JP5056958B2 - バンパリインフォースメント構造 - Google Patents

Description

本発明は、バンパリインフォースメント構造に関する。

特許文献１には、車両幅方向に延在されたバンパビームと、このバンパビームの前側に設けられた衝撃吸収部材とを備えた車両前部構造が開示されている。衝撃吸収部材は、バンパビームよりも高さが高く形成されている。そして、これにより、車両の前面衝突時には、衝突体の高さが異なる場合でも、衝突荷重を衝撃吸収部材で良好に吸収することができるとされている。
特開２００９−３５０２７号公報 特開２００３−２５２１３４号公報 特開２００７−２６１５２５号公報 特開２００８−８０９２４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の例では、衝撃吸収部材の曲げ剛性が高い場合、例えば、車両が歩行者の大腿部等の衝突体と衝突することにより、車両前部に車両前側且つ上側から衝突荷重が入力されたときに、車両前部における車両上下方向の衝突体との変形ストロークを確保することが困難となる虞がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、車両の前面衝突時における耐衝突性能を確保しつつ、車両前部に車両前側且つ上側から衝突荷重が入力された場合には、車両前部における車両上下方向の衝突体との変形ストロークを確保することができるバンパリインフォースメント構造を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の第一態様に係るバンパリインフォースメント構造は、車両前部に設けられると共に、車両幅方向に延在されたバンパリインフォースメントと、前記バンパリインフォースメントに結合された前側パネル部、前記前側パネル部の上端部と連続する上側パネル部、及び、前記上側パネル部の後端部と連続する後側パネル部を有し車両下側に開口する断面Ｃ字状に形成されると共に、前記バンパリインフォースメントの車両上側に閉断面部を形成するアッパ部材と、前記後側パネル部に設けられ、前記上側パネル部に対し車両前側且つ上側から衝突荷重が入力された場合に、前記上側パネル部を車両下側へ変位させる易変位部と、を備えている。

このバンパリインフォースメント構造によれば、バンパリインフォースメントの車両上側には、アッパ部材によって閉断面部が形成されている。従って、このアッパ部材とバンパリインフォースメントとによって、バンパリインフォースメントのみの場合に比して、車両前側からの衝突体との車両上下方向のオーバーラップ量を増加させることができる。これにより、車両の前面衝突時における耐衝突性能を確保することができる。

しかも、車両前部に車両前側且つ上側から衝突体が衝突し、上側パネル部に対し車両前側且つ上側から衝突荷重が入力された場合には、易変位部によって上側パネル部が車両下側へ変位される。これにより、車両前部における車両上下方向の衝突体との変形ストロークも確保することができる。

本発明の第二態様に係るバンパリインフォースメント構造は、前記上側パネル部における少なくとも前端部側に、車両前側且つ上側を向くように車両前後方向に対して傾斜する傾斜部が形成されたものである。

このバンパリインフォースメント構造によれば、上側パネル部における少なくとも前端部側には、傾斜部が形成されており、この傾斜部は、車両前側且つ上側を向くように車両水平方向に対して傾斜されている。従って、車両前部に車両前側且つ上側から衝突体が衝突した場合には、この傾斜部に略垂直に衝突荷重が入力されるので、この衝突荷重を易変位部に効率良く伝達することができる。これにより、上側パネル部を車両下側へより効果的に変位させることができる。

本発明の第三態様に係るバンパリインフォースメント構造は、前記易変位部が、前記後側パネル部と前記後側壁部とを結合すると共に、前記上側パネル部に対し車両前側且つ上側から衝突荷重が入力された場合に、前記後側パネル部と前記後側壁部との結合状態を解除する結合部とされたものである。

このバンパリインフォースメント構造によれば、上側パネル部に対し車両前側且つ上側から衝突荷重が入力された場合には、後側パネル部と後側壁部との結合状態が解除されることによって、後側パネル部と共に上側パネル部を車両下側へ変位させることができる。

本発明の第四態様に係るバンパリインフォースメント構造は、前記結合部が、前記後側パネル部と前記後側壁部とに貫通されて前記後側パネル部と前記後側壁部とを締結する締結具と、前記後側パネル部における前記締結具の位置から車両上側に連続して形成された逃げ穴とを有する締結構造とされた構成とされている。

