(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンルームとキャビンとを隔成するダッシュパネルと、
前記ダッシュパネルの下部側に連接した車体フロアと、
前記ダッシュパネルと前記車体フロアとの連接部の車体前後に亘って配置された高剛性の骨格部材と、
前記骨格部材に対して車体上方側に離間して配置された高剛性部材と、
前記連接部側と前記高剛性部材側とを連結して前記連接部を補強する連結手段と、
を有し、
前記連結手段は、前記連接部における連接面に対して立設した状態で配置され、特定周波数に対して前記ダッシュパネルと前記車体フロアとを逆位相に振動させる節部に立設されていることを特徴とする車体補強構造。
【請求項２】
前記連接部に車幅方向に延びる補強部材を配設し、前記連結手段が前記補強部材に対応して立設されたことを特徴とする請求項１記載の車体補強構造。
【請求項３】
前記連接部に振動が伝達された状態では、前記連接部に伝達された振動を前記連結手段が軸力で抑制することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車体補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダッシュパネルと車体フロアとの連接部を補強する車体補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両においては、骨格振動によりキャビンのパネルが振動して発音してしまう場合がある。このため、車体構造としては、例えば、フロア共振時における振動モードに位相差を持つクロスメンバとフロアパネルとの各部位を、抗張力を備えた連結部材で連結して両者の振幅を減少させる構造がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、この従来構造では、連結部材を除いた基本構造に逆位相で振動する部位がない場合、骨格振動に伴う乗員に対する発音を十分にキャンセル（相殺）できない。
【特許文献１】実開平４−９６５８８号公報
【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、骨格振動に伴う乗員に対する発音を十分にキャンセルすることができる車体補強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補強構造は、エンジンルームとキャビンとを隔成するダッシュパネルと、前記ダッシュパネルの下部側に連接した車体フロアと、前記ダッシュパネルと前記車体フロアとの連接部の車体前後に亘って配置された高剛性の骨格部材と、前記骨格部材に対して車体上方側に離間して配置された高剛性部材と、前記連接部側と前記高剛性部材側とを連結して前記連接部を補強する連結手段と、を有し、前記連結手段は、前記連接部における連接面に対して立設した状態で配置され、特定周波数に対して前記ダッシュパネルと前記車体フロアとを逆位相に振動させる節部に立設されてい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補強構造によれば、高剛性の骨格部材へ振動が入力された場合、骨格部材と共にダッシュパネル及び車体フロアも振動するが、連接部側と高剛性部材側とを連結する連結手段が連接面に対して立設されているので、連結手段の立設部分の前後で、ダッシュパネルと車体フロアとの振動位相を変化させることができる。これにより、ダッシュパネルの振動特性と車体フロアの振動特性とを調整することが可能となる。ここで、連結手段は、特定周波数に対してダッシュパネルと車体フロアとを逆位相に振動させる節部に立設されているので、骨格部材へ特定周波数の振動が入力された場合、車室内の空気をダッシュパネル側と車体フロア側とにおいて逆位相で振動させることができ、乗員に対する発音をキャンセルさせることができる。
【０００７】
請求項２に記載する本発明の車体補強構造は、請求項１記載の構成において、前記連接部に車幅方向に延びる補強部材を配設し、前記連結手段が前記補強部材に対応して立設されたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載する本発明の車体補強構造によれば、連結手段が補強部材に対応して立設されるので、骨格部材と連結手段の立設部分との間で荷重が伝達される際に、荷重の伝達が確実になり、ダッシュパネルと車体フロアとの振動位相をより確実に変化させることができる。また、補強部材によってダッシュパネルの変形が抑えられる。
