JP6705850B2 - 車両の前方構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の前方構造に関するものである。

車両の前方構造において、例えば特許文献１では、エプロンメンバの壁面にビードを突設するとともに壁面にビードを上下方向に横切ってその両端がビードよりも上下方向に延び、エプロンメンバに対する前後方向の衝撃荷重の入力に伴いエプロンメンバの座屈を許容可能とする膨出部を突設している。この種の他の構成として図６，７に示すものがある。図６，７において、フロントピラー１００よりも前方に延びるフロントサイドメンバ１０１にサスペンションタワー１０２が結合され、サスペンションタワー１０２とフロントピラー１００がカウルトップサイド１０３で連結されている。そして、前面衝突時、フロントサイドメンバ１０１からの荷重はカウルトップサイド１０３を介してフロントピラー１００に伝達される。

特開平１０−５３１５９号公報

ところで、図８に示すように、前面衝突時のカウルトップサイド１０３の変形が車室外側に凸となる方向の場合、硬いサスペンションタワー１０２が内側、即ち、車室内側に倒れてしまう。

本発明の目的は、前面衝突時にサスペンションタワーの車室内側への変形を抑制することができる車両の前方構造を提供することにある。

請求項１に記載の発明では、フロントピラーと、前記フロントピラーよりも前方に延びるフロントサイドメンバと、前記フロントサイドメンバにおける前記フロントピラーよりも前方の部位において前記フロントサイドメンバに結合されたサスペンションタワーと、前端部が前記サスペンションタワーに結合されるとともに後端部が前記フロントピラーに結合された連結部材と、を備える車両の前方構造であって、前記連結部材は、アウタパネルとインナパネルとにより閉じ断面構造を有するとともに、前記サスペンションタワーとの接合部と、前記フロントピラーとの接合部との間における前記アウタパネルに脆弱部を設けたことを要旨とする。

請求項１に記載の発明によれば、連結部材は閉じ断面構造を有するので、通常時においては剛性を保持することができる。また、前面衝突時に前から荷重が加わった時には、連結部材におけるサスペンションタワーとの接合部と、フロントピラーとの接合部との間におけるアウタパネルに設けた脆弱部を初期の起点として、連結部材が内側に凸となるように変形する。これにより、サスペンションタワーを車室外側に倒して車室内側への変形が抑制される。

請求項２に記載のように、請求項１に記載の車両の前方構造において、前記脆弱部は、前記アウタパネルに設けた内側に窪む凹部であるとよい。
請求項３に記載のように、請求項１に記載の車両の前方構造において、前記脆弱部は、前記アウタパネルに設けた貫通孔であるとよい。

本発明によれば、前面衝突時にサスペンションタワーの車室内側への変形を抑制することができる。

実施形態における車両の前方骨格構造を示す平面図。 車両の前方骨格構造を示す側面図。 （ａ）は図２のＡ−Ａ線でのカウルトップサイドの端面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線でのカウルトップサイドの端面図、（ｃ）はカウルトップサイドの斜視図。 車両の前方骨格構造を示す平面図。 （ａ），（ｂ）は別例におけるカウルトップサイドの端面図、（ｃ）は別例におけるカウルトップサイドの斜視図。 背景技術を説明するための車両の前方骨格構造を示す側面図。 背景技術を説明するための車両の前方骨格構造を示す平面図。 課題を説明するための車両の前方骨格構造を示す平面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
なお、各図における前、後は車両の前後方向を意味し、内、外は車両（車室）の内側、外側を意味する。また、以降の説明において、内側及び外側は車室内側及び車室外側を意味する。

図１及び図２に示すように、車両の前方構造１０は、フロントピラー２０と、フロントサイドメンバ３０と、サスペンションタワー４０と、カウルトップサイド５０を備える。
フロントピラー２０は下端が、サイドシル２１の前端に接続され、サイドシル２１から上方に延びている。フロントサイドメンバ３０は、フロントピラー２０及びサイドシル２１よりも車室内側においてフロントピラー２０よりも前方に延びている。フロントサイドメンバ３０は、クロスメンバ２２を介してサイドシル２１と結合されている。

サスペンションタワー４０は、フロントサイドメンバ３０におけるフロントピラー２０よりも前方の部位においてフロントサイドメンバ３０に結合されている。
連結部材としてのカウルトップサイド５０は、前端部がサスペンションタワー４０に結合されるとともに後端部がフロントピラー２０に結合されている。カウルトップサイド５０は、アウタパネル５１とインナパネル５２とにより閉じ断面構造を有する。

