JP6974276B2 - アンダーカバー補強部材を含むアンダーカバー組立体 - Google Patents

Description

本明細書は、一般に、アンダーカバー組立体及びアンダーカバー組立体を含む車両に関し、且つ、更に詳しくは、アンダーカバー補強部材を含むアンダーカバー組立体に関する。

車両は、衝突の場合にエネルギーを吸収するべく弾性的且つ可塑的に変形するバンパ組立体及び衝突保護構造を装備することができる。又、車両は、水及び塩並びに道路の破片などの環境条件から車両コンポーネントを保護する様々な保護機能を含むこともできる。例えば、多くの車両は、車両エンジン及び／又はその他のコンポーネントを車両の下方から保護するアンダーカバーを含む。又、アンダーカバーは、多くのエンジンコンパートメントの場所が車両の前部に位置していることに鑑み、車両の前部に配置することもできる。アンダーカバーが車両の前部に配置されうることから、アンダーカバーは、正面衝突試験の、特に歩行者脚部衝突試験の、結果に対して、ある程度の影響を及ぼしうる。従って、歩行者脚部衝突試験結果を改善しうるアンダーカバー組立体が望ましい。

一実施形態においては、車両は、前端部組立体の下部において車両長手方向において外向きに延在する下部バンパ領域を有するフロントパネルを含む。アンダーカバー組立体は、フロントパネルの後方に配置されており、且つ、下部バンパー領域に配置されたフロントエッジを含むアンダーカバー本体を有する。アンダーカバー組立体は、アンダーカバー本体の少なくとも一領域内における剛性を増大させるべく、アンダーカバー本体の表面に接続されると共にアンダーカバー本体の長さに沿って延在するアンダーカバー補強部材を含む。

別の実施形態においては、アンダーカバー組立体は、車両のフロントパネルの下部バンパ領域内において配置されている。アンダーカバー組立体は、下部バンパ領域内において配置されるようにサイズ設定されたフロントエッジを含むアンダーカバー本体を含む。アンダーカバー補強部材は、アンダーカバー本体の表面に接続されている。アンダーカバー補強部材は、アンダーカバー本体よりも硬い材料から形成されている。

別の実施形態においては、アンダーカバー組立体の特性を変更する方法が提供されている。方法は、アンダーカバー補強部材をアンダーカバー本体の表面に接続することにより、アンダーカバー組立体のアンダーカバー本体の少なくとも一部分の剛性を増大させるステップを含む。アンダーカバー本体のフロントエッジは、フロントパネルの下部バンパ領域内において配置されている。

本明細書において記述されている実施形態によって提供されるこれらの及び更なる特徴については、図面との関連において以下の詳細な説明を参照することにより、更に十分に理解することができよう。

図面に示されている実施形態は、その特性が例示及び例証を目的としており、従って、請求項によって定義されている主題の限定を意図したものではない。例示用の実施形態に関する以下の詳細な説明については、以下の図面との関連において参照することにより、理解することが可能であり、これらの添付図面においては、同一の構造が、同一の参照符号によって示されている。

本明細書において図示及び記述されている１つ又は複数の実施形態による車両の斜視図を示す。 本明細書において図示及び記述されている１つ又は複数の実施形態による、フロントパネルが除去された状態における、図１の車両の前部組立体の斜視図を示す。 本明細書において図示又は記述されている１つ又は複数の実施形態による図２の前部組立体の別の斜視図を示す。 本明細書において図示又は記述されている１つ又は複数の実施形態による図２の前部組立体と共に使用されるアンダーカバー組立体の平面図を示す。 本明細書において図示及び記述されている１つ又は複数の実施形態による図４のアンダーカバー組立体の詳細図を示す。 図５のライン６−６に沿った断面図である。 図５のライン７−７に沿った断面図である。 本明細書において図示及び記述されている１つ又は複数の実施形態による動作の際の図２のアンダーカバー組立体を示す。

本明細書による車両は、フロントパネルと、車両の前部においてフロントパネルによってカバーされている、車両横方向において延在するバンパ補強梁と、を含む車両を含む。バンパ補強梁の下方に配置されているのは、車両フレームの裏面において接続されたアンダーカバー組立体である。アンダーカバー組立体は、アンダーカバー組立体がフロントパネルに向かって接続されている支持構造から前方に延在している。アンダーカバー組立体は、自身に対して接続されたアンダーカバー補強部材を含み、アンダーカバー補強部材は、車両長手方向においてアンダーカバー組立体を補強している。

