JP4021820B2 - 車体の前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、フロントバンパに障害物が当たったときに障害物にかかる衝撃を和らげることがができる車体の前部構造に関するものである。

車体の前部構造として、左右のサイドフレームの先端に矩形のバルクヘッドを設けるもの、若しくは左右のサイドフレームの先端に矩形のフレームを設けるとともに、この矩形のフレームの中央に縦のセンタフレームを備えたバルクヘッドを設けたものなどが実用に供されている。
実用の車体の前部構造は、バルクヘッドの上下のフレームなどに適正な剛性を持たすようにすれば実用上十分であった。

このような車体の前部構造として、サイドメンバ（エプロンサイドメンバ）の先端に上下のフレーム（アッパメンバ及びロアメンバ）を渡した構成を有するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−２０３４０９号公報

図１２は特許文献１の図１５の再掲図である。ただし、符合は同特許文献１の符号を流用した。
特許文献１の車体の前部構造は、車体の左右にエプロンサイドメンバ２６，２６を配置し、これらのエプロンサイドメンバ２６，２６の上部先端にロアメンバ（不図示）を渡し、エプロンサイドメンバ２６，２６の下部先端にクロスメンバ２４を渡し、このクロスメンバ２４にブレース３８を取付け、このブレース３８の前面にバンパ２５を配置するものである。

しかし、特許文献１の車体の前部構造では、例えば、障害物がバンパ２５に当たった場合に車体後方にバンパ２５は移動し、このバンパ２５はブレース３８に達し、これらのバンパ２５及びブレース３８で障害物を受けることになり、断面視でブレース３８はＵ字状にクロスメンバ２４に取付いているために、剛性が高く障害物に大きな衝撃を与えるという問題があった。

すなわち、障害物がフロントバンパに当たったときに、障害物にかかる衝撃を低減する
ことができる車体の前部構造が望まれる。

本発明は、障害物がフロントバンパに当たったときに、障害物に大きな衝撃がかかる点を解決し、障害物にかかる衝撃を低減することのできる車体の前部構造を提供することを課題とする。

請求項１の車体の前部構造に係る発明は、左右のサイドフレームの先端にバンパビームを渡すとともに、左右のサイドフレームの先端近くにそれぞれ左・右縦フレームを取付け、これらの左・右縦フレームの上端同士にアッパクロスメンバを渡し、左・右縦フレームの下端同士にロアクロスメンバを渡した車体において、ロアクロスメンバ上にクロスメンバ補強材を付設し、このクロスメンバ補強材は、略平板をプレス成形されるとともに、その先端をフロントバンパ近傍まで前方へ延出し、且つ後方へ容易に変形するように、先端を上方又は下方に湾曲させたことを特徴とする。

例えば、障害物がフロントバンパに当たったときに、フロントバンパで衝撃を吸収できるようにすれば、障害物にかかる衝撃を低減させることができるので好ましいことである。
そこで、ロアクロスメンバ上にクロスメンバ補強材を付設し、このクロスメンバ補強材を略平板でプレス形成するとともに、その先端をフロントバンパ近傍まで前方へ延出し、且つ後方へ容易に変形するように、先端を上方又は下方に湾曲させた。

すなわち、ロアクロスメンバ上にクロスメンバ補強材を付設し、このクロスメンバ補強材を略平板でプレス形成するとともにその先端をフロントバンパ近傍まで前方へ延出することで、例えば、障害物がフロントバンパに当たったときに、障害物にかかる衝撃を低減することができる。

クロスメンバ補強材の先端を、後方へ容易に変形するように、上方又は下方に湾曲させることで、クロスメンバ補強材の前方から力がかかったときにクロスメンバ補強材の変形を許容させる。

請求項１に係る発明では、ロアクロスメンバ上にクロスメンバ補強材を付設し、このクロスメンバ補強材を略平板でプレス形成するとともにその先端をフロントバンパ近傍まで前方へ延出することで、例えば、障害物がフロントバンパに当たったときに、障害物にかかる衝撃を低減することができるという利点がある。

また、クロスメンバ補強材の先端を、後方へ容易に変形するように、上方又は下方に湾曲させることで、クロスメンバ補強材の前方から力がかかったときにクロスメンバ補強材を容易に変形させることができるという利点がある。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る構造を採用した車両の斜視図であり、１０は車両、１１は車体、１２はフロントボデー、１３はフロントバンパ、１４はフロントグリル、１５は前照灯、１６はボンネット、１７はフロントフェンダ、１８は前輪、１９はドアミラー、２１はルーフ、２２は前ドア、２３は後ドア、２４は後輪、２５はリヤバンパ、２６はステアリングである。

