WO2017126318A1 - 車両の前部車体構造 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a front body structure around a hinge pillar in a vehicle, and belongs to the technical field of the vehicle body structure of the vehicle.
- a pair of left and right front side frames provided so as to extend in the front-rear direction of the vehicle body at the front of the vehicle body are crushed to absorb an impact load and pass through the front side frame.
- the impact load is distributed to each part of the vehicle body, thereby suppressing deformation of the passenger compartment.
- a vehicle body structure in which a front end of a side sill arranged to extend in the longitudinal direction of the vehicle body on the outer side in the vehicle body width direction of the front side frame and the front side frame are connected via a torque box.
- the front side frame can be prevented from being twisted by being connected to the side sill via the torque box, so that the running stability of the vehicle can be improved.
- Patent Document 1 discloses that an apron reinforcement extending from the upper end of the hinge pillar to the front side of the vehicle body and the hinge pillar are connected to each other by a connecting member. As a result, the rigidity of the connection between the apron reinforcement and the hinge pillar is increased, and the node member is disposed at the height position of the connection portion with the connection member in the closed cross section of the hinge pillar. A structure that increases the rigidity is disclosed.
- the impact load input to the connecting member is distributed to the hinge pillar and the apron reinforcement by the front wheel relatively retracted in the small overlap collision contacting the connecting member. Further, it is distributed from the hinge pillar to the rear side of the vehicle body via the side sill and the front pillar.
- the hinge pillar part where the impact load is input from the front wheel via the connecting member is enhanced in rigidity by the joint member, so that the load distribution to the rear side of the vehicle body through the side sill and the front pillar is excellent. Thus, deformation of the passenger compartment is suppressed.
- the present invention provides a front body structure of a vehicle that can enhance the effect of distributing the load to each part of the vehicle body when an impact load that causes the front wheels to move backward relatively is input from the front side of the vehicle body. Is an issue.
- the vehicle body structure according to the present invention is configured as follows.
- the front body structure of the vehicle according to the first invention of the present application is: A side sill that extends in the longitudinal direction of the vehicle body and is located behind the position where the front wheels are disposed; A torque box extending inward in the vehicle body width direction from the front end of the side sill, The torque box has an upper surface portion disposed at substantially the same height as the upper surface of the side sill and a lower surface portion disposed at substantially the same height as the lower surface of the side sill.
- the second invention is the first invention, wherein
- the torque box includes an internal space surrounded by the upper surface portion and the lower surface portion, and a reinforcing member is disposed in the internal space.
- the third invention is the second invention, wherein
- the reinforcing member is a plate-like member that partitions the internal space in a vehicle width direction.
- a fourth invention is the invention according to any one of the first to third inventions,
- the front end portion of the side sill is made of a material having a lower tensile strength than that of the torque box.
- the front wheel when an impact load from the front side of the vehicle body that causes the front wheel to move backward relative to the vehicle body is input, the front wheel is connected to the front end of the side sill via a hinge pillar or the like.
- the input impact load is distributed to the rear side of the vehicle body via the side sill, and is effectively distributed from the upper and lower surfaces of the side sill to the upper and lower surface portions of the torque box. Therefore, the load can be distributed to the vehicle body frame member such as the front side frame from the front end portion of the side sill toward the inside in the vehicle width direction by using a torque box provided to improve the running stability of the vehicle. . Therefore, it is possible to effectively disperse the impact load to each part of the vehicle body, thereby effectively suppressing the deformation of the passenger compartment.
- the deformation of the torque box can be suppressed by arranging the reinforcing member in the internal space of the torque box. Therefore, by suppressing the deformation of the upper surface portion and the lower surface portion of the torque box, it is possible to satisfactorily transmit the load to the inside in the vehicle body width direction through these upper surface portion and lower surface portion, thereby Load distribution to each part of the vehicle body can be effectively performed.
- the reinforcing member a plate-like member that partitions the internal space of the torque box in the vehicle body width direction is used, so that the above-mentioned torque can be reduced while reducing the material cost of the reinforcing member. Load distribution to the inside in the vehicle width direction can be effectively performed via the upper surface portion and the lower surface portion of the box.
- the fourth invention when an impact load from the front wheel that has moved backward relative to the vehicle body is input to the front end portion of the side sill via the hinge pillar or the like, the front end portion of the side sill is crushed. It is possible to effectively disperse the load inward in the vehicle body width direction through the upper surface portion and the lower surface portion of the torque box made of a material that is less likely to be crushed than the front end portion of the side sill while effectively absorbing the impact energy.
- FIG. 1 is a perspective view showing a front body structure of a vehicle according to an embodiment of the present invention. It is the side view which looked at the vehicle body part shown in FIG. 1 from the vehicle body right side. It is sectional drawing which looked at the internal structure of the hinge pillar and its peripheral part from the vehicle body width direction inner side. It is the partially broken perspective view which looked at the right side part of the body front part from the slanting upper part inside the body width direction.
- FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2 showing a cross-sectional shape of the apron reinforcement and the connecting member.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the apron rear panel and its peripheral part taken along line BB in FIG. 2.
- FIG. 7 is a partially broken perspective view of the vehicle body portion shown in FIG. 6 as viewed obliquely from the front side of the vehicle body. It is a top view which shows an apron rear panel and its peripheral part.
- FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 8 when the apron rear panel and its peripheral part are viewed from the front side of the vehicle body.
- FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 8 when a reinforcing member straddling the dash panel and the hinge pillar and its peripheral portion are viewed from the inside in the vehicle width direction.
- FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG. It is a bottom view which shows a torque box and its peripheral part. It is a perspective view which shows the reinforcement member in a torque box.
- an automobile 1 having a front vehicle body structure includes a floor panel 2 (see FIG. 4), a pair of left and right side sills 4, a dash panel 10, and a pair of left and right side inner panels. 27, a pair of left and right hinge pillars 24, a pair of left and right front side frames 20, a pair of left and right apron reinforcements 30, and a pair of left and right wheel houses 40.
- the side sill 4 is provided so as to extend in the vehicle longitudinal direction along the end of the floor panel 2 in the vehicle width direction.
- the side sill 4 includes a cross-section hat-shaped side sill outer 5 (5a, 5b) that opens to the inside of the vehicle body width direction X, and a cross-section hat-shaped side sill inner 6 that opens to the outside of the vehicle body width direction X.
- the side sill outer 5 is divided into a front side sill outer 5a constituting a front end portion thereof, and a rear side sill outer 5b extending rearward from the rear end portion of the front side sill outer 5a.
- the rear side sill outer 5 b is coupled to the outside of the side sill inner 6 in the vehicle width direction X, and a closed cross section that is continuous in the vehicle body longitudinal direction Y is formed between the rear side sill outer 5 b and the side sill inner 6.
- the closed cross section is referred to as “the closed cross section of the side sill 4”.
- the dash panel 10 is disposed so as to extend in the vehicle body width direction X between the left and right hinge pillars 24, thereby partitioning the vehicle interior space and the engine room in the vehicle body longitudinal direction Y.
- the dash panel 10 includes a dash panel lower 11 that rises upward from the front end of the floor panel 2 and a dash panel upper 12 that is joined to the upper end of the dash panel lower 11.
- a band-shaped reinforcing panel 17 extending in the vehicle body width direction X is joined to the front surface of the upper portion of the dash panel lower 11.
- the upper end of the reinforcing panel 17 is joined to the lower surface of the dash panel upper 12.
- a cowl inner panel 15 extending in the vehicle body width direction X is joined to the rear end portion of the dash panel upper 12, and a cowl outer panel 16 extending in the vehicle body width direction X is joined to the cowl inner panel 15 on the vehicle body front side.
- the side inner panel 27 is a member constituting the side surface portion of the front portion of the vehicle body.
- the side inner panel 27 constitutes a hinge pillar inner 27a at a portion located on the rear side of the vehicle body from the dash panel lower 11, and constitutes a cowl side panel 27b at a portion located on the vehicle body front side from the dash panel lower 11. Yes.
- the hinge pillar inner 27a and the cowl side panel 27b may be composed of different members. Further, the hinge pillar inner 27a may be composed of a plurality of members, or the cowl side panel 27b may be composed of a plurality of members.
- the hinge pillar 24 is disposed so as to extend upward from the vicinity of the front end of the side sill 4.
- the hinge pillar 24 is disposed on the rear side of the vehicle body with respect to the front side sill outer 5a.
- the hinge pillar 24 includes a hinge pillar inner 27a and a hinge pillar outer 25 disposed on the outside of the passenger compartment.
- the hinge pillar outer 25 includes a side surface portion 25c that is disposed at an interval on the outer side in the vehicle body width direction X of the hinge pillar inner 27a, and an edge of the side surface portion 25c on the vehicle body front side in the vehicle body width direction.
- the cross section has a front face portion 25a extending inward in the X direction and a rear face portion 25b extending inward in the vehicle width direction X from an edge on the vehicle body rear side of the side face portion 25c. Is formed.
- a closed cross section is formed.
- the closed cross section is referred to as a “closed cross section of the hinge pillar 24”.
- the front side frame 20 is disposed so as to extend in the vehicle front-rear direction on the vehicle body front side of the dash panel 10.
