JP7201736B2 - 車体構造 - Google Patents
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Description
このような車幅方向の荷重によるダッシュパネルの変形を防ぐため、車室床面近傍を構成するダッシュパネルの下部に、車幅方向に延在するクロスメンバを配置することが従来から行われている。
ところが、車室の床面には、車幅方向中央部に前後方向に沿って下向きに開口する溝形状を有するトンネルが配置されていることが多い。そして、床面にトンネルが配置されている場合、クロスメンバは、車幅方向に一体に構成することができないため、トンネルを挟んで左右に2分割して配置されている。このため、クロスメンバが分割されたダッシュパネルの部位は、車幅方向の荷重に対して、剛性を高めることができていない。
そこで、特許文献1では、トンネルの溝底部にトンネル補強部材を配置し、トンネル補強部材を介して左右のクロスメンバを連結する構成が提案されている。
なお、説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
また、以下の説明においては、「前」「後」、「上」「下」、「内」「外」については、特別に断らない限り、車両前後方向における「前」「後」、車両上下方向における「上」「下」、車幅方向における「内」「外」を指すものとする。
車室RCは、車両中央に設定され、乗員が乗車するための空間である。
荷室RLは、車両前部に設定されており、エンジンなどの動力源となる機器が主に収容され、所謂エンジンルームと称される空間である。
フロントサイドフレームFS(サイドフレーム)は、 荷室RL内から車室RCの床部に亘って車両前後方向に沿って延在しつつ、後端部がダッシュロアパネル10に接合、支持されている。
フロントサイドフレームFSには、エンジン(図示せず)等の機器が設置されている。
また、トンネルTNは、前側端部(一側端部)が、ダッシュロアパネル10の車幅方向中央部に接続、連結されている。
トンネルTNは、前後方向に連続して配置されるトンネル部材TN1、トンネル導入部14(パネル側トンネル14a、トンネル連結部材14b)で構成されている。
なお、本実施形態の車体構造1は、トンネルTNを挟んで、ほぼ左右対称に構成することが可能であり、同様の作用効果を得ることができる。
このため、以下の説明では、左側(運転席側)の構成についてのみ説明し、右側(助手席側)の説明は省略する。
また、トンネル部材TN1は、その前端部が、トンネル連結部材14bの後端部に連結されている。
ダッシュロアパネル10は、パネル本体部11、トンネル導入部14(パネル側トンネル14a、トンネル連結部材14b)、ホイールハウス部12、トーボード部13(車室床部)、およびクロスメンバ20を備えている。
なお、ダッシュロアパネル10を構成するパネル本体部11、トーボード部13、ホイールハウス部12、パネル側トンネル14aは、1枚の板材にプレス加工を施すことで、一体に形成されている。
トンネル導入部14は、パネル本体部11の車幅方向中央の下方部分に設定されている。
また、トンネル導入部14は、前述のトンネル部材TN1と同様の下向きに開口する溝形状を有している。
トンネル導入部14は、パネル側トンネル14aと、トンネル連結部材14b(トンネル形状を有する部材)とで構成されている。
トンネル連結部材14b(トンネル形状を有する部材)は、パネル側トンネル14aとは別部材からなる板状部材で構成されている。
トンネル連結部材14bは、プレス加工によって、トンネル部材TN1と同様の下向き溝形状に形成されている。
トンネル連結部材14bは、その前端部が、パネル側トンネル14aに連結、接合され、その後端部がトンネル部材TN1の前端部に連結、接合されている。
したがって、パネル側トンネル14a(ダッシュロアパネル10)、およびトンネル部材TN1とは異なる素材、および板厚を採用することが可能である。
たとえば、パネル側トンネル14aよりも硬質な板材を採用したり、板厚の厚い板材を採用したりすることが可能である。このような構成とすることで、トンネル導入部14の剛性を高めることができる。
