車両の前部構造
【課題】前突時においてマウントを分離させ、車体とエンジンとの結合を解除し、エンジンを被衝撃体との干渉を避ける位置へ脱落させることによって、フロントフレームの持つクラッシャブルゾーンを完全に圧壊させ、衝撃吸収機能をより効率的に作用させる。
【解決手段】強度部材として車両の前後方向に延在し、前面衝突時にはその衝撃を吸収する機能を有するフロントフレーム１４と、フロントフレーム１４と並行するサブフレーム１５と、パワーユニット１１の側方を支持するマウント１２とを有する車両の前部構造において、マウント１２はフロントフレーム１４と結合される第１部材１２１と、サブフレーム１５と結合され、パワーユニット１１を側方から支持する第２部材１２２とで構成され、前面衝突時にフロントフレーム１４からマウント１２へと衝撃荷重が加わった際に接合部がピール破断によって第１部材１２１と第２部材１２２との接続を切断する。
【解決手段】強度部材として車両の前後方向に延在し、前面衝突時にはその衝撃を吸収する機能を有するフロントフレーム１４と、フロントフレーム１４と並行するサブフレーム１５と、パワーユニット１１の側方を支持するマウント１２とを有する車両の前部構造において、マウント１２はフロントフレーム１４と結合される第１部材１２１と、サブフレーム１５と結合され、パワーユニット１１を側方から支持する第２部材１２２とで構成され、前面衝突時にフロントフレーム１４からマウント１２へと衝撃荷重が加わった際に接合部がピール破断によって第１部材１２１と第２部材１２２との接続を切断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前部構造に関し、特に、前面衝突時（以下、「前突時」という）におけるフロントフレームによる効率的な衝撃吸収効果を図る車両の前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両ではエンジンルーム内でエンジンの側方に車両前後方向に延在する左右一対のフロントフレームを強度部材として設け、左右のフロントフレーム上にマウントを介してエンジンを搭載する構造が一般的である。また、前突時にはフロントフレームを積極的に圧壊させることで衝撃荷重を吸収し車室側へと伝達しないように構成している。
【０００３】
しかしながら、上記のような従来の構造では前突時にフロントフレームの圧壊され易く構成された部分（以下これをクラッシャブルゾーンと呼ぶ）が完全に圧壊され終わるまでに被衝突物がエンジンに衝突するとクラッシャブルゾーンの圧壊を妨げるので、フロントフレームの衝撃吸収機能を十分に作用させるためには、エンジンをフロントフレームから分離させることが求められる。
【０００４】
これに対し、従来、エンジンを支持するマウントと、車体取付側とエンジン取付側の間との連結部に開口を設けてその断面積を部分的に小さく形成し、大きな衝撃荷重の入力により破断され得る強度に設定することによって、前突時にはエンジンを車体から脱落させる構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２３１０１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来技術のように、前突時にパワーユニットを脱落させる従来技術は、脱落の再現性をよくしてフレームによる衝撃吸収効果をより確実に発揮させることが求められている。
本発明の課題は、前突時にパワーユニットを再現性よく脱落させることができる車両の前部構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、車両の前部に搭載されるパワーユニットと、前記パワーユニットに隣接して配置され、前記車両の前後方向に延在するとともに、その前方側の領域に前記車両の前後方向における圧縮荷重に対する破壊強度が他の部分よりも低いクラッシャブルゾーンが設けられたフロントフレームと、前記フロントフレームに対して前記パワーユニットを支持するパワーユニット支持部とを備える車両の前部構造において、前記パワーユニット支持部は、前記フロントフレーム側に固定される第１の部材に設けられ、前記車両の後方側に面して配置されたフレーム側接合面と、前記パワーユニット側に固定される第２の部材に設けられ、前記車両の前方側に面して配置されたパワーユニット側接合面とをスポット溶接によって接合したものであって、前記フレーム側接合面と前記パワーユニット側接合面との少なくとも一方は、前記第１の部材、前記第２の部材に対して、前記スポット溶接の打点の片側において片持ち支持されることを特徴とする車両の前部構造である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の車両の前部構造において、前記パワーユニット支持部は、前記車両の前後方向に延在し、前記第２の部材が固定されるとともに、その前記第２の部材との接合部が前記車両の前突時に前記フロントフレームの前記第１の部材との接合部に対して相対的に後退するサブフレームを含むことを特徴とする車両の前部構造である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両の前部構造において、前記第１の部材は、前記車両の前後方向に離間して配置され、前記第１の部材から相互に異なった方向に突き出した複数のフレーム接合面を備え、前記第２の部材は、前記車両の前後方向に離間して配置され、前記第２の部材から相互に異なった方向に突き出した複数のパワーユニット側接合面を備え、前記第１の部材の前記複数のフレーム側接合面の間の領域と、前記第２の部材の前記複数のパワーユニット側接合面の間の領域とは、相互に間隔を隔てて対向して配置されることを特徴とする車両の前部構造である。
請求項４の発明は、請求項３に記載の車両の前部構造において、前記第１の部材の前記複数のフレーム側接合面の間の領域と、前記第２の部材の前記複数のパワーユニット側接合面の間の領域との少なくとも一方に、前記第１の部材又は前記第２の部材の前記車両の前後方向における圧縮荷重に対する座屈強度を、前記スポット溶接のピール破壊による破断強度よりも大きくする座屈防止部を設けたことを特徴とする車両の前部構造である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）車両後方側に面したフレーム側接続面と車両前方側に面したパワーユニット側接続面とをスポット溶接し、その少なくとも一方がスポット溶接の打点の片側において片持ち支持される構成としたから、パワーユニットがフロントフレームに対して後退する方向の入力が作用すると、片持ち支持された面の倒れによってスポット溶接箇所をその片側から剥離させる力が発生し、このスポット溶接箇所がいわゆるピール破壊によって破断される。このようなピール破壊は、その破壊強度が材質や板厚による影響を受けにくく安定していることから、本発明によれば、パワーユニット脱落の再現性を向上することができる。
また、スポット溶接箇所におけるせん断破断強度及び剥離強度は、ピール破断強度に対して大きいため、前突時以外の車両の通常使用時においては、十分な接合強度を得ることができる。
（２）パワーユニット支持部の第２の部材を、前突時にフロントフレームの第１の部材との接合部に対して相対的に後退するサブフレームの一部に固定することによって、スポット溶接箇所をピール破壊させる力を確実に発生させ、パワーユニット脱落の再現性をより向上することができる。
