JP2003002247A - 車体の前部構造 - Google Patents

車体の前部構造

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JP2003002247A
JP2003002247A JP2001192155A JP2001192155A JP2003002247A JP 2003002247 A JP2003002247 A JP 2003002247A JP 2001192155 A JP2001192155 A JP 2001192155A JP 2001192155 A JP2001192155 A JP 2001192155A JP 2003002247 A JP2003002247 A JP 2003002247A
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outer panel
body side
torque box
side frame
vehicle
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Yuichi Kitagawa
裕一 北川
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Nissan Motor Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • B62D21/152Front or rear frames

Abstract

(57)【要約】 【課題】 前面衝突時にタイヤが完全に横向きにならな
いかぎりはタイヤと車体側部材との接触力はタイヤ背面
で最大となるため、ボディサイドフレームとサイドメン
バとの中間にあるトルクボックスに負荷が集中して応力
集中する可能性があったので、転舵しながら後退するタ
イヤからの衝撃荷重を車体全体に効果的に分散し且つ大
きなエネルキ゛吸収量を得ることを目的とする。 【解決手段】 車体前部構造において、車室側面の骨格
を成すボディサイドフレームを車室内側のインナパネル
と車室外側のアウタパネルにより構成し、サイドメンバ
とダッシュパネルとの接合部近傍からボディサイドフレ
ームまでの間に車室内側のインナパネルと車室外側のア
ウタパネルからなるトルクボックスを形成し、トルクボ
ックスのアウタパネル側方向にフロントタイヤおよびホ
イールを配置するとともに、ボディサイドフレームのア
ウタパネル面とトルクボックスのアウタパネル面とを連
続して結合した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車の車体前
部構造に関し、特に車両の衝突時にフロントタイヤがボ
ディサイドフレームと干渉した場合にタイヤからの荷重
をボディサイドフレームにより効果的に吸収し分散させ
る車体前部構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の上記前面衝突を考慮した車体の前
部構造に関して例えば特開平5-124542号や特開平7-2671
48号がある。このような車体構造によれば、サイドメン
バとボディサイドフレームとの間にあるダイアにトルク
ボックスの前面に案内部を設け、該案内部が車体外側か
ら内側へ向けて次第に後方に位置するように形成するこ
とにより、衝突時にタイヤが後退すると案内部によって
車体内側へ引き込まれるように変位して横向きになり、
タイヤと車体側部材との接触面積が大きくなるため、大
きなエネルギ吸収量を確保できるようになっていた。ま
た、特開平7-267148の発明によれば、ボディサイドフレ
ームの前端部に突起部を設けることにより、タイヤが干
渉した際にエネルギを吸収しつつ車体の変形モードをコ
ントロールできるようになっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
5-124542号の車体構造では、ガイド部の形状に沿ってフ
ロントタイヤを意図的にトーアウトに転舵させるように
していたが、タイヤが完全に横向きにならないかぎりは
タイヤと車体側部材との接触力はタイヤ背面で最大とな
るため、ボディサイドフレームとサイドメンバとの中間
にあるトルクボックスに負荷が集中して応力集中する可
能性があった。また、特開平7-267148の発明では、タイ
ヤがボディサイドフレーム方向に真っ直ぐ後退した場合
