JP2020117159A

JP2020117159A - 車両構造

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Publication number: JP2020117159A
Application number: JP2019011709A
Authority: JP
Inventors: 幸平久田; Kohei Hisada; 和樹大竹; Kazuki Otake
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-01-25
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2020-08-06
Anticipated expiration: 2039-01-25
Also published as: CN111483420A; US20200238935A1; JP7124728B2; EP3686065B1; US11040679B2; EP3686065A1; CN111483420B

Abstract

【課題】車両前部又は後部の衝突時に、バンパリインフォースメントに入力された衝突荷重をクラッシュボックスへ効果的に伝達させることのできる車両構造を得る。【解決手段】車両後部１０は、車両幅方向外側に配置され、車両前後方向を長手方向として延在されたリアサイドメンバ１２と、車両幅方向を長手方向として配置されたバンパＲＦ２０とがクラッシュボックス２４によって連結されている。ここで、バンパＲＦ２０は、車両前後方向の内側面に車両外側へ窪んだ凹部２２が形成される断面ハット形の開断面形状に形成されている。また、凹部２２の開放端部２２Ａにおける車両上下方向の幅寸法Ｗ１がリアサイトメンバ１２及びクラッシュボックス１４における車両上下方向の幅寸法Ｗ２、Ｗ３よりも大きく設定されている。【選択図】図３

Description

本発明は、車両構造に関する。

下記特許文献１には、車両前後方向に延在する一対のサイドメンバの一端にクラッシュボックスの一端が取り付けられ、クラッシュボックスの他端に車両幅方向に延在するバンパリインフォースメントの両端部が取り付けられた車両構造が開示されている。当該構成によれば、バンパリインフォースメントに車両外側から衝突荷重が入力された場合、バンパリインフォースメントから伝達される荷重によってクラッシュボックスが圧縮塑性変形されて衝突時のエネルギーが吸収される。

特開２００７−０３８７５６号公報

ところで、バンパリインフォースメントに車両外側から衝突荷重が入力されると、衝突部位によっては、バンパリインフォースメントが車両幅方向の軸回りに回転することがある。この場合、バンパリインフォースメントにおいて本来反力面とされた部位が傾いてしまうため、クラッシュボックスに対する衝突エネルギーの伝達経路に影響を与えることがある。

特に、車両の前部又は後部におけるオフセット衝突時には、主としてバンパリインフォースメントの長手方向の一方側に衝突荷重が入力されるため、衝突側ではクラッシュボックスを圧縮塑性変形させることができるものの、反衝突側ではクラッシュボックスに荷重が伝わりにくくなり、衝突時のエネルギー吸収性能が低下する虞がある。

本発明は上記事実を考慮し、車両前部又は後部の衝突時に、バンパリインフォースメントに入力された衝突荷重をクラッシュボックスへ効果的に伝達させることのできる車両構造を得ることを目的とする。

請求項１に記載の本発明に係る車両構造は、車両前部又は後部の車両幅方向外側に配置されると共に、車両前後方向を長手方向として延在されたサイドメンバと、一端が前記サイドメンの車両前後方向の外端部に固定され、車両前後方向を長手方向として配置されると共に、車両前後方向内側への衝突荷重の入力により車両前後方向に圧縮塑性変形する筒状のクラッシュボックスと、前記クラッシュボックスの車両前後方向の外端部側において車両幅方向を長手方向として配置され、車両前後方向の内側に前記クラッシュボックスの他端が固定されると共に、車両前後方向の内側面に車両外側へ窪んだ凹部が形成される断面ハット形の開断面形状に形成され、更に、前記凹部の開放端部における車両上下方向の幅寸法が前記サイドメンバ及び前記クラッシュボックスにおける車両上下方向の幅寸法よりも大きく設定されたバンパリインフォースメントと、を備えている。

