JP5704469B2 - 車体前部の構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の車体前部の構造に関する。

従来から、車両の車体前部の内部には、サイドメンバ、フードロックメンバ、ラジエータサポートメンバ、トランスミッション等が設けられている。このうち、フードロックメンバ及びラジエータサポートメンバは、車体の上下位置に設けられており、これらメンバによって熱交換器であるラジエータユニット（ラジエータ、コンデンサ）が支持され、車体前部に配置されている。
また、ラジエータユニットの後端とトランスミッションの前端との間の隙間は、小さく設定されている。特に、小型車両では、エンジンルーム内に必要な部品を配置しなければならないため、各部品間の隙間は、小さくなってしまう。
一方、サイドメンバの車体前方には、フロントバンパーメンバが設けられていない車両の車体前部も存在している。

このような構造の車体前部に対し、衝突時などにおいて車体前方から棒状物体である歩行者の脚部が当たる場合、歩行者の脚部には、車体前部側から荷重が掛かっていた。このような場合、エンジンルームの車体前方には、フードロックメンバ、ラジエータサポートメンバ、ラジエータユニット等の硬い部品が配置されているため、歩行者の脚部には、これら硬い部品側からの荷重が掛かっていた。また、このような衝突時においては、エンジンルーム内の部品同士がぶつかりやすくなるため、歩行者の脚部には、硬い部品などが当たる可能性が高かった。

硬い部品側から荷重が掛かると、歩行者の脚部、特に膝より下側は車体前後方向に振られることになる。これにより、膝の角度変化が大きくなり、膝への負荷が増大するおそれがあった。
そこで、従来の車体前部構造の中には、バンパーリーンフォースメントの車両前方を覆う収納位置と、該収納位置より下方に配置され、バンパーリーンフォースメントより車体前方に突出する作動位置とに向かって移動可動なバンパーを備えているものがある（例えば、特許文献１参照）。この車体前部構造によれば、作動位置に移動したバンパーが歩行者の脚部に当たるため、入力荷重を吸収することができ、脚部の上方部位と下方部位との間に発生する屈曲を抑えることができるとされている。

あるいは、従来の車体前部構造の中には、ラジエータサポートメンバなどの部品の車体前後方向の剛性を下げることにより変形容易な構造に設計するなどして、車体前方からの荷重を吸収するようにしているものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００５−１３２２５８号公報 特開２０１０−１８８９６６号公報

しかしながら、上述した従来の車体前部の構造においては、車速データに基づいてバンパーの位置を設定しており、車速が低速または高速の場合には、当該バンパーは収納位置に位置し、中速の場合には、当該バンパーは作動位置に位置している。そのため、車速が低速または高速の場合には、歩行者の脚部は従前と同様に車体前部に当たることとなり、脚部の上方部位と下方部位との間に発生する屈曲を抑えることができないおそれがあった。
また、従来の構造のように、ラジエータサポートメンバなどの部品の車体前後方向の剛性を下げた場合には、車両走行中の上下動や振動でラジエータなどを支えられなくなったり、あるいは、剛性低下による共振によって車体振動が発生するという懸念を有していた。
なお、歩行者の脚部を保護するには、車体前部の硬い部品が歩行者の脚部に当たらないようにすることが重要であることは分かっている。

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、歩行者の脚部がラジエータユニットの車体前方に位置する車体前部に当たった場合でも、エンジンルーム内に配置された硬い部品が脚部に当たらないようにするとともに、硬い部品同士がぶつかるのを抑え、脚部への荷重を効率的に吸収し、脚部の屈曲をより確実に軽減させることが可能な車体前部の構造を提供することにある。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、ラジエータユニットが配置されている一方、フロントバンパーメンバが設けられていない車体前部の構造において、前記ラジエータユニットの車体後方には、ファンシュラウドが配置されているとともに、前記ファンシュラウドの車体後方には、トランスミッションが配置されており、前記トランスミッションの前端には、オイルクーラが周辺のトランスミッション構成部品よりも車体前方に突出して配置され、前記オイルクーラは、車体正面視でファン部分の開口部と重なって配置され、前記ファン部分の開口部には、ファン中心部から放射状に延びる複数のファンステイが周方向に間隔を空けて設けられている一方、車体正面視で前記オイルクーラと重なっている前記ファン部分の開口部には、前記ファンステイが配置されないように構成されている。

