JP2008284923A - 車両のバンパー取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】左右のサイドメンバの端部に衝撃吸収機能を備えたバンパー支持部材を介して剛性部材が連結された場合でも、左右サイドメンバの端部の振動を抑制して車両の操縦安定性を確保できる車両のバンパー取付構造を提供する。
【解決手段】車両の前後方向Ｘに形成され、同前後方向の端部に車体側連結部１４が形成された左右のサイドメンバ２、３と、車幅方向Ｙに配設されたバンパーフェース１７を支持するバンパービーム１６と、左右の車体側連結部１４に締結されるバンパー側連結部１５と同部を互いに一体結合する横長プレート部２７とからなる板状リンフォース１９と、バンパービーム部材の左右端部に前端が一体結合され後端がバンパー側連結部１５に一体結合されると共に中間部１８１に衝撃吸収部２５が形成された左右のバンパー支持部材１８とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、サイドメンバの端部とこれに連結されるバンパービームとの取付構造、特に、サイドメンバの端部の剛性強化を容易に図れる車両のバンパー取付構造に関する。

一般に、サイドメンバは車体の前後方向に左右一対で並列配備され、車体下部を成すフロア部材に一体接合されることで閉断面構造を成す。しかも、左右のサイドメンバは複数個所がそれぞれクロスメンバで互いに連結されることで、車体下部の剛性強化部材として機能する。
このサイドメンバの前後方向での端部分にはバンパーステーを介しバンパービームが取付けられる。これにより、車両の衝突時には衝撃がバンパービームにより直接吸収されると共に左右サイドメンバの端部に伝達され、衝撃を分散するようにしている。

しかも、通常走行時において、路面反力に起因する振動がサイドメンバに加わるが、この際、特に、サイドメンバの端部では前後左右の振動を受けて振動しやすく、端部剛性強化の必要性が高い。
通常、左右サイドメンバの端部はバンパーステーを介し剛性の高いバンパービームによって剛性確保が図れら、上下左右の振動は抑制されている。

なお、特開平９−３９６９５号公報（特許文献１）に開示のサイドメンバとバンパービームとの取付構造では、左右のサイドメンバの端部に剛性部材のバンパーステーを介してバンパーアーマチャの両端が連結され、しかも、バンパーアーマチャに対して直状で丸棒状のレインフォースを並列配備している。ここでは、左右のバンパーステーに対しレインフォース両端が長穴を介しボルト止めされる。これにより、衝突時にバンパーアーマチャの中央部分の後方への変形時にレインフォースが直状を維持し、バンパーアーマチャが直状レインフォースに重なることで、バンパーアーマチャの破損を抑制するようにしている。

特開平９−３９６９５号公報

上述の特許文献１のように、左右のサイドメンバの端部に剛性部材のバンパーステー（バンパー支持部材）を介してバンパーアーマチャ等の左右に長い剛性部材が連結された場合は、左右に長い剛性部材が左右サイドメンバの端部の剛性を強化でき、上下左右の振動を抑制できる。
しかし、図９に示すように、左右サイドメンバ１００、１００の端部に衝撃吸収機能を備えたバンパーステー（バンパー支持部材）１１０、１１０を介して左右に長いバンパービーム１２０のような剛性部材が連結されたとする。この場合、バンパーステー１１０、１１０の衝撃吸収機能部１３０はそのステー長手方向に比較的大きな衝撃吸収変位域Ｅを形成することと、衝撃吸収機能部１３０自体の剛性が比較的低く形成されることに伴い、ステー長手方向と直行する方向である上下（紙面垂直方向）や左右方向（車幅方向）Ｙの剛性が低くなる。

このような場合、バンパービーム１２０のような剛性部材によって、左右サイドメンバ１００、１００の端部の剛性を向上させる機能を発揮させることができず、特に、左右サイドメンバの端部の上下（紙面垂直方向）の振動を抑制できず、車両の操縦安定性の低下を招くという問題があり、改善が望まれている。
本発明は、上述の問題点に着目してなされたもので、左右サイドメンバの端部に衝撃吸収機能を備えたバンパー支持部材を介して剛性部材が連結された場合でも、左右サイドメンバの端部の振動を抑制して車両の操縦安定性を確保できる車両のバンパー取付構造を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、車両の前後方向に形成され、同前後方向の端部に車体側連結部が形成された左右のサイドメンバと、前記車幅方向に配設されたバンパーフェースを支持するバンパービームと、前記左右の車体側連結部に締結される左右のバンパー側連結部と同左右のバンパー側連結部を互いに一体結合する横長プレート部とからなる板状リンフォースと、前記バンパービーム部材の左右端部近傍に前端が一体結合され後端が左右のバンパー側連結部に一体結合されると共に中間部に衝撃吸収部が形成された左右のバンパー支持部材と、を備えたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両のバンパー取付構造において、前記横長プレート部には通風穴が形成されたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両のバンパー取付構造において、前記左右のバンパー側連結部より前記横長プレート部の縦幅が小さく形成された。

