JP2005319859A

JP2005319859A - 車体前部構造

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Publication number: JP2005319859A
Application number: JP2004138322A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Kimura; 勇介木村; Toshiyuki Yanagioka; 寿幸柳岡
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-05-07
Filing date: 2004-05-07
Publication date: 2005-11-17
Anticipated expiration: 2024-05-07
Also published as: JP4350584B2; US20050248164A1; US7144055B2

Abstract

【課題】簡易な構成でエネルギー吸収体の潰れ残りを抑えることができる車体前部構造を提供する。
【解決手段】車幅方向に延在するバンパーフェイス１１とバンパービーム１２との間に、後部が開放された中空の断面形状を有しかつその開放端部である各後端縁部２１，２２がバンパービーム１２に接合されてなるセーフティプレート２０を備え、バンパーフェイス１１に後方への衝突エネルギーが加わった際には、該エネルギーをセーフティプレート２０の変形により吸収する車体前部構造において、前記下側後端縁部２２に、その一部をバンパービーム１２との接合用脚部２４として残す切り欠き部２５を設け、接合用脚部２４に、衝突エネルギーによる変形初期に下側後端縁部２２を所定方向に傾かせる変形案内部３０を設けた。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車等の車両に適用される車体前部構造に関する。

従来、自動車等の車体前部構造において、バンパーの衝撃吸収性能を向上させるという観点から、バンパーフェイスとバンパービームとの間に衝突エネルギーを吸収可能なエネルギー吸収体を設けたものがある。該エネルギー吸収体の中には、別部材がバンパービームに一体的に接合されてなるものや（例えば特許文献１参照）、バンパービームと一体に成形されたものがある（例えば特許文献２参照）。さらに後者の中には、バンパービームとエネルギー吸収体とをアルミ押出型材等により一体に形成し、かつエネルギー吸収体をパンタグラフ状の断面形状とすることで、その潰れ残りを抑えてエネルギー吸収効率を高めたものがある。
特開平１１−３４２８１２号公報特開２００３−２１２０６９号公報

ところで、上記従来の技術において、生産性等を考慮すると、実際には前者のものが採用されることが多い。しかしながら、前者においてパンタグラフ状の断面形状を再現しようとすればその構成を複雑化させてしまうため、このような点を考慮した上でエネルギー吸収体の潰れ残りを抑える構成が要望されている。
そこでこの発明は、簡易な構成でエネルギー吸収体の潰れ残りを抑えることができる車体前部構造を提供する。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、車幅方向に延在するバンパーフェイス（例えば実施例のバンパーフェイス１１）とバンパービーム（例えば実施例のバンパービーム１２）との間に、後部が開放された中空の断面形状を有しかつその開放端部（例えば実施例の両後端縁部２１，２２）がバンパービームに接合されてなるエネルギー吸収体（例えば実施例のセーフティプレート２０）を備え、前記バンパーフェイスに後方への衝突エネルギーが加わった際には、該エネルギーを前記エネルギー吸収体の変形により吸収する車体前部構造において、前記開放端部に、その一部を前記バンパービームとの接合用脚部（例えば実施例の接合用脚部２４）として残す切り欠き部（例えば実施例の切り欠き部２５）を設け、前記接合用脚部に、前記衝突エネルギーによる変形初期に前記開放端部を所定方向に傾かせる変形案内部（例えば実施例の変形案内部３０）を設けたことを特徴とする。

換言すれば、請求項２に記載した発明のように、車幅方向に延在するバンパーフェイスとバンパービームとの間に、後部が開放された中空の断面形状を有しかつその開放端部がバンパービームに接合されてなるエネルギー吸収体を備え、前記バンパーフェイスに後方への衝突エネルギーが加わった際には、該エネルギーを前記エネルギー吸収体の変形により吸収する車体前部構造において、前記開放端部を、接合用脚部を介して前記バンパービームに接合し、前記接合用脚部に、前記衝突エネルギーによる変形初期に前記開放端部を所定方向に傾かせる変形案内部を設けたことを特徴とする。

この構成によれば、バンパーフェイスへの被衝突物の衝突により、該バンパーフェイスに後方への衝突エネルギーが加わり、該エネルギーがエネルギー吸収体に入力されてこれが変形する場合には、まず部分的に設けられた接合用脚部において変形が始まることとなる。このとき、変形案内部により開放端部が所定方向（例えばエネルギー吸収体の断面内方向）に傾くように変形することで、その後の変形を誘発してエネルギー吸収体をスムーズに潰すことが可能となり、結果としてエネルギー吸収体の潰れ残りの発生が抑えられる。

