JP7040279B2 - 車体前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体前部構造に関する。

下記特許文献１には、フロアパネルの剛性確保と車両前後方向衝突時における車体発生反力の低下との両立化が図られた車体前部構造（自動車の車体構造）が開示されている。この文献に記載された車体の前部では、フロントサイドメンバとダッシュクロスメンバとが接続され、このダッシュクロスメンバはフロアパネルのトンネル部に接続されている。これにより、車両前後方向の衝突荷重がフロントサイドメンバに入力された際に、この衝突荷重がフロントサイドメンバからダッシュクロスメンバを介してフロアパネルのトンネル部に伝達されるようになっている。

特開２００１－２２５７６６号公報

ところで、電気自動車のように車体のフロアパネルに沿って電池等の搭載物が配置される構成では、フロアパネルにトンネル部を設けることが難しい場合がある。この場合、フロントサイドメンバからの衝突荷重を効果的に支持することが難しくなることが考えられる。

本発明は上記事実を考慮し、フロントサイドメンバからの衝突荷重を効果的に支持することができる車体前部構造を得ることが目的である。

第１の態様の車体前部構造は、車体の前部において車両前後方向にのびると共に、その内部に車両水平方向にのびる第１リブを有する左右一対のフロントサイドメンバと、
前記左右一対のフロントサイドメンバの車両後方側において車幅方向にのびると共に前記左右一対のフロントサイドメンバが接続され、その内部に前記第１リブが延びる方向の延長上において車両水平方向にのびる第２リブを有するダッシュクロスメンバと、を備えている。

第１の態様の車体前部構造が適用された車体の前部に前面衝突等による車両前後方向への衝突荷重が入力されると、この衝突荷重はフロントサイドメンバからダッシュクロスメンバへ伝達される。ここで、フロントサイドメンバの内部には第１リブが設けられており、またダッシュクロスメンバの内部には第２リブが設けられている。そして、ダッシュクロスメンバの内部の第２リブは、フロントサイドメンバの内部の第１リブの延長上に設けられている。これにより、フロントサイドメンバにおいて第１リブが設けられた部分からの衝突荷重をダッシュクロスメンバにおいて第２リブが設けられた部分において効果的に支持させることができる。

本発明に係る車体前部構造は、フロントサイドメンバからの衝突荷重を効果的に支持することができる、という優れた効果を有する。

本実施形態の車体を示す平面図である。 図１に示された２－２線に沿って切断したフロントサイドメンバ等の断面を示す断面図である。 図１に示された３－３線に沿って切断したダッシュクロスメンバ等の断面を示す断面図である。 図１に示された４－４線に沿って切断したダッシュクロスメンバ等の断面を示す断面図である。 本実施形態の車体の前部を模式的に示す平面図であり、衝突前の状態を示している。 本実施形態の車体の前部を模式的に示す平面図であり、衝突時の状態を示している。

図１～図４を用いて本発明の実施形態に係る車体前部構造について説明する。なお、各図において適宜示される矢印ＦＲは、車両前後方向前側を示しており、矢印ＵＰは、車両上下方向上側を示しており、矢印ＲＨは、車両幅方向右側を示しており、矢印ＬＨは、車両幅方向左側を示している。また以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両左右方向（車幅方向）の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。

図１には、本実施形態の車体前部構造が適用された車体１０が示されている。この車体１０の前後方向の中間部分１０Ａには、左右方向に間隔をあけて配置され前後方向にのびる左右一対のロッカ１２が設けられている。このロッカ１２は、その長手方向と直交する方向（上下及び左右方向）に沿って切断した断面視で閉断面形状とされていることにより、車体１０の両側部の骨格の一部を構成している。また、左右のロッカ１２には、車室内（キャビン）の床面を構成するフロアパネル１４の左右方向の両端部がそれぞれ接合されている。ここで、本実施形態のフロアパネル１４には、ドライブシャフトや排気管等を避けるためのトンネル部は形成されていない。これにより、フロアパネル１４における左右のロッカ１２の間の部分は、ほぼフラットになっている。なお、フロアパネル１４における左右のロッカ１２の間の部分には、剛性を確保するための複数のビード１４Ａが形成されている。また、フロアパネル１４の下方側には、搭載物としての電池１６（図３参照）が取付けられている。左右のロッカ１２には、複数のクロスメンバ１８が架け渡されている。この複数のクロスメンバ１８の左右方向の両端部は、左右のロッカ１２にそれぞれ接合されている。また、左右のロッカ１２の前端部には、ダッシュクロスメンバ２０が架け渡されており、このダッシュクロスメンバ２０の左右方向の両端部は、左右のロッカ１２の前端部にそれぞれ接合されている。

