JP2017171133A - 車両用バンパ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】カラーナットをバンパに接合する際の熱ひずみを抑制することができる車両用バンパ構造を提供すること。
【解決手段】車両用バンパ構造は、車幅方向に延在するバンパビーム２１と、バンパビーム２１に取り付けられるアイボルト取付用のカラーナット３と、バンパビーム２１に固定されたバンパビーム取付プレート２２と、を備えている。カラーナット３は、車体前後方向に延在する円筒部本体３１と、円筒部本体３１の車体前後方向の中央部に設けられた接合フランジ部３ｃと、円筒部本体３１の内壁３ｂに形成された雌ねじ部３ｄと、を有している。円筒部本体３１の車体前後方向の一方側は、バンパビーム取付プレート２２を貫通して前記バンパビーム２１に固定している。接合フランジ部３ｃは、バンパビーム取付プレート２２の車体前後方向の他方側表面２２ｂに接合している。
【選択図】図３

Description

本発明は、牽引に使用されるアイボルトが取り付けられるカラーナットを備えた車両用バンパ構造に関する。

従来、車両を牽引する牽引用フック（アイボルト）は、バンパフェイスに形成された挿通孔からバンパ内に挿入させて、バンパ内に設けた取付ボルト（カラーナット）のねじ孔に螺着させることによって取り付けられる（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のリヤバンパにおける牽引用フックの取付構造は、牽引用フックが螺着される取付ボルトと、バンパビーム内に挿設されて取付ボルトを挿通させるためのカラーと、取付ボルトをリヤフレームに固定するための支持ナットと、を備えている。

しかし、特許文献１に記載の牽引用フックの取付構造は、牽引用フックが螺着される部材が、取付ボルトと、カラーと、支持ナットとで構成されているため、部品点数が増加するという問題点があった。

このような問題点を解消して部品点数を削減したものとしては、例えば、特許文献２に記載された車両牽引装置が知られている。特許文献２に記載の車両用牽引装置は、フック（アイボルト）の雄ねじ部を、ナット部材（カラーナット）の雌ねじ部に螺着させているので、部品点数が少ない。ナット部材は、フランジ部をサイドメンバの蓋体に溶接してサイドメンバに連結されている。そのナット部材は、バンパリインフォースを挿通して雄ネジ部にナットを締結することで、バンパリインフォースに固定されている。

実開平４−３９９１１号 特開２００４−３３８６６６号公報

特許文献２に記載の車両用牽引装置は、サイドメンバの蓋体にナット部材のフランジ部を溶接していることで、入熱箇所が端部にあって、かつ、ナット部材が前後非対称形状に形成されている。このため、ナット部材は、溶接時に雌ネジ部に熱ひずみが発生して、フックを螺合させ難くなるという問題点があった。

そこで、本発明は、アイボルト取付用のカラーナットをバンパに接合する際の熱ひずみを抑制することができる車両用バンパ構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための手段として、本発明に係る車両用バンパ構造は、車幅方向に延在するバンパビームと、前記バンパビームに取り付けられるアイボルト取付用のカラーナットと、前記バンパビームに固定されたバンパビーム取付プレートと、を備え、前記カラーナットは、車体前後方向に延在する円筒部本体と、前記円筒部本体の車体前後方向の中央部に設けられた接合フランジ部と、前記円筒部本体の内壁に形成された雌ねじ部と、を有し、前記円筒部本体の車体前後方向の一方側は、前記バンパビーム取付プレートを貫通して前記バンパビームに固定し、前記接合フランジ部は、前記バンパビーム取付プレートの車体前後方向の他方側表面に接合していることを特徴とする。

かかる構成によれば、車両用バンパ構造のアイボルト取付用のカラーナットは、円筒部本体に接合フランジ部と、雌ねじ部と、を有していることで、ナット部材の機能と、カラー部材の機能とを果すため、部品点数を削減することができる。
また、カラーナットは、円筒部本体の車体前後方向の中央部に接合フランジ部を設けているので、接合フランジ部をバンパビーム取付プレートに接合した際に、接合時の熱を車体前後方向に均等に分散させることができるため、熱ひずみが発生するのを抑制することができる。
カラーナットは、接合フランジ部をバンパビーム取付プレートの車体前後方向の他方側表面に接合して固定しているので、衝突時に、溶接部に亀裂ができたとしても、バンパビームの圧潰変形による衝突エネルギー（衝突荷重）の吸収性に影響しないように配置することができる。
例えば、歩行者保護用の衝撃吸収部材を設置したことによって、アイボルトの長さが長くなった場合であっても、円筒部本体の車体前後方向の他方側の長さを長くすることで、牽引時に、アイボルトを比較的小さな力で支えることができる。このため、牽引時に、バンパビーム取付プレートと接合フランジ部との溶接部にかかる力を軽減させることができる。その結果、アイボルトで車両を牽引するときの牽引荷重に対する牽引強度（以下、単に「牽引強度」という）を高くすることも可能である。

また、前記カラーナットは、前記接合フランジを中心とする対称形状に形成されていることが好ましい。

かかる構成によれば、カラーナットが接合フランジを中心とする対称形状に形成されていることで、円筒部本体の接合フランジから車体前後方向の長さが均等に形成されるため、牽引時にアイボルトからカラーナットにかかるこじれを軽減させて、支点の応力の集中を抑制することができる。

また、前記円筒部本体の前記接合フランジ部より車体前後方向の一方側に形成された一方側円筒部は、前記バンパビームに形成された貫通孔に隙間を介して貫通し、前記バンパビームの一方側壁部に接合部材を介して固定されていることが好ましい。

かかる構成によれば、カラーナットは、円筒部を、バンパビームの貫通孔に隙間を介して貫通して、バンパビームの一方側壁部に接合部材を介して固定されているので、バンパビームとの位置決めが不要となるため、組付性を向上させることができる。

