JP4449754B2 - 車両前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両前部のラジエータをラジエータサポートアッパが上側において支持する車両前部構造に関する。

車両前部構造としては、フロントフードの車両前部内にレインフォースが設けられることで、車両の前面衝突時に、レインフォースが変形されて、被衝突体に作用するエネルギー及びモーメントが低減されるものがある（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、この車両前部構造では、車両の衝突時にラジエータサポートアッパから被衝突体に作用する衝突荷重及び曲げモーメントを低減することは考慮されていない。
特開２００１−２７８１２０公報

本発明は、上記事実を考慮し、車両の衝突時にラジエータサポートアッパから被衝突体に作用する衝突荷重及び曲げモーメントを低減できる車両前部構造を得ることが目的である。

請求項１に記載の車両前部構造は、車両前部のラジエータを上側において支持するラジエータサポートアッパと、前記ラジエータサポートアッパに複数間に空間が形成されて設けられると共に、前記ラジエータサポートアッパから車両前端上部へ向けて延伸し、車両の衝突時に被衝突体に作用する衝突荷重を吸収する吸収部と、車両前端の外壁を構成し、上壁と車両前側壁との間に前記空間に対向する角部が形成された車両外壁と、を備えている。

請求項２に記載の車両前部構造は、車両前部のラジエータを上側において支持するラジエータサポートアッパと、前記ラジエータサポートアッパに複数設けられると共に、前記ラジエータサポートアッパから車両前端上部へ向けて延伸し、車両の衝突時に被衝突体に作用する衝突荷重を吸収する吸収部と、前記複数の吸収部間に設けられると共に、前記吸収部に比し強度を低くされ、車両の衝突時に被衝突体に作用する衝突荷重を吸収する低強度部と、車両前端の外壁を構成し、上壁と車両前側壁との間に前記低強度部に対向する角部が形成された車両外壁と、を備えている。

請求項３に記載の車両前部構造は、請求項１又は請求項２に記載の車両前部構造において、前記複数の吸収部を接続して一体にする接続部を備えた、ことを特徴としている。

請求項１に記載の車両前部構造では、車両前部のラジエータをラジエータサポートアッパが上側において支持している。さらに、ラジエータサポートアッパに設けられた複数の吸収部がラジエータサポートアッパから車両前端上部へ向けて延伸しており、車両の衝突時には、複数の吸収部が被衝突体（衝突相手）へ作用する衝突荷重を吸収する。

ここで、複数の吸収部間に空間が形成されている。

このため、空間にも吸収部が設けられる場合に比し、複数の吸収部全体の強度が空間によって低くされて、複数の吸収部が被衝突体へ作用する衝突荷重を良好に吸収することができる。これにより、ラジエータサポートアッパから被衝突体に作用する衝突荷重を低減することができる。

しかも、被衝突体の空間に対向する部分が受ける反力が低減又はなくされ、かつ、被衝突体が複数の吸収部に安定して支持される。これにより、被衝突体に作用する曲げモーメントを低減することができる。

請求項２に記載の車両前部構造では、車両前部のラジエータをラジエータサポートアッパが上側において支持している。さらに、ラジエータサポートアッパに設けられた複数の吸収部がラジエータサポートアッパから車両前端上部へ向けて延伸すると共に、複数の吸収部間に低強度部が設けられており、車両の衝突時には、複数の吸収部及び低強度部が被衝突体（衝突相手）へ作用する衝突荷重を吸収する。

ここで、低強度部が吸収部に比し強度を低くされている。

このため、低強度部が吸収部に対し強度を同等以上にされる場合に比し、複数の吸収部及び低強度部全体の強度が低強度部によって低くされて、複数の吸収部及び低強度部が被衝突体へ作用する衝突荷重を良好に吸収することができる。これにより、ラジエータサポートアッパから被衝突体に作用する衝突荷重を低減することができる。

しかも、被衝突体の低強度部に対向する部分が低強度部から受ける反力が小さくされ、かつ、被衝突体が複数の吸収部に安定して支持される。これにより、被衝突体に作用する曲げモーメントを低減することができる。

