(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の左右のフードリッジアッパーレインフォースメント前端部間を連結するほぼコ字断面で直線状のアッパーレールと、ラジエータおよびヘッドランプを取り囲んで包囲するロアーパネルとからなり、アッパーレールとロアーパネルとが樹脂で一体成形されたフロントエンド枠体において、
前記アッパーレールの内部にほぼコ字断面の金属製補強材をインサート配置し、
前記アッパーレールおよび金属製補強材の内部に、前記アッパーレールの長手方向と交差する樹脂製の補強リブを設け、
該補強リブをコ字断面のアッパーレールの両フランジ部とウェブ部の３箇所以上の部分で、連結部を介して、アッパーレールと連結したことを特徴とする車両用フロントエンド枠体構造。
【請求項２】
前記補強リブとアッパーレールとが、連結部によって、前記金属製補強材をウェブ部の面方向へ移動不能で且つ前記長手方向へ移動可能に連結されたことを特徴とする請求項１記載の車両用フロントエンド枠体構造。
【請求項３】
前記補強リブとアッパーレールのフランジ部との連結部が、金属製補強材のフランジ部をアッパーレールのフランジ部よりも短くすることによりアッパーレールのフランジ部先端に形成された前記長手方向へ延びる樹脂露出部であり、前記補強リブとアッパーレールのウェブ部との連結部が、金属製補強材のウェブ部に形成された前記長手方向へ延びる開口部であることを特徴とする請求項２記載の車両用フロントエンド枠体構造。
【請求項４】
車両の左右のフードリッジアッパーレインフォースメント前端部間を連結するほぼコ字断面で直線状のアッパーレールと、ラジエータおよびヘッドランプを取り囲んで包囲するロアーパネルとからなり、アッパーレールとロアーパネルとが樹脂で一体成形されたフロントエンド枠体において、
前記アッパーレールの内部にほぼコ字断面の金属製補強材をインサート配置し、
該金属製補強材のウェブ部とフランジ部とのコーナー部の角度を鈍角とし、
前記アッパーレールのウェブ部とフランジ部とのコーナー部が厚肉となるようにしたことを特徴とする車両用フロントエンド枠体構造。
【請求項５】
前記アッパーレールのウェブ部とフランジ部との厚肉となったコーナー部にガスインジェクションによる中空部を形成したことを特徴とする請求項４記載の車両用フロントエンド枠体構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用フロントエンド枠体構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などの車両には、前端（フロントエンド）部分にモジュールキャリアなどと呼ばれるフロントエンド枠体が取付けられている。
【０００３】
このモジュールキャリアは、車両の左右フードリッジアッパーレインフォースメント前端部間を連結するほぼコ字断面のアッパーレールと、ラジエータを取り囲んで包囲するラジエータ保持部およびヘッドランプを取り囲んで包囲するヘッドランプ保持部からなるロアーパネルとで構成され、アッパーレールとロアーパネルとは樹脂で一体成形されている。この種のモジュールキャリアとしては、従来、特開平５−１０５１１５号公報などが知られている。
【０００４】
そして、上記アッパーレールは、フロントエンド部分のねじり剛性を確保し、且つ、フード閉時のフードロックによる衝撃荷重およびエンジンルーム整備時に手を付いた時の体重による変形を防止し得るようにする必要がある。そのために、従来、特開平２−１９９４００号公報のように、ほぼコ字断面を有する金属製のアッパーレールの内部に対して樹脂製の補強リブを設けると共に、金属製のアッパーレールに孔を形成し、樹脂製の補強リブに前記孔を貫通するアンカー部を形成して金属製のアッパーレールと樹脂製の補強リブとの結合状態を得るようにしたものが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平２−１９９４００号公報にかかるアッパーレール構造では、金属製のアッパーレールに孔を形成し、樹脂製の補強リブに前記孔を貫通するアンカー部を形成して金属製のアッパーレールと樹脂製の補強リブとの結合状態を得るようにしているため、製造工程が複雑となり、しかも、アンカー部が外面側に露出するので外観品質が悪いという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記の問題点を解消し、アッパーレール部分の強度を容易に確保することのできる車両用フロントエンド枠体構造を提供することにある。
【０００７】