には有効であるが、タイヤが転舵しながら後退した場合
には所望の効果が期待できない可能性があった。
【0004】そこで、この発明は、転舵しながら後退す
るタイヤからの衝撃荷重を車体全体に効果的に分散し且
つ大きなエネルキ゛吸収量を得ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項1の発明は、車室の前部でエンジンやトランスミ
ッション等のパワーユニットとを収納するエンジンルー
ムと、該エンジンルームと車室とを隔離するダッシュパ
ネルと、前記エンジンルームから前記車室を構成する車
室フロアの下へと前後方向に連続するサイドメンバとを
備えた車体前部構造において、車室側面の骨格を成すボ
ディサイドフレームを車室内側のインナパネルと車室外
側のアウタパネルにより構成し、サイドメンバとダッシ
ュパネルとの接合部近傍からボディサイドフレームまで
の間に車室内側のインナパネルと車室外側のアウタパネ
ルからなるトルクボックスを形成し、トルクボックスの
アウタパネル側方向にフロントタイヤおよびホイールを
配置するとともに、ボディサイドフレームのアウタパネ
ル面とトルクボックスのアウタパネル面とを連続して結
合した構成としている。
【0006】請求項2の発明は、前記ボディサイドフレ
ームのアウタパネルとトルクボックスのアウタパネルと
を一体のパネルで形成し、面を連続して結合した構成と
している。
【0007】請求項3の発明はボディサイドフレームの
アウタパネルとトルクボックスのアウタパネルとを別体
で形成し、両者を重畳して面を連続して結合した構成と
している。
【0008】請求項4の発明は、ボディサイドフレーム
のアウタパネルとトルクボックスのアウタパネルとを重
畳させて溶接加工によって連結した構成としている。
【0009】請求項5の発明はボディサイドフレームの
アウタパネルとトルクボックスのアウタパネルとをボデ
ィサイドフレームの前端部近傍にて重畳させ、該重畳部
に溶接加工部を設けた構成としている。
【0010】請求項6の発明はボディサイドフレームの
アウタパネルとトルクボックスのアウタパネルとを別体
の部材を用いて連結した構成としている。
【0011】請求項7の発明はボディサイドフレームの
アウタパネルとトルクボックスのアウタパネルの両者に
重畳するプレートを設置し、該プレートとボディサイド
フレームのアウタパネルおよびトルクボックスのアウタ
パネルとをそれぞれ重畳部において接合した構成として
いる。
【0012】請求項8の発明はボディサイドフレームの
アウタパネルとトルクボックスのアウタパネルの両者に
重畳する部材としてワイヤを用い、該ワイヤがボディサ
イドフレームのアウタパネルおよびトルクボックスのア
ウタパネルとをそれぞれ締結した構成としている。
【0013】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、ボディサイド
フレームのアウタパネルとトルクボックスのアウタパネ
ルとを面として連続する構造としたため、車両のオフセ
ット衝突などにおいてフロントタイヤがトーアウト方向
に転舵しながら後退してボディサイドフレームより車体
内側のトルクボックスと干渉した場合、タイヤがトルク
ボックスを圧迫する荷重はボディサイドフレームのアウ
タ側を内側へ引き込む力として伝達するため、ボディサ
イドフレーム全体の曲げ強度を抵抗力として用いること
ができ、大きなエネルギ吸収量と効果的な荷重分散が期
待できる。
【0014】請求項2の発明によれば、前記第1項にお
いて、ボディサイドフレームのアウタパネルとトルクボ
ックスのアウタパネルとを一体のパネルで形成したた
め、部品点数が少なくなるほか、該パネルに用いられる
鋼板材料の強度によりトルクボックスからボディサイド
フレームへの伝達荷重が決まるので、破断強度の高い鋼
板を用いれば容易に高い荷重伝達効率を得ることができ
る。
【0015】請求項3の発明によれば、前記第1項にお
いて、ボディサイドフレームのアウタパネルとトルクボ
ックスのアウタパネルとは別体としながら、両者が面と
して連続するように連結したため、部品点数は増えるが
パネルの成型加工を容易にしつつ、前記第1項と同等の
効果を発揮できるようにした。
【0016】請求項4の発明によれば、前記第3項にお
いて、ボディサイドフレームのアウタパネルとトルクボ
ックスのアウタパネルとを溶接加工によって連結したた
