JP2013248898A - 車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フロントサイドフレームと枝フレームとの連結部を強化することが可能な車体前部構造を提供する。
【解決手段】車体前部に設置され、車体の前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム２と、左右のフロントサイドフレーム２間の動力搭載室に配置されたパワーユニットＰと、を備えた車体前部構造１０であって、左右のフロントサイドフレーム２は、パワーユニットＰの側方の当該左右のフロントサイドフレーム２からそれぞれ車幅方向外側斜め前方に延出する枝フレーム３を備え、枝フレーム３は、後端部が、左右のフロントサイドフレーム２の外側壁２ａを貫通して内面に沿って延設され、補強部材６を枝フレーム３とフロントサイドフレーム２の交差部２Ｒ，２Ｌに一体に連結したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車体前部構造に関する。

従来、自動車が衝突物と衝突した場合に、エンジンルームの左右両側に配置されたフロントサイドフレームを変形させることにより、衝突の衝撃を吸収して車体前部が車室側に後退するのを抑制する技術の開発が行われている。

例えば、特許文献１には、フロントサイドフレームの側面に、その中間部から車両前方に向けて斜めに延出する枝フレーム（斜方向フレーム）を設け、例えばフロントサイドフレームよりも外側の狭い範囲に衝突物が衝突するいわゆるナローオフセット衝突の際にも、枝フレームを介してフロントサイドフレームの中間部に衝突荷重を伝達してフロントサイドフレームを変形させる技術が開示されている。

特開２０００−０５３０２２号公報（請求項２、図２等）

しかしながら、特許文献１に記載の構造では、ナローオフセット衝突の際に、フロントサイドフレームと枝フレームとの連結部が剥がれてしまうことがあった。そうすると、枝フレームが変形するだけで衝突荷重がフロントサイドフレームに伝達されず、フロントサイドフレームを屈曲させる効果が減少してしまうという問題があった。

本発明は、これらの問題に鑑みて成されたものであり、フロントサイドフレームと枝フレームとの連結部を強化することが可能な車体前部構造を提供することを課題とする。

本発明は、車体前部に設置され、車体の前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、前記左右のフロントサイドフレーム間の動力伝達室に配置されたパワーユニットと、を備えた車体前部構造であって、前記左右のフロントサイドフレームは、前記パワーユニットの側方の当該左右のフロントサイドフレームからそれぞれ車幅方向外側斜め前方に延出する枝フレームを備え、前記枝フレームは、後端部が、前記左右のフロントサイドフレームの外側壁を貫通して内面に沿って延設され、補強部材を前記枝フレームと前記フロントサイドフレームの交差部に一体に連結したことを特徴とする。

これによれば、枝フレームとフロントサイドフレームと補強部材とが一体（かたまり）として移動するので、フロントサイドフレームから枝フレームが剥がれることなく、反力（荷重）を発生しながらフロントサイドフレーム及び枝フレームを曲げることが可能となり、いわゆるナローオフセット衝突のエネルギーを吸収可能となる。

また、前記補強部材は、前記動力伝達室に配置される装置を支持する支持部材であるのが好ましい。

これによれば、補強部材が、動力伝達室に配置される装置を支持する支持部材で構成されているので、支持部材を補強部材として利用することにより、新たに補強部材を追加する必要がなく、部品点数の増加や重量の増加を抑制することができる。また、支持部材の締結と補強部材の締結を同時に行うことができるので、製造工数の増加を抑制することができる。

また、前記補強部材はエンジンマウント部材であり、前記エンジンマウント部材は、前記フロントサイドフレームと前記枝フレームとの交差部に連結する交差部ボルト締結部と、前記フロントサイドフレームに連結する主フレームボルト締結部と、前記枝フレームに連結する枝フレームボルト締結部を備え、前記３つのボルト締結部が三角形形状の３頂点を形成する構成とするのが好ましい。

これによれば、補強部材はエンジンマウント部材で構成されているので、エンジンマウント部材の締結と補強部材の締結を同時に設定することが可能となり、部品点数の増加を抑制することができ、ひいては製造工程の複雑化や重量の増加を抑制することができる。また、エンジンマウント部材は、前記フロントサイドフレームと前記枝フレームとの交差部に連結する交差部ボルト締結部と、前記フロントサイドフレームに連結する主フレームボルト締結部と、前記枝フレームに連結する枝フレームボルト締結部を備え、３つのボルト締結部が三角形形状の３頂点を形成するように構成されているので、エンジンマウント部材の締結位置を最適配置でき、エンジンマウント部材を安定して支持して防振効果を高めることができる。また、エンジンマウント部材の締結に用いる金属ベースは高強度のためフロントサイドフレームと枝フレームを強固に連結できるので、剥がれを確実に防止できる。

また、前記補強部材はバッテリベースであり、前記バッテリベースは、前記フロントサイドフレーム及び前記枝フレームに連結する交差部ボルト締結部と、前記フロントサイドフレームに連結する主フレームボルト締結部と、を備える構成とするのが好ましい。

