JP3551914B2 - 自動車の車体前部構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車の車体前部構造、特に、エンジンルームの左右の側壁に設けたサスペンションタワーを支えるエプロンアッパメンバの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０および図１１に示すように、一般に、車両のエンジンルームの左右の側壁は、エプロン３の前後中間位置に筒状のサスペンションタワー２を設け、サスペンションタワー２の上端をサスペンションプレート２０で塞ぎ、サスペンションプレート２０によりサスペンションのストラッドＳの上端を支持している。サスペンションタワー２は、下端をフロントサイドメンバ４に結合するとともに、上端のサスペンションプレート２０の車外側の側縁を、エプロン３の上縁に沿って前後方向に延び、インナパネル１ａとアウタパネル１ｄとで閉断面をなし、後端をフロントピラー５に結合したエプロンアッパメンバ１Ａの下縁に結合している。図１０に示す７はエプロンアッパメンバ１Ａ後端とフロントピラー５とを結合した左右の両者結合部間に車幅方向に架設したカウルである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車室前方にエンジンルームを形成したセミボンネットタイプのワゴン車など車高の高い車両では、エンジンルームの側壁上縁を構成するエプロンアッパメンバ１Ａを縦長の閉断面形状に形成してその高さ寸法を大きくし、ボンネットの高さ位置を高くしている。しかしながら、縦長閉断面形状のエプロンアッパメンバ１Ａでは、その下縁に結合したサスペンションプレート２０を介して作用するサスペンションのストラッドＳの振動、特に左右方向の振動に対する剛性が必ずしも充分ではなく、エプロンアッパメンバ１Ａの断面形状が崩れるおそれがある。エプロンアッパメンバ１Ａの断面崩れは、車両の操縦安定性に影響をおよぼすおそれがある。
【０００４】
また、従来、左右のサスペンションプレート２０間に車幅方向にパフォーマンスロッドＲを架設してサスペンションプレート２０の振動を抑制することがなされている。しかし、パフォーマンスロッドＲを設けた分、コストが増加し、かつ、パフォーマンスロッドＲはエンジンルーム内を車幅方向に横切るので、エンジンルーム内に設置する部品との配置関係や、エンジンルーム内のサービス時の作業性に難点があった。
【０００５】
そこで本発明は、エプロンアッパメンバのサスペンションからの振動入力に対する剛性を強化し、エプロンアッパメンバの断面崩れを抑制して車両の操縦安定性を向上する自動車の車体前部構造を提供することを課題としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エンジンルームの左右の側壁に設置した筒状のサスペンションタワーと、サスペンションタワーの上端を塞いでサスペンションの上端を支持するサスペンションプレートと、上記左右の側壁の上縁に沿って前後方向に設けて後端をフロントピラーと結合した閉断面のエプロンアッパメンバとを備え、上記サスペンションプレートの周縁の車外側の側縁部を上記エプロンアッパメンバの下縁に沿って結合した自動車の車体前部構造において、上記エプロンアッパメンバにこれを上下に仕切る仕切壁を設けて上記エプロンアッパメンバを上側の第１の閉断面と下側の第２の閉断面とからなる上下二層の閉断面構造とし、上記第２の閉断面の後端部を後方へ向けて下方に拡大する形状として上記エプロンアッパメンバの後端部を縦長形状に形成し、エプロンアッパメンバの後端末をフロントピラーの前面に結合する。かつ本発明は、上記エプロンアッパメンバの車内側の側面と上記サスペンションプレートとの間に、ブレースを架設し、該ブレースの車外側の端縁をエプロンアッパメンバの上記車内側の側面の中間部に上記仕切壁と一体に結合するとともに、ブレースの車内側の端縁をサスペンションプレートに結合する（請求項１）。
【０００７】
エプロンアッパメンバを上下二層の閉断面で構成し、かつ、後端部のみを一般部よりも縦長としてフロントピラーに結合したことで、サスペンションプレートから作用する横方向の振動に対する剛性が強化される。二層の閉断面として剛性を強化したエプロンアッパメンバとサスペンションプレートとをブレースに結合することで、サスペンションプレートから作用する横方向の振動に対してさらに剛性の高い構造が実現できる。
【０００８】
