JP2013220783A - 自動車の前部構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】空力性能を確保しつつ、前突予知時または前突時に衝突受け面を広くして、衝突物への単位面積当たりにかかる圧縮荷重、および曲げモーメントを抑制し、衝突物のダメージを軽減して、高反力短ストロークで緩衝を行なう自動車の前部構造を提供する。
【解決手段】車体前部開口に前方に面して車体前後方向に延びるフィン31が設けられた自動車の前部構造であって、フィン31は所定の反力を発生可能な強度で車体に支持され、前突予知時または前突時にフィン31により正面視でフラットな受け面を形成するよう平面側に揺動すべく支持されたことを特徴とする。
【選択図】図7
【解決手段】車体前部開口に前方に面して車体前後方向に延びるフィン31が設けられた自動車の前部構造であって、フィン31は所定の反力を発生可能な強度で車体に支持され、前突予知時または前突時にフィン31により正面視でフラットな受け面を形成するよう平面側に揺動すべく支持されたことを特徴とする。
【選択図】図7
Description
この発明は、車体前部開口に前方に面して車体前後方向に延びるフィンが設けられたような自動車の前部構造に関する。
従来、車両と接触する歩行者を保護するためには、バンパビームなどの軽衝突荷重吸収部材よりも前方に緩衝材を設ける構造が採用されていた。
しかしながら、歩行者保護用の緩衝ストロークでは、軽衝突時に必要な反力が確保できず、軽衝突時の衝撃吸収つまり車両の減速を図ることができないので、歩行者保護と軽衝突時の衝撃吸収とを両立させるためには、歩行者保護用の緩衝ストロークに加えて軽衝突緩衝ストロークが必要となる。
しかしながら、歩行者保護用の緩衝ストロークでは、軽衝突時に必要な反力が確保できず、軽衝突時の衝撃吸収つまり車両の減速を図ることができないので、歩行者保護と軽衝突時の衝撃吸収とを両立させるためには、歩行者保護用の緩衝ストロークに加えて軽衝突緩衝ストロークが必要となる。
すなわち、歩行者保護用の荷重吸収部材と、軽衝突荷重を吸収する荷重吸収部材との双方が必要となり、これら両者の前後方向の長さが長くなるので、エンジンルームや車室を大きくすることができなかった。
ところで、衝突物のダメージの程度は、衝撃(単位面積当たりの圧縮荷重)と曲げモーメントとに大別され、特に、曲げモーメントが発生すると、衝突物のダメージが大きくなることが知られている。
単位面積当たりの圧縮荷重を小さくするため、および曲げモーメントを小さくするためには、車体前面を広く平坦にすればよいが、空力特性や冷却風取入れ口を車体前面に形成する必要があることから、車体前面を広く平坦にするには限界があり、このため従来においては、車体前面の上下幅が比較的小さい受け面で衝突物を緩衝することを考慮して、EA材などの緩衝材の反力を低く抑えているので、この分、長い緩衝ストロークが必要であった。
単位面積当たりの圧縮荷重を小さくするため、および曲げモーメントを小さくするためには、車体前面を広く平坦にすればよいが、空力特性や冷却風取入れ口を車体前面に形成する必要があることから、車体前面を広く平坦にするには限界があり、このため従来においては、車体前面の上下幅が比較的小さい受け面で衝突物を緩衝することを考慮して、EA材などの緩衝材の反力を低く抑えているので、この分、長い緩衝ストロークが必要であった。
一方で、冷却風導入口から走行風を取入れると、空気抵抗が増加するので、冷却風導入口を開閉可能に成すフィンを設ける場合があるが、該フィンは歩行者保護に寄与するものではなく、フィンを設けることで車両前部の前後長さが大きくなる問題点があった。
ところで、特許文献1には、平板状の上部シャッタと下部シャッタとを設け、これら各シャッタを上下方向に移動可能に構成した車体前部構造が開示されているが、これらの各シャッタはフロントグリルから大幅に車両後方に離間しているので、歩行者を受け止めることができないものである。
また、特許文献2には、外気導入時において支点から後方に延び、外気しゃ断時において支点から上下方向に延びるシャッタを設け、外乱(外力)がシャッタに作用した場合、その外乱を逃してシャッタの破損を防止するように構成したものが開示されているが、該シャッタで衝突物を受け止めるものではない。
特許文献1,2に開示された従来構造は、シャッタまたはフィンにより平坦な衝突物受け面を形成して、歩行者保護反力を高めるものではない。
特許文献1,2に開示された従来構造は、シャッタまたはフィンにより平坦な衝突物受け面を形成して、歩行者保護反力を高めるものではない。
そこで、この発明は、所定の反力を発生可能な強度で車体に支持されたフィンを設け、前突予知時または前突時に該フィンにより正面視でフラットな受け面を形成するよう平面側に揺動すべく支持することで、空力性能を確保しつつ、前突予知時または前突時に衝突受け面を広くして、衝突物への単位面積当たりにかかる圧縮荷重および曲げモーメントを抑制し、衝突物のダメージを軽減して、高反力短ストロークで緩衝を行なうことができる自動車の前部構造の提供を目的とする。
この発明による自動車の前部構造は、車体前部開口に前方に面して車体前後方向に延びるフィンが設けられた自動車の前部構造であって、上記フィンは所定の反力を発生可能な強度で車体に支持され、前突予知時または前突時に該フィンにより正面視でフラットな受け面を形成するよう平面側に揺動すべく支持されたものである。
上記構成によれば、前突予知時または前突時に、上記フィンにより正面視でフラットな受け面を形成するように該フィンが平面側に揺動するので、前突予知時または前突時にはフィンにより衝突受け面を広くして、衝突物への単位面積当たりにかかる圧縮荷重、および曲げモーメントを抑制することができる。
これにより、衝突物のダメージを軽減して、所定の高反力かつ短ストロークで緩衝を行なうことができる。
また、フィンを正面視平面側に揺動させることで、空力性能を確保することもできる。
これにより、衝突物のダメージを軽減して、所定の高反力かつ短ストロークで緩衝を行なうことができる。
