JP6879174B2 - 前部車体構造 - Google Patents

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Description

本発明は、ラジエータサポートとバンパリインホースメントとを連結するブラケット連結構造を有する前部車体構造に関する。
車両の前部車体構造において、フロントフードに設けたストライカと係合するフードロック装置を、ラジエータサポートに直接又は連結部材を介して接続する技術が知られている。この場合、フードを閉じる際にフードロック装置に掛かる荷重は、ラジエータサポート全体に伝達される。
特許文献1には、車両の左右方向に延在するバンパリインホースメントを、上方側に位置する第1のバンパリインホースメントと、下方側に位置する第2のバンパリインホースメントで構成し、第1のバンパリインホースメントと車幅方向に配設されたフードロックメンバを、ブラケットを介して連結した車両の前部車体構造が記載されている。
特開2007−216706号公報
特許文献1に記載されるブラケットは、フードラッチから入力されるフロントフードからの衝撃をフードロックサポートメンバ(第1のバンパリインホースメント)へ伝える構造となっている。しかし、この構造は、フードロックに上下圧縮方向の力が作用した場合に、荷重が集中する構成となっている。そのため、ブラケット締結具、ブラケットが締結されるフードロックメンバ及びフードロックサポートメンバに掛かる応力が大きくなるおそれがある。
本発明は、前部車体構造において、フードロックに上下圧縮方向の力が作用した場合に、荷重を分散させることを目的とする。
本発明の前部車体構造は、車両前方に配置されて車幅方向に延び、ラジエータ本体の上部を支持するラジエータサポートアッパと、前記ラジエータサポートアッパよりも車両前方下側に配置され、車幅方向に延びるバンパリインホースメントと、前記ラジエータサポートアッパと前記バンパリインホースメントと結する一対のブラケット車両前方の上側を覆うフロントフードに取付けられたストライカを係止するフードロックと、を備える前部車体構造であって、記フードロックの車両幅方向の両端が前記一対のブラケットと前記ラジエータサポートアッパとにそれぞれ結合されていること、を特徴とする。
好適な態様では、フードロックは、車両幅方向中央に設けられ、一対のブラケットが車両の車幅方向の中心に対して左右対称に配置される。他の好適な態様では、一対のブラケットのそれぞれが屈曲形状を有する。別の好適な態様では、ラジエータサポートアッパが樹脂製であり、バンパリインホースメント及び一対のブラケットがいずれも金属製である。更に別の好適な態様では、一対のブラケットがラジエータサポートアッパにそれぞれ結合する第1結合箇所間の第1間隔が、一対のブラケットがバンパリインホースメントにそれぞれ結合する第2結合箇所間の第2間隔よりも短い。
ラジエータ本体の上部を支持するラジエータサポートアッパとバンパリインホースメントとをそれぞれ連結する一対のブラケットを設け、それら一対のブラケットに結合するフードロックを設けることにより、フードロックに上下圧縮方向の力が作用した場合に、フードロックにかかる荷重をラジエータサポートアッパとバンパリインホースメントに分散させ、さらに、バンパリインホースメントにかかる荷重を一対のブラケットにより車幅方向の左右に分散させることができる。これにより、ブラケット締結具、ブラケットが締結されるフードロックメンバ及びフードロックサポートメンバに掛かる応力を軽減させることができる。
実施形態の一例に係る前部車体構造の構成を示す斜視図である。 実施形態の一例に係る前部車体構造の概略構成を示す正面図である。 実施形態の一例に係る前部車体構造の概略構成を示す断面図である。 車両前方から衝撃が加えられた前後における前部車体構造の動きを示す図である。 実施形態の他の例に係る前部車体構造の構成を示す斜視図である。 実施形態の他の例に係る前部車体構造の概略構成を示す正面図である。
以下、本発明に係る実施形態につき、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本実施形態に係る車両の前部車体構造10の構成を示す斜視図である。図2は、本実施形態に係る前部車体構造10の構成を示す正面図である。図3は、図2のA−A線における部分断面図であり、本実施形態に係る前部車体構造10の構成を示す。なお、各図面に示す矢印RHの向きが車両の右方であり、矢印UPの向きが車両の上方であり、矢印FRの向きが車両の前方である。以下の説明において、特段の断りがない限り、前後左右上下などの向き及び方向を表す語句は、車両に関する向き及び方向を示す。
