JP7077242B2

JP7077242B2 - 車両の前部構造

Info

Publication number: JP7077242B2
Application number: JP2019010895A
Authority: JP
Inventors: 領太郎 ▲高▼見; 健次秋田
Original assignee: Toyota Motor Corp; Kojima Industries Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Kojima Industries Corp
Priority date: 2019-01-25
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2022-05-30
Anticipated expiration: 2039-01-25
Also published as: JP2020117119A

Description

本発明は、自動車の車両の前部構造に関するものである。

車両の前方に車両駆動用のエンジンが配置されている自動車においては、かかるエンジンの車両前方側に、車両内部の空調機器の冷媒を冷却して凝縮させるコンデンサや、エンジン冷却水を冷却するためのラジエータ等の熱交換器が配置されている。それら熱交換器においては、そこで使用されている冷媒が、車両最前部に設けられた導風孔より導入された外気によって、効果的に冷却されるように構成されている。

そのような熱交換器は、冷媒として所定の液体を用いているものが一般的であり、大半のものにおいて、破損箇所が小さい場合でも全体の交換が要求される。熱交換器の交換は、車両の使用者に対して、特に費用面において大きな負担を強いることになるところから、近年では、軽衝突時にラジエータやコンデンサ等の熱交換器の損傷を効果的に防止することが可能な構造等が提案されている。

例えば、特許文献１（特開２０１３－１６６４０７号公報）や特許文献２（特開２０１３－２０３３１６号公報）においては、軽衝突時における熱交換器等の他部品の損傷を抑制する可変ダクト支持構造が提案されている。ここで、可変ダクトとは、可変グリルシャッタ装置とも称されるものであり、車両前端のフロントグリル等に設けられた開口部に取り付けられ、熱交換器における冷却負荷が大きい場合には、走行風を導入するために可変ダクトが開状態とされる一方で、冷却負荷が小さい場合には可変ダクトが閉状態とされるものである。

しかしながら、特許文献１や特許文献２に開示されている技術は「可変ダクト支持構造」であり、可変ダクト（可変グリルシャッタ装置）を搭載している車両においては採用することが出来るものの、可変ダクト（可変グリルシャッタ装置）を搭載していない、例えば車両サイズが小さい自動車等には、採用することが出来ないという問題がある。

特開２０１３－１６６４０７号公報特開２０１３－２０３３１６号公報

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決すべき課題とするところは、車両の軽衝突時に、熱交換器が、損傷することなく脱落せしめられ得る車両の前部構造を提供することにある。

そして、本発明は、かかる課題を解決するために、１）エンジン前方のスペースに、車幅方向の両端近傍の各々において一対のクラッシュボックスにて固定されているバンパリンフォースと、枠体にて支持された熱交換器とが、車両前方側より順に配置されており、２）前記熱交換器における車両上下方向の上部及び下部の各々に、差込ボスが設けられており、それら差込ボスが、前記枠体における車両上下方向の上部内面及び下部内面の各々に設けられた差込孔に差し込まれて、該熱交換器が該枠体に支持されており、３）複数のリブが平板上に立設せしめられ、かかる複数のリブの頂辺にて誘導面が形成されてなる誘導部と、支持部とを有する誘導部材が、該誘導部が前記熱交換器の車両前方側に位置し、且つ、該誘導部における前記複数のリブが該熱交換器を向くように、前記支持部において前記一対のクラッシュボックスのうちの少なくとも何れかに固定されており、４）縦壁部と板状の被誘導部とを有するサイドデフレクタが、該縦壁部において、前記熱交換器の車幅方向における両端のうちの少なくとも何れかに固定され、板状の前記被誘導部が、前記熱交換器と前記誘導部材における誘導部との間に延出するように配置せしめられており、５）車両の前方衝突時における衝突荷重により、前記誘導部材が車両後方に移動せしめられた際に、前記サイドデフレクタにおける被誘導部が、前記誘導部材における複数のリブの頂辺と接触して変形しながら前記誘導面上を沿うように移動し、且つ、前記衝突荷重が、前記熱交換器の車両上下方向における中央より下側の部位に、前記誘導部材における誘導部と前記サイドデフレクタにおける被誘導部とを介して伝達されるように、該誘導部材及び該サイドデフレクタが配置せしめられている、ことを特徴とする車両の前部構造を、その要旨とするものである。

