JP2011116216A

JP2011116216A - 車体パネル構造

Info

Publication number: JP2011116216A
Application number: JP2009274610A
Authority: JP
Inventors: Kunji Ogawa; 訓司小川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-12-02
Filing date: 2009-12-02
Publication date: 2011-06-16

Abstract

【課題】パネル骨格部材の耐荷重を確保して、パネル本体の変形を抑制する。
【解決手段】本発明の車体パネル構造１０は、互いに厚み方向に対向する一対の対向壁部３２Ａ，３２Ｂを有し、繊維強化プラスチックにより構成されたパネル本体３２と、一対の対向壁部３２Ａ，３２Ｂの間に設けられ一対の対向壁部３２Ａ，３２Ｂとそれぞれ接合された一対の接合壁部５０Ａ，５０Ｂと、一対の接合壁部５０Ａ，５０Ｂの端部同士を連結する一対の連結壁部５０Ｃ，５０Ｄと、を有する閉断面状に形成されたパネル骨格部材５０と、パネル骨格部材５０の外側に設けられて、パネル骨格部材５０と対向壁部３２Ａとを連結する連結部材５２，５４と、を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、車体パネル構造に関する。

従来、車体パネル構造としては、次のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、特許文献１に記載の例では、車両前後方向に対向する一対の壁部を有するパネル本体の内部にパネル骨格部材が設けられている。このパネル骨格部材は、車両前後方向に対向する前壁及び後壁を有する閉断面状に形成されており、この前壁及び後壁は、上述のパネル本体における一対の壁部と接合されている。

特開２００８−４９８９４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の例では、車両前面衝突に伴ってフロントサイドメンバからパネル本体に衝突荷重が入力された場合、パネル本体における車両前側の壁部とパネル骨格部材における前壁との間にせん断応力及び剥離応力が発生し、両者が剥離（特に、パネル本体における車両前側の壁部と、パネル骨格部材における前壁の端側の角部とが剥離）する虞がある。そして、この場合には、パネル骨格部材の耐荷重が低下し、パネル本体の変形が増大する虞がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、パネル骨格部材の耐荷重を確保して、パネル本体の変形を抑制することができる車体パネル構造を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の車体パネル構造は、互いに厚み方向に対向する一対の対向壁部を有し、繊維強化プラスチックにより構成されたパネル本体と、前記一対の対向壁部の間に設けられ前記一対の対向壁部とそれぞれ接合された一対の接合壁部と、前記一対の接合壁部の端部同士を連結する一対の連結壁部と、を有する閉断面状に形成されたパネル骨格部材と、前記パネル骨格部材の外側に設けられて、前記パネル骨格部材と前記対向壁部とを連結する連結部と、を備えている。

この車体パネル構造によれば、パネル骨格部材の外側には、連結部が設けられており、パネル骨格部材と対向壁部とは、この連結部によって連結されている。従って、一対の対向壁部の対向方向の一方側からパネル本体に衝突荷重が入力された場合でも、対向壁部と接合壁部との剥離（特に、対向壁部と、接合壁部の端側の角部との剥離）を連結部によって抑制することができる。これにより、パネル骨格部材の耐荷重を確保でき、パネル本体の変形を抑制することができる。

請求項２に記載の車体パネル構造は、請求項１に記載の車体パネル構造において、前記連結部が、前記パネル骨格部材と別体に構成されると共に、前記連結壁部と前記対向壁部とを連結している構成とされている。

この車体パネル構造によれば、連結部がパネル骨格部材と別体に構成されているので、例えば、この連結部をパネル骨格部材と異なる材質で形成したり、連結部やパネル骨格部材の成形性を向上させたりすることができる。

また、連結部が、連結壁部と対向壁部とを連結しているので、対向壁部と接合壁部との剥離（特に、対向壁部と、接合壁部の端側の角部との剥離）をより一層効果的に抑制することができる。

