JP6520161B2 - 車両の側部構造 - Google Patents

Description

本発明は、
ダッシュパネルと、
前記ダッシュパネルよりも車両後方側に配置されたストラットタワーと、
車幅方向に沿うダッシュクロスメンバーとを備えた車両の側部の構造に関する。

商用車系の自動車で運転席がエンジンの上方に位置するキャブオーバー型の自動車では、荷室長を確保するために運転席の位置をできる限り車両前方側にレイアウトしている。そのために、冒頭に記載したように、ダッシュパネルよりも車両後方側にストラットタワーが配置されている。
従来、上記の車両の側部の構造においては、ストラットタワーとダッシュクロスメンバーとはそれぞれ独立して設けられ、左右一対のストラットタワー同士もそれぞれ独立して設けられていた（ストラットタワーを備えた車両としては特許文献１の技術があり、ダッシュクロスメンバーを備えた車両としては特許文献２の技術がある）。

特開２０１３−４７０６１号公報 特開２０１４−２０１１１２号公報

上記従来の技術によれば、ストラットタワーとダッシュクロスメンバーとはそれぞれ独立して設けられ、左右一対のストラットタワー同士もそれぞれ独立して設けられていたために、ストラットサスペンションの横剛性があまり高くはなかった。
本発明は上記実状に鑑みて成されたもので、その目的は、ストラットサスペンションの横剛性の性能向上を図ることができる車両の側部構造を提供する点にある。

本発明の特徴は、
ダッシュパネルと、
前記ダッシュパネルよりも車両後方側に配置されたストラットタワーと、
車幅方向に沿うダッシュクロスメンバーとを備えた車両の側部の構造であって、
前記ダッシュクロスメンバーは、前記ストラットタワーの車幅方向外側の一側部の上端部と略同じ高さに配置され、
前記ダッシュクロスメンバーの車幅方向外側の一端部と、前記ストラットタワーの車幅方向外側の一側部の上端部とが、ダッシュサイドメンバーを介して連結されている点にある。（請求項１）

この構成によれば、ダッシュクロスメンバーの車幅方向外側の一端部と、前記ストラットタワーの車幅方向外側の一側部の上端部とが、ダッシュサイドメンバーを介して連結されている。すなわち、左右のストラットタワーを剛性部材であるダッシュクロスメンバーを介して接合することで、コーナリング時等の横力に対するストラットタワーの剛性を高めることができ、ストラットサスペンションの性能低下を低減することができる。また、ダッシュパネルの周囲の剛性を高めることができるため、ダッシュパネルの変形を低減することができ、運転席周辺での振動・異音の発生を低減することができる。
また、ストラットタワーの上端部は、サスペンションのストラットを固定するため、ストラットタワーのほかの部分よりも十分な剛性と強度が求められる構造になっている。さらに、ストラットタワーの上端部は、サスペンションからの入力を受ける個所であり、ストラットタワーの左右の上端部同士を連結することで、最も効率よく左右のストラットタワーを連成でき、入力に対するストラットサスペンションの横剛性を向上させることができる。（請求項１）

本発明において、
前記ダッシュサイドメンバーは、車両後方側の端部が前記ストラットタワーの一側部の上端部に接合されて、前記ストラットタワーの一側部の上端部から車両前方側に延び、
前記ダッシュクロスメンバーの一端部は、前記ダッシュサイドメンバーの車両前後方向中央部に接合されていると、次の作用を奏することができる。（請求項２）

前突時に、ダッシュサイドメンバーの車両前方側の前半部を効果的に変形させて衝撃を吸収することができる。（請求項２）

本発明において、
前記ダッシュサイドメンバーと前記ストラットタワーの一側部の上端部とにダッシュサイドパネルが挟持されていると、次の作用を奏することができる。（請求項３）

いずれも剛性部材であるダッシュサイドメンバーとストラットタワーの一側部の上端部とでダッシュサイドパネルを挟み込むことで、横方向のダッシュサイドパネルの剛性を高めることができて、車両剛性を向上させることができる。さらに、ダッシュパネルの横方向へのゆがみを低減することができるため、ダッシュパネルの周辺の振動を効果的に低減することができる。（請求項３）

本発明において、
前記ストラットタワーの一側部の上端部に形成された上面視台形状の嵌合凸部と、前記ダッシュサイドパネルに形成された上面視台形状の嵌合凹部とが嵌合し、
前記嵌合凸部の車両前方側の傾斜部に、前記ダッシュサイドメンバーに形成された傾斜部が重ね合わされて接合されていると、次の作用を奏することができる。（請求項４）