これによれば、前記補強部材はバッテリベースであり、前記バッテリベースは、前記フロントサイドフレーム及び前記枝フレームに連結する交差部ボルト締結部と、前記フロントサイドフレームに連結する主フレームボルト締結部と、を備えているので、バッテリベースの締結と補強部材の締結を同時に設定することが可能となり、部品点数の増加を抑制することができ、ひいては製造工程の複雑化や重量の増加を抑制することができる。

また、前記交差部ボルト締結部は、前記フロントサイドフレームの内側壁の内面と前記枝フレームとの結合部から離間している構成とするのが好ましい。

これによれば、前記交差部ボルト締結部は、前記フロントサイドフレームの内側壁の内面と前記枝フレームとの結合部から離間しているので、フロントサイドフレームと枝フレームとの連結部の剛性断面を増加させることが可能となり、ナローオフセット衝突で枝フレームが剥がれることなく、反力（荷重）を発生しながらフロントサイドフレーム及び枝フレームを曲げることができる。

また、前記主フレームボルト締結部及び交差部ボルト締結部は、前記フロントサイドフレーム内のバルクヘッドに設けられたナットにボルト締結している構成とするのが好ましい。

これによれば、前記主フレームボルト締結部及び交差部ボルト締結部は、前記フロントサイドフレーム内のバルクヘッドに固定したナットにボルト締結しているので、補強部材とフロントサイドフレーム、枝フレームとの結合強度を高め、一層、フロントサイドフレームから枝フレームが剥がれることなく、反力（荷重）を発生しながらフロントサイドフレーム及び枝フレームを曲げることができる。

また、前記フロントサイドフレームの外側で前後方向に延びる左右一対のロアメンバをさらに備え、前記枝フレームの先端部は、前記ロアメンバの先端部から前方に延出する箱状の衝撃吸収部材に連結している構成とするのが好ましい。

これによれば、前記フロントサイドフレームの外側で前後方向に延びる左右一対のロアメンバをさらに備え、前記枝フレームの先端部は、前記ロアメンバの先端部から前方に延出する箱状の衝撃吸収部材に連結しているので、ナローオフセット衝突で枝フレームが後方に変形すると、衝撃吸収部材が衝突物と前輪との間で潰れてエネルギー吸収が可能となる。

また、左右の前記フロントサイドフレームの前端に架設されたバンパビームをさらに備え、前記枝フレームは、バンパビームの左右端部に連結部材で連結されている構成とするのが好ましい。

これによれば、左右の前記フロントサイドフレームの前端に架設されたバンパビームをさらに備え、前記枝フレームは、バンパビームの左右端部に連結部材で連結されているので、軽衝突ではバンパビームと連結部材が変形して衝撃を吸収するので、枝フレーム、ロアメンバ、フロントサイドフレームなどの車体骨格の変形を抑制することができる。したがって、修理費用が軽減できるとともに、バンパビームと連結部材が変形して衝撃を吸収できる。

本発明によれば、フロントサイドフレームと枝フレームとの連結部を強化することが可能な車体前部構造を提供することができる。

第１実施形態に係る車体前部構造の斜視図である。 車体前部構造の平面図である。 車体右側のフロントサイドフレームと枝フレームの交差部の斜視図である。 図３の分解斜視図である。 右側の交差部に設置されたエンジンマウント部材の斜視図である。 右側の交差部とエンジンマウント部材の平面図である。 エンジンマウント部材のボルト締結部の断面図であり、（ａ）は図６のＶＩＩａ−ＶＩＩａ矢視断面図、（ｂ）は図６のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ矢視断面図、（ｃ）は図６のＶＩＩｃ−ＶＩＩｃ矢視断面図、である。 左側の交差部に設置されたバッテリベースの斜視図である。 左側の交差部とバッテリベースの平面図である。 バッテリベースのボルト締結部の断面図であり、（ａ）は図９のＸａ−Ｘａ矢視断面図、（ｂ）は図９のＸｂ−Ｘｂ矢視断面図、である。 右側の枝フレームの先端部付近の斜視図である。 ナローオフセット衝突時の枝フレームの挙動を説明するための模式図であり、（ａ）は衝突前、（ｂ）は衝突初期、（ｃ）は衝突後期、の状態をそれぞれ示している。 第２実施形態に係る車体前部構造の平面図である。 右側の枝フレームの先端部付近の斜視図である。

本発明の第１実施形態について、図１乃至図１２を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の番号を付し、重複する説明は省略する。また、方向を説明する場合は、車両の運転者からみた前後左右上下に基づいて説明する。なお、車幅方向と左右方向は同義である。

図１は、第１実施形態に係る車体前部構造の斜視図である。図２は、車体前部構造の平面図である。
図１、図２に示すように、第１実施形態に係る車体前部構造１０を有する車両Ｃは、車体前部に動力搭載室ＭＲを有する自動車であり、例えば、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）やＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）や四輪駆動の乗用車等である。
なお、車両Ｃは、動力搭載室ＭＲに、エンジン、電動モータ等のパワーユニットＰやバッテリＢＴ（図２参照）等の装置が設置された自動車であればその形式・種類は特に限定されない。