請求項１記載の本発明によれば、車両前部又は後部の衝突時、バンパリインフォースメントに車両外側から衝突荷重が入力される。

ここで、本発明では、バンパリインフォースメントの車両前後方向の内側面に車両外側へ窪んだ凹部が形成されている。また、当該凹部の開放端部における車両上下方向の幅寸法がサイトメンバ及びクラッシュボックスにおける車両上下方向の幅寸法よりも大きく設定されている。このため、衝突後、バンパリインフォースメントの衝突部位から近いクラッシュボックスが車両前後方向に圧縮塑性変形された後、凹部の内方に変形後のクラッシュボックス及びサイドメンバの一端が挿入されて嵌め合わされる。これにより、サイドメンバによってバンパリインフォースメントの回転が抑制され、バンパリインフォースメントにおける本来の反力面の位置を維持することができる。その結果、例えば、衝突部位から離れたクラッシュボックスに対してバンパリインフォースメントを介して効果的に衝突荷重が伝達される。

請求項２に記載の本発明に係る車両構造は、請求項１に記載の構成において、前記バンパリインフォースメントは、少なくとも車両幅方向の両側部分において、前記凹部の車両上下方向の幅寸法が車両前後方向の外端部から車両前後方向の内端部に向かって大きくなるように設定されている。

請求項２に記載の本発明に係る車両構造によれば、サイドメンバ及びクラッシュボックスに対応するバンパリインフォースメントの車両幅方向の外側部分において、凹部の車両上下方向の幅寸法が車両前後方向の外端部から車両前後方向の内端部（開放端部）に向かって大きくなるように設定されている。このため、車両の前部又は後部の衝突に伴って凹部の内方に挿入されるクラッシュボックス及びサイドメンバによって、凹部の開放端部が車両上下方向に広がりやすくなる。これにより、凹部の上壁部や下壁部が衝突時の衝撃で凹部の内方側へ折れ変形されることが抑制され、クラッシュボックス及びサイドメンバの一端を効率的に凹部の内方へ挿入される。

請求項３に記載の本発明に係る車両構造は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記クラッシュボックスにおける車両上下方向の幅寸法は、前記サイドメンバに固定された長手方向の前記一端から、前記バンパリインフォースメントに固定された長手方向の前記他端に向かって小さくなるように設定されている。

請求項３に記載の本発明に係る車両構造によれば、クラッシュボックスにおける車両上下方向の幅寸法が、クラッシュボックスに固定された一端に比べてバンパリインフォースメントに固定された他端の方が小さい幅寸法とされている。このため、車両前部又は後部の衝突時に伴ってクラッシュボックスが圧縮塑性変形された後、バンパリインフォースメント側の他端を凹部の内方に挿入しやすくなる。

その結果、衝突に伴って車両幅方向の軸回りに回転しようとするバンパリインフォースメントに対して、圧縮塑性変形されたクラッシュボックスの一端が速やかに凹部の内方に挿入され、凹部の開放端部をサイドメンバの一端へ効果的に誘導することができる。

請求項４に記載の本発明に係る車両構造は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の構成において、前記バンパリインフォースメントは、車両幅方向の外側部分において前記凹部の車両上下方向の幅寸法が車両前後方向の外端部から車両前後方向の内端部に向かって大きくなるように設定され、車両幅方向の中央部分において前記凹部の車両上下方向の幅寸法が車両前後方向の外端部から車両前後方向の内端部に向かって略一定になるように設定されている。

請求項４に記載の本発明に係る車両構造によれば、上述したとおり、バンパリインフォースメントの車両幅方向の外側部分では、凹部の車両上下方向の幅寸法を車両前後方向の内端部（開放端部）に向かって大きくすることで、衝突時、凹部の内方にサイドメンバ及びクラッシュボックスの一端を挿入しやすい構成となっている。一方、バンパリインフォースメントの車両幅方向の中央部分では、凹部の車両上下方向の幅寸法を略一定にすることで、凹部の上壁部と下壁部を車両略平行に配置して、車両前後方向に沿って入力される衝突荷重に対して反力が高められている。

これにより、車両前部又は後部のオフセット衝突時には、バンパリインフォースメントの車両幅方向の一方となる衝突側において、凹部の内方にサイドメンバの一端を挿入させて反衝突側のクラッシュボックスへ効果的に荷重を伝達させることができる。一方、例えば、車両のフルラップ衝突時には、バリアから衝突荷重が入力されるバンパリインフォースメントの中央部分の反力を高めて、左右両側に配置されたクラッシュボックスへ効果的に荷重を伝達させることができる。

以上説明したように、請求項１に係る車両構造によれば、車両前部又は後部の衝突時に、バンパリインフォースメントに入力された衝突荷重をクラッシュボックスへ効果的に伝達させることができるという優れた効果を奏する。

