JP3307857B2 - 自動車の車体前端部構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サイドフレームの
前端部にラジエータサポートが支持される場合における
自動車の車体前端部構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車体には、従来、前後方向に延
びるサイドフレームの前端部にサブフレームを支持させ
るリテーナを取り付けたものがある。これによれば、上
記サブフレームに予め車輪を懸架させ、かつ、エンジン
やトランスミッションを支持させてこれをユニットと
し、このユニットを上記リテーナを介して上記サイドフ
レームに支持させることとされ、もって、車体の組立の
作業性の向上が図られている。

【０００３】また、自動車の車体には、従来、実開平７
‐１９０６８号公報で示されるものがある。

【０００４】これによれば、前後方向に延びるサイドフ
レームの前端部にラジエータサポートの下端部が支持さ
れ、このラジエータサポートにラジエータが支持され
る。自動車の走行時に、走行風が上記ラジエータを通り
抜けることにより、エンジン冷却用の水が空冷されるよ
うになっている。

【０００５】一方、自動車が、例えば、前進中にその前
方に存在する何らかの物体に衝突したときには、一般
に、この物体から受ける衝撃力で、上記サイドフレーム
の前端部がその長手方向に圧縮されて塑性変形させられ
るようになっており、この塑性変形により、上記衝撃力
に基づく衝突エネルギーが吸収され、上記車体の後部側
に位置する車室に向っての上記衝撃力の伝達が抑制され
ることとされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記サイド
フレームの前端部におけるサブフレーム用のリテーナの
取付部とラジエータサポートの下端部の支持部とは、上
記サブフレームやラジエータサポートからの外力に対抗
するために、それぞれ剛性が十分に確保されており、上
記衝撃力では塑性変形し難い部分となっている。

【０００７】このため、上記リテーナの取付部と、ラジ
エータサポートの下端部の支持部とを上記サイドフレー
ムの前端部に対し単に前後に並設させると、上記サイド
フレームの前端部における塑性変形可能な範囲が狭めら
れて、十分な塑性変形が得られず、つまり、上記衝突エ
ネルギーを十分には吸収できないという問題が生じる。

【０００８】本発明は、上記のような事情に注目してな
されたもので、サイドフレームの前端部に、サブフレー
ム用のリテーナを取り付けると共にラジエータサポート
の下端部を支持させた場合でも、自動車の衝突時の衝撃
力に基づく衝突エネルギーが、上記サイドフレームの前
端部における十分な塑性変形により、より十分に吸収さ
れるようにすることを課題とする。

【０００９】また、上記サイドフレームの前端部に対す
るサブフレーム用のリテーナの取付部とラジエータサポ
ートの下端部の支持部とのそれぞれの強度を簡単な構成
で向上させて、上記サイドフレームの前端部に対するサ
ブフレームとラジエータサポートの各支持が強固になさ
れるようにすることを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の自動車の車体前端部構造は、次の如くであ
る。

【００１１】請求項１の発明は、前後方向に延びるサイ
ドフレーム２０の前端部２１に、サブフレーム１２を支
持させるリテーナ１４を取り付けると共にラジエータサ
ポート４６の下端部４８を支持させた自動車の車体前端
部構造において、

【００１２】上記サイドフレーム２０の前端部２１にお
ける後部に上記リテーナ１４を取り付けると共にラジエ
ータサポート４６の下端部４８を支持させ、前後方向
で、上記サイドフレーム２０の前端部２１における上記
リテーナ１４の取付部とほぼ同じところに、上記ラジエ
ータサポート４６の下端部４８の支持部を位置させたも
のである。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１の発明に加え
て、上記ラジエータサポート４６の下端部４８がその上
端部４９よりも後側に偏位するよう上記ラジエータサポ
ート４６の上下方向の中途部５７を折り曲げたものであ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。

