられている。縦部材４０は、後側壁４１と、車内側壁４２と、底壁４３と、前側壁４４と、車外側壁４５と、前方延出部４６と、車体取付座４７と、中空部４８とを備えている。

図３に示すように、後側壁４１は、主として第１板体４９ａと第２板体４９ｂで構成されており、車幅方向及び上下方向に延在する壁状部位である。後側壁４１の上端部は、車内側壁４２よりも上方位置まで延びており、上方の横部材３０に溶接で接合されている。後側壁４１の下端部は、開断面部３３の内部まで延びている。後側壁４１には、複数（本実施形態では３つ）の貫通孔４１ａ〜４１ｃが形成されている。貫通孔４１ａ〜４１ｃは、上下方向に間隔を空けて配置されている。

車内側壁４２は、主として第１板体４９ａと第２板体４９ｂで構成されており、車両前後方向及び上下方向に延在する壁状部位である。車内側壁４２の下端部は、接合フランジ３２ｆと車幅方向で重なる位置まで延びている。

底壁４３は、主として第３板体４９ｃで構成されており、車両前後方向及び車幅方向に延在する壁状部位である。底壁４３は、開断面部３３の内部に配置されている。底壁４３は、本体底壁３１ａの上面に溶接で接合されている。底壁４３の前縁及び後縁には、上方に起立する前フランジ４３ａ及び後フランジ４３ｂがそれぞれ形成されている。前フランジ４３ａは、本体前壁３１ｂの後面に溶接で接合されている。後フランジ４３ｂは、後側壁４１を介して、本体後壁３１ｃの前面に溶接で接合されている。

図４に示すように、前側壁４４は、主として第４板体４９ｄと第５板体４９ｅと第６板体４９ｆで構成されており、車幅方向及び上下方向に延在する壁状部位である。前側壁４４の下端部には、車両前方へ延出する前フランジ４４ａが形成されている。前フランジ４４ａは、本体前鍔部３１ｄの上面に溶接で接合されている。

車外側壁４５は、主として第４板体４９ｄと第５板体４９ｅと第６板体４９ｆで構成されており、車両前後方向及び上下方向に延在する壁状部位である。車外側壁４５の下端部は、開断面部３３の内部まで延びている。車外側壁４５の下端部には、車幅方向外側へ延出する外フランジ４５ａが形成されている。外フランジ４５ａは、底壁４３を介して、本体底壁３１ａの上面に溶接で接合されている。車外側壁４５の下端部には、複数（本実施形態では２つ）の貫通孔４５ｂ，４５ｃが形成されている。貫通孔４５ｂ，４５ｃは、上下方向に間隔を空けて配置されている。

前方延出部４６は、縦部材４０の下端部に設けられ、車両前方へ向けて延出するように湾曲（屈曲）する部位である。前方延出部４６は、前側壁４４、車外側壁４５及び後側壁４１の下端部を全体的に上方から下方へ向かうにつれて車両前方に屈曲（湾曲）することで形成されている。前方延出部４６は、縦部材４０の中で最も車両前方へ延出している。

車体取付座４７は、後側壁４１の車外側部位に設けられ、フロントサイドフレーム１１が取り付けられる部位である。車体取付座４７には、後側壁４１に形成された貫通孔４１ａ〜４１ｃのうち２つの貫通孔４１ａ，４１ｂが配置されている。

車体取付座４７についてより詳しく説明する。後側壁４１の上下方向の中央部（取付プレート１７と前後で重なる部位）は、略一定の幅で上下方向に延在している。前側壁４４及び車外側壁４５の上下方向の中央部（取付プレート１７と前後で重なる部位）は、下方から上方へ向かうにつれて車幅方向内側に位置するように傾斜した後、略直線状に上方へ延びている。これにより、後側壁４１の車外側部位には車外側壁４５（中空部４８）よりも車外側に延在して露呈する車体取付座４７が形成される。また、中空部４８の上下方向の中央部は、取付プレート１７と前後で重なる位置において、車幅方向内側に偏って配置される。

