JP5358257B2 - 車体前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、サスペンションのダンパ（ストラット）がストラットタワーで支えられ、ストラットタワーがタワーバーでダッシュボードアッパに連結された車体前部構造に関する。

車体前部構造のなかには、サスペンションのダンパ（ストラット）がストラットタワーで支えられ、ストラットタワーにダンパを介して車輪が支えられ、ストラットタワーにタワーバーの前端部を連結するとともにタワーバーの後端部をダッシュボードに連結したものがある。
この車体前部構造によれば、車輪から入力（作用）した荷重をストラットタワーからタワーバーを経てダッシュボードに伝えて荷重を支えることが可能である（例えば、特許文献１参照。）。

特開平７−１７１６７２号公報

ここで、タワーバーを経てダッシュボードに伝わった荷重を、ダッシュボードから車体後方に効率よく伝える（分散させる）ために、ダッシュボードの剛性を高めることが好ましい。

本発明は、ダッシュボードの剛性を高めることができる車体前部構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、ダッシュボードロアにダッシュボードアッパを設けることで上向き開口部が形成され、前記上向き開口部の車体前方側にダンパを支える左右のストラットタワーが設けられ、左右のストラットタワーが左右のタワーバーで前記ダッシュボードアッパに連結された車体前部構造であって、前記上向き開口部内で、かつ、左右のタワーバー間に設けられた箱状の補強部材を備え、補強部材は、補強底部、補強前壁部、補強後壁部、補強左壁部及び補強右壁部を有する箱状に形成され、補強部材は、前後の補強前壁部、補強後壁部が上向き開口部の車幅方向中央において上向き開口部の前後の壁部に溶接され、箱状の補強部材の補強底部には、上方に隆起し頂部を有する複数個の補強ビードを有し、補強ビードは、補強前壁部、補強後壁部を繋ぐように車体前後方向を向いて車幅方向に離間して複数有し、補強部材の前方であって、ダッシュボードアッパの前壁部には取付ブラケットを車幅方向に延びるように略水平に設け、取付ブラケットの両端部で、補強部材の両端部の前方部に左右のストラットタワーの左右のタワーバーの後端部を連結するようにしたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、前記補強部材の補強底部の補強ビードの稜線を除く部位に複数の穴が形成されたことを特徴とする。

ここで、箱状の補強部材に複数の補強ビードが設けられることで稜線が形成される。稜線は、長手方向に作用する圧縮荷重に対して剛性の強い部位である。
よって、稜線は、左右のタワーバーを経てダッシュボードアッパに伝わった荷重を車体後方に効率よく伝える役割を果たす。

一方、ダッシュボードロアおよびダッシュボードアッパで形成した上向き開口部は、ダッシュボードアッパへ雨水を分離・排水し、空調用の外気（空気）を導入する部位である。
よって、空調用の外気（空気）を好適に導入して雨水を排水するために、箱状の補強部材に穴を形成することが好ましい。

そこで、請求項２において、補強部材のうち、補強ビードの稜線を除く部位に穴を形成した。

請求項１に係る発明では、上向き開口部内で、かつ、左右のタワーバー間に補強底部、補強前壁部、補強後壁部、補強左壁部及び補強右壁部を有する箱状に形成された箱状の補強部材を設けた。そして、箱状の補強部材に、補強前壁部、補強後壁部を繋ぐように車体前後方向を向いて車幅方向に離間して複数の補強ビードを設けた。
補強部材を箱状とすることで、補強部材の剛性を高めることができる。さらに、補強部材に複数の補強ビードを設けることで、補強部材の剛性を一層高めることができる。
これにより、左右のタワーバーを経てダッシュボードアッパに伝わった荷重を、箱状の補強部材で車体後方に一層効率よく伝える（分散させる）ことができる。

また、補強部材を箱状とすることで、一枚のプレートからプレス成形で補強部材を形成することができる。さらに、複数の補強ビードをプレス成形時に同時に成形することができる。
これにより、補強部材を一部材で形成できるので、部品点数を抑えることが可能になり、補強部材のコストを抑えることができる。
さらに、ダッシュボードアッパの前壁部には取付ブラケットを車幅方向に延びるように略水平に設け、取付ブラケットの両端部で、補強部材の両端部の前方部に左右のストラットタワーの左右のタワーバーの後端部を連結するようにしたので、取付ブラケットの左右端部は、箱状の補強部材の左右端部に相当する部位の設けられることとなり、取付ブラケットの左右両端部で、補強部材の両端部の前方部に左右のストラットタワーの左右のタワーバーの後端部を連結するようにした。