請求項３に記載の車両前部構造では、複数の吸収部が接続部によって接続されて一体にされている。このため、複数の吸収部及び接続部を一体成形することができる。

［第１の実施の形態］
図１には、本発明の第１の実施の形態に係る車両前部構造１０が車両左側から見た断面図にて示されている。なお、図面では、車両前方を矢印ＦＲで示し、上方を矢印ＵＰで示す。

本実施の形態に係る車両前部構造１０は、車両外壁としての薄板状のバンパカバー１２を備えており、バンパカバー１２は車両前端の外壁（外形）を構成している。バンパカバー１２は上壁１２Ａと車両前側壁１２Ｂとを有しており、バンパカバー１２の上壁１２Ａと車両前側壁１２Ｂとの間には角部１２Ｃが形成されている。また、バンパカバー１２よりも車両後側の車両前部内は、エンジンルーム１４とされている。

バンパカバー１２の上端よりも車両後側には、車両外壁としての平面視略矩形状のエンジンフード１６が配置されており、エンジンフード１６は、車両前部の外壁（外形）を構成して、エンジンルーム１４の上側を覆っている。

エンジンルーム１４の車両前側端部には、ラジエータ１８が配置されている。ラジエータ１８は、上支持部材（強度部材）としてのラジエータサポートアッパ２０に支持されており、ラジエータサポートアッパ２０は、ラジエータ１８の上側において車幅方向に沿って配置されると共に、断面略矩形筒状にされて強度が高くされている。さらに、ラジエータ１８は、下支持部材（強度部材）としてのラジエータサポートロア（図示省略）に支持されており、ラジエータサポートロアは、ラジエータ１８の下側において車幅方向に沿って配置されると共に、強度が高くされている。

ラジエータサポートアッパ２０の前側部には、上端から下端に亘って、吸収部材としてのアブソーバ２２が固定されており、アブソーバ２２は発泡体製にされている。アブソーバ２２は断面コ字状にされており、アブソーバ２２は、吸収部としての上側の上吸収部２４及び下側の下吸収部２６と、接続部としての車両後側の後吸収部２８と、を有している。上吸収部２４及び下吸収部２６は、略矩形柱状にされて、ラジエータサポートアッパ２０からバンパカバー１２の上部近傍まで車両前斜め上方へ延伸されており、上吸収部２４及び下吸収部２６の車両前側面２２Ａ（バンパカバー１２側の面）はバンパカバー１２（上壁１２Ａ及び車両前側壁１２Ｂの傾斜方向）に沿って配置されている。後吸収部２８は、略矩形柱状にされて、上吸収部２４の車両後側端と下吸収部２６の車両後側端とを接続しており、上吸収部２４と下吸収部２６との間には、後吸収部２８の車両前側において、空間としての凹部３０が形成されている。凹部３０は、車両前側に開放されると共に、バンパカバー１２の角部１２Ｃに対向している。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

以上の構成の車両前部構造１０では、被衝突体３２（例えば衝突装置（インパクター）や人間）に対する車両の前面衝突時に、被衝突体３２（被衝突体３２が人間の場合には特に大腿部）が車両前斜め上方から車両に衝突し、被衝突体３２がバンパカバー１２に干渉してバンパカバー１２が破損（変形を含む）されると共に、被衝突体３２がアブソーバ２２に干渉してアブソーバ２２の上吸収部２４、下吸収部２６及び後吸収部２８が変形（特に潰れ変形）されることで、被衝突体３２へ作用する衝突荷重（衝撃）が吸収される。

ここで、アブソーバ２２には、被衝突体３２の衝突中央線Ｌ（被衝突体３２の車両への衝突面３２Ａの上下方向中央を通り衝突面３２Ａに垂直な直線）が通る部分において、凹部３０が設けられている。

このため、アブソーバ２２に凹部３０が設けられない場合（凹部３０にも発泡体が一様に設けられる場合）に比し、アブソーバ２２全体の強度が凹部３０によって低くされて、アブソーバ２２が被衝突体３２へ作用する衝突荷重を良好に吸収することができる。これにより、ラジエータサポートアッパ２０から被衝突体３２に作用する衝突荷重を低減することができる。