また、前記バンパビームは、車体前後方向の他方側に開口する略ハット断面形状に形成された断面ハット形状部と、車体前後方向の一方側に車幅方向に延設されたビード形状の溝部と、を有していることが好ましい。

かかる構成によれば、バンパビームは、車体前後方向の他方側に開口する断面ハット形状部と、車体前後方向の一方側に車幅方向に延設されたビード形状の溝部と、を有していることで、補強されているため、軽量化を図ることができると共に、衝突に対する剛性を向上させることができる。

また、前記一方側円筒部は、前記溝部の底部に形成された前記貫通孔に隙間を介して貫通し、前記溝部に隣接された前記一方側壁部に前記接合部材を介して固定されていることが好ましい。

かかる構成によれば、カラーナットの一方側円筒部が貫通される貫通孔は、バンパビームの溝部の底部に形成されていることによって、溝部が補強用ビードの役目をするため、一方側円筒部をしっかりと支持することができる。また、一方側円筒部が接合部材を介して固定されるバンパビームの一方側壁部は、溝部に隣接されていることによって、溝部の稜線で補強されているため、強度剛性を向上させることができる。

また、前記バンパビームは、車幅方向の両端部から中央部へ断面積が増大するように形成されていることが好ましい。

かかる構成によれば、バンパビームは、車幅方向の両端部から中央部に亘って断面積が増大するように形成されていることによって、車両前方、または、車両後方からの全面衝突時に対する耐力を向上させることができる。

また、前記バンパビームは、車体前後方向の一方側に歩行者保護用の衝撃吸収部材を備え、前記衝撃吸収部材は、車体前後方向の一方端より車体前後方向の他方側に、前記カラーナットに装着するアイボルトを挿通させるためのアイボルト挿通孔を形成していることが好ましい。

かかる構成によれば、バンパビームの車体前後方向の一方側に設けられた衝撃吸収部材は、衝突時に、車体前後方向の一方端が圧潰変形して衝撃を吸収することで、歩行者等の被衝突部を保護する性能を向上させることができる。また、アイボルトは、衝撃吸収部材の車体前後方向の一方端より車体前後方向の他方側にアイボルト挿通孔があるので、衝突吸収性能を維持しながら、カラーナットにバンパビームを容易に着脱させることができる。

また、前記バンパビームは、前記断面ハット形状部の上下に形成された鍔部と、前記溝部と、を前記バンパビーム取付プレートに重ねた状態で、サイドフレームの一方側端部に設けられた連結フランジに、少なくとも三点固定で固定していることが好ましい。

かかる構成によれば、バンパビームは、補強用の稜線を形成する断面ハット形状部の鍔部と溝部とを、バンパビーム取付プレートに重ねた状態で、サイドフレームの一方側端部の連結フランジに三点固定したことで、しっかりとサイドフレームに連結することができる。これにより、車両を牽引するときの牽引荷重をサイドフレームで確実に支持することができる。

また、前記バンパビームは、前記バンパビーム取付プレートを介してバルクヘッドに固定されていることが好ましい。

かかる構成によれば、バンパビームは、バンパビーム取付プレートを介してバルクヘッドに固定されているので、バンパビームをバルクヘッドに仮固定して一体化した後、この一体化したものをサイドフレームに固定することができる。このため、組付作業の作業性を向上させることができる。

また、前記衝撃吸収部材は、前記バンパビームの上面部から車体前後方向の一方側に延出された上壁部と、前記バンパビームの下面部から車体前後方向の一方側に延出された下壁部と、前記上壁部及び前記下壁部の車体前後方向の他方側端部にそれぞれ形成されたバンパビーム固定部と、前記上壁部及び前記下壁部の車体前後方向の他方側端部の前記バンパビーム固定部以外の箇所に形成された切欠部と、を有し、前記上壁部及び前記下壁部の車体前後方向の一方側部位は、前記バンパビームの一方側表面の一方側に配置されていることが好ましい。

かかる構成によれば、衝撃吸収部材は、切欠部が形成されていることによって、軽量化させることができるため、バンパビームの断面開き、及び、ねじれ変形を抑制することができる。また、例えば、車両に歩行者が一方側から衝突した場合、衝撃吸収部材の一方側表面に歩行者の脚部が衝突することによって、上壁部と下壁部とが変形して後退するので、衝突エネルギーを吸収することが可能である。

本発明に係る車両用バンパ構造は、カラーナットをバンパに接合する際の熱で発生する熱ひずみを抑制することができる。

本発明の実施形態に係る車両用バンパ構造の一例を示す要部斜視図であり、バンパフェイスを取り外した状態を示す。 車両用バンパ構造を示す要部正面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ拡大断面図である。 衝撃吸収部材を取り外した状態のバンパを示す拡大斜視図である。 バンパを示す拡大斜視図である。 バンパを示す拡大平面図である。 バンパを示す拡大底面図である。 図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ拡大断面図である。 図６のＩＸ−ＩＸ拡大断面図である。 バンパビームの取り付け状態を示す要部分解斜視図である。 バンパビームが取り付けられるサイドフレームの前端部を示す要部拡大斜視図である。 カラーナットの組付手順を示す要部拡大縦断面図であり、（ａ）はカラーナットにバンパビーム取付プレートを設置したときの状態を示す、（ｂ）はバンパビームを設置したときの状態を示す、（ｃ）は接合部材及び衝撃吸収部材を設置したときの状態を示す。

以下、図１〜図１２に基づき本発明の実施形態に係る車両用バンパ構造の一例を説明する。
なお、車両の進行方向を「前」、後退方向を「後」、鉛直上方側を「上」、鉛直下方側を「下」、車幅方向を「左」、「右」として適宜説明する。以下、車体前部１ａのバンパ２にアイボルト取付用のカラーナット３を備えた車両Ｃの場合を例に挙げて本発明を説明する。