請求項１に記載した発明によれば、エネルギー吸収体の潰れ残りの発生が抑えられるため、バンパーフェイスとバンパービームとの間のスペースをエネルギー吸収体の変形ストロークとして無駄なく利用できる。すなわち、車体前部における衝突エネルギー吸収効率を高めることができる。また、バンパーフェイスのデザインやバンパービーム周辺の部品レイアウト等に影響することがなく、車体前部の設計自由度を向上させることができる。しかも、切り欠き部を設けることで、エネルギー吸収体の軽量化を図ることもできる。

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ車両における向きと同一とする。また、図中矢印ＦＲは車両前方を、矢印ＬＨは車両左方、矢印ＵＰは車両上方をそれぞれ示す。

図１は自動車等の車両の前端部における車幅方向中央での断面図であり、本図に示すように、当該車両のフロントバンパー１０は、車幅方向に延在するバンパーフェイス１１及びバンパービーム１２を有してなる。バンパービーム１２はエンジン用のラジエータ１３及び車内空調用のコンデンサー１４等の前方に位置し、該バンパービーム１２を前方から覆うようにしてバンパーフェイス１１が設けられる。

バンパービーム１２は、例えば略長方形状の角形鋼管を断面縦長となるように配置してあり、このようなバンパービーム１２が、車体のクロスメンバ１５と同様、車体左右のサイドフレーム（不図示）に跨るようにして延設され、かつその両端部が連結ステー１６（図２，３参照）を介して前記各サイドフレームに連結される。これにより、バンパービーム１２が車体前部の補強部材としても機能する。

バンパーフェイス１１は、例えばポリプロピレン等の熱可塑性樹脂からなり、車両の造形面の一部を形成している。該バンパーフェイス１１の上下方向中央よりもやや下側の部位には、ラジエータ１３及びコンデンサー１４に走行風を供給するべくグリル１７が設けられ、該グリル１７の上方及び下方において、後部が開放する中空状の断面形状が形成される。

バンパーフェイス１１のグリル１７よりも上方の部位（以下、バンパー上部１８という）におけるバンパー底壁部１８ａの高さと、バンパービーム１２におけるビーム底壁部１２ａの高さとは略同一とされる。また、バンパービーム１２は、車両正面視においてバンパー上部１８の下半分と重なるように設けられる。換言すれば、バンパービーム１２は、バンパー上部１８と重なる範囲でできるだけ下側となるように設けられる。

なお、図中符号１９は、クロスメンバ１５とその上方のラジエータサポートメンバ（不図示）とに跨る補強フレームを示す。該補強フレーム１９は、バンパービーム１２が後方に移動した場合にその移動を許容するべく、バンパービーム１２よりも上方となる部位が後方に向かって変化している。この補強フレーム１９とバンパーフェイス１１のバンパー前壁部１８ｂとの間の略中間位置に、バンパービーム１２が配置されている。

ここで、バンパービーム１２とバンパーフェイス１１との間には、バンパーフェイス１１に物体が衝突した場合にその衝突エネルギーを受けて変形し、該衝突エネルギーの一部あるいは全部を吸収して車両及び被衝突物等へのダメージを軽減させるセーフティプレート（エネルギー吸収体）２０が設けられる。

図２，３を併せて参照して説明すると、セーフティプレート２０は、後部が開放する中空状の断面形状を有するもので、例えば鋼板をプレス成形してなる。このセーフティプレート２０が、前下がりとなるように傾斜して設けられるプレート上壁部２０ｃと、概ね水平方向に沿って設けられるプレート底壁部２０ａと、プレート上壁部２０ｃ及び底壁部２０ａの前端縁に跨るように概ね鉛直方向に沿って設けられるプレート前壁部２０ｂとを有している。

また、セーフティプレート２０は、自身の概ね下半分に設けられたプレート前壁部２０ｂを頂部として前方に突出する略レの字型の断面形状とされる。なお、プレート前壁部２０ｂは、バンパーフェイス１１のバンパー前壁部１８ｂに近接配置され、かつ車両上面視でバンパー前壁部１８ｂに沿って前方に向かって凸状となるように膨出している。

図４を併せて参照して説明すると、セーフティプレート２０のプレート上壁部２０ｃは、その上側後端縁部（開放端部）２１において概ね全域に渡って略水平となるように屈曲し、該上側後端縁部２１に略等間隔に設定された複数（四箇所）の上側接合部２３が、バンパービーム１２のビーム上壁部１２ｃの前部に乗り上げるようにしてこれに当接する。この状態で、各上側接合部２３がビーム上壁部１２ｃに溶接により接合される。

