JP2014108773A

JP2014108773A - 車両用前部骨格構造

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Publication number: JP2014108773A
Application number: JP2012265792A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Ito; 哲也伊藤
Original assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Current assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Priority date: 2012-12-04
Filing date: 2012-12-04
Publication date: 2014-06-12
Anticipated expiration: 2032-12-04
Also published as: JP5808728B2

Abstract

【課題】従来に比較して衝撃荷重を好適に吸収することができる車両用前部骨格構造を提供する。
【解決手段】所定以上の大きさの下方へ向かう方向成分を含む衝撃荷重Ｆが加えられたときに、第１連結装置２０によって、第１連結用側壁１２ｃおよび１２ｄに対して第２連結用側壁１６ｃおよび１６ｄの下方への相対変位が許容されてラジエータサポートアッパサイド部材１６の後端部１６ｂが側部骨格部材の前端部に対して下方へ変位されると共に、その衝撃荷重Ｆがラジエータサポートアッパサイド部材から側部骨格部材へ伝達される。これによって、従来のような衝撃荷重Ｆによってラジエータサポート部材の後端部が側部骨格構造の前端部から脱落するものに比較して衝撃荷重Ｆを好適に吸収させることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両用前部骨格構造に関し、特にその車両用前部骨格構造に衝撃荷重が加えられたときにおけるその衝撃荷重を好適に吸収する技術に関するものである。

車両用前部骨格構造には、車両のフロントピラーの下部から車両前後方向に沿って配設される側部骨格部材と、車幅方向に配置される枠状のラジエータサポート部材と、そのラジエータサポート部材の車幅方向の両側に設けられたラジエータサポート連結部と前記側部骨格部材の前端部との間を連結するラジエータサポートアッパサイド部材とを備えるものがある。例えば、特許文献１および２に示す車両用前部骨格構造がそれである。

上記のような車両用前部骨格構造において、特許文献１では、前記ラジエータサポートアッパサイド部材の後端部には下方側へ開く切り欠き状の取付け孔が設けられ、前記側部骨格部材の前端部にはその取付け孔内に嵌め入れられるスタッドボルトの軸部が設けられており、そのスタッドボルトの軸部にナットを螺合させて締め付けることによって、前記ラジエータサポートアッパサイド部材の後端部と前記側部骨格部材の前端部とが相互に固定されている。このため、所定以上の大きさの下方へ向かう方向成分を含む衝撃荷重がその車両用前部骨格構造に加えられると、前記取付け孔内から前記スタッドボルトの軸部が外れて前記ラジエータサポートアッパサイド部材の後端部が前記側部骨格部材の前端部から脱落して前記衝撃荷重が吸収される。

また、特許文献２では、Ｖ字状溝を設けることによって薄肉に形成された第２脆弱部を介して、前記ラジエータサポートアッパサイド部材の後端部に前記側部骨格部材の前端部が固定されている。このため、所定以上の大きさの下方へ向かう方向成分を含む衝撃荷重がその車両用前部骨格構造に加えられると、前記第２脆弱部が破断して前記ラジエータサポートアッパサイド部材の後端部が前記側部骨格部材の前端部から脱落して前記衝撃荷重が吸収される。

特開２００７−３３１６１４号公報特開２００５−１４５２７１号公報

しかしながら、上記特許文献１のような車両用前部骨格構造おいては、前記衝撃荷重によって前記ラジエータサポート部材の後端部が前記側部骨格構造の前端部から脱落してしまうと、それ以後は部材の変形などにより衝撃荷重を吸収することができないので前記衝撃荷重を好適に吸収することができないという問題があった。また、上記特許文献２のような車両用前部骨格構造では、前記衝撃荷重によって前記ラジエータサポート部材の後端部が前記側部骨格構造の前端部から脱落してしまうと、それ以後は部材の変形などにより衝撃荷重を吸収することができないので前記衝撃荷重を好適に吸収することができない。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであって、その目的とするところは、従来に比較して衝撃荷重を好適に吸収することができる車両用前部骨格構造を提供することにある。

かかる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、(a) 車両のフロントピラーの下部から車両前後方向に沿って配設される側部骨格部材と、車幅方向に配置される枠状のラジエータサポート部材と、そのラジエータサポート部材の車幅方向の両側に設けられたラジエータサポート連結部と前記側部骨格部材の前端部との間を連結するラジエータサポートアッパサイド部材とを備える車両用前部骨格構造であって、(b) 前記側部骨格部材の前端部は、その側部骨格部材の前端部の後端側に隣接する部位の側壁に対して低くなる段差を形成する高さの一対の第１連結用側壁を有するものであり、(c) 前記ラジエータサポートアッパサイド部材の後端部は、一対の第２連結用側壁とそれら一対の第２連結用側壁の上端部の間を結合する第２上壁とを一体的に有して下方へ開く逆Ｕ字状の断面を有するものであり、(d)前記一対の第１連結用側壁の上端と前記第２上壁との間に隙間が形成される状態で、その一対の第１連結用側壁の外壁面と前記一対の第２連結用側壁の内壁面との間の面圧を発生させて前記側部骨格部材の前端部と前記ラジエータサポートアッパサイド部材の後端部とを相互に固定し、所定以上の大きさの下方へ向かう方向成分を含む衝撃荷重が加えられたときに前記第１連結用側壁に対して前記第２連結用側壁の下方への相対変位を許容する第１連結装置を、含むことにある。

