汽車的frp制艙室的製作方法
2023-04-25 14:53:06
汽車的frp制艙室的製作方法
【專利摘要】在FRP制的汽車艙室的內層材(19)中的底面板(25)及下縱梁(22)的邊界上形成有沿前後方向延伸的傾斜面(19b)，因此，在因側面碰撞的碰撞載荷而作用有使下縱梁(22)朝向車寬方向內側傾倒的彎矩(M)時，即使不增加橫梁(40)的數量或增加橫梁(40)的高度，也能夠防止下縱梁(22)的傾倒。另外，將內層材(19)的傾斜面(19b)和外層材(20)與沿前後方向延伸的框架部件(59)結合，因此，不僅能夠抑制上述傾斜面(19b)的變形，而且也能夠通過將上述彎矩(M)經由框架部件(59)向外層材(20)傳遞，而更可靠地防止下縱梁(22)的傾倒。
【專利說明】汽車的FRP制艙室
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車的FRP制艙室，FRP (Fiber Reinforce Plastic)制艙室是將位於車室內側的內層材(inner skin)與位於車室外側的外層材(outer skin)結合而構成的，且至少具有底面板和與上述底面板的車寬方向兩側連接的下縱梁。
【背景技術】
[0002]通過下述專利文獻I而公知一種結構，在由CFRP(碳纖維強化樹脂)以浴盆(bath-tub)狀成形的汽車艙室的從底面板的左右兩側緣向上立起的下縱梁的下部，配置有在側面觀察下折曲為波紋板狀的能量吸收部件，通過在側面碰撞時輸入至下縱梁的載荷而使能量吸收部件壓潰，從而吸收能量。
[0003]在先技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本專利第4840072號公報
【發明內容】
[0006]但是，上述專利文獻I所述的結構中，汽車艙室的下縱梁從底面板的左右兩側緣向上立起，因此，當車高比本車高的SUV或卡車的保險槓與下縱梁的上部發生側面碰撞時，下縱梁的上部會由於碰撞載荷而被按壓並朝向車寬方向內側傾倒，從而具有能量吸收部件無法充分發揮能量吸收性能的可能性。
[0007]為了防止基於側面碰撞而造成的下縱梁的傾倒，考慮在底面板上設置多個橫梁，增加橫梁的高度或加強與下縱梁的結合部，但是，若這樣做，則具有車身重量增加或車室容積減少的問題。
[0008]本發明是鑑於上述情況而做出的，其目的在於防止側面碰撞時FRP制艙室的下縱梁朝向車寬方向內側傾倒。
[0009]為了實現上述目的，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，FRP制的艙室是將位於車室內側的內層材和位於車室外側的外層材結合而構成的，至少具有底面板、和與所述底面板的車寬方向兩側連接的下縱梁，其第I特徵在於，在所述內層材中的所述底面板及所述下縱梁的邊界上形成有沿前後方向延伸的傾斜面，通過沿前後方向延伸的框架部件將所述傾斜面和所述外層材結合。
[0010]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第I特徵的基礎上，其第2特徵在於，所述框架部件為筒狀的中空部件。
[0011]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第I或第2特徵的基礎上，其第3特徵在於，通過分隔部件將所述下縱梁分隔為上部空間及下部空間，所述分隔部件的前端及後端分別與所述艙室的前壁及後壁連接，在所述上部空間內配置有上部能量吸收部件，在所述下部空間內配置有下部能量吸收部件。
[0012]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第3特徵的基礎上，其第4特徵在於，所述底面板與所述下部空間連接，將所述上部能量吸收部件的強度設定得比所述下部能量吸收部件的強度低。
[0013]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第3或第4特徵的基礎上，其第5特徵在於，在從側面觀察車身時，所述上部能量吸收部件及所述下部能量吸收部件為使波峰部及波谷部連續的鋸齒形狀，所述上部能量吸收部件的波谷部和所述下部能量吸收部件的波峰部隔著所述分隔部件而對峙。
[0014]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第I至第5特徵中任一項的基礎上，其第6特徵在於，所述底面板具有夾持在所述內層材及所述外層材之間的芯材，隔著車身中心線的左右的所述芯材的前半部具有以與其相連的所述下縱梁的前部側為中心且以波紋狀形成的凹凸部，並且，隔著車身中心線的左右的所述芯材的後半部具有以與其相連的所述下縱梁的後部側為中心且以波紋狀形成的凹凸部。
[0015]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第I至第6特徵中任一項的基礎上，其第7特徵在於，與所述下縱梁的前方相連的前柱下構件前部的車寬方向內壁，相對於所述下縱梁的車寬方向內壁而向車寬方向內側擴開。
[0016]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第I特徵的基礎上，其第8特徵在於，所述艙室具有從所述下縱梁的後部向後上方立起並向後方延伸的左右的後側車架，通過配置在所述下縱梁的後部內並沿大致水平方向延伸的第I連結板，而連結將所述左右的後側車架之間連接的後底面板的前端、和所述下縱梁的上壁。
[0017]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第8特徵的基礎上，其第9特徵在於，通過後部分隔部件將所述後側車架的內部分隔為上部空間及下部空間，將所述後部分隔部件的前端與所述第I連結板的後端連結。
[0018]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第8或第9特徵的基礎上，其第10特徵在於，通過前部分隔部件將所述下縱梁的內部分隔為上部空間及下部空間，在所述下縱梁的所述上部空間及所述下部空間內分別配置有能量吸收部件，在將所述左右的下縱梁之間連接的前底面板及該下縱梁的邊界上形成有沿前後方向延伸的傾斜面，在所述前底面板的內部配置有芯材。
[0019]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第8至第10特徵中任一項的基礎上，其第11特徵在於，在所述下縱梁的後部內，配置有在所述第I連結板的上方沿大致水平方向延伸的第2連結板。
[0020]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第8至第11特徵中任一項的基礎上，其第12特徵在於，在從所述前底面板的後端朝向所述後底面板的前端立起的立起部的內部，配置有具有沿車寬方向延伸的凹凸部的芯材，在所述下縱梁的內部插入有使所述立起部的芯材的車寬方向兩端延長的隔壁部，將所述第I連結板的後端與所述隔壁部連結。
[0021]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第12特徵的基礎上，其第13特徵在於，使由FRP形成的所述隔壁部從所述立起部的芯材向上方延伸而與所述下縱梁的上壁連接，所述隔壁部至少具有從車寬方向外側朝向內側並向下傾斜的纖維配置方向。
[0022]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第I特徵的基礎上，其第14特徵在於，將所述內層材及所述外層材結合而構成位於所述艙室的前端的垂直壁、和與所述垂直壁的車寬方向外側相連的前柱下構件，嵌入至所述前柱下構件中的第I嵌入部件具有位於其與所述垂直壁的邊界附近的第I緊固部，將所述垂直壁及配置在所述前柱下構件的前方的減震器殼體與第I緊固部緊固。
[0023]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第14特徵的基礎上，其第15特徵在於，使所述減震器殼體、所述外層材、所述第I緊固部及所述內層材重合併通過螺栓緊固。
[0024]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第15特徵的基礎上，其第16特徵在於，所述第I嵌入部件在所述第I緊固部的車寬方向外側具有第2緊固部，通過螺栓使所述減震器殼體與所述第2緊固部緊固。
