特許 7604985 車体構造

(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】

(24)【登録日】2024-12-16

(45)【発行日】2024-12-24

(54)【発明の名称】車体構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/08 20060101AFI20241217BHJP

   B62D 25/04 20060101ALI20241217BHJP

【ＦＩ】

B62D25/08 F

B62D25/08 H

B62D25/08 J

B62D25/04 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021055397

(22)【出願日】2021-03-29

(65)【公開番号】P2022152574

(43)【公開日】2022-10-12

【審査請求日】2024-01-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木村 隆之

(72)【発明者】

【氏名】亀井 丈広

(72)【発明者】

【氏名】任田 功

(72)【発明者】

【氏名】大江 晴夫

(72)【発明者】

【氏名】橋口 拓允

(72)【発明者】

【氏名】田中 洋

(72)【発明者】

【氏名】平松 大弥

(72)【発明者】

【氏名】福島 正信

(72)【発明者】

【氏名】福田 貴生

【審査官】三宅 龍平

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－０２８９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１３１７３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２６４９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０４０１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２４７２０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－００８７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０９２７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－２５２７７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ２５／００ － ２５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車室と、該車室の車両前方に設けられ、パワートレインを格納する動力室とを車両前後方向に仕切るダッシュパネルと、前記ダッシュパネルの上方に設けられ、車幅方向に延びるカウルパネルとを備えた車両の車体構造であって、
前記ダッシュパネルの車幅方向両端部において上下方向に延びるように配設される左右一対のヒンジピラーと、該ヒンジピラーの少なくとも一方に固定されるとともに少なくとも車幅方向中央部まで延びるインパネメンバとを備え、
前記ダッシュパネルには、車幅方向中央部が車両後方へ向かって膨出する膨出部が設けられ、
前記ダッシュパネルは、前記膨出部の車両後端部に位置する後端壁部から車両前方へ離れて設けられ、該膨出部の内面に固定される補強部材を備え、
前記膨出部の後端壁部は、前記カウルパネルの車幅方向中央部における後端部よりも車両後方に位置付けられ、
前記膨出部の上壁部は、前記インパネメンバの下端部よりも下に位置付けられている車体構造。

【請求項2】

車室と、該車室の車両前方に設けられ、パワートレインを格納する動力室とを車両前後方向に仕切るダッシュパネルと、前記ダッシュパネルの上方に設けられ、車幅方向に延びるカウルパネルとを備えた車両の車体構造であって、
前記ダッシュパネルには、車幅方向中央部が車両後方へ向かって膨出する膨出部が設けられ、
前記ダッシュパネルは、前記膨出部の車両後端部に位置する後端壁部から車両前方へ離れて設けられ、該膨出部の内面に固定される補強部材を備え、
前記補強部材は、車幅方向に延びており、
前記補強部材の車幅方向左端部が前記膨出部の車幅方向左側壁部の内面に固定され、
前記補強部材の車幅方向右端部が前記膨出部の車幅方向右側壁部の内面に固定され、
前記膨出部の後端壁部は、前記カウルパネルの車幅方向中央部における後端部よりも車両後方に位置付けられている車体構造。

【請求項3】

車室と、該車室の車両前方に設けられ、パワートレインを格納する動力室とを車両前後方向に仕切るダッシュパネルと、前記ダッシュパネルの上方に設けられ、車幅方向に延びるカウルパネルとを備えた車両の車体構造であって、
前記ダッシュパネルには、車幅方向中央部が車両後方へ向かって膨出する膨出部が設けられ、
前記ダッシュパネルは、前記膨出部の車両後端部に位置する後端壁部から車両前方へ離れて設けられ、該膨出部の内面に固定される補強部材を備え、
前記膨出部の後端壁部は、前記カウルパネルの車幅方向中央部における後端部よりも車両後方に位置付けられ、
前記補強部材には、前記膨出部の内面への固定部が設けられており、
前記固定部には、車両前方へ向けて開放する切欠部が形成され、
前記固定部は、前記切欠部に差し込まれた締結部材によって前記膨出部に締結固定されている車体構造。

【請求項4】

車室と、該車室の車両前方に設けられ、パワートレインを格納する動力室とを車両前後方向に仕切るダッシュパネルと、前記ダッシュパネルの上方に設けられ、車幅方向に延びるカウルパネルとを備えた車両の車体構造であって、
前記ダッシュパネルには、車幅方向中央部が車両後方へ向かって膨出する膨出部が設けられ、
前記ダッシュパネルは、前記膨出部の車両後端部に位置する後端壁部から車両前方へ離れて設けられ、該膨出部の内面に固定される補強部材を備え、
前記膨出部の後端壁部は、前記カウルパネルの車幅方向中央部における後端部よりも車両後方に位置付けられ、
前記補強部材には、車両後方への荷重を受けたときに屈曲変形を誘発する変形誘発部が設けられ、
前記変形誘発部は、前記補強部材を貫通する貫通孔及び前記補強部材をビード状に変形させた変形部の少なくとも一方で構成されている車体構造。

【請求項5】

車室と、該車室の車両前方に設けられ、パワートレインを格納する動力室とを車両前後方向に仕切るダッシュパネルと、前記ダッシュパネルの上方に設けられ、車幅方向に延びるカウルパネルとを備えた車両の車体構造であって、
前記ダッシュパネルには、車幅方向中央部が車両後方へ向かって膨出する膨出部が設けられ、
前記ダッシュパネルは、前記膨出部の車両後端部に位置する後端壁部から車両前方へ離れて設けられ、該膨出部の内面に固定される補強部材を備え、
前記膨出部の後端壁部は、前記カウルパネルの車幅方向中央部における後端部よりも車両後方に位置付けられ、
前記補強部材には、車両後方への荷重を受けたときに破断を誘発する破断誘発部が設けられ、
前記破断誘発部は、前記補強部材を貫通する貫通孔で構成されている車体構造。

