JP3906695B2

JP3906695B2 - 車体前部構造

Info

Publication number: JP3906695B2
Application number: JP2002014026A
Authority: JP
Inventors: 寛大田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2002-01-23
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2022-01-23
Also published as: JP2003212157A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車体前部構造に係り、特に、自動車等の車両の車体前部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車等の車両の車体前部構造においては、その一例が特公昭６０−１５５１０号公報に示されている。
【０００３】
図８に示される如く、この車体前部構造では、車体のカウル７０が局部的に角錐台状に膨張されており、これによって、大きい支持能力を持つ形状の安定な機体７２が形成されている。また、フロントサイドメンバ７４が形状の安定な機体７２へ当たる前に、その上にはめられる分岐梁７６により分岐し、その際全部で３本の腕７８、８０及び８２が生じ、これらの腕が、形状の安定な機体７２を少なくとも一部を包囲し、生じる力を分散して導入するようになっている。また、腕７８は車両の縦中心軸線８４の範囲で内側トンネル壁８６に終わり、腕８０はフロントピラー８８に支えられている。また、他の腕８２はフロントサイドメンバ７４を延ばすことによって得られ、力の伝達を中断することなく下部床９２と結合されロッカ９４（シルともいう）の所まで延びている。
【０００４】
従って、フロントサイドメンバ７４への衝撃力を３本の腕７８、８０及び８２を介して、骨格部材としての、内側トンネル壁８６、フロントピラー８８及びロッカ９４で支える構造になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような車体前部構造では、図９に示される如く、車両前衝突時にフロントサイドメンバ７４が後退すると、フロントサイドメンバ７４の車両後側に接合されたダッシュクロスメンバ９０が二点鎖線で示すように車両後方（図９の矢印Ｖ方向）へ移動する。この結果、ダッシュパネル９２も二点鎖線で示すように車両後方へ移動するため、車室内空間９４が狭くなる。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、車両前突時にダッシュクロスメンバの後退を抑制すると共に、ダッシュパネルの車室内への突出を抑制できる車体前部構造を得ることが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、フロントピラーとフロアトンネル部とを連結するダッシュクロスメンバを備えた車体前部構造であって、
前記ダッシュクロスメンバにおける前記フロントサイドメンバとの接合部が前記フロントピラーとフロアトンネル部より車両前方に突出し、
フロントピラーとフロアトンネル部とを連結するダッシュパネルと前記接合部との間に空間を有し、車両前方から前記フロントサイドメンバに衝撃力が付加された場合に、前記ダッシュクロスメンバに圧縮力、前記ダッシュパネルに引っ張り力を作用させて、前記フロントサイドメンバの後退を抑制することを特徴とする。
【０００８】
従って、車両前突時に車両前方からフロントサイドメンバに衝撃力が付加された場合には、この衝撃力が、ダッシュクロスメンバの突出された部位によって、フロントピラーとフロアトンネル部とに伝達される。この時、ダッシュクロスメンバにおけるフロントサイドメンバとの接合部とダッシュクロスメンバにおけるフロントピラーとの接合部との間、または、ダッシュクロスメンバにおけるフロントサイドメンバとの接合部とダッシュクロスメンバにおけるフロアトンネル部との接合部との間にはそれぞれ圧縮力が作用する。この結果、フロントピラーとフロアトンネル部とを連結すると共にダッシュクロスメンバにおけるフロントサイドメンバとの接合部との間に空間を有するダッシュパネルには、引っ張り力が作用する。このため、ダッシュパネルの引張り力によって、ダッシュクロスメンバにおけるフロントサイドメンバとの接合部の後退を効果的に抑制できる。また、ダッシュクロスメンバにおけるフロントサイドメンバとの接合部が後退した場合にも、ダッシュクロスメンバにおけるフロントサイドメンバとの接合部とダッシュパネルとの間の空間が潰れることにより、ダッシュパネルが車室内へ突出するのを抑制できる。
【０００９】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の車体前部構造において、前記ダッシュクロスメンバと前記フロントサイドメンバとの接合がレーザ溶接であることを特徴とする。
【００１０】
従って、請求項１記載の内容に加えて、ダッシュクロスメンバが閉断面構造であっても、レーザ溶接によって、ダッシュクロスメンバとフロントサイドメンバとを容易且つ確実に接合できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の車体前部構造の一実施形態を図１〜図５に従って説明する。
