JP5652726B2 - 車体前部の構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の車体前部の構造に関する。

従来から、車両の車体前部の内部には、エンジンルームが設けられており、このエンジンルームの車両前方側には、車両幅方向に延在するフロントアッパメンバ（ランプサポートメンバ）及びフロントロアメンバ（ラジエータサポートメンバ）等の部材が配置されている。フロントアッパメンバ及びフロントロアメンバは、車両の上下位置に設けられており、これらフロントアッパメンバ及びフロントロアメンバにより熱交換器（ラジエータ、コンデンサ）が支持された状態で、車体前部に配置されている。また、フロントアッパメンバとフロントロアメンバとは、車体前部の車両幅方向の中央付近で、車両上下方向に延在するフロントブレースによって連結されている。一方、車両の中には、フロントバンパーメンバが設けられていない車体前部の構造も存在している。
このような構造の車体前部の車両幅方向の中央付近に対し、車両前方から歩行者の脚部が当たる場合、歩行者の脚部にはフロントブレース側からの荷重が掛かっていた。

フロントブレース側から荷重が掛かると、歩行者の脚部、特に膝より下側は車両前後方向に振られることになる。これにより、膝の角度変化が大きくなり、膝への負荷が増大するおそれがあった。
そこで、従来の車体前部構造の中には、バンパーリーンフォースメントの車両前方を覆う収納位置と、該収納位置より下方に配置され、バンパーリーンフォースメントより車両前方に突出する作動位置とに向かって移動可動なバンパーを備えているものがある（例えば、特許文献１参照）。この車両前部構造によれば、作動位置に移動したバンパーが歩行者の脚部に当たるため、入力荷重を吸収することができ、脚部の上方部位と下方部位との間に発生する屈曲を抑えることができるとされている。

特開２００５−１３２２５８号公報

しかしながら、上述した従来の車体前部の構造においては、車速データに基づいてバンパーの位置を設定しており、車速が低速または高速の場合には、当該バンパーは収納位置に位置し、中速の場合には、当該バンパーは作動位置に位置している。そのため、車速が低速または高速の場合には、歩行者の脚部は従前と同様に車両前部に当たることとなり、脚部の上方部位と下方部位との間に発生する屈曲を抑えることができないおそれがあった。
なお、歩行者の脚部を保護するには、フロントブレースなどに当たる脚部を直線状に保つことが重要であることが分かっている。

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、歩行者の脚部が車体前部のフロントブレースに当たった場合に、フロントブレースの上下方向中間部分を変形させ、フロントアッパメンバ、フロントブレース及びフロントロアメンバの車両前後方向位置をコントロールすることにより脚部を直線状に保ち、脚部への荷重を効率的に吸収し、局所的な荷重を緩和するとともに、脚部の屈曲をより確実に軽減させることが可能な車体前部の構造を提供することにある。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、エンジンルームの車両前方側には、車両幅方向に延在するフロントアッパメンバ及びフロントロアメンバが配置され、前記フロントアッパメンバと前記フロントロアメンバとは、車両上下方向に延在するフロントブレースによって連結されている車体前部の構造において、
前記フロントブレースの上部は、前記フロントアッパメンバの前面に連結されているとともに、前記フロントブレースの下部は、前記フロントロアメンバの前面に連結され、前記フロントロアメンバは、前記フロントアッパメンバよりも車両前方に位置しており、前記フロントブレースのうち、前記フロントアッパメンバと前記フロントロアメンバとの間の上下方向中間部分は、車両前方に突出する湾曲形状に形成され、前記フロントブレースの前面には、車両前方へ向かう凸形状のビード部が車両上下方向に設けられ、前記ビード部は、車両前方に突出する前記湾曲形状の上下方向中間部分から下方に向けて車両前方視でラジエータから離れる方向に屈曲して形成されており、前記フロントブレースの前記フロントアッパメンバへの連結部分の車両幅方向中心に対し、前記フロントブレースの前記フロントロアメンバへの連結部分の車両幅方向中心は、前記ラジエータから離れる方向にオフセットして配置されている。