前突時の入力を、ダッシュパネルの周りに溜めずに車体に効率的に分散させ、前突時の前方からの入力を確実に車体構造に伝達することができる。
また、ダッシュサイドメンバーとストラットタワーの接合部を斜めにすることで、車両前方側からの入力をストラットタワーで受けやすくしつつ、前記接合部の接合面積を増やして、接合強度を高めることができる。
さらに、ストラットタワーとダッシュサイドパネルとダッシュサイドメンバーの接合強度を高くすることができる。
そして、ストラットタワーとダッシュサイドパネルとダッシュサイドメンバーを斜めに接合することで、これらの接合部への応力集中を分散させ (接合面を広くとる。急激な変化点を作らないようにする。) 、接合部付近に変形が起こらないようにすることで、ダッシュサイドメンバーの車両前方側の前半部を効果的に変形させることができる。
これにより、衝突時の衝撃吸収と車体骨格への衝撃力の分散を効果的に行うことができて、車室の変形を的確に防止する構造とすることができる。（請求項４）

本発明において、
前記ストラットタワーの一側部の上側前端部に、車両前方側に延びる取り付けフランジが設けられ、
前記ダッシュパネルの車幅方向外側の側部に、車両後方側に延びる取り付けフランジが設けられ、
前記ストラットタワーの取り付けフランジの基端部と前記ダッシュサイドパネルとダッシュサイドメンバーとが重ね合わされて接合され、
前記ダッシュパネルの取り付けフランジと前記ストラットタワーの取り付けフランジの車両前方側の端部と前記ダッシュサイドパネルとダッシュサイドメンバーとが重ね合わされて接合されていると、次の作用を奏することができる。（請求項５）

構造上、ダッシュパネルとストラットタワーとは車両前後方向で離れており、ダッシュクロスメンバーとストラットタワーの間には空間が形成されている。そのために、一般的には、ダッシュクロスメンバーとストラットタワーの間に、ダッシュサイドメンバーとダッシュサイドパネルのみで構成される箇所が生じてしまう。このような箇所は、剛性のあるもの（ダッシュクロスメンバーとストラットタワー）同士の間であり、前記箇所に応力が集中しやすくなる恐れがある。
そこで、ストラットタワーから車両前方側に取り付けフランジを延出するとともに、ダッシュパネルから車両後方側に取り付けフランジを延出し、上記のような接合構造に構成することで、上記の個所に十分な強度・剛性を確保することができる。
その結果、上記の個所に応力が集中することを防止することができ、ダッシュクロスメンバーより車両後方側でのダッシュサイドメンバーの変形を確実に防止することができる。（請求項５）

本発明によれば、
ストラットサスペンションの横剛性の性能向上を図ることができる車両の側部構造を提供することができた。

商用車系の自動車の全体斜視図 車両の側部構造を前外側から見た斜視図 車両の側部構造を車室内側の斜め後方から見た斜視図 車両の側部構造の右側面図 （ａ）は、図２のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は、図５（ａ）のＹ部の拡大図 フルラップ前突を示す図 オフセット前突を示す図

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
本発明において、「前側」は車両前方側、「後側」は車両後方側、「前端部」は車両前方側の端部、「後端部」は車両後方側の端部、「前壁」は車両前方側の壁、「後壁」は車両後方側の壁、「前面」は車両前方側の面である。

図１に、商用車系の自動車１００を示し、図２，図３に、自動車１００の側部構造（図１のＸ部の構造）を示してある。この自動車１００は、ダッシュパネル１と、ダッシュパネル１よりも車両後方側Ｒｒに配置された左右一対のストラットタワー２と、車幅方向に沿うダッシュクロスメンバー３と、ダッシュパネル１の左右両側に各別に配置された左右一対のダッシュサイドパネル４と、ダッシュサイドパネル４の車幅方向外側Ｗ２に配置された左右一対の円弧状のホイールハウスパネル５とを備えている。

［ダッシュパネル１の構造］
図５（ａ），図５（ｂ）に示すように、このダッシュパネル１の車幅方向外側Ｗ２の側部に、車両後方側Ｒｒに延びる第１取り付けフランジ１Ｆ（請求項５の取り付けフランジに相当）が設けられている。

