説明

車両の前部車体構造

【課題】エンジンから後方に延びる排気管を上下に屈曲なくレイアウトでき、車体剛性を高め、前突時に後退するエンジンを受ける受け面を大きくしてエンジンの後退を阻止できる前部車体構造の実現。
【解決手段】エンジンルームと車室とを前後に仕切るダッシュパネル11が設けられ、当該ダッシュパネル前方に近接してエンジン1が配設された車両の前部車体構造であって、前記ダッシュパネルには下方に開口した凹部11aが設けられ、当該凹部に前記エンジンから延びる排気管12が配設され、前記ダッシュパネルの少なくとも前記凹部から車幅方向の両側にダッシュクロスメンバ15が延設され、当該ダッシュクロスメンバの前記凹部の車幅方向の両側部位に前記排気管下方を通って掛け渡されるダッシュ補強メンバ23を設けた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両のエンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネル付近の前部車体構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のダッシュパネル付近の前部車体構造として、特許文献1には、ダッシュパネルの下部において左右のフロントサイドフレームにダッシュクロスメンバを掛け渡し、このダッシュクロスメンバを後方のフロアトンネル部まで延長させることで、前突時にエンジンが後退することによりダッシュパネルに作用する衝突エネルギーが車体全体に効率よく伝達されるように構造が記載されている。
【0003】
また、特許文献2には、ダッシュパネル下部に車幅方向の両側に延びるダッシュクロスメンバを設け、このダッシュクロスメンバを下方に開口した車室フロアトンネル部に沿って湾曲させて、ダッシュパネル下部に下方に開口する凹部を形成した構造が記載されている。
【特許文献1】特開2005−119488号公報
【特許文献2】特開2006−082585号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
エンジンの出力や燃費を改善したい場合、排気管は排気抵抗が小さくなるように屈曲が少なく直線的に前後方向に延びることが望ましい。また、車体剛性や前突時に後退するエンジンを受け止めてエンジンの後退を阻止する性能を向上させたい場合、ダッシュクロスメンバは車幅方向に直線的に延びて湾曲していないことが望ましい。
【0005】
しかしながら、車幅方向に延びるダッシュクロスメンバとの干渉を避けつつ排気管を前後方向になるべく直線的にレイアウトしたい場合には、ダッシュクロスメンバの位置を上方にするか湾曲させるしかない。
【0006】
しかしながら、一般的にダッシュパネルのエンジンルーム側には、ダッシュパネルの凹部近傍にブレーキ倍力装置(ブースター)が取り付けられるので、特許文献2のようにダッシュクロスメンバを凹部上縁部に沿って湾曲させたことで、更に剛性を高めるためにダッシュクロスメンバの閉断面の面積を大きくする(太くする)ことには限界があり、スペース的に凹部上縁部を上方に移動させることが困難となる。
【0007】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされ、その目的は、エンジンから後方に延びる排気管を上下に屈曲なくレイアウトでき、車体剛性を高め、前突時に後退するエンジンを受ける受け面を大きくしてエンジンの後退を阻止できる前部車体構造を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る第1の形態は、エンジンルームと車室とを前後に仕切るダッシュパネルが設けられ、当該ダッシュパネル前方に近接してエンジンが配設された車両の前部車体構造であって、前記ダッシュパネルには下方に開口した凹部が設けられ、当該凹部に前記エンジンから延びる排気管が配設され、前記ダッシュパネルの少なくとも前記凹部から車幅方向の両側にダッシュクロスメンバが延設され、当該ダッシュクロスメンバの前記凹部の車幅方向の両側部位に前記排気管下方を通って掛け渡されるダッシュ補強メンバを設けた。第1の形態によれば、エンジンから後方に延びる排気管を上下に屈曲なくレイアウトでき、車体剛性を高め、前突時に後退するエンジンを受ける受け面を大きくしてエンジンの後退を阻止できる前部車体構造を実現することである。
【0009】
また、第2の形態は、前記ダッシュクロスメンバの車幅方向の両側部位には、前記ダッシュパネルから車体前方に延びる一対のフロントサイドフレームが設けられ、前記凹部の上端部は、前記一対のフロントサイドフレームの上端部より上方に位置し、前記ダッシュクロスメンバは前記凹部に沿って湾曲している。これにより、ダッシュクロスメンバがフロントサイドフレームに強固に連結されることで、車体剛性とエンジン後退阻止性能をより一層向上させることができる。
