JP2019116156A

JP2019116156A - 車両構造

Info

Publication number: JP2019116156A
Application number: JP2017250643A
Authority: JP
Inventors: 公彦坂野; Kimihiko Sakano
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2019-07-18
Anticipated expiration: 2037-12-27
Also published as: JP7060909B2

Abstract

【課題】簡易な構成で、エンジンの冷却機器を支持する枠状部材の強度を向上できる車両構造を提供する。【解決手段】車両の前端に設けられ、エンジンの冷却機器３が取り付けられる枠状部材４を備え、枠状部材４の上片４Ｕの一部に、車両下方ＬＷＲ側に凸となる湾曲部４０Ｂを備える車両構造１であって、上片４Ｕに冷却機器３を取り付けるブラケット５を備える。上片４Ｕは断面凹状で、かつその開口部が車両下方ＬＷＲに向けて配置されており、ブラケット５は上片４Ｕの内部に配置されており、ブラケット５の少なくとも一部が上片４Ｕに備わる湾曲部４０Ｂの内部に及び、かつ湾曲部４０Ｂの内面に接合されている。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の前端に設けられ、エンジンの冷却機器が取り付けられる枠状部材を備える車両構造に関する。

自動車などの車両には、冷却液を用いてエンジンなどを冷却する冷却機器が備えられている。冷却機器としては、ラジエータとラジエータファンとを備えるものや、さらにエアコンディショナーのコンデンサを備えるものが挙げられる。

上記冷却装置は、車両の前端に設けられる枠状部材（ラジエータサポートと呼ぶ場合もある）に取り付けられている。枠状部材は、上片、下片、右片、及び左片を備え、上片と下片とに掛け渡すように冷却装置が取り付けられる。ここで、重量物である冷却装置が走行時の振動で上下に振られたときに、上片に大きな負荷がかかる。この問題に鑑み、特許文献１では、上横枠（上片）の一部に、車両下方に凸となる湾曲部を形成し、車両下方からの荷重に対する耐性を上片に付与する構成が開示されている。

特開２０１４−４３１８６号公報

しかし、車両下方に凸となる湾曲部を備える上片は、車両下方からの荷重に対する耐性に優れるものの、車両上方からの荷重に対する耐性が十分でないという問題がある。上片に対する車両上方からの荷重として、例えばエンジンルームのフードを閉めるときの荷重を挙げることができる。一般的に、枠状部材の上片には、フードのロック機構が設けられていることが多く、フードを閉めるときの衝撃が上片に作用し易い。車両上方からの荷重に対する耐性を上片に付与するには、上片を厚くしたり、上片に別途補強部材を設けたりして上片の剛性を向上させれば良いが、そのような対応では、枠状部材のコストや重量が増加してしまう。

本発明の目的の一つは、簡易な構成で、エンジンの冷却機器を支持する枠状部材の強度を向上できる車両構造を提供することにある。

本発明の一態様に係る車両構造は、
車両の前端に設けられ、エンジンの冷却機器が取り付けられる枠状部材を備え、
前記枠状部材の上片の一部に、車両下方側に凸となる湾曲部を備える車両構造であって、
前記上片に前記冷却機器を取り付けるブラケットを備え、
前記上片は断面凹状で、かつその開口部が車両下方に向けて配置されており、
前記ブラケットは前記上片の内部に配置されており、前記ブラケットの少なくとも一部が前記上片に備わる前記湾曲部の内部に及び、かつ前記湾曲部の内面に接合されている。

上記車両構造によれば、冷却機器を枠状部材に取り付けるブラケットを利用して上片の湾曲部の強度を向上させることができる。また、ブラケットを利用することで、上片に対する冷却機器の固定強度が増すので、冷却機器のガタつきなどを抑制できる。

また、上記車両構造によれば、上片の湾曲部の補強にあたり、上片を厚くしたり、上片に別途補強部材を設けたりする必要がなくなる。上片を厚くしたり、別途補強部材を設けたりすると、枠状部材のコストが上昇したり、枠状部材の重量が増加して枠状部材のハンドリング性が低下するなど、車両の生産性が低下する。このような問題点は、上片を厚くしたりブラケットとは別の補強部材を設けたりする必要がない上記車両構造では生じ得ず、そのため車両の生産性の低下を抑制できる。

