上述したように、特許文献1のような従来の構成では、フェンダブラケットが変形することにより衝突荷重を吸収する。このため、特許文献1では、変形箇所となる縦壁に孔を設けることによって肉抜きしたり、荷重集中箇所となる折れ点を設けたりすることにより、荷重負荷時の変形を促進している。しかしながら、このような構成であると、荷重吸収性能を高めることは可能であるものの、フロントフェンダや車体構造部材との組付け時や通常時にフェンダブラケットの剛性が不十分となることがある。
本発明は、このような課題に鑑み、フェンダブラケットにおいて、高い荷重吸収性能を確保しつつ、十分な剛性を得ることが可能な車体前部構造を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明にかかる車体前部構造の代表的な構成は、車両のフロントフードを含む車体前部構造において、フロントフードの車幅方向の端部の下方で端部の車幅方向両側にわたって配置されるフロントフェンダと、フロントフェンダの車幅方向内側または下側に配置され車両前後方向に延びる車体構造部材と、車両前面視にて下方に開口したハット形状の断面を有するフェンダブラケットとを含み、フェンダブラケットは、フロントフードの車幅方向の端部よりも車内側でフロントフェンダの下側に固定される、上方に向かって膨出する膨出部と、膨出部の車幅方向内側の縦壁の下端から車幅方向内側に向かって延びる内側フランジと、膨出部の車幅方向外側の縦壁の下端から車幅方向外側に向かって延びる外側フランジとを有し、内側フランジは、車体構造部材の上面に固定されていて、外側フランジは、解放端となっていることを特徴とする。
上記構成によれば、フロントフードに対して上方からの衝突荷重がかかった際に、その荷重がフロントフェンダを介してフェンダブラケットに伝達される。この荷重によって、フェンダブラケットは、解放端となっている外側フランジおよびそれと連続する車両外側の縦壁が下方に移動するように変形する。したがって、フェンダブラケットに固定されているフロントフェンダひいてはフロントフードの下方への変形ストロークが十分に得られ、高い荷重吸収性能を確保することができる。
一方、内側フランジは、車体構造部材の上面に固定されているため、かかる内側フランジと連続する車両内側の縦壁には、荷重による変形や下方への移動は起こらない。このように、車両内側の縦壁は荷重吸収に寄与しないため、従来行われていた肉抜きや折れ点などの脆弱部を設ける必要がない。したがって、フェンダブラケットにおいて十分な剛性を確保することができる。これにより、従来脆弱部によって低下していた剛性を補うための板厚の増大が不要となるため、部品ひいては車両全体の軽量化を図ることが可能となる。
上記フェンダブラケットは、外側フランジから車両前方または後方に延び膨出部から車両前後方向に離間した位置で車体構造部材に固定される延長部を更に有するとよい。これにより、フェンダブラケットは、内側フランジにおける車体構造部材への固定箇所と対角な位置にある延長部において車体構造部材に更に固定される。このため、フロントフェンダとフェンダブラケットとの固定にボルトを用いた際の締め付けトルクに対する剛性を高めることができる。したがって、剛性を確保するために板厚を厚くする必要がなくなり、部品の軽量化に寄与することが可能となる。また延長部が膨出部から離間した位置にあることにより、荷重負荷時の膨出部の変形を阻害することがなく、荷重吸収性能を良好に発揮することが可能となる。
上記延長部と外側フランジは、平面で連続しているとよい。これにより、延長部と外側フランジとの連続部分を上下方向に変形しやすくすることができる。したがって、フェンダブラケットの車体構造部材への固定強度を高めつつ、延長部が車体構造部材に固定した状態においても外側フランジが容易に変形することが可能となる。
上記膨出部の天面と車幅方向内側の縦壁とがなす屈曲角または曲率半径は、膨出部の天面との車幅方向外側の縦壁とがなす屈曲角または曲率半径よりも大きいとよい。これにより、上方からの荷重に対して、車幅方向内側の縦壁の変形を抑制しつつ、車幅方向外側の縦壁の下方への移動を促進することが可能となる。
