説明

車体前部構造

【課題】フロントピラーに作用する荷重を良好に吸収でき、また、重量の増加を抑え、さらに、車室空間を十分に確保できる車体前部構造を提供する。
【解決手段】車体前部構造10は、フロントサイドフレーム11に車両前後方向の荷重を支える上下の直線稜線部41,42を備え、上下の直線稜線部41,42の車体外側にフロントピラー16を備える。この車体前部構造10は、フロントピラー16およびフロントサイドフレーム11間に架け渡され、フロントピラー16からフロントサイドフレーム11の上直線稜線部41まで直線状に延びる補強稜線部22を有するガセット21を備え、補強稜線部22が上直線稜線部41に連結されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フロントサイドフレームを車体前後方向に向けて設け、フロントサイドフレームの車体後方でかつ車体外側にフロントピラーを備えた車体前部構造に関する。
【背景技術】
【0002】
車体前部構造のなかには、ダッシュパネルに沿って車体幅方向にダッシュクロス(以下、クロスメンバーという)を設け、このクロスメンバーをピラーブレース(連結部材)を介してフロントピラーに連結したものがある。
【0003】
この車体前部構造によれば、フロントピラーに車体側方から荷重が作用した場合に、作用した荷重がフロントピラーに伝わる。フロントピラーに伝わった荷重は車体の骨格部材で吸収されるとともにピラーブレースに伝わる。
そして、ピラーブレースに伝わった荷重は、クロスメンバーに伝わり、クロスメンバーで吸収される(例えば、特許文献1参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2008−105561号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、ダッシュパネルに沿って設けるクロスメンバーは、左右のフロントピラー間において車幅方向に延出されている。このため、クロスメンバーは長尺部材となり、重量を抑えることが難しい。
さらに、クロスメンバーを長尺部材とすることで、クロスメンバーが車室内に比較的大きく張り出され、車室空間を十分に確保することが難しい。
【0006】
本発明は、フロントピラーに作用する荷重を良好に吸収でき、また、重量の増加を抑え、さらに、車室空間を十分に確保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】
【0007】
請求項1に係る発明は、フロントサイドフレームを車体前後方向に向けて設け、前記フロントサイドフレームに車両前後方向の荷重を支える直線状の第1稜線部を備え、前記第1稜線部の車体外側にフロントピラーを備えた車体前部構造であって、前記フロントピラーおよび前記フロントサイドフレーム間に架け渡され、前記フロントピラーから前記フロントサイドフレームの前記第1稜線部まで直線状に延びる補強稜線部を有する補強部材を備え、前記補強稜線部を前記第1稜線部に連結させたことを特徴とする。
【0008】
請求項2は、前記フロントサイドフレームは、前記第1稜線部の車体前後方向の略中央部から車体後方に向けて分岐する第2稜線部を備え、前記第2稜線部を車体中央に向けて徐々に近づくように延ばし、延ばした前記第2稜線部を車体骨格部材の一部となるアウトリガーに連結させたことを特徴とする。
【0009】
ここで、フロントピラーに作用した側突荷重を補強稜線部を経て第1稜線部に伝えた際に、第1稜線部に伝えられた側突荷重でフロントサイドフレームに曲げ変形が生じることが考えられる。
そこで、請求項2において、第1稜線部の略中央部から第2稜線部を分岐させ、分岐させた第2稜線部で第1稜線部を補強するようにした。
【0010】
請求項3は、前記フロントピラーのうち、前記補強部材が設けられる部位の内部に補強用のバルクヘッドを設け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、フロントピラーおよびフロントサイドフレーム間に補強部材を架け渡した。この補強部材に補強稜線部を形成した。
この補強稜線部を、フロントピラーからフロントサイドフレームの第1稜線部まで直線状に延ばして第1稜線部に連結させた。