図1〜図3に示すように、車両の前部車体構造10の両サイドには、前後方向に沿って延在するフロントサイドメンバ12が配設されている。フロントサイドメンバ12は、略車幅方向及び略車両上下方向に沿った断面が略矩形状の車両骨格部材とされている。フロントサイドメンバ12の前端部の前側には、補強板14を介して衝撃吸収部材としてのクラッシュボックス16が設けられている。クラッシュボックス16は、略車両前後方向に配置された筒状部を備えており、衝突荷重の入力時に軸方向に圧縮変形することによって衝突エネルギーを吸収するようになっている。
前部車体構造10の前方であって、クラッシュボックス16の前端には、車幅方向に沿って延在するバンパリインホースメント(以下「バンパR/F」と称する)18が配置されている。バンパR/F18は金属製のバンパ骨格部材とされており、左右一対のクラッシュボックス16の前端部に架け渡されている。バンパR/F18は、車幅方向中央部が車幅方向両端部よりも車両前方側に突出するように湾曲した形状とされている。
車両の前部車体構造10には、ラジエータ本体(図示しない)を支持するラジエータサポートが設けられている。ラジエータサポートは、ラジエータ本体の上部を支持するラジエータサポートアッパ(以下「アッパ部」と称する)22と、ラジエータ本体の下部を支持するラジエータサポートロア(以下「ロア部」と称する)24とで構成されている。図1に示すように、アッパ部22とロア部24とは、分かれて(分離独立して)配置されており、直接連結していない。
ラジエータサポートのアッパ部22は、車幅方向両側のフロントサイドメンバ12の前端部と接合される補強板14にそれぞれ固定される左右一対の側壁22Aと、これらの側壁22Aの上部を略車幅方向に沿って架け渡すアッパ部本体22Bと、を備える。本実施形態では、ラジエータサポートは樹脂製であり、左右一対の側壁22Aとアッパ部本体22Bとは一体成形されている。側壁22Aは、ボルト及びナットからなる締結具により補強板14に固定される。なお、図1及び図2では、ボルト及びナットからなる締結具の記載を省略する。また、側壁22Aの形状及びアッパ部本体22Bの形状は、本実施形態の形状に限定されるものではなく、変更が可能である。
ラジエータサポートのロア部24は、車幅方向両側のフロントサイドメンバ12の前端部と接合される補強板14にそれぞれ固定される左右一対のプレート部材24Aと、これらのプレート部材24Aの下端部に固定されて車幅方向に沿って架け渡されるロア部本体24Bと、を備えている。プレート部材24Aは、主面が車幅方向に面し、直角をなす2辺が車両後方側及び下方側に位置する略直角三角形の形状を有する板状部材である。左右一対のプレート部材24Aは、車幅方向両側で左右対称に形成されている。ロア部本体24Bは、略矩形状を有し、プレート部材24Aとボルト及びナットで構成される締結具(図示しない)により接合されている。ロア部24(プレート部材24A及びロア部本体24B)は、鋼板等の金属板から形成されている。なお、ロア部24において、補強板14とプレート部材24Aとを繋ぐ屈曲面状ブラケットを設けてもよい。屈曲面状ブラケットは、例えば、水平断面がL字型の形状を有し、L字の縦棒部分において補強板14に溶接されていてもよく、L字の底部においてプレート部材24Aとボルト締結されていてもよい。
ラケット連結構造30は、ラジエータサポートのアッパ部22(アッパ部本体22B)とバンパR/F18とをそれぞれ連結する一対のブラケット32、及び、一対のブラケット32に結合するフードロック34を備える。
図1〜図3に示すように、一対のブラケット32はいずれも、上端にある第1取付点32A及び中央部にある第1結合箇所としての第2取付点32Bの2箇所において、ボルト及びナットで構成される締結具F(図3)によりアッパ部22に固定される。また、一対のブラケット32はいずれも、下端にある第2結合箇所としての第3取付点32Cにおいて、ボルト及びナットからなる締結具F(図3)によりバンパR/F18に固定される。なお、第3取付点32Cにおける締結具Fは、図3に示す配置とは反対に、ボルトを後方側に、ナットを前方側にそれぞれ配置してブラケット32及びバンパR/F18を固定してもよい。ブラケット32は鋼板等の金属製部材で構成されている。さらに、図3に示すように、ブラケット32は、第1取付点32Aと第2取付点32Bとの間でクランク状に屈曲し、第2取付点32Bと第3取付点32Cとの間では下端側が前方に傾斜した形状に成形されている。
