車体前部構造
【課題】車体重量の増加を抑制しつつ、フロントサイドメンバの後端部とダッシュパネルとの結合部を効果的に補強することができる車体前部構造を得る。
【解決手段】フロントサイドメンバインナ２８の後端部のフランジ部（インナ側上部フランジ２８Ｄ及びインナ側側部フランジ２８Ｅ）とダッシュパネル１４との間には、平面視でＬ字状のフロントサイドメンバエクステンション３４が介在されている。フロントサイドメンバエクステンション３４はダッシュパネル１４に沿って車両幅方向に延在する基部３４Ａと、この基部３４Ａの内側下端部から車両前方側へ垂直に延出する延出部３４Ｂと、によって構成されている。基部３４Ａは両フランジ２８Ｄ、２８Ｅとスポット溶接されると共に、ダッシュパネル１４ともスポット溶接されている。さらに延出部３４Ｂは、フロントサイドメンバインナ２８の側壁部２８Ｂにスポット溶接されている。
【解決手段】フロントサイドメンバインナ２８の後端部のフランジ部（インナ側上部フランジ２８Ｄ及びインナ側側部フランジ２８Ｅ）とダッシュパネル１４との間には、平面視でＬ字状のフロントサイドメンバエクステンション３４が介在されている。フロントサイドメンバエクステンション３４はダッシュパネル１４に沿って車両幅方向に延在する基部３４Ａと、この基部３４Ａの内側下端部から車両前方側へ垂直に延出する延出部３４Ｂと、によって構成されている。基部３４Ａは両フランジ２８Ｄ、２８Ｅとスポット溶接されると共に、ダッシュパネル１４ともスポット溶接されている。さらに延出部３４Ｂは、フロントサイドメンバインナ２８の側壁部２８Ｂにスポット溶接されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロントサイドメンバとダッシュパネルとを含んで構成された車体前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、ダッシュパネルの車室内側でかつフロントサイドメンバの後端部とダッシュパネルとの結合部分に、プレート状の降下防止手段を配設した車体前部構造が開示されている。これにより、前面衝突時にフロントサイドメンバの後端部が車両下方側へ降下することを防ぎ、ひいてはフロントサイドメンバに狙い通りの軸圧縮塑性変形を生じさせてエネルギー吸収効果を高めることができる、というものである。
【特許文献１】特開２００１−３０９５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記先行技術による場合、車両背面視でフロントサイドメンバの後端部を覆うことが可能な大きさを有しかつ板厚が厚い降下防止手段を設定する構成であるため、仮にフロントサイドメンバの後端部とダッシュパネルとの結合部を補強できたとしても、車体重量が増加する。このため、車体重量の増加を抑制しつつ、フロントサイドメンバの後端部とダッシュパネルとの結合部を効果的に補強する車体前部構造の提案が望まれていた。
【０００４】
本発明は上記事実を考慮し、車体重量の増加を抑制しつつ、フロントサイドメンバの後端部とダッシュパネルとの結合部を効果的に補強することができる車体前部構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明に係る車体前部構造は、車体前部とキャビンとを隔成するダッシュパネルと、車体前部の両側部に車両前後方向に沿って配置されると共に後端部にダッシュパネルへの結合用のフランジ部を備えた左右一対のフロントサイドメンバと、フロントサイドメンバのフランジ部とダッシュパネルとの間に介在されると共に当該フランジ部及びダッシュパネルと溶接される基部と、当該基部から車両前方側へ延出されてフロントサイドメンバの内壁面に溶接される延出部と、を含んで構成された補強部材と、を有している。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１記載の車体前部構造において、前記フロントサイドメンバは略矩形断面形状を成しており、前記基部はフロントサイドメンバの少なくとも側壁側のフランジ部とダッシュパネルとの間に介在されると共に、前記延出部はフロントサイドメンバの側壁に溶接されている、ことを特徴としている。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１記載の車体前部構造において、前記フロントサイドメンバは略矩形断面形状を成しており、前記基部はフロントサイドメンバの少なくとも上壁側のフランジ部とダッシュパネルとの間に介在されると共に、前記延出部はフロントサイドメンバの上壁に溶接されている、ことを特徴としている。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１記載の車体前部構造において、前記フロントサイドメンバは略矩形断面形状を成しており、前記基部はフロントサイドメンバの側壁側のフランジ部及び上壁側のフランジ部の双方に跨った形状とされると共にこれらのフランジ部とダッシュパネルとの間に介在され、かつ前記延出部はフロントサイドメンバの側壁内面に溶接される第１脚部とフロントサイドメンバの上壁内面に溶接される第２脚部とを備えている、ことを特徴としている。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の車体前部構造において、前記フランジ部は、フロントサイドメンバの長手方向に見てフロントサイドメンバの後端側の稜線部の周りに離れて配置された側壁側のフランジ部と上壁側のフランジ部とを有し、前記基部は側壁側のフランジ部及び上壁側のフランジ部の双方に跨った形状とされると共に側壁側のフランジ部及び上壁側のフランジ部の双方と溶接されることにより側壁側のフランジ部と上壁側のフランジ部とを繋いでいる、ことを特徴としている。
【００１０】
請求項１記載の本発明によれば、フロントサイドメンバの後端部にはフランジ部が設けられており、このフランジ部がダッシュパネルに結合されることにより、フロントサイドメンバとダッシュパネルとが結合される。
【００１１】
ここで、悪路走行時、フロントサイドメンバは車両上下方向及び車両前後方向へ変位する。具体的には、悪路走行時の路面入力により、フロントサイドメンバは車両下方側及び車両前方側へ変位すると共に、車両上方側及び車両後方側へ変位する。このとき、フロントサイドメンバの車両上下方向への変位により、フロントサイドメンバとダッシュパネルとの結合部（即ち、フロントサイドメンバのフランジ部）には、剥離方向への荷重が入力される。
【００１２】
しかし、本発明では、フロントサイドメンバのフランジ部とダッシュパネルとの間に補強部材が介在されており、当該補強部材の基部をフランジ部及びダッシュパネルに溶接し、かつ基部から車両前方側へ延出された延出部をフロントサイドメンバの内壁面に溶接したので、フランジ部の溶接部位に作用する剥離方向への荷重を、延出部を介してフロントサイドメンバの側壁にせん断方向への荷重として伝達し、更にダッシュパネルへの溶接部位に分散して伝達することができる。このため、フロントサイドメンバのフランジ部とダッシュパネルとの溶接部位にかかる荷重負担が軽減されるので、当該溶接部位に過度な応力が集中することはない。
【００１３】
また、補強部材は基部と延出部とを備えていればよいので、先行技術のようにフロントサイドメンバの後端部を覆うような大きなものである必要はない。従って、本発明によれば、先行技術と比べて補強部材を小型軽量化することができる。
【００１４】
請求項２記載の本発明によれば、フロントサイドメンバは略矩形断面形状を成しており、補強部材の基部はフロントサイドメンバの少なくとも側壁側のフランジ部とダッシュパネルとの間に介在されると共に、補強部材の延出部はフロントサイドメンバの側壁に溶接されるので、フロントサイドメンバの側壁側のフランジ部とダッシュパネルとの結合部位に作用する剥離方向への荷重を特に軽減したい場合に有効である。
【００１５】
請求項３記載の本発明によれば、フロントサイドメンバは略矩形断面形状を成しており、補強部材の基部はフロントサイドメンバの少なくとも上壁側のフランジ部とダッシュパネルとの間に介在されると共に、補強部材の延出部はフロントサイドメンバの上壁に溶接されるので、フロントサイドメンバの上壁側のフランジ部とダッシュパネルとの結合部位に作用する剥離方向への荷重を特に軽減したい場合に有効である。
