JP4382459B2 - Front body structure of automobile - Google Patents

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Description

本発明は、車両衝突時の入力をサイドメンバからトンネルメンバに分散させて車両後方に伝達するようにした自動車の前部車体構造に関する。 The present invention relates to a front body structure of an automobile in which an input at the time of a vehicle collision is distributed from a side member to a tunnel member and transmitted to the rear of the vehicle.

一般に、自動車においては、車両衝突時の入力をサイドメンバから分散させて車両後方に伝達する構造を採用する場合がある。例えば、図４，図５に示すように、サイドメンバ５０の車内側にトンネルメンバ５１を配設するとともに、車外側にロッカレール５２を配設し、該ロッカレール５２の前端部をアウタトルクボックス５３を介してサイドメンバ５０のキック部５０ｂに連結し、上記トンネルメンバ５１の前端部を斜め後方に湾曲形成されたインナトクルボックス５４を介して上記キック部５２ｂに連結する構造を採用する場合がある（例えば、特許文献１，２参照）。 In general, an automobile may employ a structure in which input at the time of a vehicle collision is distributed from a side member and transmitted to the rear of the vehicle. For example, as shown in FIGS. 4 and 5, a tunnel member 51 is disposed inside the side member 50, a rocker rail 52 is disposed outside the vehicle, and the front end of the rocker rail 52 is connected to an outer torque box. In some cases, a structure is employed in which the front end portion of the tunnel member 51 is connected to the kick portion 52b via an inner box 54 that is curved obliquely rearward. (For example, see Patent Documents 1 and 2).

上記サイドメンバ５０は略水平方向に延びるフロントサイド部５０ａと、該フロントサイド部５０ａの後端から斜め下方に延びる上記キック部５０ｂと、該キック部５０ｂの後端から後方に直線状に延びるリヤサイド部５０ｃとを有している。また左，右のキック部５０ｂの下方にはサスペンションメンバ５５が配設され、該サスペンションメンバ５５はサイドメンバ５０に支持固定されている。 The side member 50 includes a front side portion 50a extending in a substantially horizontal direction, the kick portion 50b extending obliquely downward from the rear end of the front side portion 50a, and a rear side extending linearly rearward from the rear end of the kick portion 50b. Part 50c. A suspension member 55 is disposed below the left and right kick portions 50 b, and the suspension member 55 is supported and fixed to the side member 50.

車両衝突初期の荷重Ｆは、サイドメンバ５０のフロントサイド部５５ａからリヤサイド部５０ｃ，トンネルメンバ５１，ロッカレール５２にそれぞれ分散させて伝達される。
特開平９−６６８６４号公報 特開２００１−２１９８７３号公報 The load F at the initial stage of the vehicle collision is distributed and transmitted from the front side portion 55a of the side member 50 to the rear side portion 50c, the tunnel member 51, and the rocker rail 52.
JP 9-68664 A JP 2001-219873 A

しかしながら、上記従来構造を採用した場合には、そのレイアウト上，リヤサイド部５０ｃに最も大きな衝突荷重が加わることから、キック部５０ｂでの曲げモーメントａが大きくなって変形するおそれがあり、衝撃力を有効に車体後方に伝達できない場合がある。 However, when the above-described conventional structure is adopted, the largest impact load is applied to the rear side portion 50c due to its layout, so that there is a possibility that the bending moment a at the kick portion 50b becomes large and deforms. There are cases where it cannot be transmitted effectively to the rear of the vehicle.

本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、サイドメンバのキック部での曲げモーメントを小さくでき、ひいては衝撃力を車体後方に効率よく伝達できる自動車の前部車体構造を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and provides a front vehicle body structure of an automobile that can reduce a bending moment at a kick portion of a side member and can efficiently transmit an impact force to the rear of the vehicle body. It is an object.

