JP4351957B2 - 車両の前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の前部構造に関し、特に、歩行者との衝突の際の衝撃を緩衝するための緩衝構造の技術分野に属する。

従来より、車両が歩行者と衝突した際の衝撃を吸収する衝撃吸収構造として、例えば特許文献１に示すように、フロントバンパ下側のスカート部を衝突時の衝撃によって変形させることで、歩行者の脚部への衝撃を軽減するようにしたものが知られている。具体的には、車体のフレームに連結された支持部材とフロントバンパのスカート部との間にクッション部を設けて、該フロントバンパのスカート部から伝達される衝撃をクッション部の圧縮方向の変形によって吸収し、軽減するようにしている。
特開２００１−１４６１４０号

しかしながら、上述のようにクッション部の圧縮方向の変形によって衝撃を吸収する構造では、該クッション部の変形量が比較的、小さいため、その変形によって衝突時の衝撃エネルギを十分に吸収することができず、歩行者の脚部に大きな衝撃が加わる可能性があった。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両の前部構造において、フロントバンパ下側のスカート部によって歩行者の受ける衝撃に着目して、これを効果的に軽減することのできる構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る車両の前部構造では、フロントバンパ下側のスカート部と車体側に一体的に取り付けられたシュラウドパネルとの間に、衝突時の衝撃によって上方に容易に変形するような可撓性の部材（フロントプレート）を設けた。

すなわち、請求項１の発明では、開口部に熱交換器の配置されるシュラウドパネルがフロントバンパ後方で車体に一体的に取り付けられた車両の前部構造を対象とする。そして、上記シュラウドパネルの下枠部には、車両前方に延びるようにシュラウド延出部が形成され、上記シュラウド延出部とフロントバンパとの間には可撓性のフロントプレートが配設されていて、上記フロントプレートは、車幅方向に長く、上記シュラウド延出部の前縁部に固定される平板部と、該平板部から車両前方側に向かって上方へ延びる傾斜部と、該傾斜部から車両前方側に向かって下方へ湾曲する湾曲部とからなり、該湾曲部がフロントバンパのスカート部裏面に当該スカート部に対して非締結状態で近接して配置され、上記フロントプレートが上記スカート部を介して車両前方側から衝撃を受けた際に、上記傾斜部及び湾曲部が上記平板部を支点として上方に回動するように変形するものとする。

請求項２の発明では、請求項１において、フロントプレートは、シュラウドパネルより低剛性に構成されているものとする。

そして、請求項３の発明では、シュラウドパネルのシュラウド延出部の下面には、車両前後方向に延びる縦リブが車幅方向に離間して複数、突設され、フロントプレートの平板部には、該フロントプレートのシュラウド延出部への取付状態で上記縦リブが嵌入するように切欠部が形成されているものとする。

請求項１の発明に係る車両の前部構造によれば、車体に一体的に取り付けられたシュラウドパネルとフロントバンパのスカート部との間に配設されたフロントプレートは、その後端の平板部でシュラウドパネルのシュラウド延出部に固定されるとともに、該平板部から車両前方側に向かって上方へ延びる傾斜部と該傾斜部の前端側から下方に向かって湾曲する湾曲部とによって全体として上方に略フの字状に屈曲した形状になるため、車両が歩行者と衝突してフロントバンパ下側のスカート部に衝撃が加わった場合、上記フロントプレートは、スカート部に加わる力を湾曲部で受けて、シュラウドパネルに固定される平板部を中心として上方へ回動するように変形する。このように、フロントプレートを容易に上方に変形できるように構成することで、該フロントプレートの車両前方に位置するフロントバンパのスカート部は衝突時に車両後方側に大きく変形することができるようになる。

これにより、衝突の際にフロントバンパのスカート部に生じる衝撃が吸収されるため、歩行者の受ける衝撃を効果的に軽減することができるとともに、フロントバンパの車両後方側に配設される熱交換器等に対する衝撃も軽減することができる。