- the front side frame 20 is disposed on the inner side in the vehicle body width direction X and on the upper side in the vehicle body vertical direction Z with respect to the side sill 4.
- the rear end portion of the front side frame 20 is connected to the front end portion of the side frame 23 that extends in the vehicle body longitudinal direction Y along the lower surface of the floor panel 2.
- the apron reinforcement (hereinafter also referred to as “apron rain”) 30 is disposed so as to extend in the vehicle body longitudinal direction Y outside the vehicle side width direction X from the front side frame 20.
- the apron reinforcement 30 includes a rear apron reinforcement (hereinafter also referred to as “rear apron rain”) 31 that extends from the upper end of the hinge pillar 24 to the front of the vehicle body, and a front end of the rear apron rain 31 further to the front of the vehicle.
- a front apron reinforcement (hereinafter also referred to as “front apron rain”) 32 is provided.
- the rear apron rain 31 includes a side surface portion 31 a that is opposed to the cowl side panel 27 b on the outer side in the vehicle body width direction X with a space therebetween, and an inner edge in the vehicle body width direction X from the upper edge portion of the side surface portion 31 a.
- a cross-sectional hat-shaped member having an upper surface portion 31b extending inward and a lower surface portion 31c extending inward in the vehicle body width direction X from the lower edge portion of the side surface portion 31a.
- a closed cross section is formed.
- the closed section is referred to as “a closed section of the apron rain 30”. Note that the rear apron rain 31 and the front apron rain 32 may be provided integrally.
- the wheel house 40 is disposed on the vehicle body front side of the dash panel 10, and a front wheel (not shown) is accommodated in the wheel house 40.
- the wheel house 40 includes a wheel house inner 41 disposed inside the cowl side panel 27b in the vehicle body width direction X, and a wheel house outer 42 disposed outside the cowl side panel 27b. ing.
- the wheel house inner 41 and the wheel house outer 42 are joined to each other via a cowl side panel 27b.
- the wheel house 40 includes a suspension housing 44 that houses a front wheel suspension member (not shown).
- the suspension housing 44 is joined to the wheel house inner 41, but may be provided integrally with the wheel house inner 41.
- the suspension housing 44 is attached across the front side frame 20 and the front apron rain 32.
- the wheel house inner 41 is joined to the dash panel lower 11 at the rear end (see FIG. 10), joined to the front side frame 20 at the inner end in the vehicle width direction X, and the cowl side panel at the outer end in the vehicle width direction X. 27b.
- the wheel house outer 42 is joined to the cowl side panel 27b at the inner end in the vehicle body width direction X, and joined to a connecting member 52 described below at the outer end.
- the connecting member 52 is disposed below the rear apron rain 31 and connects the apron reinforcement 30 and the hinge pillar 24 in a bracing manner.
- the connecting member 52 is disposed so as to extend from the lower end portion of the hinge pillar 24 upward in a direction inclined toward the front side of the vehicle body.
- the connecting member 52 includes a side surface portion 52a facing the outer side in the vehicle body width direction X of the cowl side panel 27b with a space therebetween, and a rear side extending from the rear edge of the side surface portion 52a in the vehicle body width direction X. It is a member having an L-shaped cross section having a surface portion 52b. An end of the wheel house outer 42 on the outer side in the vehicle width direction X is joined to the front edge of the side surface 52a. An end of the rear surface portion 52b on the inner side in the vehicle body width direction X is joined to the cowl side panel 27b.
- the upper end portion of the side surface portion 52 a of the connecting member 52 is joined to the front end portion of the rear apron rain 31.
- the side surface portion 52a is provided to extend downward from the lower end of the rear surface portion 52b, and the lower end portion of the side surface portion 52a is joined to the front side sill outer 5a.
- the rear surface portion 52 b of the connecting member 52 is joined to the lower surface portion 31 c of the rear apron rain 31 at the upper end portion, and joined to the front surface portion 25 a of the hinge pillar outer 25 at the lower end portion.
- a plate-shaped node member 92 is disposed in the closed cross section of the apron rain 30 at a portion where the joint portion between the rear surface portion 52b of the connecting member 52 and the lower surface portion 31c of the rear apron rain 31 is located in the vehicle body longitudinal direction Y. ing.
- the node member 92 is disposed substantially perpendicular to the longitudinal direction Y of the vehicle body, and is joined to the side surface portion 31a, the upper surface portion 31b, the lower surface portion 31c, and the cowl side panel 27b of the rear apron rain 31.
- a plate-like reinforcing member 94 provided in the closed cross section of the hinge pillar 24 is disposed obliquely below the vehicle body rear side of the rear surface portion 52b of the connecting member 52.
- the reinforcing member 94 is disposed so as to extend obliquely upward toward the front side of the vehicle body from the upper surface of the rear side sill outer 5b to the front surface portion 25a of the hinge pillar outer 25.
- the reinforcing member 94 is disposed substantially on the same straight line as the rear surface portion 52b of the connecting member 52 when viewed from the inside in the vehicle body width direction X.
- a closed cross section is formed between the side surface portion 52a and the rear surface portion 52b of the connecting member 52, the cowl side panel 27b, and the wheel house outer 42. ing. Further, in the vehicle body vertical direction Z, the side surface portion 52a of the connecting member 52, the cowl side panel 27b, the wheel house outer 42 and the height range where the side surface portion 52a is located below the rear surface portion 52b of the connecting member 52 and A closed cross section is formed between the front surface portions 25 a of the hinge pillar outer 25. These closed sections are continuous with each other in the length direction of the connecting member 52. Hereinafter, these closed sections are collectively referred to as “closed section of the connecting member 52”.
- an apron rear panel 80 is disposed between the rear portion of the wheel house 40 and the dash panel 10. Specifically, as shown in FIGS. 6 and 7, the apron rear panel 80 is disposed across the wheel house inner 41 and the dash panel lower 11 and interconnects them. Moreover, the apron rear panel 80 is arrange
- the apron rear panel 80 is a substantially rectangular plate material that is long in the vehicle body width direction X, and is disposed substantially perpendicular to the vehicle body vertical direction Z.
- Apron rear panel 80 on the vehicle body front side, vehicle body rear side, vehicle body width direction X inner side and vehicle body width direction X outer edge, front flange portion 80a rising up, rear flange portion 80b, inner flange portion 80c, outer flange A portion 80d is provided.
- the front flange 80a of the apron rear panel 80 is in the wheel house inner 41, the rear flange 80b is in the dash panel lower 11, the inner flange 80c is in the front side frame 20, and the outer flange 80d is Each is joined to the cowl side panel 27b.
- the apron rear panel 80 is disposed adjacent to the inside of the connecting member 52 in the vehicle body width direction X with the cowl side panel 27b interposed therebetween.
- a reinforcing member 81 is disposed in a portion of the apron rear panel 80 adjacent to the outside in the vehicle width direction X within the closed cross section of the connecting member 52.
- the reinforcing member 81 is a plate-like node member disposed substantially perpendicular to the vehicle body vertical direction Z.
- the reinforcing member 81 partitions an internal space formed between the connecting member 52, the cowl side panel 27b, the wheel house outer 42, and the hinge pillar outer 25 in the vehicle body vertical direction Z.
- the rigidity of the connecting member 52 is increased by arranging the reinforcing member 81 in the closed cross section of the connecting member 52.
- a plurality of flange portions 81a and 81c are provided on the peripheral portion of the reinforcing member 81.
- the reinforcing member 81 includes the wheel house outer 42, the front surface portion 25a of the hinge pillar outer 25, The cowl side panel 27b and the side surface portion 52a of the connecting member 52 are joined.
- the apron rear panel 80 is disposed adjacent to the inner side of the reinforcing member 81 in the vehicle width direction X with the cowl side panel 27 b interposed therebetween, and in the closed cross section of the connecting member 52 in the vertical direction Z of the vehicle body.
- the reinforcing member 81 is disposed at substantially the same height.
- the apron rear panel 80 and the reinforcing member 81 need not be arranged at the same height, but are preferably arranged so as to overlap each other in the vehicle body vertical direction Z. In particular, it is preferable that the apron rear panel 80 and the reinforcing member 81 are arranged so as to overlap in the vehicle body vertical direction Z at the joint portion with the cowl side panel 27b.
- the reinforcing member 81 is effectively dispersed to the apron rear panel 80 via the cowl side panel 27b.
- the load transmitted to the apron rear panel 80 is further distributed to various parts of the vehicle body via the dash panel lower 11 and the front side frame 20.
- a reinforcing member 82 extending in the vehicle body width direction X is joined to the front surface of the dash panel lower 11.
- the reinforcing member 82 is curved so that the central portion in the length direction bulges rearward and upward according to the shape of the floor tunnel.
- the reinforcing member 82 is a hat-shaped member that is open to the rear side of the vehicle body, and forms a closed cross section that is continuous in the vehicle body width direction X with the dash panel lower 11.
- the closed cross section is referred to as a “closed cross section of the reinforcing member 82”.
- the reinforcing member 82 is disposed on the rear side of the vehicle body from the upper edge portion of the front surface portion 82 a and the front surface portion 82 a facing the front surface portion of the dash panel lower portion 11 with a space therebetween.
