JP2013133031A - 車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】バルクヘッドが構成される部材の閉断面の口開き現象を防止して操縦安定性に適した剛性を確保することを可能にする。
【解決手段】ラジエータ１７を支持する矩形状のバルクヘッド１６を備えた車体前部構造であって、バルクヘッド１６に、バルクヘッド１６の両側において車両上下方向に延在する一対のバルクヘッドサイド３１，３２と、バルクヘッドサイド３１，３２の下端３１ｂ，３２ｂにおいて車幅方向に延在するバルクヘッドロア３４と、を備え、バルクヘッドロア３４が、一対のバルクヘッドサイド３１，３２間距離よりも短く形成され、バルクヘッドロア３４及びバルクヘッドサイド３１，３２間に車幅方向に架設される一対のエクステンション３８，３８を備え、バルクヘッドロア３４の両端３４ａ，３４ａでラジエータ１７を支持するとともに、一対のエクステンション３８，３８内部を車両前後方向に架設するように接合される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車体の前部に設けられるラジエータを支持する矩形状のバルクヘッドを備えた車体前部構造に関する。

車体前部構造には、左右のフロントサイドメンバの前端部間にクロスメンバを結合し、左右のフロントサイドメンバの前端部とラジエータコアアッパの左右両端部との間にそれぞれラジエータコアサイドを設け、ラジエータコアサイドの下端を繋ぐラジエータコアアッパ（バルクヘッドロア）を設けたものがある。
この車体前部構造によれば、バルクヘッドロアをラジエータコアサイド接続部とバルクヘッドロア本体部に分割構成したので、バルクヘッドロアの形状を簡素化することが可能である（例えば、特許文献１参照。）。

車体前部構造には、車両前方側に配置される熱交換器を、車両前方側からの外力が作用したときに、車体に対し支持状態を維持しつつ、車両後方側へ所定距離移動可能としたものがある。
この車体前部構造によれば、ラジエータの下端がバルクヘッドから前方に延ばしたフランジで支持され、前方衝突が発生したときにラジエータの後方移動が可能である（例えば、特許文献２参照。）。

車体前部構造には、ラジエータコアサポートから車両前後方向へブラケットが突設され、熱交換器の車両搭載ピンがブラケットの固定孔に固定されるものがある。
この車体前部構造によれば、ラジエータの下端がバルクヘッドから前方に延ばしたフランジで支持され、熱交換器を車両前方側又は車両後方側に搭載することが可能である（例えば、特許文献３参照。）。

車体前部構造には、エンジンルーム内の上部で車両幅方向に配置され、熱交換器の上部を支持するラジエータサポートアッパと、エンジンルーム内の下部に配置され、熱交換器を支持する支持面が車両下方へ凹むラジエータサポートロアと、を有するものがある。
この車体前部構造によれば、支持面の凹みの深さを調整することで、車体に大型のラジエータでも小型のラジエータでも搭載が可能となる（例えば、特許文献４参照。）。

車体前部構造には、車両前後方向に併設されるラジエータとコンデンサとの２種類の熱交換器を、取付けられるようにしたラジエータコアサポート（バルクヘッド）がある。
この車体前部構造によれば、ラジエータ下端の支持に別体ブラケットが設けられ、熱交換器の支持の多様性に対応することが可能である（例えば、特許文献５参照。）。

車体前部構造には、熱交換器（ラジエータ）の上端部に突設した支持ピンを、ラジエータコアサポート側に設けたアッパブラケットと、アッパブラケットに対して前後方向に差し込み固定されるキャップと、によって包み込み固定するように構成されたラジエータコアサポート（バルクヘッド）がある。また、ラジエータの下端の支持に別体ブラケットを設けている。
この車体前部構造によれば、熱交換器の支持の多様性に対応することが可能であり、また、熱交換器（ラジエータ）の支持ピンを包み込み固定することで、ラジエータの取り外しを容易におこなうことが可能である（例えば、特許文献６参照。）。

車体前部構造には、ラジエータを保持するラジエータパネルの両側が、車体の前後方向へ延出する左右一対のサイドフレームに固設されるとともに、ラジエータパネルの両側が、車幅方向に延在する補強部材を介して連結されたものがある。
この車体前部構造によれば、ラジエータパネル（バルクヘッド）のバルクヘッドサイドがＬ字形状に形成され、バルクヘッドロアの中央部分を取り去ることで車体の軽量化を図ることが可能である（例えば、特許文献７参照。）。

車体前部構造には、エンジンルームの側壁を構成するホイールエプロンに沿って前後方向に延びる左右のフロントサイドフレームと、左右のフロントサイドフレームの前方部にラジエータを支持する枠状のフロントエンド部材（バルクヘッド）と、を備え、バルクヘッドのバルクヘッドロアを上下重ねて構成されたものがある。
この車体前部構造によれば、バルクヘッドの剛性を確保することが可能である（例えば、特許文献８参照。）。

特開平４−２７６７５号公報 特開２００８−１３２９６０号公報 特開２００８−６８６８９号公報 特開２００７−３３１４４０号公報 特開２００５−３４９９２４号公報 特開２００７−２３７８８９号公報 特開２００６−１９２９８３号公報 特開２００５−４７３２４号公報

