JP6527355B2 - 車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体構造、特にダッシュロアパネル回りの車体構造に関する。

例えば特許文献１には、車体の車幅方向外側の端部に沿って車体前後方向に延設された左右のサイドシルを備えた車体下部構造において、前記左右のサイドシルの前端に結合して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と、フロントサイドフレームの後端に連結され、前記左右のサイドシルの前端に結合して車幅方向に沿って延在するアウトリガと、を備え、ホイールハウス部（ホイールアーチ形状部）を有するダッシュボードロア（ダッシュロアパネル）は、前記ダッシュボードクロスメンバと前記アウトリガとの間で挟持して接合されることを特徴とする車体下部構造が開示されている。また、ホイールハウス部の後面には車幅方向に延びるガセット部材が設置されている。これによれば、ナローオフセット衝突荷重が付与されたときのダッシュボードロアの後退量が低減される。

特開２０１３−１６９８０６号公報（請求項１、図１）

前記した従来例では、ダッシュボードクロスメンバによってホイールアーチ形状部の下部の変形を抑制することができるが、ホイールアーチ形状部の全体的な変形を抑制するためには、ダッシュボードクロスメンバの上方に別体のガセット部材を取り付けなければならず、部品点数が増加し製造工程が煩雑になるという問題があった。また、ダッシュボードクロスメンバの剛性・強度を上げるために板厚を大きくしなければならず、重量増加を招いていた。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、部品点数及び重量の増加を抑制しながらホイールアーチ形状部の剛性・強度を向上することが可能な車体構造を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明に係る車体構造は、ホイールアーチの一部を構成するホイールアーチ形状部を有し、動力源装置室と車室とを区画するダッシュロアパネルと、前記ホイールアーチ形状部を車室側から覆う補強パネルと、前記ダッシュロアパネルの車幅方向端部に前端部が接続され、前後方向に延設されたサイドシルと、を備え、前記補強パネルは、前記ホイールアーチ形状部と協働して車幅方向に延びる閉断面を形成する横閉断面部と、前記ホイールアーチ形状部と協働して上下方向に延びる閉断面を形成すると共に前記横閉断面部と交差する縦閉断面部と、を有することを特徴とする。

このような構成によれば、補強パネルは、ホイールアーチ形状部と協働して車幅方向に延びる閉断面を形成する横閉断面部と、ホイールアーチ形状部と協働して上下方向に延びる閉断面を形成すると共に横閉断面部と交差する縦閉断面部と、を有するので、ホイールアーチ形状部の車幅方向及び上下方向の剛性・強度を向上することができる。そのため、ナローオフセット衝突（スモールオーバラップ衝突）やオブリーク衝突でホイールアーチ形状部に前輪が衝突した場合に、補強パネルによってホイールアーチ形状部の車室側への変形を軽減することができる。また、横閉断面部及び縦閉断面部が補強パネルに一体的に設けられているので、部品点数を削減することができる。また、横閉断面部と縦閉断面部が交差することで補強パネルの剛性・強度が相乗的に向上するので、板厚の増加を抑制することができる。

また、前記ダッシュロアパネルの車幅方向中央部に接続されたトンネル部材をさらに備え、前記横閉断面部は、上下に離間して配置された少なくとも２つの横閉断面部から構成され、最も下側の前記横閉断面部は、別体に形成した横メンバとともに前記サイドシルと前記トンネル部材との間を繋いでダッシュクロスメンバを構成するのが好ましい。

このような構成によれば、最も下側の横閉断面部は、別体に形成した横メンバとともにサイドシルとトンネル部材との間を繋いでダッシュクロスメンバを構成するので、ダッシュクロスメンバによってサイドシルとトンネル部材との間の剛性・強度が高められる。そのため、例えば前突時に動力源装置が後退した場合に、ダッシュクロスメンバによって動力源装置の後退を抑制することができる。

また、前記サイドシルは、車幅方向内側に配置されたサイドシルインナパネルと車幅方向外側に配置されたサイドシルアウタパネルとで中空形状に構成され、前記横閉断面部の車幅方向外側の端部には、後方に屈曲形成されたフランジ部が設けられ、前記フランジ部の車幅方向内側に前記サイドシルインナパネルの前端部を重ね合わせて接合した構成とするのが好ましい。

このような構成によれば、横閉断面部の車幅方向外側の端部には後方に屈曲形成されたフランジ部が設けられ、フランジ部の車幅方向内側にサイドシルインナパネルの前端部が重ね合わせて接合されている。そのため、仮に衝突時にフランジ部とサイドシルインナパネルとが剥離した場合でも、補強パネルがサイドシルインナパネルの前端部に当接するので、サイドシルによって衝突荷重を支持することができる。

また、前記ダッシュロアパネルを挟んで前記横閉断面部の反対側で車幅方向に延設されたアウトリガをさらに備え、前記サイドシルの前端部には、前記サイドシルインナパネルと前記サイドシルアウタパネルとの間で前後方向に延びるジャッキアップスチフナが設置され、前記ジャッキアップスチフナの前端部を車幅方向に屈曲して形成したスチフナフランジ部に、前記アウトリガの車幅方向外側端部を重ね合わせて接合した構成とするのが好ましい。

