説明

車両前部構造

【課題】種々の車両に適用でき、後退しながら段差を下りる際に、確実にラジエータと路面との衝突を防止可能な車両前部構造を提供する。
【解決手段】車体フレームの下側に弾性支持されるサブフレーム3と、当該サブフレーム3の車両前後方向前方に配置されたラジエータ4と、を備える車両に、サブフレーム3の前側に、ラジエータ4側に向けて斜め下方に突出するラジエータガード5を設ける。このようにすれば、段差を後退しながら下りる際に、ラジエータガード5が段差に衝突することで、車両の軌道が斜め上方に変わり、ラジエータ4自体の衝突を回避できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は車両前部構造に関し、特にラジエータの路面との干渉を防止する車両前部構造に関する。
【背景技術】
【0002】
サスペンションアームを支持すると共に、車体に支持されるサブフレームと、サブフレームの車両前後方向前方に配置されたラジエータと、を備える車両前部構造においては、高い段差を後退しながら下りるとき、ラジエータが段差部分で路面に衝突する場合があるという問題が知られている。
ところで、ラジエータ等の車両前部に搭載される部材を保護するための技術として、特許文献1に示すものが知られている。この特許文献1では、車両のサイドフレームから当該サイドフレームよりも車両前後方向前側に突出した車体フレームにかけて、ブラケットを掛け渡すことで、車両が前方の障害物と衝突したときに、当該サイドフレームと車体フレームの間に配置されるラジエータ等が損傷するのを防止している。
【特許文献1】特開平6−270838号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
上記問題は、特許文献1に示す技術によっても回避することができるが、当該技術では車両前方からの衝突入力によるラジエータの損傷を避ける目的からサブフレームを前方の車体フレームに掛け渡さなければならず、例えば、車体フレームの前方への突出量が小さい場合や、サブフレームと車体フレームの間にスペースがない場合等、レイアウトによっては、上記技術を適用できない場合があった。
本発明は上述のような問題点に鑑みてなされたものであり、種々の車両に適用でき、後退しながら段差を下りる際に、確実にラジエータと路面との衝突を防止可能な車両前部構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0004】
上記課題を解決するために、本発明による車両前部構造は、車体フレームの下側に弾性支持されるサブフレームと、前記サブフレームの車両前後方向前方に配置されたラジエータと、を備える車両前部構造において、前記サブフレームの前側に取り付けられ、前記サブフレームの下方又は前記ラジエータ側に向けて斜め下方に突出した突起部材を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0005】
本発明によれば、後退しながら段差を下りる際に、確実にラジエータと路面との衝突を防止できる。また、取り付けが容易で、種々の車両に適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本実施形態では車両前後方向前側にエンジンを搭載するフロントエンジンの車両構成を例に説明する。図1(a)は本実施形態の車両前部構造の概要を示す図である。
車体フレーム2は、車両前後方向に延在する左右一対のフロントサイドメンバ21と、車幅方向に延びて左右のフロントサイドメンバ21間を連結する複数のフロントクロスメンバ(不図示)と、から構成される。各フロントサイドメンバ21は、ダッシュパネル(不図示)部分で下方に屈曲して傾斜部21aを構成し、その傾斜部21aより車両前後方向後方が車体フロアの下側に配置されるエクステンション部21bとなっている。
【0007】
上記車体フレーム1の車両前後方向前側にはラジエータ4が配置されると共に、下側にはサブフレーム3が弾性支持される。
サブフレーム3は、図2に示すように、フレーム本体31と、連結部材32と、を備えて構成される。図2のサブフレーム3は、独立懸架式のサスペンションを構成するものであり、左右のサスペンションアーム(図示せず)を揺動可能に結合することで、車輪を車体に連結する。また、上記サスペンションアーム等のサスペンションを構成する部材の他に、図2のサブフレーム3にはエンジンも搭載される。
フレーム本体31は、フロントサイドメンバ21と上下に対向して車幅方向に延びる左右のサブサイドフレーム31a,31aと、その左右のサブサイドフレーム31a,31a間を連結する前後のサブクロスフレーム31b,31bと、を備え井桁状に形成されている。
【0008】
