この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
本実施形態の車両1の車体構造は、押出成形されたアルミ合金製の複数のフレームを連結して車体骨格をなす、所謂、スペースフレーム構造である。このような車両1の車体構造について、図1から図11を用いて説明する。
また、図示を明確にするため、図1および図2中において車両左右両側のフロントサスペンションの図示を夫々省略している。さらに図2中においてタワーバーの図示を省略し、図3、図5、図7、図11中においてダッシュパネルの図示を省略し、図5中においてカウルパネルの図示を省略している。さらにまた、図11中において車両右側のセンタ側フレームとトンネルフレームの図示を省略している。
また、図中、矢印Fは車両前方を示し、矢印Rtは車両右側を示し、矢印Ltは車両左側を示し、矢印OUTは車幅方向外側を示し、矢印INは車幅方向内側を示すものとする。
本実施形態における車両1の車体構造は、図1、図2に示すように、乗員が乗り込む車室部2と、車室部2よりも車両前方のエンジンルームE(図1参照)に略相当する位置に配置された不図示のフロントサスペンション(以下、「サスペンション」と略記する)を支持するサスペンション支持構造体4と、車室部2とサスペンション支持構造体4とを連結するタワーバー7および複数のフレーム部材5と、サスペンション支持構造体4の前端に連結されるとともに、車両前方からの衝撃荷重を吸収する衝撃吸収構造体6とを備えている。
車室部2は、図1に示すように、車幅方向に所定間隔を隔てた位置で、車両前後方向に延びる左右一対のサイドシル21と、サイドシル21の車両上方に配設された左右一対のフロントピラー22と、サイドシル21の前端、及びフロントピラー22の前端を車両上下方向に連結する左右一対のヒンジピラー23と、下方かつ車幅方向略中央の位置に配設されたトンネルフレーム24と、左右のヒンジピラー23を車幅方向に連結して、車室内外を隔てる隔壁をなす隔壁部25とを備えている。
トンネルフレーム24は左右一対備え、夫々車両前後方向に延びる閉断面を構成する。さらに左右各側のトンネルフレーム24は、その前部よりも後方部分(乗員空間において車両前後方向に延びる部分)が、図1に示すように、トンネル部29(フロアトンネル)の頂部に並設されている。
トンネル部29は、図1に示すように、車室部2の床面を形成するフロアパネル28の車幅方向中央部から車室部2内方へ突出して車両の前後方向に延びるように形成されている。
さらに左右各側のトンネルフレーム24は、その車両前後方向の前部を除く部分が、シートに着席した乗員の腰部より低い高さ(当例では乗員の足元に相当する高さ)に略水平かつ車両前後方向に直線状に延在するとともに車幅方向の中央部にて互いに平行に延在する。
左右各側のトンネルフレーム24の前部は、このように車両前後方向に水平かつ直線状に延在する部分の前端から前方程徐々に上方かつ車幅方向外側へ互いに車幅方向に離間しながら前端が隔壁部25に達するまで延在し(図1参照)、図1〜図6に示すように、隔壁部25にて前端がセンタ側フレーム52の後端と接合する。
図1、図2に示すように、隔壁部25は、ダッシュパネル26(ダッシュロアパネル)と、該ダッシュパネル26の上端に連結したカウルパネル27とを備えて、車室部2の前端位置、すなわち車室部2とエンジンルームE(図1参照)との間の位置に、縦壁状に配設され、これら車室部2とエンジンルームEとを仕切っている。
ダッシュパネル26は、車幅方向および上下方向に延び、図示省略するが、その下部は、下方程後方へ傾斜して延び、その後下端はフロアパネル28の前端に接合されている(図示省略)。さらに図2に示すように、ダッシュパネル26の下部の車幅方向中央部分には、上方へ膨らむ凹部26aが形成されている。この凹部26aは、フロアパネル28の車幅方向の中央部に形成されたトンネル部29の前端に接合され(図示省略)、トンネル部29の下側の空間とエンジンルームEとを車両前後方向に連通する。
カウルパネル27は充填剤を介して前下状に傾斜するフロントウインドガラス(図示省略)の傾斜下部をその車幅方向の略全体に亘って下方から支持する剛性を有して車幅方向に延在している。
図4、図6に示すように、カウルパネル27は車両前後方向に略水平に延びる下壁部271と、該下壁部271の後端から上方へ立ち上がる縦壁部272と、該縦壁部272の上端から後方へ略水平に延びる上壁部273とで車幅方向の直交断面が略S字状に一体に形成している。
また図2、図4に示すように、隔壁部25における、ダッシュパネル26よりも上部には、ダッシュパネル26の上端から上方に延びるカウルボックス前壁部261と、カウルパネル27とで、車幅方向の略全体に亘って上向きに開口した溝状のカウルボックス20が形成されている。
