JPH0750301Y2 - 自動車の前部車体構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、自動車の前部車体構造、より詳しく言え
ば、自動車の車体前部における前後方向のフレーム構造
に関する。

［従来の技術］ 周知のように、一般に、自動車の車体前部には、エンジ
ンルームの左右の内壁に沿って車体前後方向に延びるフ
レーム部材（フロントサイドフレーム）が配設されると
ともに、このフロントサイドフレームの前端にフロント
バンパが取り付けられており、車両衝突時には、このバ
ンパに加わる衝撃力が上記フロントサイドフレームに伝
えられ、バンパの圧縮変形とフロントサイドフレームの
曲折変形とによって衝突時の衝撃エネルギーを効果的に
吸収し、車室側への影響を最小限に止どめて乗員の保護
を図るようにしている。

特に、コンパクトな車体で比較的大きい車室スペースを
確保するためにフロントオーバハング部分が短く設定さ
れた、所謂ショートノーズタイプの自動車では、衝突時
のクラッシュスペースが小さくなる関係上、上記フロン
トサイドフレームは、衝突時、衝撃エネルギを吸収しな
がら曲折変形した際に、通常タイプの自動車の場合より
も後方側（つまり車室に近い側）まで後退して来ること
になる。従って、この場合、衝突時における上記フロン
トサイドフレームの曲折・変形の仕方（変形モード）
が、乗員の保護を図る上で特に重要な要素となる。

かかるフロントサイドフレームの構造として、例えば特
開昭63-64883号後方では、フロントサイドフレームにお
ける直線状のサイドフレーム部と、該サイドフレーム部
の後端から立ち下がって車室フロア下面に配設されるフ
ロアフレーム部とを連続的に接続する屈曲部について、
上記両フレーム部のレインフォースメントどうしの連結
部分にガセットを接合固定することにより、上記両レイ
ンフォースメント相互間の結合強度及び衝突時における
フロントサイドフレームの座屈強度の向上を図ったもの
が開示されている。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、車両が正面衝突した際には、車体のフロント
側が下方に沈む所謂ノーズタイプ現象が生じることは、
一般に良く知られている。このノーズタイプが生じた場
合、車室側では、フロントウインドガラスの上縁側に配
設されたフロントヘッドが下降することになる。この場
合、フロントシートに着座した乗員がシートベルトを装
着していれば、乗員の上体がシート側に拘束されている
ので頭部は前下方に移動するが、シートベルトを装着し
ていない場合には、乗員の頭部は略平行に前方移動して
上記フロントヘッダに当接する可能性が生じ、乗員の保
護を図る上で好ましくないという問題がある。

上記フロントヘッダはフロントウインドガラスの上縁側
において車幅方向に延設され、該フロントウインドガラ
スの下端部は、エンジンルームと車室側とを仕切るダッ
シュパネルの上部に配置されたカウルボックスによって
支持されている。そして、上記ダッシュパネルの下端部
は、上記フロントサイドフレームの直線部分の後端部に
接合されている。従って、衝突時に、上記直線部分の後
端部が上方に移動させられるようにフロントサイドフレ
ームの変形モードを設定することができれば、上記ダッ
シュパネルを介してカウルボックスを上方に移動させる
ことができ、ノーズダイブによる車室前部の沈み、つま
りフロントヘッダの沈みを抑制することができる。

そこで、この考案は、上記フロントサイドフレームの構
造を工夫することにより、車両衝突時における該フレー
ムの曲折変形の仕方を所望のモードに設定し、ノーズダ
イブによるフロントヘッダの沈みを抑制して乗員の保護
を図ることができる自動車の前部車体構造を提供するこ
とを目的としてなされたものである。

［課題を解決するための手段］ このため、この考案は、エンジンルーム内において車体
前後方向に延びるフロントサイドフレームと、車室フロ
アに沿って車体前後方向に延びるフロアフレームとを備
え、上記フロントサイドフレームは、車体前端側まで延
びる直線状部分と、該直線状部分の後端から後方に向か
って斜め下方に立ち下がって設けられ、上記直線状部分
とフロアフレームとを接続するキックアップ部分とで構
成されており、上記直線状部分の後端部に、上記エンジ
ンルームと車室側とを仕切るダッシュパネルの下端部が
接合されてなる自動車の前部車体構造において、上記フ
ロントサイドフレームの内部空間内には補強用のレイン
フォースメントが配設されており、該レインフォースメ
ントの上記直線状部分とキックアップ部分との境界部に
対応する部分の下部側には、略下方に向かって開かれた
ノッチ部が設けられているようにしたものである。

