車両の前部車体構造
【課題】簡単なかつコンパクトな構成で車体の剛性を効果的に向上させる。
【解決手段】車室前部を仕切るダッシュパネル１と、このダッシュパネルから前方に延びる左右一対のフロントサイドフレーム２と、上記ダッシュパネル１に連続して車室の下面を形成するフロアパネル３と、このフロアパネル３の車幅方向中央部分を車室内側へ膨出させることにより車体の前後方向に延びるように設置されたトンネル部４とを備えた車両の前部車体構造であって、上記ダッシュパネル１の車室内側壁面には車幅方向に伸びるダッシュクロスメンバ１０が設けられ、このダッシュクロスメンバ１０の車幅方向中央部１１が上記トンネル部４の上面に沿うように配設されるとともに、その左右両側方部１２が上記フロントサイドフレーム２の後端部と対向するように配設された。
【解決手段】車室前部を仕切るダッシュパネル１と、このダッシュパネルから前方に延びる左右一対のフロントサイドフレーム２と、上記ダッシュパネル１に連続して車室の下面を形成するフロアパネル３と、このフロアパネル３の車幅方向中央部分を車室内側へ膨出させることにより車体の前後方向に延びるように設置されたトンネル部４とを備えた車両の前部車体構造であって、上記ダッシュパネル１の車室内側壁面には車幅方向に伸びるダッシュクロスメンバ１０が設けられ、このダッシュクロスメンバ１０の車幅方向中央部１１が上記トンネル部４の上面に沿うように配設されるとともに、その左右両側方部１２が上記フロントサイドフレーム２の後端部と対向するように配設された。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室前部を仕切るダッシュパネルと、このダッシュパネルから前方に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、上記ダッシュパネルに連続して車室の下面を形成するフロアパネルと、その車幅方向中央部に設置されたトンネル部とを備えた車両の前部車体構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に示されるように、車両の正突時等に、ダッシュパネルの後退を抑制すること等を目的として、上下方向に延び車室の前端壁を構成するダッシュパネルと、このダッシュパネルに連続して後方に延びるフロアパネルとを備え、上記フロアパネルの略中央部に上方へ突出して車両の前後方向に延びるトンネル部が設けられた車両の前部車体構造において、上記ダッシュパネルには一端部が上記トンネル部の側面に接合され、中間部がダッシュパネルに沿って車幅方向に延び、かつ他端部がヒンジピラーに接続された左右一対のダッシュクロスメンバを設けることが行われている。
【０００３】
また、下記特許文献２に示されるように、車体重量の増加を抑制しつつ、車体の剛性を大きくすることを目的として、車体前部で車幅方向中心線を挟んで左右に設けたフロントサイドフレームと、車体後部で車幅方向中心線を挟んで左右に設けたリヤサイドフレームと、車体を側面から見たときにフロントサイドフレームとリヤサイドフレームよりも低く車幅方向中心線を挟んで左右に設けたフロアフレームまたはサイドシルとをそれぞれ連結し、フロントサイドフレームとリヤサイドフレームとの間で車幅方向中心線に沿ってフロアフレームまたはサイドシルよりも上方に突出する下開放コ字状断面構造のフロアトンネルを設けた車体構造において、前記フロアトンネルの上部に閉断面構造の補助フレームを設け、この補助フレームを前記フロントサイドフレームと前記リヤサイドフレームとに閉断面構造の延長部により接合することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３６２４１９号公報
【特許文献２】特開２０００−２３８６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示されているように、ダッシュパネルに沿って車幅方向に延びる左右一対のダッシュクロスメンバを設け、その両側端部をそれぞれトンネル部の側面およびヒンジピラーに接続するように構成した場合には、車両の正突時等に、ダッシュパネルに入力される荷重をトンネル部とヒンジピラーとに分散させて支持することにより、上記ダッシュパネルの後退が後退するのをある程度は抑制できるという利点がある。しかし、この特許文献１に開示された車両の前部車体構造では、左右のクロスメンバがそれぞれ独立して設置されているため、車両の衝突時に、左右何れか一方のフロントサイドフレームを介して入力された衝突エネルギーを効率よく車体全体に伝達することができず、車体の剛性向上効果が不充分であるという問題があった。
【０００６】
また、上記特許文献２に開示されているように、フロアトンネルの上部に設けられた閉断面構造の補助フレームを閉断面構造の延長部によりフロントサイドフレームおよびリヤサイドフレームにそれぞれ接続するように構成した場合には、車両の前突時に上記フロントサイドフレームの上部に入力された衝突エネルギーを、このフロントサイドフレームの上部と概ね同一高さにある補助フレームからリヤサイドフレームに伝達することにより、これらの各部材で上記衝突エネルギーを吸収できるという利点がある。しかし、この特許文献２に開示された車両の車体構造では、上記閉断面構造の延長部がエンジンルーム内に配設されることにより、エンジン本体等の設置スペースが狭められるため、車両をコンパクト化することが困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単なかつコンパクトな構成で車体の剛性を効果的に向上させることができる車両の前部車体構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、車室前部を仕切るダッシュパネルと、このダッシュパネルから前方に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、上記ダッシュパネルに連続して車室の下面を形成するフロアパネルと、このフロアパネルの車幅方向中央部分を車室内側へ膨出させることにより車体の前後方向に延びるように設置されたトンネル部とを備えた車両の前部車体構造であって、上記ダッシュパネルの車室内側壁面には車幅方向に伸びるダッシュクロスメンバが設けられ、このダッシュクロスメンバの車幅方向中央部が上記トンネル部の上面に沿うように配設されるとともに、その左右両側方部が上記フロントサイドフレームの後端部と対向するように配設されたものである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載の車両の前部車体構造において、上記ダッシュクロスメンバの車幅方向中央部がトンネル部に沿って上方へ膨出するように屈曲形成されたものである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、上記請求項１または２に記載の車両の前部車体構造において、上記トンネル部の上面に沿って車体の前後方向に延びるトンネルメンバを有し、このトンネルメンバに上記ダッシュクロスメンバの車幅方向中央部が接続されたものである。
【００１１】
請求項４に係る発明は、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の前部車体構造において、上記ダッシュクロスメンバとフロントサイドフレームとの接続部に対応した車室内側部位には、乗員が操作するペダル装置が配設されたものである。
【００１２】
請求項５に係る発明は、上記請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両の前部車体構造において、上記ダッシュクロスメンバの左右両側方部の少なくとも一部には、フロントサイドフレームの後端部内に入り込むように前方へ凹入した凹入部が設けられるとともに、この凹入部に対応して車体の前方側に突出する突出部が上記ダッシュパネルに形成されたものである。
【００１３】
請求項６に係る発明は、上記請求項５に記載の車両の前部車体構造において、上記ペダル装置はブレーキペダルを有し、このブレーキペダルの設置部に対応した位置に上記突出部が配設されるとともに、上記ブレーキペダルがダッシュクロスメンバに干渉するのを回避し得るように、上記凹入部の凹入量が設定されたものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明では、ダッシュクロスメンバの車幅方向中央部を上記トンネル部の上面に沿わせるように配設するとともに、その左右両側方部を上記フロントサイドフレームの後端部と対向させるように配設したため、車両の正突時等に、上記フロントサイドフレームの後端部と対向する上記左右両側方部の何れか一方に入力された衝突エネルギーを、フロアパネルの車幅方向中央部おいて車体の前後方向に延びるように設置されたトンネル部から上記左右両側方部の他方へと伝達することにより、効率よく車体全体に分散させて支持することができる。したがって、上記フロントサイドフレームに入力された衝突エネルギーを上記トンネル部に伝達して支持する補強部材をエンジンルーム内に配設した場合のように、エンジン本体等の設置スペースが狭められる等の問題を生じることなく、車体の剛性を効果的に向上できるという利点がある。
【００１５】
請求項２に係る発明では、上記ダッシュクロスメンバの車幅方向中央部をトンネル部に沿って上方に膨出させるように屈曲形成したため、上記フロントサイドフレームの設置高さとトンネル部の上面高さとが異なっている場合においても、車両の正突時等に、上記フロントサイドフレームの後端部と対向する上記左右両側方部の何れか一方に入力された衝突エネルギーを、フロアパネルの車幅方向中央部おいて車体の前後方向に延びるように設置されたトンネル部から上記左右両側方部の他方へと確実に伝達して、効率よく車体全体に分散させて支持できるという利点がある。
【００１６】
請求項３に係る発明では、上記トンネル部に沿って車体の前後方向に延びるように設置されたトンネルメンバの上面に上記ダッシュクロスメンバの車幅方向中央部を接続したため、車両の正突時等に上記フロントサイドフレームからダッシュクロスメンバの左右両側方部を介して上記トンネル部およびトンネルメンバに伝達された衝突エネルギーを効果的に支持して、これを吸収できるという利点がある。
【００１７】
請求項４に係る発明では、上記ダッシュクロスメンバとフロントサイドフレームとの接続部に対応した車室内側部位に、乗員が操作するペダル装置を配設し、このペダル装置の設置部を上記ダッシュクロスメンバにより補強するように構成したため、簡単な構成で安定したペダル操作が可能となるという利点がある。
【００１８】
請求項５に係る発明では、上記ダッシュクロスメンバの左右両側方部の少なくとも一部に、フロントサイドフレームの後端部内に入り込むように前方へ凹入した凹入部を設けるとともに、この凹入部に対応して車体の前方側に突出する突出部を上記ダッシュパネルに形成したため、上記ダッシュクロスメンバの左右両側方部が車室内側に突出することに起因して車室内スペースが狭められるのを防止しつつ、上記ダッシュクロスメンバとダッシュパネルとの間に車幅方向に延びる閉断面を形成してその剛性を充分に確保できるという利点がある。
【００１９】
請求項６に係る発明では、上記ペダル装置を構成するブレーキペダルの設置部に対応した位置に上記凹入部を配設するとともに、ブレーキペダルがダッシュクロスメンバに干渉するのを回避し得るように、上記凹入部の凹入量を設定したため、ダッシュパネルの車室内側面に配設された上記ダッシュクロスメンバとの干渉が生じることに起因してブレーキペダルの操作範囲が狭められる等の弊害を生じることなく、車両の正突時等に、上記フロントサイドフレームの後端部からダッシュクロスメンバ側方部に入力された衝突エネルギーを、効率よく車体全体に分散させて支持できる等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る車両の前部車体構造の第１実施形態を示す側面図である。
