JP4853165B2 - ダッシュパネル構造 - Google Patents

Description

本発明は、膨出部が形成されたダッシュパネル構造に関する。

車体上下方向に延在するインナパネルにおけるアウタパネルに接合された上端近傍に屈曲部及び傾斜部を形成し、インナパネルに作用する突き上げ力を屈曲部及び傾斜部の変形で吸収するようにした構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２４９０７７号公報

しかしながら、上記の如き従来の技術では、ダッシュパネルから膨出された膨出部について考慮されていなかった。

本発明は、上記事実を考慮して、ダッシュパネルの膨出部におけるフロアパネルとの接合部位に作用する応力を緩和することができるダッシュパネル構造を得ることが目的である。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係るダッシュパネル構造は、ダッシュパネルにおける車体上下方向の下部に形成された膨出部と、前記膨出部の車体上下方向の下縁を含む前記ダッシュパネルの下縁から該ダッシュパネルの一般部に対する前記膨出部の膨出側に張り出され、フロアパネルに接合される接合部と、前記膨出部に車体上下方向と交差する方向に沿って形成され、かつ排気管逃がし部にあってはトンネル部の両側にそれぞれ形成され、ホイールハウス形成部にあっては車幅方向の両端部に形成され、該膨出部の曲げ剛性を低下させるための剛性低下部と、を有する。

請求項１記載のダッシュパネル構造では、例えば車体部品との干渉を防止するために車体パネルに凹部を形成する（３次元曲面を成す）ように該ダッシュパネルから膨出された膨出部は、該ダッシュパネルにおける高剛性部になり易いが、剛性低下部を設けたため、曲げ剛性が低下されている。このため、ダッシュパネルの膨出部は、フロアパネルに接合された接合部からの上向き荷重が入力された場合に、主に剛性低下部において曲げ変形（折れ変形）される。これにより、膨出部におけるフロアパネルとの接合部位又はその近傍（たとえば接合部との境界部）に作用する応力が緩和される。

このように、請求項１記載のダッシュパネル構造では、ダッシュパネルの膨出部におけるフロアパネルとの接合部位に作用する応力を緩和することができる。このため、車体の耐久性を向上することができる。

また、請求項１記載の発明に係るダッシュパネル構造では、前記剛性低下部は、排気管逃がし部にあってはトンネル部の両側にそれぞれ形成され、ホイールハウス形成部にあっては車幅方向の両端部に形成されている。

請求項１記載のダッシュパネル構造では、例えばフロアパネル側からダッシュパネルに上向き荷重が作用すると、排気管逃がし部及びホイールハウス形成部は剛性低下部において変形し、ダッシュパネル下端とフロアパネル前端との接合部に作用する応力が緩和される。このため、ダッシュパネル（又はフロアパネル）の耐久性を向上することができる。

請求項２記載の発明に係るダッシュパネル構造は、請求項１記載のダッシュパネル構造において、前記剛性低下部は複数設けられ、かつ前記剛性低下部が車両上下方向に並列して設けられている。

請求項２記載のダッシュパネル構造では、複数の剛性低下部を並列して配置しているので、ダッシュパネルの曲げ剛性を一層低下することが可能となるため、ダッシュパネル（又はフロアパネル）の耐久性を一層向上することができる。

以上説明したように本発明に係るダッシュパネル構造は、ダッシュパネルの膨出部におけるフロアパネルとの接合部位に作用する応力を緩和することができるという優れた効果を有する。

本発明の第１の実施形態に係る車体パネル構造としてのダッシュパネル構造１０について、図１乃至図５に基づいて説明する。なお、図中矢印ＦＲは車体前後方向の前方向を、矢印ＵＰは車体上下方向の上側、矢印Ｗは車幅方向をそれぞれ示す。先ず、ダッシュパネル構造１０が適用された自動車１２の概略全体構成を説明し、次いでダッシュパネル構造１０の詳細構成を説明することとする。