車体の前部構造３０は、後述するように、障害物がフロントバンパ１３に当たったときに、フロントバンパ１３で衝撃を吸収できる前部構造であり、車両のバッテリトレー支持構造５０は、構造が簡単でバッテリ５１の載置の他に車体剛性等の向上に貢献することができる支持構造であり、車両用ホーンの取付構造８０は、構造が簡単であって車両用ホーン８２の取付けに自由度があるとともに、車両用ホーン８２に雪が付着することを防ぐ若しくは雨滴がかかるのを防ぐことのできる取付構造である。

図２は本発明に係る構造を採用した車両のフロントボデーの斜視図である。
フロントボデー１２は、左右のサイドフレーム３１，３２の先端にバンパビーム３３を渡すとともに、左右のサイドフレーム３１，３２の先端近くにそれぞれ左・右縦フレーム３５，３６を取付け、これらの左・右縦フレーム３５，３６の上端同士にアッパクロスメンバ３７を渡し、左・右縦フレーム３５，３６の下端同士にロアクロスメンバ３８を渡し、アッパ・ロアクロスメンバ３７，３８の左端に左のフロントホイールハウスアッパメンバ４１を取付け、アッパ・ロアクロスメンバ３７，３８の右端に右のフロントホイールハウスアッパメンバ４２を取付け、これらの左右のフロントホイールハウスアッパメンバ４１，４２の先端同士にアッパダッシュボード４３を渡し、このアッパダッシュボード４３の下部にロアダッシュボード４４を取付け、左のサイドフレーム３１及び左のフロントホイールハウスアッパメンバ４１の間に左のダンパハウジング４５を設け、右のサイドフレーム３２及び右のフロントホイールハウスアッパメンバ４２の間に右のダンパハウジング４６を設けたものである。

なお、バルクヘッド３９は、前記バンパビーム３３、左・右縦フレーム３５，３６、アッパクロスメンバ３７及びロアクロスメンバ３８で構成する。
また、ロアクロスメンバ３８は、ロアクロスメンバ３８の上面にクロスメンバ補強材４７を付設し、このクロスメンバ補強材４７を略平板で形成するとともにその先端をフロントバンパ１３（図１参照）近傍まで前方へ延出した。

クロスメンバ補強材４７は、先端を下方に湾曲させた湾曲部４８を備え、ラジエータ２７（図３参照）を支持するラジエータマウント９４，９５と、コンデンサ２８（図３参照）を支持するコンデンサマウント９６，９７とを一体的にプレス形成した部材である。すなわち、クロスメンバ補強材４７にラジエータマウント９４，９５及びコンデンサマウント９６，９７を一体的に形成することで、部品取付け機能を集中させることができる。図中、５２はバッテリトレー、５３はエンジン、５６はフロントサスペンション、８１は車両用ホーン８２を取付けるブラケットを示す。

図３は図１の３−３線断面図であり、車体の前部構造３０は、左右のサイドフレーム３１，３２（図２参照）の先端にバンパビーム３３を渡すとともに、左右のサイドフレーム３１，３２の先端近くにそれぞれ左・右縦フレーム３５，３６（図２参照）を取付け、これらの左・右縦フレーム３５，３６の上端同士にアッパクロスメンバ３７を渡し、左・右縦フレーム３５，３６の下端同士にロアクロスメンバ３８を渡した車体１１において、ロアクロスメンバ３８上にクロスメンバ補強材４７を付設し、このクロスメンバ補強材４７を略平板で形成するとともにその先端をフロントバンパ１３近傍まで前方へ延出したものと言える。
図中、２７は冷却水を冷やすラジエータ、２８は冷媒を溜めるコンデンサである。

例えば、障害物がフロントバンパに当たったときに、フロントバンパで衝撃を吸収できるようにすれば、障害物にかかる衝撃を低減させることができるので好ましいことである。

すなわち、ロアクロスメンバ３８上にクロスメンバ補強材４７を付設し、このクロスメンバ補強材４７を略平板で形成するとともにその先端をフロントバンパ１３近傍まで前方へ延出することで、例えば、障害物４９がフロントバンパ１３に当たったときに、障害物にかかる衝撃を低減することができる。