【図２】上記前部車体構造の具体的構成を示す平面図である。
【図３】車体フレームの具体的構造を示す平面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】前部フレームの具体的構成を示す平面図である。
【図６】前部フレームの具体的構成を示す側面断面図である。
【図７】前部フレームの具体的構成を示す正面図である。
【図８】図３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】トルクボックスの設置構造を示す側面断面図である。
【図１０】本発明に係る車両の前部車体構造の第２実施形態を示す側面断面図である。
【図１１】上記前部車体構造の具体的構成を示す平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１〜図４は、本発明に係る車両の前部車体構造の第１実施形態を示している。この下部車体構造は、車室前部とエンジンルームとを仕切るように設置されたダッシュパネル１と、このダッシュパネル１の設置部から車両の前方側へ延びる左右一対のフロントサイドフレーム２，２と、上記ダッシュパネル１の下端部に連続して車室の底面部を形成するフロアパネル３と、このフロアパネル３の車幅方向中央部を車室内側（上方）に膨出させることにより車体の前後方向に延びるように設置されたトンネル部４とを有し、このトンネル部４の上面左右には、閉断面形状のトンネルメンバ５，５が車体の前後方向に延びるように設置されている（図４参照）。
【００２２】
また、上記ダッシュパネル１の車幅方向中央部には、車体の後方側へ凹入する凹入部６が形成されている。上記エンジンルームの後方部には、縦置き式に配設されたロータリエンジン等からなるエンジン本体７と、その後方に接続されたトランスミッション８とを有するパワートレインが配設されている。そして、上記エンジン本体７の後部が、ダッシュパネル１に形成された凹入部６内に配設されるとともに、上記トランスミッション８と、これに接続された図外のプロペラシャフトおよびパワープラントフレームとが上記トンネル部４内に配設されている。この構成により、重量物であるエンジン本体７等を可及的に車両の後方側に位置させて、車両の重心を車体の中心部に近付けることを可能とし、車両の走行時に作用するヨー慣性モーメントを効果的に低減して操縦安定性および走行安定性を向上させ得るようになっている。
【００２３】
上記ダッシュパネル１の車室内側壁面（背面）には、車幅方向に伸びるダッシュクロスメンバ１０が設けられ、このダッシュクロスメンバ１０の車幅方向中央部１１が上記トンネル部４の上面、具体的にはトンネルメンバ５，５の上面に沿うように設置されて接合されるとともに、その左右両側方部１２，１２が上記フロントサイドフレーム２の後端部と対向するように、上記両側方部１２，１２の上下位置が設定されている。
【００２４】
そして、上記ダッシュクロスメンバ１０は、一対の取付フランジ部１０ａを有する断面ハット状部材からなり、その左右両側方部１２，１２の取付フランジ部１０ａがダッシュパネル１の背面に接合されることにより、ダッシュパネル１との間に車幅方向に延びる閉断面を形成している。また、上記ダッシュクロスメンバ１０の車幅方向中央部１１は、図４に示すように、背面視でトンネル部４の側面および上面に沿って上方へ膨出するように屈曲形成されている。
【００２５】
上記フロントサイドフレーム２は、前輪１４ａおよびこれを支持するフロントサスペンション１４ｂの設置スペースを確保するために、車両の側壁面から所定距離だけ車幅方向内方側に位置する部位において、車両の前方側へ略直線状に延びるように設置された前方部材２ａと、側面視でその後端部から後下がりに傾斜しつつ車体の後方側へ延びるように設置された後方部材２ｂとを備えている。また、上記フロントサイドフレーム２の前方部材１３には、フロントサスペンション１４ｂを支持するフロントサスペンションクロスメンバ１５が取り付けられている。
【００２６】
上記フロントサスペンションクロスメンバ１５は、図５〜図７に示すように、車幅方向に延びるクロスメンバ本体１６と、その左右両端部から後方側に延びる下部メンバ１７と、上記クロスメンバ本体１６の左右両端部から上方に延びる縦メンバ１８と、その上端部から車両の前後方向に延びる上部メンバ１９により構成され、この上部メンバ１９の上端部が上記前方部材１３の下面にボルト止めされる等により固定されている。そして、上記フロントサスペンションクロスメンバ１５の下部メンバ１７にフロントサスペンション１４ｂのロアアーム２０が取り付けられるとともに、上部メンバ１９にフロントサスペンション１４ｂのアッパアーム２１が取り付けられるように構成されている。
【００２７】
上記左右のフロントサイドフレーム２，２は、その前端部同士がフロントクロスメンバ２２を介して互いに連結されている。このフロントクロスメンバ２２に対する上記フロントサイドフレーム２の取付部よりもやや下方側かつ内方側には、上記フロントサイドフレーム２の前端部とフロントサスペンションクロスメンバ１５とを接続するフロントサイドサブフレーム２３の前端部が取り付けられている。
【００２８】
上記フロントサイドサブフレーム２３は、フロントクロスメンバ３０に対する取付部から側面視で後下がりに傾斜しつつ、平面視でフロントサイドフレーム２の車幅方向内方側面に沿って後方側に延びる前方部２４と、その後端部から平面視で車幅方向外方側に向けて傾斜しつつ、フロントサイドフレーム２の下面に沿って後方側に延びる後方部２５とを有している。そして、上記フロントサイドサブフレーム２３の後方部２５が上記アッパアーム２１の取付部、つまりフロントサスペンションクロスメンバ１５の上部メンバ１９にボルト止めされる等により接続されるようになっている。
【００２９】
また、上記フロントサスペンションクロスメンバ１５の上部メンバ１９からなるアッパアーム２１の取付部には、サブフレームリヤ部材２７の前端部がボルト止めされる等により接続されている。このサブフレームリヤ部材２７は、側面視で上記フロントサイドサブフレーム２３と連続するとともに、前下がりの傾斜状態で設置されることにより、上記フロントサスペンションクロスメンバ１５の一部、つまり上記上部メンバ１９の後部と、上記ダッシュパネル１の下方部とを接続するように構成されている。
【００３０】
上記サブフレームリヤ部材２７の後端部は、フロントサイドフレーム２の後端部と上記フロントサスペンションクロスメンバ１５の下部メンバ１７との間に配設され、これらが取付ボルト２９を介して一体に固定されるように構成されている。これにより、上記サブフレームリヤ部材２７は、フロントサスペンションクロスメンバ１５の上部メンバ１９とダッシュパネル１の下方部とを、上記フロントサイドフレーム２の後端部を介して間接的に接続するようになっている。
【００３１】
さらに、上記フロアパネル３の下面には、図３および図４に示すように、フロントサイドフレーム２，２の後端部に連続して車体の前後方向に延びる左右一対のフロアフレーム３１，３１が設けられるとともに、このフロアフレーム３１の前後方向中間部から、上記トンネル部４に向かって車幅方向内方側に傾斜しつつ車両の後方側へ延びるフロアサブフレーム３２が配設されている。また、上記フロアパネル３の車幅方向両側方部には、アウタパネル３３ａとインナパネル３３ｂとを備えた閉断面形状のサイドシル３３がそれぞれ配設され、上記インナパネル３３ｂの上下方向中間部にフロアパネル３の側端フランジ部３ａがスポット溶接される等により固定されている。
【００３２】
上記フロアフレーム３１は、図４に示すように、左右一対の側壁３４，３４と、その下端部間に設置された底壁部３５と、上記側壁３４，３４の上端部に連設された左右一対の接合フランジ部３６，３６とにより断面ハット型に形成されている。そして、フロアフレーム３１は、上記フロントサイドフレーム２の後端部から車体の後方側へ延びるように設置された状態で、上記接合フランジ部３６，３６がフロアパネル３の下面にスポット溶接される等により固定されている。また、上記フロアフレーム３１は、図３に示す平面視において、その後方部が車幅方向外方側を指向するように傾斜して設置されるとともに、その後端部が、車両の後部左右に配設されたリヤサイドフレーム３７，３７の前端部および上記サイドシル３３の後端部近傍に接続されている。
【００３３】
上記リヤサイドフレーム３７は、後輪用サスペンション（図示せず）等の設置スペースを確保するために、車両の側壁面から所定距離だけ車幅方向内方側に位置する部位において、車体の後端部から車両の前方側へ略直線状に延びるように設置された後方部３８と、その前端部から側面視で前下がりに傾斜しつつ、平面視で前方部が車幅方向外方側を指向するように傾斜して設置された前方部３９とからなり、この前方部３９の前端部に上記フロアフレーム３１およびサイドシル３３の後端部が接続されている。また、上記左右のリヤサイドフレーム３７，３７を互いに連結する前後一対のリヤクロスメンバ４０，４１が車幅方向に延びるように設置されている。
【００３４】
上記フロアサブフレーム３２は、フロアフレーム３１の前後方向中間部からフロアパネル３の下面に沿って平面視で後方内向きに傾斜しつつ、トンネル部４側へ延びる傾斜部４２と、この傾斜部４２の後端部から上記トンネル部４に沿って車体の後方側へ延びる後方部４３とからなり、このフロアサブフレーム３２の後方部４３によりトンネル部４の下方部分が補強されるようになっている。また、上記トンネル部４を横切るように下部レインフォースメント４４が配設され、その左右両端部がフロアサブフレーム３２，３２、具体的には、上記左右の後方部４３，４３にねじ止めされることにより、上記下部レインフォースメント４４を介して左右のフロアサブフレーム３２，３２を相連結されている。
【００３５】
上記下部レインフォースメント４４は、図８に示すように、所定の強度を有する鋼板材等からなり、その左右両端部に取付ボルト４５の挿通孔が形成されている。そして、この挿通孔を貫通した取付ボルト４５のねじ軸が、上記フロアサブフレーム３２の底壁上面に固着されたナット４６に螺着されることにより、上記下部レインフォースメント４４がトンネル部４の下方車外側に配設された状態で、着脱可能に取り付けられている。
【００３６】
また、上記フロントサイドフレーム２の後端部外側面には、図９に示すように、ダッシュパネル１の下端部に沿って車体の車幅方向外方側に延びるトルクボックス４７が設けられ、このトルクボックス４７を介して上記サイドシル３３の前部とフロントサイドフレーム２の後端部とが連結されている。上記トルクボックス４７は、ダッシュパネル１の下方部に沿ってその下方側へ延びる前壁４８と、その下端部から上記ダッシュパネル１の下端面との間に所定の間隔を隔てて車両の後方側へ延びる底壁４９と、その後端部から上方側へ延びるように設置されて上記ダッシュパネル１の下端部ないしフロアパネル３の下面に接続される後壁５０とを有するボックス状部材からなっている。そして、図３に示すように、上記トルクボックス４７の後壁５０からなる後辺部が、上記サイドシル３３に近づくに従い、つまり車幅方向外方側に至るに従って車体の後方側に位置するように傾斜し、かつ上記後壁５０の外端部５０ａがダッシュパネル１の後端を超える位置まで延設されている。
【００３７】
