自動車の前部車体構造
【課題】ラジエータ支持部材の柱部材自体を補強することなく、また大型のブラケットを要することなく、ＥＡ部材への入力を柱部材全体に効率的に分散でき、ＥＡ部材の後退量を抑制してエネルギ吸収効果を高めることができる自動車の前部車体構造を提供する。
【解決手段】
柱部材５、５の上下方向中途部を前記サイドメンバ２，２に単純支持状態に取り付けるとともに、該柱部材５の上部５ａを、車両前後方向に延びる補強部材８によりアッパメンバ１０に連結した。
【解決手段】
柱部材５、５の上下方向中途部を前記サイドメンバ２，２に単純支持状態に取り付けるとともに、該柱部材５の上部５ａを、車両前後方向に延びる補強部材８によりアッパメンバ１０に連結した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体前部に配置されたラジエータ支持部材の下端部に車幅方向に延びるエネルギ吸収部材（以下、ＥＡ部材と記す）を配設した自動車の前部車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車体前部の下端部にＥＡ部材を配設し、車両前方衝突時に、被衝突物に作用する衝撃力を前記ＥＡ部材で吸収しつつ、該被衝突物が車両下方に巻き込まれるのを防止するようにした前部車体構造が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、下肢ＥＡ部材を、大型ブラケットを介してサイドメンバ，バンパリインホースに強固に固定している。また、特許文献２では、下肢ＥＡ部材をラジエータ支持部材の下枠に配設するとともに、該ＥＡ部材を回動リンクを介してバンパリインホースに結合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４５１１３号公報
【特許文献２】特開２０１０−８９７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１に記載の従来構造では、大型のブラケットを要するので、それだけ車体重量及びコストが増加するという問題がある。
【０００６】
また前記特許文献２に記載の従来構造では、入力の一部を回動リンクの引っ張り力でバンパリインホースに負担させる効果はあるものの、ラジエータ支持部材の特に縦柱部材の剛性が不足している場合には、結局ＥＡ部材が後退してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、ラジエータ支持部材の柱部材自体を補強することなく、また大型のブラケットを要することなく、ＥＡ部材への入力を柱部材全体に効率的に分散でき、ＥＡ部材の後退を抑制してエネルギ吸収効果を高めることができる自動車の前部車体構造を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上下方向に延びる左，右の柱部材の上端部同士を上枠部材で、下端部同士を下枠部材で接続してなる矩形枠状のラジエータ支持部材の、前記左，右の柱部材の上下方向中途部を左，右のサイドメンバに取り付け、該柱部材の下端部の前側にエネルギ吸収部材（以下、ＥＡ部材、と記す）を掛け渡して取り付けた自動車の前部車体構造において、前記柱部材の上下方向中途部を前記サイドメンバに単純支持状態に取り付けるとともに、該柱部材の上部又は前記上枠部材を、車両前後方向に延びる補強部材により車体構造体に連結したことを特徴としている。
【０００９】
ここで本発明において、単純支持状態に取り付けるとは、柱部材に荷重が入力されても、該柱部材に、これの軸方向及びサイドメンバの軸方向の変位が生じないとみなすことのできる取付け状態を意味している。従って、柱部材のサイドメンバに対する相対角度は変化し得る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、前記柱部材の上下方向中途部を前記サイドメンバに単純支持状態に取り付けるとともに、該柱部材の上部又は上枠部材を、車両前後方向に延びる補強部材により車体構造体に連結した。そのため、車両前方から柱部材に入力された荷重を、柱部材のサイドメンバへの取付け点を支点とし、柱部材の上部を作用点として柱部材全体に分散させることができる。これにより、柱部材のサイドメンバへの取付け点における、車両前方からの荷重による曲げモーメントと、前記補強部材の反力による曲げモーメントとを相殺でき、ひいては前記取付け点における局部荷重を緩和できる。その結果、ラジエータ支持部材自体の剛性を増大させることなく、ＥＡ部材の後退量を軽減でき、エネルギ吸収効果を向上できる。
