JP5560328B2 - 前部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、ダッシュボードロアパネルのエンジンルーム側に設けられ、左右のフロントサイドフレーム間に延びるクロスメンバを備えた前部車体構造に関する。

例えば、特開２００８−０８０８１８号公報に開示されている前部車体構造は、車体前後方向に延びた左右のフロントサイドフレームと、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュボードロアパネルと、該ダッシュボードロアパネルの車幅方向両端に設けられた一対のダッシュサイドパネルと、ダッシュボードロアパネルとダッシュサイドパネルとのコーナを補強する一対のコーナガセットと、を備えている。この前部車体構造では、各フロントサイドフレームの後部を構成するアッパ部材の後端端と、コーナガセットの前端部とを一致させて配置されている。

上記前部車体構造によれば、フロントサイドフレームに入力された衝突荷重は、ダッシュボードロアパネルを介してコーナガセットに伝達され、コーナガセットからダッシュサイドパネルやフロントピラー等の車体部材に伝達される。

特許文献１に開示されている前部車体構造は、クロスメンバ中の中央部材が車幅方向に配置され、このクロスメンバがクロスメンバエクステンションを介して左右のフロントサイドフレームに結合されている。従って、クロスメンバがステアリング軸が挿通されるジョイントカバーと干渉するおそれがある。ステアリング軸を最適な姿勢に配置する場合には、クロスメンバをジョイントカバーから下げる必要があり、左右のフロントサイドフレームに結合するクロスメンバを最適な高さに配置することはできない。

これでは、ステアリング軸を最適な姿勢に配置し、乗員が運転しやすい室内空間を実現することと、クロスメンバを最適位置に配置して、前面衝突が発生した場合に、左右のフロントサイドフレームの変形モードを安定させることの両立を図ることはできない。

特開２００８−８０８１８公報

本発明は、ステアリング軸を最適な姿勢に配置でき、乗員が運転しやすい室内空間を実現することができるとともに、クロスメンバを最適位置に配置して、正面衝突が発生しても、左右のフロントサイドフレームの変形モードを安定させることができる前部車体構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明によれば、前部車体構造であって、車体前後方向に延びた左右のフロントサイドフレームと、前記左右のフロントサイドフレームの車体後方にそれぞれ配置され、車体前後方向に延びた左右のサイドシルと、車幅方向に延びており、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュボードロアパネルと、前記ダッシュボードロアパネルの前記エンジンルーム側に設けられ、ステアリング軸が挿通する開口を有するカップ状のジョイントカバーと、前記ダッシュボードロアパネルのエンジンルーム側に設けられ、前記左右のフロントサイドフレーム間に延びるクロスメンバ、を具備しており、前記クロスメンバは、左のクロスメンバと右のクロスメンバとに分割され、前記カップ状のジョイントカバーは、前記左右のクロスメンバで挟み込まれている前部車体構造が提供される。

請求項２に係る発明では、好ましくは、前記ジョイントカバーは、前記左右のクロスメンバよりも前方へ突出している。

請求項３に係る発明では、好ましくは、前記ジョイントカバーは、前記左右のクロスメンバの引張強度よりも小さい引張強度を有し、且つ前記左右のクロスメンバの板厚よりも厚い。

請求項４に係る発明では、好ましくは、前記ジョイントカバーは、前記開口が形成される底面と、該底面から前記ダッシュボードロアパネルに延びている周壁と、該周壁の外周端に形成される環状フランジと、前記周壁の一部が平坦に形成された左右の平坦面と、を有しており、前記環状フランジは、前記ダッシュボードロアパネルに結合され、前記左右のクロスメンバの端部は、それぞれ前記左右の平坦面に結合されている。

請求項５に係る発明では、好ましくは、前記フロントサイドフレームは、後端部が車体後方に向けて下向きに傾斜され、末広がり形状のアウトリガーを介して前記サイドシルに結合されている。

請求項６に係る発明では、好ましくは、前記ダッシュボードロアパネルは、前記クロスメンバに交差して前記ダッシュボードロアパネルを補強する縦補強部材を備えている。

請求項７に係る発明では、好ましくは、前記フロントサイドフレームは、前記エンジンルーム内に実質的に水平に車体前後方向に延びる水平部と、該水平部から車体後方に向けて下向きに傾斜され、末広がり形状のアウトリガーを介して前記サイドシルに結合される傾斜部とを有しており、前記ダッシュボードロアパネルおよび前記クロスメンバは、前記フロントサイドフレームの前記水平部の後端部近傍に結合されており、前記フロントサイドフレームから前記ダッシュボードロアパネルおよび前記クロスメンバへの結合は、オフセット衝突時に安定的に前記フロントサイドフレームの折れを助けるクロスメンバエクステンションを介して結合される。