ここで、図２及び図５を参照して、縦部材４０についてさらに詳しく説明する。
図２に示すように、縦部材４０は、衝突荷重に対する剛性の強弱差から、下側に配置される下側縦部材４０Ａと、下側縦部材４０Ａの上側に配置される上側縦部材４０Ｂとに分けられる。すなわち、縦部材４０は、フロントサイドフレーム１１に車両後方から支持されることで衝突荷重に対する剛性が高い下側縦部材４０Ａと、フロントサイドフレーム１１に支持されておらず衝突荷重に対する剛性が低い上側縦部材４０Ｂと、を互いに連結して構成されている。

下側縦部材４０Ａは、フロントサイドフレーム１１に直に固定された第２板体４９ｂと、第２板体４９ｂと上下方向で略同位置に配置された第５板体４９ｅと、第２板体４９ｂよりも下方位置に配置された第３板体４９ｃ及び第６板体４９ｆとからなる。上側縦部材４０Ｂは、第２板体４９ｂよりも上方位置に配置された第１板体４９ａと第４板体４９ｄとからなる。下側縦部材４０Ａと上側縦部材４０Ｂとの境界部４０Ｃは、車両１０の前突時に折れ部（脆弱部）として機能する。

図５（ａ），（ｂ）に示すように、縦部材４０は、上下方向に連続する中空部４８を有している。中空部４８の形状は、四角筒状に形成されている。図５（ａ）に示す下側縦部材４０Ａ側の中空部４８は、第２板体４９ｂと第５板体４９ｅとによって囲まれて形成されている。下側縦部材４０Ａ側の中空部４８の車両前後方向に沿う寸法Ｌａ１は、車幅方向に亘って略一定である。下側縦部材４０Ａ側の中空部４８の車幅方向に沿う寸法Ｌａ２は、車両前後方向に亘って略一定である。

図５（ｂ）に示す上側縦部材４０Ｂ側の中空部４８は、第１板体４９ａと第４板体４９ｄとによって囲まれて形成されている。上側縦部材４０Ｂ側の中空部４８の車両前後方向に沿う寸法Ｌｂ１は、車幅方向に亘って略一定である。上側縦部材４０Ｂ側の中空部４８の車幅方向に沿う寸法Ｌｂ２は、車両前後方向に亘って略一定である。

上側縦部材４０Ｂ側の中空部４８の車両前後方向に沿う寸法Ｌｂ１は、下側縦部材４０Ａ側の中空部４８の車両前後方向に沿う寸法Ｌａ１と同等乃至略同等に形成されている。 上側縦部材４０Ｂ側の中空部４８の車幅方向に沿う寸法Ｌｂ２は、下側縦部材４０Ａ側の中空部４８の車幅方向に沿う寸法Ｌａ２よりも小さく形成されている。このため、上側縦部材４０Ｂの延在方向に直交する中空断面積は、下側縦部材４０Ａの延在方向に直交する中空断面積よりも小さく形成されている。なお、車両前後方向に沿う寸法Ｌａ１，Ｌｂ１及び車幅方向に沿う寸法Ｌａ２，Ｌｂ２のうち少なくとも一方を調整することで上側縦部材４０Ｂの中空断面積を小さくしてもよい。

次に、図６を参照して、取付プレート１７及び補強部材５０について詳しく説明する。

取付プレート１７は、フロントサイドフレーム１１の前端部１１ａに設けられた板状部材である。取付プレート１７は、金属板に折曲形状や切欠形状を施すことで所定の複雑形状に形成されている。取付プレート１７には、車体取付座４７の貫通孔４１ａ，４１ｂに連通する貫通孔１７ａ，１７ｂが形成されている。

