JPH09254826A - モノコック型自動車の車体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車体の骨格を構成するロッカパネルとフロン
トサイドメンバとを結合するトルクボックスを有するモ
ノコック型自動車の車体において、フロントサイドメン
バとトルクボックスの結合剛性を高め、フロントサイド
メンバからトルクボックスへの力の伝達効率を高める。 【解決手段】 フロントサイドメンバ７の外側壁１２と
内側壁１３とに、トルクボックス８を架け渡し、各側壁
１２，１３とトルクボックス８とをスポット溶接し、ト
ルクボックス８を２つのスポット溶接列Ｓ₁，Ｓ₂によっ
てフロントサイドメンバ７に結合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モノコック型自動
車の車体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】モノコック型自動車においては、その車
体の剛性を高めるため、車体下部の車体幅方向側部に配
置されたロッカパネルのほかに、そのロッカパネルより
も車体幅方向内側に配置されたフロントサイドメンバを
有している。これらの構造要素は車体の骨格を構成する
ものであって、共に車体のほぼ前後方向に延び、フロン
トサイドメンバは、底壁と、その底壁の車体幅方向外側
端部から立上った外側壁と、底壁の車体幅方向内側端部
から立上った内側壁とを有している。

【０００３】ところで、フロントサイドメンバには、自
動車の走行時に、車輪側から大きな外力が加えられ、当
該メンバに大きな応力が発生し、これが上下に激しく振
動するおそれがある。そこで従来より、フロントサイド
メンバをトルクボックスを介してロッカパネルに結合
し、フロントサイドメンバに入力された力をロッカパネ
ル側に伝えて力を分散し、フロントサイドメンバに過度
に大きな応力が発生して、これが激しく振動することを
防止し、車体全体の剛性を高めている（実開昭６０−３
６３８１号公報参照）。

【０００４】従来のトルクボックスは、その車体幅方向
内側端がフロントサイドメンバの外側壁外面にスポット
溶接によって固着されている。ところが、かかる結合構
造であると、その結合部の剛性が低下し、フロントサイ
ドメンバに入力された力をトルクボックスに効率よく伝
達できず、力の分散効果が低下するおそれがある。

【０００５】そこで、従来は、フロントサイドメンバと
トルクボックスの板厚を大きく設定し、しかも両者を結
合するスポット溶接の打点数を増大してその結合剛性を
高めていた。また、それでもその結合剛性が不充分であ
るときは、フロントサイドメンバとトルクボックスの間
に補強パネルを固着してその結合剛性を一層高めるよう
にしていたが、これらの対策は、いずれも車体の製造コ
ストを高める要因となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来の欠点を除去し、コストの上昇を抑えつつ、フロン
トサイドメンバとトルクボックスの結合剛性を高め、フ
ロントサイドメンバに入力された力を効率よくトルクボ
ックスへ伝達し、これをロッカパネル側に分散させるこ
とのできるモノコック型自動車の車体を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、車体下部の車体幅方向側部に配置されて当
該車体のほぼ前後方向に延びるロッカパネルと、該ロッ
カパネルよりも車体幅方向の内側に配置されて当該車体
のほぼ前後方向に延びるフロントサイドメンバと、該フ
ロントサイドメンバと前記ロッカパネルとを結合するト
ルクボックスとを具備し、前記フロントサイドメンバ
は、底壁と、該底壁の車体幅方向外側端部から立上った
外側壁と、底壁の車体幅方向内側端部から立上った内側
壁とを有しているモノコック型自動車の車体において、
前記トルクボックスが、前記フロントサイドメンバの外
側壁と内側壁とに架け渡され、その各側壁にスポット溶
接によって固着されていることを特徴とするモノコック
型自動車の車体を提案する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を説明
し、併せて先に説明した従来の欠点を図面に即してより
具体的に明らかにする。

【０００９】図１はモノコック型自動車の車体１を斜め
下方から見た斜視図であり、当該車体１はその自動車の
前進方向Ｆを基準として左右対称に構成されている。な
お、本明細書における車体の向きを示す用語は、自動車
の前進方向Ｆを基準としたものであって、その前方を
「前」、後方を「後」とし、その前後方向Ｙに直交する
車体の横方向を「車体の幅方向Ｗ」とする。またその幅
方向の中心Ｃ寄りの側を「内側」、その反対側を「外
側」と称することにする。

