JP6016106B2

JP6016106B2 - 樹脂フロントエンド部の構造

Info

Publication number: JP6016106B2
Application number: JP2012264398A
Authority: JP
Inventors: 嘉剛臼田
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2012-12-03
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2016-10-26
Anticipated expiration: 2032-12-03
Also published as: DE102013220536A1; CN103847807A; CN103847807B; JP2014108730A

Description

本発明は、車両における樹脂フロントエンド部の構造に関する。

従来から、車両前部には、車両前後方向に沿って延在する左右両側のフロントサイドメンバ、枠構造のサポートメンバ、エンジンアセンブリ、バンパーメンバ等が配置されており、ラジエータ、コンデンサなどの熱交換器は、サポートメンバの上下部に懸架されている（例えば、特許文献１参照）。このような枠構造のサポートメンバは、骨格が剛性を有する板金部材で構成されており、重量を有するラジエータなどの熱交換器の懸架荷重に耐えることと、ヘッドランプなどの取付精度を維持する機能を果たしている。

ところで近年は、軽量化及び高機能化を図るために、板金構造のサポートメンバに代えて、樹脂材料を用いて製造した樹脂フロントエンド部が採用される傾向にある。このような樹脂フロントエンド部は、板金構造のサポートメンバと同様の剛性性能や部品取付性を確保するために、アッパメンバ部、左右両側のサイドブレース部、及びロアメンバ部を有する四角形状の枠構造で構成されている。そして、左右両側のサイドブレース部は、フロントサイドメンバの前端部に懸架されているとともに、熱交換器の上下部は、樹脂フロントエンド部に懸架されている。

特開平１０−１８８４３号公報

しかしながら、上述した従来構造の樹脂フロントエンド部は、板金構造のサポートメンバと比べて剛性が低くなる傾向にあるので、当該樹脂フロントエンド部の断面積を大きく形成することによって、剛性を確保する必要があった。ところが、剛性確保のために樹脂フロントエンド部の断面積を大きくした場合には、その分だけ構造物の外側端部が車両外方に出てしまい、構造物の外側に設置するヘッドランプなどの周辺部品を車両外側にレイアウトしなければならず、車両の大型化を招くおそれがあった。

一方、特にコンパクトな車両においては、熱交換器懸架用の構造物が大きくならず、車両前部の空間を板金構造のサポートメンバと同じように利用できることが要求されており、従来の樹脂フロントエンド部を熱交換器の懸架構造に用いることは適当とはいえなかった。

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、形状の自由度を有する樹脂材料の特性を活かして、懸架剛性を確保しながら軽量で大きな空間を占有しない樹脂フロントエンド部を実現し、フロントサイドメンバに確実に懸架するとともに、光軸が安定してずれないようにヘッドランプを確実に固定することが可能な樹脂フロントエンド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、車両前部に樹脂フロントエンド部及びフロントサイドメンバが配置され、前記樹脂フロントエンド部が、アッパメンバ部、左右のサイドブレース部、及びロアメンバ部を有する四角形状の枠構造で構成され、前記フロントサイドメンバが車両前後方向に沿って延在し、かつ車両幅方向の左右両側に間隔を置いて配置され、前記左右のサイドブレース部が前記フロントサイドメンバに懸架されている樹脂フロントエンド部の構造において、前記左右のサイドブレース部には、補強ブラケットがそれぞれ取付けられ、前記左右のサイドブレース部は、前記補強ブラケットを介して前記フロントサイドメンバに懸架され、前記補強ブラケットは、前記フロントサイドメンバの上端よりも上方の高さ位置及び前記フロントサイドメンバの下端よりも下方の高さ位置で前記サイドブレース部に締結され、前記左右のサイドブレース部の上部には、上部ブロック部が車両幅方向の外側へ向かって突出して設けられ、前記補強ブラケットと前記上部ブロック部とは、車両前後方向に重ね合わされた状態で締結されている。

また、本発明において、前記補強ブラケットと前記上部ブロック部との締結部は、ヘッドランプの第１固定部として構成され、前記補強ブラケット及び前記ヘッドランプは、前記締結部及び前記第１固定部において、前記上部ブロック部に共締めされている。

さらに、本発明において、前記上部ブロック部の上部に隣接する位置の前記サイドブレース部には、前記ヘッドランプを締結する第２固定部が前記第１固定部とは別に設けられている。

