(57)【要約】【課題】車両前面衝突時におけるダッシュパネルの後退変形の抑制を図る。【解決手段】車両の前面衝突によりフロントサイドメンバ１の後端から衝突荷重が入力すると、補強部材１１の一端側からその上，下壁１２，１３にこの入力を分散するとともに、他端側でダッシュサイドパネル６を介してフロントピラー８へ荷重伝達する。上，下壁１２，１３には前後方向のビード部１５を設けてあるため、それらの上下方向の曲げ変形が抑制され、後壁１４の上下稜線ａ部分が高剛性部となるため、前記フロントピラー８への荷重の分散伝達が良好に行われ、ダッシュパネル４のフロントサイドメンバ後端結合部周りの後退変形が小さく抑制される。【選択図】図１
2008137419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダッシュパネルとダッシュサイドパネルとで成す隅部に配置されて、一端側がダッシュパネルを挟んでフロントサイドメンバの後端に対向する位置に結合され、他端側がダッシュサイドパネルに結合された補強部材を設け、
この補強部材に、略前後方向に延在するビード部を形成したことを特徴とする自動車の車体前部構造。
【請求項２】
補強部材は、上壁と、下壁と、これら上，下壁を連設する後壁とを備えて車両前方へ開口する略コ字形断面に形成し、
該補強部材の少なくとも上壁と下壁の一方に、前記ビード部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の自動車の車体前部構造。
【請求項３】
補強部材は、その後壁がダッシュパネルとダッシュサイドパネルとを斜状に繋ぐように平面略三角形状に形成してあり、前記ビード部をこの後壁に対して平面略直角に形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の自動車の車体前部構造。
【請求項４】
ビード部を、車両前後方向に対して車幅方向外側に向けて略４５°の角度で形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の自動車の車体前部構造。
【請求項５】
ダッシュパネルとダッシュサイドパネルとで成す隅部には、下方へ行くのにしたがって車室内側への膨出量が大きくなるフロントホイールハウスインナ部が形成されていて、
前記補強部材は、その上，下壁の各中間部前縁がこのフロントホイールハウスインナ部に略水平に横切るように結合して配設され、
前記補強部材の上壁と下壁とは、それぞれの前縁が結合されたフロントホイールハウスインナ部の対応位置に応じて、上壁面積を下壁面積よりも大きく形成してあり、
前記ビード部を下壁への設定数よりも上壁に多く設定したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の自動車の車体前部構造。
【請求項６】
ダッシュパネルは、車幅方向に延在して左右の補強部材の前記一端側どうしを結合するメンバ部材を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の自動車の車体前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車体前部構造、とりわけ、ダッシュパネルとダッシュサイドパネルとが連なるダッシュコーナー部分の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フロントピラーの撓み剛性を高めるために、該フロントピラーと、その前方に車幅方向に延在するボックス状のフロントデッキの車幅方向側部とをガセットで斜状に連結して補剛するようにしたものが知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３６７３８９４号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
車両の前面衝突時に、エンジンルームの側壁を構成するフードリッジパネルの下側部に前後方向に延在配置したフロントサイドメンバに軸方向に衝突荷重が作用すると、このフロントサイドメンバの後端を結合したダッシュパネルにその後退方向の変形荷重として作用するが、前記従来のガセットによるフロントピラーの補剛構造では、このダッシュパネルの車室内側への後退変形抑制に寄与するところは少ない。
【０００４】
そこで、本発明は車両の前面衝突時にフロントサイドメンバからダッシュパネルに入力する衝突荷重をフロントピラー側へ効率よく分散伝達することができる自動車の車体前部構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の自動車の車体前部構造にあっては、ダッシュパネルとダッシュサイドパネルとで成す隅部に配置されて、一端側がダッシュパネルを挟んでフロントサイドメンバの後端に対向する位置に結合され、他端側がダッシュサイドパネルに結合された補強部材を設け、
