車体前部構造
【課題】フロントサイドフレームに入力された荷重を円滑にセンタトンネルへ伝達することを可能にするとともに、フロントサイドフレームからの荷重をAピラーやサイドシルへも分散して伝達することを可能にする。
【解決手段】ダッシュボードパネル13を、ダッシュパネル前分割体61とダッシュパネル後分割体62とに分割し、フロントサイドフレーム11からの荷重をセンタトンネル43の上部43aへ伝達するトンネル補強フレーム36を、ダッシュパネル前分割体61の後面31aに接合するとともに、ダッシュパネル前分割体61とダッシュパネル後分割体62との間を貫通させて、センタトンネル43の上部43aに接合した。
【解決手段】ダッシュボードパネル13を、ダッシュパネル前分割体61とダッシュパネル後分割体62とに分割し、フロントサイドフレーム11からの荷重をセンタトンネル43の上部43aへ伝達するトンネル補強フレーム36を、ダッシュパネル前分割体61の後面31aに接合するとともに、ダッシュパネル前分割体61とダッシュパネル後分割体62との間を貫通させて、センタトンネル43の上部43aに接合した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジンルームと車室とを隔てるダッシュボード廻りの剛性を高めた車体前部構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
車体前部構造として、エンジンルームと車室とをダッシュボードパネルで仕切られたものが知られている。
そのために、この種の車体前部構造は、フロントサイドフレームから伝達される荷重を受けるセンタトンネル補強部材を、車室外に配置して直接的に荷重を受けるようにするか、若しくは、ダッシュボードを挟んで車室内に配置してフロントサイドフレームを伝達される荷重を間接的に受けるように支持して車体剛性向上を図っていた。
【0003】
このような車体前部構造として、補強部材を車室外に配置したもの、ダッシュパネルを挟んで補強部材を連結するものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】特開2004−230984公報
【特許文献2】特開2003−63455公報
【0004】
特許文献1の車体前部構造は、車体前部に車体前後方向に沿って延びるフロントサイドフレームが設けられ、このフロントサイドフレームの後方にダッシュボードパネルが設けられ、このダッシュボードパネルの後方下部から車体後方にトンネル部が形成され、これらのフロントサイドフレームとトンネル部との間に補強部材が渡されたものである。
【0005】
特許文献2の車体前部構造は、車室の前端壁を構成し上下方向に延びるダッシュボードパネルが設けられ、このダッシュボードパネル前方にフロントサイドフレームが延出され、ダッシュボードパネル後方にセンタトンネルが延出され、このセンタトンネルの車室側に補強部材が設けられたものである。
【0006】
しかし、特許文献1の車体前部構造では、補強部材が車室外に配置されたものであり、例えば、フロントサイドフレームとセンタトンネルとの間に補強部材を渡す場合には、フロントサイドフレームとセンタトンネルとの間の上下方向のオフセットが大きくなり、曲げモーメントが発生し、センタトンネルへの円滑な荷重伝達できない。また、左右のフロントサイドフレームを結ぶクロスメンバとの接続も離れた位置で連結することとなり、剛性の確保が困難であった。
【0007】
一方、特許文献2の車体前部構造では、室内側に補強部材を配置し、この補強部材をダッシュボードパネルを挟んで結合すると、車幅方向にクロスメンバを配置する場合に、クロスメンバーに補強部材を直接接合できないので、効果的な荷重伝達をすることはできないという課題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、フロントサイドフレームに入力された荷重を円滑にセンタトンネルへ伝達することができるとともに、フロントサイドフレームからの荷重をAピラーやサイドシルへも分散して伝達することできる車体前部構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
請求項1に係る発明は、エンジンルームと車室とを隔てるダッシュボードパネルと、このダッシュボードパネルから車体前方に延ばされる左右のフロントサイドフレームと、ダッシュボードパネルの中央部から車体後方に延ばされるセンタトンネルと、ダッシュボードパネルの側方から車体後方に延ばされる左右のサイドシルと、ダッシュボードパネルの側方から斜め上方に延ばされるAピラーとを備えた車体前部構造において、ダッシュボードパネルが、ダッシュパネル前分割体とダッシュパネル後分割体とに分割したものであり、フロントサイドフレームからの荷重をセンタトンネルの上部へ伝達するトンネル補強フレームを、ダッシュパネル前分割体の後面に接合するとともに、ダッシュパネル前分割体とダッシュパネル後分割体との間を貫通させて、センタトンネルの上部に接合することを特徴とする。
【0010】
請求項2に係る発明は、トンネル補強フレームが、左右のフロントサイドフレーム間を結合するクロスメンバをベースに、Aピラーを補強するピラー補強フレームと、サイドシルの前部を補強するサイドシル補強フレームとを一体化した補強フレーム構造体として構成されることを特徴とする。
【0011】
請求項3に係る発明は、ピラー補強フレーム及びサイドシル補強フレームを、ダッシュパネル前分割体とダッシュパネル後分割体との間を貫通させたことを特徴とする。
【0012】
請求項4に係る発明は、ダッシュパネル前分割体が、車輪を囲うホイールアーチ部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
請求項1に係る発明では、エンジンルームと車室とを隔てるダッシュボードパネルが設けられ、このダッシュボードパネルから車体前方に延ばされる左右のフロントサイドフレームが設けられ、ダッシュボードパネルの中央部から車体後方に延ばされるセンタトンネルが設けられ、ダッシュボードパネルの側方から車体後方に延ばされる左右のサイドシルが設けられ、ダッシュボードパネルの側方から斜め上方に延ばされるAピラーが設けられる。
ダッシュボードパネルは、ダッシュパネル前分割体とダッシュパネル後分割体とに分割される。