車体の前部構造３０は、クロスメンバ補強材４７に湾曲部４８を設け、この湾曲部４８の先端を下方に湾曲させたものとも言える。
クロスメンバ補強材４７の先端を下方に湾曲させることで、例えば、クロスメンバ補強材４７の前方から力がかかったときにクロスメンバ補強材４７の変形を容易に許容させることができる。

図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る車体の前部構造の作用説明図であり、（ａ）は比較例の車体の前部構造２００を示し、（ｂ）は実施例の車体の前部構造３０を示す。
（ａ）において、車体の前部構造２００は、左右のサイドフレーム２０１，２０１（手前の２０１は不図示）の先端にバンパビーム２０２を渡すとともに、左右のサイドフレーム２０１，２０１の先端近くにそれぞれ縦フレーム２０３，２０３（手前の２０３は不図示）を取付け、これらの縦フレーム２０３，２０３の上端同士にアッパクロスメンバ２０４を渡し、縦フレーム２０３，２０３の下端同士にロアクロスメンバ２０５を渡した車体２０６において、ロアクロスメンバ２０５上にＵ字状のクロスメンバ補強材２０７を付設したものである。２０８はフロントバンパを示す。

例えば、障害物２０９がフロントバンパ２０８の下部に矢印ａ１の如く当たったときに、フロントバンパ２０８は後方に移動してクロスメンバ補強材２０７に達する。このクロスメンバ補強材２０７はＵ字状の形状なので、一般的に剛性が高いので変形しにくい。従って、フロントバンパ２０８における衝撃吸収能力が乏しく、障害物２０９に大きな衝撃がかかる。

（ｂ）において、車体の前部構造３０は、ロアクロスメンバ３８上にクロスメンバ補強材４７を付設し、このクロスメンバ補強材４７を略平板で形成するとともにその先端をフロントバンパ１３近傍まで前方へ延出し、さらに、クロスメンバ補強材４７の先端を下方に湾曲させた。従って、障害物４９がフロントバンパ１３の下部に矢印ａ２の如く当たったときに、フロントバンパ１３は後方に移動してクロスメンバ補強材４７に達する。クロスメンバ補強材４７は後方に容易に変形することができるので、障害物４９にかかる衝撃を低減することができる。

図５は本発明に係る車両のバッテリトレー支持構造の平面図であり、車両のバッテリトレー支持構造５０は、車体１１（図１参照）にバッテリ５１を載置するバッテリトレー５２と、車体１１にエンジン５３（図２参照）を取付けるエンジンマウント５４のマウントケース５５と、車体１１にフロントサスペンション５６（図２参照）を収納する左のダンパハウジング４５と、車体１１の先端上部に渡したアッパクロスメンバ３７と、バッテリトレー５２をマウントケース５５を止めるボルト５７と、ダンパハウジング４５を止めるボルト５８と、アッパクロスメンバ３７に止めるボルト５９と、から構成する。

図６は本発明に係る車両のバッテリトレー支持構造に採用したバッテリトレーの斜視図であり、バッテリトレー５２は、バッテリ５１を載置する本体部６１と、本体部６１の前面に形成した前折曲げ部６２と、本体部の左右側面に形成した左・右折曲げ部６３，６４と、からなる。
本体部６１は、エンジンマウント５４（図５参照）のマウントケース５５に向けて形成した凹部６５と、この凹部６５に形成することでボルト５７を貫通させるボルト貫通孔６６と、剛性を向上させる補強リブ６７ａ〜６７ｅと、を形成したものである。

前折曲げ部６２は、アッパクロスメンバ３７のトレー取付け部６８にボルト締めするためのボルト貫通孔６９を備える。
左折曲げ部６３は、左のダンパハウジング４５にボルト締めするためのボルト貫通孔７１と、本体部６１にバッテリ５１を止めるための左のロッド係止孔７２と、を備える。
右折曲げ部６４は、本体部６１にバッテリ５１を止める右のロッド係止孔７３を備える。

図７は図５の７矢視図であり、図中、７４，７５は左右のロッド係止孔７２，７３（図６参照）にそれぞれ係止する係止ロッド、７６は係止ロッド７４，７５間に渡したバッテリ保持金具、７７，７８は左右の係止ロッド７４，７５にねじ込んだナットを示す。

