JP5560328B2 - 前部車体構造 - Google Patents
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Description
本発明は、ダッシュボードロアパネルのエンジンルーム側に設けられ、左右のフロントサイドフレーム間に延びるクロスメンバを備えた前部車体構造に関する。
例えば、特開2008−080818号公報に開示されている前部車体構造は、車体前後方向に延びた左右のフロントサイドフレームと、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュボードロアパネルと、該ダッシュボードロアパネルの車幅方向両端に設けられた一対のダッシュサイドパネルと、ダッシュボードロアパネルとダッシュサイドパネルとのコーナを補強する一対のコーナガセットと、を備えている。この前部車体構造では、各フロントサイドフレームの後部を構成するアッパ部材の後端端と、コーナガセットの前端部とを一致させて配置されている。
上記前部車体構造によれば、フロントサイドフレームに入力された衝突荷重は、ダッシュボードロアパネルを介してコーナガセットに伝達され、コーナガセットからダッシュサイドパネルやフロントピラー等の車体部材に伝達される。
特許文献1に開示されている前部車体構造は、クロスメンバ中の中央部材が車幅方向に配置され、このクロスメンバがクロスメンバエクステンションを介して左右のフロントサイドフレームに結合されている。従って、クロスメンバがステアリング軸が挿通されるジョイントカバーと干渉するおそれがある。ステアリング軸を最適な姿勢に配置する場合には、クロスメンバをジョイントカバーから下げる必要があり、左右のフロントサイドフレームに結合するクロスメンバを最適な高さに配置することはできない。
これでは、ステアリング軸を最適な姿勢に配置し、乗員が運転しやすい室内空間を実現することと、クロスメンバを最適位置に配置して、前面衝突が発生した場合に、左右のフロントサイドフレームの変形モードを安定させることの両立を図ることはできない。
本発明は、ステアリング軸を最適な姿勢に配置でき、乗員が運転しやすい室内空間を実現することができるとともに、クロスメンバを最適位置に配置して、正面衝突が発生しても、左右のフロントサイドフレームの変形モードを安定させることができる前部車体構造を提供することを課題とする。
請求項1に係る発明によれば、前部車体構造であって、車体前後方向に延びた左右のフロントサイドフレームと、前記左右のフロントサイドフレームの車体後方にそれぞれ配置され、車体前後方向に延びた左右のサイドシルと、車幅方向に延びており、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュボードロアパネルと、前記ダッシュボードロアパネルの前記エンジンルーム側に設けられ、ステアリング軸が挿通する開口を有するカップ状のジョイントカバーと、前記ダッシュボードロアパネルのエンジンルーム側に設けられ、前記左右のフロントサイドフレーム間に延びるクロスメンバ、を具備しており、前記クロスメンバは、左のクロスメンバと右のクロスメンバとに分割され、前記カップ状のジョイントカバーは、前記左右のクロスメンバで挟み込まれている前部車体構造が提供される。
請求項2に係る発明では、好ましくは、前記ジョイントカバーは、前記左右のクロスメンバよりも前方へ突出している。
請求項3に係る発明では、好ましくは、前記ジョイントカバーは、前記左右のクロスメンバの引張強度よりも小さい引張強度を有し、且つ前記左右のクロスメンバの板厚よりも厚い。
請求項4に係る発明では、好ましくは、前記ジョイントカバーは、前記開口が形成される底面と、該底面から前記ダッシュボードロアパネルに延びている周壁と、該周壁の外周端に形成される環状フランジと、前記周壁の一部が平坦に形成された左右の平坦面と、を有しており、前記環状フランジは、前記ダッシュボードロアパネルに結合され、前記左右のクロスメンバの端部は、それぞれ前記左右の平坦面に結合されている。
請求項5に係る発明では、好ましくは、前記フロントサイドフレームは、後端部が車体後方に向けて下向きに傾斜され、末広がり形状のアウトリガーを介して前記サイドシルに結合されている。
請求項6に係る発明では、好ましくは、前記ダッシュボードロアパネルは、前記クロスメンバに交差して前記ダッシュボードロアパネルを補強する縦補強部材を備えている。