フロントサイドフレームからの荷重をセンタトンネルの上部へ伝達するトンネル補強フレームを、ダッシュパネル前分割体の後面に接合するとともに、ダッシュパネル前分割体とダッシュパネル後分割体との間を貫通させて、センタトンネルの上部に接合した。すなわち、トンネル補強フレームがダッシュボードパネルを貫通するので、クロスメンバとトンネル補強フレームの上下のオフセット量を少なくすることができる。これにより、車体前部の剛性の向上を図ることができるとともに、フロントサイドフレームに入力された荷重が、トンネル補強フレームを介して直接センタトンネルの上部へ伝達可能となり、効果的な荷重伝達をすることができる。
【0014】
請求項2に係る発明では、トンネル補強フレームが、左右のフロントサイドフレーム間を結合するクロスメンバをベースに、Aピラーを補強するピラー補強フレームと、サイドシルの前部を補強するサイドシル補強フレームとを一体化した補強フレーム構造体として構成されるので、フロントサイドフレームからの荷重をAピラーやサイドシルへも分散できる。
また、補強フレーム構造体をダッシュパネル前分割体に一体化した後には、トンネル補強フレーム及びサイドシル補強フレームを介して後方の車体フロア側へ容易に接続することができる。
【0015】
請求項3に係る発明では、ピラー補強フレーム及びサイドシル補強フレームを、ダッシュパネル前分割体とダッシュパネル後分割体との間を貫通させたので、ピラー補強フレーム及びサイドシル補強フレームを直線的に形成することができる。この結果、フロントサイドフレームからの荷重を、円滑にAピラーやサイドシルに伝達することができる。
【0016】
請求項4に係る発明では、ダッシュパネル前分割体は、車輪を囲うホイールアーチ部を有するので、補強フレーム構造体をダッシュパネル前分割体に一体化した後には、ホイールアーチ部をサイドシル補強フレームを介して後方の車体フロア側へ容易に接続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る車体前部構造の斜視図であり、図2は図1に示される車体前部構造の車室側からのダッシュボードパネル廻りの斜視図である。
【0018】
車体10Aは、エンジンルーム21と車室22とを隔てるダッシュボードパネル(ダッシュボード)13と、このダッシュボードパネル13から車体前方向に延ばされる左右のフロントサイドフレーム11,11と、ダッシュボードパネル13の中央部から車体後方に延ばされるセンタトンネル(フロアトンネル)43と、ダッシュボードパネル13の側方から車体後方に延ばされる左右のサイドシル17,17(一方不図示)と、ダッシュボードパネル13の側方から斜め上方に延ばされるAピラー(フロントピラー)23,23(一方不図示)と、ダッシュボードパネル13から車体後方に延ばされる車体フロア(フロントフロア)15とを備える。
【0019】
フロントサイドフレーム11,11は、車体幅方向に所定間隔をおいて配置され、車体前後方向に延出され、ダッシュボードパネル13に水平部後端(後端部)11aが接合される。
サイドシル17は、車室22の下部で左右端に設けられ車体フロア15を支持する骨格部材であり、サイドシルインナ45と、サイドシルアウタ46とからなり、前部17aがダッシュボードパネル13に接合される。
Aピラー(フロントピラー)23は、ダッシュボードパネル13の左右から車体後方に且つ斜め上方に延出される。
【0020】
図3は図1に示される車体前部構造のダッシュボードパネルの分解斜視図であり、図4はダッシュパネル後分割体を取り除いたダッシュボードパネルの斜視図である。
ダッシュボードパネル13は、エンジンルーム21側に配置されるダッシュパネル前分割体61と、車室22側に配置されるダッシュパネル後分割体62と、これらのダッシュパネル前分割体61及びダッシュパネル後分割体62の間に、連結材(支持部材)41を介して配置される補強フレーム構造体(連結部材若しくはボード補強部材)14とからなる。
なお、連結材41は、ダッシュパネル後分割体62と補強フレーム構造体14との間に配置される。
【0021】
ダッシュパネル前分割体61は、左右のフロントサイドフレーム11,11が車体前方に延出されるフロントサイドフレーム遮蔽部材(前ボードパネル)31と、このフロントサイドフレーム遮蔽部材31の中央下部から後方に延出され、センタトンネル43を接続するダッシュボード下部パネル(トンネル部補強板)64と、フロントサイドフレーム遮蔽部材31の両側に設けられ、前輪(不図示)を囲う左右のホイールアーチ部25,25とからなる。
【0022】
ダッシュパネル後分割体62は、車体10Aをエンジンルーム21側と車室22側と隔てる中央パネル(後ボードパネル)32と、この中央パネル32の両側下部に設けられ、左右のサイドシル17,17に接続する下サイドパネル(ダッシュボードパネル下部)28,28とからなる。
【0023】
補強フレーム構造体(連結部材)14は、左右のサイドフレーム間を結合するクロスメンバ(中央連結部材)35と、サイドシル17,17の前部17a,17aを補強するサイドシル補強フレーム(ホイールアーチ下連結部材)37,37と、Aピラー23を補強するピラー補強フレーム(ホイールアーチ上連結部材)38,38と、センタトンネル43を補強するトンネル補強フレーム(トンネルフレーム連結部材)36,36と、からなり、クロスメンバ35をベースに一体化されたものである。
【0024】
クロスメンバ35及び左右のサイドシル補強フレーム37,37は、一本のパイプ部材を曲げ形成して形成される部分であり、サイドシル補強フレーム37,37は、ダッシュボードパネル13を通過させて(貫通させて)略直線状に形成され、クロスメンバ35は、ダッシュボードパネル13内を通過させて(貫通させて)略直線状に形成される。
【0025】
ピラー補強フレーム38,38は、サイドシル補強フレーム37,37の根本にパイプ部材が溶接されたものであり、ダッシュパネル後分割体62を通過させて(貫通させて)、略直線状に形成される。
トンネル補強フレーム36,36は、クロスメンバ35にパイプ部材が溶接されたものである。
【0026】
図5は図1に示される車体前部構造の補強フレーム構造体を模式的に表した斜視図である。
さらに、車体前部構造10では、ピラー補強フレーム38とサイドシル補強フレーム37とで、二股状の補強部材72が構成され、ピラー補強フレーム38とサイドシル補強フレーム37との交差する点を交差部73と呼ぶときに、二股状の補強部材72は、交差部73の交差角度θが60度に設定される。
