JP4770341B2 - 自動車の車体前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の車体前部の構造に関する。

近年、自動車の車体前部の骨格構造として、客室空間の拡大を図るためにデッキフォワード化される場合が多くなっている。このため、車両のフロントサイドメンバの長さが短くなり、車両衝突時等の衝突エネルギー吸収方法として、車体骨格が潰れながら衝突エネルギーを吸収するクラッシャブルボディを採用している車両においては、衝突エネルギー吸収性能を確保することが困難な状況となってきている。

例えば、図３に示すような自動車の車体前部の骨格構造では、車体前部の下部に左右に設けられ車体の前後方向に延びるフロントサイドメンバ２０は、車体前部の両側部に車体上方に延びる左右のフロントピラー２１の間に延びるフロントデッキクロスメンバ２２の前方下方付近で後方に向け斜め下方に屈曲され、その後フロントデッキクロスメンバ２２の直下付近で再び屈曲され地面からの高さが車体床面と略同一の高さになるようになっている。このフロントサイドメンバ２０の屈曲した部分をＺ部２４とする。

フロントサイドメンバ２０をこのように構成することにより、ダッシュパネルを車体前方側に設置することが可能となり、客室空間の拡大を図ることができる。また、フロントサイドメンバ２０は、車両衝突時の入力を受け止めると共に、車体前部側がアコーディオン状に潰れて衝突エネルギーを吸収するようにもなっている。このような自動車の車体前部構造が下記特許文献１に開示されている。

特開２００４−７４８６８号公報

上記特許文献１に開示されている自動車の車体前部構造では、車体前部に設けられるフロントサイドメンバ２０と、フロントピラー２１間に架設されるフロントデッキクロスメンバ２２と当該フロントピラー２１との結合部近傍とを剛に連結するダッシュクロスメンバ２３を設け、車両衝突時の衝突エネルギーをフロントサイドメンバ２０を介してフロントピラー２１側へ分散させるようにしている。

しかしながら、上記特許文献１に開示されている自動車の車体前部構造は、フロントサイドメンバ２０、ダッシュクロスメンバ２３、フロントデッキクロスメンバ２２及びフロントピラー２１といった多数の部品により構成されているため、車体製作時には各部品の取り付け位置及び溶接位置や各部品の寸法等多くの精度管理が必要となる可能性がある。

このことから、本発明は、構成部品を削減することで精度管理の点数削減と位置精度を向上させ共に、十分な車体剛性及び衝突エネルギー吸収性能を有する自動車の車体前部構造を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するための本発明に係る自動車の車体前部構造によれば、
自動車における左右のフロントサイドメンバに結合され、前記フロントサイドメンバの上部に形成される客室と前記客室の前方空間との間に設けられるダッシュクロスメンバと、
前記ダッシュクロスメンバの上方に配置され、左右のフロントピラー下部の間に設けられるフロントデッキクロスメンバとを、
左右の連結部を介して一体化して、枠状の一体メンバとし、
前記一体メンバの断面形状を、同一方向に開口した略コ字形状とし、
前記一体メンバに、前記一体メンバに支持される部品の取り付けブラケットを一体化する
ことを特徴とする。

上記の課題を解決するための本発明に係る自動車の車体前部構造によれば、
前記一体メンバの断面形状を上方又は下方の一方に開口している形状とした
ことを特徴とする。

上記の課題を解決するための本発明に係る自動車の車体前部構造によれば、
前記一体メンバは、ステアリングコラムを支持するステアリングコラムサポートブラケットが一体化されている
ことを特徴とする。

上記の課題を解決するための本発明に係る自動車の車体前部構造によれば、
前記一体メンバは、エアバッグを支持するエアバッグサポートブラケットが一体化されている
ことを特徴とする。

上記の課題を解決するための本発明に係る自動車の車体前部構造によれば、
前記一体メンバは、アクセルまたはブレーキペダルを支持するペダルサポートブラケットが一体化されている
ことを特徴とする。

上記の課題を解決するための本発明に係る自動車の車体前部構造によれば、
前記一体メンバは、自動車のインストゥルパネルに設けられる電子機器を支持するオーディオサポートブラケットが一体化されている
ことを特徴とする。

上記の課題を解決するための本発明に係る自動車の車体前部構造によれば、
前記一体メンバは鋳造又はダイキャスト又はチクソモールド法により製作する
ことを特徴とする。

本発明によれば、自動車の前方下部の客室と前記客室の前方空間との間に設けられるダッシュクロスメンバと、左右のフロントピラー下部の間に設けられるデッキクロスメンバとを一体化して一体メンバとし、一体メンバの断面形状を同一方向に開口している形状としたことにより、構成部品を削減することで精度管理の点数削減と位置精度を向上させると共に、十分な車体剛性及び衝突エネルギー吸収性能を確保することができる。さらに、構成部品を削減することで車体重量の軽量化を図ることができる。

