JP2765249B2 - 自動車のカウルサイド部補強構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車のフロントボデ
ー構造に係り、詳しくはカウルサイド部の補強構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来のカウル上部に蓋のない開
きカウル構造のフロントボデーを示している。なお、図
では運転席から見て左側のみを示しているが、その構造
は左右対称となっている。また、図中ＦＲは車両前側を
示し、ＩＮは車両内側を示している。図示のように、フ
ロントピラー１の前面にはエプロンアッパメンバ２の後
端部が取り付けられ、また車両前方に延在するエプロン
アッパメンバ２の途中の内面側にはフロントスプリング
サポート３の外面上部が取り付けられている。さらにフ
ロントピラー１とフロントスプリングサポート３との間
でかつ左右のエプロンアッパメンバ２間にはそれら４部
材を相互に連結する形態でカウルパネル４及びカウルフ
ロント５が取り付けられている。このことにより、左右
のフロントスプリングサポート３相互間の結合及びフロ
ントスプリングサポート３とフロントピラー１の結合を
行い、この部位での剛性向上を図っている。なお、左右
のフロントスプリングサポート３はその下部においてそ
れぞれ左右のフロントサイドメンバ６と結合されてい
る。また、図５において、７はカウルリインホースメン
トを示し、８はダッシュパネルを示す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車の走
行時においてフロントボデーには様々な方向の入力が加
わるが、上述した従来構造の場合には、フロントスプリ
ングサポート３に加わる入力によりカウルサイド部に応
力が集中してフロントボデーに変形を生ずる可能性があ
る。

【０００４】以下、フロントボデー変形のメカニズムに
ついて、図５〜図１０を参照して説明する。一般に、フ
ロントボデーに加わる入力のうち、フロントスプリング
サポート３に入力されるフロントサスペンションからの
突き上げ力Ｆは非常に大きなものであって、これがフロ
ントボデーを変形させる主たる原因であると考えること
ができる。

【０００５】今、この突き上げ力Ｆが作用した場合、フ
ロントスプリングサポート３を支える構造部材であるエ
プロンアッパメンバ２とフロントサイドメンバ６とには
剛性差がある（フロントサイドメンバ６の方が高剛性で
ある）ことから、剛性の低いエプロンアッパメンバ２の
方がフロントサイドメンバ６より変形量（変位量）が大
きくなる。この結果、エプロンアッパメンバ２が図６に
示すように（イ）付近を軸にして回転しようとする。

【０００６】しかしながら、この回転は図７に示すよう
に、エプロンアッパメンバ２とフロントサイドメンバ６
とをつないでいるダッシュパネル８によって抑えられる
ことから、図８に示すように、エプロンアッパメンバ２
はダッシュパネル８と交差する（ロ）の付近を支点に車
両前側部分が内側へ折れ曲がろうとする。また、フロン
トスプリングサポート３との結合部である（ハ）の点に
おいても応力が集中するため、同様に折れ曲がろうとす
る。このため、フロントスプリングサポート３は図８に
示すように、車両内側へ倒れ込むと同時に車両後方へ移
動するような形態で変位しようとし、その結果フロント
ボデーが図９に示す静的状態から図１０に示す如く変形
する。

【０００７】ところで、上述したようなカウルサイド部
に関するフロントボデー変形は、たとえばエプロンアッ
パメンバ２やその近傍部材を厚肉化してその剛性を高め
ることによりある程度は防止できると考えられるが、し
かしながらエプロンアッパメンバ２自体を高剛性の強度
部材により構成したときは、重量の増大につながるとい
う別の問題を生ずる結果となる。

