(57)【要約】【課題】前突時に、トーボードの車室内への侵入を抑制する車両の前部構造を提供すること。【解決手段】車両の前部構造は、トーボードに後端が当接するフロントサイドメンバと、フロントピラーと、フロントサイドメンバがトーボードに当接する当接点とフロントピラーとの間を連結する梁部材と、フロントピラーの内部に設けられた内部補強部材と、を備えている。梁部材は、背板と上板と下板とを有し、上板と下板は、内部補強部材の上板と下板と同じ高さに設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前部に設けられ、エンジンルームと車室との間に設けられたトーボードに後端が当接するフロントサイドメンバと、前記トーボードの車幅方向外側に設けられたフロントピラーと、前記トーボードの車室側に設けられ、前記フロントサイドメンバが前記トーボードに当接する当接点と前記フロントピラーとの間を連結する梁部材と、前記梁部材が前記フロントピラーに接合される接合点の前記フロントピラーの内部に設けられた内部補強部材と、を備えた車両の前部構造であって、
前記梁部材は、背板と、前記背板の上端に設けられた上板と、前記背板の下端に設けられた下板とを有し、前記上板と前記下板は、それぞれ前記トーボードに取り付けられる第１辺と、前記フロントピラーに取り付けられる第２辺と、前記背板に連結される第３辺とを有し、
前記内部補強部材は、中板と、前記中板の上端に設けられた上板と、前記中板の下端に設けられた下板とを有し、前記中板を車幅方向外側に配置し、前記フロントピラーの内面に前記中板と、前記上板及び前記下板の各端縁をそれぞれ密着させ、
前記梁部材の前記上板の第２辺が前記フロントピラーに取り付けられる位置と前記内部補強部材の前記上板が前記フロントピラーに密着する位置とを同じ高さに設定し、前記梁部材の前記下板の第２辺が前記フロントピラーに取り付けられる位置と前記内部補強部材の前記下板が前記フロントピラーに密着する位置とを同じ高さに設定した
ことを特徴とする車両の前部構造。
【請求項２】
前記内部補強部材の前記上板及び前記下板が、前記梁部材の前記上板及び前記下板とそれぞれ締結部材で連結されている
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の前部構造。
【請求項３】
前記背板は、前記背板を屈曲させて形成された屈曲線を有し、
前記屈曲線は、前記トーボードと前記フロントピラーとの間に延びて設けられる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の前部構造。 
【請求項４】
前記屈曲線は、前記背板の上端と下端に形成された第１突条である
ことを特徴とする請求項３に記載の車両の前部構造。
【請求項５】
前記内部補強部材は、前記梁部材に設けられた前記第１突条の延長方向に連続する第２突条が、前記上板と前記下板の少なくともいずれか一方に設けられている
ことを特徴とする請求項４に記載の車両の前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前突時に、トーボードの車室への侵入を抑制する車両の前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車室の前方には、エンジンルームと車室とを区画するトーボードが設けられている。仮に、車両が正面衝突したときには、フロントサイドメンバを介してトーボードに大きな力がかかる。
【０００３】
トーボードを挟んでフロントサイドメンバの裏側、つまりトーボードの車室側には、ダッシュブレースが設けられている。ダッシュブレースは、フロントサイドメンバがトーボードに当接する個所とフロントピラーとの間に設けられ、フロントサイドメンバからトーボードに力が加えられるとフロントピラーで支持し、トーボードの後退を抑制する。又、フロントピラーのダッシュブレースが当接する個所には、バルクヘッドが内部に設けられ、ダッシュブレースからの押圧力に対応している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０３７２８９号公報
【特許文献２】特開２００８−１０５５６１号公報
【特許文献３】特開２０１５−０４４５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし前突時に、ダッシュブレースが湾曲したり、フロントピラーに変形が発生したりして、トーボードが車室側に侵入してしまうおそれが考えられている。
【０００６】
