JP5119827B2 - 車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体構造に関する。

フロントサスペンションのショックアブソーバの上端部がストラットタワーに取り付けられる構成を備えた従来の自動車において、当該ストラットタワーの下端部をサイドメンバに、上端部をカウルトップパネルに、また車外側をカウルトップサイド（フードリッジサイド）にそれぞれ結合して車体との一体化を図ったものが知られている（例えば、特許文献１）。
特開平２０００−３１３３５５号公報

しかしながら、上記従来構造では、ストラットタワーは、所要の剛性および強度を確保すべく複数のプレス成形パネルを溶接等して相互に接合することで構成されているため、成形や接合等に伴う制約条件が多くなって、生産効率が低下してしまうという問題があった。

そこで、本発明は、所要の剛性および強度を確保しながら、より生産効率を高めることが可能な車体構造を得るものである。

本発明は、サイドメンバ、フードリッジ、ダッシュパネル、およびカウルトップパネルを、単一部品として形成されたストラットハウジングに結合して一体化し、ストラットハウジングの下面に、サスペンションアームのピボット部を支持する第１のリブを形成するとともに、ストラットハウジングの上面に、カウルトップパネルの前端部を結合する第２のリブを一体的に形成し、カウルトップパネルの前端部をストラットハウジングの上方まで延設して、当該前端部を前記第１のリブと交差させた状態でストラットハウジングに結合し、また、前記第１のリブと前記第２のリブとを互いに交差させたことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、ストラットハウジングを、上記従来構造のように複数の部品を相互に接合して形成するのではなく、単一部品として形成したため、上記従来構造に比べて成形や接合等に伴う制約条件を少なくできて、生産効率を向上することができる。また、上記従来構造に比べて、ストラットハウジングを成す部品同士の接合部分を無くすことができる分、ストラットハウジングの剛性および強度を向上することができ、ひいては、当該ストラットハウジングによってサイドメンバ、フードリッジ、ダッシュパネル、およびカウルトップパネルを結合して一体化した部分の剛性および強度を向上することができる。
また、本発明によれば、ストラットハウジングの下面に、サスペンションアームのピボット部を支持する第１のリブを形成するとともに、カウルトップパネルの前端部をストラットハウジングの上方まで延設して、当該前端部を、一方の第１のリブに対して交差させた状態で、ストラットハウジングに結合したので、フロントサスペンションから入力される上下方向の荷重を交差部を介して効率良くカウルトップパネルに伝達することができ、荷重に対する支持剛性を高めることができる。
また、本発明によれば、ストラットハウジングの上面に、カウルトップパネルの前端部を結合する第２のリブを形成したので、カウルトップパネルの前端部とストラットハウジングとをより容易にかつより確実に結合することができる。また、第２のリブを設けた分、ストラットハウジングの剛性をより一層高めることができる。
また、本発明によれば、ストラットハウジングの下面に、サスペンションアームを支持する第１のリブを形成するとともに、ストラットハウジングの上面に、カウルトップパネルの前端部を結合する第２のリブを形成し、当該第１のリブのうち片方の第１のリブと第２のリブとを互いに交差させたので、フロントサスペンションから入力される略上下方向の荷重を交差部を介して効率良くカウルトップパネルに伝達することができ、荷重に対する支持剛性を高めることができる。また、上面および下面の双方にリブを突設させたため、ストラットハウジング自体の剛性をより一層高めることができる。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態にかかる車体構造を斜め上方から見た斜視図、図２は、車体構造を斜め上方から見た分解斜視図、図３は、車体構造の左舷側の平面図、図４は、車体構造に含まれる左舷側のストラットハウジングの下面側を斜め下方から見た斜視図、図５は、左舷側のストラットハウジングの平面図、図６は、図５のＡ−Ａ断面図である。なお、各図中、ＦＲは車両前方を、ＷＤは車幅方向を、ＵＰは車両上方をそれぞれ示す。また、本実施形態では、左舷側と右舷側とで左右勝手違いの構成となっているため、図３〜図６では左舷側の構成のみを示すことにする。

図１および図２に示すように、フロントコンパートメント３０の下部の車幅方向両側で、サイドメンバ１が車両前後方向に延在している。また、フロントコンパートメント３０と車室Ｒとの間はダッシュパネル２によって隔成されている。そして、サイドメンバ１の後端部はエクステンションサイドメンバ３となって、ダッシュパネル２の下側に潜り込むように傾斜し、さらに、その後方部分が図示省略したフロアパネルの下側へと延びている。

フロントコンパートメント３０の車幅方向両側の上部ではフードリッジメンバ４が車両前後方向に延在しており、そのフードリッジメンバ４の取付基部となる後端部分とダッシュパネル２との間にダッシュサイドパネル５を接合してある。本実施形態では、これらフードリッジメンバ４とダッシュサイドパネル５とによってフードリッジ６が形成されている。