車体前部構造１０は、車両Ｃの前部を形成するものであって、動力搭載室ＭＲの側方で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２と、一対のフロントサイドフレーム２の前端部に架設されたバンパビーム１１と、フロントサイドフレーム２の車外側で前後方向に延設されたロアメンバ１２と、ロアメンバ１２の後端から後方に延出するアッパメンバ１３と、フロントサイドフレーム２とロアメンバ１２との間を被覆するフロントホイールハウス１４と、アッパメンバ１３の車内側に設けられた一対のダンパベース１５と、アッパメンバ１３の後端に連結された一対のフロントピラ１６と、動力搭載室ＭＲと車室Ｒとを区画するダッシュボード１７と、を主に備えている。

そして、左右のフロントサイドフレーム２は、各フロントサイドフレーム２の前後方向略中央部から車幅方向外側斜め前方に向かって延出する左右一対の枝フレーム３を備えている。さらに、右側のフロントサイドフレーム２と枝フレーム３との交差部２Ｒには、パワーユニットＰの右端部を支持する支持部材としてのエンジンマウント部材４Ｒが一体に連結されており、左側のフロントサイドフレーム２と枝フレーム３との交差部２Ｌには、バッテリＢＴを支持する支持部材としてのバッテリベース５が一体に連結されている。エンジンマウント部材４Ｒ及びバッテリベース５は、交差部２Ｒ，２Ｌを補強する補強部材６として機能する。なお、左側のフロントサイドフレーム２の交差部２Ｌの後方には、パワーユニットＰの左端部を支持するエンジンマウント部材４Ｌが設置されている。

バンパビーム１１は、車両Ｃの前突時に衝突物Ｘ（図１２参照）からの衝撃を受ける中空状のフレーム部材であり、例えばアルミ押出形材等で構成されている。バンパビーム１１は、中央部が前方に凸となるように緩やかに湾曲形成されており、左右のフロントサイドフレーム２の前端に架設されている。バンパビーム１１の左右端部の後面とフロントサイドフレーム２の前端との間には、筒状の鋼製部材からなるエクステンション１１ａがそれぞれ配設されている。エクステンション１１ａは、前突時に潰れることで衝撃を吸収する機能を有する。

ロアメンバ１２は、前端側が後端側よりも低くなるように円弧状に湾曲形成されたフレーム部材である。ロアメンバ１２の後端はアッパメンバ１３の前端に連結されており、ロアメンバ１２の前端は、衝撃吸収部材であるボックス部材７を介して枝フレーム３の先端に連結されている。ロアメンバ１２の下方には不図示の前輪が配置されている。

図２に示すように、パワーユニットＰは、例えば、エンジンと、トランスミッションとを備えて構成され、左右のフロントサイドフレーム２間の前後方向の中央に配置されている。パワーユニットＰは、フロントサイドフレーム２に設けられたエンジンマウント部材４Ｒ，４Ｌに支持された状態で横置きされている。
バッテリＢＴは、エンジンの始動用モータや電装機器等に電力を供給する装置であり、左側の交差部２Ｌに設けられたバッテリベース５の上に設置されている。

次に、図３、図４を参照して左右一対のフロントサイドフレーム２及び枝フレーム３の構造について詳細に説明する。図３は、車体右側のフロントサイドフレームと枝フレームの交差部の斜視図である。図４は、図３の分解斜視図である。
なお、フロントサイドフレーム２及び枝フレーム３は、左右対称な構造であるから、右側のフロントサイドフレーム２及び枝フレーム３について説明し、左側のフロントサイドフレーム２及び枝フレーム３については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図３に示すように、フロントサイドフレーム２は、前後方向に延設された断面視四角筒状のフレーム部材である。フロントサイドフレーム２の前端には、エクステンション１１ａを取り付けるための取付プレート２ｇが設けられている。フロントサイドフレーム２の車外側（図３では右側）には、斜め前方に向かって延出する枝フレーム３が設置されている。枝フレーム３の基端部３ａは、フロントサイドフレーム２の外側壁２ａを貫通して、フロントサイドフレーム２の内面に沿って延設されている。この枝フレーム３がフロントサイドフレーム２に交差している部分（貫入している部分）が、右側の交差部２Ｒを構成している。フロントサイドフレーム２は、交差部２Ｒに対応する部位に、フロントサイドフレーム２を折り曲げ易くするための脆弱部２ｃを有している。脆弱部２ｃは、フロントサイドフレーム２の外側壁２ａを車内側に凹設することで他の部位よりも幅寸法が小さくなっている。

フロントサイドフレーム２の内部であってフロントサイドフレーム２と枝フレーム３との交差部２Ｒに対応する部位には、第１バルクヘッド２３が設置されている。また、フロントサイドフレーム２の内部であって交差部２Ｒから前方に離間した位置には、第２バルクヘッド２４が設置されている。第１バルクヘッド２３及び第２バルクヘッド２４は、フロントサイドフレーム２の内部を互いに逆向きに斜めに仕切るように立設された略クランク形状のプレート部材である。第１バルクヘッド２３及び第２バルクヘッド２４の上端部には、ボルトＢ（図７参照）を締結するためのナット２３ａ，２４ａが設けられている。フロントサイドフレーム２の上壁２ｂには、ナット２３ａ、２４ａに対応する位置にボルト孔ｈ，ｈが設けられている。また、フロントサイドフレーム２の外側壁２ａから延出する枝フレーム３の上壁３ｂにもボルト孔ｈが設けられている。