[0025]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第16特徵的基礎上，其第17特徵在於，所述前柱下構件的所述內層材具有前柱內壁、和經由折曲部與所述前柱內壁的下方連續的車輪罩後壁，所述第I嵌入部件在與所述折曲部相鄰的位置上具有第3緊固部，通過螺栓使所述減震器殼體與所述第3緊固部緊固。
[0026]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第17特徵的基礎上，其第18特徵在於，將所述第I緊固部、所述第2緊固部及所述第3緊固部配置為三角形狀。
[0027]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第14至第18特徵中任一項的基礎上，其第19特徵在於，所述垂直壁具有夾持在所述內層材及所述外層材之間的波紋板狀的芯材，在所述第I嵌入部件的下方且在所述前柱下構件的車輪罩後壁的附近的所述垂直壁中嵌入有第2嵌入部件，所述芯材的凹凸部與所述第2嵌入部件抵接，使前側車架與所述第2嵌入部件緊固。
[0028]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第19特徵的基礎上，其第20特徵在於，使所述前側車架與所述減震器殼體一體形成。
[0029]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第19或第20特徵的基礎上，其第21特徵在於，所述艙室具有與所述前柱下構件的後方相連的下縱梁，使從所述下縱梁的上壁的下表面向前方延伸的連結板的前端與所述前柱下構件的車輪罩後壁連接。
[0030]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第21特徵的基礎上，其第22特徵在於，所述連結板的前方側朝向所述第2嵌入部件並向車寬方向內側擴大寬度。
[0031]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第21或第22特徵的基礎上，其第23特徵在於，具有將所述下縱梁的內部分隔為上部空間及下部空間的分隔部件，使所述分隔部件的前端與所述車輪罩後壁連接。
[0032]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第14特徵的基礎上，其第
24特徵在於，所述艙室的垂直壁具有從將前側車架緊固的前側車架緊固部向後方彎曲且與所述下縱梁的前端相連的車輪罩後壁，通過沿大致水平方向延伸的連結板將所述下縱梁的上壁和所述車輪罩後壁連結。
[0033]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第24特徵的基礎上，其第25特徵在於，所述連結板的左右方向寬度以向所述前側車架緊固部接近的方式，從所述下縱梁側朝向所述車輪罩後壁側而擴大寬度。
[0034]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第25特徵的基礎上，其第
26特徵在於，通過沿大致水平方向延伸的分隔部件將所述下縱梁的內部分隔為上部空間及下部空間，將所述分隔部件的前端與所述車輪罩後壁連結。
[0035]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第26特徵的基礎上，其第
27特徵在於，所述前側車架緊固部由上部緊固部及下部緊固部構成，在與所述上部緊固部大致相同的高度處使所述連結板與所述車輪罩後壁連結，在與所述下部緊固部大致相同的高度處使所述分隔部件與所述車輪罩後壁連結。
[0036]另外，根據本發明，提出一種汽車的FRP制艙室，在所述第26或第27特徵的基礎上，其第28特徵在於，在所述下縱梁的所述上部空間及所述下部空間內分別配置有能量吸收部件。
[0037]此外，實施方式的前側車架前部13及前側車架後部31對應於本發明的前側車架，實施方式的儀錶板21對應於本發明的前壁，實施方式的前底面板25對應於本發明的底面板，實施方式的立起部26對應於本發明的後壁，實施方式的前側車架後部31對應於本發明的前側車架，實施方式的前柱下構件前部33對應於本發明的前柱下構件，實施方式的前柱內壁33b對應於本發明的車寬方向內壁，實施方式的前部分隔部件47對應於本發明的分隔部件，實施方式的前部連結板48對應於本發明的連結板，實施方式的後部第I連結板49對應於本發明的第I連結板，實施方式的後部第2連結板50對應於本發明的第2連結板，實施方式的上部能量吸收部件52及下部能量吸收部件53對應於本發明的能量吸收部件，實施方式的第I嵌入部件54對應於本發明的前側車架緊固部，實施方式的螺栓孔54a及內螺紋孔54b對應於本發明的上部緊固部，實施方式的螺栓孔54c及內螺紋孔54d對應於本發明的下部緊固部，實施方式的第I?第3螺栓孔154a?154c分別對應於本發明的第I?第3緊固部。
[0038]發明效果
[0039]根據本發明的第I特徵，至少具有底面板及左右的下縱梁的FRP制的艙室是將位於車室內側的內層材與位於車室外側的外層材結合而構成的。在內層材中的底面板及下縱梁的邊界上形成有沿前後方向延伸的傾斜面，因此，在因側面碰撞的碰撞載荷而作用有使下縱梁朝向車寬方向內側傾倒的彎矩時，內層材的傾斜面使上述彎矩傳遞至底面板而進行支承，由此，即使不增加橫梁的數量或增加橫梁的高度，也能夠防止下縱梁的傾倒。另外，使內層材的傾斜面和外層材與沿前後方向延伸的框架部件結合，因此，不僅能夠抑制上述傾斜面的變形，而且也能夠通過使上述彎矩經由框架部件傳遞至外層材，而更可靠地防止下縱梁的傾倒。
[0040]另外，根據本發明的第2特徵，框架部件為筒狀的中空部件，因此，能夠通過擠壓成形或拉拔成形容易地製造框架部件。
[0041]另外，根據本發明的第3特徵，通過分隔部件將下縱梁分隔為上部空間及下部空間，並使分隔部件的前端及後端分別與艙室的前壁及後壁連接，因此，能夠由分隔部件加強下縱梁，並且將輸入至下縱梁的側面碰撞的碰撞載荷向艙室的前壁及後壁分散而吸收。而且，在上部空間內配置有上部能量吸收部件，在下部空間內配置有下部能量吸收部件，由此，能夠通過上述碰撞載荷將上部能量吸收部件及下部能量吸收部件壓潰來有效地吸收碰撞能量。
[0042]另外，根據本發明的第4特徵，底面板與下部空間連接，因此，下縱梁變得易於因側面碰撞的碰撞載荷而朝向車寬方向內側傾倒，但是，通過將上部能量吸收部件的強度設定得比下部能量吸收部件的強度低，將通常難以壓潰的上部能量吸收部件和通常易於壓潰的下部能量吸收部件均等地壓潰，能夠將下縱梁向車寬方向內側的傾倒抑制為最小限度，同時使能量吸收效果最大限度地發揮。
[0043]另外，根據本發明的第5特徵，在從側面觀察車身時，上部能量吸收部件及下部能量吸收部件為使波峰部及波谷部連續的鋸齒形狀，上部能量吸收部件的波谷部和下部能量吸收部件的波峰部隔著分隔部件而對峙，因此，上述波谷部和上述波峰部經由分隔部件而一體化，由此,通過上部能量吸收部件、下部能量吸收部件及分隔部件而構成了多個牢固的三角形。由此，在因與車輪等碰撞而在下縱梁上輸入有集中的碰撞載荷時，能夠將上部能量吸收部件、下部能量吸收部件及分隔部件可靠地壓潰來提高能量吸收效果。
[0044]另外，根據本發明的第6特徵，底面板具有夾持在內層材及外層材之間的芯材，因此，能夠通過芯材提高底面板的強度，不僅如此，隔著車身中心線的左右的芯材的前半部具有以與其相連的下縱梁的前部側為中心且以波紋狀形成的凹凸部，並且，隔著車身中心線的左右的芯材的後半部具有以與其相連的下縱梁的後部側為中心且以波紋狀形成的凹凸部，因此，能夠將輸入至下縱梁的前後方向中間部的側面碰撞的載荷經由芯材的前半部及後半部的凹凸部分別向艙室的前部及後部分散而有效地吸收。
[0045]另外，根據本發明的第7特徵，與下縱梁的前方相連的前柱下構件前部的車寬方向內壁相對於下縱梁的車寬方向內壁而向車寬方向內側擴開，因此，當輸入至下縱梁的側面碰撞的載荷向前柱下構件前部傳遞時，能夠通過增加了強度的前柱下構件前部更有效地防止下縱梁的傾倒。
[0046]另外，根據本發明的第8特徵，艙室具有從下縱梁的後部向後上方立起並向後方延伸的左右的後側車架。通過配置在下縱梁的後部內且沿大致水平方向延伸的第I連結板而連結將左右的後側車架之間連接的後底面板的前端和下縱梁的上壁，因此，由第I連結板提高向後上方立起的下縱梁的後部的強度，由此，即使在SUV等車高較高的車輛與下縱梁的後部發生側面碰撞的情況下，也能夠通過第I連結板來防止基於碰撞載荷而造成的下縱梁的後部的壓潰，不僅如此，還能夠通過將碰撞載荷有效地傳遞至後側車架及後底面板，來防止下縱梁向車寬方向內側的傾倒。