本発明によれば、一体メンバの断面形状を上方又は下方に開の略コ字状としたことにより、一体メンバの製作を容易にすることができる。また、一体メンバのコ字の底辺の板厚を変えることにより、衝突時の車体骨格の各部位の変形量や車体剛性及び衝突エネルギー吸収性能を所望の値に容易に設定することができる。また、一体メンバの断面形状を上方に開の略コ字状とした場合、所望の位置に重心を取りやすくなり、さらに、一体メンバのコ字の内側に電気配線等を通しやすくすることができる。

本発明によれば、一体メンバと一体メンバに支持される部品の取り付けブラケットを一体化することにより、構成部品を削減することで精度管理の点数と位置精度の管理に掛かる労力及びコストを低減することができる。

本発明によれば、一体メンバとステアリングコラムを支持するステアリングコラムサポートブラケットが一体化されていることにより、構成部品を削減することで精度管理の点数と位置精度の管理に掛かる労力及びコストを低減することができる。

本発明によれば、一体メンバとエアバッグを支持するエアバッグサポートブラケットが一体化されていることにより、構成部品を削減することで精度管理の点数と位置精度の管理に掛かる労力及びコストを低減することができる。

本発明によれば、一体メンバとアクセルまたはブレーキペダルを支持するペダルサポートブラケットが一体化されていることにより、構成部品を削減することで精度管理の点数と位置精度の管理に掛かる労力及びコストを低減することができる。

本発明によれば、一体メンバと自動車のインストゥルパネルに設けられる電子機器を支持するオーディオサポートブラケットが一体化されていることにより、構成部品を削減することで精度管理の点数と位置精度の管理に掛かる労力及びコストを低減することができる。

本発明によれば、一体メンバは鋳造又はダイキャストにより製作することにより、複雑な形状の一体メンバを容易に製作することができる。

本発明に係る自動車の車体前部構造について、図１及び図２を用いて説明する。図１には本発明の実施形態に係る一体メンバの斜視図、図２には実施例１に係る車体前部構造の斜視図である。また、各図中Ｆｒは車体前方を示し、Ｉｎは客室内側を示し、Ｕｐは車体上方を示す。

以下、本実施例に係る自動車の車体前部構造について説明する。図２に示すように、自動車の前部の下部には、フロントサイドメンバ１０が車両前後方向に延びるように設置されている。フロントサイドメンバ１０は、車体前部の客室の前方空間（エンジンが客室前方に搭載される場合はエンジンルーム）と客室との境界の前方下方付近で後方に向け斜め下方に屈曲され、その後前方空間と客室との境界の直下付近で再び屈曲され地面からの高さが車体床面と略同一の高さになるようになっている。このフロントサイドメンバ１０の屈曲した部分をＺ部１１とする。

また、自動車の前部の両側部には、フロントピラー１２が車両斜め上方に延びるように設置されている。フロントピラー１２の下部には、サイドシル１３が車両後方へ延びるように設置されている。フロントサイドメンバ１０のＺ部１１とフロントピラー１２下部の側面内側とを結んだ線上に一体メンバ１を設置する。一体メンバ１は略台形形状の枠になっている。

図１に示すように、一体メンバ１は樋状の枠になっており、Ａ−Ａで示すように断面は上方に向けて開口した略コ字形状となっている。本実施例では、枠の断面を上方に向けて開口した略コ字形状としたが、下方に向けて開口した略コ字形状とすることも可能である。

図１及び図２に示すように、一体メンバ１の下部前方側にあるダッシュクロスメンバ部２は左右のフロントサイドメンバ１０の間隔と略同じ長さになっている。左右のフロントサイドメンバ１０と一体メンバ１は、ダッシュクロスメンバ部２の下面の両端部２１とフロントサイドメンバ１０のＺ部１１の上部２０とで接し、溶接又はボルト締め等により結合されている。

一体メンバ１の上部側にあるフロントデッキクロスメンバ部３は左右のフロントピラー１２下部の間隔と略同じ長さになっている。左右のフロントピラー１２下部と一体メンバ１は、フロントデッキクロスメンバ部３の両側面２２とフロントピラー１２下部内面２３とで接し、溶接又はボルト締め等により結合されている。

ダッシュクロスメンバ部２とフロントデッキクロスメンバ部３は、ダッシュクロスメンバ部２の左端とフロントデッキクロスメンバ部３の左端とを連絡する連絡部４ａと、ダッシュクロスメンバ部２の右端とフロントデッキクロスメンバ部３の右端とを連絡する連絡部４ｂにより一体となっている。本実施例では、一体メンバ１は鋳造又はダイキャスト等により製作する。

フロントデッキクロスメンバ部３の右側には、ステアリングコラムシャフトを支持するためのステアリングコラムサポートブラケット５がある。ステアリングコラムサポートブラケット５には、半円筒状の凸部５ａが前後に延びるように設けられており、この凸部５ａの下方にステアリングコラムシャフトを嵌め込み、ボルト締め等により固定する。

フロントデッキクロスメンバ部３の中央には、オーディオやディスプレイ等を支持するためのオーディオサポートブラケット６がある。オーディオサポートブラケット６は左右の支持部６ａ，６ｂの間にオーディオ等を挟み込み、ボルト締め等により固定する。

