自動車の前部車体構造
【課題】他の車両に前突した場合の、自車両の被害性の低減と、相手車両の加害性の低減
とを、より高いレベルで両立する自動車の車体構造を提供する。
【解決手段】車両Ｖの前方にフロントサイドフレーム１が設けられている。またフロント
ピラーＰの付け根から前方にエプロンレインフォースメント３が設けられており、更にそ
の前方に連結部材５が設けられている。連結部材５の前端はフロントサイドフレーム１に
対して車幅方向外側に位置しかつ車両前後方向及び車両上下方向で同じ位置にある。連結
部材５とフロントサイドフレーム１の前端同士は面部５９により接続されている。車両前
突時クラッシュカン７により吸収出来ない荷重は、面部５９によりフロントサイドフレー
ム１と連結部材５に伝達され車両Ｖの被害性が低減する。また相手車両にはクラッシュカ
ン７が潰れた後面部５９を介して衝撃を加えるため、相手車両への加害性も低減する。
とを、より高いレベルで両立する自動車の車体構造を提供する。
【解決手段】車両Ｖの前方にフロントサイドフレーム１が設けられている。またフロント
ピラーＰの付け根から前方にエプロンレインフォースメント３が設けられており、更にそ
の前方に連結部材５が設けられている。連結部材５の前端はフロントサイドフレーム１に
対して車幅方向外側に位置しかつ車両前後方向及び車両上下方向で同じ位置にある。連結
部材５とフロントサイドフレーム１の前端同士は面部５９により接続されている。車両前
突時クラッシュカン７により吸収出来ない荷重は、面部５９によりフロントサイドフレー
ム１と連結部材５に伝達され車両Ｖの被害性が低減する。また相手車両にはクラッシュカ
ン７が潰れた後面部５９を介して衝撃を加えるため、相手車両への加害性も低減する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の前部車体構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の前突時の衝撃を吸収するため車体の前部には、衝撃を吸収する、つまり被害性を低減するための構造が求められる。具体的には、車両前部の両側において車両のフロアフレームから連続して前方に突出するよう設けられ、サスペンション装置の支持やエンジンのマウントを行うフロントサイドフレームを、衝突時において積極的に軸方向に座屈するよう構成し、エンジンルームより後方のキャビン部分の潰れを抑制するようにしている。
【０００３】
一方で、近年、車両の加害性を低減することが求められるようになっている。すなわち、車両同士が衝突した場合に、自車両が相手車両に対して加えるダメージを低減するというニーズが高まっている。一般に、加害性の低減は、前突を考えた場合車両前部（例えば上記のフロントサイドフレーム）の剛性を低くすることにより得ることが出来る。
【０００４】
しかしながら、加害性の低減のために車両前部の剛性を低くした場合、被害性が高くなる恐れがあるという問題が生じる。つまり、加害性の低減のためには、前突時に車両の前部が変形しやすくするようある程度軸方向の剛性を下げる必要があるものの、剛性が低くなりすぎると車両の前部のみでは衝撃を吸収しきれず、キャビン部分の変形を生じてしまうのである。特にキャビンよりも前方の部分の長さが短い小型車においては、可能な限りキャビンより前方で衝撃を吸収しようとすると、潰れ長さが確保できないためフロントフレームの剛性を高めざるを得なくなるので、被害性低減と加害性低減の両立がより困難である。
【０００５】
この点に対応するには、車両前面において衝撃を吸収する部材の数を増加させることが考えられる。具体的には、車両の左右のフロントピラーの付け根から前方にそれぞれ延び、サスタワーの上部の剛性確保やフードヒンジの取り付けを行うためのエプロンレインフォースメントを、衝撃吸収部材として前方に延ばし、フロントサイドフレームと協働して衝突時の衝撃を吸収するように構成する。このようにすれば、フロントサイドフレーム及びエプロンレインフォースメントの各単体の剛性を高めることなく、つまり、加害性を高めることなく、全体として衝撃吸収を行わせる、つまり被害性を低減することが出来ることになる。このように、エプロンレインフォースメントとフロントサイドフレームとの両方によって前突時の衝撃を吸収させる構成が、下記特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−４０１４２号公報
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に開示された構成は、フロントサイドフレーム（当該文献ではサイドメンバと称している）とエプロンレインフォースメント（当該文献ではアッパメンバと称している）が、車両最前端において分離した構成となっている。従って、他の車両に対して前突した場合、フロントサイドフレームとエプロンレインフォースメントのそれぞれが相手車両に衝撃を加えることになるため、フロントサイドフレームの前端部とエプロンレインフォースメントの前端部という狭い面積を介して相手車両に局所的に衝撃を伝達してしまい、相手車両の変形量が大きくなる恐れがある。また、側面視ではフロントサイドフレームがエプロンレインフォースメントよりも前方に突出しているため、他の車両への前突時にはフロントサイドフレームの、エプロンレインフォースメントより前方に突出した部分がまず相手車両に衝撃を加えることになり、衝突初期において相手車両に加えるダメージが大きくなる恐れがある。すなわち、加害性を一層低減するには、上記特許文献１の様に、単にエプロンレインフォースメントを前方に延長するのに加え、更なる工夫が必要となると考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、他の車両に前突した場合の、自車両の被害性の低減と、相手車両の加害性の低減とを、より高いレベルで両立させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明においては以下の様な構成としてある、すなわち、本発明の第１の構成は、車両のフロアから連続して上記車両の車室前方に延びる、左右一対のフロントサイドフレームと、上記車両のフロントピラーから連続して上記車両の車室前方に延びる、左右一対のエプロンレインフォースメントとを有するとともに、上記各フロントサイドフレームの前部に車幅方向に延びるバンパーレインフォースメントを含むバンパー部材が配置された自動車の前部車体構造において、上記各フロントサイドフレームの前端部には、上記各フロントサイドフレームよりも車両前後方向の剛性が低く設定されその前端に上記バンパーレインフォースメントが取り付けられたクラッシュカンが設けられており、上記左右一対のエプロンレインフォースメントの前端に、それぞれ上記左右一対のフロントサイドフレームよりも車幅方向外側で、前方且つ下方に傾斜して延びる連結部が設けられており、上記各連結部の前端部は、上記各フロントサイドフレームの前端部に対し、車幅方向外側で、当該各フロントサイドフレームの前端部の車両上下方向における位置と略同じ位置及び当該前端部の車両前後方向における位置と略同じ位置になるように配置されており、上記各連結部は、上記各フロントサイドフレームの前端部の車両上下方向における位置と略同じ位置及び当該前端部の車両前後方向における位置と略同じ位置で、当該前端部から車幅方向外側に延びる接続部を介して、当該各フロントサイドフレームに接続されていることを特徴とするものである。
【００１０】
上記の構成によれば、エプロンレインフォースメントから前方に延びる連結部の前端部が、フロントサイドフレームの前端部に対し車幅方向外側にオフセットし、車両前後方向及び車両上下方向で略同じ位置に配置されているとともに、連結部とフロントサイドフレームの前端部が接続部により接続されている。従って、車両が前突した際に、車両に対して前方からクラッシュカンに入力される荷重は、まずクラッシュカンにより吸収され、吸収しきれない荷重はフロントサイドフレーム、及び連結部を介してエプロンレインフォースメントにより、吸収される。従って、オフセット衝突を含む前突の際にクラッシュカンで吸収しきれない衝突荷重が加わってもそれはフロントサイドフレームとエプロンレインフォースメントとによって吸収されることになるため、車室よりも前方でより確実に衝撃が吸収され、自車両の被害性を低減することが出来る。更に、車両が他の車両に前突した場合、衝突荷重は、自車のクラッシュカンが潰れた後、車幅方向に延びフロントサイドフレームの前端と連結部とを接続する接続部を介して、すなわちより広い面を介してより均一に相手車両に対して加えられることになる。バンパー部材が設けられる高さ位置はレギュレーションにより定められており、車両は少なくともその高さ位置において強度を高めるなど安全性を考慮したものであるため、上記の構成により、フロントサイドフレームの前端部だけでなく、連結部の前端部及び接続部がバンパー部材と同じ高さ位置で相手車両に荷重を加えることになり、従って、相手車両のダメージの低減、すなわち加害性の低減を図ることが出来る。クラッシュカンは、フロントサイドフレームよりも前後方向の剛性が低く設定されているため、クラッシュカンが前方に突出していることによる相手車両へのダメージは低く留められる。尚、連結部は、エプロンレインフォースメントを前方に延長してエプロンレインフォースメントと一体に構成されたものでも良いし、或いはエプロンレインフォースメントとは別体に、別部品として構成されたものでも良い。また、連結部と接続部も、一体に構成されたものでも良いし、別体に構成されたものでも良い。
