JP4244666B2 - 車両の前部車体構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュロアパネルの上端部からエンジンルームの上側部に左右一対で前方に延びるフロントエプロンレインが設けられたような車両の前部車体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の前部車体構造としては、例えば、次のような構造がある。
すなわち、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュロアパネルの下端から後方に連続してフロアパネルが設けられ、このフロアパネルに沿って車両の前後方向に延びる左右一対のフロアフレームを備えたものにおいて、上述のフロアフレームの前端にはキックアップ部を介して左右一対のフロントサイドフレームを設け、これら左右のフロントサイドフレームの後部下面にフロントサスペンションを支持するところのサブフレーム(サスペンションクロスメンバと同意)を取付けたものである(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１７９１８１号公報。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報には明記されていないものの、上述の車体構造には一般的にダッシュロアパネルの上端部からエンジンルームの上側部に左右一対で前方に延びるフロントエプロンレインが設けられている。
【０００５】
つまり従来構造においては、車体前部の所定高さ位置に前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームが設けられると共に、これらフロントサイドフレームの上方において、エンジンルームの上側部には車両の前後方向に延びる左右一対のフロントエプロンレインが設けられている。
【０００６】
この従来構造を小型車両に適用した場合、衝突荷重は主として左右一対のフロントサイドフレームで受けることになり、特に、当該小型車両が大型車両と衝突した時、車高の差異により自車両が大型の他車両の下部にもぐり込む問題点があった。
【０００７】
そこで、この発明は、サスタワーに接続されたサスタワーボックスを設け、フロントエプロンレインの中間部をサスタワーボックスと一体に連結すると共に、フロントエプロンレインの後端をフロントピラーの前端部と接続することにより、衝突荷重を車体後方に効率的に伝達することができ、しかも、剛性が高いサスタワー(サスペンションタワー部)を利用して荷重を受けるので、大型の他車両との衝突時に自車両が他車両の下部にもぐり込むのを防止することができ、また、サスタワーボックスをダッシュパネルに接続することで、このダッシュパネルにおいても衝突荷重を受けることができ、したがって、衝突耐力の向上を図ることができ、さらに、上記サスタワーの前部および後部には、少なくともフロントエプロンレインに一体に連結されたサスタワー前部ボックスおよびサスタワー後部ボックスを設け、サスタワーの前後両部に耐力構造体としてのサスタワー前部ボックス、サスタワー後部ボックスを設けることで、剛性が高いサスタワーを利用して衝突荷重を受け、大型の他車両との衝突時に自車両が他車両の下部にもぐり込むのを、より一層確実に防止することができ、加えて、上記ダッシュパネルから前方には、フロントエプロンレインの下方にあって該フロントエプロンレインと略平行に延びる左右一対のフロントアッパフレームを配設することで、左右一対のフロントアッパフレームにおいても衝突荷重を受けることができて、衝突耐力のさらなる向上を図ることができる車両の前部車体構造の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明による車両の前部車体構造は、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネルが設けられ、上記ダッシュパネルの上端部からエンジンルームの上側部には左右一対で前方に延びるフロントエプロンレインが設けられた車両の前部車体構造であって、上記エンジンルームの両側には前輪のサスペンションを支持するサスタワーを設けると共に、上記サスタワーに接続されたサスタワーボックスを設け、上記フロントエプロンレインの中間部がサスタワーボックスと一体に連結され、上記フロントエプロンレインの後端は、フロントガラスの側辺部を支持して後方に延びるフロントピラーの前端部と接続され、上記サスタワーボックスを後方に延長してダッシュパネルに接続し、上記サスタワーの前部お よび後部には、少なくともフロントエプロンレインに一体に連結されたサスタワー前部ボックスおよびサスタワー後部ボックスが設けられ、上記ダッシュパネルから前方には、フロントエプロンレインの下方にあって該フロントエプロンレインと略平行に延びる左右一対のフロントアッパフレームが配設され、上記サスタワー前部ボックスとサスタワー後部ボックスとのそれぞれが、サスタワーとフロントエプロンレインとフロントアッパフレームとに接続されてボックスを形成し、上記サスタワー後部ボックスがフロントアッパフレームとフロントエプロンレインの後端部まで延長されて接続され、上記サスタワー前部ボックスがフロントアッパフレームとフロントエプロンレインの前端部まで延長されて接続され、上記サスタワー後部ボックスとサスタワーとサスタワー前部ボックスとが、ダッシュパネル前方のフロントアッパフレームとフロントエプロンレインの前端まで連続して配設されたものである。
【０００９】
上記構成のフロントガラスは、ガラス製のものと強化プラスチック製のものとの双方を含むフロントウインド部材である。
上記構成によれば、衝突荷重を、サスタワーボックスで補強されたフロントエプロンレインからフロントピラーに伝達するので、この衝突荷重を車体後方に効率的に伝達することができる。
【００１０】
しかも、サスタワーに接続されたサスタワーボックスを設け、このサスタワーボックスをフロントエプロンレインと一体に連結しているので、剛性が高いサスタワーを利用して衝突荷重を受けることができ、この結果、大型の他車両との衝突時に自車両が他車両の下部にもぐり込むのを防止することができる。
【００１１】
また、上記サスタワーボックスを後方に延長してダッシュパネルに接続したものであって、このように、サスタワーボックスがダッシュパネルに接続されているので、このダッシュパネルにおいても衝突荷重を受けることができ、したがって衝突耐力の向上を図ることができる。
【００１２】
さらに、上記サスタワーの前部および後部には、少なくともフロントエプロンレインに一体に連結されたサスタワー前部ボックスおよびサスタワー後部ボックスが設けられたものであって、このように、サスタワーの前後両部に耐力構造体としてのサスタワー前部ボックス、サスタワー後部ボックスを設け、剛性が高いサスタワーを利用して衝突荷重を受けるので、大型の他車両との衝突時に自車両が他車両の下部にもぐり込むのを、より一層確実に防止することができる。
【００１３】
加えて、上記ダッシュパネルから前方には、フロントエプロンレインの下方にあって該フロントエプロンレインと略平行に延びる左右一対のフロントアッパフレームが配設されたものであるから、左右一対のフロントアッパフレームにおいても衝突荷重を受けることができるので、衝突耐力のさらなる向上を図ることができる。
【００１４】
この発明の一実施態様においては、上記ダッシュパネルの下端の前方にはフロントアッパフレームと略平行に延びるフロントアンダフレームが配設されたものである。
【００１５】
上記構成によれば、フロントフレームをフロントアッパフレームとフロントアンダフレームとで構成し、これら上下の両フレームで(片側２本のフレーム)で衝突荷重を受けるので、従来の片側一本の断面が大きいフロントサイドフレームで荷重を受ける構造と比較して、衝突耐力の向上を図りつつ、断面を小型化し、衝突性能向上と軽量化との両立を図ることができる。
【００１６】
また、衝突耐力が向上した分、フロントフレーム(フロントアッパフレーム、フロントアンダフレーム参照)の車両前後方向の長さを短くすることができ、この結果、フロントオーバハングの短縮を図って、車両デザインの自由度が向上する。
【００１７】
この発明の一実施態様においては、上記フロントアンダフレームの前端とフロントアッパフレームとを上下方向に接続するメンバが設けられたものである。
上記構成によれば、フロントアンダフレーム前端とフロントアッパフレームとを上記メンバで上下方向に接続したので、フロントサスペンションの支持剛性、特に、横剛性が向上し、操縦安定性の向上を図ることができる。
【００１８】
この発明の一実施態様においては、上記フロントアンダフレームは、ダッシュパネルの下端から後方に連続して設けられたフロアパネルに沿って前後方向に延びる左右一対のフロアフレームの前端に接続されたものである。
【００１９】
上記構成によれば、フロントアンダフレームに入力した衝突荷重を、左右一対のフロアフレームに伝達することができるので、衝突耐力をより一層向上させることができる。
【００２０】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車両の前部車体構造を示し、図１、図２、図３において、エンジンルーム１と車室２とを前後に仕切るダッシュロアパネル３を設け、このダッシュロアパネル３の下端から後方に連続して略水平に延びるフロアパネル４を設けている。
【００２１】
