JP2014046749A - 車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】エネルギー吸収性能の確保、及びラジエータサポートとラジエータサポート連結部材との結合部の剛性低下を抑制する。
【解決手段】ラジエータサポート連結部材２８において、フェンダブラケット３２側に低剛性部ＬＡを設けてフェンダブラケット３２側の剛性をラジエータサポート２２の剛性に対して相対的に低く設定する。ラジエータサポート連結部材２８はフェンダブラケット３２側が塑性変形し易くなり、エネルギー吸収性能を確保することが出来る。また、ラジエータサポート連結部材２８のラジエータサポート２２側の剛性の高い側部をラジエータサポート２２の側部に対して複数の結合点３６で結合することで、ラジエータサポート連結部材２８の結合部ＳＡの剛性低下を抑制できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車体前部構造に関する。

車体前部構造としては、例えば特許文献１に記載の構造が知られている。特許文献１の車体前部構造では、エプロンとラジエータサポートを連結する連結部材に所定以上の荷重が作用すると、フードの変形ストロークを多く確保するように連結部材がラジエータサポートまたはエプロンから離脱する。

特開２００７−３３１６１４号公報

上記先行技術では、連結部材がラジエータサポートから離脱可能であるため、連結部材への入力に対して連結部材とラジエータサポートとの結合部の剛性が低下する可能性がある。したがって、エネルギー吸収性能を確保しつつ、連結部材とラジエータサポートとの結合部の剛性低下を抑制するには改善の余地があった。

本発明は、エネルギー吸収性能を確保しつつ、ラジエータサポートと連結部材との結合部の剛性低下を抑制することができる車体前部構造を得ることを目的とする。

請求項１に記載の車体前部構造は、車体前部の車体前後方向前側に配置されると共に、各々が車体上下方向を長手方向として配置された一対のラジエータサポートサイドを含んで構成されたラジエータサポートと、車体前部の車体幅方向両側に車体前後方向に沿って配置されたエプロンアッパメンバと、前記ラジエータサポートサイドへ結合される結合部を含む基部と、前記基部よりも剛性が低く設定されて前記基部の前記エプロンアッパメンバ側に設けられると共に、車体前部外側面を構成するフェンダパネルの車体幅方向内側の端部を支持するフェンダブラケットが取り付けられた低剛性部とを備え、前記ラジエータサポートサイドの車体上下方向の上部と前記エプロンアッパメンバの車体前後方向前端部とを連結したラジエータサポート連結部材と、を有する。

請求項１に記載の車体前部構造では、ラジエータサポート連結部材には、ラジエータサポートサイドへ結合される結合部を含む基部よりも剛性が低く設定された低剛性部が設けられているため、基部側よりもフェンダブラケット側を塑性変形し易くすることができる。したがって、ラジエータサポート連結部材は、フェンダブラケットから車体上下方向下向きの衝撃荷重が入力した際に、塑性変形のストロークを確保することができる。

さらに、ラジエータサポート連結部材は、ラジエータサポートサイドへ結合される結合部を含む基部の剛性が低剛性部よりも高く設定されているので、該結合部の剛性低下を抑制することが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車体前部構造において、前記ラジエータサポート連結部材は、その長手方向に対して交差する方向に切断したときに、フェンダブラケット側の断面積よりもラジエータサポート側の断面積の方が大きく設定されている。

請求項２に記載の車体前部構造では、ラジエータサポート連結部材のフェンダブラケット側の断面積よりもラジエータサポート側の断面積が大きく設定されているので、ラジエータサポート連結部材の断面二次モーメントは、ラジエータサポート側が相対的に大きくなり、フェンダブラケット側が相対的に小さくなる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車体前部構造において、前記ラジエータサポート連結部材は、その長手方向に対して交差する方向に切断したときに、フェンダブラケット側の断面高さよりもラジエータサポート側の断面高さが高く設定されている。

