JP3311665B2 - 自動車の車体トンネル補強構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の車体にお
けるフロアパネルとダッシュパネルの下部とに跨るよう
に形成されたトンネルを補強するための補強構造に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】上記自動車の車体トンネル補強構造に
は、従来、実開平２‐１０３８８２号公報に示されたも
のがある。

【０００３】これによれば、車室の下面を形成するフロ
アパネルの前端縁と、上記車室の前面を形成するダッシ
ュパネルの下端縁とが互いに結合され、これらフロアパ
ネルとダッシュパネルの下部との車幅方向のほぼ中央部
に、これらに跨るよう前後方向に延びるトンネルが形成
され、上記フロアパネルのトンネルの部分を補強する後
補強板と、上記ダッシュパネルのトンネルの部分を補強
する前補強板とが設けられている。

【０００４】上記の場合、後補強板と前補強板とが前後
方向で互いに離れてこれらの間に隙間が生じると、この
隙間に対応するトンネルの部分の強度が著しく低下する
おそれがある。そこで、上記公報の特に第３図で示され
るように、上記後補強板の前端縁と、前補強板の後端縁
とは互いに結合させられて、上記隙間の生じることが回
避され、上記トンネルの一部の強度が著しく低下すると
いうことが防止させられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したフ
ロアパネルとダッシュパネルとの結合部と、後補強板と
前補強板との結合部はそれぞれ強度がより大きくなる部
分であるが、上記従来の技術では、上記した両結合部が
前後方向で同じところに位置させられているため、これ
ら両結合部が位置したトンネルの部分の強度は過度に向
上することとなって、この周りに応力が集中し易くなる
おそれがある。

【０００６】よって、例えば、自動車が衝突したとき、
この衝突による衝撃力で、上記両結合部の周りから、上
記トンネルが容易に折れ曲がるおそれがあり、この場合
には、上記衝撃力に基づく衝撃エネルギーの吸収が不十
分になるという不都合を生じる。

【０００７】本発明は、上記のような事情に注目してな
されたもので、自動車が衝突したとき、その衝撃力で車
体のトンネルがより十分に塑性変形して、上記衝撃力に
基づく衝撃エネルギーがより十分に吸収されるようにす
ることを課題とする。

【０００８】また、上記のようにした場合でも、自動車
の衝突時に、車室が直ちには変形しないようにすること
を課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の自動車の車体トンネル補強構造は、次の如く
である。

【００１０】請求項１の発明は、フロアパネル７の前端
縁とダッシュパネル１２の下端縁とを互いに結合させ、
これらフロアパネル７とダッシュパネル１２の下部との
車幅方向のほぼ中央部に、これらに跨るよう前後方向に
延びるトンネル２０を形成し、上記フロアパネル７のト
ンネル２０の部分を補強する後補強板３６と、上記ダッ
シュパネル１２のトンネル２０の部分を補強する前補強
板３７とを設け、上記後補強板３６の前端縁と前補強板
３７の後端縁とを互いに結合させた自動車の車体トンネ
ル補強構造において、

【００１１】上記トンネル２０におけるフロアパネル７
とダッシュパネル１２との第１結合部１７から後方に離
れた位置に、上記後補強板３６と前補強板３７との第２
結合部３８を配設し、上記第１結合部１７と前補強板３
７とを三枚重ねで溶接Ｓし、上記第２結合部３８と上記
フロアパネル７の上記トンネル２０の部分（フロアトン
ネル２１）とを三枚重ねで溶接Ｓし、更に、上記前補強
板３７の前後方向の中途部と上記フロアパネル７の上記
トンネル２０の部分（フロアトンネル２１）とを二枚重
ねで溶接Ｓしたものである。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１の発明に加え
て、車室１３の前部外側に位置する左右一対のフロント
ピラー８，８を互いに結合させるようこれらフロントピ
ラー８，８にクロスメンバ３１を架設し、このクロスメ
ンバ３１の車幅方向の中途部を上記トンネル２０の前後
方向の中途部に支持させるブレース３２を設けた自動車
の車体トンネル補強構造において、