請求項４記載の発明は、請求項１、２又は３に記載の車両のバンパー取付構造において、前記左右のサイドメンバの車体側連結部の近傍部位に下方より当接して一体接合される左右の屈曲端部と、同左右の屈曲端部を互いに一体結合し前記車幅方向Ｙに延びる主部とからなるフロントエンドクロスメンバを備えたことを特徴とする。

請求項１記載の車両のバンパー取付構造によれば、左右のサイドメンバの両端部が衝撃吸収部を有するバンパー支持部材を介してバンパービームと連結されるとしても、左右の車体側連結部に締結される板状リンフォースが左右サイドメンバの両端部に生じる振動、特に上下振動を確実に抑制できる。特に、板状リンフォースが板状のため、サイドメンバの両端部間へ取付ける際のスペース確保が容易であり、しかも、板状リンフォースはその左右の車体側連結部に締結されるため、この板状リンフォースの衝突等による補修が必要の際、交換作業が容易となる利点がある。

請求項２記載の車両のバンパー取付構造によれば、板状リンフォースに形成された通風穴により走行風の流動を邪魔することがないので、この点でも、板状リンフォースを取付ける際のスペース確保が容易である。

請求項３記載の車両のバンパー取付構造によれば、板状リンフォースの横長プレート部の縦幅が比較的小さく形成されたので、走行風の流動を邪魔することが低減され、この点でも、板状リンフォースを取付ける際のスペース確保が容易である。

請求項４記載の車両のバンパー取付構造によれば、左右サイドメンバにおける車体側連結部の近傍部位の下方側にフロントエンドクロスメンバが配備され、同フロントエンドクロスメンバの上方に車載部材の収容空間を確保したことで、左右サイドメンバにおける両端部の振動が生じやすい場合であっても、その収容空間の直前に板状リンフォースを比較的容易に取付け、サイドメンバの両端部の振動を確実に抑制できる。

図１、２にはこの発明の車両のバンパー取付構造が適用された前部車体の要部を示した。この前部車体Ｃの前端にはフロントバンパー１が一体的に取付けられている。
この前部車体Ｃは互いに前後方向Ｘに長く配設された左右サイドメンバ２、３と、左右サイドメンバ２、３の前後のクロスメンバ４、５と、左右サイドメンバ２、３の後端より更に後方に延出する左右のサイドシル６、７とによって前部車体Ｃの下部の骨格部を形成している。この左右のサイドシル６、７の前端には縦方向Ｈ（図２参照）に延び、左右フロントドア８、９を枢支する左右フロントピラ１１が連結される。左右フロントピラ１１間には縦向きで車室ＲとエンジンルームＥＲを区画するダッシュパネル１２が配備され、その上端縁は不図示の左右方向に延びるカウルトップに連結される。

図１に示すように、左右サイドメンバ２、３の後端はダッシュパネル１２との溶着部ｆが形成される。同溶着部ｆがダッシュパネル１２の下向き湾曲部に重ねられ、溶着される。なお、溶着部ｆは車幅方向Ｙの外側に対向する左右のサイドシル６、７の前端にもブラケット１３を介し連結される。
図１に示すように、左右サイドメンバ２、３はその前端の近傍が左右に延びるフロントエンドクロスメンバ４により相互に連結され、更に、左右サイドメンバの前端に縦向き板状部材である車体側連結部１４が重ねて溶着されている。