上記構成において、車両に前突事故が発生して上記フロントクロスメンバ２２に衝突エネルギーが入力されると、この衝突エネルギーは、図６および図９の矢印Ｐ１に示すように、上記フロントサイドフレーム２を介してダッシュパネル１に伝達されるとともに、図６の矢印Ｐ２に示すように、上記フロントサイドサブフレーム２３を介してフロントサスペンションクロスメンバ１５の上部メンバ１９に伝達される。このフロントサスペンションクロスメンバ１５の上部メンバ１９に伝達された衝突エネルギーは、その一部が矢印Ｐ３に示すように、サブフレームリヤ部材２７を介してダッシュパネル１の下端部に伝達されるとともに、残りの衝突エネルギーが矢印Ｐ４に示すように、フロントサスペンションクロスメンバ１５の縦メンバ１８および下部メンバ１７を介して上記フロントサイドフレーム２の後端部およびダッシュパネル１の下方部に伝達されることにより支持される。
【００３８】
また、図６の矢印Ｐ１に示すように、フロントサイドフレーム２を介してダッシュパネル１へと直接的に伝達された衝突エネルギーは、その一部が、図３の矢印Ｐ５に示すように、上記トルクボックス４７を介してサイドシル３３に伝達されるとともに、図３の矢印Ｐ６に示すように、上記フロントサイドフレーム２の後端部からフロアフレーム３１に伝達され、かつ上記衝突エネルギーの残りが、図６の矢印Ｐ８に示すように、ダッシュパネル１に固着されたダッシュクロスメンバ１０を介してトンネル部４の上方部に伝達される。
【００３９】
上記トルクボックス４７の後壁５０からなる後辺部は、サイドシル３３に近づくに従って車体の後方側に位置するように傾斜して設置されている。このため、上記フロントサイドフレーム２からトルクボックス４７に入力された衝突エネルギーの伝達方向Ｐ５が、トルクボックス４７を介して後部外方側へ変換されることにより、上記衝突エネルギーがサイドシル３３に対してスムーズに伝達される。そして、このサイドシル３３からリヤサイドフレーム３７に上記衝突エネルギーが伝達されることにより安定して支持されることになる。
【００４０】
また、車両の前突時に、図３の矢印Ｐ６に示すように、上記フロントサイドフレーム２からフロアフレーム３１に入力された衝突エネルギーは、その一部が矢印Ｐ７に示すように、上記フロアサブフレーム３２からトンネル部４の下方部分へと伝達されて支持されるとともに、残りの衝突エネルギーが上記フロアフレーム３１を介してサイドシル３３の後端部側およびリヤサイドフレーム３７の前端部に伝達されることにより、安定して支持されるようになっている。そして、上記トンネル部４の下方には、その底部を横切るように下部レインフォースメント４４が配設されているため、上記トンネル部４に伝達された衝突エネルギーに応じてトンネル部４の底面が拡開変形し、あるいは収縮変形することを効果的に防止することが可能である。
【００４１】
上記のように車室前部とエンジンルームとを仕切るように設置されたダッシュパネル１と、このダッシュパネル１の設置部から車両の前方側へ延びる左右一対のフロントサイドフレーム２，２と、上記ダッシュパネル１の下端部に連続して車室の底面部を形成するフロアパネル３と、このフロアパネル３の車幅方向中央部分を車室内側に膨出させることにより車体の前後方向に延びるように設置されたトンネル部４とを備えた車両の前部車体構造において、上記ダッシュパネル１の車室内側壁面に車幅方向に伸びるダッシュクロスメンバ１０を設け、このダッシュクロスメンバ１０の車幅方向中央部１１を上記トンネル部４の上面に沿わせるように配設するとともに、その左右両側方部１２，１２を上記フロントサイドフレーム２の後端部と対向させるように配設したため、簡単なかつコンパクトな構成で車体の剛性を効果的に向上させることができる。
【００４２】
すなわち、上記第１実施形態では、ダッシュクロスメンバ１０の車幅方向中央部１１を背面視でトンネル部４の上面に沿って上方に膨出させるように屈曲形成したため、上記フロントサイドフレーム２の設置高さとトンネル部４の上面高さとが異なっている場合においても、車両の正突時等に、上記ダッシュパネル１を介してフロントサイドフレーム２の後端部と対向する上記左右両側方部１２，１２の何れか一方に入力された衝突エネルギーを、フロアパネル３の車幅方向中央部おいて車体の前後方向に延びるように設置されたトンネル部４から上記左右両側方部１２，１２の他方へと伝達することにより、効率よく車体全体に分散させて支持することができる。しかも、上記フロントサイドフレーム２に入力された衝突エネルギーを上記トンネル部４に伝達して支持する補強部材をエンジンルーム内に配設した場合のように、エンジン本体等の設置スペースが狭められる等の問題を生じることがないため、車両を効果的にコンパクト化しつつ、車体の剛性向上効果を充分に得られるという利点がある。
【００４３】
また、上記第１実施形態に示すように、上面に沿ってトンネルメンバ５，５が車体の前後方向に延びるように設置されることにより剛性が充分に確保されたトンネル部４に、上記ダッシュクロスメンバ１０の車幅方向中央部１１を接続した構造とした場合には、車両の正突時等に上記フロントサイドフレーム２からダッシュクロスメンバ１０の左右両側方部１２，１２を介して上記トンネル部４およびトンネルメンバ５，５に伝達された衝突エネルギーを効果的に支持して、これを吸収することができる。
【００４４】
さらに、上記第１実施形態では、フロントサイドフレーム２に、フロントサスペンション１４ｂを支持するフロントサスペンションクロスメンバ１５を取り付けるとともに、上記フロントサイドフレーム２の前端部とフロントサスペンションクロスメンバ１５とを接続するフロントサイドサブフレーム２３を設けたため、車両の前突時等に入力された衝突エネルギーを車体下部に効率よく伝達し、これを効果的に吸収できる利点がある。
【００４５】
すなわち、上記第１実施形態では、左右一対のフロントサイドフレーム２，２を互いに連結するフロントクロスメンバ３０を備えた車両において、このフロントクロスメンバ３０に上記フロントサイドサブフレーム２３の前端部を接続したため、上記フロントクロスメンバ２２に入力された前突時等の衝突エネルギーを、上記フロントサイドフレーム２からダッシュパネル１およびフロアフレーム３１に向かう成分（Ｐ１）と、上記フロントサイドサブフレーム２３からフロントサスペンションクロスメンバ１５に向かう成分（Ｐ２）とに分けて車体の後部に伝達することができる。そして、上記フロントサイドサブフレーム２３からフロントサスペンションクロスメンバ１５の上部メンバ１９に伝達された衝突エネルギーを、フロントサスペンションクロスメンバ１５の縦メンバ１８および下部メンバ１７を介してダッシュパネル１の下方部およびフロアパネル３へと伝達することにより、上記衝突エネルギーを効果的に車体全体へと分散させて効率よく吸収できるという利点がある。
【００４６】
特に、上記第１実施形態に示すように、フロントクロスメンバ３０に上記フロントサイドフレーム２およびフロントサイドサブフレーム２３の前端部をそれぞれオフセットさせて接続した構成によれば、車両の前突時に上記フロントクロスメンバ３０に入力された衝突エネルギーを上記フロントサイドフレーム２およびフロントサイドサブフレーム２３の少なくとも一方を介して車体の後部に伝達してこれを確実に支持することができる。しかも、上記フロントサイドフレーム２およびフロントサイドサブフレーム２３によりフロントクロスメンバ３０を補強して、その剛性を効果的に向上させることがでるため、車両の軽衝突時における車両の損傷を効果的に防止できるという利点がある。
【００４７】
また、上記第１実施形態では、フロントサスペンションクロスメンバ１５にフロントサスペンション１４ｂのアッパアーム２１が取り付けられてなる車両の前部車体構造において、このアッパアーム２１の取付部に上記フロントサイドサブフレーム２３の後端部を接続した構造としたため、このフロントサイドサブフレーム２３により上記アッパアーム２１の取付部を効果的に補強することができる。したがって、車両の衝突時における衝突エネルギーの吸収効果と、車両の走行時に車両の繰安性を向上させるという効果とが同時に得られるという利点がある。
【００４８】
さらに、上記第１実施形態に示すように、フロントサスペンションクロスメンバ１５の一部（上部メンバ１９）と、ダッシュパネルの下方部とを接続する上記サブフレームリヤ部材２７を設けた構造とした場合には、車両の衝突時に上記フロントサイドサブフレーム２３からフロントサスペンションクロスメンバ１５に伝達された衝突エネルギーを、上記サブフレームリヤ部材２７によりダッシュパネル１の下方部へと効果的に伝達し、これを効果的に吸収できるという利点がある。
【００４９】
上記第１実施形態では、フロントサスペンションクロスメンバ１５に設けられたアッパアーム２１の取付部、つまり上記上部メンバ１９に、上記サブフレームリヤ部材２７の前端部を接続した構成としたため、このサブフレームリヤ部材２７により上記アッパアーム２１の取付部を補強することができるとともに、車両の衝突時に上記フロントサイドサブフレーム２３からフロントサスペンションクロスメンバ１５の上部メンバ１９に伝達された衝突エネルギーを、上記サブフレームリヤ部材２７によりダッシュパネル１の下方部へと効果的に伝達することができる。したがって、車両の衝突時に上記衝突エネルギーをより効果的に吸収できるとともに、車両の走行時に車両の繰安性をさらに効果的に向上できるという利点がある。
【００５０】
特に、上記第１実施形態では、フロントサイドサブフレーム２３とサブフレームリヤ部材２７とが、上記フロントサスペンションクロスメンバ１５の上部メンバ１９を介して側面視で連続して配設されるとともに、このフロントサイドサブフレーム２３およびサブフレームリヤ部材２７に傾斜部が設けられることにより、それぞれ後下がりの傾斜状態で設置された構造としたため、車両の前突時に上記フロントクロスメンバ３０に入力された衝突エネルギーを上記フロントサイドサブフレーム２３およびサブフレームリヤ部材２７を介してダッシュパネル１の下方部へとスムーズに伝達してこれを効果的に支持できるという利点がある。
【００５１】
なお、上記フロントサスペンションクロスメンバ１５の上部メンバ１９を介してフロントサイドサブフレーム２３とサブフレームリヤ部材２７とを側面視で間接的に連続させた上記第１実施形態に代え、上記フロントサイドサブフレーム２３とサブフレームリヤ部材２７とを一体に形成して直接的に連続させるとともに、その下端部に上記フロントサスペンションクロスメンバ１５の上部メンバ１９を取り付けた構造としてもよい。
【００５２】
また、上記第１実施形態では、フロアフレーム３１をフロントサイドフレーム２の後端部から車体の後方側へ延びるように設置し、フロアフレーム３１の後方部を車幅方向外方側に向けて傾斜させるとともに、車両の後部左右に配設されたリヤサイドフレーム３７の前端部に上記フロアフレーム３１の後端部を接続したため、車両の前突時に、上記フロントサイドフレーム２と、フロントサイドサブフレーム２３およびサブフレームリヤ部材２７とを介して、フロアフレーム３１に入力された衝突エネルギーをリヤサイドフレーム３７に伝達することにより安定して支持でき、車両の前突荷重に対する車体の剛性を簡単な構成で効果的に向上させることができる。
【００５３】
さらに、上記第１実施形態に示すように、車両の前後方向に延びる閉断面形状のサイドシル３３を上記フロアパネル３の車幅方向両側方部に設けるとともに、このサイドシル３３の後端部近傍に、上記フロアフレーム３１の後端部を接続し、かつ上記サイドシル３３の前部と上記フロントサイドフレーム２の後端部とを連結する閉断面形状のトルクボックス４７を設けた構造とした場合には、車両の衝突時に上記フロアフレーム３１およびトルクボックス４７を介して上記サイドシル３３に衝突エネルギーを効率よく伝達して支持することができるため、車両の前突荷重に対する車体の剛性を、簡単な構成でより効果的に向上させることができるという利点がある。
【００５４】