このような構成によれば、ジャッキアップスチフナの前端部を車幅方向に屈曲して形成したスチフナフランジ部に、アウトリガの車幅方向外側端部を重ね合わせて接合したので、ダッシュロアパネルと横閉断面部とで構成され車幅方向に延びる閉断面が、ジャッキアップスチフナとサイドシルインナパネルとで構成され前後方向に延びる閉断面の前端部に、アウトリガを介して連結した状態となる。そのため、車幅方向に延びる閉断面（例えばダッシュクロスメンバ）から前後方向に延びる閉断面（サイドシル）に荷重を好適に伝達することができる。

また、前記動力源装置室において前後方向に延設され、後端部が前記ダッシュロアパネルに連結されたフロントサイドフレームをさらに備え、前記フロントサイドフレームの後端部には、下向きに屈曲して前記ダッシュロアパネルと協働して閉断面を形成する屈曲部が設けられ、前記縦閉断面部は、前記ダッシュロアパネルを挟んで前記屈曲部の反対側に配置された構成とするのが好ましい。

このような構成によれば、縦閉断面部は、ダッシュロアパネルを挟んで屈曲部の反対側に配置されているので、縦閉断面部によって屈曲部が補強される。そのため、ナローオフセット衝突や前突時において、フロントサイドフレームが適切に変形し、衝撃エネルギーを効果的に吸収できるとともに、ダッシュロアパネルが車室側に変形するのを抑制できる。

また、前記ダッシュロアパネルを挟んで前記横閉断面部の反対側で車幅方向に延設されたアウトリガをさらに備え、前記補強パネルは、前記横閉断面部の上側と下側で、前記ホイールアーチ形状部を介して前記アウトリガに接合され、前記アウトリガは、前記横閉断面部の前方に前記ホイールアーチ形状部と協働して閉断面を形成している構成とするのが好ましい。

このような構成によれば、補強パネルは、横閉断面部の上側と下側でホイールアーチ形状部を介してアウトリガに接合され、アウトリガは、横閉断面部の前方にホイールアーチ形状部と協働して閉断面を形成しているので、車幅方向に延びる閉断面がホイールアーチ形状部を挟んで前後に結合した状態になる。そのため、ホイールアーチ形状部の剛性・強度が向上し、ホイールアーチ形状部の変形を抑制することができる。

また、前記補強パネルは、ホットスタンプ成形によって形成されているのが好ましい。

ここで、ホットスタンプ成形とは、熱間プレス成形ともいわれ、鋼板を加熱して軟化させた状態でプレス加工を行い、同時に金型との接触による冷却効果で焼き入れを行う成型方法である。加熱軟化によって鋼板のスプリングバックが抑制され寸法精度が向上すると共に、焼き入れによって部材の高強度化が図られるという特徴がある。このような構成によれば、補強パネルは、ホットスタンプ成形によって形成されているので、車幅方向に延びる横閉断面部と上下方向に延びる縦閉断面部とを交差させて一体的に形成しても、寸法誤差を抑制できる。また、補強パネルが焼き入れによって高強度となるので、剛性・強度の強化と部材の軽量化との両立が可能となる。

また、前記補強パネルの上縁部は、前記ダッシュロアパネルの一般部と前記ホイールアーチ形状部との境界となる稜線部よりも外側で前記ダッシュロアパネルの一般部に接合されている構成とするのが好ましい。

このような構成によれば、補強パネルの上縁部は、稜線部よりも外側でダッシュロアパネルの一般部に接合されているので、補強パネルによって稜線部が補強される。そのため、衝突時におけるホイールアーチ形状部の車室側への変形を軽減することができる。

また、前記横閉断面部は、車幅方向かつ前後方向に延在する上壁部を有し、前記上壁部は、前記ダッシュロアパネルの一般部と前記ホイールアーチ形状部との境界となる稜線部に対応する部位において前後方向の幅寸法が最大となる構成とするのが好ましい。

このような構成によれば、横閉断面部の上壁部は、稜線部に対応する部位において前後方向の幅寸法が最大となるので、応力が集中する稜線部を効果的に補強できるとともに、横閉断面部の車室側への張り出しを抑制して広い車室空間を確保することができる。

本発明によれば、部品点数及び重量の増加を抑制しながらホイールアーチ形状部の剛性・強度を向上することが可能な車体構造を提供することができる。

本実施形態に係る車体構造を右後ろ上方から見下ろした斜視図である。 車体構造を後側からみた後面図である。 車体構造を下側から見上げた底面図である。 図１の車体構造の左半部を拡大して示した斜視図である。 図２のＶ−Ｖ矢視における鉛直断面図である。 図２のＶＩ−ＶＩ矢視における水平断面図である。 図２のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視における水平断面図である。 図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視における鉛直断面図である。 図２のＩＸ−ＩＸ矢視における鉛直断面図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。方向を説明する際は、運転者からみた前後左右上下に基づいて説明する。また、「車幅方向」は「左右方向」と同義である。