図３に示すように、フロントエンドクロスメンバ４は正面視で略Ｕ字状を成し、左右のサイドメンバ２、３の下方より当接して一体接合される左右の屈曲端部４０１と、同左右の屈曲端部４０１を互いに一体結合する主部４０２とを備える。左右のサイドメンバ２、３に対し、主部４０２は比較的低位置に配備され、これによりエンジン補機Ｓの下部側における収容スペースの確保を容易化している。
図３中に示す左右の車体側連結部１４は、その後壁面の中央部に略矩形閉断面構造の左右サイドメンバ２、３の前端が当接し、相互に溶着される。この車体側連結部１４の周縁部には複数のボルト貫通穴ｈが形成される。このような車体側連結部１４の前向き面ｆ１には、フロントバンパー１側のバンパービーム１６と一体結合されたバンパー側連結部１５の後向き面ｆ２が重ねられ、同バンパー側連結部１５の周縁部に設けた複数のボルト貫通穴ｈが車体側連結部１４のボルト貫通穴ｈと対向保持された上で両穴を貫通するボルトＮ（図４参照）により相互に締結される。

図１、２に示すように、フロントバンパー１は車幅方向Ｙに配設された樹脂製のバンパーフェース１７と、バンパーフェース１７を支持するバンパービーム１６と、バンパービーム１６の左右端部近傍に前端が連結される左右のバンパー支持部材１８と、左右のバンパー支持部材１８の後端に溶着された車幅方向Ｙに長い板状リンフォース１９とを備える。

図４、７に示すように、バンパービーム１６は前後バンパービーム部材２１、２２からなり、それぞれが縦向き横長の湾曲板で、互いに前後に重ねられて、相互に溶着されている。前バンパービーム部材２１は車幅方向Ｙにおける中央部が最も前方に突き出すよう平面視で湾曲して延びるように形成され、上下端には後方に屈曲した上で上下に延びるフランジｅ１を屈曲形成している。特に、前バンパービーム部材２１の後壁側であって左右端近傍に左右のバンパー支持部材１８の前端が突き合わされ、相互に溶接される。

図４、７に示すように、後バンパービーム部材２２は前バンパービーム部材２１より短く、互いに車幅方向で対向する左右のバンパー支持部材１８に対し、それらの内側間に配備されるような長さに形成される。後バンパービーム部材２２の上下端は前方に屈曲した上で上下に延びるフランジｅ２（図７参照）が屈曲形成されている。なお、図４、５、８に示すように、後バンパービーム部材２２の左右端近傍には左右のバンパー支持バー２４の上端が予め溶着されている。これら左右のバンパー支持バー２４は下方に延びてバンパーフェース１７の下部を支えるように機能する。更に、後バンパービーム部材２２の中央部には中央ブラケット２６の下端が溶着され、この上端は不図示のラジエータサポートアッパに締結される。

図４、７に示すように、左右のバンパー支持部材１８は左右対称に形成され、基本的には、フロントバンパー１を左右サイドメンバ２、３の前端に連結支持するバンパーステーとして機能する。
図７、８に示すように、各バンパー支持部材１８は前後に長い矩形閉断面構造を成し、下向きコ字状の上半部１８ａと上向きコ字状の下半部１８ｂを互いに溶接することで形成される。図４、８に示すように、バンパー支持部材１８の長手方向（前後方向Ｘ）での中間部１８１の所定域δには複数箇所に衝撃吸収部をなす凹状溝２５が形成される。この衝撃吸収部は車両の衝突時に前後方向Ｘの過荷重を受けると比較的早期に確実に座屈変形を生じる脆弱部として形成される。

左右のバンパー支持部材１８の後端に板状リンフォース１９の左右端のバンパー側連結部１５が溶着される。図５に示すように、板状リンフォース１９は鋼板を打ち抜きプレス成形することで形成され、両バンパー側連結部１５はそれらの中間部をなす横長プレート部２７で相互に一体結合されている。
なお、バンパー側連結部１５は対向するバンパー支持部材１８の後端を中央に溶着し、その周縁側であって、車体側連結部１４のボルト貫通穴ｈと対向する位置にそれぞれボルト貫通穴ｈが形成される。これによりバンパー側連結部１５の後向き面ｆ２が車体側連結部１４の前向き面ｆ１に重ねられた上で、両ボルト貫通穴ｈにボルトを貫通し、両者を締結できる。この際、左右の車体側連結部１４は板状リンフォース１９を介して一体的に連結されており、実質的に左右のサイドメンバ２、３の前端部を車幅方向Ｙにおいて連結する横方向補強板として機能できる。