補強部材５０は、取付プレート１７と車体取付座４７との間に介在する板状部材である。補強部材５０は、金属板に折曲形状や切欠形状を施すことで所定の複雑形状に形成されている。補強部材５０は、車体取付座４７の貫通孔４１ｂと取付プレート１７の貫通孔１７ｂとの周囲（周縁）に重ねて配置されている。補強部材５０は、貫通孔４１ｂ，１７ｂの周囲を補強する機能を備えている。

補強部材５０には、貫通孔４１ｂ，１７ｂに連通する貫通孔５１が形成されている。貫通孔４１ｂ，５１，１７ｂには、車体取付座４７と補強部材５０と取付プレート１７とを結合するためのボルトＢが挿入される。三者の固定部は、境界部４０Ｃよりも下方位置であって、前方延出部４６よりも上方位置に配置されている。固定部は、下側縦部材４０Ａの上下方向の中間部付近に配置されている。

次に、図７及び図８を参照して、フロントサブフレーム１４及び支持部材６０について詳しく説明する。
図７に示すように、フロントサブフレーム１４は、車両前後方向に延設された前後フレーム１４ａを左右一対有している（図７では一方のみ図示）。前後フレーム１４ａは、前方延出部４６及び開断面部３３の車両後方に配置されている。前後フレーム１４ａは、フロントサイドフレーム１１に対して下方に離間配置されている。

支持部材６０は、前後フレーム１４ａとフロントサイドフレーム１１との間に介設された中空部材である。支持部材６０は、フロントサイドフレーム１１の前端部１１ａの下面に対して前後フレーム１４ａの前端部１４ｂを支持する役割を果たしている。図示は省略するが、支持部材６０は、金属板を各々プレス加工して成形された複数の板体を溶接で接合することによって構成されている。支持部材６０は、縦部材４０の車両後方に配置されている。

図８に示すように、縦部材４０に臨む支持部材６０の前壁６１には、車両前方に膨出する膨出部６２が形成されている。膨出部６２は、前方延出部４６の後面（後側壁４１）の形状に沿ったテーパ形状に形成されている。すなわち、膨出部６２の膨出量は、上方から下方へ向かうにつれて漸増している。膨出部６２は、前方延出部４６の後面に当接している。

支持部材６０の前壁６１には、後側壁４１の貫通孔４１ｃに連通する貫通孔６１ａが形成されている。貫通孔６１ａ，４１ｃには、支持部材６０と後側壁４１とを結合するためのボルトＢが挿入される。支持部材６０の底壁６３は、前後フレーム１４ａにボルトＢで結合されている。

次に、図９乃至図１１を参照して、第１荷重伝達部材７０及びインタークーラ取付ブラケット８０について詳しく説明する。

図９に示すように、第１荷重伝達部材７０は、フロントサイドフレーム１１（図２等参照）よりも車幅方向外側に位置し、スモールオーバーラップ衝突の際に入力される衝突荷重を縦部材４０を介してフロントサイドフレーム１１に伝達するための部材である。第１荷重伝達部材７０は、金属板に折曲形状や切欠形状が施されることで所定の複雑形状に形成されている。第１荷重伝達部材７０は、前方延出部４６の外側面（車外側壁４５）に固定されている。

第１荷重伝達部材７０は、車両前後方向及び車幅方向に延在する上面７１と、上面７１の車外縁から下方へ延出する傾斜面７２と、傾斜面７２の下縁から車幅方向内側へ延出する下面７３と、上面７１と傾斜面７２と下面７３の前縁から構成されコ字状を呈する前端部７４とを備えている。また、第１荷重伝達部材７０は、上面７１の車内縁から上方へ延出する上フランジ７５と、下面７３の車内縁から下方へ延出する下フランジ７６（図１１参照）と、傾斜面７２及び下面７３の後縁から車両後方へ延出する係止部７７とを備えている。なお、前端部７４の形状は特段限定されるものではなく、例えば上面７１と傾斜面７２と下面７３の前縁開口を覆う矩形面状に形成されてもよい。

