JP2000219158A - フロントサスペンションタワーとフロントピラーとの結合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フロントサスペンションタワー及びフロント
ピラー間での捩じれ方向の動きを効果的に抑制する。 【解決手段】 フロントサスペンションタワー１４の頂
壁部１６の後端側には、ダッシュパネル５２に形成され
た棚部５６が挟持された状態でブレース５８の前端部５
８Ｂが剪断方向に結合されている。さらに、ブレース５
８の外側フランジ部５８Ａは、フロントピラー４２のピ
ラーインナパネル４４に剪断方向に結合されている。従
って、ブレース５８とフロントサスペンションタワー１
４及びフロントピラー４２との結合強度を著しく向上さ
せることができ、ブレース５８本来の機能を発揮させる
ことができる。その結果、フロントサスペンションタワ
ー１４及びフロントピラー４２間での捩じれ方向の動き
を効果的に抑制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フロントサスペン
ションタワーとフロントピラーとの結合構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下、図４及び図５を用いて、従来のフ
ロントサスペンションタワーとフロントピラーとの結合
構造について説明する。

【０００３】フロントサスペンションタワー１００は、
エンジンルーム１０２内におけるサイド後端側にエプロ
ンアッパメンバ１０４に隣接して配置されている。この
フロントサスペンションタワー１００には、コイルスプ
リングの上端側を支持する図示しないサポートブラケッ
トがナット締めされて固定されるようになっている。そ
れゆえ、フロントサスペンションタワー１００は、フロ
ントサスペンションを介して路面荷重が入力される部分
でもある。

【０００４】また、エプロンアッパメンバ１０４の後端
側には、ドア開口形状に沿ってフロントピラー１０６が
配設されている。フロントピラー１０６は閉断面構造を
成しており、側面視で見ると略「く」の字に屈曲されて
いる。さらに、左右一対のフロントピラー１０６同士
は、その後端側にて車両幅方向を長手方向として配置さ
れる図示しないパイプ状のインパネリインフォースによ
って相互に連結されている。

【０００５】また、エンジンルーム１０２と車室内空間
１０８とは図示しないフロアパネルに対して垂直に配置
されたダッシュパネル１１０によって仕切られおり、当
該ダッシュパネル１１０の車両幅方向の端部がフロント
サスペンションタワー１００の後端とフロントピラー１
０６の前端との間に配置されている。

【０００６】さらに、上述したダッシュパネル１１０と
フロントピラー１０６とで形成されるコーナーには、ト
レイ状のブレース１１２が配設されている。ブレース１
１２の周縁部は車両下方側へ屈曲されており、その外側
フランジ部１１２Ａはフロントピラー１０６のピラーイ
ンナパネル１１４にスポット溶接されている。また、ブ
レース１１２の前端フランジ部１１２Ｂは、ダッシュパ
ネル１１０を介してフロントサスペンションタワー１０
０の後端フランジ部１００Ａにスポット溶接されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ボ
ディー構造による場合、ダッシュパネル１１０を間に介
するものの実質的にはフロントサスペンションタワー１
００とフロントピラー１０６とを結合しているブレース
１１２の機能が充分に発揮されていないため、フロント
サスペンションタワー１００及びフロントピラー１０６
間で生じる捩じれ方向の動きを効果的に抑制することが
できないという問題がある。

【０００８】具体的に説明すると、上記ボディー構造に
よる場合、フロントサスペンションタワー１００の後端
フランジ部１００Ａ、ダッシュパネル１１０、及びブレ
ース１１２の前端フランジ部１１２Ｂの三者の結合が剥
離方向の結合となっているため、スポット溶接による接
合強度が比較的弱い。