特許文献１の車体前部構造では、バルクヘッドロアを分割構成している。しかし、分割構成するからには分割構成する部品で、例えば、操縦安定性に適した剛性を確保する等の付加価値を高めたいものである。
特許文献２，３の車体前部構造では、ラジエータの下端をバルクヘッドロアから前方に延ばしたフランジで支持している。しかし、ラジエータの下端を上記フランジで支持すると、衝撃荷重を吸収するための適切なストロークが確保できない。特に大型のラジエータで、かつラジエータ前方にコンデンサを備えると、なおさら上記事象が発生しやすい。

特許文献４の車体前部構造では、バルクヘッドロアにラジエータの高さ調整の凹部を設けている。しかし、バルクヘッドロアにラジエータの高さ調整の凹部を設けた箇所の断面二次モーメントが減少するので、バルクヘッドロアが曲げ変形を受けやすく、バルクヘッドの剛性の確保が難しい。
特許文献５，６の車体前部構造では、ラジエータの下端の支持に別体ブラケットを設けている。しかし、別体ブラケットのブラケットを設ける場合には、部品点数の増加を招く。

特許文献７の車体前部構造では、バルクヘッドサイドをＬ字形状に形成している。しかし、バルクヘッドサイドをＬ字形状に形成し、Ｌ字形状部分でラジエータを支持するのでは、Ｌ字形状部分が開く現象が発生し、車両の操縦安定性が損なわれる。
特許文献８の車体前部構造では、バルクヘッドロアを上下重ねしている。しかし、バルクヘッドロアを上下重ねしたのでは、バルクヘッドの重量が嵩む。

従来、エンジンを支持するサブフレームは、上下方向で骨格部材に直接締結固定され、車体剛性を確保していた。このため走行時の路面状況に伴う操縦安定性に悪影響を与えないよう、エンジン前部の剛性は矩形状サブフレーム前方のクロスメンバによって確保されており、バルクヘッドロアはそれほど剛性を要求されていなかった。

しかしながら、昨今、ニーズの多様化によってエンジン形式が複数設定されることも多く、特にＶ６エンジン等、揺動の大きいものを搭載する場合には、振動伝達抑制の観点から、エンジン支持のためのサブフレームを直接骨格部材に締結せず、ゴムブッシュ等のマウントを介して取付られるため、操縦安定性に求められる車体の前部の車体剛性をサブフレームによって確保することが困難となった。

一方、走行中にはさまざまな走行荷重が働く。特にバルクヘッドの下方端部には左右方向の荷重が入力され、操縦安定性に影響を与えないためにはバルクヘッドロアに適切な断面積を確保する必要がある。また、適切な剛性を確保することで車体固有の周波数を変更し、エンジン揺動との共振を避けることで振動を減らす必要もある。

さらに、バルクヘッドロアには左右方向の荷重が入力されることによって、バルクヘッドロアの前壁が前方に押し出されバルクヘッド全体に斜め前上方から斜め後下方へと往復するモーメントが働き、ハット断面とその上蓋とで形成された閉断面が変形する現象（口開き現象という）が発生することがわかっている。

すなわち、操縦安定性を確保しつつ振動の発生を抑制し、バルクヘッド本来のラジエータ支持機能としてエンジン変更に伴うラジエータのサイズ変更に部品点数、製造工数を増やすことなく対応可能な構造が求められる。

本発明は、バルクヘッドが構成される部材の閉断面の口開き現象を防止して操縦安定性に適した剛性を確保することができる車体前部構造を提供することを課題とする。
本発明は、エンジン揺動周波数との共振を避けて振動を抑制することができる車体前部構造を提供することを課題とする。
本発明は、別途部材を設けることなくラジエータのサイズによって高さ方向の調整を容易に行うことができる車体前部構造を提供することを課題とする。
本発明は、操縦安定性に適した剛性を確保できる断面積を維持することができる車体前部構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車体の前部に設けられるラジエータを支持する矩形状のバルクヘッドを備えた車体前部構造であって、バルクヘッドに、バルクヘッドの両側において車両上下方向に延在する一対のバルクヘッドサイドと、バルクヘッドサイドの下端において車幅方向に延在するバルクヘッドロアと、を備え、バルクヘッドロアが、一対のバルクヘッドサイド間距離よりも短く形成され、バルクヘッドロア及びバルクヘッドサイド間に車幅方向に架設される一対のエクステンションを備え、バルクヘッドロアの両端でラジエータを支持するとともに、一対のエクステンション内部を車両前後方向に架設するように接合されることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、バルクヘッドロアに、断面視Ｕ字状に形成された本体部と、本体部を上方から閉塞する蓋部と、によって閉断面が形成され、バルクヘッドロアの両端から車幅外方に延びてラジエータを支持するラジエータ支持部を有し、ラジエータ支持部が、本体部とエクステンションとの双方に接合されることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、エクステンションが、断面視Ｕ字状に形成されて本体部を下方から覆うように接合され、バルクヘッドロアに、前方視で略水平に配置されることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、エクステンションに、車両後方に立設する後壁部と、後壁部の車幅外方に略三角状をなす延出部と、を有し、延出部が、バルクヘッドサイドの車両後方側に接合されることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、バルクヘッドサイドに、車幅外方に接合されるスチフナを備え、エクステンションに、バルクヘッドサイドの車幅外方に延出して上面でスチフナを支持するスチフナ支持部を有し、スチフナに、スチフナ支持部の上面に接合される底面部と、バルクヘッドサイドの車幅外方に接合される側面部と、を有することを特徴とする。

