JP6344409B2 - 自動車の補機取付け構造 - Google Patents

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Description

この発明は、車両内において車両の外郭側に設けられて衝撃を吸収する衝撃吸収部と、上記衝撃吸収部の車両内側方向に形成され、当該衝撃吸収部にて軽衝突から保護される保護領域と、を備えた自動車の補機取付け構造に関する。
一般に、車両には衝撃吸収部が設けられており、軽衝突時には当該衝撃吸収部が衝突荷重を吸収するように構成されている。
衝撃吸収部としてフロントサイドフレームの前部に設けられるクラッシュカンを例示して、従来構造の問題点について説明する。
図6に示すように、フロントサイドフレーム81の前部には、セットプレート82および取付けプレート83を介して、衝撃吸収部としてのクラッシュカン84が取付けられている。一方で、エンジンルーム内には、エンジンおよびエンジン補機が設けられており、グローコントロールユニット(補機)はエンジンルーム以外の箇所にレイアウトすることが余儀なくされる。
ここに、グローコントロールユニットは、ディーゼルエンジンの副室の壁に取付けられたグロープラグに対する電流をコントロールするための補機であり、また、上述のグロープラグは、周知のように、エンジン始動前、バッテリにより通電されて赤熱され、始動時、燃焼ノズルよりプラグの加熱部に噴射される燃料を半燃焼させ、始動を容易にする始動補助装置である。
また、上述のグローコントロールユニットと併せて蓄電装置としてのキャパシタをレイアウトすることが要請される場合がある。
そこで、図6に示すように、補機支持部としての機能を有するキャパシタ85を、上述のフロントサイドフレーム81の前部車幅方向外側にその上部を片持ち支持させ、このキャパシタ85に上下一対のブラケット86,87を介してグローコントロールユニット88が支持されている。
上述のクラッシュカン84が軽衝突時において潰れ切るまでのエリアを危険領域(バリア侵入エリア)βとし、それよりも車両後方のエリアを、クラッシュカン84にて軽衝突から保護される保護領域(安全エリア)αとしたとき、上述のグローコントロールユニット88は上記両領域α,βの境界ラインLに近接する部位に配設される。
しかしながら、この従来構造においては、軽衝突時に補機であるグローコントロールユニット88が図6に仮想線で示すように保護領域αから前方に食み出し、破損する問題点があった。
すなわち、質量が比較的大きいキャパシタ85がフロントサイドフレーム81に片持ち支持されており、軽衝突時の慣性により該キャパシタ85の下部が車両前方へ傾動するうえ、このキャパシタ85にグローコントロールユニット88を取付けることで、キャパシタ85の片持ちの自由端側に重心が移動し、軽衝突時の慣性によりキャパシタ85がさらに傾き、グローコントロールユニット88が破損するものである。
このため、従来からグローコントロールユニット等の補機に対する衝突荷重を軽減し、当該補機をコンパクトにレイアウトすることが要請されている。
ところで、特許文献1には、電力制御装置などの補機を、車両衝突時に後方へ揺動させるようにした車載機器の搭載構造が開示されている。このように補機を衝突時の所定荷重で後退可能に支持しても、当該補機には所定荷重と慣性力とを加えた荷重が付加されるので、補機の破損を回避する観点で改善の余地があった。
特開2015−174592号公報
そこで、この発明は、補機の衝突荷重を軽減して、当該補機をコンパクトにレイアウトすることができる自動車の補機取付け構造の提供を目的とする。
この発明による自動車の補機取付け構造は、車両内において車両の外郭側に設けられて衝撃を吸収する衝撃吸収部と、上記衝撃吸収部の車両内側方向に形成され、当該衝撃吸収部にて軽衝突から保護される保護領域と、を備えた自動車の補機取付け構造であって、上記保護領域内において強度部材から衝突方向と交差する方向に延設された補機支持部と、上記補機支持部の強度部材側に、所定減速度以上で車両の外側方向と車両の内側方向とに揺動可能に支持された補機とを備え、上記補機の自由端部の車両平面視における車両中央側に補機退避スペースが設けられ、上記補機支持部と上記補機との少なくとも何れか一方に、上記補機の位置決めを兼ねる荷重吸収部が形成されたものである。
