JP2019089360A - ブラケット連結構造を有する前部車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】前部車体構造において、フードロックに上下圧縮方向の力が作用した場合に、荷重を分散させることができるブラケット構造を提供する。【解決手段】ブラケット連結構造３０は、前部車体構造１０の上方に配置されて車幅方向に延び、ラジエータ本体の上部を支持するラジエータサポートのアッパ部２２と、前部車体構造１０の前方に配置されて車幅方向に延びるバンパＲ／Ｆ１８とをそれぞれ連結する一対のブラケット３２、及び、一対のブラケット３２に結合するフードロック３４を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、車両の前部車体構造において、ラジエータサポートとバンパリインホースメントとを連結するブラケット連結構造に関する。

車両の前部車体構造において、フロントフードに設けたストライカと係合するフードロック装置を、ラジエータサポートに直接又は連結部材を介して接続する技術が知られている。この場合、フードを閉じる際にフードロック装置に掛かる荷重は、ラジエータサポート全体に伝達される。

特許文献１には、車両の左右方向に延在するバンパリインホースメントを、上方側に位置する第１のバンパリインホースメントと、下方側に位置する第２のバンパリインホースメントで構成し、第１のバンパリインホースメントと車幅方向に配設されたフードロックメンバを、ブラケットを介して連結した車両の前部車体構造が記載されている。

特開２００７−２１６７０６号公報

特許文献１に記載されるブラケットは、フードラッチから入力されるフロントフードからの衝撃をフードロックサポートメンバ（第１のバンパリインホースメント）へ伝える構造となっている。しかし、この構造は、フードロックに上下圧縮方向の力が作用した場合に、荷重が集中する構成となっている。そのため、ブラケット締結具、ブラケットが締結されるフードロックメンバ及びフードロックサポートメンバに掛かる応力が大きくなるおそれがある。

本発明は、前部車体構造において、フードロックに上下圧縮方向の力が作用した場合に、荷重を分散させることができるブラケット構造を提供することを目的とする。

本発明に係るブラケット連結構造は、前部車体構造の上方に配置されて車幅方向に延び、ラジエータ本体の上部を支持するラジエータサポートアッパと、前部車体構造の前方に配置されて車幅方向に延びるバンパリインホースメントとをそれぞれ連結する一対のブラケット、及び、一対のブラケットに結合するフードロックを備える。

好適な態様では、一対のブラケットが車両の車幅方向の中心に対して左右対称に配置される。他の好適な態様では、一対のブラケットのそれぞれが屈曲形状を有する。別の好適な態様では、ラジエータサポートアッパが樹脂製であり、バンパリインホースメント及び一対のブラケットがいずれも金属製である。更に別の好適な態様では、一対のブラケットがラジエータサポートアッパにそれぞれ結合する第１結合箇所間の第１間隔が、一対のブラケットがバンパリインホースメントにそれぞれ結合する第２結合箇所間の第２間隔よりも短い。

ラジエータ本体の上部を支持するラジエータサポートアッパとバンパリインホースメントとをそれぞれ連結する一対のブラケットを設け、それら一対のブラケットに結合するフードロックを設けることにより、フードロックに上下圧縮方向の力が作用した場合に、フードロックにかかる荷重をラジエータサポートアッパとバンパリインホースメントに分散させ、さらに、バンパリインホースメントにかかる荷重を一対のブラケットにより車幅方向の左右に分散させることができる。これにより、ブラケット締結具、ブラケットが締結されるフードロックメンバ及びフードロックサポートメンバに掛かる応力を軽減させることができる。

実施形態の一例に係るブラケット連結構造を設けた前部車体構造の構成を示す斜視図である。 実施形態の一例に係るブラケット連結構造及びその周囲の概略構成を示す正面図である。 実施形態の一例に係るブラケット連結構造及びその周囲の概略構成を示す断面図である。 車両前方から衝撃が加えられた前後におけるブラケット連結構造の動きを示す図である。 実施形態の他の例に係るブラケット連結構造を設けた前部車体構造の構成を示す斜視図である。 実施形態の他の例に係るブラケット連結構造及びその周囲の概略構成を示す正面図である。