[0047]另外，根據本發明的第9特徵，通過後部分隔部件將後側車架的內部分隔為上部空間及下部空間，將後部分隔部件的前端與第I連結板的後端連結，因此，不僅能夠通過後部分隔部件防止基於側面碰撞的碰撞載荷而造成的後側車架的壓潰，而且還能夠更有效地將輸入至下縱梁的側面碰撞的碰撞載荷從後側車架向後底面板分散。
[0048]另外，根據本發明的第10特徵，通過分隔部件將下縱梁的內部分隔為上部空間及下部空間，在下縱梁的上部空間及下部空間內分別配置有能量吸收部件，因此，能夠通過輸入至下縱梁的側面碰撞的碰撞載荷將上部能量吸收部件及下部能量吸收部件壓潰來有效地吸收碰撞能量。另外，在將左右的下縱梁之間連接的前底面板及下縱梁的邊界上形成沿前後方向延伸的傾斜面，在前底面板的內部配置有芯材，因此，在因側面碰撞的碰撞載荷而作用有使下縱梁向車寬方向內側傾倒的彎矩時，上述傾斜面使上述彎矩傳遞至由芯材加強的前底板而進行支承，由此，即使不增加橫梁的數量或增加橫梁的高度，也能夠防止下縱梁的傾倒。
[0049]另外，根據本發明的第11特徵，在下縱梁的後部內，配置有在第I連結板的上方沿大致水平方向延伸的第2連結板，因此，在下縱梁的後部輸入有碰撞載荷時，第I連結板及第2連結板協作而能夠更可靠地防止下縱梁的後部的壓潰。
[0050]另外，根據本發明的第12特徵，在從前底面板的後端朝向後底面板的前端立起的立起部的內部，配置有具有沿車寬方向延伸的凹凸部的芯材，將使立起部的芯材的車寬方向兩端延長的隔壁部插入至下縱梁的內部，將第I連結板的後端與隔壁部連結，因此，在下縱梁的後部輸入有側面碰撞的碰撞載荷時，能夠通過使芯材延長的隔壁部來防止下縱梁及後側車架的壓潰，並且能夠有效地將碰撞載荷向立起部傳遞來進行支承。
[0051]另外，根據本發明的第13特徵，使由FRP形成的隔壁部從立起部的芯材向上方延伸而與下縱梁的上壁連接，隔壁部至少具有從車寬方向外側朝向內側並向下傾斜的纖維配置方向，因此，當側面碰撞的碰撞載荷輸入至下縱梁的上部時，能夠有效地將碰撞載荷經由在隔壁部上傾斜地配向的纖維而向立起部的芯材傳遞。
[0052]另外，根據本發明的第14特徵，汽車用的FRP制艙室將位於車室內側的內層材和位於車室外側的外層材結合而構成位於上述艙室的前端的垂直壁、和與垂直壁的車寬方向外側相連的前柱下構件。嵌入至前柱下構件中的第I嵌入部件具有位於其與垂直壁的邊界附近的第I緊固部，將垂直壁及配置在前柱下構件的前方的減震器殼體與第I緊固部緊固，因此，能夠可靠地將輸入至減震器殼體的正面碰撞的碰撞載荷經由第I嵌入部件向中柱下構件傳遞並將其有效地吸收。
[0053]另外，根據本發明的第15特徵，使減震器殼體、外層材、第I緊固部及內層材重合併通過螺栓緊固，因此，將外層材、第I緊固部及內層材牢固地一體化，能夠可靠地將輸入至減震器殼體的正面碰撞的碰撞載荷經由前壁向前柱下構件傳遞。
[0054]另外，根據本發明的第16特徵，第I嵌入部件在第I緊固部的車寬方向外側具有第2緊固部，通過螺栓將減震器殼體與第2緊固部緊固，因此，能夠可靠地將從減震器殼體輸入至第I嵌入部件的正面碰撞的碰撞載荷向前柱下構件傳遞。
[0055]另外，根據本發明的第17特徵，前柱下構件的內層材具有前柱內壁、和經由折曲部與前柱內壁的下方連續的車輪罩後壁，第I嵌入部件在與折曲部相鄰的位置上具有第3緊固部，通過螺栓將減震器殼體與第3緊固部緊固，因此，通過形成在前柱內壁及車輪罩後壁的邊界上的高強度的折曲部來加強第3緊固部，而能夠可靠地將從減震器殼體輸入至第I嵌入部件的正面碰撞的碰撞載荷向前柱下構件傳遞。
[0056]另外，根據本發明的第18特徵，將第I緊固部、第2緊固部及第3緊固部配置為三角形狀，因此，能夠將輸入至減震器殼體的正面碰撞的碰撞載荷向第I嵌入部件分散而有效地向前柱下部傳遞。
[0057]另外，根據本發明的第19特徵，垂直壁具有夾持在內層材及外層材之間的波紋板狀的芯材，在第I嵌入部件的下方且在前柱下構件的車輪罩後壁的附近的垂直壁上嵌入有第2嵌入部件，並使芯材的凹凸部與第2嵌入部件抵接，將前側車架與第2嵌入部件緊固，因此，能夠可靠地將從前側車架輸入至第2嵌入部件的正面碰撞的碰撞載荷經由芯材向前壁傳遞，並從此處進一步向前柱下構件的車輪罩後壁傳遞而有效地吸收。
[0058]另外，根據本發明的第20特徵，將前側車架與減震器殼體一體形成，因此，將正面碰撞的碰撞載荷向第I嵌入部件及第2嵌入部件分散而向前壁整體傳遞，由此，能夠不需要極端地提高前壁的強度而謀求輕量化。
[0059]另外，根據本發明的第21特徵，艙室具有與前柱下構件的後方相連的下縱梁，將從下縱梁的上壁的下表面向前方延伸的連結板的前端與前柱下構件的車輪罩後壁連接，因此，能夠有效地將從前側車架輸入至第2嵌入部件的正面碰撞的碰撞載荷從車輪罩後壁經由連結板向下縱梁傳遞，而能夠防止前壁向車室側後退。
[0060]另外，根據本發明的第22特徵，連結板的前方側朝向第2嵌入部件並向車寬方向內側擴大寬度，因此，能夠更有效地將輸入至第2嵌入部件的正面碰撞的碰撞載荷從車輪罩後壁經由連結板向下縱梁傳遞。
[0061]另外，根據本發明的第23特徵，具有將下縱梁的內部分隔為上部空間及下部空間的分隔部件，將分隔部件的前端與車輪罩後壁連接，因此，與連結板協作而有效地將從前側車架輸入至第2嵌入部件的正面碰撞的碰撞載荷，從車輪罩後壁經由分隔部件向下縱梁傳遞，能夠防止前壁向車室側後退。
[0062]另外，根據本發明的第24特徵，艙室的垂直壁具有從將前側車架緊固的前側車架緊固部向後方彎曲且與下縱梁的前端相連的車輪罩後壁。將下縱梁的上壁和車輪罩後壁通過沿大致水平方向延伸的連結板連結，因此，尤其在小範圍偏心(narrow offset)正面碰撞時，有效地將從車輪輸入至車輪罩後壁的碰撞載荷經由連結板向下縱梁的上壁傳遞而進行支承，由此，能夠防止儀錶板向後方傾倒而確保車室空間。
[0063]另外，根據本發明的第25特徵，連結板的左右方向寬度以與前側車架緊固部接近的方式，從下縱梁側朝向車輪罩後壁側而擴大寬度，因此，能夠有效地將輸入至儀錶板的正面碰撞的碰撞載荷從車輪罩後壁向下縱梁傳遞。
[0064]另外，根據本發明的第26特徵，通過沿大致水平方向延伸的分隔部件將下縱梁的內部分隔為上部空間及下部空間，並將分隔部件的前端與車輪罩後壁連結，因此，能夠有效地將輸入至車輪罩後壁的正面碰撞的碰撞載荷從車輪罩後壁經由分隔部件向下縱梁傳遞。
[0065]另外，根據本發明的第27特徵，前側車架緊固部由上部緊固部及下部緊固部構成，在與上部緊固部大致相同的高度處使連結板與車輪罩後壁連結，並在與下部緊固部大致相同的高度處使分隔部件與車輪罩後壁連結，因此，能夠更有效地將從前側車架輸入至前側車架緊固部的正面碰撞的碰撞載荷，從車輪罩後壁經由連結板及分隔部件向下縱梁傳遞。
[0066]另外，根據本發明的第28特徵，在下縱梁的上部空間及下部空間內分別配置有能量吸收部件，因此，通過能量吸收部件使下縱梁的內表面及分隔部件一體結合而提高彎曲剛性，由此，能夠更可靠地支承正面碰撞的碰撞載荷。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0067]圖1是汽車的CFRP制的艙室的立體圖。(第I實施方式)
[0068]圖2是將內層材拆除後的艙室的立體圖。(第I實施方式)
[0069]圖3是圖2的3方向向視圖。(第I實施方式)
[0070]圖4是圖3的4-4線剖視圖。(第I實施方式)
[0071]圖5是圖4的5-5線剖視圖。(第I實施方式)
[0072]圖6是圖4的6-6線剖視圖。(第I實施方式)
[0073]圖7是圖3的7方向向視圖。(第I實施方式)
[0074]圖8是圖3的8方向向視圖。(第I實施方式)
[0075]圖9是將內層材拆除後的艙室的前部的立體圖。(第2實施方式)
[0076]圖10是圖9的10方向向視圖。(第2實施方式)
[0077]圖11是與圖10對應的作用說明圖。(第2實施方式)
[0078]圖12是圖9的12-12線剖視圖。(第2實施方式)
[0079]圖13是圖12的13-13線剖視圖。(第2實施方式)
[0080]附圖標記說明
[0081]11 艙室
[0082]13 前側車架前部(前側車架)
[0083]19 內層材
[0084]19b 傾斜面
[0085]20 外層材
[0086]21 儀錶板(前壁)
[0087]22 下縱梁
[0088]22a 上部空間
[0089]22b 下部空間
[0090]22c 內壁
[0091]22e 上壁
[0092]23 後側車架
[0093]23a 上部空間
[0094]23b 下部空間
[0095]25 前底面板(底面板)
[0096]26 立起(kick-up)部(後壁)
[0097]27 後底面板
[0098]31 前側車架後部(前側車架)
