JP2018165094A - 自動車の前部車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】効率的に生産可能な薄型のバンパレインフォースメント部材を有する前部車体構造を提供することを目的とする。【解決手段】バンパレインフォースメント部材２００を備える前部車体構造１００において、バンパレインフォースメント部材は、第１下板３４３と、第１下板から後方に突出する下突出片と、第１下板の上方の第１上板３４２と、第１上板から後方に突出する上突出片と、第１下板と第１上板との間の前板３４１と、を有する前パネル２１０と、第１下板と第１上板との間に配置されたＵ字状の断面を有し、且つ、高い剛性を有する後パネルと、を含む。第１下板、第１上板及び前板は、車幅方向に延びる。後パネルは、下突出片及び上突出片に溶接され、下接合部及び上接合部を形成する下接合片及び上接合片を含む。下接合部は、上接合部と、平面視において部分的に重なるように、車幅方向において上接合部からずれた位置に形成される。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の前部を形成する前部車体構造に関する。

自動車に乗車する乗員だけでなく、自動車と衝突したヒトや物体（以下、「衝突物」と称される）をも保護する機能が、自動車に要求されている。特許文献１は、衝突物を保護することができるバンパ構造を開示する。

特許文献１のバンパ構造は、エネルギ吸収バンパと、バンパ支持部材と、を有する。バンパ支持部材は、車幅方向に延びる角筒である。エネルギ吸収バンパは、角筒の上面及び下面に接続され、且つ、角筒の前方に突出する板材である。エネルギ吸収バンパは、バンパ支持部材にネジによって固定される。自動車が、衝突物に衝突すると、エネルギ吸収バンパは、変形され、衝突物への自動車の衝突の結果生じた衝突エネルギを吸収することができる。

特許文献２は、他のバンパ構造を開示する。特許文献２のバンパ構造は、Ｕ字状の断面をそれぞれ有する複数のパネル部材を備える。複数のパネル部材の上壁は、ネジによって締結される。複数のパネル部材の下壁は、リベットによって締結される。

特許文献１及び２のバンパ構造は、ネジやリベットを用いた締結作業を必要とする。したがって、これらのバンパ構造の製造には、時間がかかる。

特許文献３は、Ｕ字状の断面をそれぞれ有する２つのパネル部材によって形成されたバンパ構造を開示する。２つのパネル部材は、溶接技術によって接合されるので、特許文献３のバンパ構造は、特許文献１及び２の技術よりも生産効率において優れている。

特開平１１−３４２８１２号公報 実開昭６１−８７７６３号公報 特開２００８−４４５０７号公報

特許文献３の開示技術に関して、溶接ガンは、パネル部材の上壁と下壁との間の空間に挿入される必要がある。したがって、上壁は、下壁から十分に離れていなければならない。すなわち、特許文献３の開示技術に基づいて製造されたパネル構造は、厚くなる。

自動車内へ空気を取り入れるための吸気口が、パネル構造に隣接して形成されることもある。厚いパネル構造が、用いられるならば、設計者は、吸気口に小さな面積を与えることを要求されることもある。

本発明は、効率的に生産可能な薄型のバンパレインフォースメント部材を有する前部車体構造を提供することを目的とする。

本発明の一局面に係る前部車体構造は、車幅方向に延びるバンパレインフォースメント部材を備える。前記バンパレインフォースメント部材は、（ｉ）前記車幅方向に延びる第１下板と、前記第１下板から後方に突出する下突出片と、前記第１下板の上方で前記車幅方向に延びる第１上板と、前記第１上板から後方に突出する上突出片と、前記第１下板と前記第１上板との間で前記車幅方向に延びる前板と、を有する前パネルと、（ｉｉ）前記前板の後方で、前記第１下板と前記第１上板との間に配置されたＵ字状の断面を有し、且つ、前記前パネルよりも高い剛性を有する後パネルと、を含む。前記後パネルは、前記下突出片に溶接され、下接合部を形成する下接合片と、前記上突出片に溶接され、上接合部を形成する上接合片と、を含む。前記下接合部は、前記上接合部と、平面視において部分的に重なるように、前記車幅方向において前記上接合部からずれた位置に形成される。

上記の構成によれば、後パネルの下接合片が溶接される前パネルの下突出片は、車幅方向に延びる第１下板から後方に突出し、且つ、後パネルの上接合片が溶接される前パネルの上突出片は、車幅方向に延びる第１上板から後方に突出するので、バンパレインフォースメント部材を製造する作業者は、溶接ガンを、第１下板と第１上板との間の空間に挿入しなくてもよい。したがって、バンパレインフォースメント部材は、薄くてもよい。

下接合部は、車幅方向において、上接合部からずれた位置に形成されるので、上接合部は、下突出片を下接合片に溶接する溶接ガンに干渉しない。同様に、下接合部は、上突出片を上接合片に溶接する溶接ガンに干渉しない。したがって、作業者は、バンパレインフォースメント部材を効率的に製造することができる。

前パネルは、後パネルよりも低い剛性を有するので、衝突物との衝突によって容易に変形される。すなわち、前パネルは、衝突物との衝突に起因する衝撃を効果的に吸収し、且つ、衝突物の損傷を軽減することに貢献することができる。一方、後パネルは、前パネルよりも高い剛性を有するので、後パネルの後方に配置された装置を、衝突物から保護することができる。

下接合部は、上接合部と、平面視において部分的に重なるので、衝突物との衝突下における衝撃力は、上接合部と下接合部とに分散されやすい。すなわち、衝突物との衝突下における応力集中は、後パネル及び前パネルの溶接部位に生じにくい。

