(57)【要約】【課題】衝突荷重によるラジエータの損傷を抑制することが可能な車体の前部構造を提供すること。【解決手段】ラジエータサポート上部部材２４及びラジエータサポート下部部材２８に連結された縦部材をラジエータの前方に配置させる。さらに、圧縮荷重が付与された湾曲部材２０を、縦部材の前方に取り付けると共にバンパーリインホースメント２２に連結する。これにより、バンパーリインホースメント２２に衝突荷重が入力した際に、湾曲部材２０が縦部材１８に対して引張荷重を付与することができる。そのため、縦部材１８に作用する曲げ応力が緩和され、縦部材の曲げ変形を抑制することができる。したがって、ラジエータに作用する荷重を減らし、ラジエータの変形の虞を低減することができる。【選択図】図２
2009107561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジエータを支持するラジエータサポート上部部材及びラジエータサポート下部部材に連結され、前記ラジエータの前方に配置された縦部材と、
圧縮荷重が付与され、前記縦部材の前方に取り付けられて、バンパーリインホースメントに連結される湾曲部材とを備えることを特徴とする車体の前部構造。
【請求項２】
前記縦部材は、車幅方向の中央で、車高方向に延在していることを特徴とする請求項１記載の車体の前部構造。
【請求項３】
前記湾曲部材は、入力荷重により前記縦部材との取り付け位置が縦部材の引張方向に変位可能であることを特徴とする請求項１又は２記載の車体の前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、乗用車等の各種車両における車体の前部構造では、他の車両との衝突時における衝撃を吸収するための構造が採用されている。この種の車体の前部構造としては、ラジエータのアップレール、ロアメンバー、及びフードロックスティを一体成形し、バンパーアーマチェアを連結座に連結するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３３８１４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載の従来技術では、車幅方向の略中央部においてバンパーリインホースメントとラジエータサポートとが、フードロックサポートによって連結されているため、衝突荷重によりフードロックサポートが曲げ変形すると、ラジエータ本体を損傷してしまう虞がある。
【０００４】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、衝突荷重によるラジエータの損傷を抑制することができる車体の前部構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による車体の前部構造は、ラジエータを支持するラジエータサポート上部部材及びラジエータサポート下部部材に連結され、ラジエータの前方に配置された縦部材と、圧縮荷重が付与され、縦部材の前方に取り付けられて、バンパーリインホースメントに連結される湾曲部材とを備えることを特徴としている。
【０００６】
この車体の前部構造においては、ラジエータサポート上部部材及びラジエータサポート下部部材に連結された縦部材が、ラジエータの前方に配置されている。そして、圧縮荷重が付与された湾曲部材が、縦部材の前方に取り付けられると共に、バンパーリインホースメントに連結されている。そのため、バンパーリインホースメントに入力した衝突荷重によって、湾曲部材が縦部材に対して引張荷重を付与することになる。これにより、縦部材に作用する曲げ応力が低減され、縦部材の曲げ変形を抑制することが可能となる。したがって、ラジエータに作用する荷重を減らして、ラジエータの変形の虞を低減することができる。
【０００７】
また、縦部材は、車幅方向の中央で、車高方向に延在していることが好ましい。また、湾曲部材は、入力荷重により縦部材との取り付け位置が縦部材の引張方向に変位可能であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車体の前部構造によれば、ラジエータに作用する衝突荷重を減少させて、ラジエータの変形の虞を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の車体の前部構造の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る車体の前部構造を示す斜視図、図２は、本発明の実施形態に係る車体の前部構造を示す分解斜視図、図３は、図１及び図２中の縦部材を拡大して示す拡大斜視図である。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、本明細書において、車両が直前進している際の前方方向を「前方」と定め、「前」「後」「左」「右」等の方向を表す語を用いることとする。