また、車体１０の後部１０Ｂには、左右方向に間隔をあけて配置され前後方向にのびる左右一対のリヤサイドメンバ２２が設けられている。このリヤサイドメンバ２２は、その長手方向と直交する方向（上下及び左右方向）に沿って切断した断面視で閉断面形状とされていることにより、車体１０の後部１０Ｂの骨格の一部を構成している。また、左右のリヤサイドメンバ２２には、荷室の床面を構成するリヤパネル２４の左右方向の両端部がそれぞれ接合されている。さらに、左右のリヤサイドメンバ２２には、クロスメンバ１８が架け渡されており、このクロスメンバ１８の左右方向の両端部は、左右のリヤサイドメンバ２２にそれぞれ接合されている。また、左右のリヤサイドメンバ２２には、図示しないリヤサスペンションの一部を支持するリヤサスタワー２６がそれぞれ接合されている。さらに、左右のリヤサイドメンバ２２の後端部には、リヤバンパリインフォースメント２８が取付けられている。

車体１０の前部１０Ｃには、左右方向に間隔をあけて配置され前後方向にのびる左右一対のフロントサイドメンバ３０が設けられている。また、左右一対のフロントサイドメンバ３０には、図示しないロアアーム等を支持するサスペンションメンバ３２が取付けられていると共にフロントサスペンションの一部を支持するフロントサスタワー３４が接合されている。さらに、左右のフロントサイドメンバ３０の前端部には、フロントバンパリインフォースメント３６が取付けられている。また、左右のフロントサイドメンバ３０の後端部は、ダッシュクロスメンバ２０に接合されている。なお、図４に示されるように、左右のフロントサイドメンバ３０の後端側は、フロントサイドメンバリヤ３８を介してフロアパネル１４や後述するダッシュパネル４０にも接合されている。

次に、フロントサイドメンバ３０及びダッシュクロスメンバ２０の細部の構成について説明する。

図２に示されるように、フロントサイドメンバ３０は、その長手方向と直交する方向（上下及び左右方向）に沿って切断した断面視で閉断面形状とされていることにより、車体１０の前部１０Ｃの骨格の一部を構成している。なお、右側のフロントサイドメンバ３０と左側のフロントサイドメンバ３０とは、車幅方向に対称に構成されているため、以下においては右側のフロントサイドメンバ３０について説明し、左側のフロントサイドメンバ３０の説明は省略する。

フロントサイドメンバ３０は、アルミニウム合金の素材に押出加工等が施されることによって形成されている。このフロントサイドメンバ３０は、車幅方向を厚み方向として前後方向にのびる外壁部３０Ａと、外壁部３０Ａに対して車幅方向内側に配置されていると共に外壁部３０Ａと略平行にのびる内壁部３０Ｂと、を備えている。また、フロントサイドメンバ３０は、上下方向を厚み方向として前後方向にのびると共に外壁部３０Ａの上端と内壁部３０Ｂの上端とを車幅方向に繋ぐ上壁部３０Ｃと、上壁部３０Ｃと略平行にのびると共に外壁部３０Ａの下端と内壁部３０Ｂの下端とを車幅方向に繋ぐ下壁部３０Ｄと、を備えている。

さらに、フロントサイドメンバ３０は、上壁部３０Ｃと下壁部３０Ｄとの間に配置されていると共にこれら上壁部３０Ｃ及び下壁部３０Ｄと略平行に（水平方向に）のびる第１リブ３０Ｅを備えている。この第１リブ３０Ｅは、フロントサイドメンバ３０の内部において外壁部３０Ａの上下方向の中間部と内壁部３０Ｂの上下方向の中間部とを車幅方向につないでいる。

