JP4600738B2 - 自動車の前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の前部構造に関するものであり、詳細には、フロントバンパーレインフォースメントを含む自動車の前部構造に関するものである。

自動車の前部構造では、車体前方の両側部に車体前後方向に延びるように配置されているフロントサイトフレームの前端を、フロントバンパーレインフォースメントで連結した構造が一般的である（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−３３１８８９号公報

車体前部には、エンジン冷却用のラジエタが配置されているため、車体の前端部には、ラジエタに外気を導く開口部（走行風導入口）が形成されている。この開口部は、ラジエタを十分に冷却するため、所定の面積を確保する必要がある。

しかしながら、この開口部が形成される位置には、フロントバンパーレインフォースメントが車幅方向に横断して配置されているので、開口部はフロントバンパーレインフォースメントと干渉して、その面積が制限される。
そして、フロントバンパーレインフォースメントの上方側で、インタークーラーとの干渉、デザイン上の制約等により、開口部として利用できる領域が制約されることがある。

このような場合には、フロントバンパーレインフォースメントの下方側で広い開口部を確保する必要があるが、フロントバンパーレインフォースメントの下方側では、路面との干渉を考慮しなければならないので、他の部分で確保できなかった分の面積をかせぐために開口部を広くとることが難しい。

この結果、ラジエタ用の開口部の面積を確保するため、車両の構造、デザイン等が制約を受けることがあった。

本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、十分な面積の開口部を形成することができる自動車の前部構造を提供することを目的とする。

本発明によれば、
車体前部の左右に取付けられたフロントサイドフレームと、
車幅方向の両端部が該フロントサイドフレームの前端部分と連結されて車幅方向に延び、上壁、下壁、前壁を備え車体後方に向かって開口したコ字状断面形状を有するフロントバンパーレインフォースメントとを備え、
前記フロントバンパーレインフォースメントは、車幅方向中央に、前記両端部より上下方向の幅が狭く形成され、且つ、前記両端部より上方にオフセットして配置されている幅狭部を備え、
前記両端部と前記幅狭部との間に、上下方向の幅が直線的に狭くなって下壁の車幅方向の傾斜が上壁の車幅方向の傾斜より大きい移行部が設けられ、
前記各移行部内に、車両前後方向に延びる板状部を備えた節部材が、前記上壁および下壁に接合されている、
前記節部材が、前記フロントバンパーレインフォースメントの長手方向に延びる延長部を備え、該延長部に、牽引フックの取付け部材が形成されている、
ことを特徴とする自動車の前部構造が提供される。

このような構成によれば、端部から幅狭部への移行部の傾斜は、フロントバンパーレインフォースメントの下面側の方が上面側より大きくなる。
この傾斜が上面側と下面側で等しいと、フロントバンパーレインフォースメントに正面からかかった荷重（衝撃）によって、フロントバンパーレインフォースメントの両端に接続されているフロントサイドフレームが上方に向かって押し上げられ、フロントサイドフレームを軸圧縮させて衝撃を吸収させることができなくなる。

しかしながら、本発明のように端部から幅狭部への移行部の傾斜が、フロントバンパーレインフォースメントの下面側の方が上面側より大きな構成であると、フロントバンパーレインフォースメントに正面からかかった荷重（衝撃）によって、フロントバンパーレインフォースメントの両端に接続されているフロントサイドフレームが上方に向かって押し上げられにくくなり、この結果、フロントサイドフレームを軸圧縮させて衝撃を吸収させることができる。

又、本発明のように、傾斜が下面側の方が上面側より大きな移行部によって、端部が幅狭部に接続されている構成では、中央部の幅が狭くなったことによる剛性の低下が抑制される。