【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に記載された発明では、車両の左右のフードリッジアッパーレインフォースメント前端部間を連結するほぼコ字断面で直線状のアッパーレールと、ラジエータおよびヘッドランプを取り囲んで包囲するロアーパネルとからなり、アッパーレールとロアーパネルとが樹脂で一体成形されたフロントエンド枠体において、前記アッパーレールの内部にほぼコ字断面の金属製補強材をインサート配置し、前記アッパーレールおよび金属製補強材の内部に、前記アッパーレールの長手方向と交差する樹脂製の補強リブを設け、該補強リブをコ字断面のアッパーレールの両フランジ部とウェブ部の３箇所以上の部分で、連結部を介して、アッパーレールと連結したことを特徴としている。
【０００８】
このように構成された請求項１にかかる発明によれば、前記補強リブをコ字断面のアッパーレールの両フランジ部とウェブ部の３箇所以上の部分で、連結部を介して、アッパーレールと連結させるようにしたので、樹脂製のアッパーレールと金属製補強材との熱収縮差による両者の相対的な変形を吸収でき且つ軽量で合成の高いフロントエンド枠体を提供できる。
【０００９】
よって、フロントエンド部分のねじり剛性を確保し、且つ、フード閉時のフードロックによる衝撃荷重およびエンジンルーム整備時に手を付いた時の体重による変形を防止することが容易に実現される。
【００１０】
また、補強リブが３箇所でアッパーレールに連結されるので、補強リブによる断面変形抑制効果を十分に発揮させることができるようになる。
【００１１】
請求項２に記載された発明では、前記補強リブとアッパーレールとが、連結部によって、前記金属製補強材をウェブ部の面方向へ移動不能で且つ前記長手方向へ移動可能に連結されたことを特徴としている。
【００１２】
このように構成された請求項２にかかる発明によれば、前記補強リブによって前記金属製補強材を前記長手方向へ移動可能に押さえさせるようにしたことにより、樹脂と金属の熱膨張係数の差による成形時の長手方向の熱歪みを緩和吸収させることができる。
【００１３】
請求項３に記載された発明では、前記補強リブとアッパーレールのフランジ部との連結部が、金属製補強材のフランジ部をアッパーレールのフランジ部よりも短くすることによりアッパーレールのフランジ部先端に形成された前記長手方向へ延びる樹脂露出部であり、前記補強リブとアッパーレールのウェブ部との連結部が、金属製補強材のウェブ部に形成された前記長手方向へ延びる開口部であることを特徴としている。
【００１４】
このように構成された請求項３にかかる発明によれば、前記金属製補強材のフランジ部をアッパーレールのフランジ部よりも短くして帯状の樹脂露出部を形成させると共に金属製補強材のウェブ部のほぼ中央部に開口部を形成することにより、簡単な構造とすることができると共に、良好な外観品質を保持することができる。
【００１７】
請求項４に記載された発明では、車両の左右のフードリッジアッパーレインフォースメント前端部間を連結するほぼコ字断面で直線状のアッパーレールと、ラジエータおよびヘッドランプを取り囲んで包囲するロアーパネルとからなり、アッパーレールとロアーパネルとが樹脂で一体成形されたフロントエンド枠体において、前記アッパーレールの内部にほぼコ字断面の金属製補強材をインサート配置し、該金属製補強材のウェブ部とフランジ部とのコーナー部の角度を鈍角とし、前記アッパーレールのウェブ部とフランジ部とのコーナー部が厚肉となるようにしたことを特徴としている。
【００１８】
このように構成された請求項４にかかる発明によれば、前記金属製補強材のウェブ部とフランジ部とのコーナー部の角度を鈍角とし、前記アッパーレールのウェブ部とフランジ部とのコーナー部が厚肉となるようにしてほぼ楔型断面とすることにより、フロントエンド枠体全体の型抜き性を向上させることができる。
【００１９】
請求項５に記載された発明では、前記アッパーレールのウェブ部とフランジ部との厚肉となったコーナー部にガスインジェクションによる中空部を形成したことを特徴としている。
【００２０】
このように構成された請求項５にかかる発明によれば、前記アッパーレールのウェブ部とフランジ部との厚肉となったコーナー部にガスインジェクションによる中空部を形成することにより、成形時のヒケを防止することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態１】
以下、本発明の具体的な実施の形態１について、図示例と共に説明する。
【００２２】
図１〜図５は、この発明の実施の形態１を示すものである。
【００２３】
まず、構成を説明すると、図１に示すように、自動車などの車両の前端（フロントエンド）部分に取付けられるモジュールキャリア１などと呼ばれるフロントエンド枠体は、車両の左右のフードリッジアッパーレインフォースメント２，２前端部間を連結するほぼコ字断面で直線状のアッパーレール３と、ラジエータを取り囲んで包囲するラジエータ保持部４およびヘッドランプを取り囲んで包囲するヘッドランプ保持部５からなるロアーパネル６とで構成され、アッパーレール３とロアーパネル６とは樹脂で一体成形されている。