また、フィンを正面視平面側に揺動させることで、空力性能を確保することもできる。
この発明の一実施態様においては、自動車の前突を予知する前突予知手段、または、自動車の前突を検知する前突検知手段と、上記フィンを駆動するフィン駆動部と、前突予知時または前突検知時に上記フィンを正面視平面側に駆動する駆動手段とを備えたものである。
上述のフィン駆動部は、モータ等のアクチュエータにより構成してもよい。
また上述の駆動手段は、ECU(エンジン・コントロール・ユニット)やCPUなどで構成してもよい。
上述のフィン駆動部は、モータ等のアクチュエータにより構成してもよい。
また上述の駆動手段は、ECU(エンジン・コントロール・ユニット)やCPUなどで構成してもよい。
上記構成によれば、前突予知時または前突検知時に、駆動手段がフィン駆動部を介してフィンを正面視平面側に駆動するので、前突予知時または前突初期においてフィンを強制的に駆動して、平面化を図ることができ、確実に衝突受け面を形成することができる。
この発明の一実施態様においては、上記フィンは、衝突荷重を受けて該フィンを正面視平面側に揺動すべく、フィン前端よりも後方部が支軸で軸支されたものである。
上記構成によれば、フィン前端よりも後方部が軸支されているので、フィン前端(フィンの自由端)に荷重がかかると、該フィンは後方部の支軸を中心に揺動(回動)するので、フィンによる衝突受け面をより一層確実に平面化することができる。
この発明の一実施態様においては、上記フィンは、正面視平面側に揺動した時、隣りのフィンを軸支する支軸にその前方から重なる揺動軌跡に設定されたものである。
上記構成によれば、フィンの揺動時に、該フィンは隣りのフィンの支軸にその前方から重なるので、単位フィン当り2本の支軸で支持されることになり、荷重分散を図って衝突物支持剛性の向上を図ることができるので、衝撃吸収ストロークをより一層小さくすることができる。
この発明の一実施態様においては、上記フィンは、正面視平面側に揺動した時、隣りのフィンを軸支する支軸と、隣りのフィンとにその前方から重なる揺動軌跡に設定されたものである。
上記構成によれば、フィンの揺動時に、該フィンは隣りのフィンの支軸と、隣りのフィンとにその前方から重なるので、単位フィン当り2本の支軸と隣りのフィンとで支持されることになり、さらなる荷重分散を図って、衝突物支持剛性をより一層向上させることができ、衝撃吸収ストロークの短縮を図ることができる。
この発明の一実施態様においては、上記フィンは、軽衝突荷重吸収部の前面と前後位置が略同一に設定されたものである。
上述の軽衝突荷重吸収部は、バンパビーム、クラッシュカン、シュラウドパネルなどに設定してもよい。
また、上述の前後位置が略同一とは、車両前後方向の数cmの範囲が好ましい。
上述の軽衝突荷重吸収部は、バンパビーム、クラッシュカン、シュラウドパネルなどに設定してもよい。
また、上述の前後位置が略同一とは、車両前後方向の数cmの範囲が好ましい。
上記構成によれば、正面視平面側に揺動したフィンと、軽衝突荷重吸収部とで協働してフラットな衝突受け面を形成し、単位面積当たりにかかる圧縮荷重および曲げモーメントを抑制して、短いストロークにて衝突物を受け止めることができる。
この発明の一実施態様においては、上記軽衝突荷重吸収部の前方に圧縮タイプの緩衝部材を配設し、上記フィンは、上記緩衝部材の前端よりも後方に配設されたものである。
上述の緩衝部材は、EA部材(EAはエネルギ・アブソーバの略)に設定してもよい。
上述の緩衝部材は、EA部材(EAはエネルギ・アブソーバの略)に設定してもよい。
上記構成によれば、緩衝部材が圧縮されてその反力が高まった時に、緩衝部材とフィンとで衝突物を受け止め支持するので、衝突初期の衝撃を低減しつつ、衝突後期の単位面積当たりの圧縮荷重、および曲げモーメントを両者(緩衝部材とフィン)の協働により抑制することができ、短ストロークでの緩衝ができる。
この発明によれば、所定の反力を発生可能な強度で車体に支持されたフィンを設け、前突予知時または前突時に該フィンにより正面視でフラットな受け面を形成するよう平面側に揺動すべく支持したので、空力性能を確保しつつ、前突予知時または前突時に衝突受け面を広くして、衝突物への単位面積当たりにかかる圧縮荷重および曲げモーメントを抑制し、衝突物のダメージを軽減して、高反力短ストロークで緩衝を行なうことができる効果がある。
空力性能を確保しつつ、前突予知時または前突時に衝突受け面を広くして、衝突物への単位面積当たりにかかる圧縮荷重、および曲げモーメントを抑制し、衝突物のダメージを軽減して、高反力短ストロークで緩衝を行なうという目的を、車体前部開口に前方に面して車体前後方向に延びるフィンが設けられた自動車の前部構造において、上記フィンは所定の反力を発生可能な強度で車体に支持され、前突予知時または前突時に該フィンにより正面視でフラットな受け面を形成するよう平面側に揺動すべく支持されるという構成にて実現した。
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は自動車の前部構造を示し、図1は前部構造を示す概略斜視図、図2は図1の要部平面図、図3は図1の要部側面図である。なお、図中、矢印Fは車両の前方を示し、矢印Rは車両の後方を示す。
図面は自動車の前部構造を示し、図1は前部構造を示す概略斜視図、図2は図1の要部平面図、図3は図1の要部側面図である。なお、図中、矢印Fは車両の前方を示し、矢印Rは車両の後方を示す。
図2において、エンジンルーム1の左右両サイドを車両の前後方向に延びる車体強度部材としてのフロントサイドフレーム2,2を設け、左右一対の各フロントサイドフレーム2,2の前端部には、フランジ3,4を介してクラッシュカン5,5を取付けている。このクラッシュカン5は衝撃エネルギを吸収するエネルギ吸収部材である。