【００１３】上記トンネル２０への上記ブレース３２の
結合部４０を、上記後補強板３６と前補強板３７との第
２結合部３８の近傍に位置させたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。

【００１５】図２において、符号１は自動車で、矢印Ｆ
ｒはこの自動車１の前方を示している。

【００１６】上記自動車１の車体２はそれぞれ左右一対
の前車輪３と、不図示の後車輪とによって走行面４上に
支持されている。

【００１７】上記車体２は板金製で、その車幅方向の各
側部を構成してそれぞれ前後方向に延びるサイドシル６
を有している。これら左右サイドシル６にフロアパネル
７が架設され、このフロアパネル７は前後、左右方向に
水平に延びている。

【００１８】上記各サイドシル６の前部からそれぞれ上
方に向って延びる左右一対のフロントピラー８，８が設
けられ、これらフロントピラー８，８と、他のピラーの
各上端部にルーフパネル９が支持されている。上記各フ
ロントピラー８の上下方向の中途部同士を結合させるフ
ロントカウル１１が設けられ、このフロントカウル１１
は車幅方向に延びている。上記フロアパネル７の前端
縁、左右フロントピラー８，８、および上記フロントカ
ウル１１で囲まれた空間を閉じるダッシュパネル１２が
設けられ、このダッシュパネル１２は上下方向に延びて
いる。上記フロアパネル７、ルーフパネル９、およびダ
ッシュパネル１２等で囲まれた空間が車室１３とされ、
つまり、上記フロアパネル７は上記車室１３の下面を形
成し、上記ダッシュパネル１２は上記車室１３の前面を
形成している。また、上記左右フロントピラー８，８は
上記車室１３の前部外側に位置し、この車室１３の前部
を左右から挟んでいる。

【００１９】全図において、上記ダッシュパネル１２
は、このダッシュパネル１２の上部を構成してほぼ垂直
に延びその上端縁が上記フロントカウル１１に強固に結
合される上部パネル１５と、上記ダッシュパネル１２の
下部を構成して上記上部パネル１５の下端縁から後下方
の傾斜方向に向って一体的に延びる下部パネル１６とを
備え、上記フロアパネル７の前端縁と上記下部パネル１
６の下端縁とが上下に重ね合わされてスポット溶接Ｓな
どにより強固に結合され、この結合部が第１結合部１７
とされている。

【００２０】上記フロアパネル７と、ダッシュパネル１
２の下部パネル１６とのそれぞれ車幅方向のほぼ中央部
には、これらフロアパネル７と下部パネル１６とに跨る
ように前後方向に直線的に延びるトンネル２０が形成さ
れ、このトンネル２０は断面形状が上方に膨出した矩形
状とされている。また、上記トンネル２０は、上記フロ
アパネル７に形成されたフロアトンネル２１と、上記ダ
ッシュパネル１２の下部パネル１６に形成されたダッシ
ュトンネル２２とで構成され、上記トンネル２０の内部
空間２３には、不図示のプロペラ軸が収納される。

【００２１】上記車体２の一側部で、上記ダッシュパネ
ル１２を前後に貫通して後上方に向って突出するステア
リングハンドル２６が設けられ、このステアリングハン
ドル２６は上記フロントカウル１１に操向自在に支承さ
れている。上記ステアリングハンドル２６に対向するよ
う、上記車室１３にシート２７が設けられ、このシート
２７に着座した乗員２８が上記ステアリングハンドル２
６を操作可能とされている。

