(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体部材に帯状の金属板により形成されたブラケットを介してフェンダーを支持固定するフェンダー支持構造であって、ブラケットは前部に略水平方向に向かう前部車体側取付け下面を有し、この前部車体側取付け下面の後部にこれに連なり立ち上がる前部第１縦面を備え、この前部第１縦面に対して斜め後方上部に延びる前部傾斜面を備え、この前部傾斜面から立ち上がる前部第２縦面を備え、この前部第２縦面に連なり略水平方向にフェンダー取付け上面が設けられ、フェンダー取付け上面の後部には、下方に下がる後部第２縦面が連設され、更に水平方向後方に向かう水平面が連設され、この水平面に連なり後方下部に向かう後部傾斜面が形成され、この後部傾斜面の後部に略水平方向に向かう後部車体側取付け下面が形成され、全体として略山型に形成されており、前記後部第２縦面の高さをｈ、幅をｂとした場合に、ｈ／ｂの値をほぼ１としたことを特徴とするフェンダー支持構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フェンダー支持構造に関するものであり、特に、衝撃エネルギーを確実に吸収できるフェンダー支持構造に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両のフェンダー支持構造としては、例えば図１１に示すように、フェンダー５０の縦壁部５１と車体構造部材５２との間に板状のブラケット５３を介装したものがある。このブラケット５３には保持爪５４が設けられ、この保持爪５４にフェンダー５０の縦壁部５１の下縁５５が上から係止している。したがって、障害物が矢印で示すように前方の斜め上方から車両のフェンダー５０付近に衝突し、フェンダー５０に下向きの一定以上の衝撃荷重が作用すると、この衝撃荷重により前記縦壁部５１の下縁５５が保持爪５４から車室内側に外れて衝撃エネルギーを吸収できるようになっている。この構造は、例えば、特開平２０００−１７７６４７号公報に示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては、車体構造部材５２とフェンダー５０の縦壁部５１との間を板状のブラケット５３により連結しているに過ぎないため、上下方向の車体剛性は確保できるものの、横方向の車体剛性が十分に確保できず、フェンダー５０の頂部の横方向剛性が低くなりボンネット５６のエッジ５７との隙間を一定に確保できないなど組み付け精度が低下するという問題がある。更に、フェンダー５０表面の面剛性が低下するため、フェンダー５０表面が凹み易く、商品性が低下するという問題もある。
【０００４】
また、衝撃荷重が作用した場合には、鎖線で示すようにブラケット５３は車室外側に倒れ込むことで衝撃エネルギーを吸収できるが、フェンダー５０とブラケット５３との間に変形のための十分な空間が必要となり、その結果フェンダー５０が車室外側に張り出して造形上の制約となってしまうという問題がある。また、ブラケット５３は車体前後に比較的長い部材であるので車体重量が増加し、コストが嵩むという問題がある。
そこで、この発明は、剛性と衝撃吸収特性を両立できフェンダーの造形上の自由度も損なうことのないフェンダー支持構造を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、車体部材（例えば、実施形態におけるバルクヘッドアッパーメンバー１４）に帯状の金属板により形成されたブラケット（例えば、実施形態におけるブラケット２１）を介してフェンダー（例えば、実施形態におけるフェンダー３）を支持固定するフェンダー支持構造であって、ブラケットは前部に略水平方向に向かう前部車体側取付け下面（例えば、実施形態における前部車体側取付け下面２２）を有し、この前部車体側取付け下面の後部にこれに連なり立ち上がる前部第１縦面（例えば、実施形態における前部第１縦面２３）を備え、この前部第１縦面に対して斜め後方上部に延びる前部傾斜面（例えば、実施形態における