JP6717027B2 - 車体の前部構造 - Google Patents

Description

本発明は車体の前部構造に関する。

車体の前部構造の剛性を高めるため、ダッシュパネルの車両前方の前部空間に、サイドメンバと前部空間内の適宜箇所とにわたりブレースを設けた車体が提案されている。
特許文献１では、車両両側のスプリングハウス（サスペンションタワー）とダッシュパネルとの間にそれぞれエプロンパネルが配設され、ブレースの両端がダッシュパネルとサイドメンバとに接合されると共に、ブレースの中間部がスプリングハウスとエプロンパネルに接合されている。そして、車両の前面衝突時にエプロンフレームが車幅方向外側へ変形することを抑制している。
また、特許文献２では、アッパメンバとサイドメンバとの間にエプロンフロントパネルが架け渡され、ブレースの両端がアッパメンバとサイドメンバとに接合されると共に、ブレースの中間部がエプロンフロントパネルに接合されている。そして、車体の前部構造の剛性の向上が図られている。

特許第５５８５４８０号公報 特開２０１２−３０６４０号公報

一方、サイドメンバは、車両の前面衝突時に車両後方への衝撃荷重が入力して折れ変形することで、効率よく衝撃荷重の吸収がなされるように設計されている。
例えば、サイドメンバが車幅方向に折れ変形する変形モードであることを前提としてサイドメンバの設計がなされている場合、サイドメンバが上下方向に折れ変形してしまうと、サイドメンバが効率よく衝撃荷重の吸収を行なう上で不利となる。
そのため、車両の前面衝突時に、サイドメンバが設計の意図に沿った変形モードで折れ変形するようにすることが求められている。
本発明は、上述の車体の前部空間に配置されるブレースに着目してなされたものであり、車両の前面衝突時にサイドメンバにより衝撃荷重を効率よく吸収させる上で有利な車体の前部構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ダッシュパネルから車両前方に突出する車幅方向両側のサイドメンバと、前記ダッシュパネルから車両前方に突出し前記サイドメンバの上方に位置する車幅方向両側のアッパフレームと、前記ダッシュパネルの車両前方で車幅方向両側の前記アッパフレーム間に設けられたカウルトップと、前記ダッシュパネルの車両前方に設けられ前記サイドメンバと前記アッパフレームとにわたって設けられたスプリングハウスとを備え、上端が前記カウルトップに、下端が前記カウルトップよりも車両前方に位置する前記サイドメンバの箇所のうち前記スプリングハウスの車両前方側端部と重なる位置に接合されたブレースが設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記ブレースの長手方向の中間部が前記スプリングハウスに接合されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記ブレースは、前記スプリングハウスの車幅方向内側に位置し、下方に至るにつれて車両前方に変位するように傾斜して配置され、前記ブレースの前記上端と前記下端とを除いた残りの部分は、前記スプリングハウスに接合され閉断面構造となっていることを特徴とする。
また、本発明は、平面視した場合、前記サイドメンバと前記ブレースは平行していることを特徴とする。
また、本発明は、前記車体はエンジンが横置きに配置され、前記ブレースの下端が前記サイドメンバに接合された箇所の車幅方向内側にエンジンまたはトランスミッションが位置していることを特徴とする。

