JP2007290426A - Structure of front part of car body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車体前部の両サイドに略車両前後方向に延在するフロントサイドメンバを含んで構成された車体前部構造に関する。 The present invention relates to a vehicle body front portion structure that includes a front side member that extends substantially in the vehicle longitudinal direction on both sides of a vehicle body front portion.
車体前部構造においては、車両前突時におけるダッシュパネルへの曲げ荷重を抑えるために、フロントサイドメンバがダッシュクロスメンバを介してフロントピラーとトンネルとに連結され、ダッシュクロスメンバにおける3箇所の接合部がトラス構造になっている場合がある(例えば、特許文献1参照)。 In the front structure of the vehicle body, the front side member is connected to the front pillar and the tunnel via the dash cross member in order to suppress the bending load on the dash panel at the time of the front collision of the vehicle. The part may have a truss structure (see, for example, Patent Document 1).
しかし、この従来の構造では、前突荷重がフロントピラーとトンネルとを離す方向に作用することになり、荷重を効率良く伝達できない。
本発明は、上記事実を考慮して、車両前突時にダッシュパネルへの曲げ荷重を抑えながら、前突荷重を効率良く伝達することができる車体前部構造を提供することを課題とする。 In view of the above fact, an object of the present invention is to provide a vehicle body front structure that can efficiently transmit a front collision load while suppressing a bending load to the dash panel during a vehicle front collision.
請求項1に記載する本発明の車体前部構造は、ダッシュパネルの両サイドに設けられ、前端部側が車両前方へ向けて車幅方向内側に傾斜したフロントピラーと、前記ダッシュパネルの車両後方における車幅方向の略中央部に設けられ、前端部側が車両前方へ向けて車幅方向外側に傾斜して前記ダッシュパネルに結合されたトンネル部と、車体前部の両サイドに略車両前後方向に延在し、後端部側が車両後方へ向けて二股状に分岐して前記フロントピラー側及び前記トンネル部側になだらかに連結されるフロントサイドメンバと、を有することを特徴とする。 The vehicle body front structure of the present invention described in claim 1 is provided on both sides of the dash panel, and a front pillar whose front end portion is inclined inward in the vehicle width direction toward the front of the vehicle, and the dash panel at the rear of the vehicle. A tunnel portion that is provided at a substantially central portion in the vehicle width direction, and whose front end portion is inclined outward in the vehicle width direction toward the front of the vehicle and coupled to the dash panel, and on both sides of the front portion of the vehicle body in a substantially vehicle longitudinal direction. A front side member extending and having a rear end portion bifurcated toward the rear of the vehicle and smoothly connected to the front pillar side and the tunnel portion side.
請求項1に記載する本発明の車体前部構造によれば、フロントピラーの前端部側が車両前方へ向けて車幅方向内側に傾斜すると共に、トンネル部の前端部側が車両前方へ向けて車幅方向外側に傾斜しており、フロントサイドメンバの後端部側が車両後方へ向けて二股状に分岐してフロントピラー側及びトンネル部側になだらかに連結されているので、車両前方側からフロントサイドメンバに入力された前突荷重が、ダッシュパネルへ殆ど伝達されることなく、なだらかな経路でフロントピラー側及びトンネル部側へ伝達される。 According to the vehicle body front portion structure of the present invention described in claim 1, the front end portion side of the front pillar is inclined inward in the vehicle width direction toward the front of the vehicle, and the front end portion side of the tunnel portion is directed toward the vehicle front. The rear side of the front side member is bifurcated toward the rear of the vehicle and is gently connected to the front pillar side and the tunnel side. The front impact load input to the front pillar side and the tunnel portion side is transmitted through a gentle path with almost no transmission to the dash panel.
請求項2に記載する本発明の車体前部構造は、請求項1記載の構成において、前記フロントサイドメンバは、分岐した一方の後端部が前記フロントピラーの前端部側における車幅方向外側面である第1傾斜面に接合されると共に、分岐した他方の後端部が前記トンネル部の前端部側における車幅方向内側面である第2傾斜面に接合されることを特徴とする。 The vehicle body front part structure according to a second aspect of the present invention is the vehicle body front part structure according to the first aspect, wherein the front side member has one branched rear end at the front end side of the front pillar in the vehicle width direction. And the other branched rear end portion is joined to a second inclined surface which is an inner side surface in the vehicle width direction on the front end portion side of the tunnel portion.
