JP2012148613A - 自動車のバンパーフェース構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 前方からの衝突および上方からの衝突の衝突エネルギーをバンパーフェース上部で有効に吸収できるようにする。
【解決手段】 バンパーフェース本体部１１ａの上部に連なるバンパーフェース上部１１ｂの下面とバルクヘッド２０の上面とを接続する合成樹脂製の板状ブラケット１８は、略平坦なブラケット本体部２８と、ブラケット本体部２８からバンパーフェース上部１１ｂの下面に向かって上向きに突出する衝撃吸収部２９とを備えるので、前方からの衝突の衝突エネルギーを衝撃吸収部２９を含む板状ブラケット１８の前後方向の座屈により吸収し、上方からの衝突の衝突エネルギーを板状ブラケット１８の衝撃吸収部２９の圧壊により吸収することが可能となり、前方からの衝突および上方からの衝突の何れの場合にも効果的なエネルギー吸収効果を得ることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、バンパーフェース本体部の上部に連なるバンパーフェース上部をバルクヘッドの上部でフロントフードの前端に臨ませた自動車のバンパーフェース構造に関する。

自動車のフロントフードが、アウターパネル１１と、アウターパネル１１の下面に結合されるインナーパネル１２と、アウターパネル１１およびインナーパネル１２に挟まれた空間の前部に配置されたフードロックリインフォースメント１３と、アウターパネル１１およびフードロックリインフォースメント１３に挟まれた空間に配置された補助リインフォースメント１４とを備え、フードロックリインフォースメント１３の前端はフロントフードの前端から所定距離後方に位置するように配置されるとともに、補助リインフォースメント１４はフロントフードの前端からフードロックリインフォースメント１３の後端付近まで延びるように配置されたものが、下記特許文献１により公知である。

このフロントフードによれば、自動車の前面衝突時に、フードロックリインフォースメント１３の前端よりも前方のアウターパネル１１およびインナーパネル１２が補助リインフォースメント１４と共に圧壊して衝突エネルギーを吸収することができる。

またアウターパネル１およびインナーパネル２を結合した自動車のフロントフードの前部空間に断面が三角形状のレインフォース４を配置し、そのレインフォース４の後端の固定部３をインナーパネル２に固定し、前端の第２屈曲部４４をインナーパネル２の係止部２１に係止し、中央の第１屈曲部４１をアウターパネル１の下面に向かって上向きに突出させたものが、下記特許文献２により公知である。

このフロントフードによれば、前方から衝突荷重が加わると第２屈曲部４４が係止部２１から外れてレインフォース４が前後方向に座屈することで衝突エネルギーを吸収し、上方から衝突荷重が加わるとアウターパネル１の下面により第１屈曲部４１が下向きに押されてレインフォース４が上下方向に座屈することで衝突エネルギーを吸収することができる。

特開２００６−４４５４４号公報 特開２００１−２７８１２０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたものは、衝突荷重が上方から入力した場合に、補助リインフォースメント１４が衝突エネルギーを有効に吸収するための考慮がなされていない問題があった。

また上記特許文献２に記載されたものは、上方から強い衝突荷重が入力した場合に、レインフォース４の第２屈曲部４４がインナーパネル２の係止部２１から外れてしまい、レインフォース４が上下方向に簡単に座屈して衝突エネルギーを有効に吸収できない可能性があった。

バルクヘッドの上部から車体前方に張り出す部分がフロントフードと一体に構成されておらず、バンパーフェース本体部から上方に張り出すバンパーフェース上部で構成されている場合には、自動車の前面衝突時にバンパーフェース上部で前方および上方からの衝突エネルギーを有効に吸収することが必要になる。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、前方からの衝突および上方からの衝突の衝突エネルギーをバンパーフェース上部で有効に吸収できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、バンパーフェース本体部の上部に連なるバンパーフェース上部をバルクヘッドの上部でフロントフードの前端に臨ませた自動車のバンパーフェース構造において、前部が前記バンパーフェース上部の下面に接続されて後部が前記バルクヘッドの上面に接続された合成樹脂製の板状ブラケットを備え、前記板状ブラケットは、略平坦なブラケット本体部と、前記ブラケット本体部から前記バンパーフェース上部の下面に向かって上向きに突出する衝撃吸収部とを備えることを特徴とする自動車のバンパーフェース構造が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記衝撃吸収部は、車体前後方向に延びる左右の側壁部と、前記左右の側壁部の上部間を接続して上方に凸に湾曲する上壁部とを備え、前記上壁部は左右方向に延びる複数の陵線を介して前後方向に連なる複数の面で構成されることを特徴とする自動車のバンパーフェース構造が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記上壁部の前記稜線の数は、前記衝撃吸収部の前部側よりも後部側において多いことを特徴とする自動車のバンパーフェース構造が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、前記衝撃吸収部には、その強度を局部的に低下させる脆弱部が形成されることを特徴とする自動車のバンパーフェース構造が提案される。