図５、図７に示すように、板状リンフォース１９は縦向き横長の所定厚さの鋼板で形成されており、しかも、中央の横長プレート部２７が所定の縦幅Ｂ１を備え、中央の横長プレート部２７にはビードｓｖが左右方向に長く形成され、剛性強化が図られている。更に、板状リンフォース１９の中央部を成す横長プレート部２７の縦幅Ｂ１が左右のバンパー側連結部１５の縦幅Ｂ２よりも小さく形成され、これにより走行風の障壁となることを抑制している。

なお、図５に示す板状リンフォース１９に代えて、図６（ａ）に示すように、左右方向に長いビードｓｖを上下に複数並列形成して板状リンフォース１９aの剛性をより高めるようにしても良い。更に、図６（ｂ）に示す板状リンフォース１９ｂを用いても良い。この板状リンフォース１９ｂは図５に示す板状リンフォース１９と比較し、中央部を成す横長プレート部２７に複数の通気穴２８が形成される点で相違し、それ以外の部位は同様に形成される。板状リンフォース１９ｂの横長プレート部２７は、そのほぼ全域に横長矩形の前膨出域２７１が形成され、そこに剛性の低下を抑制できる範囲で複数の通気穴２８が複数貫通形成されており、各通気穴２８の周縁は凹状フランジ縁２８１が形成されている。このような通気穴２８は走行風の通気性を確保するもので、後方のエンジンルーム側に配備されるラジエーター等のエンジン補機Ｓへの走行風の供給が低減することを抑制できる。

このような、図１の車両のバンパー取付構造を備えた不図示の車両が走行中に、衝突しフロントバンパーが前後方向Ｘの過荷重を受けるとする。
この場合、フロントバンパーが受けた過荷重は、衝撃吸収部をなす凹状溝２５に達し、この凹状溝２５が左右サイドメンバ２、３に先駆けて座屈変形を生じ、中間部１８１の所定域δにおいて前後に圧縮変形し、衝撃吸収機能を発揮し、左右サイドメンバ２、３側の変形を抑制するように機能でき、衝撃を確実に緩和することができる。
一方、図１の車両のバンパー取付構造を備えた不図示の車両が定常走行するとする。

この場合において、路面反力に伴う振動が左右サイドメンバ２、３側に伝達されると、左右サイドメンバ２、３の前端部が前後左右に起振される傾向にある。この際、比較的剛性の低い衝撃吸収部を有するバンパー支持部材１８を介してバンパービーム１６と連結されるので、このバンパービームに剛性向上機能を発揮させることができないと見做したとしても、ここでは左右のサイドメンバ２、３の前端部が板状リンフォース１９を介して相互に締結され、一体化されている。このため、左右のサイドメンバ２、３の前端部の相対的な上下振動ＳＶや左右振動ＳＨ（図５、６（ａ）参照）が板状リンフォース１９によって抑制される。特に、板状リンフォース１９の中央の横長プレート部２７が所定の縦幅Ｂ１を備え、剛性強化が図られることで、左右サイドメンバ２、３の前端部の上下振動ＳＶを確実に抑制できる。

更に、ここではバンパービーム１６と板状リンフォース１９とが並列配備され、それらの両端が左右のバンパー支持部材１８を介して相互に溶接され、これら４部品が比較的剛性が強化された略矩形枠を成すと見做すことができる。このため、比較的剛性が強化された略矩形枠状体の一部である板状リンフォース１９が左右のサイドメンバ２、３の前端部に一体的に締結されると見做すことができる。この点からも、左右のサイドメンバ２、３の前端部の相対的な上下振動ＳＶや左右振動ＳＨの抑制効果が確実に得られ、左右のサイドメンバの端部の振動を抑制して車両の操縦安定性を確保できる。

更に、板状リンフォース１９が板状のため、左右のサイドメンバ２、３の両端部間へ取付ける際のスペース確保が容易であり、実施が容易化される。しかも、板状リンフォースはその左右の車体側連結部１４がバンパー側連結部に締結されるため、この板状リンフォース１９の衝突等による補修が必要の際、交換作業が容易化される利点がある。
更に、図１の板状リンフォース１９は薄板状でよく、板状素材より容易に形成でき、コスト低減を図れる。更に、板状リンフォース１９に形成された通風穴２８により走行風の流動を阻害することがないようにできるので、この点でも、板状リンフォースの取付けが容易化される。