【００１６】
請求項４記載の本発明によれば、フロントサイドメンバは略矩形断面形状を成しており、補強部材の基部はフロントサイドメンバの側壁側のフランジ部及び上壁側のフランジ部の双方に跨った形状とされると共にこれらのフランジ部とダッシュパネルとの間に介在される。さらに、補強部材の延出部が備える第１脚部はフロントサイドメンバの側壁内面に溶接されると共に、補強部材の延出部が備える第２脚部はフロントサイドメンバの上壁内面に溶接される。従って、本発明に係る車体前部構造は、請求項２に係る発明と請求項３に係る発明とを併有した構造となり、側壁側のフランジ部とダッシュパネルとの結合部位並びに上壁側のフランジ部とダッシュパネルとの結合部位の双方に作用する剥離方向への荷重をバランス良く軽減したい場合に有効である。
【００１７】
請求項５記載の本発明によれば、以下の作用が得られる。
【００１８】
悪路走行時、前述したようにフロントサイドメンバは車両上下方向及び車両前後方向へ変位するが、このときのフロントサイドメンバの車両前後方向への変位により、フロントサイドメンバの後端側の稜線部に応力が集中する。すなわち、本発明では、フロントサイドメンバの後端部に形成された側壁側のフランジ部と上壁側のフランジ部とが稜線部の周りに離れて配置されているため、側壁側のフランジ部と上壁側のフランジ部との間は大きく切り欠かれている（即ち、フランジ部を形成する板の肉がない。）のと同じことになる。そのため、フロントサイドメンバが車両前後方向に変位すると、側壁側のフランジ部と上壁側のフランジ部との間の切欠部が広がったり狭まったりする。このため、切欠部に臨む稜線部の後端に応力が集中しやすくなる。
【００１９】
しかし、本発明では、補強部材の基部が、側壁側のフランジ部及び上壁側のフランジ部の双方に跨った形状とされると共に、当該基部を側壁側のフランジ部及び上壁側のフランジ部の双方と溶接することで側壁側のフランジ部と上壁側のフランジ部とを繋いだので、稜線部の後端が補強される。その結果、稜線部の後端に過度な応力が集中することはない。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る車体前部構造は、車体重量の増加を抑制しつつ、フロントサイドメンバの後端部とダッシュパネルとの結合部を効果的に補強することができるという優れた効果を有する。
【００２１】
請求項２記載の本発明に係る車体前部構造は、フロントサイドメンバの側壁側のフランジ部とダッシュパネルとの結合部位に作用する剥離方向への荷重対策が特に必要な車種に対して、必要最小限の部材（量）で剥離方向の荷重をせん断方向の荷重に変換することができるという優れた効果を有する。
【００２２】
請求項３記載の本発明に係る車体前部構造は、フロントサイドメンバの上壁側のフランジ部とダッシュパネルとの結合部位に作用する剥離方向への荷重対策が特に必要な車種に対して、必要最小限の部材（量）で剥離方向の荷重をせん断方向の荷重に変換することができるという優れた効果を有する。
【００２３】
請求項４記載の本発明に係る車体前部構造は、フロントサイドメンバの側壁側のフランジ部とダッシュパネルとの結合部位並びにフロントサイドメンバの上壁側のフランジ部とダッシュパネルとの結合部位に作用する剥離方向への荷重対策がいずれも必要な車種に対して、必要最小限の部材（量）で剥離方向の荷重をせん断方向の荷重にバランス良く変換することができるという優れた効果を有する。
【００２４】
請求項５記載に本発明に係る車体前部構造は、フロントサイドメンバの後端部とダッシュパネルとの結合部をより一層効果的に補強することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図１〜図９を用いて、本発明に係る車体前部構造の幾つかの実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＩＮは車両幅方向内側を示している。
【００２６】
図４には、本実施形態に係る車体前部構造を備えた車両の全体斜視図が示されている。この図に示されるように、車両のエンジンルーム１０とキャビン１２とを隔成する位置には車両幅方向及び車両上下方向に沿って延在するダッシュパネル１４が立設されている。このダッシュパネル１４によって隔成された車体前部１６の両側下部には、車両前後方向に沿って左右一対のフロントサイドメンバ１８が配設されている。フロントサイドメンバ１８は、後述するように矩形閉断面構造を成す車体骨格部材として構成されている。なお、左右一対のフロントサイドメンバ１８の前端部は、車両前端部に車両幅方向を長手方向として配置された一例として矩形閉断面構造のフロントバンパリインフォースメント２０に直接又はクラッシュボックスを介してボルト締結等により結合されている。
【００２７】
図１には、上述したフロントサイドメンバ１８の後端部１８Ａとダッシュパネル１４との結合部（図４の１線矢視部）を拡大した状態が示されている。また、図３には、フロントサイドメンバ１８の後端部１８Ａとダッシュパネル１４との結合部の分解斜視図が示されている。さらに、図２には、フロントサイドメンバ１８をダッシュパネル１４へ組み付ける前の中間工程の斜視図が示されている。
【００２８】
これらの図に示されるように、フロントサイドメンバ１８は、全体形状的には、車両前後方向に沿って直線状に延在する本体２２と、この本体２２の後端部からダッシュパネル１４の下部形状に沿って車両斜め後方下側へ屈曲された屈曲部２４と、によって構成されている。また、フロントサイドメンバ１８は、構造的には、車両幅方向外側に配置されたフロントサイドメンバアウタ２６と、このフロントサイドメンバアウタ２６の車両幅方向内側に隣接して配置されたフロントサイドメンバインナ２８と、によって構成されている。フロントサイドメンバアウタ２６は、車両上下方向及び車両前後方向に沿って延在する平板状のパネルとして構成されている。一方、フロントサイドメンバインナ２８は、縦断面形状がハット形状とされた長尺状のパネルとして構成されている。
【００２９】
フロントサイドメンバインナ２８は、開放側が車両幅方向外側を向くように配置され、略水平面を成す上壁部２８Ａと、フロントサイドメンバアウタ２６と平行に配置された側壁部２８Ｂと、上壁部２８Ａと平行に配置された下壁部２８Ｃと、を備えている。上壁部２８Ａの車両幅方向外側の端部は、車両上方側へ屈曲されて上フランジ部３０とされている。同様に、下壁部２８Ｃの車両幅方向外側の端部は、車両下方側へ屈曲されて下フランジ部３２とされている。これらの上フランジ部３０及び下フランジ部３２がフロントサイドメンバアウタ２６にスポット溶接されることにより、フロントサイドメンバアウタ２６とフロントサイドメンバインナ２８とが一体化されて、矩形閉断面構造の筒状の車両骨格部材が形成されている。なお、図１等においては、スポット溶接の打点を白丸で図示している。
【００３０】
上述したフロントサイドメンバインナ２８の上壁部２８Ａの後端には、車両上方側へ向けて屈曲された上壁側のフランジ部としてのインナ側上部フランジ２８Ｄが形成されている。また、フロントサイドメンバインナ２８の側壁部２８Ｂの後端には、車両幅方向内側へ向けて屈曲された側壁側のフランジ部としてのインナ側側部フランジ２８Ｅが形成されている。なお、図示は省略するが、フロントサイドメンバインナ２８の下壁部２８Ｃの後端には、車両下方側へ向けて屈曲されたインナ側下部フランジが形成されている。また、フロントサイドメンバアウタ２６の後端には、車両幅方向外側へ屈曲されたアウタ側側部フランジ２８Ａが形成されている。
【００３１】
ここで、図３に示されるように、上述したフロントサイドメンバ１８の後端部１８Ａとダッシュパネル１４との間には、平面視で略Ｌ字状に形成された補強部材としてのフロントサイドメンバエクステンション３４が介在されている。フロントサイドメンバエクステンション３４は、車両前方側から見て略鉤状に形成されかつダッシュパネル１４に沿って車両幅方向に延在する略矩形平板状の基部３４Ａと、この基部３４Ａの車両幅方向内側端部の近傍から車両前方側へ向けて延出された延出部３４Ｂと、によって構成されている。
【００３２】