実施形態１に係る車両構造の斜視図である。図１の車両構造に備わる湾曲部近傍の概略斜視図である。図１の車両構造に備わる湾曲部近傍の概略正面図である。図１のＩＶ−ＩＶ断面図である。

本発明の実施形態に係る車両構造１を図１〜４に基づいて説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。図中の矢印で示す『ＦＲ』は車両前方、『ＲＲ』は車両後方、『ＵＰ』は車両上方、『ＬＷＲ』は車両下方、『ＬＨ』は車両左方、『ＲＨ』は車両右方を示す。なお、本発明は、これらの例示に限定されず、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

＜実施形態１＞
≪全体構成≫
図１は、車両のモノコックボディーの前端近傍を示す部分斜視図である。図１に示す本例の車両構造１は、車両の前端（本例ではシャシー２を構成するサイドメンバ）に設けられ、エンジンの冷却機器３が取り付けられる枠状部材４を備える。この枠状部材４の上片４Ｕの一部には、車両下方側に凸となる湾曲部４０Ｂが備わっている。この本例の車両構造１の特徴の一つとして、上片４Ｕに対する冷却機器３の取付構造を挙げることができる。以下、車両構造１の各構成を詳細に説明する。

≪冷却機器≫
本例の冷却機器３は、図４に示すように、ラジエータ３０とラジエータファン３１とコンデンサ３２とを備えるユニットである。図面上、三者３０，３１，３２は分離しているように見えるが、実際はケース部３３によって一体化されている。ラジエータファン３１はラジエータ３０のＲＲ側に設けられ、コンデンサ３２はラジエータ３０のＦＲ側に設けられる。ラジエータ３０はエンジンを冷却した冷却液を冷却する熱交換器であり、コンデンサ３２はエアコンディショナーの高圧の冷媒を冷却する熱交換器である。

図１では示していないが、冷却機器３（ユニット）の上端と下端にはそれぞれ、冷却機器３を枠状部材４に固定するための複数の取付突起３５（図４）が形成されている。取付突起３５の一例については、後段で図４を参照して改めて説明する。

≪枠状部材≫
枠状部材４は、ラジエータサポートとも呼ばれる部材であって、図１に示すように上片４Ｕ、下片４Ｄ、左片４Ｌ、及び右片４Ｒを備える矩形枠状の金属製部材である。本例の枠状部材４はさらに、その枠形状の変形を抑制する横桟４Ｈと二本の縦桟４Ｖとを備える。横桟４Ｈは、左片４Ｌの中間部と右片４Ｒの中間部とを繋いでいる。二本の縦桟４Ｖ，４Ｖはそれぞれ、横桟４Ｈの中間部と上片４Ｕの中間部、及び横桟４Ｈの中間部と下片４Ｄの中間部とを繋いでいる。本例では、左片４Ｌ及び右片４Ｒがシャシー２に連結されることで、枠状部材４がシャシー２の前端に固定されている。

上片４Ｕは、その延伸方向に沿った開口部を有する樋状の部材であって、その断面形状が凹状となっている。本例の上片４Ｕは、図４の横断面図に示すように、ＵＰ側に配置される天井部４０と、天井部４０のＦＲ側端部に繋がる前壁部４１と、天井部４０のＲＲ側端部に繋がる後壁部４２と、を備える断面『コ』状に形成されている。そして、この上片４Ｕにおける前壁部４１の下端と後壁部４２の下端との間に形成される開口部が、ＬＷＲ側に開口している、断面凹状の上片４Ｕとすることで、上片４Ｕの強度を確保しつつ、上片４Ｕの軽量化を図ることができる。ここで、上片４Ｕは、樋状に形成されていればその断面形状は『コ』状に限定されるわけではない。例えば、断面凹状には断面円弧状などが含まれる。その他、上片４Ｕの断面形状は、図４の天井部４０の中間部がさらにＵＰ側に突出した段付き山型形状となっていてもかまわない。一方、本例の下片４Ｄ、左片４Ｌ、及び右片４Ｒは中実の部材であるが、上片４Ｕと同様に樋状の部材とすることもできる。