【００１１】
また、エプロンレインフォースメントに車両の部品が取り付けられている或いは支持されている場合、車両の軽衝突時などにおけるエプロンレインフォースメントの変形はエプロンレインフォースメントに支持される或いは取り付けられる部品の変形又は変位を生じさせる恐れがある。しかしながら上記の構成によれば、連結部がエプロンレインフォースメントから前方に前下がりに傾斜した形状に構成されているため、車両が軽衝突した場合エプロンレインフォースメントよりも先に連結部が変形し、エプロンレインフォースメントの変形ひいてはエプロンレインフォースメントに支持される或いは取り付けられる部品の変形又は変位を抑制することが出来る。
【００１２】
本発明の第２の構成は、上記各接続部は、車両前後方向で上記各クラッシュカンと上記各フロントサイドフレームとの間に挟まれていることを特徴とするものである。
【００１３】
上記の構成によれば、面部がフロントサイドフレームとクラッシュカンとの間で固定されているため、面部を固定するために特別の構成を要することが無い。また、面部が強固にフロントサイドフレームに固定されるため、上述の、被害性の低減と加害性の低減という効果を一層高めることが出来る。
【００１４】
本発明の第３の構成は、上記各接続部は、車両上下方向及び車幅方向に略沿った面部を有するとともに、該面部が、上記各フロントサイドフレームの前端部を車両正面視でカバーするよう構成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
上記の構成によれば、連結部とフロントサイドフレームの前端部とを接続する接続部が車両上下方向及び車幅方向に沿った面部を有し、しかもその面部がフロントサイドフレームの前端部を車両正面視でカバーするよう配置されているため、車両同士が衝突した際に、相手車両に対して当該面部を介して広い領域で相手車両に荷重を加えることになり、相手車両への加害性を一層低減することが出来る。接続部は、連結部とフロントサイドフレームの前端部とを接続する構成であれば、当該構成の様に面部のような形態でなくとも（例えばパイプ状の部材など、上下方向の幅の小さい部材）車両の加害性低減に効果があるが、この様に連結部とフロントサイドフレームの前端部を車両正面視でカバーする面部として構成することにより、相手車両への加害性をより低減することが出来る。
【００１６】
本発明の第４の構成は、上記各接続部は、上記各フロントサイドフレームの前端部とその外側に位置する上記各連結部の前端とを連結していることを特徴とするものである。
【００１７】
上記の構成によれば、エプロンレインフォースメントから前方に延びる連結部の前端部が、フロントサイドフレームの前端部に対し車幅方向外側にオフセットし、車両前後方向及び車両上下方向で略同じ位置に配置されているとともに、連結部の前端部とフロントサイドフレームの前端部が接続部により接続されている。従って、車両が前突した際に、車両に対して前方からクラッシュカンに入力される荷重は、まずクラッシュカンにより吸収され、吸収しきれない荷重はフロントサイドフレーム、及び連結部を介してエプロンレインフォースメントにより、吸収される。従って、オフセット衝突を含む前突の際にクラッシュカンで吸収しきれない衝突荷重が加わってもそれはフロントサイドフレームとエプロンレインフォースメントとによって吸収されることになるため、車室よりも前方でより確実に衝撃が吸収され、自車両の被害性を低減することが出来る。更に、車両が他の車両に前突した場合、衝突荷重は、自車のクラッシュカンが潰れた後、車幅方向に延びフロントサイドフレームの前端と連結部の前端とを接続する接続部を介して、すなわちより広い面を介してより均一に相手車両に対して加えられることになる。
【００１８】
なお、連結部を、平面視でエプロンレインフォースメントに対し略車両前後方向に沿って略一直線状に配置するようにしてもよい。
【００１９】
このようにすれば、エプロンレインフォースメントと連結部が平面視で車両前後方向に沿って一直線上に配置されているため、車両の前突時に前方から加わる荷重が確実に連結部及びエプロンレインフォースメントの座屈により吸収される。また、車両同士の衝突の際も、連結部とエプロンレインフォースメントとが確実に座屈を生じるため、接続部により相手車両に面として荷重を加えることが確実に行われる。
【００２０】
また、連結部が、エプロンレインフォースメントに対して着脱可能に取り付けられ、接続部が、フロントサイドフレーム及びクラッシュカンに対して着脱自在に取り付けられるようにしてもよい。
【００２１】
連結部及びエプロンレインフォースメント、並びに接続部を衝撃吸収部材として機能させた場合、オフセット衝突の場合や軽衝突した際などにおいて、連結部が損傷する頻度が高くなり、また連結部に接続された接続部まで損傷が及ぶ頻度も高くなると考えられる。しかしながら、上記の様に、連結部をエプロンレインフォースメントに対して着脱可能に取り付けるとともに、接続部をフロントサイドフレーム及びクラッシュカンに対して着脱自在に取り付けることにより、連結部及び接続部のリペア性を高めることが出来る。
【００２２】
さらに、車両が、当該車両の車幅方向に延びその車幅方向両端が各エプロンレインフォースメントにそれぞれ接続されるとともに、当該車両の部品を保持するシュラウドを有するようにしてもよく、その場合には、各連結部が、エプロンレインフォースメントとシュラウドとの接続部よりも前方において、各エプロンレインフォースメントに取り付けられるようにしてもよい。
【００２３】
車両の被害性低減と加害性低減の両立を図るべく設けられる連結部は、軽衝突時などにおいて損傷する頻度が高くなる。上記の様に、シュラウドがエプロンレインフォースメントに接続された車両においては、連結部をシュラウドとエプロンレインフォースメントとの接続部よりも前方でエプロンレインフォースメントに取り付けることにより、連結部が損傷しても、その損傷によりシュラウドまで損傷するのが防止できる。
【００２４】
また、各連結部が、各エプロンレインフォースメントよりも車両前後方向の強度が小さい金属材料から構成されているものとしてもよい。
【００２５】
エプロンレインフォースメントに車両の部品が取り付けられている或いは支持されている場合、車両の軽衝突時などにおけるエプロンレインフォースメントの変形はエプロンレインフォースメントに支持される或いは取り付けられる部品の変形又は変位を生じさせる恐れがある。しかしながら上記の構成によれば、連結部がエプロンレインフォースメントよりも車両前後方向の強度が小さい金属材料から構成されているため、車両が軽衝突した場合エプロンレインフォースメントよりも先に連結部が変形し、エプロンレインフォースメントの変形ひいてはエプロンレインフォースメントに支持される或いは取り付けられる部品の変形又は変位を抑制することが出来る。上記の金属材料は、エプロンレインフォースメントが鋼板製であれば、それより強度の小さい鋼板やアルミ押し出し材などとすることが出来る。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、他の車両に前突した場合の、自車両の被害性の低減と、相手車両の加害性の低減とを、より高いレベルで両立する自動車の車体構造を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明が適用された車両の車体の前部を示す斜視図である。
【図２】本発明が適用された車両の車体の前部を示す側面図である。
【図３】本発明が適用された車両の車体の前部を示す上面図である。
【図４】連結部材とエプロンレインフォースメントの接続部分の拡大上面図である。
【図５】本発明による前部車体構造における、前突時の荷重の流れを模式的に示す側面図である。
【図６】車体の前突時における、車体潰れ量を横軸に、吸収される衝突荷重を縦軸としたグラフである。
【図７】本発明が適用された車両がオフセット衝突した状態を示す、上面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施形態を、図１乃至図７を参照しながら説明する。まず、図１乃至図３を参照しながら、本発明が適用された車両Ｖの車体Ｂの構成について説明する。図１は本発明が適用された車体Ｂの前部を示す斜視図、図２は、本発明が適用された車体Ｂの前部を示す側面図、図３は本発明が適用された車体Ｂの前部を示す上面図である。
