JP2009029351A - 車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フードリッジの変形による軸方向の衝撃吸収効果をより確実に得ることが可能な車体前部構造を得る。
【解決手段】フードリッジ３のストラットハウジングに隣接する部分を補強部材５Ａ，５Ｂで補強することで前側補強区間Ｂを設けるとともに、前側補強区間Ｂとフロントピラー１の前端部Ａとの間に軸方向の衝撃荷重Ｆによって変形させる変形区間Ｃを設定し、当該変形区間Ｃに、作用した衝撃荷重Ｆによって応力集中を生じさせて変形の起点とする変形起点部Ｄを設けた。
【選択図】図３

Description

本発明は、車体前部構造に関する。

従来、フロントピラーの前端部からエンジンルームの側縁上部で前後方向に伸びる閉断面構造のフードリッジを備える車体前部構造が知られている（例えば特許文献１）。
特開２００４−３２２７６２号公報

しかしながら、上記従来の車体前部構造では、造形上の理由からフードリッジの断面が大きくなって剛性が高くなるなど、車種によっては、車両前面衝突時等に当該フードリッジに軸方向に作用する衝撃荷重に対して、フードリッジが変形しにくくなってしまう場合がある。そのような場合には、フードリッジからフロントピラーに比較的大きな荷重が伝達されてしまうため、フロントピラーの剛性および強度を高くする必要が生じ、結果的に車両の重量増を招く場合があった。

そこで、本発明は、フードリッジの変形による軸方向の衝撃吸収効果をより確実に得ることが可能な車体前部構造を得ることを目的とする。

本発明にあっては、フードリッジのストラットハウジングに隣接する部分を補強部材で補強することで前側補強区間を設け、フードリッジの前側補強区間とフロントピラーの前端部との間に軸方向の衝撃荷重によって変形させる変形区間を設定し、当該変形区間に、作用した衝撃荷重によって応力集中を生じさせて変形の起点とする変形起点部を設けたことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、前側補強区間とフロントピラー前端部との間で相対的に剛性を低くした変形区間を設定し、当該変形区間で変形起点部を起点としてフードリッジの変形をより確実に生じさせることができるため、当該フードリッジの変形による軸方向の衝撃吸収効果をより確実に得ることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態にかかる車体前部構造の分解斜視図、図２は、車体前部構造のフードリッジの内部を示す斜視図である。なお、各図中、ＦＲは車両前方、ＩＮは車幅方向内側、ＵＰは上方を示す。

図１に示すように、本実施形態にかかる車体前部構造では、左右両側に配設された一対のフロントピラー１（図中では片側のみ示す）間に、閉断面構造のエアボックス２が架設されている。そして、フロントピラー１の前端部のエアボックス取付部近傍（エアボックス２と略同じ高さ位置）から前方に向けて、フードリッジ３が延設されている。すなわち、フードリッジ３は、エンジンルームの側縁上部で略前後方向に延設されている。そして、フードリッジ３の前後方向中間部分の車幅方向内側に隣接して、ストラットハウジング４が配置されている。

フードリッジ３は略矩形の閉断面構造を有しており、その内部空間に設けられた複数の補強部材５Ａ〜５Ｅによって適宜に補強されている。

また、フードリッジ３より下方かつ車幅方向内側には、前後方向に伸びるフロントサイドメンバ６が設けられている。また、図１中、符号７は、エンジンマウントベースである。

フードリッジ３は、車幅方向内側に配置されるフードリッジインナ前部３Ａおよびフードリッジインナ後部３Ｂと、車幅方向外側に配置されるフードリッジアウタ３Ｃとを有しており、これらがスポット接合等によって接合されて一体化されている。フードリッジインナ前部３Ａおよびフードリッジインナ後部３Ｂは、車幅方向内側の側壁３Ａａ，３Ｂａおよび底壁３Ａｂ，３Ｂｂを有する断面略Ｌ字状の部材であり、フードリッジアウタ３Ｃは、車幅方向外側の側壁３Ｃａと天壁３Ｃｂとを有する断面略Ｌ字状の部材である。これらをスポット溶接等によって相互に接合することで、フードリッジ３の長手方向のほぼ全区間に亘って、略矩形の閉断面構造が形成されている。なお、フードリッジ３の前端側の断面は、フードリッジアウタ３Ｃの端壁３Ｃｃによってほぼ塞がれている。