【００１５】図中符号１は自動車で、矢印Ｆｒはこの自
動車１の前方を示し、下記する左右とは上記前方に向っ
ての方向をいうものとする。

【００１６】上記自動車１の車体２は、この車体２の前
後各部に懸架されたそれぞれ左右一対の車輪３によって
走行路面上に支持されている。上記車体２は車体フレー
ム６と、この車体フレーム６上に載置された車体本体で
あるボデー７とを有し、このボデー７の前部内が走行駆
動用のエンジンを収納するエンジンルーム８とされ、上
記ボデー７の後部側の内部が車室９とされている。

【００１７】上記車体フレーム６は上記ボデー７を支持
する主フレーム１１と、上記車輪３を懸架させかつエン
ジンを支持するサブフレーム１２と、上記主フレーム１
１にサブフレーム１２を支持させる支持具１３とを備え
ている。

【００１８】上記支持具１３は、上記主フレーム１１前
部における前端部に取り付けられた左右一対のリテーナ
１４，１４と、上記主フレーム１１前部における後端部
に取り付けられた左右一対のリテーナ１５，１５と、上
記各リテーナ１４，１５に上記サブフレーム１２の前、
後端部をそれぞれ着脱自在に支持させる締結具１６，１
７とを備えている。

【００１９】上記主フレーム１１は、それぞれ前後方向
に長く延びる左右一対の板金製サイドフレーム２０，２
０を備えている。これら両サイドフレーム２０，２０の
各前端部２１，２１に、車幅方向に長く延びる板金製の
クロスメンバ２２が架設されている。上記クロスメンバ
２２の車幅方向における各端部２３が上記両サイドフレ
ーム２０，２０の前端部２１，２１の前端面に、上下一
対の締結具２４，２４と、スポット溶接（図中×印、以
下同じ）とによりそれぞれ強固に結合させられている。

【００２０】上記各サイドフレーム２０は、車幅方向で
互いに対面して結合させられるプレス成形品であるアウ
タパネル２６とインナパネル２７とを有している。上記
アウタパネル２６は上下方向に延びている。一方、上記
インナパネル２７は、上下に離れて対面する上板２８、
下板２９と、これら上板２８、下板２９の車幅方向にお
ける各内側縁を一体的に結合させて上下方向に延びる連
結板３０と、上記上板２８、下板２９の各外側縁に一体
成形される外向きフランジ３１，３１とを備えて正面視
（もしくは背面視）の断面がほぼコの字形状とされてい
る。

【００２１】上記アウタパネル２６の上、下端縁と、上
記インナパネル２７の上記各フランジ３１，３１とが互
いに接合させられてスポット溶接されている。これによ
り、上記サイドフレーム２０の正面視（もしくは背面
視）の断面は箱形状とされ、このサイドフレーム２０の
内部には閉じられた内部空間３２が形成されている。

【００２２】前記した前、後リテーナ１４，１５はいず
れも板金製で、これらのうち、前側の各リテーナ１４
は、上記サイドフレーム２０の前端部２１における後部
の内部空間３２に収容され、かつ、主に下板２９と連結
板３０とにスポット溶接により強固に結合させられてい
る。また、この結合により、上記各リテーナ１４は上記
各サイドフレーム２０の前端部２１における後部をそれ
ぞれ補強することとなっており、上記サイドフレーム２
０の前端部２１におけるリテーナ１４の取付部の剛性が
高められている。一方、後側の各リテーナ１５は、上記
サイドフレーム２０の中途部の下面にスポット溶接によ
り強固に結合させられている。