特に、請求項２の発明のように、フロントプレートの構造や材質等をシュラウドパネルよりも低剛性にすることで、衝突時の衝撃によってフロントプレートを容易に変形させることができ、衝撃を効果的に吸収することができる。

請求項３の発明によれば、シュラウドパネルの延出部に車両前後方向に延びるように縦リブを設けるとともに、フロントプレートに該リブが嵌入するための切り欠き部を設けたため、熱交換器等が配設されるシュラウドパネルの延出部の剛性を縦リブによって確保しつつ、該延出部にフロントプレートを取り付けることが可能となる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る車両の前部構造が適用された自動車のフロントエンドモジュールＭを分解した状態で示す。このモジュールＭは、主として、概略矩形枠状をなす樹脂製シュラウドパネル１と、図示しないエンジンの冷却水を走行風によって冷却する熱交換器としてのラジエータ２と、該ラジエータ２の前方に配置される空調装置の熱交換器としてのコンデンサ３と、上記ラジエータ２の後側に取り付けられる冷却用ファン（図示せず）とによって構成されている。

そして、上記モジュールＭは、図２に一例を示すような自動車Ｖ（車両）の前部においてラジエータグリルＧやフロントバンパーＢ等の後方に、図１及び図４に示すように、シュラウドパネル１が左右フロントサイドフレーム４，４（図には先端側のみ示す）の前端部を連結するようにして配置される。

上記シュラウドパネル１は、例えばガラス繊維で強化したポリプロピレン等の樹脂からなり、図３にも示すように、上記ラジエータ２（及びコンデンサ３）を保持するラジエータ保持部１１と、該ラジエータ保持部１１の左右（車幅方向）両側にそれぞれ設けられ、車体の左右フロントサイドフレーム４，４の前端フランジ部４ａ，４ａにそれぞれ締結される車体締結部１２，１２とを有している。

上記ラジエータ保持部１１は、上下に相対向して車幅方向に延びる上壁部１１ａ及び下壁部１１ｂと、該上壁部１１ａ及び下壁部１１ｂの左側端部同士及び右側端部同士をそれぞれ連結する左右側壁部１１ｃ，１１ｃとを有していて、上記ラジエータ２の外形形状に対応して略矩形枠状をなしている。そして、それらの各壁部１１ａ〜１１ｃにより囲まれた開口部１１ｄにコアの前面を臨ませて、コンデンサ３及びラジエータ２が配置されるようになっている。

また、上記左右の車体締結部１２，１２は、それぞれ、上記ラジエータ保持部１１の左右側壁部１１ｃ，１１ｃから車幅方向外側に向かって延出した板状のものであり、図４にのみ示すが、バンパーレインフォースメント７の左右両端部に配設されたクラッシュ部材５，５の後端部にそれぞれ設けられたフランジ部５ａ，５ａと、上記左右フロントサイドフレーム４，４のフランジ部４ａ，４ａとの間にそれぞれ介装されて、該バンパーレインフォースメントの左右フランジ部５ａ，５ａと共に左右フロントサイドフレーム４，４のフランジ部４ａ，４ａにボルトにより締結されるようになっている。

さらに、上記左右の車体締結部１２，１２の車幅方向外側には、図１及び図３に示すように、それぞれ、該車体締結部１２，１２に近接させて液体貯留用タンク及び吸気レゾネータのケーシング１５，１６を配設するためのケーシング配設部１５ａ，１６ａが一体成形されている。これらのケーシング配設部１５ａ，１６ａの後側には、それぞれ、車体前方に向かって開口する概略矩形断面の容器状に形成された樹脂製のケーシング本体部１５ｂ，１６ｂが組み合わされることで、液体貯留用タンク及び吸気レゾネータのケーシング１５，１６が構成される。

