JP6303466B2 - 車両カウルサイド構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両前輪のサスペンションの車幅方向外側に位置する車両カウルサイド構造に関するものである。

特許文献１には、自動車の車体前部構造が開示されている。この車体前部構造は、閉断面のエプロンアッパメンバと、筒状のサスペンションタワーと、サスペンションを支持するサスペンションプレートと、カウルとを備えている。

エプロンアッパメンバ内には仕切壁が設けられ、エプロンアッパメンバを上部閉断面と下部閉断面とからなる上下二層の閉断面構造としている。サスペンションプレートは、サスペンションタワーの上端を塞ぐとともに車外側の側縁をエプロンアッパメンバの下縁に結合することによってサスペンションの上端を支持している。

特許文献１では、かかる構成により、サスペンションプレートまわりの剛性を強化し、サスペンションからの入力振動を抑制することができるとしている。

特開２００２−１３７７６２号公報

しかし特許文献１の車体前部構造では、左右方向の振動のみを問題とし、それに対するエプロンアッパメンバの剛性と、サスペンションプレートの振動の抑制を図っているに過ぎない。しかも、サスペンションプレートの車外側の側縁は、エプロンアッパメンバのフランジ状の薄い下縁に当接しているだけである。

したがって、サスペンションプレートの押さえは充分ではないし、サスペンションからの上下左右の様々な入力に対する剛性性能を向上させ、操縦安定性を向上させているとはいえない。

また、特許文献１では、車両前面衝突時の衝撃エネルギーを車体前部構造によって吸収させることについて何ら開示していない。エプロンアッパメンバも、上下二層の閉断面構造を有しているものの、もともと１つだった閉断面の内部を仕切壁で仕切っただけである。そのため、車両前面衝突時には組立品全体がまとまって変形するだけであり、衝撃エネルギーを吸収するうえで充分ではない。

本発明は、このような課題に鑑み、サスペンションからの様々な入力に対する剛性を向上させ、操縦安定性を向上させるとともに、車両前面衝突時の乗員の安全性を向上させることが可能な車両カウルサイド構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる車両カウルサイド構造の代表的な構成は、車両前輪のサスペンションの車幅方向外側に位置する車両カウルサイド構造において、上下に重ねられ車両前後方向に長尺な上部材および下部材であって、それぞれ矩形状の閉断面を形成し、少なくともいずれかの後端がフロントピラー下のサイドボディに固定されている上部材および下部材と、サスペンションに取り付けられ、サスペンションから車幅方向外側に延びる水平部分を有するサスペンションプレートとを備え、上部材または下部材のいずれか一方は他方よりも車幅方向内側に突出していて、サスペンションプレートの水平部分は、上部材または下部材のうち、突出している一方に当接しながら車幅方向外側に延び、他方に到達していることを特徴とする。

上記構成によれば、上部材と下部材との間に形成された段差によってサスペンションプレートの水平部分を上下方向および車幅方向に位置規制可能である。これにより、サスペンションからの様々な入力に対する剛性を向上させることができ、操縦安定性を向上させることができる。また上部材および下部材はフロントピラー下のサイドボディという剛性の高い部材の近傍に固定されていて、それぞれ閉断面を形成している。こうした上部材および下部材が車両前方衝突時にそれぞれ変形することで、衝撃エネルギーを大幅に吸収可能であり、乗員の安全性を向上させることができる。

また、上部材と下部材の車両前後方向の長さが異なっているとよい。かかる構成では、車両前面衝突が発生すると、上部材と下部材のうち、まず車両前後方向の長さが長い方が変形しながら衝撃エネルギーを吸収する。その後、変形が進行して、上部材と下部材のうち、車両前後方向の長さが短い方まで達すると、そこからは抗力を増加させながら衝撃エネルギーを吸収する。このように吸収過程において途中から抗力が増加するため、多くの衝撃エネルギーを吸収するとともに、衝撃エネルギーによる変形が車室側まで及ぶことを防止することが可能となる。したがって、乗員の安全性をさらに向上させることができる。

