JP2021088241A - 車両前部の衝撃吸収構造 - Google Patents

Abstract

【課題】通常使用時に車両の上方から作用する荷重による変形を簡易的に抑制できる車両前部の衝撃吸収構造を提供すること。【解決手段】車両の前面を構成する本体部材と、本体部材をラジエータサポートに取り付ける取付部材２０と、を備えたラジエータグリルにおいて、取付部材２０は、ラジエータサポートに締結される締結部２２と、締結部２２に接続され、締結部２２から本体部材に向けて延びる伝達部２３と、本体部材と締結部２２との間で伝達部２３が延びる方向に直交する方向において伝達部２３の両端部から車両の上方に向けて延びる一対の壁部により構成される板状の横壁部２４と、横壁部２４を構成する一対の壁部を連結させる連結部２８と、を有している。【選択図】図３

Description

本発明は、車両前部の衝撃吸収構造に関する。

従来、特許文献１に記載されるラジエータグリルは、車両の外側に露出し、車両の前面を構成する本体部材と、本体部材を車両の骨格部材であるラジエータサポートに取り付ける取付部材とを備えている。

取付部材は、ベース部と、連結部と、取付部と、サポート部とを有している。ベース部は、車両の左右方向に延びるとともに取付部材の各部を接続している。連結部は、本体部材に連結されている。取付部は、ベース部から車両の後方へ張り出している。取付部は、一対のアーム部位と、締結部位とを有している。締結部位は、一対のアーム部位の先端部分に設けられている。締結部位は、ラジエータサポートに締結されている。そのため、本体部材が取付部材によりラジエータサポートに支持されている。サポート部は、取付部材の左右方向中間の比較的端寄りの位置にて、左右対称に設けられている。サポート部は、本体部材の後面に沿いつつ車両の前方に向けて下る湾曲形状をなしている。サポート部は、下端から車両の上方に向けて漸次幅が狭くなる逆Ｖ字形状である。

本体部材は、サポート部の下端に沿いつつ車両の後方に向けて張り出す棚部を有している。
上記のラジエータグリルでは、洗車やエンジンルーム内の点検等の通常使用時フードを開放して作業を行う場合にラジエータグリルに対して車両の上方から荷重が作用するとき、サポート部の下端が本体部材の棚部に対して当たり、サポート部の本体部材に対する相対移動が妨げられる。そのため、ラジエータグリルは、通常使用時に車両の上方から作用する荷重に対して変形し難い。また、本体部材に衝突体が衝突することによりラジエータグリルに衝撃荷重が加わるとき、サポート部が車両の後方に撓むことにより衝撃が吸収される。

特開２０１６−３０５２２号公報

ところで、上記のラジエータグリルのような車両前部の衝撃吸収構造では、取付部材のサポート部と本体部材の棚部とが協働することにより洗車やエンジンルーム内の点検等の通常使用時に車両の上方から作用する荷重によるラジエータグリルの変形を抑制している。そのため、取付部材にサポート部を設けるだけでなく本体部材に棚部の構成を追加しなければならない。

本発明の目的は、通常使用時に車両の上方から作用する荷重による変形を簡易的に抑制できる車両前部の衝撃吸収構造を提供することにある。

上記課題を解決する車両前部の衝撃吸収構造は、車両の前面を構成する本体部材と、車両の左右方向に延び、且つ前記本体部材を車両の骨格部材に取り付ける取付部材と、を備えた車両前部の衝撃吸収構造において、前記取付部材は、前記骨格部材に締結される締結部と、前記締結部から前記本体部材に向けて延びる伝達部と、前記本体部材と前記締結部との間で前記伝達部が延びる方向に直交する方向における前記伝達部の両端部から車両の上方に向けて延びる一対の壁部により構成される横壁部と、前記横壁部を構成する前記一対の壁部を連結させる連結部と、を有している。

これによれば、洗車やエンジンルーム内の点検等の通常使用時に車両の上方から作用する荷重に対して横壁部が抗するため、取付部材の剛性が保たれている。また、車両の上方から作用する荷重が横壁部に作用したとき、横壁部を構成する一対の壁部には互いに離間する方向に応力が働くが、連結部により互いに離間する方向に働く応力を抑制できる。よって、通常使用時に車両の上方から作用する荷重に対して横壁部が抗する状態を維持し易くなる。したがって、通常使用時に車両の上方から作用する荷重による変形を取付部材のみで簡易的に抑制できる。

上記の車両前部の衝撃吸収構造は、前記連結部には、車両の左右方向に間隔を有する波形状をなすリブが設けられているとよい。
これによれば、通常使用時に車両の上方から作用する荷重に対する取付部材の剛性を向上させることができるため、変形を抑制できる。

