JP2019123398A - 車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ダッシュパネルの挿通孔に挿通された操舵装置の一部を覆うカバー部材がダッシュパネルに接合された構成において、前面衝突時に、挿通孔の周辺部が車室側へ変形されるのを抑制することができる車体前部構造を得る。【解決手段】車体前部構造３０は、ダッシュパネル３２とカバー部材３４とを有する。ダッシュパネル３２は、ステアリング装置２０の一部が挿通される挿通孔３６及び被接合部３８が形成され、車室１３と、パワーユニット１８を有するエンジンコンパートメント１４とを区画する。カバー部材３４は、パワーユニット１８よりも後側に配置され、被接合部３８にパワーユニット１８側から接合されることでステアリング装置２０の一部を覆う。被接合部３８は、衝突荷重が入力される前には車室１３の外側に向けて凸となる曲面形状を有し、衝突荷重が入力された場合に車室１３側に向けて凸となるように変形する。【選択図】図４

Description

本発明は、車体前部構造に関する。

特許文献１には、ダッシュロアパネルに支持されたペダルブラケットと、ペダルブラケット及びステアリングコラムに回動自在に連結された屈曲リンクとを有するステアリング支持構造が開示されている。

特開平０１−１９５１７６号公報

車室と車室よりも車両前後方向の前側に配置され前部ユニットを有する前室とを区画するダッシュパネルには、操舵装置の一部が挿通される挿通孔が形成されている。この挿通孔及び操舵装置の一部を覆うように、ダッシュパネルにおける挿通孔の周辺にカバー部材が接合された車体前部構造がある。この車体前部構造では、前部ユニットとダッシュパネルとの間隔よりも前部ユニットとカバー部材との間隔の方が狭くなる。このため、車両の前面衝突時に前部ユニットとカバー部材とが接触することで、ダッシュパネルにおける挿通孔の周辺部が、カバー部材が無い構成に比べて、車室側に向けて変形し易くなる。つまり、ダッシュパネルの挿通孔に挿通された操舵装置の一部を覆うカバー部材がダッシュパネルに接合された構成において、前面衝突時に、挿通孔の周辺部が車室側へ変形されるのを抑制するには、改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、ダッシュパネルの挿通孔に挿通された操舵装置の一部を覆うカバー部材がダッシュパネルに接合された構成において、前面衝突時に、挿通孔の周辺部が車室側へ変形されるのを抑制することができる車体前部構造を得ることが目的である。

請求項１に記載の本発明に係る車体前部構造は、操舵装置の一部が挿通される挿通孔及び該挿通孔の周囲の被接合部が形成され、車室と、該車室よりも車両前後方向の前側に配置され前部ユニットを有する前室とを区画するダッシュパネルと、前記前部ユニットよりも車両前後方向の後側に配置され、前記被接合部に前記前部ユニット側から接合されることで前記操舵装置の一部を覆うカバー部材と、を有し、前記被接合部は、衝突荷重が入力される前には、少なくとも一部が前記車室の外側に向けて凸となる曲面形状を有し、衝突荷重が入力された場合に前記車室側に向けて凸となるように変形する。

請求項１に記載の本発明に係る車体前部構造では、前面衝突時において、車体前部に衝突荷重が入力され、前部ユニットがカバー部材と接触した場合に、カバー部材から被接合部を介してダッシュパネルに衝突荷重が伝達される。ここで、被接合部が、車室側に向けて凸となるように変形することで、ダッシュパネルにおける挿通孔の周辺部が、前面衝突前に比べて車両前側へ移動される。これにより、前面衝突時に、挿通孔の周辺部が車室側へ変形されるのを抑制することができる。

以上説明したように、請求項１に記載の車体前部構造によれば、ダッシュパネルの挿通孔に挿通された操舵装置の一部を覆うカバー部材がダッシュパネルに接合された構成において、前面衝突時に、挿通孔の周辺部が車室側へ変形されるのを抑制することができるという効果を有する。

本実施形態に係る車体前部構造が適用された車両の一部を示す構成図である。 本実施形態に係る車体前部構造を車幅方向から見た構成図である。 （Ａ）本実施形態に係るダッシュパネルの一部を示す説明図であり、（Ｂ）本実施形態に係るカバー部材を示す説明図である。 本実施形態に係る車体前部構造の横断面図である。 （Ａ）本実施形態に係る車体前部構造における前面衝突時の状態を示す説明図であり、（Ｂ）本実施形態に係る車体前部構造における前面衝突直後の状態を示す説明図である。

〔全体構成〕
図１に示す本実施形態の車体前部構造３０について説明する。なお、各図に適宜示す矢印ＦＲは車両前方（進行方向）を示しており、矢印ＵＰは車両上方を示しており、ＯＵＴは車幅方向外側を示している。以下、単に前後、上下、左右の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、進行方向を向いた場合の車幅方向の左右を示すものとする。

