汽车的frp制舱室的制作方法
【专利摘要】在FRP制的汽车舱室的内层材(19)中的底面板(25)及下纵梁(22)的边界上形成有沿前后方向延伸的倾斜面(19b)，因此，在因侧面碰撞的碰撞载荷而作用有使下纵梁(22)朝向车宽方向内侧倾倒的弯矩(M)时，即使不增加横梁(40)的数量或增加横梁(40)的高度，也能够防止下纵梁(22)的倾倒。另外，将内层材(19)的倾斜面(19b)和外层材(20)与沿前后方向延伸的框架部件(59)结合，因此，不仅能够抑制上述倾斜面(19b)的变形，而且也能够通过将上述弯矩(M)经由框架部件(59)向外层材(20)传递，而更可靠地防止下纵梁(22)的倾倒。
【专利说明】汽车的FRP制舱室
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车的FRP制舱室，FRP (Fiber Reinforce Plastic)制舱室是将位于车室内侧的内层材(inner skin)与位于车室外侧的外层材(outer skin)结合而构成的，且至少具有底面板和与上述底面板的车宽方向两侧连接的下纵梁。
【背景技术】
[0002]通过下述专利文献I而公知一种结构，在由CFRP(碳纤维强化树脂)以浴盆(bath-tub)状成形的汽车舱室的从底面板的左右两侧缘向上立起的下纵梁的下部，配置有在侧面观察下折曲为波纹板状的能量吸收部件，通过在侧面碰撞时输入至下纵梁的载荷而使能量吸收部件压溃，从而吸收能量。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本专利第4840072号公报
【发明内容】
[0006]但是，上述专利文献I所述的结构中，汽车舱室的下纵梁从底面板的左右两侧缘向上立起，因此，当车高比本车高的SUV或卡车的保险杠与下纵梁的上部发生侧面碰撞时，下纵梁的上部会由于碰撞载荷而被按压并朝向车宽方向内侧倾倒，从而具有能量吸收部件无法充分发挥能量吸收性能的可能性。
[0007]为了防止基于侧面碰撞而造成的下纵梁的倾倒，考虑在底面板上设置多个横梁，增加横梁的高度或加强与下纵梁的结合部，但是，若这样做，则具有车身重量增加或车室容积减少的问题。
[0008]本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于防止侧面碰撞时FRP制舱室的下纵梁朝向车宽方向内侧倾倒。
[0009]为了实现上述目的，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，FRP制的舱室是将位于车室内侧的内层材和位于车室外侧的外层材结合而构成的，至少具有底面板、和与所述底面板的车宽方向两侧连接的下纵梁，其第I特征在于，在所述内层材中的所述底面板及所述下纵梁的边界上形成有沿前后方向延伸的倾斜面，通过沿前后方向延伸的框架部件将所述倾斜面和所述外层材结合。
[0010]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第I特征的基础上，其第2特征在于，所述框架部件为筒状的中空部件。
[0011]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第I或第2特征的基础上，其第3特征在于，通过分隔部件将所述下纵梁分隔为上部空间及下部空间，所述分隔部件的前端及后端分别与所述舱室的前壁及后壁连接，在所述上部空间内配置有上部能量吸收部件，在所述下部空间内配置有下部能量吸收部件。
[0012]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第3特征的基础上，其第4特征在于，所述底面板与所述下部空间连接，将所述上部能量吸收部件的强度设定得比所述下部能量吸收部件的强度低。
[0013]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第3或第4特征的基础上，其第5特征在于，在从侧面观察车身时，所述上部能量吸收部件及所述下部能量吸收部件为使波峰部及波谷部连续的锯齿形状，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着所述分隔部件而对峙。
[0014]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第I至第5特征中任一项的基础上，其第6特征在于，所述底面板具有夹持在所述内层材及所述外层材之间的芯材，隔着车身中心线的左右的所述芯材的前半部具有以与其相连的所述下纵梁的前部侧为中心且以波纹状形成的凹凸部，并且，隔着车身中心线的左右的所述芯材的后半部具有以与其相连的所述下纵梁的后部侧为中心且以波纹状形成的凹凸部。
[0015]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第I至第6特征中任一项的基础上，其第7特征在于，与所述下纵梁的前方相连的前柱下构件前部的车宽方向内壁，相对于所述下纵梁的车宽方向内壁而向车宽方向内侧扩开。
[0016]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第I特征的基础上，其第8特征在于，所述舱室具有从所述下纵梁的后部向后上方立起并向后方延伸的左右的后侧车架，通过配置在所述下纵梁的后部内并沿大致水平方向延伸的第I连结板，而连结将所述左右的后侧车架之间连接的后底面板的前端、和所述下纵梁的上壁。
[0017]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第8特征的基础上，其第9特征在于，通过后部分隔部件将所述后侧车架的内部分隔为上部空间及下部空间，将所述后部分隔部件的前端与所述第I连结板的后端连结。
[0018]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第8或第9特征的基础上，其第10特征在于，通过前部分隔部件将所述下纵梁的内部分隔为上部空间及下部空间，在所述下纵梁的所述上部空间及所述下部空间内分别配置有能量吸收部件，在将所述左右的下纵梁之间连接的前底面板及该下纵梁的边界上形成有沿前后方向延伸的倾斜面，在所述前底面板的内部配置有芯材。
[0019]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第8至第10特征中任一项的基础上，其第11特征在于，在所述下纵梁的后部内，配置有在所述第I连结板的上方沿大致水平方向延伸的第2连结板。
[0020]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第8至第11特征中任一项的基础上，其第12特征在于，在从所述前底面板的后端朝向所述后底面板的前端立起的立起部的内部，配置有具有沿车宽方向延伸的凹凸部的芯材，在所述下纵梁的内部插入有使所述立起部的芯材的车宽方向两端延长的隔壁部，将所述第I连结板的后端与所述隔壁部连结。
[0021]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第12特征的基础上，其第13特征在于，使由FRP形成的所述隔壁部从所述立起部的芯材向上方延伸而与所述下纵梁的上壁连接，所述隔壁部至少具有从车宽方向外侧朝向内侧并向下倾斜的纤维配置方向。
[0022]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第I特征的基础上，其第14特征在于，将所述内层材及所述外层材结合而构成位于所述舱室的前端的垂直壁、和与所述垂直壁的车宽方向外侧相连的前柱下构件，嵌入至所述前柱下构件中的第I嵌入部件具有位于其与所述垂直壁的边界附近的第I紧固部，将所述垂直壁及配置在所述前柱下构件的前方的减震器壳体与第I紧固部紧固。
[0023]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第14特征的基础上，其第15特征在于，使所述减震器壳体、所述外层材、所述第I紧固部及所述内层材重合并通过螺栓紧固。
[0024]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第15特征的基础上，其第16特征在于，所述第I嵌入部件在所述第I紧固部的车宽方向外侧具有第2紧固部，通过螺栓使所述减震器壳体与所述第2紧固部紧固。