上述の車両の外郭とは、フロントバンパフェース、サイドドアアウタパネル、リフトゲートアウタパネル等を意味する。また、衝撃吸収部とは、バンパ、ドアインパクトバー、クラッシュカン等を意味する。さらに、車両の外側方向とは車両の前部外側方向、後部外側方向、車幅方向の外側方向を意味し、車両の内側方向とは車両の外側方向と相対して車両の内側となる方向を意味する。
上述の衝撃吸収部はクラッシュカンに設定してもよく、上述の強度部材はフロントサイドフレームに設定してもよく、上述の補機支持部は蓄電装置としてのキャパシタに設定してもよく、上述の補機はグローコントロールユニットに設定してもよい。
上記構成によれば、車両の所定減速度以上(つまり軽衝突時)に上記補機は、一旦、車両の外側方向に揺動した後に、車両の内側方向に戻って退避する。
補機が一旦、車両の外側方向に揺動する時、慣性力を軽減させることができ、補機が自由揺動した量の慣性力は、補機支持部で受け持つ必要がないので、補機支持部の慣性質量を低減することができる。
よって、補機の衝突荷重を軽減して、当該補機をコンパクトにレイアウトすることができる。
しかも、上記補機支持部と上記補機との少なくとも何れか一方に、上記補機の位置決めを兼ねる荷重吸収部が形成されたものであるから、補機の位置決めを兼ねる荷重吸収部で、通常走行時における補機の位置決めが図れると共に、軽衝突時には上記荷重吸収部で荷重を吸収するので、補機の緩衝性能向上を図ることができる。
つまり、軽衝突時に補機が勢いよく車両の外側方向と車両の内側方向とに揺動すると、当該補機が損傷するが、上記荷重吸収部で荷重を吸収することにより、補機の損傷を抑制することができる。
この発明の一実施態様においては、上記補機の自由端部には、コネクタ保護用のカバー部材が設けられたものである。
上記構成によれば、軽衝突時には補機自由端部のカバー部材が衝突物に衝合する。このカバー部材は電気回路とは無関係なものであって、万一破損しても支障がなく、これにより補機を保護することができる。
この発明の一実施態様においては、上記補機支持部は他の補機で構成されたものである。
上述の他の補機は、蓄電装置としてのキャパシタに設定してもよい。
上記構成によれば、上述の補機退避スペースを、補機同士の遮熱スペースまたは防振用スペースとして有効利用することができる。
この発明によれば、補機の衝突荷重を軽減して、当該補機をコンパクトにレイアウトすることができる効果がある。
本発明の自動車の補機取付け構造を示す斜視図 図1の要部の側面図 図2の要部拡大側面図 グローコントロールユニットおよび補機ブラケットの斜視図 補機取付け構造を模式化して示す側面図 従来の自動車の補機取付け構造を模式化して示す側面図
補機の衝突荷重を軽減して、当該補機をコンパクトにレイアウトするという目的を、車両内において車両の外郭側に設けられて衝撃を吸収する衝撃吸収部と、上記衝撃吸収部の車両内側方向に形成され、当該衝撃吸収部にて軽衝突から保護される保護領域と、を備えた自動車の補機取付け構造において、上記保護領域内において強度部材から衝突方向と交差する方向に延設された補機支持部と、上記補機支持部の強度部材側に、所定減速度以上で車両の外側方向と車両の内側方向とに揺動可能に支持された補機とを備え、上記補機の自由端部の車両平面視における車両中央側に補機退避スペースが設けられ、上記補機支持部と上記補機との少なくとも何れか一方に、上記補機の位置決めを兼ねる荷重吸収部が形成されるという構成にて実現した。
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は自動車の補機取付け構造を示し、図1は当該補機取付け構造を示す斜視図、図2は図1の要部の側面図である。
なお、以下の実施例においては、補機としてグローコントロールユニット(ディーゼルエンジンの副室の壁に取付けられたグロープラグに対する電流をコントロールするための補機)を例示して説明する。
図1,図2において、エンジンルームの左右両サイド部において車両の前後方向に延びる強度部材としてのフロントサイドフレーム1を設けている。該フロントサイドフレーム1は左右一対設けられるが図面では、車両左側のフロントサイドフレーム1のみを示している。
上述のフロントサイドフレーム1の前端にはセットプレート2および取付けプレート3を介してメインクラッシュカン4を取付けている。このメインクラッシュカン4は、車両内において車両の外郭(フロントバンパフェース)側に設けられて衝撃を吸収する衝撃吸収部である。