【００２４】
そして、この実施の形態１のものでは、図２、図３に示すように、樹脂製のアッパーレール３の内部にほぼコ字断面の金属製補強材７がインサート成形などにより隙間無く嵌着されている。この金属製補強材７のコ字断面のウェブ部８はアッパーレール３のウェブ部９とほぼ等しい長さを有している。また、金属製補強材７のコ字断面のフランジ部１０，１０はアッパーレール３のフランジ部１１，１１よりも短く形成されて、このフランジ部１１，１１の先端内面部分にアッパーレール３の長手方向１３へ延びる帯状の樹脂露出部１２，１２を形成せしめている。
【００２５】
更に、樹脂製のアッパーレール３および金属製補強材７の内部には、アッパーレール３の長手方向１３と垂直な樹脂製の補強リブ１４が、前記長手方向１３に所定の間隔を置いて複数設けられている。そして、樹脂製の補強リブ１４と樹脂製のアッパーレール３の側部とは、前記両フランジ部１１，１１の樹脂露出部１２，１２の部分で相互に連結されている（連結部１５）。また、少くとも金属製補強材７のウェブ部８のほぼ中央部には補強リブ１４の厚さ寸法１６よりも長い寸法１７を有して前記長手方向１３へ延びるほぼ矩形状の開口部１８が形成されており、樹脂製の補強リブ１４の底部と樹脂製のアッパーレール３とは、開口部１８の前記長手方向１３のほぼ中央部分で相互に連結されている（連結部１９）。これにより、補強リブ１４は、その両側部２０および底部２１でコ字断面の金属製補強材７をウェブ部９の面方向へ移動不能で且つ前記長手方向１３へ移動可能に押さえている。
【００２６】
なお、樹脂製のアッパーレール３と補強リブ１４とは一体成形によって構成されている。また、樹脂製のアッパーレール３のウェブ部９に前記開口部１８に対応する開口部２２を形成しても良い。
【００２７】
一方、金属製補強材７は、前記長手方向１３へアッパーレール３とほぼ等しい長さ寸法を有しており、図４、図５に示すように、金属製補強材７の端部には、ウェブ部８とフランジ部１０，１０とに、それぞれエンボス加工などによる突起部２３がアッパーレール３側へ向けて突出形成され、また、アッパーレール３にはウェブ部９とフランジ部１１，１１との対応する位置に、それぞれ受穴部２４が形成されて、突起部２３を受穴部２４へ嵌合させることにより、金属製補強材７とアッパーレール３との位置決めがなされた状態で成形される。なお、突起部２３の高さ寸法はアッパーレール３の板厚より若干短く設定されており、また受穴部２４の穴径は突起部２３の径より大径に成形されている。そして、フードリッジアッパーレインフォースメント２に対する前記フロントエンド枠体１の取付けに際しては、そのフードリッジアッパーレインフォースメント２に設けられたウエルドナット２８に対し、前記金属製補強部材７における前記突起部２３の裏面凹部内を位置合わせしながら挿入し、その後、図５に示すように、前記フロントエンド枠体１の表面側からワッシャ３０１を介在させてボルト２７を前記ウエルドナット２８に螺着する。その際、樹脂製のアッパーレール３に対する前記金属製補強部材７と前記ワッシャ３０１とによる締付け力は、樹脂製のアッパーレール３と金属製補強部材７との熱収縮差による相対的な変形を許容できる程度に設定する。
【００２８】
次に、この実施の形態１の作用について説明する。
【００２９】
樹脂製のアッパーレール３と金属製補強材７との間はインサート成形後もほとんど接着力を持たず、荷重負荷時に両者は分離された状態で変形するため、このままでは金属製補強材７は十分な補強効果を発揮しないこととなる。しかし、この実施の形態１では、金属製補強材７のフランジ部１０，１０をアッパーレール３のフランジ部１１，１１よりも短くして帯状の樹脂露出部１２，１２を形成させると共に金属製補強材７のウェブ部８のほぼ中央部に開口部１８を形成し、樹脂製のアッパーレール３のフランジ部１１，１１の先端およびウェブ部９のほぼ中央部の３箇所で補強リブ１４を連結して、補強リブ１４の両側部２０および底部２１でコ字断面の金属製補強材７をウェブ部９の面方向へ移動不能で且つ前記長手方向１３へ移動可能に押さえさせるようにしている。
【００３０】
これにより、樹脂製のアッパーレール３と金属製補強材７との熱収縮差による両者の相対的な変形を吸収でき且つ軽量で合成の高いフロントエンド枠体１を提供できる。
【００３１】
よって、フロントエンド部分のねじり剛性を確保し、且つ、フード閉時のフードロックによる衝撃荷重およびエンジンルーム整備時に手を付いた時の体重による変形を防止することが容易に実現される。
【００３２】
また、補強リブ１４が３箇所でアッパーレール３に連結されるので、補強リブ１４による断面変形抑制効果を十分に発揮させることができるようになる。
