JP4289168B2 - 車両の前端部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両前端部に熱交換器が搭載される車両の前端部構造に関するものである。

歩行者保護法規化に合わせ、車両メーカでは、フード（ボンネット）と車体骨格部材との隙間をできるだけ多く取り、歩行者が車体前端部に衝突した際にフード等が容易に変形して衝撃を緩和するようにしているのが一般的であるが、商品価値を維持する為の車体デザイン上の要求から、十分な隙間を確保できない場合がある。

これらを解決する手段として、強固な（剛性の高い）熱交換器を衝突時には後退させて衝撃を緩和する構造が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
特許第３０８５９４５号公報 実用新案登録第２５１０５３２号公報

しかしながら、近年の車両の構造では、乗員空間を最大に、エンジンルームを最小に設計するのが主流であり、エンジンルーム、とりわけ熱交換器とエンジンの隙間が少なく、熱交換器が後退するのに十分な空間が確保されているとは限らず、したがって、この場合には、特許文献１、２で提案された構造では、衝撃を緩和して歩行者へのダメージを充分に軽減することは容易ではない。

本発明は上記点に鑑みて、熱交換器が後退するのに十分な空間が確保されていない場合でも、衝撃を緩和して歩行者へのダメージを充分に軽減可能にすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両前端部に配置される熱交換器（１００）が熱交換器支持パネル（２００）に組み付けられた車両の前端部構造において、熱交換器（１００）における車両後方側上端部に形成され、車両前方側上方から車両後方側下方に向かって傾斜する上部傾斜部（１１３）と、熱交換器（１００）における車両後方側下端部に形成され、車両前方側下方から車両後方側上方に向かって傾斜する下部傾斜部（１１４）と、熱交換器支持パネル（２００）に形成され、上部傾斜部（１１３）に対向して配置された上部ストッパ（２１１）と、熱交換器支持パネル（２００）に形成され、下部傾斜部（１１４）に対向して配置された下部ストッパ（２２１）と、熱交換器支持パネル（２００）に設けられ、熱交換器（１００）の上部を固定する上部固定部と、熱交換器支持パネル（２００）に設けられ、熱交換器（１００）の下部を固定する下部固定部(２２３、２２４、２８０)とを備え、下部固定部(２２３、２２４、２８０)は、車両前方側へ向かって所定以上の外力が作用したときに固定状態が解除されるように構成されていることを特徴とする。

これによると、車両前方より車体前端部に衝撃荷重が加わった場合、熱交換器上端側が車両後方に移動し、上部傾斜部が上部ストッパに当たって荷重の向きが変換され、熱交換器を押し下げる荷重が発生する。熱交換器が押し下げられると、下部傾斜部が下部ストッパに当たって荷重の向きが変換され、熱交換器下端側を車両前方側へ押す荷重が発生する。そして、熱交換器を車両前方側へ押す荷重により、下部固定部による熱交換器の固定状態が解除され、熱交換器下端側は車両前方側へ移動する。

したがって、熱交換器が後退するのに十分な空間が確保されていない場合でも、熱交換器が移動して車体の変形空間が確保されるため、車体前端部に衝撃荷重が加わった場合にはフード等が容易に変形して衝撃を緩和し、歩行者へのダメージを充分に軽減することができる。

請求項２に記載の発明では、上部ストッパ（２１１）は、車両前方側上方から車両後方側下方に向かって傾斜し、下部ストッパ（２２１）は、車両前方側下方から車両後方側上方に向かって傾斜していることを特徴とする。

これによると、車両前方より車体前端部に衝撃荷重が加わった場合の、熱交換器に作用する荷重の向きの変換をスムーズに行うことができる。

なお、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ものである。

本発明の一実施形態について説明する。図１は一実施形態に係る車両の前端部構造を示す車両左右方向中心部位置での縦断面図、図２は熱交換器支持部位置（図１に対して車両左右方向にずれた位置）での縦断面図、図３は図１の熱交換器支持パネルを車両前方から見た状態の図、図４は熱交換器支持パネルに設けられた下部固定部の分解斜視図、図５は作動説明に供する縦断面図である。

図１、図２に示すように、車両前端部で且つフード５００の下方には、図示しないエンジン（内燃機関）の冷却水を冷却するラジエータ１００が配置されており、ラジエータ１００は熱交換器支持パネル２００に組み付けられている。なお、ラジエータ１００は、本発明の熱交換器に相当する。

ラジエータ１００は、ダウンフロー形式であり、冷却水が上下方向に流通する複数本のチューブからなるラジエータコア１１０、ラジエータコア１１０の上部に配設されてチューブに連通する上部タンク１１１、ラジエータコア１１０の下部に配設されてチューブに連通する下部タンク１１２等から構成されている。

