JP2014043214A - 車両の前端部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の前突時における運転者の保護がより確実にできるようにした場合でも、車体の前部が大型になることを防止して、車体の生産性が良好に維持できるようにする。
【解決手段】車両の前端部構造は、車室１０の前面を形成するフロントパネル１２に沿って車体２の幅方向に延びるクロスメンバ３４と、車室１０の前端部の一側部に配置され、フロントパネル１２側から後方に向かって突出するようフロントパネル１２側に取り付けられてその突出部にブレーキブースター４８を支持するブラケット４１とを備える。車体２の正面視で、フロントパネル１２側へのブラケット４１の取り付け部をクロスメンバ３４の側部に近接させる。クロスメンバ３４の長手方向の中途部が前方から衝撃力Ｆを与えられて後方に向けて変位するとき、クロスメンバ３４の側部がクロスメンバ３４の端部周りで車体２の後外側方に向かって回動するよう屈曲変形する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車室の前面を形成する車体のフロントパネル側から後方に向かって突出し、その突出部にブレーキブースターを支持するブラケットを備えた車両の前端部構造に関するものである。

上記車両の前端部構造には、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものによれば、車両の前端部構造は、車室の前面を形成する車体のフロントパネルと、このフロントパネルに沿って車体の幅方向に延び、その長手方向の各端部がそれぞれ車体の骨格部材に支持されるクロスメンバと、上記車室の前端部の一側部に配置され、上記フロントパネル側から後方に向かって突出するようこのフロントパネル側に取り付けられてその突出部にブレーキブースターを支持するブラケットとを備えている。この場合、通常、上記ブレーキブースターの後方近傍に上記車室の運転者が位置することとなる。

上記クロスメンバは、前、後パネルを最中形状となるよう接合したもので、その長手方向の各部断面が中空閉断面構造とされている。また、上記クロスメンバとブラケットとの間にはクラッシュ用の隙間が形成されている。

そして、上記車両の走行中に、この車両がその前方の何らかの物体に衝突（前突）し、上記クロスメンバの長手方向の中途部がその前方から衝撃力を与えられて後方に向けて変位したとする。この場合、上記クロスメンバの中途部は後方に向かい変位しつつ上記隙間に入り込むと共に、上記クロスメンバの中途部では、上記後パネルに対し前パネルが後方に向かい移動して、このクロスメンバはその内部空間が収縮するよう変形する。

このため、前突時における上記したクロスメンバの中途部の各変形により、このクロスメンバの中途部が上記ブラケットを後方に向けて押動することは防止される。よって、このブラケットに支持されたブレーキブースターがその後方近傍に位置する運転者に向かって移動することも防止される。この結果、前突時に、上記ブレーキブースターが運転者に衝突することが防止されて、運転者が保護されるようになっている。

特開２０００−１３５９８７号公報

ところで、上記従来の技術によれば、車両の前突時における運転者の保護のために、予め、上記クロスメンバを中空閉断面構造にすると共に、このクロスメンバとブラケットとの間にクラッシュ用の隙間を形成している。

しかし、上記したようにクロスメンバを中空閉断面構造にしたり、上記隙間を設けたりすると、これらクロスメンバや隙間は占有空間が大きいものであるため、車体の前部が大型になりがちとなり、その分、車体の形成が煩雑になったり、質量が増加したりして、車体の生産性が低下し、生産コストが高くなるおそれを生じて好ましくない。

本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、車両の前突時における運転者の保護がより確実にできるようにし、かつ、このようにした場合でも、車体の前部が大型になることを防止して、この車体の生産性が良好に維持できるようにすることである。

請求項１の発明は、車室１０の前面を形成する車体２のフロントパネル１２と、このフロントパネル１２に沿って車体２の幅方向に延び、その長手方向の各端部がそれぞれ車体２の骨格部材に支持されるクロスメンバ３４と、上記車室１０の前端部の一側部に配置され、上記フロントパネル１２側から後方に向かって突出するようこのフロントパネル１２側に取り付けられてその突出部にブレーキブースター４８を支持するブラケット４１とを備えた車両の前端部構造において、
車体２の正面視（図４）で、上記フロントパネル１２側への上記ブラケット４１の取り付け部を上記クロスメンバ３４の側部に近接させ、このクロスメンバ３４の長手方向の中途部がその前方から衝撃力Ｆを与えられて後方に向けて変位するとき、このクロスメンバ３４の上記側部がこのクロスメンバ３４の端部周りで車体２の後外側方に向かって回動するよう屈曲変形することを特徴とする車両の前端部構造である。