上述のフロアパネル４の車幅方向中央部には、車両の前後方向に延びるトンネル部５が形成されると共に、フロアパネル４の左右両側にはサイドシルインナとサイドシルアウタとから成り、車両の前後方向に延びるサイドシル閉断面をもった車体剛性部材としてのサイドシル６，６が設けられている。
【００２２】
また、上述のフロアパネル４の下部において該フロアパネル４に沿って車両の前後方向に延びる車体剛性部材として左右一対のフロアフレーム７，７を設けている。
【００２３】
図面では概略的に示したが上述のフロアフレーム７は、逆ハット状の断面形状を有し、フロアパネル４下面との間に車両の前後方向に延びる閉断面を形成するものである。
【００２４】
上述のフロアフレーム７，７の前方は、エンジンルーム１の下方においてパワートレイン８(エンジンとトランスミッション参照)と前輪とを接続するドライブシャフト９よりもさらに前方まで一体的に延長されて、左右一対の閉断面構造のフロントアンダフレーム１０，１０を形成している。
【００２５】
これら左右一対のフロントアンダフレーム１０，１０の前端部相互間は、車幅方向に延びるフロントクロスメンバ１１で連結されると共に、左右一対のフロントアンダフレーム１０，１０のダッシュロアパネル３の下部近傍が車幅方向に延びるリヤクロスメンバ１２で結合されて、図２、図３に示すように、平面視で略井型状のペリメータフレーム１３が形成されている。ここで、上述の前後の各クロスメンバ１１，１２は断面方形枠状に形成され、剛性確保と軽量化との両立を図る閉断面部材にて構成されている。
【００２６】
このペリメータフレーム１３は、前輪を懸架するところのフロントサスペンションを支持するサスペンションクロスメンバ(いわゆるサブフレーム)を兼ねるものである。図２ではフロントサスペンションの一部を構成する左右のロアアーム１４，１４を仮想線で示している。
また、上述の左右一対のフロントアンダフレーム１０，１０の先端にはクラッシュカン等から成るエネルギ吸収部材１５，１５を配設している。
【００２７】
一方、ダッシュロアパネル３の上下方向中間部前面には、該ダッシュロアパネル３からエンジンルーム１内に向けて前方に延びる左右一対のフロントアッパフレーム１６，１６を配設している。
【００２８】
このフロントアッパフレーム１６は、フロントアンダフレーム１０の上方に所定間隔を隔てて平行に延びる閉断面構造のフレームで、左右一対のフロントアッパフレーム１６，１６間の車幅方向の離間距離は、左右一対のフロントアンダフレーム１０，１０間の車幅方向の離間距離よりも大きく設定されている。
【００２９】
このフロントアッパフレーム１６の後部には、キックアップ部１６Ｋが一体または一体的に形成されており、このキックアップ部１６Ｋはダッシュロアパネル３に沿って下方かつ車幅方向内方に延設され、その後端部はフロントアンダフレーム１０の後部に接続されている。
【００３０】
また、上述の左右一対のフロントアッパフレーム１６，１６の先端にはクラッシュカン等から成るエネルギ吸収部材１７，１７を配設している。
この実施例では、上述のフロントアンダフレーム１０およびフロントアッパフレーム１６はパワートレイン８の前方部まで延長されると共に、下側に位置するペリメータフレーム１３の前端部左右両部は上下方向に延びるメンバ１８，１８(閉断面構造部材)を介して上側に位置する左右一対のフロントアッパフレーム１６，１６の先端部下面に接続されている。
【００３１】
さらに、上述のフロントアッパフレーム１６におけるキックアップ部１６Ｋの上端部相互間は車幅方向に延びるレインフォースメント１９によって接続されており、このレインフォースメント１９とダッシュロアパネル３との間には車幅方向に延びる閉断面２０が形成されている。
【００３２】
また、図２に示すように、左右一対のサイドシル６，６の前端部と、フロントアンダフレーム１０の後端側およびフロアフレーム７の前端側との間を、トルクボックス２１，２１で接続して、車体のねじれを防止すべく構成している。
【００３３】
図４は図２のＡ−Ａ線矢視断面図、図５は図２のＢ−Ｂ線矢視断面、図６は図２のＣ−Ｃ線矢視断面であって、図３〜図６に示すように、上述のダッシュロアパネル３の上端からエンジンルーム１の上側部には左右一対で車両の前方に延びるフロントエプロンレイン２２，２２を設けている。但し、図面では図示の便宜上、車両右側のフロントエプロンレイン２２を示す。
【００３４】
このフロントエプロンレイン２２は、フロントエプロンレインアウタ２３と、フロントエプロンレインインナ２４とを接合して車両の前後方向に延びる閉断面２５を有するものである。ここで、上述の左右一対のフロントアッパフレーム１６，１６はフロントエプロンレイン２２，２２と略平行に延びるフレームであり、または左右一対のフロントアンダフレーム１０，１０はフロントアッパフレーム１６，１６の下方において該フロントアッパフレーム１６，１６と略平行に延びるフレームである。
【００３５】
上述のフロントエプロンレインインナ２４の上側折曲げ部には、フロントフェンダ２６の接合フランジ部２６ａが接合されている。
【００３６】
また、図３に示すように、エンジンルーム１の両側で、かつフロントエプロンレインインナ２４のエンジンルーム１側の面には、前輪のサスペンション上部を支持する高剛性のサスタワー２７(サスペンションタワー部)を設けている。
【００３７】
このサスタワー２７の下部には、図２に示すように、ホイールハウス２８が一体的に接合されており、図４〜図６に示すように、このホイールハウス２８の上端部２８ａはフロントエプロンレインインナ２４に接合されると共に、ホイールハウス２８の下端部２８ｂは、フロントアッパアウタフレーム１６ａとフロントアッパインナフレーム１６ｂとを接合して、車両の前後方向に延びる閉断面１６ｃをもった前述のフロントアッパフレーム１６における上側の接合フランジ部の車外側の面に連結されている。
しかも、上述のサスタワー２７の前後両部には図３〜図６に示すようにサスタワー前部ボックス２９とサスタワー後部ボックス３０とを設けている。
【００３８】
上述のサスタワー前部ボックス２９は、図１〜図５および図７に示すように、前部壁２９ａと、上部壁２９ｂと、車外側の折曲げ片２９ｃと、リヤ側の折曲げ片２９ｄとを一体または一体的に形成したもので、前部壁２９ａの下部をフロントアッパフレーム１６のフロントアッパインナフレーム１６ｂ上部に接合し、折曲げ片２９ｃをフロントエプロンレインインナ２４の中間部に接合し、折曲げ片２９ｄをサスタワー２７のフロント側面に接合している。
【００３９】
上述のサスタワー後部ボックス３０は、図１、図３、図６、図８に示すように、上部壁３０ａと、内部壁３０ｂと、前部壁３０ｃと、車外側の折曲げ片３０ｄと、フロント側の折曲げ片３０ｅと、リヤ側の折曲げ片３０ｆと、下部折曲げ片３０ｇとを一体または一体的に形成したもので、図１に示すようにフロント側の折曲げ片３０ｅをサスタワー２７のリヤ側面に接合し、リヤ側の折曲げ片３０ｆをダッシュロアパネル３の前面に接合すると共に、図６に示すように車外側の折曲げ片３０ｄをフロントエプロンレインインナ２４の中間部に接合し、下部折曲げ片３０ｇをフロントアッパフレーム１６のフロントアッパフレーム１６上部に接合している。
【００４０】
つまり、サスタワー２７の前部および後部にはフロントエプロンレイン２２およびフロントアッパフレーム１６の双方に接続されたサスタワー前部ボックス２９およびサスタワー後部ボックス３０を設けると共に、サスタワー後部ボックス３０を後方に延長してダッシュロアパネル３に接続したものである。なお、図４〜図８で示した構造については車両の左側においても略対称に構成されている。
【００４１】
さらに、図３に示すように、車両剛性部材の上述のフロントエプロンレイン２２の後端は、フロントウインド部材としてのフロントガラスの側辺部を支持して後方に延びる車体剛性部材のフロントピラー３１の前端部と接続されている。
【００４２】
ところで、図３に示すように、上述のダッシュロアパネル３の上端部にはダッシュアッパパネル３２を接合する一方、ダッシュロアパネル３およびダッシュアッパパネル３２の左右両端部には、ヒンジピラーのヒンジピラーインナパネル３３を接合している。
【００４３】
このヒンジピラーインナパネル３３は図示しないヒンジピラーアウタパネルと接合されて、上下方向に延びる閉断面をもったヒンジピラーを構成すると共に、このヒンジピラーでフロントドアを開閉可能に支持するものである。
【００４４】
図２に示すように、上述のパワートレイン８はフロントアッパフレーム１６とフロントアンダフレーム１０との双方にマウントされている。
図２、図３、図５に示すように、フロントアッパフレーム１６に連結されたホイールハウス２８の略水平部分にはボルト３４、ナット３５等の複数組の締結部材を用いてマウントブラケット３６を固定し、このマウントブラケット３６にエンジンマウント３７を取付けている。
【００４５】
図３、図５では一方のエンジンマウント３７のみを示したが、このエンジンマウント３７は図２に示すように、各フロントアッパフレーム１６，１６の上方に左右一対設けられている。
【００４６】
また、図２、図３に示すように、左右一対のフロントアンダフレーム１０，１０間を車幅方向に連結するリヤクロスメンバ１２の車幅方向中間部には、内部にダンパ機構(図示せず)を備えたエンジンマウント用のロッド３８を設け、これら各要素３７，３７，３８からなるペンディラム(pendulum)式のエンジンマウントにより、パワートレイン８を３点支持している。
【００４７】