【請求項6】

請求項１に記載の車体構造において、
前記膨出部の後端壁部は、前記インパネメンバの車両前端部よりも車両後方に位置付けられている車体構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の車体構造に関し、特にダッシュパネルを備えた構造の技術分野に属する。

【背景技術】

【0002】

自動車の前部には、エンジンが格納されるエンジンルームが設けられており、このエンジンルームと車室とは上下方向及び車幅方向に延びるダッシュパネルによって仕切られている（例えば特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１のダッシュパネルの車幅方向中央部には、車室内側（車両後方）へ向かって膨出した膨出部が形成されている。この膨出部の車両後側には、空調ユニットが配設されており、膨出部と空調ユニットとの間には、クラッシュスペースが設けられている。クラッシュスペースには、前方衝突時に前後方向の荷重を吸収する荷重吸収部材が配設されている。荷重吸収部材は、変形用部材と、上下方向に延びる基板を有しており、この基板の上端部がカウルパネルに接合される一方、下端部は膨出部の最後端近傍に接合されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００４－７４９０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、前方衝突時には、エンジンルームに格納されているパワートレインに対して後向きの荷重が加わることになるが、衝撃荷重を有効に吸収するためには、パワートレインの後退ストローク量を十分に確保したいという要求がある。

【0006】

しかしながら、車両のレイアウトやデザイン、運動性能上の要求から、車両のボンネットの全長を短くしたい場合がある。ボンネットの全長が短くなるということは、エンジンルームの前後方向の寸法が短くなるということであり、このことは前方衝突時におけるパワートレインの後退ストローク量を確保する上でマイナスの要因となる。

【0007】

この点、特許文献１では膨出部と空調ユニットとの間にクラッシュスペースを設けている。しかしながら、膨出部の後端壁部はカウルパネルの前端部近傍に位置しており、荷重吸収部材の後端部を構成している基板はカウルパネルの後端部よりも前に位置している。つまり、膨出部の後方への膨出量が少なく、荷重吸収部材の後端部の位置が全体的に前寄りになっているので、特にボンネットの全長が短くしたい場合には、パワートレインの後退ストローク量が十分でなくなる場合が考えられる。

【0008】

また、例えばフロントエンジンリヤドライブ車の場合は、フロントウインドウの下端部からボンネットの前端までの寸法が長くなるので、前部車体剛性を確保する点では不利になる。特に、前方衝突時におけるパワートレインの後退ストローク量を確保しようとして膨出部の後方への膨出量を大きくすると、ダッシュパネルの剛性が低下してしまい、走行時の外力によってダッシュパネルにおける膨出部よりも右側部分と左側部分とが開くように変形し易くなり、ひいては車両の操縦安定性及び運動性能の低下を引き起こす場合がある。

【0009】

上述した課題は、エンジンを車室前方に搭載した車両に限られるものではなく、例えば走行用モータ等を車室前方に搭載した車両においても同様である。

【0010】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、通常走行時における前部車体剛性を確保して車両の操縦安定性及び運動性能を向上させながら、前方衝突時にパワートレインの後退ストローク量を十分に確保して乗員の安全性を向上させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するために、本開示の一側面では、車室と、該車室の車両前方に設けられ、パワートレインを格納する動力室とを車両前後方向に仕切るダッシュパネルと、前記ダッシュパネルの上方に設けられ、車幅方向に延びるカウルパネルとを備えた車両の車体構造を前提とすることができる。車体構造は、前記ダッシュパネルの車幅方向両端部において上下方向に延びるように配設される左右一対のヒンジピラーと、該ヒンジピラーの少なくとも一方に固定されるとともに少なくとも車幅方向中央部まで延びるインパネメンバとを備えている。前記ダッシュパネルには、車幅方向中央部が車両後方へ向かって膨出する膨出部が設けられ、前記ダッシュパネルは、前記膨出部の車両後端部に位置する後端壁部から車両前方へ離れて設けられ、該膨出部の内面に固定される補強部材を備え、前記膨出部の後端壁部は、前記カウルパネルの車幅方向中央部における後端部よりも車両後方に位置付けられ、前記膨出部の上壁部は、前記インパネメンバの下端部よりも下に位置付けられている。

【0012】

この構成によれば、ダッシュパネルの膨出部の後端壁部がカウルパネルの車幅方向中央部における後端部よりも車両後方に位置付けられているので、膨出部の車両後方への膨出量が大きくなり、前方衝突時におけるパワートレインの後退量を多く確保することが可能になる。

【0013】

このように膨出部の膨出量が大きくなると、ダッシュパネルの剛性低下が懸念されるが、本構成では、ダッシュパネルを補強するための補強部材が膨出部の内面に固定されていて、しかも、膨出部の後端壁部から車両前方に離れているので、ダッシュパネルの補強効果が高まる。よって、パワートレインの後退量を多く確保すべく、膨出部の膨出量が大きくなってもダッシュパネルの剛性が高まり、車両の操縦安定性及び運動性能が向上する。

【0014】

また、仮に、車両前後方向視でインパネメンバと膨出部の上壁部とが重複する位置関係にあると、膨出部の車両後方への膨出量を多く確保することができず、その結果、パワートレインの後退ストローク量が減少するおそれがある。これに対し、本構成では、膨出部の上壁部がインパネメンバの下端部よりも下に位置付けられているので、膨出部をインパネメンバの位置とは関係なく、後方への膨出量が大きなものにすることができる。これにより、パワートレインの後退ストローク量を多く確保できる。

【0015】

また、前記膨出部の後端壁部は、前記インパネメンバの車両前端部よりも車両後方に位置付けられている。

【0016】

すなわち、インパネメンバは高剛性な部材であることから、その高さによってはパワートレインの後退を阻害するおそれがある。本構成では、膨出部の後端壁部がインパネメンバの車両前端部よりも車両後方に位置しているので、膨出部の後方への膨出量を大きくしてパワートレインの後退ストローク量を多く確保できる。

