JP2012025188A - 車両の前部車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】通常時においてはスティフナの充分な取付け剛性を確保し、衝突時においてはスティフナがサブフレームから脱落しやすく、必要以上にスティフナが突っ張ることがなく、歩行者の安全性を充分に確保する車両の前部車体構造を提供する。
【解決手段】サブフレーム９は、熱交換器１７より車幅方向外側に配設され、左右一対のサブフレーム９の前端同士を連結しつつ前方に張り出したスティフナ４０を備え、スティフナ４０は、サブフレーム９の下部に連結されたことを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両の前部に車両と歩行者との衝突時に、該歩行者をボンネット上に移動させるための歩行者足払い用のスティフナを備えたような車両の前部車体構造に関する。

従来、上述例の歩行者足払い用のスティフナは、エンジンルームの両サイドにおいて前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム間において、ラジエータシュラウドの車幅方向の幅と略同一の位置にのみ配設されており、このスティフナはラジエータシュラウドのみに連結されておれば、充分な取付け剛性を確保することができていた。
しかし、近年において上述のスティフナは車体剛性部材である左右一対のフロントサイドフレームが存在する範囲にわたって車幅方向の広範囲に配設することが要請されつつある。

この場合、上述のスティフナは、車両前部に配設されたフロントバンパの車幅方向にわたって、上述のシュラウドパネルよりも外側に配設する必要が生じ、スティフナをラジエータシュラウドに連結するのみでは充分な取付け剛性を確保することができなかった。
また、上述のスティフナは、通常時にあっては充分な取付け剛性を確保しつつ、歩行者との衝突時においては該スティフナが必要以上に突っ張ることなく、脱落または破損して歩行者の安全性を確保することが要請されるものである。

ところで、特許文献１には、歩行者足払い用のスティフナを、熱交換器の車幅方向外側にわたる広い範囲に配設し、このスティフナをサブフレームの前端に設けたクラックカンに対して被着させた構成が開示されている。
しかしながら、該特許文献１に開示された従来構造においては、スティフナの車幅方向両サイド後部が、上述のクラッシュカンに被着され脱着不可の構造となっているので、車両と歩行者との衝突時において該スティフナが必要以上に突っ張る問題点があった。

特開２００９−７３３０９号公報

そこで、この発明は、熱交換器より車幅方向外側に配設されたサブフレームを設け、左右一対のサブフレームの前端同士を連結しつつ前方に張り出したスティフナを備え、該スティフナを、上記サブフレームの下部に連結することで、通常時においてはスティフナの充分な取付け剛性を確保することができ、衝突時においてはスティフナがサブフレームから脱落しやすく、必要以上にスティフナが突っ張ることがなく、歩行者の安全性を充分に確保することができる車両の前部車体構造の提供を目的とする。

この発明による車両の前部車体構造は、車両前部において前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、上記フロントサイドフレームの下方に配設されフロントサスペンションを支持する左右一対のサブフレームと、上記左右一対のフロントサイドフレーム間に配設された熱交換器と、を備えた車両の前部車体構造であって、上記サブフレームは、上記熱交換器より車幅方向外側に配設され、上記左右一対のサブフレームの前端同士を連結しつつ前方に張り出したスティフナを備え、該スティフナは、上記サブフレームの下部に連結されたものである。

上記構成によれば、スティフナを熱交換器より外側に配設する際に、該スティフナの外側をサブフレームの下部に連結したので、通常時においては該スティフナの充分な取付け剛性を確保することができる。
しかも、衝突時においてはスティフナがサブフレームから脱落しやすく、必要以上にスティフナが突っ張ることがなく、歩行者の安全性を充分に確保することができる。

この発明の一実施態様においては、上記熱交換器は、ラジエータを覆うシュラウドパネルを備え、上記スティフナは、前突時に上記シュラウドパネルの前面と当接する当接面を有して該シュラウドパネルに連結されたものである。
上記構成によれば、上述の当接面を備えているので、前突時にスティフナとシュラウドパネルとが面同士で当接し、この結果、スティフナに入力される荷重をシュラウドパネルで受け止めることができる。

