JP2013095209A - 車両のフロントエンド構造 - Google Patents

Abstract

【課題】重量の増大や製造コストの上昇などを抑制しつつ、車幅方向および上下方向の強度を効率よく高めることが可能なフロントエンド構造を提供する。
【解決手段】クーリングモジュール５が取り付けられる支持枠１０の上部を構成する樹脂製のアッパメンバ２を備えており、このアッパメンバ２は、車幅方向に延びて支持枠１０の両サイド部３の上部に連結される主要部２０と、この主要部２０の車幅方向両端に一体的に繋がって車両後方に延び、かつ後端部２９が車体構成部材６に固定される一対の補助部２１と、を有しており、アッパメンバ２の主要部２０および一対の補助部２１のうち、後端部２９を除く全長域は、水平板部およびこの水平板部の一側縁に繋がった起立板部を有する一対の断面Ｌ字状部２２，２３が、これらの間に隙間を形成するようにして互いに重なった断面中空の２重Ｌ字状に形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ラジエータなどのクーリングモジュールを支持する車両のフロントエンド構造に関する。

車両のフロントエンド構造の一例としては、特許文献１に記載されたものがある。同文献に記載されたフロントエンド構造は、ラジエータなどのクーリングモジュールを搭載するための略矩形状の支持枠が樹脂製パネルによって形成されている。このような構成によれば、支持枠を金属製部材で形成する場合と比較して、軽量化ならびに製造コストの低減化を図ることが可能である。

しかしながら、特許文献１に記載の手段においては、次に述べるように、改善すべき余地がある。

すなわち、車両のフロントエンド部分は、車体強度を大きく左右する部分であり、コーナリング時の車幅方向の入力などに対する操縦安定性を良好にする上で、車幅方向の剛性を高くすることが望まれる。一方、クーリングモジュールからは上下方向の負荷を受けるため、上下方向の強度を高くする必要もある。これに対し、特許文献１においては、クーリングモジュール用の支持枠の上部が閉断面構造とされ、その補強が図られているものの、この閉断面構造は、矩形中空断面を変形させた形態のものに過ぎない。このような構成においては、車幅方向の負荷と上下方向の負荷のそれぞれに充分に対処するには、全体の厚みをかなり大きくしなければならない。車両がたとえばスポーツカータイプである場合には、一般の車両の場合よりも高い操縦安定性が求められるが、このような車両において、支持枠の強度が不足すると、この支持枠がいわゆるマッチ箱変形し、操縦安定性が損なわれてしまう。したがって、このような車両の場合には、フロントエンド部分の強度を高める必要性がより高く、フロントエンド部分の全体の厚肉化がより顕著となる。これでは、重量の増大や製造コストの上昇を招いてしまう。

特開平５−１０５１１５号公報

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、重量の増大や製造コストの上昇などを抑制しつつ、車幅方向および上下方向の強度を効率よく高めることが可能なフロントエンド構造を提供することを、その課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明によって提供されるフロントエンド構造は、クーリングモジュールが取り付けられる支持枠の上部を構成する樹脂製のアッパメンバを備えており、このアッパメンバは、車幅方向に延びて前記支持枠の両サイド部の上部に連結される主要部と、この主要部の車幅方向両端に一体的に繋がって車両後方に延び、かつ後端部が車体構成部材に固定される一対の補助部と、を有しており、前記アッパメンバの主要部および一対の補助部のうち、前記後端部を除く全長域は、水平板部およびこの水平板部の一側縁に繋がった起立部をそ
れぞれ有する一対の断面Ｌ字状部が、これらの間に隙間を形成するようにして互いに重なった断面中空の２重Ｌ字状に形成されていることを特徴としている。

