JP2023157515A - Dash panel and vehicle body front structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車のダッシュパネルおよび車体前部構造に関する。 The present invention relates to an automobile dash panel and vehicle body front structure.
近年開発が推進されている自動運転化技術は、路面状況や歩行者等を認識するためのセンサーやカメラ、あるいは画像処理等を行う電子機器の搭載が必要であり、車体の重量増を引き起こす。また、近年の車体設計においては、乗員の快適性向上のために、車内空間の拡大などを目的とした車両のサイズアップが採用される傾向があり、このことも車体の重量増の原因となる。 Autonomous driving technology, which has been developed in recent years, requires the installation of sensors and cameras to recognize road conditions and pedestrians, as well as electronic equipment for image processing, which increases the weight of the vehicle body. In addition, in recent car body designs, there has been a tendency to increase the size of vehicles in order to increase the interior space in order to improve passenger comfort, which also causes an increase in the weight of the car body. .
かかる状況の中で車両の衝突性能を確保しようとすると、骨格部品の厚肉化が必須となる。特に、車両の前面衝突に対する衝突性能の向上のためには、フロントサイドメンバ等の比較的大きな部品の厚肉化が必要となり、車体の重量増に与える影響が大きい。そこで、骨格部品の厚肉化を抑制するために内板パネルの高耐力化が指向されている。 In order to ensure the collision performance of a vehicle under such circumstances, it is essential to increase the thickness of the frame parts. In particular, in order to improve the collision performance of a vehicle in a frontal collision, it is necessary to increase the thickness of relatively large parts such as front side members, which has a large effect on an increase in the weight of the vehicle body. Therefore, in order to suppress the increase in the thickness of the frame parts, efforts are being made to increase the strength of the inner panels.
そのような内板パネルとして、例えばダッシュパネルがある。ダッシュパネルは、乗員（運転者および助手席搭乗者）の足元近傍に配置されるものであり、車両の前面衝突時において、フロントサイドメンバからサイドシルとフロアトンネルに衝突荷重を分散させる役割を担う。このため、乗員保護の観点からは、ダッシュパネルの高耐力化が望ましい。 An example of such an inner panel is a dash panel. The dash panel is placed near the feet of occupants (driver and front passenger), and plays the role of distributing the collision load from the front side members to the side sills and floor tunnel in the event of a frontal collision of the vehicle. Therefore, from the viewpoint of passenger protection, it is desirable to have a dash panel with high strength.
ダッシュパネルに関する技術として、特許文献１には、ダッシュパネル、フロアパネルおよびフロアトンネルが、補強部材によって補強された車体前部構造が開示されている。また、特許文献２には、ダッシュパネルとフロントピラーの接合構造に着目した車体前部構造が開示されている。
As a technique related to a dash panel,
車体の重量増を抑制してダッシュパネルの高耐力化を図るためには、ダッシュパネル単体の高耐力化を図ることが望ましい。しかしながら、特許文献１に記載の車体前部構造は、補強部材によって衝突性能を向上させる構造であるため、補強部材を設けることによる重量増は避けられない。また、特許文献２に記載の車体前部構造は、補強部材を設けることなく、車長方向の入力に対する剛性と、車両上方からの荷重に対する吸収性能とを高める構造であるが、ダッシュパネル単体の高耐力化については考慮されていない。
In order to suppress an increase in the weight of the vehicle body and increase the strength of the dash panel, it is desirable to increase the strength of the dash panel itself. However, since the vehicle body front structure described in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ダッシュパネル単体の耐力を向上させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to improve the durability of a dash panel alone.
上記課題を解決する本発明の一態様は、自動車のダッシュパネルであって、前壁と、底壁と、ホイールアーチ部と、開口部と、フランジと、第１稜線部と、を備え、前記前壁は、車高方向および車幅方向に広がる壁部であり、前記底壁は、車長方向および車幅方向に広がる壁部であり、前記ホイールアーチ部は、前記ダッシュパネルの車幅方向の両端部に形成され、前記開口部は、前記ダッシュパネルの車幅方向の中央部において、車高方向における中途部から車長方向における後端まで形成され、前記フランジは、前記開口部の周囲において、前記前壁および前記底壁から車内側に突出し、前記第１稜線部は、前記前壁と前記フランジとの間、および前記底壁と前記フランジとの間において、前記フランジの周囲に連続して形成されていることを特徴としている。 One aspect of the present invention that solves the above problems is a dash panel for an automobile, which includes a front wall, a bottom wall, a wheel arch, an opening, a flange, and a first ridgeline, and The front wall is a wall part that extends in the vehicle height direction and the vehicle width direction, the bottom wall is a wall part that extends in the vehicle length direction and the vehicle width direction, and the wheel arch part is a wall part that extends in the vehicle width direction of the dash panel. The opening is formed at both ends of the dash panel in the vehicle width direction from the midway point in the vehicle height direction to the rear end in the vehicle length direction, and the flange is formed at the center of the dash panel in the vehicle width direction. The first ridgeline portion protrudes toward the inside of the vehicle from the front wall and the bottom wall, and the first ridgeline portion is continuous around the flange between the front wall and the flange and between the bottom wall and the flange. It is characterized by being formed.
別の観点における本発明の一態様は、自動車の車体前部構造であって、上記のダッシュパネルと、前記ダッシュパネルに取り付けられたフロントサイドメンバと、前記ダッシュパネルに接合されたフロアパネルと、を備えることを特徴としている。 One aspect of the present invention in another aspect is a front body structure of an automobile, which includes the above-mentioned dash panel, a front side member attached to the dash panel, and a floor panel joined to the dash panel. It is characterized by having the following.
本発明によれば、ダッシュパネル単体の耐力を向上させることができる。 According to the present invention, the durability of the dash panel itself can be improved.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that in this specification and the drawings, elements having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals and redundant explanation will be omitted.
