WO2017135163A1 - 車両前部構造 - Google Patents

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WO2017135163A1
WO2017135163A1 PCT/JP2017/002920 JP2017002920W WO2017135163A1 WO 2017135163 A1 WO2017135163 A1 WO 2017135163A1 JP 2017002920 W JP2017002920 W JP 2017002920W WO 2017135163 A1 WO2017135163 A1 WO 2017135163A1
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WO
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groove
lower panel
vehicle
dash lower
vehicle front
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/002920
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English (en)
French (fr)
Inventor
聡 白神
研一郎 大塚
嘉明 中澤
Original Assignee
新日鐵住金株式会社
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Publication date
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Priority to CA3012174A priority patent/CA3012174C/en
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Priority to JP2017514933A priority patent/JP6142978B1/ja
Priority to ES17747320T priority patent/ES2814380T3/es
Priority to MX2018008599A priority patent/MX367827B/es
Priority to BR112018013915A priority patent/BR112018013915B1/pt
Priority to KR1020187022097A priority patent/KR102072663B1/ko
Priority to EP17747320.4A priority patent/EP3388315B1/en
Priority to CN201780007811.6A priority patent/CN108495777B/zh
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    • B62D25/2045—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits the subunits being fire walls

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle front structure.
  • a dash lower panel for partitioning a cabin (cabinet) and a front box for storing a device such as an engine or a motor arranged in front of the cabin is provided at the front of the vehicle.
  • the dash lower panel is joined to a skeleton member provided at the front of the vehicle, such as a front side member or a floor member.
  • Patent Document 1 discloses a technique in which a member reinforcement is provided on an upper portion of a front side member and the member reinforcement is joined to a dash cross member provided on a dash panel. With this technique, it is possible to improve load resistance against a collision load.
  • Patent Document 2 discloses a technique for connecting a dashboard lower and a floor frame so that a ridge line of a bead that protrudes toward the cabin of the dashboard lower and a ridge line of the floor frame overlap in the vertical direction. ing. With this technique, the collision load received by the dashboard lower can be efficiently transmitted to the floor frame.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to realize a weight reduction of the vehicle body structure while maintaining the collision safety against the collision from the front of the vehicle. It is to provide a new and improved vehicle front structure that is possible.
  • a groove-shaped skeleton member provided in the vehicle length direction from the front box to the cabin, and having a side wall, and fitted inside the skeleton member having the side wall.
  • a vehicle front part structure including a dash lower panel including a groove portion to be joined, and a side wall of the groove portion and a side wall of the skeleton member joined to each other.
  • the side wall of the groove part and the side wall of the skeleton member are joined by a joint part, and the joint part may be at least one of a welded part, a fastening part, an adhesive part, and a caulking joint part.
  • the welded portion may be formed in a continuous line while bending in the vehicle length direction.
  • the welded portion may be formed by laser welding and / or arc welding.
  • the welded portion may be formed by spot welding or arc spot welding.
  • a first fitting groove extending in the vehicle height direction is provided on at least a part of the side wall of the groove portion, and a second fitting groove corresponding to the first fitting groove is provided on the side wall of the skeleton member.
  • the first fitting groove may be fitted into the second fitting groove.
  • An abutting member that abuts against each of the side walls facing each other of the groove may be provided inside the groove.
  • the contact member may be formed of resin or metal.
  • the depth of the groove may be 15 mm or more.
  • a pair of the groove portions are provided side by side in the vehicle width direction in the dash lower panel, and the intermediate portion located between the pair of groove portions in the dash lower panel extends from one end to the other end in the vehicle width direction of the intermediate portion.
  • a high-rigidity region having higher rigidity than the rigidity of the outer portion in the vehicle width direction of the intermediate portion in the dash lower panel may be provided.
  • the plate thickness of the metal plate in the high rigidity region may be larger than the plate thickness of the metal plate in a portion other than the high rigidity region in the dash lower panel.
  • a sheet member made of resin may be bonded to the metal plate in the high rigidity region.
  • the metal plate in the high-rigidity region includes a plurality of cylinders having the same height, a top surface that covers one end of each of the cylinders, and a base that connects the other ends of the cylinders May be bonded via the top surface, and a sheet member made of resin or paper may be bonded to the base of the resin structure.
  • the metal plate in the high rigidity region may have an uneven shape.
  • a pair of the groove portions are provided side by side in the vehicle width direction in the dash lower panel, and the intermediate portion located between the pair of groove portions in the dash lower panel extends from one end to the other end in the vehicle width direction of the intermediate portion.
  • a high-strength region having a tensile strength higher than a tensile strength of a portion on the outer side in the vehicle width direction of the intermediate portion in the dash lower panel may be provided.
  • the thickness of the dash lower panel may be 1.0 mm or more and 2.0 mm or less.
  • the tensile strength of the dash lower panel may be 340 MPa or more.
  • the skeleton member may include at least one of a front side member and a floor member.
  • the side wall of the groove portion of the dash lower panel and the side wall of the skeleton member are joined.
  • the fracture mode of the joint portion becomes the shear fracture mode.
  • the joint portion is less likely to break. Therefore, even if a collision load acts on the dash lower panel from the front of the vehicle, the joint portion is hardly broken. Therefore, the dash lower panel is less likely to bend toward the cabin, so that the collision energy can be sufficiently absorbed.
  • not only weight reduction of a dash lower panel but weight reduction of said frame member can be performed collectively. Therefore, the weight of the vehicle body can be reduced without impairing the collision safety.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a vehicle front structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a skeleton member and a dash lower panel taken along the line II-II in FIG. 1. It is a figure which shows an example of the behavior of a dash lower panel when a collision load acts on the dash lower panel which concerns on the same embodiment. It is a figure which shows the 1st example of the highly rigid area
  • FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of a vehicle front portion structure including a contact member as a first example of the contact member.
  • front-rear relationship such as “front”, “rear”, or “rear end” indicate the direction or positional relationship in the vehicle length direction L unless otherwise distinguished.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a schematic configuration of a conventional vehicle front structure.
  • the vehicle front structure 91 includes frame members 92 and 92 and a dash lower panel 93.
  • the skeleton member 92 is a frame member of at least one of a front side member and a floor member provided extending in the vehicle length direction L. Further, the skeleton member 92 may be a member obtained by joining the rear part of the front side member and the front part of the floor member.
  • the skeleton member 92 has a groove-shaped portion 92 ⁇ / b> A whose upper side is open, and includes a flange 921.
  • the skeleton member 92 is provided with a curved shape that is offset in the vehicle height direction V from the rear to the front of the vehicle.
  • the dash lower panel 93 is a member that partitions the front box and the cabin of the vehicle. That is, a front box exists on the vehicle front side of the dash lower panel 93, and a cabin exists on the vehicle rear side of the dash lower panel 93.
  • the dash lower panel 93 is provided on the upper parts of the skeleton members 92, 92.
  • the dash lower panel 93 has an inclined wall 94 and a vertical wall 95. As shown in FIG. 9, the portion from the rear end to the middle of the inclined wall 94 is in contact with the skeleton member 92 along the curved shape of the skeleton member 92. Further, the inclined wall 94 is provided with an inclination separated from the skeleton member 92 from the middle of the rear portion of the inclined wall 94 to the front portion. The rear end of the inclined wall 94 is joined to a floor panel (not shown).
  • the vehicle front structure 91 is formed by joining a skeleton member 92 and a dash lower panel 93. Specifically, the flange 921 and the rear portion of the inclined wall 94 are joined by a joining means such as spot welding at a location indicated by an asterisk in FIG. 9 (the joined portion is referred to as a joining portion 96). ), A vehicle front structure 91 is formed.
  • the load due to the collision acts on the skeleton member 92 and the dash lower panel 93.
  • the skeleton member 92 serves to absorb collision energy by crushing due to collision load.
  • the dashboard lower panel when a collision object with a low probability of directly colliding with the skeleton member 92 such as an electric pole collides with the vehicle, or when a device such as an engine housed in the front box receives a collision caused by an arbitrary collision object, the dashboard lower panel There is a case where a collision load acts on 93 mainly.
  • the collision load that mainly acts on the dash lower panel 93 is transmitted from the dash lower panel 93 to the skeleton member 92 via the joint portion 96. Then, since the skeleton member 92 absorbs the collision energy due to the collision load, the collision safety of the vehicle can be maintained even when the collision load does not act directly on the skeleton member 92.
  • the present inventors believe that by forming the dash lower panel 93 from a high-strength steel plate, the dash lower panel 93 can receive impact force due to a collision, and the dash lower panel 93 can also absorb collision energy by plastic deformation. It was.
  • the skeleton member 92 and the dash lower panel 93 are formed of a thin high-strength steel plate in order to increase the strength and weight of the vehicle body, it becomes difficult to weld as the carbon content of the steel plate increases, There is a high possibility that the bonding strength is reduced due to the stress concentration at the bonded portion accompanying the increase. Therefore, in the conventional vehicle front structure 91, when the collision load applied to the dash lower panel 93 is transmitted to the skeleton member 92 via the joint 96, the joint strength of the joint 96 is insufficient. There is a high possibility that 96 will break. If it does so, there exists a possibility that the dash lower panel 93 may receive a collision load and may bend to the cabin side.
  • the present inventors have made the joining mode by setting the breaking mode of the joining portion between the dash lower panel and the skeleton member to the breaking mode in the shearing direction instead of the breaking mode in the peeling direction. It has been conceived that it is possible to increase the strength and make it difficult to cause breakage of the joint portion. Thus, the present inventors have found that the collision energy absorbing function by the dash lower panel can be exhibited. Accordingly, the present inventors have developed a vehicle front structure capable of realizing a collision energy absorbing function by a dash lower panel. As a result, it was shown that weight reduction of the whole vehicle body structure can be achieved while maintaining collision safety. Hereinafter, the structure of the vehicle front part structure which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a vehicle front structure 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle front structure 1 according to this embodiment includes frame members 2, 2 and a dash lower panel 3.
  • a pair of skeleton members 2 are provided extending in the vehicle length direction L on the left and right sides of the vehicle.
  • the skeleton member 2 is, for example, at least one member of a front side member or a floor member.
  • the skeleton member 2 according to the present embodiment is a member formed by joining the rear end of the front side member and the front end of the floor member.
  • the joint position in the vehicle length direction L between the front side member and the floor member is not particularly limited.
  • the skeleton member 2 according to the present embodiment has a groove-shaped portion 2 ⁇ / b> A whose upper side is open.
  • the skeleton member 2 is provided with a curved shape that is offset in the vehicle height direction V from the rear to the front of the vehicle.
  • Such a skeleton member 2 is formed of, for example, a metal plate such as a steel plate.
  • the dash lower panel 3 is a member that partitions the vehicle front box and the cabin. That is, a front box exists on the vehicle front side of the dash lower panel 3, and a cabin exists on the vehicle rear side of the dash lower panel 3. Various devices such as an engine, a motor, and a battery can be accommodated in the front box. That is, the front box is an example of an engine room or a motor room. Further, the front box may be a trunk room for loading luggage or the like. Further, the cabin is a space in which an occupant is boarded.
  • the dash lower panel 3 is provided above the skeleton members 2 and 2.
  • the dash lower panel 3 has an inclined wall 4 and a vertical wall 5.
  • the rear portion of the inclined wall 4 in the vehicle length direction L (hereinafter also simply referred to as the rear portion of the inclined wall 4) has a shape that abuts against the flange of the skeleton member 2.
  • a portion from the rear end to the middle of the inclined wall 4 is in contact with the skeleton member 2 along the curved shape of the skeleton member 2.
  • the inclined wall 4 is provided with an inclination that is separated from the skeleton member 2 from the middle of the rear portion of the inclined wall 4 to the front portion of the inclined wall 4 in the vehicle length direction L.