以下、本発明に係る実施形態につき、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係るブラケット連結構造を設けた車両の前部車体構造の構成を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係るブラケット連結構造とその周囲の構成を示す正面図である。図３は、図２のＡ−Ａ線における部分断面図であり、本実施形態に係るブラケット連結構造とその周囲の構成を示す。なお、各図面に示す矢印ＲＨの向きが車両の右方であり、矢印ＵＰの向きが車両の上方であり、矢印ＦＲの向きが車両の前方である。以下の説明において、特段の断りがない限り、前後左右上下などの向き及び方向を表す語句は、車両に関する向き及び方向を示す。

図１〜図３に示すように、車両の前部車体構造１０の両サイドには、前後方向に沿って延在するフロントサイドメンバ１２が配設されている。フロントサイドメンバ１２は、略車幅方向及び略車両上下方向に沿った断面が略矩形状の車両骨格部材とされている。フロントサイドメンバ１２の前端部の前側には、補強板１４を介して衝撃吸収部材としてのクラッシュボックス１６が設けられている。クラッシュボックス１６は、略車両前後方向に配置された筒状部を備えており、衝突荷重の入力時に軸方向に圧縮変形することによって衝突エネルギーを吸収するようになっている。

前部車体構造１０の前方であって、クラッシュボックス１６の前端には、車幅方向に沿って延在するバンパリインホースメント（以下「バンパＲ／Ｆ」と称する）１８が配置されている。バンパＲ／Ｆ１８は金属製のバンパ骨格部材とされており、左右一対のクラッシュボックス１６の前端部に架け渡されている。バンパＲ／Ｆ１８は、車幅方向中央部が車幅方向両端部よりも車両前方側に突出するように湾曲した形状とされている。

車両の前部車体構造１０には、ラジエータ本体（図示しない）を支持するラジエータサポートが設けられている。ラジエータサポートは、ラジエータ本体の上部を支持するラジエータサポートアッパ（以下「アッパ部」と称する）２２と、ラジエータ本体の下部を支持するラジエータサポートロア（以下「ロア部」と称する）２４とで構成されている。図１に示すように、アッパ部２２とロア部２４とは、分かれて（分離独立して）配置されており、直接連結していない。

ラジエータサポートのアッパ部２２は、車幅方向両側のフロントサイドメンバ１２の前端部と接合される補強板１４にそれぞれ固定される左右一対の側壁２２Ａと、これらの側壁２２Ａの上部を略車幅方向に沿って架け渡すアッパ部本体２２Ｂと、を備える。本実施形態では、ラジエータサポートは樹脂製であり、左右一対の側壁２２Ａとアッパ部本体２２Ｂとは一体成形されている。側壁２２Ａは、ボルト及びナットからなる締結具により補強板１４に固定される。なお、図１及び図２では、ボルト及びナットからなる締結具の記載を省略する。また、側壁２２Ａの形状及びアッパ部本体２２Ｂの形状は、本実施形態の形状に限定されるものではなく、変更が可能である。

ラジエータサポートのロア部２４は、車幅方向両側のフロントサイドメンバ１２の前端部と接合される補強板１４にそれぞれ固定される左右一対のプレート部材２４Ａと、これらのプレート部材２４Ａの下端部に固定されて車幅方向に沿って架け渡されるロア部本体２４Ｂと、を備えている。プレート部材２４Ａは、主面が車幅方向に面し、直角をなす２辺が車両後方側及び下方側に位置する略直角三角形の形状を有する板状部材である。左右一対のプレート部材２４Ａは、車幅方向両側で左右対称に形成されている。ロア部本体２４Ｂは、略矩形状を有し、プレート部材２４Ａとボルト及びナットで構成される締結具（図示しない）により接合されている。ロア部２４（プレート部材２４Ａ及びロア部本体２４Ｂ）は、鋼板等の金属板から形成されている。なお、ロア部２４において、補強板１４とプレート部材２４Ａとを繋ぐ屈曲面状ブラケットを設けてもよい。屈曲面状ブラケットは、例えば、水平断面がＬ字型の形状を有し、Ｌ字の縦棒部分において補強板１４に溶接されていてもよく、Ｌ字の底部においてプレート部材２４Ａとボルト締結されていてもよい。

