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JP3591448B2 - 自動車の車体前部構造 - Google Patents

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JP3591448B2
JP3591448B2 JP2000321558A JP2000321558A JP3591448B2 JP 3591448 B2 JP3591448 B2 JP 3591448B2 JP 2000321558 A JP2000321558 A JP 2000321558A JP 2000321558 A JP2000321558 A JP 2000321558A JP 3591448 B2 JP3591448 B2 JP 3591448B2
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    • B60G2206/01Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/016Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs allowing controlled deformation during collision
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • B60G2300/00Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60G2300/13Small sized city motor vehicles

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  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車の車体前部構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の自動車の車体前部構造として、例えば特開2000−16327号公報に示されているように、エンジンおよびフロントサスペンションを搭載するサブフレームをフロントサイドメンバに直接結合し、これらサブフレームとフロントサイドメンバの変形モードコントロールによって前面衝突時における車体前部の潰れストロークを確保するようにしたものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ダッシュパネルの前方に前面衝突時における車体変形を妨げるエンジン,ミッション、およびその他の剛体部品がなく、該ダッシュパネルと車両前端部との間が空洞状態とされた車両にあっては、フロントサイドメンバの潰れ効率及び前輪の挙動が前面衝突性能、即ち、車体前部の潰れストロークを左右する。
【0004】
このような車両では前輪転蛇時の場合は、転蛇方向に沿って前輪を横方向へ向ける入力が生じるため、前輪が前方を向いたままその後方に存在する車体のサイドシルと衝突物との間に挟まれる可能性は低く、仮にサイドシルとの間に挟まれるとしても前輪が横方向を向いているため車体前部の潰れ量に与える影響は少ない。
【0005】
しかし、前輪が直進方向に操舵された状態(転蛇されていない状態)で前面衝突した際には、前輪が前方を向いたままサイドシルと衝突物との間に挟まれる可能性が高く、前輪が挟まれた個所は車体前部の潰れスペースの低下等の悪影響が懸念される。
【0006】
しかも、前記従来の構造のようにサブフレームをフロントサイドメンバに直接結合したものでは、前述の問題に加えてサブフレームによってフロントサイドメンバの潰れ効率の悪影響が懸念される。
【0007】
そこで、本発明は前輪が直進方向に操舵された状態で前面衝突した際でも、該前輪の存在により車体前部の潰れストロークに悪影響をおよぼすことがない自動車の車体前部構造を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明にあっては、ダッシュパネルと車両前端部との間を空洞状態とした車両において、