上部タンク１１１における車両後方側上端部には、車両前方側上方から車両後方側下方に向かって傾斜する上部傾斜部１１３が形成されており、下部タンク１１２における車両後方側下端部には、車両前方側下方から車両後方側上方に向かって傾斜する下部傾斜部１１４が形成されている。上部傾斜部１１３および下部傾斜部１１４は、上部タンク１１１および下部タンク１１２における車両左右方向の両端部を除く範囲に形成されている。

図１〜図３に示すように、ラジエータ１００を保持する熱交換器支持パネル２００は、送風機３００を支持するシュラウド２５０と樹脂にて一体成形されている。熱交換器支持パネル２００は、上方側に位置して車両左右方向に延びるアッパメンバ２１０、下方側に位置して車両左右方向に延びるロアメンバ２２０、上下方向に延びてアッパメンバ２１０とロアメンバ２２０を連結する左右のサイドステー２３０、およびシュラウド２５０で構成されている。また、熱交換器支持パネル２００には、フード５００を固定するフードロック４００が装着されている。

アッパメンバ２１０とシュラウド２５０との接続部には、強度向上の為の上部補強リブ２１１が一体で形成されるとともに、車両左右方向に複数配置されている。上部補強リブ２１１には、車両前方側上方から車両後方側下方に向かって傾斜する上部リブ傾斜部２１２が形成されている。この上部リブ傾斜部２１２は、ラジエータ１００における上部タンク１１１の上部傾斜部１１３に対向して配置されている。また、上部リブ傾斜部２１２と上部傾斜部１１３との間の車両前後方向の隙間は、上部弾性支持部材２６０（図２参照、詳細後述）の最大弾性変形量以下に設定されている。なお、上部補強リブ２１１は本発明の上部ストッパに相当する。

ロアメンバ２２０とシュラウド２５０との接続部には、強度向上の為の下部補強リブ２２１が一体で形成されるとともに、車両左右方向に複数配置されている。下部補強リブ２２１には、車両前方側下方から車両後方側上方に向かって傾斜する下部リブ傾斜部２２２が形成されている。この下部リブ傾斜部２２２は、ラジエータ１００における下部タンク１１２の下部傾斜部１１４に対向して配置されている。また、下部リブ傾斜部２２２と下部傾斜部１１４との間の車両前後方向の隙間は、下部弾性支持部材２７０（図２参照、詳細後述）の最大弾性変形量以下に設定されている。なお、下部補強リブ２２１は本発明の下部ストッパに相当する。

ラジエータ１００の上部タンク１１１における車両左右方向の両端部には、上方側に向けて突出する図示しないピンが設けられ、そのピンにゴム等の弾性材料製の上部弾性支持部材２６０が装着されている。そして、熱交換器支持パネル２００のアッパメンバ２１０に形成された図示しない穴（本発明の上部固定部に相当する）に、上部弾性支持部材２６０を挿入することにより、ラジエータ１００の上部が熱交換器支持パネル２００に固定されている。

ラジエータ１００の下部タンク１１２における車両左右方向の両端部には、下方側に向けて突出する図示しないピンが設けられ、そのピンにゴム等の弾性材料製の下部弾性支持部材２７０が装着されている。

図４に示すように、熱交換器支持パネル２００のロアメンバ２２０に、車両前方側に開口したＵノッチ形状のラジエータ下端嵌合部２２３と、係止用穴部２２４が形成されている。断面が略コの字状のクリップ２８０は、ラジエータ下端嵌合部２２３の開口部を塞ぐようにして、ロアメンバ２２０に装着されるようになっている。

クリップ２８０には、係止用穴部２２４に嵌合する図示しない係止用突起部が形成されており、係止用穴部２２４と係止用突起部との係止力を調整することにより、車両前方側へ向かって所定以上の外力がクリップ２８０に作用したときに、係止用穴部２２４と係止用突起部との係止状態（固定状態）が解除されるようになっている。

そして、ラジエータ下端嵌合部２２３に下部弾性支持部材２７０を挿入することにより、ラジエータ１００の下部が熱交換器支持パネル２００に固定されている。なお、ラジエータ下端嵌合部２２３、係止用穴部２２４、およびクリップ２８０によって、本発明の下部固定部が構成されている。