【００３３】
更に、補強リブ１４の両側部２０および底部２１で金属製補強材７を前記長手方向１３へ移動可能に押さえさせるようにしたことにより、樹脂と金属の熱膨張係数の差による成形時の長手方向の熱歪みを緩和吸収させることができる。
【００３４】
しかも、上記は、簡単な構造で且つ良好な外観品質を保持して達成される。
【００３５】
【変形例１】
図６は、実施の形態１の変形例１であり、少くとも金属製補強材７のウェブ部８のほぼ３等分点の位置に２箇所の開口部１８，１８を形成し、補強リブ１４をフランジ部１１，１１の先端２箇所とウェブ部９の２箇所の合計４箇所でアッパーレール３に連結させるようにしている。このようにすることにより、補強リブ１４の支持剛性をより向上させると共に、成形時にウェブ部８の周縁部への樹脂の流動性を向上させることが可能となる。
【００３６】
なお、この構造は、特に、フランジ部１１に比べてウェブ部８，９が長い場合に有効である。また、ウェブ部８の３箇所以上に開口部１８を形成しても良い。
【００３７】
【変形例２】
図７、図８は、実施の形態１の変形例２であり、樹脂製の補強リブ１４の底部と樹脂製のアッパーレール３との連結部１９の幅３１を前記長手方向１３に対して拡大したものである。このようにすることにより、補強リブ１４の支持剛性を向上させることが可能となる。なお、前記連結部１９は内部に中空部３２を形成しても良い。
【００３８】
【変形例３】
図９は、実施の形態１の変形例３であり、図１〜図５では補強リブ１４をアッパーレール３のフランジ部１１，１１に対して垂直に交差配置させたが、この変形例３のように補強リブ１４をアッパーレール３のフランジ部１１，１１に対して斜めに交差配置しても良く、補強リブ１４による補強効果がより高まる。なお、補強リブの形態としては上述のもの以外でも良く、また、この変形例３では、アッパーレール３のウェブ９に形成された開口部２２が１個の場合としたが、図６のように開口部２２が２個の場合でも良い。
【００３９】
【変形例４】
図１０は、実施の形態１の変形例４であり、フロントエンド枠体１の端部をフードリッジアッパーレインフォースメント２に取付けるために、そのフードリッジアッパーレインフォースメント２に設けられたウエルドナット２８に対応して、樹脂製のアッパーレール３の長手方向１３へ延びる長穴２９を成形すると共に、金属製補強材７にもボルト挿通穴（符号省略）を成形し、フロントエンド枠体１の表面側からカラー３０を介在させてボルト２７をウエルドナット２８に螺着したものである。この変形例４においても、樹脂製のアッパーレール３に対する前記金属製補強部材７とカラー３０とによる締付け力は、樹脂製のアッパーレール３と金属製補強部材７との熱収縮差による相対的な変形を許容できる程度にカラー３０の高さ寸法を設定する。
【００４０】
【変形例５】
図１１は、実施の形態１の変形例５であり、金属製補強部材７のフランジ部１０をアッパーレール３のフランジ部１１内に埋設して、該フランジ部１１の樹脂露出部１２と金属製補強部材７のフランジ部１０とを面一としたものである。この変形例５によれば、樹脂製のアッパーレール３による金属製補強部材７のインサート保持力を向上させることができる。また、金属製補強部材７のフランジ部１０の端面がアッパーレール３の樹脂によって被覆されるので、金属製補強部材７のフランジ部１０の端面に対する防錆効果を得ることができる。更に、アッパーレール３のフランジ部１１の樹脂露出部１２と金属製補強部材７のフランジ部１０とが面一となるので、その分、フロントエンド枠体１の成形型を単純化することができる。
【００４１】
【発明の実施の形態２】
図１２は、この発明の実施の形態２を示すものである。なお、前記実施の形態１と同一ないし均等な部分については、同一の符号を付して説明する。
【００４２】
この実施の形態２のものでは、アッパーレール３とロアーパネル６のラジエータ保持部４との接続部３５におけるアッパーレール３のフランジ部１１および金属製補強材７のフランジ部１０に切欠きのない連続部３６，３７を形成して、アッパーレール３および金属製補強材７を全長に亘り一定断面に維持したものである。
【００４３】
また、金属製補強材７のウェブ部８とフランジ部１０とのコーナー部３９の角度を９０゜以上の鈍角にしてほぼ楔型断面としている。この際、アッパーレール３のウェブ部９とフランジ部１１とのコーナー部３９が厚肉となるので、この部分にガスインジェクションによる中空部３８を形成している。
【００４４】
次に、この実施の形態２の作用について説明する。
【００４５】
アッパーレール３とラジエータ保持部４との接続部３５におけるアッパーレール３のフランジ部１１および金属製補強材７のフランジ部１０に切欠きのない連続部３６，３７を形成して、アッパーレール３および金属製補強材７を全長に亘り一定断面に維持することにより、アッパーレール３の剛性をより向上させることができる。