ファーストクロスメンバのフロントサイドメンバとの結合部よりも車幅方向内側と、ダッシュパネルの下面部とに連結して配置したサブフレームと、
前輪のアクスルとサブフレームとに連結して配置したフロントサスペンションのサスペンションアームと、
ダッシュパネルの前部に配置されたステアリングラックからボールジョイントを介してフロントサスペンションのストラットもしくは前輪のアクスルへ伸びて連結されたタイロッドと、を備え、
前記サブフレームは、その前端連結部を後端連結部よりも車幅方向内側にオフセットしてファーストクロスメンバに連結してあって、 これら前端連結部と後端連結部との間に車幅方向外側に向けて、サスペンションアームを連結するフロント側アーム連結部とリヤ側アーム連結部とを設けてあり、
前記サブフレームの前端連結部の直後と、フロント側アーム連結部の直前と、リヤ側アーム連結部と後端側連結部との間に、それぞれ前面衝突時の衝突入力により座屈して、サブフレームを前記フロント側アーム連結部の直前部分を頂点として車幅方向外側へ向けて屈曲変形させる脆弱部を形成する一方、
タイロッドの前輪側連結点を、該前輪のアクスルの操舵回転軸線よりも前方にオフセットした位置に設定して、
これらサブフレームの脆弱部の設定と、タイロッドの前輪側連結点位置の設定とによって、前輪が直進方向に操舵された状態で前面衝突した際に、該前輪を車幅方向に回動させて衝突入力方向に対して略横向きに変向させる前輪変向手段を構成したことを特徴としている。
【0011】
請求項の発明にあっては、サブフレームを、スチールもしくはアルミ合金等の複数の金属パネルを接合して構成したことを特徴としている。
【0012】
請求項の発明にあっては、サブフレームを、スチールもしくはアルミ合金等の金属材料からなる中空部材を所要断面形状に液圧成形したことを特徴としている。
【0013】
請求項の発明にあっては、サブフレームを、アルミ合金等の軽量金属材料で鋳造成形したことを特徴としている。
【0014】
請求項の発明にあっては、サブフレームの脆弱部のうち、少なくとも前端連結部の直後と、フロント側アーム連結部の直前の各脆弱部を、車幅方向に向けて彎曲する屈曲部で構成したことを特徴としている。
【0015】
請求項の発明にあっては、サブフレームの脆弱部のうち、前端連結部の直後と、リヤ側アーム連結部と後端連結部との間の各脆弱部を、サブフレームの車幅方向外側の側面に縦方向に設けたノッチで構成し、フロント側アーム連結部の直前の脆弱部を、サブフレームの車幅方向内側の側面に縦方向に設けたノッチで構成したことを特徴としている。
【0016】
請求項の発明にあっては、サブフレームの脆弱部のうち、前端連結部の直後の脆弱部を、車幅方向に向けて彎曲した屈曲部とその車幅方向外側の側面に縦方向に設けたノッチとで構成し、フロント側アーム連結部の直前の脆弱部を、車幅方向に向けて彎曲した屈曲部とその車幅方向内側の側面に縦方向に設けたノッチとで構成し、リヤ側アーム連結部と後端連結部との間の脆弱部を、少なくともサブフレームの車幅方向外側の側面に縦方向に設けたノッチで構成したことを特徴としている。
【0017】
請求項の発明にあっては、サブフレームの脆弱部のうち、前端連結部の直後と、リヤ側アーム連結部と後端連結部との間の各脆弱部を、サブフレームの車幅方向外側の側面の肉厚を薄くして構成し、フロント側アーム連結部の直前の脆弱部を、サブフレームの車幅方向内側の側面の肉厚を薄くして構成したことを特徴としている。
【0018】
請求項の発明にあっては、サブフレームの脆弱部のうち、前端連結部の直後の脆弱部を、車幅方向に向けて彎曲した屈曲部とその車幅方向外側の側面の肉厚を薄くすることによって構成し、フロント側アーム連結部の直前の脆弱部を、車幅方向に向けて彎曲した屈曲部とその車幅方向内側の側面の肉厚を薄くすることによって構成し、リヤ側アーム連結部と後端連結部との間の脆弱部を、少なくともサブフレームの車幅方向外側の側面の肉厚を薄くして構成したことを特徴としている。
【0019】
請求項10の発明にあっては、サブフレームの後端連結部を、ダッシュパネルの下面に廻り込んで接合したフロントサイドメンバエクステンションに連結したことを特徴としている。
【0020】