- the upper side flange portion 82e extending upward from the vehicle body rear end of the upper surface portion 82b and the upper flange portion 82e joined to the dash panel lower 11 and the lower portion 82c extending downward from the vehicle rear end portion of the vehicle body.
- the lower flange portion 82f and the side portion 82d joined to the panel lower 11 extend from the vehicle body rear side ends outward in the vehicle body width direction X and contact the dash panel lower 11
- a is lateral flange portion 82 g.
- the reinforcing member 82 is connected to the rear end portion of the front side frame 20 via a root reinforcement (hereinafter also referred to as “root rain”) 91.
- the base rain 91 is attached across the vehicle body width direction X inside the rear end portion of the front side frame 20 and the front side of the reinforcing member 82.
- the reinforcing member 82 is disposed so as to overlap the wheel house inner 41 when viewed from the front of the vehicle body.
- the lower flange portion 82 f of the reinforcing member 82 is sandwiched between the rear end portion of the wheel house inner 41 and the dash panel lower 11.
- the reinforcing member 82 is disposed so as to overlap with the apron rear panel 80 in a front view of the vehicle body. Specifically, the upper flange portion 82e of the reinforcing member 82 overlaps the rear flange portion 80b of the apron rear panel 80 when viewed from the front of the vehicle body, and the rear flange portion 80b of the apron rear panel 80 in the overlap region. Is directly joined to the upper flange portion 82e of the reinforcing member 82, and indirectly joined to the dash panel lower 11 via the upper flange portion 82e.
- the load distributed to the apron rear panel 80 through the wheel house outer 42, the connecting member 52, the reinforcing member 81 in the closed cross section and the cowl side panel 27b from the relatively retracted front wheel is effective on the reinforcing member 82.
- the load input from the apron rear panel 80 to the end portion in the length direction of the reinforcing member 82 is transmitted to the inside of the vehicle body width direction X along the reinforcing member 82 while being distributed to the dash panel lower 11.
- the reinforcing member 82 is dispersed from the center in the length direction to the rear side of the vehicle body via the floor tunnel 3 (see FIG. 11).
- a reinforcing member 83 straddling the dash panel lower 11 and the hinge pillar inner 27a is disposed on the rear side of the dash panel lower 11 with respect to the vehicle body.
- the reinforcing member 83 integrally connects the front surface portion 83a facing the vehicle body rear side of the dash panel lower 11, the side surface portion 83b facing the inner side in the vehicle body width direction X of the hinge pillar inner 27a, and the front surface portion 83a and the side surface portion 83b.
- It is a plate-like member having a curved portion 83c.
- the front portion 83a of the reinforcing member 83 is joined to the dash panel lower 11 via a bracket 95, for example.
- the bracket 95 is provided across the vicinity of the front end of the floor panel 2 and the dash panel lower 11, and is joined to the dash panel lower 11 and the floor panel 2 by welding, for example.
- the upper end portion of the bracket 95 is disposed so as to overlap the vehicle body rear side of the rear flange portion 80b of the apron rear panel 80 with the dash panel lower 11 interposed therebetween.
- the front surface portion 83a of the reinforcing member 83 is disposed below the apron rear panel 80 in the vehicle body vertical direction Z, and is joined to the bracket 95 by bolts, for example.
- the side surface portion 83b of the reinforcing member 83 has a size larger than that of the front surface portion 83a in the vehicle body vertical direction Z, the lower end portion of the side surface portion 83b is disposed below the apron rear panel 80, and the upper end portion of the side surface portion 83b is It is disposed above the apron rear panel 80.
- the upper end portion of the side surface portion 83b is joined to the hinge pillar inner 27a by, for example, a bolt.
- the reinforcing member 83 further includes a flange portion 83d extending inward in the vehicle body width direction X from the lower end of the side surface portion 83b and the curved portion 83c, and the flange portion 83d is joined to the upper surface of the side sill inner 6 by, for example, a bolt.
- the reinforcing member 83 overlaps the apron rear panel 80 in the vehicle body width direction X, and also overlaps with the apron rear panel 80 in the vehicle body vertical direction Z as shown in FIG. Yes. That is, the apron rear panel 80 is disposed so as to overlap with the reinforcing member 83 when viewed from the front of the vehicle body.
- a reinforcing member 84 is disposed in the closed section of the hinge pillar 24 adjacent to the vehicle body rear side of the joint portion between the front surface portion 25 a of the hinge pillar outer 25 and the rear surface portion 52 b of the connecting member 52.
- the reinforcing member 84 is a node member disposed substantially perpendicular to the vehicle body vertical direction Z, and partitions the internal space of the hinge pillar 24 vertically.
- the reinforcing member 84 includes a front flange portion 84a extending upward from the front edge portion and a rear flange portion 84b extending downward from the rear edge portion, and is joined to the front surface portion 25a of the hinge pillar outer 25 at the front flange portion 84a.
- the rear flange portion 84b is joined to the rear surface portion 25b of the hinge pillar outer 25.
- the front flange portion 84a is joined to the upper vicinity of the joint portion of the front surface portion 25a of the hinge pillar outer 25 with the rear surface portion 52b of the connecting member 52.
- the reinforcing member 84 is disposed in the closed cross section of the hinge pillar 24, the rigidity of the load input portion from the connecting member 52 in the hinge pillar 24 is effectively enhanced. Therefore, the impact load input to the high rigidity portion of the hinge pillar 24 from the relatively retracted front wheel via the connecting member 52 is effectively dispersed from the hinge pillar 24 to each part of the vehicle body via the side sill 4 and the front pillar 60. be able to.
- the impact load input from the rear surface portion 52b of the connecting member 52 to the front surface portion 25a of the hinge pillar outer 25 can be effectively distributed to the rear surface portion 25b of the hinge pillar outer 25 via the reinforcing member 84. Effective load distribution to the rear side of the vehicle body becomes possible.
- the automobile 1 includes a torque box 70 that extends from the front end of the side sill 4 toward the inside in the vehicle body width direction X.
- the torque box 70 connects the front end portion of the side sill 4 and the rear end portion of the front side frame 20.
- the torsion of the front side frame 20 is suppressed by the side sill 4 via the torque box 70, so that the running stability of the automobile 1 is improved.
- the torque box 70 has a groove-like torque box lower 71 opened upward and extending in the vehicle body width direction X, and a plate-like shape long in the vehicle body width direction X disposed above the torque box lower 71.
- Torque box upper 72 As shown in FIG. 10, the torque box 70 has a groove-like torque box lower 71 opened upward and extending in the vehicle body width direction X, and a plate-like shape long in the vehicle body width direction X disposed above the torque box lower 71.
- Torque box upper 72 is a groove-like torque box lower 71 opened upward and extending in the vehicle body width direction X, and a plate-like shape long in the vehicle body width direction X disposed above the torque box lower 71.
- the torque box lower 71 and the torque box upper 72 are joined to each other at the front ends of the vehicle body.
- the torque box lower 71 is joined to the lower surface of the floor panel 2 at the end on the vehicle body rear side
- the torque box upper 72 is joined to the front surface of the dash panel lower 11 at the end on the vehicle body rear side.
- the torque box lower 71 includes a lower surface portion 71a that constitutes the lower surface of the torque box 70, and the lower surface portion 71a is disposed substantially perpendicular to the vehicle body vertical direction Z.
- the lower surface portion 71a is joined to the lower surface of the front side frame 20 through, for example, a bracket 79 at the inner end portion in the vehicle body width direction X, and is joined to the cowl side panel 27b at the outer end portion in the vehicle body width direction X. ing.
- the torque box upper 72 includes an upper surface portion 72a that constitutes the upper surface of the torque box 70, and the upper surface portion 72a is disposed substantially perpendicular to the vehicle body vertical direction Z.
- the upper surface portion 72a is joined to the side surface of the front side frame 20 at the inner end portion in the vehicle body width direction X, and is joined to the cowl side panel 27b at the outer end portion in the vehicle body width direction X.
- the torque box lower 71 and the torque box upper 72 are disposed so as to overlap the side sill inner 6 in the vehicle body width direction X.
- the front end 6a (see FIG. 12) of the side sill inner 6 is disposed between the lower surface 71a and the upper surface 72a of the torque box 70 in the vehicle body vertical direction Z.
- a closed cross section that is continuous in the vehicle body width direction X is formed between the torque box lower 71, the torque box upper 72, and the floor panel 2 on the inner side of the side sill inner 6 in the vehicle body width direction X. ing.
- the closed cross section is referred to as “the closed cross section of the torque box 70”.
- the torque box 70 is joined to the front side sill outer 5a via a cowl side panel 27b.
- the front side sill outer 5a includes a side surface 96 opposed to the cowl side panel 27b on the outer side in the vehicle width direction X with an interval, an upper surface 97 extending inward in the vehicle width direction X from the upper edge of the side surface 96, and
- the cross section is a hat-shaped member as a whole having a lower surface portion 98 extending inward in the vehicle body width direction X from the lower edge portion of the side surface portion 96.