本発明は、前突時に、トーボードの車室内への侵入を抑制できる車両の前部構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するため、車両の前部構造を次のように構成した。車両の前部構造は、エンジンルームと車室との間に設けられたトーボードに後端が当接するフロントサイドメンバと、トーボードの左右両側に設けられたフロントピラーと、トーボードの車室側に設けられ、フロントサイドメンバがトーボードに当接する当接点とフロントピラーとの間を連結するダッシュブレースと、ダッシュブレースがフロントピラーに接合される接合点のフロントピラーの内部に設けられたバルクヘッドと、を備えている。
【０００８】
ダッシュブレースは、背板と、背板の上端に設けられた上板と、背板の下端に設けられた下板とを有し、上板と下板は、それぞれトーボードに取り付けられる第１辺と、フロントピラーに取り付けられる第２辺と、背板に連結される第３辺とを有している。
【０００９】
バルクヘッドは、中板と、中板の上端に設けられた上板と、中板の下端に設けられた下板とを有し、中板を車幅方向外側に配置し、フロントピラーの内面に中板と、上板及び下板の各端縁をそれぞれ密着させている。
【００１０】
更に、ダッシュブレースの上板の第２辺がフロントピラーに取り付けられる位置とバルクヘッドの上板がフロントピラーに密着する位置とを同じ高さに設定し、ダッシュブレースの下板の第２辺がフロントピラーに取り付けられる位置とバルクヘッドの下板がフロントピラーに密着する位置とを同じ高さに設定した。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる車両の前部構造は、次の効果を奏する。ダッシュブレースは高い剛性を有し、フロントサイドメンバからの押圧力で容易に変形しない。フロントピラーは、内部に設けられているバルクヘッドにより剛性が向上し、又、バルクヘッドがフロントピラーの内面に密着するとともに、ダッシュブレースと同じ高さに設けられているので、ダッシュブレースから受けた押圧力が適確に受け止められ、フロントピラーがダッシュブレースからの押圧力で容易に変形しない。これにより、トーボードを確実に支持し、前突時にトーボードが車室内に侵入することを効果的に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明にかかる前部構造を備えた車両のフレームを示す斜視図。
【図２】同フレームを側方から示す側面図。
【図３】同フレームを上方から示す平面図。
【図４】ダッシュブレースを示す斜視図。
【図５】バルクヘッドを示す斜視図。
【図６】ダッシュブレースを破断して示す断面図。
【図７】ダッシュブレースの組付け状態を示す斜視図。
【図８】バルクヘッドの他の例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明にかかる一実施形態の車両の前部構造について説明する。図１に、車両のフレーム１０を示す。図１は、斜め左後方からフレーム１０を示す斜視図である。以下、説明上、フレーム１０について、フレーム１０が構成する車両の直進方向を前方とし、その逆を後方とし、直進方向を見た状態で車両の幅方向を左右とし、車両を水平に配置したときの重力の方向を下方、その逆を上方とする。
<第１実施形態>
図１には、車両のフレームのうちの前方部分を示す。フレーム１０は、前方からフロントサイドメンバ１４、フロントスプリングサポート１６、フロントピラー１８、カウルトップパネル２０、トーボード（「ダッシュパネル」ともいう）２２、フロアパネル２４、フロントフロアクロスメンバ２６、サイドシル２８を備えている。フレーム１０は、基本的に金属材料から形成されているが、他の素材が用いられていてもよい。
【００１４】
車両の前方にはエンジンルームＥが形成される。エンジンルームＥには、駆動源として、例えばガソリンエンジンが搭載される。フロントサイドメンバ１４は、エンジンルームＥに、車両の前後方向に沿って一対、左右に適度な間隔をもって設けられている。フロントサイドメンバ１４の先端には、図２に示すようにバンパー機構Ｐが設けられる。図２は、フレーム１０を側方から示す断面図である。
【００１５】
トーボード２２は、車両のエンジンルームＥと車室Ｍとを区画し、トーボード２２の後方に車室Ｍが形成される。フロントサイドメンバ１４は、車両の前方から後方にほぼまっすぐに延び、当接点Ａで、フロントサイドメンバ１４の後端がトーボード２２に当接する。当接点Ａは、請求項でいう当接点である。当接点Ａの車室Ｍ側には、後述するダッシュブレース３４が設けられている。
【００１６】
フロントサイドメンバ１４は、図２に示すように当接点Ａでトーボード２２に当接した後下方に湾曲し、フロントフロアフレーム３０に連結される。フロントフロアフレーム３０は、フロアパネル２４の下部を通って、車両の後方に延びている。
