JP6432535B2 - 車両の前部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両におけるヒンジピラー周辺の前部車体構造に関し、車両の車体構造の技術分野に属する。

一般に、車両の前方衝突時には、車両の車体前部において車体前後方向に延びるように設けられた左右一対のフロントサイドフレームが潰れることで衝撃荷重が吸収されると共に、該フロントサイドフレームを経由して車体各部へ衝撃荷重が分散されることで、車室の変形が抑制される。

また、フロントサイドフレームの車体幅方向外側において車体前後方向に延びるように配設されたサイドシルの前端部と、フロントサイドフレームとがトルクボックスを介して連結される車体構造が知られている。この場合、トルクボックスを介したサイドシルとの連結によってフロントサイドフレームのねじれが抑制されることで、車両の走行安定性の向上を図ることができる。

ところが、フロントサイドフレームよりも車体幅方向外側の領域（片側で車体幅の２５％程度を占める領域）と衝突物が車体幅方向にオーバラップする所謂スモールオーバラップ衝突が起こった場合、当該オーバラップ領域に配置された前輪が車体に対して相対的に後退して、該前輪からヒンジピラーに衝撃荷重が入力されることで、車室を変形させることがある。

このようなスモールオーバラップ衝突による車室の変形を抑制するために、例えば特許文献１には、ヒンジピラーの上端部から車体前方側に延びるエプロンレインフォースメントとヒンジピラーとが連結部材によって筋交い状に連結されることで、エプロンレインフォースメントとヒンジピラーとの結合剛性を高めると共に、ヒンジピラーの閉断面内において、前記連結部材との連結部分の高さ位置に節部材が配設されることで、ヒンジピラーの剛性を高めるようにした構造が開示されている。

この特許文献１の車体構造によれば、スモールオーバラップ衝突時に相対的に後退した前輪が連結部材に当接することで、該連結部材に入力された衝撃荷重がヒンジピラーとエプロンレインフォースメントとに分散され、さらに、ヒンジピラーからサイドシルやフロントピラー等を経由して車体後方側へ分散される。また、前輪から連結部材を経由して衝撃荷重が入力されるヒンジピラー部分は節部材により剛性が高められていることによって、サイドシルやフロントピラー等を介した車体後方側への荷重分散が良好に行われ、これにより、車室の変形が抑制される。

特許第５２３９４７４号公報

しかしながら、従来のスモールオーバラップ衝突対策において、前輪から連結部材を介してヒンジピラー側に入力された衝撃荷重は、サイドシルやフロントピラー等の車体後方側へ延びる経路に集中的に伝達されるため、衝撃荷重の分散を図る上で改善の余地がある。

そこで、本発明は、前輪を相対的に後退させるような衝撃荷重が車体前方側から入力されたときに、車体各部への荷重分散効果を高めることができる車両の前部車体構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る車両の前部車体構造は次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明に係る車両の前部車体構造は、
車体前後方向に延びるサイドシルと、
前記サイドシルの前端部から車体幅方向内側に延びるトルクボックスとを備え、
前記トルクボックスは、前記サイドシルの上面と略同じ高さに配置された上面部と、前記サイドシルの下面と略同じ高さに配置された下面部とを有し、
前記サイドシルの前端部は、前記トルクボックスの材料に比べて引張り強度が低い材料からなることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、
前記トルクボックスの閉断面内に補強部材が配設されていることを特徴とする。

さらに、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の発明において、
前記補強部材は、前記トルクボックスの内部空間を車体幅方向に仕切る節部材であることを特徴とする。

まず、請求項１に記載の発明によれば、車体に対して相対的に前輪を後退させるような車体前方側からの衝撃荷重が入力されたとき、前輪からヒンジピラー等を介して或いは直接サイドシルの前端部に入力された衝撃荷重は、サイドシルを経由して車体後方側へ分散されると共に、サイドシルの上面及び下面からトルクボックスの上面部及び下面部へ効果的に分散される。そのため、車両の走行安定性向上を図るために設けられたトルクボックスを利用して、サイドシルの前端部から車体幅方向内側に向かってフロントサイドフレーム等の車体骨格部材に荷重を分散させることができる。したがって、衝撃荷重を車体各部へ効果的に分散させることができ、これにより、車室の変形を効果的に抑制できる。
また、車体に対して相対的に後退した前輪からの衝撃荷重がヒンジピラー等を介して或いは直接サイドシルの前端部に入力されたとき、サイドシルの前端部の潰れによって衝撃エネルギを効果的に吸収しつつ、サイドシルの前端部よりも潰れ難い材料からなるトルクボックスの上面部及び下面部を介して、車体幅方向内側への荷重分散を効果的に行うことができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、トルクボックスの閉断面内に補強部材が配設されていることにより、トルクボックスの閉断面の変形を抑制することができる。そのため、トルクボックスの上面部及び下面部の変形が抑制されることにより、これらの上面部及び下面部を介した車体幅方向内側への荷重伝達を良好に行うことができ、これにより、上述した車体各部への荷重分散を効果的に行うことができる。

