JP7363665B2 - 車両の前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車幅方向に延びてフロントガラスの下端部を支持するパネルであり、車両ボディの左端壁部と右端壁部とをつなぐカウルパネルと、前記カウルパネルの下方で前記車両ボディの左端壁部と右端壁部とにそれぞれ固定されており、サスペンション荷重を受ける左右のサスタワーとを備える車両の前部構造に関する。

車両の前部構造に関する技術が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の車両の前部構造では、図８に示すように、エンジンルームＥＲの天井位置にフロントガラス（図示省略）の下端部を支えるカウルパネル１０２が車幅方向に延びるように設けられている。カウルパネル１０２は、上部が開放された溝状に形成されており、そのカウルパネル１０２の左端側（図示省略）と右端側とがそれぞれ車両ボディ１００の左右の壁部１０４に連結されている。車両ボディ１００の左右の壁部１０４の下側には、図８、図９に示すように、それぞれ左右のホイールハウス１０５が設けられており、それらのホイールハウス１０５の後部にサスペンション荷重を受けるサスタワー１０６が設けられている。

サスタワー１０６は、図９に示すように、車両ボディ１００の壁部１０４の下側面に固定されている。そして、サスタワー１０６上には、図８、図９に示すように、サスタワー１０６の上面とカウルパネル１０２の下面とを連結するとともに、壁部１０４の側面に固定されるガセット１０７が設けられている。これにより、サスタワー１０６の荷重受け部１０６ｕ（上面）に対して上向きに加わるサスペンション荷重Ｆ（図９参照）がガセット１０７、車両ボディ１００の壁部１０４、及びカウルパネル１０２によって受けられるようになる。

特開２００５－５３２８８号公報

サスペンション荷重Ｆは、図９に示すように、サスタワー１０６の荷重受け部１０６ｕに対して車幅方向内側（図９では左方向）に傾いた状態で上向きに加わる。そして、サスペンション荷重Ｆの水平成分である左向きの荷重Ｆｘは、主に車幅方向に延びるカウルパネル１０２によって受けられる。また、サスペンション荷重Ｆの鉛直成分はガセット１０７と壁部１０４とカウルパネル１０２の端部とで受けられるようになる。しかし、カウルパネル１０２は、上部が開放された溝状に形成されているため、車幅方向における剛性、及び上下方向の剛性を効果的に高めるのは難しい。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、左右のサスタワー間の車幅方向における剛性、上下方向における剛性を効率的に高めることである。

上記した課題は、各発明によって解決される。第１の発明は、車幅方向に延びてフロントガラスの下端部を支持するパネルであり、車両ボディの左端壁部と右端壁部とをつなぐカウルパネルと、前記カウルパネルの下方で前記車両ボディの左端壁部と右端壁部とにそれぞれ固定されており、サスペンション荷重を受ける左右のサスタワーとを備える車両の前部構造であって、前記カウルパネルを下側から支えた状態で車幅方向に延び、車幅方向における両端部がそれぞれ車両ボディの左端壁部と右端壁部とに連結された補強部材と、前記補強部材の車幅方向における両端部と左右のサスタワーとをそれぞれつなぐ左右の連結部材とを有しており、前記補強部材は、前記カウルパネルに対して下方から合わせられることで、前記カウルパネルと共に中空閉断面形状の筒体を構成しており、前記連結部材は、中空閉断面形状の縦筒体で、その縦筒体の上端の開口部分を塞ぐ天井板部が前記補強部材を下方から支える構成である。

本発明によると、車両ボディの左端壁部と右端壁部とをつなぐカウルパネルが補強部材によって下側から支えられている。また、補強部材は、車幅方向に延び、その両端部がそれぞれ車両ボディの左端壁部と右端壁部とに連結されている。さらに、補強部材の両端部は、それぞれ左右の連結部材によって左右のサスタワーとつなげられている。これにより、サスペンション荷重の水平成分である車幅方向内側に向かう荷重を車幅方向に延びるカウルパネルと補強部材とによって受けることができる。また、サスペンション荷重の鉛直成分（上向き荷重）は、連結部材を介して補強部材の端部とカウルパネルの端部とで受けることができる。これにより、左右のサスタワー間の車幅方向における剛性、上下方向における剛性を高めることができる。
また、補強部材は、カウルパネルに対して下方から合わせられることで、カウルパネルと共に中空閉断面形状の筒体を構成している。このため、補強部材、及びカウルパネルの車幅方向における強度を効率的に向上させることができる。