請求項１の発明は、車両前後方向に延びる左，右一対のサイドメンバの車内側に該サイドメンバと平行に延びる左，右一対のトンネルメンバを配設し、該トンネルメンバの前端部と上記サイドメンバのキック部とを斜め後方に湾曲形成されたトルクボックスにより連結し、上記左，右のサイドメンバの上面にフロアパネルを配設するとともに、該フロアパネルの前縁部を上記左，右のサイドメンバのキック部の後側に配設されたダッシュパネルの下縁部に接合し、上記左，右のサイドメンバのキック部の下方にサスペンションメンバを配設した自動車の前部車体構造において、上記トルクボックスは、上向きに開口する断面ハット状のものであり、これの外，内フランジ部を上記フロアパネルの下面に結合することにより、該フロアパネルとで閉断面を形成しており、上記サスペンションメンバとトルクボックスとの間のフロアパネルに臨む部分に荷重伝達部を、上記トルクボックスの内フランジ部を前方に広がるよう延長することにより形成し、上記荷重伝達部の中途部に、上記サスペンションメンバの後部に向かって突出する膨出部を形成したことを特徴としている。 According to a first aspect of the present invention, a pair of left and right tunnel members extending in parallel with the side members are disposed on the inner side of the pair of left and right side members extending in the longitudinal direction of the vehicle. The side member kick section is connected to the left and right side members by a torque box that is curved obliquely rearward, and a floor panel is disposed on the upper surface of the left and right side members. In the front body structure of an automobile, which is joined to the lower edge portion of the dash panel disposed on the rear side of the kick portion of the side member, and the suspension member is disposed below the kick portion of the left and right side members. , the torque box is of sectional hat shape opening upward, which the outside by the inner flange portion bonded to a lower surface of the floor panel, and the floor panel Forms a closed cross section, is formed by extending so as to spread the load transmitting portion on the portion facing the floor panel between the suspension member and the torque box, the front inner flange portion of the torque box, the load A bulging portion that protrudes toward the rear portion of the suspension member is formed in the middle portion of the transmission portion .

請求項２の発明は、請求項１において、上記荷重伝達部は、前端部を上記フロアパネルとダッシュパネルとの接合部に重ね合わせて接合されていることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the load transmitting portion is joined by overlapping a front end portion with a joint portion between the floor panel and the dash panel.

請求項１の発明に係る前部車体構造によれば、サスペンションメンバとトルクボックスとの間のフロアパネルに臨む部分に荷重伝達部を設けたので、車両衝突時の入力をサイドメンバ，サスペンションメンバから荷重伝達部を介してトンネルメンバに直接伝達することができる。これにより衝突の入力をサイドメンバ，トンネルメンバ，サスペンションメンバへとバランス良く分散させて伝達することができ、キック部での曲げモーメントを小さくでき、衝撃力を車体後方に確実に伝達することができる。 According to the front vehicle body structure of the first aspect of the present invention, since the load transmitting portion is provided at the portion facing the floor panel between the suspension member and the torque box, the input at the time of the vehicle collision is received from the side member and the suspension member. It can be directly transmitted to the tunnel member via the load transmitting portion. As a result, the collision input can be distributed and transmitted to the side member, tunnel member, and suspension member in a balanced manner, the bending moment at the kick portion can be reduced, and the impact force can be reliably transmitted to the rear of the vehicle body. .

本発明では、上記荷重伝達部を、トルクボックスのフランジ部を前方に広がるよう延長することにより形成し、また請求項２の発明では、荷重伝達部の前縁部をフロアパネルとダッシュパネルとの接合部に重ね合わせて結合したので、既存のトルクボックスを有効利用して荷重伝達部を形成でき、部品点数が増えるのを防止でき、かつサスペンションメンバからの荷重をトルクボックスを介してトンネルメンバに直接伝達することができ、衝撃力の伝達効率を高めることができる。
 In this invention , the said load transmission part is formed by extending so that the flange part of a torque box may spread ahead, and in invention of Claim 2, the front edge part of a load transmission part is made into a floor panel and a dash panel. Since it is overlapped and joined to the joint, the existing torque box can be used effectively to form a load transmission part, preventing an increase in the number of parts, and the load from the suspension member to the tunnel member via the torque box It can be transmitted directly and the transmission efficiency of impact force can be increased.

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１ないし図３は、本発明の一実施形態による自動車の前部車体構造を説明するための図であり、図１，図２は前部車体フレームの平面図，側面図、図３は前部車体フレームの断面図（図１のIII-III 線断面図) である。 1 to 3 are views for explaining a front body structure of an automobile according to an embodiment of the present invention. FIGS. 1 and 2 are a plan view and a side view of a front body frame, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the vehicle body frame (a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 1).

図において、１は自動車の前部車体フレームを示しており、これは車両前後方向に延びる左，右一対のフロントサイドメンバ２，２の車外側に該フロントサイドメンバ２と略平行に延びる左，右一対のロッカレール３，３を配設するとともに、車内側にフロントサイドメンバ２と略平行に延びる左，右一対のトンネルメンバ４，４を配設し、左，右のフロントサイドメンバ２の後端部に車幅方向に延びるクロスメンバ５を接合し、該クロスメンバ５に上記ロッカレール３，トンネルメンバ４を結合した概略構造を有している。なお、図１において、Ｃは車体中心線を示しており、前部車体フレーム１は略左右対称となっている。 In the figure, reference numeral 1 denotes a front body frame of an automobile, which is a left extending in the vehicle front-rear direction, a left extending substantially parallel to the front side member 2 on the vehicle outer side of the pair of right front side members 2, 2, A pair of right rocker rails 3 and 3 are disposed, and a pair of left and right tunnel members 4 and 4 extending substantially parallel to the front side member 2 are disposed on the inner side of the vehicle. A cross member 5 extending in the vehicle width direction is joined to the rear end portion, and the rocker rail 3 and the tunnel member 4 are joined to the cross member 5. In FIG. 1, C indicates a vehicle body center line, and the front vehicle body frame 1 is substantially bilaterally symmetric.