【００１１】
また大型のブラケットを必要としないので、車体重量やコストの増加を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１による自動車の車体前部の模式正面斜視図である。
【図２】前記車体前部の模式平面図である。
【図３】前記実施例１における作用を説明するための模式図である。
【図４】前記実施例１における作用を説明するための変位−荷重特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１ないし図４は、本発明の実施例１を説明するための図である。本実施例において、前後，左右とは、自動車の進行方向に見た状態での前後，左右を意味する。
【００１５】
図において、符号１は、本実施例構造が適用された自動車の車体前部であり、該車体前部1は模式的に示されている。前記車体前部１は、車体の左，右側部に配置された左，右のサイドメンバ２，２と、該サイドメンバ２，２の前端部２ａ，２ａに架け渡して配置されたラジエータ支持部材３と、該ラジエータ支持部材３の下端部前面に配置されたＥＡ部材４とを備えている。
【００１６】
前記ＥＡ部材４は、車両前方衝突時に歩行者の下肢への衝撃を軽減するとともに、歩行者が車体下方に巻き込まれるのを防止するためのものである。このＥＡ部材４は、例えば比較的薄い板金を用いて、横断面矩形状又はコ字形状で車幅方向に延びるように形成されており、歩行者の膝より低い高さに位置するように前記ラジエータ支持部材３に固定されている。
【００１７】
前記左右のサイドメンバ２，２は、横断面矩形状をなし、車両前後方向に延びる筒状に形成されている。該サイドメンバ２，２の前端面には支持プレート２ｂ，２ｂが固定されている。
【００１８】
前記ラジエータ支持部材３は、左，右の柱部材５，５の上端部５ａ，５ａ同士を上枠部材６で、下端部５ｂ，５ｂ同士を下枠部材７で接続してなる矩形枠状をなしている。
【００１９】
前記左，右の柱部材５は、例えば、横断面コ字形状をなし、上下方向に延びる棒状に形成されている。この左，右の柱部材５の上下方向中途部、望ましくは略中央部が、前記左，右のサイドメンバ２，２の前端の支持プレート２ｂに２本のボルト９，９で締め付け固定されている。前記ボルト９，９は車幅方向に並列配置されている。
【００２０】
ここで前記柱部材５は、前記サイドメンバ２に車幅方向に並列配置された２本のボルト９，９で結合されているので、荷重が入力されてもサイドメンバ２に対する該柱部材５の、これの軸方向における変位及びサイドメンバ２の軸方向における変位が生じないが、相対的な角度が変化可能の、いわゆる単純支持状態に前記サイドメンバセ２に取り付けられているとみなすことができる。
【００２１】
前記左，右の柱部材５，５の上端部５ａ，５ａは、車両前後方向の引っ張りに対して高い強度，剛性を有する補強部材８を介して該ラジエータ支持部材３の後方に位置する車体構造体、例えばアッパメンバ１０に連結されている。
【００２２】
前記補強部材８は、前記柱部材５の構成部材と同等以上の肉厚の鋼板により例えば横断面コ字形状に形成されている。この補強部材８の前端部８ｂは前記ラジエータ支持部材３の柱部材５の上端部５ａに溶接固定され、後端部８ｃはボルト８ａにより前記アッパメンバ１０に連結されている。
【００２３】
本実施例１において、前記ＥＡ部材４に荷重Ｆが入力された場合の作用効果を説明する。
【００２４】
まず、図３（ａ）に示すように、柱部材５をサイドメンバ２に対して、例えば上下に離した複数のボルト９′，９′で固定する等の、いわゆる固定支持状態に取り付けるとともに、前記補強部材８を備えていない従来構造を考える。この従来構造の場合は、前記荷重Ｆは、前記柱部材５の前記ボルト９′，９′による固定支持部ａより下側部分のみで負担され、上側部分の剛性は前記荷重Ｆの負担に寄与しない。その結果、前記柱部材５のサイドメンバ２への固定支持部ａの曲げモーメントはＭと大きくなる。
【００２５】
