JP2010006276A - 車両の車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の走行中の前突による衝撃力が車体前部に与えられた場合に、車体前部が集中的に大きくは変形しないようにし、かつ、これが車体の重量の増加を抑制して達成できるようにする。
【解決手段】車両の車体前部構造は、フロントピラー４の長手方向の中途部６から前方に向かって突設されるアッパメンバ１１を備える。フロントピラー４とアッパメンバ１１とがそれぞれ車体２の幅方向で対面するアウタ、インナパネル２２，２３，４０，４１を備える。車体２の正面断面視（図１）で、フロントピラー４のアウタ、インナパネル２２，２３と協同して閉断面３６，３７を形成する第１補強板２８と、アッパメンバ１１のアウタ、インナパネル４０，４１と協同して閉断面５７，６１を形成する第２補強板５３とを設ける。正面断面視（図１）で、第１、第２補強板２８，５３の少なくとも一部分が互いに重なるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、フロントピラーの補強板と、このフロントピラーから前方に向かって突設されるアッパメンバの補強板との少なくとも各一部分が正面断面視で互いに重なるようにした車両の車体前部構造に関するものである。

上記車両の車体前部構造には、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものによれば、上記車両の車体前部構造は、上下方向に延びるフロントピラーと、このフロントピラーの長手方向の中途部から前方に向かって突設されるアッパメンバとを備え、上記フロントピラーとアッパメンバとがそれぞれ車体の幅方向で対面するアウタ、インナパネルを備えている。また、上記フロントピラーの内部に設けられ、車体の平面断面視で、このフロントピラーのアウタ、インナパネルと協同して閉断面を形成する補強板が設けられている。
特開２００１−３０１６５４号公報

ところで、車両の走行中の前突により、上記アッパメンバを介しフロントピラーの長手方向の中途部に衝撃力が与えられたとする。この場合、上記アッパメンバには補強板が設けられていないため、このアッパメンバは上記衝撃力により大きく変形するおそれがある。また、上記フロントピラーに設けられた補強板は、前記したように、フロントピラーのアウタ、インナパネルと協同して車体の平面断面視で閉断面を形成するものである。このため、上記アッパメンバを介し上記フロントピラーの中途部にその前方から衝撃力が与えられたときには、上記補強板に対し曲げモーメントが与えられがちとなって容易に屈曲し、この補強板も大きく変形するおそれがある。

よって、上記従来の技術では、前突時の衝撃力により、車体前部が集中的に大きく変形するおそれがあって、好ましくない。

そこで、上記した集中的な大きい変形を防止するため、上記アッパメンバやフロントピラーの各板厚を大きくすることが考えられる。しかし、単にこのようにすると、車体前部の重量が増加するという不都合が生じる。

本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、車両の走行中の前突による衝撃力が車体前部に与えられた場合に、この車体前部が集中的に大きくは変形しないようにし、かつ、これが車体の重量の増加を抑制して達成できるようにすることである。

請求項１の発明は、上下方向に延びるフロントピラー４と、このフロントピラー４の長手方向の中途部６から前方に向かって突設されるアッパメンバ１１とを備え、上記フロントピラー４とアッパメンバ１１とがそれぞれ車体２の幅方向で対面するアウタ、インナパネル２２，２３，４０，４１を備えた車両の車体前部構造において、
上記フロントピラー４の内部に設けられ、車体２の正面断面視（図１）で、このフロントピラー４のアウタ、インナパネル２２，２３と協同して閉断面３６，３７を形成する第１補強板２８と、上記アッパメンバ１１の内部に設けられ、上記正面断面視（図１）で、このアッパメンバ１１のアウタ、インナパネル４０，４１と協同して閉断面５７，６１を形成する第２補強板５３とを設け、上記正面断面視（図１）で、上記第１、第２補強板２８，５３の少なくとも一部分が互いに重なるようにしたことを特徴とする車両の車体前部構造である。

なお、この項において、上記各用語に付記した符号や図面番号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。

本発明による効果は、次の如くである。

請求項１の発明は、上下方向に延びるフロントピラーと、このフロントピラーの長手方向の中途部から前方に向かって突設されるアッパメンバとを備え、上記フロントピラーとアッパメンバとがそれぞれ車体の幅方向で対面するアウタ、インナパネルを備えた車両の車体前部構造において、
上記フロントピラーの内部に設けられ、車体の正面断面視で、このフロントピラーのアウタ、インナパネルと協同して閉断面を形成する第１補強板と、上記アッパメンバの内部に設けられ、上記正面断面視で、このアッパメンバのアウタ、インナパネルと協同して閉断面を形成する第２補強板とを設けている。