上部材または下部材のうち、車両前後方向の長さが短い方は、車両前後方向において、サスペンションの前端と同一位置または前方位置まで延びているとよい。かかる構成によれば、車両前面衝突時にサスペンションより前方位置から閉断面の抗力が増加するため、その同一位置または後方位置にあるサスペンションを保護することができる。

上部材または下部材のうち、車両前後方向の長さが短い方には、車両前後方向の長さが長い方に次第に近づくように傾斜する傾斜壁が形成されているとよい。かかる構成によれば、車両前面衝突時に車両前後方向の長さが長い上部材または下部材の変形が進行した場合、傾斜壁が徐々に抗力を増加させてから車両前後方向の長さが短い上部材または下部材の変形が始まるため、車両前後方向の長さが短い上部材または下部材の変形が始まる際のエネルギー吸収量の変化を和らげることができる。

本発明によれば、サスペンションからの様々な入力に対する剛性を向上させ、操縦安定性を向上させるとともに、車両前面衝突時の乗員の安全性を向上させることが可能な車両カウルサイド構造を提供することができる。

車両カウルサイド構造の取付位置を説明するための斜視図である。 図１のフェンダーおよびフードを除去して車両カウルサイド構造を拡大した斜視図である。 図２の一部の要素を図示省略した斜視図である。 図３の車両カウルサイド構造を車両前方から観察した斜視図である。 図２の車両カウルサイド構造の側面図である。 図５のＡ−Ａ断面およびその周辺部分を車両前方から観察した正面図である。 図６の閉断面を示す断面図である。 変形例にかかる車両カウルサイド構造の図７に対応する断面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本実施形態にかかる車両カウルサイド構造１００の取付位置を説明するための斜視図である。車両カウルサイド構造１００は、車両１０２前部の車幅方向の両側に配置されていて、フェンダー１０４およびフード１０６で覆われている。そのため、図１に示すように、通常は外部から視認不能となっている。なお、フェンダー１０４の内側にあるのは、サイドボディ１０８である。

図２は、図１のフェンダー１０４およびフード１０６を除去して車両カウルサイド構造１００を拡大した斜視図である。図２に示すように、車両カウルサイド構造１００は、車両前輪のサスペンション１１０の車幅方向外側に位置している。

車両カウルサイド構造１００は、車両のカウルトップパネルの車幅方向外側に配置された車両側面に沿うカウルサイドパネル１１２を含む。カウルサイドパネル１１２は、車両前後方向に長尺であり、後端がフロントピラー（不図示）下のサイドボディ１０８近傍に固定されている。

車両カウルサイド構造１００はさらに、カウルサイドアウタメンバ１１４と、ダッシュサイドフロントパネル１２０とを含む。カウルサイドアウタメンバ１１４はカウルサイドパネル１１２の車幅方向外側に配置され車両側面に沿って車両前後方向に長尺な部材である。カウルサイドアウタメンバ１１４の後端は上下２つのボルト２３０，２３２によって、車両側面を構成するサイドボディ１０８に固定されている。

ダッシュサイドフロントパネル１２０は、カウルサイドアウタメンバ１１４の車幅方向内側に配置され車両前後方向に長尺な部材である。ダッシュサイドフロントパネル１２０の後端はサイドボディ１０８近傍に固定されている。厳密には、ダッシュサイドフロントパネル１２０は、後端がダッシュサイドパネル１２４に固定されていて、ダッシュサイドパネル１２４を介してサイドボディ１０８に固定されている。

本実施形態ではカウルサイドアウタメンバ１１４の上端部２００は車幅方向外側に屈曲している。ただし、カウルサイドアウタメンバ１１４の上端部２００は車幅方向内側に屈曲していてもよい。すなわち、上端部２００は車幅方向に屈曲していればよい。