図３に示されるように、ダッシュクロスメンバ２０は、フロントサイドメンバ３０と同様にアルミニウム合金の素材に押出加工等が施されることによって形成されている。このダッシュクロスメンバ２０は、前後方向を厚み方向として車幅方向にのびる前壁部２０Ａと、前壁部２０Ａに対して後方側に配置されていると共に前壁部２０Ａと略平行にのびる後壁部２０Ｂと、を備えている。この後壁部２０Ｂの上端部には、車室内とパワーユニットルーム（モータ等が配置されるスペース）とを隔てるダッシュパネル４０が接合されている。また、ダッシュクロスメンバ２０は、上下方向を厚み方向として車幅方向にのびると共に前壁部２０Ａの上端と後壁部２０Ｂの上下方向の中間部とを前後方向に繋ぐ上壁部２０Ｃを備えている。

さらに、ダッシュクロスメンバ２０は、上壁部２０Ｃの下方側に配置されていると共に上壁部２０Ｃと略平行に（水平方向に）のびる第２リブ２０Ｄを備えている。この第２リブ２０Ｄは、ダッシュクロスメンバ２０の内部において前壁部２０Ａの上下方向の中間部と後壁部２０Ｂの上下方向の中間部とを前後方向につないでいる。ここで、図２、図３及び図４に示されるように、第２リブ２０Ｄは、フロントサイドメンバ３０の第１リブ３０Ｅ（図２参照）が延びる方向の延長上に配置されている。換言すると、ダッシュクロスメンバ２０の第２リブ２０Ｄとフロントサイドメンバ３０の第１リブ３０Ｅとが、上下方向の同じ位置（図２及び図３に示された一点鎖線Ｌ上）において水平方向に延在している。

また、ダッシュクロスメンバ２０は、前壁部２０Ａの下端から下方側へ向かうにつれて後方側へ傾斜してのびる前側傾斜壁部２０Ｅと、後壁部２０Ｂの下端から下方側へ向かうにつれて後方側へ傾斜していると共に前側傾斜壁部２０Ｅと略平行にのびる後側傾斜壁部２０Ｆと、を備えている。さらに、ダッシュクロスメンバ２０は、前側傾斜壁部２０Ｅの下端と後側傾斜壁部２０Ｆの下端とを前後方向に繋ぐと共にその後端部が後側傾斜壁部２０Ｆよりも後方側へのび出した下壁部２０Ｇを備えている。この下壁部２０Ｇの後端部には、フロアパネル１４の前端部が接合されている。

また、ダッシュクロスメンバ２０は、前壁部２０Ａの下端と後側傾斜壁部２０Ｆの上端側とをつなぐ第３リブ２０Ｈを備えている。この第３リブ２０Ｈは、上下方向を厚み方向として前後方向及び車幅方向に（水平方向に）のびている。さらに、ダッシュクロスメンバ２０は、後側傾斜壁部２０Ｆにおいて第３リブ２０Ｈが接続された部分と前側傾斜壁部２０Ｅの上下方向の中間部とをつなぐ第４リブ２０Ｉを備えている。この第４リブ２０Ｉは、下方側へ向かうにつれて前方側へ緩やかに傾斜している。また、ダッシュクロスメンバ２０は、前側傾斜壁部２０Ｅにおいて第４リブ２０Ｉが接続された部分と後側傾斜壁部２０Ｆの上下方向の中間部とをつなぐ第５リブ２０Ｊを備えている。この第５リブ２０Ｊは、第３リブ２０Ｈの下方側において第３リブ２０Ｈと略平行にのびている。さらに、ダッシュクロスメンバ２０は、後側傾斜壁部２０Ｆにおいて第５リブ２０Ｊが接続された部分と前側傾斜壁部２０Ｅの下端とをつなぐ第６リブ２０Ｋを備えている。この第６リブ２０Ｋは、第４リブ２０Ｉの下方かつ後方側において第４リブ２０Ｉと略平行にのびている。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

図５には、本実施形態の車体前部構造が適用された車体１０の前部１０Ｃが模式的に示されている。この車体１０の前部１０Ｃに、前面衝突等による車両前後方向への衝突荷重Ｆ１が入力されると、この衝突荷重Ｆ１はフロントサイドメンバ３０からダッシュクロスメンバ２０へ伝達される。なお、図５においては、車体１０の右前方側から右側のフロントサイドメンバ３０にオフセット衝突による衝突荷重Ｆ１が入力された状態を示している。