【0017】

また、前記補強部材は、車幅方向に延びており、前記補強部材の車幅方向左端部が前記膨出部の車幅方向左側壁部の内面に固定され、前記補強部材の車幅方向右端部が前記膨出部の車幅方向右側壁部の内面に固定されている。

【0018】

この構成によれば、補強部材によって膨出部の左側壁部と右側壁部とが連結されるので、ダッシュパネルの剛性をより一層高めることができる。

【0019】

また、前記補強部材には、前記膨出部の内面への固定部が設けられており、前記固定部には、車両前方へ向けて開放する切欠部が形成され、前記固定部は、前記切欠部に差し込まれた締結部材によって前記膨出部に締結固定されている。

【0020】

この構成によれば、補強部材が切欠部に差し込まれたボルトやリベット、ネジのような締結部材によって膨出部に強固に固定されるので、通常走行時におけるダッシュパネルの剛性を十分に確保できる。一方、前方衝突時にパワートレインが後退すると、当該パワートレインが補強部材に当接し、補強部材が車両後方へ押される。このパワートレインの後退力は極めて大きいので、補強部材が膨出部に対して車両後方へ相対変位しようとする。このとき、締結部材は前方へ向けて開放する切欠部内に位置しているので、この開放部分を通って相対移動可能であり、これにより、締結部材による締結力を解くことなく、補強部材を膨出部に対して後退させることができる。よって、パワートレインの後退ストローク量を多く確保できる。

【0021】

また、前記補強部材には、車両後方への荷重を受けたときに屈曲変形を誘発する変形誘発部が設けられている。

【0022】

この構成によれば、前方衝突時にパワートレインが後退して補強部材に当接した時、補強部材が車両後方への荷重を受けると、変形誘発部が補強部材の屈曲変形を誘発するので、補強部材がパワートレインの後退を阻害し難くなり、よって、パワートレインの後退ストローク量を多く確保できる。

【0023】

また、前記変形誘発部は、前記補強部材を貫通する貫通孔及び前記補強部材をビード状に変形させた変形部の少なくとも一方で構成されている。

【0024】

この構成によれば、補強部材を確実に変形させることができる。

【0025】

また、前記補強部材には、車両後方への荷重を受けたときに破断を誘発する破断誘発部が設けられている。

【0026】

この構成によれば、前方衝突時にパワートレインが後退して補強部材に当接した時、補強部材が車両後方への荷重を受けると、破断誘発部が補強部材の破断を誘発するので、補強部材がパワートレインの後退を阻害し難くなり、よって、パワートレインの後退ストローク量を多く確保できる。

【0027】

また、前記破断誘発部は、前記補強部材を貫通する貫通孔で構成されているので、破断を確実に誘発することができる。

【発明の効果】

【0028】

以上説明したように、ダッシュパネルの膨出部の後端壁部から車両前方へ離れて設けられる補強部材が該膨出部の内面に固定されているので、通常走行時における前部車体剛性を確保して車両の操縦安定性及び運動性能を向上させることができ、しかも、膨出部の後端壁部がカウルパネルの車幅方向中央部における後端部よりも車両後方に位置付けられているので、前方衝突時にパワートレインの後退ストローク量を十分に確保して乗員の安全性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の実施形態に係る車体構造を上方から見た斜視図である。

【図2】上記車体構造の平面図である。

【図3】図２におけるIII－III線断面図である。

【図4】上記車体構造の正面図である。

【図5】上記車体構造のダッシュパネルとフロアパネルの斜視図である。

【図6】インパネメンバが運転席側にのみ設けられている例を示す図１相当図である。

【図7】補強部材の正面図である。

【図8】補強部材の固定構造を別の例を示す図７相当図である。

【図9】補強部材の固定構造を別の例を示す図３相当図である。

【図10】補強部材に変形誘発部を設けた例を示す図７相当図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

【0031】

図１は、本発明の実施形態に係る車体構造１の斜視図であり、図２は、車体構造１の平面図である。車体構造１は、例えば乗用自動車等の自動車に適用可能な車体構造である。自動車は、車体の前部に搭載されたエンジンや走行用モータ等で後輪を駆動するフロントエンジンリヤドライブ車（以下、ＦＲ車という）であってもよいし、車体の前部に搭載されたエンジンや走行用モータ等で前輪を駆動するフロントエンジンフロントドライブ車（以下、ＦＦ車という）であってもよい。自動車は、ＦＲ車とＦＦ車以外にも、車体の前部に搭載されたエンジンで４輪を駆動する４輪駆動車であってもよい。尚、この実施形態の説明では、車両前側を単に「前」といい、車両後側を単に「後」といい、車両右側を単に「右」といい、車両左側を単に「左」というものとする。車両の左右方向が車幅方向である。

【0032】

車体構造１は、フロアパネル２と、ダッシュパネル３と、右側サイドシル４と、左側サイドシル５（図２にのみ示す）とを備えている。フロアパネル２は、車室の底板部を構成する部材であり、例えば鋼板等で構成されていて、前後方向に延びている。フロアパネル２の上方空間が車室Ｒである。車室Ｒの上部にはルーフ（図示せず）が設けられている。また、車室Ｒの右側部及び左側部には、乗降用のドア（図示せず）が設けられている。右側サイドシル４及び左側サイドシル５は、本発明の車体構造１を構成する部材としなくてもよく、必要に応じて設ければよい。