カウルサイドアウタメンバ１１４の側面には、ダッシュサイドフロントパネル１２０との溶接点３００が５箇所あり、それらが車両前後方向に並んでいる。なお図２では５箇所の溶接点のうち代表する１箇所だけに符号３００を付している。

図３は、図２の一部の要素を図示省略した斜視図である。具体的には、フードヒンジ１１８と、フード支持部材１０７と、カウルサイドアウタメンバ１１４とを省略している。以下、図２および図３を参照しながら、車両カウルサイド構造１００の各構成要素について説明する。

図２に示すように、車両カウルサイド構造１００はさらに、カウルサイドリンフォース１１６と、サスペンションプレート１４６とを含んでいる。サスペンションプレート１４６は、サスペンション１１０に対して、上方から取り付けられている。サスペンションプレート１４６は、サスペンション１１０から車幅方向外側に延びる水平部分１５０（図１〜３では不図示。図４および図６参照）を有している。

図２および図３に示すように、カウルサイドリンフォース１１６の車幅方向内側の端部１３０は下方に屈曲しカウルサイドパネル１１２に固定されている。また、カウルサイドリンフォース１１６は、カウルサイドアウタメンバ１１４の屈曲した上端部２００に載置されている。

図２に示すように、カウルサイドリンフォース１１６の上面には、フロントフードを開閉するフードヒンジ１１８が車両前後方向に配置された２つのボルト２２２，２２４によって固定されている。

フードヒンジ１１８は、フード１０６を両側で支持するフード支持部材１０７を回動可能に固定していて、フロントフードを開閉する。なお、フードヒンジ１１８およびフード支持部材１０７は、図２にのみ図示し、他の図面においては便宜上、省略する。

カウルサイドリンフォース１１６の車幅方向外側端部の下面は、車両前後方向に沿って、カウルサイドアウタメンバ１１４およびヒンジパッチ１１９と溶接されている。ダッシュサイドフロントパネル１２０の屈曲部２１０は、その車幅方向外側の端部の少なくとも一部がさらに上方に屈曲していて、カウルサイドアウタメンバ１１４の内面に対して溶接されている。

厳密には、カウルサイドリンフォース１１６の下面とカウルサイドアウタメンバ１１４の上端部２００との間には、フードヒンジ１１８の下面に対応する部分だけ平板状のヒンジパッチ１１９が挟んである。このヒンジパッチ１１９を含めてフードヒンジ１１８とカウルサイドリンフォース１１６とを貫通する２つのボルト２２２、２２４を締結することによって、フードヒンジ１１８の固定状態を補強している。

なお、図３では、フードヒンジ１１８を省略しているため、カウルサイドリンフォース１１６の上面に設けられたボルト２２２、２２４用の穴２２６、２２８のみを図示している。

図２に示すように、カウルサイドリンフォース１１６の後端は、上方に屈曲して第１フランジ２０２をなしている。カウルサイドアウタメンバ１１４の屈曲した上端部２００の後端は、上方に屈曲して第２フランジ２０４をなしている。

第１フランジ２０２および第２フランジ２０４は、サイドボディ１０８の前方位置で重ね合わされている。カウルサイドパネル１１２の後端部２０６は車幅方向外側へ屈曲し第１フランジ２０２に重ね合わされている。

このように、第１フランジ２０２と第２フランジ２０４と後端部２０６は、それぞれ少なくとも一部が重ね合わせられ、これらとサイドボディアウタパネル１０８との間には閉断面２０８（図２参照）が形成されている。また、第１フランジ２０２と第２フランジ２０４と後端部２０６は、平面視においてサイドボディアウタパネル１０８とともに閉断面２０８の一部（前面）を構成している。

図３に示すように、ダッシュサイドフロントパネル１２０は、上端にて車幅方向外側に屈曲しカウルサイドアウタメンバ１１４に対して車幅方向内側から固定される屈曲部２１０が形成されている。

