JP2015189242A

JP2015189242A - 車体前部構造

Info

Publication number: JP2015189242A
Application number: JP2014065578A
Authority: JP
Inventors: 聡訓石井; Toshikuni Ishii; 藤原　誠二; Seiji Fujiwara; 誠二藤原
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2015-11-02
Anticipated expiration: 2034-03-27
Also published as: JP6339397B2

Abstract

【課題】バンパビームの湾曲形状に対応して、車両衝突に関する性能を向上させることのできる車体前部構造を提供する。
【解決手段】前後方向へ延びる左右一対のサイドフレーム１０と、各サイドフレーム１０の前方に配置され左右端部側よりも左右中央側が前方へ突出するバンパビーム２０と、各サイドフレーム１０の前端から前方へ延びバンパビーム２０を支持する左右一対のステー３０と、を備えた車体前部構造において、各ステー３０の後端側を、前後方向の圧縮荷重に対し、左右方向について内側よりも外側の方が抗力が高くなるよう構成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、バンパビームが固定されるステーを有する車体前部構造に関する。

一般に、自動車車両の前部にはバンパを構成するバンパビームが配設される。バンパビームは左右方向へ延び、ステーを介して、前後へ延びる各サイドフレームの前端に固定される（例えば、特許文献１参照）。車両の衝突の際にバンパビームに荷重が入力されると、バンパビーム及び車体が変形することにより、エネルギーが吸収される。

車体側の変形がサイドフレームにまで及ばない軽衝突の場合、ステー及びバンパビームを交換することで修理することができる。一方、車体側の変形がサイドフレームにまで及ぶ大衝突の場合、サイドフレームによりエネルギー吸収が図られる。

特開平１１−２６８６６３号公報

ところで、バンパビームは左右端部側よりも左右中央側が前方へ突出するよう湾曲して形成されているため、モーメントの作用により、大衝突時におけるバンパビームからサイドフレーム側への荷重伝達について、左右内側よりも左右外側の方が荷重を伝達し難くなっている。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、バンパビームの湾曲形状に対応して、車両衝突に関する性能を向上させることのできる車体前部構造を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明によれば、前後方向へ延びる左右一対のサイドフレームと、前記各サイドフレームの前方に配置され、左右端部側よりも左右中央側が前方へ突出するバンパビームと、前記各サイドフレームの前端から前方へ延び、前記バンパビームを支持する左右一対のステーと、を備え、前記各ステーの後端側は、前後方向の圧縮荷重に対し、左右方向について内側よりも外側の方が抗力が高い車体前部構造が提供される。

上記車体前部構造において、前記各ステーは、前後方向へ延び閉断面を有するステー本体と、前記ステー本体の後端側における左右外側の壁部に設けられたパッチと、を有する構成とすることができる。

上記車体前部構造において、前記ステー本体は、断面が多角形状に形成され、前記パッチは、前記ステー本体の少なくとも１つの角部を跨いで設けられる構成とすることができる。

本発明によれば、バンパビームの湾曲形状に対応して、車両衝突に関する性能を向上させることができる。

図１は、本発明の一実施形態を示す車体前部構造の外観斜視図である。図２は、車体前部構造の一部斜視図である。図３は、車体前部構造の一部平面図である。図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。図５は、車両衝突時におけるステーの変形状態を示す説明図であり、（Ａ）はステーが変形した状態を示し、（Ｂ）はサイドフレームが変形した状態を示す。

図１から図５は本発明の一実施形態を示すものであり、図１は車体前部構造の外観斜視図、図２は車体前部構造の一部斜視図、図３は車体前部構造の一部平面図、図４は図３のＡ−Ａ断面図、図５は車両衝突時におけるステーの変形状態を示す説明図である。

図１に示すように、車体１は、例えば鋼板をプレス成型したパネル状の部材を集成し、スポット溶接等で接合して構成されている。車体１は、前後方向へ延びる左右一対のサイドフレーム１０と、各サイドフレーム１０の前方に配置され左右方向へ延びるバンパビーム２０と、各サイドフレーム１０の前端から前方へ延びバンパビーム２０を支持するステー３０と、を備えている。