【0027】
Aピラー下部の取付点74とサイドシルの取付点75とを仮想線76で結ぶときに、交差部73、Aピラー下部の取付点74及びサイドシルの取付点75で略正三角形を形成される。なお、交差部73はクロスメンバ35に連結され、クロスメンバ35及びフロントサイドフレーム遮蔽部材31を介してフロントサイドフレーム11に取付けるフロントサイドフレーム内面の取付点でもある。
【0028】
図6は図1の6−6線断面図であり、図7は図2の7−7線断面図であり、図8は図2の8−8線断面図であり、図9は図2の9−9線断面図であり、図10は図9に示されたダッシュボードパネル廻りの溶接箇所を示す説明図である。なお、図6〜図8及び図10において黒丸印は溶接箇所を示す。
【0029】
図6に示されるように、車体前部構造10では、ダッシュパネル前分割体61のホイールアーチ部25と補強フレーム構造体14のサイドシル補強フレーム37が溶接され、ホイールアーチ部25とダッシュパネル後分割体62の下サイドパネル28とが溶接され、この下サイドパネル28に中央パネル32及びサイドシル17が溶接されている。
【0030】
すなわち、サイドシル補強フレーム37は、ダッシュパネル前分割体61のホイールアーチ部25の外周縁78(図2参照)に固定(連結)されるとともに、下サイドパネル(ダッシュボードパネル下部)28で覆われる(被覆される)。
【0031】
図7に示されたように、車体前部構造10では、ダッシュパネル前分割体61のダッシュボード下部パネル64にダッシュパネル後分割体62の中央パネル32が溶接され、補強フレーム構造体14のトンネル補強フレーム36がダッシュボード下部パネル64及び中央パネル32に溶接され、さらに、中央パネル32は、アルミニウム鋳造継手部材65で補強されている。
【0032】
図8に示されたように、車体前部構造10では、補強フレーム構造体14のトンネル補強フレーム36は、ダッシュパネル前分割体61のフロントサイドフレーム遮蔽部材31の後面31aに溶接(接合)されるとともに、ダッシュパネル前分割体61のダッシュボード下部パネル64とダッシュパネル後分割体62の中央パネル32との間を貫通させて、センタトンネル(トンネル部パネル)43の上部43a裏面に接合される。なお、補強フレーム構造体14のクロスメンバ35も、フロントサイドフレーム遮蔽部材31の後面31aに溶接(接合)されている。
【0033】
図9及び図10に示されたように、車体前部構造10では、ダッシュパネル後分割体62の中央パネル32に連結材41が溶接されるとともに、ダッシュパネル前分割体61のフロントサイドフレーム遮蔽部材31が溶接され、フロントサイドフレーム遮蔽部材31にも連結材41が溶接され、フロントサイドフレーム遮蔽部材31にフロントサイドフレーム11が溶接され、フロントサイドフレーム遮蔽部材31及び連結材41に補強フレーム構造体14のクロスメンバ35が溶接される。
【0034】
すなわち、クロスメンバ(中央連結部材)35は、フロントサイドフレーム遮蔽部材31に固定されるとともに、連結材41を介してフロントサイドフレーム遮蔽部材31と中央パネル32とで挟み込まれたものである。
【0035】
車体前部構造10の組立方法を説明する。
車体前部構造10では、図4に示されたように、ダッシュボードパネル13のホイールアーチ部25とフロントサイドフレーム遮蔽部材31を一体に形成したダッシュパネル前分割体61にサイドシル17,17、センタトンネル43及びAピラー23,23に繋がる補強フレーム構造体(連結部材)14を結合し、ダッシュパネル前分割体61及び補強フレーム構造体14の組立体79を作成する。このときに、補強フレーム構造体14のサイドシル補強フレーム37をホイールアーチ部25の外周縁78に沿わせて固定する。
【0036】
次に、組立体79を、図2に示されたように、フロントサイドフレーム11,11(図5参照)の水平部後端11aに嵌合し、組立体79に補強フレーム構造体14を押さえる連結材41を介在させてダッシュパネル後分割体62の中央パネル32を被せ、サイドシル補強フレーム37をホイールアーチ部25に接合する。
さらに、中央パネル32の下部に、フロントサイドフレーム11,11の車体フロア15下へ傾斜する部分(不図示)を接合する。
【0037】
補強フレーム構造体14のサイドシル補強フレーム37をサイドシル17へ直接結合し、その後に、車室22側から下サイドパネル(ダッシュボードパネル下部)28を被せ、ダッシュパネル前分割体61のホイールアーチ部25と、ダッシュパネル後分割体62の中央パネル32と接合する。
【0038】
図11(a),(b)は図1に示される車体前部構造のダッシュボードパネルの比較検討図である。
(a)において、比較例の車体前部構造100では、フロントサイドフレーム111とセンタトンネル112との間に、車室外を経由させて補強部材(トンネル補強フレーム)113を配置されたものであり、フロントサイドフレーム111と補強部材113との間の上下方向のオフセットが大きくなり、曲げモーメントが発生してフロントサイドフレーム111からの荷重をセンタトンネル112へ円滑に荷重伝達できない。
【0039】
(b)において、実施例の車体前部構造10では、フロントサイドフレーム11からの荷重をセンタトンネル43の上部へ伝達するトンネル補強フレーム36を、ダッシュパネル前分割体61の後面31aに接合するとともに、ダッシュパネル前分割体61とダッシュパネル後分割体62との間を貫通させて、センタトンネル43の上部43a裏面に接合した。
【0040】
(a)において、フロントサイドフレーム111とセンタトンネル112との間の上下方向のオフセット量をH1とし、(b)において、フロントサイドフレーム11とセンタトンネル43との間の上下方向のオフセット量をH2とする。
【0041】
実施例の車体前部構造10では、比較例の車体前部構造100に比べて、オフセット量H2が小さい(H1>H2)ので、フロントサイドフレーム11からの荷重をセンタトンネル43へ円滑に荷重伝達をすることができる。
【0042】
図1〜図4及び図8に示されたように、車体前部構造10では、エンジンルーム21と車室22とを隔てるダッシュボードパネル13が設けられ、このダッシュボードパネル13から車体前方に延ばされる左右のフロントサイドフレーム11,11が設けられ、ダッシュボードパネル13の中央部から車体後方に延ばされるセンタトンネル43が設けられ、ダッシュボードパネル13の側方から車体後方に延ばされる左右のサイドシル17,17が設けられ、ダッシュボードパネル13の側方から斜め上方に延ばされるAピラー23,23が設けられる。