請求項２に係る車両構造によれば、車両前部又は後部の衝突時に、バンパリインフォースメントにおける凹部の上壁部又は下壁部の凹部の内方側へ折れ変形されることを抑制し、衝突荷重をクラッシュボックスへ効果的に伝達させることができるという優れた効果を奏する。

請求項３に係る車両構造によれば、車両前部又は後部の衝突時に、クラッシュボックスの一端が凹部の内方に挿入されやすい構造にすることで、バンパリインフォースメントに入力された衝突荷重を、より効果的にクラッシュボックスへ伝達することができるという優れた効果を奏する。

請求項４に係る車両構造によれば、車両前部又は後部のオフセット衝突時、及び、フルラップ衝突時に、バンパリインフォースメントに入力された衝突荷重を、より効果的にクラッシュボックスへ伝達させることができるという優れた効果を奏する。

第１実施形態に係る車両構造が適用された車両の後部を概略的に示す部分斜視図である。図１に示される車両構造の２−２線に沿った縦断面図である。図１に示される車両構造の３−３線に沿った要部拡大断面図であって、車両後部にバリアがオフセット衝突する前の状態である。図１に示される車両構造の３−３線に沿った要部拡大断面図であって、車両後部にバリアがオフセット衝突した後の状態である。第１実施形態の変形例に係るクラッシュボックスを示す図３に対応する要部拡大断面図である。（Ａ）は、図５に示すクラッシュボックスを用いた車両構造が適用された車両がバリアとオフセット衝突した際のクラッシュボックスの変形態様を側面視で示す模式図であり、（Ｂ）は対比例に係るクラッシュボックスを用いた車両構造が適用された車両がバリアとオフセット衝突した際のクラッシュボックスの変形態様を側面視で示す模式図である。

[第１実施形態]
以下、図１〜図４に基づいて第１実施形態に係る車両構造について説明する。なお、各図に適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＲＨは車両右側を示している。また、以下の説明で特記なく前後、上下、左右の方向を用いる場合は、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、進行方向を向いた場合の左右を示すものとする。

（車両構造の全体構造）
図１には、本発明に係る車両構造が適用された車両の車両後部１０が斜視図にて示されている。

＜リアサイドメンバ１２＞
この図に示されるように、車両後部１０の車両幅方向両側には、各々車両前後方向を長手方向として延在する左右一対のリアサイドメンバ１２が配設されている。各リアサイドメンバ１２は、鋼製とされ、中空矩形の閉断面構造に構成されている。なお、リアサイドメンバ１２が、本発明における「サイドメンバ」に相当する。

また、図１及び図３に示されるように、リアサイドメンバ１２の後端部１２Ａには、鋼板製の第１プレート１４が配置されている。第１プレート１４は車両前後方向を板厚方向とする矩形板状に形成され、リアサイドメンバ１２の後端部１２Ａを車両後方側から覆うことが可能な大きさを有している。また、この第１プレート１４の中央には、板厚方向に貫通する矩形状の矩形開口部１６が形成され、矩形開口部１６の周縁から車両前方側へ延在する筒状部１８が設けられている。上記構成の第１プレート１４は、筒状部１８がリアサイドメンバ１２の内部に挿入され、矩形開口部１６の周縁部がリアサイドメンバ１２の後端部１２Ａに溶接等の方法で接合されている。この状態において、第１プレート１４の外縁部は、車両前後方向視でリアサイドメンバ１２の外側に配置され、後述する第２プレート２８との接続部とされている。

なお、第１プレート１４の中央に矩形開口部１６及び筒状部１８を設けない構成としてもよい。

＜バンパリインフォースメント２０＞
一方、図１に示されるように、車両後部１０の後端部側（車両前後方向の外端部側）には、車両幅方向を長手方向として配置されたバンパリインフォースメント２０（以下、単に「バンパＲＦ２０」とする。）が配設されている。バンパＲＦ２０は、鋼板製とされ、プレス成型又は曲げ加工等の方法によって成形されている。また、バンパＲＦ２０の裏面（車両前後方向の内側面）には、車両幅方向を長手方向として延在し、車両後方側（車両外側）へ窪んだ溝状の凹部２２が設けられている。バンパＲＦ２０のその他の詳細については後述する。