左右一対のクラッシュカン5,5の前端部相互間には、車幅方向に延びるバンパビーム6を取付けている。このクラッシュカン5,5およびバンパビーム6は軽衝突荷重吸収部であって、該バンパビーム6は図3に示すように、車両前方が開放した断面ハット形状のバンパビーム本体7と、該バンパビーム本体7の開放部を前側から閉塞するクロージングプレート8とを接合固定して構成したもので、バンパビーム本体7とクロージングプレート8との間には、車幅方向に延びる閉断面9を形成して、軽衝突時に必要な反力を確保すべく構成している。
なお、クラッシュカン5,5を、軽衝突時にバンパビーム6よりも先に荷重吸収変形するように、バンパビーム6よりも低剛性とし、左右のクラッシュカン5,5に効果的に前後方向荷重が伝達されるようにするのが好ましい。
なお、クラッシュカン5,5を、軽衝突時にバンパビーム6よりも先に荷重吸収変形するように、バンパビーム6よりも低剛性とし、左右のクラッシュカン5,5に効果的に前後方向荷重が伝達されるようにするのが好ましい。
図3に示すように、上述のエンジンルーム1の上方はボンネット10で開閉可能に覆われており、該ボンネット10の下部にはボンネットレインフォースメント11が一体的に取付けられている。
また、エンジンルーム1の前方はバンパフェイス12で覆われている。このバンパフェイス12は図3に示すように、上部12aと、中間部12bと、下部12cとを備えており、図1,図3に示すように、上部12aと中間部12bとの間には、車幅方向に延びる上側開口部13が形成されており、中間部12bと下部12cとの間にも、車幅方向に延びる下側開口部14が形成されている。
また、エンジンルーム1の前方はバンパフェイス12で覆われている。このバンパフェイス12は図3に示すように、上部12aと、中間部12bと、下部12cとを備えており、図1,図3に示すように、上部12aと中間部12bとの間には、車幅方向に延びる上側開口部13が形成されており、中間部12bと下部12cとの間にも、車幅方向に延びる下側開口部14が形成されている。
ここで、上述のバンパビーム6はバンパフェイス12の中間部12bの上下高さ位置に対応して、そのリヤ側に配設されたものである。
さらに、エンジンルーム1の下方は、図3に示すように、アンダカバー15で覆われている。このアンダカバー15は複数のクリップなどの取付け部材16を用いて、バンパフェイス12の下部12c後縁部に取付けられている。
さらに、エンジンルーム1の下方は、図3に示すように、アンダカバー15で覆われている。このアンダカバー15は複数のクリップなどの取付け部材16を用いて、バンパフェイス12の下部12c後縁部に取付けられている。
図1〜図3に示すように、上述のバンパビーム6の後方で、かつエンジンルーム1内には、メインラジエータ17とサブラジエータ18とを車幅方向に略一直線状に並設しており、メインラジエータ17の後部には、ファン19、ファンモータ20、ファンカウリング21を取付けて、クーリングユニット22を構成している。
上述のメインラジエータ17はアッパタンクとロアタンクとの間に、ウォータチューブおよびフィンを有する熱交換器で、クーラントなどのエンジン冷却水を走行風などを利用して空冷するものである。上述のサブラジエータ18も同様の熱交換器であるが、ターボ車においてはサブラジエータ18に代えてインタクーラを、この位置に配置してもよい。
ここで、上述のメインラジエータ17およびサブラジエータ18は、シュラウドアッパ23U、シュラウドロア23Lおよび図示しないシュラウドサイドを備えた方形枠状のラジエータシュラウド23で囲繞されている。
上述のメインラジエータ17はアッパタンクとロアタンクとの間に、ウォータチューブおよびフィンを有する熱交換器で、クーラントなどのエンジン冷却水を走行風などを利用して空冷するものである。上述のサブラジエータ18も同様の熱交換器であるが、ターボ車においてはサブラジエータ18に代えてインタクーラを、この位置に配置してもよい。
ここで、上述のメインラジエータ17およびサブラジエータ18は、シュラウドアッパ23U、シュラウドロア23Lおよび図示しないシュラウドサイドを備えた方形枠状のラジエータシュラウド23で囲繞されている。
図3に示すように、上述のシュラウドロア23Lの下部にはスティフナ取付け用の突部23aを一体形成し、この突部23aには、ボルトなどの取付け部材24を用いてスティフナ25を取付けている。
このスティフナ25はバンパフェイス12の下部12cの上下高さ位置に対応して設けられた足払い部材であって、車両と歩行者との接触時に、歩行者の足を払って、当該歩行者を車両下部へ巻き込むことを防止すると共に、ボンネット10上に載せることで歩行者への傷害を低減するための部材である。
なお、図1,図2において、26はヘッドランプユニット、27はフロントフェンダ、28はフロントウインドガラス、29は前輪である。
このスティフナ25はバンパフェイス12の下部12cの上下高さ位置に対応して設けられた足払い部材であって、車両と歩行者との接触時に、歩行者の足を払って、当該歩行者を車両下部へ巻き込むことを防止すると共に、ボンネット10上に載せることで歩行者への傷害を低減するための部材である。
なお、図1,図2において、26はヘッドランプユニット、27はフロントフェンダ、28はフロントウインドガラス、29は前輪である。
バンパフェイス12の上側開口部13には、図3に示すように方形枠状の支持部材30を設け、この支持部材30には、車両前方に面して車体前後方向に延びる複数のフィン31,31…が設けられている。
同様に、バンパフェイス12の下側開口部14にも、図3に示すように方形枠状の支持部材32を設け、この支持部材32にも、車両前方に面して車体前後方向に延びる複数のフィン33,33…が設けられている。
同様に、バンパフェイス12の下側開口部14にも、図3に示すように方形枠状の支持部材32を設け、この支持部材32にも、車両前方に面して車体前後方向に延びる複数のフィン33,33…が設けられている。
図2に平面図で示すように、複数のフィン31…は車幅方向の中央部からその右側のものと、車幅方向中央部からその左側のものと、が左右対称になるように配設されている。
図4は車幅方向中央部から左側のフィン31の配列と、その駆動機構を示す斜視図であって、上述のフィン31は、図4に示すように、フィン本体31aと、その上下両部から水平に屈曲形成された上下の折曲げ部31b,31cと、を備え、所定の反力を発生可能な強度で車体に支持されている。