本明細書において使用されている「車両長手方向」という用語は、車両の前−後方向（即ち、図１において示されている＋／−車両Ｘ方向）を意味している。「車両横方向」という用語は、横断車両方向（即ち、図１に示されている＋／−車両Ｙ方向）を意味し、且つ、車両長手方向を横断している。「車両垂直方向」という用語は、車両の上−下方向（即ち、図１に示されている＋／−車両Ｚ方向）を意味している。更には、「内側（ｉｎｂｏａｒｄ）」、「内向き（ｉｎｗａｒｄ）」、「外側（ｏｕｔｂｏａｒｄ）」、及び「外向き（ｏｕｔｗａｒｄ）」という用語が、車両の様々なコンポーネントの相対的な位置決めを表すべく、使用されている。図１を参照すれば、本明細書において使用されている「外側」又は「外向き」は、車両中心線４との関係において方向２におけるコンポーネントの相対的な場所を意味している。本明細書において使用されている「内側」又は「内向き」という用語は、車両中心線４との関係において方向６におけるコンポーネントの相対的な場所を意味している。車両構造は、一般に、車両中心線４を中心として対称であることから、「内側」、「内向き」、「外側」、及び「外向き」という用語の使用が意味する方向は、車両１０の両側部に沿って位置決めされたコンポーネントを評価する際には、車両中心線４を中心として鏡像の関係になりうる。

本開示による要素を内蔵した自動車は、ユニボディ構築方法のみならず、ボディオンフレーム構築方法をも含む、従来既知の様々な構築方法を含みうる。

まず、図１を参照すれば、車両１０が示されている。車両１０は、車両駆動トレインがその上部に結合されるボディ１２を含む。又、車両１０は、ボディ１２と一体になっているキャビン１３をも含む。キャビン１３は、一般に、車両１０の乗員キャビンを定義している。車両１０は、前端部組立体１６を含み、前端部組立体１６は、フード１８、フロントフェンダ２０及び２２、上部グリル組立体２４、フロントバンパ組立体２６、及びフロントフェンダ２０及び２２の間において延在する下部グリル組立体２８を含む。一般に、上部グリル組立体２４及び下部グリル組立体２８は、空気が、カバーを通過しながら、且つ、ラジエタの上方において、流れることを許容しつつ、カバー部分３０の背後においてラジエタを保護している、いくつかの水平方向において配設されたグリル偏向器３２、メッシュ、又はその他の適したカバーを有するカバー部分３０を含む。前端部組立体１６は、車両１０の様々な前部コンポーネントをカバーしている外側カバー又はフロントパネル３４を含む。

図２を参照すれば、（図２においては、除去されている）フロントパネルは、フロントフェンダ２０及び２２（図１）の間において車両横方向において延在する、バンパ補強梁４０の少なくとも一部分をカバーするための外側カバーである。バンパ補強梁４０は、一般に、車両横方向において湾曲した形状を有することができると共に、フロントフェース４４まで車両長手方向において前方に延在することができる。又、フロントパネル３４は、アンダーカバー組立体５０のフロントエッジ４６をカバーすることもできる。アンダーカバー組立体５０は、バンパ補強梁４０の下方において、或いは、これよりも地面に近接した状態において、配置され、且つ、車両長手方向においてフロントエッジ４６まで前方に延在している。又、フロントパネル３４は、図１からわかるように、アンダーカバー組立体５０をカバーするように、前方に延在している。

図３を簡潔に参照すれば、アンダーカバー組立体５０は、バンパ補強梁４０の下方において車両横方向において延在している。アンダーカバー組立体５０は、それなりにプレート様であり、その結果、車両長手方向における長さと、車両横方向における幅と、を有する。いくつかの実施形態においては、アンダーカバー組立体５０のリアエッジ５４は、ラジエタ支持構造５８の下部支持梁５６の下方において延在することができる。アンダーカバー組立体５０は、リアエッジ５４に沿って下部支持梁５６に接続されていてもよい。理解されうるように、外側端部部分６０及び６２は、ラジエタ支持構造５８の下部支持梁５６を超えて、車両１０の両側部まで外向きに延在している。

