JP4247642B2 - 車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の車室前部に延びる部位のサイドメンバとダッシュパネルとが結合される車体構造に関する。

車両の骨格をなす一対のサイドメンバは車両の前後方向に延びて配設されている。車両の車室と車室前方の領域（前置きエンジン車両の場合、エンジンルーム：以下エンジンルームと称する）とがダッシュパネルによって仕切られ、サイドメンバとダッシュパネルとが結合されている。また、エンジンルームにはサスペンション部材を支持するストラットハウスが備えられ、ストラットハウス等が備えられたエンジンルームの構造物は一対のサイドメンバに支えられた状態になっている。

ストラットハウスからの振動の入力はサイドメンバに伝わり、サイドメンバとダッシュパネルの結合箇所にストラットハウスからの入力が伝わる状態になっている。このため、サイドメンバとダッシュパネルの結合箇所の剛性を確保する必要があり、従来から、サイドメンバとダッシュパネルの結合部にはブレースが接合されて結合箇所が補強されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特許第２６０５４５８号公報 特開２００１−１７１５５６号公報

従来の車両構造では、サイドメンバとダッシュパネルの結合箇所にブレースが溶接接合されてストラットハウスからの入力に対する補強が行われている。しかし、ブレースとサイドメンバ、ダッシュパネルとの接合箇所は縦壁での接合になり、ストラットハウスからの入力によりねじりの力が働いて溶接部に剥離の力が働いてしまう。このため、ダッシュパネルやブレースの厚さを厚くする等の更なる補強が必要となっているのが現状であり、コストが嵩むと共に重量の増加につながってしまう。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、ダッシュパネルやブレースの厚さを厚くすることなく、車体からの入力によって接合箇所に作用する剥離力が緩和された状態で、サイドメンバとダッシュパネルが補強されて結合された車体構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の車体構造は、車両の車室前部に延びる部位のサイドメンバと、前記車両の車室と前記車室の前方の領域とを仕切るダッシュパネルと、前記サイドメンバと前記ダッシュパネルとの結合部に設けられ、前記サイドメンバの車幅方向内側の面に沿うサイドメンバ補強板部と前記ダッシュパネルの前面に沿うダッシュパネル補強板部とを有するブレースと、前記ブレースの前記サイドメンバ補強板部と前記ダッシュパネル補強板部との接続部位に設けられ、前記ダッシュパネル補強板部からさらに車幅方向内側へ延在し前記ダッシュパネルの前面に沿う延長板部を有するリンホースとを備え、前記ブレースの前記サイドメンバ補強板部を前記サイドメンバに接合させると共に、前記ブレースの前記ダッシュパネル補強板部を前記リンホースに接合させ、前記リンホースの前記延長板部を前記ダッシュパネルの前面に接合させて、前記サイドメンバと前記ダッシュパネルと結合していることを特徴とする。

請求項１に係る本発明では、サイドメンバに入力する力がリンホースに分散され、ダッシュパネルとの接合箇所に応力が集中することがない。このため、ダッシュパネルやブレースの厚さを厚くしたり、ダッシュパネルとの接合部を増加させるためにブレースを大型化したりすることなく、車体からの入力によって接合箇所に作用する剥離力が緩和された状態で、サイドメンバとダッシュパネルが補強されて結合された状態になる。

リンホースを介在させる構造は、一対のサイドメンバとダッシュパネルとの結合箇所のそれぞれに適用することも可能であるが、運転席側のダッシュパネルはステアリングシャフトの支持部材が備えられて、ダッシュパネル自体の剛性が高いので、少なくとも、助手席側のサイドメンバとダッシュパネルとの結合に本発明の構造を適用することで、接合箇所の剥離に対して効果的な構造となる。

