JP2000153779A - 自動車の車体前部構造 - Google Patents

自動車の車体前部構造

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JP2000153779A JP11118547A JP11854799A JP2000153779A JP 2000153779 A JP2000153779 A JP 2000153779A JP 11118547 A JP11118547 A JP 11118547A JP 11854799 A JP11854799 A JP 11854799A JP 2000153779 A JP2000153779 A JP 2000153779A
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  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハンドルやエアコンその他の機器を支持する
ために左右のフロントピラー間に配置されているインパ
ネリィインフォースを活用してフロントピラーの変形を
抑えることができる、自動車の車体前部構造を提供する
こと。 【解決手段】 車体の各側部に配置され、前後方向へ伸
びるフロントサイドメンバ(20)と、左右のフロント
ピラー(22)間に配置され、幅方向へ伸びるインパネ
リィインフォース(24)とを備える自動車の車体前部
構造である。ピラーブレース(40)が各側部のフロン
トサイドメンバ(20)とインパネリィインフォース
(24)とにそれぞれ連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車、特に乗用車
の車体前部構造に関する。
【0002】
【従来の技術】図6に示すように、車体の各側部に配置
され、前後方向へ伸びるフロントサイドメンバ10と、
幅方向へ伸び、左右のフロントサイドメンバ10を連結
するダッシュクロスメンバ11と、ダッシュクロスメン
バ11の後方で各側部に配置されるフロントピラー12
と、左右のフロントピラー12間に配置され、幅方向へ
伸びるインパネリィインフォース13と、各フロントサ
イドメンバ10と各フロントピラー12とを連結するピ
ラーブレース14とを備える車体の前部構造が提案され
ている(特開平10-45034号公報)
【0003】
【発明が解決しようとする課題】走行している自動車が
衝突して大きな後向き荷重Fがフロントサイドメンバ1
0に加わるとき、荷重Fは矢印で示すように、フロント
サイドメンバ10のピラーブレース14との連結部に達
し、一方ではピラーブレース14を経てフロントピラー
12に伝わり、他方ではフロントサイドメンバ10に沿
って後方へ伝わる。さらに、フロントサイドメンバ10
の変形量が多くなると、タイヤ15から荷重が直接にフ
ロントピラー12に伝わる。その結果、フロントピラー
12の変形が大きくなり、フロントピラー12に枢着さ
れているフロントドアの開扉性に支障が及ぼされるおそ
れがある。
【0004】加えて、フロントピラーの変形だけでは衝
突エネルギを十分に吸収できないため、インパネリィイ
ンフォースの下方にあって車室をエンジンルームから仕
切るダッシュパネルを上下に2分割して下方部分を厚板
化し、これによって衝突エネルギを吸収して車体の変形
を抑える必要があった。
【0005】ところで、ダッシュクロスメンバ11が左
右のフロントサイドメンバ10を連結しているため、後
向き荷重Fの一部はダッシュクロスメンバ11を経て幅
方向へ分散されるが、インパネリィインフォース13
は、このインパネリィインフォース13に荷重が達する
前にフロントピラー12が変形してしまうことから、後
向き荷重Fの一部を幅方向へ分散させる機能を何ら果た
していない。
【0006】本発明は、ハンドルやエアコンその他の機
器を支持するために左右のフロントピラー間に配置され
ているインパネリィインフォースを活用してフロントピ
ラーの変形を抑えることができる、自動車の車体前部構
造を提供する。
【0007】本発明はさらに、インパネリィインフォー
スとダッシュクロスメンバとを活用してフロントピラー
の変形を抑えることができる、自動車の車体前部構造を
提供する。
【0008】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】本発明
は、車体の左右の各側部に配置され、前後方向へ伸びる
フロントサイドメンバと、左右のフロントピラー間に配
置され、幅方向へ伸びるインパネリィインフォースとを
備える自動車の車体前部構造であって、前記各側部のフ
ロントサイドメンバと前記インパネリィインフォースと
にそれぞれ連結されたピラーブレースを備える。
【0009】走行している自動車が衝突してフロントサ
イドメンバに後向き荷重が加わると、荷重はフロントサ
