(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダッシュパネルの両サイドに設けられ、前端部側が車両前方へ向けて車幅方向内側に傾斜したフロントピラーと、
前記ダッシュパネルの車両後方における車幅方向の略中央部に設けられ、前端部側が車両前方へ向けて車幅方向外側に傾斜して前記ダッシュパネルに結合されたトンネル部と、
車体前部の両サイドに略車両前後方向に延在し、後端部側が車両後方へ向けて二股状に分岐し、分岐した一方が平面視で前記フロントピラーの前端部側の傾斜する方向と同じ方向に傾斜して前記フロントピラー側になだらかに連結され、分岐した他方が平面視で前記トンネル部の前端部側の傾斜する方向と同じ方向に傾斜して前記トンネル部側になだらかに連結されるフロントサイドメンバと、
を有することを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
前記フロントサイドメンバは、分岐した一方の後端部が前記フロントピラーの前端部側における車幅方向外側面である第１傾斜面に接合されると共に、分岐した他方の後端部が前記トンネル部の前端部側における車幅方向内側面である第２傾斜面に接合されることを特徴とする請求項１記載の車体前部構造。
【請求項３】
前記フロントピラー及び前記トンネル部がカーボン繊維強化プラスチックで構成され、前記フロントピラーにおける少なくとも一部の繊維方向が平面視における前記フロントピラーの傾斜する方向と等しく、前記トンネル部における少なくとも一部の繊維方向が平面視における前記トンネル部の傾斜する方向と等しいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車体前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体前部の両サイドに略車両前後方向に延在するフロントサイドメンバを含んで構成された車体前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車体前部構造においては、車両前突時におけるダッシュパネルへの曲げ荷重を抑えるために、フロントサイドメンバがダッシュクロスメンバを介してフロントピラーとトンネルとに連結され、ダッシュクロスメンバにおける３箇所の接合部がトラス構造になっている場合がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、この従来の構造では、前突荷重がフロントピラーとトンネルとを離す方向に作用することになり、荷重を効率良く伝達できない。
【特許文献１】特開２００３−２１２１５７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、車両前突時にダッシュパネルへの曲げ荷重を抑えながら、前突荷重を効率良く伝達することができる車体前部構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載する本発明の車体前部構造は、ダッシュパネルの両サイドに設けられ、前端部側が車両前方へ向けて車幅方向内側に傾斜したフロントピラーと、前記ダッシュパネルの車両後方における車幅方向の略中央部に設けられ、前端部側が車両前方へ向けて車幅方向外側に傾斜して前記ダッシュパネルに結合されたトンネル部と、車体前部の両サイドに略車両前後方向に延在し、後端部側が車両後方へ向けて二股状に分岐し、分岐した一方が平面視で前記フロントピラーの前端部側の傾斜する方向と同じ方向に傾斜して前記フロントピラー側になだらかに連結され、分岐した他方が平面視で前記トンネル部の前端部側の傾斜する方向と同じ方向に傾斜して前記トンネル部側になだらかに連結されるフロントサイドメンバと、を有することを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載する本発明の車体前部構造によれば、フロントピラーの前端部側が車両前方へ向けて車幅方向内側に傾斜すると共に、トンネル部の前端部側が車両前方へ向けて車幅方向外側に傾斜している。これに対して、フロントサイドメンバの後端部側は、車両後方へ向けて二股状に分岐し、分岐した一方が平面視でフロントピラーの前端部側の傾斜する方向と同じ方向に傾斜してフロントピラー側になだらかに連結され、分岐した他方が平面視でトンネル部の前端部側の傾斜する方向と同じ方向に傾斜してトンネル部側になだらかに連結されている。このため、車両前方側からフロントサイドメンバに入力された前突荷重が、ダッシュパネルへ殆ど伝達されることなく、なだらかな経路でフロントピラー側及びトンネル部側へ伝達される。
