JP2013173485A - 車体前部構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】部品点数の増加及び設計自由度の低下を抑制しながらダンパベースの強度を向上することが可能な車体前部構造を提供する。
【解決手段】一対のダンパハウジング2と一対のダンパベース3とダッシュボードアッパ4bとを備える車体前部構造1であって、ダンパベース3は、ダンパベース上壁31と、3つのダンパ固定部31bと、3つのダッシュアッパ固定部31cと、ダンパベース上壁31の外周に沿って延設された稜線部35と、を有し、3つのダンパ固定部31b及び3つのダッシュアッパ固定部31cは、一つの仮想円C上に配置されており、稜線部35は、ダンパ固定部31b及びダッシュアッパ固定部31cの外方では仮想円Cよりも外方に位置し、ダンパ固定部31bとダッシュアッパ固定部31cの間では仮想円Cと交差することで、平面視で略星型形状に形成されている。
【選択図】図4
【解決手段】一対のダンパハウジング2と一対のダンパベース3とダッシュボードアッパ4bとを備える車体前部構造1であって、ダンパベース3は、ダンパベース上壁31と、3つのダンパ固定部31bと、3つのダッシュアッパ固定部31cと、ダンパベース上壁31の外周に沿って延設された稜線部35と、を有し、3つのダンパ固定部31b及び3つのダッシュアッパ固定部31cは、一つの仮想円C上に配置されており、稜線部35は、ダンパ固定部31b及びダッシュアッパ固定部31cの外方では仮想円Cよりも外方に位置し、ダンパ固定部31bとダッシュアッパ固定部31cの間では仮想円Cと交差することで、平面視で略星型形状に形成されている。
【選択図】図4
Description
本発明は、車体前部構造に関し、特に、動力搭載室におけるダンパハウジング周辺の車体前部構造に関する。
従来、車両の走行時に、ダンパハウジングの上面を構成するダンパベースにタイヤからダンパを通じて走行荷重が入力し、このダンパベースの中央付近が変形すると、操縦安定性や騒音・振動に悪影響を与えることがある。そのため、従来では、ダンパベースに補強部材を追加したり、膨出部やリブを形成したりして強度を高める対策がとられていた。
例えば、特許文献1には、サスペンションタワー(ダンパハウジング)の車幅方向外側で車体前後方向に延びるエプロンレインフォースメントの一部を、補強部材としてサスペンションタワーの車幅方向内側まで延長し、この補強部材とサスペンションタワーとで閉断面を形成した車体前部構造が開示されている。
また、特許文献2には、ダンパベースのボルト取付部の内側部分にドーム状の膨出部を形成することで、ダンパベースの強度を高めた車体前部構造が開示されている。
例えば、特許文献1には、サスペンションタワー(ダンパハウジング)の車幅方向外側で車体前後方向に延びるエプロンレインフォースメントの一部を、補強部材としてサスペンションタワーの車幅方向内側まで延長し、この補強部材とサスペンションタワーとで閉断面を形成した車体前部構造が開示されている。
また、特許文献2には、ダンパベースのボルト取付部の内側部分にドーム状の膨出部を形成することで、ダンパベースの強度を高めた車体前部構造が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載のように、ダンパハウジングを二重構造にするために補強部材等を設けると、部品点数が増え、重量増、工数増、コスト増等、多くの弊害を招いていた。
また、ダンパベースの上面に膨出部やリブ等を形成すると、ダンパベースの上面に他の部材を溶接することが困難になる。また、ダンパベースの強度を大きくするために板厚を大きくすると、スポット溶接(特に3枚重ねでのスポット溶接)が困難になると共に重量増を招く。そのため、ボルト締結を強いられて部品点数が増加したり、設計自由度が低下したりする問題が生じていた。
また、ダンパベースの上面に膨出部やリブ等を形成すると、ダンパベースの上面に他の部材を溶接することが困難になる。また、ダンパベースの強度を大きくするために板厚を大きくすると、スポット溶接(特に3枚重ねでのスポット溶接)が困難になると共に重量増を招く。そのため、ボルト締結を強いられて部品点数が増加したり、設計自由度が低下したりする問題が生じていた。
本発明は、これらの問題に鑑みて成されたものであり、部品点数の増加及び設計自由度の低下を抑制しながらダンパベースの強度を向上することが可能な車体前部構造を提供することを課題とする。
本発明は、車両の動力搭載室の左右の側壁を構成し、懸架装置のダンパを収容する一対のダンパハウジングと、前記ダンパハウジングの上部に設けられ、前記ダンパが固定されるダンパベースと、を備える車体前部構造であって、前記ダンパベースは、前記ダンパが取り付けられるダンパベース上壁と、前記ダンパベース上壁に前記ダンパを固定するための複数のダンパ固定部と、前記ダンパベース上壁の外周に沿って延設された稜線部と、を有し、前記複数のダンパ固定部は、一つの仮想円上に配置されており、前記稜線部は、前記ダンパ固定部の外方では前記仮想円よりも外方に位置し、前記ダンパ固定部同士の間では前記仮想円と交差することで、平面視で略波型形状に形成されていることを特徴とする。