さらに、請求項３に記載の発明によれば、上記補強部材として、トルクボックスの内部空間を車体幅方向に仕切る節部材が用いられることで、補強部材の材料コストの削減を図りつつ、上述のトルクボックスの上面部及び下面部を介した車体幅方向内側への荷重分散を効果的に行うことができる。

本発明の実施形態に係る車両の前部車体構造を示す斜視図である。 図１に示す車体部分を車体右側から見た側面図である。 ヒンジピラー及びその周辺部の内部構造を車体幅方向内側から見た断面図である。 車体前部の右側部分を車体幅方向内側の斜め上方から見た一部破断斜視図である。 エプロンレインフォースメント及び連結部材の断面形状を示す図２のＡ−Ａ線断面図である。 エプロンリヤパネル及びその周辺部を上方から見た図２のＢ−Ｂ線断面図である。 図６に示す車体部分を車体前方側の斜め上方から見た一部破断斜視図である。 エプロンリヤパネル及びその周辺部を示す平面図である。 エプロンリヤパネル及びその周辺部を車体前方側から見た図８のＣ−Ｃ線断面図である。 ダッシュパネルとヒンジピラーに跨がる補強部材及びその周辺部を車体幅方向内側から見た図８のＤ−Ｄ線断面図である。 トルクボックス及びその周辺部を車体前方側から見た図８のＥ−Ｅ線断面図である。 トルクボックス及びその周辺部を示す底面図である。 トルクボックス内の補強部材を示す斜視図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る車両の前部車体構造の詳細を説明する。なお、以下の説明において、「前」、「後」、「右」、「左」、「上」、「下」等の方向を示す用語は、特段の説明がある場合を除いて、車両の前進走行時の進行方向を「前」とした場合における車体の各方向を指すものとする。また、添付図面では、車体幅方向に符号「Ｘ」、車体前後方向に符号「Ｙ」、車体上下方向に符号「Ｚ」を付している。

図１〜図４に示すように、本実施形態に係る前部車体構造を有する自動車１は、フロアパネル２（図４参照）、左右一対のサイドシル４、ダッシュパネル１０、左右一対のサイドインナパネル２７、左右一対のヒンジピラー２４、左右一対のフロントサイドフレーム２０、左右一対のエプロンレインフォースメント３０、及び、左右一対のホイールハウス４０を備えている。

サイドシル４は、フロアパネル２の車体幅方向の端部に沿って車体前後方向に延びるように設けられている。サイドシル４は、車体幅方向Ｘ内側に開放した断面ハット状のサイドシルアウタ５（５ａ，５ｂ）と、車体幅方向Ｘ外側に開放した断面ハット状のサイドシルインナ６を備えている。サイドシルアウタ５は、その前端部を構成する前部サイドシルアウタ５ａと、前部サイドシルアウタ５ａの後端部から車体後方側に延びる後部サイドシルアウタ５ｂとに分割されている。後部サイドシルアウタ５ｂは、サイドシルインナ６の車体幅方向Ｘ外側に結合されており、後部サイドシルアウタ５ｂとサイドシルインナ６との間に、車体前後方向Ｙに連続する閉断面が形成されている。本明細書では、当該閉断面を「サイドシル４の閉断面」という。

ダッシュパネル１０は、左右のヒンジピラー２４間に亘って車体幅方向Ｘに延びるように配設されており、これにより、車室内空間とエンジンルームを車体前後方向Ｙに仕切っている。ダッシュパネル１０は、フロアパネル２の前端部から車体上方側に立ち上がるダッシュパネルロア１１と、ダッシュパネルロア１１の上端部に接合されたダッシュパネルアッパ１２とを備えている。

ダッシュパネルロア１１の上部の前面には、車体幅方向Ｘに延びる帯状の補強パネル１７が接合されている。補強パネル１７の上端部は、ダッシュパネルアッパ１２の下面に接合されている。ダッシュパネルアッパ１２の後端部には、車体幅方向Ｘに延びるカウルインナパネル１５が接合されており、カウルインナパネル１５の車体前方側に、車体幅方向Ｘに延びるカウルアウタパネル１６が接合されている。

サイドインナパネル２７は、車体前部の側面部を構成する部材である。サイドインナパネル２７は、ダッシュパネルロア１１よりも車体後方側に位置する部分においてヒンジピラーインナ２７ａを構成し、ダッシュパネルロア１１よりも車体前方側に位置する部分においてカウルサイドパネル２７ｂを構成している。

ただし、ヒンジピラーインナ２７ａとカウルサイドパネル２７ｂは、互いに異なる部材で構成されてもよい。また、ヒンジピラーインナ２７ａが複数の部材で構成されたり、カウルサイドパネル２７ｂが複数の部材で構成されたりしてもよい。