請求項7に係る発明では、好ましくは、前記フロントサイドフレームは、前記エンジンルーム内に実質的に水平に車体前後方向に延びる水平部と、該水平部から車体後方に向けて下向きに傾斜され、末広がり形状のアウトリガーを介して前記サイドシルに結合される傾斜部とを有しており、前記ダッシュボードロアパネルおよび前記クロスメンバは、前記フロントサイドフレームの前記水平部の後端部近傍に結合されており、前記フロントサイドフレームから前記ダッシュボードロアパネルおよび前記クロスメンバへの結合は、オフセット衝突時に安定的に前記フロントサイドフレームの折れを助けるクロスメンバエクステンションを介して結合される。
請求項8に係る発明では、好ましくは、前記フロントサイドフレームは、その内部に設けられて該フロントサイドフレームを補強するスチフナを備えており、且つ該スチフナと前記クロスメンバエクステンションとの間の前記フロントサイドフレームに折れ点を有している
請求項9に係る発明では、好ましくは、前記アウトリガーは、前記車室の下方に配置されたキャビンスペース部材に含まれ、前記フロントサイドフレームの前記水平部は、前記エンジンルーム内に配置されたエンジンルーム部材に含まれ、前記クロスメンバは、該クロスメンバに側面視で実質的に重なるよう配置されたクロスメンバ部材に含まれ、前記キャビンスペース部材と前記エンジンルーム部材は、前記クロスメンバ部材により仕切られている。
請求項10に係る発明では、好ましくは、前記クロスメンバエクステンションは、前記ダッシュボードロアパネルを介してガセットに結合され、該ガセットは、前記ダッシュボードロアパネルの前記車室側の側方に設けられている。
請求項11に係る発明では、好ましくは、前記クロスメンバおよび前記クロスメンバエクステンションは、前記ダッシュボードロアパネルに形成された溶接用開口を介してスポット溶接される。
請求項12に係る発明では、好ましくは、前記クロスメンバエクステンションは、その後部に、前記クロスメンバへ向けて上方に湾曲して車幅方向内側に向けて延びている上壁を有している。
請求項1に係る発明では、クロスメンバは、左のクロスメンバと右のクロスメンバとに分割され、これらの左右のクロスメンバでカップ状のジョイントカバーを挟み込むように構成されているので、クロスメンバが設定される高さにジョイントカバーがあっても、左右のフロントサイドフレーム間にクロスメンバを最適な高さで延ばすことができる。これにより、ステアリング軸を最適な姿勢に配置でき、乗員が運転しやすい室内空間を実現することができる。さらに、前面衝突が発生したときには、左右のフロントサイドフレームの変形モードを安定させることができる。
請求項2に係る発明では、カップ状のジョイントカバーを、左右のクロスメンバより前方へ突出させたので、前面衝突が発生し、エンジン等のパワーユニットが後退する際には、先にジョイントカバーを変形させ、衝撃の緩和を図ることができる。
請求項3に係る発明では、カップ状のジョイントカバーが、左右のクロスメンバより引張強度が小さく、且つ左右のクロスメンバより板厚の厚い素材が採用されたので、ジョイントカバーは変形しやすく、より多くのエネルギーを吸収することがきる。
請求項4に係る発明では、環状フランジをダッシュボードロアパネルに結合したので、左右のクロスメンバの強度の補完を図ることができる。左右のクロスメンバ端部はそれぞれ左右の平坦面に結合されているので、例えば、ジョイントカバーの周壁が湾曲していても、左右のクロスメンバ端部の結合効率を向上することができる。
請求項5に係る発明では、フロントサイドフレームの後端は、車体後方に向けて下向きに傾斜され、末広がり形状のアウトリガーを介してサイドシルへ結合されているので、フロントサイドフレームへ作用する前突荷重をサイドシルへ積極的に分散することができる。さらに、一方のフロントサイドフレームへ前突荷重が作用する場合に、クロスメンバ及び他方のアウトリガーを介して、前突荷重を他方のサイドシルへも分散することができる。
請求項6に係る発明では、ダッシュボードロアパネルに、クロスメンバに交差させてダッシュボードロアパネルを補強する縦補強部材を設けたので、ダッシュボードロアパネルを補強するとともに、クロスメンバの支持強度を向上することができる。この結果、路面から伝達される振動の伝達を阻止することができる。
請求項7に係る発明では、ダッシュボードロアパネル及びクロスメンバは、フロントサイドフレームの水平部の後端近傍に結合されているので、衝突時の荷重伝達を円滑に左右に分散することができる。フロントサイドフレームからダッシュボードロアパネル及びクロスメンバへの結合は、オフセット衝突時に安定的にフロントサイドフレームの折れを促すクロスメンバエクステンションを介して結合されているので、オフセット衝突時に安定的にフロントサイドフレームの折れモードをコントロールすることができる。