請求項２の発明は、上記クロスメンバ３４の上記側部を車体２の内側方に向かうに従い前方に向かって延びるよう傾斜させたことを特徴とする請求項１に記載の車両の前端部構造である。

なお、この項において、上記各用語に付記した符号や図面番号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。

本発明による効果は、次の如くである。

請求項１の発明は、車室の前面を形成する車体のフロントパネルと、このフロントパネルに沿って車体の幅方向に延び、その長手方向の各端部がそれぞれ車体の骨格部材に支持されるクロスメンバと、上記車室の前端部の一側部に配置され、上記フロントパネル側から後方に向かって突出するようこのフロントパネル側に取り付けられてその突出部にブレーキブースターを支持するブラケットとを備えた車両の前端部構造において、
車体の正面視で、上記フロントパネル側への上記ブラケットの取り付け部を上記クロスメンバの側部に近接させ、このクロスメンバの長手方向の中途部がその前方から衝撃力を与えられて後方に向けて変位するとき、このクロスメンバの上記側部がこのクロスメンバの端部周りで車体の後外側方に向かって回動するよう屈曲変形している。

このため、車両の前突時には、上記したクロスメンバの上記側部の回動に伴い上記ブラケットと共に上記ブレーキブースターも車体の後外側方に向かって回動する。よって、上記ブレーキブースターの後方近傍に位置していた運転者と上記ブレーキブースターとが上記前突に伴い車体の前後方向で互いに接近するとしても、このブレーキブースターが運転者に衝突することは防止されて、運転者の保護が、より確実に達成される。

また、上記した前突時における運転者の保護は、前突時に、上記クロスメンバの上記側部の回動により運転者に対し上記ブラケットやブレーキブースターを車体の外側方に向かうよう逸らせる、というものであるため、車体の前後方向でのスペースを小さく抑制しつつ運転者の保護が達成されることから、車体の前部が大型になることは防止される。よって、その分、車体の形成が煩雑になったり、質量が増加したりして、車体の生産性が低下することは防止され、この生産性が良好に維持される。

請求項２の発明は、上記クロスメンバの上記側部を車体の内側方に向かうに従い前方に向かって延びるよう傾斜させている。

このため、前突時に、上記クロスメンバの上記側部が後外側方に向かって回動するとき、この回動の当初において、上記したようにクロスメンバの上記側部は斜め前方に傾斜していることから、その分、上記クロスメンバの上記側部の後外側方への回動はより確実に得られると共に、この回動の回動量（回動角）を、より大きくできる。よって、前突時には、上記クロスメンバの上記側部と共にブラケットとブレーキブースターとを車体の外側方に向かって、より大きく回動させることができる。この結果、運転者に対し上記ブレーキブースターを車体の外側方に向けて大きく逸らせることができ、これにより、運転者の保護が更に確実に達成される。

図２の部分拡大詳細図である。 車体前部の簡略側面図である。 図２で示したものの部分平面図である。 図２で示したものの部分正面図である。 図２で示したものの部分斜視図である。

本発明の車両の前端部構造に関し、車両の前突時における運転者の保護がより確実にできるようにし、かつ、このようにした場合でも、車体の前部が大型になることを防止して、この車体の生産性が良好に維持できるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための形態は、次の如くである。

即ち、車両の前端部構造は、車室の前面を形成する車体のフロントパネルと、このフロントパネルに沿って車体の幅方向に延び、その長手方向の各端部がそれぞれ車体の骨格部材に支持されるクロスメンバと、上記車室の前端部の一側部に配置され、上記フロントパネル側から後方に向かって突出するようこのフロントパネル側に取り付けられてその突出部にブレーキブースターを支持するブラケットとを備える。

