JP2016203647A - 車両前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】補強材を追加することなく剛性を向上させた車両前部構造を提供する。【解決手段】車両前部構造１００は、ダッシュパネルの上側のカウルパネル、ダッシュパネルの車幅方向端部のダッシュサイドパネル１２４、ダッシュパネルの車幅方向端部の下側から車両前方へ延びているフロントサイドメンバ、フロントサイドメンバとダッシュパネルとに接続されているフェンダエプロン、フェンダエプロンとダッシュサイドパネル１２４とに接続されているダッシュサイドフロントパネル１３０、ダッシュサイドフロントパネル１３０とダッシュサイドパネル１２４を車両前後方向に溶接している上側溶接列１４６、上側溶接列１４６の下方でダッシュサイドフロントパネル１３０、ダッシュサイドパネル１２４、およびカウルパネルを車両前後方向に溶接している下側溶接列１５０を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、車両の客室とその前方の領域とを車幅方向にわたって仕切っているダッシュパネルを備える車両前部構造に関するものである。

車両のダッシュパネルを含む車両前部構造（車体フレーム）は、フロントサイドメンバやフェンダエプロン等によって構成されている。フロントサイドメンバは、車両前後方向に延びた長手の部材であって、ダッシュパネルの車幅方向の両端に一対設けられている。フェンダエプロンは、車両前部の側壁を構成する部材であって、フロントサイドメンバの上側からダッシュパネルの前側にわたって接続されている。

車両前部構造は、前方衝突等の緊急時において衝撃エネルギーを受けやすい部位である。そのため、車両前部構造には、様々な安全対策が施されている。例えば特許文献１に記載の前部車体構造では、サイドメンバの上方のエプロンメンバに、車幅方向内側に膨出したビードを設けている。これによって特許文献１は、エプロンメンバの剛性を途中で変化させて、緊急時に生じる変形を制御している。

特開２０１２−１４８７４３号公報

車両前部構造の剛性は、乗員の安全性を確保するために重要である。車両前部構造の剛性が高ければ、前方衝突等の緊急時に衝撃エネルギーを受けたとしても、客室等を変形させずに衝撃エネルギーを車両後方へ受け流すことができるからである。しかしながら、安易に補強材を追加してしまうと、コストおよび重量の増大を招き、加えて生産性にも影響を与えてしまう。

本発明は、このような課題に鑑み、補強材を追加することなく、簡易な構成で剛性を向上させた車両前部構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる車両前部構造の代表的な構成は、車両の客室とその前方の領域とを車幅方向にわたって仕切っているダッシュパネルを備える車両前部構造において、当該車両前部構造はさらに、ダッシュパネルの上側に車幅方向にわたって接続されているカウルパネルと、ダッシュパネルおよびカウルパネルの車幅方向端部に接続されているダッシュサイドパネルと、ダッシュパネルの車幅方向端部の下側から車両前方へ延びているフロントサイドメンバと、フロントサイドメンバの上側とダッシュパネルの前側とに接続されているフェンダエプロンと、フェンダエプロンの上側とダッシュサイドパネルの前側とに接続されているダッシュサイドフロントパネルと、ダッシュサイドフロントパネルとダッシュサイドパネルとを車両前後方向にわたって溶接している上側溶接列と、上側溶接列の下方に設けられ、ダッシュサイドフロントパネル、ダッシュサイドパネル、およびカウルパネルを車両前後方向にわたって溶接している下側溶接列と、を備えることを特徴とする。

上記のダッシュサイドフロントパネルは、上側溶接列と下側溶接列の二つの溶接列が設けられ、ダッシュサイドパネルおよびカウルパネルと高い剛性で結合している。したがってダッシュサイドフロントパネルは、フロントサイドメンバおよびフェンダエプロンから伝わってきた衝撃エネルギーを変形することなく車両後方へと効率よく受け流し、客室を保護することができる。この構成であれば、追加の補強材を利用することもないため、コストおよび重量の増大を回避し、さらには生産性の低下も防ぐことができる。

上記のフェンダエプロンは、下方から前輪用のサスペンションが接続されるストラットタワーを含み、カウルパネルは、ストラットタワーの上側にも接続されているとよい。ストラットタワーの上側は、サスペンションの取付部であって、元々高い剛性に設定されている。そして、カウルパネルは、車幅方向にわたる長尺な部材であり、筋交い（すじかい）としても働くことができる。これらストラットタワーの上側とカウルパネルとを接続することで、車両前部の剛性をさらに向上させることが可能になる。