- the upper surface portion 97 and the lower surface portion 98 of the front side sill outer 5a are joined to the cowl side panel 27b at the respective inner ends in the vehicle body width direction X, whereby the front side sill outer 5a and the cowl side panel 27b A closed cross section is formed between them.
- the front side sill outer 5a is made of a material having a lower tensile strength than the materials of the rear side sill outer 5b, the torque box lower 71 and the torque box upper 72.
- the proof strength with respect to the impact load from the front side of the vehicle body is lower in the front side sill outer 5 a than in the rear side sill outer 5 b, the torque box lower 71 and the torque box upper 72.
- the materials of the rear side sill outer 5b, the torque box lower 71, and the torque box upper 72 all have the same tensile strength.
- the upper surface portion 72a of the torque box 70 is disposed at substantially the same height as the upper surface portion 97 of the front side sill outer 5a in the vehicle body vertical direction Z.
- the upper surface portion 72a of the torque box 70 is disposed so as to overlap the vehicle body width direction X inside the upper surface portion 97 of the front side sill outer 5a with the cowl side panel 27b interposed therebetween. That is, the upper surface portion 72a of the torque box 70 and the upper surface portion 97 of the front side sill outer 5a are joined to the cowl side panel 27b at substantially the same height in the vehicle body vertical direction Z.
- the lower surface 71a of the torque box 70 is disposed at substantially the same height as the lower surface 98 of the front side sill outer 5a in the vehicle body vertical direction Z.
- the lower surface portion 71a of the torque box 70 is disposed so as to overlap the vehicle body width direction X inside the lower surface portion 98 of the front side sill outer 5a with the cowl side panel 27b interposed therebetween. That is, the lower surface portion 71a of the torque box 70 and the lower surface portion 98 of the front side sill outer 5a are joined to the cowl side panel 27b at substantially the same height position in the vehicle body vertical direction Z.
- the reinforcing member 78 is disposed in the closed cross section of the torque box 70, whereby the rigidity of the torque box 70 is enhanced.
- the reinforcing member 78 is a plate-like node member that partitions the internal space of the torque box 70 in the vehicle body width direction X.
- a pair of flange portions 78 a and 78 b are provided on the peripheral portion of the reinforcing member 78.
- One flange portion 78 a is provided so as to extend, for example, outward in the vehicle body width direction X from most of the peripheral edge of the reinforcing member 78, and is joined to the inner surfaces of the torque box lower 71 and the torque box upper 72.
- the other flange portion 78 b is provided so as to extend, for example, inward in the vehicle body width direction X from the remaining portion of the periphery of the reinforcing member 78, and is joined to the lower surface of the floor panel 2.
- the torque box 70 is provided as described above, when an impact load from the front side of the vehicle body that causes the front wheel to move backward relative to the vehicle body is input, the connecting member 52, the hinge pillar 24, etc.
- the impact load input to the front end portion of the side sill 4 directly or via the side sill 4 is distributed to the vehicle body rear side via the side sill 4 and from the upper surface portion 97 and the lower surface portion 98 of the front side sill outer 5a to the torque box 70.
- the upper surface portion 72a and the lower surface portion 71a are effectively dispersed. Therefore, the load can be distributed to the front side frame 20 or the like from the front end portion of the side sill 4 toward the inside in the vehicle body width direction X by using the torque box 70 provided for improving the running stability of the vehicle. .
- the rigidity of the torque box 70 is enhanced by the reinforcement member 78 being disposed in the closed cross section, deformation of the closed cross section of the torque box 70 is effectively suppressed. Therefore, by suppressing the deformation of the upper surface portion 72a and the lower surface portion 71a of the torque box 70, it is possible to satisfactorily transmit the load to the inside in the vehicle body width direction X via the upper surface portion 72a and the lower surface portion 71a. .