特に、上記第１実施形態では、サイドシル３３の後端部を、車両の後部左右に配設されたリヤサイドフレーム３７の前端部に接続するように構成したため、上記フロントサイドフレーム２からサイドシル３３に伝達された衝突エネルギーを、このサイドシル３３から上記リヤサイドフレーム３７に伝達することができる。したがって、車両前突時に、上記フロントサイドフレーム２に入力された衝突エネルギーを車体の全体に分散させて、これを効果的に支持できるという利点がある。
【００５５】
また、上記第１実施形態に示すように、トルクボックス４７の後壁５０からなる後辺部をサイドシル３３に近づくに従って車体の後方側に位置させるように傾斜させた構造とした場合には、上記フロントサイドフレーム２からトルクボックス４７に入力された衝突エネルギーの伝達方向を、トルクボックス４７を介して後部外方側へ変換することにより、上記衝突エネルギーをサイドシル３３に対してスムーズに伝達することができるため、このサイドシル３３により上記衝突エネルギーを安定して支持できるという利点がある。
【００５６】
さらに、上記第１実施形態では、トルクボックス４７をダッシュパネル１の下面、具体的には、上記ダッシュパネル１の下面に沿って設置されたボックス状部材により構成したため、上記トルクボックス４７が車室内に突出した状態で設置されることに起因して車室内スペースが狭められる等の弊害を生じることなく、車両の前突荷重に対する車体の剛性を効果的に向上させることができる。
【００５７】
しかも、上記第１実施形態では、トルクボックス４７の後壁外端部５０ａをダッシュパネル１の後端を超える位置まで延設したため、車両の前突時に入力される衝突エネルギーに応じてダッシュパネル１が変形すること等を上記トルクボックス４７により効果的に防止できるとともに、このトルクボックス４７を介して上記衝突エネルギーをサイドシル３３に効率よく伝達できるという利点がある。
【００５８】
特に、上記第１実施形態に示すように、フロントサイドフレーム２の後端部からフロアパネル３に沿って車両の後方側へ延びるように設置されたフロアフレーム３１の前部に上記トルクボックス４７を接続した構造とした場合には、車両の前突時に、フロントサイドフレーム２に入力された衝突エネルギーを、上記トルクボックス４７からサイドシル３３およびフロアフレーム３１に分散させて効率よく伝達することができるため、上記衝突エネルギーを、さらに効果的に支持できるという利点がある。
【００５９】
上記第１実施形態では、上記フロアパネル３に沿って車体の前後方向に延びる左右一対のフロアフレーム３１，３１を設けるとともに、左右のフロアフレーム３１，３１の前後方向中間部からそれぞれトンネル部に向かって延びるフロアサブフレーム３２，３２を配設し、かつ上記トンネル部４を横切るように下部レインフォースメント４４を配設したため、簡単な構成で車体の剛性を効果的に向上させることができ、車両の衝突時に作用する衝突エネルギーを効果的に吸収できるという利点がある。
【００６０】
すなわち、車両の前突時等に上記フロントクロスメンバ３０、上記フロントサイドフレーム２およびフロントサイドサブフレーム２３を介して入力された衝突エネルギーを、フロアパネル３の下面に沿って設置された上記フロアフレーム３１により車両の後方側へ伝達して支持することができるとともに、上記衝突エネルギーの一部をフロアサブフレーム３２によりトンネル部４側へ効率よく伝達して支持することができる。そして、上記トンネル部４を横切るように配設した下部レインフォースメント４４により、トンネル部４の下方部分を補強したため、上記衝突エネルギーに応じてトンネル部４の底面が拡開変形し、あるいは収縮変形するのを効果的に防止しつつ、上記衝突エネルギーを車体後部に伝達して効率よく支持できるという利点がある。
【００６１】
また、車両の側突時に車体側部からトンネル部４に入力された衝突エネルギーを上記下部レインフォースメント４４により効率よく支持することができる。したがって、車両の側突時に入力された衝突エネルギーに対応して車体が変形するのを防止するためのセンタクロスメンバをフロアパネル３上に配設した場合のように、車室内スペースが狭められる等の問題を生じることなく、車両の衝突時における車体の変形を効果的に防止することが可能であり、ルーフのないオープンカー等においても、簡単な構成で車体の剛性を充分に確保できるという利点がある。
【００６２】
さらに、上記第１実施形態に示すように、下部レインフォースメント４４をトンネル部４の下方車外側に配設して着脱可能に取り付けた構造とした場合には、上記下部レインフォースメント４４が車室内に突出することに起因して車室内スペースが狭められるという事態を生じることなく、上記トンネル部４の下方部分を効果的に補強することができる。しかも、上記トンネル部４内に配設されたプロペラシャフトまたは排気管の保守点検時等には、上記下部レインフォースメント４４をトンネル部４から取り外すことにより、上記保守点検作業等を容易に行うことができるという利点がある。
【００６３】
また、上記第１実施形態では、フロアサブフレーム３２の後方部４３をトンネル部４に沿って車体の前後方向に延びるように設置することにより、上記フロアサブフレーム３２の後方部４３を介してトンネル部４を補強するように構成したため、フロアパネル３の車幅方向中央部近傍における車体の剛性を効果的に向上させることができる。したがって、車両の前突時または側突時に、上記トンネル部４の設置部に伝達された衝突エネルギーを効果的に支持して車体の変形を確実に抑制できるという利点がある。
【００６４】
さらに、上記第１実施形態に示すように、トンネル部４を横切るように設置された上記下部レインフォースメント４４により左右のフロアサブフレーム３２の下方部を連結するように構成した場合には、トンネル部４に沿って車体の前後方向に延びるように上記フロアサブフレーム３２の後方部４３を設置することによる補強作用と、トンネル部４を横切るように上記下部レインフォースメント４４を車幅方向に設置することによる補強作用との相乗作用により、フロアパネル３の車幅方向中央部近傍における車体の剛性を、より効果的に向上させることができる。
【００６５】
図１０および図１１は、本発明に係る車両の前部車体構造の第２実施形態を示している。この第２実施形態では、ダッシュクロスメンバ１０の左右両側方部１２，１２の一部に、上記フロントサイドフレーム２の後端部内に入り込むように前方へ凹入した凹入部５１が形成されるとともに、この凹入部５１に対応して車体の前方側に突出する突出部５２が上記ダッシュパネル１に形成されている。具体的には、乗員が操作するブレーキペダル５３を有するペダル装置５４が配設された運転席側（当実施形態では車室の左側）に位置する上記側方部１２の少なくとも一部が、フロントサイドフレームの後端部内に所定距離だけ入り込むように凹設されることにより、上記ブレーキペダル５３の操作軌跡を確保し得る位置および深さを有する上記凹入部５１がダッシュクロスメンバ１０の側方部１２に形成されている。
【００６６】
上記のようにダッシュクロスメンバ１０とフロントサイドフレーム２との接続部に対応した車室内側部位に、乗員が操作するブレーキペダル５３等を有するペダル装置５４を配設した構成とした場合には、このペダル装置５４の設置部を上記ダッシュクロスメンバ１０により補強することができるため、簡単な構成で安定したペダル操作が可能となるという利点がある。そして、上記第２実施形態では、ダッシュクロスメンバ１０の凹入部５１がブレーキペダル５３の操作軌跡を確保し得る位置および深さに形成されることにより、ダッシュパネル１の車室内側面に配設された上記ダッシュクロスメンバ１０との干渉が生じることに起因してブレーキペダル５３の操作範囲が狭められる等の弊害を生じることなく、車両の正突時等に、上記フロントサイドフレーム２の後端部からダッシュクロスメンバ１０側方部１２に入力された衝突エネルギーを、効率よく車体全体に分散させて支持できるという利点がある。
【００６７】
しかも、上記ダッシュクロスメンバ１０の左右両側方部１２，１２の一部（凹入部５１）をフロントサイドフレーム２の後端部内に入り込むように前方へ凹入させた凹入部５１を形成するとともに、この凹入部５１に対応して車体の前方側に突出する突出部５２を上記ダッシュパネル１に形成したため、上記ダッシュクロスメンバ１０の左右両側方部１２が車室内側に突出することに起因して車室内スペースが狭められるのを防止しつつ、上記ダッシュクロスメンバ１０とダッシュパネル１との間に車幅方向に延びる閉断面を形成してその剛性を充分に確保することができる。なお、上記ダッシュクロスメンバ１０の凹入部５１およびダッシュパネル１の突出部５２をフロントサイドフレーム２の後端部内に入り込ませるように構成しても、この部分は本来デッドスペースであるため、有効スペースが狭められる等の問題が生じることはない。
【００６８】
上記ブレーキペダル５３の設置部に対応した位置に上記ダッシュクロスメンバ１０の凹入部５１を配設してなる上記第２実施形態に代え、アクセルペダルまたはクラッチペダル等の設置部に対応した位置に上記ダッシュクロスメンバ１０の凹入部５１を配設した構造とすることも可能である。しかし、上記ブレーキペダル５３は、アクセルペダル等に比べて操作軌跡が大きい傾向があるため、上記のようにブレーキペダル５３の設置部に対応した位置に上記凹入部５１を配設することにより、このブレーキペダル５３が上記ダッシュクロスメンバ１０に干渉するのを回避し得るように構成することが望ましい。
【符号の説明】
【００６９】
１ ダッシュパネル
２ フロントサイドフレーム
３ フロアパネル
４ トンネル部
５ トンネルメンバ
１０ ダッシュクロスメンバ
１１ ダッシュクロスメンバの車幅方向中央部
１２ ダッシュクロスメンバの側方部
５１ 凹入部
５２ 突出部
５３ ブレーキペダル
５４ ペダル装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室前部を仕切るダッシュパネルと、このダッシュパネルから前方に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、上記ダッシュパネルに連続して車室の下面を形成するフロアパネルと、その車幅方向中央部に設置されたトンネル部とを備えた車両の前部車体構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に示されるように、車両の正突時等に、ダッシュパネルの後退を抑制すること等を目的として、上下方向に延び車室の前端壁を構成するダッシュパネルと、このダッシュパネルに連続して後方に延びるフロアパネルとを備え、上記フロアパネルの略中央部に上方へ突出して車両の前後方向に延びるトンネル部が設けられた車両の前部車体構造において、上記ダッシュパネルには一端部が上記トンネル部の側面に接合され、中間部がダッシュパネルに沿って車幅方向に延び、かつ他端部がヒンジピラーに接続された左右一対のダッシュクロスメンバを設けることが行われている。
【０００３】
また、下記特許文献２に示されるように、車体重量の増加を抑制しつつ、車体の剛性を大きくすることを目的として、車体前部で車幅方向中心線を挟んで左右に設けたフロントサイドフレームと、車体後部で車幅方向中心線を挟んで左右に設けたリヤサイドフレームと、車体を側面から見たときにフロントサイドフレームとリヤサイドフレームよりも低く車幅方向中心線を挟んで左右に設けたフロアフレームまたはサイドシルとをそれぞれ連結し、フロントサイドフレームとリヤサイドフレームとの間で車幅方向中心線に沿ってフロアフレームまたはサイドシルよりも上方に突出する下開放コ字状断面構造のフロアトンネルを設けた車体構造において、前記フロアトンネルの上部に閉断面構造の補助フレームを設け、この補助フレームを前記フロントサイドフレームと前記リヤサイドフレームとに閉断面構造の延長部により接合することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３６２４１９号公報