詳細には、フロントサイドメンバエクステンション３４は、以下の如くして製作されている。すなわち、プレス加工により、基部３４Ａ及び延出部３４Ｂを合わせた平面展開形状を母材から打ち抜く際に、基部３４Ａと延出部３４Ｂとの境目となる位置に所定長さの切り込み４０を入れる。そして、切り込み４０により基部３４Ａと分離された延出部３４Ｂを、切り込み４０の終端を通る車両上下方向に沿った線を折れ線として垂直に立ち上げる。これにより、延出部３４Ｂはフロントサイドメンバインナ２８の側壁部２８Ｂの内壁面（車両幅方向外側の面）に面接触状態で配置可能となり、延出部３４Ｂが側壁部２８Ｂにスポット溶接（第１スポット溶接部４２）により接合されている。なお、図２に示されるように、組付けに際しては、フロントサイドメンバエクステンション３４は、フロントサイドメンバインナ２８の後端部にスポット溶接により先付けされてから、ダッシュパネル１４へスポット溶接される。
【００３３】
また、略鉤状に形成された基部３４Ａとフロントサイドメンバインナ２８とは、フロントサイドメンバインナ２８のインナ側上部フランジ２８Ｄ及びインナ側側部フランジ２８Ｅと重なる位置にてスポット溶接されている（第２スポット溶接部４４）。さらに、基部３４Ａは第２スポット溶接部４４の溶接代を超える上下方向寸法を有しており、ダッシュパネル１４と重なる位置にてスポット溶接されている（第３スポット溶接部４６）。言い換えると、基部３４Ａの上下方向寸法は、インナ側上部フランジ２８Ｄ及びインナ側側部フランジ２８Ｅのフランジ幅にダッシュパネル１４への溶接代を加算した上下方向寸法に設定されている。
【００３４】
なお、上述したフロントサイドメンバエクステンション３４を始め、フロントサイドメンバインナ２８及びフロントサイドメンバアウタ２６並びにダッシュパネル１４は、金属材料によって構成されている。また、フロントサイドメンバエクステンション３４の板厚は、ダッシュパネル１４の板厚よりも厚く、かつフロントサイドメンバ１８の板厚と同一又は同等に設定されている。
【００３５】
（本実施形態の作用並びに効果）
【００３６】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００３７】
まず、本実施形態に係る車体前部構造を備えていない図５に示される対比例を例にして、悪路走行時にフロントサイドメンバとダッシュパネルとの結合部に生じる現象について説明する。
【００３８】
図５（Ａ）に示される車体前部構造では、上述したフロントサイドメンバエクステンション３４は設けられておらず、フロントサイドメンバ５０の後端部５０Ａがダッシュパネル５２に直接スポット溶接されている。この車体前部構造を備えた車両が悪路走行すると、図５（Ｂ）に示されるように、路面入力により、フロントサイドメンバ５０は車両下方側及び車両前方側へ変位すると共に、車両上方側及び車両後方側へ変位する。なお、図５（Ｂ）は、前者の変位時の状態を描いたものである。
【００３９】
このときのフロントサイドメンバ５０の車両前後方向への変位並びに車両上下方向への変位に起因して、フロントサイドメンバ５０の後端部５０Ａとダッシュパネル５２との結合部には、以下に説明する二種類の応力集中が発生する。
【００４０】
まず、図５（Ｂ）に示されるように、フロントサイドメンバ５０が車両上下方向へ変位（図５（Ｂ）の矢印Ａ方向への変位及び矢印Ａ方向と反対方向への変位）することにより、フロントサイドメンバ５０のインナ側上部フランジ５０Ｂ（図６（Ａ）参照）及びインナ側側部フランジ５０Ｃのスポット溶接部位５４に、剥離方向への荷重が入力される。このため、フロントサイドメンバ５０のインナ側上部フランジ５０Ｂ及びインナ側側部フランジ５０Ｃとダッシュパネル５２とのスポット溶接部位５４（特には、切欠部５８に隣接する×印を付けたスポット溶接部位５４）に高い応力が発生する（応力集中が発生する）。
【００４１】
次に、フロントサイドメンバ５０が車両前後方向へ変位（図５（Ｂ）の矢印Ｂ方向への変位及び矢印Ｂ方向と反対方向への変位）することにより、フロントサイドメンバ５０の稜線部５６（図６（Ａ）参照）に応力が集中する。すなわち、悪路走行時、前述したようにフロントサイドメンバ５０は車両上下方向及び車両前後方向へ変位するが、このときのフロントサイドメンバ５０の車両前後方向への変位により、インナ側上部フランジ５０Ｂとインナ側側部フランジ５０Ｃとの間の切欠部５８が開いたり閉じたり方向（因みに、図６（Ｂ）の矢印Ｃ方向は開く方向を表している。）へ変形する。このため、切欠部５８の根元（即ち、フロントサイドメンバ５０の後端部５０Ａの稜線部５６の後端）が変形の起点となって、この部位に最初に応力集中が生じ、その後稜線部５６に沿って応力集中部が順次伝播していく。
【００４２】
これに対し、図１〜図３に示されるように、本実施形態に係る車体前部構造では、フロントサイドメンバ１８の車両上下方向への変位に起因したスポット溶接部での剥離に対しては、フロントサイドメンバ１８の後端部１８Ａとダッシュパネル１４との間にフロントサイドメンバエクステンション３４を介在させ、フロントサイドメンバエクステンション３４の基部３４Ａをフロントサイドメンバ１８のインナ側上部フランジ２８Ｄ及びインナ側側部フランジ２８Ｅと第２スポット溶接部４４でスポット溶接すると共に、フロントサイドメンバエクステンション３４の基部３４Ａをダッシュパネル１４と第３スポット溶接部４６でスポット溶接し、かつ基部３４Ａから車両前方側へ延出させた延出部３４Ｂをフロントサイドメンバインナ２８の側壁部２８Ｂに第１スポット溶接部４２でスポット溶接させたので、フロントサイドメンバ１８の車両上下方向への変位時にフロントサイドメンバ１８の後端部１８Ａとダッシュパネル１４との結合部に作用する剥離方向の荷重を延出部３４Ｂに伝えてせん断方向の荷重として受け止め、更に新たに追加設定された打点である第３スポット溶接部４６に分散してダッシュパネル１４に伝達することができる。上記より、フロントサイドメンバ１８の後端部１８Ａのフランジ部（インナ側上部フランジ２８Ｄ及びインナ側側部フランジ２８Ｅ）とダッシュパネル１４との結合部位に、過度な応力が集中するのを避けることができる。
【００４３】
また、フロントサイドメンバ１８の車両前後方向への変位に起因したスポット溶接部での応力集中に対しては、インナ側上部フランジ２８Ｄとインナ側側部フランジ２８Ｅとの対向角部（図６（Ａ）のスポット溶接部位５４のうち、×印を付けたスポット溶接部位５４同士）をフロントサイドメンバエクステンション３４の基部３４Ａで連結したので、切欠部５８が補強される。このため、切欠部５８が閉じたり開いたりする方向へ変形することが抑制される。従って、稜線部５６の後端に過度な応が集中するのを避けることができる。
【００４４】
さらに、フロントサイドメンバエクステンション３４は、機能的には、基部３４Ａと延出部３４Ｂとを備えていればよいので、前述した先行技術のようにフロントサイドメンバの後端部を覆うような大きな補強部材である必要はない。従って、本実施形態によれば、当該先行技術と比べて補強部材を小型軽量化することができる。
【００４５】
以上により、本実施形態に係る車体前部構造によれば、車体重量の増加を抑制しつつ、フロントサイドメンバ１８の後端部１８Ａとダッシュパネル１４との結合部を効果的に補強することができる。
【００４６】
なお、フロントサイドメンバエクステンション３４を設けたことにより、ダッシュパネル１４の前面にパッチを設定するかたちとなるため、ダッシュパネル１４を補強することができる。この点も、フロントサイドメンバ１８の後端部１８Ａとダッシュパネル１４との結合部の耐久強度の向上に寄与している。
【００４７】
また、本実施形態に係る車体前部構造では、フロントサイドメンバエクステンション３４の基部３４Ａはフロントサイドメンバインナ２８のインナ側上部フランジ２８Ｄ及びインナ側側部フランジ２８Ｅとダッシュパネル１４との間に介在されると共に、フロントサイドメンバエクステンション３４の延出部３４Ｂはフロントサイドメンバインナ２８の側壁部２８Ｂに溶接される構成を採っているので、フロントサイドメンバインナ２８の側壁部２８Ｂ側のフランジ部（インナ側側部フランジ２８Ｅ）とダッシュパネル１４との結合部位に作用する剥離方向への荷重を特に軽減したい場合に有効である。従って、フロントサイドメンバ１８の側壁部２８Ｂ側のフランジ部（インナ側側部フランジ２８Ｅ）とダッシュパネル１４との結合部位に作用する剥離方向への荷重対策が必要な車種に対して、必要最小限の部材（量）で剥離方向の荷重をせん断方向の荷重に変換することができる。