請求項３に記載の車体前部構造では、ラジエータサポート連結部材のフェンダブラケット側の断面高さよりもラジエータサポート側の断面高く設定されているので、ラジエータサポート連結部材の断面二次モーメントは、ラジエータサポート側が相対的に大きくなり、フェンダブラケット側が相対的に小さくなる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の車体前部構造において、前記結合部は、前記ラジエータサポート連結部材の断面高さが高く設定されている側部と前記ラジエータサポートサイドの側部とが重ね合わされる部分に設けられ、前記結合部において、前記ラジエータサポート連結部材と前記ラジエータサポートサイドとが複数箇所で結合されている。

請求項４に記載の車体前部構造では、結合部が、ラジエータサポート連結部材の断面高さが高く設定されている側部とラジエータサポートの側部とが重ね合わされる部分に設けられているので、結合部の面積を大きく取ることができる。さらに、面積を大きく取った結合部においては、ラジエータサポート連結部材とラジエータサポートとが複数箇所で結合されるため、結合部の剛性を高くすることができる。

請求項１に記載の車体前部構造は上記構成としたので、エネルギー吸収性能を確保しつつ、ラジエータサポート連結部材とラジエータサポートサイドとの結合部の剛性低下を抑制することが可能となる。

請求項２に記載の車体前部構造は上記構成としたので、ラジエータサポート連結部材のフェンダブラケット側の塑性変形を誘起することが可能となる。

請求項３に記載の車体前部構造は上記構成としたので、ラジエータサポート連結部材において、ラジエータサポート側の断面二次モーメントとフェンダブラケット側の断面二次モーメントに差を付けるには効果的な構成となる。

請求項４に記載の車体前部構造は上記構成としたので、ラジエータサポート連結部材とラジエータサポートとの結合部の変形が抑えられ、これが車体の変形を抑えることに繋がり、操縦安定性の低下を抑制することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る車体前部構造の要部を示す拡大平面図である。 図１に示される車体前部構造の要部を示すエンジンコンパートメント側から斜め右前方側を見た斜視図（要部を図１の矢印Ａ方向に見た矢視図）である。 図１に示されるラジエータサポートとラジエータサポートアッパサイドとの結合部を示す背面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１は本実施形態に係る車体前部構造１０の平面図であり、図２は本実施形態に係る車体前部構造１０をエンジンコンパートメント側から斜め右前方側を見た斜視図であり、図３は本実施形態に係る車体前部構造１０の一部を示す車体後方側から見た背面図である。なお、各図において適宜示される矢印ＦＲは車体前方向を示し、矢印ＵＰは車体上方向を示し、矢印ＩＮは車体幅方向内側を示している。

（車体前部構造の概略構成）
図１に示される車体前部構造１０において、車体１２の車体前部側の車体幅方向の両側部には、左右一対のフロントフェンダパネル１４（図１では車体右側のみ図示）がそれぞれ車体前後方向に沿って配設されている。フロントフェンダパネル１４の車体前方側にはヘッドランプ１６が配設されている。フロントフェンダパネル１４の車体幅方向内側には、車体前後方向に延びる閉断面構造のエプロンアッパメンバ１８が設けられている。エプロンアッパメンバ１８には、サスペンションタワー２０が接続されている。

図１、及び図２に示すように、車体１２の車体前部には、ラジエータ等の熱交換器２１を支持するための枠状のラジエータサポート２２が設けられている。ラジエータサポート２２は、枠の上部を構成する車体幅方向に延びるラジエータサポートアッパ２４、枠の両側部を構成し車体上下方向に延びる左右一対のラジエータサポートサイド２６、及び枠の下部を構成し車体幅方向に延びる図示しないラジエータサポートロアを備えている。ラジエータサポートサイド２６は平面視で略Ｌ字形状に形成されており、幅方向が車体幅方向とされた後壁２６Ａと、後壁２６Ａのラジエータ側の端部から車体前方側へ延びる側壁２６Ｂとを備えている。本実施形態のラジエータサポートアッパ２４、及びラジエータサポートサイド２６は、鋼板等の金属板から形成されている。

（ラジエータサポート連結部材の構造）
フロントフェンダパネル１４の車体幅方向内側には、ラジエータサポートアッパ２４をエプロンアッパメンバ１８の上面１８Ａに連結するラジエータサポート連結部材（ラジエータサポートアッパサイドとも呼ばれる）２８が配置されている。本実施形態のラジエータサポート連結部材２８は、鋼板等の一定の厚さの金属板から形成されている。