車両のバッテリトレー支持構造５０は、車体１１（図１参照）にバッテリ５１を載置するバッテリトレー５２と、車体１１にエンジン５３（図２参照）を取付けるエンジンマウント５４のマウントケース５５と、車体１１にフロントサスペンション５６（図２参照）を収納するダンパハウジング４５と、車体１１の先端上部に渡したアッパクロスメンバ３７と、を備える車両１０（図１参照）において、マウントケース５５、ダンパハウジング４５及びアッパクロスメンバ３７に、バッテリトレー５２をそれぞれ支持させたものと言える。

例えば、構造が簡単でバッテリの載置の他に車体剛性等の向上に貢献することができる車両のバッテリトレー支持構造が実現できるとすれば、部品点数の削減を図ることができるとともに車体の剛性の向上に寄与することできるので好ましいことである。

すなわち、マウントケース５５、ダンパハウジング４５及びアッパクロスメンバ３７に、バッテリトレー５２をそれぞれ支持させることで、マウントケース５５、ダンパハウジング４５及びアッパクロスメンバ３７をバッテリトレー５２で一体的に結合することができる。この結果、車体１１（図１参照）の剛性の向上を図ることができる

図８は図５の８矢視図であり、車両のバッテリトレー支持構造５０は、バッテリトレー５２を、ボルト５７〜５９にて直接的にマウントケース５５、ダンパハウジング４５及びアッパクロスメンバ３７に止めたものであるとも言える。
バッテリトレー５２を、ボルト５７〜５９にて直接的にマウントケース５５、ダンパハウジング４５及びアッパクロスメンバ３７に止めることで、例えば、取付けのためのホルダなどを廃止することができる。この結果、部品点数の削減を図ることができるとともに車両のバッテリトレー支持構造５０の簡素化を図ることができる。

図９は本発明に係る車両用ホーンの取付構造の斜視図であり、車両用ホーンの取付構造８０は、フロントボデー１２の右の縦フレーム３６に取付けるために板材で形成したブラケット８１と、このブラケット８１に取付ける車両用ホーン８２（以下、「ホーン８２」と略記する）と、から構成する。
なお、８３，８３は右の縦フレーム３６にブラケット８１を取付けるボルト、８４はブラケット８１にホーン８２を取付けるボルトである。

図１０は本発明に係る車両用ホーンの取付構造の正面図であり、ブラケット８１は、ホーン８２を取付ける壁部８５と、この壁部８５の上端を曲げ形成したひさし８６と、壁部８５の一端を曲げ形成したの第１の取付け部８７と、この第１の取付け部８７に対して同一平面状に形成するとともに第１の取付け部８７に対して逆方向に折曲げ形成した第２の取付け部８８と、からなる。
壁部８５は、道路に溜まった水の巻き上げによる水滴の付着を防止する機能を備えた部分であり、ひさし８６は、ホーン８２に雪が付着することを防ぐ若しくは雨滴がかかるのを防ぐ機能を備えた部分である。なお、８９は壁部８５に形成した補強リブである。

図１１は本発明に係る車両用ホーンの取付構造の側面断面図であり、ホーン８２は、警告音を発生するホーン本体９１と、このホーン本体９１付設することでブラケット８１に取付けるホルダ部９２とからなる。
車両用ホーンの取付構造８０は、車体１１にブラケット８１を取付け、このブラケット８１に警告音を発生するホーン８２を取付けた車両１０（図１参照）であって、ブラケット８１に、ホーン８２に雪が付着することを防ぐ若しくは雨滴がかかるのを防ぐひさし８６を備えたものと言える。

例えば、ホーンの取付けに自由度があるとともに構造が簡単であり、ホーンに雪が付着することを防ぐ若しくは雨滴がかかるのを防ぐことのできる車両用ホーンの取付構造が実現できるとすれば、車種によって自由な位置にホーンの取付けができるとともに、コストの低減を図ることができるので好ましいことである。

すなわち、車体１１にブラケット８１を取付け、このブラケット８１に警告音を発生するホーン８２を取付けることで、設計の自由度の拡大を図るとともに、構造の簡素化を図ることができる。この結果、車両用ホーンの取付構造８０のコストの低減を図ることができる。また、ホーンに雪が付着することを防ぐ若しくは雨滴がかかるのを防ぐひさし８６をブラケット８１に備えることで、雪や雨滴からホーン８２を効果的に防御することができる。

また、車両用ホーンの取付構造８０は、ブラケット８１に、道路に溜まった水の巻き上げによる水滴の付着を防止する壁部８５を備えたものとも言える。
ブラケット８１に、道路に溜まった水の巻き上げによる水滴の付着を防止する壁部８５を備えることで、道路に溜まった水がホーン８２に付着することを防止することができる。