そして、本発明において、前記補強ブラケットは、前記サイドブレース部の側面に重ね合わされた状態で、車両幅方向から締結されるように構成されている。

上述の如く、本発明に係る樹脂フロントエンド部の構造は、車両前部に樹脂フロントエンド部及びフロントサイドメンバが配置され、前記樹脂フロントエンド部が、アッパメンバ部、左右のサイドブレース部、及びロアメンバ部を有する四角形状の枠構造で構成され、前記フロントサイドメンバが車両前後方向に沿って延在し、かつ車両幅方向の左右両側に間隔を置いて配置され、前記左右のサイドブレース部が前記フロントサイドメンバに懸架されているものであって、前記左右のサイドブレース部には、補強ブラケットがそれぞれ取付けられ、前記左右のサイドブレース部は、前記補強ブラケットを介して前記フロントサイドメンバに懸架され、前記補強ブラケットは、前記フロントサイドメンバの上端よりも上方の高さ位置及び前記フロントサイドメンバの下端よりも下方の高さ位置で前記サイドブレース部に締結され、前記左右のサイドブレース部の上部には、上部ブロック部が車両幅方向の外側へ向かって突出して設けられ、前記補強ブラケットと前記上部ブロック部とは、車両前後方向に重ね合わされた状態で締結されているので、補強ブラケットによって左右のサイドブレース部の上下全体をフロントサイドメンバに懸架することが可能となり、懸架剛性を向上させることができるとともに、樹脂フロントエンド部の軽量化及び車両の燃費向上を図ることができる。

しかも、本発明の樹脂フロントエンド部の構造では、前記左右のサイドブレース部の上部には、上部ブロック部が車両幅方向の外側へ向かって突出して設けられ、前記補強ブラケットと前記上部ブロック部とは、車両前後方向に重ね合わされた状態で締結されているので、重合部分の締結によって補強ブラケットと上部ブロック部との締結剛性を大幅に向上させことができ、補強ブラケットと上部ブロック部とを強固に固定することができる。

また、本発明において、前記補強ブラケットと前記上部ブロック部との締結部は、ヘッドランプの第１固定部として構成され、前記補強ブラケット及び前記ヘッドランプは、前記締結部及び前記第１固定部において、前記上部ブロック部に共締めされているので、ヘッドランプを上部ブロック部に確実に固定することができるとともに、締結作業の向上を図ることができる。

さらに、本発明において、前記上部ブロック部の上部に隣接する位置の前記サイドブレース部には、前記ヘッドランプを締結する第２固定部が前記第１固定部とは別に設けられているので、第１固定部と第２固定部とが上部ブロック部を挟んで配置されることになり、光軸を安定させるために取付剛性を必要とするヘッドランプの固定もより一層確実に行うことができる。

そして、本発明において、前記補強ブラケットは、前記サイドブレース部の側面に重ね合わされた状態で、車両幅方向から締結されるように構成されているので、補強ブラケット及びヘッドランプが車両前後方向から上部ブロック部に共締めされ、かつ補強ブラケットとサイドブレース部とが車両幅方向に臨む平面同士で車両幅方向から締結されることになり、車両前後方向及び車両幅方向という２つの異なる方向で固定することができる。したがって、本発明の樹脂フロントエンド部の構造によれば、車両前後方向及び車両幅方向の荷重とこれら方向の軸周りの荷重を面で受けることができ、外部荷重による樹脂フロントエンド部の変形を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る構造が適用される樹脂フロントエンド部及び熱交換器を車両前方の斜め上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樹脂フロントエンド部及び熱交換器を示す側面図である。本発明の実施形態に係る構造が適用される樹脂フロントエンド部のサイドブレース部をフロントサイドメンバに組み付ける状態を車両前方の斜め上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樹脂フロントエンド部にヘッドランプを固定した状態を車両前方から見た斜視図である。

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４は本発明の実施形態に係る樹脂フロントエンド部の構造を示すものである。なお、図１〜図３において、矢印Ｆ方向は車両前方を示している。

図１〜図３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両前部１には、主として、車両前後方向に沿って延在し、かつ車両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フロントサイドメンバ２、これらフロントサイドメンバ２よりも車両前方側に配置される樹脂フロントエンド部３、該樹脂フロントエンド部３に懸架される車両前方視で平面形状の熱交換器（ラジエータ、コンデンサ、インタークーラーなど）４、樹脂フロントエンド部３の車両前方に配置されるバンパーメンバ５、アンダーブレース６及びアンダーメンバ７、樹脂フロントエンド部３の車両後方に配置される図外のエンジンアセンブリ（エンジン、トランスミッション、エンジン補機等）などが設けられている。フロントサイドメンバ２は、車両前部１の主骨格を構成する剛性部材であり、フロントサイドメンバ２の前端部２ａとバンパーメンバ５との間には、クラッシュボックス８が配設されている。