上記の構成に関して、前記下接合部は、前記下接合部が前記平面視において狭まるように前記第１下板から後方に延びる第１側縁を含んでもよい。前記上接合部は、前記上接合部が前記平面視において狭まるように前記第１上板から後方に延びる第２側縁を含んでもよい。前記第１側縁は、前記第２側縁と、前記平面視において交差する。

上記の構成によれば、下接合部が平面視において狭まるように第１下板から後方に延びる第１側縁は、上接合部が平面視において狭まるように第１上板から後方に延びる第２側縁と、平面視において交差するので、下接合部の形成位置から上接合部の形成位置に亘って、剛性の変動は過度に大きくならない。したがって、衝突物との衝突下における応力集中は、後パネル及び前パネルの溶接部位に生じにくい。

上記の構成に関して、前記後パネルは、前記下接合片が形成された第１区間と前記第１区間よりも低い剛性を有する第２区間とを含む単一のパネル部材であってもよい。前記単一のパネル部材が前方に湾曲するように、前記第２区間は、屈曲されてもよい。前記前パネルは、前記第２区間に重なる第１端部から延びる第１パネル部材と、前記第１端部に重なる第２端部から、前記第１パネル部材の延設方向とは反対方向に延びる第２パネル部材と、を含んでもよい。

上記の構成によれば、第２区間は、下接合片が形成された第１区間よりも低い剛性を有するので、作業者は、第２区間で後パネルを曲げ、単一のパネル部材として形成された後パネルに前方へ湾曲する形状を容易に与えることができる。第２区間は、第１パネル部材の第１端部及び第２パネル部材の第２端部に重ねられるので、バンパレインフォースメント部材は、第２区間の形成位置においても高い剛性を有することができる。

単一のパネル部材として形成された後パネルとは異なり、前パネルは、第１パネル部材と第２パネル部材とを含み、且つ、後パネルよりも低い剛性を有するので、前パネルのＵ字形状の断面は、容易に形成される。

上記の構成に関して、前記後パネルは、前記第１下板に重なる第２下板と、前記第１上板に重なる第２上板と、含んでもよい。前記第１下板及び前記第２下板は、前記下接合部が連なる第１領域と、前記第１領域に隣接し、且つ、前記第１領域から上方にずれ、第１段差部を形成する第２領域と、を含んでもよい。前記第１上板及び前記第２上板は、前記上接合部が連なる第３領域と、前記第３領域に隣接し、且つ、前記第３領域から下方にずれ、第２段差部を形成する第４領域と、を含んでもよい。前記第１段差部は、前記第２段差部から前記車幅方向においてずれた位置に形成されてもよい。

上記の構成によれば、後パネルは、前パネルの第１上板と第２下板との間に配置されるので、第２下板は、第１下板よりも狭く、且つ、第２上板は、第１上板よりも狭くなる。したがって、後パネルのＵ字形状の断面は、容易に形成される。

第１下板及び第２下板は、第１領域と、第１領域から上方にずれ、第１段差部を形成する第２領域と、を含むので、ヒケやシワといった形状的不具合は、下突出片及び下接合片に生じにくい。したがって、作業者は、下接合片を、下突出片に適切に溶接し、下接合部を形成することができる。第１上板及び第２上板は、第３領域と、第３領域から下方にずれ、第２段差部を形成する第４領域と、を含むので、ヒケやシワといった形状的不具合は、上接合部を形成する上突出片及び上接合片に生じにくい。したがって、作業者は、上接合片を、上突出片に適切に溶接し、上接合部を形成することができる。

第２領域は、第１領域から上方にずれるので、応力集中は、第１領域と第２領域との間の第１段差部に集中しやすい。第４領域は、第３領域から下方にずれるので、応力集中は、第３領域と第４領域との間の第２段差部に集中しやすい。しかしながら、第１段差部は、第２段差部から車幅方向においてずれた位置に形成されるので、応力が集中する位置は、車幅方向において分散される。

上記の構成に関して、前記前パネルは、前記後パネルの形成に用いられる板材よりも薄い板材から形成されてもよい。

上記の構成によれば、前パネルは、後パネルの形成に用いられる板材よりも薄い板材から形成されるので、前パネルのＵ字状の断面は、容易に形成される。加えて、前パネルは、衝突物との衝突によって変形され、衝突物との衝突に起因する衝撃を効果的に吸収し、且つ、衝突物の損傷を軽減することに貢献することができる。

上述の前部車体構造のバンパレインフォースメント部材は、薄く、且つ、効率的に生産可能である。

前部車体構造として例示されるサブフレームの概略的な斜視図である。 図１に示されるサブフレームの概略的な側面図である。 図１に示されるサブフレームのバンパレインフォースメント部材の概略的な展開斜視図である。 図３に示されるバンパレインフォースメント部材の概略的な縦断面図である。 図３に示されるバンパレインフォースメント部材の他のもう１つの概略的な縦断面図である。 図３に示されるバンパレインフォースメント部材の概略的な平図である。 図３に示されるバンパレインフォースメント部材の前パネルの概略的な正面図である。 図３に示されるバンパレインフォースメント部材の後パネルの概略的な正面図である。

