JP2017007451A - 車両のラジエータサポート - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ラジエータサポートの強度を確保した状態で軽量化を図ることを目的とする。
【解決手段】本発明は、エンジンルーム内でラジエータを支持する車両のラジエータサポートであって、ラジエータを上下方向から支持する上下の横梁部２５と、上下の横梁部２５を支持する左右の縦柱部２３とを備えており、上側の横梁部２５の左右端部は、左右のサポート部材を介して、あるいは直接的に後方のボディ骨格にそれぞれ連結されており、左右の縦柱部２３は、車両前後方向に延びる左右のサイドメンバ１３によってそれぞれ支持されており、サイドメンバ１３に固定される縦柱部２３の下部が四角筒状に形成されており、上側の横梁部２５に固定される縦柱部２３の上部が三角筒状に形状されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンルーム内でラジエータを支持する車両のラジエータサポートに関する。

車両のラジエータサポートに関する技術が特許文献１に記載されている。特許文献１のラジエータサポート１００は、図１０に示すように、略Ｕ字形のサポートロア１０１とサポートアッパ１０２とから角枠状に形成されている。そして、正方形状のラジエータ１０４とエアコン用のコンデンサ１０５とが前後に重ねられた状態でラジエータサポート１００に装着されている。ここで、サポートアッパ１０２は、その両端部が後方のボディ壁部（図示省略）に連結されている。また、ラジエータサポート１００のサポートロア１０１は、図１０に示すように、四角筒状部材を略Ｕ字形に成形することにより構成されている。

特開２００４−３３８６６８号公報

前記ラジエータサポート１００のサポートロア１０１は、全体的に四角筒状の部材により形成されており、断面サイズも全体的に等しい値に設定されている。即ち、サポートロア１０１は、大きな強度を必要とする部位と比較的強度が小さくて良い部位とが同じ断面サイズの四角筒状の部材によって製作されている。このため、ラジエータサポート１００のサポートロア１０１を必要強度に合わせて製作することで、ラジエータサポート１００の軽量化が可能であると考えられる。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、ラジエータサポートの強度を確保した状態で軽量化を図ることである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。請求項１の発明は、エンジンルーム内でラジエータを支持する車両のラジエータサポートであって、ラジエータを上下方向から支持する上下の横梁部と、前記上下の横梁部を支持する左右の縦柱部とを備えており、前記上側の横梁部の左右端部は、左右のサポート部材を介して、あるいは直接的に後方のボディ骨格にそれぞれ連結されており、前記左右の縦柱部は、車両前後方向に延びる左右のサイドメンバによってそれぞれ支持されており、前記サイドメンバに固定される前記縦柱部の下部が四角筒状に形成されており、上側の横梁部、あるいはサポート部材に固定される前記縦柱部の上部が三角筒状に形状されている。

一般的に、ラジエータサポートに対して車幅方向（左右方向）から荷重が加わると、そのラジエータサポートの縦柱部の下部にはサイドメンバに対して倒れる方向の荷重が加わるようになる。また、ラジエータサポートの上側の横梁部、あるいはサポート部材は、前記荷重によりボディ側連結部を中心に水平回動する方向に変位する。このため、ラジエータサポートの縦柱部の上部には、上側の横梁部、あるいはサポート部材を介して捩れ方向の荷重が加わるようになる。本発明によると、サイドメンバに固定される縦柱部の下部は四角筒状に形成されているため、縦柱部の下部に加わる倒れ荷重に対する強度を確保できる。また、縦柱部の上部が捩れに強い三角筒状に形成されているため、縦柱部の上部に加わる捩れ荷重に対する強度を確保できる。さらに、縦柱部の下部を四角筒状に形成し、上部を三角筒状に形成するため、縦柱部を全体的に四角筒状にする構成と比較して軽量化を図れる。

請求項２の発明によると、サイドメンバより上側の縦柱部の断面形状は、四角筒状から三角筒状に徐々に変化する。また、請求項３の発明によると、縦柱部の断面形状は、四角筒状の部分における一辺の長さ寸法が徐々に小さくなるように変化することで三角筒状となる。このため、縦柱部の上下方向で強度が徐々に変化するようになり、途中に脆弱部が生じない。

