JP6024034B2 - 車両の前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両前後方向に沿って延伸された一対のサイドメンバを備えた車両の前部構造に関する。

従来、車両は、その前部に、前後方向に延伸された一対のサイドメンバと、これらサイドメンバの前方において車幅方向に延び、これらサイドメンバに固設されたバンパビームとを備えている。

こうした車両においては、車両の前方衝突時に、衝突エネルギが主にバンパビームを介してサイドメンバに伝達され、同サイドメンバによって吸収される。
ところで、前方の電柱や標識などのポール状の障害物に対して、車両におけるサイドメンバよりも車幅方向外側の部位が衝突することがある。この場合、サイドメンバによって衝突エネルギを好適に吸収することができないおそれがある。

こうした問題に対して、特許文献１に記載の車両の前部構造では、サイドメンバの側方部に車幅方向外側に向けて延びる第１突設部が設けられている。また、バンパビームの両側部に車幅方向外側に向けて延びるバンパビーム延設部が設けられている。また、バンパビーム延設部には、上記第１突設部に向けて延びる第２突設部が設けられている。

こうした車両の前部構造によれば、前述したようにポール状の障害物に対して、車両におけるサイドメンバよりも車幅方向外側の部位、すなわちバンパビーム延設部に衝突すると、この衝突によって、バンパビーム延設部が後退し、バンパビーム延設部に設けられた第２突設部がサイドメンバから延びる第１突設部に当接する。このように第２突設部を第１突設部に当接させることによって、バンパビーム延設部に加わった衝突エネルギが第２突設部及び第１突設部を介してサイドメンバに伝達される。

特開２０１２―２２８９０７号公報

ところで、一般に、衝突エネルギの一部が吸収されるようにしたり、軽量化が図られるようにしたりするために、バンパビームは中空状とされている。ところが、こうした中空状のバンパビームに対して、特許文献１に記載の第２突設部のような衝突エネルギを伝達可能な伝達部を設けた場合には、以下の問題が生じるおそれがある。すなわち、バンパビームの端は衝突エネルギを吸収する際に、その断面形状が潰れるように塑性変形する。そして、バンパビームと共に伝達部が後退してサイドメンバに当接する。すなわち、伝達部がサイドメンバに当接する前にバンパビームの断面形状がある程度潰れることとなる。そのため、伝達部によるサイドメンバへの衝突エネルギの伝達に遅れが生じる。その結果、サイドフレームからマウントを介してエンジン及びトランスミッションへの衝突エネルギの伝達が遅れ、上記障害物から離間する方向に車両を早期に逃がすことが難しい。

本発明の目的は、車両の前方衝突時に衝突エネルギを伝達部を通じて早期にサイドメンバに伝達することができる車両の前部構造を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、車両前後方向に沿って延伸された一対のサイドメンバと、前記一対のサイドメンバの前方において車幅方向に延びるとともにこれらサイドメンバに固設されたバンパビームと、前記バンパビームにおける前記サイドメンバよりも車幅方向外側の部位から車両前後方向後側に延出された伝達部と、前記バンパビームにおける前記サイドメンバよりも車幅方向外側の部位に内挿された内挿部と、を備える車両の前部構造において、前記伝達部と前記内挿部を連結する連結部材を備え、前記連結部材を介して前記伝達部及び前記内挿部が前記バンパビームに固定され、前記伝達部及び前記内挿部は車両の前後方向にわたって設けられていることを要旨としている。

請求項１に記載の発明によれば、バンパビームの車幅方向外側に内挿部が内挿されているため、車両の前方衝突時にバンパビームの断面形状が潰れることが抑制される。このため、バンパビームの断面形状が潰れることに起因して伝達部によるサイドメンバへの衝突エネルギの伝達に遅れが生じることを抑制することができる。従って、車両の前方衝突時に衝突エネルギを伝達部を通じて早期にサイドメンバに伝達することができる。また、内挿部の追加に伴ってバンパビームに内挿部を連結する連結部材の部品点数が増えることはない。従って、伝達部と内挿部とを各別の連結部材によってバンパビームに固定する構成に比べて、部品管理を容易に行なうことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両の前部構造において、前記内挿部は前記バンパビームの外部において前記伝達部に連結されていることを要旨としている。

