JP2007283993A - 車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】軽衝撃をロアークロスメンバーを塑性変形させずに吸収可能で、かつ車体前部構造の剛性を確保することができる車体前部構造を提供する。
【解決手段】車体前部構造１０は、フロントバルクヘッド１４の左右の支柱２１，２２にアッパビーム２０が車幅方向に向けて架け渡され、アッパビーム２０の車体前側に、バンパーフェース２６に取り付けたフロントグリル２５が配置されている。この車体前部構造１０は、アッパビームを、車体前方に向けて突出するように湾曲状に形成するとともに、弾性変形可能に形成し、さらに中央部４６の上面２０ｃにフロントグリル２５に係止可能な係止爪４８を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、フロントバルクヘッドの左右の支柱にアッパビームが架け渡され、アッパビームの車体前側にフロントグリルが配置された車体前部構造に関する。

車体前部構造のなかには、ラジエータの前方にロアークロスメンバーを配置し、このロアークロスメンバーを支える支持ブラケットを車体後方向に移動可能に取り付け、ロアークロスメンバーに車体前方から軽衝撃が作用した際に、ロアークロスメンバーを車体後方に移動させて軽衝撃を吸収することで、ロアークロスメンバーの塑性変形を防ぐように構成したものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−３３１００２公報

具体的には、支持ブラケットに長孔が車体前後方向に延びるように形成され、この長孔に差し込んだボルトで支持ブラケットがラジエータコアサポートに取り付けられている。
これにより、ロアークロスメンバーに車体前方から軽衝撃が作用した際に、支持ブラケットが車体後方に移動し、支持ブラケットとともにロアークロスメンバーが車体後方に移動する。

この車体前部構造によれば、ロアークロスメンバーを車体後方に移動させて軽衝撃を吸収することで、ロアークロスメンバーを塑性変形させずに軽衝撃を吸収することが可能になる。
ロアークロスメンバーが塑性変形することを防ぐことで、修理費を抑えることが可能になる。

ところで、ロアークロスメンバーは、車体前部構造、すなわち、車体フレームの構成部品である。
よって、車体前部構造の剛性を確保するためには、ロアークロスメンバーをラジエータコアサポートに強固に取り付けることが望ましい。

しかし、特許文献１の車体前部構造は、支持ブラケットに長孔を形成し、この長孔を用いてロアークロスメンバーが車体後方に移動可能にボルト止めされている。
このように、ロアークロスメンバーを車体後方に移動可能に取り付けるために、車体前部構造の剛性を確保することが難しい。

本発明は、軽衝撃をロアークロスメンバーを塑性変形させずに吸収可能で、かつ車体前部構造の剛性を確保することができる車体前部構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、フロントバルクヘッドの左右の支柱にアッパビームが車幅方向に向けて架け渡され、このアッパビームの車体前側に、バンパーフェースに取り付けたフロントグリルが配置された車体前部構造であって、前記アッパビームは、車体前方に向けて突出するように湾曲状に形成されるとともに、弾性変形可能に形成され、中央部上面に前記フロントグリルに係止可能な係止爪を備えたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、アッパビームを車体前方に向けて突出するように湾曲状に形成し、かつ弾性変形可能に形成した。
このアッパビームの中央部の上面に係止爪を備え、この係止爪にフロントグリルを係止させるようにした。

よって、車体前方から軽衝撃力が作用した際に、作用した軽衝撃力はフロントグリルから係止爪に伝わる。この軽衝撃力が係止爪を経てアッパビームの中央部に伝わり、この中央部が後方に弾性変形することにより軽衝撃が吸収される。
軽衝撃が吸収された後、アッパビームは弾性変形前の湾曲状態に復帰する。
これにより、アッパビームを塑性変形させずに軽衝撃を吸収することができるので、修理費を抑えることができるという利点がある。

また、アッパビームの中央部を弾性変形させて軽衝撃を吸収することで、アッパビームの左右端部を左右の支柱に強固に取り付けることができる。
これにより、アッパビームで車体前部構造を十分に支えることが可能になり、車体前部構造の剛性を確保することができるという利点がある。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」は作業者から見た方向に従い、前側をＦｒ、後側をＲｒ、左側をＬ、右側をＲとして示す。

