JP2014218143A - 車両前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】衝突時における歩行者の脚部の屈曲を抑制し、歩行者への負荷を軽減することが可能な車両前部構造を提供する。
【解決手段】車両前部構造の構成は、車両前部において上下方向に延びる縦部材１１０ａと、前端が縦部材の背面に接合され車両後方に延びる構造部材１２０ａとを備え、縦部材の上下端部の前方にそれぞれ配置されるアッパアブソーバ１８０およびロアアブソーバ１４０と、縦部材の後方に配置される横部材１３０ａとを更に備え、前方からの荷重を受けることによってアッパアブソーバおよびロアアブソーバが変形しさらに縦部材の構造部材との接合箇所より上方の部位および下方の部位が後方に撓んだ際に、接合箇所での縦部材の前端と、変形後のアッパアブソーバおよびロアアブソーバの前端とが車両前後方向で同じ位置となるよう、横部材は、撓んだ後の縦部材の上方の部位を支持する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両前部において上下方向に延びる縦部材と、前端が縦部材の背面に接合され車両後方に延びる構造部材とを備える車両前部構造に関するものである。

車体と衝突体との衝突では、衝突体が歩行者であった場合、歩行者の脚部に車体からの荷重がかかっていた。特に、車両前部の内部には硬い部材が設けられているため、これらの部材から歩行者に荷重がかかる。この荷重により、歩行者の脚部、特に膝より下の脛が前後方向に振られると、膝の角度変化が大きくなり、膝への負荷が増大するという問題があった。

そこで例えば特許文献１には、バンパリインフォースの前方を覆う収納位置と、収納位置より下方に配置されバンパリインフォースより車体前方に突出する作動位置とへ移動可能な可動バンパを有する車体前部構造が開示されている。特許文献１に記載の車体前部構造によれば、作動位置に移動した可動バンパが衝突体の下方部位に当接するため荷重を吸収することができ、衝突体の上方部位と下方部との間に発生する屈曲を抑制することが可能であるとされている。

特開２００５−１３２２５８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の車体前部構造では、車速データに基づいて可動バンパの位置を定めていて、可動バンパは、車速が低速または高速の場合には収納位置に、中速の場合には作動位置に位置する。したがって、車速が低速または高速の場合には、衝突体である歩行者は従来と同様に車体に衝突することとなり、上方部位と下方部との間に発生する屈曲を抑制することができない。

本発明は、このような課題に鑑み、衝突時における歩行者、特に歩行者の脚部の屈曲を抑制し、歩行者への負荷を軽減することが可能な車両前部構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明にかかる車両前部構造の代表的な構成は、車両前部において上下方向に延びる縦部材と、前端が縦部材の背面に接合され車両後方に延びる構造部材とを備える車両前部構造であって、縦部材の上下端部の前方にそれぞれ配置されるアッパアブソーバおよびロアアブソーバと、縦部材の後方に配置される横部材とを更に備え、前方からの荷重を受けることによってアッパアブソーバおよびロアアブソーバが変形しさらに縦部材の構造部材との接合箇所より上方の部位および下方の部位が後方に撓んだ際に、接合箇所での縦部材の前端と、変形後のアッパアブソーバおよびロアアブソーバの前端とが車両前後方向で同じ位置となるよう、横部材は、撓んだ後の縦部材の上方の部位を支持することを特徴とする。

上記構成によれば、荷重が負荷された際に縦部材において、構造部材との接合箇所より上方の部位および下方の部位が後方に撓むことができる。そのため、変形によって荷重を吸収するアッパアブソーバおよびロアアブソーバ（以下、これら両方をさすときはアブソーバと称する）を最大限変形させる、すなわち最大限潰れさせることができる。したがって、アブソーバの荷重吸収性能を最大限発揮させることが可能となる。またアブソーバが完全に変形するととともに縦部材が撓むことによって、更なる荷重吸収効果を得ることが可能となる。

更に、変形後のアブソーバの前端と、縦部材における構造部材との接合箇所とが車両前後方向で同じ位置になることにより、歩行者の脚部を直線的に受け止めることが可能となる。したがって、歩行者の脚部の屈曲を抑制し、特に歩行者の膝への負荷を軽減することが可能となる。

上記横部材は、車両の前部ドア開口の前側を構成するフロントピラーに連結されているとよい。これにより、衝突時の荷重を、フロントピラーを通じて車両全体で受け止めることが可能となる。