上記の車両前部の衝撃吸収構造は、前記リブは、複数設けられているとよい。
車両が衝突体に衝突したとき、衝突体の一部が車両の上方から衝突することがある。すなわち、洗車やエンジンルーム内の点検等の通常使用時に車両の上方から作用する所定荷重を超える荷重よりも大きい衝撃荷重が車両の上方から作用することがある。

その点、これによれば、リブを複数設けることにより取付部材の剛性を制御することができるため、車両が衝突体に衝突したときに取付部材が変形するときの荷重を制御することができる。すなわち、衝突体に作用する反力を制御することができる。

この発明によれば、通常使用時に車両の上方から作用する荷重による変形を簡易的に抑制できる。

車両前部の衝撃吸収構造の分解斜視図。 取付部材の後方斜視図。 取付部材の後方斜視図。 連結部を示した斜視図。 図４の５−５線で切断したときの断面図。

以下、車両前部の衝撃吸収構造を具体化した一実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。なお、本実施形態では、車両前部の衝撃吸収構造をラジエータグリルに具体化して説明する。

図１に示すように、ラジエータグリル１は、本体部材１０と、取付部材２０とを備えている。本体部材１０は、車両の外面に露出し、車両の前面を構成するフロントグリルである。本体部材１０には、車両のエンジンルームに風を取り込むための図示しない通風口が設けられている。取付部材２０は、本体部材１０の車両後方側に設けられている。取付部材２０は、本体部材１０を車両の骨格部材であるラジエータサポート３０に取り付けるためのグリルインナである。取付部材２０は、車両の左右方向に延びている。取付部材２０は、洗車やエンジンルーム内の点検等の通常使用時に車両の上方から作用する荷重Ｆ１に対する剛性を保ちつつ、車両衝突時に車両の上方から作用する衝撃荷重Ｆ２を吸収する衝撃吸収部２１を複数有している。複数の衝撃吸収部２１は、取付部材２０の延びる方向に間隔をおいて設けられている。なお、本体部材１０及びラジエータサポート３０は、車両により種々の形状が考えられるため、詳細な形状について説明せず、二点鎖線でその存在を記載している。

図２及び図３に示すように、取付部材２０の衝撃吸収部２１は、締結部２２と、長四角板状の伝達部２３と、板状の横壁部２４と、連結部２８とを有している。
締結部２２は、四角板状の底壁２２ａと、板状の側壁２２ｂとを有している。底壁２２ａは、伝達部２３の長手方向の一方の端部に一体的に設けられている。すなわち、伝達部２３は、締結部２２に接続されている。側壁２２ｂは、底壁２２ａの伝達部２３とは反対側の縁部である第１外縁と、底壁２２ａの第１外縁の両側に連続している縁部である一対の第２外縁の一部から突出している。側壁２２ｂは、Ｕ字形状をなしている。締結部２２の底壁２２ａは、ラジエータサポート３０に対してボルトにより締結される。すなわち、締結部２２は、車両の骨格部材であるラジエータサポート３０に締結されている。

横壁部２４は、伝達部２３の短手方向の両端部から突出している。横壁部２４は、伝達部２３の短手方向の両端部の全長に設けられている。また、横壁部２４は、締結部２２の底壁２２ａの一対の第２縁部の一部から突出している。すなわち、横壁部２４は、伝達部２３及び締結部２２から突出する一対の壁部である。伝達部２３と横壁部２４に囲まれた空間において、伝達部２３と横壁部２４との境界部分は、伝達部２３の延びる方向に形成された直線形状の一対の境界線Ｂが形成されている。横壁部２４は、締結部２２の側壁２２ｂに連続している。横壁部２４は、伝達部２３及び締結部２２から突出する方向において、一対の壁部の間隔が徐々に広くなるように配置されている。横壁部２４は、伝達部２３及び締結部２２からＶ字状に突出している。

図２に示すように、伝達部２３は、長四角板状の本体部２３ａを有している。本体部２３ａは、締結部２２の底壁２２ａを中心として横壁部２４が伝達部２３から突出する方向とは反対側に所定の角度で配置されている。所定の角度とは、例えば１０度〜２０度程度の範囲の角度である。