請求項２に記載の発明によれば、内挿部がバンパビームの外部において伝達部に連結されているため、車両の前方衝突時に、伝達部がバンパビームから脱落することを抑制することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車両の前部構造において、前記内挿部は前記伝達部と一体形成されていることを要旨としている。
請求項３に記載の発明によれば、内挿部が伝達部と一体化されているため、内挿部の追加に伴って部品点数が増加することはない。従って、部品管理を容易に行なうことができる。また、伝達部と内挿部とが別体とされており、これらをバンパビームに対して各別に組み付ける構成に比べて、バンパビームへの組み付けを容易に行なうことができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車両の前部構造において、前記内挿部は前記バンパビームの内部において車両の前後方向全体にわたって設けられていることを要旨としている。

請求項４に記載の発明によれば、車両の前方衝突時にバンパビームの断面形状が潰れることが好適に抑制される。このため、伝達部がサイドメンバに衝突エネルギを伝達する際に遅れが生じることを好適に抑制することができ、当該衝突エネルギを効果的にサイドメンバに伝達することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の車両の前部構造において、前記バンパビームの内部は複数の空間に区画され、前記内挿部は前記複数の空間うちの少なくとも１つの空間に設けられていることを要旨としている。

請求項５に記載の発明によれば、複数の空間のうちの一部に内挿部が設けられる構成に比べて、バンパビームの断面形状が潰れることが抑制され、伝達部がサイドメンバに衝突エネルギを伝達する際に遅れが生じることを抑制することができる。従って、当該衝突エネルギを効果的にサイドメンバに伝達することができる。

本発明によれば、車両の前方衝突時に衝突エネルギを伝達部を通じて早期にサイドメンバに伝達することができる。

一実施形態の車両の前部構造の平面図。 同実施形態のバンパビームの斜視図。 同実施形態のスペーサの斜視図。 同実施形態のバンパビーム及びスペーサにおける水平方向に沿った断面図。 図４の５−５線に沿った断面図。 同実施形態の作用を説明する図であって、図１に対応する平面図。 比較例におけるバンパビーム及び伝達部の断面図。

以下、図１〜図７を参照して、車両の前部構造を具体化した一実施形態について説明する。
図１に示すように、車両の前部には車両前後方向（以下、単に前後方向と称する。）に沿って延伸された一対のサイドメンバ１０が設けられている。これらサイドメンバ１０の前端には、車幅方向に延びる中空状のバンパビーム２０が固設されている。

図２に示すように、バンパビーム２０は断面矩形の筒状をなしており、同バンパビーム２０の前壁２２と後壁２４との間には２つの隔壁２６が上下に離間して設けられている。これら隔壁２６によってバンパビーム２０の内部が上下方向に沿って並ぶ３つの空間に区画されている。なお、バンパビーム２０は例えばアルミニウム合金の押出成形体である。

バンパビーム２０の前壁２２及び後壁２４には、後述するボルト６２が挿通される孔２２ａ，２４ａがそれぞれ貫通して形成されている。
図１に示すように、バンパビーム２０におけるサイドメンバ１０よりも車幅方向外側の部位は外側ほど後側に位置するように傾斜している。

図１に示すように、これらサイドメンバ１０にはマウント１２が固設されており、これらマウント１２によってエンジン１４及びトランスミッション１６が支持されている。
バンパビーム２０の車幅方向の両端には、硬質樹脂材料からなるスペーサ３０が固設されている。

図３に示すように、スペーサ３０におけるバンパビーム２０に対向する対向面３０ａにはスペーサ３０の上面３０ｂ及び同対向面３０ａの双方に対して直交する方向に沿って延びる縦スリット３２が形成されている。図４及び図５に示すように、この縦スリット３２にはバンパビーム２０の後壁２４が挿入されている。