請求項8に係る発明では、フロントサイドフレーム内に、フロントサイドフレームを補強するスチフナを設け、スチフナとクロスメンバエクステンションとの間に折れ点を設定したので、折れ点に応力を集中させることができ、折れ点の設定位置で確実に衝突モードをコントロールすることができる。
請求項9に係る発明では、キャビンスペース部材およびエンジンルーム部材を、クロスメンバ部材にて仕切るようにしたので、例えば、クロスメンバ部材を変更することで、既存のエンジンルームを共用して、異なる種類のキャビンスペースに既存のエンジンルームを容易に結合することができる。この結果、車体前部構造の汎用性を向上することができる。
請求項10に係る発明では、ダッシュボードロアパネルの車室側の側方に、ダッシュボードロアパネルを介してクロスメンバエクステンションに結合されるガセットが設けられたので、ダッシュボードロアパネルの強度及び剛性の向上を図ることができる。折れ点の後方に配置されたクロスメンバエクステンションが、クロスメンバ及びガセットで支持されるので、折れ点(折りたい部分)に応力を集中させることができる。これにより、折れ点の設定位置で確実に衝突モードをコントロールできる。また、折れ点から後方の部材の断面潰れを抑制することができる。
請求項11に係る発明では、クロスメンバエクステンションとクロスメンバとは、ダッシュボードロアパネルに設けられる溶接用開口を介してスポット溶接されるので、スポット溶接の作業性の向上を図ることができるとともに、結合強度を向上することができる。
請求項12に係る発明では、クロスメンバエクステンションの後部内方が、クロスメンバへ向け上方へ湾曲して延長されているので、クロスメンバへの接地面積を増加することができる。これにより、衝撃荷重をクロスメンバに伝達する伝達効率を向上することができる。
以下、本発明の好ましい実施例について、添付した図面に基づいて説明する。
図1〜図5を参照するに、車両10は車体11を含んでいる。車体11は、車体前後方向に延びる左右のフロントサイドフレーム16,16を含む。左右のサイドシル14,14は、左右のフロントサイドフレーム16,16の車体後方側に設けられている。ダッシュボードロアパネル19は、車室12とエンジンルーム13とを仕切り、車幅方向に延びている。
カップ状のジョイントカバー22は、ダッシュボードロアパネル19のエンジンルーム13側に設けられ、ステアリング軸21を挿入する開口74(図4参照)を有している。クロスメンバ24は、ダッシュボードロアパネル19のエンジンルーム13側に設けられ、左右のフロントサイドフレーム16,16間を延びるように設けられている。左右のフロントサイドフレーム16,16の各々は、後部にそれぞれ傾斜部32,32を有している。左右のアウトリガー25,25は、傾斜部32,32の各々から延び、左右のサイドシル14,14に結合されている。
左右のフロアフレーム26,26は、フロントサイドフレーム16,16の傾斜部32,32から車体後方に向けて延びている。左右のセンタフレーム27,27は、傾斜部32,32から車体内方に向けて湾曲し、車体後方に向けて延びている。
車輪を転舵するギヤボックス28は、ステアリング軸21の下端に設けられている。ダッシュボードロアパネル19及びクロスメンバ24は、フロントサイドフレーム16の水平部31の後端近傍に配置されている。
前部車体構造20は、左右のフロントサイドフレーム16,16と、左右のサイドシル14,14と、ダッシュボードロアパネル19と、カップ状のジョイントカバー22と、クロスメンバ24とを備える。つまり、前部車体構造20は、ダッシュボードロアパネル19、カップ状のジョイントカバー22及びクロスメンバ24周りの構造である。
フロントサイドフレーム16は、エンジンルーム13内に略水平に延びる水平部31と、該水平部31から車体後方に向けて下向きに傾斜し、アウトリガー25を介してサイドシル14へ結合する傾斜部32とを備える。アウトリガー25は、傾斜部32からサイドシル14に向けて末広がりの形状をしている。
