JP5135030B2 - Body front structure - Google Patents
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Description
本発明は、車両の車体前部構造に関し、より詳細には車体前部に設けられたバンパビームの支持構造に関するものである。 The present invention relates to a vehicle body front structure of a vehicle, and more particularly to a support structure for a bumper beam provided in the vehicle body front.
従来、車体前部構造において、車同士のオフセット衝突に対応すべく、アッパメンバの前端より車体前方側かつ下方側へと延び、車幅方向における中央側に屈曲された後にフロントサイドフレームの先端部に側方側より結合する傾斜部材を設けた構造がある(例えば、特許文献1)。このような構造においては、傾斜部材がオフセット衝突時の衝突荷重を受け、当該荷重をフロントサイドフレームおよびアッパメンバに荷重を分散させて、両部材の車体進入量を低減する。 Conventionally, in the vehicle body front structure, in order to cope with an offset collision between vehicles, the vehicle extends from the front end of the upper member to the vehicle front side and the lower side and is bent toward the center side in the vehicle width direction and then to the front end portion of the front side frame. There is a structure in which an inclined member coupled from the side is provided (for example, Patent Document 1). In such a structure, the inclined member receives a collision load at the time of an offset collision, and distributes the load to the front side frame and the upper member, thereby reducing the vehicle body approach amount of both members.
しかしながら、車体前部構造においてロングホイルベースおよびショートオーバーハングを適用する場合には、傾斜部材を配置する空間が確保できない場合がある。そのため、フロントサイドフレームの前端にバンパステイを介して支持されるバンパビームを車体の側部側まで延出させてオフセット衝突時の荷重をバンパビームで受けようとするという考え方がある。バンパビームの両端を遊端とすると、オフセット衝突に対して十分な強度を備えることは難しい。バンパビームの車幅方向に延出した両端部の構造強度を高めるため、バンパビームの端部とバンパステイの後部側とを結合する補強構造を設けたものがある(例えば、特許文献2)。
しかしながら、特許文献2に係る発明のように、変形不能または変位不能な剛性が高い補強構造によりバンパビームの端部とバンパステイの後端部とを固定すると、バンパビームとバンパステイとは補強構造により相対位置が規制されるようになる。そのため、バンパステイが前方衝突時における衝撃を吸収する衝撃吸収構造を有していても、補強構造によりバンパステイの衝撃吸収構造に荷重が加わらず、衝撃の吸収が阻害されるという問題がある。 However, when the end of the bumper beam and the rear end of the bumper stay are fixed by a rigid structure that cannot be deformed or displaced, as in the invention according to Patent Document 2, the relative position of the bumper beam and the bumper stay is changed by the reinforcing structure. Be regulated. Therefore, even if the bumper stay has a shock absorbing structure that absorbs a shock at the time of a forward collision, there is a problem that the load is not applied to the shock absorbing structure of the bumper stay and the shock absorption is hindered.
本願発明は以上の問題を鑑みてなされたものであって、バンパステイの衝撃吸収能を阻害することなく、車幅方向に延在するバンパビームの両端部に構造強度を付与し得る車体前部構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and has a vehicle body front structure that can impart structural strength to both ends of a bumper beam extending in the vehicle width direction without hindering the impact absorbing ability of the bumper stay. The purpose is to provide.
上記課題を解決するために、本発明の第1の発明は、車体前部に設けられた左右一対のフロントサイドフレーム(3)と、前記両フロントサイドフレームの前端部より車体前方側に延設されたバンパステイ(8)と、前記両バンパステイの前端部を連結するように設けられるとともに前記両バンパステイの前端より車幅方向外方へと突出するバンパビーム(9)とを有する車体前部構造(1)であって、前記バンパビームの端部と前記バンパステイの後端部または前記フロントサイドフレームの前端部とを連結する補強部材(20)を有し、前記補強部材は、前記バンパステイの後端部(8a)または前記フロントサイドフレームの前端部に略鉛直方向に延びる軸線(A)に対して回動可能に支持された第1結合部材(21)と、前記バンパビームの端部(9a)に略鉛直方向に延びる軸線(B)に対して回動可能に支持された第2結合部材(22)と、前記第1結合部材と前記第2部材とを連結する連結部材(23)とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a first invention of the present invention is a pair of left and right front side frames (3) provided at the front of the vehicle body, and extends from the front end portions of the two front side frames to the front of the vehicle body Vehicle body front structure (1) having a bumper stay (8) and a bumper beam (9) that is provided so as to connect the front end portions of both the bumper stays and protrudes outward in the vehicle width direction from the front ends of the both bumpy stays (1) And a reinforcing member (20) for connecting an end portion of the bumper beam and a rear end portion of the bumper stay or a front end portion of the front side frame, and the reinforcing member includes a rear end portion of the bumper stay ( 8a) or a first coupling member (21) supported at the front end of the front side frame so as to be rotatable with respect to an axis (A) extending in a substantially vertical direction, and the bumper A second coupling member (22) supported rotatably at an axis (B) extending in a substantially vertical direction at an end portion (9a) of the frame, and coupling the first coupling member and the second member And a connecting member (23).