従って、図３〜図５に示すように、この縦スリット３２によって、スペーサ３０の上記対向面３０ａを含む部位が、バンパビーム２０の後壁２４よりも車両前後方向後側に位置する伝達部４０と、バンパビーム２０の内部に位置する内挿部５０とに分離されている。すなわち、伝達部４０は後壁２４を介して内挿部５０と隣り合っている。また、内挿部５０は上記伝達部４０と一体形成されており、バンパビーム２０の外部において同伝達部４０に連結されている。

図４及び図５に示すように、伝達部４０の上記後壁２４に対向する面には上記孔２４ａに対応する孔４４が形成されている。これら孔４４の内部には、部分的に拡径されて、後述するナット６４を収容可能な収容部４６が形成されている。

図３及び図４に示すように、伝達部４０におけるサイドメンバ１０に対向する部位には凹状の逃げ面４８が形成されている。この逃げ面４８は、バンパビーム２０におけるサイドメンバ１０よりも車幅方向外側の部位が塑性変形して後退した際に、逃げ面４８の後端の角部４８ａがサイドメンバ１０に優先的に当接するように形成されている。

内挿部５０におけるバンパビーム２０に対向する対向面５０ａにはスペーサ３０の上面３０ｂに平行な２つの横スリット３４が上下に離間して形成されている。この横スリット３４によって内挿部５０が３つの分割部５２ａ〜５２ｃに分割されている。図５に示すように、これら横スリット３４にはバンパビーム２０の隔壁２６がそれぞれ挿入されている。従って、内挿部５０の３つの分割部５２ａ〜５２ｃはバンパビーム２０の３つの空間にそれぞれ挿入されている。これら分割部５２ａ〜５２ｃはバンパビーム２０の内部において車両の前後方向全体及び上下方向全体にわたって設けられている。

内挿部５０の第１分割部５２ａ及び第３分割部５２ｃには前壁２２の孔２２ａ及び後壁２４の孔２４ａに対応する挿通孔５４が形成されている。
前壁２２の孔２２ａ、内挿部５０の挿通孔５４、後壁２４の孔２４ａ、伝達部４０の孔４４には前壁２２側からボルト６２が挿通されており、上記孔４４の収容部４６のナット６４に螺入されている。これらボルト６２はバンパビーム２０の延設方向に対して直交している。従って、スペーサ３０の伝達部４０及び内挿部５０はこれら伝達部４０及び内挿部５０に共通のボルト６２及びナット６４によってバンパビーム２０に対して固定されている。

次に、図７に示す比較例との対比に基づいて本実施形態の作用について説明する。
図７は比較例の伝達部１４０の断面構造を示している。同図においては、本実施形態と同一の構成については同一の符号が付され、対応する構成については「１００」を加算した符号が付されている。

図６に示すように、車両の前方の障害物９０に対して、バンパビーム２０の車幅方向の端が衝突すると、この衝突によって、同図に二点鎖線にて示すように、バンパビーム２０におけるサイドメンバ１０よりも車幅方向外側の部位が塑性変形して後退し、スペーサ３０がサイドメンバ１０に接触する。

ここで、図６に示すように、バンパビーム２０の内部に内挿部５０が固設されているため、図７に示すようなバンパビーム２０の内部に内挿部が設けられていない構成とは異なり、バンパビーム２０の断面形状が潰れることが抑制される。このため、バンパビーム２０の断面形状が潰れることに起因して伝達部４０によるサイドメンバ１０への衝突エネルギの伝達に遅れが生じることを抑制することができ、当該衝突エネルギを早期にサイドメンバ１０に伝達することができる。そして、当該衝突エネルギを、サイドメンバ１０及びマウント１２を介して高い剛性のエンジン１４及びトランスミッション１６に対して伝達することができる。従って、同図に二点鎖線の矢印にて示すように、車両の前方衝突時に車両を車幅方向において障害物９０から離間する方向に早期に逃がすことができる。

また、伝達部４０には凹状の逃げ面４８が形成されているため、前述したようにバンパビーム２０におけるサイドメンバ１０よりも車幅方向外側の部位が塑性変形して後退した際に、逃げ面４８の角部４８ａがサイドメンバ１０に優先的に接触する。このため、図４に二点鎖線にて示すように、逃げ面が設けられておらず伝達部におけるサイドメンバ１０に対向する角部が同サイドメンバ１０に接触する構成とは異なり、サイドメンバ１０が前後方向に沿って圧縮される際に伝達部４０がその圧縮の妨げとなることが抑制される。