- the load transmitted from the torque box 70 to the front side frame 20 is distributed to the rear side of the vehicle body via the front side frame 20 and the side frame 23 (see FIG. 12) continuing to the rear side of the vehicle body. It is distributed to the floor panel 2 or distributed to the floor tunnel 3 (see FIG. 11) via the above-described reinforcing member 82 (see FIGS. 9 and 11). As described above, the impact load is effectively distributed to each part of the vehicle body, so that the deformation of the passenger compartment is effectively suppressed.
- the front side sill outer 5a which has a low yield strength against the impact load from, is crushed so that the buckling of the torque box 70 is suppressed while effectively absorbing the impact energy, so that the upper surface portion 72a and the lower surface of the torque box 70 are suppressed. It is possible to effectively distribute the load inward in the vehicle body width direction X via the portion 71a.
- the torque box 70 may be configured by one or three or more members.
- the impact load when an impact load that relatively moves the front wheels backward is input from the front side of the vehicle body, the impact load is effectively distributed to each part of the vehicle body via the torque box. Therefore, there is a possibility of being suitably used in the manufacturing industry of automobiles equipped with a torque box.
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Abstract
車体前後方向に延び、前輪の配置される位置よりも後方に位置するサイドシル４と、サイドシル４の前端部から車体幅方向内側に延びるトルクボックス７０とを備え、トルクボックス７０は、サイドシル４の上面９７と略同じ高さに配置された上面部７２ａと、サイドシル４の下面９８と略同じ高さに配置された下面部７１ａとを有する車両の前部車体構造を提供する。トルクボックス７０の上面部７２ａと下面部７１ａとによって囲まれた内部空間には補強部材７８が配設されている。
Description
本発明は、車両におけるヒンジピラー周辺の前部車体構造に関し、車両の車体構造の技術分野に属する。
一般に、車両の前方衝突時には、車両の車体前部において車体前後方向に延びるように設けられた左右一対のフロントサイドフレームが潰れることで衝撃荷重が吸収されると共に、該フロントサイドフレームを経由して車体各部へ衝撃荷重が分散されることで、車室の変形が抑制される。
また、フロントサイドフレームの車体幅方向外側において車体前後方向に延びるように配設されたサイドシルの前端部と、フロントサイドフレームとがトルクボックスを介して連結される車体構造が知られている。この場合、トルクボックスを介したサイドシルとの連結によってフロントサイドフレームのねじれが抑制されることで、車両の走行安定性の向上を図ることができる。
ところが、フロントサイドフレームよりも車体幅方向外側の領域（片側で車体幅の２５％程度を占める領域）と衝突物が車体幅方向にオーバラップする所謂スモールオーバラップ衝突が起こった場合、当該オーバラップ領域に配置された前輪が車体に対して相対的に後退して、該前輪からヒンジピラーに衝撃荷重が入力されることで、車室を変形させることがある。
このようなスモールオーバラップ衝突による車室の変形を抑制するために、例えば特許文献１には、ヒンジピラーの上端部から車体前方側に延びるエプロンレインフォースメントとヒンジピラーとが連結部材によって筋交い状に連結されることで、エプロンレインフォースメントとヒンジピラーとの結合剛性を高めると共に、ヒンジピラーの閉断面内において、前記連結部材との連結部分の高さ位置に節部材が配設されることで、ヒンジピラーの剛性を高めるようにした構造が開示されている。
この特許文献１の車体構造によれば、スモールオーバラップ衝突時に相対的に後退した前輪が連結部材に当接することで、該連結部材に入力された衝撃荷重がヒンジピラーとエプロンレインフォースメントとに分散され、さらに、ヒンジピラーからサイドシルやフロントピラー等を経由して車体後方側へ分散される。また、前輪から連結部材を経由して衝撃荷重が入力されるヒンジピラー部分は節部材により剛性が高められていることによって、サイドシルやフロントピラー等を介した車体後方側への荷重分散が良好に行われ、これにより、車室の変形が抑制される。
しかしながら、従来のスモールオーバラップ衝突対策において、前輪から連結部材を介してヒンジピラー側に入力された衝撃荷重は、サイドシルやフロントピラー等の車体後方側へ延びる経路に集中的に伝達されるため、衝撃荷重の分散を図る上で改善の余地がある。
そこで、本発明は、前輪を相対的に後退させるような衝撃荷重が車体前方側から入力されたときに、車体各部への荷重分散効果を高めることができる車両の前部車体構造を提供することを課題とする。
前記課題を解決するため、本発明に係る車両の前部車体構造は次のように構成したことを特徴とする。
まず、本願の第１の発明に係る車両の前部車体構造は、
車体前後方向に延び、前輪の配置される位置よりも後方に位置するサイドシルと、
前記サイドシルの前端部から車体幅方向内側に延びるトルクボックスとを備え、
前記トルクボックスは、前記サイドシルの上面と略同じ高さに配置された上面部と、前記サイドシルの下面と略同じ高さに配置された下面部とを有することを特徴とする。
車体前後方向に延び、前輪の配置される位置よりも後方に位置するサイドシルと、
前記サイドシルの前端部から車体幅方向内側に延びるトルクボックスとを備え、
前記トルクボックスは、前記サイドシルの上面と略同じ高さに配置された上面部と、前記サイドシルの下面と略同じ高さに配置された下面部とを有することを特徴とする。
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記トルクボックスは、前記上面部と前記下面部とによって囲まれた内部空間を備え、前記内部空間に補強部材が配設されていることを特徴とする。
前記トルクボックスは、前記上面部と前記下面部とによって囲まれた内部空間を備え、前記内部空間に補強部材が配設されていることを特徴とする。
さらに、第３の発明は、第２の発明において、
前記補強部材は、前記内部空間を車体幅方向に仕切る板状の部材であることを特徴とする。
前記補強部材は、前記内部空間を車体幅方向に仕切る板状の部材であることを特徴とする。
またさらに、第４の発明は、前記第１から第３の発明のいずれか１つの発明において、
前記サイドシルの前端部は、前記トルクボックスの材料に比べて引張り強度が低い材料からなることを特徴とする。
前記サイドシルの前端部は、前記トルクボックスの材料に比べて引張り強度が低い材料からなることを特徴とする。
まず、第１の発明によれば、車体に対して相対的に前輪を後退させるような車体前方側からの衝撃荷重が入力されたとき、前輪からヒンジピラー等を介して或いは直接サイドシルの前端部に入力された衝撃荷重は、サイドシルを経由して車体後方側へ分散されると共に、サイドシルの上面及び下面からトルクボックスの上面部及び下面部へ効果的に分散される。そのため、車両の走行安定性向上を図るために設けられたトルクボックスを利用して、サイドシルの前端部から車体幅方向内側に向かってフロントサイドフレーム等の車体骨格部材に荷重を分散させることができる。したがって、衝撃荷重を車体各部へ効果的に分散させることができ、これにより、車室の変形を効果的に抑制できる。
また、第２の発明によれば、トルクボックスの内部空間に補強部材が配設されていることにより、トルクボックスの変形を抑制することができる。そのため、トルクボックスの上面部及び下面部の変形が抑制されることにより、これらの上面部及び下面部を介した車体幅方向内側への荷重伝達を良好に行うことができ、これにより、上述した車体各部への荷重分散を効果的に行うことができる。
さらに、第３の発明によれば、上記補強部材として、トルクボックスの内部空間を車体幅方向に仕切る板状の部材が用いられることで、補強部材の材料コストの削減を図りつつ、上述のトルクボックスの上面部及び下面部を介した車体幅方向内側への荷重分散を効果的に行うことができる。
またさらに、第４の発明によれば、車体に対して相対的に後退した前輪からの衝撃荷重がヒンジピラー等を介して或いは直接サイドシルの前端部に入力されたとき、サイドシルの前端部の潰れによって衝撃エネルギを効果的に吸収しつつ、サイドシルの前端部よりも潰れ難い材料からなるトルクボックスの上面部及び下面部を介して、車体幅方向内側への荷重分散を効果的に行うことができる。
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る車両の前部車体構造の詳細を説明する。なお、以下の説明において、「前」、「後」、「右」、「左」、「上」、「下」等の方向を示す用語は、特段の説明がある場合を除いて、車両の前進走行時の進行方向を「前」とした場合における車体の各方向を指すものとする。また、添付図面では、車体幅方向に符号「Ｘ」、車体前後方向に符号「Ｙ」、車体上下方向に符号「Ｚ」を付している。
