JP5352741B2 - 車体前部構造 - Google Patents

Description

この発明は、車体前部構造に関する。
本願は、２０１０年０６月２４日に、日本に出願された特願２０１０−１４３８７０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

一般に、車体は、乗員が乗車するキャビン（車室）と、このキャビンの前方に配置されエンジン等を収納するエンジンルームと、キャビンの下面に設けられたフロア部とを備えている。また、キャビンの前部車幅方向両角部には、サイドドアをヒンジを介して支持する一対のヒンジピラーが上下方向に延設されていると共に、両ヒンジピラーの上部間に、車幅方向に延びる閉断面構造のカウルが架け渡されている。さらに、フロア部と一対のヒンジピラーとカウルとで囲われた部分に、エンジンルームとキャビンとを仕切るダッシュボードが設けられている。

ここで、ダッシュボードは、エンジンルームとキャビンとを仕切るだけの部品であるので、軽量化のために薄板で形成されている場合が多い。このため、走行時などにダッシュボードが膜振動してしまう可能性がある。そこで、この膜振動を抑制するために、ダッシュボードに上下方向に延在する補強部材を設ける。これにより、ダッシュボードの剛性を高める場合がある。
補強部材は、ダッシュボード側が開放された断面Ｕの字状に形成されており、開放側端部に設けられたフランジをダッシュボードに接合させることで閉断面を構成している。また、補強部材の上端はカウルまで延設されており、このカウルの下面に接合されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４３４８９８３号公報

しかしながら、上述の従来技術にあっては、カウルの下面に補強部材を接合するので、カウルの下面が変形し、ダッシュボードの上端部を起点としてダッシュボードが膜振動してしまう可能性がある。このため、補強部材を用いてダッシュボードの剛性を高めても効果的に膜振動を抑制しにくいという課題がある。

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、効果的にダッシュボードの膜振動を抑制することができる車体前部構造の提供を目的とする。

本発明は、上記課題を解決して係る目的を達成するために以下の手段を採用した。
すなわち、
（１）本発明の一態様に係る車体前部構造は、車体の上下方向に沿って延在し、上端に、後方に向かって曲折された上端フランジ部が形成されたセンタフレームと；第１縦壁を有し、この第１縦壁の上縁に、後方に向かって曲折された屈曲部が形成されたダッシュボードロアと；を備え、前記上端フランジ部と前記屈曲部とが互いに重ね合せて接合され、前記センタフレームと前記屈曲部との間に閉断面構造部が形成されている。

（２）上記（１）に記載の車体前部構造は、前記第１縦壁と同一面上に形成された第２縦壁を有するフロントガラスサポートパネルをさらに備え；前記ダッシュボードロアの前記屈曲部に、前記フロントガラスサポートパネルの前記第２縦壁が接合されている；ことが好ましい。

（３）上記（１）に記載の車体前部構造は、前記センタフレームの下端に下端フランジ部が形成され；前記車体の幅方向の前記ダッシュボードロアの下部中央にトンネル部が設けられ；前記トンネル部に、前記下端フランジ部が接合されている；ことが好ましい。

（４）上記（３）に記載の車体前部構造は、前記ダッシュボードロアに車幅方向に沿って延在するダッシュボードクロスメンバをさらに備え；このダッシュボードクロスメンバと前記センタフレームとが接合されている；ことが好ましい。

（５）上記（３）に記載の車体前部構造は、前記センタフレームが、互いに対向する一対の側壁と、これら一対の側壁の下端同士をつなぐ底壁とを有し、かつ、後方に向けて下り勾配に配置され；前記側壁と前記底壁との接続部である前記センタフレームの稜線が直線的に形成されている；ことが好ましい。

上記（１）に記載の車体前部構造によれば、ダッシュボードロアの第１縦壁の膜振動の起点となる屈曲部とセンタフレームとの間に閉断面構造部が形成されるため、屈曲部の剛性を高めることができる。これにより、ダッシュボードロアの膜振動を効果的に抑制することが可能になる。