そして、本発明の特徴部分であるが、図４及び図５に示すように、上記シュラウドパネル１の下壁部１１ｂ（下枠部）には、車両前方側に延びるように板状の延出部１１ｅ（シュラウド延出部）が形成されていて、その下面には、車幅方向に所定間隔で並ぶ複数（本実施形態では３つ）のリブ１１ｇ，１１ｇ，…（縦リブ）が前後方向に延びるように形成されている。このリブ１１ｇ，１１ｇ，…は、その前方側の高さ寸法が小さくなるように車幅方向から見て略三角形状に形成されている。

また、上記延出部１１ｅの車幅方向両端（図中では左右）には、それぞれ、上方に延びるように延出縦壁部１１ｆ，１１ｆが形成されていて、該延出部１１ｅ及び延出縦壁部１１ｆの車両前方側（前縁部）には、その下側から重ねられるようにフロントプレート２０が配設され、複数のボルト２５，２５，…によって該延出部１１ｅ及び延出縦壁部１１ｆに締結固定されている。

より詳しくは、フロントプレート２０は、シュラウドパネル１よりも低剛性の材料（例えばポリプロピレン等の樹脂）からなる車幅方向に長い板状部材であり、図５及び図７に示すように、シュラウドパネル１に取り付けられた状態でその車両前方側が上面視で略円弧状になるように形成されている。また、上記フロントプレート２０は、シュラウドパネル１への取付部である平板部２０ａと、該平板部２０ａから車両前方且つ上方に向かって延びる傾斜部２０ｂと、該傾斜部２０ｂから車両前方且つ下方に向かって湾曲する湾曲部２０ｃとを備え、全体として略フの字状に屈曲した形状になっている。そして、上記平板部２０ａ及び傾斜部２０ｂの車幅方向両端には、上方に延びるように取付縦壁部２０ｄ，２０ｄが形成されていて、該各取付縦壁部２０ｄ，２０ｄが上記シュラウドパネル１の延出縦壁部１１ｆ，１１ｆにそれぞれ重ねられた状態でボルト２５によって締結固定される。図７において２０ｊは上記ボルト２５の貫通孔である。

上記平板部２０ａは、シュラウドパネル１の延出部１１ｅに比べて肉厚に形成されているとともに、図７に示すように、車幅方向に所定間隔で並ぶ複数（本実施形態では３箇所）のボルト貫通孔２０ｅ，２０ｅ，…が設けられていて、この貫通孔２０ｅに上記ボルト２５が挿通するようになっている。また、このボルト貫通孔２０ｅ，２０ｅ，…の周囲には、それぞれ、上面視で略矩形状の凹部２０ｆ，２０ｆ，…が設けられていて、図５及び図６に示すように、この凹部２０ｆは、車幅方向から見て略Ｕ字状に形成された座金２６が上記シュラウドパネル１の前端を挟みこんだ状態で位置するように構成されている。

さらに、上記平板部２０ａには、各凹部２０ｆ，２０ｆ，…に近接して車両前後方向に延びるスリット状の切欠部２０ｇ，２０ｇ，…が形成されていて、該平板部２０ａがシュラウドパネル１に取り付けられた状態で、上記切欠部２０ｇ，２０ｇ，…にシュラウドパネル１の延出部１１ｅに形成された上記リブ１１ｇ，１１ｇ，…がそれぞれ嵌入するようになっている。

上記傾斜部２０ｂ及び湾曲部２０ｃは、シュラウドパネル１の延出部１１ｅとほぼ同じ肉厚で形成されており、それらの下面には、上述の切欠部２０ｇ，２０ｇ，…に対応する車幅方向の位置に前後方向に延びるようにリブ２０ｈ，２０ｈ，…が形成されていて、上述のシュラウドパネル１の延出部１１ｅに取り付けられた状態で、該延出部１１ｅのリブ１１ｇ，１１ｇ，…の前方に位置するようになっている。