【0043】
ダッシュボードパネル13は、ダッシュパネル前分割体61とダッシュパネル後分割体62とに分割される。
【0044】
フロントサイドフレーム11からの荷重をセンタトンネル43の上部43a裏面へ伝達するトンネル補強フレーム36を、ダッシュパネル前分割体61の後面31aに接合するとともに、ダッシュパネル前分割体61とダッシュパネル後分割体62との間を貫通させて、センタトンネル43の上部43a裏面に接合した。すなわち、トンネル補強フレーム36がダッシュボードパネル13を貫通するので、クロスメンバとトンネル補強フレーム36の上下のオフセット量を少なくすることができる。これにより、車体前部の剛性の向上を図ることができるとともに、フロントサイドフレーム11に入力された荷重が、トンネル補強フレーム36を介して直接センタトンネル43の上部43aへ伝達可能となり、効果的な荷重伝達をすることができる。
【0045】
図4に示されたように、トンネル補強フレーム36は、左右のサイドフレーム11,11(図1参照)間を結合するクロスメンバ35をベースに、Aピラー23を補強するピラー補強フレーム38と、サイドシル17の前部を補強するサイドシル補強フレーム37とを一体化した補強フレーム構造体14として構成されるので、フロントサイドフレーム11からの荷重をAピラー23やサイドシル17へも分散できる。
また、補強フレーム構造体14をダッシュパネル前分割体61に一体化した後には、トンネル補強フレーム36及びサイドシル補強フレーム37を介して後方の車体フロア15側へ容易に接続することができる。
【0046】
図2及び図3に示されたように、車体前部構造10では、ピラー補強フレーム38及びサイドシル補強フレーム37を、ダッシュパネル前分割体61とダッシュパネル後分割体62との間を貫通させたので、ピラー補強フレーム38及びサイドシル補強フレーム37を直線的に形成することができる。この結果、フロントサイドフレーム11からの荷重を、円滑にAピラー23やサイドシル17(図1参照)に伝達することができる。
【0047】
図3に示されたように、ダッシュパネル前分割体61は、車輪(不図示)を囲うホイールアーチ部25,25を有するので、補強フレーム構造体14をダッシュパネル前分割体61に一体化した後には、ホイールアーチ部25,25をサイドシル補強フレーム37,37を介して後方の車体フロア15(図1参照)側へ容易に接続することができる。
【0048】
尚、本発明に係る車体前部構造は、図4に示すように、補強フレーム構造体(連結部材)14は、クロスメンバ35及び左右のサイドシル補強フレーム37,37が一体的に形成され、左右のサイドシル補強フレーム37,37に左右のピラー補強フレーム38,38が溶接されたが、これに限るものではなく、クロスメンバ35及び左右のピラー補強フレームが一体的に形成され、左右のピラー補強フレームに左右のサイドシル補強フレームが溶接される形態であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0049】
本発明に係る車体前部構造は、セダンやワゴンなどの乗用車に採用するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】本発明に係る車体前部構造の斜視図である。
【図2】図1に示される車体前部構造の車室側からのダッシュボードパネル廻りの斜視図である。
【図3】図1に示される車体前部構造のダッシュボードパネルの分解斜視図である。
【図4】ダッシュパネル後分割体を取り除いたダッシュボードパネルの斜視図である。
【図5】図1に示される車体前部構造の補強フレーム構造体を模式的に表した斜視図である。
【図6】図1の6−6線断面図である。
【図7】図2の7−7線断面図である。
【図8】図2の8−8線断面図である。
【図9】図2の9−9線断面図である。
【図10】図9に示されたダッシュボードパネル廻りの溶接箇所を示す説明図である。
【図11】図1に示される車体前部構造のダッシュボードパネルの比較検討図である。
【符号の説明】
【0051】
10…車体前部構造、11…フロントサイドフレーム、13…ダッシュボードパネル、14…補強フレーム構造体(連結部材)、21…エンジンルーム、22…車室、23…Aピラー(フロントピラー)、25…ホイールアーチ部、31a…後面、32…中央パネル、35…クロスメンバ、36…トンネル補強フレーム、37…サイドシル補強フレーム、38…ピラー補強フレーム、43…センタトンネル、43a…上部、61…ダッシュパネル前分割体、62…ダッシュパネル後分割体。
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジンルームと車室とを隔てるダッシュボード廻りの剛性を高めた車体前部構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
車体前部構造として、エンジンルームと車室とをダッシュボードパネルで仕切られたものが知られている。
そのために、この種の車体前部構造は、フロントサイドフレームから伝達される荷重を受けるセンタトンネル補強部材を、車室外に配置して直接的に荷重を受けるようにするか、若しくは、ダッシュボードを挟んで車室内に配置してフロントサイドフレームを伝達される荷重を間接的に受けるように支持して車体剛性向上を図っていた。
【0003】
このような車体前部構造として、補強部材を車室外に配置したもの、ダッシュパネルを挟んで補強部材を連結するものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】特開2004−230984公報
【特許文献2】特開2003−63455公報
【0004】
特許文献1の車体前部構造は、車体前部に車体前後方向に沿って延びるフロントサイドフレームが設けられ、このフロントサイドフレームの後方にダッシュボードパネルが設けられ、このダッシュボードパネルの後方下部から車体後方にトンネル部が形成され、これらのフロントサイドフレームとトンネル部との間に補強部材が渡されたものである。
【0005】
