JP5573607B2 - 車体前部の補強構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の車体前部の補強構造に関する。

車両の前方側に位置するエンジンルーム周辺の車体前部は、各種のパネルやメンバが車両中央の車体本体部から車体前方に向かって延在することにより形成されている。一方、軽量かつコンパクトな車両の設計においては、車体前部の前後長さをできる限り短く形成して、車室内のスペースを広く確保することが要求されている。
このため、軽量かつコンパクトな車両では、フロントサイドメンバの前後長さを短くする方向で設計され、また、サスペンションを支えるストラット部と車体後方に隣接して配置されるダッシュパネルとの間隔を狭くする方向で設計されている。このような状況から、従来の構造では、ストラット部とダッシュパネルとを一体化する設計が採用されている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２００８−１００６００号公報 特開２００９−２４８６９１号公報

ところで、上述した従来の構造において、ダッシュパネルとカウルサイドパネルとによって形成されるエンジンルーム側の角部は、車体前部の根元に位置しており、車両前方側の車体剛性に大きな影響を及ぼす部分である。そこで、軽量かつコンパクトな車両では、フェンダエプロンパネルとカウルサイドパネルとダッシュパネルとによって囲まれた筒状のストラット部の上部にサスペンションアッパブラケットが設けられており、該サスペンションアッパブラケットによって、サスペンションの揺動や振動を受けるように構成されている。この場合、ストラット部が角部に隣接して配置されているため、サスペンションからの振動などが車室内に伝わりやすくなる。
したがって、このストラット部周辺の剛性を向上させることにより、車室内への振動の伝達を低減させることが要望されている。また、車体振動においては、当該角部を振動曲線の節にした振動により車室内の振動が励起されることになるので、角部の剛性向上が望まれている。

また、タイヤからの振動においては、サスペンションアッパブラケットの取付剛性を向上させることによりサスペンションの支持強度が安定し、車両の走行安定性向上を図ることができるとともに、サスペンションから車体への振動伝達を緩和し、車室内の騒音を低減できるものと考えられる。
さらに、車体前方からの荷重を吸収する場合、フロントサイドメンバの変形及び後退と共に、サスペンションの後退によるサスペンションアッパブラケットの回転及び後退や、ダッシュサイドパネルやカウルサイドパネルの局所変形が発生し、その結果、周辺のスポット溶接のはがれが発生するという問題点を有している。この問題の解決策としては、サスペンションアッパブラケット、ダッシュサイドパネル及びカウルサイドパネルの取付剛性を確保することで、局所変形が低減し、車体後方への荷重伝達が確実に行えるものと考えられる。

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、ダッシュパネルとカウルサイドパネルとによって形成されるエンジンルーム側の角部の剛性向上による車体振動の抑制と振動伝播の低減化を図り、車体前方からの荷重によるサスペンションアッパブラケットの回転及び後退をダッシュパネル、カウルサイドパネル及びＬ字形状の補強部材の一体構成で受け、局所的な変形を低減させるとともに、車体前方からの荷重を分散させ、かつ効率良く吸収することが可能な車体前部の補強構造を提供することにある。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、ダッシュパネルとカウルサイドパネルとによって形成されるエンジンルーム側の角部にフェンダエプロンパネルを設け、該フェンダエプロンパネルの上部及び前記カウルサイドパネルにサスペンションアッパブラケットを取付け、該サスペンションアッパブラケットの後縁及び側縁にフランジを設け、これら後縁フランジ及び側縁フランジによって前記サスペンションアッパブラケットを前記ダッシュパネルと前記カウルサイドパネルとに接合している車体前部の補強構造であって、前記エンジンルーム側の角部には、前記ダッシュパネルと前記カウルサイドパネルとに接合する車体上方視でＬ字形状の補強部材が設けられ、該補強部材の上部の車体後方面は、前記サスペンションアッパブラケットと共に前記ダッシュパネルに接合され、前記補強部材の上部の車体側方面は、前記サスペンションアッパブラケットと共に前記カウルサイドパネルに接合されている。

また、本発明において、前記エンジンルーム側の角部の車体後方位置では、前記ダッシュパネル、前記カウルサイドパネル及びダッシュサイドパネルが前記補強部材の上部接合位置と同じ上下高さ位置で接合されている。