上記フロントサイドメンバ２の上方には車両前後方向に延びるエプロンメンバ８が配設され、該エプロンメンバ８の後端部は不図示のフロントピラーに結合されたている。上記エプロンメンバ８とフロントサイドメンバ２との間には上下方向に延びるサスペンションタワー９が結合されている。 An apron member 8 extending in the vehicle front-rear direction is disposed above the front side member 2, and a rear end portion of the apron member 8 is coupled to a front pillar (not shown). A suspension tower 9 extending in the vertical direction is connected between the apron member 8 and the front side member 2.

上記フロントサイドメンバ２は閉断面角筒状のものからなり、略水平に直線状に延びるフロントメンバ部２ａと、該フロントメンバ部２ａの後端から斜め下方に傾斜して延びるキック部２ｂと、該キック部２ｂの下端から車両後方に略直線状に延びるリヤメンバ部２ｃとを有している。 The front side member 2 has a closed cross-section rectangular tube shape, a front member portion 2a extending substantially horizontally and linearly, a kick portion 2b extending obliquely downward from the rear end of the front member portion 2a, The rear member portion 2c extends substantially linearly from the lower end of the kick portion 2b to the rear of the vehicle.

上記フロントサイドメンバ２のキック部２ｂの下端部には、上記ロッカレール３の前端部がアウタトルクボックス６を介して結合され、また上記トンネルメンバ４の前端部がインナトルクボックス７を介して結合されている。このインナトルクボックス７はキック部２ｂから斜め後方に湾曲形成されている。また上記トンネルメンバ４及びインナトルクボックス７は上向きに開口する断面ハット状のものである。 The front end portion of the rocker rail 3 is coupled to the lower end portion of the kick portion 2 b of the front side member 2 via an outer torque box 6, and the front end portion of the tunnel member 4 is coupled via an inner torque box 7. Has been. The inner torque box 7 is curved and formed obliquely rearward from the kick portion 2b. The tunnel member 4 and the inner torque box 7 have a hat shape in cross section that opens upward.

上記左，右のフロントサイドメンバ２のキック部２ｂの下方にはサスペンションメンバ１５が配設されており、該サスペンションメンバ１５の左，右側部にて前輪１７が装着された左，右のサスペンションアーム（不図示）が揺動可能に支持されている。このサスペンションメンバ１５はアッパパネル１５ａとロアパネル１５ｂとを中空状をなすように外周縁部を接合した構造となっている。 Suspension members 15 are disposed below the kick portions 2b of the left and right front side members 2, and left and right suspension arms with front wheels 17 mounted on the left and right sides of the suspension members 15. (Not shown) is swingably supported. The suspension member 15 has a structure in which the outer peripheral edge portion is joined so that the upper panel 15a and the lower panel 15b are hollow.

上記サスペンションメンバ１５の左，右前端部は、車外側に屈曲して延びる支持パイプ１６を介してキック部２ｂの上端下面に固着された前ブラケット１７にボルト締め固定されている。また上記サスペンションメンバ１５の左，右後端部は、支持ブッシュ１８を介してキック部２ｂの下端下面に固着された後ブラケット１９にボルト締め固定されている。 The left and right front end portions of the suspension member 15 are bolted and fixed to a front bracket 17 fixed to the lower surface of the upper end of the kick portion 2b via a support pipe 16 that bends and extends outward from the vehicle. The left and right rear ends of the suspension member 15 are bolted and fixed to a rear bracket 19 fixed to the lower surface of the lower end of the kick portion 2b via a support bush 18.

上記左，右のキック部２ｂの後側には車幅方向に延びるダッシュパネル１１が配設されており、該ダッシュパネル１１によりエンジン室と車室とは画成されている。また左，右のロッカレール３，３の間にはフロアパネル１２が配設されており、該フロアパネル１２の前縁部１２ａは上記ダッシュパネル１１の下縁部１１ａに接合されている。 A dash panel 11 extending in the vehicle width direction is disposed on the rear side of the left and right kick portions 2b. The dash panel 11 defines an engine compartment and a vehicle compartment. A floor panel 12 is disposed between the left and right rocker rails 3 and 3, and a front edge portion 12 a of the floor panel 12 is joined to a lower edge portion 11 a of the dash panel 11.

