(57)【要約】【課題】前方からの荷重入力に対してエクステンションメンバの後方変形を、過剰な重量増加や組立作業性の悪化を来すことなく抑制することができる車体前部構造の提供を図る。【解決手段】フロアパネル６の上側に車体前後方向に延在する閉断面構造のエクステンションリアメンバ１０を設けて、このエクステンションリアメンバ１０をフロアパネル６に結合するとともに、エクステンションメンバ３の下側屈曲部３ａの後方にフロアメンバ１１を設け、このフロアメンバ１１をエクステンションリアメンバ１０の上側に重ねて結合し、このフロアメンバ１１を軽合金の鋳物で形成して上面１１ａを厚肉化することにより、フロアメンバ１１の断面係数と耐力モーメントを向上して、前方から入力する荷重に対してエクステンションメンバ３の後方変形を抑制する。【選択図】      図２
2004237920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部の車幅方向両側に車体前後方向に延在するフロントサイドメンバと、このフロントサイドメンバの後端部にダッシュパネルに沿って後方下側に傾斜するエクステンションメンバと、フロントサイドメンバの下方に配置されて後端部をエクステンションメンバの下側屈曲部に連結したサスペンションメンバと、を備えた車体前部構造において、
フロアパネルの上側に車体前後方向に延在する閉断面構造のエクステンションリアメンバを結合するとともに、前記エクステンションメンバの下側屈曲部後方に車体前後方向に延在するフロアメンバを設け、このフロアメンバをエクステンションリアメンバの上側に重ねて結合し、このフロアメンバを軽合金の鋳物で形成して上面を厚肉化したことを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
前席下方に位置して車幅方向に延在するとともに、エクステンションリアメンバの上側に結合した第１クロスメンバを設け、この第１クロスメンバにフロアメンバの後端を結合したことを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
【請求項３】
第１クロスメンバの車体後方に位置して車幅方向に延在するとともに、フロアパネルの上側に結合した第２クロスメンバを設け、この第２クロスメンバにエクステンションリアメンバの後端を結合したことを特徴とする請求項２に記載の車体前部構造。
【請求項４】
エクステンションメンバの下側屈曲部から車体後方に向けてレインフォースを延設し、このレインフォースの後端部をエクステンションリアメンバの前端部に結合したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の車体前部構造。
【請求項５】
エクステンションリアメンバの上面中央部に上方に突出させた凸部を形成するとともに、フロアメンバを断面逆Ｕ字状に形成して、エクステンションリアメンバの両側縦壁の間隔ａと、凸部の両側縦壁の間隔ｂとの間に、フロアメンバの両側縦壁の間隔ｃを設定（ａ＞ｃ＞ｂ）し、前記凸部を挟んだエクステンションリアメンバの上面両側部に、フロアメンバの両側縦壁の下端を結合したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の車体前部構造。
【請求項６】
エクステンションリアメンバの下面の幅を上面の幅よりも狭く形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の車体前部構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フロントサイドメンバの後端部に後方下側に傾斜するエクステンションメンバを設けた車体前部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車体前部構造は、車幅方向両側に車体前後方向に延在するフロントサイドメンバを設け、このフロントサイドメンバの後端部にエクステンションメンバを設けて、このエクステンションメンバをダッシュパネルに沿って後方下側に傾斜させ、このエクステンションメンバをフロアパネルの下面に配置するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１１９８２６号公報（第３頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の車体前部構造にあっては、前面衝突等によって車体前方から大きな荷重がフロントサイドメンバに入力した場合、この荷重はフロントサイドメンバを伝って後方下側に傾斜したエクステンションメンバに作用し、このエクステンションメンバを下側屈曲部を中心として後方に変形する曲げモーメントが作用して、ダッシュ部をキャビン内方に後退させることになる。
【０００５】
このため、前方からの荷重入力に対してダッシュパネルの後退量を低減させる必要があり、これの対処方法の１つとしてはエクステンションメンバの上面の耐力モーメントを向上することが考えられる。
【０００６】
ところが、エクステンションメンバはフロアパネルの下側に配置されて、このフロアパネルを上面としてエクステンションメンバを閉断面構造としてあり、エクステンションメンバの上面の耐力モーメントを向上するためには、フロアパネルの板厚を全体的に厚肉化する必要があり、大幅な重量増を招いてしまう。
【０００７】
そこで、エクステンションメンバをフロアパネルの上側に配置することにより、フロアパネルを厚肉化することなく、エクステンションメンバに限ってその上面の厚肉化が可能となる。
【０００８】
しかし、一般にエクステンションメンバは、板材を切断および折曲して接合することにより閉断面構造に形成するようになっているが、この場合、上面の厚肉化のためにはエクステンションメンバ全体を厚肉化し、または上面のみに別体の補強板を接合することになり、重量の増加や組立作業性の悪化を来してしまう。
【０００９】
そこで、本発明は前方からの荷重入力に対してエクステンションメンバの後方変形を、過剰な重量増加や組立作業性の悪化を来すことなく抑制してダッシュ部の後退量を低減できる車体前部構造を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の車体前部構造にあっては、車体前部の車幅方向両側に車体前後方向に延在するフロントサイドメンバと、このフロントサイドメンバの後端部にダッシュパネルに沿って後方下側に傾斜するエクステンションメンバと、フロントサイドメンバの下方に配置されて後端部をエクステンションメンバの下側屈曲部に連結したサスペンションメンバと、を備えた構造となっており、フロアパネルの上側に車体前後方向に延在する閉断面構造のエクステンションリアメンバを結合するとともに、前記エクステンションメンバの下側屈曲部後方に車体前後方向に延在する断面逆Ｕ字状のフロアメンバを設け、このフロアメンバをエクステンションリアメンバの上側に重ねて結合し、このフロアメンバを軽合金の鋳物で形成して上面を厚肉化したことを特徴としている。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、前方からの衝突荷重がフロントサイドメンバおよびサスペンションメンバに入力した場合、エクステンションメンバの曲げモーメントによってフロアメンバの上面には圧縮力が作用し、かつ、エクステンションリアメンバの下面には引張り力が作用する。
【００１２】
また、サスペンションメンバから略水平方向に荷重が入力することによって、フロアメンバの上面およびエクステンションリアメンバの下面にはそれぞれ圧縮力が作用することになる。
【００１３】
このため、エクステンションリアメンバの下面では引張り力と圧縮力が打ち消しあって十分な強度を確保できる一方、フロアメンバの上面は、曲げモーメントによる圧縮力とサスペンションメンバによる圧縮力とが合力されることになるが、フロアメンバにエクステンションリアメンバが結合されているとともに、軽合金の鋳物で形成したフロアメンバの上面を厚肉化したことにより、フロアメンバの断面係数と耐力モーメントを向上して十分な強度を確保することができる。
