JP2000313351A - 自動車の車体前側部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 前突時に、自動車の車体前側部のサイドフレ
ームが十分に塑性変形して、効果的な緩衝が達成される
ようにすると共に、車室の変形がより確実に防止される
ようにし、かつ、これが簡単な構成で達成されるように
する。 【解決手段】 サイドフレーム１０が、前後方向にほぼ
水平に延びる前部フレーム１４と、この前部フレーム１
４の後端部１４ａから後下方に向って延びる傾斜フレー
ム１５と、この傾斜フレーム１５の後端部１５ａから後
方に向ってほぼ水平に延びる後部フレーム１６とを備え
る。車体２の側面視で、上記傾斜フレーム１５の後部に
おける長手方向の中途部１５ｃを屈曲させる。この中途
部１５ｃよりも後側の上記傾斜フレーム１５の後側部分
４２の仰角θ１を、上記中途部１５ｃよりも前側の上記
傾斜フレーム１５の前側部分４３の仰角θ２よりも小さ
くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、サイドフレームが
後下方に向って延びる傾斜フレームと、この傾斜フレー
ムの後端部から後方に向って延びる後部フレームとを備
えた自動車の車体前側部構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記自動車の車体前側部構造には、従
来、特開平１０‐１４７２５５号公報で示されるものが
ある。

【０００３】上記公報のものによれば、自動車の車体の
前側部を構成して前後方向に延びるサイドフレームが、
前後方向にほぼ水平に延びる前部フレームと、この前部
フレームの後端部から後下方に向って延びる傾斜フレー
ムと、この傾斜フレームの後端部から後方に向ってほぼ
水平に延びる後部フレームとを備えている。

【０００４】また、上記構成において、従来、前部フレ
ームの後部と傾斜フレームとに跨るように支持されるサ
スペンションフレームを設け、このサスペンションフレ
ームに、サスペンションを介して前車輪を懸架したもの
があり、この場合、前車輪を懸架するために強度が大き
くされた上記サスペンションフレームにより、上記前部
フレームの後部と傾斜フレームとは互いに強固に結合さ
せられており、このため、これら前部フレームと傾斜フ
レームとによる組み合せ体は全体として強度と剛性の大
きいものとなっている。

【０００５】一方、上記傾斜フレームの後端部から後部
フレームへの遷移部は屈曲させられており、この遷移部
は、上記組み合せ体の各部に比べて、強度等が低い部分
となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車の走
行中に、車体がその前方に位置する何らかの物体に衝突
したとき、いわゆる前突時に、上記サイドフレームの前
端部がその前方から衝撃力を与えられたときには、この
サイドフレームは、その長手方向で上記衝撃力を受けな
がら後方に向って全体的に収縮するよう塑性変形するこ
とが望まれ、これによれば、上記衝撃力に基づくエネル
ギーがより十分に吸収されて、上記衝撃力が効果的に緩
衝される。

【０００７】しかし、前記したように、前部フレームと
傾斜フレームとは互いに強固に結合させられた強度等の
大きい組み合せ体である一方、上記傾斜フレームから後
部フレームへの遷移部は屈曲部となっていて、強度等が
低い部分となっているため、上記衝撃力が与えられたと
きには、上記屈曲部に応力が集中しがちとなり、このた
め、この屈曲部を中心として上記組み合せ体が上記後部
フレームに対し後上方に向って回動するよう折れ曲がり
易くなるおそれがある。

【０００８】よって、上記従来の技術では、前記した効
果的な緩衝の達成が阻害されるおそれが生じると共に、
傾斜フレームの後方の車室の変形が大きくなるおそれも
ある。

【０００９】そこで、上記屈曲部に対し補強材を設ける
ことが考えられるが、これでは、車体前側部の部品点数
が増えてその構成が複雑になり、好ましくない。

【００１０】また、上記傾斜フレームの上面側には、通
常、ダッシュパネルの下部が支持され、このパネルに踏
動式のアクセルやブレーキのペダルが枢支具により枢支
されている。