【００１１】
請求項３に記載する本発明の車体補強構造は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記連接部に振動が伝達された状態では、前記連接部に伝達された振動を前記連結手段が軸力で抑制することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載する本発明の車体補強構造によれば、連接部に振動が伝達された場合、連接部に伝達された振動を連結手段が軸力で抑制するので、連結手段の立設部分の前後で、ダッシュパネルと車体フロアとの振動位相を変化させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の車体補強構造によれば、特定周波数に対してダッシュパネルと車体フロアとを逆位相に振動させる節部に連結手段が立設されているので、骨格部材へ特定周波数の振動が入力された場合に車室内の空気をダッシュパネル側と車体フロア側とにおいて逆位相で振動させることで、骨格振動に伴う乗員に対する発音を十分にキャンセルすることができるという優れた効果を有する。
【００１４】
請求項２に記載の車体補強構造によれば、補強部材により骨格部材と連結手段の立設部分との間の荷重伝達を確実にすることで、ダッシュパネルと車体フロアとの振動位相をより確実に変化させることができるという優れた効果を有する。
【００１６】
請求項３に記載の車体補強構造によれば、連結手段の軸力によって、連結手段の立設部分の前後で、ダッシュパネルと車体フロアとの振動位相を変化させて発音をキャンセル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】
【００１７】
［第１実施形態］
本発明における車体補強構造の第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は車両の上方向、矢印ＦＲは車両の前方向、矢印Ｗは車両の幅方向をそれぞれ示す。
【００１８】
図１の模式図に示されるように、車体１０には、エンジンルーム１２とキャビン１４とを隔成するダッシュパネル１６が略垂直に配設されている。ダッシュパネル１６の下部側には、キャビン１４のフロア面を構成する車体フロア１８が連接されている（図１では、車体フロア１８におけるフロントフロア部が示されている。）。車体フロア１８における車幅方向中間部には、車体前後方向に沿ってフロアトンネル部１８Ａが形成されており、このフロアトンネル部１８Ａは、車体前後方向から見た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いる。
【００１９】
ダッシュパネル１６と車体フロア１８との連接部２０（境界領域部）は、略垂直に配設されたダッシュパネル１６から車体後側下方へ向かって屈曲される第１変曲部２０Ａと、車体フロア１８から車体前側上方へ向かって屈曲される第２変曲部２０Ｂとを備えており、第１変曲部２０Ａ及び第２変曲部２０Ｂは、車幅方向に沿って延在している。連接部２０は、フロアトンネル部１８Ａの左右両側が車体前側上方へ向かって傾斜状に形成されており、連接部２０の表側の連接面２０Ｃには、車幅方向に延びる補強部材としてのダッシュロアクロスメンバ３２が左右一対配設されている。
【００２０】
ダッシュロアクロスメンバ３２は、連接部２０の車幅方向中央部寄りにおける連接面２０Ｃ、すなわち、フロアトンネル部１８Ａの前方部における立上部１９付近まで延びており、車幅方向から見た断面形状が開口部を車体下方に向けた断面ハット状となっている。ダッシュロアクロスメンバ３２は、連接部２０に溶接等により結合されており、これによって、車幅方向に延びる閉断面構造を形成している。
【００２１】
車体１０の前部における両サイドには、車体前後方向に沿って高剛性の骨格部材としてのフロントサイドメンバ２２が左右一対延在しており、これらのフロントサイドメンバ２２は、ダッシュパネル１６と車体フロア１８との連接部２０の車体前後に亘って配置されている。また、フロントサイドメンバ２２の後端部には、図３の模式図に示されるように、車体フロア１８の下方で車体前後方向に沿って延在するフロアアンダリインフォース２３が連結されている。
【００２２】
図１に示されるように、フロントサイドメンバ２２は、車体前部の両サイドに車体前後方向に沿って配置されるフロントサイドメンバ前部２２Ａと、ダッシュパネル１６の付近で車体後側下方へ向かって屈曲されるキックアップ部２２Ｂと、このキックアップ部２２Ｂから車両後方側へ延出されるフロントサイドメンバ後部２２Ｃとによって構成されている。
