JP4147968B2 - 自動車の前部車体構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、バンパーを側部に設けたバンパーステイを介して車体のサイドメンバーに取り付けるようにした自動車の前部車体構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車の前部車体構造としては、例えば図１９図に示したように、全体の図示を省略した車体の両側部に前後に延びるサイドメンバー１，１を設け、このサイドメンバー１，１の前端部に取付フランジ１ａ，１ａを設け、フロントバンパー２の両側部に後方に延びるバンパーステイ３，３を設け、このバンパーステイ３，３の後端部に取付フランジ３ａ，３ａを設けると共に、取付フランジ１ａ，３ａ同士をボルト４，ナット５で互いに結合するようにした構造が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
また、自動車の前部車体構造では、図１９，図２０に示したようにサイドメンバー１に脆弱部としてビード６，６を設けたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
この様な構成では、フロントバンパー２に低速で衝撃荷重が入力された場合、図２１に示したようにバンパーステイ３が圧縮力で潰れる圧壊が生じて、入力される衝撃荷重が吸収される様になっている。
【０００５】
一方、フロントバンパー２に高速で衝撃荷重が入力された場合、図２１に示したようにバンパーステイ３が圧縮力で潰れる圧壊が生じて、入力される衝撃荷重の一部が吸収された後、図２２に示したようにサイドメンバー１の前部がバンパーステイ３から入力される圧縮力で潰れる圧壊が生じて、入力される衝撃荷重の残りが吸収される様になっている。
【０００６】
そして、図２１に示したようにバンパーステイ３が圧壊した場合には、バンパーステイ３をサイドメンバー１から取り外して、フロントバンパー２を交換することで、修理を容易に行うことができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２４９０７８号公報
【特許文献２】
特開平１０−７０２４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した構造では、フロントバンパー２に低速で衝撃荷重が入力された場合、衝撃荷重の入力方向によってはバンパーステイ３が圧壊する前に、サイドメンバー１が図２３のビード６の部分で折れ曲がってしまうこともある。この場合には、フロントバンパー２の交換以外に、サイドメンバー１の修理を行う必要があるため、修理代が高くなるという問題がある。
【０００９】
また、上述した構成では、低速の衝撃荷重によりバンパーステイ３が圧壊しても、バンパーステイ３の潰れ残り部が図２１に示したようにサイドメンバー１に対して直列に残るものであった。また、高速の衝撃荷重によりバンパーステイ３及びサイドメンバー１の前部が圧壊しても、バンパーステイ３の潰れ残り部及びサイドメンバー１潰れ残り部が図２２に示したように直列に残るものであった。このため、限られたスペースを有効に利用できないものであった。
【００１０】
更に、上述した構成において、更にバンパーステイ３とサイドメンバー１との間にラジエータコアサポートパネル７を図２４に示したように介装することも行われている。尚、この場合、図２５に示したように取付フランジ１ａ，３ａ間にラジエータコアサポートパネル７が介装される。
【００１１】
この構造において、フロントバンパー２に低速で衝撃荷重が入力されて、バンパーステイ３が圧壊する前にサイドメンバー１がビード６の部分で図２６に示すように折れ曲がってしまった場合、サイドメンバー１，１のスパンが広がってラジエータコアサポートパネル７に亀裂７ａが生じることもあった。この場合にはラジエータコアサポートパネル７の分だけ更に修理代が高くなるという問題があった。
【００１２】
そこで、この発明は、低速の衝撃荷重がバンパーステイに入力されても、サイドメンバーが折れ曲がることのない自動車の前部車体構造を提供することを目的とするものである。分
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、請求項１の発明は、バンパーを側部に設けたバンパーステイを介して車体のサイドメンバーに取り付けると共に、前記サイドメンバーに前記バンパーからの衝撃荷重が入力されたときに潰れ易くする脆弱部を前記サイドメンバーのバンパーステイ取付部近傍の部分に設けた自動車の前部車体構造において、前記バンパーステイの強度を前記サイドメンバーの脆弱部より後方の部分の強度よりも弱くすると共に、前記バンパーステイの前記サイドメンバーへの取付位置を前記脆弱部より後方側に位置させた自動車の前部車体構造としたことを特徴とする。
【００１４】
この請求項１の発明によれば、バンパーからバンパーステイに低速の衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイが圧縮力により潰れる圧壊が生じ、衝撃荷重が吸収される。この際、サイドメンバーの脆弱部には衝撃荷重が入力されることはないので、低速の衝撃荷重はバンパーステイのみの変形で吸収でき、サイドメンバーが低速の衝撃荷重により脆弱部から折れ曲がるような状態は生じない。
【００１５】
この様に低速の衝撃荷重はサイドメンバーの脆弱部に伝わることがなくバンパーステイの変形のみで吸収できるので、修理費はバンパーステイ側のみとなり安価になる。
【００１６】
また、請求項２の発明は、前記衝撃荷重が低速で入力されるときの前記バンパーステイの降伏反力をＦｂｓとし、前記衝撃荷重が低速で入力されるときの前記サイドメンバーの前記脆弱部の降伏反力をＦｓｆ、前記衝撃荷重が低速で入力されるときの前記サイドメンバーの前記脆弱部より後方側の降伏反力をＦｓｒとしたとき、前記降伏反力Ｆｂｓ，Ｆｓｆは降伏反力Ｆｓｒより低くなるようにＦｂｓ＋Ｆｓｆ＜Ｆｓｒの関係に設定したことを特徴とする。
【００１７】
この請求項２の発明によれば、バンパーからバンパーステイに衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイが圧縮力により潰れる圧壊が生じ、衝撃荷重の一部が吸収された後、サイドメンバーの脆弱部に残りの衝撃荷重が入力されて、サイドメンバーの脆弱部が圧縮力により潰れる圧壊が確実に生じて、残りの衝撃荷重が効果的に吸収され、更に衝撃荷重が残っている場合にはサイドメンバーの脆弱部より後側が圧縮力により潰れる圧壊が生じて残りの衝撃荷重が吸収される。
【００１８】
このようにバンパーステイに衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイ，サイドメンバーの脆弱部，サイドメンバーの脆弱部より後側の順に圧壊していくため、低速度の衝撃荷重ではサイドメンバーに損傷を与えず、高速度の衝撃荷重では前より効率よく圧壊して衝撃荷重を効果的に吸収できる。
【００１９】
更に、請求項３の発明は、前記サイドメンバーの前端部にラジエータコアサポートを取り付けたことを特徴とする。
【００２０】
