JP2007069825A - 自動車の前部車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 外装部材とフロントバンパとを適切な固定力をもって固定しながら、軽衝突時における外装部材等の破損を抑制した自動車の前部車体構造を提供する
【解決手段】 ロアブラケット１７は、鋼板プレス成型品で略Ｚ字断面形状を呈するブラケット本体６１と、これも鋼板プレス成型品で略Ｕ字断面形状を呈する挟持部６２とを溶接により一体化してなる。挟持部６２は、ブラケット本体６１の上壁部６１ａに接合される第１挟持片６２ａと、第１挟持片６２ａと伴にインナパネル２２のリブ２２ａを挟持する第２挟持片６２ｂをと備えている。ロアブラケット１７の挟持部６２には段付ボルト６５とコイルばね６６とナット６７とからなる左右一対の挟持力付与機構６８が設けられており、これら挟持力付与機構６８によって挟持部６２にフロントガーニッシュ８のリブ２２ａを挟持する比較的大きな弾性挟持力が付与されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、自動車の前部車体構造に係り、外装部材とフロントバンパとを適切な固定力をもって固定しながら、軽衝突時における外装部材等の破損を抑制する技術に関する。

４輪自動車では、フロントバンパの上方中央にフロントガーニッシュを配したものが一般的である（例えば、特許文献１，２参照）。フロントガーニッシュは、走行風をエンジンルームに導入するためのグリルを兼ねるものが多いが、意匠性の向上等を図るべく、ボンネットやヘッドランプに連続する滑らかな曲面を有するものもある。後者のフロントガーニッシュには、例えば、透明な樹脂を素材とするアウタパネル（アウタレンズ）と、前面がメッキされたインナパネルとからなる中空品が存在する。中空のフロントガーニッシュは、ポリカーボネートやガラスのレンズを備えた左右ヘッドランプとの連続性や、インナパネルの前面に装着されたエンブレムがアウタレンズを透過して見えることによる高級感等を有している。

一方、乗用車等のボディでは、見栄えの向上や空気抵抗の低減を図るため、ボディパネルと外装部品との間の段差やチリ（隙間）を小さくする傾向がある。上述した中空のフロントガーニッシュの場合、その重量が比較的大きくなることから、フロントバンパとの段差やチリを規定値に収めるためには、フロントガーニッシュの下端とフロントバンパの上端とを固定（締結）することが望ましい。フロントガーニッシュのフロントバンパへの締結方法としては、特許文献１に記載されたボルト締めによるものや、樹脂クリップを用いたもの（特許文献３参照）が公知となっている。
特開平１０−２３０７９８号公報 特開平１１−２６３２４６号公報 特許第２７２５４１０号公報

上述したフロントガーニッシュのフロントバンパへの締結方法には、以下に述べるような問題があった。例えば、自動車が他の車両や建造物等に軽衝突した際、車体の前端下方に位置するフロントバンパに衝突荷重が作用し、フロントガーニッシュに対してフロントバンパが後退することがある。この場合、フロントガーニッシュがフロントバンパにボルト締めされていると、フロントガーニッシュあるいはフロントバンパの締結部位が破損することになるため、修理時の部品コストが高額になる。一方、フロントガーニッシュを樹脂クリップによってフロントバンパに締結する方法では、フロントガーニッシュとフロントバンパとを十分な締結力をもって締結することができないため、樹脂クリップの経年劣化が避けられないことも相俟って、走行時にがた付きや異音が発生する虞があった。また、いずれの場合でも、フロントガーニッシュの後部でのボルトのねじ込みやクリップの差し込みが必要となるため、自動車の製造ラインにおける組立工数の増大や組立作業性の低下がもたらされる。

