(57)【要約】【課題】コスト高を招くことなく、高い剛性を確保することができる車体前部構造を提供すること。【解決手段】本発明の車体前部構造では、エンジンルーム上部両側縁部に延設された上部骨格構造部材３と、各上部骨格構造部材３の下方に延設された下部骨格構造部材７と、上部骨格構造部材３及び下部骨格構造部材７の各前端同士を連結する前側連結部材５と、上部骨格構造部材３及び下部骨格構造部材７の各後端同士を連結する後側連結部材１３，２１と、上部骨格構造部材３及び下部骨格構造部材７の各中間部同士を連結するジョイント部材１５とを備え、車体側視方向から見てエンジンルームの前部及び後部にそれぞれ環状構造が構築されている。各上部骨格構造部材３は内側にサスペンションタワー２７を備えており、各ジョイント部材１５の上部骨格構造部材３側の端部近傍がサスペンションタワー２７の前面側に結合されている。【選択図】図１
2007182118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部のエンジンルームの上部両側縁部に車体前後方向に延設された一対の上部骨格構造部材と、前記各上部骨格構造部材の下方に車体前後方向にそれぞれ延設された下部骨格構造部材と、車体各側部において前記上部骨格構造部材及び前記下部骨格構造部材の各前端同士を連結する前側連結部材と、車体各側部において前記上部骨格構造部材及び前記下部骨格構造部材の各後端同士を連結する後側連結部材と、前記上部骨格構造部材及び前記下部骨格構造部材の各中間部同士を連結するジョイント部材とを備え、車体側視方向から見て前記エンジンルームの前部及び後部にそれぞれ環状骨格構造が構築されている車体前部構造であって、
前記各上部骨格構造部材は内側にサスペンションタワーをそれぞれ備えており、前記各ジョイント部材の前記上部骨格構造部材側の端部近傍が前記サスペンションタワーの前面側にそれぞれ結合されていることを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
前記各上部骨格構造部材は、前記ジョイント部材が結合された前側上部骨格構造部材と前記サスペンションタワーが結合された後側上部骨格構造部材とに分割されており、前記前側上部骨格構造部材及び前記ジョイント部材と前記後側上部骨格構造部材及び前記サスペンションタワーとを結合させて構成されたものである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】
一対の前記上部骨格構造部材の後端がカウルボックスによって車両幅方向で結合されており、前記サスペンションタワーの後面側が前記カウルボックスに結合されていることを特徴とする請求項１又は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、車体の前部構造、詳しくはエンジンコンパートメントの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のエンジンコンパートメントは、例えば車体前部に配設されており、車体前端に設けられたシュラウドメンバ、車体側部に配設された上部側のフードリッジメンバ及び下部側のサイドメンバ、これらのフードリッジメンバ及びサイドメンバの後端に配設されたダッシュパネルなどによって画成されている（例えば、下記［特許文献１］参照）。これらのフードリッジメンバとサイドメンバは、それぞれ車両前後方向に沿って延設され、かつ上下方向に所定の間隔をおいて配置されている。
【特許文献１】特開平５−８５４０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
エンジンコンパートメントに対して上下方向の荷重が入力された場合に、主に、フードリッジメンバやサイドメンバ等の骨格部材によって前記荷重を受けるが、これらの荷重に対するさらなる車体剛性の向上が要望されている。エンジンコンパートメントの剛性を向上させるために、フードリッジメンバ等の骨格部材の板厚を厚くしたり高強度の材質のものを用いたりすると、部品コストが高くなってしまったり、車体重量が増加してしまったりという弊害がある。従って、本発明は、コスト高を招くことなく、高い剛性を確保することができる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】
【０００４】
