JP5056554B2 - 自動車車体の前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えばタイダウンフックが係止されるフック係止部を車体前部に有した自動車車体の前部構造に関する。

特許文献１には、船舶や車両積載車等に自動車を積載する場合、積載床面に設けたロープ先端に設けられたタイダウンフックを係止させるためのフック係止部を自動車車体の前部に設けた、自動車車体の前部構造が開示されている。

この特許文献１に記載の技術では、車両前後方向に延在して配置される左右一対のフロントサイドメンバの前部に、ラジエータパネルアッパとラジエータパネルロアをアッパパネルサイドで連結させた枠体形状をなすラジエータコアサポートを取り付け、そのアッパパネルサイドの一部にタイダウンフックを係止させる係止孔をフック係止部として設けている。

前記係止孔にタイダウンフックを係止させ、このタイダウンフックを先端に取り付けたロープを引っ張ると、タイダウンフックを介して前記フック係止部に牽引力が作用することで、自動車を積載床面に固縛することができる。
特開２００４−２１６９７５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構造では、フック係止部に加わる下向きの引っ張り力に対する反力をフロントサイドメンバに伝達することができない構造になっているため、フック係止部が設けられる部位の剛性を高める必要がある。

そこで本発明は、フック係止部に加わる下向きの引っ張り力に対する反力をフロントサイドメンバに伝達させてフック係止部が設けられる部位に集中荷重が掛からないようにできる自動車車体の前部構造を提供することを目的とする。

本発明の自動車車体の前部構造では、車両前後方向に延在して配置される左右一対のフロントサイドメンバの前端にバンパーステイを介して車幅方向にバンパーレインフォースを配置固定し、少なくとも一方のフロントサイドメンバと対応するバンパーレインフォースにタイダウンフックを係止させるフック係止部を設ける。

そして、このフック係止部が設けられた部位のバンパーレインフォース下端部と、フロントサイドメンバの前端から車両下方へ垂下する部位との間を車両前後方向に連結させる荷重伝達手段を設け、その荷重伝達手段を、フック係止部に牽引力が作用したときの反力を前記フロントサイドメンバに伝達させる役目をさせる。

本発明の自動車車体の前部構造によれば、タイダウンフックが係止されるフック係止部に車両下方の床面方向へ作用する牽引力が作用したときに、このフック係止部が設けられる部位のバンパーレインフォース下端部とフロントサイドメンバの前端から車両下方へ垂下する部位との間に車両前後方向に連結させた荷重伝達手段に、前記牽引力による反力が伝達され、最終的にその反力がフロントサイドメンバへと伝えられる。したがって、本発明によれば、フック係止部に作用する牽引力に対する反力を、フロントサイドメンバで受け止めることができ、それによりフック係止部が設けられる部位に集中荷重が作用するのを防止することができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

「自動車車体の前部構造の構造説明」
図１は本実施形態の自動車車体の前部構造を車体下方から上方へ見たときの斜視図、図２は本実施形態の自動車車体の前部構造を車両側面から見たときの側面図、図３は図１の荷重伝達手段部位の要部拡大斜視図、図４は図１の荷重伝達手段の分解斜視図である。

本実施形態の自動車車体の前部構造は、左右一対のフロントサイドメンバ１と、各フロントサイドメンバ１の前端に取り付けられるバンパーステイ２と、バンパーステイ２を介して一対のフロントサイドメンバ１の前端に車幅方向に配置固定されるバンパーレインフォース３と、一方のフロントサイドメンバ１と対向するバンパーレインフォース３の部位にタイダウンフック４が係止されるフック係止部５と、フック係止部５に牽引力が作用したときの反力をフロントサイドメンバ１に伝達する荷重伝達手段６と、を備えている。

図１の矢印Ａで示す方向は車幅方向、図２の矢印Ｂで示す方向は車両前後方向、図２の矢印Ｃで示す方向は車両前方、図２の矢印Ｄで示す方向は車両下方を表している。

一対のフロントサイドメンバ１は、車両前後方向に延在して配置されると共に、車幅方向である左右に所定間隔を置いて平行に設けられている。各フロントサイドメンバ１の車両前方端部には、車両下方へ垂下する部位となるレインフォースラジエータコアサイド７が設けられている。左右のレインフォースラジエータコアサイド７の下端には、ラジエータを取り付けるためのラジエータコアサポートロアフレーム８が車幅方向に取り付けられている。

また、各フロントサイドメンバ１の車両前方端部には、車両前方衝突時の入力荷重により潰れてその衝突荷重を吸収するバンパーステイ２が取り付けられている。そして、バンパーレインフォース３は、前記バンパーステイ２を介して一対のフロントサイドメンバ１の前端に車幅方向に配置固定されている。