本実施形態の樹脂フロントエンド部３は、図１〜図４に示すように、アッパメンバ部（ランプサポートメンバ）９、左右両側のサイドブレース部（ランプサポートブレース）１０、及びロアメンバ部（ラジエータサポートメンバ）１１を有する四角形の枠構造で構成されており、左右両側のサイドブレース部１０をフロントサイドメンバ２の前端部２ａに取付けることによって、フロントサイドメンバ２に懸架されている。
アッパメンバ部９は、樹脂フロントエンド部３の上部に配置され、車両幅方向へ沿って延在している。また、ロアメンバ部１１は、樹脂フロントエンド部３の下部に配置されており、車両幅方向へ沿って延在している。さらに、サイドブレース部１０は、樹脂フロントエンド部３の車両幅方向の左右両側に配置されており、車両上下方向へ沿って延在しており、アッパメンバ部９とロアメンバ部１１とは、サイドブレース部１０によって連結されている。
なお、樹脂フロントエンド部３の車両幅方向の中央部近傍には、車両上下方向へ延在する中央ブレース部１２が配置されており、該中央ブレース部１２の上下端部は、アッパメンバ部９とロアメンバ部１１とに連結されている。

そして、熱交換器４は、図１に示すように、アッパメンバ部９、左側のサイドブレース部１０、ロアメンバ部１１及び中央ブレース部１２によって囲まれた空間領域に配置された状態で、アッパメンバ部９及びロアメンバ部１１の左右両側の上下懸架位置にそれぞれ懸架支持されている。すなわち、アッパメンバ部９への懸架は、熱交換器４の上部に取付けた上部熱交換器保持部材（図示せず）と、アッパメンバ部９の下面側に設けた上部熱交換器保持部（図示せず）との係合により行われるように構成されている。また、ロアメンバ部１１への懸架は、熱交換器４の下面の左右両側に設けた下部熱交換器保持部（図示せず）と、ロアメンバ部１１の下部熱交換器保持部（図示せず）との係合により行われるように構成されている。

また、本実施形態の樹脂フロントエンド部３の構造において、左右両側のサイドブレース部１０の外側側面１０ａの上部には、図２及び図３に示すように、車両側方視で台形形状の上部ブロック部１３が車両幅方向の外側へ向かってそれぞれ突出して設けられている。すなわち、上部ブロック部１３の外周壁は、前後部分が下方へ向かって平行にほぼ垂直に延び、上下部分が傾斜して延びる横向き配置の台形形状に形成されており、外周壁によって囲まれた内部は、複数枚の平面状リブ２３を配設することにより、上下方向に沿って並んだ複数（本実施形態では４つ）の室に仕切られ、剛性向上が図られている。

そのため、上部ブロック部１３の上端部には、車両後方へ向かって斜め下側に延びる傾斜面１３ａが形成されており、樹脂フロントエンド部３などの組立品の車体への組み付け時に、傾斜面１３ａがフロントサイドメンバ２の前端部２ａと当接して当該樹脂フロントエンド部３などの組立品の上部が車両前方に傾くように構成されている。したがって、上部ブロック部１３がガイド部として機能することになり、搭載する組立品を持ち上げて上部ブロック部１３の傾斜面１３ａをフロントサイドメンバ２の前端部２ａの下側に当接させ、この状態で組立品をさらに上方へ持ち上げていくと、組立品の上部が上部ブロック部１３の傾斜面１３ａに沿って徐々に車両前方側へ傾き、組立品の周囲に配置される周辺部品と干渉することが避けられるようになっている。
なお、左右両側のサイドブレース部１０の外側側面の下部には、図２及び図３に示すように、車両側方視で四角形状の下部ブロック部１４が車両幅方向の外側へ向かってそれぞれ突出して設けられている。

また、本実施形態の左右両側のサイドブレース部１０には、図２〜図４に示すように、補強ブラケット１５がそれぞれ取付けられており、左右両側のサイドブレース部１０は、補強ブラケット１５を介してフロントサイドメンバ２に懸架されるようになっている。この補強ブラケット１５は、上部ブロック部１３の車両前方側に配置された状態で、サイドブレース部１０の側面１０ａに取付けられており、車両完成時の樹脂フロントエンド部３の組み付け剛性を向上させる剛性部材である。これに伴い、上部ブロック部１３には、樹脂フロントエンド部３のサイドブレース部１０をフロントサイドメンバ２の前端部２ａに締結する補強ブラケット１５との締結部１６と、ヘッドランプ１７の第１固定部１８とが設けられている。