一方、本実施例では、図３（ｂ）に示すように、前記柱部材５の上下方向中途部を、車幅方向に並列配置されたボルト９，９で前記サイドメンバ２に単純支持状態に取り付けるとともに、該柱部材５の上端部５ａを、車両前後方向に延びる補強部材８によりアッパメンバ１０に連結した。そのため、車両前方からの荷重Ｆを、柱部材５のサイドメンバ２への取付け点ｂを支点とし、柱部材５の上端部５ａを作用点として柱部材５全体に分散させることができる。これにより、柱部材５のサイドメンバ２への取付け点ｂにおける、車両前方からの荷重Ｆによる曲げモーメントＭ1と、前記補強部材８の反力Ｆ′による曲げモーメントＭ2とを相殺させることができ、前記取付け点ｂにおける曲げモーメントひいては局部応力を緩和できる。その結果、ラジエータ支持部材３自体の剛性を増大させることなく、ＥＡ部材４の後退量を軽減できる。
【００２６】
また図４に示すように、本実施例構造におけるエネルギ吸収量を、前記図３（ａ）に示す従来例のエネルギ吸収量Ａに対してエネルギ吸収量Ｂに大きく向上できる。
【００２７】
また、本実施例では、柱部材５をサイドメンバ２に対して、車幅方向に並列配置された２本のボルト９，９で結合するだけの簡易構造で単純支持状態に取り付けることができる。
【００２８】
なお、前記実施例では、柱部材５の上端部５ａを補強部材８で車体構造体に連結したが、本発明では、ラジエータ支持部材３の上枠部材６を補強部材８で車体構造体に連結しても良い。
【００２９】
また、前記実施例では、柱部材５をサイドメンバ２に、車幅方向に並列配置された２本のボルト９，９で結合することにより、該柱部材５をサイドメンバ２に対して単純支持状態に取付けたが、本発明では、サイドメンバ２の側面と柱部材５の側面とを１本のボルトにより結合することにより前記単純支持状態を実現しても良い。
【符号の説明】
【００３０】
１ 前部車体
２ サイドメンバ
３ ラジエータ支持部材
４ ＥＡ部材
５ 柱部材
５ａ 上端部
５ｂ 下端部
６ 上枠部材
７ 下枠部材
８ 補強部材
１０ アッパメンバ（車体構造体）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体前部に配置されたラジエータ支持部材の下端部に車幅方向に延びるエネルギ吸収部材（以下、ＥＡ部材と記す）を配設した自動車の前部車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車体前部の下端部にＥＡ部材を配設し、車両前方衝突時に、被衝突物に作用する衝撃力を前記ＥＡ部材で吸収しつつ、該被衝突物が車両下方に巻き込まれるのを防止するようにした前部車体構造が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、下肢ＥＡ部材を、大型ブラケットを介してサイドメンバ，バンパリインホースに強固に固定している。また、特許文献２では、下肢ＥＡ部材をラジエータ支持部材の下枠に配設するとともに、該ＥＡ部材を回動リンクを介してバンパリインホースに結合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４５１１３号公報
【特許文献２】特開２０１０−８９７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１に記載の従来構造では、大型のブラケットを要するので、それだけ車体重量及びコストが増加するという問題がある。
【０００６】
また前記特許文献２に記載の従来構造では、入力の一部を回動リンクの引っ張り力でバンパリインホースに負担させる効果はあるものの、ラジエータ支持部材の特に縦柱部材の剛性が不足している場合には、結局ＥＡ部材が後退してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、ラジエータ支持部材の柱部材自体を補強することなく、また大型のブラケットを要することなく、ＥＡ部材への入力を柱部材全体に効率的に分散でき、ＥＡ部材の後退を抑制してエネルギ吸収効果を高めることができる自動車の前部車体構造を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上下方向に延びる左，右の柱部材の上端部同士を上枠部材で、下端部同士を下枠部材で接続してなる矩形枠状のラジエータ支持部材の、前記左，右の柱部材の上下方向中途部を左，右のサイドメンバに取り付け、該柱部材の下端部の前側にエネルギ吸収部材（以下、ＥＡ部材、と記す）を掛け渡して取り付けた自動車の前部車体構造において、前記柱部材の上下方向中途部を前記サイドメンバに単純支持状態に取り付けるとともに、該柱部材の上部又は前記上枠部材を、車両前後方向に延びる補強部材により車体構造体に連結したことを特徴としている。
【０００９】