上片４Ｕは、車幅方向に真っ直ぐな形状ではなく、車幅方向の中央よりもやや左寄りの部分に湾曲部４０Ｂを備える（特に、図１参照）。湾曲部４０ＢはＬＷＲ側に張り出すようになっている、即ちＬＷＲ側に凸となっている。湾曲部４０Ｂを挟む上片４Ｕの右側部分４０Ｒが、左側部分４０Ｌよりも高くなっている。右側部分４０Ｒと左側部分４０Ｌはほぼ水平に延びている。

上片４Ｕの中央（本例では、右側部分４０Ｒの湾曲部４０Ｂ寄りの位置）には、図示しないフードの爪部を貫通させるロック孔ｈ１が形成されている（図１、図２参照）。ロック孔ｈ１の下にはフードロック機構が設けられ、フードが閉じた状態を維持できるようになっている。また、上片４Ｕの右側部分４０Ｒよりも低くなった左側部分４０Ｌの上部には、閉じられたフードを下支えする台座６が設けられている。台座６は、ＬＷＲ側とＲＨ側とＬＨ側とが開口する樋状の部材であって、上片４Ｕに被せるように固定されている。台座６の上部には弾性材からなるフードストッパを設けて、フードを閉じるときの衝撃を吸収できるようにすると良い。

さらに、上片４Ｕの左側部分４０Ｌのうち、台座６で覆われる箇所（台座取付部４０Ｘ）には、冷却機器３を取り付けるための上片側取付孔ｈ３が設けられている。この上片側取付孔ｈ３については後述する。

≪ブラケット≫
ブラケット５は、上片４Ｕに冷却機器３を取り付けるための金具である。図２，４に示すように、ブラケット５は、ブラケット上部５０とブラケット前部５１とブラケット後部５２とが断面凹状に繋がる樋状の部材である。このブラケット５は上片４Ｕの内部に配置され、固定されている。本例では、図４に示すように、上片４Ｕの前壁部４１の内周面とブラケット前部５１の外周面とが接合すると共に、上片４Ｕの後壁部４２の内周面とブラケット後部５２の外周面とが接合している。このブラケット５の少なくとも一部（本例ではＲＨ側端部）は、上片４Ｕに備わる湾曲部４０Ｂの内部に及び、かつ湾曲部４０Ｂの内面に接合されている。

上片４Ｕに対するブラケット５の接合方法としては、ネジ止めや溶接などを挙げることができる。接合作業の容易性、接合強度の確保の点で、スポット溶接や焼抜き栓溶接などの溶接によってブラケット５を上片４Ｕに接合することが好ましい。本例では、図２，３の仮想線の４つのバツ印で示すように、ＦＲ側で上片４Ｕの内面とブラケット５とが溶接にて接合されている。図示しないＲＲ側でも、ＦＲ側に対向する４つの位置で上片４Ｕとブラケット５とが溶接にて接合されている。特に、湾曲部４０Ｂの内部に配置されるブラケット５が湾曲部４０Ｂの内面に接合されていることで、湾曲部４０Ｂがブラケット５によって内側から支えられた状態になり、湾曲部４０Ｂの曲げ剛性が向上する。

また、図２，３に示すように、ブラケット５のＬＨ側端部は、上片４Ｕにおける台座６で覆われる部分（台座取付部４０Ｘ）の内部に及んでいる。台座取付部４０Ｘの内部に配置されるブラケット５も、仮想線のバツ印で示すように台座取付部４０Ｘの内面に溶接にて接合されているため、台座取付部４０Ｘもブラケット５によって内側から支えられた状態になる。フードを閉めたときの衝撃は、台座６を介して台座取付部４０Ｘにも作用するが、ブラケット５によって台座取付部４０Ｘの剛性が向上しているため、台座取付部４０Ｘが撓み難い。

