車体構造
【課題】補強に頼ることなく車体パネルの変形を抑制することができる車体構造を得る。
【解決手段】車体前部構造１０は、それぞれ他の部分よりも高剛性であるピラー部２４とフロアトンネル２２との連結部が車幅方向離間しているダッシュパネル１８と、フロントサイドメンバ１２をダッシュパネル１８に結合するためのフロントサイドメンバブラケット１６とを備える。フロントサイドメンバブラケット１６は、ダッシュパネル１８に固定されたフランジ部５６と、フロントサイドメンバ１２から荷重が入力される平板部５２と、平板部５２からフロアトンネル２２及び２４に荷重伝達可能に設けられた中リブ５８、６０を有する。
【解決手段】車体前部構造１０は、それぞれ他の部分よりも高剛性であるピラー部２４とフロアトンネル２２との連結部が車幅方向離間しているダッシュパネル１８と、フロントサイドメンバ１２をダッシュパネル１８に結合するためのフロントサイドメンバブラケット１６とを備える。フロントサイドメンバブラケット１６は、ダッシュパネル１８に固定されたフランジ部５６と、フロントサイドメンバ１２から荷重が入力される平板部５２と、平板部５２からフロアトンネル２２及び２４に荷重伝達可能に設けられた中リブ５８、６０を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体パネルに入力される荷重を分散させるための車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
フロントサイドメンバにおけるダッシュパネルの前面に面当たりさせた後端部を、該ダッシュパネルの前面にアーク溶接等によって固定したフロントボデー構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２８５７６６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、上記の如き従来の技術では、車両の前面衝突時にフロントサイドメンバを介して入力される荷重によるダッシュパネルの変形を抑制するために設ける補強が、車体の質量を大きくする原因となる。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、補強に頼ることなく車体パネルの変形を抑制することができる車体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】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る車体構造は、他の部分よりも高剛性とされた第１高剛性部と第２高剛性部とが離間して設けられた車体パネルと、前記車体パネルに固定された固定部、前記車体パネルにおける前記第１高剛性部及び第２高剛性部との間を含む部分と対向する荷重入力部、並びに、前記荷重入力部から前記車体パネルにおける前記第１高剛性部及び第２高剛性部のそれぞれに荷重伝達可能に設けられた荷重伝達部を有する荷重分散部材と、を備えている。
【０００６】
請求項１記載の車体構造では、固定部において車体パネルに固定された荷重分散部材の荷重入力部は、車体パネルにおける第１及び第２高剛性部間を含む部分に対向している。この荷重入力部に設けられた荷重伝達部は、該荷重入力部から第１及び第２高剛性部に荷重伝達可能に構成されているため、荷重入力部に入力された車体パネル側を向く荷重は、荷重伝達部を介して車体パネルにおける第１及び第２高剛性部に伝達される。これにより、車体パネルにおける主に第１及び第２高剛性部間の部分に荷重が入力される構成と比較して、車体パネルに作用する曲げ荷重が緩和され、車体パネルは補強に頼ることなく変形が抑制される。
【０００７】
このように、請求項１記載の車体構造では、補強に頼ることなく車体パネルの変形を抑制することができる。
【０００８】
上記目的を達成するために請求項２記載の発明に係る車体構造は、他の部分よりも高剛性とされた第１高剛性部と第２高剛性部とが離間して設けられた車体パネルと、前記車体パネルに固定された固定部、前記車体パネルにおける前記第１高剛性部及び第２高剛性部との間の部分と対向するパネル対向部を含む荷重入力部、並びに、前記荷重入力部における前記パネル対向部を含む部分から前記車体パネル側に突設され前記車体パネルにおける前記第１高剛性部及び第２高剛性部のそれぞれに当接された荷重伝達部を有する荷重分散部材と、を備えている。
【０００９】
請求項２記載の車体構造では、固定部において車体パネルに固定された荷重分散部材の荷重入力部は、車体パネルにおける第１及び第２高剛性部間の部分に対向するパネル対向部を有している。この荷重入力部におけるパネル対向部を含む部分から車体パネル側に突設された荷重伝達部は、該車体パネルの第１及び第２高剛性部に当接しているため、荷重入力部のパネル対向部に入力された車体パネル側を向く荷重は、荷重伝達部を介して車体パネルにおける第１及び第２高剛性部に伝達される。これにより、車体パネルにおける第１及び第２高剛性部間の部分に荷重が入力される構成と比較して、車体パネルに作用する曲げ荷重が緩和され、車体パネルは補強に頼ることなく変形が抑制される。
【００１０】
このように、請求項２記載の車体構造では、補強に頼ることなく車体パネルの変形を抑制することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明に係る車体構造は、請求項１又は請求項２記載の車体構造において、前記車体パネルは、前記第１高剛性部から第２高剛性部に至るパネル骨格を有しており、前記荷重分散部材の荷重伝達部は、前記荷重入力部における前記パネル対向部を含む部分から前記パネル部材側に向けて部分的に突設されると共に、前記荷重入力部側とは反対側の端面が前記車体パネルの前記第１高剛性部及び第２高剛性部における前記パネル骨格部の設置部位に当接している。
【００１２】
請求項３記載の車体構造では、車体パネルにおける第１高剛性部と第２高剛性部との間の部分がパネル骨格にて補強（補剛）されており、車体パネルの所要の剛性、強度が確保されている。荷重分散部材の荷重伝達部は、車体パネルの第１高剛性部及び第２高剛性部におけるパネル骨格の設置部位、すなわち剛性が一層高い部分に荷重伝達可能に当接しているため、車体パネルの変形を効果的に抑制することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明に係る車体構造は、請求項３記載の車体構造において、前記パネル骨格は、前記車体パネルの厚み方向に沿って設けられ互いに対向する複数の垂直壁が、前記車体パネルの主面方向に沿った一対の平行壁にて連結された閉断面構造を成しており、前記荷重分散部材の荷重伝達部は、前記の垂直壁の対向方向に離間して複数設けられており、それぞれが前記荷重入力部側とは反対側の端面が前記車体パネルの前記第１高剛性部及び第２高剛性部における前記垂直壁の設置部位に当接している。
【００１４】
請求項４記載の車体構造では、パネル骨格における車体パネルの厚み方向に延在する垂直壁の設置部位に荷重分散部材の荷重伝達部が当接しているため、車体パネルの変形を一層効果的に抑制することができる。
【００１５】
請求項５記載の発明に係る車体構造は、請求項１又は請求項２記載の車体構造において、前記車体パネルは、厚み方向に離間した複数のパネル体と、該複数のパネル体間に介在し前記第１高剛性部から第２高剛性部に至る補強体とを含んで構成されており、前記荷重分散部材の荷重伝達部は、前記荷重入力部における前記パネル対向部を含む部分から前記パネル部材側に向けて部分的に突設されると共に、前記荷重入力部側とは反対側の端面が前記車体パネルの前記第１高剛性部及び第２高剛性部における前記補強体の設置部位に当接している。
【００１６】
請求項５記載の車体構造では、複数のパネル体を含む車体パネルにおける第１高剛性部と第２高剛性部との間の部分が補強体にて補強（補剛）されており、車体パネルの所要の剛性、強度が確保されている。荷重分散部材の荷重伝達部は、車体パネルの第１高剛性部及び第２高剛性部における補強体の設置部位、すなわち剛性が一層高い部分に荷重伝達可能に当接しているため、車体パネルの変形を効果的に抑制することができる。
【００１７】
請求項６記載の発明に係る車体構造は、請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の車体構造において、前記第１高剛性部は、前記車体パネルの厚み方向に張り出した張出壁部を設けて構成されており、前記荷重分散部材の前記固定部は、前記荷重入力部から連続し前記張出壁部に固定された張出固定部を含んで構成されている。
【００１８】