【特許文献２】特開２０００−２３８６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示されているように、ダッシュパネルに沿って車幅方向に延びる左右一対のダッシュクロスメンバを設け、その両側端部をそれぞれトンネル部の側面およびヒンジピラーに接続するように構成した場合には、車両の正突時等に、ダッシュパネルに入力される荷重をトンネル部とヒンジピラーとに分散させて支持することにより、上記ダッシュパネルの後退が後退するのをある程度は抑制できるという利点がある。しかし、この特許文献１に開示された車両の前部車体構造では、左右のクロスメンバがそれぞれ独立して設置されているため、車両の衝突時に、左右何れか一方のフロントサイドフレームを介して入力された衝突エネルギーを効率よく車体全体に伝達することができず、車体の剛性向上効果が不充分であるという問題があった。
【０００６】
また、上記特許文献２に開示されているように、フロアトンネルの上部に設けられた閉断面構造の補助フレームを閉断面構造の延長部によりフロントサイドフレームおよびリヤサイドフレームにそれぞれ接続するように構成した場合には、車両の前突時に上記フロントサイドフレームの上部に入力された衝突エネルギーを、このフロントサイドフレームの上部と概ね同一高さにある補助フレームからリヤサイドフレームに伝達することにより、これらの各部材で上記衝突エネルギーを吸収できるという利点がある。しかし、この特許文献２に開示された車両の車体構造では、上記閉断面構造の延長部がエンジンルーム内に配設されることにより、エンジン本体等の設置スペースが狭められるため、車両をコンパクト化することが困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単なかつコンパクトな構成で車体の剛性を効果的に向上させることができる車両の前部車体構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、車室前部を仕切るダッシュパネルと、このダッシュパネルから前方に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、上記ダッシュパネルに連続して車室の下面を形成するフロアパネルと、このフロアパネルの車幅方向中央部分を車室内側へ膨出させることにより車体の前後方向に延びるように設置されたトンネル部とを備えた車両の前部車体構造であって、上記ダッシュパネルの車室内側壁面には車幅方向に伸びるダッシュクロスメンバが設けられ、このダッシュクロスメンバの車幅方向中央部が上記トンネル部の上面に沿うように配設されるとともに、その左右両側方部が上記フロントサイドフレームの後端部と対向するように配設されたものである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載の車両の前部車体構造において、上記ダッシュクロスメンバの車幅方向中央部がトンネル部に沿って上方へ膨出するように屈曲形成されたものである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、上記請求項１または２に記載の車両の前部車体構造において、上記トンネル部の上面に沿って車体の前後方向に延びるトンネルメンバを有し、このトンネルメンバに上記ダッシュクロスメンバの車幅方向中央部が接続されたものである。
【００１１】
請求項４に係る発明は、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の前部車体構造において、上記ダッシュクロスメンバとフロントサイドフレームとの接続部に対応した車室内側部位には、乗員が操作するペダル装置が配設されたものである。
【００１２】
請求項５に係る発明は、上記請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両の前部車体構造において、上記ダッシュクロスメンバの左右両側方部の少なくとも一部には、フロントサイドフレームの後端部内に入り込むように前方へ凹入した凹入部が設けられるとともに、この凹入部に対応して車体の前方側に突出する突出部が上記ダッシュパネルに形成されたものである。
【００１３】
請求項６に係る発明は、上記請求項５に記載の車両の前部車体構造において、上記ペダル装置はブレーキペダルを有し、このブレーキペダルの設置部に対応した位置に上記突出部が配設されるとともに、上記ブレーキペダルがダッシュクロスメンバに干渉するのを回避し得るように、上記凹入部の凹入量が設定されたものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明では、ダッシュクロスメンバの車幅方向中央部を上記トンネル部の上面に沿わせるように配設するとともに、その左右両側方部を上記フロントサイドフレームの後端部と対向させるように配設したため、車両の正突時等に、上記フロントサイドフレームの後端部と対向する上記左右両側方部の何れか一方に入力された衝突エネルギーを、フロアパネルの車幅方向中央部おいて車体の前後方向に延びるように設置されたトンネル部から上記左右両側方部の他方へと伝達することにより、効率よく車体全体に分散させて支持することができる。したがって、上記フロントサイドフレームに入力された衝突エネルギーを上記トンネル部に伝達して支持する補強部材をエンジンルーム内に配設した場合のように、エンジン本体等の設置スペースが狭められる等の問題を生じることなく、車体の剛性を効果的に向上できるという利点がある。
【００１５】
請求項２に係る発明では、上記ダッシュクロスメンバの車幅方向中央部をトンネル部に沿って上方に膨出させるように屈曲形成したため、上記フロントサイドフレームの設置高さとトンネル部の上面高さとが異なっている場合においても、車両の正突時等に、上記フロントサイドフレームの後端部と対向する上記左右両側方部の何れか一方に入力された衝突エネルギーを、フロアパネルの車幅方向中央部おいて車体の前後方向に延びるように設置されたトンネル部から上記左右両側方部の他方へと確実に伝達して、効率よく車体全体に分散させて支持できるという利点がある。
【００１６】
請求項３に係る発明では、上記トンネル部に沿って車体の前後方向に延びるように設置されたトンネルメンバの上面に上記ダッシュクロスメンバの車幅方向中央部を接続したため、車両の正突時等に上記フロントサイドフレームからダッシュクロスメンバの左右両側方部を介して上記トンネル部およびトンネルメンバに伝達された衝突エネルギーを効果的に支持して、これを吸収できるという利点がある。
【００１７】
請求項４に係る発明では、上記ダッシュクロスメンバとフロントサイドフレームとの接続部に対応した車室内側部位に、乗員が操作するペダル装置を配設し、このペダル装置の設置部を上記ダッシュクロスメンバにより補強するように構成したため、簡単な構成で安定したペダル操作が可能となるという利点がある。
【００１８】
請求項５に係る発明では、上記ダッシュクロスメンバの左右両側方部の少なくとも一部に、フロントサイドフレームの後端部内に入り込むように前方へ凹入した凹入部を設けるとともに、この凹入部に対応して車体の前方側に突出する突出部を上記ダッシュパネルに形成したため、上記ダッシュクロスメンバの左右両側方部が車室内側に突出することに起因して車室内スペースが狭められるのを防止しつつ、上記ダッシュクロスメンバとダッシュパネルとの間に車幅方向に延びる閉断面を形成してその剛性を充分に確保できるという利点がある。
【００１９】
請求項６に係る発明では、上記ペダル装置を構成するブレーキペダルの設置部に対応した位置に上記凹入部を配設するとともに、ブレーキペダルがダッシュクロスメンバに干渉するのを回避し得るように、上記凹入部の凹入量を設定したため、ダッシュパネルの車室内側面に配設された上記ダッシュクロスメンバとの干渉が生じることに起因してブレーキペダルの操作範囲が狭められる等の弊害を生じることなく、車両の正突時等に、上記フロントサイドフレームの後端部からダッシュクロスメンバ側方部に入力された衝突エネルギーを、効率よく車体全体に分散させて支持できる等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る車両の前部車体構造の第１実施形態を示す側面図である。
【図２】上記前部車体構造の具体的構成を示す平面図である。
【図３】車体フレームの具体的構造を示す平面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】前部フレームの具体的構成を示す平面図である。
【図６】前部フレームの具体的構成を示す側面断面図である。
【図７】前部フレームの具体的構成を示す正面図である。
【図８】図３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】トルクボックスの設置構造を示す側面断面図である。
【図１０】本発明に係る車両の前部車体構造の第２実施形態を示す側面断面図である。
【図１１】上記前部車体構造の具体的構成を示す平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１〜図４は、本発明に係る車両の前部車体構造の第１実施形態を示している。この下部車体構造は、車室前部とエンジンルームとを仕切るように設置されたダッシュパネル１と、このダッシュパネル１の設置部から車両の前方側へ延びる左右一対のフロントサイドフレーム２，２と、上記ダッシュパネル１の下端部に連続して車室の底面部を形成するフロアパネル３と、このフロアパネル３の車幅方向中央部を車室内側（上方）に膨出させることにより車体の前後方向に延びるように設置されたトンネル部４とを有し、このトンネル部４の上面左右には、閉断面形状のトンネルメンバ５，５が車体の前後方向に延びるように設置されている（図４参照）。
【００２２】
また、上記ダッシュパネル１の車幅方向中央部には、車体の後方側へ凹入する凹入部６が形成されている。上記エンジンルームの後方部には、縦置き式に配設されたロータリエンジン等からなるエンジン本体７と、その後方に接続されたトランスミッション８とを有するパワートレインが配設されている。そして、上記エンジン本体７の後部が、ダッシュパネル１に形成された凹入部６内に配設されるとともに、上記トランスミッション８と、これに接続された図外のプロペラシャフトおよびパワープラントフレームとが上記トンネル部４内に配設されている。この構成により、重量物であるエンジン本体７等を可及的に車両の後方側に位置させて、車両の重心を車体の中心部に近付けることを可能とし、車両の走行時に作用するヨー慣性モーメントを効果的に低減して操縦安定性および走行安定性を向上させ得るようになっている。
【００２３】
上記ダッシュパネル１の車室内側壁面（背面）には、車幅方向に伸びるダッシュクロスメンバ１０が設けられ、このダッシュクロスメンバ１０の車幅方向中央部１１が上記トンネル部４の上面、具体的にはトンネルメンバ５，５の上面に沿うように設置されて接合されるとともに、その左右両側方部１２，１２が上記フロントサイドフレーム２の後端部と対向するように、上記両側方部１２，１２の上下位置が設定されている。
【００２４】
そして、上記ダッシュクロスメンバ１０は、一対の取付フランジ部１０ａを有する断面ハット状部材からなり、その左右両側方部１２，１２の取付フランジ部１０ａがダッシュパネル１の背面に接合されることにより、ダッシュパネル１との間に車幅方向に延びる閉断面を形成している。また、上記ダッシュクロスメンバ１０の車幅方向中央部１１は、図４に示すように、背面視でトンネル部４の側面および上面に沿って上方へ膨出するように屈曲形成されている。