  • the rear end of the inclined wall 4 is joined to a floor panel (not shown).
  • the inclined wall 4 of the dash lower panel 3 is provided with a groove 4A along the vehicle length direction L on the front box side.
  • the groove 4A is provided on the inclined wall 4 so as to fit inside the groove-shaped part 2A of the skeleton members 2 and 2.
  • the groove portion 4 ⁇ / b> A may be provided by being vertically cut in the vehicle length direction L of the inclined wall 4, or may be provided partially at the rear portion of the inclined wall 4.
  • the length of the groove portion 4A in the vehicle length direction L is not particularly limited as long as the groove portion 4A is provided so as to be at least partially fitted to the groove shape portion 2A of the skeleton member 2.
  • the groove 4A is provided, for example, when the dash lower panel 3 is molded by press molding or the like.
  • a tunnel portion that bulges upward may be formed in the central portion of the inclined wall 4 in the vehicle width direction W.
  • the tunnel portion can be provided to pass an exhaust pipe through which exhaust gas discharged from the engine passes or a drive shaft for driving the rear wheels to the lower part of the vehicle. .
  • the upper end of the vertical wall 5 can be joined to a dash upper panel (not shown).
  • a dash panel is formed by the dash lower panel 3 and the dash upper panel.
  • the vertical wall 5 may be a portion integrated with the dash upper panel.
  • the dash lower panel is formed as a dash panel.
  • a dash cross member (not shown) may be provided on the front side of the vertical wall 5 along the vehicle width direction W.
  • Such a dash lower panel 3 is obtained, for example, by forming a flat metal plate by press molding or the like. Specifically, the dash lower panel 3 is obtained by press forming a steel plate.
  • the steel sheet is preferably a high-tensile material having a tensile strength of 340 MPa or more. The tensile strength of the steel sheet is more preferably 980 MPa or more.
  • the thickness of the dash lower panel 3 is preferably 1.0 mm or more and 2.0 mm or less. If the plate thickness is larger than 1.0 mm and smaller than 2.0 mm, it is possible to sufficiently reduce the weight of the vehicle body while ensuring the strength. The plate thickness is appropriately set according to the required strength and weight.
  • the groove 4A of the dash lower panel 3 is fitted inside the frame member 2, and the side wall of the groove 4A and the side wall of the frame member 2 are spot welded. It is formed by joining by such as.
  • the joining of the skeleton member 2 and the dash lower panel 3 will be described.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the skeleton member 2 and the dash lower panel 3 taken along the line II-II in FIG.
  • the skeleton member 2 includes a bottom wall 21, a pair of side walls 22, 22 standing upright from the bottom wall 21, and a pair of flanges 23, 23 extending outward from the side wall 22 along the vehicle width direction W. And have.
  • the inclined wall 4 of the dash lower panel 3 is provided with a groove portion 4 ⁇ / b> A formed by a bottom wall 41 and a pair of side walls 42 standing upright from the bottom wall 41.
  • the shapes of the bottom wall 21 of the skeleton member 2 and the bottom wall 41 of the groove 4A are not particularly limited.
  • the bottom wall 21 and the bottom wall 41 may be flat as shown in FIG.
  • the bottom wall 21 and the bottom wall 41 may have a plurality of surfaces. In this case, for example, a bent portion may be provided between the surfaces.
  • the pair of opposing side walls 22 of the skeleton member 2 extend in the vehicle length direction and generally extend in the vehicle height direction. It is ideal but actually difficult to extend the side wall 22 so as to coincide with the vehicle height direction.
  • the angle formed by the pair of opposing side walls 22 of the skeleton member 2 is preferably not less than 0 degrees and not more than 30 degrees.
  • the bottom wall 21 and the pair of side walls 22 are provided in the groove-shaped portion 2A of the skeleton member 2. Since the side wall 22 extends in the vehicle height direction, the bonding strength between the skeleton member 2 and the groove 4A can be ensured. The mechanism will be described later. The same applies to the angle formed by the pair of opposing side walls 42 of the groove 4A.
  • the bottom wall 41 and the pair of side walls 42 are provided in the groove 4A.
  • a skeleton member having no bottom wall 21 (41) that is, having no bottom surface
  • a groove portion of an inclined wall such as a groove shape having a triangular cross section, are not included in the scope of the present invention.
  • the inner side surface 22a of the side wall 22 of the skeleton member 2 and the outer side surface 42a of the side wall 42 of the groove portion 4A of the dash lower panel 3 are in contact with each other.
  • the side wall 22 and the side wall 42 are joined at a location indicated by a triangle in the drawing.
  • a portion where the side wall 22 and the side wall 52 are joined is referred to as a joint portion 6.
  • joints 6 are respectively formed at locations indicated by asterisks.
  • spot welding may be used.
  • the joint portion 6 can be provided along the vehicle length direction L at a predetermined interval.
  • the predetermined interval is appropriately set depending on the size and material of the skeleton member 2.
  • it is preferable that the position of the junction part 6 in the height direction (substantially vertical direction) of the side wall 22 and the side wall 42 is approximately an intermediate position. Thereby, the junction area can be ensured to the maximum.
  • arc welding such as TIG (tungsten inert gas) welding, MIG (metal inert gas) welding, plasma welding, laser welding or electron beam welding.
  • TIG tungsten inert gas
  • MIG metal inert gas
  • plasma welding plasma welding
  • laser welding laser welding
  • electron beam welding A known welding technique such as the above may be used.
  • a joining technique for realizing the joining portion 6 a fastening technique using rivets or bolts, a joining technique by caulking joining, or an adhesion technique using an adhesive or the like may be used.
  • an intermediate portion 4B located between the pair of groove portions 4A and 4A shown in FIG. 1 has a portion on the outer side in the vehicle width direction of the intermediate portion 4B (for example, the outer side of the groove portion 4A).
  • An area (high rigidity area) having a higher rigidity than the rigidity of the outer plate portion 4C) located at the position may be provided.
  • the high-rigidity region can be provided at least from one end 401 to the other end 402 in the vehicle width direction of the intermediate portion 4B. As will be described later, the high-rigidity region may be provided in all or part of the intermediate portion 4B.
  • the intermediate portion 4B has a region (high strength region) having a tensile strength higher than the tensile strength of the portion on the outer side in the vehicle width direction of the intermediate portion 4B (for example, the outer plate portion 4C positioned outside the groove portion 4A). It may be provided.
  • the high strength region can be provided at least from one end 401 to the other end 402 in the vehicle width direction of the intermediate portion 4B. As will be described later, the high-strength region may be provided in all or part of the intermediate portion 4B.
  • the dash lower panel 3 including the intermediate portion 4B having such a high strength region can be obtained, for example, by pressing a tailored blank including a steel plate portion in which the tensile strength of the portion corresponding to the intermediate portion 4B is relatively increased.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the behavior of the dash lower panel 3 when the collision load F acts on the dash lower panel 3 according to the present embodiment.
  • the dash lower panel 3 and the skeletal member 2 are joined by bringing the side walls of the groove 4A provided in the inclined wall 4 into contact with the side walls of the skeleton member 2 and forming the joints 6a to 6c using spot welding.
  • the dash lower panel 3 exhibits a deformation mode in which the dash lower panel 3 is separated from the skeleton member 2.
  • a force shearing force pulled in the in-plane direction of the joint surface at the joint portion 6 between the side wall 42 of the groove portion 4A of the dash lower panel 3 and the side wall 22 of the skeleton member 2 is generated in the dash lower panel and the skeleton member.
  • shear fracture mode a behavior in which the joint surface is shifted in the in-plane direction is shown in the joint portion 6.
  • the dash lower panel 93 is joined via the flange 921 of the skeleton member 92. Then, when a collision load acts on the dash lower panel 93 from the front of the vehicle, the dash lower panel 93 shows a mode in which the dash lower panel 93 is deformed in a direction away from the skeleton member 92. In this case, a force that is pulled in a direction perpendicular to the joining surface of the dash lower panel 93 and the skeleton member 92 is generated in the dash lower panel 93 and the skeleton member 92. Then, like the so-called plug rupture mode, a behavior such that the joint surface peels is shown in the joint portion 96.
  • the tensile shear strength (Tensile Shear Strength: TSS) of one joint tends to be higher than the cross tensile strength (CTS). That is, the tensile strength in the shearing direction of the joint surface related to the shear fracture mode is superior to the tensile strength in the peeling direction of the joint surface related to the plug fracture mode.
  • TSS tensile Shear Strength
  • CTS cross tensile strength
  • the joint strength of the joint 6 can be increased. That is, it is possible to make it difficult for the joint portion 6 to break. Then, even if a high collision load F acts on the dash lower panel 3, the joint 6 is not broken, and the skeleton member 2 sufficiently supports the dash lower panel 3 via the joint 6. Accordingly, the dash lower panel 3 that has received the collision load can be plastically deformed by receiving the collision load without bending toward the cabin side. Thereby, the collision energy can be absorbed by the dash lower panel 3. Therefore, it is possible to prevent the impact force from being transmitted to the cabin side and the entry of a collision body or the like. Therefore, the collision safety of the vehicle body can be improved.
  • the shear fracture mode becomes more advantageous in terms of tensile strength than the plug fracture mode as the steel sheet becomes stronger and lighter.
  • the difference in tensile strength between the two fracture modes described above was significantly large. That is, by increasing the strength and weight of the steel plate forming the dash lower panel 3, the joint strength of the joint portion 6 according to the present embodiment is further increased, so that it is possible to make it difficult for joint breakage to occur. Therefore, the steel plate forming the dash lower panel 3 is increased in strength and weight, and thus the collision safety exhibited by the vehicle front structure according to the present embodiment is further enhanced.
  • the pair of opposing side walls 22 of the skeleton member 2 extend in the vehicle height direction, and the pair of side walls 42 of the groove 4A also extend in the vehicle height direction. It is. That is, it is preferable that the angle between the pair of side walls 22 facing each other of the skeleton member 2 and the angle between the pair of side walls 42 of the groove portion 4A are both 0 degrees. However, in the actual processing of the groove shape, when manufactured by press molding or the like, a springback or the like may occur, so the angle formed by the pair of side walls 22 (the pair of side walls 42) may be greater than 0 degrees.
  • the pair of side walls 22 (the pair of side walls 42) completely in the vehicle height direction. Even in this case, if the angle formed by the pair of side walls 22 (the pair of side walls 42) is not less than 0 degrees and not more than 30 degrees, the shear fracture mode is mainly used, and thus the bonding strength can be substantially improved. It becomes.
  • the intermediate portion 4B occupying most of the area of the dash lower panel 3 is difficult to twist.
  • the dash lower panel 3 is not easily twisted, so that the pair of skeleton members 2 are also relatively difficult to twist.
  • the skeleton member 2 is reliably restrained by the dash lower panel 3 at the time of collision. Thereby, the deformation mode of the skeleton member 2 is stabilized. Therefore, the collision safety of the vehicle front part structure 1 can be maximized.
  • a soundproofing effect can be obtained by providing a high rigidity region in the intermediate portion 4B.
  • the intermediate part 4B shields noises and vibrations, such as road noise, it can be made difficult to transmit noises and vibrations inside the vehicle. Therefore, the habitability inside the vehicle can be improved.
  • the intermediate portion 4B by increasing the tensile strength of the intermediate portion 4B, even when an object collides with the intermediate portion 4B portion of the dash lower panel 3 from the front of the vehicle, the intermediate portion 4B enters the vehicle inward. Can be prevented. Furthermore, in the case where a high-rigidity region is provided in the intermediate part 4B, by increasing the tensile strength of the intermediate part 4B, it is possible to widen the range of possible elastic deformation that can maintain the rigidity of the intermediate part 4B. Thereby, the skeleton member 2 becomes relatively difficult to twist. Therefore, the collision safety of the vehicle front structure 1 can be further increased.