以上説明した本実施形態に係る車両の前部構造によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）スペーサ３０は、バンパビーム２０におけるサイドメンバ１０よりも車幅方向外側の部位から車両前後方向後側に延出された伝達部４０を備えている。また、スペーサ３０は、バンパビーム２０におけるサイドメンバ１０よりも車幅方向外側の部位に内挿された内挿部５０を備えている。

こうした構成によれば、車両の前方衝突時にバンパビーム２０の断面形状が潰れることが内挿部５０によって抑制される。このため、バンパビーム２０の断面形状が潰れることに起因して伝達部４０によるサイドメンバ１０への衝突エネルギの伝達に遅れが生じることを抑制することができる。従って、車両の前方衝突時に衝突エネルギを、伝達部４０を通じて早期にサイドメンバ１０に伝達することができ、車両を車幅方向に早期に逃がすことができる。

（２）スペーサ３０の伝達部４０と内挿部５０とを連結するボルト６２及びナット６４を備え、これらボルト６２及びナット６４を介して伝達部４０及び内挿部５０がバンパビーム２０に固定されている。こうした構成によれば、内挿部の追加に伴ってボルト及びナットの部品点数が増えることはない。従って、伝達部と内挿部とを各別のボルト及びナットによってバンパビーム２０に固定する構成に比べて、部品管理を容易に行なうことができる。

（３）ボルト６２は、バンパビーム２０の前壁２２に形成された孔２２ａ、スペーサ３０の内挿部５０に形成された挿通孔５４、バンパビーム２０の後壁２４に形成された孔２４ａ、及びスペーサ３０の伝達部４０の上記後壁２４に対向する面に形成された孔４４に挿通されている。また、ナット６４は、上記孔４４の内部に設けられ、ボルト６２が螺入されている。こうした構成によれば、バンパビーム２０の前壁２２及び後壁２４の双方に挿通されたボルト６２及び同ボルト６２が螺入されたナット６４によって、バンパビーム２０におけるスペーサ３０が固設された部分の剛性を高めることができる。

（４）内挿部５０は伝達部４０と一体形成されている。また、内挿部５０はバンパビーム２０の外部において伝達部４０に連結されている。こうした構成によれば、内挿部５０が伝達部４０と一体化されているため、内挿部５０の追加に伴って部品点数が増加することはない。従って、部品管理を容易に行なうことができる。また、伝達部と内挿部とが別体とされており、これらをバンパビームに対して各別に組み付ける構成に比べて、バンパビーム２０への組み付けを容易に行なうことができる。また、上記構成によれば、内挿部５０がバンパビーム２０の外部において伝達部４０に連結されるとともに、内挿部５０の挿通孔５４にボルト６２が挿通されているため、車両の前方衝突時に、スペーサ３０がバンパビーム２０から脱落することが抑制される。

（５）内挿部５０の３つの分割部５２ａ〜５２ｃはバンパビーム２０の内部において車両の前後方向全体にわたって設けられている。こうした構成によれば、車両の前方衝突時にバンパビーム２０の断面形状が潰れることが好適に抑制される。このため、伝達部４０がサイドメンバ１０に衝突エネルギを伝達する際に遅れが生じることを好適に抑制することができ、当該衝突エネルギを効果的にサイドメンバ１０に伝達することができる。従って、車両を好適に車幅方向に早期に逃がすことができる。

（６）バンパビーム２０の内部は隔壁２６によって上下方向に沿って並ぶ３つの空間に区画されている。また、内挿部５０は３つの空間の全てに設けられている。こうした構成によれば、３つの空間のうちの１つ或いは２つに内挿部が設けられる構成に比べて、バンパビーム２０の断面形状が潰れることが抑制され、伝達部４０がサイドメンバ１０に衝突エネルギを伝達する際に遅れが生じることを抑制することができる。従って、当該衝突エネルギを効果的にサイドメンバ１０に伝達することができる。