【００２９】
フロントサイドフレーム１は、閉断面から構成されており、左右一対のものが車両Ｖの車幅方向に離間して後方のフロア（不図示）から前方に連続するよう延設されている。フロントサイドフレーム１には、その上面にエンジンマウントを介してエンジンがマウントされ、その下面にサスペンションクロスメンバーを介して前輪及び前輪用のサスペンション装置が取り付けられる。それら以外にもフロントサイドフレーム１には各種の補機や部品が取り付けられるが、それらの図示を省略する。また、フロントサイドフレーム１は、車両Ｖが前突した際に、後方の車室が変形しないよう積極的に座屈を生じて、後述のバンパーレインフォースメント２からクラッシュカン７を介して伝達される衝撃を吸収するよう構成されている。このような構造は、フロントサイドフレーム１にビードを形成するなど周知の手法により実現することが出来る。また、クラッシュカン７は、その車両前後方向の剛性が、フロントサイドフレーム１よりも小さくなされている。
【００３０】
エプロンレインフォースメント３は、車両Ｖの左右のフロントピラーＰの各付け根部分から前方に延出して設けられている。エプロンレインフォースメント３は、ボンネットフードを開閉自在に支持するフードヒンジが取り付けられ、また車両の左右両車輪に対応して形成されたサスタワー４の支持を行う。また、エプロンレインフォースメント３には、その車幅方向外方においてフェンダパネルが取り付けられる。ボンネットフード、フードヒンジ、フェンダパネル、及び車輪については、図示を省略する。更に、エプロンレインフォースメント３には、その前端部において、閉断面を有する連結部材５が着脱可能に取り付けられており、フロントサイドフレーム１同様、車両Ｖが前突した際に、車両前方から伝達される衝撃荷重を連結部材５とともに吸収するよう構成されている。連結部材５を別部品として設ける代わりに、エプロンレインフォースメント３を前方に延長した構成としても良いが、別部品として設けた場合衝突後のリペア性の面で有利である。この点については、後で具体的に説明する。連結部材５の前端は、フロントサイドフレーム１の前端に対して車幅方向外側で、車両上下方向及び車両前後方向で同じ位置となるよう配置されている。連結部材５の前端には面部５９が溶接により取り付けられていて組立体を構成しており、面部５９は車幅方向内側の部分においてフロントサイドフレーム１に固定されている。この面部５９については、後で具体的に説明する。
【００３１】
フロントサイドフレーム１には、クラッシュカン７を介してバンパーレインフォースメント２が取り付けられる。バンパーレインフォースメント２は、鋼板をロール成形することにより形成され、通常その外側に設けられるバンパーフェイスとともに組立体を構成して車体Ｂに組立体として取り付けられるが、図１乃至図３にはバンパーレインフォースメント２のみを図示する。また、ランプやボンネットフードのロック機構（いずれも不図示）が取り付けられるシュラウド６が車幅方向に延びており、その両端においてエプロンレインフォースメント３に取り付けられている。
【００３２】
また、連結部材５の前端には、上述の様に、車幅方向及び車両上下方向に延びる面部５９が設けられている。面部５９は、連結部材５の前端から車幅方向内側に延びていて、その端部が、フロントサイドフレーム１とクラッシュカン７との間で着脱可能にボルト及びナットにより共締め固定されている。また、面部５９は、車両を正面から見た場合に連結部材５の前端とフロントサイドフレーム１の前端をカバーする形状とされている。
【００３３】
図２に好適に示される様に、また上述の様に、左右一対の連結部材５は、左右一対のフロントサイドフレーム１に対して、それぞれ車幅方向外側に位置していて、連結部材５の前端の面部５９が車幅方向内側の部分においてフロントサイドフレーム１とクラッシュカン７の接続部にボルト及びナットなどの締結部材により共締め固定されている。従って、図２に示す上面図においては、連結部材５の前端とフロントサイドフレーム１の前端が車両前後方向でほぼ同じ位置にあり、その前端同士を接続するよう面部５９が設けられていて、面部５９より車両前方に突出しているのは、実質的に、フロントサイドフレーム１より車両前後方向の剛性の小さいクラッシュカン７と、それにより支持された、バンパーレインフォースメント２を含むバンパー部材のみとなる。また、シュラウド６のエプロンレインフォースメント３への取り付け部６０は、エプロンレインフォースメント３前端において連結部材５が取り付けられる接続部５０よりも後方の位置とされている。更に、連結部材５は、エプロンレインフォースメント３と車両前後方向に沿って平面視で略一直線状に配置されている。
【００３４】
また、図３に好適に示される様に、連結部材５は、エプロンレインフォースメント３よりも強度の小さい鋼板をプレス成形することにより形成され、エプロンレインフォースメント３の前端から前方に向けて前下がりとなる様に取り付けられる。また、その車両前後方向の剛性は、連結部材５の材質や形状の調整により、エプロンレインフォースメント３よりも小さくなるように構成されている。この理由は、後で具体的に説明する。尚、図３は車両前方に対して右側を車両Ｖのエンジンルーム内から外側を見た状態を図示しているが、左側のものは右側のものと実質的に対称の構成である。
【００３５】
連結部材５及び面部５９は、組立体として構成されている。その組立体のエプロンレインフォースメント３側の端部、つまり連結部材５のエプロンレインフォースメント３側端部はエプロンレインフォースメント３に対して着脱可能に取り付けられる。また、当該組立体のフロントサイドフレーム１側端部は、上述の様にフロントサイドフレーム１とクラッシュカン７との間で共締め固定されているが、この部分も着脱可能とされている。以下に、連結部材５とエプロンレインフォースメント３の接続について、図４を参照しながら説明する。面部５９の、フロントサイドフレーム１及びクラッシュカン７との間で共締め固定する構成については、従来から行われているフロントサイドフレーム１とクラッシュカン７との間において両者に設けられたフランジ同士をボルト及びナットなどの締結手段により固定する構造において、両フランジの間に面部５９を挟み込んでボルト固定することにより実現することが出来る。
【００３６】
図４は、車両進行方向右側における連結部材５とエプロンレインフォースメント３の接続部５０の拡大上面図である。連結部材５の後端、すなわちエプロンレインフォースメント３側には、エプロンレインフォースメント３を左右から挟む挟持部５１が形成されている。また、挟持部５１には、ボルト５２が貫通可能にボルト孔が形成されている。一方、エプロンレインフォースメント３にも、挟持部５１に設けられたボルト孔に対応して、ボルト孔が形成されている。それで、連結部材５の挟持部５１にエプロンレインフォースメント３を挟持させた状態で各ボルト孔の位置を合わせた後、各ボルト孔にボルト５２を挿通して、ナット５３により、連結部材５とエプロンレインフォースメント３とを共締め固定する。尚、連結部材５とエプロンレインフォースメント３とを一組のボルト５２及びナット５３で共締めする場合、位置ずれが生じないよう、連結部材５及びエプロンレインフォースメント３とに、それぞれ対応する凸部及び凹部を設けるなどして位置決めを行える様にするのが好ましい。この様に連結部材５とエプロンレインフォースメント３をボルト５２及びナット５３により固定することにより、連結部材５がエプロンレインフォースメント３に着脱可能に取り付けられる。尚、図４は車両前方に対して右側のものを図示しているが、右側のものは左側のものと実質的に対称の構成である。
【００３７】
上記の構成による作用効果を、図５乃至図７を参照しながら、以下に説明する。
【００３８】
図５は、本発明による前部車体構造における、前突時の荷重の流れを模式的に示す側面図である。図示された様に、及び上述の様に、バンパーレインフォースメント２は、フロントサイドフレーム１の前端から突出するとともにフロントサイドフレーム１よりも車両前後方向の剛性の小さいクラッシュカン７により支持されている。また、フロントサイドフレーム１の前端と、連結部材５の前端とは、車幅方向に延びる面部５９に接続されている。従って、バンパーレインフォースメント２に前方から加えられた衝突荷重は、クラッシュカン７を押しつぶした後、フロントサイドフレーム１を通る伝達路Ａ、連結部材５からエプロンレインフォースメント３を通る伝達路Ｂ、及び前輪Ｗを介して車室フロアの車幅方向両側に設けられたサイドシル８に至る伝達路Ｃとに分散されて伝達されるため、荷重が集中することなく自車の変形を抑えることができる。すなわち被害性が低いものとなる。図６のグラフは、車体Ｂの前突時における、車体潰れ量を横軸とし、吸収される衝突荷重を縦軸としたグラフである。このグラフにおいて、破線は従来の車体構造によるもの、実線は本発明が適用された車体構造によるものである。本発明の車体構造においては、従来のものに比べ衝突荷重をより多く吸収できるため、グラフのプロットと横軸とに囲まれる面積（図６にはハッチングで示す）で表される衝突エネルギーの吸収量が同じである場合、本発明による車体構造の方が、車体潰れ量がより小さくて済む。