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る車体前部構造の概略構成を示す説明図である。なお、本明細書および図面におけるＸ方向は、車長方向、Ｙ方向は、車幅方向、Ｚ方向は、車高方向である。
<First embodiment>
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a vehicle body front structure according to a first embodiment. Note that in this specification and drawings, the X direction is the vehicle length direction, the Y direction is the vehicle width direction, and the Z direction is the vehicle height direction.
車体前部構造１は、ダッシュパネル１０と、フロントサイドメンバ２０と、フロアパネル３０を備えている。
The vehicle
ダッシュパネル１０は、エンジンルーム（図示せず）と車内空間との間に位置する隔壁である。本明細書における“ダッシュパネル”は、１枚の板材の加工（例えばプレス加工）によって形成された部品であり、複数の部品を組み合わせることによってダッシュパネルとしての機能を奏する構造体は含まない。
The
ダッシュパネル１０の素材は特に限定されず、例えば引張強さが２７０ＭＰａ以上の鋼板のような金属材料、あるいはアルミニウム合金部材やマグネシウム合金部材等の金属材料を適用できる。ダッシュパネル１０の素材として鋼板が使用される場合、鋼板の引張強さは、より好ましくは、４４０ＭＰａ以上であり、さらに好ましくは、５９０ＭＰａ以上または７８０ＭＰａ以上である。なお、ダッシュパネル１０の板厚は、例えば０．８～５ｍｍである。
The material of the
以下、第１実施形態に係るダッシュパネル１０の構成について詳細に説明する。図２は、ダッシュパネル単体を車内側から見た図である。図３は、ダッシュパネル単体を車外側から見た図である。図４は、図２のＩ－Ｉ断面を示す図である。
Hereinafter, the configuration of the
ダッシュパネル１０は、前壁１１と、底壁１２と、ホイールアーチ部１３と、開口部１４と、フランジ１５を有する。
The
前壁１１は、エンジンルーム側に面した、車高方向（Ｚ方向）および車幅方向（Ｙ方向）に広がる壁部である。この前壁１１は、第１面部１１ａと、第２面部１１ｂと、第３面部１１ｃを有する。
The
第１面部１１ａは、後述する凸部５０が形成された壁部である。第２面部１１ｂは、第１面部１１ａの車幅方向（Ｙ方向）の中央部において、当該第１面部１１ａに対して車長方向（Ｘ方向）前方に凹んだ壁部である。本実施形態においては、第１面部１１ａと第２面部１１ｂは、いずれも平面状であるが、車体構造に応じて曲面を有してもよい。また、車体構造によっては、第２面部１１ｂが存在せず、第２面部１１ｂの領域が第１面部１１ａで構成される場合もある。
The
第３面部１１ｃは、フロントサイドメンバ２０を取り付けるための壁部であり、第１面部１１ａの下方に位置している。図３の第３面部１１ｃの面内に示される二点鎖線領域は、ダッシュパネル１０とフロントサイドメンバ２０の取付面２１である。ダッシュパネル１０とフロントサイドメンバ２０は、例えばスポット溶接などの溶接手段によって接合される。
The
上記の取付面２１は、水平面に対して垂直な平面（鉛直面）であることが好ましい。これにより、取付面２１に取り付けられたフロントサイドメンバ２０の前方から軸方向荷重が入力された際に、フロントサイドメンバ２０の姿勢が維持され易くなり、車体前部構造１の耐力を高めることができる。
It is preferable that the mounting
底壁１２は、車長方向（Ｘ方向）および車幅方向（Ｙ方向）に広がる壁部であり、フロアパネル３０に接合される。この底壁１２は、傾斜面部１２ａと、接合面部１２ｂを有する。
The
傾斜面部１２ａは、前壁１１に繋がる部分であり、接合面部１２ｂは、車長方向の後端近傍においてフロアパネル３０に接合される部分である。接合面部１２ｂとフロアパネル３０は、例えばスポット溶接などの溶接手段によって接合される。本実施形態において、接合面部１２ｂは、略水平な面である。
The
図２および図３に示すように、ホイールアーチ部１３は、車幅方向（Ｙ方向）の両端部においてタイヤ（図示せず）の周囲を囲む部分であり、タイヤと干渉しないように車内側に膨出した形状を有する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the wheel
開口部１４は、ダッシュパネル１０とフロアトンネル（図示せず）が干渉しないように設けられる。この開口部１４は、ダッシュパネル１０の車幅方向（Ｙ方向）の中央部において、車高方向（Ｚ方向）の中途部から車長方向（Ｘ方向）の後端にかけて形成されている。
The
フランジ１５は、１枚の板材を加工することで形成されていて、開口部１４の周囲を囲むように設けられている。このフランジ１５は、前壁１１の第１面部１１ａと第３面部１１ｃ、および底壁１２の傾斜面部１２ａと接合面部１２ｂの各々の壁部から、車内側に突出した形状を有する。
The
図３に示すように、ダッシュパネル１０においては、上述の前壁１１と、底壁１２と、ホイールアーチ部１３の各々の壁部の間に、第１稜線部４１と、第２稜線部４２と、第３稜線部４３が設けられている。
As shown in FIG. 3, in the
第１稜線部４１は、前壁１１とフランジ１５との間、および底壁１２とフランジ１５との間にある稜線部である。換言すると、第１稜線部４１は、前壁１１の第１面部１１ａおよび第３面部１１ｃの各壁部とフランジ１５とに挟まれ、かつ、底壁１２の傾斜面部１２ａとフランジ１５とに挟まれた稜線部である。この第１稜線部４１は、フランジ１５の形状に沿うようにしてフランジ１５の周囲に連続して形成され、３次元的に湾曲している。
The
第２稜線部４２は、前壁１１とホイールアーチ部１３との間、および底壁１２とホイールアーチ部１３との間に連続して形成された稜線部である。換言すると、第２稜線部４２は、前壁１１の第１面部１１ａと第３面部１１ｃの各壁部とホイールアーチ部１３とに挟まれ、かつ、底壁１２の傾斜面部１２ａとホイールアーチ部１３とに挟まれた稜線部である。
The
第３稜線部４３は、第１稜線部４１と第２稜線部４２との間にある稜線部である。換言すると、第３稜線部４３は、前壁１１の第３面部１１ｃと底壁１２の傾斜面部１２ａとに挟まれた稜線部である。この第３稜線部４３は、第１稜線部４１と第２稜線部４２を繋ぐようにして、第１稜線部４１から第２稜線部４２まで連続して形成されている。
The
なお、本明細書における“稜線部”とは、図５に示すように、隣接する面Ａと面Ｂの境界にある曲率半径Ｒが２５～７０ｍｍであって、かつ、面Ａと面Ｂの開き角度θが１４５°以下の曲げ部を指す。これらの条件を満たす曲げ部は、隣接する各面Ａ、Ｂの面剛性の向上に寄与する。 In addition, as shown in FIG. 5, the "ridge line" in this specification refers to a region where the radius of curvature R at the boundary between adjacent surfaces A and B is 25 to 70 mm, and where the radius of curvature R at the boundary between surfaces A and B is Refers to a bent part where the opening angle θ is 145° or less. A bent portion that satisfies these conditions contributes to improving the surface rigidity of the adjacent surfaces A and B.