【００２３】そして、前記したようにサブフレーム１２
は上記前、後の各リテーナ１４，１５に対し、締結具１
６，１７により強固に支持されている。

【００２４】上記各サイドフレーム２０の前端部２１に
おける上記アウタパネル２６には、上下方向に延びるビ
ード３３が前後に複数（３本）形成されている。

【００２５】上記クロスメンバ２２は、前後方向で互い
に対面して結合させられるプレス成形品であるアウタパ
ネル３５とインナパネル３６とを有している。上記アウ
タパネル３５は、上下に離れて対面する上板３７、下板
３８と、これら上板３７、下板３８の各前端縁を一体的
に結合させる連結板３９と、上記上板３７、下板３８の
各前端縁に一体成形されるフランジ４０，４０とを備え
て、側面視の断面がほぼコの字形状とされている。一
方、上記インナパネル３６は上下方向に延びている。

【００２６】上記アウタパネル３５の各フランジ４０，
４０と、上記インナパネル３６の上、下端縁とが互いに
接合させられてスポット溶接されている。これにより、
上記クロスメンバ２２の側面視の断面は箱形状とされ、
このクロスメンバ２２の内部には閉じられた内部空間４
１が形成されている。

【００２７】上記各サイドフレーム２０の前端部２１で
は、そのアウタパネル２６と、インナパネル２７の連結
板３０の各端部とが前後方向に延びる板状材とされてい
る。

【００２８】上記クロスメンバ２２の各端部２３内に、
それぞれ前後方向に延びる左右一対の板金製バルクヘッ
ドである隔壁４３，４３が設けられている。これら各隔
壁４３の外縁部は、上記クロスメンバ２２のアウタパネ
ル３５とインナパネル３６とにそれぞれ接合させられる
と共にスポット溶接により強固に結合させられている。
また、上記各隔壁４３は、上記各サイドフレーム２０の
前端部２１の上記板状材（アウタパネル２６、連結板３
０）の前後方向におけるほぼ仮想延長線上に位置させら
れ、かつ、正面視（もしくは背面視）で、上記各サイド
フレーム２０の前端部２１の上記各板状材とほぼ同形同
大とされて重なり合わされている。

【００２９】上記各隔壁４３は、これに対する前後方向
からの圧縮力で、前後方向で塑性変形可能とされてい
る。上記各隔壁４３にはそれぞれ上下方向に延びるビー
ド４４が形成され、このビード４４により各隔壁４３の
剛性が高められる一方、上記した圧縮力で上記塑性変形
がより円滑に得られることとされている。

【００３０】上記主フレーム１１は、上記各サイドフレ
ーム２０，２０の各前端部２１，２１に架設される板金
製のラジエータサポート４６を有している。このラジエ
ータサポート４６は左右一対のサポート本体４７，４７
を備えている。上記ラジエータサポート４６の下端部４
８を構成する上記各サポート本体４７の下端部はこれに
対応する上記サイドフレーム２０の前端部２１における
後部にスポット溶接により強固に結合させられている。
また、上記各サポート本体４７の各上端部には、クロス
メンバ５０が架設されて、両サポート本体４７，４７を
強固に結合させている。

【００３１】上記ラジエータサポート４６の上端部４９
を構成する上記クロスメンバ５０には、不図示のラジエ
ータの上部が支持されている。また、上記ラジエータサ
ポート４６の上端部４９を構成する上記各サポート本体
４７の上端部には、それぞれ不図示のヘッドランプが支
持されると共に、このヘッドランプを嵌入させて前方へ
の照射を可能とさせるヘッドランプ取付孔５２が形成さ
れている。

【００３２】また、上記サポート本体４７には、前記ボ
デー７の一部であるフェンダエプロン５３が支持され、
このフェンダエプロン５３は前記エンジンルーム８の側
面を構成している。

【００３３】上記の場合、各サポート本体４７の下端部
の少なくとも一部は、上記サイドフレーム２０のアウタ
パネル２６とインナパネル２７とに車幅方向から挟み付
けられてスポット溶接されており、よって、上記ラジエ
ータサポート４６は上記各サイドフレーム２０に対し強
固に結合させられている。