水平部31は、断面U字形状をしたフレーム本体34を有している。フレーム本体34の開口部は車幅方向外方に向いており、フレーム本体34の長手方向に沿って開口部の上縁に上フランジ34dを有し、開口部の下縁に下フランジ34eを有している。フレーム本体34は、上下のフランジ34d,34eに接合された平坦な蓋部材36で塞がれている。つまり、水平部31は、閉断面形状をしたフレームである。フレーム本体34は、上面34a、下面34b、側面34cを有している。
傾斜部32は、上方に開放したU字状のフレームである。フロントサイドフレーム16の後端部である傾斜部32は、車体後方に向けて下向きに傾斜され、末広がり形状のアウトリガー25を介してサイドシル14へ結合されている。
すなわち、図1及び図3に示すように、一方のフロントサイドフレーム16へ前突荷重が矢印a1の如く入力したとき、前突荷重は、一方のアウトリガー25を介して矢印a2の如く一方のサイドシル14に伝達するとともに、クロスメンバ24を介して矢印a3の如く他方のアウトリガー25に伝達され、アウトリガー25から矢印a4の如く他方のサイドシル14にも伝達分散される。
図4及び図5に示すように、フロンドサイドフレーム16の水平部31内には、フロントサイドフレーム16を補強するスチフナ41と、エンジンマウント(図示せず)を取り付けるための前後のブラケット42,43とが設けられている。
水平部31の前部下方には、フロントサブフレーム(図示せず)を支持する前部マウント部45が設けられている。水平部31の後部下方には、フロントサブフレーム(図示せず)を支持する中間マウント部46が設けられている。傾斜部32の下方には、フロントサブフレーム(図示せず)を支持する後部マウント部(図示せず)が設けられている。
フロントサイドフレーム16に衝突荷重が作用したときに、所定の位置で折り曲がる折れ点53は、水平部31の車幅外方側に形成されている。左のフロントサイドフレーム16および右のフロントサイドフレーム16は、車幅方向中心に対して略対称である。
図8及び図9に示されるように、ダッシュボードロアパネル19は、下部中央にセンタトンネル(図示せず)に連続的に接続されるトンネル部54と、ステアリング軸21(図1)が挿通するダッシュボード側開口55と、左のクロスメンバ65と左のクロスメンバエクステンション51とを溶接するための左の溶接用開口56と、右のクロスメンバ66と右のクロスメンバエクステンション51とを溶接するための右の溶接用開口57とを有する。
すなわち、左右のクロスメンバエクステンション51,51と左右のクロスメンバ65,66とは、それぞれダッシュボードロアパネル19に設けられる左右の溶接用開口56,57を介してスポット溶接される。これにより、スポット溶接箇所を増加してクロスのメンバの結合強度を向上することできる。
ダッシュボードロアパネル19は、車室12側の車幅方向外側に設けられたガセット61,61と、車室12側の車幅方向中央に設けられた縦補強部材62とを有している。ガセット61は、断面凹状に形成されており、ガセット61の前端61aは、ダッシュボードロアパネル19を介してクロスメンバエクステンション51に結合され、ガセット61の後端61bは、フロントピラー(図示せず)に結合されている。
縦補強部材62は断面凹形状をしている。縦補強部材62の上端62aは、ダッシュボードアッパ(図示せず)に結合され、縦補強部材62の下端62bは、右のクロスメンバ66に結合されている。すなわち、縦補強部材62は、クロスメンバ24に交差してダッシュボードロアパネル19を補強する。
例えば、車室12側の縦補強部材62の下端62bが、クロスメンバ24を越えてトンネル部54、さらにはセンタフレーム27,27(図3及び図4)まで延長すると、一層、前突荷重の支持強度の向上を図ることができる。
図1に示すように、ダッシュボードロアパネル19のエンジンルーム13側には、クロスメンバ24(左右のクロスメンバ65,66)と、カップ状のジョイントカバー22と、左右のクロスメンバエクステンション51,51と、が設けられている。
図1、図4及び図5に示すように、クロスメンバ24は、左のクロスメンバ65と右のクロスメンバ66とに分割されている。左のクロスメンバ65は、断面U字形状をしており、右のクロスメンバ66に比べて短い。クロスメンバ24を左右のフロントサイドフレーム16,16に配置することで、衝突時の荷重伝達をダッシュボードロアパネル19の左右に円滑に分配する。
図1及び図9に示すように、右のクロスメンバ66は断面U字形状をしており、上面66a、下面66b、前面66c、上フランジ66d及び下フランジ66eを有する。右のクロスメンバ66の車幅方向内側端部(右のクロスメンバ端部)71は、カップ状のジョイントカバー22の右の平坦面79に結合されている。車幅方向外側端部72は、右のクロスメンバエクステンション(連結部材)51を介してダッシュボードロアパネル19及び右のフロントサイドフレーム16に結合されている。