[0025]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第16特征的基础上，其第17特征在于，所述前柱下构件的所述内层材具有前柱内壁、和经由折曲部与所述前柱内壁的下方连续的车轮罩后壁，所述第I嵌入部件在与所述折曲部相邻的位置上具有第3紧固部，通过螺栓使所述减震器壳体与所述第3紧固部紧固。
[0026]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第17特征的基础上，其第18特征在于，将所述第I紧固部、所述第2紧固部及所述第3紧固部配置为三角形状。
[0027]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第14至第18特征中任一项的基础上，其第19特征在于，所述垂直壁具有夹持在所述内层材及所述外层材之间的波纹板状的芯材，在所述第I嵌入部件的下方且在所述前柱下构件的车轮罩后壁的附近的所述垂直壁中嵌入有第2嵌入部件，所述芯材的凹凸部与所述第2嵌入部件抵接，使前侧车架与所述第2嵌入部件紧固。
[0028]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第19特征的基础上，其第20特征在于，使所述前侧车架与所述减震器壳体一体形成。
[0029]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第19或第20特征的基础上，其第21特征在于，所述舱室具有与所述前柱下构件的后方相连的下纵梁，使从所述下纵梁的上壁的下表面向前方延伸的连结板的前端与所述前柱下构件的车轮罩后壁连接。
[0030]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第21特征的基础上，其第22特征在于，所述连结板的前方侧朝向所述第2嵌入部件并向车宽方向内侧扩大宽度。
[0031]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第21或第22特征的基础上，其第23特征在于，具有将所述下纵梁的内部分隔为上部空间及下部空间的分隔部件，使所述分隔部件的前端与所述车轮罩后壁连接。
[0032]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第14特征的基础上，其第
24特征在于，所述舱室的垂直壁具有从将前侧车架紧固的前侧车架紧固部向后方弯曲且与所述下纵梁的前端相连的车轮罩后壁，通过沿大致水平方向延伸的连结板将所述下纵梁的上壁和所述车轮罩后壁连结。
[0033]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第24特征的基础上，其第25特征在于，所述连结板的左右方向宽度以向所述前侧车架紧固部接近的方式，从所述下纵梁侧朝向所述车轮罩后壁侧而扩大宽度。
[0034]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第25特征的基础上，其第
26特征在于，通过沿大致水平方向延伸的分隔部件将所述下纵梁的内部分隔为上部空间及下部空间，将所述分隔部件的前端与所述车轮罩后壁连结。
[0035]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第26特征的基础上，其第
27特征在于，所述前侧车架紧固部由上部紧固部及下部紧固部构成，在与所述上部紧固部大致相同的高度处使所述连结板与所述车轮罩后壁连结，在与所述下部紧固部大致相同的高度处使所述分隔部件与所述车轮罩后壁连结。
[0036]另外，根据本发明，提出一种汽车的FRP制舱室，在所述第26或第27特征的基础上，其第28特征在于，在所述下纵梁的所述上部空间及所述下部空间内分别配置有能量吸收部件。
[0037]此外，实施方式的前侧车架前部13及前侧车架后部31对应于本发明的前侧车架，实施方式的仪表板21对应于本发明的前壁，实施方式的前底面板25对应于本发明的底面板，实施方式的立起部26对应于本发明的后壁，实施方式的前侧车架后部31对应于本发明的前侧车架，实施方式的前柱下构件前部33对应于本发明的前柱下构件，实施方式的前柱内壁33b对应于本发明的车宽方向内壁，实施方式的前部分隔部件47对应于本发明的分隔部件，实施方式的前部连结板48对应于本发明的连结板，实施方式的后部第I连结板49对应于本发明的第I连结板，实施方式的后部第2连结板50对应于本发明的第2连结板，实施方式的上部能量吸收部件52及下部能量吸收部件53对应于本发明的能量吸收部件，实施方式的第I嵌入部件54对应于本发明的前侧车架紧固部，实施方式的螺栓孔54a及内螺纹孔54b对应于本发明的上部紧固部，实施方式的螺栓孔54c及内螺纹孔54d对应于本发明的下部紧固部，实施方式的第I?第3螺栓孔154a?154c分别对应于本发明的第I?第3紧固部。
[0038]发明效果
[0039]根据本发明的第I特征，至少具有底面板及左右的下纵梁的FRP制的舱室是将位于车室内侧的内层材与位于车室外侧的外层材结合而构成的。在内层材中的底面板及下纵梁的边界上形成有沿前后方向延伸的倾斜面，因此，在因侧面碰撞的碰撞载荷而作用有使下纵梁朝向车宽方向内侧倾倒的弯矩时，内层材的倾斜面使上述弯矩传递至底面板而进行支承，由此，即使不增加横梁的数量或增加横梁的高度，也能够防止下纵梁的倾倒。另外，使内层材的倾斜面和外层材与沿前后方向延伸的框架部件结合，因此，不仅能够抑制上述倾斜面的变形，而且也能够通过使上述弯矩经由框架部件传递至外层材，而更可靠地防止下纵梁的倾倒。
[0040]另外，根据本发明的第2特征，框架部件为筒状的中空部件，因此，能够通过挤压成形或拉拔成形容易地制造框架部件。
[0041]另外，根据本发明的第3特征，通过分隔部件将下纵梁分隔为上部空间及下部空间，并使分隔部件的前端及后端分别与舱室的前壁及后壁连接，因此，能够由分隔部件加强下纵梁，并且将输入至下纵梁的侧面碰撞的碰撞载荷向舱室的前壁及后壁分散而吸收。而且，在上部空间内配置有上部能量吸收部件，在下部空间内配置有下部能量吸收部件，由此，能够通过上述碰撞载荷将上部能量吸收部件及下部能量吸收部件压溃来有效地吸收碰撞能量。
[0042]另外，根据本发明的第4特征，底面板与下部空间连接，因此，下纵梁变得易于因侧面碰撞的碰撞载荷而朝向车宽方向内侧倾倒，但是，通过将上部能量吸收部件的强度设定得比下部能量吸收部件的强度低，将通常难以压溃的上部能量吸收部件和通常易于压溃的下部能量吸收部件均等地压溃，能够将下纵梁向车宽方向内侧的倾倒抑制为最小限度，同时使能量吸收效果最大限度地发挥。
[0043]另外，根据本发明的第5特征，在从侧面观察车身时，上部能量吸收部件及下部能量吸收部件为使波峰部及波谷部连续的锯齿形状，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着分隔部件而对峙，因此，上述波谷部和上述波峰部经由分隔部件而一体化，由此,通过上部能量吸收部件、下部能量吸收部件及分隔部件而构成了多个牢固的三角形。由此，在因与车轮等碰撞而在下纵梁上输入有集中的碰撞载荷时，能够将上部能量吸收部件、下部能量吸收部件及分隔部件可靠地压溃来提高能量吸收效果。
[0044]另外，根据本发明的第6特征，底面板具有夹持在内层材及外层材之间的芯材，因此，能够通过芯材提高底面板的强度，不仅如此，隔着车身中心线的左右的芯材的前半部具有以与其相连的下纵梁的前部侧为中心且以波纹状形成的凹凸部，并且，隔着车身中心线的左右的芯材的后半部具有以与其相连的下纵梁的后部侧为中心且以波纹状形成的凹凸部，因此，能够将输入至下纵梁的前后方向中间部的侧面碰撞的载荷经由芯材的前半部及后半部的凹凸部分别向舱室的前部及后部分散而有效地吸收。
[0045]另外，根据本发明的第7特征，与下纵梁的前方相连的前柱下构件前部的车宽方向内壁相对于下纵梁的车宽方向内壁而向车宽方向内侧扩开，因此，当输入至下纵梁的侧面碰撞的载荷向前柱下构件前部传递时，能够通过增加了强度的前柱下构件前部更有效地防止下纵梁的倾倒。
[0046]另外，根据本发明的第8特征，舱室具有从下纵梁的后部向后上方立起并向后方延伸的左右的后侧车架。通过配置在下纵梁的后部内且沿大致水平方向延伸的第I连结板而连结将左右的后侧车架之间连接的后底面板的前端和下纵梁的上壁，因此，由第I连结板提高向后上方立起的下纵梁的后部的强度，由此，即使在SUV等车高较高的车辆与下纵梁的后部发生侧面碰撞的情况下，也能够通过第I连结板来防止基于碰撞载荷而造成的下纵梁的后部的压溃，不仅如此，还能够通过将碰撞载荷有效地传递至后侧车架及后底面板，来防止下纵梁向车宽方向内侧的倾倒。