上記（２）に記載の車体前部構造によれば、剛性の高いフロントガラスパネルの第２縦壁を利用して、さらに屈曲部の剛性を高めることができる。このため、より確実にダッシュボードロアの膜振動を抑制することが可能になる。

上記（３）に記載の車体前部構造によれば、剛性の高いトンネル部でセンタフレームの下端を支持することができる。このため、センタフレームの剛性を高めることができ、さらに確実にダッシュボードロアの膜振動を抑制することが可能になる。

上記（４）に記載の車体前部構造によれば、ダッシュボードロア全体の剛性をさらに高めることができる。さらには、ダッシュボードクロスメンバから伝達される前突荷重がセンタフレームを介してトンネル部に伝達されるため、前突荷重を分散させることができる。

上記（５）に記載の車体前部構造によれば、センタフレームを傾斜させる分、ダッシュボードロアに対するセンタフレームの支持効果を高めることができる。これに加え、センタフレームの稜線が直線的に形成されているため、さらにダッシュボードロアに対するセンタフレームの支持効果を高めることができる。また、前突荷重がセンタフレームを介して効率よくトンネル部に伝達されるため、車体前部構造は前突荷重を分散させることができる。

本発明の一実施形態におけるダッシュボードロアをキャビン側からみた斜視図である。 同実施形態におけるダッシュボードロアをキャビン側からみた平面図である。 同実施形態におけるダッシュボードロアをエンジンルーム側からみた平面図である。 同実施形態におけるセンタフレームの正面図である。 同実施形態におけるセンタフレームの斜視図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面斜視図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

（車体前部構造）（ダッシュボードロア）
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明において、車両の進行方向前方を単に前方、進行方向後方を単に後方、車幅方向右方を単に右方、車幅方向左方を単に左方、重力方向上方を単に上方、重力方向下方を単に下方などと表現して説明する場合がある。
図１は、ダッシュボードロアをキャビン側からみた斜視図であり、図２は、ダッシュボードロアをキャビン側からみた平面図であり、図３は、ダッシュボードロアをエンジンルーム側からみた平面図である。

図１〜図３に示すように、車体前部構造１は、フロントサイドフレーム４ａ，４ｂと、フロントピラー５ａ，５ｂと、アッパメンバ６ａ，６ｂと、ダッシュボードロア１０と、フロアパネル９とを備えている。
フロントサイドフレーム４ａ，４ｂは、前方に配置されてエンジンルーム２の左右枠部を構成している。フロントピラー５ａ，５ｂは、これらフロントサイドフレーム４ａ，４ｂの後方であって、かつ左右外側に配置され、上下方向に延びている。アッパメンバ６ａ，６ｂは、両フロントサイドフレーム４ａ，４ｂの上方に配置され、各々前端がフロントサイドフレーム４ａ，４ｂの前端に接合されると共に、各々後端がフロントピラー５ａ，５ｂに接合されている。ダッシュボードロア１０は、エンジンルーム２とこの後方に配置されているキャビン３とを仕切り、フロントサイドフレーム４ａ，４ｂ、フロントピラー５ａ，５ｂ、およびアッパメンバ６ａ，６ｂに接合されている。フロアパネル９は、ダッシュボードロア１０の下縁に接合されている。

ダッシュボードロア１０は、平板状の金属部材にプレス加工等を施して形成されており、上下方向に沿う縦壁（第１縦壁）１１と、縦壁１１の下部から後方に向けて下り勾配に延出する傾斜壁１２とをさらに有している。また、ダッシュボードロア１０の左右両側にそれぞれホイールハウス部１６ａ，１６ｂが設けられている。

