JP4847983B2 - 車体前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の正面に配置されているバルクヘッドアッパメンバを備えた車体前部構造に関するものである。

車体前部構造には、例えば、車両前方側からアッパメンバに衝突力が作用したときに、ラジエータとアッパメンバとが一体的に変形するのではなく、アッパメンバがラジエータに比べて優先的に変形するので、障害物（例えば、歩行者）からの衝突力に対する曲げ剛性が小さくなり、障害物（歩行者）の保護を図ることができるというものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第４０２６４６５号公報（第１６頁、図１）

しかし、特許文献１の車両の前端構造では、アッパメンバ（バルクヘッドアッパメンバ
）の上方に開閉自在に設けたフードを開閉させたときの支持剛性を得るために、アッパメンバの中央から下方にセンターブレース（支柱）を垂下し下方のロアメンバに支持する必要があり、センターブレースによって部品数が増加し、ラジエータの配置の自由度が減少するという問題がある。

本発明は、車両の正面に障害物から加わる荷重に対して、バルクヘッドアッパメンバの衝撃吸収の向上を図り、バルクヘッドアッパメンバの中央を下方に支持する支柱を用いることなく、バルクヘッドアッパメンバの強度を確保し、フードを支持する強度を確保し、フードロック装置の配置の自由度を高めた車体前部構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車室の前に連なるフロントボデーの上部に開閉自在に設けたフードのフード前部の下方に、車両の左右に延ばしたバルクヘッドアッパメンバが配置されている車体前部構造において、バルクヘッドアッパメンバは、平面視で、長さに対する中央に形成された中央部が車両の前方に向かう凹凸のない平坦に形成されているとともに中央部を断面閉構造とし、左端部及び右端部をそれぞれ断面閉構造とし、左端部と中央部との間の左緩衝部を開断面構造とし、右端部と中央部との間の右緩衝部を開断面構造とし、中央部の平坦の前にフード前部をロックするフードロック装置のフードロックブラケットを配置し、左緩衝部及び右緩衝部に対して、中央部を車両の後方へオフセットし、フードロックブラケットにフードロック装置を取付けるために設けた左右の凸部の頂部を中央部の平坦に形成されている平坦部から車両の前方へオフセットし、中央部の断面閉構造は、断面Ｕ字状の溝形部材の開口を下方へ向けて配置し、溝形部材の開口に中央板部材を取付けることで形成され、左端部及び右端部の断面閉構造は、溝形部材の開口に左板部材、右板部材をそれぞれ取付けることで形成されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、車体前部構造のバルクヘッドアッパメンバは、平面視で、長さに対する中央に形成された中央部が車両の前方に向かう凹凸のない平坦に形成されているとともに中央部を断面閉構造とし、左端部及び右端部をそれぞれ断面閉構造とし、中央部に連ねた左緩衝部を開断面構造とし、中央部に連ねた右緩衝部を開断面構造とし、中央部の平坦の前にフードロックブラケットを配置し、左緩衝部及び右緩衝部に対して、中央部を車両の後方へオフセットし、フードロックブラケットにフードロック装置を取付けるために設けた左右の凸部の頂部を中央部の平坦に形成されている平坦部から車両の前方へオフセットし、中央部の断面閉構造は、断面Ｕ字状の溝形部材の開口を下方へ向けて配置し、溝形部材の開口に中央板部材を取付けることで形成され、左端部及び右端部の断面閉構造は、溝形部材の開口に左板部材、右板部材をそれぞれ取付けることで形成されているので、車両の正面に障害物から荷重が加わると、正面に位置しているバルクヘッドアッパメンバが変形し始め、最初に、開断面構造とした左緩衝部及び右緩衝部が、たわんで変形するとともに、前方へオフセットした凸部の頂部によって荷重の入力位置が偏心するためモーメントが発生し、ねじれて荷重を吸収する。従って、障害物から加わる荷重に対するバルクヘッドアッパメンバの衝撃吸収の向上を図ることができる。