【００１４】
このとき、フロアメンバは上面のみの厚肉化が可能であるため、必要最小限度の重量増で済ませることができ、前方からの荷重入力に対してエクステンションメンバの後方変形を、過剰な重量増加や組立作業性の悪化を来すことなく抑制してダッシュ部の後退量を低減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１６】
図１〜図４は本発明にかかる車体前部構造の第１実施形態を示し、図１は車体の骨格構造を示す平面図、図２は図１中Ａ−Ａ線に沿った拡大断面図、図３は図２中Ｂ−Ｂ線に沿った拡大断面図、図４は衝突荷重の入力時の作動状態を示す図２に対応した拡大断面図である。
【００１７】
この第１実施形態の車体前部構造は、図１，図２に示すように車体前部の車幅方向両側に左右１対のフロントサイドメンバ１が車体前後方向に延在し、このフロントサイドメンバ１の後端部にはダッシュパネル２に沿って後方下側に傾斜するエクステンションメンバ３を設けてある。
【００１８】
また、フロントサイドメンバ１の下方には図外のサスペンションアームを支持する平面矩形状のサスペンションメンバ４が配置され、このサスペンションメンバ４は、前端部を図外の取付部材を介してフロントサイドメンバ１の前端部に連結するとともに、図２に示すように後端部を取付部材５を介してエクステンションメンバ３の下側屈曲部３ａに連結してある。
【００１９】
エクステンションメンバ３の下側屈曲部３ａは、フロアパネル６の車幅方向両側に車体前後方向に延在するサイドシル７の前端部と、フロアパネル６の中央部分に所定間隔をもって車幅方向に対向するトンネルメンバ８の前端部と、に跨って結合してある。
【００２０】
フロアパネル６は、サイドシル７とトンネルメンバ８との間に配置したフロアサイドパネル６ａと、対向したトンネルメンバ８間に配置したフロアセンタパネル６ｂとからなり、このフロアセンタパネル６ｂによってトンネル部を形成してある。
【００２１】
ここで、この実施形態ではフロアサイドパネル６ａの上側に、図１，図２に示すようにフロントサイドメンバ１の略後方延長上に、車体前後方向に延在する閉断面構造のエクステンションリアメンバ１０を設けて、このエクステンションリアメンバ１０をフロアサイドパネル６ａに結合するとともに、前記エクステンションメンバ３の下側屈曲部３ａの後方に、図３に示すようにアルミ等の軽合金の鋳物で形成したフロアメンバ１１を設け、このフロアメンバ１１をエクステンションリアメンバ１０の上側に重ねて結合し、このフロアメンバ１１の上面１１ａの肉厚ｔ１を両側縦壁１１ｂ，１１ｃよりも厚肉化してある。
【００２２】
前記フロアサイドパネル６ａの上方には、図外の前席下方に位置して車幅方向に延在する第１クロスメンバ１２をサイドシル７とトンネルメンバ８とに跨って設け、この第１クロスメンバ１２をエクステンションリアメンバ１０の上側に結合するとともに、この第１クロスメンバ１２に前記フロアメンバ１１の後端を結合してある。
【００２３】
また、フロアサイドパネル６ａの上側には、第１クロスメンバ１２の車体後方に位置して車幅方向に延在する第２クロスメンバ１３をサイドシル７とトンネルメンバ８とに跨って設け、この第２クロスメンバ１３をフロアサイドパネル６ａに結合するとともに、この第２クロスメンバ１３にエクステンションリアメンバ１０の後端を結合してある。
【００２４】
更に、前記第２クロスメンバ１３の後方には、左右一対のサイドシル７の後端部に跨ってリアシートクロスメンバ１４を連結してあり、このリアシートクロスメンバ１４にトンネルメンバ８の後端を結合するとともに、サイドシル７の後端部内側から車体後方に向かってリアサイドメンバ１５が延在している。
【００２５】
また、前記エクステンションメンバ３の下側屈曲部３ａには、図２に示すようにこの下側屈曲部３ａの前壁３ｂから車体後方に向かってレインフォース１６を延設し、このレインフォース１６の後端部をエクステンションリアメンバ１０の前端部の上側角部に結合している。
【００２６】