本発明は以下の効果を奏する。
請求項１に係る発明では、車体前部構造は、車体の前部に設けられるラジエータを支持する矩形状のバルクヘッドを備える。
バルクヘッドに、バルクヘッドの両側において車両上下方向に延在する一対のバルクヘッドサイドと、バルクヘッドサイドの下端において車幅方向に延在するバルクヘッドロアと、を備え、バルクヘッドロアが、一対のバルクヘッドサイド間距離よりも短く形成され、バルクヘッドロア及びバルクヘッドサイド間に車幅方向に架設される一対のエクステンションを備え、バルクヘッドロアの両端でラジエータを支持するとともに、一対のエクステンション内部を車両前後方向に架設するように接合される。
すなわち、バルクヘッドロアの両端でラジエータを支持しエクステンション内部を車両前後方向に架設するように接合されているので、口開き現象を防止して操縦安定性に適した剛性を確保することができる。加えて、バルクヘッド全体の剛性を高めることで車体前部の固有振動周波数を変化させてエンジン揺動周波数との共振を避けることで振動を抑制することができる。さらに、ラジエータをバルクヘッドロアの外端で支持するので、別途部材を設けることなくラジエータのサイズによって高さ方向の調整を容易に行うことができる。そして、バルクヘッドロアやエクステンションの底面に上方への抉れ（えぐれ）部分を設けずに済むので、操縦安定性に適した剛性を確保できる断面積を維持することができる。

請求項２に係る発明では、バルクヘッドロアに、断面視Ｕ字状に形成された本体部と、本体部を上方から閉塞する蓋部と、によって閉断面が形成され、バルクヘッドロアの両端から車幅外方に延びてラジエータを支持するラジエータ支持部を有し、ラジエータ支持部が、本体部とエクステンションとの双方に接合される。
すなわち、バルクヘッドロアが本体部と蓋部で閉断面が形成され、ラジエータ支持部が本体部とエクステンションの双方に３枚で（３層に）接合されるので、高い剛性が確保でき、より請求項１記載の効果を発揮することができる。
また、本体部を上方から閉塞する蓋部によって閉断面が形成され、バルクヘッドロアの両端から車幅外方に延びてラジエータを支持するラジエータ支持部を形成したので、ラジエータ支持部を別部品にて構成する場合に比べて部品点数の削減を図ることができる。

請求項３に係る発明では、エクステンションが、断面視Ｕ字状に形成されて本体部を下方から覆うように接合され、バルクヘッドロアに、前方視で略水平に配置されるので、バルクヘッド前後にスペースのないレイアウトでも請求項１記載の効果を発揮することができる。

請求項４に係る発明では、エクステンションに、車両後方に立設する後壁部と、後壁部の車幅外方に略三角状をなす延出部と、を有し、延出部が、バルクヘッドサイドの車両後方側に接合されるので、通常バルクヘッドサイドとバルクヘッドロアに斜めに架設される別部材の補強部材を要することなく、請求項１記載の効果を発揮することができる。

請求項５に係る発明では、バルクヘッドサイドに、車幅外方に接合されるスチフナを備え、エクステンションに、バルクヘッドサイドの車幅外方に延出して上面でスチフナを支持するスチフナ支持部を有し、スチフナに、スチフナ支持部の上面に接合される底面部と、バルクヘッドサイドの車幅外方に接合される側面部と、を有する。
すなわち、スチフナの底面部と側面部を、それぞれエクステンション３８のスチフナ支持部７９とバルクヘッドサイド３２の車幅外方に接合したので、より請求項１記載の効果を発揮することができる。

本発明に係る車体前部構造を示す斜視図である。 図１に示された車体前部構造の下方から見た斜視図である。 図１に示された車体前部構造のラジエータを取り外した斜視図である。 図１に示された車体前部構造のバルクヘッドの斜視図である。 図１に示された車体前部構造のバルクヘッドロアの正面図である。 図１に示された車体前部構造のエクステンション接合部分の斜視図である。 図１に示された車体前部構造のエクステンション接合部分の蓋部を外した状態の斜視図である。 図１に示された車体前部構造のラジエータ支持部の斜視図である。 図６の９−９線断面図である。 図１に示された車体前部構造の本体部の斜視図である。 図１に示された車体前部構造の右のバルクヘッドサイド廻りが示される斜視図である。 図１に示された車体前部構造の右のバルクヘッドサイドとエクステンションとの接続部分の斜視図である。 図１に示された車体前部構造の右のバルクヘッドサイドのスチフナが示される車体内方から見た斜視図である。 図１に示された車体前部構造の右のバルクヘッドサイドのスチフナが示される車体前方下部から見た斜視図である。 図１に示された車体前部構造の右のバルクヘッドサイドのスチフナが示される車体前方から見た正面図である。 一般的なバルクヘッドの走行荷重による挙動が示される説明図である。