本発明の車両用前部骨格構造によれば、(b) 前記側部骨格部材の前端部は、その側部骨格部材の前端部の後端側に隣接する部位の側壁に対して低くなる段差を形成する高さの一対の第１連結用側壁を有するものであり、(c) 前記ラジエータサポートアッパサイド部材の後端部は、一対の第２連結用側壁とそれら一対の第２連結用側壁の上端部の間を結合する第２上壁とを一体的に有して下方へ開く逆Ｕ字状の断面を有するものであり、(d) 前記一対の第１連結用側壁の上端と前記第２上壁との間に隙間が形成される状態で、その一対の第１連結用側壁の外壁面と前記一対の第２連結用側壁の内壁面との間の面圧を発生させて前記側部骨格部材の前端部と前記ラジエータサポートアッパサイド部材の後端部とを相互に固定し、所定以上の大きさの下方へ向かう方向成分を含む衝撃荷重が加えられたときに前記第１連結用側壁に対して前記第２連結用側壁の下方への相対変位を許容する第１連結装置を、含むことにある。このため、前記所定以上の大きさの下方へ向かう方向成分を含む前記衝撃荷重が加えられたときに、前記第１連結装置によって、前記第１連結用側壁に対して前記第２連結用側壁の下方への相対変位が許容されて前記ラジエータサポートアッパサイド部材の後端部が前記側部骨格部材の前端部に対して下方へ変位されると共に、その衝撃荷重が前記ラジエータサポートアッパサイド部材から前記側部骨格部材へ伝達される。これによって、従来のような前記衝撃荷重によって前記ラジエータサポート部材の後端部が前記側部骨格構造の前端部から脱落するものに比較して前記衝撃荷重を好適に吸収させることができる。

ここで、好適には、前記第１連結装置は、前記一対の第２連結用側壁に車両前後方向よりも上下方向が長く形成された第１長穴と、その第１長穴を通して前記一対の第１連結用側壁に螺合されて前記面圧を発生させる一対の第１締結ボルトとを備え、その第１締結ボルトの軸部を前記第１長穴内で移動させることにより前記第１連結用側壁に対して前記第２連結用側壁の下方への相対変位を許容するものである。このため、前記側部骨格部材の前端部に対して前記ラジエータサポートアッパサイド部材の後端部の下方への相対変位を許容する前記衝突荷重を、前記一対の第１締結ボルトの締め付けトルク等の設定によって調節することができる。

また、好適には、(a) 前記ラジエータサポート連結部は、前記ラジエータサポート部材の車幅方向の両側から側方へ突き出して、そのラジエータサポート連結部に隣接する部位の側壁に対して低くなる段差を形成する高さの一対の第３連結用側壁を有するものであり、(b) 前記ラジエータサポートアッパサイド部材の前端部は、一対の第４連結用側壁とそれら一対の第４連結用側壁の上端部の間を結合する第４上壁とを一体的に有して下方へ開く逆Ｕ字状の断面を有するものであり、(c) 前記一対の第３連結用側壁の上端と前記第４上壁との間に隙間が形成される状態で、その一対の第３連結用側壁の外壁面と前記一対の第４連結用側壁の内壁面との間の面圧を発生させて前記ラジエータサポートアッパサイド部材の前端部と前記ラジエータサポート連結部とを相互に連結し、所定以上の大きさの下方へ向かう方向成分を含む衝撃荷重が加えられたときに前記第３連結用側壁に対して前記第４連結用側壁の下方への相対変位を許容する第２連結装置を、含むものである。このため、前記所定以上の大きさの下方へ向かう方向成分を含む前記衝撃荷重が加えられたときに、前記第２連結装置によって、前記第３連結用側壁に対して前記第４連結用側壁の下方への相対変位が許容されて前記ラジエータサポートアッパサイド部材の前端部が前記ラジエータサポート連結部に対して下方へ変位されるので、歩行者が車両の前部に衝突した際の前記車両用前部骨格構造における歩行車の保護の範囲を好適に広げることができる。

また、好適には、前記第２連結装置は、前記一対の第４連結用側壁に水平方向よりも上下方向が長く形成された第２長穴と、その第２長穴を通して前記一対の第３連結用側壁に螺合されて前記面圧を発生させる一対の第２締結ボルトとを備え、その第２締結ボルトの軸部を前記第２長穴内で移動させることにより前記第３連結用側壁に対して前記第４連結用側壁の下方への前記相対変位を許容するものである。このため、前記側部骨格部材の前端部に対して前記ラジエータサポートアッパサイド部材の後端部の下方への相対変位を許容する前記衝突荷重を、前記一対の第１締結ボルトおよび前記一対の第２締結ボルトの締め付けトルク等の設定によって調節することができる。

本発明が適用された車両用前部骨格構造の一部を示す斜視図である。図１の車両用前部骨格構造において側部骨格部材の前端部とラジエータサポートアッパサイド部材の後端部との間の部分すなわち図１の矢印Ａで示す部分を拡大して示す斜視図である。図２において側部骨格部材の前端部とラジエータサポートアッパサイド部材の後端部とが連結される前の状態を示す斜視図である。図２のIV-IV視断面図であり、所定以上の大きさの下方へ向かう方向成分を含む衝撃荷重が図１の車両用前部骨格構造に加えられる状態を示す図である。図４の衝撃荷重によってラジエータサポートアッパサイド部材の後端部が側部骨格部材の前端部に対して下方へ相対変位した状態を示す図である。図４のVI-VI視断面図である。本発明の他の実施例の車両用前部骨格構造の一部を示す斜視図である。図７の車両用前部骨格構造においてラジエータサポート連結部とラジエータサポートアッパサイド部材の前端部との間の部分すなわち図７の矢印Ｂで示す部分を拡大して示す斜視図であり、そのラジエータサポート連結部とラジエータサポートアッパサイド部材の前端部とが連結される前の状態を示す図である。ラジエータサポート連結部とラジエータサポートアッパサイド部材の前端部とが連結された状態の図８のIX-IX視断面図であり、所定以上の大きさの下方へ向かう方向成分を含む衝撃荷重が図７の車両用前部骨格構造に加えられる状態を示す図である。図９の衝撃荷重によってラジエータサポートアッパサイド部材の前端部がラジエータサポート連結部に対して下方へ相対変位した状態を示す図である。図９のXI-XI視断面図である。本発明の他の実施例の車両用前部骨格構造を示す図であり、図６に対応する図である。本発明の他の実施例の車両用前部骨格構造を示す図であり、図６、図１２に対応する図である。本発明の他の実施例の車両用前部骨格構造を示す図であり、図６、図１２、図１３に対応する図である。本発明の他の実施例の車両用前部骨格構造を示す図であり、図６、図１２乃至図１４に対応する図である。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は理解を容易とするために適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が適用された車両の前部骨格構造(車両用前部骨格構造)１０の一部を示す斜視図である。図１に示すように、前部骨格構造１０には、車両の図示しないフロントピラーの下部から車両前後方向ＦＲに沿って配設された長手状の一対の側部骨格部材１２と、車幅方向ＬＲに配設された枠状のラジエータサポート部材１４と、そのラジエータサポート部材１４の車幅方向ＬＲの両側に設けられたラジエータサポート連結部１４ａと側部骨格部材１２のラジエータサポート部材１４側の端部すなわち前端部１２ａとの間を連結する長手状の一対のラジエータサポートアッパサイド部材１６とが一体的に備えられている。なお、ラジエータサポート連結部１４ａとラジエータサポートアッパサイド部材１６のラジエータサポート部材１４側の端部すなわち前端部１６ａとは例えばスポット溶接等によって一体的に連結されており、ラジエータサポート部材１４および一対のラジエータサポートアッパサイド部材１６は一体物として作製されている。