すなわち図4に示すように、カウルパネル27の縦壁部272が、カウルボックス20の後壁部として、カウルボックス前壁部261と後側で対向するように形成されている。
また図示省略するが、サスペンションは、ダブルウィッシュボーン式サスペンション構造であって、車両1の前輪を回転自在に支持するナックルと、車幅方向外側がナックルの下部に連結され、車幅方向内側が車体に連結されたロアアームと、車幅方向外側がナックルの上部に連結され、車幅方向内側が車体に連結されたアッパアームと、上端が車体に連結され、下端がロアアームに連結された伸縮可能なフロントサスダンパ(以下、「ダンパ」と略記する)とで構成されている。
また、サスペンション支持構造体4は、図1、図2に示すように、車幅方向に所定間隔を隔てて配置された左右一対の骨格メンバ41と、左右の骨格メンバ41の下端近傍を連結するサスクロス42と、サスクロス42よりも僅かに車両上方の位置で、左右の骨格メンバ41の下部を連結する下側クロスメンバ43と、左右の骨格メンバ41の上部を連結する上側クロスメンバ44と、上側クロスメンバ44に接合された左右一対のボックス部材45と、骨格メンバ41およびサスクロス42を連結する左右一対の傾斜フレーム46とで構成されている。
また、衝撃吸収構造体6は、左右の骨格メンバ41の前端に連結された左右一対の衝撃吸収部材61と、衝撃吸収部材61の前端を車幅方向に連結する不図示のフロントバンパービームとを備えている。
衝撃吸収部材61は、車両前後方向に延設されており、その車両前後方向の後端を除く全長に亘って形成されている。
衝撃吸収部材61の後端には、骨格メンバ41の前面と連結する後端連結部61a(図1、図2参照)が略平板状に形成されている。後端連結部61aは、衝撃吸収部材61の開断面空間が後方に開口しないように後端側から閉塞する態様で衝撃吸収部材61の車幅方向外側へ延設されている。
また図1、図2に示すように、フレーム部材5は、サイド側アッパフレーム51と、センタ側フレーム52と、サイド側フレーム53と、サイド側ロアフレーム54と、センタ側ロアフレーム55と、補強フレーム56とを夫々左右一対備えている。
これらフレーム部材5(51〜56)は、いずれも押出成形された中空状に構成されており、このうち、補強フレーム部材56以外のフレーム部材5(51〜55)は、左右各側において車室部2と骨格メンバ41とを連結するように直線状に延在している。
なお、図1、図2中の符号58はサイド側フレーム53とサイド側ロアフレーム54とを車幅方向外側から連結する補強パネルである。
また図1に示すように、タワーバー7は、ダンパを支持する後述するダンパ支持部183(図2において車体左側のみ図示)を補強する中空状のダンパ支持部補強フレームであって、左右の骨格メンバ41の一方側(右側)の上面に前端を接合するとともに左右のセンタ側フレーム52の他方側(左側)の後端に後端を接合する一方の直線状部7a(梁状部)(図1参照)と、左右の骨格メンバ41の他方側(左側)の上面に前端を接合するとともに左右のセンタ側フレーム52の一方側(右側)の後端に後端を接合する他方の直線状部7a(同図参照)とを備え、これら一対の直線状部7aを互いに交差させた形状、すなわち平面視でクロス形状に一体形成されている。タワーバー7は、金属製の角材をクロス形状となるように繋ぎ合わせたものであってもよいし、繊維強化樹脂(当例では炭素繊維強化プラスチック)で一体成形されたものであってもよい。
引き続き、上述したサスペンション、サスペンション支持構造体4、及びフレーム部材5の各構成要素について、さらに詳述する。
まず、サスペンションのうちダンパは、図示省略するが、略車両上下方向に伸縮可能なダンパ本体部と、ダンパ本体部の伸縮に応じて伸縮するばね部とで一体構成されている。このダンパは、上端である上方連結部が、後述するダンパ支持部183(図1参照)を介して骨格メンバ41に連結され、下端である下方連結部(図示省略)がロアアームに連結されている。
また、サスペンション支持構造体4のうち骨格メンバ41は、図1、図2に示すように、車両1における前部車体を構成する車体骨格部材として、車両1の前面衝突(前突)時に衝撃吸収構造体6から伝達される衝突荷重(前突荷重)を、フレーム部材5を介して車室部2側(車体後方)へ伝達するロードパスの一部を成す機能と、不図示のサスペンションを揺動可能に支持する機能とを有するアルミダイキャスト製の部材である。
この骨格メンバ41は、図1、図2に示すように、骨格本体部41A(図2参照)と、該骨格本体部41Aの縁端を囲繞するように車幅方向の内外各側に突出する平板状の輪郭部41Bとで側面視で中央に開口41s(以下、「中央開口41s」と称する)(図2参照)を有する枠状(略ロ字形状)に一体形成されている。