ヒンジピラー２４は、サイドシル４の前端近傍部から上方に延びるように配設されている。ヒンジピラー２４は、前部サイドシルアウタ５ａよりも車体後方側に配置されている。ヒンジピラー２４は、ヒンジピラーインナ２７ａと、その車室外側に配置されたヒンジピラーアウタ２５とを備えている。

図６に示すように、ヒンジピラーアウタ２５は、ヒンジピラーインナ２７ａの車体幅方向Ｘ外側に間隔を空けて配置された側面部２５ｃと、側面部２５ｃの車体前方側の縁部から車体幅方向Ｘ内側に延びる前面部２５ａと、側面部２５ｃの車体後方側の縁部から車体幅方向Ｘ内側に延びる後面部２５ｂとを有し、全体として車体幅方向Ｘの内側に開放した断面ハット状に形成されている。前面部２５ａ及び後面部２５ｂの車体幅方向Ｘ内側の端部はヒンジピラーインナ２７ａに接合されており、これにより、ヒンジピラーアウタ２５とヒンジピラーインナ２７ａとの間に、車体上下方向Ｚに連続する閉断面を形成している。本明細書では、当該閉断面を「ヒンジピラー２４の閉断面」という。

図１及び図２に示すように、フロントサイドフレーム２０は、ダッシュパネル１０の車体前方側において車体前後方向に延びるように配設されている。フロントサイドフレーム２０は、サイドシル４よりも車体幅方向Ｘの内側かつ車体上下方向Ｚの上側に配置されている。フロントサイドフレーム２０の後端部は、フロアパネル２の下面に沿って車体前後方向Ｙに延びるサイドフレーム２３の前端部に接続されている。

図１及び図９に示すように、エプロンレインフォースメント（以下、「エプロンレイン」ともいう）３０は、フロントサイドフレーム２０よりも車体幅方向Ｘの外側において車体前後方向Ｙに延びるように配設されている。エプロンレインフォースメント３０は、ヒンジピラー２４の上端部から車体前方側に延びる後部エプロンレインフォースメント（以下、「後部エプロンレイン」ともいう）３１と、後部エプロンレイン３１の前端部から更に車体前方側に延びる前部エプロンレインフォースメント（以下、「前部エプロンレイン」ともいう）３２とを備えている。

図５に示すように、後部エプロンレイン３１は、カウルサイドパネル２７ｂの車体幅方向Ｘ外側に間隔を空けて対向配置された側面部３１ａと、側面部３１ａの上縁部から車体幅方向Ｘ内側に延びる上面部３１ｂと、側面部３１ａの下縁部から車体幅方向Ｘ内側に延びる下面部３１ｃとを有する断面ハット状の部材である。上面部３１ｂ及び下面部３１ｃの車体幅方向Ｘ内側の端部はカウルサイドパネル２７ｂに接合されており、これにより、カウルサイドパネル２７ｂと後部エプロンレイン３１との間に、車体前後方向Ｙに連続する閉断面が形成されている。本明細書では、当該閉断面を「エプロンレイン３０の閉断面」という。なお、後部エプロンレイン３１と前部エプロンレイン３２は一体に設けられてもよい。

図１及び図４に示すように、ホイールハウス４０は、ダッシュパネル１０の車体前方側に配置されており、ホイールハウス４０には前輪（図示せず）が収容される。図５に示すように、ホイールハウス４０は、車体幅方向Ｘにおいてカウルサイドパネル２７ｂの内側に配置されたホイールハウスインナ４１と、カウルサイドパネル２７ｂの外側に配置されたホイールハウスアウタ４２とを備えている。ホイールハウスインナ４１とホイールハウスアウタ４２は、カウルサイドパネル２７ｂを介して相互に接合されている。

また、図１及び図４に示すように、ホイールハウス４０は、前輪用サスペンション部材（図示せず）を収容するサスペンションハウジング４４を備えている。サスペンションハウジング４４は、ホイールハウスインナ４１に接合されているが、ホイールハウスインナ４１と一体に設けられてもよい。サスペンションハウジング４４は、フロントサイドフレーム２０と前部エプロンレイン３２とに跨がって取り付けられている。

ホイールハウスインナ４１は、その後端部においてダッシュパネルロア１１に接合され（図１０参照）、車体幅方向Ｘ内側端部においてフロントサイドフレーム２０に接合され、車体幅方向Ｘ外側端部においてカウルサイドパネル２７ｂに接合されている。

図５に示すように、ホイールハウスアウタ４２は、その車体幅方向Ｘの内側端部においてカウルサイドパネル２７ｂに接合され、外側端部において、次に説明する連結部材５２に接合されている。

図２に示すように、連結部材５２は、後部エプロンレイン３１の下側に配置されており、エプロンレインフォースメント３０とヒンジピラー２４との間を筋交い状に連結している。連結部材５２は、ヒンジピラー２４の下端部から上方に向かって車体前方側に傾斜した方向に延びるように配置されている。