図６には、ダッシュパネル構造１０が適用された自動車１２の概略全体構成が模式的な側面図にて示されている。この図に示される如く、自動車１２は、フレーム１４と、該フレーム１４上に取り付けられたボディ１６とを含んで構成されている。フレーム１４は、図示は省略するが、それぞれ車体前後方向に長手とされた左右一対サイドレールを、車幅方向に長手とされた複数のクロスメンバで架け渡して構成されている。

この実施形態では、ボディ１６は、車体前後方向に離間した３箇所（左右で計６箇所）において、ボディマウンティング１８を介してフレーム１４に支持されている。以下、各ボディマウンティング１８を区別する場合には、車体前後方向の前側から順に、第１マウント１８Ａ、第２マウント１８Ｂ、第３マウント１８Ｃということとする。

図４には、ボディ１６が下方から見た斜視図にて示されており、図３には、ボディ１６の前部が図４とは上方から見た斜視図にて示されている。これらの図に示される如く、フレーム１４上にボディ１６は、車体パネルとしてのダッシュパネル２０を備えている。ダッシュパネル２０は、主に車幅方向及び車体上下方向に延在しており、エンジンルームＥと車室（キャビン）Ｃとを隔てている。ダッシュパネル２０の前面（エンジンルームＥ）側における車幅方向両端部には、それぞれエプロン２２の後端２２Ａが接続されており、左右のエプロン２２の前端２２Ｂ間は、正面視で矩形枠状に形成されたラジエータサポート２４にて架け渡されている。

一方、ダッシュパネル２０の後面（車室Ｃ）側における下端から車体上下方向の後向きに延設された接合部２０Ａ（図１（Ａ）参照）には、他の車体部材としてのフロアパネル２５の前端２５Ａが接合されている。フロアパネル２５は、車幅方向中央部が隆起されて形成され車体前後方向に長手とされたトンネル部２６を有する。図４に示される如く、フロアパネル２５は、その下面側に接合された車幅方向に長手の複数（この実施形態では４つ）のフロアリインフォースメント２８にて適宜補強されている。

そして、図４に示される如く、ボディ１６は、ラジエータサポート２４を構成する左右一対のラジエータサポートサイドメンバ２４Ａの下端２４Ｂが、第１マウント１８Ａによる支持部位とされている。また、ボディ１６は、フロアパネル２５におけるダッシュパネル２０との接合部の近傍、より具体的には最前部のフロアリインフォースメント２８Ａの車幅方向両端が、第２マウント１８Ｂによる支持部位とされている。さらに、ボディ１６は、フロアパネル２５の後端、より具体的には最後部に配置されたフロアリインフォースメント２８Ｂの車幅方向両端が、第３マウント１８Ｃによる支持部位とされている。

図３に示される如く、以上説明したボディ１６のダッシュパネル２０における車体上下方向下部には、膨出部としての排気部品逃がし部３０、ホイールハウス形成部３２が形成されている。排気部品逃がし部３０は、トンネル部２６の両側にそれぞれ（計２つ）形成されており、ホイールハウス形成部３２は、車幅方向の両端部にそれぞれ（計２つ）形成されている。これらの排気部品逃がし部３０、ホイールハウス形成部３２は、それぞれダッシュパネル２０の下部に車体前後方向の後側に張り出すように形成され、車体前後方向の前方及び車体上下方向の下方に開口する略球隔状を成している。これにより、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示される如く、排気部品逃がし部３０は、排気系を構成する触媒コンバータ３４の配設スペースを形成し、ホイールハウス形成部３２は、エプロン２２と共に前輪３６が配設されるホイールハウス３８を構成している。

また、図１（Ａ）、図１（Ｂ）、及び図３に示される如く、排気部品逃がし部３０の上端３０Ａは、ダッシュパネル２０の一般部２０Ｂ（側断面視で略上下方向に延在する部分）に連続し、排気部品逃がし部３０の下端から車体前後方向の後向きに延設された接合部３０Ｂは、ダッシュパネル２０におけるフロアパネル２５の前端２５Ａに接合された接合部２０Ａの一部を構成している。同様に、ホイールハウス形成部３２の上端３２Ａは、ダッシュパネル２０の一般部２０Ｂに連続し、ホイールハウス形成部３２の下端から車体前後方向の後向きに延設された接合部３２Ｂは、ダッシュパネル２０におけるフロアパネル２５の前端２５Ａに接合された接合部２０Ａの一部を構成している。