本発明の実施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、図５〜図８に示されたように、本発明に係る車体前部構造は、バルクヘッドロア３４を左右のバルクヘッドサイド３１，３２間より短く形成し、バルクヘッドロア３４の両端３４ａ，３４ａからエクステンション３８，３８を延ばすとともに、バルクヘッドロア３４の両端３４ａ，３４ａ（一方不図示）からラジエータマウント支持ブラケット部分をバルクヘッドロア３４と一体に形成し、バルクヘッドロア３４の本体部４１と、バルクヘッドロア３４の蓋部４２と、エクステンション３８との３枚をスポットで固定し、ラジエータマウント支持ブラケット部分に相当するラジエータ支持部４９をエクステンション３８の前壁部７２及び後壁部７３に接合して、操縦安定性とＮＶ（noise vibration）性能とを満たした剛性を確保する構造である。
以下、本発明に係る車体前部構造を図１から図１７に基づいて詳細に説明する。

図１〜図４に示されたように、車両１０は乗用車であり、車体１１の前部に、車両前後方向に延ばされた左右のフロントサイドフレーム１５，１５と、左右のフロントサイドフレーム１５，１５の前端１５ａ，１５ａに設けられた矩形状のバルクヘッド１６と、バルクヘッド１６に支持されるラジエータ１７と、左右のフロントサイドフレーム１５，１５に支持されるサブフレーム１８と、を備える。

フロントサイドフレーム１５は、図１１に示されたように、略コ字状に形成されたフレーム本体２３と、このフレーム本体２３に車幅外方から被せるフレーム蓋体２４と、から構成される。
フレーム本体２３は、車両上方に向いた上面２３ａと、車幅内方に向いた内面２３ｂと、車両下方に向いた下面２３ｃと、からなる。フレーム蓋体２４は、車幅外方に向いた外面に相当する。
サブフレーム１８は、エンジン（不図示）等を支持する略矩形の部材である。

図１〜図５に示されたように、ラジエータ１７は、車体１１の前部に設けられバルクヘッド１６で支持される。
ラジエータ１７は、バルクヘッド１６のバルクヘッドアッパ３３側に取付けられるラジエータ上取付部（不図示）と、バルクヘッド１６のバルクヘッドロア３４側に取付けられるラジエータ下取付部（ラジエータ取付部）２６，２６（図９参照、一方不図示）と、を備える。

バルクヘッド１６は、バルクヘッド１６の両側において車両上下方向に延在する左右の（一対の）バルクヘッドサイド３１，３２と、バルクヘッドサイド３１，３２の上端３１ａ，３２ａにおいて車幅方向に延在するバルクヘッドアッパ３３と、バルクヘッドサイド３１，３２の下端３１ｂ，３２ｂにおいて車幅方向に延在するバルクヘッドロア３４と、バルクヘッドサイド３１，３２の車幅外方に接合される左右のスチフナ３５，３６と、からなる。

なお、左バルクヘッドサイド３１は、右のバルクヘッドサイド３２に車体中心に関して略対称の部材である。左のスチフナ３５は、右のスチフナ３６に車体中心に関して略対称の部材である。
また、スチフナ３５，３６は、バルクヘッドロア３４及びフロントサイドフレーム１５，１５にも接合される（図１１も参照）。

バルクヘッドアッパ３３は、左右からアッパメンバ（不図示）側に支持される連結アーム３７，３７が延ばされる。

図１〜図１０に示されたように、バルクヘッドロア３４（詳細には、本体部４１）は、一対のバルクヘッドサイド３１，３２間距離よりも短く形成される。バルクヘッドロア３４は、バルクヘッドロア３４及びバルクヘッドサイド３１，３２間に車幅方向に架設される一対のエクステンション３８，３８を備える。
バルクヘッドロア３４は、バルクヘッドロア３４の両端３４ａ，３４ａでラジエータ１７を支持するとともに、一対のエクステンション３８，３８の内部を車両前後方向に架設するように接合される。

ここで、架設するように接合されるとは、具体的には、後述するバルクヘッドロア３４の本体部４１から一体的に延ばされるラジエータ支持部４９を、エクステンション３８の内部（前壁部７２及び後壁部７３の内部）に接合したことをいう（図７、図８参照）。

バルクヘッドロア３４は、断面視Ｕ字状に形成された本体部４１と、本体部４１を上方から閉塞する蓋部４２と、によって閉断面４３を形成する（図６、図８参照）。
バルクヘッドロア３４はバルクヘッドサイド３１，３２間より短く、バルクヘッドロア３４の両端３４ａ，３４ａからバルクヘッドサイド３１，３２の下端３１ｂ，３２ｂ近傍まではエクステンション３８，３８が架設される（図６、図８参照）。
エクステンション３８，３８とバルクヘッドロア３４とは、前方視（正面視）で略水平となるように配置される（図６参照）。