[0099]32 減震器殼體
[0100]33 前柱下構件前部(前柱下構件)
[0101]33a 車輪罩後壁
[0102]33b 前柱內壁(車寬方向內壁)
[0103]33c 折曲部
[0104]38 垂直壁
[0105]42 芯材
[0106]42a凹凸部
[0107]42c凹凸部
[0108]44芯材
[0109]44a凹凸部
[0110]45芯材
[0111]45a凹凸部
[0112]45b隔壁部
[0113]47前部分隔部件(分隔部件)
[0114]48前部連結板(連結板)
[0115]49後部第I連結板(第I連結板)
[0116]50後部第2連結板(第2連結板)
[0117]51後部分隔部件
[0118]52上部能量吸收部件(能量吸收部件)
[0119]52a波峰部
[0120]52b波谷部
[0121]53下部能量吸收部件(能量吸收部件)
[0122]53a波峰部
[0123]53b波谷部
[0124]54第I嵌入部件(前側車架緊固部)
[0125]54a螺栓孔(上部緊固部)
[0126]54b內螺紋孔(上部緊固部)
[0127]54c螺栓孔(下部緊固部)
[0128]54d內螺紋孔(下部緊固部)
[0129]59框架部件
[0130]154第I嵌入部件
[0131]154a第I螺栓孔(第I緊固部)
[0132]154b第2螺栓孔(第2緊固部)
[0133]154c第3螺栓孔(第3緊固部)
[0134]155第2嵌入部件
[0135]156A螺栓
[0136]156B螺栓
[0137]156C螺栓
[0138]01下縱梁的前部側的中心
[0139]02下縱梁的後部側的中心
【具體實施方式】
[0140]以下，參照附圖來說明本發明的實施方式。
[0141]第I實施方式
[0142]首先，基於圖1?圖8來說明本發明的第I實施方式。此外，本說明書中的前後方向、左右方向(車寬方向)及上下方向是以落座在駕駛席上的駕駛員為基準的。
[0143]如圖1所示，汽車的車身架具有:由碳纖維強化樹脂(CFRP)以浴盆狀形成的艙室
11;與艙室11的前端連接的作為鋁合金鑄造部件的左右一對的懸架支承組件12、12 ;從懸架支承組件12、12的前端向前方延伸的由鋁合金擠壓材料構成的左右一對的前側車架前部13、13 ;支承在前側車架前部13、13的前端的CFRP制的前圍組件14 ;從前圍組件14的左右兩端向後上方延伸的CFRP制的左右一對的下構件15、15 ;從下構件15、15的後端向後上方延伸並與艙室11的前端連接的CFRP制的左右一對的上構件16、16 ;立設在艙室11的後部上表面上的CFRP制的防滾杆(1ll-bar) 17 ;和將防滾杆17從後方支承而加強的CFRP制的左右一對的支承杆18、18。
[0144]艙室11為將內層材19及外層材20沿上下接合而成的中空構造，具有:前端的儀錶板21 ;從儀錶板21的車寬方向兩端向後方延伸的左右一對的下縱梁22、22 ;從下縱梁22,22的後端向後上方延伸的左右一對的後側車架23、23 ;將後側車架23、23的後端之間沿車寬方向連接的後圍橫梁24 ;將儀錶板21及左右的下縱梁22、22連接的前底面板25 ;從前底面板25的後端立起的立起部26 ;和從立起部26的上端向後方延伸並與後側車架23、23及後圍橫梁24連接的後底面板27。
[0145]前圍組件14具有:沿車寬方向延伸的保險槓橫梁28 ;從保險槓橫梁28的車寬方向兩端部向後方延伸並與前側車架前部13、13的前端連接的左右一對的保險槓橫梁伸出部29、29 ;和支承在保險槓橫梁伸出部29、29之間的框狀的前隔板30。各個懸架支承組件
12—體地具有:與前側車架前部13的後端和儀錶板21的前表面連接的前側車架後部31 ；和從前側車架後部31向車寬方向外側且向上方延伸並與儀錶板21的前表面連接的減震器殼體32。儀錶板21的左右兩端部構成從下縱梁22、22的前端向上方立起的左右一對的前柱下構件前部33、33。在前柱下構件前部33、33的後表面上，連接有左右一對的金屬制的前柱下構件後部34、34及左右一對的金屬制的前柱上構件35、35，左右的前柱上構件35、35的上端之間通過沿車寬方向延伸的金屬制的前車頂拱36而連接。
[0146]儀錶板21具有:從前底面板25的前端向斜上方延伸的傾斜壁37 ;和從傾斜壁37的前端向上方延伸的垂直壁38。從儀錶板21的傾斜壁37及構成前底面板25的上下表面的內層材19及外層材20的車寬方向中央部，向上方隆起有沿前後方向延伸的底板通道39。另外，從構成前底面板25的上表面的內層材19，向上方隆起有與底板通道39交差並沿車寬方向延伸的前橫梁40及後橫梁41。另一方面，後底面板27處的內層材19及外層材20均平坦地形成。
[0147]接著，基於圖2?圖8具體說明艙室11的構造。
[0148]構成艙室11的內層材19及外層材20具有以將儀錶板21、左右的下縱梁22、22、左右的後側車架23、23及後圍橫梁24的外周包圍的方式延伸的接合凸緣19a、20a，兩接合凸緣19a、20a通過粘結、焊接、鉚接等接合。
[0149]前底面板25具有由夾持在內層材19及外層材20之間的波紋板構成的左右的芯材42、42。夾在下縱梁22及底板通道39之間的芯材42為一體成形的部件，但分隔為前橫梁40的前方的第I部分A、第I部分A的前方的第2部分B、前橫梁40的後方的第3部分C、和第3部分C的後方的第4部分D(參照圖3及圖6)。
[0150]第I部分A具有以下縱梁22的前側部分為中心01且以同心圓的波紋狀延伸的多個凹凸部42a...，凹凸部42a…的車寬方向外端與下縱梁22連接，凹凸部42a…的後端與前橫梁40連接。第I部分A及第2部分B的邊界線從中心01通過，第2部分B的芯材42具有與第I部分A的芯材42的凹凸部42a...以切線狀連接並沿前後方向延伸的凹凸部42b...(參照圖1及圖5)。
[0151]另外，第3部分C具有以下縱梁22的後側部分為中心02且以同心圓的波紋狀延伸的多個凹凸部42c...，凹凸部42c…的車寬方向外端與下縱梁22連接，凹凸部42c…的前端與前橫梁40連接。第3部分C及第4部分D的邊界線從中心02通過，第4部分B的芯材42具有與第3部分C的芯材42的凹凸部42c...以切線狀連接並沿前後方向延伸的凹凸部42d…。
[0152]儀錶板21的傾斜壁37具有夾持在內層材19及外層材20之間的波紋板狀的芯材43，並且儀錶板21的垂直壁38具有夾持在內層材19及外層材20之間的波紋板狀的芯材44。傾斜壁37的芯材43具有沿前後方向延伸的凹凸部43a...，該凹凸部43a…與前底面板
25的芯材42的第2部分B的凹凸部42b…連續(參照圖3)。另一方面，垂直壁38的芯材44具有沿車寬方向延伸的凹凸部44a...，因此，傾斜壁37的芯材43的凹凸部43a...與垂直壁38的芯材44的凹凸部44a...正交(參照圖2)。
[0153]立起部26及後底面板27分別具有夾持在內層材19及外層材20之間的波紋板狀的芯材45、46，這些芯材45、46的凹凸部45a…、46a…均沿車寬方向延伸。因此，前底面板25的芯材42的第4部分D的凹凸部42d...與立起部26的芯材45的凹凸部45a...正交(參照圖2及圖3)。
[0154]下縱梁22具有內壁22c、外壁22d、上壁22e及下壁22f而構成閉合截面，在該下壁22f上連接有前底面板25(參照圖5)。下縱梁22的內部通過沿水平方向配置並沿前後方向延伸的前部分隔部件47而分隔為上部空間22a及下部空間22b (參照圖5)。前部分隔部件47的車寬方向外端夾持在內層材19及外層材20的凸緣部19a、20a之間，車寬方向內端與構成下縱梁22的內壁22c的、內層材19連接，前端與構成前柱下構件前部33的前壁的、車輪罩後壁33a的後表面連接(參照圖2)。
[0155]另外，從立起部26的芯材45的車寬方向兩端突出的隔壁部45b、45b在分別嵌合於下縱梁22的內部的狀態下，與下縱梁22的外壁22d、上壁22e及下壁22f連接，設在前部分隔部件47的後端的沿車寬方向延伸的凸緣47a在下縱梁22的內部與芯材45的隔壁部45b的前表面連接(參照圖7)。
[0156]在下縱梁22的前部中的上部空間22a內配置有沿水平方向延伸的前部連結板48(參照圖2、圖4及圖6)。前部連結板48的左右兩側緣與下縱梁22的內壁22c及外壁22d連接，後端與下縱梁22的上壁22e的下表面連接，前端與構成前柱下構件前部33的前壁的、車輪罩後壁33a的後表面連接。前部連結板48的車寬方向的寬度從其後端朝向前端而向車寬方向內側擴開，與之相伴，前柱下構件前部33的前柱內壁33b也朝向前方而向車寬方向內側擴開(參照圖6)。
