(57)【要約】【課題】  前突しても衝突性能を損うことなく、部品点数を減らしてフロントサイドメンバーの補強構造を簡素化、軽量化した車両構造を提供する。【解決手段】  フロアパネル５の底面およびダッシュパネル６の前面に接合されたフロントサイドメンバー１の後半部３に、断面凹形状のフロントサイドメンバーリインフォースメント８を嵌め込む。フロントサイドメンバーリインフォースメント８上方に、断面矩形で後半部３の前後方向に沿うようにハイドロ成形で成形されたハイドロフォームリインフォースメント４を嵌め、後半部３の各壁部３ａに接合する。フロアパネル５およびダッシュパネル６の上側に、断面凹形状の第一の補強部材９と第二の補強部材１０とを順次被せる。これらで、複数の閉断面を形成して、前突の衝撃力で、フロントサイドメンバー１のうちダッシュパネル６の前面に接合した箇所が車室側に屈曲しないように補強する。【選択図】  図２
2005254883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のフロアパネルおよびダッシュパネルに沿って前後方向に延びた左右のフロントサイドメンバー屈曲部を補強する車両構造において、
上記屈曲部に沿うように断面矩形にハイドロ成形したハイドロフォームリインフォースメントを配設し、
上記ハイドロフォームリインフォースメントを、上記屈曲部の断面凹形状に形成した各壁部に接合させて、
上記車両の前突時衝撃力で、上記フロントサイドメンバーのうち上記ダッシュパネルの前面に接合した箇所が車室側に屈曲しないように補強したことを特徴とする車両構造。
【請求項２】
上側を開口した断面凹形状で、車両のフロアパネルおよびダッシュパネルに沿って前後方向に延び、該フロアパネルの底面および該ダッシュパネルの前面に接合された左右のフロントサイドメンバー屈曲部を補強する車両構造において、
上記屈曲部の各壁部および底部に接合するように該屈曲部に嵌め込まれた断面凹形状のフロントサイドメンバーリインフォースメントと、
上記屈曲部の前後方向に沿うように断面矩形にハイドロ成形し、かつ、上記フロントサイドメンバーリインフォースメントの上方で上記屈曲部の各壁部に接合させたハイドロフォームリインフォースメントと、
下側を開口した断面凹形状で、上記フロアパネルおよび上記ダッシュパネルに沿って前後方向に延びた第一補強部材と、
下側を開口した断面凹形状で上記第一補強部材に沿って前後方向に延びて、上記第一補強部材に被せた第二補強部材とで、
複数の閉断面を形成して、上記車両の前突時衝撃力で、上記フロントサイドメンバーのうち上記ダッシュパネルの前面に接合した箇所が車室側に屈曲しないように補強したことを特徴とする車両構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両構造に関し、フロントサイドメンバーの後半部、とくにその屈曲部を補強するリインフォースメントを軽量化し、衝突性能を向上させた車両構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンルームの左右に配設されたサイドメンバーの前端にクロスメンバーを接合することで、車両の前部が衝突したときに衝突力を吸収している。このクロスメンバーをハイドロ成形で成形を行うことにより、部品数を削減したり、部品同士の溶接箇所を削減することが、特許文献１および２に開示されている。
【０００３】
一方、次に示すように、フロントサイドメンバーの後半部は複数のリインフォースメントなどの部材で補強されている。
図５は従来のフロントサイドメンバーの構造を示す概略側面図である。図中、Ｆｒは車両前方を、Ｕｐは鉛直上方を示す。車両前後方向に延びる左右のフロントサイドメンバー２０は、エンジンルームを構成する前半部２１と、車両室内のフロア下面に延設したフロア側の後半部２２とを接合して構成され、前半部２１から後半部２２にかけて後方斜め下方に段差状に屈曲する屈曲部（キック部）を形成している。すなわち、この段差状のキック部２３で、後半部２２は前半部２１よりも低い位置にある。そして、フロントサイドメンバー２０の剛性を強化するために、後半部２２に補強構造２４を組み込み、補強構造２４として複数のリインフォースメントを設けて壁面を積層構造としたり複数の閉断面構造としている。