【００４６】
また、金属製補強材７のウェブ部８とフランジ部１０とのコーナー部３９の角度を９０゜以上の鈍角にしてほぼ楔型断面とすることにより、モジュールキャリア１全体の型抜き性を向上させることができる。この際、アッパーレール３のウェブ部９とフランジ部１１との厚肉となったコーナー部３９にガスインジェクションによる中空部３８を形成することにより、成形時のヒケを防止することができる。
【００４７】
上記以外については、前記実施の形態１と同様の構成を備えており、同様の作用・効果を得ることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１の発明によれば、補強リブをコ字断面のアッパーレールの両フランジ部とウェブ部の３箇所以上の位置で連結させるようにしたので、樹脂製のアッパーレールと金属製補強材との熱収縮差による両者の相対的な変形を吸収でき且つ軽量で合成の高いフロントエンド枠体を提供できる。
【００４９】
よって、フロントエンド部分のねじり剛性を確保し、且つ、フード閉時のフードロックによる衝撃荷重およびエンジンルーム整備時に手を付いた時の体重による変形を防止することが容易に実現される。
【００５０】
また、補強リブが３箇所でアッパーレールに連結されるので、補強リブによる断面変形抑制効果を十分に発揮させることができるようになる。
【００５１】
請求項２の発明によれば、補強リブによって前記金属製補強材を前記長手方向へ移動可能に押さえさせるようにしたことにより、樹脂と金属の熱膨張係数の差による成形時の長手方向の熱歪みを緩和吸収させることができる。
【００５２】
請求項３の発明によれば、金属製補強材のフランジ部をアッパーレールのフランジ部よりも短くして帯状の樹脂露出部を形成させると共に金属製補強材のウェブ部のほぼ中央部に開口部を形成することにより、簡単な構造とすることができると共に、良好な外観品質を保持することができる。
【００５４】
請求項４の発明によれば、金属製補強材のウェブ部とフランジ部とのコーナー部の角度を鈍角とし、前記アッパーレールのウェブ部とフランジ部とのコーナー部が厚肉となるようにしてほぼ楔型断面とすることにより、フロントエンド枠体全体の型抜き性を向上させることができる。
【００５５】
請求項５の発明によれば、アッパーレールのウェブ部とフランジ部との厚肉となったコーナー部にガスインジェクションによる中空部を形成することにより、成形時のヒケを防止することができる、という実用上有益な効果を発揮し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の全体斜視図である。
【図２】図１のアッパーレールの中央部の部分拡大斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１のアッパーレールの端部の部分拡大斜視図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿った位置に相当する断面図である。
【図６】実施の形態１の変形例１で図２と同様の部分の拡大斜視図である。
【図７】実施の形態１の変形例２で図２と同様の部分の拡大斜視図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ線に沿った方向の断面図である。
【図９】実施の形態１の変形例３で図５と同様の部分の断面図である。
【図１０】実施の形態１の変形例４で図５と同様の部分の断面図である。
【図１１】実施の形態１の変形例５で図２と同様の部分の拡大斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態２のアッパーレールとラジエータ保持部との接続部の部分拡大斜視図である。
【符号の説明】
１    フロントエンド枠体（モジュールキャリア）
２    フードリッジアッパーレインフォースメント
３    アッパーレール
６    ロアーパネル
７    金属製補強材
８    ウェブ部
９    ウェブ部
１０  フランジ部
１１  フランジ部
１２  樹脂露出部１２
１３  長手方向
１４  補強リブ
１５  連結部
１８  開口部
１９  連結部
３５  接続部
３６  連続部
３７  連続部
３８  中空部
３９  コーナー部
【図１】
0004080637.tif 000002
【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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【図１２】
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