そして、請求項２に係る本発明の車体構造は、請求項１に記載の車体構造において、前記リンホースは、前記ブレースの前記サイドメンバ補強板部に対応する第１のブレース接合板部と、前記ブレースの前記ダッシュパネル補強板部に対応する第２のブレース接合板部とをさらに備え、前記ブレースの前記サイドメンバ補強板部を前記リンホースの第１のブレース接合板部に接合させると共に、前記ブレースの前記ダッシュパネル補強板部を前記リンホースの第２のブレース接合板部に接合させて、前記サイドメンバと前記ダッシュパネルと結合していることを特徴とする。

請求項２に係る本発明では、ブレースとリンホースとの接合がより強固となり、サイドメンバに入力する力をリンホースに分散させ、ダッシュパネルとの接合箇所に応力が集中するのを回避しつつ、サイドメンバとダッシュパネルが補強されて結合された状態になる。

そして、請求項３に係る本発明の車体構造は、請求項１もしくは請求項２に記載の車体構造において、前記ダッシュパネルには車幅方向に延びるダッシュクロスメンバが設けられ、前記リンホースは、前記ダッシュクロスメンバの下側に接合されていることを特徴とする。

請求項３に係る本発明では、閉断面形状で剛性が高い部材同士の近傍のダッシュパネルにリンホースが接合されるので、補強を的確に行うことができる。

また、請求項４に係る本発明の車体構造は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車体構造において、前記リンホースの延長板部は上下の複数箇所で前記ダッシュパネルの前面に接合されていることを特徴とする。

請求項４に係る本発明では、リンホースの接合部位が上下に複数箇所となっているので、より的確に荷重の入力に対する応力集中を抑制することができる。

本発明の車体構造は、車体からの入力によって接合箇所に作用する剥離力が緩和された状態で、サイドメンバとダッシュパネルが補強されて結合された車体構造となる。そして、接合箇所に作用する剥離力が緩和されることにより、構造部材の厚さを薄くしても取り付きに対する剛性が確保される。

図１には本発明の一実施形態例に係る車体構造を表す斜視状況、図２には図１中の矢印ＩＩ部の詳細、図３にはリンホースの外観、図４には図２中のＩＶ−ＩＶ線矢視、図５にはダッシュパネルを外した状態の車室側から見た外観を示してある。

図１に示すように、車両の車室Ｓ前部の左右両側部には、車両の上下方向に延設された一対のフロントピラー１が備えられ、フロントピラー１には、車両の前方に延びる左右一対のアッパーフレーム６の基端が接合されている。左右のフロントピラー１同士は、車幅方向に延びるカウルトップパネル２で連結されており、カウルトップパネル２の下方には、車室Ｓと車室前方の領域（前置きエンジン車両の場合、エンジンルーム：以下エンジンルームと称する）とを仕切るダッシュパネル３が配置されている。ダッシュパネル３の左右前方には、サスペンション装置を支持する筒型のストラットハウス４が設けられ、ストラットハウス４はアッパーフレーム６に接合されている。

また、フロントピラー１より車幅方向内側でアッパーフレーム６より下方の位置には、車両前後方向に延設される左右一対のフロントフロアサイドメンバ（サイドメンバ）５が配置され、サイドメンバ５は車室Ｓの下方からダッシュパネル３に沿って車両前方へ延ばされている。ダッシュパネル３のエンジンルーム側の面の下方には車幅方向に延びるダッシュクロスメンバ７が設けられ、サイドメンバ５はブレース８を介してダッシュクロスメンバ７の部位でダッシュパネル３と結合されている。

尚、図１中の符号で９は、ストラットハウス４の前方側に接合されたフェンダーシールドである。

図２〜図５に基づいて助手席側（図示例では車両の進行方向左側）のサイドメンバ５とダッシュパネル３との結合の構造を具体的に説明する。

サイドメンバ５のダッシュパネル３との結合部位には、その接合部位を車幅方向内側から覆うブレース８が接合され、ブレース８は、サイドメンバ５のインナパネル５ａと、ダッシュパネル３のダッシュクロスメンバ７とに被せられると共に、ダッシュクロスメンバ７の下側のダッシュパネル３の前面３ａに対向して突き当てられている。つまり、サイドメンバ５とダッシュパネル３の結合部位がブレース８で補強された状態になっている。