図4は車幅方向中央部から左側のフィン31の配列と、その駆動機構を示す斜視図であって、上述のフィン31は、図4に示すように、フィン本体31aと、その上下両部から水平に屈曲形成された上下の折曲げ部31b,31cと、を備え、所定の反力を発生可能な強度で車体に支持されている。
つまり、上述の上下の折曲げ部31b,31cを上下方向に貫通する支軸34を設け、図3に示すように、上下方向に延びる支軸34の上下両端を支持部材30の上片および下片にそれぞれ枢支させたものである。
上述のフィン31の上側の折曲げ部31bには、車体後方に延びるアーム31dを一体形成し、複数の各フィン31におけるそれぞれのアーム31dの後端を、ピン35を介して一本のリンク36に連結している。なお、フィン31と一体構造のアーム31dに代えて、フィン31とは別部材のアームを用いてもよい。
上述のフィン31の上側の折曲げ部31bには、車体後方に延びるアーム31dを一体形成し、複数の各フィン31におけるそれぞれのアーム31dの後端を、ピン35を介して一本のリンク36に連結している。なお、フィン31と一体構造のアーム31dに代えて、フィン31とは別部材のアームを用いてもよい。
一方、車幅方向の左側端にはモータ37を設け、上下方向に指向するモータ回転軸37aには、上述のアーム31dと平行になる駆動アーム38を取付け、この駆動アーム38の遊端をピン39を介して上述のリンク36に枢着している。ここで、上述のモータ37としてはステップモータが望ましい。
そして、上述の各要素35,36,37,37a,38,39で、車幅方向の中央部からその左側の複数のフィン31を同時に駆動する駆動機関40を構成している。
そして、上述の各要素35,36,37,37a,38,39で、車幅方向の中央部からその左側の複数のフィン31を同時に駆動する駆動機関40を構成している。
車幅方向の中央部からその右側の複数のフィン31およびその駆動機構は、左側のそれと左右対称に構成されている。また下側開口部14に支持部材32を介して枢支された下側の各フィン33およびその駆動機構は、上側開口部13に支持部材30を介して枢支された上側の各フィン31およびその駆動機構と同様に構成されている。
また、図2に平面図で示すように、車幅方向の中央部の2つのフィン31,31の後端部にはカール部31eが一体形成されており、各フィン31の閉止時に、車幅方向中央部に隙間が形成されないように構成している。
しかも、上述の各フィン31,33は、衝突荷重を受けて該フィン31,33を正面視平面側に揺動すべく、フィン31,33前端よりもその後方部が上述の支軸34で軸支されている。
また、図2に平面図で示すように、車幅方向の中央部の2つのフィン31,31の後端部にはカール部31eが一体形成されており、各フィン31の閉止時に、車幅方向中央部に隙間が形成されないように構成している。
しかも、上述の各フィン31,33は、衝突荷重を受けて該フィン31,33を正面視平面側に揺動すべく、フィン31,33前端よりもその後方部が上述の支軸34で軸支されている。
図2は通常走行時の説明図であって、各フィン31,31間には車体前後方向と略平行な走行風導入口41,41が形成され、各フィン31,31間から流入した走行風をメインラジエータ17およびサブラジエータ18に導くことができる。
図5はサブラジエータ18の冷却性能向上時の説明図であって、車幅方向の中央部からその左側の複数のフィン31におけるフィン本体31aは車体前後方向と略平行に指向させる一方、車幅方向の中央部からその右側の複数のフィン31におけるフィン本体31aは支軸34を中心にその前部が車幅方向内方に向くように指向させ、サブラジエータ18に走行風が当る開口を、通常走行時の開口A1よりも広い開口A2と成して、サブラジエータ18に当る走行風の増大を図るものである。
図6は車幅方向の中央部から左側のフィン31が閉止位置で開閉不能に故障した場合の説明図であって、この場合には、車幅方向の中央部からその右側の複数のフィン31におけるフィン本体31aを支軸34を中心にその前部が車幅方向外方に向くように指向させると、右側のフィン31,31間から流入する走行風をサブラジエータ18およびメインラジエータ17に導くことができる。
同様に、車幅方向の中央部から右側のフィン31が閉止位置で開閉不能に故障した場合には、図示は省略するものの、車幅方向の中央部からその左側の複数のフィン31におけるフィン本体31aを支軸34を中心にその前部が車幅方向外方に向くように指向させると、左側のフィン31,31間から流入する走行風をサブラジエータ18およびメインラジエータ17に導くことができる。
上述の故障時の態様(図6参照)は、車両が衝突物に衝突し、右側または左側のフィン31が故障した場合に有用であって、この衝突物への衝突後においても一方側のフィン31,31間から走行風を導入して、この走行風をサブラジエータ18とメインラジエータ17との双方に導くことができるので、衝突後の走行に支障が生じないものである。
上述の故障時の態様(図6参照)は、車両が衝突物に衝突し、右側または左側のフィン31が故障した場合に有用であって、この衝突物への衝突後においても一方側のフィン31,31間から走行風を導入して、この走行風をサブラジエータ18とメインラジエータ17との双方に導くことができるので、衝突後の走行に支障が生じないものである。
図7はフィン閉止時の平面図、図8はその側面図、図9は図7の要部の正面図であって、図7に示すように、前突予知時または前突時に、上述の各フィン31…により正面から見てフラットな受け面を形成するよう複数のフィン31…は平面側に揺動するように支持されている。
詳しくは、車幅方向の中央部から左側の各フィン31、並びに、車幅方向の中央部から右側の各フィン31は、前突予知時または前突時に支軸34を支点として平面側に揺動し、図9に正面図で示すように、正面視でフラットな受け面を形成するものである。