本実施形態に係るブラケット連結構造３０は、ラジエータサポートのアッパ部２２（アッパ部本体２２Ｂ）とバンパＲ／Ｆ１８とをそれぞれ連結する一対のブラケット３２、及び、一対のブラケット３２に結合するフードロック３４を備える。

図１〜図３に示すように、一対のブラケット３２はいずれも、上端にある第１取付点３２Ａ及び中央部にある第１結合箇所としての第２取付点３２Ｂの２箇所において、ボルト及びナットで構成される締結具Ｆ（図３）によりアッパ部２２に固定される。また、一対のブラケット３２はいずれも、下端にある第２結合箇所としての第３取付点３２Ｃにおいて、ボルト及びナットからなる締結具Ｆ（図３）によりバンパＲ／Ｆ１８に固定される。なお、第３取付点３２Ｃにおける締結具Ｆは、図３に示す配置とは反対に、ボルトを後方側に、ナットを前方側にそれぞれ配置してブラケット３２及びバンパＲ／Ｆ１８を固定してもよい。ブラケット３２は鋼板等の金属製部材で構成されている。さらに、図３に示すように、ブラケット３２は、第１取付点３２Ａと第２取付点３２Ｂとの間でクランク状に屈曲し、第２取付点３２Ｂと第３取付点３２Ｃとの間では下端側が前方に傾斜した形状に成形されている。

図２に示すように、一対のブラケット３２は、車両の車幅方向の中心に対して左右対称に配置されている。換言すれば、車両の車幅方向の中心を通り、上下方向及び前後方向に延びる平面に対して、一対のブラケット３２の第１取付点３２Ａ、第２取付点３２Ｂ及び第３取付点３２Ｃが等距離に配置されている。また、図２で示すように、本実施形態では、一対のブラケット３２は、第１結合箇所である第２取付点３２Ｂ間の距離（第１間隔）と第２結合箇所である第３取付点３２Ｃ間の距離（第２間隔）とが等しくなるように配置されている。即ち、一対のブラケット３２は、第２取付点３２Ｂから第３取付点３２Ｃまでの間において互いに平行に配置されている。なお、一対のブラケット３２は、後述するように、第１間隔が第２間隔よりも短く、正面視においてハの字状に配置されていてもよく、また、第１間隔が第２間隔よりも広く、正面視において逆ハの字状に配置されていてもよい。

図３に示すように、前部車体構造１０の上方を覆うようにフロントフード４０が配設される。ブラケット連結構造３０が有するフードロック３４は、フロントフード４０が有するストライカ４２を係脱可能に係止するラッチ機構を有し、前部車体構造１０の前方上縁部に配置され、一対のブラケット３２に結合する。フードロック３４は、第１取付点３２Ａのそれぞれにおいて、一対のブラケット３２の上端部及びアッパ部２２に、ボルト及びナットで構成される締結具Ｆにより取り付けられている。すなわち、第１取付点３２Ａでは、フードロック３４とブラケット３２とアッパ部２２とが、１つの締結具Ｆによって車両前方からこの順序で取り付けられている。

次に本実施形態に係るブラケット連結構造３０の作用及び効果について説明する。

本実施形態では、フードロック３４が一対のブラケット３２に結合し、一対のブラケット３２のそれぞれが、アッパ部２２とバンパＲ／Ｆ１８とに接合している。これにより、フロントフード４０を閉じた際にフードロック３４に下向きの衝撃が加わり、ブラケット３２及びアッパ部２２に上下圧縮方向の力が作用した場合であっても、当該荷重をブラケット３２を介してアッパ部２２とバンパＲ／Ｆ１８とに分散することができる。また、バンパＲ／Ｆ１８に伝達された荷重は、補強板１４を介してフロントサイドメンバ１２へとさらに分散伝達される。