上記膨出部の車幅方向内側の縦壁は、膨出部の天面に対してほぼ垂直であって、膨出部の車幅方向外側の縦壁は、膨出部の天面から離れるにしたがって車幅方向外側に傾斜しているとよい。かかる構成によれば、車幅方向内側の縦壁において上方からの荷重に対する剛性が高まるため、その変形を好適に防ぐことをできる。また膨出部の車幅方向外側の縦壁が外側に傾斜していることによって、荷重が負荷された際にかかる縦壁が車幅方向外側に変形(移動)しやすくなる。したがって、変形ストロークをより多く確保することができ、荷重吸収性能を更に高めることが可能となる。
上記課題を解決するために、本発明にかかる車体前部構造の他の構成は、車両のフロントフードを含む車体前部構造において、フロントフードの車幅方向の端部の下方で端部の車幅方向両側にわたって配置されるフロントフェンダと、フロントフェンダの車幅方向内側または下側に配置され車両前後方向に延びる車体構造部材と、車両前面視にて上方に向かって膨出し下方に開口したハット形状の断面を有するフェンダブラケットとを含み、フェンダブラケットは、天面が、フロントフードの車幅方向の端部よりも車内側でフロントフェンダの下側に固定されていて、車幅方向内側の縦壁の下端が車体構造部材の上面に固定されていて、車幅方向外側の縦壁の下端が解放端となっていることを特徴とする。このように、車幅方向内側の縦壁および車幅方向外側の縦壁にフランジを設けない構成であっても、車幅方向内側の縦壁の下端を車体構造部材の上面に固定し、車幅方向外側の縦壁の下端を解放端とすることで、上記と同様の効果を得ることが可能となる。
本発明によれば、フェンダブラケットにおいて、高い荷重吸収性能を確保しつつ、十分な剛性を得ることが可能な車体前部構造を提供することが可能である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
図1は、本実施形態にかかる車体前部構造100を示す図であり、図1(a)は、車体前部の右側を左前方から観察した図であり、図1(b)は、図1(a)に示す車体前部構造を上方から観察した図である。図2は、図1(b)のA−A断面図である。なお、理解を容易にするために、図1(a)および図1(b)ではフロントフード102を不図示とし、図1(b)ではフロントフェンダ110を透過した状態を図示している(図2参照)。
図2に示すように、本実施形態の車体前部構造100は、車両(全体は不図示)のエンジンルーム104を覆うフロントフード102を含んで構成される。フロントフード102の車幅方向の端部の下方には、車体前部構造100の側面を構成するフロントフェンダ110が、かかるフロントフード102の端部の車幅方向両側にわたって配置されている。またフロントフェンダ110の車幅方向内側かつ下側には、車両前後方向に延びる車体構造部材であるダッシュサイドメンバ120が配置されている。
なお、本実施形態では車体構造部材としてダッシュサイドメンバ120を例示したが、これに限定するものではなく、ダッシュサイドメンバ120以外の部材を車体構造部材とすることも可能である。また本実施形態では、車体構造部材であるダッシュサイドメンバ120は、フロントフェンダ110の車幅方向内側かつ下側に配置されているが、これにおいても例示にすぎず、車体構造部材は、フロントフェンダ110の車幅方向内側または下側に配置されていればよい。
図1(a)および図2に示すように、本実施形態の車体前部構造100では、フロントフェンダ110とダッシュサイドメンバ120はフェンダブラケット130を介して連結される。図2に示すように、本実施形態のフェンダブラケット130は、車両前面視にて下方に開口したハット形状の断面を有する。
図3は、図1および図2に示すフェンダブラケット130の詳細図であり、図3(a)はフェンダブラケット130の斜視図であり、図3(b)は図3(a)のフェンダブラケット130を上方から観察した図である。図3(a)および図3(b)に示すように、本実施形態のフェンダブラケット130は、膨出部132、内側フランジ134および外側フランジ136を有する。
図2および図3(a)に示すように、膨出部132は、上方に向かって膨出していて、天面132aにおいて、フロントフード102の車幅方向の端部よりも車内側でフロントフェンダ110の下側(下面)に固定される。図3(a)および(b)に示すように、本実施形態では、天面132aにはボルト穴133a・133bが形成されている。そして、このボルト穴133a・133bにボルト140を挿通することにより、図2に示すようにフェンダブラケット130がフロントフェンダ110に固定される。なお、本実施形態ではボルト140による固定を例示したが、これに限定するものではなく、他の固定方法によってフェンダブラケット130とフロントフェンダ110とを固定してもよい。