図１０に示すように、傾斜面７２は、前端部７４の車幅方向外側に連続し車両前方から後方へ向かうにつれて車幅方向外側へ傾斜している。前端部７４と傾斜面７２は、スモールオーバーラップ衝突時に衝突荷重を受ける当接面（荷重受け面）となる。係止部７７は、傾斜面７２及び下面７３の後縁に亘って形成されており、車幅方向に沿った縦断面視Ｌ字状を呈する。係止部７７は、前後フレーム１４ａの前端部１４ｂの車幅方向外側に位置している。

図１１に示すように、上フランジ７５には、車外側壁４５の貫通孔４５ｂに連通する貫通孔７５ａが形成されている。下フランジ７６には、車外側壁４５の貫通孔４５ｃに連通する貫通孔７６ａが形成されている。上フランジ７５及び下フランジ７６は、車外側壁４５にボルトＢ，Ｂでそれぞれ固定されている。上フランジ７５及び下フランジ７６は、特許請求の範囲の第１接合フランジを構成している。

図９に示すように、インタークーラ取付ブラケット８０は、図示せぬインタークーラを取り付けるための部材であって、横部材３０の車幅方向外側の端部に固定されている。インタークーラ取付ブラケット８０は、金属板に折曲形状や凹凸形状が施されることで所定の複雑形状に形成されている。インタークーラ取付ブラケット８０は、車両前後方向及び車幅方向に延在しインタークーラが載置される載置面８１と、載置面８１の後縁から下方へ延出する後フランジ８２とを備えている。

載置面８１の後方部位は、本体前鍔部３１ｄの下面に溶接で接合されている（図８参照も併せて参照）。後フランジ８２は、本体前壁３１ｂの前面に溶接で接合されている。すなわち、インタークーラ取付ブラケット８０は、本体前鍔部３１ｄと、本体前鍔部３１ｄに隣接する本体前壁３１ｂとにそれぞれ固定されている。

次に、図１２乃至図１４を参照して、第２荷重伝達部材９０について詳しく説明する。

図１２に示すように、第２荷重伝達部材９０は、車両１０の衝突の際に入力される衝突荷重を上側縦部材４０Ｂに伝達するための部材である。第２荷重伝達部材９０は、金属板に折曲形状や切欠形状が施されることで所定の複雑形状に形成されている。第２荷重伝達部材９０は、上側縦部材４０Ｂの下端部（境界部４０Ｃ付近）に設置されている。第２荷重伝達部材９０は、上側縦部材４０Ｂよりも車両前方へ突出している。第２荷重伝達部材９０は、フロントバンパビーム１３の車両後方に配置されている（図７参照）。すなわち、第２荷重伝達部材９０は、衝突時に後退したフロントバンパビーム１３によって車両後方に押圧される位置に配置されている。

第２荷重伝達部材９０は、車両前後方向及び上下方向に延在するハット断面部９１と、ハット断面部９１の前縁から車幅方向内側へ延出する取付座面９２とを備えており、平面視略Ｌ字状を呈する。

図１３に示すように、ハット断面部９１は、車幅方向に沿った縦断面視でハット状を呈する。ハット断面部９１は、上側縦部材４０Ｂに固定される上下一対の上鍔部９１ａ及び下鍔部９１ｂと、上鍔部９１ａと下鍔部９１ｂとの間に配置され上側縦部材４０Ｂに対して車外側に離間する頂部９１ｃとを有している。頂部９１ｃは、車内側に開口する溝状を呈する。

図１４に示すように、ハット断面部９１は、頂部９１ｃが中空部４８の中心Ｃ側を向くように配置されている。頂部９１ｃは、中心Ｃを通る車両前後方向に沿う仮想平面上と車両前後方向で重なる位置に配置されている。上鍔部９１ａ及び下鍔部９１ｂは、車内側壁４２に溶接でそれぞれ接合されている。

