JP2004106704A - 自動車の車体前部構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】車体剛性を確保しつつ軽量化が得られる自動車の前部車体構造を提供する。
【解決手段】サスペンションクロスメンバ２５が左右のフロントサイドフレーム８間に架設され、ホイールエプロン１１がアッパサイドフレーム５とフロントサイドフレーム８に結合され、ストラットタワー１５がアッパサイドフレーム５、フロントサイドフレーム８及びホイールエプロン１１に結合され、アッパサイドフレーム５とフロントサイドフレーム８とに架設されたリンホースストラットタワー２１とストラットタワー１５によって上下方向に延在する中空状の閉断面形状２１Ａを形成すると共に、サスペンションクロスメンバ２５の端部を閉断面形状２１Ａと略連続するようフロントサイドフレーム８に結合する。
【選択図】 図５
【解決手段】サスペンションクロスメンバ２５が左右のフロントサイドフレーム８間に架設され、ホイールエプロン１１がアッパサイドフレーム５とフロントサイドフレーム８に結合され、ストラットタワー１５がアッパサイドフレーム５、フロントサイドフレーム８及びホイールエプロン１１に結合され、アッパサイドフレーム５とフロントサイドフレーム８とに架設されたリンホースストラットタワー２１とストラットタワー１５によって上下方向に延在する中空状の閉断面形状２１Ａを形成すると共に、サスペンションクロスメンバ２５の端部を閉断面形状２１Ａと略連続するようフロントサイドフレーム８に結合する。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体前部構造に関し、特に車体剛性を確保しつつ軽量化が得られる自動車の車体前部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の車体前部構造は、一般にエンジンルームの側壁を構成するホイールエプロンが車体前部からトーボードまで前後方向に延在し、上端がアッパサイドフレームに、下端がフロントサイドフレームに各々結合されている。ホイールエプロンには車輪を収容するホイールアーチ部がエンジンルーム側に膨出して形成され、このホイールアーチ部にサスペンションのストラットを収容すると共にストラットの上部を支持するストラットタワーが配設されている。左右のフロントサイドフレーム間には、サスペンションのロアアームの基端等を支持すると共にエンジン及びトランスミッション等のパワーユニットを支持するサスペンションクロスメンバが架設されている。
【０００３】
ストラットタワーには、サスペンション等からの入力荷重を十分に受け止める必要から比較的大きな剛性が要求される。このため例えば図８に要部斜視図を示すように、ホイールエプロン１０１に配置されたストラットタワー１０２の下端部をフロントサイドフレーム１０３に結合すると共に上端部をアッパサイドフレーム１０５に結合し、ストラットタワー１０２の前後両端部に各々上下方向に沿うリンホースストラットタワー１０４を取り付け、このリンホースストラットタワー１０４の下端部をフロントサイドフレーム１０３に結合し、上端部をアッパサイドフレーム１０５に結合することによってストラットタワー１０２の剛性を確保するストラットタワー構造が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１２９５２３号公報（段落番号００１１〜００２０、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記図８に示すストラットタワー構造によると、ストラットタワー１０２の前後両端部がフロントサイドフレーム１０３とアッパサイドフレーム１０５との間に架設されたリンホースストラットタワー１０４に結合することによってストラットタワー１０２の剛性が確保できる。
【０００６】
しかし、ストラットタワーの剛性を確保したとしてもサスペンション及びパワーユニットからサスペンションクロスメンバに入力された荷重を左右のフロントサイドフレームによって受け止めることから、サスペンションクロスメンバとフロントサイドフレームの結合部の結合剛性及びフロントサイドメンバの剛性を確保するためにリンホースを配設したり、フロントサイドフレームそれ自体の補剛等による車体重量の増加や構成の複雑化が懸念される。更に、走行に伴い種々の荷重が車体に入力されることから、車体前部には十分な剛性が要求される。
【０００７】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、車体剛性を確保しつつ軽量化が得られる自動車の前部車体構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１に記載の自動車の前部車体構造の発明は、車体前後方向に延在する左右のアッパサイドフレーム及びフロントサイドフレームを有し、車幅方向に延在するサスペンションクロスメンバが上記左右のフロントサイドフレーム間に掛け渡され、前後方向に延在して側壁を形成するホイールエプロンの上端が上記アッパサイドフレームに結合され下端が上記フロントサイドフレームに結合され、ストラットタワーが上記アッパサイドフレームと上記フロントサイドフレームに掛け渡されると共に上記ホイールエプロンに結合された自動車の車体前部構造において、上記アッパサイドフレームと上記フロントサイドフレームとに掛け渡され、かつ上記ストラットタワーと協働して上下方向に延在する中空状の閉断面形状を形成するリンホースストラットタワーを備え、上記サスペンションクロスメンバは、該端部が上記閉断面形状の下端と略連続して上記フロントサイドフレームに結合されたことを特徴とする。
【０００９】
請求項１の発明によると、アッパサイドフレームとフロントサイドフレームとの間に架設されたリンホースストラットタワーとストラットタワーとの協働によって上下方向に延在する閉断面形状を形成してストラットタワーの剛性を確保し、かつ剛性が確保された閉断面形状に略連続するようにサスペンションクロスメンバの端部をフロントサイドフレームに結合することによって、アッパサイドフレームと、フロントサイドフレームと、ストラットタワーと、サスペンションクロスメンバとの結合剛性が向上して車体前部の剛性が確保できる。従って、車体剛性を確保するために配設される種々のリンホース等の削減が可能になり、車体重量の増加や構成の複雑化を伴うことなく、軽量化を図りつつ、剛性に優れた車体前部構造が得られる。
【００１０】
上記目的を達成する請求項２に記載の自動車の車体前部構造の発明は、車体前後方向に延在する左右のアッパサイドフレーム及びフロントサイドフレームを有し、車幅方向に延在するサスペンションクロスメンバが上記左右のフロントサイドフレーム間に掛け渡され、前後方向に延在して側壁を形成するホイールエプロンの上端が上記アッパサイドフレームに結合され下端が上記フロントサイドフレームに結合され、ストラットタワーが上記アッパサイドフレームと上記フロントサイドフレームに掛け渡されると共に上記ホイールエプロンに結合された自動車の車体前部構造において、上記アッパサイドフレームと上記フロントサイドフレームとに掛け渡され、かつ上記ホイールエプロンと協働して上記ストラットタワーに沿って上下方向に延在する中空状の閉断面形状を形成するリンホースストラットタワーを備え、上記サスペンションクロスメンバは、該端部が上記閉断面形状の下端と略連続して上記フロントサイドフレームに結合されたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明によると、アッパサイドフレームとフロントサイドフレームとの間に架設されたリンホースストラットタワーとホイールエプロンによってストラットタワーに沿って上下方向に延在する閉断面形状を形成することによてストラットタワーの剛性が確保され、かつ剛性が確保された閉断面形状に略連続するようにサスペンションクロスメンバの端部をフロントサイドフレームに結合することによって、アッパサイドフレームと、フロントサイドフレームと、ストラットタワーと、サスペンションクロスメンバ等の結合剛性が確保されて車体前部の剛性が向上する。従って、車体の剛性を確保するたに配設される種々のリンホース等の削減が可能になり、車体重量の増加や構成の複雑化を伴うことなく、軽量化を図りつつ、剛性に優れた車体前部構造が得られる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２の自動車の車体前部構造において、上記ストラットタワーは、該端縁が上記リンホースストラットタワーの端縁と共に上記ホイールエプロンに結合されたことを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明によると、ストラットタワーそれ自体の端縁をリンホースストラットタワーの端縁と共にホイールエプロンに結合することによって、それらの結合部の剛性が向上すると共に、ストラットタワーの剛性が更に向上する。