[0047]另外，根据本发明的第9特征，通过后部分隔部件将后侧车架的内部分隔为上部空间及下部空间，将后部分隔部件的前端与第I连结板的后端连结，因此，不仅能够通过后部分隔部件防止基于侧面碰撞的碰撞载荷而造成的后侧车架的压溃，而且还能够更有效地将输入至下纵梁的侧面碰撞的碰撞载荷从后侧车架向后底面板分散。
[0048]另外，根据本发明的第10特征，通过分隔部件将下纵梁的内部分隔为上部空间及下部空间，在下纵梁的上部空间及下部空间内分别配置有能量吸收部件，因此，能够通过输入至下纵梁的侧面碰撞的碰撞载荷将上部能量吸收部件及下部能量吸收部件压溃来有效地吸收碰撞能量。另外，在将左右的下纵梁之间连接的前底面板及下纵梁的边界上形成沿前后方向延伸的倾斜面，在前底面板的内部配置有芯材，因此，在因侧面碰撞的碰撞载荷而作用有使下纵梁向车宽方向内侧倾倒的弯矩时，上述倾斜面使上述弯矩传递至由芯材加强的前底板而进行支承，由此，即使不增加横梁的数量或增加横梁的高度，也能够防止下纵梁的倾倒。
[0049]另外，根据本发明的第11特征，在下纵梁的后部内，配置有在第I连结板的上方沿大致水平方向延伸的第2连结板，因此，在下纵梁的后部输入有碰撞载荷时，第I连结板及第2连结板协作而能够更可靠地防止下纵梁的后部的压溃。
[0050]另外，根据本发明的第12特征，在从前底面板的后端朝向后底面板的前端立起的立起部的内部，配置有具有沿车宽方向延伸的凹凸部的芯材，将使立起部的芯材的车宽方向两端延长的隔壁部插入至下纵梁的内部，将第I连结板的后端与隔壁部连结，因此，在下纵梁的后部输入有侧面碰撞的碰撞载荷时，能够通过使芯材延长的隔壁部来防止下纵梁及后侧车架的压溃，并且能够有效地将碰撞载荷向立起部传递来进行支承。
[0051]另外，根据本发明的第13特征，使由FRP形成的隔壁部从立起部的芯材向上方延伸而与下纵梁的上壁连接，隔壁部至少具有从车宽方向外侧朝向内侧并向下倾斜的纤维配置方向，因此，当侧面碰撞的碰撞载荷输入至下纵梁的上部时，能够有效地将碰撞载荷经由在隔壁部上倾斜地配向的纤维而向立起部的芯材传递。
[0052]另外，根据本发明的第14特征，汽车用的FRP制舱室将位于车室内侧的内层材和位于车室外侧的外层材结合而构成位于上述舱室的前端的垂直壁、和与垂直壁的车宽方向外侧相连的前柱下构件。嵌入至前柱下构件中的第I嵌入部件具有位于其与垂直壁的边界附近的第I紧固部，将垂直壁及配置在前柱下构件的前方的减震器壳体与第I紧固部紧固，因此，能够可靠地将输入至减震器壳体的正面碰撞的碰撞载荷经由第I嵌入部件向中柱下构件传递并将其有效地吸收。
[0053]另外，根据本发明的第15特征，使减震器壳体、外层材、第I紧固部及内层材重合并通过螺栓紧固，因此，将外层材、第I紧固部及内层材牢固地一体化，能够可靠地将输入至减震器壳体的正面碰撞的碰撞载荷经由前壁向前柱下构件传递。
[0054]另外，根据本发明的第16特征，第I嵌入部件在第I紧固部的车宽方向外侧具有第2紧固部，通过螺栓将减震器壳体与第2紧固部紧固，因此，能够可靠地将从减震器壳体输入至第I嵌入部件的正面碰撞的碰撞载荷向前柱下构件传递。
[0055]另外，根据本发明的第17特征，前柱下构件的内层材具有前柱内壁、和经由折曲部与前柱内壁的下方连续的车轮罩后壁，第I嵌入部件在与折曲部相邻的位置上具有第3紧固部，通过螺栓将减震器壳体与第3紧固部紧固，因此，通过形成在前柱内壁及车轮罩后壁的边界上的高强度的折曲部来加强第3紧固部，而能够可靠地将从减震器壳体输入至第I嵌入部件的正面碰撞的碰撞载荷向前柱下构件传递。
[0056]另外，根据本发明的第18特征，将第I紧固部、第2紧固部及第3紧固部配置为三角形状，因此，能够将输入至减震器壳体的正面碰撞的碰撞载荷向第I嵌入部件分散而有效地向前柱下部传递。
[0057]另外，根据本发明的第19特征，垂直壁具有夹持在内层材及外层材之间的波纹板状的芯材，在第I嵌入部件的下方且在前柱下构件的车轮罩后壁的附近的垂直壁上嵌入有第2嵌入部件，并使芯材的凹凸部与第2嵌入部件抵接，将前侧车架与第2嵌入部件紧固，因此，能够可靠地将从前侧车架输入至第2嵌入部件的正面碰撞的碰撞载荷经由芯材向前壁传递，并从此处进一步向前柱下构件的车轮罩后壁传递而有效地吸收。
[0058]另外，根据本发明的第20特征，将前侧车架与减震器壳体一体形成，因此，将正面碰撞的碰撞载荷向第I嵌入部件及第2嵌入部件分散而向前壁整体传递，由此，能够不需要极端地提高前壁的强度而谋求轻量化。
[0059]另外，根据本发明的第21特征，舱室具有与前柱下构件的后方相连的下纵梁，将从下纵梁的上壁的下表面向前方延伸的连结板的前端与前柱下构件的车轮罩后壁连接，因此，能够有效地将从前侧车架输入至第2嵌入部件的正面碰撞的碰撞载荷从车轮罩后壁经由连结板向下纵梁传递，而能够防止前壁向车室侧后退。
[0060]另外，根据本发明的第22特征，连结板的前方侧朝向第2嵌入部件并向车宽方向内侧扩大宽度，因此，能够更有效地将输入至第2嵌入部件的正面碰撞的碰撞载荷从车轮罩后壁经由连结板向下纵梁传递。
[0061]另外，根据本发明的第23特征，具有将下纵梁的内部分隔为上部空间及下部空间的分隔部件，将分隔部件的前端与车轮罩后壁连接，因此，与连结板协作而有效地将从前侧车架输入至第2嵌入部件的正面碰撞的碰撞载荷，从车轮罩后壁经由分隔部件向下纵梁传递，能够防止前壁向车室侧后退。
[0062]另外，根据本发明的第24特征，舱室的垂直壁具有从将前侧车架紧固的前侧车架紧固部向后方弯曲且与下纵梁的前端相连的车轮罩后壁。将下纵梁的上壁和车轮罩后壁通过沿大致水平方向延伸的连结板连结，因此，尤其在小范围偏心(narrow offset)正面碰撞时，有效地将从车轮输入至车轮罩后壁的碰撞载荷经由连结板向下纵梁的上壁传递而进行支承，由此，能够防止仪表板向后方倾倒而确保车室空间。
[0063]另外，根据本发明的第25特征，连结板的左右方向宽度以与前侧车架紧固部接近的方式，从下纵梁侧朝向车轮罩后壁侧而扩大宽度，因此，能够有效地将输入至仪表板的正面碰撞的碰撞载荷从车轮罩后壁向下纵梁传递。
[0064]另外，根据本发明的第26特征，通过沿大致水平方向延伸的分隔部件将下纵梁的内部分隔为上部空间及下部空间，并将分隔部件的前端与车轮罩后壁连结，因此，能够有效地将输入至车轮罩后壁的正面碰撞的碰撞载荷从车轮罩后壁经由分隔部件向下纵梁传递。
[0065]另外，根据本发明的第27特征，前侧车架紧固部由上部紧固部及下部紧固部构成，在与上部紧固部大致相同的高度处使连结板与车轮罩后壁连结，并在与下部紧固部大致相同的高度处使分隔部件与车轮罩后壁连结，因此，能够更有效地将从前侧车架输入至前侧车架紧固部的正面碰撞的碰撞载荷，从车轮罩后壁经由连结板及分隔部件向下纵梁传递。
[0066]另外，根据本发明的第28特征，在下纵梁的上部空间及下部空间内分别配置有能量吸收部件，因此，通过能量吸收部件使下纵梁的内表面及分隔部件一体结合而提高弯曲刚性，由此，能够更可靠地支承正面碰撞的碰撞载荷。
【专利附图】
【附图说明】
[0067]图1是汽车的CFRP制的舱室的立体图。(第I实施方式)
[0068]图2是将内层材拆除后的舱室的立体图。(第I实施方式)
[0069]图3是图2的3方向向视图。(第I实施方式)
[0070]图4是图3的4-4线剖视图。(第I实施方式)
[0071]图5是图4的5-5线剖视图。(第I实施方式)
[0072]图6是图4的6-6线剖视图。(第I实施方式)
[0073]图7是图3的7方向向视图。(第I实施方式)
[0074]图8是图3的8方向向视图。(第I实施方式)
[0075]图9是将内层材拆除后的舱室的前部的立体图。(第2实施方式)
[0076]图10是图9的10方向向视图。(第2实施方式)
[0077]图11是与图10对应的作用说明图。(第2实施方式)
[0078]图12是图9的12-12线剖视图。(第2实施方式)
[0079]图13是图12的13-13线剖视图。(第2实施方式)
[0080]附图标记说明
[0081]11 舱室
[0082]13 前侧车架前部(前侧车架)
[0083]19 内层材
[0084]19b 倾斜面
[0085]20 外层材
[0086]21 仪表板(前壁)
[0087]22 下纵梁
[0088]22a 上部空间
[0089]22b 下部空间
[0090]22c 内壁
[0091]22e 上壁
[0092]23 后侧车架
[0093]23a 上部空间
[0094]23b 下部空间
[0095]25 前底面板(底面板)
