JP2004338671A - フロントエンドパネル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】中空断面形状を有する金属製の衝撃緩和部材3を樹脂製のパネル本体2のアッパメンバ部にに一体化する。これにより、靱性の高い金属製の衝撃緩和部材3が変形することにより衝撃エネルギを吸収することができ、高い耐力を確保しながら衝撃エネルギを吸収することができる。また、金属製の衝撃緩和部材3がクラッシュボックスのごとく変形することにより衝撃エネルギを吸収するので、歩行者と車両とが衝突した際に、フロントエンドパネル1を容易に変形させることができ得る。したがって、フロントエンドパネル1にて歩行者と車両とが衝突した際の衝撃力を容易に吸収することができるので、歩行者が受けるダメージ、特に、頭部に作用するダメージを低減することができる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の前端部にて車両ボディに組み付けられるフロントエンドパネルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、車両前後方向に延びるサイドメンバの一部(以下、この部位をクラッシャブルゾーンと呼ぶ。)を座屈変形し易くし、クラッシャブルゾーンの座屈変形を利用して前方側から外力、つまり衝突事故時に作用する衝突力を吸収するようにしている。
【0003】
また、ラジエータ等が組み付けられるフロントエンドパネルは、サイドメンバに組み付けられるため、車両の前面側に衝突力が作用してクラッシャブルゾーンが変形する際に、クラッシャブルゾーンの変形と共にフロントエンドパネル及びラジエータ等のフロントエンドパネルに組み付けられた機器も破損してしまうおそれがある。
【0004】
そこで従来は、フロントエンドパネルを変形可能なブラケットを介してサイドメンバに組み付けることにより、サイドメンバに入力された衝突力をブラケットで吸収し、サイドメンバと共にフロントエンドパネルが変形してしまうことを防止している(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
なお、フロントエンドパネルは、車両の前端部にて車両ボディに組み付けられるとともに、前述のごとく、ラジエータや前照灯(ヘッドライト)等の車両前端に搭載される部品が組み付けられるものであり、文献によっては、ラジエータサポート又はキャリアと呼ばれるものである。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−240744号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両の衝突事故に備えてフロントエンドパネル等の車両前面側に配置された部材の剛性を上げれば、衝突事故時に車両に作用する衝突力に対する耐力を向上させることができる。
【0008】
しかし、フロントエンドパネルの剛性が高いと、歩行者と車両とが衝突した際に、フロントエンドパネルを変形し難いため、フロントエンドパネルにて衝撃力を吸収することが難く、歩行者が受けるダメージを低減することが難しい。
【0009】
本発明は、上記点に鑑み、第1には、従来と異なる新規なフロントエンドパネルを提供し、第2には、衝突安全性の向上を図りながら歩行者を衝突時の衝撃から保護することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、車両の前端部にて車両ボディに組み付けられるフロントエンドパネルであって、樹脂製のパネル本体(2)と、車両前面側から衝突力を吸収するとともに、パネル本体(2)に一体化された金属製の衝撃緩和部材(3)とを有するフロントエンドパネル。
【0011】
これにより、靱性の高い金属製の衝撃緩和部材(3)が変形することにより衝撃エネルギを吸収することができるので、高い耐力を確保しながら衝撃エネルギを吸収することができる。
【0012】
また、金属製の衝撃緩和部材(3)がクラッシュボックスのごとく変形することにより衝撃エネルギを吸収するので、歩行者と車両とが衝突した際に、フロントエンドパネル(1)を容易に変形させることができ得る。
【0013】
したがって、フロントエンドパネル(1)にて歩行者と車両とが衝突した際の衝撃力を容易に吸収することができるので、歩行者が受けるダメージ、特に、頭部に作用するダメージを低減することができる。