図４に示すように、フロントサイドフレーム２及び枝フレーム３は、主に、サイドフレーム本体２１と、第１壁体２２と、第１バルクヘッド２３と、第２バルクヘッド２４と、枝フレーム本体３１と、第２壁体３２と、の６つの部材をフランジ溶接等で相互に溶接固定して構成されている。

サイドフレーム本体２１は、車外側に開口する断面視コ字状の溝形部材であり、車両前後方向に延設されている。第１壁体２２は、枝フレーム本体３１よりも前方のサイドフレーム本体２１の開口部２１ａを閉塞するプレート部材である。第１壁体２２は、フロントサイドフレーム２の外側壁２ａの一部を構成している。第１壁体２２の後端には、枝フレーム本体３１に嵌合する嵌合部２２ａが凹設されている。

枝フレーム本体３１は、車外側に開口部３１ｃを有する断面視コ字状の溝形部材であり、平面視略へ字状に形成されている。枝フレーム本体３１は、フロントサイドフレーム２の内部に貫入する貫入部３１ａと、フロントサイドフレーム２から車外側斜め前方に突出する突出部３１ｂと、を備えている。貫入部３１ａは、サイドフレーム本体２１の内面に沿って延設されており、例えばスポット溶接等でサイドフレーム本体２１と一体に連結されている。貫入部３１ａの上壁には、第１バルクヘッド２３のナット２３ａに対応する位置にボルト孔ｈが設けられている。なお、枝フレーム本体３１の貫入部３１ａの側壁は、サイドフレーム本体２１の側壁にスポット溶接で結合して結合部を構成している。

第２壁体３２は、枝フレーム本体３１の開口部３１ｃ及び枝フレーム本体３１よりも後方のサイドフレーム本体２１の開口部２１ｂを閉塞するプレート部材である。第２壁体３２は、枝フレーム本体３１の突出部３１ｂに設けられたボルト孔ｈに対応する位置に、ナット３２ａを有している。

次に、図５乃至図７を参照して、補強部材６としてのエンジンマウント部材４Ｒについて説明する。図５は、右側の交差部に設置されたエンジンマウント部材の斜視図である。図６は、右側の交差部とエンジンマウント部材の平面図である。図７は、エンジンマウント部材のボルト締結部の断面図であり、（ａ）は図６のＶＩＩａ−ＶＩＩａ矢視断面図、（ｂ）は図６のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ矢視断面図、（ｃ）は図６のＶＩＩｃ−ＶＩＩｃ矢視断面図、である。

図５に示すように、エンジンマウント部材４Ｒは、パワーユニットＰ（図２参照）を懸架支持することで車体への振動の伝達を軽減する装置であり、右側の交差部２Ｒの上面に設置されている。エンジンマウント部材４Ｒは、例えば、フロントサイドフレーム２や枝フレーム３を構成する高張力鋼板よりも強度の大きい特殊鋼材で構成されている。エンジンマウント部材４Ｒは、弾性部材等が内蔵された円筒状の本体部４１と、本体部４１の上部に設置されたブラケット４２と、本体部４１の周囲に設けられた３つのボルト締結部４３，４４，４５と、を有している。エンジンマウント部材４Ｒは、フロントサイドフレーム２や枝フレーム３を構成する高張力鋼板よりも強度の大きい特殊鋼材で構成されている。３つのボルト締結部４３，４４，４５は、平面視で三角形形状の３頂点を形成するように（つまり一直線上にならないように）配置されている（図６参照）。

図５に示すように、ボルト締結部４３は、本体部４１の外周面に固定される縦壁４３ａと、縦壁４３ａの下端から延出する横壁４３ｂと、縦壁４３ａと横壁４３ｂの両縁を連結する一対のリブ４３ｃと、を備えている。横壁４３ｂの先端にはボルトＢを挿通するためのボルト孔ｈが形成されている。他の２つのボルト締結部４４，４５は、配置以外はボルト締結部４３と同一の構造であるので詳細な説明を省略する。
以下の説明では、３つのボルト締結部４３，４４，４５を、交差部ボルト締結部４３、主フレームボルト締結部４４、枝フレームボルト締結部４５と区別して説明する。

図５乃至図７に示すように、交差部ボルト締結部４３は、フロントサイドフレーム２と枝フレーム３との交差部２Ｒに連結されている。より詳しく説明すると、図７（ａ）に示すように、交差部ボルト締結部４３は、サイドフレーム本体２１の上壁と枝フレーム本体３１の上壁との重畳部位に配置されており、各部材に形成されたボルト孔ｈにボルトＢを挿通して第１バルクヘッド２３のナット２３ａに締結することで、交差部２Ｒに一体に締結固定されている。

図５乃至図７に示すように、主フレームボルト締結部４４は、交差部２Ｒから前方に離間した位置でフロントサイドフレーム２のみに連結されている。より詳しく説明すると、図７（ｂ）に示すように、主フレームボルト締結部４４は、サイドフレーム本体２１の上壁上に配置されており、各部材に形成されたボルト孔ｈにボルトＢを挿通して第２バルクヘッド２４のナット２４ａに締結することで、フロントサイドフレーム２に締結固定されている。

