JP4914802B2

JP4914802B2 - 車体前部構造

Info

Publication number: JP4914802B2
Application number: JP2007278750A
Authority: JP
Inventors: 哲也五味; 芳久佐伯
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-10-26
Filing date: 2007-10-26
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2027-10-26
Also published as: JP2009107374A

Description

本発明は、車体前部構造の改良に関するものである。

従来の車体前部構造として、左右一対のフロントフェンダエプロン間に、樹脂及びガラス繊維からなるフロントエンドが配置されたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−１５２０６２号公報

特許文献１の図１を以下の図６で説明する。なお、符号は振り直した。
図６は従来の車体前部構造を構成するフロントエンドの斜視図であり、フロントエンド１００は、樹脂及びガラス繊維により構成され、左右のフロントフェンダエプロン（不図示）間に渡されるラジエータ・グリルサポート部１０１と、このラジエータ・グリルサポート部１０１の両端部にそれぞれ設けられたランプサポートパネル部１０２と、これらのランプサポートパネル部１０２，１０２間に設けられたラジエータサポートパネル部１０３と、このラジエータサポートパネル部１０３の下端部に設けられたフロントクロスメンバ部１０４とが一体に形成されたものである。
上記のフロントエンド１００の成形は、原材料として全長が２〜１００ｍｍのガラス繊維を含む樹脂ペレットを溶融させ、射出成形することにより行われる。

フロントエンド１００中のガラス繊維は、溶融中に混練されて分散されるため、ガラス繊維の方向は定まらないので、フロントエンド１００の引張り強さ等の強度は大きく向上せず、フロントエンド１００による車体前部の強度・剛性の向上は難しい。
本発明の目的は、車体前部の強度・剛性を向上させることにある。

請求項１に係る発明は、車体前部にエンジン室とこのエンジン室より前側とを仕切るフロントバルクヘッドが設けられた車体前部構造において、正面視矩形状のフロントバルクヘッドの上辺を構成するフロントバルクヘッドアッパの両端から後方へ拡幅しながら延びる左右一対のフロントバルクヘッドアッパフレームを左右一対のホイールハウスアッパメンバにそれぞれ結合し、フロントバルクヘッドアッパ及びフロントバルクヘッドアッパフレームに、バルクヘッドアッパからフロントバルクヘッドアッパフレームの前端部に亘って覆うグリルカバーが取付けられ、このグリルカバーでは、左右のフロントバルクヘッドアッパフレームへの固定部間に、これらの固定部間を結ぶ線分に沿うように長繊維が配向された高強度帯を含むことを特徴とする。

作用として、車体前方からフロントバルクヘッドに衝突力が入力されると、この衝突力は、フロントバルクヘッドアッパから左右のフロントバルクアッパフレームに伝わる。
この結果、左右のフロントバルクヘッドアッパフレームはそれぞれ車幅方向の側方へ開こうとするが、これをグリルカバーの高強度帯が弓の弦の如く作用することで阻止する。
従って、車体前部に発生する衝突反力が増大し、より大きな衝突エネルギーを吸収することが可能になり、車体前部の変形、破損が抑えられる。

請求項２に係る発明は、グリルカバーでは、その前部がフロントバルクヘッドアッパに固定されることを特徴とする。
作用として、グリルカバーが、フロントバルクヘッドアッパとフロントバルクヘッドアッパフレームとに固定されるため、これらのフロントバルクヘッドアッパとフロントバルクヘッドアッパフレームとが面で繋がれ、フロントバルクヘッドアッパ及びフロントバルクヘッドアッパフレームの一方を他方で引張りながら衝突力を受けることが可能になり、車体前部の変形、破損が抑えられる。
これによって、フロントバルクヘッドアッパ、フロントバルクヘッドアッパフレーム等の車体前部構成材の強度・剛性を小さくすることが可能になり、軽量化が図れる。

