JP6212376B2 - 車体前部構造 - Google Patents

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本発明は、バンパフェースとその後方に配設されている前部剛体との間の上部に歩行
者保護用衝撃吸収部材を介装した車体前部構造に関する。
従来、エンジンルームの前部に配設されているフロントエンドには、ラジエータや空調装置のコンデンサ等の熱交換器を保持するラジエータパネルが配設されており、このラジエータパネルの前方がフロントバンパフェースで覆われている。
ラジエータやコンデンサ等の熱交換器は高価であるため、この熱交換器とバンパフェースとの間に衝撃吸収空間を設け、この衝撃吸収空間に設けたバンパビームの前面に衝撃吸収部材を配設し、先行車や電柱等の障害物に対して低速で衝突(軽衝突)した場合は、衝撃吸収部材のみの変形で衝撃エネルギを吸収し、熱交換器等の前部剛体の損傷を防止するようにした技術が知られている。
このような、車体前部に衝撃吸収空間を有する車両では、必然的にラジエータパネルがフロントバンパフェースの前端部から後方へ所定距離離間した位置に配設されるため、例えばフロントバンパフェースが、車体前部を車幅方向及び上下方向にわたって広く覆うノーズコーンタイプの場合、このフロントバンパフェースの上端をラジエータパネルに直接固定することが困難となり、ブラケットなどを介して固定することになる。
一方、車体前面に歩行者の脚部が衝突した場合、歩行者の上半身はエンジンルームの上部を覆うフロントフード側に傾斜するため、頭部がフロントフードに落下する。この場合、フロントフードの変形により、頭部からの衝撃エネルギを吸収させるためには、このフロントフードの変形ストロークを保証するための空間を確保する必要がある。この場合、フロントフード先端部の下方にはラジエータパネルのアッパフレームが対峙されており、このアッパフレームは剛体であるため、変形ストローク分の空間は、このアッパフレームとフロントフードとの間に確保する必要がある。
例えば特許文献1(特開2012−148613号公報)には、フロントフードとバンパフェースとを、ラジエータパネルのアッパフレーム(バルクヘッド)に対して、衝撃吸収空間を確保した状態で固定する技術が開示されている。すなわち、同公報に開示されている技術では、フロントフードの前端部に設けられているフードインナパネル(フードフレーム)をラジエータパネルのアッパフレーム方向へ膨出させ、このフードインナパネルとラジエータパネルのアッパフレーム(以下、「ラジパネアッパ」と称する)との間にフードロック機構を設け、又、バンパフェースの上端部とラジパネアッパとを合成樹脂製の板状ブラケットで連設するようにしている。
この公報に開示されている技術では、車両が歩行者の脚部に前面衝突した場合、前方からの衝撃は板状ブラケットが後方向へ座屈することで吸収し、前上方からの頭部等の落下による衝撃は板状ブラケットに設けられているボックス状の衝撃吸収部が圧壊することで吸収するようにしている。
ところで、エンジンに外気を取り入れる吸気ダクトの空気取り入れ口をラジパネアッパに固定するものが知られている。この場合、例えば特許文献2(特開2006−193122号公報)に開示されているように、板状ブラケット(カバー)に開口部(導風孔)を穿設して、フロントグリルから取り入れる外気を、板状ブラケットの開口部を通過させて吸気ダクトへ導く必要がある。
特開2012−148613号公報 特開2006−193122号公報
しかし、板状ブラケットに開口部(導風孔)を穿設すると強度が低下するため、衝撃吸収材としての機能が低下してしまう問題がある。これに対処するには、板状ブラケットにリブを形成したりして、強度を保証する必要があるが、構造が複雑化するため好ましくない。
又、フロントグリルから外気と共に導入され、ラジエータパネルに固定されている熱交換器に衝突して舞い上がる雪が開口部を経て吸気ダクトに吸い込まれ易くなり、雪が吸気ダクトに吸い込まれた場合、内部に堆積して吸気抵抗となる不具合がある。