このような構成によれば、ダンパが固定されるダンパベース上壁の外周に沿って延設された稜線部が、ダンパ固定部の外方では仮想円よりも外方に位置し、ダンパ固定部同士の間では前記仮想円と交差することで、平面視で略波型形状に形成されているので、稜線部内にダンパ固定部を配置しながら仮想円に稜線部を近づけてダンパベース上壁の面積を最小化して強度の向上を図ることができる。これにより、ダンパベース上壁の膜面変形が抑制され、操縦安定性の向上及び騒音・振動の低減が図られる。また、ダンパベース上壁に補強部材や膨出部を設ける必要がないので、ダンパベース上壁をフラットにでき、ダンパベースに他の部材を容易に溶接することができる。また、稜線部を略波型形状としたことで、ダンパベース上壁の板厚を小さくしても剛性を確保することができるので、ダンパベース上壁に3枚重ねでのスポット溶接を行うことができる。そのため、部品点数の削減および設計自由度の向上を図ることができる。また、稜線部が略波型形状に形成されているので、ダンパ固定部間の仮想円上を通る部分の曲げ角度が緩やかになり、ダンパベースのプレス一体成型時に周長差を吸収してしわの発生を抑制することができる。
また、本発明は、前記動力搭載室と車室とを仕切るダッシュボードの上部を構成するダッシュボードアッパをさらに備え、前記ダッシュボードアッパは、少なくとも前記ダンパベースの上方まで車両前方に延出し、左右端部が前記ダンパベース上壁に固定されるダッシュアッパ前部を有し、前記ダンパベースは、3つの前記ダンパ固定部と、前記ダンパベース上壁に前記ダッシュアッパ前部を固定するための3つのダッシュアッパ固定部を有し、前記3つのダンパ固定部及び前記3つのダッシュアッパ固定部は、前記仮想円上に交互に配置され、かつ、それぞれを結んだ仮想線が正三角形となるように配置され、前記稜線部は、前記ダッシュアッパ固定部の外方では前記仮想円の外方に位置し、前記ダンパ固定部と前記ダッシュアッパ固定部との間では前記仮想円と交差することで、平面視で略星型形状に形成されている構成とするのが好ましい。
このような構成によれば、3つのダンパ固定部及び3つのダッシュアッパ固定部は、前記仮想円上に交互に配置され、かつ、それぞれを結んだ仮想線が正三角形となるように配置され、前記稜線部は、ダッシュアッパ固定部の外方では仮想円の外方に位置し、ダンパ固定部とダッシュアッパ固定部との間では仮想円と交差することで、平面視で略星型形状に形成されているので、稜線部内にダンパ固定部及びダッシュアッパ固定部を配置しながらダンパベース上壁の面積を最小化して強度の向上を図ることができる。これにより、ダンパベース上壁の膜面変形が抑制され、操縦安定性の向上及び騒音・振動の低減が図られる。また、ダンパベース上壁に補強部材や膨出部を設ける必要がないので、ダンパベース上壁をフラットにでき、ダンパベースにダッシュアッパ前部を容易に溶接することができる。また、稜線部を略星型形状としたことで、ダンパベース上壁の板厚を小さくしても剛性を確保することができるので、ダンパベース上壁に3枚重ねでのスポット溶接を行うことができる。そのため、部品点数の削減および設計自由度の向上を図ることができる。また、稜線部が略星型形状に形成されているので、ダンパ固定部とダッシュアッパ固定部と間の仮想円上を通る部分の曲げ角度が緩やかになり、ダンパベースのプレス一体成型時に周長差を吸収してしわの発生を抑制することができる。
また、本発明は、前記ダンパベースの側壁の下端周縁には、前記ダンパハウジングに接合されるハウジング接合部が周方向に離間して複数配置され、隣り合う前記ハウジング接合部の間には、前記ダンパベースの側壁の下端部を、少なくとも前記複数のハウジング接合部の中心を結ぶ仮想連結線まで切り欠いて成る切欠き部が設けられている構成とするのが好ましい。
このような構成によれば、隣り合う前記ハウジング接合部の間には、前記ダンパベースの側壁の下端部を、少なくとも前記複数のハウジング接合部の中心を結ぶ仮想連結線まで切り欠いて成る切欠き部が設けられているので、ダンパベースを例えばプレス一体成型する際に、切欠き部によって周長差を吸収してしわの発生を抑制することができる。また、切欠き部によってダンパベースの軽量化を図ることができる。
また、本発明は、前記ダンパベースの側壁の下端周縁には、前記ダンパハウジングに接合されるハウジング接合部が周方向に離間して複数配置され、隣り合う前記ハウジング接合部の間には、前記ダンパベースの側壁を前記ダンパハウジングから離間するように凹設して成る縦ビードが上下方向に延設されている構成とするのが好ましい。
このような構成によれば、隣り合うハウジング接合部の間に、ダンパベースの側壁をダンパハウジングから離間するように凹設して成る縦ビードが上下方向に延設されているので、ダンパベースの剛性を高めることができる。また、ハウジングとの接合に不要な部分をダンパハウジングから浮かせることで、騒音・振動を抑制することができる。
また、本発明は、前記動力搭載室の左右で車両前後方向に延設された一対のアッパメンバと、前記ダッシュアッパ前部に重なって前記ダンパベース上壁に取り付けられ、前記ダッシュアッパ前部とともに左右のダンパハウジング間に架設されるスチフナと、をさらに備え、前記スチフナの左右端部は、前記一対のアッパメンバにそれぞれ固定されている構成とするのが好ましい。
このような構成によれば、ダッシュアッパ前部とともにダンパハウジング間に架設されるスチフナの端部がアッパメンバに固定されるので、ダンパベース上壁の変形を一層抑制することができる。また、走行荷重をアッパメンバに分散支持させることができるので、ボディ全体の剛性を一層向上することができ、操縦安定性の向上及び騒音・振動の低減を図ることができる。