図１、図２、図３に示すように、第１実施形態に係る車体構造１を備える自動車Ｖは、主に、車室２の前端部を形成するダッシュロアパネル１０と、ダッシュロアパネル１０の一部を車室２側から覆う補強パネル２０と、ダッシュロアパネル１０の車幅方向端部に前端部が接続され前後方向に延設されたサイドシル５０と、ダッシュロアパネル１０の車幅方向中央部に接続されたトンネル部材３０と、を備えている。車体構造１は、ほぼ左右対称に形成されているため、以下の説明では左側（運転席側）の構造を中心に説明する。

ダッシュロアパネル１０は、前側の動力源装置室３と後側の車室２とを区画する板状部材であり、例えばプレス成型によって高張力鋼板を所定形状に折り曲げて形成されている。ダッシュロアパネル１０は、上下方向及び車幅方向に延在する前板部１１と、前板部１１の下端から後方に下り傾斜して延出する傾斜部１２と、傾斜部１２の下端から後方に略水平に延出する床板部１３と、車幅方向両端部に形成された一対のホイールアーチ形状部１４と、を主に有している。なお、以下の説明において、ダッシュロアパネル１０のホイールアーチ形状部１４以外の部位を「一般部１５」と称する場合がある。

ホイールアーチ形状部１４は、自動車Ｖの前輪の上半部を覆うホイールアーチ（図示省略）の一部を構成する部位である。ホイールアーチ形状部１４は、車室２側に膨出する球面形状に形成されており、前板部１１と傾斜部１２とに跨るように設けられている。ホイールアーチ形状部１４と一般部１５（主に前板部１１）との境界となる稜線部１６は、ダッシュロアパネル１０を折り曲げて形成した折れ線（稜線）からなり、後面視で円弧状に延設されている（図２参照）。

また、ダッシュロアパネル１０は、車幅方向の中央部に下向きに開口する凹状の切欠部１７を有している。切欠部１７は、前板部１１、傾斜部１２及び床板部１３に亘って形成されている。切欠部１７には、後記するトンネル部材３０が接合される。
さらに、ダッシュロアパネル１０は、車幅方向の両端部から後方に向かって延出するダッシュフランジ部１８を有している。ダッシュフランジ部１８は、前板部１１、ホイールアーチ形状部１４、傾斜部１２及び床板部１３に亘って形成されている。ダッシュフランジ部１８には、サイドシル５０及びフロントピラーロア４（図８参照）が接合される。また、床板部１３の後端部にはフロアパネルが接合される。

図１、図２及び図４乃至図７に示すように、補強パネル２０は、各ホイールアーチ形状部１４を車室２側から覆って補強する左右一対の板状部材である。補強パネル２０は、例えばホットスタンプ成型によって高張力鋼板に湾曲形状や凹凸形状を施すことで所定の複雑形状に形成されている。補強パネル２０の車内側の端部は、ホイールアーチ形状部１４を越えて前板部１１及び傾斜部１２の一部を車室２側から覆っている。補強パネル２０は、車幅方向に延びる横閉断面部２１と、上下方向に延びる縦閉断面部２４と、を有している。

横閉断面部２１は、ホイールアーチ形状部１４と協働して車幅方向に延びる閉断面を形成する部位である。横閉断面部２１は、補強パネル２０の一部を車室２側に膨出させて形成されている。本実施形態では、横閉断面部２１は、下側の第１横閉断面部２２と、第１横閉断面部２２から上側に離間して設けられた第２横閉断面部２３と、から構成されている。なお、横閉断面部２１の数は特に限定されない。

図４、図５、図６に示すように、第１横閉断面部２２は、鉛直断面視で略逆Ｌ字形状に形成されており、上下方向に延在する縦壁部２２ａと、縦壁部２２ａの上端から前方に延出する上壁部２２ｂと、を有している。第１横閉断面部２２は、ホイールアーチ形状部１４と傾斜部１２との境界となる下側の稜線部１６に沿って延設されている。補強パネル２０は、第１横閉断面部２２の上側と下側でダッシュロアパネル１０に例えばスポット溶接で接合されている。これにより、第１横閉断面部２２とホイールアーチ形状部１４とに囲まれた第１横閉断面Ｃ１が形成され、ホイールアーチ形状部１４の下部が補強される。また、縦壁部２２ａの車外側端部付近には、溶接用の凹部２２ｃが設けられている。第１横閉断面部２２の車幅方向外側の端部には、後方に屈曲形成された横フランジ部２２ｄが設けられている。横フランジ部２２ｄは、ダッシュフランジ部１８に車室２側から接合されている。

