JP2004034790A - 自動車におけるフロントバンパ支持部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車が、フロントバンパをフロントサイドメンバに支持させるバンパステーを備えた場合に、自動車の衝突時の衝突エネルギーがフロントサイドメンバと共にバンパステーによっても吸収されるようにして、衝撃力の緩和がより効果的になされるようにする。
【解決手段】自動車１が、車体２の前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバ３と、これら各フロントサイドメンバ３の前方で車体２の幅方向に延びるフロントバンパ４と、車体２の正面視での断面形状が箱形状とされてフロントバンパ４を各フロントサイドメンバ３の前端部の端面に支持させる板金製のバンパステー５とを備える。車体２の正面視で、バンパステー５が、上記箱形状を形成するよう配置されて互いに部分的な結合により結合される複数の板金製構成部材１９，２０を備える。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、フロントサイドメンバの前端部にバンパステーによりフロントバンパを支持させるようにした自動車におけるフロントバンパ支持部構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記自動車におけるフロントバンパ支持部構造には、従来、特開平７−４０８５８号公報で示されたものがある。
【０００３】
上記公報のものによれば、自動車は、前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバと、これら各フロントサイドメンバの前方で車体の幅方向に延びるフロントバンパと、車体の正面視での断面形状が箱形状とされて上記フロントバンパを上記各フロントサイドメンバの前端部の端面に支持させる板金製のバンパステーとを備えている。
【０００４】
そして、上記構成によれば、自動車が走行中にその前方の何らかの物体に衝突したとき、この衝突時にフロントバンパからバンパステーに与えられた衝撃力はこのバンパステーを通しフロントサイドメンバの外、内側壁にほぼ均等に与えられることとされ、これにより、このフロントサイドメンバが一側方に曲げ変形するということが防止されて、その長手方向の後方に向って効率的に塑性変形することとされ、もって、衝突エネルギーの吸収特性が向上して、衝撃力の緩和が効果的になされるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の技術におけるバンパステーは、自動車の衝突時、その衝撃力が上記フロントサイドメンバよりも早く与えられるものでありながら、この衝撃力を緩和する機能は有していないため、上記衝撃力の緩和をより効果的にする上で、改善の余地が残されている。
【０００６】
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、自動車が、フロントバンパをフロントサイドメンバに支持させるバンパステーを備えた場合に、自動車の衝突時の衝突エネルギーが上記フロントサイドメンバと共にバンパステーによっても吸収されるようにして、衝撃力の緩和がより効果的になされるようにすることを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の自動車におけるフロントバンパ支持部構造は、次の如くである。なお、この項において各用語に付記した符号は、本発明の技術的範囲を後述の「発明の実施の形態」の項の内容に限定解釈するものではない。
【０００８】
請求項１の発明は、前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバ３と、これら各フロントサイドメンバ３の前方で車体２の幅方向に延びるフロントバンパ４と、車体２の正面視での断面形状が箱形状とされて上記フロントバンパ４を上記各フロントサイドメンバ３の前端部の端面に支持させる板金製のバンパステー５とを備えた自動車において、
【０００９】
上記車体２の正面視で、上記バンパステー５が、上記箱形状を形成するよう配置されて互いに部分的な結合により結合される複数の板金製構成部材１９，２０を備えたものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明に加えて上記車体２の正面視における上記フロントサイドメンバ３の前端部の断面形状を箱形状とし、このフロントサイドメンバ３が、上記箱形状を形成するよう配置されて互いに結合される複数の板金製構成部材１１，１２を備えた自動車において、
【００１１】
上記フロントサイドメンバ３の各構成部材１１，１２と、上記バンパステー５の各構成部材１９，２０とがそれぞれ個別に前後方向で対向するようにし、互いに対向する両構成部材（１１，１９）（１２，２０）を互いにほぼ同形同大としたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。
【００１３】