【００４８】
〔本実施形態の補足説明〕
【００４９】
以下に、他の実施形態について説明する。なお、上述した実施形態と同一構成部分については、同一番号を付して適宜その説明を省略する。
【００５０】
図７に示されるフロントサイドメンバエクステンション６０は、図３に示される基部３４Ａと同様形状の基部６０Ａと、この基部６０Ａの下縁を折り曲げて車両前方側へ水平に延出させた延出部６０Ｂと、によって構成されている。そして、組付に際しては、フロントサイドメンバインナ２８の上壁部２８Ａの下面にフロントサイドメンバエクステンション６０の延出部６０Ｂを添わせ、スポット溶接により接合するようになっている。
【００５１】
上記構成によれば、フロントサイドメンバエクステンション６０の下縁から延出部６０Ｂが車両前方側へ延出されているので、フロントサイドメンバ１８の上壁部２８Ａ側のフランジ部（インナ側上部フランジ２８Ｄ）とダッシュパネル１４との結合部位に作用する剥離方向への荷重を特に軽減したい場合に有効である。換言すれば、上記構成によれば、フロントサイドメンバ１８の上壁部２８Ａ側のフランジ部（インナ側上部フランジ２８Ｄ）とダッシュパネル１４との結合部位に作用する剥離方向への荷重対策が必要な車種に対して、必要最小限の部材（量）で剥離方向の荷重をせん断方向の荷重に変換することができる。
【００５２】
図８に示されるフロントサイドメンバエクステンション６２は、図３に示されるフロントサイドメンバエクステンション３４と図７に示されるフロントサイドメンバエクステンション６０とを複合させたものである。すなわち、フロントサイドメンバエクステンション６２は、図３に示される基部３４Ａと同様形状の基部６２Ａと、この基部６２Ａの車両幅方向内側の端部近傍から車両前方側へ垂直に延出された第１脚部６２Ｂと、基部６２Ａの下縁から車両前方側へ水平に延出された第２脚部６２Ｃと、によって構成されている。第１脚部６２Ｂはフロントサイドメンバインナ２８の側壁部２８Ｂの内壁面にスポット溶接されており、又第２脚部６２Ｃはフロントサイドメンバインナ２８の上壁部２８Ａの下面にスポット溶接されている。
【００５３】
上記構成によれば、図３に示されるフロントサイドメンバエクステンション３４の機能と図７に示されるフロントサイドメンバエクステンション６０の機能との両方を発揮させることができる。従って、フロントサイドメンバ１８の後端部１８Ａの側壁部２８Ｂ側のフランジ部（インナ側側部フランジ２８Ｅ）とダッシュパネル１４との結合部位並びに上壁部２８Ａ側のフランジ部（インナ側上部フランジ２８Ｄ）とダッシュパネル１４との結合部位の双方に作用する剥離方向への荷重をバランス良く軽減したい場合に有効である。換言すれば、フロントサイドメンバ１８の側壁部２８Ｂ側のフランジ部（インナ側側部フランジ２８Ｅ）とダッシュパネル１４との結合部位並びにフロントサイドメンバ１８の上壁部２８Ａ側のフランジ部（インナ側上部フランジ２８Ｄ）とダッシュパネル１４との結合部位に作用する剥離方向への荷重対策がいずれも必要な車種に対して、必要最小限の部材（量）で剥離方向の荷重をせん断方向の荷重に変換することができる。
【００５４】
図９に示されるフロントサイドメンバエクステンション６４は、図８に示されるフロントサイドメンバエクステンション６２を車両幅方向に二分割したものである。すなわち、フロントサイドメンバエクステンション６４は、第１基部６６Ａ及び第１脚部６６Ｂから成る第１フロントサイドメンバエクステンション部材６６と、第２基部６８Ａ及び第２脚部６８Ｂから成る第２フロントサイドメンバエクステンション部材６８と、によって構成されている。なお、この場合、インナ側上部フランジ２８Ｄとインナ側側部フランジ２８Ｅとの対向する角部同士の連結は行っていないので、フロントサイドメンバ１８の車両前後方向への変位に起因した稜線部５６での応力集中を抑制する機能は持たせていない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施形態に係る車体前部構造の要部を拡大して示す図４の１線矢視部の拡大斜視図ある。
【図２】図１に示されるフロントサイドメンバエクステンションがフロントサイドメンバの後端部に先付けされた状態を示す拡大斜視図である。
【図３】図１に示されるフロントサイドメンバ、フロントサイドメンバエクステンション、ダッシュパネルを分離して示す拡大斜視図である。
【図４】本実施形態に係る車体前部構造を備えた車両の全体斜視図である。
【図５】（Ａ）は対比例に係る車体前部構造の変位前の状態を示す側面図であり、（Ｂ）は悪路走行時の路面入力によりフロントサイドメンバが変位した状態を示す側面図ある。
【図６】（Ａ）はフロントサイドメンバの車両前後方向への変位が生じる前の状態を示すフロントサイドメンバとダッシュパネルとの結合部の拡大斜視図であり、（Ｂ）はフロントサイドメンバの車両前後方向への変位が生じた状態を示す同結合部の拡大斜視図である。
【図７】フロントサイドメンバエクステンションの別の実施形態をフロントサイドメンバインナとの関係で示す拡大斜視図である。
【図８】フロントサイドメンバエクステンションの別の実施形態をフロントサイドメンバインナとの関係で示す拡大斜視図である。
【図９】フロントサイドメンバエクステンションの別の実施形態をフロントサイドメンバインナとの関係で示す拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
１４ ダッシュパネル
１６ 車体前部
１８ フロントサイドメンバ
１８Ａ 後端部
２８Ａ 上壁部
２８Ｂ 側壁部
２８Ｄ インナ側上部フランジ（上壁側のフランジ部）
２８Ｅ インナ側側部フランジ（側壁側のフランジ部）
３４ フロントサイドメンバエクステンション
３４Ａ 基部
３４Ｂ 延出部
４２ 第１スポット溶接部
４４ 第１スポット溶接部
４６ 第１スポット溶接部
６０ フロントサイドメンバエクステンション（補強部材）
６０Ａ 基部
６０Ｂ 延出部
６２ フロントサイドメンバエクステンション（補強部材）
６２Ａ 基部
６２Ｂ 第１脚部
６２Ｃ 第２脚部
６４ フロントサイドメンバエクステンション（補強部材）
６６ 第１フロントサイドメンバエクステンション部材
６６Ａ 第１基部
６６Ｂ 第１脚部
６８ 第２フロントサイドメンバエクステンション部材
６８Ａ 第２基部
６８Ｂ 第２脚部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロントサイドメンバとダッシュパネルとを含んで構成された車体前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、ダッシュパネルの車室内側でかつフロントサイドメンバの後端部とダッシュパネルとの結合部分に、プレート状の降下防止手段を配設した車体前部構造が開示されている。これにより、前面衝突時にフロントサイドメンバの後端部が車両下方側へ降下することを防ぎ、ひいてはフロントサイドメンバに狙い通りの軸圧縮塑性変形を生じさせてエネルギー吸収効果を高めることができる、というものである。
【特許文献１】特開２００１−３０９５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記先行技術による場合、車両背面視でフロントサイドメンバの後端部を覆うことが可能な大きさを有しかつ板厚が厚い降下防止手段を設定する構成であるため、仮にフロントサイドメンバの後端部とダッシュパネルとの結合部を補強できたとしても、車体重量が増加する。このため、車体重量の増加を抑制しつつ、フロントサイドメンバの後端部とダッシュパネルとの結合部を効果的に補強する車体前部構造の提案が望まれていた。
【０００４】