【0014】
以上に述べたように本発明では、衝突安全性の向上を図りながら歩行者を衝突時の衝撃から保護することができる。
【0015】
ところで、歩行者が受けるダメージを低減するに当たって、従来は、エンジンフード(ボンネット)とフロントエンドパネルとの間に比較的大きな隙間を設けてエンジンフードが衝突時に容易に変形するようにして衝突時のダメージを吸収していた。
【0016】
しかし、本発明では、前述のごとく、金属製の衝撃緩和部材(3)にて衝突時のダメージを吸収できるので、エンジンフード(ボンネット)とフロントエンドパネルとの間に比較的大きな隙間を設け必要性が低下する。延いては、車両前端部のデザイン(設計)自由度が増大するので、開発工数を低減することができ得る。
【0017】
請求項2に記載の発明では、衝撃緩和部材(3)は、中空断面を有する筒部(3a)及びパネル本体(2)に一体的に結合された結合部(3b)を有して構成されていることを特徴とする。
【0018】
これにより、金属製の衝撃緩和部材(3)の軽量化を図りながら、必要な曲げ剛性を確保することができるとともに、歩行者と車両との衝突又はオフセット衝突等の局部的に衝突力が作用する際には、筒部(3a)の断面形状を容易に変形させて衝突エネルギを吸収することができる。
【0019】
請求項3に記載の発明では、筒部(3a)には、筒部(3a)の剛性を低下させる剛性低下部(3h)が設けられていることを特徴とする。
【0020】
これにより、衝撃緩和部材(3)を更に容易に変形させることができるので、衝突エネルギをより確実に吸収することができる。
【0021】
請求項4に記載の発明では、剛性低下部は、車両前後方向に筒部(3a)を貫通する穴部(3h)にて構成されていることを特徴とするものである。
【0022】
請求項5に記載の発明では、衝撃緩和部材(3)は、衝撃緩和部材(3)をパネル本体(2)を成形するための金型内に配置した状態で溶融状態の樹脂を金型内に射出することによりパネル本体(2)と一体化されていることを特徴とするものである。
【0023】
請求項6に記載の発明では、結合部(3b)には、成形時に樹脂が入り込む凹部又は穴部(3e、3f)が設けられいることを特徴とする。
【0024】
これにより、パネル本体(2)と衝撃緩和部材(3)とを強固に一体化することができる。
【0025】
請求項7に記載の発明では、衝撃緩和部材(3)には、溶融状態の樹脂を金型内に射出する際に、筒部(3a)内に溶融状態の樹脂が流れ込むことを防止する流入防止手段が設けられていることを特徴とする。
【0026】
これにより、筒部(3a)内に樹脂が充填されてしまうことを防止できるので、筒部(3a)を確実に中空断面とすることができるので、上記した機能を十分に発揮させることができる。
【0027】
請求項8に記載の発明では、金属板を筒状に湾曲させることにより筒部(3a)が形成され、さらに、流入防止手段は、金属板のうち筒部(3a)の筒形状を形成するための合わせ面(3c、3d)に設けられていることを特徴とするものである。
【0028】
請求項9に記載の発明では、穴部(3e、3f)は合わせ面(3c、3d)に設けられていることを特徴とするものである。
【0029】
請求項10に記載の発明では、合わせ面(3c、3d)のうち一方側の面(3d)には、穴部をなす第1貫通穴(3e)が設けられ、他方側の面(3c)には、穴部をなす第2貫通穴(3f)及びこの第2貫通穴(3f)から第1貫通穴(3e)側に突出して第1貫通穴(3e)を貫通する筒状のバーリング部(3g)が設けられており、さらに、バーリング部(3g)は、その先端側が拡げられるようにしてカシメられていることを特徴とする。
【0030】
これにより、射出された樹脂がバーリング部(3g)により堰き止められ、合わせ面(3c、3d)間の隙間から筒部(3a)内に樹脂が充填されてしまうことを防止できる。したがって、筒部(3a)を確実に中空断面とすることができるので、上記した機能を十分に発揮させることができる。
【0031】
請求項11に記載の発明では、合わせ面(3c、3d)は溶接されていることを特徴とする。
【0032】
これにより、筒部(3a)内に樹脂が充填されてしまうことを防止できるので、筒部(3a)を確実に中空断面とすることができるので、上記した機能を十分に発揮させることができる。
