説明

車体前部構造

【課題】車体前部の強度・剛性を向上させる。
【解決手段】正面視矩形状のフロントバルクヘッド22の上辺を構成するフロントバルクヘッドアッパ28の両端から後方へ拡幅しながら延びる左右一対のフロントバルクヘッドアッパフレーム18,21を左右一対のホイールハウスアッパメンバにそれぞれ結合し、フロントバルクヘッドアッパ28及びフロントバルクヘッドアッパフレーム18,21に、フロントバルクヘッドアッパ28からフロントバルクヘッドアッパフレーム18,21の前端部に亘って覆うグリルカバー24が取付けられ、このグリルカバー24では、左右のフロントバルクヘッドアッパフレーム18,21への締結部31,32間に、これらの締結部31,32間を結ぶ線分35に沿うように長炭素繊維が配向された高強度帯36を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車体前部構造の改良に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の車体前部構造として、左右一対のフロントフェンダエプロン間に、樹脂及びガラス繊維からなるフロントエンドが配置されたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】特開平11−152062号公報
【0003】
特許文献1の図1を以下の図6で説明する。なお、符号は振り直した。
図6は従来の車体前部構造を構成するフロントエンドの斜視図であり、フロントエンド100は、樹脂及びガラス繊維により構成され、左右のフロントフェンダエプロン(不図示)間に渡されるラジエータ・グリルサポート部101と、このラジエータ・グリルサポート部101の両端部にそれぞれ設けられたランプサポートパネル部102と、これらのランプサポートパネル部102,102間に設けられたラジエータサポートパネル部103と、このラジエータサポートパネル部103の下端部に設けられたフロントクロスメンバ部104とが一体に形成されたものである。
上記のフロントエンド100の成形は、原材料として全長が2〜100mmのガラス繊維を含む樹脂ペレットを溶融させ、射出成形することにより行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
フロントエンド100中のガラス繊維は、溶融中に混練されて分散されるため、ガラス繊維の方向は定まらないので、フロントエンド100の引張り強さ等の強度は大きく向上せず、フロントエンド100による車体前部の強度・剛性の向上は難しい。
本発明の目的は、車体前部の強度・剛性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項1に係る発明は、車体前部にエンジン室とこのエンジン室より前側とを仕切るフロントバルクヘッドが設けられた車体前部構造において、正面視矩形状のフロントバルクヘッドの上辺を構成するフロントバルクヘッドアッパの両端から後方へ拡幅しながら延びる左右一対のフロントバルクヘッドアッパフレームを左右一対のホイールハウスアッパメンバにそれぞれ結合し、フロントバルクヘッドアッパ及びフロントバルクヘッドアッパフレームに、バルクヘッドアッパからフロントバルクヘッドアッパフレームの前端部に亘って覆うグリルカバーが取付けられ、このグリルカバーでは、左右のフロントバルクヘッドアッパフレームへの固定部間に、これらの固定部間を結ぶ線分に沿うように長繊維が配向された高強度帯を含むことを特徴とする。
【0006】
作用として、車体前方からフロントバルクヘッドに衝突力が入力されると、この衝突力は、フロントバルクヘッドアッパから左右のフロントバルクアッパフレームに伝わる。
この結果、左右のフロントバルクヘッドアッパフレームはそれぞれ車幅方向の側方へ開こうとするが、これをグリルカバーの高強度帯が弓の弦の如く作用することで阻止する。
従って、車体前部に発生する衝突反力が増大し、より大きな衝突エネルギーを吸収することが可能になり、車体前部の変形、破損が抑えられる。
【0007】
請求項2に係る発明は、グリルカバーでは、その前部がフロントバルクヘッドアッパに固定されることを特徴とする。
作用として、グリルカバーが、フロントバルクヘッドアッパとフロントバルクヘッドアッパフレームとに固定されるため、これらのフロントバルクヘッドアッパとフロントバルクヘッドアッパフレームとが面で繋がれ、フロントバルクヘッドアッパ及びフロントバルクヘッドアッパフレームの一方を他方で引張りながら衝突力を受けることが可能になり、車体前部の変形、破損が抑えられる。
これによって、フロントバルクヘッドアッパ、フロントバルクヘッドアッパフレーム等の車体前部構成材の強度・剛性を小さくすることが可能になり、軽量化が図れる。
【発明の効果】
【0008】