［ダッシュサイドパネル４の構造］
左右一対のダッシュサイドパネル４は、自動車の車幅方向の中心に対して対称（以下、「左右対称」と称する）である。図５（ａ），図５（ｂ）に示すように、ダッシュサイドパネル４には、ストラットタワー２の後述の嵌合凸部３０が嵌合する上面視台形状の嵌合凹部３１が形成されている。

［ストラットタワー２の構造］
左右一対のストラットタワー２は左右対称である。図３，図５（ａ），図５（ｂ）に示すように、このストラットタワー２は、前壁１１と、後壁１２と、上壁１３と、車幅方向内側Ｗ１の側壁１４とを備えている。前記側壁１４は台形状に形成され、前壁１１は下側ほど車両前方側Ｆｒに位置するように傾斜し、後壁１２は下側ほど車両後方側Ｒｒに位置するように傾斜している。

前記前壁１１の車幅方向外側Ｗ２の一側部の上端部（ストラットタワー２の一側部の上側前端部）には、車両前方側Ｆｒに延びる前側第２取り付けフランジ１１Ｆ（請求項５の取り付けフランジに相当）が設けられている。また、後壁１２の車幅方向外側Ｗ２の一側部に、車両後方側Ｒｒに延びる後側第２取り付けフランジ１２Ｆが設けられ、上壁１３の車幅方向外側Ｗ２の一側部に、上方に延びる上側第２取り付けフランジ１３Ｆが設けられている。前側第２取り付けフランジ１１Ｆと上側第２取り付けフランジ１３Ｆと後側第２取り付けフランジ１２Ｆとは互いに連なっている。

図５（ａ），図５（ｂ）に示すように、ストラットタワー２の車幅方向外側Ｗ２の一側部の上端部、すなわち、前記上壁１３の車幅方向外側Ｗ２の側部、及び、上側第２取り付けフランジ１３Ｆに、上面視台形状の嵌合凸部３０が形成されている。

［ダッシュクロスメンバー３の構造］
ダッシュクロスメンバー３は、車両後方側Ｒｒが開放した断面ハット形状に形成され、前記ハットの鍔に該当する上下一対の第３取り付けフランジ３Ｆ１（図２，図５（ａ）参照）が、ダッシュパネル１の下部の前面に溶接接合されている。これにより、ダッシュクロスメンバー３がダッシュパネル１を補強している。このダッシュクロスメンバー３は、ストラットタワー２の車幅方向外側Ｗ２の一側部の上端部と略同じ高さに配置され、車幅方向においてダッシュパネル１の長さと略同一長さに設定されている。

［ダッシュサイドメンバー６の構造］
図２，図４，図５（ａ），図５（ｂ）に示すように、ダッシュクロスメンバー３の車幅方向外側Ｗ２の一端部に設けられた第４取り付けフランジ３Ｆ２（図５（ｂ）参照）と、ストラットタワー２の上側第２取り付けフランジ１３Ｆ、及び、前側第２取り付けフランジ１１Ｆとが、車両前後方向に沿うダッシュサイドメンバー６を介して連結されている。

このダッシュサイドメンバー６は、車幅方向内側Ｗ１が開放した断面ハット形状に形成され、前記ハットの鍔に該当する上下一対の第５取り付けフランジ６Ｆを備えている。ダッシュサイドメンバー６の後端部には、車両後方側Ｒｒほど車幅方向外側Ｗ２に位置するように傾斜した傾斜部６Ｆ１（図５（ｂ）参照）が設けられている。ダッシュサイドメンバー６の車両前方側Ｆｒの前半部は、車両前方側Ｆｒほど下方に位置するように傾斜するとともに、車両前方側下方に窄んでいる（図４参照）。

［ストラットタワー２等の連結構造］
図５（ａ），図５（ｂ）に示すように、ストラットタワー２の嵌合凸部３０を構成する上側第２取り付けフランジ１３Ｆと、ダッシュサイドパネル４の嵌合凹部３１とが嵌合している。そして、ダッシュサイドメンバー６の上下一対の第５取り付けフランジ６Ｆの後端部の傾斜部６Ｆ１が、ダッシュサイドパネル４の嵌合凹部３１の車両前方側Ｆｒの傾斜部３１Ａと、ストラットタワー２の嵌合凸部３０の車両前方側Ｆｒの傾斜部３０Ａとに車幅方向外側Ｗ２から重ね合わされている。このようにして、ダッシュサイドメンバー６の第５取り付けフランジ６Ｆと、ストラットタワー２の上側第２取り付けフランジ１３Ｆ、及び、前側第２取り付けフランジ１１Ｆとにダッシュサイドパネル４が挟持されている。

