JP5104367B2 - 車体前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、カウルパネル及びダッシュパネルを備えた車体前部構造に関するものである。

従来の車体前部構造としては、例えば特許文献１に記載されているように、フロントサイドメンバの後端に固定されたダッシュパネルの上端に、上側部材としての長尺略板状のカウルパネルが結合されてなるものが知られている。
特開２００５−２０６１０９号

しかしながら、上記従来技術においては、フロントサスペンションの上下入力時に、フロントサイドメンバの上下方向の変位が発生することで、カウルパネルとダッシュパネルとの結合部が剥離する方向の変形が生じ、両パネルの結合部において応力が集中しやすくなる。

本発明の目的は、カウルパネルとダッシュパネルとの結合部に発生する応力集中を緩和することができる車体前部構造を提供することである。

本発明の車体前部構造は、車体側面視において上側に開口が形成された凹状体を有するカウルパネルと、凹状体の前面に結合され、カウルパネルの下方に延びるダッシュパネルとを備え、凹状体の前端側下部には、車体の車幅方向に延び、凹状体の下側に掘り込まれた形状をなした排水用溝部が設けられており、排水用溝部の底部には、排水用溝部から凹状体の下側に更に深く掘り込まれた形状を有し、カウルパネルとダッシュパネルとの剥離変形を抑制するための掘り込み凹部が形成されており、ダッシュパネルの左右両側には、車体の前方に延びる１対のフロントサイドメンバが取り付けられており、掘り込み凹部は、排水用溝部の底部における１対のフロントサイドメンバの内側領域に対応する部位のみに形成され、排水用溝部の底部における１対のフロントサイドメンバの外側領域に対応する部位に形成されていないことを特徴とするものである。

このようにカウルパネルにおける排水用溝部の底部に掘り込み凹部を形成することにより、フロントサスペンションの上下入力時に、カウルパネルとダッシュパネルとの結合部が剥離する方向の変形が生じても、掘り込み凹部によってカウルパネルの変形の支点からカウルパネルとダッシュパネルとの結合部までの距離が長くなるため、その分だけ両パネルの結合部の剥離変形が抑制されるようになる。これにより、カウルパネルとダッシュパネルとの結合部に発生する応力集中を緩和することができる。

フロントサスペンションの上下入力時には、１対のフロントサイドメンバの内側領域に対応する部位においてカウルパネルとダッシュパネルとの結合部が剥離する方向の変形が起きやすくなることから、排水用溝部の底部における１対のフロントサイドメンバの内側領域に対応する部位に掘り込み凹部を形成するのが効果的である。

本発明によれば、カウルパネルとダッシュパネルとの結合部に発生する応力集中を緩和することができる。これにより、両パネルの結合部の耐久強度を向上させることができ、これに伴ってカウルパネルを薄肉化してカウルパネルの重量を低減することが可能となる。

以下、本発明に係わる車体前部構造の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係わる車体前部構造の一実施形態を示す概略正面図であり、図２は、図１のII−II線断面図である。各図において、本実施形態の車体前部構造１は、板状のカウルパネル２と、このカウルパネル２に結合され、カウルパネル２の下方に延びる板状のダッシュパネル３とを備えている。

ダッシュパネル３は、カウルパネル２に接合されたダッシュアッパ４と、このダッシュアッパ４の下側に設けられたダッシュロア５とからなっている。ダッシュロア５の下部はフロントフロア（図示せず）に結合され、ダッシュロア５の左右両端はフロントピラー（図示せず）に結合されている。また、ダッシュロア５の前端面の左右両側には、車体の前方に延びるフロントサイドメンバ６Ａ，６Ｂがそれぞれ取り付けられている。

カウルパネル２は、車体側面視において上側に開口が形成された凹状体７を有している。凹状体７は、前板部７ａ、底板部７ｂ及び後板部７ｃから構成されている。上記のダッシュアッパ４は、前板部７ａにスポット溶接されている。

後板部７ｃの上端部（後端部）には、補強部８が結合されている。補強部８には、フロントガラス９が接着剤Ｓで接合されている。後板部７ｃの上側部分は後側に屈曲しており、その屈曲部分と補強部８とで歩行者保護用のエネルギー減衰ゾーン１０を形成している。また、後板部７ｃの下側部分には、カウルリーンフォース１１が結合されている。なお、補強部８を設けずに、凹状体７がフロントガラス９に接合された構造としても良い。

底板部７ｂの前端部には、車体の車幅方向に延びる排水用溝部１２が設けられている。排水用溝部１２は、凹状体７の下側に掘り込まれた形状をなしている。排水用溝部１２の深さ寸法及び形状は、雨水の流れ性能等により決定されている。

排水用溝部１２の底部には、図３に示すように、排水用溝部１２から凹状体７の下側に更に深く掘り込まれた形状を有し、カウルパネル２とダッシュパネル３との剥離変形を抑制するための掘り込み凹部１３が形成されている。掘り込み凹部１３は、凹状体７の前板部７ａに連続して略真っ直ぐ下側に延びるように形成されている。

また、掘り込み凹部１３は、図１に示すように、排水用溝部１２の底部におけるフロントサイドメンバ６Ａ，６Ｂ間の内側領域に対応する部位に形成されているのが望ましい。このとき、図１に示す構造では、掘り込み凹部１３は、カウルパネル２の左右両側に設けられているが、例えばダッシュパネル３の形状や模様との組み合わせの関係等によってはカウルパネル２の片側のみに設けても良いし、カウルパネル２の一側から他側に向けて連続的に設けても良い。