このバンパリインフォースメント構造によれば、従来の締結構造に対し、逃げ穴を追加するだけで足りるので、コストの増加を抑制することができる。

本発明の第五態様に係るバンパリインフォースメント構造は、前記締結構造が、前記後側パネル部における前記締結具の位置よりも車両上側に形成され、前記締結具と係止された係止部を有する構成とされている。

このバンパリインフォースメント構造によれば、通常時には、締結具が係止部に係止されているので、締結具が逃げ穴の上端部側へ相対移動されることを抑制することができる。一方、上側パネル部に対し車両前側且つ上側から衝突荷重が入力された場合には、締結具が係止部を乗り越えることで、締結具を逃げ穴の上端部側へ相対移動させることができる。

本発明の第六態様に係るバンパリインフォースメント構造は、前記結合部が、前記前側パネル部を前記バンパリインフォースメントに結合する前側溶接部よりも低い溶接強度で、前記後側パネル部を前記後側壁部に結合する後側溶接部とされたものである。

このバンパリインフォースメント構造によれば、後側パネル部と後側壁部とを結合するために、特別な結合構造が不要であるので、コストの増加を抑制することができる。

本発明の第七態様に係るバンパリインフォースメント構造は、前記易変位部が、前記上側パネル部に対し車両前側且つ上側から衝突荷重が入力された場合に、前記後側パネル部が圧縮変形されるように前記後側パネル部の変形の起点となる変形起点部とされたものである。

このバンパリインフォースメント構造によれば、上側パネル部に対し車両前側且つ上側から衝突荷重が入力された場合には、変形起点部を起点として後側パネル部が圧縮変形されることによって、上側パネル部を車両下側へ変位させることができる。

本発明の第八態様に係るバンパリインフォースメント構造は、前記変形起点部が、前記後側パネル部における前記バンパリインフォースメントの後側壁部との結合部と上端部との間に形成され、車両幅方向に延在されたビードとされたものである。

このバンパリインフォースメント構造によれば、ビードを設けるだけの簡単な構成で、後側パネル部を圧縮変形させることができるので、コストの増加を抑制することができる。

以上詳述したように、本発明によれば、車両の前面衝突時における耐衝突性能を確保しつつ、車両前部に車両前側且つ上側から衝突荷重が入力された場合には、車両前部における車両上下方向の衝突体との変形ストロークを確保することができる。

本発明の第一実施形態に係るバンパリインフォースメント構造が適用された車両前部の側方から見た断面図である。 図１に示されるバンパリインフォースメント構造の分解斜視図である。 図１に示される車両前部に車両前側から衝突体が衝突した状態を示す側方から見た断面図である。 図１に示される車両前部に車両前側且つ上側から衝突体が衝突した状態を示す側方から見た断面図である。 本発明の第二実施形態に係るバンパリインフォースメント構造を車両斜め前側から見た斜視図である。 図５に示されるバンパリインフォースメント構造を車両斜め後側から見た斜視図である。 本発明の第三実施形態に係るバンパリインフォースメント構造の分解斜視図である。 図７に示されるアッパ部材の斜視図である。 図７に示される車両前部に車両前側から衝突体が衝突した状態を示す側方から見た断面図である。 図７に示される車両前部に車両前側且つ上側から衝突体が衝突した状態を示す側方から見た断面図である。 図７に示されるアッパ部材の変形例を示す斜視図である。

［第一実施形態］
はじめに、本発明の第一実施形態について説明する。

なお、各図において示される矢印ＵＰ、矢印ＦＲ、矢印ＯＵＴは、車両上下方向上側、車両前後方向前側、車両幅方向外側（左側）をそれぞれ示している。

図１に示されるように、車両の前部１０は、バンパリインフォースメント１２、アッパ部材１４、バンパカバー１６、グリル１８、フード２０、ラジエータサポート２２、フードロック２４を備えて構成されている。