＜クラッシュボックス２４＞
図１〜図３に示されるように、上述したリアサイドメンバ１２の後端部１２ＡとバンパＲＦ２０の車両幅方向の外側部分との間には、車両前後方向を長手方向とする筒状のクラッシュボックス２４が配置されている。より詳細に説明すると、このクラッシュボックス２４は、各々断面略Ｕ字状に形成された上部部材（符号省略）と下部部材（符号省略）の開放側端部同士を相互に溶接することにより、八角形の筒状に形成されている。

また、クラッシュボックス２４の外周部には、複数の凹ビード２６が一体に形成されている。複数の凹ビード２６は、車両前後方向に所定の間隔で形成されており、車両前方側への衝突荷重の入力により車両前後方向に圧縮塑性変形するようになっている。従って、クラッシュボックス２４は、車両前方側への衝突荷重の入力により蛇腹状に圧壊されるようになっている。

また、クラッシュボックス２４の前端部（長手方向の一端）２４Ａには、鋼板製の第２プレートが配置されている。第２プレート２８は、車両前後方向を板厚方向とする矩形板状に形成され、上述した第１プレート１４より一回り大きくかつクラッシュボックス２４の前端部２４Ａを車両前方側から覆うことが可能な大きさを有している。また、第２プレート２８の中央には、第１プレート１４の矩形開口部１６と同軸的に配置された開口部３０が形成されている。上記構成の第２プレート２８は、開口部３０の周縁部が、クラッシュボックス２４の前端部２４Ａに溶接等の方法を用いて接合されている。さらに、第２プレート２８は、車両前後方向視でクラッシュボックス２４の外側に配置される外縁部が、第１プレート１４との接続部とされている。

第１プレート１４と第２プレート２８は、双方の外縁部同士が図示しないボルト及びナットによって複数点で締結されている。なお、第１プレート１４と第２プレート２８との締結部を以降では第１接続部３２とする。また、本実施形態の第１接続部３２では、車両後部１０のバックドア開口部（符号省略）の下縁部を構成するロアバックパネル３４の下部が第１プレート１４と第２プレート２８との間に配置されており、これらが共締めされている（図３参照）。これにより、クラッシュボックス２４の前端部２４Ａとリアサイドメンバ１２とが一体化されている。なお、図１では、説明の便宜上、ロアバックパネル３４の図示を省略している。

一方、クラッシュボックス２４の後端部（長手方向の他端）２４Ｂには、鋼板製の第３プレートが配置されている。第３プレート３６は、車両前後方向を板厚方向とする矩形板状に形成され、クラッシュボックス２４の後端部２４Ｂを覆うことが可能な大きさを有している。この第３プレート３６は、クラッシュボックス２４の後端部２４Ｂが溶接等の方法を用いて接合されると共に、その外縁部が、後述する第４プレート３８とバンパＲＦ２０との接続部とされている。

（車両構造の要部構成）
図２及び図３に示されるように、バンパＲＦ２０は、車両前方側が開放された断面ハット形の開断面形状に形成されている。具体的には、車両幅方向及び車両上下方向に沿って延在する縦壁部２０Ａと、この縦壁部２０Ａの上端部から車両前方側へ屈曲された上壁部２０Ｂと、縦壁部２０Ａの下端部から車両前方側へ屈曲された下壁部２０Ｃと、上壁部２０Ｂの前端部から車両上方側へ屈曲された上フランジ２０Ｄと、下壁部２０Ｃの前端部から車両下方側へ屈曲された下フランジ２０Ｅと、によって構成されている。これにより、縦壁部２０Ａ、上壁部２０Ｂ、下壁部２０Ｃによって、バンパＲＦ２０の高さ方向の中間部には、車両幅方向を長手方向として延在し、車両後方側（車両外側）へ窪んだ溝状の凹部２２が形成されている。

また、上壁部２０Ｂは、車両幅方向視で後端部から前端部に向かって車両上方側へ若干傾斜して延在している。また、下壁部２０Ｃは、車両幅方向視で後端部から前端部に向かって車両下方側へ若干傾斜して延在している。換言すると、上壁部２０Ｂと下壁部２０Ｃは、後端部から前端部に向かって車両上下方向に互いに離間する方向に傾斜されている。これにより、凹部２２における車両上下方向の幅寸法が、後端部（車両前後方向の外端部）から凹部の開放端部２２Ａ（車両前後方向の内端部）に向かって大きくなるように構成されている。