上記エプロンアッパメンバを、上記側壁の上縁に沿って前後方向に設けた縦壁状のインナパネルと、車内側に向けて開口する断面ほぼコ字形で上縁を上記インナパネルの中間部外面に沿って結合するとともに下縁をインナパネルの下縁に沿って結合したアウタパネルとで上記第２の閉断面を構成し、上記インナパネルと、上縁をインナパネルの上縁に沿って結合するとともに下縁を上記アウタパネルの車外側の側面に沿って結合したガセットと、上記第２の閉断面との間を仕切る仕切壁たる上記アウタパネルの上面部とで上記第１の閉断面を構成して、第１および第２の両閉断面からなる上下二層の閉断面構造とする。上記インナパネルの下縁後端部およびこれと結合した上記アウタパネルの下縁後端部とを後斜め下方へ向かう傾斜状に形成してエプロンアッパメンバの後端部を下方へ拡大する縦長形状に形成し、エプロンアッパメンバの後端末を上記フロントピラーの前面に縦長に結合し、エプロンアッパメンバの下縁と上記サスペンションプレートの車外側の側縁部とを結合する（請求項２）。上下二層の閉断面を備え、かつ、後端部を一般部よりも縦長としたエプロンアッパメンバが効果的に実現される。
【０００９】
上記サスペンションプレートと、その上方位置で、車幅方向に延び左右の両側端が上記エプロンアッパメンバの後端と上記フロントピラーとの結合位置に結合されたカウルの底壁との間に、上記カウルの底壁、上記サスペンションプレートおよび上記エプロンアッパメンバの車内側の側面とを連結するリインフォースメントを設ける。サスペンションプレートに加えられる横方向および縦方向の振動入力は、リインフォースメントを介してカウルおよびフロントピラーに伝達され、エプロンアッパメンバの荷重負担が軽減される。
【００１０】
そして上記リインフォースメントに加え更に、上記エプロンアッパメンバの上記第２の閉断面内には、上記リインフォースメントに対応する位置に、第２の閉断面を前後に仕切るバルクヘッドを設ける（請求項３）。上記リインフォースメントとともにバルクヘッドを設けたことで、エプロンアッパメンバの振動入力に対する剛性が更に強化される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１ないし図３に基づいて説明する。図１は本発明を適用したエンジンルームの側壁を車内側から見た斜視図、図２は側壁を車外側から見た斜視図を示し、図３（Ａ）に側壁の車内側の側面図を、図３（Ｂ）に図３（Ａ）のＩＩＩ Ｂ−ＩＩＩ Ｂ線に沿う断面図を示す。尚、エンジンルームの側壁は左右同一構造で、以下、一方の側壁を中心に説明する。図１および図３（Ａ）に示すように、エンジンルームの側壁は、車両前後方向に延びる閉断面のフロントサイドメンバ４の外板に立設したエプロン３で構成してあり、エプロン３の下半部はアーチ状にフロントタイヤ（図略）のホイールハウス３０を形成している。
【００１２】
ホイールハウス３０の前後中間位置には筒状のサスペンションタワー２が立設してある。サスペンションタワー２はその縦壁２１の下縁をフロントサイドメンバ４に、縦壁２１の前後両縁をエプロン３に結合してある。図１および図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、サスペンションタワー２の上端開口にはこれを塞ぐようにサスペンションプレート２０が設けてある。サスペンションプレート２０は車内側の周縁を縦壁２１の上縁に溶接し、車外側の外側縁２２がエンジンルーム側壁の上縁に沿って前後方向に延びるエプロンアッパメンバ１の下縁に溶接してある。そして、サスペンションタワー２は内部にフロントタイヤを支えるサスペンションのストラッドＳを立設し、サスペンションプレート２０にストラッドＳの上端を連結してストラッドＳを支持する。
【００１３】
上記エプロンアッパメンバ１は、図１、図２および図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、インナパネル１ａと、インナパネル１ａの外側に設けたアウタパネル１ｂおよびガセット１ｃで構成してある。インナパネル１ａは前後方向に延びる縦壁状の側面部１０と、上端を車外側へ折り曲げた上面部１１とを備えた断面ほぼ逆Ｌ字形をなし、インナパネル１ａは上面部１１を若干前下り傾斜状とした先細り形状に形成してある。インナパネル１ａはその下縁をエプロン３の前半部上縁およびサスペンションプレート２０の外側縁２２に沿ってほぼ水平方向に結合し、サスペンションタワー２より後方に延びる下縁後端部を後斜め下方へ向かって延びる傾斜状に形成してエプロン３の後半部上縁に沿って結合してあり、インナパネル１ａの後端部は下方に向かって上下幅が拡大している。