請求項４の発明によると、縦柱部は、縦長の第１のパネルと縦長の第２のパネルとを備え、前記第１のパネルは、平断面形状が略Ｌ字形に形成されて、幅方向における両端縁に上下方向に延びるフランジ部が形成されており、前記第２のパネルは、下部の平断面形状が略Ｌ字形で上部の平断面形状が平板状に形成されて、幅方向における両端縁に上下方向に延びるフランジ部が形成されており、前記第１のパネルのフランジ部と第２のパネルのフランジ部とを互いに接合させることで前記縦柱部が構成される。このため、下部が四角筒状に形成されて、上部が三角筒状に形状されている縦柱部を比較的容易に製作できるようになる。

請求項５の発明によると、左右の縦柱部の側面には、それぞれヘッドランプ取付け用ブラケットが設けられており、前記ヘッドランプ取付け用ブラケットより下側の縦柱部が四角筒状に形成されており、前記ヘッドランプ取付け用ブラケットより上側の縦柱部が三角筒状に形状されている。このため、縦柱部の四角筒状の部分でヘッドランプの重量を受けられるようになる。

請求項６の発明によると、縦柱部の上部は、三角筒状に形成されている部分よりも上側が開断面形状に形成されており、前記縦柱部の開断面形状の部分が上側の横梁部に接続されている。

本発明によると、ラジエータサポートの強度を確保した状態で軽量化を図ることができる。

本発明の実施形態１に係るラジエータサポートを備える乗用車の斜視図である。 前記ラジエータサポートとサイドメンバ等を表す斜視図である。 ラジエータサポートの縦柱部の斜視図（図２のIII矢視拡大図）である。 前記縦柱部を車幅方向内側から見た斜視図（図２のIV-IV矢視図）である。 前記縦柱部を車幅方向外側から見た斜視図（図２のV-V矢視図）である。 前記縦柱部の平断面図（図３のVI-VI矢視断面図）である。 前記縦柱部の平断面図（図３のVII-VII矢視断面図）である。 前記縦柱部の平断面図（図３のVIII-VIII矢視断面図）である。 ラジエータサポートに対して左右方向から荷重が加わったときの上側の横梁部とサポート部材の動きを表す模式平面図である。 従来のラジエータサポートを表す斜視図である。

［実施形態１］
以下、図１から図８に基づいて本発明の実施形態１に係る車両のラジエータサポートについて説明する。本実施形態に係るラジエータサポート２０は、乗用車ＣのエンジンルームＥＲ内でラジエータ（図示省略）を支持する部材である。ここで、図中に示す前後左右、及び上下は、乗用車Ｃの前後左右、及び上下に対応している。

＜乗用車Ｃの前部構造の概要について＞
ラジエータサポート２０について説明する前に乗用車Ｃの前部構造について簡単に説明する。乗用車Ｃ（以下、車両Ｃ）には、図１に示すように、車室Ｒの前側にエンジンルームＥＲが設けられている。エンジンルームＥＲの左右の内側面には、図１、図２に示すように、ホイールハウス１１を構成するエプロンパネル１１ｅとサスタワー１１ｔ等が設けられている。そして、エプロンパネル１１ｅとサスタワー１１ｔ等が車両外側からフロントフェンダパネル１２によって覆われている。左右のフロントフェンダパネル１２間には、エンジンルームＥＲの上部開口（図示省略）が形成されており、その上部開口がエンジンフード１０によって開閉可能に構成されている。また、車両Ｃのフロントバンパ１５の上側には、左右のヘッドランプユニット１８がエンジンフード１０とフロントフェンダパネル１２とに囲まれた状態で設けられている。

＜ラジエータサポート２０の概要について＞
車両ＣのエンジンルームＥＲの前部には、図２に示すように、車幅方向における中央位置にラジエータ（図示省略）を支持するラジエータサポート２０が設けられている。ラジエータサポート２０は、左右の縦柱部２３と上下の横梁部２５，２６によって角枠状に形成されており、その角枠部分の内側に前記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の上下の横梁部２５，２６は、中央縦柱部２７によって互いの中央部が連結されている。そして、中央縦柱部２７と上側の横梁部２５との連結位置にエンジンフード１０のストライカが係合されるフードロック（図示省略）が設けられている。