【0033】

図２に仮想線で示すように、車室Ｒの右側（車幅方向一方側）に運転席Ｄｒが設けられ、車室Ｒの左側（車幅方向他方側）に助手席Ｐｓが設けられている。尚、これとは反対に、運転席Ｄｒが左側、助手席Ｐｓが右側に設けられていてもよく、この場合には、本実施形態を左右反転させて適用することができる。また、運転席Ｄｒ及び助手席Ｐｓの後方には後席が設けられていてもよいし、後席は無くてもよい。車室Ｒには、荷物等を積載する荷室が含まれていてもよい。

【0034】

右側サイドシル４は、フロアパネル２の右縁部に沿って前後方向に延びている。左側サイドシル５は、フロアパネル２の左縁部に沿って前後方向に延びている。車室Ｒは、右側サイドシル４と左側サイドシル５との間に位置している。フロアパネル２の左右方向中央部には、フロアトンネル部２ａが上方へ膨出するように形成されている。フロアトンネル部２ａは、フロアパネル２の前縁部から後縁部まで連続して前後方向に延びている。

【0035】

車室Ｒの前方には、パワートレインＰＴ（図２～図４に仮想線で概略形状を示す）を格納する動力室Ｓが設けられている。動力室Ｓは、例えばパワートレイン格納室、エンジンルーム、モータルーム等と呼ぶこともできる。車室Ｒと動力室Ｓとを前後方向に仕切っている部材がダッシュパネル３である。ダッシュパネル３は、左右方向に延びるとともに上下方向にも延びている。図３に示すように、ダッシュパネル３の下側部分は、下端部へ近づくほど後に位置するように傾斜ないし湾曲しており、ダッシュパネル３の下端部がフロアパネル２の前端部に接続されている。したがって、フロアパネル２は、ダッシュパネル３の下端部から後方へ延びるように設けられる。

【0036】

パワートレインＰＴは、内燃機関、いわゆるロータリーエンジンやレシプロエンジンであってもよいし、走行用モータであってもよいし、上記エンジンと走行用モータの両方を備えたものであってもよい。走行用モータを備えている場合、発電用のエンジン（パワートレインＰＴの一部）が動力室Ｓに格納されていてもよい。パワートレインＰＴがエンジンの場合、クランクシャフトが前後方向に延びる姿勢で動力室Ｓに格納されていてもよいし、クランクシャフトが左右方向に延びる姿勢で動力室Ｓに格納されていてもよい。エンジンは、複数のシリンダがクランクシャフトの軸方向に直列に並んだ直列多気筒エンジンであってもよいし、クランクシャフトの軸方向に沿って見たとき、複数のシリンダがＶ字をなすように配列されたＶ型多気筒エンジンであってもよい。また、エンジンは、複数のシリンダがクランクシャフトを挟んで水平方向に対向するように配列された水平対向エンジンであってもよい。

【0037】

パワートレインＰＴには、トランスミッション（図示せず）が含まれていてもよい。トランスミッションは、車両に搭載された制御装置によってギヤ比を自動的に変更するオートマチックトランスミッションやＣＶＴ式トランスミッションであってもよいし、車室Ｒに設けられた操作レバー（図示せず）によって乗員がギヤ比を変更するマニュアルトランスミッションであってもよい。

【0038】

動力室Ｓの上部には、ボンネットフード（図示せず）が設けられている。また、図１及び図２に示すように、動力室Ｓの右側部には、右側フロントサイドフレーム６が設けられ、動力室Ｓの左側部には、左側フロントサイドフレーム７が設けられている。右側フロントサイドフレーム６及び左側フロントサイドフレーム７は、共に前後方向に延びており、右側フロントサイドフレーム６及び左側フロントサイドフレーム７の前端部には、左右方向に延びるバンパーレインフォースメントＢが取り付けられている。右側フロントサイドフレーム６、左側フロントサイドフレーム７及びバンパーレインフォースメントＢは、車体構造１を構成する部材とすることができるが、車体構造１に含まれない部材とすることもできる。

【0039】

右側フロントサイドフレーム６の後端部は、ダッシュパネル３の左右方向中央部よりも右寄りの部分に接続されている。図４に示すように、この右側フロントサイドフレーム６の後端部は、ダッシュパネル３に沿って右側へ延びる水平部６ａと、ダッシュパネル３に沿って下方へ延びる下側部６ｂと、後述する膨出部の内面に沿って後方へ延びる後側部６ｃとの３つに分岐している。また、左側フロントサイドフレーム７の後端部は、ダッシュパネル３の左右方向中央部よりも左寄りの部分に接続されている。この左側フロントサイドフレーム７の後端部は、ダッシュパネル３に沿って右側へ延びる水平部７ａと、ダッシュパネル３に沿って下方へ延びる下側部７ｂと、後述する膨出部の内面に沿って後方へ延びる後側部７ｃとの３つに分岐している。

【0040】

図３に示すように、ダッシュパネル３の上方には、車体構造１の一部を構成するカウルパネル８が設けられている。カウルパネル８は、板材で構成されていて、左右方向に延びている。カウルパネル８は、左右方向に延びるとともに前後方向にも延びる底板部８ａと、底板部８ａの前端部から上方へ延びる前板部８ｂと、底板部８ａの後端部から上方へ延びる後板部８ｃとを備えている。底板部８ａの前部にダッシュパネル３の上端部が接続されている。

【0041】

図２に示すように、カウルパネル８の底板部８ａの後端部は、左右方向中央部が最も前に位置し、右端へ行くほど及び左端へ行くほど後に位置するように、平面視で大きく湾曲している。この底板部８ａの後端部から後板部８ｃが上方へ延びているので、後板部８ｃも平面視で左右方向中央部が最も前に位置し、右端へ行くほど及び左端へ行くほど後に位置するように大きく湾曲している。尚、図示しないが、フロントウインドガラスの下端部がカウルパネル８の後板部８ｃの直上方に位置するようになっている。よって、カウルパネル８の大部分は車室外に配置されることになる。