また、本発明において、前記フロントブレースが連結する前記フロントアッパメンバの前面は、車両上方視で車両後方に向かって凹んだ形状に形成されている。

さらに、本発明において、前記フロントブレースの湾曲形状の上下方向中間部分より下側の部分は、ラジエータの前面よりも車両前方に配置されている。

さらに、本発明において、前記フロントブレースの車両前方に突出する前記湾曲形状の上下方向中間部分は、脚部の膝の高さ位置に設定されている。

上述の如く、本発明に係る車体前部の構造は、エンジンルームの車両前方側には、車両幅方向に延在するフロントアッパメンバ及びフロントロアメンバが配置され、前記フロントアッパメンバと前記フロントロアメンバとは、車両上下方向に延在するフロントブレースによって連結されているものであって、前記フロントブレースの上部は、前記フロントアッパメンバの前面に連結されているとともに、前記フロントブレースの下部は、前記フロントロアメンバの前面に連結され、前記フロントロアメンバは、前記フロントアッパメンバよりも車両前方に位置しており、前記フロントブレースのうち、前記フロントアッパメンバと前記フロントロアメンバとの間の上下方向中間部分は、車両前方に突出する湾曲形状に形成されているので、鉛直方向に延びた歩行者の脚部が車両前方からフロントブレースに向かってくる場合に、膝より下側の部位が、フロントロアメンバとフロントブレースの凸湾曲形状の上下方向中間部分に接触し、フロントブレースの前面に位置する凸湾曲形状の上下方向中間部分以下が脚部を受け止め、次いで、上下方向中間部分が変形して後退するとともに、脚部の上方部位が車両後方に移動してフロントアッパメンバに接触することになる。このとき、フロントアッパメンバ、フロントブレースの凸湾曲形状である上下方向中間部分の変形位置、フロントロアメンバは、斜めに配置されることになる。これに伴い、脚部の上方部位が下方部位よりも車両後方に位置して、斜めに直線状に保たれることになる。
したがって、本発明の車体前部の構造によれば、歩行者の脚部が車体前部のフロントブレースに当たった場合に、フロントブレースの上下方向中間部分が変形し、フロントアッパメンバ、フロントブレース及びフロントロアメンバの位置関係をコントロールすることにより脚部を直線状に支えることが可能となり、脚部による荷重を効率的に吸収できるとともに、脚部への局所的な荷重を緩和し、脚部の屈曲を軽減させることができる。
しかも、本発明の構造において、前記フロントブレースの前面には、車両前方へ向かう凸形状のビード部が車両上下方向に設けられ、前記ビード部は、車両前方に突出する前記湾曲形状の上下方向中間部分から下方に向けて車両前方視でラジエータから離れる方向に屈曲して形成されており、前記フロントブレースの前記フロントアッパメンバへの連結部分の車両幅方向中心に対し、前記フロントブレースの前記フロントロアメンバへの連結部分の車両幅方向中心は、前記ラジエータから離れる方向にオフセットして配置されているので、歩行者の脚部からの荷重がフロントブレースの下側のビード部に加わり、フロントブレースは車両後方へ変形するとともに、ラジエータと反対側に捩れる変形も起こすことになる。これにより、脚部からの荷重の吸収性能が向上し、脚部への局所的な荷重をより緩和させることができる。

また、本発明の構造において、前記フロントブレースが連結する前記フロントアッパメンバの前面は、車両上方視で車両後方に向かって凹んだ形状に形成されているので、歩行者の脚部の上方部位がフロントアッパメンバに接触するときに、上方部位が車両幅方向の左右にずれず、フロントブレースとの連結位置で安定して保たれることになる。これにより、脚部を直線状に支える効果が向上するため、脚部への局所的な荷重緩和の効果と、脚部の屈曲緩和の効果をより一層向上させることができる。