このペンディラム式のエンジンマウントは、パワートレイン８それ自体の振りを許容するもので、エンジン振動が可及的車体に伝達しにくい方式のエンジンマウントである。
【００４８】
なお、図１において、３９はドア開口部、４０はボンネット、４１はバンパレインフォースメント，４２はフロントクロスメンバであり、また矢印Ｆは車両前方を示し、矢印Ｒは車両後方を示し、矢印ＩＮは車両内方を示し、矢印ＯＵＴは車両外方を示すものである。
【００４９】
このように構成した車両の前部車体構造の作用を以下に説明する。
前面衝突のうち、車体前面の全体で衝撃を受けるフルラップ衝突時には、衝突荷重は、サスタワー前部ボックス２９、サスタワー２７、サスタワー後部ボックス３０、フロントエプロンレイン２２を介してフロントピラー３１に伝達されると共に、フロントアッパフレーム１６、キックアップ部１６Ｋを介してフロアフレーム７に伝達され、またフロントアンダフレーム１０の後端部からフロアフレーム７の前端部に伝達される。
【００５０】
つまり、各要素２９，２７，３０，２２を介してフロントピラー３１に荷重伝達される１つの経路と、各要素１６，１６Ｋを介してフロアフレーム７に荷重伝達される他の１つの経路と、各要素１０，１０を介してフロアフレーム７，７に荷重伝達されるさらに他の１つの経路との合計３つの経路を介して入力荷重を逃がすことができる。
【００５１】
図９はフルラップ衝突時におけるエネルギ吸収特性を示し、横軸にクラッシュストロークをとり、縦軸に減速Ｇをとって、フロントアンダフレーム１０を含むペリメータフレーム１３の特性ａと、フロントアッパフレーム１６の特性ｂと、これら両特性ａ，ｂの総合特性ｃと、従来の片側一本の断面が大きいフロントサイドフレームで荷重を受ける従来特性ｄとを示すものである。
【００５２】
衝突耐力は特性ｃ，ｄの曲線以下の面積で表わすことができ、実線で示すこの実施例の総合特性ｃと、点線で示す従来特性ｄとの対比から明かなように、この実施例ではフロントアッパフレーム１６とフロントアンダフレーム１０とで荷重を分担しているので、総合的な衝突耐力の向上を図ることができ、この分、フロントアッパフレーム１６およびフロントアンダフレーム１０の断面を小さくして、これら両者１６，１０の軽量化を図ることができると共に、衝突耐力の向上により、両フレーム１６，１０、特に、フロントアッパフレーム１６の前後方向の長さを、図２に仮想線βで示す従来の片側一本の断面が大きいフロントサイドフレームに対して短縮することができ、これにより、フロントオーバハングの短縮化を図って、車両デザインの自由度の向上を図ることができる。また、キックアップ部１６Ｋの補強構造も不要となる。
【００５３】
前面衝突のうち、車体前面の片側で衝撃を受けるオフセット衝突時には、左右一対のフロントアンダフレーム１０，１０間を車幅方向に延びる前後のクロスメンバ１１，１２で接続しているので、ペリメータフレーム１３によりオフセット衝突時の荷重を吸収することができる。
【００５４】
図１０はオフセット衝突時におけるエネルギ吸収特性を示し、横軸にクラッシュストロークをとり、縦軸に減速Ｇをとって、ペリメータフレーム１３を備えたこの実施例の特性ｅと、従来の片側一本の断面が大きいフロントサイドフレームで荷重を受け、かつペリメータフレームを有さない従来特性ｆとを示すものである。
【００５５】
図１０に実線で示すこの実施例の特性ｅは、フロントアンダフレーム１０，１０間をクロスメンバ１１，１２で車幅方向に連結しているので、同図に点線で示す従来特性ｆに対して図示の便宜上ハッチングを施した分、衝突初期から衝突中期にかけての衝突耐力の向上を図ることができる。
【００５６】
また、上述のペリメータフレーム１３の前端部左右を上下方向に延びるメンバ１８，１８によりフロントアッパフレーム１６，１６の先端部に接続したので、該ペリメータフレーム１３の剛性(いわゆるサスクロスの剛性、特にその横剛性)が向上し、この結果、操縦安定性の向上を図ることができる。
【００５７】
しかも、サスタワー２７の前後にサスタワー前部ボックス２９およびサスタワー後部ボックス３０を設け、剛性が高いサスタワー２７を利用して荷重を受けるので、大きい他車両との衝突時においても、自車両が該他車両の下方にもぐり込むのを防止することができる。
【００５８】
このように図１〜図１０で示した実施例の車両の前部車体構造は、エンジンルーム１と車室２とを仕切るダッシュロアパネル３が設けられ、上記ダッシュロアパネル３の上端部からエンジンルーム１の上側部には左右一対で前方に延びるフロントエプロンレイン２２が設けられた車両の前部車体構造であって、上記エンジンルーム１の両側には前輪のサスペンション上部を支持するサスタワー２７を設けると共に、上記サスタワー２７に接続されたサスタワーボックス(サスタワー前部ボックス２９、サスタワー後部ボックス３０参照)を設け、上記フロントエプロンレイン２２の中間部がサスタワーボックス２９，３０と一体に連結され、上記フロントエプロンレイン２２の後端は、フロントガラスの側辺部を支持して後方に延びるフロントピラー３１の前端部と接続されたものである。
【００５９】
この構成によれば、衝突荷重を、サスタワーボックス２９，３０で補強されたフロントエプロンレイン２２からフロントピラー３１に伝達するので、この衝突荷重を車体後方に効率的に伝達することができる。
【００６０】
しかも、サスタワー２７に接続されたサスタワーボックス２９，３０を設け、このサスタワーボックス２９，３０をフロントエプロンレイン２２と一体に連結しているので、剛性が高いサスタワー２７を利用して衝突荷重を受けることができ、この結果、大型の他車両との衝突時に自車両が他車両の下部にもぐり込むのを防止することができる。
【００６１】
また、上記サスタワーボックス(サスタワー後部ボックス３０参照)を後方に延長してダッシュロアパネル３に接続したものである。
この構成によれば、サスタワーボックス(サスタワー後部ボックス３０参照)がダッシュロアパネル３に接続されているので、このダッシュロアパネル３においても衝突荷重を受けることができ、したがって衝突耐力の向上を図ることができる。
【００６２】
さらに、上記サスタワー２７の前部および後部には、少なくともフロントエプロンレイン２２に一体に連結されたサスタワー前部ボックス２９およびサスタワー後部ボックス３０が設けられたものである。
【００６３】
この構成によれば、サスタワー２７の前後両部に耐力構造体としてのサスタワー前部ボックス２９、サスタワー後部ボックス３０を設け、剛性が高いサスタワー２７を利用して衝突荷重を受けるので、大型の他車両との衝突時に自車両が他車両の下部にもぐり込むのを、より一層確実に防止することができる。
【００６４】
加えて、上記ダッシュロアパネル３から前方には、フロントエプロンレイン２２の下方にあって該フロントエプロンレイン２２と略平行に延びる左右一対のフロントアッパフレーム１６，１６が配設されたものである。
この構成によれば、左右一対のフロントアッパフレーム１６，１６においても衝突荷重を受けることができるので、衝突耐力のさらなる向上を図ることができる。
【００６５】
また、上記ダッシュロアパネル３の下端の前方にはフロントアッパフレーム１６，１６と略平行に延びるフロントアンダフレーム１０，１０が配設されたものである。
【００６６】
この構成によれば、フロントフレームをフロントアッパフレーム１６とフロントアンダフレーム１０とで構成し、これら上下の両フレームで(片側２本のフレーム)で衝突荷重を受けるので、従来の片側一本の断面が大きいフロントサイドフレームで荷重を受ける構造と比較して、衝突耐力の向上を図りつつ、断面を小型化し、衝突性能向上と軽量化との両立を図ることができる。
【００６７】
つまり、片側一本の断面が大きいフロントサイドフレームを用いる従来構造と比較して、上側のフロントアッパフレーム１６と、下側のフロントアンダフレーム１０との片側２本のフロントフレームを用いるので、図９に特性ｃで示すように、総合的に衝突耐力の向上を図ることができると共に、従来の片側一本のフロントサイドフレームの重量に対して、フロントアッパフレーム１６とフロントアンダフレーム１０との重量の総和を小さくすることができ、断面を小型化し、軽量化と衝突性能向上とを図ることができる。
【００６８】
また、衝突耐力が向上した分、フロントフレーム(フロントアッパフレーム１６、フロントアンダフレーム１０参照)の車両前後方向の長さを短くすることができ、この結果、フロントオーバハングの短縮を図って、車両デザインの自由度が向上する。
【００６９】
さらに、上記フロントアンダフレーム１０の前端とフロントアッパフレーム１６とを上下方向に接続するメンバ１８が設けられたものである。
この構成によれば、フロントアンダフレーム１０前端とフロントアッパフレーム１６とを上記メンバ１８で上下方向に接続したので、フロントサスペンションの支持剛性、特に、横剛性が向上し、操縦安定性の向上を図ることができる。
【００７０】
そのうえ、上記フロントアンダフレーム１０は、ダッシュロアパネル３の下端から後方に連続して設けられたフロアパネル４に沿って前後方向に延びる左右一対のフロアフレーム７の前端に接続されたものである。
【００７１】
この構成によれば、フロントアンダフレーム１０に入力した衝突荷重を左右一対のフロアフレーム７，７に伝達することができるので、衝突耐力をより一層向上させることができる。
【００７２】
また、実施例で示したように、上記左右一対のフロントアンダフレーム１０，１０のダッシュロアパネル３の下部近傍をリヤクロスメンバ１２で結合して、平面視で略井型状のフレーム(ペリメータフレーム１３参照)が形成される構造を採用すると、図１０に特性ｅで示したように、オフセット衝突に対する耐力の向上と、フロントサスペンションの支持剛性の向上との両立を図ることができる。