ラジエータサポート連結部材２８は、平面視でヘッドランプ側へ凸となる略湾曲形状とされた上壁２８Ａ、上壁２８Ａのエンジンコンパートメント３０側の端縁から下方に向けて延びる内側縦壁２８Ｂ、及び上壁２８Ａのエンジンコンパートメント３０側のとは反対側の端縁から下方に向けて延びる外側縦壁２８Ｃを備えている。

ラジエータサポート連結部材２８の上壁２８Ａには、エプロンアッパメンバ１８寄りに、連結部としてのフェンダブラケット３２が結合されている。フェンダブラケット３２は、例えば、ボルト３１でフロントフェンダパネル１４に形成されたフランジ１４Ａと連結されている。さらに、上壁２８Ａには、フェンダブラケット３２とラジエータサポート２２との間に、フード３３を支持するゴム等から形成されるフードストッパー３４が取り付けられている。なお、本実施形態の上壁２８Ａは、ラジエータサポート２２からフェンダブラケット３２に向けて徐々に幅Ｗが狭く設定されている。

図２に示すように、ラジエータサポート連結部材２８の内側縦壁２８Ｂの高さＨ（上下方向寸法）は、ラジエータサポート２２側が最も高く設定されており、フェンダブラケット３２に向けて徐々に高さが低く設定され、フェンダブラケット３２付近の高さが最も低く設定されている。本実施形態の内側縦壁２８Ｂは、ラジエータサポートサイド２６の後壁２６Ａと重なっている部分の高さＨが一定であり、後壁２６Ａの幅方向端部からフェンダブラケット３２に向けて高さＨが徐々に低く形成されている。なお、図示は省略するが、外側縦壁２８Ｃの高さ（上下方向寸法）も内側縦壁２８Ｂと同様に、ラジエータサポート２２の近傍が最も高く設定されており、フェンダブラケット３２に向けて徐々に高さが低く設定されている。
なお、本実施形態では、ラジエータサポート連結部材２８のフードストッパー３４からフェンダブラケット３２の下側の部分までの範囲を低剛性部ＬＡと称し、低剛性部ＬＡのラジエータサポート２２側を基部ＢＡと称する（図２，３参照）。

このように、内側縦壁２８Ｂ及び外側縦壁２８Ｃの高さＨをフェンダブラケット３２側に向けて減少させること、及び上壁２８Ａの幅Ｗをフェンダブラケット３２側に向けて減少させることで、ラジエータサポート連結部材２８を長手方向に交差する方向で断面としたときの断面積は、相対的にラジエータサポート２２側が大きく、フェンダブラケット３２側が小さく設定される。このため、ラジエータサポート連結部材２８の上下方向の曲げに関係する断面二次モーメントは、相対的にラジエータサポート２２側が高く、フェンダブラケット３２側が低く設定される。
なお、ラジエータサポート連結部材２８の内側縦壁２８Ｂの高さＨと外側縦壁２８Ｃの高さＨとの平均の高さが、本発明の断面高さに相当する。

（ラジエータサポート連結部材とラジエータサポートとの結合）
図２、及び図３に示すように、ラジエータサポート連結部材２８の内側縦壁２８Ｂは、ラジエータサポート側の高さＨが最も高く設定されている部分が、ラジエータサポート２２を構成しているラジエータサポートサイド２６の後壁２６Ａに重ね合わされている。

そして、内側縦壁２８Ｂと後壁２６Ａとが重ね合わされた部分で、内側縦壁２８Ｂと後壁２６Ａとが複数箇所で点状に結合されている。以後、実施形態において、結合されている点を結合点３６（図２、及び図３において「×」で記載した部分）と称す。本実施形態では、結合点３６がスポット溶接であるが、結合点３６は、スポット溶接以外の溶接、ボルト止め、リベット止め、加締め等の他の結合構造であっても良い。