第２の発明によると、左右の連結部材は、車両ボディの左端壁部と右端壁部とにそれぞれ固定されている。これにより、サスペンション荷重の鉛直成分（上向き荷重）を連結部材と車両ボディの壁部とで受けることができる。

第３の発明によると、連結部材は、補強部材の下面とサスタワーの上面とをつなぐ構成である。このため、連結部材によってサスペンション荷重の鉛直成分（上向き荷重）を効率的に補強部材の端部に伝達できる。

なお、補強部材の下面の高さ位置は、車幅方向における両端部で低く、車幅方向における中央部で高くなるように設定するのが好ましい。これにより、補強部材の下方のスペースを有効利用できる。

本発明によると、左右のサスタワー間の車幅方向における剛性、上下方向における剛性を高めることができる。

本発明の実施形態１に係る前部構造を備える車両を右前方から見た斜視図である。 車両のエンジンルーム内における前部構造（右側）を左前方から見た斜視図である。 車両の前部構造（右側）を前方から見た縦断面図（図２のIII-III矢視断面図）である。 図１のIV-IV矢縦視断面図である。 車両の前部構造（右側）を左方から見た縦断面図（図２のV-V矢視断面図）である。 車両の前部構造を構成する補強部材の平断面図（図５のVI-VI矢視断面図）である。 車両の前部構造を構成するガセットの平断面図（図５のVII-VII矢視断面図）である。 従来の車両の前部構造を表す斜視図である。 従来の車両の前部構造を表す縦断面図（図８のIX-IX矢視断面図）である。

［実施形態１］
以下、図１から図７に基づいて本発明の実施形態１に係る車両の前部構造の説明を行なう。本実施形態に係る車両の前部構造は、車高が高いワンボックスタイプの車両における前部構造である。ここで、図中に示す前後左右、及び上下は、車両の前後左右、及び上下に対応している。

＜車両ボディ１０の前部の概要について＞
車両ボディ１０の左右両側には、図１に示すように、フロントドア１２により開閉されるドア開口部１３が設けられている。前記ドア開口部１３の前端縁には、フロントピラー１４が立設されており、左右のフロントピラー１４によってルーフパネル（図示省略）の前部が支持されている。フロントピラー１４は、フロントドア１２のベルトラインＢＲよりも下側のピラー支柱部１４ｄがフェンダパネル１５によって覆われている。左右のフェンダパネル１５の間には、図１に示すように、車両のエンジンルームＥＲ（図２～図４参照）を開閉可能に構成されたエンジンフード１７が設けられている。また、左右のフロントピラー１４等とルーフパネルとによって囲まれた位置には、フロントガラス１８が設けられている。

エンジンルームＥＲ内の左右両側には、図２、図３に示すように、車両前後方向に延びるフロントサイドメンバ２１が設けられている。なお、図２、図３には、車両右側のみが記載されている。左右のフロントサイドメンバ２１の車幅方向外側位置には、左右の前輪２０（図３参照）をそれぞれ収納するホイールハウス２２が設けられている。そして、ホイールハウス２２の後部にサスタワー２４が設けられている。サスタワー２４は、図３に示すように、上端位置にショックアブソーバ２４ｓの上端部が連結される天井部２４ｔを備えており、ショックアブソーバ２４ｓを介してサスペンション荷重Ｆを受けられるように構成されている。即ち、ショックアブソーバ２４ｓの上端部が連結されるサスタワー２４の天井部２４ｔの中央部が荷重受け部（図番省略）となる。