本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、外装部材とフロントバンパとを適切な固定力をもって固定しながら、軽衝突時における外装部材等の破損を抑制した自動車の前部車体構造を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、フロントバンパの上方に設置された外装部材と、当該フロントバンパの上部を当該外装部材の下部に固定するためのブラケットとを備えた自動車の前部車体構造であって、前記外装部材の下部に形成され、当該外装部材の後面から後方に突出したリブと、前記ブラケットに形成され、第１および第２の挟持片によって前記リブを後方から弾性挟持する挟持部と、前記挟持部に設けられ、当該挟持部に弾性挟持力を付与する挟持力付与手段とを備えたことを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載の自動車の前部車体構造において、前記リブは、後方が開放された切欠を有し、前記第１の挟持片は、前記切欠に対応する位置に穿設された第１の貫通孔を有し、前記第２の挟持片は、前記第１の貫通孔より小径で、当該第１の貫通孔に対峙する位置に穿設された第２の貫通孔を有し、前記挟持力付与手段は、前記第１の貫通孔および前記切欠に挿通される大径軸部、当該大径軸部の一端に形成された頭部、および当該大径軸部の他端に形成されて前記第２の貫通孔に挿通される小径ねじ部を有する段付ボルトと、前記第１の挟持片と前記頭部との間で前記大径軸部に外嵌され、当該第１の挟持片を当該頭部から離間させる方向に付勢するコイルばねと、前記小径ねじ部に螺合し、前記第２の挟持片を前記段付ボルトに締結するナットとを備えたことを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の自動車の前部車体構造において前記ブラケットが前記フロントバンパの上部を保持するバンパ保持部を有し、
前記外装部材と前記フロントバンパとの固定は、当該外装部材と前記バンパ保持部との間に当該フロントバンパの上部を差し込んで行われることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、挟持力付与手段によって挟持部に付与される弾性挟持力を適切な値に設定することで、外装部材とフロントバンパとをがた付きなく固定しながら、軽衝突時に外装部材からブラケットを脱落させて外装部材の破損を防止できるようになる。また、請求項２の発明によれば、段付ボルトの大径軸部の長さやコイルばねの線径等によって、挟持部に付与される弾性挟持力を任意かつ高精度に設定できる。また、請求項３の発明によれば、外装部材に予めブラケットを取り付けておくことにより、外装部材とブラケットとの間にフロントバンパの上部を差し込むだけで外装部材とフロントバンパと固定されるため、製造ラインにおける組立工数の増大や組立作業性が向上する。

以下、図面を参照して、本発明を適用した自動車の前部車体構造の一実施形態を詳細に説明する。
図１は実施形態に係る自動車の斜視図であり、図２は図１中II部の展開斜視図であり、図３はフロントガーニッシュ装着部の車両中心における縦断面図であり、図４はフロントガーニッシュとロアブラケットとの結合部を示す展開斜視図であり、図５はフロントガーニッシュへのサイドブラケットの取付状態を示す斜視図であり、図６はフロントガーニッシュへのサイドブラケットの取付状態を示す縦断面図であり、図７および図８は実施形態の作用説明図である。

《実施形態の構成》
＜全体構成＞
図１に示すように、本実施形態は、４ドア乗用車（以下、自動車と記す）に本発明を適用したものである。本実施形態の自動車のボディ１は、鋼板パネル溶接組立によるモノコック構造を採用しており、その前部がフロントバンパ２や左右のフェンダパネル３，４、ボンネット５等により覆われている。フロントバンパ（バンパフェイス）２は、その左右端がホイールアーチ６にまで回り込む形状を呈するとともに、前面下部にエンジンルームに走行風を導入するためのグリル７を備えている。フロントバンパ２の上方には、ボンネット５との間にフロントガーニッシュ８が設置され、フェンダパネル３，４との間に左右のヘッドランプユニット９，１０が設置されている。

図２に示すように、ボディ１の前部には車体骨格部材であるフロントバルクヘッド１１が存在しており、フロントバンパ２や左右のヘッドランプユニット９，１０がこのフロントバルクヘッド１１に固定されている。フロントバルクヘッド１１の前面には左右一対のラジエタアッパマウントブラケット１２，１３が装着されており、フロントガーニッシュ８は、後面に装着された左右一対のサイドブラケット１４，１５を介して、これらラジエタアッパマウントブラケット１２，１３や左右のヘッドランプユニット９，１０に固定される。また、フロントガーニッシュ８には、その上部中央寄りにフロントアッパカバー（図２には示さない）を支持する左右一対のアッパブラケット１６が取り付けられ、下部中央がロアブラケット（ブラケット）１７を介してフロントバンパ２の上部に固定される。

＜フロントガーニッシュ＞
図３に示すように、フロントガーニッシュ８は、透明なポリカーボネートを素材とするアウタレンズ２１と、前面が蒸着メッキされたポリプロピレンを素材とするインナパネル２２とからなる中空品であり、図１に示すように、アウタレンズ２１の外面がボンネット５や左右のヘッドランプユニット９，１０に滑らかに連続している。インナパネル２２の前面中央部にはエンブレム２３が取り付けられており、外部からはアウタレンズ２１を透過してこのエンブレム２３が見える。