図３に示すように、本実施形態では、内側縦壁２８Ｂの上部側にラジエータサポート連結部材２８の長手方向に沿って複数（本実施形態では３個）の結合点３６が列をなしており、この列は、本実施形態において第１の結合点列３６Ａと呼ぶ。また、第１の結合点列３６Ａの下側には、ラジエータサポート連結部材２８の長手方向に沿って複数（本実施形態では３個）の結合点３６が列をなしており、この列は、本実施形態において第２の結合点列３６Ｂと呼ぶ。なお、一列当りの結合点３６の個数は、少なくとも２個以上が好ましく、結合点３６の総数は４個以上が好ましい。以後、実施形態において、複数の結合点３６で囲まれる領域を結合部ＳＡと呼ぶ。

(本実施形態の作用、効果）
本実施形態の車体前部構造１０において、例えば、フロントフェンダパネル１４に対して上方より衝突体が衝突した際には、フロントフェンダパネル１４、フェンダブラケット３２を介してラジエータサポート連結部材２８に車体上下方向下向きの衝突荷重が入力される。

ラジエータサポート連結部材２８には低剛性部ＬＡが設けられ、ラジエータサポート２２側よりもフェンダブラケット３２側の剛性が相対的に低く設定されているため、上方からの衝突荷重によってラジエータサポート連結部材２８のフェンダブラケット３２側を車体上下方向下向きに塑性変形させることができる。この塑性変形によって、ラジエータサポート連結部材２８は、衝撃エネルギーを効果的に吸収することができる、即ち、エネルギー吸収性能を確保することが出来る。

一方、フード３３に対して上方より衝突体が衝突した際には、フードストッパー３４を介してラジエータサポート連結部材２８に車体上下方向下向きの衝突荷重が入力される。この場合も、衝突荷重によってラジエータサポート連結部材２８のフェンダブラケット側を下方に塑性変形させることができ、これによって衝撃エネルギーを効果的に吸収することができる。なお、ラジエータサポート連結部材２８は、低剛性部ＬＡを備えているが、通常時に必要な基本的な剛性は確保されている。例えば、ラジエータサポート２２の荷重、サスペンションタワー２０からの入力（路面からの入力）、フード３３の荷重（開閉時の衝撃荷重含む）、その他の通常時に作用する荷重や入力によってラジエータサポート連結部材２８が塑性変形することは無い。

さらに、本実施形態の車体前部構造１０では、ラジエータサポート２２の後壁２６Ａに対して、ラジエータサポート連結部材２８の内側縦壁２８Ｂの高さＨが高く面積の大きい部分を重ね合わせているため、内側縦壁２８Ｂと後壁２６Ａとを重ね合わせた部分の面積が大きく設定されている。また、ラジエータサポート連結部材２８は、ラジエータサポート２２と結合する部分の断面二次モーメントが最も高く設定されている。そして、後壁２６Ａと内側縦壁２８Ｂとが重ね合わされた広い面積の部分にて、第１の結合点列３６Ａ、及び第２の結合点列３６Ｂの複数の結合点３６によってラジエータサポート連結部材２８とラジエータサポート２２との結合が行われているため、結合部ＳＡにおいて高い剛性が確保される。
これにより、本実施形態の車体前部構造１０は、以下に記載する効果を得る事が可能となる。

（１）ラジエータサポート連結部材２８からの荷重や入力を複数の結合点３６で分担することで、各々の結合点３６に作用する応力を低減することができる。
（２）サスペンションタワー２０、及びエプロンアッパメンバ１８を介して伝達される入力（一例として、タイヤからの入力によるにサスペンションタワー２０の突き上げ入力）よる結合部ＳＡの変形が抑制される。
（３）左右のエプロンアッパメンバ１８は、ラジエータサポート２２及びラジエータサポート連結部材２８で連結されるため、ラジエータサポート２２及びラジエータサポート連結部材２８は、車体の剛性向上に寄与する補強部材としての機能も有している。したがって、結合部ＳＡの変形の抑制が車体の変形の抑制に繋がり、その結果、操縦安定性を向上することが可能となる。
（４）結合部ＳＡにおいて高い剛性が確保されることで、車体の耐久強度を向上させることが可能となる。
（５）また、ラジエータサポート連結部材２８の板厚を厚くすることなく結合部ＳＡの耐久強度とボディー剛性を向上することも可能となり、ラジエータサポート連結部材２８の軽量化を図ることも可能となる。