詳しくは、骨格メンバ41は、図2に示すように、該骨格メンバ41の上枠を構成するように車両前後方向に延びる上側骨格部411、該骨格メンバ41の下枠を構成するように車両前後方向に延びる下側骨格部412、該骨格メンバ41の前枠を構成するように上側骨格部411と下側骨格部412との略前端同士を車両上下方向に連結する前側骨格部413、および該骨格メンバ41の後枠を構成するように上側骨格部411と下側骨格部412との略後端同士を車両上下方向に連結する後側骨格部414を備えて一体形成されている。
より詳しくは、上側骨格部411は、図2に示すように、側面視において、車両上下方向の長さよりも車両前後方向の長さが長い側面視略矩形に形成され、さらにその前上コーナー部および後上コーナー部を側面視で面取り状に傾斜した形状で形成されている。
下側骨格部412も同様に、側面視において、車両上下方向の長さよりも車両前後方向の長さが長い側面視略矩形状に形成されている。一方、前側骨格部413および後側骨格部414は、側面視において、車両前後方向の長さよりも車両上下方向の長さが長い側面視略矩形状に形成されている。
さらにまた同図に示すように、上側骨格部411および前側骨格部413の各前面は、共に輪郭部41Bが形成されることによって、上下方向に連続して延びる縦壁状に形成されている。
このような骨格メンバ41のうち上側骨格部411には、図2に示すように、その車幅方向外側の面に、不図示のダンパの上端(ダンパトップ)を前後方向の中央部で支持するダンパ支持部183が設けられている。
ダンパ支持部183は、ダンパの上方連結部(図示省略照)を、該上方連結部に挿通された車両前後方向に延びる軸部材(図示省略)を介して軸支している。これにより、ダンパ支持部183は、軸部材を回転軸としてダンパを揺動可能に軸支している。
また図2に示すように、骨格メンバ41の上面、後上コーナー部の前上後下状の傾斜面、および後面は、複数のフレーム部材5(51〜55)の各前端を接続する被接合部41a〜41eが形成される。
これら被接合部41a〜41eのうち、図2に示すように、サイド側アッパフレーム51の前端を接合するサイド側アッパフレーム被接合部41aは、上側骨格部411の上面における、ダンパ支持部183の直上部分に形成されている。
また、タワーバー7(一対の直線状部7a)の前端についてもサイド側アッパフレーム51と同様に、上述したように、骨格メンバ41の上面に接合されている(図1参照)。具体的には、タワーバー7の前端は、サイド側アッパフレーム被接合部41aよりも若干前側部位に接合されているが(図1参照)、このタワーバー7の前端についてもダンパ支持部183の直上部分に接合されている(図1、図2参照)。
図1、図2に示すように、上述した被接合部41a〜41eのうち、センタ側フレーム52の前端を接合するセンタ側フレーム被接合部41bは、上側骨格部411の後上コーナー部における前上後下状の傾斜面(図2参照)により形成される。
すなわち図1〜図6に示すように、センタ側フレーム52は、前端が骨格メンバ41のセンタ側フレーム被接合部41bに接合され、後端が車両前後方向における隔壁部25にてトンネルフレーム24の前端に接合されており、側面視で後方程上方(前下後上状)(図2、図4〜図6参照)、且つ平面視で後方程車幅方向内側に傾斜した姿勢で配設されている(図1、図3参照)。
一方、上述した骨格メンバ41の前面は、図2に示すように、上側骨格部411における車両上下方向略中央近傍から、前側骨格部413における車両上下方向略中央近傍に至る範囲を、衝撃吸収構造体6の衝撃吸収部材61(衝撃吸収部材61の後端連結部61a(図1参照))が連結される縦壁状の後端被連結部41fとして構成している。
すなわち図2に示すように、骨格メンバ41の前面における後端被連結部41fは、上側骨格部411と前側骨格部413とに上下方向に跨った位置に構成されており、上側骨格部411の後部に設けたセンタ側フレーム被接合部41bに対して下方へオフセットした位置(すなわち、低い位置)に構成されている。
センタ側フレーム52は、上述したように、車両側面視で前下後上状に傾斜した姿勢で配設されているため(図2参照)、その長手方向の前方へ直線状に延びる延長線52xが骨格メンバ41の後端被連結部41f(換言すると衝撃吸収部材61の後端連結部61a(図1参照))と交差する。
また、骨格メンバ41の後端被連結部41fには、図1、図2に示すように、後述する衝撃吸収構造体6の衝撃吸収部材61が取付けられるセットプレート47が接合されており、取付けプレート63を介して衝撃吸収部材61の後端連結部61aが締結固定されている。
ところで上述したように、センタ側フレーム52の後端とトンネルフレーム24の前端とは、互いに連結されているが、特に図3〜図7、図10、図11に示すように、カウルボックス20に対して直下で隣接させて接続部材70を介して互いに連結されている。
図1に示すように、接続部材70は、ダッシュパネル26の車幅方向中央下部に形成された凹部26a(図2、図11参照)に対して左右各側から隔壁部25(カウルボックス前壁部261)の上端に至までの範囲を形成するように左右一対配設されている。