イドメンバのピラーブレースとの連結部に達し、一方で
はピラーブレースを経てフロントピラーに伝わり、他方
ではフロントサイドメンバに沿って後方に伝わる。ピラ
ーブレースを経てフロントピラーに達した荷重は、フロ
ントピラーを車室外方へ向けて変形させようとするが、
インパネリィインフォースがピラーブレースに連結され
ているため、フロントピラーを車室外方へ変形させよう
とする荷重はインパネリィインフォースに引っ張り荷重
として働くこととなり、インパネリィインフォースによ
って幅方向へ分散される。
【0010】ピラーブレースをインパネリィインフォー
スに直接連結しているため、ピラーブレースを経てフロ
ントピラーに加わる荷重をインパネリィインフォースに
よって受け持ち、分散させることができる。これによっ
て、フロントピラーの変形を抑え、衝突エネルギを吸収
することができるため、ダッシュを上下に2分割して下
方部分を厚板化するなどの対策をとることを要しない。
【0011】好ましい態様では、前記インパネリィイン
フォースは、前記ピラーブレースを介して前記フロント
ピラーに連結される。すなわち、ピラーブレースがフロ
ントピラーに連結され、インパネリィインフォースがピ
ラーブレースに連結される。
【0012】この発明によれば、フロントピラーに連結
されたピラーブレースをインパネリィインフォースのブ
ラケットとして使用できるため、別途ブラケットを設け
ることによる材料の無駄や余分な手間を省くことができ
る。
【0013】別の好ましい態様では、前記フロントサイ
ドメンバは、側面視において実質的に真っ直ぐに伸びる
前方部分と、側面視において前記前方部分から下方へ向
けて曲げられた曲がり部分とを有し、前記ピラーブレー
スは前記前方部分の後端で前記フロントサイドメンバに
連結されている。そして、側面視における前記前方部分
の軸線の延長線と前記ピラーブレースとがなす第1角度
と、側面視における前記前方部分の軸線の延長線と前記
曲がり部分とがなす第2角度とは、前記軸線より上方の
車体強度が前記軸線より下方の車体強度より高いときに
は第1角度を第2角度より小さくし、前記軸線より上方
の車体強度が前記軸線より下方の車体強度より低いとき
には第1角度を第2角度より大きくするように定める。
【0014】走行している自動車が衝突したとき、フロ
ントサイドメンバのピラーブレースとの連結部に達した
荷重は、一方ではピラーブレースを経てフロントピラー
に伝わり、他方ではフロントサイドメンバの曲がり部分
に沿って後方に伝わるが、このとき上方の車体強度と下
方の車体強度とに応じて分配された荷重がピラーブレー
ス及びフロントサイドメンバの曲がり部分に加わる。
【0015】この発明によれば、車体強度に応じて分配
された荷重、すなわち車体強度が高い方に車体強度が低
い方より多く加わるように分配された荷重によって車体
の全体をほぼ同一に変形できるため、車体の一部が極端
に変形するのを防止することができる。
【0016】本発明はまた、車体の左右の各側部に配置
され、前後方向へ伸びるフロントサイドメンバと、左右
のフロントピラー間に配置され、幅方向へ伸びるインパ
ネリィインフォースと、前記左右のフロントサイドメン
バ間に配置され、幅方向へ伸びるダッシュクロスメンバ
とを備える自動車の車体前部構造である。この車体前部
構造は、前記各側部において、前記ダッシュクロスメン
バと前記インパネリィインフォースとにそれぞれ連結さ
れたピラーブレースを備える。
【0017】走行している自動車が衝突してフロントサ
イドメンバに後向き荷重が加わると、荷重はフロントサ
イドメンバのダッシュクロスメンバとの連結部に達し、
荷重の一部がダッシュクロスメンバに伝わる。荷重の残
部は、ピラーブレースとの連結部に達し、一方ではピラ
ーブレースを経てフロントピラー及びインパネリィイン
フォースに伝わり、他方ではフロントサイドメンバに沿
って後方に伝わる。このようにして荷重が分散される。
【0018】この発明によれば、ピラーブレースをダッ
シュクロスメンバとインパネリィインフォースとに直接
連結しているため、フロントサイドメンバからの荷重を
ダッシュクロスメンバ及びインパネリィインフォースに
よって受け持ち、分散させることができる。これによっ
て、フロントピラーの変形をより一層効果的に抑えるこ
とができる。
【0019】好ましい態様では、前記フロントサイドメ
ンバは、側面視において実質的に真っ直ぐに伸びる前方
部分と、側面視において前記前方部分から下方へ向けて
曲げられた曲がり部分とを有する。前記ダッシュクロス
メンバは前記前方部分の後端に連結され、前記ピラーブ
レースは、前記前方部分の後端で前記ダッシュクロスメ
ンバに連結されている。
【0020】この発明によれば、フロントサイドメンバ
の実質的に真っ直ぐな前方部分の後端で荷重がダッシュ
クロスメンバと、ピラーブレースと、曲がり部分とに伝