このような構成によれば、支持枠の上部を構成するアッパメンバが水平板部を有するために、クーリングモジュールからの上下方向の入力に対しては、前記の水平部分が弾性変形すること（断面崩れを発生すること）により対応することができる。したがって、アッパメンバが上下方向に殆ど撓まないようにアッパメンバの強度を高める場合と比較すると、アッパメンバの薄肉化を図ることが可能である。加えて、アッパメンバの主要部および一対の補助部は、断面中空の２重Ｌ字状に形成されているために、このアッパメンバはさほど厚みが大きいものにされなくても、水平方向の剛性が高く、車幅方向の入力に対して高い強度を示すものとすることができる。とくに、高剛性の一対の補助部の後端部が車体構成部材に固定されていることによって、車幅方向の強度は一層向上し、車両の操縦安定性を良好とするのに好ましいものとなる。このように、本発明によれば、簡易な構成であるにも拘わらず、車幅方向および上下方向の強度を効率よく高めることが可能であり、各部の厚肉化を回避することによって重量の増大や製造コストの上昇を適切に抑制することができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

本発明に係る車両のフロンドエンド構造の一例を示す斜視図である。 図１のII−II断面図である。 図１のIII−III断面図である。 図１に示すフロントエンド構造に用いられているアッパメンバの要部分解図である。 図１のＶ−Ｖ断面図である。 図１のVI−VI断面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１〜図６は、本発明に係る車両のフロントエンド構造の一例を示している。なお、図面において、矢印Ｆｒは車両前方を示し、矢印Ｗは車幅方向を示している。
図１によく表われているように、本実施形態の車両のフロントエンド構造１は、クーリングモジュール５を取り付けるための支持枠１０を形成している。この支持枠１０は、アッパメンバ２、一対のサイドメンバ３、およびロアメンバ４を用いて構成されている。これらはいずれも樹脂製であり、その材質としては、たとえばＰＰを主成分するＰＰ系樹脂が挙げられる。支持枠１０は、前記したような複数のメンバが、たとえばボルトなどを用いて連結されていることにより組み立てられている。

ロアメンバ４は、支持枠１０の下部を構成し、クーリングモジュール５を載せるのに利用される。クーリングモジュール５は、たとえばラジエータ５０やコンデンサ５１であり、これらは支持枠１０内の車幅方向の片側領域（図１における支持枠１０内の右側領域）に配され、コンデンサ５１の後側にラジエータ５０が重なった配列とされている。支持枠１０内のうち、前記とは反対の片側領域（図１における支持枠１０内の左側領域）には、たとえばエアクリーナやインタクーラ（いずれも図示略）が搭載されている。ただし、本発明はこのような構成に限定されないことは言う迄もない。一対のサイドメンバ３は、本発明でいう支持枠の両サイド部の一例に相当する。これら一対のサイドメンバ３は、車幅方向に間隔を隔ててロアメンバ４上に起立した柱状である。

アッパメンバ２は、支持枠１０の上部を構成しており、車幅方向に延びた主要部２０と、この主要部２０の長手方向両端部から車両後方に延びる一対の補助部２１とを有する平面視略コの字状である。このアッパメンバ２は、図２〜図６から理解できるように、第１および第２の部材２２，２３を重ね合わせることにより形成されている。これら第１および第２の部材２２，２３は、本発明でいう「一対の断面Ｌ字状部」の一例に相当し、これらの基本的な形態は断面Ｌ字状である。第１の部材２２は、水平板部２２ａおよびこの水平板部２２ａの一側縁に繋がって上下方向に起立した姿勢の起立板部２２ｂを有している。第２の部材２３も、第１の部材２２と同様に、水平板部２３ａ、およびこれに繋がった起立板部２３ｂを有している。

第１および第２の部材２２，２３は、これらの間に断面Ｌ字状の隙間２４を形成するようにして互いに重ね合わされている。このことにより、アッパメンバ２は、断面中空の２重Ｌ字状になっており、水平板部２２ａ，２３ａどうしは上下方向に隙間２４を介して対向し、かつ起立板部２２ｂ，２３ｂどうしは水平方向に隙間２４を介して対向している。このような断面中空の２重Ｌ字状の構造は、後述する補助部２１の後端部２９を除き、主要部２０および補助部２１の全長域にわたって構成されている（図５も参照）。なお、図２，図５などによく表われているように、第１の部材２２の両先端縁には、段差部２７ａが形成され、かつ第２の部材２３の両先端部には、段差部２７ａに当接または接近するように屈曲した屈曲部２７ｂが設けられている。これら段差部２７ａや屈曲部２７ｂは、アッパメンバ２の剛性をより高めるのに役立ち、また隙間２４の開口面積を小さくするのにも役立つ。