また請求項５に記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、前記バンパーフェース上部の前面に装飾品を備えることを特徴とする自動車のバンパーフェース構造が提案される。

尚、実施の形態のエンブレム１１ｄは本発明の装飾品に対応し、実施の形態の側壁部２９ａおよび薄肉部２９ｃは本発明の脆弱部に対応する。

請求項１の構成によれば、バンパーフェース本体部の上部に連なるバンパーフェース上部の下面とバルクヘッドの上面とを接続する合成樹脂製の板状ブラケットは、略平坦なブラケット本体部と、ブラケット本体部からバンパーフェース上部の下面に向かって上向きに突出する衝撃吸収部とを備えるので、前方からの衝突の衝突エネルギーを衝撃吸収部を含む板状ブラケットの前後方向の座屈により吸収し、上方からの衝突の衝突エネルギーを板状ブラケットの衝撃吸収部の圧壊により吸収することが可能となり、前方からの衝突および上方からの衝突の何れの場合にも効果的なエネルギー吸収効果を得ることができる。

また請求項２の構成によれば、衝撃吸収部は、車体前後方向に延びる左右の側壁部と、左右の側壁部の上部間を接続して上方に凸に湾曲する上壁部とを備えるボックス構造であるため、その潰れ代を充分に確保してエネルギー吸収量を増加させることができる。また上壁部は左右方向に延びる複数の陵線を介して前後方向に連なる複数の面で構成されるので、稜線を折れ線として上壁部を変形を促進することができる。

また請求項３の構成によれば、上壁部の稜線の数が、衝撃吸収部の前部側よりも後部側において多いので、前方からの衝突および上方からの衝突の何れの場合においても衝撃吸収部を適切に変形させることができる。

また請求項４の構成によれば、衝撃吸収部にその強度を局部的に低下させる脆弱部を形成したので、脆弱部を起点として衝撃吸収部の変形を促すことでエネルギー吸収量のコントロールを可能にすることができる。

また請求項５の構成によれば、バンパーフェース上部の前面に装飾品を備えるので、車体前部の美観を高めることができる。

自動車の車体前部の斜視図。 図１の２−２線断面図。 図１の３部拡大図。 図３の４−４線断面図。 図２の５方向矢視図。 前方からの衝突時の作用説明図。 前上方からの衝突時の作用説明図。 上方前寄りからの衝突時の作用説明図。

以下、図１〜図８に基づいて本発明の実施の形態を説明する。尚、本明細書における前方、後方、右方および左方は、運転席に着座した乗員を基準として定義される。

図１および図２に示すように、自動車のフロントバンパー１１、左右のフロントフェンダー１２，１２およびフロントガラス１３に挟まれた位置に配置されてエンジンルーム１４の上方を覆うフロントフード（ボンネットフード）１５は、その骨格を構成するフードフレーム１６と、フードフレーム１６の上面に重ね合わされるフードスキン１７とを備える。

フロントバンパー１１は、バンパーフェース本体部１１ａと、バンパーフェース本体部１１ａの左右方向中央部から上方に突出するバンパーフェース上部１１ｂと、バンパーフェース本体部１１ａの下部に形成された開口よりなるエアインテーク部１１ｃと、バンパーフェース上部１１ｂの前面に設けられた装飾用のエンブレム１１ｄとを備えており、フロントフード１５を閉じた状態で、バンパーフェース上部１１ｂの後縁はフロントフード１５の前縁に連続的に連なっている。