請求項２に係る発明では、補強部材のうち、補強底部の補強ビードの稜線を除く部位に複数の穴を形成した。
補強底部に補強ビードを設け、補強ビードの稜線を除く部位に複数の穴を形成することで、補強ビード（すなわち、補強部材）の剛性を確保するとともに、空調用の外気（空気）を穴から導入することができる。
これにより、補強部材の剛性と、エアコン用の空調とのバランスを容易に確保することができる。

本発明に係る車体前部構造（実施例１）を示す斜視図である。 図１の２−２線断面図である。 図２の３部拡大図である。 図１の４部拡大図である。 図４の車体前部構造を示す分解斜視図である。 実施例１に係る車体前部構造に荷重が作用した例を説明する図である。 本発明に係る補強部材（実施例２）を示す分解斜視図である。 実施例２に係る補強部材で荷重を伝える例や外気を導入する例を説明する図である。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」は運転者から見た方向にしたがい、前側をＦｒ、後側をＲｒ、左側をＬ、右側をＲとして示す。

実施例１に係る車体前部構造１０について説明する。
図１に示すように、車体前部構造１０は、車体前後方向に向けて延出された左右のフロントサイドフレーム１１，１２と、左フロントサイドフレーム１１の上方に設けられた左アッパメンバー１３と、右フロントサイドフレーム１２の上方に設けられた右アッパメンバー１４と、左フロントサイドフレーム１１および左アッパメンバー１３に設けられた左ホイールハウス１５と、右フロントサイドフレーム１２および右アッパメンバー１４に設けられた右ホイールハウス１６とを備えている。

また、車体前部構造１０は、左右のフロントサイドフレーム１１，１２の基部側に設けられたダッシュボードロア２１と、ダッシュボードロア２１の上部に設けられたダッシュボードアッパ２２と、ダッシュボードロア２１およびダッシュボードアッパ２２間の上向き開口部２３内に設けられた箱状の補強部材２５と、補強部材２５の前方においてダッシュボードアッパ２２に設けられた取付ブラケット２６と、取付ブラケット２６の左端部および左ホイールハウス１５の左ストラットタワー２７に連結された左タワーバー３１と、取付ブラケット２６の右端部および右ホイールハウス１６の右ストラットタワー２８に連結された右タワーバー３２とを備えている。

左右のホイールハウス１５，１６は、頂部に左右のストラットタワー２７，２８がそれぞれ設けられている。
左ストラットタワー２７に、左ダンパ３４（すなわち、左ストラット）の上端部３４ａが設けられている。
そして、左ダンパ３４の下端部３４ｂにナックル（図示せず）などを介して左前輪３７が支持されている。

また、右ストラットタワー２８に、右ダンパ３５（すなわち、右ストラット）の上端部３５ａが設けられている。
そして、右ダンパ３５の下端部３５ｂにナックル（図示せず）などを介して右前輪３８が支持されている。

図２、図３に示すように、ダッシュボードロア２１の上部４２にダッシュボードアッパ２２を設けることで、ダッシュボードロア２１の上部４２およびダッシュボードアッパ２２で上向き開口部２３が形成されている。

ダッシュボードロア２１は、エンジンルーム４４および車室４５を仕切る鉛直壁部４１と、鉛直壁部４１の上辺に設けられた上部４２とを有している。

上部４２は、鉛直壁部４１の上辺から車体後方に向けて水平に折り曲げられた第１水平部５１と、第１水平部５１の後辺から車体後方に向けて上り勾配に折り曲げられた第１傾斜壁５２と、第１傾斜壁５２の後辺から車体後方に向けて水平に折り曲げられた第２水平部５３と、第２水平部５３の後辺から車体後方に向けて上り勾配に折り曲げられた第２傾斜壁５４と、第２傾斜壁５４の後辺から車体後方に向けて水平に折り曲げられた第３水平部５５とを有している。

第３水平部５５にはウインドシールドロア５７が設けられている。
ウインドシールドロア５７は、フロント窓枠の下部を構成し、フロント窓ガラス（図示せず）の下辺を支える部材である。

ダッシュボードアッパ２２は、第１水平部５１に後半部６１ａが設けられた底部６１と、底部６１の後辺から車体後方に向けて上り勾配に折り曲げられた後傾斜壁部６２と、底部６１の前辺から略鉛直に折り曲げられた前壁部６３と、前壁部６３の上辺から車体前方に向けて折り曲げられた前フランジ６４とを有する。