請求項11の発明にあっては、ダッシュパネルの下面には、該下面に廻り込んで接合した左右のフロントサイドメンバエクステンションに跨るクロスメンバを接合配置してあり、サブフレームの後端の連結部を該クロスメンバに連結したことを特徴としている。
【0021】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、前輪が直進方向に操舵された状態(転蛇されていない状態)で前面衝突した場合、前輪変向手段によって前輪が車幅方向に回動されて略横向きに変向されるため、該前輪がその後方に存在する車体のサイドシルと衝突物との間に挟まれても、車体前部の潰れストロークを十分に確保することができて安定したエネルギー吸収特性を得ることができる。
【0022】
特に、フロントサスペンションのサスペンションアームを連結するサブフレームは、ファーストクロスメンバのフロントサイドメンバとの結合部よりも車幅方向内側と、ダッシュパネルの下面部とに連結して配置してあって、前輪変向手段はこのサブフレームと、タイロッドとのサスペンション,ステアリング系に設けてあって、前面衝突時における前輪の挙動コントロールを主たるエネルギー吸収部材であるフロントサイドメンバから切り離して行わせることと併せて、サブフレームをフロントサイドメンバの潰れ領域で該フロントサイドメンバと非結合としてあることによって、該フロントサイドメンバ単体の潰れ効率を阻害することがなく、従って、エネルギー吸収特性を向上することができる。
【0023】
しかも、前面衝突時にはサブフレームが、所定ヶ所に設けた脆弱部を基点としてフロント側アーム連結部の直前部分を頂点として車幅方向外側へ向けて屈曲変形することにより、このサブフレームの屈曲変形に追従してサスペンションアームが該サブフレームのリヤ側アーム連結部の後方の脆弱部を支点として車幅方向外側へ向けて回転するように後方外側へ移動することと併せて、タイロッドがサスペンションアームの動きに対して前輪の前側を車幅方向内側へ引き込むように機能することによって、前輪を車幅方向外側へ押し出しつつ該前輪の前側を内側に向けて略横向きとすることができ、前輪の横向き挙動コントロールを円滑に行わせることができる。
【0024】
また、サブフレームが前述のように衝突入力で屈曲変形することによって、フロントサイドメンバの潰れ変形挙動に支障を来すことがなく、該フロントサイドメンバ単体の潰れ効率を高めることができる。
【0025】
請求項に記載の発明によれば、請求項の発明の効果に加えて、サブフレームの所要部位を金属パネルの板厚を変えたり、補強パッチ材を付設したりすることで強度分布を最適化することができて、該サブフレームの変形モードを任意にコントロールすることができる。
【0026】
請求項に記載の発明によれば、請求項の発明の効果に加えて、サブフレームを所要断面形状に液圧成形して強度分布を最適化することができて、該サブフレームの変形モードを任意にコントロールすることができる。
【0027】
請求項に記載の発明によれば、請求項の発明の効果に加えて、サブフレームを同一部品内で肉厚分布の調整やリブの設定等によって強度分布を最適化することができて、該サブフレームの変形モードを任意にコントロールすることができる。
【0028】
請求項に記載の発明によれば、請求項の発明の効果に加えて、サブフレームの脆弱部を、屈曲部の設定,ノッチの設定,肉厚の設定,等の簡易な手段によって構成することができて、何れもサブフレームの屈曲変形モードを安定化することができる。
【0029】
請求項10に記載の発明によれば、請求項の発明の効果に加えて、前面衝突時の衝突入力をファーストクロスメンバからサブフレームを介してダッシュパネル下側の前後方向フロア骨格部材のフロントサイドメンバエクステンションに伝達できるため、左右のフロントサイドメンバがエンジン,モーター等のパワーユニットで結合されていない車両であっても、これら左右のフロントサイドメンバ間の車体反力の極度な低下を抑制することができて、車体前部の潰れ変形を安定して行わせることができる。
【0030】
また、フロントサイドメンバよりも外側の部分に対する局部的な衝突入力は、先ず、前輪に作用して該前輪からサスペンションアーム,サブフレーム,ファーストクロスメンバを介してフロントサイドメンバに伝達されるため、ラップ率が少ないオフセット衝突においても車体反力を十分に確保できて、車体前部の潰れ変形を安定して行わせることができる。