【００７３】
さらに、実施例で示したように、上記フロントアッパフレーム１６とフロントアンダフレーム１０との双方にパワートレイン８をマウントする構造を採用すると、パワートレイン８を構成するエンジンの振動を効率的に車体に吸収することができる。
【００７４】
さらに実施例で示したように、上記フロントアッパフレーム１６とフロントアンダフレーム１０の先端にクラッシュカン等のエネルギ吸収部材１７，１５を配設する構造を採用すると、エネルギ吸収部材１７，１５にて衝撃吸収を行なうことができるのは勿論、エネルギ吸収部材１７，１５の大きさの変更により車両デザインに対応した調整を行なうことができ、いわゆる派生車のアレンジが容易となる。つまり、エネルギ吸収部材１７，１５により車両の全長を調整することができる。
【００７５】
図１１は車両の前部車体構造の他の実施例を示し、図１の実施例ではフロアフレーム７のエンジンルーム１下方へ延長構造を、加工性を考慮してフロアフレーム７とは別部材のフロントアンダフレーム１０を設け、このフロントアンダフレーム１０をフロアフレーム７からエンジンルーム１の下方へ一体的に延長させたが、図１１に示すこの実施例では、上記延長構造を、部品点数を考慮して、フロアフレーム７を一体に前方へ延長させて、フロントアンダフレーム１０を構成したものである。
【００７６】
このように構成すると、部品点数の低減を図ることができる。なお、図１１に示すこの実施例においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例とほぼ同様であるから、図１１において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００７７】
図１２は車両の前部車体構造のさらに他の実施例を示し、図３の実施例ではフロントアンダフレーム１０，１０の先端部に対応して、ペリメータフレーム１３の先端両側部にのみエネルギ吸収部材１５，１５を取付けたが、図１２に示すこの実施例では、フロントアンダフレーム１０，１０を車幅方向に連結するフロントクロスメンバ１１の先端にその車幅方向の全幅にわたってクラッシュカン等から成るエネルギ吸収部材１５を配設したものである。
【００７８】
このように構成しても、先の実施例とほぼ同様の作用、効果を奏するので、図１２において、前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００７９】
図１３は車両の前部車体構造のさらに他の実施例を示し、この実施例ではサスタワー２７の前後両部に位置するサスタワー前部ボックス２９およびサスタワー後部ボックス３０に、車両の前後方向に延び、かつ上方またはエンジンルーム１側へ膨出する少なくとも１つのビード４３を一体形成したものである。
【００８０】
このように構成すると、部品点数の増加および重量の増加を招くことなく、サスタワー前部ボックス２９およびサスタワー後部ボックス３０の強度向上を図ることができ、衝突荷重入力に対する耐力の向上を図ることができる。
【００８１】
なお、図１３に示すこの実施例においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例とほぼ同様であるから、図１３において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００８２】
図１４、図１５、図１６は車両の前部車体構造のさらに他の実施例を示し、サスペンションクロスメンバを構成するフロントアンダフレーム１０，１０の前端を一体的に上方に湾曲させて、湾曲部１０Ａ，１０Ａを形成し、これら各湾曲部１０Ａ，１０Ａの上端を、フロントアッパフレーム１６，１６の先端部下面に接続したものである。
また、この実施例においては、図１４で示すように、上述のフロントアンダフレーム１０，１０の下側前部に平面視でコの字形のブラケット４４を介してクラッシュカン等から成るエネルギ吸収部材１５を取付けている。
【００８３】
このように構成すると、別部材のメンバ１８(前図参照)を用いることなく、フロントアンダフレーム１０の前端を上方に湾曲させて、その湾曲部１０Ａをフロントアッパフレーム１６に接続することができるので、部品点数の低減を図ることができる。
【００８４】
図１４〜図１６で示したこの実施例においても、その他の構成、作用、効果については先の実施例とほぼ同様であるから、図１４〜図１６において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００８５】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のダッシュパネルは、実施例のダッシュロアパネル３に対応し、
以下同様に、
サスタワーボックスは、サスタワー前部ボックス２９、サスタワー後部ボックス３０に対応し、
フロントアンダフレーム前端とフロントアッパフレームとを上下方向に接続するメンバは、別体構造のメンバ１８、または、一体構造の湾曲部１０Ａに対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００８６】
【発明の効果】
この発明によれば、サスタワーに接続されたサスタワーボックスを設け、フロントエプロンレインの中間部をサスタワーボックスと一体に連結すると共に、フロントエプロンレインの後端をフロントピラーの前端部と接続したので、衝突荷重を車体後方に効率的に伝達することができ、しかも、剛性が高いサスタワー(サスペンションタワー部)を利用して荷重を受けるので、大型の他車両との衝突時に自車両が他車両の下部にもぐり込むのを防止することができる効果があり、また、サスタワーボックスをダッシュパネルに接続したので、このように、サスタワーボックスがダッシュパネルに接続されているので、このダッシュパネルにおいても衝突荷重を受けることができ、したがって、衝突耐力の向上を図ることができ、さらに、上記サスタワーの前部および後部には、少なくともフロントエプロンレインに一体に連結されたサスタワー前部ボックスおよびサスタワー後部ボックスを設け、サスタワーの前後両部に耐力構造体としてのサスタワー前部ボックス、サスタワー後部ボックスを設けたことにより、剛性が高いサスタワーを利用して衝突荷重を受け、大型の他車両との衝突時に自車両が他車両の下部にもぐり込むのを、より一層確実に防止することができ、加えて、上記ダッシュパネルから前方には、フロントエプロンレインの下方にあって該フロントエプロンレインと略平行に延びる左右一対のフロントアッパフレームを配設したので、左右一対のフロントアッパフレームにおいても衝突荷重を受けることができて、衝突耐力のさらなる向上を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の車両の前部車体構造を示す側面図。
【図２】 図１の要部の平面図。
【図３】 前部車体構造を示す斜視図。
【図４】 図２のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図５】 図２のＢ−Ｂ線矢視断面図。
【図６】 図２のＣ−Ｃ線矢視断面図。
【図７】 サスタワー前部ボックスの斜視図。
【図８】 サスタワー後部ボックスの斜視図。
【図９】 フルラップ衝突時のエネルギ吸収特性を示す特性図。
【図１０】 オフセット衝突時のエネルギ吸収特性を示す特性図。
【図１１】 車両の前部車体構造の他の実施例を示す側面図。
【図１２】 車両の前部車体構造のさらに他の実施例を示す斜視図。
【図１３】 車両の前部車体構造のさらに他の実施例を示す斜視図。
【図１４】 車両の前部車体構造のさらに他の実施例を示す側面図。
【図１５】 図１４の要部の平面図。
【図１６】 図１４の斜視図。
【符号の説明】
１…エンジンルーム
２…車室
３…ダッシュロアパネル(ダッシュパネル)
４…フロアパネル
７…フロアフレーム
１０…フロントアンダフレーム
１０Ａ…湾曲部
１６…フロントアッパフレーム
１８…メンバ
２２…フロントエプロンレイン
２７…サスタワー
２９…サスタワー前部ボックス(サスタワーボックス)
３０…サスタワー後部ボックス(サスタワーボックス)
３１…フロントピラー
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュロアパネルの上端部からエンジンルームの上側部に左右一対で前方に延びるフロントエプロンレインが設けられたような車両の前部車体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の前部車体構造としては、例えば、次のような構造がある。
すなわち、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュロアパネルの下端から後方に連続してフロアパネルが設けられ、このフロアパネルに沿って車両の前後方向に延びる左右一対のフロアフレームを備えたものにおいて、上述のフロアフレームの前端にはキックアップ部を介して左右一対のフロントサイドフレームを設け、これら左右のフロントサイドフレームの後部下面にフロントサスペンションを支持するところのサブフレーム(サスペンションクロスメンバと同意)を取付けたものである(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１７９１８１号公報。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報には明記されていないものの、上述の車体構造には一般的にダッシュロアパネルの上端部からエンジンルームの上側部に左右一対で前方に延びるフロントエプロンレインが設けられている。