フロントデッキクロスメンバ部３の左側には、助手席エアバッグを支持するための助手席エアバッグサポートブラケット７がある。助手席エアバッグサポートブラケット７は車幅方向に延びるように設けられた凸状の形状をなす部位であり、助手席エアバッグサポートブラケット７の客室側の壁面に助手席エアバッグを設置し、ボルト締め等により固定する。

ダッシュクロスメンバ部２の右側端部の客室内側には、アクセルペダルを支持するためのアクセルペダルサポートブラケット８がある。このアクセルペダルサポートブラケット８は客室内方向に突き出た凸状の形状をなす部位であり、アクセルペダルサポートブラケット８の客室側の壁面にアクセルペダルを設置し、ボルト締め等により固定する。なお、ここではアクセルペダルを支持するアクセルペダルサポートブラケットについて説明したが、ダッシュクロスメンバ部２には、ブレーキペダルやクラッチペダルを支持するペダルサポートブラケットが形成されていてもよい。

本実施例では、ステアリングコラムサポートブラケット５、オーディオサポートブラケット６、助手席エアバッグサポートブラケット７及びアクセルペダルサポートブラケット８が課題を解決するための手段に記載する取り付けブラケットである。

本実施例に係る自動車の車体前部構造によれば、ダッシュクロスメンバ２とフロントデッキクロスメンバ３とを一体化することにより、構成部品を削減することで精度管理の点数削減と位置精度を向上することができ、位置精度の管理に掛かる労力及びコストを削減すると共に、十分な車体剛性及び衝突エネルギー吸収性能を確保することができる。

さらに、構成部品を削減することで車体重量の軽量化を図ることができる。また、一体メンバ１の断面形状を上方又は下方に開口した略コ字形状とすることにより、鋳造又はダイキャストにより製作する場合、一体メンバ１を型から抜き易くなるため、一体メンバ１の製作を容易にすることができる。

また、一体メンバ１の開口部と反対側の底辺２４の板厚を変えることにより、衝突時の車体骨格の各部位の変形量や車体剛性及び衝突エネルギー吸収性能を所望の値に容易に設定することができる。また、一体メンバ１の断面形状を上方に開口した略コ字形状とすることにより、所望の位置に重心を取りやすくなり、さらに、一体メンバ１のコ字の内側に電気配線等を通しやすくすることができる。

また、一体メンバ１と一体メンバ１により支持される部品の取り付けブラケットを一体とすることにより、構成部品を削減することで精度管理の点数と位置精度の管理に掛かる労力及びコストを低減することができる。また、一体メンバ１に取り付けブラケットを複数設け、鋳造又はダイキャストにより製作することにより、複雑な形状の一体メンバ１を容易に製作することができる。

実施例１に係る一体メンバの斜視図である。 実施例１に係る車体前部構造の斜視図である。 従来の車体前部構造の斜視図である。

符号の説明

１ 一体メンバ
２ ダッシュクロスメンバ部
３ フロントデッキクロスメンバ部
４ａ，４ｂ 連絡部
５ ステアリングコラムサポートブラケット
６ オーディオサポートブラケット
７ 助手席エアバッグサポートブラケット
８ アクセルペダルサポートブラケット
１０ フロントサイドメンバ
１１ Ｚ部
１２ フロントピラー

Claims (7)

1. 自動車における左右のフロントサイドメンバに結合され、前記フロントサイドメンバの上部に形成される客室と前記客室の前方空間との間に設けられるダッシュクロスメンバと、
   前記ダッシュクロスメンバの上方に配置され、左右のフロントピラー下部の間に設けられるフロントデッキクロスメンバとを、
   左右の連結部を介して一体化して、枠状の一体メンバとし、
   前記一体メンバの断面形状を、同一方向に開口した略コ字形状とし、
   前記一体メンバに、前記一体メンバに支持される部品の取り付けブラケットを一体化する
   ことを特徴とする自動車の車体前部構造。
2. 請求項１に記載する自動車の車体前部構造において、
   前記一体メンバの断面形状を上方又は下方の一方に開口している形状とした
   ことを特徴とする自動車の車体前部構造。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載する自動車の車体前部構造において、
   前記一体メンバは、ステアリングコラムを支持するステアリングコラムサポートブラケットが一体化されている
   ことを特徴とする自動車の車体前部構造。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載する自動車の車体前部構造において、
   前記一体メンバは、エアバッグを支持するエアバッグサポートブラケットが一体化されている
   ことを特徴とする自動車の車体前部構造。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載する自動車の車体前部構造において、
   前記一体メンバは、アクセルまたはブレーキペダルを支持するペダルサポートブラケットが一体化されている
   ことを特徴とする自動車の車体前部構造。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載する自動車の車体前部構造において、
   前記一体メンバは、自動車のインストゥルパネルに設けられる電子機器を支持するオーディオサポートブラケットが一体化されている
   ことを特徴とする自動車の車体前部構造。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載する自動車の車体前部構造において、
   前記一体メンバは鋳造又はダイキャスト又はチクソモールド法により製作する
   ことを特徴とする自動車の車体前部構造。

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