【0031】
請求項11に記載の発明によれば、請求項の発明の効果に加えて、前面衝突時の衝突入力をファーストクロスメンバからサブフレームを介してダッシュパネル下側の車幅方向フロア骨格部材のクロスメンバに伝達できるため、左右のフロントサイドメンバがエンジン,モーター等のパワーユニットで結合されていない車両であっても、これら左右のフロントサイドメンバ間の車体反力の極度な低下を抑制することができて、車体前部の潰れ変形を安定して行わせることができる。
【0032】
また、フロントサイドメンバよりも外側の部分に対する局所的な衝突入力は、先ず、前輪に作用して該前輪がサスペンションアーム,サブフレーム,ファーストクロスメンバを介してフロントサイドメンバに伝達され、しかも、前記サスペンションアームを介してサブフレームの後輪連結部側に作用する入力の車幅方向内側に向く成分は前記クロスメンバの軸力で受けられるため、ラップ率が少ないオフセット衝突においても車体反力を十分に確保できて、車体前部の潰れ変形を安定して行わせることができる。
【0033】
また、サブフレームの左右の後端連結部間の強度,剛性を前記クロスメンバで確保できるため、サブフレームの後部構造を簡素化して軽量化を図ることができる。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【0035】
図1〜5において、1は車室RとフロントコンパートメントF・Cとを隔成するダッシュパネルを示す。
【0036】
このダッシュパネル1の前面下部の左右両側部には車体前部の前後方向骨格部材であるフロントサイドメンバ2を接合配置してある。
【0037】
フロントサイドメンバ2の後側部分はフロントサイドメンバエクステンション3として、前記ダッシュパネル1の下面に廻り込んでフロアパネル4に亘って接合配置して、該フロントサイドメンバエクステンション3が前後方向のフロア骨格部材を構成するようにしている。
【0038】
フロントサイドメンバ2は、フロントコンパートメントF・Cの側壁を構成する図外のフードリッジパネルに接合してあり、左右のフロントサイドメンバ2,2の前端部は、車体前部の車幅方向骨格部材を構成するファーストクロスメンバ5を結合して連結してある。
【0039】
本実施形態では前記フロアパネル4の略中央部分に凹部4aを形成して、該凹部4aにエンジン6aおよびミッション6b等からなるパワーユニット6を搭載し、該パワーユニット6の駆動力をプロペラシャフト7,デファレンシャルギヤ8を介して後輪9へ伝達するようにして、前記フロントコンパートメントF・Cはパワーユニット6およびその補機部品等の各種の剛体搭載部品のない空洞状態としてある。
【0040】
前記ファーストクロスメンバ5とダッシュパネル1の下面部とに跨ってサブフレーム11を連結配置してあって、前輪13のアクスル14と該サブフレーム11とに跨ってフロントサスペンションのサスペンションアーム12を連結してある。
【0041】
具体的には、前記サブフレーム11は平面略コ字状に形成されていて、その前端連結部11を後端連結部11よりも車幅方向内側にオフセットして、ファーストクロスメンバ5のフロントサイドメンバ2との結合部よりも車幅方向内側で該ファーストクロスメンバ5の下面にボルト・ナット16により連結してあると共に、後端連結部11はフロントサイドメンバエクステンション3のダッシュパネル下面に廻り込んだ部分の下面に同じくボルト・ナット16により連結してある。
【0042】
サブフレーム11の前端連結部11と後端連結部11との間に、フロント側アーム連結部15とリヤ側アーム連結部15とを車幅方向外側に向けて設けてあり、これらフロント側アーム連結部15とリヤ側アーム連結部15とに前記サスペンションアーム12を連結してある。
【0043】
フロントサスペンションのストラット17はその下端部を前輪13のアクスル14に連結してあり、上端はダッシュパネル1の側部に接合配置したストラットタワー18の頂部に結合してある。
【0044】