そして、ブレース８は、サイドメンバ５のインナパネル５ａと、ダッシュクロスメンバ７に溶接により接合されている。一方、ブレース８のダッシュパネル３の前面３ａと対向する部位にはブレース８と厚さが略同じリンホース１１が溶接により接合され、リンホース１１がダッシュパネル３の前面３ａに溶接により接合されている。

即ち、ブレース８にはサイドメンバ５のインナパネル５ａの車幅方向内側の面に接合されるサイドメンバ補強板部としての前後面８ａと、ダッシュパネル３の前面３ａに沿うダッシュパネル補強板部としての幅面８ｂとが連続して形成され、ブレース８の前後面８ａ及び幅面８ｂは略直角状態で連続している（図４参照）。リンホース１１にはブレース８の前後面８ａに対応する第１のブレース接合板部としての前後面１１ａ（サイドメンバ５の車幅方向内側に沿った前後面）と、ブレース８の幅面８ｂに対応する第２のブレース接合板部としての幅面１１ｂとが連続して形成されている。更に、リンホース１１の幅面１１ｂには、車幅方向内側に延在しダッシュパネル３の前面３ａに沿う延長板部１１ｃが連続して形成されている（図３参照）。

図４に示すように、ブレース８の前後面８ａにはリンホース１１の前後面１１ａが溶接点Ａで溶接接合され、リンホース１１の幅面１１ｂがブレース８の幅面８ｂに重なって溶接点Ｂで溶接接合されると共に、ダッシュパネル３の前面３ａ側に延設された延長板部１１ｃがダッシュパネル３の前面３ａに溶接点Ｃで溶接接合されている。

このため、リンホース１１を介してブレース８とダッシュパネル３とが結合された状態になっている。つまり、サイドメンバ５とダッシュパネル３の結合を補強するブレース８は、ダッシュパネル３の前面３ａに直接溶接されておらず、サイドメンバ５の反対側で、即ち、ブレース８の前後面８ａと幅面８ｂの交差する角部から離れた溶接点Ｃでリンホース１１の延長板部１１ｃがダッシュパネル３の前面３ａに溶接されている。従って、ブレース８へのサイドメンバ５側からの入力に対して、ダッシュパネル３の前面３ａの接合部への応力集中が緩和され、前面３ａとの接合部に作用する剥離の力が緩和されることになる。

従って、ブレース８とリンホース１１との接合が強固となり、サイドメンバ５に入力する力をリンホース１１に分散させ、ダッシュパネル３との接合箇所に応力が集中するのを回避しつつ、サイドメンバ５とダッシュパネル３が補強されて結合された状態になる。

ブレース８はサイドメンバ５に接合して補強する部材なので、ある程度の板厚が必要で大きなものであるが、ダッシュパネル３に対して確実に接合するためには重量物では剥離しやすくなってしまう。ダッシュパネル３を厚くすれば剥離に対しては有利であるが重量が増加してコスト高になってしまう。本願発明では、リンホース１１を介在させてブレース８とダッシュパネル３とを結合しているので、ブレース８側とダッシュパネル３の前面３ａとの接合部に作用する剥離の力が緩和されることになる。剥離の力が緩和されることにより、補強の強度を保ちつつ部材の厚さを減らすこともでき、軽量化を図ることが可能になる。

そして、ブレース８とリンホース１１（前後面１１ａ）は上下の複数箇所で溶接により接合され（複数の溶接点が存在）、リンホース１１（延長板部１１ｃ）とダッシュパネル３とは上下の複数箇所で溶接により接合されている（複数の溶接点が存在している）。このため、より的確に荷重の入力に対する応力集中を抑制することができる。組み立て時には、ブレース８とリンホース１１を溶接により接合して一体部品とし、一体部品とされたブレース８とリンホース１１がサイドメンバ５及びダッシュパネル３に溶接される。