請求項３に記載の車体パネル構造は、請求項１に記載の車体パネル構造において、前記連結部が、それぞれ前記パネル骨格部材に一体に形成された構成とされている。

この車体パネル構造によれば、連結部がパネル骨格部材に一体に形成されているので、部品点数を削減することができる。

以上詳述したように、本発明によれば、パネル骨格部材の耐荷重を確保して、パネル本体の変形を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る車体パネル構造が適用されたダッシュパネルを備えた車体前部の構造を示す斜視図である。図１に示されるダッシュパネル及びその周辺部の構成を示す側面断面図である。本発明の一実施形態に係る車体パネル構造の変形例を示す図１に対応する図である。本発明の一実施形態に係る車体パネル構造の変形例を示す図１に対応する図である。本発明の一実施形態に係る車体パネル構造の変形例を示す図１に対応する図である。比較例に係る車体パネル構造が適用されたダッシュパネルに衝突荷重が入力された状態を示す側面断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。

なお、各図における矢印ＵＰ、矢印ＦＲ、矢印ＯＵＴは、車両上下方向上側、車両前後方向前側、車両幅方向外側をそれぞれ示している。

図１に示される車体前部構造２０は、例えば、乗用自動車等の車両におけるものであり、左右一対のフロントサイドメンバ２２を備えている。各フロントサイドメンバ２２は、車両前後方向に延在されており、その後端部には、平面視で車両後側に向かうに従って車両幅方向に幅広になる台形状に形成されたフロントサイドメンバリヤ２４が連結されている。

このフロントサイドメンバリヤ２４は、フロントサイドメンバ２２の長手方向に作用する所定値以上の荷重によって圧縮変形（塑性変形）するように構成されており、その後端部は、フロントサイドメンバブラケット２６を介して、ダッシュパネル３０に結合されている。

ダッシュパネル３０は、車両幅方向及び車体上下方向に延在する正面視で略矩形板状に形成されたパネル本体３２を有している。このパネル本体３２の車両幅方向中央部には、下向きに開口する略コ字状に切り欠かれた切欠部３４が形成されている。

一方、パネル本体３２に対する車両後側には、フロアパネル３６が設けられている。このフロアパネル３６の車両幅方向中央部には、車両前後方向に延在するフロアトンネル３８が形成されており、このフロアパネル３６におけるフロアトンネル３８に対する車両幅方向両側は、平面状の一般パネル部４０とされている。

そして、フロアトンネル３８の前端部は、切欠部３４に全周に亘って接合されており、一般パネル部４０の前端部は、パネル本体３２における切欠部３４に対する車両幅方向両側の下端部に接合されている。

また、パネル本体３２の車両幅方向外側の端部からは、車両後側に向けてピラー部４２が延設されており、各ピラー部４２の後端部には、車両上下方向に延びる柱状部材４４が固定されている。このピラー部４２及び柱状部材４４は、フロントピラー４６の一部（下部）を構成している。

柱状部材４４の下端部は、それぞれ車両前後方向に延在されたロッカ４８の前端部と連続して形成されており、このロッカ４８は、一般パネル部４０の車両幅方向外側の端部に車両前後方向に亘って結合されている。

また、上述のダッシュパネル３０には、本発明の一実施形態に係る車体パネル構造１０が適用されている。つまり、図２に示されるように、パネル本体３２は、車両前後方向（互いの厚み方向）に対向する一対の対向壁部３２Ａ，３２Ｂと、この一対の対向壁部３２Ａ，３２Ｂにおける車両上下方向両側の端部同士を連結する一対の連結壁部３２Ｃ，３２Ｄとを有する中空状（閉断面状）に形成されている。

このパネル本体３２の内部（つまり、一対の対向壁部３２Ａ，３２Ｂの間）には、パネル骨格部材５０と、このパネル骨格部材５０と別体に構成された一対の連結部としての連結部材５２，５４が設けられている。