これによれば、補強部材は斜材として機能し、バンパビームの端部が後方へと屈曲することを防止する。補強部材は、バンパビームの端部近傍に車体前方側または斜め前方側からの荷重を長手方向の圧縮力として受けるため、バンパビームに構造強度を付与することができる。また、補強部材はバンパおよびバンパステイまたはフロントサイドフレームと回動可能に結合されているため、車体前方側よりバンパの車幅方向における中央部に荷重が加わった際に補強部材の結合部位は回動し、バンパステイに荷重が加わることを阻害しない。 According to this, the reinforcing member functions as a diagonal member and prevents the end portion of the bumper beam from bending backward. Since the reinforcing member receives a load from the front side or the front side of the vehicle body as a compressive force in the longitudinal direction in the vicinity of the end of the bumper beam, the reinforcing member can impart structural strength to the bumper beam. In addition, since the reinforcing member is pivotably coupled to the bumper and the bumper stay or the front side frame, when the load is applied to the central portion in the vehicle width direction of the bumper from the front side of the vehicle body, the coupling portion of the reinforcing member rotates. However, it does not prevent the load from being applied to the bumper stay.
第2の発明は第1の発明において、当該車体前部構造を平面視した場合において、前記第1結合部材および前記第2結合部材の軸芯間距離と、前記バンパステイの中心線を延長した線と前記バンパビームとの中心線とが交差する点(C)と前記第2結合部材の軸心との距離とが等しくなるように構成されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, when the vehicle body front structure is viewed in plan, a distance between the axial centers of the first coupling member and the second coupling member and a line extending from the center line of the bumper stay And a point (C) where the center line of the bumper beam and the axis of the second coupling member intersect with each other.
これによれば、バンパステイが車体前後方向に変形(収縮)する場合に、補強部材がバンパステイの変形を阻害しないようになる。 According to this, when the bumpy stay is deformed (contracted) in the longitudinal direction of the vehicle body, the reinforcing member does not hinder the deformation of the bumpy stay.
本発明によれば、車体前部構造においてバンパビームの車幅方向に突出する端部の構造強度を向上させることができる。当該車体前部構造は、車体の正面衝突時における荷重がバンパステイに加わることを阻害しない。そのため、車体の正面衝突時の衝撃吸収性能を維持しつつ、オフセット衝突に抗するべく車体前部の側方部の構造強度を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the structural strength of the edge part which protrudes in the vehicle width direction of a bumper beam in a vehicle body front part structure can be improved. The said vehicle body front part structure does not inhibit that the load at the time of the frontal collision of a vehicle body applies to a bumper stay. Therefore, it is possible to improve the structural strength of the side part of the front part of the vehicle body in order to resist the offset collision while maintaining the shock absorbing performance at the time of the frontal collision of the vehicle body.
以下、図面を参照して、本発明の車体前部構造を自動車に適用した一実施形態を詳細に説明する。図1は、実施形態に係る車体前部構造を示す斜視図である。図2は、実施形態に係る車体前部構造を示す平面図である。図3は、図2のIII−III矢視線における断面図である。図4は、図2のIV−IV矢視線における断面図である。なお、説明の便宜上、本発明が適用される自動車の進行方向を前方、進行方向と逆の方向を後方、前方を向いた際の右側を右、左側を左、鉛直上方を上方、鉛直下方を下方とする。 Hereinafter, an embodiment in which a vehicle body front structure of the present invention is applied to an automobile will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a vehicle body front part structure according to the embodiment. FIG. 2 is a plan view showing the vehicle body front structure according to the embodiment. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. For convenience of explanation, the traveling direction of the vehicle to which the present invention is applied is the front, the direction opposite to the traveling direction is the rear, the right is the right, the left is the left, the left is the upper, the upper is the upper, the lower is the vertical Let it be down.