左のクロスメンバ65は断面U字形状をしており、上面65a、下面65b、前面65c、上フランジ65d及び下フランジ65eを有する。
左のクロスメンバ65の車幅方向内側端部(左のクロスメンバ端部)68は、ジョイントカバー22の左の平坦面78に結合されている。車幅方向外側端部69は、左のクロスメンバエクステンション(連結部材)51を介してダッシュボードロアパネル19及び左のフロントサイドフレーム16に結合されている。
カップ状のジョイントカバー22は、図4及び図8に示されるように、開口74が形成される底面75と、該底面75からダッシュボードロアパネル19方向に延びる周壁76と、この周壁76の先端に形成される環状フランジ77と、周壁76の一部が平坦に形成された左右の平坦面78,79とを有する。
環状フランジ77は、ダッシュボードロアパネル19に結合される。前述したように、左右の平坦面78,79には、左右のクロスメンバ端部68,71が結合されている。
図2に示されるように、カップ状のジョイントカバー22は、左右のクロスメンバ65,66より寸法Sだけ前方へ突出している。ジョイントカバー22は、変形を容易にするために、左右のクロスメンバ65,66より引張強度が小さい素材が採用される。さらに、エネルギー吸収の向上を図るために、左右のクロスメンバ65,66より板厚の厚い素材が採用される。例えば、ジョイントカバー22は、普通鋼板(引張強度270MPa相当、板厚t1.8mm)にて形成される。左右のクロスメンバ65,66は、高張力鋼板(引張強度440MPa相当、板厚t1.4mm)にて形成される。
図1〜図5に示されるように、クロスメンバエクステンション51は、フロントサイドフレーム16からダッシュボードロアパネル19及び右のクロスメンバ66へ結合する部材であり、オフセット衝突時に安定的にフロントサイドフレーム16の折れを促す作用をなす。
クロスメンバエクステンション51は、フロントサイドフレー16の折れ点53の後方に配置されている。すなわち、折れ点53の前後をスチフナ41(図4)とクロスメンバエクステンション51とにより強化することにより、折れ点53の後方のクロスメンバエクステンション51(フロントサイドフレーム16の上面34aからダッシュボードパネル19およびクロスメンバ24にかけて結合している部材)が変形しない。従って、折れ点53に応力を集中させることができる。この結果、折れ点53の設定位置で確実に衝突モードのコントロールをすることができる。さらに、折れ点53の後方の断面潰れを防止する。
図1及び図4に示すように、クロスメンバエクステンション51は、ダッシュボードロアパネル19に接合されたクロスメンバ24(左右のクロスメンバ65,66)及びガセット61,61で支持される。
クロスメンバ24は、左右のクロスメンバ65,66でカップ状のジョイントカバー22を挟み込んだ構造をしており、左右のクロスメンバ65,66と、ジョイントカバー22とから構成されている。
図4及び図5に示すように、右のクロスメンバエクステンション51は、上部を構成する本体部81と、本体部81の車幅方向内側の上面が右のクロスメンバ66へ向けて上方へ湾曲して延長する湾曲部82と、本体部81の車幅方向外端から上方に曲げ形成された外接合部83と、本体部81の車幅方向内端から下方に曲げ形成された内接合部84と、湾曲部82及び内接合部84の車幅方向内側に形成されたクロスメンバ接合部85と、本体部81及び湾曲部82から上方に曲げ形成された後接合部86とを有する。例えば、右のクロスメンバエクステンション51は、高張力鋼板(引張強度590MPa相当、板厚t1.4mm)にて形成される。
本体部81の前部は、フロントサイドフレーム16の水平部31の上面に接合される。外接合部83は、水平部31の上フランジ34dに接合される。内接合部84は、水平部31の側面34cに接合される。クロスメンバ接合部85は、右のクロスメンバ66の上面及び横面に接合される。後接合部86は、ダッシュボードロアパネル19(図1)及び右のクロスメンバ66の上フランジ66dに接合される。
左のクロスメンバエクステンション51は、右のクロスメンバエクステンション51と左右対称の形状をしている。