ラジエータサポート２０は、左右の縦柱部２３の下部近傍位置が、図２に示すように、車両前後方向に延びる左右のサイドメンバ１３にそれぞれ固定されている。これにより、ラジエータサポート２０は、左右の縦柱部２３を介して左右のサイドメンバ１３に支持されている。また、ラジエータサポート２０は、上側の横梁部２５の左右両側が左右の斜めサポート部材２８に連結されており、左右の斜めサポート部材２８の端部２８ｃがそれぞれフロントフェンダパネル１２の内側のリインフォースメント（図示省略）に連結されている。このため、ラジエータサポート２０に対して車幅方向（左右方向）から荷重が加わると、図９に示すように、上側の横梁部２５は斜めサポート部材２８の端部２８ｃを中心に水平回動する方向に変位する。このため、上側の横梁部２５に連結される縦柱部の上部には、上側の横梁部２５から捩れ方向の荷重が加わるようになる。即ち、フロントフェンダパネル１２の内側のリインフォースメントが本発明におけるボディ骨格に相当する。また、ラジエータサポート２０に車幅方向から荷重が加わることで、縦柱部２３の下部にはサイドメンバ１３に対して倒れる方向に荷重が加わるようになる。

＜ラジエータサポート２０の縦柱部２３について＞
ラジエータサポート２０の左右の縦柱部２３は左右対称に形成されている。このため、代表して左側の縦柱部２３について説明し、右側の縦柱部２３の説明は省略する。縦柱部２３は、図２に示すように、サイドメンバ１３の上側に設けられた上側縦柱部２３ｕと、前記サイドメンバ１３の下側に設けられた下側縦柱部２３ｄとから構成されている。下側縦柱部２３ｄは短い角筒状の縦柱であり、その下側縦柱部２３ｄの下端位置で下側の横梁部２６の端部を支持している。上側縦柱部２３ｕ（以後、縦柱部２３という）は、図３〜図８に示すように、車幅方向内側（右側）に配置される内側パネル２３１と、車幅方向外側（左側）に配置される外側パネル２３３とから構成されている。

＜内側パネル２３１について＞
内側パネル２３１は縦長のパネルであり、図４の斜視図、及び図６等の断面図に示すように、前面側に配置される前板部２３１ｚと、側面側に配置される側板部２３１ｓと、後面側に配置される幅狭後板部２３１ｂとにより、平断面形状が略Ｌ字形に形成されている。そして、内側パネル２３１の前板部２３１ｚの端縁がほぼ一定幅で約90°前方に折り曲げられることで前側フランジ部２３１ｆが形成されている。また、内側パネル２３１の幅狭後板部２３１ｂの端縁が同じく約90°後方に折り曲げられることで後側フランジ部２３１ｘが形成されている。

内側パネル２３１の前側フランジ部２３１ｆと後側フランジ部２３１ｘとは、図４に示すように、サイドメンバ１３の上面位置から上側の横梁部２５の下側まで形成されている。このため、上側の横梁部２５に連結される内側パネル２３１の上端部では、前側フランジ部２３１ｆ、後側フランジ部２３１ｘは設けられておらず、前板部２３１ｚの幅寸法は幅狭後板部２３１ｂの幅寸法とほぼ同じ値まで減少している。即ち、内側パネル２３１の上端部は、図８に示すように、平断面形状が略コ字形に形成されている。

＜外側パネル２３３について＞
外側パネル２３３は縦長のパネルであり、上記した内側パネル２３１と共に縦柱部２３を構成する。外側パネル２３３は、図５の斜視図、及び図６、図７の断面図に示すように、パネル本体部２３３ｍと、そのパネル本体部２３３ｍの前端縁に形成された前側フランジ部２３３ｆと、パネル本体部２３３ｍの後端縁に形成された後側フランジ部２３３ｘとから構成されている。外側パネル２３３のパネル本体部２３３ｍは、図５、図６に示すように、下部で平断面形状が略Ｌ字形の山状に形成されている。また、パネル本体部２３３ｍは、高さ方向中央位置よりも上方でＬ字形の山が徐々に低くなり、上部では、図７に示すように、Ｌ字形の山がなくなって平板状となる。