［その他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

ラジエータサポート連結部材２８の形状は、上記実施形態の形状に限定されない。例えば、ラジエータサポート連結部材２８は、少なくとも内側縦壁２８Ｂ及び外側縦壁２８Ｃの高さＨをラジエータサポート２２側からフェンダブラケット３２側に向けて減少させていれば良い。また、上壁２８Ａの幅Ｗは必要に応じてフェンダブラケット３２側に向けて減少させれば良い。

上記実施形態のラジエータサポート連結部材２８においては、フードストッパー３４とフェンダブラケット３２との間を低剛性部ＬＡとしたが、低剛性部ＬＡの範囲は上記実施形態の範囲に限定されるものでは無く、適宜変更可能である。同様に、基部ＢＡの範囲も上記実施形態の範囲に限定されるものでは無く、適宜変更可能である。

ラジエータサポート連結部材２８は、ヘッドランプ１６の荷重を支持することもできる。また、フードストッパー３４は、ラジエータサポート連結部材２８に設けられていなくても良い。

（補足事項）
ラジエータサポート連結部材２８のフェンダブラケット３２側を塑性変形させ易くし、本発明の目的である「エネルギー吸収性の確保」と「結合部の剛性の低下の抑制」とを両立するためには、ラジエータサポート連結部材２８を以下の様に構成することが好ましい。
（１） 基部ＢＡの断面二次モーメント（平均値）に対して、低剛性部ＬＡの断面二次モーメント（平均値）を５０％以下とすることが好ましい。
（２） ラジエータサポート連結部材２８の長手方向に沿って計測する低剛性部ＬＡの長さは、基部ＢＡの長さよりも長く設定することが好ましい。
（３） ラジエータサポート連結部材２８の全長に対する低剛性部ＬＡの長さは、３０％以上とすることが好ましい。
（４） ラジエータサポート連結部材２８の全長に対する基部ＢＡの長さは、２０％以上とすることが好ましい。
なお、前述した様に、ラジエータサポート連結部材２８は、通常時に必要な基本的な剛性を確保することは当然である。

１０ 車体前部構造
１４ フロントフェンダパネル（フェンダパネル）
１８ エプロンアッパメンバ
２２ ラジエータサポート
２６ ラジエータサポートサイド
２８ ラジエータサポート連結部材
３２ フェンダブラケット
３６ 結合点(点）
ＳＡ 結合部
ＢＡ 基部
ＬＡ 低剛性部

Claims (4)

1. 車体前部の車体前後方向前側に配置されると共に、各々が車体上下方向を長手方向として配置された一対のラジエータサポートサイドを含んで構成されたラジエータサポートと、
   車体前部の車体幅方向両側に車体前後方向に沿って配置されたエプロンアッパメンバと、
   前記ラジエータサポートサイドへ結合される結合部を含む基部と、前記基部よりも剛性が低く設定されて前記基部の前記エプロンアッパメンバ側に設けられると共に、車体前部外側面を構成するフェンダパネルの車体幅方向内側の端部を支持するフェンダブラケットが取り付けられた低剛性部とを備え、前記ラジエータサポートサイドの車体上下方向の上部と前記エプロンアッパメンバの車体前後方向前端部とを連結したラジエータサポート連結部材と、
   を有する車体前部構造。
2. 前記ラジエータサポート連結部材は、その長手方向に対して交差する方向に切断したときに、フェンダブラケット側の断面積よりもラジエータサポート側の断面積の方が大きく設定されている、請求項１に記載の車体前部構造。
3. 前記ラジエータサポート連結部材は、その長手方向に対して交差する方向に切断したときに、フェンダブラケット側の断面高さよりもラジエータサポート側の断面高さが高く設定されている、請求項２に記載の車体前部構造。
4. 前記結合部は、前記ラジエータサポート連結部材の断面高さが高く設定されている側部と前記ラジエータサポートサイドの側部とが重ね合わされる部分に設けられ、
   前記結合部において、前記ラジエータサポート連結部材と前記ラジエータサポートサイドとが複数箇所で結合されている、請求項３に記載の車体前部構造。

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