この補強部材を上壁と、下壁と、これら上，下壁を連設する後壁とを備えて車両前方へ開口する略コ字形断面に形成し、
該補強部材に、略前後方向に延在するビード部を形成したことを最も主要な特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の自動車の車体前部構造によれば、車両の前面衝突時にフロントサイドメンバに軸方向に作用する衝突入力は、ダッシュパネルの該フロントサイドメンバの後端を結合した部分に車室内側へ向けた後退変形荷重として作用するが、このダッシュパネルのフロントサイドメンバ後端に対応する位置には補強部材の一端側が結合され、その他端側はダッシュサイドパネルに結合されて、これらダッシュパネルとダッシュサイドパネルとで成す隅部にはこの補強部材がこれら両者を繋ぐ梁部材として存在しているため、前記フロントサイドメンバから作用する入力を補強部材を介してダッシュサイドパネルへ分散伝達する。
【０００７】
このダッシュサイドパネルはフロントピラーのロア部のピラーインナを構成しているため、前記分散伝達された入力を、該フロントピラーからこれに連設したサイドシル，ルーフサイドレール等の他の車体骨格メンバへ更に分散伝達することができる。
【０００８】
このとき、補強部材は前後方向に延在するビード部を形成してあるため、前記前方からの衝突荷重に対する抗力が高く、曲げ変形を小さく抑えてより効率的にダッシュサイドパネルへ入力分散させることができる。
【０００９】
この結果、ダッシュパネルのフロントサイドメンバ結合部周りを中心とする車室内方向の後退変形量を可及的に小さく抑制して、乗員足元部周りの居住空間を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１１】
図１〜図８は本発明にかかわる自動車の車体前部構造の一実施形態を示し、図１は補強部材の配設状態を示す車室内側から見た斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視平面図、図３は図１に示した補強部材の拡大斜視図、図４は補強部材の斜め側方から見た斜視図、図５は補強部材を前方から見た斜視図である。
【００１２】
また、図６は車両前面衝突時におけるフロントサイドメンバおよび補強部材等の変形挙動を（Ａ），（Ｂ）に順を追って説明する平面図、図７は補強部材の抗力を示すグラフ、図８はダッシュパネルおよびフロントピラーの後退量を示すグラフである。
【００１３】
本実施形態の車体前部構造は、図１，図２に示すように、フロントコンパートメントＦ・Ｃの車幅方向両側部に前後方向骨格部材としてのフロントサイドメンバ１を備えている。
【００１４】
左右のフロントサイドメンバ１の前端部間にはクロスメンバ２およびフロントバンパー３が結合され（図６参照）、各フロントサイドメンバ１の後端は、フロントコンパートメントＦ・Ｃと車室Ｒとを隔成するダッシュパネル（ダッシュロアパネル）４に突き当てて溶接して結合してある。
【００１５】
このフロントサイドメンバ１の後端部分は、図示は省略したがフロントサイドメンバエクステンションとして、前記ダッシュパネル４からフロアパネル５の下面側に回り込んで、フロア後方に延在している。
【００１６】
ダッシュパネル４の車幅方向両端部はダッシュサイドパネル６に溶接して結合してある。
【００１７】
このダッシュサイドパネル６の外側面には、フロントピラーロアアウタ７を接合して閉断面のフロントピラー８を構成している。
【００１８】
従って、このダッシュサイドパネル６は、フロントピラー８のピラーインナを構成し、該フロントピラー８の下端は、フロアパネル５の側縁部に接合されて車体前後方向に延在するフロア骨格メンバの１つであるサイドシル１０の前端部に連設してある。
【００１９】
ダッシュパネル４の車幅方向両側部には、ダッシュサイドパネル６に隣接してフロントホイールハウスインナ部９を車室内側に向けて膨出して形成してある。
【００２０】
このフロントホイールハウスインナ部９は、その車室内側への膨出量が下方へ行くのにしたがって大きくされている。
【００２１】
そして、前記ダッシュパネル４の車幅方向両側部で、該ダッシュパネル４とダッシュサイドパネル６とで成す隅部には、一端側がダッシュパネル４を挟んでその前記フロントサイドメンバ１の後端に対向する位置に結合され、他端側がダッシュサイドパネル６に結合された補強部材１１を設けてある。
【００２２】
この補強部材１１は、図３〜図５に示すように上壁１２と、下壁１３と、これら上，下壁１２，１３を連設する後壁１４と、を備えて車両前方へ開口する略コ字形断面に形成してある。
【００２３】
また、前記上壁１２と下壁１３の少なくとも一方、例えば、本実施形態にあっては、上壁１２と下壁１３の両方に、略前後方向に延在する複数のビード部１５をそれぞれ略コ字形断面の外側に向けて膨出して形成してある。
【００２４】