図５乃至図７に示すように、枝フレームボルト締結部４５は、交差部２Ｒから斜め前方に離間した位置で枝フレーム３のみに連結されている。より詳しく説明すると、図７（ｃ）に示すように、枝フレームボルト締結部４５は、枝フレーム本体３１の上壁上に配置されており、各部材に形成されたボルト孔ｈにボルトＢを挿通して第２壁体３２のナット３２ａに締結することで、枝フレーム３に締結固定されている。

このように、平面視で三角形形状に配置された３つのボルト締結部４３，４４，４５によって、フロントサイドフレーム２と枝フレーム３との交差部２Ｒでエンジンマウント部材４Ｒが一体に連結される。これにより、エンジンマウント部材４Ｒが補強部材６として機能して、ナローオフセット衝突時に枝フレーム３がフロントサイドフレーム２から剥がれるのを抑制することができる。

次に、図８乃至図１０を参照して、補強部材６としてのバッテリベース５について説明する。図８は、左側の交差部に設置されたバッテリベースの斜視図である。図９は、左側の交差部とバッテリベースの平面図である。図１０は、バッテリベースのボルト締結部の断面図であり、（ａ）は図９のＸａ−Ｘａ矢視断面図、（ｂ）は図９のＸｂ−Ｘｂ矢視断面図、である。

図８乃至図１０に示すように、バッテリベース５は、バッテリＢＴを支持するための台座であり、左側の交差部２Ｌの上面に設置されている。バッテリベース５は、第１部材５１、第２部材５２、第３部材５３の３つの鋼製部材を互いに溶接固定して構成されている。また、バッテリベース５は、交差部ボルト締結部５４と、主フレームボルト締結部５５と、側部ボルト締結部５６と、を有している。

図１０（ａ）に示すように、第１部材５１は、断面視で台形溝形状に折曲形成されたプレート部材であり、バッテリベース５の一方の脚部を構成している。第１部材５１は、フロントサイドフレーム２の内側壁２ｄに当接する当接部５１ａと、当接部５１ａの上縁から車内側斜め上方に延出する傾斜部５１ｂと、傾斜部５１ｂの上縁から車内側に略水平に延出して第２部材５２を支持する支持部５１ｃと、を有している。

第２部材５２は、断面視で略クランク形状に折曲形成されたプレート部材であり、バッテリベース５の他方の脚部とバッテリＢＴの支持面の一部とを構成している。第２部材５２は、フロントサイドフレーム２の上面に当接する当接部５２ａと、当接部５２ａの車内側の縁部から車内側斜め上方に延出する傾斜部５２ｂと、傾斜部５２ｂの車内側の縁部から水平に延出する水平部５２ｃと、を有している。水平部５２ｃの下面には、第１部材５１の支持部５１ｃが溶接固定されている。

第３部材５３は、平板状に形成されたプレート部材であり、バッテリＢＴの支持面の一部を構成している。第３部材５３は、第２部材５２の当接部５２ａの上方に延在しており、車内側の縁部が第２部材５２の水平部５２ｃの車外側の縁部に溶接固定されている。第３部材５３は、交差部ボルト締結部５４に対応する位置に貫通孔５３ａ（図１０（ａ）参照）を有している。第３部材５３は、主フレームボルト締結部５５の上方には配置されていない（図９、図１０（ｂ）参照）。

交差部ボルト締結部５４は、当接部５２ａの後端側に設けられており、フロントサイドフレーム２と枝フレーム３との交差部２Ｌに連結されている。より詳しく説明すると、図１０（ａ）に示すように、交差部ボルト締結部５４は、サイドフレーム本体２１の上壁と枝フレーム本体３１の上壁との重畳部位に配置されており、各部材に形成されたボルト孔ｈにボルトＢを挿通して、枝フレーム本体３１の上壁の裏面に設けられたナットＮに締結することで、交差部２Ｌに一体に締結固定されている。

主フレームボルト締結部５５は、当接部５２ａの前端側に設けられており、交差部２Ｌから前方に離間したフロントサイドフレーム２の上面のみに連結されている。より詳しく説明すると、図１０（ｂ）に示すように、主フレームボルト締結部５５は、サイドフレーム本体２１の上壁上に配置されており、各部材に形成されたボルト孔ｈにボルトＢを挿通して、サイドフレーム本体２１の上壁の裏面に設けられたナットＮに締結することで、フロントサイドフレーム２に締結固定されている。

側部ボルト締結部５６は、当接部５１ａの前端側と後端側にそれぞれ設けられている。後端側の側部ボルト締結部５６は、フロントサイドフレーム２と枝フレーム３との交差部２Ｌの内側壁に連結されいる。より詳しく説明すると、図１０（ａ）に示すように、後端側の側部ボルト締結部５６は、サイドフレーム本体２１の側壁と枝フレーム本体３１の側壁との重畳部位に配置されており、各部材に形成されたボルト孔ｈにボルトＢを挿通して、枝フレーム本体３１の側壁の裏面に設けられたナットＮに締結することで、交差部２Ｌに一体に締結固定されている。また、前端側の側部ボルト締結部５６は、交差部２Ｌから前方に離間した位置でフロントサイドフレーム２の内側壁２ｄのみに締結固定されている（図８参照）。