【００２５】
上記フロントサイドフレーム２は、前輪１４ａおよびこれを支持するフロントサスペンション１４ｂの設置スペースを確保するために、車両の側壁面から所定距離だけ車幅方向内方側に位置する部位において、車両の前方側へ略直線状に延びるように設置された前方部材２ａと、側面視でその後端部から後下がりに傾斜しつつ車体の後方側へ延びるように設置された後方部材２ｂとを備えている。また、上記フロントサイドフレーム２の前方部材１３には、フロントサスペンション１４ｂを支持するフロントサスペンションクロスメンバ１５が取り付けられている。
【００２６】
上記フロントサスペンションクロスメンバ１５は、図５〜図７に示すように、車幅方向に延びるクロスメンバ本体１６と、その左右両端部から後方側に延びる下部メンバ１７と、上記クロスメンバ本体１６の左右両端部から上方に延びる縦メンバ１８と、その上端部から車両の前後方向に延びる上部メンバ１９により構成され、この上部メンバ１９の上端部が上記前方部材１３の下面にボルト止めされる等により固定されている。そして、上記フロントサスペンションクロスメンバ１５の下部メンバ１７にフロントサスペンション１４ｂのロアアーム２０が取り付けられるとともに、上部メンバ１９にフロントサスペンション１４ｂのアッパアーム２１が取り付けられるように構成されている。
【００２７】
上記左右のフロントサイドフレーム２，２は、その前端部同士がフロントクロスメンバ２２を介して互いに連結されている。このフロントクロスメンバ２２に対する上記フロントサイドフレーム２の取付部よりもやや下方側かつ内方側には、上記フロントサイドフレーム２の前端部とフロントサスペンションクロスメンバ１５とを接続するフロントサイドサブフレーム２３の前端部が取り付けられている。
【００２８】
上記フロントサイドサブフレーム２３は、フロントクロスメンバ３０に対する取付部から側面視で後下がりに傾斜しつつ、平面視でフロントサイドフレーム２の車幅方向内方側面に沿って後方側に延びる前方部２４と、その後端部から平面視で車幅方向外方側に向けて傾斜しつつ、フロントサイドフレーム２の下面に沿って後方側に延びる後方部２５とを有している。そして、上記フロントサイドサブフレーム２３の後方部２５が上記アッパアーム２１の取付部、つまりフロントサスペンションクロスメンバ１５の上部メンバ１９にボルト止めされる等により接続されるようになっている。
【００２９】
また、上記フロントサスペンションクロスメンバ１５の上部メンバ１９からなるアッパアーム２１の取付部には、サブフレームリヤ部材２７の前端部がボルト止めされる等により接続されている。このサブフレームリヤ部材２７は、側面視で上記フロントサイドサブフレーム２３と連続するとともに、前下がりの傾斜状態で設置されることにより、上記フロントサスペンションクロスメンバ１５の一部、つまり上記上部メンバ１９の後部と、上記ダッシュパネル１の下方部とを接続するように構成されている。
【００３０】
上記サブフレームリヤ部材２７の後端部は、フロントサイドフレーム２の後端部と上記フロントサスペンションクロスメンバ１５の下部メンバ１７との間に配設され、これらが取付ボルト２９を介して一体に固定されるように構成されている。これにより、上記サブフレームリヤ部材２７は、フロントサスペンションクロスメンバ１５の上部メンバ１９とダッシュパネル１の下方部とを、上記フロントサイドフレーム２の後端部を介して間接的に接続するようになっている。
【００３１】
さらに、上記フロアパネル３の下面には、図３および図４に示すように、フロントサイドフレーム２，２の後端部に連続して車体の前後方向に延びる左右一対のフロアフレーム３１，３１が設けられるとともに、このフロアフレーム３１の前後方向中間部から、上記トンネル部４に向かって車幅方向内方側に傾斜しつつ車両の後方側へ延びるフロアサブフレーム３２が配設されている。また、上記フロアパネル３の車幅方向両側方部には、アウタパネル３３ａとインナパネル３３ｂとを備えた閉断面形状のサイドシル３３がそれぞれ配設され、上記インナパネル３３ｂの上下方向中間部にフロアパネル３の側端フランジ部３ａがスポット溶接される等により固定されている。
【００３２】
上記フロアフレーム３１は、図４に示すように、左右一対の側壁３４，３４と、その下端部間に設置された底壁部３５と、上記側壁３４，３４の上端部に連設された左右一対の接合フランジ部３６，３６とにより断面ハット型に形成されている。そして、フロアフレーム３１は、上記フロントサイドフレーム２の後端部から車体の後方側へ延びるように設置された状態で、上記接合フランジ部３６，３６がフロアパネル３の下面にスポット溶接される等により固定されている。また、上記フロアフレーム３１は、図３に示す平面視において、その後方部が車幅方向外方側を指向するように傾斜して設置されるとともに、その後端部が、車両の後部左右に配設されたリヤサイドフレーム３７，３７の前端部および上記サイドシル３３の後端部近傍に接続されている。
【００３３】
上記リヤサイドフレーム３７は、後輪用サスペンション（図示せず）等の設置スペースを確保するために、車両の側壁面から所定距離だけ車幅方向内方側に位置する部位において、車体の後端部から車両の前方側へ略直線状に延びるように設置された後方部３８と、その前端部から側面視で前下がりに傾斜しつつ、平面視で前方部が車幅方向外方側を指向するように傾斜して設置された前方部３９とからなり、この前方部３９の前端部に上記フロアフレーム３１およびサイドシル３３の後端部が接続されている。また、上記左右のリヤサイドフレーム３７，３７を互いに連結する前後一対のリヤクロスメンバ４０，４１が車幅方向に延びるように設置されている。
【００３４】
上記フロアサブフレーム３２は、フロアフレーム３１の前後方向中間部からフロアパネル３の下面に沿って平面視で後方内向きに傾斜しつつ、トンネル部４側へ延びる傾斜部４２と、この傾斜部４２の後端部から上記トンネル部４に沿って車体の後方側へ延びる後方部４３とからなり、このフロアサブフレーム３２の後方部４３によりトンネル部４の下方部分が補強されるようになっている。また、上記トンネル部４を横切るように下部レインフォースメント４４が配設され、その左右両端部がフロアサブフレーム３２，３２、具体的には、上記左右の後方部４３，４３にねじ止めされることにより、上記下部レインフォースメント４４を介して左右のフロアサブフレーム３２，３２を相連結されている。
【００３５】
上記下部レインフォースメント４４は、図８に示すように、所定の強度を有する鋼板材等からなり、その左右両端部に取付ボルト４５の挿通孔が形成されている。そして、この挿通孔を貫通した取付ボルト４５のねじ軸が、上記フロアサブフレーム３２の底壁上面に固着されたナット４６に螺着されることにより、上記下部レインフォースメント４４がトンネル部４の下方車外側に配設された状態で、着脱可能に取り付けられている。
【００３６】
また、上記フロントサイドフレーム２の後端部外側面には、図９に示すように、ダッシュパネル１の下端部に沿って車体の車幅方向外方側に延びるトルクボックス４７が設けられ、このトルクボックス４７を介して上記サイドシル３３の前部とフロントサイドフレーム２の後端部とが連結されている。上記トルクボックス４７は、ダッシュパネル１の下方部に沿ってその下方側へ延びる前壁４８と、その下端部から上記ダッシュパネル１の下端面との間に所定の間隔を隔てて車両の後方側へ延びる底壁４９と、その後端部から上方側へ延びるように設置されて上記ダッシュパネル１の下端部ないしフロアパネル３の下面に接続される後壁５０とを有するボックス状部材からなっている。そして、図３に示すように、上記トルクボックス４７の後壁５０からなる後辺部が、上記サイドシル３３に近づくに従い、つまり車幅方向外方側に至るに従って車体の後方側に位置するように傾斜し、かつ上記後壁５０の外端部５０ａがダッシュパネル１の後端を超える位置まで延設されている。
【００３７】
上記構成において、車両に前突事故が発生して上記フロントクロスメンバ２２に衝突エネルギーが入力されると、この衝突エネルギーは、図６および図９の矢印Ｐ１に示すように、上記フロントサイドフレーム２を介してダッシュパネル１に伝達されるとともに、図６の矢印Ｐ２に示すように、上記フロントサイドサブフレーム２３を介してフロントサスペンションクロスメンバ１５の上部メンバ１９に伝達される。このフロントサスペンションクロスメンバ１５の上部メンバ１９に伝達された衝突エネルギーは、その一部が矢印Ｐ３に示すように、サブフレームリヤ部材２７を介してダッシュパネル１の下端部に伝達されるとともに、残りの衝突エネルギーが矢印Ｐ４に示すように、フロントサスペンションクロスメンバ１５の縦メンバ１８および下部メンバ１７を介して上記フロントサイドフレーム２の後端部およびダッシュパネル１の下方部に伝達されることにより支持される。
【００３８】
また、図６の矢印Ｐ１に示すように、フロントサイドフレーム２を介してダッシュパネル１へと直接的に伝達された衝突エネルギーは、その一部が、図３の矢印Ｐ５に示すように、上記トルクボックス４７を介してサイドシル３３に伝達されるとともに、図３の矢印Ｐ６に示すように、上記フロントサイドフレーム２の後端部からフロアフレーム３１に伝達され、かつ上記衝突エネルギーの残りが、図６の矢印Ｐ８に示すように、ダッシュパネル１に固着されたダッシュクロスメンバ１０を介してトンネル部４の上方部に伝達される。
【００３９】
上記トルクボックス４７の後壁５０からなる後辺部は、サイドシル３３に近づくに従って車体の後方側に位置するように傾斜して設置されている。このため、上記フロントサイドフレーム２からトルクボックス４７に入力された衝突エネルギーの伝達方向Ｐ５が、トルクボックス４７を介して後部外方側へ変換されることにより、上記衝突エネルギーがサイドシル３３に対してスムーズに伝達される。そして、このサイドシル３３からリヤサイドフレーム３７に上記衝突エネルギーが伝達されることにより安定して支持されることになる。
【００４０】
また、車両の前突時に、図３の矢印Ｐ６に示すように、上記フロントサイドフレーム２からフロアフレーム３１に入力された衝突エネルギーは、その一部が矢印Ｐ７に示すように、上記フロアサブフレーム３２からトンネル部４の下方部分へと伝達されて支持されるとともに、残りの衝突エネルギーが上記フロアフレーム３１を介してサイドシル３３の後端部側およびリヤサイドフレーム３７の前端部に伝達されることにより、安定して支持されるようになっている。そして、上記トンネル部４の下方には、その底部を横切るように下部レインフォースメント４４が配設されているため、上記トンネル部４に伝達された衝突エネルギーに応じてトンネル部４の底面が拡開変形し、あるいは収縮変形することを効果的に防止することが可能である。
【００４１】
上記のように車室前部とエンジンルームとを仕切るように設置されたダッシュパネル１と、このダッシュパネル１の設置部から車両の前方側へ延びる左右一対のフロントサイドフレーム２，２と、上記ダッシュパネル１の下端部に連続して車室の底面部を形成するフロアパネル３と、このフロアパネル３の車幅方向中央部分を車室内側に膨出させることにより車体の前後方向に延びるように設置されたトンネル部４とを備えた車両の前部車体構造において、上記ダッシュパネル１の車室内側壁面に車幅方向に伸びるダッシュクロスメンバ１０を設け、このダッシュクロスメンバ１０の車幅方向中央部１１を上記トンネル部４の上面に沿わせるように配設するとともに、その左右両側方部１２，１２を上記フロントサイドフレーム２の後端部と対向させるように配設したため、簡単なかつコンパクトな構成で車体の剛性を効果的に向上させることができる。
【００４２】
