JP2009166719A - 車両の前部車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンから後方に延びる排気管を上下に屈曲なくレイアウトでき、車体剛性を高め、前突時に後退するエンジンを受ける受け面を大きくしてエンジンの後退を阻止できる前部車体構造の実現。
【解決手段】エンジンルームと車室とを前後に仕切るダッシュパネル１１が設けられ、当該ダッシュパネル前方に近接してエンジン１が配設された車両の前部車体構造であって、前記ダッシュパネルには下方に開口した凹部１１ａが設けられ、当該凹部に前記エンジンから延びる排気管１２が配設され、前記ダッシュパネルの少なくとも前記凹部から車幅方向の両側にダッシュクロスメンバ１５が延設され、当該ダッシュクロスメンバの前記凹部の車幅方向の両側部位に前記排気管下方を通って掛け渡されるダッシュ補強メンバ２３を設けた。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両のエンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネル付近の前部車体構造に関する。

従来のダッシュパネル付近の前部車体構造として、特許文献１には、ダッシュパネルの下部において左右のフロントサイドフレームにダッシュクロスメンバを掛け渡し、このダッシュクロスメンバを後方のフロアトンネル部まで延長させることで、前突時にエンジンが後退することによりダッシュパネルに作用する衝突エネルギーが車体全体に効率よく伝達されるように構造が記載されている。

また、特許文献２には、ダッシュパネル下部に車幅方向の両側に延びるダッシュクロスメンバを設け、このダッシュクロスメンバを下方に開口した車室フロアトンネル部に沿って湾曲させて、ダッシュパネル下部に下方に開口する凹部を形成した構造が記載されている。
特開２００５−１１９４８８号公報 特開２００６−０８２５８５号公報

エンジンの出力や燃費を改善したい場合、排気管は排気抵抗が小さくなるように屈曲が少なく直線的に前後方向に延びることが望ましい。また、車体剛性や前突時に後退するエンジンを受け止めてエンジンの後退を阻止する性能を向上させたい場合、ダッシュクロスメンバは車幅方向に直線的に延びて湾曲していないことが望ましい。

しかしながら、車幅方向に延びるダッシュクロスメンバとの干渉を避けつつ排気管を前後方向になるべく直線的にレイアウトしたい場合には、ダッシュクロスメンバの位置を上方にするか湾曲させるしかない。

しかしながら、一般的にダッシュパネルのエンジンルーム側には、ダッシュパネルの凹部近傍にブレーキ倍力装置（ブースター）が取り付けられるので、特許文献２のようにダッシュクロスメンバを凹部上縁部に沿って湾曲させたことで、更に剛性を高めるためにダッシュクロスメンバの閉断面の面積を大きくする（太くする）ことには限界があり、スペース的に凹部上縁部を上方に移動させることが困難となる。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされ、その目的は、エンジンから後方に延びる排気管を上下に屈曲なくレイアウトでき、車体剛性を高め、前突時に後退するエンジンを受ける受け面を大きくしてエンジンの後退を阻止できる前部車体構造を実現することである。

上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る第１の形態は、エンジンルームと車室とを前後に仕切るダッシュパネルが設けられ、当該ダッシュパネル前方に近接してエンジンが配設された車両の前部車体構造であって、前記ダッシュパネルには下方に開口した凹部が設けられ、当該凹部に前記エンジンから延びる排気管が配設され、前記ダッシュパネルの少なくとも前記凹部から車幅方向の両側にダッシュクロスメンバが延設され、当該ダッシュクロスメンバの前記凹部の車幅方向の両側部位に前記排気管下方を通って掛け渡されるダッシュ補強メンバを設けた。第１の形態によれば、エンジンから後方に延びる排気管を上下に屈曲なくレイアウトでき、車体剛性を高め、前突時に後退するエンジンを受ける受け面を大きくしてエンジンの後退を阻止できる前部車体構造を実現することである。

また、第２の形態は、前記ダッシュクロスメンバの車幅方向の両側部位には、前記ダッシュパネルから車体前方に延びる一対のフロントサイドフレームが設けられ、前記凹部の上端部は、前記一対のフロントサイドフレームの上端部より上方に位置し、前記ダッシュクロスメンバは前記凹部に沿って湾曲している。これにより、ダッシュクロスメンバがフロントサイドフレームに強固に連結されることで、車体剛性とエンジン後退阻止性能をより一層向上させることができる。