この発明の一実施態様においては、上記左右一対のサブフレーム間に配設された上記スティフナは、ラジエータを覆うシュラウドパネルの下部に連結されたものである。
上記構成によれば、スティフナの連結部位がシュラウドパネルの下部であるから、通常時におけるスティフナ取付け剛性を確保しつつも、前突時においてはスティフナをシュラウドパネルから脱落させやすくなり、必要以上にスティフナが突っ張らないので、歩行者の安全性確保を図ることができる。

この発明の一実施態様においては、上記スティフナは、エンジンの燃焼用の空気を供給するための吸気ダクトとの干渉を回避する切欠き部を備えたものである。
上記構成によれば、スティフナの配設と、吸気ダクトのレイアウトとの両立を図ることができる。

この発明の一実施態様においては、上記スティフナは、上記シュラウドパネルより車幅方向外側まで延出する延出部を備え、該延出部は、バンパフェイスを支持する支持部を備えたものである。
上記構成によれば、スティフナの上記延出部を利用して、バンパフェイスをその車幅方向のほぼ全体で確実に支持することができる。

この発明の一実施態様においては、上記スティフナは、上記サブフレームの前端に取付けられた取付け部を介して配設されたものである。
上述の取付け部としてはサブフレーム前端のクラッシュカンを用いてもよい。
上記構成によれば、スティフナを、取付け部を介して配設したので、スティフナの損傷時にはサブフレーム全体を交換する必要がなく、取付け部とスティフナとを交換するのみでよく、また、車種に応じた形状に容易に対応することができる。

この発明によれば、熱交換器より車幅方向外側に配設されたサブフレームを設け、左右一対のサブフレームの前端同士を連結しつつ前方に張り出したスティフナを備え、該スティフナを、上記サブフレームの下部に連結したので、通常時においてはスティフナの充分な取付け剛性を確保することができ、衝突時においてはスティフナがサブフレームから脱落しやすく、必要以上にスティフナが突っ張ることがなく、歩行者の安全性を充分に確保することができる効果がある。

本発明の車両の前部車体構造を示す斜視図 図１の要部平面図 図２のＡ−Ａ線矢視断面図 図２のＢ−Ｂ線矢視断面図 車両の前部車体構造を示す正面図 図３のＣ−Ｃ線矢視断面図 図６の底面図 スティフナの斜視図 衝突時の説明図

通常時においてはスティフナの充分な取付け剛性を確保することができ、衝突時においてはスティフナがサブフレームから脱落しやすく、必要以上にスティフナが突っ張ることがなく、歩行者の安全性を充分に確保するという目的を、車両前部において前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、上記フロントサイドフレームの下方に配設されフロントサスペンションを支持する左右一対のサブフレームと、上記左右一対のフロントサイドフレーム間に配設された熱交換器と、を備えた車両の前部車体構造において、上記サブフレームは、上記熱交換器より車幅方向外側に配設され、上記左右一対のサブフレームの前端同士を連結しつつ前方に張り出したスティフナを備え、該スティフナを、上記サブフレームの下部に連結す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。
図面は車両の前部車体構造を示し、図１は車両の前部車体構造を示す斜視図、図２は図１の要部の平面図、図３は図２のＡ−Ａ線矢視断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線矢視断面図である。また、図中、矢印Ｆは車両の前方を示し、矢印Ｒは車両の後方を示す。

図１〜図４において、エンジン１を搭載したエンジンルーム２の左右において、車両の前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム３，３を設けている。
上述のフロントサイドフレーム３は、フロントサイドフレームインナとフロントサイドフレームアウタとを接合固定して、車両の前後方向に延びるフロントサイド閉断面を有する車体剛性部材である。