図４、図５に示すように、第２横閉断面部２３は、鉛直断面視で前方に開口する溝形状に形成されており、上下方向に延在する縦壁部２３ａと、縦壁部２３ａの上端から前方に延出する上壁部２３ｂと、縦壁部２３ａの下端から前方に延出する下壁部２３ｃと、を有している。第２横閉断面部２３は、ホイールアーチ形状部１４の上下方向の略中間位置に沿って車幅方向に延設されている。補強パネル２０は、第２横閉断面部２３の上側と下側でダッシュロアパネル１０に例えばスポット溶接で接合されている（図５の＊印参照）。これにより、第２横閉断面部２３とホイールアーチ形状部１４とに囲まれた第２横閉断面Ｃ２が形成され、ホイールアーチ形状部１４の中間部が補強される。

図４、図７に示すように、縦閉断面部２４は、ホイールアーチ形状部１４と協働して上下方向に延びる縦閉断面Ｃ３を形成する部位である。縦閉断面部２４は、補強パネル２０の一部を車室２側に膨出させて形成されている。本実施形態では、縦閉断面部２４は、車幅方向に互いに離間した複数の縦閉断面部２４から構成されている。縦閉断面部２４の数は特に限定されない。各縦閉断面部２４は、水平断面視で前方に開口する溝形状に形成されている。縦閉断面部２４は、横閉断面部２１よりも膨出量（溝深さ）が小さい。
なお、以下の説明において、複数の縦閉断面部２４のうち最も車幅方向内側にある縦閉断面部２４を「最内側縦閉断面部２５」と称する場合がある。

各縦閉断面部２４は、横閉断面部２１と交差（本実施形態では直交）している。具体的には、各縦閉断面部２４は、第１横閉断面部２２の上壁部２２ｂから第２横閉断面部２３の下壁部２３ｃまで延在している。さらに、最内側縦閉断面部２５以外の縦閉断面部２４は、第２横閉断面部２３の上壁部２３ｂから補強パネル２０の上縁部２６まで延在している。最内側縦閉断面部２５は、他の縦閉断面部２４よりも幅寸法が大きい。

図７に示すように、補強パネル２０は、各縦閉断面部２４の左右両側でダッシュロアパネル１０に例えばスポット溶接で接合されている（図７の＊印参照）。これにより、それぞれの縦閉断面部２４とホイールアーチ形状部１４とに囲まれた複数の縦閉断面Ｃ３が形成され、ホイールアーチ形状部１４が上下方向に亘って補強される。さらに、図４、図５に示すように、補強パネル２０の上縁部２６は、前板部１１とホイールアーチ形状部１４との境界となる稜線部１６よりも上側（ホイールアーチ形状部１４の外側）で前板部１１に接合されている。これにより、稜線部１６が補強パネル２０によって補強される。

図１、図２、図３に示すように、ダッシュロアパネル１０の車幅方向中央部（切欠部１７）には、トンネル部材３０が接続されている。トンネル部材３０は、下向きに開口して上向きに凸となる溝形状（トンネル形状、逆Ｕ字形状）に屈曲形成された部材であり、前後方向に延設されている。トンネル部材３０の内部（下方）には、図示しないプロペラシャフトや排気管等が収容される。トンネル部材３０は、前側に配置された前側トンネル部材３１と、前側トンネル部材３１の後端に連結された後側トンネル部材３２と、の２部材で構成されている。前側トンネル部材３１は、後方に向かうにつれて下方に位置するように傾斜している。後側トンネル部材３２は、略水平に延在している。前側トンネル部材３１の前端部及び下端部は、切欠部１７の縁部に接合されている。後側トンネル部材３２の左右の下端部には、フロアパネルの車幅方向内側端部が接合される。

図１、図４、図６（主に図４）に示すように、補強パネル２０とトンネル部材３０との間には、補強パネル２０と別体に形成された横メンバ４０が設置されている。
横メンバ４０は、最も下側の横閉断面部２１である第１横閉断面部２２と共にいわゆるダッシュクロスメンバ８０を構成する部材である。横メンバ４０は、例えばホットスタンプ成型によって高張力鋼板を所定形状に折り曲げて形成されている。横メンバ４０は、鉛直断面視で略逆Ｌ字形状に形成されており、上下方向に延在する横メンバ縦壁部４１と、横メンバ縦壁部４１の上端から前方に延出する横メンバ上壁部４２と、横メンバ縦壁部４１の下端から下方かつ後方に延出する横メンバ下フランジ部４３と、横メンバ上壁部４２の前端から上方且つ前方に延出する横メンバ上フランジ部４４と、横メンバ４０の車幅方向内側（トンネル部材３０側）の端部からトンネル部材３０の側壁に沿うように車室２側に延出する横メンバ端部フランジ部４５と、を備えている。

横メンバ下フランジ部４３は、ダッシュロアパネル１０の傾斜部１２に接合されている。横メンバ上フランジ部４４は、ダッシュロアパネル１０の前板部１１に接合されている。横メンバ端部フランジ部４５は、前側トンネル部材３１の側壁に接合されている。また、横メンバ４０の車幅方向外側の端部は、第１横閉断面部２２の車幅方向内側の端部に接合されている。また、第１横閉断面部２２の車幅方向外側の端部には後記するサイドシル５０の前端部が接合されている。これにより、第１横閉断面部２２と横メンバ４０とダッシュロアパネル１０とによって、車幅方向に連続する中空形状のダッシュクロスメンバ８０が構成される。横メンバ４０によって形成される閉断面Ｃ７は、第１横閉断面部２２によって形成される閉断面Ｃ１と連続している。ダッシュクロスメンバ８０は、サイドシル５０の前端部とトンネル部材３０の前端部とを繋いでいる。換言すれば、ダッシュクロスメンバ８０の車外側端部は、サイドシル５０の前端部に支持され、ダッシュクロスメンバ８０の中央部は、トンネル部材３０の前端部に支持されている。ダッシュクロスメンバ８０については、後に詳しく説明する。