この請求項３の発明によれば、バンパーからバンパーステイに低速の衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイが圧縮力により潰れる圧壊が生じ、衝撃荷重が吸収される。この際、サイドメンバーには衝撃荷重が入力されることはないので、サイドメンバーが低速の衝撃荷重により脆弱部から折れ曲がるような状態は生ずることもなく、左右のサイドメンバー間のスパンが広がらないため、低速の衝撃荷重でラジエータコアサポートが破損したり、ラジエータコアサポートに亀裂が生じたりすることを未然に防止できる。
【００２１】
【発明の実施の形態１】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１（ａ）は自動車の前部車体構造を示したものである。この図１（ａ）において、１０，１０は全体の図示を省略した自動車の車体の両側に設けられた前後に延びる筒状のサイドメンバー、１１はこのサイドメンバー１０，１０に取り付けられたフロントバンパーである。
【００２３】
このサイドメンバー１０の前端（一端）には、フランジ１２が一体に形成されている。また、サイドメンバー１０は図３に示したように側壁１０ａ，１０ｂ，上壁１０ｃ，下壁１０ｄから断面が四角形に形成されている。しかも、サイドメンバー１０の前端部近傍の部分には、側壁１０ａ〜１０ｄに沿って環状に延び且つサイドメンバー１０の内側に膨出するビード１３が脆弱部として形成されている。しかも、ビード１３は、図３に示したように、側壁１０ａ〜１０ｄの角部の部分に位置して、サイドメンバー１０の内側に膨出する円弧状の膨出突部１３ａを有する。
【００２４】
また、サイドメンバー１０には、図１（ｂ）に示したようにビード１３より所定距離（僅かな距離）だけ後方の位置に、前側に面する段差部１４が設けられている。この段差部１４の寸法ｔは、非常に小さく設定されている。
【００２５】
しかも、サイドメンバー１０の段差部１４から前側の部分すなわち段差部１４とフランジ１２との間の前側部分を前サイドメンバー部１５とし、サイドメンバー１０の段差部１４より後方の部分を後サイドメンバー部１６とすると、前サイドメンバー部１５は後サイドメンバー部１６より寸法ｔだけ薄肉に形成されている。これにより前サイドメンバー部１５は、後サイドメンバー部１６と比較すると脆弱部となる。
【００２６】
従って、サイドメンバー１０の前端部に後方に向かう衝撃荷重が入力されたときに、このサイドメンバー１０の前サイドメンバー部（脆弱部）１５の降伏反力をＦｓｆ、サイドメンバー１０の後サイドメンバー部１６の降伏反力をＦｓｒとすると、降伏反力Ｆｓｒは降伏反力Ｆｓｆより大きく設定されている。この結果、サイドメンバー１０の前端部に後方に向かう衝撃荷重が入力されたときに、前サイドメンバー部１５は後サイドメンバー部１６より先に変形できるようになっている。
【００２７】
フロントバンパー１１の両側部には、後方に向けて延びる筒状のバンパーステイ１７，１７の一端部（前端部）がそれぞれ取り付けられている。このバンパーステイ１７，１７は図１（ａ），図２，図３に示したようにサイドメンバー１０，１０内に遊挿されている。
【００２８】
このバンパーステイ１７の他端部（後端部）には、図１，図２に示したように、ビード１３より僅かに後方の位置から後方に向けて後サイドメンバー部１６の内面近傍まで拡開する傾斜筒部１７ａと、傾斜筒部１７ａから後方に向けて後サイドメンバー部１６の内面に沿うように延びる取付筒部１７ｂが設けられている。
【００２９】
このバンパーステイ１７は、図３，図４に示したように側壁１８，１９，上壁２０，下壁２１から断面が四角形で筒状に形成されている。しかも、バンパーステイ１７の角部には図３に示したように傾斜壁部２２が形成されている。
【００３０】
また、側壁１８，１９，上壁２０，下壁２１の内面には、図５に示したように取付筒部１７ｂの部分に位置してウエルドナット２２〜２５が溶接固定されている（図１（ａ），図２参照）。しかも、側壁１８，１９，上壁２０，下壁２１には、ウエルドナット２２〜２５に対応する挿通孔１８ａ，１９ａ，２０ａ，２１ａが形成されている。
【００３１】
そして、サイドメンバー１０の側壁１０ａ，１０ｂ，上壁１０ｃ，下壁１０ｄを貫通するボルト２６〜２９がウエルドナット２２〜２５にそれぞれ螺着されている。これにより、バンパーステイ１７の取付筒部１７ｂがサイドメンバー１０の後サイドメンバー部１６に固定されている。しかも、この状態でサイドメンバー１０の前端とフロントバンパー１１との間には、フロントバンパー１１に後方に向かう衝撃荷重が入力されたときに、バンパーステイ１７が先に圧縮変形可能とする間隙Ｓが形成されている。
【００３２】
ここで、フロントバンパー１１に後方に向かう衝撃荷重が低速で入力され、この衝撃荷重がバンパーステイ１７に入力されたときのバンパーステイ１７の降伏反力をＦｂｓとして、バンパーステイ１７の強度の設定状態を説明する。この降伏反力Ｆｂｓは、バンパーステイ１７に後方に向かう衝撃荷重が低速で入力されたとき、この衝撃荷重によりバンパーステイ１７が圧縮変形できる大きさに設定されている。また、後サイドメンバー部１６の降伏反力Ｆｓｒは、バンパーステイ１７に後方に向かう衝撃荷重が低速で入力されたとき、この衝撃荷重では圧縮変形できない大きさに設定されている。
【００３３】
さらに、降伏反力Ｆｂｓ，Ｆｓｆは降伏反力Ｆｓｒより低くなるようにＦｂｓ＋Ｆｓｆ＜Ｆｓｒの関係に設定されている。
【００３４】
次に、この様な構成の自動車の前部車体構造の作用を説明する。
（低速の衝撃荷重吸収）
このような構成において、フロントバンパー１１に低速の衝撃荷重が後方に向けて入力された場合、フロントバンパー１１からバンパーステイ１７に低速の衝撃荷重が後方に向けて入力される。この場合、図６に模式的に示したように、バンパーステイ１７が圧縮力により潰れる圧壊（圧縮変形）が生じて、低速の衝撃荷重が吸収される。この際、サイドメンバー１０の脆弱部であるビード１３には衝撃荷重が入力されることはないので、低速の衝撃荷重はバンパーステイ１７のみの変形で吸収される。この結果、サイドメンバー１０が低速の衝撃荷重により脆弱部であるビード１３から折れ曲がるような状態は生じない。
【００３５】
この様に低速の衝撃荷重はサイドメンバー１０の脆弱部であるビード１３に伝わることがなくバンパーステイ１７の変形のみで吸収できるので、修理費はバンパーステイ１７側のみとなり安価になる。
（高速の衝撃荷重吸収）
また、フロントバンパー１１に高速の衝撃荷重が後方に向けて入力された場合、フロントバンパー１１からバンパーステイ１７に高速の衝撃荷重が後方に向けて入力される。この場合、図７に模式的に示したように、バンパーステイ１７が圧縮力により潰れる圧壊が生じ、衝撃荷重の一部が吸収された後、サイドメンバー１０の脆弱部である前サイドメンバー部１５に残りの衝撃荷重が入力される。そして、この衝撃荷重により脆弱部である前サイドメンバー部１５が圧縮力により潰れる圧壊が確実に生じて、残りの衝撃荷重が効果的に吸収される。この際、更に衝撃荷重が残っている場合にはサイドメンバー１０の脆弱部である前サイドメンバー部１５より後側の後サイドメンバー部１６が圧縮力により潰れる圧壊が生じて残りの衝撃荷重が吸収される。
【００３６】
このようにバンパーステイ１７に高速の衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイ１７，サイドメンバー１０の脆弱部である前サイドメンバー部１５，サイドメンバー１０の脆弱部より後側の後サイドメンバー部１６の順に圧壊していくため、低速度の衝撃荷重ではサイドメンバー１０に損傷を与えず、高速度の衝撃荷重では前より効率よく圧壊して衝撃荷重を効果的に吸収できる。
【００３７】
【実施例】