【００２２】全図において、上記車体２は、次のような
補強構造を有している。

【００２３】上記左右フロントピラー８，８を互いに結
合させるようこれらフロントピラー８，８に架設される
円形パイプ製クロスメンバ３１が設けられ、このクロス
メンバ３１は車幅方向に延びている。このクロスメンバ
３１の車幅方向の中途部を上記トンネル２０の前部にお
ける前後方向の中途部に支持させるブレース３２が設け
られ、このブレース３２はその上端部が上記クロスメン
バ３１の車幅方向のほぼ中央部に結合され、下端部は上
記トンネル２０の前部に前後一対の締結具３３，３３に
より締結によって結合されている。上記クロスメンバ３
１とブレース３２とを介し上記各フロントピラー８が上
記トンネル２０に支持されることにより、補強され、も
って、車体２が補強されている。また、上記クロスメン
バ３１の一側部に上記ステアリングハンドル２６が支承
され、もって、上記ステアリングハンドル２６の支承強
度が向上させられて、このステアリングハンドル２６が
走行中に振動することが防止されている。

【００２４】上記トンネル２０には、図示しないがシフ
トレバーや電子制御部品等が取り付けられるため、上記
トンネル２０を補強する補強板３５が設けられている。
この補強板３５は、上記フロアトンネル２１の内面に対
面して主にこのフロアトンネル２１を補強するよう設け
られる後補強板３６と、上記ダッシュトンネル２２の内
面に対面して主にこのダッシュトンネル２２を補強する
よう設けられる前補強板３７とを有している。これら後
補強板３６と前補強板３７は上記フロアトンネル２１と
ダッシュトンネル２２に対し複数のスポット溶接Ｓなど
により強固に取り付けられ、これにより、上記トンネル
２０が十分に補強されている。この場合、後補強板３６
の前端縁と前補強板３７の後端縁とが上下に重ね合わさ
れてスポット溶接Ｓなどにより強固に結合され、この結
合部が第２結合部３８とされている。

【００２５】上記構成において、トンネル２０における
第１結合部１７から後方に離れた位置に第２結合部３８
が配設されており、この場合、上記第１結合部１７と前
補強板３７とが三枚重ねでスポット溶接Ｓされ、上記第
２結合部３８とフロアトンネル２１とが三枚重ねでスポ
ット溶接Ｓされ、更に、前補強板３７の前後方向の中途
部とフロアトンネル２１とが二枚重ねでスポット溶接Ｓ
されている。

【００２６】そして、上記フロアパネル７とダッシュパ
ネル１２との第１結合部１７と、後補強板３６と前補強
板３７との第２結合部３８とはそれぞれ強度がより大き
くなる部分であるが、上記したように、これらがトンネ
ル２０において前後に離されたことから、トンネル２０
の一部だけの強度が著しく高くるなということが防止さ
れて、上記各結合部１７，３８の周りに応力集中の生じ
ることが防止される。

【００２７】よって、自動車１が衝突したとき、この衝
突による衝撃力で、上記各結合部１７，３８の周りか
ら、上記トンネル２０が容易に折れ曲がるということが
防止される。このため、上記トンネル２０の前端部から
上記第１結合部１７に至るまでの上記トンネル２０の部
分が十分に塑性変形するのに加えて、上記第１結合部１
７から上記第２結合部３８に至るまでの上記トンネル２
０の部分も塑性変形し、もって、上記衝撃力に基づく衝
撃エネルギーがより十分に吸収されることとなる。

【００２８】また、前記したように、トンネル２０への
上記ブレース３２の結合部４０は、上記後補強板３６と
前補強板３７との上記第２結合部３８の近傍に位置させ
られている。

【００２９】ここで、上記後補強板３６と前補強板３７
との第２結合部３８は強度が大きくなる部分であるた
め、この第２結合部３８の近傍の上記トンネル２０の部
分は十分に補強されることとなる。

【００３０】このため、車体２の通常状態では、上記ク
ロスメンバ３１は、上記第２結合部３８により効果的に
補強されたトンネル２０の部分で上記ブレース３２を介
し強固に支持され、もって、上記クロスメンバ３１を介
し車体２が十分に補強されて、車室１３が所定形状に保
持され、また、上記ステアリングハンドル２６も強固に
支承され、これに振動が生じることがより確実に防止さ
れる。