図４を参照すれば、アンダーカバー組立体５０が、隔離状態において示されている。アンダーカバー組立体５０は、アンダーカバー本体６６を含み、アンダーカバー本体６６は、リアエッジ５４と、フロントエッジ４６と、リアエッジ５４とフロントエッジ４６の間において延在する外側端部部分６０及び６２と、を有する。複数の固定場所６８が、ラジエタ支持構造５８の下部支持梁５６に接続するべく、リアエッジ５４に沿って提供されている。又、フロントエッジ４６も、フロントパネル３４に接続するための複数の固定場所７０を含にうる。理解されうるように、外側端部部分６０及び６２は、それぞれ、リアエッジ５４からフロントエッジ４６まで長手方向及び横方向の両方において延在する側部エッジ７２及び７４を含む。いくつかの実施形態においては、アンダーカバー組立体５０は、車両１０のフロントパネル３４の形状に対応するように湾曲したほぼ円弧セグメントの形状を有することができる。

アンダーカバー組立体５０は、アンダーカバー組立体５０の上部対向表面８２に取り付けられたアンダーカバー補強部材８０を含む。アンダーカバー補強部材８０は、長手方向に対して角度θにおいて延在する棒体(rod)の形態を有することができる。いくつかの実施形態においては、アンダーカバー補強部材８０は、外側端部部分６０において配置され、これにより、側部エッジ７２に沿って延在している。アンダーカバー補強部材８０は、アンダーカバー本体６６のリアエッジ５４において配置されている後部端部８５と、アンダーカバー本体６６のフロントエッジ４６において配置されている前部端部８４と、を含むことができる。後部端部８５及び前部端部８４は、いずれも、アンダーカバー本体６６のリアエッジ５４及びフロントエッジ４６において固定される（例えば、ボルト固定される）固定場所８６及び８８を含むことができる。いくつかの実施形態においては、アンダーカバー補強部材８０は、車両長手方向においてアンダーカバー本体６６の長さのうちの（例えば、少なくとも約５０パーセントや少なくとも約７５パーセントなどの）所定の長さにわたって延在することができる。

図示の実施形態においては、アンダーカバー補強部材８０は、アンダーカバー本体６６の外側端部部分６０において不連続なラインに沿って配置されている。アンダーカバー補強部材８０は、車両長手方向においてアンダーカバー本体６６を補強するように、リアエッジ５４からフロントエッジ４６まで延在している。アンダーカバー補強部材８０は、アンダーカバー本体６６を形成している材料よりも硬い材料から形成することができる。一例として、アンダーカバー本体６６は、ポリプロピレンなどの、プラスチックから形成されていてもよく、且つ、アンダーカバー補強部材８０は、鋼などの、金属から形成されていてもよい。アンダーカバー補強部材８０は、車両１０の外部に対向しない状態で位置決めされるように、且つ、環境に対する過剰な露出からアンダーカバー本体６６によって保護されるように、上部対向表面８２上において配置することができる。

図５を参照すれば、アンダーカバー補強部材８０が、アンダーカバー本体６６に接続された状態において、更に詳しく示されている。アンダーカバー本体６６は、その内部においてアンダーカバー補強部材８０を受け入れるようにサイズ設定された凹部領域９０を含む。凹部領域９０は、アンダーカバー補強部材８０の周囲９４の周りにおいて延在するように成形された、隆起した境界壁９２によって形成されている。アンダーカバー補強部材８０は、前方部分９６と、後方部分９８と、を含む。図示の実施形態においては、前方部分９６は、車両横方向において後方部分９８よりも狭くなっている。但し、車両の形状及び補強の制約に応じて、その他の形状も可能でありうる。