【００１０】
図１及び図２に示す車体の前部構造１は、例えば乗用車等の車両における車体の前部構造１０である。車体の前部構造１０は、エンジンルーム１２の前部に配置されラジエータ（図４参照）１４を支持するラジエータサポート１６、ラジエータサポート１４に連結され車高方向（図示上下方向）に延在する縦部材１８、縦部材１８に連結され湾曲する湾曲部材２０、湾曲部材２０の前方に配置され車幅方向に延在するバンパーリインホースメント２２、及び、エンジンを挟んで車幅方向両側に配置され前後方向に延在する一対のフロントサイドメンバ（不図示）を備えている。なお、図１及び図２では、図の見易さのため、ラジエータの図示を省略している。
【００１１】
車体の骨格部材の一部であるフロントサイドメンバは、ラジエータサポートサイド２６に連結され、車両の前後方向に延在し、ダッシュパネルの前面に連結されていると共に、ダッシュパネルの前面側から下方に屈曲され、客室のフロアパネルの下面側に延びている。また、フロントサイドメンバの前端には、例えば、衝撃を吸収するクラッシュボックスが設けられ、フロントサイドメンバ２２は、その両端部がクラッシュボックスを介して、一対のフロントサイドメンバによって支持されている。フロントサイドメンバは、車体の強度や剛性を向上させるための部材でありかつ衝突時に衝撃を吸収する部材であり、所定の変形荷重を有する。
【００１２】
ラジエータサポート１６は、矩形の枠体を構成し、車幅方向に延在してラジエータ１４の上端部を支持するラジエータサポートアッパ（ラジエータサポート上部部材）２４と、車高方向に延在して上端部がラジエータサポートアッパ２４に連結されラジエータ１４の側部を支持する一対のラジエータサポートサイド２６と、車幅方向に延在して両端部がラジエータサポートサイド２６の下端部に連結されラジエータの下端部を支持するラジエータサポートロア（ラジエータサポート下部部材）２８と有している。そして、ラジエータ１４は、これらのラジエータサポートアッパ２４、ラジエータサポートサイド２６，２６、及びラジエータサポートロア２８によって支持されている。
【００１３】
ラジエータサポートアッパ２４は、その車幅方向の両端部が、エンジンルーム１２の上側の枠を構成する一対のエプロンアッパメンバ３０に連続している。一対のエプロンアッパメンバ３０は、車両の左右両側に配置され前後方向に延在し、エプロンアッパメンバ３０の前部は、車幅方向の内側に向かって折曲し、上記したように、ラジエータサポートアッパ２４に連続している。なお、エプロンアッパメンバ３０の後端側は、車体の骨格部材の一部であり客室の前部を形成するフロントボデーピラーアッパーリインフォースメント（フロントピラー、Ａピラー）に連結されている。
【００１４】
また、ラジエータサポートアッパ２４の車幅方向の中央には、縦部材１８の上部側を固定するための固定部２４ａが形成され、ラジエータサポートロア２８の車幅方向の中央には、縦部材１８の下部側を固定するための固定部２８ａが形成されている。これらの固定部２４ａ，２８ａは、縦部材１８を当接する当接面を有し、この当接面には、ボルト穴が開口されている。また、固定部２４ａ，２８ａは、前方に突出するように形成されている。
【００１５】
縦部材１８は、図１〜図４に示すように、ラジエータ１４及びラジエータサポート１６から前方に離間して車高方向に延在する縦部材本体１８ａ、縦部材本体１８ａの上端部から後方へ屈曲され前後方向に延在する上部１８ｂ、及び縦部材本体１８ｂの下端部から後方へ屈曲され前後方向に延在する下部１８ｃを有している。
【００１６】