本発明において、前記オイルクーラは、車体側面視で、前端下部が前端上部よりも車体前方に位置するように、傾斜して配置されている。

また、本発明において、前記オイルクーラは、前記ファン部分の開口部の下部側に位置するように配置されている。

上述の如く、本発明に係る車体前部の構造は、ラジエータユニットが配置されている一方、フロントバンパーメンバが設けられていないものであって、前記ラジエータユニットの車体後方には、ファンシュラウドが配置されているとともに、前記ファンシュラウドの車体後方には、トランスミッションが配置されており、前記トランスミッションの前端には、オイルクーラが周辺のトランスミッション構成部品よりも車体前方に突出して配置され、前記オイルクーラは、車体正面視でファン部分の開口部と重なって配置され、前記ファン部分の開口部には、ファン中心部から放射状に延びる複数のファンステイが周方向に間隔を空けて設けられている一方、車体正面視で前記オイルクーラと重なっている前記ファン部分の開口部には、前記ファンステイが配置されないように構成されているので、衝突時に歩行者の脚部がラジエータユニットの車体前方に位置する車体前部に当たった場合に、オイルクーラがファンシュラウド及びファンステイに当接せずにラジエータユニット内を通り抜けることが可能になる。衝突時において、当該オイルクーラと歩行者の脚部との間にファンステイが挟まると、歩行者への負担（障害値）が増加するから、これを避けたものである。
したがって、本発明の車体前部の構造によれば、エンジンルーム内に配置されている硬い部品のオイルクーラが脚部に当たらないようにし、かつオイルクーラ及びその周辺の硬い部品同士がぶつかるのを抑え、脚部への荷重を効率的に吸収できるとともに、脚部の屈曲をより確実に軽減させることができる。

さらに、本発明の構造において、前記オイルクーラは、車体側面視で、前端下部が前端上部よりも車体前方に位置するように、傾斜して配置されているので、歩行者の脚部がラジエータユニットの車体前方に位置する車体前部に当たった場合に、オイルクーラがラジエータユニット内に入りやすくなり、歩行者への負担増加を確実に避けることができる。

そして、本発明の構造において、前記オイルクーラは、前記ファン部分の開口部の下部側に位置するように配置されているので、歩行者の脚部がラジエータユニットの車体前方に位置する車体前部に当たった場合に、歩行者へ衝撃荷重が伝達される可能性を低くすることができる。これは、衝突時において、歩行者の脚部は、上部ほど車体後方に向かって傾斜していくので、オイルクーラが車体下方に配置されている方が、歩行者への衝撃荷重の伝達可能性を減らせるからである。

本発明の実施形態に係る構造が適用される車体前部の外観を示す斜視図である。 図１の車体前部の内部構造を示す斜視図である。 図２におけるラジエータユニットを車体前方から見た正面図である。 図３のＡ−Ａ線断面を概念的に示す図である。 図２におけるラジエータユニットをエンジンルーム内の下方から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係る構造が適用される車体前部のラジエータユニットと、オイルクーラを含む周辺部品との位置関係を示す側面図である。 図５におけるラジエータユニットのラジエータファンをエンジンルーム内から見た背面図である。 図６におけるラジエータユニットとオイルクーラとの配置関係を示す側面図である。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１〜図８は本発明の実施形態に係る車体前部の構造を示すものである。

図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る構造が適用される車体前部１には、主として、車体前後方向に沿って延在し、かつ車体幅方向の左右両側に間隔を置いて配置される左右一対のサイドメンバ２と、これらサイドメンバ２よりも車体前方側に配置されるラジエータユニット３が設けられている。しかし、本実施形態の車体前部１におけるサイドメンバ２の車体前方には、フロントバンパーメンバが設けられていない。
本実施形態の車体前部１においては、車体上下方向に対応して延びる歩行者の脚部Ｌがラジエータユニット３の車体前方に位置するように構成されている。なお、本実施形態の構造では、歩行者の脚部Ｌとして、成人男性の平均的な体格を基づいて作られた衝突解析用人体モデルの脚部が用いられているが、これに限定するものではない。また、衝突物体として、歩行者の脚部Ｌ以外の他の棒状物体に対しても、適用可能である。

サイドメンバ２は、車体前部１の主骨格を構成する剛性部材であり、サイドメンバ２の前端部近傍のボデー上側には、図２に示すように、車両幅方向へ延在するランプサポートメンバ４が配置されており、該ランプサポートメンバ４などによって左右両側のヘッドランプ５が支持されている。また、サイドメンバ２の前端部近傍のボデー下側には、車体幅方向へ延在するラジエータサポートメンバ６が配置されており、該ラジエータサポートメンバ６などによって、左右両側に位置するサイドメンバ２の前端部の下部が連結されている。しかも、ランプサポートメンバ４とラジエータサポートメンバ６とは、車両前部１の左右両側に配置した車両上下方向へ延びるランプサポートブレース７によって連結されている。

本実施形態におけるラジエータユニット３の上下部は、図２及び図３に示すように、左右両側の上下懸架部８ａ，８ｂを介して、対応するランプサポートメンバ４及びラジエータサポートメンバ６にそれぞれ懸架されている。このため、ラジエータユニット３は、ランプサポートメンバ４とラジエータサポートメンバ６との上下間に配置された状態で、懸架支持されることになる。そして、ラジエータユニット３の車体前方には、コンデンサ９が配置されている。

