JP2020006900A

JP2020006900A - 車体前部構造

Info

Publication number: JP2020006900A
Application number: JP2018132124A
Authority: JP
Inventors: 徳山　浩二; Koji Tokuyama; 浩二徳山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-07-12
Filing date: 2018-07-12
Publication date: 2020-01-16

Abstract

【課題】車体前部に流入した走行風を車両後方側へ向けて効率的に流下させると共にロアバンパリインフォースの組付性を向上させることができる車体前部構造を提供する。【解決手段】車体前部構造として、車体１０前部の車幅方向外側の両側で車両前後方向に延在された側部骨格部材４６の前端に連結されたロアバンパリインフォースメント（以下、第２バンパＲＦと称する。）４０と、第２バンパＲＦ４０の車両後方側に配置されたラジエータ６８と、車体１０前部の車両下方側かつ側部骨格部材４６の車幅方向内側に、第２バンパＲＦ４０の車両後方側の上部からラジエータ６８の車両下方側にかけて延在されると共にラジエータ６８の車両下方側で後端部が車体１０前部に固定され、前端部の車両下方側に第２バンパＲＦ４０の車両後方側の上部に係合される係止部８６が設けられたカバー部材８０と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、車体前部構造に関する。

下記特許文献１には、ラジエータの車幅方向外側にラジエータの前端よりも車両前方側に張り出した側壁を備えたラジエータの被覆部材が設けられた車体前部構造が開示されている。これにより、ラジエータサポートサイドメンバ等の車体構造部材と被覆部材との隙間からラジエータの車両前方側への熱気の回り込みを抑制することができる。

特開２００５−０９６６８４号公報

しかしながら、特許文献１に記載された車体前部構造では、フロントグリルから車内に流入した走行風が、車両下側から流出することを抑制又は防止して効率的にラジエータに流入させるための整流手段は設けられていない。また、車体前部にこのような整流手段を設ける場合は、ロアグリルから流入する走行風の流路の一部を構成するロアバンパリインフォースの車体前部への組付性を向上することが望ましい。以上のことから、車両前端から流入した走行風を車両後方側へ向けて効率的に流下させると共にロアバンパリインフォースの組付性を向上させることができる車体前部構造を構成する観点で改善の余地がある。

本発明は、上記事実を考慮し、車体前部に流入した走行風を車両後方側へ向けて効率的に流下させると共にロアバンパリインフォースの組付性を向上させることができる車体前部構造を得ることが目的である。

請求項１に記載の車体前部構造は、車体前部の車両下方側かつ車幅方向外側に配置され、車両前後方向に延在する左右一対の側部骨格部材と、車幅方向を長手方向とされ、前記左右一対の側部骨格部材の車両前方側で前記長手方向に沿って延在されると共に前記左右一対の側部骨格部材の前端に連結されたロアバンパリインフォースメントと、前記ロアバンパリインフォースメントの車両後方側かつ前記左右一対の側部骨格部材の車幅方向内側に配置されたラジエータと、前記車体前部の車両下方側かつ前記左右一対の側部骨格部材の車幅方向内側に、前記ロアバンパリインフォースメントにおける車両後方側の上部から前記ラジエータの車両下方側にかけて延在されると共に前記ラジエータの車両下方側で後端部が前記車体前部に固定され、前端部の車両下方側に前記ロアバンパリインフォースメントにおける車両後方側の上部に係合される係止部が設けられたカバー部材と、を備える。

請求項１に記載の車体前部構造によれば、車体前部の車両下方側かつ左右一対の側部骨格部材の車幅方向内側には、バンパリインフォースメントの車両後方側の上部からラジエータの車両下方側にかけて延在されると共にラジエータの車両下方側で車体に固定されたカバー部材が備えられている。このため、フロントグリル等の車両前端から車体内部に流入した走行風は、バンパリインフォースメントからラジエータまでの間で車両下側から流出することが抑制又は防止される。これにより、車両前端から流入した走行風を効率的に車両後方側へ流下させると共にラジエータに流入させることができる。さらに、車両前端から流入した走行風が車両下側へ流出することを抑制又は防止することにより、フロントバンパカバーの下端部と路面との間から車両床下へ流入した走行風の流れを撹乱しない。このため、車両床下の整流効果も向上させることができる。