図1に示すように、自動車の車体前部構造1は、エンジンルーム100と車室とを隔離するダッシュパネル2と、ダッシュパネル2およびフロントフロアフレーム(図示しない)と後端部において結合され、車体前方側へと延設された左右一対のフロントサイドフレーム3と、ダッシュパネル2の左右側に設けられ、略鉛直方向に延設された左右一対のフロントピラー4と、後端がフロントピラー4に結合され、車体前方側へと延設された左右一対のアッパメンバ5と、フロントサイドフレーム3およびアッパメンバ5の間に設けられた左右一対のダンパハウジング6と、フロントサイドフレーム3およびアッパメンバ5の前端部に設けられたフロントバルクヘッド7と、フロントサイドフレーム3の前端部にバンパステイ8を介して設けられたバンパビーム9とを主要構成要素として有している。
As shown in FIG. 1, a vehicle body front structure 1 of an automobile is coupled at a rear end portion with a dash panel 2 that separates an
フロントバルクヘッド7は、フロントサイドフレーム3の前端部の上面側より上方へと突出し、アッパメンバ5の前端部と接合する左右一対のバルクヘッドサイドステイアッパ10と、フロントサイドフレーム3の前端部の下面側より下方へと突出するバルクヘッドサイドステイロア11と、両バルクヘッドサイドステイアッパ10の上端部同士を連結するバルクヘッドアッパセンタフレーム12と、両バルクヘッドサイドステイロア11の下端部同士を連結するバルクヘッドロアセンタフレーム13とにより構成されている。
The front bulkhead 7 projects upward from the upper surface side of the front end portion of the
バンパステイ8は、フロントサイドフレーム3の前端部より前方側へと突出し、その前端部において車幅方向に延在するバンパビーム9の後面側と結合されている。バンパステイ8は断面が四角形の筒状の形態をなし、図2に示すように、バンパステイ8の長手方向(車両前後方向)における中間部には、周方向にわたって延在する凹部83が複数個設けられている。凹部83は、衝撃吸収部材として機能するように、車体の正面衝突時の荷重を受けて圧壊するように形成されている。バンパステイ8は、鋼板等をプレス成形することによって形成される。なお、バンパステイ8は押出成形等によりを形成してもよく、この場合には凹部を設けず座屈して衝撃を吸収する構造としてもよい。
The bumper stay 8 projects forward from the front end portion of the
また、バンパステイ8の凹部83より後方側の部分である後端部8aの上面8bおよび下面8cの相対する位置には、鉛直方向の延びる軸線Aにそれぞれの中心を一致させた孔81・82が形成されている(図3参照)。軸線Aは、バンパステイ8の車幅方向における中央部に配置されている。
In addition,
バンパビーム9は、左右一対のバンパステイ8の前端間を連結するように車幅方向に延設され、その両端部9aはバンパステイ8よりも車幅方向において側方へと延出している。換言すると、バンパビーム9の両端部9aは遊端(自由端)となっている。バンパビーム9の端部9aは、バンパビーム9の長手方向における中央部に比較して、車体後方側へと車幅方向に対して所定の角度を有して延出している。バンパビーム9は、中空の筒状の形態をなし、鋼板等をプレス成形することによって形成されている。なお、バンパビーム9は、押出成形、ロール成形等により形成してもよい。
The
バンパビーム9の両端部9aの上面9bおよび下面9cの相対する位置には、鉛直方向の延びる軸線Bにそれぞれの中心を一致させた孔91・92がそれぞれ形成されている(図4参照)。図2に示すように、平面視において、バンパステイ8の中心線8dと、バンパビーム9の中心線9dとが交差する点を点Cとすると、軸線Bは、軸線Aからの距離と、点Cからの距離とが等しくなる位置に配置されている。
At opposite positions of the
バンパステイ8とバンパビーム9との結合は、例えばバンパステイ8の前端部にフランジ面を形成し、当該フランジ面をバンパビーム9の後面に当接させ、スポット溶接またはミグ溶接等を行うことにより行われる。
The bumper stay 8 and the
バンパビーム9の端部9aとバンパステイ8の後端部8aとは、補強部材20によって連結されている。補強部材20は、バンパステイ8の後端部8aと結合する第1結合部材21と、バンパビーム9の端部9aと結合する第2結合部材22と、第1結合部材21と第2結合部材22とを連結する連結部材23とを有している。連結部材23は、直線状のパイプ部材に形成されている。なお、連結部材23は、棒状部材や中空の棒状部材であってもよい。また、連結部材23の断面形状は様々な形状を適用することができ、例えば三角形、矩形または六角形等であってよい。
The
図3に示すように、第1結合部材21は、略U字形(略コ字型)のブラケット24と、ブラケット24のU字形状の両先端部間を連結するシャフト25とから構成されている。ブラケット24は、鉛直方向に延在する基部26と、基部26の上端部より略水平方向に延びバンパステイ8の後端部8aの上面8bに接する上部片27と、基部26の下端部より略水平方向に延びバンパステイ8の後端部8aの下面8cに接する下部片28とから構成されている。上部片27の先端部にはバンパステイ8の上面8bに形成された孔81と一致する位置に孔29が形成され、下部片28の先端部には、バンパステイ8の下面8cに形成された孔82と一致する位置に孔30が形成されている。
As shown in FIG. 3, the
シャフト25は、ボルト31の軸部31aを用いて構成されている。ボルト31は、ブラケット24の孔29・30およびバンパステイ8の孔81・82を連通し、軸線Aに沿って延在する。ボルト31は、ボルト31の軸部31aの一端側に設けられた頭部31bと、他端側に螺合するナット33とにより抜け止めがなされている。ボルト31の頭部31bと上部片27の間およびナット33と下部片28にはワッシャ32が設けられている。このようにして、第1結合部材21は軸線Aを中心として回動可能にバンパステイ8の後端部8aに結合されている。
