JP3985097B2

JP3985097B2 - 自動車の樹脂製シュラウドパネル構造

Info

Publication number: JP3985097B2
Application number: JP2003026718A
Authority: JP
Inventors: 敏憲富岡
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2003-02-04
Filing date: 2003-02-04
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2023-02-04
Also published as: CN1522919A; JP2004237788A; CN100337871C

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の樹脂製シュラウドパネル構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のシュラウドパネル（ラジエータコアサポート）を樹脂で成形した従来技術としては、下記特許文献１がある。これは、図７に示しているように、車幅方向に沿って延びるラジエータコアサポートアッパ１１３とラジエータコアサポートロア１１４とを上下に備え、ラジエータコアサポートアッパ１１３とラジエータコアサポートロア１１４を上下方向に延びる結合部材１１５、及び左右の結合部材１１９で結合してなるラジエータコアサポート１０１であり、結合部材１１５を挟んでラジエータ開口１３５が形成されている。
【０００３】
そしてこの特許文献１によれば、図中の白い部分、即ちラジエータコアサポートアッパ１１３とラジエータコアサポートロア１１４は金属で成形されており、これら金属成形体を金型に収めた後、図中網掛けの部分、即ち結合部材１１５、１１９を樹脂で金属成形体と共に成形一体化したものとされている。また、結合部材１１５の上部にはフードロック取付部１１６が樹脂と一体化されているが、これは予めラジエータコアサポートアッパ１１３の前部に溶接された後、樹脂によってその側面と下面を覆われたものである。
【０００４】
このように、シュラウドパネルを樹脂で成形すると車体の重量低減に極めて大きな効果があると共に、金属部材を曲げたり溶接したりする多大な工程を簡略化でき、コスト低減にも有利である。
【０００５】
しかしながら、シュラウドを樹脂成形する場合には成形時の熱変形を抑えることが必要であるとともに、樹脂製シュラウドパネルは樹脂の性質上、金属と比較して強度、剛性が低いことから、ラジエータコアサポートアッパ１１３にフードロック取付部１１６を設けるとフード閉時の荷重を受けた際に変形しやすくなる。特許文献１では、この変形防止のために樹脂シュラウドパネル一体で結合部材１１５を設けている。
【０００６】
この結合部材１１５はシュラウド樹脂成形時の熱変形を抑えるためだけならば、それほどの剛性は要求されず薄肉なもので十分であるが、フード閉時の荷重を受けた際の変形を防止するためには高い剛性が要求され、特許文献１では結合部材１１５で両目的を達成させるためラジエータコアサポートアッパ１１３及びラジエータコアサポートロア１１４と同等の肉厚が要求される。
【０００７】
しかしながら、シュラウドパネルには車幅方向に幅の広いラジエータ、コンデンサー等の車両部品が支持されるため、シュラウドパネルの中央部にこのような肉厚の結合部材が配設されると、その前後にラジエータ、コンデンサー等の車両部品を支持配設せざるを得ず、したがって前後方向にかなりの厚みのある構造となってしまうばかりか、この結合部材が配設される部分のスペースが無駄になる。一方、これらの車両部品を分割して結合部材を挟んで左右に配設すれば、スペース的には優れたものとなるが部品点数が増える等の悪影響が出る。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−１６６８４８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上より、本発明は、樹脂シュラウドパネルの変形を抑止すると共に、樹脂シュラウドパネルの前後方向において冷却部品をコンパクトにレイアウトすることを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に関わる自動車の樹脂製シュラウドパネル構造の第一の構成は、車両前部において車幅方向に配設されているバンパーフェースの後方にその左右端後部がクラッシュ管を介して車両側方のフロントサイドフレームに連結されたバンパーレインフォースメントが設けられ、該バンパーレインフォースメント後方に配設され、冷却装置を支持するための、シュラウドアッパと、シュラウドロアと、上記シュラウドアッパと上記シュラウドロアの両端同士を連結する左右の縦メンバと、上記シュラウドアッパと上記シュラウドロアの車幅方向略中央を連結するセンターステーと、が一体成形されてなる自動車の樹脂製シュラウドパネルであって、