バンパリインフォースメント１２及びアッパ部材１４は、本発明の第一実施形態に係るバンパリインフォースメント構造３０を構成している。

バンパリインフォースメント１２は、中空状に形成されており、図２に示されるように、車両幅方向に延在されている。バンパリインフォースメント１２の中央部１２Ａは、車両幅方向と平行に形成されており、バンパリインフォースメント１２の左右の端部１２Ｂは、中央部１２Ａに対して車両後側に屈曲して形成されている。

アッパ部材１４は、バンパリインフォースメント１２の中央部１２Ａに車両幅方向に延在するように設けられており、前側パネル部３２、上側パネル部３４、及び、後側パネル部３６を有している。上側パネル部３４は、前側パネル部３２の上端部と連続して形成されており、後側パネル部３６は、上側パネル部３４の後端部と連続して形成されている。そして、これにより、アッパ部材１４は、車両下側に開口する断面Ｃ字状に形成されている。

前側パネル部３２の下部には、複数の穴部４８が車両幅方向に並んで形成されており、バンパリインフォースメント１２の前側壁部４２における上部には、各穴部４８と整合する位置に穴部５０がそれぞれ形成されている。また、前側壁部４２の内側面には、穴部５０と同軸上にナット５２が設けられている。そして、この穴部４８，５０に車両前側からボルト５４が挿入されると共に、このボルト５４がナット５２に螺合されることにより、前側パネル部３２は、前側壁部４２に締結されている。

一方、後側パネル部３６には、車両幅方向に並んで複数の長穴５８が形成されている。この複数の長穴５８は、それぞれ車両上下方向に長手状に延びている。また、バンパリインフォースメント１２の後側壁部４６における上部には、長穴５８の下端部５８Ａと整合する位置に穴部６０がそれぞれ形成されており、後側壁部４６の内側面には、穴部６０と同軸上にナット６２が設けられている。そして、長穴５８の下端部及び穴部６０に車両後側からボルト６４が挿入されると共に、このボルト６４がナット６２に螺合されることにより、後側パネル部３６は、後側壁部４６に締結されている。

また、後側パネル部３６には、長穴５８の下端部５８Ａよりも車両上側にくびれ部６８が形成されている。このくびれ部６８の隙間の寸法は、ボルト６４の軸部の外径寸法よりも僅かに小さく設定されており、長穴５８の幅寸法は、ボルト６４の軸部の外径寸法よりも大きく、且つ、ボルト６４の頭部の外径寸法よりも小さく設定されている。また、後側パネル部３６及び後側壁部４６がボルト６４によって締結された状態では、くびれ部６８がボルト６４に車両上側から係止されるようになっている。さらに、この長穴５８におけるくびれ部６８よりも上側の部分は、逃げ穴５８Ｂとして形成されている。

なお、上述の長穴５８（逃げ穴５８Ｂ）と、本発明における締結具に相当するボルト６４とを有する締結構造７２は、本発明における易変位部及び結合部に相当する。つまり、ボルト６４は、後側パネル部３６と後側壁部４６とに貫通されて後側パネル部３６と後側壁部４６とを締結しており、逃げ穴５８Ｂは、後側パネル部３６におけるボルト６４の位置から車両上側に連続して形成されている。また、くびれ部６８は、本発明における係止部に相当する。

また、図１に示されるように、上述のようにしてバンパリインフォースメント１２に取り付けられたアッパ部材１４は、このバンパリインフォースメント１２の上側壁部４４とで、バンパリインフォースメント１２の車両上側に閉断面部７４を形成している。

また、上側パネル部３４における前端部側には、傾斜部３４Ａが形成されている。この傾斜部３４Ａは、車両前側且つ上側を向くように、車両前後方向に対して傾斜されている。

次に、本発明の第一実施形態の作用及び効果について説明する。

このバンパリインフォースメント構造３０によれば、バンパリインフォースメント１２の車両上側には、アッパ部材１４によって閉断面部７４が形成されている。従って、図３に示されるように、このアッパ部材１４とバンパリインフォースメント１２とによって、バンパリインフォースメント１２のみの場合に比して、車両前側からの衝突体１００との車両上下方向のオーバーラップ量ＯＬを増加させることができる。