従って、本発明の構成によれば、正面衝突時のフロントサイドフレームの上方への押し上げと、フロントバンパーレインフォースメントの剛性低下を抑制しつつ、必要な開口面積を確保することができる。
このような構成によれば、節部材を牽引フックの取付け部として利用できるので、部品点数が削減され、軽量化、コスト低減が達成される。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記移行部内で、車両前後方向に延びる板状部を備えた節部材が、前記上壁および下壁に接合されている。
このような構成によれば、衝突時等による荷重が加わったときに変形し易い移行部の変形が抑制される。
なお、節部材は、移行部の幅狭部側の端付近に配置されるのが好ましい。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記フロントバンパーレインフォースメントの車幅方向両端の開口部を閉鎖する蓋部材が、前記上壁、下壁および前壁に接合されることによって前記フロントバンパーレインフォースメントに取付けられている。
このような構成によれば、蓋部材によってフロントバンパーレインフォースメントの両端の剛性が向上するので、オフセット衝突時の強度が確保される。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記フロントバンパーレインフォースメントの車幅方向中央の幅狭部内に、車幅方向に延びる板体である本体と、この本体の両端から車体前方に延びる縦板とを備える水平断面がコ字状の補強部材が配置され、前記本体と前記縦板との上端および下端に設けられたフランジが前記上壁および下壁に接合されることによって前記フロントバンパーレインフォースメントに取付けられている。
このような構成によれば、補強部材によって、幅狭部の中央に閉断面構造が形成されるので、剛性が最も低くなるこの部分の補強が図れる。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記フロントバンパーレインフォースメントの前壁は、下方部分が上方部分より前方に突出している。
このような構成によれば、正面衝突の場合に下方部分に先に荷重が入力され易くなる。したがって、荷重入力点が下方、すなわち、フロントサイドフレームの高さに近い高さ位置となるので、正面衝突時に、フロントサイドフレームが上方に持ち上げられにくくなり、フロントサイドフレームを軸圧縮させて衝撃を吸収し易くなる。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記フロントバンパーレインフォースメントは、上壁が車体前方に向かって下方に傾斜し、且つ、下壁が車体前方に向かって上方に傾斜しており、前記上壁の傾斜の角度が、下壁の傾斜の角度より大きく設定されている。
このような構成によれば、フロントバンパーレインフォースメントの上壁の傾斜がきつくなるので、正面衝突時に、フロントサイドフレームが上方に持ち上げられにくくなり、フロントサイドフレームを軸圧縮させて衝撃を吸収し易くなる。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記フロントバンパーレインフォースメントの幅狭部の前方に、バンパーフェースに設けられた走行風導入開口が配置される。
このような構成によれば、走行風導入口から導入された走行風が、フロントバンパーレインフォースメントとの干渉が小さい状態でラジエタに導かれる。

このような構成によれば、車体前部に十分な面積の開口部を形成することができる自動車の前部構造が提供される。

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態の自動車の前部構造を詳細に説明する。図１は、本発明の好ましい実施形態の自動車の前部構造１を斜め前方上方から見た分解斜視図である。
図１に示されているように、前部構造１は、車体前部に取付けられ車体前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム２、２と、左右のフロントサイドフレーム２、２の前端を連結するフロントバンパーレインフォースメント４と、左右のフロントサイドフレーム２、２の前端部間に取付けられるラジエターシュラウド６とを備えている。

フロントバンパーレインフォースメント４は、ラジエターシュラウド６の上下方向の中央よりやや下方の位置で、ラジエターシュラウド６の前方を横切るように配置される。従って、フロントバンパーレインフォースメント４は、ラジエターシュラウド６内に取付けられるラジエタ（図示せず）と車両前後方向に重なり、これに干渉することになる。又、フロントバンパーレインフォースメント４の前方側には、バンパーフェースが取付けられる。

フロントバンパーレインフォースメント４は、車幅方向に延びるレイン本体部８が左右両端に取付けられたブラケット部材１０を介して、左右のフロントサイドフレーム２の前端を連結するように取付けられる。

レイン本体部８は、上壁１２、下壁１４、前壁１６を有するコ字の縦断面形状を有し、開口部分が車体後方を向くように配置されている。また、レイン本体８の車幅方向両端は開放している。

フロントバンパーレインフォースメント４の一端側部分の正面図である図２から明らかなように、レイン本体部８は、車幅方向両端に配置されブラケット部材１０が連結される端部１８、１８と、両方の端部１８、１８間に延びる車幅方向中央の中央部２０とを備えている。中央部２０は、端部１８より上下方向の幅（高さ）が狭く形成された幅狭部２０となっている。