このメインクラッシュカン4により図2に示す境界ラインLよりも前方の危険領域(バリア侵入エリア)βと、境界ラインLよりも後方の保護領域(安全エリア)αと、が設定されている。
上述の危険領域βは軽衝突時においてメインクラッシュカン4が潰れ切るまでのエリアであり、一方、保護領域αは境界ラインLよりも車両後方のエリアで、メインクラッシュカン4にて軽衝突から保護されるエリアである。
左右一対のメインクラッシュカン4,4相互間には、車幅方向に延びるバンパレインフォースメント5が横架されている。このバンパレインフォースメント5は、ハット断面形状のバンパビーム6と、該バンパビーム6の前面に接合固定されたクロージングプレート7とを有し、これらバンパビーム6とクロージングプレート7との間には、車幅方向に延びる閉断面8が形成されている。
また、上述のバンパレインフォースメント5の前面部には、EA部材(EAはenergy absorberの略)9が取付けられている。
図2に示すように、エンジンルームの下方に設けられたサブフレーム(図示せず)から車両前方に延びる延長フレーム10を設け、この延長フレーム10の前端には、図1,図2に示すように、セットプレート11および取付けプレート12を介してサブクラッシュカン13を取付けている。
図1に示すように、上述のフロントサイドフレーム1の車幅方向外側の面から車幅方向外側に延びるフェンダ支持ブラケット14を設け、このフェンダ支持ブラケット14でフロントフェンダパネルを支持するように構成している。
また、前輪(図示せず)の外周部と対応するようにスプラッシュシールド(いわゆる泥除け)15を設け、このスプラッシュシールド15の前側下端から車両前方に延びるようにスプラッシュシールド前部16を一体または一体的に形成している。
さらに、上述のサブクラッシュカン13よりも前方部にはロアスティフナ17を設けている。このロアスティフナ17は、車両と歩行者との衝突時に、歩行者の脚を払って当該歩行者をボンネット上に傾倒させ、2次衝突を防止する所謂足払い部材である。
ところで、図1,図2に示すように、上述の保護領域αにおいて強度部材であるフロントサイドフレーム1から衝突方向(前後方向)と交差する方向(上下方向)に延設された補機支持部としてのキャパシタ20を設けている。このキャパシタ20は蓄電装置であって、上述の補機支持部は他の補機(キャパシタ20)で構成されている。
この実施例では、上述のキャパシタ20は、フロントサイドフレーム1にセットプレート2およびキャパシタ取付け用のブラケット21を介して取付けられている。
すなわち、該ブラケット21はキャパシタ20の前面に位置する縦壁21aと、該縦壁21aの車幅方向内側から車両前方に向けて屈曲形成された内片部21bと、上記縦壁21aの車幅方向外側から車両後方に向けて屈曲形成され、キャパシタ20の車幅方向外側面に沿う複数の外片部21c,21d,21e,21fと、を一体形成したものである。
また、上述のセットプレート2には、その車幅方向外端から車両前方に延びる取付け片2a,2bが一体に折曲げ形成されている。
そして、上述のブラケット21の内片部21b上下を、ボルト、ナット22,23を用いて、セットプレート2の上下の取付け片2a,2bに締結固定すると共に、ブラケット21の外片部21cを、ボルト24を用いて、キャパシタ20に連結し、ブラケット21の外片部21eを、ボルト25,25を用いて、キャパシタ20に連結している。
また、図1に示すように、キャパシタ20の後面側にも別のブラケット26を連結しており、このブラケット26はボルト、ナット27を用いて、上述のフェンダ支持ブラケット14に締結固定されている。
図3は図2の要部拡大側面図、図4はグローコントロールユニット(補機)および補機ブラケットの斜視図である。
図1,図2に示すように、キャパシタ20前面のフロントサイドフレーム1側(つまり、上下方向の上側)には、補機ブラケット29を介して、所定減速度以上(軽衝突を意味する)で車両の外側方向(車両前方)と車両の内側方向(車両後方)とに揺動可能に支持された補機としてのグローコントロールユニット30を設けている。