【０００７】
請求項２に記載する本発明の車体前部構造は、請求項１記載の構成において、前記フロントサイドメンバは、分岐した一方の後端部が前記フロントピラーの前端部側における車幅方向外側面である第１傾斜面に接合されると共に、分岐した他方の後端部が前記トンネル部の前端部側における車幅方向内側面である第２傾斜面に接合されることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載する本発明の車体前部構造によれば、フロントサイドメンバは、分岐した一方の後端部がフロントピラーの前端部側における車幅方向外側面である第１傾斜面に接合されると共に、分岐した他方の後端部がトンネル部の前端部側における車幅方向内側面である第２傾斜面に接合されるので、車両前方側からフロントサイドメンバに入力された前突荷重が、なだらかな経路でフロントピラー及びトンネル部へ伝達される。
【０００９】
請求項３に記載する本発明の車体前部構造は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記フロントピラー及び前記トンネル部がカーボン繊維強化プラスチックで構成され、前記フロントピラーにおける少なくとも一部の繊維方向が平面視における前記フロントピラーの傾斜する方向と等しく、前記トンネル部における少なくとも一部の繊維方向が平面視における前記トンネル部の傾斜する方向と等しいことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載する本発明の車体前部構造によれば、フロントピラーにおける少なくとも一部の繊維方向が平面視におけるフロントピラーの傾斜する方向と等しく、トンネル部における少なくとも一部の繊維方向が平面視におけるトンネル部の傾斜する方向と等しくなっているので、前突荷重に対するフロントピラー及びトンネル部の支持力が増強（支持剛性が増加）され、車両前突時にフロントサイドメンバからフロントピラー及びトンネル部へ荷重が伝達された場合には、フロントピラー及びトンネル部が荷重を確実に支持することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の車体前部構造によれば、車両前突時にダッシュパネルへの曲げ荷重を抑えながら、フロントピラー側及びトンネル部側へ前突荷重を効率良く伝達することができるという優れた効果を有する。
【００１２】
請求項２に記載の車体前部構造によれば、前突荷重をなだらかな経路でフロントサイドメンバからフロントピラー及びトンネル部へ伝達することができるという優れた効果を有する。
【００１３】
請求項３に記載の車体前部構造によれば、前突荷重をフロントピラー及びトンネル部が確実に支持することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［第１実施形態］
本発明における車体前部構造の第１の実施形態を図面に基づき説明する。なお、図中の矢印ＵＰは車両上方向、矢印ＦＲは車両前方向、矢印ＩＮは車幅方向内側をそれぞれ示す。
【００１５】
図１に示されるように、エンジンルーム１０とキャビン１２（車室）とは、ダッシュパネル１４によって隔成されている。車体前部１８の両サイドには、左右一対のフロントサイドメンバ２０が略車両前後方向に延在している（詳細後述）。左右一対のフロントサイドメンバ２０の前端部同士は、図２に示されるように、車幅方向を長手方向として配置されたフロントバンパリインフォース２６によって相互に連結されている。フロントバンパリインフォース２６はフロントバンパの一部を構成する高強度の長尺状の部材であり、フロントバンパカバー（図示省略）の後方側に配置されている。フロントバンパリインフォース２６の車両後方において、一対のフロントサイドメンバ２０の間には、フロントクロスメンバ２７が掛け渡されている。