また、上述したバンパーステイ１７の強度を決定するためのバンパーステイ１７の幅及び高さは、図８，図９に示したサイドメンバー１０の寸法等の関係から求めることができる。
【００３８】
ここで、バンパーステイ１７の幅をｘ、バンパーステイ１７の高さをｙ、サイドメンバー１０の幅をａ、サイドメンバー１０の高さをｂ、ビード１３の突出量をｔｂ、バンパーステイ１７が例えば図８の直線で示した状態から波形状に圧縮変形したときのバンパーステイ１７とビード１３との間隔を、バンパーステイ１７の板圧をｔとすると、バンパーステイ１７の幅ｘ及び高さｙは、
【００３９】
【数１】
【００４０】
から求めることができる。
【００４１】
なお、このようなバンパーステイ１７の幅ｘ及び高さｙの求め方は一例を示したものであって、他の方法で求めても良い。
（変形例１）
図１０に示したように、サイドメンバー１０，１０の前端部のフランジ１２，１２にラジエータコアサポートパネル３０の両側部をボルト３１，ナット３２で取り付けても良い。尚、３０ａ，３０ａはラジエータコアサポートパネル３０の両側部に形成された挿通孔で、この挿通孔３０ａ，３０ａにはバンパーステイ１７，１７が挿通されている。
この構成によれば、フロントバンパー１１に低速の衝撃荷重が後方に向けて入力された場合、このフロントバンパー１１からバンパーステイに低速の衝撃荷重が後方に向けて入力されて、バンパーステイ１７が圧縮力により潰れる圧壊が生じ、衝撃荷重が吸収される。この際、サイドメンバー１０には衝撃荷重が入力されることはないので、サイドメンバー１０が低速の衝撃荷重により脆弱部から折れ曲がるような状態は生ずることもなく、左右のサイドメンバー１０，１０間のスパンが広がらないため、低速の衝撃荷重でラジエータコアサポートパネル３０が破損したり、ラジエータコアサポートパネル３０に亀裂が生じたりすることを未然に防止できる。
【００４２】
【発明の実施の形態２】
以上説明した発明の実施の形態１では、バンパーステイ１７の後端部に傾斜筒部１７ａ及び取付筒部１７ｂを設けて、このバンパーステイ１７の後端部側をサイドメンバー１０内に遊挿するように構成したが、必ずしもこの構成に限定されるものではない。
【００４３】
例えば、発明の実施の形態１の傾斜筒部１７ａ及び取付筒部１７ｂを省略して、図１１に示したようにバンパーステイ１７をストレートに形成し、発明の実施の形態１のフランジ１２を省略してサイドメンバー１０の前端に内方フランジ３３を形成すると共に、サイドメンバー１０を図１１，図１２に示したようにバンパーステイ１７内に遊挿した構成としても良い。
【００４４】
この図１１では、バンパーステイ１７の後端部がボルト３４及びナット３５により後サイドメンバー部１６に取り付けられいる。しかも、サイドメンバー１０の前端とフロントバンパー１１との間には、フロントバンパー１１に後方に向かう衝撃荷重が入力されたときに、バンパーステイ１７が先に圧縮変形可能とする間隙Ｓが形成されている。
【００４５】
尚、発明の実施の形態２では、発明の実施の形態１と同一の部分又は類似する部分には、発明の実施の形態１で用いた符号と同一の符号を付して説明を省略する。また、本実施の形態では、発明の実施の形態１の円弧状の膨出突部１３ａをストレートに形成し、発明の実施の形態１のストレートな傾斜壁部２２を円弧状に形成している。
【００４６】
この構成でも、衝撃荷重の吸収作用は発明の実施の形態１と同じであるので、その説明は省略する。
（変形例２）
また、発明の実施の形態１では、バンパーステイ１７の角部に傾斜壁部２２を設けているが、この傾斜壁部２２を省略してもよい。図１３，図１４は、発明の実施の形態１におけるバンパーステイ１７の角部の傾斜壁部２２を省略した例を示したものである。
（変形例３）
更に、発明の実施の形態１におけるバンパーステイ１７の傾斜筒部１７ａ及び取付筒部１７ｂを省略して、バンパーステイ１７の後端部を図１５，図１６に示したように構成することもできる。
【００４７】
このバンパーステイ１７の後端には、図１５に示したように八角形状の外方フランジ３６が形成され、この外方フランジ３６の上下左右の辺には後方に向けて延びる取付片３７〜４０がそれぞれ一体に形成されている。そして、取付片３７〜４０の内面には、図１６に示したようにウエルドナット２２〜２５が溶接固定されている。しかも、取付片３７〜４０には、ウエルドナット２２〜２５に対応する挿通孔３７ａ，３８ａ，３９ａ，４０ａが形成されている。
【００４８】
この変形例３では、バンパーステイ１７を図１（ａ）の如くサイドメンバー１０内に遊挿すると共に、図１（ａ）の様にサイドメンバー１０の側壁１０ａ，１０ｂ，上壁１０ｃ，下壁１０ｄを貫通するボルト２６〜２９を設け、このボルト２６〜２９を挿通孔３７ａ，３８ａ，３９ａ，４０ａを介してウエルドナット２２〜２５にそれぞれ螺着さすることにより、バンパーステイ１７の取付片３７〜４０がサイドメンバー１０の後サイドメンバー部１６に固定される。
（変形例４）
また、変形例３では図１５に示したように八角形状の外方フランジ３６を設けているが、この外方フランジ３６を図１７に示したように長方形（四角形）状に形成しても良い。この外方フランジ３６にも、図１７，図１８に示したように図１５，図１６と同様な取付片３７〜４０、及び図１８に示したように図１６と同様なウエルドナット２２〜２５が設けられる。
【００４９】
以上説明したように、この発明の自動車の前部車体構造では、バンパー（フロントバンパー１１）を側部に設けたバンパーステイ１７，１７を介して車体のサイドメンバー１０，１０に取り付けると共に、前記サイドメンバー１０，１０に前記バンパー（フロントバンパー１１）からの衝撃荷重が入力されたときに潰れ易くする脆弱部（前サイドメンバー部１５及びビード１３）を前記サイドメンバー１０，１０のバンパーステイ取付部近傍の部分に設けている。また、自動車の前部車体構造では、前記バンパーステイ１７の強度を前記サイドメンバー１０の脆弱部より後方の部分（後サイドメンバー部１６）の強度よりも弱くすると共に、前記バンパーステイ１７の前記サイドメンバーへの取付位置を前記脆弱部（前サイドメンバー部１５及びビード１３）より後方側の部分（後サイドメンバー部１６）に位置させた構成としている。
【００５０】
この構成によれば、バンパー（フロントバンパー１１）からバンパーステイ１７に低速の衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイ１７が圧縮力により潰れる圧壊が生じ、衝撃荷重が吸収される。この際、サイドメンバー１０の脆弱部（前サイドメンバー部１５及びビード１３）には衝撃荷重が入力されることはないので、低速の衝撃荷重はバンパーステイ１７のみの変形で吸収でき、サイドメンバー１０が低速の衝撃荷重により脆弱部（例えばビード１３の部分）から折れ曲がるような状態は生じない。
【００５１】
この様に低速の衝撃荷重はサイドメンバー１０の脆弱部（前サイドメンバー部１５及びビード１３）に伝わることがなくバンパーステイ１７の変形のみで吸収できるので、修理費はバンパーステイ１７側のみとなり安価になる。
【００５２】
また、この発明の実施の形態の自動車の前部車体構造では、前記衝撃荷重が低速で入力されるときの前記バンパーステイ１７の降伏反力をＦｂｓとし、前記衝撃荷重が低速で入力されるときの前記サイドメンバー１０の前記脆弱部（前サイドメンバー部１５及びビード１３）より前側の降伏反力をＦｓｆ、前記衝撃荷重が低速で入力されるときの前記サイドメンバー１０の前記脆弱部（前サイドメンバー部１５及びビード１３）より後方側の降伏反力をＦｓｒとしたとき、前記降伏反力Ｆｂｓ，Ｆｓｆは降伏反力Ｆｓｒより低くなるようにＦｂｓ＋Ｆｓｆ＜Ｆｓｒの関係に設定したことを特徴とする。