【００３１】一方、上記自動車１が衝突したとき、前記
したように、その衝撃力の大きさに従い、トンネル２０
は、まず、その前端部から塑性変形して、これが上記第
１結合部１７を通り、更に、第２結合部３８に向うので
あり、この際、上記したようにトンネル２０へのブレー
ス３２の結合部４０を、上記第２結合部３８の近傍に位
置させてあるため、上記衝突により、上記トンネル２０
が塑性変形するとき、この変形が直ちに上記ブレース３
２に及ぶということは防止され、つまり、衝突時にクロ
スメンバ３１が直ちに変形したり、ステアリングハンド
ル２６の姿勢が変化するということは防止される。

【００３２】よって、前記したように、衝突の衝撃力に
基づく衝撃エネルギーを十分な塑性変形により十分に吸
収させるようにした場合でも、自動車１が衝突したと
き、上記クロスメンバ３１によって、左右フロントピラ
ー８，８の相対位置の変化が防止されることにより、上
記車室１３が直ちに変形するということは防止され、か
つ、上記クロスメンバ３１に支承されたステアリングハ
ンドル２６の姿勢が変化するということは防止される。

【００３３】また、上記補強板３５の後補強板３６と前
補強板３７には、上記トンネル２０のフロアトンネル２
１にブレース３２を締結させるための締結具３３によ
り、上記フロアトンネル２１に共締めされている。この
ため、上記締結具３３の利用による簡単な構成によっ
て、上記トンネル２０のフロアトンネル２１が上記補強
板３５によって、より強固に補強されることとなる。

【００３４】なお、以上は図示の例によるが、上記トン
ネル２０の断面は半円形状であっても良い。

【００３５】

【発明の効果】本発明による効果は、次の如くである。

【００３６】請求項１の発明は、フロアパネルの前端縁
とダッシュパネルの下端縁とを互いに結合させ、これら
フロアパネルとダッシュパネルの下部との車幅方向のほ
ぼ中央部に、これらに跨るよう前後方向に延びるトンネ
ルを形成し、上記フロアパネルのトンネルの部分を補強
する後補強板と、上記ダッシュパネルのトンネルの部分
を補強する前補強板とを設け、上記後補強板の前端縁と
前補強板の後端縁とを互いに結合させた自動車の車体ト
ンネル補強構造において、

【００３７】上記トンネルにおけるフロアパネルとダッ
シュパネルとの第１結合部から後方に離れた位置に、上
記後補強板と前補強板との第２結合部を配設し、上記第
１結合部と前補強板とを三枚重ねで溶接し、上記第２結
合部と上記フロアパネルの上記トンネルの部分とを三枚
重ねで溶接し、更に、上記前補強板の前後方向の中途部
と上記フロアパネルの上記トンネルの部分とを二枚重ね
で溶接してある。

【００３８】このため、上記フロアパネルとダッシュパ
ネルとの第１結合部と、後補強板と前補強板との第２結
合部とはそれぞれ強度がより大きくなる部分であるが、
これらがトンネルにおいて前後に離されたことから、ト
ンネルの一部だけの強度が著しく高くなるということが
防止されて、上記各結合部の周りに応力集中の生じるこ
とが防止される。

【００３９】よって、自動車が衝突したとき、この衝突
による衝撃力で、上記各結合部の周りから上記トンネル
が容易に折れ曲がるということが防止される。このた
め、上記トンネルの前端部から上記フロアパネルとダッ
シュパネルとの第１結合部に至るまでの上記トンネルの
部分が十分に塑性変形するのに加えて、上記第１結合部
から後補強板と前補強板との第２結合部に至るまでの上
記トンネルの部分も塑性変形し、もって、上記衝撃力に
基づく衝撃エネルギーがより十分に吸収されることとな
る。

【００４０】請求項２の発明は、車室の前部外側に位置
する左右一対のフロントピラーを互いに結合させるよう
これらフロントピラーにクロスメンバを架設し、このク
ロスメンバの車幅方向の中途部を上記トンネルの前後方
向の中途部に支持させるブレースを設けた自動車の車体
トンネル補強構造において、