アウタレンズ２１とインナパネル２２とは嵌め込みによって組み立てられており、その接合部がブチルゴム等のシール材（図３中に黒塗りで示す）２４によってシールされている。図４にも示すように、インナパネル２２の下部後面にはリブ２２ａが後方に向けて水平に突設されており、このリブ２２ａに後方が開放された左右一対の切欠２２ｂが所定の間隔をもって形成されている。

＜アッパブラケット＞
アッパブラケット１６は、略Ｌ字断面形状を呈する薄鋼板のプレス成型品であり、その下端がタッピングスクリュー３１によってインナパネル２２の上部後面に締結され、その上面にフロントアッパカバー３２がタッピングスクリュー３１によって締結されている。

＜ロアブラケット＞
図３，図４に示すように、ロアブラケット１７は、鋼板プレス成型品で略Ｚ字断面形状を呈するブラケット本体６１と、これも鋼板プレス成型品で略Ｕ字断面形状を呈する挟持部６２とを溶接によって一体化したものである。ブラケット本体６１は、挟持部６２がその上面に接合される上壁部６１ａと、フロントバンパ２をその上面で保持する下壁部（バンパ保持部）６１ｂとを備えている。なお、ブラケット本体６１には、曲げ剛性を高めるべく、その外周縁に下向きのフランジ６１ｃが形成されている。

一方、挟持部６２は、ブラケット本体６１の上壁部６１ａに接合される第１挟持片６２ａと、第１挟持片６２ａと伴にインナパネル２２のリブ２２ａを挟持する第２挟持片６２ｂとを備えており、第２挟持片６２ｂの前端にはフロントガーニッシュ８のリブ２２ａの挿入を容易にする折り曲げ部６２ｃが設けられている。

ブラケット本体６１の上壁部６１ａと挟持部６２の第１挟持片６２ａとには、リブ２２ａの左右の切欠２２ｂに対応する位置に、比較的大径の第１貫通孔６３が穿設されている。また、挟持部６２の第２挟持片６２ｂには、左右の第１貫通孔６３に対峙する位置に、比較的小径の第２貫通孔６４がそれぞれ穿設されている。

＜挟持力付与機構＞
図３，図４に示すように、ロアブラケット１７の挟持部６２には段付ボルト６５とコイルばね６６とナット６７とからなる左右一対の挟持力付与機構６８が設けられており、これら挟持力付与機構６８によって挟持部６２にフロントガーニッシュ８のリブ２２ａを挟持する比較的大きな弾性挟持力が付与されている。

段付ボルト６５は、第１貫通孔６３に挿通される大径軸部６５ａと、大径軸部６５ａの一端に形成された頭部６５ｂと、大径軸部６５ａの他端に形成されて第２貫通孔６４に挿通される小径ねじ部６５ｃとを有している。また、コイルばね６６は、挟持部６２の第１挟持片６２ａと頭部６５ｂとの間で大径軸部６５ａに外嵌し、組立状態（図３）においてブラケット本体６１の上壁部６１ａ（すなわち、第１挟持片６２ａ）を段付ボルト６５の頭部６５ｂから離間させる方向（すなわち、上方）に付勢する。そして、ナット６７は、段付ボルト６５の小径ねじ部６５ｃにねじ込まれ、段付ボルト６５と第２挟持片６２ｂとを締結する。

フロントバンパ２は、図３に示すように、フロントガーニッシュ８とロアブラケット１７との間に前方から差し込まれており、その係合部２ａがロアブラケット１７の下壁部６１ｂに保持されることにより、その上端がフロントガーニッシュ８の下端と一定の間隙Ｓをもって対峙する。なお、フロントガーニッシュ８とフロントバルクヘッド１１の間には、コンデンサ３３とラジエタ３４とが設置されている。