また、図２に示すように、フードリッジインナ前部３Ａおよびフードリッジインナ後部３Ｂの側壁３Ａａ，３Ｂａのうちストラットハウジング４に隣接する区間には、当該ストラットハウジング４の上面４ａに載せた状態で接合される棚部１０（１０ａ，１０ｂ）が形成されている。この棚部１０は、側壁３Ａａ，３Ｂａの上下方向中間部より上部１１ａ，１１ｂを、その下部より車幅方向内側に膨出させることで、それら上部１１ａ，１１ｂと下部との間の帯状の平坦な壁部として形成されている。

ところで、本実施形態では、この棚部１０の幅は、フードリッジインナ後部３Ｂの途中から、後方に向かうにつれて漸減している。すなわち、フードリッジインナ前部３Ａの側壁３Ａａには、略一定幅で帯状の棚部１０ａが設けられ、フードリッジインナ後部３Ｂの側壁３Ｂａには、棚部１０ａと同じ略一定幅で帯状の前側棚部１０ｂ１と、平面視で後側を頂点Ｐとする略三角形状の後側棚部１０ｂ２とが設けられる。

このような棚部１０を形成するのに伴って、フードリッジインナ後部３Ｂの側壁３Ｂａの上部１１ｂは車幅方向内外に略クランク状に折り曲げられることとなる。すなわち、前側棚部１０ｂ１と後側棚部１０ｂ２との境界部の上方には折曲部１２ａが現出し、後側棚部１０ｂ２の後端部の上方には折曲部１２ｂが現出する。

ここで、本実施形態では、フードリッジ３の空洞内のストラットハウジング４に隣接した位置には、二つの補強部材５Ａ，５Ｂが設けられている。

このうち前側に位置する補強部材５Ａは、略矩形の平板状の遮蔽壁部５Ａａを備えている。この遮蔽壁部５Ａａにより、フードリッジ３の閉断面のほぼ全域が塞がれている。

一方、後側に位置する補強部材５Ｂは、ストラットハウジング４の車幅方向外側で、フードリッジインナ前部３Ａとフードリッジインナ後部３Ｂとの境界部分に跨って配置されている。

この補強部材５Ｂは、図２に示すように、車幅方向の内側かつ上側から外側かつ下側に向けて伸びる平板状の斜壁部５Ｂｂを有し、さらに、当該斜壁部５Ｂｂの前後の下側に略三角形状の一対の端壁部５Ｂａ，５Ｂａを有している。

そして、この斜壁部５Ｂｂには天壁５Ｂｃが連設されており、この天壁５Ｂｃは、棚部１０（１０ａ，１０ｂ１）上に載せてスポット溶接等によって接合されている。

このように、本実施形態では、フードリッジ３の車幅方向内側の側壁３Ａａ，３Ｂａに棚部１０を形成し、この棚部１０をストラットハウジング４の上面に載せ、さらに棚部１０上に補強部材５Ｂの天壁５Ｂｃを載せてこれらを接合することで、ストラットハウジング４に入力される上下方向の荷重に対するフードリッジ３の上下方向の剛性を、効果的に高めてある。

さらに、この補強部材５Ｂにより、フードリッジインナ前部３Ａとフードリッジインナ後部３Ｂとの接続剛性が高められるとともに、補強部材５Ａ，５Ｂが設けられた部分では、フードリッジ３に入力される軸方向荷重に対する剛性も高められることになる。

そして、本実施形態では、フードリッジ３の空洞内の後端部、すなわち、フロントピラー１の前端部近傍には、三つの補強部材５Ｃ，５Ｄ，５Ｅが設けられている。

このうち、補強部材５Ｃは、略矩形の平板状の遮蔽壁部５Ｃａを備えている。この遮蔽壁部５Ａａにより、フードリッジ３の閉断面のほぼ全域が塞がれている。この補強部材５Ｃは、前側に配置された補強部材５Ａとともに、フードリッジ３の内部空間を介して前後で空気が往来するのを抑制している。

また、補強部材５Ｃ上には、当該補強部材５Ｃと略Ｔ字状をなすように、補強部材５Ｄが設けられている。この補強部材５Ｄは、フードリッジアウタ３Ｃの天壁３Ｃｂに沿う天壁５Ｄａと、当該天壁５Ｄａの車幅方向外側の縁から下方に立設される比較的低い側壁部５Ｄｂと、を有している。また、天壁５Ｄａには、フードリッジアウタ３Ｃの天壁３Ｃｂに形成された車幅方向に伸びる凹部３Ｃｅ（図１参照）に対応させて、凹部５Ｄｃが形成されている。なお、この補強部材５Ｄは、フードヒンジ（図示せず）を取り付けるためのブラケット（または当該ブラケットの補強部材）としても機能する。