本発明の車体前部構造では、車体前部のエンジンルームの上部両側縁部に車体前後方向に延設された一対の上部骨格構造部材と、各上部骨格構造部材の下方に車体前後方向にそれぞれ延設された下部骨格構造部材と、車体各側部において上部骨格構造部材及び下部骨格構造部材の各前端同士を連結する前側連結部材と、車体各側部において上部骨格構造部材及び下部骨格構造部材の各後端同士を連結する後側連結部材と、上部骨格構造部材及び下部骨格構造部材の各中間部同士を連結するジョイント部材とを備え、車体側視方向から見てエンジンルームの前部及び後部にそれぞれ環状骨格構造が構築されている。そして、各上部骨格構造部材は内側にサスペンションタワーをそれぞれ備えており、各ジョイント部材の上部骨格構造部材側の端部近傍がサスペンションタワーの前面側にそれぞれ結合されている。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の車体前部構造によれば、エンジンコンパートメントの前部と後部に、側面視で環状に構成された前側環状骨格部と後側環状骨格部とをそれぞれ形成しているため、車体のエンジンコンパートメント部分の剛性、特に上下方向の入力荷重に対する剛性を大幅に向上させることができる。また、この際、上下方向の入力荷重が顕著な箇所であるサスペンションタワーの前面側をジョイント部材と結合させることで、サスペンションからの入力を上部骨格構造部材とジョイント部材とで受けることができ、上下方向の入力荷重に対する剛性を効果的に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】
【０００６】
以下、本発明の車体前部構造の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態の車体前部構造（エンジンコンパートメント構造）を示す斜視図である。車体前部には、内部にエンジン等の車両部品を搭載するためのエンジンコンパートメント１（エンジンルーム）が設けられている。エンジンコンパートメント１の左右両側の上部には、車両前後方向に沿って左右一対のフードリッジメンバ（上部骨格構造部材）３，３が延設されており、フードリッジメンバ３，３の前端には前側連結部材５，５の上端がそれぞれ結合されている。
【０００７】
また、フードリッジメンバ３の下方で、エンジンコンパートメント１の下端部には、平面視略Ｈ字状のサスペンションメンバ（下部骨格構造部材）７が配設されている。サスペンションメンバ７は、車体の左右両側に前後方向に沿って延びる側部９，９と、これら側部９，９の後端同士を車体幅方向に結合させる連接部１１とからなる。側部９の前端９ａが上述した前側連結部材５の下端と結合されており、側部９の後端９ｂが後述する取付部材１３に結合されている。
【０００８】
フードリッジメンバ３の中間部とサスペンションメンバ７とは、ジョイントメンバ（ジョイント部材）１５によって連結されている。ジョイントメンバ１５の上端１５ａはフードリッジメンバ３の車幅方向内側の側面に締結され、下端１５ｂはサスペンションメンバ７の側部の中間部分に締結されている。さらに、フードリッジメンバ３とサスペンションメンバ７との間には、車両前後方向に沿って延びるサブメンバ１７及びサイドメンバ１９が配設されている。前側のサブメンバ１７は、前側連結部材５とジョイントメンバ１５とを前後方向に沿って連結している。また、後側のサイドメンバ１９は、ジョイントメンバ１５とダッシュパネル下部の取付部材１３とを連結している。この取付部材１３は、ダッシュパネル２３の下部に配設され、ピラーロア部材２１に繋がっている。取付部材１３及びピラーロア部材２１によって後側連結部材が構成されている。サスペンションメンバ７の後端９ｂ及びサイドメンバ１９は、取付部材１３及びピラーロア部材２１を介して、フードリッジメンバ３に繋がっている。
【０００９】
また、エンジンコンパートメント１の後端には、ダッシュパネル２３が配設されており、ダッシュパネル２３を介して、エンジンコンパートメント１と車両室内とが分離されている。ダッシュパネル２３の上部には、車幅方向に沿ってカウルボックス（エアボックス）２５が延設され、カウルボックス２５の左右両端は、左右のピラーロア部材２１，２１同士を車体幅方向で結合させている。また、カウルボックス２５の左右両端とジョイントメンバ１５の上端との間には、サスペンションタワー２７が配設されている。なお、フードリッジメンバ３の前端同士は、車幅方向に延びる支持メンバ２９によって連結され、前側連結部材５の下端同士は、取付メンバ３１によって連結されている。
【００１０】