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項の自動車の車体前部構造におぴて、上記リンホースストラットタワーの下端は、上記サスペンションクロスメンバに連結されたことを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明によると、リンホースストラットタワーとサスペンションクロスメンバを直接的に連結することによって、ストラットタワーとサスペンションクロスメンバとの結合剛性が向上し、車体剛性が更に向上する。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項の自動車の車体前部構造において、左右の上記ストラットタワー間に掛け渡されるストラットタワーバーを備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明によると、更に左右のストラットタワー間にストラットタワーバーを架設することによって、アッパサイドフレームからフロントサイドフレームに亘る上下方向に延在する左右の閉断面形状と、サスペンションクロスメンバと、ストラットタワーバーとの各剛性部材が略環状に連続形成されて車体前部の剛性が確保できる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項５の自動車の車体前部構造において、上記ストラットタワーバーは、上記ストラットタワーに結合すると共に上記閉断面形状と略連続して上記アッパサイドフレームに結合されたことを特徴とする。
【００１９】
請求項６の発明によると、ストラットタワーバーを閉断面形状と略連続的にアッパサイドフレームに結合することによって、更にストラットタワーとストラットタワーバーの結合剛性が向上して、更に車体剛性が向上する。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項１の自動車の車体前部構造において、左右の上記ストラットタワー間に掛け渡されるストラットタワーバーを有し、該ストラットタワーバーは上記閉断面形状と略連続してストラットタワーに結合すると共に、上記閉断面形状と略連続してアッパサイドフレームに結合されたことを特徴とする。
【００２１】
請求項７の発明によると、左右のストラットタワー間にストラットタワーバーを架設することによって、アッパサイドフレームからフロントサイドフレームに亘る上下方向に延在する左右の閉断面形状と、サスペンションクロスメンバと、ストラットタワーバーとの各剛性部材が略環状に連続形成され、かつストラットタワーバーが閉断面形状と連続してストラットタワーに結合すると共に、閉断面形状とアッパサイドフレームを介しても結合されてストラットタワーバーとストラットタワーとの結合剛性が確保でき、更に車体前部の剛性向上が得られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（第１実施の形態）
本発明による自動車の前部車体構造の第１実施の形態を図１乃至図５を参照して説明する。
【００２３】
図１は、車体前部の概要を示す上方からの要部斜視図、図２は下方からの要部拡大斜視図である。なお、矢印Ｆは車体前方方向を示し、矢印ＯＵＴは車幅外方向、矢印ＵＰは上方を各々示している。
【００２４】
車体前部は、車室ＲとエンジンルームＥとを区画するトーボード１を有し、トーボード１の上端がバルクヘッド２に連結され、下端がフロア３の前端に連接されている。トーボード１及びバルクヘッド２の両側端は各々上下方向に延在する左右のフロントピラー４に結合されている。
【００２５】
左右のフロントピラー４の前方には、アウタパネル６とインナパネル７によって中空で略矩形の閉断面形状に形成されて十分な剛性が確保されたアッパサイドフレーム５が各々エンジンルームＥの左右上縁に沿って前後方向に延在し、各アッパサイドフレーム５の後端は各々フロントピラー４の前面に当接して結合されている。
【００２６】
一方、エンジンルームＥの左右の下縁に沿って、断面略コ字状で前後方向に延在するインナパネル９と、略平板状のアウタパネル１０によって中空で略矩形の閉断面形状に形成されて十分な剛性が確保されたフロントサイドフレーム８が延在している。各フロントサイドフレーム８の後端は、トーボード１に当接し、更にトーボード１の下端からフロア３の下面に沿って延設され、トーボード１及びフロア３に結合されている。
【００２７】
更に、ホイールエプロンフロント１２とホイールエプロンリア１３によって形成されてエンジンルームＥの側壁となるホイールエプロン１１がアッパサイドフレーム５とフロントサイドフレーム８との間に架設されている。ホイールエプロン１１の前部範囲を形成するホイールエプロンフロント１２は、上端１２ａがアッパサイドフレーム５に結合され、下端１２ｂがフロントサイドフレーム８に結合され、後部がエンジンルームＥ側に膨出してホイールアーチ部の前部範囲を形成している。
【００２８】
ホイールエプロン１１の後部範囲を形成するホイールエプロンリヤ１３は、上端１３ａ及び下端１３ｂが各々アッパサイドフレーム５及びフロントサイドフレーム８等に結合され、後端がトーボード１、バルクヘッド２及びフロントピラー４等に結合されている。ホイールエプロンリヤ１３の前部範囲は、エンジンルームＥ側に膨出してホイールアーチ部の後部範囲を形成すると共に前端１３ｃがホイールエプロンフロント１２の後端１２ｃと離間すると共に対向している。
【００２９】
ホイールエプロンフロント１２の後端１２ｃとホイールエプロンリヤ１３の前端１３ｃとの間に掛け渡され、かつ上端及び下端が各々アッパサイドフレーム５とフロントサイドフレーム８に結合されてエンジンルームＥ内側に膨出してストラットを収容するストラットタワー１５が配設されている。
【００３０】
このストラットタワー１５は、ストラットの上端を支持する略水平板状の上壁部１６、この上壁部１６の内側縁から垂下する内側壁部１７、上壁部１６の前側縁から垂下すると共に内側縁が内側壁部１７に連続する前側壁部１８、上壁部１６の後側縁から垂下すると共に内側縁が内側壁部１７に連続する後側壁部１９を有する略半割状のカップ形状に形成されている。更に上壁部１６は、その外側縁１６ａがアッパサイドフレーム５の上面５ａに結合されると共に、中央部にストラットの上端を支持するストラットマウント（図示せず）を取り付けるためのストラットマウント取付孔２０が開口している。前側壁部１８の外側縁１８ａにはアッパサイドフレーム５の内面５ｂからホイールエプロンフロント１２の後端１２ｃに沿って連続して重なると共に結合するフランジ１８ｂが折曲形成され、かつ後側壁部１９の外側縁にはアッパサイドフレーム５の内面５ｂからホイールエプロンリヤ１３の前端１３ｃに連続して重なりかつ結合されるフランジが折曲形成されている。
【００３１】
更に、アッパサイドフレーム５とフロントサイドフレーム８との間に、ストラットタワー１５の前縁に沿って上下に延在して上端２１ａがアッパサイドフレーム５に結合され、下端２１ｂがフロントサイドフレーム７に結合されるリンホースストラットタワー２１が配設されている。
【００３２】
リンホースストラットタワー２１は、ストラットタワー１５の前側壁部１８に沿って上下に延在して上端２１ａがアッパサイドフレーム５に結合され、下端２１ｂがフロントサイドフレーム８に結合されている。リンホースストラットタワー２１は、図２及び図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に各々図２のＩ−Ｉ、ＩＩ−ＩＩ、ＩＩＩ−１１１線断面図を示しように、その本体２２が、アッパサイドフレーム５の下面５ｃからストラットタワー１５の上壁部１６の後縁及び前側壁部１８を介してフロントサイドフレーム８の外面８ａの下端近傍に亘る範囲の中央部が連続してストラットタワー１５の内側、即ちエンジンルームＥと反対側に膨出してアッパサイドフレーム５、ストラットタワー１５の上壁部１６と前側壁部１８、フロントサイドフレーム８と協働してアッパサイドフレーム５の下面５ｃからフロントサイドフレーム８の外面８ａの下端近傍まで連続する中空閉断面形状２１Ａを形成している。
【００３３】