そして、溝底部TNaと溝壁部TNbとの境界部分が、車室内から見て山折れの稜線(以下、トンネル稜線LTN1と称す)を形成している。
つまり、トンネル稜線LTN1は、車両前後方向に沿って、略平行に延在している。
したがって、溝底部TNaは、車室RCの床面よりも一段高い位置に、床面と略平行に、帯状に車両前後方向に沿って延在している。
つまり、溝壁部TNbは、車両前後方向に沿って、車幅方向に面しつつ、溝底部TNaを挟んで対向配置された一対の壁面である。
また、溝壁部TNbは、その下縁部分(溝形状の開口縁部分)が、車室RCの床面に連続している。
溝壁部TNbの下縁部分と車室RCの床面との境界部分が、車室内から見て、谷折れの稜線(以下、床トンネル稜線LTN2と称す)を形成している。
つまり、床トンネル稜線LTN2は、トンネル稜線LTN1を挟みつつ、車両前後方向に沿って、略平行に延在している。
ホイールハウス部12は、左右の前輪(図示せず)を収容するホイールハウス(図示せず)の一部を構成している。
そして、ホイールハウス部12は、転舵する左右の前輪(図示せず)を収容可能に湾曲し、略1/8球面形状を形成している。
また、トーボード部13は、車両前後方向における、パネル本体部11の下側部分と、車室床面との間を繋いでいる。
トーボード部13は、その前縁部が、パネル本体部11の下縁部に連続しつつ、水平面に対して後ろ下がりに僅かに傾斜している。
したがって、トーボード部13とパネル本体部11との境界部分が、車室内から見て谷折れの稜線(以下、パネル稜線L10と称す)を形成している。
また、クロスメンバ20は、車両前後方向における、パネル本体部11からトーボード部13に連続するダッシュロアパネル10上の部位に跨って配置されている。
つまり、クロスメンバ20は、パネル稜線L10を車両前後方向に跨ぐように、ダッシュロアパネル10上に配置されている。
クロスメンバ20は、補強部材としてダッシュロアパネル10上に設置されており、ダッシュロアパネル10とともに閉断面を形成している。
クロスメンバ20は、外側クロスメンバ21、内側クロスメンバ24(拡大端末部)で構成されている。
そして、これら外側クロスメンバ21、内側クロスメンバ24は、別部材で構成されている。
そして、外側クロスメンバ21は、ダッシュロアパネル10とともに、閉断面を形成している(図1、2参照)。
外側クロスメンバ21は、外側メンバ本体21a、接合延長部22、外側メンバフランジ23を備えている。
これにより、外側クロスメンバ21は、T字形状を形成している。
また、外側メンバ本体21aは、パネル本体部11とトーボード部13との境界部分では、パネル本体部11の板面に沿って車幅方向に延在しつつ、境界部分の稜線を跨ぐように配置されている。
外側メンバ本体21aは、外側本体上下面21bと、外側本体前後面21cとを備えている。
外側本体前後面21cは、前後方向に面した状態で、ホイールハウス部12の下端部分、およびパネル本体部11の下端部分の板面と略平行に延在している。
外側本体上下面21bと外側本体前後面21cとで、外側メンバ本体21aは、断面略L字形状を形成している。
そして、断面略L字形状の角部分は、車室内から見て、山折りの稜線(外側メンバ稜線L21)を形成している。
接合延長部22は、パネル本体部11(ダッシュロアパネル10)におけるフロントサイドフレームFSと板厚方向に重なる部位に設定されている。
そして、接合延長部22は、外側メンバ本体21aからフロントサイドフレームFSに沿って延在している。
接合延長部22は、延長前後面22a、延長左右面22bを備えている。
延長左右面22bは、車幅方向に面した状態で、対向配置されつつ、パネル本体部11上に配置された左右一対の板面である。
延長左右面22bは、延長前後面22aの車幅方向の側縁部から、パネル本体部11に向かって立設している。
延長左右面22bは、接合延長部22の先端側(上側)に行くに従って、延長前後面22aとパネル本体部11の板面との間隔が小さくなるように設定されている。