また、車体１は、車室とエンジンルームを仕切るトーボード５０と、前輪側とエンジンルームを仕切る左右一対のホイールエプロン６０と、を備えている。さらに、車体１は、各サイドフレーム１０の前端側を連結し左右へ延びるラジエータロアサポート７０と、ラジエータロアサポート７０の両端側から上方へ延びる左右一対のラジエータパネル８０と、ラジエータパネル８０の上端を連結し左右へ延びるラジエータアッパサポート９０と、を備えている。

各サイドフレーム１０は、正面視の断面が矩形状の閉断面となるよう形成されている。本実施形態においては、各サイドフレーム１０は、インナパネルとアウタパネルを接合して構成されている。また、サイドフレーム１０の前端には、サイドフレーム１０の本体から外側へ延びるフランジ１１が形成される。

バンパビーム２０は、左右方向について、中央部が各端部よりも前方へ張り出すように、湾曲して形成されている。図１に示すように、バンパビーム２０は、側面視の断面が閉断面となるよう形成されている。本実施形態においては、上下方向に並んで２つの閉断面が形成される。

図２に示すように、各ステー３０は、前後方向へ延びアウタパネル３１及びインナパネル３２からなるステー本体と、ステー本体３１の後端に設けられサイドフレーム１０と接続される接続パネル３４と、ステー本体３１の前端に設けられバンパビーム２０に固定される固定ブラケット３５と、を有している。ステー本体のアウタパネル３１には、パッチ３３が設けられる。

図４に示すように、ステー本体は断面が多角形状に形成される。ステー本体のアウタパネル３１は、水平方向に延びる上面部３１ａと、上面部３１ａの左右外端から左右外側へ向かって斜め下方へ延びる第１傾斜面部３１ｂと、第１傾斜面部３１ｂの下端から左右外側へ向かって斜め下方へ延びる第２傾斜面部３１ｃと、第２傾斜面部３１ｃの下端から下方へ延びる鉛直面部３１ｄと、鉛直面部３１ｄの下端から左右内側へ向かって斜め下方へ延びる第３傾斜面部３１ｅと、第３傾斜面部３１ｅの下端から左右内側へ向かって斜め下方へ延びる第４傾斜面部３１ｆと、第４傾斜面部３１ｆの下端から左右内側へ向かって延びる下面部３１ｇと、を有している。第１傾斜面部３１ｂは第２傾斜面部３１ｃよりも水平方向に対する傾きが緩く、第４傾斜面部３１ｆは第３傾斜面部３１ｅよりも水平方向に対する傾きが緩い。また、アウタパネル３１は、上面部３１ａの左右内端から上方へ延びる延在部３１ｈと、延在部３１ｈの上端から左右内側へ延びるフランジ部３１ｉと、を有している。

ステー本体のインナパネル３２は、水平方向に延びる上面部３２ｈと、上面部３２ｈの左右外端から左右外側へ向かって斜め下方へ延びる第１傾斜面部３２ａと、第１傾斜面部３２ａの下端から左右内側へ向かって斜め下方へ延びる第２傾斜面部３２ｂと、第２傾斜面部３２ｂの下端から下方へ延びる鉛直面部３２ｃと、鉛直面部３２ｃの下端から左右内側へ向かって斜め下方へ延びる第３傾斜面部３２ｄと、第３傾斜面部３２ｄの下端から左右外側へ向かって斜め下方へ延びる第４傾斜面部３２ｅと、第４傾斜面部３２ｅの下端から左右外側へ向かって延びる下面部３２ｇと、を有している。アウタパネル３１の上面部３１ａとインナパネル３２の上面部３２ｈとがスポット溶接等により固定され、アウタパネル３１の下面部３１ｇとインナパネル３２の下面部３２ｇとがスポット溶接等により固定される。

パッチ３３は、ステー本体の後端側における左右外側の壁部に設けられる。これにより、ステー３０の後端側は、前後方向の圧縮荷重に対し、左右方向について内側よりも外側の方が抗力が高くなっている。本実施形態においては、パッチ３３は、ステー本体のアウタパネル３１の後端側に設けられる。パッチ３３は、上下方向へ延びる鉛直面部３３ａと、鉛直面部３３ａの上端から左右内側へ向かって斜め上方へ延びる第１傾斜面部３３ｂと、鉛直面部３３ａの下端から左右内側へ向かって斜め下方へ延びる第２傾斜面部３３ｃと、を有している。また、第１傾斜面部３３ｂには円形の孔３３ｄが形成され、第２傾斜面部３３ｃには円形の孔３３ｅが形成される。