＜車両＞
車両Ｃは、図１に示すように、車体１に、車幅方向に延在するバンパ２と、バンパ２に取り付けられたアイボルト取付用のカラーナット３と、を有するものであればよく、その形式及び種類は特に限定されない。つまり、車両Ｃは、車体前部１ａまたは車体後部にバンパ２を有している乗用車、バス、作業車等の全ての対応可能である。以下、車体前部１ａにバンパ２を設けた乗用車の場合を例に挙げて説明する。

＜車体＞
図１に示すように、車体１の車体前部１ａには、カラーナット３を備えたバンパ２と、バンパ２を架設した矩形のバルクヘッド６と、バルクヘッド６の左右両端部に連結されたサイドフレーム５と、バルクヘッド６の前側下端部に取り付けられたロアプレート７と、を備えている。
以下、車体１の右側にカラーナット３を設置した場合を例に挙げて説明する。また、車体前部１ａは、略左右対称であるため、以下、カラーナット３が配置されている車体１の右側を主に説明して、車体１の左側の説明を適宜省略する。

＜バンパ＞
バンパ２は、車幅方向に延在するバンパビーム２１と、バンパビーム２１に取り付けられたカラーナット３と、バンパビーム２１の後側に固定されたバンパビーム取付プレート２２と、バンパビーム２１の前側に設けられた接合部材２３及び衝撃吸収部材２４と、衝撃吸収部材２４を前側から覆うバンパフェイス（図示省略）と、を備えている。

＜バンパビーム＞
図２及び図３に示すように、バンパビーム２１は、バンパ本体を形成する横長の金属製板部材である。バンパビーム２１は、例えば、一枚の鋼板をプレス成形することによって形成されている。図３に示すように、バンパビーム２１は、それぞれ後記する断面ハット形状部２１ａと、鍔部２１ｃと、上壁部２１ｄと、下壁部２１ｅと、前壁部２１ｆと、溝部２１ｇと、貫通孔２１ｉと、ボルト挿通孔２１ｎと、を有している。

図１及び図２に示すように、バンパビーム２１は、バルクヘッドアッパ６１及びバルクヘッドロア６２の左右両端部に上下方向に延設された左右一対のバルクヘッドサイド６３の中間部に跨るように架設されている。バンパビーム２１の左右両端部は、バルクヘッドサイド６３よりも車幅方向車外側に突出して配置されている。そのバンパビーム２１の右側の突出部位には、前側に接合部材２３及び衝撃吸収部材２４が設置され、バルクヘッドサイド６３とバンパビーム２１との間にバンパビーム取付プレート２２が設置されている。

図４に示すように、バンパビーム２１は、左右両端部から中央部に亘って断面積が増大するように形成されている。つまり、バンパビーム２１の左右両端部は、平面視して、中央部よりも後方に位置するように、略円弧状に湾曲して形成されている。このため、バンパビーム２１の左右両端部のバンパビーム取付プレート２２の前面２２ａから前方への突出長さＬ１は、バンパビーム２１の中央部の後端から前方への突出長さＬ２（図８参照）よりも小さい。そして、バンパビーム２１の左右両端部の断面積は、バンパビーム２１の車幅方向中央部の断面積の方が大きく、中央部側の断面積が増大するように形成されている。

図４に示すように、バンパビーム２１の左右両端部の上下中央部には、バンパビーム取付プレート２２を介してバルクヘッド６に固定するボルト等の固定手段（図示省略）を挿入するためのボルト挿通孔２１ｊがそれぞれ形成されている。バンパビーム２１の左端部の鍔部２１ｃの上部には、仮止めボルト取付片２５が接合されている。仮止めボルト取付片２５は、バンパビーム２１の左端側に仮止めボルト挿通孔２５ａを形成させるための部材である。バンパビーム２１には、バルクヘッド６に取り付ける際に、バンパビーム２１を、バルクヘッドサイド６３（図１０参照）に仮止めさせるボルト（図示省略）を挿入する仮止めボルト取付片２５が接合されている。仮止めボルト取付片２５には、バルクヘッドサイド６３に固定された脚部付ナット６４に仮止めされる仮止めボルト（図示省略）が挿入される仮止めボルト挿通孔２５ａが形成されている（図１０参照）。
図１０に示すように、バンパビーム２１は、その仮止めボルトでバルクヘッドサイド６３に仮止めした後、断面ハット形状部２１ａの鍔部２１ｃと溝部２１ｇとをバンパビーム取付プレート２２に重ねた状態で、後記するサイドフレーム５の連結フランジ５１に、少なくとも三点固定される（図４参照）。

図３及び図４に示すように、断面ハット形状部２１ａは、後方側に開口部２１ｂを有する略ハット断面形状に形成された部位である。バンパビーム２１において、断面ハット形状部２１ａは、左端から右端に亘って全体に形成されている。
図３に示すように、開口部２１ｂは、断面ハット形状部２１ａの後方側に形成されて、バンパビーム取付プレート２２によって閉塞されている。このため、断面ハット形状部２１ａと、バンパビーム取付プレート２２との間には、車幅方向に延設された空洞２ａを形成する閉断面が形成されている。

鍔部２１ｃは、バンパビーム２１の上下両端部の左右両端部間に亘って、垂直に形成された部位である。鍔部２１ｃの右端側は、バンパビーム取付プレート２２の前面２２ａに当接した状態に設置されている。鍔部２１ｃの左端側は、バルクヘッドサイド６３に直接取り付けられている。図４に示すように、鍔部２１ｃは、車幅方向において、両端部側が中央部よりも上下方向の幅が大きく形成されている。上下の鍔部２１ｃの上下両端部は、それぞれ後方向に向けて曲げられている。

