JP2019069755A - アンダーカバー補強部材を含むアンダーカバー組立体 - Google Patents

アンダーカバー補強部材を含むアンダーカバー組立体 Download PDF

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Abstract

【課題】歩行者脚部衝突試験結果を改善しうるアンダーカバー組立体を提供する。【解決手段】車両は、前端部組立体の下部において車両長手方向において外向きに延在する下部バンパ領域を有するフロントパネルを含む。アンダーカバー組立体50が、フロントパネルの後方に配置されており、且つ、下部バンパ領域において配置されているフロントエッジ46を含むアンダーカバー本体66を有する。アンダーカバー組立体50は、アンダーカバー本体66の少なくとも一領域内の剛性を増大させるべく、アンダーカバー本体66の表面に接続されると共に前記アンダーカバー本体66の所定の長さに沿って延在するアンダーカバー補強部材80を含む。【選択図】図4

Description

本明細書は、一般に、アンダーカバー組立体及びアンダーカバー組立体を含む車両に関し、且つ、更に詳しくは、アンダーカバー補強部材を含むアンダーカバー組立体に関する。
車両は、衝突の場合にエネルギーを吸収するべく弾性的且つ可塑的に変形するバンパ組立体及び衝突保護構造を装備することができる。又、車両は、水及び塩並びに道路の破片などの環境条件から車両コンポーネントを保護する様々な保護機能を含むこともできる。例えば、多くの車両は、車両エンジン及び/又はその他のコンポーネントを車両の下方から保護するアンダーカバーを含む。又、アンダーカバーは、多くのエンジンコンパートメントの場所が車両の前部に位置していることに鑑み、車両の前部に配置することもできる。アンダーカバーが車両の前部に配置されうることから、アンダーカバーは、正面衝突試験の、特に歩行者脚部衝突試験の、結果に対して、ある程度の影響を及ぼしうる。従って、歩行者脚部衝突試験結果を改善しうるアンダーカバー組立体が望ましい。
一実施形態においては、車両は、前端部組立体の下部において車両長手方向において外向きに延在する下部バンパ領域を有するフロントパネルを含む。アンダーカバー組立体は、フロントパネルの後方に配置されており、且つ、下部バンパー領域に配置されたフロントエッジを含むアンダーカバー本体を有する。アンダーカバー組立体は、アンダーカバー本体の少なくとも一領域内における剛性を増大させるべく、アンダーカバー本体の表面に接続されると共にアンダーカバー本体の長さに沿って延在するアンダーカバー補強部材を含む。
別の実施形態においては、アンダーカバー組立体は、車両のフロントパネルの下部バンパ領域内において配置されている。アンダーカバー組立体は、下部バンパ領域内において配置されるようにサイズ設定されたフロントエッジを含むアンダーカバー本体を含む。アンダーカバー補強部材は、アンダーカバー本体の表面に接続されている。アンダーカバー補強部材は、アンダーカバー本体よりも硬い材料から形成されている。
別の実施形態においては、アンダーカバー組立体の特性を変更する方法が提供されている。方法は、アンダーカバー補強部材をアンダーカバー本体の表面に接続することにより、アンダーカバー組立体のアンダーカバー本体の少なくとも一部分の剛性を増大させるステップを含む。アンダーカバー本体のフロントエッジは、フロントパネルの下部バンパ領域内において配置されている。
本明細書において記述されている実施形態によって提供されるこれらの及び更なる特徴については、図面との関連において以下の詳細な説明を参照することにより、更に十分に理解することができよう。
図面に示されている実施形態は、その特性が例示及び例証を目的としており、従って、請求項によって定義されている主題の限定を意図したものではない。例示用の実施形態に関する以下の詳細な説明については、以下の図面との関連において参照することにより、理解することが可能であり、これらの添付図面においては、同一の構造が、同一の参照符号によって示されている。