  • the present invention is not limited to the examples shown in the above embodiments.
  • the bottom wall 41 of the groove portion 4 ⁇ / b> A is partially in contact with the bottom wall 21 of the skeleton member 2, but the present invention is not limited to such an example. More specifically, the bottom wall 41 of the groove 4A may abut against the bottom wall 21 of the skeleton member 2 over the vehicle length direction L, and the bottom wall 41 does not abut against the bottom wall 21. Also good.
  • the depth of the groove 4A is preferably 15 mm or more.
  • the depth of the groove 4A is appropriately set according to the required strength and weight.
  • the flange 23 of the skeleton member 2 may be joined to the inclined wall 4. Thereby, joint strength can be raised further.
  • the flange 23 does not necessarily have to contact the inclined wall 4.
  • the cross-sectional shape of the cross section orthogonal to the vehicle length direction L of the groove portion 4A of the skeleton member 2 and the dash lower panel 3 is not limited to the shape shown in FIG.
  • the cross-sectional shape of the skeleton member 2 and the groove portion 4A may be a U-shape whose bottom wall is a curved surface, a V-shape whose side walls are inclined, or the like. If the side wall 22 of the skeleton member 2 and the side wall 42 of the groove portion 4A are joined via the joint portion 6, the cross-sectional shapes of the skeleton member 2 and the groove portion 4A, such as the shape of the bottom wall, are not particularly limited. Further, the cross-sectional shape of the skeleton member 2 and the cross-sectional shape of the groove 4A may not necessarily be the same or similar.
  • a lid member may be provided on the upper portion of the groove portion 4A of the dash lower panel 3 so that an occupant's foot or a foreign object does not enter inside the groove portion 4A.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating a first example of the high-rigidity region 410 provided in the intermediate portion 4B according to the present embodiment.
  • the high-rigidity region 410 can be provided on the entire surface from one end 401 to the other end 402 in the vehicle width direction of the intermediate portion 4B.
  • the high-rigidity region 410 By providing the high-rigidity region 410 in this way, it is possible to suppress relative twisting at both ends of the intermediate portion 4B. Then, the relative twist of the pair of skeleton members 2 is also suppressed. Thereby, it becomes possible to absorb more impact at the time of collision.
  • FIG. 4B is a diagram illustrating a second example of the high rigidity region 410 provided in the intermediate portion 4B according to the present embodiment.
  • the intermediate portion 4B may be provided with a plurality of high rigidity regions 410a and 410b.
  • the high rigidity region 410 may be provided only in a part of the intermediate portion 4B.
  • a plurality of high-rigidity regions 410 may be provided in parallel in the vehicle length direction. Further, the plurality of high rigidity regions 410 may be provided so as to intersect on the intermediate portion 4B.
  • the high-rigidity region 410 may be provided so as to be connected from one end to the other end in the vehicle width direction in at least a part of the intermediate portion 4B.
  • the high-strength region may be provided so as to be connected from one end to the other end in the vehicle width direction in at least a part of the intermediate portion 4B.
  • the high rigidity of the high rigidity region 410 can be realized by the following means.
  • the plate thickness of the metal plate in the high rigidity region 410 may be larger than the plate thickness of the portion other than the high rigidity region 410 in the dash lower panel 3.
  • the plate thickness of the metal plate in the high-rigidity region 410 may be larger than the plate thickness of the outer portion of the intermediate portion 4B (for example, the outer plate portion 4C).
  • the dash lower panel 3 including the highly rigid region 410 having a relatively large metal plate thickness can be realized by, for example, a tailored blank or a tailor rolled blank.
  • a sheet member made of resin may be bonded to the metal plate in the high rigidity region 410.
  • Such a sheet member can be bonded to one side or both sides of the metal plate in the high-rigidity region 410.
  • the sheet member may be bonded to either the inside or the outside of the vehicle.
  • the resin forming the sheet member is preferably a foam-curing resin, for example. Moreover, it is more preferable that the resin has a vibration damping performance.
  • the method for joining the sheet member and the metal plate is not particularly limited. For example, when the resin forming the sheet member is a foam curable resin, the sheet member and the metal plate may be joined by the adhesive force of the resin formed on the surface of the metal plate.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the resin structure 7 and the sheet member 8 according to the present embodiment.
  • a resin structure 7 according to the present embodiment includes a plurality of cylinders 71 having the same height, a top surface 72 that covers one end 71 a of each cylinder 71, and cylinders 71.
  • a base 73 that connects the other ends 71b is provided.
  • a sheet member 8 made of resin or paper is joined to the base 73.
  • the overall thickness including the metal plate of the intermediate portion 4B in the high rigidity region 410 can be increased. .
  • increasing the rigidity of the high-rigidity region 410 with a resin having a smaller density than that of the metal plate it is possible to reduce the weight per rigidity.
  • the structure of the resin structure 7 is not limited to the example shown in FIG.
  • the height of the cylinder 71, the size in the in-plane direction, the pitch, and the shapes of the top surface 72 and the base 73 for example, a circle or a honeycomb structure, etc. It can be set appropriately according to the performance required for the above.
  • the resin structure 7 can be bonded to one side or both sides of the metal plate in the high rigidity region 410.
  • the resin structure 7 may be bonded to either the inside or the outside of the vehicle.
  • the resin structure 7 is preferably joined to the inside of the vehicle in order to avoid a reduction in the effect of increasing rigidity due to damage caused by an object collision from the outside.
  • the resin structure 7 may be bonded to one surface of the metal plate in the high-rigidity region 410 and the sheet member may be bonded to the other surface.
  • the metal plate in the high-rigidity region 410 may have an uneven shape.
  • a concavo-convex shape is, for example, a shape constituted by a concave portion or a convex portion formed on the surface of a metal plate.
  • the uneven shape is, for example, a shape constituted by a concave portion or a convex portion formed on the surface of a metal plate.
  • the ratio of the flat surface (the surface on which the uneven shape is not formed) in the high rigidity region 410 is reduced.
  • the rigidity of the metal plate in the high rigidity region 410 is improved.
  • Such a concavo-convex shape can be formed by, for example, embossing. More specifically, the uneven shape disclosed in International Publication No. 2013/94691 may be applied to the high rigidity region 410 as the uneven shape.
  • the above-described means for increasing rigidity may be applied to the metal plate in the high rigidity region 410 in an appropriate combination.
  • an uneven shape may be formed on the metal plate in the high-rigidity region 410 by embossing, and the resin structure and / or the sheet member may be bonded to the metal plate.
  • the joint 6 joins the inner side 22a of the side wall 22 of the skeleton member 2 and the outer side 42a of the side wall 42 of the groove 4A of the dash lower panel 3.
  • the junction part 6 shown in FIG. 2 is illustrated typically, and the position, range, and size of the actual junction part 6 are not limited to the example shown in FIG. Different.
  • the joint 6 shown in FIG. 2 can be a nugget formed between the side wall 22 and the side wall 42 by spot welding.
  • the position (position in the vehicle length direction or the vehicle height direction) where the joint portion 6 is formed is all or part of the portion where the inner side surface 22a of the side wall 22 and the outer side surface 42a of the side wall 42 abut each other. It can be.
  • the range of the joint portion 6 may be a range that penetrates one or both of the side wall 22 of the skeleton member 2 and the side wall 42 of the groove portion 4A, or a contact portion between the side wall 22 and the side wall 42 and the vicinity thereof. It may be.
  • size of the junction part 6 can be suitably set according to a joining means, the position formed, etc. Further, a plurality of joint portions that join the inner side surface 22 a of the side wall 22 and the outer side surface 42 a of the side wall 42 may be formed as one joint portion 6.
  • the joint 6 may be, for example, a weld. That is, the joint portion 6 may be a portion formed by welding. Such welding is not limited to the spot welding described above, and may be laser welding, arc welding, arc spot welding, or the like. Such welding may be hybrid welding combining laser welding and arc welding.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a welded portion 60 formed in a continuous line while bending in the vehicle length direction.
  • the welded portion 60 that joins the side wall 22 of the skeleton member 2 and the side wall 42 of the groove 4 ⁇ / b> A of the dash lower panel 3 is formed in a wave shape that continues in the vehicle length direction and vibrates in the vehicle height direction. Also good. Thereby, more joint line length can be obtained. Accordingly, the bonding strength between the skeleton member 2 and the dash lower panel 3 can be increased.
  • the joint portion 6 may be, for example, a fastening portion.
  • a fastening portion can be realized by, for example, a bolt, a nut, a rivet, or the like.
  • the inner surface 22a of the side wall 22 of the skeleton member 2 and the outer surface 42a of the side wall 42 of the groove 4A are joined by fastening.
  • the junction part 6 may be an adhesion part, for example.
  • Such an adhesive portion can be realized by, for example, a known adhesive such as a resin.
  • the inner side surface 22a of the side wall 22 of the skeleton member 2 and the outer side surface 42a of the side wall 42 of the groove portion 4A are joined by adhesion.
  • the joining part 6 may be a caulking joining part, for example.
  • a caulking joint portion can be realized, for example, by connecting both members by plastic deformation in a state where the inner side surface 22a of the side wall 22 of the skeleton member 2 and the outer side surface 42a of the side wall 42 of the groove portion 4A are in contact with each other.
  • the caulking joint portion may be realized by caulking joining using a joining member such as a rivet.
  • one or a plurality of first fitting grooves extending in the vehicle height direction may be provided on a part of the side wall of the groove 4A.
  • the side wall of the skeleton member 2 is provided with a second fitting groove corresponding to the first fitting groove provided in the groove portion 4A.
  • the first fitting groove is fitted into the second fitting groove.
  • These fitting grooves can be formed, for example, by providing a fitting groove in a drawing mold.
  • FIG. 7A is a side view showing a state of the skeleton member 2 and the groove portion 4A when the first fitting groove 80 is fitted into the second fitting groove 81.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view illustrating a first example of the state of the skeleton member 2 and the groove 4A when the first fitting groove 80A is fitted into the second fitting groove 81A.
  • FIG. 7B is a view of a cross section perpendicular to the vehicle height direction of the skeleton member 2 and the groove 4A.
  • first fitting groove 80 ⁇ / b> A and the second fitting groove 81 ⁇ / b> A are portions that protrude to the outside of the side wall 22 and the side wall 42. Since the first fitting groove 80A is fitted in the second fitting groove 81A, the inner groove surface 22a of the side wall 22 of the skeleton member 2 and the outer surface 42a of the side wall 42 of the groove portion 4A are also included in the fitting groove portion. Abut.
  • the load transmission from the dash lower panel 3 to the skeleton member 2 is 6 (6a, 6b, 6c) or the like. Then, when the transmitted load exceeds the joint strength, the joint 6 between the skeleton member 2 and the dash lower panel 3 may be broken, and the impact force may be transmitted to the inside of the vehicle and the collision body may enter.
  • each of the fitting grooves is provided in the skeleton member 2 and the groove portion 4A and fitted to each other, whereby a collision load is transmitted from the dash lower panel 3 to the skeleton member 2 through a portion where each of the fitting grooves contacts each other. obtain. Therefore, the overall joint strength between the skeleton member 2 and the dash lower panel 3 can be increased. Thereby, collision safety can be improved.
  • the fitting state of the fitting groove can be maintained.
  • the position where the joint portion 6 is provided in the vehicle length direction is not particularly limited.
  • the inclined wall 4 of the dash lower panel 3 and the flange 23 of the skeleton member 2 come into contact with each other in a portion where the first fitting groove 80 ⁇ / b> A and the second fitting groove 81 ⁇ / b> A are fitted. The portions may be joined.
  • FIG. 7C is a cross-sectional view illustrating a second example of the state of the skeleton member 2 and the groove portion 4A when the first fitting groove 80B is fitted into the second fitting groove 81B.