請求項６記載の車体構造では、例えば車体パネルの一部を屈曲又は湾曲させることで張出壁部が形成されており、この張出壁部に荷重分散部材の固定部に設けられた張出固定部が固定されている。このため、荷重入力部から車体パネル側に向く荷重の一部は、張出固定部と張出壁部との固定部分のせん断荷重として作用し（支持され）、車体パネルに作用する曲げ荷重が一層緩和される。これにより、車体パネルの変形を効果的に抑制することができる。
【００１９】
請求項７記載の発明に係る車体構造は、請求項６記載の車体構造において、前記張出壁部と張出固定部とは、該張出壁部及び張出固定部を貫通した貫通部材を含む締結手段にて固定されている。
【００２０】
請求項７記載の車体構造では、張出固定部と張出壁部とが締結手段にて固定されているため、荷重入力部から車体パネル側に向く荷重の一部は張出固定部と張出壁部とを貫通する貫通部材のせん断荷重として、確実に支持される。
【００２１】
請求項８記載の発明に係る車体構造は、請求項１乃至請求項７の何れか１項記載の車体構造において、前記車体パネルは、前記第１高剛性部が車幅方向の外端におけるフロントピラーとの連結部とされると共に、前記第２高剛性部が車幅方向中央に配置されたフロアトンネル部の車体前後方向の前側開口端部とされたダッシュパネルであり、前記荷重分散部材の前記荷重入力部には、前記ダッシュパネルに対し車体前後方向の前側で車体前後方向に延在する車体骨格の車体前後方向の後端部が固定されている。
【００２２】
請求項８記載の車体構造では、車体骨格の前端に入力された車体上下方向後向きの荷重は、荷重文武材の荷重入力部、荷重伝達部（及び固定部）を介して、主にダッシュパネルにおけるピラーとの連結部（第１高剛性部）、フロアトンネルの車体前後方向の前側開口端の周縁部（第２高剛性部）に伝達、分散される。これにより、車体骨格からの後向き荷重によるダッシュパネルの変形が効果的に抑制される。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように本発明に係る車体構造は、補強に頼ることなく車体パネルの変形を抑制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】
【００２４】
本発明の実施形態に係る車体構造が適用された車体前部構造１０について、図１乃至図７に基づいて説明する。先ず、車体前部構造１０の全体構成を説明し、次いで、本発明の要部であるフロントサイドメンバ１２とダッシュパネル１８との結合構造について詳細に説明することとする。なお、図中矢印ＦＲは車体前後方向の前方向を、矢印ＵＰは車体上下方向の上方向を、矢印ＩＮは車幅方向内側を、矢印ＯＵＴは車幅方向外側をそれぞれ示す。
【００２５】
（車体前部構造の全体構成）
図６には、車体前部構造１０の概略全体構成が斜視図にて示されている。この図に示される如く、車体前部構造１０は、それぞれ車体前後方向に長手とされ車幅方向に並列して配置された左右一対のフロントサイドメンバ１２を備えている。それぞれ本発明における車体骨格としての各フロントサイドメンバ１２は、図示しない前端間がフロントバンパを構成する図示しないバンパリインフォースメントにて架け渡されている。一方、各フロントサイドメンバ１２の後端部には、図５にも示される如く、平面視で車体前後方向の後方ほど車幅方向に幅広になる台形状に形成されたフロントサイドメンバリヤ１４が連結されている。フロントサイドメンバリヤ１４は、フロントサイドメンバ１２の長手方向に作用する所定値以上の荷重によって圧縮変形（塑性変形）するように構成されている。
【００２６】
各フロントサイドメンバリヤ１４すなわちフロントサイドメンバ１２の車体前後方向の後端は、それぞれ後に詳述するフロントサイドメンバブラケット１６を介して、車体パネルとしてのダッシュパネル１８に結合されている。左右一対のフロントサイドメンバ１２、フロントサイドメンバリヤ１４、フロントサイドメンバブラケット１６は、それぞれアルミニウム合金等の金属材にて構成されており、ダッシュパネル１８は、主要部が炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）にて構成されている。
【００２７】
図４に正面図にて示される如く、ダッシュパネル１８は、主に車幅方向及び車体上下方向に延在する正面視で略矩形板状に形成されている。図５及び図６に示される如く、ダッシュパネル１８の下端部にはフロアパネル２０の前端部が接続されている。ダッシュパネル１８の車幅方向中央部には、下向きに開口する略コ字状（段付きコ字状）の縁部に沿って切り欠かれた切欠部１８Ａが形成されており、該切欠部１８Ａは、フロアパネル２０の車幅方向中央部に車体上下方向の下向きに開口して形成されたフロアトンネル２２の車体前後方向の前向き開口端を成している。
【００２８】
また、ダッシュパネル１８の車幅方向外端からは、車体前後方向の後側にピラー部２４が延設されている。この実施形態では、ピラー部２４は、張出壁部としての外壁部２４Ａが該ダッシュパネル１８の車体前後方向の前側を向く主面Ｓに対し鈍角を成すように、換言すれば、車体前後方向の前側及び車幅方向外側を共に向くように、車体前後方向及び車幅方向に対し傾斜している。左右のピラー部２４の車体前後方向の後面には、柱状部材２６が固定されており、該車体前後方向の後側にピラー部２４と柱状部材２６とでフロントピラー２８（の下部）を構成している。
【００２９】
左右の柱状部材２６の下端は、それぞれ車体前後方向に長手されフロアパネル２０の車幅方向端部に結合されて車幅方向外端の骨格を成すロッカ３０の前端に連続している。また、図示は省略するが、柱状部材２６は、ダッシュパネル１８の上縁１８Ｂよりも車体上下方向の上側に延出する部分を有し、該部分の上端がルーフ骨格部に連続している。なお、フロアパネル２０（フロアトンネル２２）、柱状部材２６、ロッカ３０は、ダッシュパネル１８と同様に、主要部がＣＦＲＰにて構成されている。
【００３０】
以上説明した車体前部構造１０では、フロントピラー２８（ピラー部２４）がダッシュパネル１８の第１高剛性部に相当し、フロアトンネル２２のトンネル立壁２２Ａの近傍（切欠部１８Ａの周縁部）がダッシュパネル１８の第２高剛性部に相当する。
【００３１】
以下、ＣＦＲＰ製のダッシュパネル１８の構造について補足する。図１及び図２に示される如く、ダッシュパネル１８は、ダッシュフロントパネル３２と、ダッシュリヤパネル３４とを含んで構成されている。ダッシュパネル１８では、ダッシュフロントパネル３２の上部３２Ａを除く部分を車体前後方向の前側に膨出させた膨出部３２Ｂの後向き開口端が、ダッシュリヤパネル３４にて閉止されて閉断面部３６を構成している。また、ダッシュフロントパネル３２の上部３２Ａは、ダッシュリヤパネル３４に重ね合わされており、該ダッシュフロントパネル３２の上端３２Ｃは、ダッシュリヤパネル３４の上端から延設されたフランジ３４Ａとで、ダッシュパネル１８の上端に閉断面部３８を構成している。
【００３２】
そして、図２、及びダッシュフロントパネル３２を取り除いて見た正面図である図４に示される如く、ダッシュパネル１８の閉断面部３６内には、パネル骨格部としての内部骨格部材４０、４２が配設されている。図７に示される如く、内部骨格部材４０は、車幅方向に長手とされ、閉断面部３６におけるピラー部２４からフロアトンネル２２にかけて延在する左右一対のクロス部４４と、フロアトンネル２２の上部を跨ぐようにして左右のクロス部４４を連結する中央連結部４６とを主要部として構成されている。また、内部骨格部材４２は、それぞれ車幅方向に長手とされ、内部骨格部材４０の左右のクロス部４４の下方に配置されるように左右一対設けられている。
【００３３】
図２に示される如く、内部骨格部材４０の各クロス部４４は、車体上下方向に対向する上壁４４Ａ及び下壁４４Ｂの前後端が、車体前後方向に対向する前壁４４Ｃ、後壁４４Ｄにてそれぞれ連結されることで、それぞれ矩形枠状の閉断面を成している。同様に、各内部骨格部材４２は、車体上下方向に対向する上壁４２Ａ及び下壁４２Ｂの前後端が、車体前後方向に対向する前壁４２Ｃ、後壁４２Ｄにてそれぞれ連結されることで、それぞれ矩形枠状の閉断面を成している。図示は省略するが、内部骨格部材４０の中央連結部４６についても矩形枠状の閉断面構造を成している。この実施形態では、ダッシュフロントパネル３２、ダッシュリヤパネル３４、内部骨格部材４０、内部骨格部材４２は、それぞれＣＦＲＰにて構成されている。
【００３４】
そして、図２及び図４に示される如く、内部骨格部材４０の各クロス部４４と内部骨格部材４２とは、閉断面部３６の車体上下方向の中央部（車体上下方向におけるフロントサイドメンバ１２の設置位置）で、前壁４２Ｃ、４４Ｃがダッシュフロントパネル３２に重ね合わされると共に、後壁４２Ｄ、４４Ｄがダッシュリヤパネル３４に重ね合わされた状態で、互いに車体上下方向に重ね合わされて配置されている。すなわち、ダッシュフロントパネル３２とダッシュリヤパネル３４とによって車体前後方向に挟まれた左右のクロス部４４の下壁４４Ｂと内部骨格部材４２の上壁４２Ａとが、略全面に亘り接触している。また、ダッシュパネル１８では、閉断面部３６、閉断面部３８、内部骨格部材４０、内部骨格部材４２内に発泡ウレタンフォームＵが充填されている。