また、車体前部構造では、中央部が車両の前方に向かう凹凸のない平坦に形成され、平坦の前にフードロックブラケットを配置した。すなわち、フードロックブラケットを別部材として配置することで、中央部を凹凸のない平坦に形成することができ、左右の凸部からフードロックブラケットを介して中央部に分散し、応力集中が起きず、強度を高めることができる。バルクヘッドアッパメンバの中央を下方に支持する支柱を用いることなく、バルクヘッドアッパメンバの強度を確保することができる。

さらに、車体前部構造では、中央部が車両の前方に向かう凹凸のない平坦に形成されているとともに中央部を断面閉構造としたので、衝撃を吸収する左緩衝部及び右緩衝部をバルクヘッドアッパメンバに設けても、バルクヘッドアッパメンバの中央を下方に支持する支柱を用いることなく、フードを支持する強度を確保することができる。

その上、車体前部構造では、中央部が車両の前方に向かう凹凸のない平坦に形成され、平坦の前にフードロックブラケットを配置したので、フードロックブラケットの配置の自由度が高まり、車両の前方、後方に対するフードロック装置の配置の自由度を高めることができる。

請求項１に係る発明では、左緩衝部及び右緩衝部に対して、中央部を車両の後方へオフセットし、フードロックブラケットを車両の前方へオフセットしているので、中央部の設計の自由度が高まり、中央部を平坦にすることができる。
また、オフセットによって、フードロックブラケットの設計の自由度が高まり、車両の前方、後方に対するフードロック装置の配置の自由度をより高めることができる。

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。
図１は、本発明の車体前部構造を含む車両のフロント部の分解図である。
車体前部構造１１は、車両１２のフロント部１３に採用され、車室１４の前に連なるフロントボデー１５のフロント前部１６に含まれるバルクヘッドアッパメンバ１７を備える。具体的には後述する。

フロント部１３は、フロントボデー１５に開閉自在（矢印ａ１の方向）に取付けられ、図に示していないエンジンなどの機器をカバーしているフード２１と、フロントボデー１５の左右に取付けられているフロントフェンダ２２と、フード２１を閉じた状態に保ちロックするフードロック装置２４と、を備える。

フードロック装置２４は、フード２１のフード前部２６にＵ字形のストライカ２７が取付けられ、ストライカ２７を係止するロック機構２８がバルクヘッドアッパメンバ１７にフードロックブラケット３１を介して取付けられ、ロック機構２８にオープナケーブル３２が接続され、オープナケーブル３２に接続したオープナノブ（図に示していない）が車室１４に配置されている。
ロック機構２８は、既存の構成である。

フロントボデー１５は、エンジンルーム３５と、エンジンルーム３５の左右のフロントサイドフレーム３６と、フロントサイドフレーム３６の前に連なる左右のフロントサイドバルクヘッド３７と、フロントサイドバルクヘッド３７の下端同士を接続しているフロントロアクロスメンバ３８と、フロントサイドフレーム３６から上へ連なる左右のダンパハウジング４１と、ダンパハウジング４１の上部に連なるホイールハウスアッパメンバ４２と、ホイールハウスアッパメンバ４２の前に連なるバルクヘッドアッパメンバ１７と、を備える。
なお、車体前部構造１１を主体にすると、車体前部構造１１は、バルクヘッドアッパメンバ１７を含む。

図２は、本発明の車体前部構造の斜視図である。図１を併用して説明する。
車体前部構造１１は、具体的には、バルクヘッドアッパメンバ１７と、フロントサイドバルクヘッド３７と、フロントロアクロスメンバ３８と、フードロックブラケット３１と、を備えている。

バルクヘッドアッパメンバ１７はホイールハウスアッパメンバ４２に連なる左アッパメンバ４５と、右アッパメンバ４６と、これらに連なり中央に配置されている中央アッパメンバ４７と、からなり、車両１２の車幅方向（Ｘ軸方向）の中心Ｃを基準に左右がほぼ対称で、中央アッパメンバ４７が本発明の車体前部構造１１の主体をなしている。