例えば、フードロック３４とバンパＲ／Ｆ１８とを連結する連結構造を、車幅方向の中央に１つのみ設けることが考えられる。この場合、当該連結構造とバンパＲ／Ｆ１８とが特定の１箇所のみで結合されているため、フードロック３４にかかる荷重が当該結合箇所に集中する。すると、ブラケット３２の締結具Ｆ、ブラケット３２が締結されるフードロック３４及びフードロックサポートメンバ（図示せず）に掛かる応力が大きくなるおそれがある。そのため、フードロック３４に対してフロントフード４０を閉じる際に下方への強い衝撃が加わる場合に備えて、当該結合箇所における連結構造及び締結部材の強度を向上させる必要がある。

それに対して、本実施形態のブラケット連結構造３０では、フードロック３４、バンパＲ／Ｆ１８及びラジエータサポートのアッパ部２２を連結するブラケット３２を、車幅方向の左右に２つ設けている。これにより、フードロック３４からブラケット３２を介してバンパＲ／Ｆ１８にかかる荷重を１箇所のみに集中させず、車幅方向の左右に分散させることができる。その結果、フードロック３４に下方への強い衝撃が加わった場合であっても、ブラケット３２及び第３取付点３２Ｃの締結具Ｆにかかる負荷を軽減することができる。また、ブラケット３２の締結具Ｆ、ブラケット３２が締結されるフードロック３４及びフードロックサポートメンバに掛かる応力を軽減させることができる。

また、本実施形態に係るブラケット連結構造３０では、図２に示すように、一対のブラケット３２が車両の車幅方向の中心に対して左右対称に配置されている。これにより、フロントフード４０を閉じる際にフードロック３４にかかる荷重、或いは、後述する車両前方からの衝撃による引張り荷重や障害物を乗り越す際にアッパ部２２にかかる荷重等を、車幅方向の左右に均等に分散させることができる。

例えば、フードロック取付構造として、フードロック装置をラジエータサポートの車幅方向中央部に結合する技術が知られている。この技術では、フードを閉じる際にフードロック装置にかかる荷重をラジエータサポートが受け止めることになる。そのため、フードロック３４に加わる衝撃に備えて、例えばラジエータサポートの全体を鋼板等の金属製部材で構成すること等により、ラジエータサポートの強度を保つ必要があった。

それに対して、本実施形態では、フードロック３４、バンパＲ／Ｆ１８及びラジエータサポートのアッパ部２２を連結する一対のブラケット３２を設けることにより、フードロック３４にかかる荷重を、一対のブラケット３２を介してバンパＲ／Ｆ１８にも分散させることができる。その結果、ラジエータサポートにかかる負荷が軽減されるので、ラジエータサポートの一部（例えば本実施形態のようにアッパ部２２）を金属製部材から樹脂製部材に置き換えて、ラジエータサポートの軽量化を図ることが可能となる。

さらに、フードロックをラジエータサポートに取り付ける従来の構造では、車両に対して前方から衝撃が加わった場合に備えて、ラジエータサポート自体の強度向上が必要となる。当該衝撃が加わった場合、フードロックにより係止されるフロントフードの後方への移動を抑制するためである。そのため、ラジエータサポートの一部に樹脂製部材を使用する場合は、構成部材の板厚化、材料強度の向上、或いは、鋼材のインサート成形等、質量増加を伴う強度向上が必要であった。

それに対して、本実施形態では、フードロック３４とバンパＲ／Ｆ１８とをブラケット３２により連結している。そのため、車両に対して前方から衝撃が加わった場合にも、フロントフード４０はフードロック３４及びブラケット３２を介して、強固なバンパＲ／Ｆ１８に連結されている。そのため、フードロック３４をブラケット３２を介して連結するアッパ部２２として樹脂製部材を使用した場合であっても、車両の前方からの衝撃に対する耐久性が向上している。

