JP4966104B2

JP4966104B2 - 自動車の車体構造

Info

Publication number: JP4966104B2
Application number: JP2007159757A
Authority: JP
Inventors: 重人安原; 泰久江川; 真弥武井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-06-18
Filing date: 2007-06-18
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2027-06-18
Also published as: JP2008308105A

Description

本発明は、自動車の車体構造に係り、軽量化を図りながら、正面衝突や側面衝突に対する強度の向上を実現する技術に関する。

モノコック構造の自動車（以下、モノコック車と記す）は、薄鋼板をプレス成型することで多数のボディパネルや骨格部材を製造した後、これらをスポット溶接等により接合することでボディが製造される（特許文献１〜３参照）。図７は、従来のボディ構造の要部を示す下面図である。同図に示すように、ボディパネルとしては、例えば、車室の前端部分を画成するダッシュボードロアパネル３や、ダッシュボードロアパネル３の下部後端に接合されて車室の床面を画成するフロアパネル６等がある。

また、骨格部材としては、エンジンルームからダッシュボードロアパネル３にかけて車体前後方向に延設された左右のフロントサイドメンバ４，５、フロアパネル６の左右端に接合された左右のサイドシルインナ７，８、ダッシュボードロアパネル３の下面に接合されて車体左右方向に延設されたダッシュボードロアクロスメンバ９、フロアパネル６の前後方向略中央部の下面に接合されて両端が各々サイドシルインナ７，８に接合されたミドルクロスメンバ１０、ダッシュボードロアクロスメンバ９とミドルクロスメンバ１０とを連結する左右のフロアフレーム２５，２６等が存在する。

このボディ構造では、自動車が他の車両や建造物等に正面衝突した場合、フロントバンパ（図示せず）から左右のフロントサイドメンバ４，５に入力した衝突荷重は、図中に矢印で示すように、ダッシュボードロアクロスメンバ９を介してサイドシルインナ７，８に伝達される他、ダッシュボードロアクロスメンバ９から左右のフロアフレーム２５，２６を介してミドルクロスメンバ１０に伝達される。図７中、符号１２で示す部材は、ボディ１の中央下部に設置されたフュエルタンクであり、ダッシュボードロアクロスメンバ９とミドルクロスメンバ１０とフロアフレーム２５，２６とによって画成された空間に収容されている。
特開２００２−３０２０７１号公報特開２００５−５３３２３号公報特開２００６−２３２２３７号公報

上述した図７のボディ構造では、フロアフレーム２５，２６によってダッシュボードロアクロスメンバ９とミドルクロスメンバ１０とを連結しているが、このことに起因する以下のような問題があった。すなわち、フロアフレーム２５，２６は、いわゆるハット型断面形状を呈する比較的大型かつ大重量のものであるため、その採用によって自動車の車体重量が増大することが避けられなかった。車体重量の増大は、走行燃費の悪化や運動性能の低下を招くため、できる限り抑制することが望ましい。そこで、本発明者等は、フロアフレーム２５，２６を廃止できるか否かを検討したが、正面衝突時における衝突荷重の伝達や、側面衝突時における障害物（電信柱等）の進入に対するフュエルタンク１２の保護等を考慮すると、フロアフレーム２５，２６の廃止をにわかに行うことができなかった。