図５に示すように、連結部材５２は、カウルサイドパネル２７ｂの車体幅方向Ｘ外側に間隔を空けて対向する側面部５２ａと、側面部５２ａの後縁部から車体幅方向Ｘ内側に延びる後面部５２ｂとを有する断面Ｌ字状の部材である。側面部５２ａの前縁部には、上記のホイールハウスアウタ４２の車体幅方向Ｘ外側の端部が接合されている。後面部５２ｂの車体幅方向Ｘ内側の端部は、カウルサイドパネル２７ｂに接合されている。

図２に示すように、連結部材５２の側面部５２ａの上端部は、後部エプロンレイン３１の前端部に接合されている。側面部５２ａは、後面部５２ｂの下端よりも下方へ延びるように設けられており、側面部５２ａの下端部は、前部サイドシルアウタ５ａに接合されている。

図３に示すように、連結部材５２の後面部５２ｂは、その上端部において後部エプロンレイン３１の下面部３１ｃに接合されており、下端部においてヒンジピラーアウタ２５の前面部２５ａに接合されている。

車体前後方向Ｙにおいて連結部材５２の後面部５２ｂと後部エプロンレイン３１の下面部３１ｃとの接合部が位置する部分には、エプロンレイン３０の閉断面内に板状の節部材９２が配設されている。節部材９２は、車体前後方向Ｙに略直角に配置されており、後部エプロンレイン３１の側面部３１ａ、上面部３１ｂ及び下面部３１ｃ並びにカウルサイドパネル２７ｂに接合されている。

連結部材５２の後面部５２ｂの車体後方側の斜め下方には、ヒンジピラー２４の閉断面内に設けられた板状の補強部材９４が配置されている。補強部材９４は、後部サイドシルアウタ５ｂの上面からヒンジピラーアウタ２５の前面部２５ａまで車体前方側に向かって斜め上方に延びるように配設されている。補強部材９４は、車体幅方向Ｘの内側から見て、連結部材５２の後面部５２ｂと略同一直線上に配置されている。

車体上下方向Ｚにおいて連結部材５２の後面部５２ｂが位置する高さ範囲には、連結部材５２の側面部５２ａ及び後面部５２ｂ、カウルサイドパネル２７ｂ並びにホイールハウスアウタ４２の間に閉断面が形成されている。また、車体上下方向Ｚにおいて連結部材５２の後面部５２ｂよりも下側で且つ側面部５２ａが位置する高さ範囲には、連結部材５２の側面部５２ａ、カウルサイドパネル２７ｂ、ホイールハウスアウタ４２及びヒンジピラーアウタ２５の前面部２５ａの間に閉断面が形成されている。これらの閉断面は、連結部材５２の長さ方向において相互に連続している。以下、これらの閉断面を総称して、「連結部材５２の閉断面」という。

図１、図４及び図６〜図９に示すように、ホイールハウス４０の後部とダッシュパネル１０との間には、エプロンリヤパネル８０が配設されている。具体的には、図６及び図７に示すように、エプロンリヤパネル８０は、ホイールハウスインナ４１とダッシュパネルロア１１とに跨がって配置されており、これらを相互に連結している。また、エプロンリヤパネル８０は、カウルサイドパネル２７ｂとフロントサイドフレーム２０とに跨がって配置されており、これらを相互に連結している。

エプロンリヤパネル８０は、車体幅方向Ｘに長い概ね四角形の板材であり、車体上下方向Ｚに略直角に配置されている。エプロンリヤパネル８０の車体前方側、車体後方側、車体幅方向Ｘ内側及び車体幅方向Ｘ外側の縁部には、上方に立ち上がる前側フランジ部８０ａ、後側フランジ部８０ｂ、内側フランジ部８０ｃ、外側フランジ部８０ｄが設けられている。

図７に示すように、エプロンリヤパネル８０の前側フランジ部８０ａはホイールハウスインナ４１に、後側フランジ部８０ｂはダッシュパネルロア１１に、内側フランジ部８０ｃはフロントサイドフレーム２０に、外側フランジ部８０ｄはカウルサイドパネル２７ｂにそれぞれ接合されている。

図６及び図７に示すように、エプロンリヤパネル８０は、カウルサイドパネル２７ｂを挟んで連結部材５２の車体幅方向Ｘ内側に隣接して配置されている。連結部材５２の閉断面内において、エプロンリヤパネル８０の車体幅方向Ｘ外側に隣接する部分には補強部材８１が配設されている。

補強部材８１は、車体上下方向Ｚに略直角に配置された板状の節部材である。補強部材８１は、連結部材５２、カウルサイドパネル２７ｂ、ホイールハウスアウタ４２及びヒンジピラーアウタ２５間に形成された内部空間を車体上下方向Ｚに仕切っている。このようにして連結部材５２の閉断面内に補強部材８１が配設されていることにより、連結部材５２の剛性が高められている。

補強部材８１の周縁部には、複数のフランジ部８１ａ，８１ｃが設けられており、これらのフランジ部８１ａ，８１ｃにおいて、補強部材８１は、ホイールハウスアウタ４２、ヒンジピラーアウタ２５の前面部２５ａ、カウルサイドパネル２７ｂ、連結部材５２の側面部５２ａに接合されている。