さらに、本発明において、前記補強部材は、車体上下方向に沿って延びる縦長に形成され、前記ダッシュサイドパネルと共に下方に延在しており、前記補強部材の下部の車体後方面は、前記ダッシュパネルに接合され、前記補強部材の下部の車体側方面は、前記カウルサイドパネルと共に前記ダッシュサイドパネルに接合されている。

そして、本発明において、前記エンジンルーム側の角部の車体後方位置では、前記ダッシュパネル、前記カウルサイドパネル及び前記ダッシュサイドパネルが前記補強部材の下部接合位置と同じ上下高さ位置で接合されている。

上述の如く、本発明に係る車体前部の補強構造は、ダッシュパネルとカウルサイドパネルとによって形成されるエンジンルーム側の角部にフェンダエプロンパネルを設け、該フェンダエプロンパネルの上部及び前記カウルサイドパネルにサスペンションアッパブラケットを取付け、該サスペンションアッパブラケットの後縁及び側縁にフランジを設け、これら後縁フランジ及び側縁フランジによって前記サスペンションアッパブラケットを前記ダッシュパネルと前記カウルサイドパネルとに接合しているものであり、前記エンジンルーム側の角部には、前記ダッシュパネルと前記カウルサイドパネルとに接合する車体上方視でＬ字形状の補強部材が設けられ、該補強部材の上部の車体後方面は、前記サスペンションアッパブラケットと共に前記ダッシュパネルに接合され、前記補強部材の上部の車体側方面は、前記サスペンションアッパブラケットと共に前記カウルサイドパネルに接合されているので、Ｌ字形状の補強部材を中心にして、補強部材、ダッシュパネル及びサスペンションアッパブラケットが３枚で接合されるとともに、補強部材、カウルサイドパネル及びサスペンションアッパブラケットが３枚で接合されることになる。したがって、本発明の補強構造によれば、上述した角部の剛性を確保することが可能となり、サスペンションアッパブラケットとダッシュパネルとカウルサイドパネルとを一体感を持って構成することが可能となる。

これにより、本発明の補強構造では、ダッシュパネルとカウルサイドパネルとによって形成されるエンジンルーム側の角部の剛性向上による車体振動の抑制と振動伝播の低減化を図り、車体前方からの荷重によるサスペンションアッパブラケットの回転及び後退をダッシュパネル、カウルサイドパネル及びＬ字形状の補強部材の一体構成で受けることができる。その結果、局所的な変形を低減できるとともに、車体前方からの荷重を車体後方へ円滑に伝達できることで荷重の分散を図り、効率良く荷重を吸収することができる。

また、本発明において、前記エンジンルーム側の角部の車体後方位置では、前記ダッシュパネル、前記カウルサイドパネル及びダッシュサイドパネルが前記補強部材の上部接合位置と同じ上下高さ位置で接合されているので、パネル３枚接合の３点を結ぶ線が車体の前後方向を底辺とした三角形状となり、車体の前後方向及び左右方向（幅方向）の車体剛性を確保し、かつ向上させることができる。

さらに、本発明において、前記補強部材は、車体上下方向に沿って延びる縦長に形成され、前記ダッシュサイドパネルと共に下方に延在しており、前記補強部材の下部の車体後方面は、前記ダッシュパネルに接合され、前記補強部材の下部の車体側方面は、前記カウルサイドパネルと共に前記ダッシュサイドパネルに接合されているので、サスペンションアッパブラケットの高さでの車体前方からの荷重吸収性能を向上させることができる。しかも、車体前方からの荷重は、カウルサイドパネルからダッシュサイドパネルを介して車体後方のサイドアウタパネルやフロントドアヒンジリーンフォースメントに分散されるので、荷重吸収性能をより一層向上させることができる。

この場合、ダッシュサイドパネルをＬ字形状の補強部材によってカウルサイドパネルやダッシュパネルと一体構成にすること、及び、サスペンションアッパブラケットの下方で接合することが重要となる。車体前方からの荷重がサスペンションアッパブラケットやカウルサイドパネルに掛かると、サスペンションアッパブラケットが後退し、周辺部品との一体化で受け止めている。このとき、Ｌ字形状の補強部材の上部も車体後方に押され、その反動で当該補強部材の下部は車体前方に移動しようとするが、当該補強部材の下部がダッシュサイドパネルに接合されているので、当該補強部材の上部の車体後方への移動を低減することができる。また、ダッシュサイドパネルは、取付剛性の高いフロントドアヒンジリーンフォースメントやサイドアウタパネルと結合しているので、ダッシュサイドパネルの取付剛性も高くなり、当該補強部材の下部をしっかりと保持することができる。