これにより、フロントピラーに車体側方から荷重(以下、「側突荷重」という)が作用した場合、フロントピラーに作用した側突荷重を補強稜線部を経て第1稜線部に効率よく伝え、第1稜線部(すなわち、フロントサイドフレーム)で良好に吸収することができる。
【0012】
また、フロントピラーに作用した側突荷重を吸収するために、従来必要とされていた長尺部材(すなわち、クロスメンバー)を不要にできる。
これにより、車体前部構造の重量の増加を抑えることができ、車室空間を十分に確保できる。
【0013】
請求項2に係る発明では、第1稜線部の略中央部から車体後方に向けて第2稜線部を分岐させた。そして、この第2稜線部を車体中央に向けて徐々に近づくように延ばしてアウトリガーに連結させた。
よって、第1稜線部から分岐させた第2稜線部で第1稜線部を補強することができる。
これにより、側突荷重が第1稜線部に伝えられた際に、伝えられた側突荷重でフロントサイドフレームが曲げ変形することを第2稜線部で防ぐことができる。
したがって、フロントピラーに作用した側突荷重を第1稜線部に一層効率よく伝えることができる。
【0014】
請求項3に係る発明では、フロントピラーの内部に補強用のバルクヘッドを設けた。
よって、フロントピラーに側突荷重が作用した場合、作用した側突荷重をバルクヘッドを経て補強部材に効率よく伝えることができる。
これにより、フロントピラーに作用した側突荷重を、補強稜線部を経て第1稜線部に一層効率よく伝えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明に係る車体前部構造を示す斜視図である。
【図2】本発明に係る車体前部構造の要部を示す斜視図である。
【図3】本発明に係る車体前部構造を示す分解斜視図である。
【図4】本発明に係るフロントサイドフレームを示す分解斜視図である。
【図5】本発明に係る車体前部構造を示す平面図である。
【図6】本発明に係る車体前部構造のサイドドアに側突荷重が作用した例を説明する図である。
【図7】本発明に係る車体前部構造のフロントサイドフレームに車体前方から荷重が作用した例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
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、「前」、「後」、「左」、「右」は運転者から見た方向にしたがい、前側をFr、後側をRr、左側をL、右側をRとして示す。
【実施例】
【0017】
実施例に係る車体前部構造10について説明する。
図1〜図2に示すように、車体前部構造10は、車体後方向に向けてダッシュボード12まで延出されたフロントサイドフレーム11と、フロントサイドフレーム11の後端部11aからダッシュボード12に沿って設けられたアウトリガー13と、アウトリガー13の後端部に連結されたサイドシル14と、サイドシル14の前端部14aから上方に立ち上げられたフロントピラー16と、フロントピラー16にドアヒンジ(図示せず)を介して開閉自在に支持されたサイドドア17とを備えている。
【0018】
この車体前部構造10は、フロントピラー16の下部16aからフロントサイドフレーム11の後端部11aに向けて延出された補強用のガセット(補強部材)21と、フロントピラー16の下部16aの内部に設けられた補強用のバルクヘッド23とを備えている。
【0019】
図3に示すように、フロントサイドフレーム11は、車体骨格部材の一部となる部材であり、車体前後方向に延出された圧縮荷重支えフレーム部26と、圧縮荷重支えフレーム部26の車体幅方向外側に設けられたカバーフレーム部27と、圧縮荷重支えフレーム部26の車体幅方向内側に設けられた曲げ荷重支えフレーム部28とを備えている。
【0020】
図4に示すように、圧縮荷重支えフレーム部26は、車体前後方向に延出された部材である。
圧縮荷重支えフレーム部26は、上下の壁部31,32および側壁部33で車体幅方向外方に開口するように断面略コ字状に形成され、上壁部31から上方に向けて上フランジ34が形成され、下壁部32から下方に向けて下フランジ35が形成され、後端部26aに後フランジ36が形成されている。