図1〜図4に示すように、上述の補機ブラケット29は、キャパシタ20側のブラケット21の縦壁21a前面に当接する縦壁29aと、この縦壁29aの下部車幅方向外端から車両後方に向けて屈曲形成され、ブラケット21の外片部21eを介してキャパシタ20の車幅方向外側面に係止される係止片29bと、上述の縦壁29aの上部車幅方向内端から車両前方に向けて屈曲形成された内片部29cと、この内片部29cから車幅方向外側かつ下方に延びるスラント部29dと、このスラント部29dの下端から下方に延びる補機取付け部29eと、この補機取付け部29eの下端前後両位置から下方に向けて一体形成された車両正面視で略L字状の前後の各爪部29f,29gと、を一体形成したものである。
そして、上述の補機ブラケット29の係止片29bを、ブラケット21の外片部21e外面に係止させた状態で、当該補機ブラケット29の縦壁29aを、ボルト31を用いて、ブラケット21の縦壁21aに締結固定している。
図3,図4に示すように、上述のグローコントロールユニット30は、上側に位置するユニット本体30aと、このユニット本体30aの自由端部側(この実施例では下側)に設けられたコネクタ30bと、ユニット本体30aの自由端部に設けられたコネクタ30b保護用のカバー部材32と、ユニット本体30aの上部に一体形成され、複数のリブ30c,30d,30eで補強された取付け座33と、を備えている。
図3,図4に示すように、上述の取付け座33を、ボルト、ナット等の取付け部材34を用いて、補機ブラケット29の補機取付け部29eに枢支させている。
上述の取付け部材34の軸芯線は車幅方向に向いており、これにより補機であるグローコントロールユニット30が車両の軽衝突時に車両前後方向に揺動可能となるよう構成されている。
しかも、上述のグローコントロールユニット30の自由端部(下端部)の車両平面視における車両中央側(この実施例では車両後方側)には、補機退避スペースS1が設けられている(図2,図3参照)。
また、上述のグローコントロールユニット30は、保護領域(安全エリア)αと危険領域(バリア侵入エリア)βとの境界ラインLに近接する部位に配設されている。換言すれば、該グローコントロールユニット30は、セットプレート2と取付けプレート3との当接面対応位置よりも車両前方に配設されている。
図5は自動車の補機取付け構造を模式化して示す側面図であって、図5において前図と同一の部分には同一符号を付している。
車両の軽衝突時には、図5に示すように、メインクラッシュカン4が境界ラインLの位置まで潰れると共に、比較的質量が大で、かつ、その上部がフロントサイドフレーム1に片持ち支持されたキャパシタ20は、図5に仮想線で示すように、慣性力により、その下部が車両前方へ移動するように傾動する。
この時、補機ブラケット29を介してグローコントロールユニット30の取付け部材34も車両前方へ移動し、グローコントロールユニット30はそのリブ30c(図4参照)で前側の爪部29fを破損した後に、取付け部材34を支点として、一旦車両の前方に揺動し、グローコントロールユニット30下部のカバー部材32が衝突物に衝合し、その後、グローコントロールユニット30は取付け部材34を支点として、車両の後方に揺動し、後側の爪部29gを破損し、荷重が吸収されて、補機退避スペースS1に移動する。
このように、グローコントロールユニット30が、一旦、車両の前方に揺動する時、慣性力を軽減させることができ、グローコントロールユニット30が自由揺動した量の慣性力は、キャパシタ20で受け持つ必要がなく、これにより、キャパシタ20の慣性質量を低減し、以て、グローコントロールユニット30の衝突荷重を軽減して、当該グローコントロールユニット30を、限られたスペース内に、コンパクトにレイアウトするよう構成したものである。
また、図4に示すように、キャパシタ20とグローコントロールユニット30との少なくとも何れか一方(この実施例では、グローコントロールユニット30をキャパシタ20に取付ける補機ブラケット29)に、グローコントロールユニット30の位置決めを兼ねる荷重吸収部としての上述の爪部29f,28gが一体形成されている。
ここで、前側の爪部29fはリブ30cの前面に当接しており、後側の爪部29gはリブ30eの後面に当接している。
上述の前後一対の爪部29f,29gで通常走行時におけるグローコントロールユニット30の位置決めを図ると共に、軽衝突時には一対の爪部29f,29gのうち、まず前側の爪部29fで先に荷重を吸収することで、グローコントロールユニット30の緩衝性能向上を図り、グローコントロールユニット30が後方に戻るよう退避移動する際、後側の爪部29gを破損して、さらに、緩衝性能の向上を図るよう構成している。