（３）複数のフレーム側接合面、複数のパワーユニット側接合面がそれぞれ第１の部材、第２の部材から相互に異なった方向に突き出したクランク型等に形成し、第１の部材、第２の部材の中間部分が間隔を隔てて対向して配置することによって、間隔の設定によりピール破壊の生じるタイミングを容易にチューニングすることができる。この場合、間隔を小さくすることによって、ピール破壊を早期に発生させることができる。
（４）第１の部材の複数のフレーム側接合面の間の領域と、第２の部材の複数のパワーユニット側接合面の間の領域との少なくとも一方に、この部分における座屈を防止する座屈防止部を設けることによって、座屈によるスポット溶接箇所への入力伝達ロスを低減することができ、ピール破壊が妨げられることを防ぎ、パワーユニット脱落の再現性を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、前突時にパワーユニットを再現性よく脱落させることができる車両の前部構造を提供するという課題を、パワーユニットを支持するマウントを、フロントフレームに固定される第１部材と、パワーユニット及びサブフレームに固定される第２部材とをスポット溶接して構成し、このスポット溶接を前突時にピール破壊によって破断させることによって解決した。
【実施例１】
【００１０】
以下、本発明を適用した車両の前部構造の実施例１を、図１から図７を用いて説明する。実施例１において、車両は、例えばフロントエンジンのセダン型、ステーションワゴン型等の乗用車である。なお、本発明はこの実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく限りにおいて適宜に変形することが可能である。
図１は、実施例１の車両の前部構造において、前突前の状態を側方からみた状態を示す図である。
図２は、実施例１の車両の前部構造において、前突後の状態を側方から見た状態を示す図である。
図３は、実施例１の車両の前部構造の斜視図である。
【００１１】
車両の前部構造は、パワーユニット１１、マウント１２、バンパービーム１３、フロントフレーム１４、サブフレーム１５を備えている。
パワーユニット１１は、車両前方のエンジンルームに配置されたエンジン１１ａと、エンジン１１ａの後方に配置され、エンジン１１ａからの動力を伝達するトランスミッション１１bとを備え、これらはそのクランクシャフト、メインシャフト、ドリブンシャフト等の中心軸方向を、車両の前後方向にほぼ沿って配置したいわゆる縦置き式のものである。パワーユニット１１は、その側方をマウント１２によって支持されており、車体と間接的に接合されている。
【００１２】
バンパービーム１３は、エンジン１１ａの前方に設けられ、車両幅方向に延在する構造部材であって、左右のフロントフレーム１４の前端部にそれぞれ固定されている。
フロントフレーム１４は、エンジンルームの左右にそれぞれ設けられ、車両の前後方向に延在する構造部材である。フロントフレーム１４は、例えば鋼板プレス部材を接合することによって、車両の前後方向から見た断面が閉断面となるように形成された中空の梁状の部材であって、その後端部は図示しないキャビンの前端部に設けられ、キャビンとエンジンルームとを区画するトーボードに接合されている。
【００１３】
また、フロントフレーム１４は、あらかじめ他の部分よりも車両の前後方向における圧縮荷重に対する破壊強度が低くされ、圧壊され易く構成されたクラッシャブルゾーン１４ａを有する。クラッシャブルゾーン１４ａは、フロントフレーム１４が前後方向に圧縮される方向の入力を受けた際に、蛇腹状（アコーディオン状）に圧縮変形する部分であって、フロントフレーム１４のマウント１２との接合部よりも前方側に設けられている。このクラッシャブルゾーン１４ａは、例えば、フロントフレーム１４の表面部に、曲げの起点となる凹凸部であるクラッシュビードを設けること等によって形成されている。
【００１４】
サブフレーム１５は、車両の前後方向に延在する構造部材であって、左右のフロントフレーム１４の下側にそれぞれ配置されている。サブフレーム１５も上述したフロントフレーム１４と同様に、例えば鋼板プレス部材を接合することによって、車両の前後方向から見た断面が閉断面となるように形成された中空の梁状の部材である。サブフレーム１５は、その前後方向における中間部において、マウント１２を介してフロントフレーム１４の中間部に接続されている。
車両の前突時にはバンパービーム１３、フロントフレーム１４、サブフレーム１５の三部材に衝撃荷重が入力される。
【００１５】
次に、上述したマウント１２の詳細な構成について説明する。図４は、マウント１２の外観斜視図である。
マウント１２は、第１部材１２１、第２部材１２２を備えている。
第１部材１２１は、フロントフレーム１４の下部に図示しないボルトによって締結される部分である。
第２部材１２２は、第１部材１２１に対して接合されるとともに、パワーユニット１１のエンジン１１ａを図示しないフロントクロスメンバを介して支持する部分である。また、第２部材１２２は、その下部において、サブフレーム１５と図示しないボルトによって締結される。
【００１６】
図５は、図４のＶ−Ｖ部矢視断面における構造を示す模式図である。
第１部材１２１は、縦壁部１２１ａ、横壁部１２１ｂ，１２１ｃを備え、これらは例えば鋼板をプレス加工して一体に形成されている。
縦壁部１２１ａは、車幅方向に対してほぼ直交して配置され、車両の前後方向に延在する平面状に形成されている。
横壁部１２１ｂ，１２１ｃは、車両の前後方向に対してほぼ直交して配置された面部を備え、縦壁部１２１ａの前端部及び後端部とそれぞれ連続して形成されている。
横壁部１２１ｂは、縦壁部１２１ａの前端部から、車幅方向内側に折り曲げられて形成されている。また、横壁部１２１ｃは、縦壁部１２１ａの後端部から、車幅方向外側に折り曲げられて形成されている。
また、第１部材１２１は、その上端部から車幅方向内側に突き出して形成され、ほぼ水平に配置された上面部を有するフレーム固定部１２１ｄが設けられている。第１部材１２１は、フレーム固定部１２１ｄの上面部がフロントフレーム１４の下面部と当接した状態で、フレーム固定部１２１ｄに形成された開口からボルトを挿入することによって、フロントフレーム１４に締結される。
【００１７】
第２部材１２２は、縦壁部１２２ａ、横壁部１２２ｂ，１２２ｃを備え、これらは例えば鋼板をプレス加工して一体に形成されている。
縦壁部１２２ａは、車幅方向に対してほぼ直交して配置され、車両の前後方向に延在する平面状に形成されている。
横壁部１２２ｂ，１２２ｃは、車両の前後方向に対してほぼ直交して配置された面部を備え、縦壁部１２２ａの前端部及び後端部とそれぞれ連続して形成されている。
横壁部１２２ｂは、縦壁部１２２ａの前端部から、車幅方向内側に折り曲げられて形成されている。また、横壁部１２２ｃは、縦壁部１２２ａの後端部から、車幅方向外側に折り曲げられて形成されている。
また、第２部材１２２は、その下端部から車幅方向内側に突き出して形成され、ほぼ水平に配置された上面部を有するフロントクロスメンバ固定部１２２ｄが設けられている。フロントクロスメンバは、左右のフロントクロスメンバ固定部１２２ｄの間にわたして設けられる梁状の部材であって、エンジン１１ａは、フロントクロスメンバに対して、防振ゴムであるクッションラバーを有するエンジンマウントを介してフローティングマウントされている。
【００１８】