ちなみに、本実施形態では、バッテリベース５の交差部ボルト締結部５４及び主フレームボルト締結部５５は、フロントサイドフレーム２や枝フレーム３の上壁の裏面に設けられたナットＮにボルトＢを締結したが、右側の交差部２Ｒと同様に、左側のフロントサイドフレーム２の内部にナット付きのバルクヘッド（図示省略）を設け、このバルクヘッドのナットにボルトを締結する構成としてもよい。

図１０（ａ）に示すように、交差部ボルト締結部５４は、フロントサイドフレーム２の内側壁２ｄ（より詳しくは、サイドフレーム本体２１の側壁と枝フレーム本体３１の側壁との結合部）に対して車外側に離間している。換言すれば、交差部ボルト締結部５４は、交差部２Ｌにおけるフロントサイドフレーム２の車幅方向の中心線ＣＬよりも車外側に配置されている。これにより、フロントサイドフレーム２と枝フレーム３の交差部２Ｌの剛性断面を増加させることが可能となり、ナローオフセット衝突で枝フレーム３が剥がれることなく、反力（荷重）を発生しながら曲げることができる。

次に、図１１を参照して、枝フレーム３の先端部３ｃとロアメンバ１２との間に介設される衝撃吸収部材としてのボックス部材７について説明する。図１１は、右側の枝フレームの先端部付近の斜視図である。なお、ボックス部材７は、左右対称の構造であるので、右側のボックス部材７について説明し、左側のボックス部材７については説明を省略する。

ボックス部材７は、ナローオフセット衝突の際に潰れることで衝撃を吸収する鋼製部材であり、ロアメンバ１２の先端部から前方に延出形成されている。図１１に示すように、ボックス部材７は、車内側に配置された溝形部材７１と車外側に配置された板状部材７２と、を組み合わせることで四角筒状（ボックス形状）に形成されている（図１０（ｂ）参照）。ボックス部材７の先端側は、枝フレーム３の先端部３ｃに連結されている。ちなみに、枝フレーム３の先端部３ｃは、後側に開口する溝形形状に形成されており、ボックス部材７の先端部に嵌合している。

第１実施形態に係る車体前部構造１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次に、図１２を参照してナローオフセット衝突時の車体前部構造１０の動作について説明する。図１２は、ナローオフセット衝突時の枝フレームの挙動を説明するための模式図であり、（ａ）は衝突前、（ｂ）は衝突初期、（ｃ）は衝突後期、の状態をそれぞれ示している。なお、以下の説明においては、車両Ｃの右側に衝突物Ｘがナローオフセット衝突した場合を例にとって説明する。

図１２（ａ）に示すように、衝突前の状態において、フロントサイドフレーム２と枝フレーム３との交差部２Ｒには、補強部材６としてのエンジンマウント部材４Ｒが一体に連結されている。エンジンマウント部材４Ｒの３つのボルト締結部４３，４４，４５は、平面視で所定形状の三角形Ｄの３頂点を構成している。このような車体前部構造１０のバンパビーム１１の外側であって枝フレーム３の先端部３ｃ付近に、例えば電柱などの衝突物Ｘが衝突する。

図１２（ｂ）に示すように、枝フレーム３の先端部３ｃ付近に衝突物Ｘが衝突すると、枝フレーム３の先端部３ｃに後方へ向かう荷重Ｆが作用し、枝フレーム３の基端部（交差部２Ｒ）に枝フレーム３を後方へ曲げようとする曲げモーメントＭが発生する。枝フレーム３は、この曲げモーメントＭによって交差部２Ｒを中心として先端部３ｃが後方へ移動するように回動する。このとき、交差部２Ｒに、補強部材６としてのエンジンマウント部材４Ｒが一体に連結されているので、枝フレーム３がフロントサイドフレーム２から剥がれることがない。そのため、枝フレーム３の後方への回動に伴って、交差部２Ｒ付近においてフロントサイドフレーム２が動力搭載室ＭＲ側へ突出するように折れ曲がり始める。また、枝フレーム３の先端部３ｃの後退によって、ロアメンバ１２の下方に配置された前輪（図示せず）と枝フレーム３の先端部３ｃとの間に挟まれたボックス部材７が潰れ始める。

図１２（ｃ）に示すように、さらに衝突が進むと、枝フレーム３は、交差部２Ｒを支点として先端部３ｃが後方へ移動するようにさらに大きく回動し、これに伴ってフロントサイドフレーム２も車内側に突出するように大きく屈曲する。このフロントサイドフレーム２の屈曲によってナローオフセット衝突の荷重Ｆが吸収されることになる。また、枝フレーム３の先端部３ｃがさらに後方へ移動することにより、ボックス部材７が大きく潰れることになる。このボックス部材７の圧潰によって、ナローオフセット衝突の荷重Ｆが吸収されることになる。

以上のように、第１実施形態に係る車体前部構造１０によれば、フロントサイドフレーム２と枝フレーム３との交差部２Ｒ，２Ｌに補強部材６が一体に連結されているので、例えばナローオフセット衝突の際に、枝フレーム３とフロントサイドフレーム２と補強部材６とが一体（かたまり）として移動する。そのため、フロントサイドフレーム２から枝フレーム３が剥がれることがなく、反力（荷重）を発生しながらフロントサイドフレーム２及び枝フレーム３を曲げることが可能となり、ナローオフセット衝突のエネルギーを吸収することができる。