中央アッパメンバ４７は、車両１２の車幅方向（Ｘ軸方向）の中央に配置している中央部５１と、左に順に形成した左緩衝部５２と、左端部５３と、右に順に形成した右緩衝部５４と、右端部５５と、フードロックブラケット３１と、からなる。

図３は、図２の３−３矢視図である。本発明の車体前部構造が備えるバルクヘッドアッパメンバ（中央アッパメンバ４７）の平面を示している。図１を併用して説明する。

中央アッパメンバ４７は、平面視（図３及び図４の視点）で、長さ（Ｘ軸方向）に対する中央に形成された中央部５１が車両１２の前方（矢印ａ１の方向）に向かう凹凸のない平坦に形成されているとともに中央部５１を断面閉構造とし、左端部５３及び右端部５５をそれぞれ断面閉構造とし、左端部５３と中央部５１との間の左緩衝部５２を開断面構造とし、右端部５５と中央部５１との間の右緩衝部５４を開断面構造とし、中央部５１にフード前部２６をロックするフードロック装置２４のフードロックブラケット３１を配置している。

「車両１２の前方に向かう凹凸」とは、フードロックブラケット３１の第１凸部５７、第２凸部５８に相当する部位である。

断面閉構造は、長尺な上板溝形部材６１に下板部材６２が取付けられた部位で、下板部材６２は中央下板Ｌ形部材６３、左下板溝形部材６４、右下板溝形部材６５からなる。

また、中央アッパメンバ４７は、左緩衝部５２及び右緩衝部５４に対して、中央部５１を車両１２の後方（矢印ａ２の方向）へ距離Ｅｒだけオフセットし、フードロックブラケット３１を車両１２の前方へ距離Ｅｆだけオフセットしている。

図４は、バルクヘッドアッパメンバの平面図である。フードロックブラケット３１を取り外した状態の中央部５１を示している。
中央部５１は、上板溝形部材６１の上板前壁部６７が平坦になっている。詳しくは、中央部５１に対応する上板前壁部６７には、平坦部６８が形成されている。

図５は、バルクヘッドアッパメンバの断面閉構造に用いられた下板部材の平面図である。図３、図４を併用して説明する。
下板部材６２は、中央下板Ｌ形部材６３、左下板溝形部材６４、右下板溝形部材６５からなる。
断面閉構造では、上板溝形部材６１に短い中央下板Ｌ形部材６３を取付けることで中央部５１が形成され、上板溝形部材６１に短い左下板溝形部材６４を取付けることで左端部５３が形成され、上板溝形部材６１に短い右下板溝形部材６５を取付けることで右端部５５が形成されている。
左緩衝部５２、右緩衝部５４が上板溝形部材６１のみで形成されている。

図６は、図２の６部詳細図である。上板溝形部材６１や右端部５５の詳細を一部破断にして示している。図３、図５を併用して説明する。
上板溝形部材６１は、断面Ｕ字状で、上板溝開口７１を下方へ向けて配置し、車両１２の前方（矢印ａ１の方向）へ向いている上板前壁部６７を形成し、連ねて上板天部７２、上板後壁部７３を形成したものである。そして、右端部５５に対応する上板前壁部６７の縁に連ねて右上板フランジ部７４が形成され、右緩衝部５４に対応する上板前壁部６７の縁に連ねて右緩衝フランジ部７５が形成されている。

右緩衝フランジ部７５は前方から（矢印ａ５の方向）の荷重に対する右緩衝部５４の強度確保に寄与している。

右端部５５は、前述の上板溝開口７１に右下板溝形部材６５を取付けることで上板溝開口７１を閉じた部位で、閉断面構造である。
右下板溝形部材６５は、断面Ｕ字状で、下板溝開口８１を下方へ向けて配置し、車両１２の前方へ向いている下板前壁部８２を形成し、連ねて下板天部８３、下板後壁部８４を形成している。右端部５５に対応する下板前壁部８２の縁に連ねて右下板フランジ部８５が形成されている。