そして、サスタワー２４の後端縁が、図２、及び図５に示すように、エンジンルームＥＲと車室Ｒとを仕切るダッシュパネル２５に接続されている。また、ホイールハウス２２とサスタワー２４との車幅方向外側には、図２、図３に示すように、エンジンルームＥＲ内の上部縦壁面を構成するアッパメンバ２７が設けられている。そして、アッパメンバ２７がフェンダパネル１５によって覆われている。なお、図２では、フェンダパネル１５は省略されている。

エンジンルームＥＲと車室Ｒとを仕切るダッシュパネル２５は、図４に示すように、車幅方向に延びる縦壁状に形成されている。そして、ダッシュパネル２５の上端部２５ｕが前方に曲げられてほぼ水平な状態に保持されており、その上端部２５ｕがエンジンルームＥＲの後部における天井部を構成している。そして、ダッシュパネル２５の上端部２５ｕの前端縁にカウルパネル３０の後端縁３０ｂが固定されている。カウルパネル３０は、ダッシュパネル２５と共にエンジンルームＥＲと車室Ｒとを仕切るパネルであり、エンジンルームＥＲの天井部を構成するとともに、フロントガラス１８の下端部１８ｄを裏側から支持できるように形成されている。カウルパネル３０は、ダッシュパネル２５の上端前側の位置で車幅方向に延びるように設けられている。

カウルパネル３０は、図４、図５に示すように、ほぼ水平な横板部３１と、前記横板部３１の前端に設けられた縦壁部３２と、縦壁部３２の上端に設けられた前傾壁部３３と、前傾壁部３３の上端で前下方に折り曲げられたガラス支持部３４とにより断面略Ｚ字形に形成されている。そして、フロントガラス１８の下端部１８ｄの裏面が接着剤等によりカウルパネル３０のガラス支持部３４に固着されている。また、カウルパネル３０の縦壁部３２の下部前側には、同じくエンジンルームＥＲの天井部を構成するカウルフロントパネル３５の後端上部３５ｕが固定されている。カウルフロントパネル３５は、フロントガラス１８の表面に沿って流下する雨水を車両右側と車両左側とに導けるように溝状に形成されている。カウルフロントパネル３５は、カウルルーバ３８を下側から支えられるように構成されている。

カウルルーバ３８は、外気導入機能を持った車体外装部品であり、図１、図４に示すように、エンジンフード１７とフロントガラス１８間で車幅方向に延びるように設けられている。カウルルーバ３８の後端縁にはガラス接続壁３８ｂが形成されており、そのガラス接続壁３８ｂがフロントガラス１８の下端部１８ｄに固着されている。また、カウルルーバ３８の前側下端に設けられた底板部３８ｄがカウルフロントパネル３５の先端フランジ部３５ｆによって下方から支持されている。ここで、図２、及び図５では、カウルフロントパネル３５、及びカウルルーバ３８は省略されている。

＜本実施形態に係る車両の前部構造の概要について＞
カウルパネル３０は、上記したように、ダッシュパネル２５の上端前側の位置で車幅方向に延びるように設けられており、そのカウルパネル３０の左右の端部が、図２、図３に示すように、左右のアッパメンバ２７に連結されている。また、カウルパネル３０は、補強部材４０によって下方から支持されている。補強部材４０は、カウルパネル３０の下側で車幅方向に延びるように設けられており、図２、図３に示すように、その補強部材４０の両端部（左右の端部）が左右のアッパメンバ２７の側面に連結されている。さらに、補強部材４０の左右の端部は、左右のガセット５０によってそれぞれ左右のサスタワー２４の天井部２４ｔに連結されている。

＜補強部材４０について＞
補強部材４０は、図４、図５に示すように、前板部４１と後板部４３と底板部４５とにより断面略Ｕ字形に形成されている。前板部４１の上端縁には、縦向きの上端前フランジ部４１ｆが形成されており、後板部４３の上端縁には、水平後方に折り曲げられた上端後フランジ部４３ｆが設けられている。そして、補強部材４０の上端前フランジ部４１ｆがカウルパネル３０の縦壁部３２の下部前面に溶接等により固定されている。また、補強部材４０の上端後フランジ部４３ｆがカウルパネル３０の横板部３１の下面に溶接等により固定されている。これにより、カウルパネル３０の前部下面には、図４、図５に示すように、そのカウルパネル３０と補強部材４０とにより車幅方向に延びる中空閉断面形状の筒体が形成される。