アッパメンバ２は、第１および第２の部材２２，２３が互いに分離しないようにしつつ、一対のサイドメンバ３の上部にボルト止めされている。より具体的には、アッパメンバ２の長手方向両端部は、ボルトＢ１，Ｂ２を用いてサイドメンバ３の上部に連結されている。
この連結構造は、たとえば図３に示すような構造である。この構造においては、水平板部２２ａ，２３ａには上向きに突出した筒状部２８ａ，２８ｃが設けられ、これらの筒状部２８ａ，２８ｃに挿通したボルトＢ１がサイドメンバ３の上部に設けられたネジ孔３３に螺合して締め付けられている。ネジ孔３３は、インサート成形の手法によりナットＮ１をサイドメンバ３に埋設することにより設けられている（この点は、後述するナットＮ２のネジ孔３４も同様）。水平板部２３ａに設けられた筒状部２８ｃは、他方の水平板部２２ａの下面に当接しており、このことにより水平板部２２ａ，２３ａの相互間に隙間２４が確保されている。一方、起立板部２２ｂ，２３ｂのボルト締結構造も、基本的には前記と同様であり、起立板部２２ｂ，２３ｂには水平方向を向いた筒状部２８ｂ，２８ｄが設けられ、かつこれらの部分に挿通したボルトＢ２がサイドメンバ３の前面部のネジ孔３４に螺合して締め付けられている。筒状部２８ｄは、起立板部２２ｂに当接しており、このことにより起立板部２２ｂ，２３ｂの相互間にも隙間２４が確保されている。

図６に示すように、各補助部２１の後端部２９は、車両構成部材６に連結されている。この連結に際しては、たとえば第１および第２の部材２２，２３の後端に上向きに起立した屈曲板２２ｃ，２３ｃを形成し、これらを重ね合わせた状態でボルトＢ３およびナットＮ３を利用して車両構成部材６に共締めする手段を採用することができる。ただし、好ましくは、本実施形態においては、後端部２９の構造は、アッパメンバ２の他の部分の断面構造（既述した断面中空の２重Ｌ字状の構造）がそのまま一連に繋がって上下方向に延びた構造とされている(図１では、後端部２９を簡略化して示している)。屈曲板２２ｃ，２３ｃには、ボルトＢ３が挿通する筒状部２８ｅ，２８ｆが設けられ、かつ一方の筒状部２８ｆが屈曲板２２ｃに当接することにより、屈曲部２２ｃ，２３ｃ間に隙間２４’が形成されている。この隙間２４’は、隙間２４に繋がっている。屈曲部２２ｃ，２３ｃには、
段差部２７ｃ、およびこの段差部２７ｃに向けて接近した屈曲部２７ｃが設けられ、隙間２４’の上部開口部が塞がれ、または狭められた構成とされている。なお、車両構成部材６は、たとえばカウルインナ部材やエプロンメンバなどであるが、これらには限定されない。

次に、前記した車両のフロントエンド構造１の作用について説明する。

まず、支持枠１０には、既述したように、クーリングモジュール５が取り付けられるが、この取り付けに際し、クーリングモジュール５の上部については、アッパメンバ２の主要部２０のうち、水平板部２２ａ，２３ａに支持させる。水平板部２２ａ，２３ａには、そのような支持を図るための手段として、たとえばボルト挿通用孔２６を形成しておけばよい（図１を参照）。このようにして、水平板部２２ａ，２３ａにクーリングモジュール５の上部を支持させれば、図２に示すように、水平板部２２ａ，２３ａは、クーリングモジュール５から上向きの入力Ｆ１を受けたときに上方に撓む。このような撓みを生じることにより、水平板部２２ａ，２３ａが破損するといったことを解消することができる。本実施形態とは異なり、上向きの入力Ｆ１を受けたときに撓み変形を殆ど生じないようにしようとすれば、アッパメンバ２の全体をかなり厚肉に形成せざるを得ないこととなる。これに対し、本実施形態によれば、水平板部２２ａ，２３ａを無理のない状態に撓ませることにより、アッパメンバ２の厚肉化を適切に回避することができる。