請求項1に係る発明では、正面視矩形状のフロントバルクヘッドの上辺を構成するフロントバルクヘッドアッパの両端から後方へ拡幅しながら延びる左右一対のフロントバルクヘッドアッパフレームを左右一対のホイールハウスアッパメンバにそれぞれ結合し、バルクヘッドアッパ及びフロントバルクヘッドアッパフレームに、フロントバルクヘッドアッパからフロントバルクヘッドアッパフレームの前端部に亘って覆うグリルカバーが取付けられ、このグリルカバーでは、左右のフロントバルクヘッドアッパフレームへの固定部間に、これらの固定部間を結ぶ線分に沿うように長繊維が配向された高強度帯を含むので、高強度帯によって左右のフロントバルクヘッドアッパフレームの変形、破損を抑えることができ、車体前部の強度・剛性を向上させることができる。従って、車両のオフセット衝突時、相手車両のバルクヘッドアッパフレームを変形させることができ、衝突エネルギー吸収能力を向上させることができる。
【0009】
また、車体前部の強度・剛性が向上することで、フロントバルクヘッドアッパ、フロントバルクヘッドアッパフレームの剛性を下げることができ、車体前部の軽量化を図ることができる。
【0010】
請求項2に係る発明では、グリルカバーでは、その前部がフロントバルクヘッドアッパに固定されるので、グリルカバーがフロントバルクヘッドアッパ及びフロントバルクヘッドアッパフレームの両方に固定されることで、車両衝突時に、グリルカバーの面で引張力を受けることができ、フロントバルクヘッドアッパ及びフロントバルクヘッドアッパフレームの一方を他方で引張りながら衝突力を受けることができるため、車体前部の変形、破損を抑えることができる。
【0011】
これによって、フロントバルクヘッドアッパ、フロントバルクヘッドアッパフレーム等の車体前部構成材の強度・剛性を小さくすることができ、車体前部のより一層の軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る車体前部構造を示す斜視図(図中の矢印(FRONT)は車両前方を示している。)であり、車体前部を構成するフロントボディ10は、車室のフロアパネル(不図示)側から前方に延びる左右一対のフロントサイドフレーム11,12と、左右のフロントピラー(不図示)間に配置されて車室とエンジン室13とを隔てるダッシュボード14と、エンジン室13と左右の前輪(不図示)とを隔てるとともに前輪用ダンパ(不図示)を支持するためにダッシュボード13の両端から前方に延びる左右一対のフロントホイールハウス16,17と、これらのフロントホイールハウス16,17、詳しくは、フロントホイールハウス16,17の上部を構成するホイールハウスアッパメンバ16A,17Aからそれぞれ前方に延びる左右一対のフロントバルクヘッドアッパフレーム18,21と、サイドフレーム11,12及びフロントバルクヘッドアッパフレーム18,21のそれぞれの前端に取付けられたフロントバルクヘッド22とを備える。
【0013】
フロントバルクヘッドアッパフレーム18,21は、フロントバルクヘッド22側からは後方に行くにつれて車幅方向の間隔が開くように後方に延びている。
フロントバルクヘッド22は、エンジン室13と、エンジン室13より前側とを仕切るとともにラジエータ、ヘッドランプ、フロントグリル等を支持する枠状の構造体である。
【0014】
上記フロントバルクヘッドアッパフレーム18,21及びフロントバルクヘッド22の上部には、グリルカバー24が取付けられている。
グリルカバー24は、エンジン室13の意匠性を高めるために、熱硬化性樹脂、ガラス繊維、炭素繊維から形成された繊維強化プラスチック製の部品である。
【0015】
図2は本発明に係る車体前部の正面図であり、車体前端部上部を覆うように左右のフロントバルクヘッドアッパフレーム18,21とフロントバルクヘッド22とにグリルカバー24が取付けられた状態を示している。
【0016】
フロントバルクヘッド22は、正面視矩形状の構造体であり、左右のフロントサイドフレーム11,12に取付けられた左右一対のフロントバルクヘッドサイド26,27と、これらのフロントバルクヘッドサイド26,27のそれぞれの上下端を接続するフロントバルクヘッドアッパ28、フロントバルクヘッドロア29とからなる。
フロントバルクヘッドアッパ28はフロントバルクヘッドアッパフレーム18,21の前端に結合されている。
【0017】
図中の符号31,32はフロントバルクヘッドアッパフレーム18,21へのグリルカバー24の締結部、33,34はフロントバルクヘッドアッパ28へのグリルカバー24の締結部である。このように、グリルカバー24は4点で取付けられている。
【0018】
グリルカバー24の締結部31,32を含む部分には、長い炭素繊維が締結部31,32を結ぶ線分35に沿うように配向された高強度帯36(クロスハッチングが施された部分)が設けられ、締結部31,33を含む部分には、長いガラス繊維が締結部31,33を結ぶ線分37に沿うように配向された高強度帯38(クロスハッチングが施された部分)が設けられ、締結部31,32を含む部分には、長いガラス繊維が締結部32,34を結ぶ線分41に沿うように配向された高強度帯42(クロスハッチングが施された部分)が設けられている。
