JP5292245B2 - 車体の前突荷重支持体 - Google Patents

Description

本発明は、車両前部に配置されたエンジンと車室の間に設けた車体の前突荷重支持体に関するものである。

車体には、エンジンルームと車室を隔てる隔壁（ダッシュボード）が設けられている。このダッシュボードを補強するために、例えば、ダッシュボードに沿って補強部材を立て、補強部材の上部をダッシュボードの上のカウルに固定し、下部をダッシュボードの下のキックアップ部に固定している。キックアップ部は車室の床から立ち上がって、車両前方へ向かって延びるフロントサイドフレームの後部に結合している。
なお、補強部材には、ブレーキペダルの踏み込み力を補助する倍力装置が車室外側に取付けられている。

この車体は、前面衝突時にフロントサイドフレームから伝わる荷重が、キックアップ部によって床のフロアフレームに伝達されるとともに、補強部材によってカウルにも伝達され、分散されるので、ダッシュボードの後退を抑制することができる（例えば、特許文献１参照）。

しかし、従来技術（特許文献１）は、補強部材にブレーキの倍力装置を取付けているが、一般的に用いられているように、倍力装置をダッシュボードに取付けることができないという問題がある。

また、従来技術は、補強部材でダッシュボードの後退を抑制するが、エンジンの後退によるダッシュボードの後退を抑制することができない。
例えば、エンジンをフロントサイドフレーム間に配置し、エンジンの後部を車幅方向の中央に設けたエンジン後部マウントに載せている場合、前面衝突すると、エンジン後部マウントに対しては、ダッシュボードの後退を抑制することができないという問題がある。

特開２００４−２９９６３３号公報

本発明は、隔壁（ダッシュボード）にブレーキ倍力装置を取付けるためのブレーキ倍力装置取付部を形成しても、ブレーキ倍力装置取付部に補強部材が干渉せずブレーキ倍力装置取付部を回避し、エンジンマウント後部取付部の後退を抑制し、ブレーキ倍力装置の配置やエアコンの配置を制限しない車体の前突荷重支持体を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、車室の前に立設した左右のフロントピラー間に該フロントピラーの前のエンジンルームと車室を隔てる隔壁を設け、該隔壁の上部にダッシュボードクロスメンバーアッパを設けて車両の左右方向に延設してフロントピラーに結合し、ダッシュボードクロスメンバーアッパの下方にダッシュボードクロスメンバーミドルを配置して車両の左右方向に延設して車室の床の左右に設けられたサイドシルに結合し、ダッシュボードクロスメンバーアッパとダッシュボードクロスメンバーミドルとの間には、左右の補強部材を車両の正面視ハの字形に配置し、左右の補強部材の上端部は、ダッシュボードクロスメンバーアッパの中央部に結合され、左右の補強部材の下端部は、エンジンルームから延びる左右のフロントサイドフレームの後端が結合しているダッシュボードクロスメンバーミドルの中間部に結合され、左右の補強部材は、ダッシュボードクロスメンバーアッパの中央部を頂点とし、ダッシュボードクロスメンバーミドルを底辺とした三角形を形成し、左右の補強部材より車両の外方へ、隔壁の一方にエンジンルームへ向け凸状にブレーキ倍力装置取付部を形成し、隔壁の他方にエンジンルームへ向け凸状にエアコン膨出部を形成していることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、補強部材とダッシュボードクロスメンバーミドルとで形成した三角形の内部にＶ字形の内部補強部材を、車両の正面視で、三角形の中央を通る垂直な線に内部補強部材の中央を通る垂直な中心線を一致させて設けていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、隔壁の下部にダッシュボードクロスメンバーロアをダッシュボードクロスメンバーミドルの中央から車両の左右方向、且つ車両の後方へ延設して、その後壁が車室の床の中央に設けられているトンネルの前部を形成していることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、請求項１に係る発明は、隔壁の上部にダッシュボードクロスメンバーアッパを設けて車両の左右方向に延設してフロントピラーに結合し、ダッシュボードクロスメンバーアッパの下方にダッシュボードクロスメンバーミドルを配置して車両の左右方向に延設して車室の床の左右に設けられたサイドシルに結合し、ダッシュボードクロスメンバーアッパとダッシュボードクロスメンバーミドルとの間には、左右の補強部材を車両の正面視ハの字形に配置し、左右の補強部材の上端部は、ダッシュボードクロスメンバーアッパの中央部に結合され、左右の補強部材の下端部は、エンジンルームから延びる左右のフロントサイドフレームの後端が結合しているダッシュボードクロスメンバーミドルの中間部に結合され、左右の補強部材は、ダッシュボードクロスメンバーアッパの中央部を頂点とし、ダッシュボードクロスメンバーミドルを底辺とした三角形を形成し、左右の補強部材より車両の外方へ、隔壁の一方にエンジンルームへ向け凸状にブレーキ倍力装置取付部を形成し、隔壁の他方にエンジンルームへ向け凸状にエアコン膨出部を形成しているので、正面衝突で補強部材が後退すると、一方の補強部材は、エアコン膨出部を回避し、他方の補強部材は、ブレーキ倍力装置取付部に取付けたブレーキ倍力装置を回避するという利点がある。