上記フロアパネル１２の車幅方向中央部には上側に膨出する凸状のトンネル部１２ｂが形成されており、このトンネル部１２ｂの下面の左，右縁コーナ部に上記トンネルメンバ４，４の外，内フランジ部４ａ，４ｂが結合されている。また上記フロアパネル１２の下面にはインナトルクボックス７の外，内フランジ部７ａ，７ｂが結合されている。この左，右のインナトルクボックス７のサイドメンバ結合部７ｃは、平面視で上記サスペンションメンバ１５の左，右後端部の支持ブッシュ１８に重合している。 A convex tunnel portion 12b bulging upward is formed at the center of the floor panel 12 in the vehicle width direction. The tunnel members 4 and 4 are formed at the left and right edge corner portions of the lower surface of the tunnel portion 12b. The outer and inner flange portions 4a and 4b are joined. In addition, the inner flange portion 7a, 7b of the inner torque box 7 is coupled to the lower surface of the floor panel 12. The side member coupling portions 7c of the left and right inner torque boxes 7 overlap with the support bushes 18 at the left and right rear end portions of the suspension member 15 in plan view.

そして上記サスペンションメンバ１５とインナトルクボックス７との間のフロアパネル１２に臨む部分には荷重伝達部７ｄが設けられている。この荷重伝達部７ｄは、上記インナトルクボックス７の内フランジ部７ｂを車両前方に延長して形成されたものであり、平面から見て概ね三角形状をなしている。 A load transmitting portion 7 d is provided at a portion facing the floor panel 12 between the suspension member 15 and the inner torque box 7. The load transmitting portion 7d is formed by extending the inner flange portion 7b of the inner torque box 7 forward of the vehicle, and has a generally triangular shape when viewed from the plane.

上記荷重伝達部７ｄの中央部には下方に膨出する球面部７ｅが形成されており、該荷重伝達部７ｄの前縁部７ｆは上記ダッシュパネル１１の下縁部１１ａ及びフロアパネル１２の前縁部１２ａに３枚重ね合わせてスポット溶接により接合されている。またフロアパネル１２の上記球面部７ｅに対応する部分には該球面部７ｅに沿うように球面凹部１２ｅが形成されている。 A spherical portion 7e that bulges downward is formed at the center of the load transmitting portion 7d, and the front edge portion 7f of the load transmitting portion 7d is the lower edge portion 11a of the dash panel 11 and the front of the floor panel 12. Three pieces are overlapped on the edge portion 12a and joined by spot welding. A spherical concave portion 12e is formed along the spherical surface portion 7e at a portion corresponding to the spherical surface portion 7e of the floor panel 12.

本実施形態の前部車体構造によれば、サスペンションメンバ１５とインナトルクボックス７との間のフロアパネル１２に臨む部分に荷重伝達部７ｄを設けたので、車両衝突時の入力をフロントサイド部２ａからロッカレール３，トンネルメンバ７に分散させて伝達しつつ、サスペンションメンバ１５を介してトンネルメンバ７に直接伝達することができる。これにより衝突の入力をフロントサイドメンバ２，ロッカレール３，トンネルメンバ７，サスペンションメンバ１５へとバランス良く分散させて伝達することができ、リヤサイド部２ｃに大きな荷重が集中するのを抑制できる。その結果、キック部２ｂでの曲げモーメントを小さくでき、衝撃力を車体後方に確実に伝達することができる。 According to the front vehicle body structure of the present embodiment, since the load transmitting portion 7d is provided at the portion facing the floor panel 12 between the suspension member 15 and the inner torque box 7, the front side portion 2a receives input at the time of a vehicle collision. Can be directly transmitted to the tunnel member 7 via the suspension member 15 while being distributed to the rocker rail 3 and the tunnel member 7. Thereby, it is possible to transmit the collision input to the front side member 2, the rocker rail 3, the tunnel member 7, and the suspension member 15 in a well-balanced manner, and to suppress a large load from being concentrated on the rear side portion 2c. As a result, the bending moment at the kick portion 2b can be reduced, and the impact force can be reliably transmitted to the rear of the vehicle body.

