特許 5834982 車体前部構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5834982

(24)【登録日】2015年11月13日

(45)【発行日】2015年12月24日

(54)【発明の名称】車体前部構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/08 20060101AFI20151203BHJP

【ＦＩ】

   B62D25/08 H

   B62D25/08 E

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2012-27714(P2012-27714)

(22)【出願日】2012年2月10日

(65)【公開番号】特開2013-163455(P2013-163455A)

(43)【公開日】2013年8月22日

【審査請求日】2014年2月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】岡野 裕樹

【審査官】 川村 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２８４００８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｄ ２５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

左右の前輪のフロントサスペンションをそれぞれ格納した一対のフロントサスペンションタワーの上部に車幅方向両端部が締結されることで、前記一対のフロントサスペンションタワーの間に架設されたカウルフロントパネルロアと、
上方側へ凸形状となる断面ハット形状に形成され、車体前方側及び車体後方側において車幅方向に延在する各フランジ部が前記カウルフロントパネルロアに接合されることで、該カウルフロントパネルロアとで、少なくとも前記一対のフロントサスペンションタワーの間に閉断面構造を構成するとともに、前記一対のフロントサスペンションタワーの上部に前記閉断面構造の車体前方側及び車体後方側に位置する前記各フランジ部が締結されたカウルフロントパネルアッパと、
を有することを特徴とする車体前部構造。

【請求項2】

前記カウルフロントパネルアッパは、前記カウルフロントパネルロアに形成された貫通孔から露出されている前記フロントサスペンションの上部を被覆するように車幅方向外側へ延設された膨出部を有し、該膨出部における車幅方向外側のフランジ部が前記一対のフロントサスペンションタワーの上部に更に締結されていることを特徴とする請求項１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、車体前部構造に関する。

【背景技術】

【0002】

フロントサスペンションタワーとカウルとを連結する補強部材と、カウルとフロントピラーとを連結する補強部材と、を備え、フロントサスペンションタワーに入力される荷重に対して、その剛性を向上させた車体前部構造は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−１１１１６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、フロントサスペンションタワーに入力される荷重に対して更なる剛性の向上が望まれており、特にフロントサスペンションタワーの車幅方向の剛性を向上させる車体前部構造には、未だ改善の余地がある。

【0005】

そこで、本発明は、上記事情に鑑み、フロントサスペンションタワーの車幅方向の剛性を向上できる車体前部構造を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の車体前部構造は、左右の前輪のフロントサスペンションをそれぞれ格納した一対のフロントサスペンションタワーの上部に車幅方向両端部が締結されることで、前記一対のフロントサスペンションタワーの間に架設されたカウルフロントパネルロアと、上方側へ凸形状となる断面ハット形状に形成され、車体前方側及び車体後方側において車幅方向に延在する各フランジ部が前記カウルフロントパネルロアに接合されることで、該カウルフロントパネルロアとで、少なくとも前記一対のフロントサスペンションタワーの間に閉断面構造を構成するとともに、前記一対のフロントサスペンションタワーの上部に前記閉断面構造の車体前方側及び車体後方側に位置する前記各フランジ部が締結されたカウルフロントパネルアッパと、を有することを特徴としている。

【0007】

請求項１に記載の発明によれば、カウルフロントパネルロアの車幅方向両端部が、それぞれ左右一対のフロントサスペンションタワーの上部に締結されており、上方側へ凸形状となる断面ハット形状に形成されたカウルフロントパネルアッパの車幅方向に延在する車体前方側及び車体後方側の各フランジ部がカウルフロントパネルロアに接合されている。これにより、少なくとも左右一対のフロントサスペンションタワーの間に、カウルフロントパネルロアとカウルフロントパネルアッパとによる閉断面構造が構成されている。そして、閉断面構造の車体前方側及び車体後方側に位置する、カウルフロントパネルアッパの各フランジ部が、それぞれ左右一対のフロントサスペンションタワーの上部に締結されている。したがって、フロントサスペンションタワーの車幅方向の剛性を向上させることができる。

【0008】

また、請求項２に記載の車体前部構造は、請求項１に記載の車体前部構造であって、前記カウルフロントパネルアッパは、前記カウルフロントパネルロアに形成された貫通孔から露出されている前記フロントサスペンションの上部を被覆するように車幅方向外側へ延設された膨出部を有し、該膨出部における車幅方向外側のフランジ部が前記一対のフロントサスペンションタワーの上部に更に締結されていることを特徴としている。