各ホイールハウス部１６ａ，１６ｂは、それぞれキャビン３側に向かって膨出形成されている。また、これらホイールハウス部１６ａ，１６ｂの上部に、それぞれガセット１８ａ，１８ｂが設けられている。
各ガセット１８ａ，１８ｂの車幅方向中央側端部には、ダッシュボードロア１０を挟んで各フロントサイドフレーム４ａ，４ｂの後端がスポット溶接により接合されている。一方、各ガセット１８ａ，１８ｂの車幅方向外側端部には、それぞれフロントピラー５ａ，５ｂがスポット溶接により接合されている。

ダッシュボードロア１０の傾斜壁１２、すなわち、ダッシュボードロア１０の下部には、図１及び図２に示すように、車幅方向中央に、上方に向かって膨出するトンネル部１３が一体形成されている。このトンネル部１３を挟んで左側に運転席側ステップ部１４が配置され、右側に助手席側ステップ部１５が配置されている。

運転席側ステップ部１４における、縦壁１１と傾斜壁１２との境界部には、図１に示すように、エンジンルーム２とキャビン３とを連通するステアリング用開口部２０が形成されている。ステアリング用開口部２０は、不図示のステアリングシャフトやステアリングシャフトに連結されているユニバーサルジョイントを挿通するために形成されている。また、ステアリング用開口部２０には、これを閉塞するステアリングジョイントカバー２１がエンジンルーム２側から取り付けられている。
ステアリングジョイントカバー２１は、エンジンルーム２側に向かって膨出形成されたカップ状であって、不図示のステアリングシャフトやユニバーサルジョイントを挿通するために、ジョイント挿入口２２が形成されている。

また、ダッシュボードロア１０のエンジンルーム２側の面には、ステアリングジョイントカバー２１に対応する位置に、車幅方向、すなわち、左右のフロントサイドフレーム４ａ，４ｂに沿って延在するダッシュボードクロスメンバ２３が設けられている。ダッシュボードクロスメンバ２３は、ダッシュボードロア１０の剛性を高め、前突荷重を分散させる。また、ダッシュボードクロスメンバ２３の長さ方向に垂直な断面で見た場合の断面形状は、略ハット型形状に形成されている。そして、ダッシュボードクロスメンバ２３の開口側をダッシュボードロア１０側に向けてスポット溶接により接合し、閉断面構造部２４が形成されている（図５、図６参照）。具体的には、図６に示すように、上下方向に沿って平行な断面で見た場合、ダッシュボードクロスメンバ２３には、閉じた断面構造である閉断面構造部２４が形成されている。

また、ダッシュボードクロスメンバ２３は、ステアリングジョイントカバー２１を挟んで左右に分割構成されている。すなわち、ダッシュボードクロスメンバ２３は、左クロスメンバ２３ａと右クロスメンバ２３ｂとにより構成されている。
そして、それぞれ左クロスメンバ２３ａ，右クロスメンバ２３ｂそれぞれの一端がステアリングジョイントカバー２１にスポット溶接により接合されている。すなわち、左クロスメンバ２３ａ，右クロスメンバ２３ｂは、ステアリングジョイントカバー２１を介して連結されている。一方、左クロスメンバ２３ａ，右クロスメンバ２３ｂそれぞれの他端がそれぞれ対応する左右のフロントサイドフレーム４ａ，４ｂにスポット溶接により接合されている。

ここで、ダッシュボードロア１０のキャビン３側の面には、右クロスメンバ２３ｂに対応する部位に、左右方向に長くなるように凹部３１が形成されている。凹部３１は、ダッシュボードロア１０をエンジンルーム２側に向かって膨出形成することにより形成される。これにより、ダッシュボードロア１０のダッシュボードクロスメンバ２３に対応する部位の剛性をさらに高めることができる。

また、ダッシュボードロア１０の縦壁１１におけるキャビン３側の面には、ステアリング用開口部２０よりも右上側に、不図示のアクセルペダルを取り付けるアクセルペダルブラケット３２が設けられている。さらに、縦壁１１には、ステアリング用開口部２０よりも左上側に、不図示のブレーキマスタシリンダを取り付ける取付孔３３が形成されている。