バルクヘッドロア３４は、両端３４ａ，３４ａから車幅外方に延びてラジエータ１７を支持するラジエータ支持部４９，４９（一方不図示）が形成されている。具体的には、バルクヘッドロア３４の構成部品である本体部４１の外端４１ａ，４１ａから車幅外方に延びてラジエータ１７を支持するラジエータ支持部４９が形成されている。すなわち、バルクヘッドロア３４の両端３４ａ，３４ａは、本体部４１の外端４１ａ，４１ａと同一箇所である（図８参照）。

なお、本体部４１は、底壁４４と、前壁４５と、後壁４６と、前壁４５から車両前方に延ばした前フランジ４７と、後壁４６から車両後方に延ばした後フランジ４８と、底壁４４から一体的に形成された左右のラジエータ支持部４９，４９と、からなる（図７参照）。

蓋部４２は、図５に示されたように、バルクヘッドサイド３１，３２まで延ばされ、左右のエクステンション３８，３８を本体部４１とともに覆う。
すなわち、蓋部４２は、本体部４１を覆う本体蓋部５１、ラジエータ支持部４９，４９を覆うラジエータ支持蓋部５２、エクステンション３８を覆うエクステンション蓋部５３と、一体的に形成される。

本体蓋部５１は、図６に示されたように、本体部４１の前フランジ４７に接合する蓋前フランジ５１ａと、本体部４１の後フランジ４８に接合する蓋後フランジ５１ｂと、を備える。なお、蓋前フランジ５１ａは水平フランジであり、蓋後フランジ５１ｂは垂直フランジである。

バルクヘッドサイド３２側のラジエータ支持蓋部５２について説明する。なお、バルクヘッドサイド３１側ラジエータ支持蓋部５２は、車体中心に対してバルクヘッドサイド３２側のラジエータ支持蓋部５２に略対称に形成される。

ラジエータ支持蓋部５２は、エクステンション３８の前接合フランジ７５に接合する支持前フランジ５２ａと、エクステンション３８の後接合フランジ７６に接合する支持後フランジ５２ｂと、ラジエータ１７のラジエータ下取付部２６をラジエータ支持部４９に臨ます開口部５５と、を備える（図６参照）。
支持前フランジ５２ａ及び支持後フランジ５２ｂは、水平フランジである。開口部５５は、円形のフランジ５５ａが付設され、補強がなされている（図８参照）。

バルクヘッドサイド３２側のエクステンション蓋部５３について説明する。なお、バルクヘッドサイド３１側エクステンション蓋部５３は、車体中心に対してバルクヘッドサイド３２側のエクステンション蓋部５３も略対称に形成されている。

図１１〜図１５に示されたように、エクステンション蓋部５３は、エクステンション３８を覆うエクステンション接合部５６と、バルクヘッドサイド３２に接合するサイド接合部５７と、からなる。
エクステンション接合部５６は、エクステンション３８の前接合フランジ７５に接合するエクステンション前フランジ５６ａと、エクステンション３８の後接合フランジ７６に接合するエクステンション後フランジ５６ｂと、を備える。

なお、蓋前フランジ５１ａ、支持前フランジ５２ａ、エクステンション前フランジ５６ａは、連続的に形成されている。支持後フランジ５２ｂ、エクステンション後フランジ５６ｂは、連続的に形成されている。

図６〜図１０に示されたように、ラジエータ支持部４９は、本体部４１の底壁４４から上方に折り曲げられた縦壁部６１と、この縦壁部６１から車幅外方延ばされた横壁部６２と、縦壁部６１に形成された前後の縦壁フランジ６３，６３と、横壁部６２に形成された前後の横壁フランジ６４，６４と、からなる。

ラジエータ支持部４９は、本体部４１とエクステンション３８との双方に接合される。
すなわち、ラジエータ支持部４９は、バルクヘッドロア３４の両端３４ａ，３４ａ近傍にて３層にスポット接合される。

詳細には、本体部４１の後上端４１ｂでは、蓋部４２、本体部４１、エクステンション３８がスポット接合される。本体部４１の前後の下端部４１ｃ，４１ｄでは、ラジエータ支持部４９（前後の横フランジ）、蓋部４２がスポット接合される。
これにより、ラジエータ支持部４９廻りの剛性を確保することができ、操縦安定性の向上に寄与することができる。

ラジエータ支持部４９は、エクステンション３８内で前壁部７２及び後壁部７３間に架設されるので、スチフナ的効果で、エクステンション３８や本体部４１の口開き現象を防止して操縦安定性に適した剛性を確保できる。

エクステンション３８は、車両下方に向けて形成される底面７１と、底面７１から車両前方に向けて立ち上げた前壁部７２と、底面７１から車両後方に立設する（立ち上げた）後壁部７３と、底面７１から車幅外方に斜めに立ち上げた傾斜壁７４と、前壁部７２から車両前方に折り曲げた前接合フランジ７５と、後壁部７３から車両後方に折り曲げた後接合フランジ７６と、傾斜壁７４から車両外方に折り曲げた外方フランジ７７と、後壁部７３から車両上方に延ばされた延出部７８（図１２参照）と、からなる。