【0019】
炭素繊維は引張強さが大きいため、高強度帯36,38,42のそれぞれの線分35,37,41に沿う方向の引張強さは非常に大きくなる。従って、グリルカバー24によって、車体前部、即ち、フロントボディ10(図1参照)の左右のフロントバルクヘッドアッパフレーム18,21間の引張強度、フロントボディ10のフロントバルクヘッドアッパフレーム18,21とフロントバルクヘッドアッパ28との間の引張強度を向上させることができる。
【0020】
図3は本発明に係るグリルカバーの斜視図であり、グリルカバー24の締結部31〜34(図2参照)に対応する部分にそれぞれ締結穴45〜48が開けられ、締結穴45,46を結ぶように高強度帯36が設けられ、締結穴45,47を結ぶように高強度帯38が設けられ、締結穴46,48を結ぶように高強度帯42が設けられている。
【0021】
高強度帯36,38,42は、長い炭素繊維(繊維長は100mm以上)を線分35,37,41に沿って配向して熱硬化性樹脂で固めた炭素繊維強化プラスチック(CFRP)層であり、これらの高強度帯36,38,42を複数のガラス繊維強化プラスチック(GFRP)層(ガラス繊維の繊維長は2〜100mm)間に挿入することでグリルカバー24が形成される。尚、上記の熱硬化性樹脂の代わりに熱可塑性樹脂を用いても良い。
炭素繊維はガラス繊維よりも高強度であり、各締結部31〜34間の引張強度がより一層強化される。
【0022】
このようにグリルカバー24は、各締結部31〜34間だけに炭素繊維が含まれる高強度帯36,38,42が設けられることで、グリルカバー24の全体に炭素繊維を用いるのに比べてコストを削減することができる。
【0023】
以上に述べたグリルカバー24の作用を図4及び図5で説明する。
図4(a),(b)は本発明に係るグリルカバーの作用を示す第1作用図である。
(a)において、フロントバルクヘッドアッパフレーム18,21、フロントバルクヘッドアッパ28と、グリルカバー24の高強度帯36とは、太線で示されるような弓形構造を成し、フロントバルクヘッドアッパフレーム18,21及びフロントバルクヘッドアッパ28は弓の手で把持される部分(ゆがら)に相当し、高強度帯36は弓の弦に相当する。
【0024】
(b)において、例えば、車体前部に作用する前方からの外力(衝突力)によって左右のフロントバルクヘッドアッパフレーム18,21の後端間が白抜き矢印で示すように外側方へ開こうとしたときに、これを弦に相当する高強度帯36が阻止する、即ち車幅方向の引張りに抗する役目をする。
【0025】
同様に、フロントバルクヘッドアッパフレーム18,21に作用する前方からの外力(衝突力)によってフロントバルクヘッドアッパフレーム18,21がそれぞれ後方に移動使用としたときに、これを高強度帯38,42が阻止する、即ち前後方向の引張りに抗する役目をする。
【0026】
図5(a)〜(c)は本発明に係るグリルカバーの作用を示す第2作用図であり、車両衝突時の車体前部の変形経過を示している。なお、ここでは、車体前部の変形状況を理解しやすく説明するために、グリルカバー24(図4(a),(b)参照)の高強度帯36のみ示している。
(a)は、高強度帯36を備えた車両50が対象物51に衝突する直前の状態を示している。
【0027】
(b)は、(a)の状態から車両50が前方(白抜き矢印の向き)に進行して、車両50の前部の左側が対象物51にオフセット衝突し始めた状態を示している。車両50のフロントバルクヘッド22の左部がやや後方へ変位し始める。
【0028】
(c)は、(b)の状態から更に車両50が白抜き矢印の向きに進行し、フロントバルクヘッドアッパ28を含むフロントバルクヘッド22が後方へ大きく変形しているが、左右のフロントバルクヘッドアッパフレーム18,21は高強度帯36によって連結されているため、左側のフロントバルクヘッドアッパフレーム18は後方及び外側方への変形が抑えられている。
【0029】
このとき、左側のフロントバルクヘッドアッパフレーム18が高強度帯36を介して右側のフロントバルクヘッドアッパフレーム21を引き込みながら変形することでフロントバルクヘッドアッパフレーム18の変形が抑えられる。
【0030】
このようにフロントバルクヘッドアッパフレーム18の変形が抑えられることで、大きな衝突反力を発生させることができ、より大きな衝突エネルギーを吸収することができる。
【0031】