【0010】
また、第3の形態は、前記ダッシュパネルの下端部に連結されて後方に延びる車室フロアパネルが設けられ、当該車室フロアパネルには下方に開口する凹状のトンネル部が設けられ、前記エンジンは、排気口が後ろ斜め下方に向けて設けられ、前記凹部は、前記排気口の向きに沿うように後ろ下方に延びて前記トンネル部に連結される。これにより、排気管を側面から見て直線的にレイアウトできる。
【0011】
また、第4の形態は、前記トンネル部の上部には、前後方向に延びるトンネルフレームが設けられ、前記トンネルフレームは前記ダッシュクロスメンバの前記ダッシュ補強メンバとの連結部近傍に連結されている。これにより、前突時に後退するエンジンから受ける衝突エネルギーをダッシュクロスメンバとダッシュ補強メンバからトンネルフレームを介して後方へ分散できるので、車体剛性とエンジン後退阻止性能を向上させることができる。
【0012】
また、第5の形態は、前記ダッシュ補強メンバは、前突時に所定の荷重が作用することにより前記ダッシュクロスメンバから脱落可能に連結されている。これにより、前突時に後退するエンジンから予定した以上の衝撃を受けた場合には、ダッシュ補強メンバが脱落してエンジンがダッシュクロスメンバより下方へ移動するよう促し、ダッシュパネルの後退を抑制できる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、エンジンから後方に延びる排気管を上下に屈曲なくレイアウトでき、車体剛性を高め、前突時に後退するエンジンを受ける受け面を大きくしてエンジンの後退を阻止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【0015】
尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。
【0016】
[第1の実施形態]
図1は、本発明に係る第1の実施形態の前部左側車体構造を車室内から見た斜視図である。図2は、本発明に係る第1の実施形態の前部左側車体構造を示す底面図である。図3は図2のA−A断面図、図4は図3のB−B断面図である。なお、本発明に係る前部車体構造は、概ね左右対称であるので、左側の図示は省略する。
【0017】
図1乃至図4に示すように、車両の車体前部には、エンジンルームとその後方の車室とを前後に仕切るダッシュパネル11が設けられ、このダッシュパネル11前方に近接してエンジンユニット1が配設されている。エンジンユニット1は、エンジン本体、吸気マニホールド、排気マニホールド、トランスミッション、デファレンシャル装置などが搭載されて構成されている。
【0018】
ダッシュパネル11の車幅方向中央部には、下方に開口した凹部11aが設けられ、このダッシュパネル凹部11aにエンジンユニット1から車体後方に延びる排気管12が配設される。また、ダッシュパネル11のエンジンルーム側には、ダッシュパネル凹部11a近傍にブレーキ倍力装置2が取り付けられる。また、ブレーキ倍力装置2が取り付けられたダッシュパネル11の車室側且つ運転席側のダッシュパネル凹部11a近傍にはブレーキペダル13が取付ブラケット14を介して揺動可能に軸支されている。
【0019】
ブレーキペダル13のレバー部13aの上端部13bはダッシュパネル11から車室内側に延びる取付ブラケット14に軸支され、下端部13cには運転者がブレーキ操作時に踏み込むペダル部13dが取り付けられている。また、ブレーキペダル13のレバー部13aにおける上端部13b寄りの部位がブレーキ倍力装置2の作動レバー2aに連結されており、運転者がブレーキペダル13を踏み込むことで、ブレーキ倍力装置2が作動され、不図示のマスタシリンダへ油圧が供給される。ダッシュパネル11には、ブレーキペダル13のほか、アクセルペダルやパーキングブレーキペダル等も支持されるが、本発明の要部ではないので図示を省略している。
【0020】
更に、少なくともダッシュパネル凹部11aから車幅方向の左右両側には、ダッシュクロスメンバ15がそれぞれエンジンルームの側壁部4まで延設されている。ダッシュクロスメンバ15の車幅方向の左右両側部位には、ダッシュパネル11から車体前方に延びる一対のフロントサイドフレーム16と、ダッシュパネル11から車体後方に延びる一対のフロアサイドフレーム24とが配設されている。ダッシュパネル凹部11aの上端部は、一対のフロントサイドフレーム16の上端部と略同等の高さに配置される。これにより、ダッシュクロスメンバ15が車幅方向に直線的にレイアウトできるので、車体剛性を高めることができる。ダッシュクロスメンバ15は、コの字状断面の長手方向の両側縁部に形成されたフランジ部がダッシュパネル11のエンジンルーム側に接合されることで閉断面を形成している。
【0021】