そして、この補強部材５Ｄの下に重なるようにして、補強部材５Ｅが設けられている。この補強部材５Ｅは、エアボックス２の車幅方向端部に対応して設けられている。

これら補強部材５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ（特に５Ｃ，５Ｄ）は、エンジンフード（図示せず）およびフードヒンジを介して入力される上下方向の荷重に対して、フードリッジ３の剛性を高める効果を有している。また、これら補強部材５Ｃ，５Ｄ，５Ｅにより、フードリッジ３に入力される軸方向荷重に対する剛性も高められることになる。

図３は、本実施形態にかかる車体前部構造の側面図であって、（ａ）は通常時、（ｂ）は軸方向荷重（前方からの荷重）によってフードリッジが変形した状態を示す図である。

この図３に示すように、本実施形態にかかる車体前部構造では、フードリッジ３のストラットハウジング（図１，２参照）に隣接する部分を補強部材５Ａ，５Ｂで補強することで前側補強区間Ｂを設けてある。

そして、この前側補強区間Ｂを設けたことで、フロントピラー１の前端部Ａとの間に、相対的に軸方向剛性が低い変形区間Ｃを設定し、さらに、この変形区間Ｃ内に、作用した衝撃荷重によって応力集中を生じさせて変形の起点とする変形起点部Ｄを設定している。

この変形起点部Ｄとして、本実施形態では、フードリッジインナ後部３Ｂの側壁３Ｂａに、車幅方向に折曲させた折曲部１２ａ，１２ｂを設けている。これら二つの折曲部１２ａ，１２ｂは、いずれも軸方向荷重に対して応力が集中する部位となる。しかし、図２に示すように、前側の折曲部１２ａが形成されている部位では、棚部１０ｂの幅が広い分だけ後側の折曲部１２ｂに比べて剛性が高く、本実施形態では、三角形状の後側棚部１０ｂ２の頂点Ｐ（すなわち、棚部１０の幅が０となる後端部）に対応する後側の折曲部１２ｂが変形起点部Ｄとなる。

さらに、本実施形態では、上述したように、変形区間Ｃの後部に、補強部材５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ（図１，図２参照）で補強した後側補強区間Ｅを設け、変形起点部Ｄを当該後側補強区間Ｅの前端部に設定している。こうすることで、変形起点部Ｄにおいて軸方向荷重に対する剛性を前後方向に急変させることができ、変形起点部Ｄにおける応力集中、ひいては変形の開始を促進することができる。なお、この後側補強区間Ｅにおける補強は、当該後側補強区間Ｅが軸方向荷重に対して突っ張ることを目的とするのではなく、変形起点部Ｄを境とする剛性の急変が得られる程度としておく。

また、本実施形態では、図１，図２にも示すように、フードリッジアウタ３Ｃの側壁３Ｃａの後端部には、上下に細長い長穴状の貫通孔３Ｃｄを上下に二個並べて形成してあり、組み立てると、この貫通孔３Ｃｄがフロントピラー１の前端部Ａに配置されるようになっている。かかる構成により、貫通孔３Ｃｄを形成した部分は、フードリッジアウタ３Ｃ、すなわちフードリッジ３の脆弱部となる。

また、フードリッジ３の前側補強区間Ｂより前方の区間は、相対的に剛性の低い変形区間Ｇとして設定される。

以上の構成において、車両前面衝突時等に、車両前方から衝撃荷重Ｆが作用すると、図３の（ｂ）に示すように、前側補強区間Ｂの前後に位置する変形区間Ｇおよび変形区間Ｃの変形によって衝撃を吸収することができる。

ここで、本実施形態では、変形区間Ｃ内に変形起点部Ｄを設けているため、この変形起点部Ｄを起点として、当該変形区間Ｃをより確実に変形させ、フードリッジ３の変形による軸方向の衝撃吸収効果をより確実に得ることができる。また、変形区間Ｇのみを変形させる場合にくらべて衝撃吸収効果を高めることができる。

また、本実施形態によれば、この変形起点部Ｄとして、フードリッジ３の側壁３Ｂａを車幅方向に折曲させた折曲部１２ｂを設けたため、上下方向の剛性を低下させることなく、比較的簡素な構成として、変形起点部Ｄを設定することができる。