前部傾斜面２４）を備え、この前部傾斜面から立ち上がる前部第２縦面（例えば、実施形態における前部第２縦面２５）を備え、この前部第２縦面に連なり略水平方向にフェンダー取付け上面（例えば、実施形態におけるフェンダー取付け上面２６）が設けられ、フェンダー取付け上面の後部には、下方に下がる後部第２縦面（例えば、実施形態における後部第２縦面２７）が連設され、更に水平方向後方に向かう水平面（例えば、実施形態における水平面２８）が連設され、この水平面に連なり後方下部に向かう後部傾斜面（例えば、実施形態における後部傾斜面２９）が形成され、この後部傾斜面の後部に略水平方向に向かう後部車体側取付け下面（例えば、実施形態における後部車体側取付け下面３０）が形成され、全体として略山型に形成されており、前記後部第２縦面の高さをｈ、幅をｂとした場合に、ｈ／ｂの値をほぼ１としたことを特徴とする。
このように構成することで、フェンダーに前方の斜め上方から衝撃荷重が作用すると、前記後部第２縦面と前記水平面との稜線部である屈曲部（例えば、実施形態における屈曲部３８）を起点としてブラケットは更に屈曲する方向に変形して衝撃エネルギーを吸収する。この場合、屈曲部は前記ブラケットの内側へ屈曲変形するため、例えば、車室外側に向かって変形する場合のように、フェンダーの車室外側にブラケットの変形のための空間部を必要としない。そして、帯状の金属板を山型に形成したブラケットを用いることで、車室内側への荷重を前記ブラケットの面内方向で受け横方向からのフェンダーの剛性を確保することができる。
そして、衝突後に屈曲部で変形が始まり徐々に内側に向かって屈曲変形が進むことで衝撃エネルギーを時間をかけて徐々に吸収できるため良好な特性が得られる。つまり、ｈ／ｂ＝１とすることで衝撃力に対して座屈し難くすると共に、屈曲部が塑性曲げ・戻しを伴いながら移動できるようにしてより多くの衝撃エネルギーを吸収できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面と共に説明する。図１はこの発明の実施形態の車両の斜視図、図２はフェンダーの車室内側から見た斜視図、図３は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図４は図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
図１に示すように、車体１の前部上面のボンネット２の両側にはフェンダー３が設けられている。フェンダー３は、図２〜図４に示すように、後部上縁はフロントピラー４に接続され、後縁はフロントドア開口部５を形成し、下縁にはホイールハウス部６が形成され前部にはヘッドライト７が配置されるものである。尚、８はバンパーフェイスを示している。
【０００９】
フェンダー３の上縁は車室内側に折り曲げられて下方に延び、ここに略水平にフランジ部であるフェンダーガーター９が形成されている。
フェンダーガーター９の前端部には図３に示すようにヘッドライト７のブラケット１０がビス１１により固定されている。
【００１０】
一方、フェンダーガーター９の下方には、ホイールハウスインナーパネル１２とホイールハウスアウターパネル１３とで形成されたホイールハウス部６が形成されている。ホイールハウス部６の上部には、ホイールハウス部６を補強するために、バルクヘッドアッパメンバー（車体部材）１４とこの後部に接続されたホイールハウスアッパーメンバー１５とが前後方向に配設されている。
バルクヘッドアッパーメンバー１４は、上壁１６と下壁１７、内壁１８と外壁１９とにより閉断面構造に形成された車体構造部材であり、下壁１７の接合フランジ部２０には前記ホイールハウス部６のホイールハウスインナーパネル１２とホイールハウスアウターパネル１３とが接合されている。
そして、上記バルクヘッドアッパーメンバー１４の上壁１６と前記フェンダー３のフェンダーガーター９の裏面との間には、フェンダー３をバルクヘッドアッパーメンバー１４に支持するブラケット２１が設けられている。
【００１１】