図１～図４に示すように、本実施形態に係る前部車体構造を有する自動車１は、フロアパネル２（図４参照）、左右一対のサイドシル４、ダッシュパネル１０、左右一対のサイドインナパネル２７、左右一対のヒンジピラー２４、左右一対のフロントサイドフレーム２０、左右一対のエプロンレインフォースメント３０、及び、左右一対のホイールハウス４０を備えている。
サイドシル４は、フロアパネル２の車体幅方向の端部に沿って車体前後方向に延びるように設けられている。サイドシル４は、車体幅方向Ｘ内側に開放した断面ハット状のサイドシルアウタ５（５ａ，５ｂ）と、車体幅方向Ｘ外側に開放した断面ハット状のサイドシルインナ６を備えている。サイドシルアウタ５は、その前端部を構成する前部サイドシルアウタ５ａと、前部サイドシルアウタ５ａの後端部から車体後方側に延びる後部サイドシルアウタ５ｂとに分割されている。後部サイドシルアウタ５ｂは、サイドシルインナ６の車体幅方向Ｘ外側に結合されており、後部サイドシルアウタ５ｂとサイドシルインナ６との間に、車体前後方向Ｙに連続する閉断面が形成されている。本明細書では、当該閉断面を「サイドシル４の閉断面」という。
ダッシュパネル１０は、左右のヒンジピラー２４間に亘って車体幅方向Ｘに延びるように配設されており、これにより、車室内空間とエンジンルームを車体前後方向Ｙに仕切っている。ダッシュパネル１０は、フロアパネル２の前端部から車体上方側に立ち上がるダッシュパネルロア１１と、ダッシュパネルロア１１の上端部に接合されたダッシュパネルアッパ１２とを備えている。
ダッシュパネルロア１１の上部の前面には、車体幅方向Ｘに延びる帯状の補強パネル１７が接合されている。補強パネル１７の上端部は、ダッシュパネルアッパ１２の下面に接合されている。ダッシュパネルアッパ１２の後端部には、車体幅方向Ｘに延びるカウルインナパネル１５が接合されており、カウルインナパネル１５の車体前方側に、車体幅方向Ｘに延びるカウルアウタパネル１６が接合されている。
サイドインナパネル２７は、車体前部の側面部を構成する部材である。サイドインナパネル２７は、ダッシュパネルロア１１よりも車体後方側に位置する部分においてヒンジピラーインナ２７ａを構成し、ダッシュパネルロア１１よりも車体前方側に位置する部分においてカウルサイドパネル２７ｂを構成している。
ただし、ヒンジピラーインナ２７ａとカウルサイドパネル２７ｂは、互いに異なる部材で構成されてもよい。また、ヒンジピラーインナ２７ａが複数の部材で構成されたり、カウルサイドパネル２７ｂが複数の部材で構成されたりしてもよい。
ヒンジピラー２４は、サイドシル４の前端近傍部から上方に延びるように配設されている。ヒンジピラー２４は、前部サイドシルアウタ５ａよりも車体後方側に配置されている。ヒンジピラー２４は、ヒンジピラーインナ２７ａと、その車室外側に配置されたヒンジピラーアウタ２５とを備えている。
図６に示すように、ヒンジピラーアウタ２５は、ヒンジピラーインナ２７ａの車体幅方向Ｘ外側に間隔を空けて配置された側面部２５ｃと、側面部２５ｃの車体前方側の縁部から車体幅方向Ｘ内側に延びる前面部２５ａと、側面部２５ｃの車体後方側の縁部から車体幅方向Ｘ内側に延びる後面部２５ｂとを有し、全体として車体幅方向Ｘの内側に開放した断面ハット状に形成されている。前面部２５ａ及び後面部２５ｂの車体幅方向Ｘ内側の端部はヒンジピラーインナ２７ａに接合されており、これにより、ヒンジピラーアウタ２５とヒンジピラーインナ２７ａとの間に、車体上下方向Ｚに連続する閉断面を形成している。本明細書では、当該閉断面を「ヒンジピラー２４の閉断面」という。
図１及び図２に示すように、フロントサイドフレーム２０は、ダッシュパネル１０の車体前方側において車体前後方向に延びるように配設されている。フロントサイドフレーム２０は、サイドシル４よりも車体幅方向Ｘの内側かつ車体上下方向Ｚの上側に配置されている。フロントサイドフレーム２０の後端部は、フロアパネル２の下面に沿って車体前後方向Ｙに延びるサイドフレーム２３の前端部に接続されている。
図１及び図９に示すように、エプロンレインフォースメント（以下、「エプロンレイン」ともいう）３０は、フロントサイドフレーム２０よりも車体幅方向Ｘの外側において車体前後方向Ｙに延びるように配設されている。エプロンレインフォースメント３０は、ヒンジピラー２４の上端部から車体前方側に延びる後部エプロンレインフォースメント（以下、「後部エプロンレイン」ともいう）３１と、後部エプロンレイン３１の前端部から更に車体前方側に延びる前部エプロンレインフォースメント（以下、「前部エプロンレイン」ともいう）３２とを備えている。
図５に示すように、後部エプロンレイン３１は、カウルサイドパネル２７ｂの車体幅方向Ｘ外側に間隔を空けて対向配置された側面部３１ａと、側面部３１ａの上縁部から車体幅方向Ｘ内側に延びる上面部３１ｂと、側面部３１ａの下縁部から車体幅方向Ｘ内側に延びる下面部３１ｃとを有する断面ハット状の部材である。上面部３１ｂ及び下面部３１ｃの車体幅方向Ｘ内側の端部はカウルサイドパネル２７ｂに接合されており、これにより、カウルサイドパネル２７ｂと後部エプロンレイン３１との間に、車体前後方向Ｙに連続する閉断面が形成されている。本明細書では、当該閉断面を「エプロンレイン３０の閉断面」という。なお、後部エプロンレイン３１と前部エプロンレイン３２は一体に設けられてもよい。
図１及び図４に示すように、ホイールハウス４０は、ダッシュパネル１０の車体前方側に配置されており、ホイールハウス４０には前輪（図示せず）が収容される。図５に示すように、ホイールハウス４０は、車体幅方向Ｘにおいてカウルサイドパネル２７ｂの内側に配置されたホイールハウスインナ４１と、カウルサイドパネル２７ｂの外側に配置されたホイールハウスアウタ４２とを備えている。ホイールハウスインナ４１とホイールハウスアウタ４２は、カウルサイドパネル２７ｂを介して相互に接合されている。
また、図１及び図４に示すように、ホイールハウス４０は、前輪用サスペンション部材（図示せず）を収容するサスペンションハウジング４４を備えている。サスペンションハウジング４４は、ホイールハウスインナ４１に接合されているが、ホイールハウスインナ４１と一体に設けられてもよい。サスペンションハウジング４４は、フロントサイドフレーム２０と前部エプロンレイン３２とに跨がって取り付けられている。
ホイールハウスインナ４１は、その後端部においてダッシュパネルロア１１に接合され（図１０参照）、車体幅方向Ｘ内側端部においてフロントサイドフレーム２０に接合され、車体幅方向Ｘ外側端部においてカウルサイドパネル２７ｂに接合されている。
図５に示すように、ホイールハウスアウタ４２は、その車体幅方向Ｘの内側端部においてカウルサイドパネル２７ｂに接合され、外側端部において、次に説明する連結部材５２に接合されている。
図２に示すように、連結部材５２は、後部エプロンレイン３１の下側に配置されており、エプロンレインフォースメント３０とヒンジピラー２４との間を筋交い状に連結している。連結部材５２は、ヒンジピラー２４の下端部から上方に向かって車体前方側に傾斜した方向に延びるように配置されている。
図５に示すように、連結部材５２は、カウルサイドパネル２７ｂの車体幅方向Ｘ外側に間隔を空けて対向する側面部５２ａと、側面部５２ａの後縁部から車体幅方向Ｘ内側に延びる後面部５２ｂとを有する断面Ｌ字状の部材である。側面部５２ａの前縁部には、上記のホイールハウスアウタ４２の車体幅方向Ｘ外側の端部が接合されている。後面部５２ｂの車体幅方向Ｘ内側の端部は、カウルサイドパネル２７ｂに接合されている。
図２に示すように、連結部材５２の側面部５２ａの上端部は、後部エプロンレイン３１の前端部に接合されている。側面部５２ａは、後面部５２ｂの下端よりも下方へ延びるように設けられており、側面部５２ａの下端部は、前部サイドシルアウタ５ａに接合されている。
図３に示すように、連結部材５２の後面部５２ｂは、その上端部において後部エプロンレイン３１の下面部３１ｃに接合されており、下端部においてヒンジピラーアウタ２５の前面部２５ａに接合されている。
車体前後方向Ｙにおいて連結部材５２の後面部５２ｂと後部エプロンレイン３１の下面部３１ｃとの接合部が位置する部分には、エプロンレイン３０の閉断面内に板状の節部材９２が配設されている。節部材９２は、車体前後方向Ｙに略直角に配置されており、後部エプロンレイン３１の側面部３１ａ、上面部３１ｂ及び下面部３１ｃ並びにカウルサイドパネル２７ｂに接合されている。
連結部材５２の後面部５２ｂの車体後方側の斜め下方には、ヒンジピラー２４の閉断面内に設けられた板状の補強部材９４が配置されている。補強部材９４は、後部サイドシルアウタ５ｂの上面からヒンジピラーアウタ２５の前面部２５ａまで車体前方側に向かって斜め上方に延びるように配設されている。補強部材９４は、車体幅方向Ｘの内側から見て、連結部材５２の後面部５２ｂと略同一直線上に配置されている。
車体上下方向Ｚにおいて連結部材５２の後面部５２ｂが位置する高さ範囲には、連結部材５２の側面部５２ａ及び後面部５２ｂ、カウルサイドパネル２７ｂ並びにホイールハウスアウタ４２の間に閉断面が形成されている。また、車体上下方向Ｚにおいて連結部材５２の後面部５２ｂよりも下側で且つ側面部５２ａが位置する高さ範囲には、連結部材５２の側面部５２ａ、カウルサイドパネル２７ｂ、ホイールハウスアウタ４２及びヒンジピラーアウタ２５の前面部２５ａの間に閉断面が形成されている。これらの閉断面は、連結部材５２の長さ方向において相互に連続している。以下、これらの閉断面を総称して、「連結部材５２の閉断面」という。
図１、図４及び図６～図９に示すように、ホイールハウス４０の後部とダッシュパネル１０との間には、エプロンリヤパネル８０が配設されている。具体的には、図６及び図７に示すように、エプロンリヤパネル８０は、ホイールハウスインナ４１とダッシュパネルロア１１とに跨がって配置されており、これらを相互に連結している。また、エプロンリヤパネル８０は、カウルサイドパネル２７ｂとフロントサイドフレーム２０とに跨がって配置されており、これらを相互に連結している。
エプロンリヤパネル８０は、車体幅方向Ｘに長い概ね四角形の板材であり、車体上下方向Ｚに略直角に配置されている。エプロンリヤパネル８０の車体前方側、車体後方側、車体幅方向Ｘ内側及び車体幅方向Ｘ外側の縁部には、上方に立ち上がる前側フランジ部８０ａ、後側フランジ部８０ｂ、内側フランジ部８０ｃ、外側フランジ部８０ｄが設けられている。