前部車体構造20では、フロントサイドフレーム16からダッシュボードロアパネル19およびクロスメンバ24への結合にクロスメンバエクステンション51を採用することで、オフセット衝突時に安定的な折れモードをコントロールする。
クロスメンバエクステンション51を交換することで、車種の異なる車体に対してフロントサイドフレーム16を使用することができ、フロントサイドフレーム16の共用化が図れる。さらに、フロントサイドフレーム16の形状を簡素化することもでき、フロントサイドフレーム16のプレス加工における生産性の向上を図ることができる。
左右のクロスメンバエクステンション51,51は、本体部81に湾曲部82,82を設けることで、左右のフロントサイドフレーム16,16から伝達される衝突荷重をクロスメンバ24に伝達しやすくなる。
図6及び図7に示されるように、車室12(図1)の下方に配置されるキャビンスペース部材91は、フロントサイドフレーム16の傾斜部32、アウトリガー25、フロアフレーム26およびセンタフレーム27を含む。エンジンルーム13(図1)内に配置されるエンジンルーム部材92は、フロントサイドフレーム16の水平部31を含む。側面視でクロスメンバ24に略重なる位置にあるクロスメンバ部材93は、左右のクロスメンバ65,66(図5)、ジョイントカバー22、ガセット61,61および縦補強部材62を含む。
本実施例による前部車体構造20では、キャビンスペース部材91とエンジンルーム部材92を、クロスメンバ部材93で仕切るようにした。従って、エンジンルーム部材92を共用化してキャビンスペース部材91を車体の異なるキャビンスペース部材に変更することができる。これにより、車体11の種類を増やすことができ、車体11の汎用性を広げることができる。
図1〜図9に示したように、本実施例による前部車体構造20は、車体前後方向に延びる左右のフロントサイドフレーム16,16と、該左右のフロントサイドフレーム16,16の車体後方側に設けられた左右のサイドシル14,14と、車幅方向に延びて車室12とエンジンルーム13とを仕切るダッシュボードパネル19と、このダッシュボードロアパネル19のエンジンルーム13側に設けられ、ステアリング軸21が挿通する開口74を有するカップ状のジョイントカバー22と、ダッシュボードロアパネル19のエンジンルーム13側に設けられ、左右のフロントサイドフレーム16,16間に延びるクロスメンバ24と、を備えている。
クロスメンバ24は、左のクロスメンバ65と右のクロスメンバ66とに分割され、これらの左右のクロスメンバ65,66でカップ状のジョイントカバー22を挟み込むように構成されているので、クロスメンバ24が設定される高さにジョイントカバー22があっても、左右のフロントサイドフレーム16,16間にクロスメンバ24を最適な高さで通すことができる。これにより、ステアリング軸21を最適な姿勢に配置でき、乗員が運転しやすい室内空間を実現することができる。さらに、正面衝突が発生したときには、左右のフロントサイドフレーム16,16の変形モードを安定させることができる。
カップ状のジョイントカバー22は、左右のクロスメンバ65,66より前方へ突出しているため、正面衝突が発生し、エンジン等のパワーユニットが後退する際には、先にジョイントカバー22が変形し、衝撃の緩和が図られる。
カップ状のジョイントカバー22は、左右のクロスメンバ65,66より引張強度が小さく、且つ左右のクロスメンバ65,66より板厚の厚い素材が採用されたので、ジョイントカバー22は変形しやすく、より多くのエネルギーを吸収することがきる。
カップ状のジョイントカバー22は、開口74が形成される底面75と、この底面75からダッシュボードロアパネル19側に延ばされる周壁76と、この周壁76の先端に形成される環状フランジ77と、周壁76の一部が平坦に形成された左右の平坦面78,79と、を備えている。
環状フランジ77はダッシュボードロアパネル19に結合されているので、左右のクロスメンバ65,66の強度の補完を図ることができる。左右のクロスメンバ端部(車幅方向内側端部)68,71は、左右の平坦面78,79に結合されているので、例えば、ジョイントカバー22の周壁76が湾曲していても、左右のクロスメンバ端部68,71の結合効率を向上することができる。
フロントサイドフレーム16の後端部は、車体後方に向けて下向きに傾斜され、末広がり形状のアウトリガー25を介してサイドシル14に結合されているので、フロントサイドフレーム16へ作用する前突荷重は、サイドシル14へ積極的に分散される。