め、少ない製造工程で高い連結強度を確保することがで
きる。また、溶接範囲を増やすことにより連結強度を高
めることが容易である。
【0017】請求項5の発明によれば、前記第4項にお
いて、ボディサイドフレームのアウタパネルとトルクボ
ックスのアウタパネルとを重畳させ、その重畳部に溶接
加工部を設けたため、一般に溶接加工部が強いとされる
剪断方向に力さ作用することになり、荷重伝達効率を高
めることができる。
【0018】請求項6の発明によれば、前記第3項にお
いて、ボディサイドフレームのアウタパネルとトルクボ
ックスのアウタパネルとを別体の部材を用いて連結した
ため、仮にボディサイドフレームのアウタパネルとトル
クボックスのアウタパネルとの接合強度が十分に確保で
きない場合でも別体の部材により補強することができ
る。
【0019】請求項7の発明によれば、前記第6項にお
いて、ボディサイドフレームのアウタパネルとトルクボ
ックスのアウタパネルの両者に重畳するプレートを設置
し、該プレートとボディサイドフレームのアウタパネル
およびトルクボックスのアウタパネルとをそれぞれ重畳
部において接合したため、プレートの形状や長さによっ
てボディサイドフレームのアウタパネルおよびトルクボ
ックスのアウタパネルとの接合位置を比較的自由に設計
することができる。
【0020】請求項8の発明によれば、前記第7項にお
いて、ボディサイドフレームのアウタパネルとトルクボ
ックスのアウタパネルの両者に重畳する部材としてワイ
ヤを用い、該ワイヤがボディサイドフレームのアウタパ
ネルおよびトルクボックスのアウタパネルとをそれぞれ
締結したため、張力が効果的に作用する範囲ならば両締
結点の相対位置が上下左右にオフセットさせることが許
されるため、前記第7項よりさらに設計自由度を拡大す
ることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例について説
明する。図1は本発明が適用される車両の前部構造の全
体構成を図示したものである。車両の最前端にはバンパ
101が設置され、その背面から左右1対のサイドメンバ1
02が車両後方へ向かって延びている。エンジンやトラン
スミッションなどのパワーユニット103は左右のサイド
メンバ102に囲まれた空間すなわちエンジンルームE内に
設置される。サイドメンバ102の後端はエンジンルーム
と車室Cとを隔てるダッシュパネル105において向きを変
え、車室床面を形成するフロア112方向へ延設されてい
る。また、サイドメンバ102の後端でダッシュパネル105
との接合部にはトルクボックス106の一端が接合され、
他端は車室側面の骨格を形成するボディサイドフレーム
107まで連結されている。パワーユニット103とダッシュ
パネル105の間にはサスペンションフレーム108が設置さ
れ、その両端部はサイドメンバ102に固定されている。
サスペンションフレーム108から延びるリンク109の先に
フロントタイヤ110が取り付けられる。サスペンション
フレーム108上にはステアリングラック104が設置されて
おり、ラック104の両端からタイロッド111が延びてタイ
ヤ110に連結される。このように本願にあっては、トル
クボックスのアウタパネル側方向にフロントタイヤおよ
びホイールが配置されている。
【0022】図2は本発明において主要部位となる、ト
ルクボックス106とボディサイドフレーム107との連続部
分について、車体右側の断面構成を拡大表示したもので
ある。図2に示すような従来の車体では溶接作業を簡単
にするため、ボディサイドインナ107aとアウタ107bのそ
れぞれに断面外側へ折り返したフランジ107c・107dを形
成して、両者をスポット溶接することにより閉断面を形
成していた。また、トルクボックス106はインナ106aと
アウタ106bでダッシュパネル105を挟むようにして閉断
面を形成していた。ここでも溶接作業を簡単にするた
め、トルクボックスアウタ106bの外側端部を折り返して
フランジ106cを形成し、先のボディサイドインナ107aと
アウタ107bと一緒にスポット溶接していた。図3は前述
したような車両前部構造の課題を示したものである。同
図(1)は衝突物1が車両の右側にオフセットして衝突
した場合について、車体前半部の変形モードを示したも
のである。このような衝突では、パワーユニット103の
みならず左側のタイヤ110が衝突物1から押されることに