ラジエータサポート部材１４は、エンジン冷却用の冷却流体を冷却する図示しないラジエータ本体を支持するものである。図１に示すように、ラジエータサポート部材１４には、車幅方向ＬＲに長手状に延長され且つ略水平に配設されたラジエータサポートアッパ１４ｂと、そのラジエータサポートアッパ１４ｂの下側すなわち路面側に略平行に配設された長手状のラジエータサポートロア１４ｃと、それらラジエータサポートロア１４ｃおよびラジエータサポートアッパ１４ｂの両端部をそれぞれ連結する長手状の一対のラジエータサポートサイド１４ｄおよび１４ｅとが一体的に備えられている。なお、一対のラジエータサポートサイド１４ｄおよび１４ｅの中間部には、それぞれブラケット１８が固設されており、そのブラケット１８を介して図示しないフロントサイドメンバとラジエータサポート部材１４とが連結されるようになっている。

図２に示すように、側部骨格部材１２の前端部１２ａとラジエータサポートアッパサイド部材１６の側部骨格部材１２側の端部すなわち後端部１６ｂとの間には、その側部骨格部材１２の前端部１２ａとラジエータサポートアッパサイド部材１６の後端部１６ｂとの間を連結し、所定以上の大きさの下方へ向かう方向成分を含む衝撃荷重Ｆが前部骨格構造１０に加えられたときに側部骨格部材１２の前端部１２ａに対してラジエータサポートアッパサイド部材１６の後端部１６ｂの下方への相対変位を許容する第１連結装置２０が備えられている。なお、第１連結装置２０は、一対の側部骨格部材１２の前端部１２ａと一対のラジエータサポートアッパサイド部材１６の後端部１６ｂとの間にそれぞれ同様に設けられている。このため、本実施例では、図１に示す左側すなわちラジエータサポートサイド１４ｄ側の第１連結装置２０のみを以下に説明する。

図２に示すように、側部骨格部材１２の前端部１２ａは、その側部骨格部材１２の前端部１２ａの後端側に隣接する部位の側壁１２ｂに対して低くなる段差を形成する高さＨ１の一対の第１連結用側壁１２ｃおよび１２ｄと、それら一対の第１連結用側壁１２ｃおよび１２ｄの間を連結する第１上壁１２ｅとを一体に備え、その断面が下方へ開く左右対称の逆Ｕ字状に形成されている。なお、側部骨格部材１２は、図示しないフロントピラーの前端部から車両前後方向ＦＲに長手状に延設され、図示しないフェンダブラケット等を介してフェンダアウタパネルを支持するようになっている。

図３に示すように、側部骨格部材１２の前端部１２ａには、一対の第１連結用側壁１２ｃおよび１２ｄにそれぞれ円形状に貫通された挿通穴１２ｆと、その挿通穴１２ｆに連通する雌ねじ穴２２ａを有し一対の第１連結用側壁１２ｃおよび１２ｄの内側にそれぞれ溶接によって固設された一対の第１ウェルドナット２２とが備えられている。

図２および図３に示すように、ラジエータサポートアッパサイド部材１６の後端部１６ｂは、互いに対向する一対の第２連結用側壁１６ｃおよび１６ｄと、それら一対の第２連結用側壁１６ｃおよび１６ｄの上端部の間を結合する第２上壁１６ｅと、その第２上壁１６ｅに対して略平行に第２連結用側壁１６ｃおよび１６ｄの先端部がそれぞれ折り曲げられた鍔部１６ｆとを一体に備え、その断面が下方へ開く左右対称の逆Ｕ字状或いはハット形状に形成されている。なお、ラジエータサポートアッパサイド部材１６は、例えば、図示しないヘッドランプを支持したり、図示しないフェンダブラケットを支持したり、ゴム等の図示しないフードクッションが取り付けられるようになっている。