図２は、図１の側面図である。エンジンコンパートメント１を車体側方から見ると、前部と後部とにそれぞれ前側環状骨格部３３と後側環状骨格部３５とが形成されている。前側環状骨格部３３は、フードリッジメンバ３、サスペンションメンバ７、前側連結部材５、及び、ジョイントメンバ１５から構成され、側面視ほぼ台形状に形成されている。また、後側環状骨格部３５は、フードリッジメンバ３、サスペンションメンバ７、ジョイントメンバ１５、及び、後側連結部材（ピラーロア部材２１・取付部材１３）とから構成され、側面視ほぼ矩形状に形成されている。
【００１１】
図３は図１のエンジンコンパートメントを前後に分割した状態を示す分解斜視図、図４は図３の分割した前側エンジンコンパートメントにエンジン等を組み付けた状態を示す分解斜視図である。本実施形態のエンジンコンパートメントは、図３及び図４に示されるように、当初は分割されて構築された前後部構造を結合させて構成されている。図４に示すように、分割した前側エンジンコンパートメント３７にエンジン５１等の車両部品３９やその他の部品（サスペンション５３、ステアリングラック［図示せず］、ラジエータ５５、及びヘッドランプ７９）を搭載したのち、前側エンジンコンパートメント３７と後側エンジンコンパートメント４１とを結合させることにより、車体前部の組付作業が完了する。
【００１２】
本実施形態においては、フードリッジメンバ３が前後に２分割されて前側フードリッジメンバ４３と後側フードリッジメンバ４５とから構成されている。前側フードリッジメンバ４３と後側フードリッジメンバ４５との結合部４７は、ジョイントメンバ１５の上端１５ａと前側フードリッジメンバ４３との連結部４９の後側に設定されている。また、本実施形態では、サスペンションメンバ７は分割されておらず、サスペンションメンバ７の側部９の後端９ｂがダッシュパネル２３の下部に設けられた取付部材１３に締結されている。そして、サイドメンバ１９の後端部は前記取付部材１３に支持されており、前端部がジョイントメンバ１５に締結可能に構成されている。
【００１３】
図５は本実施形態のエンジンコンパートメントに下方向の荷重が入力された後の変形状態を示す車体前部の側面図、図６は比較例のエンジンコンパートメントに下方向の荷重が入力された後の変形状態を示す車体前部の側面図である。本実施形態によるエンジンコンパートメント１では、上述したように、環状骨格部３３，３５が形成されて車体前部の剛性が向上している。このため、図５に示すように、車体前部に下方向の荷重Ｆが入力された場合に、この荷重Ｆを環状骨格部３３，３５によって確実に受け止めるので、車体前部の下方への変形量は小さくなる。一方、図６に示した比較例のエンジンコンパートメント２には、本実施形態のような環状骨格部が設けられていない。このため、荷重Ｆが入力された場合に、この荷重Ｆをエンジンコンパートメント２で確実に受け止めることができず、図６に示すように、車体前部の下方への変形量が大きくなる。
【００１４】
上述したように、本実施形態の車体前部構造は、前側環状骨格部３３と後側環状骨格部３５とを有している。このため、エンジンコンパートメント１の剛性が大幅に向上する。また、エンジンコンパートメントを構成する各部材の板厚を薄くして軽量化を図っても、従来構造と同等の剛性を維持することができる。また、サブメンバ１７及びサイドメンバ１９によって、前記前側環状骨格部３３と後側環状骨格部３５をそれぞれ補強しているため、エンジンコンパートメント１の剛性が更に向上する。また、エンジンコンパートメント１を前後に分割し、エンジン５１などの部品を搭載後にこれらを結合する構造としてある。このため、車両組立工程を大幅に簡素化することができる。また、後側エンジンコンパートメント４１がない状態でも、前記車両部品３９を前側エンジンコンパートメント３７に組み付けることができるため、車両部品３９の搭載作業が非常に容易になる。
【００１５】
図７に、本実施形態におけるサスペンションタワー２７（車両右側）付近の拡大斜視図を示す。図７に示されるように、サスペンションタワー２７は、フードリッジメンバ３に結合されている（一体的にプレス成形されてもよい）。そして、フードリッジメンバ３に結合されている上述したジョイントメンバ１５の上端１５ａは、サスペンションタワー２７の前面側にも結合されている。さらに、本実施形態では、サスペンションタワー２７の後面側は、カウルボックス２５と接続されている。
【００１６】
このため、サスペンションからの入力は、サスペンションタワー２７を介して、フードリッジメンバ３やジョイントメンバ１５などの骨格構造に伝達されるため、車両剛性が確保される。本実施形態ではさらに、サスペンションからの入力は、カウルボックス２５自体や、カウルボックス２５を介してピラーロア部材２１などの骨格構造にも伝達されるため、車両剛性が一層確保される。このように剛性を確保しやすいため、サスペンションタワー２７に図７中一点鎖線で示したようなスカート部２８を剛性確保のために設ける必要もなくなり、材料減や軽量化の効果もある。