第１部材１２１と第２部材１２２とは、第１部材１２１の横壁部１２１ｂの後面（フレーム側接合面）と第２部材１２２の横壁部１２２ｂの前面（パワーユニット側接合面）、及び、第１部材１２１の横壁部１２１ｃの後面（フレーム側接合面）と第２部材１２２の横壁部１２２ｃの前面（パワーユニット側接合面）とがそれぞれ当接した状態で、これらの当接した壁部間をスポット溶接（抵抗溶接）することによって固定されている。このスポット溶接は、その打点（ナゲット部）Ｓが上下方向に離間して複数個所設けられる。
このとき、第１部材１２１の縦壁部１２１ａと第２部材１２２の縦壁部１２２ａとは、相互に車幅方向に間隔を隔てて対向した状態で、ほぼ平行に配置されている。
【００１９】
次に、実施例１における前突時の衝撃吸収機能について説明する。
まず、前突が生じた場合には図１に示す通り前方からの衝撃力はバンパービーム１３へと入力する。バンパービーム１３はそれ自体が衝撃吸収部材として構成されているので自己が圧壊されながら衝撃力を吸収する。
【００２０】
次に、衝撃力はフロントフレーム１４とサブフレーム１５へと入力し、これらを車両の前後方向にそれぞれ圧縮する。この時、フロントフレーム１４は、他の部分よりも圧縮破壊強度を低くされたクラッシャブルゾーン１４ａを有するので、クラッシャブルゾーン１４ａが蛇腹状（アコーディオン状）に圧壊されながら衝撃力を吸収する。
【００２１】
フロントフレーム１４は、クラッシャブルゾーン１４ａを持つので、クラッシャブルゾーン１４ａが圧壊されていく間はそれ以後におけるフロントフレーム１４の変位は、クラッシャブルゾーン１４ａの変形に対して無視できる程度に小さい。よってフロントフレーム１４と結合されているマウント第１部材１２１の変位も無視することができる。
【００２２】
一方、サブフレーム１５は、前方側から圧縮される衝撃力の入力があった際は、座屈による曲げ変形が生じ、マウント１２との結合部は、フロントフレーム１４に対して相対的に後方へと変位していく。よって、その変位に伴ってサブフレーム１５と結合されているマウント１２の第２部材１２２も、フロントフレーム１４に対して、後方へと変位させる方向の力が作用する。
【００２３】
従って、マウント１２の第１部材１２１と第２部材１２２の間においてそれらの部材の接続を解除させる力が働く。その力によって図５の状態で接続されていたマウント１２は、第２部材１２２が、第１部材１２１に対して後方へ相対的に変位する。
【００２４】
図６は、図５の構造において前突時に第１部材と第２部材との接合部がピール破断される状態を示す模式図である。また、図７は、図５の構造において前突後に第１部材と第２部材との接合が完全に破断された状態を示す模式図である。
前突時において、第２部材１２２の縦壁部１２２ａが第１部材の縦壁部１２１ａに対して車両後方側に相対移動すると、横壁部１２１ｂと横壁部１２２ｂ、及び、横壁部１２１ｃと横壁部１２２ｃとの間には、これらを剥離する方向の力が作用する。ここで、各横壁部は、第１部材１２１及び第２部材１２２に対して、それぞれスポット溶接の打点Ｓに対して片側でのみ第１部材１２１、第２部材１２２に支持されているので、各打点Ｓは、各横壁部が支持されている側に剥離方向の荷重が集中的に作用する。
【００２５】
打点Ｓは、図６に示すように、この荷重が集中する側の端部から逐次ピール破壊する。このとき、各横壁部は、縦壁部に対して倒れ込みながら、破壊箇所Ｐを広げる挙動を示す。このとき、第１部材１２１と第２部材１２２との間には、クリアランスＣが設けられているので、このような挙動が妨げられにくい。クリアランスＣは、ピール破壊の進展及び各横壁部の倒れ込みに伴い、徐々に狭くなる。そして、打点Ｓは、最終的には、図７に示すように、ピール破壊によって破断する。
マウントが分離するとパワーユニット１１とフロントフレーム１４との間接的接合が解除されることになるのでパワーユニット１１は車体から脱落し、クラッシャブルゾーン１４ａの圧壊を妨げることはない。
【００２６】
次に、図８、図９を用いて各種溶接部破断方法について説明する。
図８は、スポット溶接におけるピール破断、剥離及びせん断破断を模式的に表した図であり、図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）は、それぞれせん断破断、剥離、ピール破断の方法を示している。
せん断破断は、スポット溶接箇所に対して、その接合面に対して平行な方向の引っ張り荷重を負荷し、打点をせん断応力によって破壊し、破断させるものである。
剥離は、スポット溶接箇所に対して、その接合面に対してほぼ垂直な方向の引っ張り荷重を一様に負荷し、打点を引張応力によって破壊し、破断させるものである。
ピール破断は、スポット溶接箇所に対して、その接合面に対して交わる方向の引っ張り荷重を、スポット溶接箇所の片側に対してのみ負荷し、ピール破壊によって破断させるものである。
【００２７】
図９は実験により求めた材料毎の溶接強度と板厚の関係より近似式を出し、その近似式をグラフ化したものである。
図９によるとピール破断は同じ板厚での材料毎の破断が生じる溶接強度のばらつきが他の剥離、せん断破断に対して少ない。従って、実施例１のようにピール破断を用いることが再現性良くマウントを破断させるのに適しているといえる。
【００２８】
以上のように、実施例１によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）第１部材１２１の横壁部１２１ｂ，１２１ｃと第２部材１２２の横壁部１２２ｂ，１２２ｃとをスポット溶接し、各横壁部がスポット溶接の打点Ｓの片側において第１部材１２１及び第２部材１２２に片持ち支持される構成としたから、パワーユニット１１がフロントフレーム１４に対して後退する方向の入力が作用すると、スポット溶接の打点Ｓを剥離させる力がその片側に集中的に負荷され、このスポット溶接箇所がいわゆるピール破壊によって破断される。このようなピール破壊は、その破壊強度が材質や板厚による影響を受けにくく安定していることから、本発明によれば、パワーユニット１１の脱落の再現性を向上することができる。
また、スポット溶接箇所におけるせん断破断強度及び剥離強度は、ピール破断強度に対して大きいため、前突時以外の車両の通常使用時においては、十分な接合強度を得ることができる。例えば、サブフレームやフロントクロスメンバにサスペンションが装着される場合であっても、そのストローク時に発生する荷重はスポット溶接箇所に対してせん断方向に負荷されるから、十分な強度を確保することが容易である。
（２）第２部材１２２を、前突時にフロントフレーム１４の第１部材１２１との接合部に対して相対的に後退するサブフレーム１５の一部に固定することによって、スポット溶接箇所をピール破壊させる力を確実に発生させ、パワーユニット１１の脱落の再現性をより向上することができる。
（３）第１部材１２１及び第２部材１２２を、複数の横壁部１２１ｂ，１２１ｃ，１２２ｂ，１２２ｃが縦壁部１２１ａ，１２２ａから車幅方向外側、内側にそれぞれ突き出したクランク型に形成し、縦壁部１２１ａ，１２２ａがクリアランスＣを隔てて対向して配置されることによって、クリアランスＣの設定によりピール破壊が生じるタイミングを容易にチューニングすることができる。例えば、クリアランスＣを小さくすることによって、ピール破壊を早期に発生させることができる。
（４）第１部材１２１及び第２部材１２２の板厚を変更し、また、スポット溶接の打点Ｓの数を増減することによって、破断強度を容易にチューニングすることができるから、車両の前突時における衝撃吸収性能を最適化することができる。