図１は本発明に係る車体前部構造を示す斜視図、図２は本発明に係る車体前部構造からバンパーフェースおよびフロントグリルを外した状態を示す分解斜視図である。
車体前部構造１０は、車体前部の左右側に前後方向に延びる左右のフロントサイドフレーム１１，１２を備え、左右のフロントサイドフレーム１１，１２のそれぞれの前端部１１ａ，１２ａにフロントバルクヘッド１４を備え、フロントバルクヘッド１４にラジエータ１５およびコンデンサ１６を取り付け、コンデンサ１６の前方にフロントバンパービーム１８が車幅方向を向いて配置され、フロントバンパービーム１８が左右のフロントサイドフレーム１１，１２のそれぞれの前端部１１ａ，１２ａに架け渡されている。
コンデンサ１６は、例えば、エアコン用の冷媒ガスを冷却して液化するものである。

この車体前部構造１０は、フロントバンパービーム１８の上方にアッパビーム２０が車幅方向を向いて配置され、アッパビーム２０がフロントバルクヘッド１４の左右の支柱２１，２２（２２は図４参照）に架け渡され、アッパビーム２０の車体前側にフロントグリル２５が配置され、フロントグリル２５がバンパーフェース２６の上部２６ａに取り付けられている。
フロントグリル２５は、バンパーフェース２６の上部２６ａに取り付けられる下グリル２７と、下グリル２７に取り付けられる上グリル２８が設けられている。

下グリル２７は、バンパーフェース２６に取り付けられてエアをエンジンルーム内に導入可能なグリル本体部３１と、グリル本体部３１の上部に備えられて上グリル２８が取り付けられる取付部３２（図６、図７参照）とを備える。
グリル本体部３１は、複数の横バー３３…が車体幅方向に延び、横バー３３…が所定間隔をおいて上下に設けられ、横バー３３…に交差させて複数の縦リブ３４…（図６、図７参照）が設けられている。

図３は本発明に係る車体前部構造のアッパビームをフロントバルクヘッドに取り付けた状態を示す斜視図、図４は本発明に係る車体前部構造のアッパビームをフロントバルクヘッドから外した状態を示す分解斜視図である。

フロントバルクヘッド１４の左支柱２１に左取付ブラケット３６がボルト止めされている。
すなわち、左取付ブラケット３６は、左支柱２１に基部３７がボルト止めされ、基部３７からブラケット本体３８が車体前方に向けて略水平に延び、ブラケット本体３８の先端部に上取付孔３８ａが形成され、先端部から折曲片３９が下向きに折り曲げられ、折曲片３９に前取付孔３９ａが形成されている。

フロントバルクヘッド１４の右支柱２２に右取付ブラケット４１がボルト止めされている。右取付ブラケット４１は、左取付ブラケット３６と左右対称の部材であり、各構成に同じ符号を付して説明を省略する。

左右の取付ブラケット３６，４１にアッパビーム２０が車幅方向に向けて架け渡されている。
具体的には、アッパビーム２０の左端部２０ａが、スペーサ４３を介して左取付ブラケット３６のブラケット本体３８に載置され、左取付ブラケット３６に上ボルト４４および前ボルト４５で取り付けられる。

同様に、アッパビーム２０の右端部２０ｂが、スペーサ４３を介して右取付ブラケット４１のブラケット本体３８に載置され、右取付ブラケット４１に上ボルト４４および前ボルト４５で取り付けられる。

アッパビーム２０は、車体前方に向けて突出するように湾曲状に形成されるとともに、弾性変形可能に形成され、中央部４６の上面２０ｃに係止爪４８を備える。
この係止爪４８は、フロントグリル２５（図２参照）に係止可能に形成されている。