図２及び図３に示すように、衝撃吸収部２１は、台形板状の縦リブ２５を有している。縦リブ２５は、締結部２２の底壁２２ａと伝達部２３との境界部分に設けられている。縦リブ２５の互いに平行をなす両縁部のうち短い縁部は、締結部２２の底壁２２ａと一体的に設けられている。縦リブ２５の互いに平行をなす両縁部を接続する一対の縁部は、横壁部２４に一体的に設けられている。そのため、締結部２２の底壁２２ａは、側壁２２ｂと、横壁部２４の一部と、縦リブ２５とにより囲まれた状態となる。

連結部２８は、横壁部２４を構成する一対の壁部を連結している。連結部２８は、一対の壁部における伝達部２３とは反対側に位置する先端部に設けられている。ここで、本実施形態における横壁部２４の先端部とは、例えば横壁部２４を構成する一対の壁部の伝達部２３からの高さの半分よりも一対の壁部の先端寄りの部分を示す。連結部２８は、伝達部２３の長手方向において、伝達部２３と締結部２２との境界部分に位置している。すなわち、連結部２８は、縦リブ２５の上方に位置している。

図４に示すように、連結部２８は、連結板部２８ａと、複数のリブ２８ｂとを有している。連結板部２８ａは、矩形板状をなしている。連結板部２８ａは、長手方向の端部それぞれが横壁部２４を構成する一対の壁部それぞれと一体的に設けられている。連結板部２８ａの板厚方向は、伝達部２３の延びる方向と同じである。複数のリブ２８ｂは、連結板部２８ａと一体的に設けられている。複数のリブ２８ｂは、連結板部２８ａの短手方向の両端部における横壁部２４の先端側に設けられている。複数のリブ２８ｂは、薄板状をなしている。複数のリブ２８ｂは、その板厚方向が連結板部２８ａの板厚方向と同じとなるように連結板部２８ａに設けられている。複数のリブ２８ｂは、連結板部２８ａの板厚方向において複数回湾曲した波形状をなしている。複数のリブ２８ｂは、連結板部２８ａの長手方向において連続している。複数のリブ２８ｂの全体像は、連結板部２８ａの板厚方向において蛇行するように構成されることにより波形状をなしている。すなわち、複数のリブ２８ｂは、連結板部２８ａの長手方向において間隔が持たされている。そして、複数のリブ２８ｂは、連結板部２８ａから立設する波形状の凸部である。複数のリブ２８ｂは、連結板部２８ａの板厚方向において、連結板部２８ａの一方の面よりも突出している。横壁部２４を構成する一対の壁部に隣接するリブ２８ｂは、横壁部２４を構成する一対の壁部それぞれに一体的に接続されている。なお、連結部２８は、車両の上方から作用する荷重Ｆ１が所定荷重を超えない場合には変形しない程度の剛性を有している。

図１及び図３に示すように、隣り合う衝撃吸収部２１は、接続部２６により接続されている。接続部２６は、第１接続板部２６ａと、一対の第２接続板部２６ｂとにより構成されている。第１接続板部２６ａは、四角板状をなしている。隣り合う横壁部２４の一方を第１横壁部として、他方を第２横壁部とすると、第１接続板部２６ａは、第１横壁部を構成する一対の壁部の一方と、第２横壁部を構成する一対の壁部の他方とを接続している。第１接続板部２６ａは、第１横壁部を構成する一対の壁部の一方における伝達部２３とは反対側の先端と、第２横壁部を構成する一対の壁部の他方における伝達部２３とは反対側の先端とを接続している。第１接続板部２６ａは、伝達部２３の本体部２３ａと同じ方向に延びている。一対の第２接続板部２６ｂは、第１横壁部を構成する一対の壁部の一方と、第２横壁部を構成する一対の壁部の他方と、第１接続板部２６ａとにより囲まれる空間を閉塞するように設けられている。一対の第２接続板部２６ｂは、第１横壁部を構成する一対の壁部の一方と、第２横壁部を構成する一対の壁部の他方と、第１接続板部２６ａとを接続するように設けられている。一対の第２接続板部２６ｂは、第１横壁部を構成する一対の壁部の一方と、第２横壁部を構成する一対の壁部の他方と、第１接続板部２６ａとに囲まれる空間のうち第１接続板部２６ａ寄りに設けられている。一対の第２接続板部２６ｂそれぞれは、伝達部２３及び第１接続板部２６ａが延びる方向において互いに対向する位置に設けられている。

図１に示すように、伝達部２３の締結部２２とは反対側の端部は、一対の第２接続板部２６ｂの締結部２２とは反対側に位置するものよりも伝達部２３の長手方向に突出している。取付部材２０は、伝達部２３の締結部２２とは反対側の端部に本体部材締結部２７を有している。本体部材締結部２７には、本体部材１０が締結される。本体部材締結部２７の構成としては、例えばボルトとナットを採用してもよい。なお、本体部材締結部２７の構成は、本体部材１０を取付部材２０に対して締結することができれば構成を適宜変更してもよい。