外側メンバフランジ23は、外側クロスメンバ21をダッシュロアパネル10に接合する際の接合箇所として設定されており、外側メンバ本体21a、接合延長部22の周縁部分に設けられている。
そして、外側メンバフランジ23をダッシュロアパネル10にスポット溶接等によって接合することで、クロスメンバ20は、ダッシュロアパネル10と一体に設置されている。
そして、内側クロスメンバ24は、その車幅方向外側端部が、外側クロスメンバ21の車幅方向内側端部に重なるように設置されている。
また、内側クロスメンバ24は、その車幅方向内側端部が、トンネルTNを構成するパネル側トンネル14aの溝壁部TNb、および溝底部TNaに接合されている。
これら内側メンバ本体24a、内側メンバフランジ28は、1枚の板状部材にプレス加工を施すことで、同一部材上に一体に形成されている。
内側メンバ本体24aは、車幅方向外側に三角断面部25が位置しつつ、車幅方向内側に四辺形断面部26が位置するとともに、これら三角断面部25と四辺形断面部26とが、車幅方向に連続して形成されている。
三角断面部25は、ダッシュロアパネル10とともに、断面略三角形形状の閉断面を形成している(図8参照)。
三角断面部25は、三角断面部上下面25a、三角断面部前後面25bを備えている。
三角断面部前後面25bは、前後方向に面しつつ、その下縁側が、トーボード部13の前縁部の板面上を沿って、外側本体前後面21cの内側端部から車幅方向内側に延在している。
また、三角断面部前後面25bは、その上縁側が、三角断面部上下面25aの後縁に連続している。
そして、断面略L字形状の角部分は、車室内から見て、山折りの稜線(以下、この稜線を三角断面部稜線L25と称す)を形成している。
なお、三角断面部25が設置されるダッシュロアパネル10上の部位は、パネル本体部11からトーボード部13へ緩やかに湾曲しつつ、連続しており、明確な稜線は形成されていない。
これにより、パネルと三角断面部25とが形成する閉断面の断面形状が、側面視にて略三角形形状を形成している。
四辺形断面部26は、四辺形断面部傾斜面26a(傾斜面)、四辺形断面部前後面26b(前後面)、二股面27を備えている。
つまり、四辺形断面部傾斜面26aは、車幅方向外側から内側へ向かうに従って高くなるように、直線的に傾斜している。
そして、四辺形断面部傾斜面26aは、その車幅方向内側端部が、トンネルTNの溝底部TNaの高さに位置するように設定されている。
また、四辺形断面部前後面26bは、パネル本体部11の下端部分の板面と略平行に延在している。
さらに、四辺形断面部前後面26bは、その上縁側が、四辺形断面部傾斜面26aの後縁に連続している。
そして、断面略L字形状の角部分は、車室内から見て、山折りの稜線(以下、この稜線を四辺形断面部稜線L26と称す)を形成している。
また、四辺形断面部前後面26bは、その車幅方向内側縁部が、パネル側トンネル14aの溝壁部TNbに沿って、上下方向に延在している。
なお、四辺形断面部稜線L26は、その車幅方向内側端部が、二股前側稜線L27a、二股後側稜線L27bに分岐しており、これら二股前側稜線L27aと二股後側稜線L27bとの間に二股面27が配置されている。
そして、三角断面部稜線L25、四辺形断面部稜線L26、二股前側稜線L27a、二股後側稜線L27bをまとめて内側メンバ稜線L24と称する。
この部位は、ダッシュロアパネル10が断面略L字形状に屈曲し、車室内から見て谷折りの稜線(以下、この稜線をパネル稜線L10と称す)を形成している。
つまり、四辺形断面部26は、パネル稜線L10を跨ぐように設置されている。
これにより、パネル本体部11とトーボード部13と四辺形断面部26とによって形成される閉断面は、側面視にて略平行四辺形形状の断面形状を備えている(図7参照)。
つまり、四辺形断面部26は、車室内から見て谷折れの稜線を跨ぐように配置されている。
これにより、パネル本体部11とパネル側トンネル14aの溝壁部TNbと四辺形断面部26とによって形成される閉断面は、平面視にて略平行四辺形形状を備えている(図6参照)。