図４、図６、図８に示すように、ダッシュロアパネル１０の車幅方向端部（左右端部）には、サイドシル５０の前端部が接合されている。サイドシル５０は、前後方向に延設された中空形状の部材であり、車室２側のサイドシルインナパネル５１と、車外側のサイドシルアウタパネル５２と、から構成されている。また、サイドシル５０の前端部には、サイドシルインナパネル５１とサイドシルアウタパネル５２との間で前後方向に延びるジャッキアップスチフナ５３が設置されている。
なお、図８に示すように、ダッシュロアパネル１０の車幅方向端部に設けたダッシュフランジ部１８には、フロントピラーロア４も接合されている。サイドシル５０は、フロントピラーロア４の下端部と図示しないセンタピラーの下端部とを連結している。

図８に示すように、サイドシルインナパネル５１は、基本的に、断面視で車外側に開口する溝形状（ハット形状）に形成されている。サイドシルインナパネル５１の前端部５１ａは、第１横閉断面部２２の横フランジ部２２ｄに車室２側から重ね合わされている。そして、サイドシルインナパネル５１の前端部５１ａと横フランジ部２２ｄとダッシュフランジ部１８とが、スポット溶接で互いに接合（３枚接合）されている。このとき、サイドシルインナパネル５１の前端部５１ａは、第１横閉断面部２２の縦壁部２２ａの後方に対向して配置された状態となる（図４、図６参照）。そのため、仮に、前突時にサイドシルインナパネル５１と横フランジ部２２ｄとの接合が外れても、サイドシルインナパネル５１の前端部５１ａに第１横閉断面部２２の縦壁部２２ａが当接することになる。
なお、サイドシルインナパネル５１の形状及び構造は、特に限定されるものではなく、例えばサイドシルインナパネル５１を上下に分割して２部材で構成し、床板部１３及びフロアパネルをサイドシルインナパネル５１で上下に挟み込むようにしてもよい。

ジャッキアップスチフナ５３は、サイドシル５０を補強してジャッキアップ時の荷重を支持する部材である。ジャッキアップスチフナ５３の上端部及び下端部は、サイドシルインナパネル５１とサイドシルアウタパネル５２とにそれぞれ挟持されている。ジャッキアップスチフナ５３の前端部には、車幅方向外側に向けて屈曲形成されたスチフナフランジ部５３ａが設けられている。

図３、図５に示すように、ダッシュロアパネル１０の動力源装置室３側には、車幅方向に延在するアウトリガ６０が接合されている。
アウトリガ６０は、ダッシュロアパネル１０を挟んで第１横閉断面部２２の反対側で車幅方向に延設されている。すなわち、アウトリガ６０は、ホイールアーチ形状部１４の下側の稜線部１６を動力源装置室３側から覆っている。アウトリガ６０は、ダッシュロアパネル１０と協働して車幅方向に延びる複数の閉断面を形成している。アウトリガ６０の車幅方向外側の端部６０ａ（図６参照）は、ダッシュロアパネル１０の車幅方向外側の端部（ダッシュフランジ部１８）を越えて延出しており、ジャッキアップスチフナ５３のスチフナフランジ部５３ａに接合されている。アウトリガ６０の車幅方向内側の端部は、後記するフロントサイドフレーム７０の屈曲部７１の底面に接合されている。

図５に示すように、アウトリガ６０は、鉛直断面視で略Ｌ字形状に形成されており、上下方向に延在するアウトリガ縦壁部６１と、アウトリガ縦壁部６１の下端から後方に延出するアウトリガ底壁部６２と、を有している。アウトリガ縦壁部６１の上端部６１ａは、第１横閉断面部２２と第２横閉断面部２３との間に配置されており、ホイールアーチ形状部を介して補強パネル２０に接合（３枚接合）されている（図５の＊印参照）。また、アウトリガ縦壁部６１の上下方向の中間部６１ｂは、第１横閉断面部２２よりも下側（ホイールアーチ形状部１４の下側の稜線部１６付近）で、ホイールアーチ形状部１４を介して第１横閉断面部２２の凹部２２ｃに接合（３枚接合）されている。アウトリガ縦壁部６１の上端部６１ａと中間部６１ｂの間の部位は、ホイールアーチ形状部１４の前面から離間している。これにより、第１横閉断面部２２の前方（ダッシュロアパネル１０を挟んで反対側）に、ホイールアーチ形状部１４とアウトリガ縦壁部６１とによって車幅方向に延びるアウトリガ第１閉断面Ｃ４が形成される。つまり、第１横閉断面Ｃ１とアウトリガ第１閉断面Ｃ４とによって断面積の大きな一つの閉断面が形成され、かつ、かかる大きな閉断面の間をホイールアーチ形状部１４で補強したような状態となる。