本発明は上記事実を考慮し、車体重量の増加を抑制しつつ、フロントサイドメンバの後端部とダッシュパネルとの結合部を効果的に補強することができる車体前部構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明に係る車体前部構造は、車体前部とキャビンとを隔成するダッシュパネルと、車体前部の両側部に車両前後方向に沿って配置されると共に後端部にダッシュパネルへの結合用のフランジ部を備えた左右一対のフロントサイドメンバと、フロントサイドメンバのフランジ部とダッシュパネルとの間に介在されると共に当該フランジ部及びダッシュパネルと溶接される基部と、当該基部から車両前方側へ延出されてフロントサイドメンバの内壁面に溶接される延出部と、を含んで構成された補強部材と、を有している。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１記載の車体前部構造において、前記フロントサイドメンバは略矩形断面形状を成しており、前記基部はフロントサイドメンバの少なくとも側壁側のフランジ部とダッシュパネルとの間に介在されると共に、前記延出部はフロントサイドメンバの側壁に溶接されている、ことを特徴としている。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１記載の車体前部構造において、前記フロントサイドメンバは略矩形断面形状を成しており、前記基部はフロントサイドメンバの少なくとも上壁側のフランジ部とダッシュパネルとの間に介在されると共に、前記延出部はフロントサイドメンバの上壁に溶接されている、ことを特徴としている。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１記載の車体前部構造において、前記フロントサイドメンバは略矩形断面形状を成しており、前記基部はフロントサイドメンバの側壁側のフランジ部及び上壁側のフランジ部の双方に跨った形状とされると共にこれらのフランジ部とダッシュパネルとの間に介在され、かつ前記延出部はフロントサイドメンバの側壁内面に溶接される第１脚部とフロントサイドメンバの上壁内面に溶接される第２脚部とを備えている、ことを特徴としている。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の車体前部構造において、前記フランジ部は、フロントサイドメンバの長手方向に見てフロントサイドメンバの後端側の稜線部の周りに離れて配置された側壁側のフランジ部と上壁側のフランジ部とを有し、前記基部は側壁側のフランジ部及び上壁側のフランジ部の双方に跨った形状とされると共に側壁側のフランジ部及び上壁側のフランジ部の双方と溶接されることにより側壁側のフランジ部と上壁側のフランジ部とを繋いでいる、ことを特徴としている。
【００１０】
請求項１記載の本発明によれば、フロントサイドメンバの後端部にはフランジ部が設けられており、このフランジ部がダッシュパネルに結合されることにより、フロントサイドメンバとダッシュパネルとが結合される。
【００１１】
ここで、悪路走行時、フロントサイドメンバは車両上下方向及び車両前後方向へ変位する。具体的には、悪路走行時の路面入力により、フロントサイドメンバは車両下方側及び車両前方側へ変位すると共に、車両上方側及び車両後方側へ変位する。このとき、フロントサイドメンバの車両上下方向への変位により、フロントサイドメンバとダッシュパネルとの結合部（即ち、フロントサイドメンバのフランジ部）には、剥離方向への荷重が入力される。
【００１２】
しかし、本発明では、フロントサイドメンバのフランジ部とダッシュパネルとの間に補強部材が介在されており、当該補強部材の基部をフランジ部及びダッシュパネルに溶接し、かつ基部から車両前方側へ延出された延出部をフロントサイドメンバの内壁面に溶接したので、フランジ部の溶接部位に作用する剥離方向への荷重を、延出部を介してフロントサイドメンバの側壁にせん断方向への荷重として伝達し、更にダッシュパネルへの溶接部位に分散して伝達することができる。このため、フロントサイドメンバのフランジ部とダッシュパネルとの溶接部位にかかる荷重負担が軽減されるので、当該溶接部位に過度な応力が集中することはない。
【００１３】
また、補強部材は基部と延出部とを備えていればよいので、先行技術のようにフロントサイドメンバの後端部を覆うような大きなものである必要はない。従って、本発明によれば、先行技術と比べて補強部材を小型軽量化することができる。
【００１４】
請求項２記載の本発明によれば、フロントサイドメンバは略矩形断面形状を成しており、補強部材の基部はフロントサイドメンバの少なくとも側壁側のフランジ部とダッシュパネルとの間に介在されると共に、補強部材の延出部はフロントサイドメンバの側壁に溶接されるので、フロントサイドメンバの側壁側のフランジ部とダッシュパネルとの結合部位に作用する剥離方向への荷重を特に軽減したい場合に有効である。
【００１５】
請求項３記載の本発明によれば、フロントサイドメンバは略矩形断面形状を成しており、補強部材の基部はフロントサイドメンバの少なくとも上壁側のフランジ部とダッシュパネルとの間に介在されると共に、補強部材の延出部はフロントサイドメンバの上壁に溶接されるので、フロントサイドメンバの上壁側のフランジ部とダッシュパネルとの結合部位に作用する剥離方向への荷重を特に軽減したい場合に有効である。
【００１６】
請求項４記載の本発明によれば、フロントサイドメンバは略矩形断面形状を成しており、補強部材の基部はフロントサイドメンバの側壁側のフランジ部及び上壁側のフランジ部の双方に跨った形状とされると共にこれらのフランジ部とダッシュパネルとの間に介在される。さらに、補強部材の延出部が備える第１脚部はフロントサイドメンバの側壁内面に溶接されると共に、補強部材の延出部が備える第２脚部はフロントサイドメンバの上壁内面に溶接される。従って、本発明に係る車体前部構造は、請求項２に係る発明と請求項３に係る発明とを併有した構造となり、側壁側のフランジ部とダッシュパネルとの結合部位並びに上壁側のフランジ部とダッシュパネルとの結合部位の双方に作用する剥離方向への荷重をバランス良く軽減したい場合に有効である。
【００１７】
請求項５記載の本発明によれば、以下の作用が得られる。
【００１８】
悪路走行時、前述したようにフロントサイドメンバは車両上下方向及び車両前後方向へ変位するが、このときのフロントサイドメンバの車両前後方向への変位により、フロントサイドメンバの後端側の稜線部に応力が集中する。すなわち、本発明では、フロントサイドメンバの後端部に形成された側壁側のフランジ部と上壁側のフランジ部とが稜線部の周りに離れて配置されているため、側壁側のフランジ部と上壁側のフランジ部との間は大きく切り欠かれている（即ち、フランジ部を形成する板の肉がない。）のと同じことになる。そのため、フロントサイドメンバが車両前後方向に変位すると、側壁側のフランジ部と上壁側のフランジ部との間の切欠部が広がったり狭まったりする。このため、切欠部に臨む稜線部の後端に応力が集中しやすくなる。
【００１９】
しかし、本発明では、補強部材の基部が、側壁側のフランジ部及び上壁側のフランジ部の双方に跨った形状とされると共に、当該基部を側壁側のフランジ部及び上壁側のフランジ部の双方と溶接することで側壁側のフランジ部と上壁側のフランジ部とを繋いだので、稜線部の後端が補強される。その結果、稜線部の後端に過度な応力が集中することはない。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る車体前部構造は、車体重量の増加を抑制しつつ、フロントサイドメンバの後端部とダッシュパネルとの結合部を効果的に補強することができるという優れた効果を有する。
【００２１】
請求項２記載の本発明に係る車体前部構造は、フロントサイドメンバの側壁側のフランジ部とダッシュパネルとの結合部位に作用する剥離方向への荷重対策が特に必要な車種に対して、必要最小限の部材（量）で剥離方向の荷重をせん断方向の荷重に変換することができるという優れた効果を有する。
【００２２】
請求項３記載の本発明に係る車体前部構造は、フロントサイドメンバの上壁側のフランジ部とダッシュパネルとの結合部位に作用する剥離方向への荷重対策が特に必要な車種に対して、必要最小限の部材（量）で剥離方向の荷重をせん断方向の荷重に変換することができるという優れた効果を有する。
【００２３】
請求項４記載の本発明に係る車体前部構造は、フロントサイドメンバの側壁側のフランジ部とダッシュパネルとの結合部位並びにフロントサイドメンバの上壁側のフランジ部とダッシュパネルとの結合部位に作用する剥離方向への荷重対策がいずれも必要な車種に対して、必要最小限の部材（量）で剥離方向の荷重をせん断方向の荷重にバランス良く変換することができるという優れた効果を有する。