また、本実施形態では、ダッシュパネル２の上部の中央部から左右両側に向けて斜め前方に伸びる縦壁状のカウルトップパネル７が設けられている。すなわち、カウルトップパネル７は車幅方向中央部から二股状に左右に広がりながら斜め前方に伸びている。

フロントサスペンション３１は、図３に示すように、前輪（図示せず）を取り付けるホイールハブ１０を備え、このホイールハブ１０はナックルスピンドル１１に固定してある。ナックルスピンドル１１はサスペンションアーム１２によって上下揺動可能に車体側に支持してあり、また、その上下揺動を吸収するショックアブソーバとしてのストラット１３を設けてある。

サスペンションアーム１２は、ウイッシュボーンと称されるＡ型アームを有しており、その二股状に分岐した先端部にピボット部としての円筒ブッシュ１２ａ，１２ｂを設けてある。この円筒ブッシュ１２ａは、上下回動可能に車体側に取り付けられる。なお、図３中、サスペンションアーム１２はストラットハウジング２０を透視して実線で示してある。

ストラット１３は、その下端部はナックルスピンドル１１に固定される一方、上端部は車体側のストラットハウジング２０に取り付けられており、サスペンションのキングピン軸としても機能している。なお、ストラット１３は、リンク機能を持たない単なるショックアブソーバであってもよい。

そして、本実施形態では、図４に示すように、アルミニウムまたはアルミニウム合金のダイキャスト（鋳造）により単一部品として形成したストラットハウジング２０を設けてある。

このストラットハウジング２０は、ストラット１３の上端部の取付部２１を頂壁として上側に膨出する形状を備えており、ストラット１３の主として上側、前側、後側、および車幅方向中央側を覆っている。また、取付部２１の中央部にはショックアブソーバの調整穴２１ａを形成してある。

ストラットハウジング２０の下面２０ｂには、図４に示すように、サスペンションアーム１２の円筒ブッシュ１２ａ，１２ｂ（図３参照）を支持する一対の第１のリブ２５，２６を形成してある。図５および図６にも示すように、リブ２５は、相互に略平行な２条のリブ単片２５ａ，２５ｂを有し、リブ２６は平行な２条のリブ単片２６ａ，２６ｂを有する。そして、図３に示すように、リブ単片２５ａ，２５ｂおよび２６ａ，２６ｂ間に、それぞれ対応する円筒ブッシュ１２ａ，１２ｂが、回動可能に挟持される。

また、図２、図４、および図５に示すように、ストラットハウジング２０の車内側の側縁部には、サイドメンバ１に結合するサイドメンバ取付部２２を設けてあり、そのサイドメンバ取付部２２にはボルト穴２２ａを形成してある。

また、ストラットハウジング２０の車外側の側縁部には、フードリッジメンバ４に結合するフードリッジ取付部２３を設けてあり、そのフードリッジ取付部２３にはボルト穴２３ａを形成してある。

また、図４に示すように、ストラットハウジング２０の後縁部には、ダッシュパネル２の前縁部に結合するダッシュパネル取付部２４を設けてあり、そのダッシュパネル取付部２４にはボルト穴２４ａを形成してある。

また、本実施形態では、図１に示すように、カウルトップパネル７の前端部７ａをストラットハウジング２０の上面２０ａに結合するようになっている。具体的には、ストラットハウジング２０の上面２０ａに、カウルトップパネル７の前端部７ａに沿うように第２のリブ２７設け、この第２のリブ２７と前端部７ａとを結合してある。すなわち、第２のリブ２７はストラットハウジング２０をカウルトップパネル７に取り付ける取付部に相当する。この第２のリブ２７は取付用のボルト（図示せず）を挿通する切欠２７ａ（図６参照）を有する１条のリブとして形成されており、図５に示すように、ストラットハウジング２０を平面視した場合に、前後方向中央部の車内側寄りのＰ１点から取付部２１の近傍を通過して前方部分の車外側寄りのＰ２点まで延設されている。

ここで、図３に示すように、本実施形態では、カウルトップパネル７の前端部７ａを、一対の第１のリブ２５，２６のうち片方の第１のリブ２５と交差させてストラットハウジング２０に結合してある。このとき、前端部７ａは、ストラットハウジング２０の頂部に形成した取付部２１（またはその近傍でもよい）まで延設されており、第１のリブ２５の一対のリブ単片２５ａ，２５ｂに対して交差部Ｋ１，Ｋ２で交差している。