しかも、被衝突体３２の中央部（凹部３０に対向する部分）がアブソーバ２２からの反力を受けず、かつ、被衝突体３２の中央部から離間した部分がアブソーバ２２の上吸収部２４及び下吸収部２６に広い範囲で安定して支持される。これにより、被衝突体３２に作用する曲げモーメント（変形モーメント）を低減することができる。

以上により、例えば、図２に示す如く、被衝突体３２（衝突装置）に作用する衝突荷重（図２の線Ａで示すインパクター荷重）を、基準最大値（被衝突体３２を保護できる最大の衝突荷重）よりも低くすることができる。さらに、例えば、図３に示す如く、被衝突体３２（衝突装置）に作用する曲げモーメント（図３の線Ａ）を、基準最大値（被衝突体３２を保護できる最大の曲げモーメント）よりも低くすることができる。

また、アブソーバ２２の上吸収部２４、後吸収部２８及び下吸収部２６が接続されて一体にされている。このため、アブソーバ２２を一体成形することができる。

（比較例）
図４には、比較例に係る車両前部構造４０が車両左側から見た断面図にて示されている。

本比較例に係る車両前部構造４０は、上記第１の実施の形態と以下の点で異なる。

車両前部構造４０は、上記第１の実施の形態におけるアブソーバ２２に代えて、アブソーバ４２を備えている。アブソーバ４２はラジエータサポートアッパ２０の前側部に上端から下端に亘って固定されており、アブソーバ４２は発泡体製にされている。アブソーバ４２は、略五角形柱状にされて、ラジエータサポートアッパ２０からバンパカバー１２の上部近傍まで車両前斜め上方へ延伸されており、アブソーバ４２の車両前側面４２Ａ（バンパカバー１２側の面）は、バンパカバー１２（上壁１２Ａ及び車両前側壁１２Ｂの傾斜方向）に沿って配置されて、上下方向中間部において車両前斜め上方へ突出している。

ここで、車両前部構造４０では、第１の実施の形態と異なり、アブソーバ４２に凹部３０が設けられておらず、アブソーバ４２が中実にされて車両前側面４２Ａの上下方向中間部において車両前斜め上方へ突出している。

このため、アブソーバ４２の強度が高くなって、アブソーバ４２から被衝突体３２へ作用する衝突荷重が大きくなる。

しかも、被衝突体３２の中央部（アブソーバ４２の車両前側面４２Ａの上下方向中間部に対向する部分）がアブソーバ４２から受ける反力が大きくなる。このため、被衝突体３２に作用する曲げモーメントが大きくなる。

以上により、例えば、図２に示す如く、被衝突体３２（衝突装置）に作用する衝突荷重（図２の線Ｂで示すインパクター荷重）が、基準最大値（被衝突体３２を保護できる最大の衝突荷重）よりも高くなってしまう。さらに、例えば、図３に示す如く、被衝突体３２（衝突装置）に作用する曲げモーメント（図３の線Ｂ）を、基準最大値（被衝突体３２を保護できる最大の曲げモーメント）よりも高くなってしまう。

［第２の実施の形態］
図５には、本発明の第２の実施の形態に係る車両前部構造５０が車両左側から見た断面図にて示されている。

本実施の形態に係る車両前部構造５０は、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成であるが、以下の点で異なる。

車両前部構造５０は、上記第１の実施の形態におけるアブソーバ２２に代えて、吸収部材としてのアブソーバ５２を備えている。アブソーバ５２はラジエータサポートアッパ２０の前側部に上端から下端に亘って固定されており、アブソーバ５２は発泡体製にされている。アブソーバ５２は、上記第１の実施の形態におけるアブソーバ２２と同様の上吸収部２４、下吸収部２６及び後吸収部２８の他に、接続部としての車両前側の前吸収部５４を有している。前吸収部５４は、略湾曲矩形柱状にされて、上吸収部２４の車両前側端と下吸収部２６の車両前側端とを接続しており、上吸収部２４、前吸収部５４及び下吸収部２６の車両前側面５２Ａ（バンパカバー１２側の面）は、バンパカバー１２（上壁１２Ａ及び車両前側壁１２Ｂの傾斜方向）に沿って配置されている。上吸収部２４、下吸収部２６、前吸収部５４及び後吸収部２８に囲まれる部分には、空間としての中空５６が形成されており、中空５６はバンパカバー１２の角部１２Ｃに前吸収部５４を挟んで対向している。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