上記構成のバンパＲＦ２０の車両幅方向の外側部分には、車両内側に鋼板製の第４プレート３８が配置されている。第４プレート３８は、車両前後方向を板厚方向とする矩形板状に形成され、バンパＲＦ２０の車両幅方向の外側部分において凹部２２を車両前方側から覆うことが可能な大きさを有している。

図３に示されるように、バンパＲＦ２０の上フランジ２０Ｄの車両前方側には、第４プレート３８の上端部と第３プレート３６の上端部がこの順に重ね合わされており、図示しないボルト及びナットによって複数点で共締めされている。また、バンパＲＦ２０の上フランジ２０Ｄにおいても同様に、車両前方側において第４プレート３８の下端部と第３プレート３６の下端部がこの順に重ね合わされており、図示しないボルト及びナットによって複数点で共締めされている。これにより、クラッシュボックス２４の後端部２４ＢとバンパＲＦ２０の車両幅方向の外側部分とが一体化されている。なお、第３プレート３６と第４プレート３８、バンパＲＦ２０との締結部を、以降では第２接続部４０として説明する。

以上説明したとおり、本実施形態に係る車両構造では、リアサイドメンバ１２の後端部１２ＡとバンパＲＦ２０の車両幅方向の外側部分とがクラッシュボックス２４によって車両前後方向に連結されている。また、リアサイドメンバ１２とクラッシュボックス２４は第１接続部３２を介して接合され、クラッシュボックス２４とバンパＲＦ２０は第２接続部４０を介して接合されている。

ここで、図３には、車両後部１０の車両幅方向右側にバリア５０がオフセット衝突する前の状態が断面図で示されている。また、図４には、車両後部１０の車両幅方向右側にバリア５０がオフセット衝突した後の状態が断面図で示されている。これらの図に示されるように、車両後部１０にバリア５０が衝突すると、バンパＲＦ２０に車両上下方向に沿った衝突荷重Ｆが入力される。次いで、第２接続部４０を介してクラッシュボックス２４に衝突荷重Ｆが伝達され、クラッシュボックス２４が車両前後方向に圧縮塑性変形して衝突エネルギーが吸収される。

その後、衝突荷重Ｆによって第２接続部４０の第３プレート３６及び第４プレート３８が塑性変形して衝突エネルギーが吸収されると共にクラッシュボックス２４の後端部２４Ｂが凹部２２の内方に挿入される。更に、バンパＲＦ２０の上フランジ２０Ｄ及び下フランジ２０Ｅを介して第１接続部３２に衝突荷重Ｆが伝達され、第１プレート１４及び第２プレート２８が塑性変形して衝突エネルギーが吸収されると共に、リアサイドメンバ１２の後端部１２Ａが凹部２２の内方に挿入される。この時、凹部２２の上壁部２０Ｂ及び下壁部２０Ｃが、車両上下方向に若干押し広げられるように塑性変形され、更に衝撃エネルギーが吸収される。

なお、本実施形態では、バンパＲＦ２０が略一定の板厚ｔ０を有する板材とされ、一例として、ｔ０＝２．３ｍｍに設定されることが好ましい。また、バンパＲＦ２０は、凹部２２の開放端部２２Ａにおける車両上下方向の幅寸法Ｗ１が、リアサイドメンバ１２における車両上下方向の幅寸法Ｗ２よりも大きく設定され、車両後部の衝突によってクラッシュボックス２４が車両前後方向に圧縮塑性変形した場合に、凹部２２の内方にリアサイドメンバ１２の後端部１２Ａを挿入可能な大きさを有している。なお、この状態では、凹部２２の内方に圧縮塑性変形されたクラッシュボックス２４が収容されるため、リアサイドメンバ１２の後端部１２Ａを凹部２２の内方に迅速に挿入する点を考慮すると、Ｗ１は、圧縮変形前におけるクラッシュボックス２４の車両上下方向の幅寸法Ｗ３よりも大きく設定されることが好ましい。本実施形態では、一例として、Ｗ１＝１１０ｍｍに設定され、Ｗ２＝７５ｍｍに設定され、Ｗ３が、Ｗ２と略同寸に設定されている。