連結部材32は、サブサイドフレーム31aの前端とサブクロスフレーム31bとの結合部分からこれと上下で対向するフロントサイドメンバ21まで延設され、これらサブサイドフレーム31a及びサブクロスフレーム31bとフロントサイドメンバ21とを連結している。連結部材32は、サブサイドフレーム31aに一体的に結合する。一方、結合する連結部材32の上部は、筒状となって、その内周にインシュレータ33を嵌合しており、これを介してフロントサイドメンバ21に結合している。インシュレータ33は、軸を上下に向けて配置される内筒と、内筒の外周にこれと同軸に配置される外筒と、内筒及び外筒の間に介装される弾性体と、を備え、外筒が連結部材32に嵌合されると共に、内筒内を貫通するボルトによってフロントサイドメンバ21に固定されている。このように、連結部材32とフロントサイドメンバ21とを弾性体を介して結合し、結合部分の拘束力を小さくすることで、車両前後方向の衝突入力があった場合に、サブフレーム3の変形に伴うフロントサイドメンバ21の曲げ変形を誘発しにくくし、圧縮変形が支配的となるようにしている。
【0009】
そして、本実施形態において、上記サブフレーム3の車両前後方向前側に配されたサブクロスフレーム31bに、左右1対のラジエータガード5,5が取り付けられている。このラジエータガード5が、本発明の突起部材に相当する。左右1対のラジエータガード5,5は、サブクロスフレーム31bのうち、ラジエータ4の車幅方向両端部の後方又は当該後方の部分よりも車幅方向外側の部分に配置されている。図3(a)に、ラジエータガード5の斜視図、及び、その斜視図の下に車両への取り付け状態を説明する側面図を示す。各ラジエータガード5は、サブクロスフレーム31bの下側からラジエータ4に向かって斜め下方に突出した略コ字状部材である。当該略コ字状部材の凹部34aは車両前後方向後方に向けて配置されている。また、ラジエータガード5は、車両前後方向両側から最下端部5bに向かうにつれて突出した前後の傾斜面5c、5cを備える。その最下端部5bはラジエータ4よりも下方に突出するものの、平坦な路面に干渉しない長さとなっている。
なお、本実施形態ではラジエータガード5は鋼より形成され、サブクロスフレーム31bには溶接により取り付けられている。
【0010】
次に、図2(b)〜(d)を参照して、本実施形態の作用、効果について説明する。
図2(b)〜(d)は車両が後退しながら縁石などの段差を通過する場合の車両前部の様子を示す概念図である。図2(b)は、後輪(図示せず)が段差を通過した後、前輪FWが段差を通過する前の状態を示す。
その状態から後退して、前輪FWが段差を通過すると、これに続いて車両前部も下段に向けて斜め下方に移動する。しかし、車体が完全に下段上に移動するまでの間に、車両前後方向前側のサブクロスフレーム31bが段差上に差し掛かったところで、下方に突出したラジエータガード5が上段側路面に衝突する。このとき受ける上向きの反力により、車体前部の軌道が変化し、斜め上方への移動に切り替わり(図2(c))、上段側路面から離れる。これにより、当初のラジエータ4の軌道上に位置した上段側路面が衝突後の軌道から外れ、ラジエータ4自体は衝突することなく下段上に移動することができる。
【0011】
さらに、衝突時にはラジエータガード5に圧縮力が働くが、ラジエータガード5は、略コ字状に形成されているため、全体として突出長さを略維持しつつ、開放された車両前後方向後ろ側の部分が圧縮方向に若干塑性変形する。これにより、上段側路面に衝突した際の衝突エネルギーは、ラジエータガード5を介してサブフレーム3に全て伝わることなく、一部が塑性変形エネルギーとして吸収される。このため、ラジエータガード5の衝突によって、車体フレーム2ほど剛性が高くはないサブフレーム3が変形するのを防止できる。
【0012】
例えば、もし衝突エネルギーを全て伝える構造にすると、サブフレーム3が変形するのを回避するために、ラジエータガード5をより剛性の高い車体フレーム2に取り付ける必要が生じる。しかし、その場合には、図1に示すような車両前部構造であると、車体フレーム2から連結部材32を挟んでサブフレーム3の下方までラジエータガードを延設しなければならない。こうしてラジエータガードが長くなれば、それだけ重くなってしまうほか、ラジエータガード自体の剛性が不足してしまい、1度の衝突で大きく変形し使用不能になるおそれがある。これに対し、本実施形態では、車体フレーム2の下側に弾性支持されるサブフレーム3に、ラジエータガード5を取り付けるため、ラジエータガード5を短くできる。このため、ラジエータガード5自体に、ラジエータの軌跡をコントロールするのに十分な剛性を確保でき、また耐久性も確保できる。また、サブフレーム3に加わる荷重は、上記のように塑性変形を許容することで低減されるので、比較的剛性の小さいサブフレーム3でも十分に成立する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【0013】
(変形例)
例えば、ラジエータガード5の形状は上記のものに限定されず、例えば、ラジエータガード5が傾斜面5c,5cを備えず、例えば、図3の(b)に示すように下端が平坦な面となっているものでもよい。但し、例えば、ラジエータガード5下端部の高さと同等又はそれ以上の高さの段差に前進で乗り上げる際に、最下端部5bに向かうにつれて突出する構造にすると、ラジエータガード5が段差面に真正面から衝突することなく、前方に向く傾斜面5cが段差面に沿って乗り上げて段差を通過することができる。なお、前進しながら段差に乗り上げる場合と同様に、後退しながら段差に乗り上げる場合も、後方に向く傾斜面5cが段差面に沿って乗り上げることで段差を通過することができる。
【0014】