ブレース８はサイドメンバ５のインナパネル５ａに被さる部分から連続して車室側に延設され（図２参照）、ダッシュクロスメンバ７に被さる部分が設けられた状態になっている。ダッシュクロスメンバ７の下側のダッシュパネル３の部位は、ブレース８で構成される閉断面形状の部材と、ダッシュクロスメンバ７で構成される閉断面形状の部材との交差する部位となっている。

このため、閉断面形状で剛性が高い部材同士の近傍のダッシュパネル３は強度的に不利な部位となるため、リンホース１１の延長板部１１ｃがダッシュパネル３の前面３ａに突き当てられ、リンホース１１が前面３ａに溶接により接合されて補強が的確に行われている。

上述した車体構造では、例えば、ストラットハウス４からの振動等の入力がサイドメンバ５に伝わると、ブレース８及びリンホース１１を介してダッシュパネル３に分散して伝達される。サイドメンバ５とダッシュパネル３の結合部位の入力に対する剛性はブレース８によって確保されている。一方、ブレース８に伝わる振動等の入力は、略直角状態で連続している部分、即ち、サイドメンバ５のインナパネル５ａとの溶接点Ｄ（図４参照）とリンホース１１の幅面１１ｂとの溶接点Ｂ（図４参照）との間の部分（屈曲した部分、リンホース１１が重なっていない部分）で吸収される。

このため、リンホース１１の延長板部１１ｃとダッシュパネル３の前面３ａとの溶接点Ｃ（図４参照）へのストラットハウス４からの振動等の入力が抑制され、溶接点Ｃ（図４参照）への応力集中を緩和することができ、リンホース１１とダッシュパネル３の前面３ａとに作用する剥離の力が抑制される。

この結果、サイドメンバ５に入力する力がリンホース１１に分散された状態になり、ダッシュパネル３との接合箇所に応力が集中することがなくなり、ダッシュパネル３やブレース８の厚さを厚くすることなく、車体側からの入力によって接合箇所に作用する剥離力が緩和された状態で、サイドメンバ５とダッシュパネル３が補強されて結合された状態になる。

リンホース１１を介在させる構造は、一対のサイドメンバ５とダッシュパネル３との結合箇所のそれぞれに適用することも可能であるが、運転席側のダッシュパネル３にはステアリングシャフトの支持部材が備えられて、ダッシュパネル３自体の剛性が高いので、少なくとも、助手席側のサイドメンバ５とダッシュパネル３との結合に本発明の構造を適用することで、接合箇所の剥離に対して効果的な構造となる。

また、ブレース８は前後面８ａと幅面８ｂとを有し、リンホース１１は前後面１１ａと幅面１１ｂと延長板部１１ｃとを有し、前後面８ａと前後面１１ａ及び幅面８ｂと幅面１１ｂとが接合されることでブレース８とリンホース１１が接合され、リンホース１１の延長板部１１ｃがダッシュパネル３の前面３ａに接合されているので、荷重の入力の状況に拘わらずリンホース１１とダッシュパネル３との接合箇所への応力の集中を抑制することができる。

従って、上述した車体構造では、車体側からの入力によって接合箇所に作用する剥離力が緩和された状態で、サイドメンバ５とダッシュパネル３が補強されて結合された車体構造となる。

図６、図７に基づいてリンホースの他の実施形態例を説明する。図６には板状のリンホースの外観、図７には接合部の断面（図２中のＩＶ−ＩＶ線矢視である図４に相当）を示してある。図７中で図４と同一部材には同一符号を付してある。

