JP4147792B2 - 自動車の前部車体構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の前部車体構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、車両の正面衝突(正突)に対して乗員の安全を確保するために、車両の強度、剛性を向上させる提案が多くなされてきた。例えば、実開昭63−972号には2つの実施例が開示されている。その1つは従来例として示した図4にあるように、ダッシュパネル81のエンジンルーム側Eに、フロントサイドフレーム82が車両幅方向に所定の間隔をおいて溶接により固定して設けられ、このフロントサイドフレーム82が取付けてあるダッシュパネル81の車室内側Rには、車両幅方向に延びてクロスビーム83がそのフランジ80cを点溶接により固着して設けられてあり、クロスビーム83はその略中央部でフロントサイドフレーム82に連結されている。さらにクロスビーム83は、その一端83aが車両の前後方向の骨部材として十分な剛性を有するとともに、車両前後方向の剛性の高いフロアトンネル84に溶接により接続結合してあり、フロアクロスビーム83の他端83bはそのフランジ83dをフロントピラー85に点溶接により固着して接続した構造を有している。
【0003】
しかしながら、このような構造においては2つの問題点がある。その第1の問題点は、単にクロスビーム83をフロントピラー85に接続しただけでは、車両の正突の際、前方からの荷重を車両全体に分散して吸収することが出来ず、ダッシュパネルの車室内側への後退を避けることができず、乗員の安全確保が困難となることである。
【0004】
そして、その第2の問題点は、クロスビーム83がダッシュパネル81からフロントピラー前方のサイドパネル88、さらにはフロントピラー85に渡って一体的に点溶接により結合されているため、ダッシュパネル81とフロントピラー前方のサイドパネル88とが上下方向に渡って接合されている面端部全体に対して、シーラーを塗布することができない部分が発生して、車室内外の密閉性が確保できないことである。
【0005】
そこで、上記第1の問題点に関しては、上記公報の第二の実施例として、図5に示した以下の様な構造が開示されている。即ち、フロントサイドフレーム92を取付けているダッシュパネル91の車室内側Rにフロントサイドフレーム92の取付部を基点として、クロスビーム93の一端93aを車両前後方向に延びるフロアトンネル94に接続し、また、クロスビーム93の他端93bをサイドシル96に接続する。さらに、クロスビーム93のサイドシル96への結合ではその結合位置が低いのでこれを補うため、フロントサイドフレーム92の取付部のクロスビーム93における略中央部位に、クロスビームアッパ97の一端97aを溶接により接続して固着し、クロスビームアッパ97の他端97bをそのフランジ97cによりフロントピラー95に点溶接により固着結合して、フロントサイドフレーム92からの力を剛性の高いクロスビーム93とクロスビームアッパ97の組み合わせによって負担し、フロントサイドフレーム92を支持する構造とされている。
【0006】
しかしながら、上記のような構造では、クロスビームを二股に分岐させてフロントピラーとサイドシルに正突時の前方からの荷重を分散させる効果はあるが、車両の重量増加を招くとともに、複雑形状部分の溶接個所が増して、コストが高くなるという問題点とともに、シーラー塗布が困難な部分が発生して、車室内外の密閉性が確保できない、第2の問題点も解決することが困難である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