図3〜図6に示すように、これら左右一対の接続部材70は、縦壁状の隔壁形成部71と、該隔壁形成部71から前方に突出するセンタ側フレーム接続部72と、後方に突出するトンネルフレーム接続部73とで形成されている。
また図2、図10、図11に示すように、ダッシュパネル26の車幅方向中央下部に形成された凹部26a(図2、図11参照)に対して上方には、連結パネル8が配設されている。この連結パネル8は、図11に示すように、フロアパネル28の車幅方向の中央部に形成したトンネル部29(図1参照)の前端と連結するように下部が下方程後方へ延出している。
図3〜図7、図10、図11に示すように、左右一対の隔壁形成部71は、左右各側において、隔壁部25の正面視でセンタ側フレーム52の後端とトンネルフレーム24の前端との連結部分およびその周辺部分に形成されており、連結パネル8を介して車幅方向に連結されている(図10、図11参照)。
すなわち図1に示すように、左右一対の接続部材70と連結パネル8とは、隔壁部25の車幅方向中央上部を形成するように配設されており、左右一対の接続部材70に備えた各隔壁形成部71と連結パネル8とは、ダッシュパネル26およびカウルボックス前壁部261と共に車幅方向および上下方向に略面一の縦壁面を形成している。
図3〜図7の特に図7に示すように、センタ側フレーム接続部72は、縦壁状の隔壁形成部71の正面視でセンタ側フレーム52の後端相当位置に、該センタ側フレーム52の上壁部52a、下壁部52bおよび車幅方向内外両側壁部52c,52dの各後端に対応(接合)する上壁部721、下壁部722および車幅方向内外両側壁部723,724を有しており、隔壁形成部71に対して前方向程車幅方向外側に傾いて突出し(図1、図3参照)、その突出方向に向けて開口する突出形状で形成している。
図3〜図6、図10、図11の特に図10、図11に示すように、トンネルフレーム接続部73は、縦壁状の隔壁形成部71の正面視でトンネルフレーム24の前端相当位置に、該トンネルフレーム24の上壁部24a、下壁部24bおよび車幅方向内外両側壁部24c,24dの各後端に対応(接合)する上壁部731、下壁部732および車幅方向内外両側壁部733,734を有して、隔壁形成部71に対して後方向程車幅方向内側に傾いて突出し(図1、図10参照)、その突出方向に向けて開口する突出形状で形成している。
ところで図4〜図6に示すように、トンネルフレーム接続部73の上壁部731は、その上側部分に相当する上壁上部731aと、下側部分に相当する上壁下部731bとで一体に形成されており、これら731a,731bのうちの上壁上部731aと、上記のカウルパネル27の下壁部271とでカウルボックス下壁部262を形成している(図4、図6参照)。
詳しくは、カウルボックス20は、車幅方向に延びるダッシュパネル26の上部全体に亘って備え、その底面に相当するカウルボックス下壁部262は、基本的にカウルパネル27の下壁部271のみによって形成されるが、車幅方向における、左右一対の接続部材70に対応する部分のみ、カウルパネル27の下壁部271と上壁上部731aとで形成されている。
より詳しくは、上壁部731(上壁上部731a)の上面は平坦な水平面により形成されている。そして、カウルパネル27の下壁部271は、その下面が上壁部731の上面に当接した状態で接合されるとともに支持されている。
すなわち、トンネルフレーム接続部73の上壁部731は、カウルボックス下壁部262の一部を形成する上壁上部731aを備えて一体成形されたものである。
また上壁部731のうち、上壁下部731bは、該トンネルフレーム接続部73の例えば下壁部732と略同じ厚さ(上下方向の幅)を有している。すなわち、トンネルフレーム接続部73の上壁部731は、このような板厚を有する上壁下部731bと、該上壁下部731bと略同じ板厚を有する上壁上部731aとでトンネルフレーム接続部73を形成する下壁部732等の壁部732,733,734(図10、図11参照)の板厚よりも肉厚に形成している。
さらに図4、図6に示すように、トンネルフレーム接続部73の上壁部731は、上壁下部731bを上壁上部731a(カウルボックス下壁形成部)よりも後方に延出することで、肉厚でありながらトンネルフレーム24の上壁部24aの前端の嵌め込みを許容している。
また、トンネルフレーム接続部73の上壁部731の一部(上壁上部731a)を上述したように、カウルボックス下壁部262の一部を成すように形成することで、トンネルフレーム接続部73をカウルボックス20に対して直下に隣接して設けることができる。一方図4〜図6に示すように、センタ側フレーム接続部72の上壁部721を、隔壁形成部71を隔ててトンネルフレーム接続部73の上壁部731に対して車両前方で対応する位置に形成することで、トンネルフレーム24だけでなくセンタ側フレーム52についても、カウルボックス20に対して直下に隣接させて連結させることができる。