また、本発明は、前記動力搭載室の左右で車両前後方向に延設された一対のアッパメンバと、前記ダッシュアッパ前部に重なって前記ダンパベース上壁に取り付けられ、前記ダッシュアッパ前部とともに左右のダンパハウジング間に架設されるスチフナと、をさらに備え、前記スチフナは、車両上方に膨出し、前記ダッシュアッパ前部との間に閉断面を形成する膨出部を有し、前記膨出部は、前記左右のアッパメンバ上方まで左右方向に延在している構成とするのが好ましい。
このような構成によれば、ダッシュアッパ前部とともにダンパハウジング間に架設されるスチフナが、車両上方に膨出し、前記ダッシュアッパ前部との間に閉断面を形成する膨出部を有し、前記膨出部は、前記左右のアッパメンバ上方まで左右方向に延在しているので、走行時の車幅方向の荷重に対する変形耐力を高めることができる。そのため、操縦安定性の向上及び騒音・振動の低減を図ることができる。
本発明によれば、部品点数の増加及び設計自由度の低下を抑制しながらダンパベースの強度を向上することが可能な車体前部構造を提供することができる。
本発明の実施形態について、図1乃至図9を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の番号を付し、重複する説明は省略する。また、方向を説明する場合は、車両の運転者からみた前後左右上下に基づいて説明する。なお、車幅方向と左右方向は同義である。
図1は、本実施形態に係る車体前部構造を備える車両を右斜め前方から見下ろした斜視図である。
図1に示すように、車両Vは、いわゆる自動車であり、エンジンなどのパワーユニットを収容する動力搭載室Pと、乗員の乗車スペースとなる車室Rと、前輪Wを収容するホイールハウスWHと、を備えている。本実施形態に係る車体前部構造1は、この動力搭載室Pの左右に設けられたダンパハウジング2の周辺の構造である。車体前部構造1は、左右一対のダンパハウジング2と、ダンパハウジング2の上部に設けられたダンパベース3と、動力搭載室Pと車室Rとを仕切るダッシュボード4と、動力搭載室Pの左右で車両前後方向に延設された一対のアッパメンバ5と、左右のダンパハウジング2の間に架設されたスチフナ6と、を主に備えている。その他、車両Vは、左右一対のフロントサイドフレーム7、左右一対のフロントピラ8、フロントバルクヘッド9、左右一対のサイドシル10等を備えている。
図1に示すように、車両Vは、いわゆる自動車であり、エンジンなどのパワーユニットを収容する動力搭載室Pと、乗員の乗車スペースとなる車室Rと、前輪Wを収容するホイールハウスWHと、を備えている。本実施形態に係る車体前部構造1は、この動力搭載室Pの左右に設けられたダンパハウジング2の周辺の構造である。車体前部構造1は、左右一対のダンパハウジング2と、ダンパハウジング2の上部に設けられたダンパベース3と、動力搭載室Pと車室Rとを仕切るダッシュボード4と、動力搭載室Pの左右で車両前後方向に延設された一対のアッパメンバ5と、左右のダンパハウジング2の間に架設されたスチフナ6と、を主に備えている。その他、車両Vは、左右一対のフロントサイドフレーム7、左右一対のフロントピラ8、フロントバルクヘッド9、左右一対のサイドシル10等を備えている。
アッパメンバ5は、車両前後方向に延設された中空断面構造のフレーム部材である。アッパメンバ5は前側に向かうほど下方に位置するように湾曲している。アッパメンバ5の前端部は、上下に二股に分岐してフロントバルクヘッド9に連結されている。また、アッパメンバ5の後端部は、フロントピラ8に連結されている。
ダッシュボード4は、動力搭載室Pと車室Rとを仕切る板状の鋼製部材である。ダッシュボード4は、下側のダッシュボードロア4aと上側のダッシュボードアッパ4bとの二部材で構成されている。ダッシュボードロア4aは、左右のフロントピラ8の間に架設されている。ダッシュボードアッパ4bは、左右のアッパメンバ5の後端部の間に架設されている。ダッシュボードアッパ4bについては後に詳しく説明する。
フロントサイドフレーム7は、アッパメンバ5よりも下方で、車両前後方向に延設された中空断面構造のフレーム部材である。フロントサイドフレーム7の前端部は、フロントバルクヘッド9に連結されており、フロントサイドフレーム7の後端部は、ダッシュボードロア4aの下端側に連結されている。
フロントピラ8は、フロントウィンドシールドWSの左右端部を支持すると共に、ダッシュボードロア4aの左右端部を支持する中空断面構造のフレーム部材である。フロントピラ8の下端部は、車室Rの左右端部に車両前後方向に延設された一対のサイドシル10の前端部に連結されている。
図2は、左側のダンパハウジング付近の拡大斜視図である。ダンパハウジング2及びダンパベース3は、左右対称な構造であるため、以下の説明においては、左側のダンパハウジング2及びダンパベース3について説明し、右側の説明は省略する。
図2に示すように、ダンパハウジング2は、懸架装置のダンパD(図3参照)を収容する部材であり、動力搭載室Pの左右の側壁を構成している。ダンパハウジング2は、内側壁21と前側壁22と後側壁23とを有しており、平面視で略コ字状に形成されている。ダンパハウジング2の上部には、ダンパベース3が溶接固定されている。内側壁21の下端部21aは、フロントサイドフレーム7に接合されている。前側壁22及び後側壁23の車外側端部には、フランジ(前側壁22のフランジ22aのみ図示)が形成されており、アッパメンバ5の車内側面5aに接合されている。また、前側壁22及び後側壁23の下端部22b,23bは、略円弧状に形成されており、内側壁21に近づくほど下方に位置している。