【実施例２】
【００２９】
次に、本発明を適用した車両の前部構造の実施例２について説明する。以下説明する各実施例において、上述した実施例１と実質的に同様の箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
図１０は、実施例２におけるマウント１２Ａの斜視図である。
実施例２のマウント１２Ａは、第１部材１２１の縦壁部１２１ａ、及び、第２部材１２２の縦壁部１２２ａに、これらの面部をプレス加工してリブ状に張り出させて形成され、車両の前後方向に延在する補剛用のビード１２３を形成したものである。ビード１２３は、縦壁部１２１ａ，１２２ａに、それぞれ上下方向に分散して２本ずつ形成されている。
【００３０】
これらのビード１２３は、これを形成したことによって、縦壁部１２１ａ，１２２ａの車両の前後方向における圧縮荷重に対する座屈強度を、各横壁部間を接合するスポット溶接のピール破断強度の和よりも大きくする座屈防止部である。
実施例２によれば、上述した実施例１と同様の効果に加えて、マウント第１部材１２１、マウント第２部材１２２にこのようなビード１２３を設けることによって、衝撃力が入力した際の車両前後方向での座屈を防止でき、座屈によるスポット溶接箇所への入力ロスを低減し、より再現性良くマウント１２をピール破断させることができる。
【実施例３】
【００３１】
最後に、本発明を適用した車両の前部構造の実施例３について説明する。
図１１は、実施例３におけるマウント１２Ｂの斜視図である。
実施例３のマウント１２Ｂは、第１部材１２１の縦壁部１２１ａ及び前方側の横壁部１２１ｂの内面側に、補剛用の当て板であるリンホースメント１２４を添付している。
実施例３においても、上述した実施例２と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）各部材の構造や形状等は、実施例のものに限定されることなく、適宜変更することができる。例えば、実施例はフレーム側接合面、パワーユニット側接合面がともにスポット溶接箇所の片側において支持されているが、いずれか一方のみが片側で支持される構成としても、この面の倒れ込みによってピール破断を生じさせることが可能であり、本発明の効果を得ることができる。
また、実施例の第１部材、第２部材は、それぞれ車幅方向と直交して配置された縦壁部の前端部、後端部から、車幅方向に沿って縦壁部（各接合面）を突き出した構成としたが、これに限らず、例えば前後の接合面間の部分をほぼ水平に配置し、接合面を上下方向に突き出してもよい。また、これらを任意の傾斜角において傾けて配置してもよい。
（２）支持対象となるパワーユニットは、実施例のようなエンジン、トランスミッション等に限らず、例えば電気自動車、ハイブリッド電気自動車、燃料電池自動車におけるバッテリ、燃料電池スタック、インバータやコントローラ等の補器類、モータ、ジェネレータ等であってもよい。
（３）実施例は、第１部材及び第２部材によってマウントを構成したが、本発明はこれに限らず、パワーユニットをサブフレームに対して固定し、サブフレームとフロントフレームとの接続部に第１部材及び第２部材を設けてもよい。
（４）実施例２及び実施例３は、座屈防止部としてそれぞれビード及びリンホースメントを設けているが、これに限らず、例えばこのような領域における板厚を増加させたり、また、他の部材と結合して座屈強度を向上した構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を適用した車両の前部構造の実施例１における車両の前部構造の側面図である。
【図２】図１の車両の前部構造において車両の前突が生じた際の部品の挙動を示した側面図である。
【図３】図１の車両の前部構造の斜視図である。
【図４】図１の車両の前部構造におけるマウントの外観斜視図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面における構造を示す模式図である。
【図６】図５の構造において前突時に第１部材と第２部材との接合部がピール破断される状態を示す模式図である。
【図７】図５の構造において前突後に第１部材と第２部材との接合が完全に破断された状態を示す模式図である。
【図８】スポット溶接におけるピール破断、剥離及びせん断破断を模式的に表した図である。
【図９】スポット溶接のピール破断、剥離及びせん断破断における溶接強度と板厚との関係を表したグラフである。
【図１０】本発明を適用した車両の前部構造の実施例２におけるマウントの斜視図である。
【図１１】本発明を適用した車両の前部構造の実施例３におけるマウントの斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１ パワーユニット
１１ａ エンジン
１１ｂ トランスミッション
１２，１２Ａ，１２Ｂ マウント
１２１ 第１部材
１２１ａ 縦壁部
１２１ｂ，１２１ｃ 横壁部
１２２ 第２部材
１２２ａ 縦壁部
１２２ｂ，１２２ｃ 横壁部
１２３ ビード
１２４ リンホースメント
１３ バンパービーム
１４ フロントフレーム
１４ａ クラッシャブルゾーン
１５ サブフレーム
Ｃ クリアランス
Ｓ スポット溶接の打点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前部構造に関し、特に、前面衝突時（以下、「前突時」という）におけるフロントフレームによる効率的な衝撃吸収効果を図る車両の前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両ではエンジンルーム内でエンジンの側方に車両前後方向に延在する左右一対のフロントフレームを強度部材として設け、左右のフロントフレーム上にマウントを介してエンジンを搭載する構造が一般的である。また、前突時にはフロントフレームを積極的に圧壊させることで衝撃荷重を吸収し車室側へと伝達しないように構成している。
【０００３】
しかしながら、上記のような従来の構造では前突時にフロントフレームの圧壊され易く構成された部分（以下これをクラッシャブルゾーンと呼ぶ）が完全に圧壊され終わるまでに被衝突物がエンジンに衝突するとクラッシャブルゾーンの圧壊を妨げるので、フロントフレームの衝撃吸収機能を十分に作用させるためには、エンジンをフロントフレームから分離させることが求められる。
【０００４】
これに対し、従来、エンジンを支持するマウントと、車体取付側とエンジン取付側の間との連結部に開口を設けてその断面積を部分的に小さく形成し、大きな衝撃荷重の入力により破断され得る強度に設定することによって、前突時にはエンジンを車体から脱落させる構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２３１０１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来技術のように、前突時にパワーユニットを脱落させる従来技術は、脱落の再現性をよくしてフレームによる衝撃吸収効果をより確実に発揮させることが求められている。