【０００５】
つまり従来構造においては、車体前部の所定高さ位置に前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームが設けられると共に、これらフロントサイドフレームの上方において、エンジンルームの上側部には車両の前後方向に延びる左右一対のフロントエプロンレインが設けられている。
【０００６】
この従来構造を小型車両に適用した場合、衝突荷重は主として左右一対のフロントサイドフレームで受けることになり、特に、当該小型車両が大型車両と衝突した時、車高の差異により自車両が大型の他車両の下部にもぐり込む問題点があった。
【０００７】
そこで、この発明は、サスタワーに接続されたサスタワーボックスを設け、フロントエプロンレインの中間部をサスタワーボックスと一体に連結すると共に、フロントエプロンレインの後端をフロントピラーの前端部と接続することにより、衝突荷重を車体後方に効率的に伝達することができ、しかも、剛性が高いサスタワー(サスペンションタワー部)を利用して荷重を受けるので、大型の他車両との衝突時に自車両が他車両の下部にもぐり込むのを防止することができ、また、サスタワーボックスをダッシュパネルに接続することで、このダッシュパネルにおいても衝突荷重を受けることができ、したがって、衝突耐力の向上を図ることができ、さらに、上記サスタワーの前部および後部には、少なくともフロントエプロンレインに一体に連結されたサスタワー前部ボックスおよびサスタワー後部ボックスを設け、サスタワーの前後両部に耐力構造体としてのサスタワー前部ボックス、サスタワー後部ボックスを設けることで、剛性が高いサスタワーを利用して衝突荷重を受け、大型の他車両との衝突時に自車両が他車両の下部にもぐり込むのを、より一層確実に防止することができ、加えて、上記ダッシュパネルから前方には、フロントエプロンレインの下方にあって該フロントエプロンレインと略平行に延びる左右一対のフロントアッパフレームを配設することで、左右一対のフロントアッパフレームにおいても衝突荷重を受けることができて、衝突耐力のさらなる向上を図ることができる車両の前部車体構造の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明による車両の前部車体構造は、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネルが設けられ、上記ダッシュパネルの上端部からエンジンルームの上側部には左右一対で前方に延びるフロントエプロンレインが設けられた車両の前部車体構造であって、上記エンジンルームの両側には前輪のサスペンションを支持するサスタワーを設けると共に、上記サスタワーに接続されたサスタワーボックスを設け、上記フロントエプロンレインの中間部がサスタワーボックスと一体に連結され、上記フロントエプロンレインの後端は、フロントガラスの側辺部を支持して後方に延びるフロントピラーの前端部と接続され、上記サスタワーボックスを後方に延長してダッシュパネルに接続し、上記サスタワーの前部お よび後部には、少なくともフロントエプロンレインに一体に連結されたサスタワー前部ボックスおよびサスタワー後部ボックスが設けられ、上記ダッシュパネルから前方には、フロントエプロンレインの下方にあって該フロントエプロンレインと略平行に延びる左右一対のフロントアッパフレームが配設され、上記サスタワー前部ボックスとサスタワー後部ボックスとのそれぞれが、サスタワーとフロントエプロンレインとフロントアッパフレームとに接続されてボックスを形成し、上記サスタワー後部ボックスがフロントアッパフレームとフロントエプロンレインの後端部まで延長されて接続され、上記サスタワー前部ボックスがフロントアッパフレームとフロントエプロンレインの前端部まで延長されて接続され、上記サスタワー後部ボックスとサスタワーとサスタワー前部ボックスとが、ダッシュパネル前方のフロントアッパフレームとフロントエプロンレインの前端まで連続して配設されたものである。
【０００９】
上記構成のフロントガラスは、ガラス製のものと強化プラスチック製のものとの双方を含むフロントウインド部材である。
上記構成によれば、衝突荷重を、サスタワーボックスで補強されたフロントエプロンレインからフロントピラーに伝達するので、この衝突荷重を車体後方に効率的に伝達することができる。
【００１０】
しかも、サスタワーに接続されたサスタワーボックスを設け、このサスタワーボックスをフロントエプロンレインと一体に連結しているので、剛性が高いサスタワーを利用して衝突荷重を受けることができ、この結果、大型の他車両との衝突時に自車両が他車両の下部にもぐり込むのを防止することができる。
【００１１】
また、上記サスタワーボックスを後方に延長してダッシュパネルに接続したものであって、このように、サスタワーボックスがダッシュパネルに接続されているので、このダッシュパネルにおいても衝突荷重を受けることができ、したがって衝突耐力の向上を図ることができる。
【００１２】
さらに、上記サスタワーの前部および後部には、少なくともフロントエプロンレインに一体に連結されたサスタワー前部ボックスおよびサスタワー後部ボックスが設けられたものであって、このように、サスタワーの前後両部に耐力構造体としてのサスタワー前部ボックス、サスタワー後部ボックスを設け、剛性が高いサスタワーを利用して衝突荷重を受けるので、大型の他車両との衝突時に自車両が他車両の下部にもぐり込むのを、より一層確実に防止することができる。
【００１３】
加えて、上記ダッシュパネルから前方には、フロントエプロンレインの下方にあって該フロントエプロンレインと略平行に延びる左右一対のフロントアッパフレームが配設されたものであるから、左右一対のフロントアッパフレームにおいても衝突荷重を受けることができるので、衝突耐力のさらなる向上を図ることができる。
【００１４】
この発明の一実施態様においては、上記ダッシュパネルの下端の前方にはフロントアッパフレームと略平行に延びるフロントアンダフレームが配設されたものである。
【００１５】
上記構成によれば、フロントフレームをフロントアッパフレームとフロントアンダフレームとで構成し、これら上下の両フレームで(片側２本のフレーム)で衝突荷重を受けるので、従来の片側一本の断面が大きいフロントサイドフレームで荷重を受ける構造と比較して、衝突耐力の向上を図りつつ、断面を小型化し、衝突性能向上と軽量化との両立を図ることができる。
【００１６】
また、衝突耐力が向上した分、フロントフレーム(フロントアッパフレーム、フロントアンダフレーム参照)の車両前後方向の長さを短くすることができ、この結果、フロントオーバハングの短縮を図って、車両デザインの自由度が向上する。
【００１７】
この発明の一実施態様においては、上記フロントアンダフレームの前端とフロントアッパフレームとを上下方向に接続するメンバが設けられたものである。
上記構成によれば、フロントアンダフレーム前端とフロントアッパフレームとを上記メンバで上下方向に接続したので、フロントサスペンションの支持剛性、特に、横剛性が向上し、操縦安定性の向上を図ることができる。
【００１８】
この発明の一実施態様においては、上記フロントアンダフレームは、ダッシュパネルの下端から後方に連続して設けられたフロアパネルに沿って前後方向に延びる左右一対のフロアフレームの前端に接続されたものである。
【００１９】
上記構成によれば、フロントアンダフレームに入力した衝突荷重を、左右一対のフロアフレームに伝達することができるので、衝突耐力をより一層向上させることができる。
【００２０】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車両の前部車体構造を示し、図１、図２、図３において、エンジンルーム１と車室２とを前後に仕切るダッシュロアパネル３を設け、このダッシュロアパネル３の下端から後方に連続して略水平に延びるフロアパネル４を設けている。
【００２１】
上述のフロアパネル４の車幅方向中央部には、車両の前後方向に延びるトンネル部５が形成されると共に、フロアパネル４の左右両側にはサイドシルインナとサイドシルアウタとから成り、車両の前後方向に延びるサイドシル閉断面をもった車体剛性部材としてのサイドシル６，６が設けられている。
【００２２】
また、上述のフロアパネル４の下部において該フロアパネル４に沿って車両の前後方向に延びる車体剛性部材として左右一対のフロアフレーム７，７を設けている。
【００２３】
図面では概略的に示したが上述のフロアフレーム７は、逆ハット状の断面形状を有し、フロアパネル４下面との間に車両の前後方向に延びる閉断面を形成するものである。
【００２４】
上述のフロアフレーム７，７の前方は、エンジンルーム１の下方においてパワートレイン８(エンジンとトランスミッション参照)と前輪とを接続するドライブシャフト９よりもさらに前方まで一体的に延長されて、左右一対の閉断面構造のフロントアンダフレーム１０，１０を形成している。
【００２５】
これら左右一対のフロントアンダフレーム１０，１０の前端部相互間は、車幅方向に延びるフロントクロスメンバ１１で連結されると共に、左右一対のフロントアンダフレーム１０，１０のダッシュロアパネル３の下部近傍が車幅方向に延びるリヤクロスメンバ１２で結合されて、図２、図３に示すように、平面視で略井型状のペリメータフレーム１３が形成されている。ここで、上述の前後の各クロスメンバ１１，１２は断面方形枠状に形成され、剛性確保と軽量化との両立を図る閉断面部材にて構成されている。