このように形成された本体２２の上端縁には、アッパサイドフレーム５の下面５ｃに沿って略前後方向に延在してアッパサイドフレーム５に結合する上部フランジ２３ａが形成され、下端縁にフロントサイドフレーム８の外面８ａの下縁に沿ってフロントサイドフレーム８に結合する下部フランジ２３ｂが形成されている。更に本体２２の前縁に上部フランジ２３ａの前端に連続すると共にアッパサイドフレーム５の下面５ｃを経てホイールエプロンフロント１２の後端１２ｃに沿って降下してフロントサイドフレーム８の外面８ａに沿って延びて下部フランジ２３ｂの前端に連続する前部フランジ２３ｃが形成されている。この前部フランジ２３ｃはホイールエプロンフロント１２の後端１２ｃ及びストラットタワー１５の前側壁部１８に折曲形成されたフランジ１８ｂに共に結合している。更に本体２２の後縁に上部フランジ２３ａの後端に連続すると共にアッパサイドフレーム５の下面５ｃからストラットタワー１５の上壁部１６の下面及び前側壁部１８を介してフロントサイドフレーム８の内面８ａに沿って下降して下部フランジ２３ｂの後端に連続する後部フランジ２３ｄが折曲形成されている。この後部フランジ２３ｄは、アッパサイドフレーム５の下面５ｃ、ストラットタワー１５の上壁部１６、前側壁部１８、フロントサイドフレーム８の外面８ａに結合している。
【００３４】
このようにリンホースストラットタワー２１と、アッパサイドフレーム５、ストラットタワー１５、フロントサイドフレーム８とによってストラットタワー１５の前端に沿ってアッパサイドフレーム５の下面５ｃからフロントサイドフレーム８の外面８ａに達する中空状の閉断面形状２１Ａを形成することによって、ストラットタワー１５の剛性が確保されると共に、アッパサイドフレーム５とフロントサイドフレーム８が強固に連結される。また、ストラットタワー１５それ自体の端縁に形成された前部フランジ２３ｃをリンホースストラットタワー２１の端縁に形成された前部フランジ２３ｃと共にホイールエプロンフロント１２の後端１２ｃに結合することによって、これらの結合部の剛性が向上すると共に、ストラットタワー１５の剛性が更に向上する。
【００３５】
左右のフロントサイドフレーム８にサスペンションクロスメンバ２５が掛け渡されて配設されている。サスペンションクロスメンバ２５は、車幅方向に連続する中空閉断面形状で十分な剛性を有し、その左右の各端部は上方側に湾曲して取付部２６を形成している。この各取付部２６をフロントサイドフレーム８とリンホースストラットタワー２１の下端２１ｂとの結合部と車体前後方向で対応或いは略対応するフロントサイドフレーム８の下面８ｂの位置にボルト等によって取り付けられている。
【００３６】
このようにサスペンションクロスメンバ２５の取付部２６をフロントサイドフレーム８とリンホースストラットタワー２１の下端２１ｂとの結合部に対応させてフロントサイドフレーム８の下面８ｂに結合することによって、ストラットタワー１５とリンホースストラットタワー２１によって形成された閉断面形状２１Ａの下端と剛性が確保された閉断面形状のサスペンションクロスメンバ２５がフロントサイドフレーム８を介して略連続して配置されて、サスペンションクロスメンバ２５とリンホースストラットタワー２１とサスペンションクロスメンバ２５との結合剛性が確保される。これによりサスペンション及びパワーユニットを支持するストラットタワー１５及びサスペンションクロスメンバ２５によるサスペンション及びパワーユニット等の支持剛性が向上する。
【００３７】
更に、左右の各ストラットタワー１５の上部には、左右のストラットタワー１５の上部間を連結してストラットタワー１５の中倒れ現象や車体の捩り等を防止するストラットタワーバー３０が掛け渡されている。ストラットタワー１５の上部に結合されるストラットタワーバー３０の取付部３２は、図１のＡ部分解斜視図を図４に示すように、車幅方向に延在するストラットタワーバー本体３１の端部にストラットマウント取付孔２０の前側外周に沿って湾曲形成されて先端がアッパサイドフレーム５の上面５ａ上に達する第１取付部３３と、第１取付部３３の下面に結合されてストラットマウント取付孔２０の外周に沿って上壁部１６上に重なる環状の第２取付部３４を有している。これらストラットタワーバー本体３１の各端部に形成された各々の第１取付部３３を各々リンホースストラットタワー２１とアッパサイドフレーム５の結合部に前後方向で対応或いは略対応する左右のアッパサイドフレーム５の上面５ａの位置にボルト等によって締結すると共に、各第２取付部３４を各々左右のストラットタワー１５の上壁部１６にボルト等によって締結することによってストラットタワーバー３０が取り付けられる。
【００３８】
この結合によってストラットタワー１５とリンホースストラットタワー２１によって形成されて剛性が確保された上下方向に延在する閉断面形状２１Ａの上端とストラットタワーバー３０とがストラットタワー１５の上壁部１６を介在して結合され、かつアッパサイドフレーム５を介在しても結合されてストラットタワーバー３０とストラットタワー２１の結合剛性が確保されると共に、左右のストラットタワー２１の上部がストラットタワーバー３０を介して一体に結合されている。
【００３９】
これらの構成によって、図１のＩＶ−ＩＶ線断面図の要部を図５に模式的に示すように、サスペンション及びパワーユニットの近傍において、リンホースストラットタワー２１と、アッパサイドフレーム５、ストラットタワー１５、フロントサイドフレーム８とによってストラットタワー１５に沿ってアッパサイドフレーム５からフロントサイドフレーム７に亘る上下方向に延在する剛性が確保された左右の閉断面形状２１Ａと、閉断面形状に形成された剛性が確保されたサスペンションクロスメンバ２５と、左右のストラットタワー１５間に掛け渡された剛性を有するストラットタワーバー３０が互いに十分な結合剛性を有して環状に連続形成されて車体前部の剛性が確保できる。よって、車体剛性を確保するためリンホースの配設の削減が得られ、フロントサイドフレームの補剛等による車体重量の増加や構成の複雑化を伴うことなく、軽量化を図りつつ、剛性に優れた車体前部構造が得られる。
【００４０】
また、特に、ストラットタワー１５とリンホースストラットタワー２１によって形成された剛性が確保された上下方向に延在する閉断面形状２１Ａとサスペンションクロスメンバ２５がフロントサイドフレーム８を介して略連続して形成されてサスペンションクロスメンバ２５とストラットタワー２１の結合剛性が向上することから、サスペンションやパワーユニットからサスペンションクロスメンバ２５に入力された荷重や、サスペンションからストラットタワー１５の上部に入力された荷重を、フロントサイドフレーム７、ストラットタワー１５、アッパサイドフレーム５、ストラットタワーバー３０等を介して車体全体に効率的に分散伝達できる。また、車体前部の剛性向上に伴って悪路走行等に伴う車体の振動騒音が抑制できると共に、走行安定性が向上する。
【００４１】
一方、車体側部から衝撃荷重が入力された際にも、互いの結合剛性が確保されて環状に連結されたフロントサイドフレーム８、アッパサイドフレーム５、ストラットタワー１５、ストラットタワーバー３０等を介して車体全体に効率的に分散伝達できる。
【００４２】
なお、上記実施の形態では、リンホースストラットタワー２１の下端２１ｂと、サスペンションクロスメンバ２５の端部とを、フロントサイドフレーム８を介在して連結したが、更にリンホースストラットタワー２１の下端とサスペンションクロスメンバ２５の端部とを直接結合することによって、ストラットタワー１５とサスペンションクロスメンバ２５等との結合剛性を更に向上させることもできる。
【００４３】
（第２実施の形態）
本発明による自動車の前部車体構造の第２実施の形態を図６及び図７を参照して説明する。なお、本実施の形態は、リンホースストラットタワーをストラットタワーに沿ってストラットタワーの外部に配設したことを特徴とし、他は第１実施の形態と同様の構成でり、図１乃至図５と対応する部分に同一符号を付して該部の詳細な説明を省略し、異なる部分を主に説明する。
【００４４】
図６は、上記第１実施の形態の図２に対応する要部拡大斜視図であって、図７の各（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々図６の、Ｖ−Ｖ、ＶＩ−ＶＩ、ＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【００４５】
第１実施の形態と同様に、ストラットタワー１５がホイールエプロンフロント１２の後端１２ｃとホイールエプロンリア１３の前端１３ｃとの間及びアッパサイドフレーム５とフロントサイドフレーム８との間に掛け渡されて配置されている。
【００４６】
ストラットタワー１５の前縁に沿って上下方向に延在して上端４１ａがアッパサイドフレーム５に結合され、下端４１ｂがフロントサイドフレーム８に結合されるリンホースストラットタワー４１が配設されている。
【００４７】
リンホースストラットタワー４１は、その本体４２が、アッパサイドフレーム５の下面５ｂからホールエプロンフロント１２の後端に沿ってフロントサイドフレーム８の外面８ａの下端近傍に亘る範囲の中央部が連続してホイールエプロンフロント１２の外方に膨出してアッパサイドフレーム５、ホイールエプロンフロント１２及びフロントサイドフレーム８と協働してアッパサイドフレーム５の下面５ａからフロントサイドフレーム８の外面８ａの下端近傍まで連続する中空の閉断面形状４１Ａを形成している。
【００４８】