【００３４】しかも、上記各サポート本体４７の下端部
は、正面視（もしくは背面視）でほぼコの字形状とされ
た上記インナパネル２７の上、下端縁である両フランジ
３１，３１に架設されてそれぞれにスポット溶接により
結合させられており、このため、上記各サポート本体４
７は上記インナパネル２７の両フランジ３１，３１間の
開口が外力で変形しないよう上記各サイドフレーム２０
の前端部２１を補強している。

【００３５】前後方向で、上記各サイドフレーム２０の
前端部２１の後部において、上記前側のリテーナ１４の
取付部とほぼ同じところに、上記ラジエータサポート４
６の下端部４８（具体的にはサポート本体４７の下端
部）の支持部が位置させられている。

【００３６】また、側面視で、上記ラジエータサポート
４６の下端部４８がその上端部４９よりも後側に偏位す
るよう上記ラジエータサポート４６における各サポート
本体４７の上下方向の中途部５７が折り曲げられてい
る。

【００３７】上記構成によれば、クロスメンバ２２の各
端部２３内に前後方向に延びる隔壁４３が設けられ、こ
の隔壁４３は板状材（アウタパネル２６、連結板３０）
の前後方向におけるほぼ仮想延長線上に位置させられて
おり、このため、自動車１と何らかの物体とが前後方向
で互いに衝突したときには、この物体から受ける衝撃力
Ｆで、上記サイドフレーム２０の前端部２１が塑性変形
させられると共に、上記クロスメンバ２２も塑性変形さ
せられ、これらの塑性変形により、上記衝撃力Ｆに基づ
く衝突エネルギーが吸収されて上記衝撃力Ｆが車体２の
前後方向の中途部に位置する車室９側に伝わることが防
止される。

【００３８】しかも、上記衝突時に、衝撃力Ｆを支えよ
うとして上記板状材に生じる反力は、この板状材２６，
３０が延びている前後方向で、かつ、上記衝撃力Ｆに対
抗する方向に向おうとするため、この板状材２６，３０
の前後方向における仮想延長線上に位置させられた上記
各隔壁４３には、上記衝撃力Ｆと、その反力とによって
大きい圧縮応力が生じることとなる。

【００３９】よって、上記隔壁４３は十分に塑性変形さ
せられて、衝突エネルギーが十分に吸収されることとな
る。

【００４０】また、上記したように、各隔壁４３は、ク
ロスメンバ２２の内部空間４１に設けられているため、
上記したように衝突エネルギーの吸収のために隔壁４３
を設けても、車体２の外形にほとんど変化はなく、よっ
て、車体２の見栄えが良好に保たれると共に、上記クロ
スメンバ２２に対する他の車体構成部品が関連する構成
について、支障や変更が生じることも防止され、車体２
の成形上有益である。

【００４１】図１、６、８において、車幅方向で、上記
両サイドフレーム２０，２０の間における上記クロスメ
ンバ２２の中途部５４の構成部材には、車幅方向に長く
延びるビード５５がプレス成形により形成されている。
より具体的には、上記クロスメンバ２２の中途部５４に
おけるインナパネル３６の上下方向の中途部に上記ビー
ド５５が形成され、このビード５５により、上記クロス
メンバ２２の内部空間４１は上下に仕切られて、上記ク
ロスメンバ２２の中途部５４の剛性が十分に高められて
いる。

【００４２】よって、特に、衝突時の物体が車体２の車
幅方向の一側部に偏位している「オフセット衝突」時
に、車体２の車幅方向の一側部に与えられた衝撃力Ｆの
一部は、上記クロスメンバ２２を介して車体２の他側部
により確実に伝えられ、これにより、この他側部でも、
上記サイドフレーム２０の前端部２１やクロスメンバ２
２の端部２３が十分に塑性変形することとなり、このた
め、衝突エネルギーの吸収が十分になされる。