そして、本発明において、前記エンジンルーム側の角部の車体後方位置では、前記ダッシュパネル、前記カウルサイドパネル及び前記ダッシュサイドパネルが前記補強部材の下部接合位置と同じ上下高さ位置で接合されているので、パネル２枚の接合部である１点とパネル３枚接合の２点とを結ぶ線が、車体の前後方向を底辺とした三角形状となり、車体の前後方向及び左右方向（幅方向）の車体剛性を確保し、かつ向上させることが可能となり、これにより、前記ダッシュパネルと前記ダッシュサイドパネルとの溶接はがれを低減することができる。しかも、上述した上部接合と協調することで、荷重吸収性能をより一層向上させることができる。

本発明の実施形態に係る補強構造が適用される車両の車体前部を示す斜視図である。 図１における車体前部の要部を拡大して示す斜視図である。 図１における車体前部の要部を車体外側から見た分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る補強構造が適用される車両の車体前部を車体外側から見た側面図である。 本発明の実施形態に係る補強構造が適用される車両の車体前部を車体内側から見た側面図である。 図４及び図５におけるＡ−Ａ線断面図である。 図４及び図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。 図１における車体前部の要部を車体外側の斜め上方から見た斜視図である。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１〜図８は本発明の実施形態に係る車体前部の補強構造を示すものである。

本発明の実施形態に係る補強構造が適用される車両の車体前部は、図１〜図５及び図８に示すように、車両中央の車体本体部から車体前方に向かって延在する各種のパネルやメンバによって形成されており、その中間部分は、図示しないエンジンを格納配置するエンジンルームＥとなっている。このエンジンルームＥ内の車体後方寄りの左右両側に位置し、ダッシュパネル１とカウルサイドパネル２とによって形成される角部Ｃには、上下方向に沿って延び、内方側が湾曲した車体上方視でＵ字形状のフェンダエプロンパネル３が設けられている。そして、これらダッシュパネル１とカウルサイドパネル２とフェンダエプロンパネル３とによって囲まれた筒状部分は、サスペンションを支えるストラット部（ストラットタワー）として構成されている。

フェンダエプロンパネル３の上部及びカウルサイドパネル２には、サスペンションの揺動や振動を受け止めるサスペンションアッパブラケット４が取付けられている。そのため、サスペンションアッパブラケット４の後縁及び側縁には、ストラット部の上部開口を閉塞するブラケット本体４ａから下方へ折り曲げたフランジ４ｂ，４ｃがそれぞれ設けられており、これら後縁フランジ４ｂ及び側縁フランジ４ｃを対応するダッシュパネル１とカウルサイドパネル２に重ね合わせてスポット溶接などで接合することにより、サスペンションアッパブラケット４は、ダッシュパネル１及びカウルサイドパネル２に固定されている。
なお、ダッシュパネル１及びカウルサイドパネル２の周辺には、ダッシュサイドパネル５、サイドアウタパネル６、カウルトップパネル８、カウルサイドアウタパネル９、フロントサイドメンバ１０などが設けられている。ダッシュサイドパネル５は、車体前方側の下部を除いて、ダッシュパネル１及びカウルサイドパネル２に対して車体後方側に配置されている。

また、本実施形態のエンジンルームＥ側の角部Ｃには、図１〜図３及び図５〜図８に示すように、ダッシュパネル１とカウルサイドパネル２とに接合する車体上方視でＬ字形状の補強部材１１が設けられている。この補強部材１１は、全体が車体上下方向に沿って延びる縦長に形成され、ダッシュサイドパネル５と共に下方に延在しており、エンジンルームＥ側へ延在する内側固定片１２と車体前方側へ延在する前側固定片１３とから構成されている。