そのため、補強ブラケット１５は、図２及び図３に示すように、上部ブロック部１３の下半分の位置から下部ブロック部１４の上方位置まで延在する上下方向の長さを有し、フロントサイドメンバ２の前端部２ａの上端２ａ１よりも上方の高さ位置及びフロントサイドメンバ２の前端部２ａの下端２ａ２よりも下方の高さ位置でサイドブレース部１０に締結されている。しかも、補強ブラケット１５は、サイドブレース部１０の側面１０ａと、上部ブロック１３の前方側の垂直面１３ｂ及びフロントサイドメンバ２の前端部２ａの面とに重ね合わせることが可能な取付面を有するように断面略Ｌ字状に折り曲げ形成されている。

すなわち、補強ブラケット１５の上下取付面１５ａ，１５ｂは、前後方向及び上下方向の長さが大きく形成されており、サイドブレース部１０の側面１０ａに重ね合わされた状態で、車両幅方向に臨む平面同士が車両幅方向外側からボルト締めで固定されるようになっている。また、補強ブラケット１５の上部後方側取付面は、幅方向の長さが大きく形成されており、車両前後方向に重ね合わされた状態で、締結部１６として上部ブロック１３の前方側の垂直面１３ｂにボルト締めで固定されるようになっている。さらに、補強ブラケット１５の中間取付面１５ｃは、上下方向及び幅方向の長さが大きく形成されており、車両前後方向に重ね合わされた状態で、フロントサイドメンバ２の前端部２ａの面にボルト締めで固定されるようになっている。
また、本実施形態の構造では、締結部１６と第１固定部１８とが同じ部分として構成されており、補強ブラケット１５及びヘッドランプ１７が、締結部１６及び第１固定部１８において、上部ブロック１３の前方側の垂直面１３ｂに共締めされるようになっている。このため、ヘッドランプ１７は、補強ブラケット１５を介して上部ブロック１３の前方側の垂直面１３ｂに確実に固定されるとともに、締結作業性の向上が図られることになる。

一方、ヘッドランプ１７の締結には、図２及び図４に示すように、第１固定部１８とは別に設けられた第２固定部１９が用いられており、第２固定部１９は、第１固定部１８の上方に位置し、上部ブロック１３の上部に隣接する位置のサイドブレース部１０の上部に設けられている。このため、ヘッドランプ１７は、本体部１７ａと該本体部１７ａの車両前方側に設けられるランプ部１７ｂとを備えており、本体部１７ａのサイドブレース部１０側には、幅方向水平に延びる支持片２０，２１が上下に間隔を空けて配設されている。したがって、ヘッドランプ１７は、これら支持片２０，２１の先端部２０ａ，２０ｂを対応する第１固定部１８及び第２固定部１９に位置決めした状態でボルト締めすることにより、サイドブレース部１０に締付固定されるようになっている。
しかも、第２固定部１９と第１固定部１８とは、上部ブロック１３の一部を間に挟んで上下に配置されており、上部ブロック１３がヘッドランプ１７の固定に貢献するように構成されている。これによって、ヘッドランプ１７は、光軸を安定させるために必要な取付剛性を確保しつつ、サイドブレース部１０により一層確実に固定されることになる。

なお、本実施形態の上部ブロック１３の上部は、図１、図３及び図４に示すように、車両側方視でアッパメンバ部９の上下の水平平面部９ａ，９ｂの空間Ｓと重なる位置に設けられている。すなわち、本実施形態の構造では、上部ブロック１３の上部が枠構造の樹脂フロントエンド部３の隅に配置されることになり、上部ブロック１３の介在によって樹脂フロントエンド部３の枠剛性の向上が図られている。しかも、樹脂フロントエンド部３の枠剛性が向上することによって、部組したエンジンアセンブリ（図示せず）及び熱交換器４の荷重による樹脂フロントエンド部３の変形が抑制されることになり、搭載時に組立品が傾いたり回転したりした場合にも、組立品全体の姿勢を安定して維持し、所定の制御軌道にて車体に組み付けることが可能になる。