つまり、四辺形断面部稜線L26は、その車幅方向内側端部が、二股前側稜線L27a、二股後側稜線L27bに分かれており、これら二股前側稜線L27aと二股後側稜線L27bとの間に配置されている。
また、二股面27は、パネル側トンネル14aの溝底部TNaの底面に沿って延在している。
そして、内側メンバフランジ28をダッシュロアパネル10にスポット溶接等によって接合することで、内側クロスメンバ24は、ダッシュロアパネル10と一体に設置されている。
また、内側メンバフランジ28は、その車幅方向外側縁部が、外側クロスメンバ21の車幅方向内側縁部に位置する外側メンバフランジ23に重なるように設置されている。
つまり、内側クロスメンバ24は、その車幅方向外側端部が、外側クロスメンバ21の車幅方向内側端部に重なるように設置されている。
本実施形態の車体構造1では、内側クロスメンバ24(拡大端末部)が、ダッシュロアパネル10上のフロントサイドフレームFS(サイドフレーム)と重なる部位から、パネル側トンネル14aの溝壁部TNbに亘って車幅方向に延在している。
さらに、本実施形態の車体構造1では、クロスメンバ20が、床トンネル稜線LTN2を跨ぐように設置されている。
そして、旋回時などに、フロントサイドフレームから車幅方向の荷重(以下、横荷重)が、ダッシュロアパネル10に入力された際における、トンネルTNの裾野部分の曲げ変形を抑制することができる。
これによって、車幅方向に対して、トンネルTNを挟んでも剛性の連続性を確保することができるため、車室床部に入力された横荷重をトンネルTNの溝底部TNaに伝えることができる。
また、トンネルTNの溝底部TNaは、水平方向に沿った平坦面からなるため、車幅方向の荷重(横荷重)がせん断荷重として入力される。
これによって、トンネルTNの裾野部分の剛性をより高めることができる。
これによって、トンネルTNの裾野部分の剛性をさらに高めることができる。
これによって、クロスメンバ20の車室側への突出量を抑制しつつ、車両上下方向の剛性、および車幅方向の剛性を高めることができる。
これによって、四辺形断面部26とダッシュロアパネル10とで形成される断面略平行四辺形形状を維持しつつ、入力された横荷重をトンネルTNの溝底部TNaへより効果的に伝えることができる。
これによって、パネル稜線L10に沿って伝わる横荷重をトンネルTNの溝底部TNa側へ伝えることができる。
そして、トンネルTNの溝開口部に伝わる横荷重が低減し、トンネルTNの潰れを抑制することができる。
これによって、ダッシュロアパネル10のトンネル導入部14の絞り量を抑制することができるため、プレス加工時の加工性を向上することができる。
また、トンネル連結部材14bをパネル本体部11と別部材とすることで、トンネルTNの剛性をより高めることができる素材、および形状の部材を採用することができる。
これによって、クロスメンバ20のプレス加工を行う金型を小型化することができるため、生産性を向上することができる。
たとえば、外側クロスメンバ21をホイールハウス部12側と、接合延長部22側に分割し、内側クロスメンバ24と合わせて3部材とする構成とすることも可能である。
そして、このような構成としても、本実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
これによって、フロントサイドフレームFSから入力される荷重をクロスメンバ20に伝えることができるため、荷重入力時のダッシュロアパネル10の変形を抑制することができる。
これによって、接合部分の板厚が増大するため、部品点数の増加、および重量の増加をもたらすことなく、横荷重に対する剛性を高めることができる。
たとえば、車室RCの後方に荷室を設定し、車室RCと荷室とを区画するダッシュロアパネル10に本実施形態のクロスメンバ20を配置する構成としても、同様の作用効果を奏することができる。
10 ダッシュロアパネル
11 パネル本体部
13 トーボード部
14b トンネル連結部材(トンネル形状を有する部材)
20 クロスメンバ
22 接合延長部
24 内側クロスメンバ(拡大端末部)