請求項１に係る発明では、正面視矩形状のフロントバルクヘッドの上辺を構成するフロントバルクヘッドアッパの両端から後方へ拡幅しながら延びる左右一対のフロントバルクヘッドアッパフレームを左右一対のホイールハウスアッパメンバにそれぞれ結合し、バルクヘッドアッパ及びフロントバルクヘッドアッパフレームに、フロントバルクヘッドアッパからフロントバルクヘッドアッパフレームの前端部に亘って覆うグリルカバーが取付けられ、このグリルカバーでは、左右のフロントバルクヘッドアッパフレームへの固定部間に、これらの固定部間を結ぶ線分に沿うように長繊維が配向された高強度帯を含むので、高強度帯によって左右のフロントバルクヘッドアッパフレームの変形、破損を抑えることができ、車体前部の強度・剛性を向上させることができる。従って、車両のオフセット衝突時、相手車両のバルクヘッドアッパフレームを変形させることができ、衝突エネルギー吸収能力を向上させることができる。

また、車体前部の強度・剛性が向上することで、フロントバルクヘッドアッパ、フロントバルクヘッドアッパフレームの剛性を下げることができ、車体前部の軽量化を図ることができる。

請求項２に係る発明では、グリルカバーでは、その前部がフロントバルクヘッドアッパに固定されるので、グリルカバーがフロントバルクヘッドアッパ及びフロントバルクヘッドアッパフレームの両方に固定されることで、車両衝突時に、グリルカバーの面で引張力を受けることができ、フロントバルクヘッドアッパ及びフロントバルクヘッドアッパフレームの一方を他方で引張りながら衝突力を受けることができるため、車体前部の変形、破損を抑えることができる。

これによって、フロントバルクヘッドアッパ、フロントバルクヘッドアッパフレーム等の車体前部構成材の強度・剛性を小さくすることができ、車体前部のより一層の軽量化を図ることができる。

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。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る車体前部構造を示す斜視図（図中の矢印（ＦＲＯＮＴ）は車両前方を示している。）であり、車体前部を構成するフロントボディ１０は、車室のフロアパネル（不図示）側から前方に延びる左右一対のフロントサイドフレーム１１，１２と、左右のフロントピラー（不図示）間に配置されて車室とエンジン室１３とを隔てるダッシュボード１４と、エンジン室１３と左右の前輪（不図示）とを隔てるとともに前輪用ダンパ（不図示）を支持するためにダッシュボード１３の両端から前方に延びる左右一対のフロントホイールハウス１６，１７と、これらのフロントホイールハウス１６，１７、詳しくは、フロントホイールハウス１６，１７の上部を構成するホイールハウスアッパメンバ１６Ａ，１７Ａからそれぞれ前方に延びる左右一対のフロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１と、サイドフレーム１１，１２及びフロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１のそれぞれの前端に取付けられたフロントバルクヘッド２２とを備える。

フロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１は、フロントバルクヘッド２２側からは後方に行くにつれて車幅方向の間隔が開くように後方に延びている。
フロントバルクヘッド２２は、エンジン室１３と、エンジン室１３より前側とを仕切るとともにラジエータ、ヘッドランプ、フロントグリル等を支持する枠状の構造体である。

上記フロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１及びフロントバルクヘッド２２の上部には、グリルカバー２４が取付けられている。
グリルカバー２４は、エンジン室１３の意匠性を高めるために、熱硬化性樹脂、ガラス繊維、炭素繊維から形成された繊維強化プラスチック製の部品である。

図２は本発明に係る車体前部の正面図であり、車体前端部上部を覆うように左右のフロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１とフロントバルクヘッド２２とにグリルカバー２４が取付けられた状態を示している。

フロントバルクヘッド２２は、正面視矩形状の構造体であり、左右のフロントサイドフレーム１１，１２に取付けられた左右一対のフロントバルクヘッドサイド２６，２７と、これらのフロントバルクヘッドサイド２６，２７のそれぞれの上下端を接続するフロントバルクヘッドアッパ２８、フロントバルクヘッドロア２９とからなる。
フロントバルクヘッドアッパ２８はフロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１の前端に結合されている。

図中の符号３１，３２はフロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１へのグリルカバー２４の締結部、３３，３４はフロントバルクヘッドアッパ２８へのグリルカバー２４の締結部である。このように、グリルカバー２４は４点で取付けられている。

グリルカバー２４の締結部３１，３２を含む部分には、長い炭素繊維が締結部３１，３２を結ぶ線分３５に沿うように配向された高強度帯３６（クロスハッチングが施された部分）が設けられ、締結部３１，３３を含む部分には、長いガラス繊維が締結部３１，３３を結ぶ線分３７に沿うように配向された高強度帯３８（クロスハッチングが施された部分）が設けられ、締結部３１，３２を含む部分には、長いガラス繊維が締結部３２，３４を結ぶ線分４１に沿うように配向された高強度帯４２（クロスハッチングが施された部分）が設けられている。