隣接する２面の間にある曲げ部が稜線部であるか否かの判断は、次のようにして行われる。例えば、図３に示す点Ｐ1における曲げ部において、隣接する２面は、前壁１１の第３面部１１ｃと底壁１２の傾斜面部１２ａである。そして、これらの２面１１ｃ、１２ａの境界にある曲げ部の曲率半径が２５～７０ｍｍであって、かつ、２面１１ｃ、１２ａの開き角度が１４５°以下である場合には、当該曲げ部は稜線部であると判断される。
A determination as to whether a bent portion between two adjacent surfaces is a ridgeline portion is made as follows. For example, in the bent portion at point P 1 shown in FIG. 3, the two adjacent surfaces are the
なお、点Ｐ2においては、隣接する２面は、前壁１１の第３面部１１ｃとフランジ１５であり、これらの２面１１ｃ、１５の境界にある曲げ部の曲率半径と、２面１１ｃ、１５の開き角度から、曲げ部が稜線部であるか否かが判断される。また、点Ｐ3においては、隣接する２面は、底壁１２の傾斜面部１２ａとフランジ１５であり、これらの２面１２ａ、１５の境界にある曲げ部の曲率半径と、２面１２ａ、１５の開き角度から、曲げ部が稜線部であるか否かが判断される。
Note that at point P2 , the two adjacent surfaces are the
また、本明細書において「稜線部が連続する」とは、稜線部が断絶することなく、一続きに延びている状態を指す。例えば、図３に示す第１稜線部４１において、第３面部１１ｃとフランジ１５との間の一部領域に、図示しない開口部が設けられていた場合は、当該開口部を挟む稜線部は断絶した状態にある。すなわち、その場合には、「フランジ１５の周囲に連続する稜線部」は存在しないこととなる。
Moreover, in this specification, "the ridgeline part is continuous" refers to a state in which the ridgeline part extends continuously without being disconnected. For example, in the
以上、ダッシュパネル１０の概略構成について説明した。
The general configuration of the
本実施形態に係るダッシュパネル１０によれば、前壁１１と底壁１２に跨るように連続して第１稜線部４１が形成されている。これにより、フロントサイドメンバ２０から前壁１１に軸方向荷重が入力された際に、フランジ１５および第１稜線部４１からの拘束力が高まり、フランジ１５近傍における前壁１１と底壁１２の面剛性を高めることができる。このため、前面衝突時において、フランジ１５近傍の前壁１１と底壁１２における変形を抑制でき、ダッシュパネル１０単体としての耐力を向上させることができる。
According to the
また、補強部材（図示せず）を設けずにダッシュパネル１０単体の耐力を向上させることができるため、補強部材の重量分、車体前部構造１としての重量を減少させることができる。加えて、補強部材を設けないことによって、補強部材の厚み分、乗員の足元空間を拡大することができ、車内の快適性が向上する。
Further, since the strength of the
さらに、前面衝突時において、フロントサイドメンバ２０に軸方向荷重が入力された際には、ダッシュパネル１０が変形し難いことによって、そのダッシュパネル１０に接合されたフロントサイドメンバ２０は、当初の姿勢を維持し易くなる。これにより、フロントサイドメンバ２０で、より大きな荷重を受けることが可能となる。加えて、ダッシュパネル１０が変形し難いことによって、フロントサイドメンバ２０からサイドシル（図示せず）とフロアトンネル（図示せず）に伝達される衝突荷重の伝達効率を高めることができ、車体前部構造１の耐力が向上する。
Furthermore, in the event of a frontal collision, when an axial load is input to the
なお、本実施形態に係るダッシュパネル１０においては、第１稜線部４１に加え、第２稜線部４２と第３稜線部４３が設けられているために、各稜線部４１～４３に隣接する各壁部の面剛性を向上させることができる。すなわち、ダッシュパネル１０全体の面剛性が向上するため、第１稜線部４１のみを設ける場合よりもさらに衝突時の耐力および静粛性を高めることができる。
In addition, in the
また、この衝突時の耐力向上効果をさらに高めるためには、図３に示すように、フロントサイドメンバ２０の取付面２１は、第１稜線部４１と第２稜線部４２の間、かつ、第３稜線部４３の上方に位置することが好ましい。第１稜線部４１～第３稜線部４３の近傍領域は、面剛性が特に高い領域であるため、この領域にフロントサイドメンバ２０を取り付けることによって、前面衝突時におけるフロントサイドメンバ２０の姿勢を維持する効果が高まる。
In addition, in order to further enhance the effect of improving the strength during a collision, as shown in FIG. It is preferable to locate above the
＜第２実施形態＞
図６は、第２実施形態に係る車体前部構造の概略構成を示す説明図である。図７は、ダッシュパネル単体を車内側から見た図である。図８は、ダッシュパネル単体を車外側から見た図である。図９は、図７のII－II断面を示す図である。
<Second embodiment>
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a vehicle body front structure according to a second embodiment. FIG. 7 is a diagram of the dash panel as viewed from inside the vehicle. FIG. 8 is a diagram of the dash panel alone viewed from the outside of the vehicle. FIG. 9 is a diagram showing a cross section taken along line II-II in FIG.