【００１６】
また、フロントサイドメンバ２０には、フロントクロスメンバ２７よりもやや車両後方側にスプリングサポート部２２Ｓが設けられ、このスプリングサポート部２２Ｓには、タイヤ２８からの路面入力緩衝用のショックアブソーバ２９の上端部が連結されて支持されている。ショックアブソーバ２９の下端部は、図示しないサスペンションメンバに揺動可能に支持されたサスペンションアーム３０に連結されて支持されている。
【００１７】
図１に示されるダッシュパネル１４の下端部は、車体フロア１６に結合されており、車体フロア１６の車幅方向の両サイドには、ロッカー３２が配設されている。また、ダッシュパネル１４の車幅方向の両サイドには、ロッカー３２から略車両上下方向に延在する左右一対のフロントピラー３４が立設されている。図２に示されるように、フロントピラー３４は、前端部側が車両前方（矢印ＦＲ方向）へ向けて車幅方向内側（矢印ＩＮ方向）に傾斜している。ここで、フロントピラー３４の前端部側は、平面視で屈曲部がなくて曲率半径が大きいなだらかな略円弧状とされており、フロントピラー３４の前端部側における車幅方向外側面である第１傾斜面としてのフロントピラー外側面３４Ａは、車両前方へ向けて車幅方向内側に傾斜したなだらかな傾斜曲面状とされている。
【００１８】
図１に示されるダッシュパネル１４の車両後方には、車幅方向の略中央部、すなわち、キャビン１２の底部を構成する車体フロア１６の略中央部において、車両前後方向に延在したトンネル部３６が設けられている。このトンネル部３６は、車両正面視の断面形状が開口部を車体下方に向けた略コ字状になっており、互いに対向する一対の壁部３６Ａを備えている。図２に示されるように、トンネル部３６における壁部３６Ａは、前端部側が車両前方（矢印ＦＲ方向）へ向けて車幅方向外側（矢印ＩＮ方向の反対方向）に傾斜してダッシュパネル１４に結合されている。ここで、トンネル部３６の前端部側は、平面視で屈曲部がなくて曲率半径が大きいなだらかな略円弧状とされている。トンネル部３６の前端部側における車幅方向内側面である第２傾斜面としてのトンネル内壁面３６Ｂは、車両前方へ向けて車幅方向外側に傾斜したなだらかな傾斜曲面状とされている。
【００１９】
キャビン１２の内外を隔成するダッシュパネル１４、フロントピラー３４及びトンネル部３６等は、カーボン繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）で構成されており、フロントピラー３４における少なくとも一部（本実施形態では、大部分）の繊維方向が平面視におけるフロントピラー３４の傾斜する方向と等しく、トンネル部３６の壁部３６Ａにおける少なくとも一部（本実施形態では、大部分）の繊維方向が平面視におけるトンネル部３６における壁部３６Ａの傾斜する方向と等しくなっている。
【００２０】
フロントサイドメンバ２０は、フロントバンパリインフォース２６と連結されるフロントサイドメンバ前部２１がアルミ押出材で形成され、フロントサイドメンバ前部２１の車両後方に設けられてフロントクロスメンバ２７が掛け渡されると共にスプリングサポート部２２Ｓを備えるフロントサイドメンバ中間部２２がアルミ鋳物で形成され、フロントサイドメンバ中間部２２の車両後方に設けられたフロントサイドメンバ後部２３がアルミ押出材で形成されている。
【００２１】
フロントサイドメンバ前部２１及びフロントサイドメンバ中間部２２に対して、前述したフロントピラー３４は、車両正面視で車幅方向外側に配置されており、前述したトンネル部３６は、車両正面視で車幅方向内側に配置されている。
【００２２】
フロントサイドメンバ２０の後端部側とされるフロントサイドメンバ後部２３は、車両後方へ向けて二股状に分岐してフロントサイドメンバ後部２３における後端の車幅方向中央部２３Ａがダッシュパネル１４から離れた構成とされると共に、フロントピラー３４側及びトンネル部３６側になだらかに（荷重伝達経路がなだらかになるように）連結されている。
【００２３】