上記ロアアブソーバは、構造部材の下方に配置されて車幅方向に延びラジエータを支持するラジエータサポートメンバであり、横部材は、構造部材に接合されエンジンルームの側面を構成するカウルサイドメンバであるとよい。かかる構成のようにラジエータサポートメンバをロアアブソーバとすることにより、部品点数の増加を抑制しつつ、上述した効果を得ることが可能となる。また上記のラジエータサポートメンバおよびカウルサイドメンバのうち、一方は外側から、他方は内側から縦部材に接合されるとよい。これにより、荷重が負荷された際の縦部材の捩れを防ぎ、荷重吸収性能を高めることが可能となる。

当該車両前部構造は、前記構造部材と前記縦部材との接合箇所に設けられそれらに跨るように屈曲したL字状のリンフォースを更に備えるとよい。これにより、リンフォースの厚みや屈曲の角度を調整することで、縦部材の構造部材との接合箇所より上方の部位および下方の部位における撓みの度合いを調節することが可能となる。

上記構造部材の前端は、直立した平均的な成人男性の膝より下に位置するとよい。これにより、歩行者の脚部において、膝より下方は、縦部材における構造部材との接合箇所およびロアアブソーバによって受け止められ、膝近傍はアッパアブソーバによって受け止められる。したがって、上述した効果を好適に得ることが可能となる。

本発明によれば、衝突時における歩行者、特に歩行者の脚部の屈曲を抑制し、歩行者への負荷を軽減することが可能な車両前部構造を提供することができる。

本実施形態にかかる車両前部構造の斜視図である。 図１の車両前部構造を左側から観察した側面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本実施形態にかかる車両前部構造１００の斜視図である。図２は、図１の車両前部構造１００を左側から観察した側面図であり、図２（ａ）は衝突体１９０との衝突前の状態を図示していて、図２（ｂ）は衝突体１９０との衝突時の状態を図示している。なお図２では、衝突体１９０として成人男性の脚部模型を図示している。

図１に示すように、本実施形態の車両前部構造１００では、車両前部において上下方向に延びる縦部材としてバンパーブレース１１０ａおよび１１０ｂが左右に配置されている。バンパーブレース１１０ａ・１１０ｂの背面には、その上下方向の中途部において、車両後方に延びる構造部材であるサイドメンバ１２０ａおよび１２０ｂの前端がそれぞれ接合されている。

またバンパーブレース１１０ａ・１１０ｂの背面には、バンパーブレース１１０ａ・１１０ｂの後方で車両後方に延びる横部材であるカウルサイドメンバ１３０ａおよび１３０ｂがサイドメンバ１２０ａ・１２０ｂの上方において接合されている。カウルサイドメンバ１３０ａ・１３０ｂは、エンジンルーム（不図示）の側面を構成する部材である。更に、バンパーブレース１１０ａ・１１０ｂの下端には、構造部材であるサイドメンバ１２０ａ・１２０ｂより下方に配置されて車幅方向に延びラジエータ（不図示）を支持するラジエータサポートメンバ１４０が接合されている。なお、本実施形態の車両前部構造１００は左右対称な構成を有するため、以下、左側、すなわちバンパーブレース１１０ａ側の構成を例示して説明する。

本実施形態の特徴として、縦部材であるバンパーブレース１１０ａの上下端部の前方には、アッパアブソーバおよびロアアブソーバがそれぞれ配置される。具体的には、本実施形態では、図１に示すようにバンパーブレース１１０ａの上端近傍には、その前面に、前方に凸なハット形状のアッパアブソーバ１８０が設けられている。またバンパーブレース１１０ａの下端近傍では、そこに配置されるラジエータサポートメンバ１４０がロアアブソーバとして機能する。

上記構成により、図２（ａ）に示すように衝突体１９０との衝突時において、膝部１９２はアッパアブソーバ１８０によって受け止められ、脛部１９４は、ロアアブソーバであるラジエータサポートメンバ１４０によって受け止められる。そして、衝突時の前方からの荷重を吸収しながらアッパアブソーバ１８０、およびロアアブソーバであるラジエータサポートメンバ１４０のリブ１４２は、後方に潰れながら変形する。このとき、アッパアブソーバ１８０、およびラジエータサポートメンバ１４０のリブ１４２が潰れ切る、すなわち変形しきるとともに、バンパーブレース１１０ａにおいて、サイドメンバ１２０ａとの接合箇所（以下、接合箇所１１２と称する）より上方の部位および下方の部位（以下、上部および下部と称する）が、図２（ｂ）に示す一点鎖線に示すように撓むことにより、更に荷重が吸収される。