【0033】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【0034】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
図1は本実施形態に係るフロントエンドパネル1の斜視図であり、図2はフロントエンドパネル1を構成する樹脂製のパネル本体2から金属製の衝撃緩和部材3を取り外した状態を示す斜視図であり、図3は衝撃緩和部材3の斜視図であり、図4はパネル本体2と衝撃緩和部材3との結合構造を示す斜視図であり、図5は図4のA矢視図であり、図6は結合部3bの製造方法を示す説明図である。
【0035】
パネル本体2は、図1、2に示すように、ラジエータが組み付けられるラジエータ組み付け部2a、ラジエータに冷却用空気を送風する送風機が組み付けられるファンステー2b、及びラジエータと送風機との隙間を覆うようにして送風機にて誘起された空気流がラジエータを迂回して流れることを防止するファンシュラウド2c、及びフロントエンドパネル1を車両ボディ側に組み付けるための取付部2d等からなるなるものである。
【0036】
そして、本実施形態では、ガラス繊維や炭素繊維等にて引っ張り強度を向上させた強化樹脂にてパネル本体2を構成する各部位2a〜2dを一体成形している。
【0037】
また、衝撃緩和部材3は、図3に示すように、中空の矩形断面を有する筒部3a及びパネル本体2に一体的に結合される結合部3b等からなる金属(本実施形態では、アルミニウム合金)製のもので、本実施形態では、パネル本体2を成形するための金型内に衝撃緩和部材3を配置した状態で溶融状態の樹脂を金型のキャビティ内に射出することにより、パネル本体2と衝撃緩和部材3とを一体化している。
【0038】
具体的には、衝撃緩和部材3は、金属板にプレス成形を施すことにより金属板を折り曲げるように湾曲させて筒部3aを形成し、この筒部3aが閉断面となるように金属板の端部側の合わせ面3c、3dを合わせて結合部3bを形成したものである。
【0039】
そして、パネル本体2を成形する際に、衝撃緩和部材3を金型内に配置した状態で溶融状態の樹脂をキャビティ内に射出することにより、合わせ面3c、3d、つまり結合部3bを樹脂にて挟み込むようにしてパネル本体2と衝撃緩和部材3とを一体化する。
【0040】
このとき、結合部3b、つまり合わせ面3c、3dには、成形時に樹脂が入り込む穴部3e、3fが設けられているため、射出された樹脂と衝撃緩和部材3とは、機械的に係合するようにして強固に一体化される。
【0041】
なお、合わせ面3c、3dのうち一方側の合わせ面3dに設けられた穴部3e及び他方側の合わせ面3cの穴部3fは、共に合わせ面3c、3d貫通する貫通穴である。
【0042】
また、一方側の合わせ面3dには、図6(a)、(b)に示すように、この穴部3fから他方側の穴部3e側に突出して穴部3eを貫通する筒状のバーリング部3gが設けられており、このバーリング部3gの先端側を、図6(c)に示すように、拡管するように拡げて両合わせ面3c、3dをカシメ固定している。
【0043】
つまり、本実施形態では、バーリング部3gをカシメることにより両合わせ面3c、3dを機械的に結合した状態で、更に両合わせ面3c、3dを樹脂にて挟み込むようにしてパネル本体2と衝撃緩和部材3とを一体化している。
【0044】
なお、フロントエンドパネル1は、図5に示すように、軽量化及び高剛性化を図るべく、補強面をトラス構造としている。なお、図4、5の斜線部分はパネル本体2部分を示すもので、断面ハッチングでなはい。
【0045】
次に、本実施形態に係るフロントエンドパネル1の作用効果を述べる。
【0046】
樹脂製のフロントエンドパネル1は金属製のフロントエンドパネル1に比べて軽量化を図ることができるものの、樹脂のみでは必要な機械的強度、つまり耐力を得ることが難しい。
【0047】
これに対しては、本実施形態のごとく、強化樹脂を用いれば、必要な機械的強度を得ることができるものの、ガラス繊維や炭素繊維にて強化された樹脂は、金属に比べて靱性が極めて低いので、衝突力が耐力を超えると、変形することなく破断破壊してしまう。
【0048】
つまり、樹脂(強化樹脂を含む。)のみからなるフロントエンドパネル1では、フロントエンドパネル1が変形することによって衝撃エネルギを吸収するといった衝撃吸収能力を得ることが難しい。
【0049】
