JP2013112162A

JP2013112162A - 車体前部におけるダッシュクロスメンバの取付構造

Info

Publication number: JP2013112162A
Application number: JP2011260158A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Furumoto; 大輔古本
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2013-06-10
Anticipated expiration: 2031-11-29
Also published as: DE102012111166A1; CN103129623B; JP5928869B2; CN103129623A; DE102012111166B4

Abstract

【課題】フロアトンネルに荷重を効率的に分散してフロアサイドメンバに対する負担を軽減し、エンジンおよびその配管、ペダル類あるいはステアリングシャフト等と干渉しないので、レイアウトの自由度を確保することができる車体前部におけるダッシュクロスメンバの取付構造を提供する。
【解決手段】フロントサイドメンバ５相互間に車幅方向に配設されるダッシュクロスメンバ１２を両側部分１２１と中央部分１２２とに３分割し、前記両側部分１２１をダッシュパネル４の前面４Ｆ側に接合するとともに、これら両側部分１２１の外側端部１２１ｃを車体前方側に傾斜させて、それぞれ前記フロントサイドメンバ５に接合し、前記中央部分１２２を上記ダッシュパネル４の後面４Ｒ側に接合するとともに該中央部分１２２と前記両側部分１２１の接続部の断面が前記ダッシュパネル４の前後面で連続するように前記ダッシュクロスメンバ１２の両側部分１２１と中央部分１２２の接続部を形成した構造。
【選択図】図５

Description

本発明は、車体前部におけるダッシュクロスメンバの取付構造に関する。

車体前部にエンジンルームを備えた自動車では、エンジンルームと車室内とをダッシュパネルによって仕切り、このダッシュパネルの両側にダッシュサイドパネルが設けられている。ダッシュパネルの下部は、車室床面を画成するフロアパネルに接合され、ダッシュパネルの下部中央には、フロアパネルの車幅方向の中央部分に車体の前後方向に上方に向けて突出するフロアトンネルが設けられている。エンジンルームの両側には通常、フロントサイドメンバが設けられ、このフロントサイドメンバに連続するフロアサイドメンバがフロアパネル下面側に配設されている。そして、ダッシュパネル部分の補強のためにダッシュクロスメンバが車幅方向に配設されている（例えば、特許文献１〜７）。

特開２０１０−２６４９０６号公報特開２０１０−６１５４号公報特開２００８−１６８６８７号公報特開２００５−２０６１０８号公報特開平９−１０９９２８号公報特開２００２−３６２４１９号公報特開２００８−６８８２６号公報

従来技術によると、前方からバンパに荷重がかかる場合、フロントサイドメンバを経由して、フロアサイドメンバおよびサイドシルへの経路の他に、ダッシュパネルからダッシュクロスメンバに伝わりフロアトンネルに伝達される経路も荷重分散している。このため、フロアトンネルへの荷重分散を増やしてフロアサイドメンバへの負担を軽くするには、ダッシュクロスメンバの剛性向上（閉断面積増加や板厚増加）が必要になり、周辺レイアウトへの圧迫と重量増加が懸念される。

また、エンジンルームと車室内を隔離するダッシュパネルは、振動騒音を遮蔽する役割を持つ。このダッシュパネル単品を剛性向上するためには、全体を凸曲面に成形したり、板厚増加が考えられるが、周辺レイアウトへの圧迫と重量増加が懸念される。さらに、局所的な凹凸形状はプレスの絞り深さが深くなり、成形性が悪化する。

またさらに、ダッシュパネル前面には、エンジンおよびエンジンの配管が隣接しており、配管レイアウトの自由度を確保するには空間自由度を必要とする。エンジンおよびエンジンの配管のためにダッシュパネルを逃がす形状とすると、ダッシュパネルの形状が複雑になり、剛性の低下も懸念される。また、局所的な凹凸形状はプレスの絞り深さが深くなり、成形性が悪化する。ダッシュクロスメンバがある場合は、ダッシュクロスメンバの前後への膨らみ分も周辺レイアウトから回避する必要があり、更にダッシュパネルの形状が複雑になる。

さらに、ダッシュパネル後面には、運転席のペダル類やステアリングシャフト貫通穴が設けられており、ペダル類やステアリングシャフトレイアウトの自由度を確保するには空間自由度を必要とする。このペダル類レイアウトのためにダッシュパネルを逃がす形状とすると、ダッシュパネルの形状が複雑になり、剛性の低下も懸念される。また、ダッシュクロスメンバがある場合は、ダッシュクロスメンバの前後への膨らみ分も周辺レイアウトから回避する必要があり、更にダッシュパネルの形状が複雑になる。これにより、局所的な凹凸形状、プレスの絞り深さが深くなり、成形性が悪化する。