また図3〜図7に示すように、上記隔壁形成部71は、センタ側フレーム接続部72の上壁部721およびトンネルフレーム接続部73の上壁部731よりも上側部分を、カウルボックス前壁部261の一部を形成するカウルボックス前壁形成部711として形成するとともに、カウルボックス前壁部261の下側部分を、ダッシュパネル26の一部を形成するダッシュパネル形成部712として形成している。
なお、カウルボックス前壁形成部711の上部は、上方程後方に傾斜している(同図参照)。
また図3、図5、図7の特に図7に示すように、隔壁形成部71に対して前側には、該隔壁形成部71とセンタ側フレーム接続部72に跨る複数の前側補強リブ74(741〜744)が形成されている。
前側補強リブ74は、特に図7に示すように、センタ側フレーム接続部72の下壁部722、上壁部721および車幅方向の内外各側壁部723,724の夫々と隔壁形成部71の前面とに跨って形成される前側下壁補強リブ741、前側上壁補強リブ742、前側車幅方向内壁補強リブ743(743a〜743d)、前側車幅方向外壁補強リブ744(744a〜744e)を備えている。
前側下壁補強リブ741は、センタ側フレーム接続部72の下壁部722の車幅方向内端から下方へ延出するとともに、前側上壁補強リブ742は、センタ側フレーム接続部72の上壁部721の車幅方向の中間から下方へ延出する。
前側車幅方向内壁補強リブ743(743a〜743d)は、センタ側フレーム接続部72の車幅方向の内壁部から車幅方向内側へ延出する第1、第2の前側車幅方向内壁補強リブ743a,743bと、車幅方向外側へ延出する第3、第4の前側車幅方向内壁補強リブ743c,743dとを備えている。
第1、第2の前側車幅方向内壁補強リブ743a,743bは夫々、センタ側フレーム接続部72の車幅方向の内側壁部723の上下方向の中間、下端の各位置に形成されている。
第3、第4の前側車幅方向内壁補強リブ743c,743dは夫々、センタ側フレーム接続部72の車幅方向の内側壁部723の上部、上下方向における、第1、第2の前側車幅方向外壁補強リブ743a,743bの間に形成されている。
前側車幅方向外壁補強リブ744(744a〜744e)は、センタ側フレーム接続部72の車幅方向の外側壁部724から車幅方向外側へ延出する第1〜第3の前側車幅方向外壁補強リブ744a〜744cと、車幅方向内側へ延出する第4、第5の前側車幅方向外壁補強リブ744d,744eとを備えている。
第1〜第3の前側車幅方向外壁補強リブ744a〜744cは夫々、センタ側フレーム接続部72の車幅方向の外側壁部の略上端、上下方向の中間、下部の各位置に形成されている。
第4、第5の前側車幅方向外壁補強リブ744d,744eは、センタ側フレーム接続部72の車幅方向の外側壁部724の上下方向における、第1、第2の前側車幅方向外壁補強リブ744a,744bの間、第2、第3の前側車幅方向外壁補強リブ744b,744cの間に夫々形成されている。
これら前側補強リブ74のうち特に第1〜第3の前側車幅方向外壁補強リブ744a〜744cによって、後方程車幅方向内側に傾斜して延びるセンタ側フレーム52(図1参照)が、その後端が車幅方向内側へ位置ずれする(換言すると隔壁部25の車幅方向外側に倒れる)ことを阻止するべくセンタ側フレーム52の後端にて突張り支持するようにセンタ側フレーム接続部72を補強する。
また図3、図5、図6、図10、図11の特に図11に示すように、隔壁形成部71に対して後側には、該隔壁形成部71とトンネルフレーム接続部73に跨る複数の後側補強リブ75(75a〜75f)が形成されている。
後側補強リブ75は、特に図11に示すように、トンネルフレーム接続部73の上壁731の車幅方向内縁、並びに車幅方向内壁部733の上部、下部および下端部の夫々から車幅方向内側へ略水平に延出する第1〜第4後側補強リブ75a〜75dと、トンネルフレーム接続部73の下壁部732の車幅方向内縁から下方かつ車幅方向内側へ延出する第5後側補強リブ75eと、トンネルフレーム接続部73の下壁部732の車幅方向内縁から下方へ鉛直に延出する第6後側補強リブ75fとを備えている。
また図1〜図9に示すように、タワーバー7(一対の直線状部7a)の後端は、上述したように、センタ側フレーム52の後端に連結されているが、詳しくは特に図4、図5に示すように、取付ブラケット80を介してセンタ側フレーム52の後端に連結されている。
取付ブラケット80は、センタ側フレーム52の後端と隔壁形成部71の上部(カウルボックス前壁形成部711)とに跨るようにこれらに接合されている。