すなわち、上記第１実施形態では、ダッシュクロスメンバ１０の車幅方向中央部１１を背面視でトンネル部４の上面に沿って上方に膨出させるように屈曲形成したため、上記フロントサイドフレーム２の設置高さとトンネル部４の上面高さとが異なっている場合においても、車両の正突時等に、上記ダッシュパネル１を介してフロントサイドフレーム２の後端部と対向する上記左右両側方部１２，１２の何れか一方に入力された衝突エネルギーを、フロアパネル３の車幅方向中央部おいて車体の前後方向に延びるように設置されたトンネル部４から上記左右両側方部１２，１２の他方へと伝達することにより、効率よく車体全体に分散させて支持することができる。しかも、上記フロントサイドフレーム２に入力された衝突エネルギーを上記トンネル部４に伝達して支持する補強部材をエンジンルーム内に配設した場合のように、エンジン本体等の設置スペースが狭められる等の問題を生じることがないため、車両を効果的にコンパクト化しつつ、車体の剛性向上効果を充分に得られるという利点がある。
【００４３】
また、上記第１実施形態に示すように、上面に沿ってトンネルメンバ５，５が車体の前後方向に延びるように設置されることにより剛性が充分に確保されたトンネル部４に、上記ダッシュクロスメンバ１０の車幅方向中央部１１を接続した構造とした場合には、車両の正突時等に上記フロントサイドフレーム２からダッシュクロスメンバ１０の左右両側方部１２，１２を介して上記トンネル部４およびトンネルメンバ５，５に伝達された衝突エネルギーを効果的に支持して、これを吸収することができる。
【００４４】
さらに、上記第１実施形態では、フロントサイドフレーム２に、フロントサスペンション１４ｂを支持するフロントサスペンションクロスメンバ１５を取り付けるとともに、上記フロントサイドフレーム２の前端部とフロントサスペンションクロスメンバ１５とを接続するフロントサイドサブフレーム２３を設けたため、車両の前突時等に入力された衝突エネルギーを車体下部に効率よく伝達し、これを効果的に吸収できる利点がある。
【００４５】
すなわち、上記第１実施形態では、左右一対のフロントサイドフレーム２，２を互いに連結するフロントクロスメンバ３０を備えた車両において、このフロントクロスメンバ３０に上記フロントサイドサブフレーム２３の前端部を接続したため、上記フロントクロスメンバ２２に入力された前突時等の衝突エネルギーを、上記フロントサイドフレーム２からダッシュパネル１およびフロアフレーム３１に向かう成分（Ｐ１）と、上記フロントサイドサブフレーム２３からフロントサスペンションクロスメンバ１５に向かう成分（Ｐ２）とに分けて車体の後部に伝達することができる。そして、上記フロントサイドサブフレーム２３からフロントサスペンションクロスメンバ１５の上部メンバ１９に伝達された衝突エネルギーを、フロントサスペンションクロスメンバ１５の縦メンバ１８および下部メンバ１７を介してダッシュパネル１の下方部およびフロアパネル３へと伝達することにより、上記衝突エネルギーを効果的に車体全体へと分散させて効率よく吸収できるという利点がある。
【００４６】
特に、上記第１実施形態に示すように、フロントクロスメンバ３０に上記フロントサイドフレーム２およびフロントサイドサブフレーム２３の前端部をそれぞれオフセットさせて接続した構成によれば、車両の前突時に上記フロントクロスメンバ３０に入力された衝突エネルギーを上記フロントサイドフレーム２およびフロントサイドサブフレーム２３の少なくとも一方を介して車体の後部に伝達してこれを確実に支持することができる。しかも、上記フロントサイドフレーム２およびフロントサイドサブフレーム２３によりフロントクロスメンバ３０を補強して、その剛性を効果的に向上させることがでるため、車両の軽衝突時における車両の損傷を効果的に防止できるという利点がある。
【００４７】
また、上記第１実施形態では、フロントサスペンションクロスメンバ１５にフロントサスペンション１４ｂのアッパアーム２１が取り付けられてなる車両の前部車体構造において、このアッパアーム２１の取付部に上記フロントサイドサブフレーム２３の後端部を接続した構造としたため、このフロントサイドサブフレーム２３により上記アッパアーム２１の取付部を効果的に補強することができる。したがって、車両の衝突時における衝突エネルギーの吸収効果と、車両の走行時に車両の繰安性を向上させるという効果とが同時に得られるという利点がある。
【００４８】
さらに、上記第１実施形態に示すように、フロントサスペンションクロスメンバ１５の一部（上部メンバ１９）と、ダッシュパネルの下方部とを接続する上記サブフレームリヤ部材２７を設けた構造とした場合には、車両の衝突時に上記フロントサイドサブフレーム２３からフロントサスペンションクロスメンバ１５に伝達された衝突エネルギーを、上記サブフレームリヤ部材２７によりダッシュパネル１の下方部へと効果的に伝達し、これを効果的に吸収できるという利点がある。
【００４９】
上記第１実施形態では、フロントサスペンションクロスメンバ１５に設けられたアッパアーム２１の取付部、つまり上記上部メンバ１９に、上記サブフレームリヤ部材２７の前端部を接続した構成としたため、このサブフレームリヤ部材２７により上記アッパアーム２１の取付部を補強することができるとともに、車両の衝突時に上記フロントサイドサブフレーム２３からフロントサスペンションクロスメンバ１５の上部メンバ１９に伝達された衝突エネルギーを、上記サブフレームリヤ部材２７によりダッシュパネル１の下方部へと効果的に伝達することができる。したがって、車両の衝突時に上記衝突エネルギーをより効果的に吸収できるとともに、車両の走行時に車両の繰安性をさらに効果的に向上できるという利点がある。
【００５０】
特に、上記第１実施形態では、フロントサイドサブフレーム２３とサブフレームリヤ部材２７とが、上記フロントサスペンションクロスメンバ１５の上部メンバ１９を介して側面視で連続して配設されるとともに、このフロントサイドサブフレーム２３およびサブフレームリヤ部材２７に傾斜部が設けられることにより、それぞれ後下がりの傾斜状態で設置された構造としたため、車両の前突時に上記フロントクロスメンバ３０に入力された衝突エネルギーを上記フロントサイドサブフレーム２３およびサブフレームリヤ部材２７を介してダッシュパネル１の下方部へとスムーズに伝達してこれを効果的に支持できるという利点がある。
【００５１】
なお、上記フロントサスペンションクロスメンバ１５の上部メンバ１９を介してフロントサイドサブフレーム２３とサブフレームリヤ部材２７とを側面視で間接的に連続させた上記第１実施形態に代え、上記フロントサイドサブフレーム２３とサブフレームリヤ部材２７とを一体に形成して直接的に連続させるとともに、その下端部に上記フロントサスペンションクロスメンバ１５の上部メンバ１９を取り付けた構造としてもよい。
【００５２】
また、上記第１実施形態では、フロアフレーム３１をフロントサイドフレーム２の後端部から車体の後方側へ延びるように設置し、フロアフレーム３１の後方部を車幅方向外方側に向けて傾斜させるとともに、車両の後部左右に配設されたリヤサイドフレーム３７の前端部に上記フロアフレーム３１の後端部を接続したため、車両の前突時に、上記フロントサイドフレーム２と、フロントサイドサブフレーム２３およびサブフレームリヤ部材２７とを介して、フロアフレーム３１に入力された衝突エネルギーをリヤサイドフレーム３７に伝達することにより安定して支持でき、車両の前突荷重に対する車体の剛性を簡単な構成で効果的に向上させることができる。
【００５３】
さらに、上記第１実施形態に示すように、車両の前後方向に延びる閉断面形状のサイドシル３３を上記フロアパネル３の車幅方向両側方部に設けるとともに、このサイドシル３３の後端部近傍に、上記フロアフレーム３１の後端部を接続し、かつ上記サイドシル３３の前部と上記フロントサイドフレーム２の後端部とを連結する閉断面形状のトルクボックス４７を設けた構造とした場合には、車両の衝突時に上記フロアフレーム３１およびトルクボックス４７を介して上記サイドシル３３に衝突エネルギーを効率よく伝達して支持することができるため、車両の前突荷重に対する車体の剛性を、簡単な構成でより効果的に向上させることができるという利点がある。
【００５４】
特に、上記第１実施形態では、サイドシル３３の後端部を、車両の後部左右に配設されたリヤサイドフレーム３７の前端部に接続するように構成したため、上記フロントサイドフレーム２からサイドシル３３に伝達された衝突エネルギーを、このサイドシル３３から上記リヤサイドフレーム３７に伝達することができる。したがって、車両前突時に、上記フロントサイドフレーム２に入力された衝突エネルギーを車体の全体に分散させて、これを効果的に支持できるという利点がある。
【００５５】
また、上記第１実施形態に示すように、トルクボックス４７の後壁５０からなる後辺部をサイドシル３３に近づくに従って車体の後方側に位置させるように傾斜させた構造とした場合には、上記フロントサイドフレーム２からトルクボックス４７に入力された衝突エネルギーの伝達方向を、トルクボックス４７を介して後部外方側へ変換することにより、上記衝突エネルギーをサイドシル３３に対してスムーズに伝達することができるため、このサイドシル３３により上記衝突エネルギーを安定して支持できるという利点がある。
【００５６】
さらに、上記第１実施形態では、トルクボックス４７をダッシュパネル１の下面、具体的には、上記ダッシュパネル１の下面に沿って設置されたボックス状部材により構成したため、上記トルクボックス４７が車室内に突出した状態で設置されることに起因して車室内スペースが狭められる等の弊害を生じることなく、車両の前突荷重に対する車体の剛性を効果的に向上させることができる。
【００５７】
しかも、上記第１実施形態では、トルクボックス４７の後壁外端部５０ａをダッシュパネル１の後端を超える位置まで延設したため、車両の前突時に入力される衝突エネルギーに応じてダッシュパネル１が変形すること等を上記トルクボックス４７により効果的に防止できるとともに、このトルクボックス４７を介して上記衝突エネルギーをサイドシル３３に効率よく伝達できるという利点がある。
【００５８】
特に、上記第１実施形態に示すように、フロントサイドフレーム２の後端部からフロアパネル３に沿って車両の後方側へ延びるように設置されたフロアフレーム３１の前部に上記トルクボックス４７を接続した構造とした場合には、車両の前突時に、フロントサイドフレーム２に入力された衝突エネルギーを、上記トルクボックス４７からサイドシル３３およびフロアフレーム３１に分散させて効率よく伝達することができるため、上記衝突エネルギーを、さらに効果的に支持できるという利点がある。
【００５９】
上記第１実施形態では、上記フロアパネル３に沿って車体の前後方向に延びる左右一対のフロアフレーム３１，３１を設けるとともに、左右のフロアフレーム３１，３１の前後方向中間部からそれぞれトンネル部に向かって延びるフロアサブフレーム３２，３２を配設し、かつ上記トンネル部４を横切るように下部レインフォースメント４４を配設したため、簡単な構成で車体の剛性を効果的に向上させることができ、車両の衝突時に作用する衝突エネルギーを効果的に吸収できるという利点がある。
【００６０】
すなわち、車両の前突時等に上記フロントクロスメンバ３０、上記フロントサイドフレーム２およびフロントサイドサブフレーム２３を介して入力された衝突エネルギーを、フロアパネル３の下面に沿って設置された上記フロアフレーム３１により車両の後方側へ伝達して支持することができるとともに、上記衝突エネルギーの一部をフロアサブフレーム３２によりトンネル部４側へ効率よく伝達して支持することができる。そして、上記トンネル部４を横切るように配設した下部レインフォースメント４４により、トンネル部４の下方部分を補強したため、上記衝突エネルギーに応じてトンネル部４の底面が拡開変形し、あるいは収縮変形するのを効果的に防止しつつ、上記衝突エネルギーを車体後部に伝達して効率よく支持できるという利点がある。