後フランジ36は、ダッシュボード12(図1参照)に接合されている。
【0021】
この圧縮荷重支えフレーム部26は、上壁部31および側壁部33が交差して形成された上直線稜線部(第1稜線部)41と、下壁部32および側壁部33が交差して形成された下直線稜線部42とを有している。
【0022】
上直線稜線部41および下直線稜線部42は、車体前後方向に直線状に延出されている。よって、車体前方から車体後方に向けて作用する荷重F1を上下の直線稜線部41,42で効率よく支えることができる。
すなわち、圧縮荷重支えフレーム部26は、車体前方から車体後方に向けて作用する荷重F1を支える軸荷重受け部材である。
【0023】
カバーフレーム部27は、圧縮荷重支えフレーム部26の上フランジ34に上辺44が溶接され、圧縮荷重支えフレーム部26の下フランジ35に下辺45が溶接され、ダッシュボード12に後フランジ46が溶接された平板状の部材である。
【0024】
カバーフレーム部27が圧縮荷重支えフレーム部26に溶接されることで、圧縮荷重支えフレーム部26の開口部48がカバーフレーム部27で塞がれ、カバーフレーム部27および圧縮荷重支えフレーム部26で閉断面が形成されている。
【0025】
曲げ荷重支えフレーム部28は、上下の壁部51,52および側壁部53で車体幅方向外方に開口するように断面略コ字状に形成され、上壁部51から上方に向けて上フランジ54が形成され、下壁部52から下方に向けて下フランジ55が形成され、上壁部51の後端部から上方に向けて上後フランジ56が形成され、側壁部53の後端部から車体幅方向中心58(図5参照)に向けて横後フランジ57が形成されている。
【0026】
曲げ荷重支えフレーム部28は、圧縮荷重支えフレーム部26の略後半部26bに被せた状態で圧縮荷重支えフレーム部26に溶接されるとともに、上フランジ54および下フランジ55がカバーフレーム部27に溶接されている。
【0027】
この状態で、曲げ荷重支えフレーム部28の開口部59が圧縮荷重支えフレーム部26で塞がれ、圧縮荷重支えフレーム部26および曲げ荷重支えフレーム部28で閉断面が形成されている。
また、上後フランジ56および横後フランジ57がダッシュボード12(図1参照)に接合されている。
【0028】
この曲げ荷重支えフレーム部28は、上壁部51および側壁部53が交差して形成された上湾曲稜線部(第2稜線部)61と、下壁部52および側壁部53が交差して形成された下湾曲稜線部(第2稜線部)62とを有している。
【0029】
曲げ荷重支えフレーム部28は、曲げ荷重支えフレーム部28の前端部28aが圧縮荷重支えフレーム部26の中央部26cに設けられ、前端部28aから後端部28bに向かうにしたがって(すなわち、車体後方に向かうにしたがって)車体幅方向中心58(図5参照)側に湾曲状に張り出されている。
【0030】
よって、上湾曲稜線部61および下湾曲稜線部62は、圧縮荷重支えフレーム部26の中央部26cから車体後方に向かうにしたがって車体幅方向中心58側に湾曲状に張り出されている。
すなわち、上湾曲稜線部61は、上直線稜線部41の車体前後方向の略中央部41aから車体後方に向けて分岐され、車体中央(車体幅方向中心58)に向けて徐々に近づくように湾曲状に延出されている。
また、下湾曲稜線部62は、下直線稜線部42の車体前後方向の略中央部42aから車体後方に向けて分岐され、車体中央(車体幅方向中心58)に向けて徐々に近づくように湾曲状に延出されている。
【0031】
これにより、車体前方において車体幅方向中心58(図5参照)に向けて荷重F2が発生した際に、荷重F2により生じる曲げモーメントを上下の稜線部61,62で効率よく支えることができる。
すなわち、曲げ荷重支えフレーム部28は、曲げモーメントを支えるモーメント受け部材である。
【0032】
図2、図3に示すアウトリガー13は、車体骨格部材の一部となる部材である。このアウトリガー13は、フロントサイドフレーム11の後端部11aから車体後方に向けて延出された前部フレーム65と、前部フレーム65の後端部65aから車幅方向外側に向けてサイドシル14の前端部14a(図1参照)まで延出された後部フレーム66とを備えている、