図９に示すように、エプロンリヤパネル８０は、カウルサイドパネル２７ｂを挟んで補強部材８１の車体幅方向Ｘ内側に隣接して配置されており、車体上下方向Ｚにおいて連結部材５２の閉断面内の補強部材８１と略同じ高さに配置されている。

なお、エプロンリヤパネル８０と補強部材８１は、完全に同じ高さに配置されなくてもよいが、車体上下方向Ｚにおいて相互にオーバラップして配置されることが好ましい。特に、カウルサイドパネル２７ｂとの接合部において、エプロンリヤパネル８０と補強部材８１が車体上下方向Ｚにオーバラップして配置されることが好ましい。

これにより、前輪が車体に対して相対的に後退するような衝撃荷重が車体前方側から入力されたとき、前輪からホイールハウスアウタ４２を介して連結部材５２に入力された荷重の一部は、補強部材８１からカウルサイドパネル２７ｂを介してエプロンリヤパネル８０へ効果的に分散される。エプロンリヤパネル８０に伝達された荷重は、さらにダッシュパネルロア１１やフロントサイドフレーム２０等を介して車体各部に分散される。

図１、図４、図７及び図９に示すように、ダッシュパネルロア１１の前面には、車体幅方向Ｘに延びる補強部材８２が接合されている。図１に示すように、補強部材８２は、その長さ方向中央部がフロアトンネルの形状に合わせて後上方に膨出するように湾曲している。図４に示すように、補強部材８２は、車体後方側に開放した断面ハット状の部材であり、ダッシュパネルロア１１との間に、車体幅方向Ｘに連続する閉断面を形成している。本明細書では、当該閉断面を「補強部材８２の閉断面」という。

図９に示すように、補強部材８２は、ダッシュパネルロア１１の車体前方側に間隔を空けて対向する前面部８２ａ、前面部８２ａの上縁部からダッシュパネルロア１１に向かって車体後方側に延びる上面部８２ｂ、前面部８２ａの下縁部からダッシュパネルロア１１に向かって車体後方側に延びる下面部８２ｃ、前面部８２ａの長さ方向の端部からダッシュパネルロア１１に向かって車体後方側に延びる側面部８２ｄ、上面部８２ｂの車体後方側の端部から上方に延びてダッシュパネルロア１１に接合された上側フランジ部８２ｅ、下面部８２ｃの車体後方側の端部から下方に延びてダッシュパネルロア１１に接合された下側フランジ部８２ｆ、側面部８２ｄの車体後方側の端部から車体幅方向Ｘ外側に延びてダッシュパネルロア１１に接合された側方フランジ部８２ｇを備えている。

補強部材８２は、付け根レインフォースメント（以下、「付け根レイン」ともいう）９１を介して、フロントサイドフレーム２０の後端部に連結されている。付け根レイン９１は、フロントサイドフレーム２０の後端部の上部の車体幅方向Ｘ内側と補強部材８２の前面側とに跨がって取り付けられている。

補強部材８２は、車体前方視においてホイールハウスインナ４１とオーバラップして配置されている。補強部材８２の下側フランジ部８２ｆは、ホイールハウスインナ４１の後端部とダッシュパネルロア１１との間に挟み込まれている。これにより、車体に対して相対的に後退した前輪からホイールハウスインナ４１に衝撃荷重が入力されたとき、該荷重はホイールハウスインナ４１から補強部材８２へ効果的に分散される。

また、補強部材８２は、車体前方視においてエプロンリヤパネル８０とオーバラップして配置されている。具体的には、補強部材８２の上側フランジ部８２ｅが、車体前方視においてエプロンリヤパネル８０の後側フランジ部８０ｂとオーバラップしており、該オーバラップ領域において、エプロンリヤパネル８０の後側フランジ部８０ｂは、直接的には補強部材８２の上側フランジ部８２ｅに接合されており、該上側フランジ部８２ｅを介して間接的にダッシュパネルロア１１に接合されている。

これにより、相対的に後退した前輪からホイールハウスアウタ４２、連結部材５２、その閉断面内の補強部材８１及びカウルサイドパネル２７ｂを介してエプロンリヤパネル８０に分散された荷重は、補強部材８２に効果的に分散される。このようにしてエプロンリヤパネル８０から補強部材８２の長さ方向の端部に入力された荷重は、ダッシュパネルロア１１に分散されながら補強部材８２に沿って車体幅方向Ｘの内側へ伝達されて、補強部材８２の長さ方向中央部からフロアトンネル３（図１１参照）を介して車体後方側へ分散される。