ところで、例えば凹凸路の走行時には、フロントサスペンション（図示せず）からの上下突き上げ入力が発生し、その入力がフロントサスペンションタワー（図示せず）を介してフロントサイドメンバ６Ａ，６Ｂの上下方向の変位を発生させる。そして、そのフロントサイドメンバ６Ａ，６Ｂの上下変位がダッシュパネル３の前後方向の変位に変換され、カウルパネル２とダッシュパネル３との溶接部（結合部）Ｐに剥離変形をもたらすようになる。このようなカウルパネル２とダッシュパネル３との剥離変形は、フロントサイドメンバ６Ａ，６Ｂ間の内側領域で特に起こりやすい。

ここで、図４に示すように、排水用溝部１２の底部に掘り込み凹部１３が形成されていない場合（図中の破線参照）には、カウルパネル２の変形の支点であるＲ部から溶接部Ｐの打点までの距離がＬ_０であり、ダッシュパネル３の前方変位に対する角度変化がθ_０となる。一方、本実施形態のように排水用溝部１２の底部に掘り込み凹部１３が形成された構造では、カウルパネル２の変形の支点であるＲ部から溶接部Ｐの打点までの距離がＬ_１と長くなるため、ダッシュパネル３の前方変位に対する角度変化がθ_１と減少する。従って、排水用溝部１２の底部に掘り込み凹部１３を形成することにより、カウルパネル２とダッシュパネル３との溶接部Ｐの剥離変形が発生しにくくなる。

図５は、排水用溝部１２の底部に掘り込み凹部１３が形成されていない場合に、フロントサスペンション（図示せず）の上下入力時におけるカウルパネル２及びダッシュパネル３の変形後の状態をシミュレーションした結果である。なお、図５では、２点鎖線で示す変形後の状態を分かりやすくするために、変形倍率をかなり誇張して表している。

図６は、図５中のＸ部分（変形後の状態）を拡大して示したものである。本実施形態のように排水用溝部１２の底部に掘り込み凹部１３が形成された場合（図中の破線参照）には、排水用溝部１２の底部に掘り込み凹部１３が形成されていない場合に比べて、カウルパネル２に対するダッシュパネル３の剥離変形（角度）が減少していることが分かる。

以上のように本実施形態にあっては、排水用溝部１２の底部に掘り込み凹部１３を形成したので、上述したようにカウルパネル２とダッシュパネル３との溶接部Ｐの剥離変形が抑制され、カウルパネル２とダッシュパネル３との溶接部Ｐに生じる応力集中が緩和されるようになる。これにより、溶接部Ｐの耐久強度が高くなるため、その分だけカウルパネル２の板厚を薄くすることができる。従って、カウルパネル２の重量の低減化を図りつつ、カウルパネル２の高耐久強度を確保することが可能となる。

また、カウルパネル２の薄板化及び軽量化によって歩行者保護用のエネルギー減衰ゾーン１０のストローク量が増大する。その結果、カウルパネル２における歩行者保護性能を向上させることができる。

また、排水用溝部１２の底部に掘り込み凹部１３を形成することで、排水用溝部１２の底部を全体的に下げる場合に比べてカウルパネル２の表面積が小さくなるため、カウルパネル２の更なる軽量化を図ることが可能となる。さらに、カウルパネル２及びダッシュパネル３の周辺のスペースを考慮して、排水用溝部１２の底部の適切な部位に部分的に掘り込み凹部１３を形成することができる。また、カウルパネル２に折り曲がった部分が多くなるため、変形に対するカウルパネル２の強度を高くすることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、カウルパネル２の凹状体７が前板部７ａ、底板部７ｂ及び後板部７ｃから構成されているが、凹状体の構造としては特にこれに限られず、例えば断面湾曲状等であっても良い。

本発明に係わる車体前部構造の一実施形態を示す概略正面図である。 図１のII−II線断面図である。 図２に示したカウルパネルの排水用溝部を含む部分の拡大断面図である。 図３に示した掘り込み凹部を形成した場合とそうでない場合とで、ダッシュパネルの前方変位に対する角度変化を比較して示した図である。 図３に示した掘り込み凹部を形成しない場合に、カウルパネル及びダッシュパネルの変形後の状態をシミュレーションした結果を誇張して示した図である。 図５に示したＸ部分（変形後の状態）を拡大して示した図である。

符号の説明

１…車体前部構造、２…カウルパネル、３…ダッシュパネル、６Ａ，６Ｂ…フロントサイドメンバ、７…凹状体、１２…排水用溝部、１３…掘り込み凹部、Ｐ…溶接部（結合部）。

Claims (1)

1. 車体側面視において上側に開口が形成された凹状体を有するカウルパネルと、
   前記凹状体の前面に結合され、前記カウルパネルの下方に延びるダッシュパネルとを備え、
   前記凹状体の前端側下部には、車体の車幅方向に延び、前記凹状体の下側に掘り込まれた形状をなした排水用溝部が設けられており、
   前記排水用溝部の底部には、前記排水用溝部から前記凹状体の下側に更に深く掘り込まれた形状を有し、前記カウルパネルと前記ダッシュパネルとの剥離変形を抑制するための掘り込み凹部が形成されており、
   前記ダッシュパネルの左右両側には、車体の前方に延びる１対のフロントサイドメンバが取り付けられており、
   前記掘り込み凹部は、前記排水用溝部の底部における前記１対のフロントサイドメンバの内側領域に対応する部位のみに形成され、前記排水用溝部の底部における前記１対のフロントサイドメンバの外側領域に対応する部位に形成されていないことを特徴とする車体前部構造。

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