JP2005162144A - 自動車の前部車体構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】サイドメンバのキック部での曲げモーメントを小さくすることにより衝撃力を車体後方に効率よく伝達できる自動車の前部車体構造を提供する。
【解決手段】フロントサイドメンバ２の車内側にトンネルメンバ４を配設し、該トンネルメンバ４の前端部と上記サイドメンバ２のキック部２ｂとを斜め後方に湾曲形成されたインナトルクボックス７により連結し、上記フロントサイドメンバ２の上面にフロアパネル１２を配設するとともに、該フロアパネル１２の前縁部１２ａを上記キック部２ｂの後側に配設されたダッシュパネル１１の下縁部１２ａに接合し、上記キック部２ｂの下方にサスペンションメンバ１５を配設した自動車の前部車体構造において、上記サスペンションメンバ１５とインナトルクボックス７との間のフロアパネル１２に荷重伝達部７ｄを設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両衝突時の入力をサイドメンバからトンネルメンバに分散させて車両後方に伝達するようにした自動車の前部車体構造に関する。
一般に、自動車においては、車両衝突時の入力をサイドメンバから分散させて車両後方に伝達する構造を採用する場合がある。例えば、図４，図５に示すように、サイドメンバ５０の車内側にトンネルメンバ５１を配設するとともに、車外側にロッカレール５２を配設し、該ロッカレール５２の前端部をアウタトルクボックス５３を介してサイドメンバ５０のキック部５０ｂに連結し、上記トンネルメンバ５１の前端部を斜め後方に湾曲形成されたインナトクルボックス５４を介して上記キック部５２ｂに連結する構造を採用する場合がある（例えば、特許文献１，２参照）。
上記サイドメンバ５０は略水平方向に延びるフロントサイド部５０ａと、該フロントサイド部５０ａの後端から斜め下方に延びる上記キック部５０ｂと、該キック部５０ｂの後端から後方に直線状に延びるリヤサイド部５０ｃとを有している。また左，右のキック部５０ｂの下方にはサスペンションメンバ５５が配設され、該サスペンションメンバ５５はサイドメンバ５０に支持固定されている。
車両衝突初期の荷重Ｆは、サイドメンバ５０のフロントサイド部５５ａからリヤサイド部５０ｃ，トンネルメンバ５１，ロッカレール５２にそれぞれ分散させて伝達される。
特開平９−６６８６４号公報 特開２００１−２１９８７３号公報
しかしながら、上記従来構造を採用した場合には、そのレイアウト上，リヤサイド部５０ｃに最も大きな衝突荷重が加わることから、キック部５０ｂでの曲げモーメントａが大きくなって変形するおそれがあり、衝撃力を有効に車体後方に伝達できない場合がある。
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、サイドメンバのキック部での曲げモーメントを小さくでき、ひいては衝撃力を車体後方に効率よく伝達できる自動車の前部車体構造を提供することを目的としている。
請求項１の発明は、車両前後方向に延びる左，右一対のサイドメンバの車内側に該サイドメンバと平行に延びる左，右一対のトンネルメンバを配設し、該トンネルメンバの前端部と上記サイドメンバのキック部とを斜め後方に湾曲形成されたトルクボックスにより連結し、上記左，右のサイドメンバの上面にフロアパネルを配設するとともに、該フロアパネルの前縁部を上記左，右のサイドメンバのキック部の後側に配設されたダッシュパネルの下縁部に接合し、上記左，右のサイドメンバのキック部の下方にサスペンションメンバを配設した自動車の前部車体構造において、上記サスペンションメンバとトルクボックスとの間のフロアパネルに荷重伝達部を設けたことを特徴としている。
請求項２の発明は、請求項１において、上記荷重伝達部は、上記トルクボックスのフランジ部を前方に延長して形成されたものであり、かつ前端部を上記フロアパネルとダッシュパネルとの接合部に重ね合わせて接合されていることを特徴としている。