請求項2に記載する本発明の車体前部構造によれば、フロントサイドメンバは、分岐した一方の後端部がフロントピラーの前端部側における車幅方向外側面である第1傾斜面に接合されると共に、分岐した他方の後端部がトンネル部の前端部側における車幅方向内側面である第2傾斜面に接合されるので、車両前方側からフロントサイドメンバに入力された前突荷重が、なだらかな経路でフロントピラー及びトンネル部へ伝達される。 According to the vehicle body front part structure of the present invention as set forth in claim 2, the front side member is joined to the first inclined surface, which is the outer side surface in the vehicle width direction on the front end side of the front pillar. In addition, since the rear end portion of the other branched portion is joined to the second inclined surface which is the inner surface in the vehicle width direction on the front end portion side of the tunnel portion, the front collision load input to the front side member from the front side of the vehicle Is transmitted to the front pillar and the tunnel portion through a gentle route.
請求項3に記載する本発明の車体前部構造は、請求項1又は請求項2に記載の構成において、前記フロントピラー及び前記トンネル部がカーボン繊維強化プラスチックで構成され、前記フロントピラーにおける少なくとも一部の繊維方向が平面視における前記フロントピラーの傾斜する方向と等しく、前記トンネル部における少なくとも一部の繊維方向が平面視における前記トンネル部の傾斜する方向と等しいことを特徴とする。 According to a third aspect of the vehicle body front structure of the present invention, the front pillar and the tunnel portion are made of carbon fiber reinforced plastic in the configuration of the first or second aspect, and at least one of the front pillars. The fiber direction of the portion is equal to the direction in which the front pillar is inclined in a plan view, and at least a part of the fiber direction in the tunnel portion is equal to the direction in which the tunnel portion is inclined in a plan view.
請求項3に記載する本発明の車体前部構造によれば、フロントピラーにおける少なくとも一部の繊維方向が平面視におけるフロントピラーの傾斜する方向と等しく、トンネル部における少なくとも一部の繊維方向が平面視におけるトンネル部の傾斜する方向と等しくなっているので、前突荷重に対するフロントピラー及びトンネル部の支持力が増強(支持剛性が増加)され、車両前突時にフロントサイドメンバからフロントピラー及びトンネル部へ荷重が伝達された場合には、フロントピラー及びトンネル部が荷重を確実に支持することができる。 According to the vehicle body front part structure of the present invention described in claim 3, at least a part of the fiber direction in the front pillar is equal to the direction in which the front pillar inclines in a plan view, and at least a part of the fiber direction in the tunnel part is flat. Since it is equal to the direction in which the tunnel portion inclines, the support force of the front pillar and tunnel portion against the front impact load is increased (support rigidity is increased), and the front pillar and tunnel portion from the front side member at the time of vehicle front impact When the load is transmitted to the front pillar, the front pillar and the tunnel portion can reliably support the load.
以上説明したように、本発明に係る請求項1に記載の車体前部構造によれば、車両前突時にダッシュパネルへの曲げ荷重を抑えながら、フロントピラー側及びトンネル部側へ前突荷重を効率良く伝達することができるという優れた効果を有する。 As described above, according to the vehicle body front structure according to claim 1 of the present invention, the front collision load is applied to the front pillar side and the tunnel side while suppressing the bending load to the dash panel at the time of the vehicle front collision. It has an excellent effect of being able to transmit efficiently.
請求項2に記載の車体前部構造によれば、前突荷重をなだらかな経路でフロントサイドメンバからフロントピラー及びトンネル部へ伝達することができるという優れた効果を有する。 According to the vehicle body front part structure of the second aspect, there is an excellent effect that the front collision load can be transmitted from the front side member to the front pillar and the tunnel part through a gentle path.
請求項3に記載の車体前部構造によれば、前突荷重をフロントピラー及びトンネル部が確実に支持することができるという優れた効果を有する。 According to the vehicle body front structure according to the third aspect, the front pillar and the tunnel portion can reliably support the front collision load.
[第1実施形態]
本発明における車体前部構造の第1の実施形態を図面に基づき説明する。なお、図中の矢印UPは車両上方向、矢印FRは車両前方向、矢印INは車幅方向内側をそれぞれ示す。
[First Embodiment]
A first embodiment of a vehicle body front structure according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the figure, arrow UP indicates the vehicle upward direction, arrow FR indicates the vehicle front direction, and arrow IN indicates the vehicle width direction inner side.