  • FIG. 7C is a view of a cross section perpendicular to the vehicle height direction of the skeleton member 2 and the groove 4A.
  • each of the first fitting groove 80B and the second fitting groove 81B may have a U-shaped cross-sectional shape in plan view.
  • first fitting groove 80 and the second fitting groove 81 are not necessarily the same or similar.
  • shape of the first fitting groove 80 and the second fitting groove 81 is not particularly limited as long as the fitting grooves can contact each other.
  • the first fitting groove and the second fitting groove have shapes in which the respective side walls of the skeleton member 2 and the groove portion 4A protrude outside the side walls.
  • the present invention is not limited to such an example.
  • the first fitting groove and the second fitting groove are fitting grooves provided between the projecting portions, where the side walls of the skeleton member 2 and the groove portion 4A are provided with portions projecting inside the side walls. There may be. Even in such a configuration, an effect of transmitting an impact load via a portion where the fitting grooves abut against each other occurs, and the bonding strength can be increased.
  • the length in the vehicle width direction of the first fitting groove and the second fitting groove (that is, the depth of the groove in the fitting groove) is the same from the opening portion to the bottom surface portion of the skeleton member 2 and the groove portion 4A. May be.
  • the length of each fitting groove in the vehicle width direction may vary from the opening to the bottom. For example, as shown in FIGS. 7B and 7C, when each of the fitting grooves protrudes outside the side wall, the length of each fitting groove in the vehicle width direction is from the opening to the bottom surface. It may decrease over the part. Such a configuration is advantageous in terms of formability.
  • An abutting member that abuts against both opposing side walls (that is, both opposing inner side surfaces) of the groove 4A may be provided inside the groove 4A. That is, the contact member can be provided so as to connect both side walls inside the groove 4A.
  • FIGS. 8A to 8C are views showing a first example of the contact member.
  • FIG. 8A is a perspective view showing a schematic configuration of the vehicle front structure 1 including the abutting member 90A
  • FIG. 8B is a side view showing a schematic configuration of the vehicle front structure 1 including the abutting member 90A.
  • FIG. 8C is a cross-sectional view of the skeleton member 2 and the dash lower panel 3 in the vehicle front structure 1 including the contact member 90A.
  • the contact member 90A may be provided so as to fill the space inside the groove 4A. In this case, the contact member 90A is provided in contact with each of the side walls 42 facing each other.
  • the side wall 22 and the side wall 42 may be deformed in a direction away from each other due to the load. Specifically, the load may cause the side wall 42 of the groove 4A to fall inside the groove 4A. If it does so, it will become easy to produce the fracture
  • the contact member 90A on the inner side of the groove portion 4A, the falling of the groove portion 4A to the inner side of the side wall 42 can be suppressed. Therefore, the fracture
  • FIG. 8D is a diagram illustrating a second example of the contact member.
  • a contact member 90 ⁇ / b> B that connects a part of the side wall 42 of the groove 4 ⁇ / b> A (in FIG. 8D, the upper part of the side wall 42) in a cross-sectional view orthogonal to the vehicle length direction may be provided.
  • the size and contact position of the contact member inside the groove 4A in a cross-sectional view orthogonal to the vehicle length direction are appropriately set according to the required strength, rigidity, weight, manufacturing cost, etc. of the vehicle front structure 1 Can be done.
  • the installation position of the contact member in the vehicle length direction is not particularly limited. However, in order to more reliably prevent breakage of the joint portion 6 due to the peeling mode, it corresponds to the position where the joint portion 6 (for example, the joint portions 6a, 6b, 6c shown in FIG. 8B) is provided in the vehicle length direction.
  • a contact member is preferably provided.
  • the installation position and installation amount of the contact member in the vehicle length direction can be appropriately set according to the required strength, rigidity, weight, manufacturing cost, etc. of the vehicle front structure 1.
  • the contact member can be formed of a resin such as a foam cured resin, for example. Further, the contact member may be formed of, for example, a metal piece or a metal plate. Moreover, the contact member does not necessarily have to be fixed to the inner surface of the side wall 42 of the groove 4A. That is, the abutting member may not be bonded to the inner side surface of the side wall 42 and may be in close contact with at least a part of the inner side surface of the side wall 42.

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Abstract

【課題】車両前方からの衝突に対する衝突安全性を維持しつつ、車体構造の軽量化を実現すること。 【解決手段】本発明に係る車両前部構造１は、フロントボックスからキャビンにかけて車長方向に設けられ、側壁２２を有する溝形の骨格部材２と、側壁４２を有し上記骨格部材２の内側に嵌合する溝部４Ａを備え、上記溝部４Ａの側壁４２と上記骨格部材２の側壁２２とが接合される、ダッシュロアパネル３と、を備える。

Description

車両前部構造
　本発明は、車両前部構造に関する。
　近年、地球環境保護の観点から、自動車の燃費改善が要求されている。その一方で、車両の衝突安全性の維持および向上が要求されている。これらの要求を満足するために、高強度かつ軽量な車体構造の開発が進められている。例えば、フレームまたはピラー等の骨格部材を中心に、薄肉の高強度鋼板の適用が促進されている。
　例えば、車両前部には、キャビン（車室）と、キャビン前方に配置されるエンジンまたはモータ等の装置を収納するフロントボックスとを仕切るダッシュロアパネルが設けられる。このダッシュロアパネルは、フロントサイドメンバまたはフロアメンバ等の、車両前部において設けられる骨格部材に接合される。