縦部材１８の上部１８ｂ及び下部１８ｃの後端には、車幅方向に張り出す張出部１８ｄが形成されている。この張出部１８ｄは、ラジエータサポートアッパ２４の固定部２４ａに当接する当接面を有し、この当接面には、ボルト穴が開口されている。そして、縦部材１８は、上部１８ｂがラジエータサポートアッパ２４に固定され、下部１８ｃがラジエータサポートロア２８に固定されている。縦部材１８の上部１８ｂの前端部は、前方側が下方に位置するように傾斜し、その上面側に、エンジンフードを係止可能なフードロック３２が設けられている。
【００１７】
また、縦部材本体１８ａの上部側には、図３に示すように、湾曲部材２０の上部側を固定するためのボルト穴３４（取り付け位置）が形成され、縦部材１８の下部側１８には、湾曲部材２０の下部側を固定するためのボルト穴３６が形成されている。上部側のボルト穴３４は、円形部３４ａと円形部３４ａから上方に延びる長穴部３４ｂとを有している。長穴部３４ｂの車幅方向の径は、円形部３４ａの径より小さくされている。下部側のボルト穴３６は、円形状を成している。
【００１８】
湾曲部材２０は、図１及び図２に示すように、円弧状を成し、前方に突出するように形成され、湾曲部２０の上端部及び下端部には、円形状のボルト穴３８，４０が開口されている。上端部に形成されたボルト穴３８は、縦部材１８のボルト穴３４の円形部３４ａに対応する位置に形成され、下端部に形成されたボルト穴４０は、縦部材１８のボルト穴３６に対応する位置に形成されている。
【００１９】
そして、上部側のボルト４２は、ボルト穴３８，３４に挿通され、下部側のボルト４４は、ボルト穴４０，３６に挿通され、湾曲部材２０は、縦部材本体１８ａにボルト固定されている。湾曲部材２０を縦部材１８に取付けた初期状態において、湾曲部材２０には、圧縮荷重が付与されている。
【００２０】
また、湾曲部材２０は、前方から衝突荷重が入力されると、縦部材１８との取り付け位置が縦部材１８の引張方向（図示上下方向）に変位可能な構成とされている。具体的には、初期状態において、ボルト４２が縦部材１８の円形部３４ａに挿通された位置である第１の取り付け位置から、ボルト４２が縦部材１８の長穴部３４ｂに挿通された位置である第２の取り付け位置へ変位可能とされている。
【００２１】
さらに、湾曲部材２０は、バンパーリインホースメント２２に連結されている。湾曲部材２０は、Ｕバンド４６によって、バンパーリインホースメント２２の背面側に固定されている。例えば、湾曲部材２０の最も前方に位置する円弧状部分がバンパーリインホースメント２２に当接している。
【００２２】
次に、このように構成された車体の前部構造１０を備える車両が衝突した場合における衝突荷重の分散について説明する。例えば、正面衝突した場合には、衝突荷重がバンパーリインホースメント２２に入力される。バンパーリインホースメント２２で吸収しきれなかった衝突荷重は、湾曲部材２０および一対のフロントサイドメンバに入力される。そして、フロントサイドメンバで吸収しきれなかった衝突荷重は、フロントサイドメンバに連結された車体の骨格部材に分散される。
【００２３】
また、図４に示すように、湾曲部材２０に衝突荷重Ｆ１が入力されると、湾曲部材２０の板ばね効果によって、入力された衝突荷重Ｆ１の一部が吸収される。湾曲部材２０の板ばね効果によって、吸収しきれなかった衝突荷重は、湾曲部材２０によって、衝突荷重Ｆ２，Ｆ２に分解されて、縦部材１８に伝達される。すなわち、湾曲部材２０は、入力された衝突荷重を緩和すると共に分解して、縦部材１８の上端部および下端部に衝突荷重Ｆ２，Ｆ２を分散させることができる。このように、縦部材１８の上端部および下端部に衝突荷重Ｆ２，Ｆ２を分散させることで、縦部材１８に作用する入力モードおよび変形状態を変化させることが可能となり、ラジエータサポート１６の変形を抑制することができる。
【００２４】
また、比較的衝撃が軽い軽衝突の場合には、湾曲部材２０の縦部材１８との取り付け位置が、ボルト穴３４の形状に沿って、第１の取り付け位置から第２の取り付け位置へ変位可能とされている。
【００２５】
また、車両が高速で走行している場合の衝突である高速衝突の場合や、比較的大きな変形を伴う虞のある衝撃が入力される大変形衝突の場合には、衝突の初期状態において、湾曲部材２０は、板ばねとして機能する。その後、湾曲部材２０は、第２の取り付け位置へ変位し、上端部側のボルト４２が長穴部３４ｂの上側の周縁に当接すると、縦部材１８に引張方向（図示上下方向）の力が加わることとなる。これにより、縦部材１８は、バンパーリインホースメント２２からの衝突荷重による曲げ入力に対して強くなる。また、縦部材１８と湾曲部材２０が合わさることで、バンパーリインホースメント２２を強く支持することができる。この湾曲部材２０による支持点の増加により、バンパーリインホースメント２２に入力される曲げモーメントが低減され、バンパーリインホースメント２２の軽量化を図ることが可能となる。