すなわち、軽衝突時に上述のグローコントロールユニット30が勢いよく車両の前側方向と車両の後側方向とに揺動すると、当該グローコントロールユニット30が損傷するが、荷重吸収部としての爪部29fが一旦破損して、荷重を吸収した後にグローコントロールユニット30を自由揺動させ、グローコントロールユニット30の後方への揺動時には爪部29gを破損することで、さらに荷重を吸収するので、グローコントロールユニット30の損傷を抑制することができるものである。
図4に示すように、この実施例では前側の爪部29fに対して後側の爪部29gを前後方向に幅広に形成することで、該爪部29gにて大きい衝撃荷重を吸収するように構成している。また、後側の爪部29gに対して前側の爪部29fを前後方向に幅狭に形成することで、グローコントロールユニット30の慣性力による自由揺動の初期移動が容易に行なわれるように構成している。
なお、補機の位置決めを兼ねる荷重吸収部としては、上記一対の爪部29f,29gに代えて、取付け部材34の締結力とし、グローコントロールユニット30の揺動時に、その揺動エネルギを吸収する構造を採用してもよい。
また、図4に示すように、グローコントロールユニット30の自由端部としての下端部には、コネクタ30bと、このコネクタ30bを保護するためのカバー部材32とが設けられている。該カバー部材32は雨滴侵入防止のために、その下部が若干スカート状に広がっており、かつ下向きに開放する構造が採用されている。
上述のカバー部材32はユニット本体30aと一体でもよく、または別体でもよいが、この実施例ではユニット本体30aと一体のカバー部材32を採用している。
上述のグローコントロールユニット30の自由端部に防滴、防塵用のカバー部材32を設けることで、軽衝突時にグローコントロールユニット30自由端部のカバー部材32が衝突物に衝合するものの、このカバー部材32は電気回路とは無関係であって、万一破損しても支障がなく、これにより、補機としてのグローコントロールユニット30を保護するよう構成したものである。
さらに、図1,図2で示したように、補機支持部は他の補機としてのキャパシタ20(蓄電装置)で構成しており、これにより補機退避スペースS1を、補機同士(つまり、グローコントロールユニット30とキャパシタ20)の遮熱スペースまたは防振用スペースとして有効利用するよう構成している。
このように、上記実施例の自動車の補機取付け構造は、車両内において車両の外郭側に設けられて衝撃を吸収する衝撃吸収部(メインクラッシュカン4参照)と、上記衝撃吸収部(メインクラッシュカン4)の車両内側方向(車両後側方向)に形成され、当該衝撃吸収部(メインクラッシュカン4)にて軽衝突から保護される保護領域αと、を備えた自動車の補機取付け構造であって、上記保護領域α内において強度部材(フロントサイドフレーム1参照)から衝突方向(車両前後方向)と交差する方向(上下方向)に延設された補機支持部(キャパシタ20参照)と、上記補機支持部(キャパシタ20)の強度部材(フロントサイドフレーム1)側に、所定減速度以上で車両の外側方向(前側方向)と車両の内側方向(後側方向)とに揺動可能に支持された補機(グローコントロールユニット30参照)とを備え、上記補機(グローコントロールユニット30)の自由端部(下端部)の車両平面視における車両中央側(車両後方側)に補機退避スペースS1が設けられたものである(図2参照)。
この構成によれば、車両の所定減速度以上(つまり軽衝突時)に上記補機(グローコントロールユニット30)は、一旦、車両の外側方向(前側方向)に揺動した後に、車両の内側方向(後側方向)に戻って退避する。
補機(グローコントロールユニット30)が一旦、車両の外側方向に揺動する時、慣性力を軽減させることができ、補機(グローコントロールユニット30)が自由揺動した量の慣性力は、補機支持部(キャパシタ20)で受け持つ必要がないので、補機支持部(キャパシタ20)の慣性質量を低減することができる。
よって、補機(グローコントロールユニット30)の衝突荷重を軽減して、当該補機(グローコントロールユニット30)をコンパクトにレイアウトすることができる。