図７に示すように、エプロンリヤパネル８０の前側フランジ部８０ａはホイールハウスインナ４１に、後側フランジ部８０ｂはダッシュパネルロア１１に、内側フランジ部８０ｃはフロントサイドフレーム２０に、外側フランジ部８０ｄはカウルサイドパネル２７ｂにそれぞれ接合されている。
図６及び図７に示すように、エプロンリヤパネル８０は、カウルサイドパネル２７ｂを挟んで連結部材５２の車体幅方向Ｘ内側に隣接して配置されている。連結部材５２の閉断面内において、エプロンリヤパネル８０の車体幅方向Ｘ外側に隣接する部分には補強部材８１が配設されている。
補強部材８１は、車体上下方向Ｚに略直角に配置された板状の節部材である。補強部材８１は、連結部材５２、カウルサイドパネル２７ｂ、ホイールハウスアウタ４２及びヒンジピラーアウタ２５間に形成された内部空間を車体上下方向Ｚに仕切っている。このようにして連結部材５２の閉断面内に補強部材８１が配設されていることにより、連結部材５２の剛性が高められている。
補強部材８１の周縁部には、複数のフランジ部８１ａ，８１ｃが設けられており、これらのフランジ部８１ａ，８１ｃにおいて、補強部材８１は、ホイールハウスアウタ４２、ヒンジピラーアウタ２５の前面部２５ａ、カウルサイドパネル２７ｂ、連結部材５２の側面部５２ａに接合されている。
図９に示すように、エプロンリヤパネル８０は、カウルサイドパネル２７ｂを挟んで補強部材８１の車体幅方向Ｘ内側に隣接して配置されており、車体上下方向Ｚにおいて連結部材５２の閉断面内の補強部材８１と略同じ高さに配置されている。
なお、エプロンリヤパネル８０と補強部材８１は、完全に同じ高さに配置されなくてもよいが、車体上下方向Ｚにおいて相互にオーバラップして配置されることが好ましい。特に、カウルサイドパネル２７ｂとの接合部において、エプロンリヤパネル８０と補強部材８１が車体上下方向Ｚにオーバラップして配置されることが好ましい。
これにより、前輪が車体に対して相対的に後退するような衝撃荷重が車体前方側から入力されたとき、前輪からホイールハウスアウタ４２を介して連結部材５２に入力された荷重の一部は、補強部材８１からカウルサイドパネル２７ｂを介してエプロンリヤパネル８０へ効果的に分散される。エプロンリヤパネル８０に伝達された荷重は、さらにダッシュパネルロア１１やフロントサイドフレーム２０等を介して車体各部に分散される。
図１、図４、図７及び図９に示すように、ダッシュパネルロア１１の前面には、車体幅方向Ｘに延びる補強部材８２が接合されている。図１に示すように、補強部材８２は、その長さ方向中央部がフロアトンネルの形状に合わせて後上方に膨出するように湾曲している。図４に示すように、補強部材８２は、車体後方側に開放した断面ハット状の部材であり、ダッシュパネルロア１１との間に、車体幅方向Ｘに連続する閉断面を形成している。本明細書では、当該閉断面を「補強部材８２の閉断面」という。
図９に示すように、補強部材８２は、ダッシュパネルロア１１の車体前方側に間隔を空けて対向する前面部８２ａ、前面部８２ａの上縁部からダッシュパネルロア１１に向かって車体後方側に延びる上面部８２ｂ、前面部８２ａの下縁部からダッシュパネルロア１１に向かって車体後方側に延びる下面部８２ｃ、前面部８２ａの長さ方向の端部からダッシュパネルロア１１に向かって車体後方側に延びる側面部８２ｄ、上面部８２ｂの車体後方側の端部から上方に延びてダッシュパネルロア１１に接合された上側フランジ部８２ｅ、下面部８２ｃの車体後方側の端部から下方に延びてダッシュパネルロア１１に接合された下側フランジ部８２ｆ、側面部８２ｄの車体後方側の端部から車体幅方向Ｘ外側に延びてダッシュパネルロア１１に接合された側方フランジ部８２ｇを備えている。
補強部材８２は、付け根レインフォースメント（以下、「付け根レイン」ともいう）９１を介して、フロントサイドフレーム２０の後端部に連結されている。付け根レイン９１は、フロントサイドフレーム２０の後端部の上部の車体幅方向Ｘ内側と補強部材８２の前面側とに跨がって取り付けられている。
補強部材８２は、車体前方視においてホイールハウスインナ４１とオーバラップして配置されている。補強部材８２の下側フランジ部８２ｆは、ホイールハウスインナ４１の後端部とダッシュパネルロア１１との間に挟み込まれている。これにより、車体に対して相対的に後退した前輪からホイールハウスインナ４１に衝撃荷重が入力されたとき、該荷重はホイールハウスインナ４１から補強部材８２へ効果的に分散される。
また、補強部材８２は、車体前方視においてエプロンリヤパネル８０とオーバラップして配置されている。具体的には、補強部材８２の上側フランジ部８２ｅが、車体前方視においてエプロンリヤパネル８０の後側フランジ部８０ｂとオーバラップしており、該オーバラップ領域において、エプロンリヤパネル８０の後側フランジ部８０ｂは、直接的には補強部材８２の上側フランジ部８２ｅに接合されており、該上側フランジ部８２ｅを介して間接的にダッシュパネルロア１１に接合されている。
これにより、相対的に後退した前輪からホイールハウスアウタ４２、連結部材５２、その閉断面内の補強部材８１及びカウルサイドパネル２７ｂを介してエプロンリヤパネル８０に分散された荷重は、補強部材８２に効果的に分散される。このようにしてエプロンリヤパネル８０から補強部材８２の長さ方向の端部に入力された荷重は、ダッシュパネルロア１１に分散されながら補強部材８２に沿って車体幅方向Ｘの内側へ伝達されて、補強部材８２の長さ方向中央部からフロアトンネル３（図１１参照）を介して車体後方側へ分散される。
図６及び図１０に示すように、ダッシュパネルロア１１の車体後方側には、ダッシュパネルロア１１とヒンジピラーインナ２７ａとに跨がる補強部材８３が配設されている。補強部材８３は、ダッシュパネルロア１１の車体後方側に対向する前面部８３ａ、ヒンジピラーインナ２７ａの車体幅方向Ｘ内側に対向する側面部８３ｂ、及び、前面部８３ａと側面部８３ｂを一体に繋げる湾曲部８３ｃを有する板状部材である。
補強部材８３の前面部８３ａは、例えばブラケット９５を介してダッシュパネルロア１１に接合されている。ブラケット９５は、フロアパネル２の前端近傍部とダッシュパネルロア１１とに跨がって設けられており、例えば溶接によってダッシュパネルロア１１とフロアパネル２に接合されている。ブラケット９５の上端部は、ダッシュパネルロア１１を挟んでエプロンリヤパネル８０の後側フランジ部８０ｂの車体後方側に重ねて配置されている。補強部材８３の前面部８３ａは、車体上下方向Ｚにおいてエプロンリヤパネル８０よりも下側に配置されており、例えばボルトによってブラケット９５に接合されている。
補強部材８３の側面部８３ｂは、車体上下方向Ｚにおいて前面部８３ａよりも大きな寸法を有し、側面部８３ｂの下端部はエプロンリヤパネル８０よりも下側に配置され、側面部８３ｂの上端部はエプロンリヤパネル８０よりも上側に配置されている。側面部８３ｂの上端部は、例えばボルトによってヒンジピラーインナ２７ａに接合されている。
補強部材８３は、側面部８３ｂ及び湾曲部８３ｃの下端から車体幅方向Ｘ内側に延びるフランジ部８３ｄを更に有し、フランジ部８３ｄは、例えばボルトによってサイドシルインナ６の上面に接合されている。
補強部材８３は、図６に示すように、車体幅方向Ｘにおいてエプロンリヤパネル８０とオーバラップすると共に、図１０に示すように、車体上下方向Ｚにおいてもエプロンリヤパネル８０とオーバラップして配置されている。すなわち、エプロンリヤパネル８０は、車体前方視において補強部材８３とオーバラップして配置されている。
これにより、相対的に後退した前輪からホイールハウスアウタ４２、連結部材５２、その閉断面内の補強部材８１及びカウルサイドパネル２７ｂを介してエプロンリヤパネル８０に分散された荷重は、ダッシュパネルロア１１を介してその車体後方側の補強部材８３に効果的に分散され、さらに、補強部材８３からヒンジピラー２４及びサイドシル４に効果的に分散される。
図３に示すように、ヒンジピラー２４の閉断面内には、ヒンジピラーアウタ２５の前面部２５ａと連結部材５２の後面部５２ｂとの接合部の車体後方側に隣接して補強部材８４が配設されている。補強部材８４は、車体上下方向Ｚに略直角に配置された節部材であり、ヒンジピラー２４の内部空間を上下に仕切っている。
補強部材８４は、その前縁部から上方に延びる前側フランジ部８４ａと、後縁部から下方に延びる後側フランジ部８４ｂを備え、前側フランジ部８４ａにおいてヒンジピラーアウタ２５の前面部２５ａに接合され、後側フランジ部８４ｂにおいてヒンジピラーアウタ２５の後面部２５ｂに接合されている。前側フランジ部８４ａは、ヒンジピラーアウタ２５の前面部２５ａにおける連結部材５２の後面部５２ｂとの接合部の上側近傍部に接合されている。
このようにしてヒンジピラー２４の閉断面内に補強部材８４が配設されていることにより、ヒンジピラー２４における連結部材５２からの荷重入力部分の剛性が効果的に高められている。そのため、相対的に後退した前輪から連結部材５２を介してヒンジピラー２４の高剛性部分に入力された衝撃荷重を、ヒンジピラー２４からサイドシル４やフロントピラー６０等を介して車体各部へ効果的に分散させることができる。
また、連結部材５２の後面部５２ｂからヒンジピラーアウタ２５の前面部２５ａに入力された衝撃荷重を、補強部材８４を介してヒンジピラーアウタ２５の後面部２５ｂに効果的に分散させることができるため、車体後方側への効果的な荷重分散が可能になる。
図１１及び図１２に示すように、自動車１は、サイドシル４の前端部から車体幅方向Ｘ内側に延びるトルクボックス７０を備えている。トルクボックス７０は、サイドシル４の前端部とフロントサイドフレーム２０の後端部とを連結している。これにより、フロントサイドフレーム２０のねじれがトルクボックス７０を介してサイドシル４によって抑制されることで、自動車１の走行安定性の向上が図られている。
図１０に示すように、トルクボックス７０は、上方に開放して車体幅方向Ｘに延びる溝状のトルクボックスロア７１と、トルクボックスロア７１の上方に配置された車体幅方向Ｘに長い板状のトルクボックスアッパ７２とを備えている。
トルクボックスロア７１及びトルクボックスアッパ７２は、車体前方側の端部同士が相互に接合されている。トルクボックスロア７１は、その車体後方側の端部においてフロアパネル２の下面に接合され、トルクボックスアッパ７２は、その車体後方側の端部においてダッシュパネルロア１１の前面に接合されている。
図９に示すように、トルクボックスロア７１は、トルクボックス７０の下面を構成する下面部７１ａを備え、該下面部７１ａは、車体上下方向Ｚに略直角に配置されている。下面部７１ａは、その車体幅方向Ｘ内側の端部において、例えばブラケット７９を介してフロントサイドフレーム２０の下面に接合されており、車体幅方向Ｘ外側の端部においてカウルサイドパネル２７ｂに接合されている。