【００２４】
請求項５記載に本発明に係る車体前部構造は、フロントサイドメンバの後端部とダッシュパネルとの結合部をより一層効果的に補強することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図１〜図９を用いて、本発明に係る車体前部構造の幾つかの実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＩＮは車両幅方向内側を示している。
【００２６】
図４には、本実施形態に係る車体前部構造を備えた車両の全体斜視図が示されている。この図に示されるように、車両のエンジンルーム１０とキャビン１２とを隔成する位置には車両幅方向及び車両上下方向に沿って延在するダッシュパネル１４が立設されている。このダッシュパネル１４によって隔成された車体前部１６の両側下部には、車両前後方向に沿って左右一対のフロントサイドメンバ１８が配設されている。フロントサイドメンバ１８は、後述するように矩形閉断面構造を成す車体骨格部材として構成されている。なお、左右一対のフロントサイドメンバ１８の前端部は、車両前端部に車両幅方向を長手方向として配置された一例として矩形閉断面構造のフロントバンパリインフォースメント２０に直接又はクラッシュボックスを介してボルト締結等により結合されている。
【００２７】
図１には、上述したフロントサイドメンバ１８の後端部１８Ａとダッシュパネル１４との結合部（図４の１線矢視部）を拡大した状態が示されている。また、図３には、フロントサイドメンバ１８の後端部１８Ａとダッシュパネル１４との結合部の分解斜視図が示されている。さらに、図２には、フロントサイドメンバ１８をダッシュパネル１４へ組み付ける前の中間工程の斜視図が示されている。
【００２８】
これらの図に示されるように、フロントサイドメンバ１８は、全体形状的には、車両前後方向に沿って直線状に延在する本体２２と、この本体２２の後端部からダッシュパネル１４の下部形状に沿って車両斜め後方下側へ屈曲された屈曲部２４と、によって構成されている。また、フロントサイドメンバ１８は、構造的には、車両幅方向外側に配置されたフロントサイドメンバアウタ２６と、このフロントサイドメンバアウタ２６の車両幅方向内側に隣接して配置されたフロントサイドメンバインナ２８と、によって構成されている。フロントサイドメンバアウタ２６は、車両上下方向及び車両前後方向に沿って延在する平板状のパネルとして構成されている。一方、フロントサイドメンバインナ２８は、縦断面形状がハット形状とされた長尺状のパネルとして構成されている。
【００２９】
フロントサイドメンバインナ２８は、開放側が車両幅方向外側を向くように配置され、略水平面を成す上壁部２８Ａと、フロントサイドメンバアウタ２６と平行に配置された側壁部２８Ｂと、上壁部２８Ａと平行に配置された下壁部２８Ｃと、を備えている。上壁部２８Ａの車両幅方向外側の端部は、車両上方側へ屈曲されて上フランジ部３０とされている。同様に、下壁部２８Ｃの車両幅方向外側の端部は、車両下方側へ屈曲されて下フランジ部３２とされている。これらの上フランジ部３０及び下フランジ部３２がフロントサイドメンバアウタ２６にスポット溶接されることにより、フロントサイドメンバアウタ２６とフロントサイドメンバインナ２８とが一体化されて、矩形閉断面構造の筒状の車両骨格部材が形成されている。なお、図１等においては、スポット溶接の打点を白丸で図示している。
【００３０】
上述したフロントサイドメンバインナ２８の上壁部２８Ａの後端には、車両上方側へ向けて屈曲された上壁側のフランジ部としてのインナ側上部フランジ２８Ｄが形成されている。また、フロントサイドメンバインナ２８の側壁部２８Ｂの後端には、車両幅方向内側へ向けて屈曲された側壁側のフランジ部としてのインナ側側部フランジ２８Ｅが形成されている。なお、図示は省略するが、フロントサイドメンバインナ２８の下壁部２８Ｃの後端には、車両下方側へ向けて屈曲されたインナ側下部フランジが形成されている。また、フロントサイドメンバアウタ２６の後端には、車両幅方向外側へ屈曲されたアウタ側側部フランジ２８Ａが形成されている。
【００３１】
ここで、図３に示されるように、上述したフロントサイドメンバ１８の後端部１８Ａとダッシュパネル１４との間には、平面視で略Ｌ字状に形成された補強部材としてのフロントサイドメンバエクステンション３４が介在されている。フロントサイドメンバエクステンション３４は、車両前方側から見て略鉤状に形成されかつダッシュパネル１４に沿って車両幅方向に延在する略矩形平板状の基部３４Ａと、この基部３４Ａの車両幅方向内側端部の近傍から車両前方側へ向けて延出された延出部３４Ｂと、によって構成されている。
【００３２】
詳細には、フロントサイドメンバエクステンション３４は、以下の如くして製作されている。すなわち、プレス加工により、基部３４Ａ及び延出部３４Ｂを合わせた平面展開形状を母材から打ち抜く際に、基部３４Ａと延出部３４Ｂとの境目となる位置に所定長さの切り込み４０を入れる。そして、切り込み４０により基部３４Ａと分離された延出部３４Ｂを、切り込み４０の終端を通る車両上下方向に沿った線を折れ線として垂直に立ち上げる。これにより、延出部３４Ｂはフロントサイドメンバインナ２８の側壁部２８Ｂの内壁面（車両幅方向外側の面）に面接触状態で配置可能となり、延出部３４Ｂが側壁部２８Ｂにスポット溶接（第１スポット溶接部４２）により接合されている。なお、図２に示されるように、組付けに際しては、フロントサイドメンバエクステンション３４は、フロントサイドメンバインナ２８の後端部にスポット溶接により先付けされてから、ダッシュパネル１４へスポット溶接される。
【００３３】
また、略鉤状に形成された基部３４Ａとフロントサイドメンバインナ２８とは、フロントサイドメンバインナ２８のインナ側上部フランジ２８Ｄ及びインナ側側部フランジ２８Ｅと重なる位置にてスポット溶接されている（第２スポット溶接部４４）。さらに、基部３４Ａは第２スポット溶接部４４の溶接代を超える上下方向寸法を有しており、ダッシュパネル１４と重なる位置にてスポット溶接されている（第３スポット溶接部４６）。言い換えると、基部３４Ａの上下方向寸法は、インナ側上部フランジ２８Ｄ及びインナ側側部フランジ２８Ｅのフランジ幅にダッシュパネル１４への溶接代を加算した上下方向寸法に設定されている。
【００３４】
なお、上述したフロントサイドメンバエクステンション３４を始め、フロントサイドメンバインナ２８及びフロントサイドメンバアウタ２６並びにダッシュパネル１４は、金属材料によって構成されている。また、フロントサイドメンバエクステンション３４の板厚は、ダッシュパネル１４の板厚よりも厚く、かつフロントサイドメンバ１８の板厚と同一又は同等に設定されている。
【００３５】
（本実施形態の作用並びに効果）
【００３６】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００３７】
まず、本実施形態に係る車体前部構造を備えていない図５に示される対比例を例にして、悪路走行時にフロントサイドメンバとダッシュパネルとの結合部に生じる現象について説明する。
【００３８】
図５（Ａ）に示される車体前部構造では、上述したフロントサイドメンバエクステンション３４は設けられておらず、フロントサイドメンバ５０の後端部５０Ａがダッシュパネル５２に直接スポット溶接されている。この車体前部構造を備えた車両が悪路走行すると、図５（Ｂ）に示されるように、路面入力により、フロントサイドメンバ５０は車両下方側及び車両前方側へ変位すると共に、車両上方側及び車両後方側へ変位する。なお、図５（Ｂ）は、前者の変位時の状態を描いたものである。
【００３９】
このときのフロントサイドメンバ５０の車両前後方向への変位並びに車両上下方向への変位に起因して、フロントサイドメンバ５０の後端部５０Ａとダッシュパネル５２との結合部には、以下に説明する二種類の応力集中が発生する。
【００４０】