第２実施形態に係る車体前部構造１においては、第１実施形態に係るダッシュパネル１０の前壁１１の第１面部１１ａに、複数の凸部５０（ビード部）が設けられている。
In the vehicle
凸部５０は、第１面部１１ａに対して車長方向前方に向かって突出した形状である。なお、凸部５０は、第１面部１１ａに対して車長方向後方に向かって突出した形状であってもよい。
The
凸部５０は、第１面部１１ａに垂直な方向から見て菱形状に形成されている。ただし、凸部５０は、例えば台形や平行四辺形であってもよく、また、四角形に限定されず、多角形状あるいは真円や楕円等の円形状であってもよい。また、複数の凸部５０の配置方法は、特に限定されない。
The
第１面部１１ａは、他の第２面部１１ｂと第３面部１１ｃに対して相対的に広い面積を有し、前壁１１全体の面積の大半を占めている。このような第１面部１１ａにおいては、平面領域を起点として振動が発生し易く、フロントのアッパーマウント（図示せず）からのロードノイズが伝達し易い。
The
一方、上述のような複数の凸部５０が設けられていれば、第１面部１１ａの面内においては、連続する平面領域が少なくなり、第１面部１１ａの面剛性を高めることができる。これにより、ダッシュパネル１０の振動抑制効果が高まり、車内の静粛性を向上させることができる。すなわち、第２実施形態に係るダッシュパネル１０によれば、前述の第１実施形態で説明したダッシュパネル１０単体としての耐力を向上させる効果に加え、車内の静粛性を向上させる効果も得られる。
On the other hand, if a plurality of
また、第２実施形態に係るダッシュパネル１０を有する車体前部構造１は、前壁１１に間隔をおいて配置された複数の凸部５０が付与されていることにより、等価放射パワーを低減でき、騒音および振動の抑制効果が高まり、車内の静粛性が向上する。
Further, the vehicle
以下、凸部の好ましい配置について説明する。この説明を行うにあたり、まず凸部５０の代表長さについて説明する。図１０は、凸部５０の代表長さの定義を説明するための説明図である。
Hereinafter, preferred arrangement of the convex portions will be explained. In giving this explanation, first, the representative length of the
代表長さとは、凸部５０の天面５１に垂直な方向から凸部５０を見たときに、天面５１の重心から最も離れた凸部５０の外縁までの長さである。例えば、図１０（ａ）に示すように、凸部５０が円形である場合には、円の半径が代表長さであり、図１０（ｂ）に示すように、凸部５０が楕円形である場合には、楕円の長半径が代表長さである。また、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、凸部５０が正多角形状である場合には、天面５１の重心から頂点までの長さが代表長さである。
The representative length is the length from the center of gravity of the
凸部５０の好ましい配置に関し、図１１は、第１面部１１ａ（凸部５０が形成された面）に垂直な方向から第１面部１１ａを見た説明図である。
Regarding the preferred arrangement of the
複数の凸部５０は、第１面部１１ａに対して垂直な方向から見たときに、当該複数の凸部５０の代表長さの方向が少なくとも１方向で揃うように配置されることが好ましい。
It is preferable that the plurality of
具体的に説明すると、図１１に示す例では、各凸部５０は正四角形状であるため、複数の凸部５０の代表長さは、対角線の中心から一つの頂点までの長さである。すなわち、複数の凸部５０の代表長さの方向とは、対角線の中心から一つの頂点に向かう方向である。
Specifically, in the example shown in FIG. 11, each
図１１に示す方向ＤA（本実施形態ではＺ方向）は、複数の凸部５０の代表長さの方向と一致する方向であり、複数の凸部５０の代表長さの方向は、この方向ＤAで揃っている状態にある。また、図１１に示す例では、凸部５０が正四角形状であるために、代表長さの方向も複数存在する。図１１に示す方向ＤB（本実施形態ではＹ方向）は、上記の方向ＤAとは異なる方向であるが、この方向ＤBも複数の凸部５０の代表長さの方向である。
The direction D A (Z direction in this embodiment) shown in FIG. 11 is a direction that coincides with the direction of the representative length of the plurality of
すなわち、図１１に示す例では、代表長さの方向が２方向で揃うように複数の凸部５０が配置されている。このような複数の凸部５０の代表長さが揃う方向が、少なくとも１方向存在する場合には、複数の凸部５０の配置の規則性が高まり、第１面部１１ａにおける面剛性のばらつきを抑えることができる。また、この効果をさらに高めるためには、全ての凸部５０の代表長さの方向が少なくとも１方向で揃うことが好ましい。
That is, in the example shown in FIG. 11, the plurality of
なお、図１１に示す方向ＤCは、各凸部５０の代表長さとは関係がない方向であるため、この方向ＤCは、複数の凸部５０の代表長さが揃う方向ではない。
Note that the direction D C shown in FIG. 11 is a direction that has nothing to do with the representative length of each
第１面部１１ａの面剛性をさらに高める観点においては、第１面部１１ａにおける凸部５０の表面占有率が、２５％以上であることが好ましい。表面占有率とは、「複数の凸部５０の天面の総面積／前壁１１における複数の凸部５０が形成された面の面積」で算出される値である。
From the viewpoint of further increasing the surface rigidity of the
詳述すると、図１１に示すように、凸部５０ごとに有する天面の面積Ｓ1、Ｓ2、Ｓ3、・・・Ｓn-1、Ｓnの合計値が、上記の「複数の凸部５０の天面の総面積」である。また、「複数の凸部５０が形成された面の面積」は、第１面部１１ａの面積である。なお、第１面部１１ａの面積は、当該第１面部１１ａが平坦であって、複数の凸部５０が形成されていない場合の面積である。また、第１面部１１ａの面内に存在しない第２面部１１ｂは、複数の凸部５０が形成された面ではないため、第２面部１１ｂの面積は「複数の凸部５０が形成された面の面積」には含まれない。
To be more specific, as shown in FIG . 11, the total value of the areas S 1 , S 2 , S 3 , . "total area of the top surface of the
第１面部１１ａの面剛性を高める観点においては、上記の凸部５０の表面占有率は、より好ましくは、４０％以上であり、さらに好ましくは、５０％または６０以上である。一方、表面占有率の上限は、特に限定されないが、凸部５０の成形を容易にする観点からは、表面占有率は９０％以下であることが好ましい。より好ましくは、８０％以下である。
From the viewpoint of increasing the surface rigidity of the