図４に示すように、ブラケット上部５０のうち、湾曲部４０Ｂの内部に配置される箇所には貫通孔が形成されており、その貫通孔にはゴムなどの弾性材からなる筒状の弾性ブッシュ５５が嵌め込まれている。弾性ブッシュ５５の内部の孔によってブラケット側取付孔ｈ２が形成される。このブラケット側取付孔ｈ２には、冷却機器３のケース部３３の上端に設けられる取付突起３５が挿入される。取付突起３５は、その先端の外周側が先細りとなった中空状となっており、ブラケット側取付孔ｈ２に挿入し易くなっている。

≪その他≫
上片４Ｕにおけるブラケット５が取り付けられていない箇所に対する冷却機器３の取付状態を説明する。図２を参照して既に説明したように、上片４Ｕにおける台座取付部４０Ｘには、冷却機器３を固定するための上片側取付孔ｈ３が設けられている。上片側取付孔ｈ３の構成は、図４を参照したブラケット側取付孔ｈ２と同様の構成を備える。つまり、上片４Ｕに設けられる貫通孔に弾性ブッシュを嵌め込むことで上片側取付孔ｈ３が形成されている。この上片側取付孔ｈ３に、冷却機器３の取付突起（図４を参照した取付突起３５と同様の構成）を挿入して、ブラケット５のない箇所で冷却機器３を上片４Ｕに固定することができる。

冷却機器３の下部（図１参照）は下片４Ｄに固定されている。その固定方法はとくに限定されない。例えば、冷却機器３の下部を下片４Ｄに直接ネジ止めしても良いし、ブラケットを介して固定しても良い。

≪効果≫
以上説明した車両構造１によれば、冷却機器３のブラケット５を利用して上片４Ｕの湾曲部４０Ｂの強度を向上させることができる。また、そのブラケット５が、フードの衝撃を受ける台座取付部４０Ｘの強度を向上させている。そのため、上片４Ｕが撓み難く、上片４Ｕと冷却機器３との固定状態を維持し易くなるため、振動によって冷却機器３の固定が弛んでガタつくといった不具合を抑制できる。

また、本例の車両構造１によれば、上片４Ｕの湾曲部４０Ｂの補強にあたり、上片４Ｕを厚くしたり、上片４Ｕに別途補強部材を設けたりする必要がなく、車両の生産性の低下を抑制できる。上片４Ｕを厚くしたり別途補強部材を設けたりする必要がなければ、枠状部材４のコストの上昇や、枠状部材４の重量増に伴う枠状部材４のハンドリング性の低下を抑制できるからである。また、枠状部材４の重量の増加は、車両の燃費を悪化させる原因となるが、本例の車両構造１によればそれも回避することができる。

１車両構造
２シャシー
３冷却機器
３０ラジエータ３１ラジエータファン３２コンデンサ
３３ケース部３５取付突起
４枠状部材
４Ｕ上片４Ｄ下片４Ｌ左片４Ｒ右片４Ｈ横桟４Ｖ縦桟
４０Ｂ湾曲部４０Ｌ左側部分４０Ｒ右側部分４０Ｘ台座取付部
４０天井部４１前壁部４２後壁部
５ブラケット
５０ブラケット上部５１ブラケット前部５２ブラケット後部
５５弾性ブッシュ
６台座
ｈ１ロック孔
ｈ２ブラケット側取付孔
ｈ３上片側取付孔

Claims

車両の前端に設けられ、エンジンの冷却機器が取り付けられる枠状部材を備え、
前記枠状部材の上片の一部に、車両下方側に凸となる湾曲部を備える車両構造であって、
前記上片に前記冷却機器を取り付けるブラケットを備え、
前記上片は断面凹状で、かつその開口部が車両下方に向けて配置されており、
前記ブラケットは前記上片の内部に配置されており、前記ブラケットの少なくとも一部が前記上片に備わる前記湾曲部の内部に及び、かつ前記湾曲部の内面に接合されている車両構造。