また、動力搭載室ＭＲに設置される装置を支持する支持部材であるエンジンマウント部材４Ｒとバッテリベース５を補強部材６としてフロントサイドフレーム２と枝フレーム３との交差部２Ｒ，２Ｌにそれぞれ一体に連結するので、新たに補強部材を追加する必要がなく、部品点数の増加を抑制することができ、ひいては製造工程の複雑化や重量の増加を抑制することができる。

また、車体右側の補強部材６はエンジンマウント部材４Ｒで構成されているので、エンジンマウント部材４Ｒの締結と補強部材６の締結を同時に設定することが可能となり、部品点数及び製造工数の増加を抑制することができる。また、エンジンマウント部材４Ｒは、フロントサイドフレーム２と枝フレーム３との交差部２Ｒに連結する交差部ボルト締結部４３と、フロントサイドフレーム２のみに連結する主フレームボルト締結部４４と、枝フレーム３に連結する枝フレームボルト締結部４５を備え、３つのボルト締結部４３，４４，４５が三角形形状の３頂点を形成するように構成されているので、エンジンマウント部材４Ｒの締結位置を最適配置でき、エンジンマウント部材４Ｒを安定して支持して防振効果を高めることができる。また、エンジンマウント部材４Ｒの締結に用いる金属ベースは高強度のためフロントサイドフレーム２と枝フレーム３を強固に連結できるので、剥がれを確実に防止することができる。

また、車体左側の補強部材６はバッテリベース５で構成されているので、バッテリベース５の締結と補強部材６の締結を同時に設定することが可能となり、部品点数及び製造工数の増加を抑制することができる。また、バッテリベース５は、フロントサイドフレーム２及び枝フレーム３に連結する交差部ボルト締結部５４と、フロントサイドフレーム２のみに連結する主フレームボルト締結部５５と、を備えているので、フロントサイドフレーム２と枝フレーム３との交差部２Ｌを補強して、枝フレーム３の剥がれを確実に防止することができる。

また、交差部ボルト締結部５４は、フロントサイドフレーム２の内側壁２ｄの内面と枝フレーム３との結合部から離間しているので、フロントサイドフレーム２と枝フレーム３との交差部２Ｌの剛性断面を増加させることが可能となり、ナローオフセット衝突で枝フレーム３が剥がれることなく、反力（荷重）を発生しながらフロントサイドフレーム２及び枝フレーム３を曲げることができる。

また、交差部ボルト締結部４３及び主フレームボルト締結部４４は、フロントサイドフレーム２内の第１バルクヘッド２３及び第２バルクヘッド２４に固定したナット２３ａ，２４ａにそれぞれボルト締結しているので、補強部材としてのエンジンマウント部材４Ｒとフロントサイドフレーム２と枝フレーム３との結合強度を高め、一層、フロントサイドフレーム２から枝フレーム３が剥がれることなく、反力（荷重）を発生しながらフロントサイドフレーム２及び枝フレーム３を曲げることができる。

また、車体前部構造１０は、フロントサイドフレーム２の外側で前後方向に延びる左右一対のロアメンバ１２をさらに備え、枝フレーム３の先端部３ｃは、ロアメンバ１２の先端部から前方に延出する箱状のボックス部材７に連結しているので、ナローオフセット衝突で枝フレーム３が後方に変形すると、ボックス部材７が衝突物Ｘと前輪との間で潰れてエネルギー吸収が可能となる。

次に、図１３、図１４を参照して、第２実施形態に係る車体前部構造１０Ａについて説明する。
第２実施形態に係る車体前部構造１０Ａは、バンパビーム１１の両端部が枝フレーム３の先端部３ｃに連結部材８を介して連結されている点が、第１実施形態と異なっている。なお、以下の説明においては、第１実施形態との相違点を中心に説明し、第１実施形態と同一の要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

バンパビーム１１は、その両端にエクステンション１１ａよりも車外側に延出する延出部１１ｂを有している。延出部１１ｂは、車外側に向かうほど枝フレーム３の先端部３ｃに近づくように湾曲している。

連結部材８は、枝フレーム３の先端部３ｃとバンパビーム１１の延出部１１ｂとを連結する部材であり、プレス成型などで所定形状に折曲形成されたプレート部材で構成されている。連結部材８は、枝フレーム３の先端部３ｃに取り付けられる第１取付部８１と、延出部１１ｂに取り付けられる第２取付部８２と、第１取付部８１と第２取付部８２とを連結する連結部８３と、を有している。なお、連結部材８は、左右対称の構造であるから、以下の説明では図１４に示す右側の連結部材８について説明し、左側の連結部材８については説明を省略する。

第１取付部８１は、平板状の部位であり、２つのボルト孔ｈを有している。このボルト孔ｈには、枝フレーム３の先端部３ｃに植設された２本のボルト３ｄが挿通されている。第１取付部８１は、ボルト孔ｈに挿通したボルト３ｄに不図示のナットを締結することで、枝フレーム３の先端部３ｃに固定されている。