また、フロントバンパーレインフォースメント４の一端側部分の平面図である図３から明らかなように、幅狭部２０は、両方の端部１８、１８間で、車体前方に向かって凸状に湾曲する形状を有している。

さらに、図２から明らかなように、幅狭部２０は、両方の端部１８、１８より上方にオフセットして配置されている。端部１８と幅狭部２０とは、端部１８から幅狭部２０に向かって直線的に上下方向の幅が狭くなっていく移行部２２が設けられている。移行部２２における上壁１２および下壁１４の車幅方向の傾斜は、下壁１２の傾斜の方が大きくなっている。

図２および図３に示されているように、レイン本体８の移行部２２には、節部材２４が取付けられている。節部材２４は、図４に示されているように、車両前後方向に延びる板体である節板２６と、この節板２６の前端から車幅方向外方に折れ曲がって延びる横板２８を備えている。本実施形態では、節板２６は、移行部２２と幅狭部２０の境界より僅かに移行部２２側に配置されている。また、節板２６および横板２８の高さは、レイン本体８の上下方向の幅（高さ）と略等しくされている。

節板２６の上端および下端には、車幅方向外方に向かって延びるフランジ３０、３２が設けられている。また、横板２８の上端および下端にも、車体後方に向かって延びるフランジ３４、３６が設けられている。
節部材２４は、節板２６の上方のフランジ３０と、横板２８の上方のフランジ３４を、レイン本体８の上壁１２の裏面（下面）に接合し、節板２６の下方のフランジ３２と、横板２８の下方のフランジ３６を、レイン本体８の下壁１４の裏面（上面）に接合することによって、レイン本体８内に取付けられている。
図２および図３は、レイン本体８の一端（向かって左端）側のみを示すが、他端（右端）側も対称的な構成の節部材が取付けられている。

本実施形態では、図示されている左側の節部材２４の横板２８には、牽引フックが取付けられるフック取付け部材３８が固定されている。フック取付け部材３８は、円柱状の部材であり、横板２８に取付けられた一端から、車体前方に延び、他端側がレイン本体８に前壁１６に形成された開口４０から突出する。

幅狭部２０の車幅方向中央には、水平断面がコ字状の補強部材４２が、開口部が車体前方に向かうように配置されている。補強部材４２は、図５に示されているように、車幅方向に延びる板体である本体４４と、この本体４４の前端から車体前方に延びる縦板４６、４６を備えている。本体４４には軽量化のために複数の孔４８が形成されている。本体４４と縦板４６の高さは、レイン本体８の上下方向の幅（高さ）と略等しくされている。

本体４４の上端および下端には、車体後方に向かって延びるフランジ５０、５２が設けられている。また、縦板４６の上端および下端にも、車幅方向外方に向かって延びるフランジ５４、５６が設けられている。
補強部材４２は、本体４４の上方のフランジ５０と縦板４６の上方のフランジ５４を、レイン本体８の上壁１２の裏面（下面）にスポット溶接で接合し、本体４４の下方のフランジ５２と縦板４６の下方のフランジ５６を、レイン本体８の下壁１４の裏面（上面）にスポット溶接で接合することによって、レイン本体８内に取付けられている。

図２および図３のVI−VI線に沿った断面図である図６に示されているように、レイン本体８の幅狭部２０は、レイン本体８の前壁１４の下方部分５８が上方部分６０より前方に突出している。
さらに、レイン本体８の幅狭部２０は、上壁１２が車体前方（前壁１４）に向かって下方に傾斜し、且つ、下壁１４が車体前方（前壁１４）に向かって上方に傾斜しており、前方に向かって先細りする縦断面形状を有している。そして、上壁１２の傾斜角（α）が、下壁１４の傾斜角（β）より大きく設定されている。

フロントバンパーレインフォースメント４は、レイン本体８の車幅方向両端の開口部にを閉鎖する蓋部材６２を更に備えている。蓋部材６２は、図７に示されているように、レイン本体８の車幅方向両端の開口部に対応した形状を有する蓋本体６４と、蓋本体６４の上縁、前縁、下縁のそれぞれから車幅方向内方に延びるフランジ６６、６８、７０とを備えている。
蓋部材６２は、蓋本体６４がレイン本体８の端部の開口部を覆い、各フランジ６６、６８、７０が、レイン本体８ｂの上壁、前壁および下壁の内面にスポット溶接で接合されることによってフロントバンパーレインフォースメントに取付けられている。