このアッパビーム２０は、湾曲状に形成された上面２０ｃが水平に配置され、上面２０ｃの前後の辺から前壁部２０ｄおよび後壁部２０ｅ（図６参照）がそれぞれ下方に折り曲げられ、前壁部２０ｄの下辺から前張出片２０ｆが車体前方に張り出し、後壁部２０ｅの下辺から後張出片２０ｇが車体後方に張り出すことで、いわゆる断面略ハット状に形成されている（図６、図７も参照）。

アッパビーム２０の左端部２０ａは、上面２０ｃが段差をつけて下げられ、この段差部に上取付孔５１が形成され、前張出片２０ｆから前取付片５２が下方に向けて折り曲げられ、前取付片５２に前取付孔５２ａが形成されている。
アッパビーム２０の右端部２０ｂは、左端部２０ａと同様に、上面２０ｃが段差をつけて下げられ、この段差部に上取付孔５２が形成され、前張出片２０ｆから前取付片５２が下方に向けて折り曲げられ、前取付片５２に前取付孔５２ａが形成されている。

図５は本発明に係る車体前部構造の左取付ブラケットにアッパビームの左端部を取り付けた状態を示す断面図である。
左取付ブラケット３６は、ブラケット本体３８の裏面で、かつ上取付孔３８ａと同軸上に上ナット５４が溶接されている。
アッパビーム２０の左端部２０ａとブラケット本体３８との間にスペーサ４３が介在されている。このスペーサ４３は、上面２０ｃの上取付孔５１およびブラケット本体３８の上取付孔３８ａに対して同軸上に配置されている。
上面２０ｃの上取付孔５１、スペーサ４３の貫通孔およびブラケット本体３８の上取付孔３８ａに上ボルト４４が貫通され、上ナット５４にねじ結合されている。

また、左取付ブラケット３６は、折曲片３９の裏面で、かつ前取付孔３９ａと同軸上に前ナット５５が溶接されている。
アッパビーム２０の前取付孔５２ａおよびブラケット本体３６の前取付孔３９ａに前ボルト４５が貫通され、前ナット５５にねじ結合されている。
上ボルト４４を上ナット５４にねじ結合するとともに、前ボルト４５を前ナット５５にねじ結合することで、アッパビーム２０の左端部２０ａが左取付ブラケット３６に取り付けられる。

アッパビーム２０の右端部２０ｂ（図４参照）は、左端部２０ａと同様に形成された部位であり、各構成に同じ符号を付して説明を省略する。
アッパビーム２０の右端部２０ｂは、左端部２０ａと同様に、上ボルト４４を上ナット５４（図示せず）にねじ結合するとともに、前ボルト４５を前ナット５５にねじ結合することで右取付ブラケット４１（図４参照）に取り付けられる。

図４に戻って、アッパビーム２０の左端部２０ａを上ボルト４４および前ボルト４５で左取付ブラケット３６に取り付けることで、左端部２０ａを左取付ブラケット３６を介して左支柱２１に強固に取り付けることができる。
さらに、アッパビーム２０の右端部２０ｂを上ボルト４４および前ボルト４５で右取付ブラケット４１に取り付けることで、右端部２０ｂを右取付ブラケット４１を介して右支柱２２に強固に取り付けることができる。
これにより、アッパビーム２０で車体前部構造１０を十分に支えることが可能になり、車体前部構造１０の剛性を確保することができる。

図６は本発明に係る車体前部構造のアッパビームからバンパーフェースおよびフロントグリルを外した状態を示す断面図、図７は本発明に係る車体前部構造のアッパビームにバンパーフェースおよびフロントグリルを取り付けた状態を示す断面図である。
アッパビーム２０の係止爪４８は、表面２０ｃの後端近傍から脚部５７が上向きに略鉛直状に立設され、脚部５７の上端から爪部５８が車体前方に向けて略鉛直状に延出され、爪部５８の先端部が下向き湾曲状に形成されている。よって、この湾曲状の部位（以下、「湾曲部位」という）５８ａが下方に突出される。