車両１０は、フロアトンネル１６、フロアパネル１７、フロントサイドメンバ１９、キックリインフォースメント２９（図４参照）及び後述する車体前部構造３０を含んで構成された車体１２を有する。車体１２には、図示しない乗員が存在する車室１３と、前室の一例としてのエンジンコンパートメント１４とが形成されている。なお、車両１０は、一例として、左ハンドル車とされている。

フロアトンネル１６は、鋼板をプレス加工することにより形成されており、車両１０の床部の車幅方向中央部を構成している。また、フロアトンネル１６の形状は、車両前後方向から見た場合に車両下方側に開口する断面ハット形状とされている。フロアパネル１７は、鋼板をプレス加工することにより形成されている。また、フロアパネル１７は、フロアトンネル１６の両端部に接合されると共に車両前後方向及び車両幅方向に延在され、車両１０の床部を構成している。

エンジンコンパートメント１４は、車室１３よりも車両前後方向の前側に配置されている。また、エンジンコンパートメント１４は、エンジンやモータ等を含んで構成された前部ユニットの一例としてのパワーユニット１８を有する。フロントサイドメンバ１９は、パワーユニット１８に対する車幅方向両側に配置され、車両前後方向に延びている。そして、パワーユニット１８は、図示しないマウントブラケットを介して、フロントサイドメンバ１９に支持されている。また、車両１０には、操舵装置の一例としてのステアリング装置２０が設けられている。

ステアリング装置２０は、図示しないステアリングホイール、ステアリングコラム及びステアリングシャフトと、インターミディエイトシャフト２２と、シャフト連結部２４と、ギヤボックス２６とを含んで構成されている。

インターミディエイトシャフト２２は、操舵装置の一部の一例であり、図示しないステアリングシャフトの車両前後方向前端部に連結されている。また、インターミディエイトシャフト２２は、車幅方向から見た場合に前端部が後端部よりも車両下方側に位置する斜め方向を軸方向として回転可能に設けられている。インターミディエイトシャフト２２の前部は、後述する挿通孔３６に挿通されている。また、インターミディエイトシャフト２２の前端部は、シャフト連結部２４を介してギヤボックス２６と連結されている。ギヤボックス２６は、図示しない車輪を転舵させるように構成されている。

〔要部構成〕
図１に示す車体前部構造３０は、ダッシュパネル３２と、カバー部材３４とを有する。

＜ダッシュパネル＞
ダッシュパネル３２は、鋼板をプレス加工することにより形成されている。また、ダッシュパネル３２は、車両前後方向を厚さ方向として、車幅方向及び車両上下方向に延在されている。ダッシュパネル３２の車幅方向両端部は、図示しないフロントピラーに接合されている。ダッシュパネル３２の下端部は、フロアトンネル１６の前端部及びフロアパネル１７の前端部に接合されている。ダッシュパネル３２の上端部は、図示しないウインドシールドガラスの下縁に沿って車幅方向に配置されたカウルの下面側に接合されている。これにより、ダッシュパネル３２は、車室１３とエンジンコンパートメント１４とを区画している（仕切っている）。

図２に示すように、ダッシュパネル３２は、一例として、車幅方向から見た場合に、略車両上下方向に沿う上部３２Ａと、上部３２Ａの下端から下側へ連続され、下側が上側よりも車両後方側に位置するように形成された下部３２Ｂとを有する。なお、下部３２Ｂは、具体的には、車幅方向から拡大して見た場合に、前側且つ下側（斜め下側）に向けて凸となる曲面形状を有している。

図１に示すダッシュパネル３２を車両前後方向から見た場合に、ダッシュパネル３２におけるフロアトンネル１６に対する車幅方向の一方側（運転席側）には、下部３２Ｂを車両前後方向に貫通する挿通孔３６が形成されている。挿通孔３６は、インターミディエイトシャフト２２を挿通可能な大きさ及び形状を有する。なお、インターミディエイトシャフト２２を挿通孔３６に挿通させた状態では、挿通孔３６の孔壁とインターミディエイトシャフト２２とは接触していない。

図３（Ａ）に示すダッシュパネル３２における挿通孔３６の周囲には、被接合部３８が形成されている。図３（Ａ）において、ダッシュパネル３２における被接合部３８に相当する範囲とは、挿通孔３６を囲む小形の二点鎖線Ｋ１よりも外側で且つ挿通孔３６を囲む大形の二点鎖線Ｋ２よりも内側の範囲となる。なお、二点鎖線Ｋ１、Ｋ２は、後述するカバー部材３４の周壁部４６（図３（Ｂ）参照）の内縁及び外縁に対応している。

