JP6102654B2 - 車体前部構造 - Google Patents
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Description
特許文献1には、車室部から前方に突出しエンジンルーム左右を車両前後方向に延在するフロントサイドフレームと、当該エンジンルーム底部に位置して、前輪サスペンションのロアアーム取付け部をなす左右辺部と当該左右辺部を車幅方向に連結する前辺部とで本体部をなし、該本体部の左右にそれぞれ立設されたタワー部の上端部が上記フロントサイドフレームの下面部に締結され、上記左右辺部の後部が車室部前方底部に締結されるサブフレームとを含む車体前部構造が開示されている。
また、エクステンションメンバの後部と、柱部内の節部材と、ガセット部材とが後ろ斜め下方向に列状に連続して配置されているので、車両前突時にその前突荷重をエクステンションメンバ、柱部、節部材、ガセット部材を介してサブフレームに伝達し、荷重分散を図ることができると共に、軽衝突時の耐力向上をも図ることができる。
なお、上述の多面構造体は、板材を折曲げ加工した3面部以上の面部を備えたものを用いてもよい。
図面は車体前部構造を示し、図1は車体前部構造の車両左側の構成を示す側面図、図2はその底面図、図3は図1のA−A線矢視に相当する車両右側の平面図、図4は図1のB−B線矢視に相当する車両右側の平面図、図5は車両右側の要部拡大側面図であり、この実施例の車体前部構造は左右略対称に構成されている。
上述のフロアパネル6の下面部には、その車幅方向の断面が逆ハット形状のフロアフレーム7を接合固定して、このフロアフレーム7とフロアパネル6との間には、車両前後方向に延びる閉断面を形成し、下部車体剛性の向上を図っている。
上述のキックアップ部フレーム8の前側下部には、サブフレーム取付け台座10を接合固定している。このサブフレーム取付け台座10は、図14に示すように、取付け台座アウタ11と、取付け台座インナ12と、取付け台座ロア13との3部材から成り、同図に示すように、サブフレーム取付け台座10とキックアップ部フレーム8との間には、閉断面14を形成し、サブフレーム取付け剛性の向上を図るように構成している。
そして、ダッシュロアパネル3の縦壁部3aから、フィレット部材17を介して前方に一直線状に突出しエンジンルーム1左右を車両前後方向に延在するフロントサイドフレーム18を設けている。
このフロントサイドフレーム18は、フロントサイドフレームインナとフロントサイドフレームアウタとを接合固定して、車両前後方向に延びる閉断面を形成した車体強度部材であって、この実施例では、フロントサイドフレーム18の車幅方向断面が略十文字筒形状に形成されている。
さらに、図1,図2に示すように、フロントサイドフレーム18の前後方向中間部で、かつ車幅方向外側には、前後の脚部19a,19bを介してサスペンションタワー部19が設けられている。当該サスペンションタワー部19は前輪用緩衝装置を格納するためのものである。
図1〜図5に示すように、エンジンルーム1の底部に位置して、前輪サスペンションを支持するサブフレーム20を設けている。
このサブフレーム20は、前輪サスペンション(ウイッシュボーン・タイプ・サスペンション)のロアアーム21(図3,図4参照)の取付け部22,23をなす左右辺部としての側辺部24と、左右の各側辺部24,24を車両前方側において車幅方向に連結する前辺部25とで本体部26(いわゆるサブフレーム本体)をなし、図1,図5に示すように、本体部26の左右にそれぞれ立設されたタワー部27,27の上端部が、サスペンションタワー部19と対応する位置においてフロントサイドフレーム18の下面部に図示しない締結部材を用いて締結されており、左右の側辺部24の後部が車室部前方底部としてのサブフレーム取付け台座10(図14参照)に締結されている。
特に、図7に示すように、サブフレーム20の側辺部24は、上側部材24Aと下側部材24Bとで内部中空に形成されており、同様に、サブフレーム20の前辺部25も、上側部材25Aと下側部材25Bとで内部中空に形成されている。
