JP2010132018A - 車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両前面衝突時にラジエータサポートをクラッシュボックスから確実に離脱し、クラッシュボックスのエネルギー吸収性能を向上する。
【解決手段】ラジエータサポート２０とクラッシュボックス１４とを連結する連結ブラケット４０におけるクラッシュボックス１４との結合位置Ｐ１が、連結ブラケット４０におけるラジエータサポート２０との結合位置Ｐ２に対して車体前方側に設けられており、且つ、車両前面衝突時における初期に、クラッシュボックス１４の前端部の破壊によってクラッシュボックス１４に設けた上取付部１４Ｃと下取付部１４Ｄとが破壊することで、連結ブラケット４０とクラッシュボックス１４との結合が解除されようになっている。
【選択図】図１

Description

本発明は車体前部構造に係り、特に、フロントサイドメンバの前端にクラッシュボックスを備えた自動車等の車両の車体前部構造に関する。

従来から、フロントサイドメンバの前端にクラッシュボックスを備えた自動車等の車両の車体前部構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、バンパレインフォースの両端部に、繊維強化樹脂製の荷重エネルギー吸収材がボルトとナットとによって締め付け結合されている。
特開２００７−８２８３号公報

しかしながら、この車体前部構造では、荷重エネルギー吸収材（クラッシュボックス）の前端部にラジエータサポートをボルト等で結合することがある。このような場合には、車両前面衝突時（全面衝突及びオフセット衝突）の早期に、ラジエータサポートがクラッシュボックスから離脱しないと、ラジエータサポートに邪魔されて、クラッシュボックスが意図する軸圧破壊（軸方向に作用する圧縮荷重による破壊）を行えず、クラッシュボックスのエネルギー吸収性能が低下する。

本発明は上記事実を考慮し、車両前面衝突時にラジエータサポートをクラッシュボックスから確実に離脱することができ、クラッシュボックスのエネルギー吸収性能を向上できる車体前部構造を提供することが目的である。

請求項１記載の本発明の車体前部構造は、車体前部の車幅方向両端下部に車体前後方向に沿って配設された左右一対のフロントサイドメンバと、該左右一対のフロントサイドメンバの前端に車体前後方向に沿って配設されると共に車両前面衝突時に車体前方側から順次破壊して衝突エネルギを吸収する左右一対のクラッシュボックスと、該左右一対のクラッシュボックスの前端より車体後方に設けられ、ラジエータを支持するラジエータサポートと、該ラジエータサポートと前記クラッシュボックスとを連結すると共に、前記クラッシュボックスとの結合位置が前記ラジエータサポートに対して車体前方側に設けられており、且つ、車両前面衝突時の前記クラッシュボックスの前端部の破壊によって前記クラッシュボックスとの結合が解除される連結手段と、を有する。

従って、ラジエータサポートとクラッシュボックスとを連結する連結手段におけるクラッシュボックスとの結合位置が、ラジエータサポートに対して車体前方側に設けられており、且つ、車両前面衝突時のクラッシュボックスの前端部の破壊によってクラッシュボックスと連結手段との結合が解除される。このため、車両前面衝突時の初期に、クラッシュボックスが車体前方側から順次破壊して衝突エネルギを吸収する際に、衝突体によってラジエータサポートが荷重を受けるより先に、クラッシュボックスの前端部の破壊によって、連結手段とクラッシュボックスとの結合が解除される。この結果、車両前面衝突時にラジエータサポートをクラッシュボックスから確実に離脱することができるので、クラッシュボックスはラジエータサポートの影響を受けずに安定した軸圧破壊を継続でき、クラッシュボックスのエネルギー吸収性能を向上できる。

請求項２記載の本発明は、請求項１記載の車体前部構造において、前記連結手段は前記ラジエータサポートの一部に根元部を有し、該根元部から車体前方側へ突出形成された連結部であり、該連結部に設けられた前記クラッシュボックスとの結合位置が、前記連結部の根元部に対して車体前方側に設けられていることを特徴とする。

従って、連結手段を、ラジエータサポートの一部に根元部を有し、該根元部から車体前方側へ突出形成された連結部とし、連結部に設けられたクラッシュボックスとの結合位置を連結部の根元部に対して車体前方側に設けたため、連結手段を別部品として製造する必要がない。この結果、請求項１に記載の構成に比べて、部品点数を削減できると共に生産性も向上できる。

請求項１記載の本発明の車体前部構造は、車両前面衝突時にラジエータサポートをクラッシュボックスから確実に離脱することができ、クラッシュボックスのエネルギー吸収性能を向上できる。