請求項１に記載の車体前部構造によれば、左右一対の側部骨格部材の前端に組み付けられたバンパリインフォースメントの車両後方側の上部は、後端部が車体前部に固定されたカバー部材の前端部の車両下方側に形成された係止部に係合される。このため、カバー部材に係合されたバンパリインフォースメントは、例えば、ボルト締結等により固定される前の仮止め状態において、側部骨格部材に対してずれたり又は傾いたりすることが防止又は抑制される。これにより、バンパリインフォースメントを側部骨格部材に組み付ける際の組付性を向上することができる。

以上説明したように、本発明に係る車体前部構造は、車体前部に流入した走行風を車両後方側へ向けて効率的に流下させると共にロアバンパリインフォースの組付性を向上させることができるという優れた効果を有する。

本実施形態に係る車体前部構造を設けた車体前部を車両前方側から見た斜視図である。図１に示される車体前部構造を図１のＡ−Ａ線に沿って切断した状態を示す縦断面図である。図１に示される車体前部構造を図２のＢ−Ｂ線に沿って切断した状態を示す平面図である。本実施形態に係るバンパリインフォースメントを図１のＣ−Ｃ線に沿って切断した状態を示す断面図である。図２に示されるＤ線矢視部分を車幅方向外側から見た断面図である。本実施形態の変形例に係る車体前部構造を図２のＢ−Ｂ線に沿って切断した状態を示す平面図である。対比例に係るバンパリインフォースメントを図１のＡ−Ａ線に沿って切断した状態を示す断面図である。対比例に係るバンパリインフォースメントを図１のＣ−Ｃ線に沿って切断した状態を示す断面図である。

以下、図１〜図５を用いて、本発明の実施形態に係る車体前部構造について説明する。なお、以下の図において、矢印ＦＲは車両前方側を示し、矢印ＩＮは車幅方向内側を示し、矢印ＵＰは車両上方側を示している。

図１には、本実施形態に係る車体前部構造が適用された車両１０の車体前部１２を車両前方側から見た斜視図が示されている。車体前部１２には、ラジエータグリルとしてのアッパグリル１４とロアグリル１６が、車両１０の意匠面を形成するバンパカバー２０と一体に形成されている。アッパグリル１４は、エンジンフード１８の前端部の車体下方側に配置され、ロアグリル１６は、アッパグリル１４の車両下方側に配置されている。アッパグリル１４とロアグリル１６は、車両正面視で車両幅方向を長手方向とした略矩形状に形成され、車幅方向の中心の位置が車両１０の車幅方向中心と同一となるように配置されている。また、アッパグリル１４及びロアグリル１６には、エンジンルーム２２内に外気を流入させるためのアッパグリル開口部２４及びロアグリル開口部２６が設けられている。

図２には、車体前部１２を車幅方向略中央部で車両前後方向かつ車両上下方向に沿って切断した縦断面図が示されている。アッパグリル１４（図１参照）の車両下方側には、車幅方向に沿って延在されたバンパリインフォースメントとしての第１バンパリインフォースメント３０（以下、第１バンパＲＦ３０と称する。）が配設されている。第１バンパＲＦ３０は、車幅方向中心部の部位が車幅方向に沿って略直線状に延在されており、車幅方向外側の部位は、車幅方向外側へ向かうにつれて車両後方側へ向けて湾曲されている。

第１バンパＲＦ３０は、例えばアルミニウム系等の金属材料により形成されており、車両上下方向かつ車両前後方向に沿って切断された断面が、車両側面視で中空状かつ略矩形閉断面状に形成されている。

第１バンパＲＦ３０の車幅方向両外側の車両後方側には、車体前部の側部骨格部材としての左右一対の第１クラッシュボックス（図示省略）が車両前後方向に沿って延在されている。第１バンパＲＦ３０の車幅方向両外側の後端部は、例えば、ボルト締結等により第１クラッシュボックスの前端部に固定されている。また、第１クラッシュボックスの車両後方側には、車体前部の側部骨格部材としての左右一対のフロントサイドメンバ（図示省略）が車両前後方向に沿って延在されている。フロントサイドメンバは、車両上下方向かつ車幅方向に沿って切断された断面が車両正面視で略矩形閉断面状に形成された骨格部材とされている。左右一対の第１クラッシュボックスの後端部は、例えば、ボルト締結等により左右一対のフロントサイドメンバの前端部に固定されている。