上述の分割ラインPLは、タワー部27の基部前後方向中間位置の分割部であって、該分割ラインPL(分割部)にて側辺部24と前辺部25とを前後に連結すると共に、当該分割ラインPLは側辺部24および前辺部25の各上側部材24A,25Aと各下側部材24B,25Bとの双方に形成されている。
上述のサブフレーム切欠部20Aは、柱部28の外向きコの字断面に対応して、上側部材24A,25Aに平面から見て車外側が開放するコの字状に形成されると共に、下側部材24B,25Bに底面から見て車外側が開放するコの字状に形成されている。
上述の後側のロアアームピボット21Rの取付け部23は、図1,図2に示すように、側面視略Z字状の2つのブラケット31,32(ロアアーム後ブラケット)を用いて構成される。
上述のブラケット31,32は、図1に示すように、上壁部31a,32aと、縦壁部31b,32bと、下壁部31c,32cとを有し、図1に示すように、これら前後の両ブラケット31,32を側面視で逆ハット形状に一体的に組合わせたもので、各ブラケット31,32の上壁部31a,32aを、下方が開放された庇部35の下面部に締結固定している。
上述のボルト36,39、締結部材41,42のそれぞれのボルト挿通孔36a,39a、締結部材挿通孔41a,42aを図6,図7に示す。
そこで、前側においては、図1,図13に示すように、ブラケット31の上壁部31aをエンジンマウント34の1つの取付け脚部34aおよび庇部35と共締め固定し、後側においては、図1,図14に示すように、ブラケット32の上壁部32aをボディ側の取付け台座ロア13および庇部35に共締め固定することで、側辺部24の限られた前後方向長さ内において、前後のブラケット31,32(ロアアーム後ブラケット)の結合スペース確保と、共締め部分の剛性向上とを、より一層確実に両立すべく構成したものである。
ところで、上記本体部26の左右に立設され柱部28とタワートップ部29とを有するタワー部27は、図5,図7,図9,図10に示すように構成されている。
すなわち、上述の柱部28は、上記各図に示すように、前辺部28aと車内側辺部28bと後辺部28cとでロアアーム21の前側のロアアームピボット21Fを収容する外向きコの字断面を有するように形成され、柱部28の下部におけるコの字断面にて上述のロアアーム21の取付け部22が形成されている。換言すれば、柱部28の下部はロアアーム前ブラケットを兼ねるものである。
また、図5,図9に示すように、上述のセンタ部材45は、車幅方向内側に位置する側壁部45aと、該側壁部45aの前後両部から車幅方向外方へ突出する前壁部45bおよび後壁部45cとを、平面視でコ字状に一体形成したものであって、当該センタ部材45は上述のフロント部材43およびリヤ部材44に固定されている。
そして、図5に示すように、上述の各前壁部43b,45bで前側のアッパアームピボット30Fを枢支するピボット支持部47を構成すると共に、上述の各後壁部45c,44bで後側のアッパアームピボット30Rを枢支するピボット支持部48を構成している。
そして、上述のアッパ部材46を、フロント部材43、リヤ部材44、センタ部材45および柱部28にそれぞれ固定している。
一方、図2,図3,図4,図6に示すように、ねじり剛性の抵抗により片輪のみのバンプ、リバウンド時のロール角を抑制するスタビライザ50を設けている。このスタビライザ50は金属製パイプ部材にて形成されている。
また、上述のスタビライザ50は車幅方向に延びて、中央部両端部から車両後方に向けて屈曲形成されており、その左右両端部50aが、図示しないコントロールリンクを介してロアアーム21の車外側端部近傍上部に取付けられている。
図9,図10に示すように、外側台座52は前後方向に延びて、その前端部の上下幅が他部に対して拡大形成された側辺部52aと、この側辺部52aの前端から車幅方向内側に一体に屈曲形成された台座面部52bと、を有し、この台座面部52bが前低後高状にスラントして前方上向きに指向するように形成されている。