さらに、バンパＲＦの凹部２２の内方にリアサイドメンバ１２の後端部１２Ａを迅速に挿入するために、凹部２２の開放端部２２Ａにおける車両上下方向の幅寸法Ｗ１は、以下の条件式を満たすことが好ましい。但し、Ｔ１は、第１接続部３２の車両前後方向の板厚を示し、Ｔ２は、第２接続部４０の車両前後方向の板厚を示すものとする。
１．Ｗ１＞Ｗ２＋２×（Ｔ１＋Ｔ２）

本実施形態では、Ｔ１は、第１プレート１４、第２プレート２８、ロアバックパネル３４における車両前後方向の板厚の総和とされ、一例として、第１プレート１４の板厚ｔ１＝２．６ｍｍ、第２プレート２８の板厚ｔ２＝２．３ｍｍ、ロアバックパネル３４の板厚ｔ３＝０．８ｍｍに設定されることが好ましい。

また、本実施形態では、Ｔ２は、第３プレート３６、及び、第４プレート３８における車両前後方向の板厚の総和とされ、一例として、第３プレート３６の板厚ｔ４＝２．３ｍｍ、第４プレート３８の板厚ｔ５＝２．３ｍｍに設定されることが好ましい。

つまり、第１接続部３２の車両前後方向の板厚Ｔ１は、第２接続部４０の板厚Ｔ２に比べて厚くなるように設定されている。これにより、クラッシュボックス２４の圧縮塑性変形後に、バリア５０に近い第２接続部４０、第１接続部３２の順に圧縮塑性変形が開始される構成となっている。

（作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

図３に示されるように、車両後部１０の車両幅方向右側がバリア５０とオフセット衝突した場合、バンパＲＦ２０の車両幅方向の右側部分に対して車両外側から衝突荷重Ｆが入力される。

ところで、バリア５０との衝突部位がバンパＲＦ２０の上部又は下部に偏る場合、衝突荷重によってバンパＲＦ２０が車両幅方向の軸回りに回転し、本来バンパＲＦ２０の反力面となる縦壁部２０Ａが車両上下方向に傾いてしまう可能性がある。

ここで、本実施形態では、バンパＲＦ２０の裏面に車両後方側へ窪んだ凹部２２が形成されている。また、当該凹部２２の開放端部２２Ａにおける車両上下方向の幅寸法Ｗ１がリアサイドメンバ１２及びクラッシュボックス２４における車両上下方向の幅寸法Ｗ２、Ｗ３よりも大きく設定されている。このため、衝突後、バンパＲＦ２０の衝突部位から近いクラッシュボックス２４が車両前後方向に圧縮塑性変形された後、凹部２２の内方に変形後のクラッシュボックス２４及びリアサイドメンバ１２の後端部１２Ａが挿入されて嵌め合わされる。これにより、リアサイドメンバ１２によってバンパＲＦ２０の回転が抑制され、バンパＲＦ２０における本来の反力面の位置を維持することができる。その結果、衝突部位から離れた反衝突側（車両幅方向の左側）のクラッシュボックス２４にもバンパＲＦ２０を介して効果的に衝突荷重Ｆを伝達することができる。

また、本実施形態では、リアサイドメンバ１２及びクラッシュボックス２４に対応するバンパＲＦ２０の車両幅方向の外側部分において、凹部２２の車両上下方向の幅寸法が後端部から開放端部２２Ａに向かって大きくなるように設定されている。このため、車両後部１０の衝突に伴って凹部２２の内方に挿入されるクラッシュボックス２４及びリアサイドメンバ１２によって凹部２２の開放端部が車両上下方向に広がりやすくなる。これにより、凹部２２の上壁部２０Ｂや下壁部２０Ｃが凹部２２の内方側へ折れ変形されることが抑制され、クラッシュボックス２４及びリアサイドメンバ１２の一端を効率的に凹部の内方へ挿入することができる。