第１クラッシュボックスは、フロントサイドメンバと比べて車両前後方向に沿った圧縮荷重に対する剛性が低くなるように形成されている。このため、第１クラッシュボックスは、例えば、車両１０が前面衝突した際には、フロントサイドメンバが変形するよりも先に変形し衝突エネルギを吸収できるように構成されている。

なお、ここでは、左右一対のフロントサイドメンバの前端部に左右一対の第１クラッシュボックスが固定されているとして説明したが、これに限らず、フロントサイドメンバの前端部に、フロントサイドメンバの車両後方側の部分よりも圧縮荷重に対する剛性が低いエネルギ吸収部がフロントサイドメンバと一体的に形成されてもよい。

第１バンパＲＦ３０の前端面には、発泡体等により構成された緩衝材としての第１アブソーバ３２が取り付けられている。第１アブソーバ３２は、第１アブソーバ３２の車両前方側で車両１０の意匠面を形成するバンパカバー２０の形状に合わせて車両前方側の形状が形成されている。

第１バンパＲＦ３０の車両下方側及びロアグリル１６の車両下方側には、車幅方向に沿って延在されたロアバンパリインフォースメントとしての第２バンパリインフォースメント４０（以下、第２バンパＲＦ４０と称する。）が配設されている。図３に示されるように、第２バンパＲＦ４０は、車幅方向中央部で車幅方向に沿って略直線状に延在されたＲＦ中央部４２と、ＲＦ中央部４２の車幅方向両端部から車幅方向外側かつ車両後方側へ向けて湾曲されたＲＦサイド部４４と、を含んで構成されている。

図２に示されるように、第２バンパＲＦ４０は、例えばアルミニウム系等の金属材料により、車両上下方向かつ車両前後方向に沿って切断された断面が車両側面視で中空状かつ閉断面状に形成されている。略同一の車両前後方向位置で、第２バンパＲＦ４０の車両上方側と車両下方側で車両前後方向に延在する上壁部４０Ａと下壁部４０Ｂの前端側及び後端側に前壁部４０Ｃ及び後端部としての後壁部４０Ｄが形成されている。前壁部４０Ｃ及び後壁部４０Ｄの上端部は、上壁部４０Ａの上面４０Ａ１よりも車両上方側に位置し、上壁部４０Ａよりも車両上方側へ突出されている。また、前壁部４０Ｃ及び後壁部４０Ｄの下端部は、下壁部４０Ｂの下面４０Ｂ１よりも車両下方側に位置し、下壁部４０Ｂよりも車両下方側へ突出されている。これらのうち、後壁部４０Ｄの上面４０Ａ１よりも車両上方側の部分を張出部５２と称す。張出部５２の車両前方側は、その上端から上壁部４０Ａの上面４０Ａ１にかけて車両下方側かつ車両前方側へ向けて傾斜する傾斜部５２Ａが形成されている。

図３に示されるように、ＲＦサイド部４４の車両後方側には、車体前部の側部骨格部材としての左右一対の第２クラッシュボックス４６が車両前後方向に沿って延在されている。ＲＦサイド部４４の後端部は、図４に示されるように、第２クラッシュボックス４６の前端部にボルト締結により固定されている。

第２バンパＲＦ４０は、第２クラッシュボックス４６に仮止めされた後にボルト締結により固定される。このため、ＲＦサイド部４４の第２クラッシュボックス４６の車両前方側に位置する部分には、車両前方側へ向けて開放されたクラッシュボックス取付部５４が形成されている。

第２バンパＲＦ４０のクラッシュボックス取付部５４の後壁部４０Ｄには、第２クラッシュボックス４６の前端部に取り付けられたボルト４８を挿入するためのボルト挿通孔４５が車両前後方向に沿って貫通形成されている。また、クラッシュボックス取付部５４の前壁部４０Ｃのボルト４８と同軸上には、ボルト４８にナット（図示省略）を螺合することにより第２バンパＲＦ４０を第２クラッシュボックス４６にボルト締結できるように、孔部４０Ｃ１が形成されている。このため、クラッシュボックス取付部５４は、車両上下方向かつ車両前後方向に沿って切断された断面が車両側面視で略Ｕ字状に形成されている。