本明細書において図示及び記述されている1つ又は複数の実施形態による車両の斜視図を示す。 本明細書において図示及び記述されている1つ又は複数の実施形態による、フロントパネルが除去された状態における、図1の車両の前部組立体の斜視図を示す。 本明細書において図示又は記述されている1つ又は複数の実施形態による図2の前部組立体の別の斜視図を示す。 本明細書において図示又は記述されている1つ又は複数の実施形態による図2の前部組立体と共に使用されるアンダーカバー組立体の平面図を示す。 本明細書において図示及び記述されている1つ又は複数の実施形態による図4のアンダーカバー組立体の詳細図を示す。 図5のライン6−6に沿った断面図である。 図5のライン7−7に沿った断面図である。 本明細書において図示及び記述されている1つ又は複数の実施形態による動作の際の図2のアンダーカバー組立体を示す。
本明細書による車両は、フロントパネルと、車両の前部においてフロントパネルによってカバーされている、車両横方向において延在するバンパ補強梁と、を含む車両を含む。バンパ補強梁の下方に配置されているのは、車両フレームの裏面において接続されたアンダーカバー組立体である。アンダーカバー組立体は、アンダーカバー組立体がフロントパネルに向かって接続されている支持構造から前方に延在している。アンダーカバー組立体は、自身に対して接続されたアンダーカバー補強部材を含み、アンダーカバー補強部材は、車両長手方向においてアンダーカバー組立体を補強している。
本明細書において使用されている「車両長手方向」という用語は、車両の前−後方向(即ち、図1において示されている+/−車両X方向)を意味している。「車両横方向」という用語は、横断車両方向(即ち、図1に示されている+/−車両Y方向)を意味し、且つ、車両長手方向を横断している。「車両垂直方向」という用語は、車両の上−下方向(即ち、図1に示されている+/−車両Z方向)を意味している。更には、「内側(inboard)」、「内向き(inward)」、「外側(outboard)」、及び「外向き(outward)」という用語が、車両の様々なコンポーネントの相対的な位置決めを表すべく、使用されている。図1を参照すれば、本明細書において使用されている「外側」又は「外向き」は、車両中心線4との関係において方向2におけるコンポーネントの相対的な場所を意味している。本明細書において使用されている「内側」又は「内向き」という用語は、車両中心線4との関係において方向6におけるコンポーネントの相対的な場所を意味している。車両構造は、一般に、車両中心線4を中心として対称であることから、「内側」、「内向き」、「外側」、及び「外向き」という用語の使用が意味する方向は、車両10の両側部に沿って位置決めされたコンポーネントを評価する際には、車両中心線4を中心として鏡像の関係になりうる。
本開示による要素を内蔵した自動車は、ユニボディ構築方法のみならず、ボディオンフレーム構築方法をも含む、従来既知の様々な構築方法を含みうる。
まず、図1を参照すれば、車両10が示されている。車両10は、車両駆動トレインがその上部に結合されるボディ12を含む。又、車両10は、ボディ12と一体になっているキャビン13をも含む。キャビン13は、一般に、車両10の乗員キャビンを定義している。車両10は、前端部組立体16を含み、前端部組立体16は、フード18、フロントフェンダ20及び22、上部グリル組立体24、フロントバンパ組立体26、及びフロントフェンダ20及び22の間において延在する下部グリル組立体28を含む。一般に、上部グリル組立体24及び下部グリル組立体28は、空気が、カバーを通過しながら、且つ、ラジエタの上方において、流れることを許容しつつ、カバー部分30の背後においてラジエタを保護している、いくつかの水平方向において配設されたグリル偏向器32、メッシュ、又はその他の適したカバーを有するカバー部分30を含む。前端部組立体16は、車両10の様々な前部コンポーネントをカバーしている外側カバー又はフロントパネル34を含む。
図2を参照すれば、(図2においては、除去されている)フロントパネルは、フロントフェンダ20及び22(図1)の間において車両横方向において延在する、バンパ補強梁40の少なくとも一部分をカバーするための外側カバーである。バンパ補強梁40は、一般に、車両横方向において湾曲した形状を有することができると共に、フロントフェース44まで車両長手方向において前方に延在することができる。又、フロントパネル34は、アンダーカバー組立体50のフロントエッジ46をカバーすることもできる。アンダーカバー組立体50は、バンパ補強梁40の下方において、或いは、これよりも地面に近接した状態において、配置され、且つ、車両長手方向においてフロントエッジ46まで前方に延在している。又、フロントパネル34は、図1からわかるように、アンダーカバー組立体50をカバーするように、前方に延在している。