このアウトリガー13は、前部フレーム65および後部フレーム66で平面視略く字状に曲げ形成されている。
【0033】
前部フレーム65は、断面略U字状に形成され、前端部(すなわち、アウトリガー13の前端部)13aがフロントサイドフレーム11の後端部11aに連結され、内外のフランジ67,68がダッシュボード12(図1参照)に接合されている。
前部フレーム65が断面略U字状に形成されることで、内外の稜線部71,72が形成されている。
内稜線部71は、前端部71aが下湾曲稜線部62の後端部62aに連結されている。
【0034】
後部フレーム66は、断面略L字状に形成され、後端部(すなわち、アウトリガー13の後端部)13bがサイドシル14の前端部14a(図1参照)に連結され、前フランジ74がダッシュボード12に接合されるとともに後フランジ75がフロアパネル76に接合されている。
【0035】
ここで、内稜線部71の前端部71a(すなわち、アウトリガー13の前端部13a)が下湾曲稜線部62の後端部62aに連結されている。
よって、下直線稜線部42から分岐させた下湾曲稜線部62で上下の直線稜線部41,42を補強することができる。
【0036】
すなわち、フロントピラー16に車体側方から荷重F3(以下、「側突荷重」という)が作用し、作用した側突荷重F3がフロントピラー16およびガセット21を経てフロントサイドフレーム11に伝えられる。
この際に、伝えられた荷重でフロントサイドフレーム11が曲げ変形することを上下の湾曲稜線部61,62で防ぐことができる。
したがって、フロントピラー16に作用した側突荷重F3をフロントピラー16およびガセット21を経て上下の直線稜線部41,42に効率よく伝えることができる。
【0037】
図5に示すように、サイドシル14は、フロントサイドフレーム11と略平行に車体後方に向けて延出され、前端部14aがアウトリガー13の後端部13bに連結されている。
このサイドシル14の前端部14aから上方に向けてフロントピラー16が立設されている(図1も参照)。
【0038】
フロントピラー16は、上直線稜線部41の車体後方でかつ車体外側に設けられ、下部16aが閉断面に形成されている。
具体的には、下部16aは、略断面コ字状のインナパネル81と、略断面コ字状のアウタパネル82とで閉断面に形成されている。
【0039】
このフロントピラー16にドアヒンジ(図示せず)を介してサイドドア17が開閉自在に支持されている。
サイドドア17は、内部に補強用のドアビーム84が設けられている。
また、フロントピラー16の下部16aからフロントサイドフレーム11の後端部11aに補強用のガセット21が架け渡されている。
【0040】
図3に示すように、補強用のガセット21は、略水平に配置された上水平部91と、上水平部91の後傾斜辺96から下方に折り曲げられた折曲部92と、折曲部92の下辺98から車体前方に折り曲げられた下水平部93とを備えている。
上水平部91は、底辺94、前辺95および後傾斜辺96で平面視略三角形状に形成されている。また、折曲部92は後面視略矩形状に形成されている。さらに、下水平部93は、上水平部91と同様に、平面視略三角形状に形成されている。
【0041】
ガセット21は、上水平部91の底辺94、折曲部92の底辺および下水平部93の底辺に底辺フランジ99がそれぞれ設けられ、上水平部91の前辺95、折曲部92の先端辺92aおよび下水平部93の前辺に周辺フランジ100がそれぞれ設けられている。
底辺フランジ99は、図1に示すように、フロントピラー16の下部16a(具体的には、インナパネル81の内壁部83)に接合され、周辺フランジ100がダッシュボード12に接合されている。
よって、ガセット21がインナパネル81の内壁部83およびダッシュボード12に強固に接合されている。
【0042】
図1、図5に示すように、周辺フランジ100のうち、前辺95の先端95aに相当する連結部位100aは、曲げ荷重支えフレーム部28の上後フランジ56の外端部56aと重なるように配置された状態で、ダッシュボード12に接合されている。
【0043】