このように構成されたフロントプレート２０は、図４に示すように、その後端側である平板部２０ａがシュラウドパネル１の延出部１１ｅ等に連結固定された状態で、前端側の湾曲部２０ｃがフロントバンパＢの下側のスカート部Ｓの裏面に近接するように配置される。すなわち、フロントバンパＢのスカート部Ｓは、その上部が車両後方側に屈曲するように形成されていて、この屈曲部分に沿うように上記フロントプレート２０の湾曲部２０ｃがスカート部Ｓに対して非締結状態で配置されている。

上述のような車両の前部構造において、車両Ｖが歩行者と衝突すると、その衝撃によりフロントバンパＢが車両後方側に変形するとともに、歩行者のほぼ脚部の高さに位置するスカート部Ｓにも変形が生じる。その際、スカート部Ｓの車両後方側には、車体（フロントサイドフレーム４，４）に取付固定されたシュラウドパネル１の延出部１１ｅから車両前方に向かって延びるフロントプレート２０が配設されているため、衝突時にスカート部Ｓに加わる力はフロントプレート２０に伝達される。

上記フロントプレート２０は、上述の如く、上方に略フの字状に屈曲するように形成され且つその後端側の平板部２０ａでシュラウドパネル１の延出部１１ｅに固定されているため、車両前方側から力を受ける（図４の白抜き矢印）と、その固定部分（平板部２０ａ）を中心として上記傾斜部２０ｂ及び湾曲部２０ｃが上方に回動するように変形する（図４の二点鎖線）。これにより、衝突の際、上記フロントバンパＢのスカート部Ｓはフロントプレート２０とともに車両後方側に大きく変形することになり、衝突時の衝撃を十分吸収することができる。なお、上述のようにフロントプレート２０が上方に変形する際には、その湾曲部２０ｃがフロントバンパＢのスカート部Ｓに対して非締結状態で配置されているため、上記フロントプレート２０及びスカート部Ｓの変形が妨げられることはない。

しかも、上述のように、上記フロントプレート２０の材質（例えばポリプロピレン）をシュラウドパネル１の材質（例えばガラス繊維入りのポリプロピレン）よりも低剛性のものを用いることで、衝突時の衝撃を効果的にフロントプレート２０で吸収することができる。

以上より、本実施形態では、シュラウドパネル１の延出部１１ｅから前方に延びて上方に略フの字状に屈曲したフロントプレート２０を設けて、該フロントプレート２０を、その前端部である湾曲部２０ｃがフロントバンパＢのスカート部Ｓの裏面に近接するように配置したため、歩行者との衝突時に車両前方側から受ける衝撃によって上記フロントプレート２０がシュラウドパネル１との固定部分である後端側を支点として上方へ回動するように容易に変形し、この変形により衝突時の衝撃を十分に吸収することができる。

したがって、フロントバンパＢのスカート部Ｓによって歩行者の脚部が受ける衝撃を軽減することができるとともに、上記シュラウドパネル１には衝撃がほとんど伝わらないため、該シュラウドパネル１に配設されるラジエータ２やコンデンサ３等を衝突時の衝撃から保護することもできる。

また、上記シュラウドパネル１の延出部１１ｅに前後方向に延びるようにリブ１１ｇを複数、突設するとともに、該延出部１１ｅにボルト締結されるフロントプレート２０の平板部２０ａに、上記リブ１１ｇに対応する位置に切欠部２０ｇを設けることで、延出部１１ｅの前後方向の剛性を確保しつつ、フロントプレート２０をシュラウドパネル１の延出部１１ｅに取り付けることが容易に可能となる。

さらに、上述のように、前記シュラウドパネル１のリブ１１ｇ，１１ｇ，…の下面形状が、車両後方へいくに従い車両下方へ延びるように形成されているため、例えば歩行者以外の障害物との衝突時に車両前部に強い衝撃荷重が加わった場合、前記フロントプレート２０と前記シュラウドパネル１の延出部１１ｅとのボルト２５の締結が外れて、該フロントプレート２０が車両後方側へ押されても、該フロントプレート２０は、前記リブ１１ｇ，１１ｇ，…により車両下方へガイドされるため、シュラウドパネル１の内面と干渉若しくは衝突することがなく、軽衝突時等におけるシュラウドパネル１の補修及び交換を避けることができる。