なる。この際リンク109は非常に強固な部品であるた
め、タイヤ110からの荷重を受けるとサスペンションフ
レーム108は図中時計回りに回転しながら後退する。通
常ステアリングラック104はサスペンションフレーム108
に固定されているため、ラック104も時計回りに回転し
てタイロッド111を引き込み、タイヤ110はトーアウト方
向へ転舵される。この状態で車体変形が進行すると、タ
イヤ110の後面はボディサイドフレーム107より車体内側
にあるトルクボックス106と接触する。タイヤ110がトル
クボックス106を圧迫すると、トルクボックス106がボデ
ィサイドフレーム107前端を車体内側方向へ引き込むよ
うな力が働く。図2に示したように、トルクボックスア
ウタ106bとボディサイドシルアウタ107bとは互いに直角
方向に立てたフランジ106cおよび107dとをスポット溶接
することにより接合されており、前述した引き込み力は
スポット溶接を剥離する方向に作用する。このときタイ
ヤ110からの荷重入力が大きいと、同図(2)に示すよ
うにスポット溶接部に剥離破断が生じてトルクボックス
106からボディサイドシル107への荷重伝達経路が断たれ
る可能性があった。本実施例では車室側面の骨格を成す
ボディサイドフレーム107とサイドメンバ102とダッシュ
パネル105との接合部近傍からボディサイドフレーム107
までの間に車室内側のインナパネル106aと車室外側の
アウタパネル106bからなるトルクボックスを形成し、
トルクボックスのアウタパネル106B側方向にフロント
タイヤ110およびホイールWを配置するとともに、ボデ
ィサイドフレーム107のアウタパネル面とトルクボック
スのアウタパネル面とを連続して結合した構成としてい
る。
【0023】
【実施例1】図4は本発明の第1実施例を示しており、
車体右側のサイドメンバ102の後端付近からボディサイ
ドフレーム107の前端部付近について、略水平断面を上
方から見た様子である。エンジンルーム内に前後方向に
配されるサイドメンバ102の後端は、エンジンルームと
車室とを隔てるダッシュパネル105において向きを変え
て車室床面方向へ延設されている。車室側壁の骨格を構
成しているボディサイドフレーム107は、車室内側のイ
ンナパネル107aと外側のアウタパネル107bにより構成さ
れている。トルクボックスインナ106aはボディサイドフ
レーム107の前端近傍でインナ107aの車室内側と、ダッ
シュパネル105の車室内側でサイドメンバ102の後端裏側
に相当する付近とを繋ぐように設置されている。一方、
トルクボックスアウタ106bはダッシュパネル105より車
室外側にあり、サイドメンバ102の後端近傍とボディサ
イドフレーム107の前端部とを繋ぐように設置されてい
る。本実施例の特徴はトルクボックスアウタ106bとボデ
ィサイドアウタ107bとを連続した1枚のパネルで形成し
たことにある。すなわち、トルクボックスアウタ106bに
相当する前端部は図中Aにおいてサイドメンバ102とス
ポット溶接されており、後半部はボディサイドフレーム
107bとして車体後方まで延設されている。
【0024】図5は車両衝突時の本実施例の作用と効果
を示したものである。図3に示した場合と同様に、衝突
物1が車両の右側にオフセットして衝突した場合を例に
説明する。オフセット衝突によりフロントタイヤ110が
トーアウト方向へ転舵しながら後退すると、タイヤ110
の後面はボディサイドフレーム107の前端部より車体内
側にあるトルクボックスアウタ106bに相当する範囲に接
触する。その後、タイヤ110からの圧迫によりトルクボ
ックスアウタ106bがボディサイドフレーム107前端を車
体内側方向へ引き込むような力が働く。本実施例によれ
ば、トルクボックス106bとボディサイドアウタ107bとを
連続した1枚のパネルにより形成したため、該パネルの
鋼板材料の破断強度に達するまでは前述した引き込み力
が十分に伝わることになり、ボディサイドフレーム107
の曲げ強度がタイヤ110後退に対する抵抗力となる。一
般にボディサイドフレーム107は前面衝突時にフロント
タイヤ110と干渉した場合や衝突物1が車両側方から衝突
した場合に備えて断面幅を大きく板厚を厚く設計されて
いるため、前述したような荷重に対して十分な抵抗力を
発揮することができる。トルクボックスアウタ106bの前
端Aには大きな引っ張り力が作用するが、この力はサイ