また、補強部材が直線状に形成され、補強部材のコンパクト化を図ることができ、結果的に、隔壁の強度をコンパクトに強化することができる。

さらに、正面衝突の荷重で、エンジンルームの下に配置されたサブフレームが後退すると、補強部材及び隔壁に近接しているサブフレームのエンジンマウント後部取付部が補強部材に接触して荷重を伝達する。荷重を補強部材は分散することで、エンジンマウント後部取付部の後退を抑制することができる。

加えて、補強部材より車両の外方へ、隔壁の一方にエンジンルームへ向け凸状にブレーキ倍力装置取付部を形成し、隔壁の他方にエンジンルームへ向け凸状にエアコン膨出部を形成しているので、補強部材が、ブレーキ倍力装置の配置やエアコンの配置を制限しないという利点がある。

請求項２に係る発明では、三角形の内部にＶ字形の内部補強部材を、三角形の中央を通る垂直な線に内部補強部材の中央を通る垂直な中心線を一致させて設けているので、Ｖ字形の内部補強部材によって三角形の内部に３つの枠を形成することができ、補強強度を高めることができる。

請求項３に係る発明では、隔壁の下部にダッシュボードクロスメンバーロアをダッシュボードクロスメンバーミドルの中央から車両の左右方向、且つ車両の後方へ延設して、その後壁が車室の床の中央に設けられているトンネルの前部を形成しているので、ダッシュボードクロスメンバーロアは、左右をサイドシルで支持され、中央をトンネルで支持され、このように床（フロア）全体で支持され、ダッシュボードクロスメンバーロアの中央を補強することができ、正面衝突時のサブフレームの後退を一層抑制することができる。

本発明の実施例に係る車体の斜視図である。 図１の２−２線断面図である。 実施例に係る前突荷重支持体の斜視図である。 実施例に係る前突荷重支持体の断面図である。 前突荷重支持体の前方に配置されるサブフレームを下から見た底面図である。 前突荷重支持体のサブフレームを支持する機構を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態について、実施例で詳細に説明する。

車両１２は、図１に示すように、車体１３と、車体１３の前突荷重支持体５６を備える。前突荷重支持体５６は以降で具体的に説明していくが、正面衝突時の対策として車室２６の前にダッシュボードクロスメンバーミドル１２６を設けている。

車両１２は、フロントのエンジンルーム２１、エンジンルーム２１の下に配置するサブフレーム（サブボデー）４３、前輪２４を備える。

車体１３は、車室２６の床をなすアンダボデー２７、車室２６前のフロントボデー２８、車室２６の左のサイドボデー３１、右のサイドボデー３２、車室２６後のリヤボデー３３、ルーフ３４を備えている。そして、車両１２の中央の中心軸線Ｃを基準に左右がほぼ左右対称である。

フロントボデー２８は、エンジンルーム２１を有し、エンジンルーム２１の下部を形成している左のフロントサイドフレーム３６と、右のフロントサイドフレーム３７と、左右のアッパメンバー３８と、を備えている。

そして、フロントサイドフレーム３６、３７が車両１２の正面４１からアンダボデー２７まで延びている。
フロントボデー２８には、詳しくはフロントサイドフレーム３６、３７にフロントボデー２８の下方からエンジン（図に示していない）などを載せたサブボデー４３（図３、図４、図５も参照）が取付けられる。