【００３５】
さらに、上記の通り主要部であるダッシュフロントパネル３２、ダッシュリヤパネル３４、内部骨格部材４０、内部骨格部材４２がＣＦＲＰ製とされたダッシュパネル１８は、金属製のフロントサイドメンバブラケット１６を結合するための金属製のカラー４８を複数有している。図１及び図２に示される如く、各カラー４８は、それぞれ締結具としてのボルト５０が螺合するようになっており、ボルト５０と共に本発明における締結手段を構成している。
【００３６】
図４及び図７に示される如く、カラー４８は、内部骨格部材４０の左右のクロス部４４、内部骨格部材４２の車幅方向内端（切欠部１８Ａの周縁）及び車幅方向外端でピラー部２４を構成する部分にそれぞれ固定的に設けられている。また、カラー４８は、ピラー部２４を構成する閉断面部３６内における内部骨格部材４０、４２の上下両側、及びピラー部２４とフロアトンネル２２との間を構成する閉断面部３６内における内部骨格部材４０、４２の上下両側にそれぞれ固定的に設けられている。ピラー部２４を構成する閉断面部３６、内部骨格部材４０、４２に設けられたカラー４８は、上記の通り傾斜した外壁部２４Ａ（との直角方向）からボルト５０の螺合を可能とするように、外壁部２４Ａとの直角方向に沿って配設されている。
【００３７】
（フロントサイドメンバとダッシュパネルとの結合構造）
上記した通り、左右のフロントサイドメンバ１２のフロントサイドメンバリヤ１４とダッシュパネル１８とは、それぞれ荷重分散部材としてのフロントサイドメンバブラケット１６を介して結合されている。図３に斜視図にて示される如く、フロントサイドメンバブラケット１６は、フロントサイドメンバリヤ１４の後端が溶接等によって接合された荷重入力部としての平板状の平板部５２と、平板状の平板部５２の周縁から車体前後方向の後向きに延設された周壁部５４と、周壁部５４の車体前後方向の後端から周壁部５４の外側張り出した固定部としてのフランジ部５６と、平板状の平板部５２から車体前後方向の後向きに突設（立設）された複数（この実施形態では３つ）の中リブ５８、６０、６２とを主要部として構成されている。
【００３８】
このフロントサイドメンバブラケット１６は、フランジ部５６をダッシュパネル１８のダッシュフロントパネル３２に車体前後方向に重ね合わせた状態で、フランジ部５６に形成した取付孔６４を貫通したボルト５０を対応するカラー４８に螺合することで、ダッシュパネル１８に固定される構成である。フランジ部５６における車幅方向外側部分を構成する張出固定部としての傾斜フランジ５６Ａは、ピラー部２４の外壁部２４Ａに重ね合わされるようになっている。また、この実施形態では、平板部５２の車幅方向外端が外壁部２４Ａに沿って傾斜した傾斜板部５２Ａとされている。
【００３９】
図３に示される如く、それぞれ荷重伝達部としての３つの中リブ５８、６０、６２は、それぞれ車幅方向に長手とされ、長手方向両端のみがダッシュフロントパネル３２に当接するように長手方向中央部に切欠部５８Ａ、６０Ａ、６２Ａを有している。
【００４０】
図１及び図４（想像線参照）に示される如く、車体上下方向の最も下側に位置する中リブ５８及び上下方向中間に位置する中リブ６０は、それぞれ切欠部５８Ａ、６０Ａに対する車幅方向内側部分がダッシュフロントパネル３２におけるフロアトンネル２２の周縁部（第２高剛性部）に当接する内側荷重伝達部５８Ｂ、６０Ｂとされると共に、切欠部５８Ａ、６０Ａに対する車幅方向外側部分がダッシュフロントパネル３２におけるピラー部２４（第１高剛性部）に当接する外側荷重伝達部５８Ｃ、６０Ｃとされている。外側荷重伝達部５８Ｃ、６０Ｃは、ダッシュフロントパネル３２の主面Ｓ及び外壁部２４Ａの両者に当接するように車幅方向中間部に屈曲部５８Ｄ、６０Ｄが形成されている。
【００４１】
図４に想像線にて示される如く、３つの中リブ５８、６０、６２のうち、車体上下方向の最も上側に位置する中リブ６２は、切欠部６２Ａに対する車幅方向内側部分がダッシュフロントパネル３２におけるフロアトンネル２２（第２高剛性部）の近傍に当接する内側荷重伝達部６２Ｂとされると共に、切欠部６２Ａに対する車幅方向外側部分がダッシュフロントパネル３２におけるピラー部２４（第１高剛性部）に当接する外側荷重伝達部６２Ｃとされている。外側荷重伝達部６２Ｃは、ダッシュフロントパネル３２の主面Ｓ及び外壁部２４Ａの両者に当接するように車幅方向中間部に屈曲部６２Ｄが形成されている。
【００４２】
また、図２に示される如く、フロントサイドメンバブラケット１６は、中リブ５８、６０、６２の内側荷重伝達部５８Ｂ、６０Ｂ、６２Ｂ、外側荷重伝達部５８Ｃ、６０Ｃ、６２Ｃを、それぞれダッシュフロントパネル３２における車体上下方向で内部骨格部材４０の左右のクロス部４４、内部骨格部材４２の設置部位に当接させている。より具体的には、中リブ５８の内側荷重伝達部５８Ｂ、５８Ｃは、ダッシュフロントパネル３２における内部骨格部材４２の下壁４２Ｂの設置部位に当接され、中リブ６０の内側荷重伝達部６０Ｂ、６０Ｃは、ダッシュフロントパネル３２における内部骨格部材４２の上壁４２Ａ及びクロス部４４の下壁４４Ｂの設置部位に当接され、中リブ６２の内側荷重伝達部６２Ｂ、６２Ｃは、ダッシュフロントパネル３２におけるクロス部４４の上壁４４Ａの設置部位に当接されている。
【００４３】
すなわち、この実施形態では、ダッシュフロントパネル３２との直角方向に延在する上壁４２Ａ、４４Ａ、下壁４２Ｂ、４４Ｂが本発明における垂直壁又は補強体に相当する。また、これら上壁４２Ａ、４４Ａ、下壁４２Ｂ、４４Ｂを連結する前壁４２Ｃ、４４Ｃ、後壁４２Ｄ、４４Ｄが本発明における平行壁に相当する。
【００４４】
なお、中リブ５８、６０、６２の切欠部５８Ａ、６０Ａ、６２Ａは、それぞれ車体前後方向の前端すなわち平板部５２側を頂部（鈍角部）５８Ｅ、６０Ｅ、６２Ｅとする平面視で鈍角三角形状に形成されており、頂部５８Ｅ、６０Ｅ、６２Ｅに対する車幅方向内側の内側切欠縁５８Ｆ、６０Ｆ、６２Ｆは、平面視で直線状にフロアトンネル２２側に延在しており、頂部５８Ｅ、６０Ｅ、６２Ｅに対する車幅方向外側の外側切欠縁５８Ｇ、６０Ｇ、６２Ｇは、直線状にピラー部２４側に延在している。また、平板部５２における車幅方向に切欠部５８Ａ、６０Ａが形成された範囲は、ダッシュフロントパネル３２におけるフロアトンネル２２とピラー部２４との間の部分（低剛性部）に対向し、本発明におけるパネル対向部に相当する。
【００４５】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００４６】
上記構成の車体前部構造１０では、ダッシュパネル１８、フロアパネル２０（フロアトンネル２２）、柱状部材２６、ロッカ３０等の主要部がＣＦＲＰにて構成されているため、適用された車両の軽量化に寄与する。この車体前部構造１０が適用された車両に前面衝突が生じた場合、バンパリインフォースメントに入力した衝突荷重は、フロントサイドメンバ１２、フロントサイドメンバリヤ１４、フロントサイドメンバブラケット１６を経由してダッシュパネル１８に入力される。
【００４７】
ここで、車体前部構造１０では、フロントサイドメンバ１２の後端であるフロントサイドメンバリヤ１４とダッシュパネル１８とを結合するフロントサイドメンバブラケット１６が、中リブ５８、６０、６２を有するため、フロントサイドメンバリヤ１４から平板状の平板部５２に入力された荷重は、中リブ５８、６０、６２を経由して、それぞれダッシュパネル１８の高剛性部であるフロアトンネル２２の周縁部とピラー部２４（ロッカ３０）とに主に分散される。これにより、衝突荷重が車体全体で効果的に支持される。
【００４８】
例えばフロントサイドメンバリヤ１４からの荷重がダッシュパネル１８におけるフロアトンネル２２とピラー部２４との間の相対的に低剛性である部分に主に入力される構成（比較例）では、ダッシュフロントパネル３２の曲げ（曲げ荷重）によって主に衝突荷重を支持することになるが、ＣＦＲＰ製のダッシュフロントパネル３２は、鋼製のものと比較して靭性が低く小さな変位で割れ等を生じるので、該ダッシュパネル１８におけるフロアトンネル２２とピラー部２４との間の剛性を高める（変形を抑制する）ための補強が必要であり、車体質量が増大する原因となる。
【００４９】