この発明の一実施形態においては、上記補機支持部(キャパシタ20)と上記補機(グローコントロールユニット30)との少なくとも何れか一方(この実施例では、補機を補機支持部に取付ける補機ブラケット29)に、上記補機(グローコントロールユニット30)の位置決めを兼ねる荷重吸収部(爪部29f,29g)が形成されたものである(図4参照)。
この構成によれば、補機(グローコントロールユニット30)の位置決めを兼ねる荷重吸収部(爪部29f,29g)で、通常走行時における補機(グローコントロールユニット30)の位置決めが図れると共に、軽衝突時には上記荷重吸収部(爪部29f,29g)で荷重を吸収するので、補機(グローコントロールユニット30)の緩衝性能向上を図ることができる。
つまり、軽衝突時に補機(グローコントロールユニット30)が勢いよく車両の外側方向と車両の内側方向とに揺動すると、当該補機(グローコントロールユニット30)が損傷するが、上記荷重吸収部(爪部29f,29g)で荷重を吸収することにより、補機(グローコントロールユニット30)の損傷を抑制することができる。
この発明の一実施形態においては、上記補機(グローコントロールユニット30)の自由端部には、コネクタ30b保護用のカバー部材32が設けられたものである(図4参照)。
この構成によれば、軽衝突時には補機(グローコントロールユニット30)自由端部のカバー部材32が衝突物に衝合する。このカバー部材32は電気回路とは無関係なものであって、万一破損しても支障がなく、これにより補機(グローコントロールユニット30)を保護することができる。
この発明の一実施形態においては、上記補機支持部は他の補機(キャパシタ20参照)で構成されたものである(図1,図2参照)。
この構成によれば、上述の補機退避スペースS1を、補機同士の遮熱スペースまたは防振用スペースとして有効利用することができる。
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明の車両の外郭は、実施例のフロントバンパフェース(図示せず)に対応し、
以下同様に、
衝撃吸収は、メインクラッシュカン4に対応し、
強度部材は、フロントサイドフレーム1に対応し、
補機支持部および他の補機は、キャパシタ20に対応し、
補機は、グローコントロールユニット30に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
本発明はフロントサイドドア、リヤサイドドア、リフトゲートにも採用することが可能であって、車両の外郭はフロントバンパフェースの他にサイドドアアウタパネルやリフトゲートアウタパネルであってもよく、衝撃吸収部はメインクラッシュカン4の他に、バンパやドアインパクトバーであってもよい。
以上説明したように、本発明は、車両内において車両の外郭側に設けられて衝撃を吸収する衝撃吸収部と、上記衝撃吸収部の車両内側方向に形成され、当該衝撃吸収部にて軽衝突から保護される保護領域と、を備えた自動車の補機取付け構造について有用である。
1…フロントサイドフレーム(強度部材)
4…メインクラッシュカン(衝撃吸収部)
20…キャパシタ(補機支持部、他の補機)
29f,29g…爪部(荷重吸収部)
30…グローコントロールユニット(補機)
30b…コネクタ
32…カバー部材
α…保護領域
S1…補機退避スペース

Claims (3)

  1. 車両内において車両の外郭側に設けられて衝撃を吸収する衝撃吸収部と、
    上記衝撃吸収部の車両内側方向に形成され、当該衝撃吸収部にて軽衝突から保護される保護領域と、を備えた自動車の補機取付け構造であって、
    上記保護領域内において強度部材から衝突方向と交差する方向に延設された補機支持部と、
    上記補機支持部の強度部材側に、所定減速度以上で車両の外側方向と車両の内側方向とに揺動可能に支持された補機とを備え、
    上記補機の自由端部の車両平面視における車両中央側に補機退避スペースが設けられ
    上記補機支持部と上記補機との少なくとも何れか一方に、上記補機の位置決めを兼ねる荷重吸収部が形成されたことを特徴とする
    自動車の補機取付け構造。
  2. 上記補機の自由端部には、コネクタ保護用のカバー部材が設けられた
    請求項に記載の自動車の補機取付け構造。
  3. 上記補機支持部は他の補機で構成された
    請求項1または2に記載の自動車の補機取付け構造。
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