セーフティプレートのプレート底壁部２０ａは、バンパービーム１２のビーム底壁部１２ａとほぼ同一高さとなるように設けられる。このプレート底壁部２０ａの下側後端縁部（開放端部）２２には、その一部をバンパービーム１２との接合用脚部２４として残すようにして複数（三つ）の切り欠き部２５が設けられる。すなわち、各切り欠き部２５の両側に残された部位が、前記接合用脚部２４として複数（四つ）設けられる。これら各切り欠き部２５により、プレート底壁部２０ａにおける各接合用脚部２４を除く部位の後端縁（以下、切り欠き後端縁２６という）が、バンパービーム１２のビーム前壁部１２ｂから所定量離間している。

各接合用脚部２４の後端部２４ａは、バンパービーム１２のビーム底壁部１２ａに下方から当接し、この状態でビーム底壁部１２ａに溶接により接合される。なお、セーフティプレート２０のプレート前壁部２０ｂの両側部とバンパービーム１２のビーム前壁部１２ｂとの間には、これらに跨るように支持脚２７が設けられる（図２，３参照）。

セーフティプレート２０のプレート上壁部２０ｃ及び底壁部２０ａには、車両前後方向に概ね沿うエンボス加工が適宜施される。ここで、プレート底壁部２０ａにおける車幅方向内側の二つの各接合用脚部２４とプレート前壁部２０ｂとの間には、これらに跨るように内側補強エンボス部２８が形成される。同様に、プレート底壁部２０ａにおける車幅方向外側の二つの各接合用脚部２４に隣接する部位とプレート前壁部２０ｂとの間には、これらに跨るように外側補強エンボス部２９が形成される。なお、各補強エンボス部２８，２９は、プレート底壁部２０ａを上方に変化させるように形成されている。

ここで、セーフティプレート２０のプレート底壁部２０ａにおける各接合用脚部２４には、バンパーフェイス１１に後方への衝突エネルギーが加わった場合の変形初期に、プレート底壁部２０ａの下側後端縁部２２をセーフティプレート２０の断面内方向に傾かせるための変形案内部３０が設けられる。

図５に示すように、変形案内部３０は、プレート底壁部２０ａ上において車両側面視で切り欠き後端縁２６と近接する位置にある前側屈曲部３１と、その後方に後下がりに連なる傾斜壁３２と、該傾斜壁３２の後端にある後側屈曲部３３とを有し、後側屈曲部３３の後方に前記後端部２４ａが連なる。すなわち、各接合用脚部２４は、プレート底壁部２０ａから変形案内部３０を介して下方（換言すればセーフティプレート２０の断面外方向）に変化した後に、その後端部２４ａをバンパービーム１２に接合させている。

次に、上記構成の作用について説明する。
図６（ａ）は接合用脚部２４における衝突前の状態を示し、この状態からバンパーフェイス１１に後方への衝突エネルギーが加わると、バンパーフェイス１１が撓んでそのバンパー前壁部１８ｂがセーフティプレート２０のプレート前壁部２０ｂに当接し、バンパーフェイス１１を介してセーフティプレート２０に前記エネルギー（荷重）が入力される。このとき、各切り欠き部２５により部分的に残された各接合用脚部２４に応力が集中することから、まずこれら各接合用脚部２４において変形が始まることとなる。

各接合用脚部２４には、バンパービーム１２に接合される後端部２４ａを下方に変化させる変形案内部３０が設けられることから、後方に向かって荷重が入力された場合には、図６（ｂ）に示すように、傾斜壁３２が後側屈曲部３３を中心として上方にスイングするように変化し、前側屈曲部３１が上方すなわちセーフティプレート２０の断面内方向に向かって移動することとなる。

前側屈曲部３１はプレート底壁部２０ａ上にあることから、前側屈曲部３１が上方に向かって移動することで、プレート底壁部２０ａがその前端縁を中心として下側後端縁部２２を上方に移動させるように傾動することとなる。すなわち、プレート底壁部２０ａが略水平な状態から後上がりの状態に変化するのである。

図７（ａ）は切り欠き部２５における衝突前の状態を示し、この状態において、略水平なプレート底壁部２０ａがバンパービーム１２のビーム底壁部１２ａと略同一高さに位置し、かつ切り欠き後端縁２６がバンパービーム１２のビーム前壁部１２ｂから離間している。

上記状態からセーフティプレート２０に後方への衝突エネルギーが入力されると、前記変形案内部３０の作用により、図７（ｂ）に示すように、切り欠き後端縁２６がバンパービーム１２のビーム前壁部１２ｂに当接するまでの間に、プレート底壁部２０ａが後上がりの状態に変化する。

切り欠き後端縁２６がバンパービーム１２のビーム前壁部１２ｂに当接した状態からさらにセーフティプレート２０の変形が進行すると、プレート底壁部２０ａが不規則に座屈変形するのではなく、図７（ｃ）に示すように、切り欠き後端縁２６がバンパービーム１２のビーム前壁部１２ｂの面に沿って上方に向かって滑り込み、プレート底壁部２０ａ全体がセーフティプレート２０の断面内方向に折り畳まれるように変形する。このように、セーフティプレート２０がスムーズに潰れていくのである。