上記シュラウドアッパ前端中央にボンネットロックを収容する収容部を備え、該収容部の前面と前下方の上記バンパーレインフォースメントとを接続する上記シュラウドパネルとは別体で、且つ上記センターステーより剛性の高い収容部支持ステーが設けられるとともに、上記センターステーは上記シュラウドアッパ及びシュラウドロアに対し車両前後方向に薄肉な板状に形成されており、上記収容部は前面に加えて下面も有し、上記収容部前面は上記シュラウドアッパ前面より前方に突出され、上記収容部下面は上記シュラウドアッパ前面部下端から前方に突出して形成される棚部の一部とされていると共に、上記センターステー上端は上記棚部前端下部と連結されているものである。
【００１１】
第一の構成によれば、剛性の高い収容部支持ステーによりボンネット閉時の高荷重を確実に支えることが可能である。この際、収容部支持ステーは剛性を高くするため立体的な部材となるが、収容部支持ステーはフードロック収容部とその前方のバンパーレインとを連結する様に配設される部材であるため、シュラウドパネルに支持される車両部品のレイアウトに対し悪影響を及ぼすことはない。一方、センターステーにより樹脂シュラウドパネル成形時の熱変形を抑えることが可能となる。センターステーは車両部品が配設されるシュラウドアッパとシュラウドロアとの間を連結しているものの、樹脂シュラウドパネル成形時の熱変形を抑えることのみを目的としていることから車両前後方向において薄肉に形成することが可能となり、センターステーがシュラウドにパネル支持される車両部品のレイアウトに対し悪影響を及ぼすこともない。
【００１２】
また、ボンネットロックを収容する収容部下面はシュラウドアッパ前面部下端から前方に突出して形成される棚部の一部とされていると共に、センターステー上端は棚部前端下部と連結されている構造であるため、センターステーは上方からロック時の力を上記収容部支持ステーと分担して受けることができるので、ボンネットロック収容部及びシュラウドアッパの支持剛性がさらに向上でき、これらの変形を抑えることができる。
【００１３】
本発明に関わる第二の構成は、シュラウドパネル下方と対向するバンパーフェースに走行風を導入する開口部が設けられるとともに、センターステーはシュラウドロアの前端から上方に向かって延びて少なくとも開口部上端までを一本のステーとされ、且つ開口部上方で複数に分岐されシュラウドアッパの前端と連結されるものである。
【００１４】
第二の構成によれば、センターステーはシュラウドロアから一本の状態で上方に向かって延びた後、複数本に分岐してシュラウドアッパと連結される構造であるところから、成形時の熱変形が生じ難いシュラウドパネル構造とすることができる。
【００１５】
また、第二の構成によれば、センターステーが１本から複数本に分岐する位置は、バンパーフェースに設けられた開口部上端の位置、若しくはこれよりも上方の位置とされる、即ち開口部に対面するセンターステーは１本であるところから、開口部から導入される走行風を冷却装置に充分に当てることができ、冷却装置の冷却性能を低下させることがない。
【００１６】
本発明に関わる第三の構成は、センターステー上端とシュラウドアッパとの連結部外方側に、縦メンバと連結するサイドステーが設けられるものである。
【００１７】
第三の構成によれば、センターステーがシュラウドアッパと連結される連結部の外方側の部分からは、シュラウドアッパとシュラウドロアの両端同士とを連結する縦メンバに連結するサイドステーが設けられる構造とされるため、シュラウドアッパに対する縦メンバの前後左右への変形が抑えられる。
【００１８】
【発明の効果】
以上より、本発明は、樹脂シュラウドパネルの変形を抑止すると共に、樹脂シュラウドパネルの前後方向において冷却部品をコンパクトにレイアウトすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図６に基づいて説明する。まず、本発明に関わる樹脂製シュラウドパネル構造を有する自動車の前部構造について、その分解組立図である図１を用いて説明する。
【００２０】