図１〜図５に示した実施形態例では、リンホース１１として、前後面１１ａと幅面１１ｂ及び延長板部１１ｃとを有する断面Ｌ字型形状のものを適用したが、図６に示したリンホース１１Ａは、幅面１１ｂと延長板部１１ｃを有する板状とされている。図７に示すように、リンホース１１Ａの幅面１１ｂがブレース８の幅面８ｂに重なって溶接点Ｂで溶接接合されると共に、ダッシュパネル３の前面３ａ側に延設された延長板部１１ｃがダッシュパネル３の前面３ａに溶接点Ｃで溶接接合されている。

このため、板状のリンホース１１Ａを介してブレース８とダッシュパネル３とが結合された状態になり、ブレース８へのサイドメンバ５側からの入力に対して、ダッシュパネル３の前面３ａの接合部への応力集中が緩和され、前面３ａとの接合部に作用する剥離の力が緩和されることになる。そして、リンホース１１Ａは板状とされて小型化されているので、ブレース８の形状に自由度が生じて軽量化を図ることができる。

本発明は、車両の車室前部に延びる部位のサイドメンバとダッシュパネルとが結合される車体構造の産業分野で利用することができる。

本発明の一実施形態例に係る車体構造を表す斜視図である。 図１中の矢印ＩＩ部の詳細斜視図である。 リンホースの外観図である。 図２中のＩＶ−ＩＶ線矢視図である。 ダッシュパネルを外した状態の車室側から見た外観図である。 板状のリンホースの外観図である。 接合部の断面図（図４に相当）である。

符号の説明

１ フロントピラー
２ カウルトップパネル
３ ダッシュパネル
３ａ 前面
４ ストラットハウス
５ フロントフロアサイドメンバ（サイドメンバ）
６ アッパーフレーム
７ ダッシュクロスメンバ
８ ブレース
８ａ ブレース８の前後面
８ｂ ブレース８の幅面
９ フェンダーシールド
１１ リンホース
１１ａ リンホース１１の前後面
１１ｂ リンホース１１の幅面
１１ｃ リンホース１１の延長板部

Claims (4)

1. 車両の車室前部に延びる部位のサイドメンバと、
   前記車両の車室と前記車室の前方の領域とを仕切るダッシュパネルと、
   前記サイドメンバと前記ダッシュパネルとの結合部に設けられ、前記サイドメンバの車幅方向内側の面に沿うサイドメンバ補強板部と前記ダッシュパネルの前面に沿うダッシュパネル補強板部とを有するブレースと、
   前記ブレースの前記サイドメンバ補強板部と前記ダッシュパネル補強板部との接続部位に設けられ、前記ダッシュパネル補強板部からさらに車幅方向内側へ延在し前記ダッシュパネルの前面に沿う延長板部を有するリンホースと
   を備え、
   前記ブレースの前記サイドメンバ補強板部を前記サイドメンバに接合させると共に、前記ブレースの前記ダッシュパネル補強板部を前記リンホースに接合させ、前記リンホースの前記延長板部を前記ダッシュパネルの前面に接合させて、前記サイドメンバと前記ダッシュパネルと結合している
   ことを特徴とする車体構造。
2. 請求項１に記載の車体構造において、
   前記リンホースは、
   前記ブレースの前記サイドメンバ補強板部に対応する第１のブレース接合板部と、
   前記ブレースの前記ダッシュパネル補強板部に対応する第２のブレース接合板部と
   をさらに備え、
   前記ブレースの前記サイドメンバ補強板部を前記リンホースの第１のブレース接合板部に接合させると共に、前記ブレースの前記ダッシュパネル補強板部を前記リンホースの第２のブレース接合板部に接合させて、前記サイドメンバと前記ダッシュパネルと結合している
   ことを特徴とする車体構造。
3. 請求項１もしくは請求項２に記載の車体構造において、
   前記ダッシュパネルには車幅方向に延びるダッシュクロスメンバが設けられ、
   前記リンホースは、前記ダッシュクロスメンバの下側に接合されている
   ことを特徴とする車体構造。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の車体構造において、
   前記リンホースの延長板部は、上下の複数箇所で前記ダッシュパネルの前面に接合されている
   ことを特徴とする車体構造。

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