【００５３】
この構成によれば、バンパー（フロントバンパー１１）からバンパーステイ１７に衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイ１７が圧縮力により潰れる圧壊が生じ、衝撃荷重の一部が吸収された後、サイドメンバー１０の脆弱部（前サイドメンバー部１５及びビード１３）に残りの衝撃荷重が入力されて、サイドメンバー１０の脆弱部（前サイドメンバー部１５及びビード１３）が圧縮力により潰れる圧壊が確実に生じて、残りーの衝撃荷重が効果的に吸収され、更に衝撃荷重が残っている場合にはサイドメンバー１０の脆弱部より後側が圧縮力により潰れる圧壊が生じて残りの衝撃荷重が吸収される。
【００５４】
このようにバンパーステイ１７に衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイ１７，サイドメンバー１０の脆弱部（前サイドメンバー部１５及びビード１３），サイドメンバー１０の脆弱部より後側の順に圧壊していくため、低速度の衝撃荷重ではサイドメンバー１０に損傷を与えず、高速度の衝撃荷重では前より効率よく圧壊して衝撃荷重を効果的に吸収できる。
【００５５】
更に、この発明の実施の形態の自動車の前部車体構造によれば、前記サイドメンバー１０の前端部にラジエータコアサポート３０を取り付けけた構成としている。
【００５６】
この構成によれば、バンパ（フロントバンパー１１）からバンパーステイ１７に低速の衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイ１７が圧縮力により潰れる圧壊が生じ、衝撃荷重が吸収される。この際、サイドメンバー１０には衝撃荷重が入力されることはないので、サイドメンバー１０が低速の衝撃荷重により脆弱部（例えばビード１３の部分）から折れ曲がるような状態は生ずることもなく、左右のサイドメンバー１０，１０間のスパンが広がらないため、低速の衝撃荷重でラジエータコアサポートが破損したり、ラジエータコアサポートに亀裂が生じたりすることを未然に防止できる。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１の発明は、以上説明したように構成したので、バンパーからバンパーステイに低速の衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイが圧縮力により潰れる圧壊が生じ、衝撃荷重が吸収される。この際、サイドメンバーの脆弱部には衝撃荷重が入力されることはないので、低速の衝撃荷重はバンパーステイのみの変形で吸収でき、サイドメンバーが低速の衝撃荷重により脆弱部から折れ曲がるような状態は生じない。しかも、この様に低速の衝撃荷重はサイドメンバーの脆弱部に伝わることがなくバンパーステイの変形のみで吸収できるので、修理費はバンパーステイ側のみとなり安価になる。
【００５８】
また、請求項２の発明によれば、バンパーからバンパーステイに衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイが圧縮力により潰れる圧壊が生じ、衝撃荷重の一部が吸収された後、サイドメンバーの脆弱部に残りの衝撃荷重が入力されて、サイドメンバーの脆弱部が圧縮力により潰れる圧壊が確実に生じて、残りの衝撃荷重が効果的に吸収され、更に衝撃荷重が残っている場合にはサイドメンバーの脆弱部より後側が圧縮力により潰れる圧壊が生じて残りの衝撃荷重が吸収される。このようにバンパーステイに衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイ，サイドメンバーの脆弱部，サイドメンバーの脆弱部より後側の順に圧壊していくため、低速度の衝撃荷重ではサイドメンバーに損傷を与えず、高速度の衝撃荷重では前より効率よく圧壊して衝撃荷重を効果的に吸収できる。
【００５９】
更に、請求項３の発明によれば、バンパーからバンパーステイに低速の衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイが圧縮力により潰れる圧壊が生じ、衝撃荷重が吸収される。この際、サイドメンバーには衝撃荷重が入力されることはないので、サイドメンバーが低速の衝撃荷重により脆弱部から折れ曲がるような状態は生ずることもなく、左右のサイドメンバー間のスパンが広がらないため、低速の衝撃荷重でラジエータコアサポートが破損したり、ラジエータコアサポートに亀裂が生じたりすることを未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）はこの発明にかかる自動車の前部車体構造を示す部分断面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大説明図である。
【図２】図１（ａ）のＡ０−Ａ０線に沿う断面図である。
【図３】図２のＡ１−Ａ１線に沿う断面図である。
【図４】図１のバンパーステイの斜視図である。
【図５】図４のＡ２−Ａ２線に沿う断面図である。
【図６】図１の自動車の前部車体構造の模式的な作用説明図である。
【図７】図１の自動車の前部車体構造の模式的な作用説明図である。
【図８】図１のバンパーステイの幅及び高さを求めるための模式的な説明図である。
【図９】図１のバンパーステイの幅及び高さを求めるための断面における寸法説明図である。
【図１０】図１（ａ）のバンパーステイとラジエータコアサポートとの関係を示す部分断面図である。
【図１１】この発明にかかる自動車の前部車体構造の他の例を示す部分断面図である。
【図１２】図１１のＡ３−Ａ３線に沿う断面図である。
【図１３】この発明に用いるバンパーステイの他の形状を示す斜視図である。
【図１４】図１３のＡ４−Ａ４線に沿う断面図である。
【図１５】この発明に用いるバンパーステイの他の形状を示す斜視図である。
【図１６】図１５のＡ５−Ａ５線に沿う断面図である。
【図１７】この発明に用いるバンパーステイの他の形状を示す斜視図である。
【図１８】図１７のＡ６−Ａ６線に沿う断面図である。
【図１９】従来の自動車の前部車体構造を示す部分断面図である。
【図２０】図１９の要部拡大斜視図である。
【図２１】図１９の前部車体構造の作用説明図である。
【図２２】図１９の前部車体構造の作用説明図である。
【図２３】図１９の前部車体構造の作用説明図である。
【図２４】従来の自動車の前部車体構造の他の例を示す部分断面図である。
【図２５】図２４の要部拡大断面図である。
【図２６】図２４の前部車体構造の作用説明図である。
【符号の説明】
１１…フロントバンパー（バンパー）
１３…ビード１３（脆弱部）
１５…前サイドメンバー部（脆弱部）
１６…後サイドメンバー部
１７…バンパーステイ
１０…サイドメンバー
３０…ラジエータコアサポート
【発明の属する技術分野】
この発明は、バンパーを側部に設けたバンパーステイを介して車体のサイドメンバーに取り付けるようにした自動車の前部車体構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車の前部車体構造としては、例えば図１９図に示したように、全体の図示を省略した車体の両側部に前後に延びるサイドメンバー１，１を設け、このサイドメンバー１，１の前端部に取付フランジ１ａ，１ａを設け、フロントバンパー２の両側部に後方に延びるバンパーステイ３，３を設け、このバンパーステイ３，３の後端部に取付フランジ３ａ，３ａを設けると共に、取付フランジ１ａ，３ａ同士をボルト４，ナット５で互いに結合するようにした構造が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