本実施形態では、上記荷重伝達部７ｄをインナトルクボックス７の内フランジ部７ｂを延長させることにより形成し、該荷重伝達部７ｄの前縁部７ｆをフロアパネル１２の前縁部１２ａとともに、ダッシュパネル１１の下縁部１１ａに重ね合わせてスポット溶接により接合したので、既存のインナトルクボックス７を有効利用して荷重伝達部７ｄを形成でき、部品点数が増えるのを防止できる。また上記サスペンションメンバ１５からの荷重をインナトルクボックス７を介してトンネルメンバ４に直接伝達することができ、衝撃力の伝達効率を高めることができる。 In the present embodiment, the load transmission portion 7d is formed by extending the inner flange portion 7b of the inner torque box 7, and the front edge portion 7f of the load transmission portion 7d is dashed together with the front edge portion 12a of the floor panel 12. Since it overlaps with the lower edge part 11a of the panel 11 and it joined by spot welding, the existing inner torque box 7 can be used effectively and the load transmission part 7d can be formed, and it can prevent that a number of parts increases. Further, the load from the suspension member 15 can be directly transmitted to the tunnel member 4 through the inner torque box 7, and the transmission efficiency of the impact force can be enhanced.

本発明の一実施形態による自動車の前部車体構造を説明するための前部車体フレームの平面図である。1 is a plan view of a front body frame for explaining a front body structure of an automobile according to an embodiment of the present invention. 上記前部車体フレームの側面図である。It is a side view of the said front body frame. 上記前部車体フレームの断面図（図１のIII-III 線断面図) である。FIG. 3 is a sectional view of the front body frame (a sectional view taken along line III-III in FIG. 1). 従来の一般的な前部車体フレームの概略平面図である。It is a schematic plan view of a conventional general front body frame. 上記従来の前部車体フレームの概略側面図である。It is a schematic side view of the conventional front body frame.

符号の説明Explanation of symbols

１ 前部車体フレーム
２ サイドメンバ
２ｂ キック部
４ トンネルメンバ
７ インナトルクボックス
７ｄ 荷重伝達部
１１ ダッシュパネル
１１ａ 下縁部
１２ フロアパネル
１２ａ 前縁部
１５ サスペンションメンバ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Front body frame 2 Side member 2b Kick part 4 Tunnel member 7 Inner torque box 7d Load transmission part 11 Dash panel 11a Lower edge part 12 Floor panel 12a Front edge part 15 Suspension member

Claims (2)

車両前後方向に延びる左，右一対のサイドメンバの車内側に該サイドメンバと平行に延びる左，右一対のトンネルメンバを配設し、該トンネルメンバの前端部と上記サイドメンバのキック部とを斜め後方に湾曲形成されたトルクボックスにより連結し、上記左，右のサイドメンバの上面にフロアパネルを配設するとともに、該フロアパネルの前縁部を上記左，右のサイドメンバのキック部の後側に配設されたダッシュパネルの下縁部に接合し、上記左，右のサイドメンバのキック部の下方にサスペンションメンバを配設した自動車の前部車体構造において、上記トルクボックスは、上向きに開口する断面ハット状のものであり、これの外，内フランジ部を上記フロアパネルの下面に結合することにより、該フロアパネルとで閉断面を形成しており、上記サスペンションメンバとトルクボックスとの間のフロアパネルに臨む部分に荷重伝達部を、上記トルクボックスの内フランジ部を前方に広がるよう延長することにより形成し、上記荷重伝達部の中途部に、上記サスペンションメンバの後部に向かって突出する膨出部を形成したことを特徴とする自動車の前部車体構造。 A pair of left and right tunnel members extending in parallel with the side members are disposed inside the pair of left and right side members extending in the vehicle front-rear direction, and a front end portion of the tunnel member and a kick portion of the side member are It is connected by a torque box that is curved obliquely rearward, and a floor panel is disposed on the upper surface of the left and right side members, and the front edge of the floor panel is connected to the kick portion of the left and right side members. In the front body structure of an automobile, which is joined to the lower edge portion of the dash panel disposed on the rear side and the suspension member is disposed below the kick portions of the left and right side members, the torque box is directed upward The outer and inner flanges are connected to the lower surface of the floor panel to form a closed section with the floor panel. Ri, a load transmitting portion on the portion facing the floor panel between the suspension member and the torque box, the inner flange portion of the torque box is formed by extending so as to spread forward, the intermediate portion of the load transmitting portion A front body structure of an automobile, wherein a bulge portion protruding toward the rear portion of the suspension member is formed . 請求項１において、上記荷重伝達部は、前端部が上記フロアパネルとダッシュパネルとの接合部に重ね合わせて接合されていることを特徴とする自動車の前部車体構造。 According to claim 1, said load transfer portion, a front body structure of a vehicle front end, characterized in that it is joined by overlapping the junction between the floor panel and the dash panel.
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