＜サイドブラケット＞
図５，図６に示すように、左側のサイドブラケット１４は、樹脂（例えば、ポリプロピレン）を素材とする上下方向に長い射出成型品であり、５本のスクリュー４１によってインナパネル２２の後面に締結されている。サイドブラケット１４の上部には、右側に比較的厚肉のラジエタアッパマウント側係止部４２が後方に突設され、中央に比較的薄肉のカバー側係止部４３が後方に向けて突設されている。また、サイドブラケット１４の左端には、その上部および下部に樹脂製のクリップ４４が取り付けられている。サイドブラケット１４の左右端には、後方に向けてフランジ４５，４６がそれぞれ突設されている。なお、右側のサイドブラケット１５と左側のサイドブラケット１４とは、その形状や取付形態が全く対称となっている。

ラジエタアッパマウント側係止部４２には、その先端側にボルト孔４７が穿設されており、ボルト４８によってラジエタアッパマウントブラケット１２に締結されている。また、カバー側係止部４３の先端側には、その先端側にボルト孔４９が穿設されており、タッピングスクリュー３１によってフロントアッパカバー３２が締結されている。そして、上部および下部のクリップ４４には、ヘッドランプユニット９側のステー９ａ，９ｂがそれぞれ嵌着されている。

本実施形態のサイドブラケット１４では、ラジエタアッパマウント側係止部４２の基部にノッチ５１が形成されている。また、上部のクリップ４４の取付部位およびカバー側係止部４３の下方には、３つのノッチ５２〜５４と２つの貫通孔５５，５６とが形成されている。更に、下部のクリップ４４の直上には、貫通孔５７が穿設されるとともに、左右のフランジ４５，４６にそれぞれノッチ５８，５９が形成されている。

《実施形態の作用》
自動車の製造時、フロントバンパ２は、フロントガーニッシュ８や左右のヘッドランプユニット９，１０の装着後に組み付けられる。本実施形態では、フロントバンパ２の組み付けにあたり、フロントバンパ２の中央部が前方からフロントガーニッシュ８とロアブラケット１７との間に水平に差し込まれ、その係合部２ａがロアブラケット１７の下壁部６１ｂに係合／保持される。

フロントバンパ２がフロントガーニッシュ８とロアブラケット１７との間に差し込まれる際、フロントバンパ２との摩擦によってロアブラケット１７には後方への荷重（すなわち、ロアブラケット１７の挟持部６２をフロントガーニッシュ８のリブ２２ａから引き抜く荷重）が作用する。しかしながら、本実施形態では、挟持力付与機構６８によって挟持部６２に比較的大きな弾性挟持力が付与されているため、フロントバンパ２の組み付け時に挟持部６２（すなわち、ロアブラケット１７）がリブ２２ａから脱落することはない。なお、挟持力付与機構６８では、コイルばね６６の付勢力（すなわち、圧縮量）を段付ボルト６５の大径軸部６５ａの長さによって規制できるため、挟持部６２に付与する弾性挟持力の設定が容易かつ正確に行える。

一方、自動車は、走行時あるいは停車時に他の車両や路上の障害物等と衝突することがある。衝突時において、フロントバンパ２やフロントガーニッシュ８には、衝突対象物や衝突部位等に応じて、方向や大きさの異なる様々な衝突荷重が作用する。

図７は、他の車両との軽衝突により、フロントガーニッシュ８がフロントアッパカバー３２に対して小さく後退し、フロントバンパ２がフロントガーニッシュ８に対して大きく後退した状態を示している。この場合、アッパブラケット１６は、薄鋼板を素材としているために衝突荷重により容易に変形し、フロントガーニッシュ８およびフロントアッパカバー３２の破損が防止される。

また、ロアブラケット１７は、フロントバンパ２を介して後方に所定値以上（挟持部６２の弾性挟持力に打ち勝つ程度）の衝突荷重が作用すると、挟持部６２の弾性挟持力に打ち勝ってフロントガーニッシュ８のリブ２２ａから脱落し、これにより、フロントガーニッシュ８やロアブラケット１７の破損が防止される。

一方、図８に示すように、フロントガーニッシュ８がヘッドランプユニット９およびフロントアッパカバー３２に対して後方に移動すると、サイドブラケット１４が、上部においてはノッチ５１〜５４で破断し、下部においてはノッチ５８，５９で破断し、これにより、フロントガーニッシュ８の破損が防止される。

本実施形態では、このような構成を採ったことにより、破損／変形したサイドブラケット１４，１５やアッパブラケット１６を交換するだけで、フロントガーニッシュ８やロアブラケット１７をそのまま使用することが可能となり、修理時の部品コストを低く抑えることが可能となった。