図2、図3(a)および(b)に示すように、膨出部132において、天面132aの車幅方向の内側の縁および外側の縁からは、下方に向かって縦壁(以下、内側縦壁132bおよび外側縦壁132cと称する)がそれぞれ延びている。また膨出部132の車幅方向内側の縦壁である内側縦壁132bの下端からは、車幅方向内側に向かって内側フランジ134が延びていて、膨出部132の車幅方向外側の縦壁である外側縦壁132cの下端からは、車幅方向外側に向かって外側フランジ136が延びている。
図2に示すように、本実施形態の特徴として、フェンダブラケット130において、内側フランジ134は車体構造部材であるダッシュサイドメンバ120の上面に溶接点AおよびB(図3参照)において固定されている。一方、外側フランジ136はダッシュサイドメンバ120よりも上方に位置して解放端となっている。なお、本実施形態では、ダッシュサイドメンバ120への内側フランジ134の固定において溶接を例示したが、これに限定するものではなく、他の方法を用いてそれらを固定することも可能である。また本実施形態では、外側フランジ136がダッシュサイドメンバ120の上面よりも上方の位置で解放端となっている構成を例示したが、これにおいても限定されず、外側フランジ136はダッシュサイドメンバ120の上面より下方に位置していてもよい。
図4および図5は、図2に示す車体前部構造100に上方からの荷重がかかった際の変形状態を説明する図である。図2に示す車体前部構造100においてフロントフード102に上方から荷重がかかると、図4に示すようにフロントフード102が変形する。これにより、フロントフード102の下端がフロントフェンダ110に接触し、フロントフード102にかかった荷重がフロントフェンダ110に伝達される。
フロントフェンダ110に荷重が伝達されると、その荷重がフェンダブラケット130に伝達され、図5に示すように、フロントフェンダ110に押し込まれることによってフェンダブラケット130の天面132aの下方に傾斜するように変形する。このとき、本実施形態では、外側フランジ136はダッシュサイドメンバ120に固定されていない解放端である。このため、図5に示すように、外側フランジ136およびそれと連続する外側縦壁132cがダッシュサイドメンバ120の上面より下方に移動し、車両外側に向かって傾斜するように変形する。これにより、フェンダブラケット130に固定されているフロントフェンダ110ひいてはフロントフード102の下方への変形ストロークが十分に得られ、高い荷重吸収性能が確保される。
上記のように荷重によって外側フランジ136および外側縦壁132cが変形するのに対し、内側フランジ134はダッシュサイドメンバ120の上面に固定されている。このため、図4および図5に示すように、内側フランジ134とそれに連続する内側縦壁132bは荷重による下方への移動は起こらない。すなわち本実施形態の車体前部構造100では内側縦壁132bは荷重吸収に寄与しない。このため、従来行われていた肉抜きや折れ点のような脆弱部を設定する必要がなく、フェンダブラケット130において十分な剛性を確保することができる。
また外側縦壁132cにおいても、下方への十分な変形ストロークが確保されていることで荷重を十分に吸収することができるため、内側縦壁132bと同様に変形を促進するための脆弱部は不要である。したがって、本実施形態の車体前部構造100によれば従来脆弱部によって低下していた剛性を補うために板厚を厚くする必要がなく、部品ひいては車両全体の軽量化を図ることが可能となる。
特に本実施形態では、図2に示すように、膨出部132の天面132aと内側縦壁132bとがなす曲率半径は、膨出部132の天面132aとの外側縦壁132cとがなす曲率半径よりも大きい。これにより、フロントフェンダ110を介して上方からの荷重が伝達された際、図5に示すように、膨出部132の天面132aと内側縦壁132bとの間が変形しやすくなる。その結果、内側縦壁132bの変形を生じさせることなく、外側縦壁132cを下方に移動させることができる。したがって、内側縦壁132bの変形を抑制しつつ、外側縦壁132cの下方への移動を促進することができ、上述した荷重吸収性能をより高めることが可能となる。