　このようなダッシュロアパネルおよび骨格部材を含む車両前部構造について、車両前方からの衝突体による衝突、または当該衝突体による衝突を受けたエンジン等からの二次的な衝突による衝突荷重に対する衝突安全性を向上させるための技術の開発が進められている。例えば、下記特許文献１には、フロントサイドメンバの上部にメンバリインフォースメントが設けられ、当該メンバリインフォースメントがダッシュパネルに設けられたダッシュクロスメンバと接合される技術が開示されている。かかる技術により、衝突荷重に対する耐荷重性を向上させることができる。また、下記特許文献２には、ダッシュボードロアにおいてキャビン側に突出形成されたビードの稜線とフロアフレームの稜線とが上下方向で重なるようにダッシュボードロアとフロアフレームとを接続する技術が開示されている。かかる技術により、ダッシュボードロアが受けた衝突荷重を効率よくフロアフレームに伝達することができる。
特開２０１３－１０４２４号公報 特開２０１２－１１９５９号公報
　将来的に厳格化される自動車の燃費基準に対応するためには、車体構造をさらに軽量化することが求められる。しかし、フロントサイドメンバまたはフロアメンバのような骨格部材の更なる薄肉化を図った場合、衝突エネルギの吸収性能が設計時に想定されていた性能よりも低くなる場合が多々ある。そのため、例えば、上記特許文献１および２に開示された骨格部材に主体的に衝突エネルギを吸収させるような構造では、車体構造の更なる軽量化と所望の衝突エネルギ吸収性能との両立は困難である。
　車両前方からの衝突に対する衝突安全性を維持しつつ車体構造の軽量化をさらに進めるためには、上記の骨格部材だけではなく、従来単に空間を仕切るだけの役割を担っていたダッシュロアパネルにも衝突エネルギを吸収させることが有用であると本発明者は考えた。そのためには、ダッシュロアパネルの高強度化および軽量化が求められる。
　しかしながら、ダッシュロアパネルを単に上記の骨格部材に溶接するだけでは、その溶接強度を十分に得ることが困難である。なぜなら、車両前方から衝突荷重がダッシュロアパネルに作用した場合、当該ダッシュロアパネルと上記の骨格部材との溶接部分が破断し、両者が剥離してしまう可能性があるからである。この場合、骨格部材から剥離したダッシュロアパネルは、車両前方からの衝突荷重によりキャビン側に撓みやすくなる。したがって、ダッシュロアパネルにより衝突荷重を十分に受け止めることができず、衝突体や、フロントボックスに積載されたエンジン等の装置がキャビン側に進入する可能性が高い。これにより、車体の衝突安全性が損なわれるおそれがある。
　そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、車両前方からの衝突に対する衝突安全性を維持しつつ、車体構造の軽量化を実現することが可能な、新規かつ改良された車両前部構造を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、フロントボックスからキャビンにかけて車長方向に設けられ、側壁を有する溝形の骨格部材と、側壁を有し上記骨格部材の内側に嵌合する溝部を備え、上記溝部の側壁と上記骨格部材の側壁とが接合される、ダッシュロアパネルと、を備える、車両前部構造が提供される。
　上記溝部の側壁と上記骨格部材の側壁は接合部により接合され、上記接合部は、溶接部、締結部、接着部またはカシメ接合部の少なくともいずれかであってもよい。
　上記溶接部は、車長方向に曲折しながら連続する線状に形成されてもよい。
　上記溶接部は、レーザ溶接および／またはアーク溶接により形成されてもよい。
　上記溶接部は、スポット溶接またはアークスポット溶接により形成されてもよい。
　上記溝部の上記側壁の少なくとも一部に、車高方向に伸びる第１嵌合溝が設けられ、上記骨格部材の上記側壁に、上記第１嵌合溝に対応する第２嵌合溝が設けられ、上記第１嵌合溝が上記第２嵌合溝に嵌合されてもよい。
　上記溝部の内側には、上記溝部の互いに対向する上記側壁の各々に対して当接する当接部材が設けられてもよい。
　上記当接部材は、樹脂または金属により形成されてもよい。
　上記溝部の深さは１５ｍｍ以上であってもよい。
　上記溝部は上記ダッシュロアパネルにおいて車幅方向に並んで一対設けられ、上記ダッシュロアパネルにおける一対の上記溝部の間に位置する中間部には、上記中間部の車幅方向における一端から他端にかけて、上記ダッシュロアパネルにおける上記中間部の車幅方向外側の部分の剛性よりも高い剛性を有する高剛性領域が設けられてもよい。
　上記高剛性領域における金属板の板厚は、上記ダッシュロアパネルにおける上記高剛性領域以外の部分における金属板の板厚よりも大きくてもよい。
　上記高剛性領域における金属板には、樹脂からなるシート部材が接合されていてもよい。
　上記高剛性領域における金属板には、複数の同じ高さの筒体、上記筒体のそれぞれの一方の端部を蓋する頂面、および上記筒体のそれぞれの他方の端部同士をつなぐ基部を備える樹脂構造体が、上記頂面を介して接合されており、上記樹脂構造体の上記基部には、樹脂または紙からなるシート部材が接合されていてもよい。
　上記高剛性領域における金属板は、凹凸形状を有してもよい。
　上記溝部は上記ダッシュロアパネルにおいて車幅方向に並んで一対設けられ、上記ダッシュロアパネルにおける一対の上記溝部の間に位置する中間部には、上記中間部の車幅方向における一端から他端にかけて、上記ダッシュロアパネルにおける上記中間部の車幅方向外側の部分の引張強度よりも高い引張強度を有する高強度領域が設けられてもよい。
　上記ダッシュロアパネルの板厚は１．０ｍｍ以上かつ２．０ｍｍ以下であってもよい。
　上記ダッシュロアパネルの引張強度は３４０ＭＰａ以上であってもよい。
　上記骨格部材は、フロントサイドメンバまたはフロアメンバの少なくともいずれかを含んでもよい。
　上記構成によれば、ダッシュロアパネルの溝部の側壁と骨格部材の側壁とが接合される。この場合、車両前方から衝突荷重がダッシュロアパネルに作用すると、当該接合部分の破断モードはせん断破断モードとなる。高強度鋼板においては、２つの部材が劈開する方向に破断するプラグ破断モードよりもせん断破断モードの方がその引張強さが大きくなるので、接合部分の破断が生じにくくなる。よって、車両前方から衝突荷重がダッシュロアパネルに作用しても、接合部分の破断が生じにくい。したがって、ダッシュロアパネルはキャビン側に撓みにくくなるので、衝突エネルギを十分吸収することができる。これにより、ダッシュロアパネルの軽量化のみならず、上記の骨格部材の軽量化も併せて行うことができる。よって、衝突安全性を損なうことなく、車体の軽量化を実現することができる。
　以上説明したように本発明によれば、車両前方からの衝突に対する衝突安全性を維持しつつ、車体構造の軽量化を実現することが可能である。
本発明の一実施形態に係る車両前部構造の概略構成を示す斜視図である。 図１のＩＩ－ＩＩ切断線における骨格部材およびダッシュロアパネルの断面図である。 同実施形態に係るダッシュロアパネルに衝突荷重が作用した際のダッシュロアパネルの挙動の一例を示す図である。 同実施形態に係る中間部に設けられた高剛性領域の第１の例を示す図である。 同実施形態に係る中間部に設けられた高剛性領域の第２の例を示す図である。 同実施形態に係る樹脂構造体およびシート部材の構成例を示す図である。 車長方向に曲折しながら連続する線状に形成された溶接部の例を示す図である。 第１嵌合溝が第２嵌合溝に嵌合された場合の骨格部材２および溝部４Ａの状態を示す側面図である。 第１嵌合溝が第２嵌合溝に嵌合された場合の骨格部材および溝部の状態を表した第１の例を示す断面図である。 第１嵌合溝が第２嵌合溝に嵌合された場合の骨格部材および溝部の状態を表した第２の例を示す断面図である。 当接部材の第１の例であって、当接部材を含む車両前部構造の概略構成を示す斜視図である。 当接部材の第１の例であって、当接部材を含む車両前部構造の概略構成を示す側面図である。 当接部材の第１の例であって、当接部材を含む車両前部構造における骨格部材およびダッシュロアパネルの断面図である。 当接部材の第２の例を示す図である。 従来の車両前部構造の概略構成を示す斜視図である。
　以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　なお、以下の説明において、「前方」、「後方」または「後端」などの前後関係を示す用語は、特に区別する場合を除いて、車長方向Ｌにおける方向または位置関係を示すものとする。
　＜＜１．背景＞＞
　本発明の各実施形態に係る車両前部構造の構成について説明する前に、本発明に想到した背景について説明する。
　図９は、従来の車両前部構造の概略構成を示す斜視図である。図９に示すように、車両前部構造９１は、骨格部材９２、９２、およびダッシュロアパネル９３を備える。
　骨格部材９２は、車長方向Ｌに伸びて設けられるフロントサイドメンバまたはフロアメンバの少なくともいずれかのフレーム部材である。また、骨格部材９２は、フロントサイドメンバの後部とフロアメンバの前部とを接合することにより得られる部材であってもよい。この骨格部材９２は、上方側が開放された溝形状部９２Ａを有し、フランジ９２１を備える。また、骨格部材９２は、車両後方から前方にかけて車高方向Ｖにオフセットする湾曲形状が設けられている。
　ダッシュロアパネル９３は、車両のフロントボックスとキャビンとを仕切る部材である。すなわち、ダッシュロアパネル９３よりも車両前方側にはフロントボックスが存在し、ダッシュロアパネル９３よりも車両後方側にはキャビンが存在する。ダッシュロアパネル９３は骨格部材９２、９２の上部に設けられる。このダッシュロアパネル９３は、傾斜壁９４、および縦壁９５を有する。図９に示すように、傾斜壁９４の後端から途中までの部分は、骨格部材９２の湾曲形状に沿って骨格部材９２に当接している。また、傾斜壁９４の後部の途中から前部にかけて、骨格部材９２から離隔する傾斜が傾斜壁９４に設けられる。なお、傾斜壁９４の後端は、不図示のフロアパネルと接合されている。
　図９に示すように、車両前部構造９１は、骨格部材９２とダッシュロアパネル９３とが接合されることにより形成されている。具体的には、フランジ９２１と傾斜壁９４の後部とが、図９の星印により示される箇所において、スポット溶接等の接合手段により接合されることにより（接合された部分を接合部９６と称する）、車両前部構造９１が形成される。
　図９に示す車両前部構造９１に対して車両前方から衝突を受けた場合、当該衝突による荷重は骨格部材９２およびダッシュロアパネル９３に作用する。骨格部材９２は衝突荷重による圧潰により衝突エネルギを吸収する役割を果たす。
　また、電柱など骨格部材９２に直接的に衝突する確率の低い衝突体が車両に衝突する場合、または任意の衝突体による衝突をフロントボックスに収納されたエンジン等の装置が受けた場合、ダッシュロアパネル９３に主体的に衝突荷重が作用する場合がある。この場合、ダッシュロアパネル９３に主体的に作用する衝突荷重は、接合部９６を介してダッシュロアパネル９３から骨格部材９２に伝達される。そうすると、当該衝突荷重による衝突エネルギを骨格部材９２が吸収するので、骨格部材９２に対して直接的に衝突荷重が作用しない場合においても、車両の衝突安全性を維持することができる。
　さらに、本発明者らはダッシュロアパネル９３を高強度鋼板により成形することにより、ダッシュロアパネル９３が衝突による衝撃力を受け止め、ダッシュロアパネル９３が塑性変形することにより衝突エネルギの吸収することもできると考えた。
　しかしながら、車体の高強度化および軽量化のために、骨格部材９２およびダッシュロアパネル９３が薄板の高強度鋼板により形成される場合、鋼板の炭素含有量の増加に伴う溶接の難化、または硬度の増加に伴う接合部分の応力集中等により、接合強度が低下する可能性が高い。そのため、従来の車両前部構造９１では、ダッシュロアパネル９３に作用された衝突荷重が接合部９６を介して骨格部材９２に伝達される際に、当該接合部９６の接合強度が不足し、接合部９６が破断してしまう可能性が高い。そうすると、ダッシュロアパネル９３は衝突荷重を受けてキャビン側に撓んでしまうおそれがある。したがって、衝突体または、当該衝突体による衝突荷重を受けたエンジン等の装置が、ダッシュロアパネル９３を車両後方側に撓ませつつ、キャビン側に進入する可能性が高い。すなわち、車両の衝突安全性が損なわれる可能性がある。
　そこで、本発明者らが鋭意検討した結果、本発明者らは、ダッシュロアパネルと骨格部材との接合部分の破断モードを、剥離方向の破断モードではなくせん断方向の破断モードにすることにより、接合強度を高め、接合部分の破断を生じさせにくくすることが可能であることに想到した。これにより、ダッシュロアパネルによる衝突エネルギの吸収機能を発揮させることが可能であると本発明者らは見出した。そこで、本発明者らは、ダッシュロアパネルによる衝突エネルギの吸収機能を実現させることが可能な車両前部構造を開発した。その結果、衝突安全性を維持しつつ、車体構造全体の軽量化を達成できることが示された。以下、本発明の一実施形態に係る車両前部構造の構成について説明する。