上壁部２１ｄは、上側の鍔部２１ｃの下端から前方向に向けてやや下方に傾斜して形成された上面部を形成する部位である。上壁部２１ｄは、バンパビーム２１において、上側の鍔部２１ｃの下側（前側）に形成されている。上壁部２１ｄは、平面視して、左右両端部の前後方向の幅が、左右両端部に寄るのに従って小さくなるように、中央部の前後方向の幅よりも小さく形成されて、略円弧状に湾曲して形成されている。上壁部２１ｄには、車幅方向に適宜な間隔を介して多数のビード部２１ｋが形成されている。

下壁部２１ｅは、下側の鍔部２１ｃの上端から前方向に向けてやや上方に傾斜して形成された下面部を形成する部位である。下壁部２１ｅは、バンパビーム２１において、下側の鍔部２１ｃの上側（前側）に形成されている。つまり、下壁部２１ｅは、上壁部２１ｄに対して溝部２１ｇを介して略対称に形成されている。図７に示すように、下壁部２１ｅは、底面視して、左右両端部の前後方向の幅が、左右両端部に寄るのに従って小さくなるように、中央部の前後方向の幅よりも小さく形成されて、略円弧状に湾曲して形成されている。下壁部２１ｅには、車幅方向に適宜な間隔を介して多数のビード部２１ｍが形成されている。

そのビード部２１ｋ，２１ｍは、図６または図７に示すように、バンパビーム２１の補強用に形成された縦断面視して凸形状の部位である（図８参照）。ビード部２１ｋ，２１ｍは、上壁部２１ｄ及び下壁部２１ｅにおいて左右の両端部間に亘って適宜な間隔で、縦断面視して凹凸状に多数連続形成されている。ビード部２１ｋ，２１ｍは、平面視して矩形に形成されている。

図３に示すように、前壁部２１ｆは、縦断面視して、上下方向中央部に形成された溝部２１ｇを介して所定間隔離間して段差状に形成された上下一対の垂直な部位である。前壁部２１ｆは、バンパビーム２１において、上壁部２１ｄと下壁部２１ｅとの間の中央部側にそれぞれ形成されている。上側の前壁部２１ｆは、上壁部２１ｄの前端から下方向に向けて垂下するように形成されている。下側の前壁部２１ｆは、下壁部２１ｅの前端から上方向に向けて立設したように形成されている。上下の前壁部２１ｆは、溝部２１ｇに沿って車幅方向に略平行に延在している。上下の前壁部２１ｆは、バンパビーム２１において、縦断面視して前側にビード形状（凸形状）に突出した部位の最先端に形成されている。

図４に示すように、溝部２１ｇは、バンパビーム２１の上下方向の中央部に形成されて、車幅方向に向けてビード形状（凹溝形状）に延設されている。溝部２１ｇは、縦断面視して、上下の前壁部２１ｆを連結するように凹状に折り曲げて形成されている。溝部２１ｇ内の右端部には、ボルト挿通孔２１ｊと、貫通孔２１ｉと、仮止めボルト挿通孔２１ｎと、が形成されている。溝部２１ｇ内の左端部には、ボルト挿通孔２１ｊが形成されている。
図３に示すように、貫通孔２１ｉは、カラーナット３の前側円筒部３１ａが隙間Ｓ１を介して遊嵌された状態で挿通される孔である。貫通孔２１ｉは、縦断面視して溝部２１ｇの上下方向中央部に形成されている。

図１０に示すように、ボルト挿通孔２１ｊは、バンパビーム２１の左右端部にそれぞれ少なくとも三箇所以上形成されている。
図２に示すように、仮止めボルト挿通孔２１ｎは、バンパビーム２１をバルクヘッド６に仮固定する際に、仮固定用のボルトが挿入される孔である。仮止めボルト挿通孔２１ｎは、バンパビーム２１において、右端側のバルクヘッドサイド６３の前方に形成されている。

＜バンパビーム取付プレート＞
図３に示すように、バンパビーム取付プレート２２は、バンパビーム２１に沿って車幅方向に延在されて、バンパビーム２１の右端部を後側から保持する金属製板部材である。バンパビーム取付プレート２２は、バンパビーム２１よりも板厚の厚い１枚の金属板をプレス成形して形成されている。バンパビーム取付プレート２２は、バンパビーム２１の鍔部２１ｃに接合される前面２２ａと、カラーナット３の接合フランジ部３ｃに接合される後面２２ｂと、カラーナット３の前側円筒部３１ａが嵌合するカラーナット挿入孔２２ｃと、を有している。なお、バンパビーム取付プレート２２は、バンパビーム２１の右側のみに取り付けても、左右両側に取り付けてもよい。

＜接合部材＞
接合部材２３は、前側円筒部３１ａの前端部を保持する金属製板部材である。接合部材２３は、前側円筒部３１ａが挿入されるカラーナット設置孔２３ａを有する略矩形の部材から成る（図４参照）。接合部材２３の上下端部は、上下の前壁部２１ｆの前面に架設するように配置されて、スポット溶接で接合されている。接合部材２３のカラーナット設置孔２３ａの前側周縁部は、前側円筒部３１ａにミグ溶接で接合されている。

＜衝撃吸収部材＞
図１に示す衝撃吸収部材２４は、バンパビーム２１の前方側に車幅方向に延設された所謂セーフティプレートである。衝撃吸収部材２４は、バンパビーム２１、接合部材２３及びカラーナット３の前面を覆うように配置されて、バンパビーム２１との間で車幅方向に延設された閉断面を形成している（図９参照）。衝撃吸収部材２４は、バンパビーム２１と比較して剛性が低い部材によって、縦断面視して、前方方向に突出した凸形状に形成されている。衝撃吸収部材２４は、車両Ｃの前部が構造物や歩行者等の被衝突物と衝突したときに、変形することで衝突エネルギー（衝突荷重）を吸収して歩行者等の被衝突物への衝撃を緩和し、車両Ｃや、その乗員への衝撃を軽減する機能を備えた金属製部材である。