特許文献2の車体前部構造は、車室の前端壁を構成し上下方向に延びるダッシュボードパネルが設けられ、このダッシュボードパネル前方にフロントサイドフレームが延出され、ダッシュボードパネル後方にセンタトンネルが延出され、このセンタトンネルの車室側に補強部材が設けられたものである。
【0006】
しかし、特許文献1の車体前部構造では、補強部材が車室外に配置されたものであり、例えば、フロントサイドフレームとセンタトンネルとの間に補強部材を渡す場合には、フロントサイドフレームとセンタトンネルとの間の上下方向のオフセットが大きくなり、曲げモーメントが発生し、センタトンネルへの円滑な荷重伝達できない。また、左右のフロントサイドフレームを結ぶクロスメンバとの接続も離れた位置で連結することとなり、剛性の確保が困難であった。
【0007】
一方、特許文献2の車体前部構造では、室内側に補強部材を配置し、この補強部材をダッシュボードパネルを挟んで結合すると、車幅方向にクロスメンバを配置する場合に、クロスメンバーに補強部材を直接接合できないので、効果的な荷重伝達をすることはできないという課題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、フロントサイドフレームに入力された荷重を円滑にセンタトンネルへ伝達することができるとともに、フロントサイドフレームからの荷重をAピラーやサイドシルへも分散して伝達することできる車体前部構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
請求項1に係る発明は、エンジンルームと車室とを隔てるダッシュボードパネルと、このダッシュボードパネルから車体前方に延ばされる左右のフロントサイドフレームと、ダッシュボードパネルの中央部から車体後方に延ばされるセンタトンネルと、ダッシュボードパネルの側方から車体後方に延ばされる左右のサイドシルと、ダッシュボードパネルの側方から斜め上方に延ばされるAピラーとを備えた車体前部構造において、ダッシュボードパネルが、ダッシュパネル前分割体とダッシュパネル後分割体とに分割したものであり、フロントサイドフレームからの荷重をセンタトンネルの上部へ伝達するトンネル補強フレームを、ダッシュパネル前分割体の後面に接合するとともに、ダッシュパネル前分割体とダッシュパネル後分割体との間を貫通させて、センタトンネルの上部に接合することを特徴とする。
【0010】
請求項2に係る発明は、トンネル補強フレームが、左右のフロントサイドフレーム間を結合するクロスメンバをベースに、Aピラーを補強するピラー補強フレームと、サイドシルの前部を補強するサイドシル補強フレームとを一体化した補強フレーム構造体として構成されることを特徴とする。
【0011】
請求項3に係る発明は、ピラー補強フレーム及びサイドシル補強フレームを、ダッシュパネル前分割体とダッシュパネル後分割体との間を貫通させたことを特徴とする。
【0012】
請求項4に係る発明は、ダッシュパネル前分割体が、車輪を囲うホイールアーチ部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
請求項1に係る発明では、エンジンルームと車室とを隔てるダッシュボードパネルが設けられ、このダッシュボードパネルから車体前方に延ばされる左右のフロントサイドフレームが設けられ、ダッシュボードパネルの中央部から車体後方に延ばされるセンタトンネルが設けられ、ダッシュボードパネルの側方から車体後方に延ばされる左右のサイドシルが設けられ、ダッシュボードパネルの側方から斜め上方に延ばされるAピラーが設けられる。
ダッシュボードパネルは、ダッシュパネル前分割体とダッシュパネル後分割体とに分割される。
フロントサイドフレームからの荷重をセンタトンネルの上部へ伝達するトンネル補強フレームを、ダッシュパネル前分割体の後面に接合するとともに、ダッシュパネル前分割体とダッシュパネル後分割体との間を貫通させて、センタトンネルの上部に接合した。すなわち、トンネル補強フレームがダッシュボードパネルを貫通するので、クロスメンバとトンネル補強フレームの上下のオフセット量を少なくすることができる。これにより、車体前部の剛性の向上を図ることができるとともに、フロントサイドフレームに入力された荷重が、トンネル補強フレームを介して直接センタトンネルの上部へ伝達可能となり、効果的な荷重伝達をすることができる。
【0014】
請求項2に係る発明では、トンネル補強フレームが、左右のフロントサイドフレーム間を結合するクロスメンバをベースに、Aピラーを補強するピラー補強フレームと、サイドシルの前部を補強するサイドシル補強フレームとを一体化した補強フレーム構造体として構成されるので、フロントサイドフレームからの荷重をAピラーやサイドシルへも分散できる。
また、補強フレーム構造体をダッシュパネル前分割体に一体化した後には、トンネル補強フレーム及びサイドシル補強フレームを介して後方の車体フロア側へ容易に接続することができる。
【0015】
請求項3に係る発明では、ピラー補強フレーム及びサイドシル補強フレームを、ダッシュパネル前分割体とダッシュパネル後分割体との間を貫通させたので、ピラー補強フレーム及びサイドシル補強フレームを直線的に形成することができる。この結果、フロントサイドフレームからの荷重を、円滑にAピラーやサイドシルに伝達することができる。
【0016】
請求項4に係る発明では、ダッシュパネル前分割体は、車輪を囲うホイールアーチ部を有するので、補強フレーム構造体をダッシュパネル前分割体に一体化した後には、ホイールアーチ部をサイドシル補強フレームを介して後方の車体フロア側へ容易に接続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る車体前部構造の斜視図であり、図2は図1に示される車体前部構造の車室側からのダッシュボードパネル廻りの斜視図である。
【0018】
車体10Aは、エンジンルーム21と車室22とを隔てるダッシュボードパネル(ダッシュボード)13と、このダッシュボードパネル13から車体前方向に延ばされる左右のフロントサイドフレーム11,11と、ダッシュボードパネル13の中央部から車体後方に延ばされるセンタトンネル(フロアトンネル)43と、ダッシュボードパネル13の側方から車体後方に延ばされる左右のサイドシル17,17(一方不図示)と、ダッシュボードパネル13の側方から斜め上方に延ばされるAピラー(フロントピラー)23,23(一方不図示)と、ダッシュボードパネル13から車体後方に延ばされる車体フロア(フロントフロア)15とを備える。