【０００９】ところで、車両走行状態を動的に観た場
合、フロントサスペンションタワー１００には前述した
ように路面入力が伝達されるため、車両後方側へ倒れ込
むような動きをしようとする。これに対して、フロント
ピラー１０６にはその重心からずれた位置にインパネリ
インフォースが結合されているため、バランスが悪くな
り、フロントサスペンションタワー１００とは逆に車両
前方側へ倒れ込むような動きをしようとする。すなわ
ち、フロントサスペンションタワー１００及びフロント
ピラー１０６には相反する方向への力が作用しているこ
とになる。この力がフロントサスペンションタワー１０
０及びフロントピラー１０６間での捩じれ方向の動きと
して現れる。この捩じれ方向の動きがブレース１１２が
存在することによって抑制されるのが好ましいのである
が、前述したように三者の結合が剥離方向の結合となっ
ているため充分な結合剛性を得ることができず、結果的
にはブレース１１２の機能が充分に発揮されなくなり、
フロントサスペンションタワー１００及びフロントピラ
ー１０６間での捩じれ方向の動きを効果的に抑制するこ
とができないという問題に繋がる。

【００１０】そこで、本発明は上記背景に鑑み、フロン
トサスペンションタワー及びフロントピラー間での捩じ
れ方向の動きを効果的に抑制することができるフロント
サスペンションタワーとフロントピラーとの結合構造を
得ることが目的である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、エンジンルーム内におけるサイド後端側に配置さ
れ、サスペンションスプリングの上端部を支持するフロ
ントサスペンションタワーと、ドア開口形状に沿って略
車両上下方向を長手方向として配置されたフロントピラ
ーと、フロントサスペンションタワーの後端側とフロン
トピラーのピラーインナパネル側との間に配置され、両
者を結合する結合部材と、を含んで構成されるフロント
サスペンションタワーとフロントピラーとの結合構造で
あって、前記フロントサスペンションタワーの後端側と
前記結合部材の前端側とを剪断方向に結合させた、こと
を特徴としている。

【００１２】請求項２記載の本発明に係るフロントサス
ペンションタワーとフロントピラーとの結合構造は、請
求項１に記載の発明において、エンジンルームと車室内
空間との間に略垂直に配置されて両者を仕切るダッシュ
パネルの車両幅方向の端部の所定位置にフロントサスペ
ンションタワーの後端側に載置される棚部を設け、当該
フロントサスペンションタワーの後端側と前記結合部材
の前端側との間にダッシュパネルの棚部を挟持した状態
で、三者を剪断方向に結合した、ことを特徴としてい
る。

【００１３】請求項３記載の本発明に係るフロントサス
ペンションタワーとフロントピラーとの結合構造は、請
求項１又は請求項２に記載の発明において、エンジンル
ーム内におけるサイド上端側には車両前後方向を長手方
向とするエプロンアッパメンバが配置されており、当該
エプロンアッパメンバは、その車両後方側に配置された
フロントピラーと結合されていると共に、エンジンルー
ム側に隣接して配置されたフロントサスペンションタワ
ーとも結合されている、ことを特徴としている。

【００１４】請求項１記載の本発明によれば、フロント
サスペンションタワーの後端側とフロントピラーのピラ
ーインナパネル側との間に結合部材が配置され、当該結
合部材によって両者は結合される。

【００１５】ここで、従来構造ではフロントサスペンシ
ョンタワーの後端側と結合部材の前端側とが剥離方向に
結合されていたが、本発明ではフロントサスペンション
タワーの後端側と結合部材の前端側とを剪断方向に結合
したので、結合強度が桁違いに向上される。従って、結
合部材本来の機能が充分に発揮され、フロントサスペン
ションタワー及びフロントピラー間での力の伝達が効率
良く行われる。

【００１６】請求項２記載の本発明によれば、エンジン
ルームと車室内空間との間に略垂直に配置されて両者を
仕切るダッシュパネルの車両幅方向の端部の所定位置に
フロントサスペンションタワーの後端側に載置される棚
部を設け、当該フロントサスペンションタワーの後端側
と結合部材の前端側との間にダッシュパネルの棚部を挟
持した状態で三者を剪断方向に結合したので、ダッシュ
パネルがフロントサスペンションタワーから伝達されて
きた路面入力等によって共振するのが抑制される。