［考案の効果］ この考案によれば、フロントサイドフレームのレインフ
ォースメントの下部側に上記ノッチ部を設けたので、車
両正面衝突時、フロントバンパを介して上記フロントサ
イドフレームの直線部分に衝突荷重が入力された際に
は、上記直線部分とフロアフレームとが上下にオフセッ
トしている関係上、上記フロントサイドフレームは、キ
ックアップ部とフロアフレームとの接合部で支持された
状態で全体が後退するとともに、上記ノッチ部を起点と
して、つまり直線部とキックアップ部との境界部分を起
点として、該境界部分が上方に持ち上げられるように曲
折変形する。従って、上記直線部の後端部分が上方に移
動し、ダッシュパネルを介してカウルボックスが上方に
持ち上げられる。この結果、衝突時のノーズダイブによ
る車室前部の沈み、つまりフロントヘッダの沈みを抑制
して乗員の保護を図ることができる。

［実施例］ 以下、この考案の実施例を、添付図面に基づいて詳細に
説明する。

第７図は、本実施例に係る自動車の車体前部のフレーム
構造を示す斜視図であるが、この図に示すように、上記
自動車１では、エンジンルーム２内において、エンジン
ルーム側壁を構成するホイールエプロン3,3の内面に沿
って車体前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフ
レーム10が配設され、該フロントサイドフレーム10,10
の前端側は、エンジンルーム２の左右側部の前壁を構成
するシュラウドパネル4,4の下部を挿通した上で、エン
ジンルーム２の前端下部において車幅方向に延設された
前端クロスメンバ５によって互いに連結されている。

一方、上記フロントサイドフレーム10,10の後端側は、
エンジンルーム２と車室８側とを仕切るダッシュパネル
６の下端部に接合された上で、後方に向かって斜め下方
に立ち下がり、その後端部が、車室フロアパネル７に沿
って車体前後方向に延びる左右一対のフロアフレーム20
（第７図に右側のみ図示）の前端に接合されている。

すなわち、第３図に示すように、上記フロントサイドフ
レーム10は、車体前端側まで延びる直線状部分11（フロ
ントフレーム本体部）と、該フロントフレーム本体部11
の後端から後方に向かって斜め下方に立ち下がって設け
られたキックアップ部分12とで構成されている。そし
て、上記自動車１の車体前部における前後方向のフレー
ム構造は、上記フロントサイドフレーム10のフロントフ
レーム本体部11と上記フロアフレーム20とが上下にオフ
セットして略平行に配設され、このフロアフレーム20の
前端と上記フロントフレーム本体部11の後端とが上記キ
ックアップ部12で接続されて構成されている。

尚、上記ダッシュパネル６の上端側は、フロントウイン
ドガラス（不図示）の下端部を支持するカウルボックス
16に接合され、該カウルボックス16の左右両端には上方
にのびるフロントピラー17,17が配設されており、該フ
ロントピラー17,17の上端どうしは、フロントウインド
ガラス（不図示）の上縁側において車幅方向に延びるフ
ロントヘッダ18によって互いに連結されている。

上記フロントサイドフレーム10及びフロアフレーム20
は、いずれも、閉断面状に形成されるとともに、その内
部には補強用のレインフォースメントが配設されてい
る。

すなわち、右側のものを例にとって説明すれば、第１図
及び第２図に示すように、フロントサイドフレーム10
は、フロントフレーム本体部11においては平板状に形成
されるとともに、キックアップ部11においては外側に向
かって開口する略コ字状の断面を有するフロントフレー
ムアウタ10aと、上記本体部11においては外側に向かっ
て開口する略コ字状の断面を有するとともに、キックア
ップ部12においては断面略Ｌ字状に形成されたフロント
フレームインナ10bと、外側に向かって開口する略コ字
状の断面を有して上記本体部11を補強するフロントフレ
ームレインフォースメント11cと、上方が開口する略コ
字状の断面を有するキックアップレインフォースメント
12cとで構成されている。