車体の正面視で、上記フロントパネル側への上記ブラケットの取り付け部が上記クロスメンバの側部に近接させられる。このクロスメンバの長手方向の中途部がその前方から衝撃力を与えられて後方に向けて変位するとき、このクロスメンバの上記側部がこのクロスメンバの端部周りで車体の後外側方に向かって回動するよう屈曲変形させられる。

本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。

図において、符号１は、キャブオーバ型トラックの自動車で例示される車両で、矢印Ｆｒは、この車両１の進行方向の前方を示している。また、下記する左右とは、上記前方に向かっての車両１の車体２の幅方向をいうものとする。

上記車体２は、その下端部側を構成して車体２の前後方向に長く延び、この車体２の骨格部材とされる車体フレーム３と、車体２の前上部側を構成し、上記車体フレーム３の前部に支持される運転台４と、車体２の後上部側を構成して上記車体フレーム３の後部側に支持される荷台５と、上記車体フレーム３に支持されて車体２を走行路面上に支持する前、後車輪７，７とを備えている。

上記運転台４の内部は運転室としての車室１０とされ、上記運転台４は、上記車室１０の下面を形成して上記車体フレーム３の前部上に支持されるフロアパネル１１と、上記車室１０の下部前面を形成するよう上記フロアパネル１１の前端縁部から上方に延びるフロントパネル１２と、上記車室１０の上部前面を形成するよう上記フロントパネル１２の上端縁部から上方に連設されるフロントウィンド１３とを備えている。

また、上記運転台４は、上記車室１０の側面を形成する側壁１４と、この側壁１４に形成されて車室１０の内外を連通させるドア開口１５と、このドア開口１５の前部開口縁部にヒンジ１６により枢支されて車体２の外側方から上記ドア開口１５を開閉可能に閉じるサイドドア１７と、上記フロントパネル１２の下部をその前方から覆うよう設けられるバンパ１８とを備えている。

上記フロアパネル１１、フロントパネル１２、および側壁１４はそれぞれ板金製とされ、バンパ１８は樹脂製とされている。また、上記ドア１７は、その下部側に前後方向に長く延びる板金製のインパクトビーム２１を有している。このインパクトビーム２１は上記ドア開口１５の前後方向における内側のほぼ全体にわたり設けられている。

上記ドア開口１５の前部開口縁部はフロントピラー２３といわれるもので、このフロントピラー２３は車体２の骨格部材を構成して、上記車体フレーム３と強固に互いに結合される。

上記車室１０の一側部（右側部）において、上記フロントパネル１２の上部側から操向用ハンドル２４が後上方に向けて突設され、このハンドル２４の後方に運転者２５が着座するシート２６が設けられる。このシート２６は上記フロアパネル１１上に支持される。上記ハンドル２４の軸心２７は後上方に向かって延び、上記ハンドル２４は上記運転者２５に把持されて操向操作可能とされる。

上記フロントパネル１２の上部の後方近傍で車室１０の前端部に、上記フロントパネル１２に沿って車体２の幅方向に長く延びる車室１０の換気用エアダクト２９が設けられる。このエアダクト２９は板金製で、車体２の前後方向で互いに対面する前、後ダクトパネル３０，３１を有し、これらパネル３０，３１は最中形状となるよう互いに接合される。このエアダクト２９の長手方向の各部は中空閉断面構造とされる。上記エアダクト２９の長手方向の各端部は上記各フロントピラー２３の上下方向の中途部に支持される。

上記フロントパネル１２の上下方向の中途部の前方近傍で、このフロントパネル１２の中途部と上記バンパ１８の上端縁部との間に、上記フロントパネル１２に沿って車体２の幅方向に長く延びるクロスメンバ３４が設けられる。このクロスメンバ３４は板金製で、その長手方向の各部断面は、その内部空間が後方に向かって開くハット形状とされて所定の剛性が確保される。上記クロスメンバ３４の長手方向の各端部は、それぞれ板金製のクラッシュ体３５を介して上記各フロントピラー２３の上下方向の中途部に支持される。

上記各フロントピラー２３の長手方向の中途部の内部に板金製のバルクヘッド３６が設けられる。上記車体２の各側部において、上記クロスメンバ３４の端部、クラッシュ体３５、フロントピラー２３に内設されるバルクヘッド３６、およびドア１７内のインパクトビーム２１がこの順序で車体２の後方に向かって列設される。