さらに、本実施形態では、図４〜図６に示すように、第１のリブ２５（のリブ単片２５ａ）と第２のリブ２７とを交差部Ｋ３にて交差させてある。このとき、第１のリブ２５と第２のリブ２７との交差部Ｋ３は、図６に示すように、円筒ブッシュ１２ａ，１２ｂの中心軸Ａｐに対してストラット１３（ショックアブソーバ）の中心軸Ａｓに沿う方向の上側に、配置してある。すなわち、図６は、円筒ブッシュ１２ａ，１２ｂの中心軸Ａｐを含み、かつストラット１３の中心軸Ａｓと平行な断面を示しているが、当該断面内に、第１のリブ２５と第２のリブ２７との交差部Ｋ３が設定されている。なお、リブ単片２５ａに関わる交差部Ｋ２と交差部Ｋ３とが相互に隣接していることは容易に理解できよう。

ところで、本実施形態ではストラットハウジング２０に第１のリブ２５，２６および第２のリブ２７を形成してあるが、本明細書でリブ２５，２６，２７とは、基材となるストラットハウジング２０の肉厚を部分的に増大させた中実の突条を意味しており、表裏面のうち一方側を凹設することで他方側を膨出させた所謂ビードはリブには含まれない。リブ２５，２６，２７は、ストラットハウジング２０をアルミニウムまたはアルミニウム合金のダイキャスト（鋳造）成形によって形成することで、比較的容易に形成することができるもので、従来のようにプレス成形した場合には本実施形態のようなリブ２５，２６，２７を成形するのは困難である。すなわち、本実施形態では、ビードではなくリブ２５，２６，２７とする分、補強部材をより幅狭にかつより嵩高に形成することができるため、補強部分のレイアウトの自由度が向上する上、軽量化しやすくなり、ひいては剛性および強度を向上しやすくなる。なお、ビードの場合、深絞りの縦横比（深さ／幅）に限界がある。また、プレス成形によっては、上面２０ａと下面２０ｂとで比較的高さの高いリブ２５，２７同士が交差する形状を精度良く形成するのは困難である。

つまり、本実施形態のようにストラットハウジング２０をアルミニウムまたはアルミニウム合金のダイキャスト（鋳造）製品とすることにより、リブ２５，２６，２７をより容易にかつより精度良く形成できるため、従来のようにプレスしたパネルを複数接合して形成したストラットタワーと比較して、製造コストを抑制しながらストラットハウジング２０の剛性を高めることができる。

また、このストラットハウジング２０は、サイドメンバ１、フードリッジ６、ダッシュパネル２、およびカウルトップパネル７に、サイドメンバ取付部２２、フードリッジ取付部２３、ダッシュパネル取付部２４、および第２のリブ２７を介して結合される。ここで、本実施形態では、各取付部２２，２３，２４，２７と各車体側部材１，４，５，７とを接合するにあたっては、それぞれの合わせ面を接着する接着剤（図示せず）と、それぞれの合わせ面を締め付け固定する締結具としてのボルト（図示せず）と、を併用してある。すなわち、各当接面に接着剤を塗布して相互に貼り合わせるとともに、各取付部２２，２３，２４，２７と各車体側部材１，４，５，７とをボルト締結してある。本実施形態では、ストラットハウジング２０はアルミニウムまたはアルミニウム合金である一方、各取付部２２，２３，２４，２７は鉄系材料であるため、異種材料同士が相互に結合される構成となっている。このように異種材料同士が結合される場合には、電食の抑制が必要となるが、本実施形態では、異種材料間に絶縁性の接着剤を介在させることで、この接着剤によって電食を抑制することができる。また、接着剤は結合部分に沿って連続的に塗布することができるため、複数の結合点のみで結合する場合に比べて、結合強度を向上させやすくなる。

以上のように、本実施形態では、ストラットハウジング２０を単一部品として形成し、サイドメンバ１、フードリッジ６、ダッシュパネル２、およびカウルトップパネル７を、単一部品として形成されたストラットハウジング２０に結合して一体化した。すなわち、ストラットハウジング２０を、従来のように複数の部品を相互に接合して形成するのではなく単一部品として形成したため、成形や接合に関する制約条件を少なくできて、生産効率を向上することができる。また、ストラットハウジング２０を成す部品同士の接合部分が無くなる分、従来に比べてストラットハウジング２０の剛性および強度を向上することができ、ひいては、当該ストラットハウジング２０によってサイドメンバ１、フードリッジ６、ダッシュパネル２、およびカウルトップパネル７を結合して一体化した部分の剛性および強度を向上することができる。