外側パネル２３３の前側フランジ部２３３ｆと後側フランジ部２３３ｘとは、図６、図７等に示すように、内側パネル２３１の前側フランジ部２３１ｆと後側フランジ部２３１ｘとにそれぞれスポット溶接等により接合されるように構成されている。また、外側パネル２３３のパネル本体部２３３ｍには、図５に示すように、ヘッドランプユニット１８を下側から支持するヘッドランプ取付け用ブラケット３０が溶接等により固定されている。ヘッドランプ取付け用ブラケット３０は、外側パネル２３３のパネル本体部２３３ｍの高さ方向中央位置よりも上方でＬ字形の山が徐々に低くなる位置に固定されている。即ち、外側パネル２３３のパネル本体部２３３ｍは、ヘッドランプ取付け用ブラケット３０を境にして、平断面形状が略Ｌ字形の山状から平板状に変化する。

＜縦柱部２３の組立てについて＞
縦柱部２３を組立てる場合には、外側パネル２３３の前側フランジ部２３３ｆと後側フランジ部２３３ｘとを、図６、図７等に示すように、内側パネル２３１の前側フランジ部２３１ｆと後側フランジ部２３１ｘとに位置合わせし、互いにスポット溶接等により接合する。これにより、縦柱部２３の下部は、図６に示すように、内側パネル２３１の前板部２３１ｚ、側板部２３１ｓ等と外側パネル２３３の略Ｌ字形のパネル本体部２３３ｍとにより四角筒状に形成される。また、縦柱部２３の上部は、図７に示すように、内側パネル２３１の前板部２３１ｚ、側板部２３１ｓ等と外側パネル２３３の平板状のパネル本体部２３３ｍとにより三角筒状に形成される。

ここで、外側パネル２３３のパネル本体部２３３ｍは、高さ方向中央位置よりも上方でＬ字形の山が徐々に低くなって上部で平板状となるため、縦柱部２３の平断面形状は四角筒状から三角筒状に徐々に変化するようになる。また、内側パネル２３１の上端部には前側フランジ部２３１ｆ、後側フランジ部２３１ｘが設けられていないため、外側パネル２３３は接合されていない。即ち、縦柱部２３の上端部は内側パネル２３１のみから形成されて、平断面形状が略コ字形の開断面形状となる。このように、前記内側パネル２３１が本発明の第１のパネルに相当し、前記外側パネル２３３が本発明の第２のパネルに相当する。

＜縦柱部２３の取付けについて＞
縦柱部２３の下部は、図４に示すように、内側パネル２３１の前板部２３１ｚと側板部２３１ｓとがサイドメンバ１３の前面に取付けられたフランジ部１３ｘを利用してサイドメンバ１３に固定される。また、縦柱部２３を構成する外側パネル２３３のパネル本体部２３３ｍが、図５に示すように、取付けブラケット１３ｚによりサイドメンバ１３の上面に固定される。さらに、縦柱部２３の上端部は、図４、及び図８に示すように、内側パネル２３１の前板部２３１ｚの前側と幅狭後板部２３１ｂの上側とが上側の横梁部２５に固定されるようになる。このように、サイドメンバ１３に固定される縦柱部２３の下部が四角筒状に形成されているため、縦柱部２３の下部における倒れ荷重に対する強度を確保できる。また、縦柱部２３の上部が捩れに強い三角筒状に形成されているため、縦柱部２３の捩れ荷重に対する強度を確保できる。即ち、斜めサポート部材２８、及び上側の横梁部２５から縦柱部２３に加わる捩れ荷重に対する強度を確保できる。

＜本実施形態に係る車両のラジエータサポート２０の長所について＞
本実施形態に係る車両のラジエータサポート２０によると、サイドメンバ１３に固定される縦柱部２３の下部が四角筒状に形成されているため、縦柱部２３の下部に加わる倒れ荷重に対する強度を確保できる。また、縦柱部２３の上部が捩れに強い三角筒状に形成されているため、縦柱部２３の上部に加わる捩れ荷重に対する強度を確保できる。このように、縦柱部２３の下部を四角筒状に形成し、上部を三角筒状に形成するため、縦柱部２３を全体的に四角筒状にする構成と比較して軽量化を図れる。また、縦柱部２３の断面形状は、四角筒状から三角筒状に徐々に変化するため、縦柱部２３の上下方向で強度が徐々に変化するようになり、脆弱部が生じない。