図３乃至図６に示すように、ラジエータサポートアッパサイド部材１６の後端部１６ｂにおける一対の第２連結用側壁１６ｃおよび１６ｄには、車両前後方向ＦＲよりも上下方向すなわち第２連結用側壁１６ｃおよび１６ｄの幅方向に長く形成された第１長穴１６ｇがそれぞれ穿設されている。上記第１長穴１６ｇは、図３および図６に示すように、その第１長穴１６ｇの鍔部１６ｆ側の下端部から第２上壁１６ｅ側の上端部に向かうに連れて車両前後方向ＦＲにおける幅寸法Ｄ１が大きくなるように形成されている。また、第１長穴１６ｇの鍔部１６ｆ側の下端部における幅寸法Ｄ１は、側部骨格部材１２の前端部１２ａとラジエータサポートアッパサイド部材１６の後端部１６ｂとを締結する一対の第１締結ボルト２４の軸部２４ａの直径Ｒ１よりも僅かに大きく且つその第１締結ボルト２４の円板形状の座金２６の直径Ｒ２よりも充分に小さく設定されており、第１長穴１６ｇの第２上壁１６ｅ側の上端部における幅寸法Ｄ１は、第１締結ボルト２４の軸部２４ａの直径Ｒ１よりも大きく且つ座金２６の直径Ｒ２よりも小さく設定されている。なお、第１長穴１６ｇの上端部の幅寸法Ｄ１が座金２６の直径Ｒ２より小さい方が衝突時のラジエータサポートアッパサイド部材１６の脱落を好適に防ぎ、軽度な衝突の場合、ラジエータサポートアッパサイド部材１６が脱落した場合に比べ、第１長穴１６ｇの下端部に第１締結ボルト２４の軸部２４ａが配置されるように位置を合わせてその第１締結ボルト２４を締め直すことで修理することができるのでリペアビリティに優れる。

図２および図４に示すように、ラジエータサポートアッパサイド部材１６の後端部１６ｂにおける一対の第２連結用側壁１６ｃおよび１６ｄの内壁面１６ｈとの間の距離Ｅ１は、側部骨格部材１２の前端部１２ａにおける一対の第１連結用側壁１２ｃおよび１２ｄの外壁面１２ｇとの間の距離Ｅ２と同等或いは僅かに大きく設計されており、第１上壁１２ｅと第２上壁１６ｅとの間に隙間Ｇ１が形成された状態でラジエータサポートアッパサイド部材１６の後端部１６ｂが側部骨格部材１２の前端部１２ａに重ね合わされている。

また、図３に示すように、第１上壁１２ｅと第２上壁１６ｅとの間に隙間Ｇ１が形成されるようにラジエータサポートアッパサイド部材１６の後端部１６ｂを側部骨格部材１２の前端部１２ａに重ね合わせて、第１締結ボルト２４を第１長穴１６ｇに通して第１ウェルドナット２２と螺合させると、一対の第１連結用側壁１２ｃおよび１２ｄの外壁面１２ｇと一対の第２連結用側壁１６ｃおよび１６ｄの内壁面１６ｈとの間に面圧が発生して、側部骨格部材１２の前端部１２ａとラジエータサポートアッパサイド部材１６の後端部１６ｂとが相互に固定される。なお、第１締結ボルト２４の締め付けトルクは、衝撃荷重Ｆが上方から加えられたときに、第１連結用側壁１２ｃおよび１２ｄの外壁面１２ｇと第２連結用側壁１６ｃおよび１６ｄの内壁面１６ｈとが滑る大きさの面圧が得られるように予め実験等に基づいて設定された値で締め付けられている。また、第１締結ボルト２４は、その軸部２４ａが第１長穴１６ｇの鍔部１６ｆ側の下端部に挿通された状態で第１ウェルドナット２２に螺合している。

以上のように構成された前部骨格構造１０の第１連結装置２０によれば、例えば、歩行者等の衝突体が車両のフードに衝突して、側部骨格部材１２の一対の第１連結用側壁１２ｃおよび１２ｄの外壁面１２ｇとラジエータサポートアッパサイド部材１６の一対の第２連結用側壁１６ｃおよび１６ｄの内壁面１６ｈとの間に発生する摩擦力より大きい所定以上の大きさの下方へ向かう方向成分を含む衝突荷重Ｆがラジエータサポートアッパサイド部材１６に加えられると、ラジエータサポートアッパサイド部材１６の後端部１６ｂが側部骨格部材１２の前端部１２ａに対して下方へ相対変位すなわち第１締結ボルト２４の軸部２４ａを第１長穴１６ｇ内で移動させることにより第２連結用側壁１６ｃおよび１６ｄが第１連結用側壁１２ｃおよび１２ｄに対して下方へ相対変位すると共に、その衝撃荷重Ｆがラジエータサポートアッパサイド部材１６から第１締結ボルト２４を介して側部骨格部材１２へ伝達される。そして、図５に示すように、下方へ相対変位してラジエータサポートアッパサイド部材１６の第２上壁１６ｅが側部骨格部材１２の第１上壁１２ｅに当接すると、そのラジエータサポートアッパサイド部材１６が長手方向で湾曲すると共にそのラジエータサポートアッパサイド部材１６の断面の開口がさらに開くように変形する。