この補強部材１１は、その後壁１４がダッシュパネル４とダッシュサイドパネル６とを斜状に繋ぐように平面略三角形状に形成してあり、前記ビード部１５をこの後壁１４に対して平面略直角に形成してある。
【００２５】
また、補強部材１１は、その上壁１２および下壁１３の前縁が、前記フロントホイールハウスインナ部９の上側部を略水平に横切るようにして配置され、略コ字形断面の開口周縁に形成したフランジ１１ａを介して、ダッシュパネル４の一般面とフロントホイールハウスインナ部９、およびダッシュサイドパネル６にそれぞれスポット溶接して結合してある。
【００２６】
前述のように、前記フロントホイールハウスインナ部９は、その車室内側膨出量が下方に行くのに従って大きく形成されているため、これに伴って補強部材１１の上壁１２と下壁１３とは、それぞれの前縁が結合されたフロントホイールハウスインナ部９の対応位置に応じて、上壁１２の面積を下壁１３の面積よりも大きく形成してある。
【００２７】
そこで、前記ビード部１５は、下壁１３への設定数よりも上壁１２への設定数を大きくして、上，下壁１２，１３のパネル剛性がほぼ等しくなるようにしてある。
【００２８】
一方、前記ダッシュパネル４には、車幅方向に延在して左右の補強部材１１，１１の一端側どうしを結合するメンバ部材１６を接合配置してある。
【００２９】
このメンバ部材１６は、略コ字形断面に形成してあって、本実施形態ではダッシュパネル４のフロントコンパートメントＦ・Ｃ側の側面にスポット溶接して結合してある。
【００３０】
従って、前記フロントサイドメンバ１の後端は、このメンバ部材１６の上，下壁面にも接合されており、また、該メンバ部材１６の車幅方向端部は図６（Ａ）に示すように、フロントホイールハウスインナ部９の前記補強部材１１の一端側が接合された部分にまで、延設部１６Ａとして延びて該フロントホイールハウスインナ部９にスポット溶接して結合してある。
【００３１】
以上の構成により本実施形態の車体前部構造によれば、車両の前面衝突時には、その衝突初期（３０〜６０ｍ sec）に、図６（Ａ）に示すようにフロントサイドメンバ１に軸方向に衝突荷重Ｆガ入力する。
【００３２】
このフロントサイドメンバ１に軸方向に入力した衝突荷重Ｆは、車幅方向に延在配置したメンバ部材１６により、等分布荷重Ｆａとしてダッシュパネル４に伝達される。
【００３３】
ダッシュパネル４の前記フロントサイドメンバ１の後端を結合した部分では、車室内側へ向けた後退変形荷重として作用するが、このダッシュパネル４のフロントサイドメンバ１後端に対応する位置には補強部材１１の一端側が結合され、その他端側はダッシュサイドパネル６に結合されて、これらダッシュパネル４とダッシュサイドパネル６とで成す隅部には、この補強部材１１が両者を繋ぐ梁部材として存在しているため、前記フロントサイドメンバ１から作用する入力Ｆａを補強部材１１を介してダッシュサイドパネル６へ分散伝達する。
【００３４】
このダッシュサイドパネル６はフロントピラー８のロア部のピラーインナを構成しているため、前記分散伝達された入力を、該フロントピラー８からこれに連設したサイドシル１０および図外のルーフサイドレール等の他の車体骨格メンバへ更に分散伝達することができる。
【００３５】
このとき、前記補強部材１１は上，下壁１２，１３と後壁１４とで車両前方へ開口した略コ字形断面として形成してあるため、前記フロントサイドメンバ１の後端から入力する衝突荷重Ｆａを上，下壁１２，１３で上下に分散して前記ダッシュサイドパネル６へ伝達するとともに、これら上，下壁１２，１３と後壁１４との境の高剛性の上，下稜線ａ部分（図３〜図５参照）を経由してダッシュサイドパネル６への分散伝達を効率的に行わせることができる。
【００３６】
しかも、上，下壁１２，１３には、前後方向に延在する複数のビード部１５を形成してあるため、上壁１２および下壁１３の前方からの衝突荷重Ｆａに対する抗力が高く、上，下壁１２，１３の上下方向の曲げ変形を小さく抑えてより効率的にダッシュサイドパネル６へ入力分散させることができる。
【００３７】
ここで、本実施形態にあっては、前記補強部材１１を、その後壁１４がダッシュパネル４とダッシュサイドパネル６とを斜状に繋ぐように平面略三角形状に形成してあるため、後壁１４の上，下稜線ａ部分の梁剛性を十分に機能させることができて、前記フロントサイドメンバ１の後端から入力する衝突荷重Ｆａのダッシュサイドパネル６側への伝達をより効率的に行わせることができる。
【００３８】
そして、前面衝突中期（３０〜６０ｍ sec）には、図６（Ｂ）に示すようにフロントサイドメンバ１の前後方向中間部分が、車幅方向外側に向けて折れ曲がり変形することによって加速度を低減させる。
【００３９】
すると、フロントサイドメンバ１の後端部分には図６（Ｂ）に矢印で示すように車幅方向外側に向けて曲げモーメントＭが生じ、補強部材１１の配設部分に車幅方向外側の斜め前方から車両中心側に向けて回転入力Ｆｂが入るようになる。