ここで、仮にバンパーブレース１１０ａが上部および下部のすべての部位において、サイドメンバ１２０ａのように強固な構造部材に接合されていた場合、上部および下部は撓む（しなる）ことができず、それらは突っ張った状態となって反力を受けてしまう。このため、アブソーバを潰しきることができず、アブソーバによる荷重吸収性能を十分に得ることができなくなってしまう。これに対し、本実施形態のようにバンパーブレース１１０ａの上部および下部が撓むことが可能である、すなわちバンパーブレース１１０ａの上部および下部が撓み代を有していることで、アブソーバの潰れ残りがなくなるため、その荷重吸収性能を最大限発揮させることが可能となる。またバンパーブレース１１０ａが撓むことができることで、その変形に自由度を持たせられるため、不規則な荷重、ひいては様々な衝突挙動に対応することが可能となる。

また本実施形態の特徴として、上述したように前方からの荷重によって撓んだバンパーブレース１１０ａの上部は、図２（ｂ）に示すように接合箇所１１２での縦部材であるバンパーブレース１１０ａの前端と、アッパアブソーバ１８０の変形後の前端位置１８０ａ、およびロアアブソーバであるラジエータサポートメンバ１４０の変形後の前端位置１４０ａとが車両前後方向で同じ位置となるよう、横部材であるカウルサイドメンバ１３０ａによって支持される。これにより、接合箇所１１２、変形後のアッパアブソーバ１８０の前端位置１８０ａ、および変形後のラジエータサポートメンバ１４０の前端位置１４０ａは、車両の前後方向において図２（ｂ）に示すよう破線のように同一直線上に位置することとなる。これにより、歩行者の脚部（衝突体１９０）は車両前部において直線的に受け止められる。したがって、歩行者の脛部（衝突体１９０の脛部１９４）が前後方向へ振られることが防がれ、歩行者の脚部の屈曲、すなわち膝の角度変化を抑制することができる。故に、歩行者の膝への負荷を軽減することが可能となる。

なお、上述した効果を高めるために、ロアアブソーバとして機能するラジエータサポートメンバ１４０、および横部材であるカウルサイドメンバ１３０ａは、一方がバンパーブレース１１０ａに対して外側から接合され、他方がバンパーブレース１１０ａに対して内側から接合されるとよい。これにより、荷重によるバンパーブレース１１０ａの捩れを防ぐことができ、上述した荷重吸収性能をより安定的に得ることが可能となる。

また図２（ａ）および（ｂ）に示すように、構造部材であるサイドメンバ１２０ａの前端は、上下方向において、直立した平均的な成人男性の膝（衝突体１９０の膝部１９２）より下に位置するよう配置されるとよい。これにより、衝突体１９０（脚部）において、膝部１９２より下方の脛部１９４は、バンパーブレース１１０ａにおけるサイドメンバ１２０ａとの接合箇所およびロアアブソーバであるラジエータサポートメンバ１４０によって、膝部１９２はアッパアブソーバ１８０によって受け止められるため、上述した効果を好適に得ることが可能となる。

更に本実施形態では、図１に示すように、横部材であるカウルサイドメンバ１３０ａを、その上方に配置されるランプサポートメンバ１５０およびダッシュサイドパネル１６０を介して、車両の前部ドア開口（不図示）の前側を構成するフロントピラー１７０に連結している。これにより、アブソーバやバンパーブレース１１０ａに大きな荷重（過荷重）が負荷された際に、フロントピラー１７０ひいては車両全体でその荷重を受け止めることができる。また部材同士の接合箇所が増えることにより、車両前部構造１００全体の強度を向上させることも可能となる。

なお、本実施形態では、カウルサイドメンバ１３０ａは、ランプサポートメンバ１５０およびダッシュサイドパネル１６０を介して間接的にフロントピラー１７０に連結される場合を例示したが、これに限定するものではない。カウルサイドメンバ１３０ａは、ランプサポートメンバ１５０やダッシュサイドパネル１６０以外の部材を介してフロントピラー１７０に連結されてもよいし、または他の部材を介さずに直接的にフロントピラー１７０に連結されていてもよい。

図３は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３に示すように、本実施形態では、バンパーブレース１１０ａとサイドメンバ１２０ａとの接合箇所に、それらに跨るように屈曲したL字状のリンフォース１８２を設けている。このように、バンパーブレース１１０ａの上部および下部の撓みの起点となる接合箇所１１２（図１参照）にリンフォース１８２を設けることにより、リンフォース１８２の厚みや屈曲の角度を調整することで、バンパーブレース１１０ａの上部および下部の撓み度合いを調節することができ、それらの過度な撓みを防ぐことが可能となる。