わるため、荷重を確実に分散させることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】自動車の車体前部構造は、側面を
示す図1と、平面を示す図2とを参照すると、車体の左
右の各側部に配置され、前後方向へ伸びるフロントサイ
ドメンバ20と、左右のフロントピラー22と、これら
フロントピラー22間に配置され、幅方向へ伸びるイン
パネリィインフォース24とを備える。フロントバンパ
リィインフォース26が左右のフロントサイドメンバ2
0の前方端部に連結され、ダッシュクロスメンバ28が
左右のフロントサイドメンバ20の中間部分に連結さ
れ、幅方向へ伸びている。
【0022】フロントサイドメンバ20は、側面視にお
いて実質的に真っ直ぐに伸びる前方部分21aと、側面
視において前方部分21aから下方へ向けて曲げられた
曲がり部分21bと、側面視において曲がり部分21b
からさらに水平に曲げられて後方へ伸びている後方部分
21cとを有する。ダッシュクロスメンバ28が後述す
るようにフロントサイドメンバ20に連結される。フロ
ントエプロン30とサスペンションタワー32とが各フ
ロントサイドメンバ20に連結され、タイヤ34が各サ
スペンションタワー32に支持されたストラット及びサ
スペンションアーム(図示せず)によって支持される。
前記構造は従来のものと同じである。
【0023】ピラーブレース40がフロントサイドメン
バ20とインパネリィインフォースとにそれぞれ連結さ
れている。
【0024】斜視状態の図3に示した実施例では、仮想
線29で示した断面形状、いわゆるハット形の断面形状
を持つダッシュクロスメンバ28がフロントサイドメン
バ20の前方部分21aの後端にスポット溶接により接
合されており、仮想線41で示したハット形断面形状の
ピラーブレース40の端部42がフロントサイドメンバ
20の前方部分21aの後端の後方でダッシュクロスメ
ンバ28と重ね合わされている。ピラーブレース40の
端部42は、それに設けた貫通穴をフロントサイドメン
バ20に植え込んだスタッドボルト44に通し、ナット
46をスタッドボルト44にねじ込んで締め付け、フロ
ントサイドメンバ20に連結されている。
【0025】図示の実施例に代えて、ダッシュクロスメ
ンバ28を、断面が実質的に逆U字状を呈するように形
成してフロントサイドメンバ20の前方部分21aの側
部に接合することもできる。
【0026】斜視状態の図4と、断面状態の図5とに示
した実施例では、ピラーブレース40の他方の端部43
は、それに設けた貫通穴にボルト48を通し、このボル
ト48をフロントピラー22に溶接したナット(図示せ
ず)にねじ込んで締め付け、フロントピラー22に連結
されている。インパネリィインフォース24は円筒材か
らなり、ピラーブレース40の端部43は、インパネリ
ィインフォース24の外周面に適合する凹み50を有す
る。この凹み50にインパネリィインフォース24を嵌
め、インパネリィインフォース24の外周面に適合する
形状のクランプ52をインパネリィインフォース24に
当てがい、ボルト54をクランプ52と端部43とに通
し、ボルト54を端部の内側に溶接したナット56にね
じ込んで締め付け、インパネリィインフォース24はピ
ラーブレース40に連結されている。
【0027】ピラーブレース40を各側部のフロントサ
イドメンバ20とインパネリィインフォース24とに連
結すると、図2に示すように、ダッシュクロスメンバ2
8と、2つのピラーブレース40と、インパネリィイン
フォース24とは、平面視において台形トラスを形成す
る。いま、走行している自動車が衝突してフロントサイ
ドメンバ20に後向き荷重Fが加わると、荷重Fはフロ
ントサイドメンバ20のピラーブレース40との連結部
に達し、一方ではピラーブレース40を経てフロントピ
ラー22に、他方ではフロントサイドメンバ20に沿っ
て後方に伝わり、さらにダッシュクロスメンバ28に伝
わる。ピラーブレース40を経てフロントピラー22に
達した荷重は、フロントピラー22を車室外方Aへ向け
て変形させようとするが、インパネリィインフォース2
4がピラーブレース40に直接連結されているため、フ
ロントピラー22を車室外方Aへ変形させようとする荷
重はインパネリィインフォース24に引っ張り荷重とし
て働くこととなる。このように、フロントサイドメンバ
20に加わった後向き荷重Fは、矢印で示すように台形
トラスのダッシュクロスメンバ28とインパネリィイン
フォース24とによって幅方向つまり横方向へ分散され
る。フロントピラー22に達した荷重は、インパネリィ
インフォース24に分散され、ここで受け持たれる他、
フロントピラー22の下端に連結されているサイドシル
ないしロッカ60に分散され、ここでも受け持たれる。
なお、図2には右側のフロントサイドメンバ20に関し
て荷重の伝播経路を示してあるが、左側のフロントサイ
ドメンバ20では荷重は実質的に対称に伝播する。