図５〜図７に示すようにブラケット２１は帯状の鋼板（金属板）を略山型に形成したものである。図５はブラケットの斜視図、図６はブラケットの平面図、図７はブラケットの正面図である。尚、各図においてＴは車体後方、Ｂは車室外方、Ｈは車体上方を示す。
【００１２】
ブラケット２１は、例えば、厚さ１ｍｍ、幅約２０ｍｍの鋼板材（耐候性鋼板）をプレス成型などにより折り曲げて成型したものである。具体的に説明すると、ブラケット２１は、前部に略水平方向に向かう前部車体側取付け下面（車体側取付け下面）２２を有し、この前部車体側取付け下面２２の後部にこれに連なり立ち上がる前部第１縦面２３を備え、更にこの前部第１縦面２３に対して斜め後方上部に延びる前部傾斜面２４を備え、この前部傾斜面２４から立ち上がる前部第２縦面２５を備え、この前部第２縦面２５に連なり略水平方向にフェンダー取付け上面２６が設けられたものである。
【００１３】
そして、フェンダー取付け上面２６の後部には、下方に下がる後部第２縦面（支持面）２７が連設され、更に水平方向後方に向かう水平面（支持面）２８が連設され、この水平面２８に連なり後方下部に向かう後部傾斜面２９が形成され、この後部傾斜面２９の後部に略水平方向に向かう後部車体側取付け下面（車体側取付け下面）３０が形成されている。
このようにして、ブラケット２１は前後に前後車体側取付け下面２２，３０を備え、略中央部の上部にフェンダー取付け上面２６を備え、全体として略山型に形成されている。
【００１４】
前記前部車体側取付け下面２２には前記バルクヘッドアッパーメンバー１４への取付位置決め孔３２が形成されている。この取付位置決め孔３２を図示しないバルクヘッドアッパーメンバー１４の突起に合わせて位置決めし、前部車体側取付け下面２２がバルクヘッドアッパーメンバー１４に溶接接合される。
前記前部傾斜面２４と前部第２縦面２５との稜線部にはこれを跨いで孔３３が形成され、この稜線部における折り曲げ荷重が最適値となるように微調整されている。
【００１５】
フェンダー取付け上面２６には裏側にウエルドナット３４が取り付けられると共に前記フェンダーガーター９へのボルト３５の取付孔３６が形成されている。また、後部第２縦面２７には車室外側から切欠部３７が形成され、後述する屈曲部３８が折れ曲がることにより吸収される衝撃荷重の衝撃エネルギーに対して、前記切欠部３７を起点としても屈曲可能とし、切欠部３７の大きさを選択することでブラケット２１の剛性あるいは衝撃吸収特性の設定を微調整するためのものである。ここで、切欠部３７を水平面２８に設けるようにしてもよい。
そして、後部車体側取付け下面３０はバルクヘッドアッパーメンバー１４に溶接接合される。
【００１６】
このように構成されたブラケット２１の前記フェンダー取付け上面２６と後部車体側取付け下面３０との間に形成された後部第２縦面２７と水平面２８とが車体後方側支持部（支持部）３９を構成し、この車体後方側支持部３９を構成するこれら後部第２縦面２７と水平面２８との稜線部が、ブラケット２１の内側へ突出する屈曲部３８として構成されている。
【００１７】
ここで、図３に示すように障害物４０が前方の斜め上方からフェンダー３に衝突した場合についてのシュミレーション及び実験結果を図８、図９に示す。このシュミレーション及び実験において障害物４０は前方の斜め上方から５０度の角度で時速４０ｋｍ／ｈの速度で衝突するものとし、各図は縦軸に示す加速度（Ｇ）と、横軸に示す時間（ｍｓｅｃ）との関係を示している。
【００１８】
図８に示すシュミレーションは、前記ブラケット２１の後部第２縦面２７の高さをｈ、幅をｂとした場合に、ｈ／ｂ（ｂ＝２０ｍｍ）の値を変化させたときの特性の違いを調べたものである。
ここで、衝撃荷重に対して障害物４０にダメージを与えないためには加速度Ｇのピークを小さく抑えることが必要である。このように加速度Ｇのピークをできるだけ抑え、変位ストロークを稼ぎ時間をかけてエネルギーを吸収することで良好な衝撃吸収特性を得られる。
【００１９】