本体４２の上端縁には、アッパサイドフレーム５の下面５ｃに沿って略前後方向に延在してアッパサイドフレーム５に結合する上部フランジ４３ａが形成され、下端縁にフロントサイドフレーム８の外面８ａの下縁に沿ってフロントサイドフレーム８に結合する下部フランジ４３ｂが形成されている。また、本体４２の前端縁に上部フランジ４３ａの前端に連続すると共にアッパサイドフレーム５の下面５ａを経てホイールエプロンフロント１１に沿って降下してフロントサイドフレーム８の外面８ａに沿って延びて下部フランジ４３ｂの前端に連続する前部フランジ４３ｃが形成されている。この前部フランジ４３ｃはホイールエプロンフロント１２、アッパサイドフレーム５、サイドフレーム８に結合される。更に本体４２の後縁に上部フランジ４３ａの後端に連続すると共にアッパサイドフレーム５の下面５ａからストラットタワー１５の前側壁部１８に折曲形成されたフランジ１８ｂに沿って下方に延びてサイドフレーム８に沿って延びて下部フランジ４３ｂの後端に連続する後部フランジ４３ｄが形成されている。この後部フランジ４３ｄは、上部及び下部が各々アッパサイドフレーム５の下面５ａ及びフロントサイドフレーム８の外面８ａに結合し、かつ図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように互いに重なるホイールエプロンフロント１２の後端１２ｃ及びストラットタワー１５の前側壁部１８に折曲形成されたフランジ１８ｂに共に結合される。
【００４９】
このようにリンホースストラットタワー４１、アッパサイドフレーム５、ストラットタワー１５、フロントサイドフレーム８とによってストラットタワー１５の前側壁部１８に沿って上下方向に延在する中空の閉断面形状４１Ａを形成して該部の剛性を確保し、かつストラットタワー４１の前側壁部１８に形成されたフランジ１８ｂをホイールエプロンフロント１２の後端１２ｃ及びリンホースストラットタワー４１の後部フランジ４３ｄに共に結合することによってストラットタワー１５の剛性が確保される。
【００５０】
更に、サスペンションクロスメンバ２５の左右の各端部に形成された各取付部２６がフロントサイドフレーム７とリンホースストラットタワー２１の下端２１ｂとの結合部に車体前後方向で対応或いは略対応するフロントサイドフレーム８の下面８ｂの位置に、略閉断面形状４１Ａの下端に連続してサスペンションクロスメンバ２５が左右のフロントサイドフレーム７に掛け渡されて配設されている。
【００５１】
また、第１実施の形態と同様に、アッパサイドフレーム５のリンホースストラットタワー４１との結合部近傍及びストラットタワー１５の上部にストラットタワーバー３０の端部が結合されて左右の各アッパサイドフレーム５及びストラットタワー１５との間にストラットタワーバー３０が掛け渡されている。
【００５２】
このように構成された本実施の形態によると、上記第１実施の形態に加え、ストラットタワー１５の外部にリンホースストラットタワー４１を配置して中空閉断面形状４１Ａを形成することから、ストラットタワー１５内のスペースが制約される場合、特にストラットとストラットタワー１５との間のスペースの確保が困難な場合でも容易にリンホースストラットタワー４１を配設して剛性を確保することができる。
【００５３】
なお、上記実施の形態では、リンホースストラットタワー４１の下端４１ｂと、サスペンションクロスメンバ２５の端部とを、フロントサイドフレーム８を介在して連結したが、更にリンホースストラットタワー４１の下端とサスペンションクロスメンバ２５の端部とを直接連結することによって、ストラットタワー１５とサスペンションクロスメンバ２５と等の結合剛性を更に向上させることもできる。
【００５４】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば上記第１実施の形態ではストラットタワー１５の前部側にリンホースストラットタワー２１を配設して上壁部１６及び前側壁部１８と協働して中空の閉断面形状２１Ａを形成したが、リンホースストラットタワー２１の後部側にリンホースストラットタワー２１を配設して上壁部１６及び後側壁部１９と協働して上下方向に延在する閉断面形状を形成することもできる。また、ストラットタワー１５の前側部及び後側部の双方にリンホースストラットタワー２１を配設してストラットタワー１５の前後に各々上下方向に延在する閉断面形状を形成することもできる。
【００５５】
同様に、第２実施の形態ではストラットタワー１５の前側に沿ってリンホースストラットタワー４１を配設してホイールエプロンフロント１２と協働して上下方向に閉断面形状４１Ａを形成したが、ストラットタワー１５の後側に沿ってリンホースストラットタワー４１を配設してホイールエプロンリヤ１３と協働して上下に延在する閉断面形状を形成することも、またストラットタワー１５の前後に各々上下に延在する閉断面形状を形成することもできる。
【００５６】
更に、第１実施の形態及び第２実施の形態におけるリンホースストラットタワー２１、４１を、その形状や加工性の要求により上下に分割して形成することもできる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明による自動車の車体前部構造によると、アッパサイドフレームとフロントサイドフレームとの間に架設されたリンホースストラットタワーとストラットタワーによって上下方向に延在する閉断面形状を形成することによって、或いはリンホースストラットタワーとホイールエプロンによってストラットタワーに沿って上下方向に延在する閉断面形状を形成することによてストラットタワーの剛性を確保し、かつ剛性が確保された閉断面形状に略連続するようにサスペンションクロスメンバの端部をフロントサイドフレームに結合することによって、アッパサイドフレーム、ストラットタワー、サスペンションクロスメンバの結合剛性が向上して車体剛性が確保できる。従って、車体剛性を確保するためリンホースの削減が得られ、補剛等による車体重量の増加や構成の複雑化を伴うことなく、軽量化を図りつつ、剛性に優れた車体前部構造が得られる。
【００５８】
更に、左右のストラットタワーにストラットタワーバーを架設することによって、アッパサイドフレームからフロントサイドフレームに亘る上下方向に延在する剛性が確保された左右の閉断面形状と、サスペンションクロスメンバ及びストラットタワーバーの剛性部材が環状に連続形成されて車体前部の剛性が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動車の車体前部構造の第１実施の形態の概要を示す上方からの要部斜視図である。
【図２】同じく、下方からの要部拡大斜視図である。
【図３】同じく、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々図２のＩ−Ｉ、ＩＩ−ＩＩ、ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図１のＡ部の拡大分解斜視図である。
【図５】同じく、要部を模式的に示す図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図６】本発明による自動車の車体前部構造の第２実施の形態の概要を示す図２に対応する要部拡大斜視図である。
【図７】同じく、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々図６のＶ−Ｖ、ＶＩ−ＶＩ、ＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】従来の車体前部構造の要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
５ アッパサイドフレーム
８ フロントサイドフレーム
１１ ホイールエプロン
１２ ホイールエプロンフロント
１３ ホイールエプロンリア
１５ ストラットタワー
１６ 上壁部
１７ 内側壁部
１８ 前側壁部
１９ 後側壁部
２１ リンホースストラットタワー
２１Ａ 閉断面形状
２５ サスペンションクロスメンバ
３０ ストラットタワーバー
４１ リンホースストラットタワー
４１Ａ 閉断面形状
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体前部構造に関し、特に車体剛性を確保しつつ軽量化が得られる自動車の車体前部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の車体前部構造は、一般にエンジンルームの側壁を構成するホイールエプロンが車体前部からトーボードまで前後方向に延在し、上端がアッパサイドフレームに、下端がフロントサイドフレームに各々結合されている。ホイールエプロンには車輪を収容するホイールアーチ部がエンジンルーム側に膨出して形成され、このホイールアーチ部にサスペンションのストラットを収容すると共にストラットの上部を支持するストラットタワーが配設されている。左右のフロントサイドフレーム間には、サスペンションのロアアームの基端等を支持すると共にエンジン及びトランスミッション等のパワーユニットを支持するサスペンションクロスメンバが架設されている。
