車体前部構造

【課題】フロントサイドフレームからの荷重を、直接フロントピラーやサイドシルへ伝達することを可能にするとともに、あらゆる方向からの入力に対してダッシュボードパネルに剛性の低下が起こることを回避することを可能にする。
【解決手段】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フロントサイドフレーム１１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サイドシル１７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２３とを備えた車体前部構造において、フロントサイドフレーム１１の水平部後端１１ａ近傍に接合し、ダッシュボードパネル１３を貫通して直線状にＡピラー２３の下部及びサイドシル１７へ連結する二股状の補強部材７２が、その二股を形成する交差角度を６０度に設定する。

【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、エンジンを横置きに配置した車両に採用されるものが知られている。
この種の車体前部構造は、エンジンを横置きに配置した構造では、フロントタイヤの位置が車室に近づき、この車室の隔壁になるダッシュボードパネルは転舵時のタイヤを避けるために車室の左右側部へ突出するアーチ形状を呈する。
【０００３】
このような車体前部構造として、フロントタイヤを囲うホイールアーチ部の形状を活かし、ホイールアーチ部のＲ形状（曲線）に沿った補強をしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許２９３６８７７号公報
【０００４】
特許文献１の車体前部構造は、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向に延ばされるフロントサイドフレームと、ダッシュボードパネルの側方の設けられるホイールアーチ部と、これらのダッシュボードパネル及びホイールアーチ部廻りを補強する第１・第２の補強部材とを備え、第１の補強部材（クロスメンバ）は、車幅方向に延ばされ、且つホイールアーチ部のＲ形状（曲線）に沿わせるとともに、第２の補強部材は、ホイールアーチ部の下部に設けられ、且つホイールアーチ部のＲ形状（曲線）に沿わせたものである。
【０００５】
しかし、車体前部構造では、ダッシュボードパネルを、ホイールアーチ部のＲ形状（曲線）に沿わせて剛性向上を図るようにしているため、第１の補強部材（クロスメンバ）は、フロントサイドフレームの水平部後端の下方へオフセットした位置にある。従って、フロントサイドフレームの水平部後端を第１の補強部材（クロスメンバ）で支持することはきない。
【０００６】
すなわち、ダッシュボードパネルのフロントサイドフレーム間の剛性が弱いので、フロントサイドフレームの荷重の入力がホイールアーチ部の反対側（ダッシュボードパネルの中央部）におよぶとダッシュボードパネルの剛性に差異が生まれ、十分な剛性の確保が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】
【０００７】
本発明は、フロントサイドフレームからの荷重を、直接フロントピラーやサイドシルへ伝達することができるとともに、あらゆる方向からの入力に対してダッシュボードパネルに剛性の低下が起こることを回避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】
【０００８】
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向に延ばされるフロントサイドフレームと、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、フロントサイドフレームの水平部後端近傍に接合し、ダッシュボードパネルを貫通して直線状にＡピラー下部及びサイドシルへ連結する二股状補強部材を備え、この補強部材の二股を形成する交差角度を６０度に設定することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、補強部材が、Ａピラー下部の取付点とサイドシルの取付点とを仮想線で結ぶときに、交差部、Ａピラー下部の取付点及びサイドシルの取付点で略正三角形を形成することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、ダッシュボードパネルが、フロントサイドフレームの水平部後端に接合するクロスメンバが設けられ、交差部をクロスメンバに連結したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
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向に延ばされる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側方から車体後方に延ばされるサイドシル設けられ、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ピラー設けられる。
フロントサイドフレームの水平部後端近傍に接合し、ダッシュボードパネルを貫通して直線状にＡピラー下部及びサイドシルへ連結する二股状の補強部材を備え、この補強部材の二股を形成する交差角度を６０度に設定したので、あらゆる方向のフロントサイドフレームから入力される荷重を直接Ａピラー及びサイドシルへ伝達することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明では、補強部材が、Ａピラー下部の取付点とサイドシルの取付点とを仮想線で結ぶときに、交差部、Ａピラー下部の取付点及びサイドシルの取付点で略正三角形を形成したので、あらゆる方向からの入力に対して剛性低下が起こらない。
【００１３】
請求項３に係る発明では、ダッシュボードパネルが、フロントサイドフレームの水平部後端に接合するクロスメンバが設けられ、交差部をクロスメンバに連結したので、交差部とフロントサイドフレームとが車幅方向にオフセットする場合にも、クロスメンバを介してフロントサイドフレームの水平部後端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】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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１１の取付点でもある。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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）。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
図１１（ａ）〜（ｃ）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説明図である。