【０００４】
図６は図５のＸ−Ｘ線に沿う断面図、図７は補強構造２４の分解斜視図である。フロントサイドメンバー２０の後半部２２は、壁部２２ａおよび底部２２ｂとで断面凹形状を形成して前後方向に延びている。そして、壁部２２ａの上端は外方向に屈曲してフランジ２２ｃが延設されている。この後半部２２に断面凹形状の第１のフロントサイドメンバーリインフォスメント２５が挿入されて、第１のフロントサイドメンバーリインフォースメント２５の左右の壁部２５ａおよび底部２５ｂが、それぞれ、後半部２２の壁部２２ａおよび底部２２ｂに接合されている。
【０００５】
さらに、フロントサイドメンバー２０の後半部２２内に、断面凹形状に屈曲されて左右両側にフランジ２６ａを延設した第２のフロントサイドメンバーリインフォースメント２６を挿入して、後半部２２の上側開口を閉じるようにしている。第２のフロントサイドメンバーリインフォースメント２６の断面凹形状は、各壁部２６ｂおよび底部２６ｃで形成されており、各壁部２６ｂには溶接用の穴２６ｄが穿設されている。
第２のフロントサイドメンバーリインフォースメント２６の壁部２６ｂの内側には、プレートフロントサイドメンバー２７が挿入されている。すなわち、プレートフロントサイドメンバー２７は、上部２７ａと上部２７ａ両端から鉛直下方に延びた壁部２７ｂとで構成され、第２のフロントサイドメンバーリインフォースメント２６の壁部２６ｂに内側から壁部２７ｂが接合している。
【０００６】
そして、フロントサイドメンバー２０の後半部２２のフランジ２２ｃ上面は、第２のフロントサイドメンバーリインフォースメント２６のフランジ２６ａと接合して、フランジ２６ａはフロアパネル２８やダッシュパネルに接合している。
さらに、フロアパネル２８やダッシュパネルの上面には、フロントサイドパネル２０の後半部２２の前後方向に沿うようにして、断面凹形状の第一補強部材２９が被せられ、さらに第二補強部材３０が第一補強部材２９を覆うように配置されている。
【０００７】
以上のように、複数の部材により構成された補強構造２４で衝突性能を維持している。すなわち、車両の前部が他の車両や壁などに衝突すると、衝突力が、一対のフロントサイドメンバー２０の前半部２１に伝達されるが、前半部２１が車両後方側に折れないように（図５に矢印Ｙで示す向きに変位しないように）、フロントサイドメンバー２０の変形を抑制している。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−３００４８０号公報
【特許文献２】特開２００３−３００４８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、プレートフロントサイドメンバー２７は補強構造２４全体に占める割合が小さい。これを補うために、プレートフロントサイドメンバー２７などに厚みを持たせているが、このプレートフロントサイドメンバー２７などを断面凹形状に加工するのに手間がかかったり、車両自体が重量化する。また、第二のフロントサイドメンバーリインフォースメント２６で補強しているため、部品点数が増加する。
さらには、図６に示すように、プレートフロントサイドメンバー２７は、板厚の薄い第二のフロントサイドメンバーリインフォースメント２６の壁部２６ｂに接合させているため、衝突性能を維持するためには効率的ではない。
【００１０】
そこで、本発明は、上記課題に鑑み、前突しても衝突性能を損うことなく、部品点数を減らしてフロントサイドメンバーの補強構造を簡素化および軽量化した車両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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、車両のフロアパネルおよびダッシュパネルに沿って前後方向に延びた左右のフロントサイドメンバー屈曲部を補強する車両構造において、上記屈曲部に沿うように断面矩形にハイドロ成形したハイドロフォームリインフォースメントを配設し、上記ハイドロフォームリインフォースメントを、上記屈曲部の断面凹形状に形成した各壁部に接合させて、車両の前突時衝撃力で、フロントサイドメンバーのうちダッシュパネルの前面に接合した箇所が車室側に屈曲しないように補強したことを特徴とする。