【００１１】ここで、前記したように、屈曲部に対し単
に補強材を設けたり、補強構造を採用した場合に、上記
枢支具の位置の変更が強制されることになれば、上記ペ
ダルに連動連結されるリンク機構等の部材にも構成上の
変更が強制されることとなり、つまり、効果的な緩衝の
達成のために、大きな設計変更が必要になるおそれがあ
る。

【００１２】本発明は、上記のような事情に注目してな
されたもので、前突時に、自動車の車体前側部のサイド
フレームが十分に塑性変形して、効果的な緩衝が達成さ
れるようにすると共に、車室の変形がより確実に防止さ
れるようにし、かつ、これが簡単な構成で達成され、か
つ、大きな設計変更を回避してできるようにすることを
課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の自動車の車体前側部構造は、次の如くであ
る。

【００１４】請求項１の発明は、サイドフレーム１０
が、前後方向にほぼ水平に延びる前部フレーム１４と、
この前部フレーム１４の後端部１４ａから後下方に向っ
て延びる傾斜フレーム１５と、この傾斜フレーム１５の
後端部１５ａから後方に向ってほぼ水平に延びる後部フ
レーム１６とを備えた自動車の車体前側部構造におい
て、

【００１５】車体２の側面視で、上記傾斜フレーム１５
の後部における長手方向の中途部１５ｃを屈曲させ、こ
の中途部１５ｃよりも後側の上記傾斜フレーム１５の後
側部分４２の仰角θ１を、上記中途部１５ｃよりも前側
の上記傾斜フレーム１５の前側部分４３の仰角θ２より
も小さくしたものである。

【００１６】請求項２の発明は、上記傾斜フレーム１５
の上面側にパネル３４を支持させ、このパネル３４に踏
動式のペダル４６を枢支具４７により枢支させた自動車
において、

【００１７】上記中途部１５ｃよりも前側に上記枢支具
４７を位置させたものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。

【００１９】図において、符号１は自動車で、矢印Ｆｒ
はその前方を示している。また、下記する左右とは車体
２の幅方向をいうものとする。

【００２０】上記自動車１の車体２は板金製で、その下
端部を構成する車体フレーム３と、上記車体２の上部側
を構成して上記車体フレーム３に支持される車体本体４
とを備え、この車体本体４の内部が車室５とされてい
る。上記車体２は、上記車体フレーム３にサスペンショ
ンを介して懸架された前車輪６と、不図示の後車輪とで
走行面７面上に支持されている。

【００２１】上記車体フレーム３は、この車体フレーム
３の左右各側部を構成して前後方向に延びる左右一対の
サイドフレーム１０，１０と、車体２の幅方向に延びて
上記左右サイドフレーム１０，１０を互いに結合させる
前後に複数のクロスメンバ１１とを備えている。上記車
体２の車体フレーム３と車体本体４とは、この車体２の
幅方向の中央を通る車体中央１２を基準として左右ほぼ
対称形とされている。

【００２２】上記各サイドフレーム１０の前部は上記車
体２の前側部を構成しており、各サイドフレーム１０
は、このサイドフレーム１０の前部側を構成して前後方
向にほぼ水平に延びる前部フレーム１４と、この前部フ
レーム１４の後端部１４ａ側から後下方に向ってほぼ直
線的に延びる傾斜フレーム１５と、この傾斜フレーム１
５の後端部１５ａから後方に向って一体的に延びる後部
フレーム１６を備えている。

【００２３】上記の場合、車室５の上下方向の中途部の
前方に前部フレーム１４が配設され、上記車室５の前部
下端に隣接して上記傾斜フレーム１５と後部フレーム１
６とが配設されている。これを換言すれば、上記前部フ
レーム１４の後方、かつ、上記傾斜フレーム１５と後部
フレーム１６との上方に上記車室５の前部が配設されて
いる。