以上の構成の車両前部構造５０では、被衝突体３２に対する車両の前面衝突時に、被衝突体３２が車両前斜め上方から車両に衝突し、被衝突体３２がバンパカバー１２に干渉してバンパカバー１２が破損（変形を含む）されると共に、被衝突体３２がアブソーバ５２に干渉してアブソーバ５２の上吸収部２４、下吸収部２６、前吸収部５４及び後吸収部２８が変形（特に潰れ変形）されることで、被衝突体３２へ作用する衝突荷重が吸収される。

ここで、アブソーバ５２には、被衝突体３２の衝突中央線Ｌが通る部分において、中空５６が設けられている。

このため、アブソーバ５２に中空５６が設けられない場合（中空５６にも発泡体が一様に設けられる場合）に比し、アブソーバ５２全体の強度が中空５６によって低くされて、アブソーバ５２が被衝突体３２へ作用する衝突荷重を良好に吸収することができる。これにより、ラジエータサポートアッパ２０から被衝突体３２に作用する衝突荷重を低減することができる。

しかも、被衝突体３２の中央部（中空５６に対向する部分）がアブソーバ５２から受ける反力が低減され、かつ、被衝突体３２の中央部から離間した部分がアブソーバ５２の上吸収部２４及び下吸収部２６に広い範囲で安定して支持される。これにより、被衝突体３２に作用する曲げモーメントを低減することができる。

また、アブソーバ５２の上吸収部２４、下吸収部２６、前吸収部５４及び後吸収部２８が接続されて一体にされている。このため、アブソーバ５２を一体成形することができる。

なお、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、本発明の吸収部材を発泡体製のアブソーバ２２、５２とした構成としたが、本発明の吸収部材を、アブソーバ２２、５２の断面形状と同様の形状の板状のリブを複数ラジエータサポートアッパ２０の長手方向に沿って間隔を開けて並べて構成してもよい。

［第３の実施の形態］
図６には、本発明の第３の実施の形態に係る車両前部構造６０が車両左側から見た断面図にて示されている。

本実施の形態に係る車両前部構造６０は、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成であるが、以下の点で異なる。

車両前部構造６０は、上記第１の実施の形態におけるアブソーバ２２に代えて、吸収部材としてのアブソーバ６２を備えている。アブソーバ６２はラジエータサポートアッパ２０の前側部に上端から下端に亘って固定されており、アブソーバ６２は発泡体製にされている。アブソーバ６２は、上記第１の実施の形態におけるアブソーバ２２と同様の上吸収部２４、下吸収部２６及び後吸収部２８の他に、上吸収部２４、下吸収部２６及び後吸収部２８に比し強度が低い低強度部６４を有している。低強度部６４は、略矩形柱状にされて、上吸収部２４と下吸収部２６との間かつ後吸収部２８の車両前側に隙間なく設けられており、上吸収部２４、低強度部６４及び下吸収部２６の車両前側面６２Ａ（バンパカバー１２側の面）は、バンパカバー１２（上壁１２Ａ及び車両前側壁１２Ｂの傾斜方向）に沿って配置されて、低強度部６４がバンパカバー１２の角部１２Ｃに対向している。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

以上の構成の車両前部構造６０では、被衝突体３２に対する車両の前面衝突時に、被衝突体３２が車両前斜め上方から車両に衝突し、被衝突体３２がバンパカバー１２に干渉してバンパカバー１２が破損（変形を含む）されると共に、被衝突体３２がアブソーバ６２に干渉してアブソーバ６２の上吸収部２４、下吸収部２６、後吸収部２８及び低強度部６４が変形（特に潰れ変形）されることで、被衝突体３２へ作用する衝突荷重が吸収される。