左右一対の第２クラッシュボックス４６の車両後方側には、車体前部の側部骨格部材としての左右一対のロアメンバ（図示省略）が車両前後方向に沿って延在されている。ロアメンバは、車両上下方向かつ車幅方向に沿って切断された断面が車両正面視で略矩形閉断面状に形成された骨格部材とされている。左右一対の第２クラッシュボックス４６の後端部は、例えば、ボルト締結等により左右一対のフロントサイドメンバの前端部に固定されている。

左右一対の第２クラッシュボックス４６は、ロアメンバと比べて車両前後方向に沿った圧縮荷重に対する剛性が低くなるように形成されている。このため、第２クラッシュボックス４６は、例えば、車両１０が前面衝突した際には、ロアメンバが変形するよりも先に変形し衝突エネルギを吸収できるように構成されている。

なお、ここでは、左右一対のロアメンバの前端部に左右一対の第２クラッシュボックス４６が固定されているとして説明したが、これに限らず、ロアメンバの前端部に、ロアメンバの車両後方側の部分よりも圧縮荷重に対する剛性が低いエネルギ吸収部がロアメンバと一体的に形成されてもよい。

図２に示されるように、第２バンパＲＦ４０の前端面には、発泡体等により構成された緩衝材としての第２アブソーバ５０が取り付けられている。第２アブソーバ５０は、第２アブソーバ５０の車両前方側で車両１０の意匠面を形成するバンパカバー２０の形状に合わせて車両前方側の形状が形成されている。

なお、ここでは、第１バンパＲＦ３０と第２バンパＲＦ４０は、アルミニウム系等の金属材料により形成されているとして説明したが、これに限らず、炭素繊維強化樹脂等の他の材料により第１バンパＲＦと第２バンパＲＦが形成されてもよい。

ロアグリル１６の車両後方側には、グリルシャッタ装置６０が設けられている。グリルシャッタ装置６０は、車両前後方向に開放された図示しないフレーム枠と、フレーム枠の内側に車幅方向に沿って取り付けられた軸部６２と、軸部６２に取り付けられ略板状に形成された複数のシャッタ６４により構成されている。フレーム枠の開口は、ロアグリル開口部２６の形状に合わせて形成されている。

シャッタ６４は、軸部６２を中心に図示しない駆動装置によってそれぞれ回動可能とされている。このため、図２に示されるように、シャッタ６４をそれぞれ略車両水平方向に沿うように回動させるとグリルシャッタ装置６０は開状態となりグリルシャッタ装置６０の車両後方側に設けられた後述するラジエータ６８へ走行風Ｗ１を流入させることが可能となる。一方、シャッタ６４をそれぞれ略車両上下方向に沿うように回動させるとグリルシャッタ装置６０は閉状態となりラジエータ６８への走行風Ｗ１の流入が遮断される。

グリルシャッタ装置６０の車両後方側かつ左右一対の第２クラッシュボックス４６の車幅方向内側に、熱交換器であるコンデンサ６６とラジエータ６８とが配置されている。コンデンサ６６とラジエータ６８は、上端部、下端部及び車幅方向両端部をラジエータサポート７０により支持されている。ラジエータサポート７０の下部を構成するラジエータサポートロア７２の車幅方向両端部は、車幅方向両側の第２クラッシュボックス４６の上面に架設されており、コンデンサ６６とラジエータ６８の下端部は、ラジエータサポートロア７２の上面に配置されている。

グリルシャッタ装置６０の車両下方側かつ左右一対の第２クラッシュボックス４６の車幅方向内側に、第２バンパＲＦ４０の車両後方側の上部からラジエータサポートロア７２の車両下方側にかけて延在された樹脂製のカバー部材８０が配置されている。

カバー部材８０の後端部には、カバー部材８０の板厚方向に沿って後端部挿通孔８２が貫通形成されている。ラジエータサポートロア７２の車両下方側に接合されたウェルドナット７４とカバー部材８０の後端部が後端部挿通孔８２を介してボルト締結されることにより、カバー部材８０は車体前部１２に固定されている。