【0042】

図４に示すように、車体構造１は、ダッシュパネル３の右端部において上下方向に延びるように配設される右側ヒンジピラー９と、ダッシュパネル３の左端部において上下方向に延びるように配設される左側ヒンジピラー１０とをさらに備えている。すなわち、図１に示すように、右側ヒンジピラー９の下端部は、右側サイドシル４の前端部近傍に接続されており、右側ヒンジピラー９は右側サイドシル４の前端部近傍からダッシュパネル３の右端部に沿ってカウルパネル８と略同じ高さ近傍まで延びている。右側ヒンジピラー９は、自動車の右側部に配設される右ドアを開閉可能に支持するヒンジが固定されるようになっている。右側ヒンジピラー９の上端部には、右側フロントピラー１１の下端部が接続されている。また、左側ヒンジピラー１０の下端部は、左側サイドシル５の前端部近傍に接続されており、左側ヒンジピラー１０は左側サイドシル５の前端部近傍からダッシュパネル３の左端部に沿ってカウルパネル８と略同じ高さ近傍まで延びている。左側ヒンジピラー１０は、自動車の左側部に配設される左ドアを開閉可能に支持するヒンジが固定されるようになっている。図４に示すように、左側ヒンジピラー１０の上端部には、左側フロントピラー１２の下端部が接続されている。

【0043】

（インパネメンバ）
図１や図２に示すように、車体構造１は、インパネメンバ２０を備えている。インパネメンバ２０は、右側ヒンジピラー９の上端部から左側ヒンジピラー１０の上端部まで左右方向に延び、内部が中空の筒状部材で構成されている。インパネメンバ２０は、図示しないが車室Ｒの前端部に設けられているインストルメントパネルの内部に収容された状態になっている。

【0044】

インパネメンバ２０の右端部には、右側ブラケット２１が固定されており、この右側ブラケット２１が右側ヒンジピラー９の上端部の車室内側に固定されている。また、インパネメンバ２０の左端部には、左側ブラケット２２が固定されており、この左側ブラケット２２が左側ヒンジピラー１０の上端部の車室内側に固定されている。尚、右側ブラケット２１及び左側ブラケット２２は省略してもよい。

【0045】

図２に仮想線で示すように、インパネメンバ２０の運転席Ｄｒ側には、ステアリングコラムＳＴが支持されている。ステアリングコラムＳＴは、ステアリングシャフト（図示せず）を回転可能に軸支するための部材である。

【0046】

図６に示す別の例のように、インパネメンバ２０は、車幅方向中央部まで延びる部材であってもよい。この例では、インパネメンバ２０の右端部（一端部）が右側ヒンジピラー９の上端部の車室内側に固定されているが、インパネメンバ２０の左端部（他端部）は左側ヒンジピラー１０に達しておらず、車室Ｒの車幅方向中央部に位置している。また、図示しないが、運転席Ｄｒが左側に設けられる場合には、インパネメンバ２０の左端部（一端部）が左側ヒンジピラー１０の上端部の車室内側に固定され、インパネメンバ２０の右端部（他端部）が車室Ｒの車幅方向中央部に位置する形態であってもよい。つまり、インパネメンバ２０は、左右のヒンジピラー９、１０の少なくとも一方のヒンジピラーに固定されるとともに少なくとも車幅方向中央部まで延びる部材であればよい。インパネメンバ２０の長さは、任意に設定することができ、図６に示す長さよりも長くてもよいし、短くてもよい。

【0047】

（ダッシュパネルの膨出部）
図５に示すように、ダッシュパネル３は、該ダッシュパネル３の左右方向中央部から後方へ向かって膨出する膨出部３０を備えている。膨出部３０は、上壁部３１、後端壁部３２、右側壁部３３及び左側壁部３４で構成されている。膨出部３０は、複数の板材が組み合わされて構成されており、具体的には、後端壁部３２、右側壁部３３及び左側壁部３４が１枚の板材で一体成形されているが、上壁部３１は、後端壁部３２、右側壁部３３及び左側壁部３４と別体の板材で構成されている。上壁部３１は、成形後に後端壁部３２、右側壁部３３及び左側壁部３４の上部に接合することによって一体化できる。膨出部３０は、１枚の板材で全てが構成されていてもよいが、後述するように後方への膨出量を大きくしているので、複数枚の板材を組み合わせて構成することが成形上、望ましい場合がある。

【0048】

膨出部３０の上壁部３１は、前後方向及び左右方向に延びており、この実施形態では略水平であるが、例えば後端部に近づくほど下に位置するように傾斜ないし湾曲していてもよい。後端壁部３２は、上壁部３１の後端部から下方へ延びるとともに左右方向に延びている。後端壁部３２は、この実施形態では略鉛直であるが、例えば下へ行くほど後に位置するように傾斜ないし湾曲していてもよい。右側壁部３３は、上壁部３１の右端部から下方へ延びるとともに前後方向に延びている。左側壁部３４は、上壁部３１の左端部から下方へ延びるとともに前後方向に延びている。右側壁部３３と左側壁部３４との左右方向の間隔は、後へ行くほど狭くなるように設定することができる。

【0049】

膨出部３０の右側壁部３３及び左側壁部３４の下部の間は下方に開放されている。また、膨出部３０の右側壁部３３及び左側壁部３４の前部の間は前方に開放されている。前方衝突の際に後退したパワートレインＰＴは、前方への開放部分から膨出部３０内に入るようになっている。また、膨出部３０が下方に開放されているので、パワートレインＰＴの上下方向の寸法が膨出部３０の上下方向の寸法よりも長くても、パワートレインＰＴの上側部分が膨出部３０内へ入り、パワートレインＰＴの下側部分が膨出部３０から下方へ突出した状態となる。これにより、膨出部３０がパワートレインＰＴの後退を阻害することはない。