図６は、アンダーカバー本体６６に接続されたアンダーカバー補強部材８０の前方部分９６の断面図を示している。アンダーカバー補強部材８０の前方部分９６は、中心壁１０８の両側のエッジ１０４及び１０６から外向きに延在することにより、それなりにＵ字の形状を形成している側壁１００及び１０２を含む。中心壁１０８は、アンダーカバー本体６６の隆起した部分１１０上において休止している一方で、側壁１００及び１０２は、それぞれ、溝１１２及び１１４内において受け入れられている。溝１１２及び１１４は、アンダーカバー補強部材８０の周囲９４の周りにおいて延在している境界壁９２によって境界が定められている。（例えば、ねじやボルトなどの）留め具１１６が、アンダーカバー補強部材８０をアンダーカバー本体６６に接続するべく、使用されてもよい。

図７は、アンダーカバー補強部材８０の後方部分９８の断面図を示している。アンダーカバー補強部材８０の後方部分９８は、中心壁１０８の両側のエッジ１０４及び１０６から外向きに延在することにより、それなりにＵ字の形状を形成している側壁１００及び１０２を含む。後方部分９８の中心壁１０８は、前方部分９６の中心壁１０８よりも幅が広くてもよい。中心壁１０８は、アンダーカバー本体６６の隆起した部分１２０上において休止している一方で、側壁１００及び１０２は、それぞれ、溝１１２及び１１４内において受け入れられている。側壁１００及び１０２は、前方部分９６内よりも、後方部分９８内において、長い長さを有することができる。

図８を参照すれば、アンダーカバー組立体５０は、バンパ補強梁４０の下方において、或いは、これよりも地面に近接した状態において、配置されており、且つ、車両長手方向において、前端部組立体１６の下部バンパ領域内に配置されたフロントエッジ４６まで前方に延在している。又、フロントパネル３４は、アンダーカバー補強部材８０をカバーするように、前方に延在している。空間１２４が、フロントパネル３４とアンダーカバー組立体５０の間に提供されていてもよい。空間１２４は、アンダーカバー組立体５０に接触する前の、アンダーカバー組立体５０におけるフロントパネル３４のなんらかの後方変形を許容することができる。その他の実施形態においては、空間１２４が、フロントパネル３４とアンダーカバー組立体５０の間に提供されていなくてもよい。例えば、フロントパネル３４は、フロントエッジ４６においてアンダーカバー組立体５０に直接的に接続されていてもよい。

又、図８は、アンダーカバー組立体５０の動作をも示している。脚部衝突物体Ｏが車両１０の前端部組立体１６との接触状態になるのに伴って、バンパ、相対的に剛性のバンパ補強梁４０、及び関連するエネルギー吸収体構造１２８は、脚部衝突物体Ｏの上部部分１３０に対して力を印加することにより、結合部１３２まわりのモーメントＭを生成する傾向を有する。前端部組立体１６内への脚部衝突物体Ｏの更なる動きにより、フロントパネル３４は、フロントパネル３４とアンダーカバー組立体５０の間の空間１２４を閉鎖することになる。脚部衝突物体Ｏの下部部分１３４がアンダーカバー組立体５０のフロントエッジ４６に係合するのに伴って、力が下部部分１３４に対して印加される。アンダーカバー補強部材８０が存在しない場合には、脚部衝突物体Ｏの下部部分１３４に印加された力は、バンパ補強梁４０において上部部分１３０に印加される力と比較した場合に、小さくなり、この結果、結合部１３２におけるモーメントＭが増大しうる。アンダーカバー補強部材８０を提供することにより、脚部衝突物体Ｏの下部部分１３４は、上部部分１３０と共に運動し、これにより、結合部１３２におけるモーメントＭを減少させることができる。

アンダーカバー補強部材を有する上述のアンダーカバー組立体は、車両の前端部組立体上の最も低い位置のうちの１つにおいて相対的に低い補強構造を提供している。アンダーカバー補強部材は、アンダーカバー本体よりも硬い材料から形成されており、この結果、アンダーカバー本体の少なくとも一部分内の剛性が増大する。剛性を増大させることにより、より大きな力を脚部衝突物体の、より低い部分に伝達することが可能となり、その結果、歩行者試験の際の脚部衝突物体内の曲げモーメントを低減することができる。以上においては、単一のアンダーカバー補強部材が図示されているが、アンダーカバー組立体における望ましい剛性に応じて、例えば、車両横方向において離隔した状態で、複数のアンダーカバー補強部材が存在しうる。