さらに、本発明の構造において、前記フロントブレースの湾曲形状の上下方向中間部分より下側の部分は、ラジエータの前面よりも車両前方に配置されているので、歩行者の脚部がフロントバンパー、バンパーグリル、バンパーネットを押しながら後退してフロントブレースに荷重を掛ける場合でも、これらフロントバンパー、バンパーグリル、バンパーネットがラジエータに接触して左右非対称に歪む前にフロントブレースに荷重を掛けることができ、フロントブレースの凸湾曲形状の上下方向中間部分の変形を促進し、脚部を直線状に支える効果をより発揮することができる。

また、本発明の構造において、前記フロントブレースの車両前方に突出する前記湾曲形状の上下方向中間部分は、脚部の膝の高さ位置に設定されているので、歩行者の脚部のうち、硬い膝関節を後退変形が大きい部位に接触させることで脚部からの荷重をしっかりと受け止めることができる。しかも、フロントブレースの湾曲形状の上下方向中間部分における変形が進むにつれて、脚部を直線状に支える効果を維持することが可能となり、歩行者の保護の構造を確実に得ることができる。

本発明の実施形態に係る構造が適用される車体前部の外観を示す斜視図である。 図１の車体前部の内部構造を示す斜視図である。 図２の車体前部のフロントブレース及びその周辺部品を示す側面図である。 図２の車体前部を車両前方から見た正面図である。 図２の車両前部を示す平面図である。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１〜図５は本発明の実施形態に係る車体前部の構造を示すものである。

図１〜図５に示すように、本発明の実施形態に係る構造が適用される車両の車体前部１の内部には、エンジンルームＥが設けられており、このエンジンルームＥの車両前方側には、車両幅方向に延在するフロントアッパメンバ（ランプサポートメンバ）２及びフロントロアメンバ（ラジエータサポートメンバ）３が配置されている。
また、車体前部１には、車両前後方向に沿って延在し、かつ車両幅方向の左右両側に間隔を置いて配置される左右一対のサイドメンバ４が設けられている。サイドメンバ４の前端部近傍の上側には、上記フロントアッパメンバ２が配置されており、該フロントアッパメンバ２などによって左右両側のヘッドランプ５が支持されている。さらに、サイドメンバ４の前端部近傍の下側には、上記フロントロアメンバ３が配置されており、該フロントロアメンバ３などによって、左右両側に位置するサイドメンバ４の前端部の下部が連結されている。そして、フロントアッパメンバ２とフロントロアメンバ３とは、車両前部１の左右両側に配置した車両上下方向へ延びるランプサポートブレース６によって連結されている。

すなわち、本実施形態のフロントアッパメンバ２及びフロントロアメンバ３は、車体前部１において車両の上下位置に設けられており、当該フロントアッパメンバ２及びフロントロアメンバ３によってラジエータ７などの熱交換器が支持された状態で、車体前部１に配置されている。しかし、本実施形態の車体前部１におけるサイドメンバ４の車両前方には、フロントバンパーメンバが設けられていない。

さらに、本実施形態に係る車体前部１の車両幅方向の中央付近では、図２〜図４に示すように、フロントアッパメンバ２とフロントロアメンバ３とが車両上下方向に沿って延在するフロントブレース（フードロックブレース）８によって連結されている。本実施形態のフロントブレース８の上部８ａは、フロントアッパメンバ２の前面に連結されているとともに、フロントブレース８の下部８ｂは、フロントロアメンバ３の前面に連結されている。

