(57)【要約】【課題】  軽合金からなるカウルトップメンバにおいても、ねじり剛性を高く保持することができる自動車の車体前部構造を提供する。【解決手段】  アルミニウム合金からなるカウルトップメンバ２１を車幅方向に沿って延設し、該カウルトップメンバ２１の端部を、鋼板からなるボディサイドアウタパネル１に結合させる自動車の車体前部構造において、前記カウルトップメンバ２１の端部に、ボディサイドアウタパネル１の外側面９に至るまで延びる取付片２７を設け、該取付片２７の先端部２７ａをボディサイドアウタパネル１の開口部１１に設けた結合用フランジ１５に固定している。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽合金からなるカウルトップメンバを車幅方向に沿って延設し、該カウルトップメンバの端部をボディサイドアウタパネルに結合させる自動車の車体前部構造において、
前記カウルトップメンバの端部に、ボディサイドアウタパネルの外側面まで延びる取付片を設け、該取付片をボディサイドアウタパネルの外側面に固定したことを特徴とする自動車の車体前部構造。
【請求項２】
前記ボディサイドアウタパネルの外側面に開口部を設けると共に、該開口部の周縁に切起しの結合用フランジを形成し、前記取付片を、この開口部を通して前記結合用フランジに固定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】
前記開口部を略矩形状に形成すると共に、該開口部の上縁に結合用フランジを設けたことを特徴とする請求項２に記載の自動車の車体前部構造。
【請求項４】
前記開口部を逆Ｌ字状に形成すると共に、該開口部の上縁から前縁にかけて結合用フランジを設け、前記取付片を前記開口部に沿った逆Ｌ字状に形成したことを特徴とする請求項２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に関し、更に詳しくは、アルミニウム合金等の軽合金で形成したカウルトップメンバ等の車体部品を、鋼板等で形成したボディサイドパネルに接合する車体前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車体前部にはエンジンルームが設けられており、該エンジンルームと乗員室（キャビン）との境界部にはダッシュアッパパネル及びカウルトップメンバが配設されている。このカウルトップメンバは、車幅方向に沿って延設された閉断面構造の部品であり、その左右両端部は、ボディサイドアウタパネルにスポット溶接によって結合されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、近年においては、車体の軽量化の要請に伴い、前記カウルトップメンバを含む車体前部の各部品をアルミニウム合金等によって形成する車体構造が採用されている。この場合は、カウルトップメンバの両端部をボディサイドアウタパネルにリベット等によって結合させている。
【０００４】
ここで、カウルトップメンバをボディサイドアウタパネルに取り付けるとき、カウルトップメンバに開口部を設け、該開口部からスポット溶接用ガンやリベット接合用ガンを挿入し、カウルトップメンバとボディサイドアウタパネルとのスポット溶接又はリベット接合を行っている。
【特許文献１】特開平１０−１０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、従来はカウルトップメンバに開口部を設けているため、カウルトップメンバのねじり剛性が低下するおそれがある。特に、カウルトップメンバをアルミニウム合金等で形成する場合、アルミニウム合金は鋼板よりもヤング率が約１／３と低いため、カウルトップメンバのねじり剛性が更に低下するおそれがある。
【０００６】
従って、カウルトップメンバの開口部近傍に補強ブラケットを設けたり、カウルトップメンバの板厚を厚くする必要があるため、車両重量の増加を招くという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、軽合金からなるカウルトップメンバにおいても、ねじり剛性を高く保持することができる自動車の車体前部構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明に係る自動車の車体前部構造は、軽合金からなるカウルトップメンバを車幅方向に沿って延設し、該カウルトップメンバの端部をボディサイドアウタパネルに結合させる自動車の車体前部構造において、前記カウルトップメンバの端部に、ボディサイドアウタパネルの外側面に至るまで車幅方向外側に延びる取付片を設け、該取付片をボディサイドアウタパネルの外側面に固定したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る自動車の車体前部構造によれば、カウルトップメンバに取付片を設け、該取付片をボディサイドアウタパネルに結合しているため、カウルトップメンバにスポット溶接やリベット接合のための作業用開口部を形成する必要がなく、車体前部のねじり剛性を向上させることができる。また、カウルトップメンバを軽合金、例えばアルミニウム合金から形成しているため、車両の軽量化を図ることができる。このように、本発明によれば、車両の軽量化と車体前部のねじり剛性の向上という２つの効果を同時に得ることができる。