本発明は、上記事情に鑑み、簡単な構造で、衝撃吸収材の機能を低下させることなく、吸気ダクトに入り込む雨雪を阻止することのできる車体前部構造を提供することを目的とする。
本発明は、外気を取り入れるフロントグリルが取付けられているバンパフェースと、前記バンパフェースの後方に車幅方向に沿って配設されている前部剛体と、前記前部剛体を支持する支持部材と、前記支持部材の上部に空気取り入れ口側が載置固定されている吸気ダクトと、前記バンパフェースと前記前部剛体との間の上部に車幅方向に沿って介装され、後部が前記支持部材に固設されている歩行者保護用衝撃吸収部材とを備える車体前部構造において、前記歩行者保護用衝撃吸収部材が車幅方向に延在する筒状の閉断面に形成されていると共に、両端部が開口され、且つ前記空気取り入れ口に臨まされる面に導風孔が穿設されており、前記導風孔は、前方からの衝突により前記歩行者保護用衝撃吸収部材が圧潰された際に、最も前後の隙間が狭くなる位置に形成されている
本発明によれば、歩行者保護用衝撃吸収部材を車幅方向に延在する筒状の閉断面に形成すると共に、両端部を開口し、且つ吸気ダクトの空気取り入れ口に臨まされる面に導風孔を開口したので、フロントグリル側から取り入れられる外気は、歩行者保護用衝撃吸収部材を迂回して、その両端部から内部を通り、導風孔を経て吸気ダクトの空気取り入れ口に吸い込まれる。その結果、例えば、フロントグリルから外気とともに雨雪が入り込んでも、この雨雪は自己の慣性力により後方の前部剛体の方向へ導かれるため、歩行者保護用衝撃吸収部材内に吸い込まれ難くなり、従って、吸気ダクトに入り込む雨雪を阻止することができる。又、歩行者保護用衝撃吸収部材の内部空間を空気通路として利用しているため、歩行者保護用衝撃吸収部材の機能を低下させることなく、良好な衝撃吸収能力を得ることができる。
車体前部の要部断面側面図 図1のII-II断面斜視図 上部衝撃吸収部材の車幅方向端部の斜視図
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図1の符号1は車体前部であり、この車体前部1にエンジンルーム2が形成されており、このエンジンルーム2の上部が開閉自在なフロントフード3で閉塞されている。又、車体前部1の前端にフロントバンパ10が配設されている。このフロントバンパ10はバンパフェース11と、図示しないバンパビーム及び衝撃吸収(EA(energy absorber))部材を有している。バンパフェース11は合成樹脂等の弾性材を素材に形成されて、車体前端面の造形の一部として機能しており、本実施形態では、車体前面を車幅方向及び上下方向にわたって広く覆うノーズコーンタイプが採用されている。
このバンパフェース11の上端部には、フロントフード3の先端部との境界Pを形成する段差部11aが形成されている。更に、このバンパフェース11の上部前面が開口されており、この開口部位に、前方からの外気をエンジンルーム2へ導くフロントグリル12が取付けられている。又、フロントエンドであるエンジンルーム2の前部に枠状に形成されたラジエータパネル13が車幅方向に沿って配設され、このラジエータパネル13の後部に、熱交換器としてのラジエータ14及び空調装置のコンデンサ15が固設されている。尚、このラジエータパネル13が本発明の支持部材に相当し、又、このラジエータパネル13に固設されている熱交換器が、本発明の前部剛体に相当している。
このラジエータパネル13とバンパフェース11との間に前部衝撃吸収空間16aが形成され、又、ラジエータパネル13のアッパフレーム(ラジパネアッパ)13aとフロントフード3との間に上部衝撃吸収空間16bが形成されている。尚、図示しないが、前部衝撃吸収空間16aには、上述したバンパビーム、及びこのバンパビームの前面に固設された前部衝撃吸収部材(前部EA部材)が配設されている。