図１１〜図１５に示されたように、延出部７８は、後壁部７３の車幅外方に形成され略三角状をなす部分である。延出部７８は、バルクヘッドサイド３２の後面（車両後方側）３２ｃに接合される。すなわち、エクステンション３８は、断面視Ｕ字状に形成されて本体部４１の外端４１ａを下方から覆うように接合され、バルクヘッドロア３４に、前方視で略水平に配置される。
さらに、エクステンション３８は、バルクヘッドサイド３２の車幅外方に延出して上面７９ａでスチフナ３６を支持するスチフナ支持部７９を有する。

なお、スチフナ支持部７９は、前壁部７２の最外端部７２ａ、後壁部７３の最外端部７３ａ、傾斜壁７４、前接合フランジ７５の最外端部７５ａ、外方フランジ７７で構成される部分である。
バルクヘッドサイド３２よりも車幅外方範囲Ｓ１を、底面７１の最外端部７１ａ、前壁部７２の最外端部７２ａ、後壁部７３の最外端部７３ａ、前接合フランジ７５の最外端部７５ａと定義する。すなわち、スチフナ支持部７９は、エクステンション３８の外端部３８ａと同一部分である。

バルクヘッドロア３４の本体部４１（図１０参照）及びエクステンション３８の材質は、普通鋼板（ＪＳＣ２７０Ｃ相当品）が用いられる。本体部４１の板厚は１．０ｔ、蓋部４２の板厚は０．９ｔ、エクステンション３８の板厚は１．８ｔであり、エクステンション３８が変形を防ぐ剛体となっている。
なお、バルクヘッドロア３４を一体とすると全て１．８ｔとならざるをえず、重量がかさむため好ましくない。

例えば、ラジエータの支持を本体部の底壁に形成したとすると、ラジエータサイズによっては上方への抉れ部分（凹み）が生じてしまうこととなり、操縦安定性に必要な断面を確保できない。

図６〜図１０に示されたように、バルクヘッドロア３４の本体部４１及びラジエータ支持部４９，４９は、プレスで一体成形され、本体部４１の外端４１ａ，４１ａからラジエータ支持部４９，４９を延ばしている。従って、ラジエータ支持部４９，４９を設けるに当たって別途部材を設ける必要がない。また、ラジエータ１７のサイズによって高さ方向の調整を容易に行うことができる。

バルクヘッドロア３４の車幅方向長さは、ラジエータ下取付部（ラジエータ下端固定部）２６位置に対し、ラジエータ下端固定部形状、ラジエータサイズ高さ方向位置、バルクヘッドロア３４（本体部４１）の前後の下端部４１ｃ，４１ｄの接合フランジ（縦壁フランジ）６３，６３の形成のために、金型構造上必要なプレス刃挿入孔及び曲げ代等を考慮して必然的に決定される。

図１１〜図１５に示されたように、スチフナ３６は、バルクヘッドサイド３２、バルクヘッドロア３４及びフロントサイドフレーム１５廻りに介在させた部材である。スチフナ３６は、スチフナ支持部７９の上面７９ａに接合される底面部８１と、バルクヘッドサイド３２の外面（車幅外方）３２ｄに接合される側面部８２と、側面部８２から折り曲げられた後面部８３と、を有する。

なお、側面部８２は、フロントサイドフレーム１５の内面２３ｂ及びバルクヘッドサイド３２に接合される。底面部８１は、スチフナ支持部７９に接合される。
また、スチフナ３６は、スチフナ支持部７９の上面７９ａとバルクヘッドサイド３２の車幅外方にＬ字状に形成された部材といえる。

バルクヘッドサイド３２は、フロントサイドフレーム１５の内面２３ｂとスチフナ３６に固定されるので、エクステンション３８の外端部３８ａ近傍がさらに補強されて操縦安定性に適した剛性を確保できる。なお、エクステンション３８の外端部３８ａは、後述するスチフナ支持部７９と同一部分である。
スチフナ３６の側面部８２と、蓋部４２のサイド接合部５７とで、バルクヘッドサイド３２を挟み込む構造としたので、左右方向の荷重入力に耐え、操縦安定性に適した剛性を確保できる。

エクステンション３８の外端部３８ａは、バルクヘッドサイド３２の下端３２ａを覆う覆い部８９を備える。
覆い部８９は、底面７１の外端部７１ｂ、前壁部７２の外端部７２ｂ、後壁部７３の外端部７３ｂから構成される。バルクヘッドサイド３２には、前壁部７２の外端部７２ｂ、後壁部７３の外端部７３ｂにて接合される。延出部７８は、後壁部７３の外端部７３ｂの上部に設けられる。
エクステンション３８は、バルクヘッドサイド３２の後部に対応する位置に延出部７８を設けてバルクヘッドサイド３２の後面（車両後方側）３２ｃに接合したので、通常、バルクヘッドサイドとバルクヘッドロアに斜めに架設される別部材の補強部材が不要で、適切な剛性向上効果が得られる。