フロントブレース８のうち、フロントアッパメンバ２とフロントロアメンバ３との間の上下方向中間部分８ｃは、車両前方に向かって突出する車両側方視で凸の湾曲形状に形成されている。この湾曲形状に形成された上下方向中間部分８ｃよりも下側の部分は、ラジエータ７の前面よりも車両前方に配置されている。また、フロントロアメンバ３は、車両前後方向において、フロントアッパメンバ２よりも車両前方側に位置している。しかも、湾曲形状に形成された上下方向中間部分８ｃは、後述する歩行者の脚部Ｌの膝Ｌａの高さ位置に設定されている。
このため、本実施形態の車体前部１の構造における構成部材の車両前後方向の位置関係は、車両前方から車両後方にかけて、フロントブレース８の凸湾曲形状の上下方向中間部分８ｃ、フロントロアメンバ３、フロントアッパメンバ２の順に配置され、もしくは、フロントロアメンバ３、フロントブレース８の凸湾曲形状の上下方向中間部分８ｃ、フロントアッパメンバ２の順に配置されることになる。なお、上下方向中間部分８ｃとフロントロアメンバ３とは、車両前後方向の位置が同じであっても良い。

一方、フロントブレース８の上部８ａが連結するフロントアッパメンバ２の前面は、図５に示すように、車両上方視で車両後方に向かって凹んだ形状に形成されている。これにより、後述する歩行者の脚部Ｌの上部がフロントアッパメンバ２に接触する時、フロントアッパメンバ２の前面の凹んだ部分が脚部Ｌの上部を受けることになり、脚部Ｌの上部が車両幅方向の左右にずれることなく、フロントブレース８の上部８ａとの連結位置に安定して支えられるようになっている。

また、フロントブレース８の下部８ｂが連結するフロントロアメンバ３への連結部分の車両幅方向中心軸Ｃ２は、フロントブレース８の上部８ａが連結するフロントアッパメンバ２への連結部分の車両幅方向中心軸Ｃ１に対し、ラジエータ７から離れる方向（車両外側）にオフセットして配置されている。しかも、フロントブレース８の前面には、車両前方へ向かう凸形状のビード部９が車両上下方向に設けられている。このビード部９は、車両前方に突出する湾曲形状の上下方向中間部分８ｃから下方に向けて車両前方視でラジエータ７から離れる方向（車両外側）に屈曲して形成されている。
これにより、後述する歩行者の脚部Ｌの上部がフロントブレース８に接触する時、脚部Ｌからの荷重はフロントブレース８の前面のビード部９に加わることになり、フロントブレース８は、車両後方に向かって変形しながら、ラジエータ７の配設位置と反対側に捩れる変形を起こすように構成されている。

なお、本実施形態の車体前部１においては、車両上下方向に対応して延びる歩行者の脚部Ｌがフロントブレース８の車両前方に位置するように構成されている。本実施形態の構造では、歩行者の脚部Ｌとして、成人男性の平均的な体格を基づいて作られた衝突解析用人体モデルの脚部が用いられているが、これに限定するものではない。また、衝突物体として、歩行者の脚部Ｌ以外の他の棒状物体に対しても、適用可能である。

このように構成された本発明の実施形態の構造を備え、かつフロントバンパーメンバが設けられていない構造の車体前部１のフロントブレース８に対して、車両前方から歩行者の脚部Ｌが当たると、脚部Ｌのうちで比較的硬い膝Ｌａが車両前方に位置するフロントブレース８の前面凸湾曲形状の上下方向中間部分８ｃに接触することになる。これにより、フロントブレース８の上下方向中間部分８ｃが直線状に変形し、フロントブレース８の上部８ａがフロントロアメンバ３に連結されているフロントブレース８の下部８ｂを中心にして車両後方に移動し、フロントアッパメンバ２に受け止められ、フロントブレース８が斜め直線状に配置されることになる。
その結果、フロントブレース８に当たる歩行者の脚部Ｌは、上部が車両後方側に位置する傾斜状態でフロントブレース８及びフロントアッパメンバ２の前面に受け止められて斜め直線状に保たれ、支えられることになる（図２及び図３参照）。