【0009】

請求項２に記載の発明によれば、カウルフロントパネルアッパが、カウルフロントパネルロアに形成された貫通孔から露出されているフロントサスペンションの上部を被覆するように車幅方向外側へ延設された膨出部を有し、その膨出部における車幅方向外側のフランジ部が、一対のフロントサスペンションタワーの上部に更に締結されている。したがって、フロントサスペンションタワーの車幅方向の剛性をより一層向上させることができる。

【発明の効果】

【0010】

以上のように、本発明によれば、フロントサスペンションタワーの車幅方向の剛性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態に係る車体前部構造を示す斜視図である。

【図2】第１実施形態に係るカウルフロントパネルアッパとカウルフロントパネルロアとを示す分解斜視図である。

【図3】図１におけるＸ−Ｘ線矢視概略断面図である。

【図4】第２実施形態に係る車体前部構造を示す斜視図である。

【図5】第２実施形態に係るカウルフロントパネルアッパとカウルフロントパネルロアとを示す分解斜視図である。

【図6】カウルフロントパネルアッパが設けられていない比較例に係る車体前部構造を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＵＰを車体上方向、矢印ＦＲを車体前方向、矢印ＯＵＴを車幅方向外側とする。また、以下の説明で、特記なく前後、上下、左右の方向を用いる場合は、車体前後方向の前後、車体上下方向の上下、車体左右方向（車幅方向）の左右を示すものとする。

【0013】

まず、第１実施形態に係る車体前部構造１０について説明する。図１〜図３で示すように、この車体前部構造１０は、左右一対のフロントサスペンションタワー（以下「サスタワー」という）２０の間に跨るように架設されたカウルフロントパネル（以下「カウル」という）１２を有している。

【0014】

左右一対のサスタワー２０には、それぞれ左右の前輪（図示省略）のフロントストラットサスペンション（以下「サスペンション」という）１８が格納されている。そして、カウル１２は、左右一対のサスタワー２０間に架設されることにより、図示しないインストルメントパネルのエンジンコンパートメントルーム側の前部に配置されるようになっている。

【0015】

また、このカウル１２は、左右一対のサスタワー２０の上面部（上部）２０Ａに車幅方向両端部がそれぞれ締結固定されるカウルフロントパネルロア（以下「カウルロア」という）１４と、カウルロア１４の上面部１４Ａに、そのカウルロア１４とで閉断面構造を構成するように重ね合わされて接合されるとともに、左右一対のサスタワー２０の上面部２０Ａに車幅方向両端部がそれぞれ締結固定されるカウルフロントパネルアッパ（以下「カウルアッパ」という）１６と、を有している。

【0016】

カウルロア１４は、車幅方向が長手方向とされたパネルであり、カウルロア１４の車幅方向両端部には、それぞれ左右のサスペンション１８の上端部（上部）１８Ａ（図３参照）における上面中央部１８Ｂを車体上方側へ露出させるための略円形状の貫通孔１５（図２参照）が左右対称に形成されている。

【0017】

そして、カウルロア１４の貫通孔１５周りの車幅方向外側部分には、後述するスタッドボルト２２を挿通させるボルト挿通孔１４Ｂが形成されており、カウルロア１４の貫通孔１５周りの車体前方側部分及び車体後方側部分には、それぞれ後述する六角穴付ボルト（以下「ボルト」という）２４を挿通させるボルト挿通孔１４Ｃが形成されている。

【0018】

カウルアッパ１６は、車幅方向が長手方向とされるとともに、上方側へ凸形状となる断面ハット形状に形成されたパネルであり、カウルアッパ１６の車体前方側及び車体後方側において車幅方向に延在するフランジ部１６Ａが、カウルロア１４の上面部１４Ａに溶着又は接着によって接合固定されるようになっている。そして、各フランジ部１６Ａの車幅方向両端部には、それぞれ後述するボルト２４を挿通させるボルト挿通孔１６Ｃが形成されている。

【0019】

カウルロア１４の車幅方向両端部は、それぞれ１本のスタッドボルト２２と、サスペンション１８の上端部１８Ａをサスタワー２０の上面部２０Ａにカウル１２と共に締結固定するための２本のボルト２４とによって、そのサスタワー２０の上面部２０Ａに取り外し可能に取り付けられるようになっている。そして、カウルアッパ１６の車幅方向両端部は、それぞれ上記２本のボルト２４によって、サスタワー２０の上面部２０Ａに取り外し可能に取り付けられるようになっている。