図において、符号１は自動車であり、矢印Ｆｒはこの自動車１の前方を示している。
【００１４】
上記自動車１は、その車体２を構成して前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバ３と、これら左右フロントサイドメンバ３を互いに結合させる不図示のクロスメンバとを備えている。また、上記自動車１は、上記各フロントサイドメンバ３の前方で、車体２の幅方向に延びるフロントバンパ４と、車体２の正面視（図３）での断面形状が箱形状とされて上記フロントバンパ４を上記各フロントサイドメンバ３の前端部の端面に支持させる左右一対のバンパステー５とを備え、上記フロントサイドメンバ３、フロントバンパ４、およびバンパステー５はいずれも板金製とされ、その構成部品はいずれもプレス加工により成形されている。
【００１５】
上記フロントサイドメンバ３は、前後方向に延びて車体２の正面視における断面形状が箱形状とされるサイドメンバ本体８と、上記フロントサイドメンバ３の前端部の先端部を構成して上記サイドメンバ本体８の前端開口を閉じるようこのサイドメンバ本体８の前端にスポット溶接Ｓや締結具により固着される前端板９とを備えている。
【００１６】
上記フロントサイドメンバ３の前端部を構成する上記サイドメンバ本体８の前端部は、車体２の正面視で、上記箱形状となるよう配置されて互いに部分的な結合を可能とさせる結合手段であるスポット溶接Ｓ１により結合される複数（２つ）の第１、第２構成部材１１，１２により構成されている。上記第１構成部材１１は、車体２の正面視で、横向きのハット形状とされ、上下方向で互いに対面する一対の対面板１３，１３と、これら両対面板１３，１３の各一端縁を互いに一体的に連結する連結板１４と、上記各対面板１３の各他端縁に一体成形される一対の外向きフランジ１５，１５とを備えている。
【００１７】
上記第２構成部材１２は、ほぼ平坦形状をなして、車体２の正面視で、上記第１構成部材１１の開口を閉じるよう設けられ、この第２構成部材１２の上、下各端部が上記第１構成部材１１の各外向きフランジ１５に上記スポット溶接Ｓ１により結合されている。
【００１８】
上記バンパステー５は、車体２の正面視で、上記箱形状となるよう配置されて互いに部分的な結合を可能とさせる結合手段であるスポット溶接Ｓ２により結合される複数（２つ）の第１、第２構成部材１９，２０と、この第２構成部材２０から一体的に延出して上記第１構成部材１９とスポット溶接Ｓ３により結合される第３構成部材２１とを備えている。
【００１９】
上記第１構成部材１９は、車体２の正面視で、横向きのハット形状とされ、上下方向で互いに対面する一対の対面板２２，２２と、これら両対面板２２，２２の各一端縁を互いに一体的に連結する連結板２３と、上記各対面板２２の各他端縁に一体成形される一対の外向きフランジ２４，２４と、上記両対面板２２，２２および連結板２３の各後端縁に一体成形される内向きフランジ２５と、上記両対面板２２，２２および連結板２３の前端縁に一体成形される外向きフランジ２６とを備えている。
【００２０】
上記第２構成部材２０は、ほぼ平坦形状をなして、車体２の正面視で、上記第１構成部材１９の開口を閉じるよう設けられる構成部材本体２８と、この構成部材本体２８の前端縁に一体成形されるフランジ２９とを備え、上記構成部材本体２８の上、下各端部が上記第１構成部材１９の各外向きフランジ２４に上記スポット溶接Ｓ２により結合されている。
【００２１】
また、上記第３構成部材２１は、上記第２構成部材２０の構成部材本体２８の後端縁から上記第１構成部材１９の後方に向って延出し、この第１構成部材１９の内向きフランジ２５と上記第３構成部材２１とが２枚重ねとされて上記スポット溶接Ｓ３により結合されている。上記バンパステー５の外向きフランジ２６と第２構成部材２０のフランジ２９とに上記フロントバンパ４がスポット溶接Ｓ４により結合され、これにより、フロントバンパ４と各バンパステー５とが互いに結合されている。上記２枚重ねとされた第１構成部材１９の内向きフランジ２５と上記第３構成部材２１とは、上記各フロントサイドメンバ３の前端部を構成する前端板９に面接合させられて締結具３１により着脱自在に締結され、これにより、上記各フロントサイドメンバ３に対し上記フロントバンパ４が各バンパステー５により支持されている。上記締結具３１への工具３２による操作は上記フロントバンパ４に成形された開口を通し、このフロントバンパ４の前方から可能とされている。
【００２２】
上記構成によれば、車体２の正面視で、上記バンパステー５が、上記箱形状を形成するよう配置されて互いに部分的な結合により結合される複数の板金製構成部材１９，２０を備えている。
【００２３】
このため、上記バンパステー５は、その車体２の正面視での断面形状が箱形状であって、通常は大きい強度と剛性を有していることから、上記フロントバンパ４は上記バンパステー５によりフロントサイドメンバ３に対し強固に支持される。
【００２４】