[0157]在下縱梁22的後部中的上部空間22a內配置有沿水平方向延伸的後部第I連結板49 (參照圖2、圖4及圖7)。後部第I連結板49的左右兩側緣與下縱梁22的內壁22c及外壁22d連接，前端與下縱梁22的上壁22e的下表面連接，後端與立起部26的芯材45的隔壁部45b嵌合於下縱梁22內的部分的前表面連接。另外，在後部第I連結板49的上方配置有沿水平方向延伸的後部第2連結板50。後部第2連結板50與後部第I連結板49相比前後方向長度形成得較短，左右兩側緣與下縱梁22的內壁22c及外壁22d連接，前端與下縱梁22的上壁22e的下表面連接，後端與從立起部26的芯材45的隔壁部45b的上端向上方突出的平坦部45c的前表面連接。
[0158]供後部第2連結板50的後端連接的芯材45的平坦部45c不是波紋板狀，而形成為平坦的板狀，構成平坦部45c的碳片的配置方向如圖7的圓內放大所示，交替層疊有碳纖維從車寬方向外側朝向內側並向下45°傾斜的碳片a...、和碳纖維從車寬方向外側朝向內側並向上45。傾斜的碳片b...。
[0159]從下縱梁22的後端向後上方延伸的後側車架23的內部通過沿前後方向延伸的後部分隔部件51而分隔為上部空間23a及下部空間23b (參照圖3、圖4及圖7)。後部分隔部件51的前端隔著立起部26的芯材45而與下縱梁22的後部第I連結板49的後端連接。
[0160]在下縱梁22的上部空間22a內配置有上部能量吸收部件52，在下縱梁22的下部空間22b內配置有下部能量吸收部件53 (參照圖2、圖4及圖7)。上部能量吸收部件52由以鋸齒形折曲的板材構成，上端的波峰部52a…及下端的波谷部52b…交替連續。同樣地，下部能量吸收部件53由以鋸齒形折曲的板材構成，上端的波峰部53a…及下端的波谷部53b…交替連續。
[0161]上部能量吸收部件52及下部能量吸收部件53的左右兩側緣與下縱梁22的內壁22c及外壁22d連接，上部能量吸收部件52的波峰部52a…與下縱梁22的上壁22d的下表面及後部第I連結板49的下表面連接，下部能量吸收部件53的波谷部53b…與下縱梁22的下壁22f連接。上部能量吸收部件52的板厚設定得比下部能量吸收部件53的板厚更薄。而且，上部能量吸收部件52的波谷部52b…及下部能量吸收部件53的波峰部53a…分別與前部分隔部件47的上表面及下表面連接,但此時上述波谷部53b…及上述波峰部53a...以隔著前部分隔部件47而對峙的方式連接。
[0162]在儀錶板21的垂直壁38的車寬方向端部，預先嵌入有均由鋁擠壓材料構成的第1、第2嵌入部件54、55(參照圖8)。第I嵌入部件54為矩形狀的平坦的部件，在其角部形成有2個螺栓孔54a、54c和2個內螺紋孔54b、54d。第2嵌入部件55為三角形狀的平坦的部件，在其角部形成有3個螺栓孔55a?55c。另一方面，在懸架支承組件12的前側車架後部31的後端，形成有2個內螺紋孔31a、31c和2個螺栓孔31b、31d，在懸架支承組件12的減震器殼體32的後端形成有3個內螺紋孔32a?32c。
[0163]而且,將從後向前貫穿第I嵌入部件54的2個螺栓孔54a、54c的2根螺栓56、56螺合至前側車架後部31的2個內螺紋孔31a、31c中，將從前向後貫穿前側車架後部31的2個螺栓孔3lb、3Id的2根螺栓57、57螺合至第I嵌入部件54的2個內螺紋孔54b、54d中，並將從後向前貫穿第2嵌入部件55的3個螺栓孔55a?55c的3根螺栓58…螺合至減震器殼體32的3個內螺紋孔32a?32c中，由此，使懸架支承組件12緊固在儀錶板21的前表面。
[0164]此時，第I嵌入部件54的2個螺栓孔54a、54c及2個內螺紋孔54b、54d中的上側的螺栓孔54a及內螺紋孔54b的高度，與下縱梁22的前部連結板48的高度大致一致，下側的螺栓孔54c及內螺紋孔54d的高度與下縱梁22的前部分隔部件47的高度大致一致(參照圖4)。
[0165]在構成前底面板25的上表面的內層材19向上方立起而與下縱梁22的內壁22c相連的部分上，形成有傾斜面19b (參照圖1及圖5)。傾斜面19b以隨著從車寬方向內側趨向於外側而逐漸變高的方式傾斜，在其下表面與外層材20的上表面之間，配置有由CFRP的拉拔材料或鋁合金的擠壓材料構成的固定截面的框架部件59 (參照圖5?圖7)。框架部件59 —體地具有上側的三角形截面部分59a和下側的矩形截面部分59b，三角形截面部分59a的斜邊與內層材19的傾斜面19b的下表面粘結，矩形截面部分59b的底邊與外層材20的上表面粘結。通過該傾斜面19b及框架部件59，而加強了前底面板25及下縱梁22的連接部分。
[0166]接著，說明具有上述結構的本發明的實施方式的作用。
[0167]艙室11的下縱梁22從前底面板25向上方立起，因此，當其他車輛與下縱梁22發生側面碰撞時，會因碰撞載荷而產生使下縱梁22朝向車寬方向內側傾倒的彎矩M(參照圖5)。尤其，在與SUV那樣的保險槓位置高的車輛發生側面碰撞的情況下，碰撞載荷輸入至下縱梁22的較高位置，因此，上述彎矩M也會是較大的值。但是，根據本實施方式，位於下縱梁22的內壁22c與前底面板25的上壁之間的邊界上的內層材19具有以使車寬方向外側變高的方式傾斜的傾斜面1%，因此，將要使下縱梁22朝向車寬方向內側傾倒的彎矩M經由傾斜面19b向前底面板25傳遞而進行支承，由此，即使不增加前底面板25的橫梁的數量或增加橫梁的高度，也能夠防止下縱梁22的傾倒。
[0168]此時，將內層材19的傾斜面19b和外層材20經由沿前後方向延伸的框架部件59而連接，因此，抑制上述傾斜面19b的變形，並且將上述彎矩M經由框架部件59向外層材20傳遞，由此，能夠更可靠地防止下縱梁22的傾倒。而且，框架部件59為筒狀的中空部件，因此，能夠通過擠壓成形或拉拔成形更容易地製造該框架部件59。
[0169]另外，當在下縱梁22上輸入有側面碰撞的碰撞載荷時,若該碰撞載荷不沿前後方向分散而經由前底面板25向底板通道39傳遞，則比較脆弱的底板通道39會壓潰而使下縱梁22進入至車室內，有可能使車室空間縮小。但是，根據本實施方式，夾持在前底面板25的內層材19及外層材20之間的芯材42，在與前橫梁40相比為前方的第I部分A上具有向車寬方向內側且向前方以波紋狀延伸的凹凸部42a...，並且在與前橫梁40相比為後方的第3部分C上具有向車寬方向內側且向後方以波紋狀延伸的凹凸部42c...(參照圖3)，因此，輸入至下縱梁22的前後方向中間部的側面碰撞的碰撞載荷，從下縱梁22及前橫梁40經由第I部分A的芯材42的順滑彎曲的凹凸部42a...而向前方分散，且從下縱梁22及前橫梁40經由第3部分C的芯材42的順滑彎曲的凹凸部42c...而向後方分散，從而被有效地吸收，由此，能夠防止底板通道39的壓潰並防止下縱梁22向車寬方向內側的移動。
[0170]另外，芯材42為FRP制，因此，與通過金屬板的衝壓成形來製造芯材的情況相比，能夠使凹凸部42a…，42c…形成得較深，而且，芯材42夾持在內層材19及外層材20之間而提高前底面板25的強度，因此，能夠高效地進行碰撞載荷的傳遞。尤其，凹凸部42a...、42c…不僅從下縱梁22延伸，而且還從前橫梁40延伸，因此，能夠可靠地將從下縱梁22傳遞至前橫梁40的碰撞載荷向凹凸部42a…、42c…傳遞。
[0171]另外，第I部分A的前方的第2部分B的芯材42具有從第I部分A的波紋狀的凹凸部42a...的端部向前方延伸的直線狀的凹凸部42b...，因此，即使前橫梁40的前方的芯材42的前後方向尺寸較大，也能夠將分散於前方的碰撞載荷經由第2部分B的凹凸部42b...向儀錶板21傳遞，同樣地，第3部分C的後方的第4部分D的芯材42具有從第3部分C的波紋狀的凹凸部42c...的端部向後方延伸的直線狀的凹凸部42d...，因此，即使前橫梁40的後方的芯材42的前後方向尺寸較大,也能夠將分散於後方的碰撞載荷經由第4部分D的凹凸部42d…向立起部26傳遞。
[0172]而且，儀錶板21具有從前底面板25的前端向斜上方傾斜地延伸的傾斜壁37、和從傾斜壁37的前端向上方延伸的垂直壁38，傾斜壁37的夾持在內層材19與外層材20之間的芯材43的沿前後方向以直線狀延伸的凹凸部43a...，與前底面板25的第2部分B的芯材42的沿前後方向以直線狀延伸的凹凸部42b…連接(參照圖3)，因此，能夠可靠地將分散於前方的側面碰撞的碰撞載荷從第2部分B的芯材42向儀錶板21的傾斜壁37的芯材43傳遞而分散，即使儀錶板21的垂直壁38形成得較薄，也能夠通過儀錶板21的傾斜壁37可靠地支承分散於前方的碰撞載荷。