したがって、本発明の実施形態に係る車体前部１の構造では、歩行者の脚部Ｌ（特に、脚の中で曲がり点であって、関節が硬くて出ている部分の膝Ｌａ）が車体前部１のフロントブレース８に当たる場合、バンパーネットなどがラジエータ７に接触して歪む前に、車両前方に突出する凸湾曲形状の上下方向中間部分８ｃが変形し、車両後方に位置するフロントアッパメンバ２に連結されているブレース上部８ａ、ブレース中間部分８ｃ、及び車両前方に位置するフロントロアメンバ３に連結されているブレース下部８ｂが斜め直線状に配置され、歩行者の脚部Ｌが斜め直線状に規制されているので、フロントブレース８から歩行者の脚部Ｌへの荷重を効率的に吸収して緩和できるとともに、脚部Ｌへの局所的な荷重を回避し、脚部Ｌの屈曲を確実に軽減させることができる。

また、本発明の実施形態に係る車体前部１の構造によれば、歩行者の脚部Ｌの上方部位がフロントアッパメンバ２に接触するときに、フロントブレース８の上部８ａが連結するフロントアッパメンバ２の凹んだ前面の存在で、脚部Ｌの上方部位が車両幅方向の左右にずれないので、フロントブレース８の上部８ａとの連結位置で安定して受け止められ、脚部Ｌを直線状に支える効果を向上させることができる。
さらに、本発明の実施形態に係る車体前部１の構造によれば、フロントブレース８の前面に凸形状のビード部９がラジエータ７から離れる方向に屈曲して形成され、フロントブレース８の上部８ａのフロントアッパメンバ２への連結部分の車両幅方向中心軸Ｃ１に対し、フロントブレース８の下部８ｂのフロントロアメンバ３への連結部分の車両幅方向中心軸Ｃ２がラジエータ７から離れる方向にオフセットして配置されているので、歩行者の脚部Ｌからの荷重がフロントブレース８のビード部９に加わると、フロントブレース８は車両後方へ変形しながら、ラジエータ７と反対側に捩れることになり、脚部Ｌからの荷重をより大きく吸収することができる。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。

１ 車体前部
２ フロントアッパメンバ
３ フロントロアメンバ
７ ラジエータ
８ フロントブレース
８ａ 上部
８ｂ 下部
８ｃ 上下方向中間部分
９ ビード部
Ｃ１ フロントアッパメンバへの連結部分の車両幅方向中心軸
Ｃ２ フロントロアメンバへの連結部分の車両幅方向中心軸
Ｅ エンジンルーム
Ｌ 歩行者の脚部
Ｌａ 膝

Claims (4)

1. エンジンルームの車両前方側には、車両幅方向に延在するフロントアッパメンバ及びフロントロアメンバが配置され、前記フロントアッパメンバと前記フロントロアメンバとは、車両上下方向に延在するフロントブレースによって連結されている車体前部の構造において、
   前記フロントブレースの上部は、前記フロントアッパメンバの前面に連結されているとともに、前記フロントブレースの下部は、前記フロントロアメンバの前面に連結され、前記フロントロアメンバは、前記フロントアッパメンバよりも車両前方に位置しており、前記フロントブレースのうち、前記フロントアッパメンバと前記フロントロアメンバとの間の上下方向中間部分は、車両前方に突出する湾曲形状に形成され、
   前記フロントブレースの前面には、車両前方へ向かう凸形状のビード部が車両上下方向に設けられ、前記ビード部は、車両前方に突出する前記湾曲形状の上下方向中間部分から下方に向けて車両前方視でラジエータから離れる方向に屈曲して形成されており、前記フロントブレースの前記フロントアッパメンバへの連結部分の車両幅方向中心に対し、前記フロントブレースの前記フロントロアメンバへの連結部分の車両幅方向中心は、前記ラジエータから離れる方向にオフセットして配置されていることを特徴とする車体前部の構造。
2. 前記フロントブレースが連結する前記フロントアッパメンバの前面は、車両上方視で車両後方に向かって凹んだ形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車体前部の構造。
3. 前記フロントブレースの湾曲形状の上下方向中間部分より下側の部分は、ラジエータの前面よりも車両前方に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車体前部の構造。
4. 前記フロントブレースの車両前方に突出する前記湾曲形状の上下方向中間部分は、脚部の膝の高さ位置に設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車体前部の構造。

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