[0096]26 立起(kick-up)部(后壁)
[0097]27 后底面板
[0098]31 前侧车架后部(前侧车架)
[0099]32 减震器壳体
[0100]33 前柱下构件前部(前柱下构件)
[0101]33a 车轮罩后壁
[0102]33b 前柱内壁(车宽方向内壁)
[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前部连结板(连结板)
[0115]49后部第I连结板(第I连结板)
[0116]50后部第2连结板(第2连结板)
[0117]51后部分隔部件
[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(前侧车架紧固部)
[0125]54a螺栓孔(上部紧固部)
[0126]54b内螺纹孔(上部紧固部)
[0127]54c螺栓孔(下部紧固部)
[0128]54d内螺纹孔(下部紧固部)
[0129]59框架部件
[0130]154第I嵌入部件
[0131]154a第I螺栓孔(第I紧固部)
[0132]154b第2螺栓孔(第2紧固部)
[0133]154c第3螺栓孔(第3紧固部)
[0134]155第2嵌入部件
[0135]156A螺栓
[0136]156B螺栓
[0137]156C螺栓
[0138]01下纵梁的前部侧的中心
[0139]02下纵梁的后部侧的中心
【具体实施方式】
[0140]以下，参照附图来说明本发明的实施方式。
[0141]第I实施方式
[0142]首先，基于图1?图8来说明本发明的第I实施方式。此外，本说明书中的前后方向、左右方向(车宽方向)及上下方向是以落座在驾驶席上的驾驶员为基准的。
[0143]如图1所示，汽车的车身架具有:由碳纤维强化树脂(CFRP)以浴盆状形成的舱室
11;与舱室11的前端连接的作为铝合金铸造部件的左右一对的悬架支承组件12、12 ;从悬架支承组件12、12的前端向前方延伸的由铝合金挤压材料构成的左右一对的前侧车架前部13、13 ;支承在前侧车架前部13、13的前端的CFRP制的前围组件14 ;从前围组件14的左右两端向后上方延伸的CFRP制的左右一对的下构件15、15 ;从下构件15、15的后端向后上方延伸并与舱室11的前端连接的CFRP制的左右一对的上构件16、16 ;立设在舱室11的后部上表面上的CFRP制的防滚杆(1ll-bar) 17 ;和将防滚杆17从后方支承而加强的CFRP制的左右一对的支承杆18、18。
[0144]舱室11为将内层材19及外层材20沿上下接合而成的中空构造，具有:前端的仪表板21 ;从仪表板21的车宽方向两端向后方延伸的左右一对的下纵梁22、22 ;从下纵梁22,22的后端向后上方延伸的左右一对的后侧车架23、23 ;将后侧车架23、23的后端之间沿车宽方向连接的后围横梁24 ;将仪表板21及左右的下纵梁22、22连接的前底面板25 ;从前底面板25的后端立起的立起部26 ;和从立起部26的上端向后方延伸并与后侧车架23、23及后围横梁24连接的后底面板27。
[0145]前围组件14具有:沿车宽方向延伸的保险杠横梁28 ;从保险杠横梁28的车宽方向两端部向后方延伸并与前侧车架前部13、13的前端连接的左右一对的保险杠横梁伸出部29、29 ;和支承在保险杠横梁伸出部29、29之间的框状的前隔板30。各个悬架支承组件
12—体地具有:与前侧车架前部13的后端和仪表板21的前表面连接的前侧车架后部31 ；和从前侧车架后部31向车宽方向外侧且向上方延伸并与仪表板21的前表面连接的减震器壳体32。仪表板21的左右两端部构成从下纵梁22、22的前端向上方立起的左右一对的前柱下构件前部33、33。在前柱下构件前部33、33的后表面上，连接有左右一对的金属制的前柱下构件后部34、34及左右一对的金属制的前柱上构件35、35，左右的前柱上构件35、35的上端之间通过沿车宽方向延伸的金属制的前车顶拱36而连接。
[0146]仪表板21具有:从前底面板25的前端向斜上方延伸的倾斜壁37 ;和从倾斜壁37的前端向上方延伸的垂直壁38。从仪表板21的倾斜壁37及构成前底面板25的上下表面的内层材19及外层材20的车宽方向中央部，向上方隆起有沿前后方向延伸的底板通道39。另外，从构成前底面板25的上表面的内层材19，向上方隆起有与底板通道39交差并沿车宽方向延伸的前横梁40及后横梁41。另一方面，后底面板27处的内层材19及外层材20均平坦地形成。
[0147]接着，基于图2?图8具体说明舱室11的构造。
[0148]构成舱室11的内层材19及外层材20具有以将仪表板21、左右的下纵梁22、22、左右的后侧车架23、23及后围横梁24的外周包围的方式延伸的接合凸缘19a、20a，两接合凸缘19a、20a通过粘结、焊接、铆接等接合。
[0149]前底面板25具有由夹持在内层材19及外层材20之间的波纹板构成的左右的芯材42、42。夹在下纵梁22及底板通道39之间的芯材42为一体成形的部件，但分隔为前横梁40的前方的第I部分A、第I部分A的前方的第2部分B、前横梁40的后方的第3部分C、和第3部分C的后方的第4部分D(参照图3及图6)。
[0150]第I部分A具有以下纵梁22的前侧部分为中心01且以同心圆的波纹状延伸的多个凹凸部42a...，凹凸部42a…的车宽方向外端与下纵梁22连接，凹凸部42a…的后端与前横梁40连接。第I部分A及第2部分B的边界线从中心01通过，第2部分B的芯材42具有与第I部分A的芯材42的凹凸部42a...以切线状连接并沿前后方向延伸的凹凸部42b...(参照图1及图5)。
[0151]另外，第3部分C具有以下纵梁22的后侧部分为中心02且以同心圆的波纹状延伸的多个凹凸部42c...，凹凸部42c…的车宽方向外端与下纵梁22连接，凹凸部42c…的前端与前横梁40连接。第3部分C及第4部分D的边界线从中心02通过，第4部分B的芯材42具有与第3部分C的芯材42的凹凸部42c...以切线状连接并沿前后方向延伸的凹凸部42d…。
[0152]仪表板21的倾斜壁37具有夹持在内层材19及外层材20之间的波纹板状的芯材43，并且仪表板21的垂直壁38具有夹持在内层材19及外层材20之间的波纹板状的芯材44。倾斜壁37的芯材43具有沿前后方向延伸的凹凸部43a...，该凹凸部43a…与前底面板
25的芯材42的第2部分B的凹凸部42b…连续(参照图3)。另一方面，垂直壁38的芯材44具有沿车宽方向延伸的凹凸部44a...，因此，倾斜壁37的芯材43的凹凸部43a...与垂直壁38的芯材44的凹凸部44a...正交(参照图2)。
[0153]立起部26及后底面板27分别具有夹持在内层材19及外层材20之间的波纹板状的芯材45、46，这些芯材45、46的凹凸部45a…、46a…均沿车宽方向延伸。因此，前底面板25的芯材42的第4部分D的凹凸部42d...与立起部26的芯材45的凹凸部45a...正交(参照图2及图3)。
[0154]下纵梁22具有内壁22c、外壁22d、上壁22e及下壁22f而构成闭合截面，在该下壁22f上连接有前底面板25(参照图5)。下纵梁22的内部通过沿水平方向配置并沿前后方向延伸的前部分隔部件47而分隔为上部空间22a及下部空间22b (参照图5)。前部分隔部件47的车宽方向外端夹持在内层材19及外层材20的凸缘部19a、20a之间，车宽方向内端与构成下纵梁22的内壁22c的、内层材19连接，前端与构成前柱下构件前部33的前壁的、车轮罩后壁33a的后表面连接(参照图2)。
[0155]另外，从立起部26的芯材45的车宽方向两端突出的隔壁部45b、45b在分别嵌合于下纵梁22的内部的状态下，与下纵梁22的外壁22d、上壁22e及下壁22f连接，设在前部分隔部件47的后端的沿车宽方向延伸的凸缘47a在下纵梁22的内部与芯材45的隔壁部45b的前表面连接(参照图7)。
[0156]在下纵梁22的前部中的上部空间22a内配置有沿水平方向延伸的前部连结板48(参照图2、图4及图6)。前部连结板48的左右两侧缘与下纵梁22的内壁22c及外壁22d连接，后端与下纵梁22的上壁22e的下表面连接，前端与构成前柱下构件前部33的前壁的、车轮罩后壁33a的后表面连接。前部连结板48的车宽方向的宽度从其后端朝向前端而向车宽方向内侧扩开，与之相伴，前柱下构件前部33的前柱内壁33b也朝向前方而向车宽方向内侧扩开(参照图6)。