図3を簡潔に参照すれば、アンダーカバー組立体50は、バンパ補強梁40の下方において車両横方向において延在している。アンダーカバー組立体50は、それなりにプレート様であり、その結果、車両長手方向における長さと、車両横方向における幅と、を有する。いくつかの実施形態においては、アンダーカバー組立体50のリアエッジ54は、ラジエタ支持構造58の下部支持梁56の下方において延在することができる。アンダーカバー組立体50は、リアエッジ54に沿って下部支持梁56に接続されていてもよい。理解されうるように、外側端部部分60及び62は、ラジエタ支持構造58の下部支持梁56を超えて、車両10の両側部まで外向きに延在している。
図4を参照すれば、アンダーカバー組立体50が、隔離状態において示されている。アンダーカバー組立体50は、アンダーカバー本体66を含み、アンダーカバー本体66は、リアエッジ54と、フロントエッジ46と、リアエッジ54とフロントエッジ46の間において延在する外側端部部分60及び62と、を有する。複数の固定場所68が、ラジエタ支持構造58の下部支持梁56に接続するべく、リアエッジ54に沿って提供されている。又、フロントエッジ46も、フロントパネル34に接続するための複数の固定場所70を含にうる。理解されうるように、外側端部部分60及び62は、それぞれ、リアエッジ54からフロントエッジ46まで長手方向及び横方向の両方において延在する側部エッジ72及び74を含む。いくつかの実施形態においては、アンダーカバー組立体50は、車両10のフロントパネル34の形状に対応するように湾曲したほぼ円弧セグメントの形状を有することができる。
アンダーカバー組立体50は、アンダーカバー組立体50の上部対向表面82に取り付けられたアンダーカバー補強部材80を含む。アンダーカバー補強部材80は、長手方向に対して角度θにおいて延在する棒体(rod)の形態を有することができる。いくつかの実施形態においては、アンダーカバー補強部材80は、外側端部部分60において配置され、これにより、側部エッジ72に沿って延在している。アンダーカバー補強部材80は、アンダーカバー本体66のリアエッジ54において配置されている後部端部85と、アンダーカバー本体66のフロントエッジ46において配置されている前部端部84と、を含むことができる。後部端部85及び前部端部84は、いずれも、アンダーカバー本体66のリアエッジ54及びフロントエッジ46において固定される(例えば、ボルト固定される)固定場所86及び88を含むことができる。いくつかの実施形態においては、アンダーカバー補強部材80は、車両長手方向においてアンダーカバー本体66の長さのうちの(例えば、少なくとも約50パーセントや少なくとも約75パーセントなどの)所定の長さにわたって延在することができる。
図示の実施形態においては、アンダーカバー補強部材80は、アンダーカバー本体66の外側端部部分60において不連続なラインに沿って配置されている。アンダーカバー補強部材80は、車両長手方向においてアンダーカバー本体66を補強するように、リアエッジ54からフロントエッジ46まで延在している。アンダーカバー補強部材80は、アンダーカバー本体66を形成している材料よりも硬い材料から形成することができる。一例として、アンダーカバー本体66は、ポリプロピレンなどの、プラスチックから形成されていてもよく、且つ、アンダーカバー補強部材80は、鋼などの、金属から形成されていてもよい。アンダーカバー補強部材80は、車両10の外部に対向しない状態で位置決めされるように、且つ、環境に対する過剰な露出からアンダーカバー本体66によって保護されるように、上部対向表面82上において配置することができる。
図5を参照すれば、アンダーカバー補強部材80が、アンダーカバー本体66に接続された状態において、更に詳しく示されている。アンダーカバー本体66は、その内部においてアンダーカバー補強部材80を受け入れるようにサイズ設定された凹部領域90を含む。凹部領域90は、アンダーカバー補強部材80の周囲94の周りにおいて延在するように成形された、隆起した境界壁92によって形成されている。アンダーカバー補強部材80は、前方部分96と、後方部分98と、を含む。図示の実施形態においては、前方部分96は、車両横方向において後方部分98よりも狭くなっている。但し、車両の形状及び補強の制約に応じて、その他の形状も可能でありうる。