アンダボデー２７は、左のサイドボデー３１と右のサイドボデー３２に取付けられたフロアパネル４５と、中央に形成されたトンネル（トンネル部）４６と、を備える。

また、アンダボデー２７は、車室２６とエンジンルーム２１を隔絶している隔壁（ダッシュボード）５４と、ダッシュボード５４より車両１２前方に設けた前突荷重支持体５６と、左のサイドボデー３１に設けた左のサイドシル６６、右のサイドボデー３２に設けた右のサイドシル７１、を備える。

左のサイドボデー３１と右のサイドボデー３２は対称なので、左のサイドボデー３１を説明する。
サイドボデー３１は、フロントピラー７８と、センタピラー８１と、リヤピラー８２と、サイドシル６６と、これらの表面を形成するサイドアウタパネル８３と、を備えている。フロントピラー７８にはダッシュボード５４の左端を接合している。
右のフロントピラー７８にはダッシュボード５４の右端を接合している。８８はサイドシル６６、７１の前部である。

前突荷重支持体５６は、図１〜図３に示す通り、ダッシュボードクロスメンバーアッパ１２５と、ダッシュボードクロスメンバーミドル１２６と、左補強部材１２７と、右補強部材１２８と、内部補強部材１３１（左の内部補強部材１３１ａ、右の内部補強部材１３１ｂ）と、ダッシュボードクロスメンバーアンダー１３２と、連結部材１３３と、からなる。車両の正面視（図２の視点）で、中心線Ｃｆを基準に左右対称である。

ダッシュボードクロスメンバーアッパ１２５の一端１２５ａ、他端１２５ｂがフロントピラー７８の中央にそれぞれ固定されている。
ダッシュボードクロスメンバーミドル１２６の一端１３５、他端１３６がフロントピラー７８の下端にそれぞれ固定されている。

ダッシュボードクロスメンバーミドル１２６には、左の一端１３５から全長のほぼ４分の１の所に中間部（ハブ部）１３７が設定され、右の他端１３６から全長のほぼ４分の１の所に中間部（ハブ部）１３８が設定されている。
左のハブ部１３７に左のフロントサイドフレーム３６の後端３６ａが結合され、ハブ部１３８に右のフロントサイドフレーム３７の後端３７ａが結合されている。

また、ダッシュボードクロスメンバーミドル１２６の左のハブ部１３７に左補強部材１２７の下端が結合し、左補強部材１２７の上端がダッシュボードクロスメンバーアッパ１２５の中央に結合している。
一方、右補強部材１２８が左補強部材１２７に対称に取付けられている。つまり、右のハブ部１３８とダッシュボードクロスメンバーアッパ１２５の中央に結合している。

左補強部材１２７の上端からダッシュボードクロスメンバーミドル１２６の中央まで左の内部補強部材１３１ａが延び、この内部補強部材１３１に対称に右の内部補強部材１３１ｂが延びている。

ダッシュボードクロスメンバーミドル１２６の下方に、ハの字状にダッシュボードクロスメンバーアンダー１３２が配置され、左のダッシュボードクロスメンバーアンダー１３２ａと、右のダッシュボードクロスメンバーアンダー１３２ｂと、からなる。

ダッシュボードクロスメンバーアンダー１３２ａの一端（上端）がダッシュボードクロスメンバーミドル１２６の中央に接合され、他端（下端）が左のサイドシル６６の前端１１６にサイドシル補強フレーム１１１を介して接合されている。そして、ダッシュボードクロスメンバーアンダー１３２ａの中央に連結部材１３３が接合しているとともに、ダッシュボードクロスメンバーミドル１２６の左のハブ部１３７に接合している。

ダッシュボードクロスメンバーアンダー１３２ｂの一端（上端）がダッシュボードクロスメンバーミドル１２６の中央に接合され、他端（下端）が右のサイドシル７１の前端１１６にサイドシル補強フレーム１１１を介して接合されている。そして、ダッシュボードクロスメンバーアンダー１３２ｂの中央に連結部材１３３が接合しているとともに、ダッシュボードクロスメンバーミドル１２６の右のハブ部１３８に接合している。