図１は、自動車の前部車体構造として例示されるサブフレーム１００の概略的な斜視図である。図１を参照して、サブフレーム１００が説明される。

サブフレーム１００は、フレーム構造体１１０と、２つのクラッシュカン１２１，１２２と、バンパレインフォースメント部材２００と、を備える。フレーム構造体１１０は、全体的に矩形状の枠構造を形成する。２つのクラッシュカン１２１，１２２は、フレーム構造体１１０から前方に延びる。クラッシュカン１２１は、クラッシュカン１２２の左方に配置される。バンパレインフォースメント部材２００は、クラッシュカン１２１，１２２の前端に取り付けられる。バンパレインフォースメント部材２００は、車幅方向に延設される。

フレーム構造体１１０は、支持構造体１１１と、２つのフロントサイドメンバ１１２，１１３と、クロスメンバ１１４と、２つの突出部材１１５，１１６と、２つの柱状部材１１７，１１８と、２つの連結部材１３１，１３２と、を含む。図１は、２つのロアアームＬＡＬ，ＬＡＲを示す。支持構造体１１１は、２つのロアアームＬＡＬ，ＬＡＲを支持する。左側のロアアームＬＡＬは、左側の前輪（図示せず）に連結される。右側のロアアームＬＡＲは、右側の前輪（図示せず）に連結される。フロントサイドメンバ１１２は、フロントサイドメンバ１１３の左方に配置される。フロントサイドメンバ１１２，１１３は、支持構造体１１１から前方に延設される。クロスメンバ１１４は、フロントサイドメンバ１１２，１１３の間で車幅方向に延びる。すなわち、クロスメンバ１１４は、バンパレインフォースメント部材２００と略平行である。

柱状部材１１７は、左側のフロントサイドメンバ１１２の前端に溶接される。柱状部材１１８は、右側のフロントサイドメンバ１１３の前端に溶接される。連結部材１３１は、柱状部材１１７の上端に溶接される。連結部材１３２は、柱状部材１１８の上端に溶接される。連結部材１３１，１３２は、サブフレーム１００を、サブフレーム１００の上方の車体に連結するために用いられる。クラッシュカン１２１の後端は、柱状部材１１７に連結される。クラッシュカン１２２の後端は、柱状部材１１８に連結される。

突出部材１１５は、フロントサイドメンバ１１２及び柱状部材１１７に溶接される。突出部材１１５は、フロントサイドメンバ１１２及び柱状部材１１７から左方に突出する。突出部材１１６は、フロントサイドメンバ１１３及び柱状部材１１８に溶接される。突出部材１１６は、フロントサイドメンバ１１３及び柱状部材１１８から右方に突出する。

バンパレインフォースメント部材２００は、左端部２０１と、右端部２０２と、中央部２０３と、を含む。左端部２０１は、クラッシュカン１２１の前端から左方に突出する。突出部材１１５は、バンパレインフォースメント部材２００の左端部２０１の後方に位置する。右端部２０２は、クラッシュカン１２２の前端から右方に突出する。突出部材１１６は、バンパレインフォースメント部材２００の右端部２０２の後方に位置する。中央部２０３は、左端部２０１と右端部２０２との間で車幅方向に延びる。

サブフレーム１００が搭載された自動車（図示せず）が、バンパレインフォースメント部材２００の中央部２０３の延設領域において衝突物と衝突するならば、衝撃力は、中央部２０３に加わる。このとき、クラッシュカン１２１，１２２は、圧縮変形されるので、クラッシュカン１２１，１２２の後方のフレーム構造体１１０へ伝達される衝撃力を効果的に吸収する。したがって、フレーム構造体１１０へ伝達される衝撃力は、大幅に低減される。

自動車が、クラッシュカン１２１の左側の領域において衝突物と衝突するならば（すなわち、Ｓｍａｌｌ Ｏｖｅｒｌａｐ衝突（以下、「ＳＯＬ衝突」と称される）が生ずるならば）、衝突物は、バンパレインフォースメント部材２００の左端部２０１及び突出部材１１５に順次衝突する。この間、クラッシュカン１２１，１２２は、ほとんど圧縮されない。同様に、自動車が、クラッシュカン１２２の右側の領域において衝突物と衝突するならば、衝突物は、クラッシュカン１２１，１２２をほとんど圧縮変形することなく、バンパレインフォースメント部材２００の右端部２０２及び突出部材１１６に順次衝突する。したがって、ＳＯＬ衝突に起因する大きな衝撃力は、突出部材１１５，１１６のうち一方に伝達される。

突出部材１１５が、大きな衝撃力を受けると、柱状部材１１７周りのモーメントが発生する。この結果、突出部材１１５とフロントサイドメンバ１１２との溶接部位において、フロントサイドメンバ１１２を右方（すなわち、車幅方向において内方）に屈曲させる力が、フロントサイドメンバ１１２に作用する。フロントサイドメンバ１１２は、右方に屈曲するので、フロントサイドメンバ１１２の後方の部位（たとえば、サブフレーム１００の後方の車室（図示せず））へ伝達される衝撃力は、小さくなる。同様に、突出部材１１６が、大きな衝撃力を受けると、柱状部材１１８周りのモーメントが発生する。この結果、突出部材１１６とフロントサイドメンバ１１３との溶接部位において、フロントサイドメンバ１１３を左方（すなわち、車幅方向において内方）に屈曲させる力が、フロントサイドメンバ１１３に作用する。フロントサイドメンバ１１３は、左方に屈曲するので、フロントサイドメンバ１１３の後方の部位（たとえば、サブフレーム１００の後方の車室）へ伝達される衝撃力は、小さくなる。したがって、サブフレーム１００は、車室を、ＳＯＬ衝突に起因する衝撃力から効果的に保護することができる。