【０００８】そこで本発明は、フロントスプリングサポ
ートへの入力に起因してエプロンアッパメンバのダッシ
ュパネルとの結合部及びフロントスプリングサポートと
の結合部に生ずる応力集中を緩和し得る自動車のカウル
サイド部補強構造を提供することを、その目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のように構成したものである。すなわ
ち、本発明に係る自動車のカウルサイド部補強構造は、
車両の左右両側に配置され、後方に向かい傾斜して延在
する上部を有するフロントピラーと、前記フロントピラ
ーに結合されて前方へ延在されるエプロンアッパメンバ
に結合されたフロントスプリングサポートと、左右のエ
プロンアッパメンバを結合するダッシュパネルとを備
え、前記フロントスプリングサポートと前記フロントピ
ラーとの間には、前記ダッシュパネルより上方に配置さ
れるとともに、一端が前記フロントスプリングサポート
の後面側に結合され、他端が前記フロントピラーの傾斜
上部の下端付近に結合される棒状の補強部材を直線状に
介装したことを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記のように構成された本発明のカウルサイド
部補強構造によれば、フロントスプリングサポートに突
き上げ力が作用して該フロントスプリングサポートが車
両の内側でかつ後方へ変位しようとしたとき、補強部材
は前記変位を突っ張るような形態で受け止める。このた
め、エプロンアッパメンバに働く応力は従来の曲げ応力
から軸方向の圧縮応力に変わる。すなわち、フロントス
プリングサポートを車両の内側でかつ後方へ変位させよ
うとする力は、補強部材とエプロンアッパメンバとに軸
方向の圧縮応力として分散されることになり、このた
め、エプロンアッパメンバのダッシュパネルとの結合部
及びフロントスプリングサポートとの結合部に関する曲
げ応力が緩和あるいは回避される。また、本発明では補
強部材の後端部をフロントピラーの傾斜上部の下端付近
に結合する構成としたので、補強部材に作用する圧縮力
をフロントピラーの傾斜上部によって軸方向の圧縮力と
して効率的に受けることになり、より高い剛性が得られ
る。しかも、補強部材をフロントスプリングサポートと
フロントピラーとの間に直線状に配置したので、軸方向
の入力に対して高い曲げ剛性が得られる結果、補強部材
の小型化（小径化）、軽量化が可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。まず、図１及び図２に示す実施例１につ
いて説明する。図１は本実施例に係るカウルサイド部補
強構造を平断面で示し、図２は上記補強構造を備えたフ
ロントボデーを示している。ただし、図は運転席から見
て左側のみを示しているが、そのフロントボデーは左右
対称に構成されるものである。なお、図中ＦＲは車両前
側を示し、ＩＮは車両内側を示している。

【００１２】図１に断面で示されるように、フロントピ
ラー１とフロントスプリングサポート３との間には補強
部材９が水平状に介装されている。この補強部材９は角
パイプ材から形成することでその軽量化が図られてお
り、また前後の各端部にはそれぞれ接合フランジ１０，
１１を備えている。そして、後端の接合フランジ１０は
矩形の閉断面構造を持つ前記フロントピラー１の車両内
面側と車両前面側の縦面中間部に当接された状態でスポ
ット溶接により結合されており、また前端の接合フラン
ジ１１は前記フロントスプリングサポート３の車両後面
側の車両内側寄りの縦面上部に当接された状態でスポッ
ト溶接により結合されている。

【００１３】なお、自動車のフロントピラー１は全体の
図示を省略しているが、周知のように、フロントドアが
装着されるドア開口部の下側前端縁に対応する下部側が
上下方向にほぼ直立状に延在され、ドア開口部の上側前
端縁に対応する上部側が車両後方に向かい傾斜して延在
している。そして、本実施例では前記補強部材９は図１
及び図２に示すように、前記ダッシュパネル８より上方
に配置されるとともに、その後端部がフロントピラー１
の直立状の下部と傾斜状の上部との屈曲部又はその上
方、すなわち、車両後方に向かい傾斜して延在する傾斜
上部の下端付近に結合されている。

【００１４】上記のように、本実施例にあっては、一般
にドア等を取り付けるために充分に補強された構造の剛
性の高いフロントピラー１に対して、フロントスプリン
グサポート３の車両内面寄り後面の縦面上部を、ほぼ水
平に延在する補強部材９を介して直線状に結合する構成
としたものである。なお、図では左側のみを示している
が、右側についても同様に構成されているものである。
また、フロントボデー構造に関するその他の構成は、従
来と何ら変わるところがないため、従来と同一符号を付
してその説明を省略する。

【００１５】従って、上記のように構成された本実施例
においては、車両走行時に、たとえば図６に示すような
フロントサスペンションからの突き上げ力Ｆがフロント
スプリングサポート３に作用し、これに起因して該フロ
ントスプリングサポート３が車両内側でかつ後方へ変位
しようとしたとき、補強部材９がこの変位を抑えるよう
に突っ張る。つまり、補強部材９には軸方向の圧縮応力
が作用する。このことにより、フロントスプリングサポ
ート３の車両外面側と結合されているエプロンアッパメ
ンバ２に加わる応力は従来の曲げ応力から軸方向の圧縮
応力に変わる。かくして、フロントスプリングサポート
３からの入力は、補強部材９とエプロンアッパメンバ２
とに軸方向の圧縮応力として分散され、高剛性部材であ
るフロントピラー１によって受けられる。