まず、図５（Ｂ）に示されるように、フロントサイドメンバ５０が車両上下方向へ変位（図５（Ｂ）の矢印Ａ方向への変位及び矢印Ａ方向と反対方向への変位）することにより、フロントサイドメンバ５０のインナ側上部フランジ５０Ｂ（図６（Ａ）参照）及びインナ側側部フランジ５０Ｃのスポット溶接部位５４に、剥離方向への荷重が入力される。このため、フロントサイドメンバ５０のインナ側上部フランジ５０Ｂ及びインナ側側部フランジ５０Ｃとダッシュパネル５２とのスポット溶接部位５４（特には、切欠部５８に隣接する×印を付けたスポット溶接部位５４）に高い応力が発生する（応力集中が発生する）。
【００４１】
次に、フロントサイドメンバ５０が車両前後方向へ変位（図５（Ｂ）の矢印Ｂ方向への変位及び矢印Ｂ方向と反対方向への変位）することにより、フロントサイドメンバ５０の稜線部５６（図６（Ａ）参照）に応力が集中する。すなわち、悪路走行時、前述したようにフロントサイドメンバ５０は車両上下方向及び車両前後方向へ変位するが、このときのフロントサイドメンバ５０の車両前後方向への変位により、インナ側上部フランジ５０Ｂとインナ側側部フランジ５０Ｃとの間の切欠部５８が開いたり閉じたり方向（因みに、図６（Ｂ）の矢印Ｃ方向は開く方向を表している。）へ変形する。このため、切欠部５８の根元（即ち、フロントサイドメンバ５０の後端部５０Ａの稜線部５６の後端）が変形の起点となって、この部位に最初に応力集中が生じ、その後稜線部５６に沿って応力集中部が順次伝播していく。
【００４２】
これに対し、図１〜図３に示されるように、本実施形態に係る車体前部構造では、フロントサイドメンバ１８の車両上下方向への変位に起因したスポット溶接部での剥離に対しては、フロントサイドメンバ１８の後端部１８Ａとダッシュパネル１４との間にフロントサイドメンバエクステンション３４を介在させ、フロントサイドメンバエクステンション３４の基部３４Ａをフロントサイドメンバ１８のインナ側上部フランジ２８Ｄ及びインナ側側部フランジ２８Ｅと第２スポット溶接部４４でスポット溶接すると共に、フロントサイドメンバエクステンション３４の基部３４Ａをダッシュパネル１４と第３スポット溶接部４６でスポット溶接し、かつ基部３４Ａから車両前方側へ延出させた延出部３４Ｂをフロントサイドメンバインナ２８の側壁部２８Ｂに第１スポット溶接部４２でスポット溶接させたので、フロントサイドメンバ１８の車両上下方向への変位時にフロントサイドメンバ１８の後端部１８Ａとダッシュパネル１４との結合部に作用する剥離方向の荷重を延出部３４Ｂに伝えてせん断方向の荷重として受け止め、更に新たに追加設定された打点である第３スポット溶接部４６に分散してダッシュパネル１４に伝達することができる。上記より、フロントサイドメンバ１８の後端部１８Ａのフランジ部（インナ側上部フランジ２８Ｄ及びインナ側側部フランジ２８Ｅ）とダッシュパネル１４との結合部位に、過度な応力が集中するのを避けることができる。
【００４３】
また、フロントサイドメンバ１８の車両前後方向への変位に起因したスポット溶接部での応力集中に対しては、インナ側上部フランジ２８Ｄとインナ側側部フランジ２８Ｅとの対向角部（図６（Ａ）のスポット溶接部位５４のうち、×印を付けたスポット溶接部位５４同士）をフロントサイドメンバエクステンション３４の基部３４Ａで連結したので、切欠部５８が補強される。このため、切欠部５８が閉じたり開いたりする方向へ変形することが抑制される。従って、稜線部５６の後端に過度な応が集中するのを避けることができる。
【００４４】
さらに、フロントサイドメンバエクステンション３４は、機能的には、基部３４Ａと延出部３４Ｂとを備えていればよいので、前述した先行技術のようにフロントサイドメンバの後端部を覆うような大きな補強部材である必要はない。従って、本実施形態によれば、当該先行技術と比べて補強部材を小型軽量化することができる。
【００４５】
以上により、本実施形態に係る車体前部構造によれば、車体重量の増加を抑制しつつ、フロントサイドメンバ１８の後端部１８Ａとダッシュパネル１４との結合部を効果的に補強することができる。
【００４６】
なお、フロントサイドメンバエクステンション３４を設けたことにより、ダッシュパネル１４の前面にパッチを設定するかたちとなるため、ダッシュパネル１４を補強することができる。この点も、フロントサイドメンバ１８の後端部１８Ａとダッシュパネル１４との結合部の耐久強度の向上に寄与している。
【００４７】
また、本実施形態に係る車体前部構造では、フロントサイドメンバエクステンション３４の基部３４Ａはフロントサイドメンバインナ２８のインナ側上部フランジ２８Ｄ及びインナ側側部フランジ２８Ｅとダッシュパネル１４との間に介在されると共に、フロントサイドメンバエクステンション３４の延出部３４Ｂはフロントサイドメンバインナ２８の側壁部２８Ｂに溶接される構成を採っているので、フロントサイドメンバインナ２８の側壁部２８Ｂ側のフランジ部（インナ側側部フランジ２８Ｅ）とダッシュパネル１４との結合部位に作用する剥離方向への荷重を特に軽減したい場合に有効である。従って、フロントサイドメンバ１８の側壁部２８Ｂ側のフランジ部（インナ側側部フランジ２８Ｅ）とダッシュパネル１４との結合部位に作用する剥離方向への荷重対策が必要な車種に対して、必要最小限の部材（量）で剥離方向の荷重をせん断方向の荷重に変換することができる。
【００４８】
〔本実施形態の補足説明〕
【００４９】
以下に、他の実施形態について説明する。なお、上述した実施形態と同一構成部分については、同一番号を付して適宜その説明を省略する。
【００５０】
図７に示されるフロントサイドメンバエクステンション６０は、図３に示される基部３４Ａと同様形状の基部６０Ａと、この基部６０Ａの下縁を折り曲げて車両前方側へ水平に延出させた延出部６０Ｂと、によって構成されている。そして、組付に際しては、フロントサイドメンバインナ２８の上壁部２８Ａの下面にフロントサイドメンバエクステンション６０の延出部６０Ｂを添わせ、スポット溶接により接合するようになっている。
【００５１】
上記構成によれば、フロントサイドメンバエクステンション６０の下縁から延出部６０Ｂが車両前方側へ延出されているので、フロントサイドメンバ１８の上壁部２８Ａ側のフランジ部（インナ側上部フランジ２８Ｄ）とダッシュパネル１４との結合部位に作用する剥離方向への荷重を特に軽減したい場合に有効である。換言すれば、上記構成によれば、フロントサイドメンバ１８の上壁部２８Ａ側のフランジ部（インナ側上部フランジ２８Ｄ）とダッシュパネル１４との結合部位に作用する剥離方向への荷重対策が必要な車種に対して、必要最小限の部材（量）で剥離方向の荷重をせん断方向の荷重に変換することができる。
【００５２】
図８に示されるフロントサイドメンバエクステンション６２は、図３に示されるフロントサイドメンバエクステンション３４と図７に示されるフロントサイドメンバエクステンション６０とを複合させたものである。すなわち、フロントサイドメンバエクステンション６２は、図３に示される基部３４Ａと同様形状の基部６２Ａと、この基部６２Ａの車両幅方向内側の端部近傍から車両前方側へ垂直に延出された第１脚部６２Ｂと、基部６２Ａの下縁から車両前方側へ水平に延出された第２脚部６２Ｃと、によって構成されている。第１脚部６２Ｂはフロントサイドメンバインナ２８の側壁部２８Ｂの内壁面にスポット溶接されており、又第２脚部６２Ｃはフロントサイドメンバインナ２８の上壁部２８Ａの下面にスポット溶接されている。
【００５３】
上記構成によれば、図３に示されるフロントサイドメンバエクステンション３４の機能と図７に示されるフロントサイドメンバエクステンション６０の機能との両方を発揮させることができる。従って、フロントサイドメンバ１８の後端部１８Ａの側壁部２８Ｂ側のフランジ部（インナ側側部フランジ２８Ｅ）とダッシュパネル１４との結合部位並びに上壁部２８Ａ側のフランジ部（インナ側上部フランジ２８Ｄ）とダッシュパネル１４との結合部位の双方に作用する剥離方向への荷重をバランス良く軽減したい場合に有効である。換言すれば、フロントサイドメンバ１８の側壁部２８Ｂ側のフランジ部（インナ側側部フランジ２８Ｅ）とダッシュパネル１４との結合部位並びにフロントサイドメンバ１８の上壁部２８Ａ側のフランジ部（インナ側上部フランジ２８Ｄ）とダッシュパネル１４との結合部位に作用する剥離方向への荷重対策がいずれも必要な車種に対して、必要最小限の部材（量）で剥離方向の荷重をせん断方向の荷重に変換することができる。