ラジエータユニット３は、図４〜図８に示すように、車体後方に配置されているエンジン１０、トランスミッション１１などに冷却風を送るファン１２を備えており、ファン１２は、ファン中心部１２ａの外周に間隔を空けて回転可能に取付けられた複数枚の羽根から構成されている。また、ラジエータユニット３の車体後方には、ファン１２の周囲を覆い、ファン１２の風を車体後方へ導くファンシュラウド１３が設けられている。このファンシュラウド１３は、合成樹脂材や金属材などの硬質材料で作られている。
しかも、ファンシュラウド１３の開口部であるファン部分の開口部１４には、ファン中心部１２ａから放射状に延びる複数本のファンステイ（柱）１５が周方向に間隔を空けて設けられている。

一方、本実施形態のラジエータユニット３の車体後方には、エンジン１０、トランスミッション１１などの周辺部品に比べて車体前方に突出する部分を備えた部品として、トランスミッション１１などの潤滑油を冷却するオイルクーラ１６が配置されている。すなわち、ファンシュラウド１３の車体後方には、トランスミッション１１が配置されており、トランスミッション１１の前端には、オイルクーラ１６が周辺のトランスミッション１１の構成部品よりも車体前方に突出して配置され、ラジエータユニット３側に近接している。

本実施形態のオイルクーラ１６は、図７に示すように、車体正面視でファン部分の開口部１４と重なって配置されている。しかも、車体正面視でオイルクーラ１６と重なっているファン部分の開口部１４には、ファンステイ１５が配置されないように構成されている。これにより、衝突時において歩行者の脚部Ｌが車体前部１に当たり、脚部Ｌからの荷重がラジエータユニット３に掛かるときに、オイルクーラ１６がファンシュラウド１３及びファンステイ１５に当接せずに、ラジエータユニット３内を通り抜けられるようになっている。

また、本実施形態のオイルクーラ１６は、図４、図６及び図８に示すように、車体側面視で、前端下部１６ａが前端上部１６ｂよりも車体前方に位置するように、傾斜して配置されている。これにより、オイルクーラ１６は、上部が車体後方へ向かって所定角度θにわたって傾斜した状態で配置されることになり、開口部１４を介してラジエータユニット３内に入りやすくなっている。
しかも、本実施形態のオイルクーラ１６は、ファン部分の開口部１４の下部側に位置するように配置されており、衝突時に、上部ほど車体後方に向かって傾斜していく歩行者の脚部Ｌへの衝撃荷重が伝わりにくくなっている。

このように構成された本発明の実施形態に係る構造を備えた車両の車体前部１に対して、衝突時に歩行者の脚部Ｌが当たり、当該脚部Ｌからの荷重が車両前方からラジエータユニット３に掛かると、ラジエータユニット３が直線状に変形しながら車体後方へ向かって移動することになる。
それに伴って、オイルクーラ１６がファンシュラウド１３及びファンステイ１５に当接することなく、ファン部分の開口部１４よりラジエータユニット３内に入って通り抜け、ラジエータユニット３に当たる歩行者の脚部Ｌとオイルクーラ１６との間にファンステイ１５が挟まるということは起こらない。

したがって、本発明の実施形態に係る車体前部１の構造においては、車両との衝突時に、歩行者の脚部Ｌが車体前部１のラジエータユニット３に当たる場合でも、歩行者の脚部Ｌとラジエータユニット３の車体後方に位置するオイルクーラ１６との間にファンステイ１５が挟まることはないので、歩行者の脚部Ｌへの局所的な荷重を回避して歩行者への負担を軽減させることができるとともに、脚部Ｌからの荷重を効率的に吸収できる。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。

１ 車体前部
２ サイドメンバ
３ ラジエータユニット
４ ランプサポートメンバ
６ ラジエータサポートメンバ
７ ランプサポートブレース
８ａ 上部懸架部
８ｂ 下部懸架部
１０ エンジン
１１ トランスミッション
１２ ファン
１２ａ ファン中心部
１３ ファンシュラウド
１４ ファン部分の開口部
１５ ファンステイ
１６ オイルクーラ
Ｌ 歩行者の脚部

Claims (3)

1. ラジエータユニットが配置されている一方、フロントバンパーメンバが設けられていない車体前部の構造において、
   前記ラジエータユニットの車体後方には、ファンシュラウドが配置されているとともに、前記ファンシュラウドの車体後方には、トランスミッションが配置されており、前記トランスミッションの前端には、オイルクーラが周辺のトランスミッション構成部品よりも車体前方に突出して配置され、前記オイルクーラは、車体正面視でファン部分の開口部と重なって配置され、前記ファン部分の開口部には、ファン中心部から放射状に延びる複数のファンステイが周方向に間隔を空けて設けられている一方、車体正面視で前記オイルクーラと重なっている前記ファン部分の開口部には、前記ファンステイが配置されないように構成されていることを特徴とする車体前部の構造。
2. 前記オイルクーラは、車体側面視で、前端下部が前端上部よりも車体前方に位置するように、傾斜して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車体前部の構造。
3. 前記オイルクーラは、前記ファン部分の開口部の下部側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車体前部の構造。

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