この構成により、ハイドロフォームリインフォースメントはフロントサイドメンバー屈曲部の壁部に直接接合する構造であるので、屈曲部を補強する補強構造の全体に示す割合を大きくすることができ、衝突性能を向上できると共に、リインフォースメントの部品点数を減らすことができる。また、ハイドロ成形で成形したハイドロフォームリインフォースメントを用いているので、所定の形状に容易に成形可能であり、各車両に応じたフロントサイドメンバーの補強構造に応じることができる。
【００１２】
また、本発明は、上側を開口した断面凹形状で、車両のフロアパネルおよびダッシュパネルに沿って前後方向に延び、該フロアパネルの底面および該ダッシュパネルの前面に接合された左右のフロントサイドメンバー屈曲部を補強する車両構造において、上記屈曲部の各壁部および底部に接合するように該屈曲部に嵌め込まれた断面凹形状のフロントサイドメンバーリインフォースメントと、屈曲部の前後方向に沿うように断面矩形にハイドロ成形され、かつ、フロントサイドメンバーリインフォースメントの上方で屈曲部の各壁部に接合させたハイドロフォームリインフォースメントと、下側を開口した断面凹形状で、フロアパネルおよびダッシュパネルに沿って前後方向に延びた第一補強部材と、下側を開口した断面凹形状で第一補強部材に沿って前後方向に延びて、第一補強部材に被せた第二補強部材とで、複数の閉断面を形成して、車両の前突時衝撃力で、フロントサイドメンバーのうちダッシュパネルの前面に接合した箇所が車室側に屈曲しないように補強したことを特徴とする。
この構成により、ハイドロフォームリインフォースメントはフロントサイドメンバー屈曲部の壁部に直接接合する構造であるので、屈曲部を補強する補強構造の全体に示す割合を大きくすることができる。よって、衝突性能を向上できる。また、ハイドロ成形で成形したハイドロフォームリインフォースメントを用いているので、所定の形状に容易に成形可能であり、各車両に応じてフロントサイドメンバーの補強構造を提供できる。また、従来と比べてリインフォースメントの部品点数を減らすことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、断面矩形でフロントサイドメンバーの屈曲部に沿うようにハイドロ成形で成形したハイドロフォームリインフォースメントを用いているので、成形が容易になり、車両毎に要請されたフロントサイドメンバーの補強構造を実現できる。また、このハイドロフォームリインフォースメントは、屈曲部の断面凹形状を形成した各壁部に直接接合しているので、補強構造全体に占める割合を大きくできる。よって、車両の前突の衝撃力で、フロントサイドメンバーのうちダッシュパネルの前面に接合した箇所が車室側に屈曲しないように補強でき、衝突性能を向上させることができる。
【００１４】
さらに、フロントサイドメンバーの屈曲部内にハイドロフォームリインフォースメントだけでなく、フロントサイドメンバーリインフォースメントを配置したり、また、フロアパネルおよびダッシュパネル上に、第一および第二の強化部材を被せることで、フロントサイドメンバーの屈曲部を十分に補強でき、衝突性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は本発明を実施するための最良の形態である車両構造の概略を示す斜視図、図２は図１に示したフロントサイドメンバーの後半部を補強した補強構造のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図４はフロントサイドメンバーの後半部を補強した補強構造の分解斜視図である。図中、Ｆｒは車両前方を、Ｕｐは鉛直上方を示す。
【００１６】
車両前後方向に延びた左右の各フロントサイドメンバー１は、図１に示すように、エンジンルームを構成する前半部２と車両室内下に延設される後半部３とで構成される。前半部２の後半部３側は後方下方に傾斜しており、また、後半部３の前半部２側は前方上方に傾斜していることで、フロントサイドメンバー１全体として前半部と後半部との間で段差状に屈曲したキック部を形成している。ここで、後半部３において屈曲している部位、すなわち前方上方に傾斜する一方で後方に略水平に延びた部位を、特に屈曲部３１とする。  