【００３９】
また、フロントサイドフレーム１と連結部材５は、その前端が面部５９により接続されているため、クラッシュカン７が前方から潰された後は、面部５９が、より剛性の均一化された広い領域として作用することになり、他車に前突した場合に、衝撃がその様な面を介して相手車両に加わることになる。また、バンパーが設けられる高さ位置はレギュレーションにより定められており、車両は少なくともその高さ位置において強度を高めるなど安全性を考慮したものとなっているが、本発明によれば、フロントサイドフレーム１の前端部だけでなく、連結部材５の前端部及び面部５９がバンパーレインフォースメント２とほぼ同じ高さ位置で相手車両に荷重を加えることになる。従って、加害性も低いものとなる。また面部５９の車幅方向内側はフロントサイドフレーム１及びクラッシュカン７との間で共締め固定されているため、面部５９は強固に支持され、面部５９による作用としても加害性の低減を、より確実に行うことが出来る。特に、相手車両の側面に衝突するような場合で、相手車両のサイドシルの高さよりも高い位置に自車のバンパーレインフォースメント２が位置するような場合には、相手車両の変形が大きくなることが懸念されるが、本発明によれば、その様な場合でも相手車両への衝撃の印加が広い面を介して行われるため、より加害性の小さいものとなる。面部５９よりも前方には、クラッシュカン７が突出しているが、フロントサイドフレーム１よりも前後方向の剛性が小さく構成されているため、クラッシュカン７のみにより相手車両に加えられる局部的荷重は小さく、加害性をさほど大きくする要素とはならない。
【００４０】
また、連結部材５は、エプロンレインフォースメント３と車両前後方向に沿って略一直線状に配置されている。従って、車両前突時に連結部材５に対して前方から荷重が加わった際に、その荷重は連結部材５及びエプロンレインフォースメント３に沿って確実に伝達され、被害性の低減が確実に行われる。また、車両同士の衝突に際しても、連結部材５とエプロンレインフォースメント３とが確実に座屈を生じるため、面部５９により荷重を相手車両に加えることが確実となり、加害性の低減が確実に行われる。
【００４１】
また、本発明による前部車体構造は、オフセット衝突に対しても効果的である。すなわち、オフセット量が大きく相手車両Ｖｃの衝撃が自車Ｖｏのフロントサイドフレーム１よりも更に車幅方向外側にオフセットした位置に加わる図７に示すような衝突形態を考えてみると、従来の構成ではバンパーレインフォースメント２からホイールＷ、そしてサイドシル８へと伝わる荷重伝達路とバンパーレインフォースメント２からフロントサイドフレーム１へと伝わる荷重伝達路のみであったものが、本発明によれば面部５９により受け止められた荷重が、更に連結部材５そしてエプロンレインフォースメント３に至る新たな荷重伝達路にも分散されるためである。図７には、この新たな伝達路のみ矢印で示す。それに加え、フロントサイドフレーム１の前端と連結部材５の前端とが面部５９により接続されているため、図７に示す様な衝突形態の際に、面部５９からフロントサイドフレーム１に引張り方向に荷重が伝わるので、面部５９の剛性により荷重を受けてフロントサイドフレーム１に分散するより効率的に分散できる。
【００４２】
さて、エプロンレインフォースメント３の前端部に連結部材５と面部５９とからなる組立体を設けて衝撃吸収部材として機能させた場合、オフセット衝突時に、組立体が変形すなわち損傷する頻度が高くなると考えられ、リペア性という新たな課題が生じる。
【００４３】
この点について、本発明においては上述の様に、組立体をエプロンレインフォースメント３及びバンパーレインフォースメント２に対して着脱可能に取り付けられる構成としているため、組立体のみが変形した場合に、組立体を交換すれば済むことになる。つまり、エプロンレインフォースメント３をそのまま一体に前方に延出させた場合、エプロンレインフォースメント３全体を交換する必要が生じるが、組立体を交換可能にすることで、組立体のみが損傷するような衝突形態の際のリペア性を高めることが出来る。
【００４４】
また、上述の様に、連結部材５の剛性（具体的には車両前後方向の曲げ剛性）は、エプロンレインフォースメント３よりも小さくなされている。従って、連結部材５まで損傷が及ぶ程度の衝突であれば、連結部材５がエプロンレインフォースメント３よりも先に曲げ変形を生じるため、エプロンレインフォースメント３まで変形が及ぶのが確実に防止される。エプロンレインフォースメント３には、上述の様にサスタワー４やフードヒンジなどが取り付けられるので、エプロンレインフォースメント３の変形は、それらの部品の変形や変位に繋がる恐れがあるが、上記の構成により、その様な問題が確実に防止される。特に、サスタワー４の変形は、車両の操縦性に悪影響を与える恐れがあるが、軽衝突の際のエプロンレインフォースメント３の変形に起因したサスタワー４の変形が防止されるため、補修までの間車両Ｖを自走させる際の操縦性を確保することが出来る。
【００４５】
更に、車両Ｖの前部に取り付けられるシュラウド６は、連結部材５とエプロンレインフォースメント３との接続部よりも後方において、エプロンレインフォースメント３に取り付けられているため、軽衝突の際に連結部材５が変形する程度の衝撃が加わった場合に、シュラウド６まで変形が及ぶのが確実に防止される。
【００４６】
以上、本発明を好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでも無い。例えば、連結部材の剛性をエプロンレインフォースメントよりも小さくするための手法として、上述の実施形態においてはエプロンレインフォースメントよりも強度の小さい鋼板を用いているが、エプロンレインフォースメントよりも薄肉の鋼板も用いる、及び／又は断面積を小さくする、或いはエプロンレインフォースメントに対し強度が小さい材質（例えばエプロンレインフォースメントを鋼板から構成する場合、連結部材をアルミから構成する）などの手法により行うことも出来る。
【符号の説明】
【００４７】
１ フロントサイドフレーム
２ バンパーレインフォースメント
３ エプロンレインフォースメント
４ サスタワー
５ 連結部材（連結部）
６ シュラウド
７ クラッシュカン
５０ 連結部材とエプロンレインフォースメントの接続部
５９ 面部（接続部）
６０ シュラウドとエプロンレインフォースメントの接続部
Ｂ 車体
Ｖ 車両
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の前部車体構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の前突時の衝撃を吸収するため車体の前部には、衝撃を吸収する、つまり被害性を低減するための構造が求められる。具体的には、車両前部の両側において車両のフロアフレームから連続して前方に突出するよう設けられ、サスペンション装置の支持やエンジンのマウントを行うフロントサイドフレームを、衝突時において積極的に軸方向に座屈するよう構成し、エンジンルームより後方のキャビン部分の潰れを抑制するようにしている。
【０００３】
一方で、近年、車両の加害性を低減することが求められるようになっている。すなわち、車両同士が衝突した場合に、自車両が相手車両に対して加えるダメージを低減するというニーズが高まっている。一般に、加害性の低減は、前突を考えた場合車両前部（例えば上記のフロントサイドフレーム）の剛性を低くすることにより得ることが出来る。
【０００４】
しかしながら、加害性の低減のために車両前部の剛性を低くした場合、被害性が高くなる恐れがあるという問題が生じる。つまり、加害性の低減のためには、前突時に車両の前部が変形しやすくするようある程度軸方向の剛性を下げる必要があるものの、剛性が低くなりすぎると車両の前部のみでは衝撃を吸収しきれず、キャビン部分の変形を生じてしまうのである。特にキャビンよりも前方の部分の長さが短い小型車においては、可能な限りキャビンより前方で衝撃を吸収しようとすると、潰れ長さが確保できないためフロントフレームの剛性を高めざるを得なくなるので、被害性低減と加害性低減の両立がより困難である。
【０００５】