以上から本案は、車両の正突時における前方からの荷重をピラーとサイドシルに分散伝達させて乗員の安全を確保するとともに、車室内外の密閉性を確保し、さらには軽量で、生産性の高い車両前部構造を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の構成による自動車の前部車体構造は、エンジンルームと車室とを仕切る様に車幅方向に延設されるダッシュパネルの側端部にカウルサイドパネルが車両前後方向に設けられ、該カウルサイドパネルの後縁部において上下方向に延びるピラーが設けられる自動車の前部車体構造であって、上記ダッシュパネルの車室内側は、車幅方向に延びて閉断面を形成する断面ハット状のダッシュクロスメンバが設けられるとともに、上記ピラーの車室内側を構成するピラーインナーには、該ピラーインナーの下方部とサイドシルに渡って設けられ該ピラーインナーの下方部に面接触するサイドシルレインフォースメントと、上記ピラーインナーおよび上記ダッシュクロスメンバを連結するガセット部材とが配設されており、上記ガセット部材は、その前方部が上記ダッシュクロスメンバの側端部と締結部材により連結される一方、その後方部が上記ピラーインナーおよび上記サイドシルレインフォースメントとその面接触部分にて締結部材により連結されるものである。
【0009】
本発明の第1の構成によれば、ダッシュクロスメンバ、カウルサイドパネル、ピラーインナー、並びにガセット部材とによってピラー前方部に閉断面を形成することができ、これにより正突時の車両前方からの荷重によるピラー前方部の潰れを抑えつつ、ピラー側にその荷重を伝達することができるので車体の強度、剛性を向上させることができる。また、締結部材で簡単に結合できるので、極めて組付け性の良い、低コストな製造法とすることができる。
【0010】
本発明の第2の構成による自動車の前部車体構造は、エンジンルームと車室とを仕切る様に車幅方向に延設されるダッシュパネルの側端部にカウルサイドパネルが車両前後方向に設けられ、該カウルサイドパネルの後縁部において上下方向に延びるピラーが設けられる自動車の前部車体構造であって、上記ダッシュパネルの車室内側は、車幅方向に延びて閉断面を形成する断面ハット状のダッシュクロスメンバが設けられるとともに、上記ピラーの車室内側を構成するピラーインナーにはガセット部材が設けられており、該ガセット部材と上記ダッシュクロスメンバの側端部とは締結部材により連結され、上記ガセット部材は、上記カウルサイドパネルに接合される第一ガセットと、該第一ガセットと上記ピラーインナーおよび上記ダッシュクロスメンバとに接合される第二ガセットとで構成されるものである。
【0011】
本発明の第2の構成によれば、ダッシュクロスメンバ、カウルサイドパネル、ピラーインナー、並びにガセット部材とによってピラー前方部に閉断面を形成することができ、これにより正突時の車両前方からの荷重によるピラー前方部の潰れを抑えつつ、ピラー側にその荷重を伝達することができるので車体の強度、剛性を向上させることができる。また、締結部材で簡単に結合できるので、極めて組付け性の良い、低コストな製造法とすることができる。
【0012】
また、上記閉断面において、その閉断面内にもうひとつ、別の閉断面が形成されることとなるので、正突に対する安全性をさらに向上できるとともに、ピラー前方部のカウルサイドパネル部分の車両側方からの衝突(側突)に対しても、強度、剛性の向上ができる。また、ガセット部材はカウルサイドパネルに接合される第一のガセットと、第一のガセットとピラーインナーおよびダッシュクロスメンバとに接合される第二のガセットとに分割されており、第二のガセットはダッシュパネルとカウルサイドパネルとの接合面端部にシーラーを塗布した後に締結部材で第一のガセットとピラーインナーおよびダッシュクロスメンバとに接合できるため、車室内外の密閉性を確保できる。
【0013】
本発明の第3の構成による自動車の前部車体構造は、本発明の第2の構成において、上記第一ガセットは、上記ピラーインナーの下方部とサイドシルに渡って設けられるサイドシルレインフォースメントに接続されるものである。
【0014】
本発明の第3の構成によれば、第2の構成におけるカウルサイドパネルに接合されるガセットは、ピラーインナーの下方部とサイドシルとを橋渡しするように設けられたサイドシルレインフォースメントと接続、結合されるので、正突時の車両前方からの荷重をピラーのみならずサイドシルにまで分散するように伝達できるため、車体の強度、剛性を一層増すことができる。