しかし、本実施形態では、金属製の衝撃緩和部材3を樹脂製のパネル本体2に一体化しているので、靱性の高い金属製の衝撃緩和部材3が変形することにより衝撃エネルギを吸収することができ、高い耐力を確保しながら衝撃エネルギを吸収することができる。
【0050】
また、金属製の衝撃緩和部材3がクラッシュボックスのごとく変形することにより衝撃エネルギを吸収するので、歩行者と車両とが衝突した際に、フロントエンドパネル1を容易に変形させることができ得る。
【0051】
したがって、フロントエンドパネル1にて歩行者と車両とが衝突した際の衝撃力を容易に吸収することができるので、歩行者が受けるダメージ、特に、頭部に作用するダメージを低減することができる。
【0052】
また、本実施形態では、衝撃緩和部材3に中空断面形状を有する筒部3aを設けているので、金属製の衝撃緩和部材3の軽量化を図りながら、必要な曲げ剛性を確保することができるとともに、歩行者と車両との衝突又はオフセット衝突等の局部的に衝突力が作用する際には、筒部3aの断面形状を容易に変形させて衝突エネルギを吸収することができる。
【0053】
ところで、歩行者が受けるダメージを低減するに当たって、従来は、エンジンフード(ボンネット)とフロントエンドパネル1との間に比較的大きな隙間を設けてエンジンフードが衝突時に容易に変形するようにして衝突時のダメージを吸収していた。
【0054】
しかし、本実施形態では、前述のごとく、金属製の衝撃緩和部材3にて衝突時のダメージを吸収できるので、エンジンフード(ボンネット)とフロントエンドパネル1との間に比較的大きな隙間を設け必要性が低下する。延いては、車両前端部のデザイン(設計)自由度が増大するので、開発工数を低減することができ得る。
【0055】
ところで、本実施形態では、筒部3aを中空断面とすることにより軽量化を図りながら、筒部3aを衝突エネルギを吸収するクラッシュボックスのごとく機能させるので、パネル本体2を成形する際に、樹脂が筒部3a内に進入して筒部3aに樹脂が充填されてしまうと、上記した機能を十分に発揮させることが難しい。
【0056】
これに対して本実施形態では、穴部3fから他方側の穴部3e側に突出して穴部3eを貫通するバーリング部3gを、図6(c)に示すように、拡管するように拡げて両合わせ面3c、3dをカシメ固定しているので、射出された樹脂がバーリング部3gにより堰き止められ、合わせ面3c、3d間の隙間から筒部3a内に樹脂が充填されてしまうことを防止できる。したがって、筒部3aを確実に中空断面とすることができるので、上記した機能を十分に発揮させることができる。
【0057】
また、射出された樹脂が穴部3e、3fに入り込むため、射出された樹脂、つまりパネル本体2と衝撃緩和部材3とを強固に一体化することができる。
【0058】
(第2実施形態)
本実施形態は、図7に示すように、筒部3aの剛性を低下させる剛性低下部として、筒部3aに車両前後方向に貫通する複数個の貫通穴3hを設けたものである。
【0059】
これにより、衝撃緩和部材3を更に容易に変形させることができるので、衝突エネルギをより確実に吸収することができる。
【0060】
なお、本実施形態では、図7、8に示すように、ホーンやフードロック等の車両前端部品を組み付けるためのステー3jを衝撃緩和部材3(結合部3b)に設けている。
【0061】
(第3実施形態)
上述の実施形態では、バーリング部3gを利用して筒部(3a)内に溶融状態の樹脂が流れ込むことを防止する流入防止手段を構成したが、本実施形態は、図9に示すように、合わせ面3c、3dのうち筒部3a側を筒部3aの長手方向に沿うように溶接することにより流入防止手段を構成したものである。
【0062】
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、歩行者と車両とが衝突した際にアッパメンバ部に最も大きな衝突力が作用するので、パネル本体2のうち上方側に左右方向に延びるアッパメンバ部に衝撃緩和部材3を一体化したが、本発明は、上述の説明からも明らかなように、アッパメンバ部に衝撃緩和部材3を配置することのみに限定されるものではない。
【0063】
また、上述の実施形態では、パネル本体2のうち上方側に左右方向に延びるアッパメンバ部に対応する部位にのみ筒部3aとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0064】
また、上述の実施形態では、衝撃緩和部材3をプレス加工にて製造したが、本発明はこれに限定されるものではなく、押し出し加工又は引き抜き加工にて製造してもよい。