また、外側台座52の台座面部52bの上下両位置には、ボルト、ナット等の2組の組付け部材54,54を用いて、スタビライザ支持部材55(いわゆるスタビライザプレート)を取付け、このスタビライザ支持部材55で、スタビライザブッシュ55B(図1,図6参照)を介して、スタビライザ50の車幅方向端部寄りの所定箇所(中央部の両端部)を支持すべく構成している。
つまり、上述のスタビライザ支持台座51は、サブフレーム20のタワー部27におけるタワートップ部29のピボット支持部47と柱部28との間に跨って結合されており、当該スタビライザ支持台座51によりサブフレーム20の柱部28を補強し、柱部28上部の剛性向上を図るように構成したものである。
図5,図6,図7に示すように、サブフレーム20におけるタワー部27の高さ方向中程部位から前方に延びる左右一対のエクステンションメンバ60を設けている。図6,図7に示すように、該エクステンションメンバ60は、車幅方向の断面が下向き凹状のアッパメンバ61と、車幅方向の断面が凹状のロアメンバ62とを接合固定して車両の略前後方向に延びる閉断面63を有する閉断面部材である。
つまり、エクステンションメンバ60の閉断面63は、上述の迂回部64で最も小さくなるように形成されており、車両前突時のエクステンションメンバ60の内折れを促進するように構成している。
図1〜図4に示すように、上述の左右一対の各フロントサイドフレーム18,18の前端部にはセットプレート66,66をそれぞれ取付ける一方、左右一対の各エクステンションメンバ60,60の前端部相互間には、車幅方向に延びる連結プレート67を横架しており、セットプレート66の下端折曲げ部66aと、エクステンションメンバ60前端位置に対応する連結プレート67の上端折曲げ部67aとを、ボルト、ナット等の締結部材68を用いて、締結固定している。
上述のエクステンションメンバ60の前端部には、連結プレート67およびブラケット69を介して、車幅方向の断面が8角筒状のサブクラッシュカン70を取付ける一方、上述のフロントサイドフレーム18の前端部には、セットプレート66およびブラケットを介して図示しないメインクラッシュカンを取付け、図1に側面図で示すように、フロントサイドフレーム18とエクステンションメンバ60とは、車両の前突時にそれぞれの前端のメインクラッシュカン(図示せず)およびサブクラッシュカン70が潰れた後に同期して変形し始めるように、各々の前端位置が設定されている。ここで、上述の連結プレート67は車幅方向に複数に分割形成してもよい。
ところで、図5,図9,図11に示すように、サブフレーム20におけるタワー部27のコの字断面の柱部28内には、合計3つの節部材71,72,73を接合固定している。
これらの各節部材71,72,73は、図5に示すように、柱部28の前辺部28aと後辺部28cとの間にわたるように設けられており、節部材71(第1節部材)は、図11に示すように、コの字断面の柱部28の開放側に設けられ、該節部材71は、上下方向に延びる縦壁部71aと、この縦壁部71aの上下両端から車幅方向内方に一体に屈曲形成された上下の屈曲部71b,71cとを有し、柱部28の口開き変形を防止すると共に、剛性向上を図るものである。
さらに、図4,図5,図12に示すように、タワー部27における柱部28の後辺部28cと、分割ラインPL直後のサブフレーム20における側辺部24の上側部材24Aとの間を連結するガセット部材75を設け、このガセット部材75の前部上側を図5に示すように節部材72と上下方向でオーバラップさせると共に、ガセット部材75の前部上側を図4,図12に示すように、エクステンションメンバ60の後端部と車幅方向でオーバラップさせている。
上述の各要素60,28,72,75の後ろ斜め下方向に向く列状連続配置構成に加えて、ガセット部材75の節部材72およびエクステンションメンバ60との上記オーバラップ構造により、前突荷重をサブフレーム20に対してより一層確実に伝達すべく構成したものである。
この実施例では、上述のガセット部材75は、板材を折曲げ加工した3面部以上の面部を備えた多面構造体の一例として、4面構造体により構成している。