【0019】
フロントサイドフレーム11,11は、車体幅方向に所定間隔をおいて配置され、車体前後方向に延出され、ダッシュボードパネル13に水平部後端(後端部)11aが接合される。
サイドシル17は、車室22の下部で左右端に設けられ車体フロア15を支持する骨格部材であり、サイドシルインナ45と、サイドシルアウタ46とからなり、前部17aがダッシュボードパネル13に接合される。
Aピラー(フロントピラー)23は、ダッシュボードパネル13の左右から車体後方に且つ斜め上方に延出される。
【0020】
図3は図1に示される車体前部構造のダッシュボードパネルの分解斜視図であり、図4はダッシュパネル後分割体を取り除いたダッシュボードパネルの斜視図である。
ダッシュボードパネル13は、エンジンルーム21側に配置されるダッシュパネル前分割体61と、車室22側に配置されるダッシュパネル後分割体62と、これらのダッシュパネル前分割体61及びダッシュパネル後分割体62の間に、連結材(支持部材)41を介して配置される補強フレーム構造体(連結部材若しくはボード補強部材)14とからなる。
なお、連結材41は、ダッシュパネル後分割体62と補強フレーム構造体14との間に配置される。
【0021】
ダッシュパネル前分割体61は、左右のフロントサイドフレーム11,11が車体前方に延出されるフロントサイドフレーム遮蔽部材(前ボードパネル)31と、このフロントサイドフレーム遮蔽部材31の中央下部から後方に延出され、センタトンネル43を接続するダッシュボード下部パネル(トンネル部補強板)64と、フロントサイドフレーム遮蔽部材31の両側に設けられ、前輪(不図示)を囲う左右のホイールアーチ部25,25とからなる。
【0022】
ダッシュパネル後分割体62は、車体10Aをエンジンルーム21側と車室22側と隔てる中央パネル(後ボードパネル)32と、この中央パネル32の両側下部に設けられ、左右のサイドシル17,17に接続する下サイドパネル(ダッシュボードパネル下部)28,28とからなる。
【0023】
補強フレーム構造体(連結部材)14は、左右のサイドフレーム間を結合するクロスメンバ(中央連結部材)35と、サイドシル17,17の前部17a,17aを補強するサイドシル補強フレーム(ホイールアーチ下連結部材)37,37と、Aピラー23を補強するピラー補強フレーム(ホイールアーチ上連結部材)38,38と、センタトンネル43を補強するトンネル補強フレーム(トンネルフレーム連結部材)36,36と、からなり、クロスメンバ35をベースに一体化されたものである。
【0024】
クロスメンバ35及び左右のサイドシル補強フレーム37,37は、一本のパイプ部材を曲げ形成して形成される部分であり、サイドシル補強フレーム37,37は、ダッシュボードパネル13を通過させて(貫通させて)略直線状に形成され、クロスメンバ35は、ダッシュボードパネル13内を通過させて(貫通させて)略直線状に形成される。
【0025】
ピラー補強フレーム38,38は、サイドシル補強フレーム37,37の根本にパイプ部材が溶接されたものであり、ダッシュパネル後分割体62を通過させて(貫通させて)、略直線状に形成される。
トンネル補強フレーム36,36は、クロスメンバ35にパイプ部材が溶接されたものである。
【0026】
図5は図1に示される車体前部構造の補強フレーム構造体を模式的に表した斜視図である。
さらに、車体前部構造10では、ピラー補強フレーム38とサイドシル補強フレーム37とで、二股状の補強部材72が構成され、ピラー補強フレーム38とサイドシル補強フレーム37との交差する点を交差部73と呼ぶときに、二股状の補強部材72は、交差部73の交差角度θが60度に設定される。
【0027】
Aピラー下部の取付点74とサイドシルの取付点75とを仮想線76で結ぶときに、交差部73、Aピラー下部の取付点74及びサイドシルの取付点75で略正三角形を形成される。なお、交差部73はクロスメンバ35に連結され、クロスメンバ35及びフロントサイドフレーム遮蔽部材31を介してフロントサイドフレーム11に取付けるフロントサイドフレーム内面の取付点でもある。
【0028】
図6は図1の6−6線断面図であり、図7は図2の7−7線断面図であり、図8は図2の8−8線断面図であり、図9は図2の9−9線断面図であり、図10は図9に示されたダッシュボードパネル廻りの溶接箇所を示す説明図である。なお、図6〜図8及び図10において黒丸印は溶接箇所を示す。
【0029】
図6に示されるように、車体前部構造10では、ダッシュパネル前分割体61のホイールアーチ部25と補強フレーム構造体14のサイドシル補強フレーム37が溶接され、ホイールアーチ部25とダッシュパネル後分割体62の下サイドパネル28とが溶接され、この下サイドパネル28に中央パネル32及びサイドシル17が溶接されている。
【0030】
すなわち、サイドシル補強フレーム37は、ダッシュパネル前分割体61のホイールアーチ部25の外周縁78(図2参照)に固定(連結)されるとともに、下サイドパネル(ダッシュボードパネル下部)28で覆われる(被覆される)。
【0031】
図7に示されたように、車体前部構造10では、ダッシュパネル前分割体61のダッシュボード下部パネル64にダッシュパネル後分割体62の中央パネル32が溶接され、補強フレーム構造体14のトンネル補強フレーム36がダッシュボード下部パネル64及び中央パネル32に溶接され、さらに、中央パネル32は、アルミニウム鋳造継手部材65で補強されている。
【0032】
図8に示されたように、車体前部構造10では、補強フレーム構造体14のトンネル補強フレーム36は、ダッシュパネル前分割体61のフロントサイドフレーム遮蔽部材31の後面31aに溶接(接合)されるとともに、ダッシュパネル前分割体61のダッシュボード下部パネル64とダッシュパネル後分割体62の中央パネル32との間を貫通させて、センタトンネル(トンネル部パネル)43の上部43a裏面に接合される。なお、補強フレーム構造体14のクロスメンバ35も、フロントサイドフレーム遮蔽部材31の後面31aに溶接(接合)されている。
【0033】
図9及び図10に示されたように、車体前部構造10では、ダッシュパネル後分割体62の中央パネル32に連結材41が溶接されるとともに、ダッシュパネル前分割体61のフロントサイドフレーム遮蔽部材31が溶接され、フロントサイドフレーム遮蔽部材31にも連結材41が溶接され、フロントサイドフレーム遮蔽部材31にフロントサイドフレーム11が溶接され、フロントサイドフレーム遮蔽部材31及び連結材41に補強フレーム構造体14のクロスメンバ35が溶接される。