The
第1結合部材21は、上部片27および下部片28が延びる方向と異なる側の基部26の面において、連結部材23の一端と結合されている。
The first connecting
図4に示すように、第2結合部材22は第1結合部材と同様の構造を有する。第2結合部材22は、第1結合部材と同様にブラケット44と、シャフト45とから構成される。ブラケット44は、基部46と、上部片47と、下部片48とから構成されている。上部片47の先端部にはバンパビーム9の上面9bに形成された孔91と一致する位置に孔49が形成され、下部片28の先端部には、バンパステイ8の下面8cに形成された孔82と一致する位置に孔50が形成されている。
As shown in FIG. 4, the
シャフト45は、ボルト51の軸部51aを用いて構成されている。ボルト51は、ブラケット44の孔49・50およびバンパビーム9の孔91・92を連通し、軸線Bに沿って延在する。ボルト51は、ボルト51の軸部51aの一端側に設けられた頭部51bと、他端側に螺合するナット53とにより抜け止めがなされている。ボルト51の頭部51bと上部片47の間およびナット53と下部片48にはワッシャ52が設けられている。このようにして、第2結合部材22は軸線Bを中心として回動可能にバンパビーム9に結合されている。
The
第2結合部材22は、上部片47および下部片48が延びる方向と異なる側の基部46の面において、連結部材23の第1連結部材と連結する側と異なる端部と結合されている。
The
次に本実施形態の作用効果について説明する。図2に示すように、補強部材20を設けたことにより、バンパビーム9、バンパステイ8および補強部材20による閉構造が形成される。これにより、バンパビーム9の端部9aの剛性が向上される。例えば物体(他の車両)との衝突によりバンパビーム9の端部9aに車体の前方側より荷重が加えられた場合(図2中の矢印L1の方向から荷重が加わった場合)には、荷重によりバンパビーム9の端部9aにはバンパステイ8との結合付近を中心とする回転モーメントが加わる。そのため、荷重は補強部材20に圧縮力として作用する。補強部材20が抗することができる圧縮荷重は、バンパビーム9が抗することができる曲げ荷重より大きく、バンパビーム9が荷重により車体後方へと折り曲がることを防止することができる。補強部材20は斜材(筋交い)として機能しバンパビーム9に構造強度を付加する。
Next, the effect of this embodiment is demonstrated. As shown in FIG. 2, by providing the reinforcing
また、車体の斜め前方側(図2中の矢印L2の方向)より荷重が加わった場合には、補強部材20が延在する方向と荷重の加わる方向とのなす角度が小さくなるため、荷重は大部分が補強部材20に圧縮力として加わる。そのため、車体前部構造の構造強度は向上される。
Further, when a load is applied from the diagonally forward side of the vehicle body (the direction of the arrow L2 in FIG. 2), the angle formed between the direction in which the reinforcing
一方、図5に示すように、車体が他の車体等と正面衝突し、バンパステイ8の前方側よりバンパビーム9に荷重が加わる場合(図5中の矢印L3の方向より荷重が加わる場合)には、補強部材20は荷重に対して抵抗力を生じさせない。また、補強部材20は第1結合部材21および第2結合部材22によりバンパステイ8およびバンパビーム9に回動可能に軸支されているため、補強部材20とバンパビーム9およびバンパステイ8との相対位置関係が変位することを妨げない。換言すると、補強部材20はバンパビーム9が後方側へと移動することを妨げない。そのため、図5に示すように、バンパビーム9は通常時の位置(2点鎖線)から荷重を受けて車体後方へと押し込まれた位置(実戦)へと移動し、バンパステイ8は凹部83において圧壊される。このとき、補強部材20は軸線Aを中心に回転しバンパビーム9の移動を規制しない。これにより、バンパステイ8の衝撃吸収能は低下することなく維持される。
On the other hand, as shown in FIG. 5, when the vehicle body collides head-on with another vehicle body and the load is applied to the
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、一部変形実施形態として第1結合部材を図6に示すような形状としてもよい。図6に示すように、バンパステイ8の側面部にバンパステイ8の長手方向に延在する開口84を設け、第1結合部材からブラケット24を省略し、連結部材23の端部を開口84に通過させてシャフト65の中間部と結合するようにしてもよい。シャフト65は、両端にワッシャ72を介してナット73を螺合させ、バンパステイ8に対して軸線A回りに回転可能に固定する。第2結合部材も一部変形実施形態と同様な形状を適用することができる。また、本実施形態ではバンパステイ8に衝撃吸収能を付与するべく凹部83を設けたが、他の衝撃吸収構造や衝撃吸収材料を用いてバンパステイを構成してもよい。また、第1結合部材21がフロントサイドフレーム3の前端部に結合するようにしてもよい。その他制御装置の構成は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