シュミレーションの結果、ｈ／ｂ＝１．５の場合には衝突直後に大きなピークが出てしまい好ましくないことが判明した。後部第２縦面２７の高さｈが幅ｂに比較して大きいため、後部第２縦面２７で座屈が起きるからである。また、ｈ／ｂ＝０．８の場合にも若干ピークが出てしまうことが判明した。この場合には、後部第２縦面２７の高さｈが幅ｂに比較して小さいため後部第２縦面２７で踏ん張って変形が少なくなってしまうためと考えられる。最もピークが小さいのはｈ／ｂ＝１の場合であることが判明した。この場合には衝突後に屈曲部３８で変形が始まり徐々に内側に向かって屈曲変形が進むことで衝撃エネルギーを時間をかけて徐々に吸収できるため良好な特性が得られると考えられる。つまり、ｈ／ｂ＝１とすることで衝撃力に対して座屈し難くすると共に、屈曲部３８が塑性曲げ・戻しを伴いながら移動できるようにしてより多くの衝撃エネルギーを吸収できるようにしているのである。
【００２０】
図９に示す実験結果はこの実施形態のブラケット２１と、前記屈曲部３８を設けていないブラケット２１’とを比較したものである。各ブラケット２１，２１’とも前記ｈ／ｂ＝１に設定してあるが、屈曲部３８を設けていない他のブラケット２１’は図１０に示すようにフェンダー取付け上面２６の後縁と、後部傾斜面２９の上縁との間を傾斜面４１で接続したものである。尚、上記他のブラケット２１’において前記実施形態のブラケット２１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００２１】
実験の結果、他のブラケット２１’は傾斜面４１が踏ん張ってしまうため、衝突直後に大きなピークが出てしまうことが判明した。
この実験結果からも、屈曲部３８を設けていないブラケット２１’に比較して屈曲部３８を設けた実施形態に係るブラケット２１の衝撃吸収特性が優れていることが判明した。
【００２２】
上記実施形態によれば、フェンダー３に前方の斜め上方から衝撃荷重が作用すると、フェンダー取付け上面２６と後部車体側取付け下面３０との間の車体後方側支持部３９に設けた屈曲部３８を起点としてブラケット２１は塑性曲げ・戻しを行いながら更に屈曲する方向に変形し、座屈しないで長いストロークで多くの衝撃エネルギーを吸収する。この場合、屈曲部３８はブラケット２１の内側へ屈曲変形するため、例えば、車室外側に向かって変形する場合のように、フェンダー３の車室外側にブラケット２１の変形のための空間部を必要としないため、フェンダー３の形状を決定する場合の制約が少なくなり造形上の自由度が高まる。
【００２３】
また、屈曲部３８はブラケット２１とバルクヘッドアッパーメンバー１４との間の空間部で周囲の部材と干渉することなく変形を許容されるため、スムーズに衝撃吸収を行うことができる。
そして、ブラケット２１の変形の際にフェンダー取付け上面２６が後方に変位するとフェンダー取付け上面２６と前部車体側取付け下面２２との間の距離は延び、前部第１縦面２３と前部傾斜面２４と前部第２縦面２５とが一直線になる方向へ変形することとなるため、この伸び変形によっても衝撃エネルギーを吸収できる。
【００２４】
更に、帯状の金属板を山型に形成したブラケット２１を用いるため、各面が側方からの力の向きに沿うように配置され、その結果、車室内側へ向かって作用する側方からの荷重をブラケット２１の面内方向で受け車室内側へのフェンダー３の剛性を確保することができる。勿論フェンダー３に上から手をつく場合などフェンダー３に作用する上からの低荷重に対してブラケット２１が十分な支持剛性を有することは言うまでもない。
【００２５】
したがって、フェンダー３の頂部の横方向剛性が低下してベコ付くようなことはなく組み付け精度を確保できる。よって、フェンダー３とボンネット２との隙間寸法を正確に設定できる等外観品質を高めることができる。
尚、上述した小型のブラケット２１が車体重量を大幅に増加させる要因となることもない。
このようにして、前方の斜め上方から作用する衝撃荷重に対しては良好な衝撃吸収特性を確保すると共に、フェンダー３のベコ付き感をなくして建て付け精度を確保することができる。
【００２６】