【００１７】
フロントサイドメンバー１の後半部３は、図２〜図４に示すように、両側の壁部３ａおよび底部３ｂで上方が開口した断面凹形状に形成されている。後半部３の水平から傾斜している箇所近傍においては、穴３ｃが穿設されており、後述するハイドロフォームリインフォースメント４とアーク溶接して接合できるようになっている。また、底部３ｂの両側から鉛直上方に延びた壁部３ａの上端には、フランジ３ｄが延設している。このフランジ３ｄを介してフロアパネル５の底面やダッシュパネル６の前面に接合されている。
【００１８】
フロントサイドメンバー１の後半部３、特に屈曲部３１は、次に説明するように補強構造７により補強されている。
補強構造７として、後半部３の壁部３ａおよび底部３ｂにフロントサイドメンバーリインフォースメント８が嵌め込まれている。フロントサイドメンバーリインフォースメント８は、図２や図３に示すように、後半部３の各壁部３ａに接合する壁部８ａと、底部３ｂに接合する底部８ｂとで断面凹形状に形成されており、図４に示すように、後半部３の前半部２側の傾斜に沿って前方上方に延設されている。図２や図３に示すように、フロントサイドメンバーリインフォースメント８は、後半部３の壁部３ａに穿設した穴３ｃより下側で接合されている。
【００１９】
そして、図２や図３に示すように、フロントサイドメンバーリインフォースメント８に上方から被さるように、ハイドロフォームリインフォースメント４が設けられる。ハイドロフォームリインフォースメント４は、上部４ａ、下部４ｂ、上壁部４ｃ、下壁部４ｄおよび傾斜壁部４ｅで断面略矩形に成形されており、後半部３の前半部２側の傾斜に沿って前方上方に延設されている。ハイドロフォームリインフォースメント４の上部４ａは下部４ｂより左右の幅が大きくなっており、幅の違いは、上部４ａの両端で下向きに延びた上壁部４ｃと、下部４ｂの両端で上向きに延びた下壁部４ｄとを繋ぐ傾斜壁部４ｅで吸収している。ハイドロフォームリインフォースメント４の各上壁部４ｃは、対応する後半部３の壁部３ａに接合され、後半部３の各穴３ｃからアーク溶接される。また、上部４ａの角で内側溶接される。各溶接箇所は、図２でそれぞれ符号Ｃ，Ｄで示してある。
【００２０】
さらに、フロアパネル５やダッシュパネル６より上方において、断面略凹形状の第一補強部材９と、第一補強部材９に大部分を接合した第二補強部材１０とが、後半部３に沿って配設される。
第一補強部材９は、フロアパネル５側では、図２に示すように、上部９ａと壁部９ｂとで下側に開口した断面凹形状で車両前後方向に延在しており、壁部９ｂの下端から略直角に屈曲させてフランジ９ｃを延設している。ダッシュパネル６側では、図４に示すように、ダッシュパネル６に沿って前方上方に傾斜して延在しており、前方に向うに従い壁部９ｂの高さは低くなっている。
【００２１】
第二補強部材１０は、フロアパネル５側では、図２に示すように、上部１０ａと壁部１０ｂとで下側に開口した断面凹形状で車両前後方向に延在しており、壁部１０ｂの下端から略直角に屈曲させてフランジ１０ｃを延設している。ダッシュパネル６側では、図４に示すように、ダッシュパネル６に沿って前方上方に傾斜して延在しており、前方に向かうに従い壁部１０ｂの高さは低くなっている。ここで、第二補強部材１０の上部１０ａの大部分、壁部１０ｂおよびフランジ１０ｃは、それぞれ、第一補強部材９の上部９ａ、壁部９ｂおよびフランジ９ｃに接合している。
【００２２】
ところで、前述のハイドロフォームリインフォースメント４は、ハイドロ成形により成形された部材である。すなわち、平板を筒状に丸め、平板の両端をレーザ溶接加工で接合することにより、平板をパイプ形状の一次加工品とする。そして、この一次加工品を所定の型、つまり、図４に示したハイドロフォームリインフォースメント４の形状に沿った型面を有する型にセットした後に、パイプ形状の両端（開口）から液体を充填してこの開口に挿入された圧力棒などにより液体に圧力をかけることで、パイプ状の一次加工品を所定の形状にして二次加工品とする。その後、不要となる二次加工品の両端、すなわち液体を挿入した充填口を必要に応じて切断する。以上の工程を経て、ハイドロフォームリインフォースメント４を成形する。