加えて、本実施形態に係るブラケット３２は、図３に示すように屈曲形状を有する。これにより、ブラケット３２に引張方向の荷重がかかり、上端部が結合するフードロック３４と、下端部が結合するバンパＲ／Ｆ１８との間の距離が拡大した場合であっても、ブラケット３２の屈曲部分が延びることにより、拡大分の線長を適切に確保することができる。

以下、図４を参照しながら、車両前方から衝撃が加わった場合のブラケット連結構造３０の作用効果について説明する。

図４は、車両前方から衝撃が加えられる前後におけるブラケット連結構造３０の配置を示す図である。フロントフード４０は、前方からの衝撃を受けると、フロントフード４０の前後方向中央部等に設けた脆弱部において折れ曲がる（変形する）ことが可能なように形成されている。そのため、フードロック３４にストライカ４２が係合された状態において、車両前方からの荷重が作用した場合、フロントフード４０の変形に伴い、ストライカ４２を係止するフードロック３４は、図４において破線の矢印が示すように後方移動する。

一方、バンパＲ／Ｆ１８が前方からの荷重を受けた場合、その荷重はバンパＲ／Ｆ１８の左右両端部と結合するクラッシュボックス１６に伝達され、クラッシュボックス１６が荷重を吸収して潰れる。このクラッシュボックス１６が潰れる分、バンパＲ／Ｆ１８は図４において破線の矢印が示すように後方移動する。しかしながら、クラッシュボックス１６の後方には剛性の高いフロントサイドメンバ１２があるため、バンパＲ／Ｆ１８の後方への移動距離は、フードロック３４等の移動距離に比べて短くなる。その結果、フードロック３４が取り付けられたブラケット３２の上端部の第１取付点３２Ａの位置と、バンパＲ／Ｆ１８が取り付けられたブラケット３２の下端部の第３取付点３２Ｃとの距離は拡大することになる。

ここで、フードロック３４とバンパＲ／Ｆ１８との間を連結する部材として、車両前方からの衝撃が加わる前における両者間の最短距離を繋げるような、平板状の連結部材を用いることが考えられる。しかしながら、そのような平板状の連結部材では、車両前方からの衝撃が作用した際にかかる上述の引張り荷重に対して、フードロック３４及びバンパＲ／Ｆ１８の両者間を繋ぎ止めることが困難になると考えられる。

それに対して、図３及び図４に示す通り、本実施形態に係るブラケット連結構造３０では、クランク状に屈曲形状を有するブラケット３２を使用する。これにより、車両前方から衝撃が加わった際、フードロック３４が取り付けられた第１取付点３２ＡとバンパＲ／Ｆ１８が取り付けられた第３取付点３２Ｃとの間に引張り荷重が作用したとしても、当該屈曲形状部分が延びることにより距離の拡大分を吸収し、フードロック３４及びバンパＲ／Ｆ１８間の連結構造を維持することができる。

また、本実施形態に係るブラケット３２は金属製部材で構成されている。これにより、ブラケット３２の強度が高くなり、ブラケット３２が荷重を効率よく伝達できるとともに、アッパ部２２が樹脂製部材で構成されていても、フードロック３４からの荷重をバンパＲ／Ｆ１８に適切に分散させることができる。

さらに、本実施形態に係るブラケット連結構造３０では、ラジエータサポートのアッパ部２２とバンパＲ／Ｆ１８とが一対のブラケット３２により連結している。これにより、アッパ部２２の剛性を補強することができる。例えば、車両が障害物を乗り越える際、当該障害物からロア部２４に対して衝撃が加えると、その衝撃によりラジエータ本体を介してアッパ部２２に対して上向きの荷重が作用する。このような荷重がアッパ部２２に作用した場合であっても、その荷重をブラケット３２を介してバンパＲ／Ｆ１８に効果的に分散させることができる。加えて、本実施形態では、アッパ部２２とブラケット３２とが第１取付点３２Ａ及び第２取付点３２Ｂの２つの取付点で結合している。これにより、アッパ部２２に作用した荷重をバンパＲ／Ｆ１８により確実に伝達することができる。