請求項２記載の本発明の車体前部構造は、部品点数を削減できると共に生産性も向上できる。

本発明における車体前部構造の第１実施形態を図１〜図３に従って説明する。

なお、図中矢印ＵＰは車体上方方向を示し、図中矢印ＦＲは車体前方方向を示し、図中矢印ＩＮは車幅内側方向を示している。

図２には本実施形態に係る車体前部構造が車体斜め前方から見た斜視図で示されており、図３には分解斜視図で示されている。また、図１には図２の１−１断面線に沿った拡大断面図が示されている。

図２に示されるように、本実施形態の車体前部１０には、左右一対のフロントサイドメンバ１２が、車幅方向両端下部に車体前後方向に沿って配設されている。また、これらのフロントサイドメンバ１２は車体前後方向に沿って延在する閉断面構造とされている。

左右一対の各フロントサイドメンバ１２の車体前方側には、それぞれクラッシュボックス１４が設けられており、これらのクラッシュボックス１４は炭素繊維（ＣＦＲＰ）で構成されている。また、左右一対の各クラッシュボックス１４は車体前後方向に沿って配設されており、後端部１４Ａが各フロントサイドメンバ１２の前端面１２Ａに結合されている。また、各クラッシュボックス１４の前端１４Ｂには、図示を省略したバンパリインフォースメントの車幅方向外側部がそれぞれ固定されている。

一方、左右一対のクラッシュボックス１４には、アルミ等の金属で構成されたラジエータサポート２０が支持されており、このラジエータサポート２０に図示を省略したラジエータが取付けられている。また、ラジエータサポート２０は骨格部材として上横柱２２と３分割された下横柱２３、２４、２５を備えており、上横柱２２と下横柱２３、２４、２５とは、骨格部材としての５本の縦柱２６、２８、３０、３２、３４によって互いに連結されている。

より具体的に説明すると、上横柱２２の車幅方向中間部２２Ａと下横柱２３はそれぞれ車幅方向に沿って配置されており、上横柱２２の車幅方向両端部２２Ｂ、２２Ｃと下横柱２４、２５とがそれぞれ車幅方向内側前方から車幅方向外側後方へ向かって傾斜されている。また、上横柱２２の車幅方向中間部２２Ａの車幅方向中央部と、下横柱２３の車幅方向中央部とが縦柱２６によって連結されており、上横柱２２の車幅方向中間部２２Ａの車幅方向両端部と下横柱２３の車幅方向両端部とが、縦柱２８または縦柱３０によって連結されている。さらに、上横柱２２の車幅方向両端部２２Ｂの車幅方向外側部と下横柱２４の車幅方向外側部とが縦柱３２によって連結されており、上横柱２２の車幅方向両端部２２Ｃの車幅方向外側部と下横柱２５の車幅方向外側部とが縦柱３４によって連結されている。このため、ラジエータサポート２０は上横柱２２、下横柱２３、２４、２５と縦柱２６、２８、３０、３２、３４とによって、梯子構造となっている。また、ラジエータサポート２０の車幅方向外側端に位置する左右の縦柱３２、３４からは、それぞれ上下２本の横アーム３６、３８が、対応する各フロントサイドメンバ１２の前端部１２Ｂに向かって延設されており、横アーム３６、３８の車幅方向内側端部を互いに連結する縦アーム３９が各フロントサイドメンバ１２の前端部１２Ｂにおける車幅方向外側の側壁に固定されている。

左右一対のクラッシュボックス１４の各前端部１４Ｃは、ラジエータサポート２０における上横柱２２、下横柱２３と、縦柱２６、２８または縦柱２６、３０の間を通過しており、ラジエータサポート２０より車体前方の位置まで達している。

図３に示すように、左右一対のクラッシュボックス１４における前端部１４Ｃの上部には上取付部１４Ｄが車体上方に向かって突出形成されており、前端部１４Ｃの下部には下取付部１４Ｅが車体下方に向かって突出形成されている。また、クラッシュボックス１４の上取付部１４Ｄと下取付部１４Ｅとには、連結手段としての連結ブラケット４０がそれぞれ設けられており、連結ブラケット４０はアルミ等の金属で構成されている。

図１（図１では車体右側のクラッシュボックスのみを示している）に示すように、連結ブラケット４０は平面視形状が台形状となっており、各車幅方向内側壁部４０Ａがクラッシュボックス１４の上取付部１４Ｄまたは下取付部１４Ｅにボルト等の締結手段４２によって固定されている。一方、連結ブラケット４０の各車幅方向外側壁部４０Ｂは、縦柱２８の車幅方向内側壁部２８Ａにボルト等の締結手段４４によって固定されている。なお、連結ブラケット４０の各車幅方向外側壁部４０Ｂは、縦柱３０の車幅方向内側壁部３０Ａにもボルト等の締結手段４４によって固定されている。