図2に示すように、ダンパハウジング2は、懸架装置のダンパD(図3参照)を収容する部材であり、動力搭載室Pの左右の側壁を構成している。ダンパハウジング2は、内側壁21と前側壁22と後側壁23とを有しており、平面視で略コ字状に形成されている。ダンパハウジング2の上部には、ダンパベース3が溶接固定されている。内側壁21の下端部21aは、フロントサイドフレーム7に接合されている。前側壁22及び後側壁23の車外側端部には、フランジ(前側壁22のフランジ22aのみ図示)が形成されており、アッパメンバ5の車内側面5aに接合されている。また、前側壁22及び後側壁23の下端部22b,23bは、略円弧状に形成されており、内側壁21に近づくほど下方に位置している。
前側壁22の下端部22bには、ホイールハウスフロント24が接合されている。ホイールハウスフロント24は、略円弧状に湾曲した鋼製の板状部材であり、車外側の端部がアッパメンバ5に接合されており、車内側の端部がフロントサイドフレーム7に接合されている。また、後側壁23の下端部23bには、ダンパハウジングエクステンション25が接合されている。ダンパハウジングエクステンション25は、略円弧状に湾曲した鋼製の板状部材であり、車外側の端部がアッパメンバ5に接合されており、車内側の端部がフロントサイドフレーム7に接合されている。また、ダンパハウジングエクステンション25の後端部は、ダッシュボードロア4aに接合されている。このホイールハウスフロント24及びダンパハウジングエクステンション25によってホイールハウスWHの上面が構成されている。さらに、ダンパハウジング2とホイールハウスフロント24との接合部の上には、トランスミッションブラケット26が、当該接合部を被覆するように接合されている。トランスミッションブラケット26は、断面視略ハット形状を呈し、ホイールハウスフロント24と協働して中空構造を形成している。
図3は、ダンパハウジングとダンパベースの分解斜視図である。図4は、ダンパベースの平面図である。
図3に示すように、ダンパベース3は、ダンパハウジング2の上部に固定されてダンパハウジング2の頂部を構成する皿状の鋼製部材である。ダンパベース3は、ダンパハウジング2と別体に、かつ、ダンパハウジング2よりも肉厚に構成されている。ダンパベース3は、ダンパDが取り付けられるダンパベース上壁31と、ダンパハウジング2に固定されるダンパベース側壁32と、ダンパベース上壁31とダンパベース側壁32とを連結するダンパベース連結壁33と、を有している。
図3に示すように、ダンパベース3は、ダンパハウジング2の上部に固定されてダンパハウジング2の頂部を構成する皿状の鋼製部材である。ダンパベース3は、ダンパハウジング2と別体に、かつ、ダンパハウジング2よりも肉厚に構成されている。ダンパベース3は、ダンパDが取り付けられるダンパベース上壁31と、ダンパハウジング2に固定されるダンパベース側壁32と、ダンパベース上壁31とダンパベース側壁32とを連結するダンパベース連結壁33と、を有している。
なお、ダンパベース3とダンパハウジング2が別体に形成されているので、走行荷重等の大荷重が入力するダンパベース3の板厚だけを大きくし、ダンパハウジング2の板厚の増加を防止して、重量増加を抑制することができる。
ダンパベース上壁31は、平坦に形成された平面視略星型形状の部位であり、その外周に沿って稜線部35が延設されている。換言すれば、稜線部35は、ダンパベース上壁31とダンパベース連結壁33との連結部分に沿って平面視略星型形状に形成されている。ダンパベース上壁31の中央部には、ダンパDの頭部に設けられた円筒状の突出部Daを挿通するための開口部31aが形成されている。また、ダンパベース上壁31は、この開口部31aの周囲に、3つのダンパ固定部31bと、3つのダッシュアッパ固定部31cと、を有している。
図4に示すように、ダンパ固定部31bは、ダンパDの頭部に設けられたボルト部Dbを挿通するための貫通孔である。3つのダンパ固定部31bは、これらを順に結んだ仮想線が正三角形となるように配置されている。つまり、3つのダンパ固定部31bは、第1の仮想正三角形T1の各頂点に対応する位置に配置されている。なお、3つのダンパ固定部31bは、第1の仮想正三角形T1の一の頂点が車外側を向き、他の2つの頂点を結ぶ底辺が車内側を向くように配置されている。
また、ダッシュアッパ固定部31cは、後記するダッシュアッパ前部42を溶接固定するための部位であり、上向きに凸となるドーム状の突起である。3つのダッシュアッパ固定部31cは、これらを順に結んだ仮想線が正三角形となるように配置されている。つまり、3つのダッシュアッパ固定部31cは、第2の仮想正三角形T2の各頂点に対応する位置に配置されている。第2の仮想正三角形T2は、第1の仮想正三角形T1に対して位相が60°ずれている。
3つのダンパ固定部31b及び3つのダッシュアッパ固定部31cは、同一の仮想円C上に略等間隔で交互に配置されている。これにより、3つのダンパ固定部31b及び3つのダッシュアッパ固定部31cが、略星型形状の稜線部35の各頂点部に対応する位置に配置されることとなる。
稜線部35のうち、ダンパ固定部31b及びダッシュアッパ固定部31cに対応する部位35a(略星型形状の頂点となる部位)は、仮想円Cよりも外側に位置している。また、稜線部35のうち、ダンパ固定部31bとダッシュアッパ固定部31cとの間の部位35bは、仮想円Cと交差して、仮想円Cに重なるか仮想円Cよりも内側に位置している。これにより、ダンパベース上壁31の面積を最小化して、ダンパベース上壁31の膜面変形を抑制することができる。