パッチ３３の鉛直面部３３ａがアウタパネル３１の鉛直面部３１ｄと重ねられ、パッチ３３の第１傾斜面部３３ｂがアウタパネル３１の第２傾斜面部３１ｃと重ねられ、パッチ３３の第２傾斜面部３３ｃがアウタパネル３１の第３傾斜面部３１ｅと重ねられる。すなわち、パッチ３３は、アウタパネル３１の第２傾斜面部３１ｃと鉛直面部３１ｄにより形成される角部と、鉛直面部３１ｄと第３傾斜面部３１ｅとにより形成される角部と、を跨いで形成される。

接続パネル３４は、正面視にてステー本体３１よりも大きな四角形状に形成され、サイドフレーム１０前端のフランジ１１と接続される。接続パネル３４とフランジ１１は、ボルト１２により締結されている。固定ブラケット３５は、バンパビーム２０の後部に沿う形状とされ、バンパビーム２０に溶接等により固定される。

以上のように構成された車体前部構造では、バンパビーム２０は、ステー３０を介してサイドフレーム１０と締結部材としての複数のボルト１２を利用して着脱自在に固定される。これにより、図５（Ａ）に示すように、軽衝突時にバンパビーム２０及びステー３０が損傷した場合、バンパビーム２０側を新品に交換することで、サイドフレーム１０側に何ら影響を与えることなく修理を行うことができる。

一方、大衝突時においては、図５（Ｂ）に示すように、ステー３０が軸方向に圧潰した後に、ステー３０の後方に位置するサイドフレーム１０が変形する。このとき、バンパビーム２０が左右中央側が前方へ突出するよう湾曲して形成されているため、モーメントの作用により、バンパビーム２０からサイドフレーム１０側への荷重伝達について、左右内側よりも左右外側の方が荷重を伝達し難くなっている。本実施形態においては、ステー本体の後端側にパッチ３３が設けられていることで、ステーの後端側では、左右外側の方が前後方向の入力に対して大きな抗力が生じる。これにより、ステー３０がある程度潰れた後にサイドフレーム１０に対して的確に荷重を伝達することができ、サイドフレーム１０に効率良くエネルギーを吸収させることができる。

尚、パッチ３３は、ステー本体の後端側における左右外側にのみ設けられているので、軽衝突時にステー３０の圧潰が阻害されることはない。これにより、軽衝突時のストローク量は十分に確保され、軽衝突の性能が損なわれることはない。

また、ステー本体の断面が多角形状に形成され、パッチ３３がステー本体の角部を跨いで設けられることから、パッチ３３により効率良くステー３０を補強することができる。これにより、大衝突時に比較的高い抗力を生じさせることができる。

尚、前記実施形態においては、ステー本体の左右外側の壁部にパッチ３３を設けたものを示したが、例えば、アウタパネル３１の後端側の板厚をインナパネル３２の後端側の板厚よりも大きくしたり、アウタパネル３１の後端側の材料をインナパネル３２の後端側の材料よりも硬くしたりしてもよい。さらには、例えば断面の多角形の角数を変化させるなど、ステー３０の後端外側の断面形状を他の部分に対して異なるようにしてもよい。要は、ステー３０の後端側が、前後方向の圧縮荷重に対し、左右方向について内側よりも外側の方が抗力が高ければよい。

また、前記実施形態においては、パッチ３３がステー本体の２つの角部を跨いで設けられるものを示したが、跨ぐ角部の数はいくつであってもよい。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

１車体
１０サイドフレーム
２０バンパビーム
３０ステー
３１アウタパネル
３２インナパネル
３３パッチ

Claims

前後方向へ延びる左右一対のサイドフレームと、
前記各サイドフレームの前方に配置され、左右端部側よりも左右中央側が前方へ突出するバンパビームと、
前記各サイドフレームの前端から前方へ延び、前記バンパビームを支持する左右一対のステーと、を備え、
前記各ステーの後端側は、前後方向の圧縮荷重に対し、左右方向について内側よりも外側の方が抗力が高い車体前部構造。
前記各ステーは、
前後方向へ延び閉断面を有するステー本体と、
前記ステー本体の後端側における左右外側の壁部に設けられたパッチと、を有する請求項１に記載の車体前部構造。
前記ステー本体は、断面が多角形状に形成され、
前記パッチは、前記ステー本体の少なくとも１つの角部を跨いで設けられる請求項２に記載の車体前部構造。