JP2016034765A - 車両の前部車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】サスペンションタワー頂部の上下方向変位を抑制して車体剛性を向上することができる車両の前部車体構造を提供する。【解決手段】エンジンルームＥと車室とを仕切るダッシュパネル１の上側に配設され且つ車幅方向に延びるカウルパネル２と、エンジンルームＥ内に膨出するように設けられ且つフロントサスペンションを支持するサスタワー２とを備え、サスタワー３とカウルパネル２とを連結する後方上り傾斜状の連結ブラケット４を設け、連結ブラケット４の前端フランジ部４ｂがサスタワー頂部３ｂの後部に形成された後側程下方に移行するように傾斜した傾斜部３ｓに接合されると共に、連結ブラケット４の後端フランジ部４ｃが後端屈曲部Ｌ２を介して立ち上がってカウルパネル２の鉛直壁部２ｄに接合された。これにより、サスタワー頂部の上下方向変位を連結ブラケット４に対する圧縮荷重として支持する。【選択図】 図６

Description

本発明は、車両の前部車体構造に関し、特にカウルパネルとサスペンションタワーとを連結する連結ブラケットを備えた車両の前部車体構造に関する。

従来より、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネルの上側に配設され且つ車幅方向に延びるカウルパネルと、エンジンルーム内に膨出するように設けられ且つフロントサスペンションを支持するサスペンションタワーとを備えた車両の前部車体構造が知られている。サスペンションタワーの頂部はフロントサスペンションのダンパ装置を支持しているため、走行に伴う上下方向の荷重によりサスペンションタワーの傾斜角度が変化し、操縦安定性に影響を与えるという問題がある。そこで、サスペンションタワーの倒れ剛性を向上する技術が提案されている。

特許文献１の車両の前部車体構造には、従来の技術として、ホイールエプロンの上壁の側縁部上にサスペンションタワーの頂部上面からカウルボックスの頂板上面に亙ってブレース（連結ブラケット）を接合する構成が開示されている。
この構成により、サスペンションタワーの倒れ剛性を向上しつつ、ホイールエプロンの曲げ剛性及び捩れ剛性を確保している。

カウル構造の１つの形態として、フロントウインドガラスの下端部を支持するカウルパネルと、その前端部分に連なるカウルメンバとが協働して上方に開口を有する桶形状のオープンカウル構造が知られている。
このオープンカウル構造は、カウルパネル周辺を車室内空調用の空気を導くエアボックスとして利用できるため、近年、多くの車両に用いられている。

特許第３４８００８９号公報

特許文献１の車両の前部車体構造は、車輪からサスペンションタワーに入力された荷重をカウルボックスに分散させることができ、サスペンションタワーの車体に対する支持剛性を向上させることによりサスペンションタワーの倒れ剛性確保を図っている。
しかし、特許文献１の車両の前部車体構造では、サスペンションタワー頂部の前後方向の変位は抑制できるものの、以下の如く、サスペンションタワー頂部の上下方向変位を十分に抑制できない虞がある。

第１に、この車両の前部車体構造では、カウルボックスの頂板上面及びホイールエプロンの上壁に接合された連結ブラケットによってサスペンションタワーの頂部上面を上側から押えるため、ブレースによるカウルボックス頂板への接合力のみがサスペンションタワー頂部の上下方向変位の抑制に寄与するに過ぎず、ブレースやカウル部材の剛性を上下方向変位の抑制に十分に活用できていない。
第２に、オープンカウル構造に適用する場合、カウルパネルに連結ブラケットを接合する接合部を新設するため、カウルパネルに対する接合部の支持剛性が不足する虞がある。
従って、サスペンションタワー頂部の上下方向変位を抑制することが求められている。

本発明の目的は、サスペンションタワー頂部の上下方向変位を抑制して車体剛性を向上できる車両の前部車体構造等を提供することである。

請求項１の車両の前部車体構造は、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネルの上側に配設され且つ車幅方向に延びるカウルパネルと、前記エンジンルーム内に膨出するように設けられ且つフロントサスペンションを支持するサスペンションタワーとを備えた車両の前部車体構造において、前記サスペンションタワーとカウルパネルとを連結する後方上り傾斜状の連結ブラケットを設け、前記連結ブラケットの前端フランジ部が前記サスペンションタワー頂部の後部に形成された後側程下方に移行するように傾斜した傾斜部に接合されると共に、前記連結ブラケットの後端フランジ部が屈曲部を介して立ち上がって前記カウルパネルの鉛直壁部に接合されたことを特徴としている。