ダッシュボードアッパ２２の底部６１のうち後半部６１ａが上部４２の第１水平部５１に載置された状態で接合されている（設けられている）。
さらに、ダッシュボードアッパ２２の後傾斜壁部６２が上部４２の第１傾斜壁５２に接合されている（設けられている）。

これにより、ダッシュボードアッパ２２の上部４２（具体的には、第１傾斜壁５２、第２水平部５３および第２傾斜壁５４）およびダッシュボードアッパ２２で上向きに開口した溝状の上向き開口部２３が形成されている。
すなわち、上向き開口部２３は、上方に開口２４が形成された上向きの溝部である。

図４、図５に示すように、上向き開口部２３内において、上向き開口部２３の車幅方向中央に箱状の補強部材２５が設けられている（図１も参照）。
箱状の補強部材２５は、略矩形状に形成された補強底部７１と、補強底部７１の前辺に設けられた補強前壁部７２と、補強底部７１の後辺に設けられた補強後壁部７３と、補強底部７１の左辺に設けられた補強左壁部７４と、補強底部７１の右辺に設けられた補強右壁部７５とを有している。

補強部材２５は、補強底部７１、補強前壁部７２、補強後壁部７３、補強左壁部７４および補強右壁部７５で箱状に形成されている。補強部材２５を箱状に形成することで補強部材２５の剛性を高めることができる。

この補強部材２５は、上向き開口部２３の車幅方向中央において、補強前壁部７２が前壁部６３に溶接（スポット溶接）で設けられ、補強後壁部７３が第１傾斜壁５２に溶接（スポット溶接）で設けられている（図３も参照）。

補強底部７１は、複数個の補強ビード７８を有している。
補強ビード７８は、上方に向けて隆起するように形成されることで頂部７８ａを有している。
この補強ビード７８は、補強前壁部７２から補強後壁部７３まで車体前後方向に延出されている。

すなわち、補強ビード７８の前端部は補強前壁部７２に連結され、補強ビード７８の後端部は第１傾斜壁５２に連結されている。
これらの補強ビード７８は、車幅方向に所定間隔をおいて設けられている。
補強底部７１に複数の補強ビード７８を設けることで、補強部材２５の剛性を一層高めることができる。

このように、補強部材２５を箱状とし、かつ、補強底部７１に補強ビード７８を形成した。
補強部材２５を箱状とすることで、補強部材２５を一枚のプレートからプレス成形で形成することができる。

また、補強底部７１に複数の補強ビード７８を形成することで、複数の補強ビード７８をプレス成形時に同時に成形することができる。
これにより、剛性の高い補強部材２５を一部材で形成できるので、部品点数を抑えることができる。

箱状の補強部材２５内には左右のワイパ支持ブラケット８１が設けられている。
ワイパ支持ブラケット８１は、ブラケット本体８２にナット８３が設けられた部材である。
ブラケット本体８２は、前片８２ａがダッシュボードアッパ２２の前フランジ６４に溶接（スポット溶接）で設けられ、後片８２ｂが補強ビード７８の頂部７８ａに設けられている。
ナット８３にワイパ（図示せず）がボルト止めされている。

補強部材２５の前方においてダッシュボードアッパ２２に取付ブラケット２６が設けられている。
取付ブラケット２６は、ダッシュボードアッパ２２の前壁部６３のうち補強部材２５の前方に相当する部位に設けられるとともに、車幅方向に延びるように略水平に設けられている。

この取付ブラケット２６は、左端部に左取付部２６ａが設けられ、右端部に右取付部２６ｂが設けられている。
左取付部２６ａは、左タワーバー３１の後端部３１ｂがボルト止めされる部位である。
右取付部２６ｂは、右タワーバー３２の後端部３２ｂがボルト止めされる部位である。

左右の取付部２６ａ，２６ｂを取付ブラケット２６に一体形成し、取付ブラケット２６を前壁部６３（具体的には、補強部材２５に相当する部位）に設けた。
よって、前壁部６３のうち補強部材２５に相当する部位を取付ブラケット２６で補強することができる。

図１、図２に示すように、取付ブラケット２６の車体前方側（すなわち、上向き開口部２３の車体前方側）に左右のストラットタワー２７，２８が設けられている。
左ストラットタワー２７に左タワーバー３１の前端部３１ａがボルト８５…で取り付けられている。
また、取付ブラケット２６の左取付部２６ａに左タワーバー３１の後端部３１ｂがボルト８６…で取り付けられている。