フロントサイドメンバ後部２３における分岐した一方としての第１分岐部２４は、フロントピラー３４における前面部３４Ｆに当接する第１当接部２４Ａを備えると共に、フロントピラー３４におけるフロントピラー外側面３４Ａに接合される後端部としての第１継手部２４Ｂを備えている。第１継手部２４Ｂにはボルト挿通孔（図示省略）が形成され、このボルト挿通孔に対応するフロントピラー３４の部位にはカラー（図示省略）が貫通状態で配置されており、第１継手部２４Ｂとフロントピラー外側面３４Ａとが面接触した状態で第１継手部２４Ｂの車幅方向外側からボルト４０が挿通され、ボルト４０の先端部にキャビン１２側からナット４１が螺合されることによってボルト締結され、第１継手部２４Ｂがフロントピラー３４に取り付けられている。これにより、第１分岐部２４とフロントピラー３４とは、平面視における延在方向がなだらかに連続した状態となっており、連結部前後を屈曲させない形状としている。
【００２４】
フロントサイドメンバ後部２３における分岐した他方としての第２分岐部２５は、トンネル部３６における前面部３６Ｆに当接する第２当接部２５Ａを備えると共に、トンネル部３６におけるトンネル内壁面３６Ｂに接合される後端部としての第２継手部２５Ｂを備えている。第２継手部２５Ｂにはボルト挿通孔（図示省略）が形成され、このボルト挿通孔に対応するトンネル部３６（壁部３６Ａ）の部位にはカラー（図示省略）が貫通状態で配置されており、第２継手部２５Ｂとトンネル内壁面３６Ｂとが面接触した状態で第２継手部２５Ｂの車幅方向内側からボルト４２が挿通され、ボルト４２の先端部にキャビン１２側からナット４３が螺合されることによってボルト締結され、第２継手部２５Ｂがトンネル部３６の壁部３６Ａに取り付けられている。これにより、第２分岐部２５とトンネル部３６とは、平面視における延在方向がなだらかに連続した状態となっており、連結部前後を屈曲させない形状としている。
【００２５】
なお、第１継手部２４Ｂのフロントピラー３４への取付け、及び第２継手部２５Ｂのトンネル部３６への取付けは、上記のようにボルト締結のみで行ってもよいが、各接合部を接着した後にボルト締結を行ってもよい。
【００２６】
（作用・効果）
次に、上記実施形態の作用並びに効果を説明する。
【００２７】
車両前突時に、衝突荷重は、車両前方側からフロントバンパリインフォース２６に入力され、フロントサイドメンバ２０へ伝達される。フロントピラー３４の前端部側が車両前方（矢印ＦＲ方向）へ向けて車幅方向内側（矢印ＩＮ方向）に傾斜すると共に、トンネル部３６における壁部３６Ａの前端部側が車両前方（矢印ＦＲ方向）へ向けて車幅方向外側（矢印ＩＮ方向の反対方向）に傾斜しており、フロントサイドメンバ２０の後端部側が車両後方へ向けて二股状に分岐してフロントピラー３４側及びトンネル部３６側になだらかに連結されているので、フロントバンパリインフォース２６からフロントサイドメンバ２０に入力された前突荷重が、ダッシュパネル１４へ殆ど伝達されることなく、なだらかな経路でフロントピラー３４側、及びトンネル部３６側へ伝達される。なお、フロントピラー３４側に伝達された荷重は、ロッカー３２へ伝達される。
【００２８】
ここで、本実施形態では、フロントサイドメンバ２０は、第１分岐部２４の第１継手部２４Ｂがフロントピラー３４のフロントピラー外側面３４Ａに接合されると共に、第２分岐部２５の第２継手部２５Ｂがトンネル部３６のトンネル内壁面３６Ｂに接合されているので、フロントサイドメンバ２０に入力された前突荷重が、なだらかな経路で直接フロントピラー３４及びトンネル部３６へ伝達される。
【００２９】
これにより、車両前突時にダッシュパネル１４への曲げ荷重を抑えながら、フロントピラー３４側及びトンネル部３６側へ前突荷重を効率良く伝達することができる。このように、ダッシュパネル１４への曲げ荷重を抑えることで、ダッシュパネル１４の曲げ強度を従来に比べて低く設定することも可能となるので、ダッシュパネル１４の板厚寸法や断面積を小さくすることで軽量化を図ることもできる。
【００３０】
また、フロントピラー３４における大部分の繊維方向が平面視におけるフロントピラー３４の傾斜する方向と等しく、トンネル部３６における大部分の繊維方向が平面視におけるトンネル部３６の傾斜する方向と等しくなっているので、これらの繊維方向が車両前突時におけるこれらの部位での荷重方向（矢印Ａ方向、矢印Ｂ方向）と等しくなる。このため、前突荷重に対するフロントピラー３４及びトンネル部３６の支持力が増強（支持剛性が増加）され、車両前突時にフロントサイドメンバ２０からフロントピラー３４及びトンネル部３６へ荷重が伝達された場合には、フロントピラー３４及びトンネル部３６が荷重を確実に支持することができる。