【００２３】
フロントサイドメンバ前部２２Ａは、フロントサイドメンバアウタとフロントサイドメンバインナとによって構成された閉断面構造とされている。また、キックアップ部２２Ｂ及びフロントサイドメンバ後部２２Ｃは、車体前後方向から見た断面形状が開口部を車体上方に向けた断面ハット状となっている。キックアップ部２２Ｂと連接部２０との接合、及び、フロントサイドメンバ後部２２Ｃと車体フロア１８との接合によって、それぞれ車体前後方向に延びる閉断面構造を形成している。換言すれば、連接部２０は、キックアップ部２２Ｂに沿って配置され、車体フロア１８は、フロントサイドメンバ後部２２Ｃに沿って配置されており、連接部２０から車体フロア１８にかけての側面視形状は、キックアップ部２２Ｂからフロントサイドメンバ後部２２Ｃにかけての側面視形状（キック形状）に沿った形状となっている。
【００２４】
キックアップ部２２Ｂは、車体上下方向にオフセットしたフロントサイドメンバ前部２２Ａとフロントサイドメンバ後部２２Ｃとを繋いでおり、キックアップ部２２Ｂ及びその前後部分、すなわち、キックアップ部２２Ｂの周辺のキック部２２Ｋ（図３参照）は、前突性能を確保するために、他部分に比べて高剛性になっている。
【００２５】
図１に示されるように、車体１０には、フロントサイドメンバ２２に対して車体上方側に離間して高剛性部材としてのインパネリインフォース２４が図示しないインストルメントパネル内に配置されている。インパネリインフォース２４は、高剛性を有したパイプ状の車体構成部材であり、連接部２０の上方で車幅方向に沿って延在しており、車体１０の左右の取付部２５（図２の模式的平面図参照）間に配設されている。
【００２６】
インパネリインフォース２４における車幅方向中間部には、連結手段としてのインパネブレース２６が取り付けられている。インパネブレース２６は、連接部２０側に延びており、連接部２０側とインパネリインフォース２４側とを連結して連接部２０を補強している。ここで、インパネブレース２６は、ダッシュロアクロスメンバ３２に固定されており、これによって、インパネブレース２６は、ダッシュロアクロスメンバ３２を介して（ダッシュロアクロスメンバ３２に対応して）連接部２０における連接面２０Ｃに対して立設した状態で配置されている。また、本実施形態では、インパネブレース２６は、第１変曲部２０Ａとインパネリインフォース２４とを繋ぐ車幅方向に延在した第１仮想面３０Ａ、第２変曲部２０Ｂとインパネリインフォース２４とを繋ぐ車幅方向に延在した第２仮想面３０Ｂ、及び、連接部２０で囲まれる領域に設けられている。
【００２７】
また、インパネブレース２６は、軸状の部材とされており、連接部２０に振動が伝達された状態では、連接部２０に伝達された振動を軸力で抑制するようになっている。このため、インパネブレース２６の軸方向（矢印Ｘ方向）は、連接面２０Ｃに対して垂直方向又は略垂直方向とされるのが好ましく、本実施形態では、略垂直方向とされている。このインパネブレース２６は、特定周波数（例えば、中周波数域までの特定の周波数、固体伝播音の生じ易い０Ｈｚ〜４００Ｈｚの範囲内における特定の周波数等）に対してダッシュパネル１６と車体フロア１８とを逆位相に振動させる節部２８（図４参照）に立設されている。
【００２８】
（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。
【００２９】
図３に示されるように、荷重Ｆがフロントサイドメンバ２２へ車体上下方向に入力された場合、キック部２２Ｋが高剛性になっているため、フロントサイドメンバ２２を含む骨格の広範囲の部位が振動する。このとき、振動している部位の質量は大きく、ダッシュパネル１６及び車体フロア１８も振動するが、図４に示されるように、連接部２０に伝達された振動がインパネブレース２６の軸力で抑制されることにより、キック部２２Ｋの面直振動が抑えられ、ダッシュパネル１６と車体フロア１８とが逆位相に振動する骨格モード（車室音場の体積変化を起こしにくいモード）を励起する。すなわち、（インパネブレース２６の先端部を支点として）インパネブレース２６の立設部分の前後で、ダッシュパネル１６と車体フロア１８との振動位相を変化させ、ダッシュパネル１６の振動特性と車体フロア１８の振動特性とを調整することができる。これにより、発音をキャンセルすることが可能となり、小さな対策質量で、骨格振動に伴う乗員に対する発音を十分にキャンセルすることができる。