これにより、車両１０の前面衝突時における耐衝突性能、すなわち、例えば、自車が対向車の下側に潜り込むアンダーライドを抑止する性能を確保することができる。

しかも、図４に示されるように、車両の前部１０に例えば歩行者の大腿部等の衝突体１０２が衝突し、上側パネル部３４に対し車両前側且つ上側から衝突荷重Ｆが入力された場合には、長穴５８とボルト６４との締結状態が解除されることによって、後側パネル部３６と後側壁部４６との結合状態が解除される。

そして、ボルト６４がくびれ部６８を乗り越えて逃げ穴５８Ｂの上端部側へ相対移動するように、後側パネル部３６と共に上側パネル部３４が前側パネル部３２の上端部を起点として車両下側へ変位される。従って、車両の前部１０における車両上下方向の衝突体１０２との変形ストロークを確保することができるので、歩行者保護性能も確保することができる。なお、この場合の変形ストロークは、ボルト６４の軸部が逃げ穴５８Ｂの上端部に当たるまでである。

また、上側パネル部３４の前端部側には、傾斜部３４Ａが形成されており、この傾斜部３４Ａは、車両前側且つ上側を向くように車両水平方向に対して傾斜されている。従って、例えば、車両の前部１０に例えば歩行者の大腿部等の衝突体１０２が衝突した場合には、この傾斜部３４Ａに略垂直に衝突荷重Ｆが入力されるので、この衝突荷重を締結構造７２に効率良く伝達することができる。これにより、上側パネル部３４を車両下側へより効果的に変位させることができる。

また、図３に示されるように、上側パネル部３４に傾斜部３４Ａが形成されていても、アッパ部材１４の高さを維持することができるので、衝突体１００との車両上下方向のオーバーラップ量ＯＬを必要量確保することができる。

また、このバンパリインフォースメント構造３０によれば、従来の締結構造に対し、逃げ穴５８Ｂを追加するだけで足りるので、コストの増加を抑制することができる。

さらに、通常時には、ボルト６４がくびれ部６８に係止されているので、ボルト６４が逃げ穴５８Ｂの上端部側へ相対移動されることを抑制することができる。

なお、上述の衝突体１００は、微小ラップバリア試験におけるバリアを想定したものである。

次に、本発明の第一実施形態の変形例について説明する。

本発明の第一実施形態では、図２に示されるように、後側パネル部３６に長穴５８が形成され、後側壁部４６に穴部６０が形成されていたが、後側壁部４６に長穴５８が形成され、後側パネル部３６における長穴５８の上端部と整合する位置に穴部６０が形成されていても良い。そして、この長穴５８の上端部及び穴部６０にボルト６４が挿入された状態で、後側パネル部３６は、後側壁部４６に締結されていても良い。

また、後側パネル部３６と後側壁部４６との締結にボルト６４及びナット６２が用いられていたが、例えば、リベット等のその他の締結具が用いられても良い。

また、傾斜部３４Ａは、上側パネル部３４における前端部側に形成されていたが、上側パネル部３４の全体に形成されていても良い。

また、長穴５８の下端部は、後側パネル部３６の下縁部よりも車両上側で終端されていたが、後側パネル部３６の下縁部に開口されていても良い。つまり、長穴５８は、スリット状に形成されていても良い。

また、前側パネル部３２及び前側壁部４２は、ボルト５４及びナット５２によって締結されていたが、例えば、溶接により結合されていても良い。

また、前側パネル部３２は、前側壁部４２に結合されていたが、例えば、上側壁部４４における前部に溶接等により結合されていても良い。

以上のように構成されていても、上述の本発明の第一実施形態における作用及び効果を奏することができる。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。

図５，図６に示される本発明の第二実施形態に係るバンパリインフォースメント構造８０は、上述の本発明の第一実施形態に係るバンパリインフォースメント構造３０に対し、アッパ部材１４とバンパリインフォースメント１２との結合構造が次の如く変更されている。

つまり、図５に示されるように、前側パネル部３２の下縁部は、前側溶接部８１によって前側壁部４２に結合されている。この前側溶接部８１は、前側パネル部３２の下縁部における車両幅方向の全長に亘って形成されている。