ここで、アブソーバ６２には、被衝突体３２の衝突中央線Ｌが通る部分において、上吸収部２４、下吸収部２６及び後吸収部２８に比し強度が低い低強度部６４が設けられている。

このため、アブソーバ６２に低強度部６４が設けられない場合（低強度部６４が上吸収部２４、下吸収部２６及び後吸収部２８に対し強度を同等以上にされる場合）に比し、アブソーバ６２全体の強度が低強度部６４によって低くされて、アブソーバ６２が被衝突体３２へ作用する衝突荷重を良好に吸収することができる。これにより、ラジエータサポートアッパ２０から被衝突体３２に作用する衝突荷重を低減することができる。

しかも、被衝突体３２の中央部（低強度部６４に対向する部分）がアブソーバ６２から受ける反力が低減され、かつ、被衝突体３２の中央部から離間した部分がアブソーバ６２の上吸収部２４及び下吸収部２６に広い範囲で安定して支持される。これにより、被衝突体３２に作用する曲げモーメントを低減することができる。

また、アブソーバ６２の上吸収部２４、下吸収部２６及び後吸収部２８が接続されて一体にされている。このため、アブソーバ６２の上吸収部２４、下吸収部２６及び後吸収部２８を一体成形することができる。

［第４の実施の形態］
図７には、本発明の第４の実施の形態に係る車両前部構造７０が車両左側から見た断面図にて示されている。

本実施の形態に係る車両前部構造７０は、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成であるが、以下の点で異なる。

車両前部構造７０は、上記第１の実施の形態におけるアブソーバ２２に代えて、吸収部材としてのアブソーバ７２を備えている。アブソーバ７２は複数の板状のリブ７４によって構成されており、複数のリブ７４はラジエータサポートアッパ２０の長手方向に沿って間隔をあけて並べられると共に、各リブ７４はラジエータサポートアッパ２０の前側部に上端から下端に亘って固定されている。各リブ７４は、吸収部としての上側の上吸収部７６及び下側の下吸収部７８と、接続部としての車両後側の後吸収部８０と、を有しており、上吸収部７６及び下吸収部７８は、略矩形状にされて、ラジエータサポートアッパ２０からバンパカバー１２の上部近傍まで車両前斜め上方へ延伸されると共に、後吸収部８０は、略矩形状にされて、上吸収部７６の車両後側端と下吸収部７８の車両後側端とを接続している。各リブ７４は、接続部としての低強度部８２を有しており、低強度部８２は、例えば上吸収部７６、下吸収部７８及び後吸収部８０に比し肉厚が薄くされることで、上吸収部７６、下吸収部７８及び後吸収部８０に比し強度が低くされている。低強度部８２は上吸収部７６と下吸収部７８との間かつ後吸収部８０の車両前側に隙間なく設けられており、上吸収部７６、低強度部８２及び下吸収部７８の車両前側面７４Ａ（バンパカバー１２側の面）は、バンパカバー１２（上壁１２Ａ及び車両前側壁１２Ｂの傾斜方向）に沿って配置されて、低強度部８２がバンパカバー１２の角部１２Ｃに対向している。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

以上の構成の車両前部構造７０では、被衝突体３２に対する車両の前面衝突時に、被衝突体３２が車両前斜め上方から車両に衝突し、被衝突体３２がバンパカバー１２に干渉してバンパカバー１２が破損（変形を含む）されると共に、被衝突体３２がアブソーバ７２に干渉してアブソーバ７２のリブ７４における上吸収部７６、下吸収部７８、後吸収部８０及び低強度部８２が破損（変形を含む）されることで、被衝突体３２へ作用する衝突荷重が吸収される。

ここで、アブソーバ７２の各リブ７４には、被衝突体３２の衝突中央線Ｌが通る部分において、上吸収部７６、下吸収部７８及び後吸収部８０に比し強度が低い低強度部８２が設けられている。