【0015】
本発明の第4の構成による自動車の前部車体構造は、本発明の第2の構成において、ダッシュクロスメンバの車幅方向中央側が、車両前後方向に延びるセンタートンネルの前端部に連結されるものである。
【0016】
本発明の第4の構成によれば、断面ハット状のダッシュクロスメンバとダッシュパネルとの間には閉断面が形成され、その閉断面は車幅方向略中央部において前後方向にフロア面から上方に膨出して形成されたセンタートンネルの前端部と連結されることとなるため、車両平面視で略T字状の強度、剛性アップ構造と成すことができ、車両衝突時の乗員安全確保ができる。
【0017】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、簡単、低コストな組付け方法によって、車両の正突時、車両前方からの荷重をダッシュパネルからピラー、サイドシル等、後方の部材に分散して伝達できるので、ダッシュパネルの車室内側への後退量を抑制することができるとともに、車両内外の密閉性の確保も同時に実現させることが可能となる。
【0018】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の実施形態に関わる車両前部構造を、車室内側からの斜視図1で説明する。車両前方部にはエンジンルーム側Eと車室内側Rとを仕切るダッシュパネル1が設けられ、このダッシュパネル1の高さ方向略中間部にはダッシュクロスメンバ2が車幅方向に延設されている。ダッシュパネル1とダッシュクロスメンバ2とは、ダッシュクロスメンバ2の周囲に形成されたフランジ面2Fとダッシュパネル1とが溶接、一体化されているものである。そして、車両の幅方向略中央部には、センタートンネル3がフロア面(図示しない)より上方に向かって突出して前後方向に形成され、さらにバックボーンフレーム4がセンタートンネル3の上面端部に設けられている。なお、ダッシュクロスメンバー2は、ダッシュパネル1からセンタートンネル3にかけて連続的に固定されているため、強度、剛性の高い車体構造とされている。
【0019】
車体外方部は、その基本構造として、ダッシュパネル1の側端部から後方に向かうカウルサイドパネル5と、上方から下方に向かって延設されたピラー6と、フロアの外端部に沿って前後方向に延設されたサイドシル7とが一体的に結合されている。
【0020】
次に本発明のポイントであるダッシュクロスメンバ2、カウルサイドパネル5、ピラー6、サイドシル7、2つのガセット10、20並びにサイドシルレインフォースメント30の結合について説明する。まずカウルサイドパネル5には第一ガセット10が溶接により固定され、この第一ガセット10には第二ガセット20が締結部材であるボルトナットにより連結されている。(締結に関しての詳細は図2で説明する。)第二ガセット20はフランジ面20Fを有しており、第一ガセット10との連結部よりも前方部において車幅中央方向に延びる様に湾曲した後、ダッシュクロスメンバ2の側端部付近にボルトナットにより連結されている。一方、第一ガセット10の後方部には略台形状のサイドシルレインフォースメント30の前方上部が溶接により一体化されている。また、このサイドシルレインフォースメント30の後方部はピラーインナー6aと第二ガセット20とにボルトナットで連結されているとともに、下方部は複数の切り欠き31によって形成された複数の脚部32がサイドシルインナー7aとサイドシルアウター7bの接合面に挟み込まれて固定されている。
【0021】
以上のようにダッシュクロスメンバ2、カウルサイドパネル5、ピラー6、サイドシル7、第一ガセット10、第二ガセット20並びにサイドシルレインフォースメント30は結合されているものであるが、このうちダッシュクロスメンバ2、カウルサイドパネル5、ピラー6、サイドシル7への連結部材である第一ガセット10、第二ガセット20並びにサイドシルレインフォースメント30の詳細について、それらの連結形態を表す斜視図2を用いて説明する。
【0022】