この点に対応するには、車両前面において衝撃を吸収する部材の数を増加させることが考えられる。具体的には、車両の左右のフロントピラーの付け根から前方にそれぞれ延び、サスタワーの上部の剛性確保やフードヒンジの取り付けを行うためのエプロンレインフォースメントを、衝撃吸収部材として前方に延ばし、フロントサイドフレームと協働して衝突時の衝撃を吸収するように構成する。このようにすれば、フロントサイドフレーム及びエプロンレインフォースメントの各単体の剛性を高めることなく、つまり、加害性を高めることなく、全体として衝撃吸収を行わせる、つまり被害性を低減することが出来ることになる。このように、エプロンレインフォースメントとフロントサイドフレームとの両方によって前突時の衝撃を吸収させる構成が、下記特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−４０１４２号公報
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に開示された構成は、フロントサイドフレーム（当該文献ではサイドメンバと称している）とエプロンレインフォースメント（当該文献ではアッパメンバと称している）が、車両最前端において分離した構成となっている。従って、他の車両に対して前突した場合、フロントサイドフレームとエプロンレインフォースメントのそれぞれが相手車両に衝撃を加えることになるため、フロントサイドフレームの前端部とエプロンレインフォースメントの前端部という狭い面積を介して相手車両に局所的に衝撃を伝達してしまい、相手車両の変形量が大きくなる恐れがある。また、側面視ではフロントサイドフレームがエプロンレインフォースメントよりも前方に突出しているため、他の車両への前突時にはフロントサイドフレームの、エプロンレインフォースメントより前方に突出した部分がまず相手車両に衝撃を加えることになり、衝突初期において相手車両に加えるダメージが大きくなる恐れがある。すなわち、加害性を一層低減するには、上記特許文献１の様に、単にエプロンレインフォースメントを前方に延長するのに加え、更なる工夫が必要となると考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、他の車両に前突した場合の、自車両の被害性の低減と、相手車両の加害性の低減とを、より高いレベルで両立させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明においては以下の様な構成としてある、すなわち、本発明の第１の構成は、車両のフロアから連続して上記車両の車室前方に延びる、左右一対のフロントサイドフレームと、上記車両のフロントピラーから連続して上記車両の車室前方に延びる、左右一対のエプロンレインフォースメントとを有するとともに、上記各フロントサイドフレームの前部に車幅方向に延びるバンパーレインフォースメントを含むバンパー部材が配置された自動車の前部車体構造において、上記各フロントサイドフレームの前端部には、上記各フロントサイドフレームよりも車両前後方向の剛性が低く設定されその前端に上記バンパーレインフォースメントが取り付けられたクラッシュカンが設けられており、上記左右一対のエプロンレインフォースメントの前端に、それぞれ上記左右一対のフロントサイドフレームよりも車幅方向外側で、前方且つ下方に傾斜して延びる連結部が設けられており、上記各連結部の前端部は、上記各フロントサイドフレームの前端部に対し、車幅方向外側で、当該各フロントサイドフレームの前端部の車両上下方向における位置と略同じ位置及び当該前端部の車両前後方向における位置と略同じ位置になるように配置されており、上記各連結部は、上記各フロントサイドフレームの前端部の車両上下方向における位置と略同じ位置及び当該前端部の車両前後方向における位置と略同じ位置で、当該前端部から車幅方向外側に延びる接続部を介して、当該各フロントサイドフレームに接続されていることを特徴とするものである。
【００１０】
上記の構成によれば、エプロンレインフォースメントから前方に延びる連結部の前端部が、フロントサイドフレームの前端部に対し車幅方向外側にオフセットし、車両前後方向及び車両上下方向で略同じ位置に配置されているとともに、連結部とフロントサイドフレームの前端部が接続部により接続されている。従って、車両が前突した際に、車両に対して前方からクラッシュカンに入力される荷重は、まずクラッシュカンにより吸収され、吸収しきれない荷重はフロントサイドフレーム、及び連結部を介してエプロンレインフォースメントにより、吸収される。従って、オフセット衝突を含む前突の際にクラッシュカンで吸収しきれない衝突荷重が加わってもそれはフロントサイドフレームとエプロンレインフォースメントとによって吸収されることになるため、車室よりも前方でより確実に衝撃が吸収され、自車両の被害性を低減することが出来る。更に、車両が他の車両に前突した場合、衝突荷重は、自車のクラッシュカンが潰れた後、車幅方向に延びフロントサイドフレームの前端と連結部とを接続する接続部を介して、すなわちより広い面を介してより均一に相手車両に対して加えられることになる。バンパー部材が設けられる高さ位置はレギュレーションにより定められており、車両は少なくともその高さ位置において強度を高めるなど安全性を考慮したものであるため、上記の構成により、フロントサイドフレームの前端部だけでなく、連結部の前端部及び接続部がバンパー部材と同じ高さ位置で相手車両に荷重を加えることになり、従って、相手車両のダメージの低減、すなわち加害性の低減を図ることが出来る。クラッシュカンは、フロントサイドフレームよりも前後方向の剛性が低く設定されているため、クラッシュカンが前方に突出していることによる相手車両へのダメージは低く留められる。尚、連結部は、エプロンレインフォースメントを前方に延長してエプロンレインフォースメントと一体に構成されたものでも良いし、或いはエプロンレインフォースメントとは別体に、別部品として構成されたものでも良い。また、連結部と接続部も、一体に構成されたものでも良いし、別体に構成されたものでも良い。
【００１１】
また、エプロンレインフォースメントに車両の部品が取り付けられている或いは支持されている場合、車両の軽衝突時などにおけるエプロンレインフォースメントの変形はエプロンレインフォースメントに支持される或いは取り付けられる部品の変形又は変位を生じさせる恐れがある。しかしながら上記の構成によれば、連結部がエプロンレインフォースメントから前方に前下がりに傾斜した形状に構成されているため、車両が軽衝突した場合エプロンレインフォースメントよりも先に連結部が変形し、エプロンレインフォースメントの変形ひいてはエプロンレインフォースメントに支持される或いは取り付けられる部品の変形又は変位を抑制することが出来る。
【００１２】
本発明の第２の構成は、上記各接続部は、車両前後方向で上記各クラッシュカンと上記各フロントサイドフレームとの間に挟まれていることを特徴とするものである。
【００１３】
上記の構成によれば、面部がフロントサイドフレームとクラッシュカンとの間で固定されているため、面部を固定するために特別の構成を要することが無い。また、面部が強固にフロントサイドフレームに固定されるため、上述の、被害性の低減と加害性の低減という効果を一層高めることが出来る。
【００１４】
本発明の第３の構成は、上記各接続部は、車両上下方向及び車幅方向に略沿った面部を有するとともに、該面部が、上記各フロントサイドフレームの前端部を車両正面視でカバーするよう構成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
上記の構成によれば、連結部とフロントサイドフレームの前端部とを接続する接続部が車両上下方向及び車幅方向に沿った面部を有し、しかもその面部がフロントサイドフレームの前端部を車両正面視でカバーするよう配置されているため、車両同士が衝突した際に、相手車両に対して当該面部を介して広い領域で相手車両に荷重を加えることになり、相手車両への加害性を一層低減することが出来る。接続部は、連結部とフロントサイドフレームの前端部とを接続する構成であれば、当該構成の様に面部のような形態でなくとも（例えばパイプ状の部材など、上下方向の幅の小さい部材）車両の加害性低減に効果があるが、この様に連結部とフロントサイドフレームの前端部を車両正面視でカバーする面部として構成することにより、相手車両への加害性をより低減することが出来る。
【００１６】
本発明の第４の構成は、上記各接続部は、上記各フロントサイドフレームの前端部とその外側に位置する上記各連結部の前端とを連結していることを特徴とするものである。
【００１７】