図２は、サブフレーム１００の概略的な側面図である。図１及び図２を参照して、サブフレーム１００が更に説明される。

図２は、メインフレームＭＦＭを示す。サブフレーム１００は、メインフレームＭＦＭの下方に配置される。サブフレーム１００は、図１を参照して説明された連結部材１３１，１３２を用いて、メインフレームＭＦＭに連結される。既知の様々な連結構造が、サブフレーム１００及びメインフレームＭＦＭの連結に適用されてもよい。本実施形態の原理は、サブフレーム１００及びメインフレームＭＦＭの連結に用いられる特定の連結構造に限定されない。

メインフレームＭＦＭは、メインバンパビームＭＢＢを含む。サブフレーム１００のバンパレインフォースメント部材２００と同様に、メインバンパビームＭＢＢは、車幅方向に延びる。

図２に示されるように、バンパレインフォースメント部材２００は、メインバンパビームＭＢＢより前方に位置する。したがって、バンパレインフォースメント部材２００は、メインバンパビームＭＢＢより先に衝突物に当たることができる。衝突物が、歩行者であるならば、バンパレインフォースメント部材２００は、歩行者の脛に当たる。この結果、歩行者は、自動車のボンネットに跳ね上げられやすくなり、歩行者が自動車から受ける衝撃力は、小さくなる。

図３は、バンパレインフォースメント部材２００の概略的な展開斜視図である。図３を参照して、バンパレインフォースメント部材２００が説明される。

バンパレインフォースメント部材２００は、前パネル２１０と、後パネル２２０と、を含む。後パネル２２０は、車幅方向に延びる単一のパネル部材である一方で、前パネル２１０は、複数のパネル部材（以下、「中央パネル２１１」、「左パネル２１２」及び／又は「右パネル２１３」と称される）に分割された分割構造を有する。

中央パネル２１１は、図１を参照して説明された中央部２０３の一部を形成する。中央パネル２１１は、前板３１１と、上板３１２と、下板３１３と、を含む。前板３１１は、車幅方向に延び、バンパレインフォースメント部材２００の前端縁面の一部を形成する。上板３１２は、前板３１１の上縁から後方に屈曲される。下板３１３は、前板３１１の下縁から後方に屈曲され、上板３１２に対向する。したがって、前板３１１、上板３１２及び下板３１３は、中央パネル２１１のＵ字状の断面を形成する。後パネル２２０の一部は、上板３１２と下板３１３との間の空間に配置される。

中央パネル２１１は、左端部３１５と、右端部３１６と、を含む。左端部３１５の一部を形成する前板３１１には、貫通穴３１７が形成される。貫通穴３１７は、左パネル２１２を中央パネル２１１に連結するために用いられる。右端部３１６の一部を形成する前板３１１には、貫通穴３１８が形成される。貫通穴３１８は、右パネル２１３を中央パネル２１１に連結するために用いられる。

左パネル２１２は、左端部３２５と、右端部３２６と、を含む。右端部３２６の少なくとも一部は、中央パネル２１１の左端部３１５を形成する上板３１２及び下板３１３の間の空間に配置される。左端部３２５は、図１を参照して説明されたバンパレインフォースメント部材２００の左端部２０１を形成する。

左パネル２１２は、前板３２１と、上板３２２と、下板３２３と、を含む。前板３２１、上板３２２及び下板３２３は、左端部３２５から右端部３２６まで延びる。上板３２２は、前板３２１の上縁から後方に折り曲げられる。下板３２３は、前板３２１の下縁から後方に折り曲げられ、上板３２２に対向する。したがって、前板３２１、上板３２２及び下板３２３は、左パネル２１２のＵ字状の断面を形成する。後パネル２２０の一部は、上板３２２と下板３２３との間の空間に配置される。

左パネル２１２の右端部３２６は、中央パネル２１１の左端部３１５に挿入される。したがって、左パネル２１２の前板３２１、上板３２２及び下板３２３は、中央パネル２１１の前板３１１、上板３１２及び下板３１３にそれぞれ重なる。貫通穴３２８は、左パネル２１２の右端部３２６を形成する前板３２１に形成される。左パネル２１２の貫通穴３２８が中央パネル２１１の貫通穴３１７に重なるように、左パネル２１２は、中央パネル２１１に連結される。ピンや他の棒状部材は、貫通穴３１７，３２８に挿通される。この結果、左パネル２１２は、中央パネル２１１に対して精度よく位置決めされる。その後、左パネル２１２の右端部３２６は、中央パネル２１１の左端部３１５に溶接される。

他のもう１つの貫通穴３２７は、左パネル２１２の左端部３２５に位置する前板３２１に形成される。貫通穴３２７は、左パネル２１２を後パネル２２０に連結するために用いられる。

右パネル２１３は、左端部３３５と、右端部３３６と、を含む。左端部３３５の少なくとも一部は、中央パネル２１１の右端部３１６を形成する上板３１２及び下板３１３の間の空間に配置される。右端部３３６は、図１を参照して説明されたバンパレインフォースメント部材２００の右端部２０２を形成する。

右パネル２１３は、前板３３１と、上板３３２と、下板３３３と、を含む。前板３３１、上板３３２及び下板３３３は、左端部３３５から右端部３３６まで延びる。上板３３２は、前板３３１の上縁から後方に折り曲げられる。下板３３３は、前板３３１の下縁から後方に折り曲げられ、上板３３２に対向する。したがって、前板３３１、上板３３２及び下板３３３は、右パネル２１３のＵ字状の断面を形成する。後パネル２２０の一部は、上板３３２と下板３３３との間の空間に配置される。