【００４０】
とりわけ、本実施形態ではメンバ部材１６の延設部材１６Ａが、補強部材１１の一端側を接合した部分にまで延在しているため、該メンバ部材１６を介して前記回転入力Ｆｂが補強部材１１に作用する傾向が高まる。
【００４１】
このとき、前述のように補強部材１１の後壁１４の上下稜線ａ部分がダッシュパネル４とダッシュサイドパネル６とを平面視で斜状に繋ぐように形成されていて、上壁１２および下壁１３の複数のビード部１５がこの後壁１４に対して平面略直角に前後方向に延在しているため、前記回転入力Ｆｂがこれらビード部１５の軸線と略平行に作用するようになるため、該回転入力Ｆｂに対する上，下壁１２，１３の曲げ剛性が高く、従って、補強部材１１の全体的な抗力が高く、かかる衝突中期にあってもダッシュサイドパネル６側、つまり、フロントピラー８側への入力伝達を効率よく行わせることができる。
【００４２】
この結果、ダッシュパネル４のフロントサイドメンバ１の後端の結合部周りを中心とする車室内方向の後退変形量を可及的に小さく抑制して、乗員足元部周りの居住空間を確保することができる。
【００４３】
ここで、本発明者の実験によれば、前記補強部材１１の上，下壁１２，１３にビード部１５が無い場合、および、ビード部１５を図２に示すように車両前後方向、つまり、フロントサイドメンバ１の前後方向軸線に対して、０°，３０°，４５°，６０°，９０°の各車幅方向外向きの角度で設けた補強部材１１のそれぞれを用いて前述のように車体前部を構成し、車両前面衝突時における各補強部材１１の抗力を測定したところ、図７に示すように、ビード部１５を４５°の傾斜角度で形成したものが最も抗力が高いことが判明した。
【００４４】
また、このときの一方のフロントサイドメンバ１の後端近傍のマスターバック配設部分、ブレーキペダル配設部分、およびフロントピラーの各後退量は、図８のａ線，ｂ線，ｃ線でそれぞれ示すように、ビード部１５を前記４５°の傾斜角度で設けた場合がいずれも後退量を小さく抑えられることが判明した。
【００４５】
従って、前記前記上，下壁１２，１３の前後方向に延在するビード部１５は、車両前後方向に対して車幅方向外側へ向けて略４５°の角度で形成することが最も望ましい。
【００４６】
また、本実施形態では前述の補強部材１１を、車室内側膨出量が下方に向けて大となるフロントホイールハウスインナ部９を略水平に横切って接合配置してあり、これにより、上壁１２の面積を下壁１３の面積よりも大きく形成してあるが、上壁１２のビード部１５の設定数を下壁１３のビード部１５の設定数よりも多くして、上，下壁１２，１３のパネル剛性がほぼ等しくなるようにしてあるため、前記衝突荷重Ｆａ，Ｆｂによって面積の大きな上壁１２が先に座屈変形するようなことはなく、補強部材１１の衝突入力Ｆａ，Ｆｂに対する抗力を高く維持することができる。
【００４７】
更に、前述のようにダッシュパネル４には、車幅方向に延在して左右の補強部材１１，１１の一端側どうしを結合するメンバ部材１６を設けてあるので、車両のオフセット前面衝突および斜め前面衝突時に、一方のフロントサイドメンバ１からのみ衝突荷重が入力する場合であっても、該メンバ部材１６を介して非衝突側の補強部材１１側でもほぼ同時に荷重の分散伝達を行わせて、衝突側のダッシュパネル４の後退変形量が大きくなるのを回避することができる。
【００４８】
なお、本発明にかかる自動車の車体前部構造は前記実施形態を例にとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態における補強部材の配設状態を示す車室内側から見た斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視平面図。
【図３】補強部材の拡大斜視図。
【図４】補強部材の斜め側方から見た斜視図。
【図５】補強部材の前方から見た斜視図。
【図６】車両前面衝突時におけるフロントサイドメンバおよび補強部材等の変形挙動を（Ａ），（Ｂ）に順を追って説明する平面図。
【図７】補強部材の抗力を示すグラフ。
【図８】ダッシュパネルおよびフロントピラーの後退量を示すグラフ。
【符号の説明】
【００５０】
１  フロントサイドメンバ
４  ダッシュパネル
６  ダッシュサイドパネル
８  フロントピラー
９  フロントホイールハウスインナ部
１０  サイドシル
１１  補強部材
１２  上壁
１３  下壁
１４  後壁
ａ  稜線
１５  ビード部
１６  メンバ部材
【図１】
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【図２】
2008137419.tif 000004
【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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