ドメンバ102とのスポット溶接部に対して剪断方向に作
用する。詳しくは後述するが、一般的にスポット溶接は
剥離方向より剪断方向に強い。すなわち本実施例によれ
ば、タイヤ110がボディサイドフレーム107と直接干渉し
ない場合でも、ボディサイドフレーム107の強度を有効
に利用して車体変形を少なく抑えることが可能である。
【0025】
【実施例2】図6は本発明の第2実施例を示している。
本図も車体右側のサイドメンバ102の後端付近からボデ
ィサイドフレーム107の前端部付近について、斜視図
(1)と略水平断面図(2)を示している。本実施例の
特徴は、トルクボックスアウタ106bとボディサイドアウ
タ107bとは別体としながら、両者をボディサイドフレー
ム107の略前端部(図中C)において重畳させ、その重
畳部Cにおいてスポット溶接により接合したことにあ
る。
【0026】図7は車両衝突時の本実施例の作用と効果
を示したものである。ここでも衝突物1が車両の右側に
オフセットして衝突した場合を例に説明する。オフセッ
ト衝突によりフロントタイヤ110はトーアウト方向へ転
舵しながら後退し、ボディサイドフレーム107前端より
車体内側にあるトルクボックスアウタ106bと接触する。
タイヤ110が接触する場所は転舵角により異なるが、前
述した重畳部Cよりも車体内側となる。タイヤ110がト
ルクボックスアウタ106bを圧迫すると、トルクボックス
アウタ106bがボディサイドフレーム107前端を車体内側
方向へ引き込むような力が働く。本実施例によれば、ト
ルクボックス106bとボディサイドアウタ107bとを重畳さ
せ、その重畳部Cにおいてスポット溶接したため、前述
した引き込み力は溶接部に対して剪断方向の荷重として
作用する。図8に示すような試験片を用いた高速引っ張
り試験によれば、スポット溶接は剥離方向(1)よりも
剪断方向(2)に対して高い接合力をもつことが分かっ
ている。すなわち、トルクボックス106bとボディサイド
アウタ107bとを重畳させて面としての連続性を保つよう
に接合したことにより、トルクボックス106bに入力した
荷重はスポット溶接点を介してボディサイドフレーム10
7前端部に伝達されるため、ボディサイドフレーム107全
体の曲げ強度をタイヤ110後退に対する抵抗力として使
うことができる。本実施例では、トルクボックスアウタ
106bがボディサイドフレーム107前端への荷重伝達は接
合点Cのスポット溶接強度に依存することになるが、ボ
ディサイドアウタ107bの範囲が接合点C付近までになる
ため、プレス成形が容易になるという利点がある。
【0027】図9は本実施例におけるスポット溶接打点
の配置例を示したものである。スポット破断の多くは打
点周囲の母材に生じた亀裂が進展して破壊に至ることか
ら、トルクボックスアウタ106bから伝わる荷重ができる
だけ多くのスポット打点に分散されることが望ましい。
(1)の例では車体上下方向にスポット打点を多く並べ
ているが、(2)の例のようにスポット打点を互い違い
に配置してもよい。本図には示していないが、レーザー
溶接やアーク溶接により接合する場合も、溶接部を線状
に形成することができるので荷重分散効果が期待でき
る。なお、一般的な生産機械を用いたスポット溶接で
は、溶接するパネルを両面からスポットガンで挟む必要
がある。本実施例のような板組ではボディサイドインナ
107aとアウタ107bとが袋状の構造となるため、スポット
ガンをパネル裏側へ通すための穴が必要となる。このよ
うな穴としては、ボディサイドフレーム107の下面に設
けて水抜き用の穴を利用したり、側面に格別の穴を設け
て車体組立後にキャップを被せることで対応している。
【0028】
【実施例3】図10は本発明の第3実施例を示してい
る。本図も車体右側のサイドメンバ102の後端付近から
ボディサイドフレーム107の前端部付近について、斜視
図(1)と略水平断面図(2)を示している。本実施例
ではトルクボックスアウタ106bとボディサイドアウタ10
7bとを別体とし、そ前端部を折り返したフランジを形成
して溶接している。ここまでは従来の車体と同様な板組
であるが、本実施例の特徴はトルクボックスアウタ106b
とボディサイドアウタ107bの両方に重畳する別体のプレ
ート201を新設し、該プレート201とトルクボックスアウ
タ106bとを重畳部Dにおいてスポット溶接し、該プレー
ト201とボディサイドアウタ107bとを重畳部Eにおいて