上記の構成によれば、エプロンレインフォースメントから前方に延びる連結部の前端部が、フロントサイドフレームの前端部に対し車幅方向外側にオフセットし、車両前後方向及び車両上下方向で略同じ位置に配置されているとともに、連結部の前端部とフロントサイドフレームの前端部が接続部により接続されている。従って、車両が前突した際に、車両に対して前方からクラッシュカンに入力される荷重は、まずクラッシュカンにより吸収され、吸収しきれない荷重はフロントサイドフレーム、及び連結部を介してエプロンレインフォースメントにより、吸収される。従って、オフセット衝突を含む前突の際にクラッシュカンで吸収しきれない衝突荷重が加わってもそれはフロントサイドフレームとエプロンレインフォースメントとによって吸収されることになるため、車室よりも前方でより確実に衝撃が吸収され、自車両の被害性を低減することが出来る。更に、車両が他の車両に前突した場合、衝突荷重は、自車のクラッシュカンが潰れた後、車幅方向に延びフロントサイドフレームの前端と連結部の前端とを接続する接続部を介して、すなわちより広い面を介してより均一に相手車両に対して加えられることになる。
【００１８】
なお、連結部を、平面視でエプロンレインフォースメントに対し略車両前後方向に沿って略一直線状に配置するようにしてもよい。
【００１９】
このようにすれば、エプロンレインフォースメントと連結部が平面視で車両前後方向に沿って一直線上に配置されているため、車両の前突時に前方から加わる荷重が確実に連結部及びエプロンレインフォースメントの座屈により吸収される。また、車両同士の衝突の際も、連結部とエプロンレインフォースメントとが確実に座屈を生じるため、接続部により相手車両に面として荷重を加えることが確実に行われる。
【００２０】
また、連結部が、エプロンレインフォースメントに対して着脱可能に取り付けられ、接続部が、フロントサイドフレーム及びクラッシュカンに対して着脱自在に取り付けられるようにしてもよい。
【００２１】
連結部及びエプロンレインフォースメント、並びに接続部を衝撃吸収部材として機能させた場合、オフセット衝突の場合や軽衝突した際などにおいて、連結部が損傷する頻度が高くなり、また連結部に接続された接続部まで損傷が及ぶ頻度も高くなると考えられる。しかしながら、上記の様に、連結部をエプロンレインフォースメントに対して着脱可能に取り付けるとともに、接続部をフロントサイドフレーム及びクラッシュカンに対して着脱自在に取り付けることにより、連結部及び接続部のリペア性を高めることが出来る。
【００２２】
さらに、車両が、当該車両の車幅方向に延びその車幅方向両端が各エプロンレインフォースメントにそれぞれ接続されるとともに、当該車両の部品を保持するシュラウドを有するようにしてもよく、その場合には、各連結部が、エプロンレインフォースメントとシュラウドとの接続部よりも前方において、各エプロンレインフォースメントに取り付けられるようにしてもよい。
【００２３】
車両の被害性低減と加害性低減の両立を図るべく設けられる連結部は、軽衝突時などにおいて損傷する頻度が高くなる。上記の様に、シュラウドがエプロンレインフォースメントに接続された車両においては、連結部をシュラウドとエプロンレインフォースメントとの接続部よりも前方でエプロンレインフォースメントに取り付けることにより、連結部が損傷しても、その損傷によりシュラウドまで損傷するのが防止できる。
【００２４】
また、各連結部が、各エプロンレインフォースメントよりも車両前後方向の強度が小さい金属材料から構成されているものとしてもよい。
【００２５】
エプロンレインフォースメントに車両の部品が取り付けられている或いは支持されている場合、車両の軽衝突時などにおけるエプロンレインフォースメントの変形はエプロンレインフォースメントに支持される或いは取り付けられる部品の変形又は変位を生じさせる恐れがある。しかしながら上記の構成によれば、連結部がエプロンレインフォースメントよりも車両前後方向の強度が小さい金属材料から構成されているため、車両が軽衝突した場合エプロンレインフォースメントよりも先に連結部が変形し、エプロンレインフォースメントの変形ひいてはエプロンレインフォースメントに支持される或いは取り付けられる部品の変形又は変位を抑制することが出来る。上記の金属材料は、エプロンレインフォースメントが鋼板製であれば、それより強度の小さい鋼板やアルミ押し出し材などとすることが出来る。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、他の車両に前突した場合の、自車両の被害性の低減と、相手車両の加害性の低減とを、より高いレベルで両立する自動車の車体構造を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明が適用された車両の車体の前部を示す斜視図である。
【図２】本発明が適用された車両の車体の前部を示す側面図である。
【図３】本発明が適用された車両の車体の前部を示す上面図である。
【図４】連結部材とエプロンレインフォースメントの接続部分の拡大上面図である。
【図５】本発明による前部車体構造における、前突時の荷重の流れを模式的に示す側面図である。
【図６】車体の前突時における、車体潰れ量を横軸に、吸収される衝突荷重を縦軸としたグラフである。
【図７】本発明が適用された車両がオフセット衝突した状態を示す、上面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施形態を、図１乃至図７を参照しながら説明する。まず、図１乃至図３を参照しながら、本発明が適用された車両Ｖの車体Ｂの構成について説明する。図１は本発明が適用された車体Ｂの前部を示す斜視図、図２は、本発明が適用された車体Ｂの前部を示す側面図、図３は本発明が適用された車体Ｂの前部を示す上面図である。
【００２９】
フロントサイドフレーム１は、閉断面から構成されており、左右一対のものが車両Ｖの車幅方向に離間して後方のフロア（不図示）から前方に連続するよう延設されている。フロントサイドフレーム１には、その上面にエンジンマウントを介してエンジンがマウントされ、その下面にサスペンションクロスメンバーを介して前輪及び前輪用のサスペンション装置が取り付けられる。それら以外にもフロントサイドフレーム１には各種の補機や部品が取り付けられるが、それらの図示を省略する。また、フロントサイドフレーム１は、車両Ｖが前突した際に、後方の車室が変形しないよう積極的に座屈を生じて、後述のバンパーレインフォースメント２からクラッシュカン７を介して伝達される衝撃を吸収するよう構成されている。このような構造は、フロントサイドフレーム１にビードを形成するなど周知の手法により実現することが出来る。また、クラッシュカン７は、その車両前後方向の剛性が、フロントサイドフレーム１よりも小さくなされている。
【００３０】
エプロンレインフォースメント３は、車両Ｖの左右のフロントピラーＰの各付け根部分から前方に延出して設けられている。エプロンレインフォースメント３は、ボンネットフードを開閉自在に支持するフードヒンジが取り付けられ、また車両の左右両車輪に対応して形成されたサスタワー４の支持を行う。また、エプロンレインフォースメント３には、その車幅方向外方においてフェンダパネルが取り付けられる。ボンネットフード、フードヒンジ、フェンダパネル、及び車輪については、図示を省略する。更に、エプロンレインフォースメント３には、その前端部において、閉断面を有する連結部材５が着脱可能に取り付けられており、フロントサイドフレーム１同様、車両Ｖが前突した際に、車両前方から伝達される衝撃荷重を連結部材５とともに吸収するよう構成されている。連結部材５を別部品として設ける代わりに、エプロンレインフォースメント３を前方に延長した構成としても良いが、別部品として設けた場合衝突後のリペア性の面で有利である。この点については、後で具体的に説明する。連結部材５の前端は、フロントサイドフレーム１の前端に対して車幅方向外側で、車両上下方向及び車両前後方向で同じ位置となるよう配置されている。連結部材５の前端には面部５９が溶接により取り付けられていて組立体を構成しており、面部５９は車幅方向内側の部分においてフロントサイドフレーム１に固定されている。この面部５９については、後で具体的に説明する。
【００３１】
フロントサイドフレーム１には、クラッシュカン７を介してバンパーレインフォースメント２が取り付けられる。バンパーレインフォースメント２は、鋼板をロール成形することにより形成され、通常その外側に設けられるバンパーフェイスとともに組立体を構成して車体Ｂに組立体として取り付けられるが、図１乃至図３にはバンパーレインフォースメント２のみを図示する。また、ランプやボンネットフードのロック機構（いずれも不図示）が取り付けられるシュラウド６が車幅方向に延びており、その両端においてエプロンレインフォースメント３に取り付けられている。
【００３２】
また、連結部材５の前端には、上述の様に、車幅方向及び車両上下方向に延びる面部５９が設けられている。面部５９は、連結部材５の前端から車幅方向内側に延びていて、その端部が、フロントサイドフレーム１とクラッシュカン７との間で着脱可能にボルト及びナットにより共締め固定されている。また、面部５９は、車両を正面から見た場合に連結部材５の前端とフロントサイドフレーム１の前端をカバーする形状とされている。
【００３３】