詳しくは、車幅方向の中央部から左側の各フィン31、並びに、車幅方向の中央部から右側の各フィン31は、前突予知時または前突時に支軸34を支点として平面側に揺動し、図9に正面図で示すように、正面視でフラットな受け面を形成するものである。
図7,図8,図9に示すように、複数のフィン31が正面視平面側に揺動した時、左右両端のフィン31,31を除く他の全てのフィン31は、隣りのフィン31を軸支する支軸34と、隣りのフィン31とにその車両前方側から重なるようにフィン31の揺動軌跡が設定されている。
また、複数のフィン31が正面視平面側に揺動した時、図8に側面図で示すように、これらの各フィン31は軽衝突荷重吸収部としてのバンパビーム6の前面、すなわち、クロージングプレート8の前面と前後位置が略同一になるように設定されている。
また、複数のフィン31が正面視平面側に揺動した時、図8に側面図で示すように、これらの各フィン31は軽衝突荷重吸収部としてのバンパビーム6の前面、すなわち、クロージングプレート8の前面と前後位置が略同一になるように設定されている。
ここで、上述の各フィン31を図7,図8,図9に示すように閉止する態様は、前突予知時、前突時以外に、車両の高速走行時において空力抵抗を小さくする場合やエンジンの暖機運転時において各フィン31を閉止することができる。
なお、図4において矢印INは車幅方向の内方を示し、矢印OUTは車幅方向の外方を示す。
なお、図4において矢印INは車幅方向の内方を示し、矢印OUTは車幅方向の外方を示す。
図10はフィン31を駆動制御する制御回路ブロック図を示し、ECU50(エンジン・コントロール・ユニットの略)は、衝突センサ42、レーダ43、カメラ44、エンジン水温センサ45、トランスミッション油温センサ46、スロットルセンサ47、車速センサ48からの各種信号入力に基づいて、左右の各モータ37,37を駆動する。
上述の衝突センサ42は、図3に示すようにバンパフェイス12の中間部12b背面に設けられており、この衝突センサ42は加速度センサ(いわゆるGセンサ)で構成されていて、自車両の前突を検知する前突検知手段である。
上述のカメラ44はCCDカメラなどで構成され、該カメラ44とレーダ43とで自車両の前突を予知する前突予知手段49を構成している。
上述のカメラ44はCCDカメラなどで構成され、該カメラ44とレーダ43とで自車両の前突を予知する前突予知手段49を構成している。
また、上述のエンジン水温センサ45はエンジン冷却水の水温を検出し、トランスミッション油温センサ46はトランスミッション内の潤滑オイルの温度を検出し、スロットルセンサ47はスロットル弁の開度を検出し、車速センサ48は自車両の車速を検出する。
さらに、左側のモータ37は図4に示す駆動機構40を介して車幅方向の中央部から左側のフィン31を開閉駆動し、同様に右側のモータ37は図4の駆動機構40と左右対称に構成された図示しない駆動機構を介して車幅方向の中央部から右側のフィン31を開閉駆動するものである。
ここで、上述のECU50はROMおよびRAMを内蔵しており、このECU50は前突予知時または前突検知時に上述のフィン31を正面視平面側に駆動する駆動手段(図11に示すフローチャートのステップS5参照)を兼ねる。
さらに、左側のモータ37は図4に示す駆動機構40を介して車幅方向の中央部から左側のフィン31を開閉駆動し、同様に右側のモータ37は図4の駆動機構40と左右対称に構成された図示しない駆動機構を介して車幅方向の中央部から右側のフィン31を開閉駆動するものである。
ここで、上述のECU50はROMおよびRAMを内蔵しており、このECU50は前突予知時または前突検知時に上述のフィン31を正面視平面側に駆動する駆動手段(図11に示すフローチャートのステップS5参照)を兼ねる。
このように構成した自動車の前部構造の作用を、図11に示すフローチャートを参照して以下に説明する。
ステップS1で、ECU50は衝突センサ42、レーダ43、カメラ44、エンジン水温センサ45、トランスミッション油温センサ46、スロットルセンサ47、車速センサ48からの各種信号を読込む。
ステップS1で、ECU50は衝突センサ42、レーダ43、カメラ44、エンジン水温センサ45、トランスミッション油温センサ46、スロットルセンサ47、車速センサ48からの各種信号を読込む。
次のステップS2で、ECU50は衝突センサ42からの信号に基づいて自車両が歩行者と衝突したか否かを判定し、YES判定時にはステップS5にスキップする一方、NO判定時には次のステップS3に移行する。
このステップS3で、ECU50はレーダ43およびカメラ44からの信号に基づいて衝突予知処理を実行し、次のステップS4で、ECU50は衝突予知か否かを判定し、YES判定時にはステップS5に移行する一方、NO判定時には別のステップS6に移行する。
このステップS3で、ECU50はレーダ43およびカメラ44からの信号に基づいて衝突予知処理を実行し、次のステップS4で、ECU50は衝突予知か否かを判定し、YES判定時にはステップS5に移行する一方、NO判定時には別のステップS6に移行する。
ステップS6では、ECU50は通常処理を実行する。一方、ステップS5では、前突予知時または前突検知時に対応してECU50は左右のモータ37,37を駆動し、図4に示す左側の駆動機構40と、図示しない右側の駆動機構とを介して左右の全てのフィン31を閉止する。
全てのフィン31が閉止されると、図7〜図9に示すように、正面視でフラットな受け面が形成され、衝突物の受け面がフラットかつ広くなって、衝突物への曲げモーメントを抑制し、衝突物のダメージを軽減することができる。
全てのフィン31が閉止されると、図7〜図9に示すように、正面視でフラットな受け面が形成され、衝突物の受け面がフラットかつ広くなって、衝突物への曲げモーメントを抑制し、衝突物のダメージを軽減することができる。
次に、ステップS7で、ECU50は所定時間の経過後に動作チェックを実行して、フィン31を開放する。
フィン31が開放されると、走行風がメインラジエータ17、サブラジエータ18に向けて流入して、これらを冷却し、各ラジエータ17,18の過熱が制御できる。