詳しくは、図３（ａ）、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、カウルトップサイド５０は、断面形状が四角枠状をなし、金属板よりなるアウタパネル５１と金属板よりなるインナパネル５２を有する。アウタパネル５１は、鉛直方向に延びる縦壁５１ａと、縦壁５１ａの上端から斜め外側上方に延びる上側フランジ部５１ｂと、縦壁５１ａの下端から斜め外側下方に延びる下側フランジ部５１ｃを有する。インナパネル５２は、鉛直方向に延びる縦壁５２ａと、縦壁５２ａの上端から斜め外側上方に延びる上壁５２ｂと、縦壁５２ａの下端から斜め外側下方に延びる下壁５２ｃを有する。

図３（ａ）に示すように、インナパネル５２の開口部を塞ぐようにアウタパネル５１が配置されている。アウタパネル５１における上側フランジ部５１ｂと、インナパネル５２における上壁５２ｂの先端部とが重なり合った状態で接合されている。アウタパネル５１における下側フランジ部５１ｃと、インナパネル５２における下壁５２ｃの先端部とが重なり合った状態で接合されている。アウタパネル５１の縦壁５１ａとインナパネル５２の縦壁５２ａとが離間しており、インナパネル５２の縦壁５２ａと上壁５２ｂと下壁５２ｃとアウタパネル５１の縦壁５１ａとで囲まれた空間が閉じられた空間となっている。

図３（ｃ）に示すように、アウタパネル５１における後端部にはインナパネル５２の後端よりも後方に突出する突出部５３が形成され、この突出部５３が図１，２に示すようにフロントピラー２０の外側の側面に接合される。また、インナパネル５２の縦壁５２ａの前端部がサスペンションタワー４０と接合される。

図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、カウルトップサイド５０のアウタパネル５１の縦壁５１ａには、内側に窪む凹部５５が形成されている。詳しくは、サスペンションタワー４０との接合部５０ａと、フロントピラー２０との接合部５０ｂとの間におけるアウタパネル５１に脆弱部としての内側に窪む凹部５５が設けられている。つまり、脆弱部は、アウタパネル５１に設けた内側に窪む凹部５５である。内側に窪む凹部５５は後ろ側、即ち、フロントピラー２０との接合部５０ｂに近い位置に形成するのが好ましい。

次に、作用について説明する。
図３（ａ）に示すように、カウルトップサイド５０はアウタパネル５１とインナパネル５２を組み合わせた閉じ断面構造を有するので、前面衝突時でない通常時には剛性が保持される。

一方、図２に示すように、前面衝突時に前方から荷重が加わったときにおいては、フロントサイドメンバ３０からクロスメンバ２２を介してサイドシル２１に荷重が伝達される。また、前面衝突時に前方から荷重が加わったときにおいて、フロントサイドメンバ３０からサスペンションタワー４０を介してカウルトップサイド５０を経てフロントピラー２０に荷重が伝達される。このとき、図４に示すように、前面衝突時の荷重の流れにおいてカウルトップサイド５０の凹部５５が初期の変形の起点、即ち、きっかけとなってカウルトップサイド５０が折れて、カウルトップサイド５０が内側に凸となるように変形する。カウルトップサイド５０が内側に凸となるように変形することにより、硬いサスペンションタワー４０が外側、即ち、車室内側（ダッシュパネル側）とは反対側に倒れる。

図４に示すように、カウルトップサイド５０の変形を内側に凸となる方向にすると、サスペンションタワー４０が内側、即ち、車室内側（ダッシュパネル側）への倒れを抑制することができる。これにより、サスペンションタワー４０が例えばエアコンに当たってしまうことが回避される。つまり、カウルトップサイド５０の外側の壁面に凹部５５を設けることにより（凹形状を設定することにより）、アウタパネル５１の凹部５５がつぶれるため、カウルトップサイド５０は内側に凸となるように変形する。

また、サスペンションタワー４０の車室内側への変形を抑制するために別部品のリンフォースを用いる場合に比べ、本実施形態ではカウルトップサイド５０におけるアウタパネル５１に凹部５５を設けただけであるので重くなっておらず、質量の増加を抑制することができる。

このようにして、カウルトップサイド５０の変形モードをコントロールしてサスペンションタワー４０の車室内側への変形を低減することができる。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。