縦壁１１のキャビン３側の面には、取付孔３３に対応する位置に、マスタシリンダスチフナ２５が設けられている。マスタシリンダスチフナ２５は、平板状の金属部材にプレス加工等を施して凹凸が形成されており、ここに不図示のブレーキマスタシリンダが取り付けられるようになっている。
さらに、縦壁１１の、トンネル部１３よりも右側の上部に、制振材固定パネル２６が設けられている。制振材固定パネル２６は、ダッシュボードロア１０の制振材として貼付された不図示のメルシートを固定し、平板状の金属部材にプレス加工等を施して凹凸が形成されている。

ここで、縦壁１１の上縁には、後方に向かって屈曲延出する屈曲部２７が形成されている。そして、縦壁１１の屈曲部２７とトンネル部１３との間には、車体の上下方向に沿って延在するセンタフレーム２８が設けられている。

（センタフレーム）
図４は、センタフレームの正面図であり、図５は、センタフレームの斜視図であり、図６は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面斜視図であり、図７は、図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
図４〜図７に示すように、センタフレーム２８の長さ方向に垂直な断面で見た場合の断面形状は、略ハット型に形成され、かつ、縦壁１１の屈曲部２７とトンネル部１３とに跨るように形成されている。つまり、センタフレーム２８は、断面略Ｕの字状に形成されたフレーム本体３６と、フレーム本体３６の両側縁から外側に向かって屈曲延出するフランジ部２９とにより構成されている。

センタフレーム２８は、互いに対向する一対の側壁３６ｂと、これら一対の側壁３６ｂ同士をつなぐ底壁３６ａとを有している。
フレーム本体３６は、開口側を縦壁１１側に向けた状態で、かつフレーム本体３６の底壁３６ａが後方に向けて下り勾配に配置されている。また、フレーム本体３６の側壁３６ｂの高さは、底壁３６ａの下り勾配に対応するように、下方に向かうに従って漸次高く、かつ縦壁１１の凹凸に沿うように設定されている。
これにより、センタフレーム２８は、底壁３６ａが後方に向けて下り勾配になりつつ、フランジ部２９が縦壁１１に重ね合わさる。また、底壁３６ａと側壁３６ｂとの接続部である稜線部（稜線）３７が直線的に形成されている。

さらに、左右の側壁３６ｂ，３６ｂ、およびフランジ部２９には、それぞれビード部３９が複数形成されている。複数のビード部３９によってセンタフレーム２８の剛性が高くなる。このように形成されたフランジ部２９は、縦壁１１に重ね合わさった状態でスポット溶接により接合され、縦壁１１とセンタフレーム２８との間に閉断面構造部３８が形成されている。

また、センタフレーム２８の上端には、縦壁１１の屈曲部２７に重ね合わさるように、後方に向かって屈曲し延出する上端フランジ部３４ａが形成されている。この上端フランジ部３４ａと屈曲部２７とを互いに重ね合わせ、スポット溶接により接合されている。これにより、センタフレーム２８と屈曲部２７との間に閉断面構造部３５が形成される。
一方、フランジ部２９の下端には、トンネル部１３の頂面に沿うように延出された下端フランジ部３４ｂが形成されている。この下端フランジ部３４ｂをトンネル部１３の頂面に重ね合わせ、スポット溶接により接合している。

ここで、図３に示すように、フランジ部２９のダッシュボードクロスメンバ２３に対応する部位の一部は、ダッシュボードロア１０のエンジンルーム２側に露出するようになっている。そして、この露出した部位が、ダッシュボードクロスメンバ２３にスポット溶接により接合されている。
図３に示す符号Ｍは、ダッシュボードロア１０と、ステアリングジョイントカバー２１、ダッシュボードクロスメンバ２３、マスタシリンダスチフナ２５、制振材固定パネル２６、およびセンタフレーム２８とのスポット溶接部を示している。