複数の凸部５０の間隔に関し、図１２は、凸部５０の間隔を説明するための説明図であり、図１１のIII－III断面を示す図である。詳述すると、図１２は、複数の凸部５０の代表長さが揃う方向（図１１においては方向ＤAまたは方向ＤB）を含むように、第１面部１１ａを当該第１面部１１ａに垂直な方向に切断した図である。
Regarding the spacing between the plurality of
凸部５０の間隔は、そのような図１２に示す断面において、凸部５０の天面の長さｄ1と、その凸部５０と隣の凸部５０との間隔ｄ2との比（ｄ1／ｄ2）は、１．５～２．５であることが好ましい。また、凸部５０の代表長さＬは、４～２０ｍｍであることが好ましい。これらの条件を満たすことにより、第１面部１１ａ全体に凸部５０をバランス良く配置できると共に、凸部５０の天面５１における平面領域および各凸部５０の間の第１面部１１ａの平面領域を小さくすることができる。これによって、第１面部１１ａ全体の面剛性を高めることができる。
In the cross section shown in FIG . 12, the interval between the
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although an example of the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this example. It is clear that those skilled in the art can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims, and these naturally fall within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs to
例えば上述の実施形態では、ダッシュパネル１０に補強部材（図示せず）を設けない構成の車体前部構造１を例示したが、製品に要求される重量要件や車内空間サイズ等の仕様を満足することができれば、ダッシュパネル１０に補強材を設けてもよい。この場合であっても、ダッシュパネル１０単体の耐力を向上させるという効果が得られることに変わりはない。
For example, in the above-described embodiment, the vehicle
＜シミュレーション（１）＞
本発明の実施例に係るダッシュパネルの衝突性能を確認するため、図８に示す構造のダッシュパネルを車両モデルに搭載した解析モデルで衝突シミュレーションを実施した。本シミュレーションは、フルラップ試験を模擬した解析であり、車体速度を５６ｋｍ／ｈ、バリアを剛体壁、材料を鋼板とした条件で実施されている。
<Simulation (1)>
In order to confirm the crash performance of the dash panel according to the example of the present invention, a crash simulation was performed using an analytical model in which a dash panel having the structure shown in FIG. 8 was mounted on a vehicle model. This simulation is an analysis that simulates a full-lap test, and is carried out under the conditions that the vehicle speed is 56 km/h, the barrier is a rigid wall, and the material is a steel plate.
なお、性能比較のための比較例として、従来構造のダッシュパネルを備えた車両モデルにおいてもシミュレーションを実施した。本シミュレーションにおける従来構造とは、前述の実施形態で説明した第１～第３稜線部のうちの第２稜線部のみを有する構造である。 As a comparative example for performance comparison, simulations were also conducted on a vehicle model equipped with a conventional dash panel structure. The conventional structure in this simulation is a structure having only the second ridgeline portion of the first to third ridgeline portions described in the above embodiment.
図１３は、シミュレーション結果として、車両モデルのフロアトンネルの最大荷重の結果を示す図である。図１４は、シミュレーション結果として、ダッシュパネルの後退量の結果を示す図である。なお、図１３および図１４のシミュレーションにおいては、材料の引張強さが２７０ＭＰａと１１８０ＭＰａで異なるモデルでシミュレーションが実施されている。 FIG. 13 is a diagram showing the maximum load of the floor tunnel of the vehicle model as a simulation result. FIG. 14 is a diagram showing the amount of retreat of the dash panel as a simulation result. In addition, in the simulations of FIGS. 13 and 14, the simulations are performed using different models in which the tensile strengths of the materials are 270 MPa and 1180 MPa.
図１３に示すように、実施例の構造は、比較例の構造に対してフロアトンネルの最大荷重が大きく、ダッシュパネルの耐力が向上し、フロアトンネルに、より多くの荷重が伝達されていることがわかる。また、図１４に示すように、実施例の構造は、比較例の構造に対してダッシュパネルの後退量が少なく、乗員の安全性が向上することもわかる。 As shown in Figure 13, in the structure of the example, the maximum load of the floor tunnel is larger than that of the structure of the comparative example, the strength of the dash panel is improved, and more load is transmitted to the floor tunnel. I understand. Further, as shown in FIG. 14, it can be seen that in the structure of the example, the amount of retreat of the dash panel is smaller than that of the structure of the comparative example, and the safety of the occupants is improved.