図３に示すダッシュサイドフロントパネル１２０の屈曲部２１０の後端は、第２フランジ２０４の車両前後方向における近傍または前方に位置している。またダッシュサイドフロントパネル１２０の屈曲部２１０とカウルサイドアウタメンバ１１４の固定部分の後端（本実施形態では最後部の溶接点３００）は、フードヒンジ１１８の固定部分の車両前後方向における近傍または前方に位置している。

ここで、上記「固定部分の後端」とは、固定部分が車両前後方向に連続している場合の後端や、固定部分が車両前後方向に数箇所存在する場合の最も後方に位置する箇所の両方を含む意味で定義している。

図４は、車両カウルサイド構造１００を車両前方から観察した斜視図である。図５は、車両カウルサイド構造１００の側面図である。図６は、図５のＡ−Ａ断面およびその周辺部分を車両前方から観察した正面図であり、断面部分は太線表示してある。図７は、図６の閉断面２４０、２４２について示す断面図である。以下、図４〜図７を参照しながら、閉断面２４０、２４２について説明する。

図６に示すように、カウルサイドリンフォース１１６およびカウルサイドパネル１１２を互いに溶接して上部材２７０とする。また、ダッシュサイドフロントパネル１２０およびダッシュサイドパネル１２４を互いに固定して下部材２８０とする。これらの車両前後方向に長尺な上部材２７０および下部材２８０を上下に重ねて、カウルサイドアウタメンバ１１４に対して溶接する。そうすると、上部材２７０および下部材２８０と、カウルサイドアウタメンバ１１４の間には、矩形状の閉断面２４０、２４２がそれぞれ上下に形成される。

図６に示すように、上部材２７０は下部材２８０よりも車幅方向内側に突出している。一方、サスペンションプレート１４６の水平部分１５０は、車幅方向内側に突出している上部材２７０に上面を当接させながら車幅方向外側に延びている。サスペンションプレート１４６の車幅方向外側端部１６０は、水平部分１５０から下方に屈曲していて、下部材２８０に到達している。

なお、本発明の車両カウルサイド構造の上部材および下部材は、本実施形態のような構成に限られない。例えば、カウルサイドアウタメンバを上部および下部の２つの部材に分けてもよい。その場合、カウルサイドアウタメンバの上部に対応する部材とカウルサイドリンフォースとカウルサイドパネルとを互いに溶接して上部材としてよい。一方、カウルサイドアウタメンバの下部に対応する部材とダッシュサイドフロントパネルとダッシュサイドパネルとを互いに溶接して下部材としてよい。

このように、本発明でいう「上部材」および「下部材」とは、上部材が上側の閉断面を形成し、下部材が下側の閉断面を形成するものとして定義されるものである。そのため、これらの構成部材が一体であるか別体であるかは限定されるものではない。

また、本発明の車両カウルサイド構造は、図１〜図７を参照しながら説明した車両カウルサイド構造１００に限られない。例えば図８は、変形例にかかる車両カウルサイド構造４００の図７に対応する断面図である。以下、この変形例にかかる車両カウルサイド構造４００について説明する。

図８の車両カウルサイド構造４００では、カウルサイドリンフォース１６６およびカウルサイドパネル１６２を互いに溶接して上部材３７０とする。また、ダッシュサイドフロントパネル１８０およびダッシュサイドパネル１８４を互いに固定して下部材３８０とする。これらの車両前後方向に長尺な上部材３７０および下部材３８０を上下に重ねて、カウルサイドアウタメンバ１６４に対して溶接する。そうすると、上部材３７０および下部材３８０と、カウルサイドアウタメンバ１６４の間には、矩形状の閉断面２８４、２８６がそれぞれ上下に形成される。

図８に示すように、下部材３８０は、上部材３７０よりも車幅方向内側に突出していて、サスペンションプレート１７６の水平部分２５０は、下面が車幅方向内側に突出している下部材３８０に当接しながら車幅方向外側に延びている。サスペンションプレート１７６の車幅方向外側端部２６０は、水平部分２５０から上方に屈曲していて、上部材３７０に到達している。