【００１６】このようなことから、エプロンアッパメン
バ２のダッシュパネル８との結合部あるいはフロントス
プリングサポート３との結合部に生じていた曲げ応力が
緩和あるいは回避され、その変形が防止されることにな
る。かくして、カウルサイド部であるエプロンアッパメ
ンバ２の補強が図られ、フロントボデーの剛性アップに
貢献することができる。

【００１７】つぎに、本発明の実施例２を図３及び図４
に基づいて説明する。この実施例は、フロントボデーの
剛性アップのために左右のフロントスプリングサポート
３を連結している既存のパフォーマンスロッド１２と、
前述の実施例１で説明された補強部材９とを、一体化す
ることによって１つの補強部材１３を構成し、これをフ
ロントピラー１と、フロントスプリングサポート３とに
ボルト又はナット１４により取り付ける構成としたもの
である。

【００１８】従って、このような構成の実施例２のカウ
ルサイド部補強構造によれば、実施例１と同様のエプロ
ンアッパメンバ２の変形防止効果が得られることは勿論
のこと、補強部材１３をボルト又はナット１４による取
り付け構造としたことにより、その取付の有無を組み立
てラインにおいて選択することが可能となる。このこと
は、同種車両において、普通の剛性レベルの一般仕様車
と、より高剛性のスポーツ仕様車とを得たいというよう
な要望がある場合には、補強部材１３の取付の有無を選
択することで該要望に簡単に対応し得るものである。

【００１９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明はフロント
ボデーにおいて高剛性部材として存在するフロントピラ
ーに対して、フロントスプリングサポートの後面側でか
つ車両内側寄りの縦面を補強部材を介して直線的に結合
することにより該フロントスプリングサポートの変位を
抑えるようにしたものであり、このことによりカウルサ
イド部のエプロンアッパメンバの変形を防止してフロン
トボデーの剛性をアップすることができる。また、フロ
ントボデーの剛性の向上により、車両操縦性が向上され
るとともに、車両騒音あるいは車両振動が低減されるこ
とになり、しかもフロントピラーとフロントスプリング
サポートの間に補強部材を介在する構成であるから、エ
プロンアッパメンバ等の厚肉化によりカウルサイド部の
剛性アップを図るというような対応策に比べると、重量
の軽減化を図る上で有効となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係るカウルサイド部補強構
造を示す平断面図である。

【図２】上記補強構造を備えたフロントボデーの片側
（運転席から見て左側）を示す斜視図である。

【図３】本発明の実施例２に係るカウルサイド部補強構
造を示す平断面図である。

【図４】上記補強構造を備えたフロントボデーの片側
（運転席から見て左側）を示す斜視図である。

【図５】従来のフロントボデー構造の片側部分（運転席
から見て左側）を示す斜視図である。

【図６】図５のＢ−Ｂ線断面図である。

【図７】図５のＣ−Ｃ線断面図である。

【図８】フロントボデーの変形状態の説明図である。

【図９】図５のフロントボデーの平面図であり、静的状
態を示す。

【図１０】図５のフロントボデーの平面図であり、変形
状態を示す。

【符号の説明】

１ フロントピラー ２ エプロンアッパメンバ ３ フロントスプリングサポート ６ フロントサイドメンバ ８ ダッシュパネル ９ 補強部材 １３ 補強部材

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の左右両側に配置され、後方に向か
   い傾斜して延在する上部を有するフロントピラーと、前
   記フロントピラーに結合されて前方へ延在されるエプロ
   ンアッパメンバに結合されたフロントスプリングサポー
   トと、左右のエプロンアッパメンバを結合するダッシュ
   パネルとを備え、 前記フロントスプリングサポートと前記フロントピラー
   との間には、前記ダッシュパネルより上方に配置される
   とともに、一端が前記フロントスプリングサポートの後
   面側に結合され、他端が前記フロントピラーの傾斜上部
   の下端付近に結合される棒状の補強部材を直線状に介装
   した自動車のカウルサイド部補強構造。