これに対して車体前部構造１０では、ダッシュフロントパネル３２における既存の高剛性部（この実施形態では車体骨格）に衝突荷重を分散させる構成であるため、ダッシュパネル１８におけるフロアトンネル２２とピラー部２４との間に補強に頼ることなく、ダッシュパネル１８の曲げを抑制することができ、補強によるダッシュパネル１８の質量増加を防止又は抑制すること、すなわち比較例に対する軽量化を図ることができる。
【００５０】
さらに、車体前部構造１０では、フロントサイドメンバブラケット１６の中リブ５８、６０、６２が、ダッシュフロントパネル３２における内部骨格部材４０の左右のクロス部４４、内部骨格部材４２の設置部位であって、特に下壁４２Ｂ、上壁４２Ａ、下壁４４Ｂ、上壁４４Ａの設置部位に当接する構成であるため、衝突荷重を一層効果的にフロアトンネル２２、ピラー部２４（ロッカ３０）に分散させることができる。
【００５１】
しかも、車体前部構造１０では、フロントサイドメンバブラケット１６の車幅方向外端に位置する傾斜フランジ５６Ａが、フロントピラー２８を構成する外壁部２４Ａにボルト５０を含む締結手段にて固定されているため、前面衝突に伴う衝突荷重の一部をボルト５０のせん断荷重として支持する（柱状部材２６、ロッカ３０に伝える）ことができる。これにより、ダッシュフロントパネル３２すなわちダッシュパネル１８が一層曲げを受け難い構成が実現された。
【００５２】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る車体前部構造１０では、強に頼ることなく車体パネルの変形を抑制することができ、それによりＣＦＲＰを主要部に用いた車体の軽量化を図ることが可能になる。
【００５３】
なお、上記実施形態では、ダッシュパネル１８がＣＦＲＰ製の内部骨格部材４０、４２を有する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、内部骨格部材４０、４２に代えて金属製の骨格部材（パイプ等でも良い）設けたり、内部骨格部材４０、４２に代えてダッシュフロントパネル３２とダッシュリヤパネル３４との間に介在（連結）する平板状のリブや横壁（材質は何でも良い）を設けたりしても良く、内部骨格部材４０、４２に相当する部材を設けない構成としても良い。
【００５４】
また、上記実施形態では、フロントピラー２８がピラー部２４を有する構成すなわちダッシュパネル１８がフロントピラー２８の一部を構成する例を示したが、本発明はこれに現芸されず、例えば、ダッシュパネル１８の幅方向端部を柱状部材２６に連結し、主面Ｓに対し略直角を成す傾斜フランジ５６Ａを、柱状部材２６における車幅方向外側を向く外側壁にボルト５０によって結合するようにしても良い。
【００５５】
さらに、上記実施形態では、ダッシュパネル１８を含む車体の主要部がＣＦＲＰ製である例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば炭素繊維以外の繊維を含む強化プラスチックにて車体の主要部を構成しても良く、アルミニウム合金や鉄鋼等の金属にて車体の主要部を構成しても良い。
【００５６】
さらにまた、上記実施形態では、本発明が車体前部に適用された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば車体後部や車体側部等において、高剛性部が離間して配置されている車体パネルの変形（曲げ）を抑制するための各部分に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態に係る車体前部構造の要部を示す平面断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車体前部構造の要部を示す側断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車体前部構造を構成するフロントサイドメンバブラケットの斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る車体前部構造を構成するダッシュパネルを主に示す正面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る車体前部構造の概略全体構成を示す平面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る車体前部構造の概略全体構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る車体前部構造を構成する内部骨格部材を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 車体前部構造（車体構造）
１２ フロントサイドメンバ（車体骨格）
１４ フロントサイドメンバリヤ（車体骨格の後端部）
１６ フロントサイドメンバブラケット（荷重分散部材）
１８ ダッシュパネル（車体パネル）
２２ フロアトンネル（フロアトンネル部、第２高剛性部）
２４ ピラー部（第１高剛性部）
２４Ａ 外壁部（張出壁部）
２８ フロントピラー
４０・４２ 内部骨格部材（パネル骨格）
４２Ａ・４４Ａ 上壁（垂直壁・補強体）
４２Ｂ・４４Ｂ 下壁（垂直壁・補強体）
４２Ｃ・４４Ｃ 前壁（平行壁）
４２Ｄ・４４Ｄ 後壁（平行壁）
５０ ボルト（貫通部材、締結手段）
５２ 平板部（荷重入力部）
５６ フランジ部（固定部）
５６Ａ 傾斜フランジ（張出固定部）
５８・６０・６２ 中リブ（荷重伝達部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体パネルに入力される荷重を分散させるための車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
フロントサイドメンバにおけるダッシュパネルの前面に面当たりさせた後端部を、該ダッシュパネルの前面にアーク溶接等によって固定したフロントボデー構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２８５７６６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、上記の如き従来の技術では、車両の前面衝突時にフロントサイドメンバを介して入力される荷重によるダッシュパネルの変形を抑制するために設ける補強が、車体の質量を大きくする原因となる。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、補強に頼ることなく車体パネルの変形を抑制することができる車体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】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る車体構造は、他の部分よりも高剛性とされた第１高剛性部と第２高剛性部とが離間して設けられた車体パネルと、前記車体パネルに固定された固定部、前記車体パネルにおける前記第１高剛性部及び第２高剛性部との間を含む部分と対向する荷重入力部、並びに、前記荷重入力部から前記車体パネルにおける前記第１高剛性部及び第２高剛性部のそれぞれに荷重伝達可能に設けられた荷重伝達部を有する荷重分散部材と、を備えている。
【０００６】
請求項１記載の車体構造では、固定部において車体パネルに固定された荷重分散部材の荷重入力部は、車体パネルにおける第１及び第２高剛性部間を含む部分に対向している。この荷重入力部に設けられた荷重伝達部は、該荷重入力部から第１及び第２高剛性部に荷重伝達可能に構成されているため、荷重入力部に入力された車体パネル側を向く荷重は、荷重伝達部を介して車体パネルにおける第１及び第２高剛性部に伝達される。これにより、車体パネルにおける主に第１及び第２高剛性部間の部分に荷重が入力される構成と比較して、車体パネルに作用する曲げ荷重が緩和され、車体パネルは補強に頼ることなく変形が抑制される。
【０００７】
このように、請求項１記載の車体構造では、補強に頼ることなく車体パネルの変形を抑制することができる。
【０００８】
上記目的を達成するために請求項２記載の発明に係る車体構造は、他の部分よりも高剛性とされた第１高剛性部と第２高剛性部とが離間して設けられた車体パネルと、前記車体パネルに固定された固定部、前記車体パネルにおける前記第１高剛性部及び第２高剛性部との間の部分と対向するパネル対向部を含む荷重入力部、並びに、前記荷重入力部における前記パネル対向部を含む部分から前記車体パネル側に突設され前記車体パネルにおける前記第１高剛性部及び第２高剛性部のそれぞれに当接された荷重伝達部を有する荷重分散部材と、を備えている。
【０００９】