右パネル２１３の左端部３３５は、中央パネル２１１の右端部３１６に挿入される。したがって、右パネル２１３の前板３３１、上板３３２及び下板３３３は、中央パネル２１１の前板３１１、上板３１２及び下板３１３にそれぞれ重なる。貫通穴３３７は、右パネル２１３の左端部３３５を形成する前板３３１に形成される。右パネル２１３の貫通穴３３７が中央パネル２１１の貫通穴３１８に重なるように、右パネル２１３は、中央パネル２１１に連結される。ピンや他の棒状部材は、貫通穴３１８，３３７に挿通される。この結果、右パネル２１３は、中央パネル２１１に対して精度よく位置決めされる。その後、右パネル２１３の左端部３３５は、中央パネル２１１の右端部３１６に溶接される。

他のもう１つの貫通穴３３８は、右パネル２１３の右端部３３６に位置する前板３３１に形成される。貫通穴３３８は、右パネル２１３を後パネル２２０に連結するために用いられる。

図４Ａ及び図４Ｂは、バンパレインフォースメント部材２００の概略的な縦断面図である。図１、図３乃至図４Ｂを参照して、バンパレインフォースメント部材２００が更に説明される。

図３を参照して説明された中央パネル２１１が、左パネル２１２と右パネル２１３とに連結されると、中央パネル２１１、左パネル２１２及び右パネル２１３の前板３１１，３２１，３３１は、バンパレインフォースメント部材２００の左端部２０１（図１を参照）及び右端部２０２（図１を参照）間で車幅方向に延びる第１前板３４１を形成する。中央パネル２１１、左パネル２１２及び右パネル２１３の上板３１２，３２２，３３２は、バンパレインフォースメント部材２００の左端部２０１及び右端部２０２間で車幅方向に延びる第１上板３４２を形成する（図１を参照）。中央パネル２１１、左パネル２１２及び右パネル２１３の下板３１３，３２３，３３３は、バンパレインフォースメント部材２００の左端部２０１及び右端部２０２間で車幅方向に延びる第１下板３４３を形成する（図１を参照）。本実施形態に関して、前板は、第１前板３４１によって例示される。

図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、後パネル２２０は、前パネル２１０の第１上板３４２と第１下板３４３との間に配置される。後パネル２２０は、第２前板４４１と、第２上板４４２と、第２下板４４３と、を含む。第２前板４４１は、第１前板３４１の後方に位置する。第１前板３４１と同様に、第２前板４４１は、バンパレインフォースメント部材２００の左端部２０１及び右端部２０２間で車幅方向に延びる。第２上板４４２は、第２前板４４１の上縁から後方に屈曲される。第２上板４４２は、第１下板３４３の上方で車幅方向に延びる第１上板３４２に重なる。第２下板４４３は、第２前板４４１の下縁から後方に屈曲され、前パネル２１０の第１下板３４３に重なる。したがって、第２前板４４１、第２上板４４２及び第２下板４４３は、前パネル２１０の第１上板３４２と第１下板３４３との間の空間内に配置されたＵ字状の断面を形成する。

前パネル２１０及び後パネル２２０のＵ字状の断面は、一般的な曲げ加工によって形成されてもよい。第２前板４４１から第２上板４４２の後端縁までの距離及び第２前板４４１から第２下板４４３の後端縁までの距離は、第１前板３４１から第１上板３４２の後端縁までの距離及び第１前板３４１から第１下板３４３の後端縁までの距離よりもそれぞれ短い。したがって、後パネル２２０のＵ字状の断面は、前パネル２１０のＵ字状の断面よりも、曲げ加工によって形成されやすい。サブフレーム１００を設計する設計者は、前パネル２１０の形成に用いられる板材よりも厚い板材を、後パネル２２０の形成に用いられる板材として選択してもよい。設計者は、４９０ＭＰａを超える引張強度を有する高張力鋼板を、後パネル２２０の形成に用いられる板材として選択することもできる。

前パネル２１０は、後パネル２２０よりも低い剛性を有する。したがって、自動車が、衝突物と衝突したとき、前パネル２１０は、衝突物によって容易に変形される。この結果、衝突物の損傷は、軽減される。一方、後パネル２２０は、前パネル２１０よりも高い剛性を有するので、後パネル２２０の後方に配置された様々な自動車設備を衝突物から保護することができる。

図３に示されるように、クラッシュカン１２１，１２２の前端は、第２上板４４２と第２下板４４３との間の空間に挿入される。衝突物が、クラッシュカン１２１，１２２の間で、後パネル２２０に衝突すると、後パネル２２０への衝突物の衝突に起因する衝撃力は、車幅方向に伝播され、クラッシュカン１２１，１２２の圧縮変形に利用される。

図４Ａに示されるように、前パネル２１０は、第１下板３４３から後方に突出する下突出片３４４を含む。下突出片３４４は、下突出片３４４の真上に位置する第１上板３４２の後端縁よりも後方の領域として定義されてもよい。

後パネル２２０は、第２下板４４３から後方に突出する下接合片４４４を含む。下接合片４４４は、下接合片４４４の真上に位置する第２上板４４２の後端縁よりも後方の領域として定義されてもよい。下接合片４４４は、形状及び大きさにおいて、下突出片３４４と略一致している。下接合片４４４は、下突出片３４４に溶接される。この結果、下突出片３４４及び下接合片４４４は、下接合部５１０を形成する。