また、被接合部３８は、車両正面視における挿通孔３６の縁よりも外側（挿通孔３６から離れる側）の部位として設定されている。換言すると、被接合部３８とは、挿通孔３６の縁（孔壁）を除いた挿通孔３６の周辺部であり且つ後述するカバー部材３４の周壁部４６（図３（Ｂ）参照）と接触される部位を意味する。つまり、被接合部３８とは、ダッシュパネル３２において、カバー部材３４が接合（一例として溶接）される部位（打点部）だけでなく、接合によってカバー部材３４と接触する部位も含んでいる。

なお、ダッシュパネル３２における挿通孔３６の縁を含む部位であり、且つ被接合部３８よりも挿通孔３６側でカバー部材３４が接触しない部位を周辺部３９と称して、被接合部３８とは区別する。周辺部３９の範囲は、図３（Ａ）に示す挿通孔３６よりも外側（縁を含む）で、且つ二点鎖線Ｋ１よりも内側の範囲となる。なお、本実施形態では、二点鎖線Ｋ１を周辺部３９に含める。

図４には、挿通孔３６の車両上下方向のほぼ中央となる高さで切断した場合の車体前部構造３０の平断面が示されている。周辺部３９は、一例として、車幅方向に沿った平板状に延びている。被接合部３８は、ダッシュパネル３２において、周辺部３９に対する車幅方向の一方側と他方側とに形成されている。なお、車幅方向の一方側（フロアトンネル１６側）を被接合部４２と称し、他方側（外側）を被接合部４４と称して区別する。

被接合部４２は、車両１０に対して前面衝突の衝突荷重が入力される前の状態（停止状態）において、車両上下方向から見た場合に、車室１３の外側に向けて凸となる曲面形状を有している。具体的には、被接合部４２は、車両前方に行くに従って車幅方向の中央側に位置する斜め方向（矢印Ａ１で示す方向）に凸となるように湾曲されている。また、被接合部４２は、前面衝突の衝突荷重が厚さ方向に入力された場合に、車室１３側に向けて凸となる変形をする（反り返る）ように形成されている。換言すると、被接合部４２は、衝突荷重が厚さ方向に入力された場合に、該衝突荷重の入力方向に反り返り（バックリング）可能に形成されている。

被接合部４４は、車幅方向における被接合部４２よりもフロントサイドメンバ１９に近い側に配置されている。また、被接合部４４は、車両１０に対して前面衝突の衝突荷重が入力される前の状態において、車両上下方向から見た場合に、車室１３の外側に向けて凸となる曲面形状を有している。具体的には、被接合部４４は、車両前方に行くに従って車幅方向の外側に位置する斜め方向（矢印Ａ２で示す方向）に凸となるように湾曲されている。また、被接合部４４は、前面衝突の衝突荷重が厚さ方向に入力された場合に、車室１３側に向けて凸となる変形をする（反り返る）ように形成されている。換言すると、被接合部４４は、衝突荷重が厚さ方向に入力された場合に、該衝突荷重の入力方向に反り返り（バックリング）可能に形成されている。

ここで、既述の通り、ダッシュパネル３２の下部Ｂは、車幅方向から見た場合に、斜め下側に向けて凸状となる曲面形状を有している。つまり、被接合部４２及び被接合部４４の形状は、いずれも、車両前後方向及び車幅方向に沿った平断面内において曲面形状とされているだけでなく、車両前後方向及び車両上下方向に沿った縦断面内においても曲面形状とされている。

＜カバー部材＞
図３（Ｂ）に示すカバー部材３４は、一例として、被接合部３８（図３（Ａ）参照）に接合される周壁部４６と、周壁部４６から膨出された膨出部４８とを有する。

周壁部４６は、車両前後方向を厚さ方向とする板状で且つ車両前後方向から見た場合に枠状に形成されている。車両前後方向から見た場合に、周壁部４６の内側には、車両前後方向に貫通された開口部４７が形成されている。開口部４７の大きさは、インターミディエイトシャフト２２（図１参照）が挿通される大きさで、且つ挿通孔３６（図３（Ａ）参照）の大きさよりも大きい。また、開口部４７は、インターミディエイトシャフト２２の軸方向に沿って、挿通孔３６と並んで配置される。

図２及び図４に示すように、周壁部４６は、被接合部３８に車両前後方向の前側から重ねられた場合に、被接合部３８と面接触するように、車室１３の外側に向けて凸となる曲面形状を有している。換言すると、周壁部４６は、車両上下方向から見た場合、車幅方向から見た場合のいずれの場合においても、車室１３の外側に向けて凸となる曲面形状を有している。