また、引張強さが２７０ＭＰａである場合の実施例および比較例の結果と、引張強さが１１８０ＭＰａである場合の実施例および比較例の結果とを対比すると、引張強さが１１８０ＭＰａである場合の方が、比較例に対する実施例の効果の向上度合いが大きい。すなわち、本発明の実施例に係る構造は、より高強度材料に適用することが有用であり、これにより、ダッシュパネル１０単体の耐力が効果的に増大する。
In addition, when comparing the results of Examples and Comparative Examples when the tensile strength is 270 MPa and the results of Examples and Comparative Examples when the tensile strength is 1180 MPa, it is found that when the tensile strength is 1180 MPa, The degree of improvement in the effect of the example over the comparative example is greater. That is, it is useful to apply the structure according to the embodiment of the present invention to a higher strength material, thereby effectively increasing the yield strength of the
＜シミュレーション（２）＞
等価放射パワーの測定試験を模擬したシミュレーションを実施した。本シミュレーションは、シミュレーション（１）における実施例と比較例の車両モデルにおいて、フロントのアッパーマウントに加振する条件で実施されている。その結果を図１５に示す。
<Simulation (2)>
A simulation was conducted that simulated an equivalent radiated power measurement test. This simulation is performed under the condition that vibration is applied to the front upper mount in the vehicle models of the example and comparative example in simulation (1). The results are shown in FIG.
図１５に示すように、実施例の構造は、比較例の構造に対して、２００～２５０Ｈｚの周波数帯と３００～３５０Ｈｚの周波数帯で等価放射パワーが低減している。すなわち、実施例の構造においては、車内の静粛性が向上することがわかる。 As shown in FIG. 15, the structure of the example has a reduced equivalent radiation power in the frequency band of 200 to 250 Hz and the frequency band of 300 to 350 Hz, compared to the structure of the comparative example. That is, it can be seen that the structure of the example improves the quietness inside the vehicle.
以上、本発明に係る実施例について説明した。以上の説明では、ダッシュパネルの構成を複数例示したが、各ダッシュパネルの構成は、ダッシュパネルとしての機能を阻害しない範囲で任意に組み合わせることができる。 The embodiments according to the present invention have been described above. In the above description, a plurality of dash panel configurations have been illustrated, but the configurations of each dash panel can be arbitrarily combined within a range that does not impede the function of the dash panel.
例えば、以下のような構成も本発明の技術的範囲に属する。
〔１〕自動車のダッシュパネルであって、
前壁と、底壁と、ホイールアーチ部と、開口部と、フランジと、第１稜線部と、を備え、
前記前壁は、車高方向および車幅方向に広がる壁部であり、
前記底壁は、車長方向および車幅方向に広がる壁部であり、
前記ホイールアーチ部は、前記ダッシュパネルの車幅方向の両端部に形成され、
前記開口部は、前記ダッシュパネルの車幅方向の中央部において、車高方向における中途部から車長方向における後端まで形成され、
前記フランジは、前記開口部の周囲において、前記前壁および前記底壁から車内側に突出し、
前記第１稜線部は、前記前壁と前記フランジとの間、および前記底壁と前記フランジとの間において、前記フランジの周囲に連続して形成されていることを特徴とする、ダッシュパネル。
〔２〕第２稜線部と、第３稜線部と、を備え、
前記第２稜線部は、前記前壁と前記ホイールアーチ部との間、および前記底壁と前記ホイールアーチ部との間において連続して形成され、
前記第３稜線部は、前記第１稜線部から第２稜線部まで延びていることを特徴とする、〔１〕に記載のダッシュパネル。
〔３〕前記前壁は、フロントサイドメンバが取り付けられる取付面を有し、
前記取付面は、前記第１稜線部と前記第２稜線部との間、かつ、前記第３稜線部の上方に位置することを特徴とする、〔２〕に記載のダッシュパネル。
〔４〕前記取付面は、水平面に対して垂直な面であることを特徴とする、〔３〕に記載のダッシュパネル。
〔５〕前記前壁は、該前壁に対して垂直な方向に突出した複数の凸部を有することを特徴とする、〔１〕～〔４〕のいずれかに記載のダッシュパネル。
〔６〕前記複数の凸部は、該凸部が形成された面に対して垂直な方向から見たときに、前記複数の凸部の代表長さの方向が、少なくとも１方向で揃うように配置されていることを特徴とする、〔５〕に記載のダッシュパネル。
〔７〕「前記複数の凸部の天面の総面積／前記前壁における前記複数の凸部が形成された面の面積」で算出される前記凸部の表面占有率が、２５％以上であることを特徴とする、〔６〕に記載のダッシュパネル。
〔８〕前記複数の凸部における前記代表長さが揃う方向を含むように切断された、前記凸部が形成された面に垂直な断面において、前記凸部の天面長さｄ1と、該凸部と隣の凸部との間隔ｄ2との比（ｄ1／ｄ2）が、１．５～２．５であり、
前記凸部の代表長さが、４～２０ｍｍであることを特徴とする、〔６〕または〔７〕に記載のダッシュパネル。
〔９〕引張強さが５９０ＭＰａ以上の鋼板で形成されていることを特徴とする、〔１〕～〔８〕のいずれかに記載のダッシュパネル。
〔１０〕自動車の車体前部構造であって、
〔１〕～〔９〕のいずれかに記載のダッシュパネルと、
前記ダッシュパネルに取り付けられたフロントサイドメンバと、
前記ダッシュパネルに接合されたフロアパネルと、を備えることを特徴とする、車体前部構造。
For example, the following configurations also belong to the technical scope of the present invention.