【００１２】
なお、図中矢印ＦＲは車両前方方向を、矢印ＵＰは車両上方方向を、矢印ＩＮは車幅内側方向を示す。
【００１３】
図３に示される如く、本実施形態の車体前部１０には、車幅方向両端下部近傍に車体前後方向に沿って左右一対のフロントサイドメンバ１２が配設されている（車両左側のフロントサイドメンバ１２は図示省略）。フロントサイドメンバ１２の前部１２Ａは車体前後方向へ延びる閉断面構造とされており、フロントサイドメンバ１２の前部１２Ａの後端に形成された傾斜部１２Ｄと、傾斜部１２Ｄの後端から、車両後方へ向かって略水平に延設されたフロントサイドメンバ１２の後部１２Ｂは、それぞれ開口部を上方に向けたハット型断面とされており、後部１２Ｂは、ダッシュパネル１４の下面１４Ａに接合されている。また、フロントサイドメンバ１２の前部１２Ａにおける後端部１２Ｃは、車幅方向に延びる閉断面構造とされたダッシュクロスメンバ１６に接合されている。
【００１４】
図１に示される如く、ダッシュクロスメンバ１６は、左右のフロントピラー１８とフロアトンネル部２０の前端部２０Ａとを連結しており、ダッシュクロスメンバ１６におけるフロントサイドメンバ１２との接合部１６Ｃが、フロントピラー１８とフロアトンネル部２０より車両前方に突出している。このため、ダッシュクロスメンバ１６におけるフロントピラー１８との接合部１６Ａとフロアトンネル部２０との接合部１６Ｂとの間の部位が、平面視において車両前方へ台形状に屈曲し突出部１６Ｄとなっている。
【００１５】
フロントサイドメンバ１２の前部１２Ａにおける車幅方向外側壁部１２Ｄの後端部には、フランジ１２Ｅが形成されており、このフランジ１２Ｅがダッシュクロスメンバ１６の前壁部１６Ｅにレーザ溶接されている。また、フロントサイドメンバ１２の前部１２Ａにおける車幅方向内側壁部１２Ｆの後端部には、フランジ１２Ｇが形成されており、このフランジ１２Ｇがダッシュクロスメンバ１６の前壁部１６Ｅにレーザ溶接されている。
【００１６】
図２に示される如く、フロントサイドメンバ１２のフランジ１２Ｅとフランジ１２Ｇは、側面視でＬ字状となっており、ダッシュクロスメンバ１６の下壁部１６Ｎにもレーザ溶接されている。
【００１７】
図１に示される如く、ダッシュクロスメンバ１６の前壁部１６Ｅの車幅方向外側端部にはフランジ１６Ｆが形成されており、このフランジ１６Ｆがフロントピラー１８の前壁部１８Ａにアーク溶接、レーザ溶接等で溶接されている。また、ダッシュクロスメンバ１６の後壁部１６Ｇの車幅方向外側端部には、車両後方へ向かってフランジ１６Ｈが形成されており、このフランジ１６Ｈがフロントピラー１８の車幅方向内側壁部１８Ｂにアーク溶接等で溶接されている。
【００１８】
ダッシュクロスメンバ１６の後壁部１６Ｇの車幅方向中央部１６Ｊは、ダッシュパネル１４の車幅方向中央部１４Ｂにアーク溶接、レーザ溶接等で溶接されている。また、ダッシュパネル１４の車幅方向外側端部には、後方へ向かってフランジ１４Ｃが形成されており、フランジ１４Ｃがダッシュクロスメンバ１６のフランジ１６Ｈを挟んでフロントピラー１８の車幅方向内側壁部１８Ｂにアーク溶接等で溶接されている。
【００１９】
ダッシュパネル１４におけるフランジ１４Ｃ近傍の部位１４Ｄが、ダッシュクロスメンバ１６のフランジ１６Ｈ近傍にレーザ溶接されており、ダッシュパネル１４における車幅方向中央部１４Ｂ近傍の部位１４Ｅがダッシュクロスメンバ１６の車幅方向中央部１６Ｊ近傍にレーザ溶接されている。
【００２０】
ダッシュパネル１４における部位１４Ｄと部位１４Ｅとの間は、車幅方向に沿って直線状に延びる基部１４Ｆとなっており、基部１４Ｆと、ダッシュクロスメンバ１６におけるフロントサイドメンバ１２の接合部との間には空間２２が形成されている。
【００２１】
従って、図５に示される如く、ダッシュクロスメンバ２０におけるフロントサイドメンバ１２との接合部Ｐ１と、ダッシュクロスメンバ２０におけるフロントピラー１８との接合部Ｐ２と、ダッシュクロスメンバ２０におけるフロアトンネル部２０との接合部Ｐ３とがトラス構造になっている。
【００２２】
図２に示される如く、フロントサイドメンバ１２の前部１２Ａにおける上壁部１２Ｈの後端部には、フランジ１２Ｊが形成されており、このフランジ１２Ｊがダッシュクロスメンバ１６の上壁部１６Ｋの前端部近傍にレーザ溶接されている。
【００２３】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００２４】
本実施形態では、車両前突時に車両前方からフロントサイドメンバ１２に衝撃力が付加された場合には、この衝撃力（図１の矢印Ｆ）が、ダッシュクロスメンバ１６の突出部１６Ｄによって、フロントピラー１８とフロアトンネル部２０とに分散され伝達される。この時、図５に示される如く、ダッシュクロスメンバ２０におけるフロントサイドメンバ１２との接合部Ｐ１と、ダッシュクロスメンバ２０におけるフロントピラー１８との接合部Ｐ２と、ダッシュクロスメンバ２０におけるフロアトンネル部２０との接合部Ｐ３とがトラス構造になっているため、接合部Ｐ１と接合部Ｐ２との間または接合部Ｐ１と接合部Ｐ３との間にはそれぞれ圧縮力Ｆ１が作用する。
【００２５】
この結果、フロントピラー１８とフロアトンネル部２０とを連結すると共に、ダッシュクロスメンバ２０におけるフロントサイドメンバ１２との接合部Ｐ１との間に空間を有するダッシュパネル１４には、引っ張り力Ｆ２が作用する。このため、このダッシュパネル１４の引張り力Ｆ２によって、ダッシュクロスメンバ２０におけるフロントサイドメンバ１２との接合部Ｐ１の後退を効果的に抑制できる。