図4〜図8に示すように、取付ブラケット80は、センタ側フレーム52に取り付けられるとともにタワーバー7を取り付ける本体部81と、本体部81の後端から上方へ延びてカウルボックス前壁形成部711の前面に取り付ける隔壁取付部82とを備えている。
図3、図4、図8、図9に示すように、本体部81は、センタ側フレーム52の上壁部52a(上面部)および車幅方向内外各側の側壁部52c,52d(両側面部)に接合する上壁部83(図4、図8参照)と車幅方向内外各両側の側壁部84,85と、これら側壁部84,85の各上端から車幅方向において相反する方向へ水平に延びる鍔部86とで構成されている(図3、図4、図8参照)。
本体部81は、センタ側フレーム52に対して上方かつ車幅方向両側の側壁部84,85によって該センタ側フレーム52を挟み込むようにして溶接されている(図3、図5、図7、図9参照)。
図4〜図9に示すように、上壁部83には、センタ側フレーム52の上面部に対し上方に膨出する膨出部87が形成され、膨出部87は、上壁部83における前部から後端に至るまで形成されている(図4〜図6、図8参照)。
上壁部83における膨出部87より前側部分は、センタ側フレーム52の上面部に面接触状態で溶接可能に、前下後上状に傾斜するセンタ側フレーム52に対応させて前下後上状に傾斜配置されている(図4〜図7参照)。
これに対して膨出部87の上面871aは平坦な水平面状に形成されており、タワーバー7の後端を締結する座面として形成されている(図4、図5、図7〜図9参照)。
上述により、取付ブラケット80は、センタ側フレーム52およびタワーバー7に対しての優れた取り付け性を両立している。
図4、図6、図9に示すように、膨出部87の内部は、下方に開口した空間が形成されており、膨出部87における、水平な上面871aを有する上壁部871には、平面視の略中心から下方(膨出部87の内部)に延びるボス部872が設けられている。
ボス部872には、その軸方向に貫通し、上壁部871の上面871aから上方に開口する締結用穴872h(ネジ穴)が形成されている。ボス部872の下端はセンタ側フレーム52の上壁部52a(上面部)よりも下方に達する長さに形成されている(同図参照)。これに対応させて、センタ側フレーム52の上壁部52aにおける平面視でボス部872に対応する位置には、該ボス部872の下部の挿通を許容する逃げ用穴52hが貫通形成されている(同図参照)。
そして図4〜図9に示すように、タワーバー7の後端を、ボス部材91とボルトBとから成る締結具90を用いて膨出部87の上面871aに締結している。
具体的には、タワーバー7の後端と、座面としての膨出部87の上面871aとの間に、ボス部材91を介在させ、ボス部材91の軸方向に貫通形成した貫通穴91h(図9参照)から、膨出部87のボス部872に貫通形成した締結用穴872hへとボルトBを挿通させることで締結している。
また、鍔部86は、本体部81の車幅方向の内外両側の側壁部84,85の各前端から各後端に至るまで後方程車幅方向内外各側へ略水平に延出し(図3、図7〜図9参照)、後端が幅広になるように形成している(図3、図7、図8参照)。さらに鍔部86は、その後端において膨出部87の上壁部871の後端と同じ高さになるように車幅方向内外両側の側壁84,85の各前端から各後端に至るまで後方程上方に直線状に傾斜して延出している(図5、図7、図8参照)。
これにより、本体部81は、その後端において、膨出部87(上壁部871)の後端と、その左右各側に有する鍔部86の幅広の後端とが略同じ高さで車幅方向に略一直線状に延びるように形成している。すなわち、本体部81は、その前後方向における後端が最も幅広に形成している(図3、図7、図8参照)。
そして、このような本体部81の幅広の後端の車幅方向全体から隔壁取付部82を上方へ延びるように形成することで(図4〜図8参照)、該隔壁取付部82を、隔壁形成部71の前面に対して極力広い当接面積になるように後面を接合している(図7参照)。
また図5〜図9に示すように、取付ブラケット80は、本体部81の上面871aと隔壁取付部82の前面とに跨る複数のブラケット第1補強リブ88aが形成されている。当例では、ブラケット第1補強リブ88aは、膨出部87の上面871aの左右両側と、車幅方向内側の鍔部86の上面との合計3箇所から上方に延出するように形成されている(図5〜図7参照)。
さらに、取付ブラケット80は、その車幅方向の内外各側において、鍔部86の下面と側壁部84,85とに跨るブラケット第2補強リブ88bが形成されている(図3、図7、図8参照)。当例では、ブラケット第2補強リブ88bは、取付ブラケット80の車幅方向の内外各側において、鍔部86の後部と、前後方向の中間部と、前部との3箇所から下方に延出するように形成されている。