また、ダッシュボードクロスメンバーアンダー１３２に沿ってフロアパネル４５に連続してダッシュボードロアパネル１４１が設けられ、ダッシュボードロアパネル１４１にトンネル４６の前部（トンネル前部）１４２がフロアパネル４５のトンネル４６に連続して形成されている。
ダッシュボードクロスメンバーアンダー１３２の前に、図４に示すようにサブフレーム４３を配置している。

サブフレーム４３は、車両１２の平面視（図５の視点）で、井桁状に形成されている。前フレーム２１１、後フレーム２１２、側部フレーム２１３、２１４を備える。後フレーム２１２の中央には、エンジンマウント後部取付部２１６（図３参照）が形成されている。

サブフレーム４３はまた、図１のように車体１３の下方から左のフロントサイドフレーム３６及び右のフロントサイドフレーム３７に取付けられ、図６（ａ）の後フレーム２１２のエンジンマウント後部取付部２１６の地面からの高さとダッシュボードクロスメンバーミドル１２６の地面からの高さは一致している。
そして、エンジンマウント後部取付部２１６は、車両１２の前方へ向かってダッシュボードクロスメンバーミドル１２６から所望の距離だけ離して配置されている。

ここで、実施例に係る車体の前突荷重支持体５６を主体に図１〜図４で説明する。
前突荷重支持体５６は、車室２６の前に立設した左右のフロントピラー７８間にフロントピラー７８の前のエンジンルーム２１と車室２６を隔てる隔壁５４を設け、隔壁５４の上部にダッシュボードクロスメンバーアッパ１２５を設けて車両１２の左右方向に延設してフロントピラー７８に結合し、ダッシュボードクロスメンバーアッパ１２５の下方にダッシュボードクロスメンバーミドル１２６を配置して車両１２の左右方向に延設して車室２６の床（アンダボデー）２７の左右に設けられたサイドシル６６、７１に結合している。

ダッシュボードクロスメンバーミドル１２６は、その中央とサイドシル６６、７１との間に設けられ、エンジンルーム２１から延びる左右のフロントサイドフレーム３６、３７の後端３６ａ、３７ａを結合している中間部１３７、１３８と、を有している。

さらに中間部１３７、１３８に一端を結合し、ダッシュボードクロスメンバーアッパ１２５の中央部２１８に他端を結合したことで、車両１２の正面視（図２の視点）、ハの字に配置され、ダッシュボードクロスメンバーミドル１２６とで三角形を形成している左補強部材１２７、右補強部材１２８と、を有し、左補強部材１２７より車両１２の外方へ、隔壁５４の一方にエンジンルーム２１へ向け凸状にブレーキ倍力装置取付部２２１を形成している。

その上、右補強部材１２８より車両１２の外方へ、隔壁５４の他方にエンジンルーム２１へ向け凸状にエアコン膨出部２２２を形成している。

左補強部材１２７、右補強部材１２８で２辺をなす三角形の内部にＶ字形の内部補強部材１３１を、車両１２の正面視で、三角形の中央を通る垂直な線Ｃｆに内部補強部材１３１の中央を通る垂直な中心線Ｃｂを一致させて設けている。その結果、第１の枠２２３、第２の枠２２４、第３の枠２２５が形成されている。

なお、第１の枠２２３を左補強部材１２７、左の内部補強部材１３１ａ、ダッシュボードクロスメンバーミドル１２６で形成している。

第２の枠２２４を左の内部補強部材１３１ａ、ダッシュボードクロスメンバーアッパ１２５、右の内部補強部材１３１ｂで形成している。

第３の枠２２５を右の内部補強部材１３１ｂ、右補強部材１２８、ダッシュボードクロスメンバーミドル１２６で形成している。

隔壁５４の下部にダッシュボードクロスメンバーロア（ダッシュボードロアパネル）１４１をダッシュボードクロスメンバーミドル１２６の中央から車両１２の左右方向、且つ車両１２の後方へ延設して、その後壁２２６（図４参照）が車室２６の床の中央に設けられているトンネル４６の前部１４２を形成している。

次に、実施例に係る車体の前突荷重支持体５６の作用を主に図６で説明する。図６（ａ）は正面衝突前、図６（ｂ）は正面衝突後を示す。
車両１２が正面衝突すると、サブフレーム４３は後に押されて前突荷重支持体５６に矢印ａ１のように当接するので、サブフレーム４３は前突荷重支持体５６の位置で止まる。