ここで本発明において、単純支持状態に取り付けるとは、柱部材に荷重が入力されても、該柱部材に、これの軸方向及びサイドメンバの軸方向の変位が生じないとみなすことのできる取付け状態を意味している。従って、柱部材のサイドメンバに対する相対角度は変化し得る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、前記柱部材の上下方向中途部を前記サイドメンバに単純支持状態に取り付けるとともに、該柱部材の上部又は上枠部材を、車両前後方向に延びる補強部材により車体構造体に連結した。そのため、車両前方から柱部材に入力された荷重を、柱部材のサイドメンバへの取付け点を支点とし、柱部材の上部を作用点として柱部材全体に分散させることができる。これにより、柱部材のサイドメンバへの取付け点における、車両前方からの荷重による曲げモーメントと、前記補強部材の反力による曲げモーメントとを相殺でき、ひいては前記取付け点における局部荷重を緩和できる。その結果、ラジエータ支持部材自体の剛性を増大させることなく、ＥＡ部材の後退量を軽減でき、エネルギ吸収効果を向上できる。
【００１１】
また大型のブラケットを必要としないので、車体重量やコストの増加を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１による自動車の車体前部の模式正面斜視図である。
【図２】前記車体前部の模式平面図である。
【図３】前記実施例１における作用を説明するための模式図である。
【図４】前記実施例１における作用を説明するための変位−荷重特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１ないし図４は、本発明の実施例１を説明するための図である。本実施例において、前後，左右とは、自動車の進行方向に見た状態での前後，左右を意味する。
【００１５】
図において、符号１は、本実施例構造が適用された自動車の車体前部であり、該車体前部1は模式的に示されている。前記車体前部１は、車体の左，右側部に配置された左，右のサイドメンバ２，２と、該サイドメンバ２，２の前端部２ａ，２ａに架け渡して配置されたラジエータ支持部材３と、該ラジエータ支持部材３の下端部前面に配置されたＥＡ部材４とを備えている。
【００１６】
前記ＥＡ部材４は、車両前方衝突時に歩行者の下肢への衝撃を軽減するとともに、歩行者が車体下方に巻き込まれるのを防止するためのものである。このＥＡ部材４は、例えば比較的薄い板金を用いて、横断面矩形状又はコ字形状で車幅方向に延びるように形成されており、歩行者の膝より低い高さに位置するように前記ラジエータ支持部材３に固定されている。
【００１７】
前記左右のサイドメンバ２，２は、横断面矩形状をなし、車両前後方向に延びる筒状に形成されている。該サイドメンバ２，２の前端面には支持プレート２ｂ，２ｂが固定されている。
【００１８】
前記ラジエータ支持部材３は、左，右の柱部材５，５の上端部５ａ，５ａ同士を上枠部材６で、下端部５ｂ，５ｂ同士を下枠部材７で接続してなる矩形枠状をなしている。
【００１９】
前記左，右の柱部材５は、例えば、横断面コ字形状をなし、上下方向に延びる棒状に形成されている。この左，右の柱部材５の上下方向中途部、望ましくは略中央部が、前記左，右のサイドメンバ２，２の前端の支持プレート２ｂに２本のボルト９，９で締め付け固定されている。前記ボルト９，９は車幅方向に並列配置されている。
【００２０】
ここで前記柱部材５は、前記サイドメンバ２に車幅方向に並列配置された２本のボルト９，９で結合されているので、荷重が入力されてもサイドメンバ２に対する該柱部材５の、これの軸方向における変位及びサイドメンバ２の軸方向における変位が生じないが、相対的な角度が変化可能の、いわゆる単純支持状態に前記サイドメンバセ２に取り付けられているとみなすことができる。
【００２１】
前記左，右の柱部材５，５の上端部５ａ，５ａは、車両前後方向の引っ張りに対して高い強度，剛性を有する補強部材８を介して該ラジエータ支持部材３の後方に位置する車体構造体、例えばアッパメンバ１０に連結されている。
【００２２】
前記補強部材８は、前記柱部材５の構成部材と同等以上の肉厚の鋼板により例えば横断面コ字形状に形成されている。この補強部材８の前端部８ｂは前記ラジエータ支持部材３の柱部材５の上端部５ａに溶接固定され、後端部８ｃはボルト８ａにより前記アッパメンバ１０に連結されている。
【００２３】
本実施例１において、前記ＥＡ部材４に荷重Ｆが入力された場合の作用効果を説明する。