19はダッシュパネル1の前面部に配設したステアリングギヤ、20はステアリングラック、21は該ステアリングラック20にボールジョイント22を介して連結したタイロッドを示し、本実施形態では該タイロッド21の他端を前記ストラット17にナックルアーム23を介して連結してあるが、これは前輪13のアクスル14に連結してもよい。
【0045】
そして、前記サブフレーム11とタイロッド21とのサスペンション,ステアリング系に、前輪13が直進方向に操舵された状態で前面衝突した際に、該前輪13を車幅方向に回動させて衝突入力方向に対して略横向きに変向させる前輪変向手段を設けてある。
【0046】
本実施形態では、前記サブフレーム11の前端連結部11の直後と、フロント側アーム連結部15の直前と、リヤ側アーム連結部15と後端連結部11との間に、それぞれ前面衝突時の衝突入力Fにより座屈して、サブフレーム11をフロント側アーム連結部15の直前部分を頂点として車幅方向外側へ向けて屈曲変形させる脆弱部24,25,26を形成する一方、タイロッド21の前輪側連結点Pを、該前輪13のアクスル14の操舵回転軸線Pよりも前方にオフセットした位置に設定して、これらサブフレーム11の脆弱部24,25,26の設定と、タイロッド21の前輪側連結点P位置の設定とによって、前述の前輪変向手段を構成している。
【0047】
また、本実施形態では前記サブフレーム11を図4,5にも示すように、スチール又はアルミ合金等の金属パネル材からなるフレームアッパ11aと、フレームロア11bとを嵌合,溶接して閉断面に形成してあって、該サブフレーム11の前端連結部11と、フロント側アーム連結部15から後端連結部11に亘る各部分を、平面視してフロントサイドメンバ2と略平行に直状に形成してある。
【0048】
そして、前述の脆弱部24,25,26のうち、前端連結部11の直後の脆弱部24は、車幅方向内側に向けて彎曲する屈曲部24aと、該屈曲部24aの車幅方向外側の側面に縦方向に設けたノッチ24bとで構成し、フロント側アーム連結部15の直前の脆弱部25は、車幅方向外側に向けて彎曲する屈曲部25aと、該屈曲部25aの車幅方向内側の側面に縦方向に設けたノッチ25bとで構成し、更に、リヤ側アーム連結部15と後端連結部11との間の脆弱部26は、車幅方向外側の側面に縦方向にノッチ26aを設けて構成してある。
【0049】
なお、場合によって前記脆弱部24,25は、単純に屈曲部24a,25aを設けるだけでもよいし、あるいは屈曲部24a,25aを設けずにノッチ24b,25bのみで構成することも可能である。
【0050】
以上の実施形態の構造によれば、前輪13が直進方向に操舵された状態(転蛇されていない状態)で前面衝突した場合、ファーストクロスメンバ5に作用する衝突入力Fによって、図7に示すようにサブフレーム11が脆弱部24,25,26を起点として座屈して、それらのうちフロント側アーム連結部15の直前の脆弱部25を頂点として車幅方向外側へ向けて平面略くの字状に屈曲変形する。
【0051】
このサブフレーム11の平面略くの字状の屈曲変形に追従して、サスペンションアーム12が図6に示すように該サブフレーム11のリヤ側アーム連結部15の後方の脆弱部26を支点として車幅方向外側へ向けて回転するように後方外側へ移動する。
【0052】
これと併せて、タイロッド21がサスペンションアーム12の動きに対して前輪13の前側を車幅方向内側へ引き込むように機能し、該前輪13を車幅方向外側へ押し出しつつ前輪13の前側を内側に向けて略横向きに変向する。
【0053】
この結果、前輪13がその後方に存在するサイドシル10や、該サイドシル10とフロントサイドメンバエクステンション3とを結合したアウトリガー10Aと衝突物との間に挟まれても、車体前部の潰れストロークを十分に確保できて安定したエネルギー吸収特性を得ることができる。
【0054】
ここで、特に本実施形態にあっては前述のようにサブフレーム11の脆弱部24,25,26の設定、およびタイロッド21の前輪側連結点Pの設定により、前輪変向手段をこれらサブフレーム11と、タイロッド21とのサスペンション,ステアリング系に設けてあって、前面衝突時における前輪13の挙動コントロールを主たるエネルギー吸収部材であるフロントサイドメンバ2から切り離して行わせるようにしてあるため、該フロントサイドメンバ2単体の潰れ効率を阻害することはない。
【0055】