図１及び図２に示すように、取付部材２０は、締結部２２をラジエータサポート３０側に配置し、取付部材２０の本体部材締結部２７を本体部材１０側に配置した状態で車両に適用される。また、伝達部２３の長手方向は、車両の前後方向となる。そのため、伝達部２３は、締結部２２から本体部材１０に向けて延びている。伝達部２３の締結部２２とは反対側の端部は、伝達部２３の本体部材１０側の端部である。そのため、本体部材締結部２７は、伝達部２３の本体部材１０側の端部に設けられ、且つ本体部材１０の車両後方側に締結される。伝達部２３は、締結部２２の位置から本体部材１０に向かうにつれて車両の前方及び車両の下方に向けて延びている。すなわち、伝達部２３は、締結部２２を中心として車両の下方に向けて所定の角度だけ傾斜している。なお、所定の角度は、１０度〜２０度程度の範囲の角度に限らず、締結部２２を中心として本体部材締結部２７が本体部材１０に締結される位置までの角度を予め確認した上で設定してもよい。

伝達部２３の短手方向は、本体部材１０と締結部２２との間で伝達部２３が延びる方向に直交する方向となる。また、横壁部２４が伝達部２３及び締結部２２から突出している方向は、車両の上方となる。そのため、横壁部２４は、本体部材１０と締結部２２との間で伝達部２３が延びる方向に直交する方向において伝達部２３の両端部及び締結部２２の底壁２２ａの一対の第２外縁の一部から車両の上方に向けて延びている。なお、接続部２６の第１接続板部２６ａは、車両の本体部材１０よりも上方に位置する図示しないフードのエンジンルーム側の内面に沿うように延びている。フードは、車両のエンジンルームを閉塞する部材である。

また、図４に示すように、取付部材２０の締結部２２をラジエータサポート３０側に配置し、取付部材２０の本体部材締結部２７を本体部材１０側に配置した状態において、連結部２８の連結板部２８ａの板厚方向は、車両の前後方向となる。そのため、複数のリブ２８ｂは、車両の前後方向に蛇行する波形状をなしている。また、連結部２８の連結板部２８ａの長手方向が車両の左右方向となる。よって、連結部２８には、車両の左右方向において間隔を持たせた複数のリブ２８ｂが設けられている。

本実施形態の作用について説明する。
図５に示すように、例えば車両においては、洗車やエンジンルーム内の点検等の通常使用時にフードを開放して作業を行う場合、ラジエータグリル１に対して車両の上方から荷重Ｆ１が作用することがある。その場合、所定荷重を超える荷重Ｆ１が加わると、取付部材２０が車両の下方に向けて撓みやすくなるが、車両の上方から作用する荷重Ｆ１に対して取付部材２０の横壁部２４が抗する。そのため、通常使用時の取付部材２０の剛性が保たれている。また、車両の上方から作用する荷重Ｆ１が横壁部２４に作用したとき、横壁部２４を構成する一対の壁部には互いに離間する方向に応力が働くが、連結部２８により互いに離間する方向に働く応力を抑制できる。よって、通常使用時に車両の上方から作用する荷重Ｆ１に対して横壁部２４が抗する状態を維持し易くなる。ここで、所定荷重とは、洗車やエンジンルーム内の点検等の通常使用時に例えば作業者がラジエータグリル１に対して体重をかけてしまい、取付部材２０が変形し始める大きさの荷重を示している。所定荷重は、ラジエータグリル１及び取付部材２０の設計時に作業者がラジエータグリル１に対して体重をかけてしまうことを予め想定した上で設定されている。なお、図５には、横壁部２４を構成する一対の壁部に上記の応力が働く様子を二点鎖線で示している。また、二点鎖線で示す図には、説明の便宜上、連結部２８の複数のリブ２８ｂを割愛して記載している。

本実施形態の効果について説明する。
（１）横壁部２４を構成する一対の壁部を連結する連結部２８を採用することにより通常使用時に車両の上方から作用する荷重Ｆ１に対して横壁部２４が抗する状態を維持しやすくなるため、通常使用時の車両の上方から作用する荷重Ｆ１による変形を取付部材２０のみで簡易的に抑制できる。

（２）連結部２８に車両の左右方向において間隔を有する波形状をなすリブ２８ｂが設けられている。リブ２８ｂは、連結板部２８ａから車両の上方に向けて延びる波形状の凸部であるため、通常使用時に車両の上方から作用する荷重Ｆ１に対して抗することができる。したがって、通常使用時に車両の上方から作用する荷重Ｆ１に対する取付部材２０の剛性を向上させることができる。