図４Ｂに示されるように、前パネル２１０は、第１上板３４２から後方に突出する上突出片３４５を含む。上突出片３４５は、上突出片３４５の真下に位置する第１下板３４３の後端縁よりも後方に領域として定義されてもよい。

後パネル２２０は、第２上板４４２から後方に突出する上接合片４４５を含む。上接合片４４５は、上接合片４４５の真下に位置する第２下板４４３の後端縁よりも後方に領域として定義されてもよい。上接合片４４５は、形状及び大きさにおいて、上突出片３４５と略一致している。上接合片４４５は、上突出片３４５に溶接される。この結果、上突出片３４５及び上接合片４４５は、上接合部５２０を形成する。

図３に示されるように、貫通穴４４６，４４７は、後パネル２２０の第２前板４４１に形成される。貫通穴４４６は、第２前板４４１の左端に形成され、左パネル２１２の前板３２１に形成された貫通穴３２７に連なる。ピンや他の棒状部材は、貫通穴３２７，４４６に挿通される。この結果、左パネル２１２は、後パネル２２０に対して精度よく位置決めされる。貫通穴４４７は、第２前板４４１の右端に形成され、右パネル２１３の前板３３１に形成された貫通穴３２８に連なる。ピンや他の棒状部材は、貫通穴３２８，４４７に挿通される。この結果、右パネル２１３は、後パネル２２０に対して精度よく位置決めされる。

図５は、バンパレインフォースメント部材２００の概略的な平面図である。図４Ａ乃至図５を参照して、バンパレインフォースメント部材２００が説明される。

バンパレインフォースメント部材２００は、複数の上接合部と、複数の下接合部と、を含む。図５は、複数の下接合部として、下接合部５１１，５１２，５１３を示す。図５は、複数の上接合部として、上接合部５２１，５２２，５２３，５２４を示す。下接合部５１１，５１２，５１３それぞれは、図４Ａを参照して説明された下接合部５１０に対応する。下接合部５１０に関する説明は、下接合部５１１，５１２，５１３それぞれに援用される。上接合部５２１，５２２，５２３，５２４それぞれは、図４Ｂを参照して説明された上接合部５２０に対応する。上接合部５２０に関する説明は、上接合部５２１，５２２，５２３，５２４それぞれに援用される。

図５に示されるように、下接合部５１１，５１２，５１３は、形状及び大きさにおいて、一致していなくてもよい。設計者は、下接合部５１１，５１２，５１３の形状及び大きさを、バンパレインフォースメント部材２００に要求される性能（たとえば、前パネル２１０と後パネル２２０との間の溶接強度）や他の設計要求に適合するように決定してもよい。

同様に、上接合部５２１，５２２，５２３，５２４は、形状及び大きさにおいて、一致していなくてもよい。設計者は、上接合部５２１，５２２，５２３，５２４の形状及び大きさを、バンパレインフォースメント部材２００に要求される性能（たとえば、前パネル２１０と後パネル２２０との間の溶接強度）や他の設計要求に適合するように決定してもよい。

下接合部５１２と上接合部５２１，５２２との間の関係及び上接合部５２１と下接合部５１１，５１２との間の関係が、以下に説明される。これらの関係に関する説明は、下接合部５１３と上接合部５２３との間の関係に援用される。

下接合部５１２の大部分は、上接合部５２１，５２２の間に形成された凹部に露出する。すなわち、下接合部５１２は、上接合部５２１，５２２から車幅方向にずれた位置に形成される。したがって、バンパレインフォースメント部材２００を製造する作業者は、下突出片３４４（図４Ａを参照）及び下接合片４４４（図４Ａを参照）を、上接合部５２１，５２２に妨げられることなく溶接し、下接合部５１２を形成することができる。

上接合部５２１の大部分は、下接合部５１１，５１２の間に形成された凹部に露出する。すなわち、上接合部５２１は、下接合部５１１，５１２から車幅方向にずれた位置に形成される。したがって、作業者は、上突出片３４５（図４Ｂを参照）及び上接合片４４５（図４Ｂを参照）を、下接合部５１１，５１２に妨げられることなく溶接し、上接合部５２１を形成することができる。

下接合部５１２は、左縁５３１と右縁５３２とを含む。左縁５３１及び右縁５３２は、後方に向けて狭まる下接合部５１２の上面形状（平面視形状）を形成する。

上接合部５２１は、左縁５４１と右縁５４２とを含む。左縁５４１及び右縁５４２は、後方に向けて狭まる上接合部５２１の上面形状（平面視形状）を形成する。

上接合部５２２は、左縁５４３と右縁５４４とを含む。左縁５４３及び右縁５４４は、後方に向けて狭まる上接合部５２２の上面形状（平面視形状）を形成する。

下接合部５１２の左縁５３１は、上接合部５２１の右縁５４２に、平面視において交差する。したがって、下接合部５１２の左端部は、上接合部５２１の右端に、平面視において重なる。同様に、下接合部５１２の右縁５３２は、上接合部５２２の左縁５４３に、平面視において交差する。したがって、下接合部５１２の右端部は、上接合部５２２の左端に、平面視において重なる。この結果、上接合部５２１，５２２及び下接合部５１２の形成領域における剛性変動は、過度に大きくならない。したがって、応力集中は、上接合部５２１，５２２及び下接合部５１２の形成領域に生じにくくなる。本実施形態に関して、第１側縁は、下接合部５１２の左縁５３１又は右縁５３２によって例示される。第２側縁は、上接合部５２１の右縁５４２又は上接合部５２２の左縁５４３によって例示される。