【００１７】請求項３記載の本発明によれば、正面衝突
時やオフセット衝突時等の所定の高荷重が車両前部へ作
用すると、当該荷重はエンジンルーム内におけるサイド
上端側に車両前後方向を長手方向として配置されたエプ
ロンアッパメンバにも入力される。

【００１８】ここで、本発明では、エプロンアッパメン
バはフロントピラーと相互に結合されているため、当該
荷重の一部はエプロンアッパメンバからそのままフロン
トピラーに入力される。さらに、本発明では、エプロン
アッパメンバはフロントサスペンションタワーにも結合
されているため、当該荷重の残りはエプロンアッパメン
バからフロントサスペンションタワーへ伝達されて結合
部材を介してフロントピラーのピラーインナパネル側へ
入力される。すなわち、本発明では、エプロンアッパメ
ンバからフロントピラーへの荷重伝達経路が二経路設定
される。このため、エプロンアッパメンバに入力された
荷重は分散されてフロントピラーへ入力されることにな
り、荷重が入力される一点当たりの荷重負担が軽減され
る。換言すれば、フロントピラーに局部的に大きな荷重
が入力されるのを避けて、フロントピラー全体で当該荷
重を受け止めることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図３を用いて、本発
明に係るフロントサスペンションタワーとフロントピラ
ーとの結合構造の一実施形態について説明する。

【００２０】図１には本発明が適用されたフロントサス
ペンションタワーとフロントピラーとの結合構造の全体
斜視図が示されており、又図２には図１の２−２線に沿
う縦断面図が示されており、更に図３には図１の平面図
が示されている。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は車両室内側を示してい
る。

【００２１】これらの図（特には図１）に示されるよう
に、エンジンルーム１０のサイド上端側には、断面略ハ
ット形状のエプロンアッパメンバ１２（広義には「エプ
ロンメンバ」として把握される要素である）が車両前後
方向を長手方向として配置されている。エプロンアッパ
メンバ１２の後端側は、後述するフロントピラー４２の
屈曲部位の前端側に結合されている。また、エプロンア
ッパメンバ１２の後端内側には、フロントサスペンショ
ンタワー１４が隣接して配置されている。

【００２２】フロントサスペンションタワー１４は、皿
状の頂壁部１６と、これを覆うスカート状の周壁部１８
とによって構成されており、全体としては有底円筒形状
をなしている。フロントサスペンションタワー１４の周
壁部１８の周縁部には折曲による取付フランジ１８Ａが
一体に形成されており、当該取付フランジ１８Ａはエプ
ロンアッパメンバ１２の内側面を始めとして、図示しな
いホイールハウスの内側面やフロントサイドメンバの上
端面、ダッシュパネル５２の前面等に溶接されている。
また、頂壁部１６の所定位置には比較的大径の円孔２０
が形成されており、更にその周囲には四つのボルト挿通
孔２２が形成されている。これらのボルト挿通孔２２内
へ挿通されたスタッドボルト２４にナット２６が螺合さ
れることにより、頂壁部１６の裏面側にサポートブラケ
ット２８が固定されている。サポートブラケット２８の
下面にはアッパスプリングシート３０が配置されてお
り、このアッパスプリングシート３０とショックアブソ
ーバ３２のシリンダ３４の外周部に固着されたロアスプ
リングシート３６との間に「サスペンションスプリン
グ」としてのコイルスプリング３８が巻装されている。
なお、ショックアブソーバ３２の下端部は取付ブラケッ
ト４０を介して図示しないステアリングナックルに固定
されるようになっている。

【００２３】また、上述したエプロンアッパメンバ１２
の後端側には、ドア開口形状に沿ってフロントピラー４
２が配設されている。フロントピラー４２は車室内側に
配置されるピラーインナパネル４４と車室外側に配置さ
れるピラーアウタパネル４６とで閉断面構造を成してお
り、側面視で見ると略「く」の字に屈曲されている。さ
らに、左右一対のフロントピラー４２の下部後端側同士
は、車両幅方向を長手方向として配置されるパイプ状の
インパネリインフォース４８によって相互に連結されて
いる。なお、インパネリインフォース４８は、フロント
ピラー４２の重心位置から多少ずれた位置にてブラケッ
ト４９を介して結合されている。