図2に示すように、一対のブラケット32は、車両の車幅方向の中心に対して左右対称に配置されている。換言すれば、車両の車幅方向の中心を通り、上下方向及び前後方向に延びる平面に対して、一対のブラケット32の第1取付点32A、第2取付点32B及び第3取付点32Cが等距離に配置されている。また、図2で示すように、本実施形態では、一対のブラケット32は、第1結合箇所である第2取付点32B間の距離(第1間隔)と第2結合箇所である第3取付点32C間の距離(第2間隔)とが等しくなるように配置されている。即ち、一対のブラケット32は、第2取付点32Bから第3取付点32Cまでの間において互いに平行に配置されている。なお、一対のブラケット32は、後述するように、第1間隔が第2間隔よりも短く、正面視においてハの字状に配置されていてもよく、また、第1間隔が第2間隔よりも広く、正面視において逆ハの字状に配置されていてもよい。
図3に示すように、前部車体構造10の上方を覆うようにフロントフード40が配設される。ブラケット連結構造30が有するフードロック34は、フロントフード40が有するストライカ42を係脱可能に係止するラッチ機構を有し、前部車体構造10の前方上縁部に配置され、一対のブラケット32に結合する。フードロック34は、第1取付点32Aのそれぞれにおいて、一対のブラケット32の上端部及びアッパ部22に、ボルト及びナットで構成される締結具Fにより取り付けられている。すなわち、第1取付点32Aでは、フードロック34とブラケット32とアッパ部22とが、1つの締結具Fによって車両前方からこの順序で取り付けられている。
次に本実施形態に係る前部車体構造10の作用及び効果について説明する。
本実施形態では、フードロック34が一対のブラケット32に結合し、一対のブラケット32のそれぞれが、アッパ部22とバンパR/F18とに接合している。これにより、フロントフード40を閉じた際にフードロック34に下向きの衝撃が加わり、ブラケット32及びアッパ部22に上下圧縮方向の力が作用した場合であっても、当該荷重をブラケット32を介してアッパ部22とバンパR/F18とに分散することができる。また、バンパR/F18に伝達された荷重は、補強板14を介してフロントサイドメンバ12へとさらに分散伝達される。
例えば、フードロック34とバンパR/F18とを連結する連結構造を、車幅方向の中央に1つのみ設けることが考えられる。この場合、当該連結構造とバンパR/F18とが特定の1箇所のみで結合されているため、フードロック34にかかる荷重が当該結合箇所に集中する。すると、ブラケット32の締結具F、ブラケット32が締結されるフードロック34及びフードロックサポートメンバ(図示せず)に掛かる応力が大きくなるおそれがある。そのため、フードロック34に対してフロントフード40を閉じる際に下方への強い衝撃が加わる場合に備えて、当該結合箇所における連結構造及び締結部材の強度を向上させる必要がある。
それに対して、本実施形態の前部車体構造10では、フードロック34、バンパR/F18及びラジエータサポートのアッパ部22を連結するブラケット32を、車幅方向の左右に2つ設けている。これにより、フードロック34からブラケット32を介してバンパR/F18にかかる荷重を1箇所のみに集中させず、車幅方向の左右に分散させることができる。その結果、フードロック34に下方への強い衝撃が加わった場合であっても、ブラケット32及び第3取付点32Cの締結具Fにかかる負荷を軽減することができる。また、ブラケット32の締結具F、ブラケット32が締結されるフードロック34及びフードロックサポートメンバに掛かる応力を軽減させることができる。
また、本実施形態に係る前部車体構造10のブラケット連結構造30では、図2に示すように、一対のブラケット32が車両の車幅方向の中心に対して左右対称に配置されている。これにより、フロントフード40を閉じる際にフードロック34にかかる荷重、或いは、後述する車両前方からの衝撃による引張り荷重や障害物を乗り越す際にアッパ部22にかかる荷重等を、車幅方向の左右に均等に分散させることができる。
例えば、フードロック取付構造として、フードロック装置をラジエータサポートの車幅方向中央部に結合する技術が知られている。この技術では、フードを閉じる際にフードロック装置にかかる荷重をラジエータサポートが受け止めることになる。そのため、フードロック34に加わる衝撃に備えて、例えばラジエータサポートの全体を鋼板等の金属製部材で構成すること等により、ラジエータサポートの強度を保つ必要があった。
それに対して、本実施形態では、フードロック34、バンパR/F18及びラジエータサポートのアッパ部22を連結する一対のブラケット32を設けることにより、フードロック34にかかる荷重を、一対のブラケット32を介してバンパR/F18にも分散させることができる。その結果、ラジエータサポートにかかる負荷が軽減されるので、ラジエータサポートの一部(例えば本実施形態のようにアッパ部22)を金属製部材から樹脂製部材に置き換えて、ラジエータサポートの軽量化を図ることが可能となる。