図6は、アンダーカバー本体66に接続されたアンダーカバー補強部材80の前方部分96の断面図を示している。アンダーカバー補強部材80の前方部分96は、中心壁108の両側のエッジ104及び106から外向きに延在することにより、それなりにU字の形状を形成している側壁100及び102を含む。中心壁108は、アンダーカバー本体66の隆起した部分110上において休止している一方で、側壁100及び102は、それぞれ、溝112及び114内において受け入れられている。溝112及び114は、アンダーカバー補強部材80の周囲94の周りにおいて延在している境界壁92によって境界が定められている。(例えば、ねじやボルトなどの)留め具116が、アンダーカバー補強部材80をアンダーカバー本体66に接続するべく、使用されてもよい。
図7は、アンダーカバー補強部材80の後方部分98の断面図を示している。アンダーカバー補強部材80の後方部分98は、中心壁108の両側のエッジ104及び106から外向きに延在することにより、それなりにU字の形状を形成している側壁100及び102を含む。後方部分98の中心壁108は、前方部分96の中心壁108よりも幅が広くてもよい。中心壁108は、アンダーカバー本体66の隆起した部分120上において休止している一方で、側壁100及び102は、それぞれ、溝112及び114内において受け入れられている。側壁100及び102は、前方部分96内よりも、後方部分98内において、長い長さを有することができる。
図8を参照すれば、アンダーカバー組立体50は、バンパ補強梁40の下方において、或いは、これよりも地面に近接した状態において、配置されており、且つ、車両長手方向において、前端部組立体16の下部バンパ領域内に配置されたフロントエッジ46まで前方に延在している。又、フロントパネル34は、アンダーカバー補強部材80をカバーするように、前方に延在している。空間124が、フロントパネル34とアンダーカバー組立体50の間に提供されていてもよい。空間124は、アンダーカバー組立体50に接触する前の、アンダーカバー組立体50におけるフロントパネル34のなんらかの後方変形を許容することができる。その他の実施形態においては、空間124が、フロントパネル34とアンダーカバー組立体50の間に提供されていなくてもよい。例えば、フロントパネル34は、フロントエッジ46においてアンダーカバー組立体50に直接的に接続されていてもよい。
又、図8は、アンダーカバー組立体50の動作をも示している。脚部衝突物体Oが車両10の前端部組立体16との接触状態になるのに伴って、バンパ、相対的に剛性のバンパ補強梁40、及び関連するエネルギー吸収体構造128は、脚部衝突物体Oの上部部分130に対して力を印加することにより、結合部132まわりのモーメントMを生成する傾向を有する。前端部組立体16内への脚部衝突物体Oの更なる動きにより、フロントパネル34は、フロントパネル34とアンダーカバー組立体50の間の空間124を閉鎖することになる。脚部衝突物体Oの下部部分134がアンダーカバー組立体50のフロントエッジ46に係合するのに伴って、力が下部部分134に対して印加される。アンダーカバー補強部材80が存在しない場合には、脚部衝突物体Oの下部部分134に印加された力は、バンパ補強梁40において上部部分130に印加される力と比較した場合に、小さくなり、この結果、結合部132におけるモーメントMが増大しうる。アンダーカバー補強部材80を提供することにより、脚部衝突物体Oの下部部分134は、上部部分130と共に運動し、これにより、結合部132におけるモーメントMを減少させることができる。
アンダーカバー補強部材を有する上述のアンダーカバー組立体は、車両の前端部組立体上の最も低い位置のうちの1つにおいて相対的に低い補強構造を提供している。アンダーカバー補強部材は、アンダーカバー本体よりも硬い材料から形成されており、この結果、アンダーカバー本体の少なくとも一部分内の剛性が増大する。剛性を増大させることにより、より大きな力を脚部衝突物体の、より低い部分に伝達することが可能となり、その結果、歩行者試験の際の脚部衝突物体内の曲げモーメントを低減することができる。以上においては、単一のアンダーカバー補強部材が図示されているが、アンダーカバー組立体における望ましい剛性に応じて、例えば、車両横方向において離隔した状態で、複数のアンダーカバー補強部材が存在しうる。