一方、自動車１が走行中にその前方の何らかの物体に衝突し、その衝撃力によって、上記バンパステー５が変形し始めたとする。ここで、このバンパステー５は上記したように部分的な結合により結合された複数の構成部材１９，２０により構成されているため、上記バンパステー５の変形が進行すると、上記各構成部材１９，２０はこれらが互いに補強し合うことが抑制されて個別に変形することにより、バンパステー５の塑性変形が円滑に進行することとなる。
【００２５】
よって、自動車１の衝突時には、その衝撃力に基づき、上記バンパステー５が円滑に塑性変形して衝突エネルギーを吸収するため、上記衝撃力に基づくフロントサイドメンバ３の塑性変形による衝突エネルギーの吸収と相俟って、上記衝撃力の緩和がより効果的になされる。
【００２６】
また、上記したようにバンパステー５は複数の構成部材１９，２０により構成されていて、これら１９，２０の形状や板厚はそれぞれ個別に設定できることから、上記バンパステー５の設計の自由度が大きくなる。
【００２７】
よって、上記衝撃力がバンパステー５を通してフロントサイドメンバ３に与えられるとき、上記バンパステー５によれば、上記衝撃力を車体２の正面視における上記フロントサイドメンバ３の各部分にほぼ均等に与えるようにすることができる。この結果、上記衝撃力がバンパステー５を通しフロントサイドメンバ３に与えられたとき、このフロントサイドメンバ３が一側方に曲げ変形するということが防止されて、その長手方向の後方に向って順次塑性変形させられ、もって、衝突エネルギーの吸収特性が向上して、この点でも、衝撃力の緩和が効果的になされる。
【００２８】
また、上記したように、衝撃力に基づき、フロントサイドメンバ３とバンパステー５の塑性変形が安定して行われるため、加速度センサーなどによるエアバッグセンシングにばらつきが生じないという利点もある。
【００２９】
また、上記バンパステー５において、前後方向に延びる部材である上記第１構成部材１９の連結板２３と上記第２構成部材２０の構成部材本体２８には、それぞれその前後方向の中途部の屈曲を促進させ、つまり、上記塑性変形を促進させる屈曲促進部であるビード３４が上下方向に延びるよう成形されている。
【００３０】
上記各ビード３４によれば、上記バンパステー５に衝撃力が与えられたとき、上記第１構成部材１９の連結板２３と、第２構成部材２０の構成部材本体２８のそれぞれ前後方向の中途部が円滑に屈曲して塑性変形し、もって、上記衝撃力がより効果的に緩和される。
【００３１】
また、上記フロントサイドメンバ３の前端部を構成する上記各構成部材１１，１２と、上記バンパステー５の各構成部材１９，２０とはそれぞれ個別に前後方向で対向させられている。より具体的には、上記フロントサイドメンバ３とバンパステー５の各第１構成部材１１，１９が前後方向で対向し、上記フロントサイドメンバ３とバンパステー５の各第２構成部材１２，２０が前後方向で対向している。また、前記したように、互いに対向する上記フロントサイドメンバ３とバンパステー５の各第１構成部材１１，１９はいずれもハット形状であって、互いにほぼ同形同大とされている。また、互いに対向する上記フロントサイドメンバ３とバンパステー５の各第２構成部材１２，２０はいずれもほぼ平坦形状であって、互いにほぼ同形同大とされている。
【００３２】
このため、上記フロントサイドメンバ３とバンパステー５の前後方向における各部断面は、形状や強度の点でほぼ同じとなるため、これらフロントサイドメンバ３とバンパステー５との間に強度上の断点が生じることは防止される。
【００３３】
よって、自動車１の衝突時の衝撃力が上記バンパステー５、およびこのバンパステー５を通してフロントサイドメンバ３に与えられるとき、これらフロントサイドメンバ３とバンパステー５とがこれらの間を中心として容易に折れ曲るということは防止される。この結果、上記フロントサイドメンバ３とバンパステー５とは上記衝撃力により順次後方に向って塑性変形させられ、もって、衝撃力の緩和が効果的になされる。
【００３４】
上記の場合、フロントサイドメンバ３の前後方向の外力に対する断面強度よりも、上記バンパステー５のそれがより小さくされている。このため、衝撃力が与えられたとき、このバンパステー５の方が上記フロントサイドメンバ３よりも先に直ちに塑性変形して、車体２の形状変化が防止させられる。
【００３５】
なお、以上は図示の例によるが、上記フロントサイドメンバ３のサイドメンバ本体８は倒立ハット形状であってもよい。また、上記フロントバンパ４は、樹脂製であってもよい。また、上記フロントサイドメンバ３とバンパステー５の各構成部材をそれぞれ部分的に結合させる結合手段は栓溶接、締結具、リベット、シャーピンなどであってもよい。また、上記フロントサイドメンバ３とバンパステー５の各構成部材はそれぞれ３つ以上であってもよい。
【００３６】
【発明の効果】
本発明による効果は、次の如くである。
【００３７】
請求項１の発明は、前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバと、これら各フロントサイドメンバの前方で車体の幅方向に延びるフロントバンパと、車体の正面視での断面形状が箱形状とされて上記フロントバンパを上記各フロントサイドメンバの前端部の端面に支持させる板金製のバンパステーとを備えた自動車において、
