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(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】
(24)【登録日】2023-10-10
(45)【発行日】2023-10-18
(54)【発明の名称】車両の前部構造
(51)【国際特許分類】
   B62D 25/08 20060101AFI20231011BHJP
【FI】
B62D25/08 E
B62D25/08 H
【請求項の数】 3
(21)【出願番号】P 2020083055
(22)【出願日】2020-05-11
(65)【公開番号】P2021178521
(43)【公開日】2021-11-18
【審査請求日】2022-07-28
(73)【特許権者】
【識別番号】000110321
【氏名又は名称】トヨタ車体株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000394
【氏名又は名称】弁理士法人岡田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】五井 格
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 領馬
【審査官】塚本 英隆
(56)【参考文献】
【文献】特開昭64-041481(JP,A)
【文献】特開平11-115811(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】
車幅方向に延びてフロントガラスの下端部を支持するパネルであり、車両ボディの左端壁部と右端壁部とをつなぐカウルパネルと、前記カウルパネルの下方で前記車両ボディの左端壁部と右端壁部とにそれぞれ固定されており、サスペンション荷重を受ける左右のサスタワーとを備える車両の前部構造であって、
前記カウルパネルを下側から支えた状態で車幅方向に延び、車幅方向における両端部がそれぞれ車両ボディの左端壁部と右端壁部とに連結された補強部材と、
前記補強部材の車幅方向における両端部と左右のサスタワーとをそれぞれつなぐ左右の連結部材と、
を有しており、
前記補強部材は、前記カウルパネルに対して下方から合わせられることで、前記カウルパネルと共に中空閉断面形状の筒体を構成しており、
前記連結部材は、中空閉断面形状の縦筒体で、その縦筒体の上端の開口部分を塞ぐ天井板部が前記補強部材を下方から支える構成である車両の前部構造。
【請求項2】
請求項1に記載された車両の前部構造であって、
左右の前記連結部材は、前記車両ボディの左端壁部と右端壁部とにそれぞれ固定されている車両の前部構造。
【請求項3】
請求項1又は請求項2のいずれかに記載された車両の前部構造であって、
前記連結部材は、前記補強部材の下面と前記サスタワーの上面とをつなぐ構成である車両の前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車幅方向に延びてフロントガラスの下端部を支持するパネルであり、車両ボディの左端壁部と右端壁部とをつなぐカウルパネルと、前記カウルパネルの下方で前記車両ボディの左端壁部と右端壁部とにそれぞれ固定されており、サスペンション荷重を受ける左右のサスタワーとを備える車両の前部構造に関する。
【背景技術】
【0002】
車両の前部構造に関する技術が特許文献1に記載されている。特許文献1に記載の車両の前部構造では、図8に示すように、エンジンルームERの天井位置にフロントガラス(図示省略)の下端部を支えるカウルパネル102が車幅方向に延びるように設けられている。カウルパネル102は、上部が開放された溝状に形成されており、そのカウルパネル102の左端側(図示省略)と右端側とがそれぞれ車両ボディ100の左右の壁部104に連結されている。車両ボディ100の左右の壁部104の下側には、図8図9に示すように、それぞれ左右のホイールハウス105が設けられており、それらのホイールハウス105の後部にサスペンション荷重を受けるサスタワー106が設けられている。
【0003】
サスタワー106は、図9に示すように、車両ボディ100の壁部104の下側面に固定されている。そして、サスタワー106上には、図8図9に示すように、サスタワー106の上面とカウルパネル102の下面とを連結するとともに、壁部104の側面に固定されるガセット107が設けられている。これにより、サスタワー106の荷重受け部106u(上面)に対して上向きに加わるサスペンション荷重F(図9参照)がガセット107、車両ボディ100の壁部104、及びカウルパネル102によって受けられるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2005-53288号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