また、図６に示されるように、ダッシュクロスメンバ２０へ伝達された衝突荷重Ｆ１の一部Ｆ２は、右側のロッカ１２に伝達され、ダッシュクロスメンバ２０へ伝達された衝突荷重Ｆ１の他の一部Ｆ３は、左側のロッカ１２に伝達される。

ここで、図２、図３及び図４に示されるように、本実施形態では、フロントサイドメンバ３０の内部には第１リブ３０Ｅが設けられており、またダッシュクロスメンバ２０の内部には第２リブ２０Ｄが設けられている。そして、ダッシュクロスメンバ２０の内部の第２リブ２０Ｄは、フロントサイドメンバ３０の内部の第１リブ３０Ｅの延長上に設けられている。これにより、フロントサイドメンバ３０において第１リブ３０Ｅが設けられた部分からの衝突荷重をダッシュクロスメンバ２０において第２リブが設けられた部分において効果的に支持させることができる。その結果、フロアパネル１４側にアンダーメンバ等の補強部を設けなくても、或いは、アンダーメンバ等の補強部を少なくしても、衝突荷重Ｆ１に対する車体１０の反力を確保することができる。

なお、本実施形態では、ダッシュクロスメンバ２０内に設けられた第２リブ２０Ｄとフロントサイドメンバ３０内に設けられた第１リブ３０Ｅとを上下方向の同じ位置に配置した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。第１リブ３０Ｅと第２リブ２０Ｄとの上下方向の位置は、上記効果が得られる範囲においてずれていてもよい。

また、フロントサイドメンバ３０内に第１リブ３０Ｅと対応する複数のリブを設けると共に、ダッシュクロスメンバ２０内に第２リブ２０Ｄと対応する複数のリブを設けて、第２リブ２０Ｄと対応する複数のリブが、第１リブ３０Ｅと対応する複数のリブの延長上においてそれぞれのびている構成としてもよい。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

２０ ダッシュクロスメンバ
２０Ｄ 第２リブ
３０ フロントサイドメンバ
３０Ｅ 第１リブ

Claims (3)

1. 車体の前部において車両前後方向にのびると共に、その内部に車両水平方向にのびる第１リブを有する左右一対のフロントサイドメンバと、
   前記左右一対のフロントサイドメンバの車両後方側において車幅方向にのびると共に前記左右一対のフロントサイドメンバが接続され、その内部に前記第１リブが延びる方向の延長上において車両水平方向にのびる第２リブを有するダッシュクロスメンバと、
   を備え、
   前記ダッシュクロスメンバは、
   車両前後方向を厚み方向として車幅方向にのびる前壁部と、
   前記前壁部に対して車両後方側に配置されていると共に前記前壁部と平行にのびる後壁部と、
   前記前壁部の車両上下方向の中間部と前記後壁部の車両上下方向の中間部とを車両前後方向につなぐ前記第２リブと、
   前記前壁部の下端から車両下方側へ向かうにつれて車両後方側へ傾斜してのびる前側傾斜壁部と、
   前記後壁部の下端から車両下方側へ向かうにつれて車両後方側へ傾斜していると共に前記前側傾斜壁部と平行にのびる後側傾斜壁部と、
   前記前側傾斜壁部の下端と後側傾斜壁部の下端とを車両前後方向に繋ぐと共にその後端部が前記後側傾斜壁部よりも車両後方側へのび出しフロアパネルの前端部が接合された下壁部と、
   を備えている車体前部構造。
2. さらに前記ダッシュクロスメンバは、
   前記前壁部の下端と後側傾斜壁部とを車両前後方向につなぐ第３リブと、
   前記後側傾斜壁部において前記第３リブが接続された部分と前記前側傾斜壁部の車両上下方向の中間部とをつなぐと共に車両下方側へ向かうにつれて車両前方側へ傾斜している第４リブと、
   を備えている請求項１に記載の車体前部構造。
3. さらに前記ダッシュクロスメンバは、
   前記前側傾斜壁部において前記第４リブが接続された部分と前記後側傾斜壁部の車両上下方向の中間部とをつなぐ第５リブと、
   前記後側傾斜壁部において前記第５リブが接続された部分と前記前側傾斜壁部の下端とをつなぐと共に前記第４リブと平行にのびている第６リブと、
   を備えている請求項２に記載の車体前部構造。

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