下接合部５１１は、左縁５３３と右縁５３４とを含む。左縁５３３及び右縁５３４は、後方に向けて狭まる下接合部５１１の上面形状（平面視形状）を形成する。

上接合部５２１の左縁５４１は、下接合部５１１の右縁５３４に、平面視において交差する。したがって、上接合部５２１の左端部は、下接合部５１１の右端に、平面視において重なる。同様に、上接合部５２１の右縁５４２は、下接合部５１２の左縁５３１に、平面視において交差する。したがって、上接合部５２１の右端部は、下接合部５１２の左端に、平面視において重なる。この結果、上接合部５２１及び下接合部５１１，５１２の形成領域における剛性変動は、過度に大きくならない。したがって、応力集中は、上接合部５２１及び下接合部５１１，５１２の形成領域に生じにくくなる。

＜他の特徴＞
設計者は、上述の配設構造に様々な特徴を与えることができる。以下に説明される特徴は、上述の実施形態に関連して説明された設計原理を何ら限定しない。

（後パネルの低剛性部位）
上述の如く、後パネルは、高張力鋼から形成されてもよい。この場合、後パネルを前方に湾曲させる曲げ加工は、困難になることもある。したがって、局所的に低い剛性を有する部位が、後パネルに形成されてもよい。

図３に示される如く、後パネル２２０は、全体的に前方に膨出するように湾曲している。後パネル２２０は、低い剛性を有する区間６１０，６２０を含む。第２上板４４２、第２下板４４３、下接合部５１０（図４Ａを参照）及び上接合部５２０（図４Ｂを参照）は、区間６１０，６２０に形成されない。したがって、第２前板４４１のみが、区間６１０，６２０に存在する。４つの切欠部６１１，６１２，６１３，６１４は、区間６１０において、第２前板４４１に形成される。４つの切欠部６２１，６２２，６２３，６２４は、区間６２０において、第２前板４４１に形成される。したがって、区間６１０，６２０は、後パネル２２０の他の部位よりも低い剛性を有することになる。この結果、バンパレインフォースメント部材２００を製造する作業者は、区間６１０，６２０において、後パネル２２０を屈曲させることができる。したがって、後パネル２２０は、前方へ容易に湾曲される。本実施形態に関して、第１区間は、区間６１０，６２０以外の後パネル２２０の部位によって例示される。第２区間は、区間６１０，６２０のうち一方によって例示される。

区間６１０は、中央パネル２１１の左端部３１５及び左パネル２１２の右端部３２６の重畳位置に対応して形成される。後パネル２２０は、区間６１０において、低い剛性を有するけれども、前パネル２１０は、中央パネル２１１の左端部３１５及び左パネル２１２の右端部３２６の重畳位置において高い剛性を有するので、区間６１０における剛性の変化は、過度に大きくならない。したがって、過度の応力集中は、区間６１０に生じない。

区間６２０は、中央パネル２１１の右端部３１６及び右パネル２１３の左端部３３５の重畳位置に対応して形成される。後パネル２２０は、区間６２０において、低い剛性を有するけれども、前パネル２１０は、中央パネル２１１の右端部３１６及び右パネル２１３の左端部３３５の重畳位置において高い剛性を有するので、区間６２０における剛性の変化は、過度に大きくならない。したがって、過度の応力集中は、区間６２０に生じない。

本実施形態に関して、第１パネル部材は、中央パネル２１１によって例示される。第２パネル部材は、左パネル２１２又は右パネル２１３によって例示される。

（バンパレインフォースメント部材の上面及び下面における段差）
下突出片、下接合片、上突出片及び上接合片にヒケやシワといった形状的な不具合が生ずるならば、下接合部及び上接合部は、適切に形成されないこともある。下突出片、下接合片、上突出片及び上接合片の形状的な不具合を防止する技術が説明される。

図６Ａは、前パネル２１０の概略的な正面図である。図６Ｂは、後パネル２２０の概略的な正面図である。図４Ａ、図４Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂを参照して、前パネル２１０及び後パネル２２０が説明される。

図６Ａ及び図６Ｂは、第１領域乃至第４領域を示す。第１領域及び第３領域は、図６Ａ及び図６Ｂ間で、位置的に一致する。図４Ａを参照して説明された下接合部５１０は、第１領域において、第１下板３４３及び第２下板４４３に連なる。図４Ｂを参照して説明された上接合部５２０は、第３領域において、第１上板３４２及び第２上板４４２に連なる。

第２領域は、第１領域に隣接する。第１領域とは異なり、下接合部５１０は、第２領域に対応する位置には存在しない。第２領域は、第１領域から上方にずれた位置に形成される。したがって、段差部が、第１領域と第２領域との間の境界に形成される。本実施形態に関して、第１段差部は、第１領域と第２領域との間の境界に形成された段差部によって例示される。

第１領域から上方にずれた第２領域の形成の結果、ヒケやシワといった形状的な不具合は、第１領域に生じにくくなる。したがって、下突出片３４４（図４Ａを参照）及び下接合片４４４（図４Ａを参照）は、平坦な表面を有することができる。この結果、作業者は、下接合片４４４を下突出片３４４に適切に溶接し、下接合部５１０を形成することができる。一方、形状的な不具合は、第２領域に生ずることもあるけれども、第２領域において溶接はなされないので、第２領域の形状的な不具合は、バンパレインフォースメント部材２００の性能に悪影響を与えにくい。

第４領域は、第３領域に隣接する。第３領域とは異なり、上接合部５２０は、第４領域に対応する位置には存在しない。第４領域は、第３領域から下方にずれた位置に形成される。したがって、段差部が、第３領域と第４領域との間の境界に形成される。本実施形態に関して、第２段差部は、第３領域と第４領域との間の境界に形成された段差部によって例示される。