なお、上記で説明した構成は一例であり、ラジエータサポートのアッパ部２２と、バンパＲ／Ｆ１８とを連結する一対のブラケット３２と、当該一対のブラケット３２の両者に結合するフードロック３４とを備えるものであれば、その他の構成は、適宜変更されてもよい。上記の説明では、ラジエータサポートは、アッパ部２２とロア部２４とが直接連結していない構造を有していたが、ラジエータ本体の左右に配置され、上下方向に延び、上端部がアッパ部と接合し、下端部がロア部と接合する左右一対のサイド部によって、四角形の枠状のラジエータサポートを構成してもよい。また、上記の説明では、アッパ部２２は樹脂製部材で構成されていたが、ブラケット３２と結合するアッパ部２２（アッパ部本体２２Ｂ）が鋼板等の金属製部材で構成されていてもよい。また、上記の説明では、例えば部材間の固定をボルトとナットで構成される締結具により行っているが、部材間を固定する手段は、溶接等の公知の手段でもよい。

図５及び図６に、本実施形態に係るブラケット連結構造３０の変形例を示す。図５は、変形例に係るブラケット連結構造３０を設けた車両の前部車体構造１０の構成を示す斜視図であり、図６は、変形例に係るブラケット連結構造３０とその周囲の構成を示す正面図である。図５及び図６に示すブラケット連結構造３０では、一対のブラケット３２は、車両の車幅方向の中心に対して左右対称に配置され、なお且つ、一対のブラケット３２がアッパ部２２に結合する第２取付点３２Ｂ間の距離（第１間隔）が、一対のブラケット３２がバンパＲ／Ｆ１８に結合する第３取付点３２Ｃ間の距離（第２間隔）よりも短い、正面視においてハの字状に、配置されている。これにより、フードロックに上下圧縮方向の力が作用した場合であっても、より適切に荷重を分散させることができる。

１０ 前部車体構造、１２ フロントサイドメンバ、１４ 補強板、１６ クラッシュボックス、１８ バンパＲ／Ｆ（バンパリインホースメント）、２２ アッパ部（ラジエータサポートアッパ）、２２Ａ 側壁、２２Ｂ アッパ部本体、２４ ロア部（ラジエータサポートロア）、２４Ａ プレート部材、２４Ｂ ロア部本体、３０ ブラケット連結構造、３２ ブラケット、３２Ａ 第１取付点、３２Ｂ 第２取付点（第１結合箇所）、３２Ｃ 第３取付点（第２結合箇所）、３４ フードロック、４０ フロントフード、４２ ストライカ。

Claims (5)

1. 前部車体構造の上方に配置されて車幅方向に延び、ラジエータ本体の上部を支持するラジエータサポートアッパと、前部車体構造の前方に配置されて車幅方向に延びるバンパリインホースメントとをそれぞれ連結する一対のブラケット、及び、
   前記一対のブラケットに結合するフードロックを備える、ブラケット連結構造。
2. 前記一対のブラケットが車両の車幅方向の中心に対して左右対称に配置される、請求項１に記載のブラケット連結構造。
3. 前記一対のブラケットのそれぞれが屈曲形状を有する、請求項１又は２に記載のブラケット連結構造。
4. 前記ラジエータサポートアッパが樹脂製であり、前記バンパリインホースメント及び前記一対のブラケットがいずれも金属製である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のブラケット連結構造。
5. 前記一対のブラケットが前記ラジエータサポートアッパにそれぞれ結合する第１結合箇所間の第１間隔が、前記一対のブラケットが前記バンパリインホースメントにそれぞれ結合する第２結合箇所間の第２間隔よりも短い、請求項１〜４のいずれか一項に記載のブラケット連結構造。
   

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