図１において、樹脂製シュラウドパネル１（以下、単にシュラウドパネル１と称す）は、例えばガラス繊維等の強化材を含む樹脂材料が射出成形により一体的に形成された構造体であって、車幅方向に延びるシュラウドアッパ１ａと、シュラウドアッパ１ａの左右端から下方に延びる縦メンバー１ｂ、１ｂと、これら縦メンバ１ｂ、１ｂの下端を連結して車幅方向に延びるシュラウドロア１ｃとからなる枠部によって開口部１ｋが形成されている。そして、この開口部１ｋに臨むように、シュラウドパネル１の後方側から冷却装置であるラジエータ３がシュラウドパネル１内に配置、支持される（図５参照）。また、シュラウドパネル１の前側にも、開口部１ｋの下部に臨むように冷却装置であるインタークーラー５が締結部材（図示なし）によって支持される。
【００２１】
さらに、インタークーラー５の前方上部にはバンパーレインフォースメント７が車幅方向に配設され、このバンパーレインフォースメント７の左右両端からはクラッシュ管９、９が後方に向かって延び、その後端にはフランジ１１、１１が夫々設けられ、図示しないフロントサイドフレームの前端部に締結される。
【００２２】
クラッシュ管９、９の前後方向途中には夫々、車両内側方向に向かって延びるブラケット１３、１３が固定されていると共に、ブラケット１３、１３に設けられた締結孔（符号なし）を利用してシュラウドパネル１の縦メンバー１ｂ、１ｂを支持するように締結部材（図示なし）で締結される。
【００２３】
なお、図１には図示していないが、バンパーレインフォースメント７をその後方内部に収めるようにして車幅方向に延びるバンパーフェースが自動車最前部に設けられている。これについては、バンパーフェースと、シュラウドパネル１と、インタークーラー５との位置関係を示す正面図である図２（シュラウドパネル１より前方で、且つバンパーフェースの後方に配設されるバンパーレインフォースメント７は省略）を用いて説明する。図２において、シュラウドパネル１は実線で、インタークーラー５とバンパーフェース１７は、夫々間隔の異なる仮想線で示している。この図から分かるように、バンパーフェース１７の下方には縁部１７ａによって車幅方向に延びたバンパーフェース開口部１７ｋが形成され、このバンパーフェース開口部１７ｋには格子を有するグリル１９が組み付けられていると共に、バンパーフェース開口部１７ｋに臨んで、後方にインタークーラー５が配設されている。
【００２４】
このように、冷却装置であるインタークーラー５は、バンパーフェース１７に形成されたバンパーフェース開口部１７ｋから走行時に導入される走行風を充分に受けることができ、冷却性能の高い構造とされている。
【００２５】
また、図２に示しているように、シュラウドパネル１の開口部１ｋには、センターステーＳがシュラウドアッパ１ａとシュラウドロア１ｃとを連結している。即ち、センターステーＳは、シュラウドロア１ｃにその下端が繋がり上方に向かって延びる一本のステーＳ１と、一本ステーＳ１の途中部分から２本に分岐してシュラウドアッパ１ａに繋がる分岐ステーＳ２ａ、Ｓ２ｂとから構成されて略Ｙ字状を成している共に、シュラウドパネル１の一部として一体的に設けられている。
【００２６】
詳細には、一本ステーＳ１はシュラウドロア１ｃからバンパーフェース１７に形成されたバンパーフェース開口部１７ｋの上端よりやや上方までとされている。つまり、バンパーフェース開口部１７ｋに臨むステーはステーＳ１の一本であり、バンパーフェース開口部１７ｋより上方の位置において分岐ステーＳ２ａ、Ｓ２ｂに繋がっている。
【００２７】
なお、一本ステーＳ１の断面は、シュラウドパネル１の構造を示す図３（Ｂ）におけるＸ−Ｘ断面を表す図４より分かるように、３つの壁部Ｗａ、Ｗｂ、及びＷｃによって略コ字状を有し、且つシュラウドアッパ１ａやシュラウドロア１ｃと比較して前後方向が極めて薄い板状を成している（図５参照）と共に、これら３つの壁部Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃを連結するリブＲが一本ステーＳ１の延びる方向に沿ってジグザグ状に設けられている。したがって、ステーＳ１は細い部材であるにもかかわらず、強度、剛性の高い構造体とされている。なお、特に断面は図示しないが、図３（Ｂ）から分かるように、分岐ステーＳ２ａ、Ｓ２ｂも、一本ステーＳ１と同様に断面がコ字状でリブを有している。
【００２８】
このように、シュラウドパネル１の開口部１ｋにおいてシュラウドアッパ１ａとシュラウドロア１ｃとを連結するセンターステーＳを略Ｙ字状としたことにより、成形時の熱変形が生じ難いシュラウドパネル構造とすることができる。
【００２９】
また、一本ステーＳ１、及び分岐ステーＳ２ａ、Ｓ２ｂの断面構造と、略Ｙ字状の構造によって、センターステーＳ自体の剛性が高められている。したがって、これらのステーの正面視における幅は従来技術で示したような幅広とされる必要はなく、細いステーにすることができる。そしてこれに伴って、バンパーフェース開口部１７ｋから導入される走行風は、シュラウドパネル１に支持された冷却装置であるラジエータ３に対して広い面積に渡って当たることが可能となるため、ラジエータ３の冷却性能が維持でき、強いてはシュラウドパネル１の熱変形を回避することもできる。