【００３０】
ここで、図１に示されるフロントサイドメンバ２２とインパネブレース２６の立設部分との間で荷重が伝達される際に、ダッシュロアクロスメンバ３２によって荷重の伝達が確実になり、ダッシュパネル１６と車体フロア１８との振動位相をより確実に変化させることができる。また、このとき、ダッシュロアクロスメンバ３２によってダッシュパネル１６の変形が抑えられる。
【００３１】
インパネブレース２６は、特定周波数に対してダッシュパネル１６と車体フロア１８とを逆位相に振動させる節部２８（図４参照）に立設されているので、フロントサイドメンバ２２へ特定周波数の振動が入力された場合、インパネブレース２６は、ダッシュパネル１６と車体フロア１８とが逆位相に振動する音になりにくい骨格モードを励起する。その結果として、車室内の空気がダッシュパネル１６側と車体フロア１８側とにおいて逆位相で振動し、乗員に対する発音が十分にキャンセルされてロードノイズを低減することが可能となる。
【００３２】
［第２実施形態］
次に、車体補強構造の第２の実施形態を図５及び図６に基づき説明する。第２の実施形態に係る車体補強構造は、インパネブレース２６における連接部２０側の立設位置が異なる点が特徴であり、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、同一符号を付して説明を省略する。
【００３３】
図５の模式図に示されるように、インパネブレース２６は、連接部２０側の車幅方向中央部寄りにおける連接面２０Ｃ、すなわち、フロアトンネル部１８Ａの前方部における立上部１９に対して立設されている。
【００３４】
図６には、第２の実施形態における車体１０の斜視図が示されている。図６に示されるように、車体フロア１８には、車体フロア１８の強度を向上するために、車幅方向に延びるフロアクロスメンバ３４が配設されている。フロアクロスメンバ３４とフロントサイドメンバ２２とは、車体フロア１８を間に挟んで車体上下方向から溶接等により結合された状態となっている。また、車体フロア１８におけるフロアトンネル部１８Ａの上部には、トンネルブレース３６が被覆されている。
【００３５】
インパネリインフォース２４における車幅方向中央寄りの中間部には、車体後側下方へ向かって延びる左右一対のフロアトゥブレース３８が溶接等により固着されている。フロアトゥブレース３８の先端下部は、トンネルブレース３６にボルト３９等の固定手段によって固定されている。また、インパネリインフォース２４には、図中右側のフロアトゥブレース３８の取付部よりもやや車幅方向外側にカウルトゥブレース４０が溶接等により固着されている。カウルトゥブレース４０は、車体前側上方へ向かって延びており、ダッシュパネル１６の上方に配設されているカウル４２側にボルト４１等の固定手段によって固定されている。インパネリインフォース２４は、左右両端側が取付部２５とされるブラケットに固定されると共に、フロアトゥブレース３８及びカウルトゥブレース４０に支持されることによって車体上下方向の剛性を確保している。
【００３６】
インパネリインフォース２４の下面部には、図中左側のフロアトゥブレース３８の取付部よりもやや車幅方向外側（図中左側）に、下方へ延びる高剛性の取付用ブラケット（図示省略）が溶接されており、この取付用ブラケットにインパネブレース２６の上端部が取り付けられるようになっている。取付用ブラケットは、車体前後方向及び車体上下方向を含む面として取付面（図示省略）を備えていると共に、この取付面を車幅方向に貫通するボルト挿通孔（図示省略）が形成されている。インパネブレース２６の上端部にも、ボルト挿通孔（図示省略）が貫通形成されており、インパネブレース２６の一般面２６Ａの上端部が車幅方向の外側から前記取付用ブラケットの取付面に重ね合わせられると共に、ボルト挿通孔同士が位置合わせされてボルト（図示省略）が挿通されて締結されることで、インパネブレース２６の上端部が取付用ブラケットに固定されている。
【００３７】