Although the description of the specific embodiment is finished as described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be widely modified. For example, the first coupling member may be shaped as shown in FIG. 6 as a partially modified embodiment. As shown in FIG. 6, an
3 フロントサイドフレーム
8 バンパステイ
9 バンパビーム
20 補強部材
21 第1結合部材
22 第2結合部材
23 連結部材
24・44 ブラケット
25・45 シャフト
83 凹部
A・B 軸線
C 交差点
L1・L2・L3 荷重方向
3
Claims (2)
前記両フロントサイドフレームの前端部より車体前方側に延設されたバンパステイと、
中央部が前記両バンパステイの前端部を連結するように設けられるとともに、端部が前記中央部に比較して車体後方側へと車幅方向に対して所定の角度を有して延出するバンパビームと
を有する車体前部構造であって、
前記バンパビームの端部と前記バンパステイの後端部とを連結し、前記バンパビームに構造強度を付加する補強部材を有し、
前記補強部材は、
前記バンパステイの後端部に略鉛直方向に延びる軸線に対して回動可能に支持された第1結合部材と、
前記バンパビームの端部に略鉛直方向に延びる軸線に対して回動可能に支持された第2結合部材と、
前記第1結合部材と前記第2部材とを連結する連結部材と
を備え、
当該車体前部構造を平面視した場合において、前記第1結合部材および前記第2結合部材の軸芯間距離と、前記バンパステイの中心線を延長した線と前記バンパビームとの中心線とが交差する点と前記第2結合部材の軸心との距離とが等しくなるように構成され、
前記補強部材は、斜材として機能し、前記バンパビームの端部の剛性を向上させる一方、前記車体の前方から車体前後方向に沿って衝突荷重が前記パンパビームに加わる際に、前記バンパビームが車体後方に移動することを妨げないことを特徴とする車体前部構造。 A pair of left and right front side frames provided at the front of the vehicle body;
A bumper stay extending from the front end of both front side frames to the front side of the vehicle body;
Bumper beam center portion wherein together is provided so as to connect the front ends of both Banpasutei, extends at a predetermined angle end as compared to the central portion to the rear side of the vehicle body with respect to the vehicle width direction A vehicle body front structure having
Connecting the end of the bumper beam and the rear end of the bumper stay, and having a reinforcing member that adds structural strength to the bumper beam ;
The reinforcing member is
A first coupling member supported at a rear end portion of the bumper stay so as to be rotatable with respect to an axis extending in a substantially vertical direction;
A second coupling member supported at an end of the bumper beam so as to be rotatable with respect to an axis extending in a substantially vertical direction;
A connecting member that connects the first coupling member and the second member ;
When the front structure of the vehicle body is viewed in plan, the distance between the axes of the first coupling member and the second coupling member, the line extending from the center line of the bumper stay, and the center line of the bumper beam intersect each other. The distance between the point and the axis of the second coupling member is equal,
The reinforcing member functions as an oblique member and improves the rigidity of the end of the bumper beam. On the other hand, when a collision load is applied to the bumper beam from the front of the vehicle body in the longitudinal direction of the vehicle body, the bumper beam A vehicle body front structure characterized by not obstructing movement .
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