具体的には、排気部品逃がし部３０の接合部３０Ｂ、ホイールハウス形成部３２の接合部３２Ｂは、それぞれ車体前後方向の後向きに延設され、フロアパネル２５の前端２５Ａの下面にスポット溶接にて接合されるフランジとして形成されている。さらに、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示される如く、排気部品逃がし部３０の接合部３０Ｂ、ホイールハウス形成部３２の接合部３２Ｂに対する後側の近傍には、第２マウント１８Ｂを介しフレーム１４に支持された（図示省略）フロアリインフォースメント２８Ａが位置している。

そして、ダッシュパネル構造１０では、図１（Ａ）及び図３に示される如く、ダッシュパネル２０の排気部品逃がし部３０に、剛性低下部としての凹ビード４０が形成されている。凹ビード４０は、図１（Ａ）に示される如く排気部品逃がし部３０の車体上下方向及び前後方向の中間部で、車室Ｃ側に凹（エンジンルームＥ側に凸）となる湾曲部として形成され、かつ図３に示される如く、略水平面（車幅方向）に沿って長手とされている。これにより、排気部品逃がし部３０は、その接合部３０Ｂに作用する上向き荷重に対し、主に凹ビード４０において曲げ変形するようになっている。換言すれば、ダッシュパネル構造１０では、排気部品逃がし部３０の曲げ剛性が凹ビード４０によって低下されている。

また、ダッシュパネル構造１０では、図１（Ｂ）及び図３に示される如く、ダッシュパネル２０のホイールハウス形成部３２に、車室側部品逃がし用の凹部４２が形成されている。凹部４２は、車体上下方向の上側を向く底壁４４と、略車体上下方向に沿って延在する立壁４６を有する。凹部４２は、図３に示される如く、立壁４６が車体後方を向く前壁４６Ａと、前壁４６Ａの車幅方向外端から後側に連続して車幅方向内側を向く側壁４６Ｂと、側壁４６Ｂの後端から車幅方向外側に連続して車体後方を向く後壁４６Ｃとを有することで、該立壁４６と底壁４４との間に立体的な空間が形成されている。そして、ダッシュパネル構造１０では、凹部４２における底壁４４と立壁４６との折り曲げ状の境界を、剛性低下部としての屈曲部４８として形成している。

すなわち、図１（Ｂ）に示される如く、屈曲部４８は、ホイールハウス形成部３２の車体上下方向及び前後方向の中間部に位置し、略水平面に沿って長手とされている。これにより、ホイールハウス形成部３２は、その接合部３２Ｂに作用する上向き荷重に対し、主に屈曲部４８において曲げ変形するようになっている。換言すれば、ダッシュパネル構造１０では、ホイールハウス形成部３２の曲げ剛性が屈曲部４８によって低下されている。

以上説明した排気部品逃がし部３０、ホイールハウス形成部３２は、それぞれダッシュパネル２０を構成するパネル材の絞り加工にて該ダッシュパネル２０に一体に形成されている。

次に、第１の実施形態の作用を説明する。

上記構成のダッシュパネル構造１０が適用された自動車１２では、例えば走行に伴って、フレーム１４から各ボディマウンティング１８を介してボディ１６に上向きの荷重が入力される。

ここで、ダッシュパネル構造１０では、ダッシュパネル２０の排気部品逃がし部３０に凹ビード４０を設けているため、図２（Ａ)に示す如き上向き荷重Ｆが作用した場合に、排気部品逃がし部３０の接合部３０Ｂとフロアパネル２５の前端２５Ａとの接合部位に応力が集中することが緩和される。以下、図２（Ｂ）に示す比較例に係るダッシュパネル構造１００と比較しつつ、具体的に説明する。なお、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）では、荷重入力後の変形状態を実線にて示し、荷重入力前（変形前）の状態を想像線にて示している。