フィン31が開放されると、走行風がメインラジエータ17、サブラジエータ18に向けて流入して、これらを冷却し、各ラジエータ17,18の過熱が制御できる。
次に、ステップS8で、ECU50はフィン31が正常に開放したか否かを判定し、YES判定時には次のステップS9で通常処理を行ない、NO判定時には別のステップS10に移行し、このステップS10で、ECU50は各モータ37,37による動作を禁止すると共に、フィン31の故障などの異常状態を乗員に報知する。
このように、図1〜図11で示した実施例1の自動車の前部構造は、車体前部開口(上側開口部13と下側開口部14のうちの少なくとも上側開口部13参照)に前方に面して車体前後方向に延びるフィン(フィン31とフィン33のうち少なくとも上側のフィン31参照)が設けられた自動車の前部構造であって、上記フィン31は所定の反力を発生可能な強度で車体に支持され、前突予知時または前突時に該フィン31により正面視でフラットな受け面(図7参照)を形成するよう平面側に揺動すべく支持されたものである(図1,図7参照)。
この構成によれば、前突予知時または前突時に、上記フィン31により図7に示すように、正面視でフラットな受け面を形成するように該フィン31が平面側に揺動するので、前突予知時または前突時にはフィン31により衝突受け面を広くして、衝突物への単位面積当たりにかかる圧縮荷重、および曲げモーメントを抑制することができる。
これにより、衝突物のダメージを軽減して、所定の高反力かつ短ストロークで緩衝を行なうことができる。
また、フィン31を正面視平面側に揺動させることで、高速走行時などにおいて空力性能を確保することもできる。
さらに、自動車の前突を予知する前突予知手段49、または、自動車の前突を検知する前突予知手段(衝突センサ42参照)と、上記フィン31を駆動するフィン駆動部(モータ37参照)と、前突予知時または前突検知時に上記フィン31を正面視平面側に駆動する駆動手段(ステップS5参照)とを備えたものである(図10,図11参照)。
これにより、衝突物のダメージを軽減して、所定の高反力かつ短ストロークで緩衝を行なうことができる。
また、フィン31を正面視平面側に揺動させることで、高速走行時などにおいて空力性能を確保することもできる。
さらに、自動車の前突を予知する前突予知手段49、または、自動車の前突を検知する前突予知手段(衝突センサ42参照)と、上記フィン31を駆動するフィン駆動部(モータ37参照)と、前突予知時または前突検知時に上記フィン31を正面視平面側に駆動する駆動手段(ステップS5参照)とを備えたものである(図10,図11参照)。
この構成によれば、前突予知時または前突検知時に、駆動手段(ステップS5)がフィン駆動部(モータ37参照)を介してフィン31を正面視平面側に駆動するので、前突予知時または前突初期においてフィン31を強制的に駆動して、平面化を図ることができ、確実に衝突受け面を形成することができる。
また、上記フィン31は、衝突荷重を受けて該フィン31を正面視平面側に揺動すべく、フィン31前端(つまりフィン31の前部の自由端)よりも後方部が支軸34で軸支されたものである(図4参照)。
また、上記フィン31は、衝突荷重を受けて該フィン31を正面視平面側に揺動すべく、フィン31前端(つまりフィン31の前部の自由端)よりも後方部が支軸34で軸支されたものである(図4参照)。
この構成によれば、フィン31前端よりも後方部が軸支されているので、フィン31前端に荷重がかかると、該フィン31は支軸34を中心に揺動(回動)するので、フィン31による衝突受け面をより一層確実に平面化することができる。
さらに、上記フィン31は、正面視平面側に揺動した時、隣りのフィン31を軸支する支軸34と、隣りのフィン31とにその前方から重なる揺動軌跡に設定されたものである(図7,図9参照)。
さらに、上記フィン31は、正面視平面側に揺動した時、隣りのフィン31を軸支する支軸34と、隣りのフィン31とにその前方から重なる揺動軌跡に設定されたものである(図7,図9参照)。
この構成によれば、フィン31の揺動時に、該フィン31は隣りのフィン31の支軸34と、隣りのフィン31とにその前方から重なるので、単位フィン当り2本の支軸34,34と隣りのフィン31とで支持されることになり、さらなる荷重分散を図って、衝突物支持剛性をより一層向上させることができ、衝撃吸収ストロークの短縮を図ることができる。
加えて、上記フィン31は、軽衝突荷重吸収部(バンパビーム6参照)の前面(クロージングプレート8の配設位置参照)と前後位置が略同一に設定されたものである(図8参照)。
上述の前後位置が略同一とは、車両前後方向の数cmの範囲が好ましい。
加えて、上記フィン31は、軽衝突荷重吸収部(バンパビーム6参照)の前面(クロージングプレート8の配設位置参照)と前後位置が略同一に設定されたものである(図8参照)。
上述の前後位置が略同一とは、車両前後方向の数cmの範囲が好ましい。
この構成によれば、正面視平面側に揺動したフィン31と、軽衝突荷重吸収部(バンパビーム6)とで協働してフラットな衝突受け面を形成し、単位面積当たりにかかる圧縮荷重、および曲げモーメントを抑制して、短いストロークにて衝突物を受け止めることができる。
ところで、図7に示すように、フィン31を閉止した時にできるフラットな受け面の位置は、フィン31のピッチ、換言すれば、上下方向に延びる支軸34,34間の間隔が大きい程、バンパフェイス12のキャンバラインからのオフセット量が大きくなる。したがって、歩行者を可及的広い面積で受け止めて曲げモーメントを低減させるためには、極力、フィン31のピッチ(支軸34,34間の間隔)を小さくし、フラットな受け面のバンパフェイス12のキャンバラインからのオフセット量を小さくすることが望ましい。
図12はフィン構造の他の実施例を示す斜視図であって、この実施例においてはフィン31に上下の折曲げ部31b,31cを形成することなく、フィン31の全体を合成樹脂で形成し、フィン31の形状の自由度向上を図ったものである。