上述のように、本実施例の前部骨格構造１０によれば、側部骨格部材１２の前端部１２ａは、その側部骨格部材１２の前端部１２ａの後端側に隣接する部位の側壁１２ｂに対して低くなる段差を形成する高さＨ１の一対の第１連結用側壁１２ｃおよび１２ｄとそれら一対の第１連結用側壁１２ｃおよび１２ｄの上端部の間を結合する第１上壁１２ｅとを有するものであり、ラジエータサポートアッパサイド部材１６の後端部１６ｂは、一対の第２連結用側壁１６ｃおよび１６ｄとそれら一対の第２連結用側壁１６ｃおよび１６ｄの上端部の間を結合する第２上壁１６ｅとを一体的に有して下方へ開く逆Ｕ字状の断面を有するものであり、第１上壁１２ｅと第２上壁１６ｅとの間に隙間Ｇ１が形成される状態で、その一対の第１連結用側壁１２ｃおよび１２ｄの外壁面１２ｇと一対の第２連結用側壁１６ｃおよび１６ｄの内壁面１６ｈとの間の面圧を発生させて側部骨格部材１２の前端部１２ａとラジエータサポートアッパサイド部材１６の後端部１６ｂとを相互に固定し、所定以上の大きさの下方へ向かう方向成分を含む衝撃荷重Ｆが加えられたときに第１連結用側壁１２ｃおよび１２ｄに対して第２連結用側壁１６ｃおよび１６ｄの下方への相対変位を許容する第１連結装置２０を、含むことにある。このため、前記所定以上の大きさの下方へ向かう方向成分を含む衝撃荷重Ｆが加えられたときに、第１連結装置２０によって、第１連結用側壁１２ｃおよび１２ｄに対して第２連結用側壁１６ｃおよび１６ｄの下方への相対変位が許容されてラジエータサポートアッパサイド部材１６の後端部１６ｂが側部骨格部材１２の前端部１２ａに対して下方へ変位されると共に、その衝撃荷重Ｆがラジエータサポートアッパサイド部材１６から側部骨格部材１２へ伝達される。これによって、従来のような衝撃荷重Ｆによってラジエータサポートアッパサイド部材１６の後端部１６ｂが側部骨格部材１２の前端部１２ａから脱落するものに比較して衝撃荷重Ｆを好適に吸収させることができる。また、ラジエータサポートアッパサイド部材１６の後端部１６ｂが側部骨格部材１２の前端部１２ａに対して下方へ変位された後は、第２上壁１６ｅが第１上壁１２ｅに当接することによってラジエータサポートアッパサイド部材１６が変形するので更に衝撃荷重Ｆを好適に吸収させることができる。

また、本実施例の前部骨格構造１０によれば、第１連結装置２０は、一対の第２連結用側壁１６ｃおよび１６ｄに車両前後方向ＦＲよりも上下方向が長く形成された第１長穴１６ｇと、その第１長穴１６ｇを通して一対の第１連結用側壁１２ｃおよび１２ｄに溶接によって固定された第１ウェルドナット２２に螺合されて面圧を発生させる一対の第１締結ボルト２４とを備え、その第１締結ボルト２４の軸部２４ａを第１長穴１６ｇ内で移動させることにより第１連結用側壁１２ｃおよび１２ｄに対して第２連結用側壁１６ｃおよび１６ｄの下方への相対変位を許容するものである。このため、側部骨格部材１２の前端部１２ａに対してラジエータサポートアッパサイド部材１６の後端部１６ｂの下方への相対変位を許容する衝突荷重Ｆを、一対の第１締結ボルト２４の締め付けトルク等の設定によって調節することができる。

続いて、本発明の他の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明において、実施例相互に共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。

図７乃至図１１に示すように、本実施例の前部骨格構造(車両用前部骨格構造)２８は、前述の実施例１の前部骨格構造１０に比べてラジエータサポート連結部１４ａと一対のラジエータサポートアッパサイド部材１６の前端部１６ａとが一対の第２締結ボルト３０によってそれぞれ連結されている点と、そのラジエータサポート連結部１４ａと一対のラジエータサポートアッパサイド部材１６の前端部１６ａとの間に実施例１の第１連結装置２０と略同様の機能を有する第２連結装置３２が設けられている点とで相違しており、その他は実施例１の前部骨格構造１０と略同様である。

第２連結装置３２は、ラジエータサポート連結部１４ａとラジエータサポートアッパサイド部材１６の前端部１６ａとの間を連結し、所定以上の大きさの下方へ向かう方向成分を含む衝撃荷重Ｆが加えられたときにそのラジエータサポート連結部１４ａに対してラジエータサポートアッパサイド部材１６の前端部１６ａの下方への相対変位を許容するものである。なお、第２連結装置３２は、ラジエータサポート連結部１４ａと一対のラジエータサポートアッパサイド部材１６の前端部１６ａとの間にそれぞれ同様に設けられている。このため、本実施例では、図７に示す左側すなわちラジエータサポートサイド１４ｄ側の第２連結装置３２のみを以下に説明する。

図８に示すように、ラジエータサポート連結部１４ａは、ラジエータサポート部材１４のラジエータサポートアッパ１４ｂの車幅方向ＬＲの両側から側方へ突き出して、そのラジエータサポート連結部１４ａに隣接する部位の側壁１４ｆに対して低くなる段差を形成する高さＨ２の一対の第３連結用側壁１４ｇおよび１４ｈと、それら一対の第３連結用側壁１４ｇおよび１４ｈの間を連結する第３上壁１４ｉとを一体に備え、その断面が下方へ開く左右対称の逆Ｕ字状に形成されている。また、図８および図９に示すように、ラジエータサポート連結部１４ａには、一対の第３連結用側壁１４ｇおよび１４ｈにそれぞれ円形状に貫通された挿通穴１４ｊと、その挿通穴１４ｊに連通する雌ねじ穴３４ａを有し一対の第３連結用側壁１４ｇおよび１４ｈの内側にそれぞれ溶接によって固設された一対の第２ウェルドナット３４とが備えられている。

図８および図９に示すように、ラジエータサポートアッパサイド部材１６の前端部１６ａは、互いに対向する一対の第４連結用側壁１６ｉおよび１６ｊと、それら一対の第４連結用側壁１６ｉおよび１６ｊの上端部の間を結合する第４上壁１６ｋと、その第４上壁１６ｋに対して略平行に第４連結用側壁１６ｉおよび１６ｊの先端部がそれぞれ折り曲げられた鍔部１６ｌとを一体に備え、その断面が下方へ開く左右対称の逆Ｕ字状或いはハット形状に形成されている。