しかも、サブフレーム11が前述のように衝突入力Fによって脆弱部24,25,26を起点として座屈してスムーズに屈曲変形することと併せて、該サブフレーム11をフロントサイドメンバ2の潰れ領域で該フロントサイドメンバ2と非結合としてあることによって、該フロントサイドメンバ2の潰れ変形挙動に支障を来すことがなく、従って、フロントサイドメンバ2単体の潰れ効率を高めることができる。
【0056】
また、サブフレーム11をスチールもしくはアルミ合金等の金属パネルからなるアッパフレーム11a,ロアフレーム11bを接合して構成しているため、該サブフレーム11の所要部位の板厚を変えたり、補強パッチ材を付設することで強度分布を最適化することができる。
【0057】
しかも、脆弱部24,25を車幅方向に向けて彎曲する屈曲部24a,25aと、脆弱部26を構成するノッチ26aと同様の縦方向のノッチ24b,25bとで構成して、サブフレーム11の平面略くの字状の屈強変形が行われ易いように構成してあるため、該サブフレーム11の屈曲変形モードを安定化することができる。
【0058】
更に、前記サブフレーム11の後端連結部11を、ダッシュパネル1の下面に廻り込んで接合したフロントサイドメンバエクステンション3に連結してあるため、前面衝突時の衝突入力をファーストクロスメンバ5からサブフレーム11を介してダッシュパネル1の下側の前後方向フロア骨格部材のフロントサイドメンバエクステンション3に伝達でき、従って、左右のフロントサイドメンバ2,2がエンジン,モーター等のパワーユニットで連結されていない車両であっても、これら左右のフロントサイドメンバ2,2間の車体反力の極度な低下を抑制することができて、車体全部の潰れ変形を安定して行わせることができる。
【0059】
また、フロントサイドメンバ2よりも外側の部分に対する局部的な衝突入力は、先ず、前輪13に作用して該前輪13からサスペンションアーム12,サブフレーム11,ファーストクロスメンバ5を介してフロントサイドメンバ2に伝達されるため、ラップ率が少ないオフセット衝突においても車体反力を十分に確保できて、車体前部の潰れ変形を安定して行わせることができる。
【0060】
図8は本発明の第2実施形態を示すもので、本実施形態にあっては、前記第1実施形態におけるサブフレーム11を、スチールもしくはアルミ合金等の金属材料からなる中空部材を、所要断面形状、例えば方形の断面形状に液圧成形してあり、脆弱部24,25を屈曲部24a,25aと、縦方向のノッチ24b,25bとで構成し、脆弱部26を縦方向のノッチ26aで構成してある点は前記第1実施形態と同様である。
【0061】
従って、この第2実施形態では前記第1実施形態と同様の効果が得られる他、サブフレーム11を所要断面形状に液圧成形することによって、該サブフレーム11の変形モードを任意にコントロールすることができる。
【0062】
図9,10は本発明の第3実施形態を示すもので、本実施形態にあっては、前記第1実施形態におけるサブフレーム11のアッパフレーム11aとロアフレーム11bとを、アルミ合金等の軽量金属材料で鋳造成形してある。
【0063】
脆弱部24,25は前記第1実施形態と同様に車幅方向に彎曲した屈曲部24a,25aとすることと併せて、図11,12に示すようにこれら屈曲部24a,25aに薄肉部24c,25cを設けて構成し、脆弱部26は図13に示すように薄肉部26bとして構成している。
【0064】
従って、この第3実施形態によれば前記第1実施形態と同様の効果が得られる他、サブフレーム11を鋳造成形することによって、該サブフレーム11を前述のように同一部品内で肉圧分布を調整したり、あるいは図示は省略したがリブを設定したりすることによって強度分布を最適化することができて、本実施形態の場合もサブフレーム11の変形モードを任意にコントロールすることができる。
【0065】
図14は本発明の第4実施形態を示すもので、本実施形態にあっては、前記第1実施形態におけるダッシュパネル1の下面に、該下面に廻り込んで接合した左右のフロントサイドメンバエクステンション3,3に跨ってクロスメンバ27を接合配置し、そして、サブフレーム11の後端連結部11をこのクロスメンバ27の下面に連結してある。
【0066】