本発明によれば、車両の前面衝突時、衝撃荷重は、サイドメンバの前部から後部に向かって伝達され、サイドメンバは折れ変形しようとする。
この際、カウルトップと、カウルトップよりも車両前方に位置するサイドメンバの箇所とがブレースにより連結されているため、ブレースはサイドメンバの上下方向への折れ変形を抑制するように作用し、その結果、サイドメンバは車幅方向へ折れ変形しやすくなる。
したがって、サイドメンバの設計の意図通りにサイドメンバの変形モードを車幅方向にする上で有利となり、車両の前面衝突時におけるサイドメンバの変形モードの安定化を図り、サイドメンバにより衝撃荷重を効率よく吸収させる上で有利となる。
また、本発明によれば、サイドメンバの上下方向への折れ変形に比べ、サイドメンバの車幅方向への折れ変形をしやすくする上でより有利となり、車両の前面衝突時におけるサイドメンバの変形モードの安定化を図り、サイドメンバにより衝撃荷重を効率よく吸収させる上でより有利となる。
また、本発明によれば、車両の前面衝突時の衝撃荷重に対するブレースの強度を向上する上でより有利となる。したがって、サイドメンバの上下方向への折れ変形に比べ、サイドメンバの車幅方向への折れ変形をしやすくする上でより一層有利となり、車両の前面衝突時におけるサイドメンバの変形モードの安定化を図り、サイドメンバにより衝撃荷重を効率よく吸収させる上でより一層有利となる。
また、本発明によれば、車両の前面衝突時の衝撃荷重に対するブレースの強度が向上するとともにサイドメンバの車幅方向への変形を阻害しにくくする上で有利となる。
また、本発明によれば、ブレースの下端がサイドメンバに接合された箇所の車幅方向内側にエンジンまたはトランスミッションが位置しているため、車両の前面衝突時にブレースの下端がサイドメンバに接合された箇所が車幅方向内側に変形しにくいので、車両の前面衝突時におけるサイドメンバの変形モードの安定化を図り、サイドメンバにより衝撃荷重を効率よく吸収させる上でより有利となる。

第１の実施の形態に係る車体の前部構造の斜視図である。 （Ａ）は図１のＡＡ線断面図、（Ｂ）は図１のＢＢ線断面図、（Ｃ）は図１のＣＣ線断面図である。 第２の実施の形態に係る車体の前部構造の斜視図である。 （Ａ）は図３のＤＤ線断面図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
なお、以下の図面において、符号ＦＲは車両１０の前方を示し、符号ＵＰは車両１０の上方を示し、符号ＩＮは車幅方向内側を示し、符号ＯＵＴは車幅方向外側を示す。
図１に示すように、ダッシュパネル１２の車両前方にボンネットにより開閉される前部空間１４が設けられている。
前部空間１４には、エネルギーとして化石燃料を用いる車両１０では、前部空間１４に化石燃料を使用するエンジンとトランスミッションが搭載され、エネルギーとして電力を用いる車両１０では、前部空間１４にバッテリーから供給される電力によって駆動される電気モータとインバータが搭載される。
本実施の形態では、車両１０は、エネルギーとして化石燃料を用いるものであり、また、エンジンは横置きに配置され、したがって、前部空間１４の車幅方向の一側寄りにエンジンが配置され、車幅方向の他側寄りにトランスミッションが配置されている。

前部空間１４の車幅方向両側に、サイドメンバ１６と、アッパフレーム１８と、スプリングハウス２０とが配置されている。
サイドメンバ１６は車幅方向両側において車両の前後方向に延在しており、サイドメンバ１６は、ダッシュパネル１２から車両前方に突出している。
本実施の形態では、車両１０の前面衝突時、サイドメンバ１６に車両後方への衝撃荷重が入力してサイドメンバ１６が車幅方向に折れ変形する変形モードである場合に、効率よく衝撃荷重の吸収がなされるようにサイドメンバ１６が設計されている。
サイドメンバ１６は、内側部材２２と、内側部材２２の車幅方向外側に位置する外側部材２４とで構成されている。内側部材２２は、車両内側に向いた頂面２２０２と、頂面２２０２の上下に位置する上側面２２０４、下側面２２０６と、それら上下側面２２０４、２２０６につながるフランジ２２０８とを有している。外側部材２４は、平板状を呈し、内側部材２２の上下のフランジ２２０８に接合され、内側部材２２と外側部材２４とにより閉断面構造が形成されている。
アッパフレーム１８は、ダッシュパネル１２から車両前方に突出しサイドメンバ１６の上方に位置している。アッパフレーム１８の前端はランプサポートパネル１９を介してサイドメンバ１６に連結され、アッパフレーム１８の中間部および後部はスプリングハウス２０、カウルトップ２６に連結されている。
スプリングハウス２０は、ダッシュパネル１２の車両前方に設けられサイドメンバ１６とアッパフレーム１８とにわたって設けられている。
また、カウルトップ２６が、ダッシュパネル１２の車両前方で車幅方向両側のアッパフレーム１８間に設けられている。