パネル骨格部材５０は、車両幅方向に長手状に延在されており、車両前後方向に対向する一対の接合壁部５０Ａ，５０Ｂと、車両上下方向に対向して一対の接合壁部５０Ａ，５０Ｂの車両上下方向両側の端部同士を連結する一対の連結壁部５０Ｃ，５０Ｄとを有する閉断面状に形成されている。一対の接合壁部５０Ａ，５０Ｂは、一対の対向壁部３２Ａ，３２Ｂとそれぞれ接合されている。

連結部材５２，５４は、パネル骨格部材５０の外側（車両上下方向両側）に設けられている。連結部材５２は、第一連結壁部５２Ａ及び第二連結壁部５２Ｂを有する側面視にて略Ｌ字状に形成されており、同様に、連結部材５４は、第一連結壁部５４Ａ及び第二連結壁部５４Ｂを有する側面視にて略Ｌ字状に形成されている。また、第一連結壁部５２Ａ，５４Ａは、対向壁部３２Ａと接合されており、第二連結壁部５２Ｂは、連結壁部５０Ｃと接合され、第二連結壁部５４Ｂは、連結壁部５０Ｄと接合されている。

さらに、このダッシュパネル３０では、パネル本体３２の内部と、パネル骨格部材５０の内部とには、例えば、発泡ウレタンフォーム等からなる発泡材５６が充填されている。

なお、本実施形態において、フロントサイドメンバ２２、フロントサイドメンバリヤ２４、フロントサイドメンバブラケット２６は、例えば、それぞれアルミニウム合金等の金属材によって構成されており、パネル本体３２、フロアパネル３６、柱状部材４４、ロッカ４８、パネル骨格部材５０、一対の連結部材５２，５４は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）によって構成されている。

また、上述のダッシュパネル３０において、より具体的には、パネル本体３２におけるパネル骨格部材５０と重複する部分と、このパネル骨格部材５０とは、図１に示される締結具５８によってフロントサイドメンバブラケット２６と結合されており、上述のパネル本体３２におけるパネル骨格部材５０から車両上下方向に外れた部分は、図１に示される締結具６０によってフロントサイドメンバブラケット２６と結合されている。

さらに、上述のパネル本体３２の車両下側は、例えば上述のロッカ４８等により車両後側から支持されており、パネル本体３２の車両上側は、例えば図示しないカウル等により車両後側から支持されている。

次に、本発明の一実施形態の作用及び効果について説明する。

先ず、本発明の一実施形態の作用及び効果をより明確にするために、比較例について説明する。

図６に示される比較例に係る車体パネル構造７０は、上述の本発明の一実施形態に係る車体パネル構造１０から連結部材５２，５４を省いた構成とされている。なお、この比較例に係る車体パネル構造７０において、連結部材５２，５４を省いた以外の構成は、上述の本発明の一実施形態に係る車体パネル構造１０と同一であり、この同一の構成については、便宜上、同一の符号を用いている。

しかしながら、この比較例に係る車体パネル構造７０では、車両前面衝突に伴ってフロントサイドメンバ２２からパネル本体３２に衝突荷重Ｆが入力された場合、車両前側の対向壁部３２Ａと接合壁部５０Ａとの間にせん断応力Ａ及び剥離応力Ｂが発生し、両者が剥離（特に、対向壁部３２Ａと、接合壁部５０Ａの端側の角部５１とが剥離）する虞がある。そして、この場合には、パネル骨格部材５０の耐荷重が低下し、パネル本体３２の変形が増大する虞がある。