【００２６】
このペリメータフレーム１３は、前輪を懸架するところのフロントサスペンションを支持するサスペンションクロスメンバ(いわゆるサブフレーム)を兼ねるものである。図２ではフロントサスペンションの一部を構成する左右のロアアーム１４，１４を仮想線で示している。
また、上述の左右一対のフロントアンダフレーム１０，１０の先端にはクラッシュカン等から成るエネルギ吸収部材１５，１５を配設している。
【００２７】
一方、ダッシュロアパネル３の上下方向中間部前面には、該ダッシュロアパネル３からエンジンルーム１内に向けて前方に延びる左右一対のフロントアッパフレーム１６，１６を配設している。
【００２８】
このフロントアッパフレーム１６は、フロントアンダフレーム１０の上方に所定間隔を隔てて平行に延びる閉断面構造のフレームで、左右一対のフロントアッパフレーム１６，１６間の車幅方向の離間距離は、左右一対のフロントアンダフレーム１０，１０間の車幅方向の離間距離よりも大きく設定されている。
【００２９】
このフロントアッパフレーム１６の後部には、キックアップ部１６Ｋが一体または一体的に形成されており、このキックアップ部１６Ｋはダッシュロアパネル３に沿って下方かつ車幅方向内方に延設され、その後端部はフロントアンダフレーム１０の後部に接続されている。
【００３０】
また、上述の左右一対のフロントアッパフレーム１６，１６の先端にはクラッシュカン等から成るエネルギ吸収部材１７，１７を配設している。
この実施例では、上述のフロントアンダフレーム１０およびフロントアッパフレーム１６はパワートレイン８の前方部まで延長されると共に、下側に位置するペリメータフレーム１３の前端部左右両部は上下方向に延びるメンバ１８，１８(閉断面構造部材)を介して上側に位置する左右一対のフロントアッパフレーム１６，１６の先端部下面に接続されている。
【００３１】
さらに、上述のフロントアッパフレーム１６におけるキックアップ部１６Ｋの上端部相互間は車幅方向に延びるレインフォースメント１９によって接続されており、このレインフォースメント１９とダッシュロアパネル３との間には車幅方向に延びる閉断面２０が形成されている。
【００３２】
また、図２に示すように、左右一対のサイドシル６，６の前端部と、フロントアンダフレーム１０の後端側およびフロアフレーム７の前端側との間を、トルクボックス２１，２１で接続して、車体のねじれを防止すべく構成している。
【００３３】
図４は図２のＡ−Ａ線矢視断面図、図５は図２のＢ−Ｂ線矢視断面、図６は図２のＣ−Ｃ線矢視断面であって、図３〜図６に示すように、上述のダッシュロアパネル３の上端からエンジンルーム１の上側部には左右一対で車両の前方に延びるフロントエプロンレイン２２，２２を設けている。但し、図面では図示の便宜上、車両右側のフロントエプロンレイン２２を示す。
【００３４】
このフロントエプロンレイン２２は、フロントエプロンレインアウタ２３と、フロントエプロンレインインナ２４とを接合して車両の前後方向に延びる閉断面２５を有するものである。ここで、上述の左右一対のフロントアッパフレーム１６，１６はフロントエプロンレイン２２，２２と略平行に延びるフレームであり、または左右一対のフロントアンダフレーム１０，１０はフロントアッパフレーム１６，１６の下方において該フロントアッパフレーム１６，１６と略平行に延びるフレームである。
【００３５】
上述のフロントエプロンレインインナ２４の上側折曲げ部には、フロントフェンダ２６の接合フランジ部２６ａが接合されている。
【００３６】
また、図３に示すように、エンジンルーム１の両側で、かつフロントエプロンレインインナ２４のエンジンルーム１側の面には、前輪のサスペンション上部を支持する高剛性のサスタワー２７(サスペンションタワー部)を設けている。
【００３７】
このサスタワー２７の下部には、図２に示すように、ホイールハウス２８が一体的に接合されており、図４〜図６に示すように、このホイールハウス２８の上端部２８ａはフロントエプロンレインインナ２４に接合されると共に、ホイールハウス２８の下端部２８ｂは、フロントアッパアウタフレーム１６ａとフロントアッパインナフレーム１６ｂとを接合して、車両の前後方向に延びる閉断面１６ｃをもった前述のフロントアッパフレーム１６における上側の接合フランジ部の車外側の面に連結されている。
しかも、上述のサスタワー２７の前後両部には図３〜図６に示すようにサスタワー前部ボックス２９とサスタワー後部ボックス３０とを設けている。
【００３８】
上述のサスタワー前部ボックス２９は、図１〜図５および図７に示すように、前部壁２９ａと、上部壁２９ｂと、車外側の折曲げ片２９ｃと、リヤ側の折曲げ片２９ｄとを一体または一体的に形成したもので、前部壁２９ａの下部をフロントアッパフレーム１６のフロントアッパインナフレーム１６ｂ上部に接合し、折曲げ片２９ｃをフロントエプロンレインインナ２４の中間部に接合し、折曲げ片２９ｄをサスタワー２７のフロント側面に接合している。
【００３９】
上述のサスタワー後部ボックス３０は、図１、図３、図６、図８に示すように、上部壁３０ａと、内部壁３０ｂと、前部壁３０ｃと、車外側の折曲げ片３０ｄと、フロント側の折曲げ片３０ｅと、リヤ側の折曲げ片３０ｆと、下部折曲げ片３０ｇとを一体または一体的に形成したもので、図１に示すようにフロント側の折曲げ片３０ｅをサスタワー２７のリヤ側面に接合し、リヤ側の折曲げ片３０ｆをダッシュロアパネル３の前面に接合すると共に、図６に示すように車外側の折曲げ片３０ｄをフロントエプロンレインインナ２４の中間部に接合し、下部折曲げ片３０ｇをフロントアッパフレーム１６のフロントアッパフレーム１６上部に接合している。
【００４０】
つまり、サスタワー２７の前部および後部にはフロントエプロンレイン２２およびフロントアッパフレーム１６の双方に接続されたサスタワー前部ボックス２９およびサスタワー後部ボックス３０を設けると共に、サスタワー後部ボックス３０を後方に延長してダッシュロアパネル３に接続したものである。なお、図４〜図８で示した構造については車両の左側においても略対称に構成されている。
【００４１】
さらに、図３に示すように、車両剛性部材の上述のフロントエプロンレイン２２の後端は、フロントウインド部材としてのフロントガラスの側辺部を支持して後方に延びる車体剛性部材のフロントピラー３１の前端部と接続されている。
【００４２】
ところで、図３に示すように、上述のダッシュロアパネル３の上端部にはダッシュアッパパネル３２を接合する一方、ダッシュロアパネル３およびダッシュアッパパネル３２の左右両端部には、ヒンジピラーのヒンジピラーインナパネル３３を接合している。
【００４３】
このヒンジピラーインナパネル３３は図示しないヒンジピラーアウタパネルと接合されて、上下方向に延びる閉断面をもったヒンジピラーを構成すると共に、このヒンジピラーでフロントドアを開閉可能に支持するものである。
【００４４】
図２に示すように、上述のパワートレイン８はフロントアッパフレーム１６とフロントアンダフレーム１０との双方にマウントされている。
図２、図３、図５に示すように、フロントアッパフレーム１６に連結されたホイールハウス２８の略水平部分にはボルト３４、ナット３５等の複数組の締結部材を用いてマウントブラケット３６を固定し、このマウントブラケット３６にエンジンマウント３７を取付けている。
【００４５】
図３、図５では一方のエンジンマウント３７のみを示したが、このエンジンマウント３７は図２に示すように、各フロントアッパフレーム１６，１６の上方に左右一対設けられている。
【００４６】
また、図２、図３に示すように、左右一対のフロントアンダフレーム１０，１０間を車幅方向に連結するリヤクロスメンバ１２の車幅方向中間部には、内部にダンパ機構(図示せず)を備えたエンジンマウント用のロッド３８を設け、これら各要素３７，３７，３８からなるペンディラム(pendulum)式のエンジンマウントにより、パワートレイン８を３点支持している。
【００４７】
このペンディラム式のエンジンマウントは、パワートレイン８それ自体の振りを許容するもので、エンジン振動が可及的車体に伝達しにくい方式のエンジンマウントである。
【００４８】
なお、図１において、３９はドア開口部、４０はボンネット、４１はバンパレインフォースメント，４２はフロントクロスメンバであり、また矢印Ｆは車両前方を示し、矢印Ｒは車両後方を示し、矢印ＩＮは車両内方を示し、矢印ＯＵＴは車両外方を示すものである。
【００４９】
このように構成した車両の前部車体構造の作用を以下に説明する。
前面衝突のうち、車体前面の全体で衝撃を受けるフルラップ衝突時には、衝突荷重は、サスタワー前部ボックス２９、サスタワー２７、サスタワー後部ボックス３０、フロントエプロンレイン２２を介してフロントピラー３１に伝達されると共に、フロントアッパフレーム１６、キックアップ部１６Ｋを介してフロアフレーム７に伝達され、またフロントアンダフレーム１０の後端部からフロアフレーム７の前端部に伝達される。
【００５０】
つまり、各要素２９，２７，３０，２２を介してフロントピラー３１に荷重伝達される１つの経路と、各要素１６，１６Ｋを介してフロアフレーム７に荷重伝達される他の１つの経路と、各要素１０，１０を介してフロアフレーム７，７に荷重伝達されるさらに他の１つの経路との合計３つの経路を介して入力荷重を逃がすことができる。