【００１７】
サスペンションタワー２７部分を車両前後方向に切断した断面模式図を図８及び図９に示す。図８及び図９は、サスペンションタワー２７と、ジョイントメンバ１５又はカウルボックス２５との接合相互位置のバリエーションを示している。図８はサスペンションタワー２７とジョイントメンバ１５との接合バリエーションを、図９はサスペンションタワー２７とカウルボックス２５との接合バリエーションを示している。なお、図中○で示した位置が接合箇所である。この接合は、溶接であっても良いし、ボルトナットなどによる溶接であってもよい。
【００１８】
図８（ａ）では、サスペンションタワー２７の上面とジョイントメンバ１５の上面とが同じ高さとなるようにしている。このようにすると、サスペンションタワー２７への入力をジョイントメンバ１５に効率的に伝達させることができ、前後剛性を効率的に向上させることができる。図８（ｂ）では、サスペンションタワー２７の上面がジョイントメンバ１５の上面よりも高くなるようにしており、図８（ｃ）では、サスペンションタワー２７の上面がジョイントメンバ１５の上面よりも低くなるようにしている。このように、サスペンションタワー２７に対してジョイントメンバ１５を上下にオフセットさせると、車両衝突時にジョイントメンバ１５の前方から荷重入力があった際にジョイントメンバ１５をねじるモーメントが発生しやすい。この結果、サスペンションタワー２７が潰れやすくなり、これによって衝突エネルギーを吸収しやすくなる。
【００１９】
図９（ａ）では、サスペンションタワー２７の上面とカウルボックス２５の上面とが同じ高さとなるようにしている。このようにすると、サスペンションタワー２７への入力をカウルボックス２５に効率的に伝達させることができ、前後剛性を効率的に向上させることができる。図９（ｂ）では、サスペンションタワー２７の上面がカウルボックス２５の上面よりも高くなるようにしており、図９（ｃ）では、サスペンションタワー２７の上面がカウルボックス２５の上面よりも低くなるようにしている。このように、サスペンションタワー２７に対してカウルボックス２５を上下にオフセットさせると、車両衝突時に前方から荷重入力があった際にカウルボックス２５に対してモーメントが発生しやすい。この結果、カウルボックス２５が潰れやすくなり、これによって衝突エネルギーを吸収しやすくなる。なお、図８（ａ）〜（ｃ）及び図９（ａ）〜（ｃ）は任意の組み合わせで適用可能である。
【００２０】
上述したように、本実施形態におけるエンジンコンパートメント１は、前後に分割されたものが一体化された構造を備えている。図１０に、図７に示した部分の分割状態を示す。図１０に示されるように、フードリッジメンバ３は、前側フードリッジメンバ４３と後側フードリッジメンバ４５とに分割されている。ジョイントメンバ１５は、前側フードリッジメンバ４３に予め結合されており、サスペンションタワー２７は、後側フードリッジメンバ４５に予め結合されている（一体的に形成されていてもよい）。そして、前側フードリッジメンバ４３と後側フードリッジメンバ４５とが結合されると共に、ジョイントメンバ１５の上端１５ａとサスペンションタワー２７とが結合される。
【００２１】
このような結合状態とすることで、前側フードリッジメンバ４３と後側フードリッジメンバ４５との結合部（締結部）で荷重伝達が行われると共に、ジョイントメンバ１５の上端１５ａとサスペンションタワー２７との結合部（締結部）でも外力を支持でき、剛性を向上させることができる。また、接合点数も増え、接合範囲が車体幅方向に長くとれるため、モーメントに対しても高い剛性を確保することができる。
【００２２】
なお、図１０では、前側フードリッジメンバ４３と後側フードリッジメンバ４５との分割位置が、ジョイントメンバ１５とサスペンションタワー２７との境界部分に一致されていた。しかし、この分割位置は、前側あるいは後側に移動させることができる。この場合の平面図を図１１に示す。図１１（ａ）が、図１０の分割位置の場合を示している。これに対して、図１１（ｂ）は、前側フードリッジメンバ４３と後側フードリッジメンバ４５との分割位置を、ジョイントメンバ１５の前後方向幅内に位置させた例である。この場合は、後側フードリッジメンバ４５とジョイントメンバ１５との結合も行っている。図１１（ｃ）は、前側フードリッジメンバ４３と後側フードリッジメンバ４５との分割位置を、サスペンションタワー２７の前後方向幅内に位置させた例である。この場合は、前側フードリッジメンバ４３とサスペンションタワー２７との結合も行っている。
【００２３】