（ａ）において、先にも説明したように、二股状の補強部材７２は、フロントサイドフレーム１１の水平部後端１１ａの内面を支持し、Ａピラー２３（図２参照）の下部とサイドシル１７（図１参照）とを連結し、ダッシュボードパネル１３（図２参照）のホイールアーチ部２５の境界７７及び境界（外周縁）７８を通る部材であるとともに、直線状部材（サイドシル補強フレーム）３７及び直線状部材（ピラー補強フレーム）３８の組立体である。
【００３６】
さらに、二股状の補強部材７２は、Ａピラー２３の下部とサイドシル１７（図１参照）とからそれぞれフロントサイドフレーム１１の水平部後端１１ａに向けて配置され、相互に交差する。交差部（フロントサイドフレームの取付点）７３は、所定の交差角度θに設定され、クロスメンバ３５を介してダッシュパネル前分割体６１に接合される。
【００３７】
また、Ａピラー下部の取付点４４とサイドシルの取付点７５とを結ぶ仮想線７６が、直線状部材３７，３８の交差角度θを６０°に設定し、直線状部材３７と仮想線７６とのなす角度及び直線状部材３８と仮想線７６とのなす角度をそれぞれ６０°に設定することで正三角形が形成される。
【００３８】
（ｂ）において、フロントサイドフレーム１１と二股状の補強部材７２を模式的に表した側面図が示され、二股状の補強部材７２をホイールアーチ部２５の境界に正三角形にすることで閉じられた空間においては完全バランスが実現し、二股状の補強部材７２が結合される各取付点７３〜７５からの入力及び反力は、どの取付点（頂点）７３〜７５及びどの角度からも均等に分配されるので、あらゆる方向からの入力に対し、剛性低下を起こすことがない。
【００３９】
（ｃ）において、フロントサイドフレーム１１と二股状の補強部材７２を模式的に表した平面図が示され、フロントサイドフレーム１１とホイールアーチ部２５は、車幅方向にオフセットしているのが、一般的なレイアウトである（ここで、オフセット量をＳ１とする）。
【００４０】
車体前部構造１０では、ホイールアーチ部２５（若しくはサイドシル１７）へ車幅方向の分力Ｆ１，Ｆ２が発生させるが、二股状の補強部材７２はクロスメンバ３５に接合されているので、十分に剛性を保つことができる。このように、剛性低下を起こさないことで、無駄な補強が不要になる。従って、車体前部構造の合理化を図ることができ、車体１０Ａ（図１参照）の軽量化をすることができる。
【００４１】
図１、図２及び図１１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から車体前方向に延ばされるフロントサイドフレーム１１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サイドシル１７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設けられる。
【００４２】
フロントサイドフレーム１１の水平部後端１１ａ近傍に接合し、ダッシュボードパネル１３を貫通して直線状にＡピラー２３の下部及びサイドシル１７へ連結する二股状の補強部材７２を備え、この補強部材７２の二股を形成する交差角度を６０度に設定したので、あらゆる方向のフロントサイドフレーム１１から入力される荷重を直接Ａピラー２３及びサイドシル１７へ伝達することができる。
【００４３】
補強部材７２は、Ａピラー下部の取付点４４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（フロントサイドフレームの取付点）７３、Ａピラー下部の取付点４４及びサイドシルの取付点７５で略正三角形を形成したので、あらゆる方向からの入力に対して剛性低下が起こらない。
【００４４】
車体前部構造１０では、ダッシュボードパネル１３に、フロントサイドフレーム１１の水平部後端１１ａに接合するクロスメンバ３５が設けられ、交差部７３をクロスメンバ３５に連結したので、交差部７３とフロントサイドフレーム１１とが車幅方向にオフセットする場合にも、クロスメンバ３５を介してフロントサイドフレーム１１の水平部後端１１ａに接続することができる。
【００４５】
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。
【００４６】
また、クロスメンバ、サイドシル補強フレーム（直線状部材）及びピラー補強フレーム（直線状部材）を別部材で構成し、これらの直線状部材をブラケットを介してクロスメンバに接合するようにしてもよい。
【００４７】
、本発明に係る車体前部構造は、図１１に示すように、Ａピラー下部の取付点４４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（フロントサイドフレームの取付点）７３、Ａピラー下部の取付点４４及びサイドシルの取付点７５で略正三角形を形成したが、これに限るものではなく、Ａピラー下部の取付点４４とサイドシルの取付点７５との間を、新たな補強フレーム（直線状部材）で連結するものであってもよい。これにより、フロントサイドメンバ、Ａピラー及びサイドシルが、３本の補強フレーム（直線状部材）相互に連結することができ、フロントサイドメンバ、Ａピラー及びサイドシルの一つから入力される荷重を他の２つの部材に円滑に伝達することができるとともに、フロントサイドメンバ、Ａピラー及びサイドシルの相互の剛性の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
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】
【００４９】
【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説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０…車体前部構造、１１…フロントサイドフレーム、１１ａ…水平部後端、１３…ダッシュボードパネル、１７…サイドシル、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、３５…クロスメンバ、７２…二股状の補強部材、７３…交差部（フロントサイドフレームの取付点）、７４…Ａピラー下部の取付点、７５…サイドシルの取付点、７６…仮想線、θ…交差角度。

【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フロントサイドフレームと、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、
前記フロントサイドフレームの水平部後端近傍に接合し、前記ダッシュボードパネルを貫通して直線状に前記Ａピラー下部及び前記サイドシルへ連結する二股状の補強部材を備え、この補強部材の二股を形成する交差部の交差角度を６０度に設定することを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
前記補強部材は、前記Ａピラー下部の取付点と前記サイドシルの取付点とを仮想線で結ぶときに、前記交差部、前記Ａピラー下部の取付点及び前記サイドシルの取付点で略正三角形を形成す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】
前記ダッシュボードパネルは、前記フロントサイドフレームの水平部後端に接合するクロスメンバが設けられ、前記交差部を前記クロスメンバに連結したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車体前部構造。

【図１】