請求項２記載の車体構造では、固定部において車体パネルに固定された荷重分散部材の荷重入力部は、車体パネルにおける第１及び第２高剛性部間の部分に対向するパネル対向部を有している。この荷重入力部におけるパネル対向部を含む部分から車体パネル側に突設された荷重伝達部は、該車体パネルの第１及び第２高剛性部に当接しているため、荷重入力部のパネル対向部に入力された車体パネル側を向く荷重は、荷重伝達部を介して車体パネルにおける第１及び第２高剛性部に伝達される。これにより、車体パネルにおける第１及び第２高剛性部間の部分に荷重が入力される構成と比較して、車体パネルに作用する曲げ荷重が緩和され、車体パネルは補強に頼ることなく変形が抑制される。
【００１０】
このように、請求項２記載の車体構造では、補強に頼ることなく車体パネルの変形を抑制することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明に係る車体構造は、請求項１又は請求項２記載の車体構造において、前記車体パネルは、前記第１高剛性部から第２高剛性部に至るパネル骨格を有しており、前記荷重分散部材の荷重伝達部は、前記荷重入力部における前記パネル対向部を含む部分から前記パネル部材側に向けて部分的に突設されると共に、前記荷重入力部側とは反対側の端面が前記車体パネルの前記第１高剛性部及び第２高剛性部における前記パネル骨格部の設置部位に当接している。
【００１２】
請求項３記載の車体構造では、車体パネルにおける第１高剛性部と第２高剛性部との間の部分がパネル骨格にて補強（補剛）されており、車体パネルの所要の剛性、強度が確保されている。荷重分散部材の荷重伝達部は、車体パネルの第１高剛性部及び第２高剛性部におけるパネル骨格の設置部位、すなわち剛性が一層高い部分に荷重伝達可能に当接しているため、車体パネルの変形を効果的に抑制することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明に係る車体構造は、請求項３記載の車体構造において、前記パネル骨格は、前記車体パネルの厚み方向に沿って設けられ互いに対向する複数の垂直壁が、前記車体パネルの主面方向に沿った一対の平行壁にて連結された閉断面構造を成しており、前記荷重分散部材の荷重伝達部は、前記の垂直壁の対向方向に離間して複数設けられており、それぞれが前記荷重入力部側とは反対側の端面が前記車体パネルの前記第１高剛性部及び第２高剛性部における前記垂直壁の設置部位に当接している。
【００１４】
請求項４記載の車体構造では、パネル骨格における車体パネルの厚み方向に延在する垂直壁の設置部位に荷重分散部材の荷重伝達部が当接しているため、車体パネルの変形を一層効果的に抑制することができる。
【００１５】
請求項５記載の発明に係る車体構造は、請求項１又は請求項２記載の車体構造において、前記車体パネルは、厚み方向に離間した複数のパネル体と、該複数のパネル体間に介在し前記第１高剛性部から第２高剛性部に至る補強体とを含んで構成されており、前記荷重分散部材の荷重伝達部は、前記荷重入力部における前記パネル対向部を含む部分から前記パネル部材側に向けて部分的に突設されると共に、前記荷重入力部側とは反対側の端面が前記車体パネルの前記第１高剛性部及び第２高剛性部における前記補強体の設置部位に当接している。
【００１６】
請求項５記載の車体構造では、複数のパネル体を含む車体パネルにおける第１高剛性部と第２高剛性部との間の部分が補強体にて補強（補剛）されており、車体パネルの所要の剛性、強度が確保されている。荷重分散部材の荷重伝達部は、車体パネルの第１高剛性部及び第２高剛性部における補強体の設置部位、すなわち剛性が一層高い部分に荷重伝達可能に当接しているため、車体パネルの変形を効果的に抑制することができる。
【００１７】
請求項６記載の発明に係る車体構造は、請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の車体構造において、前記第１高剛性部は、前記車体パネルの厚み方向に張り出した張出壁部を設けて構成されており、前記荷重分散部材の前記固定部は、前記荷重入力部から連続し前記張出壁部に固定された張出固定部を含んで構成されている。
【００１８】
請求項６記載の車体構造では、例えば車体パネルの一部を屈曲又は湾曲させることで張出壁部が形成されており、この張出壁部に荷重分散部材の固定部に設けられた張出固定部が固定されている。このため、荷重入力部から車体パネル側に向く荷重の一部は、張出固定部と張出壁部との固定部分のせん断荷重として作用し（支持され）、車体パネルに作用する曲げ荷重が一層緩和される。これにより、車体パネルの変形を効果的に抑制することができる。
【００１９】
請求項７記載の発明に係る車体構造は、請求項６記載の車体構造において、前記張出壁部と張出固定部とは、該張出壁部及び張出固定部を貫通した貫通部材を含む締結手段にて固定されている。
【００２０】
請求項７記載の車体構造では、張出固定部と張出壁部とが締結手段にて固定されているため、荷重入力部から車体パネル側に向く荷重の一部は張出固定部と張出壁部とを貫通する貫通部材のせん断荷重として、確実に支持される。
【００２１】
請求項８記載の発明に係る車体構造は、請求項１乃至請求項７の何れか１項記載の車体構造において、前記車体パネルは、前記第１高剛性部が車幅方向の外端におけるフロントピラーとの連結部とされると共に、前記第２高剛性部が車幅方向中央に配置されたフロアトンネル部の車体前後方向の前側開口端部とされたダッシュパネルであり、前記荷重分散部材の前記荷重入力部には、前記ダッシュパネルに対し車体前後方向の前側で車体前後方向に延在する車体骨格の車体前後方向の後端部が固定されている。
【００２２】
請求項８記載の車体構造では、車体骨格の前端に入力された車体上下方向後向きの荷重は、荷重文武材の荷重入力部、荷重伝達部（及び固定部）を介して、主にダッシュパネルにおけるピラーとの連結部（第１高剛性部）、フロアトンネルの車体前後方向の前側開口端の周縁部（第２高剛性部）に伝達、分散される。これにより、車体骨格からの後向き荷重によるダッシュパネルの変形が効果的に抑制される。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように本発明に係る車体構造は、補強に頼ることなく車体パネルの変形を抑制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】
【００２４】
本発明の実施形態に係る車体構造が適用された車体前部構造１０について、図１乃至図７に基づいて説明する。先ず、車体前部構造１０の全体構成を説明し、次いで、本発明の要部であるフロントサイドメンバ１２とダッシュパネル１８との結合構造について詳細に説明することとする。なお、図中矢印ＦＲは車体前後方向の前方向を、矢印ＵＰは車体上下方向の上方向を、矢印ＩＮは車幅方向内側を、矢印ＯＵＴは車幅方向外側をそれぞれ示す。
【００２５】
（車体前部構造の全体構成）
図６には、車体前部構造１０の概略全体構成が斜視図にて示されている。この図に示される如く、車体前部構造１０は、それぞれ車体前後方向に長手とされ車幅方向に並列して配置された左右一対のフロントサイドメンバ１２を備えている。それぞれ本発明における車体骨格としての各フロントサイドメンバ１２は、図示しない前端間がフロントバンパを構成する図示しないバンパリインフォースメントにて架け渡されている。一方、各フロントサイドメンバ１２の後端部には、図５にも示される如く、平面視で車体前後方向の後方ほど車幅方向に幅広になる台形状に形成されたフロントサイドメンバリヤ１４が連結されている。フロントサイドメンバリヤ１４は、フロントサイドメンバ１２の長手方向に作用する所定値以上の荷重によって圧縮変形（塑性変形）するように構成されている。
【００２６】
各フロントサイドメンバリヤ１４すなわちフロントサイドメンバ１２の車体前後方向の後端は、それぞれ後に詳述するフロントサイドメンバブラケット１６を介して、車体パネルとしてのダッシュパネル１８に結合されている。左右一対のフロントサイドメンバ１２、フロントサイドメンバリヤ１４、フロントサイドメンバブラケット１６は、それぞれアルミニウム合金等の金属材にて構成されており、ダッシュパネル１８は、主要部が炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）にて構成されている。
【００２７】
図４に正面図にて示される如く、ダッシュパネル１８は、主に車幅方向及び車体上下方向に延在する正面視で略矩形板状に形成されている。図５及び図６に示される如く、ダッシュパネル１８の下端部にはフロアパネル２０の前端部が接続されている。ダッシュパネル１８の車幅方向中央部には、下向きに開口する略コ字状（段付きコ字状）の縁部に沿って切り欠かれた切欠部１８Ａが形成されており、該切欠部１８Ａは、フロアパネル２０の車幅方向中央部に車体上下方向の下向きに開口して形成されたフロアトンネル２２の車体前後方向の前向き開口端を成している。