【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】
[第１の実施形態]
図１は本発明の第１実施形態による車体前部構造を示す斜視図、図２は図１の分解斜視図であり、フードリッジレインフォースを省略している。
【００１２】
車幅方向側端には、ボディサイドアウタパネル１が配設され、該ボディサイドアウタパネル１の前部はフロントピラー部３を構成している。このフロントピラー部３の下端部には、下方に凹んだ段差部５が形成されており、該段差部５には、後述するフロントフェンダ７（図３参照）が取り付けられる。そして、ボディサイドアウタパネル１の前端部の外側面９には、側面視略矩形状の開口部１１が形成されており、該開口部１１の上縁１３には、切起しの結合用フランジ１５が形成されている。この結合用フランジ１５は、段差部５の面に沿って車幅方向外側に向けて延設されている。
【００１３】
また、ボディサイドアウタパネル１とフードリッジレインフォース１７の車幅方向内側には、ダッシュサイドパネル１９が取り付けられている。このダッシュサイドパネル１９には、ボディサイドアウタパネル１、カウルトップメンバ２１及びダッシュアッパパネル２３の取付フランジ１ａ，２１ａ，２３ａが接合される。この接合部分を、図２のダッシュサイドパネル１９に二点鎖線で示す。また、ダッシュサイドパネル１９の上部フランジ１９ａはボディサイドアウタパネル１の上部フランジ１ｂに接合される。
【００１４】
カウルトップメンバ２１は、断面略Ｌ字状に屈曲して形成されており、ダッシュアッパパネル２３の上部に取り付けられ、カウルトップメンバ２１とダッシュアッパパネル２３とで閉断面構造に形成されている。また、カウルトップメンバ２１の左右両端部における上壁面２５は、車幅方向に延設されて取付片２７を構成している。この取付片２７は、ボディサイドアウタパネル１の上部フランジ１ｂの下部から外側面９にまで至り、取付片２７の先端部２７ａは開口部１１から突き出ており、前記切起しの結合用フランジ１５にリベットによって固定されている。
【００１５】
図３は図１のＡ−Ａ線による断面図である。
【００１６】
ボディサイドアウタパネル１の前端部の内方にはフロントピラーレインフォース２９がボディサイドアウタパネル１の面に沿って配設されており、このボディサイドアウタパネル１の段差部５の上部はフロントフェンダ７によって覆われている。また、カウルトップメンバ２１の上壁面２５にはフロントウィンドシールド３１が接着層３３を介して接着されている。そして、前述したように、ボディサイドアウタパネル１の結合用フランジ１５、フロントピラーレインフォース２９、及びカウルトップメンバ２１の取付片２７の先端部２７ａがリベットによって結合されている。なお、これらの結合手段は、リベット締結に限定されず、スポット溶接等の慣用の結合手段を用いることができる。
【００１７】
図４は図１をＢ方向から見た正面図である。
【００１８】
ボディサイドアウタパネル１の上部フランジ１ｂは、スポット溶接（スポット溶接部をＷで示す）によってダッシュサイドパネル１９等に接合されている。
【００１９】
図５は本発明の第１実施形態による車体前部構造に入力された荷重の伝達を示す車体前部構造の斜視図である。
【００２０】
この図５に示すように、フードリッジレインフォース１７の下部には車両前後方向に沿ってサイドメンバ３５が延設されており、該サイドメンバ３５とフードリッジレインフォース１７との間には、ストラットハウジング３７が配設されている。
【００２１】
また、前述したボディサイドアウタパネル１、フロントピラーレインフォース２９、フードリッジレインフォース１７及びダッシュサイドパネル１９は鋼板から形成されている。これら以外のカウルトップメンバ２１、ダッシュアッパパネル２３、ストラットハウジング３７、サイドメンバ３５は、軽合金であるアルミニウム合金から形成されている。
【００２２】
以下に、車体前部の組付手順を説明する。
【００２３】
まず、アルミニウム合金からなるカウルトップメンバ２１等と、鋼板からなるダッシュサイドパネル１９等とを組み付け、車体前部を構成する。この車体前部を鋼板からなる図外のフロアパネルに組み付けてアンダーボディが完成する。
【００２４】
一方、ボディサイドアウタパネル１には、フードリッジレインフォース１７を予めスポット溶接等で組み付けてボディサイドアッセンブリを形成し、車体組付のメイン工程で、ボディサイドアッセンブリを車両側方からアンダーボディに組み付ける。このとき、カウルトップメンバ２１の取付片２７をボディサイドアウタパネル１の開口部１１を通して、取付片２７の先端部２７ａを結合用フランジ１５にリベット等によって結合させる。
【００２５】
次いで、車体前部にロール方向の荷重が入力された場合の荷重の伝達経路を図５，６を用いて簡単に説明する。
【００２６】
まず、車両走行中に入力された荷重Ｆは、サスペンション等からストラットハウジング３７を介してフードリッジレインフォース１７及びカウルトップメンバ２１に伝達される。このカウルトップメンバ２１では、図５，６に示すように、モーメントＭを受け、該モーメントＭはカウルトップメンバ２１近傍の車体部品、及びフロントウィンドシールド３１を介してルーフパネルに伝達される。
【００２７】
前記第１の実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。
【００２８】