図５及び図６に示すように、衝撃吸収部材２４は、例えば、中央部に配置された中央部材２４ｏと、中央部材２４ｏの右側に設けられた右側部材２４ｐと、中央部材２４ｏの左側に設けられた左側部材２４ｑと、の三つの部材を車幅方向に連設して成る。衝撃吸収部材２４の最も前端に形成された前壁部２４ａは、平面視して、中央部材２４ｏが車幅方向に向けて真っすぐに形成され、右側部材２４ｐ及び左側部材２４ｑが中央部材２４ｏよりも後方に位置するように湾曲して形成されている。
なお、衝撃吸収部材２４は、バンパビーム２１と同様に、中央部材２４ｏと、右側部材２４ｐと、左側部材２４ｑと、を１枚の鋼板をプレス成形して一体化したものであってもよい。

図５及び図６に示すように、衝撃吸収部材２４は、それぞれ後記する前壁部２４ａと、上壁部２４ｂと、下壁部２４ｃと、アイボルト挿通孔２４ｄ（図２参照）と、バンパビーム固定部２４ｅ，２４ｆと、切欠部２４ｇ，２４ｈと、突部２４ｉ，２４ｊと、凹部２４ｍ，２４ｎと、開口２４ｋと、凹部２４ｍ，２４ｎと、を有している。

図８及び図９に示すように、前壁部２４ａは、衝撃吸収部材２４の前端面を形成する壁部であって、縦断面視して、上壁部２４ｂの前端から垂下した状態に形成されている。
上壁部２４ｂは、衝撃吸収部材２４の上面を形成する壁部である。上壁部２４ｂは、バンパビーム２１の上壁部２１ｄから前壁部２４ａの上端まで前方に略水平に延出されている。上壁部２４ｂの後端部には、後記するバンパビーム固定部２４ｅ、切欠部２４ｇ及び突部２４ｉが形成されている（図５及び図６参照）。

下壁部２４ｃは、衝撃吸収部材２４の下面を形成する壁部である。下壁部２４ｃは、バンパビーム２１の下壁部２１ｅから前壁部２４ａの下端まで、後方から前方に向かうのに連れて上方に位置するように、前方の斜め上方向に向けて延出されている。下壁部２４ｃの後端部には、後記するバンパビーム固定部２４ｆ、切欠部２４ｈ、突部２４ｊ及び開口２４ｋが形成されている（図７参照）。上壁部２４ｂ及び下壁部２４ｃの前方側部位は、バンパビーム２１の前側表面２１ｈの前方に配置されて前側表面２１ｈを覆っている（図９参照）。

図３に示すように、アイボルト挿通孔２４ｄは、カラーナット３にアイボルト４を装着させる際に、アイボルト４を挿通させるための孔である。図２に示すように、アイボルト挿通孔２４ｄは、衝撃吸収部材２４において、右側のバルクヘッドサイド６３よりも右端寄りの位置に形成されている。アイボルト挿通孔２４ｄは、平面視して略湾曲状に形成された衝撃吸収部材２４において、衝撃吸収部材２４の右端部に形成されていることで、衝撃吸収部材２４の最前端よりも後方側に配置されている（図５及び図７参照）。

図９に示すように、バンパビーム固定部２４ｅ，２４ｆは、衝撃吸収部材２４をバンパビーム２１に固定するための接合部位である。図５〜図７に示すように、バンパビーム固定部２４ｅ，２４ｆは、上壁部２４ｂ及び下壁部２４ｃの後端部に、複数の切欠部２４ｇ，２４ｈの左右両側に形成された突出片から成る。その突出片形状のバンパビーム固定部２４ｅ，２４ｆの左右両端縁部には、上下方向に膨らんで形成された後記する突部２４ｉ，２４ｊが形成されている。上下のバンパビーム固定部２４ｅ，２４ｆは、バンパビーム２１の上壁部２４ｂ及び下壁部２４ｃに当接した状態に設置されて、スポット溶接等によって上壁部２４ｂ及び下壁部２４ｃ上のビード部２１ｋ，２１ｍ間の位置に接合されている。図６に示す上側のバンパビーム固定部２４ｅを形成する突出片の前後方向の長さは、図７に示す下側のバンパビーム固定部２４ｆを形成する突出片の前後方向の長さよりも小さい。

切欠部２４ｇ，２４ｈは、衝撃吸収部材２４の上壁部２４ｂ及び下壁部２４ｃの後端部において、左右端部間に方形波を形成するようにバンパビーム固定部２４ｅ，２４ｆと交互に形成されている。換言すると、切欠部２４ｇ，２４ｈは、上壁部２４ｂ及び下壁部２４ｃの後端部において、バンパビーム固定部２４ｅ，２４ｆ以外の箇所に矩形に切欠形成されている。各バンパビーム固定部２４ｅ，２４ｆ間の切欠部２４ｇ，２４ｈ内には、バンパビーム２１のビード部２１ｋ，２１ｍが挿入配置されている。図８に示すように、切欠部２４ｇ，２４ｈの先端側の縁部は、バンパビーム２１の前壁部２１ｆよりも前側に配置されている。

突部２４ｉ，２４ｊは、各切欠部２４ｇ，２４ｈの左右縁部に略逆Ｌ字状に膨らんで形成された部位である。衝撃吸収部材２４の車幅方向の中央部側にある突部２４ｉ，２４ｊは、バンパビーム２１のビード部２１ｋ，２１ｍの両側に配置されている。衝撃吸収部材２４の左右端部側の位置に形成された突部２４ｉ，２４ｊは、バンパビーム２１のビード部２１ｋ，２１ｍに重ねて配置されている。

図５及び図７に示すように、開口２４ｋは、下壁部２４ｃに適宜な間隔で複数形成された略長円形の孔である。開口２４ｋ及び切欠部２４ｇ，２４ｈは、バンパビーム２１の軽量化の役目と、衝突時の衝突荷重によってバンパビーム２１の断面開き及びねじれ変形を抑制する役目と、衝突時にバンパビーム２１を断面変形させてエネルギーを吸収する役目と、を果す部位である。
図５に示すように、凹部２４ｍ，２４ｎは、前壁部２４ａの左右両端部の中央部に形成された平面視して三角形の溝である。