従って、この第4実施形態によれば前記第1実施形態と同様の効果が得られる他、前面衝突時の衝突入力をファーストクロスメンバ5からサブフレーム11を介してダッシュパネル1の下側の車幅方向フロア骨格部材のクロスメンバ27に伝達できるため、前記第1実施形態と同様に左右のフロントサイドメンバ2,2がエンジン,モーター等のパワーユニットで結合されていない車両であっても、これら左右のフロントサイドメンバ2,2間の車体反力の極度な低下を抑制することができて、車体前部の潰れ変形を安定して行わせることができる。
【0067】
また、フロントサイドメンバ2よりも外側の部分に対する局部的な衝突入力は、先ず、前輪13に作用して該前輪13からサスペンションアーム12,サブフレーム11,ファーストクロスメンバ5を介してフロントサイドメンバ2に伝達され、しかも、前記サスペンションアーム12を介してサブフレーム11の後端連結部11側に作用する入力の車幅方向内側に向く成分は前記クロスメンバ27の軸力で受けられるため、ラップ率が少ないオフセット衝突においても車体反力を十分に確保できて、車体前部の潰れ変形を安定して行わせることができる。
【0068】
また、サブフレーム11の左右の後端連結部11,11の強度,剛性を前記クロスメンバ27で確保できるため、サブフレーム11の後部構造を簡素化して軽量化を図ることもできる。
【0069】
前記第1実施形態にあっては、サスペンションアーム12を一体成形したものを例示したが、この他、図15に示す第5実施形態のようにサスペンションアーム12をアクスル14と、サブフレーム11のフロント側アーム連結部15、およびリヤ側アーム連結部15とを連結する前後2本のリンク12a,12bで構成してもよい。
【0070】
また、図16に示す第6実施形態のように前輪13に該前輪13を駆動するホイールインモーター28を搭載したハイブリッド仕様の車両に本発明を適用して前述と同様の効果を得ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態を示す略示的側面説明図。
【図2】同実施形態の略示的平面説明図。
【図3】同実施形態の要部を示す斜視図。
【図4】同実施形態におけるサブフレームの斜視図。
【図5】図4のA−A線に沿う断面図。
【図6】同実施形態における前面衝突時の状態を示す図2と同様の平面説明図。
【図7】同実施形態における前面衝突時のサブフレームの変形状態を示す平面図。
【図8】本発明の第2実施形態におけるサブフレームを示す斜視図。
【図9】本発明の第3実施形態におけるサブフレームを示す斜視図。
【図10】図9のB−B線に沿う断面図。
【図11】図9のC−C線に沿う断面図。
【図12】図9のD−D線に沿う断面図。
【図13】図9のE−E線に沿う断面図。
【図14】本発明の第4実施形態を示す図2と同様の平面説明図。
【図15】本発明の第5実施形態におけるサスペンションアームとアクスルおよびサブフレームとの連結状態を示す斜視図。
【図16】本発明の第6実施形態を示す図2と同様の平面説明図。
【符号の説明】
1 ダッシュパネル
2 フロントサイドメンバ
3 フロントサイドメンバエクステンション
4 フロアパネル
5 ファーストクロスメンバ
11 サブフレーム
11 前端連結部
11 後端連結部
12 サスペンションアーム
13 前輪
14 アクスル
15 フロント側アーム連結部
15 リヤ側アーム連結部
20 ステアリングラック
21 タイロッド
22 ボールジョイント
24,25,26 脆弱部
24a,25a 屈曲部
24b,25b,26a ノッチ
24c,25c,26b 薄肉部
27 クロスメンバ

Claims (11)

  1. ダッシュパネルと車両前端部との間を空洞状態とした車両において、
    ファーストクロスメンバのフロントサイドメンバとの結合部よりも車幅方向内側と、ダッシュパネルの下面部とに連結して配置したサブフレームと、
    前輪のアクスルとサブフレームとに連結して配置したフロントサスペンションのサスペンションアームと、
    ダッシュパネルの前部に配置されたステアリングラックからボールジョイントを介してフロントサスペンションのストラットもしくは前輪のアクスルへ伸びて連結されたタイロッドと、を備え、