なお、そのような本発明に従う車両の前部構造は、その好ましい第一の態様において、前記複数のリブが、その立設方向に垂直な断面の少なくとも一部がハニカム構造を呈するものである。

また、本発明に係る車両の前部構造は、その好ましい第二の態様において、前記バンパリンフォースが、車幅方向において全体に亘って延び、且つ車両前方側に凹んでいる凹部を少なくとも一つ以上、有しており、車両の非衝突時に、該凹部のうちの何れか一つと前記誘導部材における平板との間にダクトが形成されるように、該誘導部材が配置されている。

さらに、本発明の車両の前部構造は、その好ましい第三の態様において、前記誘導部材が、前記クラッシュボックスではなく前記バンパリンフォースに固定せしめられている。

このように、本発明に従う車両の前部構造にあっては、熱交換器における車両上下方向の上部及び下部の各々に設けられた差込ボスが、枠体における車両上下方向の上部内面及び下部内面の各々に設けられた差込孔に差し込まれて、熱交換器が枠体に支持されていると共に、所定の構造を有するサイドデフレクタと誘導部材とが、各々、熱交換器の車両前方側に所定の位置関係にて配置せしめられている。即ち、本発明に従う前部構造を有する車両が前方にて軽衝突した際には、その衝撃荷重は、熱交換器の車両上下方向における中央より下側の部位に、誘導部材における誘導部とサイドデフレクタにおける板状の被誘導部とを介して、より詳細には、サイドデフレクタにおける板状の被誘導部からなる面により、伝達せしめられる。従って、衝突荷重は、点ではなく面により熱交換器に対して伝達せしめられるところから、熱交換器の損傷は有利に回避されるのであり、また、熱交換器の車両上下方向における中央より下側の部位に衝突荷重が負荷されることにより、熱交換器における車両上下方向下部の差込ボスと枠体の差込孔との係合が有利に解除されるところから、本発明の車両の前部構造においては、特に車両前方の軽衝突時において、熱交換器は、損傷することなく有利に脱落せしめられることとなるのである。

本発明たる前部構造の一実施形態を備えた車両フロント部の分解斜視図である。（ａ）は本実施形態における誘導部材の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の矢印方向から観察される説明図である。本実施形態におけるサイドデフレクタの左側面図である。本実施形態の前部構造の、図２（ｂ）におけるＡ－Ａ面で切断した断面図である。本実施形態の前部構造の、図２（ｂ）におけるＢ－Ｂ面で切断した断面図である。図５の部分拡大図である。図４に示される前部構造の軽衝突時の状態を示す断面図である。図５に示される前部構造の軽衝突時の状態を示す断面図である。

以下、図面を適宜に参酌しながら、本発明を詳細に説明する。なお、図面は、本発明のの技術的特徴部分の理解を容易ならしめるべく、部分的に模式的に描かれていること、断面図においても一部の構成要素（構成部材）については断面が示されていないことに加えて、一部の構成要素（構成部材）については明記されていないことが、理解されるべきところである。また、各図面において、車両前後方向前方側を矢印ＦＲにて、車幅方向右側を矢印ＲＨにて、車幅方向左側を矢印ＬＨにて、車両上下方向上側を矢印ＵＰＲにて、それぞれ示す。更に、以下の説明において、本発明の技術的特徴部分に直結しない構成要素（構成部材）については、詳細な説明を省略する。