トルクボックスアッパ７２は、トルクボックス７０の上面を構成する上面部７２ａを備え、該上面部７２ａは、車体上下方向Ｚに略直角に配置されている。上面部７２ａは、その車体幅方向Ｘ内側の端部において、フロントサイドフレーム２０の側面に接合されており、車体幅方向Ｘ外側の端部においてカウルサイドパネル２７ｂに接合されている。
トルクボックスロア７１とトルクボックスアッパ７２は、車体幅方向Ｘにおいてサイドシルインナ６とオーバラップして配置されている。サイドシルインナ６の前端部６ａ（図１２参照）は、車体上下方向Ｚにおいてトルクボックス７０の下面部７１ａと上面部７２ａとの間に配置されている。
図１０に示すように、サイドシルインナ６よりも車体幅方向Ｘの内側において、トルクボックスロア７１、トルクボックスアッパ７２及びフロアパネル２の間には、車体幅方向Ｘに連続する閉断面が形成されている。本明細書では、当該閉断面を「トルクボックス７０の閉断面」という。
図９に示すように、トルクボックス７０は、カウルサイドパネル２７ｂを介して前部サイドシルアウタ５ａに接合されている。前部サイドシルアウタ５ａは、カウルサイドパネル２７ｂの車体幅方向Ｘ外側に間隔を空けて対向配置された側面部９６、側面部９６の上縁部から車体幅方向Ｘ内側に延びる上面部９７、及び、側面部９６の下縁部から車体幅方向Ｘ内側に延びる下面部９８を有する全体として断面ハット状の部材である。
前部サイドシルアウタ５ａの上面部９７と下面部９８は、それぞれの車体幅方向Ｘ内側の端部においてカウルサイドパネル２７ｂに接合されており、これにより、前部サイドシルアウタ５ａとカウルサイドパネル２７ｂとの間に閉断面が形成されている。
前部サイドシルアウタ５ａは、後部サイドシルアウタ５ｂ、トルクボックスロア７１及びトルクボックスアッパ７２の材料に比べて引張り強度が低い材料からなる。これにより、車体前方側からの衝撃荷重に対する耐力は、後部サイドシルアウタ５ｂ、トルクボックスロア７１及びトルクボックスアッパ７２に比べて前部サイドシルアウタ５ａが低い。なお、後部サイドシルアウタ５ｂ、トルクボックスロア７１及びトルクボックスアッパ７２の材料は、いずれも同程度の引張り強度を有する。
トルクボックス７０の上面部７２ａは、車体上下方向Ｚにおいて前部サイドシルアウタ５ａの上面部９７と略同じ高さに配置されている。トルクボックス７０の上面部７２ａは、カウルサイドパネル２７ｂを挟んで前部サイドシルアウタ５ａの上面部９７の車体幅方向Ｘ内側に重ねて配置されている。すなわち、トルクボックス７０の上面部７２ａと前部サイドシルアウタ５ａの上面部９７は、車体上下方向Ｚの略同じ高さ位置でカウルサイドパネル２７ｂに接合されている。
トルクボックス７０の下面部７１ａは、車体上下方向Ｚにおいて前部サイドシルアウタ５ａの下面部９８と略同じ高さに配置されている。トルクボックス７０の下面部７１ａは、カウルサイドパネル２７ｂを挟んで前部サイドシルアウタ５ａの下面部９８の車体幅方向Ｘ内側に重ねて配置されている。すなわち、トルクボックス７０の下面部７１ａと前部サイドシルアウタ５ａの下面部９８は、車体上下方向Ｚの略同じ高さ位置でカウルサイドパネル２７ｂに接合されている。
トルクボックス７０の閉断面内には補強部材７８が配設されており、これにより、トルクボックス７０の剛性が高められている。補強部材７８は、トルクボックス７０の内部空間を車体幅方向Ｘに仕切る板状の節部材である。
図１３に示すように、補強部材７８の周縁部には、例えば一対のフランジ部７８ａ，７８ｂが設けられている。一方のフランジ部７８ａは、補強部材７８の周縁の大部分から車体幅方向Ｘの例えば外側に延びるように設けられ、トルクボックスロア７１及びトルクボックスアッパ７２の内面に接合されている。他方のフランジ部７８ｂは、補強部材７８の周縁の残りの部分から車体幅方向Ｘの例えば内側に延びるように設けられ、フロアパネル２の下面に接合されている。
以上のようにトルクボックス７０が設けられていることにより、車体に対して相対的に前輪を後退させるような車体前方側からの衝撃荷重が入力されたとき、前輪から連結部材５２やヒンジピラー２４等を介して或いは直接サイドシル４の前端部に入力された衝撃荷重は、サイドシル４を経由して車体後方側へ分散されると共に、前部サイドシルアウタ５ａの上面部９７及び下面部９８からトルクボックス７０の上面部７２ａ及び下面部７１ａへ効果的に分散される。そのため、車両の走行安定性向上を図るために設けられたトルクボックス７０を利用して、サイドシル４の前端部から車体幅方向Ｘ内側に向かってフロントサイドフレーム２０等へ荷重を分散させることができる。
また、トルクボックス７０の剛性は、その閉断面内に補強部材７８が配設されていることにより高められているため、トルクボックス７０の閉断面の変形が効果的に抑制される。そのため、トルクボックス７０の上面部７２ａ及び下面部７１ａの変形が抑制されることにより、これらの上面部７２ａ及び下面部７１ａを介した車体幅方向Ｘ内側への荷重伝達を良好に行うことができる。
トルクボックス７０からフロントサイドフレーム２０へ伝達された荷重は、フロントサイドフレーム２０及びその車体後方側に続くサイドフレーム２３（図１２参照）を介して車体後方側へ分散されたり、ダッシュパネルロア１１やフロアパネル２に分散されたり、上述の補強部材８２（図９及び図１１参照）を介してフロアトンネル３（図１１参照）に分散されたりする。このように、車体各部へ衝撃荷重が効果的に分散されることで、車室の変形が効果的に抑制される。
また、車体に対して相対的に後退した前輪からの衝撃荷重が連結部材５２やヒンジピラー２４等を介して或いは直接、前部サイドシルアウタ５ａに入力されたとき、トルクボックス７０に比べて車体前方側からの衝撃荷重に対する耐力が低い前部サイドシルアウタ５ａが潰れることで、衝撃エネルギを効果的に吸収しつつ、トルクボックス７０の座屈が抑制されることで、トルクボックス７０の上面部７２ａ及び下面部７１ａを介した車体幅方向Ｘ内側への荷重分散を効果的に行うことが可能になる。
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上述の実施形態では、トルクボックス７０がトルクボックスロア７１とトルクボックスアッパ７２で構成される例を説明したが、トルクボックス７０は１つ又は３つ以上の部材で構成されてもよい。
また、上述の実施形態では、トルクボックス７０内の補強部材７８として節部材が用いられる例を説明したが、該節部材に代えて発泡充填剤が用いられてもよい。
以上のように、本発明によれば、前輪を相対的に後退させるような衝撃荷重が車体前方側から入力されたときに、トルクボックスを介して車体各部へ効果的に衝撃荷重を分散させることが可能となるから、トルクボックスを備えた自動車の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。
１ 自動車
２ フロアパネル
３ フロアトンネル
４ サイドシル
５ サイドシルアウタ
５ａ 前部サイドシルアウタ
５ｂ 後部サイドシルアウタ
６ サイドシルインナ
６ａ サイドシルインナの前端部
１０ ダッシュパネル
１１ ダッシュパネルロア
１２ ダッシュパネルアッパ
２０ フロントサイドフレーム
２４ ヒンジピラー
２５ ヒンジピラーアウタ
２７ サイドインナパネル（サイドパネル）
２７ａ ヒンジピラーインナ
２７ｂ カウルサイドパネル
３０ エプロンレインフォースメント（エプロンレイン）
３１ 後部エプロンレインフォースメント（後部エプロンレイン）
３２ 前部エプロンレインフォースメント（前部エプロンレイン）
４０ ホイールハウス
４１ ホイールハウスインナ
４２ ホイールハウスアウタ
４４ サスペンションハウジング
５２ 連結部材
６０ フロントピラー
７０ トルクボックス
７１ トルクボックスロア
７１ａ トルクボックスの下面部
７２ トルクボックスアッパ
７２ａ トルクボックスの上面部
７８ 補強部材
７９ ブラケット
８０ エプロンリヤパネル
９６ 前部サイドシルアウタの側面部
９７ 前部サイドシルアウタの上面部
９８ 前部サイドシルアウタの下面部
２ フロアパネル
３ フロアトンネル
４ サイドシル
５ サイドシルアウタ
５ａ 前部サイドシルアウタ
５ｂ 後部サイドシルアウタ
６ サイドシルインナ
６ａ サイドシルインナの前端部
１０ ダッシュパネル
１１ ダッシュパネルロア
１２ ダッシュパネルアッパ
２０ フロントサイドフレーム
２４ ヒンジピラー
２５ ヒンジピラーアウタ
２７ サイドインナパネル（サイドパネル）
２７ａ ヒンジピラーインナ
２７ｂ カウルサイドパネル
３０ エプロンレインフォースメント（エプロンレイン）
３１ 後部エプロンレインフォースメント（後部エプロンレイン）
３２ 前部エプロンレインフォースメント（前部エプロンレイン）
４０ ホイールハウス
４１ ホイールハウスインナ
４２ ホイールハウスアウタ
４４ サスペンションハウジング
５２ 連結部材
６０ フロントピラー
７０ トルクボックス
７１ トルクボックスロア
７１ａ トルクボックスの下面部
７２ トルクボックスアッパ
７２ａ トルクボックスの上面部
７８ 補強部材
７９ ブラケット
８０ エプロンリヤパネル
９６ 前部サイドシルアウタの側面部
９７ 前部サイドシルアウタの上面部
９８ 前部サイドシルアウタの下面部
Claims (4)
- 車体前後方向に延び、前輪の配置される位置よりも後方に位置するサイドシルと、
前記サイドシルの前端部から車体幅方向内側に延びるトルクボックスとを備え、
前記トルクボックスは、前記サイドシルの上面と略同じ高さに配置された上面部と、前記サイドシルの下面と略同じ高さに配置された下面部とを有することを特徴とする車両の前部車体構造。 - 前記トルクボックスは、前記上面部と前記下面部とによって囲まれた内部空間を備え、
前記内部空間に補強部材が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の前部車体構造。 - 前記補強部材は、前記内部空間を車体幅方向に仕切る板状の部材であることを特徴とする請求項２に記載の車両の前部車体構造。
- 前記サイドシルの前端部は、前記トルクボックスの材料に比べて引張り強度が低い材料からなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両の前部車体構造。
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