上記のダッシュサイドパネルは、上側溶接列と下側溶接列との間にて車両前後方向にわたって車幅方向内側に膨出している第１のビードを有してもよい。このビードによって、ダッシュサイドパネルの剛性を形状的に向上させ、上側溶接列および下側溶接列から伝わってきた衝撃エネルギーを車両後方へと効率よく伝達することが可能になる。

当該車両前部構造はさらに、ダッシュサイドパネルの車幅方向外側に接続されて車両のフロントサイドドアが取り付けられるフロントドアヒンジリンフォースと、第１のビードの車両後方に設けられてフロントドアヒンジリンフォースとダッシュサイドパネルとを上下方向にわたって溶接している上下方向溶接列と、を備えてもよい。この構成によって、ダッシュサイドパネルへと伝わってきた衝撃エネルギーを、上下方向溶接列を介してフロントドアヒンジリンフォースへと効率よく伝えることが可能になる。

上記ダッシュサイドパネルはさらに、上下方向溶接列とその車両後方のカウルパネルとの間にて車両前後方向にわたって車幅方向内側に膨出している第２のビードを有してもよい。第２のビードによってダッシュサイドパネルの剛性をさらに高め、衝撃エネルギーをダッシュサイドパネルからカウルパネルへと効率よく伝えることが可能になる。

上記の上側溶接列は、ダッシュサイドフロントパネルの上部に設けられていてもよい。この構成によって、ダッシュサイドフロントパネルに前方および下方から伝わってきた衝撃エネルギーを、上側溶接列を介して車両後方へと効率よく伝えることが可能になる。

本発明によれば、補強材を追加することなく、簡易な構成で剛性を向上させた車両前部構造を提供することが可能になる。

本発明の実施形態に係る車両前部構造を示す図である。 図１（ｂ）の車両前部構造を車幅方向の外側から見た図である。 図１（ｂ）のダッシュサイドパネルとカウルパネルとの接続部分の拡大図である。 図３（ｂ）のダッシュサイドパネルを各方向から示した図である。 図３（ｂ）のダッシュサイドパネルを各方向から示した図である。 図１（ｂ）のカウルパネルのＣ−Ｃ断面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る車両前部構造を示す図である。図１（ａ）は、車両前部構造１００を実施した車両を左側前方から見た斜視図である。図１（ａ）に示すダッシュパネル１０２は、車両の客室とその前方の領域（例えばエンジンルーム）とを車幅方向にわたって仕切っている。車両前部構造１００は、ダッシュパネル１０２を含む車両の前部の領域にて車体フレームを構成している。以下、主に車幅方向の右側に実装されている車両前部構造を例に説明を行う。なお本願のすべての図面にわたって車両前方、車両後方、車両右側および車両左側をそれぞれ矢印Ｆ、Ｂ、Ｒ、Ｌで示す。

フロントサイドメンバ１０４は、車幅方向の端部の下側に設けられた柱状の部品である。フロントサイドメンバ１０４は、ダッシュパネル１０２の車幅方向の端部の下側から車両前方へ延びている。図１（ａ）中では車両左側の図示を省略しているが、フロントサイドメンバ１０４は車幅方向の両側に一対設けられる。

フェンダエプロン１０６は、エンジンルームの側壁となる部品である。フェンダエプロン１０６は、フロントサイドメンバ１０４の上側とダッシュパネル１０２の前側とに接続されている。フェンダエプロン１０６は、車両後側のフェンダエプロンパネル１０８と、車両前側のエプロンフロントエクステンション１１０とを含んで構成されている。

フェンダエプロンパネル１０８は、ストラットタワー１１２も構成している。ストラットタワー１１２は、下方から前輪用のサスペンションが接続される。エプロンフロントエクステンション１１０は、フェンダエプロンパネル１０８を車両前方へ延ばすように接続されている。エプロンフロントエクステンション１１０は、フロントサイドメンバ１０４から車両後方へ次第に上方へ向かう、傾斜した形状になっている。

カウルパネル１１４は、ダッシュパネル１０２の上側に車幅方向にわたって接続されている。図１（ｂ）は、図１（ａ）の車両前部構造１００の拡大図である。図１（ａ）に示すように、カウルパネル１１４は、フロントシールド開口部１１６の下縁に沿った上面部１１８と、上面部１１８の車両後側から下方へ延びている縦壁部１２０、および縦壁部１２０の下部から車両前側へ屈曲して延びている底面部１２２を含んだ、断面コの字形状をしている。