このため、車両の走行中の前突による衝撃力が車体前部に与えられたとき、上記衝撃力の作用線は前後方向に延びていることから、この衝撃力は上記第１、第２補強板のそれぞれ面方向に作用する。よって、上記各補強板に曲げ応力が生じることは防止され、これら各補強板は主に圧縮応力で上記衝撃力に強固に対抗して、車体前部が上記衝撃力により大きく変形することは防止される。

しかも、正面断面視で、上記第１、第２補強板の少なくとも一部分が互いに重なるようにしている。

このため、上記前突時に、まず、上記第２補強板に衝撃力が与えられたときには、この第２補強板は上記した理由により大きく変形することなく、上記衝撃力を第１補強板に効率良く伝達し、また、この第１補強板も上記第２補強板と同様に大きく変形することなく、上記衝撃力を更に車体の後部側に伝達する。よって、この点でも、車体前部が上記衝撃力により大きく変形することは防止される。

即ち、上記衝撃力により車体前部が集中的に大きく変形することは防止されて、この車体はその前後方向の各部が全体的に変形しがちになることから、上記衝撃力は効果的に緩和可能とされる。

また、上記したように、衝撃力を効果的に緩和するという効果は、フロントピラーやアッパメンバの各板厚を大きくすることなく達成できることから、上記効果は、車体の重量の増加を抑制して達成することができる。

本発明の車両の車体前部構造に関し、車両の走行中の前突による衝撃力が車体前部に与えられた場合に、この車体前部が集中的に大きくは変形しないようにし、かつ、これが車体の重量の増加を抑制して達成できるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための最良の形態は、次の如くである。

即ち、車両の車体前部構造は、上下方向に延びるフロントピラーと、このフロントピラーの長手方向の中途部から前方に向かって突設されるアッパメンバとを備え、上記フロントピラーとアッパメンバとがそれぞれ車体の幅方向で対面するアウタ、インナパネルを備えている。上記フロントピラーの内部に設けられ、車体の正面断面視で、このフロントピラーのアウタ、インナパネルと協同して閉断面を形成する第１補強板と、上記アッパメンバの内部に設けられ、上記正面断面視で、このアッパメンバのアウタ、インナパネルと協同して閉断面を形成する第２補強板とが設けられる。上記正面断面視で、上記第１、第２補強板の少なくとも一部分が互いに重なることとされている。

本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。

図において、符号１は、自動車で例示される車両である。また、矢印Ｆｒは、この車両１の進行方向の前方を示している。また、ＯＵＴは車外側、ＩＮは車内側を示している。

上記車両１の車体２前部は板金製とされている。この車体２前部は、その下端部を構成しサイドメンバ等を構成部品とする車体基部３と,この車体基部３の前端部の各側部から上方に向かって突設され上下方向に延びるフロントピラー４と、これら左右フロントピラー４の上端部同士に架設されるルーフパネル５と、上記左右フロントピラー４の長手方向の中途部６，６同士に架設されるフロントカウル７とを備えている。上記車体基部３、各フロントピラー４、および各フロントカウル７はそれぞれ車体２の骨格部材をなしている。また、上記車体基部３、左右フロントピラー４，４、ルーフパネル５、およびフロントカウル７で囲まれた空間が車室８とされている。

上記車体２前部は、上記各フロントピラー４の中途部６からそれぞれ前方に向かって突設されるアッパメンバ１１と、これら各アッパメンバ１１にそれぞれ支持されるサスペンションタワー１２およびエプロンメンバ１３とを備えている。、これらサスペンションタワー１２とエプロンメンバ１３とにより前車輪の上部を収容するホイールハウス１４が形成されている。

上記車体２前部の側面には、上記車体基部３、フロントピラー４、およびルーフパネル５によって囲まれたフロントドア開口１６が形成されている。このドア開口１６を開閉可能に閉じるフロントサイドドア１７が設けられている。このサイドドア１７は、そのベルトライン１８上に配置されるベルトラインリインホース１９を備え、このベルトラインリインホース１９は上記サイドドア１７を補強している。また、上記ベルトラインリインホース１９は上記フロントピラー４の中途部６の後方で、この中途部６に近接して配置されている。

上記フロントピラー４は、車体２の幅方向で互いに対面するアウタ、インナパネル２２，２３を備えている。これら両パネル２２，２３の前縁部同士と後縁部同士とはそれぞれスポット溶接Ｓ１，２により結合されている。上記アウタパネル２２の前後方向の中途部が車体２の外側方に向かって膨出することにより、膨出部２４が形成されている。この膨出部２４は、上記フロントピラー４の平面断面視（図４）で、車体２の内側方に向かって開くコの字形状とされ、前、後で対面する前、後部板２４ａ，２４ｂと、これら両板２４ａ，２４ｂを連結する中間板２４ｃとを備えている。そして、上記アウタパネル２２の膨出部２４とインナパネル２３との間に、閉じられた空間である第１閉断面２５が形成されている。

