(57)【要約】【課題】軽微な車体重量増によって車体前部の剛性を増大させて、車体重量に対して効率的に剛性を向上させることにある。【解決手段】バルクヘッドアッパセンタフレーム１８ａと、一対のアッパメンバ１６ａ、１６ｂの前部２８と、前記一対のアッパメンバ１６ａ、１６ｂ間に懸架され前記バルクヘッドアッパセンタフレーム１８ａと略平行に延在するフレーム２０とからなる４つの部材によって略矩形状の格子部３０が構成され、前記格子部３０によって囲繞された開口部は、例えば、ＣＦＲＰ等の剛性部材によって形成されたパネル部材２４によって閉塞される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のボデイの前後方向に延在し前輪ダンパを支持するアッパメンバを前記ボデイの左右両側に一対設け、前記一対のアッパメンバの前端部にバルクヘッドアッパセンタフレームを連結し、前記バルクヘッドアッパセンタフレームの後方に前記一対のアッパメンバ間に懸架されるフレームを平行に配置し、前記フレーム、前記一対のアッパメンバ及び前記バルクヘッドアッパセンタフレームによって矩形状の格子部が形成され、前記格子部の開口部を閉塞するパネル部材が設けられることを特徴とする車体の前部構造。
【請求項２】
請求項１記載の車体の前部構造において、
前記パネル部材は、少なくとも、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）、ＧＦＲＰ（Glass Fiber Reinforced Plastics）、ＫＦＲＰ（Kevlar Fiber Reinforced Plastics）のいずれかの繊維強化複合材料（ＦＲＰ）によって形成され、前記繊維強化複合材料の長繊維の延在方向を前記ボデイの前後方向と交差する交差状とすることを特徴とする車体の前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車等の車両における車体の前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、車両の車体前端のノーズ部より離間して車幅方向に延びるスポイラを設け、所定以上の入力荷重に対して前記スポイラ全体の撓み変形によって前記入力荷重を緩衝すべく構成することにより、車両と歩行者とが衝突した際の歩行者保護性能を向上させることができるとする車両の前部車体構造が開示されている。
【０００３】
すなわち、特許文献１に開示された前部車体構造では、スポイラの内部に車幅方向に延在する芯部材からなり中央部に脆弱部が形成されたスティフナを設け、前記スティフナの車幅方向両端部が支持部材を介して左右のフロントサイドフレーム間に懸架される構成が採用されている。この場合、前記スティフナの脆弱部が変形することにより衝撃荷重を緩和して、歩行者保護を図ることができるとしている。
【特許文献１】特許第３７０５０４９号公報（段落０００４、段落００２６、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１に開示された技術的思想では、走行する車両が、例えば、カーブに沿って旋回するとき、前輪を回転自在に軸支するフロントサイドフレームに横方向の荷重が付与され、前記荷重によって左右のフロントサイドフレーム間に懸架されたスティフナが折れ曲がるおそれがある。
【０００５】
前記スティフナの折曲を回避するために、前記スティフナの外径を太くして厚肉に形成することにより剛性を高めることが考えられるが、剛性の向上に伴って車体重量も増大するという他の問題がある。また、車体前部の重量が増大することにより等価慣性重量も上昇し、この結果、車両の操作安定性が劣化するというさらに他の問題がある。なお、ＪＩＳ規格では、エンジンを含む車両重量の１．０８倍が乗用車の等価慣性重量であると規定されている。
【０００６】