26a 四辺形断面部傾斜面(傾斜面)
26b 四辺形断面部前後面(前後面)
27 二股面
FS フロントサイドフレーム(サイドフレーム)
RL 荷室
RC 車室
TN トンネル
TNa 溝底部
TNb 溝壁部
LTN2 床トンネル稜線
Claims (8)
- 車両前後方向に面したパネル本体部とパネル本体部の下方に連続するトーボード部とを備えつつ、荷室と車室とを区画するダッシュロアパネルと、
下向きに開口する溝形状を有し、一側端部が該ダッシュロアパネルの車幅方向中央部に連結されつつ、車室床部を車両前後方向に沿って延在するトンネルと、
車室側面から該トンネルに亘り、車幅方向に沿って該ダッシュロアパネルに配置され、該ダッシュロアパネルの板面上に閉断面を形成するクロスメンバと、
荷室内部から該車室床部に亘って車両前後方向に沿って延在しつつ、該ダッシュロアパネルに支持されたサイドフレームと、を備え、
該クロスメンバは、
該ダッシュロアパネルにおける該サイドフレームと前後方向に重なる部位から、該トンネルの溝壁部に亘って車幅方向に延在しつつ、該溝壁部と該車室床部との境界部分を示す床トンネル稜線を跨ぐように、該溝壁部と該トーボード部とに接合された拡大端末部を備え、
前記拡大端末部は、
車両前後方向に面する前後面と、
前記ダッシュロアパネルと該前後面との間に位置しつつ、車幅方向に対して斜めに傾斜する板面を有する傾斜面と、
を備え、
該傾斜面は、
車幅方向内側端部が、前記トンネルの溝底部の高さに位置しつつ、車幅方向外側から内側へ向かうに従って高くなるように、直線的に傾斜し、
前記拡大端末部の前記前後面は、
前記傾斜面、前記溝壁部、前記車室床部とで区切られた略三角形形状を有する
ことを特徴とする車体構造。 - 前記拡大端末部は、
前記傾斜面と前記前後面と前記溝壁部と前記パネル本体部とともに、断面略平行四辺形形状の閉断面を形成するように配置された
ことを特徴とする請求項1に記載の車体構造。 - 前記拡大端末部は、
車幅方向内側端部に、前記傾斜面と前記前後面との間に挟まれるように配置された二股面を備えた
ことを特徴とする請求項2に記載の車体構造。 - 前記拡大端末部は、
前記パネル本体部と前記車室床部とが連続する部位を跨ぐように配置された
ことを特徴とする請求項2に記載の車体構造。 - 前記トンネルが
前記ダッシュロアパネルとトンネル形状を有する部材とで構成された
ことを特徴とする請求項1に記載の車体構造。 - 前記クロスメンバは、
車幅方向に分割された複数の部材からなり、
これら複数の部材は、
接合されて、1つの部材に形成された
ことを特徴とする請求項1に記載の車体構造。 - 車両前後方向に面したパネル本体部とパネル本体部の下方に連続するトーボード部とを備えつつ、荷室と車室とを区画するダッシュロアパネルと、
下向きに開口する溝形状を有し、一側端部が該ダッシュロアパネルの車幅方向中央部に連結されつつ、車室床部を車両前後方向に沿って延在するトンネルと、
車室側面から該トンネルに亘り、車幅方向に沿って該ダッシュロアパネルに配置され、該ダッシュロアパネルの板面上に閉断面を形成するクロスメンバと、
荷室内部から該車室床部に亘って車両前後方向に沿って延在しつつ、該ダッシュロアパネルに支持されたサイドフレームと、を備え、
該クロスメンバは、
該ダッシュロアパネルにおける該サイドフレームと前後方向に重なる部位から、該トンネルの溝壁部に亘って車幅方向に延在しつつ、該溝壁部と該車室床部との境界部分を示す床トンネル稜線を跨ぐように、該溝壁部と該トーボード部とに接合された拡大端末部を備え、
前記クロスメンバは、
前記ダッシュロアパネル上の前記サイドフレームと板厚方向に重なる部位に、該サイドフレームに沿って延在する接合延長部を備えた
ことを特徴とする車体構造。 - 前記ダッシュロアパネルと前記トンネル形状を有する部材との接合箇所が、
前記クロスメンバと前記トンネルとの接合箇所に重なるように設定された
ことを特徴とする請求項5に記載の車体構造。
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