＜カラーナット＞
図３に示すように、カラーナット３は、内壁３ｂにアイボルト４が螺着される雌ねじ部３ｄを有する金属製の筒状部材である。カラーナット３は、前後方向に延在する円筒部本体３１と、円筒部本体３１の前後方向の中央部に設けられた接合フランジ部３ｃと、接合フランジ部３ｃの内側から後方側の円筒部本体３１内にわたって形成された前記雌ねじ部３ｄと、を主に有している。カラーナット３は、接合フランジ部３ｃを中心とする対称形状に形成されている。図１に示すように、カラーナット３は、右側のバルクヘッドサイド６３の右側に連結されたサイドフレーム５の前方位置に、前後方向に向けて配置されている。

図３に示すように、円筒部本体３１は、前後方向の中央部に一体成形された鍔状の接合フランジ部３ｃから前方に延設された前側円筒部３１ａと、接合フランジ部３ｃから後方に延設された後側円筒部３１ｂと、から構成されている。

前側円筒部３１ａは、バンパビーム２１の貫通孔２１ｉに隙間Ｓ１を介して貫通し、バンパビーム２１の前側に設けられたに接合部材２３を介してバンパビーム２１の前壁部２１ｆにスポット溶接で接合されている。換言すると、前側円筒部３１ａは、溝部２１ｇの底部に形成された貫通孔２１ｉに遊挿し、溝部２１ｇの外周縁部に隣接された前壁部２１ｆに接合部材２３を介して接合されている。
図３及び図６に示すように、後側円筒部３１ｂは、バンパビーム取付プレート２２から後方向に突出した状態に配置されている。

接合フランジ部３ｃは、円筒部本体３１の外周面３ａの中央部から外周方向に突出形成された平板状のリング形状部位である。接合フランジ部３ｃは、隣接したバンパビーム取付プレート２２の後方側の後面２２ｂにミグ溶接で接合されている。

内壁３ｂには、後側寄りの中央部位に雌ねじ部３ｄが形成されている。雌ねじ部３ｄは，内壁３ｂにおいて、接合フランジ部３ｃの前側に隣接して取り付けられるバンパビーム取付プレート２２の設置部位から後側円筒部３１ｂの中央部まで形成されている。つまり、雌ねじ部３ｄは、接合フランジ部３ｃよりも後方側の円筒部本体３１の内壁３ｂにも形成されている。

＜アイボルト＞
図３に示すように、アイボルト４は、車両Ｃを牽引する際に、カラーナット３に螺着されるボルトである。アイボルト４は、後端側に雄ねじ部を有し、前端側にワイヤロープ等が取り付けられる輪部４ａを有している。

＜バルクヘッド＞
図１及び図２に示すように、バルクヘッド６は、ラジエータ（図示省略）を支持する正面視して矩形状（四角枠状）の金属製部材である。バルクヘッド６は、上下に所定間隔離間して設けられ車幅方向に沿って略平行に延在するバルクヘッドアッパ６１及びバルクヘッドロア６２と、バルクヘッドアッパ６１及びバルクヘッドロア６２の左右両端部を連結する一対のバルクヘッドサイド６３と、から構成されている。

図１０に示すバルクヘッドサイド６３の前端部には、中央部の上下から車幅方向外側に向けてそれぞれ突出形成された支持片６３ａと、上下の支持片６３ａの基端部にそれぞれ形成された前締結部６３ｂと、上側の前締結部６３ｂの上方に接合された脚部付ナット６４と、を有している。バルクヘッドサイド６３の後端部には、後記するナット付きブラケット５２，５３の後締結部５２ａ，５３ａに螺着されるボルトが挿入される後側ボルト挿入孔（図示省略）が形成されている。

＜ロアプレート＞
図１及び図２に示すように、ロアプレート７は、衝撃吸収部材２４の下方に所定間隔離間して配置され、歩行者との衝突時に歩行者の脚部を前方へ払うための所謂足払い部材である。ロアプレート７は、車幅方向に沿って延在する板状の金属製部材から成る。ロアプレート７は、バルクヘッドロア６２の前端側に溶接等で固定されている。

＜サイドフレーム＞
図１に示すように、サイドフレーム５は、バルクヘッド６の左右両端部の前端部から後方に向けてそれぞれ延設されている所謂フロントサイドフレームである。図１０及び図１１に示すように、サイドフレーム５の前端には、バンパビーム２１の三つのボルト挿通孔２１ｊを貫通したボルトがバルクヘッドサイド６３を介して螺着される前締結部５１ａを有する連結フランジ５１が接合されている。サイドフレーム５において、連結フランジ５１からバルクヘッドサイド６３の前後方向の幅だけ後方の位置には、バルクヘッドサイド６３の車幅方向外側に形成された不図示のボルト挿入孔に挿入された連結ボルトが螺着される後締結部５２ａ，５３ａを有するナット付きブラケット５２，５３が接合されている。

図１１に示す連結フランジ５１の前締結部５１ａは、後側にナット（図示省略）が接合されて、雌ねじ状になっている。
ナット付きブラケット５２，５３は、サイドフレーム５の上下面に上下方向に向けて突出した状態に設置されている。ナット付きブラケット５２，５３は、後側にナット（図示省略）が接合されて、雌ねじ状になっている。

≪車両用バンパ構造の作用≫
次に、図１〜図１２を参照しながら本発明の実施形態に係る車両用バンパ構造の作用を説明する。

まず始めに、図１２（ａ）〜（ｃ）を参照してカラーナット３の組付けを説明する。
まず、図１２（ａ）に示すように、カラーナット３の前側円筒部３１ａをバンパビーム取付プレート２２のカラーナット挿入孔２２ｃに挿入する。次に、接合フランジ部３ｃの外周面をミグ溶接でバンパビーム取付プレート２２の後面に接合する。