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであり、軽微な車体重量増によって車体前部の剛性を増大させ、車体重量に対して効率的に剛性を向上させることが可能な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】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明は、車両のボデイの前後方向に延在し前輪ダンパを支持するアッパメンバを前記ボデイの左右両側に一対設け、前記一対のアッパメンバの前端部にバルクヘッドアッパセンタフレームを連結し、前記バルクヘッドアッパセンタフレームの後方に前記一対のアッパメンバ間に懸架されるフレームを平行に配置し、前記フレーム、前記一対のアッパメンバ及び前記バルクヘッドアッパセンタフレームによって矩形状の格子部が形成され、前記格子部の開口部を閉塞するパネル部材が設けられることを特徴とする。
【０００８】
例えば、走行する車両がカーブに沿って旋回するとき、前輪を回転自在に支持するボデイに横方向の荷重が付与され、前記荷重が左右両側の一対のアッパメンバ間に懸架されたフレームに伝達されて前記フレームが変形するおそれがあるが、本発明では、前記フレームを含む格子部がパネル部材によって閉塞され、前記フレームをバルクヘッドアッパセンタフレーム側及び／又は左右のアッパメンバ側に向かって引張する力が作用して前記フレームの剛性が確保されることにより、前記フレームが変形することを好適に阻止することができる。
【０００９】
換言すると、本発明では、前記フレーム、前記一対のアッパメンバ及び前記バルクヘッドアッパセンタフレームによって矩形状の格子部を形成し、前記格子部の一部を構成するフレームに対して前記フレームを変形させるような力が作用したとき、前記力が平板状の剛性部材からなるパネル部材で吸収（緩衝）乃至分散されることにより、前記フレームを好適に保護することができる。
【００１０】
また、前記パネル部材は、少なくとも、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）、ＧＦＲＰ（Glass Fiber Reinforced Plastics）、ＫＦＲＰ（Kevlar Fiber Reinforced Plastics）（Kevlar；登録商標）のいずれかの繊維強化複合材料（ＦＲＰ）によって形成され、前記繊維強化複合材料の長繊維の延在方向（織り目方向）を前記ボデイの前後方向と交差する交差状とするとよい。例えば、エンジンルーム内に配設される図示しない部品のレイアウトとの関係からフレームに屈曲部が設けられている場合であっても、前後方向と交差状に設けられた長繊維が前方のバルクヘッドアッパセンタフレーム側へフレームを引張するため、前記バルクヘッドアッパセンタフレームの後方に配置されたフレームの変形を好適に阻止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、例えば、軽量で剛性を有する部材で形成されたパネル部材を設けて格子部を閉塞する構成が採用されることにより、軽微な車体重量増によって車体前部の剛性を増大させて、車体重量に対して効率的に剛性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る車体の前部構造が適用された車両のボデイの一部省略斜視図であり、図２は、図１からパネル部材を取り外した状態の一部省略斜視図である。
【００１３】
図１及び図２に示すように、例えば、自動車等の車両１０のボデイ（車体）１２の前部は、車幅方向の左右両側にそれぞれ配設され、前記ボデイ１２の前後方向に沿って延在する一対のフロントサイドフレーム１４ａ、１４ｂと、前記一対のフロントサイドフレーム１４ａ、１４ｂの上方に所定間隔離間してそれぞれ設けられ、前記ボデイ１２の前後方向に沿って延在する一対のアッパメンバ１６ａ、１６ｂとを備える。
【００１４】
また、前記ボデイ１２の前部は、前記一対のフロントサイドフレーム１４ａ、１４ｂの前端部に連結され、複数の部材によって略矩形状の枠体からなるバルクヘッド連結体１８と、前記バルクヘッド連結体１８を構成するバルクヘッドアッパセンタフレーム１８ａの後方側に設けられ、前記一対のアッパメンバ１６ａ、１６ｂ間に横方向に沿って懸架されたフレーム２０とを有する。前記フレーム２０の略中央部には、エンジンルーム内に配設される図示しない部品のレイアウトとの関係上、上方に向かって略山形状に僅かに屈曲する屈曲部が形成される。
【００１５】
前記各アッパメンバ１６ａ、１６ｂの中央部付近には、図示しないストラットを支持するストラットタワー２２が設けられ、前記ストラットタワー２２の下端部は、一対のフロントサイドフレーム１４ａ、１４ｂにそれぞれ連結される。図示しないストラットは、例えば、ショックを吸収するコイルスプリングと振動を減衰させるショックアブソーバとによって前輪ダンパとして構成される。