一方、本実施形態では、上部材２７０または下部材２８０のいずれか一方が他方よりも車幅方向内側に突出していればよい。例えば図７では上部材２７０が下部材２８０よりも車幅方向内側に突出している。そしてサスペンションプレート１４６の水平部分１５０は、上部材２７０または下部材２８０のうち、突出している一方に当接しながら車幅方向外側に延び、他方に到達していればよい。図７では、水平部分１５０は、突出している上部材２７０に当接しながら車幅方向外側に延び、下部材２８０に到達している。

ここで、車両カウルサイド構造１００の説明に戻ると、図５に例示するように、上部材２７０と下部材２８０の車両前後方向の長さは異なっている。下部材２８０の方が上部材２７０より車両前後方向の長さが長いため、下側に形成される閉断面２４２は、上側に形成される閉断面２４０よりも前方に延びている。

一方、車両前後方向の長さが短い上部材２７０は、車両前後方向において、サスペンション１１０の前端と同一位置または前方位置まで延びている。例えば、図４を参照すると、サスペンション１１０の前端よりカウルサイドパネル１１２の前端の方がわずかに前方位置にあることがわかる。

図４に示すように、車両前後方向の長さが短い上部材２７０の前部を構成するカウルサイドアウタメンバ１１４の上端部２００は、前方において車両前後方向の長さが長い下部材２８０の方に次第に近づくように下方に傾斜している。このようにカウルサイドアウタメンバ１１４は、傾斜壁として形成されている。

なお、本発明の車両カウルサイド構造の上部材および下部材は、本実施形態に限られず、上部材が下部材より車両前後方向に長くてもよい。また、かかる場合には、前方において、車両前後方向の長さが長い上部材の方に近づくように上方に傾斜させた傾斜壁を設けることが可能である。さらに、傾斜壁は上記実施形態のようにカウルサイドアウタメンバ１１４の前方部分としてではなく、別部材にすることも可能である。

以上、既に説明したように、本実施形態にかかる車両カウルサイド構造１００は、車両前輪のサスペンション１１０の車幅方向外側に位置し上下に重ねられ車両前後方向に長尺な上部材２７０および下部材２８０を備えている。上部材２７０および下部材２８０は、それぞれ矩形状の閉断面２４０，２４２を形成している。上部材２７０および下部材２８０のいずれの後端も、フロントピラー下のサイドボディ１０８に固定されている。また車両カウルサイド構造１００は、サスペンション１１０に取り付けられたサスペンションプレート１４６を備えている。サスペンションプレート１４６は、サスペンション１１０から車幅方向外側に延びる水平部分１５０を有する。サスペンションプレート１４６の水平部分１５０は、上部材２７０または下部材２８０のうち、突出している上部材２７０に当接しながら車幅方向外側に延び、下部材２８０に到達している。

かかる構成によれば、図７に示すように、下部材２８０は、上部材２７０よりも車幅方向に突出して段差が形成されているため、この段差によってサスペンションプレート１４６の水平部分１５０を上下方向および車幅方向に位置規制可能である。そのため、サスペンションからの様々な入力２９０に対する剛性を向上させることができ、操縦安定性を向上させることができる。また上部材２７０および下部材２８０はフロントピラー下のサイドボディ１０８という剛性の高い部材の近傍に配置されていて、それぞれ閉断面２４０、２４２を形成している。こうした上部材２７０および下部材２８０が車両前方衝突時にそれぞれ変形することで、衝撃エネルギーを大幅に吸収可能であり、乗員の安全性を向上させることができる。