請求項８に係る発明では、好ましくは、前記フロントサイドフレームは、その内部に設けられて該フロントサイドフレームを補強するスチフナを備えており、且つ該スチフナと前記クロスメンバエクステンションとの間の前記フロントサイドフレームに折れ点を有している

請求項９に係る発明では、好ましくは、前記アウトリガーは、前記車室の下方に配置されたキャビンスペース部材に含まれ、前記フロントサイドフレームの前記水平部は、前記エンジンルーム内に配置されたエンジンルーム部材に含まれ、前記クロスメンバは、該クロスメンバに側面視で実質的に重なるよう配置されたクロスメンバ部材に含まれ、前記キャビンスペース部材と前記エンジンルーム部材は、前記クロスメンバ部材により仕切られている。

請求項１０に係る発明では、好ましくは、前記クロスメンバエクステンションは、前記ダッシュボードロアパネルを介してガセットに結合され、該ガセットは、前記ダッシュボードロアパネルの前記車室側の側方に設けられている。

請求項１１に係る発明では、好ましくは、前記クロスメンバおよび前記クロスメンバエクステンションは、前記ダッシュボードロアパネルに形成された溶接用開口を介してスポット溶接される。

請求項１２に係る発明では、好ましくは、前記クロスメンバエクステンションは、その後部に、前記クロスメンバへ向けて上方に湾曲して車幅方向内側に向けて延びている上壁を有している。

請求項１に係る発明では、クロスメンバは、左のクロスメンバと右のクロスメンバとに分割され、これらの左右のクロスメンバでカップ状のジョイントカバーを挟み込むように構成されているので、クロスメンバが設定される高さにジョイントカバーがあっても、左右のフロントサイドフレーム間にクロスメンバを最適な高さで延ばすことができる。これにより、ステアリング軸を最適な姿勢に配置でき、乗員が運転しやすい室内空間を実現することができる。さらに、前面衝突が発生したときには、左右のフロントサイドフレームの変形モードを安定させることができる。

請求項２に係る発明では、カップ状のジョイントカバーを、左右のクロスメンバより前方へ突出させたので、前面衝突が発生し、エンジン等のパワーユニットが後退する際には、先にジョイントカバーを変形させ、衝撃の緩和を図ることができる。

請求項３に係る発明では、カップ状のジョイントカバーが、左右のクロスメンバより引張強度が小さく、且つ左右のクロスメンバより板厚の厚い素材が採用されたので、ジョイントカバーは変形しやすく、より多くのエネルギーを吸収することがきる。

請求項４に係る発明では、環状フランジをダッシュボードロアパネルに結合したので、左右のクロスメンバの強度の補完を図ることができる。左右のクロスメンバ端部はそれぞれ左右の平坦面に結合されているので、例えば、ジョイントカバーの周壁が湾曲していても、左右のクロスメンバ端部の結合効率を向上することができる。

請求項５に係る発明では、フロントサイドフレームの後端は、車体後方に向けて下向きに傾斜され、末広がり形状のアウトリガーを介してサイドシルへ結合されているので、フロントサイドフレームへ作用する前突荷重をサイドシルへ積極的に分散することができる。さらに、一方のフロントサイドフレームへ前突荷重が作用する場合に、クロスメンバ及び他方のアウトリガーを介して、前突荷重を他方のサイドシルへも分散することができる。

請求項６に係る発明では、ダッシュボードロアパネルに、クロスメンバに交差させてダッシュボードロアパネルを補強する縦補強部材を設けたので、ダッシュボードロアパネルを補強するとともに、クロスメンバの支持強度を向上することができる。この結果、路面から伝達される振動の伝達を阻止することができる。

請求項７に係る発明では、ダッシュボードロアパネル及びクロスメンバは、フロントサイドフレームの水平部の後端近傍に結合されているので、衝突時の荷重伝達を円滑に左右に分散することができる。フロントサイドフレームからダッシュボードロアパネル及びクロスメンバへの結合は、オフセット衝突時に安定的にフロントサイドフレームの折れを促すクロスメンバエクステンションを介して結合されているので、オフセット衝突時に安定的にフロントサイドフレームの折れモードをコントロールすることができる。

請求項８に係る発明では、フロントサイドフレーム内に、フロントサイドフレームを補強するスチフナを設け、スチフナとクロスメンバエクステンションとの間に折れ点を設定したので、折れ点に応力を集中させることができ、折れ点の設定位置で確実に衝突モードをコントロールすることができる。