また、自動車の前部車体構造では、図１９，図２０に示したようにサイドメンバー１に脆弱部としてビード６，６を設けたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
この様な構成では、フロントバンパー２に低速で衝撃荷重が入力された場合、図２１に示したようにバンパーステイ３が圧縮力で潰れる圧壊が生じて、入力される衝撃荷重が吸収される様になっている。
【０００５】
一方、フロントバンパー２に高速で衝撃荷重が入力された場合、図２１に示したようにバンパーステイ３が圧縮力で潰れる圧壊が生じて、入力される衝撃荷重の一部が吸収された後、図２２に示したようにサイドメンバー１の前部がバンパーステイ３から入力される圧縮力で潰れる圧壊が生じて、入力される衝撃荷重の残りが吸収される様になっている。
【０００６】
そして、図２１に示したようにバンパーステイ３が圧壊した場合には、バンパーステイ３をサイドメンバー１から取り外して、フロントバンパー２を交換することで、修理を容易に行うことができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２４９０７８号公報
【特許文献２】
特開平１０−７０２４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した構造では、フロントバンパー２に低速で衝撃荷重が入力された場合、衝撃荷重の入力方向によってはバンパーステイ３が圧壊する前に、サイドメンバー１が図２３のビード６の部分で折れ曲がってしまうこともある。この場合には、フロントバンパー２の交換以外に、サイドメンバー１の修理を行う必要があるため、修理代が高くなるという問題がある。
【０００９】
また、上述した構成では、低速の衝撃荷重によりバンパーステイ３が圧壊しても、バンパーステイ３の潰れ残り部が図２１に示したようにサイドメンバー１に対して直列に残るものであった。また、高速の衝撃荷重によりバンパーステイ３及びサイドメンバー１の前部が圧壊しても、バンパーステイ３の潰れ残り部及びサイドメンバー１潰れ残り部が図２２に示したように直列に残るものであった。このため、限られたスペースを有効に利用できないものであった。
【００１０】
更に、上述した構成において、更にバンパーステイ３とサイドメンバー１との間にラジエータコアサポートパネル７を図２４に示したように介装することも行われている。尚、この場合、図２５に示したように取付フランジ１ａ，３ａ間にラジエータコアサポートパネル７が介装される。
【００１１】
この構造において、フロントバンパー２に低速で衝撃荷重が入力されて、バンパーステイ３が圧壊する前にサイドメンバー１がビード６の部分で図２６に示すように折れ曲がってしまった場合、サイドメンバー１，１のスパンが広がってラジエータコアサポートパネル７に亀裂７ａが生じることもあった。この場合にはラジエータコアサポートパネル７の分だけ更に修理代が高くなるという問題があった。
【００１２】
そこで、この発明は、低速の衝撃荷重がバンパーステイに入力されても、サイドメンバーが折れ曲がることのない自動車の前部車体構造を提供することを目的とするものである。分
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、請求項１の発明は、バンパーを側部に設けたバンパーステイを介して車体のサイドメンバーに取り付けると共に、前記サイドメンバーに前記バンパーからの衝撃荷重が入力されたときに潰れ易くする脆弱部を前記サイドメンバーのバンパーステイ取付部近傍の部分に設けた自動車の前部車体構造において、前記バンパーステイの強度を前記サイドメンバーの脆弱部より後方の部分の強度よりも弱くすると共に、前記バンパーステイの前記サイドメンバーへの取付位置を前記脆弱部より後方側に位置させた自動車の前部車体構造としたことを特徴とする。
【００１４】
この請求項１の発明によれば、バンパーからバンパーステイに低速の衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイが圧縮力により潰れる圧壊が生じ、衝撃荷重が吸収される。この際、サイドメンバーの脆弱部には衝撃荷重が入力されることはないので、低速の衝撃荷重はバンパーステイのみの変形で吸収でき、サイドメンバーが低速の衝撃荷重により脆弱部から折れ曲がるような状態は生じない。
【００１５】
この様に低速の衝撃荷重はサイドメンバーの脆弱部に伝わることがなくバンパーステイの変形のみで吸収できるので、修理費はバンパーステイ側のみとなり安価になる。
【００１６】
また、請求項２の発明は、前記衝撃荷重が低速で入力されるときの前記バンパーステイの降伏反力をＦｂｓとし、前記衝撃荷重が低速で入力されるときの前記サイドメンバーの前記脆弱部の降伏反力をＦｓｆ、前記衝撃荷重が低速で入力されるときの前記サイドメンバーの前記脆弱部より後方側の降伏反力をＦｓｒとしたとき、前記降伏反力Ｆｂｓ，Ｆｓｆは降伏反力Ｆｓｒより低くなるようにＦｂｓ＋Ｆｓｆ＜Ｆｓｒの関係に設定したことを特徴とする。
【００１７】
この請求項２の発明によれば、バンパーからバンパーステイに衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイが圧縮力により潰れる圧壊が生じ、衝撃荷重の一部が吸収された後、サイドメンバーの脆弱部に残りの衝撃荷重が入力されて、サイドメンバーの脆弱部が圧縮力により潰れる圧壊が確実に生じて、残りの衝撃荷重が効果的に吸収され、更に衝撃荷重が残っている場合にはサイドメンバーの脆弱部より後側が圧縮力により潰れる圧壊が生じて残りの衝撃荷重が吸収される。
【００１８】
このようにバンパーステイに衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイ，サイドメンバーの脆弱部，サイドメンバーの脆弱部より後側の順に圧壊していくため、低速度の衝撃荷重ではサイドメンバーに損傷を与えず、高速度の衝撃荷重では前より効率よく圧壊して衝撃荷重を効果的に吸収できる。
【００１９】
更に、請求項３の発明は、前記サイドメンバーの前端部にラジエータコアサポートを取り付けたことを特徴とする。
【００２０】
この請求項３の発明によれば、バンパーからバンパーステイに低速の衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイが圧縮力により潰れる圧壊が生じ、衝撃荷重が吸収される。この際、サイドメンバーには衝撃荷重が入力されることはないので、サイドメンバーが低速の衝撃荷重により脆弱部から折れ曲がるような状態は生ずることもなく、左右のサイドメンバー間のスパンが広がらないため、低速の衝撃荷重でラジエータコアサポートが破損したり、ラジエータコアサポートに亀裂が生じたりすることを未然に防止できる。
【００２１】
【発明の実施の形態１】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１（ａ）は自動車の前部車体構造を示したものである。この図１（ａ）において、１０，１０は全体の図示を省略した自動車の車体の両側に設けられた前後に延びる筒状のサイドメンバー、１１はこのサイドメンバー１０，１０に取り付けられたフロントバンパーである。