また、上板溝形部材６１に下板前壁部８２、右下板フランジ部８５、下板後壁部８４が、例えば、スポット溶接の溶接部で接合されている。
右下板フランジ部８５及び右上板フランジ部７４は、右緩衝フランジ部７５より大きく、より右端部５５の強度を高めている。

左端部５３は、右端部５５と同様（対称）である。
左下板溝形部材６４は、右下板溝形部材６５と同様（対称）である。

右緩衝部５４は、既に述べた断面Ｕ字状で、上板溝開口７１を残した部位である。左緩衝部５２は、右緩衝部５４と同様（対称）である。その結果、上板溝形部材６１をプレス成形した時点で、形成されるので、右緩衝部５４及び左緩衝部５２の製造は容易である。

図７は、図２の７部詳細図である。中央部５１やフードロックブラケット３１の詳細を一部破断にして示している。
図８は、図７の８−８線断面図である。図４を併用して説明する。

中央部５１は、上板前壁部６７に平坦部６８が形成されている。
そして、前述の上板溝開口７１に中央下板Ｌ形部材６３を取付けることで上板溝開口７１を閉じた閉断面構造としている。
さらに、中央部５１に対応する上板後壁部７３の縁に連ねて中央上板フランジ部８７が形成されている。
中央上板フランジ部８７は、車両１２の前方から（矢印ａ５の方向）加わる荷重に対する中央部５１の強度をより高めることができる。

中央下板Ｌ形部材６３は、断面Ｌ字形で、上板溝開口７１を閉じている下板中央本体部８８を形成し、下板中央本体部８８に連ね上板前壁部６７に、スポット溶接の溶接部９１で接合されている下板中央前部９２を形成している。

フードロックブラケット３１は、上板溝形部材６１の上板天部７２にスポット溶接の溶接部９４で取付けられている第１取付け部９５が形成され、第１取付け部９５に連ねほぼ直交している第２取付け部９６が形成されて上板前壁部６７にスポット溶接の溶接部９７で接合し、第２取付け部９６にはロック機構２８を取り付ける第１凸部５７、第２凸部５８が形成されている。第１凸部５７及び第２凸部５８の頂部１０１に締結用のナット１０２を溶接にて取付けた。

次に、本発明の車体前部構造の作用を説明する。図１〜図８を併用して説明する。
図９は、本発明の車体前部構造の衝撃吸収の機構を説明する図である。
車体前部構造１１は、車両１２の正面１０４に荷重Ｆが加わると、バルクヘッドアッパメンバ１７の左緩衝部５２及び右緩衝部５４が矢印ｂ１のように、たわんで変形するので、障害物１０５からの衝撃を吸収することができる。
障害物１０５が歩行者の場合、歩行者の受ける衝撃を低減することができる。

具体的には、障害物１０５に車両１２の正面１０４が接触して、障害物１０５がフード２１側に倒れ込み、障害物１０５の上部がフード２１を変形させつつ、バルクヘッドアッパメンバ１７の中央アッパメンバ４７に荷重が伝わると、図６〜図８の下板部材６２（中央下板Ｌ形部材６３、左下板溝形部材６４、右下板溝形部材６５）のない開断面構造とした左緩衝部５２及び右緩衝部５４のそれぞれが前方へ（矢印ｂ２の方向）回転（ねじれ）しながら下方へ変位して、中央部５１が下がる（（矢印ｂ３の方向））。従って、歩行者など障害物１０５の受ける衝撃を低減することができる。