上記フロントパネル１２の上下方向の中途部の後方近傍で車室１０の前端部に、上記フロントパネル１２に沿って車体２の幅方向に長く延びる他のクロスメンバ３９が設けられる。この他のクロスメンバ３９は板金製で、その長手方向の各部断面は、その内部空間が前方に向かって開くハット形状とされて所定の剛性が確保される。上記他のクロスメンバ３９は、上記エアダクト２９の前ダクトパネル３０の下端縁部に一体的に形成される。

上記クロスメンバ３４と他のクロスメンバ３９とは上記フロアパネル１１を挟んで車体２の前後方向で互いに対面し、これら３４，３９，１１は上、下スポット溶接Ｓ１，Ｓ２により互いに強固に結合される。

上記車室１０の前端部の一側部（右側部）に配置され、上記フロントパネル１２側から車室１０内部の後方に向かって突出するよう上記フロントパネル１２側に取り付けられるブラケット４１が設けられる。このブラケット４１は板金製で、その上部側を構成し、上記エアダクト２９の後ダクトパネル３１に締結具４２により締結されるブラケット本体４１ａと、このブラケット本体４１ａの下端部から前下方に向かって一体的に突出する左右脚部４１ｂ，４１ｃとを有している。上記ブラケット本体４１ａの後面は車体２の幅方向に延び、上記各脚部４１ｂ，４１ｃの各下端部は座板４３を介してそれぞれ他の締結具４４により上記フロントパネル１２に締結される。なお、上記座板４３は設けなくてもよいが、上記座板４３を上記ブラケット４１の構成部品として、このブラケット４１が有するものとしてもよい。

上記ブラケット４１の下部に、上記運転者２５により踏動可能となるよう枢支軸４６によりブレーキペダル４７が枢支される。また、上記ブラケット４１のブラケット本体４１ａの後面に、上記ブレーキペダル４７への操作力を助長するよう連動して不図示のブレーキ装置にブレーキ作動用圧油を供給するブレーキブースター４８が支持される。このブレーキブースター４８は、上記ブラケット４１のブラケット本体４１ａの後面に締結具５１により締結されるブースター本体５２と、このブースター本体５２から後方に向かって突出する油圧シリンダ５３とを有している。上記ブースター本体５２は円板形状をなし、これらブースター本体５２と油圧シリンダ５３とは同一の軸心５４上に位置している。この軸心５４は上記ブラケット本体４１ａの後面に直交して、車体２の前後方向に延び、かつ、わずかに後上方の傾斜方向に向かって延びている。

上記の場合、ブラケット４１、ブレーキブースター４８、および軸心５４は、全体的に上記ハンドル２４の軸心２７よりも車体２の外側方がわ（右側方がわ）に偏って配置される。また、上記ブレーキブースター４８の油圧シリンダ５３は、上記ブラケット４１およびブースター本体５２側から上記シート２６に着座した運転者２５の車体２の外側方がわ（右側方がわ）の右側下肢に向かって突出している。この場合、上記ブレーキブースター４８の油圧シリンダ５３の後方近傍に上記運転者２５の右側下肢が位置している。

車体２の平面視（図３）で、上記クロスメンバ３４は車体２の前方に向かって凸の円弧形状となるよう大きい半径で屈曲させられている。このため、上記クロスメンバ３４の側部は、車体２の内側方に向かうに従い前方に向かって延びるよう傾斜している。そして、この傾斜した分、上記ブラケット４１の左右脚部４１ｂ，４１ｃのうち、車体２の内側方がわの左脚部４１ｂの方が右脚部４１ｃよりも長く形成される。

車体２の正面視（図４）で、上記フロントパネル１２側への上記ブラケット４１の下端部の取り付け部は上記クロスメンバ３４の上記側部に近接配置されている。具体的には、上記フロントパネル１２に締結により取り付けられる上記ブラケット４１の各脚部４１ｂ，４１ｃの各下端部は上記クロスメンバ３４の上記側部の下方近傍に配置される。また、上記座板４３の上端部は上記フロントパネル１２、クロスメンバ３４の下端縁部、他のクロスメンバ３９の下端縁部と共に前記下スポット溶接Ｓ２により互いに重ねられて一体的に結合される。