また、図８および図９に示すように、ラジエータサポートアッパサイド部材１６の前端部１６ａにおける一対の第４連結用側壁１６ｉおよび１６ｊには、水平方向すなわち車幅方向ＬＲよりも上下方向すなわち第４連結用側壁１６ｉおよび１６ｊの幅方向に長く形成された第２長穴１６ｍがそれぞれ穿設されている。上記第２長穴１６ｍは、実施例１の第１長穴１６ｇと同様に図８および図１１に示すように、その第２長穴１６ｍの鍔部１６ｌ側の下端部から第４上壁１６ｋ側の上端部に向かうに連れて車両幅方向ＬＲにおける幅寸法Ｄ２が大きくなるように形成されている。また、第２長穴１６ｍの鍔部１６ｌ側の下端部における幅寸法Ｄ２は、第２締結ボルト３０の軸部３０ａの直径Ｒ３よりも僅かに大きく且つその第２締結ボルト３０の円板形状の座金３６の直径Ｒ４よりも小さく設定されており、第２長穴１６ｍの第４上壁１６ｋ側の上端部における幅寸法Ｄ２は、第２締結ボルト３０の軸部３０ａの直径Ｒ３よりも大きく且つ座金３６の直径Ｒ４よりも小さく設定されている。なお、第２長穴１６ｍの上端部の幅寸法Ｄ２が座金３６の直径Ｒ４より小さい方が衝突時のラジエータサポートアッパサイド部材１６の脱落を好適に防ぎ、軽度な衝突の場合、ラジエータサポートアッパサイド部材１６が脱落した場合に比べ、第２長穴１６ｍの下端部に第２締結ボルト３０の軸部３０ａが配置されるように位置を合わせてその第２締結ボルト３０を締め直すことで修理することができるのでリペアビリティに優れる。

図８および図９に示すように、ラジエータサポートアッパサイド部材１６の前端部１６ａにおける一対の第４連結用側壁１６ｉおよび１６ｊの内壁面１６ｎとの間の距離Ｅ３は、ラジエータサポート連結部１４ａにおける一対の第３連結用側壁１４ｇおよび１４ｈの外壁面１４ｋとの間の距離Ｅ４と同等或いは僅かに大きく設計されており、第３上壁１４ｉと第４上壁１６ｋとの間に隙間Ｇ２が形成された状態でラジエータサポートアッパサイド部材１６の前端部１６ａがラジエータサポート連結部１４ａに重ね合わされている。

また、図８に示すように、第３上壁１４ｉと第４上壁１６ｋとの間に隙間Ｇ２が形成されるようにラジエータサポートアッパサイド部材１６の前端部１６ａをラジエータサポート連結部１４ａに重ね合わせて、第２締結ボルト３０を第２長穴１６ｍに通して第２ウェルドナット３４に螺合させると、一対の第３連結用側壁１４ｇおよび１４ｈの外壁面１４ｋと一対の第４連結用側壁１６ｉおよび１６ｊの内壁面１６ｎとの間に面圧が発生して、ラジエータサポート連結部１４ａとラジエータサポートアッパサイド部材１６の前端部１６ａとが相互に固定される。なお、第２締結ボルト３０の締め付けトルクは、衝撃荷重Ｆが上方から加えられたときに、第３連結用側壁１４ｇおよび１４ｈの外壁面１４ｋと第４連結用側壁１６ｉおよび１６ｊの内壁面１６ｎとが滑る大きさの面圧が得られるように予め実験等に基づいて設定された値で締め付けられている。また、第２締結ボルト３０は、その軸部３０ａが第２長穴１６ｍの鍔部１６ｌ側の下端部に挿通された状態で第２ウェルドナット３４に螺合している。

以上のように構成された前部骨格構造２８の第２連結装置３２によれば、例えば、歩行者等の衝突体が車両のフードに衝突して、ラジエータサポート連結部１４ａの一対の第３連結用側壁１４ｇおよび１４ｈの外壁面１４ｋとラジエータサポートアッパサイド部材１６の一対の第４連結用側壁１６ｉおよび１６ｊの内壁面１６ｎとの間に発生する摩擦力より大きい所定以上の大きさの下方へ向かう方向成分を含む衝突荷重Ｆがラジエータサポートアッパサイド部材１６に加えられると、ラジエータサポートアッパサイド部材１６の前端部１６ａがラジエータサポート連結部１４ａに対して下方へ相対変位すなわち第２締結ボルト３０の軸部３０ａを第２長穴１６ｍ内で移動させることにより第４連結用側壁１６ｉおよび１６ｊが第３連結用側壁１４ｇおよび１４ｈに対して下方へ相対変位する。そして、図１０に示すように、下方へ相対変位してラジエータサポートアッパサイド部材１６の第４上壁１６ｋがラジエータサポート連結部１４ａの第３上壁１４ｉに当接すると、そのラジエータサポートアッパサイド部材１６が変形する。

上述のように、本実施例の前部骨格構造２８によれば、ラジエータサポート連結部１４ａは、ラジエータサポート部材１４の車幅方向ＬＲの両側から側方へ突き出して、そのラジエータサポート連結部１４ａに隣接する部位の側壁１４ｆに対して低くなる段差を形成する高さＨ２の一対の第３連結用側壁１４ｇおよび１４ｈとそれら一対の第３連結用側壁１４ｇおよび１４ｈの上端部の間を結合する第３上壁１４ｉとを有するものであり、ラジエータサポートアッパサイド部材１６の前端部１６ａは、一対の第４連結用側壁１６ｉおよび１６ｊとそれら一対の第４連結用側壁１６ｉおよび１６ｊの上端部の間を結合する第４上壁１６ｋとを一体的に有して下方へ開く逆Ｕ字状の断面を有するものであり、第２連結装置３２は、第３上壁１４ｉと第４上壁１６ｋとの間に隙間Ｇ２が形成される状態で、その一対の第３連結用側壁１４ｇおよび１４ｈの外壁面１４ｋと一対の第４連結用側壁１６ｉおよび１６ｊの内壁面１６ｎとの間の面圧を発生させてラジエータサポートアッパサイド部材１６の前端部１６ａとラジエータサポート連結部１４ａとを相互に連結し、所定以上の大きさの下方へ向かう方向成分を含む衝撃荷重Ｆが加えられたときに第３連結用側壁１４ｇおよび１４ｈに対して第４連結用側壁１６ｉおよび１６ｊの下方への相対変位を許容するものである。このため、前記所定以上の大きさの下方へ向かう方向成分を含む衝撃荷重Ｆが加えられたときに、第２連結装置３２によって、第３連結用側壁１４ｇおよび１４ｈに対して第４連結用側壁１６ｉおよび１６ｊの下方への相対変位が許容されてラジエータサポートアッパサイド部材１６の前端部１６ａがラジエータサポート連結部１４ａに対して下方へ変位されるので、歩行者が車両の前部に衝突した際の前部骨格構造２８における歩行者の保護の範囲を好適に広げることができる。