また、図3(b)及び(c)に示すように、中実部材からなるラジエータガード5を用いることもできる。但し、図3(a)に示すようにコ字状部材を用いると、上述のように、下端部が路面と衝突した際にラジエータガード5が塑性変形しやすくなるので好ましい。なお、コ字状部材の車両前後方向後方に向く面を開放せずに、図3(d)に示すように、前方に向く面の方を開放してもよい。また、両方を開放してもよいが、片方のみをコ字状に開放すると、一方の側を塑性変形させつつ、他方の側の形状を維持することができるので、衝突エネルギーを吸収しつつラジエータガード5の地上高を維持することができる。なお、中実部材を用いる場合には、例えば、衝突エネルギーが全てサブフレーム3に伝わらないように、塑性変形可能な硬度の低い材料で形成してもよい。
【0015】
このほか、図示しないが、ラジエータガード5を斜め下方に突出させずに、サブフレーム3の真下に突出させてもよい。斜め下方に突出させる場合は、ラジエータ4の直ぐ後方にラジエータガード5の最も突出した部分を配置することが可能である。また、斜め下方に突出させる場合は、車両前後方向片側のみを塑性変形させたりるすることが可能である。
【0016】
また、ラジエータガード5は、上記実施形態のように2つ配置せずに、1つのみ、又は、3つ以上設けてもよい。1つでなく、ラジエータ4の幅と略同等の間隔を置いて、2つを配置することで、段差に向かって直進せずに、斜めから侵入することで、ラジエータ4下端部の路面に対する高さが左右で変わる場合にも対応可能となる。
また、本発明の適用は上記構造のサブフレーム3に限定されず、車体フレーム2やサブフレーム3が種々の構造をとる場合にも適用可能である。例えば、図4に示すように、サブフレーム3に連結部材32を備えないで、車体フレーム2のフロントサイドメンバ21が前部で下方に延びてサブフレーム3に接続する構造の場合にも、本発明を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】(a)は本実施形態の車両から見た車両前部構造を説明する図、(b)〜(d)は、車両が後退しながら段差を下りる様子を説明する図である。
【図2】ラジエータガードを取り付けたサブフレームを示す図である((a)は車両側面から見た図、(b)は下面図、(c)は上面図)。
【図3】ラジエータガードを説明する図である。
【図4】他の構造のサブフレームに本発明を適用した場合を示す図である。
【符号の説明】
【0018】
1 車体フレーム、2 車体フレーム、21 フロントサイドメンバ、21a 傾斜部、21b エクステンション部、3 サブフレーム、4 ラジエータ、31 フレーム本体、31a サブサイドフレーム、31b サブクロスフレーム、32 連結部材、33 インシュレータ、5 ラジエータガード、5a 凹部、5b 最下端部、5c 傾斜面、FW 前輪

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体フレームの下側に弾性支持されるサブフレームと、
前記サブフレームの車両前後方向前方に配置されたラジエータと、
を備える車両前部構造において、
前記サブフレームの前側に取り付けられ、前記サブフレームの下方又は前記ラジエータ側に向けて斜め下方に突出した突起部材を備えることを特徴とする車両前部構造。
【請求項2】
前記サブフレームは、
車幅方向に間隔を置いて配置され、車両前後方向に延在する1対のサブサイドメンバと、
前記1対のサブサイドメンバの前側からそれぞれ上方に延び、前記車体フレームに弾性支持される連結部材と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の車両前部構造。
【請求項3】
前記突起部材は、車幅方向に離れて左右1対設けられ、当該1対の突起部材は、前記ラジエータの車幅方向両端部の略後方又は当該後方の部分よりも車幅方向外側の部分に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両前部構造。
【請求項4】
前記突起部材は、路面との衝突により一部が塑性変形可能に構成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両前部構造。
【請求項5】
前記突起部材は、前記サブフレームの下方又は前記ラジエータ側に向けて斜め下方に延びる略コ字状部材であり、凹部を車両前後方向前方又は後方に向けて配置されていることを特徴とする請求項4に記載の車両前部構造。
【請求項6】
前記突起部材は、車両前後方向両側から最下端部に向かうにつれて突出していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両前部構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2007−186120(P2007−186120A)
【公開日】平成19年7月26日(2007.7.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−6383(P2006−6383)
【出願日】平成18年1月13日(2006.1.13)
【出願人】(000003997)日産自動車株式会社 (16,386)
【Fターム(参考)】