そして、上記車両１の走行中に、この車両１がその前方の何らかの物体５８に衝突（前突）したときには、上記クロスメンバ３４はその前方から衝撃力Ｆを与えられて後方に向け変位する。この場合、この衝撃力Ｆは、上記クラッシュ体３５、フロントピラー２３、バルクヘッド３６、およびドア１７のインパクトビーム２１により支持されるが、これらのうち、上記クラッシュ体３５は上記衝撃力Ｆにより直ちに塑性変形して上記衝撃力Ｆが緩和される。一方、上記フロントピラー２３、バルクヘッド３６、およびドア１７のインパクトビーム２１は上記衝撃力Ｆを強固に支持することから、上記フロントピラー２３やドア１７が上記衝撃力Ｆにより大きく変形することは防止される。

また、車体２の平面視（図３）で、上記クロスメンバ３４は前方に凸の円弧形状をしているため、このクロスメンバ３４がその前方から上記衝撃力Ｆを与えられたとき、このクロスメンバ３４にはその長手方向に圧縮応力が生じて上記衝撃力Ｆに強固に対抗する。しかし、この衝撃力Ｆにより、上記クロスメンバ３４の長手方向の中途部が大きく後方に変位して、このクロスメンバ３４に生じる圧縮応力が引張応力に転換するときには、このクロスメンバ３４の上記側部は、このクロスメンバ３４の端部周りで車体２の後外側方に向かって円滑に回動Ｒするよう屈曲変形する。

このため、図３中一点鎖線で示すように、車両１の前突時には、上記したクロスメンバ３４の上記側部の回動Ｒに伴い上記ブラケット４１と共に上記ブレーキブースター４８も車体２の後外側方に向かって回動Ｒする。よって、上記ブレーキブースター４８の後方近傍に位置していた運転者２５の下肢と上記ブレーキブースター４８とが上記前突に伴い車体２の前後方向で互いに接近するとしても、このブレーキブースター４８が運転者２５の下肢に衝突することは防止されて、運転者２５の保護が、より確実に達成される。

ここで、前記エアダクト２９は、その内部空間を通し空気を円滑に流動させるためのものであって断面積が大きいものであると共に、強度部材ではないことから、上記クロスメンバ３４などに比べ板厚は薄くされている。このため、上記エアダクト２９の各部剛性は低いものとなっている。よって、上記した前突時にクロスメンバ３４の上記側部が回動Ｒするよう屈曲変形する際、上記ブラケット４１を介し上記クロスメンバ３４と互いに結合されている上記エアダクト２９の後ダクトパネル３１は大きな抵抗なく上記クロスメンバ３４の上記側部の屈曲変形に伴って後方に屈曲変形する。つまり、前突時における上記クロスメンバ３４の上記側部の回動Ｒが上記エアダクト２９により強度的に邪魔されることは防止され、上記クロスメンバ３４の上記側部に円滑な回動Ｒが確保される。

また、上記車両１は軽トラックであって、フロントパネル１２から運転者２５までの距離が短い構造のものであるが、上記したように前突時の衝撃力Ｆによりクロスメンバ３４の上記側部は上記ブラケット４１およびブレーキブースター４８と共に後外側方に向かって回動Ｒして運転者２５との衝突が防止されるため、運転者２５の保護が、より確実に達成されることとなって有益である。

また、上記した前突時における運転者２５の保護は、前突時に、上記クロスメンバ３４の上記側部の回動Ｒにより運転者２５に対し上記ブラケット４１やブレーキブースター４８を車体２の外側方に向かうよう逸らせる、というものであるため、車体２の前後方向でのスペースを小さく抑制しつつ運転者２５の保護が達成されることから、車体２の前部が大型になることは防止される。よって、その分、車体２の形成が煩雑になったり、質量が増加したりして、車体２の生産性が低下することは防止され、この生産性が良好に維持される。