（１）車両の前方構造１０として、フロントピラー２０と、フロントピラー２０よりも前方に延びるフロントサイドメンバ３０と、フロントサイドメンバ３０におけるフロントピラー２０よりも前方の部位においてフロントサイドメンバ３０に結合されたサスペンションタワー４０を備える。さらに、前端部がサスペンションタワー４０に結合されるとともに後端部がフロントピラー２０に結合された連結部材としてのカウルトップサイド５０を備える。連結部材としてのカウルトップサイド５０は、アウタパネル５１とインナパネル５２とにより閉じ断面構造を有するとともに、サスペンションタワー４０との接合部５０ａと、フロントピラー２０との接合部５０ｂとの間における外側の壁面を構成するアウタパネル５１に脆弱部としての凹部５５を設けた。

これにより、カウルトップサイド５０は閉じ断面構造を有するので、通常時においては剛性を保持することができる。
また、前面衝突時に前から荷重が加わった時にはカウルトップサイド５０を所望の形状に変形させることができる。具体的には、内側に凸となるように変形させることができる。

つまり、カウルトップサイド５０におけるサスペンションタワー４０との接合部５０ａと、フロントピラー２０との接合部５０ｂとの間におけるアウタパネル５１に設けた脆弱部としての凹部５５を初期の起点として、カウルトップサイド５０が内側に凸となるように変形する。これにより、サスペンションタワー４０を外側に倒して車室内側への変形が抑制される。このように、前方衝突の際のカウルトップサイド５０の変形モードをコントロールして前面衝突時にサスペンションタワー４０の車室内側への変形を抑制することができる。

（２）脆弱部は、アウタパネル５１に設けた内側に窪む凹部５５であるので、実用的である。
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。

○ カウルトップサイド５０におけるアウタパネル５１に凹部５５を１つ設けたが、これに代わりカウルトップサイド５０におけるアウタパネル５１に複数の凹部を前後方向に設けた構成としてもよい。即ち、一節でカウルトップサイドが折れるのではなく二節以上でカウルトップサイドが折れるようにしてもよい。

○ 図３（ａ）、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示したように、脆弱部は、カウルトップサイド５０におけるアウタパネル５１に設けた凹部５５であった。これに代わり、図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、脆弱部はカウルトップサイド５０におけるアウタパネル５１に設けた貫通孔５６であってもよい。この場合においても、カウルトップサイド５０におけるアウタパネル５１に複数の貫通孔を前後方向に設けた構成としてもよい。即ち、一節でカウルトップサイドが折れるのではなく二節以上でカウルトップサイドが折れるようにしてもよい。

１０…車両の前方構造、２０…フロントピラー、３０…フロントサイドメンバ、４０…サスペンションタワー、５０…カウルトップサイド、５０ａ…接合部、５０ｂ…接合部、５１…アウタパネル、５２…インナパネル、５５…凹部、５６…貫通孔。

Claims (4)

1. フロントピラーと、
   前記フロントピラーよりも前方に延びるフロントサイドメンバと、
   前記フロントサイドメンバにおける前記フロントピラーよりも前方の部位において前記フロントサイドメンバに結合されたサスペンションタワーと、
   前端部が前記サスペンションタワーに結合されるとともに後端部が前記フロントピラーに結合された連結部材と、を備える車両の前方構造であって、
   前記連結部材は、アウタパネルとインナパネルとにより閉じ断面構造を有するとともに、前記サスペンションタワーとの接合部と、前記フロントピラーとの接合部との間における前記アウタパネルに脆弱部を設け、
   前記脆弱部は、前記アウタパネルに設けた内側に窪む凹部であり、
   前記脆弱部は、前記サスペンションタワーとの接合部の後端位置よりも前方に設けられていないことを特徴とする車両の前方構造。
2. フロントピラーと、
   前記フロントピラーよりも前方に延びるフロントサイドメンバと、
   前記フロントサイドメンバにおける前記フロントピラーよりも前方の部位において前記フロントサイドメンバに結合されたサスペンションタワーと、
   前端部が前記サスペンションタワーに結合されるとともに後端部が前記フロントピラーに結合された連結部材と、を備える車両の前方構造であって、
   前記連結部材は、アウタパネルとインナパネルとにより閉じ断面構造を有するとともに、前記サスペンションタワーとの接合部と、前記フロントピラーとの接合部との間における前記アウタパネルに前後方向に延びる脆弱部を設けたことを特徴とする車両の前方構造。
3. 前記脆弱部は、前記アウタパネルに設けた内側に窪む凹部であることを特徴とする請求項２に記載の車両の前方構造。
4. 前記脆弱部は、前記アウタパネルに設けた貫通孔であることを特徴とする請求項２に記載の車両の前方構造。