また、本実施形態では、ストラットハウジング２０の下面２０ｂに、サスペンションアーム１２の、円筒ブッシュ１２ａ，１２ｂを支持する第１のリブ２５，２６を形成するとともに、カウルトップパネル７の前端部７ａをストラットハウジング２０の上方まで延設して、当該前端部７ａを、一方の第１のリブ２５をなすリブ単片２５ａ，２５ｂに対して交差部Ｋ１，Ｋ２で交差させた状態で、ストラットハウジング２０に結合した。このため、フロントサスペンション３１から入力される上下方向の荷重を交差部Ｋ１，Ｋ２を介して効率良くカウルトップパネル７に伝達することができ、荷重に対する支持剛性を高めることができる。

また、本実施形態では、ストラットハウジング２０の上面２０ａに、カウルトップパネル７の前端部７ａを結合する第２のリブ２７を形成した。このため、カウルトップパネル７の前端部７ａとストラットハウジング２０とをより容易にかつより確実に結合することができる。また、第２のリブ２７を設けた分、ストラットハウジング２０の剛性をより一層高めることができる。

また、本実施形態では、ストラットハウジング２０の下面２０ｂに、サスペンションアーム１２の円筒ブッシュ１２ａ，１２ｂを支持する第１のリブ２５，２６を形成するとともに、ストラットハウジング２０の上面２０ａに、カウルトップパネル７の前端部７ａを結合する第２のリブ２７を形成し、当該第１のリブ２５，２６のうち片方の第１のリブ２５と第２のリブ２７とを互いに交差部Ｋ３で交差させた。このため、フロントサスペンション３１から入力される略上下方向の荷重を交差部Ｋ３を介して効率良くカウルトップパネル７に伝達することができ、荷重に対する支持剛性を高めることができる。また、上面２０ａおよび下面２０ｂの双方にリブ２５，２６，２７を突設させたため、ストラットハウジング２０自体の剛性をより一層高めることができる。また、交差部Ｋ３をストラットハウジング２０の頂部近傍に配置したことにより、当該頂部に設けたストラット１３の取付部２１の剛性を高めて、ストラット１３の支持剛性を高めることができる。

また、本実施形態では、円筒ブッシュ１２ａ，１２ｂの中心軸Ａｐに対してストラット１３の中心軸Ａｓに沿う方向の上側に、第１のリブ２５と第２のリブ２７との交差部Ｋ３を配置した。このため、ストラット１３から中心軸Ａｓ方向に入力される荷重を交差部Ｋ３を介して第２のリブ２７およびカウルトップパネル７により効率良く伝達することができる。

本発明の一実施形態にかかる車体構造を斜め上方から見た斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる車体構造を斜め上方から見た分解斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる車体構造の左舷側の平面図である。 本発明の一実施形態にかかる車体構造に含まれる左舷側のストラットハウジングの下面側を斜め下方から見た斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる車体構造に含まれる左舷側のストラットハウジングの平面図である。 図５のＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

１ サイドメンバ
２ ダッシュパネル
６ フードリッジ
７ カウルトップパネル
１２ サスペンションアーム
１２ａ，１２ｂ 円筒ブッシュ（ピボット部）
１３ ストラット（ショックアブソーバ）
２０ ストラットハウジング
２０ａ 上面
２０ｂ 下面
２５，２６ 第１のリブ
２７ 第２のリブ
３０ フロントコンパートメント
３１ フロントサスペンション
Ａｓ （ショックアブソーバの）中心軸
Ａｐ （ピボット軸の）中心軸

Claims (2)

1. フロントコンパートメントの車幅方向両側に位置して車両前後方向に延在するサイドメンバと、フロントコンパートメントの車幅方向両側に配置したフードリッジと、フロントコンパートメントと車室とを隔成するダッシュパネルと、ダッシュパネルの中央部から左右両側に向けて斜め前方に伸びるカウルトップパネルと、車幅方向両側でフロントサスペンションのショックアブソーバの上端部を支持するストラットハウジングと、を備える車体構造において、
   車幅方向両側で、サイドメンバ、フードリッジ、ダッシュパネル、およびカウルトップパネルを、単一部品として形成されたストラットハウジングに結合して一体化し、
   ストラットハウジングの下面に、サスペンションアームのピボット部を支持する第１のリブを形成するとともに、ストラットハウジングの上面に、カウルトップパネルの前端部を結合する第２のリブを一体的に形成し、
   カウルトップパネルの前端部をストラットハウジングの上方まで延設して、当該前端部を前記第１のリブと交差させた状態でストラットハウジングに結合し、また、前記第１のリブと前記第２のリブとを互いに交差させた
   ことを特徴とする車体構造。
2. 前記ピボット部の中心軸に対してショックアブソーバの中心軸に沿う方向の上側に、前記第１のリブと前記第２のリブとの交差部を配置したことを特徴とする請求項１に記載の車体構造。

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