そして、フロントフレーム本体部11においては、第4a図
に示すように、上記フロントフレームレインフォースメ
ント11cをフロントフレームインナ10bに接合した上で、
該フロントフレームインナ10bと上記フロントフレーム
アウタ10aとが互いに接合されており、また、上記本体
部11とキックアップ部12との境界部分では、第4b図に示
すように、フロントフレームレインフォースメント11c
の後端部とキックアップレインフォースメント12cの前
端部とが相互に接合されている。

尚、上記ダッシュパネル６の下端部は、フロントフレー
ム本体部11の後端面に当て止めて接合された上で、キッ
クアップ部12の上縁に沿って斜め下方に立ち下がって接
合され、更に、その下側縁部がフロアパネル６の前側縁
部と接合されている。

また、上記フロントサイドフレーム10のキックアップ部
12では、第4c図に示すように、フロントフレームインナ
10bとフロントフレームアウタ10aとが接合されて上方が
開口した断面略コ字状に形成され、その内面底部に上記
キックアップレインフォースメント12cが接合された上
で、フロアパネル７によって上方の開口部が閉じられて
いる。該フロントパネル７は、キックアップ部12の上縁
に沿った立ち上がり部を有するとともに、フロアフレー
ム20の延設部分には前後方向に延びる凹部が形成されて
いる（第２図参照）。

上記フロアフレーム30は、第4g図に示すように、下方が
開口した略コ字状の断面を有するフロアフレームパネル
20aを上記フロアパネル７の凹部に対向させた上で、両
者を相互に接合して閉断面状に形成され、その閉断面空
間内には、上方が開口する略コ字状断面を有するフロア
フレームレインフォースメント20cが配設されている。
また、上記フロアフレーム20の前側部分には、上記キッ
クアップレインフォースメント12cの後端の延長部が挿
入されている。

そして、上記フロアフレーム20とキックアップ部12との
境界部分では、第4d図に示すように、キックアップ部12
の上方開口部を閉じるフロアパネル７の上面に上記フロ
アフレームパネル20aの前端部分が接合され、更に、そ
のやや後方では、第4e図に示すように、フロアフレーム
20の下面にキックアップレインフォースメント12cが接
合されることにより二重の閉断面が形成され、この部分
が補強されている。また、フロアフレームレインフォー
スメント20cの前端部分では、第4f図に示すように、フ
ロアフレーム20の下面にキックアップレインフォースメ
ント12cの後端部分が接合され、この部分で、両レイン
フォースメント12c,20cがフロアパネル７を介して相互
に接合されている。

尚、上記フロアフレームパネル20aには、その長手方向
の適所に、フロアフレームレインフォースメント20cと
フロアパネル７及びキックオフレインフォースメント12
cとのスポット溶接を行う際の、作業用の穴部20eが多数
設けられている（第4f図及び第4g図の破線参照）。

すなわち、上記フロアフレーム20は、フロアパネル７の
凹部を覆ってフロアフレームパネル20aを接合すること
により、フロアパネル７の上面側に突出して設けられて
いるので、従来、例えば第８図に示すように、フロアパ
ネル57の下面側にフロアフレーム50が配設されていた場
合に比べて、フロア下面のフラット化を達成することが
できる。また、フロアフレームパネル20aは、そのフラ
ンジ部でフロアパネル７に接合されるだけでなく、フロ
アフレームレインフォースメント20cの左右の縦壁部分
にも接合されているので、従来、フロアフレーム50がフ
ランジ部50f,50fだけでフロアパネル57の下面側に接合
されていた場合（第８図参照）に比べて、フロアフレー
ム20の強度及び剛性を向上させることができ、車両衝突
時における車室側への影響を軽減することができる。

ところで、本実施例では、車両正面衝突時におけるフロ
ントサイドフレーム10の変形モードをコントロールする
ために、上記フロントフレームレインフォースメント11
cとキックアップレインフォースメント12cとの接合部の
下部側に、略下方に向かって開かれたノッチ部30が設け
られている。該ノッチ部30は、上記フロントフレームレ
インフォースメント11cの後端下部に切欠部11eを設けた
上で、上記両レインフォースメント11c,12cを接合する
ことによって形成されている。

以上の構成において、車両正面衝突時、フロントバンパ
（不図示）を介して上記フロントサイドフレーム10の直
線部分（フロントフレーム本体部11）に衝突荷重が入力
された際には、上記フロントフレーム本体部11とフロア
フレーム20とが上下にオフセットしている関係上、上記
フロントサイドフレーム10は、第５図において一点鎖線
で示されるように、キックアップ部12とフロアフレーム
20との接合部で支持された状態で全体が後退するととも
に、上記ノッチ部30を起点として、つまり上記フロント
フレーム本体部11とキックアップ部12との境界部分を起
点として、該境界部分が上方に持ち上げられるように曲
折変形する。