サスペンション荷重Fは、図9に示すように、サスタワー106の荷重受け部106uに対して車幅方向内側(図9では左方向)に傾いた状態で上向きに加わる。そして、サスペンション荷重Fの水平成分である左向きの荷重Fxは、主に車幅方向に延びるカウルパネル102によって受けられる。また、サスペンション荷重Fの鉛直成分はガセット107と壁部104とカウルパネル102の端部とで受けられるようになる。しかし、カウルパネル102は、上部が開放された溝状に形成されているため、車幅方向における剛性、及び上下方向の剛性を効果的に高めるのは難しい。
【0006】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、左右のサスタワー間の車幅方向における剛性、上下方向における剛性を効率的に高めることである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記した課題は、各発明によって解決される。第1の発明は、車幅方向に延びてフロントガラスの下端部を支持するパネルであり、車両ボディの左端壁部と右端壁部とをつなぐカウルパネルと、前記カウルパネルの下方で前記車両ボディの左端壁部と右端壁部とにそれぞれ固定されており、サスペンション荷重を受ける左右のサスタワーとを備える車両の前部構造であって、前記カウルパネルを下側から支えた状態で車幅方向に延び、車幅方向における両端部がそれぞれ車両ボディの左端壁部と右端壁部とに連結された補強部材と、前記補強部材の車幅方向における両端部と左右のサスタワーとをそれぞれつなぐ左右の連結部材とを有しており、前記補強部材は、前記カウルパネルに対して下方から合わせられることで、前記カウルパネルと共に中空閉断面形状の筒体を構成しており、前記連結部材は、中空閉断面形状の縦筒体で、その縦筒体の上端の開口部分を塞ぐ天井板部が前記補強部材を下方から支える構成である
【0008】
本発明によると、車両ボディの左端壁部と右端壁部とをつなぐカウルパネルが補強部材によって下側から支えられている。また、補強部材は、車幅方向に延び、その両端部がそれぞれ車両ボディの左端壁部と右端壁部とに連結されている。さらに、補強部材の両端部は、それぞれ左右の連結部材によって左右のサスタワーとつなげられている。これにより、サスペンション荷重の水平成分である車幅方向内側に向かう荷重を車幅方向に延びるカウルパネルと補強部材とによって受けることができる。また、サスペンション荷重の鉛直成分(上向き荷重)は、連結部材を介して補強部材の端部とカウルパネルの端部とで受けることができる。これにより、左右のサスタワー間の車幅方向における剛性、上下方向における剛性を高めることができる。
また、補強部材は、カウルパネルに対して下方から合わせられることで、カウルパネルと共に中空閉断面形状の筒体を構成している。このため、補強部材、及びカウルパネルの車幅方向における強度を効率的に向上させることができる。
【0009】
第2の発明によると、左右の連結部材は、車両ボディの左端壁部と右端壁部とにそれぞれ固定されている。これにより、サスペンション荷重の鉛直成分(上向き荷重)を連結部材と車両ボディの壁部とで受けることができる。
【0011】
第3の発明によると、連結部材は、補強部材の下面とサスタワーの上面とをつなぐ構成である。このため、連結部材によってサスペンション荷重の鉛直成分(上向き荷重)を効率的に補強部材の端部に伝達できる。
【0012】
なお、補強部材の下面の高さ位置は、車幅方向における両端部で低く、車幅方向における中央部で高くなるように設定するのが好ましい。これにより、補強部材の下方のスペースを有効利用できる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によると、左右のサスタワー間の車幅方向における剛性、上下方向における剛性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1】本発明の実施形態1に係る前部構造を備える車両を右前方から見た斜視図である。
図2】車両のエンジンルーム内における前部構造(右側)を左前方から見た斜視図である。