取付座面９２は、図示せぬラジエータを取り付けるための部位である。取付座面９２は、車幅方向及び上下方向に延在する略鉛直状に形成されている。取付座面９２は、ハット断面部９１に対して交差（本実施形態では直交）している。

次に、図１５を参照して、衝突検知センサ１００及びプロテクタ１１０について詳しく説明する。

図１５に示すように、衝突検知センサ１００は、例えば、車両後方に移動して加速度を検知することにより、車両１０の衝突を検知する加速度センサからなる。図示せぬ車室内のエアバッグは、衝突検知センサ１００が検知した加速度に基づいて展開されるように構成されている。衝突検知センサ１００は、上側縦部材４０Ｂ側の車内側壁４２にブラケット１２０を介して固定されている。衝突検知センサ１００は、第２荷重伝達部材９０よりも上方に配置されている。

プロテクタ１１０は、衝突検知センサ１００の下方近傍位置において、上側縦部材４０Ｂ側の車内側壁４２に固定されている。プロテクタ１１０は、金属板に折曲形状が施されることで所定の複雑形状に形成されている。プロテクタ１１０は、側面視Ｌ字状を呈する。プロテクタ１１０は、衝突検知センサ１００よりも車両前方に位置している。プロテクタ１１０は、衝突時に破損した車体前部に衝突検知センサ１００よりも先に当接可能に構成されている。

プロテクタ１１０は、車両前後方向及び上下方向に延在するプロテクタ縦壁１１１と、プロテクタ縦壁１１１の上縁から車両後方へ延出し前後方向及び上下方向に延在するプロテクタ横壁１１２とを備えている。プロテクタ横壁１１２は、前後に並ぶ複数本（本実施形態では２本）のボルトＢ，Ｂで上側縦部材４０Ｂ側の車内側壁４２に結合されている。プロテクタ縦壁１１１の前縁及びプロテクタ横壁１１２の上縁には、剛性を高めるための折返部１１３が折曲形成されている。折返部１１３は、プロテクタ縦壁１１１の前縁及びプロテクタ横壁１１２に直交する方向（車幅方向内側）に延在している。なお、プロテクタ１１０は、衝突検知センサ１００の上方近傍位置に設置されてもよい。

本実施形態に係る車体前部構造が適用された車両１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

図１６は、本発明の実施形態に係る車体前部構造が適用された車両１０が、電柱１３０に対してスモールオーバーラップ衝突したときの状態を示す底面図である。図１７は、スモールオーバーラップ衝突したときの衝突荷重の伝達経路を模式的に示す側面図である。

図１６に示すように、本実施形態に係る車両１０が衝突物である電柱１３０とスモールオーバーラップ衝突した場合、電柱１３０は、第１荷重伝達部材７０に衝突し、第１荷重伝達部材７０が電柱１３０によって後方に押圧される。このとき、第１荷重伝達部材７０の前端部７４と傾斜面７２の２面に電柱１３０が当接する。

続いて、図１７に示すように、第１荷重伝達部材７０が結合された前方延出部４６を通じて縦部材４０に衝突荷重が伝達される。縦部材４０に伝達された衝突荷重は、フロントサイドフレーム１１に伝達される。

また、縦部材４０に結合された支持部材６０にも衝突荷重が伝達される。支持部材６０に伝達された衝突荷重は、上方に位置するフロントサイドフレーム１１と下方に位置するフロントサブフレーム１４にそれぞれ伝達される。

そして、フロントサイドフレーム１１は、衝突荷重によって変形（曲げ変形又は軸圧壊）し、この変形によって衝突エネルギが吸収される。

以上説明した本実施形態によれば、フロントバルクヘッド２０の縦部材４０はフロントサイドフレーム１１の前端部１１ａに連結され、縦部材４０の下端部には車両前方へ向けて延出する前方延出部４６が設けられると共に、前方延出部４６には第１荷重伝達部材７０が固定されるため、フロントサイドフレーム１１よりも車両前方に第１荷重伝達部材７０が配置される。このため、スモールオーバーラップ衝突時には、フロントサイドフレーム１１と第１荷重伝達部材７０が車両前後方向で同じ位置にある従来技術よりも、衝突物が第１荷重伝達部材７０に早く当たり、縦部材４０を介してフロントサイドフレーム１１に衝突荷重を早期に伝達することができる。この結果、フロントサイドフレーム１１を早期に変形させることが可能となり、衝突エネルギを迅速に吸収することができる。