また、連結ブラケット４０の車幅方向内側壁部４０Ａは車幅方向外側壁部４０Ｂに対して車体前方側へオフセットしている。このため、連結ブラケット４０の車幅方向内側壁部４０Ａとクラッシュボックス１４との結合位置（締結手段４２の中心線）Ｐ１が、ラジエータサポート２０に対して車体前方側に設けられており、結合位置Ｐ１が、車幅方向外側壁部４０Ｂとラジエータサポート２０との結合位置（締結手段４４の中心線）Ｐ２に対して（Ｐ２より）車体前方側に設けられている。

従って、車両前面衝突時に左右一対のクラッシュボックス１４が車体前方側から車体後方側に向かって順次軸圧破壊していくことで、衝突初期に上取付部１４Ｄと下取付部１４Ｅとが破壊するようになっている。この結果、連結ブラケット４０とクラッシュボックス１４との結合が解除されることで、車両前面衝突時にラジエータサポート２０の骨格（縦柱２８、３０）自体が受ける入力荷重がクラッシュボックス１４に加わらないようになっている。

なお、連結ブラケット４０における車幅方向内側壁部４０Ａの前端縁部と車幅方向外側壁部４０Ｂの前端縁部とを連結する前壁部４０Ｃは、車幅方向内側前方から車幅方向外側後方へ向かって傾斜しており、この前壁部４０Ｃには、締結手段４２を取付けるための作業孔４６が形成されている。一方、連結ブラケット４０における車幅方向内側壁部４０Ａの後端縁部と車幅方向外側壁部４０Ｂの後端縁部とを連結する後壁部４０Ｄは、車幅方向内側前方から車幅方向外側後方へ向かって傾斜している。また、縦柱２８の車幅方向外側壁部２８Ｂには、締結手段４４を取付けるための作業孔４８が形成されている。なお、縦柱３０の車幅方向外側壁部３０Ｂにも、締結手段４４を取付けるための作業孔４８が形成されている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

本実施形態では、図１に示すように、ラジエータサポート２０とクラッシュボックス１４とを連結する連結ブラケット４０におけるクラッシュボックス１４との結合位置Ｐ１が、連結ブラケット４０におけるラジエータサポート２０との結合位置Ｐ２に対して車体前方側に設けられており、且つ、車両前面衝突時、クラッシュボックス１４の前端部の破壊によって、クラッシュボックス１４における上取付部１４Ｄと下取付部１４Ｅとが破壊することで、クッション１４と連結ブラケット４０との結合が解除される。

このため、車両前面衝突時の初期に、クラッシュボックス１４におけるラジエータサポート２０より車体前方へ突出している部分は、ラジエータサポート２０の影響を受けずに前方側から順次軸圧破壊して衝突エネルギを吸収する。また、衝突体によってラジエータサポート２０が荷重を受けるより先に、クラッシュボックス１４が車体前方側から順次軸圧破壊し前端部が破壊することで、クラッシュボックス１４のラジエータサポート２０との結合位置Ｐ２より車体前方側の部分が破壊する。このため、結合位置Ｐ２より車体前方側に設定されたクラッシュボックス１４における上取付部１４Ｄと下取付部１４Ｅとが破壊する。この結果、結合位置Ｐ１におけるクラッシュボックス１４と連結ブラケット４０との結合が解除される。

このように、本実施形態では、車両前面衝突時に、衝突体によってラジエータサポート２０が荷重を受け、この荷重がクラッシュボックス１４に影響を与えるより先に、ラジエータサポート２０をクラッシュボックス１４から確実に離脱させることができる。このため、クラッシュボックス１４はラジエータサポート２０より車体後方の部位においても、ラジエータサポート２０より車体前方の部位と同様に、ラジエータサポート２０の影響を受けずに安定した軸圧破壊を継続できるので、クラッシュボックス１４のエネルギー吸収性能を向上できる。

なお、本実施形態において、連結ブラケット４０をラジエータサポート２０とクラッシュボックス１４とにそれぞれ溶接等によって結合しても良く、この場合には、連結ブラケット４０におけるクラッシュボックス１４との結合面（結合位置）を、連結ブラケット４０におけるラジエータサポート２０との結合面（結合位置）に対して、車体前後方向に重ならない状態で車体前方側に設ける構成とする。

次に、本発明における車体前部構造の第２実施形態を図４に従って説明する。

なお、第１実施形態と同一部材に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。

図４に示すように、本実施形態では、ラジエータサポート２０における縦柱２８の車幅方向内側部から車幅方向内側前方に向かって連結手段としての連結部６０が突出形成されている。即ち、第１実施形態における連結ブラケット４０に代えて、連結手段としての連結部６０がラジエータサポート２０の一部に突出形成されている。