図2において、ダッシュクロスメンバ2は、フランジ2Fより車室内側に突出して面2Gが形成され、その側端部付近にボルト挿通用の孔2A、2Bが設けられている。第二ガセット20はフランジ20Fが形成されており、その前方部には、ダッシュクロスメンバ2に設けられた孔2A、2Bと夫々位置合わせされてボルトを挿通するための孔20A、20Bが設けられている。以上のように、まずダッシュクロスメンバ2と第二ガセット20とは、これら2Aと20A、2Bと20Bにボルトを通してナットで連結されている。
【0023】
第二ガセット20のフランジ20Fは、孔20A、20Bが設けられた面から略直角方向に湾曲して後方に延び、その前後方向略中間部に別の孔20C、20Dが設けられている。これら孔20C、20Dは第一ガセット10をボルト、ナットで締結するためのボルト挿通孔である。第一ガセット10には、カウルサイドパネル5(図1、3参照)と溶接により結合される面15、16(第一ガセット10は、上下対称形をしているため下方部にも面15、16がある。)と、サイドシルレインフォースメント30と溶接により結合される面14と、この面14から後方に延びてサイドシルレインフォースメント30に沿う様に傾斜された面17と、面14,15,16よりも車室内側に突出した突出面12とが形成されており、この突出面12には第二ガセット20のボルト挿通孔20C、20Dと位置合わせされてボルトが挿通される孔10C、10Dが設けられている。即ち、第一ガセット10と第二ガセット20とは、夫々、ボルト挿通孔10Cと20C、10Dと20Dにボルトが通されてナットで連結されている。なお、傾斜面17は図3に示しているように、サイドシルレインフォースメント30の傾斜面34に沿わしてあるため、前方からの荷重に対する剛性アップができる。
【0024】
以上の説明から明らかなように、ダッシュパネル1に結合されたダッシュクロスメンバ2はカウルサイドパネル5にまで延設されておらず、その側端部より第二ガセット20とボルト、ナットで連結され、さらに第二ガセット20の前後方向略中間部において第一ガセット10を介してカウルサイドパネル5と連結された構造を有している。このため、ダッシュパネル1とカウルサイドパネル5の結合面端部全体にシーラーを塗布することが可能となって、車室内外の密閉性が確保できる。
【0025】
次に、サイドシルレインフォースメント30について説明する。サイドシルレインフォースメント30は車幅方向視で略台形状を成し、先に説明したように、第一ガセット10の面14と溶接により結合されるための平面部32が前方上部付近に形成されているとともに、前後方向略中央上部付近の面33には、第二ガセット20の後方部に設けられた孔20E、20Fと、ピラーインナー6aに設けられた孔(図示しない)とに位置合わせされてボルトナットで連結されるためのボルト挿通孔30E、30Fが設けられている。また、上下方向略中央から下方部に渡っては車両横方向並びに前後方向からの荷重に対する変形を抑制するための溝部35と軽量化のための孔36が複数形成され、さらに下端部には複数の切り欠き31により形成される脚部32が複数設けられている。これら脚部32は、図1で説明したように、サイドシルインナー7aとサイドシルアウター7bとの接合面間に挟まれて溶接により結合一体化される。以上より、サイドシルレインフォースメント30は、第一ガセット10、第二ガセット20、サイドシル7、さらにはピラーインナー6aとに結合されるものである。
【0026】
次に、図2で説明した各部材の結合断面について、図2中、第二ガセット20の孔20Aと20Cと20Eとを結ぶ高さ位置における断面を表す図3を用いて説明する。図3において、車両前方部にホイールWが配置され、その後方に本実施形態の各構成部材が結合されている。これまで図1,2で説明してきたように、ダッシュパネル1、ダッシュクロスメンバ2、第一ガセット10、第二ガセット20、カウルサイドパネル5、サイドシルレインフォースメント30、ピラー(ピラーインナー6a)並びにサイドシル7(図3中は省略)とは溶接やボルトナットの締結部材で結合されている。
【0027】