「ほぼ（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」及び「約（ａｂｏｕｔ）」という用語は、本明細書においては、任意の定量的比較、値、計測、又はその他の表現に帰されうる不確実性の固有の程度を表すべく利用される場合があることに留意されたい。又、これらの用語は、本明細書においては、定量的表現が、対象の主題の基本的機能の変化を結果的にもたらすことなしに、記述されている基準から変化しうる程度を表すべく、利用されてもいる。

以上、本明細書においては、特定の実施形態が図示及び記述されているが、特許請求されている主題の精神及び範囲を逸脱することなしに、様々なその他の変更及び変形が実施されうることを理解されたい。更には、本明細書においては、特許請求されている主題の様々な態様について記述されているが、このような態様の組合せにおける利用は、必須ではない。従って、添付の請求項は、特許請求されている主題の範囲に含まれる、すべてのこのような変更及び変形を含むものと解釈されたい。

〔例１〕
車両であって、
前端部組立体の下部において車両長手方向において外向きに延在する下部バンパ領域を有するフロントパネルと、
前記フロントパネルの後方において配置されると共に前記下部バンパ領域において配置されたフロントエッジを含むアンダーカバー本体を有するアンダーカバー組立体であって、前記アンダーカバー本体の少なくとも一領域内の剛性を増大させるべく、前記アンダーカバー本体の表面に接続されると共に前記アンダーカバー本体の長さに沿って延在するアンダーカバー補強部材を有するアンダーカバー組立体と、
を有する、車両。
〔例２〕
前記アンダーカバー補強部材は、後部端部と、反対側の前部端部と、を含み、前記アンダーカバー補強部材の前記前部端部は、前記アンダーカバー補強部材の前記後部端部よりも、前記アンダーカバー本体の前記フロントエッジに近接している、例１に記載の車両。
〔例３〕
前記アンダーカバー本体は、前記アンダーカバー補強部材とは異なる材料から形成されている、例１に記載の車両。
〔例４〕
前記アンダーカバー本体は、プラスチックから形成されており、且つ、前記アンダーカバー補強部材は、金属から形成されている、例３に記載の車両。
〔例５〕
前記アンダーカバー本体は、幅の観点において、車両横方向において外側端部部分まで延在しており、前記アンダーカバー補強部材は、外側端部部分において配置されている、例１に記載の車両。
〔例６〕
前記アンダーカバー本体は、凹部領域を有し、前記アンダーカバー補強部材は、前記凹部領域内において配置されている、例１に記載の車両。
〔例７〕
前記アンダーカバー補強部材は、中心壁と、前記中心壁の両側のエッジから外向きに延在する一対の側壁と、を有する、例６に記載の車両。
〔例８〕
前記一対の側壁は、前記凹部領域の溝内において受け入れられている、例７に記載の車両。
〔例９〕
前記凹部領域は、前記アンダーカバー補強部材の周囲の周りに延在している境界壁を有する、例６に記載の車両。
〔例１０〕
車両のフロントパネルの下部バンパ領域内において配置されるアンダーカバー組立体であって、
前記下部バンパ領域内に配置されるようにサイズ設定されたフロントエッジを含むアンダーカバー本体と、
前記アンダーカバー本体の表面に接続されるアンダーカバー補強部材であって、前記アンダーカバー本体よりも硬い材料から形成されているアンダーカバー補強部材と、
を有する組立体。
〔例１１〕
前記アンダーカバー補強部材は、後部端部と、反対側の前部端部と、を含み、前記アンダーカバー補強部材の前記前部端部は、前記アンダーカバー補強部材の前記後部端部よりも、前記アンダーカバー本体の前記フロントエッジに近接している、例１０に記載のアンダーカバー組立体。
〔例１２〕
前記アンダーカバー本体は、プラスチックから形成されており、且つ、前記アンダーカバー補強部材は、金属から形成されている、例１０に記載のアンダーカバー組立体。
〔例１３〕
前記アンダーカバー本体は、幅の観点において、車両横方向において外側端部部分まで延在しており、前記アンダーカバー補強部材は、外側端部部分において配置されている、例１０に記載のアンダーカバー組立体。
〔例１４〕
前記アンダーカバー本体は、凹部領域を有し、前記アンダーカバー補強部材は、前記凹部領域において配置されている、例１０に記載のアンダーカバー組立体。
〔例１５〕
前記アンダーカバー補強部材は、中心壁と、前記中心壁の両側のエッジから外向きに延在する一対の側壁と、を有する、例１４に記載のアンダーカバー組立体。
〔例１６〕
前記一対の側壁は、前記凹部領域の溝内において受け入れられている、例１５に記載のアンダーカバー組立体。
〔例１７〕
前記凹部領域は、前記アンダーカバー補強部材の周囲の周りにおいて延在している境界壁を有する例１６に記載のアンダーカバー組立体。
〔例１８〕
アンダーカバー組立体の特性を変更する方法であって、
アンダーカバー補強部材を前記アンダーカバー組立体のアンダーカバー本体の表面に接続することにより、前記アンダーカバー本体の少なくとも一部分の剛性を増大させることと、
フロントパネルの下部バンパ領域内において前記アンダーカバー本体のフロントエッジを配置することと、
を有する方法。
〔例１９〕
前記アンダーカバー補強部材は、後部端部と、反対側の前部端部と、を含み、前記アンダーカバー補強部材の前記前部端部は、前記アンダーカバー補強部材の前記後部端部よりも、前記アンダーカバー本体の前記フロントエッジに近接している、例１８に記載の方法。
〔例２０〕
前記アンダーカバー本体は、前記アンダーカバー補強部材とは異なる材料から形成されている、例１８に記載の方法。