【００４３】特に図１において、上記クロスメンバ２２
の中途部５４の側面視の断面積はその各端部２３の断面
積よりも小さくされている。

【００４４】このため、上記クロスメンバ２２の剛性が
過度に大きくなることが防止され、つまり、上記衝撃力
Ｆに対抗する車体２の剛性が全体的に過度に向上すると
いうことは防止される。

【００４５】よって、「オフセット衝突」であると否と
にかかわらず、自動車１の衝突時には、各サイドフレー
ム２０，２０の前端部２１，２１と、クロスメンバ２２
の各端部２３，２３とがそれぞれ十分に塑性変形して、
衝突エネルギーが十分に吸収される。

【００４６】また、前記したように、前後方向で、上記
サイドフレーム２０の前端部２１における上記リテーナ
１４の取付部とほぼ同じところに、上記ラジエータサポ
ート４６の下端部４８の支持部が位置させられている。

【００４７】このため、上記サイドフレーム２０の前端
部２１において剛性の高いリテーナ１４の取付部とラジ
エータサポート４６の下端部４８の支持部とは前後方向
でコンパクトとなり、その分、上記サイドフレーム２０
の前端部２１における塑性変形可能な範囲が狭められる
ことが防止される。

【００４８】よって、上記サイドフレーム２０の前端部
２１において塑性変形可能な部分が長くとれることか
ら、自動車１の衝突時の衝撃力Ｆに基づく衝突エネルギ
ーは、上記サイドフレーム２０の前端部２１における十
分な塑性変形により、より十分に吸収されることとな
る。また、この塑性変形は、前記各ビード３３によっ
て、より助長されることとなる。

【００４９】また、上記したように、サイドフレーム２
０の前端部２１に対する上記リテーナ１４の取付部とラ
ジエータサポート４６の下端部４８の支持部とは前後方
向でほぼ同じところに位置しているため、上記取付部と
支持部とは、別途の補強材を設けることなく、互いに補
強し合うこととなって、簡単な構成でその強度が向上さ
せられることとなる。

【００５０】よって、上記サイドフレーム２０の前端部
２１に対するサブフレーム１２とラジエータサポート４
６の各支持が簡単な構成で強固になされることとなる。

【００５１】また、前記したように、ラジエータサポー
ト４６の下端部４８がその上端部４９よりも後側に偏位
するよう上記ラジエータサポート４６の上下方向の中途
部５７が折り曲げられている。

【００５２】このため、上記サイドフレーム２０の前端
部２１に対し、上記ラジエータサポート４６の下端部４
８がより後側に位置させられることとなり、その分、上
記サイドフレーム２０の前端部２１には、その前端面か
ら後方に向って、より長い塑性変形可能な部分が得られ
ることとなる。

【００５３】よって、上記衝撃力Ｆに基づく衝突エネル
ギーは、上記サイドフレーム２０の前端部２１における
より十分な塑性変形によって、更に、十分に吸収される
こととなる。

【００５４】しかも、上記の場合、ラジエータサポート
４６の下端部４８を後側に位置させるために、その中途
部５７を折り曲げたことから、上記ラジエータサポート
４６の上端部４９については、従来のラジエータサポー
トと比べて前後方向でほぼ同じところに位置させること
ができる。

【００５５】このため、上記ラジエータサポート４６の
上端部４９に対するラジエータの上部やヘッドランプな
ど他の車両構成部品が関連する構成について、支障や変
更が生じることは防止され、車体２の成形上有益であ
る。

【００５６】

【発明の効果】本発明による効果は、次の如くである。

【００５７】請求項１の発明は、前後方向に延びるサイ
ドフレームの前端部に、サブフレームを支持させるリテ
ーナを取り付けると共にラジエータサポートの下端部を
支持させた自動車の車体前端部構造において、

【００５８】上記サイドフレームの前端部における後部
に上記リテーナを取り付けると共にラジエータサポート
の下端部を支持させ、前後方向で、上記サイドフレーム
の前端部における上記リテーナの取付部とほぼ同じとこ
ろに、上記ラジエータサポートの下端部の支持部を位置
させてある。