    前記サブフレームは、その前端連結部を後端連結部よりも車幅方向内側にオフセットしてファーストクロスメンバに連結してあって、
    これら前端連結部と後端連結部との間に車幅方向外側に向けて、サスペンションアームを連結するフロント側アーム連結部とリヤ側アーム連結部とを設けてあり、
    前記サブフレームの前端連結部の直後と、フロント側アーム連結部の直前と、リヤ側アーム連結部と後端側連結部との間に、それぞれ前面衝突時の衝突入力により座屈して、サブフレームを前記フロント側アーム連結部の直前部分を頂点として車幅方向外側へ向けて屈曲変形させる脆弱部を形成する一方、
    タイロッドの前輪側連結点を、該前輪のアクスルの操舵回転軸線よりも前方にオフセットした位置に設定して、
    これらサブフレームの脆弱部の設定と、タイロッドの前輪側連結点位置の設定とによって、前輪が直進方向に操舵された状態で前面衝突した際に、該前輪を車幅方向に回動させて衝突入力方向に対して略横向きに変向させる前輪変向手段を構成したことを特徴とする自動車の車体前部構造。
  2. サブフレームを、スチールもしくはアルミ合金等の複数の金属パネルを接合して構成したことを特徴とする請求項に記載の自動車の車体前部構造。
  3. サブフレームを、スチールもしくはアルミ合金等の金属材料からなる中空部材を所要断面形状に液圧成形したことを特徴とする請求項に記載の自動車の車体前部構造。
  4. サブフレームを、アルミ合金等の軽量金属材料で鋳造成形したことを特徴とする請求項に記載の自動車の車体前部構造。
  5. サブフレームの脆弱部のうち、少なくとも前端連結部の直後と、フロント側アーム連結部の直前の各脆弱部を、車幅方向に向けて彎曲する屈曲部で構成したことを特徴とする請求項の何れか1つに記載の自動車の車体前部構造。
  6. サブフレームの脆弱部のうち、前端連結部の直後と、リヤ側アーム連結部と後端連結部との間の各脆弱部を、サブフレームの車幅方向外側の側面に縦方向に設けたノッチで構成し、フロント側アーム連結部の直前の脆弱部を、サブフレームの車幅方向内側の側面に縦方向に設けたノッチで構成したことを特徴とする請求項の何れか1つに記載の自動車の車体前部構造。
  7. サブフレームの脆弱部のうち、前端連結部の直後の脆弱部を、車幅方向に向けて彎曲した屈曲部とその車幅方向外側の側面に縦方向に設けたノッチとで構成し、フロント側アーム連結部の直前の脆弱部を、車幅方向に向けて彎曲した屈曲部とその車幅方向内側の側面に縦方向に設けたノッチとで構成し、リヤ側アーム連結部と後端連結部との間の脆弱部を、少なくともサブフレームの車幅方向外側の側面に縦方向に設けたノッチで構成したことを特徴とする請求項の何れか1つに記載の自動車の車体前部構造。
  8. サブフレームの脆弱部のうち、前端連結部の直後と、リヤ側アーム連結部と後端連結部との間の各脆弱部を、サブフレームの車幅方向外側の側面の肉厚を薄くして構成し、フロント側アーム連結部の直前の脆弱部を、サブフレームの車幅方向内側の側面の肉厚を薄くして構成したことを特徴とする請求項の何れか1つに記載の自動車の車体前部構造。
  9. サブフレームの脆弱部のうち、前端連結部の直後の脆弱部を、車幅方向に向けて彎曲した屈曲部とその車幅方向外側の側面の肉厚を薄くすることによって構成し、フロント側アーム連結部の直前の脆弱部を、車幅方向に向けて彎曲した屈曲部とその車幅方向内側の側面の肉厚を薄くすることによって構成し、リヤ側アーム連結部と後端連結部との間の脆弱部を、少なくともサブフレームの車幅方向外側の側面の肉厚を薄くして構成したことを特徴とする請求項の何れか1つに記載の自動車の車体前部構造。
  10. サブフレームの後端連結部を、ダッシュパネルの下面に廻り込んで接合したフロントサイドメンバエクステンションに連結したことを特徴とする請求項の何れか1つに記載の自動車の車体前部構造。
  11. ダッシュパネルの下面には、該下面に廻り込んで接合した左右のフロントサイドメンバエクステンションに跨るクロスメンバを接合配置してあり、サブフレームの後端の連結部を該クロスメンバに連結したことを特徴とする請求項の何れか1つに記載の自動車の車体前部構造。
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