また、図７に示すように、ダッシュボードロア１０の屈曲部２７は、ダッシュボードアッパアッシー４０にスポット溶接により接合されている。ダッシュボードアッパアッシー４０は、平板状の金属部材にプレス加工等を施すことによって形成されたロアパネル４０ａ、およびアッパーパネル４０ｂを有しており、ロアパネル４０ａ、およびアッパーパネル４０ｂを互いに上下に重ね合わせて構成されている。また、これらロアパネル４０ａとアッパーパネル４０ｂとにより閉断面構造が形成されている。

ロアパネル４０ａ，アッパーパネル４０ｂの周縁にはそれぞれフランジ部４１ａ，フランジ部４１ｂが形成されている。これらフランジ部４１ａ，フランジ部４１ｂを重ね合わせてスポット溶接することにより、ダッシュボードアッパアッシー４０が形成される。そして、フランジ部４１に、ダッシュボードロア１０の屈曲部２７がスポット溶接により接合されている。

さらに、フロントガラスサポートパネル４２は、平板状の金属部材にプレス加工等を施すことによって形成されており、縦壁（第２縦壁）４３と、延出部４４とを有している。そして、ダッシュボードロア１０の屈曲部２７は、ダッシュボードアッパアッシー４０を挟んでフロントガラスサポートパネル４２の縦壁４３に接続されている。
縦壁４３は、ダッシュボードロア１０の縦壁１１と同一面上に形成されている。延出部４４は、縦壁４３の上縁から前方に向かって屈曲し延出されている。
縦壁４３の下縁には、後方に向かって屈曲延出するフランジ部４５が形成されており、このフランジ部４５に、ダッシュボードアッパアッシー４０を挟んでダッシュボードロア１０の屈曲部２７がスポット溶接により接合されている。

（効果）
したがって、上述の実施形態によれば、ダッシュボードロア１０の上縁部に形成された屈曲部２７に、センタフレーム２８の上端フランジ部３４ａを接合することにより、屈曲部２７とセンタフレーム２８との間に閉断面構造部３５が形成されているので（図７参照）、屈曲部２７の剛性を効果的に高めることができる。このため、例えば車両走行時などに、ダッシュボードロア１０の屈曲部２７を起点とした膜振動を効果的に抑制することが可能になる。

また、ダッシュボードロア１０の屈曲部２７は、ダッシュボードアッパアッシー４０を挟んでフロントガラスサポートパネル４２に接続されている。すなわち、剛性の高いフロントガラスサポートパネル４２の縦壁４３にフランジ部４５が形成されている。このフランジ部４５にダッシュボードロア１０の屈曲部２７を接合することにより、この屈曲部２７の剛性をさらに高めることができる。このため、より確実にダッシュボードロア１０の膜振動を抑制することが可能になる。

さらに、フランジ部２９の下端には、トンネル部１３の頂面に沿うように延出された下端フランジ部３４ｂが形成されており、この下端フランジ部３４ｂをトンネル部１３の頂面にスポット溶接により接合している。すなわち、剛性の高いトンネル部１３によりセンタフレーム２８の下端が支持されている。このため、センタフレーム２８の剛性を高めることができ、さらに確実にダッシュボードロア１０膜振動を抑制することが可能になる。

そして、センタフレーム２８のフランジ部２９は、ダッシュボードクロスメンバ２３に対応する部位の一部がエンジンルーム２側に露出するようになっている。この露出した部位が、ダッシュボードクロスメンバ２３にスポット溶接により接合されている。このため、ダッシュボードクロスメンバ２３とセンタフレーム２８とが一体となってダッシュボードロア１０を支持するので、ダッシュボードロア１０全体の剛性がさらに高まる。さらに、ダッシュボードクロスメンバ２３から伝達される前突荷重が、センタフレーム２８を介してトンネル部１３に伝達されるので、車体前部構造１は荷重を分散することができる。