炭素繊維は引張強さが大きいため、高強度帯３６，３８，４２のそれぞれの線分３５，３７，４１に沿う方向の引張強さは非常に大きくなる。従って、グリルカバー２４によって、車体前部、即ち、フロントボディ１０（図１参照）の左右のフロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１間の引張強度、フロントボディ１０のフロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１とフロントバルクヘッドアッパ２８との間の引張強度を向上させることができる。

図３は本発明に係るグリルカバーの斜視図であり、グリルカバー２４の締結部３１〜３４（図２参照）に対応する部分にそれぞれ締結穴４５〜４８が開けられ、締結穴４５，４６を結ぶように高強度帯３６が設けられ、締結穴４５，４７を結ぶように高強度帯３８が設けられ、締結穴４６，４８を結ぶように高強度帯４２が設けられている。

高強度帯３６，３８，４２は、長い炭素繊維（繊維長は１００ｍｍ以上）を線分３５，３７，４１に沿って配向して熱硬化性樹脂で固めた炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）層であり、これらの高強度帯３６，３８，４２を複数のガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）層（ガラス繊維の繊維長は２〜１００ｍｍ）間に挿入することでグリルカバー２４が形成される。尚、上記の熱硬化性樹脂の代わりに熱可塑性樹脂を用いても良い。
炭素繊維はガラス繊維よりも高強度であり、各締結部３１〜３４間の引張強度がより一層強化される。

このようにグリルカバー２４は、各締結部３１〜３４間だけに炭素繊維が含まれる高強度帯３６，３８，４２が設けられることで、グリルカバー２４の全体に炭素繊維を用いるのに比べてコストを削減することができる。

以上に述べたグリルカバー２４の作用を図４及び図５で説明する。
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係るグリルカバーの作用を示す第１作用図である。
（ａ）において、フロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１、フロントバルクヘッドアッパ２８と、グリルカバー２４の高強度帯３６とは、太線で示されるような弓形構造を成し、フロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１及びフロントバルクヘッドアッパ２８は弓の手で把持される部分（ゆがら）に相当し、高強度帯３６は弓の弦に相当する。

（ｂ）において、例えば、車体前部に作用する前方からの外力（衝突力）によって左右のフロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１の後端間が白抜き矢印で示すように外側方へ開こうとしたときに、これを弦に相当する高強度帯３６が阻止する、即ち車幅方向の引張りに抗する役目をする。

同様に、フロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１に作用する前方からの外力（衝突力）によってフロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１がそれぞれ後方に移動使用としたときに、これを高強度帯３８，４２が阻止する、即ち前後方向の引張りに抗する役目をする。

図５（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るグリルカバーの作用を示す第２作用図であり、車両衝突時の車体前部の変形経過を示している。なお、ここでは、車体前部の変形状況を理解しやすく説明するために、グリルカバー２４（図４（ａ），（ｂ）参照）の高強度帯３６のみ示している。
（ａ）は、高強度帯３６を備えた車両５０が対象物５１に衝突する直前の状態を示している。

（ｂ）は、（ａ）の状態から車両５０が前方（白抜き矢印の向き）に進行して、車両５０の前部の左側が対象物５１にオフセット衝突し始めた状態を示している。車両５０のフロントバルクヘッド２２の左部がやや後方へ変位し始める。

（ｃ）は、（ｂ）の状態から更に車両５０が白抜き矢印の向きに進行し、フロントバルクヘッドアッパ２８を含むフロントバルクヘッド２２が後方へ大きく変形しているが、左右のフロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１は高強度帯３６によって連結されているため、左側のフロントバルクヘッドアッパフレーム１８は後方及び外側方への変形が抑えられている。

このとき、左側のフロントバルクヘッドアッパフレーム１８が高強度帯３６を介して右側のフロントバルクヘッドアッパフレーム２１を引き込みながら変形することでフロントバルクヘッドアッパフレーム１８の変形が抑えられる。