なお、稜線部35のうち、ダンパ固定部31bとダッシュアッパ固定部31cとの間の部位35bは、ダンパ固定部31b及びダッシュアッパ固定部31cに対応する部位35a(略星型形状の頂点となる部位)よりも、湾曲の度合いが緩やかになっている。これにより、ダンパベース3をプレス一体成型する場合に、加工前後の周長差を吸収してダンパベース上壁31にしわが発生するのを抑制することができる。
図5の(a)はダンパベースの側面図であり、(b)は(a)のZ部を拡大した拡大側面図である。
図5(a)に示すように、ダンパベース側壁32の下端周縁には、ダンパハウジング2に接合されるハウジング接合部32aが周方向に互いに離間して複数配置されている。ダンパベース3は、このハウジング接合部32aをダンパハウジング2の上端縁に重ねた状態でスポット溶接を行うことにより、ダンパハウジング2の上部に一体的に溶接固定される(図3参照)。
図5(a)に示すように、ダンパベース側壁32の下端周縁には、ダンパハウジング2に接合されるハウジング接合部32aが周方向に互いに離間して複数配置されている。ダンパベース3は、このハウジング接合部32aをダンパハウジング2の上端縁に重ねた状態でスポット溶接を行うことにより、ダンパハウジング2の上部に一体的に溶接固定される(図3参照)。
図5(b)に示すように、隣り合うハウジング接合部32aの間には、ダンパベース側壁32の下端部を切り欠いて成る切欠き部32bが設けられている。本実施形態では、切欠き部32bは、複数のハウジング接合部32aの中心を結ぶ仮想連結線Lまで略円弧状に切り欠かれている。つまり、ダンパベース側壁32の下端部は、周方向に沿って環状に、側面視で略波型形状に形成されている。これにより、ダンパベース3をプレス一体成型する場合に、加工前後の周長差を吸収してダンパベース側壁32にしわが発生するのを抑制することができる。
さらに、図5(a)(b)に示すように、隣り合うハウジング接合部32aの間には、ダンパベース側壁32をダンパハウジング2から離間するように凹設して成る縦ビード32cが上下方向に延設されている。つまり、縦ビード32cは、ダンパベース側壁32に形成された深さ3mm程度の凹溝であり、ダンパベース3をダンパハウジング2の上部に溶接固定した際に、ダンパハウジング2の内面から離間する。これにより、ダンパベース3全体の剛性が向上すると共に、ダンパハウジング2との溶接に不要な部分をダンパハウジング2から浮かせることで、騒音・振動を抑制することができる。
図6は、ダッシュボードアッパ付近の分解斜視図である。
図6に示すように、ダッシュボードアッパ4bは、車幅方向に延設された板状の鋼製部材であり、左右一対のアッパメンバ5の後端部の間に架設されている(図1参照)。ダッシュボードアッパ4bは、左右方向に延設されたダッシュアッパ本体41と、このダッシュアッパ本体41の前側縁からダンパベース3の上方まで前方に延出するダッシュアッパ前部42と、を備えている。
図6に示すように、ダッシュボードアッパ4bは、車幅方向に延設された板状の鋼製部材であり、左右一対のアッパメンバ5の後端部の間に架設されている(図1参照)。ダッシュボードアッパ4bは、左右方向に延設されたダッシュアッパ本体41と、このダッシュアッパ本体41の前側縁からダンパベース3の上方まで前方に延出するダッシュアッパ前部42と、を備えている。
ダッシュアッパ本体41は、左右方向の排水路41aを形成している。ダッシュアッパ本体41の左右端部41bは、サイドメンバ51を介してアッパメンバ5に連結されている。また、ダッシュアッパ本体41の上には、フロントウィンドシールドWSの下端部を支持するウィンドシールドロア52が取り付けられている。ウィンドシールドロア52の左右端部52aは、フードヒンジブラケット53を介してアッパメンバ5に連結されている。
ダッシュアッパ前部42の左右には、中央部42aよりも前後方向に幅広く形成された拡幅部42bが設けられている。拡幅部42bは、ダンパベース3の上に載置されており、ダンパベース3の3つのダッシュアッパ固定部31cに溶接固定されている。また、拡幅部42bには、平面視三角形状の開口部42cが形成されている。開口部42cは、ダンパベース3の3つのダンパ固定部31bに対応する第1の仮想正三角形T1よりも一回り大きく形成されており(図4参照)、3つのダンパ固定部31bとその内側のダンパベース上壁31が開口部42cから露出している。拡幅部42bの車外側の端部42dは、下方に折り曲げられて、アッパメンバ5の上面に溶接固定されている。ダッシュアッパ前部42の上には、スチフナ6が重ねて配置されている。
スチフナ6は、ダッシュアッパ前部42と協働していわゆるタワーバーとして機能する部材であり、左右一対のスチフナサイド61と、この左右一対のスチフナサイド61間を連結するスチフナセンタ62と、を備えている。
スチフナセンタ62は、車幅方向に延設された断面略ハット形状の部材であり、中央の膨出部62aと、この膨出部62aの前縁及び後縁に設けられたフランジ62bと、を有している。フランジ62bは、ダッシュアッパ前部42の上面に溶接固定されている。これにより、ダッシュアッパ前部42と膨出部62aとの間に閉断面S1(図8、図9参照)が形成される。
図7は、左側のスチフナサイド付近を拡大して示した斜視図である。図8は、図7に示すVIII−VIII矢視断面図である。図9は、図7に示すIX−IX矢視断面図である。スチフナサイド61は、左右対称に構成されているので、左側のスチフナサイド61を説明し、右側の説明を省略する。