【0050】

図３に示すように、膨出部３０の上壁部３１は、ダッシュパネル３の上端部近傍に位置しており、従って膨出部３０は、ダッシュパネル３の上端部から上下方向中間部までの部分を後方へ膨出させることによって形成されている。このように、膨出部３０の上壁部３１を上に位置付けることで、前方衝突の際にパワートレインＰＴが後退した時、パワートレインＰＴの後側上部を膨出部３０内へ入れることができ、パワートレインＰＴの後退ストローク量を多く確保できる。

【0051】

尚、本明細書における「前方衝突」とは、自動車が前進走行中に障害物等に衝突した場合の他、停車中の自動車に障害物が前方から衝突した場合も含まれる。また、本明細書の「前方衝突」とは、パワートレインＰＴが後退する程の大きな衝撃荷重が前方から加わる衝突であり、いわゆる軽衝突とは区別することができる。

【0052】

図３に示すように、膨出部３０の上壁部３１は、インパネメンバ２０の下端部よりも下に位置付けられていて、膨出部３０の上壁部３１の直上方にインパネメンバ２０が配置されている。膨出部３０の上壁部３１と、インパネメンバ２０の下端部とは、上下方向に所定の隙間をあけて対向するように配置されていてもよいし、インパネメンバ２０の下端部が膨出部３０の上壁部３１に固定されていてもよい。後者の場合、インパネメンバ２０における左右のヒンジピラー９、１０から離れた部分が膨出部３０に固定されることになる。

【0053】

図６に示す別の例の場合、インパネメンバ２０における右側ヒンジピラー９から離れた部分が膨出部３０に固定されることになる。また、運転席Ｄｒが左側に設けられる場合には、インパネメンバ２０における左側ヒンジピラー１０から離れた部分が膨出部３０に固定されることになる。

【0054】

ダッシュパネル３は車室Ｒと動力室Ｓとを仕切るためのものであることから高強度な部材で構成されている。この高強度なダッシュパネル３に膨出部３０を形成しているので、膨出部３０の強度も高まっており、膨出部３０は、少なくとも従来一般的に用いられている上下方向に長いインパネメンバステーよりも変形し難い部分となる。インパネメンバ２０が膨出部３０に固定されているので、従来のインパネメンバステーは不要になって車両の軽量化が可能になるとともに、従来のインパネメンバステーによる固定構造に比べてインパネメンバ２０の車体への取付剛性が向上し、走行中に各種外力を受けた際のインパネメンバ２０の変形量が減少する。

【0055】

インパネメンバ２０を膨出部３０に固定する構造としては、例えばボルトやナット、ビス、ネジ、リベット等の締結部材を利用した締結構造を用いることができる。この場合、インパネメンバ２０を膨出部３０の上壁部３１に直接固定してもよいし、インパネメンバ２０と上壁部３１との間にブラケットを介在させて固定してもよい。ブラケットを介在させる場合、インパネメンバ２０と上壁部３１との距離は短いので、従来のインパネメンバステーのような長い部材を用いなくて済む。また、ブラケットをインパネメンバ２０と膨出部３０との一方に予め溶接しておき、このブラケットを他方に締結固定するようにしてもよい。

【0056】

また、インパネメンバ２０を膨出部３０の後端壁部３２に固定してもよいし、右側壁部３３に固定してもよいし、左側壁部３４に固定してもよい。インパネメンバ２０を膨出部３０の１箇所に固定してもよいし、複数箇所に固定してもよい。

【0057】

また、図１に示すように、膨出部３０の車両後端部に位置する後端壁部３２は、カウルパネル８の左右方向中央部における後端部よりも後方に位置付けられている。すなわち、カウルパネル８の後端部は後板部８ｃで構成されているが、後板部８ｃは、上述したように、左右方向中央部が最も前に位置し、右端へ行くほど及び左端へ行くほど後に位置するように平面視で大きく湾曲している。平面視では、膨出部３０の後端壁部３２が後板部８ｃの左右方向中央部よりも後方に位置している。膨出部３０の後端壁部３２の位置が後板部８ｃの左右方向中央部よりも後方に位置しているということは、車体構造１の全体として、膨出部３０の後端壁部３２が大きく後退した位置にあるということである。膨出部３０の膨出量が大きくなればなるほど、即ち、膨出部３０の前後方向の寸法が長くなればなるほど、後端壁部３２は後方に位置することになり、本実施形態のようにカウルパネル８の後板部８ｃの左右方向中央部を比較の基準とし、その後板部８ｃの左右方向中央部よりも後端壁部３２を後方に位置付けることで、膨出部３０の膨出量を大きくすることができる。膨出部３０の膨出量を大きくすることで、上述した前方衝突時にパワートレインＰＴの後退ストローク量を多く確保できる。

【0058】

尚、この実施形態では、カウルパネル８の後板部８ｃの右端部及び左端部を比較対象としたときには、後端壁部３２が後板部８ｃの右端部及び左端部よりも前方に位置することになるが、これに限らず、後端壁部３２が後板部８ｃの右端部及び左端部よりも後方に位置付けられていてもよい。

【0059】

図３に示すように、膨出部３０の後端壁部３２は、上下方向に延びるとともに左右方向にも延びており、インパネメンバ２０の前端部よりも後方に位置付けられている。これにより、膨出部３０がインパネメンバ２０の下方に達するまで大きく膨出した形態になる。ここで、インパネメンバ２０の前端部は、該インパネメンバ２０の前面部と定義することができ、円筒状のインパネメンバ２０の場合、該インパネメンバ２０の外周面のうちで最も前に位置する部分、前に向いている部分である。この実施形態では、膨出部３０の後端壁部３２は、インパネメンバ２０の後端部よりも前方に位置付けられているが、これに限らず、膨出部３０の後端壁部３２がインパネメンバ２０の後端部よりも後方に位置付けられていてもよい。インパネメンバ２０の後端部は、該インパネメンバ２０の後面部と定義することができ、円筒状のインパネメンバ２０の場合、該インパネメンバ２０の外周面のうちで最も後に位置する部分、後に向いている部分である。