図６及び図１０に示すように、ダッシュパネルロア１１の車体後方側には、ダッシュパネルロア１１とヒンジピラーインナ２７ａとに跨がる補強部材８３が配設されている。補強部材８３は、ダッシュパネルロア１１の車体後方側に対向する前面部８３ａ、ヒンジピラーインナ２７ａの車体幅方向Ｘ内側に対向する側面部８３ｂ、及び、前面部８３ａと側面部８３ｂを一体に繋げる湾曲部８３ｃを有する板状部材である。

補強部材８３の前面部８３ａは、例えばブラケット９５を介してダッシュパネルロア１１に接合されている。ブラケット９５は、フロアパネル２の前端近傍部とダッシュパネルロア１１とに跨がって設けられており、例えば溶接によってダッシュパネルロア１１とフロアパネル２に接合されている。ブラケット９５の上端部は、ダッシュパネルロア１１を挟んでエプロンリヤパネル８０の後側フランジ部８０ｂの車体後方側に重ねて配置されている。補強部材８３の前面部８３ａは、車体上下方向Ｚにおいてエプロンリヤパネル８０よりも下側に配置されており、例えばボルトによってブラケット９５に接合されている。

補強部材８３の側面部８３ｂは、車体上下方向Ｚにおいて前面部８３ａよりも大きな寸法を有し、側面部８３ｂの下端部はエプロンリヤパネル８０よりも下側に配置され、側面部８３ｂの上端部はエプロンリヤパネル８０よりも上側に配置されている。側面部８３ｂの上端部は、例えばボルトによってヒンジピラーインナ２７ａに接合されている。

補強部材８３は、側面部８３ｂ及び湾曲部８３ｃの下端から車体幅方向Ｘ内側に延びるフランジ部８３ｄを更に有し、フランジ部８３ｄは、例えばボルトによってサイドシルインナ６の上面に接合されている。

補強部材８３は、図６に示すように、車体幅方向Ｘにおいてエプロンリヤパネル８０とオーバラップすると共に、図１０に示すように、車体上下方向Ｚにおいてもエプロンリヤパネル８０とオーバラップして配置されている。すなわち、エプロンリヤパネル８０は、車体前方視において補強部材８３とオーバラップして配置されている。

これにより、相対的に後退した前輪からホイールハウスアウタ４２、連結部材５２、その閉断面内の補強部材８１及びカウルサイドパネル２７ｂを介してエプロンリヤパネル８０に分散された荷重は、ダッシュパネルロア１１を介してその車体後方側の補強部材８３に効果的に分散され、さらに、補強部材８３からヒンジピラー２４及びサイドシル４に効果的に分散される。

図３に示すように、ヒンジピラー２４の閉断面内には、ヒンジピラーアウタ２５の前面部２５ａと連結部材５２の後面部５２ｂとの接合部の車体後方側に隣接して補強部材８４が配設されている。補強部材８４は、車体上下方向Ｚに略直角に配置された節部材であり、ヒンジピラー２４の内部空間を上下に仕切っている。

補強部材８４は、その前縁部から上方に延びる前側フランジ部８４ａと、後縁部から下方に延びる後側フランジ部８４ｂを備え、前側フランジ部８４ａにおいてヒンジピラーアウタ２５の前面部２５ａに接合され、後側フランジ部８４ｂにおいてヒンジピラーアウタ２５の後面部２５ｂに接合されている。前側フランジ部８４ａは、ヒンジピラーアウタ２５の前面部２５ａにおける連結部材５２の後面部５２ｂとの接合部の上側近傍部に接合されている。

このようにしてヒンジピラー２４の閉断面内に補強部材８４が配設されていることにより、ヒンジピラー２４における連結部材５２からの荷重入力部分の剛性が効果的に高められている。そのため、相対的に後退した前輪から連結部材５２を介してヒンジピラー２４の高剛性部分に入力された衝撃荷重を、ヒンジピラー２４からサイドシル４やフロントピラー６０等を介して車体各部へ効果的に分散させることができる。

また、連結部材５２の後面部５２ｂからヒンジピラーアウタ２５の前面部２５ａに入力された衝撃荷重を、補強部材８４を介してヒンジピラーアウタ２５の後面部２５ｂに効果的に分散させることができるため、車体後方側への効果的な荷重分散が可能になる。

図１１及び図１２に示すように、自動車１は、サイドシル４の前端部から車体幅方向Ｘ内側に延びるトルクボックス７０を備えている。トルクボックス７０は、サイドシル４の前端部とフロントサイドフレーム２０の後端部とを連結している。これにより、フロントサイドフレーム２０のねじれがトルクボックス７０を介してサイドシル４によって抑制されることで、自動車１の走行安定性の向上が図られている。

図１０に示すように、トルクボックス７０は、上方に開放して車体幅方向Ｘに延びる溝状のトルクボックスロア７１と、トルクボックスロア７１の上方に配置された車体幅方向Ｘに長い板状のトルクボックスアッパ７２とを備えている。

トルクボックスロア７１及びトルクボックスアッパ７２は、車体前方側の端部同士が相互に接合されている。トルクボックスロア７１は、その車体後方側の端部においてフロアパネル２の下面に接合され、トルクボックスアッパ７２は、その車体後方側の端部においてダッシュパネルロア１１の前面に接合されている。