上述のフロントサイドフレーム３の前端にはフランジ４およびクラッシュカン５側のフランジ６を介してクラッシュカン５を取付けており、左右一対のクラッシュカン５，５（衝突エネルギ吸収部材）の前部相互間には、車幅方向に延びるバンパレイン（詳しくは、バンパレインフォースメント）７を横架している。
このバンパレイン７は、車両前方側が開放した断面ハット形状に形成されており、バンパレイン７の前部に接合したクロージングプレート８で、該バンパレイン７の開放部を覆うと共に、バンパレイン７とクロージングプレート８との間には、車幅方向に延びる閉断面を形成している。

左右一対のフロントサイドフレーム３，３の下方には、フロントサスペンション（図示せず）を支持する左右一対のサブフレーム９，９を配設している。

図４に示すように、フロントサイドフレーム３前端のフランジ４には下方に延びる延長部４ａと、この延長部４ａから後方に延びる取付け座４ｂとを一体形成し、この取付け座４ｂの上面にはナット部材１０を溶接固定している。

また、同図に示すように、サブフレーム９を貫通する筒部材１１を設け、この筒部材１１の上端を取付け座４ｂの下面に当接させた状態で、上述の筒部材１１内部に位置する長尺のボルト１２を、ナット部材１０に締付けることで、フロントサイドフレーム３の下方にサブフレーム９を取付けたものである。
さらに、図４に示すように、フランジ４における延長部４ａおよび取付け座４ｂと、フロントサイドフレーム３との間には、ブラケット１３を接合固定して、サブフレーム９の取付け強度の向上を図っている。

左右一対のサブフレーム９の前端部には、フランジ１４を介して取付け部としてのクラッシュカン１５（衝突エネルギ吸収部材）を一体的に取付けている。また、図２、図３に示すように、上述のフランジ１４の直後部おいて左右一対のサブフレーム９，９同士を、断面ハット形状のクロスメンバ１６で車幅方向に連結している。

図５は車両の前部車体構造を示す正面図、図６は図３のＣ−Ｃ線矢視断面図であって、図３、図５、図６に示すように、左右一対のフロントサイドフレーム３，３間には、熱交換器１７を配設している。

熱交換器１７は、エンジン冷却水を空冷するラジエータ１８と、空調用のコンデンサ（凝縮器）１９と、クーリングファン（図示せず）を覆うラジエータカウリング２０と、上述のラジエータ１８およびコンデンサ１９を覆う合成樹脂製のシュラウドパネル２１と、を備えている。

図３に示すように、上述のラジエータ１８は、ウオータチューブおよびフィンを有するコア部２２と、コア部２２の上部に一体的に設けられたアッパタンク２３と、コア部２２の下部に一体的に設けられたロアタンク２４と、を備えており、図１に示すように、エンジン１のウオータジャケットとアッパタンク２３との間を、インレットホース２５で連通接続すると共に、ロアタンク２４とエンジン１のウオータジャケットとの間を、アウトレットホース２６で連通接続している。

図１、図３に示すように、上述の熱交換器１７の上方には、車幅方向に延びるシュラウドアッパ２７を設けており、このシュラウドアッパ２７の車幅方向両サイド部を車両デザインに対応して後方に向けて屈曲形成し、その後端部２７ａを図１に示すように、エプロンレインフォースメント２８に接続固定している。

また、図１に示すように、エプロンレインフォースメント２８とフロントサイドフレーム３におけるフロントサイドフレームアウタとの間にはホイールハウスインナ２９を取付けている。
さらに、図２、図３に示すように、熱交換器１７の直前方で、かつバンパレイン７の下方部には、インタクーラ３０を配設している。