取付ブラケット80は、鍔部86の上面と、膨出部87の車幅方向の内外各側の側壁部および前壁部とに跨るブラケット第3補強リブ88cが形成されている(図5〜図8参照)。当例では、ブラケット第3補強リブ88cは、取付ブラケット80の車幅方向の内外各側において、鍔部86の前後各側および上壁部83の左右各側から上方に延出するように形成されている。
以上のように、本実施形態の車両1の衝撃吸収構造は、後方程上方に向かって傾斜して延び、その後端が車室部2(キャビン)側のトンネル部29(センタトンネル)の上部のトンネルフレーム24の前端と連結されるセンタ側フレーム52をエンジンルームE(図1参照)側に備えた車両の前部車体構造であって(図2参照)、エンジンルームEと車室部2とを仕切る隔壁部25にカウルボックス20を備え、センタ側フレーム52の後端とトンネルフレーム24の前端とをカウルボックス20に対して直下に隣接させて連結したものである(図1、図4、図6、図7、図10、図11参照)。
このように、センタ側フレーム52の後端とトンネルフレーム24との連結部をカウルボックス20に対して直下に隣接させることで、該連結部の屈曲による剛性低下を効率的に抑制できる。
詳述すると、センタ側フレーム52は、前面衝突時に衝突物を受け止めるフロントバンパービーム(図示省略)の高さに略相当する高さに配置される一方で、トンネルフレーム24は、シートに着席している乗員の足元スペースを極力確保できる高さに配置される。このため、トンネルフレーム24は通常、センタ側フレーム52よりも低い位置に配置されていることが多い。
そして、センタ側フレーム52の後端をトンネルフレーム24の前端に接続して車両1の前面衝突(前突)時の衝突荷重をセンタ側フレーム52からトンネルフレーム24に伝達する構成において、トンネルフレーム24は、車室部2における乗員スペースを前後方向に通過する部分については極力低くなるレイアウトで配設しつつ、それよりも前部については、前端がセンタ側フレーム52の高さにまるまで前方程上方へ傾斜させた構成としている。このため、センタ側フレーム52の後端とトンネルフレーム24の前端との接続部(連結部)は、側面視で上方に突き出すように屈曲した接続形態となることが多い(図2、図4、図5参照)。
その場合、前面衝突時にセンタ側フレーム52からトンネルフレーム24へ衝突荷重を伝達する伝達効率は、屈曲した接続部において不利になりがちである。
これに対して上述したように、センタ側フレーム52の後端とトンネルフレーム24とにおける、上方に突き出すように屈曲した接続部を、車幅方向に延びるカウルボックス20に対して直下で隣接させて配置することで、車体の前面衝突時の接続部の剛性低下を効率的に抑制できる。
この発明の態様によれば、センタ側フレーム52とトンネルフレーム24とを接続部材70を介して接続するとともに(図1〜図7、図10、図11参照)、接続部材70にカウルボックス20の一部が含まれるように接続部材70をカウルボックス20の一部と共に一体成形させたものである(図4、図6参照)。
すなわち、接続部材70に備えたトンネルフレーム接続部73の上壁部731における上壁上部731aを、カウルボックス20の下壁部262の下側部分として成形したものである。
このように、接続部材70にカウルボックス20の一部を一体成形させることで接続部材70の剛性を効率的に向上できる。
この発明の態様によれば、隔壁部25には、カウルボックス20直下に備えたダッシュパネル26を備え(図1、図2参照)、接続部材70は図4、図6に示すように、カウルボックス前壁部261の一部を形成するカウルボックス前壁形成部711と、カウルボックス下壁部262の一部を形成する上壁上部731a(カウルボックス下壁形成部)と、ダッシュパネル26の一部を形成するダッシュパネル形成部712と、該ダッシュパネル形成部712から前方に突出するセンタ側フレーム接続部72と、ダッシュパネル形成部712から後方に突出するトンネルフレーム接続部73とで一体成形されており、上壁上部731a(カウルボックス下壁形成部)とカウルボックス前壁部261とは側面視で略L字形状に形成されている(同図参照)。
上記構成によれば、接続部材70を、カウルボックス前壁形成部711および上壁上部731aからなるL字状断面形状部を含めて一体成形することで、接続部材70とカウルボックス20との一体性が高まり、該接続部材70自体の剛性を効率的に向上できる。
さらに接続部材70に、ダッシュパネル形成部712を含むように一体成形することで(図3、図5〜図7、図11参照)、ダッシュパネル26との一体性を高めて接続部材70自体の剛性をより効率的に向上できる。
この発明の態様によれば、センタ側フレーム52の後端と、カウルボックス前壁形成部711とに跨る取付ブラケット80(第2接続部材)が設けられたものである(図1〜図7参照)。
上記構成によれば、取付ブラケット80によりセンタ側フレーム接続部72の剛性をさらに向上できる。
この発明の態様によれば、取付ブラケット80は、後方程車幅方向に広くなるように形成されたものである(図1、図3、図7、図8参照)。