また、本実施形態では、前側補強区間Ｂでは、フードリッジ３の車幅方向内側の側壁３Ｂａの上部１１ａ，１１ｂを下部より車幅方向内側に膨出させて当該上部１１ａ，１１ｂと下部との間に棚部１０を形成し、当該棚部１０をストラットハウジング４の上面４ａに載せて接合している。そして、この棚部１０を変形区間Ｃ内まで延伸させて、当該棚部１０の後端に折曲部１２ｂを設けている。このため、棚部１０によって、ストラットハウジング４から入力される上下方向荷重をフードリッジ３により確実に伝達できるようになる上、この棚部１０を側壁３Ｂａに膨出形成するのに伴ってその後端に現出する折曲部１２ｂを、変形起点部Ｄとして利用することができる。すなわち、本実施形態によれば、ストラットハウジング４からの上下方向荷重の支持剛性の向上と、フードリッジ３の軸方向の衝撃吸収性の向上とを、棚部１０の設定によって、容易に両立させることができる。

また、この棚部１０の幅を、後端部に向けて漸減させることで、形状の急激な変化が阻止されて、フードリッジインナ後部３Ｂ（特に棚部１０）の成形（プレス成形）をより容易にかつより確実に行えるという利点がある。

さらに、本実施形態では、変形区間Ｃ内の後部に補強部材５Ｃ，５Ｄ，５Ｅで補強した後側補強区間Ｅを設けて、当該後側補強区間Ｅの前端部に変形起点部Ｄを設けたため、変形区間Ｃ内で軸方向荷重に対する剛性を変形起点部Ｄを境に前後方向に急変させることができ、変形起点部Ｄにおける応力集中、ひいては変形の開始を促進することができる。

さらにまた、本実施形態では、後側補強区間Ｅの後端部に貫通孔３Ｃｄ，３Ｃｄを設けて脆弱部を形成したため、この脆弱部を起点として、後側補強区間Ｅも、図３の（ｂ）に示すように全体的に容易に変形させることができるようになり、その分、フードリッジ３の変形による軸方向荷重の吸収効果をより一層確実に得ることができるようになる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。

例えば、変形起点部は、上下方向の荷重やモーメントについて所要の剛性を確保できるのであれば、上記折曲部以外の構成でもよく、例えば、フードリッジの側壁を部分的に薄肉にしたり、貫通孔を形成したりすることで設定してもよい。

また、後側補強区間の後端部に設けた脆弱部は、薄肉化したり、他の形状の貫通孔を設けたりすることで設定してもよい。

本発明の実施形態にかかる車体前部構造の分解斜視図である。 本発明の実施形態にかかる車体前部構造のフードリッジの内部構造を示す斜視図である。 本発明の実施形態にかかる車体前部構造の側面図であって、（ａ）は通常時、（ｂ）は軸方向荷重によってフードリッジが変形した状態を示す図である。

符号の説明

１ フロントピラー
３ フードリッジ
３Ｂｂ 側壁
３Ｃｄ 貫通孔（脆弱部）
４ ストラットハウジング
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ 補強部材
１０ 棚部
１２ｂ 折曲部
Ａ フロントピラーの前端部
Ｂ 前側補強区間
Ｃ 変形区間
Ｄ 変形起点部
Ｅ 後側補強区間

Claims (5)

1. フロントピラーの前端部からエンジンルームの側縁上部で前後方向に伸びるフードリッジを備える車体前部構造において、
   前記フードリッジのストラットハウジングに隣接する部分を補強部材で補強することで前側補強区間を設けるとともに、
   前記フードリッジの前記前側補強区間と前記フロントピラーの前端部との間に軸方向の衝撃荷重によって変形させる変形区間を設定し、
   前記変形区間に、作用した衝撃荷重によって応力集中を生じさせて変形の起点とする変形起点部を設けたことを特徴とする車体前部構造。
2. 前記変形起点部として、前記フードリッジの側壁を車幅方向に折曲させた折曲部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
3. 前記前側補強区間では、フードリッジの車幅方向内側の側壁の上部を下部より車幅方向内側に膨出させて当該上部と下部との間に棚部を形成し、当該棚部をストラットハウジングの上面に載せて接合するとともに、
   前記棚部を前記変形区間内まで延伸させて、当該棚部の後端に前記折曲部を設けたことを特徴とする請求項２に記載の車体前部構造。
4. 前記変形区間内の後部に補強部材で補強した後側補強区間を設けて、当該後側補強区間の前端部に前記変形起点部を設けたことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一つに記載の車体前部構造。
5. 前記後側補強区間の後端部に脆弱部を設けたことを特徴とする請求項４に記載の車体前部構造。

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