本発明は、上記課題を解決し、フロアトンネルに荷重を効率的に分散してフロアサイドメンバに対する負担を軽減し、エンジンおよびその配管、ペダル類あるいはステアリングシャフト等と干渉しないので、レイアウトの自由度を確保することができる車体前部におけるダッシュクロスメンバの取付構造を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、車室前部を仕切るダッシュパネルと、このダッシュパネルから前方に延びる左右一対のフロントサイドメンバと、前記ダッシュパネルに連続して車室の下面を形成するフロアパネルと、このフロアパネルの車幅方向の中央部分を車室内側に膨出させることにより車体の前後方向に形成されたフロアトンネル部とを備えた車体前部におけるダッシュクロスメンバの取付構造であって、前記フロントサイドメンバ相互間に車幅方向に配設されるダッシュクロスメンバを両側部分と中央部分とに３分割し、前記両側部分を前記ダッシュパネルの前面側に接合するとともに、これら両側部分の外側端部を車体前方側に傾斜させて、それぞれ前記フロントサイドメンバに接合し、前記中央部分を上記ダッシュパネルの後面側に接合するとともに該中央部分と前記両側部分の接続部の断面が前記ダッシュパネルの前後面で連続するように前記ダッシュクロスメンバの両側部分と中央部分の接続部を形成したことにある。

また、本発明は、前記ダッシュクロスメンバの中央部分の上下フランジを介して前記ダッシュパネルの後面側に接合するとともに、該ダッシュクロスメンバの中央部分の下側フランジを前記フロアトンネル部の前端に設けられた前端フランジとともに前記ダッシュパネルの後面に３枚重ねで接合したことにある。
さらに、本発明は、前記ダッシュクロスメンバの両側部分を前記フロントサイドメンバとの接合部からほぼ水平に車幅方向に延設し、前記ダッシュパネルを挟んで前記ダッシュクロスメンバの両側部分と中央部分とで形成する閉断面の中心線は曲率半径の大きな曲線となり、前記ダッシュクロスメンバの両側部分を前記ダッシュパネルの車体後方に折れ曲がる上下の折れ線に重なる位置に接合したことにある。
またさらに、本発明は、前記ダッシュクロスメンバの中央部分に合わせて前記ダッシュパネルの後面を車室内側に突出させて形成し、この突出部に沿って前記ダッシュクロスメンバの中央部分を車室内側に湾曲させて形成したことにある。

本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
フロントサイドメンバ相互間に車幅方向に配設されるダッシュクロスメンバを両側部分と中央部分とに３分割し、前記両側部分をダッシュパネルの前面側に接合するとともに、これら両側部分の外側端部を車体前方側に傾斜させて、それぞれ前記フロントサイドメンバに接合し、前記中央部分を前記ダッシュパネルの後面側に接合するとともに該中央部分と前記両側部分の接続部の断面が前記ダッシュパネルの前後面で連続するように前記ダッシュクロスメンバの両側部分と中央部分の接続部を形成したので、フロントサイドメンバに加わる荷重は、ダッシュクロスメンバの両側部分からダッシュパネルの後面側の中央部分へと伝わりフロアトンネル部に伝達することができる。前記ダッシュクロスメンバは、両側部分の外側が前方に突出し、中央部分が車体後方に突出しているので、フロントサイドメンバに加わる荷重をフロアトンネル部を通して車体後方に伝達しやすくなり、ダッシュパネルの構成は単純なままにできることから、荷重の分散とダッシュパネルの剛性の確保を図ることができる。ダッシュクロスメンバの中央部分は、エンジンおよびエンジンの配管と干渉しないので、レイアウトの自由度を確保することができる。ダッシュクロスメンバの両側部分は、ペダル類やステアリングシャフト等と干渉しないので、レイアウトの自由度を確保することができる。前方からの大きな荷重で、エンジン等がダッシュパネルに向けて後退するとき、ダッシュクロスメンバの中央部分と、後方のフロアトンネル部の構造で、荷重を受け止めることができる。