【００６１】
また、車両の側突時に車体側部からトンネル部４に入力された衝突エネルギーを上記下部レインフォースメント４４により効率よく支持することができる。したがって、車両の側突時に入力された衝突エネルギーに対応して車体が変形するのを防止するためのセンタクロスメンバをフロアパネル３上に配設した場合のように、車室内スペースが狭められる等の問題を生じることなく、車両の衝突時における車体の変形を効果的に防止することが可能であり、ルーフのないオープンカー等においても、簡単な構成で車体の剛性を充分に確保できるという利点がある。
【００６２】
さらに、上記第１実施形態に示すように、下部レインフォースメント４４をトンネル部４の下方車外側に配設して着脱可能に取り付けた構造とした場合には、上記下部レインフォースメント４４が車室内に突出することに起因して車室内スペースが狭められるという事態を生じることなく、上記トンネル部４の下方部分を効果的に補強することができる。しかも、上記トンネル部４内に配設されたプロペラシャフトまたは排気管の保守点検時等には、上記下部レインフォースメント４４をトンネル部４から取り外すことにより、上記保守点検作業等を容易に行うことができるという利点がある。
【００６３】
また、上記第１実施形態では、フロアサブフレーム３２の後方部４３をトンネル部４に沿って車体の前後方向に延びるように設置することにより、上記フロアサブフレーム３２の後方部４３を介してトンネル部４を補強するように構成したため、フロアパネル３の車幅方向中央部近傍における車体の剛性を効果的に向上させることができる。したがって、車両の前突時または側突時に、上記トンネル部４の設置部に伝達された衝突エネルギーを効果的に支持して車体の変形を確実に抑制できるという利点がある。
【００６４】
さらに、上記第１実施形態に示すように、トンネル部４を横切るように設置された上記下部レインフォースメント４４により左右のフロアサブフレーム３２の下方部を連結するように構成した場合には、トンネル部４に沿って車体の前後方向に延びるように上記フロアサブフレーム３２の後方部４３を設置することによる補強作用と、トンネル部４を横切るように上記下部レインフォースメント４４を車幅方向に設置することによる補強作用との相乗作用により、フロアパネル３の車幅方向中央部近傍における車体の剛性を、より効果的に向上させることができる。
【００６５】
図１０および図１１は、本発明に係る車両の前部車体構造の第２実施形態を示している。この第２実施形態では、ダッシュクロスメンバ１０の左右両側方部１２，１２の一部に、上記フロントサイドフレーム２の後端部内に入り込むように前方へ凹入した凹入部５１が形成されるとともに、この凹入部５１に対応して車体の前方側に突出する突出部５２が上記ダッシュパネル１に形成されている。具体的には、乗員が操作するブレーキペダル５３を有するペダル装置５４が配設された運転席側（当実施形態では車室の左側）に位置する上記側方部１２の少なくとも一部が、フロントサイドフレームの後端部内に所定距離だけ入り込むように凹設されることにより、上記ブレーキペダル５３の操作軌跡を確保し得る位置および深さを有する上記凹入部５１がダッシュクロスメンバ１０の側方部１２に形成されている。
【００６６】
上記のようにダッシュクロスメンバ１０とフロントサイドフレーム２との接続部に対応した車室内側部位に、乗員が操作するブレーキペダル５３等を有するペダル装置５４を配設した構成とした場合には、このペダル装置５４の設置部を上記ダッシュクロスメンバ１０により補強することができるため、簡単な構成で安定したペダル操作が可能となるという利点がある。そして、上記第２実施形態では、ダッシュクロスメンバ１０の凹入部５１がブレーキペダル５３の操作軌跡を確保し得る位置および深さに形成されることにより、ダッシュパネル１の車室内側面に配設された上記ダッシュクロスメンバ１０との干渉が生じることに起因してブレーキペダル５３の操作範囲が狭められる等の弊害を生じることなく、車両の正突時等に、上記フロントサイドフレーム２の後端部からダッシュクロスメンバ１０側方部１２に入力された衝突エネルギーを、効率よく車体全体に分散させて支持できるという利点がある。
【００６７】
しかも、上記ダッシュクロスメンバ１０の左右両側方部１２，１２の一部（凹入部５１）をフロントサイドフレーム２の後端部内に入り込むように前方へ凹入させた凹入部５１を形成するとともに、この凹入部５１に対応して車体の前方側に突出する突出部５２を上記ダッシュパネル１に形成したため、上記ダッシュクロスメンバ１０の左右両側方部１２が車室内側に突出することに起因して車室内スペースが狭められるのを防止しつつ、上記ダッシュクロスメンバ１０とダッシュパネル１との間に車幅方向に延びる閉断面を形成してその剛性を充分に確保することができる。なお、上記ダッシュクロスメンバ１０の凹入部５１およびダッシュパネル１の突出部５２をフロントサイドフレーム２の後端部内に入り込ませるように構成しても、この部分は本来デッドスペースであるため、有効スペースが狭められる等の問題が生じることはない。
【００６８】
上記ブレーキペダル５３の設置部に対応した位置に上記ダッシュクロスメンバ１０の凹入部５１を配設してなる上記第２実施形態に代え、アクセルペダルまたはクラッチペダル等の設置部に対応した位置に上記ダッシュクロスメンバ１０の凹入部５１を配設した構造とすることも可能である。しかし、上記ブレーキペダル５３は、アクセルペダル等に比べて操作軌跡が大きい傾向があるため、上記のようにブレーキペダル５３の設置部に対応した位置に上記凹入部５１を配設することにより、このブレーキペダル５３が上記ダッシュクロスメンバ１０に干渉するのを回避し得るように構成することが望ましい。
【符号の説明】
【００６９】
１ ダッシュパネル
２ フロントサイドフレーム
３ フロアパネル
４ トンネル部
５ トンネルメンバ
１０ ダッシュクロスメンバ
１１ ダッシュクロスメンバの車幅方向中央部
１２ ダッシュクロスメンバの側方部
５１ 凹入部
５２ 突出部
５３ ブレーキペダル
５４ ペダル装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室前部を仕切るダッシュパネルと、このダッシュパネルから前方に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、上記ダッシュパネルに連続して車室の下面を形成するフロアパネルと、このフロアパネルの車幅方向中央部分を車室内側へ膨出させることにより車体の前後方向に延びるように設置されたトンネル部とを備えた車両の前部車体構造であって、上記ダッシュパネルの車室内側壁面には車幅方向に伸びるダッシュクロスメンバが設けられ、このダッシュクロスメンバの車幅方向中央部が上記トンネル部の上面に沿うように配設されるとともに、その左右両側方部が上記フロントサイドフレームの後端部と対向するように配設されたことを特徴とする車両の前部車体構造。
【請求項２】
上記ダッシュクロスメンバの車幅方向中央部がトンネル部に沿って上方へ膨出するように屈曲形成された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】
上記トンネル部に沿って車体の前後方向に延びるトンネルメンバを有し、このトンネルメンバに上記ダッシュクロスメンバの車幅方向中央部が接続されたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両の前部車体構造。
【請求項４】
上記ダッシュクロスメンバとフロントサイドフレームとの接続部に対応した車室内側部位には、乗員が操作するペダル装置が配設されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の前部車体構造。
【請求項５】
上記ダッシュクロスメンバの左右両側方部の少なくとも一部には、フロントサイドフレームの後端部内に入り込むように前方へ凹入した凹入部が設けられるとともに、この凹入部に対応して車体の前方側に突出する突出部が上記ダッシュパネルに形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両の前部車体構造。
【請求項６】
上記ペダル装置はブレーキペダルを有し、このブレーキペダルの設置部に対応した位置に上記突出部が配設されるとともに、上記ブレーキペダルがダッシュクロスメンバに干渉するのを回避し得るように、上記凹入部の凹入量が設定されたことを特徴とする請求項５に記載の車両の前部車体構造。
【請求項１】
車室前部を仕切るダッシュパネルと、このダッシュパネルから前方に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、上記ダッシュパネルに連続して車室の下面を形成するフロアパネルと、このフロアパネルの車幅方向中央部分を車室内側へ膨出させることにより車体の前後方向に延びるように設置されたトンネル部とを備えた車両の前部車体構造であって、上記ダッシュパネルの車室内側壁面には車幅方向に伸びるダッシュクロスメンバが設けられ、このダッシュクロスメンバの車幅方向中央部が上記トンネル部の上面に沿うように配設されるとともに、その左右両側方部が上記フロントサイドフレームの後端部と対向するように配設されたことを特徴とする車両の前部車体構造。
【請求項２】
上記ダッシュクロスメンバの車幅方向中央部がトンネル部に沿って上方へ膨出するように屈曲形成された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】
上記トンネル部に沿って車体の前後方向に延びるトンネルメンバを有し、このトンネルメンバに上記ダッシュクロスメンバの車幅方向中央部が接続されたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両の前部車体構造。
【請求項４】
上記ダッシュクロスメンバとフロントサイドフレームとの接続部に対応した車室内側部位には、乗員が操作するペダル装置が配設されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の前部車体構造。
【請求項５】
上記ダッシュクロスメンバの左右両側方部の少なくとも一部には、フロントサイドフレームの後端部内に入り込むように前方へ凹入した凹入部が設けられるとともに、この凹入部に対応して車体の前方側に突出する突出部が上記ダッシュパネルに形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両の前部車体構造。
【請求項６】
上記ペダル装置はブレーキペダルを有し、このブレーキペダルの設置部に対応した位置に上記突出部が配設されるとともに、上記ブレーキペダルがダッシュクロスメンバに干渉するのを回避し得るように、上記凹入部の凹入量が設定されたことを特徴とする請求項５に記載の車両の前部車体構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−１７９８９８（Ｐ２０１０−１７９８９８Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７７８１（Ｐ２００９−２７７８１）
【出願日】平成２１年２月９日（２００９．２．９）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月９日（２００９．２．９）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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