【００４１】上記トンネルへの上記ブレースの結合部
を、上記後補強板と前補強板との第２結合部の近傍に位
置させてあり、次の効果がある。

【００４２】即ち、上記後補強板と前補強板との第２結
合部は強度が大きくなる部分であるため、この第２結合
部の近傍の上記トンネルの部分は十分に補強されること
となる。

【００４３】このため、車体の通常状態では、上記クロ
スメンバは、上記後補強板と前補強板との第２結合部に
より効果的に補強されたトンネルの部分で上記ブレース
を介し強固に支持され、もって、上記クロスメンバを介
し車体が十分に補強されて、車室が所定形状に保持され
る。

【００４４】一方、上記自動車が衝突したとき、前記し
たように、その衝撃力の大きさに従い、トンネルは、ま
ず、その前端部から塑性変形して、これがフロアパネル
とダッシュパネルとの第１結合部を通り、更に、上記後
補強板と前補強板との第２結合部に向うのであり、この
際、上記したようにトンネルへのブレースの結合部を、
上記後補強板と前補強板との第２結合部の近傍に位置さ
せてある。

【００４５】このため、上記衝突により、上記トンネル
が塑性変形するとき、この変形が直ちに上記ブレースに
及ぶということは防止され、つまり、衝突時にクロスメ
ンバが直ちに変形したり、ステアリングハンドルの姿勢
が変化するということは防止される。よって、前記した
ように、衝突の衝撃力に基づく衝撃エネルギーを十分な
塑性変形により十分に吸収させるようにした場合でも、
自動車が衝突したとき、上記クロスメンバによって、左
右フロントピラーの相対位置の変化が防止されることに
より、上記車室が直ちに変形するということは防止され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２の部分拡大部分断面図である。

【図２】車体の側面図である。

【図３】図１で示したものの平面図である。

【図４】図１の４‐４線矢視断面図である。

【図５】図１の５‐５線矢視断面図である。

【符号の説明】 １ 自動車 ２ 車体 ３ 前車輪 ７ フロアパネル ８ フロントピラー １２ ダッシュパネル １３ 車室 １７ 第１結合部 ２０ トンネル ２１ フロアトンネル ２２ ダッシュトンネル ２６ ステアリングハンドル ３１ クロスメンバ ３２ ブレース ３３ 締結具 ３５ 補強板 ３６ 後補強板 ３７ 前補強板 ３８ 第２結合部 ４０ 結合部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−119151（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−270444（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−126778（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−103882（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−76966（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−56783（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 25/20 B62D 25/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フロアパネルの前端縁とダッシュパネル
   の下端縁とを互いに結合させ、これらフロアパネルとダ
   ッシュパネルの下部との車幅方向のほぼ中央部に、これ
   らに跨るよう前後方向に延びるトンネルを形成し、上記
   フロアパネルのトンネルの部分を補強する後補強板と、
   上記ダッシュパネルのトンネルの部分を補強する前補強
   板とを設け、上記後補強板の前端縁と前補強板の後端縁
   とを互いに結合させた自動車の車体トンネル補強構造に
   おいて、 上記トンネルにおけるフロアパネルとダッシュパネルと
   の第１結合部から後方に離れた位置に、上記後補強板と
   前補強板との第２結合部を配設し、上記第１結合部と前
   補強板とを三枚重ねで溶接し、上記第２結合部と上記フ
   ロアパネルの上記トンネルの部分とを三枚重ねで溶接
   し、更に、上記前補強板の前後方向の中途部と上記フロ
   アパネルの上記トンネルの部分とを二枚重ねで溶接した
   自動車の車体トンネル補強構造。
2. 【請求項２】 車室の前部外側に位置する左右一対のフ
   ロントピラーを互いに結合させるようこれらフロントピ
   ラーにクロスメンバを架設し、このクロスメンバの車幅
   方向の中途部を上記トンネルの前後方向の中途部に支持
   させるブレースを設けた自動車の車体トンネル補強構造
   において、 上記トンネルへの上記ブレースの結合部を、上記後補強
   板と前補強板との第２結合部の近傍に位置させた請求項
   １に記載の自動車の車体トンネル補強構造。