【００１４】
アウタパネル１ｂは、車外側の垂直な側面部１２と、上下端を車内側へ折り曲げた上面部１３および下面部１４を備えた車内側へ開口する断面ほぼコ字形である。アウタパネル１ｂは側面部１２の上下幅をインナパネル１ａの上下幅の半分程度とし、かつ、前後長は前端側がインナパネル１ａよりも短くしてある。アウタパネル１ｂの上面部１３はその左右幅をインナパネル１ａの上面部１１とほぼ同幅とし、インナパネル１ａの上面部１１と同様に若干前下り傾斜状に形成してある。
【００１５】
アウタパネル１ｂは、サスペンションタワー２のやや前方位置からインナパネル１ａの後端に至る長さで、上面部１３の端縁に形成した上縁フランジをインナパネル１ａの側壁部１０外面の上下中間位置に前後方向に沿って溶接するとともに、アウタパネル１ｂの下面部１４の端縁に形成した下縁フランジをインナパネル１ａの下縁に溶接して、アウタパネル１ｂとインナパネル１ａの側面部１０の下半部とで閉断面Ｘ２を構成している。サスペンションタワー２より後方に延びるアウタパネル１ｂの下縁後端部は、インナパネル１ａの下縁後端部に対応して後斜め下方へ向かって傾斜状に延び、閉断面Ｘ２の後端部は後方に向かって断面積が漸次拡大している。尚、閉断面Ｘ２の前端はアウタパネル１ｂの前面部により閉じてある。
【００１６】
更に、インナパネル１ａの外側にはアウタパネル１ｂの直上位置にガセット１ｃが設けてある。ガセット１ｃはほぼ平坦な板体で、その上縁をインナパネル１ａの上面部１１の上縁フランジに沿って溶接するとともに、ガセット１ｃの下縁をアウタパネル１ｂの側面部１２の外面上縁に沿って溶接して、ガセット１ｃと、インナパネル１ａの上半部、および、アウタパネル１ｂの上面部１３とで閉断面Ｘ１を構成している。
【００１７】
このように、エプロンアッパメンバ１は、サスペンションタワー２の前方位置から後端に至る部分が上側の第１の閉断面Ｘ１と下側の第２の閉断面Ｘ２とからなる上下二層の閉断面構造としてあり、かつ、後端部の断面積が下方へ拡大せしめてあり、後端末がフロントピラー５の中間部前面に溶接してある。フロントピラー５の中間部は三角形状のフィックスウィンド開口５０を備え、前方に突出する張出部５１が形成してある。エプロンアッパメンバ１は、第１の閉断面Ｘ１の後端をフロントピラー５の張出部５１前面に結合するとともに、第２の閉断面Ｘ２の後端をピラー５の張出部５１前面から下面側にかけて結合してある。
【００１８】
また、左右のエプロンアッパメンバ１の後端とフロントピラー５との結合部間には車幅方向にカウル７が架設してある（図１）。カウル７は、カウルアッパ７０とダッシュパネル７１の上端部およびカウルロア７２からなる閉断面構造で、サスペンションタワー２の上方位置で車幅方向に延び、左右の両側端をエプロンアッパメンバ１の第１の閉断面Ｘ１後端とフロントピラー５の張出部５１前面との結合位置に結合してある。図３（Ａ）のＭはラジエーターサポートメンバである。
【００１９】
車両走行時、サスペンションのストラッドＳからサスペンションプレート２０を介してエプロンアッパメンバ１の下端に振動が作用する。この場合、エプロンアッパメンバ１は、全体の断面形状は縦長であるが、アウタパネル１ｂの上面部１３を仕切壁として、エプロンアッパメンバ１を第１の閉断面Ｘ１および第２の閉断面Ｘ２からなる上下二層の閉断面構造としてあるので、上記振動、特に左右方向の振動に対するエプロンアッパメンバ１の剛性は強化される。また、エプロンアッパメンバ１は、その後端部を下方に拡大して縦長とし、該後端部をフロントピラー５の前面に上下方向縦長に結合したので、エプロンアッパメンバ１とフロントピラー５との結合強度が強化され、エプロンアッパメンバ１はフロントピラー５に強固に支持される。かくして、エプロンアッパメンバ１の断面崩れを防ぎ、サスペンションプレート２０の振動を効果的に抑制できる。
【００２０】
次に、図４および図５に基づいて本発明の他の実施形態を説明する。基本構造は先の実施形態と同一で、本実施形態はエプロンアッパメンバ１の内側面とサスペンションプレート２０の上面との間にブレース６を架けわたしたものである。ブレース６は、前後に対向する略直角三角形状の前壁部６１および後壁部６２と、両者６１，６２の傾斜辺間を連結した傾斜面状の連結部６３を備えたプレス成形品で構成してある。ブレース６は、前壁部６１および後壁部６２の垂直縁と連結部６３の上縁がエプロンアッパメンバ１の車内側面に溶接してあり、尚、連結部６３の上縁はエプロンアッパメンバ１のインナパネル１ａにアウタパネル１ｂの上縁フランジと一体に溶接してある。そして、前壁部６１がサスペンションタワー２の前縁部に、後壁部６２の底縁と連結部６３の下縁はサスペンションプレート２０の上面に溶接してある。