請求項１の発明に係る前部車体構造によれば、サスペンションメンバとトルクボックスとの間のフロアパネルに荷重伝達部を設けたので、車両衝突時の入力をサイドメンバ，サスペンションメンバから荷重伝達部を介してトンネルメンバに直接伝達することができる。これにより衝突の入力をサイドメンバ，トンネルメンバ，サスペンションメンバへとバランス良く分散させて伝達することができ、キック部での曲げモーメントを小さくでき、衝撃力を車体後方に確実に伝達することができる。
請求項２の発明では、上記荷重伝達部をトルクボックスのフランジ部を延長させて形成し、該荷重伝達部の前縁部をフロアパネルとダッシュパネルとの接合部に重ね合わせて結合したので、既存のトルクボックスを有効利用して荷重伝達部を形成でき、部品点数が増えるのを防止でき、かつサスペンションメンバからの荷重をトルクボックスを介してトンネルメンバに直接伝達することができ、衝撃力の伝達効率を高めることができる。
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１ないし図３は、本発明の一実施形態による自動車の前部車体構造を説明するための図であり、図１，図２は前部車体フレームの平面図，側面図、図３は前部車体フレームの断面図（図１のIII-III 線断面図) である。
図において、１は自動車の前部車体フレームを示しており、これは車両前後方向に延びる左，右一対のフロントサイドメンバ２，２の車外側に該フロントサイドメンバ２と略平行に延びる左，右一対のロッカレール３，３を配設するとともに、車内側にフロントサイドメンバ２と略平行に延びる左，右一対のトンネルメンバ４，４を配設し、左，右のフロントサイドメンバ２の後端部に車幅方向に延びるクロスメンバ５を接合し、該クロスメンバ５に上記ロッカレール３，トンネルメンバ４を結合した概略構造を有している。なお、図１において、Ｃは車体中心線を示しており、前部車体フレーム１は略左右対称となっている。
上記フロントサイドメンバ２の上方には車両前後方向に延びるエプロンメンバ８が配設され、該エプロンメンバ８の後端部は不図示のフロントピラーに結合されたている。上記エプロンメンバ８とフロントサイドメンバ２との間には上下方向に延びるサスペンションタワー９が結合されている。
上記フロントサイドメンバ２は閉断面角筒状のものからなり、略水平に直線状に延びるフロントメンバ部２ａと、該フロントメンバ部２ａの後端から斜め下方に傾斜して延びるキック部２ｂと、該キック部２ｂの下端から車両後方に略直線状に延びるリヤメンバ部２ｃとを有している。
上記フロントサイドメンバ２のキック部２ｂの下端部には、上記ロッカレール３の前端部がアウタトルクボックス６を介して結合され、また上記トンネルメンバ４の前端部がインナトルクボックス７を介して結合されている。このインナトルクボックス７はキック部２ｂから斜め後方に湾曲形成されている。また上記トンネルメンバ４及びインナトルクボックス７は上向きに開口する断面ハット状のものである。
上記左，右のフロントサイドメンバ２のキック部２ｂの下方にはサスペンションメンバ１５が配設されており、該サスペンションメンバ１５の左，右側部にて前輪１７が装着された左，右のサスペンションアーム（不図示）が揺動可能に支持されている。このサスペンションメンバ１５はアッパパネル１５ａとロアパネル１５ｂとを中空状をなすように外周縁部を接合した構造となっている。
上記サスペンションメンバ１５の左，右前端部は、車外側に屈曲して延びる支持パイプ１６を介してキック部２ｂの上端下面に固着された前ブラケット１７にボルト締め固定されている。また上記サスペンションメンバ１５の左，右後端部は、支持ブッシュ１８を介してキック部２ｂの下端下面に固着された後ブラケット１９にボルト締め固定されている。
上記左，右のキック部２ｂの後側には車幅方向に延びるダッシュパネル１１が配設されており、該ダッシュパネル１１によりエンジン室と車室とは画成されている。また左，右のロッカレール３，３の間にはフロアパネル１２が配設されており、該フロアパネル１２の前縁部１２ａは上記ダッシュパネル１１の下縁部１１ａに接合されている。