図２および図５に示すように、後端を車体にヒンジ結合されたフロントフード１５の前部を閉位置でバルクヘッド２０の上部に係止すべく、フードフレーム１６の前部に前部ブラケット２１、後部ブラケット２２およびストライカブラケット２３を介してストライカ２４が支持される。前部ブラケット２１は矩形状の鋼板を左右方向に延びる複数の折れ線で折り曲げたもので、その前縁がフードフレーム１６の前部下面に溶接ｗ１される。

また後部ブラケット２２は矩形状の鋼板を左右方向に延びる複数の折れ線で折り曲げたもので、その後縁がフードフレーム１６の前部下面に溶接ｗ２される。そして上方に開口する「コ」字状のストライカ２４が溶接ｗ３された矩形状のストライカブラケット２３が、前部ブラケット２１の後縁および後部ブラケット２２の前縁に溶接ｗ４，ｗ５される。一方、バルクヘッド２０の上部後面に溶接ｗ６された支持ブラケット２６にフードロック２７が支持されており、フードロック２７のロック爪２７ａがストライカ２４に係合することでフロントフード１５が閉位置に係止される。

図１〜図４に示すように、バンパーフェース上部１１ｂの下面とバルクヘッド２０の上面とが、合成樹脂製の板状ブラケット１８で接続される。左右方向に細長い形状の板状ブラケット１８は、その前縁がバンパーフェース上部１１ｂの下面にタッピングスクリュー１９…で固定され、その後縁がバルクヘッド２０の上面にリベット２５…で固定される。板状ブラケット１８は概ね平坦なブラケット本体部２８と、ブラケット部２８から上方にボックス状に隆起する３個の同一形状の衝撃吸収部２９…とを備える。

各衝撃吸収部２９は、ブラケット本体部２８から側部折れ線ａ，ａを介して立ち上がる左右一対の五角形状の側壁部２９ａ，２９ａと、両側壁部２９ａ，２９ａの上縁間を接続する上壁部２９ｂとを備える。上壁部２９ｂの前縁および後縁は前部折れ線ｂおよび後部折れ線ｃを介してブラケット本体部２８に接続するとともに、左右方向に延びる３本の稜線ｄ，ｅ，ｆによって四つの面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分割されている。四つの面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが３本の折れ線ｄ，ｅ，ｆにおいて成す角度は、衝撃吸収部２９の外側（上側）に向かって凸である。両側壁部２９ａ，２９ａの厚さは上壁部２９ｂの厚さおよびブラケット本体部２８の厚さよりも薄くなっており、その側壁部２９ａ，２９ａ自体が上壁部２９ｂおよびブラケット本体部２８よりも脆弱な脆弱部を構成している。

後側の２本の稜線ｅ，ｆの下面と、衝撃吸収部２９の後方に左右方向に形成された稜線ｇ，ｈの下面とに、その肉厚を減少させる溝状の薄肉部２９ｃ…（図２の円内参照）が形成されており、これらの薄肉部２９ｃ…によって板状ブラケット１８の強度が局部的に低くなっている。

衝撃吸収部２９の上壁部２９ｂの四つの面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、稜線ｄ，ｅに挟まれた最も大きい面Ｂは、バンパーフェース上部１１ｂの下面に沿っている。面Ｂには前後方向に延びる３本の接着剤塗布溝２９ｄ…が形成されており、これらの接着剤塗布溝２９ｄ…に塗布された接着剤３０（図２参照）で面Ｂがバンパーフェース上部１１ｂの下面に接着される。

上壁部２９ｂのブラケット本体部２８からの上方への突出高さは衝撃吸収部２９の前部側よりも後部側において高くなっている。即ち、上壁部２９ｂの後部側にある前から２本目の稜線ｅが最も高くなっている。また３本の稜線ｄ，ｅ，ｆのうちの前から１本目の稜線ｄが衝撃吸収部２９の前部側にあり、前から２本目および３本目の稜線ｅ，ｆが衝撃吸収部２９の後部側にある。即ち、３本の稜線ｄ，ｅ，ｆは衝撃吸収部２９の後半部に密に配置される。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