【００２１】
本実施形態では、先の実施形態と同様な作用効果が得られるとともに、エプロンアッパメンバ１とサスペンションプレート２０間にブレース６を架設し、かつ、ブレース６の一端をエプロンアッパメンバ１内の仕切壁１３と一連に結合したので、サスペンションからの振動入力に対するエプロンアッパメンバ１下縁への応力集中を防ぐことができ、ブレース６を介してエプロンアッパメンバ１とサスペンションプレート２０とが互いに支えあうので、振動に対するエプロンアッパメンバ１の剛性がより強化され、サスペンションプレート２０の振動を効果的に抑制できる。
【００２２】
更に、図６ないし図９に基づいて本発明の更に他の実施形態を説明する。基本構造は先の実施形態と同一で、本実施形態はサスペンションタワー２上端のサスペンションプレート２０と、その上方に位置するカウル７の底壁をなすカウルロア７２、およびエプロンアッパメンバ１の内側面とを結合するリインフォースメント８を設けるとともに、エプロンアッパメンバ１の下側の第２の閉断面Ｘ２内にこれを前後に仕切るバルクヘッド９を設けたものである。
【００２３】
図６ないし図９に示すように、リインフォースメント８は縦壁状の鋼板で構成してある。リインフォースメント８は、カウル７のカウルロア７２後端とサスペンションタワー２の後壁面上端間に車幅方向に沿って立設し、上縁フランジをカウルロア７２の後縁フランジとダッシュパネル７１との結合部に重合溶接し、車外側の側縁フランジをエプロンアッパメンバ１の第２の閉断面Ｘ２の車内側の側面を構成するインナパネル１ａの側面部１０下半部に重合溶接するとともに、下縁をサスペンションプレート２０の後縁フランジと縦壁２１上縁との結合部に重合溶接してある。
【００２４】
図６、図７および図９に示すように、バルクヘッド９は鋼板で、上記リインフォースメント８に対応する位置で、エプロンアッパメンバ１の第２の閉断面Ｘ２内に立設してあり、車内側の側縁フランジをエプロンアッパメンバ１のインナパネル１ａの側面部１０下半部とリインフォースメント８の車外側の側縁フランジとの結合部に重合溶接するとともに、上縁フランジ、車外側の側縁フランジおよび下縁フランジをエプロンアッパメンバ１のアウタパネル１ｂの内面に重合溶接して第２の閉断面Ｘ２内を前後に仕切るように設置してある。
【００２５】
本実施形態によれば先の実施形態と同様な作用効果に加えて、リインフォースメント８を設けることにより、サスペンションプレート２０はリインフォースメント８を介してカウル７およびフロントピラー５に結合され、かつ、サスペンションプレート２０はエプロンアッパメンバ１に、リインフォースメント８を介してバルクヘッド９で強化された部分に結合されているから、サスペンションプレート２０からの振動入力に対するエプロンアッパメンバ１の剛性は大きく強化されて断面崩れが防止され、サスペンションプレート２０の振動も効果的に抑制できる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の車体前部構造によれば、エプロンアッパメンバを上下二層の閉断面構造とし、かつ、エプロンアッパメンバの後端を一般部よりも縦長としてフロントピラーに上下方向に沿って縦長状に結合することでフロントピラーとの結合力を強化したので、サスペンションプレートから作用する振動入力に対する剛性が強化でき、かつ、サスペンションプレートの振動も抑制される。更に、エプロンアッパメンバとサスペンションプレートとを架けわたすブレースや、エプロンアッパメンバとサスペンションプレートおよびカウルとを結合するリインフォースメントや、エプロンアッパメンバの閉断面内にバルクヘッドを設けることで振動入力に対するエプロンアッパメンバの剛性をより効果的に向上でき、同時にサスペンションプレートの振動をより効果的に抑制することができる。これにより、車両の操縦安定性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車体前部構造の車内側の斜視図である。
【図２】本発明の車体前部構造の車外側の斜視図である。