補強部材１１のうち、車体後方面に位置する内側固定片１２の上部は、図４〜図６に示すように、スポット溶接等の溶接部Ｗによりサスペンションアッパブラケット４の後縁フランジ４ｂと共にダッシュパネル１に接合され、車体側方面に位置する前側固定片１３の上部は、スポット溶接等の溶接部Ｗによりサスペンションアッパブラケット４の側縁フランジ４ｃと共にカウルサイドパネル２に接合されている。すなわち、本実施形態の車体前部の上部位置における補強構造では、補強部材１１を中心にして、サスペンションアッパブラケット４を間に挟んで、補強部材１１、ダッシュパネル１及びサスペンションアッパブラケット４が３枚重ねで接合されているとともに、補強部材１１、カウルサイドパネル２及びサスペンションアッパブラケット４が３枚重ねで接合されており、サスペンションアッパブラケット４とダッシュパネル１とカウルサイドパネル２とが一体感を持って構成されている。

また、エンジンルームＥ側の角部Ｃの車体後方位置では、図４〜図６に示すように、ダッシュパネル１、カウルサイドパネル２及びダッシュサイドパネル５がスポット溶接等の溶接部Ｗにより３枚重ねで、補強部材１１の上部接合位置と同じ上下高さ位置で接合されている。このため、ダッシュパネル１の左右両側部には、車体後方へ折り曲げた接合フランジ１ａが形成され、カウルサイドパネル２の車体後端部には、ダッシュパネル１との間にダッシュサイドパネル５を配置するために、車体外側へやや屈曲させながらダッシュパネル１の接合フランジ１ａと平行して延びる接合フランジ２ａが形成されている。そして、ダッシュサイドパネル５の車体前方側の上部は、図８に示すように、カウルサイドパネル２とサスペンションアッパブラケット４との重合部まで延長されておらず、ダッシュパネル１の縦壁面付近に位置する大きさに形成されている。
このような構成によって、パネル３枚の接合部である３点（溶接部Ｗ）を結ぶ線は、車体の前後方向を底辺とした三角形状となり、車体の前後方向及び左右方向の車体剛性が確保されることになる。

一方、補強部材１１のうち、車体後方面に位置する内側固定片１２の下部は、図４、図５、図７及び図８に示すように、スポット溶接等の溶接部Ｗによりダッシュパネル１に接合され、車体側方面に位置する前側固定片１３の下部は、スポット溶接等の溶接部Ｗによりカウルサイドパネル２と共にダッシュサイドパネル５に接合されている。すなわち、本実施形態の車体前部の下部位置における補強構造では、補強部材１１を中心にして、補強部材１１及びダッシュパネル１が２枚重ねで接合されているとともに、ダッシュサイドパネル５を間に挟んで、補強部材１１、カウルサイドパネル２及びダッシュサイドパネル５が３枚重ねで接合されている。このため、ダッシュサイドパネル５の車体前方側の下部は、補強部材１１の前側固定片１３とカウルサイドパネル２との重合部まで延長された延長部５ａとなっている。そして、カウルサイドパネル２の車体後端部には、補強部材１１との間にダッシュサイドパネル５を配置するために、車体外側へやや屈曲させながらダッシュパネル１の接合フランジ１ａと平行して延びる接合フランジ２ａが形成されている。

また、エンジンルームＥ側の角部Ｃの車体後方位置では、図４、図５及び図７に示すように、スポット溶接等の溶接部Ｗにより３枚重ねで、ダッシュパネル１、カウルサイドパネル２及びダッシュサイドパネル５が補強部材１１の下部接合位置と同じ上下高さ位置で接合されている。このため、ダッシュパネル１の左右両側部の接合フランジ１ａと、カウルサイドパネル２の車体後端部の接合フランジ２ａと、ダッシュサイドパネル５の下部とが重なる形状に形成されている。
このような構成によって、パネル２枚の接合部である１点（溶接部Ｗ）とパネル３枚の接合部である２点（溶接部Ｗ）とを結ぶ線は、車体の前後方向を底辺とした三角形状となり、車体の前後方向及び左右方向の車体剛性が確保されることになる。