また、本実施例の前部骨格構造２８によれば、第２連結装置３２は、一対の第４連結用側壁１６ｉおよび１６ｊに水平方向よりも上下方向が長く形成された第２長穴１６ｍと、その第２長穴１６ｍを通して一対の第３連結用側壁１４ｇおよび１４ｈに固定された第２ウェルドナット３４に螺合されて面圧を発生させる一対の第２締結ボルト３０とを備え、その第２締結ボルト３０の軸部３０ａを第２長穴１６ｍ内で移動させることにより第３連結用側壁１４ｇおよび１４ｈに対して第４連結用側壁１６ｉおよび１６ｊの下方への相対変位を許容するものである。このため、側部骨格部材１２の前端部１２ａに対してラジエータサポートアッパサイド部材１６の後端部１６ｂの下方への相対変位を許容する衝突荷重Ｆを、一対の第１締結ボルト２４および一対の第２締結ボルト３０の締め付けトルク等の設定によって調節することができる。

図１２に示すように、本実施例の前部骨格構造は、前述の実施例１の前部骨格構造１０に比べて第２連結用側壁１６ｃおよび１６ｄに穿設された第１長穴１６ｏの形状が実施例１の第１長穴１６ｇの形状と異なる点で相違しており、その他は実施例１の前部骨格構造１０と略同様である。

図１２に示すように、上記第１長穴１６ｏは、実施例１の第１長穴１６ｇと同様に車両前後方向ＦＲよりも上下方向すなわち第２連結用側壁１６ｃおよび１６ｄの幅方向に長く形成されている。また、第１長穴１６ｏの鍔部１６ｆ側の下端部における幅寸法Ｄ１は、第１締結ボルト２４の軸部２４ａの直径Ｒ１よりも僅かに大きく且つその第１締結ボルト２４の座金２６の直径Ｒ２よりも小さく設定されており、第１長穴１６ｏの第２上壁１６ｅ側の上端部における幅寸法Ｄ１は、第１締結ボルト２４の軸部２４ａの直径Ｒ１よりも大きく且つ座金２６の直径Ｒ２よりも小さい幅寸法Ｄ１に設定されている。なお、第１長穴１６ｏには、その第１長穴１６ｏにおいて鍔部１６ｆ側の下端部と第２上壁１６ｅ側の上端部とを連結しその鍔部１６ｆ側の下端部の幅寸法Ｄ１と同様の幅寸法Ｄ１を有する連結穴１６ｐが形成されている。

図１３に示すように、本実施例の前部骨格構造は、前述の実施例１の前部骨格構造１０に比べて第２連結用側壁１６ｃおよび１６ｄに穿設された第１長穴１６ｑの形状が実施例１の第１長穴１６ｇの形状と異なる点で相違しており、その他は実施例１の前部骨格構造１０と略同様である。

図１３に示すように、上記第１長穴１６ｑは、実施例１の第１長穴１６ｇと同様に車両前後方向ＦＲよりも上下方向すなわち第２連結用側壁１６ｃおよび１６ｄの幅方向に長く形成されている。また、第１長穴１６ｑにおいて鍔部１６ｆ側の下端部と第２上壁１６ｅ側の上端部との幅寸法Ｄ１は、第１締結ボルト２４の軸部２４ａの直径Ｒ１よりも僅かに大きく且つその第１締結ボルト２４の座金２６の直径Ｒ２よりも小さく設定されており、それぞれ同じ寸法である。

図１４に示すように、本実施例の前部骨格構造は、前述の実施例４の第１長穴１６ｑに比べてその第１長穴１６ｑの長手方向の中間部に第１長穴１６ｑの上端部と下端部との間を分割してその第１長穴１６ｑ内の第１締結ボルト２４の軸部２４ａの移動を防止する移動抑制部１６ｓが設けられている点で相違しており、その他は実施例４の第１長穴１６ｑと略同様である。

このような前部骨格構造では、例えば、所定以上の大きさの下方へ向かう方向成分を含む衝突荷重Ｆが加えられると、第１締結ボルト２４の軸部２４ａに上記移動抑制部１６ｓが衝突してその移動抑制部１６ｓが破断されることによって、ラジエータサポートアッパサイド部材１６の後端部１６ｂが側部骨格部材１２の前端部１２ａに対して下方へ相対変位する。このため、移動抑制部１６ｓが破断されることによっても衝撃荷重Ｆを吸収することができる。

図１５に示すように、本実施例の前部骨格構造は、前述の実施例４の第１長穴１６ｑに比べてその第１長穴１６ｑの長手方向の中間部にその幅寸法Ｄ１が第１締結ボルト２４の軸部２４の直径Ｒ１より小さくなるように一方の周縁部から突き出した突部１６ｔが設けられている点で相違しており、その他は実施例４の第１長穴１６ｑと略同様である。