このインタクーラ３０は過給機のコンプレッサで加熱された吸気を冷却し、エンジンの吸気充填効率を高めるためのものであって、該インタクーラ３０の左右両部には上流側フランジ３１と、下流側フランジ３２とが一体的に設けられており、上流側フランジ３１には、過給機のコンプレッサ室とインタクーラ３０とを接続する上流側吸気ダクト３３を取付けており、下流側フランジ３２には、インタクーラ３０で冷却した吸気をエンジン１におけるシリンダヘッドの吸気ポートに向けて供給する下流側吸気ダクト３４を取付けている。
つまり、上述の各吸気ダクト３３，３４は、エンジン１の燃焼用の空気を供給するための吸気管である。

図２、図６に示すように、左右一対のサブフレーム９，９は、左右一対のフロントサイドフレーム３，３の真下において上述の熱交換器１７よりも車幅方向外側に配設されており、これら左右一対のサブフレーム９，９の前端同士、詳しくは、左右のクラッシュカン１５，１５同士を連結しつつ前方に張り出した合成樹脂製のスティフナ４０を設けている。
このスティフナ４０は、車両が歩行者と衝突した際、歩行者の足を払って、当該歩行者をボンネット上に移動させて、歩行者の安全性を確保するための足払い部材である。

図７は、図６の底面図であって、図６、図７に示すように、上述のスティフナ４０の左右両側の後部４０ａ，４０ａは、サブフレーム９の下部、詳しくは、サブフレーム９の前端部に設けられたクラッシュカン１５の下部に連結されている。

この連結部の断面を図４に示すように、スティフナ４０の後部４０ａは、クラッシュカン１５の下面に対して、ボルト、ナット，クリップまたはファスナなどの取付け部材４１を用いて、その下方側から取付けられている。

図８はスティフナ４０を単体で示す斜視図であって、図１〜図８で示すように、このスティフナ４０はバンパレイン７よりも前方に張り出しており、かつ、車幅方向の略全幅にわたって延びるもので、このスティフナ４０は、車幅方向中央に位置する主体部４０ｂと、この主体部４０ｂの後方に位置する主体部後部４０ｃと、この主体部後部４０ｃと主体部４０ｂとの前後方向中間に段差状に形成された当接面４０ｄと、シュラウドパネル２１より車幅方向の外側まで延出する左右の延出部４０ｅ，４０ｅと、この延出部４０ｅと主体部４０ｂおよび主体部後部４０ｃとの間に形成され上述の吸気ダクト３３，３４との干渉を回避するように車両後方側が開放した切欠き部４０ｆ，４０ｆと、上述の左右両側の後部４０ａ，４０ａと、を一体形成したものである。

上述の熱交換器１７は、既述したように、ラジエータ１８およびコンデンサ１９を覆うシュラウドパネル２１を備えており、上述のスティフナ４０は図３に示すように、前突時にシュラウドパネル２１の前面２１ａと当接する当接面４０ｄを有していて、このスティフナ４０の主体部後部４０ｃは、複数のクリップ４２（図３、図８参照）を用いてシュラウドパネル２１の下部にその下側から連結されている。

また、図２、図６、図７に示すように、スティフナ４０の左右の切欠き部４０ｆ，４０ｆを利用して、上述の吸気ダクト３３，３４を配設することで、スティフナ４０の配設と、吸気ダクト３３，３４のレイアウトとの両立を図るように構成している。

さらに、図８に示すように、スティフナ４０の当接面４０ｄの直前部には、車幅方向に間隔を隔てて複数の開口部４０ｇ…を形成し、この開口部４０ｇを有効利用して、インタクーラ３０で暖まった熱を下方へ排出するように構成している。
上述の各開口部４０ｇ，４０ｇ間には、上方に隆起するビード部４０ｈ…を一体形成すると共に、ビード部４０ｈの後面を上述の当接面４０ｄと面一状になるように一体化して、ビード部４０ｈ後面にて当接面４０ｄの拡大を図るように構成している。