【００３８】
上記車体の正面視で、上記バンパステーが、上記箱形状を形成するよう配置されて互いに部分的な結合により結合される複数の板金製構成部材を備えている。
【００３９】
このため、上記バンパステーは、その車体の正面視での断面形状が箱形状であって、通常は大きい強度と剛性を有していることから、上記フロントバンパは上記バンパステーによりフロントサイドメンバに対し強固に支持される。
【００４０】
一方、自動車が走行中にその前方の何らかの物体に衝突し、その衝撃力によって、上記バンパステーが変形し始めたとする。ここで、このバンパステーは上記したように部分的な結合により結合された複数の構成部材により構成されているため、上記バンパステーの変形が進行すると、上記各構成部材はこれらが互いに補強し合うことが抑制されて個別に変形することにより、バンパステーの塑性変形が円滑に進行することとなる。
【００４１】
よって、自動車の衝突時には、その衝撃力に基づき、上記バンパステーが円滑に塑性変形して衝突エネルギーを吸収するため、上記衝撃力に基づくフロントサイドメンバの塑性変形による衝突エネルギーの吸収と相俟って、上記衝撃力の緩和がより効果的になされる。
【００４２】
また、上記したようにバンパステーは複数の構成部材により構成されていて、これらの形状や板厚はそれぞれ個別に設定できることから、上記バンパステーの設計の自由度が大きくなる。
【００４３】
よって、上記衝撃力がバンパステーを通してフロントサイドメンバに与えられるとき、上記バンパステーによれば、上記衝撃力を車体の正面視における上記フロントサイドメンバの各部分にほぼ均等に与えるようにすることができる。この結果、上記衝撃力がバンパステーを通しフロントサイドメンバに与えられたとき、このフロントサイドメンバが一側方に曲げ変形するということが防止されて、その長手方向の後方に向って順次塑性変形させられ、もって、衝突エネルギーの吸収特性が向上して、この点でも、衝撃力の緩和が効果的になされる。
【００４４】
請求項２の発明は、上記車体の正面視における上記フロントサイドメンバの前端部の断面形状を箱形状とし、このフロントサイドメンバが、上記箱形状を形成するよう配置されて互いに結合される複数の板金製構成部材を備えた自動車において、
【００４５】
上記フロントサイドメンバの各構成部材と、上記バンパステーの各構成部材とがそれぞれ個別に前後方向で対向するようにし、互いに対向する両構成部材を互いにほぼ同形同大としてある。
【００４６】
このため、上記フロントサイドメンバとバンパステーの前後方向における各部断面は、形状や強度の点でほぼ同じとなるため、これらフロントサイドメンバとバンパステーとの間に強度上の断点が生じることは防止される。
【００４７】
よって、自動車の衝突時の衝撃力が上記バンパステー、およびこのバンパステーを通してフロントサイドメンバに与えられるとき、これらフロントサイドメンバとバンパステーとがこれらの間を中心として容易に折れ曲るということは防止される。この結果、上記フロントサイドメンバとバンパステーとは上記衝撃力により順次後方に向って塑性変形させられ、もって、衝撃力の緩和が効果的になされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車前部の展開斜視図である。
【図２】バンパステーの側面図である。
【図３】バンパステーの正面図である。
【図４】図３の４‐４線矢視断面図である。
【図５】図３の５‐５線矢視断面図である。
【符号の説明】
１　　　自動車
２　　　車体
３　　　フロントサイドメンバ
４　　　フロントバンパ
５　　　バンパステー
８　　　サイドメンバ本体
９　　　前端板
１１　　第１構成部材
１２　　第２構成部材
１９　　第１構成部材
２０　　第２構成部材
Ｓ　　　スポット溶接

Claims (2)

1. 前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバと、これら各フロントサイドメンバの前方で車体の幅方向に延びるフロントバンパと、車体の正面視での断面形状が箱形状とされて上記フロントバンパを上記各フロントサイドメンバの前端部の端面に支持させる板金製のバンパステーとを備えた自動車において、
   上記車体の正面視で、上記バンパステーが、上記箱形状を形成するよう配置されて互いに部分的な結合により結合される複数の板金製構成部材を備えた自動車におけるフロントバンパ支持部構造。
2. 上記車体の正面視における上記フロントサイドメンバの前端部の断面形状を箱形状とし、このフロントサイドメンバが、上記箱形状を形成するよう配置されて互いに結合される複数の板金製構成部材を備えた自動車において、
   上記フロントサイドメンバの各構成部材と、上記バンパステーの各構成部材とがそれぞれ個別に前後方向で対向するようにし、互いに対向する両構成部材を互いにほぼ同形同大とした請求項１に記載の自動車におけるフロントバンパ支持部構造。

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