【００１６】
なお、図示しないストラットの下方には、例えば、タイヤを含む前輪ＦＲ等のバネ下部材（図示せず）が連結される。また、前記アッパメンバ１６ａ、１６ｂの前端部は、図２に示されるように、バルクヘッドアッパセンタフレーム１８ａの両端部にそれぞれ連結される。
【００１７】
さらに、前記ボデイ１２の前部には、例えば、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）、ＧＦＲＰ（Glass Fiber Reinforced Plastics）、ＫＦＲＰ（Kevlar Fiber Reinforced Plastics）等の繊維強化複合材料、アルミニウム（アルミニウム合金を含む）、又はスチール等の材料によって形成された剛性部材からなるパネル部材２４が設けられる。
【００１８】
この場合、前記バルクヘッド連結体１８の水平方向に沿った上部側横架部材であるバルクヘッドアッパセンタフレーム１８ａと、相互に略平行に対向する一対のアッパメンバ１６ａ、１６ｂの前部２８と、前記一対のアッパメンバ１６ａ、１６ｂ間に懸架され前記バルクヘッドアッパセンタフレーム１８ａと略平行に延在するフレーム２０とからなる４つの部材によって略矩形状の格子部３０が構成され、前記格子部３０によって囲繞された開口部は、該格子部３０の形状に対応し平面視して矩形状に形成された前記パネル部材２４によって閉塞される。
【００１９】
このパネル部材２４は、例えば、ボルト３２等の締結部材や接着剤によって前記格子部３０に装着される（図３（ａ）参照）。すなわち、前記パネル部材２４の左右方向に延在する第１側部２４ａは、図３（ｅ）に示されるように、フレーム２０に対して接着剤等によって接着される。前記パネル部材２４の前後方向に延在する第２側部２４ｂ及び第３側部２４ｃは、それぞれ、図３（ｃ）に示されるように、アッパメンバ１６ａ、１６ｂの前部２８に対してボルト３２によって締結される。この場合、ボルト３２は、フレーム２０を貫通して前記フレーム２０をアッパメンバ１６ｂ（１６ａ）に締結する。前記パネル部材２４の左右方向に延在する第４側部２４ｄは、図３（ｄ）に示されるように、バルクヘッド連結体１８のバルクヘッドアッパセンタフレーム１８ａに対してボルト３２によって締結される。
【００２０】
なお、前記パネル部材２４の格子部３０に対する固定方法は、前記接着剤による接着、又はボルト３２による締結等に限定されるものではなく、例えば、溶接等による溶着、図示しない貼着部材を用いた貼着等を含む。
【００２１】
本実施の形態に係る車体の前部構造が適用された車両１０のボデイ１２は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【００２２】
例えば、走行する車両１０がカーブに沿って旋回するとき、前輪ＦＲを回転自在に支持するフロントサイドフレーム１４ａ、１４ｂに横方向の荷重が付与され、さらに、前記荷重が左右両側の一対のアッパメンバ１６ａ、１６ｂ間に懸架されたフレーム２０に伝達される。
【００２３】
この場合、本実施形態では、前記フレーム２０を含む格子部３０が平板状のパネル部材２４によって閉塞され、前記フレーム２０をバルクヘッド連結体１８のバルクヘッドアッパセンタフレーム１８ａ側及び／又は左右のアッパメンバ１６ａ、１６ｂの前部２８側に向かって引張する力が作用して前記フレーム２０の剛性が確保されることにより、前記フレーム２０が変形することを好適に阻止することができる。
【００２４】
換言すると、格子部３０の一部を構成するフレーム２０に対して前記フレーム２０を変形させるような力が作用したとき、前記力が平板状の剛性部材からなるパネル部材２４で吸収（緩衝）乃至分散されることにより、前記フレーム２０を好適に保護することができる。
【００２５】