比較例に係るダッシュパネル構造１００では、排気部品逃がし部３０に凹ビード４０が設けられておらず、該排気部品逃がし部３０の剛性が高いため、第２マウント１８Ｂに支持されたフロアリインフォースメント２８Ａに上向き荷重Ｆが作用すると、高剛性部であるフロアリインフォースメント２８と排気部品逃がし部３０との間に位置する部分、すなわちホイールハウス形成部３２の接合部３２Ｂ（の近傍）が局部的に大きく変形し、該局部変形部に応力が集中する。自動車１２の走行に伴いホイールハウス形成部３２の接合部３２Ｂ（の近傍）には繰り返し応力が作用するので、排気部品逃がし部３０の接合部３０Ｂ又は該排気部品逃がし部３０の接合部３０Ｂとフロアパネル２５の前端２５Ａとの接合部（スポット溶接の打点部）は、上記繰り返し応力（の設計値）が高い場合に要求される耐久性が確保できない場合が生じ得る。

これに対して、ダッシュパネル構造１０では、フレーム１４から第２マウント１８Ｂを介してフロアリインフォースメント２８Ａに上向き荷重Ｆが入力された場合に、図２（Ａ）に示される如く、排気部品逃がし部３０が主に凹ビード４０において曲げ変形するため、ホイールハウス形成部３２の接合部３２Ｂ及びその近傍に局部変形（拘束）が生じることが防止され、該ホイールハウス形成部３２の接合部３２Ｂ及びその近傍に作用する応力が著しく緩和される。このため、ダッシュパネル構造１０が適用された自動車１２では、排気部品逃がし部３０の接合部３０Ｂ、又は該排気部品逃がし部３０の接合部３０Ｂとフロアパネル２５の前端２５Ａとの接合部（スポット溶接の打点部）の耐久性を向上することができ、高い要求レベルの耐久性を確保することができる。

また、ダッシュパネル構造１０では、ホイールハウス形成部３２に屈曲部４８を設けているため、上記した排気部品逃がし部３０と同様に、ホイールハウス形成部３２の接合部３２Ｂ及びその近傍に作用する応力が著しく緩和される。このため、ダッシュパネル構造１０が適用された自動車１２では、ホイールハウス形成部３２の接合部３２Ｂ、又は該ホイールハウス形成部３２の接合部３２Ｂとフロアパネル２５の前端２５Ａとの接合部（スポット溶接の打点部）の耐久性を向上することができ、高い要求レベルの耐久性を確保することができる。

さらに、ダッシュパネル構造１０では、排気部品逃がし部３０に湾曲部として形成される凹ビード４０、ホイールハウス形成部３２に底壁４４と立壁４６との境界の折り曲げ部として形成される屈曲部４８（凹部４２）が、絞り加工にて形成されるので、コストを増加することなく上記した各部の高い要求レベルの耐久性を得ることができる。

次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記第１の実施形態と基本的に同一の部品、部分については、上記第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略し、また図示を省略する場合もある。

図６には、本発明の第２の実施形態に係るダッシュパネル構造５０が側断面図にて示されている。この図に示される如く、ダッシュパネル構造５０は、車室Ｃ側に凹である凹ビード４０に代えて、車室Ｃ側に凸（エンジンルームＥ側に凹）となる凸ビード５２が排気部品逃がし部３０に設けられている点で、第１の実施形態に係るダッシュパネル構造１０とは異なる。

凸ビード５２は、図示は省略するが凹ビード４０と同様に略水平面に沿って長手とされており、排気部品逃がし部３０に対する配置は凹ビード４０と同様である。これにより、ダッシュパネル構造５０では、排気部品逃がし部３０は、その接合部３０Ｂに作用する上向き荷重に対し、主に凸ビード５２において曲げ変形するようになっている。換言すれば、ダッシュパネル構造５０では、排気部品逃がし部３０の曲げ剛性が凸ビード５２によって低下されている。ダッシュパネル構造５０の他の構成は、ダッシュパネル構造１０の対応する構成と同じである。

したがって、第２の実施形態に係るダッシュパネル構造５０によっても、排気部品逃がし部３０にビード５２を設けたため、第１の実施形態に係るダッシュパネル構造１０と同様の作用によって、同様の効果を得ることができる。