この車両の前部車体構造では、連結ブラケットがサスペンションタワー頂部の傾斜部とカウルパネルの鉛直壁部との間を後方上り傾斜状に連結するため、カウルの構造に拘らず、サスペンションタワー頂部に作用する上下方向の荷重を連結ブラケットに対する圧縮荷重としてカウルパネルによって支持することによりサスペンションタワー頂部の上下方向変位を抑制することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記カウルパネルは、車幅方向中央側部分において車幅方向と直交する鉛直面に現れる縦断面が略Ｓ字状に形成された本体部分と、前記本体部分よりも車幅方向外側において車幅方向と直交する鉛直面に現れる縦断面が略クランク状に形成された端部側部分とを備え、前記端部側部分に前記鉛直壁部が形成されたことを特徴としている。
これによれば、後端フランジ部を接合するための鉛直壁部と補機を配設するための配設スペースとを容易に形成することができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記後端フランジ部が、同じ高さ位置に形成された車幅方向に並んだ複数の接合部を介して前記鉛直壁部に接合され、前記複数の接合部のうち隣り合う接合部の間で前記屈曲部から上方に突出する１又は複数の突部を設けたことを特徴としている。
本構成によれば、後端フランジ部の前後方向軸回りの捩れ剛性を高くすることができ、一層車体剛性を向上することができる。

本発明の車両の前部車体構造によれば、サスペンションタワー頂部の上下方向変位を抑制して車体剛性を向上することができる。

実施例１に係る車両の前部車体の斜視図である。 図１の要部拡大図である。 連結ブラケットの後端フランジ部周辺の斜視図である。 連結ブラケットの斜視図である。 図１のV−V線断面図である。 図１のVI−VI線断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
以下の説明は、本発明を車両に適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。

以下、本発明の実施例１について図１〜図６に基づいて説明する。
図１，図２に示すように、車両Ｖは、エンジンルームＥと車室とを仕切るダッシュパネル１と、このダッシュパネル１の上側に配設された車幅方向に延びるカウルパネル２と、エンジンルームＥ内に膨出するように設けられた左右１対のサスペンションタワー（以下、サスタワーと略す）３と、これら１対のサスタワー３とカウルパネル２とを夫々連結する左右１対の連結ブラケット４とを備えている。尚、矢印Ｆ方向を前方とし、矢印Ｌ方向を左方として説明する。

ダッシュパネル１は、車室の前端部において上下方向に延びる縦壁部１ａと、縦壁部１ａの下端縁から後方に向かって後方下がり傾斜状に延びる傾斜部１ｂと、縦壁部１ａの後面側に縦壁部１ａと協働して車幅方向に延びる閉断面を構成するダッシュクロスメンバ５とを備えている。縦壁部１ａの下端側部分前面には、左右１対のフロントサイドフレーム（図示略）の後端部が左右１対の結合部を介して夫々結合されている。

エンジンルームＥの左右両端部分には、前後方向に延びる左右１対のホイールエプロン６が夫々配設されエンジンルームＥの左右両側壁を形成している。
これら１対のホイールエプロン６は、下方に配設された左右１対のフロントサイドフレームと協働して左右１対のサスタワー３を夫々支持している。

次に、カウルパネル２について説明する。
図１，図２，図５，図６に示すように、カウルパネル２は、このカウルパネル２の前端部分から前方に延びるカウルメンバ７と、カウルフロント８とを備えている。
これらカウルパネル２とカウルメンバ７とカウルフロント８とによって、側面視にて上方開断面構造を有するオープンカウル構造を形成している。

カウルパネル２は、車幅方向中央側部分において車幅方向と直交する鉛直面に現れる縦断面が略Ｓ字状に形成された本体部分２ａと、本体部分２ａよりも車幅方向外側において車幅方向と直交する鉛直面に現れる縦断面が略クランク状に形成された左右１対の端部側部分２ｂとによって構成されている。
本体部分２ａの上半部に形成された前側に突出した凸部２ｃは、車幅方向外側程徐々に後方に移行し、端部側部分２ｂにおいて略平面状の鉛直壁部２ｄが形成されている。

カウルメンバ７は、カウルパネル２と協働して車幅方向に延びる下方凹状の桶形状を構成している。このカウルメンバ７は、桶形状の底壁部と前壁部を構成し、車幅方向中央側部分の前後幅が車幅方向端部側部分の前後幅よりも大きくなるように形成されている。
このカウルメンバ７の車幅方向中央部分には、ワイパ装置用支持部９が配設されている。
カウルフロント８は、車幅方向に延びてカウルメンバ７の下側前端部分を補強している。このカウルフロント８は、車幅方向中央側部分において車幅方向と直交する鉛直面に現れる縦断面が略クランク状に形成され、車幅方向端部側部分において左右１対のサスタワー３の後部側壁に夫々接合されている。