アウトリガ縦壁部６１の下端部は、ホイールアーチ形状部１４の下側の稜線部１６よりも下方に配置されている。また、アウトリガ底壁部６２は、傾斜部１２よりも下方に配置されている。アウトリガ底壁部６２の後端部には、断面視で略逆Ｌ字形状のアウトリガ下フランジ部６２ａが形成されている。アウトリガ下フランジ部６２ａは、傾斜部１２と床板部１３との境界部付近に接合されている。これにより、ダッシュロアパネル１０とアウトリガ底壁部６２とによってアウトリガ第２閉断面Ｃ５が形成される。これにより、アウトリガ第１閉断面Ｃ４及びアウトリガ第２閉断面Ｃ５を形成する中空構造によって、後記するフロントサイドフレーム７０とサイドシル５０とが連結された状態となる。

図３、図９に示すように、ダッシュロアパネル１０の動力源装置室３側には、前後方向に延在する一対のフロントサイドフレーム７０が接合されている。
一対のフロントサイドフレーム７０は、略四角筒状に形成された中空の骨格部材であり、フロントサイドフレーム７０の間に配置されたエンジンなどの動力源装置Ｐを支持している。各フロントサイドフレーム７０の前端部は、図示しないバンパビームの左右両端部にそれぞれ接合されている。各フロントサイドフレーム７０の後端部は、ダッシュロアパネル１０の前板部１１及び傾斜部１２に動力源装置室３側から接合されている。より詳しくは、フロントサイドフレーム７０の後端部には、前板部１１及び傾斜部１２に沿って下向きに屈曲する屈曲部７１が設けられている。屈曲部７１は、断面視で後向き（あるいは上向き）に開口する溝形状（ハット形状）に形成されている。屈曲部７１は、ダッシュロアパネル１０に接合されることで、前板部１１及び傾斜部１２と協働して前後方向に延在するフロント閉断面Ｃ６を形成している。ダッシュロアパネル１０を挟んで屈曲部７１（より詳しくは屈曲部７１の上半部）の反対側には、補強パネル２０の最内側縦閉断面部２５が配置されている。

屈曲部７１の下面には、動力源装置Ｐのマウント部（図示省略）を取り付けるための取付部７２が接合されている。また、屈曲部７１の内部であって取付部７２の前後には、一対のスチフナ７３，７４が設置されている。スチフナ７３，７４は、補強用の板状部材であり、フロント閉断面Ｃ６を前後に区画している。スチフナ７３，７４の上端部及び下端部は、ダッシュロアパネル１０及び屈曲部７１にそれぞれ接合されている。

図４、図６に示すように、第１横閉断面部２２の上壁部２２ｂは、一般部１５である傾斜部１２とホイールアーチ形状部１４との境界となる稜線部１６に対応する部位において前後方向の幅寸法Ｗが最大となっている。より詳しくは、上壁部２２ｂの後端部（つまり縦壁部２２ａ）は、車幅方向外側に向かう程後方に位置するように略直線的に延設されている。一方、上壁部２２ｂの前端部は、傾斜部１２及びホイールアーチ形状部１４の後面形状に沿って形成されている。上壁部２２ｂの前端部に対向する傾斜部１２は、前後方向に略直交する方向（左右方向と平行）に延在している。また、上壁部２２ｂの前端部に対向するホイールアーチ形状部１４は、車幅方向外側に向かう程後方に位置するように車室２側に円弧状に張り出している。そのため、ホイールアーチ形状部１４と傾斜部１２との境界となる稜線部１６において、ダッシュクロスメンバ８０と縦壁部２２ａとの距離が最も大きくなり、ひいては上壁部２２ｂの前後方向の寸法が大きくなる。

本実施形態に係る車体構造１は、基本的に以上のように構成されるものであり、次に、車体構造１の作用効果について説明する。

図４、図５、図７に示すように、本実施形態に係る車体構造１において、補強パネル２０は、ホイールアーチ形状部１４と協働して車幅方向に延びる閉断面（第１、第２閉断面Ｃ１，Ｃ２）を形成する第１横閉断面部２２及び第２横閉断面部２３を有する。また、補強パネル２０は、ホイールアーチ形状部１４と協働して上下方向に延びる閉断面（縦閉断面Ｃ３）を形成する複数の縦閉断面部２４を有する。複数の縦閉断面部２４は、第１横閉断面部２２及び第２横閉断面部２３と直交（交差）している。換言すれば、ホイールアーチ形状部１４と補強パネル２０によって、正面視で十字状又は格子状の閉断面が構成されている。そのため、補強パネル２０によって、ホイールアーチ形状部１４の車幅方向及び上下方向の剛性・強度、すなわち全体的な剛性・強度を向上することができる。その結果、ナローオフセット衝突（スモールオーバラップ衝突）やオブリーク衝突でホイールアーチ形状部１４に前輪が衝突した場合に、補強パネル２０によってホイールアーチ形状部１４の車室２側への変形を軽減することができる。また、複数の横閉断面部２１及び複数の縦閉断面部２４が補強パネル２０に一体的に設けられているので、部品点数を削減することができる。また、複数の横閉断面部２１と複数の縦閉断面部２４とが交差することで補強パネル２０の剛性・強度が相乗的に向上するので、板厚の増加を抑制することができる。