図１は、本発明に従う車両の前部構造の一実施形態を備えた車両のフロント部が、分解された状態にて示されている斜視図である。そこにおいて、１０は、車両内部の空調機器の冷媒を冷却して凝縮させるコンデンサと、エンジン冷却水を冷却するためのラジエータとが一つに組み合わされてなる熱交換器（コンデンサ・ラジエータＡＳＳＹ）であり、このコンデンサ・ラジエータＡＳＳＹ１０には、車両上下方向の上部における車幅方向両端の近傍に、二つの上側差込ボス１２、１２が設けられていると共に、車両上下方向の下部における車幅方向両端の近傍に、二つの下側差込ボス１４、１４が設けられている。なお、本実施形態において、上側差込ボス１２の高さ（差込長さ）は、下側差込ボス１４の高さ（差込長さ）より高く（長く）されている。これにより、軽衝突時に前方から衝撃荷重が加えられた際に、下側差込ボス１４の差込が容易に解除され、コンデンサ・ラジエータＡＳＳＹ１０が損傷することなく、車両上下方向下方に有利に脱落することとなる。

また、１６は、コンデンサ・ラジエータＡＳＳＹ１０を支持するための枠体であり、車両上下方向の上部内面に、コンデンサ・ラジエータＡＳＳＹ１０の上側差込ボス１２、１２に対応する二つの上側差込孔１８、１８が設けられており、車両上下方向の下側内面には、コンデンサ・ラジエータＡＳＳＹ１０の下側差込ボス１４、１４に対応する二つの下側差込孔２０、２０が設けられている。なお、枠体１６は、図示しない車体に固定されている。

そして、コンデンサ・ラジエータＡＳＳＹ１０の上側差込ボス１２、１２が枠体１６の上側差込孔１８、１８に、下側差込ボス１４、１４が下側差込孔２０、２０に、各々、差し込まれることにより、コンデンサ・ラジエータＡＳＳＹ１０は枠体１６にて支持されているのである。

一方、２２はバンパアブソーバであり、２４はバンパリンフォースであり、２６ａはクラッシュボックスＬＨであり、２６ｂはクラッシュボックスＲＨである。バンパアブソーバ２２はバンパリンフォース２４に固定されており、バンパリンフォース２４はクラッシュボックスＬＨ２６ａ及びクラッシュボックスＲＨ２６ｂに固定されており、クラッシュボックスＬＨ２６ａ及びクラッシュボックスＲＨ２６ｂは、各々、枠体１６に固定されている。なお、本実施形態においては、バンパリンフォース２４が、車幅方向において全体に亘って延び、且つ車両前方側に凹んでいる二つの凹部２８ａ、２８ｂを有している。

そして、本実施形態においては、誘導部材３０が、クラッシュボックスＬＨ２６ａに接続、固定されている。図２（ａ）は、誘導部材３０の斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の矢印方向から観察される誘導部材３０を示している説明図であるところ、それら図面より明らかなように、誘導部材３０は、誘導部３２と支持部３４とを有している。

より詳細には、誘導部３２は、矩形平板上に、その端縁に沿って立設しているリブ３６ａと、立設方向に垂直な断面がハニカム構造を呈するリブ３６ｂとからなるリブ３８が形成されている。また、リブ３８の頂辺により、車幅方向における左側から右側に向かって、なだらかに傾斜する誘導面が形成されている（図４参照）。このような誘導部３２は、一方の長辺側に屈折部を有する矩形平板からなる支持部３４にて支持されており、かかる支持部３４の屈折部上に設けられた二つの係合凸部４０、４０と、クラッシュボックスＬＨ２６ａに設けられた二つの係合凹部（４２：図４参照）との係合により、誘導部材３０は、クラッシュボックスＬＨ２６ａに固定されている。なお、誘導部材３０は、リブ３８が軽衝突程度の衝突荷重により破損しないものである限り、その構成材料は特に限定されるものではない。

また、４４はサイドデフレクタＬＨである。その左側面図が示されている図３より明らかなように、サイドデフレクタＬＨ４４は、板状の縦壁部４６と、屈曲部４８と、板状の被誘導部５０とから構成されている。より具体的には、縦壁部４６の車両後方側に、先端が車両内側に向くように屈曲部４８が形成されている一方、縦壁部４６の車両前方側に、その端部（縦壁部４６と反対側の端部）が車両内側に向かうように僅かに弧状とされた、板状の被誘導部５０が形成されている（図４及び図７参照）。このようなサイドデフレクタＬＨ４４は、そこに設けられた係合凸部５２ａ、５２ｂと、枠体１６に設けられた係合凹部（図示せず）との係合により、枠体１６に固定されている。

