JP2005088697A - 自動車の車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の発明に比べてよりコンパクトな構造でもって自動車に衝突した障害物の下側に車両外方への回転力を安定して付与することができ、車両下部への巻き込みを確実に防止できる自動車の車体前部構造の提供。
【解決手段】 車幅方向に延在するバンパアーマチュア４と、このバンパアーマチュア４とバンパフェイシア６との間に介装される衝撃吸収部材５とを備えた自動車の車体前部構造において、前記衝撃吸収部材５の下面に沿って車幅方向に延在する板状部材３を設け、前記板状部材３の車両前後方向における剛性を前記衝撃吸収部材５よりも高く設定した。
【選択図】 図１

Description

本発明は自動車の車体前部構造に関する。

従来、自動車の車体前部構造は、障害物に衝突したときに車体に作用する衝撃を吸収して搭乗者を保護すると共に、衝突された障害物に作用する衝撃をも吸収して保護するように構成されている必要がある。

そこで、バンパフェイシアのスポイラー部内に突出部材を内装して該突出部材をブラケットを介して車体フレーム（サイドメンバ）に固定することにより、自動車が障害物に衝突した際に、障害物に車両外方への回転力を与えて該障害物をフロントフード上に載せ上げるようにした技術が公知となっている（特許文献１参照）。
特開２００１−８８６３４号公報

しかしながら、従来の自動車の車体前部構造においては、突出部材を支持するためのブラケットが必要になる上、該突出部材と車体側との距離が離れているため、ブラケットも大型化するという問題点があった。

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、従来の発明に比べてよりコンパクトな構造でもって自動車に衝突した障害物の下側に車両外方への回転力を安定して付与することができ、車両下部への巻き込みを確実に防止できる自動車の車体前部構造を提供することである。

請求項１記載の発明では、車幅方向に延在するバンパアーマチュアと、このバンパアーマチュアとバンパフェイシアとの間に介装される衝撃吸収部材とを備えた自動車の車体前部構造において、前記衝撃吸収部材の下面に沿って車幅方向に延在する板状部材を設け、前記板状部材の車両前後方向における剛性を前記衝撃吸収部材よりも高く設定したことを特徴とする。

請求項２記載の発明では、請求項１記載の自動車の車体前部構造において、板状部材の後方側を屈折させてコ字型断面形状に形成し、前記コ字型の垂直部における車幅方向両端部をバンパステイに結合し、前記垂直部のバンパステイ間を車幅方向に平行な直線状に形成したことを特徴とする。

請求項３記載の発明では、請求項１記載の自動車の車体前部構造において、板状部材の後方側を屈折させてコ字型断面形状に形成し、前記コ字型の垂直部における車幅方向両端部をバンパステイとバンパアーマチュアで挟持させた状態で連結し、前記垂直部のバンパステイ間を車幅方向に平行な直線状に形成したことを特徴とする。

請求項４記載の発明では、請求項２または３記載の自動車の車体前部構造において、前記板状部材を樹脂で一体的に形成し、前記垂直部に金属プレートをインサート成形したことを特徴とする。

請求項５記載の発明では、請求項２〜４のうちいずれかに記載の自動車の車体前部構造において、前記板状部材に、バンパフェイシアの後端部を固定するためのブラケットを設けたことを特徴とする。

請求項１記載の発明にあっては、自動車が障害物に衝突した際には、バンパフェイシアが潰れて後方に変位することで衝突時の衝撃が吸収され、次いで、前記衝撃は衝撃吸収部材及び板状部材に伝達されるが、この際、板状部材は衝撃吸収部材よりも車両前後方向における剛性が高く設定されているため、障害物による衝撃に対する反力は衝撃吸収部材に比べて板状部材の方が高くなり、結果、衝撃吸収部材が後方に変位して前記衝撃を吸収しつつ、板状部材が障害物に車両外方への回転力を与え、該障害物が車両下部へ巻き込まれるのを防止することが可能となる。

また、板状部材が衝撃吸収材の下面に沿って設けられるため、従来の発明のようにバンパフェイシアのスポイラー部などのデザインやレイアウトに制約が生じず、コンパクトな構成でもって所望の効果を挙げることができる。