この実施例の場合には、フィン31の後端部に該フィン31を上下方向に貫通する貫通孔31fを設け、この貫通孔31fに挿入した支軸34を複数の係止部材51,51で固定している。
この実施例の場合には、フィン31の後端部に該フィン31を上下方向に貫通する貫通孔31fを設け、この貫通孔31fに挿入した支軸34を複数の係止部材51,51で固定している。
また、この実施例においては、フィン31および支軸34とは別体のアーム(図4のアーム31dに相当する部材)を設け、このアームの後端をリンク36(図4参照)にピン連結することで、先の実施例と同様の駆動機構40を構成することができる。
このように構成しても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例とほぼ同様であるから、図12において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
このように構成しても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例とほぼ同様であるから、図12において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
図13,図14はフィン構造のさらに他の実施例を示し、図13は通常走行時における複数のフィンの斜視図、図14はフィン閉止時における複数のフィンの正面図である。
この実施例においては、車幅方向中央の2つのフィン31,31以外の他のフィン31については、そのフィン本体31aの前端に上下方向に間隔を隔てて複数の凸部31g,31gを一体形成し、フィン本体31aの後端部には上述の凸部31g,31gと対応するように複数の凹部31h,31hを凹設している。
この実施例においては、車幅方向中央の2つのフィン31,31以外の他のフィン31については、そのフィン本体31aの前端に上下方向に間隔を隔てて複数の凸部31g,31gを一体形成し、フィン本体31aの後端部には上述の凸部31g,31gと対応するように複数の凹部31h,31hを凹設している。
また、車幅方向中央の2つのフィン31,31については、凹部31hを形成することなく、フィン本体31aの前端に上下方向に間隔を隔てて複数の凸部31g,31gのみを一体形成している。
そして、前突予知時または前突時に、図14で示すように、複数のフィン31…により正面視でフラットな受け面を形成する時、フィン31の凸部31gが隣りのフィン31に重なることなく、隣りのフィン31の凹部31hを介して隣りのフィン31における支軸34にその前方から重なるように、揺動軌跡を設定したものである。
そして、前突予知時または前突時に、図14で示すように、複数のフィン31…により正面視でフラットな受け面を形成する時、フィン31の凸部31gが隣りのフィン31に重なることなく、隣りのフィン31の凹部31hを介して隣りのフィン31における支軸34にその前方から重なるように、揺動軌跡を設定したものである。
図1〜図11で示した実施例1においては、フィン31によりフラットな受け面を形成した時、フィン31が隣りのフィン31に重なり合って、板厚分の段差が発生するが、図13,図14で示したこの実施例3においては、板厚分の段差が発生することなく、より一層滑らかで、かつ、フラットな受け面を形成することができる。
このように、図13、図14で示した実施例3においては、上記フィン31は、正面視平面側に揺動した時、隣りのフィン31を軸支する支軸34にその前方から重なる揺動軌跡に設定されたものである(図13,図14参照)。
このように、図13、図14で示した実施例3においては、上記フィン31は、正面視平面側に揺動した時、隣りのフィン31を軸支する支軸34にその前方から重なる揺動軌跡に設定されたものである(図13,図14参照)。
この構成によれば、フィン31の揺動時に、該フィン31は隣りのフィン31の支軸34にその前方から重なるので、単位フィン当り2本の支軸34,34で支持されることになり、荷重分散を図って、衝突物支持剛性の向上を図ることができるので、衝撃吸収ストロークをより一層小さくすることができる。
このように構成しても、その他の構成、作用、効果については先の実施例1とほぼ同様であるから、図13,図14において前図と同一の部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
このように構成しても、その他の構成、作用、効果については先の実施例1とほぼ同様であるから、図13,図14において前図と同一の部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
図15,図16は自動車の前部構造の他の実施例を示し、図15は通常走行時の側面図、図16はフィン閉止時の側面図である。
この実施例4においては、バンパフェイス12の上側開口部13および下側開口部14に、導風口52aを有する上部グリル52と、導風口53aを有する下部グリル53とを取付け、これらの各上部グリル52および下部グリル53の後方に上述のフィン31,33を配設している。
また、この実施例4においては、軽衝突荷重吸収部を構成するバンパビーム6の前方、詳しくは、クロージングプレート8の前面に前方へ突出する圧縮タイプの緩衝部材としてのEA部材54を配設している。
この実施例4においては、バンパフェイス12の上側開口部13および下側開口部14に、導風口52aを有する上部グリル52と、導風口53aを有する下部グリル53とを取付け、これらの各上部グリル52および下部グリル53の後方に上述のフィン31,33を配設している。
また、この実施例4においては、軽衝突荷重吸収部を構成するバンパビーム6の前方、詳しくは、クロージングプレート8の前面に前方へ突出する圧縮タイプの緩衝部材としてのEA部材54を配設している。
ここで、上述のフィン31,33は、EA部材54の前端よりも後方に配設されており、前突予知時または前突時にフィン31,33により正面視でフラットな受け面を形成した時(図16参照)のフィン31,33の前後位置と、EA部材54が圧縮されてその反力が高まった時の該EA部材54の前面の前後位置と、が略同一になるように構成し、EA部材54が圧縮されてその反力が高まった時(図16参照)、このEA部材54とフィン31,33とが協働して衝突物を受け止め支持するように構成している。