一方、図６に示されるように、後側パネル部３６の下縁部は、後側壁部４６に後側溶接部８２によって結合されている。この後側溶接部８２は、車両幅方向に間隔を空けて形成された複数の溶接部８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃによって構成されている。この後側溶接部８２は、複数の溶接部８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃを合わせた全長が前側溶接部８１よりも短いことにより、前側溶接部８１よりも低い溶接強度とされている。この前側溶接部８１及び後側溶接部８２は、いずれも例えばアーク溶接等によるものである。

なお、上述の後側溶接部８２は、本発明における易変位部及び結合部に相当する。

次に、本発明の第二実施形態の作用及び効果について、上述の本発明の第一実施形態と異なる点を説明する。

このバンパリインフォースメント構造８０によれば、車両の前部に例えば歩行者の大腿部等の衝突体が衝突し、上側パネル部３４に対し車両前側且つ上側から衝突荷重が入力された場合には、後側溶接部８２が破断されることによって、後側パネル部３６と後側壁部４６との結合状態が解除される。そして、これにより、後側パネル部３６と共に上側パネル部３４が前側パネル部３２の上端部を起点として車両下側へ変位される。従って、車両の前部における車両上下方向の衝突体との変形ストロークを確保することができるので、歩行者保護性能を確保することができる。

また、後側パネル部３６と後側壁部４６とを結合するために、特別な結合構造が不要であるので、コストの増加を抑制することができる。

次に、本発明の第二実施形態の変形例について説明する。

本発明の第二実施形態において、後側溶接部８２は、三つの溶接部８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃによって構成されていたが、三つ以外の数の溶接部によって構成されていても良い。

また、図５に示されるように、前側溶接部８１は、前側パネル部３２の車両幅方向の全長に亘って形成されていたが、車両幅方向に間隔を空けて形成された複数の溶接部によって構成されていても良い。

つまり、後側溶接部８２が前側溶接部８１よりも低い溶接強度であれば、前側溶接部８１及び後側溶接部８２は、どのような形態でも良い。

以上のように構成されていても、上述の本発明の第二実施形態における作用及び効果を奏することができる。

なお、本発明の第二実施形態において、上述の本発明の第一実施形態における変形例のうち適用可能な変形例は適用されても良い。

［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について説明する。

図７に示される本発明の第三実施形態に係るバンパリインフォースメント構造９０は、上述の本発明の第一実施形態に係るバンパリインフォースメント構造３０に対し、アッパ部材１４の構成が次の如く変更されている。

つまり、図８に示されるように、後側パネル部３６には、車両上下方向に並んで複数のビード９２が形成されている。この複数のビード９２は、後述する穴部９８と後側パネル部３６の上端部３６Ａとの間に形成されている。また、各ビード９２は、車両幅方向に延在されており、その両端部は、後側パネル部３６の車両幅方向両端部３６Ｂよりも車両幅方向内側で終端されている。

この後側パネル部３６の下部には、図７に示されるように、上述の各穴部６０と整合する位置に穴部９８が形成されている。そして、この穴部６０，９８に車両後側からボルト６４が挿入されると共に、このボルト６４がナット６２に螺合されることにより、後側パネル部３６は、後側壁部４６に締結されている。

なお、上述の複数のビード９２は、本発明における易変位部及び変形起点部に相当する。また、後側パネル部３６における穴部９８が形成された部分は、本発明における後側壁部との結合部に相当する。

上記以外の構成は、上述の本発明の第一実施形態と同一である。

次に、本発明の第三実施形態の作用及び効果について、上述の本発明の第一実施形態と異なる点を説明する。

このバンパリインフォースメント構造９０によれば、図１０に示されるように、車両の前部１０に例えば歩行者の大腿部等の衝突体１０２が衝突し、上側パネル部３４に対し車両前側且つ上側から衝突荷重Ｆが入力された場合には、ビード９２を起点として後側パネル部３６が座屈（圧縮変形）される。そして、これにより、上側パネル部３４が前側パネル部３２の上端部を起点として車両下側へ変位される。従って、車両の前部１０における車両上下方向の衝突体１０２との変形ストロークを確保することができるので、歩行者保護性能を確保することができる。