【００２４】上記車体フレーム３は、車体２の側面視
で、上記前部フレーム１４の下方に配設されて前記サス
ペンションを支持するサブフレーム１８と、上記前部フ
レーム１４の後部と傾斜フレーム１５の後端部１５ａと
に跨るように支持されてこれら両フレーム１４，１５を
互いに強固に結合させるサスペンションフレーム１９と
を備え、このサスペンションフレーム１９は上記サブフ
レーム１８を介してサスペンションを支持している。

【００２５】上記傾斜フレーム１５のその長手方向に沿
った視線でみた断面形状は、ほぼＵ字形状（倒立ハット
形状）とされている。より具体的には、上記傾斜フレー
ム１５は、車体２の幅方向で離れて対面する左右側板３
０，３０と、これら側板３０，３０の各下端縁同士を互
いに一体的に連結させる底板３１と、上記各側板３０，
３０の各上端縁にそれぞれ一体成形される外向きフラン
ジ３２，３２とを備えている。

【００２６】特に、図４において、前記後部フレーム１
６は、上記傾斜フレーム１５と同様の構成であって互い
にほぼ同形同大とされ、上記側板３０、底板３１、およ
び外向きフランジ３２を備えている。

【００２７】上記左右後部フレーム１６，１６にフロア
パネル３３が架設され、また、上記左右傾斜フレーム１
５，１５にダッシュパネル３４の下部が架設され、上記
各パネル３３，３４は、上記各フレーム１５，１６の外
向きフランジ３２，３２上に載置されると共にスポット
溶接Ｓにより結合させられている。また、上記ダッシュ
パネル３４の上部は、上記傾斜フレーム１５の前端部１
５ｂ側から上方に向って延出している。

【００２８】上記傾斜フレーム１５の後部である後側部
分４２および前側部分４３の後端部と、上記後部フレー
ム１６とにおける各側板３０，３０を互いに結合させる
補強板３７が設けられている。この補強板３７は前記傾
斜フレーム１５と同様の構成であって、側板３８、底板
３９、外向きフランジ４０を備えている。

【００２９】上記補強板３７の各外向きフランジ４０
は、上記傾斜フレーム１５の後部と、上記後部フレーム
１６とにおける各外向きフランジ３２の上面に接合させ
られて前記スポット溶接Ｓによりフロアパネル３３と共
に結合させられ、上記補強板３７の各側板３８，３８は
上記傾斜フレーム１５の後部と、上記後部フレーム１６
とにおける各側板３０，３０の各上端部に接合させられ
てスポット溶接Ｓされている。

【００３０】図１，２において、上記傾斜フレーム１５
の後部における長手方向の中途部１５ｃは、その上方か
らみて谷折れ形状に屈曲させられており、車体２の側面
視で、上記中途部１５ｃよりも後側の上記傾斜フレーム
１５の後側部分４２の仰角θ１の方が、上記中途部１５
ｃよりも前側の上記傾斜フレーム１５の前側部分４３の
仰角θ２よりも小さくされている。

【００３１】このため、車体２の側面視で、上記傾斜フ
レーム１５から後部フレーム１６への遷移部４４は、傾
斜フレーム１５における後側部分４２と前側部分４３と
の結合部、および、この傾斜フレーム１５の後側部分４
２と後部フレーム１６との結合部の少なくとも二ヵ所で
屈曲させられ、遷移部の一ヵ所が上記仰角θ２に相当す
る角度で屈曲させられていた従来の技術に比べ、全体と
して円弧形状に近づけられる。

【００３２】よって、前突時、その衝撃力により上記遷
移部４４の一部に応力集中が生じることは抑制されて、
このような遷移部の一部を中心として上記前部フレーム
１４と傾斜フレーム１５との組み合せ体が上記後部フレ
ーム１６に対し容易に折れ曲がるということが防止され
る。

【００３３】この結果、第１に、上記前突時には、前部
フレーム１４の前部側が、その長手方向で上記衝撃力を
受けながら後方に向って全体的に収縮するよう塑性変形
して、上記衝撃力に基づくエネルギーが確実に吸収さ
れ、上記衝撃力に対する効果的な緩衝が達成される。