[0173]另外，通過前部分隔部件47將下縱梁22分隔為上部空間22a及下部空間22b，並將前部分隔部件47的前端及後端分別與儀錶板21及立起部26連接，因此，能夠通過前部分隔部件47加強下縱梁22，並且能夠將輸入至下縱梁22的側面碰撞的碰撞載荷向儀錶板21及立起部26分散而吸收。尤其，在與普通車輛發生側面碰撞的情況下，在下縱梁22的前部分隔部件47的高度上輸入有碰撞載荷，因此，能夠通過基於前部分隔部件47而產生的加強效果來阻止下縱梁22的截面的崩潰。
[0174]另外，與下縱梁22的前方相連的前柱下構件前部33的前柱內壁33b相對於下縱梁22的車寬方向內壁22c而向車寬方向內側擴開(參照圖6)，因此，當輸入至下縱梁22的側面碰撞的載荷傳遞至前柱下構件前部33時，能夠通過增大了強度的前柱下構件前部33更有效地防止下縱梁22的傾倒。
[0175]在車輛與車輪等發生側面碰撞的情況下，相較於與其他車輛的保險槓橫梁發生側面碰撞的情況，有可能在下縱梁22上輸入局部大載荷。在這種情況下，在下縱梁22的上部空間22a內配置有上部能量吸收部件52，在下縱梁22的下部空間22b內配置有下部能量吸收部件53，因此，在前部分隔部件47的基礎上，上部能量吸收部件52及下部能量吸收部件53會壓潰來吸收碰撞能量，由此，能夠謀求車室的保護。
[0176]在與車輪等發生側面碰撞而在從下縱梁22的下端到上端的寬闊範圍內輸入有碰撞載荷的情況下，當在從前底面板25向上方遠遠分離的下縱梁22的上端施加有較大的碰撞載荷時，要使下縱梁22傾倒的彎矩M變大，但是，通過將上部能量吸收部件52的強度設定得比下部能量吸收部件53的強度低，使通常難以壓潰的上部能量吸收部件52與通常易於壓潰的下部能量吸收部件53均等地壓潰而使上述力矩M減少，由此，能夠將下縱梁22向車寬方向內側的傾倒抑制為最小限度，同時使能量吸收效果最大限度地發揮。
[0177]另外，在從側面觀察車身時，上部能量吸收部件52及下部能量吸收部件53為使波峰部52a…、53a…及波谷部52b…、53b…連續的鋸齒形狀，上部能量吸收部件52的波谷部52b…和下部能量吸收部件53的波峰部53a…隔著前部分隔部件47而對峙(參照圖4)，因此，上述波谷部52b…和上述波峰部53a…經由前部分隔部件47牢固地一體化，由此,通過上部能量吸收部件52、下部能量吸收部件53及前部分隔部件47構成多個牢固的三角形。由此，當因與車輪等碰撞而在下縱梁22上輸入有集中的碰撞載荷時，能夠將上部能量吸收部件52、下部能量吸收部件53及前部分隔部件47可靠地壓潰而提高能量吸收效果。
[0178]另外，儀錶板21具有從將懸架支承組件12的下部緊固的第I嵌入部件54的附近向後方彎曲且與下縱梁22的前端相連的車輪罩後壁33a (參照圖4)，將下縱梁22的上壁22e和車輪罩後壁33e通過沿大致水平方向延伸的前部連結板48連接，因此，尤其將在小範圍偏心正面碰撞時從車輪輸入至車輪罩後壁33a的碰撞載荷,經由前部連結板48向下縱梁22的上壁22e有效地傳遞並支承，由此，能夠防止儀錶板21向後方傾倒而確保車室空間。而且，通過沿大致水平方向延伸的前部分隔部件47將下縱梁22的內部分隔為上部空間22a及下部空間22b，並將前部分隔部件47的前端與車輪罩後壁33a連接，因此，能夠有效地將輸入至車輪罩後壁33a的正面碰撞的碰撞載荷,從車輪罩後壁33a經由前部分隔部件47向下縱梁22傳遞並支承。
[0179]另外，前部連結板48的左右方向寬度以向第I嵌入部件54接近的方式從下縱梁22側朝向車輪罩後壁33a側而向車寬方向內側擴大寬度(參照圖6)，因此，能夠更有效地將輸入至儀錶板21的正面碰撞的碰撞載荷從車輪罩後壁33a向下縱梁22傳遞。而且，通過上部能量吸收部件52及下部能量吸收部件53使下縱梁22的內表面及前部分隔部件47一體結合而提高彎曲剛性，由此，能夠更可靠地支承正面碰撞的碰撞載荷。
[0180]尤其，使前部連結板48的高度與第I嵌入部件54的作為上部緊固部的螺栓孔54a及內螺紋孔54b的高度大致一致，並使前部分隔部件47的高度與第I嵌入部件54的作為下部緊固部的螺栓孔54c及內螺紋孔54d的高度大致一致(參照圖4)，因此，能夠更有效地將從懸架支承組件12的前側車架後部31輸入至第I嵌入部件54的正面碰撞的碰撞載荷，從車輪罩後壁33a經由前部連結板48及前部分隔部件47向下縱梁22傳遞。
[0181]另外，將後底面板27的前端和下縱梁22的上壁22e通過配置在下縱梁22的後部內並沿大致水平方向延伸的後部第I連結板49連結(參照圖7)，因此，通過後部第I連結板49提高向後上方立起的下縱梁22的後部的強度，由此，即使在SUV等車高較高的車輛與下縱梁22的後部發生側面碰撞的情況下，不僅能夠防止基於碰撞載荷而造成的下縱梁22的後部的壓潰，而且也能夠有效地將碰撞載荷向後側車架23及後底面板27傳遞，由此，能夠防止下縱梁22向車寬方向內側的傾倒。
[0182]另外，通過後部分隔部件51將後側車架23的內部分隔為上部空間23a及下部空間23b，並將後部分隔部件51的前端與後部第I連結板49的後端連結，因此，不僅能夠通過後部分隔部件51防止基於側面碰撞的碰撞載荷而造成的後側車架23的壓潰，而且也能夠更有效地將輸入至下縱梁22的側面碰撞的碰撞載荷從後側車架23向後底面板27分散。
[0183]另外，在下縱梁22的後部內，配置有在後部第I連結板49的上方沿大致水平方向延伸的後部第2連結板50，因此，當在下縱梁22的後部輸入有碰撞載荷時，後部第I連結板49及後部第2連結板50協作而能夠更可靠地防止下縱梁22的後部的壓潰。
[0184]另外，在從前底面板25的後端朝向後底面板27的前端立起的立起部26的內部，配置有具有沿車寬方向延伸的凹凸部45a…的芯材45，將使立起部26的芯材45的車寬方向兩端延長的隔壁部45b的平坦部45c插入至下縱梁22的內部，並使後部第I連結板49的後端與平坦部45c連接(參照圖7)，因此，當在下縱梁22的後部輸入有側面碰撞的碰撞載荷時，能夠通過使芯材45延長的隔壁部45b來防止下縱梁22及後側車架23的壓潰，並且能夠有效地將側面碰撞的碰撞載荷向立起部26傳遞而進行支承。
[0185]另外，使從立起部26的芯材45的隔壁部45b向上方延伸的FRP制的平坦部45c與下縱梁22的上壁22e連接，平坦部45c至少具有從車寬方向外側朝向內側並向下傾斜的纖維配置方向(參照圖7)，因此，當側面碰撞的碰撞載荷輸入至下縱梁22的上部時，能夠有效地將碰撞載荷經由在平坦部45c上傾斜地配向的纖維向立起部26的芯材45傳遞。
[0186]第2實施方式
[0187]以下，基於圖9?圖13來說明本發明的第2實施方式。
[0188]在與儀錶板21的垂直壁38的車寬方向端部相連的中空閉合截面的前柱下構件前部33的內層材19及外層材20之間，配置有由鋁擠壓材料構成的第I嵌入部件154，在儀錶板21的垂直壁38的車寬方向端部的內層材19及外層材20之間，夾持有由鋁擠壓材料構成的第2嵌入部件155 (參照圖9及圖11?圖13)。第I嵌入部件154為三角形狀的平坦的部件，在其角部形成有第I?第3螺栓孔154a?154c。另外，第2嵌入部件155為矩形狀的平坦的部件，在其角部形成有第I?第4螺栓孔155a?155d。另一方面，在懸架支承組件12的減震器殼體32的後端形成有3個螺栓孔32a?32c，在懸架支承組件12的前側車架後部31的後端形成有4個螺栓孔31a?31d。
[0189]將第I嵌入部件154的第I螺栓孔154a及第3螺栓孔154c連結的縱邊，以與垂直壁38的芯材44的凹凸部44a…的車寬方向端部相連接的方式配置，第2螺栓孔154b位於第I螺栓孔154a的車寬方向外側(參照圖9)。前柱下構件前部33具有:通過由內層材19及外層材20構成的曲面壁而構成的車輪罩後壁33a(參照圖9?圖11及圖13);和由內層材19構成並經由折曲部33c與車輪罩後壁33a相連的前柱內壁33b (參照圖12)，第I嵌入部件154的第3螺栓孔154c位於上述折曲部33c的附近。另一方面，第2嵌入部件155的將第3螺栓孔155c及第4螺栓孔155d連結的縱邊，位於上述折曲部33c的車寬方向內側且以與垂直壁38的芯材44的凹凸部44a…的車寬方向外端相連接的方式配置，因此，其整體埋設在芯材44中(參照圖9及圖11)。
[0190]而且，插入至懸架支承組件12的減震器殼體32的螺栓孔32a、32c中的螺栓156A、156C，將外層材20、第I嵌入部件154的第1、第3螺栓孔154a、154c及內層材19貫穿而與螺母157A、157C螺合，並且插入至懸架支承組件12的減震器殼體32的螺栓孔32b中的螺栓156B將外層材20及第I嵌入部件154的第2螺栓孔154b貫穿而與螺母157B螺合。