そして、上端２８Ａがカウルトップ２６に、下端２８Ｂがカウルトップ２６よりも車両前方に位置するサイドメンバ１６の箇所１６０２に接合されたブレース２８が設けられている。
ブレース２８は、スプリングハウス２０の車幅方向内側に位置し、下方に至るにつれて車両前方に変位するように傾斜して配置されている。
平面視した場合、サイドメンバ１６とブレース２８は平行している。
ブレース２８は、図２（Ｂ）で示すように、頂壁２８０２と、頂壁２８０２の両側に位置する側壁２８０４と、側壁２８０４につながるフランジ２８０６とを有している。

ブレース２８の上端２８Ａは、図２（Ａ）に示すように、一方の側壁２８０４の延長部分２８０４Ａが、カウルトップ２６を構成するカウルトップロア２６Ａとカウルトップクロスメンバー２６Ｂとの間に挟まれて接合されている。
ブレース２８の長手方向の中間部２８Ｃのフランジ２８０６は、図２（Ｂ）に示すように、スプリングハウス２０に接合されている。
ブレース２８の下端２８Ｂは、図２（Ｃ）に示すように、スプリングハウス２０と共にサイドメンバ１６に接合されている。
ブレース２８の下端２８Ｂがサイドメンバ１６に接合された箇所の車幅方向内側にエンジンまたはトランスミッションが位置している。

次に作用効果について説明する。
車両１０の前面衝突時、サイドメンバ１６に車両後方への衝撃荷重が入力すると、衝撃荷重は、サイドメンバ１６の前部から後部に向かって伝達され、サイドメンバ１６は折れ変形しようとする。
この際、カウルトップ２６と、カウルトップ２６よりも車両前方に位置するサイドメンバ１６の箇所１６０２とがブレース２８により連結されているため、ブレース２８はサイドメンバ１６の上下方向への折れ変形を抑制するように作用し、その結果、サイドメンバ１６は車幅方向へ折れ変形しやすくなる。
したがって、サイドメンバ１６の設計の意図通りにサイドメンバ１６の変形モードを車幅方向にする上で有利となり、車両１０の前面衝突時におけるサイドメンバ１６の変形モードの安定化を図り、サイドメンバ１６により衝撃荷重を効率よく吸収させる上で有利となる。

また、本実施の形態では、ブレース２８の長手方向の中間部２８Ｃがスプリングハウス２０に接合されることで、車両１０の前面衝突時の衝撃荷重に対するブレース２８の強度が向上している。
したがって、サイドメンバ１６の上下方向への折れ変形に比べ、サイドメンバ１６の車幅方向への折れ変形をしやすくする上でより有利となり、車両１０の前面衝突時におけるサイドメンバ１６の変形モードの安定化を図り、サイドメンバ１６により衝撃荷重を効率よく吸収させる上でより有利となる。

また、本実施の形態では、平面視した場合、サイドメンバ１６とブレース２８とが平行していることで、車両１０の前面衝突時の衝撃荷重に対するブレース２８の強度が向上するとともにサイドメンバ１６の車幅方向への変形を阻害しにくい構造となっている。
したがって、前記と同様に、車両１０の前面衝突時におけるサイドメンバ１６の変形モードの安定化を図り、サイドメンバ１６により衝撃荷重を効率よく吸収させる上でより有利となる。

また、本実施の形態では、ブレース２８の下端２８Ｂがサイドメンバ１６に接合された箇所の車幅方向内側にエンジンまたはトランスミッションが位置している。
そのため、車両１０の前面衝突時の衝撃荷重によりサイドメンバ１６が車幅方向内側へ変形しにくい、つまりブレース２８の下端２８Ｂがサイドメンバ１６に接合された箇所が衝突時でも車幅方向内側へ変形しにくい構造となっているため、車両１０の前面衝突時におけるサイドメンバ１６の変形モードの安定化を図り、サイドメンバ１６により衝撃荷重を効率よく吸収させる上でより有利となる。