図7、図8、図9に示すように、スチフナサイド61は、ダンパベース3及びダッシュアッパ前部42の上にさらに重ねて配置される部材であり、スチフナセンタ62よりも前後方向に幅広く形成されている。スチフナサイド61は、ダンパベース3の3つのダンパ固定部31bに対応する位置に3つのボルト挿通孔61aを有している。このボルト挿通孔61aに挿通されたダンパDのボルト部DbにナットN(図3参照)を螺合することで、ダンパDとダンパベース3とスチフナサイド61とが一体的に締結固定される(図8参照)。
また、スチフナサイド61は、ダンパベース3の3つのダッシュアッパ固定部31cのうち、車外側(アッパメンバ5側)の2つのダッシュアッパ固定部31c(図4参照)に対応する位置に、2つの溶接部61bを有している。これにより、ダンパベース3とダッシュアッパ前部42とスチフナサイド61とが前記2つの溶接部61bにおいて3枚重ねで溶接固定されることになる。なお、残り1つの車内側のダッシュアッパ固定部31cについては、ダッシュアッパ前部42との2枚重ねでの溶接固定となる(図8参照)。また、スチフナサイド61の車外側の端部61cは、アッパメンバ5の上面まで達しており、アッパメンバ5とダッシュアッパ前部42とスチフナサイド61との三枚重ねで溶接固定されている。スチフナサイド61の車内側の端部は、スチフナセンタ62に連結されている。
また、スチフナサイド61は、前後方向の中央部に、車両上方に向かって膨出する膨出部63を有している。膨出部63は、車内側の幅広部63aと、この幅広部63aよりも幅狭な車外側の2条の横ビード63bと、で構成されている。幅広部63aのうち、ダンパベース3の開口部31aに対応する位置には、ダンパDの突出部Daを露出させるためのメンテナンス用の開口部63cが形成されている(図8参照)。また、幅広部63aのうち、車内側のダッシュアッパ固定部31cに対応する位置には、溶接作業用の貫通孔63dが形成されている(図8参照)。2条の横ビード63bは、互いに前後方向に離間して左右方向に略平行に延設されており、ダッシュアッパ前部42との間に閉断面S2を形成している(図9参照)。横ビード63bの車外側の端部は、アッパメンバ5の上方まで達しており、この位置において閉断面S2の車外側端部S2aが開放されている(図9参照)。
図8に示すように、ダンパハウジング2の上方には、動力搭載室Pを被覆するフード7が設けられている。フード7は、車外側のフードスキン71と車内側のフードインナ72とを重ね合わせた中空構造のパネル部材である。フード7とスチフナ6との間には、荷重吸収スペースS3が設けられている。なお、フード7の車外側にはフェンダパネル73が設けられている。
本実施形態に係る車体前部構造1は、基本的に以上のように構成されるものであり、次に、本実施形態に係る車体前部構造1の作用効果について図1乃至図9を参照して説明する。
本実施形態に係る車体前部構造1では、図4に示すように、3つのダンパ固定部31b及び3つのダッシュアッパ固定部31cが、一の仮想円C上において交互に配置され、かつ、それぞれの仮想正三角形T1,T2の頂点を成す位置に配置され、稜線部35は、ダンパ固定部31b及びダッシュアッパ固定部31cの外方では仮想円Cの外方に位置し、ダンパ固定部31bとダッシュアッパ固定部31cとの間では仮想円Cと交差して仮想円Cの内側又は仮想円Cに重なることで、平面視で略星型形状に形成されているので、稜線部35内にダンパ固定部31b及びダッシュアッパ固定部31cを配置しながら、応力が集中し易い仮想円Cに稜線部35を近づけてダンパベース上壁31の面積を最小化して強度の向上を図ることができる。これにより、ダンパベース上壁31の膜面変形が抑制され、操縦安定性の向上及び騒音・振動の低減が図られる。
また、特許文献1,2に記載の技術のように、ダンパベース上壁31に補強部材や膨出部を設ける必要がないので、ダンパベース上壁31をフラットにでき、ダンパベース3にダッシュアッパ前部42を容易に溶接することができる。そのため、部品点数の削減および設計自由度の向上を図ることができる。さらに、図8に示すように、ダンパベース上壁31がフラットになるので、スチフナ6(タワーバー)の設置スペースを確保しながら、ダンパベース3とフード7との間の衝撃吸収スペースS3を、例えば特許文献2に記載の構造に比較して大きくすることができる。
また、通常、3枚重ねでのスポット溶接を行う場合には、ジュール熱で部材に孔が開かないように、薄い部材の板厚を厚い部材の板厚の1/3以上とする必要があるところ、ダンパベース上壁31の板厚が大きいと他の部材の板厚も必然的に大きくなるため、スポット溶接自体が困難となってボルト接合を強いられていたが、本実施形態では、稜線部35を略星型形状とすることで、ダンパベース上壁31の剛性を損なわずに板厚を従来よりも小さくすることができるので、3枚重ねでのスポット溶接を実現することができる。
また、図4に示すように、稜線部35が略星型形状に形成されているので、稜線部35のうち、ダンパ固定部31bとダッシュアッパ固定部31cとの間の部位35bの曲げ角度が緩やかになり、ダンパベース3のプレス一体成型時に周長差を吸収してしわの発生を抑制することができる。