また、本実施形態によれば、第１荷重伝達部材７０は、前端部７４と、前端部７４の車幅方向外側に連続し車両前方から後方へ向かうにつれて車幅方向外側へ傾斜する傾斜面７２とを有していることにより、前端部７４と傾斜面７２の２面に衝突物を当接させることが可能となる。これにより、当接面積を増大させることができるため、フロントサイドフレーム１１に衝突荷重を好適に伝達することができる。

また、本実施形態によれば、第１荷重伝達部材７０の係止部７７が前後フレーム１４ａの前端部１４ｂの車幅方向外側に位置するため、フルフラット衝突時に前後フレーム１４ａの前端部１４ｂが車幅方向外側に開くことを抑制することができる。

また、本実施形態によれば、縦部材４０の下端部の車外側壁４５には、第１荷重伝達部材７０の上フランジ７５及び下フランジ７６が固定されており、縦部材４０の下端部の車内側壁４２には、横部材３０の接合フランジ３２ｆが固定されていることにより、縦部材４０の外側面と内側面が共に２枚合わせとなるため、外側面と内側面の剛性バランスが均等になる。これにより、スモールオーバーラップ衝突時に縦部材４０が潰れ難くなり、フロントサイドフレーム１１に衝突荷重を好適に伝達することができる。

また、本実施形態によれば、縦部材４０の下端部が横部材３０の開断面部３３の内部に挿入されて固定されるため、第１荷重伝達部材７０の固定部となる縦部材４０の下端部の剛性を高めることができる。これにより、スモールオーバーラップ衝突時に縦部材４０が潰れ難くなり、フロントサイドフレーム１１に衝突荷重を好適に伝達することができる。

また、本実施形態によれば、前方延出部４６の車両後方に位置する支持部材６０の前壁６１には、車両前方に膨出し、前方延出部４６の後面に沿った膨出部６２が形成されていることにより、縦部材４０の下端部の前面又は下方の横部材３０の前面に歩行者脚部の足払い部材を設置した場合、足払い部材からの荷重を速やかに支持することができる。

また、本実施形態によれば、縦部材４０は上下方向に連続する中空部４８を有するため、縦部材４０の強度・剛性を高めることができる。
中空部４８の上下方向の中央部を車幅方向内側に偏って車体取付座４７を形成することにより、車体取付座４７を間に挟んでフロントサイドフレーム１１の前端部１１ａにバンパビームエクステンション１２を設置することができる。
これにより、バンパビームエクステンション１２の設置スペースを確保しつつ、フロントサイドフレーム１１よりも車幅方向外側に第１荷重伝達部材７０を配置してスモールオーバーラップ衝突に対応することができる。また、フロントサイドフレーム１１に対して車両前方からフロントバルクヘッド２０を組み付けることが可能となり、組付作業性が向上する。

また、本実施形態によれば、インタークーラ取付ブラケット８０が本体前鍔部３１ｄと本体前鍔部３１ｄに隣接する本体前壁３１ｂとにそれぞれ固定されているため、本体前鍔部３１ｄと本体前壁３１ｂとの結合を高めることができると共に、本体前鍔部３１ｄと本体前壁３１ｂとに固定可能なブラケット形状にすることでインタークーラ取付ブラケット８０自体の剛性をも高めることができる。このため、インタークーラを経由して伝達されるアイドリング振動を抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本実施形態では、縦部材４０を６つの板体４９ａ〜４９ｆで構成したが、縦部材４０を構成する板体の数は適宜増減してもよい。