（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について図３、図４を参照して説明する。
以下の実施の形態では、第１の実施の形態と同様な箇所、部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
第２の実施の形態では、カウルトップ２６に取着されるブレース２８の上端２８Ａと、サイドメンバ１６に取着されるブレース２８の下端２８Ｂとを除いたブレース２８の残りの全ての部分が閉断面構造となっている点が第１の実施の形態と異なっている。
詳細に説明すると、ブレース２８の上端２８Ａは、図２（Ａ）に示すように、一方の側壁２８０４の延長部分２８０４Ａが、カウルトップロア２６Ａとカウルトップクロスメンバー２６Ｂとの間に挟まれて接合されている。
また、図３、図４に示すように、他方の側壁２８０４の延長部分２８０４Ｂと、頂壁２８０２につながるフランジ２８０８が、カウルトップクロスメンバー２６Ｂに接合されている。
また、ブレース２８の上端２８Ａと下端２８Ｂとを除いたブレース２８の残りの全ての部分は、図４に示すように、閉断面構造となっている。
また、ブレース２８の下端２８Ｂは、図３、図４に示すように、ブレース２８の両側の側壁２８０４にそれぞれつながるフランジ２８１０がサイドメンバ１６の上側面２２０４に接合され、ブレース２８の頂壁２８０２につながる延長部分２８１２がサイドメンバ１６の頂面２２０２に接合されている。

第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の作用効果が奏されることは無論のこと、ブレース２８の上端２８Ａと下端２８Ｂとを除いたブレース２８の残りの全ての部分が閉断面構造となっているため、車両１０の前面衝突時の衝撃荷重に対するブレース２８の強度を向上する上でより有利となる。
したがって、サイドメンバ１６の上下方向への折れ変形に比べ、サイドメンバ１６の車幅方向への折れ変形をしやすくする上でより一層有利となり、車両１０の前面衝突時におけるサイドメンバ１６の変形モードの安定化を図り、サイドメンバ１６により衝撃荷重を効率よく吸収させる上でより一層有利となる。

１０ 車両
１２ ダッシュパネル
１４ 前部空間
１６ サイドメンバ
１６０２ サイドメンバの箇所
１８ アッパフレーム
２０ スプリングハウス
２６ カウルトップ
２８ ブレース
２８Ａ 上端
２８Ｂ 下端
２８Ｃ 中間部

Claims (5)

1. ダッシュパネルから車両前方に突出する車幅方向両側のサイドメンバと、
   前記ダッシュパネルから車両前方に突出し前記サイドメンバの上方に位置する車幅方向両側のアッパフレームと、
   前記ダッシュパネルの車両前方で車幅方向両側の前記アッパフレーム間に設けられたカウルトップと、
   前記ダッシュパネルの車両前方に設けられ前記サイドメンバと前記アッパフレームとにわたって設けられたスプリングハウスとを備え、
   上端が前記カウルトップに、下端が前記カウルトップよりも車両前方に位置する前記サイドメンバの箇所のうち前記スプリングハウスの車両前方側端部と重なる位置に接合されたブレースが設けられている、
   ことを特徴とする車体の前部構造。
2. 前記ブレースの長手方向の中間部が前記スプリングハウスに接合されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の車体の前部構造。
3. 前記ブレースは、前記スプリングハウスの車幅方向内側に位置し、下方に至るにつれて車両前方に変位するように傾斜して配置され、
   前記ブレースの前記上端と前記下端とを除いた残りの部分は、前記スプリングハウスに接合され閉断面構造となっている、
   ことを特徴とする請求項１記載の車体の前部構造。
4. 平面視した場合、前記サイドメンバと前記ブレースは平行している、
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載の車体の前部構造。
5. 前記車体はエンジンが横置きに配置され、
   前記ブレースの下端が前記サイドメンバに接合された箇所の車幅方向内側にエンジンまたはトランスミッションが位置している、
   ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項記載の車体の前部構造。

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