【0060】

図５に示すように、膨出部３０の下部は、フロアトンネル部２ａの上部に接続されている。すなわち、膨出部３０の後端壁部３２の下部は、フロアトンネル部２ａの上壁部に接続されて一体化されている。また、膨出部３０の右側壁部３３及び左側壁部３４の下部は、フロアトンネル部２ａの右側壁部及び左側壁部の上部に接続されて一体化されている。

【0061】

上述したように、膨出部３０をダッシュパネル３の上端部から上下方向の中間部までの広い範囲に形成するとともに、後方への膨出量を大きくし、さらに、前方衝突時にパワートレインＰＴの上側部分が膨出部３０に入るように、膨出部３０の幅を広げている。このように大きな膨出部３０をダッシュパネル３に設けると、ダッシュパネル３の剛性が低下してしまい、走行時の外力によってダッシュパネル３における膨出部３０よりも右側部分と左側部分とが開くように変形し易くなり、ひいては車両の操縦安定性及び運動性能の低下を引き起こす場合がある。特に、ＦＲ車の場合は、フロントウインドウの下端部からボンネットの前端までの寸法が長くなるので、前部車体剛性を確保する点では不利になる。このダッシュパネル３の剛性低下を補うべく、図３等に示すように、本実施形態では補強部材４０を設けている。

【0062】

（補強部材の構成）
本実施形態のダッシュパネル３は上記補強部材４０を備えており、この補強部材４０も車体構造１の一部を構成する部材である。補強部材４０は、膨出部３０の後端壁部３２から前方へ離れて設けられ、該膨出部３０の内面に固定されている。補強部材４０は、パワートレインＰＴの後側上部の真後に位置付けられている。つまり、前方衝突時にパワートレインＰＴが後退すると、パワートレインＰＴの後側上部が補強部材４０に確実に当接するように、補強部材４０の高さ及び左右方向の位置が設定されている。

【0063】

図７に示すように、補強部材４０単体を正面（前方）から見ると、全体として左右方向及び上下方向に延びる板状をなしている。補強部材４０は、左右方向及び上下方向に延びる板状の本体部４１と、上側固定部４２と、右側固定部４３と、左側固定部４４と、下側固定部４５とを備えている。

【0064】

上側固定部４２は、本体部４１の上端部に設けられており、前方へ向けて突出するとともに、左右方向に延びる板状をなしている。この上側固定部４２は、例えばカウルパネル８の底板部８ａまたは膨出部３０の上壁部３１に固定することができる。また、右側固定部４３は、本体部４１の右端部に設けられており、前方へ向けて突出するとともに、上下方向に延びる板状をなしている。この右側固定部４３は、膨出部３０の右側壁部３３の内面に固定することができる。また、左側固定部４４は、本体部４１の左端部に設けられており、前方へ向けて突出するとともに、上下方向に延びる板状をなしている。この左側固定部４４は、膨出部３０の左側壁部３４の内面に固定することができる。さらに、下側固定部４５は、本体部４１の下端部に設けられており、後方へ向けて突出するとともに、左右方向に延びる板状をなしている。この下側固定部４５は、フロアトンネル部２ａの上壁部に固定することができる。

【0065】

右側固定部４３及び左側固定部４４を膨出部３０の右側壁部３３及び左側壁部３４に固定することで、右側壁部３３と左側壁部３４とが補強部材４０によって連結された状態になる。これにより、ダッシュパネル３の剛性が向上する。さらに、上側固定部４２をカウルパネル８の底板部８ａまたは膨出部３０の上壁部３１に固定することで、膨出部３０の剛性が高まり、その結果、ダッシュパネル３の剛性がより一層向上する。加えて、下側固定部４５をフロアトンネル部２ａの上壁部に固定することで、補強部材４０とフロアトンネル部２ａとを接続することができ、ダッシュパネル３の剛性がさらに向上する。尚、補強部材４０の上側固定部４２及び下側固定部４５のいずれか一方または両方を省略してもよい。

【0066】

上側固定部４２、右側固定部４３、左側固定部４４及び下側固定部４５の固定方法としては、例えばスポット溶接等の溶接による固定方法を適用することができる。溶接による固定方法の場合、通常走行時に加わる外力によっては各固定部４２～４５が離脱しないようにしながら、前方衝突時にパワートレインＰＴが後退して補強部材４０の本体部４１に当接した時、その後方へ向けての荷重によって各固定部４２～４５が離脱するように設定されている。各固定部４２～４５の固定力は、例えば走行試験、衝突試験、シミュレーション等の結果によって予め設定することができる。その設定した固定力となるように、溶接条件や、溶接面積、溶接箇所の数を調整すればよい。

【0067】

また、図８及び図９に示す別の例のように、右側固定部４３及び左側固定部４４を締結部材５０によって膨出部３０の右側壁部３３及び左側壁部３４に締結してもよい。この例では、図８に示すように、右側固定部４３及び左側固定部４４にそれぞれ前方へ向けて開放する右側切欠部４３ａ及び左側切欠部４４ａが形成されている。図９に示すように、右側切欠部４３ａには、締結部材５０が差し込まれており、この締結部材５０を右側壁部３３に固定されているナット（図示せず）等に螺合させることで、右側固定部４３を右側壁部３３に固定できる。また、右側壁部３３に図示しないスタッドボルト（締結部材）を設けておき、このスタッドボルトを右側切欠部４３ａに差し込んだ状態にした後、該スタッドボルトにナットを螺合させることで、右側固定部４３を右側壁部３３に固定できる。左側固定部４４も同様である。尚、上側固定部４２及び下側固定部４５についても同様に切欠部を形成し、締結部材によって締結固定してもよい。右側切欠部４３ａ及び左側切欠部４４ａの一方を省略してもよい。