上記フロアパネル１２の車幅方向中央部には上側に膨出する凸状のトンネル部１２ｂが形成されており、このトンネル部１２ｂの下面の左，右縁コーナ部に上記トンネルメンバ４，４の外，内フランジ部４ａ，４ｂが結合されている。また上記フロアパネル１２の下面にはインナトルクボックス７の外，内フランジ部７ａ，７ｂが結合されている。この左，右のインナトルクボックス７のサイドメンバ結合部７ｃは、平面視で上記サスペンションメンバ１５の左，右後端部の支持ブッシュ１８に重合している。
そして上記サスペンションメンバ１５とインナトルクボックス７との間のフロアパネル１２に臨む部分には荷重伝達部７ｄが設けられている。この荷重伝達部７ｄは、上記インナトルクボックス７の内フランジ部７ｂを車両前方に延長して形成されたものであり、平面から見て概ね三角形状をなしている。
上記荷重伝達部７ｄの中央部には下方に膨出する球面部７ｅが形成されており、該荷重伝達部７ｄの前縁部７ｆは上記ダッシュパネル１１の下縁部１１ａ及びフロアパネル１２の前縁部１２ａに３枚重ね合わせてスポット溶接により接合されている。またフロアパネル１２の上記球面部７ｅに対応する部分には該球面部７ｅに沿うように球面凹部１２ｅが形成されている。
本実施形態の前部車体構造によれば、サスペンションメンバ１５とインナトルクボックス７との間のフロアパネル１２に臨む部分に荷重伝達部７ｄを設けたので、車両衝突時の入力をフロントサイド部２ａからロッカレール３，トンネルメンバ７に分散させて伝達しつつ、サスペンションメンバ１５を介してトンネルメンバ７に直接伝達することができる。これにより衝突の入力をフロントサイドメンバ２，ロッカレール３，トンネルメンバ７，サスペンションメンバ１５へとバランス良く分散させて伝達することができ、リヤサイド部２ｃに大きな荷重が集中するのを抑制できる。その結果、キック部２ｂでの曲げモーメントを小さくでき、衝撃力を車体後方に確実に伝達することができる。
本実施形態では、上記荷重伝達部７ｄをインナトルクボックス７の内フランジ部７ｂを延長させることにより形成し、該荷重伝達部７ｄの前縁部７ｆをフロアパネル１２の前縁部１２ａとともに、ダッシュパネル１１の下縁部１１ａに重ね合わせてスポット溶接により接合したので、既存のインナトルクボックス７を有効利用して荷重伝達部７ｄを形成でき、部品点数が増えるのを防止できる。また上記サスペンションメンバ１５からの荷重をインナトルクボックス７を介してトンネルメンバ４に直接伝達することができ、衝撃力の伝達効率を高めることができる。
本発明の一実施形態による自動車の前部車体構造を説明するための前部車体フレームの平面図である。 上記前部車体フレームの側面図である。 上記前部車体フレームの断面図（図１のIII-III 線断面図) である。 従来の一般的な前部車体フレームの概略平面図である。 上記従来の前部車体フレームの概略側面図である。
符号の説明
１ 前部車体フレーム
２ サイドメンバ
２ｂ キック部
４ トンネルメンバ
７ インナトルクボックス
７ｄ 荷重伝達部
１１ ダッシュパネル
１１ａ 下縁部
１２ フロアパネル
１２ａ 前縁部
１５ サスペンションメンバ

Claims (2)

  1. 車両前後方向に延びる左，右一対のサイドメンバの車内側に該サイドメンバと平行に延びる左，右一対のトンネルメンバを配設し、該トンネルメンバの前端部と上記サイドメンバのキック部とを斜め後方に湾曲形成されたトルクボックスにより連結し、上記左，右のサイドメンバの上面にフロアパネルを配設するとともに、該フロアパネルの前縁部を上記左，右のサイドメンバのキック部の後側に配設されたダッシュパネルの下縁部に接合し、上記左，右のサイドメンバのキック部の下方にサスペンションメンバを配設した自動車の前部車体構造において、上記サスペンションメンバとトルクボックスとの間のフロアパネルに荷重伝達部を設けたことを特徴とする自動車の前部車体構造。
  2. 請求項１において、上記荷重伝達部は、上記トルクボックスのフランジ部を前方に延長して形成されたものであり、かつ前端部を上記フロアパネルとダッシュパネルとの接合部に重ね合わせて接合されていることを特徴とする自動車の前部車体構造。
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