【００１７】
トーボード２２は、左右のフロントピラー１８の間に、フロアパネル２４からほぼ垂直に立ち上げられている。トーボード２２の上部は、図１に示すように、カウルトップパネル２０に連結している。カウルトップパネル２０は、左右のフロントピラー１８の間に設けられ、左右のフロントピラー１８の間に設けられたフロントウィンドシールドガラスの下端が組み付けられる。
【００１８】
フロントピラー１８は、サイドシル２８からカウルトップパネル２０までのフロントピラーロア１９と、フロントピラーロア１９の上部に連続して設けられたフロントピラーアッパー２１とを備えている。フロントピラーロア１９は、トーボード２２の左右端縁に沿って設けられている。フロントピラーアッパー２１は、ルーフサイドレールに連続している。
【００１９】
フロントピラーロア１９の前方には、フロントスプリングサポート１６が設けられている。フロントスプリングサポート１６は、懸架機構のスプリングやショックアブソーバーを保持する。フロントスプリングサポート１６の下部は、フロントサイドメンバ１４に連結されている。
【００２０】
次に、梁部材としてのダッシュブレース３４について説明する。ダッシュブレース３４は、トーボード２２の左右に一対設けられている。以下、図３に示す右側に設けられたダッシュブレース３４について説明し、左側のダッシュブレースは右側のダッシュブレース３４とほぼ同等な構成であるのでその説明は省略する。図３は、フレーム１０の一部を上方から示す断面図である。
【００２１】
ダッシュブレース３４は、基本的に金属素材で形成されている。図４に示すように、ダッシュブレース３４は、背板３６と、背板３６の上端に設けられた上板３８と、背板３６の下端に設けられた下板４０とを備えている。ダッシュブレース３４の上板３８と下板４０は、背板３６にほぼ垂直に設けられている。ダッシュブレース３４の一端は、当接点Ａに設けられ、他端は、後述する接合点Ｂに設けられている。
【００２２】
上板３８と下板４０は、図４に示すように、それぞれ第１辺ａと第２辺ｂと第３辺ｃとを有する平面視で概ね三角形状を有している。上板３８と下板４０は、第１辺ａにそれぞれ取付片４６ａを備え、取付片４６ａを介してトーボード２２に取り付けられている。
【００２３】
又上板３８と下板４０は、第２辺ｂにそれぞれ取付片４６ｂを備え、取付片４６ｂを介してフロントピラー１８に取り付けられている。各取付片４６は、後述する取付片４６ｃを含めて基本的に溶接により、トーボード２２やフロントピラー１８に固着されている。
【００２４】
更に上板３８と下板４０の取付片４６ｂには、後述するボルト４７（図７参照）を通すためのボルト孔４８が設けられている。ここで、ダッシュブレース３４がフロントピラー１８に接合する箇所を接合点Ｂとする。接合点Ｂは、請求項で言う接合点である。
【００２５】
上板３８と下板４０の第３辺ｃは、背板３６に連結している。背板３６は、車幅方向に沿ってほぼ平板状に形成され、背板３６の車幅方向両端には、取付片４６ｃがそれぞれ設けられている。一方の取付片４６ｃはトーボード２２に取り付けられ、他方の取付片４６ｃはフロントピラー１８に取り付けられている。又、背板３６には、車幅方向に延びる第１突条としての突条４２と、孔４４とが設けられている。
【００２６】
突条４２は、上板３８と下板４０の第３辺ｃの近傍に、第３辺ｃに沿って形成された屈曲線で形成されている。突条４２は、図６に示すように、背板３６の幅方向（上下方向でもある）の中央の部分より車両後方側に盛り上げて形成されている。図６は、図４のＦ６−Ｆ６線で破断した断面図である。突条４２は、背板３６の車幅方向の全体に亘って設けられている。孔４４は、背板３６の長手（車幅）方向の剛性を低下させないように適宜形成されている。
【００２７】
このように、ダッシュブレース３４は、上板３８と下板４０がトーボード２２とフロントピラー１８とが交差する車室Ｍ側の角部Ｋに固着され、背板３６が、トーボード２２とフロントピラー１８（フロントピラーロア１９）との間に斜めに架け渡されている。
【００２８】
次に、フロントピラーロア１９について説明する。フロントピラーロア１９は、図１、図７に示すように、車室Ｍ側にフロントピラーロアインナー２３を、車外側にフロントピラーロアアウター２５を備え、フロントピラーロアインナー２３とフロントピラーロアアウター２５とを車両の左右方向から組み付けて構成されている。図７は、ダッシュブレース３４をトーボード２２に取り付けた状態を示す斜視図である。
【００２９】