また、前記したように、クロスメンバ３４の上記側部を車体２の内側方に向かうに従い前方に向かって延びるよう傾斜させている。

このため、前突時に、上記クロスメンバ３４の上記側部が後外側方に向かって回動Ｒするとき、この回動Ｒの当初において、上記したようにクロスメンバ３４の上記側部は斜め前方に傾斜していることから、その分、上記クロスメンバ３４の上記側部の後外側方への回動Ｒはより確実に得られると共に、この回動Ｒの回動量（回動角）を、より大きくできる。よって、前突時には、上記クロスメンバ３４の上記側部と共にブラケット４１とブレーキブースター４８とを車体２の外側方に向かって、より大きく回動Ｒさせることができる。この結果、運転者２５に対し上記ブレーキブースター４８を車体２の外側方に向けて大きく逸らせることができ、これにより、運転者２５の保護が更に確実に達成される。

なお、図示した上記車両１の前突は、車体２の一側部に偏った部分が上記物体５８に衝突する場合を示したが、車体２の幅方向の中央部分が上記物体５８に衝突する場合でも、前記したものと同様の作用効果が得られる。

また、図示しないが、上記クロスメンバ３４とブラケット４１とで上記フロントパネル１２を挟み込むようこれらを互いに締結してもよく、この場合、車体２の正面視で、上記フロントパネル１２側への上記ブラケット４１の取り付け部は上記クロスメンバ３４の上記側部に重なった状態として近接させられる。また、上記他のクロスメンバ３９は設けなくてもよい。また、上記クロスメンバ３４はフロントパネル１２の後方近傍の車室１０の前端部に配置してもよく、この場合、上記ブラケット４１は上記クロスメンバ３４に直接取り付けてもよく、つまり、このクロスメンバ３４を介し上記ブラケット４１を上記フロントパネル１２に取り付けてもよい。

また、上記クロスメンバ３４は、車体２の平面視で、前方に向かって凸の山形状をなすものであってもよい。また、上記クロスメンバ３４は、車体２の幅方向に直線的に延びるものであってもよく、この場合には、上記ブラケット４１の左右脚部４１ｂ，４１ｃは互いに同じ長さにすることができる。

また、上記他のクロスメンバ３９のダクトパネル３１にブラケット４１のブラケット本体４１ａを締結するための締結具４２は、上記ブラケット本体４１ａの左右幅方向の中央部に単一のみ設けてもよい。このようにすれば、前突時における上記クロスメンバ３４の上記側部の回動Ｒが上記ブラケット４１を介し上記エアダクト２９により邪魔されることは、より確実に防止される。

１ 車両
２ 車体
３ 車体フレーム
４ 運転台
１０ 車室
１１ フロアパネル
１２ フロントパネル
１３ フロントウィンド
１４ 側壁
１５ ドア開口
１６ ヒンジ
１７ ドア
１８ バンパ
２１ インパクトビーム
２３ フロントピラー
２４ ハンドル
２５ 運転者
２６ シート
２７ 軸心
２９ エアダクト
３０ ダクトパネル
３１ ダクトパネル
３４ クロスメンバ
４１ ブラケット
４１ａ ブラケット本体
４１ｂ 脚部
４１ｃ 脚部
４８ ブレーキブースター
５１ 締結具
５２ ブースター本体
５３ 油圧シリンダ
５４ 軸心
５８ 物体
Ｆ 衝撃力
Ｒ 回動
Ｓ スポット溶接

Claims (2)

1. 車室の前面を形成する車体のフロントパネルと、このフロントパネルに沿って車体の幅方向に延び、その長手方向の各端部がそれぞれ車体の骨格部材に支持されるクロスメンバと、上記車室の前端部の一側部に配置され、上記フロントパネル側から後方に向かって突出するようこのフロントパネル側に取り付けられてその突出部にブレーキブースターを支持するブラケットとを備えた車両の前端部構造において、
   車体の正面視で、上記フロントパネル側への上記ブラケットの取り付け部を上記クロスメンバの側部に近接させ、このクロスメンバの長手方向の中途部がその前方から衝撃力を与えられて後方に向けて変位するとき、このクロスメンバの上記側部がこのクロスメンバの端部周りで車体の後外側方に向かって回動するよう屈曲変形することを特徴とする車両の前端部構造。
2. 上記クロスメンバの上記側部を車体の内側方に向かうに従い前方に向かって延びるよう傾斜させたことを特徴とする請求項１に記載の車両の前端部構造。

Images