図５に示されるように、カバー部材８０の車両前方側には、車両水平方向に沿って車両前後方向かつ車幅方向に延在された前側水平部８４が形成されている。前側水平部８４は、第２バンパＲＦ４０から車両後方側へ所定の長さ離れた位置から第２バンパＲＦ４０の後壁部４０Ｄの車両前方側まで車両水平方向に沿って延在されている。

前側水平部８４の前部には、車両下方側へ向けて突出され車両側面視で略楔状に形成された係止部８６が形成されている。係止部８６は、第２バンパＲＦ４０が第２クラッシュボックス４６に組付けられた際に、第２バンパＲＦ４０の張出部５２の車両前方側に位置するように形成されている。これにより、係止部８６は、係止部８６の後部が張出部５２の傾斜部５２Ａに当接した状態で、張出部５２に係合されている。

なお、ここでは、係止部８６は車両側面視で楔状に形成されているとして説明したが、これに限らず、第２バンパＲＦ４０の張出部５２に係合できる程度に車両下方側へ突出された略板状に形成されてもよい。

（作用並びに効果）
次に、図７及び図８に示される対比例との比較を通じて本実施形態の作用並びに効果について説明する。なお、前述した本実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図７に示されるように、対比例に係る車体前部構造によれば、カバー部材９０は、第２バンパＲＦ４０の車両後方側にしか配置されていないため、第２バンパＲＦ４０の後壁部４０Ｄとカバー部材９０の先端部との間には隙間９２が形成される。このため、ロアグリル１６から車体内部に流入した走行風Ｗ１の一部は、走行風Ｗ３として第２バンパＲＦ４０の車両後方側から隙間９２を通過して車両下方側へ流出する。車両下方側へ流出した走行風Ｗ３は、フロントバンパカバー２０の下端部と路面との間から流入した床下走行風Ｗ２（図２参照）に衝突して床下走行風Ｗ２の流れを撹乱する。これにより、車両１０の空力性能が低下する。

また、図８に示されるように、対比例に係る車体前部構造によれば、カバー部材９０は、第２バンパＲＦ４０の車両後方側にだけ設けられており、第２バンパＲＦ４０と係合されていない。このため、第２クラッシュボックス４６の前端部に取り付けられたボルト４８に差し込まれただけの状態では、第２クラッシュボックス４６に対してずれたり又は傾いたりする（図８中の二点鎖線）。これにより、ボルト締結の際には第２バンパＲＦ４０を支持する必要が生じるため、組付性が低下すると共に作業工数が増加する。

本実施形態の車体前部構造によれば、左右一対の第２クラッシュボックス４６の車幅方向内側に、第２バンパＲＦ４０の車両後方側の上部からラジエータ６８の車両下方側にかけて延在されると共にラジエータ６８の車両下方側で車体に固定されたカバー部材８０が設けられている。このため、ロアグリル１６から車体内部に流入した走行風Ｗ１は、第２バンパＲＦ４０からラジエータ６８までの間で、車両下側から流出することなく車両後方側へ流下すると共にラジエータ６８に流入する。また、車両下側から流出しないため、床下走行風Ｗ２の流れを撹乱しない。これにより、車体前部１２に流入した走行風Ｗ１をラジエータ６８及び車両後方側へ向けて効率的に流下させることができる。

本実施形態の車体前部構造によれば、カバー部材８０の前側水平部８４の前部には、車両下方側へ向けて突出され車両側面視で楔状に形成された係止部８６が形成されている。係止部８６は、第２クラッシュボックス４６の前端部に組み付けられた第２バンパＲＦ４０の張出部５２の傾斜部５２Ａに係合されている。このため、第２バンパＲＦ４０が、ボルト締結前に第２クラッシュボックス４６に対してずれたり又は傾いたりすることが防止又は抑制されると共に作業工数の増加が抑制される。これにより、第２バンパＲＦ４０を第２クラッシュボックス４６に組み付ける際の組付性を向上させることができる。

以上説明したように、本実施形態に係る車体前部構造は、車体前部１２に流入した走行風Ｗ１を車両後方側へ向けて効率的に流下させると共に第２バンパＲＦ４０の組付性を向上させることができるという優れた効果を有する。