【0065】
また、上述の実施形態では、衝撃緩和部材3をアルミニウム合金製としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば鉄やマグネシウム等の金属製としてもよい。
【0066】
また、上述の実施形態では、筒部3aを矩形断面としていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば円形断面としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態にフロントエンドパネルの斜視図である。
【図2】本発明の実施形態にフロントエンドパネルにおいて、パネル本体から金属製の衝撃緩和部材を取り外した状態を示す斜視図である。
【図3】本発明の第1実施形態に係る衝撃緩和部材の斜視図である。
【図4】本発明の第1実施形態に係るパネル本体と衝撃緩和部材との結合構造を示す斜視図である。
【図5】図4のA矢視図である。
【図6】本発明の第1実施形態に係る材結合部の製造方法を示す説明図である。
【図7】本発明の第2実施形態に係る衝撃緩和部材の斜視図である。
【図8】本発明の第2実施形態に係るパネル本体と衝撃緩和部材との結合構造を示す斜視図である。
【図9】本発明の第3実施形態に係る衝撃緩和部材の斜視図である。
【符号の説明】
1…フロントエンドパネル、2…パネル本体、3…衝撃緩和部材。
Claims (11)
- 車両の前端部にて車両ボディに組み付けられるフロントエンドパネルであって、
樹脂製のパネル本体(2)と、
車両前面側から衝突力を吸収するとともに、前記パネル本体(2)に一体化された金属製の衝撃緩和部材(3)とを有するフロントエンドパネル。 - 前記衝撃緩和部材(3)は、中空断面を有する筒部(3a)及び前記パネル本体(2)に一体的に結合された結合部(3b)を有して構成されていることを特徴とする請求項1に記載のフロントエンドパネル。
- 前記筒部(3a)には、前記筒部(3a)の剛性を低下させる剛性低下部(3h)が設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載のフロントエンドパネル。
- 前記剛性低下部は、車両前後方向に前記筒部(3a)を貫通する穴部(3h)にて構成されていることを特徴とする請求項1又は2記載のフロントエンドパネル。
- 前記衝撃緩和部材(3)は、前記衝撃緩和部材(3)を前記パネル本体(2)を成形するための金型内に配置した状態で溶融状態の樹脂を前記金型内に射出することにより前記パネル本体(2)と一体化されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載のフロントエンドパネル。
- 前記結合部(3b)には、成形時に樹脂が入り込む凹部又は穴部(3e、3f)が設けられいることを特徴とする請求項5に記載のフロントエンドパネル。
- 前記衝撃緩和部材(3)には、溶融状態の樹脂を前記金型内に射出する際に、前記筒部(3a)内に溶融状態の樹脂が流れ込むことを防止する流入防止手段が設けられていることを特徴とする請求項6に記載のフロントエンドパネル。
- 金属板を筒状に湾曲させることにより前記筒部(3a)が形成され、
さらに、前記流入防止手段は、前記金属板のうち前記筒部(3a)の筒形状を形成するための合わせ面(3c、3d)に設けられていることを特徴とする請求項7に記載のフロントエンドパネル。 - 前記穴部(3e、3f)は前記合わせ面(3c、3d)に設けられていることを特徴とする請求項8に記載のフロントエンドパネル。
- 前記合わせ面(3c、3d)のうち一方側の面(3d)には、前記穴部をなす第1貫通穴(3e)が設けられ、他方側の面(3c)には、前記穴部をなす第2貫通穴(3f)及びこの第2貫通穴(3f)から前記第1貫通穴(3e)側に突出して前記第1貫通穴(3e)を貫通する筒状のバーリング部(3g)が設けられており、
さらに、前記バーリング部(3g)は、その先端側が拡げられるようにしてカシメられていることを特徴とする請求項8又は9に記載のフロントエンドパネル。 - 前記合わせ面(3c、3d)は溶接されていることを特徴とする請求項10に記載のフロントエンドパネル。
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