そして、ストラットタワー２の前側第２取り付けフランジ１１Ｆの基端部１１Ｆ１と、上側第２取り付けフランジ１３Ｆと、後側第２取り付けフランジ１２Ｆとが、ダッシュサイドパネル４に溶接接合されている。さらに、ダッシュサイドメンバー６の上下一対の第５取り付けフランジ６Ｆと、ダッシュサイドパネル４と、ストラットタワー２の上側第２取り付けフランジ１３Ｆ、及び、前側第２取り付けフランジ１１Ｆの基端部１１Ｆ１とが溶接接合されている。

また、ダッシュクロスメンバー３の車両後方側Ｒｒにおいて、ダッシュパネル１の第１取り付けフランジ１Ｆと、ストラットタワー２の前側第２取り付けフランジ１１Ｆの前端部１１Ｆ２と、ダッシュサイドパネル４と、ダッシュサイドメンバー６の上下一対の第５取り付けフランジ６Ｆとが重ね合わされて溶接接合されている（図５（ｂ）参照）。

上記の連結構造は、自動車の右側の側部の連結構造であるが、車両の左側の側部の連結構造も、前記右側の側部の連結構造と同一構造である。

上記の連結状態で、前記ダッシュサイドメンバー６は、ストラットタワー２の上側第２取り付けフランジ１３Ｆ、及び、前側第２取り付けフランジ１１Ｆから車両前方側Ｆｒに延びている。また、ダッシュクロスメンバー３の第４取り付けフランジ３Ｆ２は、ダッシュサイドメンバー６の車両前後方向中央部の第５取り付けフランジ６Ｆに溶接接合されている。

本発明によれば、
（１） 左右のストラットタワー２を剛性部材であるダッシュクロスメンバー３を介して接合することで、コーナリング時等の横力に対するストラットタワー２の剛性を高めることができ、ストラットサスペンションの性能低下を低減することができる。また、ダッシュパネル１の周囲の剛性を高めることができるため、ダッシュパネル１の変形を低減することができ、運転席周辺での振動・異音の発生を低減することができる。

（２） 前突時に、ダッシュサイドメンバー６の車両前方側Ｆｒの前半部を効果的に変形させて衝撃を吸収することができる。（図６参照）

（３） いずれも剛性部材であるダッシュサイドメンバー６とストラットタワー２の一側部の上端部とでダッシュサイドパネル４を挟み込むことで、横方向のダッシュパネル１の剛性を高めることができて、車両剛性を向上させることができる。さらに、ダッシュパネル１の横方向へのゆがみを低減することができるため、ダッシュパネル１の周辺の振動を効果的に低減することができる。

（４） 前記ストラットタワー２の一側部の上端部に形成された上面視台形状の嵌合凸部３０と、ダッシュサイドパネル４に形成された上面視台形状の嵌合凹部３１とが嵌合し、嵌合凸部３０の車両前方側Ｆｒの傾斜部３０Ａに、ダッシュサイドメンバー６に形成された傾斜部６Ｆ１が重ね合わされて溶接接合されていることで、次の作用を奏することができる。
つまり、前突時の入力を、ダッシュパネル１の周りに溜めずに車体に効率的に分散させ、前突時の前方からの入力を確実に車体構造に伝達することができる。
また、ダッシュサイドメンバー６とストラットタワー２の接合部を斜めにすることで、車両前方側Ｆｒからの入力をストラットタワー２で受けやすくしつつ、前記接合部の接合面積を増やして、接合強度を高めることができる。
さらに、ストラットタワー２とダッシュサイドパネル４とダッシュサイドメンバー６の接合強度を高くすることができる。
そして、ストラットタワー２とダッシュサイドパネル４とダッシュサイドメンバー６を斜めに接合することで、これらの接合部への応力集中を分散させ (接合面を広くとる。急激な変化点を作らないようにする。) 、接合部付近に変形が起こらないようにすることで、ダッシュサイドメンバー６の車両前方側Ｆｒの前半部を効果的に変形させることができる。図６にフルラップ前突時のダッシュサイドメンバーの変形状態を示し、図７にオフセット前突時のダッシュサイドメンバーを示してある。
これにより、衝突時の衝撃吸収と車体骨格への衝撃力の分散を効果的に行うことができて、車室の変形を的確に防止する構造とすることができる。