請求項２記載の発明にあっては、板状部材の後方側を屈折させてコ字型断面形状に形成し、前記コ字型の垂直部における車幅方向両端部をバンパステイに結合し、前記垂直部のバンパステイ間を車幅方向に平行な直線状に形成したため、該垂直部でもって両バンパステイ間をバンパアーマチュアとは別の高剛性部材で結合できる。

即ち、自動車が低速で障害物に衝突した際に、両バンパステイの間隔が車幅方向へ拡大されるのを防止でき、これにより両バンパステイの後方部材、例えばラジエータコアサポートやサイドメンバが車幅方向への力を受けて破損するのを防止でき、従来の発明に比べて車体の損傷を少なくして修理費用の増加を抑えることができる。

また、従来の発明に比べて突出部材が車体フレームに直接固定されていることにより、自動車が障害物に低速で衝突したにも関わらずその衝撃によって車体フレームが破損され、修理費用が嵩むという事態が生じる虞がない。

請求項３記載の発明にあっては、垂直部における車幅方向両端部をバンパステイとバンパアーマチュアで挟持させた状態で連結したため、これら三者を堅固に固定できる上、自動車が低速で障害物に衝突した際に、両バンパステイが車幅方向へ離間されるのを防止でき、これによりバンパステイの後方部材、例えばラジエータコアサポートやサイドメンバが車幅方向への力を受けて破損するのを防止でき、また、通常時においても、車体のエンジンコンパートメント構造の全体剛性を高めることができる。

請求項４記載の発明にあっては、板状部材を樹脂で一体的に形成し、垂直部に金属プレートをインサート成形したため、車体側との結合個所である垂直部は金属プレートで補強する一方、自動車の衝突時に潰れて後方に変位する部分を樹脂で形成でき、金属で板状部材を形成した場合に比べて樹脂部分自体も衝撃を吸収するので、該衝撃をより緩和可能となる。

請求項５記載の発明では、板状部材にバンパフェイシアの後端部を固定するためのブラケットを設けたため、自動車が障害物に衝突した際の衝撃をバンパフェイシアからブラケットを介して板状部材に分散・吸収させることができる。
また、従来のブラケットがフードロックステイに固定されていた場合に比べてブラケットの長さを短くでき、軽量化にも貢献できる。

以下、本発明の自動車の車体前部構造の実施例を説明する。

以下、本発明の実施例１を説明する。
図１は本発明の実施例１の自動車の車体前部構造を示す全体分解図、図２は実施例１の自動車の車体前部構造の車幅方向中央部付近の側断面図、図３は実施例１の自動車の車体前部構造の車幅方向両端部付近の側断面図である。
図４はバンパアーマチュア、板状部材、バンパステイの連結状態を示す平断面図、図５は実施例１の自動車の車体前部構造の作用を説明する図である。

図１〜３に示すように、本実施例の自動車の車体前部構造Ａは、ラジエータコアサポート１と、バンパステイ2,2と、板状部材３と、バンパアーマチュア４と、衝撃吸収部材５と、バンパフェイシア６を主要な構成としている。

前記ラジエータコアサポート１は全体がポリプロピレンまたはガラス繊維強化樹脂などの樹脂で一体的に形成され、ラジエータコアサポートサイド1ａ,1aの左右両側にはサイドメンバ取付部1b,1bが形成されている。

また、前記サイドメンバ取付部1b,1bは図外のボルトとナットでサイドメンバ7,7の前端部の２箇所に固定され、バンパステイ2,2の後端部は図外のボルトとナットでサイドメンバ7,7の前端部の４箇所にそれぞれ連結されている。
また、前記バンパアーマチュア４は後述する板状部材３の垂直部３ｂを介して図外のボルトとナットで前記バンパステイ2,2の前端部の４箇所に連結されている。
さらに、該バンパアーマチュア４の前面には、ポリウレタンまたはポリプロピレン等の発泡体で一体的に形成された衝撃吸収部材５が嵌挿固定されている。

なお、本実施例の衝撃吸収部材５の下面は後方に延設されてバンパアーマチュア４の下面に当接した状態となっている。
また、前記衝撃吸収部材５の外方にはバンパフェイシア６が配置される。