ダッシュサイドパネル１２４は、フロントピラー１２６の根本付近の車幅方向の内側（以下、車内側と称する。）に設けられている部材であって、ダッシュパネル１０２およびカウルパネル１１４の車幅方向の端部に接続されている。ダッシュサイドパネル１２４は、その前側にダッシュパネル１０２等が接続していて、後側がドア用開口部１２８まで延びている。ダッシュサイドパネル１２４は、カウルパネル１１４の縦壁部１２０の車両前方から車両後方にわたって、一枚のパネルで構成されている。

ダッシュサイドフロントパネル１３０は、ダッシュサイドパネル１２４の上部の前側から車両前方へ延びた部品である。ダッシュサイドパネル１２４は、ダッシュサイドパネル１２４の前側からフェンダエプロン１０６の上側にわたって接続されている。ダッシュサイドフロントパネル１３０は、ダッシュサイドパネル１２４およびフェンダエプロン１０６に対して、車幅方向の外側（以下、車外側と称する。）に接続されている。

図２は、図１（ｂ）の車両前部構造１００を車幅方向の外側から見た図である。フロントドアヒンジリンフォース１３２は、フロントピラー１２６の根元付近の車外側を構成する部品であり、ダッシュサイドパネル１２４の車外側に接続されている。フロントドアヒンジリンフォース１３２は、車両のフロントサイドドア（図示省略）のヒンジが取り付けられる。フロントドアヒンジリンフォース１３２は、ダッシュサイドパネル１２４との間に閉断面１３４（図４（ｂ）参照）を形成するため、比較的高い剛性を確保することができる。

再び図１（ａ）を参照する。緊急時において車両に対して前方から衝撃が加わった場合、その衝撃エネルギーは、フロントサイドメンバ１０４を伝って車両後方へ流れるものと、エプロンフロントエクステンション１１０を介して上方のダッシュサイドフロントパネル１３０に伝わりそこから車両後方へと流れるものの、二つの流れになる。

当該車両前部構造１００では、特にダッシュサイドフロントパネル１３０に伝わってきた衝撃エネルギーに対する対策として、簡易な構成で剛性の向上を図っている。以下、車両前部構造１００の構成について、剛性の向上の視点からさらに説明を行う。

図３は、図１（ｂ）のダッシュサイドパネル１２４とカウルパネル１１４との接続部分の拡大図である。図３（ａ）に例示するように、ダッシュサイドパネル１２４には、剛性の向上のために、複数のビード１３６等が設けられている。

図３（ｂ）は、図３（ａ）のカウルパネル１１４を省略した図である。図３（ｂ）に例示するように、ダッシュサイドパネル１２４には、第１のビード１３６、１３８と、第２のビード１４０、１４２、１４４の、計５つのビードが設けられている。各ビードは、ダッシュサイドパネル１２４の一部を車内側へ膨出させて設けられていて、いずれも車両前後方向に長尺な形状に形成されている。これらビード１３６等を設けることで、ダッシュサイドパネル１２４の断面二次モーメントが大きくなるため、ダッシュサイドパネル１２４の剛性が向上する。

図４は、図３（ｂ）のダッシュサイドパネル１２４を各方向から示した図である。図４（ａ）は、ダッシュサイドパネル１２４を車幅方向の内側から見て示した図である。図４（ａ）に示すように、ダッシュサイドパネル１２４には、他の部品との接続箇所として、複数の溶接列（上側溶接列１４６等）が設けられている。

上側溶接列１４６は、ダッシュサイドパネル１２４とダッシュサイドフロントパネル１３０の上部１４８とを、車両前後方向にわたって溶接している。下側溶接列１５０は、上側溶接列１４６の下方に設けられ、ダッシュサイドフロントパネル１３０、ダッシュサイドパネル１２４、およびカウルパネル１１４の底面部１２２を車両前後方向にわたって溶接している。上下方向溶接列１５２は、ダッシュサイドパネル１２４とフロントドアヒンジリンフォース１３２の前側とを上下方向にわたって溶接している。これら溶接列は、スポット溶接を各方向に複数回行うことで形成されている。

各溶接列と各ビードは、共にダッシュサイドパネル１２４を中心とした各部品の接続剛性を高める働きをしている。例えば、第１のビード１３８は、上側溶接列１４６と下側溶接列１５０との間に設けられている。ビード１３８によってダッシュサイドパネル１２４の剛性が形状的に向上しているため、ダッシュサイドパネル１２４は上側溶接列１４６および下側溶接列１５０から伝わってきた衝撃エネルギーを車両後方へと効率よく伝達することが可能になる。