請求項９に係る発明では、キャビンスペース部材およびエンジンルーム部材を、クロスメンバ部材にて仕切るようにしたので、例えば、クロスメンバ部材を変更することで、既存のエンジンルームを共用して、異なる種類のキャビンスペースに既存のエンジンルームを容易に結合することができる。この結果、車体前部構造の汎用性を向上することができる。

請求項１０に係る発明では、ダッシュボードロアパネルの車室側の側方に、ダッシュボードロアパネルを介してクロスメンバエクステンションに結合されるガセットが設けられたので、ダッシュボードロアパネルの強度及び剛性の向上を図ることができる。折れ点の後方に配置されたクロスメンバエクステンションが、クロスメンバ及びガセットで支持されるので、折れ点（折りたい部分）に応力を集中させることができる。これにより、折れ点の設定位置で確実に衝突モードをコントロールできる。また、折れ点から後方の部材の断面潰れを抑制することができる。

請求項１１に係る発明では、クロスメンバエクステンションとクロスメンバとは、ダッシュボードロアパネルに設けられる溶接用開口を介してスポット溶接されるので、スポット溶接の作業性の向上を図ることができるとともに、結合強度を向上することができる。

請求項１２に係る発明では、クロスメンバエクステンションの後部内方が、クロスメンバへ向け上方へ湾曲して延長されているので、クロスメンバへの接地面積を増加することができる。これにより、衝撃荷重をクロスメンバに伝達する伝達効率を向上することができる。

本発明の実施例による前部車体構造を採用した車両の斜視図である。 図１に示された前部車体構造の平面図である。 図１に示された前部車体構造の底面図である。 図１に示された前部車体構造の分解斜視図である。 図４に示された分解された前部車体構造を結合した斜視図である。 図４に示された分解された前部車体構造の平面図である。 図５に示された前部車体構造の平面図である。 図５に示されたジョイントカバー周りの斜視図である。 図５に示されたジョイントカバー周りを室内側から見た斜視図である。

以下、本発明の好ましい実施例について、添付した図面に基づいて説明する。

図１〜図５を参照するに、車両１０は車体１１を含んでいる。車体１１は、車体前後方向に延びる左右のフロントサイドフレーム１６，１６を含む。左右のサイドシル１４，１４は、左右のフロントサイドフレーム１６，１６の車体後方側に設けられている。ダッシュボードロアパネル１９は、車室１２とエンジンルーム１３とを仕切り、車幅方向に延びている。

カップ状のジョイントカバー２２は、ダッシュボードロアパネル１９のエンジンルーム１３側に設けられ、ステアリング軸２１を挿入する開口７４（図４参照）を有している。クロスメンバ２４は、ダッシュボードロアパネル１９のエンジンルーム１３側に設けられ、左右のフロントサイドフレーム１６，１６間を延びるように設けられている。左右のフロントサイドフレーム１６，１６の各々は、後部にそれぞれ傾斜部３２，３２を有している。左右のアウトリガー２５，２５は、傾斜部３２，３２の各々から延び、左右のサイドシル１４，１４に結合されている。

左右のフロアフレーム２６，２６は、フロントサイドフレーム１６，１６の傾斜部３２，３２から車体後方に向けて延びている。左右のセンタフレーム２７，２７は、傾斜部３２，３２から車体内方に向けて湾曲し、車体後方に向けて延びている。

車輪を転舵するギヤボックス２８は、ステアリング軸２１の下端に設けられている。ダッシュボードロアパネル１９及びクロスメンバ２４は、フロントサイドフレーム１６の水平部３１の後端近傍に配置されている。

前部車体構造２０は、左右のフロントサイドフレーム１６，１６と、左右のサイドシル１４，１４と、ダッシュボードロアパネル１９と、カップ状のジョイントカバー２２と、クロスメンバ２４とを備える。つまり、前部車体構造２０は、ダッシュボードロアパネル１９、カップ状のジョイントカバー２２及びクロスメンバ２４周りの構造である。

フロントサイドフレーム１６は、エンジンルーム１３内に略水平に延びる水平部３１と、該水平部３１から車体後方に向けて下向きに傾斜し、アウトリガー２５を介してサイドシル１４へ結合する傾斜部３２とを備える。アウトリガー２５は、傾斜部３２からサイドシル１４に向けて末広がりの形状をしている。

水平部３１は、断面Ｕ字形状をしたフレーム本体３４を有している。フレーム本体３４の開口部は車幅方向外方に向いており、フレーム本体３４の長手方向に沿って開口部の上縁に上フランジ３４ｄを有し、開口部の下縁に下フランジ３４ｅを有している。フレーム本体３４は、上下のフランジ３４ｄ，３４ｅに接合された平坦な蓋部材３６で塞がれている。つまり、水平部３１は、閉断面形状をしたフレームである。フレーム本体３４は、上面３４ａ、下面３４ｂ、側面３４ｃを有している。