以上、詳述した各構成部材より、本発明に従う車両の前部構造が構成される。図４は、車体に組み付けられた状態（以下、非衝突時ともいう）にある本発明の車両の前部構造を、図２（ｂ）におけるＡ－Ａ面で切断した際に現われる断面を示す説明図である。なお、図４、図５、図７及び図８において、コンデンサ・ラジエータＡＳＳＹ１０のハッチングは省略されている。

図４及び図５に示されているように、誘導部材３０は、リブ３０がコンデンサ・ラジエータＡＳＳＹ１０に向いた状態でクラッシュボックスＬＨ２６ａに固定されている。また、サイドデフレクタＬＨ４４は、その被誘導部５０の先端が、コンデンサ・ラジエータＡＳＳＹ１０と誘導部材３０における誘導部３２（リブ３８）との間に延出する状態にて、コンデンサ・ラジエータＡＳＳＹ１０に固定されている。なお、５４はバンパである。

また、誘導部材３０及びサイドデフレクタＬＨ４４は、前方衝突時の衝突荷重によって車両後方に移動せしめられた（後退せしめられた）際に、その衝突荷重が、誘導部材３０の誘導部３２（リブ３８）及びサイドデフレクタＬＨ４４の被誘導部５０を介して、コンデンサ・ラジエータＡＳＳＹ１０の車両上下方向における中央より下側の部位に伝達可能な位置に配設されている。

なお、本実施形態において、バンパリンフォース２４は、車幅方向において全体に亘って延び、且つ車両前方側に凹んでいる二つの凹部２８ａ、２８ｂを有しており、それら凹部のうちの車両上下方向下側に位置する凹部２８ａの開口部近傍に、誘導部材３０における誘導部３２の平面部が位置するように、誘導部材３０は配設されている（図６参照）。これにより、凹部２８ａと誘導部３２とに囲まれた部分がダクトとして機能し、例えば、エンジンルーム内の熱風が、コンデンサ・ラジエータＡＳＳＹ１０の車両前面側に流入することを抑制することが出来る。

非衝突時に上述した前部構造を有する車両が、例えば、その前方にて軽衝突を起こすと、その衝突荷重により、バンパ５４、バンパアブソーバ２２、バンパリンフォース２４，クラッシュボックス（ＬＨ２６ａ、ＲＨ２６ｂ）、誘導部材３０及びサイドデフレクタＬＨ４４が、車両後方に移動せしめられる。誘導部材３０が車両後方に移動せしめられると、サイドデフレクタＬＨ４４の被誘導部５０は、誘導部材３０におけるリブ３８の頂辺と接触して変形しながら、かかる頂辺にて形成されている誘導面上を沿うように移動する。なお、サイドデフレクタＬＨ４４は、そこに設けられている係合凸部５２ａと５２ｂとを結ぶ線（図３において破線で示されている線）を中心に、全体が折れ曲がるように変形する。

そして、軽衝突の衝突荷重により、誘導部材３０（誘導部３２）及びサイドデフレクタＬＨ４４（被誘導部５０）が図７及び図８に示される位置まで移動せしめられると、衝突荷重は、誘導部材３０の誘導部３２（リブ３８）及びサイドデフレクタＬＨ４４の板状の被誘導部５０を介して、コンデンサ・ラジエータＡＳＳＹ１０に伝達せしめられる。コンデンサ・ラジエータＡＳＳＹ１０に接触する被誘導部５０は板状であることから、衝突荷重は、コンデンサ・ラジエータＡＳＳＹ１０に対して面によって負荷されることとなり、コンデンサ・ラジエータＡＳＳＹ１０の損傷は有利に回避されることとなる。また、誘導部材３０の誘導部３２（リブ３８）及びサイドデフレクタＬＨ４４の被誘導部５０を介して伝達される衝突荷重は、コンデンサ・ラジエータＡＳＳＹ１０の車両上下方向における中央より下側の部位に加えられるところから、コンデンサ・ラジエータＡＳＳＹ１０における下側差込ボス１４、１４の枠体１６における下側差込孔２０、２０への差込が有利に解除され、コンデンサ・ラジエータＡＳＳＹ１０が効果的に脱落せしめられることとなるのである。