次に、左右１対のサスタワー３について説明する。
尚、左右１対のサスタワー３は左右対称構造であるため、以下、左側のサスタワー３の構造について主に説明する。
図１，図２，図６に示すように、サスタワー３は、ホイールエプロン６からエンジンルームＥ内に膨出するように形成されている。このサスタワー３は、後側程上方に移行する軸心を有する中空状の円筒部３ａと、この円筒部３ａの上端部を塞ぐ椀状の頂部３ｂとを備えている。

サスタワー３の内部には、フロントサスペンション機構（図示略）のダンパ装置１０（ダンパ、スプリング等）等の上部が収容されている。そして、ダンパ装置１０の上端部分に結合されたスプリングシートが、マウントラバーを介して締結部材により頂部３ｂに締結固定されている。サスタワー３の頂部３ｂの後部には、傾斜部３ｓが形成されている。
図６に示すように、この傾斜部３ｓは、後側程下方に移行する傾斜面を構成している。
傾斜部３ｓは、側面視にて、カウルメンバ７の底壁部と鉛直壁部２ｄの上端部との間の高さ位置に配設されている。

次に、左右１対の連結ブラケット４について説明する。
尚、左右１対の連結ブラケット４は左右対称構造であるため、以下、左側連結ブラケット４の構造について主に説明する。
連結ブラケット４は、前後方向略細長矩形状の金属製板材をプレス成形にて形成している。図４に示すように、この連結ブラケット４は、本体部４ａと、この本体部４ａの湾曲状前端屈曲部Ｌ１を介して前方上り傾斜状に立ち上がる前端フランジ部４ｂと、本体部４ａの直線状後端屈曲部Ｌ２を介して上方に立ち上がる後端フランジ部４ｃと、本体部４ａから車幅方向外側に延びる端部側フランジ部４ｄとを備えている。

本体部４ａは、カウルパネル２とサスタワー３との間に後方上り傾斜状に配設されている。これにより、上下方向の荷重がサスタワー頂部３ｂに作用したとき、この上下方向の荷重は本体部４ａ（連結ブラケット４）に圧縮荷重として伝達される。本体部４ａに伝達された圧縮荷重は、カウルパネル２に分散される。
即ち、カウルパネル２に支持された本体部４ａが座屈するまで、換言すれば、本体部４ａの剛性によってサスタワー頂部３ｂの上下方向変位を抑制することができる。

図４に示すように、この本体部４ａには、中央部分に形成された上下方向貫通状の作業用穴４ｅと、ワイパ取付部材１２を固定するための取付部４ｆと、組付時の基準となる平坦状の組付基準部４ｇとが設けられている。
取付部４ｆは、作業用穴４ｅよりも後側位置において上方に突出した円柱状に形成されている。組付基準部４ｇは、作業用穴４ｅよりも前側位置に形成されている。

図６に示すように、前端フランジ部４ｂは、複数の接合部（図示略）を介して傾斜部３ｓにスポット溶接にて接合されている。
後端フランジ部４ｃは、同じ高さ位置に形成され且つ車幅方向に並んだ複数（例えば３箇所）の接合部ｂ１を介して鉛直壁部２ｄにスポット溶接にて接合されている。
図３，図４に示すように、後端屈曲部Ｌ２には、複数の接合部ｂ１のうち隣り合う接合部ｂ１の間に対応する位置において、後端屈曲部Ｌ２から上方に突出する１又は複数の突部４ｈが形成されている。これにより、後端フランジ部４ｃの前後方向軸回りの捩れ剛性を高くしている。

図１〜図３に示すように、端部側フランジ部４ｄは、前後方向に並んだ複数（例えば５箇所）の接合部ｂ２を介してホイールエプロン６の頂壁部に複数箇所のスポット溶接にて接合されている。
これにより、連結ブラケット４は、側面視にて、カウルパネル２とサスタワー３とを後側程上方に移行するように連結している。

次に、ワイパ装置２０について説明する。
図１，図２に示すように、カウルパネル２とカウルメンバ７とカウルフロント８とによって構成されたカウル構造の左側部分には、ワイパ装置２０が装備されている。
ワイパ装置２０は、カウルメンバ７に固定されたベース部材２１と、このベース部材２１に取り付けられた駆動用モータ２２と、この駆動用モータ２２により一端が円形軌跡上を移動するコネクティングロッド２３と、このコネクティングロッド２３の他端に連結された平行四辺形リンク２４と、この平行四辺形リンク２４上の２つのピボットシャフト２５，２６に夫々固定された１対のワイパブレード（図示略）とを備えている。

車幅方向内側のピボットシャフト２５は、ワイパ取付部材１１を介してカウルメンバ７に固定された支持部９に支持されている。車幅方向外側のピボットシャフト２６は、ワイパ取付部材１２を介して連結ブラケット４の後端フランジ部４ｃ近傍に設けられた取付部４ｆに支持されている。
これにより、連結ブラケット４は、ワイパ装置２０を支持するための支持機能を備えている。