【００２８】
また、ダッシュパネル１８の車幅方向外端からは、車体前後方向の後側にピラー部２４が延設されている。この実施形態では、ピラー部２４は、張出壁部としての外壁部２４Ａが該ダッシュパネル１８の車体前後方向の前側を向く主面Ｓに対し鈍角を成すように、換言すれば、車体前後方向の前側及び車幅方向外側を共に向くように、車体前後方向及び車幅方向に対し傾斜している。左右のピラー部２４の車体前後方向の後面には、柱状部材２６が固定されており、該車体前後方向の後側にピラー部２４と柱状部材２６とでフロントピラー２８（の下部）を構成している。
【００２９】
左右の柱状部材２６の下端は、それぞれ車体前後方向に長手されフロアパネル２０の車幅方向端部に結合されて車幅方向外端の骨格を成すロッカ３０の前端に連続している。また、図示は省略するが、柱状部材２６は、ダッシュパネル１８の上縁１８Ｂよりも車体上下方向の上側に延出する部分を有し、該部分の上端がルーフ骨格部に連続している。なお、フロアパネル２０（フロアトンネル２２）、柱状部材２６、ロッカ３０は、ダッシュパネル１８と同様に、主要部がＣＦＲＰにて構成されている。
【００３０】
以上説明した車体前部構造１０では、フロントピラー２８（ピラー部２４）がダッシュパネル１８の第１高剛性部に相当し、フロアトンネル２２のトンネル立壁２２Ａの近傍（切欠部１８Ａの周縁部）がダッシュパネル１８の第２高剛性部に相当する。
【００３１】
以下、ＣＦＲＰ製のダッシュパネル１８の構造について補足する。図１及び図２に示される如く、ダッシュパネル１８は、ダッシュフロントパネル３２と、ダッシュリヤパネル３４とを含んで構成されている。ダッシュパネル１８では、ダッシュフロントパネル３２の上部３２Ａを除く部分を車体前後方向の前側に膨出させた膨出部３２Ｂの後向き開口端が、ダッシュリヤパネル３４にて閉止されて閉断面部３６を構成している。また、ダッシュフロントパネル３２の上部３２Ａは、ダッシュリヤパネル３４に重ね合わされており、該ダッシュフロントパネル３２の上端３２Ｃは、ダッシュリヤパネル３４の上端から延設されたフランジ３４Ａとで、ダッシュパネル１８の上端に閉断面部３８を構成している。
【００３２】
そして、図２、及びダッシュフロントパネル３２を取り除いて見た正面図である図４に示される如く、ダッシュパネル１８の閉断面部３６内には、パネル骨格部としての内部骨格部材４０、４２が配設されている。図７に示される如く、内部骨格部材４０は、車幅方向に長手とされ、閉断面部３６におけるピラー部２４からフロアトンネル２２にかけて延在する左右一対のクロス部４４と、フロアトンネル２２の上部を跨ぐようにして左右のクロス部４４を連結する中央連結部４６とを主要部として構成されている。また、内部骨格部材４２は、それぞれ車幅方向に長手とされ、内部骨格部材４０の左右のクロス部４４の下方に配置されるように左右一対設けられている。
【００３３】
図２に示される如く、内部骨格部材４０の各クロス部４４は、車体上下方向に対向する上壁４４Ａ及び下壁４４Ｂの前後端が、車体前後方向に対向する前壁４４Ｃ、後壁４４Ｄにてそれぞれ連結されることで、それぞれ矩形枠状の閉断面を成している。同様に、各内部骨格部材４２は、車体上下方向に対向する上壁４２Ａ及び下壁４２Ｂの前後端が、車体前後方向に対向する前壁４２Ｃ、後壁４２Ｄにてそれぞれ連結されることで、それぞれ矩形枠状の閉断面を成している。図示は省略するが、内部骨格部材４０の中央連結部４６についても矩形枠状の閉断面構造を成している。この実施形態では、ダッシュフロントパネル３２、ダッシュリヤパネル３４、内部骨格部材４０、内部骨格部材４２は、それぞれＣＦＲＰにて構成されている。
【００３４】
そして、図２及び図４に示される如く、内部骨格部材４０の各クロス部４４と内部骨格部材４２とは、閉断面部３６の車体上下方向の中央部（車体上下方向におけるフロントサイドメンバ１２の設置位置）で、前壁４２Ｃ、４４Ｃがダッシュフロントパネル３２に重ね合わされると共に、後壁４２Ｄ、４４Ｄがダッシュリヤパネル３４に重ね合わされた状態で、互いに車体上下方向に重ね合わされて配置されている。すなわち、ダッシュフロントパネル３２とダッシュリヤパネル３４とによって車体前後方向に挟まれた左右のクロス部４４の下壁４４Ｂと内部骨格部材４２の上壁４２Ａとが、略全面に亘り接触している。また、ダッシュパネル１８では、閉断面部３６、閉断面部３８、内部骨格部材４０、内部骨格部材４２内に発泡ウレタンフォームＵが充填されている。
【００３５】
さらに、上記の通り主要部であるダッシュフロントパネル３２、ダッシュリヤパネル３４、内部骨格部材４０、内部骨格部材４２がＣＦＲＰ製とされたダッシュパネル１８は、金属製のフロントサイドメンバブラケット１６を結合するための金属製のカラー４８を複数有している。図１及び図２に示される如く、各カラー４８は、それぞれ締結具としてのボルト５０が螺合するようになっており、ボルト５０と共に本発明における締結手段を構成している。
【００３６】
図４及び図７に示される如く、カラー４８は、内部骨格部材４０の左右のクロス部４４、内部骨格部材４２の車幅方向内端（切欠部１８Ａの周縁）及び車幅方向外端でピラー部２４を構成する部分にそれぞれ固定的に設けられている。また、カラー４８は、ピラー部２４を構成する閉断面部３６内における内部骨格部材４０、４２の上下両側、及びピラー部２４とフロアトンネル２２との間を構成する閉断面部３６内における内部骨格部材４０、４２の上下両側にそれぞれ固定的に設けられている。ピラー部２４を構成する閉断面部３６、内部骨格部材４０、４２に設けられたカラー４８は、上記の通り傾斜した外壁部２４Ａ（との直角方向）からボルト５０の螺合を可能とするように、外壁部２４Ａとの直角方向に沿って配設されている。
【００３７】
（フロントサイドメンバとダッシュパネルとの結合構造）
上記した通り、左右のフロントサイドメンバ１２のフロントサイドメンバリヤ１４とダッシュパネル１８とは、それぞれ荷重分散部材としてのフロントサイドメンバブラケット１６を介して結合されている。図３に斜視図にて示される如く、フロントサイドメンバブラケット１６は、フロントサイドメンバリヤ１４の後端が溶接等によって接合された荷重入力部としての平板状の平板部５２と、平板状の平板部５２の周縁から車体前後方向の後向きに延設された周壁部５４と、周壁部５４の車体前後方向の後端から周壁部５４の外側張り出した固定部としてのフランジ部５６と、平板状の平板部５２から車体前後方向の後向きに突設（立設）された複数（この実施形態では３つ）の中リブ５８、６０、６２とを主要部として構成されている。
【００３８】
このフロントサイドメンバブラケット１６は、フランジ部５６をダッシュパネル１８のダッシュフロントパネル３２に車体前後方向に重ね合わせた状態で、フランジ部５６に形成した取付孔６４を貫通したボルト５０を対応するカラー４８に螺合することで、ダッシュパネル１８に固定される構成である。フランジ部５６における車幅方向外側部分を構成する張出固定部としての傾斜フランジ５６Ａは、ピラー部２４の外壁部２４Ａに重ね合わされるようになっている。また、この実施形態では、平板部５２の車幅方向外端が外壁部２４Ａに沿って傾斜した傾斜板部５２Ａとされている。
【００３９】
図３に示される如く、それぞれ荷重伝達部としての３つの中リブ５８、６０、６２は、それぞれ車幅方向に長手とされ、長手方向両端のみがダッシュフロントパネル３２に当接するように長手方向中央部に切欠部５８Ａ、６０Ａ、６２Ａを有している。
【００４０】
図１及び図４（想像線参照）に示される如く、車体上下方向の最も下側に位置する中リブ５８及び上下方向中間に位置する中リブ６０は、それぞれ切欠部５８Ａ、６０Ａに対する車幅方向内側部分がダッシュフロントパネル３２におけるフロアトンネル２２の周縁部（第２高剛性部）に当接する内側荷重伝達部５８Ｂ、６０Ｂとされると共に、切欠部５８Ａ、６０Ａに対する車幅方向外側部分がダッシュフロントパネル３２におけるピラー部２４（第１高剛性部）に当接する外側荷重伝達部５８Ｃ、６０Ｃとされている。外側荷重伝達部５８Ｃ、６０Ｃは、ダッシュフロントパネル３２の主面Ｓ及び外壁部２４Ａの両者に当接するように車幅方向中間部に屈曲部５８Ｄ、６０Ｄが形成されている。
【００４１】
図４に想像線にて示される如く、３つの中リブ５８、６０、６２のうち、車体上下方向の最も上側に位置する中リブ６２は、切欠部６２Ａに対する車幅方向内側部分がダッシュフロントパネル３２におけるフロアトンネル２２（第２高剛性部）の近傍に当接する内側荷重伝達部６２Ｂとされると共に、切欠部６２Ａに対する車幅方向外側部分がダッシュフロントパネル３２におけるピラー部２４（第１高剛性部）に当接する外側荷重伝達部６２Ｃとされている。外側荷重伝達部６２Ｃは、ダッシュフロントパネル３２の主面Ｓ及び外壁部２４Ａの両者に当接するように車幅方向中間部に屈曲部６２Ｄが形成されている。