以下、板状部材３について詳述する。
本実施例の板状部材３はスチールまたはアルミニウム等を用いた金属板をプレス成形してコ字型断面形状に形成され、該コ字型の水平部３ａは前記衝撃吸収部材５の下面に沿うように車幅方向に延設され、その前端は斜め上方に起立されて前記衝撃吸収部材５の前端に沿う形状に形成されており、板状部材３の車両前後方向における剛性は前記衝撃吸収部材５よりも高く設定されている。

一方、前記コ字型の垂直部３ｂの車幅方向両端部は、前述したようにバンパステイ２とバンパアーマチュア４との間に挟持された状態で堅固に連結されている。
さらに、前記コ字型の水平部３ｃは、車幅方向両端部から車両方向中央部にかけて前記垂直部３ｂの上部から車両前方に延設されてバンパアーマチュア４の上端部に嵌合した状態で設けられ、これにより、板状部材３は衝撃を受けた際に安定した後方変位が可能となっている。

図４に示すように、本実施例のバンパアーマチュア４はその車幅方向両端部が後方に屈曲された形状に形成されており、該垂直部３ｂにおけるバンパステイ2,2間は車幅方向に平行な直線状に形成され、これにより、両バンパステイ2,2は剛性の高い直線状の部材で結合された状態となっている。

以下、本実施例の自動車の車体前部構造Ａの作用・効果を説明する。
なお、本実施例では障害物の一例として歩行者を適用した場合について説明するが、本発明に適用してその作用・効果が認められる障害物は歩行者に限定されるものではない。

このように構成された自動車の車体構造Ａにあっては、自動車が歩行者に衝突した際には、図５（ａ）に示すように、バンパフェイシア６が歩行者の膝下に衝突することにより潰れて後方に変位し、その衝撃は衝撃吸収部材５と板状部材３に略同時に伝達される。
この際、板状部材３の車両前後方向における剛性は衝撃吸収部材５よりも高く設定されているため、歩行者の膝下による衝撃に対する反力は衝撃吸収部材５に比べて板状部材３の方が高くなり、結果、図５（ｂ）に示すように、衝撃吸収部材５が後方に変位して前記衝撃を吸収しつつ、板状部材が歩行者の膝下に車両外方への回転力（図５（ｂ）の矢印にて図示）を与えて歩行者が車両下部に巻き込まれるのを防止できる。

また、前述したように、前記水平部３ａの前端は起立して形成されているため、衝撃を衝撃吸収部材５に効率良く安定して分散できる上、水平部３ｃはバンパアーマチュア４に嵌合しているため、垂直部３ｂの面外変形を抑制して剛性が向上できるようになっている。

一方、自動車が低速で剛体（例えば、壁や前車両など）に衝突した際には、直線状の垂直部３ｂが両バンパステイ2,2間の梁の役目を果たすため、両バンパステイ2,2が車幅方向へ離間するのを防止でき、これにより両バンパステイ2,2の後方部材、例えばラジエータコアサポート１やサイドメンバ7,7が車幅方向への力を受けて破損するのを防止でき、従来の発明に比べて車体の損傷を少なくして修理費用の増加を抑えることができる。

さらに、板状部材３は衝撃吸収部材５の下面に沿った形状をしているため、水平部３ａにおける車幅方向中央部が最も前後方向に長く形成され、両端支持梁の中央部で断面係数が最大になるので、衝撃箇所による剛性の差異を小さくできるという効果がある。

なお、バンパアーマチュア４とバンパステイ2,2との間には板状の垂直部３ｂが介装されるのみであるため、自動車が中高速で剛体に衝突した際には、前方のバンパフェイシア６から衝撃吸収部材５、バンパアーマチュア４、バンパステイ2,2、サイドメンバ7,7の順番に圧壊して衝突時の衝撃が伝達・吸収され、板状部材３がこれらの潰れ制御に悪影響を及ぼす虞はない。

以下、本発明の実施例２を説明する。
なお、本実施例の自動車の車体前部構造Ｂは前記実施例１で説明した板状部材３以外の部分については前記実施例１と略同様であるため、同一の構成部材については同一の符号を付してその説明は省略する。