次に、上記車両Ｖの前部車体構造の作用・効果について説明する。
この車両Ｖの前部車体構造によれば、連結ブラケット４がサスタワー頂部３ｂの傾斜部３ｓとカウルパネル２の鉛直壁部２ｄとの間を後方上り傾斜状に連結するため、カウルの構造に拘らず、サスタワー頂部３ｂに作用する上下方向の荷重を連結ブラケット４に対する圧縮荷重としてカウルパネル２によって支持することによりサスタワー頂部３ｂの上下方向変位を抑制することができる。

カウルパネル２は、車幅方向中央側部分において車幅方向と直交する鉛直面に現れる縦断面が略Ｓ字状に形成された本体部分２ａと、本体部分２ａよりも車幅方向外側において車幅方向と直交する鉛直面に現れる縦断面が略クランク状に形成された端部側部分２ｂとを備え、端部側部分２ｂに鉛直壁部２ｄが形成されている。
これによれば、後端フランジ部４ｃを接合するための鉛直壁部２ｄとワイパ装置２０を配設するための配設スペースとを容易に形成することができる。

後端フランジ部４ｃが、同じ高さ位置に形成された車幅方向に並んだ複数の接合部ｂ１を介して鉛直壁部２ｄに接合され、複数の接合部ｂ１のうち隣り合う接合部ｂ１の間で後端屈曲部Ｌ２から上方に突出する１又は複数の突部４ｈを設けたため、後端フランジ部４ｃの前後方向軸回りの捩れ剛性を高くすることができ、一層車体剛性を向上することができる。

次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施形態においては、側面視にて上方開断面構造を有するオープンカウル構造に適用した例を説明したが、閉断面構造を有するクローズタイプのカウル構造に適用することも可能である。この場合、連結ブラケットをカウルパネルの鉛直壁部に接合するため、カウルメンバに一部開口部を形成する。

２〕前記実施形態においては、後端フランジ部を３箇所の接合部で接合し、２つの突部を形成した例を説明したが、少なくとも隣り合う接合部の間に対応させて突部を形成すればよく、２組の隣り合う接合部のうち片方の隣り合う接合部のみに単一の突部を形成しても良い。また、接合部が４箇所の場合、３つの突部を形成しても良く、接合部の数に合わせて３以上の突部を形成することも可能である。

３〕前記実施形態においては、連結ブラケットがサスタワー頂部とカウルパネルの鉛直壁部とホイールエプロンの頂壁部に接合された例を説明したが、少なくとも連結ブラケットサスタワー頂部とカウルパネルの鉛直壁に接合すれば良く、端部側フランジ部を省略しても同様の効果を奏することができる。

４〕前記実施形態においては、カウル構造の左側部分にワイパ装置が配設された例を説明したが、ワイパ装置をカウル構造の左側部分に配設しても良い。また、ワイパ装置以外の補機をカウル構造を利用して配設することも可能である。

５〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

１ ダッシュパネル
２ カウルパネル
２ａ 本体部分
２ｂ 端部側部分
２ｄ 鉛直壁部
３ サスタワー
３ｂ 頂部
３ｓ 傾斜部
４ 連結ブラケット
４ｈ 突部
Ｖ 車両
Ｅ エンジンルーム
Ｌ２ 後端屈曲部
ｂ１ 接合部

Claims (3)

1. エンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネルの上側に配設され且つ車幅方向に延びるカウルパネルと、前記エンジンルーム内に膨出するように設けられ且つフロントサスペンションを支持するサスペンションタワーとを備えた車両の前部車体構造において、
   前記サスペンションタワーとカウルパネルとを連結する後方上り傾斜状の連結ブラケットを設け、
   前記連結ブラケットの前端フランジ部が前記サスペンションタワー頂部の後部に形成された後側程下方に移行するように傾斜した傾斜部に接合されると共に、
   前記連結ブラケットの後端フランジ部が屈曲部を介して立ち上がって前記カウルパネルの鉛直壁部に接合されたことを特徴とする車両の前部車体構造。
2. 前記カウルパネルは、車幅方向中央側部分において車幅方向と直交する鉛直面に現れる縦断面が略Ｓ字状に形成された本体部分と、前記本体部分よりも車幅方向外側において車幅方向と直交する鉛直面に現れる縦断面が略クランク状に形成された端部側部分とを備え、
   前記端部側部分に前記鉛直壁部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両の前部車体構造。
3. 前記後端フランジ部が、同じ高さ位置に形成された車幅方向に並んだ複数の接合部を介して前記鉛直壁部に接合され、前記複数の接合部のうち隣り合う接合部の間で前記屈曲部から上方に突出する１又は複数の突部を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の前部車体構造。