更に、両衝撃吸収空間16a,16bが交わるバンパフェース11の上部付近に歩行者保護用衝撃吸収部材としての上部衝撃吸収部材(以下、「上部EA部材」と称する)21が車幅方向に沿って配設されている。この上部EA部材21は薄板を加工した板金製であり、前壁部材22と後壁部材23とをスポット溶接によって接合して筒状に形成されている。
前壁部材22は側面視で、上面22a、前面22b、底面22c、及び後面22dが曲げ形成されて、後部上面が開口する箱形に形成されている。又、この前壁部材22は、車幅方向にバンパフェース11の内面に対向した状態で配設されており、この前壁部材22の後面22dの上端部に、上面22aとほぼ平行な状態で対峙して後方へ延在する後部フランジ22eが形成されている。この上面22aの底面、及び後部フランジ22eの上面に、後壁部材23の上面フランジ23aと下面フランジ23bとがスポット溶接等を介して各々接合されて、前壁部材22の後部上面の開口が閉塞されている。
又、上面22aの後端部がバンパフェース11の段差部11aの下面にクリップ26によって固定されている。一方、後部フランジ22e(及び、後部フランジ22eにスポット溶接されている下面フランジ23b)がラジパネアッパ13aの上面にネジ止めされている。又、このラジパネアッパ13aの前面に前壁部材22の後面22dが接合されており、この後面22dがラジエータパネル13の車幅方向左右に設けられているサイドフレーム(以下、「ラジパネサイド」と称する)13bにネジ止めされている。尚、後部フランジ22e、及び後面22dはラジパネアッパ13a、及びラジパネサイド13bにスポット溶接されていても良い。
又、前壁部材22の前面22bは、バンパフェース11から離間する方向に屈曲された凹屈曲部22fを有し、この凹屈曲部22fに下方斜め前方へ延在する下傾斜面22gが形成されている。更に、この凹屈曲部22fの上端部に上突出部22hが形成され、一方、下傾斜面22gに下突出部22iが形成されている。この下突出部22iに底面22cが連続形成されている。この底面22cは後方下方へやや傾斜された状態で延在され、その後端に後面22dが連続形成されている。この両突出部22h,22iは、いずれもバンパフェース11側に突出されていると共に、下突出部22iが上突出部22hよりも前方に突出されている。又、符号Lは、下突出部22iから後面22dまでのEAスペースであり、本実施形態では、前部衝撃吸収空間16aの前後方向のほぼ全体にEAスペースLが確保されている。従って、車体前面が車両、電柱等の障害物に軽衝突した場合、直ちに下突出部22iに衝撃エネルギが伝達される。
又、後壁部材23は、上面フランジ23aの前端から下方にほぼ垂直に縦壁面部23cが延在され、この縦壁面部23cの下端に後方下方へ延在する斜面部23dが連続形成され、更に、この斜面部23dの後端に、上述した下面フランジ23bが連続されている。
本実施形態による上部EA部材21は、前壁部材22と後壁部材23とでBOX断面(閉断面)に形成されていると共に、図2、図3に示すように、左右端部21aが開口されている。又、下面フランジ23bの後端部上に、図示しないエンジンに外気を取り入れる吸気ダクト27の空気取り入れ口27aが載置固定されている。尚、図3は説明を容易にするため板厚を省略して示している。
この吸気ダクト27の空気取り入れ口27a側を載置固定する下面フランジ23bには、この空気取り入れ口27aの直前であって、上部EA部材21の内部空間21bに連通する導風孔23eが開口されている。図1に示すように、フロントフード3にてエンジンルーム2を閉塞すると、このフロントフード3の内面にて吸気ダクト27と導風孔23eの上方が覆われ、更に、吸気ダクト27の空気取り入れ口27aの前方に上部EA部材21の後壁部材23が対峙される。そのため、吸気ダクト27の空気取り入れ口27aからエンジン側へ吸い込まれる外気(新気)は、そのほとんどが、上部EA部材21の内部空間21bから導風孔23eを経て供給される。従って、上部EA部材21の内部空間21bは、左右端部21aから外気を導入する空気通路として機能する。又、破線で示す符号31は脚部インパクタであり、31’は衝突した際の脚部インパクタの侵入位置が示されている。尚、上述した導風孔23eは、衝突後の脚部インパクタ31’の侵入位置と支持部材であるラジパネアッパ13a前面との前後の隙間が最も狭くなる位置、すなわち、導風孔23eの後端が、前壁部材22の後面22dとほぼ同じ位置に臨まされている。