図９に示すように、トルクボックスロア７１は、トルクボックス７０の下面を構成する下面部７１ａを備え、該下面部７１ａは、車体上下方向Ｚに略直角に配置されている。下面部７１ａは、その車体幅方向Ｘ内側の端部において、例えばブラケット７９を介してフロントサイドフレーム２０の下面に接合されており、車体幅方向Ｘ外側の端部においてカウルサイドパネル２７ｂに接合されている。

トルクボックスアッパ７２は、トルクボックス７０の上面を構成する上面部７２ａを備え、該上面部７２ａは、車体上下方向Ｚに略直角に配置されている。上面部７２ａは、その車体幅方向Ｘ内側の端部において、フロントサイドフレーム２０の側面に接合されており、車体幅方向Ｘ外側の端部においてカウルサイドパネル２７ｂに接合されている。

トルクボックスロア７１とトルクボックスアッパ７２は、車体幅方向Ｘにおいてサイドシルインナ６とオーバラップして配置されている。サイドシルインナ６の前端部６ａ（図１２参照）は、車体上下方向Ｚにおいてトルクボックス７０の下面部７１ａと上面部７２ａとの間に配置されている。

図１０に示すように、サイドシルインナ６よりも車体幅方向Ｘの内側において、トルクボックスロア７１、トルクボックスアッパ７２及びフロアパネル２の間には、車体幅方向Ｘに連続する閉断面が形成されている。本明細書では、当該閉断面を「トルクボックス７０の閉断面」という。

図９に示すように、トルクボックス７０は、カウルサイドパネル２７ｂを介して前部サイドシルアウタ５ａに接合されている。前部サイドシルアウタ５ａは、カウルサイドパネル２７ｂの車体幅方向Ｘ外側に間隔を空けて対向配置された側面部９６、側面部９６の上縁部から車体幅方向Ｘ内側に延びる上面部９７、及び、側面部９６の下縁部から車体幅方向Ｘ内側に延びる下面部９８を有する全体として断面ハット状の部材である。

前部サイドシルアウタ５ａの上面部９７と下面部９８は、それぞれの車体幅方向Ｘ内側の端部においてカウルサイドパネル２７ｂに接合されており、これにより、前部サイドシルアウタ５ａとカウルサイドパネル２７ｂとの間に閉断面が形成されている。

前部サイドシルアウタ５ａは、後部サイドシルアウタ５ｂ、トルクボックスロア７１及びトルクボックスアッパ７２の材料に比べて引張り強度が低い材料からなる。これにより、車体前方側からの衝撃荷重に対する耐力は、後部サイドシルアウタ５ｂ、トルクボックスロア７１及びトルクボックスアッパ７２に比べて前部サイドシルアウタ５ａが低い。なお、後部サイドシルアウタ５ｂ、トルクボックスロア７１及びトルクボックスアッパ７２の材料は、いずれも同程度の引張り強度を有する。

トルクボックス７０の上面部７２ａは、車体上下方向Ｚにおいて前部サイドシルアウタ５ａの上面部９７と略同じ高さに配置されている。トルクボックス７０の上面部７２ａは、カウルサイドパネル２７ｂを挟んで前部サイドシルアウタ５ａの上面部９７の車体幅方向Ｘ内側に重ねて配置されている。すなわち、トルクボックス７０の上面部７２ａと前部サイドシルアウタ５ａの上面部９７は、車体上下方向Ｚの略同じ高さ位置でカウルサイドパネル２７ｂに接合されている。

トルクボックス７０の下面部７１ａは、車体上下方向Ｚにおいて前部サイドシルアウタ５ａの下面部９８と略同じ高さに配置されている。トルクボックス７０の下面部７１ａは、カウルサイドパネル２７ｂを挟んで前部サイドシルアウタ５ａの下面部９８の車体幅方向Ｘ内側に重ねて配置されている。すなわち、トルクボックス７０の下面部７１ａと前部サイドシルアウタ５ａの下面部９８は、車体上下方向Ｚの略同じ高さ位置でカウルサイドパネル２７ｂに接合されている。

トルクボックス７０の閉断面内には補強部材７８が配設されており、これにより、トルクボックス７０の剛性が高められている。補強部材７８は、トルクボックス７０の内部空間を車体幅方向Ｘに仕切る板状の節部材である。

図１３に示すように、補強部材７８の周縁部には、例えば一対のフランジ部７８ａ，７８ｂが設けられている。一方のフランジ部７８ａは、補強部材７８の周縁の大部分から車体幅方向Ｘの例えば外側に延びるように設けられ、トルクボックスロア７１及びトルクボックスアッパ７２の内面に接合されている。他方のフランジ部７８ｂは、補強部材７８の周縁の残りの部分から車体幅方向Ｘの例えば内側に延びるように設けられ、フロアパネル２の下面に接合されている。