【００５９】このため、上記サイドフレームの前端部に
おいて剛性の高いリテーナの取付部とラジエータサポー
トの下端部の支持部とは前後方向でコンパクトとなり、
その分、上記サイドフレームの前端部における塑性変形
可能な範囲が狭められることが防止される。

【００６０】よって、上記サイドフレームの前端部にお
いて塑性変形可能な部分が長くとれることから、自動車
の衝突時の衝撃力に基づく衝突エネルギーは、上記サイ
ドフレームの前端部における十分な塑性変形により、よ
り十分に吸収されることとなる。

【００６１】また、上記したように、サイドフレームの
前端部に対する上記リテーナの取付部とラジエータサポ
ートの下端部の支持部とは前後方向でほぼ同じところに
位置しているため、上記取付部と支持部とは、別途の補
強材を設けることなく、互いに補強し合うこととなっ
て、簡単な構成でその強度が向上させられることとな
る。

【００６２】よって、上記サイドフレームの前端部に対
するサブフレームとラジエータサポートの各支持が簡単
な構成で強固になされることとなる。

【００６３】請求項２の発明は、上記ラジエータサポー
トの下端部がその上端部よりも後側に偏位するよう上記
ラジエータサポートの上下方向の中途部を折り曲げてあ
る。

【００６４】このため、上記サイドフレームの前端部に
対し、上記ラジエータサポートの下端部がより後側に位
置させられることとなり、その分、上記サイドフレーム
の前端部には、その前端面から後方に向ってより長い塑
性変形可能な部分が得られることとなる。

【００６５】よって、上記衝撃力に基づく衝突エネルギ
ーは、上記サイドフレームの前端部におけるより十分な
塑性変形によって、更に、十分に吸収されることとな
る。

【００６６】しかも、上記の場合、ラジエータサポート
の下端部を後側に位置させるために、その中途部を折り
曲げたことから、上記ラジエータサポートの上端部につ
いては、従来のラジエータサポートと比べて前後方向で
ほぼ同じところに位置させることができる。

【００６７】このため、上記ラジエータサポートの上端
部に対するラジエータの上部やヘッドランプなど他の車
両構成部品が関連する構成について、支障や変更が生じ
ることは防止され、車体の成形上有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】車体前部の左側部の斜視展開図である。

【図２】車体前部の側面図である。

【図３】車体前部の正面図である。

【図４】車体前部の平面図である。

【図５】図２の部分拡大図である。

【図６】図３の部分拡大図である。

【図７】図５の７‐７線矢視断面図である。

【図８】図４の部分拡大図である。

【符号の説明】

１ 自動車 ２ 車体 １１ 主フレーム １２ サブフレーム １４ リテーナ １６ 締結具 ２０ サイドフレーム ２１ 前端部 ４６ ラジエータサポート ４８ 下端部 ４９ 上端部 ５７ 中途部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−58343（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−270438（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−142910（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−121284（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−64579（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−55381（ＪＰ，Ｕ) 実開 平７−19068（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−41881（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 25/20 B62D 21/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前後方向に延びるサイドフレームの前端
   部に、サブフレームを支持させるリテーナを取り付ける
   と共にラジエータサポートの下端部を支持させた自動車
   の車体前端部構造において、上記サイドフレームの前端部における後部に上記リテー
   ナを取り付けると共にラジエータサポートの下端部を支
   持させ、 前後方向で、上記サイドフレームの前端部にお
   ける上記リテーナの取付部とほぼ同じところに、上記ラ
   ジエータサポートの下端部の支持部を位置させた自動車
   の車体前端部構造。
2. 【請求項２】 上記ラジエータサポートの下端部がその
   上端部よりも後側に偏位するよう上記ラジエータサポー
   トの上下方向の中途部を折り曲げた請求項１に記載の自
   動車の車体前端部構造。