これに対し、本発明の一実施形態に係る車体パネル構造１０によれば、図２に示されるように、パネル骨格部材５０の外側（車両上下方向両側）には、連結部材５２，５４が設けられており、パネル骨格部材５０と対向壁部３２Ａとは、この連結部材５２，５４によって連結されている。従って、車両前面衝突に伴ってフロントサイドメンバ２２からパネル本体３２に衝突荷重Ｆが入力された場合でも、対向壁部３２Ａと接合壁部５０Ａとの剥離（特に、対向壁部３２Ａと、接合壁部５０Ａの端側の角部５１との剥離）を連結部材５２，５４によって抑制することができる。これにより、パネル骨格部材５０の耐荷重を確保でき、パネル本体３２の変形を抑制することができる。

また、連結部材５２，５４が、連結壁部５０Ｃ，５０Ｄと対向壁部３２Ａとをそれぞれ連結しているので、対向壁部３２Ａと接合壁部５０Ａとの剥離をより一層効果的に抑制することができる。

また、連結部材５２，５４がパネル骨格部材５０とそれぞれ別体に構成されているので、例えば、連結部材５２，５４やパネル骨格部材５０の成形性を向上させることができる。

次に、本発明の一実施形態の変形例について説明する。

上記実施形態において、一対の連結部材５２，５４は、パネル本体３２及びパネル骨格部材５０と同じ炭素繊維強化プラスチックによって構成されていたが、パネル本体３２及びパネル骨格部材５０とは異なる材質で形成されていても良い。

また、上記実施形態において、パネル骨格部材５０と対向壁部３２Ａとは、一対の連結部材５２，５４によって連結されていたが、図３に示されるように、パネル骨格部材５０に一体に形成されたフランジ状の連結部６２，６４によって連結されていても良い。

このように構成されていても、対向壁部３２Ａと接合壁部５０Ａとの剥離を連結部６２，６４によって抑制することができる。また、連結部６２，６４がパネル骨格部材５０に一体に形成されているので、部品点数を削減することができる。

また、上記実施形態において、連結部材５２，５４は、接合壁部５０Ａの端側の角部５１と接する構成とされていたが、例えば、図４に示されるように、接合壁部５０Ａの端側の角部５１から離間されていても良い。

また、上記実施形態において、連結部材５２，５４は、側面視にて略Ｌ字状に形成されていたが、図５に示されるように、一対の対向壁部３２Ａ，３２Ｂと接合された一対の第一連結壁部５２Ａ，５４Ａと、連結壁部５０Ｃ，５０Ｄと接合された第二連結壁部５２Ｂ，５４Ｂとを有する側面視にて略コの字状に形成されていても良い。

また、上記実施形態において、車体パネル構造１０は、ダッシュパネル３０に適用されていたが、その他の車体のパネル（例えば、フロアパネルなど）に適用されても良い。

また、上記実施形態において、車体パネル構造１０は、乗用自動車等の車両に適用されていたが、乗用自動車以外の車両に適用されても良く、また、車両以外の鉄道、船舶、航空機等の乗物に適用されても良い。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０車体パネル構造
２０車体前部構造
３２パネル本体
３２Ａ，３２Ｂ対向壁部
５０パネル骨格部材
５０Ａ，５０Ｂ接合壁部
５０Ｃ，５０Ｄ連結壁部
５２，５４連結部材（連結部）
６２，６４連結部

Claims

互いに厚み方向に対向する一対の対向壁部を有し、繊維強化プラスチックにより構成されたパネル本体と、
前記一対の対向壁部の間に設けられ前記一対の対向壁部とそれぞれ接合された一対の接合壁部と、前記一対の接合壁部の端部同士を連結する一対の連結壁部と、を有する閉断面状に形成されたパネル骨格部材と、
前記パネル骨格部材の外側に設けられて、前記パネル骨格部材と前記対向壁部とを連結する連結部と、
を備えた車体パネル構造。
前記連結部は、前記パネル骨格部材と別体に構成されると共に、前記連結壁部と前記対向壁部とを連結している、
請求項１に記載の車体パネル構造。
前記連結部は、それぞれ前記パネル骨格部材に一体に形成されている、
請求項１に記載の車体パネル構造。