ダッシュパネル11は下部11bと、その上端に接合される上部11cとを有しており、ダッシュパネル11の下部11bには、車体後方に延びる車室フロアパネル17が連結されている。そして、車室フロアパネル17の下面部にフロアサイドフレーム24が接合されて車体後方に延びている。また、ダッシュパネル11と車室フロアパネル17の車室内側の左右両側部位にはホイールハウスの一部を画定するハウジング部材18が接合されている。更に、車室フロアパネル17の下面部にはフロアサイドフレーム24から左右両側に延びてサイドシル19の前端部19aに連結するトルクボックス20が接合されている。フロアサイドフレーム24及びトルクボックス20は、コの字状断面の長手方向の両側縁部に形成されたフランジ部が車室フロアパネル17の下面部に接合されることで閉断面を形成している。
【0022】
また、車室フロアパネル17の車幅方向中央部には下方に開口する凹状のトンネル部21が設けられている。このトンネル部21の左右稜線部分における上部凹壁面(内壁面)には、車体前後方向に延びるトンネルフレーム22が接合されている。トンネルフレーム22は、くの字状断面の長手方向の両側縁部に形成されたフランジ部がトンネル部21の上部凹壁面に接合されることで閉断面を形成している。なお、トンネルフレーム22を、トンネル部21の左右稜線部分における上部凸壁面(外壁面)に設けても良い。ダッシュクロスメンバ15はダッシュパネル凹部11aに沿って車幅方向中央部から後方に湾曲しており、左右のトンネルフレーム22は、それぞれダッシュパネル11の凹部11aにおいてダッシュクロスメンバ15の後方に湾曲する車幅方向の中央端部に連結されている。
【0023】
上記構成において、左右両側に延びるダッシュクロスメンバ15におけるダッシュパネル凹部11a前部の車幅方向の両側部位には、排気管12下方を通って掛け渡されるダッシュ補強メンバ23がボルト等により固定されている。即ち、トンネルフレーム22は、ダッシュクロスメンバ15におけるダッシュ補強メンバ23との連結部近傍に連結される。これにより、前突時に後退するエンジンユニット1から受ける衝突エネルギーをダッシュクロスメンバ15とダッシュ補強メンバ23によって広い面積で受けると共に、トンネルフレーム22を介して後方へ分散できるので、車体剛性とエンジン後退阻止性能を向上させることができる。
【0024】
ダッシュ補強メンバ23は、前突時に所定の荷重(ダッシュクロスメンバ15の耐荷重より小さい荷重)が作用することによりダッシュクロスメンバ15から脱落可能に連結されている。これにより、前突時に後退するエンジンユニット1から予定した以上の衝撃を受けた場合には、ダッシュ補強メンバ23がダッシュクロスメンバ15から脱落してエンジンユニット1がダッシュクロスメンバ15より下方へ移動するように促し、ダッシュパネル11の車室内側への後退を抑制できる。
【0025】
また、エンジンユニット1は、シリンダ数に応じた複数の排気口1aが後ろ斜め下方に向けて形成されており、ダッシュパネル凹部11aは、上記排気口1aの向きに沿うように後ろ下方に延びてトンネル部21の前端部に連結される。
【0026】
なお、排気管12は、例えば、エンジンユニット1の4本の排気口1aに連結される4本に分岐した管材が下流で2本ずつ集合する下流下端部を有する排気マニホールド12aと、これら排気マニホールド12aが2本ずつ集合する各下流端部に連結される2つの触媒部12bと、2つの触媒部12bに連結されて下流側に延びて1本に集合して排気する集合排気管12cとからなる。
【0027】
上記構成によれば、ダッシュパネル凹部11aの上端部を従来より高い位置に配置できるので、ダッシュパネル11に近接するエンジンユニット1から後方に延びる排気管12を上下に屈曲なく車体側方から見て直線的にレイアウトできる。よって、排気抵抗を低減しつつ、ロングホイールベース化して車室の拡大や走行安定性の向上、重心が中央に寄ることによる旋回性能の向上を図ることができる。また、左右両側に直線的に延びるダッシュクロスメンバ15に掛け渡すようにダッシュ補強メンバ23を連結したので、ダッシュクロスメンバ15の車幅方向中央部の車体剛性を高め、前突時に後退するエンジンユニット1を受ける受け面を大きくしてエンジンユニット1の後退を阻止できる。
【0028】
また、ダッシュクロスメンバ15がフロントサイドフレーム16に強固に連結されることで、車体剛性とエンジン後退阻止性能をより一層向上させることができる。
【0029】
なお、排気マニホールド12aは、1本に集合するように構成しても良いが、複数本を横に並べた方が上下寸法が低く抑えられるので、ダッシュクロスメンバ15及びダッシュ補強メンバ23をより直線的に掛け渡すことができる。
【0030】
[第2の実施形態]
図5は、本発明に係る第2の実施形態の前部車体構造を示す図3に相当する断面図である。図6は図5のB’−B’断面図である。
【0031】