上記説明したように、本実施形態にかかる車両前部構造１００によれば、荷重が負荷された際にバンパーブレース１１０ａの上部および下部が後方に撓むことにより、アブソーバを完全に変形させることができ、アブソーバの荷重吸収性能を最大限発揮させることが可能となる。またバンパーブレース１１０ａの上部および下部が後方に撓むことそのものによっても荷重が吸収されるため、歩行者への負荷を更に抑制することが可能となる。また変形後のアブソーバの前端と、バンパーブレース１１０ａにおけるサイドメンバ１２０ａとの接合箇所１１２とが車両前後方向で同じ位置になることにより、車両前部構造１００において歩行者の脚部が直線的に受け止められるため、歩行者の脚部の屈曲を防ぎ、歩行者の膝への負荷を飛躍的に軽減することができる。

なお、上記説明した実施形態では、横部材であるカウルサイドメンバ１３０ａを縦部材であるバンパーブレース１１０ａに接合する場合を例示して説明したが、これに限定するものではない。カウルサイドメンバ１３０ａは、必ずしもバンパーブレース１１０ａに接合される必要はなく、撓んだバンパーブレース１１０ａの上部を支持可能であれば、接合されない場合であっても上述した効果を得ることが可能である。

また本実施形態では、バンパーブレース１１０ａの前面に、前方に凸なハット形状のアッパアブソーバ１８０を設ける構成を例示したが、これに限定するものではない。アッパアブソーバ１８０は、他の形状であってもよく、またバンパーブレース１１０ａと一体の構成としたり、本実施形態のロアアブソーバのように、バンパーブレース１１０ａの上部の前方に配置される他の部材をアッパアブソーバとして機能させたりしてもよい。同様に、ロアアブソーバについても、本実施形態ではラジエータサポートメンバ１４０をロアアブソーバとして例示したが、これにおいても限定されず、本実施形態のアッパアブソーバのように他の部材をバンパーブレース１１０ａの下部の前方に設けてもよいし、バンパーブレース１１０ａと一体の構成としてもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、車両前部において上下方向に延びる縦部材と、前端が縦部材の背面に接合され車両後方に延びる構造部材とを備える車両前部構造に利用することができる。

１００…車両前部構造、１１０ａ…バンパーブレース、１１０ｂ…バンパーブレース、１１２…接合箇所、１２０ａ…サイドメンバ、１２０ｂ…サイドメンバ、１３０ａ…カウルサイドメンバ、１３０ｂ…カウルサイドメンバ、１４０…ラジエータサポートメンバ、１４０ａ…前端位置、１５０…ランプサポートメンバ、１６０…ダッシュサイドパネル、１７０…フロントピラー、１８０…アッパアブソーバ、１８０ａ…前端位置、１８２…リンフォース、１９０…衝突体、１９２…膝部、１９４…脛部

Claims (5)

1. 車両前部において上下方向に延びる縦部材と、前端が該縦部材の背面に接合され車両後方に延びる構造部材とを備える車両前部構造であって、
   前記縦部材の上下端部の前方にそれぞれ配置されるアッパアブソーバおよびロアアブソーバと、
   前記縦部材の後方に配置される横部材とを更に備え、
   前方からの荷重を受けることによって前記アッパアブソーバおよびロアアブソーバが変形しさらに前記縦部材の前記構造部材との接合箇所より上方の部位および下方の部位が後方に撓んだ際に、該接合箇所での前記縦部材の前端と、前記変形後のアッパアブソーバおよびロアアブソーバの前端とが車両前後方向で同じ位置となるよう、前記横部材は、前記撓んだ後の縦部材の上方の部位を支持することを特徴とする車両前部構造。
2. 前記横部材は、車両の前部ドア開口の前側を構成するフロントピラーに連結されていることを特徴とする請求項１に記載の車両前部構造。
3. 前記ロアアブソーバは、前記構造部材の下方に配置されて車幅方向に延びラジエータを支持するラジエータサポートメンバであり、
   前記横部材は、前記構造部材に接合されエンジンルームの側面を構成するカウルサイドメンバであることを特徴とする請求項１または２に記載の車両前部構造。
4. 当該車両前部構造は、前記構造部材と前記縦部材との接合箇所に設けられそれらに跨るように屈曲したL字状のリンフォースを更に備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両前部構造。
5. 前記構造部材の前端は、直立した平均的な成人男性の膝より下に位置することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両前部構造。

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