【００３４】また、第２に、上記前突時に、遷移部４４
を中心として、前部フレーム１４と傾斜フレーム１５と
の組み合せ体が、折れ曲がるということが防止されるた
め、上記傾斜フレーム１５の後方の車室５が大きく変形
するということが防止される。

【００３５】そして、上記した効果的な緩衝の達成や、
車室５の変形の防止は、単に上記傾斜フレーム１５の後
部の中途部１５ｃを屈曲させるということで達成され、
つまり、上記した効果的な緩衝等は簡単な構成で達成さ
れる。

【００３６】また、上記の場合、前部フレーム１４と後
部フレーム１６とはそれぞれほぼ水平に延びており、こ
れにおいて、上記仰角θ１がほぼ１/２×仰角θ2とさ
れ、傾斜フレーム１５における後側部分４２と前側部分
４３との結合部における交角と、傾斜フレーム１５の後
側部分４２と後部フレーム１６との結合部における交角
とがほぼ同じとされている。

【００３７】このため、上記両結合部に生じる応力は互
いにほぼ等しい値となり、もって、上記傾斜フレーム１
５から後部フレーム１６への遷移部４４における一部へ
の応力集中がより確実に防止されて、前記諸効果がより
確実に達成される。

【００３８】また、上記したように、傾斜フレーム１５
を屈曲させた中途部１５ｃは、この傾斜フレーム１５の
後部に位置しているため、この傾斜フレーム１５におけ
る前側部分４３を従来の成形通りの仰角θ２のままにし
て、後側部分４２の仰角θ１を変更させれば、傾斜フレ
ーム１５において、その形状の変更部分は少なくて足
り、よって、設計や、金型の大きな変更が回避され、車
体２の成形上有益である。

【００３９】図１において、上記傾斜フレーム１５の上
面側には前記したようにダッシュパネル３４の下部が支
持されてスポット溶接Ｓにより固着されており、このダ
ッシュパネル３４に踏動式のアクセルやブレーキペダル
４６が枢支具４７により上下に回動自在となるよう枢支
されている。上記枢支具４７は上記中途部１５ｃよりも
前側に位置させられ、つまり、傾斜フレーム１５の前側
部分４３に支持されたダッシュパネル３４側に、上記ペ
ダル４６が枢支具４７により枢支されている。

【００４０】このため、前記したように、傾斜フレーム
１５の前側部分４３を従来の成形通りの仰角θ２のまま
にして、後側部分４２の仰角θ１を変更させれば、上記
傾斜フレーム１５の前側部分４３側に枢支具４７により
枢支されているペダル４６の位置が変化することが回避
される。

【００４１】よって、ペダル４６に連動連結されるリン
ク機構等の部材に構成上の変更を強制することが回避さ
れて、上記した効果的な緩衝の達成が大きな設計変更を
伴うことなくでき、車体２の成形上有益である。

【００４２】

【発明の効果】本発明による効果は、次の如くである。

【００４３】請求項１の発明は、サイドフレームが、前
後方向にほぼ水平に延びる前部フレームと、この前部フ
レームの後端部から後下方に向って延びる傾斜フレーム
と、この傾斜フレームの後端部から後方に向ってほぼ水
平に延びる後部フレームとを備えた自動車の車体前側部
構造において、

【００４４】車体の側面視で、上記傾斜フレームの後部
における長手方向の中途部を屈曲させ、この中途部より
も後側の上記傾斜フレームの後側部分の仰角を、上記中
途部よりも前側の上記傾斜フレームの前側部分の仰角よ
りも小さくしてある。

【００４５】このため、車体の側面視で、上記傾斜フレ
ームから後部フレームへの遷移部は、傾斜フレームにお
ける後側部分と前側部分との結合部、および、この傾斜
フレームの後側部分と後部フレームとの結合部の少なく
とも二ヵ所で屈曲させられ、遷移部の一ヵ所が屈曲させ
られていた従来の技術に比べ、全体として円弧形状に近
づけられる。