次に、上記構成になる車両の前端部構造の作動を、図５に基づいて説明する。

歩行者との衝突により、車体前端部とりわけフード５００の先端に、車両前方から後方への向きの衝撃荷重が加わった場合、フード５００からフードロック４００を介して、熱交換器支持パネル２００に衝撃荷重が伝達され、ラジエータ１００を車両後方に変位させる荷重が発生する。その荷重によりラジエータ１００の上端側が車両後方に移動し、上部タンク１１１の上部傾斜部１１３が熱交換器支持パネル２００の上部リブ傾斜部２１２に衝突する（図５（ａ）参照）。

上部傾斜部１１３が上部リブ傾斜部２１２に当たることにより荷重の向きが変換され、ラジエータ１００を押し下げる荷重が発生し、ラジエータ１００が下方に移動する。ラジエータ１００が下方に移動することにより、下部タンク１１２の下部傾斜部１１４が熱交換器支持パネル２００の下部リブ傾斜部２２２に衝突して荷重の向きが変換され、ラジエータ１００の下端側を車両前方側へ押す荷重が発生する。

ここで、車両前方側へ向かって所定以上の外力がクリップ２８０に作用したときに、係止用穴部２２４と係止用突起部との係止状態（固定状態）が解除されるようになっているため、ラジエータ１００の下端側を車両前方側へ押す荷重によりクリップ２８０が外れ、下部弾性支持部材２７０がラジエータ下端嵌合部２２３から外れて、ラジエータ１００の下端側が車両前方側へ移動を開始し（図５（ｂ）参照）、ついにはラジエータ１００が車両前方側へ滑り込むように脱落する（図５（ｃ）参照）。

したがって、ラジエータ１００が後退するのに十分な空間が確保されていない場合でも、ラジエータ１００が脱落して車体の変形空間が確保されるため、車体前端部に衝撃荷重が加わった場合にはフード５００等が容易に変形して衝撃を緩和し、歩行者へのダメージを充分に軽減することができる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、樹脂にてシュラウド２５０が一体成形された熱交換器支持パネル２００を用いたが、それらは樹脂一体成形である必要はなく、材質も樹脂に限定するものではない。すなわち、夫々の部品は別体であってもよく、また金属プレス品であってもよい。

また、上記実施形態では、ラジエータ１００はダウンフロー形式であったが、クロスフロー形式のものでも同様に作動させることができる。

さらに、熱交換器支持パネル２００に組み付けられる熱交換器は、ラジエータ１００に限定されるものではなく、例えばインタークーラやオイルクーラ等の他の熱交換器であってもよい。

本発明の一実施形態に係る車両の前端部構造を示す車両左右方向中心部位置での縦断面図である。 熱交換器支持部位置での縦断面図である。 図１の熱交換器支持パネルを車両前方から見た状態の図である。 熱交換器支持パネルに設けられた下部固定部の分解斜視図である。 作動説明に供する縦断面図である。

符号の説明

１００…ラジエータ（熱交換器）、１１３…上部傾斜部、１１４…下部傾斜部、２００…熱交換器支持パネル、２１１…上部補強リブ（上部ストッパ）、２２１…下部補強リブ（下部ストッパ）、２２３…下部固定部を構成するラジエータ下端嵌合部、２２４…下部固定部を構成する係止用穴部、２８０…下部固定部を構成するクリップ。

Claims (2)

1. 車両前端部に配置される熱交換器（１００）が熱交換器支持パネル（２００）に組み付けられた車両の前端部構造において、
   前記熱交換器（１００）における車両後方側上端部に形成され、車両前方側上方から車両後方側下方に向かって傾斜する上部傾斜部（１１３）と、
   前記熱交換器（１００）における車両後方側下端部に形成され、車両前方側下方から車両後方側上方に向かって傾斜する下部傾斜部（１１４）と、
   前記熱交換器支持パネル（２００）に形成され、前記上部傾斜部（１１３）に対向して配置された上部ストッパ（２１１）と、
   前記熱交換器支持パネル（２００）に形成され、前記下部傾斜部（１１４）に対向して配置された下部ストッパ（２２１）と、
   前記熱交換器支持パネル（２００）に設けられ、前記熱交換器（１００）の上部を固定する上部固定部と、
   前記熱交換器支持パネル（２００）に設けられ、前記熱交換器（１００）の下部を固定する下部固定部(２２３、２２４、２８０)とを備え、
   前記下部固定部(２２３、２２４、２８０)は、車両前方側へ向かって所定以上の外力が作用したときに固定状態が解除されるように構成されていることを特徴とする車両の前端部構造。
2. 前記上部ストッパ（２１１）は、車両前方側上方から車両後方側下方に向かって傾斜し、
   下部ストッパ（２２１）は、車両前方側下方から車両後方側上方に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の車両の前端部構造。

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