次に、図１２（ｂ）に示すように、接合部材２３をバンパビーム２１の前壁部２１ｆに当接した状態に配置して、接合部材２３の外周部と前壁部２１ｆとをスポット溶接で接合する。続いて、前側円筒部３１ａに、バンパビーム２１の貫通孔２１ｉ、及び、カラーナット設置孔２３ａを嵌めるようにして、バンパビーム取付プレート２２の前面２２ａにバンパビーム２１を当接した状態に配置する。

この状態で、図１２（ｃ）に示すように、接合部材２３のカラーナット挿入孔２３ｃの前側周縁部と前側円筒部３１ａとをミグ溶接で接合する。すると、バンパビーム２１は、カラーナット３の接合フランジ部３ｃに接合されたバンパビーム取付プレート２２と、カラーナット３の前端部に接合された接合部材２３とによって挟持された状態に保持される。つまり、カラーナット３は、バンパビーム２１の前壁部２１ｆに、接合部材２３を介して固定されることになる。カラーナット３は、前側円筒部３１ａをバンパビーム２１の貫通孔２１ｉに挿入しているので、バンパビーム２１がカラーナット３に対して位置決めした状態に配置されている。このため、カラーナット３は、バンパビーム２１との位置決めが不要となることにより、位置決め作業が不要になるので、組付性を向上させることができる。

図３に示すように、前側円筒部３１ａは、溝部２１ｇの底部の貫通孔２１ｉに介して貫通し、溝部２１ｇに隣接された前壁部２１ｆに接合部材２３を介して固定されることで、溝部２１ｇが補強用ビードの役目をするため、しっかりと支持されている。また、溝部２１ｇは、溝部２１ｇの外周に隣接されている前壁部２１ｆを補強することができるため、バンパビーム２１の強度剛性を向上させることができる。

次に、バンパビーム２１の前方側に、衝撃吸収部材２４を取り付ける。続いて、衝撃吸収部材２４のアイボルト挿通孔２４ｄの前方にあるバンパフェイス（図示省略）の蓋体を開放して、アイボルト４をバンパフェイスの蓋体装着孔（図示省略）、アイボルト挿通孔２４ｄを挿通してカラーナット３の雌ねじ部３ｄに螺着する。

そのカラーナット３は、アイボルト取付用の雌ねじ部３ｄと、前記したバンパビーム取付プレート２２に接合される接合フランジ部３ｃと、を有していることで、ナット部材と、カラー部材との機能を果すので、部品点数を削減することができる。

この場合、カラーナット３は、雌ねじ部３ｄを接合フランジ部３ｃよりも後方側の円筒部本体３１の内壁３ｂに形成し、さらに、前側円筒部３１ａと後側円筒部３１ｂとが接合フランジ部３ｃを中心として対称形状に形成されている。このため、円筒部本体３１の接合フランジ部３ｃから車体前後方向の長さが均等に形成されているので、牽引時にアイボルト４からカラーナット３にかかるこじれを軽減させることができる。

図３に示すように、歩行者保護用の衝撃吸収部材２４を設置したことで、アイボルト４の長さＬ５が長くなった場合であっても、例えば、後側円筒部３１ｂの前後方向の長さＬ３を長くすることにより、牽引時に、アイボルト４を比較的小さな力で支えることができる。このため、牽引時にアイボルト４からカラーナット３にかかるこじれを軽減させて、支点の応力の集中を抑制することができる。これにより、バンパビーム取付プレート２２と接合フランジ部３ｃとの溶接部にかかる力も軽減させることができる。その結果、アイボルトで車両を牽引するときの牽引荷重に対する牽引強度を高くすることも可能である。

カラーナット３の接合フランジ部３ｃが接合されるバンパビーム取付プレート２２は、バンパビーム２１との間に車幅方向に空洞２ａが延設されて、補強されている。このため、接合フランジ部３ｃの外周の溶接部は、衝突時に、亀裂ができたとしても、バンパビーム２１の圧潰変形による衝突エネルギー（衝突荷重）の吸収性に影響しないように配置することができる。

また、バンパビーム２１は、後方側に開口する断面ハット形状部２１ａと、前方側にビード形状の溝部２１ｇと、を有していることによって、補強されているため、軽量化と、衝突に対する剛性の向上を図ることができる。

さらに、バンパビーム２１は、左右両端部から中央部へ断面積が増大するように形成されていることによって、車両前方、または、車両後方からの全面衝突時に対する耐力を向上させることができる。

このように形成されたバンパビーム２１を車体１に取り付ける場合は、図１０に示すように、ボルトを左側の仮止めボルト取付片２５の仮止めボルト挿通孔２５ａを挿通して脚部付ナット６４に螺着すると共に、ボルトを右側の仮止めボルト挿通孔２１ｎを挿通してバルクヘッドサイド６３に仮止めする。

バンパビーム２１は、バンパビーム取付プレート２２を介してバルクヘッド６に固定されているので、バンパビーム２１をバルクヘッド６に仮固定して一体化した後、この一体化したものをサイドフレーム５に固定することができる。このため、組付作業の作業性を向上させることができる。

仮止め後、バンパビーム２１は、補強用の稜線を形成する断面ハット形状部２１ａの上下の鍔部２１ｃと溝部２１ｇとをバンパビーム取付プレート２２に重ねた状態で、サイドフレーム５の前側端部５ａの連結フランジ５１に、ボルトにより三点固定で共締めする。このため、バンパビーム２１は、断面ハット形状部２１ａの鍔部２１ｃ及び溝部２１ｇを、バンパビーム取付プレート２２に重ねた状態で、サイドフレーム５の連結フランジ５１に三点固定したことで、しっかりとサイドフレーム５に連結することができる。これにより、車両を牽引するときの牽引荷重をサイドフレーム５で確実に支持することができる。