一方、アッパメンバ２は、後端部２９を除く全長域が、断面中空の２重Ｌ字状に形成された構成であるが、基本的に、Ｌ字状の断面形状部材はその剛性を高くする上で有利である。アッパメンバ２は、そのようなＬ字状の部材である第１および第２の部材２２，２３が隙間２４を介して重ねられた構造であるために、アッパメンバ２の剛性は合理的に高められたものとなる。したがって、第１および第２の部材２２，２３をさほど厚肉にしなくても、水平方向の剛性を高いものとすることが可能である。また、一対の補助部２１が車体構成部材６に連結されていることにより、アッパメンバ２と車体構成部材６とは閉断面構造を構成する。したがって、このようなことからも支持枠１０の水平方向の剛性、ひいては車両のフロント部の剛性を高めることが可能である。とくに、本実施形態では、車体構成部材６に連結されるアッパメンバ２の後端部２９も、アッパメンバ２のたの部分と同様な構造とされているために、この部分の剛性も高い。その結果、車両のコーナンリング時などにおいて発生する車幅方向の入力に対する強度がより有効に高められ、車両の操縦安定性を良好にすることもできる。このように、本実施形態によれば、アッパメンバ２、さらには支持枠１０全体の構成を簡易にしつつ、車幅方向および上下方向の強度を効率よく高め、各部の厚肉化を適切に回避することができる。したがって、重量の増大や製造コストの上昇を適切に抑制することが可能である。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る車両のサイドパネルの各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。

前記実施形態においては、アッパメンバ２が第１および第２の部材２２，２３の２部材により形成されていたが、本発明が意図する断面中空の２重Ｌ字状に形成できる限りにおいて、必ずしも２部材で形成する必要はない。本発明は、アッパメンバの構造に特徴があり、クーリングモジュール用の支持枠のうち、アッパメンバ以外の構成はとくに限定されるものではない。したがって、支持枠の構成部材のうち、アッパメンバ以外の部材として、たとえば金属製部材を用いるようなことも許容される。

１ 車両のフロントエンド構造
１０ 支持枠
２ アッパメンバ
２０ 主要部（アッパメンバの）
２１ 補助部（アッパメンバの）
２２ 第１の部材（断面Ｌ字状部）
２２ａ 水平板部（第１の部材の）
２２ｂ 起立板部（第１の部材の）
２３ 第２の部材（断面Ｌ字状部）
２３ａ 水平板部（第２の部材の）
２３ｂ 起立板部（第２の部材の）
３ サイドメンバ（両サイド部）
４ ロアメンバ
５ クーリングモジュール
５０ ラジエータ（クーリングモジュール）
５１ コンデンサ（クーリングモジュール）
６ 車両構成部材

Claims (1)

1. クーリングモジュールが取り付けられる支持枠の上部を構成する樹脂製のアッパメンバを備えており、
   このアッパメンバは、車幅方向に延びて前記支持枠の両サイド部の上部に連結される主要部と、この主要部の車幅方向両端に一体的に繋がって車両後方に延び、かつ後端部が車体構成部材に固定される一対の補助部と、を有しており、
   前記アッパメンバの主要部および一対の補助部のうち、前記後端部を除く全長域は、水平板部およびこの水平板部の一側縁に繋がった起立部をそれぞれ有する一対の断面Ｌ字状部が、これらの間に隙間を形成するようにして互いに重なった断面中空の２重Ｌ字状に形成されていることを特徴とする、車両のフロントエンド構造。

Images