また、本実施形態では、インナパネル２２側にサイドブラケット１４，１５や、アッパブラケット１６、ロアブラケット１７が取り付けられているため、従来装置のようなシール材２４へのストレスが生じなくなり、フロントガーニッシュ８の中空部への雨水や塵埃の侵入が抑制された。また、サイドブラケット１４，１５や、アッパブラケット１６、ロアブラケット１７は、アウタレンズ２１やインナパネル２２と別部品であるため、それらの設計自由度が高くなり、フロントガーニッシュ８の取付剛性の向上も図ることができた。そして、自動車の製造時においては、フロントバンパ２の中央部を前方からフロントガーニッシュ８とロアブラケット１７との間に水平に差し込むだけで、フロントガーニッシュ８とフロントバンパ２とが固定されるため、組立の作業性の向上や作業工数の低減を図ることができた。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態は中空のフロントガーニッシュを備えた自動車に本発明を適用したものであるが、中実のフロントガーニッシュを備えた自動車や、グリルを有するフロントガーニッシュを備えた自動車にも当然に適用できる。また、上記実施形態ではロアブラケットを薄鋼板の溶接構造品としたが、樹脂製としてもよいし、一体のプレス成形品としてもよいし、製造や組付の誤差を吸収すべく別体としてもよい。また、上記実施形態ではフロントバンパに水平なリブを形成したが、垂直なリブや円弧状のリブを形成するようにしてもよい。更に、挟持力付与機構の具体的構成やロアブラケットの具体的形状等についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

実施形態に係る自動車の斜視図である。 図１中II部の展開斜視図である。 フロントガーニッシュ装着部の車両中心における縦断面図である。 フロントガーニッシュとロアブラケットとの結合部を示す展開斜視図である。 フロントガーニッシュへのサイドブラケットの取付状態を示す斜視図である。 フロントガーニッシュへのサイドブラケットの取付状態を示す縦断面図である。 実施形態の作用説明図である。 実施形態の作用説明図である。

符号の説明

２ フロントバンパ
２ａ 係合部
８ フロントガーニッシュ
１７ ロアブラケット（ブラケット）
２２ａ リブ
２２ｂ 切欠
６１ ブラケット本体
６１ｂ 下壁部（バンパ保持部）
６２ 挟持部
６２ａ 第１挟持片
６２ｂ 第２挟持片
６３ 第１貫通孔
６４ 第２貫通孔
６５ 段付ボルト
６５ａ 大径軸部
６５ｂ 頭部
６５ｃ 小径ねじ部
６６ コイルばね
６７ ナット
６８ 挟持力付与機構

Claims (3)

1. フロントバンパの上方に設置された外装部材と、当該フロントバンパの上部を当該外装部材の下部に固定するためのブラケットとを備えた自動車の前部車体構造であって、
   前記外装部材の下部に形成され、当該外装部材の後面から後方に突出したリブと、
   前記ブラケットに形成され、第１および第２の挟持片によって前記リブを後方から弾性挟持する挟持部と、
   前記挟持部に設けられ、当該挟持部に弾性挟持力を付与する挟持力付与手段と
   を備えたことを特徴とする自動車の前部車体構造。
2. 前記リブは、後方が開放された切欠を有し、
   前記第１の挟持片は、前記切欠に対応する位置に穿設された第１の貫通孔を有し、
   前記第２の挟持片は、前記第１の貫通孔より小径で、当該第１の貫通孔に対峙する位置に穿設された第２の貫通孔を有し、
   前記挟持力付与手段は、
   前記第１の貫通孔および前記切欠に挿通される大径軸部、当該大径軸部の一端に形成された頭部、および当該大径軸部の他端に形成されて前記第２の貫通孔に挿通される小径ねじ部を有する段付ボルトと、
   前記第１の挟持片と前記頭部との間で前記大径軸部に外嵌され、当該第１の挟持片を当該頭部から離間させる方向に付勢するコイルばねと、
   前記小径ねじ部に螺合し、前記第２の挟持片を前記段付ボルトに締結するナットと
   を備えたことを特徴とする、請求項１に記載の自動車の前部車体構造。
3. 前記ブラケットが前記フロントバンパの上部を保持するバンパ保持部を有し、
   前記外装部材と前記フロントバンパとの固定は、当該外装部材と前記バンパ保持部との間に当該フロントバンパの上部を差し込んで行われることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の自動車の前部車体構造。

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