係止爪４８に下グリル２７の下枠部６１が係止される。
すなわち、下グリル２７は、グリル本体部３１および取付部３２を備える。グリル本体部３１は、複数の横バー３３…が所定間隔をおいて上下に設けられ、横バー３３…に交差させて複数の縦リブ３４（１個のみを図示する）が設けられ、最下部の横バー３３の下方に下枠部６１が設けられ、最下部の横バー３３から上側４列目の横バー３３に取付部３２が設けられている。

下枠部６１は、最下部の横バー３３から下方に張り出したグリル脚部６２と、グリル脚部６２から前方に突出した枠本体６３と、枠本体６３の車幅方向中央から後方に突出した係止突片６４とを備える。
グリル脚部６２および枠本体６３は、バンパーフェース２６に沿って車体幅方向に延びる部位である。

枠本体６３を、最下部の横バー３３にグリル脚部６２を介して設けることで、枠本体６３を最下部の横バー３３から所定間隔離すことが可能になる。
よって、枠本体６３と最下部の横バー３３との間の間隔に、バンパーフェース２６の上部２６ａに備えた差込片２６ｂを差し込むことができる。

係止突片６４は、枠本体６３の後端部６３ａにおいて車幅方向中央、すなわち係止爪４８に対応する位置に形成されたもので、係止爪４８に係止する係止孔６４ａが形成されている。
この係止孔６４ａに係止爪４８の湾曲部位５８ａを係止することで、下グリル２７をアッパビーム２０に係止する。
アッパビーム２０は、中央部４６がコンデンサ１６の前面１６ａから車体前方に距離寸法Ｄ１だけ離れた位置に配置されている。

最下部の横バー３３は、後端部３３ａの車幅方向中央から後方に突出した爪保持突片６８を備える。
爪保持突片６８は、係止突片６４の上方に間隔寸法Ｄ２をおいて、係止突片６４に対向するように設けられている。
なお、爪保持突片６８と係止突片６４との間の間隔を間隔寸法Ｄ２に設定した理由は図１０（ａ）で説明する。

最下部の横バー３３から上４列目の横バー３３に取付部３２が設けられている。取付部３２は、下部３２ａに係止孔７１を備え、この係止孔７１に上グリル２８の係止部２８ａが係止される。

つぎに、車体前部構造１０のバンパーフェース２６に軽衝撃力が作用した例について説明する。
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る車体前部構造のバンパーフェースに軽衝撃力が作用した例を示す説明図である。
（ａ）において、バンパーフェース２６に軽衝撃力Ｆが車体前方側から矢印の如く作用する。

（ｂ）において、バンパーフェース２６が軽衝撃力Ｆで車体後方に移動して、バンパーフェース２６の差込片２６ｂが下枠部６１のグリル脚部６２に当接する。
フロントグリル２５が矢印Ａの如く車体後方に向けて移動する。
下枠部６１の係止突片６４が係止爪４８の脚部５７に当接する。これにより、軽衝撃力Ｆが係止爪４８を経てアッパビーム２０の中央部４６に伝わる。

図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る車体前部構造のアッパビームに軽衝撃力が伝わった例を示す説明図である。
（ａ）において、アッパビーム２０の中央部４６に軽衝撃力Ｆが伝わることで、湾曲状のアッパビーム２０が左端部２０ａの上ボルト４４および右端部２０ｂの上ボルト４４を支点にして矢印Ｂの如く車体後方に向けて弾性変形する。

（ｂ）において、アッパビーム２０が湾曲状態から略直線状態になるまで弾性変形する。
アッパビーム２０が略直線状態になるまで弾性変形することで、（ａ）に示す軽衝撃力Ｆが吸収される。

図１０（ａ），（ｂ）は本発明に係る車体前部構造のアッパビームが復帰する例を示す説明図である。
（ａ）において、アッパビーム２０の中央部４６がコンデンサ１６側に近づき、中央部４６とコンデンサ１６の前面１６ａとの間の距離寸法Ｄ１が小さくなる。
しかし、中央部４６はコンデンサ１６の前面１６ａと非接触状態を保つので、コンデンサ１６が損傷する虞はない。