このガセット21は、水平部91の後傾斜辺96から折曲部92が下方に折り曲げられることで、水平部91と折曲部92との交差部で稜線(以下、「補強稜線部」という)22を備えている。
補強稜線部22は、フロントピラー16の下部16a(具体的には、インナパネル81の内壁部83)からフロントサイドフレーム11の上直線稜線部41の後端部41bまで所定の傾斜角で直線状に延出されている。
【0044】
すなわち、補強稜線部22は、インナパネル81の内壁部83から車体前方に向けて傾斜状に延出されることにより上直線稜線部41の後端部41bにダッシュボード12を介して連結されている。
これにより、フロントピラー16に作用した側突荷重F3を、補強稜線部22を経て上直線稜線部41に効率よく伝え、上直線稜線部41(すなわち、フロントサイドフレーム11)で良好に吸収することができる。
【0045】
よって、フロントピラー16に作用した側突荷重F3を吸収するために、従来必要とされていた長尺部材(すなわち、クロスメンバー)を不要にできる。
したがって、車体前部構造10の重量の増加を抑えることができ、車室空間を十分に確保できる。
【0046】
図5に示すように、補強用のバルクヘッド23は、フロントピラー16の下部16aのうち、ガセット21が接合された部位16bの内部に設けられている(図2も参照)。
このバルクヘッド23は、略矩形状に形成されたバルクヘッド本体101と、バルクヘッド本体101の4辺に形成された接合片102とを有する。
【0047】
バルクヘッド23のそれぞれ接合片102が、フロントピラー16の下部16aの前後の壁部105,106および内外の壁部107,108に接合されている。
これにより、フロントピラー16の下部16aがバルクヘッド23で補強されている。
【0048】
よって、フロントピラー16に側突荷重F3が作用した場合、作用した側突荷重F3をバルクヘッド23を経てガセット21に効率よく伝えることができる。
これにより、フロントピラー16に作用した側突荷重F3を、補強稜線部22を経て上直線稜線部41に一層効率よく伝えることができる。
【0049】
つぎに、車体前部構造10のサイドドア17に側突荷重が作用した例を図6に基づいて説明する。
図6に示すように、車体前部構造10のサイドドア17に側突荷重F4が作用した場合、作用した側突荷重F4が補強用のドアビーム84およびドアヒンジ(図示せず)を経てフロントピラー16に荷重F5として矢印の如く伝わる。
【0050】
フロントピラー16に伝わった荷重F5は、補強用のバルクヘッド23を経てガセット21に荷重F6として矢印の如く伝わる。
ここで、フロントピラー16の下部16aがバルクヘッド23で補強されているので、フロントピラー16に作用した側突荷重F5をバルクヘッド23を経てガセット21に効率よく伝えることができる。
【0051】
ガセット21に伝わった荷重F6は、補強稜線部22を経てフロントサイドフレーム11の上直線稜線部41に荷重F7として効率よく伝わる。
上直線稜線部41に伝わった荷重F7を、上直線稜線部41(すなわち、フロントサイドフレーム11)で良好に吸収することができる。
【0052】
ここで、アウトリガー13の前端部13aが下湾曲稜線部62の後端部62aに連結されている。よって、下湾曲稜線部62の剛性が高められ、高められた下湾曲稜線部62で上下の直線稜線部41,42が補強されている。
【0053】
これにより、フロントサイドフレーム11の上直線稜線部41に補強稜線部22から荷重F6が伝わった際に、伝えられた荷重F6でフロントサイドフレーム11が曲げ変形することを上下の湾曲稜線部61,62で防ぐことができる。
したがって、補強稜線部22に伝えられた荷重F6を上直線稜線部41に効率よく伝えることができる。
【0054】
ついで、車体前部構造10のフロントサイドフレーム11に車体前方から荷重が作用した例を図7に基づいて説明する。
図7に示すように、フロントサイドフレーム11の前端部11bに荷重F8が作用した場合、作用した荷重F8のうち一部の荷重F9が上直線稜線部41を経てガセット21に荷重F10として伝わる。
【0055】