傾斜部３２は、上方に開放したＵ字状のフレームである。フロントサイドフレーム１６の後端部である傾斜部３２は、車体後方に向けて下向きに傾斜され、末広がり形状のアウトリガー２５を介してサイドシル１４へ結合されている。

すなわち、図１及び図３に示すように、一方のフロントサイドフレーム１６へ前突荷重が矢印ａ１の如く入力したとき、前突荷重は、一方のアウトリガー２５を介して矢印ａ２の如く一方のサイドシル１４に伝達するとともに、クロスメンバ２４を介して矢印ａ３の如く他方のアウトリガー２５に伝達され、アウトリガー２５から矢印ａ４の如く他方のサイドシル１４にも伝達分散される。

図４及び図５に示すように、フロンドサイドフレーム１６の水平部３１内には、フロントサイドフレーム１６を補強するスチフナ４１と、エンジンマウント（図示せず）を取り付けるための前後のブラケット４２，４３とが設けられている。

水平部３１の前部下方には、フロントサブフレーム（図示せず）を支持する前部マウント部４５が設けられている。水平部３１の後部下方には、フロントサブフレーム（図示せず）を支持する中間マウント部４６が設けられている。傾斜部３２の下方には、フロントサブフレーム（図示せず）を支持する後部マウント部（図示せず）が設けられている。

フロントサイドフレーム１６に衝突荷重が作用したときに、所定の位置で折り曲がる折れ点５３は、水平部３１の車幅外方側に形成されている。左のフロントサイドフレーム１６および右のフロントサイドフレーム１６は、車幅方向中心に対して略対称である。

図８及び図９に示されるように、ダッシュボードロアパネル１９は、下部中央にセンタトンネル（図示せず）に連続的に接続されるトンネル部５４と、ステアリング軸２１（図１）が挿通するダッシュボード側開口５５と、左のクロスメンバ６５と左のクロスメンバエクステンション５１とを溶接するための左の溶接用開口５６と、右のクロスメンバ６６と右のクロスメンバエクステンション５１とを溶接するための右の溶接用開口５７とを有する。

すなわち、左右のクロスメンバエクステンション５１，５１と左右のクロスメンバ６５，６６とは、それぞれダッシュボードロアパネル１９に設けられる左右の溶接用開口５６，５７を介してスポット溶接される。これにより、スポット溶接箇所を増加してクロスのメンバの結合強度を向上することできる。

ダッシュボードロアパネル１９は、車室１２側の車幅方向外側に設けられたガセット６１，６１と、車室１２側の車幅方向中央に設けられた縦補強部材６２とを有している。ガセット６１は、断面凹状に形成されており、ガセット６１の前端６１ａは、ダッシュボードロアパネル１９を介してクロスメンバエクステンション５１に結合され、ガセット６１の後端６１ｂは、フロントピラー（図示せず）に結合されている。

縦補強部材６２は断面凹形状をしている。縦補強部材６２の上端６２ａは、ダッシュボードアッパ（図示せず）に結合され、縦補強部材６２の下端６２ｂは、右のクロスメンバ６６に結合されている。すなわち、縦補強部材６２は、クロスメンバ２４に交差してダッシュボードロアパネル１９を補強する。

例えば、車室１２側の縦補強部材６２の下端６２ｂが、クロスメンバ２４を越えてトンネル部５４、さらにはセンタフレーム２７，２７（図３及び図４）まで延長すると、一層、前突荷重の支持強度の向上を図ることができる。

図１に示すように、ダッシュボードロアパネル１９のエンジンルーム１３側には、クロスメンバ２４（左右のクロスメンバ６５，６６）と、カップ状のジョイントカバー２２と、左右のクロスメンバエクステンション５１，５１と、が設けられている。

図１、図４及び図５に示すように、クロスメンバ２４は、左のクロスメンバ６５と右のクロスメンバ６６とに分割されている。左のクロスメンバ６５は、断面Ｕ字形状をしており、右のクロスメンバ６６に比べて短い。クロスメンバ２４を左右のフロントサイドフレーム１６，１６に配置することで、衝突時の荷重伝達をダッシュボードロアパネル１９の左右に円滑に分配する。