図3】車両の前部構造(右側)を前方から見た縦断面図(図2のIII-III矢視断面図)である。
図4図1のIV-IV矢縦視断面図である。
図5】車両の前部構造(右側)を左方から見た縦断面図(図2のV-V矢視断面図)である。
図6】車両の前部構造を構成する補強部材の平断面図(図5のVI-VI矢視断面図)である。
図7】車両の前部構造を構成するガセットの平断面図(図5のVII-VII矢視断面図)である。
図8】従来の車両の前部構造を表す斜視図である。
図9】従来の車両の前部構造を表す縦断面図(図8のIX-IX矢視断面図)である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
[実施形態1]
以下、図1から図7に基づいて本発明の実施形態1に係る車両の前部構造の説明を行なう。本実施形態に係る車両の前部構造は、車高が高いワンボックスタイプの車両における前部構造である。ここで、図中に示す前後左右、及び上下は、車両の前後左右、及び上下に対応している。
【0016】
<車両ボディ10の前部の概要について>
車両ボディ10の左右両側には、図1に示すように、フロントドア12により開閉されるドア開口部13が設けられている。前記ドア開口部13の前端縁には、フロントピラー14が立設されており、左右のフロントピラー14によってルーフパネル(図示省略)の前部が支持されている。フロントピラー14は、フロントドア12のベルトラインBRよりも下側のピラー支柱部14dがフェンダパネル15によって覆われている。左右のフェンダパネル15の間には、図1に示すように、車両のエンジンルームER(図2図4参照)を開閉可能に構成されたエンジンフード17が設けられている。また、左右のフロントピラー14等とルーフパネルとによって囲まれた位置には、フロントガラス18が設けられている。
【0017】
エンジンルームER内の左右両側には、図2図3に示すように、車両前後方向に延びるフロントサイドメンバ21が設けられている。なお、図2図3には、車両右側のみが記載されている。左右のフロントサイドメンバ21の車幅方向外側位置には、左右の前輪20(図3参照)をそれぞれ収納するホイールハウス22が設けられている。そして、ホイールハウス22の後部にサスタワー24が設けられている。サスタワー24は、図3に示すように、上端位置にショックアブソーバ24sの上端部が連結される天井部24tを備えており、ショックアブソーバ24sを介してサスペンション荷重Fを受けられるように構成されている。即ち、ショックアブソーバ24sの上端部が連結されるサスタワー24の天井部24tの中央部が荷重受け部(図番省略)となる。
【0018】
そして、サスタワー24の後端縁が、図2、及び図5に示すように、エンジンルームERと車室Rとを仕切るダッシュパネル25に接続されている。また、ホイールハウス22とサスタワー24との車幅方向外側には、図2図3に示すように、エンジンルームER内の上部縦壁面を構成するアッパメンバ27が設けられている。そして、アッパメンバ27がフェンダパネル15によって覆われている。なお、図2では、フェンダパネル15は省略されている。
【0019】
エンジンルームERと車室Rとを仕切るダッシュパネル25は、図4に示すように、車幅方向に延びる縦壁状に形成されている。そして、ダッシュパネル25の上端部25uが前方に曲げられてほぼ水平な状態に保持されており、その上端部25uがエンジンルームERの後部における天井部を構成している。そして、ダッシュパネル25の上端部25uの前端縁にカウルパネル30の後端縁30bが固定されている。カウルパネル30は、ダッシュパネル25と共にエンジンルームERと車室Rとを仕切るパネルであり、エンジンルームERの天井部を構成するとともに、フロントガラス18の下端部18dを裏側から支持できるように形成されている。カウルパネル30は、ダッシュパネル25の上端前側の位置で車幅方向に延びるように設けられている。
【0020】
カウルパネル30は、図4図5に示すように、ほぼ水平な横板部31と、前記横板部31の前端に設けられた縦壁部32と、縦壁部32の上端に設けられた前傾壁部33と、前傾壁部33の上端で前下方に折り曲げられたガラス支持部34とにより断面略Z字形に形成されている。そして、フロントガラス18の下端部18dの裏面が接着剤等によりカウルパネル30のガラス支持部34に固着されている。また、カウルパネル30の縦壁部32の下部前側には、同じくエンジンルームERの天井部を構成するカウルフロントパネル35の後端上部35uが固定されている。カウルフロントパネル35は、フロントガラス18の表面に沿って流下する雨水を車両右側と車両左側とに導けるように溝状に形成されている。カウルフロントパネル35は、カウルルーバ38を下側から支えられるように構成されている。