フック係止部５は、一方のフロントサイドメンバ１と対向するバンパーレインフォース３に設けられている。かかるフック係止部５は、例えば船舶や車載積載車などの床面に固定されたロープ９の先端に固定されたタイダウンフック４が係止される被係止部となるフックとされる。

荷重伝達手段６は、フック係止部５が設けられた部位のバンパーレインフォース下端部３ａと、フック係止部５が設けられる側のフロントサイドメンバ１の前端から車両下方へ垂下するレインフォースラジエータコアサイド７との間を車両前後方向に連結している。別の見方をすると、荷重伝達手段６は、レインフォースラジエータコアサイド７からその前方に配置されるバンパーレインフォース３のフック係止部５が設けられた部位へと斜め上方前方に設けられて該バンパーレインフォース３を下から支持するような支持梁構造として設けられている。

かかる荷重伝達手段６は、バンパーレインフォース下端部３ａに固定される第１部材１０と、レインフォースラジエータコアサイド７に固定される第２部材１１と、これら第１部材１０と第２部材１１に対してそれぞれ着脱自在に取り付けられる脆弱部となる第３部材１２と、からなる。

第１部材１０は、例えばＴ字形状をなすステーとされ、ボルトとナット等の締結手段で前記バンパーレインフォース下端部３ａに固定される。第２部材１１は、例えば逆Ｌ字形状をなすステーとされ、同じくボルトとナット等の締結手段で前記レインフォースラジエータコアサイド７に固定される。第３部材１２は、例えば長手方向のビード形状を有するプレートとして形成され、第１部材１０と第２部材１１に対してボルト１３とナット１４にて着脱自在に取り付けられている。なお、第１部材１０には、前記ボルト１３と結合する雌ねじ部１５が形成されている。

第３部材１２は、バンパーレインフォース３に衝突荷重が入力したときに変形して衝撃を吸収する脆弱部として機能する。この第３部材１２は、第１部材１０及び第２部材１１よりも板厚を薄くして強度を低下させることにより脆弱部とされている。

なお、第１部材１０、第２部材１１及び第３部材１２の形状は、何れも一実施形態であり、この形状に限定されるものではない。

以上のように構成された自動車車体の前部構造では、例えば、船舶に車両が積載されて床面に固定されたロープ９の先端に取り付けられたタイダウンフック４が前記フック係止部５に係止された後、前記ロープ９が引っ張られることで、前記車両が積載床面に固縛される。このとき、フック係止部５には、図２の矢印Ｆ１で示すロープ長手方向の床面に向かう引っ張り荷重が作用する。

また、前記荷重伝達手段６には、フック係止部５に掛かる引っ張り力Ｆ１に対する反力Ｆ２が作用する。前記反力Ｆ２は、この荷重伝達手段６の長手方向に伝達される。その結果、レインフォースラジエータコアサイド７には荷重伝達手段６から前記反力Ｆ２が伝達されることになり、最終的にレインフォースラジエータコアサイド７から前記反力Ｆ２がフロントサイドメンバ１に伝わる。荷重伝達手段６がない場合は、フック係止部５に掛かる引っ張り力Ｆ１がそのままフック係止部５に作用し、前記引っ張り力Ｆ１に対する反力Ｆ２がフロントサイドメンバ１に伝達されない。

そのため、フック係止部５を取り付ける部位の剛性を高める必要が生じ、特に北米や欧州向けの場合等は、船舶に車両を長期間積載することになるためタイダウン耐久性能を満足させるには充分な補強が必要なる。しかし、本実施形態では、フック係止部５が引っ張られる引っ張り力Ｆ１に対する反力Ｆ２を荷重伝達手段６を介してフロントサイドメンバ１で受け止めることができるため、フック係止部５の取り付け部位の剛性を必要以上に高める必要がない。

また、本実施形態の自動車車体の前部構造では、前方衝突した場合、衝突荷重がバンパーレインフォース３よりバンパーステイ２を介してフロントサイドメンバ１へと伝達されると共に荷重伝達手段６にも伝達される。このとき、バンパーステイ２の潰れに加えて、荷重伝達手段６の脆弱部とされた第３部材１２も潰れることから衝突エネルギーを効率良く吸収することが可能となる。

「作用・効果説明」
本実施形態によれば、タイダウンフック４が係止されるフック係止部５が設けられる部位のバンパーレインフォース下端部３ａとフロントサイドメンバ１の前端から車両下方へ垂下する部位であるレインフォースラジエータコアサイド７との間に車両前後方向に連結させた荷重伝達手段６を設けたので、牽引によって引っ張られるフック係止部５に作用する牽引力に対する反力Ｆ２が、この荷重伝達手段６を介してレインフォースラジエータコアサイド７からフロントサイドメンバ１へと伝達される。これにより、フック係止部５に作用する引っ張り力Ｆ１に対する反力Ｆ２をフロントサイドメンバ１で受け止めることができ、当該フック係止部５の取り付け部位の剛性を必要以上に高めるための補強が不要となる。その結果、本実施形態の自動車車体の前部構造によれば、北米や欧州向けのタイダウン耐久性能も満足させることが可能となる。