（その他の実施形態）
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、フロントプレート２０の傾斜部２０ｂ及び湾曲部２０ｃの厚みをシュラウドパネル１の延出部１１ｅの厚みと同じにしているが、これに限らず、該延出部１１ｃの厚みよりも薄くなるようにしてもよい。また、フロントプレート２０のリブ２０ｈの板厚を薄くしたり、そのリブ高さを低くしたり、あるいはそのリブ２０ｈを削除したりしてもよい。こうすれば、フロントプレート２０はシュラウドパネル１に比べて剛性が低くなり、フロントプレート２０が衝突時の衝撃を受ける際には、その衝撃を効果的に吸収することができる。

また、上記実施形態では、シュラウドパネル１の延出部１１ｅの下面にリブ１１ｇを設けているが、この限りではなく、該延出部１１ｅの上面に設けるようにしてもよい。

また、フロントバンパＢのスカート部Ｓは、フロントバンパの一部を構成するフロントエアダムであってもよい。

さらに、シュラウドパネル１の車体締結部１２，１２の車幅方向外側に液体貯留用タンク及び吸気レゾネータのケーシング１５，１６を設けているが、この限りではなく、これらのケーシング１５，１６をシュラウドパネル１とは別に設けるようにしてもよい。

本発明の実施形態に係る車両の前部構造が適用された自動車のフロントエンドモジュールを示す分解斜視図である。 自動車の前部の一例を示す図である。 シュラウドパネルの正面図である。 車両前部の概略構成を示す図２のI−I線断面図である。 フロントプレートとシュラウドパネルの延出部との取付部分を拡大して示す斜視図である。 図５のII−II線断面図である。 フロントプレートの構造を示す斜視図である。

Ｂ フロントバンパ
Ｓ スカート部
Ｍ フロントエンドモジュール
１ シュラウドパネル
２ ラジエータ（熱交換器）
３ コンデンサ（熱交換器）
７ バンパーレインフォースメント
１１ ラジエータ保持部
１１ａ 上壁部
１１ｂ 下壁部（下枠部）
１１ｄ 開口部
１１ｅ 延出部（シュラウド延出部）
１１ｇ リブ（縦リブ）
２０ フロントプレート
２０ａ 平板部
２０ｂ 傾斜部
２０ｃ 湾曲部
２０ｇ 切欠部
２０ｈ リブ
２５ ボルト

Claims (3)

1. 開口部に熱交換器の配置されるシュラウドパネルがフロントバンパ後方で車体に一体的に取り付けられた車両の前部構造であって、
   上記シュラウドパネルの下枠部には、車両前方に延びるようにシュラウド延出部が形成され、
   上記シュラウド延出部とフロントバンパとの間には可撓性のフロントプレートが配設されていて、
   上記フロントプレートは、車幅方向に長く、上記シュラウド延出部の前縁部に固定される平板部と、該平板部から車両前方側に向かって上方へ延びる傾斜部と、該傾斜部から車両前方側に向かって下方へ湾曲する湾曲部とからなり、該湾曲部がフロントバンパのスカート部裏面に当該スカート部に対して非締結状態で近接して配置され、上記フロントプレートが上記スカート部を介して車両前方側から衝撃を受けた際に、上記傾斜部及び湾曲部が上記平板部を支点として上方に回動するように変形することを特徴とする車両の前部構造。
2. 請求項１において、
   フロントプレートは、シュラウドパネルより低剛性に構成されていることを特徴とする車両の前部構造。
3. 請求項１または２のいずれか一つにおいて、
   シュラウドパネルのシュラウド延出部の下面には、車両前後方向に延びる縦リブが車幅方向に離間して複数、突設され、
   フロントプレートの平板部には、該フロントプレートのシュラウド延出部への取付状態で上記縦リブが嵌入するように切欠部が形成されていることを特徴とする車両の前部構造。

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