本実施形態では、中空部４８の形状を四角筒状に形成したが、例えば円筒状、四角筒状以外の多角筒状に形成してもよい。

１０ 車両（車体前部構造）
１ フロントサイドフレーム
１１ フロントサイドフレーム
１１ａ 前端部
１４ フロントサブフレーム
１４ａ 前後フレーム
２０ フロントバルクヘッド
３０ 横部材
３１ 本体材
３１ｂ 本体前壁（垂直部）
３１ｄ 本体前鍔部
３２ 蓋部材
３２ｆ 接合フランジ（第２接合フランジ）
３３ 開断面部
４０ 縦部材
４６ 前方延出部
４７ 車体取付座
４８ 中空部
６０ 支持部材
６１ 前壁
６２ 膨出部
７０ 第１荷重伝達部材
７２ 傾斜面
７４ 前端部
７５ 上フランジ（第１接合フランジ）
７６ 下フランジ（第１接合フランジ）
７７ 係止部
８０ インタークーラ取付ブラケット

Claims (8)

1. 車両前後方向に延設された左右一対のフロントサイドフレームと、
   前記フロントサイドフレームの前端部に連結されたフロントバルクヘッドと、を備えた車体前部構造であって、
   前記フロントバルクヘッドは、左右方向に延在する上下一対の横部材と、前記横部材の車幅方向外側の端部同士を繋ぐように上下方向に延在する左右一対の縦部材と、を有しており、
   前記縦部材は、
   中空部材であるとともに、前記縦部材の下端部が車幅方向外側に向けて延出し、かつ前記縦部材の下端部が車両前方に向けて湾曲することで延出して形成された前方延出部を有し、
   前記縦部材の下端部は、車両後方から支持部材によって支持され、
   前記前方延出部には、前記フロントサイドフレームよりも車幅方向外側に位置する荷重伝達部材が固定されていることを特徴とする車体前部構造。
2. 前記荷重伝達部材は、前端部と、前記前端部の車幅方向外側に連続し、車両前方から後方へ向かうにつれて車幅方向外側へ傾斜する傾斜面と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
3. 前記フロントサイドフレームよりも下方に配置されると共に、前記荷重伝達部材よりも車両後方に配置されたフロントサブフレームをさらに備えており、
   前記フロントサブフレームは、車両前後方向に延設された前後フレームを左右一対有しており、
   前記荷重伝達部材は、前記前後フレームの前端部の車幅方向外側に位置する係止部を有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車体前部構造。
4. 前記荷重伝達部材には、前記縦部材の車幅方向外側の側壁に固定される第１接合フランジが形成されており、
   前記横部材の車幅方向外側の端部には、前記縦部材の車幅方向内側の側壁に固定される第２接合フランジが形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の車体前部構造。
5. 前記縦部材の下端部は、前記横部材の車幅方向外側の端部の内部に挿入されて固定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の車体前部構造。
6. 前記フロントサイドフレームの前端部の下面に対して前記フロントサブフレームの前端部を支持し、前記前方延出部の車両後方に位置する支持部材をさらに備えており、
   前記支持部材の前壁には、車両前方に膨出し、前記前方延出部の後面に沿った膨出部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の車体前部構造。
7. 前記縦部材は、上下方向に連続する中空部を有しており、
   前記中空部の上下方向の中央部は、車幅方向内側に偏って配置されており、
   前記中央部の車幅方向外側には、前記フロントサイドフレームの前端部に取り付けられる車体取付座が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の車体前部構造。
8. 下方の前記横部材に固定されるインタークーラ取付ブラケットをさらに備えており、
   下方の前記横部材は、上向きに開口する断面ハット状の本体材と、前記本体材の上部開口を閉塞する蓋部材とを有する中空部材であり、
   インタークーラ取付ブラケットは、前記本体材の鍔部と前記鍔部に隣接する垂直部とにそれぞれ固定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の車体前部構造。

Images