図７には、本発明の第３の実施形態に係るダッシュパネル構造６０が側断面図にて示されている。この図に示される如く、ダッシュパネル構造６０は、複数（この実施形態では２つ）の凹ビード４０が上下に並列して排気部品逃がし部３０に設けられている点で、単一の凹ビード４０が排気部品逃がし部３０に設けられているダッシュパネル構造１０とは異なる。

図示は省略するが、上下の凹ビード４０は、それぞれ略水平面に沿って長手とされ、排気部品逃がし部３０に対する配置は、ダッシュパネル構造１０における凹ビード４０とほぼ同じである。これにより、ダッシュパネル構造６０では、排気部品逃がし部３０は、その接合部３０Ｂに作用する上向き荷重に対し、主に２つ凹ビード４０及び２つの凹ビード４０間において曲げ変形するようになっている。換言すれば、ダッシュパネル構造５０では、排気部品逃がし部３０の曲げ剛性が２つの凹ビード４０によって低下されている。なお、この実施形態における２つの凹ビード４０間の部分を、図７に（ ）付の符号で示すように、凸ビード５２として把握することも可能である。ダッシュパネル構造６０の他の構成は、ダッシュパネル構造１０の対応する構成と同じである。

したがって、第３の実施形態に係るダッシュパネル構造６０によっても、排気部品逃がし部３０にビード４０を設けたため、第１の実施形態に係るダッシュパネル構造１０と同様の作用によって、同様の効果を得ることができる。また、ダッシュパネル構造６０では、複数のビード４０を並列して配置しているので、排気部品逃がし部３０の曲げ剛性を一層低下することが可能である。

なお、上記した各実施形態では、排気部品逃がし部３０に凹ビード４０、凸ビード５２が形成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ホイールハウス形成部３２に凹ビード４０、凸ビード５２を設けた構成としても良く、また例えば板厚方向に貫通するスリットや部分的な薄肉部を剛性低下部として設けた構成としても良い。

また、上記した各実施形態では、自動車１２がフレーム１４上に各ボディマウンティング１８を介してボディ１６を取り付けるフレーム付自動車である例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、モノコック構造の自動車に本発明が適用されても良い。

本発明の第１の実施形態に係るダッシュパネル構造を模式的に示す図であって、（Ａ）は排気部品逃がし部の側断面図、（Ｂ）はホイールハウス形成部の側断面図である。 （Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るダッシュパネル構造のビードでの変形状態を模式的に示す側断面図、（Ｂ）は比較例に係るダッシュパネル構造の応力集中状態を模式的に示す側断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るダッシュパネル構造が適用された車体の前部を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るダッシュパネル構造が適用された車体を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るダッシュパネル構造が適用された自動車の概略全体構成を模式的に示す側面図である。 本発明の第２の実施形態に係るダッシュパネル構造を模式的に示す側断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るダッシュパネル構造を模式的に示す側断面図である。

符号の説明

１０ ダッシュパネル構造
２０ ダッシュパネル（パネル部材）
２０Ａ 接合部
２５ フロアパネル
３０ 排気部品逃がし部（膨出部）
３０Ｂ 接合部
３２ ホイールハウス形成部（膨出部）
３２Ｂ 接合部
４０ 凹ビード（剛性低下部）
４８ 屈曲部（剛性低下部）
５０・６０ ダッシュパネル構造
５２ 凸ビード（剛性低下部）

Claims (2)

1. ダッシュパネルにおける車体上下方向の下部に形成された膨出部と、
   前記膨出部の車体上下方向の下縁を含む前記ダッシュパネルの下縁から該ダッシュパネルの一般部に対する前記膨出部の膨出側に張り出され、フロアパネルに接合される接合部と、
   前記膨出部に車体上下方向と交差する方向に沿って形成され、かつ排気管逃がし部にあってはトンネル部の両側にそれぞれ形成され、ホイールハウス形成部にあっては車幅方向の両端部に形成され、該膨出部の曲げ剛性を低下させるための剛性低下部と、
   を有するダッシュパネル構造。
2. 前記剛性低下部は複数設けられ、かつ前記剛性低下部が車両上下方向に並列して設けられたことを特徴とする請求項１記載のダッシュパネル構造。

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