【００４２】
また、図２に示される如く、フロントサイドメンバブラケット１６は、中リブ５８、６０、６２の内側荷重伝達部５８Ｂ、６０Ｂ、６２Ｂ、外側荷重伝達部５８Ｃ、６０Ｃ、６２Ｃを、それぞれダッシュフロントパネル３２における車体上下方向で内部骨格部材４０の左右のクロス部４４、内部骨格部材４２の設置部位に当接させている。より具体的には、中リブ５８の内側荷重伝達部５８Ｂ、５８Ｃは、ダッシュフロントパネル３２における内部骨格部材４２の下壁４２Ｂの設置部位に当接され、中リブ６０の内側荷重伝達部６０Ｂ、６０Ｃは、ダッシュフロントパネル３２における内部骨格部材４２の上壁４２Ａ及びクロス部４４の下壁４４Ｂの設置部位に当接され、中リブ６２の内側荷重伝達部６２Ｂ、６２Ｃは、ダッシュフロントパネル３２におけるクロス部４４の上壁４４Ａの設置部位に当接されている。
【００４３】
すなわち、この実施形態では、ダッシュフロントパネル３２との直角方向に延在する上壁４２Ａ、４４Ａ、下壁４２Ｂ、４４Ｂが本発明における垂直壁又は補強体に相当する。また、これら上壁４２Ａ、４４Ａ、下壁４２Ｂ、４４Ｂを連結する前壁４２Ｃ、４４Ｃ、後壁４２Ｄ、４４Ｄが本発明における平行壁に相当する。
【００４４】
なお、中リブ５８、６０、６２の切欠部５８Ａ、６０Ａ、６２Ａは、それぞれ車体前後方向の前端すなわち平板部５２側を頂部（鈍角部）５８Ｅ、６０Ｅ、６２Ｅとする平面視で鈍角三角形状に形成されており、頂部５８Ｅ、６０Ｅ、６２Ｅに対する車幅方向内側の内側切欠縁５８Ｆ、６０Ｆ、６２Ｆは、平面視で直線状にフロアトンネル２２側に延在しており、頂部５８Ｅ、６０Ｅ、６２Ｅに対する車幅方向外側の外側切欠縁５８Ｇ、６０Ｇ、６２Ｇは、直線状にピラー部２４側に延在している。また、平板部５２における車幅方向に切欠部５８Ａ、６０Ａが形成された範囲は、ダッシュフロントパネル３２におけるフロアトンネル２２とピラー部２４との間の部分（低剛性部）に対向し、本発明におけるパネル対向部に相当する。
【００４５】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００４６】
上記構成の車体前部構造１０では、ダッシュパネル１８、フロアパネル２０（フロアトンネル２２）、柱状部材２６、ロッカ３０等の主要部がＣＦＲＰにて構成されているため、適用された車両の軽量化に寄与する。この車体前部構造１０が適用された車両に前面衝突が生じた場合、バンパリインフォースメントに入力した衝突荷重は、フロントサイドメンバ１２、フロントサイドメンバリヤ１４、フロントサイドメンバブラケット１６を経由してダッシュパネル１８に入力される。
【００４７】
ここで、車体前部構造１０では、フロントサイドメンバ１２の後端であるフロントサイドメンバリヤ１４とダッシュパネル１８とを結合するフロントサイドメンバブラケット１６が、中リブ５８、６０、６２を有するため、フロントサイドメンバリヤ１４から平板状の平板部５２に入力された荷重は、中リブ５８、６０、６２を経由して、それぞれダッシュパネル１８の高剛性部であるフロアトンネル２２の周縁部とピラー部２４（ロッカ３０）とに主に分散される。これにより、衝突荷重が車体全体で効果的に支持される。
【００４８】
例えばフロントサイドメンバリヤ１４からの荷重がダッシュパネル１８におけるフロアトンネル２２とピラー部２４との間の相対的に低剛性である部分に主に入力される構成（比較例）では、ダッシュフロントパネル３２の曲げ（曲げ荷重）によって主に衝突荷重を支持することになるが、ＣＦＲＰ製のダッシュフロントパネル３２は、鋼製のものと比較して靭性が低く小さな変位で割れ等を生じるので、該ダッシュパネル１８におけるフロアトンネル２２とピラー部２４との間の剛性を高める（変形を抑制する）ための補強が必要であり、車体質量が増大する原因となる。
【００４９】
これに対して車体前部構造１０では、ダッシュフロントパネル３２における既存の高剛性部（この実施形態では車体骨格）に衝突荷重を分散させる構成であるため、ダッシュパネル１８におけるフロアトンネル２２とピラー部２４との間に補強に頼ることなく、ダッシュパネル１８の曲げを抑制することができ、補強によるダッシュパネル１８の質量増加を防止又は抑制すること、すなわち比較例に対する軽量化を図ることができる。
【００５０】
さらに、車体前部構造１０では、フロントサイドメンバブラケット１６の中リブ５８、６０、６２が、ダッシュフロントパネル３２における内部骨格部材４０の左右のクロス部４４、内部骨格部材４２の設置部位であって、特に下壁４２Ｂ、上壁４２Ａ、下壁４４Ｂ、上壁４４Ａの設置部位に当接する構成であるため、衝突荷重を一層効果的にフロアトンネル２２、ピラー部２４（ロッカ３０）に分散させることができる。
【００５１】
しかも、車体前部構造１０では、フロントサイドメンバブラケット１６の車幅方向外端に位置する傾斜フランジ５６Ａが、フロントピラー２８を構成する外壁部２４Ａにボルト５０を含む締結手段にて固定されているため、前面衝突に伴う衝突荷重の一部をボルト５０のせん断荷重として支持する（柱状部材２６、ロッカ３０に伝える）ことができる。これにより、ダッシュフロントパネル３２すなわちダッシュパネル１８が一層曲げを受け難い構成が実現された。
【００５２】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る車体前部構造１０では、強に頼ることなく車体パネルの変形を抑制することができ、それによりＣＦＲＰを主要部に用いた車体の軽量化を図ることが可能になる。
【００５３】
なお、上記実施形態では、ダッシュパネル１８がＣＦＲＰ製の内部骨格部材４０、４２を有する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、内部骨格部材４０、４２に代えて金属製の骨格部材（パイプ等でも良い）設けたり、内部骨格部材４０、４２に代えてダッシュフロントパネル３２とダッシュリヤパネル３４との間に介在（連結）する平板状のリブや横壁（材質は何でも良い）を設けたりしても良く、内部骨格部材４０、４２に相当する部材を設けない構成としても良い。
【００５４】
また、上記実施形態では、フロントピラー２８がピラー部２４を有する構成すなわちダッシュパネル１８がフロントピラー２８の一部を構成する例を示したが、本発明はこれに現芸されず、例えば、ダッシュパネル１８の幅方向端部を柱状部材２６に連結し、主面Ｓに対し略直角を成す傾斜フランジ５６Ａを、柱状部材２６における車幅方向外側を向く外側壁にボルト５０によって結合するようにしても良い。
【００５５】
さらに、上記実施形態では、ダッシュパネル１８を含む車体の主要部がＣＦＲＰ製である例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば炭素繊維以外の繊維を含む強化プラスチックにて車体の主要部を構成しても良く、アルミニウム合金や鉄鋼等の金属にて車体の主要部を構成しても良い。
【００５６】
さらにまた、上記実施形態では、本発明が車体前部に適用された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば車体後部や車体側部等において、高剛性部が離間して配置されている車体パネルの変形（曲げ）を抑制するための各部分に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態に係る車体前部構造の要部を示す平面断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車体前部構造の要部を示す側断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車体前部構造を構成するフロントサイドメンバブラケットの斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る車体前部構造を構成するダッシュパネルを主に示す正面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る車体前部構造の概略全体構成を示す平面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る車体前部構造の概略全体構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る車体前部構造を構成する内部骨格部材を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 車体前部構造（車体構造）
１２ フロントサイドメンバ（車体骨格）