上述したように、各上部骨格構造部材は、ジョイント部材が結合された前側上部骨格構造部材とサスペンションタワーが結合された後側上部骨格構造部材とに分割されており、前側上部骨格構造部材及びジョイント部材と後側上部骨格構造部材及びサスペンションタワーとを結合させて構成されたものである。このため、前側上部骨格構造部材と後側上部骨格構造部材との結合部（締結部）で荷重伝達が行われると共に、ジョイント部材とサスペンションタワーとの結合部（締結部）でも外力を支持でき、剛性を向上させることができる。また、接合点数も増え、接合範囲が車体幅方向に長くとれるため、モーメントに対しても高い剛性を確保することができる。
【００２４】
また、一対の上部骨格構造部材の後端がカウルボックスによって車両幅方向で結合されており、サスペンションタワーの後面側がカウルボックスに結合されている。このため、サスペンションからの入力をジョイント部材だけでなくカウルボックスでも支持でき、同一質量でさらに高い剛性を得ることができる。等剛性を得るだけでよければ、板厚などを薄くすることができ、軽量化を行うことができる。
【００２５】
本発明の車体前部構造は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、下部骨格構造部材の分割位置は、図１２のような分割位置としてもよい。この例では、エンジンコンパートメント１が、前側エンジンコンパートメント５７と後側エンジンコンパートメント５９とから構成されている。サスペンションメンバ７においては、側部９が前後に２分割されており、側部９の前部側６３と後部側６５とが締結可能に構成されている。これらの前部側６３と後部側６５との結合部６６は、ジョイントメンバ１５の下端と側部９の前部側６３との連結部６４の後側に設定されている。そして、サイドメンバ１９の後端は取付部材１３に支持されており、前端がジョイントメンバ１５に締結可能に構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の車体前部構造の一実施形態におけるエンジンコンパートメントを示す斜視図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図１のエンジンコンパートメントを前後に分割した状態を示す分解斜視図である。
【図４】図３の分割した前側エンジンコンパートメントにエンジン等を組み付けた状態を示す分解斜視図である。
【図５】図１のエンジンコンパートメントに下方に向かう荷重が入力された後の変形状態を示す車体前部の側面図である。
【図６】比較例のエンジンコンパートメントに下方に向かう荷重が入力された後の変形状態を示す車体前部の側面図である。
【図７】図１のエンジンコンパートメントにおけるサスペンションタワー近傍の拡大斜視図である。
【図８】ジョイント部材の位置バリエーションを示す、サスペンションタワー近傍の断面模式図である。
【図９】カウルボックスの位置バリエーションを示す、サスペンションタワー近傍の断面模式図である。
【図１０】図７部分の分割状態を示す分解斜視図である。
【図１１】分割位置のバリエーションを示す平面図である。
【図１２】エンジンコンパートメントの前後分割の他の例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…エンジンコンパートメント
３…フードリッジメンバ（上部骨格構造部材）
５…前側連結部材
７…サスペンションメンバ（下部骨格構造部材）
１３…取付部材（後側連結部材）
１５…ジョイントメンバ（ジョイント部材）
１７…サブメンバ
１９…サイドメンバ
２１…ピラー部材（後側連結部材）
２５…カウルボックス
２７…サスペンションタワー
３３…前側環状骨格部
３５…後側環状骨格部
４３…前側フードリッジメンバ（上部骨格構造部材）
４５…後側フードリッジメンバ（上部骨格構造部材）
【図１】
2007182118.tif 000003
【図２】
2007182118.tif 000004
【図３】
2007182118.tif 000005
【図４】
2007182118.tif 000006
【図５】
2007182118.tif 000007
【図６】
2007182118.tif 000008
【図７】
2007182118.tif 000009
【図８】
2007182118.tif 000010
【図９】
2007182118.tif 000011
【図１０】
2007182118.tif 000012
【図１１】
2007182118.tif 000013
【図１２】
2007182118.tif 000014