フロントピラー１８の内側には、フロントピラーロアインナー２３とフロントピラーロアアウター２５にほぼ密着した状態でフロントピラーリインフォースメント５０（図３参照）が設けられている。フロントピラーリインフォースメント５０の内側には、内部補強部材としてのバルクヘッド５２が設けられている。バルクヘッド５２は、ダッシュブレース３４がフロントピラー１８に接合する接合点Ｂの位置に設けられている。
【００３０】
次に、バルクヘッド５２について説明する。バルクヘッド５２は、図５に示すように、中板５４と、中板５４の上端に設けられた上板５６と、下端に設けられた下板５８とを備えている。上板５６と下板５８は、中板５４に対してほぼ垂直に設けられている。
【００３１】
上板５６と下板５８の先端には、取付片６０が設けられている。以下説明上、上板５６等における中板５４側を、上板５６等の後方側とし、その反対側を上板５６等の先端側とも呼ぶ。
【００３２】
上板５６と下板５８のそれぞれの取付片６０は、上板５６と下板５８のそれぞれの先端からバルクヘッド５２の外方向に延びている。各取付片６０には、ダッシュブレース３４のボルト孔４８に対応したボルト孔６２が設けられている。又、ボルト孔６２に合せて取付片６０には、ボルト４７に対応したナット６４が固着されている。
【００３３】
上板５６と下板５８と中板５４のそれぞれの左右両側には、補強片６６が設けられている。各補強片６６は、上板５６等のそれぞれの左右端縁からバルクヘッド５２の内方向に延びている。取付片６０及び補強片６６は、中板５４をフロントピラーリインフォースメント５０に接触させると、フロントピラーリインフォースメント５０にほとんど隙間なく接するように形成されている。
【００３４】
したがってバルクヘッド５２は、バルクヘッド５２をフロントピラーリインフォースメント５０の内側に設けると、接合点Ｂにおいてバルクヘッド５２の中板５４がフロントピラー１８の車幅方向外側の内面にフロントピラーリインフォースメント５０を介して密着し、バルクヘッド５２の上板５６と下板５８が各取付片６０及び補強片６６を介してフロントピラーリインフォースメント５０の内面にそれぞれ密着する。
【００３５】
そして図７に示すように、フロントピラー１８内に設けられているバルクヘッド５２と、トーボード２２とフロントピラー１８の交差する角部Ｋに取り付けられたダッシュブレース３４とが、締結部材としてのボルト４７で連結される。
【００３６】
より具体的には、ダッシュブレース３４の上板３８の取付片４６ｂとバルクヘッド５２の上板５６の取付片６０とがボルト４７により、フロントピラーロアインナー２３を挟んで締結され、ダッシュブレース３４の下板４０の取付片４６ｂとバルクヘッド５２の下板５８の取付片６０とがボルト４７により、フロントピラーロアインナー２３を挟んで締結される。
【００３７】
これにより、ダッシュブレース３４の上板３８とバルクヘッド５２の上板５６、及びダッシュブレース３４の下板４０とバルクヘッド５２の上板５６とが、それぞれ同じ高さに設定される。又、ダッシュブレース３４に形成された２本の突条４２が、それぞれトーボード２２とフロントピラーロアインナー２３との間に配置される。尚、上板３８と上板５６等とが同じ高さであるとは、厳密に同一の高さでなくともよく、一方に生じた力が大きく減衰することなく他方に伝達されるような範囲内に互いが設定されていればよい。
【００３８】
次に、前突時における車両の前部構造の作用効果について説明する。例えば、車両の前方が障害物に衝突し、障害物によりフロントサイドメンバ１４が車両の後方側に押圧されたとする。フロントサイドメンバ１４は、クラッシャブル領域が適宜変形し、衝突エネルギーを吸収するとともに、図３に示すように、トーボード２２が当接点Ａにおいて押圧力Ｆ１で後方へ押圧される。
【００３９】
当接点Ａのトーボード２２の車室Ｍ側には、ダッシュブレース３４の一端が位置しているので、トーボード２２を介してダッシュブレース３４の一端が押圧力Ｆ１で押圧される。
【００４０】
トーボード２２とフロントピラー１８とが交差する角部Ｋには、ダッシュブレース３４の上板３８及び下板４０の取付片４６ａと取付片４６ｂとがそれぞれ溶接されているので、ダッシュブレース３４により強固に固定され、角部Ｋは押圧力Ｆ１を受けても容易に変形しない。又、ダッシュブレース３４は、車幅方向に沿って上下に２本設けられている突条４により高い剛性を有しているので、押圧力Ｆ１によって湾曲や屈曲が容易に生じない。
【００４１】
そしてダッシュブレース３４の一端に加えられた押圧力Ｆ１は、ダッシュブレース３４に設けられた突条４２により効率よくフロントピラー１８の接合点Ｂに伝達され、接合点Ｂが押圧力Ｆ２で押圧される。
【００４２】