【００２６】
図５は、バンパーリインホースメントに作用する荷重の力学モデルを示す概略図である。図５（ａ）では、従来構造（湾曲部材２０を備えていない構造）の力学モデルを示し、図５（ｂ）では、本発明の湾曲部材２０を備える構造の力学モデルを示している。従来構造では、バンパーリインホースメント２２に作用する荷重は、一対のフロントサイドメンバ４８に伝達されるのに対し、本発明の車体の前部構造１０では、バンパーリインホースメント２２に作用する荷重は、一対のフロントサイドメンバ４８に加えて、湾曲部材２０に伝達される。
【００２７】
図６は、縦部材に作用する応力を示す概略図である。図６（ａ）では、バンパーリインホースメント２２からの衝突荷重による曲げ入力（圧縮応力）を示し、図６（ｂ）では、湾曲部材２０からの引張方向の入力（引張応力）を示し、図６（ｃ）では、圧縮応力及び引張応力を加算した後の応力（総合応力）を示している。このように、縦部材１８は、バンパーリインホースメント２２からの衝突荷重による曲げ入力に対して強化されている。
【００２８】
このように、本実施形態の車体の前部構造１０では、ラジエータサポートアッパ２４及びラジエータサポートロア２８に連結された縦部材１８が、ラジエータの前方に配置され、圧縮荷重が付与された湾曲部材２０が、縦部材１８の前方に取り付けられていると共に、バンパーリインホースメント２２に連結されている。そのため、バンパーリインホースメント２２に入力した衝突荷重によって、湾曲部材２０の上端部及び下端部が互いに離間する方向（図示上下方向）に力が作用することで、湾曲部材２０が縦部材１８に対して引張荷重を付与する。これにより、縦部材１８に作用する曲げ応力が低減され、縦部材１８の曲げ変形を抑制することができる。その結果、ラジエータに作用する荷重を減らして、ラジエータの変形の虞が低減される。
【００２９】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態においては、縦部材は、ラジエータサポート上部部材、ラジエータサポート下部部材に連結されているが、その他の強度部材を介して連結されていても良い。
【００３０】
また、縦部材及び湾曲部材は、１本に限定されず、複数本備える構成としてもよい。この場合には、車幅方向において、均等に配置することが好ましい。また、湾曲部の形状は、円弧状に限定されない。例えば、前方に突出する部分の一部を直線状にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係る車体の前部構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車体の前部構造を示す分解斜視図である。
【図３】図１及び図２中の縦部材を拡大して示す拡大斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る車体の前部構造を示す側面図である。
【図５】バンパーリインホースメントに作用する荷重の力学モデルを示す概略図である。
【図６】縦部材に作用する応力を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０…車体の前部構造、１２…エンジンルーム、１４…ラジエータ、１６…ラジエータサポート、１８…縦部材、２０…湾曲部材、２２…バンパーリインホースメント、２４…ラジエータサポートアッパ、２６…ラジエータサポートサイド、２８…ラジエータサポートロア、３０…エプロンアッパメンバ、３２…フードロック、３４，３６…縦部材のボルト穴、３４ａ…円形部、３４ｂ…長穴部、３８，４０…湾曲部材のボルト穴、４２，４４…ボルト、４６…Ｕバンド、４８…フロントサイドメンバ。
【図１】
2009107561.tif 000003
【図２】
2009107561.tif 000004
【図３】
2009107561.tif 000005
【図４】
2009107561.tif 000006
【図５】
2009107561.tif 000007
【図６】
2009107561.tif 000008