さらに、車両用ホーンの取付構造８０は、ブラケット８１が、板材で形成したものであり、車体１１に取付けるために折曲げ形成したの第１の取付け部８７と、この第１の取付け部８７に同一平面状に形成するとともに第１の取付け部８７に対して逆方向に折曲げ形成した第２の取付け部８８を備えたものとも言える。
ブラケット８１を、板材で形成するとともに、車体１１に取付けるために折曲げ形成したの第１の取付け部８７と、この第１の取付け部８７に同一平面状に形成するとともに第１の取付け部８７に対して逆方向に折曲げ形成した第２の取付け部８８を備えることで、ブラケット８１を車体１１に強固に支持することができる。

尚、本発明の車両の前部構造３０は、図３に示すように、ロアクロスメンバ３８の上面にクロスメンバ補強材４７を付設したが、これに限るものではなく、ロアクロスメンバの下面、前面若しくは背面であってもよい。
本発明の車両の前部構造３０は、図３に示すように、クロスメンバ補強材４７の先端を下方に湾曲させたが、これに限るものではなく、クロスメンバ補強材４７の先端を上方に曲げたものであってもよい。

本発明の車両のバッテリトレーの支持構造５０では、図８に示すように、バッテリトレー５２を１本のボルト５７でマウントケース５５に止め、バッテリトレー５２を１本のボルト５８でダンパハウジング４５に止め、バッテリトレー５２を１本のボルト５９でアッパクロスメンバ３７に止めたが、これに限るものではなく、バッテリトレーをそれぞれの部材に２本以上のボルトで止めたものであってもよい。
本発明の車両のバッテリトレーの支持構造５０では、図２に示すように、車体１１の左側に構成したが、これに限るものではなく、車両の右側に構成するものであってもよい。

本発明車両用ホーンの取付構造８０は、図１０に示すように、右縦フレーム３６に固定したが、これに限るものではなく、フロントボデー内であればどの部位であってもよい。
本発明車両用ホーンの取付構造８０は、図１０に示すように、ホーン８２の上部及び側面にひさし８６を設けたが、これに限るものではなく、ホーン８２の側面を囲うようにしたものであってもよい。

本発明の車体の前部構造は、車両の前部にエンジン等の剛体を収納する車両に採用するのに好適である。

本発明に係る構造を採用した車両の斜視図である。 本発明に係る構造を採用した車両のフロントボデーの斜視図である。 図１の３−３線断面図である。 本発明に係る車体の前部構造の作用説明図である。 本発明に係るバッテリトレー支持構造の平面図である。 本発明に係るバッテリトレー支持構造に採用したバッテリトレーの斜視図である。 図５の７矢視図である。 図５の８矢視図である。 本発明に係る車両用ホーンの取付構造の斜視図である。 本発明に係る車両用ホーンの取付構造の正面図である。 本発明に係る車両用ホーンの取付構造の側面断面図である。 特許文献１の図１５の再掲図である。

符号の説明

１０…車両、１１…車体、１２…フロントボデー、１３…フロントバンパ、３０…車体の前部構造、３１，３２…左右のサイドフレーム、３５，３６…左・右縦フレーム、３７…アッパクロスメンバ、３８…ロアクロスメンバ、４５…ダンパハウジング、５０…車両のバッテリトレー支持構造、５１…バッテリ、５２…バッテリトレー、５３…エンジン、５４…エンジンマウント、５５…マウントケース、５６…フロントサスペンション、５７〜５９…ボルト、８０…車両用ホーンの取付構造、８１…ブラケット、８２…ホーン、８５…壁部、８６…ひさし、８７，８８…第１・第２の取付け部。

Claims (1)

1. 左右のサイドフレームの先端にバンパビームを渡すとともに、左右のサイドフレームの先端近くにそれぞれ左・右縦フレームを取付け、これらの左・右縦フレームの上端同士にアッパクロスメンバを渡し、前記左・右縦フレームの下端同士にロアクロスメンバを渡した車体において、
   前記ロアクロスメンバ上にクロスメンバ補強材を付設し、
   このクロスメンバ補強材は、略平板をプレス成形されるとともに、その先端をフロントバンパ近傍まで前方へ延出し、且つ後方へ容易に変形するように、先端を上方又は下方に湾曲させたことを特徴とする車体の前部構造。

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