上記構成によれば、取付ブラケット80のカウルボックス前壁部261に対する広い接合面積を確保してセンタ側フレーム52からトンネルフレーム24への伝達効率を高めることができる。
詳述すると、取付ブラケット80に鍔部86を形成することで、該鍔部86からブラケット第2、第3補強リブ88b,88c(補強リブ)を立設することができるため、センタ側フレーム52への取付け剛性を向上させるための補強リブを、取付ブラケット80に容易に設けることができる。
さらに、鍔部86を後方程車幅方向に広くなるように形成することで、センタ側フレーム52を上方から挟み込むようにして接合される取付ブラケット80の前側(本体部81側)においては、センタ側フレーム52の幅に対応させて前方程幅小として鍔部86が不用意に大型化しないように形成することができる。
一方、鍔部86を後方程幅広に形成することにより、取付ブラケット80の後側に備えた隔壁取付部82を、幅広の鍔部86を含めて広い幅に形成することができる(図7参照)。
従って取付ブラケット80に鍔部86を設けても該取付ブラケット80を極力軽量化しつつ、カウルボックス前壁部261に対する接合強度を高めて接続部材70を補強することができる。
さらにまた、鍔部86を後方程車幅方向に広くなるように形成することで、鍔部86の後端が、隔壁形成部71に対して突張るように車幅方向に張り出すことができるため、鍔部86自体を、両フレーム52,24の接続部の剛性を高める補強リブとして機能させることができる。
この発明の態様によれば、トンネルフレーム接続部73の上壁部731は、カウルボックス20の下壁部262の少なくとも一部を形成する上記上壁上部731a(カウルボックス下壁形成部)を備えて形成されたものである(図4、図6参照)。
このようにトンネルフレーム接続部73の上壁部731を、カウルボックス下壁部262の一部を形成する上壁上部731aを含むように一体成形することで、カウルボックス20との一体性を高めつつ、上壁下部731bのみで形成するよりも厚肉化することができるため、該接続部材70自体の剛性を効率的に向上できる。
この発明の態様によれば、センタ側フレーム接続部72の下壁部722とダッシュパネル形成部712とに跨る前側下壁補強リブ741(補強リブ)を形成するとともに(図3、図5〜図7参照)、トンネルフレーム接続部73の下壁部732とダッシュパネル形成部712とに跨る第6後側補強リブ75f(補強リブ)を形成したものである(図3、図5、図6、図11参照)。
上記構成によれば、センタ側フレーム接続部72とトンネルフレーム接続部73との各下壁部722,732の剛性を向上できる。
詳述すると、両フレーム52,24の接合部は、側面視で上方に突き出すように屈曲しているため、車両の前面衝突時に前突荷重がセンタ側フレーム52からトンネルフレーム24へ接合部を介して伝達する際に、該接合部には、側面視でより突き上がろうとする荷重が作用することになる。
これに対して上述したように、センタ側フレーム接続部72とトンネルフレーム接続部73の各下壁部722,732に、ダッシュパネル形成部712と跨るように補強リブ741,75fを夫々形成することで、車両の前面衝突時に接合部に作用する突き上げ荷重に対して、それ以上突き上がらないようにダッシュパネル形成部712側へ突張るようにして支持することができる。
従って、側面視で上方に突き出すように屈曲した、両フレーム52,24の接合部の剛性を効果的に高めることができる。
この発明の態様によれば、センタ側フレーム52は、後方程車幅方向中央側(車幅方向内側)に向かうように形成されるとともに、トンネルフレーム24は、前方程車幅方向外側にかうように形成されており(図1参照)、センタ側フレーム接続部72は、その車幅方向内両側の側壁部723,724の夫々に、第1〜第4の前側車幅方向内壁補強リブ743a〜743d、第1〜5の前側車幅方向外壁補強リブ744a〜744eをダッシュパネル形成部712とに跨る形成している(図3、図5、図7の特に図7参照)。さらに、トンネルフレーム接続部73は、その車幅方向内側の側壁部733に、第1〜第6の後側補強リブ75a〜75fをダッシュパネル形成部712に跨る形成したものである(図10、図11の特に図11参照)。
上記構成によれば、上記補強リブ743a〜743d,744a〜744e(第1側壁補強リブ)によって、センタ側フレーム52の後端が車幅方向中央側に位置ずれするような剛性低下を効率的に抑制できる一方で、上記補強リブ75a〜75f(第2側壁補強リブ)によって、トンネルフレーム24の前端が車幅方向外側に位置ずれするような剛性低下を効率的に抑制できる。
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではなく様々な実施形態で形成することができる。