[0157]在下纵梁22的后部中的上部空间22a内配置有沿水平方向延伸的后部第I连结板49 (参照图2、图4及图7)。后部第I连结板49的左右两侧缘与下纵梁22的内壁22c及外壁22d连接，前端与下纵梁22的上壁22e的下表面连接，后端与立起部26的芯材45的隔壁部45b嵌合于下纵梁22内的部分的前表面连接。另外，在后部第I连结板49的上方配置有沿水平方向延伸的后部第2连结板50。后部第2连结板50与后部第I连结板49相比前后方向长度形成得较短，左右两侧缘与下纵梁22的内壁22c及外壁22d连接，前端与下纵梁22的上壁22e的下表面连接，后端与从立起部26的芯材45的隔壁部45b的上端向上方突出的平坦部45c的前表面连接。
[0158]供后部第2连结板50的后端连接的芯材45的平坦部45c不是波纹板状，而形成为平坦的板状，构成平坦部45c的碳片的配置方向如图7的圆内放大所示，交替层叠有碳纤维从车宽方向外侧朝向内侧并向下45°倾斜的碳片a...、和碳纤维从车宽方向外侧朝向内侧并向上45。倾斜的碳片b...。
[0159]从下纵梁22的后端向后上方延伸的后侧车架23的内部通过沿前后方向延伸的后部分隔部件51而分隔为上部空间23a及下部空间23b (参照图3、图4及图7)。后部分隔部件51的前端隔着立起部26的芯材45而与下纵梁22的后部第I连结板49的后端连接。
[0160]在下纵梁22的上部空间22a内配置有上部能量吸收部件52，在下纵梁22的下部空间22b内配置有下部能量吸收部件53 (参照图2、图4及图7)。上部能量吸收部件52由以锯齿形折曲的板材构成，上端的波峰部52a…及下端的波谷部52b…交替连续。同样地，下部能量吸收部件53由以锯齿形折曲的板材构成，上端的波峰部53a…及下端的波谷部53b…交替连续。
[0161]上部能量吸收部件52及下部能量吸收部件53的左右两侧缘与下纵梁22的内壁22c及外壁22d连接，上部能量吸收部件52的波峰部52a…与下纵梁22的上壁22d的下表面及后部第I连结板49的下表面连接，下部能量吸收部件53的波谷部53b…与下纵梁22的下壁22f连接。上部能量吸收部件52的板厚设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…分别与前部分隔部件47的上表面及下表面连接,但此时上述波谷部53b…及上述波峰部53a...以隔着前部分隔部件47而对峙的方式连接。
[0162]在仪表板21的垂直壁38的车宽方向端部，预先嵌入有均由铝挤压材料构成的第1、第2嵌入部件54、55(参照图8)。第I嵌入部件54为矩形状的平坦的部件，在其角部形成有2个螺栓孔54a、54c和2个内螺纹孔54b、54d。第2嵌入部件55为三角形状的平坦的部件，在其角部形成有3个螺栓孔55a?55c。另一方面，在悬架支承组件12的前侧车架后部31的后端，形成有2个内螺纹孔31a、31c和2个螺栓孔31b、31d，在悬架支承组件12的减震器壳体32的后端形成有3个内螺纹孔32a?32c。
[0163]而且,将从后向前贯穿第I嵌入部件54的2个螺栓孔54a、54c的2根螺栓56、56螺合至前侧车架后部31的2个内螺纹孔31a、31c中，将从前向后贯穿前侧车架后部31的2个螺栓孔3lb、3Id的2根螺栓57、57螺合至第I嵌入部件54的2个内螺纹孔54b、54d中，并将从后向前贯穿第2嵌入部件55的3个螺栓孔55a?55c的3根螺栓58…螺合至减震器壳体32的3个内螺纹孔32a?32c中，由此，使悬架支承组件12紧固在仪表板21的前表面。
[0164]此时，第I嵌入部件54的2个螺栓孔54a、54c及2个内螺纹孔54b、54d中的上侧的螺栓孔54a及内螺纹孔54b的高度，与下纵梁22的前部连结板48的高度大致一致，下侧的螺栓孔54c及内螺纹孔54d的高度与下纵梁22的前部分隔部件47的高度大致一致(参照图4)。
[0165]在构成前底面板25的上表面的内层材19向上方立起而与下纵梁22的内壁22c相连的部分上，形成有倾斜面19b (参照图1及图5)。倾斜面19b以随着从车宽方向内侧趋向于外侧而逐渐变高的方式倾斜，在其下表面与外层材20的上表面之间，配置有由CFRP的拉拔材料或铝合金的挤压材料构成的固定截面的框架部件59 (参照图5?图7)。框架部件59 —体地具有上侧的三角形截面部分59a和下侧的矩形截面部分59b，三角形截面部分59a的斜边与内层材19的倾斜面19b的下表面粘结，矩形截面部分59b的底边与外层材20的上表面粘结。通过该倾斜面19b及框架部件59，而加强了前底面板25及下纵梁22的连接部分。
[0166]接着，说明具有上述结构的本发明的实施方式的作用。
[0167]舱室11的下纵梁22从前底面板25向上方立起，因此，当其他车辆与下纵梁22发生侧面碰撞时，会因碰撞载荷而产生使下纵梁22朝向车宽方向内侧倾倒的弯矩M(参照图5)。尤其，在与SUV那样的保险杠位置高的车辆发生侧面碰撞的情况下，碰撞载荷输入至下纵梁22的较高位置，因此，上述弯矩M也会是较大的值。但是，根据本实施方式，位于下纵梁22的内壁22c与前底面板25的上壁之间的边界上的内层材19具有以使车宽方向外侧变高的方式倾斜的倾斜面1%，因此，将要使下纵梁22朝向车宽方向内侧倾倒的弯矩M经由倾斜面19b向前底面板25传递而进行支承，由此，即使不增加前底面板25的横梁的数量或增加横梁的高度，也能够防止下纵梁22的倾倒。
[0168]此时，将内层材19的倾斜面19b和外层材20经由沿前后方向延伸的框架部件59而连接，因此，抑制上述倾斜面19b的变形，并且将上述弯矩M经由框架部件59向外层材20传递，由此，能够更可靠地防止下纵梁22的倾倒。而且，框架部件59为筒状的中空部件，因此，能够通过挤压成形或拉拔成形更容易地制造该框架部件59。
[0169]另外，当在下纵梁22上输入有侧面碰撞的碰撞载荷时,若该碰撞载荷不沿前后方向分散而经由前底面板25向底板通道39传递，则比较脆弱的底板通道39会压溃而使下纵梁22进入至车室内，有可能使车室空间缩小。但是，根据本实施方式，夹持在前底面板25的内层材19及外层材20之间的芯材42，在与前横梁40相比为前方的第I部分A上具有向车宽方向内侧且向前方以波纹状延伸的凹凸部42a...，并且在与前横梁40相比为后方的第3部分C上具有向车宽方向内侧且向后方以波纹状延伸的凹凸部42c...(参照图3)，因此，输入至下纵梁22的前后方向中间部的侧面碰撞的碰撞载荷，从下纵梁22及前横梁40经由第I部分A的芯材42的顺滑弯曲的凹凸部42a...而向前方分散，且从下纵梁22及前横梁40经由第3部分C的芯材42的顺滑弯曲的凹凸部42c...而向后方分散，从而被有效地吸收，由此，能够防止底板通道39的压溃并防止下纵梁22向车宽方向内侧的移动。
[0170]另外，芯材42为FRP制，因此，与通过金属板的冲压成形来制造芯材的情况相比，能够使凹凸部42a…，42c…形成得较深，而且，芯材42夹持在内层材19及外层材20之间而提高前底面板25的强度，因此，能够高效地进行碰撞载荷的传递。尤其，凹凸部42a...、42c…不仅从下纵梁22延伸，而且还从前横梁40延伸，因此，能够可靠地将从下纵梁22传递至前横梁40的碰撞载荷向凹凸部42a…、42c…传递。
[0171]另外，第I部分A的前方的第2部分B的芯材42具有从第I部分A的波纹状的凹凸部42a...的端部向前方延伸的直线状的凹凸部42b...，因此，即使前横梁40的前方的芯材42的前后方向尺寸较大，也能够将分散于前方的碰撞载荷经由第2部分B的凹凸部42b...向仪表板21传递，同样地，第3部分C的后方的第4部分D的芯材42具有从第3部分C的波纹状的凹凸部42c...的端部向后方延伸的直线状的凹凸部42d...，因此，即使前横梁40的后方的芯材42的前后方向尺寸较大,也能够将分散于后方的碰撞载荷经由第4部分D的凹凸部42d…向立起部26传递。
[0172]而且，仪表板21具有从前底面板25的前端向斜上方倾斜地延伸的倾斜壁37、和从倾斜壁37的前端向上方延伸的垂直壁38，倾斜壁37的夹持在内层材19与外层材20之间的芯材43的沿前后方向以直线状延伸的凹凸部43a...，与前底面板25的第2部分B的芯材42的沿前后方向以直线状延伸的凹凸部42b…连接(参照图3)，因此，能够可靠地将分散于前方的侧面碰撞的碰撞载荷从第2部分B的芯材42向仪表板21的倾斜壁37的芯材43传递而分散，即使仪表板21的垂直壁38形成得较薄，也能够通过仪表板21的倾斜壁37可靠地支承分散于前方的碰撞载荷。