さらに、一方のフロントサイドフレーム16へ前突荷重が作用する際、前突荷重は、クロスメンバ24及び他方のアウトリガー25を介して他方のサイドシル14にも分散される。
クロスメンバ24に交差してダッシュボードロアパネル19を補強する縦補強部材62は、該ダッシュボードロアパネル19に設けられているので、該縦補強部材62は、ダッシュボードロアパネル19を補強するとともに、クロスメンバ24の支持強度を向上することができる。この結果、路面から伝達される振動の伝達を阻止することができる。
ダッシュボードロアパネル19およびクロスメンバ24は、フロントサイドフレーム16の水平部31の後端近傍に配置されているため、衝突時の荷重伝達を円滑に左右に分散することができる。
フロントサイドフレーム16からダッシュボードロアパネル19およびクロスメンバ24への結合は、オフセット衝突時に安定的にフロントサイドフレーム16の折れを促すクロスメンバエクステンション51を介して結合されているため、オフセット衝突時に安定的にフロントサイドフレーム16の折れるのをコントロールすることができる。
上述したように、フロントサイドフレーム16を補強するスチフナ41は、フロントサイドフレーム16内に設けられ、スチフナ41とクロスメンバエクステンション51との間に折れ点53を設定したので、折れ点53に応力を集中させることができ、折れ点53の位置で確実に衝突モードをコントロールすることができる。
クロスメンバ部材93は、キャビンスペース部材91とエンジンルーム部材92とを仕切っているため、例えば、クロスメンバ部材93を変更することで、既存のエンジンルーム13を共用して車種の異なるキャビンスペースに既存のエンジンルーム13を容易に結合することができる。従って、前部車体構造20の汎用性を向上することができる。
ダッシュボードロアパネル19を介してクロスメンバエクステンション51に結合されるガセット61は、ダッシュボードロアパネル19の車室12側の側方に設けられているため、ダッシュボードロアパネル19強度および剛性の向上を図ることができる。
折れ点53の後方に配置されたクロスメンバエクステンション51は、クロスメンバ24およびガセット61で支持されているので、折れ点53に応力を集中させることができる。従って、折れ点53の設定位置で確実に衝突モードをコントロールすることができる。さらに、折れ点53から車体後方側の部材の断面潰れを抑制することができる。
左右のクロスメンバエクステンション51,51と左右のクロスメンバ65,66とは、ダッシュボードロアパネル19に形成された溶接用開口56,57を介してスポット溶接されるため、該スポット溶接の作業性の向上を図れ、結合強度を向上することができる。
クロスメンバエクステンション51の車幅方向内側の上面は、クロスメンバ24へ向けて上方へ湾曲するよう延長しているため、クロスメンバ24への接続面積を増加することができる。従って、衝撃荷重のクロスメンバ24への伝達効率が向上する。
本実施例による前部車体構造では、図1に示すように、ステアリング軸21は車幅方向において左側に設けられた例を示したが、これに限るものではなく、ステアリング軸21を車幅方向において右側に設けるようにしてもよい。
図1に示すように、左のクロスメンバ65は右のクロスメンバ66に比べて短い例を示したが、適宜長さを変更してもよい。
図1に示すように、クロスメンバエクステンション51は、ダッシュボードロアパネル19に接合されたクロスメンバ24及びガセット61,61で支持されているが、加えて、ダッシュボードロアパネル19の近傍にあるその他の部材で支持するようにしてもよい。
図1に示すように、クロスメンバエクステンション51は一部品で形成された例を示しているが、これに限らず、二部品以上の部品を複合するものであってもよい。さらに、クロスメンバエクステンション51にビード等の補強を設けてもよい。
本発明による前部車体構造は、セダンやワゴンなどの乗用車に採用するのに好適である。
10…車両、12…車室、13…エンジンルーム、14…サイドシル、16…フロントサイドフレーム、19…ダッシュボードロアパネル、20…車体前部構造、21…ステアリング軸、22…カップ状のジョイントカバー、24…クロスメンバ、25…アウトリガー、31…水平部、32…傾斜部、41…スチフナ、51…クロスメンバエクステンション(連結部材)、53…折れ点、56,57…溶接用開口、61…ガセット、62…縦補強部材、65,66…左のクロスメンバ、68,71…左右のクロスメンバ端部(車体内方の端部)、74…開口、75…底面、76…周壁、77…環状フランジ、78,79…左右の平坦面、91…キャビンスペース部材、92…エンジンルーム部材、93…クロスメンバ部材。