また、本実施形態では、図5(a)(b)に示すように、ダンパベース側壁32の下端周縁に、ダンパハウジング2に接合されるハウジング接合部32aが互いに周方向に離間して複数配置され、隣り合うハウジング接合部32aの間には、ダンパベース側壁32の下端部を、少なくとも複数のハウジング接合部32aの中心を結ぶ仮想連結線Lまで切り欠いて成る切欠き部32bが設けられているので、ダンパベース3を例えばプレス一体成型する際に、切欠き部32bによって周長差を吸収してしわの発生を抑制することができる。また、切欠き部32bによってダンパベースの軽量化を図ることができる。
また、本実施形態では、隣り合うハウジング接合部32aの間に、ダンパベース側壁32をダンパハウジング2から離間するように凹設して成る縦ビード32cが上下方向に延設されているので、ダンパベース3の剛性を高めることができる。また、ダンパハウジング2との接合に不要な部分をダンパハウジング2から浮かせることで、騒音・振動を抑制することができる。
ところで、走行荷重等の大荷重が入力するダンパベース3は、ダンパハウジング2よりも大きな板厚が求められるため、仮に、ダンパベース3とダンパハウジング2とを一体に形成すると、ダンパハウジング2の板厚も大きくなり、重量増加によって操縦安定性や燃費性能に悪影響を与えてしまう。これに対して、本実施形態では、ダンパベース3とダンパハウジング2が別体に形成されているので、ダンパベース3の板厚だけを大きくし(必要厚さを確保し)、ダンパハウジング2の板厚の増加を防止して、重量増加を抑制することができる。
また、本実施形態では、図6、図7に示すように、ダッシュアッパ前部42とともにダンパハウジング3の間に架設されるスチフナ6の端部(より詳しくはスチフナサイド61の車外側の端部61c)がアッパメンバ5に固定されるので、スチフナ6の端部をダンパベース3に固定する場合に比較して、ダンパベース3への応力集中が抑制され、ダンパベース上壁31の変形を一層軽減することができる。また、ダンパDから入力する走行荷重をアッパメンバ5に分散支持させることができるので、ボディ全体の剛性を一層向上することができ、操縦安定性の向上及び騒音・振動の低減を図ることができる。
また、本実施形態では、図9に示すように、ダッシュアッパ前部42とともにダンパハウジング2の間に架設されるスチフナ6が、ダッシュアッパ前部42との間に閉断面S1,S2を形成する膨出部61a,63を有しており、スチフナセンタ61の膨出部61aとスチフナサイド62の膨出部63(より詳しくは幅広部63aと横ビード63b)とが、スチフナ6の左右方向全体に亘って連続して形成されて一体となって閉断面S1,S2を形成しているので、走行時の車幅方向の荷重に対する変形耐力が高く、また走行荷重を分散してボディ剛性を高めることができる。そのため、操縦安定性を確保するとともに騒音・振動を抑制することができる。
続いて、変形例に係る車体前部構造のダンパベースについて、図10を参照して説明する。なお、前記した実施形態と同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図10は、変形例に係る車体前部構造のダンパベースの平面図である。
図10に示すように、変形例のダンパベース3´は、ダッシュアッパ前部42を固定するダッシュアッパ固定部31c(図4参照)を備えていない点、及び、稜線部35´が略星型形状ではなく略波型形状(略三角形状)に形成されている点が、前記した実施形態と異なっている。つまり、変形例に係る車体前部構造は、ダンパベース3´の上にダッシュボードアッパ42を溶接固定しない構造となっている。
図10に示すように、変形例のダンパベース3´は、ダッシュアッパ前部42を固定するダッシュアッパ固定部31c(図4参照)を備えていない点、及び、稜線部35´が略星型形状ではなく略波型形状(略三角形状)に形成されている点が、前記した実施形態と異なっている。つまり、変形例に係る車体前部構造は、ダンパベース3´の上にダッシュボードアッパ42を溶接固定しない構造となっている。
変形例のダンパベース3´において、3つのダンパ固定部31bは、一つの仮想円C上に略等間隔で配置されており、稜線部35´は、ダンパ固定部31bの外方では仮想円Cよりも外方に位置し、ダンパ固定部31b同士の間では仮想円Cと交差して、仮想円Cよりも内側に位置している。これにより、稜線部35´は、ダンパ固定部31bの外方において外向きに凸となる円弧(35a´)と、ダンパ固定部31b同士の間で内向きに凸となる円弧(35b´)とが、交互に連続する略波型形状に形成されることとなる。また、稜線部35は、環状に形成されているので、平面視ではダンパ固定部31bを頂点とする略三角形状となる。また、稜線部35´のうち、ダンパ固定部31b同士の間に位置する部位35b´は、ダンパ固定部31bの外方に位置する部位35a´よりも、緩やかに湾曲している。
このような構成によれば、稜線部35´が、ダンパ固定部31bの外方では仮想円Cよりも外方に位置し、ダンパ固定部31b同士の間では仮想円Cよりも内側に位置することで、平面視で略波型形状に形成されているので、稜線部35´内に3つのダンパ固定部31bを配置しながら仮想円Cに稜線部35´を近づけてダンパベース上壁31の面積を最小化して強度の向上を図ることができる。これにより、ダンパベース上壁31の膜面変形が抑制され、操縦安定性の向上及び騒音・振動の低減が図られる。
また、ダンパベース上壁31に補強部材や膨出部を設ける必要がないので、ダンパベース上壁31を略フラットにでき、ダンパベース3´に他の部材を容易に溶接することができる。そのため、部品点数の削減および設計自由度の向上を図ることができる。また、また、稜線部35´のうち、ダンパ固定部31b同士の間に位置する部位35b´は、ダンパ固定部31bの外方に位置する部位35a´よりも、緩やかに湾曲しているので、ダンパベースのプレス一体成型時に周長差を吸収してしわの発生を抑制することができる。