また、ダッシュクロスメンバの中央部分の上下フランジを介してダッシュパネルの後面側に接合するとともに、該ダッシュクロスメンバの中央部分の下側フランジをフロアトンネル部の前端に設けられた前端フランジとともに前記ダッシュパネルの後面に３枚重ねで接合したので、フロアトンネル部への荷重分散が確実に行われる。
さらに、前記ダッシュクロスメンバの両側部分を前記フロントサイドメンバとの接合部からほぼ水平に車幅方向に延設し、前記ダッシュパネルを挟んで前記ダッシュクロスメンバの両側部分と中央部分とで形成する閉断面の中心線は曲率半径の大きな曲線となり、前記ダッシュクロスメンバの両側部分を前記ダッシュパネルの車体後方に折れ曲がる上下の折れ線に重なる位置に接合したので、局所的な剛性のばらつきがなく、荷重の伝達効率が良くなる。
またさらに、ダッシュクロスメンバの中央部分に合わせてダッシュパネルの後面を車室内側に突出させて形成し、この突出部に沿ってダッシュクロスメンバの中央部分を車室内側に湾曲させて形成したので、フロアトンネル部へ効率良く荷重を伝えることができる。ダッシュパネルの後面を車室内側に突出させて形成するので、ダッシュパネルの面剛性を向上することができる。

本発明の実施の形態による車体前部におけるダッシュクロスメンバの取付構造を示す車体後方から見た斜視図である。図１の車体前方から見た斜視図である。図１のダッシュパネルを車室内側から見た正面図である。図２のダッシュパネルを車体前方から見た正面図である。図３の平面図である。（ａ）は図４のＡ−Ａ線断面図である。（ｂ）は図３のＢ−Ｂ線断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１ないし図６は、本発明の実施の形態による車体前部におけるダッシュクロスメンバの取付構造を示したものである。

本発明の実施の形態による車両は、図１ないし図６に示すように、車体１前部の構造が、車室前部をエンジンルーム２と車室３内とに仕切るダッシュパネル４と、このダッシュパネル４から前方に延びる左右一対のフロントサイドメンバ５と、前記ダッシュパネル４に連続して車室３の下面を形成するフロアパネル６と、このフロアパネル６の車幅方向の中央部分に車室３内側に膨出させることにより車体１の前後方向に形成された横断面ハット形のフロアトンネル部７とを備えて構成されている。

ダッシュパネル４は上部側４ａを略垂直の壁面に形成し、下部側４ｂを後方に向けて斜め下方の斜面に形成しており、その先を前記フロアパネル６に接合している。このダッシュパネル４の両側部にはダッシュサイドパネル８が接合されて車室３内側壁面が形成され、ダッシュパネル４とダッシュサイドパネル８の下部側相互間には、外側にホイールハウス９を形成する湾曲面９ａが室内側に膨出して形成されている。ダッシュサイドパネル８の下端部には、前記フロアパネル６の外側フランジ部が接合されるサイドシル部１０が車体後方に向けて設けられている。

前記左右一対のフロントサイドメンバ５の後端部には、前記フロアパネル６の下面側に車体前後方向に配設される左右一対のフロアサイドメンバ１１の前端が接合されている。このフロントサイドメンバ５は、後端部５ａが下方向に湾曲するとともにダッシュサイドパネル８の下端部を通過してフロアサイドメンバ１１の前端部に接合されている。前記フロントサイドメンバ５相互間には、両端部側面をダッシュパネル４の前面に接合されたダッシュクロスメンバ１２が設けられている。

ダッシュクロスメンバ１２は、両側部分１２１と中央部分１２２とに３分割されて形成されており、両側部分１２１を前記ダッシュパネル４の前面４Ｆ側に接合するとともに中央部分１２２を前記ダッシュパネル４の後面４Ｒ側に接合して、該中央部分１２ｂと前記両側部分１２１の各接続部の断面が前記ダッシュパネル４の前後面で連続するように構成されている。ダッシュクロスメンバ１２の両側部分１２１と中央部分１２２は、図６（ａ）（ｂ）に示すように上下方向断面が略ハット形の断面に形成されており、これら両側部分１２１と中央部分１２２は、上下のフランジ部１２１ａ，１２１ｂ，１２２ａ，１２２ｂを介して前記ダッシュパネル４の前後面４Ｆ，４Ｒに接合されている。前記両側部分１２１は前記ダッシュパネル４の前面４Ｆ側に上下のフランジ部１２１ａ，１２１ｂを介して接合されるとともに、これら両側部分１２１の外側端部１２１ｃ側を車体前方側に出るように僅かに傾斜させて、それぞれ前記フロントサイドメンバ５の後端部５ａ側および内側面に接合している。