ここで、上直線稜線部41がガセット21の補強稜線部22に連結されている。これにより、上直線稜線部41から伝わった荷重F10を、ガセット21の補強稜線部22を経てフロントピラー16に効率よく伝えることができる。
そして、フロントピラー16に伝えられた荷重をフロントピラー16で良好に支えることができる。
【0056】
一方、フロントサイドフレーム11の前端部11bに作用した荷重F8のうち残りの荷重F11が、圧縮荷重支えフレーム部26および曲げ荷重支えフレーム部28を経てアウトリガー13に矢印の如く荷重F12として伝わる。
アウトリガー13に伝わった荷重F12はサイドシル14の前端部14aに伝わり、サイドシル14に伝わった荷重をサイドシル14で良好に支えることができる。
【0057】
なお、本発明に係る車体前部構造は、前述した実施例に限定されるものではなく適宜変更、改良などが可能である。
例えば、前記実施例では、第2稜線部として上下の湾曲稜線部61,62を車体幅方向中心58に向けて湾曲状に形成した例について説明したが、これに限らないで、車体幅方向中心58に向けて傾斜状の直線に形成することも可能である。
【0058】
また、前記実施例で示したフロントサイドフレーム11、アウトリガー13、フロントピラー16、ガセット21、補強稜線部22、バルクヘッド23、上直線稜線部41、下直線稜線部42、上湾曲稜線部61、下湾曲稜線部62などの形状は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【0059】
本発明は、フロントサイドフレームを車体前後方向に向けて設け、フロントサイドフレームの車体後方外側にフロントピラーを備えた自動車への適用に好適である。
【符号の説明】
【0060】
10…車体前部構造、11…フロントサイドフレーム、13…アウトリガー、16…フロントピラー、21…ガセット(補強部材)、22…補強稜線部、23…バルクヘッド、41…上直線稜線部(第1稜線部)、42…下直線稜線部、58…車体幅方向中心、61…上湾曲稜線部(第2稜線部)、62…下湾曲稜線部(第2稜線部)。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フロントサイドフレームを車体前後方向に向けて設け、前記フロントサイドフレームに車両前後方向の荷重を支える直線状の第1稜線部を備え、前記第1稜線部の車体外側にフロントピラーを備えた車体前部構造であって、
前記フロントピラーおよび前記フロントサイドフレーム間に架け渡され、前記フロントピラーから前記フロントサイドフレームの前記第1稜線部まで直線状に延びる補強稜線部を有する補強部材を備え、
前記補強稜線部を前記第1稜線部に連結させたことを特徴とする車体前部構造。
【請求項2】
前記フロントサイドフレームは、
前記第1稜線部の車体前後方向の略中央部から車体後方に向けて分岐する第2稜線部を備え、
前記第2稜線部を車体中央に向けて徐々に近づくように延ばし、延ばした前記第2稜線部を車体骨格部材の一部となるアウトリガーに連結させた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】
前記フロントピラーのうち、前記補強部材が設けられる部位の内部に補強用のバルクヘッドを設けたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の車体前部構造。

【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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【図7】
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【公開番号】特開2010−173479(P2010−173479A)
【公開日】平成22年8月12日(2010.8.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−18393(P2009−18393)
【出願日】平成21年1月29日(2009.1.29)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】