[0173]另外，通过前部分隔部件47将下纵梁22分隔为上部空间22a及下部空间22b，并将前部分隔部件47的前端及后端分别与仪表板21及立起部26连接，因此，能够通过前部分隔部件47加强下纵梁22，并且能够将输入至下纵梁22的侧面碰撞的碰撞载荷向仪表板21及立起部26分散而吸收。尤其，在与普通车辆发生侧面碰撞的情况下，在下纵梁22的前部分隔部件47的高度上输入有碰撞载荷，因此，能够通过基于前部分隔部件47而产生的加强效果来阻止下纵梁22的截面的崩溃。
[0174]另外，与下纵梁22的前方相连的前柱下构件前部33的前柱内壁33b相对于下纵梁22的车宽方向内壁22c而向车宽方向内侧扩开(参照图6)，因此，当输入至下纵梁22的侧面碰撞的载荷传递至前柱下构件前部33时，能够通过增大了强度的前柱下构件前部33更有效地防止下纵梁22的倾倒。
[0175]在车辆与车轮等发生侧面碰撞的情况下，相较于与其他车辆的保险杠横梁发生侧面碰撞的情况，有可能在下纵梁22上输入局部大载荷。在这种情况下，在下纵梁22的上部空间22a内配置有上部能量吸收部件52，在下纵梁22的下部空间22b内配置有下部能量吸收部件53，因此，在前部分隔部件47的基础上，上部能量吸收部件52及下部能量吸收部件53会压溃来吸收碰撞能量，由此，能够谋求车室的保护。
[0176]在与车轮等发生侧面碰撞而在从下纵梁22的下端到上端的宽阔范围内输入有碰撞载荷的情况下，当在从前底面板25向上方远远分离的下纵梁22的上端施加有较大的碰撞载荷时，要使下纵梁22倾倒的弯矩M变大，但是，通过将上部能量吸收部件52的强度设定得比下部能量吸收部件53的强度低，使通常难以压溃的上部能量吸收部件52与通常易于压溃的下部能量吸收部件53均等地压溃而使上述力矩M减少，由此，能够将下纵梁22向车宽方向内侧的倾倒抑制为最小限度，同时使能量吸收效果最大限度地发挥。
[0177]另外，在从侧面观察车身时，上部能量吸收部件52及下部能量吸收部件53为使波峰部52a…、53a…及波谷部52b…、53b…连续的锯齿形状，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…隔着前部分隔部件47而对峙(参照图4)，因此，上述波谷部52b…和上述波峰部53a…经由前部分隔部件47牢固地一体化，由此,通过上部能量吸收部件52、下部能量吸收部件53及前部分隔部件47构成多个牢固的三角形。由此，当因与车轮等碰撞而在下纵梁22上输入有集中的碰撞载荷时，能够将上部能量吸收部件52、下部能量吸收部件53及前部分隔部件47可靠地压溃而提高能量吸收效果。
[0178]另外，仪表板21具有从将悬架支承组件12的下部紧固的第I嵌入部件54的附近向后方弯曲且与下纵梁22的前端相连的车轮罩后壁33a (参照图4)，将下纵梁22的上壁22e和车轮罩后壁33e通过沿大致水平方向延伸的前部连结板48连接，因此，尤其将在小范围偏心正面碰撞时从车轮输入至车轮罩后壁33a的碰撞载荷,经由前部连结板48向下纵梁22的上壁22e有效地传递并支承，由此，能够防止仪表板21向后方倾倒而确保车室空间。而且，通过沿大致水平方向延伸的前部分隔部件47将下纵梁22的内部分隔为上部空间22a及下部空间22b，并将前部分隔部件47的前端与车轮罩后壁33a连接，因此，能够有效地将输入至车轮罩后壁33a的正面碰撞的碰撞载荷,从车轮罩后壁33a经由前部分隔部件47向下纵梁22传递并支承。
[0179]另外，前部连结板48的左右方向宽度以向第I嵌入部件54接近的方式从下纵梁22侧朝向车轮罩后壁33a侧而向车宽方向内侧扩大宽度(参照图6)，因此，能够更有效地将输入至仪表板21的正面碰撞的碰撞载荷从车轮罩后壁33a向下纵梁22传递。而且，通过上部能量吸收部件52及下部能量吸收部件53使下纵梁22的内表面及前部分隔部件47一体结合而提高弯曲刚性，由此，能够更可靠地支承正面碰撞的碰撞载荷。
[0180]尤其，使前部连结板48的高度与第I嵌入部件54的作为上部紧固部的螺栓孔54a及内螺纹孔54b的高度大致一致，并使前部分隔部件47的高度与第I嵌入部件54的作为下部紧固部的螺栓孔54c及内螺纹孔54d的高度大致一致(参照图4)，因此，能够更有效地将从悬架支承组件12的前侧车架后部31输入至第I嵌入部件54的正面碰撞的碰撞载荷，从车轮罩后壁33a经由前部连结板48及前部分隔部件47向下纵梁22传递。
[0181]另外，将后底面板27的前端和下纵梁22的上壁22e通过配置在下纵梁22的后部内并沿大致水平方向延伸的后部第I连结板49连结(参照图7)，因此，通过后部第I连结板49提高向后上方立起的下纵梁22的后部的强度，由此，即使在SUV等车高较高的车辆与下纵梁22的后部发生侧面碰撞的情况下，不仅能够防止基于碰撞载荷而造成的下纵梁22的后部的压溃，而且也能够有效地将碰撞载荷向后侧车架23及后底面板27传递，由此，能够防止下纵梁22向车宽方向内侧的倾倒。
[0182]另外，通过后部分隔部件51将后侧车架23的内部分隔为上部空间23a及下部空间23b，并将后部分隔部件51的前端与后部第I连结板49的后端连结，因此，不仅能够通过后部分隔部件51防止基于侧面碰撞的碰撞载荷而造成的后侧车架23的压溃，而且也能够更有效地将输入至下纵梁22的侧面碰撞的碰撞载荷从后侧车架23向后底面板27分散。
[0183]另外，在下纵梁22的后部内，配置有在后部第I连结板49的上方沿大致水平方向延伸的后部第2连结板50，因此，当在下纵梁22的后部输入有碰撞载荷时，后部第I连结板49及后部第2连结板50协作而能够更可靠地防止下纵梁22的后部的压溃。
[0184]另外，在从前底面板25的后端朝向后底面板27的前端立起的立起部26的内部，配置有具有沿车宽方向延伸的凹凸部45a…的芯材45，将使立起部26的芯材45的车宽方向两端延长的隔壁部45b的平坦部45c插入至下纵梁22的内部，并使后部第I连结板49的后端与平坦部45c连接(参照图7)，因此，当在下纵梁22的后部输入有侧面碰撞的碰撞载荷时，能够通过使芯材45延长的隔壁部45b来防止下纵梁22及后侧车架23的压溃，并且能够有效地将侧面碰撞的碰撞载荷向立起部26传递而进行支承。
[0185]另外，使从立起部26的芯材45的隔壁部45b向上方延伸的FRP制的平坦部45c与下纵梁22的上壁22e连接，平坦部45c至少具有从车宽方向外侧朝向内侧并向下倾斜的纤维配置方向(参照图7)，因此，当侧面碰撞的碰撞载荷输入至下纵梁22的上部时，能够有效地将碰撞载荷经由在平坦部45c上倾斜地配向的纤维向立起部26的芯材45传递。
[0186]第2实施方式
[0187]以下，基于图9?图13来说明本发明的第2实施方式。
[0188]在与仪表板21的垂直壁38的车宽方向端部相连的中空闭合截面的前柱下构件前部33的内层材19及外层材20之间，配置有由铝挤压材料构成的第I嵌入部件154，在仪表板21的垂直壁38的车宽方向端部的内层材19及外层材20之间，夹持有由铝挤压材料构成的第2嵌入部件155 (参照图9及图11?图13)。第I嵌入部件154为三角形状的平坦的部件，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为矩形状的平坦的部件，在其角部形成有第I?第4螺栓孔155a?155d。另一方面，在悬架支承组件12的减震器壳体32的后端形成有3个螺栓孔32a?32c，在悬架支承组件12的前侧车架后部31的后端形成有4个螺栓孔31a?31d。
[0189]将第I嵌入部件154的第I螺栓孔154a及第3螺栓孔154c连结的纵边，以与垂直壁38的芯材44的凹凸部44a…的车宽方向端部相连接的方式配置，第2螺栓孔154b位于第I螺栓孔154a的车宽方向外侧(参照图9)。前柱下构件前部33具有:通过由内层材19及外层材20构成的曲面壁而构成的车轮罩后壁33a(参照图9?图11及图13);和由内层材19构成并经由折曲部33c与车轮罩后壁33a相连的前柱内壁33b (参照图12)，第I嵌入部件154的第3螺栓孔154c位于上述折曲部33c的附近。另一方面，第2嵌入部件155的将第3螺栓孔155c及第4螺栓孔155d连结的纵边，位于上述折曲部33c的车宽方向内侧且以与垂直壁38的芯材44的凹凸部44a…的车宽方向外端相连接的方式配置，因此，其整体埋设在芯材44中(参照图9及图11)。
[0190]而且，插入至悬架支承组件12的减震器壳体32的螺栓孔32a、32c中的螺栓156A、156C，将外层材20、第I嵌入部件154的第1、第3螺栓孔154a、154c及内层材19贯穿而与螺母157A、157C螺合，并且插入至悬架支承组件12的减震器壳体32的螺栓孔32b中的螺栓156B将外层材20及第I嵌入部件154的第2螺栓孔154b贯穿而与螺母157B螺合。