　＜＜２．実施形態＞＞
　＜２．１．構成＞
　図１は、本発明の一実施形態に係る車両前部構造１の概略構成を示す斜視図である。図１に示すように、本実施形態に係る車両前部構造１は、骨格部材２、２、およびダッシュロアパネル３を備える。
　骨格部材２は、車両の左右において、車長方向Ｌに伸びて一対設けられる。この骨格部材２は、例えば、フロントサイドメンバまたはフロアメンバの少なくともいずれかの部材である。本実施形態に係る骨格部材２は、フロントサイドメンバの後端とフロアメンバの前端とが接合されることにより形成される部材である。当該フロントサイドメンバと当該フロアメンバとの車長方向Ｌにおける接合位置は、特に限定されない。図１に示すように、本実施形態に係る骨格部材２は、上方側が開放された溝形状部２Ａを有する。また、骨格部材２は、車両後方から前方にかけて車高方向Ｖにオフセットする湾曲形状が設けられている。このような骨格部材２は、例えば鋼板等の金属板により形成される。
　ダッシュロアパネル３は、車両のフロントボックスとキャビンとを仕切る部材である。すなわち、ダッシュロアパネル３よりも車両前方側にはフロントボックスが存在し、ダッシュロアパネル３よりも車両後方側にはキャビンが存在する。当該フロントボックスには、例えばエンジン、モータまたはバッテリー等の各種装置が収納され得る。すなわち、フロントボックスは、エンジンルーム、またはモータルームの一例である。また、当該フロントボックスは、荷物等を積載するトランクルームであってもよい。また、当該キャビンは、乗員が搭乗する空間である。当該ダッシュロアパネル３は、骨格部材２、２の上部に設けられる。
　このダッシュロアパネル３は、傾斜壁４、および縦壁５を有する。図１に示すように、傾斜壁４の車長方向Ｌにおける後部（以下、単に傾斜壁４の後部とも称する）は、骨格部材２のフランジに当接する形状を有している。傾斜壁４の後端から途中までの部分は、骨格部材２の湾曲形状に沿って骨格部材２に当接している。また、傾斜壁４の後部の途中から傾斜壁４の車長方向Ｌにおける前部にかけて、骨格部材２から離隔する傾斜が傾斜壁４に設けられる。なお、傾斜壁４の後端は、不図示のフロアパネルと接合されている。
　また、本実施形態に係るダッシュロアパネル３の傾斜壁４には、溝部４Ａが車長方向Ｌに沿ってフロントボックス側に設けられる。この溝部４Ａは、骨格部材２、２の溝形状部２Ａの内側に嵌合するように傾斜壁４に設けられる。溝部４Ａは、図１に示すように傾斜壁４の車長方向Ｌに縦断して設けられてもよいし、傾斜壁４の後部に部分的に設けられてもよい。詳細は後述するが、溝部４Ａは、少なくとも骨格部材２の溝形状部２Ａに部分的に嵌合するように設けられれば、溝部４Ａの車長方向Ｌの長さは特に限定されない。溝部４Ａは、例えば、ダッシュロアパネル３のプレス成形等による成形時に設けられる。
　なお、図１には示されていないが、例えば、傾斜壁４の車幅方向Ｗの中央部には、上方に向かって膨出するトンネル部が形成されてもよい。このトンネル部は、フロントボックスにエンジンが収納されている場合において、エンジンから排出される排気ガスを通過させる排気管、または後部車輪を駆動させるための駆動軸を車両下部に通すために設けられ得る。
　また、縦壁５の上端は、不図示のダッシュアッパパネルと接合され得る。この場合、ダッシュロアパネル３およびダッシュアッパパネルによりダッシュパネルが形成される。また、縦壁５は、ダッシュアッパパネルと一体化された部分であってもよい。この場合、ダッシュロアパネルがダッシュパネルとして形成される。また、ダッシュロアパネル３の強度向上のために、例えば、不図示のダッシュクロスメンバが車幅方向Ｗに沿って縦壁５の前面側に設けられてもよい。
　このようなダッシュロアパネル３は、例えば、平板状の金属板がプレス成形等の成形がなされることにより得られる。具体的には、ダッシュロアパネル３は、鋼板をプレス成形することにより得られる。当該鋼板は、引張強度が３４０ＭＰａ以上のハイテン材であることが好ましい。また、当該鋼板の引張強度は、９８０ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。また、ダッシュロアパネル３の板厚は、１．０ｍｍ以上かつ２．０ｍｍ以下であることが好ましい。当該板厚が１．０ｍｍより大きく２．０ｍｍより小さければ、強度を確保しつつ、車体の軽量化を十分に実現することが可能である。当該板厚は、要求される強度および重量に応じて適宜設定される。
　図１に示すように、本実施形態に係る車両前部構造１は、ダッシュロアパネル３の溝部４Ａが骨格部材２の内側に嵌合され、溝部４Ａの側壁と骨格部材２の側壁とがスポット溶接等により接合されることにより形成される。以下、骨格部材２とダッシュロアパネル３との接合について説明する。
　図２は、図１のＩＩ－ＩＩ切断線における骨格部材２およびダッシュロアパネル３の断面図である。図２に示すように、骨格部材２は、底壁２１と、底壁２１から直立する一対の側壁２２、２２と、側壁２２から車幅方向Ｗに沿って外側に伸びる一対のフランジ２３、２３とを有する。また、ダッシュロアパネル３の傾斜壁４には、底壁４１と、底壁４１から直立する一対の側壁４２により形成される溝部４Ａが設けられる。
　なお、骨格部材２の底壁２１および溝部４Ａの底壁４１の形状は特に限定されない。例えば、底壁２１および底壁４１は、図２に示すように平坦状であってもよいし、凹凸があってもよい。また、底壁２１および底壁４１は、複数の面を有していてもよい。この場合、面と面との間には、例えば、曲折した部分が設けられていてもよい。
　骨格部材２の対向する一対の側壁２２は車長方向に延在し、また概ね車高方向に延在する。側壁２２を完全に車高方向に一致して延在させることは、理想的であるが実際は難しい。また、車長方向の断面において、骨格部材２の対向する一対の側壁２２のなす角度は、０度以上かつ３０度以下であることが好ましい。このように骨格部材２の溝形状部２Ａには、底壁２１および一対の側壁２２が設けられる。側壁２２が車高方向に延在するため、骨格部材２と溝部４Ａの接合強度を確保することができる。そのメカニズムについては後述する。また、溝部４Ａの対向する一対の側壁４２のなす角度についても、同様である。すなわち、溝部４Ａには、底壁４１および一対の側壁４２が設けられる。なお、断面が三角形である溝形状など、底壁２１（４１）を有しない（すなわち底面が存在しない）骨格部材および傾斜壁の溝部は、本発明の範疇には含まれない。
　図２に示すように、骨格部材２の側壁２２の内側面２２ａと、ダッシュロアパネル３の溝部４Ａの側壁４２の外側面４２ａとが当接している。このとき、図中の三角形で示す箇所において、側壁２２および側壁４２が接合される。側壁２２と側壁５２とが接合される部分を、接合部６と称する。なお、図１では、星印により示される箇所に接合部６がそれぞれ形成されている。当該接合部６を実現する手段としては、例えば、スポット溶接による接合であってもよい。この場合、接合部６は、車長方向Ｌに沿って、所定の間隔を空けて設けられ得る。当該所定の間隔は、骨格部材２のサイズおよび材質等により適宜設定される。また、側壁２２および側壁４２の高さ方向（略鉛直方向）における接合部６の位置は、凡そ中間位置であることが好ましい。これにより、接合面積を最大限確保することができる。
　なお、接合部６を実現するスポット溶接以外の接合技術として、ＴＩＧ（タングステン・イナート・ガス）溶接、ＭＩＧ（メタル・イナート・ガス）溶接、プラズマ溶接のようなアーク溶接、レーザ溶接または電子ビーム溶接等の公知の溶接技術が用いられてもよい。また、接合部６を実現する接合技術として、リベットまたはボルト等を用いた締結技術、カシメ接合による接合技術、または接着剤等による接着技術が用いられてもよい。
　かかる接合部６を実現する手段の他の例については、後述する。
　なお、ダッシュロアパネル３の傾斜壁４のうち、図１に示す一対の溝部４Ａ、４Ａの間に位置する中間部４Ｂには、中間部４Ｂの車幅方向外側の部分（例えば、溝部４Ａの外側に位置する外板部４Ｃ）の剛性よりも高い剛性を有する領域（高剛性領域）が設けられてもよい。当該高剛性領域は、少なくとも、中間部４Ｂの車幅方向における一端４０１から他端４０２にかけて設けられ得る。後述するように、当該高剛性領域は、中間部４Ｂの全部または一部に設けられてもよい。
　中間部４Ｂの高剛性領域における高剛性化の具体的な手段については、後述する。
　また、中間部４Ｂには、中間部４Ｂの車幅方向外側の部分（例えば、溝部４Ａの外側に位置する外板部４Ｃ）の引張強度よりも高い引張強度を有する領域（高強度領域）が設けられてもよい。当該高強度領域は、少なくとも、中間部４Ｂの車幅方向における一端４０１から他端４０２にかけて設けられ得る。後述するように、当該高強度領域は、中間部４Ｂの全部または一部に設けられてもよい。
　かかる高強度領域を有する中間部４Ｂを含むダッシュロアパネル３は、例えば、中間部４Ｂに相当する部分の引張強度を相対的に高くした鋼板部を含むテーラードブランクをプレス加工することにより得られる。
　＜２．２．作用および効果＞
　図３は、本実施形態に係るダッシュロアパネル３に衝突荷重Ｆが作用した際のダッシュロアパネル３の挙動の一例を示す図である。傾斜壁４に設けられた溝部４Ａの側壁と骨格部材２の側壁とを当接させ、スポット溶接を用いて接合部６ａ～６ｃを形成することにより、ダッシュロアパネル３と骨格部材２とが接合される。
　そうすると、衝突荷重Ｆが車両前方からダッシュロアパネル３に対して主体的に作用した場合、ダッシュロアパネル３は骨格部材２から離反するような変形モードを示す。この場合、ダッシュロアパネル３の溝部４Ａの側壁４２と骨格部材２の側壁２２との接合部６における接合面の面内方向に引っ張られる力（せん断力）が、ダッシュロアパネルおよび骨格部材に生じる。すると、いわゆるせん断破断モードのように、当該接合面が面内方向にずれるような挙動が接合部６において示される。
　一方、図９に示した車両前部構造１では、ダッシュロアパネル９３は骨格部材９２のフランジ９２１を介して接合されている。すると、ダッシュロアパネル９３に対して車両前方から衝突荷重が作用した場合、ダッシュロアパネル９３は骨格部材９２から離反する方向に変形するモードを示す。この場合、ダッシュロアパネル９３および骨格部材９２の接合面に直交する方向に引っ張られる力がダッシュロアパネル９３および骨格部材９２に生じる。すると、いわゆるプラグ破断モードのように、当該接合面が剥離するような挙動が接合部９６において示される。
　一般的に、一の接合部の引張せん断強さ（Tensile　Shear　Strength：ＴＳＳ）は、十字引張強さ（Cross　Tension　Strength：ＣＴＳ）よりも高い傾向にある。つまり、せん断破断モードに関連する接合面のせん断方向の引張強さは、プラグ破断モードに関連する接合面の剥離方向の引張強さよりも優位にある。本実施形態に係る車両前部構造１においては、骨格部材２の側壁とダッシュロアパネル３の溝部４Ａの側壁とを接合することにより、接合部６においてせん断破断モードを生じさせることが可能となる。すなわち、ダッシュロアパネル３に対して衝突荷重が作用した際に、プラグ破断モードではなくせん断破断モードの挙動が示されるので、接合部６の接合強度が実質的に増加する。したがって、接合部６の破断を生じさせにくくすることができる。よって、骨格部材２とダッシュロアパネル３の剥離が生じにくくなる。
　この場合、図３に示すように、ダッシュロアパネル３に対して衝突荷重Ｆが車両前方から作用した際において、接合部６の接合強度を高めることができる。つまり、接合部６の破断を生じにくくさせることができる。そうすると、高い衝突荷重Ｆがダッシュロアパネル３に対して作用しても、接合部６の破断が生じず、骨格部材２が接合部６を介してダッシュロアパネル３を十分に支持する。これにより、衝突荷重を受けたダッシュロアパネル３は、キャビン側へ撓まず、当該衝突荷重を受け止めて塑性変形し得る。これによりダッシュロアパネル３により衝突エネルギを吸収することができる。したがって、キャビン側への衝撃力の伝達および衝突体等の進入を防ぐことができる。よって、車体の衝突安全性を高めることができる。
　なお、鋼板の高強度化および軽量化にしたがって、せん断破断モードがプラグ破断モードよりも、引張強度に関してさらに優位となることが本発明者らにより示された。特に、引張強度が７８０ＭＰａ以上である鋼板について、上述した２つの破断モード間における引張強さの差異が顕著に大きいことが示された。つまり、ダッシュロアパネル３を形成する鋼板を高強度化および軽量化することにより、さらに本実施形態に係る接合部６の接合強度が増加するので、接合破断を生じさせにくくすることが可能となる。よって、ダッシュロアパネル３を形成する鋼板が高強度化および軽量化されることにより、本実施形態に係る車両前部構造により発揮される衝突安全性がさらに高くなる。