補強部材４０の左右両端部には、図３に示すように、底板部４５の位置にガセット５０の上面に固定される突部４５ｋが設けられている。また、補強部材４０の底板部４５は、左右両端部に対して中央部が高くなるようにアーチ状に形成されている。補強部材４０の左右両端部には、図６に示すように、補強部材４０の左右の端部をそれぞれ左右のアッパメンバ２７の側面に固定するための端部フランジ４０ｆが前板部４１と後板部４３と底板部４５との縁に沿って形成されている。

＜ガセット５０について＞
ガセット５０は、図２、図３に示すように、サスペンション荷重Ｆをサスタワー２４からアッパメンバ２７と補強部材４０の端部とに伝達する部材である。ここで、左右のガセット５０は別段の理由を除き左右対称に形成されているため、代表して右側のガセット５０について説明する。ガセット５０は、図７に示すように、前縦板部５１と左縦板部５２と後縦板部５３とにより、平断面形状が略コ字形に成形されている。そして、前縦板部５１と左縦板部５２と後縦板部５３とにより形成される平断面の面積は、図２、図３に示すように、下側で大きくなるように設定されている。また、前縦板部５１と後縦板部５３との右端縁は、図７に示すように、それぞれ前後方向に折り曲げられることで、端部フランジ５０ｆが形成されている。そして、ガセット５０は、図２、及び図７に示すように、前後の端部フランジ５０ｆによってアッパメンバ２７の側面に固定されている。

ガセット５０は、図３、及び図５に示すように、前縦板部５１と左縦板部５２と後縦板部５３とにより形成される上端の開口部分が天井板部５５によって塞がれている。ガセット５０の天井板部５５は、補強部材４０の端部の突部４５ｋを下方から支えるとともに、その突部４５ｋに溶接等により固定される。また、ガセット５０の前縦板部５１の下端縁には、図５に示すように、サスタワー２４の前面側に固定される斜めフランジ部５１ｆが設けられている。また、ガセット５０の左縦板部５２の下端縁には、図２、図３に示すように、サスタワー２４の天井部２４ｔの荷重受け部に沿って固定される円弧状フランジ部５２ｆが設けられている。同様にガセット５０の後縦板部５３の下端縁には、図５に示すように、サスタワー２４の天井部２４ｔの荷重受け部に固定される後下端フランジ部５３ｆが形成されている。

＜本実施形態に係る車両の前部構造の働きについて＞
サスペンション荷重Ｆは、図３に示すように、ショックアブソーバ２４ｓを介してサスタワー２４の天井部２４ｔの荷重受け部に対して車幅方向内側（左方向）に傾いた状態で上向きに加わる。そして、サスペンション荷重Ｆの水平成分である車幅方向の荷重Ｆｘは、主に車幅方向に延びるカウルパネル３０と補強部材４０とによって受けられる。ここで、カウルパネル３０と補強部材４０とは、図４、図５に示すように、車幅方向に延びる中空閉断面形状の筒体を形成しているため、車幅方向に加わる荷重Ｆｘに対する剛性が高くなる。

また、サスペンション荷重Ｆの鉛直成分Ｆｙはガセット５０を介してアッパメンバ２７と補強部材４０の端部、及びカウルパネル３０の端部とで受けられる。上記したように、カウルパネル３０と補強部材４０とは、車幅方向に延びる中空閉断面形状の筒体を形成しているため、補強部材４０及びカウルパネル３０の端部の剛性も高くなり、サスペンション荷重Ｆの鉛直成分Ｆｙを良好に受けられるようになる。

＜本実施形態で使用した用語と本発明で使用した用語との対応＞
本実施形態におけるエンジンルームＥＲ内の上部縦壁面を構成するアッパメンバ２７が本発明における車両ボディの左端壁部と右端壁部とに相当する。また、ガセット５０が本発明における連結部材に相当する。また、サスタワー２４の天井部２４ｔが本発明におけるサスタワーの上面に相当し、補強部材４０の突部４５ｋが本発明における補強部材の下面に相当する。