すなわち、左ストラットタワー２７は、左タワーバー３１で取付ブラケット２６の左取付部２６ａに連結されている。
この状態で、左タワーバー３１は、図２に示すように略水平に設けられている。
図４に示すように、取付ブラケット２６の左取付部２６ａは、箱状の補強部材２５の左端部２５ａに相当する部位に設けられている。

図１、図４に示すように、右ストラットタワー２８に右タワーバー３２の前端部３２ａがボルト８７…で取り付けられている。
また、取付ブラケット２６の右取付部２６ｂに右タワーバー３２の後端部３２ｂがボルト８８…で取り付けられている。

すなわち、右ストラットタワー２８は、右タワーバー３２で取付ブラケット２６の右取付部２６ｂに連結されている。
この状態で、右タワーバー３２は、左タワーバー３１と同様に、略水平に設けられている。
図４に示すように、取付ブラケット２６の右取付部２６ｂは、箱状の補強部材２５の右端部２５ｂに相当する部位に設けられている。

以上説明したように、取付ブラケット２６の左取付部２６ａが補強部材２５の左端部２５ａに相当する部位に設けられるとともに、取付ブラケット２６の右取付部２６ｂが補強部材２５の右端部２５ｂに相当する部位に設けられている。

よって、左右の取付部２６ａ，２６ｂ（すなわち、左右のタワーバー３１，３２）間に補強部材２５が設けられている。
あるいは、左右の取付部２６ａ，２６ｂ（すなわち、左右のタワーバー３１，３２）間から左右の端部２５ａ，２５ｂが僅かに突出した位置に補強部材２５が設けられている。

つぎに、左右の車輪３７，３８から入力した荷重を左右のタワーバー３１，３２で車体後方に伝える例を図６に基づいて説明する。なお、車体前部構造１０は略左右対称の構成なので図６においては左側について説明して右側の説明を省略する。

図６（ａ）に示すように、路面８８から左前輪３７に作用する荷重Ｆ１が左ダンパ３４を経て左ストラットタワー２７に荷重Ｆ２として伝えられる。
左ストラットタワー２７に伝えられた荷重Ｆ２は、左タワーバー３１に荷重Ｆ３として伝えられる。
左タワーバー３１に伝えられた荷重Ｆ３は、左タワーバー３１を経て取付ブラケット２６の左取付部２６ａに伝えられる。

図６（ｂ）に示すように、取付ブラケット２６の左取付部２６ａに伝えられた荷重Ｆ３は、ダッシュボードアッパ２２の前壁部６３を経て補強部材２５の左端部２５ａに伝えられる。

補強部材２５は、図５に示すように、補強底部７１、補強前壁部７２、補強後壁部７３、補強左壁部７４および補強右壁部７５で箱状に形成されている。補強部材２５を箱状に形成することで補強部材２５の剛性を高めることができる。
よって、補強部材２５の左端部２５ａに伝えられた荷重Ｆ３は、補強部材２５の全域に荷重Ｆ４として良好に分散される。

この補強部材２５には、補強底部７１に複数の補強ビード７８が設けられている。
これにより、補強部材２５の全域に良好に分散された荷重Ｆ４を、複数の補強ビード７８を経て車体後方に効率よく伝えることができる。

また、左右の取付部２６ａ，２６ｂは、取付ブラケット２６に一体形成されている。そして、取付ブラケット２６は、前壁部６３（具体的には、補強部材２５に相当する部位）に設けられている。

よって、前壁部６３のうち補強部材２５に相当する部位は、取付ブラケット２６で補強されている。
これにより、補強部材２５の左端部２５ａに伝えられた荷重Ｆ３を、補強部材２５の全域に荷重Ｆ４として一層良好に分散することができる。

実施例２に係る箱状の補強部材９０について説明する。なお、実施例２の補強部材９０において実施例１の補強部材２５の構成部材と同一類似の部材については同じ符号を付して説明を省略する。

図７に示すように、箱状の補強部材９０は、補強部材９０のうち補強ビード７８…の稜線７９…を除く部位に穴部（穴）９４…が形成されたもので、その他の構成は実施例１の補強部材２５と同様である。

ここで、箱状の補強部材９０は補強底部７１に複数の補強ビード７８が設けられている。
補強ビード７８は、上方に向けて隆起するように形成されることで頂部７８ａを有している。よって、補強底部７１に補強ビード７８を設けることで、補強底部７１に稜線７９…が形成される。稜線７９は、長手方向（車体前後方向）に作用する圧縮荷重に対して剛性の強い部位である。