連結部６０は平面視形状が台形状に突出しており、車幅方向内側壁部６０Ａがクラッシュボックス１４の上取付部１４Ｄまたは下取付部１４Ｅにボルト等の締結手段４２によって固定されている。一方、連結部６０はラジエータサポート２０の縦柱２８に根元部（車幅方向外側後端部）６０Ｂを有している。また、連結部６０の車幅方向内側壁部６０Ａは根元部６０Ｂに対して車体前方側へオフセットしており、車幅方向内側壁部６０Ａとクラッシュボックス１４との結合位置Ｐ１が、根元部６０Ｂ（縦柱２８の前壁部２８Ｃ）に対して車体前方側に設けられている。

また、連結部６０における車幅方向内側壁部６０Ａの前端縁部と根元部６０Ｂの前端縁部とを連結する前壁部６０Ｃは、車幅方向内側前方から車幅方向外側後方へ向かって傾斜しており、この前壁部６０Ｃには、締結手段４２を取付けるための作業孔４６が形成されている。一方、連結部６０における車幅方向内側壁部６０Ａの後端縁部と根元部６０Ｂの後端縁部とを連結する後壁部６０Ｄは、車幅方向内側前方から車幅方向外側後方へ向かって傾斜している。

なお、ラジエータサポート２０における縦柱３０においても、車幅方向内側部から車幅方向内側前方に向かって連結手段としての連結部６０が同様に突出形成されている。

従って、本実施形態においても第１実施形態と同様の作用効果が得られる。さらに、本実施形態では、連結手段を別部品（第１実施形態の連結ブラケット４０）として製造する必要がない。この結果、本実施形態は第１実施形態に比べて部品点数を削減できると共に生産性も向上できる。

以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、本発明における連結手段は前記各実施形態に限定されず、ラジエータサポート２０とクラッシュボックス１４とを連結すると共に、クラッシュボックス１４との結合位置がラジエータサポート２０に対して車体前方側に設けられており、且つ、車両前面衝突時のクラッシュボックス１４の前端部の破壊によってクラッシュボックス１４との結合が解除される構成であれば、他の連結手段であってもよい。

また、本発明におけるラジエータサポート２０は前記各実施形態のように、横柱２２、２４と縦柱２６、２８、３０、３２、３４とを備えた梯子構造に限定されず、他の構造にしてもよい。

また、本発明の車体前部構造を適用する車両におけるフロントサイドメンバ、クラッシュボックスの各形状は上記各実施形態に限定されない。

また、本発明の車体前部構造を適用する車両におけるクラッシュボックス、ラジエータサポートの各材質は上記各実施形態に限定されない。

図２の１−１断面線に沿った拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に係る車体前部構造を示す車両斜め前方外側から見た斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る車体前部構造を示す車両斜め前方外側から見た分解斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る車体前部構造の右側を示す平面図である。

符号の説明

１０ 車体前部
１２ フロントサイドメンバ
１４ クラッシュボックス
１４Ｃ クラッシュボックスの上取付部
１４Ｄ クラッシュボックスの下取付部
２０ ラジエータサポート
４０ 連結ブラケット（連結手段）
４０Ｂ 連結ブラケットの車幅方向外側壁部
４０Ａ 連結ブラケットの車幅方向内側壁部
６０ ラジエータサポートの連結部（連結手段）
６０Ａ ラジエータサポートの連結部の車幅方向内側壁部
６０Ｂ ラジエータサポートの連結部の根元部

Claims (2)

1. 車体前部の車幅方向両端下部に車体前後方向に沿って配設された左右一対のフロントサイドメンバと、
   該左右一対のフロントサイドメンバの前端に車体前後方向に沿って配設されると共に車両前面衝突時に車体前方側から順次破壊して衝突エネルギを吸収する左右一対のクラッシュボックスと、
   該左右一対のクラッシュボックスの前端より車体後方に設けられ、ラジエータを支持するラジエータサポートと、
   該ラジエータサポートと前記クラッシュボックスとを連結すると共に、前記クラッシュボックスとの結合位置が前記ラジエータサポートに対して車体前方側に設けられており、且つ、車両前面衝突時の前記クラッシュボックスの前端部の破壊によって前記クラッシュボックスとの結合が解除される連結手段と、
   を有する車体前部構造。
2. 前記連結手段は前記ラジエータサポートの一部に根元部を有し、該根元部から車体前方側へ突出形成された連結部であり、該連結部に設けられた前記クラッシュボックスとの結合位置が、前記連結部の根元部に対して車体前方側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。

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