上記実施例における車体前部構造は、車幅方向に延在するバンパーフェイス１１とバンパービーム１２との間に、後部が開放された中空の断面形状を有しかつその開放端部である各後端縁部２１，２２がバンパービーム１２に接合されてなるセーフティプレート２０を備え、バンパーフェイス１１に後方への衝突エネルギーが加わった際には、該エネルギーをセーフティプレート２０の変形により吸収するものであって、前記下側後端縁部２２に、その一部をバンパービーム１２との接合用脚部２４として残す切り欠き部２５を設け、接合用脚部２４には、衝突エネルギーによる変形初期に下側後端縁部２２を所定方向に傾かせる変形案内部３０を設けたものである。

バンパーフェイス１１への被衝突物の衝突により、該バンパーフェイス１１に後方への衝突エネルギーが加わり、該エネルギーがセーフティプレート２０に入力されてこれが変形する場合には、まず切り欠き部２５により部分的に残された接合用脚部２４において変形が始まることとなる。このとき、変形案内部３０により下側後端縁部２２がセーフティプレート２０の断面内方向に傾くように変形することで、その後の変形を誘発してセーフティプレート２０をスムーズに潰すことが可能となり、結果としてセーフティプレート２０の潰れ残りの発生が抑えられる。

このように、セーフティプレート２０の潰れ残りの発生が抑えられることで、バンパーフェイス１１とバンパービーム１２との間のスペースをセーフティプレート２０の変形ストロークとして無駄なく利用できる。すなわち、車体前部における衝突エネルギー吸収効率を高めることができる。また、バンパーフェイス１１のデザインやバンパービーム１２周辺の部品レイアウト等に影響することがなく、車体前部の設計自由度を向上させることができる。

しかも、切り欠き部２５を設けることで、セーフティプレート２０の軽量化を図ることもできる。また、変形案内部３０がセーフティプレート２０の断面外方向に変化するように設けられることで、セーフティプレート２０をプレス成形する際にも変形案内部３０がインバースし難くなる。ここで、セーフティプレート２０のプレート底壁部２０ａを断面外方向に変形させるように変形案内部３０を設定することも可能であるが、該プレート底壁部２０ａを断面内方向に変形させる方が、下側後端縁部２２がバンパーフェイス１１に干渉し難いという点で有利である。

なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、例えば、上側後端縁部２１においても接合用脚部を介してバンパービーム１２に接合するようにしてもよい。また、鋼板製のセーフティプレート２０に代わる樹脂製のエネルギー吸収体としてもよい。さらに、別体の接合用脚部２４をセーフティプレート２０本体に結合してなる構成としてもよい。
そして、上記実施例における構成は一例であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。

この発明の実施例における車体前部の車幅方向中心面での断面図である。バンパービーム及びセーフティプレートを斜め上から見た斜視図である。バンパービーム及びセーフティプレートを斜め下から見た斜視図である。前記バンパービーム及びセーフティプレートの分解斜視図である。図１における要部拡大図である。前記セーフティプレートの接合用脚部における変形を示す作用説明図である。前記セーフティプレートの切り欠き部における変形を示す作用説明図である。

符号の説明

１１バンパーフェイス
１２バンパービーム
２０セーフティプレート（エネルギー吸収体）
２１上側後端縁部（開放端部）
２２下側後端縁部（開放端部）
２４接合用脚部
２５切り欠き部
３０変形案内部

Claims

車幅方向に延在するバンパーフェイスとバンパービームとの間に、後部が開放された中空の断面形状を有しかつその開放端部がバンパービームに接合されてなるエネルギー吸収体を備え、前記バンパーフェイスに後方への衝突エネルギーが加わった際には、該エネルギーを前記エネルギー吸収体の変形により吸収する車体前部構造において、
前記開放端部に、その一部を前記バンパービームとの接合用脚部として残す切り欠き部を設け、前記接合用脚部に、前記衝突エネルギーによる変形初期に前記開放端部を所定方向に傾かせる変形案内部を設けたことを特徴とする車体前部構造。
車幅方向に延在するバンパーフェイスとバンパービームとの間に、後部が開放された中空の断面形状を有しかつその開放端部がバンパービームに接合されてなるエネルギー吸収体を備え、前記バンパーフェイスに後方への衝突エネルギーが加わった際には、該エネルギーを前記エネルギー吸収体の変形により吸収する車体前部構造において、
前記開放端部を、接合用脚部を介して前記バンパービームに接合し、前記接合用脚部に、前記衝突エネルギーによる変形初期に前記開放端部を所定方向に傾かせる変形案内部を設けたことを特徴とする車体前部構造。