さらに、フードロックをラジエータサポートに取り付ける従来の構造では、車両に対して前方から衝撃が加わった場合に備えて、ラジエータサポート自体の強度向上が必要となる。当該衝撃が加わった場合、フードロックにより係止されるフロントフードの後方への移動を抑制するためである。そのため、ラジエータサポートの一部に樹脂製部材を使用する場合は、構成部材の板厚化、材料強度の向上、或いは、鋼材のインサート成形等、質量増加を伴う強度向上が必要であった。
それに対して、本実施形態では、フードロック34とバンパR/F18とをブラケット32により連結している。そのため、車両に対して前方から衝撃が加わった場合にも、フロントフード40はフードロック34及びブラケット32を介して、強固なバンパR/F18に連結されている。そのため、フードロック34をブラケット32を介して連結するアッパ部22として樹脂製部材を使用した場合であっても、車両の前方からの衝撃に対する耐久性が向上している。
加えて、本実施形態に係るブラケット32は、図3に示すように屈曲形状を有する。これにより、ブラケット32に引張方向の荷重がかかり、上端部が結合するフードロック34と、下端部が結合するバンパR/F18との間の距離が拡大した場合であっても、ブラケット32の屈曲部分が延びることにより、拡大分の線長を適切に確保することができる。
以下、図4を参照しながら、車両前方から衝撃が加わった場合の前部車体構造10の作用効果について説明する。
図4は、車両前方から衝撃が加えられる前後における前部車体構造10の配置を示す図である。フロントフード40は、前方からの衝撃を受けると、フロントフード40の前後方向中央部等に設けた脆弱部において折れ曲がる(変形する)ことが可能なように形成されている。そのため、フードロック34にストライカ42が係合された状態において、車両前方からの荷重が作用した場合、フロントフード40の変形に伴い、ストライカ42を係止するフードロック34は、図4において破線の矢印が示すように後方移動する。
一方、バンパR/F18が前方からの荷重を受けた場合、その荷重はバンパR/F18の左右両端部と結合するクラッシュボックス16に伝達され、クラッシュボックス16が荷重を吸収して潰れる。このクラッシュボックス16が潰れる分、バンパR/F18は図4において破線の矢印が示すように後方移動する。しかしながら、クラッシュボックス16の後方には剛性の高いフロントサイドメンバ12があるため、バンパR/F18の後方への移動距離は、フードロック34等の移動距離に比べて短くなる。その結果、フードロック34が取り付けられたブラケット32の上端部の第1取付点32Aの位置と、バンパR/F18が取り付けられたブラケット32の下端部の第3取付点32Cとの距離は拡大することになる。
ここで、フードロック34とバンパR/F18との間を連結する部材として、車両前方からの衝撃が加わる前における両者間の最短距離を繋げるような、平板状の連結部材を用いることが考えられる。しかしながら、そのような平板状の連結部材では、車両前方からの衝撃が作用した際にかかる上述の引張り荷重に対して、フードロック34及びバンパR/F18の両者間を繋ぎ止めることが困難になると考えられる。
それに対して、図3及び図4に示す通り、本実施形態に係る前部車体構造10のブラケット連結構造30では、クランク状に屈曲形状を有するブラケット32を使用する。これにより、車両前方から衝撃が加わった際、フードロック34が取り付けられた第1取付点32AとバンパR/F18が取り付けられた第3取付点32Cとの間に引張り荷重が作用したとしても、当該屈曲形状部分が延びることにより距離の拡大分を吸収し、フードロック34及びバンパR/F18間の連結構造を維持することができる。
また、本実施形態に係るブラケット32は金属製部材で構成されている。これにより、ブラケット32の強度が高くなり、ブラケット32が荷重を効率よく伝達できるとともに、アッパ部22が樹脂製部材で構成されていても、フードロック34からの荷重をバンパR/F18に適切に分散させることができる。
さらに、本実施形態に係る前部車体構造10のブラケット連結構造30では、ラジエータサポートのアッパ部22とバンパR/F18とが一対のブラケット32により連結している。これにより、アッパ部22の剛性を補強することができる。例えば、車両が障害物を乗り越える際、当該障害物からロア部24に対して衝撃が加えると、その衝撃によりラジエータ本体を介してアッパ部22に対して上向きの荷重が作用する。このような荷重がアッパ部22に作用した場合であっても、その荷重をブラケット32を介してバンパR/F18に効果的に分散させることができる。加えて、本実施形態では、アッパ部22とブラケット32とが第1取付点32A及び第2取付点32Bの2つの取付点で結合している。これにより、アッパ部22に作用した荷重をバンパR/F18により確実に伝達することができる。