この成形により、部品の数を削減したり、ハイドロフォーム成形品を他の部品と溶接する箇所を削減できる。
【００２３】
そして、図２や図３に示すように、ハイドロフォームリインフォースメント４の上部４ａの横幅は、フロントサイドメンバー１の後半部３の底部３ｂの横幅と略同一であり、しかもハイドロフォームリインフォースメント４の各上壁部４ｃは、フロントサイドメンバー１の後半部３の壁部３ａに直接接しているので、後半部３の衝突性能を向上させることができる。すなわち、車両の前部が他車や壁などに衝突してフロントサイドメンバー１に衝撃力が伝わったとしても、衝突力が、一対のフロントサイドメンバー１の前半部２に伝達されるところ、前半部２が車両後方側に捲りあがらずフロントサイドメンバー１の変形を抑制できる。これにより、フロントサイドメンバー１のうちダッシュパネル６の前面に接合した箇所、例えば、フロントサイドメンバー１の後半部３では図３に符号Ｅで示した接合箇所が車室側に屈曲しないように、フロントサイドメンバーを補強できる。
【００２４】
以上説明したように、車両の前部が衝突しても衝突性能を損わずにフロントサイドメンバー１の変形を抑制でき、しかも、部品点数を従来より一つ減らすことができるとともに補強構造７を簡素化でき、補強構造を構成する各リインフォースメントなどの部材を軽量化することができる。
【００２５】
上述したように、本発明を実施するための最良の形態に基づく図を参照して説明したが本発明における各部の構成部品の形状等は図示したものや上述したものに限定することなく、特許請求の範囲内で適切に変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を実施するための最良の形態である車両構造を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】フロントサイドメンバーの後半部を補強した補強構造の分解斜視図である。
【図５】従来のフロントサイドメンバーの構造を示す概略側面図である。
【図６】図５のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図７】図５に示した補強構造の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１                        フロントサイドメンバー
２                        前半部
３                        後半部
３１                      屈曲部
３ａ，８ａ，９ｂ，１０ｂ  壁部
３ｂ，８ｂ                底部
３ｃ                      穴
３ｄ，９ｃ，１０ｃ        フランジ
４                        ハイドロフォームリインフォースメント
４ａ，９ａ，１０ａ        上部
４ｂ                      下部
４ｃ                      上壁部
４ｄ                      下壁部
４ｅ                      傾斜壁部
５                        フロアパネル
６                        ダッシュパネル
７                        補強構造
８                        フロントサイドメンバーリインフォースメント
９                        第一補強部材
１０                      第二補強部材
【図１】
2005254883.tif 000003
【図２】
2005254883.tif 000004
【図３】
2005254883.tif 000005
【図４】
2005254883.tif 000006
【図５】
2005254883.tif 000007
【図６】
2005254883.tif 000008
【図７】
2005254883.tif 000009