図1に示されるように、エンジンルーム10とキャビン12(車室)とは、ダッシュパネル14によって隔成されている。車体前部18の両サイドには、左右一対のフロントサイドメンバ20が略車両前後方向に延在している(詳細後述)。左右一対のフロントサイドメンバ20の前端部同士は、図2に示されるように、車幅方向を長手方向として配置されたフロントバンパリインフォース26によって相互に連結されている。フロントバンパリインフォース26はフロントバンパの一部を構成する高強度の長尺状の部材であり、フロントバンパカバー(図示省略)の後方側に配置されている。フロントバンパリインフォース26の車両後方において、一対のフロントサイドメンバ20の間には、フロントクロスメンバ27が掛け渡されている。
As shown in FIG. 1, the
また、フロントサイドメンバ20には、フロントクロスメンバ27よりもやや車両後方側にスプリングサポート部22Sが設けられ、このスプリングサポート部22Sには、タイヤ28からの路面入力緩衝用のショックアブソーバ29の上端部が連結されて支持されている。ショックアブソーバ29の下端部は、図示しないサスペンションメンバに揺動可能に支持されたサスペンションアーム30に連結されて支持されている。
The
図1に示されるダッシュパネル14の下端部は、車体フロア16に結合されており、車体フロア16の車幅方向の両サイドには、ロッカー32が配設されている。また、ダッシュパネル14の車幅方向の両サイドには、ロッカー32から略車両上下方向に延在する左右一対のフロントピラー34が立設されている。図2に示されるように、フロントピラー34は、前端部側が車両前方(矢印FR方向)へ向けて車幅方向内側(矢印IN方向)に傾斜している。ここで、フロントピラー34の前端部側は、平面視で屈曲部がなくて曲率半径が大きいなだらかな略円弧状とされており、フロントピラー34の前端部側における車幅方向外側面である第1傾斜面としてのフロントピラー外側面34Aは、車両前方へ向けて車幅方向内側に傾斜したなだらかな傾斜曲面状とされている。
A lower end portion of the
図1に示されるダッシュパネル14の車両後方には、車幅方向の略中央部、すなわち、キャビン12の底部を構成する車体フロア16の略中央部において、車両前後方向に延在したトンネル部36が設けられている。このトンネル部36は、車両正面視の断面形状が開口部を車体下方に向けた略コ字状になっており、互いに対向する一対の壁部36Aを備えている。図2に示されるように、トンネル部36における壁部36Aは、前端部側が車両前方(矢印FR方向)へ向けて車幅方向外側(矢印IN方向の反対方向)に傾斜してダッシュパネル14に結合されている。ここで、トンネル部36の前端部側は、平面視で屈曲部がなくて曲率半径が大きいなだらかな略円弧状とされている。トンネル部36の前端部側における車幅方向内側面である第2傾斜面としてのトンネル内壁面36Bは、車両前方へ向けて車幅方向外側に傾斜したなだらかな傾斜曲面状とされている。
At the rear of the
キャビン12の内外を隔成するダッシュパネル14、フロントピラー34及びトンネル部36等は、カーボン繊維強化プラスチック(CFRP)で構成されており、フロントピラー34における少なくとも一部(本実施形態では、大部分)の繊維方向が平面視におけるフロントピラー34の傾斜する方向と等しく、トンネル部36の壁部36Aにおける少なくとも一部(本実施形態では、大部分)の繊維方向が平面視におけるトンネル部36における壁部36Aの傾斜する方向と等しくなっている。
The
フロントサイドメンバ20は、フロントバンパリインフォース26と連結されるフロントサイドメンバ前部21がアルミ押出材で形成され、フロントサイドメンバ前部21の車両後方に設けられてフロントクロスメンバ27が掛け渡されると共にスプリングサポート部22Sを備えるフロントサイドメンバ中間部22がアルミ鋳物で形成され、フロントサイドメンバ中間部22の車両後方に設けられたフロントサイドメンバ後部23がアルミ押出材で形成されている。
The
フロントサイドメンバ前部21及びフロントサイドメンバ中間部22に対して、前述したフロントピラー34は、車両正面視で車幅方向外側に配置されており、前述したトンネル部36は、車両正面視で車幅方向内側に配置されている。
With respect to the front side
フロントサイドメンバ20の後端部側とされるフロントサイドメンバ後部23は、車両後方へ向けて二股状に分岐してフロントサイドメンバ後部23における後端の車幅方向中央部23Aがダッシュパネル14から離れた構成とされると共に、フロントピラー34側及びトンネル部36側になだらかに(荷重伝達経路がなだらかになるように)連結されている。
The front side member
フロントサイドメンバ後部23における分岐した一方としての第1分岐部24は、フロントピラー34における前面部34Fに当接する第1当接部24Aを備えると共に、フロントピラー34におけるフロントピラー外側面34Aに接合される後端部としての第1継手部24Bを備えている。第1継手部24Bにはボルト挿通孔(図示省略)が形成され、このボルト挿通孔に対応するフロントピラー34の部位にはカラー(図示省略)が貫通状態で配置されており、第1継手部24Bとフロントピラー外側面34Aとが面接触した状態で第1継手部24Bの車幅方向外側からボルト40が挿通され、ボルト40の先端部にキャビン12側からナット41が螺合されることによってボルト締結され、第1継手部24Bがフロントピラー34に取り付けられている。これにより、第1分岐部24とフロントピラー34とは、平面視における延在方向がなだらかに連続した状態となっており、連結部前後を屈曲させない形状としている。