次に、このような構成による本実施形態の作用について説明する。
[通常走行]
バンパフェース11とラジエータパネル13との間に形成された前部衝撃吸収空間16aの上部に配設されている上部EA部材21は、車幅方向に閉断面構造となっていると共に、左右端部21aが開口されている。又、後壁部材23の下面フランジ23bに、内部空間21bに連通する導風孔23eが穿設され、その直後に吸気ダクト27の空気取り入れ口27aが臨まされている。更に、この吸気ダクト27の空気取り入れ口27aが配置されている上部衝撃吸収空間16bは、その上方がフロントフード3で閉塞され、前方に上部EA部材21の後壁部材23が対峙されている。そのため、吸気ダクト27の空気取り入れ口27aから吸い込まれてエンジンに供給される外気(新気)のほとんどは上部EA部材21の内部空間21bから導風孔23eを経て供給される。
一方、車両が走行すると、フロントグリル12側から前部衝撃吸収空間16a内に走行風(外気)が導入され、この走行風(外気)の一部が、図2に実線で示す矢印のように、上部EA部材21の底面22cを迂回させて、左右端部21aから内部空間21bに導入される。そして、この内部空間21bに導入された外気が導風孔23eを経て吸気ダクト27の空気取り入れ口27aに吸い込まれる。
その際フロントグリル12から走行風と共に前部衝撃吸収空間16aに導入された雨雪は、上部EA部材21の底面22cを迂回して、左右端部21a方向へ導かれることはなく、自身の慣性力により、図2に一点鎖線で示すように、ラジエータパネル13に固定されている熱交換器(ラジエータ14、コンデンサ15)の方向へ導かれる。そして、熱交換器(ラジエータ14、コンデンサ15)に衝突した雪は上方へ舞い上がるが、図1に示すように、上部EA部材21は車幅方向に閉断面構造となっており、特に、底面22cにて阻害されるため、内部空間21bに入り込む雪量を大幅に低減することができる。同様に、走行風と共に前部衝撃吸収空間16aに導入された雨水も底面22cにて阻害されるため内部空間21bに入り込む雨量を大幅に低減させることができる。
その結果、上部EA部材21の内部空間21b、及び吸気ダクト27内に堆積する雪量を大幅に低減させることができ吸気抵抗の増加を未然に防止することができる。又、雨水の侵入量も大幅に低減できるので、エンジン出力低下を未然に防止することもできる。
[脚部衝突]
脚部インパクタ31が車体前部1に接触すると、この脚部インパクタ31のうちの上脚部(大腿部付近)に相当する部位が車体前部1のフロントバンパ10に設けられているバンパフェース11、及び、このバンパフェース11に取付けられているフロントグリル12に接触し、フロントグリル12、及びバンパフェース11を押圧して、その後方に配設されている上部EA部材21に衝突荷重が印加される。
このとき、図1に破線で示すように、脚部インパクタ31は、上端がフロントフード3側に振られるため、その上部が車体方向に傾倒した状態でフロントグリル12、及びバンパフェース11を押し潰し、上部EA部材21に衝突荷重を伝達する。
脚部インパクタ31は、上部EA部材21に対し、最初に下突出部22iに衝突する。すると、底面22cが下方へ湾曲変形して下突出部22iが後退すると共に、下傾斜面22gに対して下方へのモーメント荷重が発生し、下突出部22iと同一面になる方向へ押圧変形されて、脚部インパクタ31は上部EA部材21の後面22d方向へ移動する。