また、第３の形態は、前記ダッシュパネルの下端部に連結されて後方に延びる車室フロアパネルが設けられ、当該車室フロアパネルには下方に開口する凹状のトンネル部が設けられ、前記エンジンは、排気口が後ろ斜め下方に向けて設けられ、前記凹部は、前記排気口の向きに沿うように後ろ下方に延びて前記トンネル部に連結される。これにより、排気管を側面から見て直線的にレイアウトできる。

また、第４の形態は、前記トンネル部の上部には、前後方向に延びるトンネルフレームが設けられ、前記トンネルフレームは前記ダッシュクロスメンバの前記ダッシュ補強メンバとの連結部近傍に連結されている。これにより、前突時に後退するエンジンから受ける衝突エネルギーをダッシュクロスメンバとダッシュ補強メンバからトンネルフレームを介して後方へ分散できるので、車体剛性とエンジン後退阻止性能を向上させることができる。

また、第５の形態は、前記ダッシュ補強メンバは、前突時に所定の荷重が作用することにより前記ダッシュクロスメンバから脱落可能に連結されている。これにより、前突時に後退するエンジンから予定した以上の衝撃を受けた場合には、ダッシュ補強メンバが脱落してエンジンがダッシュクロスメンバより下方へ移動するよう促し、ダッシュパネルの後退を抑制できる。

本発明によれば、エンジンから後方に延びる排気管を上下に屈曲なくレイアウトでき、車体剛性を高め、前突時に後退するエンジンを受ける受け面を大きくしてエンジンの後退を阻止できる。

以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。

［第１の実施形態］
図１は、本発明に係る第１の実施形態の前部左側車体構造を車室内から見た斜視図である。図２は、本発明に係る第１の実施形態の前部左側車体構造を示す底面図である。図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４は図３のＢ−Ｂ断面図である。なお、本発明に係る前部車体構造は、概ね左右対称であるので、左側の図示は省略する。

図１乃至図４に示すように、車両の車体前部には、エンジンルームとその後方の車室とを前後に仕切るダッシュパネル１１が設けられ、このダッシュパネル１１前方に近接してエンジンユニット１が配設されている。エンジンユニット１は、エンジン本体、吸気マニホールド、排気マニホールド、トランスミッション、デファレンシャル装置などが搭載されて構成されている。

ダッシュパネル１１の車幅方向中央部には、下方に開口した凹部１１ａが設けられ、このダッシュパネル凹部１１ａにエンジンユニット１から車体後方に延びる排気管１２が配設される。また、ダッシュパネル１１のエンジンルーム側には、ダッシュパネル凹部１１ａ近傍にブレーキ倍力装置２が取り付けられる。また、ブレーキ倍力装置２が取り付けられたダッシュパネル１１の車室側且つ運転席側のダッシュパネル凹部１１ａ近傍にはブレーキペダル１３が取付ブラケット１４を介して揺動可能に軸支されている。

ブレーキペダル１３のレバー部１３ａの上端部１３ｂはダッシュパネル１１から車室内側に延びる取付ブラケット１４に軸支され、下端部１３ｃには運転者がブレーキ操作時に踏み込むペダル部１３ｄが取り付けられている。また、ブレーキペダル１３のレバー部１３ａにおける上端部１３ｂ寄りの部位がブレーキ倍力装置２の作動レバー２ａに連結されており、運転者がブレーキペダル１３を踏み込むことで、ブレーキ倍力装置２が作動され、不図示のマスタシリンダへ油圧が供給される。ダッシュパネル１１には、ブレーキペダル１３のほか、アクセルペダルやパーキングブレーキペダル等も支持されるが、本発明の要部ではないので図示を省略している。

更に、少なくともダッシュパネル凹部１１ａから車幅方向の左右両側には、ダッシュクロスメンバ１５がそれぞれエンジンルームの側壁部４まで延設されている。ダッシュクロスメンバ１５の車幅方向の左右両側部位には、ダッシュパネル１１から車体前方に延びる一対のフロントサイドフレーム１６と、ダッシュパネル１１から車体後方に延びる一対のフロアサイドフレーム２４とが配設されている。ダッシュパネル凹部１１ａの上端部は、一対のフロントサイドフレーム１６の上端部と略同等の高さに配置される。これにより、ダッシュクロスメンバ１５が車幅方向に直線的にレイアウトできるので、車体剛性を高めることができる。ダッシュクロスメンバ１５は、コの字状断面の長手方向の両側縁部に形成されたフランジ部がダッシュパネル１１のエンジンルーム側に接合されることで閉断面を形成している。