【0034】
すなわち、クロスメンバ(中央連結部材)35は、フロントサイドフレーム遮蔽部材31に固定されるとともに、連結材41を介してフロントサイドフレーム遮蔽部材31と中央パネル32とで挟み込まれたものである。
【0035】
車体前部構造10の組立方法を説明する。
車体前部構造10では、図4に示されたように、ダッシュボードパネル13のホイールアーチ部25とフロントサイドフレーム遮蔽部材31を一体に形成したダッシュパネル前分割体61にサイドシル17,17、センタトンネル43及びAピラー23,23に繋がる補強フレーム構造体(連結部材)14を結合し、ダッシュパネル前分割体61及び補強フレーム構造体14の組立体79を作成する。このときに、補強フレーム構造体14のサイドシル補強フレーム37をホイールアーチ部25の外周縁78に沿わせて固定する。
【0036】
次に、組立体79を、図2に示されたように、フロントサイドフレーム11,11(図5参照)の水平部後端11aに嵌合し、組立体79に補強フレーム構造体14を押さえる連結材41を介在させてダッシュパネル後分割体62の中央パネル32を被せ、サイドシル補強フレーム37をホイールアーチ部25に接合する。
さらに、中央パネル32の下部に、フロントサイドフレーム11,11の車体フロア15下へ傾斜する部分(不図示)を接合する。
【0037】
補強フレーム構造体14のサイドシル補強フレーム37をサイドシル17へ直接結合し、その後に、車室22側から下サイドパネル(ダッシュボードパネル下部)28を被せ、ダッシュパネル前分割体61のホイールアーチ部25と、ダッシュパネル後分割体62の中央パネル32と接合する。
【0038】
図11(a),(b)は図1に示される車体前部構造のダッシュボードパネルの比較検討図である。
(a)において、比較例の車体前部構造100では、フロントサイドフレーム111とセンタトンネル112との間に、車室外を経由させて補強部材(トンネル補強フレーム)113を配置されたものであり、フロントサイドフレーム111と補強部材113との間の上下方向のオフセットが大きくなり、曲げモーメントが発生してフロントサイドフレーム111からの荷重をセンタトンネル112へ円滑に荷重伝達できない。
【0039】
(b)において、実施例の車体前部構造10では、フロントサイドフレーム11からの荷重をセンタトンネル43の上部へ伝達するトンネル補強フレーム36を、ダッシュパネル前分割体61の後面31aに接合するとともに、ダッシュパネル前分割体61とダッシュパネル後分割体62との間を貫通させて、センタトンネル43の上部43a裏面に接合した。
【0040】
(a)において、フロントサイドフレーム111とセンタトンネル112との間の上下方向のオフセット量をH1とし、(b)において、フロントサイドフレーム11とセンタトンネル43との間の上下方向のオフセット量をH2とする。
【0041】
実施例の車体前部構造10では、比較例の車体前部構造100に比べて、オフセット量H2が小さい(H1>H2)ので、フロントサイドフレーム11からの荷重をセンタトンネル43へ円滑に荷重伝達をすることができる。
【0042】
図1〜図4及び図8に示されたように、車体前部構造10では、エンジンルーム21と車室22とを隔てるダッシュボードパネル13が設けられ、このダッシュボードパネル13から車体前方に延ばされる左右のフロントサイドフレーム11,11が設けられ、ダッシュボードパネル13の中央部から車体後方に延ばされるセンタトンネル43が設けられ、ダッシュボードパネル13の側方から車体後方に延ばされる左右のサイドシル17,17が設けられ、ダッシュボードパネル13の側方から斜め上方に延ばされるAピラー23,23が設けられる。
【0043】
ダッシュボードパネル13は、ダッシュパネル前分割体61とダッシュパネル後分割体62とに分割される。
【0044】
フロントサイドフレーム11からの荷重をセンタトンネル43の上部43a裏面へ伝達するトンネル補強フレーム36を、ダッシュパネル前分割体61の後面31aに接合するとともに、ダッシュパネル前分割体61とダッシュパネル後分割体62との間を貫通させて、センタトンネル43の上部43a裏面に接合した。すなわち、トンネル補強フレーム36がダッシュボードパネル13を貫通するので、クロスメンバとトンネル補強フレーム36の上下のオフセット量を少なくすることができる。これにより、車体前部の剛性の向上を図ることができるとともに、フロントサイドフレーム11に入力された荷重が、トンネル補強フレーム36を介して直接センタトンネル43の上部43aへ伝達可能となり、効果的な荷重伝達をすることができる。
【0045】
図4に示されたように、トンネル補強フレーム36は、左右のサイドフレーム11,11(図1参照)間を結合するクロスメンバ35をベースに、Aピラー23を補強するピラー補強フレーム38と、サイドシル17の前部を補強するサイドシル補強フレーム37とを一体化した補強フレーム構造体14として構成されるので、フロントサイドフレーム11からの荷重をAピラー23やサイドシル17へも分散できる。
また、補強フレーム構造体14をダッシュパネル前分割体61に一体化した後には、トンネル補強フレーム36及びサイドシル補強フレーム37を介して後方の車体フロア15側へ容易に接続することができる。
【0046】
図2及び図3に示されたように、車体前部構造10では、ピラー補強フレーム38及びサイドシル補強フレーム37を、ダッシュパネル前分割体61とダッシュパネル後分割体62との間を貫通させたので、ピラー補強フレーム38及びサイドシル補強フレーム37を直線的に形成することができる。この結果、フロントサイドフレーム11からの荷重を、円滑にAピラー23やサイドシル17(図1参照)に伝達することができる。
【0047】
図3に示されたように、ダッシュパネル前分割体61は、車輪(不図示)を囲うホイールアーチ部25,25を有するので、補強フレーム構造体14をダッシュパネル前分割体61に一体化した後には、ホイールアーチ部25,25をサイドシル補強フレーム37,37を介して後方の車体フロア15(図1参照)側へ容易に接続することができる。
【0048】