【００２３】
このサイドメンバー１０の前端（一端）には、フランジ１２が一体に形成されている。また、サイドメンバー１０は図３に示したように側壁１０ａ，１０ｂ，上壁１０ｃ，下壁１０ｄから断面が四角形に形成されている。しかも、サイドメンバー１０の前端部近傍の部分には、側壁１０ａ〜１０ｄに沿って環状に延び且つサイドメンバー１０の内側に膨出するビード１３が脆弱部として形成されている。しかも、ビード１３は、図３に示したように、側壁１０ａ〜１０ｄの角部の部分に位置して、サイドメンバー１０の内側に膨出する円弧状の膨出突部１３ａを有する。
【００２４】
また、サイドメンバー１０には、図１（ｂ）に示したようにビード１３より所定距離（僅かな距離）だけ後方の位置に、前側に面する段差部１４が設けられている。この段差部１４の寸法ｔは、非常に小さく設定されている。
【００２５】
しかも、サイドメンバー１０の段差部１４から前側の部分すなわち段差部１４とフランジ１２との間の前側部分を前サイドメンバー部１５とし、サイドメンバー１０の段差部１４より後方の部分を後サイドメンバー部１６とすると、前サイドメンバー部１５は後サイドメンバー部１６より寸法ｔだけ薄肉に形成されている。これにより前サイドメンバー部１５は、後サイドメンバー部１６と比較すると脆弱部となる。
【００２６】
従って、サイドメンバー１０の前端部に後方に向かう衝撃荷重が入力されたときに、このサイドメンバー１０の前サイドメンバー部（脆弱部）１５の降伏反力をＦｓｆ、サイドメンバー１０の後サイドメンバー部１６の降伏反力をＦｓｒとすると、降伏反力Ｆｓｒは降伏反力Ｆｓｆより大きく設定されている。この結果、サイドメンバー１０の前端部に後方に向かう衝撃荷重が入力されたときに、前サイドメンバー部１５は後サイドメンバー部１６より先に変形できるようになっている。
【００２７】
フロントバンパー１１の両側部には、後方に向けて延びる筒状のバンパーステイ１７，１７の一端部（前端部）がそれぞれ取り付けられている。このバンパーステイ１７，１７は図１（ａ），図２，図３に示したようにサイドメンバー１０，１０内に遊挿されている。
【００２８】
このバンパーステイ１７の他端部（後端部）には、図１，図２に示したように、ビード１３より僅かに後方の位置から後方に向けて後サイドメンバー部１６の内面近傍まで拡開する傾斜筒部１７ａと、傾斜筒部１７ａから後方に向けて後サイドメンバー部１６の内面に沿うように延びる取付筒部１７ｂが設けられている。
【００２９】
このバンパーステイ１７は、図３，図４に示したように側壁１８，１９，上壁２０，下壁２１から断面が四角形で筒状に形成されている。しかも、バンパーステイ１７の角部には図３に示したように傾斜壁部２２が形成されている。
【００３０】
また、側壁１８，１９，上壁２０，下壁２１の内面には、図５に示したように取付筒部１７ｂの部分に位置してウエルドナット２２〜２５が溶接固定されている（図１（ａ），図２参照）。しかも、側壁１８，１９，上壁２０，下壁２１には、ウエルドナット２２〜２５に対応する挿通孔１８ａ，１９ａ，２０ａ，２１ａが形成されている。
【００３１】
そして、サイドメンバー１０の側壁１０ａ，１０ｂ，上壁１０ｃ，下壁１０ｄを貫通するボルト２６〜２９がウエルドナット２２〜２５にそれぞれ螺着されている。これにより、バンパーステイ１７の取付筒部１７ｂがサイドメンバー１０の後サイドメンバー部１６に固定されている。しかも、この状態でサイドメンバー１０の前端とフロントバンパー１１との間には、フロントバンパー１１に後方に向かう衝撃荷重が入力されたときに、バンパーステイ１７が先に圧縮変形可能とする間隙Ｓが形成されている。
【００３２】
ここで、フロントバンパー１１に後方に向かう衝撃荷重が低速で入力され、この衝撃荷重がバンパーステイ１７に入力されたときのバンパーステイ１７の降伏反力をＦｂｓとして、バンパーステイ１７の強度の設定状態を説明する。この降伏反力Ｆｂｓは、バンパーステイ１７に後方に向かう衝撃荷重が低速で入力されたとき、この衝撃荷重によりバンパーステイ１７が圧縮変形できる大きさに設定されている。また、後サイドメンバー部１６の降伏反力Ｆｓｒは、バンパーステイ１７に後方に向かう衝撃荷重が低速で入力されたとき、この衝撃荷重では圧縮変形できない大きさに設定されている。
【００３３】
さらに、降伏反力Ｆｂｓ，Ｆｓｆは降伏反力Ｆｓｒより低くなるようにＦｂｓ＋Ｆｓｆ＜Ｆｓｒの関係に設定されている。
【００３４】
次に、この様な構成の自動車の前部車体構造の作用を説明する。
（低速の衝撃荷重吸収）
このような構成において、フロントバンパー１１に低速の衝撃荷重が後方に向けて入力された場合、フロントバンパー１１からバンパーステイ１７に低速の衝撃荷重が後方に向けて入力される。この場合、図６に模式的に示したように、バンパーステイ１７が圧縮力により潰れる圧壊（圧縮変形）が生じて、低速の衝撃荷重が吸収される。この際、サイドメンバー１０の脆弱部であるビード１３には衝撃荷重が入力されることはないので、低速の衝撃荷重はバンパーステイ１７のみの変形で吸収される。この結果、サイドメンバー１０が低速の衝撃荷重により脆弱部であるビード１３から折れ曲がるような状態は生じない。
【００３５】
この様に低速の衝撃荷重はサイドメンバー１０の脆弱部であるビード１３に伝わることがなくバンパーステイ１７の変形のみで吸収できるので、修理費はバンパーステイ１７側のみとなり安価になる。
（高速の衝撃荷重吸収）
また、フロントバンパー１１に高速の衝撃荷重が後方に向けて入力された場合、フロントバンパー１１からバンパーステイ１７に高速の衝撃荷重が後方に向けて入力される。この場合、図７に模式的に示したように、バンパーステイ１７が圧縮力により潰れる圧壊が生じ、衝撃荷重の一部が吸収された後、サイドメンバー１０の脆弱部である前サイドメンバー部１５に残りの衝撃荷重が入力される。そして、この衝撃荷重により脆弱部である前サイドメンバー部１５が圧縮力により潰れる圧壊が確実に生じて、残りの衝撃荷重が効果的に吸収される。この際、更に衝撃荷重が残っている場合にはサイドメンバー１０の脆弱部である前サイドメンバー部１５より後側の後サイドメンバー部１６が圧縮力により潰れる圧壊が生じて残りの衝撃荷重が吸収される。
【００３６】
このようにバンパーステイ１７に高速の衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイ１７，サイドメンバー１０の脆弱部である前サイドメンバー部１５，サイドメンバー１０の脆弱部より後側の後サイドメンバー部１６の順に圧壊していくため、低速度の衝撃荷重ではサイドメンバー１０に損傷を与えず、高速度の衝撃荷重では前より効率よく圧壊して衝撃荷重を効果的に吸収できる。
【００３７】
【実施例】
また、上述したバンパーステイ１７の強度を決定するためのバンパーステイ１７の幅及び高さは、図８，図９に示したサイドメンバー１０の寸法等の関係から求めることができる。
【００３８】
ここで、バンパーステイ１７の幅をｘ、バンパーステイ１７の高さをｙ、サイドメンバー１０の幅をａ、サイドメンバー１０の高さをｂ、ビード１３の突出量をｔｂ、バンパーステイ１７が例えば図８の直線で示した状態から波形状に圧縮変形したときのバンパーステイ１７とビード１３との間隔を、バンパーステイ１７の板圧をｔとすると、バンパーステイ１７の幅ｘ及び高さｙは、
【００３９】
【数１】
から求めることができる。
【００４１】
なお、このようなバンパーステイ１７の幅ｘ及び高さｙの求め方は一例を示したものであって、他の方法で求めても良い。