また、本実施形態では、クラッシュボックス２４とバンパＲＦ２０とを接続する第２接続部４０における車両前後方向の板厚Ｔ２が、リアサイドメンバ１２とクラッシュボックス２４とを接続する第１接続部３２における車両前後方向の板厚Ｔ１に比べて薄くなるように設定されている。このため、クラッシュボックス２４の圧縮塑性変形後に、バリア５０に近い第２接続部４０、第１接続部３２の順に圧縮塑性変形を開始させることができ、衝突時の底付き荷重の発生を抑制することができる。

また、本実施形態の凹部２２は、バンパＲＦ２０の高さ方向の中間部に形成され、車両幅方向を長手方向として延在する構成となっているため、開断面構造のバンパＲＦ２０の断面の剛性が高められている。このため、凹部２２によってバンパＲＦ２０の板厚の増加を抑制しつつ、クラッシュボックス２４への荷重伝達効率の向上と、断面剛性の向上を両立させることができる。その結果、バンパＲＦ２０の軽量化が可能となる。

（変形例１）
第１実施形態の変形例１に係る車両構造が適用された車両後部６０では、図５に示されるように、クラッシュボックス６２における車両上下方向の幅寸法は、リアサイドメンバ１２に固定された前端部６２Ａから、バンパＲＦ２０に固定された後端部６２Ｂに向かって小さくなるように設定されている。換言すると、クラッシュボックス６２は、車両幅方向視で略台形状をなしている。

ここで、図６（Ａ）には、車両後部１０のオフセット衝突によってクラッシュボックス６２が圧縮塑性変形された後の形態を実線で示し、オフセット衝突前のクラッシュボックス６２の形態を二点鎖線で示している。一方、図６（Ｂ）には、対比例としてのクラッシュボックス７０を示す、図６（Ａ）に対応する側面図である。

図６（Ａ）に示されるように、変形例１に係るクラッシュボックス６２では、車両前方側へ入力された衝突荷重によってクラッシュボックス６２が蛇腹状に変形しても、バンパＲＦ２０側の車両所下方向の寸法の増加を抑制することができる。このため、図６（Ｂ）に示されるクラッシュボックス７０のように、車両上下方向の幅寸法が前端部から後端部に亘って略一定に形成される場合に比べて、バンパＲＦ２０側の後端部を凹部２２の内方に容易に挿入することができる。その結果、バンパＲＦ２０に入力された衝突荷重を、より効果的にクラッシュボックス２４へ伝達することができる。

（変形例２）
また、図示はしないが、第１実施形態に係る変形例２に係るバンパリインフォースメントは、車両前後方向の内側面に第１実施形態の凹部２２に相当する凹部が形成されている。ここで、当該凹部は、車両幅方向の外側部分において車両上下方向の幅寸法が車両前後方向の外端部から車両前後方向の内端部に向かって大きくなるように設定され、車両幅方向の中央部分において前記凹部の車両上下方向の幅寸法が車両前後方向の外端部から車両前後方向の内端部に向かって略一定になるように設定されている。

上記構成によれば、バンパリインフォースメントの車両幅方向の外側部分では、第１実施形態と同様に凹部の車両上下方向の幅寸法を車両前後方向の内端部（開放端部）に向かって大きくすることで、車両後部１０に車両前方側の衝突荷重が入力された場合に、凹部の内方にリアサイドメンバ１２及びクラッシュボックス２４の後端部２４Ｂを挿入しやすい構成となっている。一方、バンパリインフォースメントの車両幅方向の中央部分では、凹部の車両上下方向の幅寸法を略一定にすることで、凹部の上壁部と下壁部を車両略平行に配置して、車両前後方向に沿って入力される衝突荷重に対して反力が高められている。

これにより、例えば、車両後部１０のオフセット衝突時には、バンパリインフォースメントの衝突側の一端において、凹部の内方にサイドメンバの一端を挿入させて反衝突側のクラッシュボックスへ効果的に荷重を伝達させることができる。一方、例えば、車両のフルラップ衝突時には、バリアから衝突荷重が入力されるバンパリインフォースメントの中央部分の反力を高めて、左右両側に配置されたクラッシュボックスへ効果的に荷重を伝達させることができる。