本発明の課題は、前突時にパワーユニットを再現性よく脱落させることができる車両の前部構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、車両の前部に搭載されるパワーユニットと、前記パワーユニットに隣接して配置され、前記車両の前後方向に延在するとともに、その前方側の領域に前記車両の前後方向における圧縮荷重に対する破壊強度が他の部分よりも低いクラッシャブルゾーンが設けられたフロントフレームと、前記フロントフレームに対して前記パワーユニットを支持するパワーユニット支持部とを備える車両の前部構造において、前記パワーユニット支持部は、前記フロントフレーム側に固定される第１の部材に設けられ、前記車両の後方側に面して配置されたフレーム側接合面と、前記パワーユニット側に固定される第２の部材に設けられ、前記車両の前方側に面して配置されたパワーユニット側接合面とをスポット溶接によって接合したものであって、前記フレーム側接合面と前記パワーユニット側接合面との少なくとも一方は、前記第１の部材、前記第２の部材に対して、前記スポット溶接の打点の片側において片持ち支持されることを特徴とする車両の前部構造である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の車両の前部構造において、前記パワーユニット支持部は、前記車両の前後方向に延在し、前記第２の部材が固定されるとともに、その前記第２の部材との接合部が前記車両の前突時に前記フロントフレームの前記第１の部材との接合部に対して相対的に後退するサブフレームを含むことを特徴とする車両の前部構造である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両の前部構造において、前記第１の部材は、前記車両の前後方向に離間して配置され、前記第１の部材から相互に異なった方向に突き出した複数のフレーム接合面を備え、前記第２の部材は、前記車両の前後方向に離間して配置され、前記第２の部材から相互に異なった方向に突き出した複数のパワーユニット側接合面を備え、前記第１の部材の前記複数のフレーム側接合面の間の領域と、前記第２の部材の前記複数のパワーユニット側接合面の間の領域とは、相互に間隔を隔てて対向して配置されることを特徴とする車両の前部構造である。
請求項４の発明は、請求項３に記載の車両の前部構造において、前記第１の部材の前記複数のフレーム側接合面の間の領域と、前記第２の部材の前記複数のパワーユニット側接合面の間の領域との少なくとも一方に、前記第１の部材又は前記第２の部材の前記車両の前後方向における圧縮荷重に対する座屈強度を、前記スポット溶接のピール破壊による破断強度よりも大きくする座屈防止部を設けたことを特徴とする車両の前部構造である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）車両後方側に面したフレーム側接続面と車両前方側に面したパワーユニット側接続面とをスポット溶接し、その少なくとも一方がスポット溶接の打点の片側において片持ち支持される構成としたから、パワーユニットがフロントフレームに対して後退する方向の入力が作用すると、片持ち支持された面の倒れによってスポット溶接箇所をその片側から剥離させる力が発生し、このスポット溶接箇所がいわゆるピール破壊によって破断される。このようなピール破壊は、その破壊強度が材質や板厚による影響を受けにくく安定していることから、本発明によれば、パワーユニット脱落の再現性を向上することができる。
また、スポット溶接箇所におけるせん断破断強度及び剥離強度は、ピール破断強度に対して大きいため、前突時以外の車両の通常使用時においては、十分な接合強度を得ることができる。
（２）パワーユニット支持部の第２の部材を、前突時にフロントフレームの第１の部材との接合部に対して相対的に後退するサブフレームの一部に固定することによって、スポット溶接箇所をピール破壊させる力を確実に発生させ、パワーユニット脱落の再現性をより向上することができる。
（３）複数のフレーム側接合面、複数のパワーユニット側接合面がそれぞれ第１の部材、第２の部材から相互に異なった方向に突き出したクランク型等に形成し、第１の部材、第２の部材の中間部分が間隔を隔てて対向して配置することによって、間隔の設定によりピール破壊の生じるタイミングを容易にチューニングすることができる。この場合、間隔を小さくすることによって、ピール破壊を早期に発生させることができる。
（４）第１の部材の複数のフレーム側接合面の間の領域と、第２の部材の複数のパワーユニット側接合面の間の領域との少なくとも一方に、この部分における座屈を防止する座屈防止部を設けることによって、座屈によるスポット溶接箇所への入力伝達ロスを低減することができ、ピール破壊が妨げられることを防ぎ、パワーユニット脱落の再現性を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、前突時にパワーユニットを再現性よく脱落させることができる車両の前部構造を提供するという課題を、パワーユニットを支持するマウントを、フロントフレームに固定される第１部材と、パワーユニット及びサブフレームに固定される第２部材とをスポット溶接して構成し、このスポット溶接を前突時にピール破壊によって破断させることによって解決した。
【実施例１】
【００１０】
以下、本発明を適用した車両の前部構造の実施例１を、図１から図７を用いて説明する。実施例１において、車両は、例えばフロントエンジンのセダン型、ステーションワゴン型等の乗用車である。なお、本発明はこの実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく限りにおいて適宜に変形することが可能である。
図１は、実施例１の車両の前部構造において、前突前の状態を側方からみた状態を示す図である。
図２は、実施例１の車両の前部構造において、前突後の状態を側方から見た状態を示す図である。
図３は、実施例１の車両の前部構造の斜視図である。
【００１１】
車両の前部構造は、パワーユニット１１、マウント１２、バンパービーム１３、フロントフレーム１４、サブフレーム１５を備えている。
パワーユニット１１は、車両前方のエンジンルームに配置されたエンジン１１ａと、エンジン１１ａの後方に配置され、エンジン１１ａからの動力を伝達するトランスミッション１１bとを備え、これらはそのクランクシャフト、メインシャフト、ドリブンシャフト等の中心軸方向を、車両の前後方向にほぼ沿って配置したいわゆる縦置き式のものである。パワーユニット１１は、その側方をマウント１２によって支持されており、車体と間接的に接合されている。
【００１２】
バンパービーム１３は、エンジン１１ａの前方に設けられ、車両幅方向に延在する構造部材であって、左右のフロントフレーム１４の前端部にそれぞれ固定されている。
フロントフレーム１４は、エンジンルームの左右にそれぞれ設けられ、車両の前後方向に延在する構造部材である。フロントフレーム１４は、例えば鋼板プレス部材を接合することによって、車両の前後方向から見た断面が閉断面となるように形成された中空の梁状の部材であって、その後端部は図示しないキャビンの前端部に設けられ、キャビンとエンジンルームとを区画するトーボードに接合されている。
【００１３】
また、フロントフレーム１４は、あらかじめ他の部分よりも車両の前後方向における圧縮荷重に対する破壊強度が低くされ、圧壊され易く構成されたクラッシャブルゾーン１４ａを有する。クラッシャブルゾーン１４ａは、フロントフレーム１４が前後方向に圧縮される方向の入力を受けた際に、蛇腹状（アコーディオン状）に圧縮変形する部分であって、フロントフレーム１４のマウント１２との接合部よりも前方側に設けられている。このクラッシャブルゾーン１４ａは、例えば、フロントフレーム１４の表面部に、曲げの起点となる凹凸部であるクラッシュビードを設けること等によって形成されている。