第３領域から下方にずれた第４領域の形成の結果、ヒケやシワといった形状的な不具合は、第３領域に生じにくくなる。したがって、上突出片３４５（図４Ｂを参照）及び上接合片４４５（図４Ｂを参照）は、平坦な表面を有することができる。この結果、作業者は、上接合片４４５を上突出片３４５に適切に溶接し、上接合部５２０を形成することができる。一方、形状的な不具合は、第４領域に生ずることもあるけれども、第４領域において溶接はなされないので、第４領域の形状的な不具合は、バンパレインフォースメント部材２００の性能に悪影響を与えにくい。

図６Ａ及び図６Ｂに示されるように、第１領域と第２領域との間の境界に形成された段差部は、第３領域と第４領域との間の境界に形成された段差部から車幅方向においてずれた位置に形成される。応力集中は、これらの段差部に生じやすいけれども、上側の段差部の形成位置は、下側の段差部の形成位置からずれているので、応力は、バンパレインフォースメント部材２００の延設方向（すなわち、車幅方向）において分散される。

上述の様々な特徴は、様々な車両の全体的な設計に適合するように、組み合わされてもよいし、変更されてもよい。

上述の実施形態に関して、バンパレインフォースメント部材の特徴的な構造は、サブフレームに適用される。代替的に、又は、追加的に、上述の特徴的な特徴は、メインフレームや衝突物に衝突し得る他の部位に適用されてもよい。

上述の実施形態に関して、前パネルは、複数のパネル部材に分割可能な分割構造を有する。しかしながら、前パネルは、後パネルと同様に、単一のパネル部材であってもよい。

上述の実施形態の原理は、様々な車両の設計に好適に利用される。

１００・・・・・・・・・・・・・・・・・・・サブフレーム（前部車体構造）
２００・・・・・・・・・・・・・・・・・・・バンパレインフォースメント部材
２１０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・前パネル
２１１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・中央パネル（第１パネル部材）
２１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・左パネル（第２パネル部材）
２１３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・右パネル（第２パネル部材）
２２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・後パネル
３４１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第１前板（前板）
３４２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第１上板
３４３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第１下板
３４４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・下突出片
３４５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・上突出片
４４２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第２上板
４４３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第２下板
４４４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・下接合片
４４５・・・・・・・・・・・・・・・・・・・上接合片
５１０〜５１３・・・・・・・・・・・・・・・下接合部
５２０〜５２５・・・・・・・・・・・・・・・上接合部
５３１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・左縁（第１側縁）
５３２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・右縁（第１側縁）
５４２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・右縁（第２側縁）
５４３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・左縁（第２側縁）
６１０，６２０・・・・・・・・・・・・・・・区間（第２区間）

Claims (5)

1. 車幅方向に延びるバンパレインフォースメント部材を備え、
   前記バンパレインフォースメント部材は、
   （ｉ）前記車幅方向に延びる第１下板と、前記第１下板から後方に突出する下突出片と、前記第１下板の上方で前記車幅方向に延びる第１上板と、前記第１上板から後方に突出する上突出片と、前記第１下板と前記第１上板との間で前記車幅方向に延びる前板と、を有する前パネルと、
   （ｉｉ）前記前板の後方で、前記第１下板と前記第１上板との間に配置されたＵ字状の断面を有し、且つ、前記前パネルよりも高い剛性を有する後パネルと、を含み、
   前記後パネルは、前記下突出片に溶接され、下接合部を形成する下接合片と、前記上突出片に溶接され、上接合部を形成する上接合片と、を含み、
   前記下接合部は、前記上接合部と、平面視において部分的に重なるように、前記車幅方向において前記上接合部からずれた位置に形成される
   自動車の前部車体構造。
2. 前記下接合部は、前記下接合部が前記平面視において狭まるように前記第１下板から後方に延びる第１側縁を含み、
   前記上接合部は、前記上接合部が前記平面視において狭まるように前記第１上板から後方に延びる第２側縁を含み、
   前記第１側縁は、前記第２側縁と、前記平面視において交差する
   請求項１に記載の前部車体構造。
3. 前記後パネルは、前記下接合片が形成された第１区間と前記第１区間よりも低い剛性を有する第２区間とを含む単一のパネル部材であり、
   前記単一のパネル部材が前方に湾曲するように、前記第２区間は、屈曲され、
   前記前パネルは、前記第２区間に重なる第１端部から延びる第１パネル部材と、前記第１端部に重なる第２端部から、前記第１パネル部材の延設方向とは反対方向に延びる第２パネル部材と、を含む
   請求項１又は２に記載の前部車体構造。
4. 前記後パネルは、前記第１下板に重なる第２下板と、前記第１上板に重なる第２上板と、含み、
   前記第１下板及び前記第２下板は、前記下接合部が連なる第１領域と、前記第１領域に隣接し、且つ、前記第１領域から上方にずれ、第１段差部を形成する第２領域と、を含み、
   前記第１上板及び前記第２上板は、前記上接合部が連なる第３領域と、前記第３領域に隣接し、且つ、前記第３領域から下方にずれ、第２段差部を形成する第４領域と、を含み、
   前記第１段差部は、前記第２段差部から前記車幅方向においてずれた位置に形成される
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の前部車体構造。
5. 前記前パネルは、前記後パネルの形成に用いられる板材よりも薄い板材から形成される
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の前部車体構造。

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