具体的には、正面衝突すると、左のフロントサイドフレーム３６及び右のフロントサイドフレーム３７が圧縮変形して、サブフレーム４３を車室２６に向け矢印ａ２のように移動させる。

移動したサブフレーム４３のエンジンマウント後部取付部２１６は前突荷重支持体５６のダッシュボードクロスメンバーミドル１２６に矢印ａ１のように接触して荷重を伝える。

その際、荷重によっては、補強部材（左補強部材１２７、右補強部材１２８）にも接触して荷重を伝える。加えて、ダッシュボードクロスメンバーロア１４１に接触してダッシュボードクロスメンバーロア１４１の後壁２２６からトンネル４６の前部１４２に荷重を伝えるので、ダッシュボードクロスメンバーミドル１２６はエンジンマウント後部取付部２１６の移動を止める。
つまり、前突荷重支持体５６はエンジンマウント後部取付部２１６の後退を抑制することができる。

本発明の車体の前突荷重支持体５６は、エンジンを車体の前部に配置した車両１２に好適である。

１２…車両、２１…エンジンルーム、２６…車室、２７…車室の床（アンダボデー）、３６…左のフロントサイドフレーム、３６ａ…左のフロントサイドフレームの後端、３７…右のフロントサイドフレーム、３７ａ…右のフロントサイドフレーム、４６…トンネル、５４…隔壁、５６…前突荷重支持体、６６…左のサイドシル、７１…右のサイドシル、７８…フロントピラー、１２５…ダッシュボードクロスメンバーアッパ、１２６…ダッシュボードクロスメンバーミドル、１２７…左補強部材、１２８…右補強部材、１３１…内部補強部材、１３７…左の中間部（ハブ部）、１３８…右の中間部（ハブ部）、１４１…ダッシュボードクロスメンバーロア（ダッシュボードロアパネル）、１４２…トンネルの前部、２２１…ブレーキ倍力装置取付部、２２２…エアコン膨出部、２２６…ダッシュボードクロスメンバーロアの後壁、Ｃｂ…内部補強部材の中央を通る垂直な中心線、Ｃｆ…三角形の中央を通る垂直な線。

Claims (3)

1. 車室の前に立設した左右のフロントピラー間に該フロントピラーの前のエンジンルームと前記車室を隔てる隔壁を設け、該隔壁の上部にダッシュボードクロスメンバーアッパを設けて車両の左右方向に延設して前記フロントピラーに結合し、前記ダッシュボードクロスメンバーアッパの下方にダッシュボードクロスメンバーミドルを配置して車両の左右方向に延設して前記車室の床の左右に設けられたサイドシルに結合し、
   前記ダッシュボードクロスメンバーアッパと前記ダッシュボードクロスメンバーミドルとの間には、左右の補強部材を車両の正面視ハの字形に配置し、
   前記左右の補強部材の上端部は、前記ダッシュボードクロスメンバーアッパの中央部に結合され、
   前記左右の補強部材の下端部は、前記エンジンルームから延びる左右のフロントサイドフレームの後端が結合している前記ダッシュボードクロスメンバーミドルの中間部に結合され、
   前記左右の補強部材は、前記ダッシュボードクロスメンバーアッパの中央部を頂点とし、前記ダッシュボードクロスメンバーミドルを底辺とした三角形を形成し、
   前記左右の補強部材より車両の外方へ、前記隔壁の一方にエンジンルームへ向け凸状にブレーキ倍力装置取付部を形成し、前記隔壁の他方にエンジンルームへ向け凸状にエアコン膨出部を形成している、
   ことを特徴とする車体の前突荷重支持体。
2. 前記補強部材と前記ダッシュボードクロスメンバーミドルとで形成した三角形の内部にＶ字形の内部補強部材を、前記車両の正面視で、前記三角形の中央を通る垂直な線に前記内部補強部材の中央を通る垂直な中心線を一致させて設けていることを特徴とする請求項１記載の車体の前突荷重支持体。
3. 前記隔壁の下部にダッシュボードクロスメンバーロアを前記ダッシュボードクロスメンバーミドルの中央から車両の左右方向、且つ車両の後方へ延設して、その後壁が前記車室の床の中央に設けられているトンネルの前部を形成していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車体の前突荷重支持体。

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