また、図６に示すように、最も下側の横閉断面部２１である第１横閉断面部２２は、これと別体に形成した横メンバ４０とともにサイドシル５０とトンネル部材３０との間を繋いでダッシュクロスメンバ８０を構成するので、ダッシュクロスメンバ８０によってサイドシル５０とトンネル部材３０との間の剛性・強度が高められる。そのため、例えば前突時に動力源装置Ｐが後退した場合に、ダッシュクロスメンバ８０によって動力源装置Ｐの後退を抑制することができる。

また、図６、図８に示すように、第１横閉断面部２２の車幅方向外側の端部には後方に屈曲形成された横フランジ部２２ｄが設けられ、横フランジ部２２ｄの車幅方向内側にサイドシルインナパネル５１の前端部５１ａが重ね合わせて接合されている。そのため、仮に衝突時に横フランジ部２２ｄとサイドシルインナパネル５１とが剥離した場合でも、第１横閉断面部２２の縦壁部２２ａがサイドシルインナパネル５１の前端部５１ａに当接するので、サイドシル５０によって衝突荷重を支持することができる。

また、図６、図８に示すように、ジャッキアップスチフナ５３の前端部を車幅方向外側に屈曲して形成したスチフナフランジ部５３ａに、アウトリガ６０の車幅方向外側端部を重ね合わせて接合したので、ダッシュロアパネル１０と第１横閉断面部２２とで構成され車幅方向に延びる第１横閉断面Ｃ１が、ジャッキアップスチフナ５３とサイドシルインナパネル５１とで構成され前後方向に延びる閉断面（すなわちサイドシルの閉断面）の前端部に、アウトリガ６０を介して接続した状態となる。そのため、車幅方向に延びる閉断面であるダッシュクロスメンバ８０から前後方向に延びる閉断面であるサイドシル５０に荷重を好適に伝達することができる。

また、図７、図９に示すように、縦閉断面部２４の一つである最内側縦閉断面部２５は、ダッシュロアパネル１０を挟んでフロントサイドフレーム７０の屈曲部７１の反対側に配置されているので、最内側縦閉断面部２５によって屈曲部７１が補強される。そのため、ナローオフセット衝突や前突時において、フロントサイドフレーム７０が適切に変形し、衝撃エネルギーを効果的に吸収できるとともに、ダッシュロアパネル１０が車室２側に変形するのを抑制できる。

また、図５に示すように、補強パネル２０は、第１横閉断面部２２の上側と下側でホイールアーチ形状部１４を介してアウトリガ６０に接合され、アウトリガ６０は、第１横閉断面部２２の前方にホイールアーチ形状部１４と協働して車幅方向に延びるアウトリガ第１閉断面Ｃ４を形成しているので、車幅方向に延びる２つの閉断面（つまり第１横閉断面Ｃ１及びアウトリガ第１閉断面Ｃ４）がホイールアーチ形状部１４を挟んで前後に結合した状態になる。そのため、ホイールアーチ形状部１４の剛性・強度が向上し、ホイールアーチ形状部１４の変形を抑制することができる。

また、本実施形態では、補強パネル２０は、ホットスタンプ成形によって形成されている。ここで、ホットスタンプ成形とは、熱間プレス成形ともいわれ、鋼板を加熱して軟化させた状態でプレス加工を行い、同時に金型との接触による冷却効果で焼き入れを行う成型方法である。加熱軟化によって鋼板のスプリングバックが抑制され寸法精度が向上すると共に、焼き入れによって部材の高強度化が図られるという特徴がある。そのため、補強パネル２０は、車幅方向に延びる第１、第２横閉断面部２２、２３と上下方向に延びる複数の縦閉断面部２４とを交差させて一体的に形成しても、寸法誤差を抑制できる。また、補強パネル２０が焼き入れによって高強度となるので、剛性・強度の強化と部材の軽量化との両立が可能となる。

また、図５に示すように、補強パネル２０の上縁部２６は、前板部１１とホイールアーチ形状部１４との境界となる稜線部１６よりも上側（ホイールアーチ形状部１４の外側）で前板部１１に接合されているので、補強パネル２０によって稜線部１６が補強される。そのため、衝突時におけるホイールアーチ形状部１４の車室２側への変形を軽減することができる。

また、図４、図６に示すように、第１横閉断面部２２の上壁部２２ｂは、一般部１５である傾斜部１２とホイールアーチ形状部１４との境界となる稜線部１６に対応する部位において前後方向の幅寸法が最大となっているので、応力が集中する稜線部１６を効果的に補強できるとともに、第１横閉断面部２２の車室２側への張り出しを抑制して広い車室空間を確保することができる。