なお、上記で説明した構成は一例であり、ラジエータサポートのアッパ部22と、バンパR/F18とを連結する一対のブラケット32と、当該一対のブラケット32の両者に結合するフードロック34とを備えるものであれば、その他の構成は、適宜変更されてもよい。上記の説明では、ラジエータサポートは、アッパ部22とロア部24とが直接連結していない構造を有していたが、ラジエータ本体の左右に配置され、上下方向に延び、上端部がアッパ部と接合し、下端部がロア部と接合する左右一対のサイド部によって、四角形の枠状のラジエータサポートを構成してもよい。また、上記の説明では、アッパ部22は樹脂製部材で構成されていたが、ブラケット32と結合するアッパ部22(アッパ部本体22B)が鋼板等の金属製部材で構成されていてもよい。また、上記の説明では、例えば部材間の固定をボルトとナットで構成される締結具により行っているが、部材間を固定する手段は、溶接等の公知の手段でもよい。
図5及び図6に、本実施形態に係る前部車体構造10の変形例を示す。図5は、変形例に係る車両の前部車体構造10の構成を示す斜視図であり、図6は、変形例に係るブラケット連結構造30とその周囲の構成を示す正面図である。図5及び図6に示すブラケット連結構造30では、一対のブラケット32は、車両の車幅方向の中心に対して左右対称に配置され、なお且つ、一対のブラケット32がアッパ部22に結合する第2取付点32B間の距離(第1間隔)が、一対のブラケット32がバンパR/F18に結合する第3取付点32C間の距離(第2間隔)よりも短い、正面視においてハの字状に、配置されている。これにより、フードロックに上下圧縮方向の力が作用した場合であっても、より適切に荷重を分散させることができる。
10 前部車体構造、12 フロントサイドメンバ、14 補強板、16 クラッシュボックス、18 バンパR/F(バンパリインホースメント)、22 アッパ部(ラジエータサポートアッパ)、22A 側壁、22B アッパ部本体、24 ロア部(ラジエータサポートロア)、24A プレート部材、24B ロア部本体、30 ブラケット連結構造、32 ブラケット、32A 第1取付点、32B 第2取付点(第1結合箇所)、32C 第3取付点(第2結合箇所)、34 フードロック、40 フロントフード、42 ストライカ。

Claims (5)

  1. 車両前方に配置されて車幅方向に延び、ラジエータ本体の上部を支持するラジエータサポートアッパと、
    前記ラジエータサポートアッパよりも車両前方下側に配置され、車幅方向に延びるバンパリインホースメントと
    前記ラジエータサポートアッパと前記バンパリインホースメントと結する一対のブラケット
    車両前方の上側を覆うフロントフードに取付けられたストライカを係止するフードロックと、を備える前部車体構造であって、
    記フードロックの車両幅方向の両端が前記一対のブラケットと前記ラジエータサポートアッパとにそれぞれ結合されていること
    を特徴とする前部車体構造。
  2. 前記フードロックは、車両幅方向中央に設けられ、
    前記一対のブラケットが車両の車幅方向の中心に対して左右対称に配置されること、
    を特徴とする請求項1に記載の前部車体構造
  3. 前記一対のブラケットのそれぞれが屈曲形状を有すること、
    を特徴とする請求項1又は2に記載の前部車体構造
  4. 前記ラジエータサポートアッパが樹脂製であり、前記バンパリインホースメント及び前記一対のブラケットがいずれも金属製であること
    を特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の前部車体構造
  5. 前記一対のブラケットが前記ラジエータサポートアッパにそれぞれ結合する第1結合箇所間の第1間隔が、前記一対のブラケットが前記バンパリインホースメントにそれぞれ結合する第2結合箇所間の第2間隔よりも短いこと、
    を特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の前部車体構造
JP2017217553A 2017-11-10 2017-11-10 前部車体構造 Active JP6879174B2 (ja)

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