　なお、せん断破断モードのみを生じさせるためには、骨格部材２の対向する一対の側壁２２が車高方向に延在し、溝部４Ａの一対の側壁４２も車高方向に延在するのが理想である。すなわち、骨格部材２の対向する一対の側壁２２同士のなす角度、および溝部４Ａの一対の側壁４２同士のなす角度は、どちらも０度であることが好ましい。しかしながら、実際の溝形状の加工においては、プレス成形等により製造するとスプリングバック等が生じ得るため、一対の側壁２２（一対の側壁４２）のなす角度は０度より大きくなる場合がある。すなわち、一対の側壁２２（一対の側壁４２）を完全に車高方向と一致して延在させるのは難しい。この場合においても、一対の側壁２２（一対の側壁４２）のなす角度が０度以上かつ３０度以下であれば、せん断破断モードが主体となるため、接合強度を実質的に向上させることが可能となる。
　また、中間部４Ｂの車幅方向における一端４０１から他端４０２にかけて中間部４Ｂに高剛性領域を設けることにより、ダッシュロアパネル３のうち大部分の面積を占める中間部４Ｂがねじれにくくなる。この場合、衝突荷重Ｆが車両前方から作用しても、ダッシュロアパネル３がねじれにくいので、一対の骨格部材２も相対的にねじれにくくなる。そうすると、衝突時に骨格部材２がダッシュロアパネル３により確実に拘束される。これにより、骨格部材２の変形モードが安定する。よって、車両前部構造１の衝突安全性を最大限発揮させることが可能となる。
　さらに、中間部４Ｂに高剛性領域を設けることにより、防音効果を得ることができる。これにより、中間部４Ｂがロードノイズ等の騒音や振動を遮蔽するので、車両内部に騒音や振動を伝わりにくくすることができる。よって、車両内部の居住性が向上し得る。
　また、中間部４Ｂの引張強度を高くすることにより、ダッシュロアパネル３のうち中間部４Ｂの部分に車両前方から物体が衝突した場合であっても、中間部４Ｂが車内方向への上記物体の侵入を防ぐことができる。さらに、中間部４Ｂに高剛性領域が設けられている場合において、中間部４Ｂの引張強度を高くすることにより、中間部４Ｂの剛性を維持できる弾性変形の可能な範囲を広げることができる。これにより、骨格部材２が相対的にねじれにくくなる。よって、車両前部構造１の衝突安全性をより高くすることができる。
　＜２．３．変形例＞
　なお、本発明は上記実施形態に示した例に限られないことは言うまでもない。例えば、図２および図３に示したように、溝部４Ａの底壁４１は、骨格部材２の底壁２１に対して部分的に当接しているが、本発明はかかる例に限定されない。より具体的には、溝部４Ａの底壁４１は骨格部材２の底壁２１に対して車長方向Ｌにわたって当接してもよいし、底壁４１は底壁２１に対して当接していなくてもよい。ただし、溝部４Ａの側壁４２と骨格部材２の側壁２２とをスポット溶接等により接合させるために、溝部４Ａの深さ（側壁４２の高さ）は十分確保することが好ましい。溝部４Ａの深さが大きいほど強度は向上し、溝部４Ａの深さが小さいほど構造の軽量化を図ることができるためである。具体的には、溝部４Ａの深さは、１５ｍｍ以上であることが好ましい。溝部４Ａの深さは、要求される強度および重量に応じて適宜設定される。また、底壁４１が底壁２１に対して当接している場合、その当接箇所においてさらにスポット溶接等により接合されてもよい。これにより、さらに接合強度を高めることができる。また、骨格部材２のフランジ２３が傾斜壁４と接合されてもよい。これにより、さらに接合強度を高めることができる。なお、フランジ２３は傾斜壁４と必ずしも当接していなくてもよい。
　また、骨格部材２およびダッシュロアパネル３の溝部４Ａの、車長方向Ｌに直交する断面における断面形状は、図２に示すような形状に限定されない。例えば、骨格部材２および溝部４Ａの断面形状は、底壁が曲面であるＵ字型、または側壁が傾斜しているＶ字形等であってもよい。骨格部材２の側壁２２と溝部４Ａの側壁４２とが接合部６を介して接合されれば、底壁の形状など、骨格部材２および溝部４Ａの断面形状は特に限定されない。また、骨格部材２の断面形状と溝部４Ａの断面形状とは、必ずしも同一または相似でなくてもよい。
　また、溝部４Ａの内方に、乗員の足や異物が入り込まないように、ダッシュロアパネル３の溝部４Ａの上部に蓋部材が設けられてもよい。
　＜２．４．高剛性化の具体例＞
　次に、本実施形態に係る車両前部構造１における、ダッシュロアパネル３の中間部４Ｂに高剛性領域が設けられる場合の、当該高剛性領域の高剛性化の具体的な手法について説明する。
　図４Ａは、本実施形態に係る中間部４Ｂに設けられた高剛性領域４１０の第１の例を示す図である。図４Ａに示すように、高剛性領域４１０は、中間部４Ｂの車幅方向における一端４０１から他端４０２にかけて全面に設けられ得る。高剛性領域４１０がこのように設けられることにより、中間部４Ｂの両端の相対的なねじれを抑制することができる。そうすると、一対の骨格部材２の相対的なねじれも抑制される。これにより、衝突時の衝撃をより多く吸収することが可能となる。
　図４Ｂは、本実施形態に係る中間部４Ｂに設けられた高剛性領域４１０の第２の例を示す図である。図４Ｂに示すように、中間部４Ｂには複数の高剛性領域４１０ａ、４１０ｂが設けられてもよい。このように、中間部４Ｂの一部にだけ高剛性領域４１０が設けられてもよい。また、高剛性領域４１０は、図４Ｂに示すように、車長方向に並列して複数設けられてもよい。また、複数の高剛性領域４１０は、中間部４Ｂ上において、交差するように設けられてもよい。要するに、高剛性領域４１０は、中間部４Ｂの少なくとも一部において、車幅方向における一端から他端に繋がるように設けられていればよい。同様に、高強度領域が中間部４Ｂの少なくとも一部において、車幅方向における一端から他端に繋がるように設けられていればよい。
　高剛性領域４１０の高剛性化は、以下に示す手段により実現され得る。例えば、高剛性領域４１０における金属板の板厚が、ダッシュロアパネル３における高剛性領域４１０以外の部分の板厚よりも大きくてもよい。本実施形態では、高剛性領域４１０における金属板の板厚が、中間部４Ｂの外側の部分（例えば外板部４Ｃ）の板厚よりも大きくてもよい。これにより、高剛性領域４１０における剛性を高めることができる。金属板の板厚が相対的に大きい高剛性領域４１０を含むダッシュロアパネル３は、例えば、テーラードブランクまたはテーラーロールドブランクにより実現され得る。
　また、高剛性領域４１０における金属板には、樹脂からなるシート部材が接合されていてもよい。かかるシート部材は、高剛性領域４１０における金属板の片面または両面に接合され得る。金属板のいずれか片面にシート部材が接合される場合、当該シート部材は、車両の内側または外側のいずれに接合されてもよい。かかる樹脂からなるシート部材を高剛性領域４１０における金属板に接合することにより、高剛性領域４１０の剛性を高めることができる。
　シート部材を形成する樹脂は、例えば、発泡硬化型の樹脂であることが好ましい。また、かかる樹脂は、制振性能を備えることがさらに好ましい。シート部材と金属板との接合方法は特に限定されない。例えば、シート部材を形成する樹脂が発泡硬化型の樹脂である場合、金属板の表面上に形成される樹脂の接着力によりシート部材と金属板とが接合されてもよい。
　また、高剛性領域４１０における金属板には、樹脂構造体がシート部材とともに接合されていてもよい。図５は、本実施形態に係る樹脂構造体７およびシート部材８の構成例を示す図である。図５を参照すると、本実施形態に係る樹脂構造体７は、複数の同じ高さの筒体７１、筒体７１のそれぞれの一方の端部７１ａを蓋する頂面７２、および筒体７１のそれぞれの他方の端部７１ｂ同士をつなぐ基部７３を備える。また、基部７３には、樹脂または紙からなるシート部材８が接合される。
　かかる樹脂構造体７を高剛性領域４１０における中間部４Ｂの金属板とシート部材８とにより挟み込むことにより、高剛性領域４１０における中間部４Ｂの金属板を含む全体的な厚みを増加させることができる。高剛性領域４１０の高剛性化を、金属板に比べて小さな密度の樹脂により行うことで、剛性あたりの軽量化も実現することができる。
　なお、樹脂構造体７の構造は、図５に示した例に限定されない。例えば、筒体７１の高さ、面内方向の大きさ、ピッチ、並びに頂面７２および基部７３の形状（例えば、円またはハニカム構造）等は、樹脂構造体７が適用される高剛性領域４１０に要求される性能等に応じて適宜設定され得る。
　また、樹脂構造体７が、高剛性領域４１０における金属板の片面または両面に接合され得る。金属板のいずれか片面に樹脂構造体７が接合される場合、樹脂構造体７は、車両の内側または外側のいずれに接合されてもよい。ただし、外部からの物体の衝突による破損による高剛性化の効果の低減を回避するために、樹脂構造体７は、車両の内側に接合されることが好ましい。また、高剛性領域４１０における金属板の一方の面には樹脂構造体７が接合され、他方の面にはシート部材が接合されてもよい。
　また、高剛性領域４１０における金属板には、凹凸形状が形成されていてもよい。かかる凹凸形状とは、例えば、金属板の表面に形成される凹部または凸部により構成される形状である。高剛性領域４１０における金属板に凹凸形状が形成されることにより、高剛性領域４１０のうち平坦面（凹凸形状が形成されていない面）が占める割合が減少する。これにより、高剛性領域４１０における金属板の剛性が向上する。かかる凹凸形状は、例えば、エンボス加工等により形成され得る。より具体的には、凹凸形状として、国際公開第２０１３／９４６９１号に開示されている凹凸形状が高剛性領域４１０に対して適用されてもよい。
　さらに、高剛性領域４１０における金属板に対して、上述した高剛性化の手段が適宜組み合わされて適用されてもよい。例えば、高剛性領域４１０における金属板に対してエンボス加工により凹凸形状が形成され、かつ、樹脂構造体および／またはシート部材が当該金属板に接合されてもよい。
　なお、上述した高剛性化の手段はあくまでも一例であり、中間部４Ｂ等の高剛性領域における剛性を向上することが可能であれば、公知の高剛性化に係る技術が当該高剛性領域に対して適用され得る。
　以上、高剛性化の具体例について説明した。
　＜２．５．接合部の具体例＞
　次に、本実施形態に係る接合部６の具体例について説明する。
　再度図２を参照すると、接合部６は、骨格部材２の側壁２２の内側面２２ａと、ダッシュロアパネル３の溝部４Ａの側壁４２の外側面４２ａとを接合する。なお、図２に示す接合部６はあくまでも模式的に図示されたものであり、実際の接合部６の位置、範囲および大きさは、図２に示す例に限定されず、接合態様に応じて異なる。
　例えば、図２に示す接合部６は、スポット溶接により側壁２２と側壁４２との間に形成されるナゲットであり得る。他の例では、接合部６が形成される位置（車長方向または車高方向における位置）は、側壁２２の内側面２２ａと側壁４２の外側面４２ａとが互いに当接する部分の全部または一部であり得る。また、接合部６の範囲は、骨格部材２の側壁２２と溝部４Ａの側壁４２との一方または双方を貫通する範囲であってもよいし、側壁２２と側壁４２との当接部分およびその近傍であってもよい。また、接合部６の大きさは、接合手段および形成される位置等に応じて適宜設定され得る。また、側壁２２の内側面２２ａと側壁４２の外側面４２ａとを接合する複数の接合部分が一つの接合部６として形成されてもよい。
　接合部６は、例えば、溶接部であってもよい。すなわち、接合部６は、溶接により形成される部分であってもよい。かかる溶接は、上述したスポット溶接に限らず、レーザ溶接、アーク溶接またはアークスポット溶接等であってもよい。また、かかる溶接は、レーザ溶接およびアーク溶接を組み合わせたハイブリッド溶接であってもよい。
　また、かかる溶接部は、車長方向に曲折しながら連続する線状に形成されてもよい。図６は、車長方向に曲折しながら連続する線状に形成された溶接部６０の例を示す図である。図６に示すように、骨格部材２の側壁２２とダッシュロアパネル３の溝部４Ａの側壁４２とを接合する溶接部６０が、車長方向に連続し、車高方向に振動する波状に形成されてもよい。これにより、接合線長をより多く得ることができる。したがって、骨格部材２とダッシュロアパネル３との接合強度を高くすることができる。
　他にも、接合部６は、例えば、締結部であってもよい。かかる締結部は、例えば、ボルト、ナットまたはリベット等により実現され得る。これにより、骨格部材２の側壁２２の内側面２２ａと溝部４Ａの側壁４２の外側面４２ａとが締結により接合される。また、接合部６は、例えば、接着部であってもよい。かかる接着部は、例えば、樹脂等の公知の接着剤等により実現され得る。これにより、骨格部材２の側壁２２の内側面２２ａと溝部４Ａの側壁４２の外側面４２ａとが接着により接合される。また、接合部６は、例えば、カシメ接合部であってもよい。かかるカシメ接合部は、例えば、骨格部材２の側壁２２の内側面２２ａと溝部４Ａの側壁４２の外側面４２ａとを当接させた状態で、両部材を塑性変形により繋ぎ合わせることで実現され得る。また、カシメ接合部は、リベット等の接合部材を用いたカシメ接合により実現されてもよい。