The first
フロントサイドメンバ後部23における分岐した他方としての第2分岐部25は、トンネル部36における前面部36Fに当接する第2当接部25Aを備えると共に、トンネル部36におけるトンネル内壁面36Bに接合される後端部としての第2継手部25Bを備えている。第2継手部25Bにはボルト挿通孔(図示省略)が形成され、このボルト挿通孔に対応するトンネル部36(壁部36A)の部位にはカラー(図示省略)が貫通状態で配置されており、第2継手部25Bとトンネル内壁面36Bとが面接触した状態で第2継手部25Bの車幅方向内側からボルト42が挿通され、ボルト42の先端部にキャビン12側からナット43が螺合されることによってボルト締結され、第2継手部25Bがトンネル部36の壁部36Aに取り付けられている。これにより、第2分岐部25とトンネル部36とは、平面視における延在方向がなだらかに連続した状態となっており、連結部前後を屈曲させない形状としている。
The second
なお、第1継手部24Bのフロントピラー34への取付け、及び第2継手部25Bのトンネル部36への取付けは、上記のようにボルト締結のみで行ってもよいが、各接合部を接着した後にボルト締結を行ってもよい。
The first
(作用・効果)
次に、上記実施形態の作用並びに効果を説明する。
(Action / Effect)
Next, the operation and effect of the above embodiment will be described.
車両前突時に、衝突荷重は、車両前方側からフロントバンパリインフォース26に入力され、フロントサイドメンバ20へ伝達される。フロントピラー34の前端部側が車両前方(矢印FR方向)へ向けて車幅方向内側(矢印IN方向)に傾斜すると共に、トンネル部36における壁部36Aの前端部側が車両前方(矢印FR方向)へ向けて車幅方向外側(矢印IN方向の反対方向)に傾斜しており、フロントサイドメンバ20の後端部側が車両後方へ向けて二股状に分岐してフロントピラー34側及びトンネル部36側になだらかに連結されているので、フロントバンパリインフォース26からフロントサイドメンバ20に入力された前突荷重が、ダッシュパネル14へ殆ど伝達されることなく、なだらかな経路でフロントピラー34側、及びトンネル部36側へ伝達される。なお、フロントピラー34側に伝達された荷重は、ロッカー32へ伝達される。
At the time of a frontal collision of the vehicle, the collision load is input to the
ここで、本実施形態では、フロントサイドメンバ20は、第1分岐部24の第1継手部24Bがフロントピラー34のフロントピラー外側面34Aに接合されると共に、第2分岐部25の第2継手部25Bがトンネル部36のトンネル内壁面36Bに接合されているので、フロントサイドメンバ20に入力された前突荷重が、なだらかな経路で直接フロントピラー34及びトンネル部36へ伝達される。
Here, in the present embodiment, the
これにより、車両前突時にダッシュパネル14への曲げ荷重を抑えながら、フロントピラー34側及びトンネル部36側へ前突荷重を効率良く伝達することができる。このように、ダッシュパネル14への曲げ荷重を抑えることで、ダッシュパネル14の曲げ強度を従来に比べて低く設定することも可能となるので、ダッシュパネル14の板厚寸法や断面積を小さくすることで軽量化を図ることもできる。
Thereby, the front collision load can be efficiently transmitted to the
また、フロントピラー34における大部分の繊維方向が平面視におけるフロントピラー34の傾斜する方向と等しく、トンネル部36における大部分の繊維方向が平面視におけるトンネル部36の傾斜する方向と等しくなっているので、これらの繊維方向が車両前突時におけるこれらの部位での荷重方向(矢印A方向、矢印B方向)と等しくなる。このため、前突荷重に対するフロントピラー34及びトンネル部36の支持力が増強(支持剛性が増加)され、車両前突時にフロントサイドメンバ20からフロントピラー34及びトンネル部36へ荷重が伝達された場合には、フロントピラー34及びトンネル部36が荷重を確実に支持することができる。
Further, most of the fiber directions in the
[第2実施形態]
次に、車体前部構造の第2の実施形態を図3に基づき説明する。なお、第2の実施形態は、フロントサイドメンバ20がダッシュクロスメンバ44を介してフロントピラー34及びトンネル部36になだらか(荷重伝達経路がなだらかになるように)に連結される点が特徴であり、他の構成については、第1の実施形態とほぼ同様の構成であるので、実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the vehicle body front structure will be described with reference to FIG. The second embodiment is characterized in that the