自動車が歩行者等の障害物に前面衝突したとき、剛性の高いバルクヘッド２０から前方に張り出す部分、つまりバンパーフェース上部１１ｂおよび板状ブラケット１８で構成された部分が変形して衝突エネルギーを吸収する。

図６に示すように、フロントバンパー１１に例えば歩行者の腰部が接触して前方からの衝突荷重Ｆ１が入力すると、板状ブラケット１８の各衝撃吸収部２９が前後方向に圧縮され、その上壁部２９ｂの前部折れ線ｂ、稜線ｄ，ｅ，ｆおよび後部折れ線ｃならびに衝撃吸収部２９の後方の稜線ｇ，ｈが押し潰されて強く屈曲することで板状ブラケット１８が前後方向に座屈し、これと同時にバンパーフェース上部１１ｂが下向きに折れ曲がることで、バンパーフェース上部１１ｂが大きなストロークＳ１で後退して衝突エネルギーが効果的に吸収される。

このとき、衝撃吸収部２９の側壁部２９ａ，２９ａは薄肉に形成されていて容易に破断するため、上壁部２９ｂの座屈を促進してエネルギー吸収効果を高めることができる。また稜線ｅ，ｆ，ｇ，ｈの下面に溝状の薄肉部２９ｃ…が形成されているため、稜線ｅ，ｆ，ｇ，ｈにおける板状ブラケット１８の折れ曲がりが促進されてエネルギー吸収効果が更に高められる。

図７に示すように、フロントバンパー１１に例えば歩行者の大腿部が接触して前上方からの衝突荷重Ｆ２が入力すると、板状ブラケット１８がバルクヘッド２０にリベット２５…で固定された位置を支点にして、板状ブラケット１８およびバンパーフェース上部１１ｂに下向きの曲げモーメントが作用し、それらが下向きに撓み変形する。このとき、板状ブラケット１８の各衝撃吸収部２９の薄肉に形成された側壁部２９ａ，２９ａが容易に破断することで、上壁部２９ｂの稜線ｄ，ｅ，ｆおよび後部折れ線ｃならびに衝撃吸収部２９の後方の稜線ｇ，ｈが引き伸ばされながら下向きに変形するため、バンパーフェース上部１１ｂが後下方に大きなストロークＳ２で後退して衝突エネルギーが効果的に吸収される。

この場合にも、衝撃吸収部２９の側壁部２９ａ，２９ａの破断と、稜線ｅ，ｆ，ｇ，ｈの下面の薄肉部２９ｃ…の拡開とによって衝撃吸収部２９の潰れ変形が促進されるため、エネルギー吸収効果が高められる。

図８に示すように、フロントバンパー１１に例えば歩行者の頭部が接触して上方前寄りからの衝突荷重Ｆ３が入力した場合には、比較的に硬い頭部から板状ブラケット１８の衝撃吸収部２９に局部的な荷重が作用するため、衝撃吸収部２９の薄肉に形成された側壁部２９ａ，２９ａや、衝撃吸収部２９の周囲の側部折れ線ａ，ａ、前部折れ線ｂおよび後部折れ線ｃが破断して上壁部２９ｂが押し潰されるように圧壊することで、衝突エネルギーが効果的に吸収される。衝突荷重が大きい場合には、板状ブラケット１８が例えば後部折れ線ｃの位置で破断することもあり、この破断によって衝撃吸収ストロークが更に増加する。

以上のように、フロントバンパー１１に対する前方からの衝突の場合には、衝突エネルギーを板状ブラケット１８全体の前後方向の座屈により吸収し、前上方ないし上方前寄りからの衝突エネルギーを板状ブラケット１８の衝撃吸収部２９の圧壊により吸収することが可能となり、前方からの衝突および上方からの衝突の何れの場合にも効果的なエネルギー吸収効果を得ることができる。しかも衝突時以外の通常時には、衝撃吸収部２９…が補強リブとして機能して板状ブラケット１８の剛性が高められるため、フロントフード１５の開閉に伴う衝撃等には充分に耐えることができる。