フロントバンパーレインフォースメント４の前方に、図８に想像線（一点鎖線）で示すようにバンパーフェース７２が取付けられる。このバンパーフェース７２の中央に形成されラジエタグリル（図示せず）が取付けられる走行風導入口７４は、フロントバンパーレインフォースメント４の幅狭部２０の前方に位置している。この結果、走行風導入口７４から導入された走行風は、フロントバンパーレインフォースメント４との干渉が少ない状態でラジエタに導かれる。

本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術事項の範囲内で種々の変更又は変形が可能である。

本発明の好ましい実施形態の自動車の前部構造を斜め前方上方から見た分解斜視図である。 フロントバンパーレインフォースメントの一端側部分の正面図である。 フロントバンパーレインフォースメントの一端側部分の平面図である。 レイン本体内に取付けられる節部材の斜視図である。 レイン本体内に取付けられる補強部材の斜視図である。 図２および図３のVI−VI線に沿った断面図である。 レイン本体に取付けられる蓋部材の斜視図である。 フロントバンパーレインフォースメントの幅狭部とバンパーフェースの走行風導入口との関係を示す部分的な正面図である。

符号の説明

１：前部構造
２：フロントサイドフレーム
４：フロントバンパーレインフォースメント
６：ラジエターシュラウド
８：レイン本体
１０：ブラケット部材
１２：上壁
１４：下壁
１６：前壁
１８：端部
２０：幅狭部（中央部）
２２：移行部
２４：節部材
３８：フック取付け部材
４２：補強部材

Claims (6)

1. 車体前部の左右に取付けられたフロントサイドフレームと、
   車幅方向の両端部が該フロントサイドフレームの前端部分と連結されて車幅方向に延び、上壁、下壁、前壁を備え車体後方に向かって開口したコ字状断面形状を有するフロントバンパーレインフォースメントとを備え、
   前記フロントバンパーレインフォースメントは、車幅方向中央に、前記両端部より上下方向の幅が狭く形成され、且つ、前記両端部より上方にオフセットして配置されている幅狭部を備え、
   前記両端部と前記幅狭部との間に、上下方向の幅が直線的に狭くなって下壁の車幅方向の傾斜が上壁の車幅方向の傾斜より大きい移行部が設けられ、
   前記各移行部内に、車両前後方向に延びる板状部を備えた節部材が、前記上壁および下壁に接合されている、
   前記節部材が、前記フロントバンパーレインフォースメントの長手方向に延びる延長部を備え、該延長部に、牽引フックの取付け部材が形成されている、
   ことを特徴とする自動車の前部構造。
2. 前記フロントバンパーレインフォースメントの車幅方向両端の開口部を閉鎖する蓋部材が、前記上壁、下壁および前壁に接合されることによって前記フロントバンパーレインフォースメントに取付けられている、
   請求項１に記載の自動車の前部構造。
3. 前記フロントバンパーレインフォースメントの車幅方向中央の幅狭部内に、車幅方向に延びる板体である本体と、この本体の両端から車体前方に延びる縦板とを備える水平断面がコ字状の補強部材が配置され、前記本体と前記縦板との上端および下端に設けられたフランジが前記上壁および下壁に接合されることによって前記フロントバンパーレインフォースメントに取付けられている、
   請求項１又は２に記載の自動車の前部構造。
4. 前記フロントバンパーレインフォースメントの前壁は、下方部分が上方部分より前方に突出している、
   請求項１ないし３のいずれか１項に記載の自動車の前部構造。
5. 前記フロントバンパーレインフォースメントは、上壁が車体前方に向かって下方に傾斜し、且つ、下壁が車体前方に向かって上方に傾斜しており、
   前記上壁の傾斜の角度が、下壁の傾斜の角度より大きく設定されている、
   請求項１ないし４のいずれか１項に記載の自動車の前部構造。
6. 前記フロントバンパーレインフォースメントの幅狭部の前方に、バンパーフェースに設けられた走行風導入開口が配置される、
   請求項１ないし５のいずれか１項に記載の自動車の前部構造。

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