また、センタフレーム２８のフレーム本体３６の底壁３６ａが、後方に向けて下り勾配となるように配置されており、さらに、フレーム本体３６を構成する底壁３６ａと側壁３６ｂとの稜線部３７が直線的に形成されている。このようにセンタフレーム２８を傾斜させる分、ダッシュボードロア１０に対するセンタフレーム２８の支持効果を確実に高めることができる。さらに、ダッシュボードクロスメンバ２３から伝達される前突荷重を、センタフレーム２８を介して効率よくトンネル部１３に伝達させることができる。

そして、左右のガセット１８，１９には、車幅方向中央側端部に、それぞれ左右のフロントサイドフレーム４ａ，４ｂが接合されている。一方、車幅方向外側端部に、それぞれ左右のフロントピラー５ａ，５ｂが接合されている（図１、図３参照）。このため、左側の左フロントサイドフレーム４ａから伝達される前突荷重は、左側のガセット１８ａを介して左側のフロントピラー５ａに伝達されるので、車体前部構造１は荷重を分散させることができる。また、右側の右フロントサイドフレーム４ｂから伝達される前突荷重は、右側のガセット１８ｂを介して右側のフロントピラー５ｂに伝達されるので、車体前部構造１は荷重を分散させることができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、ダッシュボードロア１０の屈曲部２７が接続されるダッシュボードアッパアッシー４０として、ロアパネル４０ａとアッパーパネル４０ｂとを重ね合わせた構成を用いて説明した。しかしながら、これに限らず、１枚の平板状の金属部材のみで構成したダッシュボードアッパをダッシュボードアッパアッシー４０に代わって用いてもよい。

また、上述の実施形態では、各部の金属接合をスポット溶接により行う場合について説明した。しかしながら、これに限らず、ＴＩＧ（タングステン・イナート・ガス）溶接、ＭＩＧ（メタル・イナート・ガス）溶接、プラズマ溶接のようなアーク溶接、レーザ溶接、電子ビーム溶接等の、従来公知の金属溶接方法を適宜採用することができる。

１…車体前部構造
１０…ダッシュボードロア
１１，４３…縦壁
１３…トンネル部
２３…ダッシュボードクロスメンバ
２７…屈曲部
２８…センタフレーム
３４ａ…上端フランジ部
３４ｂ…下端フランジ部
３７…稜線部（稜線）
４２…フロントガラスサポートパネル

Claims (5)

1. 車体の上下方向に沿って延在し、上端に、後方に向かって曲折された上端フランジ部が形成されたセンタフレームと；
   第１縦壁を有し、この第１縦壁の上縁に、後方に向かって曲折された屈曲部が形成されたダッシュボードロアと；
   を備え、
   前記上端フランジ部と前記屈曲部とが互いに重ね合せて接合され、前記センタフレームと前記屈曲部との間に閉断面構造部が形成されている
   ことを特徴とする車体前部構造。
2. 前記第１縦壁と同一面上に形成された第２縦壁を有するフロントガラスサポートパネルをさらに備え；
   前記ダッシュボードロアの前記屈曲部に、前記フロントガラスサポートパネルの前記第２縦壁が接合されている；
   ことを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
3. 前記センタフレームの下端に下端フランジ部が形成され；
   前記車体の幅方向の前記ダッシュボードロアの下部中央にトンネル部が設けられ；
   前記トンネル部に、前記下端フランジ部が接合されている；
   ことを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
4. 前記ダッシュボードロアに車幅方向に沿って延在するダッシュボードクロスメンバをさらに備え；
   このダッシュボードクロスメンバと前記センタフレームとが接合されている；
   ことを特徴とする請求項３に記載の車体前部構造。
5. 前記センタフレームが、互いに対向する一対の側壁と、これら一対の側壁の下端同士をつなぐ底壁とを有し、かつ、後方に向けて下り勾配に配置され；
   前記側壁と前記底壁との接続部である前記センタフレームの稜線が直線的に形成されている；
   ことを特徴とする請求項３に記載の車体前部構造。

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