尚、本発明に係る車体前部構造は、図4に示すように、補強フレーム構造体(連結部材)14は、クロスメンバ35及び左右のサイドシル補強フレーム37,37が一体的に形成され、左右のサイドシル補強フレーム37,37に左右のピラー補強フレーム38,38が溶接されたが、これに限るものではなく、クロスメンバ35及び左右のピラー補強フレームが一体的に形成され、左右のピラー補強フレームに左右のサイドシル補強フレームが溶接される形態であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0049】
本発明に係る車体前部構造は、セダンやワゴンなどの乗用車に採用するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】本発明に係る車体前部構造の斜視図である。
【図2】図1に示される車体前部構造の車室側からのダッシュボードパネル廻りの斜視図である。
【図3】図1に示される車体前部構造のダッシュボードパネルの分解斜視図である。
【図4】ダッシュパネル後分割体を取り除いたダッシュボードパネルの斜視図である。
【図5】図1に示される車体前部構造の補強フレーム構造体を模式的に表した斜視図である。
【図6】図1の6−6線断面図である。
【図7】図2の7−7線断面図である。
【図8】図2の8−8線断面図である。
【図9】図2の9−9線断面図である。
【図10】図9に示されたダッシュボードパネル廻りの溶接箇所を示す説明図である。
【図11】図1に示される車体前部構造のダッシュボードパネルの比較検討図である。
【符号の説明】
【0051】
10…車体前部構造、11…フロントサイドフレーム、13…ダッシュボードパネル、14…補強フレーム構造体(連結部材)、21…エンジンルーム、22…車室、23…Aピラー(フロントピラー)、25…ホイールアーチ部、31a…後面、32…中央パネル、35…クロスメンバ、36…トンネル補強フレーム、37…サイドシル補強フレーム、38…ピラー補強フレーム、43…センタトンネル、43a…上部、61…ダッシュパネル前分割体、62…ダッシュパネル後分割体。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジンルームと車室とを隔てるダッシュボードパネルと、このダッシュボードパネルから車体前方向に延ばされる左右のフロントサイドフレームと、ダッシュボードパネルの中央部から車体後方に延ばされるセンタトンネルと、ダッシュボードパネルの側方から車体後方に延ばされる左右のサイドシルと、ダッシュボードパネルの側方から斜め上方に延ばされるAピラーとを備えた車体前部構造において、
前記ダッシュボードパネルは、ダッシュパネル前分割体とダッシュパネル後分割体とに分割したものであり、
前記フロントサイドフレームからの荷重を前記センタトンネルの上部へ伝達するトンネル補強フレームを、前記ダッシュパネル前分割体の後面に接合するとともに、前記ダッシュパネル前分割体と前記ダッシュパネル後分割体との間を貫通させて、前記センタトンネルの上部に接合することを特徴とする車体前部構造。
【請求項2】
前記トンネル補強フレームは、前記左右のフロントサイドフレーム間を結合するクロスメンバをベースに、前記Aピラーを補強するピラー補強フレームと、前記サイドシルの前部を補強するサイドシル補強フレームとを一体化した補強フレーム構造体として構成されることを特徴とする請求項1記載の車体前部構造。
【請求項3】
前記ピラー補強フレーム及び前記サイドシル補強フレームは、前記ダッシュパネル前分割体と前記ダッシュパネル後分割体との間を貫通させたことを特徴とする請求項2記載の車体前部構造。
【請求項4】
前記ダッシュパネル前分割体は、車輪を囲うホイールアーチ部を有することを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3記載の車体前部構造。
【請求項1】
エンジンルームと車室とを隔てるダッシュボードパネルと、このダッシュボードパネルから車体前方向に延ばされる左右のフロントサイドフレームと、ダッシュボードパネルの中央部から車体後方に延ばされるセンタトンネルと、ダッシュボードパネルの側方から車体後方に延ばされる左右のサイドシルと、ダッシュボードパネルの側方から斜め上方に延ばされるAピラーとを備えた車体前部構造において、
前記ダッシュボードパネルは、ダッシュパネル前分割体とダッシュパネル後分割体とに分割したものであり、
前記フロントサイドフレームからの荷重を前記センタトンネルの上部へ伝達するトンネル補強フレームを、前記ダッシュパネル前分割体の後面に接合するとともに、前記ダッシュパネル前分割体と前記ダッシュパネル後分割体との間を貫通させて、前記センタトンネルの上部に接合することを特徴とする車体前部構造。
【請求項2】
前記トンネル補強フレームは、前記左右のフロントサイドフレーム間を結合するクロスメンバをベースに、前記Aピラーを補強するピラー補強フレームと、前記サイドシルの前部を補強するサイドシル補強フレームとを一体化した補強フレーム構造体として構成されることを特徴とする請求項1記載の車体前部構造。
【請求項3】
前記ピラー補強フレーム及び前記サイドシル補強フレームは、前記ダッシュパネル前分割体と前記ダッシュパネル後分割体との間を貫通させたことを特徴とする請求項2記載の車体前部構造。
【請求項4】
前記ダッシュパネル前分割体は、車輪を囲うホイールアーチ部を有することを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3記載の車体前部構造。
【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2010−105534(P2010−105534A)
【公開日】平成22年5月13日(2010.5.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−279594(P2008−279594)
【出願日】平成20年10月30日(2008.10.30)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年5月13日(2010.5.13)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年10月30日(2008.10.30)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]