[0191]另外，插入至懸架支承組件12的前側車架後部31的4個螺栓孔31a?31d中的4根螺栓158A、158B、158C、158D，從外層材20、第2嵌入部件155的第I?第4螺栓孔155a?1155d及內層材19貫穿而與4個螺母159A、159B、159C、159D螺合，由此，將懸架支承組件12緊固於儀錶板21的垂直壁38的前表面(參照圖11)。
[0192]下縱梁22具有內壁22c、外壁22d、上壁22e及下壁22f並構成為閉合截面，在其下壁22f上連接有前底面板25。下縱梁22的內部通過沿水平方向配置並沿前後方向延伸的前部分隔部件47而分隔為上部空間22a及下部空間22b (參照圖13)。前部分隔部件47的車寬方向外端夾持在內層材19及外層材20的接合凸緣19a、20a之間，車寬方向內端與構成下縱梁22的內壁22c的內層材19連接，前端與構成前柱下構件前部33的前壁的、夕卜層材20的車輪罩後壁33a的後表面連接(參照圖13)。
[0193]在下縱梁22的前部中的上部空間22a內配置有沿水平方向延伸的前部連結板48 (參照圖9及圖13)。前部連結板48的左右兩側緣與下縱梁22的內壁22c及外壁22d連接，後端與下縱梁22的上壁22e的下表面連接，前端與構成前柱下構件前部33的前壁的、外層材20的車輪罩後壁33a的後表面連接。前部連結板48的車寬方向的寬度從其後端朝向前端而向車寬方向內側擴開(參照圖9)，與之相伴，前柱下構件前部33的前柱內壁33b也朝向前方而向車寬方向內側擴開(參照圖12)。
[0194]在下縱梁22的上部空間22a內配置有由以鋸齒形折曲的板材構成的上部能量吸收部件52，在下縱梁22的下部空間22b內配置有由以鋸齒形折曲的板材構成的下部能量吸收部件53 (參照圖9及圖13)。
[0195]接著，說明具有上述結構的本發明的第2實施方式的作用。
[0196]當車輛發生正面碰撞時，該碰撞載荷從保險槓橫梁28經由保險槓橫梁伸出部29、前側車架前部13及前側車架後部31輸入至儀錶板21的垂直壁38的前表面，並且經由與前側車架後部31 —體的減震器殼體32而輸入至前柱下構件前部33的前表面。
[0197]懸架支承組件12的減震器殼體32通過3根螺栓156A?156C及3個螺母157A?157C而與埋設在前柱下構件前部33中的第I嵌入部件154緊固，懸架支承組件12的前側車架後部31通過4根螺栓158A?158D及4個螺母159A?159D而與埋設在垂直壁38中的第2嵌入部件155緊固(參照圖11)。
[0198]此時，螺栓156A及螺栓156C將減震器殼體32、外層材20、第I嵌入部件154及內層材19貫穿，因此，將外層材20、第I嵌入部件154及內層材19牢固地一體化，能夠可靠地將輸入至減震器殼體32的正面碰撞的碰撞載荷向儀錶板21傳遞。
[0199]另外，第I嵌入部件154的第3螺栓孔154c位於前柱下構件前部33的內層材19的車輪罩後壁33a及前柱內壁33b的邊界的折曲部33c (參照圖12)的附近，因此，能將輸入至第I嵌入部件154的碰撞載荷經由高強度的折曲部33c向前柱下構件前部33分散。
[0200]另外,第I嵌入部件154的第2螺栓孔154b位於從垂直壁38向車寬方向外側分離的前柱下構件前部33的車寬方向中央部，因此，能夠將輸入至第I嵌入部件154的車寬方向外側的碰撞載荷，可靠地向前柱下構件前部33傳遞並吸收。
[0201]而且，將第I嵌入部件154的第I螺栓孔154a、第2螺栓孔154b及第3螺栓孔154c配置為三角形狀，因此，將第I螺栓孔154a、第2螺栓孔154b及第3螺栓孔154c牢固地一體化而提高第I嵌入部件154的剛性,能夠將輸入至減震器殼體32的正面碰撞的碰撞載荷從第I嵌入部件154向前柱下構件前部33及垂直壁38分散而有效地吸收。
[0202]另外，垂直壁38具有夾持在內層材19及外層材20之間的波紋板狀的芯材44，在第I嵌入部件154的下方且在前柱下構件前部33的車輪罩後壁33a的附近的垂直壁38中嵌入有第2嵌入部件155,使芯材44的凹凸部44a…與第2嵌入部件155抵接(參照圖9),因此，能夠將從前側車架後部31輸入至垂直壁38的第2嵌入部件155的正面碰撞的碰撞載荷經由芯材44可靠地向垂直壁38傳遞，並從此處進一步向前柱下構件前部33的車輪罩後壁33a傳遞而有效地吸收。
[0203]另外，艙室11具有與前柱下構件前部33的後方相連的下縱梁22，並使從下縱梁22的上壁22e的下表面向前方延伸的前部連結板48的前端與車輪罩後壁33a連接(參照圖13)，因此，能夠有效地將從前側車架後部31或減震器殼體32輸入至第2嵌入部件155的正面碰撞的碰撞載荷，從車輪罩後壁33a經由前部連結板48向下縱梁22傳遞，並能夠防止儀錶板21向車室側後退。
[0204]而且，前部連結板48的前方側朝向第2嵌入部件155並向車寬方向內側擴大寬度(參照圖9)，因此，能夠更有效地將輸入至第2嵌入部件155的正面碰撞的碰撞載荷，從車輪罩後壁33a經由前部連結板48向下縱梁22傳遞。而且，具有將下縱梁22的內部分隔為上部空間22a及下部空間22b的前部分隔部件47，並使前部分隔部件47的前端與車輪罩後壁33a連接，因此，能夠與前部連結板48協作而有效地將從前側車架後部31輸入至第2嵌入部件155的正面碰撞的碰撞載荷,從車輪罩後壁33a經由前部分隔部件47向下縱梁22傳遞，能夠防止儀錶板21向車室側後退。
[0205]以上，說明了本發明的實施方式，但本發明在不脫離其要旨的範圍內能夠進行各種設計變更。
[0206] 例如，在實施方式中，由CFRP構成艙室11等，但是，也可以通過使用了除碳纖維以外的纖維的FRP(纖維強化樹脂)來構成。
【權利要求】
1.一種汽車的FRP制艙室，所述FRP制的艙室(11)是將位於車室內側的內層材(19)和位於車室外側的外層材(20)結合而構成的，至少具有底面板(25)、和與所述底面板(25)的車寬方向兩側連接的下縱梁(22)，其特徵在於， 在所述內層材(19)中的所述底面板(25)及所述下縱梁(22)的邊界上形成有沿前後方向延伸的傾斜面(1%)，通過沿前後方向延伸的框架部件(59)將所述傾斜面(19b)和所述外層材(20)結合。
2.根據權利要求1所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，所述框架部件(59)為筒狀的中空部件。
3.根據權利要求1或2所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，通過分隔部件(47)將所述下縱梁(22)分隔為上部空間(22a)及下部空間(22b)，所述分隔部件(47)的前端及後端分別與所述艙室(11)的前壁(21)及後壁(26)連接，在所述上部空間(22a)內配置有上部能量吸收部件(52)，在所述下部空間(22b)內配置有下部能量吸收部件(53)。
4.根據權利要求3所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，所述底面板(25)與所述下部空間(22b)連接，將所述上部能量吸收部件(52)的強度設定得比所述下部能量吸收部件(53)的強度低。
5.根據權利要求3或4所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，在從側面觀察車身時，所述上部能量吸收部件(52)及所述下部能量吸收部件(53)為使波峰部(52a、53a)及波谷部(52b、53b)連續的鋸齒形狀，所述上部能量吸收部件(52)的波谷部(52b)和所述下部能量吸收部件(53)的波峰部(53a)隔著所述分隔部件(47)而對峙。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，所述底面板(25)具有夾持在所述內層材(19)及所述外層材(20)之間的芯材(42)，隔著車身中心線的左右的所述芯材(42)的前半部具有以與其相連的所述下縱梁(22)的前部側為中心(Ol)且以波紋狀形成的凹凸部(42a)，並且，隔著車身中心線的左右的所述芯材(42)的後半部具有以與其相連的所述下縱梁(22)的後部側為中心(02)且以波紋狀形成的凹凸部(42c)。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，與所述下縱梁(22)的前方相連的前柱下構件前部(33)的車寬方向內壁(33b)，相對於所述下縱梁(22)的車寬方向內壁(22c)而向車寬方向內側擴開。