【００３０】
次に、シュラウドパネル１のより詳細な構造について説明する。図３（Ａ）はシュラウドパネル１の平面図、図３（Ｂ）はシュラウドパネル１の正面図、図５は図３（Ｂ）のＹ−Ｙ断面図である。
【００３１】
本発明は、先に説明した一本ステーＳ１と分岐ステーＳ２ａ、Ｓ２ｂとからなるセンターステーＳの他に、シュラウドアッパ１ａと縦メンバ１ｂを連結するサイドステーＳ３ａ、Ｓ３ｂが設けられている。
【００３２】
図３（Ｂ）に示しているように、サイドステーＳ３ａは分岐ステーＳ２ａの上端がシュラウドアッパ１ａと連結される部分よりも外方側に隣接した部分にその上端が連結され、その下端は縦メンバ１ｂと連結されている。
【００３３】
サイドステーＳ３ｂも同様に、分岐ステーＳ２ｂの上端がシュラウドアッパ１ａと連結される部分よりも外方側に隣接した部分にその上端が連結され、その下端は縦メンバと連結されている。したがって、サイドステーＳ３ａとサイドステーＳ３ｂは、正面視で略ハ字状を成すものである。
【００３４】
以上のように、シュラウドアッパ１ａとその左右両端から下方に延びる縦メンバ１ｂ、１ｂとを夫々サイドステーＳ３ａ、Ｓ３ｂで連結したことにより、シュラウドアッパ１ａに対する縦メンバ１ｂ、１ｂの前後、及び左右への変形が抑えられる。
【００３５】
次に、シュラウドアッパ１ａの詳細構造について説明する。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示しているように、シュラウドアッパ１ａは、上面部１ｕと、上面部１ｕの前端から下方へ延びるシュラウドアッパ前面部１ｄと、シュラウドアッパ前面部１ｄの下端から前方に向かって延びる棚部１ｅとを有していると共に、シュラウドアッパ１ａの車幅方向略中央には、ボンネットロック（図示しない）を収容するための収容部１ｆがシュラウドアッパ１ａと一体的に形成されている。
【００３６】
ここで、収容部１ｆは、シュラウドアッパ前面部１ｄと、シュラウドアッパ前面部１ｄから前方に向かって突出する左右の突出面部１ｔ、１ｔと、突出面部１ｔ、１ｔの前端部を連結する収容部前面１ｇと、棚部１ｅの一部を共有する収容部下面１ｈとで形成される空間である。
【００３７】
詳しくは、図５に示しているように、棚部１ｅはシュラウドアッパ前面部１ｄの下端から前方に向かって延びた後、その前端部おいて下方に垂下して断面略コ字状の垂下部１ｊを有していると共に、略コ字状部の凹部には正面視で上下ジグザグ状のリブＲが設けられて強度、剛性の高い構造とされている（図３（Ｂ）、及び図６参照）。
【００３８】
そして、先に簡単に説明したが、図５から詳細に分かるように、センターステーＳの上部である分岐ステーＳ２ｂの上端は、シュラウドアッパ１ａの一部である棚部１ｅの前下端に連結されており（分岐ステーＳ２ａも同様である）、一方、センターステーＳの下部であるステーＳ１の下端は、シュラウドロア１ｃの前部に連結されている。
【００３９】
さらに図５から分かるように、センターステーＳはシュラウドアッパ１ａやシュラウドロア１ｃと比べて前後方向に極めて薄い板状であるため、冷却装置であるラジエータ３やインタークーラー５をシュラウドパネル１の前後に配設支持する構造において、不要な幅を取らないコンパクトなレイアウトを実現することができる。
【００４０】
続いて、ボンネットロックを収容するための収容部１ｆについて、詳細な説明を加える。図６は、収容部とバンパーレインフォースメントとを接続する収容部支持ステーを示す斜視図である。
【００４１】
図６に示しているように、ボンネットロックを収容するための収容部１ｆの収容部前面１ｇには下方へ向かう切欠き部１ｍが設けられており、この切欠き部１ｍはボンネットロック（図示なし）と係合するためのボンネット側係合部材（図示なし）を受け入れるためのものである。
【００４２】
一方、バンパーレインフォースメント７の車幅方向略中央部の上部には後方に向かって略水平に延びる延設面部７ａが固定され、さらに延設面部７ａには収容部支持ステー１５（シュラウドパネル１とは別体の部材）の下端に一体的に設けられたバンパーレインフォースメント側固定部１５ａが締結部材（図示しない）で固定されている。
【００４３】
収容部支持ステー１５はバンパーレインフォースメント側固定部１５ａから後上方に向かって傾斜して延び（図１参照）、その上端は収容部前面１ｇと締結部材（図示しない）によって固定される収容部側固定部材２０と図中Ｘ部で溶接、固定されている。