その際、前記パネル部材２４を、例えば、糸状に連続する長繊維で織られた繊維織物からなるＣＦＲＰやＧＦＲＰで形成すると共に、図１及び図３に示されるように、その長繊維の織り目方向（延在方向）を前後方向と交差する交差状にするとより一層好適である。エンジンルーム内に配設される図示しない部品のレイアウトとの関係からフレーム２０に屈曲部が設けられている場合であっても、例えば、付与される荷重によってフレーム２０が上方へ凸となるように変形しようとしたとき、前後方向と交差状に設けられた長繊維が前方のバルクヘッドアッパセンタフレーム１８ａ側へフレーム２０を引張するため、前記バルクヘッドアッパセンタフレーム１８ａの後方に配置されたフレーム２０の変形を好適に阻止することができる。
【００２６】
このように本実施形態では、例えば、軽量な剛性部材で形成されたパネル部材２４を設けて格子部３０を閉塞する構成が採用されることにより、軽微な車体重量増によって車体前部の剛性を増大させて、車体重量に対して効率的に剛性を向上させることができる。好ましくは、前記パネル部材２４をＣＦＲＰで形成することにより、最も軽量化を図ることができる。さらに、本実施形態では、略平行に配置されたフレーム２０及びバルクヘッドアッパセンタフレーム１８ａに対し軸力方向以外の変形が抑制されることにより、前記フレーム２０及びバルクヘッドアッパセンタフレーム１８ａの断面性能を最大限に発揮することができる。
【００２７】
図４は、格子部３０に付与される左右方向の振れ変位量と周波数との関係を示したものであり、パネル部材２４を取り外して前記パネル部材２４が無い状態（図２参照）の比較例に係る特性曲線を破線で示し、前記パネル部材２４が装着された状態（図１参照）の本実施形態に係る特性曲線を実線で示したものである。
【００２８】
また、図５は、格子部３０に付与される上下方向（鉛直方向）の振れ変位量と周波数との関係を示したものであり、パネル部材２４を取り外して前記パネル部材２４が無い状態（図２参照）の比較例に係る特性曲線を破線で示し、前記パネル部材２４が装着された状態（図１参照）の本実施形態に係る特性曲線を実線で示したものである。
【００２９】
図４及び図５から諒解されるように、パネル部材２４を設けた本実施形態（実線）では、パネル部材２４が無い比較例と比較して、上下方向及び左右方向の振れ変位量がそれぞれ小さくなっている。従って、本実施形態では、パネル部材２４を設けることによって上下方向及び左右方向の振れ変位量がそれぞれ減少して、格子部３０を含む車体前部の剛性が増大していることが確認された。
【００３０】
さらに、本実施形態では、格子部３０に装着されたパネル部材２４が、グリルカバー、エンジンカバー等の化粧カバーとしての機能を併有することにより、エンジンルーム内における美観性を向上させることができる。なお、前記パネル部材２４の外周縁部を図示しない枠体を用いて縁取りするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態に係る車体の前部構造が適用された車両のボデイの一部省略斜視図である。
【図２】図１に示す状態からパネル部材が取り外された状態を示す一部省略斜視図である。
【図３】（ａ）は、格子部に装着されたパネル部材を示す部分拡大斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の矢印Ｂ方向からパネル部材を見た矢視図であり、（ｃ）は、（ａ）の矢印Ｃ方向からパネル部材を見た矢視図であり、（ｄ）は、（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った部分縦断面図であり、（ｅ）は、（ａ）のＥ―Ｅ線に沿った部分縦断面図である。
【図４】格子部に付与される左右方向の振れ変位量と周波数との関係を示した特性図である。
【図５】格子部に付与される上下方向の振れ変位量と周波数との関係を示した特性図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０    車両
１２    ボデイ
１４ａ、１４ｂ  フロントサイドフレーム
１６ａ、１６ｂ  アッパメンバ
１８    バルクヘッド連結体
１８ａ  バルクヘッドアッパセンタフレーム
２０    フレーム
２４    パネル部材
３０    格子部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009040150.tif 000005
【図４】
2009040150.tif 000006
【図５】
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