「ほぼ(substantially)」及び「約(about)」という用語は、本明細書においては、任意の定量的比較、値、計測、又はその他の表現に帰されうる不確実性の固有の程度を表すべく利用される場合があることに留意されたい。又、これらの用語は、本明細書においては、定量的表現が、対象の主題の基本的機能の変化を結果的にもたらすことなしに、記述されている基準から変化しうる程度を表すべく、利用されてもいる。
以上、本明細書においては、特定の実施形態が図示及び記述されているが、特許請求されている主題の精神及び範囲を逸脱することなしに、様々なその他の変更及び変形が実施されうることを理解されたい。更には、本明細書においては、特許請求されている主題の様々な態様について記述されているが、このような態様の組合せにおける利用は、必須ではない。従って、添付の請求項は、特許請求されている主題の範囲に含まれる、すべてのこのような変更及び変形を含むものと解釈されたい。
〔例1〕
車両であって、
前端部組立体の下部において車両長手方向において外向きに延在する下部バンパ領域を有するフロントパネルと、
前記フロントパネルの後方において配置されると共に前記下部バンパ領域において配置されたフロントエッジを含むアンダーカバー本体を有するアンダーカバー組立体であって、前記アンダーカバー本体の少なくとも一領域内の剛性を増大させるべく、前記アンダーカバー本体の表面に接続されると共に前記アンダーカバー本体の長さに沿って延在するアンダーカバー補強部材を有するアンダーカバー組立体と、
を有する、車両。
〔例2〕
前記アンダーカバー補強部材は、後部端部と、反対側の前部端部と、を含み、前記アンダーカバー補強部材の前記前部端部は、前記アンダーカバー補強部材の前記後部端部よりも、前記アンダーカバー本体の前記フロントエッジに近接している、例1に記載の車両。
〔例3〕
前記アンダーカバー本体は、前記アンダーカバー補強部材とは異なる材料から形成されている、例1に記載の車両。
〔例4〕
前記アンダーカバー本体は、プラスチックから形成されており、且つ、前記アンダーカバー補強部材は、金属から形成されている、例3に記載の車両。
〔例5〕
前記アンダーカバー本体は、幅の観点において、車両横方向において外側端部部分まで延在しており、前記アンダーカバー補強部材は、外側端部部分において配置されている、例1に記載の車両。
〔例6〕
前記アンダーカバー本体は、凹部領域を有し、前記アンダーカバー補強部材は、前記凹部領域内において配置されている、例1に記載の車両。
〔例7〕
前記アンダーカバー補強部材は、中心壁と、前記中心壁の両側のエッジから外向きに延在する一対の側壁と、を有する、例6に記載の車両。
〔例8〕
前記一対の側壁は、前記凹部領域の溝内において受け入れられている、例7に記載の車両。
〔例9〕
前記凹部領域は、前記アンダーカバー補強部材の周囲の周りに延在している境界壁を有する、例6に記載の車両。
〔例10〕
車両のフロントパネルの下部バンパ領域内において配置されるアンダーカバー組立体であって、
前記下部バンパ領域内に配置されるようにサイズ設定されたフロントエッジを含むアンダーカバー本体と、
前記アンダーカバー本体の表面に接続されるアンダーカバー補強部材であって、前記アンダーカバー本体よりも硬い材料から形成されているアンダーカバー補強部材と、
を有する組立体。
〔例11〕
前記アンダーカバー補強部材は、後部端部と、反対側の前部端部と、を含み、前記アンダーカバー補強部材の前記前部端部は、前記アンダーカバー補強部材の前記後部端部よりも、前記アンダーカバー本体の前記フロントエッジに近接している、例10に記載のアンダーカバー組立体。
〔例12〕
前記アンダーカバー本体は、プラスチックから形成されており、且つ、前記アンダーカバー補強部材は、金属から形成されている、例10に記載のアンダーカバー組立体。
〔例13〕
前記アンダーカバー本体は、幅の観点において、車両横方向において外側端部部分まで延在しており、前記アンダーカバー補強部材は、外側端部部分において配置されている、例10に記載のアンダーカバー組立体。
〔例14〕