【００４４】
詳しくは、収容部側固定部材２０は収容部前面１ｇと締結される左右の締結面部２０ａ、２０ａと、これら締結面部２０ａ、２０ａを結んで前方に突出する突出面部２０ｂを有し、収容部支持ステー１５の上端は、この突出面部２０ｂで溶接、固定されている。
【００４５】
このようにして収容部前面１ｇは収容部支持ステー１５を介してバンパーレインフォースメント７に連結されている。したがって、ボンネットがボンネットロックに係合されるように上方から下ろされて収容部前面１ｇや収容部下面１ｈに下向きの力が加わっても、収容部１ｆを形成する収容部前面１ｇが収容部支持ステー１５を介してバンパーレインフォースメント７によって支持されているため下方に向かう変形が抑えられる。
【００４６】
なお、ボンネットがボンネットロックに係合される際の収容部１ｆの下方への変形は、比較的僅かではあるがシュラウドアッパ１ａの棚部１ｅとシュラウドロア１ｃとを連結しているセンターステーＳの支持によっても抑えられている。
【００４７】
以上、本発明に関わる実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、センターステーを構成する分岐ステーは２本以上であっても良いし、ラジエータの真下にインタークーラーが配設される構造であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関わる自動車の前部構造の分解組立図
【図２】バンパーフェース、シュラウドパネル、インタークーラーの位置関係を示す正面図
【図３】シュラウドパネルの平面図、及び正面図
【図４】図３（Ｂ）におけるＸ−Ｘ断面図
【図５】図３（Ｂ）におけるＹ−Ｙ断面図
【図６】収容部とバンパーレインフォースメントとを接続する収容部支持ステーの斜視図
【図７】従来技術を示す図
【符号の説明】
１・・・樹脂製シュラウドパネル
１ａ・・・シュラウドアッパ
１ｂ・・・縦メンバ
１ｃ・・・シュラウドロア
１ｄ・・・シュラウドアッパ前面部
１ｅ・・・棚部
１ｆ・・・収容部
１ｇ・・・収容部前面
１ｈ・・・収容部下面
３・・・ラジエータ（冷却装置）
５・・・インタークーラー（冷却装置）
７・・・バンパーレインフォースメント
１５・・・収容部支持ステー
１７・・・バンパーフェース
１７ｋ・・・バンパーフェース開口部
Ｓ・・・センターステー
Ｓ１・・・一本ステー（センターステー）
Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ・・・分岐ステー（センターステー）
Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ・・・サイドステー

Claims

車両前部において車幅方向に配設されているバンパーフェースの後方にその左右端後部がクラッシュ管を介して車両側方のフロントサイドフレームに連結されたバンパーレインフォースメントが設けられ、該バンパーレインフォースメント後方に配設され、冷却装置を支持するための、シュラウドアッパと、シュラウドロアと、上記シュラウドアッパと上記シュラウドロアの両端同士を連結する左右の縦メンバと、上記シュラウドアッパと上記シュラウドロアの車幅方向略中央を連結するセンターステーと、が一体成形されてなる自動車の樹脂製シュラウドパネルであって、
上記シュラウドアッパ前端中央にボンネットロックを収容する収容部を備え、該収容部の前面と前下方の上記バンパーレインフォースメントとを接続する上記シュラウドパネルとは別体で、且つ上記センターステーより剛性の高い収容部支持ステーが設けられるとともに、上記センターステーは上記シュラウドアッパ及びシュラウドロアに対し車両前後方向に薄肉な板状に形成されており、
上記収容部は前面に加えて下面も有し、上記収容部前面は上記シュラウドアッパ前面より前方に突出され、上記収容部下面は上記シュラウドアッパ前面部下端から前方に突出して形成される棚部の一部とされていると共に、上記センターステー上端は上記棚部前端下部と連結されていることを特徴とする、自動車の樹脂製シュラウドパネル構造。
請求項１において、上記シュラウドパネル下方と対向する上記バンパーフェースに走行風を導入する開口部が設けられるとともに、上記センターステーは上記シュラウドロアの前端から上方に向かって延びて少なくとも上記開口部上端までを一本のステーとされ、且つ上記開口部上方で複数に分岐され上記シュラウドアッパの前端と連結されることを特徴とする、自動車の樹脂製シュラウドパネル構造。
請求項２において、上記センターステー上端と上記シュラウドアッパとの連結部外方側に、上記縦メンバと連結するサイドステーが設けられることを特徴とする、自動車の樹脂製シュラウドパネル構造。