更に、図１の左右サイドメンバ２、３の車体側連結部１４の近傍部位がＵ字状で主部４０２を比較的低位置に配備してエンジン補機Ｓの下部側の装着スペースの確保を容易化しているが、このような構造の場合、左右のサイドメンバ２、３の前端の振動が生じやすい傾向にあるが、この場合であっても、その収容空間の直前に板状リンフォース１９を比較的容易に取付け、左右サイドメンバ２、３の両端部の上下振動ＳＶや左右振動ＳＨを確実に抑制できる。

上述のところにおいて、車両のバンパー取付構造は不図示の車両の前部車体Ｃとフロントバンパー１の取付けに適用されていたが、不図示の車両の後部車体とリヤバンパーの取付けに適用されてもよい。この場合、図１の車両のバンパー取付構造とほぼ同様に、左右のリヤサイドメンバーの後端に左右の車体側連結部を一体形成し、そこに板状リンフォースをボルトで締結し、同板状リンフォースにはリヤバンパービーム部材を並列配備し、それらの両端を左右のバンパー支持部材でそれぞれ連結して一体の略矩形枠をなすように構成でき、この場合も、図１の車両のバンパー取付構造とほぼ同様の作用効果を得ることができる。

本発明の一実施形態としての車両のバンパー取付構造が適用された前部車体の骨格の要部概略平面図である。 図１の前部車体の骨格の要部概略側面図である。 図１の前部車体の分解斜視図である。 図１の前部車体で用いるバンパービームと板状リンフォースと左右バンパー支持部材からなる矩形枠体の拡大平面図である。 図１の前部車体で用いる板状リンフォース及びバンパー支持部材の拡大正面図である。 図１の前部車体で用いる板状リンフォースを示し、（ａ）は図１の板状リンフォースに代えて用いる第１変形例の板状リンフォースの正面図、（ｂ）は第２変形例の板状リンフォースの正面図である。 図１の前部車体で用いるバンパービームと板状リンフォースと左右バンパー支持部材の分解斜視図である。 図１の前部車体で用いるバンパー支持部材とバンパービームとの部分切欠側断面図である。 従来の車両のバンパー取付構造の要部概略平面図である。

符号の説明

１ フロントバンパー
２、３ 左右のサイドメンバ
１４ 車体側連結部
１５ バンパー側連結部
１６ バンパービーム
１７ バンパーフェース
１８ 左右のバンパー支持部材
１８１ バンパー支持部材の中間部
１９ 板状リンフォース
２５ 凹状溝（衝撃吸収部）
２７ 横長プレート部
δ 中間部の所定域
Ｃ 車体
ＳＨ 左右振動
ＳＶ 上下振動
Ｂ１ 縦幅（横長プレート部）
Ｂ２ 縦幅（挟持プレート部）
Ｘ 前後方向
Ｙ 車幅方向

Claims (4)

1. 車両の前後方向に形成され、同前後方向の端部に車体側連結部が形成された左右のサイドメンバと、
   前記車両の車幅方向に配設されたバンパーフェースを支持するバンパービームと、
   前記左右の車体側連結部に締結される左右のバンパー側連結部と同左右のバンパー側連結部を互いに一体結合する横長プレート部とからなる板状リンフォースと、
   前記バンパービーム部材の左右端部近傍に前端が一体結合され後端が左右のバンパー側連結部に一体結合されると共に中間部に衝撃吸収部が形成された左右のバンパー支持部材と、
   を備えたことを特徴とする車両のバンパー取付構造。
2. 請求項１記載の車両のバンパー取付構造において、
   前記横長プレート部には通風穴が形成されたことを特徴とする車両のバンパー取付構造。
3. 請求項１又は２に記載の車両のバンパー取付構造において、
   前記左右のバンパー側連結部より前記横長プレート部の縦幅が小さく形成されたことを特徴とする車両のバンパー取付構造。
4. 請求項１、２又は３に記載の車両のバンパー取付構造において、
   前記左右のサイドメンバの車体側連結部の近傍部位に下方より当接して一体接合される左右の屈曲端部と、同左右の屈曲端部を互いに一体結合し前記車幅方向に延びる主部とからなるフロントエンドクロスメンバを備えたことを特徴とする車両のバンパー取付構造。

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