このようにフロントバルクヘッドアッパフレーム１８の変形が抑えられることで、大きな衝突反力を発生させることができ、より大きな衝突エネルギーを吸収することができる。

以上の図１、図２に示したように、本発明は、車体前部にエンジン室１３とこのエンジン室１３より前側とを仕切るフロントバルクヘッド２２が設けられた車体前部構造において、正面視矩形状のフロントバルクヘッド２２の上辺を構成するフロントバルクヘッドアッパ２８の両端から後方へ拡幅しながら延びる左右一対のフロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１を左右一対のホイールハウスアッパメンバ１６Ａ，１７Ａにそれぞれ結合し、フロントバルクヘッドアッパ２８及びフロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１に、フロントバルクヘッドアッパ２８からフロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１の前端部に亘って覆うグリルカバー２４が取付けられ、このグリルカバー２４では、左右のフロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１への固定部としての締結部３１，３２間に、これらの締結部３１，３２間を結ぶ線分３５に沿うように長炭素繊維が配向された高強度帯３６を含むので、高強度帯３６によって左右のフロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１の変形、破損を抑えることができ、車体前部の強度・剛性を向上させることができる。従って、車両５０のオフセット衝突時、相手車両のバルクヘッドアッパフレームを変形させることができ、衝突エネルギー吸収能力を向上させることができる。

また、車体前部の強度・剛性が向上することで、フロントバルクヘッドアッパ２８、フロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１の強度・剛性を下げることができ、フロントバルクヘッドアッパ２８、フロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１の軽量化、ひいては車体前部、即ちフロントボディ１０の軽量化を図ることができる。

また本発明は、グリルカバー２４では、その前部がフロントバルクヘッドアッパ２８に固定されるので、グリルカバー２４がフロントバルクヘッドアッパ２８及びフロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１の両方に固定されることで、車両衝突時に、グリルカバー２４の面で引張力を受けることができ、フロントバルクヘッドアッパ２８及びフロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１の一方を他方で引張りながら衝突力を受けることができるため、車体前部の変形、破損を抑えることができる。即ち、車体前部の剛性、強度を高めることができる。

これによって、フロントバルクヘッドアッパ２８、フロントバルクヘッドアッパフレーム１８，２１等の車体前部構成材の強度・剛性を小さくすることができ、車体前部のより一層の軽量化を図ることができる。

尚、本実施形態では、図２に示したように、車体前部にグリルカバー２４を４点で取付けたが、これに限らず、グリルカバー２４の前部をフロントバルクヘッドアッパ２８に１点で固定し、締結部３１，３２と合わせて３点で取付けてもよい。

本発明の車体前部構造は、四輪車に好適である。

本発明に係る車体前部構造を示す斜視図である。本発明に係る車体前部の正面図である。本発明に係るグリルカバーの斜視図である。本発明に係るグリルカバーの作用を示す第１作用図である。本発明に係るグリルカバーの作用を示す第２作用図である。従来の車体前部構造を構成するフロントエンドの斜視図である。

符号の説明

１０…フロントボディ、１３…エンジン室、１６Ａ，１７Ａ…ホイールハウスアッパメンバ、１８，２１…フロントバルクヘッドアッパフレーム、２２…フロントバルクヘッド、２４…グリルカバー、２８…フロントバルクヘッドアッパ、３１，３２…固定部（締結部）、３６…高強度帯。

Claims

車体前部にエンジン室とこのエンジン室より前側とを仕切るフロントバルクヘッドが設けられた車体前部構造において、
正面視矩形状の前記フロントバルクヘッドの上辺を構成するフロントバルクヘッドアッパの両端から後方へ拡幅しながら延びる左右一対のフロントバルクヘッドアッパフレームを左右一対のホイールハウスアッパメンバにそれぞれ結合し、
前記フロントバルクヘッドアッパ及び前記フロントバルクヘッドアッパフレームに、バルクヘッドアッパからフロントバルクヘッドアッパフレームの前端部に亘って覆うグリルカバーが取付けられ、
このグリルカバーは、左右の前記フロントバルクヘッドアッパフレームへの固定部間に、これらの固定部間を結ぶ線分に沿うように長繊維が配向された高強度帯を含むことを特徴とする車体前部構造。
前記グリルカバーは、その前部がフロントバルクヘッドアッパに固定されることを特徴とする請求項１記載の車体前部構造。