【００５４】
図９に示されるフロントサイドメンバエクステンション６４は、図８に示されるフロントサイドメンバエクステンション６２を車両幅方向に二分割したものである。すなわち、フロントサイドメンバエクステンション６４は、第１基部６６Ａ及び第１脚部６６Ｂから成る第１フロントサイドメンバエクステンション部材６６と、第２基部６８Ａ及び第２脚部６８Ｂから成る第２フロントサイドメンバエクステンション部材６８と、によって構成されている。なお、この場合、インナ側上部フランジ２８Ｄとインナ側側部フランジ２８Ｅとの対向する角部同士の連結は行っていないので、フロントサイドメンバ１８の車両前後方向への変位に起因した稜線部５６での応力集中を抑制する機能は持たせていない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施形態に係る車体前部構造の要部を拡大して示す図４の１線矢視部の拡大斜視図ある。
【図２】図１に示されるフロントサイドメンバエクステンションがフロントサイドメンバの後端部に先付けされた状態を示す拡大斜視図である。
【図３】図１に示されるフロントサイドメンバ、フロントサイドメンバエクステンション、ダッシュパネルを分離して示す拡大斜視図である。
【図４】本実施形態に係る車体前部構造を備えた車両の全体斜視図である。
【図５】（Ａ）は対比例に係る車体前部構造の変位前の状態を示す側面図であり、（Ｂ）は悪路走行時の路面入力によりフロントサイドメンバが変位した状態を示す側面図ある。
【図６】（Ａ）はフロントサイドメンバの車両前後方向への変位が生じる前の状態を示すフロントサイドメンバとダッシュパネルとの結合部の拡大斜視図であり、（Ｂ）はフロントサイドメンバの車両前後方向への変位が生じた状態を示す同結合部の拡大斜視図である。
【図７】フロントサイドメンバエクステンションの別の実施形態をフロントサイドメンバインナとの関係で示す拡大斜視図である。
【図８】フロントサイドメンバエクステンションの別の実施形態をフロントサイドメンバインナとの関係で示す拡大斜視図である。
【図９】フロントサイドメンバエクステンションの別の実施形態をフロントサイドメンバインナとの関係で示す拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
１４ ダッシュパネル
１６ 車体前部
１８ フロントサイドメンバ
１８Ａ 後端部
２８Ａ 上壁部
２８Ｂ 側壁部
２８Ｄ インナ側上部フランジ（上壁側のフランジ部）
２８Ｅ インナ側側部フランジ（側壁側のフランジ部）
３４ フロントサイドメンバエクステンション
３４Ａ 基部
３４Ｂ 延出部
４２ 第１スポット溶接部
４４ 第１スポット溶接部
４６ 第１スポット溶接部
６０ フロントサイドメンバエクステンション（補強部材）
６０Ａ 基部
６０Ｂ 延出部
６２ フロントサイドメンバエクステンション（補強部材）
６２Ａ 基部
６２Ｂ 第１脚部
６２Ｃ 第２脚部
６４ フロントサイドメンバエクステンション（補強部材）
６６ 第１フロントサイドメンバエクステンション部材
６６Ａ 第１基部
６６Ｂ 第１脚部
６８ 第２フロントサイドメンバエクステンション部材
６８Ａ 第２基部
６８Ｂ 第２脚部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部とキャビンとを隔成するダッシュパネルと、
車体前部の両側部に車両前後方向に沿って配置されると共に後端部にダッシュパネルへの結合用のフランジ部を備えた左右一対のフロントサイドメンバと、
フロントサイドメンバのフランジ部とダッシュパネルとの間に介在されると共に当該フランジ部及びダッシュパネルと溶接される基部と、当該基部から車両前方側へ延出されてフロントサイドメンバの内壁面に溶接される延出部と、を含んで構成された補強部材と、
を有する車体前部構造。
【請求項２】
前記フロントサイドメンバは略矩形断面形状を成しており、
前記基部はフロントサイドメンバの少なくとも側壁側のフランジ部とダッシュパネルとの間に介在されると共に、前記延出部はフロントサイドメンバの側壁に溶接されている、
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】
前記フロントサイドメンバは略矩形断面形状を成しており、
前記基部はフロントサイドメンバの少なくとも上壁側のフランジ部とダッシュパネルとの間に介在されると共に、前記延出部はフロントサイドメンバの上壁に溶接されている、
ことを特徴とする請求項１記載の車体前部構造。
【請求項４】
前記フロントサイドメンバは略矩形断面形状を成しており、
前記基部はフロントサイドメンバの側壁側のフランジ部及び上壁側のフランジ部の双方に跨った形状とされると共にこれらのフランジ部とダッシュパネルとの間に介在され、かつ前記延出部はフロントサイドメンバの側壁内面に溶接される第１脚部とフロントサイドメンバの上壁内面に溶接される第２脚部とを備えている、
ことを特徴とする請求項１記載の車体前部構造。
【請求項５】
前記フランジ部は、フロントサイドメンバの長手方向に見てフロントサイドメンバの後端側の稜線部の周りに離れて配置された側壁側のフランジ部と上壁側のフランジ部とを有し、
前記基部は側壁側のフランジ部及び上壁側のフランジ部の双方に跨った形状とされると共に側壁側のフランジ部及び上壁側のフランジ部の双方と溶接されることにより側壁側のフランジ部と上壁側のフランジ部とを繋いでいる、
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の車体前部構造。
【請求項１】
車体前部とキャビンとを隔成するダッシュパネルと、
車体前部の両側部に車両前後方向に沿って配置されると共に後端部にダッシュパネルへの結合用のフランジ部を備えた左右一対のフロントサイドメンバと、
フロントサイドメンバのフランジ部とダッシュパネルとの間に介在されると共に当該フランジ部及びダッシュパネルと溶接される基部と、当該基部から車両前方側へ延出されてフロントサイドメンバの内壁面に溶接される延出部と、を含んで構成された補強部材と、
を有する車体前部構造。
【請求項２】
前記フロントサイドメンバは略矩形断面形状を成しており、
前記基部はフロントサイドメンバの少なくとも側壁側のフランジ部とダッシュパネルとの間に介在されると共に、前記延出部はフロントサイドメンバの側壁に溶接されている、
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】
前記フロントサイドメンバは略矩形断面形状を成しており、
前記基部はフロントサイドメンバの少なくとも上壁側のフランジ部とダッシュパネルとの間に介在されると共に、前記延出部はフロントサイドメンバの上壁に溶接されている、
ことを特徴とする請求項１記載の車体前部構造。
【請求項４】
前記フロントサイドメンバは略矩形断面形状を成しており、
前記基部はフロントサイドメンバの側壁側のフランジ部及び上壁側のフランジ部の双方に跨った形状とされると共にこれらのフランジ部とダッシュパネルとの間に介在され、かつ前記延出部はフロントサイドメンバの側壁内面に溶接される第１脚部とフロントサイドメンバの上壁内面に溶接される第２脚部とを備えている、
ことを特徴とする請求項１記載の車体前部構造。
【請求項５】
前記フランジ部は、フロントサイドメンバの長手方向に見てフロントサイドメンバの後端側の稜線部の周りに離れて配置された側壁側のフランジ部と上壁側のフランジ部とを有し、
前記基部は側壁側のフランジ部及び上壁側のフランジ部の双方に跨った形状とされると共に側壁側のフランジ部及び上壁側のフランジ部の双方と溶接されることにより側壁側のフランジ部と上壁側のフランジ部とを繋いでいる、
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２３７９９（Ｐ２０１０−２３７９９Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９０９６３（Ｐ２００８−１９０９６３）
【出願日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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