8.根據權利要求1所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，所述艙室(11)具有從所述下縱梁(22)的後部向後上方立起並向後方延伸的左右的後側車架(23)，通過配置在所述下縱梁(22)的後部內並沿大致水平方向延伸的第I連結板(49)，而連結將所述左右的後側車架(23)之間連接的後底面板(27)的前端、和所述下縱梁(22)的上壁(22e)。
9.根據權利要求8所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，通過後部分隔部件(51)將所述後側車架(23)的內部分隔為上部空間(23a)及下部空間(23b)，將所述後部分隔部件(51)的前端與所述第I連結板(49)的後端連結。
10.根據權利要求8或9所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，通過前部分隔部件(47)將所述下縱梁(22)的內部分隔為上部空間(22a)及下部空間(22b)，在所述下縱梁(22)的所述上部空間(22a)及所述下部空間(22b)內分別配置有能量吸收部件(52、53)，在將所述左右的下縱梁(22)之間連接的前底面板(25)及該下縱梁(22)的邊界上形成有沿前後方向延伸的傾斜面(1%)，在所述前底面板(25)的內部配置有芯材(42)。
11.根據權利要求8至10中任一項所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，在所述下縱梁(22)的後部內，配置有在所述第I連結板(49)的上方沿大致水平方向延伸的第2連結板(50)。
12.根據權利要求8至11中任一項所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，在從所述前底面板(25)的後端朝向所述後底面板(27)的前端立起的立起部(26)的內部，配置有具有沿車寬方向延伸的凹凸部(45a)的芯材(45)，在所述下縱梁(22)的內部插入有使所述立起部(26)的芯材(45)的車寬方向兩端延長的隔壁部(45b)，將所述第I連結板(49)的後端與所述隔壁部(45b)連結。
13.根據權利要求12所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，使由FRP形成的所述隔壁部(45b)從所述立起部(26)的芯材(45)向上方延伸而與所述下縱梁(22)的上壁(22e)連接，所述隔壁部(45b)至少具有從車寬方向外側朝向內側並向下傾斜的纖維配置方向。
14.根據權利要求1所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，將所述內層材(19)及所述外層材(20)結合而構成位於所述艙室(11)的前端的垂直壁(38)、和與所述垂直壁(38)的車寬方向外側相連的前柱下構件(33)，嵌入至所述前柱下構件(33)中的第I嵌入部件(154)具有位於其與所述垂直壁(38)的邊界附近的第I緊固部(154a)，將所述垂直壁(38)及配置在所述前柱下構件(33)的前方的減震器殼體(32)與第I緊固部(154a)緊固。
15.根據權利要求14所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，使所述減震器殼體(32)、所述外層材(19)、所述第I緊固部(154a)及所述內層材(19)重合併通過螺栓(156A)緊固。
16.根據權利要求15所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，所述第I嵌入部件(154)在所述第I緊固部(154a)的車寬方向外側具有第2緊固部(154b)，通過螺栓(156B)使所述減震器殼體(32)與所述第2緊固部(154b)緊固。
17.根據權利要求16所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，所述前柱下構件(33)的所述內層材(19)具有前柱內壁(33b)、和經由折曲部(33c)與所述前柱內壁(33b)的下方連續的車輪罩後壁(33a)，所述第I嵌入部件(154)在與所述折曲部(33c)相鄰的位置上具有第3緊固部(154c)，通過螺栓(156C)使所述減震器殼體(32)與所述第3緊固部(154c)緊固。
18.根據權利要求17所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，將所述第I緊固部(154a)、所述第2緊固部(154b)及所述第3緊固部(154c)配置為三角形狀。
19.根據權利要求14至18中任一項所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，所述垂直壁(38)具有夾持在所述內層材(19)及所述外層材(20)之間的波紋板狀的芯材(44)，在所述第I嵌入部件(154)的下方且在所述前柱下構件(33)的車輪罩後壁(33a)的附近的所述垂直壁(38)中嵌入有第2嵌入部件(155)，所述芯材(44)的凹凸部(44a)與所述第2嵌入部件(155)抵接，使前側車架(31)與所述第2嵌入部件(155)緊固。
20.根據權利要求19所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，使所述前側車架(31)與所述減震器殼體(32) —體形成。
21.根據權利要求19或20所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，所述艙室(11)具有與所述前柱下構件(33)的後方相連的下縱梁(22)，使從所述下縱梁(22)的上壁(22e)的下表面向前方延伸的連結板(48)的前端與所述前柱下構件(33)的車輪罩後壁(33a)連 接。
22.根據權利要求21所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，所述連結板(48)的前方側朝向所述第2嵌入部件(155)並向車寬方向內側擴大寬度。
23.根據權利要求21或22所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，具有將所述下縱梁(22)的內部分隔為上部空間(22a)及下部空間(22b)的分隔部件(47)，使所述分隔部件(47)的前端與所述車輪罩後壁(33a)連接。
24.根據權利要求14所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，所述艙室(11)的垂直壁(38)具有從將前側車架(13、31)緊固的前側車架緊固部(54)向後方彎曲且與所述下縱梁(22)的前端相連的車輪罩後壁(33a)，通過沿大致水平方向延伸的連結板(48)將所述下縱梁(22)的上壁(22e)和所述車輪罩後壁(33a)連結。
25.根據權利要求24所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，所述連結板(48)的左右方向寬度以向所述前側車架緊固部(54)接近的方式，從所述下縱梁(22)側朝向所述車輪罩後壁側(33a)而擴大寬度。
26.根據權利要求25所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，通過沿大致水平方向延伸的分隔部件(47)將所述下縱梁(22)的內部分隔為上部空間(22a)及下部空間(22b)，將所述分隔部件(47)的前端與所述車輪罩後壁(33a)連結。
27.根據權利要求26所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，所述前側車架緊固部(54)由上部緊固部(54a、54b)及下部緊固部(54c、54d)構成,在與所述上部緊固部(54a、54b)大致相同的高度處使所述連結板(47)與所述車輪罩後壁(33a)連結，在與所述下部緊固部(54c、54d)大致相同的高度處使所述分隔部件(47)與所述車輪罩後壁(33a)連結。
28.根據權利要求26或27所述的汽車的FRP制艙室，其特徵在於，在所述下縱梁(22)的所述上部空間(22a)及所述下部空間(22b)內分別配置有能量吸收部件(52、53)。
【文檔編號】B62D29/04GK104349971SQ201380029814
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年4月12日 優先權日:2012年6月8日
【發明者】鯰澤正太郎, 安原重人 申請人:本田技研工業株式會社