以上の図1、図2に示したように、本発明は、車体前部にエンジン室13とこのエンジン室13より前側とを仕切るフロントバルクヘッド22が設けられた車体前部構造において、正面視矩形状のフロントバルクヘッド22の上辺を構成するフロントバルクヘッドアッパ28の両端から後方へ拡幅しながら延びる左右一対のフロントバルクヘッドアッパフレーム18,21を左右一対のホイールハウスアッパメンバ16A,17Aにそれぞれ結合し、フロントバルクヘッドアッパ28及びフロントバルクヘッドアッパフレーム18,21に、フロントバルクヘッドアッパ28からフロントバルクヘッドアッパフレーム18,21の前端部に亘って覆うグリルカバー24が取付けられ、このグリルカバー24では、左右のフロントバルクヘッドアッパフレーム18,21への固定部としての締結部31,32間に、これらの締結部31,32間を結ぶ線分35に沿うように長炭素繊維が配向された高強度帯36を含むので、高強度帯36によって左右のフロントバルクヘッドアッパフレーム18,21の変形、破損を抑えることができ、車体前部の強度・剛性を向上させることができる。従って、車両50のオフセット衝突時、相手車両のバルクヘッドアッパフレームを変形させることができ、衝突エネルギー吸収能力を向上させることができる。
【0032】
また、車体前部の強度・剛性が向上することで、フロントバルクヘッドアッパ28、フロントバルクヘッドアッパフレーム18,21の強度・剛性を下げることができ、フロントバルクヘッドアッパ28、フロントバルクヘッドアッパフレーム18,21の軽量化、ひいては車体前部、即ちフロントボディ10の軽量化を図ることができる。
【0033】
また本発明は、グリルカバー24では、その前部がフロントバルクヘッドアッパ28に固定されるので、グリルカバー24がフロントバルクヘッドアッパ28及びフロントバルクヘッドアッパフレーム18,21の両方に固定されることで、車両衝突時に、グリルカバー24の面で引張力を受けることができ、フロントバルクヘッドアッパ28及びフロントバルクヘッドアッパフレーム18,21の一方を他方で引張りながら衝突力を受けることができるため、車体前部の変形、破損を抑えることができる。即ち、車体前部の剛性、強度を高めることができる。
【0034】
これによって、フロントバルクヘッドアッパ28、フロントバルクヘッドアッパフレーム18,21等の車体前部構成材の強度・剛性を小さくすることができ、車体前部のより一層の軽量化を図ることができる。
【0035】
尚、本実施形態では、図2に示したように、車体前部にグリルカバー24を4点で取付けたが、これに限らず、グリルカバー24の前部をフロントバルクヘッドアッパ28に1点で固定し、締結部31,32と合わせて3点で取付けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0036】
本発明の車体前部構造は、四輪車に好適である。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本発明に係る車体前部構造を示す斜視図である。
【図2】本発明に係る車体前部の正面図である。
【図3】本発明に係るグリルカバーの斜視図である。
【図4】本発明に係るグリルカバーの作用を示す第1作用図である。
【図5】本発明に係るグリルカバーの作用を示す第2作用図である。
【図6】従来の車体前部構造を構成するフロントエンドの斜視図である。
【符号の説明】
【0038】
10…フロントボディ、13…エンジン室、16A,17A…ホイールハウスアッパメンバ、18,21…フロントバルクヘッドアッパフレーム、22…フロントバルクヘッド、24…グリルカバー、28…フロントバルクヘッドアッパ、31,32…固定部(締結部)、36…高強度帯。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体前部にエンジン室とこのエンジン室より前側とを仕切るフロントバルクヘッドが設けられた車体前部構造において、
正面視矩形状の前記フロントバルクヘッドの上辺を構成するフロントバルクヘッドアッパの両端から後方へ拡幅しながら延びる左右一対のフロントバルクヘッドアッパフレームを左右一対のホイールハウスアッパメンバにそれぞれ結合し、
前記フロントバルクヘッドアッパ及び前記フロントバルクヘッドアッパフレームに、バルクヘッドアッパからフロントバルクヘッドアッパフレームの前端部に亘って覆うグリルカバーが取付けられ、
このグリルカバーは、左右の前記フロントバルクヘッドアッパフレームへの固定部間に、これらの固定部間を結ぶ線分に沿うように長繊維が配向された高強度帯を含むことを特徴とする車体前部構造。
【請求項2】
前記グリルカバーは、その前部がフロントバルクヘッドアッパに固定されることを特徴とする請求項1記載の車体前部構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2009−107374(P2009−107374A)
【公開日】平成21年5月21日(2009.5.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−278750(P2007−278750)
【出願日】平成19年10月26日(2007.10.26)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】