前記ダッシュパネル４の後面４Ｒ側の中央部には、車室３内側に突出させて形成し、車体後方側に向けて横断面台形状に膨出する突出部４１が設けられており、この突出部４１に沿って前記中央部分１２２は、後方に向けて台形状に突出するように中央の両側の両端部１２２ｃを車体後方に向けて徐々に近づくように傾斜させて形成されている。一方、前記ダッシュパネル４の後面４Ｒ側の突出部４１に対応する前面４Ｆ側の中央部には、突出部４１の裏側の凹部４２が形成されている。
ダッシュクロスメンバ１２の中央部分１２２は、下側フランジ１２２ｂを前記フロアトンネル部７の前端に設けられた前端フランジ７ａとともに前記ダッシュパネル４の後面４Ｒに３枚重ねで接合されている（図６（ｂ）参照）。

前記ダッシュクロスメンバ１２の両側部分１２１を前記フロントサイドメンバ５との接合部からほぼ水平に車幅方向に延設して前記凹部４２内の斜面に沿って前記突出部４１の裏側に延設している。前記ダッシュパネル４を挟んで前記ダッシュクロスメンバ１２の両側部分１２１と中央部分１２２とで形成する閉断面の中心線は曲率半径の大きな曲線となるように形成されている。
前記ダッシュクロスメンバ１２の両側部分１２１は、前記フロアトンネル部７の前端フランジ部７ａの接合部に対応する前記ダッシュパネル４の前面４Ｆの凹部４２内の斜面にかけて接合フランジ１２１ａ，１２１ｂを接合し組付けられている。前記ダッシュクロスメンバ１２の両側部分１２１は、前記ダッシュパネル４の車体後方に折れ曲がる上面４ａと下面４ｂの境になる上下の折れ線Ｌに重なる位置に接合している。なお、エンジンルーム２には、エンジン１３およびその配管１４，１５等が配設されており、車室３内には、図示しないハンドルあるいはブレーキおよびアクセル等のペダル類が配設されている。

上記実施の形態によると、前方からの衝撃荷重が車体前部に加わった場合、前部両側のフロントサイドメンバ５に衝撃が伝わる。このフロントサイドメンバ５に伝達された衝撃荷重は、フロントサイドメンバ５の基端部からダッシュパネル４に伝わるとともに、フロントサイドメンバ５からダッシュクロスメンバ１２の両側部分１２１に伝達される。ダッシュクロスメンバ１２の両側部分１２１に伝わる荷重は、両側部分１２１の外側端部１２１ｃが前方に突出し、中央部分１２２が車体後方に突出し、両側部分１２１を前記ダッシュパネル４の前面４Ｆ側に接合している。また、ダッシュクロスメンバ１２の中央部分１２２を前記ダッシュパネル４の後面４Ｒ側に接合して、該中央部分１２ｂと前記両側部分１２ａの各接続部の断面が前記ダッシュパネル４の前後面で連続するように構成され、ダッシュクロスメンバ１２の両側部分１２１と中央部分１２２のつながり方が閉断面変化が小さく、あたかも一本のダッシュクロスメンバのように形成されていることから、局所的な剛性のばらつきがなく、荷重がダッシュパネル４の前面４Ｆ側の両側部分１２１からダッシュパネル４の後面４Ｒ側の中央部分１２２へと効率良く伝わり、フロアトンネル部７に伝達することができる。

したがって、前記ダッシュクロスメンバ１２は、両側部分１２２の外側が前方に突出し、フロントサイドメンバ５に加わる荷重を、フロアトンネル部７を通して車体後方に伝達しやすくなり、ダッシュパネル４の構成は単純なままにできることから、荷重の分散とダッシュパネル４の剛性の確保を図ることができる。ダッシュクロスメンバ１２の中央部分１２２は、エンジンルーム２内のエンジンおよびエンジンの配管と干渉しないので、レイアウトの自由度を確保することができる。ダッシュクロスメンバ１２の両側部分１２１は、ペダル類やステアリングシャフト等と干渉しないので、レイアウトの自由度を確保することができる。前方からの大きな荷重で、エンジン等がダッシュパネル４に向けて後退するとき、ダッシュクロスメンバ１２の中央部分１２２と、後方のフロアトンネル部７の構造で、荷重を受け止めることができる。