以上のようにトルクボックス７０が設けられていることにより、車体に対して相対的に前輪を後退させるような車体前方側からの衝撃荷重が入力されたとき、前輪から連結部材５２やヒンジピラー２４等を介して或いは直接サイドシル４の前端部に入力された衝撃荷重は、サイドシル４を経由して車体後方側へ分散されると共に、前部サイドシルアウタ５ａの上面部９７及び下面部９８からトルクボックス７０の上面部７２ａ及び下面部７１ａへ効果的に分散される。そのため、車両の走行安定性向上を図るために設けられたトルクボックス７０を利用して、サイドシル４の前端部から車体幅方向Ｘ内側に向かってフロントサイドフレーム２０等へ荷重を分散させることができる。

また、トルクボックス７０の剛性は、その閉断面内に補強部材７８が配設されていることにより高められているため、トルクボックス７０の閉断面の変形が効果的に抑制される。そのため、トルクボックス７０の上面部７２ａ及び下面部７１ａの変形が抑制されることにより、これらの上面部７２ａ及び下面部７１ａを介した車体幅方向Ｘ内側への荷重伝達を良好に行うことができる。

トルクボックス７０からフロントサイドフレーム２０へ伝達された荷重は、フロントサイドフレーム２０及びその車体後方側に続くサイドフレーム２３（図１２参照）を介して車体後方側へ分散されたり、ダッシュパネルロア１１やフロアパネル２に分散されたり、上述の補強部材８２（図９及び図１１参照）を介してフロアトンネル３（図１１参照）に分散されたりする。このように、車体各部へ衝撃荷重が効果的に分散されることで、車室の変形が効果的に抑制される。

また、車体に対して相対的に後退した前輪からの衝撃荷重が連結部材５２やヒンジピラー２４等を介して或いは直接、前部サイドシルアウタ５ａに入力されたとき、トルクボックス７０に比べて車体前方側からの衝撃荷重に対する耐力が低い前部サイドシルアウタ５ａが潰れることで、衝撃エネルギを効果的に吸収しつつ、トルクボックス７０の座屈が抑制されることで、トルクボックス７０の上面部７２ａ及び下面部７１ａを介した車体幅方向Ｘ内側への荷重分散を効果的に行うことが可能になる。

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態では、トルクボックス７０がトルクボックスロア７１とトルクボックスアッパ７２で構成される例を説明したが、トルクボックス７０は１つ又は３つ以上の部材で構成されてもよい。

また、上述の実施形態では、トルクボックス７０内の補強部材７８として節部材が用いられる例を説明したが、該節部材に代えて発泡充填剤が用いられてもよい。

以上のように、本発明によれば、前輪を相対的に後退させるような衝撃荷重が車体前方側から入力されたときに、トルクボックスを介して車体各部へ効果的に衝撃荷重を分散させることが可能となるから、トルクボックスを備えた自動車の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

１ 自動車
２ フロアパネル
３ フロアトンネル
４ サイドシル
５ サイドシルアウタ
５ａ 前部サイドシルアウタ
５ｂ 後部サイドシルアウタ
６ サイドシルインナ
６ａ サイドシルインナの前端部
１０ ダッシュパネル
１１ ダッシュパネルロア
１２ ダッシュパネルアッパ
２０ フロントサイドフレーム
２４ ヒンジピラー
２５ ヒンジピラーアウタ
２７ サイドインナパネル（サイドパネル）
２７ａ ヒンジピラーインナ
２７ｂ カウルサイドパネル
３０ エプロンレインフォースメント（エプロンレイン）
３１ 後部エプロンレインフォースメント（後部エプロンレイン）
３２ 前部エプロンレインフォースメント（前部エプロンレイン）
４０ ホイールハウス
４１ ホイールハウスインナ
４２ ホイールハウスアウタ
４４ サスペンションハウジング
５２ 連結部材
６０ フロントピラー
７０ トルクボックス
７１ トルクボックスロア
７１ａ トルクボックスの下面部
７２ トルクボックスアッパ
７２ａ トルクボックスの上面部
７８ 補強部材
７９ ブラケット
８０ エプロンリヤパネル
９６ 前部サイドシルアウタの側面部
９７ 前部サイドシルアウタの上面部
９８ 前部サイドシルアウタの下面部

Claims (3)

1. 車体前後方向に延びるサイドシルと、
   前記サイドシルの前端部から車体幅方向内側に延びるトルクボックスとを備え、
   前記トルクボックスは、前記サイドシルの上面と略同じ高さに配置された上面部と、前記サイドシルの下面と略同じ高さに配置された下面部とを有し、
   前記サイドシルの前端部は、前記トルクボックスの材料に比べて引張り強度が低い材料からなることを特徴とする車両の前部車体構造。
2. 前記トルクボックスの閉断面内に補強部材が配設されている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. 前記補強部材は、前記トルクボックスの内部空間を車体幅方向に仕切る節部材であることを特徴とする請求項２に記載の車両の前部車体構造。

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