また板状ブラケット１８の衝撃吸収部２９は、左右の側壁部２９ａ，２９ａと、それらの上部間を接続して上方に凸に湾曲する上壁部２９ｂとを備えるボックス構造であるため、その潰れ代を充分に確保してエネルギー吸収量を増加させることができる。また上壁部２９ｂは左右方向に延びる複数の陵線ｄ，ｅ，ｆを介して前後方向に連なる四つの面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで構成されるので、稜線ｄ，ｅ，ｆを折れ線として上壁部２９ｂの変形を促進することができるだけでなく、上壁部２９ｂのブラケット本体部２８からの上方への突出高さは衝撃吸収部２９の前部側よりも後部側において高いので、衝突荷重が前上方から入力された場合に上壁部２９ｂを効果的に変形させることができる。しかも上壁部２９ｂの稜線ｄ，ｅ，ｆの数が、衝撃吸収部２９の前部側よりも後部側において多いので、前方からの衝突および上方からの衝突の何れの場合にも衝撃吸収部２９を適切に変形させることができる。

また衝撃吸収部２９の薄肉に形成した側壁部２９ａ，２９ａあるいは薄肉部２９ｃを形成した稜線ｅ，ｆが起点となって衝撃吸収部２９の変形を促すことで、エネルギー吸収量のコントロールを可能にすることができる。しかも板状ブラケット１８は左右方向に並置された３個の衝撃吸収部２９…を備えるので、板状ブラケット１８の前部の車幅方向の任意の位置で衝撃吸収性能を高めることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態では板状ブラケット１８が３個の衝撃吸収部２９…を備えているが、衝撃吸収部２９の数は任意である。

また実施の形態では衝撃吸収部２９の上壁部２９ｂが３本の稜線ｄ，ｅ，ｆを備えているが、稜線の数は任意である。

また実施の形態では衝撃吸収部２９の脆弱部を稜線ｅ，ｆ上に形成した薄肉部２９ｃ，２９ｃで構成し、あるいは薄肉の側壁部２９ａ，２９ａ自体で構成しているが、衝撃吸収部２９に形成した開口や切欠きで脆弱部を構成することができる。

１１ａ バンパーフェース本体部
１１ｂ バンパーフェース上部
１１ｄ エンブレム（装飾品）
１５ フロントフード
１８ 板状ブラケット
２０ バルクヘッド
２８ ブラケット本体部
２９ 衝撃吸収部
２９ａ 側壁部（脆弱部）
２９ｂ 上壁部
２９ｃ 薄肉部（脆弱部）
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 面
ｄ，ｅ，ｆ 陵線

Claims (5)

1. バンパーフェース本体部（１１ａ）の上部に連なるバンパーフェース上部（１１ｂ）をバルクヘッド（２０）の上部でフロントフード（１５）の前端に臨ませた自動車のバンパーフェース構造において、
   前部が前記バンパーフェース上部（１１ｂ）の下面に接続されて後部が前記バルクヘッド（２０）の上面に接続された合成樹脂製の板状ブラケット（１８）を備え、前記板状ブラケット（１８）は、略平坦なブラケット本体部（２８）と、前記ブラケット本体部（２８）から前記バンパーフェース上部（１１ｂ）の下面に向かって上向きに突出する衝撃吸収部（２９）とを備えることを特徴とする自動車のバンパーフェース構造。
2. 前記衝撃吸収部（２９）は、車体前後方向に延びる左右の側壁部（２９ａ）と、前記左右の側壁部（２９ａ）の上部間を接続して上方に凸に湾曲する上壁部（２９ｂ）とを備え、前記上壁部（２９ｂ）は左右方向に延びる複数の陵線（ｄ，ｅ，ｆ）を介して前後方向に連なる複数の面（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）で構成されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車のバンパーフェース構造。
3. 前記上壁部（２９ｂ）の前記稜線（ｄ，ｅ，ｆ）の数は、前記衝撃吸収部（２９）の前部側よりも後部側において多いことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の自動車のバンパーフェース構造。
4. 前記衝撃吸収部（２９）には、その強度を局部的に低下させる脆弱部（２９ａ，２９ｃ）が形成されることを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の自動車のバンパーフェース構造。
5. 前記バンパーフェース上部（１１ｂ）の前面に装飾品（１１ｄ）を備えることを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の自動車のバンパーフェース構造。

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