上記フロントピラー４を補強する第１補強板２８が上記第１閉断面２５内に設けられている。上記第１補強板２８の上、下縁部２９，３０と、上下方向の中途部３１とは、上記フロントピラー４のアウタパネル２２における膨出部２４の中間板２４ｃにスポット溶接Ｓ３〜５されている。上記第１補強板２８における上縁部２９と中途部３１との間の部分と、上記下縁部３０と中途部３１との間の部分とはそれぞれ車体２の内側方に向かって膨出し、上、下膨出部３３，３４が形成されている。

上記上、下膨出部３３，３４は、車体２の正面断面視（図１）で、車体２の外側方に向かって開くコの字形状とされ、それぞれ上下で対面する上部板３３ａ，３４ａおよび下部板３３ｂ，３４ｂと、これら上部板３３ａ，３４ａおよび下部板３３ｂ，３４ｂを連結する中間板３３ｃ，３４ｃとを備えている。そして、上記アウタパネル２２と第１補強板２８の上、下膨出部３３，３４との間に第２、第３閉断面３６，３７が形成されている。

前記アッパメンバ１１は、車体２の幅方向で互いに対面するアウタ、インナパネル４０，４１を備えている。上記アウタパネル４０は前後かつ上下に延びる縦向き板４３と、この縦向き板４３の上縁部から車体２の外側方に延出する上外向きフランジ４４と、上記縦向き板４３の下縁部から車体２の内側方に延出する横向き板４５と、この横向き板４５の延出縁部から下方に延出する下外向きフランジ４６とを備えている。上記縦向き板４３の後端部は、上記フロントピラー４の中途部６のアウタパネル２２における膨出部２４の中間板２４ｃに複数ヵ所（３ヵ所）でアーク溶接Ｗされ、このフロントピラー４の中途部６に強固に支持されている。

上記アッパメンバ１１のインナパネル４１は、上記アウタパネル４０の縦向き板４３に車体２の内方側から対面して前後かつ上下に延びる縦向き板４８と、この縦向き板４８の上縁部から車体２の外側方に延出する横向き板４９とを備えている。上記縦向き板４８の後縁部は、上記フロントピラー４の前縁部にスポット溶接Ｓ１されている。また、上記アッパメンバ１１のアウタパネル４０の上外向きフランジ４４とインナパネル４１の横向き板４９の延出縁部とがスポット溶接Ｓ６されている。また、上記アウタパネル４０の下外向きフランジ４６とインナパネル４１の縦向き板４８の下縁部とがスポット溶接Ｓ７されている。そして、上記アウタ、インナパネル４０，４１の間に、第４閉断面５０が形成されている。

上記インナパネル４１の縦向き板４８の前部側に前記サスペンションタワー１２が一体的に形成され、上記縦向き板４８の後部側に前記エプロンメンバ１３が一体的に形成されている。

上記アッパメンバ１１を補強する第２補強板５３が上記第４閉断面５０内に設けられている。上記第２補強板５３の上縁部５４と、上下方向の中途部５５とは、上記アッパメンバ１１のアウタパネル４０における縦向き板４３にスポット溶接Ｓ８，９されている。上記第２補強板５３における上縁部５４と中途部５５との間の部分が車体２の内側方に向かって膨出することにより、膨出部５６が形成されている。

上記膨出部５６は、車体２の正面断面視（図１）で、車体２の外側方に向かって開くコの字形状とされ，上下で対面する上、下部板５６ａ，５６ｂと、これら上、下部板５６ａ，５６ｂを連結する中間板５６ｃとを備えている。そして、上記アッパメンバ１１のアウタパネル４０と第２補強板５３の膨出部５６との間に、第５閉断面５７が形成されている。

上記第２補強板５３の下部は、上記中途部５５の下縁部から車体２の内側方に延出する横向き板５９と、この横向き板５９の延出縁部から下方に向かって延出する外向きフランジ６０とを備えている。この外向きフランジ６０は、上記アッパメンバ１１のアウタパネル４０の下外向きフランジ４６とアッパメンバ１１のインナパネル４１の下縁部との間に挟まれてスポット溶接Ｓ７されている。そして、上記アッパメンバ１１のインナパネル４１と第２補強板５３との間に、第６閉断面６１が形成されている。

上記車体２の正面断面視（図１）で、上記フロントピラー４の中途部６とアッパメンバ１１の後部側は互いにほぼ全体的に重なっている。また、上記第１、第２補強板２８，５３の少なくとも一部分が互いに重なっている。具体的には、上記第１補強板２８の上膨出部３３の下部板３３ｂと、第２補強板５３の膨出部５６の中間板５６ｃとが重なっている。また、上記第１補強板２８の中途部３１と、第２補強板５３の膨出部５６の下部板５６ｂとが重なっている。また、上記第１補強板２８の下膨出部３４の下部板３４ｂと、第２補強板５３の横向き板５９とが重なっている。