従って、上記フロントフレーム本体部11の後端部分が上
方に移動し、ダッシュパネル６を介してカウルボックス
16が上方に持ち上げられる。この結果、衝突時のノーズ
ダイブによる車室前部の沈み、つまりフロントヘッダ18
の沈みを抑制して乗員の保護を図ることができるのであ
る。

尚、このとき、上記フロアフレーム20の前端側では、フ
ロアフレームパネル20aの縦壁に接合されたフロアフレ
ームレインフォースメント20cが、キックアップレイン
フォースメント12cの後端部分と接合されることにより
（第4f図参照）、この部分が補強され、衝突時の車室側
の変形を最小限に止どめるとともに、キックアップ部12
の後端部を強固に支持することによってフロントサイド
フレーム10の上記変形モードの実現を助勢することがで
きるようになっている。

また、衝突時、フロントサイドフレーム10の変形に伴っ
て、エンジン（不図示）及びサスペンション支持用クロ
スメンバ（不図示）が後退した場合、このクロスメンバ
の上記フロントサイドフレーム10への取付部が上記ノッ
チ部30に食い込むことにより、フロントサイドフレーム
10はより確実にノッチ部30で曲折し、上記変形モードが
より確実に実現される。

更に、この場合、第６図に示すように、フロントサイド
フレーム10の前端側に、断面略ハット状のクラッシュ部
材27を取り付け、このクラッシュ部材27とバンパブラケ
ット26とでフロントバンパ25を支持させることにより、
衝突時におけるフロントバンパ部の衝撃吸収特性を向上
させることができる。

以上、説明したように、本実施例によれば、上記ノッチ
部30を設けることによつてフロントサイドフレーム10の
変形モードをコントロールし、衝突時における車室前部
の沈みを抑制して、乗員の保護を図ることができるので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係るフロントサイドフレーム
及びフロアフレームの斜視図、第２図は上記フロントサ
イドフレーム及びフロアフレームの分解斜視図、第３図
は上記フロントサイドフレーム及びフロアフレームの側
面図、第4a図は第３図のＡ−Ａ方向の断面説明図、第4b
図は第３図のＢ−Ｂ方向の断面説明図、第4c図は第３図
のＣ−Ｃ方向の断面説明図、第4d図は第３図のＤ−Ｄ方
向の断面説明図、第4e図は第３図のＥ−Ｅ方向の断面説
明図、第4f図は第３図のＦ−Ｆ方向の断面説明図、第4g
図は第３図のＧ−Ｇ方向の断面説明図、第５図は衝突時
の変形モードを説明するためのフロントサイドフレーム
及びフロアフレームの側面説明図、第６図はフロントバ
ンパ取付部の一例を示すサイドフレーム後端部の側面説
明図、第７図は本実施例に係る自動車の前部車体構造を
示す斜視図、第８図は従来例に係るフロアフレームの縦
断面説明図である。 １……自動車、２……エンジンルーム、６……ダッシュ
パネル、７……フロアパネル、10……フロントサイドフ
レーム、11……フロントフレーム本体部、11a……フロ
ントフレームレインフォースメント、11e……切欠部、1
2……キックアップ部、12a……キックアップレインフォ
ースメント、20……フロアフレーム、30……ノッチ部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンルーム内において車体前後方向に
   延びるフロントサイドフレームと、車室フロアに沿って
   車体前後方向に延びるフロアフレームとを備え、上記フ
   ロントサイドフレームは、車体前端側まで延びる直線状
   部分と、該直線状部分の後端から後方に向かって斜め下
   方に立ち下がって設けられ、上記直線状部分とフロアフ
   レームとを接続するキックアップ部分とで構成されてお
   り、上記直線状部分の後端部に、上記エンジンルームと
   車室側とを仕切るダッシュパネルの下端部が接合されて
   なる自動車の前部車体構造において、 上記フロントサイドフレームの内部空間内には補強用の
   レインフォースメントが配設されており、該レインフォ
   ースメントの上記直線状部分とキックアップ部分との境
   界部に対応する部分の下部側には、略下方に向かって開
   かれたノッチ部が設けられていることを特徴とする自動
   車の前部車体構造。