【００１４】
サブフレーム１５は、車両の前後方向に延在する構造部材であって、左右のフロントフレーム１４の下側にそれぞれ配置されている。サブフレーム１５も上述したフロントフレーム１４と同様に、例えば鋼板プレス部材を接合することによって、車両の前後方向から見た断面が閉断面となるように形成された中空の梁状の部材である。サブフレーム１５は、その前後方向における中間部において、マウント１２を介してフロントフレーム１４の中間部に接続されている。
車両の前突時にはバンパービーム１３、フロントフレーム１４、サブフレーム１５の三部材に衝撃荷重が入力される。
【００１５】
次に、上述したマウント１２の詳細な構成について説明する。図４は、マウント１２の外観斜視図である。
マウント１２は、第１部材１２１、第２部材１２２を備えている。
第１部材１２１は、フロントフレーム１４の下部に図示しないボルトによって締結される部分である。
第２部材１２２は、第１部材１２１に対して接合されるとともに、パワーユニット１１のエンジン１１ａを図示しないフロントクロスメンバを介して支持する部分である。また、第２部材１２２は、その下部において、サブフレーム１５と図示しないボルトによって締結される。
【００１６】
図５は、図４のＶ−Ｖ部矢視断面における構造を示す模式図である。
第１部材１２１は、縦壁部１２１ａ、横壁部１２１ｂ，１２１ｃを備え、これらは例えば鋼板をプレス加工して一体に形成されている。
縦壁部１２１ａは、車幅方向に対してほぼ直交して配置され、車両の前後方向に延在する平面状に形成されている。
横壁部１２１ｂ，１２１ｃは、車両の前後方向に対してほぼ直交して配置された面部を備え、縦壁部１２１ａの前端部及び後端部とそれぞれ連続して形成されている。
横壁部１２１ｂは、縦壁部１２１ａの前端部から、車幅方向内側に折り曲げられて形成されている。また、横壁部１２１ｃは、縦壁部１２１ａの後端部から、車幅方向外側に折り曲げられて形成されている。
また、第１部材１２１は、その上端部から車幅方向内側に突き出して形成され、ほぼ水平に配置された上面部を有するフレーム固定部１２１ｄが設けられている。第１部材１２１は、フレーム固定部１２１ｄの上面部がフロントフレーム１４の下面部と当接した状態で、フレーム固定部１２１ｄに形成された開口からボルトを挿入することによって、フロントフレーム１４に締結される。
【００１７】
第２部材１２２は、縦壁部１２２ａ、横壁部１２２ｂ，１２２ｃを備え、これらは例えば鋼板をプレス加工して一体に形成されている。
縦壁部１２２ａは、車幅方向に対してほぼ直交して配置され、車両の前後方向に延在する平面状に形成されている。
横壁部１２２ｂ，１２２ｃは、車両の前後方向に対してほぼ直交して配置された面部を備え、縦壁部１２２ａの前端部及び後端部とそれぞれ連続して形成されている。
横壁部１２２ｂは、縦壁部１２２ａの前端部から、車幅方向内側に折り曲げられて形成されている。また、横壁部１２２ｃは、縦壁部１２２ａの後端部から、車幅方向外側に折り曲げられて形成されている。
また、第２部材１２２は、その下端部から車幅方向内側に突き出して形成され、ほぼ水平に配置された上面部を有するフロントクロスメンバ固定部１２２ｄが設けられている。フロントクロスメンバは、左右のフロントクロスメンバ固定部１２２ｄの間にわたして設けられる梁状の部材であって、エンジン１１ａは、フロントクロスメンバに対して、防振ゴムであるクッションラバーを有するエンジンマウントを介してフローティングマウントされている。
【００１８】
第１部材１２１と第２部材１２２とは、第１部材１２１の横壁部１２１ｂの後面（フレーム側接合面）と第２部材１２２の横壁部１２２ｂの前面（パワーユニット側接合面）、及び、第１部材１２１の横壁部１２１ｃの後面（フレーム側接合面）と第２部材１２２の横壁部１２２ｃの前面（パワーユニット側接合面）とがそれぞれ当接した状態で、これらの当接した壁部間をスポット溶接（抵抗溶接）することによって固定されている。このスポット溶接は、その打点（ナゲット部）Ｓが上下方向に離間して複数個所設けられる。
このとき、第１部材１２１の縦壁部１２１ａと第２部材１２２の縦壁部１２２ａとは、相互に車幅方向に間隔を隔てて対向した状態で、ほぼ平行に配置されている。
【００１９】
次に、実施例１における前突時の衝撃吸収機能について説明する。
まず、前突が生じた場合には図１に示す通り前方からの衝撃力はバンパービーム１３へと入力する。バンパービーム１３はそれ自体が衝撃吸収部材として構成されているので自己が圧壊されながら衝撃力を吸収する。
【００２０】
次に、衝撃力はフロントフレーム１４とサブフレーム１５へと入力し、これらを車両の前後方向にそれぞれ圧縮する。この時、フロントフレーム１４は、他の部分よりも圧縮破壊強度を低くされたクラッシャブルゾーン１４ａを有するので、クラッシャブルゾーン１４ａが蛇腹状（アコーディオン状）に圧壊されながら衝撃力を吸収する。
【００２１】
フロントフレーム１４は、クラッシャブルゾーン１４ａを持つので、クラッシャブルゾーン１４ａが圧壊されていく間はそれ以後におけるフロントフレーム１４の変位は、クラッシャブルゾーン１４ａの変形に対して無視できる程度に小さい。よってフロントフレーム１４と結合されているマウント第１部材１２１の変位も無視することができる。
【００２２】
一方、サブフレーム１５は、前方側から圧縮される衝撃力の入力があった際は、座屈による曲げ変形が生じ、マウント１２との結合部は、フロントフレーム１４に対して相対的に後方へと変位していく。よって、その変位に伴ってサブフレーム１５と結合されているマウント１２の第２部材１２２も、フロントフレーム１４に対して、後方へと変位させる方向の力が作用する。
【００２３】
従って、マウント１２の第１部材１２１と第２部材１２２の間においてそれらの部材の接続を解除させる力が働く。その力によって図５の状態で接続されていたマウント１２は、第２部材１２２が、第１部材１２１に対して後方へ相対的に変位する。
【００２４】
図６は、図５の構造において前突時に第１部材と第２部材との接合部がピール破断される状態を示す模式図である。また、図７は、図５の構造において前突後に第１部材と第２部材との接合が完全に破断された状態を示す模式図である。
前突時において、第２部材１２２の縦壁部１２２ａが第１部材の縦壁部１２１ａに対して車両後方側に相対移動すると、横壁部１２１ｂと横壁部１２２ｂ、及び、横壁部１２１ｃと横壁部１２２ｃとの間には、これらを剥離する方向の力が作用する。ここで、各横壁部は、第１部材１２１及び第２部材１２２に対して、それぞれスポット溶接の打点Ｓに対して片側でのみ第１部材１２１、第２部材１２２に支持されているので、各打点Ｓは、各横壁部が支持されている側に剥離方向の荷重が集中的に作用する。
【００２５】
打点Ｓは、図６に示すように、この荷重が集中する側の端部から逐次ピール破壊する。このとき、各横壁部は、縦壁部に対して倒れ込みながら、破壊箇所Ｐを広げる挙動を示す。このとき、第１部材１２１と第２部材１２２との間には、クリアランスＣが設けられているので、このような挙動が妨げられにくい。クリアランスＣは、ピール破壊の進展及び各横壁部の倒れ込みに伴い、徐々に狭くなる。そして、打点Ｓは、最終的には、図７に示すように、ピール破壊によって破断する。
マウントが分離するとパワーユニット１１とフロントフレーム１４との間接的接合が解除されることになるのでパワーユニット１１は車体から脱落し、クラッシャブルゾーン１４ａの圧壊を妨げることはない。