上下方向溶接列１５２は、上側溶接列１４６、下側溶接列１５０、およびビード１３６、１３８に対して直交するように、これらの車両後方に設けられている。上下方向溶接列１５２によって、上側溶接列１４６等からダッシュサイドパネル１２４へと伝わってきた衝撃エネルギーを、フロントドアヒンジリンフォース１３２へと効率よく伝えることが可能になる。

図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図４（ｂ）に示すように、フロントドアヒンジリンフォース１３２はダッシュサイドパネル１２４との間に閉断面１３４を形成し、高い剛性を発揮する。上下方向溶接列１５２からフロントドアヒンジリンフォース１３２へ衝撃エネルギーを伝えることで、その衝撃エネルギーを効率よく吸収して車両後方へと受け流すことができる。

図４（ａ）の第２のビード１４０、１４２、１４４は、上下方向溶接列１５２とその車両後方のカウルパネル１１４の縦壁部１２０との間に設けられている。ビード１４０等によってダッシュサイドパネル１２４の剛性はさらに高められ、ダッシュサイドパネル１２４は衝撃エネルギーをダッシュサイドパネル１２４からカウルパネル１１４へと効率よく伝えて吸収することが可能になる。

上記の構成をまとめる。ダッシュサイドフロントパネル１３０は、上側溶接列１４６と下側溶接列１５０の二つの溶接列が設けられ、ダッシュサイドパネル１２４およびカウルパネル１１４と高い剛性で結合している。したがってダッシュサイドフロントパネル１３０は、フロントサイドメンバ１０４およびフェンダエプロン１０６から伝わってきた衝撃エネルギーを、変形することなく車両後方のダッシュサイドパネル１２４等へと効率よく受け流すことができる。

ダッシュサイドパネル１２４は、ビード１３６等によって、剛性が形状的に向上している。したがって、ダッシュサイドフロントパネル１３０から上側溶接列１４６および下側溶接列１５０を介して伝わってきた衝撃エネルギーを車両後方へと効率よく伝達することができる。特に、ダッシュサイドパネル１２４は、上下方向溶接列１５２を介してフロントドアヒンジリンフォース１３２へと衝撃エネルギーを効率よく伝える。またダッシュサイドパネル１２４は、ビード１４０等によって剛性が高められていることで、ビード１４０等の後方のカウルパネル１１４へと衝撃エネルギーを効率よく伝える。

従来、車両に前方衝突などが起こった場合において、ダッシュパネル１０２やカウルパネル１１４の車幅方向の端部を起点にして内側に折れるように変形することがあった。しかし、当該車両前部構造１００であれば、上記説明した各ビードおよび各溶接列によって高い剛性を発揮することができ、変形を防ぎながら衝撃を車両後方へ受け流し、客室を保護して乗員の安全を確保することができる。また当該車両前部構造１００では、補強材の追加等を行っていないため、コストおよび重量の増大を回避し、さらには生産性の低下も防ぐことができる。

図５は、図２のダッシュサイドフロントパネル１３０を各方向から示した図である。図５（ａ）は、図２のダッシュサイドフロントパネル１３０の拡大図である。上述した上側溶接列１４６は、ダッシュサイドフロントパネル１３０の上部１４８に設けられている。加えて、ビード１３６も、ダッシュサイドフロントパネル１３０の上部１４８に沿って設けられている。

図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。ダッシュサイドフロントパネル１３０には、前側下方のエプロンフロントエクステンション１１０（図１（ａ）参照）およびそのさらに下方のフロントサイドメンバ１０４から衝撃エネルギーが伝えられる。その場合、ダッシュサイドフロントパネル１３０の上部１４８が上側溶接列１４６およびビード１３６に近接していることで、ダッシュサイドフロントパネル１３０は前側下方から加えられた衝撃エネルギーを車両後方へと効率よく伝えることが可能になっている。

再び図１（ｂ）を参照する。カウルパネル１１４は、ストラットタワー１１２の上側にも接続されている。ストラットタワー１１２の上側は、円形をしたサスペンションの取付部１５４となっていて、元々高い剛性に設定されている。本実施形態では、カウルパネル１１４の底面部１２２を、ストラットタワー１１２の取付部１５４に車両後側から溶接によって接続させている。当該車両前部構造１００では、カウルパネル１１４とストラットタワー１１２とを接続することで、さらなる剛性の向上を図っている。