なお、図中、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は車幅方向の内方を示し、矢印OUTは車幅方向の外方を示し、矢印UPは車両上方を示す。
フロントサイドフレーム18とエクステンションメンバ60とは、車両の前突時にそれぞれの前端のメインクラッシュカン(図示せず)およびサブクラッシュカン70が潰れた後に同期して変形を開始し、フロントサイドフレーム18とエクステンションメンバ60とが協働して変形し衝撃を吸収する。
またサブフレーム20の側辺部24と前辺部25との分割ラインPLを、図5,図12に示すように、ロアアーム21の取付け部22の位置と合致させることで、前突時には、図16に実線で示すノーマルな状態から同図に仮想線で示すように、分割ラインPLが上方に変位すべくサブフレーム20を確実に潰して、衝撃を吸収することができる。
また、エクステンションメンバ60の後部と、柱部28内の節部材72と、ガセット部材75とが後ろ斜め下方向に列状に連続して配置されているので、車両前突時にその前突荷重をエクステンションメンバ60、柱部28、節部材72、ガセット部材75を介してサブフレーム20に伝達し、荷重分散を図ることができると共に、軽衝突時の耐力向上をも図ることができる。
この発明の車室部は、ダッシュロアパネル3に対応し、
以下同様に、
車室部前方底部は、サブフレーム取付け台座10に対応し、
ロアアーム取付け部は、取付け部22,23に対応し、
左右辺部は、側辺部24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。
3…ダッシュロアパネル(車室部)
10…サブフレーム取付け台座(車室部前方底部)
18…フロントサイドフレーム
20…サブフレーム
21F,21R…ロアアームピボット
22,23…取付け部(ロアアーム取付け部)
24…側辺部(左右辺部)
25…前辺部
26…本体部
27…タワー部
28…柱部
60…エクステンションメンバ
72…節部材
74…閉断面
75…ガセット部材
Claims (3)
- 車室部から前方に突出しエンジンルーム左右を車両前後方向に延在するフロントサイドフレームと、
当該エンジンルーム底部に位置して、前輪サスペンションのロアアーム取付け部をなす左右辺部と当該左右辺部を車幅方向に連結する前辺部とで本体部をなし、該本体部の左右にそれぞれ立設されたタワー部の上端部が上記フロントサイドフレームの下面部に締結され、上記左右辺部の後部が車室部前方底部に締結されるサブフレームとを含む車体前部構造であって、
上記サブフレームのタワー部の高さ方向中程部位に後端部が結合され、上記フロントサイドフレームの下方位置において前方に突出し、車両の前突時に上記フロントサイドフレームと協働して変形し衝撃を吸収する左右一対のエクステンションメンバが設けられ、
上記タワー部はロアアームピボットを収容するために外向きコの字断面の柱部を有しており、
該柱部のコの字断面内には上記エクステンションメンバの後端部の上下位置に対応して節部材が設けられており、
上記柱部の基部背面とその斜め後方下部のサブフレームとの間を連結するガセット部材を設け、
上記節部材は、上壁部と下壁部とを備えており、
上記上壁部は上記エクステンションメンバの上壁と対応する位置に設けられ、
上記下壁部はエクステンションメンバの下壁と対応する位置から後ろ斜め下方向に傾斜しており、
上記節部材の下壁部と、上記ガセット部材の上部とが後ろ斜め下方向に列状に連続して配置されると共に、
上記ガセット部材の前部が上下方向で上記節部材とオーバラップすると共に、車幅方向で上記エクステンションメンバの後端部とオーバラップするよう構成された
車体前部構造。 - 上記柱部と上記節部材との間には、車両前後方向に延びる閉断面が形成された
請求項1記載の車体前部構造。 - 上記ガセット部材は多面構造体で形成された
請求項1または2記載の車体前部構造。
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