【００５１】
図９はフルラップ衝突時におけるエネルギ吸収特性を示し、横軸にクラッシュストロークをとり、縦軸に減速Ｇをとって、フロントアンダフレーム１０を含むペリメータフレーム１３の特性ａと、フロントアッパフレーム１６の特性ｂと、これら両特性ａ，ｂの総合特性ｃと、従来の片側一本の断面が大きいフロントサイドフレームで荷重を受ける従来特性ｄとを示すものである。
【００５２】
衝突耐力は特性ｃ，ｄの曲線以下の面積で表わすことができ、実線で示すこの実施例の総合特性ｃと、点線で示す従来特性ｄとの対比から明かなように、この実施例ではフロントアッパフレーム１６とフロントアンダフレーム１０とで荷重を分担しているので、総合的な衝突耐力の向上を図ることができ、この分、フロントアッパフレーム１６およびフロントアンダフレーム１０の断面を小さくして、これら両者１６，１０の軽量化を図ることができると共に、衝突耐力の向上により、両フレーム１６，１０、特に、フロントアッパフレーム１６の前後方向の長さを、図２に仮想線βで示す従来の片側一本の断面が大きいフロントサイドフレームに対して短縮することができ、これにより、フロントオーバハングの短縮化を図って、車両デザインの自由度の向上を図ることができる。また、キックアップ部１６Ｋの補強構造も不要となる。
【００５３】
前面衝突のうち、車体前面の片側で衝撃を受けるオフセット衝突時には、左右一対のフロントアンダフレーム１０，１０間を車幅方向に延びる前後のクロスメンバ１１，１２で接続しているので、ペリメータフレーム１３によりオフセット衝突時の荷重を吸収することができる。
【００５４】
図１０はオフセット衝突時におけるエネルギ吸収特性を示し、横軸にクラッシュストロークをとり、縦軸に減速Ｇをとって、ペリメータフレーム１３を備えたこの実施例の特性ｅと、従来の片側一本の断面が大きいフロントサイドフレームで荷重を受け、かつペリメータフレームを有さない従来特性ｆとを示すものである。
【００５５】
図１０に実線で示すこの実施例の特性ｅは、フロントアンダフレーム１０，１０間をクロスメンバ１１，１２で車幅方向に連結しているので、同図に点線で示す従来特性ｆに対して図示の便宜上ハッチングを施した分、衝突初期から衝突中期にかけての衝突耐力の向上を図ることができる。
【００５６】
また、上述のペリメータフレーム１３の前端部左右を上下方向に延びるメンバ１８，１８によりフロントアッパフレーム１６，１６の先端部に接続したので、該ペリメータフレーム１３の剛性(いわゆるサスクロスの剛性、特にその横剛性)が向上し、この結果、操縦安定性の向上を図ることができる。
【００５７】
しかも、サスタワー２７の前後にサスタワー前部ボックス２９およびサスタワー後部ボックス３０を設け、剛性が高いサスタワー２７を利用して荷重を受けるので、大きい他車両との衝突時においても、自車両が該他車両の下方にもぐり込むのを防止することができる。
【００５８】
このように図１〜図１０で示した実施例の車両の前部車体構造は、エンジンルーム１と車室２とを仕切るダッシュロアパネル３が設けられ、上記ダッシュロアパネル３の上端部からエンジンルーム１の上側部には左右一対で前方に延びるフロントエプロンレイン２２が設けられた車両の前部車体構造であって、上記エンジンルーム１の両側には前輪のサスペンション上部を支持するサスタワー２７を設けると共に、上記サスタワー２７に接続されたサスタワーボックス(サスタワー前部ボックス２９、サスタワー後部ボックス３０参照)を設け、上記フロントエプロンレイン２２の中間部がサスタワーボックス２９，３０と一体に連結され、上記フロントエプロンレイン２２の後端は、フロントガラスの側辺部を支持して後方に延びるフロントピラー３１の前端部と接続されたものである。
【００５９】
この構成によれば、衝突荷重を、サスタワーボックス２９，３０で補強されたフロントエプロンレイン２２からフロントピラー３１に伝達するので、この衝突荷重を車体後方に効率的に伝達することができる。
【００６０】
しかも、サスタワー２７に接続されたサスタワーボックス２９，３０を設け、このサスタワーボックス２９，３０をフロントエプロンレイン２２と一体に連結しているので、剛性が高いサスタワー２７を利用して衝突荷重を受けることができ、この結果、大型の他車両との衝突時に自車両が他車両の下部にもぐり込むのを防止することができる。
【００６１】
また、上記サスタワーボックス(サスタワー後部ボックス３０参照)を後方に延長してダッシュロアパネル３に接続したものである。
この構成によれば、サスタワーボックス(サスタワー後部ボックス３０参照)がダッシュロアパネル３に接続されているので、このダッシュロアパネル３においても衝突荷重を受けることができ、したがって衝突耐力の向上を図ることができる。
【００６２】
さらに、上記サスタワー２７の前部および後部には、少なくともフロントエプロンレイン２２に一体に連結されたサスタワー前部ボックス２９およびサスタワー後部ボックス３０が設けられたものである。
【００６３】
この構成によれば、サスタワー２７の前後両部に耐力構造体としてのサスタワー前部ボックス２９、サスタワー後部ボックス３０を設け、剛性が高いサスタワー２７を利用して衝突荷重を受けるので、大型の他車両との衝突時に自車両が他車両の下部にもぐり込むのを、より一層確実に防止することができる。
【００６４】
加えて、上記ダッシュロアパネル３から前方には、フロントエプロンレイン２２の下方にあって該フロントエプロンレイン２２と略平行に延びる左右一対のフロントアッパフレーム１６，１６が配設されたものである。
この構成によれば、左右一対のフロントアッパフレーム１６，１６においても衝突荷重を受けることができるので、衝突耐力のさらなる向上を図ることができる。
【００６５】
また、上記ダッシュロアパネル３の下端の前方にはフロントアッパフレーム１６，１６と略平行に延びるフロントアンダフレーム１０，１０が配設されたものである。
【００６６】
この構成によれば、フロントフレームをフロントアッパフレーム１６とフロントアンダフレーム１０とで構成し、これら上下の両フレームで(片側２本のフレーム)で衝突荷重を受けるので、従来の片側一本の断面が大きいフロントサイドフレームで荷重を受ける構造と比較して、衝突耐力の向上を図りつつ、断面を小型化し、衝突性能向上と軽量化との両立を図ることができる。
【００６７】
つまり、片側一本の断面が大きいフロントサイドフレームを用いる従来構造と比較して、上側のフロントアッパフレーム１６と、下側のフロントアンダフレーム１０との片側２本のフロントフレームを用いるので、図９に特性ｃで示すように、総合的に衝突耐力の向上を図ることができると共に、従来の片側一本のフロントサイドフレームの重量に対して、フロントアッパフレーム１６とフロントアンダフレーム１０との重量の総和を小さくすることができ、断面を小型化し、軽量化と衝突性能向上とを図ることができる。
【００６８】
また、衝突耐力が向上した分、フロントフレーム(フロントアッパフレーム１６、フロントアンダフレーム１０参照)の車両前後方向の長さを短くすることができ、この結果、フロントオーバハングの短縮を図って、車両デザインの自由度が向上する。
【００６９】
さらに、上記フロントアンダフレーム１０の前端とフロントアッパフレーム１６とを上下方向に接続するメンバ１８が設けられたものである。
この構成によれば、フロントアンダフレーム１０前端とフロントアッパフレーム１６とを上記メンバ１８で上下方向に接続したので、フロントサスペンションの支持剛性、特に、横剛性が向上し、操縦安定性の向上を図ることができる。
【００７０】
そのうえ、上記フロントアンダフレーム１０は、ダッシュロアパネル３の下端から後方に連続して設けられたフロアパネル４に沿って前後方向に延びる左右一対のフロアフレーム７の前端に接続されたものである。
【００７１】
この構成によれば、フロントアンダフレーム１０に入力した衝突荷重を左右一対のフロアフレーム７，７に伝達することができるので、衝突耐力をより一層向上させることができる。
【００７２】
また、実施例で示したように、上記左右一対のフロントアンダフレーム１０，１０のダッシュロアパネル３の下部近傍をリヤクロスメンバ１２で結合して、平面視で略井型状のフレーム(ペリメータフレーム１３参照)が形成される構造を採用すると、図１０に特性ｅで示したように、オフセット衝突に対する耐力の向上と、フロントサスペンションの支持剛性の向上との両立を図ることができる。
【００７３】
さらに、実施例で示したように、上記フロントアッパフレーム１６とフロントアンダフレーム１０との双方にパワートレイン８をマウントする構造を採用すると、パワートレイン８を構成するエンジンの振動を効率的に車体に吸収することができる。
【００７４】
さらに実施例で示したように、上記フロントアッパフレーム１６とフロントアンダフレーム１０の先端にクラッシュカン等のエネルギ吸収部材１７，１５を配設する構造を採用すると、エネルギ吸収部材１７，１５にて衝撃吸収を行なうことができるのは勿論、エネルギ吸収部材１７，１５の大きさの変更により車両デザインに対応した調整を行なうことができ、いわゆる派生車のアレンジが容易となる。つまり、エネルギ吸収部材１７，１５により車両の全長を調整することができる。
【００７５】
図１１は車両の前部車体構造の他の実施例を示し、図１の実施例ではフロアフレーム７のエンジンルーム１下方へ延長構造を、加工性を考慮してフロアフレーム７とは別部材のフロントアンダフレーム１０を設け、このフロントアンダフレーム１０をフロアフレーム７からエンジンルーム１の下方へ一体的に延長させたが、図１１に示すこの実施例では、上記延長構造を、部品点数を考慮して、フロアフレーム７を一体に前方へ延長させて、フロントアンダフレーム１０を構成したものである。