【００２４】また、エンジンルーム１０と車室内空間５
０とは、フロアパネルに対して略垂直に配置されたダッ
シュパネル５２によって仕切られている。ダッシュパネ
ル５２の車両幅方向の端部側には、車両後方側へ向けて
膨出された膨出部５４が一体に形成されている。膨出部
５４の頂壁部をなす棚部５６は、前述したフロントサス
ペンションタワー１４の頂壁部１６の後端側に載置され
ている。

【００２５】さらに、上述したダッシュパネル５２とフ
ロントピラー４２のピラーインナパネル４４とで形成さ
れるコーナーには、「結合部材」としてのトレイ状のブ
レース５８が配設されている。ブレース５８の前端部を
除く周縁部は車両下方側へ屈曲されており、その外側フ
ランジ部５８Ａはフロントピラー４２のピラーインナパ
ネル４４にスポット溶接されている。従って、ブレース
５８の外側フランジ部５８Ａは、車両前方側からの荷重
入力に対して剪断方向を結合方向としてピラーインナパ
ネル４４に結合されている。また、ブレース５８の前端
部５８Ｂはダッシュパネル５２に形成された膨出部５４
の棚部５６上に載置されており、当該棚部５６を挟持し
た状態でフロントサスペンションタワー１４の頂壁部１
６の後端側にスポット溶接されている。従って、ブレー
ス５８の前端部５８Ｂは、車両前方側からの荷重入力に
対して剪断方向を結合方向としてフロントサスペンショ
ンタワー１４の頂壁部１６に結合されている。

【００２６】次に、本実施形態の作用並びに効果につい
て説明する。

【００２７】車両走行状態を動的に観た場合、フロント
サスペンションタワー１４の頂壁部１６には前述したよ
うにサポートブラケット２８が固定されているため、当
該フロントサスペンションタワー１４にはコイルスプリ
ング３８を介して路面入力が伝達される。このため、フ
ロントサスペンションタワー１４は、車両後方側へ倒れ
込むような動きをしようとする。これに対して、フロン
トピラー４２にはその重心からずれた位置にインパネリ
インフォース４８が結合されているため、フロントサス
ペンションタワー１４とは逆に車両前方側へ倒れ込むよ
うな動きをしようとする。すなわち、フロントサスペン
ションタワー１４及びフロントピラー４２には、相反す
る方向への力が相互に作用していることになる。この力
がフロントサスペンションタワー１４及びフロントピラ
ー４２間での捩じれ方向の動きとして現れる。

【００２８】ここで、従来ではフロントサスペンション
タワーの後端フランジ部とブレースの前端フランジ部と
がダッシュパネルを間に介して剥離方向に結合されてい
たため、スポット溶接の接合強度が比較的弱くなり、ブ
レースの機能が充分に発揮されないことから、フロント
サスペンションタワー及びフロントピラー間での捩じれ
方向の動きを効果的に抑制することができなかったが、
本実施形態ではフロントサスペンションタワー１４の後
端側とブレース５８の前端部５８Ｂとが剪断方向に結合
されているため、結合強度が桁違いに向上される。な
お、ブレース５８の外側フランジ部５８Ａとフロントピ
ラー４２のピラーインナパネル４４も剪断方向に結合さ
れているため、ブレース５８とフロントピラー４２との
結合強度も充分に確保される。従って、ブレース５８本
来の機能が充分に発揮され、フロントサスペンションタ
ワー１４及びフロントピラー４２間での力の伝達が効率
良く行われる。その結果、本実施形態によれば、何ら部
品点数を増加させることなく、フロントサスペンション
タワー１４及びフロントピラー４２間での捩じれ方向の
動きを効果的に抑制することができる。