延出部７８は、バルクヘッドサイド３２に車両前後方向でスポット溶接される。すなわち、図１２において矢印Ｆ１で示された荷重に対して延出部７８の剥離方向がせん断応力方向なので、接合強度が高く剥離しにくい。

図１６（ａ），（ｂ）に、一般的なバルクヘッド２００の走行中の走行荷重による挙動が示される。
図１６（ａ）において、走行中にはさまざまな走行荷重が働くが、特にバルクヘッド下方端部２０１，２０１には、矢印ａ１の如く左右方向の荷重が入力され、バルクヘッド２００のバルクヘッドロア２０３とバルクヘッドアッパ２０２とでは逆相の動きが発生する。

操縦安定性に影響を与えないためにはバルクヘッドロア２０３に適切な断面積を確保する必要がある。また、適切な剛性を確保することで車体固有の周波数を変更し、エンジン揺動との共振を避けることで振動を減らす必要もある。

図１６（ｂ）において、バルクヘッドロア２０３に左右方向の荷重が入力されることによって、バルクヘッドロア２０３の前壁２０４が、矢印ａ２の如く前方に押し出され、バルクヘッド２００全体に、矢印ａ３の如く斜め前上方から斜め後下方へと往復するモーメントが働き、ハット断面２０５とその上蓋２０６とで形成された閉断面２０７が変形する現象（口開き現象という）が発生する。

すなわち、図１６（ａ）に示されたように、バルクヘッド２００では、走行中の荷重で上下が左右逆方向に変位する。このため、バルクヘッド下方端部２０１，２０１の負荷が高い。同様に、図４に示された実施例のバルクヘッド１６においても、エクステンション３８，３８の外端部３８ａ，３８ａと、バルクヘッドサイド３１，３２の下端３１ｂ，３２ｂとの接合部分には、大きな荷重が作用するので、負荷が高い。そこで、スチフナ３６の側面部８２と、蓋部４２のサイド接合部５７とで、バルクヘッドサイド３２を挟み込む構造として対策した（図１５参照）。

以上のように、車体前部構造では、図１、図１５に示されたように、バルクヘッド１６全体の剛性を高めることで車体１１の前部の固有振動周波数を変化させている。これにより、エンジン揺動周波数との共振を避けることができる。これにより、車体１１の振動を抑制することができる。

図１〜図５に示されたように、車体前部構造は、車体１１の前部に設けられるラジエータ１７を支持する矩形状のバルクヘッド１６を備える。
バルクヘッド１６に、バルクヘッド１６の両側において車両上下方向に延在する一対のバルクヘッドサイド３１，３２と、バルクヘッドサイド３１，３２の下端３１ｂ，３２ｂにおいて車幅方向に延在するバルクヘッドロア３４と、を備え、バルクヘッドロア３４が、一対のバルクヘッドサイド３１，３２間距離よりも短く形成され、バルクヘッドロア３４及びバルクヘッドサイド３１，３２間に車幅方向に架設される一対のエクステンション３８を備え、バルクヘッドロア３４の両端３４ａ，３４ａでラジエータ１７を支持するとともに、一対のエクステンション３８，３８の内部を車両前後方向に架設するように接合される。

すなわち、図７に示されたように、バルクヘッドロア３４の両端３４ａ，３４ａでラジエータ１７（図１参照）を支持しエクステンション３８内部を車両前後方向に架設するように接合されているので、口開き現象を防止して操縦安定性に適した剛性を確保することができる。加えて、バルクヘッド１６（図１参照）全体の剛性を高めることで車体１１の前部の固有振動周波数を変化させてエンジン揺動周波数との共振を避けることで振動を抑制することができる。さらに、ラジエータ１７をバルクヘッドロア３４の両端３４ａ，３４ａで支持するので、別途部材を設けることなくラジエータ１７のサイズによって高さ方向の調整を容易に行うことができる。そして、バルクヘッドロア３４やエクステンション３８の底面７１に上方への抉れ（えぐれ）部分を設けずに済むので、操縦安定性に適した剛性を確保できる断面積を維持することができる。

図６〜図１０に示されたように、車体前部構造では、バルクヘッドロア３４に、断面視Ｕ字状に形成された本体部４１と、本体部４１を上方から閉塞する蓋部４２と、によって閉断面４３が形成され、バルクヘッドロア３４の両端３４ａ，３４ａから車幅外方に延びてラジエータ１７を支持するラジエータ支持部４９を有し、ラジエータ支持部４９が、本体部４１とエクステンション３８との双方に接合される。

すなわち、バルクヘッドロア３４が本体部４１と蓋部４２で閉断面４３が形成され、ラジエータ支持部４９が本体部４１とエクステンション３８の双方に３枚で（３層に）接合されるので、高い剛性が確保でき、さらに、口開き現象を防止、剛性を確保、振動を抑制、及び高さ方向の調整が容易に実施できるという効果を発揮する。