なお、本実施形態では、膨出部132の天面132aと内側縦壁132bおよび外側縦壁132cそれぞれの間が湾曲している場合を例示したが、これに限定するものではなく、それらの間は屈曲していてもよい。その場合、膨出部132の天面132aと内側縦壁132bとがなす屈曲角を、膨出部132の天面132aとの外側縦壁132cとがなす屈曲角よりも大きくすればよいことは言うまでもない。
更に本実施形態では、図2に示すように、内側縦壁132bを膨出部132の天面132aに対してほぼ垂直とし、外側縦壁132cを膨出部132の天面132aから離れるにしたがって車幅方向外側に傾斜するように設定している。すなわち本実施形態では、内側縦壁132bと外側縦壁132cとは車幅方向において非対称な角度で下方に延びている。
上記構成によれば、内側縦壁132bにおいて上方からの荷重に対する剛性を高めることができ、その変形が好適に防がれる。一方、外側縦壁132cが車幅方向外側に傾斜していることにより、その車幅方向外側への変形(移動)を促進することができる。したがって、変形ストロークをより多く確保することができ、荷重吸収性能を更に高めることが可能となる。また外側縦壁132cがダッシュサイドメンバ120の車幅方向外側の端部に接触しながらそれに沿うように移動することにより、外側縦壁132cを変形時(移動時)のガイドとすることができる。
更に本実施形態では、図3に示すように、フェンダブラケット130において、外側フランジ136から車両後方に延び、膨出部132から車両前後方向に離間した位置に延長部138を設けている。フェンダブラケット130は、かかる延長部138において溶接点Cで溶接されることにより、車体構造部材であるダッシュサイドメンバ120(図2参照)に固定される。
上記のように延長部138を設けることにより、フェンダブラケット130は、内側フランジ134、およびそれと対角な位置にある延長部138においてダッシュサイドメンバ120に固定される。このため、本実施形態のようにフロントフェンダ110とフェンダブラケット130との固定にボルト140を用いた際の締め付けトルクに対する剛性を高めることができる。したがって、剛性を確保するための板厚の増大が不要となり、部品の軽量化に寄与することが可能となる。また延長部138が膨出部132から離間した位置にあるため、上方からの荷重がかかった際の膨出部132の変形を阻害することがなく、上述した効果を確実に得ることができる。
また本実施形態では、図3に示すように、延長部138と外側フランジ136とを平面で連続させている。これにより、延長部138と外側フランジ136との連続部分が上下方向に変形しやすくなる。したがって、上方からの荷重がかかった際の外側フランジ136および外側縦壁132cの下方への移動(変形)を阻害することなく、フェンダブラケット130のダッシュサイドメンバ120への固定強度を高めることが可能となる。
なお、本実施形態では、外側フランジ136を車両後方に延ばした位置に延長部138を設ける構成を例示したが、これに限定するものではなく、外側フランジ136を車両前方に延ばした位置に延長部138を設けても同様の効果を得ることができる。また本実施形態では、延長部138を溶接によってダッシュサイドメンバ120に固定しているが、これにおいても限定されず、それらは溶接以外の方法で固定されていてもよい。
また上記説明した実施形態では、フェンダブラケット130(厳密には膨出部132)の車幅方向内側の縦壁(内側縦壁132b)および車幅方向外側の縦壁(外側縦壁132c)のそれぞれの下端にフランジを設ける構成を例示したが、これに限定するものではない。車両前面視にて上方に向かって膨出し下方に開口したハット形状の断面を有するフェンダブラケット130において、その車幅方向内側の縦壁および車幅方向外側の縦壁のそれぞれの下端にフランジを設けない構成としてもよい。この場合、フェンダブラケット130を、その天面をフロントフード102の車幅方向の端部よりも車内側でフロントフェンダ110の下側に固定し、車幅方向内側の縦壁の下端を車体構造部材(ダッシュサイドメンバ120)の上面に固定し、車幅方向外側の縦壁の下端を解放端とすることによっても、上記と同様の効果を得ることが可能である。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。