さらに、上側のフィン31は下側のフィン33に対して若干後方に位置しており、上側のフィン31によるフラットな受け面を、下側のフィン33によりフラットな受け面よりも車両後方側に形成することで、車両と接触した歩行者をボンネット10上部にすくい上げるように構成している。
さらに、上側のフィン31は下側のフィン33に対して若干後方に位置しており、上側のフィン31によるフラットな受け面を、下側のフィン33によりフラットな受け面よりも車両後方側に形成することで、車両と接触した歩行者をボンネット10上部にすくい上げるように構成している。
このように、図15,図16で示した実施例4においては、上記軽衝突荷重吸収部(バンパビーム6参照)の前方に圧縮タイプの緩衝部材(EA部材54参照)を配設し、上記フィン31は、上記緩衝部材(EA部材54)の前端よりも後方に配設されたものである(図15,図16参照)。
この構成によれば、緩衝部材(EA部材54)が圧縮されてその反力が高まった時に、緩衝部材(EA部材54)とフィン31とで衝突物を受け止め支持するので、衝突初期の衝撃を低減しつつ、後期曲げモーメントを両者(緩衝部材であるEA部材54とフィン31)の協働により抑制することができ、短ストロークでの緩衝ができる。
図15,図16で示した実施例4においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例とほぼ同様であるから、図15,図16において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明の車体前部開口は、実施例の上側開口部13、下側開口部14に対応し、
以下同様に、
ファン駆動部は、モータ37に対応し、
前突検知手段は、衝突センサ42に対応し、
駆動手段は、ECU制御によるステップS5に対応し、
軽衝突荷重吸収部は、バンパビーム6に対応し、
緩衝部材は、EA部材54に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
例えば、図4では各フィン31の上部に駆動機構40を連係させたが、この駆動機構40は各フィン31の下部に連係させてもよい。また、本発明は上記駆動機構40を備えていないものも包含し、衝突物が車両と接触した時の外力のみでフィン31をフラットな受け面と成す構造をも含む。
また、各フィン31は合成樹脂材料に限らず、金属材料を用いて形成しても良い。
この発明の車体前部開口は、実施例の上側開口部13、下側開口部14に対応し、
以下同様に、
ファン駆動部は、モータ37に対応し、
前突検知手段は、衝突センサ42に対応し、
駆動手段は、ECU制御によるステップS5に対応し、
軽衝突荷重吸収部は、バンパビーム6に対応し、
緩衝部材は、EA部材54に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
例えば、図4では各フィン31の上部に駆動機構40を連係させたが、この駆動機構40は各フィン31の下部に連係させてもよい。また、本発明は上記駆動機構40を備えていないものも包含し、衝突物が車両と接触した時の外力のみでフィン31をフラットな受け面と成す構造をも含む。
また、各フィン31は合成樹脂材料に限らず、金属材料を用いて形成しても良い。
以上説明したように、本発明は、車体前部開口に前方に面して車体前後方向に延びる複数のフィンが設けられた自動車の前部構造について有用である。
6…バンパビーム(軽衝突荷重吸収部)
13,14…開口部(車体前部開口)
31,33…フィン
34…支軸
37…モータ(フィン駆動部)
42…衝突センサ(前突検知手段)
49…前突予知手段
54…EA部材(緩衝部材)
S5…駆動手段
13,14…開口部(車体前部開口)
31,33…フィン
34…支軸
37…モータ(フィン駆動部)
42…衝突センサ(前突検知手段)
49…前突予知手段
54…EA部材(緩衝部材)
S5…駆動手段
Claims (7)
- 車体前部開口に前方に面して車体前後方向に延びるフィンが設けられた自動車の前部構造であって、
上記フィンは所定の反力を発生可能な強度で車体に支持され、
前突予知時または前突時に該フィンにより正面視でフラットな受け面を形成するよう平面側に揺動すべく支持されたことを特徴とする
自動車の前部構造。 - 自動車の前突を予知する前突予知手段、または、自動車の前突を検知する前突検知手段と、
上記フィンを駆動するフィン駆動部と、
前突予知時または前突検知時に上記フィンを正面視平面側に駆動する駆動手段とを備えた
請求項1記載の自動車の前部構造。 - 上記フィンは、衝突荷重を受けて該フィンを正面視平面側に揺動すべく、フィン前端よりも後方部が支軸で軸支された
請求項1または2記載の自動車の前部構造。 - 上記フィンは、正面視平面側に揺動した時、隣りのフィンを軸支する支軸にその前方から重なる揺動軌跡に設定された
請求項1〜3の何れか1項に記載の自動車の前部構造。 - 上記フィンは、正面視平面側に揺動した時、隣りのフィンを軸支する支軸と、隣りのフィンとにその前方から重なる揺動軌跡に設定された
請求項1〜3の何れか1項に記載の自動車の前部構造。 - 上記フィンは、軽衝突荷重吸収部の前面と前後位置が略同一に設定された
請求項1〜5の何れか1項に記載の自動車の前部構造。 - 上記軽衝突荷重吸収部の前方に圧縮タイプの緩衝部材を配設し、
上記フィンは、上記緩衝部材の前端よりも後方に配設された
請求項6記載の自動車の前部構造。
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- 2012-04-18 JP JP2012094861A patent/JP2013220783A/ja active Pending
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