図２に好適に示される様に、また上述の様に、左右一対の連結部材５は、左右一対のフロントサイドフレーム１に対して、それぞれ車幅方向外側に位置していて、連結部材５の前端の面部５９が車幅方向内側の部分においてフロントサイドフレーム１とクラッシュカン７の接続部にボルト及びナットなどの締結部材により共締め固定されている。従って、図２に示す上面図においては、連結部材５の前端とフロントサイドフレーム１の前端が車両前後方向でほぼ同じ位置にあり、その前端同士を接続するよう面部５９が設けられていて、面部５９より車両前方に突出しているのは、実質的に、フロントサイドフレーム１より車両前後方向の剛性の小さいクラッシュカン７と、それにより支持された、バンパーレインフォースメント２を含むバンパー部材のみとなる。また、シュラウド６のエプロンレインフォースメント３への取り付け部６０は、エプロンレインフォースメント３前端において連結部材５が取り付けられる接続部５０よりも後方の位置とされている。更に、連結部材５は、エプロンレインフォースメント３と車両前後方向に沿って平面視で略一直線状に配置されている。
【００３４】
また、図３に好適に示される様に、連結部材５は、エプロンレインフォースメント３よりも強度の小さい鋼板をプレス成形することにより形成され、エプロンレインフォースメント３の前端から前方に向けて前下がりとなる様に取り付けられる。また、その車両前後方向の剛性は、連結部材５の材質や形状の調整により、エプロンレインフォースメント３よりも小さくなるように構成されている。この理由は、後で具体的に説明する。尚、図３は車両前方に対して右側を車両Ｖのエンジンルーム内から外側を見た状態を図示しているが、左側のものは右側のものと実質的に対称の構成である。
【００３５】
連結部材５及び面部５９は、組立体として構成されている。その組立体のエプロンレインフォースメント３側の端部、つまり連結部材５のエプロンレインフォースメント３側端部はエプロンレインフォースメント３に対して着脱可能に取り付けられる。また、当該組立体のフロントサイドフレーム１側端部は、上述の様にフロントサイドフレーム１とクラッシュカン７との間で共締め固定されているが、この部分も着脱可能とされている。以下に、連結部材５とエプロンレインフォースメント３の接続について、図４を参照しながら説明する。面部５９の、フロントサイドフレーム１及びクラッシュカン７との間で共締め固定する構成については、従来から行われているフロントサイドフレーム１とクラッシュカン７との間において両者に設けられたフランジ同士をボルト及びナットなどの締結手段により固定する構造において、両フランジの間に面部５９を挟み込んでボルト固定することにより実現することが出来る。
【００３６】
図４は、車両進行方向右側における連結部材５とエプロンレインフォースメント３の接続部５０の拡大上面図である。連結部材５の後端、すなわちエプロンレインフォースメント３側には、エプロンレインフォースメント３を左右から挟む挟持部５１が形成されている。また、挟持部５１には、ボルト５２が貫通可能にボルト孔が形成されている。一方、エプロンレインフォースメント３にも、挟持部５１に設けられたボルト孔に対応して、ボルト孔が形成されている。それで、連結部材５の挟持部５１にエプロンレインフォースメント３を挟持させた状態で各ボルト孔の位置を合わせた後、各ボルト孔にボルト５２を挿通して、ナット５３により、連結部材５とエプロンレインフォースメント３とを共締め固定する。尚、連結部材５とエプロンレインフォースメント３とを一組のボルト５２及びナット５３で共締めする場合、位置ずれが生じないよう、連結部材５及びエプロンレインフォースメント３とに、それぞれ対応する凸部及び凹部を設けるなどして位置決めを行える様にするのが好ましい。この様に連結部材５とエプロンレインフォースメント３をボルト５２及びナット５３により固定することにより、連結部材５がエプロンレインフォースメント３に着脱可能に取り付けられる。尚、図４は車両前方に対して右側のものを図示しているが、右側のものは左側のものと実質的に対称の構成である。
【００３７】
上記の構成による作用効果を、図５乃至図７を参照しながら、以下に説明する。
【００３８】
図５は、本発明による前部車体構造における、前突時の荷重の流れを模式的に示す側面図である。図示された様に、及び上述の様に、バンパーレインフォースメント２は、フロントサイドフレーム１の前端から突出するとともにフロントサイドフレーム１よりも車両前後方向の剛性の小さいクラッシュカン７により支持されている。また、フロントサイドフレーム１の前端と、連結部材５の前端とは、車幅方向に延びる面部５９に接続されている。従って、バンパーレインフォースメント２に前方から加えられた衝突荷重は、クラッシュカン７を押しつぶした後、フロントサイドフレーム１を通る伝達路Ａ、連結部材５からエプロンレインフォースメント３を通る伝達路Ｂ、及び前輪Ｗを介して車室フロアの車幅方向両側に設けられたサイドシル８に至る伝達路Ｃとに分散されて伝達されるため、荷重が集中することなく自車の変形を抑えることができる。すなわち被害性が低いものとなる。図６のグラフは、車体Ｂの前突時における、車体潰れ量を横軸とし、吸収される衝突荷重を縦軸としたグラフである。このグラフにおいて、破線は従来の車体構造によるもの、実線は本発明が適用された車体構造によるものである。本発明の車体構造においては、従来のものに比べ衝突荷重をより多く吸収できるため、グラフのプロットと横軸とに囲まれる面積（図６にはハッチングで示す）で表される衝突エネルギーの吸収量が同じである場合、本発明による車体構造の方が、車体潰れ量がより小さくて済む。
【００３９】
また、フロントサイドフレーム１と連結部材５は、その前端が面部５９により接続されているため、クラッシュカン７が前方から潰された後は、面部５９が、より剛性の均一化された広い領域として作用することになり、他車に前突した場合に、衝撃がその様な面を介して相手車両に加わることになる。また、バンパーが設けられる高さ位置はレギュレーションにより定められており、車両は少なくともその高さ位置において強度を高めるなど安全性を考慮したものとなっているが、本発明によれば、フロントサイドフレーム１の前端部だけでなく、連結部材５の前端部及び面部５９がバンパーレインフォースメント２とほぼ同じ高さ位置で相手車両に荷重を加えることになる。従って、加害性も低いものとなる。また面部５９の車幅方向内側はフロントサイドフレーム１及びクラッシュカン７との間で共締め固定されているため、面部５９は強固に支持され、面部５９による作用としても加害性の低減を、より確実に行うことが出来る。特に、相手車両の側面に衝突するような場合で、相手車両のサイドシルの高さよりも高い位置に自車のバンパーレインフォースメント２が位置するような場合には、相手車両の変形が大きくなることが懸念されるが、本発明によれば、その様な場合でも相手車両への衝撃の印加が広い面を介して行われるため、より加害性の小さいものとなる。面部５９よりも前方には、クラッシュカン７が突出しているが、フロントサイドフレーム１よりも前後方向の剛性が小さく構成されているため、クラッシュカン７のみにより相手車両に加えられる局部的荷重は小さく、加害性をさほど大きくする要素とはならない。
【００４０】
また、連結部材５は、エプロンレインフォースメント３と車両前後方向に沿って略一直線状に配置されている。従って、車両前突時に連結部材５に対して前方から荷重が加わった際に、その荷重は連結部材５及びエプロンレインフォースメント３に沿って確実に伝達され、被害性の低減が確実に行われる。また、車両同士の衝突に際しても、連結部材５とエプロンレインフォースメント３とが確実に座屈を生じるため、面部５９により荷重を相手車両に加えることが確実となり、加害性の低減が確実に行われる。
【００４１】
また、本発明による前部車体構造は、オフセット衝突に対しても効果的である。すなわち、オフセット量が大きく相手車両Ｖｃの衝撃が自車Ｖｏのフロントサイドフレーム１よりも更に車幅方向外側にオフセットした位置に加わる図７に示すような衝突形態を考えてみると、従来の構成ではバンパーレインフォースメント２からホイールＷ、そしてサイドシル８へと伝わる荷重伝達路とバンパーレインフォースメント２からフロントサイドフレーム１へと伝わる荷重伝達路のみであったものが、本発明によれば面部５９により受け止められた荷重が、更に連結部材５そしてエプロンレインフォースメント３に至る新たな荷重伝達路にも分散されるためである。図７には、この新たな伝達路のみ矢印で示す。それに加え、フロントサイドフレーム１の前端と連結部材５の前端とが面部５９により接続されているため、図７に示す様な衝突形態の際に、面部５９からフロントサイドフレーム１に引張り方向に荷重が伝わるので、面部５９の剛性により荷重を受けてフロントサイドフレーム１に分散するより効率的に分散できる。
【００４２】