本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、軽量化を図りながら、正面衝突や側面衝突に対する強度の向上を実現した自動車の車体構造を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、車室の前端部分を画成するダッシュボードロアパネル（３）と、当該ダッシュボードロアパネルの下部後端に接合されたフロアパネル（６）と、前記フロアパネルの左右端に接合されたサイドシルインナ（７，８）と、前記ダッシュボードロアパネルの下面に接合されるとともに、その左右端が前記サイドシルインナに接合されたダッシュボードロアクロスメンバ（９）と、エンジンルーム（２）内でキックダウンしており、その後端が前記ダッシュボードロアクロスメンバに接合された左右のフロントサイドフレーム（４，５）と、前記フロアパネルの左右方向略中央部の下面とサイドシルインナの内壁面とに接合されたミドルクロスメンバ（１０）とを有する自動車の車体構造であって、前記フロアパネルには、フュエルタンク（１２）を避けるべく、前記ダッシュボードロアクロスメンバと前記ミドルクロスメンバとの間で上方に突出した膨出部（６ａ）が形成され、
前記ダッシュボードロアクロスメンバの左右後縁に前記フロアパネルを挟んで重なる状態で接合され、前記サイドシルインナにおける当該ダッシュボードロアクロスメンバの接合部位より後方の部位に接合され、その後部が前記フロアパネルの前記膨出部の前縁に沿って上方に延設されて当該フロアパネルの上面に接合された左右一対のガセット（２１，２２）を備えたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、大重量のフロアフレームを廃止しても、自動車の正面衝突時における衝突荷重は、ダッシュボードロアクロスメンバからサイドシルインナにガセットを介して伝達されるようになる。また、ガセットの後端がダッシュボードロアクロスメンバの後端より後方に位置するため、側面衝突時における障害物の進入が起こり難くなる。また、フロアパネルの上面にガセットが接合されていることから、自動車の正面衝突時には、ガセットが衝突荷重によって圧縮応力を受けるかたちとなり、曲げモーメントが作用し難くなることで衝突荷重のサイドシルへの伝達効率が向上する。また、ガセットとミドルクロスメンバとの間の間隙が小さくなり、側面衝突時における障害物の進入がより起こり難くなる。

以下、図面を参照して、本発明を適用した自動車用車体構造の一実施形態を詳細に説明する。図１は実施形態に係る車体骨格構造を示す斜視図であり、図２は実施形態に係る車体骨格構造の要部を示す下面図であり、図３は図２中のIII−III断面図である。

≪実施形態の構成≫
本実施形態は、ハッチバック乗用車用のボディに本発明を適用したものである。
図１〜図３に示すように、実施形態のボディ１は、その骨格部材として、エンジンルーム２からダッシュボードロアパネル３（図１には示さず）にかけて車体前後方向に延設された左右のフロントサイドメンバ４，５、フロアパネル６（図１には示さず）の左右端に接合された左右のサイドシルインナ（サイドシル）７，８、ダッシュボードロアパネル３およびサイドシルインナ７，８の下面に接合されたダッシュボードロアクロスメンバ９、フロアパネル６の前後方向略中央部の下面とサイドシルインナ７，８の内壁面とに接合されたミドルクロスメンバ１０等から構成されている。図１中、符号１１で示す部材はバンパビームであり、フロントサイドメンバ４，５の前端に締結されている。

図２，図３に示すように、フロアパネル６の上面とサイドシルインナ７，８の内壁面とには、左右のガセット２１，２２が接合されている。ガセット２１，２２は、フロアパネル６を挟んでダッシュボードロアクロスメンバ９の後縁と重なる状態で接合され、そのサイドシルインナ７，８側の後端２１ａ，２２ａがミドルクロスメンバ１０側（後方）に延設されている。また、ミドルクロスメンバ１０は、その両端１０ａ，１０ｂが前後方向（すなわち、前端１０ａがガセット２１，２２に向けて）拡げられている。

図１に示すように、フロントサイドメンバ４，５は、エンジンルーム内でキックダウンしており、その後端がダッシュボードロアクロスメンバ９に接合されている。ボディ１の中央下部には、ダッシュボードロアクロスメンバ９とミドルクロスメンバ１０との間にフュエルタンク１２が設置されている。そのため、フロアパネル６には、フュエルタンク１２を避けるべく、ダッシュボードロアクロスメンバ９とミドルクロスメンバ１０との間で上方に突出した膨出部６ａが形成されている。また、ガセット２１，２２は、その後部がフロアパネル６の膨出部６ａの前縁に沿って上方に延設されている。また、ミドルクロスメンバ１０は、フロアパネル６の膨出部６ａの後部に沿うかたちで傾斜している。