上記構成によれば、フロントピラー４の内部に設けられ、車体２の正面断面視（図１）で、このフロントピラー４のアウタ、インナパネル２２，２３と協同して閉断面３６，３７を形成する第１補強板２８と、上記アッパメンバ１１の内部に設けられ、上記正面断面視（図１）で、このアッパメンバ１１のアウタ、インナパネル４０，４１と協同して閉断面５７，６１を形成する第２補強板５３とを設けている。

このため、車両１の走行中の前突による衝撃力が車体２前部に与えられたとき、上記衝撃力の作用線は前後方向に延びていることから、この衝撃力は上記第１、第２補強板２８，５３のそれぞれ面方向に作用する。よって、上記各補強板２８，５３に曲げ応力が生じることは防止され、これら各補強板２８，５３は主に圧縮応力で上記衝撃力に強固に対抗して、車体２前部が上記衝撃力により大きく変形することは防止される。

しかも、正面断面視（図１）で、上記第１、第２補強板２８，５３の少なくとも一部分が互いに重なるようにしている。

このため、上記前突時に、まず、上記第２補強板５３に衝撃力が与えられたときには、この第２補強板５３は上記した理由により大きく変形することなく、上記衝撃力を第１補強板２８に効率良く伝達し、また、この第１補強板２８も上記第２補強板５３と同様に大きく変形することなく、上記衝撃力を、更に上記ベルトラインリインホース１９やこのベルトラインリインホース１９後方の不図示のセンタピラーなどの車体２の後部側に伝達する。よって、この点でも、車体２前部が上記衝撃力により大きく変形することは防止される。

即ち、上記衝撃力により車体２前部が集中的に大きく変形することは防止されて、この車体２はその前後方向の各部が全体的に変形しがちになることから、上記衝撃力は効果的に緩和可能とされる。

また、上記したように、衝撃力を効果的に緩和するという効果は、フロントピラー４やアッパメンバ１１の各板厚を大きくすることなく達成できることから、上記効果は、車体２の重量の増加を抑制して達成することができる。

また、上記フロントピラー４内の第１補強板２８の後方に前記フロントサイドドア１７を補強するベルトラインリインホース１９が前後方向で近接して配置されている。

このため、上記衝撃力は上記第１補強板２８を介し上記ベルトラインリインホース１９に効率良く伝達される。よって、上記衝撃力により車体２前部およびフロントサイドドア１７がそれぞれ集中的に大きく変形することが防止されて、上記衝撃力は更に車体２の後部側に効果的に伝達される。

なお、以上は図示の例によるが、第１補強板２８の上膨出部３３を、フロントピラー４のインナパネル２３に当接させてスポット溶接Ｓなどにより上記インナパネル２３に接合させてもよい。また、第２補強板５３の膨出部５６を、アッパメンバ１１のインナパネル４１に当接させてスポット溶接Ｓなどにより上記インナパネル４１に接合させてもよい。このようにすれば、上記フロントピラー４のインナパネル２３と第１補強板２８との間や、上記アッパメンバ１１のインナパネル４１と第２補強板５３との間における閉断面箇所が増加する。このため、車体２前部の強度、剛性が向上して、上記衝撃力による車体２前部の集中的な変形がより確実に防止される。

図３のI−I線矢視断面図である。 車体前部の右側部を車室から見た側面図である。 図２の部分拡大部分破断図である。 図３のIV−IV線矢視断面図である。

符号の説明

１ 車両
２ 車体
４ フロントピラー
６ 中途部
８ 車室
１１ アッパメンバ
２２ アウタパネル
２３ インナパネル
２４ 膨出部
２５ 第１閉断面
２８ 第１補強板
３６ 第２閉断面
３７ 第３閉断面
４０ アウタパネル
４１ インナパネル
５０ 第４閉断面
５３ 第２補強板
５７ 第５閉断面
６１ 第６閉断面

Claims (1)

1. 上下方向に延びるフロントピラーと、このフロントピラーの長手方向の中途部から前方に向かって突設されるアッパメンバとを備え、上記フロントピラーとアッパメンバとがそれぞれ車体の幅方向で対面するアウタ、インナパネルを備えた車両の車体前部構造において、
   上記フロントピラーの内部に設けられ、車体の正面断面視で、このフロントピラーのアウタ、インナパネルと協同して閉断面を形成する第１補強板と、上記アッパメンバの内部に設けられ、上記正面断面視で、このアッパメンバのアウタ、インナパネルと協同して閉断面を形成する第２補強板とを設け、上記正面断面視で、上記第１、第２補強板の少なくとも一部分が互いに重なるようにしたことを特徴とする車両の車体前部構造。

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