【００１０】図１に示した車体１は、それ自体周知のよ
うに、車室の床面を構成するフロアパネル２、エンジン
ルームと車室を仕切るダッシュパネル３、図示していな
い車輪のタイヤのまわりに位置するエプロン４、及びフ
ェンダパネル５などの要素を有している。また、この車
体１は、車体下部の車体幅方向側部に配置されて車体１
のほぼ前後方向Ｙに延びる一対のロッカパネル６と、そ
のロッカパネル６よりも車体幅方向Ｗの内側に配置され
て、車体１のほぼ前後方向に延びる一対のフロントサイ
ドメンバ７を具備し、さらに各フロントサイドメンバ７
と各ロッカパネル６とをそれぞれ結合するトルクボック
ス８を有している。

【００１１】上述のように、図示した車体１は、その骨
格を構成するフロントサイドメンバ７とロッカパネル６
とが、トルクボックス８を介して結合されているので、
自動車の走行時に車輪からフロントサイドメンバ７に伝
えられた力をトルクボックス８を介してロッカパネル６
に分散させることができる。

【００１２】図２は、自動車の車室内側での前進方向Ｆ
を基準とした右側のフロントサイドメンバ７とトルクボ
ックス８を示す斜視図であり、この図に示すように、ほ
ぼ車体１の前後方向Ｙに延びるフロントサイドメンバ７
は、互いにスポット溶接によって固着されたアウタパネ
ル９とインナパネル１０を有し、これらのパネル９，１
０によって、ほぼ水平な底壁１１と、その底壁１１の車
体幅方向外側端部から立上った外側壁１２と、底壁１１
の車体幅方向内側端部から立上った内側壁１３とが構成
されている。このように、フロントサイドメンバ７は、
底壁１１と、この底壁１１の車体幅方向外側端部から立
上った外側壁１２と、底壁１１の車体幅方向内側端部か
ら立上った内側壁１３とを有しているのである。各側壁
１２，１３は、その上部にほぼ水平に位置する外側フラ
ンジ１４と内側フランジ１５とをそれぞれ有している。

【００１３】一方、トルクボックス８は、ほぼ水平な底
壁１６と、その前端部から立上った前壁１７と、底壁１
６の後端部から立上った後壁１８とを有し、その上部が
開放された箱状に形成されている。かかるトルクボック
ス８は、その車体幅方向内側端部に、前壁１７、底壁１
６、及び後壁１８に対して、それぞれほぼ垂直に立上っ
た内側端フランジ２０を有していると共に、前壁１７の
上端部と後壁１８の上端部には、前フランジ２１と後フ
ランジ２２がそれぞれ一体に形成されている。またトル
クボックス８の車体幅方向外側端部は、図２には示して
いないロッカパネル６（図１）にそれ自体公知の態様で
スポット溶接によって強固に固着されている。

【００１４】上述したフロントサイドメンバ７とトルク
ボックス８の上部には、図２に鎖線で示したダッシュパ
ネル３と、フロアパネル２が配置され、ダッシュパネル
３は、トルクボックス８の前フランジ２１とフロントサ
イドメンバ７の内側フランジ１５にスポット溶接によっ
て固着されている。同じくフロアパネル２は、トルクボ
ックス８の後フランジ２２と、フロントサイドメンバ７
の外側及び内側フランジ１４，１５にそれぞれスポット
溶接によって固着されている。

【００１５】ここで、図２に示したフロントサイドメン
バ７とトルクボックス８との結合構造を明らかにする前
に、従来の結合構造を図５乃至図７を参照して説明す
る。

【００１６】図５乃至図７に示した車体も、その基本構
成は図２に示したところと変りはなく、よって図２の各
要素に対応する要素には、図２と同一の符号を付してあ
る。従来は、トルクボックス８の内側端フランジ２０
が、フロントサイドメンバ７の外側壁１２の外面に×印
を付して示したようにスポット溶接されていた。すなわ
ち、ほぼ上方に向けて立上った板材よりなる外側壁１２
に、同じく板材より成る内側端フランジ２０をスポット
溶接していたのであるが、かかる結合構造によると、そ
の結合部の剛性が低下する。すなわち、車輪からの外力
がフロントサイドメンバ７に入力してその外側壁１２が
上下に振動したとき、これに結合された内側端フランジ
２０、ないしはその近傍のトルクボックス部分が変形す
るのである。このようにフロントサイドメンバ７とトル
クボックス８の結合部の剛性が低いと、フロントサイド
メンバ７に入力された力をトルクボックス８の方へ効率
よく伝えることができず、力の分散効果が低下する。

【００１７】従来は、かかる不具合を回避すべく、先に
も説明したように、フロントサイドメンバ７とトルクボ
ックス８の板厚を厚く設定し、かつ両者間のスポット溶
接の打点数を増大し、或いは両者間に補強パネル（図示
せず）を固着してその結合剛性を高めていたのである
が、これによって車体のコストが上昇する欠点を免れな
かった。