（３）車両が衝突体に衝突したとき、衝突体の一部が車両の上方から衝突することがある。すなわち、洗車やエンジンルーム内の点検等の通常使用時に車両の上方から作用する所定荷重を超える荷重Ｆ１よりも大きい衝撃荷重Ｆ２が車両の上方から作用することがある。

本実施形態では、リブ２８ｂを複数設けることにより取付部材２０の剛性を制御することができるため、車両が衝突体に衝突したときに取付部材２０が変形するときの荷重を制御することができる。すなわち、衝撃荷重Ｆ２の吸収を制御でき、且つ衝突体に作用する反力を制御することができる。

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○ 連結部２８は、横壁部２４を構成する一対の壁部の伝達部２３からの高さの半分よりも一対の壁部の先端寄りの部分に設けられていたが、例えば横壁部２４を構成する一対の壁部の伝達部２３の高さの半分よりも伝達部２３寄りの部分に設けられていてもよい。

○ 連結部２８の連結板部２８ａの板厚方向は、伝達部２３の延びる方向と同じであるが、適宜変更してもよい。例えば、連結板部２８ａの板厚方向を伝達部２３の板厚方向と同じにしてもよい。この場合、連結部２８の複数のリブ２８ｂは、連結板部２８ａから車両の前方又は車両の後方に向けて突出する波形状の凸部となる。すなわち、複数のリブ２８ｂは、車両の左右方向において間隔を持たせていればよく、連結板部２８ａからの突出方向は、連結板部２８ａの配置に伴い変更してもよい。

○ 複数のリブ２８ｂが採用されていたが、リブ２８ｂは１つだけでもよい。
○ 伝達部２３は、長四角板状に限らない。伝達部２３は、伝達部２３と横壁部２４との境界部分に一対の境界線Ｂが少なくとも構成され、締結部２２から本体部材１０に向けて延びる構成であればどのように変更してもよい。

○ 本体部材締結部２７を割愛し、伝達部２３の本体部材１０側の端部を本体部材１０の車両後方に当接させてもよい。また、伝達部２３の本体部材１０側の端部と、本体部材１０との間に隙間を形成してもよい。すなわち、伝達部２３の本体部材１０側の端部を本体部材１０に対して締結させることに限らない。

○ 締結部２２の側壁２２ｂは割愛してもよい。すなわち、締結部２２は底壁２２ａのみで構成されてもよい。
○ 横壁部２４は、締結部２２の底壁２２ａからも突出していたが、伝達部２３から突出する構成であればよい。

○ 横壁部２４を構成する一対の壁部は、伝達部２３及び締結部２２からＶ字状に突出していたが、例えば伝達部２３及び締結部２２から互いに平行に突出するようにしてもよい。

○ 取付部材２０は、複数の衝撃吸収部２１を有していたが、これに限らない。例えば、取付部材２０は、１つの衝撃吸収部２１を有していてもよい。
○ 本体部材１０をフロントグリルとしたが、これに限らない。例えば、本体部材１０を車両のバンパーとしてもよく、車両前部の衝撃吸収構造はラジエータグリル１に限らない。

○ 取付部材２０が締結される骨格部材をラジエータサポートとしたが、車両のエンジンルーム内に存在する車両のフレームでもよい。

１…ラジエータグリル、１０…本体部材、２０…取付部材、２２…締結部、２３…伝達部、２４…横壁部、２８…連結部、２８ｂ…リブ、３０…ラジエータサポート、Ｆ１…荷重、Ｆ２…衝撃荷重。

Claims (3)

1. 車両の前面を構成する本体部材と、
   車両の左右方向に延び、且つ前記本体部材を車両の骨格部材に取り付ける取付部材と、を備えた車両前部の衝撃吸収構造において、
   前記取付部材は、
   前記骨格部材に締結される締結部と、
   前記締結部から前記本体部材に向けて延びる伝達部と、
   前記本体部材と前記締結部との間で前記伝達部が延びる方向に直交する方向における前記伝達部の両端部から車両の上方に向けて延びる一対の壁部により構成される横壁部と、
   前記横壁部を構成する前記一対の壁部を連結させる連結部と、を有していることを特徴とする車両前部の衝撃吸収構造。
2. 前記連結部には、車両の左右方向に間隔を有する波形状をなすリブが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両前部の衝撃吸収構造。
3. 前記リブは、複数設けられていることを特徴とする請求項２に記載の車両前部の衝撃吸収構造。

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