図１及び図９に示すように、右のクロスメンバ６６は断面Ｕ字形状をしており、上面６６ａ、下面６６ｂ、前面６６ｃ、上フランジ６６ｄ及び下フランジ６６ｅを有する。右のクロスメンバ６６の車幅方向内側端部（右のクロスメンバ端部）７１は、カップ状のジョイントカバー２２の右の平坦面７９に結合されている。車幅方向外側端部７２は、右のクロスメンバエクステンション（連結部材）５１を介してダッシュボードロアパネル１９及び右のフロントサイドフレーム１６に結合されている。

左のクロスメンバ６５は断面Ｕ字形状をしており、上面６５ａ、下面６５ｂ、前面６５ｃ、上フランジ６５ｄ及び下フランジ６５ｅを有する。

左のクロスメンバ６５の車幅方向内側端部（左のクロスメンバ端部）６８は、ジョイントカバー２２の左の平坦面７８に結合されている。車幅方向外側端部６９は、左のクロスメンバエクステンション（連結部材）５１を介してダッシュボードロアパネル１９及び左のフロントサイドフレーム１６に結合されている。

カップ状のジョイントカバー２２は、図４及び図８に示されるように、開口７４が形成される底面７５と、該底面７５からダッシュボードロアパネル１９方向に延びる周壁７６と、この周壁７６の先端に形成される環状フランジ７７と、周壁７６の一部が平坦に形成された左右の平坦面７８，７９とを有する。

環状フランジ７７は、ダッシュボードロアパネル１９に結合される。前述したように、左右の平坦面７８，７９には、左右のクロスメンバ端部６８，７１が結合されている。

図２に示されるように、カップ状のジョイントカバー２２は、左右のクロスメンバ６５，６６より寸法Ｓだけ前方へ突出している。ジョイントカバー２２は、変形を容易にするために、左右のクロスメンバ６５，６６より引張強度が小さい素材が採用される。さらに、エネルギー吸収の向上を図るために、左右のクロスメンバ６５，６６より板厚の厚い素材が採用される。例えば、ジョイントカバー２２は、普通鋼板（引張強度２７０ＭＰａ相当、板厚ｔ１．８ｍｍ）にて形成される。左右のクロスメンバ６５，６６は、高張力鋼板（引張強度４４０ＭＰａ相当、板厚ｔ１．４ｍｍ）にて形成される。

図１〜図５に示されるように、クロスメンバエクステンション５１は、フロントサイドフレーム１６からダッシュボードロアパネル１９及び右のクロスメンバ６６へ結合する部材であり、オフセット衝突時に安定的にフロントサイドフレーム１６の折れを促す作用をなす。

クロスメンバエクステンション５１は、フロントサイドフレー１６の折れ点５３の後方に配置されている。すなわち、折れ点５３の前後をスチフナ４１（図４）とクロスメンバエクステンション５１とにより強化することにより、折れ点５３の後方のクロスメンバエクステンション５１（フロントサイドフレーム１６の上面３４ａからダッシュボードパネル１９およびクロスメンバ２４にかけて結合している部材）が変形しない。従って、折れ点５３に応力を集中させることができる。この結果、折れ点５３の設定位置で確実に衝突モードのコントロールをすることができる。さらに、折れ点５３の後方の断面潰れを防止する。

図１及び図４に示すように、クロスメンバエクステンション５１は、ダッシュボードロアパネル１９に接合されたクロスメンバ２４（左右のクロスメンバ６５，６６）及びガセット６１，６１で支持される。

クロスメンバ２４は、左右のクロスメンバ６５，６６でカップ状のジョイントカバー２２を挟み込んだ構造をしており、左右のクロスメンバ６５，６６と、ジョイントカバー２２とから構成されている。

図４及び図５に示すように、右のクロスメンバエクステンション５１は、上部を構成する本体部８１と、本体部８１の車幅方向内側の上面が右のクロスメンバ６６へ向けて上方へ湾曲して延長する湾曲部８２と、本体部８１の車幅方向外端から上方に曲げ形成された外接合部８３と、本体部８１の車幅方向内端から下方に曲げ形成された内接合部８４と、湾曲部８２及び内接合部８４の車幅方向内側に形成されたクロスメンバ接合部８５と、本体部８１及び湾曲部８２から上方に曲げ形成された後接合部８６とを有する。例えば、右のクロスメンバエクステンション５１は、高張力鋼板（引張強度５９０ＭＰａ相当、板厚ｔ１．４ｍｍ）にて形成される。

本体部８１の前部は、フロントサイドフレーム１６の水平部３１の上面に接合される。外接合部８３は、水平部３１の上フランジ３４ｄに接合される。内接合部８４は、水平部３１の側面３４ｃに接合される。クロスメンバ接合部８５は、右のクロスメンバ６６の上面及び横面に接合される。後接合部８６は、ダッシュボードロアパネル１９（図１）及び右のクロスメンバ６６の上フランジ６６ｄに接合される。