【００２６】
次に、図８、図９を用いて各種溶接部破断方法について説明する。
図８は、スポット溶接におけるピール破断、剥離及びせん断破断を模式的に表した図であり、図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）は、それぞれせん断破断、剥離、ピール破断の方法を示している。
せん断破断は、スポット溶接箇所に対して、その接合面に対して平行な方向の引っ張り荷重を負荷し、打点をせん断応力によって破壊し、破断させるものである。
剥離は、スポット溶接箇所に対して、その接合面に対してほぼ垂直な方向の引っ張り荷重を一様に負荷し、打点を引張応力によって破壊し、破断させるものである。
ピール破断は、スポット溶接箇所に対して、その接合面に対して交わる方向の引っ張り荷重を、スポット溶接箇所の片側に対してのみ負荷し、ピール破壊によって破断させるものである。
【００２７】
図９は実験により求めた材料毎の溶接強度と板厚の関係より近似式を出し、その近似式をグラフ化したものである。
図９によるとピール破断は同じ板厚での材料毎の破断が生じる溶接強度のばらつきが他の剥離、せん断破断に対して少ない。従って、実施例１のようにピール破断を用いることが再現性良くマウントを破断させるのに適しているといえる。
【００２８】
以上のように、実施例１によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）第１部材１２１の横壁部１２１ｂ，１２１ｃと第２部材１２２の横壁部１２２ｂ，１２２ｃとをスポット溶接し、各横壁部がスポット溶接の打点Ｓの片側において第１部材１２１及び第２部材１２２に片持ち支持される構成としたから、パワーユニット１１がフロントフレーム１４に対して後退する方向の入力が作用すると、スポット溶接の打点Ｓを剥離させる力がその片側に集中的に負荷され、このスポット溶接箇所がいわゆるピール破壊によって破断される。このようなピール破壊は、その破壊強度が材質や板厚による影響を受けにくく安定していることから、本発明によれば、パワーユニット１１の脱落の再現性を向上することができる。
また、スポット溶接箇所におけるせん断破断強度及び剥離強度は、ピール破断強度に対して大きいため、前突時以外の車両の通常使用時においては、十分な接合強度を得ることができる。例えば、サブフレームやフロントクロスメンバにサスペンションが装着される場合であっても、そのストローク時に発生する荷重はスポット溶接箇所に対してせん断方向に負荷されるから、十分な強度を確保することが容易である。
（２）第２部材１２２を、前突時にフロントフレーム１４の第１部材１２１との接合部に対して相対的に後退するサブフレーム１５の一部に固定することによって、スポット溶接箇所をピール破壊させる力を確実に発生させ、パワーユニット１１の脱落の再現性をより向上することができる。
（３）第１部材１２１及び第２部材１２２を、複数の横壁部１２１ｂ，１２１ｃ，１２２ｂ，１２２ｃが縦壁部１２１ａ，１２２ａから車幅方向外側、内側にそれぞれ突き出したクランク型に形成し、縦壁部１２１ａ，１２２ａがクリアランスＣを隔てて対向して配置されることによって、クリアランスＣの設定によりピール破壊が生じるタイミングを容易にチューニングすることができる。例えば、クリアランスＣを小さくすることによって、ピール破壊を早期に発生させることができる。
（４）第１部材１２１及び第２部材１２２の板厚を変更し、また、スポット溶接の打点Ｓの数を増減することによって、破断強度を容易にチューニングすることができるから、車両の前突時における衝撃吸収性能を最適化することができる。
【実施例２】
【００２９】
次に、本発明を適用した車両の前部構造の実施例２について説明する。以下説明する各実施例において、上述した実施例１と実質的に同様の箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
図１０は、実施例２におけるマウント１２Ａの斜視図である。
実施例２のマウント１２Ａは、第１部材１２１の縦壁部１２１ａ、及び、第２部材１２２の縦壁部１２２ａに、これらの面部をプレス加工してリブ状に張り出させて形成され、車両の前後方向に延在する補剛用のビード１２３を形成したものである。ビード１２３は、縦壁部１２１ａ，１２２ａに、それぞれ上下方向に分散して２本ずつ形成されている。
【００３０】
これらのビード１２３は、これを形成したことによって、縦壁部１２１ａ，１２２ａの車両の前後方向における圧縮荷重に対する座屈強度を、各横壁部間を接合するスポット溶接のピール破断強度の和よりも大きくする座屈防止部である。
実施例２によれば、上述した実施例１と同様の効果に加えて、マウント第１部材１２１、マウント第２部材１２２にこのようなビード１２３を設けることによって、衝撃力が入力した際の車両前後方向での座屈を防止でき、座屈によるスポット溶接箇所への入力ロスを低減し、より再現性良くマウント１２をピール破断させることができる。
【実施例３】
【００３１】
最後に、本発明を適用した車両の前部構造の実施例３について説明する。
図１１は、実施例３におけるマウント１２Ｂの斜視図である。
実施例３のマウント１２Ｂは、第１部材１２１の縦壁部１２１ａ及び前方側の横壁部１２１ｂの内面側に、補剛用の当て板であるリンホースメント１２４を添付している。
実施例３においても、上述した実施例２と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）各部材の構造や形状等は、実施例のものに限定されることなく、適宜変更することができる。例えば、実施例はフレーム側接合面、パワーユニット側接合面がともにスポット溶接箇所の片側において支持されているが、いずれか一方のみが片側で支持される構成としても、この面の倒れ込みによってピール破断を生じさせることが可能であり、本発明の効果を得ることができる。
また、実施例の第１部材、第２部材は、それぞれ車幅方向と直交して配置された縦壁部の前端部、後端部から、車幅方向に沿って縦壁部（各接合面）を突き出した構成としたが、これに限らず、例えば前後の接合面間の部分をほぼ水平に配置し、接合面を上下方向に突き出してもよい。また、これらを任意の傾斜角において傾けて配置してもよい。
（２）支持対象となるパワーユニットは、実施例のようなエンジン、トランスミッション等に限らず、例えば電気自動車、ハイブリッド電気自動車、燃料電池自動車におけるバッテリ、燃料電池スタック、インバータやコントローラ等の補器類、モータ、ジェネレータ等であってもよい。
（３）実施例は、第１部材及び第２部材によってマウントを構成したが、本発明はこれに限らず、パワーユニットをサブフレームに対して固定し、サブフレームとフロントフレームとの接続部に第１部材及び第２部材を設けてもよい。
（４）実施例２及び実施例３は、座屈防止部としてそれぞれビード及びリンホースメントを設けているが、これに限らず、例えばこのような領域における板厚を増加させたり、また、他の部材と結合して座屈強度を向上した構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を適用した車両の前部構造の実施例１における車両の前部構造の側面図である。
【図２】図１の車両の前部構造において車両の前突が生じた際の部品の挙動を示した側面図である。
【図３】図１の車両の前部構造の斜視図である。