Claims (12)
- 前部車体構造であって、
車体前後方向に延びた左右のフロントサイドフレームと、
前記左右のフロントサイドフレームの車体後方にそれぞれ配置され、車体前後方向に延びた左右のサイドシルと、
車幅方向に延びており、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュボードロアパネルと、
前記ダッシュボードロアパネルの前記エンジンルーム側に設けられ、ステアリング軸が挿通する開口を有するカップ状のジョイントカバーと、
前記ダッシュボードロアパネルのエンジンルーム側に設けられ、前記左右のフロントサイドフレーム間に延びるクロスメンバと、
を具備しており、
前記クロスメンバは、左のクロスメンバと右のクロスメンバとに分割され、前記カップ状のジョイントカバーは、前記左右のクロスメンバで挟み込まれていること特徴とする前部車体構造。 - 前記ジョイントカバーは、前記左右のクロスメンバよりも前方へ突出していることを特徴とする請求項1に記載の前部車体構造。
- 前記ジョイントカバーは、前記左右のクロスメンバの引張強度よりも小さい引張強度を有し、且つ前記左右のクロスメンバの板厚よりも厚いことを特徴とする請求項1に記載の前部車体構造。
- 前記ジョイントカバーは、前記開口が形成される底面と、該底面から前記ダッシュボードロアパネルに延びている周壁と、該周壁の外周端に形成される環状フランジと、前記周壁の一部が平坦に形成された左右の平坦面と、を有しており、
前記環状フランジは、前記ダッシュボードロアパネルに結合され、前記左右のクロスメンバの端部は、それぞれ前記左右の平坦面に結合されていることを特徴とする請求項1に記載の前部車体構造。 - 前記フロントサイドフレームは、後端部が車体後方に向けて下向きに傾斜され、末広がり形状のアウトリガーを介して前記サイドシルに結合されていることを特徴とする請求項1に記載の前部車体構造。
- 前記ダッシュボードロアパネルは、前記クロスメンバに交差して前記ダッシュボードロアパネルを補強する縦補強部材を備えていることを特徴とする請求項1に記載の前部車体構造。
- 前記フロントサイドフレームは、前記エンジンルーム内に実質的に水平に車体前後方向に延びる水平部と、該水平部から車体後方に向けて下向きに傾斜され、末広がり形状のアウトリガーを介して前記サイドシルに結合される傾斜部とを有しており、
前記ダッシュボードロアパネルおよび前記クロスメンバは、前記フロントサイドフレームの前記水平部の後端部近傍に結合されており、
前記フロントサイドフレームから前記ダッシュボードロアパネルおよび前記クロスメンバへの結合は、オフセット衝突時に安定的に前記フロントサイドフレームの折れを助けるクロスメンバエクステンションを介して結合されることを特徴とする請求項1に記載の前部車体構造。 - 前記フロントサイドフレームは、その内部に設けられて該フロントサイドフレームを補強するスチフナを備えており、且つ該スチフナと前記クロスメンバエクステンションとの間の前記フロントサイドフレームに折れ点を有していることを特徴とする請求項7に記載の前部車体構造。
- 前記アウトリガーは、前記車室の下方に配置されたキャビンスペース部材に含まれ、
前記フロントサイドフレームの前記水平部は、前記エンジンルーム内に配置されたエンジンルーム部材に含まれ、
前記クロスメンバは、該クロスメンバに側面視で実質的に重なるよう配置されたクロスメンバ部材に含まれ、
前記キャビンスペース部材と前記エンジンルーム部材は、前記クロスメンバ部材により仕切られていることを特徴とする請求項7に記載の前部車体構造。 - 前記クロスメンバエクステンションは、前記ダッシュボードロアパネルを介してガセットに結合され、該ガセットは、前記ダッシュボードロアパネルの前記車室側の側方に設けられていることを特徴とする請求項7に記載の前部車体構造
- 前記クロスメンバおよび前記クロスメンバエクステンションは、前記ダッシュボードロアパネルに形成された溶接用開口を介してスポット溶接されることを特徴とする請求項7に記載の前部車体構造。
- 前記クロスメンバエクステンションは、その後部に、前記クロスメンバへ向けて上方に湾曲して車幅方向内側に向けて延びている上壁を有していることを特徴とする請求項7に記載の前部車体構造。
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