なお、本発明に係る車両の前部構造は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
・バンパビーム２０の３つの空間全てに内挿部５０が設けられるものに限定されない。例えば、バンパビーム２０の３つの空間うちの１つ或いは２つの空間に内挿部の分割部を設けるようにしてもよい。

・バンパビームの内部が複数の空間に区画されるものに限定されない。すなわち、バンパビームの内部が１つの空間とされるものであってもよい。
・内挿部の前面及び後面がそれらに対向するバンパビームの内面にそれぞれ当接しているものに限定されない。要するに、内挿部はバンパビームの内部に設けられていればよい。

・伝達部と内挿部とを別体とすることもできる。またこの場合、バンパビームに対して伝達部と内挿部とをそれぞれ互いに異なるボルト及びナットによって固定するようにしてもよい。

・バンパビームは一体ものに限られるものではなく、例えばサイドメンバよりも車幅方向外側に突出する部分をバンパビーム本体とは別部材の延設部によって構成することもできる。この場合、バンパビームの延設部の端に伝達部及び内挿部を設けるようにすればよい。

・上記実施形態ではサイドメンバ１０の前端にバンパビーム２０が固設された構成について例示したが、バンパビームの前端にクラッシュボックスを設け、このクラッシュボックスの前端にバンパビームを固設するようにしてもよい。

・上記実施形態及びその変形例ではバンパビームが断面矩形の筒状をなすものについて例示したが、矩形以外の断面多角形の筒状をなすバンパビームを採用することもできる。
・バンパビームの形状は筒状、すなわち中空状に限られるものではなく、前壁と後壁とこれらの上端を結ぶ上壁とからなり、下壁を有していない形状を採用することもできる。この場合であっても、内挿部をバンパビームに内挿することによって上記実施形態の効果（１）に準じた効果を奏することができる。

・上記実施形態及びその変形例では、バンパビームの車幅方向の端に伝達部及び内挿部を設けるようにしたが、伝達部及び内挿部の配設位置はこれに限られるものではない。要するに、伝達部及び内挿部の配設位置は、バンパビームにおけるサイドメンバよりも車幅方向外側の部位であればよい。従って、例えば車幅方向の端よりも車幅方向内側の部位であってもよい。

１０…サイドメンバ、１２…エンジンマウント、１４…エンジン、１６…トランスミッション、２０…バンパビーム、２２…前壁、２２ａ…孔、２４…後壁、２４ａ…孔、２６…隔壁、３０…スペーサ、３０ａ…対向面、３０ｂ…上面、３２…縦スリット、３４…横スリット、４０…伝達部、４４…孔、４６…収容部、４８…逃げ面、４８ａ…角部、５０…内挿部、５０ａ…対向面、５２ａ〜５２ｃ…分割部、５４…挿通孔、６２…ボルト（連結部材）、６２ａ…ヘッド、６４…ナット（締結部材）、９０…障害物。

Claims (5)

1. 車両前後方向に沿って延伸された一対のサイドメンバと、
   前記一対のサイドメンバの前方において車幅方向に延びるとともにこれらサイドメンバに固設されたバンパビームと、
   前記バンパビームにおける前記サイドメンバよりも車幅方向外側の部位から車両前後方向後側に延出された伝達部と、
   前記バンパビームにおける前記サイドメンバよりも車幅方向外側の部位に内挿された内挿部と、
   を備える車両の前部構造において、
   前記伝達部と前記内挿部を連結する連結部材を備え、
   前記連結部材を介して前記伝達部及び前記内挿部が前記バンパビームに固定され、前記伝達部及び前記内挿部は車両の前後方向にわたって設けられている車両の前部構造。
2. 前記内挿部は前記バンパビームの外部において前記伝達部に連結されている、
   請求項１に記載の車両の前部構造。
3. 前記内挿部は前記伝達部と一体形成されている、
   請求項２に記載の車両の前部構造。
4. 前記内挿部は前記バンパビームの内部において車両の前後方向全体にわたって設けられている、
   請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車両の前部構造。
5. 前記バンパビームの内部は複数の空間に区画され、
   前記内挿部は前記複数の空間うちの少なくとも１つの空間に設けられている、
   請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の車両の前部構造。