スポット溶接したことにある。
【0029】図11は車両衝突時の本実施例の作用と効
果を示したものである。衝突によりフロントタイヤ110
はトーアウト方向へ転舵しながら後退し、ボディサイド
フレーム107前端より車体内側にあるトルクボックスア
ウタ106bと接触すると、タイヤ110がトルクボックスア
ウタ106bを圧迫し、トルクボックスアウタ106bがボディ
サイドフレーム107前端を車体内側方向へ引き込むよう
な力が働く。本実施例によれば、別体のプレート201が
トルクボックス106bとボディサイドアウタ107bの両者と
重畳してスポット溶接されているため、前述した引き込
み力は溶接部D・Eに対して剪断方向の荷重として作用
する。第1実施例でも述べたように、スポット溶接は剪
断方向に対して高い接合力をもつため、該プレート201
を介して十分な荷重伝達が期待でき、ボディサイドフレ
ーム107全体の曲げ強度をタイヤ110後退に対する抵抗力
として使うことができる。スポット溶接部の剥離方向荷
重を完全に除去するためには、溶接部Dをタイヤ110が
干渉する範囲内もしくは車体内側方向まで伸ばしておく
ことが望ましい。さらに本実施例では、トルクボックス
アウタ106bとボディサイドアウタ107bとの接合に別体の
プレート201を用いたため、従来の工法で車体を組み立
てることが可能である。別体プレート201のスポット溶
接が難しい場合にはレーザー溶接やアーク溶接などを用
いてもよい。
【0030】
【実施例4】図12は本発明の第4実施例を示してい
る。本実施例の基本的な構成は第3実施例と同様である
が、トルクボックスアウタ106bとボディサイドアウタ10
7bとを連結する別体のプレート201が第4実施例より高
い位置に取り付けられていることが特徴である。その高
さはボディサイドフレーム107の軸より高く、タイヤ110
の中心軸に近い位置であり、該プレート201はトルクボ
ックスアウタ106bより上方にはみ出した形状となってい
る。
【0031】図13は車両衝突時における本実施例の該
プレート201とタイヤ110の位置関係を示したものであ
る。本実施例によれば、タイヤ110からの接触力が別体
プレート201にダイレクトに入力するため、別体プレー
ト201による荷重伝達を効率的に行うことができる。さ
らに、別体プレート201がボディサイドアウタ107bに接
合される位置は、ボディサイドフレーム107の軸線より
車両上方で、フロントピラーの役割を果たす直立フレー
ムに含まれる範囲に設置してある。このため、ピラーの
捻り剛性を抵抗力として用いることもできる。
【0032】
【実施例5】図14は本発明の第5実施例を示してい
る。本実施例は、第4実施例の別体プレート201に稜線
を設けてチャンネル材とした場合を示している。このよ
うにすることで、別体プレート201を荷重伝達部材とし
て利用するだけでなく、エネルギ吸収部材として作用さ
せることもできる。
【0033】
【実施例6】図15は本発明の第6実施例を示してい
る。本実施例は、第4実施例の別体プレート201とトル
クボックスアウタ106bとを一体化して大型のトルクボッ
クスアウタ106bとして形成したものである。ダッシュパ
ネル105は第4実施例より左右の幅が狭くなっており、
衝突時にタイヤが接触可能な範囲すべてをトルクボック
スアウタ106bがカバーするようになっている。さらに、
従来のトルクボックスに相当するような稜線も形成して
ある。本実施例によれば、トルクボックスアウタ106b部
品の大きさは大型化するものの、部品点数は第4実施例
より少なくなり、成形加工や組立もしやすいなどのメリ
ットがある。
【0034】
【実施例7】図16は本発明の第7実施例を示してい
る。本図は車体右側のサイドメンバ102の後端付近から
ボディサイドフレーム107の前端部付近をタイヤ方向か
ら見た斜視図である。本実施例の特徴はトルクボックス
アウタ106bとボディサイドアウタ107bの両者に重畳する
部材としてワイヤ202を用い、該ワイヤ202とトルクボッ
クスアウタ106bとを留め具301で締結し、該ワイヤ202と
ボディサイドアウタ107bとを留め具302で締結したこと
にある。留め具301はトルクボックスアウタ106bの前端
部でサイドメンバ102と接合される部分に両パネルを通
して固定され、留め具302はボディサイドフレームアウ
タ107bの前端部でフロントピラーとして直立する交点近