【0021】
カウルルーバ38は、外気導入機能を持った車体外装部品であり、図1図4に示すように、エンジンフード17とフロントガラス18間で車幅方向に延びるように設けられている。カウルルーバ38の後端縁にはガラス接続壁38bが形成されており、そのガラス接続壁38bがフロントガラス18の下端部18dに固着されている。また、カウルルーバ38の前側下端に設けられた底板部38dがカウルフロントパネル35の先端フランジ部35fによって下方から支持されている。ここで、図2、及び図5では、カウルフロントパネル35、及びカウルルーバ38は省略されている。
【0022】
<本実施形態に係る車両の前部構造の概要について>
カウルパネル30は、上記したように、ダッシュパネル25の上端前側の位置で車幅方向に延びるように設けられており、そのカウルパネル30の左右の端部が、図2図3に示すように、左右のアッパメンバ27に連結されている。また、カウルパネル30は、補強部材40によって下方から支持されている。補強部材40は、カウルパネル30の下側で車幅方向に延びるように設けられており、図2図3に示すように、その補強部材40の両端部(左右の端部)が左右のアッパメンバ27の側面に連結されている。さらに、補強部材40の左右の端部は、左右のガセット50によってそれぞれ左右のサスタワー24の天井部24tに連結されている。
【0023】
<補強部材40について>
補強部材40は、図4図5に示すように、前板部41と後板部43と底板部45とにより断面略U字形に形成されている。前板部41の上端縁には、縦向きの上端前フランジ部41fが形成されており、後板部43の上端縁には、水平後方に折り曲げられた上端後フランジ部43fが設けられている。そして、補強部材40の上端前フランジ部41fがカウルパネル30の縦壁部32の下部前面に溶接等により固定されている。また、補強部材40の上端後フランジ部43fがカウルパネル30の横板部31の下面に溶接等により固定されている。これにより、カウルパネル30の前部下面には、図4図5に示すように、そのカウルパネル30と補強部材40とにより車幅方向に延びる中空閉断面形状の筒体が形成される。
【0024】
補強部材40の左右両端部には、図3に示すように、底板部45の位置にガセット50の上面に固定される突部45kが設けられている。また、補強部材40の底板部45は、左右両端部に対して中央部が高くなるようにアーチ状に形成されている。補強部材40の左右両端部には、図6に示すように、補強部材40の左右の端部をそれぞれ左右のアッパメンバ27の側面に固定するための端部フランジ40fが前板部41と後板部43と底板部45との縁に沿って形成されている。
【0025】
<ガセット50について>
ガセット50は、図2図3に示すように、サスペンション荷重Fをサスタワー24からアッパメンバ27と補強部材40の端部とに伝達する部材である。ここで、左右のガセット50は別段の理由を除き左右対称に形成されているため、代表して右側のガセット50について説明する。ガセット50は、図7に示すように、前縦板部51と左縦板部52と後縦板部53とにより、平断面形状が略コ字形に成形されている。そして、前縦板部51と左縦板部52と後縦板部53とにより形成される平断面の面積は、図2図3に示すように、下側で大きくなるように設定されている。また、前縦板部51と後縦板部53との右端縁は、図7に示すように、それぞれ前後方向に折り曲げられることで、端部フランジ50fが形成されている。そして、ガセット50は、図2、及び図7に示すように、前後の端部フランジ50fによってアッパメンバ27の側面に固定されている。
【0026】
ガセット50は、図3、及び図5に示すように、前縦板部51と左縦板部52と後縦板部53とにより形成される上端の開口部分が天井板部55によって塞がれている。ガセット50の天井板部55は、補強部材40の端部の突部45kを下方から支えるとともに、その突部45kに溶接等により固定される。また、ガセット50の前縦板部51の下端縁には、図5に示すように、サスタワー24の前面側に固定される斜めフランジ部51fが設けられている。また、ガセット50の左縦板部52の下端縁には、図2図3に示すように、サスタワー24の天井部24tの荷重受け部に沿って固定される円弧状フランジ部52fが設けられている。同様にガセット50の後縦板部53の下端縁には、図5に示すように、サスタワー24の天井部24tの荷重受け部に固定される後下端フランジ部53fが形成されている。