これらの結合により、本発明における技術的課題は以下の様にして解決できる。まず、正突に対する安全性の確保については、カウルサイドパネル5、ピラー6、第二ガセット20(車室内側への突出面部25を含む)、ダッシュクロスメンバ2、並びにダッシュパネル1で第一の閉断面70が形成され、この第一の閉断面70の中には、これを補強する様にカウルサイドパネル5と第一ガセットとで第二の閉断面80が形成されている。このように閉断面を組み合わせることによって、正突時における車両前方からの荷重に対して、その変形を抑えつつ、ピラー6やサイドシル7に伝達できるので車体の強度、剛性をアップできる構造と成すことができる。
【0028】
また、ホイールWの真後ろに閉断面70、80とこれに続くピラー6を形成しているので、衝突時におけるホイールからの荷重をピラーの正面で受けることができ、ダッシュパネルの車室内側への後退量を抑え、乗員の安全確保がなされる。
【0029】
次に、車室内外の密閉性の確保については、ダッシュパネル1に結合されたダッシュクロスメンバ2はカウルサイドパネル5にまで延設せず、分割されたガセット、即ち第一ガセット10と第二ガセット20とを用いてカウルサイドパネル5にボルト、ナットで連結する構造としたので、ダッシュパネル1とカウルサイドパネル5の結合面端部全体にシーラーを塗布することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施形態の全体構成を示す図
【図2】本発明に係る主要部材の結合を説明する図
【図3】本発明に係る主要部の断面図
【図4】従来例
【図5】別の従来例
【符号の説明】
1…ダッシュパネル 2…ダッシュクロスメンバ
5…カウルサイドパネル 6…ピラー
7…サイドシル 10…第一ガセット
20…第二ガセット 30…サイドシルレインフォースメント
B…締結部材であるボルト N…締結部材であるナット
Claims (4)
- エンジンルームと車室とを仕切る様に車幅方向に延設されるダッシュパネルの側端部にカウルサイドパネルが車両前後方向に設けられ、該カウルサイドパネルの後縁部において上下方向に延びるピラーが設けられる自動車の前部車体構造であって、
上記ダッシュパネルの車室内側は、車幅方向に延びて閉断面を形成する断面ハット状のダッシュクロスメンバが設けられるとともに、上記ピラーの車室内側を構成するピラーインナーには、該ピラーインナーの下方部とサイドシルに渡って設けられ該ピラーインナーの下方部に面接触するサイドシルレインフォースメントと、上記ピラーインナーおよび上記ダッシュクロスメンバを連結するガセット部材とが配設されており、
上記ガセット部材は、その前方部が上記ダッシュクロスメンバの側端部と締結部材により連結される一方、その後方部が上記ピラーインナーおよび上記サイドシルレインフォースメントとその面接触部分にて締結部材により連結される自動車の前部車体構造。 - エンジンルームと車室とを仕切る様に車幅方向に延設されるダッシュパネルの側端部にカウルサイドパネルが車両前後方向に設けられ、該カウルサイドパネルの後縁部において上下方向に延びるピラーが設けられる自動車の前部車体構造であって、
上記ダッシュパネルの車室内側は、車幅方向に延びて閉断面を形成する断面ハット状のダッシュクロスメンバが設けられるとともに、上記ピラーの車室内側を構成するピラーインナーにはガセット部材が設けられており、該ガセット部材と上記ダッシュクロスメンバの側端部とは締結部材により連結され、
上記ガセット部材は、上記カウルサイドパネルに接合される第一ガセットと、該第一ガセットと上記ピラーインナーおよび上記ダッシュクロスメンバとに接合される第二ガセットとで構成される自動車の前部車体構造。 - 上記第一ガセットは、上記ピラーインナーの下方部とサイドシルに渡って設けられるサイドシルレインフォースメントに接続される請求項2記載の自動車の前部車体構造。
- 上記ダッシュクロスメンバの車幅方向中央側は、車両前後方向に延びるセンタートンネルの前端部に連結される請求項2記載の自動車の前部車体構造。
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