以上、本実施形態に係る車体前部構造1及びその変形例について、図1乃至図10を参照して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態では、ダンパベース3に3つのダンパ固定部31b及び3つのダッシュアッパ固定部31cを設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、2つ又は3つ以上であってもよい。
1 車体前部構造
2 ダンパハウジング
3 ダンパベース
31 ダンパベース上壁
31b ダンパ固定部
31c ダッシュアッパ固定部
32 ダンパベース側壁
32a ハウジング固定部
32b 切り欠き部
32c 縦ビード
35 稜線部
4 ダッシュボード
4b ダッシュボードアッパ
42 ダッシュアッパ前部
5 アッパメンバ
6 スチフナ
61 スチフナサイド
61a 膨出部
62 スチフナセンタ
63 膨出部
C 仮想円
T1 第1の仮想正三角形
T2 第2の仮想正三角形
2 ダンパハウジング
3 ダンパベース
31 ダンパベース上壁
31b ダンパ固定部
31c ダッシュアッパ固定部
32 ダンパベース側壁
32a ハウジング固定部
32b 切り欠き部
32c 縦ビード
35 稜線部
4 ダッシュボード
4b ダッシュボードアッパ
42 ダッシュアッパ前部
5 アッパメンバ
6 スチフナ
61 スチフナサイド
61a 膨出部
62 スチフナセンタ
63 膨出部
C 仮想円
T1 第1の仮想正三角形
T2 第2の仮想正三角形
Claims (6)
- 車両の動力搭載室の左右の側壁を構成し、懸架装置のダンパを収容する一対のダンパハウジングと、前記ダンパハウジングの上部に設けられ、前記ダンパが固定されるダンパベースと、を備える車体前部構造であって、
前記ダンパベースは、前記ダンパが取り付けられるダンパベース上壁と、前記ダンパベース上壁に前記ダンパを固定するための複数のダンパ固定部と、前記ダンパベース上壁の外周に沿って延設された稜線部と、を有し、
前記複数のダンパ固定部は、一つの仮想円上に配置されており、
前記稜線部は、前記ダンパ固定部の外方では前記仮想円よりも外方に位置し、前記ダンパ固定部同士の間では前記仮想円と交差することで、平面視で略波型形状に形成されていることを特徴とする車体前部構造。 - 請求項1に記載の車体前部構造であって、
前記動力搭載室と車室とを仕切るダッシュボードの上部を構成するダッシュボードアッパをさらに備え、
前記ダッシュボードアッパは、少なくとも前記ダンパベースの上方まで車両前方に延出し、左右端部が前記ダンパベース上壁に固定されるダッシュアッパ前部を有し、
前記ダンパベースは、3つの前記ダンパ固定部と、前記ダンパベース上壁に前記ダッシュアッパ前部を固定するための3つのダッシュアッパ固定部を有し、
前記3つのダンパ固定部及び前記3つのダッシュアッパ固定部は、前記仮想円上に交互に配置され、かつ、それぞれを結んだ仮想線が正三角形となるように配置され、
前記稜線部は、前記ダッシュアッパ固定部の外方では前記仮想円の外方に位置し、前記ダンパ固定部と前記ダッシュアッパ固定部との間では前記仮想円と交差することで、平面視で略星型形状に形成されていることを特徴とする車体前部構造。 - 請求項2に記載の車体前部構造であって、
前記ダンパベースの側壁の下端周縁には、前記ダンパハウジングに接合されるハウジング接合部が周方向に離間して複数配置され、
隣り合う前記ハウジング接合部の間には、前記ダンパベースの側壁の下端部を、少なくとも前記複数のハウジング接合部の中心を結ぶ仮想連結線まで切り欠いて成る切欠き部が設けられていることを特徴とする車体前部構造。 - 請求項2又は請求項3に記載の車体前部構造であって、
前記ダンパベースの側壁の下端周縁には、前記ダンパハウジングに接合されるハウジング接合部が周方向に離間して複数配置され、
隣り合う前記ハウジング接合部の間には、前記ダンパベースの側壁を前記ダンパハウジングから離間するように凹設して成る縦ビードが上下方向に延設されていることを特徴とする車体前部構造。 - 請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の車体前部構造であって、
前記動力搭載室の左右で車両前後方向に延設された一対のアッパメンバと、
前記ダッシュアッパ前部に重なって前記ダンパベース上壁に取り付けられ、前記ダッシュアッパ前部とともに前記左右のダンパハウジング間に架設されるスチフナと、をさらに備え、
前記スチフナの左右端部は、前記一対のアッパメンバにそれぞれ固定されていることを特徴とする車体前部構造。 - 請求項2から請求項4のいずれか1項記載の車体前部構造であって、
前記動力搭載室の左右で車両前後方向に延設された一対のアッパメンバと、
前記ダッシュアッパ前部に重なって前記ダンパベース上壁に取り付けられ、前記ダッシュアッパ前部とともに前記左右のダンパハウジング間に架設されるスチフナと、をさらに備え、
前記スチフナは、車両上方に膨出し、前記ダッシュアッパ前部との間に閉断面を形成する膨出部を有し、
前記膨出部は、前記左右のアッパメンバ上方まで左右方向に延在していることを特徴とする車体前部構造。
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