（変形例１）
図１０に示したように、サイドメンバー１０，１０の前端部のフランジ１２，１２にラジエータコアサポートパネル３０の両側部をボルト３１，ナット３２で取り付けても良い。尚、３０ａ，３０ａはラジエータコアサポートパネル３０の両側部に形成された挿通孔で、この挿通孔３０ａ，３０ａにはバンパーステイ１７，１７が挿通されている。
この構成によれば、フロントバンパー１１に低速の衝撃荷重が後方に向けて入力された場合、このフロントバンパー１１からバンパーステイに低速の衝撃荷重が後方に向けて入力されて、バンパーステイ１７が圧縮力により潰れる圧壊が生じ、衝撃荷重が吸収される。この際、サイドメンバー１０には衝撃荷重が入力されることはないので、サイドメンバー１０が低速の衝撃荷重により脆弱部から折れ曲がるような状態は生ずることもなく、左右のサイドメンバー１０，１０間のスパンが広がらないため、低速の衝撃荷重でラジエータコアサポートパネル３０が破損したり、ラジエータコアサポートパネル３０に亀裂が生じたりすることを未然に防止できる。
【００４２】
【発明の実施の形態２】
以上説明した発明の実施の形態１では、バンパーステイ１７の後端部に傾斜筒部１７ａ及び取付筒部１７ｂを設けて、このバンパーステイ１７の後端部側をサイドメンバー１０内に遊挿するように構成したが、必ずしもこの構成に限定されるものではない。
【００４３】
例えば、発明の実施の形態１の傾斜筒部１７ａ及び取付筒部１７ｂを省略して、図１１に示したようにバンパーステイ１７をストレートに形成し、発明の実施の形態１のフランジ１２を省略してサイドメンバー１０の前端に内方フランジ３３を形成すると共に、サイドメンバー１０を図１１，図１２に示したようにバンパーステイ１７内に遊挿した構成としても良い。
【００４４】
この図１１では、バンパーステイ１７の後端部がボルト３４及びナット３５により後サイドメンバー部１６に取り付けられいる。しかも、サイドメンバー１０の前端とフロントバンパー１１との間には、フロントバンパー１１に後方に向かう衝撃荷重が入力されたときに、バンパーステイ１７が先に圧縮変形可能とする間隙Ｓが形成されている。
【００４５】
尚、発明の実施の形態２では、発明の実施の形態１と同一の部分又は類似する部分には、発明の実施の形態１で用いた符号と同一の符号を付して説明を省略する。また、本実施の形態では、発明の実施の形態１の円弧状の膨出突部１３ａをストレートに形成し、発明の実施の形態１のストレートな傾斜壁部２２を円弧状に形成している。
【００４６】
この構成でも、衝撃荷重の吸収作用は発明の実施の形態１と同じであるので、その説明は省略する。
（変形例２）
また、発明の実施の形態１では、バンパーステイ１７の角部に傾斜壁部２２を設けているが、この傾斜壁部２２を省略してもよい。図１３，図１４は、発明の実施の形態１におけるバンパーステイ１７の角部の傾斜壁部２２を省略した例を示したものである。
（変形例３）
更に、発明の実施の形態１におけるバンパーステイ１７の傾斜筒部１７ａ及び取付筒部１７ｂを省略して、バンパーステイ１７の後端部を図１５，図１６に示したように構成することもできる。
【００４７】
このバンパーステイ１７の後端には、図１５に示したように八角形状の外方フランジ３６が形成され、この外方フランジ３６の上下左右の辺には後方に向けて延びる取付片３７〜４０がそれぞれ一体に形成されている。そして、取付片３７〜４０の内面には、図１６に示したようにウエルドナット２２〜２５が溶接固定されている。しかも、取付片３７〜４０には、ウエルドナット２２〜２５に対応する挿通孔３７ａ，３８ａ，３９ａ，４０ａが形成されている。
【００４８】
この変形例３では、バンパーステイ１７を図１（ａ）の如くサイドメンバー１０内に遊挿すると共に、図１（ａ）の様にサイドメンバー１０の側壁１０ａ，１０ｂ，上壁１０ｃ，下壁１０ｄを貫通するボルト２６〜２９を設け、このボルト２６〜２９を挿通孔３７ａ，３８ａ，３９ａ，４０ａを介してウエルドナット２２〜２５にそれぞれ螺着さすることにより、バンパーステイ１７の取付片３７〜４０がサイドメンバー１０の後サイドメンバー部１６に固定される。
（変形例４）
また、変形例３では図１５に示したように八角形状の外方フランジ３６を設けているが、この外方フランジ３６を図１７に示したように長方形（四角形）状に形成しても良い。この外方フランジ３６にも、図１７，図１８に示したように図１５，図１６と同様な取付片３７〜４０、及び図１８に示したように図１６と同様なウエルドナット２２〜２５が設けられる。
【００４９】
以上説明したように、この発明の自動車の前部車体構造では、バンパー（フロントバンパー１１）を側部に設けたバンパーステイ１７，１７を介して車体のサイドメンバー１０，１０に取り付けると共に、前記サイドメンバー１０，１０に前記バンパー（フロントバンパー１１）からの衝撃荷重が入力されたときに潰れ易くする脆弱部（前サイドメンバー部１５及びビード１３）を前記サイドメンバー１０，１０のバンパーステイ取付部近傍の部分に設けている。また、自動車の前部車体構造では、前記バンパーステイ１７の強度を前記サイドメンバー１０の脆弱部より後方の部分（後サイドメンバー部１６）の強度よりも弱くすると共に、前記バンパーステイ１７の前記サイドメンバーへの取付位置を前記脆弱部（前サイドメンバー部１５及びビード１３）より後方側の部分（後サイドメンバー部１６）に位置させた構成としている。
【００５０】
この構成によれば、バンパー（フロントバンパー１１）からバンパーステイ１７に低速の衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイ１７が圧縮力により潰れる圧壊が生じ、衝撃荷重が吸収される。この際、サイドメンバー１０の脆弱部（前サイドメンバー部１５及びビード１３）には衝撃荷重が入力されることはないので、低速の衝撃荷重はバンパーステイ１７のみの変形で吸収でき、サイドメンバー１０が低速の衝撃荷重により脆弱部（例えばビード１３の部分）から折れ曲がるような状態は生じない。
【００５１】
この様に低速の衝撃荷重はサイドメンバー１０の脆弱部（前サイドメンバー部１５及びビード１３）に伝わることがなくバンパーステイ１７の変形のみで吸収できるので、修理費はバンパーステイ１７側のみとなり安価になる。
【００５２】
また、この発明の実施の形態の自動車の前部車体構造では、前記衝撃荷重が低速で入力されるときの前記バンパーステイ１７の降伏反力をＦｂｓとし、前記衝撃荷重が低速で入力されるときの前記サイドメンバー１０の前記脆弱部（前サイドメンバー部１５及びビード１３）より前側の降伏反力をＦｓｆ、前記衝撃荷重が低速で入力されるときの前記サイドメンバー１０の前記脆弱部（前サイドメンバー部１５及びビード１３）より後方側の降伏反力をＦｓｒとしたとき、前記降伏反力Ｆｂｓ，Ｆｓｆは降伏反力Ｆｓｒより低くなるようにＦｂｓ＋Ｆｓｆ＜Ｆｓｒの関係に設定したことを特徴とする。
【００５３】
この構成によれば、バンパー（フロントバンパー１１）からバンパーステイ１７に衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイ１７が圧縮力により潰れる圧壊が生じ、衝撃荷重の一部が吸収された後、サイドメンバー１０の脆弱部（前サイドメンバー部１５及びビード１３）に残りの衝撃荷重が入力されて、サイドメンバー１０の脆弱部（前サイドメンバー部１５及びビード１３）が圧縮力により潰れる圧壊が確実に生じて、残りーの衝撃荷重が効果的に吸収され、更に衝撃荷重が残っている場合にはサイドメンバー１０の脆弱部より後側が圧縮力により潰れる圧壊が生じて残りの衝撃荷重が吸収される。