前記エクステンションリアメンバ１０はアルミ等の軽合金の押出し材で閉断面に形成しており、図３に示すように上面１０ａの中央部にその肉厚部分を全体的に上方に突出させた凸部１０ｂを形成する一方、フロアメンバ１１を断面逆Ｕ字状に形成する。
【００２７】
そして、エクステンションリアメンバ１０の両側縦壁１０ｃ，１０ｄの間隔ａと、凸部１０ｂの両側縦壁１０ｅ，１０ｆの間隔ｂとの間に、断面逆Ｕ字状に形成したフロアメンバ１１の両側縦壁１１ｂ，１１ｃの間隔ｃを設定（ａ＞ｃ＞ｂ）し、前記凸部１０ｂを挟んだエクステンションリアメンバ１０の上面１０ａの両側部に、フロアメンバ１１の両側縦壁１１ｂ，１１ｃの下端を溶接Ｗにより結合してある。
【００２８】
以上の構成により第１実施形態の車体前部構造にあっては、前面衝突等により前方から大きな荷重が入力すると、図４に示すようにフロントサイドメンバ１に荷重Ｆ１が作用するとともに、サスペンションメンバ４に荷重Ｆ２が作用する。
【００２９】
すると、フロントサイドメンバ１に作用した荷重Ｆ１によって、エクステンションメンバ３には下側屈曲部３ａを中心として図中破線位置から実線位置へと変形しようとする曲げモーメントＭが発生して、この曲げモーメントＭによってフロアメンバ１１の上面１１ａには圧縮力Ｐ１が作用するとともに、エクステンションリアメンバ１０の下面１０ｇには引張り力Ｐ２が作用する。
【００３０】
また、サスペンションメンバ４から略水平方向に荷重Ｆ２が入力することによって、フロアメンバ１１の上面１１ａおよびエクステンションリアメンバ１０の下面１０ｇにはそれぞれ圧縮力Ｐ３，Ｐ４が作用する。
【００３１】
このため、エクステンションリアメンバ１０の下面１０ｇは、曲げモーメントＭによる引張り力Ｐ２と荷重Ｆ２による圧縮力Ｐ４が打ち消しあって十分な強度を確保できる一方、フロアメンバ１１の上面１１ａは、曲げモーメントＭによる圧縮力Ｐ１と荷重Ｆ２による圧縮力Ｐ３とが合力されることになる。
【００３２】
従って、フロアメンバ１１の上面１１ａには大きな強度が要求されるが、このフロアメンバ１１にエクステンションリアメンバ１０が結合されて強度が高められているとともに、フロアメンバ１１の上面１１ａを厚肉化したことにより、フロアメンバ１１の断面係数と耐力モーメントを向上して十分な強度を確保することができる。
【００３３】
このとき、フロアメンバ１１はアルミ合金の鋳物で形成したことにより、両側縦壁１１ｂ，１１ｃの肉厚を増大させることなく上面１１ａのみの厚肉化が可能であるため、必要最小限度の重量増で済ませることができるようになり、前方からの衝突荷重の入力に対してエクステンションメンバ１０の後方変形を、過剰な重量増加や組立作業性の悪化を来すことなく抑制してダッシュ部の後退量を低減することができる。
【００３４】
ところで、この実施形態では前記作用効果に加えて、フロアメンバ１１の後端を、前席下方に位置してエクステンションリアメンバ１０の上側に結合した第１クロスメンバ１２に結合したので、フロアメンバ１１に入力した車体前方からの衝突荷重を第１クロスメンバ１２に分散できるため、第１クロスメンバ１２よりも車体後方部分では、エクステンションリアメンバ１０のみをフロアパネル６上面に配置してあってもその強度を十分に保つことができ、ひいては、後席乗員の足元部分からフロアメンバ１１を排除できるため、後席の足元スペースを確保することができる。
【００３５】
また、エクステンションリアメンバ１０の後端を、第１クロスメンバ１２の車体後方に位置する第２クロスメンバ１３に結合したので、エクステンションリアメンバ１０に入力した荷重は最終的に第２クロスメンバ１３へと分散して、フロアパネル６の後方部分の強度を確保することができる。
【００３６】
更に、エクステンションメンバ３の下側屈曲部３ａから車体後方にレインフォース１６を延設し、このレインフォース１６の後端部をエクステンションリアメンバ１０の前端部に結合したので、車体前方からの衝突荷重によってエクステンションメンバ３の下側屈曲部３ａに発生する曲げモーメントＭとサスペンションメンバ４から入力する水平荷重Ｆ２とを、エクステンションリアメンバ１０に効率良く伝達することができる。