ここで、下枠部６１の係止突片６４が係止爪４８の脚部５７に当接した際に、湾曲部位５８ａが係止孔６４ａから抜け出し、爪部５８が脚部５７を支点にして上方に変形することが考えられる。

そこで、爪保持突片６８を係止突片６４の上方に間隔寸法Ｄ２をおいて設けた。
これにより、爪部５８が脚部５７を支点にして上方に変形した場合に、爪部５８の先端部が爪保持突片６８に当接して爪部５８の変形を阻止することができる。
したがって、フロントグリル２５に伝わった軽衝撃力Ｆを、係止爪４８からアッパビーム２０の中央部４６に確実に伝えることができる。

（ｂ）において、軽衝撃力Ｆ（図９（ａ）参照）が吸収された後、アッパビーム２０は弾性変形前の湾曲状体に復帰する。
これにより、アッパビーム２０を塑性変形させずに軽衝撃を吸収することができるので、修理費を抑えることができる。

加えて、アッパビーム２０の中央部４６を弾性変形させて軽衝撃を吸収することで、アッパビーム２０の左端部２０ａを左取付ブラケット３６を介して左支柱２１に強固に取り付けることができ、アッパビーム２０の右端部２０ｂを右取付ブラケット４１を介して右支柱２２（図４参照）に強固に取り付けることができる。
これにより、アッパビーム２０で車体前部構造１０を十分に支えることが可能になり、車体前部構造１０の剛性を確保することができる。

なお、前記実施の形態では、アッパビーム２０を、いわゆる断面略ハット状に形成した例について説明したが、アッパビーム２０の断面形状はこれに限定するものではなく、例えば、断面略コ字状などの他の形状に形成することも可能である。

また、前記実施の形態では、アッパビーム２０の左右の端部を上ボルト４４および前ボルト４５で取り付けた例について説明したが、これに限らないで、例えばアッパビーム２０の左右の端部を上ボルト４４のみで取り付けることも可能である。

さらに、前記実施の形態で例示した係止爪４８の形状は適宜変更が可能である。この係止爪４８は、フロントグリル２５の係止突片６４が係止可能な部位を備えていればよい。

本発明の車体前部構造は、フロントバルクヘッドにアッパビームが架け渡され、アッパビームの車体前側にフロントグリルが配置された自動車への適用に好適である。

本発明に係る車体前部構造を示す斜視図である。 本発明に係る車体前部構造からバンパーフェースおよびフロントグリルを外した状態を示す分解斜視図である。 本発明に係る車体前部構造のアッパビームをフロントバルクヘッドに取り付けた状態を示す斜視図である。 本発明に係る車体前部構造のアッパビームをフロントバルクヘッドから外した状態を示す分解斜視図である。 本発明に係る車体前部構造の左取付ブラケットにアッパビームの左端部を取り付けた状態を示す断面図である。 本発明に係る車体前部構造のアッパビームからバンパーフェースおよびフロントグリルを外した状態を示す断面図である。 本発明に係る車体前部構造のアッパビームにバンパーフェースおよびフロントグリルを取り付けた状態を示す断面図である。 本発明に係る車体前部構造のバンパーフェースに軽衝撃力が作用した例を示す説明図である。 本発明に係る車体前部構造のアッパビームに軽衝撃力が伝わった例を示す説明図である。 本発明に係る車体前部構造のアッパビームが復帰する例を示す説明図である。

符号の説明

１０…車体前部構造、１４…フロントバルクヘッド、２０…アッパビーム、２０ｃ…上面、２１…左支柱、２２…右支柱、２５…フロントグリル、２６…バンパーフェース、４６…アッパビームの中央部、４８…係止爪。

Claims (1)

1. フロントバルクヘッドの左右の支柱にアッパビームが車幅方向に向けて架け渡され、このアッパビームの車体前側に、バンパーフェースに取り付けたフロントグリルが配置された車体前部構造であって、
   前記アッパビームは、
   車体前方に向けて突出するように湾曲状に形成されるとともに、弾性変形可能に形成され、
   中央部の上面に前記フロントグリルに係止可能な係止爪を備えたことを特徴とする車体前部構造。

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