鋼板からなるボディサイドアウタパネル１の外側面９に開口部１１を設けると共に、該開口部１１の周縁に切起しの結合用フランジ１５を形成し、アルミニウム合金からなるカウルトップメンバ２１の取付片２７を、この開口部１１を通して前記結合用フランジ１５に固定しているため、従来例のようにカウルトップメンバ２１に開口部１１を設けていないので、車体剛性、特にカウルトップメンバ２１のねじり剛性を高めると共に、カウルトップメンバ２１の軽量化を図ることができる。また、ボディサイドアウタパネル１に開口部１１を設けているが、ボディサイドアウタパネル１の材質は鋼板であり、アルミニウム合金よりも３倍高いヤング率を有する高剛性部品であるため、ボディサイドアウタパネル１の強度は高く保持することができる。また、結合用フランジ１５は、切起しによって成形するため、簡単な作業で成形することができる。
【００２９】
また、前記開口部１１を略矩形状に形成すると共に、該開口部１１の上縁側に結合用フランジ１５を形成しているため、開口部１１及び結合用フランジ１５の成形作業が簡単である。
【００３０】
さらに、カウルトップメンバ２１の端部がボディサイドアウタパネル１の外側面９に結合されるため、フードリッジレインフォース１７からの入力荷重を効率良くカウルトップメンバ２１に伝達することができる。
【００３１】
[第２の実施形態]
次に、第２の実施形態について説明するが、第１の実施形態と同一部位については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００３２】
本実施形態においては、カウルトップメンバ１２１の取付片１２７が断面逆Ｌ字状に形成されており、ボディサイドアウタパネル１０１の外側面１０９に設けた開口部１１１も逆Ｌ字状に形成されている。
【００３３】
図７は本発明の第２実施形態による車体前部構造の分解斜視図である。
【００３４】
カウルトップメンバ１２１の上壁面１２５及び前壁面１２９の端部は車幅方向外側に延設されており、この延設部が断面逆Ｌ字状の取付片１２７を構成している。
【００３５】
ダッシュサイドパネル１１９の上端部には、側面視略矩形状の切欠き１３１が形成され、該切欠き１３１の後縁には切起しの取付フランジ１３３が設けられている。このダッシュサイドパネル１１９には、ダッシュアッパパネル２３の取付フランジ２３ａなどが接合される。その接合部を二点鎖線で示す。
【００３６】
そして、ボディサイドアウタパネル１０１の外側面１０９には、前記取付片１２７の形状に対応した逆Ｌ字状の開口部１１１が形成されている。この開口部１１１の上縁１１３及び前縁１３５からは、切起しの結合用フランジ１１５が延設されている。この結合用フランジ１１５は、開口部１１１の上縁１１３から延びる上部フランジ１１５ａと、開口部１１１の前縁から延びる前部フランジ１１５ｂとからなる。
【００３７】
前記カウルトップメンバ１２１の取付片１２７の先端部１２７ａは、ボディサイドアウタパネル１０１の開口部１１１の結合用フランジ１１５に固定される。具体的には、取付片１２７の上面は結合用フランジ１１５の上部フランジ１１５ａに固定し、取付片１２７の前面は結合用フランジ１１５の前部フランジ１１５ｂに固定する。なお、取付片１２７の前面は、ダッシュサイドパネル１１９の切欠き１３１を通過して結合用フランジ１１５にまで延びている。
【００３８】
以下に、本実施形態による作用効果を説明する。
【００３９】
ボディサイドアウタパネル１０１の開口部１１１を逆Ｌ字状に形成すると共に、該開口部１１１の上縁１１３から前縁１３５にかけて結合用フランジ１１５を形成し、前記取付片１２７を前記開口部１１１に沿った逆Ｌ字状に形成しているため、カウルトップメンバ１２１の端部をボディサイドアウタパネル１０１に２面で接合しており、カウルトップメンバ１２１の結合部分の剛性を更に向上させることができる。また、サスペンションから入力される荷重やモーメントをルーフ等の車体部品に分散して伝達させることができる。なお、カウルトップメンバ１２１の取付片１２７を逆Ｌ字状に屈曲させているため、カウルトップメンバ１２１とボディサイドアウタパネル１０１との結合部の剛性を更に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態による車体前部構造を示す斜視図である。
【図２】図１の分解斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線による断面図である。
【図４】図１をＢ方向から見た正面図である。
【図５】本発明の第１実施形態による車体前部構造に入力された荷重の伝達方向を示す斜視図である。
【図６】図５を側方から見た概略図である。
【図７】本発明の第２実施形態による車体前部構造の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１，１０１…ボディサイドアウタパネル
９，１０９…外側面
１１，１１１…開口部
１３，１１３…上縁
１５，１１５…結合用フランジ
１７…フードリッジレインフォース
２１，１２１…カウルトップメンバ
２７，１２７…取付片
１３５…前縁
【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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