【００５４】
このようにバンパーステイ１７に衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイ１７，サイドメンバー１０の脆弱部（前サイドメンバー部１５及びビード１３），サイドメンバー１０の脆弱部より後側の順に圧壊していくため、低速度の衝撃荷重ではサイドメンバー１０に損傷を与えず、高速度の衝撃荷重では前より効率よく圧壊して衝撃荷重を効果的に吸収できる。
【００５５】
更に、この発明の実施の形態の自動車の前部車体構造によれば、前記サイドメンバー１０の前端部にラジエータコアサポート３０を取り付けけた構成としている。
【００５６】
この構成によれば、バンパ（フロントバンパー１１）からバンパーステイ１７に低速の衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイ１７が圧縮力により潰れる圧壊が生じ、衝撃荷重が吸収される。この際、サイドメンバー１０には衝撃荷重が入力されることはないので、サイドメンバー１０が低速の衝撃荷重により脆弱部（例えばビード１３の部分）から折れ曲がるような状態は生ずることもなく、左右のサイドメンバー１０，１０間のスパンが広がらないため、低速の衝撃荷重でラジエータコアサポートが破損したり、ラジエータコアサポートに亀裂が生じたりすることを未然に防止できる。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１の発明は、以上説明したように構成したので、バンパーからバンパーステイに低速の衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイが圧縮力により潰れる圧壊が生じ、衝撃荷重が吸収される。この際、サイドメンバーの脆弱部には衝撃荷重が入力されることはないので、低速の衝撃荷重はバンパーステイのみの変形で吸収でき、サイドメンバーが低速の衝撃荷重により脆弱部から折れ曲がるような状態は生じない。しかも、この様に低速の衝撃荷重はサイドメンバーの脆弱部に伝わることがなくバンパーステイの変形のみで吸収できるので、修理費はバンパーステイ側のみとなり安価になる。
【００５８】
また、請求項２の発明によれば、バンパーからバンパーステイに衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイが圧縮力により潰れる圧壊が生じ、衝撃荷重の一部が吸収された後、サイドメンバーの脆弱部に残りの衝撃荷重が入力されて、サイドメンバーの脆弱部が圧縮力により潰れる圧壊が確実に生じて、残りの衝撃荷重が効果的に吸収され、更に衝撃荷重が残っている場合にはサイドメンバーの脆弱部より後側が圧縮力により潰れる圧壊が生じて残りの衝撃荷重が吸収される。このようにバンパーステイに衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイ，サイドメンバーの脆弱部，サイドメンバーの脆弱部より後側の順に圧壊していくため、低速度の衝撃荷重ではサイドメンバーに損傷を与えず、高速度の衝撃荷重では前より効率よく圧壊して衝撃荷重を効果的に吸収できる。
【００５９】
更に、請求項３の発明によれば、バンパーからバンパーステイに低速の衝撃荷重が入力された場合、バンパーステイが圧縮力により潰れる圧壊が生じ、衝撃荷重が吸収される。この際、サイドメンバーには衝撃荷重が入力されることはないので、サイドメンバーが低速の衝撃荷重により脆弱部から折れ曲がるような状態は生ずることもなく、左右のサイドメンバー間のスパンが広がらないため、低速の衝撃荷重でラジエータコアサポートが破損したり、ラジエータコアサポートに亀裂が生じたりすることを未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）はこの発明にかかる自動車の前部車体構造を示す部分断面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大説明図である。
【図２】図１（ａ）のＡ０−Ａ０線に沿う断面図である。
【図３】図２のＡ１−Ａ１線に沿う断面図である。
【図４】図１のバンパーステイの斜視図である。
【図５】図４のＡ２−Ａ２線に沿う断面図である。
【図６】図１の自動車の前部車体構造の模式的な作用説明図である。
【図７】図１の自動車の前部車体構造の模式的な作用説明図である。
【図８】図１のバンパーステイの幅及び高さを求めるための模式的な説明図である。
【図９】図１のバンパーステイの幅及び高さを求めるための断面における寸法説明図である。
【図１０】図１（ａ）のバンパーステイとラジエータコアサポートとの関係を示す部分断面図である。
【図１１】この発明にかかる自動車の前部車体構造の他の例を示す部分断面図である。
【図１２】図１１のＡ３−Ａ３線に沿う断面図である。
【図１３】この発明に用いるバンパーステイの他の形状を示す斜視図である。
【図１４】図１３のＡ４−Ａ４線に沿う断面図である。
【図１５】この発明に用いるバンパーステイの他の形状を示す斜視図である。
【図１６】図１５のＡ５−Ａ５線に沿う断面図である。
【図１７】この発明に用いるバンパーステイの他の形状を示す斜視図である。
【図１８】図１７のＡ６−Ａ６線に沿う断面図である。
【図１９】従来の自動車の前部車体構造を示す部分断面図である。
【図２０】図１９の要部拡大斜視図である。
【図２１】図１９の前部車体構造の作用説明図である。
【図２２】図１９の前部車体構造の作用説明図である。
【図２３】図１９の前部車体構造の作用説明図である。
【図２４】従来の自動車の前部車体構造の他の例を示す部分断面図である。
【図２５】図２４の要部拡大断面図である。
【図２６】図２４の前部車体構造の作用説明図である。
【符号の説明】
１１…フロントバンパー（バンパー）
１３…ビード１３（脆弱部）
１５…前サイドメンバー部（脆弱部）
１６…後サイドメンバー部
１７…バンパーステイ
１０…サイドメンバー
３０…ラジエータコアサポート
Claims (3)
- バンパーを側部に設けたバンパーステイを介して車体のサイドメンバーに取り付けると共に、前記サイドメンバーに前記バンパーからの衝撃荷重が入力されたときに潰れ易くする脆弱部を前記サイドメンバーのバンパーステイ取付部近傍の部分に設けた自動車の前部車体構造において、
前記バンパーステイの強度を前記サイドメンバーの脆弱部より後方の部分の強度よりも弱くすると共に、前記バンパーステイの前記サイドメンバーへの取付位置を前記脆弱部より後方側に位置させたことを特徴とする自動車の前部車体構造。 - 前記衝撃荷重が低速で入力されるときの前記バンパーステイの降伏反力をＦｂｓとし、前記衝撃荷重が低速で入力されるときの前記サイドメンバーの前記脆弱部の降伏反力をＦｓｆ、前記衝撃荷重が低速で入力されるときの前記サイドメンバーの前記脆弱部より後方側の降伏反力をＦｓｒとしたとき、前記降伏反力Ｆｂｓ，Ｆｓｆは降伏反力Ｆｓｒより低くなるようにＦｂｓ＋Ｆｓｆ＜Ｆｓｒの関係に設定したことを特徴とする請求項１に記載の自動車の前部車体構造。
- 前記サイドメンバーの前端部にラジエータコアサポートを取り付けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車の前部車体構造。
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