以上、本発明の代表的な実施形態の一つについて詳述してきたが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態においては、誘導部材（３０）が車両左側のクラッシュボックス（２６ａ）に固定せしめられているが、車両右側のクラッシュボックス（２６ｂ）に固定せしめることも可能である。

また、本発明における誘導部材は、クラッシュボックスではなくバンパリンフォースに固定せしめることも可能である。

その他、一々列挙しないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等が加えられ得るものであることが、理解されるべきである。

このように、本発明に従う車両の前部構造にあっては、所定の構造を有するサイドデフレクタと誘導部材とが、各々、熱交換器の車両前方側に所定の位置関係にて配置せしめられており、また、熱交換器の上部及び下部の各々に設けられた差込ボスが、枠体上部内面及び下部内面の各々に設けられた差込孔に差し込まれて、熱交換器が枠体に支持されているいる。このような構成が採用されていることにより、例えば、本発明の前部構造を備えた車両が前方にて軽衝突しても、熱交換器は、衝突荷重によって損傷することなく、枠体から有利に脱落せしめられることとなるのである。

１０コンデンサ・ラジエータＡＳＳＹ
２２バンパアブソーバ
２４バンパリンフォース
２６ａクラッシュボックスＬＨ
２６ｂクラッシュボックスＲＨ
３０誘導部材
４４サイドデフレクタＬＨ

Claims

エンジン前方のスペースに、車幅方向の両端近傍の各々において一対のクラッシュボックスにて固定されているバンパリンフォースと、枠体にて支持された熱交換器とが、車両前方側より順に配置されており、
前記熱交換器における車両上下方向の上部及び下部の各々に、差込ボスが設けられており、それら差込ボスが、前記枠体における車両上下方向の上部内面及び下部内面の各々に設けられた差込孔に差し込まれて、該熱交換器が該枠体に支持されており、
複数のリブが平板上に立設せしめられ、かかる複数のリブの頂辺にて誘導面が形成されてなる誘導部と、支持部とを有する誘導部材が、該誘導部が前記熱交換器の車両前方側に位置し、且つ、該誘導部における前記複数のリブが該熱交換器を向くように、前記支持部において前記一対のクラッシュボックスのうちの少なくとも何れかに固定されており、
縦壁部と板状の被誘導部とを有するサイドデフレクタが、該縦壁部において、前記熱交換器の車幅方向における両端のうちの少なくとも何れかに固定され、板状の前記被誘導部が、前記熱交換器と前記誘導部材における誘導部との間に延出するように配置せしめられており、
車両の前方衝突時における衝突荷重により、前記誘導部材が車両後方に移動せしめられた際に、前記サイドデフレクタにおける被誘導部が、前記誘導部材における複数のリブの頂辺と接触して変形しながら前記誘導面上を沿うように移動し、且つ、前記衝突荷重が、前記熱交換器の車両上下方向における中央より下側の部位に、前記誘導部材における誘導部と前記サイドデフレクタにおける被誘導部とを介して伝達されるように、該誘導部材及び該サイドデフレクタが配置せしめられている、
ことを特徴とする車両の前部構造。
前記複数のリブが、その立設方向に垂直な断面の少なくとも一部がハニカム構造を呈するものである請求項１に記載の車両の前部構造。
前記バンパリンフォースが、車幅方向において全体に亘って延び、且つ車両前方側に凹んでいる凹部を少なくとも一つ以上、有しており、車両の非衝突時に、該凹部のうちの何れか一つと前記誘導部材における平板との間にダクトが形成されるように、該誘導部材が配置されている請求項１又は請求項２に記載の車両の前部構造。
前記誘導部材が、前記クラッシュボックスではなく前記バンパリンフォースに固定せしめられている請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の車両の前部構造。