このように、本発明の実施形態に係る車両の車体前部の補強構造において、全体が車体上下方向に沿って延びるような縦長に形成され、かつ内側固定片１２及び前側固定片１３を有する車体上方視でＬ字形状の補強部材１１がエンジンルームＥ側の角部Ｃに設けられ、補強部材１１の車体後方及び車体側方に位置する上部では、サスペンションアッパブラケット４を間に挟んで、補強部材１１、ダッシュパネル１及びサスペンションアッパブラケット４が３枚重ねで接合されているとともに、補強部材１１、カウルサイドパネル２及びサスペンションアッパブラケット４が３枚重ねで接合され、また、補強部材１１の車体後方及び車体側方に位置する下部では、補強部材１１及びダッシュパネル１が２枚重ねで接合されているとともに、ダッシュサイドパネル５を間に挟んで、補強部材１１、カウルサイドパネル２及びダッシュサイドパネル５が３枚重ねで接合されているため、エンジンルームＥ側の角部Ｃの剛性向上を図ることができる。
したがって、本実施形態の補強構造が適用された車両の車体前部では、角部Ｃの剛性向上によって車体振動及び振動伝播を低減させ、車体前方からの荷重によるサスペンションアッパブラケット４の回転及び後退をダッシュパネル１、カウルサイドパネル２及び補強部材１１の一体構成で受けることが可能となり、車体前部の局所的な変形を低減させ、車体前方からの荷重を周辺部品に円滑に伝達及び分散させることができるとともに、車体前方からの荷重を効率良く吸収できる。

また、本実施形態の補強構造では、エンジンルームＥ側の角部Ｃの車体後方位置において、ダッシュパネル１、カウルサイドパネル２及びダッシュサイドパネル５が補強部材１１の上部接合位置と同じ上下高さ位置で接合され、ダッシュパネル１、カウルサイドパネル２及びダッシュサイドパネル５が補強部材１１の下部接合位置と同じ上下高さ位置で接合されているため、車体の前後方向及び左右方向において必要な車体剛性を確保し、荷重吸収性能を向上させることができる。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。

１ ダッシュパネル
２ カウルサイドパネル
３ フェンダエプロンパネル
４ サスペンションアッパブラケット
４ｂ 後縁フランジ
４ｃ 側縁フランジ
５ ダッシュサイドパネル
１１ Ｌ字形状の補強部材
１２ 内側固定片
１３ 前側固定片
Ｃ 角部
Ｅ エンジンルーム

Claims (4)

1. ダッシュパネルとカウルサイドパネルとによって形成されるエンジンルーム側の角部にフェンダエプロンパネルを設け、該フェンダエプロンパネルの上部及び前記カウルサイドパネルにサスペンションアッパブラケットを取付け、該サスペンションアッパブラケットの後縁及び側縁にフランジを設け、これら後縁フランジ及び側縁フランジによって前記サスペンションアッパブラケットを前記ダッシュパネルと前記カウルサイドパネルとに接合している車体前部の補強構造であって、
   前記エンジンルーム側の角部には、前記ダッシュパネルと前記カウルサイドパネルとに接合する車体上方視でＬ字形状の補強部材が設けられ、該補強部材の上部の車体後方面は、前記サスペンションアッパブラケットと共に前記ダッシュパネルに接合され、前記補強部材の上部の車体側方面は、前記サスペンションアッパブラケットと共に前記カウルサイドパネルに接合されていることを特徴とする車体前部の補強構造。
2. 前記エンジンルーム側の角部の車体後方位置では、前記ダッシュパネル、前記カウルサイドパネル及びダッシュサイドパネルが前記補強部材の上部接合位置と同じ上下高さ位置で接合されていることを特徴とする請求項１に記載の車体前部の補強構造。
3. 前記補強部材は、車体上下方向に沿って延びる縦長に形成され、前記ダッシュサイドパネルと共に下方に延在しており、前記補強部材の下部の車体後方面は、前記ダッシュパネルに接合され、前記補強部材の下部の車体側方面は、前記カウルサイドパネルと共に前記ダッシュサイドパネルに接合されていることを特徴とする請求項２に記載の車体前部の補強構造。
4. 前記エンジンルーム側の角部の車体後方位置では、前記ダッシュパネル、前記カウルサイドパネル及び前記ダッシュサイドパネルが前記補強部材の下部接合位置と同じ上下高さ位置で接合されていることを特徴とする請求項３に記載の車体前部の補強構造。

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