[0191]另外，插入至悬架支承组件12的前侧车架后部31的4个螺栓孔31a?31d中的4根螺栓158A、158B、158C、158D，从外层材20、第2嵌入部件155的第I?第4螺栓孔155a?1155d及内层材19贯穿而与4个螺母159A、159B、159C、159D螺合，由此，将悬架支承组件12紧固于仪表板21的垂直壁38的前表面(参照图11)。
[0192]下纵梁22具有内壁22c、外壁22d、上壁22e及下壁22f并构成为闭合截面，在其下壁22f上连接有前底面板25。下纵梁22的内部通过沿水平方向配置并沿前后方向延伸的前部分隔部件47而分隔为上部空间22a及下部空间22b (参照图13)。前部分隔部件47的车宽方向外端夹持在内层材19及外层材20的接合凸缘19a、20a之间，车宽方向内端与构成下纵梁22的内壁22c的内层材19连接，前端与构成前柱下构件前部33的前壁的、夕卜层材20的车轮罩后壁33a的后表面连接(参照图13)。
[0193]在下纵梁22的前部中的上部空间22a内配置有沿水平方向延伸的前部连结板48 (参照图9及图13)。前部连结板48的左右两侧缘与下纵梁22的内壁22c及外壁22d连接，后端与下纵梁22的上壁22e的下表面连接，前端与构成前柱下构件前部33的前壁的、外层材20的车轮罩后壁33a的后表面连接。前部连结板48的车宽方向的宽度从其后端朝向前端而向车宽方向内侧扩开(参照图9)，与之相伴，前柱下构件前部33的前柱内壁33b也朝向前方而向车宽方向内侧扩开(参照图12)。
[0194]在下纵梁22的上部空间22a内配置有由以锯齿形折曲的板材构成的上部能量吸收部件52，在下纵梁22的下部空间22b内配置有由以锯齿形折曲的板材构成的下部能量吸收部件53 (参照图9及图13)。
[0195]接着，说明具有上述结构的本发明的第2实施方式的作用。
[0196]当车辆发生正面碰撞时，该碰撞载荷从保险杠横梁28经由保险杠横梁伸出部29、前侧车架前部13及前侧车架后部31输入至仪表板21的垂直壁38的前表面，并且经由与前侧车架后部31 —体的减震器壳体32而输入至前柱下构件前部33的前表面。
[0197]悬架支承组件12的减震器壳体32通过3根螺栓156A?156C及3个螺母157A?157C而与埋设在前柱下构件前部33中的第I嵌入部件154紧固，悬架支承组件12的前侧车架后部31通过4根螺栓158A?158D及4个螺母159A?159D而与埋设在垂直壁38中的第2嵌入部件155紧固(参照图11)。
[0198]此时，螺栓156A及螺栓156C将减震器壳体32、外层材20、第I嵌入部件154及内层材19贯穿，因此，将外层材20、第I嵌入部件154及内层材19牢固地一体化，能够可靠地将输入至减震器壳体32的正面碰撞的碰撞载荷向仪表板21传递。
[0199]另外，第I嵌入部件154的第3螺栓孔154c位于前柱下构件前部33的内层材19的车轮罩后壁33a及前柱内壁33b的边界的折曲部33c (参照图12)的附近，因此，能将输入至第I嵌入部件154的碰撞载荷经由高强度的折曲部33c向前柱下构件前部33分散。
[0200]另外,第I嵌入部件154的第2螺栓孔154b位于从垂直壁38向车宽方向外侧分离的前柱下构件前部33的车宽方向中央部，因此，能够将输入至第I嵌入部件154的车宽方向外侧的碰撞载荷，可靠地向前柱下构件前部33传递并吸收。
[0201]而且，将第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配置为三角形状，因此，将第I螺栓孔154a、第2螺栓孔154b及第3螺栓孔154c牢固地一体化而提高第I嵌入部件154的刚性,能够将输入至减震器壳体32的正面碰撞的碰撞载荷从第I嵌入部件154向前柱下构件前部33及垂直壁38分散而有效地吸收。
[0202]另外，垂直壁38具有夹持在内层材19及外层材20之间的波纹板状的芯材44，在第I嵌入部件154的下方且在前柱下构件前部33的车轮罩后壁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…与第2嵌入部件155抵接(参照图9),因此，能够将从前侧车架后部31输入至垂直壁38的第2嵌入部件155的正面碰撞的碰撞载荷经由芯材44可靠地向垂直壁38传递，并从此处进一步向前柱下构件前部33的车轮罩后壁33a传递而有效地吸收。
[0203]另外，舱室11具有与前柱下构件前部33的后方相连的下纵梁22，并使从下纵梁22的上壁22e的下表面向前方延伸的前部连结板48的前端与车轮罩后壁33a连接(参照图13)，因此，能够有效地将从前侧车架后部31或减震器壳体32输入至第2嵌入部件155的正面碰撞的碰撞载荷，从车轮罩后壁33a经由前部连结板48向下纵梁22传递，并能够防止仪表板21向车室侧后退。
[0204]而且，前部连结板48的前方侧朝向第2嵌入部件155并向车宽方向内侧扩大宽度(参照图9)，因此，能够更有效地将输入至第2嵌入部件155的正面碰撞的碰撞载荷，从车轮罩后壁33a经由前部连结板48向下纵梁22传递。而且，具有将下纵梁22的内部分隔为上部空间22a及下部空间22b的前部分隔部件47，并使前部分隔部件47的前端与车轮罩后壁33a连接，因此，能够与前部连结板48协作而有效地将从前侧车架后部31输入至第2嵌入部件155的正面碰撞的碰撞载荷,从车轮罩后壁33a经由前部分隔部件47向下纵梁22传递，能够防止仪表板21向车室侧后退。
[0205]以上，说明了本发明的实施方式，但本发明在不脱离其要旨的范围内能够进行各种设计变更。
[0206] 例如，在实施方式中，由CFRP构成舱室11等，但是，也可以通过使用了除碳纤维以外的纤维的FRP(纤维强化树脂)来构成。
【权利要求】
1.一种汽车的FRP制舱室，所述FRP制的舱室(11)是将位于车室内侧的内层材(19)和位于车室外侧的外层材(20)结合而构成的，至少具有底面板(25)、和与所述底面板(25)的车宽方向两侧连接的下纵梁(22)，其特征在于， 在所述内层材(19)中的所述底面板(25)及所述下纵梁(22)的边界上形成有沿前后方向延伸的倾斜面(1%)，通过沿前后方向延伸的框架部件(59)将所述倾斜面(19b)和所述外层材(20)结合。
2.根据权利要求1所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，所述框架部件(59)为筒状的中空部件。
3.根据权利要求1或2所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，通过分隔部件(47)将所述下纵梁(22)分隔为上部空间(22a)及下部空间(22b)，所述分隔部件(47)的前端及后端分别与所述舱室(11)的前壁(21)及后壁(26)连接，在所述上部空间(22a)内配置有上部能量吸收部件(52)，在所述下部空间(22b)内配置有下部能量吸收部件(53)。
4.根据权利要求3所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，所述底面板(25)与所述下部空间(22b)连接，将所述上部能量吸收部件(52)的强度设定得比所述下部能量吸收部件(53)的强度低。
5.根据权利要求3或4所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，在从侧面观察车身时，所述上部能量吸收部件(52)及所述下部能量吸收部件(53)为使波峰部(52a、53a)及波谷部(52b、53b)连续的锯齿形状，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)隔着所述分隔部件(47)而对峙。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，所述底面板(25)具有夹持在所述内层材(19)及所述外层材(20)之间的芯材(42)，隔着车身中心线的左右的所述芯材(42)的前半部具有以与其相连的所述下纵梁(22)的前部侧为中心(Ol)且以波纹状形成的凹凸部(42a)，并且，隔着车身中心线的左右的所述芯材(42)的后半部具有以与其相连的所述下纵梁(22)的后部侧为中心(02)且以波纹状形成的凹凸部(42c)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，与所述下纵梁(22)的前方相连的前柱下构件前部(33)的车宽方向内壁(33b)，相对于所述下纵梁(22)的车宽方向内壁(22c)而向车宽方向内侧扩开。