【０００３】
ストラットタワーには、サスペンション等からの入力荷重を十分に受け止める必要から比較的大きな剛性が要求される。このため例えば図８に要部斜視図を示すように、ホイールエプロン１０１に配置されたストラットタワー１０２の下端部をフロントサイドフレーム１０３に結合すると共に上端部をアッパサイドフレーム１０５に結合し、ストラットタワー１０２の前後両端部に各々上下方向に沿うリンホースストラットタワー１０４を取り付け、このリンホースストラットタワー１０４の下端部をフロントサイドフレーム１０３に結合し、上端部をアッパサイドフレーム１０５に結合することによってストラットタワー１０２の剛性を確保するストラットタワー構造が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１２９５２３号公報（段落番号００１１〜００２０、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記図８に示すストラットタワー構造によると、ストラットタワー１０２の前後両端部がフロントサイドフレーム１０３とアッパサイドフレーム１０５との間に架設されたリンホースストラットタワー１０４に結合することによってストラットタワー１０２の剛性が確保できる。
【０００６】
しかし、ストラットタワーの剛性を確保したとしてもサスペンション及びパワーユニットからサスペンションクロスメンバに入力された荷重を左右のフロントサイドフレームによって受け止めることから、サスペンションクロスメンバとフロントサイドフレームの結合部の結合剛性及びフロントサイドメンバの剛性を確保するためにリンホースを配設したり、フロントサイドフレームそれ自体の補剛等による車体重量の増加や構成の複雑化が懸念される。更に、走行に伴い種々の荷重が車体に入力されることから、車体前部には十分な剛性が要求される。
【０００７】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、車体剛性を確保しつつ軽量化が得られる自動車の前部車体構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１に記載の自動車の前部車体構造の発明は、車体前後方向に延在する左右のアッパサイドフレーム及びフロントサイドフレームを有し、車幅方向に延在するサスペンションクロスメンバが上記左右のフロントサイドフレーム間に掛け渡され、前後方向に延在して側壁を形成するホイールエプロンの上端が上記アッパサイドフレームに結合され下端が上記フロントサイドフレームに結合され、ストラットタワーが上記アッパサイドフレームと上記フロントサイドフレームに掛け渡されると共に上記ホイールエプロンに結合された自動車の車体前部構造において、上記アッパサイドフレームと上記フロントサイドフレームとに掛け渡され、かつ上記ストラットタワーと協働して上下方向に延在する中空状の閉断面形状を形成するリンホースストラットタワーを備え、上記サスペンションクロスメンバは、該端部が上記閉断面形状の下端と略連続して上記フロントサイドフレームに結合されたことを特徴とする。
【０００９】
請求項１の発明によると、アッパサイドフレームとフロントサイドフレームとの間に架設されたリンホースストラットタワーとストラットタワーとの協働によって上下方向に延在する閉断面形状を形成してストラットタワーの剛性を確保し、かつ剛性が確保された閉断面形状に略連続するようにサスペンションクロスメンバの端部をフロントサイドフレームに結合することによって、アッパサイドフレームと、フロントサイドフレームと、ストラットタワーと、サスペンションクロスメンバとの結合剛性が向上して車体前部の剛性が確保できる。従って、車体剛性を確保するために配設される種々のリンホース等の削減が可能になり、車体重量の増加や構成の複雑化を伴うことなく、軽量化を図りつつ、剛性に優れた車体前部構造が得られる。
【００１０】
上記目的を達成する請求項２に記載の自動車の車体前部構造の発明は、車体前後方向に延在する左右のアッパサイドフレーム及びフロントサイドフレームを有し、車幅方向に延在するサスペンションクロスメンバが上記左右のフロントサイドフレーム間に掛け渡され、前後方向に延在して側壁を形成するホイールエプロンの上端が上記アッパサイドフレームに結合され下端が上記フロントサイドフレームに結合され、ストラットタワーが上記アッパサイドフレームと上記フロントサイドフレームに掛け渡されると共に上記ホイールエプロンに結合された自動車の車体前部構造において、上記アッパサイドフレームと上記フロントサイドフレームとに掛け渡され、かつ上記ホイールエプロンと協働して上記ストラットタワーに沿って上下方向に延在する中空状の閉断面形状を形成するリンホースストラットタワーを備え、上記サスペンションクロスメンバは、該端部が上記閉断面形状の下端と略連続して上記フロントサイドフレームに結合されたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明によると、アッパサイドフレームとフロントサイドフレームとの間に架設されたリンホースストラットタワーとホイールエプロンによってストラットタワーに沿って上下方向に延在する閉断面形状を形成することによてストラットタワーの剛性が確保され、かつ剛性が確保された閉断面形状に略連続するようにサスペンションクロスメンバの端部をフロントサイドフレームに結合することによって、アッパサイドフレームと、フロントサイドフレームと、ストラットタワーと、サスペンションクロスメンバ等の結合剛性が確保されて車体前部の剛性が向上する。従って、車体の剛性を確保するたに配設される種々のリンホース等の削減が可能になり、車体重量の増加や構成の複雑化を伴うことなく、軽量化を図りつつ、剛性に優れた車体前部構造が得られる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２の自動車の車体前部構造において、上記ストラットタワーは、該端縁が上記リンホースストラットタワーの端縁と共に上記ホイールエプロンに結合されたことを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明によると、ストラットタワーそれ自体の端縁をリンホースストラットタワーの端縁と共にホイールエプロンに結合することによって、それらの結合部の剛性が向上すると共に、ストラットタワーの剛性が更に向上する。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項の自動車の車体前部構造におぴて、上記リンホースストラットタワーの下端は、上記サスペンションクロスメンバに連結されたことを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明によると、リンホースストラットタワーとサスペンションクロスメンバを直接的に連結することによって、ストラットタワーとサスペンションクロスメンバとの結合剛性が向上し、車体剛性が更に向上する。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項の自動車の車体前部構造において、左右の上記ストラットタワー間に掛け渡されるストラットタワーバーを備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明によると、更に左右のストラットタワー間にストラットタワーバーを架設することによって、アッパサイドフレームからフロントサイドフレームに亘る上下方向に延在する左右の閉断面形状と、サスペンションクロスメンバと、ストラットタワーバーとの各剛性部材が略環状に連続形成されて車体前部の剛性が確保できる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項５の自動車の車体前部構造において、上記ストラットタワーバーは、上記ストラットタワーに結合すると共に上記閉断面形状と略連続して上記アッパサイドフレームに結合されたことを特徴とする。
【００１９】
請求項６の発明によると、ストラットタワーバーを閉断面形状と略連続的にアッパサイドフレームに結合することによって、更にストラットタワーとストラットタワーバーの結合剛性が向上して、更に車体剛性が向上する。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項１の自動車の車体前部構造において、左右の上記ストラットタワー間に掛け渡されるストラットタワーバーを有し、該ストラットタワーバーは上記閉断面形状と略連続してストラットタワーに結合すると共に、上記閉断面形状と略連続してアッパサイドフレームに結合されたことを特徴とする。
【００２１】