Claims (9)

1. 車両であって、
   前端部組立体の下部において車両長手方向において外向きに延在する下部バンパ領域を有するフロントパネルと、
   前記フロントパネルの後方において配置されると共に前記下部バンパ領域において配置されたフロントエッジを含むアンダーカバー本体を有するアンダーカバー組立体であって、前記アンダーカバー本体の少なくとも一領域内の剛性を増大させるべく、前記アンダーカバー本体の表面に接続されると共に前記アンダーカバー本体の長さにそって延在するアンダーカバー補強部材であって前記アンダーカバー本体とは異なる材料で形成されると共に車両長手方向に対して斜めである角度で延在するアンダーカバー補強部材を有するアンダーカバー組立体と、
   を有する車両。
2. 前記アンダーカバー補強部材は、後部端部と、反対側の前部端部と、を含み、前記アンダーカバー補強部材の前記前部端部は、前記アンダーカバー補強部材の前記後部端部よりも、前記アンダーカバー本体の前記フロントエッジに近接している、請求項１に記載の車両。
3. 前記アンダーカバー本体は、プラスチックから形成されており、且つ、前記アンダーカバー補強部材は、金属から形成されている、請求項１または２に記載の車両。
4. 前記アンダーカバー本体は、幅の観点において、車両横方向において外側端部部分まで延在しており、前記アンダーカバー補強部材は、外側端部部分において配置されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の車両。
5. 前記アンダーカバー本体は、凹部領域を有し、前記アンダーカバー補強部材は、前記凹部領域内において配置されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の車両。
6. 前記アンダーカバー補強部材は、中心壁と、前記中心壁の両側のエッジから外向きに延在する一対の側壁と、を有し、前記一対の側壁は、前記凹部領域の溝内において受け入れられている、請求項５に記載の車両。
7. 前記凹部領域は、前記アンダーカバー補強部材の周囲の周りにおいて延在している境界壁を有する、請求項５に記載の車両。
8. アンダーカバー組立体の特性を変更する方法であって、
   前記アンダーカバー組立体のアンダーカバー本体とは異なる材料で形成されると共に車両長手方向に対して斜めである角度で延在するアンダーカバー補強部材を、前記アンダーカバー本体の表面に接続することにより、前記アンダーカバー本体の少なくとも一部分の剛性を増大させることと、
   フロントパネルの下部バンパ領域内において前記アンダーカバー本体のフロントエッジを配置することと、
   を有する方法。
9. 前記アンダーカバー補強部材は、後部端部と、反対側の前部端部と、を含み、前記アンダーカバー補強部材の前記前部端部は、前記アンダーカバー補強部材の前記後部端部よりも、前記アンダーカバー本体の前記フロントエッジに近接している、請求項８に記載の方法。

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