また、図４および図５に示すように、上部材２７０と下部材２８０の車両前後方向の長さは異なっていて、下部材２８０の方が長い。かかる構成では、車両前面衝突が発生すると、上部材２７０と下部材２８０のうち、まず車両前後方向の長さが長い下部材２８０が変形しながら衝撃エネルギーを吸収する。その後、変形が進行して、上部材と下部材のうち、車両前後方向の長さが短い上部材２７０まで達すると、そこからは抗力を増加させながら衝撃エネルギーを吸収する。このように吸収過程において途中から抗力が増加するため、多くの衝撃エネルギーを吸収するとともに、衝撃エネルギーによる変形が車室側まで及ぶことを防止することが可能となる。したがって、乗員の安全性をさらに向上させることができる。

図４に示すように、上部材２７０または下部材２８０のうち、車両前後方向の長さが上部材２７０は、車両前後方向において、サスペンション１１０の前端と同一位置または前方位置まで延びている。かかる構成によれば、車両前面衝突時にサスペンション１１０より前方位置から閉断面２４０が変形し、衝突エネルギーに対する抗力が増加し始めるため、その同一位置または後方位置にあるサスペンション１１０を保護することができる。

図４および図５に示すように、上部材２７０または下部材２８０のうち、車両前後方向の長さが短い上部材２７０には、車両前後方向の長さが長い方に次第に近づくように傾斜する傾斜壁（すなわちカウルサイドアウタメンバ１１４の前端部分）が形成されている。かかる構成によれば、車両前面衝突時に車両前後方向の長さが長い下部材２８０の変形が進行した場合、傾斜壁が徐々に抗力を増加させてから車両前後方向の長さが短い上部材２７０の変形が始まるため、車両前後方向の長さが短い上部材２７０の変形が始まる際のエネルギー吸収量の変化を和らげることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、車両前輪のサスペンションの車幅方向外側に位置する車両カウルサイド構造に利用することができる。

１００,４００…車両カウルサイド構造、１０２…車両、１０４…フェンダー、１０６…フード、１０８…サイドボディ、１１０…サスペンション、１１２,１６２…カウルサイドパネル、１１４…カウルサイドアウタメンバ、１１６,１６６…カウルサイドリンフォース、１１８…フードヒンジ、１１９…ヒンジパッチ、１２０,１８０…ダッシュサイドフロントパネル、１２４,１８４…ダッシュサイドパネル、１３０…端部、１４６…サスペンションプレート、１５０…水平部分、１６０…車幅方向外側端部、２００…上端部、２０２…折フランジ部、２０４…フランジ屈曲部、２０６…後端部、２１０…屈曲部、２７０…上部材、２８０…下部材、２９０…入力、３００…溶接点、４００…車両カウルサイド構造、２２６,２２８…穴、２０８,２４０,２４２,２８４,２８６…閉断面、２２２,２２４,２３０,２３２…ボルト

Claims (4)

1. 車両前輪のサスペンションの車幅方向外側に位置する車両カウルサイド構造において、
   上下に重ねられ車両前後方向に長尺な上部材および下部材であって、それぞれ矩形状の閉断面を形成し、少なくともいずれかの後端がフロントピラー下のサイドボディに固定されている上部材および下部材と、
   前記サスペンションに取り付けられ、該サスペンションから車幅方向外側に延びる水平部分を有するサスペンションプレートとを備え、
   前記上部材は前記下部材よりも車幅方向内側に突出していて、
   前記サスペンションプレートの水平部分は、前記上部材に当接しながら車幅方向外側に延び、該サスペンションプレートの車幅方向外側端部は、水平部分から屈曲して前記下部材の形成する前記閉断面の車幅方向内側に到達していることを特徴とする車両カウルサイド構造。
2. 前記上部材と前記下部材の車両前後方向の長さが異なっていることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の車両カウルサイド構造。
3. 前記上部材または前記下部材のうち、車両前後方向の長さが短い方は、車両前後方向において、前記サスペンションの前端と同一位置または前方位置まで延びていることを特徴とする請求項２に記載の車両カウルサイド構造。
4. 前記上部材または前記下部材のうち、前記車両前後方向の長さが短い方には、車両前後方向の長さが長い方に次第に近づくように傾斜する傾斜壁が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の車両カウルサイド構造。

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