【００３７】
従って、エクステンションメンバ３の変形を効果的に抑制できるようになり、ひいては、ダッシュパネル２の後退量を低減してキャビン変形を抑制することができる。
【００３８】
更にまた、上面１０ａの中央部に凸部１０ｂを形成したエクステンションリアメンバ１０の両側縦壁１０ｃ，１０ｄの間隔ａと、凸部１０ｂの両側縦壁１０ｅ，１０ｆの間隔ｂとの間に、フロアメンバ１１の両側縦壁１１ｂ，１１ｃの間隔ｃを設定（ａ＞ｃ＞ｂ）して、前記凸部１０ｂを挟んだエクステンションリアメンバ１０の上面１０ａ両側部に、フロアメンバ１１の両側縦壁１１ｂ，１１ｃの下端を結合したので、エクステンションリアメンバ１０は上面１０ａに形成した凸部１０ｂによって曲げ剛性を増大することができるとともに、フロアメンバ１１をエクステンションリアメンバ１０に結合した際に、前記凸部１０ｂをフロアメンバ１１の内方に収納できるため、凸部１０ｂによって足元スペースが狭くなるのを防止することができる。
【００３９】
図５は本発明の第２実施形態を示し、前記実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００４０】
図５はエクステンションリアメンバ１０とフロアメンバ１１との結合状態の断面図で、この第２実施形態の車体前部構造は、エクステンションリアメンバ１０の下面１０ｇの幅ｄを上面１０ａの幅ａよりも狭く形成するようにしている。
【００４１】
即ち、この実施形態ではエクステンションリアメンバ１０の下面１０ｇの幅ｄを狭くするにあたって左右対称に狭くし、上面１０ａと下面１０ｇのそれぞれの両側端を両側縦壁１０ｃ，１０ｄで繋ぐことにより、等脚台形状の断面形状となっている。
【００４２】
また、この実施形態にあってもエクステンションリアメンバ１０はアルミ合金により押出し材により形成してある。
【００４３】
従って、この第２実施形態の車体前部構造にあっては、エクステンションリアメンバ１０の下面１０ｇの幅ｄが狭くなった分、その重量が軽減されることになり、その重量が軽減された分、上面１０ａの中央部に突設した凸部１０ｂの上面１０ｈのｔ２を厚肉化することにより、エクステンションリアメンバ１０の全体重量を増大することなく、エクステンションリアメンバ１０の重心を上方に移動させて断面係数や耐力モーメントを向上させることができる。
【００４４】
ところで、本発明の車体前部構造は前記第１，第２実施形態に例をとって説明したが、これら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ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における車体の骨格構造を示す平面図。
【図２】図１中Ａ−Ａ線に沿った拡大断面図。
【図３】図２中Ｂ−Ｂ線に沿った拡大断面図。
【図４】本発明の第１実施形態における衝突荷重の入力時の作動状態を示す拡大断面図。
【図５】本発明の第２実施形態におけるエクステンションリアメンバとフロアメンバとの結合状態の断面図。
【符号の説明】
１  フロントサイドメンバ
２  ダッシュパネル
３  エクステンションメンバ
３ａ  下側屈曲部
４  サスペンションメンバ
６  フロアパネル
１０  エクステンションリアメンバ
１０ａ  エクステンションリアメンバの上面
１０ｂ  凸部
１０ｃ，１０ｄ  エクステンションリアメンバの縦壁
１０ｅ，１０ｆ  凸部の縦壁
１０ｇ  エクステンションリアメンバの下面
１１  フロアメンバ
１１ａ  フロアメンバの上面
１１ｂ，１１ｃ  フロアメンバの縦壁
１２  第１クロスメンバ
１３  第２クロスメンバ
１６  レインフォース
【図１】
2004237920.tif 000003
【図２】
2004237920.tif 000004
【図３】
2004237920.tif 000005
【図４】
2004237920.tif 000006
【図５】
2004237920.tif 000007