その後、脚部インパクタ31の上部が上突出部22hに衝突すると、この上突出部22hが圧潰される。脚部インパクタ31の上部は車体側に傾斜しているため、この上突出部22hには斜め上方へ曲げさせようとするモーメント荷重が発生する。すると、互いに接合されている上面22aと上面フランジ23aとの後端が下方(図1の時計回り方向)へ屈曲し、後壁部材23の下面フランジ23bはラジパネアッパ13aの前面方向へ屈曲される。尚、この上部EA部材21はある程度の剛性を有しているため、脚部インパクタ31の衝突荷重が印加されると車幅方向へも撓み変形する。
その結果、上部EA部材21の前壁部材22は上下方向へ膨出変形しながら後退し、脚部インパクタ31を受ける前面22bの面積が広くなり、衝撃荷重を広い面荷重(等分布荷重)で受けることができると共に、後方への移動により効率良く吸収させることができる。更に、この上部EA部材21は、車幅方向にBOX断面(閉断面)状に形成されているため、後壁部材23に導風孔23eが開口されていても、衝撃吸収能力が低下することはなく、構造の簡素化を実現することができる。
又、衝突時における前壁部材22の変形に伴い、後壁部材23も、ラジパネアッパ13aに支持された状態で変形され、薄板板金製の前壁部材22と後壁部材23とによって、脚部インパクタ31の衝撃エネルギをより効率良く吸収することができる。
その際、導風孔23eが開口されている後壁部材23の下面フランジ23bは、図1の矢印方向の一点鎖線で示すように、ラジパネアッパ13aの前面側、すなわち、衝突後の脚部インパクタ31’と支持部材であるラジパネアッパ13a前面との隙間が最も狭くなる部位に屈曲されるため、導風孔23eが開口されていても衝撃吸収能力には影響せず、更に、圧壊残りを減少させることができ、その分、底付き荷重を緩和させることができる。又、本実施形態では上部EA部材21の内部空間21bを空気通路として利用しているだけであるため、この上部EA部材21の機能を低下させることなく、良好な衝撃吸収能力を得ることができる。
尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えば上部EA部材21の前壁部材22の上面22aと後部フランジ22eの一方を折り返して、上面フランジ23a、或いは下面フランジ23bを形成すれば、前壁部材22と後壁部材23とを1枚の板材から形成することができる。
1…車体前部、
10…フロントバンパ、
11…バンパフェース、
12…フロントグリル、
13…ラジエータパネル、
13a…アッパフレーム、
14…ラジエータ、
15…コンデンサ、
16a…前部衝撃吸収空間、
21…上部衝撃吸収部材、
21a…左右端部、
21b…内部空間、
22…前壁部材、
22b…前面、
23…後壁部材、
23b…下面フランジ、
23e…導風孔、
27…吸気ダクト、
27a…空気取り入れ口、
31…脚部インパクタ、
L…衝撃吸収スペース

Claims (1)

  1. 外気を取り入れるフロントグリルが取付けられているバンパフェースと、
    前記バンパフェースの後方に車幅方向に沿って配設されている前部剛体と、
    前記前部剛体を支持する支持部材と、
    前記支持部材の上部に空気取り入れ口側が載置固定されている吸気ダクトと、
    前記バンパフェースと前記前部剛体との間の上部に車幅方向に沿って介装され、後部が前記支持部材に固設されている歩行者保護用衝撃吸収部材と
    を備える車体前部構造において、
    前記歩行者保護用衝撃吸収部材が車幅方向に延在する筒状の閉断面に形成されていると共に、両端部が開口され、且つ前記空気取り入れ口に臨まされる面に導風孔が穿設されており、
    前記導風孔は、前方からの衝突により前記歩行者保護用衝撃吸収部材が圧潰された際に、最も前後の隙間が狭くなる位置に形成されている
    ことを特徴とする車体前部構造。
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