図3に示されるように、ダッシュクロスメンバ44は、車幅方向に沿って延在しており、車幅方向の中間部がフロントピラー34の前面部34F、ダッシュパネル14の前面部14F、及び、トンネル部36における前面部36Fに接着されている。ダッシュクロスメンバ44の車幅方向両側は、車両後方へ末広がり状となるように屈曲しており、フロントピラー外側面34A及びトンネル内壁面36Bに接着されている。なお、これらの各接合には、第1実施形態と同様にボルト締結を適用してもよい。
As shown in FIG. 3, the
フロントサイドメンバ20の第1分岐部24における第1当接部24A及び第1継手部24Bは、ダッシュクロスメンバ44の車幅方向外側寄り部分(屈曲部分)に接着されており、フロントサイドメンバ20の第2分岐部25における第2当接部25A及び第2継手部25Bは、ダッシュクロスメンバ44の車幅方向内側寄り部分(屈曲部分)に接着されている。これにより、第1当接部24Aがダッシュクロスメンバ44を挟んでフロントピラー34の前面部34Fの前方に配置され、第2当接部25Aがダッシュクロスメンバ44を挟んでトンネル部36における前面部36Fの前方に配置されている。また、フロントサイドメンバ後部23における後端の車幅方向中央部23Aは、ダッシュクロスメンバ44から離れている。なお、第1分岐部24とダッシュクロスメンバ44との接合、及び、第2分岐部25とダッシュクロスメンバ44との接合については、ボルト締結を適用してもよい。
The
以上説明した第2の実施形態についても、第1の実施形態と同様の作用によって車両前突時にダッシュパネル14への曲げ荷重を抑えながら、フロントピラー34側及びトンネル部36側へ前突荷重を効率良く伝達することができる。また、ダッシュクロスメンバ44を設けることで、ねじれに対する剛性を向上させることができる。
Also in the second embodiment described above, the front collision load is applied to the
[実施形態の補足説明]
なお、上記実施形態では、キャビン12の内外を隔成するダッシュパネル14、フロントピラー34及びトンネル部36等は、カーボン繊維強化プラスチック(CFRP)で構成されているが、キャビン12の内外を隔成するダッシュパネル14、フロントピラー34及びトンネル部36等は、鋼材等の他の材料で構成されていてもよい。
[Supplementary explanation of the embodiment]
In the above embodiment, the
14 ダッシュパネル
18 車体前部
20 フロントサイドメンバ
24 第1分岐部(分岐した一方)
24B 第1継手部(分岐した一方の後端部)
25 第2分岐部(分岐した他方)
25B 第2継手部(分岐した他方の後端部)
34 フロントピラー
34A フロントピラー外側面(第1傾斜面)
36 トンネル部
36B トンネル内壁面(第2傾斜面)
FR 車両前方
IN 車幅方向内側
14
24B 1st joint part (branched one rear end part)
25 Second branch (the other branch)
25B second joint (branched other rear end)
34
36
FR Vehicle front IN Vehicle width direction inside
Claims (3)
前記ダッシュパネルの車両後方における車幅方向の略中央部に設けられ、前端部側が車両前方へ向けて車幅方向外側に傾斜して前記ダッシュパネルに結合されたトンネル部と、
車体前部の両サイドに略車両前後方向に延在し、後端部側が車両後方へ向けて二股状に分岐して前記フロントピラー側及び前記トンネル部側になだらかに連結されるフロントサイドメンバと、
を有することを特徴とする車体前部構造。 A front pillar that is provided on both sides of the dash panel, and whose front end side is inclined inward in the vehicle width direction toward the front of the vehicle;
A tunnel portion provided at a substantially central portion in the vehicle width direction of the dash panel at the rear of the vehicle, the front end portion being inclined outward in the vehicle width direction toward the vehicle front, and coupled to the dash panel;
A front side member extending substantially in the vehicle front-rear direction on both sides of the front part of the vehicle body, the rear end side branching into a bifurcated shape toward the rear of the vehicle, and smoothly connected to the front pillar side and the tunnel part side; ,
The vehicle body front part structure characterized by having.
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