前記アンダーカバー本体は、凹部領域を有し、前記アンダーカバー補強部材は、前記凹部領域において配置されている、例10に記載のアンダーカバー組立体。
〔例15〕
前記アンダーカバー補強部材は、中心壁と、前記中心壁の両側のエッジから外向きに延在する一対の側壁と、を有する、例14に記載のアンダーカバー組立体。
〔例16〕
前記一対の側壁は、前記凹部領域の溝内において受け入れられている、例15に記載のアンダーカバー組立体。
〔例17〕
前記凹部領域は、前記アンダーカバー補強部材の周囲の周りにおいて延在している境界壁を有する例16に記載のアンダーカバー組立体。
〔例18〕
アンダーカバー組立体の特性を変更する方法であって、
アンダーカバー補強部材を前記アンダーカバー組立体のアンダーカバー本体の表面に接続することにより、前記アンダーカバー本体の少なくとも一部分の剛性を増大させることと、
フロントパネルの下部バンパ領域内において前記アンダーカバー本体のフロントエッジを配置することと、
を有する方法。
〔例19〕
前記アンダーカバー補強部材は、後部端部と、反対側の前部端部と、を含み、前記アンダーカバー補強部材の前記前部端部は、前記アンダーカバー補強部材の前記後部端部よりも、前記アンダーカバー本体の前記フロントエッジに近接している、例18に記載の方法。
〔例20〕
前記アンダーカバー本体は、前記アンダーカバー補強部材とは異なる材料から形成されている、例18に記載の方法。

Claims (10)

  1. 車両であって、
    前端部組立体の下部において車両長手方向において外向きに延在する下部バンパ領域を有するフロントパネルと、
    前記フロントパネルの後方において配置されると共に前記下部バンパ領域において配置されたフロントエッジを含むアンダーカバー本体を有するアンダーカバー組立体であって、前記アンダーカバー本体の少なくとも一領域内の剛性を増大させるべく、前記アンダーカバー本体の表面に接続されると共に前記アンダーカバー本体の長さにそって延在するアンダーカバー補強部材を有するアンダーカバー組立体と、
    を有する車両。
  2. 前記アンダーカバー補強部材は、後部端部と、反対側の前部端部と、を含み、前記アンダーカバー補強部材の前記前部端部は、前記アンダーカバー補強部材の前記後部端部よりも、前記アンダーカバー本体の前記フロントエッジに近接している、請求項1に記載の車両。
  3. 前記アンダーカバー本体は、前記アンダーカバー補強部材とは異なる材料から形成されている、請求項1から2のいずれか1項に記載の車両。
  4. 前記アンダーカバー本体は、プラスチックから形成されており、且つ、前記アンダーカバー補強部材は、金属から形成されている、請求項3に記載の車両。
  5. 前記アンダーカバー本体は、幅の観点において、車両横方向において外側端部部分まで延在しており、前記アンダーカバー補強部材は、外側端部部分において配置されている、請求項1から4のいずれか1項に記載の車両。
  6. 前記アンダーカバー本体は、凹部領域を有し、前記アンダーカバー補強部材は、前記凹部領域内において配置されている、請求項1から5のいずれか1項に記載の車両。
  7. 前記アンダーカバー補強部材は、中心壁と、前記中心壁の両側のエッジから外向きに延在する一対の側壁と、を有し、前記一対の側壁は、前記凹部領域の溝内において受け入れられている、請求項6に記載の車両。
  8. 前記凹部領域は、前記アンダーカバー補強部材の周囲の周りにおいて延在している境界壁を有する、請求項6に記載の車両。
  9. アンダーカバー組立体の特性を変更する方法であって、
    アンダーカバー補強部材を前記アンダーカバー組立体のアンダーカバー本体の表面に接続することにより、前記アンダーカバー本体の少なくとも一部分の剛性を増大させることと、
    フロントパネルの下部バンパ領域内において前記アンダーカバー本体のフロントエッジを配置することと、
    を有する方法。
  10. 前記アンダーカバー補強部材は、後部端部と、反対側の前部端部と、を含み、前記アンダーカバー補強部材の前記前部端部は、前記アンダーカバー補強部材の前記後部端部よりも、前記アンダーカバー本体の前記フロントエッジに近接している、請求項9に記載の方法。
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