このようなバンパ２を備えた車両Ｃの前部が被衝突物に衝突した場合、衝突荷重が図９に示す衝撃吸収部材２４に加わる。そして、前壁部２４ａ、上壁部２４ｂ、及び、下壁部２４ｃは、後方に押圧されて折れ曲がるように変形して潰れ、バンパビーム２１の前壁部２１ｆに当接する。なお、バンパビーム２１は、衝突した際に、変形中の衝撃吸収部材２４を安定して支持しつつ、衝撃吸収部材２４の変形を阻害することがないように適度に変形して衝撃を軽減することができる。

例えば、車両Ｃに歩行者が前突した場合、バンパビーム２１の前側表面２１ｈを覆っている衝撃吸収部材２４の前面に歩行者の脚部が衝突することによって、上壁部２４ｂと下壁部２４ｃとが圧潰変形して後退するので、衝突エネルギーを吸収して脚部への衝撃を軽減させることができる。

図５〜図７に示すように、衝撃吸収部材２４は、上壁部２４ｂ及び下壁部２４ｃの後端部に、複数のバンパビーム固定部２４ｅ，２４ｆと、複数の切欠部２４ｇ，２４ｈと、を有していることによって、軽量化させることができるため、バンパビーム２１の断面開き、及び、ねじれ変形を抑制することができる。

［変形例］
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。

例えば、カラーナット３は、車体前部１ａに配置したバンパ２に取り付けた場合を例に挙げて説明したが、車体後部のリヤバンパに取り付けることもできる。

１ 車体
３ カラーナット
３ｃ 接合フランジ部
３ｂ 内壁
３ｄ 雌ねじ部
４ アイボルト
５ サイドフレーム
５ａ 前側端部（一方側端部）
６ バルクヘッド
２１ バンパビーム
２１ａ 断面ハット形状部
２１ｂ 開口部
２１ｄ 上壁部（上面部）
２１ｅ 下壁部（下面部）
２１ｆ 前壁部（一方側壁部）
２１ｇ 溝部
２１ｈ 前側表面（一方側表面）
２１ｉ 貫通孔
２２ バンパビーム取付プレート
２２ｂ 後面（前後方向の一方側表面）
２３ 接合部材
２４ 衝撃吸収部材
２４ｂ 上壁部
２４ｃ 下壁部
２４ｅ，２４ｆ バンパビーム固定部
２４ｇ，２４ｈ 切欠部
３１ 円筒部本体
３１ａ 前側円筒部（一方側円筒部）
Ｓ１ 隙間

Claims (10)

1. 車幅方向に延在するバンパビームと、
   前記バンパビームに取り付けられるアイボルト取付用のカラーナットと、
   前記バンパビームに固定されたバンパビーム取付プレートと、を備え、
   前記カラーナットは、車体前後方向に延在する円筒部本体と、
   前記円筒部本体の車体前後方向の中央部に設けられた接合フランジ部と、
   前記円筒部本体の内壁に形成された雌ねじ部と、を有し、
   前記円筒部本体の車体前後方向の一方側は、前記バンパビーム取付プレートを貫通して前記バンパビームに固定し、
   前記接合フランジ部は、前記バンパビーム取付プレートの車体前後方向の他方側表面に接合していることを特徴とする車両用バンパ構造。
2. 前記カラーナットは、前記接合フランジを中心とする対称形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用バンパ構造。
3. 前記円筒部本体の前記接合フランジ部より車体前後方向の一方側に形成された一方側円筒部は、前記バンパビームに形成された貫通孔に隙間を介して貫通し、前記バンパビームの一方側壁部に接合部材を介して固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用バンパ構造。
4. 前記バンパビームは、車体前後方向の他方側に開口する略ハット断面形状に形成された断面ハット形状部と、
   車体前後方向の一方側に車幅方向に延設されたビード形状の溝部と、を有していることを特徴とする請求項３に記載の車両用バンパ構造。
5. 前記一方側円筒部は、前記溝部の底部に形成された前記貫通孔に隙間を介して貫通し、前記溝部に隣接された前記一方側壁部に前記接合部材を介して固定されていることを特徴とする請求項４に記載の車両用バンパ構造。
6. 前記バンパビームは、車幅方向の両端部から中央部へ断面積が増大するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用バンパ構造。
7. 前記バンパビームは、車体前後方向の一方側に歩行者保護用の衝撃吸収部材を備え、
   前記衝撃吸収部材は、車体前後方向の一方端より車体前後方向の他方側に、前記カラーナットに装着するアイボルトを挿通させるためのアイボルト挿通孔を形成していることを特徴とする請求項１に記載の車両用バンパ構造。
8. 前記バンパビームは、前記断面ハット形状部の上下に形成された鍔部と、前記溝部と、を前記バンパビーム取付プレートに重ねた状態で、サイドフレームの一方側端部に設けられた連結フランジに、少なくとも三点固定で固定していることを特徴とする請求項４に記載の車両用バンパ構造。
9. 前記バンパビームは、前記バンパビーム取付プレートを介してバルクヘッドに固定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用バンパ構造。
10. 前記衝撃吸収部材は、前記バンパビームの上面部から車体前後方向の一方側に延出された上壁部と、
    前記バンパビームの下面部から車体前後方向の一方側に延出された下壁部と、
    前記上壁部及び前記下壁部の車体前後方向の他方側端部にそれぞれ形成されたバンパビーム固定部と、
    前記上壁部及び前記下壁部の車体前後方向の他方側端部の前記バンパビーム固定部以外の箇所に形成された切欠部と、を有し、
    前記上壁部及び前記下壁部の車体前後方向の一方側部位は、前記バンパビームの一方側表面の一方側に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の車両用バンパ構造。

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