【図４】図１の車両の前部構造におけるマウントの外観斜視図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面における構造を示す模式図である。
【図６】図５の構造において前突時に第１部材と第２部材との接合部がピール破断される状態を示す模式図である。
【図７】図５の構造において前突後に第１部材と第２部材との接合が完全に破断された状態を示す模式図である。
【図８】スポット溶接におけるピール破断、剥離及びせん断破断を模式的に表した図である。
【図９】スポット溶接のピール破断、剥離及びせん断破断における溶接強度と板厚との関係を表したグラフである。
【図１０】本発明を適用した車両の前部構造の実施例２におけるマウントの斜視図である。
【図１１】本発明を適用した車両の前部構造の実施例３におけるマウントの斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１ パワーユニット
１１ａ エンジン
１１ｂ トランスミッション
１２，１２Ａ，１２Ｂ マウント
１２１ 第１部材
１２１ａ 縦壁部
１２１ｂ，１２１ｃ 横壁部
１２２ 第２部材
１２２ａ 縦壁部
１２２ｂ，１２２ｃ 横壁部
１２３ ビード
１２４ リンホースメント
１３ バンパービーム
１４ フロントフレーム
１４ａ クラッシャブルゾーン
１５ サブフレーム
Ｃ クリアランス
Ｓ スポット溶接の打点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前部に搭載されるパワーユニットと、
前記パワーユニットに隣接して配置され、前記車両の前後方向に延在するとともに、その前方側の領域に前記車両の前後方向における圧縮荷重に対する破壊強度が他の部分よりも低いクラッシャブルゾーンが設けられたフロントフレームと、
前記フロントフレームに対して前記パワーユニットを支持するパワーユニット支持部と
を備える車両の前部構造において、
前記パワーユニット支持部は、前記フロントフレーム側に固定される第１の部材に設けられ、前記車両の後方側に面して配置されたフレーム側接合面と、前記パワーユニット側に固定される第２の部材に設けられ、前記車両の前方側に面して配置されたパワーユニット側接合面とをスポット溶接によって接合したものであって、
前記フレーム側接合面と前記パワーユニット側接合面との少なくとも一方は、前記第１の部材、前記第２の部材に対して、前記スポット溶接の打点の片側において片持ち支持されること
を特徴とする車両の前部構造。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の前部構造において、
前記パワーユニット支持部は、前記車両の前後方向に延在し、前記第２の部材が固定されるとともに、その前記第２の部材との接合部が前記車両の前突時に前記フロントフレームの前記第１の部材との接合部に対して相対的に後退するサブフレームを含むこと
を特徴とする車両の前部構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の車両の前部構造において、
前記第１の部材は、前記車両の前後方向に離間して配置され、前記第１の部材から相互に異なった方向に突き出した複数のフレーム側接合面を備え、
前記第２の部材は、車両の前後方向に離間して配置され、前記第２の部材から相互に異なった方向に突き出した複数のパワーユニット側接合面を備え、
前記第１の部材の前記複数のフレーム側接合面の間の領域と、前記第２の部材の前記複数のパワーユニット側接合面の間の領域とは、相互に間隔を隔てて対向して配置されること
を特徴とする車両の前部構造。
【請求項４】
請求項３に記載の車両の前部構造において、
前記第１の部材の前記複数のフレーム側接合面の間の領域と、前記第２の部材の前記複数のパワーユニット側接合面の間の領域との少なくとも一方に、前記第１の部材又は前記第２の部材の前記車両の前後方向における圧縮荷重に対する座屈強度を、前記スポット溶接のピール破壊による破断強度よりも大きくする座屈防止部を設けたこと
を特徴とする車両の前部構造。
【請求項１】
車両の前部に搭載されるパワーユニットと、
前記パワーユニットに隣接して配置され、前記車両の前後方向に延在するとともに、その前方側の領域に前記車両の前後方向における圧縮荷重に対する破壊強度が他の部分よりも低いクラッシャブルゾーンが設けられたフロントフレームと、
前記フロントフレームに対して前記パワーユニットを支持するパワーユニット支持部と
を備える車両の前部構造において、
前記パワーユニット支持部は、前記フロントフレーム側に固定される第１の部材に設けられ、前記車両の後方側に面して配置されたフレーム側接合面と、前記パワーユニット側に固定される第２の部材に設けられ、前記車両の前方側に面して配置されたパワーユニット側接合面とをスポット溶接によって接合したものであって、
前記フレーム側接合面と前記パワーユニット側接合面との少なくとも一方は、前記第１の部材、前記第２の部材に対して、前記スポット溶接の打点の片側において片持ち支持されること
を特徴とする車両の前部構造。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の前部構造において、
前記パワーユニット支持部は、前記車両の前後方向に延在し、前記第２の部材が固定されるとともに、その前記第２の部材との接合部が前記車両の前突時に前記フロントフレームの前記第１の部材との接合部に対して相対的に後退するサブフレームを含むこと
を特徴とする車両の前部構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の車両の前部構造において、
前記第１の部材は、前記車両の前後方向に離間して配置され、前記第１の部材から相互に異なった方向に突き出した複数のフレーム側接合面を備え、
前記第２の部材は、車両の前後方向に離間して配置され、前記第２の部材から相互に異なった方向に突き出した複数のパワーユニット側接合面を備え、
前記第１の部材の前記複数のフレーム側接合面の間の領域と、前記第２の部材の前記複数のパワーユニット側接合面の間の領域とは、相互に間隔を隔てて対向して配置されること
を特徴とする車両の前部構造。
【請求項４】
請求項３に記載の車両の前部構造において、
前記第１の部材の前記複数のフレーム側接合面の間の領域と、前記第２の部材の前記複数のパワーユニット側接合面の間の領域との少なくとも一方に、前記第１の部材又は前記第２の部材の前記車両の前後方向における圧縮荷重に対する座屈強度を、前記スポット溶接のピール破壊による破断強度よりも大きくする座屈防止部を設けたこと
を特徴とする車両の前部構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−３２６３９８（Ｐ２００７−３２６３９８Ａ）
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５７５２５（Ｐ２００６−１５７５２５）
【出願日】平成１８年６月６日（２００６．６．６）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月６日（２００６．６．６）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
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