左のクロスメンバエクステンション５１は、右のクロスメンバエクステンション５１と左右対称の形状をしている。

前部車体構造２０では、フロントサイドフレーム１６からダッシュボードロアパネル１９およびクロスメンバ２４への結合にクロスメンバエクステンション５１を採用することで、オフセット衝突時に安定的な折れモードをコントロールする。

クロスメンバエクステンション５１を交換することで、車種の異なる車体に対してフロントサイドフレーム１６を使用することができ、フロントサイドフレーム１６の共用化が図れる。さらに、フロントサイドフレーム１６の形状を簡素化することもでき、フロントサイドフレーム１６のプレス加工における生産性の向上を図ることができる。

左右のクロスメンバエクステンション５１，５１は、本体部８１に湾曲部８２，８２を設けることで、左右のフロントサイドフレーム１６，１６から伝達される衝突荷重をクロスメンバ２４に伝達しやすくなる。

図６及び図７に示されるように、車室１２（図１）の下方に配置されるキャビンスペース部材９１は、フロントサイドフレーム１６の傾斜部３２、アウトリガー２５、フロアフレーム２６およびセンタフレーム２７を含む。エンジンルーム１３（図１）内に配置されるエンジンルーム部材９２は、フロントサイドフレーム１６の水平部３１を含む。側面視でクロスメンバ２４に略重なる位置にあるクロスメンバ部材９３は、左右のクロスメンバ６５，６６（図５）、ジョイントカバー２２、ガセット６１，６１および縦補強部材６２を含む。

本実施例による前部車体構造２０では、キャビンスペース部材９１とエンジンルーム部材９２を、クロスメンバ部材９３で仕切るようにした。従って、エンジンルーム部材９２を共用化してキャビンスペース部材９１を車体の異なるキャビンスペース部材に変更することができる。これにより、車体１１の種類を増やすことができ、車体１１の汎用性を広げることができる。

図１〜図９に示したように、本実施例による前部車体構造２０は、車体前後方向に延びる左右のフロントサイドフレーム１６，１６と、該左右のフロントサイドフレーム１６，１６の車体後方側に設けられた左右のサイドシル１４，１４と、車幅方向に延びて車室１２とエンジンルーム１３とを仕切るダッシュボードパネル１９と、このダッシュボードロアパネル１９のエンジンルーム１３側に設けられ、ステアリング軸２１が挿通する開口７４を有するカップ状のジョイントカバー２２と、ダッシュボードロアパネル１９のエンジンルーム１３側に設けられ、左右のフロントサイドフレーム１６，１６間に延びるクロスメンバ２４と、を備えている。

クロスメンバ２４は、左のクロスメンバ６５と右のクロスメンバ６６とに分割され、これらの左右のクロスメンバ６５，６６でカップ状のジョイントカバー２２を挟み込むように構成されているので、クロスメンバ２４が設定される高さにジョイントカバー２２があっても、左右のフロントサイドフレーム１６，１６間にクロスメンバ２４を最適な高さで通すことができる。これにより、ステアリング軸２１を最適な姿勢に配置でき、乗員が運転しやすい室内空間を実現することができる。さらに、正面衝突が発生したときには、左右のフロントサイドフレーム１６，１６の変形モードを安定させることができる。

カップ状のジョイントカバー２２は、左右のクロスメンバ６５，６６より前方へ突出しているため、正面衝突が発生し、エンジン等のパワーユニットが後退する際には、先にジョイントカバー２２が変形し、衝撃の緩和が図られる。

カップ状のジョイントカバー２２は、左右のクロスメンバ６５，６６より引張強度が小さく、且つ左右のクロスメンバ６５，６６より板厚の厚い素材が採用されたので、ジョイントカバー２２は変形しやすく、より多くのエネルギーを吸収することがきる。

カップ状のジョイントカバー２２は、開口７４が形成される底面７５と、この底面７５からダッシュボードロアパネル１９側に延ばされる周壁７６と、この周壁７６の先端に形成される環状フランジ７７と、周壁７６の一部が平坦に形成された左右の平坦面７８，７９と、を備えている。

環状フランジ７７はダッシュボードロアパネル１９に結合されているので、左右のクロスメンバ６５，６６の強度の補完を図ることができる。左右のクロスメンバ端部（車幅方向内側端部）６８，７１は、左右の平坦面７８，７９に結合されているので、例えば、ジョイントカバー２２の周壁７６が湾曲していても、左右のクロスメンバ端部６８，７１の結合効率を向上することができる。