図３（Ｂ）に示す膨出部４８は、周壁部４６の内縁から周壁部４６よりも車両前側へ膨出され、且つ車両前側から見た場合に開口部４７をほぼ覆うように形成されている。膨出部４８の下端部には、車両下側へ向けて開口する開口部４９が形成されている。

ここで、図４に示すように、カバー部材３４は、パワーユニット１８よりも車両前後方向の後側に配置され、被接合部３８にパワーユニット１８側から、接合（一例として溶接）されることで、ステアリング装置２０の一部を覆っている。なお、図２に示すように、膨出部４８は、ダッシュパネル３２に接合された状態において、車幅方向から見た場合に、パワーユニット１８の車両上下方向の中央よりも上側の部位と車両前後方向に間隔ｄ１をあけて対向配置されている。

〔作用及び効果〕
次に、本実施形態の車体前部構造３０の作用及び効果について説明する。

図４に示すように、車両１０の前面衝突前（通常の運転時）において、車室１３では、図示しないシートに乗員Ｐが着座してステアリング装置２０を操舵している。なお、図４では、一例として、乗員Ｐの右足ＰＦが、挿通孔３６に対する車両後側に配置された状態が示されている。

図５（Ａ）に示す車両１０の前面衝突時において、パワーユニット１８が元の位置よりも車両後側に変位され、パワーユニット１８とカバー部材３４（膨出部４８）とが接触する。この場合に、衝突荷重Ｆが、カバー部材３４から被接合部３８を介してダッシュパネル３２に伝達される。具体的には、周壁部４６から被接合部４２、４４に対して、車室１３側に向けた衝突荷重Ｆ１、Ｆ２が伝達される。

図５（Ｂ）に示すように、被接合部４２、４４に対して衝突荷重Ｆ１、Ｆ２が伝達されることで、被接合部４２及び被接合部４４が、車室１３側に向けて凸となるように変形する（衝突荷重Ｆ１、Ｆ２の入力方向に反り返る）。なぜなら、ダッシュパネル３２の上端部、下端部、左右両端部が他の部材に接合されており、荷重に対して抵抗するようになっているので、被接合部３８に衝突荷重が作用した場合に、ダッシュパネル３２全体が車両後側へ変位することが抑制されている。一方で、被接合部３８には、局所的な衝突荷重Ｆ１、Ｆ２が入力されるので、板金で構成された被接合部３８が衝突荷重Ｆ１、Ｆ２に耐え切れずに車室１３側に変形することになる。これらの作用により、被接合部４２及び被接合部４４が、車室１３側に向けて変形する（反り返る）。

被接合部４２及び被接合部４４が、車室１３側に向けて凸となるように変形することで、ダッシュパネル３２における挿通孔３６の周辺部３９が、前面衝突前に比べて車両前側へ移動される。つまり、車体前部構造３０では、前面衝突時に、挿通孔３６の周辺部３９が車室１３側へ変形されるのを抑制することができる。そして、周辺部３９が車室１３側へ変形されることが抑制されることにより、前面衝突時に乗員Ｐの足元スペースを確保することができる。

（変形例）
なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。

車体前部構造３０は、右ハンドル車に設けられてもよい。

ダッシュパネル３２とカバー部材３４との接合方法は、溶接に限らず、ボルト及びナットを用いた締結又は接着剤を用いた接着であってもよい。

被接合部３８は、前面衝突前に全体が車両外側に凸となる曲面形状を有するものに限らず、一部が車室１３側に凸となっているものであってもよい。例えば、被接合部３８において、前面衝突前に車室１３側に凸となっている部分（一部）が存在する場合には、この部分が、被接合部３８が反り返る変形の起点部として機能する。

以上、本発明の実施形態及び変形例に係る車体前部構造について説明したが、これらの実施形態及び変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０ 車両
１３ 車室
１４ エンジンコンパートメント（前室の一例）
１８ パワーユニット（前部ユニットの一例）
２０ ステアリング装置（操舵装置の一例）
３０ 車体前部構造
３２ ダッシュパネル
３４ カバー部材
３６ 挿通孔
３８ 被接合部

Claims (1)

1. 操舵装置の一部が挿通される挿通孔及び該挿通孔の周囲の被接合部が形成され、車室と、該車室よりも車両前後方向の前側に配置され前部ユニットを有する前室とを区画するダッシュパネルと、
   前記前部ユニットよりも車両前後方向の後側に配置され、前記被接合部に前記前部ユニット側から接合されることで前記操舵装置の一部を覆うカバー部材と、
   を有し、
   前記被接合部は、衝突荷重が入力される前には、少なくとも一部が前記車室の外側に向けて凸となる曲面形状を有し、衝突荷重が入力された場合に前記車室側に向けて凸となるように変形する車体前部構造。