また、縦柱部２３を内側パネル２３１（第１のパネル）と外側パネル２３３（第２のパネル）から構成するため、下部が四角筒状、上部が三角筒状に形状されている縦柱部２３を比較的容易に製作できるようになる。また、縦柱部２３はヘッドランプ取付け用ブラケット３０より下側が四角筒状に形成されており、ヘッドランプ取付け用ブラケット３０より上側が三角筒状に形状されている。このため、倒れ込み強度が高い縦柱部２３の四角筒状の部分でヘッドランプの重量を受けられるようになる。

＜変更例＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、縦柱部２３の上端部を内側パネル２３１のみで開断面形状で形成して上側の横梁部２５に接続する例を示した。しかし、縦柱部２３の上端部を内側パネル２３１と外側パネル２３３とから三角筒状に形成して上側の横梁部２５に接続することも可能である。また、本実施形態では、外側パネル２３３のパネル本体部２３３ｍの形状を山形から平板状に変化させることで、縦柱部２３を下部で四角筒状、上部で三角筒状に形成する例を示した。しかし、縦柱部２３を三角筒状の上部片と四角筒状の下部片とから構成し、三角筒状の上部片と四角筒状の下部片とを組み合わせるようにする構成でも可能である。また、本実施形態では、上側の横梁部２５の端部が斜めサポート部材２８を介して後方のボディ骨格に連結されている例を示した。しかし、上側の横梁部２５と斜めサポート部材２８とを一部品で製作し、上側の横梁部２５の端部を後方のボディ骨格に連結する構成でも可能である。さらに、縦柱部２３の上部を上側の横梁部２５に連結する例を示したが、縦柱部２３の上部を斜めサポート部材２８に連結する構成でも可能である。

１３・・・・サイドメンバ
２０・・・・ラジエータサポート
２３・・・・縦柱部
２５・・・・上側の横梁部
２６・・・・下側の横梁部
２８・・・・斜めサポート部材
３０・・・・ヘッドランプ取付け用ブラケット
２３１・・・内側パネル（第１のパネル）
２３３・・・外側パネル（第２のパネル）
ＥＲ・・・・エンジンルーム

Claims (6)

1. エンジンルーム内でラジエータを支持する車両のラジエータサポートであって、
   前記ラジエータを上下方向から支持する上下の横梁部と、前記上下の横梁部を支持する左右の縦柱部とを備えており、
   前記上側の横梁部の左右端部は、左右のサポート部材を介して、あるいは直接的に後方のボディ骨格にそれぞれ連結されており、
   前記左右の縦柱部は、車両前後方向に延びる左右のサイドメンバによってそれぞれ支持されており、
   前記サイドメンバに固定される前記縦柱部の下部が四角筒状に形成されており、上側の横梁部、あるいはサポート部材に固定される前記縦柱部の上部が三角筒状に形状されている車両のラジエータサポート。
2. 請求項１に記載された車両のラジエータサポートであって、
   前記サイドメンバより上側の前記縦柱部の断面形状は、四角筒状から三角筒状に徐々に変化する車両のラジエータサポート。
3. 請求項２に記載された車両のラジエータサポートであって、
   前記縦柱部の断面形状は、四角筒状の部分における一辺の長さ寸法が徐々に小さくなるように変化することで三角筒状となる車両のラジエータサポート。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載された車両のラジエータサポートであって、
   前記縦柱部は、縦長の第１のパネルと縦長の第２のパネルとを備え、
   前記第１のパネルは、平断面形状が略Ｌ字形に形成されて、幅方向における両端縁に上下方向に延びるフランジ部が形成されており、
   前記第２のパネルは、下部の平断面形状が略Ｌ字形で上部の平断面形状が平板状に形成されて、幅方向における両端縁に上下方向に延びるフランジ部が形成されており、
   前記第１のパネルのフランジ部と第２のパネルのフランジ部とを互いに接合させることで前記縦柱部が構成される車両のラジエータサポート。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載された車両のラジエータサポートであって、
   左右の縦柱部の側面には、それぞれヘッドランプ取付け用ブラケットが設けられており、
   前記ヘッドランプ取付け用ブラケットより下側の縦柱部が四角筒状に形成されており、前記ヘッドランプ取付け用ブラケットより上側の縦柱部が三角筒状に形状されている車両のラジエータサポート。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載された車両のラジエータサポートであって、
   前記縦柱部の上部は、三角筒状に形成されている部分よりも上側が開断面形状に形成されており、
   前記縦柱部の開断面形状の部分が上側の横梁部に接続されている車両のラジエータサポート。
   

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