１４ フロントサイドメンバリヤ（車体骨格の後端部）
１６ フロントサイドメンバブラケット（荷重分散部材）
１８ ダッシュパネル（車体パネル）
２２ フロアトンネル（フロアトンネル部、第２高剛性部）
２４ ピラー部（第１高剛性部）
２４Ａ 外壁部（張出壁部）
２８ フロントピラー
４０・４２ 内部骨格部材（パネル骨格）
４２Ａ・４４Ａ 上壁（垂直壁・補強体）
４２Ｂ・４４Ｂ 下壁（垂直壁・補強体）
４２Ｃ・４４Ｃ 前壁（平行壁）
４２Ｄ・４４Ｄ 後壁（平行壁）
５０ ボルト（貫通部材、締結手段）
５２ 平板部（荷重入力部）
５６ フランジ部（固定部）
５６Ａ 傾斜フランジ（張出固定部）
５８・６０・６２ 中リブ（荷重伝達部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の部分よりも高剛性とされた第１高剛性部と第２高剛性部とが離間して設けられた車体パネルと、
前記車体パネルに固定された固定部、前記車体パネルにおける前記第１高剛性部及び第２高剛性部との間を含む部分と対向する荷重入力部、並びに、前記荷重入力部から前記車体パネルにおける前記第１高剛性部及び第２高剛性部のそれぞれに荷重伝達可能に設けられた荷重伝達部を有する荷重分散部材と、
を備えた車体構造。
【請求項２】
他の部分よりも高剛性とされた第１高剛性部と第２高剛性部とが離間して設けられた車体パネルと、
前記車体パネルに固定された固定部、前記車体パネルにおける前記第１高剛性部及び第２高剛性部との間の部分と対向するパネル対向部を含む荷重入力部、並びに、前記荷重入力部における前記パネル対向部を含む部分から前記車体パネル側に突設され前記車体パネルにおける前記第１高剛性部及び第２高剛性部のそれぞれに当接された荷重伝達部を有する荷重分散部材と、
を備えた車体構造。
【請求項３】
前記車体パネルは、前記第１高剛性部から第２高剛性部に至るパネル骨格を有しており、
前記荷重分散部材の荷重伝達部は、前記荷重入力部における前記パネル対向部を含む部分から前記パネル部材側に向けて部分的に突設されると共に、前記荷重入力部側とは反対側の端面が前記車体パネルの前記第１高剛性部及び第２高剛性部における前記パネル骨格部の設置部位に当接している請求項１又は請求項２記載の車体構造。
【請求項４】
前記パネル骨格は、前記車体パネルの厚み方向に沿って設けられ互いに対向する複数の垂直壁が、前記車体パネルの主面方向に沿った一対の平行壁にて連結された閉断面構造を成しており、
前記荷重分散部材の荷重伝達部は、前記の垂直壁の対向方向に離間して複数設けられており、それぞれが前記荷重入力部側とは反対側の端面が前記車体パネルの前記第１高剛性部及び第２高剛性部における前記垂直壁の設置部位に当接している請求項３記載の車体構造。
【請求項５】
前記車体パネルは、厚み方向に離間した複数のパネル体と、該複数のパネル体間に介在し前記第１高剛性部から第２高剛性部に至る補強体とを含んで構成されており、
前記荷重分散部材の荷重伝達部は、前記荷重入力部における前記パネル対向部を含む部分から前記パネル部材側に向けて部分的に突設されると共に、前記荷重入力部側とは反対側の端面が前記車体パネルの前記第１高剛性部及び第２高剛性部における前記補強体の設置部位に当接している請求項１又は請求項２記載の車体構造。
【請求項６】
前記第１高剛性部は、前記車体パネルの厚み方向に張り出した張出壁部を設けて構成されており、
前記荷重分散部材の前記固定部は、前記荷重入力部から連続し前記張出壁部に固定された張出固定部を含んで構成されている請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の車体構造。
【請求項７】
前記張出壁部と張出固定部とは、該張出壁部及び張出固定部を貫通した貫通部材を含む締結手段にて固定されている請求項６記載の車体構造。
【請求項８】
前記車体パネルは、前記第１高剛性部が車幅方向の外端におけるフロントピラーとの連結部とされると共に、前記第２高剛性部が車幅方向中央に配置されたフロアトンネル部の車体前後方向の前側開口端部とされたダッシュパネルであり、
前記荷重分散部材の前記荷重入力部には、前記ダッシュパネルに対し車体前後方向の前側で車体前後方向に延在する車体骨格の車体前後方向の後端部が固定されている請求項１乃至請求項７の何れか１項記載の車体構造。
【請求項１】
他の部分よりも高剛性とされた第１高剛性部と第２高剛性部とが離間して設けられた車体パネルと、
前記車体パネルに固定された固定部、前記車体パネルにおける前記第１高剛性部及び第２高剛性部との間を含む部分と対向する荷重入力部、並びに、前記荷重入力部から前記車体パネルにおける前記第１高剛性部及び第２高剛性部のそれぞれに荷重伝達可能に設けられた荷重伝達部を有する荷重分散部材と、
を備えた車体構造。
【請求項２】
他の部分よりも高剛性とされた第１高剛性部と第２高剛性部とが離間して設けられた車体パネルと、
前記車体パネルに固定された固定部、前記車体パネルにおける前記第１高剛性部及び第２高剛性部との間の部分と対向するパネル対向部を含む荷重入力部、並びに、前記荷重入力部における前記パネル対向部を含む部分から前記車体パネル側に突設され前記車体パネルにおける前記第１高剛性部及び第２高剛性部のそれぞれに当接された荷重伝達部を有する荷重分散部材と、
を備えた車体構造。
【請求項３】
前記車体パネルは、前記第１高剛性部から第２高剛性部に至るパネル骨格を有しており、
前記荷重分散部材の荷重伝達部は、前記荷重入力部における前記パネル対向部を含む部分から前記パネル部材側に向けて部分的に突設されると共に、前記荷重入力部側とは反対側の端面が前記車体パネルの前記第１高剛性部及び第２高剛性部における前記パネル骨格部の設置部位に当接している請求項１又は請求項２記載の車体構造。
【請求項４】
前記パネル骨格は、前記車体パネルの厚み方向に沿って設けられ互いに対向する複数の垂直壁が、前記車体パネルの主面方向に沿った一対の平行壁にて連結された閉断面構造を成しており、
前記荷重分散部材の荷重伝達部は、前記の垂直壁の対向方向に離間して複数設けられており、それぞれが前記荷重入力部側とは反対側の端面が前記車体パネルの前記第１高剛性部及び第２高剛性部における前記垂直壁の設置部位に当接している請求項３記載の車体構造。
【請求項５】
前記車体パネルは、厚み方向に離間した複数のパネル体と、該複数のパネル体間に介在し前記第１高剛性部から第２高剛性部に至る補強体とを含んで構成されており、
前記荷重分散部材の荷重伝達部は、前記荷重入力部における前記パネル対向部を含む部分から前記パネル部材側に向けて部分的に突設されると共に、前記荷重入力部側とは反対側の端面が前記車体パネルの前記第１高剛性部及び第２高剛性部における前記補強体の設置部位に当接している請求項１又は請求項２記載の車体構造。
【請求項６】
前記第１高剛性部は、前記車体パネルの厚み方向に張り出した張出壁部を設けて構成されており、
前記荷重分散部材の前記固定部は、前記荷重入力部から連続し前記張出壁部に固定された張出固定部を含んで構成されている請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の車体構造。
【請求項７】
前記張出壁部と張出固定部とは、該張出壁部及び張出固定部を貫通した貫通部材を含む締結手段にて固定されている請求項６記載の車体構造。
【請求項８】
前記車体パネルは、前記第１高剛性部が車幅方向の外端におけるフロントピラーとの連結部とされると共に、前記第２高剛性部が車幅方向中央に配置されたフロアトンネル部の車体前後方向の前側開口端部とされたダッシュパネルであり、
前記荷重分散部材の前記荷重入力部には、前記ダッシュパネルに対し車体前後方向の前側で車体前後方向に延在する車体骨格の車体前後方向の後端部が固定されている請求項１乃至請求項７の何れか１項記載の車体構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−４９８９５（Ｐ２００８−４９８９５Ａ）
【公開日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２２９２３６（Ｐ２００６−２２９２３６）
【出願日】平成１８年８月２５日（２００６．８．２５）
【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２０年３月６日（２００８．３．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月２５日（２００６．８．２５）
【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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