【0028】図1に示すように、フロントサイドメンバ
20は側面視において実質的に真っ直ぐな前方部分21
aと、曲がり部分21bとを有し、側面視における前方
部分21aの軸線Cの延長線とピラーブレース40とは
第1角度θ1をなしている。一方、側面視における前方
部分21aの軸線Cの延長線と曲がり部分21bとは第
2角度θ2をなしている。
【0029】前記軸線Cより上方の車体強度と、前記軸
線Cより下方の車体強度とがほぼ等しいとき、θ1≒θ2
の関係に保てば、フロントサイドメンバ20から加わる
荷重を上方及び下方へほぼ等分に分配することが可能と
なり、荷重を車体全体のほぼ同じ程度の変形で吸収する
ことができる。これに対して、前記軸線Cより上方の車
体強度が前記軸線Cより下方の車体強度より高いとき、
第1角度θ1<第2角度θ2の関係に保ち、逆に、前記軸
線Cより上方の車体強度が前記軸線Cより下方の車体強
度より低いとき、第1角度θ1>第2角度θ2の関係に保
つように、第1角度θ1と第2角度θ2とを定めるように
する。これによって、荷重を車体全体のほぼ同じ程度の
変形で吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る自動車の車体前部構造の実施例
を示す、車体の前後方向へ伸びる中心線を含む鉛直面で
切断した断面図である。
【図2】 本発明に係る自動車の車体前部構造の実施例
を示す平面図である。
【図3】 フロントサイドメンバと、ダッシュクロスメ
ンバと、ピラーブレースとの連結部を示す斜視図であ
る。
【図4】 インパネリィインフォースと、ピラーブレー
スと、フロントピラーとの連結部を示すもので、図1の
円4で囲まれた部分を拡大した斜視図である。
【図5】 図4の5−5線で切断した断面図である。
【図6】 従来の自動車の車体前部構造を示す、図1と
同様な断面図である。
【符号の説明】
20 フロントサイドメンバ 21a 前方部分 21b 曲がり部分 22 フロントピラー 24 インパネリィインフォース 28 ダッシュクロスメンバ 40 ピラーブレース 50 凹み 52 クランプ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車体の左右の各側部に配置され、前後方
    向へ伸びるフロントサイドメンバと、左右のフロントピ
    ラー間に配置され、幅方向へ伸びるインパネリィインフ
    ォースとを備える自動車の車体前部構造であって、 前記各側部のフロントサイドメンバと前記インパネリィ
    インフォースとにそれぞれ連結されたピラーブレースを
    備える、自動車の車体前部構造。
  2. 【請求項2】 前記インパネリィインフォースは、前記
    ピラーブレースを介して前記フロントピラーに連結され
    た、請求項1に記載の自動車の車体前部構造。
  3. 【請求項3】 前記フロントサイドメンバは、側面視に
    おいて実質的に真っ直ぐに伸びる前方部分と、側面視に
    おいて前記前方部分から下方へ向けて曲げられた曲がり
    部分とを有し、 前記ピラーブレースは、前記前方部分の後端で前記フロ
    ントサイドメンバに連結され、 側面視における前記前方部分の軸線の延長線と前記ピラ
    ーブレースとがなす第1角度と、側面視における前記前
    方部分の軸線の延長線と前記曲がり部分とがなす第2角
    度とは、前記軸線より上方の車体強度が前記軸線より下
    方の車体強度より高いときには第1角度を第2角度より
    小さくし、前記軸線より上方の車体強度が前記軸線より
    下方の車体強度より低いときには第1角度を第2角度よ
    り大きくするように定める、請求項1に記載の自動車の
    車体前部構造。
  4. 【請求項4】 車体の左右の各側部に配置され、前後方
    向へ伸びるフロントサイドメンバと、左右のフロントピ
    ラー間に配置され、幅方向へ伸びるインパネリィインフ
    ォースと、前記左右のフロントサイドメンバ間に配置さ
    れ、幅方向へ伸びるダッシュクロスメンバとを備える自
    動車の車体前部構造であって、 前記各側部において、前記ダッシュクロスメンバと前記
    インパネリィインフォースとにそれぞれ連結されたピラ
    ーブレースを備える、自動車の車体前部構造。
  5. 【請求項5】 前記フロントサイドメンバは、側面視に
    おいて実質的に真っ直ぐに伸びる前方部分と、側面視に
    おいて前記前方部分から下方へ向けて曲げられた曲がり
    部分とを有し、 前記ダッシュクロスメンバは前記前方部分の後端に連結
    され、前記ピラーブレースは、前記前方部分の後端で前
    記ダッシュクロスメンバに連結された、請求項4に記載
    の自動車の車体前部構造。
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