また、本実施形態によれば、荷重伝達手段６を設けたことにより、車体前部の剛性が向上し、操縦安定性能が高まると共に、音振性能も高まる。

また、本実施形態によれば、荷重伝達手段６に、バンパーレインフォース３に衝突荷重が入力したときに変形して衝撃を吸収する脆弱部をその一部に設けているので、バンパーステイ２の潰れによる衝突エネルギー吸収に加えて、この脆弱部の潰れによる衝突エネルギー吸収により、より一層衝突時の衝撃を和らげることができる。

また、本実施形態によれば、荷重伝達手段６を、第１部材１０と第２部材１１と第３部材１２の３つの部材で構成し、第３部材１２を第１部材１０と第２部材１１に対してそれぞれ着脱自在に取り付けたので、車両衝突時に変形した部材のみを交換することで足りる。

また、本実施形態によれば、第１部材１０と第２部材１１の間に連結される第３部材１２を脆弱部とし、その脆弱部を第１部材１０及び第２部材１１よりも板厚を薄くして強度を低下させたので、第３部材１２がこれら第１部材１０及び第２部材１１に比べて衝突荷重を受けて変形し易くなる。

また、本実施形態によれば、車両が軽度な衝突をした場合には、バンパーレインフォース３、バンパーステイ２、荷重伝達手段６の脆弱部である第３部材１２のみが衝突荷重で変形するため、フロントサイドメンバ１の変形を抑制することができる。この場合、変形したエネルギー吸収部材を交換することで、車両の修理を簡単に行うことができる。

以上、本発明を適用した具体的な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明の一例であり、この実施形態に制限されることはない。

例えば、上述の実施形態では、第３部材１２の脆弱部を第１部材１０及び第２部材１１よりも板厚を薄くして強度を低下させる構造としたが、板厚は全ての部材で同じとし、第３部材１２の一部にスリットを入れるなどして他の部位よりも変形し易い変形容易部を脆弱部とすることも可能である。

図１は本実施形態の自動車車体の前部構造を車体下方から上方へ見たときの斜視図である。 図２は本実施形態の自動車車体の前部構造を車両側面から見たときの側面図である。 図３は図１の荷重伝達手段部位の要部拡大斜視図である。 図４は図１の荷重伝達手段の分解斜視図である。

符号の説明

１…フロントサイドメンバ
２…バンパーステイ
３…バンパーレインフォース
４…タイダウンフック
５…フック係止部
６…荷重伝達手段
７…レインフォースラジエータコアサイド（フロントサイドメンバの車両下方へ垂下する部位）
９…ロープ
１０…第１部材（荷重伝達手段）
１１…第２部材（荷重伝達手段）
１２…第３部材（荷重伝達手段の脆弱部）

Claims (4)

1. 車両前後方向に延在して配置される左右一対のフロントサイドメンバと、
   前記各フロントサイドメンバの前端に取り付けられるバンパーステイと、
   前記左右一対のフロントサイドメンバの前端に前記バンパーステイを介して車幅方向に配置固定されるバンパーレインフォースと、
   前記バンパーレインフォースの少なくとも一方のフロントサイドメンバと対向する部位にタイダウンフックが係止されるフック係止部と、
   前記フック係止部が設けられた部位の前記バンパーレインフォース下端部と、該フック係止部が設けられる側の前記フロントサイドメンバの前端から車両下方へ垂下する部位との間を車両前後方向に連結させ、前記フック係止部に牽引力が作用したときの反力を該フロントサイドメンバに伝達する荷重伝達手段と、を備えた
   ことを特徴とする自動車車体の前部構造。
2. 請求項１に記載の自動車車体の前部構造であって、
   前記荷重伝達手段には、前記バンパーレインフォースに衝突荷重が入力したときに変形して衝撃を吸収する脆弱部が設けられている
   ことを特徴とする自動車車体の前部構造。
3. 請求項２に記載の自動車車体の前部構造であって、
   前記荷重伝達手段は、前記バンパーレインフォース下端部に固定される第１部材と、前記フロントサイドメンバの前端から車両下方へ垂下する部位に固定される第２部材と、
   前記第１部材と前記第２部材に対してそれぞれ着脱自在に取り付けられる前記脆弱部となる第３部材と、からなる
   ことを特徴とする自動車車体の前部構造。
4. 請求項３に記載の自動車車体の前部構造であって、
   前記脆弱部は、前記第１部材及び第２部材よりも板厚を薄くして強度を低下させた
   ことを特徴とする自動車車体の前部構造。

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