【００２９】また、本実施形態では、エンジンルーム１
０と車室内空間５０とを仕切るダッシュパネル５２の車
両幅方向の端部の所定位置にフロントサスペンションタ
ワー１４の頂壁部１６の後端側に載置される棚部５６を
設け、当該フロントサスペンションタワー１４の頂壁部
１６の後端側とブレース５８の前端部５８Ｂとの間にダ
ッシュパネル５２の棚部５６を挟持した状態で三者を剪
断方向に結合したので、ダッシュパネル５２がフロント
サスペンションタワー１４から伝達されてきた路面入力
等によって共振するのが抑制される。その結果、本実施
形態によれば、遮水性能を維持した上で、車室内空間５
０内の静粛性を向上させることができる。

【００３０】さらに、本実施形態では、エンジンルーム
１０内におけるサイド上端側に車両前後方向を長手方向
として配置されたエプロンアッパメンバ１２の後端側を
フロントピラー４２の前端側に結合すると共に、当該エ
プロンアッパメンバ１２の側部にフロントサスペンショ
ンタワー１４の上部を結合させたので、車両前部への所
定の高荷重作用時におけるフロントピラー４２の変形を
効果的に抑制することができる。

【００３１】すなわち、正面衝突時やオフセット衝突時
等の所定の高荷重が車両前部へ作用すると、当該荷重は
エンジンルーム１０内におけるサイド上端側に車両前後
方向を長手方向として配置されたエプロンアッパメンバ
１２にも入力される。ここで、本実施形態では、エプロ
ンアッパメンバ１２の後端側をフロントピラー４２の前
端側に結合させたので、当該荷重の一部はエプロンアッ
パメンバ１２からそのままフロントピラー４２の前端側
に入力される。さらに、本実施形態では、エプロンアッ
パメンバ１２の側部にフロントサスペンションタワー１
４の上部を結合させているので、当該荷重の残りはエプ
ロンアッパメンバ１２からフロントサスペンションタワ
ー１４へ伝達され、更にブレース５８を介してフロント
ピラー４２のピラーインナパネル４４側へ入力される。
すなわち、本実施形態では、エプロンアッパメンバ１２
からフロントピラー４２への荷重伝達経路が二経路設定
される。このため、エプロンアッパメンバ１２に入力さ
れた荷重は分散されてフロントピラー４２へ入力される
ことになり、荷重が入力される一点当たりの荷重負担が
軽減される。換言すれば、フロントピラー４２に局部的
に大きな荷重が入力されるのを避けて、フロントピラー
４２全体で当該荷重を受け止めることができる。その結
果、本実施形態によれば、車両前部への所定の高荷重作
用時におけるフロントピラー４２の変形を効果的に抑制
することができる。

【００３２】また、本実施形態によれば、ブレース５８
の後端フランジ部５８Ｃにインパネリインフォース４８
の端部を直付けすることも可能であり、そのようにすれ
ばインパネリインフォース取付用のブラケット４９を廃
止することができる。

【００３３】なお、本実施形態では、ダッシュパネル５
２に膨出部５４を形成し、当該膨出部５４の棚部５６を
フロントサスペンションタワー１４の頂壁部１６の後端
側に載置させ、ダッシュパネル５２の棚部５６を挟持し
た状態でブレース５８の前端部５８Ｂをフロントサスペ
ンションタワー１４の頂壁部１６にスポット溶接する構
成を採ったが、請求項１記載の本発明との関係において
は、フロントサスペンションタワー１４の頂壁部１６の
後端側にブレース５８の前端部５８Ｂを載置させ、当該
前端部５８Ｂ上にダッシュパネル５２の棚部５６を載置
させて三者を剪断方向に結合する構成も含まれる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の本発
明に係るフロントサスペンションタワーとフロントピラ
ーとの結合構造は、フロントサスペンションタワーの後
端側とフロントピラーのピラーインナパネル側との間に
配置されて両者を結合する結合部材の前端側とフロント
サスペンションタワーの後端側とを剪断方向に結合させ
たので、結合部材本来の機能を充分に発揮させることが
でき、その結果、フロントサスペンションタワー及びフ
ロントピラー間での捩じれ方向の動きを効果的に抑制す
ることができるという優れた効果を有する。