請求項７の発明によると、左右のストラットタワー間にストラットタワーバーを架設することによって、アッパサイドフレームからフロントサイドフレームに亘る上下方向に延在する左右の閉断面形状と、サスペンションクロスメンバと、ストラットタワーバーとの各剛性部材が略環状に連続形成され、かつストラットタワーバーが閉断面形状と連続してストラットタワーに結合すると共に、閉断面形状とアッパサイドフレームを介しても結合されてストラットタワーバーとストラットタワーとの結合剛性が確保でき、更に車体前部の剛性向上が得られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（第１実施の形態）
本発明による自動車の前部車体構造の第１実施の形態を図１乃至図５を参照して説明する。
【００２３】
図１は、車体前部の概要を示す上方からの要部斜視図、図２は下方からの要部拡大斜視図である。なお、矢印Ｆは車体前方方向を示し、矢印ＯＵＴは車幅外方向、矢印ＵＰは上方を各々示している。
【００２４】
車体前部は、車室ＲとエンジンルームＥとを区画するトーボード１を有し、トーボード１の上端がバルクヘッド２に連結され、下端がフロア３の前端に連接されている。トーボード１及びバルクヘッド２の両側端は各々上下方向に延在する左右のフロントピラー４に結合されている。
【００２５】
左右のフロントピラー４の前方には、アウタパネル６とインナパネル７によって中空で略矩形の閉断面形状に形成されて十分な剛性が確保されたアッパサイドフレーム５が各々エンジンルームＥの左右上縁に沿って前後方向に延在し、各アッパサイドフレーム５の後端は各々フロントピラー４の前面に当接して結合されている。
【００２６】
一方、エンジンルームＥの左右の下縁に沿って、断面略コ字状で前後方向に延在するインナパネル９と、略平板状のアウタパネル１０によって中空で略矩形の閉断面形状に形成されて十分な剛性が確保されたフロントサイドフレーム８が延在している。各フロントサイドフレーム８の後端は、トーボード１に当接し、更にトーボード１の下端からフロア３の下面に沿って延設され、トーボード１及びフロア３に結合されている。
【００２７】
更に、ホイールエプロンフロント１２とホイールエプロンリア１３によって形成されてエンジンルームＥの側壁となるホイールエプロン１１がアッパサイドフレーム５とフロントサイドフレーム８との間に架設されている。ホイールエプロン１１の前部範囲を形成するホイールエプロンフロント１２は、上端１２ａがアッパサイドフレーム５に結合され、下端１２ｂがフロントサイドフレーム８に結合され、後部がエンジンルームＥ側に膨出してホイールアーチ部の前部範囲を形成している。
【００２８】
ホイールエプロン１１の後部範囲を形成するホイールエプロンリヤ１３は、上端１３ａ及び下端１３ｂが各々アッパサイドフレーム５及びフロントサイドフレーム８等に結合され、後端がトーボード１、バルクヘッド２及びフロントピラー４等に結合されている。ホイールエプロンリヤ１３の前部範囲は、エンジンルームＥ側に膨出してホイールアーチ部の後部範囲を形成すると共に前端１３ｃがホイールエプロンフロント１２の後端１２ｃと離間すると共に対向している。
【００２９】
ホイールエプロンフロント１２の後端１２ｃとホイールエプロンリヤ１３の前端１３ｃとの間に掛け渡され、かつ上端及び下端が各々アッパサイドフレーム５とフロントサイドフレーム８に結合されてエンジンルームＥ内側に膨出してストラットを収容するストラットタワー１５が配設されている。
【００３０】
このストラットタワー１５は、ストラットの上端を支持する略水平板状の上壁部１６、この上壁部１６の内側縁から垂下する内側壁部１７、上壁部１６の前側縁から垂下すると共に内側縁が内側壁部１７に連続する前側壁部１８、上壁部１６の後側縁から垂下すると共に内側縁が内側壁部１７に連続する後側壁部１９を有する略半割状のカップ形状に形成されている。更に上壁部１６は、その外側縁１６ａがアッパサイドフレーム５の上面５ａに結合されると共に、中央部にストラットの上端を支持するストラットマウント（図示せず）を取り付けるためのストラットマウント取付孔２０が開口している。前側壁部１８の外側縁１８ａにはアッパサイドフレーム５の内面５ｂからホイールエプロンフロント１２の後端１２ｃに沿って連続して重なると共に結合するフランジ１８ｂが折曲形成され、かつ後側壁部１９の外側縁にはアッパサイドフレーム５の内面５ｂからホイールエプロンリヤ１３の前端１３ｃに連続して重なりかつ結合されるフランジが折曲形成されている。
【００３１】
更に、アッパサイドフレーム５とフロントサイドフレーム８との間に、ストラットタワー１５の前縁に沿って上下に延在して上端２１ａがアッパサイドフレーム５に結合され、下端２１ｂがフロントサイドフレーム７に結合されるリンホースストラットタワー２１が配設されている。
【００３２】
リンホースストラットタワー２１は、ストラットタワー１５の前側壁部１８に沿って上下に延在して上端２１ａがアッパサイドフレーム５に結合され、下端２１ｂがフロントサイドフレーム８に結合されている。リンホースストラットタワー２１は、図２及び図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に各々図２のＩ−Ｉ、ＩＩ−ＩＩ、ＩＩＩ−１１１線断面図を示しように、その本体２２が、アッパサイドフレーム５の下面５ｃからストラットタワー１５の上壁部１６の後縁及び前側壁部１８を介してフロントサイドフレーム８の外面８ａの下端近傍に亘る範囲の中央部が連続してストラットタワー１５の内側、即ちエンジンルームＥと反対側に膨出してアッパサイドフレーム５、ストラットタワー１５の上壁部１６と前側壁部１８、フロントサイドフレーム８と協働してアッパサイドフレーム５の下面５ｃからフロントサイドフレーム８の外面８ａの下端近傍まで連続する中空閉断面形状２１Ａを形成している。
【００３３】
このように形成された本体２２の上端縁には、アッパサイドフレーム５の下面５ｃに沿って略前後方向に延在してアッパサイドフレーム５に結合する上部フランジ２３ａが形成され、下端縁にフロントサイドフレーム８の外面８ａの下縁に沿ってフロントサイドフレーム８に結合する下部フランジ２３ｂが形成されている。更に本体２２の前縁に上部フランジ２３ａの前端に連続すると共にアッパサイドフレーム５の下面５ｃを経てホイールエプロンフロント１２の後端１２ｃに沿って降下してフロントサイドフレーム８の外面８ａに沿って延びて下部フランジ２３ｂの前端に連続する前部フランジ２３ｃが形成されている。この前部フランジ２３ｃはホイールエプロンフロント１２の後端１２ｃ及びストラットタワー１５の前側壁部１８に折曲形成されたフランジ１８ｂに共に結合している。更に本体２２の後縁に上部フランジ２３ａの後端に連続すると共にアッパサイドフレーム５の下面５ｃからストラットタワー１５の上壁部１６の下面及び前側壁部１８を介してフロントサイドフレーム８の内面８ａに沿って下降して下部フランジ２３ｂの後端に連続する後部フランジ２３ｄが折曲形成されている。この後部フランジ２３ｄは、アッパサイドフレーム５の下面５ｃ、ストラットタワー１５の上壁部１６、前側壁部１８、フロントサイドフレーム８の外面８ａに結合している。
【００３４】
このようにリンホースストラットタワー２１と、アッパサイドフレーム５、ストラットタワー１５、フロントサイドフレーム８とによってストラットタワー１５の前端に沿ってアッパサイドフレーム５の下面５ｃからフロントサイドフレーム８の外面８ａに達する中空状の閉断面形状２１Ａを形成することによって、ストラットタワー１５の剛性が確保されると共に、アッパサイドフレーム５とフロントサイドフレーム８が強固に連結される。また、ストラットタワー１５それ自体の端縁に形成された前部フランジ２３ｃをリンホースストラットタワー２１の端縁に形成された前部フランジ２３ｃと共にホイールエプロンフロント１２の後端１２ｃに結合することによって、これらの結合部の剛性が向上すると共に、ストラットタワー１５の剛性が更に向上する。
【００３５】
左右のフロントサイドフレーム８にサスペンションクロスメンバ２５が掛け渡されて配設されている。サスペンションクロスメンバ２５は、車幅方向に連続する中空閉断面形状で十分な剛性を有し、その左右の各端部は上方側に湾曲して取付部２６を形成している。この各取付部２６をフロントサイドフレーム８とリンホースストラットタワー２１の下端２１ｂとの結合部と車体前後方向で対応或いは略対応するフロントサイドフレーム８の下面８ｂの位置にボルト等によって取り付けられている。
【００３６】