また、ビード９２を設けるだけの簡単な構成で、後側パネル部３６を圧縮変形させることができるので、コストの増加を抑制することができる。

また、図９に示されるように、後側パネル部３６には、車両幅方向に延在する複数のビード９２が形成されているので、上述のように、車両の前部１０に車両前側から衝突体１００が衝突しても、アッパ部材１４の剛性を確保することができる。

次に、本発明の第三実施形態の変形例について説明する。

本発明の第三実施形態において、ビード９２の両端部は、後側パネル部３６の車両幅方向両端部３６Ｂよりも車両幅方向内側で終端されていたが、図１１に示されるように、後側パネル部３６の車両幅方向両端部３６Ｂに開口されていても良い。

このように構成されていても、上側パネル部３４に対し車両前側且つ上側から衝突荷重が入力された場合には、ビード９２を起点として後側パネル部３６を座屈させることができる。

しかも、ビード９２の両端部が後側パネル部３６の車両幅方向両端部３６Ｂに開口されていると、アッパ部材１４の製造を容易にすることができる。

なお、本発明の第三実施形態では、後側パネル部３６に変形起点部としてビード９２が形成されていたが、変形の起点となる形態であれば、ビード９２以外でも良い。

また、本発明の第三実施形態において、上述の本発明の第一実施形態における変形例のうち適用可能な変形例は適用されても良い。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

Claims (8)

1. 車両前部に設けられると共に、車両幅方向に延在されたバンパリインフォースメントと、
   前記バンパリインフォースメントに結合された前側パネル部、前記前側パネル部の上端部と連続する上側パネル部、及び、前記上側パネル部の後端部と連続する後側パネル部を有し車両下側に開口する断面Ｃ字状に形成されると共に、前記バンパリインフォースメントの車両上側に閉断面部を形成するアッパ部材と、
   前記後側パネル部に設けられ、前記上側パネル部に対し車両前側且つ上側から衝突荷重が入力された場合に、前記上側パネル部を車両下側へ変位させる易変位部と、
   を備えたバンパリインフォースメント構造。
2. 前記上側パネル部における少なくとも前端部側には、車両前側且つ上側を向くように車両前後方向に対して傾斜する傾斜部が形成されている、
   請求項１に記載のバンパリインフォースメント構造。
3. 前記易変位部は、前記後側パネル部と前記バンパリインフォースメントの後側壁部とを結合すると共に、前記上側パネル部に対し車両前側且つ上側から衝突荷重が入力された場合には、前記後側パネル部と前記後側壁部との結合状態を解除する結合部とされている、
   請求項１又は請求項２に記載のバンパリインフォースメント構造。
4. 前記結合部は、
   前記後側パネル部と前記後側壁部とに貫通されて前記後側パネル部と前記後側壁部とを締結する締結具と、前記後側パネル部における前記締結具の位置から車両上側に連続して形成された逃げ穴とを有する締結構造とされている、
   請求項３に記載のバンパリインフォースメント構造。
5. 前記締結構造は、前記後側パネル部における前記締結具の位置よりも車両上側に形成され、前記締結具と係止された係止部を有している、
   請求項４に記載のバンパリインフォースメント構造。
6. 前記結合部は、前記前側パネル部を前記バンパリインフォースメントに結合する前側溶接部よりも低い溶接強度で、前記後側パネル部を前記後側壁部に結合する後側溶接部とされている、
   請求項３に記載のバンパリインフォースメント構造。
7. 前記易変位部は、前記上側パネル部に対し車両前側且つ上側から衝突荷重が入力された場合に、前記後側パネル部が圧縮変形されるように前記後側パネル部の変形の起点となる変形起点部とされている、
   請求項１又は請求項２に記載のバンパリインフォースメント構造。
8. 前記変形起点部は、前記後側パネル部における前記バンパリインフォースメントの後側壁部との結合部と上端部との間に形成され、車両幅方向に延在されたビードとされている、
   請求項７に記載のバンパリインフォースメント構造。

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