【００４６】よって、前突時、その衝撃力により上記遷
移部の一部に応力集中が生じることは抑制されて、この
ような遷移部の一部を中心として上記前部フレームと傾
斜フレームとの組み合せ体が上記後部フレームに対し容
易に折れ曲がるということが防止される。

【００４７】この結果、第１に、上記前突時には、前部
フレームの前部側が、その長手方向で上記衝撃力を受け
ながら後方に向って全体的に収縮するよう塑性変形し
て、上記衝撃力に基づくエネルギーが確実に吸収され、
上記衝撃力に対する効果的な緩衝が達成される。

【００４８】また、第２に、上記前突時に、遷移部を中
心として、前部フレームと傾斜フレームとの組み合せ体
が、折れ曲がるということが防止されるため、上記傾斜
フレームの後方の車室が大きく変形するということが防
止される。

【００４９】そして、上記した効果的な緩衝の達成や、
車室の変形の防止は、単に上記傾斜フレームの後部の中
途部を屈曲させるということで達成され、つまり、上記
した効果的な緩衝等は簡単な構成で達成される。

【００５０】また、上記したように、傾斜フレームを屈
曲させた中途部は、この傾斜フレームの後部に位置して
いるため、この傾斜フレームにおける前側部分を従来の
成形通りの仰角のままにして、後側部分の仰角を変更さ
せれば、傾斜フレームにおいて、その形状の変更部分は
少なくて足り、よって、設計や、金型の大きな変更が回
避され、車体の成形上有益である。

【００５１】請求項２の発明は、上記傾斜フレームの上
面側にパネルを支持させ、このパネルに踏動式のペダル
を枢支具により枢支させた自動車において、

【００５２】上記中途部よりも前側に上記枢支具を位置
させてある。

【００５３】このため、前記したように、傾斜フレーム
の前側部分を従来の成形通りの仰角のままにして、後側
部分の仰角を変更させれば、上記傾斜フレームの前側部
分側に枢支具により枢支されているペダルの位置が変化
することが回避される。

【００５４】よって、ペダルに連動連結されるリンク機
構等の部材に構成上の変更を強制することが回避され
て、上記した効果的な緩衝の達成が大きな設計変更を伴
うことなくでき、車体の成形上有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２の部分拡大図である。

【図２】車体前部の側面図である。

【図３】車体前部の平面図である。

【図４】図１の４‐４線矢視断面図である。

【符号の説明】

１ 自動車 ２ 車体 ３ 車体フレーム ４ 車体本体 ５ 車室 １０ サイドフレーム １４ 前部フレーム １４ａ 後端部 １５ 傾斜フレーム １５ａ 後端部 １５ｂ 前端部 １５ｃ 中途部 １６ 後部フレーム １９ サスペンションフレーム ３３ フロアパネル ３４ ダッシュパネル（パネル） ４２ 後側部分 ４３ 前側部分 ４４ 遷移部 ４６ ペダル ４７ 枢支具 θ１，θ２ 仰角

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サイドフレームが、前後方向にほぼ水平
   に延びる前部フレームと、この前部フレームの後端部か
   ら後下方に向って延びる傾斜フレームと、この傾斜フレ
   ームの後端部から後方に向ってほぼ水平に延びる後部フ
   レームとを備えた自動車の車体前側部構造において、 車体の側面視で、上記傾斜フレームの後部における長手
   方向の中途部を屈曲させ、この中途部よりも後側の上記
   傾斜フレームの後側部分の仰角を、上記中途部よりも前
   側の上記傾斜フレームの前側部分の仰角よりも小さくし
   た自動車の車体前側部構造。
2. 【請求項２】 上記傾斜フレームの上面側にパネルを支
   持させ、このパネルに踏動式のペダルを枢支具により枢
   支させた自動車において、 上記中途部よりも前側に上記枢支具を位置させた自動車
   の車体前側部構造。