【図３】図３（Ａ）は本発明の車体前部構造の車内側の側面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＩＩＩ Ｂ−ＩＩＩ Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】本発明の他の車体前部構造の車内側の斜視図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】本発明の更に他の車体前部構造の車内側の斜視図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図９】図７のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。
【図１０】従来の車体前部構造の車内側の斜視図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１ エプロンアッパメンバ
１ａ インナパネル
１ｂ アウタパネル
１ｃ ガセット
１３ 仕切壁（アウタパネルの上面部）
２ サスペンションタワー
２０ サスペンションプレート
２２ 車外側の側縁部
６ ブレース
７ カウル
７２ 底壁（カウルロア）
８ リインフォースメント
９ バルクヘッド
Ｘ１ 第１の閉断面
Ｘ２ 第２の閉断面

Claims (3)

1. エンジンルームの左右の側壁に設置した筒状のサスペンションタワー（２）と、サスペンションタワー（２）の上端を塞いでサスペンションの上端を支持するサスペンションプレート（２０）と、上記左右の側壁の上縁に沿って前後方向に設けて後端をフロントピラー（５）と結合した閉断面のエプロンアッパメンバ（１１）とを備え、上記サスペンションプレート（２０）の周縁の車外側の側縁部を上記エプロンアッパメンバ（１）の下縁に沿って結合した自動車の車体前部構造において、
   上記エプロンアッパメンバ（１）にこれを上下に仕切る仕切壁（１３）を設けて上記エプロンアッパメンバ（１）を上側の第１の閉断面（Ｘ１）と下側の第２の閉断面（Ｘ２）とからなる上下二層の閉断面構造とし、
   上記エプロンアッパメンバ（１）の車内側の側面と上記サスペンションプレート（２０）との間に、ブレース（６）を架設し、該ブレース（６）の車外側の端縁をエプロンアッパメンバ（１）の上記車内側の側面の中間部に上記仕切壁（１３）と一体に結合するとともに、ブレース（６）の車内側の端縁をサスペンションプレート（２０）に結合し、
   上記第２の閉断面（Ｘ２）の後端部を後方へ向けて下方に拡大する形状として上記エプロンアッパメンバ（１）の後端部を縦長形状に形成し、エプロンアッパメンバ（１）の後端末をフロントピラー（５）の前面に結合したことを特徴とする自動車の車体前部構造。
2. 上記エプロンアッパメンバ（１）を、上記側壁の上縁に沿って前後方向に設けた縦壁状のインナパネル（１ａ）と、車内側に向けて開口する断面ほぼコ字形で上縁を上記インナパネル（１ａ）の中間部外面に沿って結合するとともに下縁をインナパネル（１ａ）の下縁に沿って結合したアウタパネル（１ｂ）とで上記第２の閉断面（Ｘ２）を構成し、上記インナパネル（１ａ）と、上縁をインナパネル（１ａ）の上縁に沿って結合するとともに下縁を上記アウタパネル（１ｂ）の車外側の側面に沿って結合したガセット（１ｃ）と、上記第２の閉断面との間を仕切る仕切壁たる上記アウタパネルの上面部（１３）とで上記第１の閉断面（Ｘ１）を構成して、第１および第２の両閉断面（Ｘ１，Ｘ２）からなる上下二層の閉断面構造とし、
   かつ、上記インナパネル（１ａ）の下縁後端部およびこれと結合した上記アウタパネル（１ｂ）の下縁後端部とを後斜め下方へ向かう傾斜状に形成してエプロンアッパメンバ（１）の後端部を下方へ拡大する縦長形状に形成し、
   エプロンアッパメンバ（１）の後端末を上記フロントピラー（５）の前面に縦長に結合し、エプロンアッパメンバ（１）の下縁と上記サスペンションプレート（２０）の車外側の側縁部とを結合した請求項１に記載の自動車の車体前部構造。
3. 上記サスペンションプレート（２０）と、その上方位置で、車幅方向に延び左右の両側端が上記エプロンアッパメンバ（１）の後端と上記フロントピラー（５）との結合位置に結合されたカウル（７）の底壁との間に、上記カウル（７）の底壁、上記サスペンションプレート（２０）および上記エプロンアッパメンバ（１）の車内側の側面とを連結するリインフォースメント（８）を設け，かつ上記エプロンアッパメンバ（１）の上記第２の閉断面（Ｘ２）内には、上記リインフォースメント（１）に対応する位置に、第２の閉断面（Ｘ２）を前後に仕切るバルクヘッド（９）を設けた請求項１ないし請求項２に記載の自動車の車体前部構造。

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