【0027】
<本実施形態に係る車両の前部構造の働きについて>
サスペンション荷重Fは、図3に示すように、ショックアブソーバ24sを介してサスタワー24の天井部24tの荷重受け部に対して車幅方向内側(左方向)に傾いた状態で上向きに加わる。そして、サスペンション荷重Fの水平成分である車幅方向の荷重Fxは、主に車幅方向に延びるカウルパネル30と補強部材40とによって受けられる。ここで、カウルパネル30と補強部材40とは、図4図5に示すように、車幅方向に延びる中空閉断面形状の筒体を形成しているため、車幅方向に加わる荷重Fxに対する剛性が高くなる。
【0028】
また、サスペンション荷重Fの鉛直成分Fyはガセット50を介してアッパメンバ27と補強部材40の端部、及びカウルパネル30の端部とで受けられる。上記したように、カウルパネル30と補強部材40とは、車幅方向に延びる中空閉断面形状の筒体を形成しているため、補強部材40及びカウルパネル30の端部の剛性も高くなり、サスペンション荷重Fの鉛直成分Fyを良好に受けられるようになる。
【0029】
<本実施形態で使用した用語と本発明で使用した用語との対応>
本実施形態におけるエンジンルームER内の上部縦壁面を構成するアッパメンバ27が本発明における車両ボディの左端壁部と右端壁部とに相当する。また、ガセット50が本発明における連結部材に相当する。また、サスタワー24の天井部24tが本発明におけるサスタワーの上面に相当し、補強部材40の突部45kが本発明における補強部材の下面に相当する。
【0030】
<本実施形態に係る車両の前部構造の長所について>
本実施形態に係る車両の前部構造によると、車両ボディ10の左右のアッパメンバ27(左端壁部、右端壁部)をつなぐカウルパネル30が補強部材40によって下側から支えられている。また、補強部材40は、車幅方向に延び、その両端部がそれぞれ左右のアッパメンバ27に連結されている。さらに、補強部材40の両端部は、それぞれ左右のガセット50(連結部材)によって左右のサスタワー24とつなげられている。これにより、サスペンション荷重Fの水平成分である車幅方向内側に向かう荷重Fxを車幅方向に延びるカウルパネル30と補強部材40とによって受けることができる。また、サスペンション荷重Fの鉛直成分Fyは、ガセット50を介して補強部材40の端部とカウルパネル30の端部とで受けることができる。これにより、左右のサスタワー24間の車両ボディ10の剛性を確保できる。
【0031】
また、補強部材40とカウルパネル30とにより中空閉断面形状の筒体が構成されるため、補強部材40、及びカウルパネルの車幅方向における強度を効率的に向上させることができる。また、補強部材40の下面の高さ位置は、車幅方向における両端部で低く、車幅方向における中央部で高くなるように設定されているため、補強部材40の下方のスペースを有効利用できる。
【0032】
<変更例>
なお、本発明は上記実施形態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における変更が可能である。例えば、本実施形態では、カウルパネル30と補強部材40とにより車幅方向に延びる中空閉断面形状の筒体を形成する例を示した。しかし、補強部材40を角筒状に形成して、補強部材40の上面とカウルパネル30の下面とを溶接等により固定する構成でも可能である。また、本実施形態では、ガセット50を平断面形状略コ字形に形成する例を示した。しかし、ガセット50を角箱状に形成して、そのガセット50の上面を補強部材40の端部の下面に固定し、ガセット50の側面をアッパメンバ27の側面に固定し、下面をサスタワー24の上面に固定する構成でも可能である。また、本実施形態では、ガセット50と補強部材40とを別部品とする例を示した。しかし、左右のガセット50と補強部材40とを一体で門形に成形する構成でも可能である。
【符号の説明】
【0033】
10・・・・車両ボディ
18・・・・フロントガラス
24・・・・サスタワー
24t・・・天井部(上面)
27・・・・アッパメンバ(左端壁部、右端壁部)
30・・・・カウルパネル
40・・・・補強部材
45k・・・突部(下面)
50・・・・ガセット(連結部材)
F・・・・・サスペンション荷重
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9