フロントサイドフレーム１６の後端部は、車体後方に向けて下向きに傾斜され、末広がり形状のアウトリガー２５を介してサイドシル１４に結合されているので、フロントサイドフレーム１６へ作用する前突荷重は、サイドシル１４へ積極的に分散される。

さらに、一方のフロントサイドフレーム１６へ前突荷重が作用する際、前突荷重は、クロスメンバ２４及び他方のアウトリガー２５を介して他方のサイドシル１４にも分散される。

クロスメンバ２４に交差してダッシュボードロアパネル１９を補強する縦補強部材６２は、該ダッシュボードロアパネル１９に設けられているので、該縦補強部材６２は、ダッシュボードロアパネル１９を補強するとともに、クロスメンバ２４の支持強度を向上することができる。この結果、路面から伝達される振動の伝達を阻止することができる。

ダッシュボードロアパネル１９およびクロスメンバ２４は、フロントサイドフレーム１６の水平部３１の後端近傍に配置されているため、衝突時の荷重伝達を円滑に左右に分散することができる。

フロントサイドフレーム１６からダッシュボードロアパネル１９およびクロスメンバ２４への結合は、オフセット衝突時に安定的にフロントサイドフレーム１６の折れを促すクロスメンバエクステンション５１を介して結合されているため、オフセット衝突時に安定的にフロントサイドフレーム１６の折れるのをコントロールすることができる。

上述したように、フロントサイドフレーム１６を補強するスチフナ４１は、フロントサイドフレーム１６内に設けられ、スチフナ４１とクロスメンバエクステンション５１との間に折れ点５３を設定したので、折れ点５３に応力を集中させることができ、折れ点５３の位置で確実に衝突モードをコントロールすることができる。

クロスメンバ部材９３は、キャビンスペース部材９１とエンジンルーム部材９２とを仕切っているため、例えば、クロスメンバ部材９３を変更することで、既存のエンジンルーム１３を共用して車種の異なるキャビンスペースに既存のエンジンルーム１３を容易に結合することができる。従って、前部車体構造２０の汎用性を向上することができる。

ダッシュボードロアパネル１９を介してクロスメンバエクステンション５１に結合されるガセット６１は、ダッシュボードロアパネル１９の車室１２側の側方に設けられているため、ダッシュボードロアパネル１９強度および剛性の向上を図ることができる。

折れ点５３の後方に配置されたクロスメンバエクステンション５１は、クロスメンバ２４およびガセット６１で支持されているので、折れ点５３に応力を集中させることができる。従って、折れ点５３の設定位置で確実に衝突モードをコントロールすることができる。さらに、折れ点５３から車体後方側の部材の断面潰れを抑制することができる。

左右のクロスメンバエクステンション５１，５１と左右のクロスメンバ６５，６６とは、ダッシュボードロアパネル１９に形成された溶接用開口５６，５７を介してスポット溶接されるため、該スポット溶接の作業性の向上を図れ、結合強度を向上することができる。

クロスメンバエクステンション５１の車幅方向内側の上面は、クロスメンバ２４へ向けて上方へ湾曲するよう延長しているため、クロスメンバ２４への接続面積を増加することができる。従って、衝撃荷重のクロスメンバ２４への伝達効率が向上する。

本実施例による前部車体構造では、図１に示すように、ステアリング軸２１は車幅方向において左側に設けられた例を示したが、これに限るものではなく、ステアリング軸２１を車幅方向において右側に設けるようにしてもよい。

図１に示すように、左のクロスメンバ６５は右のクロスメンバ６６に比べて短い例を示したが、適宜長さを変更してもよい。

図１に示すように、クロスメンバエクステンション５１は、ダッシュボードロアパネル１９に接合されたクロスメンバ２４及びガセット６１，６１で支持されているが、加えて、ダッシュボードロアパネル１９の近傍にあるその他の部材で支持するようにしてもよい。

図１に示すように、クロスメンバエクステンション５１は一部品で形成された例を示しているが、これに限らず、二部品以上の部品を複合するものであってもよい。さらに、クロスメンバエクステンション５１にビード等の補強を設けてもよい。

本発明による前部車体構造は、セダンやワゴンなどの乗用車に採用するのに好適である。

１０…車両、１２…車室、１３…エンジンルーム、１４…サイドシル、１６…フロントサイドフレーム、１９…ダッシュボードロアパネル、２０…車体前部構造、２１…ステアリング軸、２２…カップ状のジョイントカバー、２４…クロスメンバ、２５…アウトリガー、３１…水平部、３２…傾斜部、４１…スチフナ、５１…クロスメンバエクステンション（連結部材）、５３…折れ点、５６，５７…溶接用開口、６１…ガセット、６２…縦補強部材、６５，６６…左のクロスメンバ、６８，７１…左右のクロスメンバ端部（車体内方の端部）、７４…開口、７５…底面、７６…周壁、７７…環状フランジ、７８，７９…左右の平坦面、９１…キャビンスペース部材、９２…エンジンルーム部材、９３…クロスメンバ部材。