これにより、図８に示すように、稜線７９は、左右のタワーバー３１，３２を経てダッシュボードアッパ２２の前壁部６３に伝わった荷重Ｆ３（具体的には、補強部材９０で分散した荷重Ｆ４（図６（ｂ）参照））を車体後方に効率よく伝える役割を果たす。

一方、ダッシュボードロア２１およびダッシュボードアッパ２２で形成した上向き開口部２３は、ダッシュボードアッパ２２へ雨水を分離・排水し、空調用の外気（空気）を導入する部位である。
よって、空調用の外気（空気）を好適に導入して雨水を排水するために、箱状の補強部材９０に穴部９４…を形成することが好ましい。

そこで、補強部材９０の補強底部７１のうち、複数の補強ビード７８の稜線７９…を除く部位に複数の穴部（穴）９４を形成した。
稜線７９…を除く部位は、補強ビード７８の頂部７８ａ（図７参照）も含む。

補強部材９０の補強底部７１のうち稜線７９…を除く部位に複数の穴部９４…を形成することで、補強ビード７８…（すなわち、補強部材９０）の剛性を確保するとともに、空調用の外気（空気）を穴部９４…から矢印Ａの如く導入することができる。
これにより、補強部材９０の剛性と、エアコン用の空調とのバランスを容易に確保することができる。

なお、本発明に係る車体前部構造１０は、前述した実施例１，２に限定されるものではなく適宜変更、改良などが可能である。
例えば、前記実施例１，２では、補強ビードを上方に向けて隆起するように形成したが、これに限らないで、補強ビードを下方に向けて隆起（膨出）するように形成することも可能である。

また、前記実施例１，２で示した箱状の補強部材２５，９０、ダッシュボードロア２１、ダッシュボードアッパ２２、上向き開口部２３、左ストラットタワー２７、右ストラットタワー２８、左タワーバー３１、右タワーバー３２、補強ビード７８、稜線７９および穴部９４などの形状は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。

本発明の車体前部構造は、ダンパ（ストラット）がストラットタワーで支えられ、ストラットタワーがタワーバーでダッシュボードアッパに連結された自動車への適用に好適である。

１０…車体前部構造、２５，９０…箱状の補強部材、２１…ダッシュボードロア、２２…ダッシュボードアッパ、２３…上向き開口部、２６…取付ブラケット、２７…左ストラットタワー、２８…右ストラットタワー、３１…左タワーバー、３２…右タワーバー、３４…左ダンパ（左ストラット）、３５…右ダンパ（右ストラット）、６３，５２…上向き開口部の前後の壁部、７１…補強底部、７２…補強前壁部、７３…補強後壁部、７４…補強左壁部、７５…補強右壁部、７８…補強ビード、７９…稜線、９４…穴部（穴）。

Claims (2)

1. ダッシュボードロアにダッシュボードアッパを設けることで、ダッシュボードアッパに車幅方向に延びる溝状の上向き開口部が形成され、前記上向き開口部の車体前方側にダンパを支える左右のストラットタワーが設けられ、左右のストラットタワーが左右のタワーバーで前記ダッシュボードアッパに連結された車体前部構造であって、
   前記上向き開口部内で、かつ、左右のタワーバー間に設けられた箱状の補強部材を備え、
   前記補強部材は、補強底部、補強前壁部、補強後壁部、補強左壁部及び補強右壁部を有する箱状に形成され、
   該補強部材は、前後の補強前壁部、補強後壁部が前記上向き開口部の車幅方向中央において該上向き開口部の前後の壁部に溶接され、
   前記箱状の補強部材の補強底部には、上方に隆起し頂部を有する複数個の補強ビードを有し、
   前記補強ビードは、前記補強前壁部、補強後壁部を繋ぐように車体前後方向を向いて車幅方向に離間して複数有し、
   前記補強部材の前方であって、前記ダッシュボードアッパの前壁部には取付ブラケットを車幅方向に延びるように略水平に設け、
   前記取付ブラケットの両端部で、前記補強部材の両端部の前方部に前記左右のストラットタワーの左右のタワーバーの後端部を連結するようにした、
   ことを特徴とする車体前部部構造。
2. 前記補強部材の補強底部の前記補強ビードの稜線を除く部位に複数の穴が形成されたことを特徴とする請求項１記載の車体前部構造。

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