【００３５】請求項２記載の本発明に係るフロントサス
ペンションタワーとフロントピラーとの結合構造は、請
求項１に記載の発明において、エンジンルームと車室内
空間との間に略垂直に配置されて両者を仕切るダッシュ
パネルの車両幅方向の端部の所定位置にフロントサスペ
ンションタワーの後端側に載置される棚部を設け、当該
フロントサスペンションタワーの後端側と結合部材の前
端側との間にダッシュパネルの棚部を挟持した状態で三
者を剪断方向に結合したので、ダッシュパネルが共振す
るのを抑制することができ、その結果、車室内空間内の
静粛性を向上させることができるという優れた効果を有
する。

【００３６】請求項３記載の本発明に係るフロントサス
ペンションタワーとフロントピラーとの結合構造は、請
求項１又は請求項２に記載の本発明において、エンジン
ルーム内におけるサイド上端側には車両前後方向を長手
方向とするエプロンアッパメンバが配置されており、当
該エプロンアッパメンバは、その車両後方側に配置され
たフロントピラーと結合されていると共に、エンジンル
ーム側に隣接して配置されたフロントサスペンションタ
ワーとも結合されているため、フロントピラーに局部的
に大きな荷重が入力されるのを避けてフロントピラー全
体で当該荷重を受け止めることができ、その結果、車両
前部への所定の高荷重作用時におけるフロントピラーの
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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係るフロントサスペンションタワ
ーとフロントピラーとの結合構造の全体構造を示す斜視
図である。

【図２】本実施形態に係るフロントサスペンションタワ
ーとフロントピラーとの結合構造の縦断面構造を示す図
１の２−２線断面図である。

【図３】本実施形態に係るフロントサスペンションタワ
ーとフロントピラーとの結合構造の平面構造を示す図１
の平面図である。

【図４】従来例に係るフロントサスペンションタワーと
フロントピラーとの結合構造の全体構造を示す斜視図で
ある。

【図５】従来例に係るフロントサスペンションタワーと
フロントピラーとの結合構造の縦断面構造を示す図４の
５−５線断面図である。

【符号の説明】

１０ エンジンルーム １２ エプロンアッパメンバ １４ フロントサスペンションタワー ３８ コイルスプリング（サスペンションスプリン
グ） ４２ フロントピラー ４４ ピラーインナパネル ５０ 車室内空間 ５２ ダッシュパネル ５６ 棚部 ５８ ブレース（結合部材）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンルーム内におけるサイド後端側
   に配置され、サスペンションスプリングの上端部を支持
   するフロントサスペンションタワーと、 ドア開口形状に沿って略車両上下方向を長手方向として
   配置されたフロントピラーと、 フロントサスペンションタワーの後端側とフロントピラ
   ーのピラーインナパネル側との間に配置され、両者を結
   合する結合部材と、 を含んで構成されるフロントサスペンションタワーとフ
   ロントピラーとの結合構造であって、 前記フロントサスペンションタワーの後端側と前記結合
   部材の前端側とを剪断方向に結合させた、 ことを特徴とするフロントサスペンションタワーとフロ
   ントピラーとの結合構造。
2. 【請求項２】 エンジンルームと車室内空間との間に略
   垂直に配置されて両者を仕切るダッシュパネルの車両幅
   方向の端部の所定位置にフロントサスペンションタワー
   の後端側に載置される棚部を設け、 当該フロントサスペンションタワーの後端側と前記結合
   部材の前端側との間にダッシュパネルの棚部を挟持した
   状態で、三者を剪断方向に結合した、 ことを特徴とする請求項１に記載のフロントサスペンシ
   ョンタワーとフロントピラーとの結合構造。
3. 【請求項３】 エンジンルーム内におけるサイド上端側
   には車両前後方向を長手方向とするエプロンアッパメン
   バが配置されており、 当該エプロンアッパメンバは、その車両後方側に配置さ
   れたフロントピラーと結合されていると共に、エンジン
   ルーム側に隣接して配置されたフロントサスペンション
   タワーとも結合されている、 ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフロン
   トサスペンションタワーとフロントピラーとの結合構
   造。