図６は本発明の実施例２の自動車の車体前部構造を示す全体分解図、図７は実施例２の自動車の車体前部構造の車幅方向中央部付近の側断面図である。

図６、７に示すように、本実施例の自動車の車体前部構造Ｂでは、板状部材１０がポリプロピレンまたはガラス繊維強化樹脂等の樹脂で一体的に形成されると共に、該板状部材１０の成形時に垂直部１１の内部にスチール製またはアルミニウム製の金属プレート１２がインサート成形されている。

また、前記板状部材１０には車幅方向に亘って等間隔にＬ字型断面形状のリブＲが複数形成されて全体剛性が強化され、前記板状部材１０の車両前後方向における剛性は衝撃吸収部材よりも高く設定されている。

なお、本実施例の衝撃吸収部材５の下面は後方に延設されず、該衝撃吸収部材５の下面とバンパアーマチュア４の下面には前記リブＲが当接した状態となっている。

以下、本実施例の自動車の車体前部構造Ｂの作用・効果について説明する。
このように構成された自動車の車体前部構造Ｂにあっては、自動車が歩行者に衝突した際、バンパフェイシアが歩行者の膝下に衝突することにより潰れて後方に変位し、その衝撃は衝撃吸収部材５と板状部材１０に略同時に伝達される。
この際、板状部材１０の車両前後方向における剛性は衝撃吸収部材５よりも高く設定されているため、歩行者の膝下による衝撃に対する反力は衝撃吸収部材５に比べて板状部材１０の方が高くなり、結果、衝撃吸収部材５が後方に変位して前記衝撃を吸収しつつ、板状部材１０が歩行者の膝下に車両外方への回転力を与えて歩行者が車両下部に巻き込まれるのを防止できる。

一方、自動車が低速で剛体に衝突した際には、金属プレート１２で補強された直線状の垂直部１１が両バンパステイ間の梁の役目を果たすため、両バンパステイ2,2が車幅方向に離間されるのを防止でき、これにより両バンパステイ2,2の後方部材、例えばラジエータコアサポート１やサイドメンバ7,7が車幅方向への力を受けて破損するのを防止でき、従来の発明に比べて車体の損傷を少なくして修理費用の増加を抑えることができる。

また、板状部材の垂直部１１にのみ金属プレート１２をインサート成形したため、バンパステイ2,2間を結合する剛体としての役割を果たしつつ軽量化を達成できる上、板状部材を金属で一体的に形成した場合に比べて樹脂部分自体も衝撃を吸収するので、該衝撃をより緩和可能となる。

以下、本発明の実施例３を説明する。
なお、本実施例の自動車の車体前部構造Ｃは前記実施例で説明した板状部材３の垂直部３ｂにおける車幅方向中央部にバンパフェイシア６の後端部を固定するためのブラケット８が設けられること以外は実施例１と同様であるため、同一の構成部材については同一の符号を付してその説明は省略する。
図８は本発明の実施例３の自動車の車体前部構造の車幅方向中央部付近の側断面図である。

図８に示すように、本実施例の自動車の車体前部構造Ｃでは、一端側が板状部材３の垂直部３ｂにおける車幅方向中央部に溶接固定され、他端側がバンパフェイシア６の後端部にクリップ９等の締結部材で固定されたＬ字型断面形状のブラケット８が設けられている。

なお、本実施例ではブラケット８は垂直部３ｂの車幅方向中央部に１箇所のみに設けたが、車幅方向に亘って複数設けてそれぞれバンパフェイシア６の後端部と固定しても良い。

以下、本実施例の自動車の車体前部構造Ｃの作用・効果について説明する。
このように構成された自動車の車体前部構造Ｃにあっては、自動車が歩行者に衝突した際、バンパフェイシア６が歩行者の膝下に衝突することにより潰れて後方に変位する。
この際、前記バンパフェイシア６の後端部はブラケット８を介して板状部材３に固定されているため、前記衝突時の衝撃が板状部材３に伝達されて分散・吸収される。