このようにサスペンションクロスメンバ２５の取付部２６をフロントサイドフレーム８とリンホースストラットタワー２１の下端２１ｂとの結合部に対応させてフロントサイドフレーム８の下面８ｂに結合することによって、ストラットタワー１５とリンホースストラットタワー２１によって形成された閉断面形状２１Ａの下端と剛性が確保された閉断面形状のサスペンションクロスメンバ２５がフロントサイドフレーム８を介して略連続して配置されて、サスペンションクロスメンバ２５とリンホースストラットタワー２１とサスペンションクロスメンバ２５との結合剛性が確保される。これによりサスペンション及びパワーユニットを支持するストラットタワー１５及びサスペンションクロスメンバ２５によるサスペンション及びパワーユニット等の支持剛性が向上する。
【００３７】
更に、左右の各ストラットタワー１５の上部には、左右のストラットタワー１５の上部間を連結してストラットタワー１５の中倒れ現象や車体の捩り等を防止するストラットタワーバー３０が掛け渡されている。ストラットタワー１５の上部に結合されるストラットタワーバー３０の取付部３２は、図１のＡ部分解斜視図を図４に示すように、車幅方向に延在するストラットタワーバー本体３１の端部にストラットマウント取付孔２０の前側外周に沿って湾曲形成されて先端がアッパサイドフレーム５の上面５ａ上に達する第１取付部３３と、第１取付部３３の下面に結合されてストラットマウント取付孔２０の外周に沿って上壁部１６上に重なる環状の第２取付部３４を有している。これらストラットタワーバー本体３１の各端部に形成された各々の第１取付部３３を各々リンホースストラットタワー２１とアッパサイドフレーム５の結合部に前後方向で対応或いは略対応する左右のアッパサイドフレーム５の上面５ａの位置にボルト等によって締結すると共に、各第２取付部３４を各々左右のストラットタワー１５の上壁部１６にボルト等によって締結することによってストラットタワーバー３０が取り付けられる。
【００３８】
この結合によってストラットタワー１５とリンホースストラットタワー２１によって形成されて剛性が確保された上下方向に延在する閉断面形状２１Ａの上端とストラットタワーバー３０とがストラットタワー１５の上壁部１６を介在して結合され、かつアッパサイドフレーム５を介在しても結合されてストラットタワーバー３０とストラットタワー２１の結合剛性が確保されると共に、左右のストラットタワー２１の上部がストラットタワーバー３０を介して一体に結合されている。
【００３９】
これらの構成によって、図１のＩＶ−ＩＶ線断面図の要部を図５に模式的に示すように、サスペンション及びパワーユニットの近傍において、リンホースストラットタワー２１と、アッパサイドフレーム５、ストラットタワー１５、フロントサイドフレーム８とによってストラットタワー１５に沿ってアッパサイドフレーム５からフロントサイドフレーム７に亘る上下方向に延在する剛性が確保された左右の閉断面形状２１Ａと、閉断面形状に形成された剛性が確保されたサスペンションクロスメンバ２５と、左右のストラットタワー１５間に掛け渡された剛性を有するストラットタワーバー３０が互いに十分な結合剛性を有して環状に連続形成されて車体前部の剛性が確保できる。よって、車体剛性を確保するためリンホースの配設の削減が得られ、フロントサイドフレームの補剛等による車体重量の増加や構成の複雑化を伴うことなく、軽量化を図りつつ、剛性に優れた車体前部構造が得られる。
【００４０】
また、特に、ストラットタワー１５とリンホースストラットタワー２１によって形成された剛性が確保された上下方向に延在する閉断面形状２１Ａとサスペンションクロスメンバ２５がフロントサイドフレーム８を介して略連続して形成されてサスペンションクロスメンバ２５とストラットタワー２１の結合剛性が向上することから、サスペンションやパワーユニットからサスペンションクロスメンバ２５に入力された荷重や、サスペンションからストラットタワー１５の上部に入力された荷重を、フロントサイドフレーム７、ストラットタワー１５、アッパサイドフレーム５、ストラットタワーバー３０等を介して車体全体に効率的に分散伝達できる。また、車体前部の剛性向上に伴って悪路走行等に伴う車体の振動騒音が抑制できると共に、走行安定性が向上する。
【００４１】
一方、車体側部から衝撃荷重が入力された際にも、互いの結合剛性が確保されて環状に連結されたフロントサイドフレーム８、アッパサイドフレーム５、ストラットタワー１５、ストラットタワーバー３０等を介して車体全体に効率的に分散伝達できる。
【００４２】
なお、上記実施の形態では、リンホースストラットタワー２１の下端２１ｂと、サスペンションクロスメンバ２５の端部とを、フロントサイドフレーム８を介在して連結したが、更にリンホースストラットタワー２１の下端とサスペンションクロスメンバ２５の端部とを直接結合することによって、ストラットタワー１５とサスペンションクロスメンバ２５等との結合剛性を更に向上させることもできる。
【００４３】
（第２実施の形態）
本発明による自動車の前部車体構造の第２実施の形態を図６及び図７を参照して説明する。なお、本実施の形態は、リンホースストラットタワーをストラットタワーに沿ってストラットタワーの外部に配設したことを特徴とし、他は第１実施の形態と同様の構成でり、図１乃至図５と対応する部分に同一符号を付して該部の詳細な説明を省略し、異なる部分を主に説明する。
【００４４】
図６は、上記第１実施の形態の図２に対応する要部拡大斜視図であって、図７の各（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々図６の、Ｖ−Ｖ、ＶＩ−ＶＩ、ＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【００４５】
第１実施の形態と同様に、ストラットタワー１５がホイールエプロンフロント１２の後端１２ｃとホイールエプロンリア１３の前端１３ｃとの間及びアッパサイドフレーム５とフロントサイドフレーム８との間に掛け渡されて配置されている。
【００４６】
ストラットタワー１５の前縁に沿って上下方向に延在して上端４１ａがアッパサイドフレーム５に結合され、下端４１ｂがフロントサイドフレーム８に結合されるリンホースストラットタワー４１が配設されている。
【００４７】
リンホースストラットタワー４１は、その本体４２が、アッパサイドフレーム５の下面５ｂからホールエプロンフロント１２の後端に沿ってフロントサイドフレーム８の外面８ａの下端近傍に亘る範囲の中央部が連続してホイールエプロンフロント１２の外方に膨出してアッパサイドフレーム５、ホイールエプロンフロント１２及びフロントサイドフレーム８と協働してアッパサイドフレーム５の下面５ａからフロントサイドフレーム８の外面８ａの下端近傍まで連続する中空の閉断面形状４１Ａを形成している。
【００４８】
本体４２の上端縁には、アッパサイドフレーム５の下面５ｃに沿って略前後方向に延在してアッパサイドフレーム５に結合する上部フランジ４３ａが形成され、下端縁にフロントサイドフレーム８の外面８ａの下縁に沿ってフロントサイドフレーム８に結合する下部フランジ４３ｂが形成されている。また、本体４２の前端縁に上部フランジ４３ａの前端に連続すると共にアッパサイドフレーム５の下面５ａを経てホイールエプロンフロント１１に沿って降下してフロントサイドフレーム８の外面８ａに沿って延びて下部フランジ４３ｂの前端に連続する前部フランジ４３ｃが形成されている。この前部フランジ４３ｃはホイールエプロンフロント１２、アッパサイドフレーム５、サイドフレーム８に結合される。更に本体４２の後縁に上部フランジ４３ａの後端に連続すると共にアッパサイドフレーム５の下面５ａからストラットタワー１５の前側壁部１８に折曲形成されたフランジ１８ｂに沿って下方に延びてサイドフレーム８に沿って延びて下部フランジ４３ｂの後端に連続する後部フランジ４３ｄが形成されている。この後部フランジ４３ｄは、上部及び下部が各々アッパサイドフレーム５の下面５ａ及びフロントサイドフレーム８の外面８ａに結合し、かつ図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように互いに重なるホイールエプロンフロント１２の後端１２ｃ及びストラットタワー１５の前側壁部１８に折曲形成されたフランジ１８ｂに共に結合される。
【００４９】
このようにリンホースストラットタワー４１、アッパサイドフレーム５、ストラットタワー１５、フロントサイドフレーム８とによってストラットタワー１５の前側壁部１８に沿って上下方向に延在する中空の閉断面形状４１Ａを形成して該部の剛性を確保し、かつストラットタワー４１の前側壁部１８に形成されたフランジ１８ｂをホイールエプロンフロント１２の後端１２ｃ及びリンホースストラットタワー４１の後部フランジ４３ｄに共に結合することによってストラットタワー１５の剛性が確保される。
【００５０】
更に、サスペンションクロスメンバ２５の左右の各端部に形成された各取付部２６がフロントサイドフレーム７とリンホースストラットタワー２１の下端２１ｂとの結合部に車体前後方向で対応或いは略対応するフロントサイドフレーム８の下面８ｂの位置に、略閉断面形状４１Ａの下端に連続してサスペンションクロスメンバ２５が左右のフロントサイドフレーム７に掛け渡されて配設されている。
【００５１】