インパネブレース２６は、細長い略矩形状の鉄製の板材をプレス成形等により折り曲げて形成されており、インパネブレース２６の前部及び後部（組付け状態における車体前方側部分及び車体後方側部分）には、それぞれ補強部２６Ｂが形成されている。補強部２６Ｂは、一般面２６Ａの前端側及び後端側からそれぞれ略直角に屈曲されて車幅方向の外側へ向けて延出されたフランジ部を備えていると共に、これらのフランジ部からさらに内側へ（互いの先端部が接近する方向に）略直角に屈曲された折返部を備えている。このように、インパネブレース２６の前部及び後部に補強部２６Ｂを形成して略コ字状に屈曲させることで、インパネブレース２６の剛性が確保され、振動状態でモーメントが発生しても、インパネブレース２６は、曲がりにくくなっている。このため、連接部２０に振動が伝達された状態では、インパネブレース２６は、連接部２０に伝達された振動を軸力で十分に抑制できるようになっている。
【００３８】
また、インパネブレース２６の一般面２６Ａの下端部は、車幅方向外側の下方へ向けて屈曲されてボルト挿通孔が形成されており、トンネルブレース３６の側部３６Ａに沿って配置されてボルト４３等の固定手段によって固定されている。
【００３９】
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骨格振動に伴う乗員に対する発音を十分にキャンセルすることができる。
【００４０】
［実施形態の補足説明］
なお、図６において、第１の実施形態におけるインパネブレース２６の配置状態を一例として二点鎖線のインパネブレース２６で示す。
【００４１】
上記実施形態では、連結手段は、板材を折り曲げたインパネブレース２６となっているが、連結手段は、連結部材として機能する棒状部材（例えば、連結シャフト）等のような剛性を備えた他の連結手段であってもよい。
【００４２】
また、上記実施形態では、連結手段としてのインパネブレース２６は、補強部材としてのダッシュロアクロスメンバ３２やトンネルブレース３６に固定されているが、連結手段は、例えば、フロアトンネル部１８Ａの前方部における立上部１９に他部材を介さずに直接固定する等のように、連接部２０に直接固定してもよい。
【００４３】
さらに、上記実施形態では、連結手段としてのインパネブレース２６は、取付用ブラケットを介して高剛性部材としてのインパネリインフォース２４に固定されているが、連結手段は、例えば、インパネリインフォース２４に直接固定してもよく、また、インパネリインフォース２４に固着されているステアリングサポート４４やフロアトゥブレース３８等のような他の高剛性部材に固定してもよい。なお、連結手段を他の高剛性部材に固定する場合であっても、連結手段の軸方向は、連接面に対して垂直方向又は略垂直方向とされるのが好ましい。
【００４４】
さらにまた、上記実施形態では、補強部材としてのダッシュロアクロスメンバ３２が連接部２０の表側の連接面２０Ｃに配設されているが、車幅方向に延びる補強部材は、連接部の裏側（下側）に配設してもよい。この場合、連結手段は、補強部材に対応して、すなわち、車体フロアを介して補強部材の上方に立設するのがよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車体補強構造を斜視で示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る車体補強構造を平面視で示す模式図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る車体補強構造を断面視で示す模式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る車体補強構造の振動発生状態を示す模式図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る車体補強構造を斜視で示す模式図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る車体補強構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０    車体
１２    エンジンルーム
１４    キャビン
１６    ダッシュパネル
１８    車体フロア
２０    連接部
２０Ｃ  連接面
２２    フロントサイドメンバ（骨格部材）
２４    インパネリインフォース（高剛性部材）
２６    インパネブレース（連結手段）
２８    節部
３２    ダッシュロアクロスメンバ（補強部材）
【図１】
0004506695.tif 000002
【図２】
0004506695.tif 000003
【図３】
0004506695.tif 000004
【図４】
0004506695.tif 000005
【図５】
0004506695.tif 000006
【図６】
0004506695.tif 000007