ダッシュパネル１１は下部１１ｂと、その上端に接合される上部１１ｃとを有しており、ダッシュパネル１１の下部１１ｂには、車体後方に延びる車室フロアパネル１７が連結されている。そして、車室フロアパネル１７の下面部にフロアサイドフレーム２４が接合されて車体後方に延びている。また、ダッシュパネル１１と車室フロアパネル１７の車室内側の左右両側部位にはホイールハウスの一部を画定するハウジング部材１８が接合されている。更に、車室フロアパネル１７の下面部にはフロアサイドフレーム２４から左右両側に延びてサイドシル１９の前端部１９ａに連結するトルクボックス２０が接合されている。フロアサイドフレーム２４及びトルクボックス２０は、コの字状断面の長手方向の両側縁部に形成されたフランジ部が車室フロアパネル１７の下面部に接合されることで閉断面を形成している。

また、車室フロアパネル１７の車幅方向中央部には下方に開口する凹状のトンネル部２１が設けられている。このトンネル部２１の左右稜線部分における上部凹壁面（内壁面）には、車体前後方向に延びるトンネルフレーム２２が接合されている。トンネルフレーム２２は、くの字状断面の長手方向の両側縁部に形成されたフランジ部がトンネル部２１の上部凹壁面に接合されることで閉断面を形成している。なお、トンネルフレーム２２を、トンネル部２１の左右稜線部分における上部凸壁面（外壁面）に設けても良い。ダッシュクロスメンバ１５はダッシュパネル凹部１１ａに沿って車幅方向中央部から後方に湾曲しており、左右のトンネルフレーム２２は、それぞれダッシュパネル１１の凹部１１ａにおいてダッシュクロスメンバ１５の後方に湾曲する車幅方向の中央端部に連結されている。

上記構成において、左右両側に延びるダッシュクロスメンバ１５におけるダッシュパネル凹部１１ａ前部の車幅方向の両側部位には、排気管１２下方を通って掛け渡されるダッシュ補強メンバ２３がボルト等により固定されている。即ち、トンネルフレーム２２は、ダッシュクロスメンバ１５におけるダッシュ補強メンバ２３との連結部近傍に連結される。これにより、前突時に後退するエンジンユニット１から受ける衝突エネルギーをダッシュクロスメンバ１５とダッシュ補強メンバ２３によって広い面積で受けると共に、トンネルフレーム２２を介して後方へ分散できるので、車体剛性とエンジン後退阻止性能を向上させることができる。

ダッシュ補強メンバ２３は、前突時に所定の荷重（ダッシュクロスメンバ１５の耐荷重より小さい荷重）が作用することによりダッシュクロスメンバ１５から脱落可能に連結されている。これにより、前突時に後退するエンジンユニット１から予定した以上の衝撃を受けた場合には、ダッシュ補強メンバ２３がダッシュクロスメンバ１５から脱落してエンジンユニット１がダッシュクロスメンバ１５より下方へ移動するように促し、ダッシュパネル１１の車室内側への後退を抑制できる。

また、エンジンユニット１は、シリンダ数に応じた複数の排気口１ａが後ろ斜め下方に向けて形成されており、ダッシュパネル凹部１１ａは、上記排気口１ａの向きに沿うように後ろ下方に延びてトンネル部２１の前端部に連結される。

なお、排気管１２は、例えば、エンジンユニット１の４本の排気口１ａに連結される４本に分岐した管材が下流で２本ずつ集合する下流下端部を有する排気マニホールド１２ａと、これら排気マニホールド１２ａが２本ずつ集合する各下流端部に連結される２つの触媒部１２ｂと、２つの触媒部１２ｂに連結されて下流側に延びて１本に集合して排気する集合排気管１２ｃとからなる。

上記構成によれば、ダッシュパネル凹部１１ａの上端部を従来より高い位置に配置できるので、ダッシュパネル１１に近接するエンジンユニット１から後方に延びる排気管１２を上下に屈曲なく車体側方から見て直線的にレイアウトできる。よって、排気抵抗を低減しつつ、ロングホイールベース化して車室の拡大や走行安定性の向上、重心が中央に寄ることによる旋回性能の向上を図ることができる。また、左右両側に直線的に延びるダッシュクロスメンバ１５に掛け渡すようにダッシュ補強メンバ２３を連結したので、ダッシュクロスメンバ１５の車幅方向中央部の車体剛性を高め、前突時に後退するエンジンユニット１を受ける受け面を大きくしてエンジンユニット１の後退を阻止できる。