また、第１実施の形態と同様に、アッパサイドフレーム５のリンホースストラットタワー４１との結合部近傍及びストラットタワー１５の上部にストラットタワーバー３０の端部が結合されて左右の各アッパサイドフレーム５及びストラットタワー１５との間にストラットタワーバー３０が掛け渡されている。
【００５２】
このように構成された本実施の形態によると、上記第１実施の形態に加え、ストラットタワー１５の外部にリンホースストラットタワー４１を配置して中空閉断面形状４１Ａを形成することから、ストラットタワー１５内のスペースが制約される場合、特にストラットとストラットタワー１５との間のスペースの確保が困難な場合でも容易にリンホースストラットタワー４１を配設して剛性を確保することができる。
【００５３】
なお、上記実施の形態では、リンホースストラットタワー４１の下端４１ｂと、サスペンションクロスメンバ２５の端部とを、フロントサイドフレーム８を介在して連結したが、更にリンホースストラットタワー４１の下端とサスペンションクロスメンバ２５の端部とを直接連結することによって、ストラットタワー１５とサスペンションクロスメンバ２５と等の結合剛性を更に向上させることもできる。
【００５４】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば上記第１実施の形態ではストラットタワー１５の前部側にリンホースストラットタワー２１を配設して上壁部１６及び前側壁部１８と協働して中空の閉断面形状２１Ａを形成したが、リンホースストラットタワー２１の後部側にリンホースストラットタワー２１を配設して上壁部１６及び後側壁部１９と協働して上下方向に延在する閉断面形状を形成することもできる。また、ストラットタワー１５の前側部及び後側部の双方にリンホースストラットタワー２１を配設してストラットタワー１５の前後に各々上下方向に延在する閉断面形状を形成することもできる。
【００５５】
同様に、第２実施の形態ではストラットタワー１５の前側に沿ってリンホースストラットタワー４１を配設してホイールエプロンフロント１２と協働して上下方向に閉断面形状４１Ａを形成したが、ストラットタワー１５の後側に沿ってリンホースストラットタワー４１を配設してホイールエプロンリヤ１３と協働して上下に延在する閉断面形状を形成することも、またストラットタワー１５の前後に各々上下に延在する閉断面形状を形成することもできる。
【００５６】
更に、第１実施の形態及び第２実施の形態におけるリンホースストラットタワー２１、４１を、その形状や加工性の要求により上下に分割して形成することもできる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明による自動車の車体前部構造によると、アッパサイドフレームとフロントサイドフレームとの間に架設されたリンホースストラットタワーとストラットタワーによって上下方向に延在する閉断面形状を形成することによって、或いはリンホースストラットタワーとホイールエプロンによってストラットタワーに沿って上下方向に延在する閉断面形状を形成することによてストラットタワーの剛性を確保し、かつ剛性が確保された閉断面形状に略連続するようにサスペンションクロスメンバの端部をフロントサイドフレームに結合することによって、アッパサイドフレーム、ストラットタワー、サスペンションクロスメンバの結合剛性が向上して車体剛性が確保できる。従って、車体剛性を確保するためリンホースの削減が得られ、補剛等による車体重量の増加や構成の複雑化を伴うことなく、軽量化を図りつつ、剛性に優れた車体前部構造が得られる。
【００５８】
更に、左右のストラットタワーにストラットタワーバーを架設することによって、アッパサイドフレームからフロントサイドフレームに亘る上下方向に延在する剛性が確保された左右の閉断面形状と、サスペンションクロスメンバ及びストラットタワーバーの剛性部材が環状に連続形成されて車体前部の剛性が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動車の車体前部構造の第１実施の形態の概要を示す上方からの要部斜視図である。
【図２】同じく、下方からの要部拡大斜視図である。
【図３】同じく、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々図２のＩ−Ｉ、ＩＩ−ＩＩ、ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図１のＡ部の拡大分解斜視図である。
【図５】同じく、要部を模式的に示す図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図６】本発明による自動車の車体前部構造の第２実施の形態の概要を示す図２に対応する要部拡大斜視図である。
【図７】同じく、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々図６のＶ−Ｖ、ＶＩ−ＶＩ、ＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】従来の車体前部構造の要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
５ アッパサイドフレーム
８ フロントサイドフレーム
１１ ホイールエプロン
１２ ホイールエプロンフロント
１３ ホイールエプロンリア
１５ ストラットタワー
１６ 上壁部
１７ 内側壁部
１８ 前側壁部
１９ 後側壁部
２１ リンホースストラットタワー
２１Ａ 閉断面形状
２５ サスペンションクロスメンバ
３０ ストラットタワーバー
４１ リンホースストラットタワー
４１Ａ 閉断面形状
Claims (7)
- 車体前後方向に延在する左右のアッパサイドフレーム及びフロントサイドフレームを有し、車幅方向に延在するサスペンションクロスメンバが上記左右のフロントサイドフレーム間に掛け渡され、前後方向に延在して側壁を形成するホイールエプロンの上端が上記アッパサイドフレームに結合され下端が上記フロントサイドフレームに結合され、ストラットタワーが上記アッパサイドフレームと上記フロントサイドフレームに掛け渡されると共に上記ホイールエプロンに結合された自動車の車体前部構造において、
上記アッパサイドフレームと上記フロントサイドフレームとに掛け渡され、かつ上記ストラットタワーと協働して上下方向に延在する中空状の閉断面形状を形成するリンホースストラットタワーを備え、
上記サスペンションクロスメンバは、その端部が上記閉断面形状の下端と略連続して上記フロントサイドフレームに結合されたことを特徴とする自動車の車体前部構造。 - 車体前後方向に延在する左右のアッパサイドフレーム及びフロントサイドフレームを有し、車幅方向に延在するサスペンションクロスメンバが上記左右のフロントサイドフレーム間に掛け渡され、前後方向に延在して側壁を形成するホイールエプロンの上端が上記アッパサイドフレームに結合され下端が上記フロントサイドフレームに結合され、ストラットタワーが上記アッパサイドフレームと上記フロントサイドフレームに掛け渡されると共に上記ホイールエプロンに結合された自動車の車体前部構造において、
上記アッパサイドフレームと上記フロントサイドフレームとに掛け渡され、かつ上記ホイールエプロンと協働して上記ストラットタワーに沿って上下方向に延在する中空状の閉断面形状を形成するリンホースストラットタワーを備え、
上記サスペンションクロスメンバは、その端部が上記閉断面形状の下端と略連続して上記フロントサイドフレームに結合されたことを特徴とする自動車の車体前部構造。 - 上記ストラットタワーは、その端縁が上記リンホースストラットタワーの端縁と共に上記ホイールエプロンに結合されたことを特徴とする請求項１または２に記載の自動車の車体前部構造。
- 上記リンホースストラットタワーの下端は、上記サスペンションクロスメンバに連結されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動車の車体前部構造。
- 左右の上記ストラットタワー間に掛け渡されるストラットタワーバーを備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車の車体前部構造。
- 上記ストラットタワーバーは、上記ストラットタワーに結合すると共に上記閉断面形状と略連続して上記アッパサイドフレームに結合されたことを特徴とする請求項５に記載の自動車の車体前部構造。
- 左右の上記ストラットタワー間に掛け渡されるストラットタワーバーを有し、該ストラットタワーバーは上記閉断面形状と略連続して上記ストラットタワーに結合すると共に、上記閉断面形状と略連続して上記アッパサイドフレームに結合されたことを特徴とする請求項１に記載の自動車の車体前部構造。
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