【００１８】そこで、本例の車体においては、図２に示
すようにフロントサイドメンバ７の外側壁１２の一部に
凹部２３が形成され、図３及び図４にも示すように、そ
の凹部２３にトルクボックス８が嵌合している。しか
も、トルクボックス８の内側端フランジ２０が、フロン
トサイドメンバ７の内側壁１３に、×印を付し、かつ符
号Ｓ₁で示した如く複数個所でスポット溶接されてい
る。またフロントサイドメンバ７の外側壁１２の外側フ
ランジ１４と、トルクボックス８の前壁１７、底壁１
６、及び後壁１８とが、×印を付し、かつ符号Ｓ₂で示
したように複数個所でスポット溶接されている。トルク
ボックス８が、フロントサイドメンバ７の外側壁１２と
内側壁１３に架け渡され、その各側壁１２，１３にスポ
ット溶接によって固着されているのである。

【００１９】上記構成によれば、トルクボックス８が、
フロントサイドメンバ７の外側壁１２の側のスポット溶
接列Ｓ₂と、内側壁１３の側のスポット溶接列Ｓ₁の２つ
の溶接列によってフロントサイドメンバ７に結合され、
しかも図３に示すようにフロントサイドメンバ７の内側
壁１３、底壁１１、外側壁１２及びトルクボックス８と
によって、閉断面構造が形成されるので、フロントサイ
ドメンバ７とトルクボックス８の結合剛性が従来よりも
格段と高められる。このため、フロントサイドメンバ７
に外力が入力されてそのフロントサイドメンバ７が上下
方向に振動したとき、その力は確実に、しかも効率よく
トルクボックス８に伝えられ、これがロッカパネル６
（図１）へと伝達され、力が効果的に分散される。フロ
ントサイドメンバ７とトルクボックス８の板厚を従来の
ように過度に大きくしたり、両者を結合する補強パネル
などを用いることなく、フロントサイドメンバ７からト
ルクボックス８へ力を効率よく伝達でき、フロントサイ
ドメンバ７に過大な応力が発生することを防止できるの
である。

【００２０】以上、車体幅方向の一方の側のフロントサ
イドメンバ７と、トルクボックス８との結合構造を説明
したが、他方の側のフロントサイドメンバ７とトルクボ
ックス８も全く同様にして結合することができる。

【００２１】本発明は、図示した車体に限らず、他の型
式の車体ないしはその車体構造にも広く適用できるもの
である。

【００２２】

【発明の効果】請求項１に記載の車体によれば、フロン
トサイドメンバとトルクボックスの結合剛性を高めるこ
とができ、フロントサイドメンバに入力された力をトル
クボックスを介して効率よくロッカパネルに伝え、力の
分散効果を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】モノコック型自動車の車体の一例を示す斜視図
である。

【図２】フロントサイドメンバとトルクボックスとの結
合部構造を示す斜視図であって、フロアパネルとダッシ
ュパネルを鎖線で示し、その下方の構造を明らかにした
図である。

【図３】図２のIII−III線に沿う垂直断面端面図であ
る。

【図４】図２のIV−IV線に沿う水平断面端面図である。

【図５】フロントサイドメンバとトルクボックスとの従
来の結合部構造を示す斜視図である。

【図６】図５のVI−VI線に沿う垂直断面端面図である。

【図７】図５のVII−VII線に沿う水平断面端面図であ
る。

【符号の説明】

１ 車体 ６ ロッカパネル ７ フロントサイドメンバ ８ トルクボックス １１ 底壁 １２ 外側壁 １３ 内側壁 Ｗ 幅方向 Ｙ 前後方向

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体下部の車体幅方向側部に配置されて
   当該車体のほぼ前後方向に延びるロッカパネルと、該ロ
   ッカパネルよりも車体幅方向の内側に配置されて当該車
   体のほぼ前後方向に延びるフロントサイドメンバと、該
   フロントサイドメンバと前記ロッカパネルとを結合する
   トルクボックスとを具備し、前記フロントサイドメンバ
   は、底壁と、該底壁の車体幅方向外側端部から立上った
   外側壁と、底壁の車体幅方向内側端部から立上った内側
   壁とを有しているモノコック型自動車の車体において、 前記トルクボックスが、前記フロントサイドメンバの外
   側壁と内側壁とに架け渡され、その各側壁にスポット溶
   接によって固着されていることを特徴とするモノコック
   型自動車の車体。