また、ダッシュクロスメンバ１２の中央部分１２２の上下フランジ１２２ａ、１２２ｂを介してダッシュパネル４の後面４Ｒ側に接合するとともに、該ダッシュクロスメンバ１２の中央部分１２２の下側フランジ１２２ｂをフロアトンネル部７の前端に設けられた前端フランジ７ａとともに前記ダッシュパネル４の後面４Ｒに３枚重ねで接合できるので、フロアトンネル部７への荷重分散が確実に行われる。
さらに、ダッシュクロスメンバ１２の両側部分１２１をフロントサイドメンバ５との接合部からほぼ水平に車幅方向に延設し、ダッシュパネル４を挟んで前記ダッシュクロスメンバ１２の両側部分１２１と中央部分１２２とで形成する閉断面の中心線は曲率半径の大きな曲線となり、ダッシュクロスメンバ１２の両側部分１２１をダッシュパネル４の車体後方に折れ曲がる上下の折れ線Ｌに重なる位置に接合したので、局所的な剛性のばらつきがなく、ダッシュパネル４の折れ部周辺は、平面状よりも剛性があり、この折れ部とダッシュクロスメンバ１２の剛性が協働し、真っ直ぐにフロアトンネル部７へと剛性がつながることから、フロントサイドメンバ５に加わる荷重を効率良くフロアトンネル部７へ分散することができる。
またさらに、ダッシュクロスメンバ１２の中央部分１２２に合わせてダッシュパネル４の後面４Ｒを車室３内側に突出させて形成し、この突出部に沿ってダッシュクロスメンバ１２の中央部分１２２を車室３内側に湾曲させて形成したので、フロアトンネル部７へ効率良く荷重を伝えることができる。また、ダッシュパネル４の後面４Ｒを車室３内側に突出させて形成しているので、ダッシュパネル４の面剛性を向上することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態のみに限定されるものではなく、例えば、ダッシュクロスメンバ１２は、両側部分１２１と中央部分１２２の３分割に形成し、両側部分１２１はダッシュパネル４の前面４Ｆ側に、中央部分１２２はダッシュパネル４の後面４Ｒ側に接合して、両側部分１２１と中央部分１２２の断面が連続するように形成したが、この接続部分の断面は特に限定されるものではなく、任意の形状で接続することもできる。等、その他、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。

１車体
２エンジンルーム
３車室
４ダッシュパネル
４Ｆ前面
４Ｒ後面
５フロントサイドメンバ
６フロアパネル
７フロアトンネル部
８ダッシュサイドパネル
１１フロアサイドメンバ
１２ダッシュクロスメンバ
１２１両側部分
１２２中央部分
１２１ａ，１２１ｂ，１２２ａ，１２２ｂフランジ部
１２１ｃ外側端部

Claims

車室前部を仕切るダッシュパネルと、このダッシュパネルから前方に延びる左右一対のフロントサイドメンバと、前記ダッシュパネルに連続して車室の下面を形成するフロアパネルと、このフロアパネルの車幅方向の中央部分を車室内側に膨出させることにより車体の前後方向に形成されたフロアトンネル部とを備えた車体前部におけるダッシュクロスメンバの取付構造であって、前記フロントサイドメンバ相互間に車幅方向に配設されるダッシュクロスメンバを両側部分と中央部分とに３分割し、前記両側部分を前記ダッシュパネルの前面側に接合するとともに、これら両側部分の外側端部を車体前方側に傾斜させて、それぞれ前記フロントサイドメンバに接合し、前記中央部分を上記ダッシュパネルの後面側に接合するとともに該中央部分と前記両側部分の接続部の断面が前記ダッシュパネルの前後面で連続するように前記ダッシュクロスメンバの両側部分と中央部分の接続部を形成したことを特徴とする車体前部におけるダッシュクロスメンバの取付構造。
前記ダッシュクロスメンバの中央部分の上下フランジを介して前記ダッシュパネルの後面側に接合するとともに、該ダッシュクロスメンバの中央部分の下側フランジを前記フロアトンネル部の前端に設けられた前端フランジとともに前記ダッシュパネルの後面に３枚重ねで接合したことを特徴とする請求項１に記載の車体前部におけるダッシュクロスメンバの取付構造。
前記ダッシュクロスメンバの両側部分を前記フロントサイドメンバとの接合部からほぼ水平に車幅方向に延設し、前記ダッシュパネルを挟んで前記ダッシュクロスメンバの両側部分と中央部分とで形成する閉断面の中心線は曲率半径の大きな曲線となり、前記ダッシュクロスメンバの両側部分を前記ダッシュパネルの車体後方に折れ曲がる上下の折れ線に重なる位置に接合したことを特徴とする請求項１または２に記載の車体前部におけるダッシュクロスメンバの取付構造。
前記ダッシュクロスメンバの中央部分に合わせて前記ダッシュパネルの後面を車室内側に突出させて形成し、この突出部に沿って前記ダッシュクロスメンバの中央部分を車室内側に湾曲させて形成したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車体前部におけるダッシュクロスメンバの取付構造。