【0020】

すなわち、カウルロア１４のボルト挿通孔１４Ｂには、サスタワー２０の上面部２０Ａ側（サスペンション１８の上端部１８Ａ側）に一端部が締結されたスタッドボルト２２の他端部が挿通されるようになっており、その他端部に上方からナット２６が螺合されるようになっている。これにより、各サスタワー２０の上面部２０Ａにおける車幅方向外側に、カウルロア１４の貫通孔１５周りの車幅方向外側部分がそれぞれ締結固定されるようになっている。

【0021】

また、図３で詳細に示すように、各サスペンション１８の上端部１８Ａには、車幅方向同位置で車体前後方向に並んだ２個のボルト挿通孔１８Ｃが形成されており、その上端部１８Ａの下面側（車体下方側）から各ボルト２４が各ボルト挿通孔１８Ｃに挿通されるようになっている。

【0022】

そして、各ボルト２４は、サスタワー２０の上面部２０Ａに形成されている各ボルト挿通孔２０Ｃと、カウルロア１４の各ボルト挿通孔１４Ｃと、カウルアッパ１６の各ボルト挿通孔１６Ｃに更に挿通され、その各ボルト２４に上方からナット２６が螺合されるようになっている。

【0023】

これにより、各サスタワー２０の上面部２０Ａにおける車幅方向内側に、カウルロア１４の貫通孔１５周りの車体前方側部分及び車体後方側部分と、カウルアッパ１６の各フランジ部１６Ａの車幅方向端部とが、サスペンション１８の上端部１８Ａと共にそれぞれ締結固定（共締め）されるようになっている。

【0024】

つまり、これにより、少なくとも左右一対のサスタワー２０間、即ち車幅方向で互いに対向する各サスタワー２０の各側壁部２０Ｂ間に、カウルロア１４とカウルアッパ１６とで、車幅方向（左右方向）に延在する閉断面構造が構成されるようになっている。なお、各ボルト２４による締結時に、サスタワー２０の上面部２０Ａとカウルロア１４の下面との間にリング状のスペーサー２８（図３参照）を同軸的に設けるようにしてもよい。

【0025】

また、このカウルアッパ１６は、図３で示すように、２本のボルト２４間の車体前後方向中央に配置されるようになっている。これにより、車両が前面衝突したときなど、車体前方側からサスタワー２０に荷重が入力されたときに、その荷重が、サスタワー２０から各ボルト２４を介して上記閉断面構造へ車体前後方向で均等に、かつ効率よく伝達される構成になっている。

【0026】

また、カウル１２に構成される閉断面構造は、少なくとも左右一対のサスタワー２０の側壁部２０Ｂ間に構成されていればよい。したがって、この第１実施形態に係るカウルアッパ１６のように、その車幅方向両端部が開放され、平面視で、貫通孔１５から露出されているサスペンション１８の上端部１８Ａにおける上面中央部１８Ｂを被覆しないように構成されていてもよい。

【0027】

また、このカウルアッパ１６は、ワイパー取付構造を構成するようになっている。すなわち、このカウルアッパ１６の車幅方向略中央部には、図示しないワイパーを取り付けるための取付孔１６Ｄが形成されており、別途ワイパー取付部材が必要とならないように構成されている。これにより、部品点数及び製造コストの低減が図れるようになっている。

【0028】

以上のような構成の車体前部構造１０について、次にその作用について説明する。

【0029】

上記したように、カウルロア１４の車幅方向両端部及びカウルアッパ１６の車幅方向両端部は、それぞれ左右一対のサスタワー２０の上面部２０Ａに締結固定されている。そして、カウルロア１４とカウルアッパ１６とで車幅方向に延在する閉断面構造が構成されている。すなわち、カウルロア１４の上面部１４Ａに断面ハット形状とされたカウルアッパ１６のフランジ部１６Ａが接合されており、少なくとも平面視で左右一対のサスタワー２０の側壁部２０Ｂ間に閉断面構造が構成されている。

【0030】

したがって、図６で示す比較例のように、左右一対のサスタワー２０間にカウルロア１４に相当するカウル３０しか架設されていない構成に比べて、左右一対のサスタワー２０の車幅方向における剛性を向上させることができる。つまり、これにより、各サスタワー２０の車幅方向内側への変形モードを抑制することができる。

【0031】

しかも、このような閉断面構造をカウル１２に構成することにより、本来のカウル１２としての機能の他に、従来設けられていたサスペンションタワーバーとしての機能もカウル１２に付与することができる。したがって、従来よりも部品点数及び製造コストを低減させることができる。