さて、エプロンレインフォースメント３の前端部に連結部材５と面部５９とからなる組立体を設けて衝撃吸収部材として機能させた場合、オフセット衝突時に、組立体が変形すなわち損傷する頻度が高くなると考えられ、リペア性という新たな課題が生じる。
【００４３】
この点について、本発明においては上述の様に、組立体をエプロンレインフォースメント３及びバンパーレインフォースメント２に対して着脱可能に取り付けられる構成としているため、組立体のみが変形した場合に、組立体を交換すれば済むことになる。つまり、エプロンレインフォースメント３をそのまま一体に前方に延出させた場合、エプロンレインフォースメント３全体を交換する必要が生じるが、組立体を交換可能にすることで、組立体のみが損傷するような衝突形態の際のリペア性を高めることが出来る。
【００４４】
また、上述の様に、連結部材５の剛性（具体的には車両前後方向の曲げ剛性）は、エプロンレインフォースメント３よりも小さくなされている。従って、連結部材５まで損傷が及ぶ程度の衝突であれば、連結部材５がエプロンレインフォースメント３よりも先に曲げ変形を生じるため、エプロンレインフォースメント３まで変形が及ぶのが確実に防止される。エプロンレインフォースメント３には、上述の様にサスタワー４やフードヒンジなどが取り付けられるので、エプロンレインフォースメント３の変形は、それらの部品の変形や変位に繋がる恐れがあるが、上記の構成により、その様な問題が確実に防止される。特に、サスタワー４の変形は、車両の操縦性に悪影響を与える恐れがあるが、軽衝突の際のエプロンレインフォースメント３の変形に起因したサスタワー４の変形が防止されるため、補修までの間車両Ｖを自走させる際の操縦性を確保することが出来る。
【００４５】
更に、車両Ｖの前部に取り付けられるシュラウド６は、連結部材５とエプロンレインフォースメント３との接続部よりも後方において、エプロンレインフォースメント３に取り付けられているため、軽衝突の際に連結部材５が変形する程度の衝撃が加わった場合に、シュラウド６まで変形が及ぶのが確実に防止される。
【００４６】
以上、本発明を好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでも無い。例えば、連結部材の剛性をエプロンレインフォースメントよりも小さくするための手法として、上述の実施形態においてはエプロンレインフォースメントよりも強度の小さい鋼板を用いているが、エプロンレインフォースメントよりも薄肉の鋼板も用いる、及び／又は断面積を小さくする、或いはエプロンレインフォースメントに対し強度が小さい材質（例えばエプロンレインフォースメントを鋼板から構成する場合、連結部材をアルミから構成する）などの手法により行うことも出来る。
【符号の説明】
【００４７】
１ フロントサイドフレーム
２ バンパーレインフォースメント
３ エプロンレインフォースメント
４ サスタワー
５ 連結部材（連結部）
６ シュラウド
７ クラッシュカン
５０ 連結部材とエプロンレインフォースメントの接続部
５９ 面部（接続部）
６０ シュラウドとエプロンレインフォースメントの接続部
Ｂ 車体
Ｖ 車両
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のフロアから連続して上記車両の車室前方に延びる、左右一対のフロントサイドフレームと、上記車両のフロントピラーから連続して上記車両の車室前方に延びる、左右一対のエプロンレインフォースメントとを有するとともに、上記各フロントサイドフレームの前部に車幅方向に延びるバンパーレインフォースメントを含むバンパー部材が配置された自動車の前部車体構造において、
上記各フロントサイドフレームの前端部には、上記各フロントサイドフレームよりも車両前後方向の剛性が低く設定されその前端に上記バンパーレインフォースメントが取り付けられたクラッシュカンが設けられており、
上記左右一対のエプロンレインフォースメントの前端に、それぞれ上記左右一対のフロントサイドフレームよりも車幅方向外側で、前方且つ下方に傾斜して延びる連結部が設けられており、
上記各連結部の前端部は、上記各フロントサイドフレームの前端部に対し、車幅方向外側で、当該各フロントサイドフレームの前端部の車両上下方向における位置と略同じ位置及び当該前端部の車両前後方向における位置と略同じ位置になるように配置されており、
上記各連結部は、上記各フロントサイドフレームの前端部の車両上下方向における位置と略同じ位置及び当該前端部の車両前後方向における位置と略同じ位置で、当該前端部から車幅方向外側に延びる接続部を介して、当該各フロントサイドフレームに接続されていることを特徴とする自動車の前部車体構造。
【請求項２】
上記各接続部は、車両前後方向で上記各クラッシュカンと上記各フロントサイドフレームとの間に挟まれていることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の前部車体構造。
【請求項３】
上記各接続部は、車両上下方向及び車幅方向に略沿った面部を有するとともに、該面部が、上記各フロントサイドフレームの前端部を車両正面視でカバーするよう構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の自動車の前部車体構造。
【請求項４】
上記各接続部は、上記各フロントサイドフレームの前端部とその外側に位置する上記各連結部の前端とを連結していることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の自動車の前部車体構造。
【請求項１】
車両のフロアから連続して上記車両の車室前方に延びる、左右一対のフロントサイドフレームと、上記車両のフロントピラーから連続して上記車両の車室前方に延びる、左右一対のエプロンレインフォースメントとを有するとともに、上記各フロントサイドフレームの前部に車幅方向に延びるバンパーレインフォースメントを含むバンパー部材が配置された自動車の前部車体構造において、
上記各フロントサイドフレームの前端部には、上記各フロントサイドフレームよりも車両前後方向の剛性が低く設定されその前端に上記バンパーレインフォースメントが取り付けられたクラッシュカンが設けられており、
上記左右一対のエプロンレインフォースメントの前端に、それぞれ上記左右一対のフロントサイドフレームよりも車幅方向外側で、前方且つ下方に傾斜して延びる連結部が設けられており、
上記各連結部の前端部は、上記各フロントサイドフレームの前端部に対し、車幅方向外側で、当該各フロントサイドフレームの前端部の車両上下方向における位置と略同じ位置及び当該前端部の車両前後方向における位置と略同じ位置になるように配置されており、
上記各連結部は、上記各フロントサイドフレームの前端部の車両上下方向における位置と略同じ位置及び当該前端部の車両前後方向における位置と略同じ位置で、当該前端部から車幅方向外側に延びる接続部を介して、当該各フロントサイドフレームに接続されていることを特徴とする自動車の前部車体構造。
【請求項２】
上記各接続部は、車両前後方向で上記各クラッシュカンと上記各フロントサイドフレームとの間に挟まれていることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の前部車体構造。
【請求項３】
上記各接続部は、車両上下方向及び車幅方向に略沿った面部を有するとともに、該面部が、上記各フロントサイドフレームの前端部を車両正面視でカバーするよう構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の自動車の前部車体構造。
【請求項４】
上記各接続部は、上記各フロントサイドフレームの前端部とその外側に位置する上記各連結部の前端とを連結していることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の自動車の前部車体構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１８４７０６（Ｐ２０１０−１８４７０６Ａ）
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１００７２２（Ｐ２０１０−１００７２２）
【出願日】平成２２年４月２６日（２０１０．４．２６）
【分割の表示】特願２００４−４０９２３（Ｐ２００４−４０９２３）の分割
【原出願日】平成１６年２月１８日（２００４．２．１８）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２６日（２０１０．４．２６）
【分割の表示】特願２００４−４０９２３（Ｐ２００４−４０９２３）の分割
【原出願日】平成１６年２月１８日（２００４．２．１８）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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