＜本実施形態に係る車両の前部構造の長所について＞
本実施形態に係る車両の前部構造によると、車両ボディ１０の左右のアッパメンバ２７（左端壁部、右端壁部）をつなぐカウルパネル３０が補強部材４０によって下側から支えられている。また、補強部材４０は、車幅方向に延び、その両端部がそれぞれ左右のアッパメンバ２７に連結されている。さらに、補強部材４０の両端部は、それぞれ左右のガセット５０（連結部材）によって左右のサスタワー２４とつなげられている。これにより、サスペンション荷重Ｆの水平成分である車幅方向内側に向かう荷重Ｆｘを車幅方向に延びるカウルパネル３０と補強部材４０とによって受けることができる。また、サスペンション荷重Ｆの鉛直成分Ｆｙは、ガセット５０を介して補強部材４０の端部とカウルパネル３０の端部とで受けることができる。これにより、左右のサスタワー２４間の車両ボディ１０の剛性を確保できる。

また、補強部材４０とカウルパネル３０とにより中空閉断面形状の筒体が構成されるため、補強部材４０、及びカウルパネルの車幅方向における強度を効率的に向上させることができる。また、補強部材４０の下面の高さ位置は、車幅方向における両端部で低く、車幅方向における中央部で高くなるように設定されているため、補強部材４０の下方のスペースを有効利用できる。

＜変更例＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、カウルパネル３０と補強部材４０とにより車幅方向に延びる中空閉断面形状の筒体を形成する例を示した。しかし、補強部材４０を角筒状に形成して、補強部材４０の上面とカウルパネル３０の下面とを溶接等により固定する構成でも可能である。また、本実施形態では、ガセット５０を平断面形状略コ字形に形成する例を示した。しかし、ガセット５０を角箱状に形成して、そのガセット５０の上面を補強部材４０の端部の下面に固定し、ガセット５０の側面をアッパメンバ２７の側面に固定し、下面をサスタワー２４の上面に固定する構成でも可能である。また、本実施形態では、ガセット５０と補強部材４０とを別部品とする例を示した。しかし、左右のガセット５０と補強部材４０とを一体で門形に成形する構成でも可能である。

１０・・・・車両ボディ
１８・・・・フロントガラス
２４・・・・サスタワー
２４ｔ・・・天井部（上面）
２７・・・・アッパメンバ（左端壁部、右端壁部）
３０・・・・カウルパネル
４０・・・・補強部材
４５ｋ・・・突部（下面）
５０・・・・ガセット（連結部材）
Ｆ・・・・・サスペンション荷重

Claims (3)

1. 車幅方向に延びてフロントガラスの下端部を支持するパネルであり、車両ボディの左端壁部と右端壁部とをつなぐカウルパネルと、前記カウルパネルの下方で前記車両ボディの左端壁部と右端壁部とにそれぞれ固定されており、サスペンション荷重を受ける左右のサスタワーとを備える車両の前部構造であって、
   前記カウルパネルを下側から支えた状態で車幅方向に延び、車幅方向における両端部がそれぞれ車両ボディの左端壁部と右端壁部とに連結された補強部材と、
   前記補強部材の車幅方向における両端部と左右のサスタワーとをそれぞれつなぐ左右の連結部材と、
   を有しており、
   前記補強部材は、前記カウルパネルに対して下方から合わせられることで、前記カウルパネルと共に中空閉断面形状の筒体を構成しており、
   前記連結部材は、中空閉断面形状の縦筒体で、その縦筒体の上端の開口部分を塞ぐ天井板部が前記補強部材を下方から支える構成である車両の前部構造。
2. 請求項１に記載された車両の前部構造であって、
   左右の前記連結部材は、前記車両ボディの左端壁部と右端壁部とにそれぞれ固定されている車両の前部構造。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載された車両の前部構造であって、
   前記連結部材は、前記補強部材の下面と前記サスタワーの上面とをつなぐ構成である車両の前部構造。

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