ところで、図３に示すように、バンパレイン７の前方には、フロントバンパの外表面を構成するバンパフェイス４３が取付けられる一方、スティフナ４０およびクロスメンバ１６の下部には、アンダカバー４４が取付けられる。
そこで、上述のスティフナ４０の主体部４０ｂには、図５、図８に示すように、該主体部４０ｂから下方へ突出する複数のアンダカバー支持部４０ｉが一体形成されている。これらのアンダカバー支持部４０ｉは主体部４０ｂの車幅方向に所定間隔を隔てて複数形成されたものである。

また、上述のスティフナ４０における左右の延出部４０ｅ，４０ｅには、バンパフェイス４３の下部を支持するバンパフェイス支持部４０ｊ，４０ｊを一体形成している。該バンパフェイス支持部４０ｊ，４０ｊは、延出部４０ｅから下方へ突出するように形成されている。

さらに、図４に示すように、上述のスティフナ４０は、サブフレーム９の前端に取付けられた取付け部としてのクラッシュカン１５を介して配設されたものであって、これにより、スティフナ４０の損傷または破損時にあってはサブフレーム９の全体を交換する必要がなく、クラッシュカン１５とスティフナ４０とを交換するのみでよく、メンテナンス性の向上を図るように構成している。

図示実施例は上記の如く構成するものにして、以下作用を説明する。
通常時において上述のスティフナ４０は、図８に示す２つの取付け部材４１，４１を用いて、その両サイドがクラッシュカン１５に下方から連結されると共に、その主体部後部４０ｃが同図に示す複数（この実施例では３つ）のクリップ４２を用いて、シュラウドパネル２１に下方から連結されているので、スティフナ４０を熱交換器１７よりも車幅方向外側までの幅広構造と成して配設しても、該スティフナ４０の充分な取付け剛性を確保することができる。

一方で、車両が歩行者と衝突した際には、スティフナ４０で歩行者の足を払って、当該歩行者をボンネット上に移動させ、この際の衝撃によりスティフナ４０は図９に示すように、サブフレーム９前端のクラッシュカン１５およびシュラウドパネル２１の下面から脱落するので、必要以上にスティフナ４０が突っ張ることがなく、歩行者の安全性を確保することができる。
なお、図９において、仮想線αは非衝突時（通常時）のバンパフェイス４３の位置を示す。

このように、上記実施例の車両の前部車体構造は、車両前部において前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム３，３と、上記フロントサイドフレーム３，３の下方に配設されフロントサスペンションを支持する左右一対のサブフレーム９，９と、上記左右一対のフロントサイドフレーム９，９間に配設された熱交換器１７と、を備えた車両の前部車体構造であって、上記サブフレーム９は、上記熱交換器１７より車幅方向外側に配設され、上記左右一対のサブフレーム９，９の前端同士を連結しつつ前方に張り出したスティフナ４０を備え、該スティフナ４０は、上記サブフレーム９の下部に連結されたものである（図２、図３参照）。

この構成によれば、スティフナ４０を熱交換器１７より外側に配設する際に、該スティフナ４０の外側をサブフレーム９の下部に連結したので、通常時においては該スティフナ４０の充分な取付け剛性を確保することができる。
しかも、衝突時においてはスティフナ４０がサブフレーム９から脱落しやすく、必要以上にスティフナ４０が突っ張ることがなく、歩行者の安全性を充分に確保することができる。

また、上記熱交換器１７は、ラジエータ１８を覆うシュラウドパネル２１を備え、上記スティフナ４０は、前突時に上記シュラウドパネル２１の前面と当接する当接面４０ｄを有して該シュラウドパネル２１に連結されたものである（図３参照）。
この構成によれば、上述の当接面４０ｄを備えているので、前突時にスティフナ４０とシュラウドパネル２１とが面同士で当接し、この結果、スティフナ４０に入力される荷重をシュラウドパネル２１で受け止めることができる。