このような前部骨格構造では、例えば、所定以上の大きさの下方へ向かう方向成分を含む衝突荷重Ｆが加えられると、第１締結ボルト２４の軸部２４ａに上記突部１６ｔが衝突してその突部１６ｔが変形することによって、ラジエータサポートアッパサイド部材１６の後端部１６ｂが側部骨格部材１２の前端部１２ａに対して下方へ相対変位する。このため、突部１６ｔが変形することによっても衝撃荷重Ｆを吸収することができる。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、本実施例において、側部骨格部材１２の前端部１２ａにおいて一対の第１連結用側壁１２ｃおよび１２ｄの上端部には第１上壁１２ｅが形成されていたが、その第１上壁１２ｅが形成されていなくとも一対の第１連結用側壁１２ｃおよび１２ｄの上端によってラジエータサポートアッパサイド部材１６の後端部１６ｂを受け止めてそのラジエータサポートアッパサイド部材１６の後端部１６ｂが側部骨格部材１２の前端部１２ａから脱落しないので、必ずしも第１上壁１２ｅが形成される必要はない。また、上記と同様に、ラジエータサポート連結部１４ａにおいて一対の第３連結用側壁１４ｇおよび１４ｈの上端部には第３上壁１４ｉが形成されていたが、必ずしも第３上壁１４ｉが形成される必要はない。

また、実施例３乃至６において、第１連結装置２０の第２連結用側壁１６ｃには、図１２乃至図１５に示すような形状の第１長穴１６ｏ、１６ｑが形成されていたが、例えば、第２連結装置３２の第２長穴１６ｍも上記図１２乃至図１５に示すような形状に適用可能である。

その他一々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０、２８：前部骨格構造(車両用前部骨格構造)
１２：側部骨格部材
１２ａ：前端部
１２ｂ：側壁
１２ｃ、１２ｄ：一対の第１連結用側壁
１２ｇ：外壁面
１４：ラジエータサポート部材
１４ａ：ラジエータサポート連結部
１４ｆ：側壁
１４ｇ、１４ｈ：一対の第３連結用側壁
１４ｋ：外壁面
１６：ラジエータサポートアッパサイド部材
１６ａ：前端部
１６ｂ：後端部
１６ｃ、１６ｄ：一対の第２連結用側壁
１６ｅ：第２上壁
１６ｇ：第１長穴
１６ｈ：内壁面
１６ｉ、１６ｊ：一対の第４連結用側壁
１６ｋ：第４上壁
１６ｍ：第２長穴
１６ｎ：内壁面
２０：第１連結装置
２４：第１締結ボルト
３０：第２締結ボルト
３２：第２連結装置
Ｆ：衝撃荷重
ＦＲ：車両前後方向
Ｇ１、Ｇ２：隙間
Ｈ１、Ｈ２：高さ
ＬＲ：車幅方向

Claims

車両のフロントピラーの下部から車両前後方向に沿って配設される側部骨格部材と、車幅方向に配置される枠状のラジエータサポート部材と、該ラジエータサポート部材の車幅方向の両側に設けられたラジエータサポート連結部と前記側部骨格部材の前端部との間を連結するラジエータサポートアッパサイド部材とを備える車両用前部骨格構造であって、
前記側部骨格部材の前端部は、該側部骨格部材の前端部の後端側に隣接する部位の側壁に対して低くなる段差を形成する高さの一対の第１連結用側壁を有するものであり、
前記ラジエータサポートアッパサイド部材の後端部は、一対の第２連結用側壁とそれら一対の第２連結用側壁の上端部の間を結合する第２上壁とを一体的に有して下方へ開く逆Ｕ字状の断面を有するものであり、
前記一対の第１連結用側壁の上端と前記第２上壁との間に隙間が形成される状態で、該一対の第１連結用側壁の外壁面と前記一対の第２連結用側壁の内壁面との間の面圧を発生させて前記側部骨格部材の前端部と前記ラジエータサポートアッパサイド部材の後端部とを相互に固定し、所定以上の大きさの下方へ向かう方向成分を含む衝撃荷重が加えられたときに前記第１連結用側壁に対して前記第２連結用側壁の下方への相対変位を許容する第１連結装置を、含むことを特徴とする車両用前部骨格構造。
前記第１連結装置は、前記一対の第２連結用側壁に車両前後方向よりも上下方向が長く形成された第１長穴と、該第１長穴を通して前記一対の第１連結用側壁に螺合されて前記面圧を発生させる一対の第１締結ボルトとを備え、該第１締結ボルトの軸部を前記第１長穴内で移動させることにより前記第１連結用側壁に対して前記第２連結用側壁の下方への相対変位を許容するものであることを特徴とする請求項１の車両用前部骨格構造。
前記ラジエータサポート連結部は、前記ラジエータサポート部材の車幅方向の両側から側方へ突き出して、該ラジエータサポート連結部に隣接する部位の側壁に対して低くなる段差を形成する高さの一対の第３連結用側壁を有するものであり、
前記ラジエータサポートアッパサイド部材の前端部は、一対の第４連結用側壁とそれら一対の第４連結用側壁の上端部の間を結合する第４上壁とを一体的に有して下方へ開く逆Ｕ字状の断面を有するものであり、
前記一対の第３連結用側壁の上端と前記第４上壁との間に隙間が形成される状態で、該一対の第３連結用側壁の外壁面と前記一対の第４連結用側壁の内壁面との間の面圧を発生させて前記ラジエータサポートアッパサイド部材の前端部と前記ラジエータサポート連結部とを相互に連結し、所定以上の大きさの下方へ向かう方向成分を含む衝撃荷重が加えられたときに前記第３連結用側壁に対して前記第４連結用側壁の下方への相対変位を許容する第２連結装置を、含むことを特徴とする請求項１または２の車両用前部骨格構造。
前記第２連結装置は、前記一対の第４連結用側壁に水平方向よりも上下方向が長く形成された第２長穴と、該第２長穴を通して前記一対の第３連結用側壁に螺合されて前記面圧を発生させる一対の第２締結ボルトとを備え、該第２締結ボルトの軸部を前記第２長穴内で移動させることにより前記第３連結用側壁に対して前記第４連結用側壁の下方への前記相対変位を許容するものであることを特徴とする請求項３の車両用前部骨格構造。