【0032】

また、オフセット前面衝突のときには、左右何れか一方のサスタワー２０だけが車体後方側へ倒れる変形モードとなるため、左右一対のサスタワー２０間に架設されたカウル１２には、相対的に前後逆方向へ向かう剪断力が作用する。しかしながら、カウル１２には、上記閉断面構造が構成されているので、その剪断力に対する耐力が向上されている。

【0033】

しかも、上記閉断面構造は、２本のボルト２４間の車体前後方向中央に配置されている。したがって、車体前方側からサスタワー２０に入力された荷重は、そのサスタワー２０から各ボルト２４を介して、上記閉断面構造へ車体前後方向において均等に、かつ効率よく伝達される。

【0034】

よって、図６で示す比較例のように、左右一対のサスタワー２０間にカウルロア１４に相当するカウル３０しか架設されていない構成に比べて、左右一対のサスタワー２０の車体前後方向における剛性も向上させることができる。つまり、これにより、各サスタワー２０の車体後方側への変形モードも抑制することができる。

【0035】

また、このカウル１２（カウルロア１４及びカウルアッパ１６）の車幅方向両端部は、サスタワー２０の上面部２０Ａにスタッドボルト２２やボルト２４によって取り外し可能に締結固定されている。したがって、カウル１２の車幅方向両端部が、サスタワー２０の上面部２０Ａに取り外し不能に固着されている構成に比べて、エンジンコンパートメントルームにおける作業性が良好となる利点もある。

【0036】

次に、第２実施形態に係る車体前部構造１０について説明する。なお、上記第１実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明（作用も含む）は省略する。

【0037】

図４、図５で示すように、この第２実施形態に係る車体前部構造１０は、カウルアッパ１６の車幅方向両端部が、平面視で、貫通孔１５から露出されているサスペンション１８の上端部１８Ａにおける上面中央部１８Ｂ全体を被覆するように、その車幅方向外側へ延設されている点だけが、上記第１実施形態と異なっている。

【0038】

すなわち、カウルアッパ１６の車幅方向両端部には、平面視で、貫通孔１５の外形にほぼ沿うように、外形が略円弧状に膨らんだ膨出部１７が形成されている。そして、その膨出部１７の周囲まで延長されたフランジ部１６Ａの車幅方向外側端部には、スタッドボルト２２を挿通させるためのボルト挿通孔１６Ｂが更に形成されている。

【0039】

したがって、この第２実施形態の場合は、カウルロア１４のボルト挿通孔１４Ｂと、カウルアッパ１６のボルト挿通孔１６Ｂとにスタッドボルト２２の他端部が挿通され、その他端部に上方からナット２６が螺合されるようになっている。これにより、各サスタワー２０の上面部２０Ａにおける車幅方向外側に、カウルロア１４の車幅方向外側部分だけではなく、カウルアッパ１６のフランジ部１６Ａの車幅方向外側端部もそれぞれ締結固定されるようになっている。

【0040】

つまり、この第２実施形態に係るカウルアッパ１６の車幅方向両端部は、膨出部１７が形成されていることにより、それぞれサスタワー２０の上面部２０Ａの車幅方向内側のボルト２４による締結固定だけではなく、その上面部２０Ａの車幅方向外側においても、スタッドボルト２２によって締結固定されている（車幅方向における１箇所ではなく、車幅方向に離れた２箇所で締結固定されている）。

【0041】

したがって、カウルアッパ１６の車幅方向両端部が、それぞれサスタワー２０の上面部２０Ａの車幅方向内側だけにしか締結固定されていない（ボルト２４により、車幅方向における１箇所のみで締結固定されている）第１実施形態に比べて、左右一対のサスタワー２０の車幅方向及び車体前後方向における剛性をより一層向上させることができる。

【0042】

これにより、各サスタワー２０の車幅方向内側への変形モードをより一層抑制することができるとともに、オフセット前面衝突時における各サスタワー２０の車体後方側への変形モードもより一層抑制することができる。

【0043】

以上、本実施形態に係る車体前部構造１０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る車体前部構造１０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、第２実施形態において、車幅方向外側端部のフランジ部１６Ａを既存のスタッドボルト２２ではなく、新たにボルト２４を追加して締結固定するようにしてもよい。また、ボルト２４の本数も図示の２本に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0044】

１０ 車体前部構造
１２ カウル（カウルフロントパネル）
１４ カウルロア（カウルフロントパネルロア）
１６ カウルアッパ（カウルフロントパネルアッパ）
１８ サスペンション（フロントサスペンション）
２０ サスタワー（フロントサスペンションタワー）

【図1】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図2】