図６は、図１（ｂ）のカウルパネル１１４のＣ−Ｃ断面図である。Ｃ−Ｃ断面は、車幅方向の断面である。ストラットタワー１１２の取付部１５４に溶接されたカウルパネル１１４は、車外側に延びて、ダッシュサイドパネル１２４に溶接されている。カウルパネル１１４は、車幅方向にわたる長尺な部材であり、車幅方向両側のダッシュサイドパネル１２４に対して車幅方向に突っ張る筋交い（すじかい）として働く。当該車両前部構造１００であれば、前方衝突時等において、カウルパネル１１４が筋交いとして機能し、ダッシュサイドパネル１２４の車内側への変形を防ぐことができる。そして、車両前方からの衝撃エネルギーを、ストラットタワー１１２を介してカウルパネル１１４の底面部１２２に伝えて吸収することができる。このようにして、車両前部構造１００は、客室の保護をより十全に図っている。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、車両の客室とその前方の領域とを車幅方向にわたって仕切っているダッシュパネルを備える車両前部構造に利用することができる。

１００…車両前部構造、１０２…ダッシュパネル、１０４…フロントサイドメンバ、１０６…フェンダエプロン、１０８…フェンダエプロンパネル、１１０…エプロンフロントエクステンション、１１２…ストラットタワー、１１４…カウルパネル、１１６…フロントシールド開口部、１１８…カウルパネルの上面部、１２０…カウルパネルの縦壁部、１２２…カウルパネルの底面部、１２４…ダッシュサイドパネル、１２６…フロントピラー、１２８…ドア用開口部、１３０…ダッシュサイドフロントパネル、１３２…フロントドアヒンジリンフォース、１３４…閉断面、１３６…上側の第１のビード、１３８…下側の第１のビード、１４０…上側の第２のビード、１４２…中央の第２のビード、１４４…下側の第２のビード、１４６…上側溶接列、１４８…ダッシュサイドフロントパネルの上部、１５０…下側溶接列、１５２…上下方向溶接列、１５４…取付部

Claims (6)

1. 車両の客室とその前方の領域とを車幅方向にわたって仕切っているダッシュパネルを備える車両前部構造において、当該車両前部構造はさらに、
   前記ダッシュパネルの上側に車幅方向にわたって接続されているカウルパネルと、
   前記ダッシュパネルおよび前記カウルパネルの車幅方向端部に接続されているダッシュサイドパネルと、
   前記ダッシュパネルの車幅方向端部の下側から車両前方へ延びているフロントサイドメンバと、
   前記フロントサイドメンバの上側と前記ダッシュパネルの前側とに接続されているフェンダエプロンと、
   前記フェンダエプロンの上側と前記ダッシュサイドパネルの前側とに接続されているダッシュサイドフロントパネルと、
   前記ダッシュサイドフロントパネルと前記ダッシュサイドパネルとを車両前後方向にわたって溶接している上側溶接列と、
   前記上側溶接列の下方に設けられ、前記ダッシュサイドフロントパネル、前記ダッシュサイドパネル、および前記カウルパネルを車両前後方向にわたって溶接している下側溶接列と、を備えることを特徴とする車両前部構造。
2. 前記フェンダエプロンは、下方から前輪用のサスペンションが接続されるストラットタワーを含み、
   前記カウルパネルは、前記ストラットタワーの上側にも接続されていることを特徴とする請求項１に記載の車両前部構造。
3. 前記ダッシュサイドパネルは、前記上側溶接列と前記下側溶接列との間にて車両前後方向にわたって車幅方向内側に膨出している第１のビードを有することを特徴とする請求項１または２に記載の車両前部構造。
4. 当該車両前部構造はさらに、
   前記ダッシュサイドパネルの車幅方向外側に接続されて前記車両のフロントサイドドアが取り付けられるフロントドアヒンジリンフォースと、
   前記第１のビードの車両後方に設けられて前記フロントドアヒンジリンフォースと前記ダッシュサイドパネルとを上下方向にわたって溶接している上下方向溶接列と、を備えることを特徴とする請求項３に記載の車両前部構造。
5. 前記ダッシュサイドパネルはさらに、前記上下方向溶接列とその車両後方の前記カウルパネルとの間にて車両前後方向にわたって車幅方向内側に膨出している第２のビードを有することを特徴とする請求項４に記載の車両前部構造。
6. 前記上側溶接列は、前記ダッシュサイドフロントパネルの上部に設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車両前部構造。

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