傍に設置されている。トルクボックスアウタ106b上には
適当な間隔でクリップ303が設置され、車両走行中に該
ワイヤ202が揺動するのを防いでいる。なお、トルクボ
ックスアウタ106bとボディサイドアウタ107bとは、第4
図に示した従来の車体構造と同様に断面外側へ折り返し
て形成したフランジ部107c・107dとスポット溶接されて
いる。
【0035】本実施例によれば、別体のワイヤ202がト
ルクボックス106b上を通りボディサイドアウタ107bの前
端まで連続しているため、該ワイヤ202はトルクボック
ス106bの一部として作用する。衝突時にタイヤがトルク
ボックス106bを圧迫すると、接触力は該ワイヤ202の引
張荷重として伝わり、留め金301においてトルクボック
スアウタ106bの前端とサイドメンバ102に伝達し、留め
金302においてボディサイドアウタ107bの前端に伝えら
れる。すなわち、タイヤからの荷重入力はサイドメンバ
102の曲げ強度とボディサイドフレーム107の曲げ強度に
より支えられることになる。サイドメンバ102は後端部
において断面幅が拡大して曲げ強度が高くなっており、
ボディサイドフレームアウタ107bも前端部において直立
するフロントピラーを形成する強固な構造をもつため、
本実施例によれば非常に高い抵抗力を得ることが可能と
なる。
【0036】
【実施例8】図17は本発明の第8実施例を示してい
る。本実施例は第7実施例においてワイヤ202を2本設
置したものである。このようにすることで、車両挙動に
よりタイヤ110とトルクボックスアウタ106bとの接触場
所が変化した場合でも安定的に荷重をボディサイドアウ
タ107bへ伝達することができる。さらに本実施例では、
ワイヤ202の前側の留め金301がサイドメンバ102の壁面
に設置されている。またワイヤ202の後側の留め金302の
うち上側にある302aは、ボディサイドフレーム107が前
端部において直立してフロントピラーを形成する範囲に
設置されている。その結果、タイヤからの荷重入力はサ
イドメンバ102の曲げ強度とボディサイドフレーム107の
曲げ強度により支えられることになる。サイドメンバ10
2は後端部において断面幅が拡大して曲げ強度が高くな
っており、ボディサイドフレームアウタ107bも前端部の
フロントピラーを形成範囲では強固な構造をもつため、
本実施例によれば非常に高い抵抗力を得ることが可能と
なる。
【0037】
【実施例9】図18は本発明の第9実施例を示してい
る。本図は車体右側のサイドメンバ102の後端付近から
ボディサイドフレーム107の前端部付近をタイヤ方向か
ら見た斜視図である。エンジンルーム内に前後方向に配
されるサイドメンバ102は押し出し材で形成されてお
り、その後端はダッシュパネル105面においてトルクボ
ックスキャスト203に組み付けた上で接着されている。
車室側壁の骨格を形成するボディサイドフレーム107も
押し出し材で形成されており、その前端はトルクボック
スキャスト203に組み付けた上で接着されている。トル
クボックスキャスト203は、モノコック車体のサイドメ
ンバ後端からトルクボックスを含みボディサイドフレー
ム前端部までに相当する構造物であり、上下方向に抜け
る鋳型で成形される。
【0038】図19は車両衝突時の本実施例の作用と効
果を示したものである。同図(1)は衝突前の状態、
(2)はオフセット衝突によりフロントタイヤ110がト
ーアウト方向へ転舵しながら後退し、ボディサイドフレ
ーム107前端より車体内側にあるトルクボックスキャス
ト203と接触した場合の様子を示している。タイヤ110が
トルクボックスキャスト203を車体内側方向へ圧迫する
と、ボディサイドフレーム107前端にも車体内側方向へ
引き込むような力が働く。本実施例によれば、ボディサ
イドフレーム107の前端部がトルクボックスキャスト203
に組み付けられているため、トルクボックスキャスト20
3が車体内側へ押し込まれる力はボディサイドフレーム1
07前端に横力として伝わる。ボディサイドフレーム107
前端部をトルクボックスキャスト203から抜くような方
向の力が作用しても、接着部における剪断力が抵抗力と
なる。その結果、ボディサイドフレーム107全体の曲げ
強度をタイヤ110後退に対する抵抗力として使うことが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される車体前部構造の共通構成