また、本体部４１を上方から閉塞する蓋部４２によって閉断面４３が形成され、バルクヘッドロア３４の両端３４ａ，３４ａから車幅外方に延びてラジエータ１７（図１参照）を支持するラジエータ支持部４９を形成したので、ラジエータ支持部４９を別部品にて構成する場合に比べて部品点数の削減を図ることができる。

図７に示されたように、車体前部構造では、エクステンション３８が、断面視Ｕ字状に形成されて本体部４１を下方から覆うように接合され、バルクヘッドロア３４に、前方視で略水平に配置されるので、バルクヘッド１６前後にスペースのないレイアウトでも、口開き現象を防止、剛性を確保、振動を抑制、及び高さ方向の調整が容易に実施できるという効果を発揮する。

図１２に示されたように、車体前部構造では、エクステンション３８に、車両後方に立設する後壁部７３と、後壁部７３の車幅外方に略三角状をなす延出部７８と、を有し、延出部７８が、バルクヘッドサイド３２の車両後方側に接合されるので、通常バルクヘッドサイドとバルクヘッドロアに斜めに架設される別部材の補強部材を要することなく、口開き現象を防止、剛性を確保、振動を抑制、及び高さ方向の調整が容易に実施できるという効果を発揮する。

図１４、図１５に示されたように、車体前部構造では、バルクヘッドサイド３２に、車幅外方に接合されるスチフナ３６を備え、エクステンション３８に、バルクヘッドサイド３２の車幅外方に延出して上面７９ａでスチフナ３６を支持するスチフナ支持部７９を有し、スチフナ３６に、スチフナ支持部７９の上面７９ａに接合される底面部８１と、バルクヘッドサイド３２の車幅外方に接合される側面部８２と、を有する。

すなわち、スチフナ３６の底面部８１と側面部８２を、それぞれエクステンション３８のスチフナ支持部７９とバルクヘッドサイド３２の車幅外方に接合したので、さらに、口開き現象を防止、剛性を確保、振動を抑制、及び高さ方向の調整が容易に実施できるという効果を発揮する。

尚、本発明に係る車体前部構造は、図１に示すように、車体前部構造のバルクヘッド１６ではバルクヘッドロア３４にラジエータ１７を支持したが、これに限るものではなく、例えば、空調装置のコンデンサを支持するものであってもよい。

本発明に係る車体前部構造は、セダンやワゴンなどの乗用車に採用するのに好適である。

１１…車体、１６…バルクヘッド、１７…ラジエータ、３１，３２…一対のバルクヘッドサイド、３１ｂ，３２ｂ…バルクヘッドサイドの下端、３２ｃ…車両後方側（後面）、
３２ｄ…車幅外方（外面）、３４…バルクヘッドロア、３４ａ…バルクヘッドロアの両端、３８…エクステンション、３５，３６…バルクヘッドサイドのスチフナ、４１…バルクヘッドロアの本体部、４２…バルクヘッドロアの蓋部、４９…バルクヘッドロアのラジエータ支持部、７３…エクステンションの後壁部、７８…エクステンションの延出部、７９…エクステンションのスチフナ支持部、７９ａ…スチフナ支持部の上面、８１…スチフナの底面部、８２…スチフナの側面部。

Claims (5)

1. 車体の前部に設けられるラジエータを支持する矩形状のバルクヘッドを備えた車体前部構造であって、
   前記バルクヘッドは、該バルクヘッドの両側において車両上下方向に延在する一対のバルクヘッドサイドと、
   該バルクヘッドサイドの下端において車幅方向に延在するバルクヘッドロアと、を備え、
   前記バルクヘッドロアは、前記一対のバルクヘッドサイド間距離よりも短く形成され、前記バルクヘッドロア及び前記バルクヘッドサイド間に車幅方向に架設される一対のエクステンションを備え、
   前記バルクヘッドロアの両端で前記ラジエータを支持するとともに、前記一対のエクステンション内部を車両前後方向に架設するように接合されることを特徴とする車体前部構造。
2. 前記バルクヘッドロアは、断面視Ｕ字状に形成された本体部と、
   該本体部を上方から閉塞する蓋部と、によって閉断面が形成され、
   該バルクヘッドロアの両端から車幅外方に延びて前記ラジエータを支持するラジエータ支持部を有し、
   前記ラジエータ支持部は、前記本体部と前記エクステンションとの双方に接合されることを特徴とする請求項１記載の車体前部構造。
3. 前記エクステンションは、断面視Ｕ字状に形成されて前記本体部を下方から覆うように接合され、前記バルクヘッドロアに、前方視で略水平に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車体前部構造。
4. 前記エクステンションは、車両後方に立設する後壁部と、該後壁部の車幅外方に略三角状をなす延出部と、を有し、
   前記延出部は、前記バルクヘッドサイドの車両後方側に接合されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車体前部構造。
5. 前記バルクヘッドサイドは、車幅外方に接合されるスチフナを備え、
   前記エクステンションは、前記バルクヘッドサイドの車幅外方に延出して上面でスチフナを支持するスチフナ支持部を有し、
   前記スチフナは、前記スチフナ支持部の上面に接合される底面部と、前記バルクヘッドサイドの車幅外方に接合される側面部と、を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車体前部構造。

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