押圧力Ｆ２で押圧される接合点Ｂには、フロントピラー１８の内側にバルクヘッド５２がフロントピラーリインフォースメント５０を介して密着しているので、バルクヘッド５２により押圧力Ｆ２が分散されフロントピラーロアインナー２３に凹み等の変形が生じることを抑制できる。
【００４３】
更に、バルクヘッド５２の上板５６と下板５８がダッシュブレース３４の上板３８と下板４０とそれぞれほぼ同じ高さでボルト４７で締結されているため、押圧力Ｆ２は、ダッシュブレース３４からバルクヘッド５２の上板５６と下板５８に効率よく伝達される。
【００４４】
バルクヘッド５２の上板５６と下板５８は、補強片６６により補強されているので剛性が高く容易に変形しない。又、バルクヘッド５２に伝達された押圧力Ｆ２は、バルクヘッド５２の中板５４を外方斜め後方に押圧し、同時に上板５６と下板５８の後端縁を外方斜め後方に押圧して中板５４と上板５６と下板５８の各板材に分散されるので、フロントピラー１８にかかる面積当たりの押圧力が低減し、フロントピラーアッパー２１とサイドシル２８へ効率よく受け流すことができる。
【００４５】
したがって、車両の前方が障害物に衝突し、フロントサイドメンバ１４が後方に押圧されても、押圧力Ｆ１のほとんどはダッシュブレース３４を介してフロントピラー１８に伝達される。そして、フロントピラー１８はバルクヘッド５２で内部から補強されているので、押圧力Ｆ２が加えられても大きな変形が発生せず、トーボード２２が所定位置に保持され、車室Ｍ内へ侵入することを効果的に抑制できる。
【００４６】
ダッシュブレース３４は、背板３６に適宜孔４４が形成されているので、軽量化が実現される。尚、孔４４が形成されている背板３６の平板的な部分は、大きな圧縮力を負担する箇所ではなく、孔４４が設けられていることによる強度的な問題はほとんど発生しない。
【００４７】
又、上記例ではダッシュブレース３４に、２本の突条４２を形成したが、突条の本数は２本に限らない。又、突条としたが、ダッシュブレース３４に、背板３６に沿った屈曲線が複数本形成されれば溝部で屈曲線を形成してもよい。
<第２実施形態>
次に、バルクヘッドの他の例について説明する。図８にバルクヘッド５３を示す。バルクヘッド５３は、図８に示すように、上板５６に第２突条としての突条６８が設けられている。突条６８は、上板５６の上方に突出し、ボルト孔６２の近傍から車幅方向外側に、ダッシュブレース３４の背板３６の突条４２の延長線に連続して延びている。
【００４８】
バルクヘッド５３によれば、突条６８が設けられていることによりバルクヘッド５３の上板５６のダッシュブレース３４の背板３６に沿った方向の剛性が向上し、ダッシュブレース３４からの押圧力Ｆ２に対して、突条を有していないバルクヘッド５２より変形しにくく、前突時にトーボード２２の後退をより抑制できる。
【００４９】
又、突条６８は、突条４２の延長線に連続して延びているので、突条４２からの押圧力を効率よく受け止め、よりバルクヘッド５３の変形を抑制できる。
尚、突条６８は、突条でなく、溝部でもよく、又、それらが複数本設けられていてもよい。又、突条６８は、プレス加工等で形成した湾曲構造でも、あるいは、溶接等により金属材料をそれぞれの表面に取り付けた中実のものでもよい。又、突条６８は、上板３８と下板４０の双方、あるいはいずれか一方のみに設けられていてもよい。下板５８では、突条６８は例えば下方に突出する。
【００５０】
尚、本発明は、上記例に限るものではなく、適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、車両のフレームに利用できる。
【符号の説明】
【００５２】
１０…フレーム、１４…フロントサイドメンバ、１６…フロントスプリングサポート、１８…フロントピラー、１９…フロントピラーロア、２０…カウルトップパネル、２１…フロントピラーアッパー、２２…トーボード、２３…フロントピラーロアインナー、２４…フロアパネル、２５…フロントピラーロアアウター、２６…フロントフロアクロスメンバ、２８…サイドシル、３０…フロントフロアフレーム、３４…ダッシュブレース、３６…背板、３８…上板、４０…下板、４２…突条、４４…孔、４６…取付片、４７…ボルト、４８…ボルト孔、５０…フロントピラーリインフォースメント、５２…バルクヘッド、５４…中板、５６…上板、５８…下板、６０…取付片、６２…ボルト孔、６４…ナット、６６…補強片、Ｅ…エンジンルーム、Ｐ…バンパー機構、Ｍ…車室、Ａ…当接点、Ｋ…角部、Ｂ…接合点。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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