また、前記衝撃荷重に対して後部第２縦面２７の切欠部３７を起点としても屈曲可能となるため、切欠部３７の大きさを選択することで剛性あるいは衝撃吸収特性の設定を微調整でき、車種の違いなどに対応して衝撃荷重に対する正確なセッティングを行うことができる等汎用性が高まる。
【００２７】
尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、ブラケット２１は山型に形成しないで、前部車体側取付け下面２２を廃止し、フェンダー取付け上面２６とこのフェンダー取付け上面２６よりも後方に後部車体側取付け下面３０を形成し、前記フェンダー取付け上面２６と車体側取付け下面３０との間の支持部に、ブラケット２１の下側へ突出する屈曲部３８を備えたものとしてもよい。
【００２８】
また、ブラケット２１のフェンダー取付け上面２６をボルト３５によりフェンダーガーター９の裏面に固定し、前部車体側取付け下面２２と後部車体側取付け下面３０は溶接接合によりバルクヘッドアッパーメンバー１４に取り付ける場合について説明したが、どの部位をボルトやビスで固定し、あるいは溶接するかはフェンダー回りの組立の都合等により自由に選択することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１に記載した発明によれば、フェンダーに前方の斜め上方から衝撃荷重が作用すると、後部第２縦面と水平面との稜線部である屈曲部を起点としてブラケットは更に屈曲する方向に変形して衝撃エネルギーを吸収する。この場合、屈曲部はブラケットの内側へ屈曲変形するため、例えば、車室外側に向かって変形する場合のように、フェンダーの車室外側にブラケットの変形のための空間部を必要としないため、フェンダーの形状を決定する場合の制約が少なくなり造形上の自由度が高まるという効果がある。また、帯状の金属板を山型に形成したブラケットを用いることで、車室内側への荷重をブラケットの面内方向で受け車室内側へのフェンダーの横方向の剛性を確保することができ、したがって、組み付け精度を確保できる効果がある。
そして、衝突後に屈曲部で変形が始まり徐々に内側に向かって屈曲変形が進むことで衝撃エネルギーを時間をかけて徐々に吸収できるため良好な特性が得られる。つまり、ｈ／ｂ＝１とすることで衝撃力に対して座屈し難くすると共に、屈曲部が塑性曲げ・戻しを伴いながら移動できるようにしてより多くの衝撃エネルギーを吸収できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施形態の車両の斜視図である。
【図２】  この発明の実施形態のフェンダーの車室内側から見た斜視図である。
【図３】  図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】  図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】  この発明の実施形態のブラケットの斜視図である。
【図６】  この発明の実施形態のブラケットの平面図である。
【図７】  この発明の実施形態のブラケットの正面図である。
【図８】  寸法比の異なるサンプルを比較を示すグラフ図である。
【図９】  屈曲部を設けない場合との比較を示すグラフ図である。
【図１０】  ブラケットの比較例を示す図７に相当する正面図である。
【図１１】  従来技術のフェンダーの車幅方向での断面図である。
【符号の説明】
３  フェンダー
１４  バルクヘッドアッパーメンバー（車体部材）
２１  ブラケット
２２  後部車体取付け下面（車体取付け下面）
２６  フェンダー取付け上面
２７  後部第２縦面（支持面）
２８  水平面（支持面）
３０  後部車体取付け下面（車体取付け下面）
３７  切欠部
３８  屈曲部
３９  車体後方側支持部（支持部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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