[補足説明]
上記実施形態及び各変形例では、クラッシュボックス２４、６２の後端部２４Ｂ、６２ＢがバンパＲＦ２０の車両内側に配置された第３プレート３６及び第４プレート３８を介して接続される構成としたが、本発明はこれに限らない。例えば、クラッシュボックスの後端部が、バンパＲＦ２０の凹部２２の内方に挿入され、直接又は部材を介してバンパＲＦ２０の縦壁部２０Ａに接合される構成としてもよい。当該構成によれば、凹部２２の車両前後方向の奥行分だけクラッシュボックス長を長くすることができるため、車両後部のオフセット衝突時やフルラップ衝突時におけるクラッシュストロークが増加し、クラッシュボックスによる衝突エネルギーの吸収量を増加させることができる。

また、上記実施形態及び各変形例では、凹部２２は、バンパＲＦ２０の車両幅方向の全域に亘って延在される構成としたが、本発明はこれに限らない。バンパＲＦ２０の車両幅方向の外側部分にのみ凹部を形成する構成としてもよい。

また、上記実施形態及び各変形例では、リアサイドメンバ１２、バンパＲＦ２０、クラッシュボックス２４、６２、第１プレート１４、第２プレート２８、第３プレート３６、第４プレート３８、ロアバックパネル３４を鋼製としたが、本発明はこれに限らない。他の金属材料も適用可能であり、例えば、ハイテン材や鉄、アルミニウム合金であってもよい。

また、上記実施形態及び各変形例では、本発明に係る車両構造を車両後部に適用したが、本発明はこれに限らず、車両前部に適用してもよい。この場合、上記実施形態におけるリアサイドメンバ１２がフロントサイドメンバに代替可能とされる。

また、上記実施形態では、車両後部のオフセット衝突時について記載したが、本発明の効果はこれに限らない。車両後部のフルラップ衝突時や、微小ラップ衝突時においても、バンパＲＦ２０を迅速にリアサイドメンバ１２に嵌め合わせることにより、バンパＲＦ２０の回転を抑制し、反力面を安定させることができる。

１０車両後部
１２リアサイドメンバ（サイドメンバ）
１２Ａ後端部（サイドメンバの車両前後方向の外端部）
２４クラッシュボックス
２４Ａ一端
２４Ｂ他端
２０バンパリインフォースメント
２２凹部
２２Ａ凹部の開放端部
６２クラッシュボックス
６２Ａ一端
６２Ｂ他端
Ｗ１凹部の開放端部における車両上下方向の幅寸法
Ｗ２リアサイドメンバ（サイトメンバ）における車両上下方向の幅寸法
Ｗ３クラッシュボックスにおける車両上下方向の幅寸法

Claims

車両前部又は後部の車両幅方向外側に配置されると共に、車両前後方向を長手方向として延在されたサイドメンバと、
一端が前記サイドメンバの車両前後方向の外端部に固定され、車両前後方向を長手方向として配置されると共に、車両前後方向内側への衝突荷重の入力により車両前後方向に圧縮塑性変形する筒状のクラッシュボックスと、
前記クラッシュボックスの車両前後方向の外端部側において車両幅方向を長手方向として配置され、車両前後方向の内側に前記クラッシュボックスの他端が固定されると共に、車両前後方向の内側面に車両外側へ窪んだ凹部が形成される断面ハット形の開断面形状に形成され、更に、前記凹部の開放端部における車両上下方向の幅寸法が前記サイドメンバ及び前記クラッシュボックスにおける車両上下方向の幅寸法よりも大きく設定されたバンパリインフォースメントと、
を備える車両構造。
前記バンパリインフォースメントは、少なくとも車両幅方向の両側部分において、前記凹部の車両上下方向の幅寸法が車両前後方向の外端部から車両前後方向の内端部に向かって大きくなるように設定されている、
請求項１に記載の車両構造。
前記クラッシュボックスにおける車両上下方向の幅寸法は、前記サイドメンバに固定された長手方向の前記一端から、前記バンパリインフォースメントに固定された長手方向の前記他端に向かって小さくなるように設定されている、
請求項１又は請求項２に記載の車両構造。
前記バンパリインフォースメントは、車両幅方向の外側部分において前記凹部の車両上下方向の幅寸法が車両前後方向の外端部から車両前後方向の内端部に向かって大きくなるように設定され、車両幅方向の中央部分において前記凹部の車両上下方向の幅寸法が車両前後方向の外端部から車両前後方向の内端部に向かって略一定になるように設定されている、
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両構造。