さらに、本実施形態の車体前部構造によれば、カバー部材８０に設けられた係止部８６は、第２バンパＲＦ４０の張出部５２の傾斜部５２Ａに当接した状態で組み付けられている。また、カバー部材８０には、第２バンパＲＦ４０から車両後方側へ所定の長さ離れた位置から第２バンパＲＦ４０の後壁部４０Ｄの車両前方側まで車両水平方向に沿って延在された前側水平部８４が設けられている。車両１０の軽衝突時の衝突荷重により第２バンパＲＦ４０が車両後方側へ向けて押し出された場合に、係止部８０は第２バンパＲＦ４０の張出部５２に固定されるのではなく当接した状態で係合されているため、第２バンパＲＦ４０が車両後方側を拘束しない。このため、第２バンパＲＦ４０は、カバー部材８０に直接荷重を伝達することなく張出部５２が前側水平部８４の車両下方側をスライドするのに合わせて車両後方側へ向けてスライドされる。これにより、車両１０の軽衝突時にカバー部材８０とラジエータサポートロア７２を介してラジエータ６８に伝達される衝突荷重を緩和することができる。

（第１変形例）
次に、図６を用いて、本実施形態の変形例について説明する。なお、前述した実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図６に示されるように、本変形例に係る車体前部構造では、第２バンパＲＦ４０の後壁部４０Ｄは、カバー部材８０の前側水平部８４により、後壁部４０Ｄの車両上方側が覆われている。一方、係止部９６は車幅方向に沿って全体に形成されているのではなく、車幅方向に沿って間隔をおいて形成されている。この場合であっても、ロアグリル１６から車体内部に流入した走行風Ｗ１は、第２バンパＲＦ４０からラジエータ６８までの間で、車両下側から流出することなく車両後方側へ流下すると共にラジエータ６８に流入する。また、車両下側から流出しないため、床下走行風Ｗ２の流れを撹乱しない。これにより、車体前部１２に流入した走行風Ｗ１をラジエータ６８及び車両後方側へ向けて効果的に流下させることができる。

本変形例の車体前部構造によれば、カバー部材８０の係止部８６が車幅方向に沿って間隔をおいて形成されている場合であっても、第２クラッシュボックス４６の前端部に組み付けられた第２バンパＲＦ４０の張出部５２に係止部８６を係合させることができる。このため、第２バンパＲＦ４０が、ボルト締結前に第２クラッシュボックス４６に対してずれたり又は傾いたりすることが抑制されるため作業工数の増加が抑制される。これにより、第２バンパＲＦ４０を第２クラッシュボックス４６に組み付ける際の組付性を向上させることができる。

なお、ここでは、カバー部材８０は、ラジエータサポートロア７２の車両下方側にボルト締結されることにより固定されているとして説明したが、これに限らず、カバー部材は、車体前部のラジエータサポートロア以外の部分に固定されてもよい。

１２車体前部
４０第２バンパリインフォースメント（ロアバンパリインフォースメント）
４０Ｄ後壁部（後端部）
４６第２クラッシュボックス（側部骨格部材）
６８ラジエータ
８０カバー部材
８６係止部
９６係止部

Claims

車体前部の車両下方側かつ車幅方向外側に配置され、車両前後方向に延在する左右一対の側部骨格部材と、
車幅方向を長手方向とされ、前記左右一対の側部骨格部材の車両前方側で前記長手方向に沿って延在されると共に前記左右一対の側部骨格部材の前端に連結されたロアバンパリインフォースメントと、
前記ロアバンパリインフォースメントの車両後方側かつ前記左右一対の側部骨格部材の車幅方向内側に配置されたラジエータと、
前記車体前部の車両下方側かつ前記左右一対の側部骨格部材の車幅方向内側に、前記ロアバンパリインフォースメントにおける車両後方側の上部から前記ラジエータの車両下方側にかけて延在されると共に前記ラジエータの車両下方側で後端部が前記車体前部に固定され、前端部の車両下方側に前記ロアバンパリインフォースメントにおける車両後方側の上部に係合される係止部が設けられたカバー部材と、
を備える車体前部構造。