【００２４】
まず、図３（ａ）に示すように、柱部材５をサイドメンバ２に対して、例えば上下に離した複数のボルト９′，９′で固定する等の、いわゆる固定支持状態に取り付けるとともに、前記補強部材８を備えていない従来構造を考える。この従来構造の場合は、前記荷重Ｆは、前記柱部材５の前記ボルト９′，９′による固定支持部ａより下側部分のみで負担され、上側部分の剛性は前記荷重Ｆの負担に寄与しない。その結果、前記柱部材５のサイドメンバ２への固定支持部ａの曲げモーメントはＭと大きくなる。
【００２５】
一方、本実施例では、図３（ｂ）に示すように、前記柱部材５の上下方向中途部を、車幅方向に並列配置されたボルト９，９で前記サイドメンバ２に単純支持状態に取り付けるとともに、該柱部材５の上端部５ａを、車両前後方向に延びる補強部材８によりアッパメンバ１０に連結した。そのため、車両前方からの荷重Ｆを、柱部材５のサイドメンバ２への取付け点ｂを支点とし、柱部材５の上端部５ａを作用点として柱部材５全体に分散させることができる。これにより、柱部材５のサイドメンバ２への取付け点ｂにおける、車両前方からの荷重Ｆによる曲げモーメントＭ1と、前記補強部材８の反力Ｆ′による曲げモーメントＭ2とを相殺させることができ、前記取付け点ｂにおける曲げモーメントひいては局部応力を緩和できる。その結果、ラジエータ支持部材３自体の剛性を増大させることなく、ＥＡ部材４の後退量を軽減できる。
【００２６】
また図４に示すように、本実施例構造におけるエネルギ吸収量を、前記図３（ａ）に示す従来例のエネルギ吸収量Ａに対してエネルギ吸収量Ｂに大きく向上できる。
【００２７】
また、本実施例では、柱部材５をサイドメンバ２に対して、車幅方向に並列配置された２本のボルト９，９で結合するだけの簡易構造で単純支持状態に取り付けることができる。
【００２８】
なお、前記実施例では、柱部材５の上端部５ａを補強部材８で車体構造体に連結したが、本発明では、ラジエータ支持部材３の上枠部材６を補強部材８で車体構造体に連結しても良い。
【００２９】
また、前記実施例では、柱部材５をサイドメンバ２に、車幅方向に並列配置された２本のボルト９，９で結合することにより、該柱部材５をサイドメンバ２に対して単純支持状態に取付けたが、本発明では、サイドメンバ２の側面と柱部材５の側面とを１本のボルトにより結合することにより前記単純支持状態を実現しても良い。
【符号の説明】
【００３０】
１ 前部車体
２ サイドメンバ
３ ラジエータ支持部材
４ ＥＡ部材
５ 柱部材
５ａ 上端部
５ｂ 下端部
６ 上枠部材
７ 下枠部材
８ 補強部材
１０ アッパメンバ（車体構造体）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に延びる左，右の柱部材の上端部同士を上枠部材で、下端部同士を下枠部材で接続してなる矩形枠状のラジエータ支持部材の、前記左，右の柱部材の上下方向中途部を左，右のサイドメンバに取り付け、該柱部材の下端部の前側にエネルギ吸収部材を掛け渡して取り付けた自動車の前部車体構造において、
前記柱部材の上下方向中途部を前記サイドメンバに単純支持状態に取り付けるとともに、該柱部材の上部又は上枠部材を、車両前後方向に延びる補強部材により車体構造体に連結した
ことを特徴とする自動車の前部車体構造。
【請求項１】
上下方向に延びる左，右の柱部材の上端部同士を上枠部材で、下端部同士を下枠部材で接続してなる矩形枠状のラジエータ支持部材の、前記左，右の柱部材の上下方向中途部を左，右のサイドメンバに取り付け、該柱部材の下端部の前側にエネルギ吸収部材を掛け渡して取り付けた自動車の前部車体構造において、
前記柱部材の上下方向中途部を前記サイドメンバに単純支持状態に取り付けるとともに、該柱部材の上部又は上枠部材を、車両前後方向に延びる補強部材により車体構造体に連結した
ことを特徴とする自動車の前部車体構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１９２８３６（Ｐ２０１２−１９２８３６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５８２５６（Ｐ２０１１−５８２５６）
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【Ｆターム（参考）】
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