【００２６】
また、図４に示される如く、ダッシュクロスメンバ２０におけるフロントサイドメンバ１２との接合部が車両後方へ移動した場合にも、ダッシュクロスメンバ２０におけるフロントサイドメンバ１２との接合部とダッシュパネル１４との間の空間２２（図２参照）が潰れることにより、ダッシュパネル１４が車室内４０へ突出するのを抑制できる。
【００２７】
また、本実施形態では、図２に示される如く、フロントサイドメンバ１２のフランジ１２Ｅがダッシュクロスメンバ１６の前壁部１６Ｅ及び下壁部１６Ｎにレーザ溶接されており、フロントサイドメンバ１２のフランジ１２Ｇがダッシュクロスメンバ１６の前壁部１６Ｅ及び下壁部１６Ｎにレーザ溶接されている。また、フロントサイドメンバ１２のフランジ１２Ｊがダッシュクロスメンバ１６の上壁部１６Ｋの前端部近傍にレーザ溶接されている。このため、ダッシュクロスメンバ１６が本実施形態のように閉断面構造であっても、ダッシュクロスメンバ１６とフロントサイドメンバ１２とを容易且つ確実に接合できる。
【００２８】
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、図６に示される如く、ダッシュパネル１４のフランジ１４Ｃと車幅方向中央部１４Ｂとの間を車幅方向に沿った直線状とし、フランジ１４Ｃをフロントピラー１８の車幅方向内側壁部１８Ｂに直接溶接した構成としても良い。
【００２９】
また、図７に示される如く、ダッシュクロスメンバ１６を開口部を車両後方へ向けた断面ハット状の開断面構造としても良い。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明は、フロントピラーとフロアトンネル部とを連結するダッシュクロスメンバを備えた車体前部構造であって、ダッシュクロスメンバにおけるフロントサイドメンバとの接合部がフロントピラーとフロアトンネル部より車両前方に突出し、フロントピラーとフロアトンネル部とを連結するダッシュパネルと前記接合部との間に空間を有し、車両前方からフロントサイドメンバに衝撃力が付加された場合に、ダッシュクロスメンバに圧縮力、ダッシュパネルに引っ張り力を作用させて、フロントサイドメンバの後退を抑制するため、車両前突時にダッシュクロスメンバの後退を抑制すると共に、ダッシュパネルの車室内への突出を抑制できるという優れた効果を有する。
【００３１】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の車体前部構造において、ダッシュクロスメンバとフロントサイドメンバとの接合がレーザ溶接であるため、請求項１記載の効果に加えて、ダッシュクロスメンバが閉断面構造であっても、ダッシュクロスメンバとフロントサイドメンバとを容易且つ確実に接合できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車体前部構造を示す平断面図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る車体前部構造を示す車両斜め前方内側から見た一部を断面とした斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る車体前部構造の前突時の変形状態を示す図２に対応する断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る車体前部構造の前突時に作用する荷重を示す線図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る車体前部構造を示す平断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る車体前部構造を示す図２に対応する断面図である。
【図８】従来技術に係る車体前部構造を示す概略平面図である。
【図９】従来技術に係る車体前部構造を示す側断面図である。
【符号の説明】
１０車体前部
１２フロントサイドメンバ
１４ダッシュパネル
１６ダッシュクロスメンバ
１６Ａダッシュクロスメンバのフロントピラーとの接合部
１６Ｂダッシュクロスメンバのフロアトンネル部との接合部
１６Ｃダッシュクロスメンバのフロントサイドメンバとの接合部
１６Ｄダッシュクロスメンバの突出部
１８フロントピラー
２０フロアトンネル部
２２ダッシュクロスメンバとダッシュパネルとの空間

Claims

フロントピラーとフロアトンネル部とを連結するダッシュクロスメンバを備えた車体前部構造であって、
前記ダッシュクロスメンバにおけるフロントサイドメンバとの接合部が前記フロントピラーと前記フロアトンネル部より車両前方に突出し、
フロントピラーとフロアトンネル部とを連結するダッシュパネルと前記接合部との間に空間を有し、車両前方から前記フロントサイドメンバに衝撃力が付加された場合に、前記ダッシュクロスメンバに圧縮力、前記ダッシュパネルに引っ張り力を作用させて、前記フロントサイドメンバの後退を抑制することを特徴とする車体前部構造。
前記ダッシュクロスメンバと前記フロントサイドメンバとの接合がレーザ溶接であることを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。