（５） 構造上、ダッシュパネル１とストラットタワー２とは車両前後方向で離れており、ダッシュクロスメンバー３とストラットタワー２の間には空間が形成されている。そのために、一般的には、ダッシュクロスメンバー３とストラットタワー２の間に、ダッシュサイドメンバー６とダッシュサイドパネル４のみで構成される箇所が生じてしまう。このような箇所は、剛性のあるもの（ダッシュクロスメンバー３とストラットタワー２）同士の間であり、前記箇所に応力が集中しやすくなる恐れがある。
そこで、ストラットタワー２から車両前方側Ｆｒに前側第２取り付けフランジ１１Ｆを延出するとともに、ダッシュパネル１から車両後方側Ｒｒに第１取り付けフランジ１Ｆを延出し、上記のような接合構造に構成することで、上記の個所に十分な強度・剛性を確保することができる。
その結果、上記の個所に応力が集中することを防止することができ、ダッシュクロスメンバー３より車両後方側Ｒｒでのダッシュサイドメンバー６の変形を確実に防止することができる。

１ ダッシュパネル
１Ｆ 取り付けフランジ（ダッシュパネルの車幅方向外側の側部に設けられた取り付けフランジ、第１取り付けフランジ）
２ ストラットタワー
３ ダッシュクロスメンバー
４ ダッシュサイドパネル
６ ダッシュサイドメンバー
６Ｆ１ ダッシュサイドメンバーに形成された傾斜部
１１Ｆ 取り付けフランジ（ストラットタワーの一側部の上側前端部に設けられた取り付けフランジ、前側第２取り付けフランジ）
１１Ｆ１ ストラットタワーの取り付けフランジの基端部
１１Ｆ２ ストラットタワーの取り付けフランジの車両前方側の端部
３０ 嵌合凸部
３０Ａ 嵌合凸部の車両前方側の傾斜部
３１ 嵌合凹部
Ｆｒ 車両前方側
Ｒｒ 車両後方側
Ｗ２ 車幅方向外側

Claims (5)

1. ダッシュパネルと、
   前記ダッシュパネルよりも車両後方側に配置されたストラットタワーと、
   車幅方向に沿うダッシュクロスメンバーとを備えた車両の側部の構造であって、
   前記ダッシュクロスメンバーは、前記ストラットタワーの車幅方向外側の一側部の上端部と略同じ高さに配置され、
   前記ダッシュクロスメンバーの車幅方向外側の一端部と、前記ストラットタワーの車幅方向外側の一側部の上端部とが、ダッシュサイドメンバーを介して連結されている車両の側部構造。
2. 前記ダッシュサイドメンバーは、車両後方側の端部が前記ストラットタワーの一側部の上端部に接合されて、前記ストラットタワーの一側部の上端部から車両前方側に延び、
   前記ダッシュクロスメンバーの一端部は、前記ダッシュサイドメンバーの車両前後方向中央部に接合されている請求項１記載の車両の側部構造。
3. 前記ダッシュサイドメンバーと前記ストラットタワーの一側部の上端部とにダッシュサイドパネルが挟持されている請求項１又は２記載の車両の側部構造。
4. 前記ストラットタワーの一側部の上端部に形成された上面視台形状の嵌合凸部と、前記ダッシュサイドパネルに形成された上面視台形状の嵌合凹部とが嵌合し、
   前記嵌合凸部の車両前方側の傾斜部に、前記ダッシュサイドメンバーに形成された傾斜部が重ね合わされて接合されている請求項３に記載の車両の側部構造。
5. 前記ストラットタワーの一側部の上側前端部に、車両前方側に延びる取り付けフランジが設けられ、
   前記ダッシュパネルの車幅方向外側の側部に、車両後方側に延びる取り付けフランジが設けられ、
   前記ストラットタワーの取り付けフランジの基端部と前記ダッシュサイドパネルとダッシュサイドメンバーとが重ね合わされて接合され、
   前記ダッシュパネルの取り付けフランジと前記ストラットタワーの取り付けフランジの車両前方側の端部と前記ダッシュサイドパネルとダッシュサイドメンバーとが重ね合わされて接合されている請求項１〜４のいずれか一つに記載の車両の側部構造。

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