[1] An automobile dash panel,
A front wall, a bottom wall, a wheel arch, an opening, a flange, and a first ridgeline,
The front wall is a wall portion that extends in the vehicle height direction and vehicle width direction,
The bottom wall is a wall extending in the vehicle length direction and the vehicle width direction,
The wheel arch portion is formed at both ends of the dash panel in the vehicle width direction,
The opening is formed in a central portion of the dash panel in the vehicle width direction from a midway point in the vehicle height direction to a rear end in the vehicle length direction,
The flange protrudes toward the inside of the vehicle from the front wall and the bottom wall around the opening,
The dash panel, wherein the first ridgeline portion is continuously formed around the flange between the front wall and the flange and between the bottom wall and the flange.
[2] Comprising a second ridgeline portion and a third ridgeline portion,
The second ridgeline portion is formed continuously between the front wall and the wheel arch portion and between the bottom wall and the wheel arch portion,
The dash panel according to [1], wherein the third ridgeline portion extends from the first ridgeline portion to the second ridgeline portion.
[3] The front wall has a mounting surface to which a front side member is attached;
The dash panel according to [2], wherein the mounting surface is located between the first ridgeline part and the second ridgeline part and above the third ridgeline part.
[4] The dash panel according to [3], wherein the mounting surface is a surface perpendicular to a horizontal surface.
[5] The dash panel according to any one of [1] to [4], wherein the front wall has a plurality of protrusions projecting in a direction perpendicular to the front wall.
[6] The plurality of convex portions are arranged such that the representative lengths of the plurality of convex portions are aligned in at least one direction when viewed from a direction perpendicular to the surface on which the convex portions are formed. The dash panel according to [5], characterized in that the dash panel is arranged.
[7] The surface occupancy rate of the convex portions calculated by “total area of the top surface of the plurality of convex portions/area of the surface of the front wall on which the plurality of convex portions are formed” is 25% or more. The dash panel described in [6], which is characterized by the following.
[8] In a cross section perpendicular to the plane on which the convex portions are formed, which is cut to include the direction in which the representative lengths of the plurality of convex portions are aligned, the top surface length d 1 of the convex portions; The ratio of the distance d 2 between the convex portion and the adjacent convex portion (d 1 /d 2 ) is 1.5 to 2.5,
The dash panel according to [6] or [7], wherein the representative length of the convex portion is 4 to 20 mm.
[9] The dash panel according to any one of [1] to [8], which is formed of a steel plate having a tensile strength of 590 MPa or more.
[10] An automobile front body structure,
The dash panel according to any one of [1] to [9],
a front side member attached to the dash panel;
A vehicle front structure comprising: a floor panel joined to the dash panel.
なお、以上で説明したダッシュパネルにおいては、ダッシュパネル単体の耐力を向上させるという課題を解決する観点から、第１稜線部を設けることが必須であった。しかし、車内の静粛性を向上させるという課題を解決する観点では、凸部を設けることは必須であるが、第１稜線部を設けることは必須ではない。すなわち、車内の静粛性を向上させるという課題を解決する発明の態様としては、以下に例示されるものであってもよい。 Note that in the dash panel described above, it was essential to provide the first ridgeline portion from the viewpoint of solving the problem of improving the durability of the dash panel alone. However, from the viewpoint of solving the problem of improving the quietness inside the vehicle, it is essential to provide the convex portion, but it is not essential to provide the first ridgeline portion. That is, embodiments of the invention that solve the problem of improving the quietness inside the vehicle may be exemplified below.
〔１〕自動車のダッシュパネルであって、
前壁と、底壁と、ホイールアーチ部と、開口部と、フランジと、第１稜線部と、を備え、
前記前壁は、車高方向および車幅方向に広がる壁部であり、
前記底壁は、車長方向および車幅方向に広がる壁部であり、
前記ホイールアーチ部は、前記ダッシュパネルの車幅方向の両端部に形成され、
前記前壁は、該前壁に対して垂直な方向に突出した複数の凸部を有することを特徴とする、ダッシュパネル。
〔２〕前記複数の凸部は、該凸部が形成された面に対して垂直な方向から見たときに、前記複数の凸部の代表長さの方向が、少なくとも１方向で揃うように配置されていることを特徴とする、〔１〕に記載のダッシュパネル。
〔３〕「前記複数の凸部の天面の総面積／前記前壁における前記複数の凸部が形成された面の面積」で算出される前記凸部の表面占有率が、２５％以上であることを特徴とする、〔１〕または〔２〕に記載のダッシュパネル。
〔４〕前記複数の凸部における前記代表長さが揃う方向を含むように切断された、前記凸部が形成された面に垂直な断面において、前記凸部の天面長さｄ1と、該凸部と隣の凸部との間隔ｄ2との比（ｄ1／ｄ2）が、１．５～２．５であり、
前記凸部の代表長さが、４～２０ｍｍであることを特徴とする、〔１〕～〔３〕のいずれかに記載のダッシュパネル。
〔５〕引張強さが５９０ＭＰａ以上の鋼板で形成されていることを特徴とする、〔１〕～〔４〕のいずれかに記載のダッシュパネル。
〔６〕自動車の車体前部構造であって、
〔１〕～〔５〕のいずれかに記載のダッシュパネルと、
前記ダッシュパネルに取り付けられたフロントサイドメンバと、
前記ダッシュパネルに接合されたフロアパネルと、を備えることを特徴とする、車体前部構造。
[1] An automobile dash panel,
A front wall, a bottom wall, a wheel arch, an opening, a flange, and a first ridgeline,
The front wall is a wall portion that extends in the vehicle height direction and vehicle width direction,
The bottom wall is a wall extending in the vehicle length direction and the vehicle width direction,
The wheel arch portion is formed at both ends of the dash panel in the vehicle width direction,
A dash panel, wherein the front wall has a plurality of protrusions projecting in a direction perpendicular to the front wall.