続いて、前記衝撃は衝撃吸収部材５と板状部材３に略同時に伝達される。
この際、板状部材３の車両前後方向における剛性は衝撃吸収部材５よりも高く設定されているため、歩行者の膝下による衝撃に対する反力は衝撃吸収部材５に比べて板状部材３の方が高くなり、結果、衝撃吸収部材５が後方に変位して前記衝撃を吸収しつつ、板状部材３が歩行者の膝下に車両外方への回転力を与えて歩行者が車両下部に巻き込まれるのを防止できる。

一方、自動車が低速で剛体に衝突した際に、両バンパステイ2,2が車幅方向へ離間されるのを防止でき、これにより両バンパステイ2,2の後方部材、例えばラジエータコアサポート１やサイドメンバ7,7が車幅方向への力を受けて破損するのを防止でき、従来の発明に比べて車体の損傷を少なくして修理費用の増加を抑えることができる。

また、前記ブラケット８を車幅方向に亘って複数設けてそれぞれバンパフェイシア６の後端部と固定した場合には、バンパフェイシア６からの衝撃をより広範囲に分散できる。

以上、本発明の実施例を説明してきたが、本発明の具体的構成は本実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても本発明に含まれる。

例えば、図９に示すように、板状部材３の水平部３ａにおける車幅方向両端部に長穴を設けて、該長穴付近の剛性を低くすることにより自動車が衝突した際に、車幅方向の打撃位置に関わらず、車両前後方向の剛性を均一にするようにしても良い。

本発明の実施例１の自動車の車体前部構造を示す全体分解図である。 実施例１の自動車の車体前部構造の車幅方向中央部付近の側断面図である。 実施例１の自動車の車体前部構造の車幅方向両端部付近の側断面図である。 バンパアーマチュア、板状部材、バンパステイの連結状態を示す平断面図である。 実施例１の自動車の車体前部構造の作用を説明する図である。 本発明の実施例２の自動車の車体前部構造を示す全体分解図である。 実施例２の自動車の車体前部構造の車幅方向中央部付近の側断面図である。 本発明の実施例３の自動車の車体前部構造の車幅方向中央部付近の側断面図である。 その他の実施例の自動車の車体前部構造を示す全体分解図である。

符号の説明

Ａ、Ｂ、Ｃ 自動車の車体前部構造
Ｒ リブ
１ ラジエータコアサポート
１ａ ラジエータコアサポートサイド
１ｂ サイドメンバ取付部
２ バンパステイ
３、１０ 板状部材
３ａ、３ｃ 水平部
３ｂ、１１ 垂直部
４ バンパアーマチュア
５ 衝撃吸収部材
６ バンパフェイシア
７ サイドメンバ
８ ブラケット
９ クリップ
１２ 金属プレート

Claims (5)

1. 車幅方向に延在するバンパアーマチュアと、
   このバンパアーマチュアとバンパフェイシアとの間に介装される衝撃吸収部材とを備えた自動車の車体前部構造において、
   前記衝撃吸収部材の下面に沿って車幅方向に延在する板状部材を設け、
   前記板状部材の車両前後方向における剛性を前記衝撃吸収部材よりも高く設定したことを特徴とする自動車の車体前部構造。
2. 請求項１記載の自動車の車体前部構造において、
   前記板状部材の後方側を屈折させてコ字型断面形状に形成し、
   前記コ字型の垂直部における車幅方向両端部をバンパステイに結合し、
   前記垂直部のバンパステイ間を車幅方向に平行な直線状に形成したことを特徴とする自動車の車体前部構造。
3. 請求項１記載の自動車の車体前部構造において、
   前記板状部材の後方側を屈折させてコ字型断面形状に形成し、
   前記コ字型の垂直部における車幅方向両端部をバンパステイとバンパアーマチュアで挟持させた状態で連結し、
   前記垂直部のバンパステイ間を車幅方向に平行な直線状に形成したことを特徴とする自動車の車体前部構造。
4. 請求項２または３記載の自動車の車体前部構造において、
   前記板状部材を樹脂で一体的に形成し、
   前記垂直部に金属プレートをインサート成形したことを特徴とする自動車の車体前部構造。
5. 請求項２〜４のうちいずれかに記載の自動車の車体前部構造において、
   前記板状部材に、バンパフェイシアの後端部を固定するためのブラケットを設けたことを特徴とする自動車の車体前部構造。

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