図5及び図6に示すように、本実施形態では、ダッシュクロスメンバ15の車幅方向中央部の下端部が、ダッシュパネル凹部11a’の上端部より上方であって、一対のフロントサイドフレーム16の上端部より上方に位置するように(図示の高低差t)、ダッシュパネル凹部11a’に沿って上方に湾曲させている。これにより、ダッシュパネル凹部11a’の上端部を第1の実施形態に比べてより上方に配置できるので、図6に示すように、排気管12を更に上方に配置でき、第1の実施形態のエンジンユニット1より大型で排気口が上方にある場合であっても、第1の実施形態と同様に、エンジンユニット1’から後方に延びる排気管12’を上下に屈曲なく車体側方から見て直線的にレイアウトできる。
【0032】
この構成によれば、ダッシュパネル凹部11a’近傍に配置されたブレーキ倍力装置2との間に隙間sを取る必要があるため、ダッシュクロスメンバ15の上方に湾曲する部位15bが細くなる(断面積が小さくなる)が、ダッシュクロスメンバ15の中央部15aに対し第1の実施形態よりも直線的に掛け渡すようにダッシュ補強メンバ23が連結されているので強度を十分に確保できる。
【0033】
その他、第1の実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】本発明に係る第1の実施形態の前部左側車体構造を車室内から見た斜視図である。
【図2】本発明に係る第1の実施形態の前部左側車体構造を示す底面図である。
【図3】図2のA−A断面図である。
【図4】図3のB−B断面図である。
【図5】本発明に係る第2の実施形態の前部車体構造を示す図3に相当する断面図である。
【図6】図5のB’−B’断面図である。
【符号の説明】
【0035】
1,1’ エンジンユニット
2 ブレーキ倍力装置
11 ダッシュパネル
12 排気管
13 ブレーキペダル
14 取付ブラケット
15 ダッシュクロスメンバ
16 フロントクロスメンバ
17 車室フロアパネル
18 ホイールハウスハウジング部材
19 サイドシル
20 トルクボックス
21 トンネル部
22 トンネルフレーム
23 ダッシュ補強メンバ
24 フロアサイドフレーム

【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジンルームと車室とを前後に仕切るダッシュパネルが設けられ、当該ダッシュパネル前方に近接してエンジンが配設された車両の前部車体構造であって、
前記ダッシュパネルには下方に開口した凹部が設けられ、当該凹部に前記エンジンから延びる排気管が配設され、前記ダッシュパネルの少なくとも前記凹部から車幅方向の両側にダッシュクロスメンバが延設され、当該ダッシュクロスメンバの前記凹部の車幅方向の両側部位に前記排気管下方を通って掛け渡されるダッシュ補強メンバを設けたことを特徴とする車両の前部車体構造。
【請求項2】
前記ダッシュクロスメンバの車幅方向の両側部位には、前記ダッシュパネルから車体前方に延びる一対のフロントサイドフレームが設けられ、前記凹部の上端部は、前記一対のフロントサイドフレームの上端部より上方に位置し、前記ダッシュクロスメンバは前記凹部に沿って湾曲し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。
【請求項3】
前記ダッシュパネルの下端部に連結されて後方に延びる車室フロアパネルが設けられ、当該車室フロアパネルには下方に開口する凹状のトンネル部が設けられ、
前記エンジンは、排気口が後ろ斜め下方に向けて設けられ、
前記凹部は、前記排気口の向きに沿うように後ろ下方に延びて前記トンネル部に連結されることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両の前部車体構造。
【請求項4】
前記トンネル部の上部には、前後方向に延びるトンネルフレームが設けられ、前記トンネルフレームは前記ダッシュクロスメンバの前記ダッシュ補強メンバとの連結部近傍に連結されていることを特徴とする請求項3に記載の車両の前部車体構造。
【請求項5】
前記ダッシュ補強メンバは、前突時に所定の荷重が作用することにより前記ダッシュクロスメンバから脱落可能に連結されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の車両の前部車体構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2009−166719(P2009−166719A)
【公開日】平成21年7月30日(2009.7.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−8135(P2008−8135)
【出願日】平成20年1月17日(2008.1.17)
【出願人】(000003137)マツダ株式会社 (6,115)
【Fターム(参考)】