[2] The plurality of convex portions are arranged such that the representative lengths of the plurality of convex portions are aligned in at least one direction when viewed from a direction perpendicular to the surface on which the convex portions are formed. The dash panel according to [1], characterized in that the dash panel is arranged.
[3] The surface occupancy rate of the convex portions calculated by “total area of the top surface of the plurality of convex portions/area of the surface of the front wall on which the plurality of convex portions are formed” is 25% or more. The dash panel according to [1] or [2], characterized in that:
[4] In a cross section perpendicular to the plane on which the convex portions are formed, which is cut to include the direction in which the representative lengths of the plurality of convex portions are aligned, the top surface length d 1 of the convex portions; The ratio of the distance d 2 between the convex portion and the adjacent convex portion (d 1 /d 2 ) is 1.5 to 2.5,
The dash panel according to any one of [1] to [3], wherein the representative length of the convex portion is 4 to 20 mm.
[5] The dash panel according to any one of [1] to [4], which is formed of a steel plate having a tensile strength of 590 MPa or more.
[6] An automobile body front structure,
The dash panel described in any one of [1] to [5],
a front side member attached to the dash panel;
A vehicle front structure comprising: a floor panel joined to the dash panel.
本発明は、自動車のダッシュパネルに適用できる。 The present invention can be applied to an automobile dash panel.
１ 車体前部構造
１０ ダッシュパネル
１１ 前壁
１１ａ 第１面部
１１ｂ 第２面部
１１ｃ 第３面部
１２ 底壁
１２ａ 傾斜面部
１２ｂ 接合面部
１３ ホイールアーチ部
１４ 開口部
１５ フランジ
２０ フロントサイドメンバ
２１ フロントサイドメンバの取付面
３０ フロアパネル
４１ 第１稜線部
４２ 第２稜線部
４３ 第３稜線部
５０ 凸部
５１ 凸部の天面
ｄ1 凸部天面の長さ
ｄ2 凸部の間隔
Ａ 面
Ｂ 面
Ｌ 凸部の代表長さ
Ｓ 凸部天面の面積
Ｒ 稜線部の曲率半径
θ 稜線部の開き角度
1 Vehicle
Claims (10)
前壁と、底壁と、ホイールアーチ部と、開口部と、フランジと、第１稜線部と、を備え、
前記前壁は、車高方向および車幅方向に広がる壁部であり、
前記底壁は、車長方向および車幅方向に広がる壁部であり、
前記ホイールアーチ部は、前記ダッシュパネルの車幅方向の両端部に形成され、
前記開口部は、前記ダッシュパネルの車幅方向の中央部において、車高方向における中途部から車長方向における後端まで形成され、
前記フランジは、前記開口部の周囲において、前記前壁および前記底壁から車内側に突出し、
前記第１稜線部は、前記前壁と前記フランジとの間、および前記底壁と前記フランジとの間において、前記フランジの周囲に連続して形成されていることを特徴とする、ダッシュパネル。 A car dash panel,
A front wall, a bottom wall, a wheel arch, an opening, a flange, and a first ridgeline,
The front wall is a wall portion that extends in the vehicle height direction and vehicle width direction,
The bottom wall is a wall extending in the vehicle length direction and the vehicle width direction,
The wheel arch portion is formed at both ends of the dash panel in the vehicle width direction,
The opening is formed in a central portion of the dash panel in the vehicle width direction from a midway point in the vehicle height direction to a rear end in the vehicle length direction,
The flange protrudes toward the inside of the vehicle from the front wall and the bottom wall around the opening,
The dash panel, wherein the first ridgeline portion is continuously formed around the flange between the front wall and the flange and between the bottom wall and the flange.
前記第２稜線部は、前記前壁と前記ホイールアーチ部との間、および前記底壁と前記ホイールアーチ部との間において連続して形成され、
前記第３稜線部は、前記第１稜線部から第２稜線部まで延びていることを特徴とする、請求項１に記載のダッシュパネル。 comprising a second ridgeline portion and a third ridgeline portion,
The second ridgeline portion is formed continuously between the front wall and the wheel arch portion and between the bottom wall and the wheel arch portion,
The dash panel according to claim 1, wherein the third ridgeline extends from the first ridgeline to the second ridgeline.
前記取付面は、前記第１稜線部と前記第２稜線部との間、かつ、前記第３稜線部の上方に位置することを特徴とする、請求項２に記載のダッシュパネル。 the front wall has a mounting surface to which a front side member is attached;
The dash panel according to claim 2, wherein the mounting surface is located between the first ridgeline part and the second ridgeline part and above the third ridgeline part.
前記凸部の代表長さが、４～２０ｍｍであることを特徴とする、請求項６に記載のダッシュパネル。 In a cross section perpendicular to the surface on which the convex portions are formed, which is cut to include a direction in which the representative lengths of the plurality of convex portions are aligned, the length d1 of the top surface of the convex portions, and the convex portions. and the distance d 2 between the convex portion and the adjacent convex portion (d 1 /d 2 ) is 1.5 to 2.5,
The dash panel according to claim 6, wherein the representative length of the convex portion is 4 to 20 mm.
請求項１～４のいずれか一項に記載のダッシュパネルと、
前記ダッシュパネルに取り付けられたフロントサイドメンバと、
前記ダッシュパネルに接合されたフロアパネルと、を備えることを特徴とする、車体前部構造。
A front structure of an automobile body,
The dash panel according to any one of claims 1 to 4,
a front side member attached to the dash panel;
A vehicle front structure comprising: a floor panel joined to the dash panel.
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