このため、各リブ７４に低強度部８２が設けられない場合（低強度部８２が上吸収部７６、下吸収部７８及び後吸収部８０に対し強度を同等以上にされる場合）に比し、各リブ７４全体の強度が低強度部８２によって低くされて、リブ７４が被衝突体３２へ作用する衝突荷重を良好に吸収することができる。これにより、ラジエータサポートアッパ２０から被衝突体３２に作用する衝突荷重を低減することができる。

しかも、被衝突体３２の中央部（低強度部８２に対向する部分）がリブ７４から受ける反力が低減され、かつ、被衝突体３２の中央部から離間した部分がリブ７４の上吸収部７６及び下吸収部７８に広い範囲で安定して支持される。これにより、被衝突体３２に作用する曲げモーメントを低減することができる。

また、各リブ７４の上吸収部７６、下吸収部７８、後吸収部８０及び低強度部８２が接続されて一体にされている。このため、各リブ７４の上吸収部７６、下吸収部７８、後吸収部８０及び低強度部８２を一体成形することができる。

なお、上記第１の実施の形態乃至第４の実施の形態では、本発明の吸収部（上吸収部２４、７６及び下吸収部２６、７８）を上下方向において２つ設けた構成としたが、本発明の吸収部を上下方向において３つ以上設けた構成としてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る車両前部構造を示す車両左側から見た断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る車両前部構造及び比較例に係る車両前部構造において、被衝突体に作用する衝突荷重（インパクター荷重）と、被衝突体の変位量（インパクターストローク）と、の関係を示すグラフである。 本発明の第１の実施の形態に係る車両前部構造及び比較例に係る車両前部構造において、被衝突体に作用する曲げモーメント（曲げモーメント）と、被衝突体の変位量（インパクターストローク）と、の関係を示すグラフである。 比較例に係る車両前部構造を示す車両左側から見た断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る車両前部構造を示す車両左側から見た断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る車両前部構造を示す車両左側から見た断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る車両前部構造を示す車両左側から見た断面図である。

符号の説明

１０ 車両前部構造
１２ バンパカバー（車両外壁）
１２Ａ 上壁
１２Ｂ 車両前側壁
１２Ｃ 角部
１８ ラジエータ
２０ ラジエータサポートアッパ
２４ 上吸収部（吸収部）
２６ 下吸収部（吸収部）
２８ 後吸収部（接続部）
３０ 凹部（空間）
３２ 被衝突体
５０ 車両前部構造
５４ 前吸収部（接続部）
５６ 中空（空間）
６０ 車両前部構造
６４ 低強度部
７０ 車両前部構造
７６ 上吸収部（吸収部）
７８ 下吸収部（吸収部）
８０ 後吸収部（接続部）
８２ 低強度部（接続部）

Claims (3)

1. 車両前部のラジエータを上側において支持するラジエータサポートアッパと、
   前記ラジエータサポートアッパに複数間に空間が形成されて設けられると共に、前記ラジエータサポートアッパから車両前端上部へ向けて延伸し、車両の衝突時に被衝突体に作用する衝突荷重を吸収する吸収部と、
   車両前端の外壁を構成し、上壁と車両前側壁との間に前記空間に対向する角部が形成された車両外壁と、
   を備えた車両前部構造。
2. 車両前部のラジエータを上側において支持するラジエータサポートアッパと、
   前記ラジエータサポートアッパに複数設けられると共に、前記ラジエータサポートアッパから車両前端上部へ向けて延伸し、車両の衝突時に被衝突体に作用する衝突荷重を吸収する吸収部と、
   前記複数の吸収部間に設けられると共に、前記吸収部に比し強度を低くされ、車両の衝突時に被衝突体に作用する衝突荷重を吸収する低強度部と、
   車両前端の外壁を構成し、上壁と車両前側壁との間に前記低強度部に対向する角部が形成された車両外壁と、
   を備えた車両前部構造。
3. 前記複数の吸収部を接続して一体にする接続部を備えた、ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両前部構造。

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