≪実施形態の作用≫
自動車の走行時あるいは停車時において、ボディ１の前面に車両や障害物が衝突する（すなわち、正面衝突が起きる）ことがある。本実施形態の場合、正面衝突によってバンパビーム１１に入力した衝突荷重は、図４，図５中に黒塗りの矢印で示すように、フロントサイドメンバ４，５からダッシュボードロアクロスメンバ９に伝達された後、ダッシュボードロアクロスメンバ９から直にサイドシルインナ７，８に伝達されるのみならず、ガセット２１，２２を介してもサイドシルインナ７，８に伝達される。この際、ガセット２１，２２は、フロアパネル６の上面に接合されているため、衝突荷重によって圧縮応力を受けるかたちとなる。したがって、図７に示したフロアパネル６の下面に接合されたフロアフレーム２５，２６に較べ、ガセット２１，２２に曲げモーメント（図５中に白抜きの矢印で示す）が作用し難くなり、サイドシルインナ７，８への衝突荷重の伝達効率が向上する。これにより、車室の変形がごく小さく抑えられる他、フュエルタンク１２の確実な保護が実現される。

一方、図６に示すように、自動車の左側面に車両３１等が衝突した場合（すなわち、側面衝突が起きた場合）、衝突荷重（図中に黒塗りの矢印で示す）は、サイドシルインナ７，８からガセット２１，２２を介してダッシュボードロアクロスメンバ９に伝達されるとともに、サイドシルインナ７，８からミドルクロスメンバ１０にも伝達される。これにより、正面衝突の場合と同様に、車室の変形がごく小さく抑えられる他、フュエルタンク１２の確実な保護が実現される。

また一方、走行中に自動車がスピン等を起こし、図６に示すように、路上の障害物（電信柱等）３２等がサイドシルインナ７，８に衝突することがある。この場合、本実施形態では、ガセット２１，２２のサイドシルインナ７，８側の後端２１ａ，２２ａがミドルクロスメンバ１０側に延設され、ミドルクロスメンバ１０の前端１０ａがガセット２１，２２に向けて拡げられているため、ガセット２１，２２の後端２１ａ，２２ａとミドルクロスメンバ１０の前端１０ａとによって障害物３２の車室内への進入が阻まれ、フュエルタンク１２の効果的な保護が実現される。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態は本発明をセダン型４ドア乗用車に適用したものであるが、２ドア自動車等、他の自動車に本発明を適用してもよい。また、ガセットやダッシュボードロアクロスメンバ、フロアパネル等の具体的形状や接合形態等についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

実施形態に係る車体骨格構造を示す斜視図である。実施形態に係る車体骨格構造の要部を示す下面図である。図２中のIII−III断面図である。実施形態の作用説明図である。実施形態の作用説明図である。実施形態の作用説明図である。従来の車体骨格構造の一例を示す下面図である。

符号の説明

１ボディ
３ダッシュボードロアパネル
４，５フロントサイドメンバ
６フロアパネル
７，８サイドシルインナ（サイドシル）
９ダッシュボードロアクロスメンバ
１０ミドルクロスメンバ
１２フュエルタンク
２１、２２ガセット

Claims

車室の前端部分を画成するダッシュボードロアパネル（３）と、
当該ダッシュボードロアパネルの下部後端に接合されたフロアパネル（６）と、
前記フロアパネルの左右端に接合されたサイドシルインナ（７，８）と、
前記ダッシュボードロアパネルの下面に接合されるとともに、その左右端が前記サイドシルインナに接合されたダッシュボードロアクロスメンバ（９）と、
エンジンルーム（２）内でキックダウンしており、その後端が前記ダッシュボードロアクロスメンバに接合された左右のフロントサイドフレーム（４，５）と、
前記フロアパネルの左右方向略中央部の下面とサイドシルインナの内壁面とに接合されたミドルクロスメンバ（１０）と
を有する自動車の車体構造であって、
前記フロアパネルには、フュエルタンク（１２）を避けるべく、前記ダッシュボードロアクロスメンバと前記ミドルクロスメンバとの間で上方に突出した膨出部（６ａ）が形成され、
前記ダッシュボードロアクロスメンバの左右後縁に前記フロアパネルを挟んで重なる状態で接合され、前記サイドシルインナにおける当該ダッシュボードロアクロスメンバの接合部位より後方の部位に接合され、その後部が前記フロアパネルの前記膨出部の前縁に沿って上方に延設されて当該フロアパネルの上面に接合された左右一対のガセット（２１，２２）を備えたことを特徴とする自動車の車体構造。