　＜２．６．その他の補強手段の具体例＞
　（嵌合溝）
　次に、本実施形態に係る車両前部構造１の骨格部材２および溝部４Ａにそれぞれ嵌合溝を設ける例について説明する。
　まず、溝部４Ａの一部の側壁には、車高方向に伸びる第１嵌合溝が、一または複数設けられてもよい。この場合、骨格部材２の側壁には、溝部４Ａに設けられた第１嵌合溝に対応する第２嵌合溝が設けられる。そして、骨格部材２とダッシュロアパネル３とが接合される際、第１嵌合溝が第２嵌合溝に嵌合される。これらの嵌合溝は、例えば、絞り成形金型に嵌合溝を設けること等により形成され得る。
　図７Ａは、第１嵌合溝８０が第２嵌合溝８１に嵌合された場合の骨格部材２および溝部４Ａの状態を示す側面図である。また、図７Ｂは、第１嵌合溝８０Ａが第２嵌合溝８１Ａに嵌合された場合の骨格部材２および溝部４Ａの状態を表した第１の例を示す断面図である。なお、図７Ｂは、骨格部材２および溝部４Ａの車高方向に垂直な断面を見た図である。
　図７Ａおよび図７Ｂに示すように、骨格部材２の側壁２２の一部および溝部４Ａの側壁４２の一部には、車長方向に曲折する部分が設けられる。このうち、側壁２２および側壁４２の外側へ突出する部分が、第１嵌合溝８０Ａおよび第２嵌合溝８１Ａである。第１嵌合溝８０Ａは第２嵌合溝８１Ａに嵌合されているので、嵌合溝の部分についても、骨格部材２の側壁２２の内側面２２ａと溝部４Ａの側壁４２の外側面４２ａとが当接する。
　嵌合溝の各々が骨格部材２および溝部４Ａに設けられない場合、ダッシュロアパネル３に対して衝突荷重が車両前方から作用した際に、ダッシュロアパネル３から骨格部材２への荷重伝達は、接合部６（６ａ、６ｂ、６ｃ）等の接合箇所のみを介して行われる。そうすると、伝達される荷重が接合強度を上回る場合、骨格部材２とダッシュロアパネル３との接合部６に破断が生じ、車両内側への衝撃力の伝達および衝突体等の侵入が生じ得る。そこで、嵌合溝の各々を骨格部材２および溝部４Ａに設け、互いに嵌合することにより、嵌合溝の各々が互いに当接する部分を介して衝突荷重がダッシュロアパネル３から骨格部材２へ伝達し得る。したがって、骨格部材２とダッシュロアパネル３との全体的な接合強度を高くすることができる。これにより、衝突安全性を向上することが可能となる。
　なお、図７Ａおよび図７Ｂに示す接合部６は、第１嵌合溝８０Ａおよび第２嵌合溝８１Ａの最外になる位置に設けられているが、嵌合溝の嵌合状態を維持できることが可能であれば、車長方向における接合部６が設けられる位置は特に限定されない。また、接合部６とは別に、例えば、第１嵌合溝８０Ａと第２嵌合溝８１Ａとが嵌合する部分における、ダッシュロアパネル３の傾斜壁４と骨格部材２のフランジ２３とが当接する部分が接合されていてもよい。
　また、第１嵌合溝および第２嵌合溝の形状（断面の形状）は、図７Ｂに示した例に限定されない。図７Ｃは、第１嵌合溝８０Ｂが第２嵌合溝８１Ｂに嵌合された場合の骨格部材２および溝部４Ａの状態を表した第２の例を示す断面図である。なお、図７Ｃは、骨格部材２および溝部４Ａの車高方向に垂直な断面を見た図である。図７Ｃに示すように、第１嵌合溝８０Ｂおよび第２嵌合溝８１Ｂは、それぞれ、平面視においてＵ字型の断面形状を有していてもよい。また、第１嵌合溝８０および第２嵌合溝８１の形状（断面の形状）は、必ずしも同一または相似でなくてもよい。その他、第１嵌合溝８０および第２嵌合溝８１の形状は、嵌合溝の各々が互いに当接することが可能であれば、特に限定されない。
　また、図７Ａ～図７Ｃに示した例では、第１嵌合溝および第２嵌合溝は、骨格部材２および溝部４Ａのそれぞれの側壁が当該側壁の外側に突出する形状を有していたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、第１嵌合溝および第２嵌合溝は、骨格部材２および溝部４Ａのそれぞれの側壁が当該側壁の内側に突出する部分を設け、当該突出する部分の間に設けられる嵌合溝であってもよい。かかる構成であっても、嵌合溝同士が当接する部分を介した衝撃荷重の伝達という作用が生じ、接合強度を高くすることが可能である。
　また、第１嵌合溝および第２嵌合溝の車幅方向における長さ（つまり、嵌合溝における溝の深さ）は、骨格部材２および溝部４Ａの開口部から底面部にかけて同一であってもよい。また、上記嵌合溝の各々の車幅方向における長さは、上記開口部から上記底面部にかけて変化してもよい。例えば、図７Ｂおよび図７Ｃに示したように、上記嵌合溝の各々が側壁の外側に突出している場合、上記嵌合溝の各々の車幅方向における長さは、上記開口部から上記底面部にかけて減少してもよい。かかる構成は、成形性の点から有利である。
　（当接部材）
　次に、本実施形態に係る車両前部構造１の溝部４Ａの内側に当接部材を設ける例について説明する。
　溝部４Ａの内側には、溝部４Ａの対向する双方の側壁（すなわち対向する双方の内側面）に対して当接する当接部材が設けられてもよい。すなわち、かかる当接部材は、溝部４Ａの内側において、双方の側壁を連結するように設けられ得る。
　図８Ａ～図８Ｃは、当接部材の第１の例を示す図である。図８Ａは、当接部材９０Ａを含む車両前部構造１の概略構成を示す斜視図であり、図８Ｂは、当接部材９０Ａを含む車両前部構造１の概略構成を示す側面図であり、図８Ｃは、当接部材９０Ａを含む車両前部構造１における骨格部材２およびダッシュロアパネル３の断面図である。図８Ａ～図８Ｃに示すように、当接部材９０Ａは、溝部４Ａの内側の空間を充填するように設けられてもよい。この場合、当接部材９０Ａは、互いに対向する側壁４２の各々と当接して設けられる。
　ダッシュロアパネル３が衝突荷重を受けたときに、かかる荷重により側壁２２と側壁４２とが互いに離反する方向に変形する可能性がある。具体的には、かかる荷重により、溝部４Ａの側壁４２が溝部４Ａの内側へ倒れ込む場合がある。そうすると、接合部６の剥離モードによる破断が生じやすくなる。
　そこで、当接部材９０Ａを溝部４Ａの内側に設けることにより、溝部４Ａの側壁４２の内側への倒れ込みを抑制することができる。よって、接合部６の剥離モードによる破断を防ぐことができる。したがって、骨格部材２とダッシュロアパネル３との接合強度を高くすることが可能である。
　なお、当接部材は、溝部４Ａの対向する双方の側壁に対して当接して設けられていればよい。図８Ｄは、当接部材の第２の例を示す図である。図８Ｄに示すように、車長方向に直交する断面視における溝部４Ａの側壁４２の一部（図８Ｄでは側壁４２の上部）同士を連結する当接部材９０Ｂが設けられてもよい。これにより、衝突荷重により側壁４２が溝部４Ａの内側に倒れ込む力が作用しても、当接部材９０Ｂによりその倒れ込みを抑制することができる。車長方向に直交する断面視における溝部４Ａの内側における当接部材の大きさおよび当接位置については、要求される車両前部構造１の強度、剛性、重量および製造コスト等に応じて適宜設定され得る。
　また、車長方向における当接部材の設置位置は特に限定されない。ただし、接合部６の剥離モードによる破断をより確実に防止するために、車長方向において接合部６（例えば、図８Ｂに示す接合部６ａ、６ｂ、６ｃ）が設けられた位置に対応して当接部材が設けられることが好ましい。車長方向における当接部材の設置位置および設置量については、要求される車両前部構造１の強度、剛性、重量および製造コスト等に応じて適宜設定され得る。
　また、当接部材は、例えば、発泡硬化樹脂等の樹脂により形成され得る。また、当接部材は、例えば、金属片または金属板により形成されてもよい。また、当接部材は、必ずしも溝部４Ａの側壁４２の内側面に固定されていなくてもよい。すなわち、当接部材は、側壁４２の内側面に対して接着していなくてもよく、側壁４２の内側面の少なくとも一部に密着していればよい。
　＜＜３．まとめ＞＞
　以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、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得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
　１　　　車両前部構造
　２　　　骨格部材
　３　　　ダッシュロアパネル
　４　　　傾斜壁
　４Ａ　　溝部
　４Ｂ　　中間部
　４Ｃ　　外板部
　５　　　縦壁
　６　　　接合部
　７　　　樹脂構造体
　８　　　シート部材
　２１　　底壁
　２２　　側壁
　２３　　フランジ
　４１　　底壁
　４２　　側壁
　７１　　筒体
　７２　　頂面
　７３　　基部
　８０Ａ、８０Ｂ　第１嵌合溝
　８１Ａ、８１Ｂ　第２嵌合溝
　９０Ａ、９０Ｂ　当接部材
　４１０　高剛性領域
 

Claims (18)

  1. 　フロントボックスからキャビンにかけて車長方向に設けられ、側壁を有する溝形の骨格部材と、
    　側壁を有し前記骨格部材の内側に嵌合する溝部を備え、前記溝部の側壁と前記骨格部材の側壁とが接合される、ダッシュロアパネルと、
    　を備える、車両前部構造。
  2. 　前記溝部の側壁と前記骨格部材の側壁は接合部により接合され、
    　前記接合部は、溶接部、締結部、接着部またはカシメ接合部の少なくともいずれかである、請求項１に記載の車両前部構造。
  3. 　前記溶接部は、車長方向に曲折しながら連続する線状に形成される、請求項２に記載の車両前部構造。
  4. 　前記溶接部は、レーザ溶接および／またはアーク溶接により形成される、請求項２または３に記載の車両前部構造。
  5. 　前記溶接部は、スポット溶接またはアークスポット溶接により形成される、請求項２に記載の車両前部構造。
  6. 　前記溝部の前記側壁の少なくとも一部に、車高方向に伸びる第１嵌合溝が設けられ、
    　前記骨格部材の前記側壁に、前記第１嵌合溝に対応する第２嵌合溝が設けられ、
    　前記第１嵌合溝が前記第２嵌合溝に嵌合される、請求項１～５のいずれか１項に記載の車両前部構造。
  7. 　前記溝部の内側には、前記溝部の互いに対向する前記側壁の各々に対して当接する当接部材が設けられる、請求項１～６のいずれか１項に記載の車両前部構造。
  8. 　前記当接部材は、樹脂または金属により形成される、請求項７に記載の車両前部構造。
  9. 　前記溝部の深さは１５ｍｍ以上である、請求項１～８のいずれか１項に記載の車両前部構造。
  10. 　前記溝部は前記ダッシュロアパネルにおいて車幅方向に並んで一対設けられ、
    　前記ダッシュロアパネルにおける一対の前記溝部の間に位置する中間部には、前記中間部の車幅方向における一端から他端にかけて、前記ダッシュロアパネルにおける前記中間部の車幅方向外側の部分の剛性よりも高い剛性を有する高剛性領域が設けられる、請求項１～９のいずれか１項に記載の車両前部構造。
  11. 　前記高剛性領域における金属板の板厚は、前記ダッシュロアパネルにおける前記高剛性領域以外の部分における金属板の板厚よりも大きい、請求項１０に記載の車両前部構造。
  12. 　前記高剛性領域における金属板には、樹脂からなるシート部材が接合されている、請求項１０または１１に記載の車両前部構造。
  13. 　前記高剛性領域における金属板には、複数の同じ高さの筒体、前記筒体のそれぞれの一方の端部を蓋する頂面、および前記筒体のそれぞれの他方の端部同士をつなぐ基部を備える樹脂構造体が、前記頂面を介して接合されており、
    　前記樹脂構造体の前記基部には、樹脂または紙からなるシート部材が接合されている、請求項１０～１２のいずれか１項に記載の車両前部構造。
  14. 　前記高剛性領域における金属板は、凹凸形状を有する、請求項１０～１３のいずれか１項に記載の車両前部構造。
  15. 　前記溝部は前記ダッシュロアパネルにおいて車幅方向に並んで一対設けられ、
    　前記ダッシュロアパネルにおける一対の前記溝部の間に位置する中間部には、前記中間部の車幅方向における一端から他端にかけて、前記ダッシュロアパネルにおける前記中間部の車幅方向外側の部分の引張強度よりも高い引張強度を有する高強度領域が設けられる、請求項１～１４のいずれか１項に記載の車両前部構造。
  16. 　前記ダッシュロアパネルの板厚は１．０ｍｍ以上かつ２．０ｍｍ以下である、請求項１～１５のいずれか１項に記載の車両前部構造。
  17. 　前記ダッシュロアパネルの引張強度は３４０ＭＰａ以上である、請求項１～１６のいずれか１項に記載の車両前部構造。
  18. 　前記骨格部材は、フロントサイドメンバまたはフロアメンバの少なくともいずれかを含む、請求項１～１７のいずれか１項に記載の車両前部構造。
     
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