さらに、上記左右一対のサブフレーム９，９間に配設された上記スティフナ４０は、ラジエータ１８を覆うシュラウドパネル２１の下部に連結されたものである（図３参照）。
この構成によれば、スティフナ４０の連結部位がシュラウドパネル２１の下部であるから、通常時におけるスティフナ取付け剛性を確保しつつも、前突時においてはスティフナ４０をシュラウドパネル２１から脱落させやすくなり、必要以上にスティフナ４０が突っ張らないので、歩行者の安全性確保を図ることができる。

加えて、上記スティフナ４０は、エンジン１の燃焼用の空気を供給するための吸気ダクト３３，３４との干渉を回避する切欠き部４０ｆ，４０ｆを備えたものである（図２、図８参照）。
この構成によれば、スティフナ４０の配設と、吸気ダクト３３，３４のレイアウトとの両立を図ることができる。

また、上記スティフナ４０は、上記シュラウドパネル２１より車幅方向外側まで延出する延出部４０ｅを備え、該延出部４０ｅは、バンパフェイス４３を支持する支持部（バンパフェイス支持部４０ｊ参照）を備えたものである（図３、図５、図６参照）。
この構成によれば、スティフナ４０の上記延出部４０ｅを利用して、バンパフェイス４３をその車幅方向のほぼ全体で確実に支持することができる。

さらに、上記スティフナ４０は、上記サブフレーム９の前端に取付けられた取付け部（クラッシュカン１５参照）を介して配設されたものである（図４参照）。
この構成によれば、スティフナ４０を、取付け部（クラッシュカン１５参照）を介して配設したので、スティフナ４０の損傷時にはサブフレーム９全体を交換する必要がなく、取付け部（クラッシュカン１５参照）とスティフナ４０とを交換するのみでよく、また、車種に応じた形状に容易に対応することができる。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明の支持部は、実施例のバンパフェイス支持部４０ｊに対応し、
以下同様に、
取付け部は、クラッシュカン１５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。

１…エンジン
３…フロントサイドフレーム
９…サブフレーム
１５…クラッシュカン（取付け部）
１７…熱交換器
１８…ラジエータ
２１…シュラウドパネル
３３，３４…吸気ダクト
４０…スティフナ
４０ｄ…当接面
４０ｅ…延出部
４０ｆ…切欠き部
４０ｊ…バンパフェイス支持部（支持部）
４３…バンパフェイス

Claims (6)

1. 車両前部において前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、
   上記フロントサイドフレームの下方に配設されフロントサスペンションを支持する左右一対のサブフレームと、
   上記左右一対のフロントサイドフレーム間に配設された熱交換器と、を備えた車両の前部車体構造であって、
   上記サブフレームは、上記熱交換器より車幅方向外側に配設され、
   上記左右一対のサブフレームの前端同士を連結しつつ前方に張り出したスティフナを備え、
   該スティフナは、上記サブフレームの下部に連結されたことを特徴とする
   車両の前部車体構造。
2. 上記熱交換器は、ラジエータを覆うシュラウドパネルを備え、
   上記スティフナは、前突時に上記シュラウドパネルの前面と当接する当接面を有して該シュラウドパネルに連結された
   請求項１記載の車両の前部車体構造。
3. 上記左右一対のサブフレーム間に配設された上記スティフナは、
   ラジエータを覆うシュラウドパネルの下部に連結された
   請求項１または２記載の車両の前部車体構造。
4. 上記スティフナは、エンジンの燃焼用の空気を供給するための吸気ダクトとの干渉を回避する切欠き部を備えた
   請求項１〜３の何れか１に記載の車両の前部車体構造。
5. 上記スティフナは、上記シュラウドパネルより車幅方向外側まで延出する延出部を備え、
   該延出部は、バンパフェイスを支持する支持部を備えた
   請求項１〜４の何れか１に記載の車両の前部車体構造。
6. 上記スティフナは、上記サブフレームの前端に取付けられた取付け部を介して配設された
   請求項１〜５の何れか１に記載の車両の前部車体構造。

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