8.根据权利要求1所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，所述舱室(11)具有从所述下纵梁(22)的后部向后上方立起并向后方延伸的左右的后侧车架(23)，通过配置在所述下纵梁(22)的后部内并沿大致水平方向延伸的第I连结板(49)，而连结将所述左右的后侧车架(23)之间连接的后底面板(27)的前端、和所述下纵梁(22)的上壁(22e)。
9.根据权利要求8所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，通过后部分隔部件(51)将所述后侧车架(23)的内部分隔为上部空间(23a)及下部空间(23b)，将所述后部分隔部件(51)的前端与所述第I连结板(49)的后端连结。
10.根据权利要求8或9所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，通过前部分隔部件(47)将所述下纵梁(22)的内部分隔为上部空间(22a)及下部空间(22b)，在所述下纵梁(22)的所述上部空间(22a)及所述下部空间(22b)内分别配置有能量吸收部件(52、53)，在将所述左右的下纵梁(22)之间连接的前底面板(25)及该下纵梁(22)的边界上形成有沿前后方向延伸的倾斜面(1%)，在所述前底面板(25)的内部配置有芯材(42)。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，在所述下纵梁(22)的后部内，配置有在所述第I连结板(49)的上方沿大致水平方向延伸的第2连结板(50)。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，在从所述前底面板(25)的后端朝向所述后底面板(27)的前端立起的立起部(26)的内部，配置有具有沿车宽方向延伸的凹凸部(45a)的芯材(45)，在所述下纵梁(22)的内部插入有使所述立起部(26)的芯材(45)的车宽方向两端延长的隔壁部(45b)，将所述第I连结板(49)的后端与所述隔壁部(45b)连结。
13.根据权利要求12所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，使由FRP形成的所述隔壁部(45b)从所述立起部(26)的芯材(45)向上方延伸而与所述下纵梁(22)的上壁(22e)连接，所述隔壁部(45b)至少具有从车宽方向外侧朝向内侧并向下倾斜的纤维配置方向。
14.根据权利要求1所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，将所述内层材(19)及所述外层材(20)结合而构成位于所述舱室(11)的前端的垂直壁(38)、和与所述垂直壁(38)的车宽方向外侧相连的前柱下构件(33)，嵌入至所述前柱下构件(33)中的第I嵌入部件(154)具有位于其与所述垂直壁(38)的边界附近的第I紧固部(154a)，将所述垂直壁(38)及配置在所述前柱下构件(33)的前方的减震器壳体(32)与第I紧固部(154a)紧固。
15.根据权利要求14所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，使所述减震器壳体(32)、所述外层材(19)、所述第I紧固部(154a)及所述内层材(19)重合并通过螺栓(156A)紧固。
16.根据权利要求15所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，所述第I嵌入部件(154)在所述第I紧固部(154a)的车宽方向外侧具有第2紧固部(154b)，通过螺栓(156B)使所述减震器壳体(32)与所述第2紧固部(154b)紧固。
17.根据权利要求16所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，所述前柱下构件(33)的所述内层材(19)具有前柱内壁(33b)、和经由折曲部(33c)与所述前柱内壁(33b)的下方连续的车轮罩后壁(33a)，所述第I嵌入部件(154)在与所述折曲部(33c)相邻的位置上具有第3紧固部(154c)，通过螺栓(156C)使所述减震器壳体(32)与所述第3紧固部(154c)紧固。
18.根据权利要求17所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，将所述第I紧固部(154a)、所述第2紧固部(154b)及所述第3紧固部(154c)配置为三角形状。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，所述垂直壁(38)具有夹持在所述内层材(19)及所述外层材(20)之间的波纹板状的芯材(44)，在所述第I嵌入部件(154)的下方且在所述前柱下构件(33)的车轮罩后壁(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)与所述第2嵌入部件(155)抵接，使前侧车架(31)与所述第2嵌入部件(155)紧固。
20.根据权利要求19所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，使所述前侧车架(31)与所述减震器壳体(32) —体形成。
21.根据权利要求19或20所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，所述舱室(11)具有与所述前柱下构件(33)的后方相连的下纵梁(22)，使从所述下纵梁(22)的上壁(22e)的下表面向前方延伸的连结板(48)的前端与所述前柱下构件(33)的车轮罩后壁(33a)连 接。
22.根据权利要求21所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，所述连结板(48)的前方侧朝向所述第2嵌入部件(155)并向车宽方向内侧扩大宽度。
23.根据权利要求21或22所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，具有将所述下纵梁(22)的内部分隔为上部空间(22a)及下部空间(22b)的分隔部件(47)，使所述分隔部件(47)的前端与所述车轮罩后壁(33a)连接。
24.根据权利要求14所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，所述舱室(11)的垂直壁(38)具有从将前侧车架(13、31)紧固的前侧车架紧固部(54)向后方弯曲且与所述下纵梁(22)的前端相连的车轮罩后壁(33a)，通过沿大致水平方向延伸的连结板(48)将所述下纵梁(22)的上壁(22e)和所述车轮罩后壁(33a)连结。
25.根据权利要求24所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，所述连结板(48)的左右方向宽度以向所述前侧车架紧固部(54)接近的方式，从所述下纵梁(22)侧朝向所述车轮罩后壁侧(33a)而扩大宽度。
26.根据权利要求25所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，通过沿大致水平方向延伸的分隔部件(47)将所述下纵梁(22)的内部分隔为上部空间(22a)及下部空间(22b)，将所述分隔部件(47)的前端与所述车轮罩后壁(33a)连结。
27.根据权利要求26所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，所述前侧车架紧固部(54)由上部紧固部(54a、54b)及下部紧固部(54c、54d)构成,在与所述上部紧固部(54a、54b)大致相同的高度处使所述连结板(47)与所述车轮罩后壁(33a)连结，在与所述下部紧固部(54c、54d)大致相同的高度处使所述分隔部件(47)与所述车轮罩后壁(33a)连结。
28.根据权利要求26或27所述的汽车的FRP制舱室，其特征在于，在所述下纵梁(22)的所述上部空间(22a)及所述下部空间(22b)内分别配置有能量吸收部件(52、53)。
【文档编号】B62D29/04GK104349971SQ201380029814
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年4月12日 优先权日:2012年6月8日
【发明者】鲇泽正太郎, 安原重人 申请人:本田技研工业株式会社