Claims (12)

1. 前部車体構造であって、
   車体前後方向に延びた左右のフロントサイドフレームと、
   前記左右のフロントサイドフレームの車体後方にそれぞれ配置され、車体前後方向に延びた左右のサイドシルと、
   車幅方向に延びており、エンジンルームと車室とを仕切るダッシュボードロアパネルと、
   前記ダッシュボードロアパネルの前記エンジンルーム側に設けられ、ステアリング軸が挿通する開口を有するカップ状のジョイントカバーと、
   前記ダッシュボードロアパネルのエンジンルーム側に設けられ、前記左右のフロントサイドフレーム間に延びるクロスメンバと、
   を具備しており、
   前記クロスメンバは、左のクロスメンバと右のクロスメンバとに分割され、前記カップ状のジョイントカバーは、前記左右のクロスメンバで挟み込まれていること特徴とする前部車体構造。
2. 前記ジョイントカバーは、前記左右のクロスメンバよりも前方へ突出していることを特徴とする請求項１に記載の前部車体構造。
3. 前記ジョイントカバーは、前記左右のクロスメンバの引張強度よりも小さい引張強度を有し、且つ前記左右のクロスメンバの板厚よりも厚いことを特徴とする請求項１に記載の前部車体構造。
4. 前記ジョイントカバーは、前記開口が形成される底面と、該底面から前記ダッシュボードロアパネルに延びている周壁と、該周壁の外周端に形成される環状フランジと、前記周壁の一部が平坦に形成された左右の平坦面と、を有しており、
   前記環状フランジは、前記ダッシュボードロアパネルに結合され、前記左右のクロスメンバの端部は、それぞれ前記左右の平坦面に結合されていることを特徴とする請求項１に記載の前部車体構造。
5. 前記フロントサイドフレームは、後端部が車体後方に向けて下向きに傾斜され、末広がり形状のアウトリガーを介して前記サイドシルに結合されていることを特徴とする請求項１に記載の前部車体構造。
6. 前記ダッシュボードロアパネルは、前記クロスメンバに交差して前記ダッシュボードロアパネルを補強する縦補強部材を備えていることを特徴とする請求項１に記載の前部車体構造。
7. 前記フロントサイドフレームは、前記エンジンルーム内に実質的に水平に車体前後方向に延びる水平部と、該水平部から車体後方に向けて下向きに傾斜され、末広がり形状のアウトリガーを介して前記サイドシルに結合される傾斜部とを有しており、
   前記ダッシュボードロアパネルおよび前記クロスメンバは、前記フロントサイドフレームの前記水平部の後端部近傍に結合されており、
   前記フロントサイドフレームから前記ダッシュボードロアパネルおよび前記クロスメンバへの結合は、オフセット衝突時に安定的に前記フロントサイドフレームの折れを助けるクロスメンバエクステンションを介して結合されることを特徴とする請求項１に記載の前部車体構造。
8. 前記フロントサイドフレームは、その内部に設けられて該フロントサイドフレームを補強するスチフナを備えており、且つ該スチフナと前記クロスメンバエクステンションとの間の前記フロントサイドフレームに折れ点を有していることを特徴とする請求項７に記載の前部車体構造。
9. 前記アウトリガーは、前記車室の下方に配置されたキャビンスペース部材に含まれ、
   前記フロントサイドフレームの前記水平部は、前記エンジンルーム内に配置されたエンジンルーム部材に含まれ、
   前記クロスメンバは、該クロスメンバに側面視で実質的に重なるよう配置されたクロスメンバ部材に含まれ、
   前記キャビンスペース部材と前記エンジンルーム部材は、前記クロスメンバ部材により仕切られていることを特徴とする請求項７に記載の前部車体構造。
10. 前記クロスメンバエクステンションは、前記ダッシュボードロアパネルを介してガセットに結合され、該ガセットは、前記ダッシュボードロアパネルの前記車室側の側方に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の前部車体構造
11. 前記クロスメンバおよび前記クロスメンバエクステンションは、前記ダッシュボードロアパネルに形成された溶接用開口を介してスポット溶接されることを特徴とする請求項７に記載の前部車体構造。
12. 前記クロスメンバエクステンションは、その後部に、前記クロスメンバへ向けて上方に湾曲して車幅方向内側に向けて延びている上壁を有していることを特徴とする請求項７に記載の前部車体構造。

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