また、車体前部構造１１は、図７、図８のフードロックブラケット３１を別部材とし、フードロック装置２４のロック機構２８の取付けに必要な第１凸部５７、第２凸部５８をフードロックブラケット３１に形成したので、上板前壁部６７に平坦部６８を形成して、平坦にすることができる。その結果、上板前壁部６７に一体に第１凸部５７、第２凸部５８のような凹凸を形成した場合に比べ、応力集中が起きず、強度を高めることができる。従って、閉断面構造に比べて小さな荷重で変形する左緩衝部５２及び右緩衝部５４を設けたにもかかわらず、バルクヘッドアッパメンバ１７の強度を確保することができる。

さらに、車体前部構造１１は、図１、図７、図８のフードロック装置２４を取付ける中央部５１を断面Ｕ字状の上板溝形部材６１に中央下板Ｌ形部材６３を取付けることで形成した閉断面構造としたので、閉断面構造に比べて小さな荷重で変形する左緩衝部５２及び右緩衝部５４を設けたにもかかわらず、フード２１を支持する強度を確保することができる。

バルクヘッドアッパメンバ１７は、図３に示した左緩衝部５２及び右緩衝部５４に対して、中央部５１を車両１２の後方（矢印ａ２の方向）へ距離Ｅｒだけオフセットし、フードロックブラケット３１を車両１２の前方へ距離Ｅｆだけオフセットしているので、中央部５１の設計の自由度が高まり、中央部５１を平坦にすることができる。
また、オフセットによって、フードロックブラケット３１の設計の自由度が高まり、車両１２の前方、後方に対するフードロック装置２４の配置の自由度を高めることができる。

尚、本発明の車体前部構造は、実施の形態では車両に採用されているが、車両以外の緩衝にも採用可能である。

本発明の車体前部構造は、車両の正面に配置されているフード前部を内側で支持しているバルクヘッドアッパメンバに好適である。

本発明の車体前部構造を含む車両のフロント部の分解図である。 本発明の車体前部構造の斜視図である。 図２の３−３矢視図である。 バルクヘッドアッパメンバの平面図である。 バルクヘッドアッパメンバの断面閉構造に用いられた下板部材の平面図である。 図２の６部詳細図である。 図２の７部詳細図である。 図７の８−８線断面図である。 本発明の車体前部構造の衝撃吸収の機構を説明する図である。

符号の説明

１１…車体前部構造、１２…車両、１４…車室、１５…フロントボデー、１７…バルクヘッドアッパメンバ、２１…フード、２４…フードロック装置、２６…フード前部、３１…フードロックブラケット、５１…中央部、５２…左緩衝部、５３…左端部、５４…右緩衝部、５５…右端部。

Claims (1)

1. 車室の前に連なるフロントボデーの上部に開閉自在に設けたフードのフード前部の下方に、車両の左右に延ばしたバルクヘッドアッパメンバが配置されている車体前部構造において、
   前記バルクヘッドアッパメンバは、平面視で、長さに対する中央に形成された中央部が車両の前方に向かう凹凸のない平坦に形成されているとともに前記中央部を断面閉構造とし、左端部及び右端部をそれぞれ断面閉構造とし、該左端部と前記中央部との間の左緩衝部を開断面構造とし、前記右端部と前記中央部との間の右緩衝部を開断面構造とし、前記中央部の平坦の前に前記フード前部をロックするフードロック装置のフードロックブラケットを配置し、
   前記左緩衝部及び右緩衝部に対して、前記中央部を車両の後方へオフセットし、前記フードロックブラケットに前記フードロック装置を取付けるために設けた左右の凸部の頂部を前記中央部の平坦に形成されている平坦部から前記車両の前方へオフセットし、
   前記中央部の断面閉構造は、断面Ｕ字状の溝形部材の開口を下方へ向けて配置し、前記溝形部材の開口に中央板部材を取付けることで形成され、
   前記左端部及び前記右端部の断面閉構造は、前記溝形部材の開口に左板部材、右板部材をそれぞれ取付けることで形成されていることを特徴とする車体前部構造。

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