また、ダッシュクロスメンバ１５がフロントサイドフレーム１６に強固に連結されることで、車体剛性とエンジン後退阻止性能をより一層向上させることができる。

なお、排気マニホールド１２ａは、１本に集合するように構成しても良いが、複数本を横に並べた方が上下寸法が低く抑えられるので、ダッシュクロスメンバ１５及びダッシュ補強メンバ２３をより直線的に掛け渡すことができる。

［第２の実施形態］
図５は、本発明に係る第２の実施形態の前部車体構造を示す図３に相当する断面図である。図６は図５のＢ’−Ｂ’断面図である。

図５及び図６に示すように、本実施形態では、ダッシュクロスメンバ１５の車幅方向中央部の下端部が、ダッシュパネル凹部１１ａ’の上端部より上方であって、一対のフロントサイドフレーム１６の上端部より上方に位置するように（図示の高低差ｔ）、ダッシュパネル凹部１１ａ’に沿って上方に湾曲させている。これにより、ダッシュパネル凹部１１ａ’の上端部を第１の実施形態に比べてより上方に配置できるので、図６に示すように、排気管１２を更に上方に配置でき、第１の実施形態のエンジンユニット１より大型で排気口が上方にある場合であっても、第１の実施形態と同様に、エンジンユニット１’から後方に延びる排気管１２’を上下に屈曲なく車体側方から見て直線的にレイアウトできる。

この構成によれば、ダッシュパネル凹部１１ａ’近傍に配置されたブレーキ倍力装置２との間に隙間ｓを取る必要があるため、ダッシュクロスメンバ１５の上方に湾曲する部位１５ｂが細くなる（断面積が小さくなる）が、ダッシュクロスメンバ１５の中央部１５ａに対し第１の実施形態よりも直線的に掛け渡すようにダッシュ補強メンバ２３が連結されているので強度を十分に確保できる。

その他、第１の実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

本発明に係る第１の実施形態の前部左側車体構造を車室内から見た斜視図である。 本発明に係る第１の実施形態の前部左側車体構造を示す底面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図３のＢ−Ｂ断面図である。 本発明に係る第２の実施形態の前部車体構造を示す図３に相当する断面図である。 図５のＢ’−Ｂ’断面図である。

符号の説明

１，１’ エンジンユニット
２ ブレーキ倍力装置
１１ ダッシュパネル
１２ 排気管
１３ ブレーキペダル
１４ 取付ブラケット
１５ ダッシュクロスメンバ
１６ フロントクロスメンバ
１７ 車室フロアパネル
１８ ホイールハウスハウジング部材
１９ サイドシル
２０ トルクボックス
２１ トンネル部
２２ トンネルフレーム
２３ ダッシュ補強メンバ
２４ フロアサイドフレーム

Claims (5)

1. エンジンルームと車室とを前後に仕切るダッシュパネルが設けられ、当該ダッシュパネル前方に近接してエンジンが配設された車両の前部車体構造であって、
   前記ダッシュパネルには下方に開口した凹部が設けられ、当該凹部に前記エンジンから延びる排気管が配設され、前記ダッシュパネルの少なくとも前記凹部から車幅方向の両側にダッシュクロスメンバが延設され、当該ダッシュクロスメンバの前記凹部の車幅方向の両側部位に前記排気管下方を通って掛け渡されるダッシュ補強メンバを設けたことを特徴とする車両の前部車体構造。
2. 前記ダッシュクロスメンバの車幅方向の両側部位には、前記ダッシュパネルから車体前方に延びる一対のフロントサイドフレームが設けられ、前記凹部の上端部は、前記一対のフロントサイドフレームの上端部より上方に位置し、前記ダッシュクロスメンバは前記凹部に沿って湾曲していることを特徴とする請求項１に記載の車両の前部車体構造。
3. 前記ダッシュパネルの下端部に連結されて後方に延びる車室フロアパネルが設けられ、当該車室フロアパネルには下方に開口する凹状のトンネル部が設けられ、
   前記エンジンは、排気口が後ろ斜め下方に向けて設けられ、
   前記凹部は、前記排気口の向きに沿うように後ろ下方に延びて前記トンネル部に連結されることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の前部車体構造。
4. 前記トンネル部の上部には、前後方向に延びるトンネルフレームが設けられ、前記トンネルフレームは前記ダッシュクロスメンバの前記ダッシュ補強メンバとの連結部近傍に連結されていることを特徴とする請求項３に記載の車両の前部車体構造。
5. 前記ダッシュ補強メンバは、前突時に所定の荷重が作用することにより前記ダッシュクロスメンバから脱落可能に連結されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両の前部車体構造。

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