【図2】本発明が適用される車体前部構造の断面拡大図
【図3】車両前部構造における課題
【図4】第1実施例の構造
【図5】第1実施例の作用
【図6】第2実施例の構造
【図7】第2実施例の作用
【図8】スポット溶接の剥離方向および剪断方向の破断
強度
【図9】第2実施例におけるスポット打点の配置例
【図10】第3実施例の構造
【図11】第3実施例の作用
【図12】第4実施例の構造
【図13】第4実施例の作用
【図14】第5実施例の構造
【図15】第6実施例の構造
【図16】第7実施例の構造
【図17】第8実施例の構造
【図18】第9実施例の構造
【図19】第9実施例の作用
【符号の説明】
1:衝突物 101:バンパ 102:サイドメンバ 103:パワーユニット 104:パワーユニット上の突起物 105:ダッシュパネル 106:トルクボックス 107:ボディサイドシル 108:サスペンションフレーム 109:サスペンションリンク 110:フロントタイヤ 111:タイロッド 201:荷重伝達プレート 202:荷重伝達ワイヤ 203:トルクボックスキャスト 301:ワイヤ固定用留め具 302:ワイヤ固定用留め具 303:ワイヤ固定用クリップ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車室の前部でエンジンやトランスミッシ
    ョン等のパワーユニットとを収納するエンジンルーム
    と、該エンジンルームと車室とを隔離するダッシュパネ
    ルと、前記エンジンルームから前記車室を構成する車室
    フロアの下へと前後方向に連続するサイドメンバとを備
    えた車体前部構造において、車室側面の骨格を成すボデ
    ィサイドフレームを車室内側のインナパネルと車室外側
    のアウタパネルにより構成し、サイドメンバとダッシュ
    パネルとの接合部近傍からボディサイドフレームまでの
    間に車室内側のインナパネルと車室外側のアウタパネル
    からなるトルクボックスを形成し、トルクボックスのア
    ウタパネル側方向にフロントタイヤおよびホイールを配
    置するとともに、ボディサイドフレームのアウタパネル
    面とトルクボックスのアウタパネル面とを連続して結合
    したことを特徴とする車体の前部構造。
  2. 【請求項2】 前記ボディサイドフレームのアウタパネ
    ルとトルクボックスのアウタパネルとを一体のパネルで
    形成し、面を連続して結合したことを特徴とする請求項
    1記載の車体の前部構造。
  3. 【請求項3】 ボディサイドフレームのアウタパネルと
    トルクボックスのアウタパネルとを別体で形成し、両者
    を重畳して面を連続して結合したことを特徴とする請求
    項1記載の車体の前部構造。
  4. 【請求項4】 ボディサイドフレームのアウタパネルと
    トルクボックスのアウタパネルとを重畳させて溶接加工
    によって連結したことを特徴とする請求項3記載の車体
    の前部構造。
  5. 【請求項5】 ボディサイドフレームのアウタパネルと
    トルクボックスのアウタパネルとをボディサイドフレー
    ムの前端部近傍にて重畳させ、該重畳部に溶接加工部を
    設けたことを特徴とする請求項4記載の車体の前部構
    造。
  6. 【請求項6】 ボディサイドフレームのアウタパネルと
    トルクボックスのアウタパネルとを別体の部材を用いて
    連結したことを特徴とする請求項3記載の車体の前部構
    造。
  7. 【請求項7】 ボディサイドフレームのアウタパネルと
    トルクボックスのアウタパネルの両者に重畳するプレー
    トを設置し、該プレートとボディサイドフレームのアウ
    タパネルおよびトルクボックスのアウタパネルとをそれ
    ぞれ重畳部において接合したことを特徴とする請求項6
    記載の車体の前部構造。
  8. 【請求項8】 ボディサイドフレームのアウタパネルと
    トルクボックスのアウタパネルの両者に重畳する部材と
    してワイヤを用い、該ワイヤがボディサイドフレームの
    アウタパネルおよびトルクボックスのアウタパネルとを
    それぞれ締結したことを特徴とする請求項7記載の車体
    の前部構造。
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