第２取付部８２は、上端部と下端部にフランジ８２ａが突設されており、断面視コ字状に形成されている。第２取付部８２は、バンパビーム１１の延出部１１ｂに後面側から嵌合するように固定されている。

連結部８３は、第１取付部８１と第２取付部８２とを連結する部位であり、平面視で前方に凸となる円弧状に湾曲している。

このように、第２実施形態に係る車体前部構造１０Ａは、枝フレーム３の先端部３ｃが連結部材８を介してバンパビーム１１の延出部１１ｂに連結されているので、軽衝突ではバンパビーム１１と連結部材８が変形して衝撃を吸収するので、枝フレーム３、ロアメンバ１２、フロントサイドフレーム２などの車体骨格の変形を抑制することができる。したがって、修理費用が軽減できるとともに、バンパビーム１１と連結部材８が変形して衝撃を吸収できる。

以上、本実施形態に係る車体前部構造１０，１０Ａについて、図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは言うまでもない。

例えば、本実施形態では、エンジンマウント部材４Ｒとバッテリベース５を補強部材６として利用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、動力搭載室ＭＲ内に設置される装置の支持部材であれば、補強部材６として利用することが可能である。また、左右両側ともエンジンマウント部材４Ｒ，４Ｌを補強部材６として交差部２Ｒ，２Ｌに設置してもよい。

また、各交差部２Ｒ，２Ｌに、動力搭載室ＭＲ内に設置される装置の支持部材ではなく、補強部材６を新規に設置してもよい。この場合、部品点数の増加抑制の作用効果は乏しいが、枝フレーム３とフロントサイドフレーム２との交差部２Ｒ，２Ｌを強化して、枝フレーム３の剥がれを抑制することができる。

また、本実施形態では、ボックス部材７を介して枝フレーム３の先端部３ｃをロアメンバ１２に連結する構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、不図示の連結部材を介して枝フレーム３の先端部３ｃをフロントサイドフレーム２の先端に連結するようにしてもよい。これによれば、ナローオフセット衝突時の枝フレーム３の剥がれを一層抑制することができる。

また、本実施形態では、バッテリベース５に交差部ボルト締結部５４と主フレームボルト締結部５５と、を設けたが、エンジンマウント部材４Ｒと同様に、さらに枝フレーム３のみに連結する枝フレームボルト締結部を設ける構造としてもよい。このようにすれば、バッテリベース５のボルト締結部が平面視で三角形状に設置されるので、左側の交差部２Ｌの剛性をさらに高めて枝フレーム３の剥がれを確実に抑制することができる。

１０ 車体前部構造
２ フロントサイドフレーム
３ 枝フレーム
４Ｒ エンジンマウント部材（補強部材）
５ バッテリベース（補強部材）
７ 衝撃吸収部材
８ 連結部材
１１ バンパビーム
１２ ロアメンバ
Ｐ パワーユニット
ＢＴ バッテリ
ＭＲ 動力搭載室

Claims (8)

1. 車体前部に設置され、車体の前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、
   前記左右のフロントサイドフレーム間の動力伝達室に配置されたパワーユニットと、
   を備えた車体前部構造であって、
   前記左右のフロントサイドフレームは、前記パワーユニットの側方の当該左右のフロントサイドフレームからそれぞれ車幅方向外側斜め前方に延出する枝フレームを備え、
   前記枝フレームは、後端部が、前記左右のフロントサイドフレームの外側壁を貫通して内面に沿って延設され、
   補強部材を前記枝フレームと前記フロントサイドフレームの交差部に一体に連結したことを特徴とする車体前部構造。
2. 前記補強部材は、前記動力伝達室に配置される装置を支持する支持部材であることを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
3. 前記補強部材はエンジンマウント部材であり、
   前記エンジンマウント部材は、前記フロントサイドフレームと前記枝フレームとの交差部に連結する交差部ボルト締結部と、前記フロントサイドフレームに連結する主フレームボルト締結部と、前記枝フレームに連結する枝フレームボルト締結部を備え、前記３つのボルト締結部が三角形形状の３頂点を形成す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. 前記補強部材はバッテリベースであり、
   前記バッテリベースは、前記フロントサイドフレーム及び前記枝フレームに連結する交差部ボルト締結部と、前記フロントサイドフレームに連結する主フレームボルト締結部と、を備え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。
5. 前記交差部ボルト締結部は、前記フロントサイドフレームの内側壁の内面と前記枝フレームとの結合部から離間していることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の車体前部構造。
6. 前記主フレームボルト締結部及び交差部ボルト締結部は、前記フロントサイドフレーム内のバルクヘッドに設けられたナットにボルト締結していることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の車体前部構造。
7. 前記フロントサイドフレームの外側で前後方向に延びる左右一対のロアメンバをさらに備え、
   前記枝フレームの先端部は、前記ロアメンバの先端部から前方に延出する箱状の衝撃吸収部材に連結し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１項記載の車体前部構造。
8. 左右の前記フロントサイドフレームの前端に架設されたバンパビームをさらに備え、
   前記枝フレームは、前記バンパビームの左右端部に連結部材で連結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１項に記載の車体前部構造。

Images