【0068】

図８及び図９に示す別の例では、通常走行時に加わる外力によっては右側固定部４３及び左側固定部４４が離脱しないようにしながら、前方衝突時にパワートレインＰＴが後退して補強部材４０の本体部４１に当接した時、その後方へ向けての荷重によって右側固定部４３及び左側固定部４４の一方または両方が離脱するように、締結部材５０の締結力を設定する。この締結力も、上述した試験やシミュレーションによって予め設定することができる。その設定した固定力となるように、締め付けトルクや、締結箇所の数、締結部材５０の軸径等を調整すればよい。

【0069】

この別の例では、前方衝突時にパワートレインＰＴが後退して、当該パワートレインＰＴによって補強部材４０が後方へ押されると、パワートレインＰＴの後退力は極めて大きいので、補強部材４０が膨出部３０に対して後方へ相対変位しようとする。このとき、締結部材５０は前方へ向けて開放する切欠部４３ａ、４４ａ内に位置しているので、この開放部分を通って相対移動可能であり、これにより、締結部材５０による締結力を解くことなく、補強部材４０を膨出部３０に対して後退させることができる。よって、パワートレインＰＴの後退ストローク量を多く確保できる。

【0070】

上述した例は、パワートレインＰＴの後退によって補強部材４０を離脱させることで、パワートレインＰＴの後退ストローク量を多く確保できるようにしているが、本実施形態は、これに限られるものではなく、図１０に示すように、補強部材４０に変形誘発部４６を設けてもよい。変形誘発部４６は、補強部材４０が後方への荷重を受けたときに該補強部材４０の屈曲変形を誘発する部分である。屈曲変形を開始する荷重は、変形誘発部４６の構造及び変形誘発部４６を設ける範囲等によって設定することができ、この実施形態では、通常走行時に加わる外力によっては補強部材４０が殆ど変形しないようにしながら、前方衝突時にパワートレインＰＴが後退して補強部材４０の本体部４１に当接した時、その後方へ向けての荷重によって屈曲変形するように設定されている。補強部材４０が屈曲変形することで、パワートレインＰＴの後退ストローク量を十分に確保することができる。

【0071】

変形誘発部４６は、補強部材４０の本体部４１をビード状に変形させた変形部で構成されている。ビード状とは、本体部４１の一部を厚み方向へ膨出させ、その変形部が所定方向に長く延びた形状のことである。このような変形部を設けることで、本体部４１の変形を誘発する部分となり得る。例えば上下方向に延びるビード状の変形部を変形誘発部４６とすることや、左右方向や斜め方向に延びるビード状の変形部を変形誘発部４６とすることができる。変形誘発部４６は、複数設けてもよい。

【0072】

また、補強部材４０の本体部４１を貫通する貫通孔４７を設け、この貫通孔４７を変形誘発部とすることもできる。貫通孔４７が形成された部分は相対的に弱くなり、本体部４１の変形を誘発する部分となり得る。貫通孔４７は、上下方向に長い形状であってもよいし、円形であってもよい。貫通孔４７は、複数設けてもよい。貫通孔４７とビード状の変形部とを本体部４１に形成してもよい。変形誘発部は、薄肉部で構成されていてもよい。

【0073】

補強部材４０には、後方への荷重を受けたときに破断を誘発する破断誘発部が設けられていてもよい。破断誘発部は、図１０に示す貫通孔４７や図示しない薄肉部等で構成することができる。本体部４１を変形させる場合、及び破断させる場合では、右側固定部４３及び左側固定部４４を膨出部３０の右側壁部３３及び左側壁部３４から離脱させる必要はなく、補強部材４０を強固に固定しておくことができる。

【0074】

（補強部材の別形態）
上述した形態では、補強部材４０が上下方向及び左右方向に延びる板状であるが、これに限らず、図示しないが、補強部材は左右方向に延びる板状、棒状、軸状等の形状としてもよく、膨出部３０の右側壁部３３と左側壁部３４とを連結可能な部材であればよい。

【0075】

また、補強部材４０は複数設けることもできる。補強部材４０を複数設ける場合には、上下方向に並ぶように設けてもよいし、前後方向に並ぶように設けてもよい。

【0076】

（実施形態の作用効果）
以上説明したように、この実施形態によれば、ダッシュパネル３の膨出部３０の後端壁部３２から前方へ離れて設けられる補強部材４０が該膨出部４０の内面に固定されているので、通常走行時における前部車体剛性を確保して車両の操縦安定性及び運動性能を向上させることができ、しかも、膨出部４０の後端壁部３２がカウルパネル８の後端部における左右方向中央部よりも後方に位置付けられているので、前方衝突時にパワートレインＰＴの後退ストローク量を十分に確保して乗員の安全性を向上させることができる。

【0077】

また、ダッシュパネル３の膨出部３０にインパネメンバ２０を固定するようにしたので、車両の軽量化を図りながら、ステアリングコラムＳＴの支持剛性を高めることができる。

【0078】

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

【産業上の利用可能性】

【0079】

以上説明したように、本発明に係る車体構造は、車室と動力室とを仕切るダッシュパネルを備えた車両に適用することができる。

【符号の説明】

【0080】

１ 車体構造
２ フロアパネル
３ ダッシュパネル
８ カウルパネル
９、１０ ヒンジピラー
２０ インパネメンバ
３０ 膨出部
３１ 上壁部
３２ 後端壁部
４０ 補強部材
４３ 右側固定部
４３ａ 右側切欠部
４４ 左側固定部
４４ａ 左側切欠部
４６ 変形誘発部
４７ 破断誘発部（貫通孔）
５０ 締結部材
ＰＴ パワートレイン
Ｒ 車室
Ｓ 動力室

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】