以上、本実施形態に係る車体構造１について、図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、左右の補強パネル２０は、必ずしも対称構造でなくてもよい。本実施形態では、右側（助手席側）の補強パネル２０の上縁部２６は、ホイールアーチ形状部１４の上側の稜線部１６よりも下側に接合されている。

また、補強パネル２０に形成する横閉断面部２１及び縦閉断面部２４の数は、特に限定されるものではない。例えば、１つの横閉断面部と１つの縦閉断面部とを交差して設けるようにしてもよい。

また、補強パネル２０の成形方法は、ホットスタンプ成形に限定されるものではなく、例えば通常のプレス成型で形成してもよい。また、補強パネル２０の材質は鋼板に限定されるものではなく、例えば炭素繊維強化樹脂部材等で構成してもよい。

１ 車体構造
２ 車室
３ 動力源装置室
１０ ダッシュロアパネル
１４ ホイールアーチ形状部
２０ 補強パネル
２２ 第１横閉断面部
２２ｃ 横フランジ部（フランジ部）
２３ 第２横閉断面部
２４ 縦閉断面部
３０ トンネル部材
４０ 横メンバ
５０ サイドシル
５１ サイドシルインナパネル
５３ ジャッキアップスチフナ
６０ アウトリガ
７０ フロントサイドフレーム
７１ 屈曲部
８０ ダッシュクロスメンバ

Claims (9)

1. ホイールアーチの一部を構成するホイールアーチ形状部を有し、動力源装置室と車室とを区画するダッシュロアパネルと、
   前記ホイールアーチ形状部を車室側から覆う補強パネルと、
   前記ダッシュロアパネルの車幅方向端部に前端部が接続され、前後方向に延設されたサイドシルと、を備え、
   前記補強パネルは、前記ホイールアーチ形状部と協働して車幅方向に延びる閉断面を形成する横閉断面部と、前記ホイールアーチ形状部と協働して上下方向に延びる閉断面を形成すると共に前記横閉断面部と交差する縦閉断面部と、を有することを特徴とする車体構造。
2. 前記ダッシュロアパネルの車幅方向中央部に接続されたトンネル部材をさらに備え、
   前記横閉断面部は、上下に離間して配置された少なくとも２つの横閉断面部から構成され、
   最も下側の前記横閉断面部は、別体に形成した横メンバとともに前記サイドシルと前記トンネル部材との間を繋いでダッシュクロスメンバを構成したことを特徴とする請求項１に記載の車体構造。
3. 前記サイドシルは、車幅方向内側に配置されたサイドシルインナパネルと車幅方向外側に配置されたサイドシルアウタパネルとで中空形状に構成され、
   前記横閉断面部の車幅方向外側の端部には、後方に屈曲形成されたフランジ部が設けられ、
   前記フランジ部の車幅方向内側に前記サイドシルインナパネルの前端部を重ね合わせて接合したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車体構造。
4. 前記ダッシュロアパネルを挟んで前記横閉断面部の反対側で車幅方向に延設されたアウトリガをさらに備え、
   前記サイドシルの前端部には、前記サイドシルインナパネルと前記サイドシルアウタパネルとの間で前後方向に延びるジャッキアップスチフナが設置され、
   前記ジャッキアップスチフナの前端部を車幅方向に屈曲して形成したスチフナフランジ部に、前記アウトリガの車幅方向外側端部を重ね合わせて接合したことを特徴とする請求項３に記載の車体構造。
5. 前記動力源装置室において前後方向に延設され、後端部が前記ダッシュロアパネルに連結されたフロントサイドフレームをさらに備え、
   前記フロントサイドフレームの後端部には、下向きに屈曲して前記ダッシュロアパネルと協働して閉断面を形成する屈曲部が設けられ、
   前記縦閉断面部は、前記ダッシュロアパネルを挟んで前記屈曲部の反対側に配置されたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車体構造。
6. 前記ダッシュロアパネルを挟んで前記横閉断面部の反対側で車幅方向に延設されたアウトリガをさらに備え、
   前記補強パネルは、前記横閉断面部の上側と下側で、前記ホイールアーチ形状部を介して前記アウトリガに接合され、
   前記アウトリガは、前記横閉断面部の前方に前記ホイールアーチ形状部と協働して閉断面を形成していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車体構造。
7. 前記補強パネルは、ホットスタンプ成形によって形成されたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の車体構造。
8. 前記補強パネルの上縁部は、前記ダッシュロアパネルの一般部と前記ホイールアーチ形状部との境界となる稜線部よりも外側で前記ダッシュロアパネルの一般部に接合されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の車体構造。
9. 前記横閉断面部は、車幅方向かつ前後方向に延在する上壁部を有し、
   前記上壁部は、前記ダッシュロアパネルの一般部と前記ホイールアーチ形状部との境界となる稜線部に対応する部位において前後方向の幅寸法が最大となることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の車体構造。

Images