【００７６】
このように構成すると、部品点数の低減を図ることができる。なお、図１１に示すこの実施例においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例とほぼ同様であるから、図１１において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００７７】
図１２は車両の前部車体構造のさらに他の実施例を示し、図３の実施例ではフロントアンダフレーム１０，１０の先端部に対応して、ペリメータフレーム１３の先端両側部にのみエネルギ吸収部材１５，１５を取付けたが、図１２に示すこの実施例では、フロントアンダフレーム１０，１０を車幅方向に連結するフロントクロスメンバ１１の先端にその車幅方向の全幅にわたってクラッシュカン等から成るエネルギ吸収部材１５を配設したものである。
【００７８】
このように構成しても、先の実施例とほぼ同様の作用、効果を奏するので、図１２において、前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００７９】
図１３は車両の前部車体構造のさらに他の実施例を示し、この実施例ではサスタワー２７の前後両部に位置するサスタワー前部ボックス２９およびサスタワー後部ボックス３０に、車両の前後方向に延び、かつ上方またはエンジンルーム１側へ膨出する少なくとも１つのビード４３を一体形成したものである。
【００８０】
このように構成すると、部品点数の増加および重量の増加を招くことなく、サスタワー前部ボックス２９およびサスタワー後部ボックス３０の強度向上を図ることができ、衝突荷重入力に対する耐力の向上を図ることができる。
【００８１】
なお、図１３に示すこの実施例においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例とほぼ同様であるから、図１３において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００８２】
図１４、図１５、図１６は車両の前部車体構造のさらに他の実施例を示し、サスペンションクロスメンバを構成するフロントアンダフレーム１０，１０の前端を一体的に上方に湾曲させて、湾曲部１０Ａ，１０Ａを形成し、これら各湾曲部１０Ａ，１０Ａの上端を、フロントアッパフレーム１６，１６の先端部下面に接続したものである。
また、この実施例においては、図１４で示すように、上述のフロントアンダフレーム１０，１０の下側前部に平面視でコの字形のブラケット４４を介してクラッシュカン等から成るエネルギ吸収部材１５を取付けている。
【００８３】
このように構成すると、別部材のメンバ１８(前図参照)を用いることなく、フロントアンダフレーム１０の前端を上方に湾曲させて、その湾曲部１０Ａをフロントアッパフレーム１６に接続することができるので、部品点数の低減を図ることができる。
【００８４】
図１４〜図１６で示したこの実施例においても、その他の構成、作用、効果については先の実施例とほぼ同様であるから、図１４〜図１６において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００８５】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のダッシュパネルは、実施例のダッシュロアパネル３に対応し、
以下同様に、
サスタワーボックスは、サスタワー前部ボックス２９、サスタワー後部ボックス３０に対応し、
フロントアンダフレーム前端とフロントアッパフレームとを上下方向に接続するメンバは、別体構造のメンバ１８、または、一体構造の湾曲部１０Ａに対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００８６】
【発明の効果】
この発明によれば、サスタワーに接続されたサスタワーボックスを設け、フロントエプロンレインの中間部をサスタワーボックスと一体に連結すると共に、フロントエプロンレインの後端をフロントピラーの前端部と接続したので、衝突荷重を車体後方に効率的に伝達することができ、しかも、剛性が高いサスタワー(サスペンションタワー部)を利用して荷重を受けるので、大型の他車両との衝突時に自車両が他車両の下部にもぐり込むのを防止することができる効果があり、また、サスタワーボックスをダッシュパネルに接続したので、このように、サスタワーボックスがダッシュパネルに接続されているので、このダッシュパネルにおいても衝突荷重を受けることができ、したがって、衝突耐力の向上を図ることができ、さらに、上記サスタワーの前部および後部には、少なくともフロントエプロンレインに一体に連結されたサスタワー前部ボックスおよびサスタワー後部ボックスを設け、サスタワーの前後両部に耐力構造体としてのサスタワー前部ボックス、サスタワー後部ボックスを設けたことにより、剛性が高いサスタワーを利用して衝突荷重を受け、大型の他車両との衝突時に自車両が他車両の下部にもぐり込むのを、より一層確実に防止することができ、加えて、上記ダッシュパネルから前方には、フロントエプロンレインの下方にあって該フロントエプロンレインと略平行に延びる左右一対のフロントアッパフレームを配設したので、左右一対のフロントアッパフレームにおいても衝突荷重を受けることができて、衝突耐力のさらなる向上を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の車両の前部車体構造を示す側面図。
【図２】 図１の要部の平面図。
【図３】 前部車体構造を示す斜視図。
【図４】 図２のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図５】 図２のＢ−Ｂ線矢視断面図。
【図６】 図２のＣ−Ｃ線矢視断面図。
【図７】 サスタワー前部ボックスの斜視図。
【図８】 サスタワー後部ボックスの斜視図。
【図９】 フルラップ衝突時のエネルギ吸収特性を示す特性図。
【図１０】 オフセット衝突時のエネルギ吸収特性を示す特性図。
【図１１】 車両の前部車体構造の他の実施例を示す側面図。
【図１２】 車両の前部車体構造のさらに他の実施例を示す斜視図。
【図１３】 車両の前部車体構造のさらに他の実施例を示す斜視図。
【図１４】 車両の前部車体構造のさらに他の実施例を示す側面図。
【図１５】 図１４の要部の平面図。
【図１６】 図１４の斜視図。
【符号の説明】
１…エンジンルーム
２…車室
３…ダッシュロアパネル(ダッシュパネル)
４…フロアパネル
７…フロアフレーム
１０…フロントアンダフレーム
１０Ａ…湾曲部
１６…フロントアッパフレーム
１８…メンバ
２２…フロントエプロンレイン
２７…サスタワー
２９…サスタワー前部ボックス(サスタワーボックス)
３０…サスタワー後部ボックス(サスタワーボックス)
３１…フロントピラー
Claims (4)
- エンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネルが設けられ、
上記ダッシュパネルの上端部からエンジンルームの上側部には左右一対で前方に延びるフロントエプロンレインが設けられた車両の前部車体構造であって、
上記エンジンルームの両側には前輪のサスペンションを支持するサスタワーを設けると共に、
上記サスタワーに接続されたサスタワーボックスを設け、
上記フロントエプロンレインの中間部がサスタワーボックスと一体に連結され、
上記フロントエプロンレインの後端は、フロントガラスの側辺部を支持して後方に延びるフロントピラーの前端部と接続され、
上記サスタワーボックスを後方に延長してダッシュパネルに接続し、
上記サスタワーの前部および後部には、少なくともフロントエプロンレインに一体に連結されたサスタワー前部ボックスおよびサスタワー後部ボックスが設けられ、
上記ダッシュパネルから前方には、フロントエプロンレインの下方にあって該フロントエプロンレインと略平行に延びる左右一対のフロントアッパフレームが配設され、
上記サスタワー前部ボックスとサスタワー後部ボックスとのそれぞれが、サスタワーとフロントエプロンレインとフロントアッパフレームとに接続されてボックスを形成し、
上記サスタワー後部ボックスがフロントアッパフレームとフロントエプロンレインの後端部まで延長されて接続され、
上記サスタワー前部ボックスがフロントアッパフレームとフロントエプロンレインの前端部まで延長されて接続され、
上記サスタワー後部ボックスとサスタワーとサスタワー前部ボックスとが、ダッシュパネル前方のフロントアッパフレームとフロントエプロンレインの前端まで連続して配設された
車両の前部車体構造。 - 上記ダッシュパネルの下端の前方にはフロントアッパフレームと略平行に延びるフロントアンダフレームが配設された
請求項１記載の車両の前部車体構造。 - 上記フロントアンダフレームの前端とフロントアッパフレームとを上下方向に接続するメンバが設けられた
請求項２記載の車両の前部車体構造。 - 上記フロントアンダフレームは、ダッシュパネルの下端から後方に連続して設けられたフロアパネルに沿って前後方向に延びる左右一対のフロアフレームの前端に接続された
請求項２または３記載の車両の前部車体構造。
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