【００３１】
［第２実施形態］
次に、車体前部構造の第２の実施形態を図３に基づき説明する。なお、第２の実施形態は、フロントサイドメンバ２０がダッシュクロスメンバ４４を介してフロントピラー３４及びトンネル部３６になだらか（荷重伝達経路がなだらかになるように）に連結される点が特徴であり、他の構成については、第１の実施形態とほぼ同様の構成であるので、実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。
【００３２】
図３に示されるように、ダッシュクロスメンバ４４は、車幅方向に沿って延在しており、車幅方向の中間部がフロントピラー３４の前面部３４Ｆ、ダッシュパネル１４の前面部１４Ｆ、及び、トンネル部３６における前面部３６Ｆに接着されている。ダッシュクロスメンバ４４の車幅方向両側は、車両後方へ末広がり状となるように屈曲しており、フロントピラー外側面３４Ａ及びトンネル内壁面３６Ｂに接着されている。なお、これらの各接合には、第１実施形態と同様にボルト締結を適用してもよい。
【００３３】
フロントサイドメンバ２０の第１分岐部２４における第１当接部２４Ａ及び第１継手部２４Ｂは、ダッシュクロスメンバ４４の車幅方向外側寄り部分（屈曲部分）に接着されており、フロントサイドメンバ２０の第２分岐部２５における第２当接部２５Ａ及び第２継手部２５Ｂは、ダッシュクロスメンバ４４の車幅方向内側寄り部分（屈曲部分）に接着されている。これにより、第１当接部２４Ａがダッシュクロスメンバ４４を挟んでフロントピラー３４の前面部３４Ｆの前方に配置され、第２当接部２５Ａがダッシュクロスメンバ４４を挟んでトンネル部３６における前面部３６Ｆの前方に配置されている。また、フロントサイドメンバ後部２３における後端の車幅方向中央部２３Ａは、ダッシュクロスメンバ４４から離れている。なお、第１分岐部２４とダッシュクロスメンバ４４との接合、及び、第２分岐部２５とダッシュクロスメンバ４４との接合については、ボルト締結を適用してもよい。
【００３４】
以上説明した第２の実施形態についても、第１の実施形態と同様の作用によって車両前突時にダッシュパネル１４への曲げ荷重を抑えながら、フロントピラー３４側及びトンネル部３６側へ前突荷重を効率良く伝達することができる。また、ダッシュクロスメンバ４４を設けることで、ねじれに対する剛性を向上させることができる。
【００３５】
［実施形態の補足説明］
なお、上記実施形態では、キャビン１２の内外を隔成するダッシュパネル１４、フロントピラー３４及びトンネル部３６等は、カーボン繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）で構成されているが、キャビン１２の内外を隔成するダッシュパネル１４、フロントピラー３４及びトンネル部３６等は、鋼材等の他の材料で構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車体前部構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る車体前部構造を示す水平断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る車体前部構造を示す水平断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１４    ダッシュパネル
１８    車体前部
２０    フロントサイドメンバ
２４    第１分岐部（分岐した一方）
２４Ｂ  第１継手部（分岐した一方の後端部）
２５    第２分岐部（分岐した他方）
２５Ｂ  第２継手部（分岐した他方の後端部）
３４    フロントピラー
３４Ａ  フロントピラー外側面（第１傾斜面）
３６    トンネル部
３６Ｂ  トンネル内壁面（第２傾斜面）
ＦＲ    車両前方
ＩＮ    車幅方向内側
【図１】
0004779786.tif 000002
【図２】
0004779786.tif 000003
【図３】
0004779786.tif 000004