本発明の実施形態に係る樹脂フロントエンド部３の構造では、左右両側のサイドブレース部１０に補強ブラケット１５がそれぞれ取付けられ、左右両側のサイドブレース部１０が、補強ブラケット１５を介してフロントサイドメンバ２の前端部２ａに懸架されており、この補強ブラケット１５は、フロントサイドメンバ２の前端部２ａの上端２ａ１よりも上方の高さ位置及びフロントサイドメンバの前端部２ａの下端２ａ２よりも下方の高さ位置でサイドブレース部１０の側面１０ａに締結されているので、補強ブラケット１５によって左右のサイドブレース部１０の上下全体をフロントサイドメンバ２に懸架することが可能となり、懸架剛性を向上させることができるとともに、樹脂フロントエンド部３の占有空間を小さくして軽量化及び車両の燃費向上を図ることができる。

また、本発明の樹脂フロントエンド部３の構造では、左右のサイドブレース部１０の上部に上部ブロック部１３が車両幅方向の外側へ向かって突出して設けられ、補強ブラケット１５の上部後方側取付面と上部ブロック部１３の前方側の垂直面１３ｂとが車両前後方向に重ね合わされた状態で締結されているので、重合部分の締結によって補強ブラケット１５と上部ブロック部１３との締結剛性を大幅に向上させことができる。しかも、本実施形態の樹脂フロントエンド部３の構造では、補強ブラケット１５がサイドブレース部１０の側面１０ａに重ね合わされた状態で、車両幅方向から締結されるように構成されているので、補強ブラケット１５及びヘッドランプ１７が車両前後方向から上部ブロック部１３の前方側の垂直面１３ｂに共締めされ、かつ補強ブラケット１５とサイドブレース部１０の側面１０ａとが車両幅方向に臨む平面同士で車両幅方向から締結されることになり、車両前後方向及び車両幅方向という２つの異なる方向で固定でき、車両前後方向及び車両幅方向の荷重やこれら方向の軸周りの荷重を面で受けることが可能となり、外部荷重による樹脂フロントエンド部３の変形を抑制することができる。

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。

例えば、既述の実施の形態では、締結部１６と第１固定部１８とを同じものとして構成し、締結部１６及び第１固定部１８において、補強ブラケット１５及びヘッドランプ１７を上部ブロック１３の前方側の垂直面１３ｂに共締めしているが、締結部１６と第１固定部１８とを別個に設け、補強ブラケット１５とヘッドランプ１７とを別の位置で締付けて固定することも可能である。

１車両前部
２フロントサイドメンバ
２ａ前端部
２ａ１上端
２ａ２下端
３樹脂フロントエンド部
４熱交換器
９アッパメンバ部
１０サイドブレース部
１０ａ側面
１１ロアメンバ部
１３上部ブロック部
１３ｂ前方側の垂直面
１５補強ブラケット
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ取付面
１６締結部
１７ヘッドランプ
１８第１固定部
１９第２固定部
２０，２１支持片

Claims

車両前部に樹脂フロントエンド部及びフロントサイドメンバが配置され、前記樹脂フロントエンド部が、アッパメンバ部、左右のサイドブレース部、及びロアメンバ部を有する四角形状の枠構造で構成され、前記フロントサイドメンバが車両前後方向に沿って延在し、かつ車両幅方向の左右両側に間隔を置いて配置され、前記左右のサイドブレース部が前記フロントサイドメンバに懸架されている樹脂フロントエンド部の構造において、
前記左右のサイドブレース部には、補強ブラケットがそれぞれ取付けられ、前記左右のサイドブレース部は、前記補強ブラケットを介して前記フロントサイドメンバに懸架され、前記補強ブラケットは、前記フロントサイドメンバの上端よりも上方の高さ位置及び前記フロントサイドメンバの下端よりも下方の高さ位置で前記サイドブレース部に締結され、
前記左右のサイドブレース部の上部には、上部ブロック部が車両幅方向の外側へ向かって突出して設けられ、前記補強ブラケットと前記上部ブロック部とは、車両前後方向に重ね合わされた状態で締結されていることを特徴とする樹脂フロントエンド部の構造。
前記補強ブラケットと前記上部ブロック部との締結部は、ヘッドランプの第１固定部として構成され、前記補強ブラケット及び前記ヘッドランプは、前記締結部及び前記第１固定部において、前記上部ブロック部に共締めされていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂フロントエンド部の構造。
前記上部ブロック部の上部に隣接する位置の前記サイドブレース部には、前記ヘッドランプを締結する第２固定部が前記第１固定部とは別に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の樹脂フロントエンド部の構造。
前記補強ブラケットは、前記サイドブレース部の側面に重ね合わされた状態で、車両幅方向から締結されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂フロントエンド部の構造。