JP5548787B2 - 自動車の車体前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、前輪の前方に左右方向に配置されたバンパービームと、前記バンパービームの下方に配置された車体部材と、前記バンパービームおよび前記車体部材を接続する衝撃吸収部材と、前記衝撃吸収部材の前下方に開口するエアインテークが形成されたバンパーフェースとを備える自動車の車体前部構造に関する。

障害物が自動車の前面に衝突した場合に、金属板を複数の折れ線で前方に突出する方向に折りまげて構成した衝撃吸収部材が衝突荷重で潰れるように変形して衝突エネルギーを吸収するようになっており、その際に衝撃吸収部材が潰れて受圧面積が増加することで障害物に加わる衝撃を吸収するとともに、衝撃吸収部材が下方に張り出すように変形することで障害物が車体下面に巻き込まれるのを防止することが可能な自動車の車体前部構造が、下記特許文献１により公知である。

日本特開２０１０−１６２９４９号公報

ところで、衝撃吸収部材を覆うバンパーフェースにエンジンやラジエータに冷却風を導入するエアインテークが開口している場合、そのエアインテークを通して衝撃吸収部材が目視可能になって美観を低下させる可能性がある。これを回避するために、バンパーフェースのエアインテークを小型化すると、充分な量の冷却風を取り込むのが難しくなってエンジンやラジエータの冷却性能が低下する問題があり、またエアインテークを網等で覆って内部の衝撃吸収部材を見え難くすると、その分だけ部品点数が増加する問題がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、衝撃吸収部材がバンパーフェースのエアインテークを通して目視されても美観を低下させないようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、前輪の前方に左右方向に配置されたバンパービームと、前記バンパービームの下方に配置された車体部材と、前記バンパービームおよび前記車体部材を接続する衝撃吸収部材と、前記衝撃吸収部材の前下方に開口するエアインテークが形成されたバンパーフェースとを備える自動車の車体前部構造において、前記衝撃吸収部材は、前記バンパービームに接続されて前下方に延びる膝部緩衝部材と、相互に左右方向に離間して前記膝部緩衝部材から後下方に延びる複数の板材よりなる前部連結部材と、左右方向に延びて前記複数の前部連結部材の後端部間を接続する巻き込み防止部材と、相互に左右方向に離間して前記巻き込み防止部材から後下方に延び、その後端部が前記車体部材に接続される複数の板材よりなる後部連結部材とを備え、前記前部連結部材および前記後部連結部材は前記巻き込み防止部材の位置で下向きに凸に屈曲する屈曲部を構成しており、車両の前面衝突時に前記折曲部が折り曲げられることで前記巻き込み防止部材が下向きに張り出すことを第１の特徴とする自動車の車体前部構造が提案される。

また本発明によれば、前記第１の構成に加えて、前記膝部緩衝部材は、前記バンパービームに固定される上端取付部と、前記上端取付部から前方に延びる上面部と、前記上面部から下方に延びる前面部とを有する一枚の板材で構成されることを第２の特徴とする自動車の車体前部構造が提案される。

また本発明によれば、前記第１の構成に加えて、前記膝部緩衝部材は、相互に左右方向に離間して前記バンパービームから前下方に延びる複数の板材よりなる上部連結部材と、左右方向に延びて前記複数の上部連結部材の前端部間を接続する１本の棒材よりなる受圧部材とで構成されることを第３の特徴とする自動車の車体前部構造が提案される。

また本発明によれば、前記第１〜第３の何れか１つの構成に加えて、前記巻き込み防止部材は１本の棒材で構成されることを第４の特徴とする自動車の車体前部構造が提案される。

また本発明によれば、前記第１〜第４の何れか１つの構成に加えて、前記前部連結部材および前記後部連結部材は、帯状の板材の中央部を屈曲して一体に形成されることを第５の特徴とする自動車の車体前部構造が提案される。

尚、実施の形態のアンダーメンバ１７は本発明の車体部材に対応する。

本発明の第１の構成によれば、自動車が障害物に前面衝突してバンパーフェースから衝撃吸収部材に衝突荷重が入力すると、衝撃吸収部材が前後方向に潰れて衝突エネルギーを吸収する。その際に、衝撃吸収部材の膝部緩衝部材、前部連結部材および巻き込み防止部材が上下方向に延びる一つの面を構成するように変形することで受圧面積が増加して障害物に加わる衝撃を軽減することができ、また巻き込み防止部材を境にして前部連結部材および後部連結部材が折れ曲がり、巻き込み防止部材が下向きに張り出すことで障害物が車体下面に巻き込まれるのを防止することができる。

バンパーフェースのエアインテークから露出する衝撃吸収部材は、膝部緩衝部材、前部連結部材、巻き込み防止部材および後部連結部材がグリル状に組み合わされているため、その衝撃吸収部材がエアインテークを通して外部から目視されても美観を低下させることがない。これにより、衝撃吸収部材を隠すためにエアインテークを小さくする必要がなくなり、衝撃吸収部材がグリル状であって冷却風が自由に通過可能であることと相まって、充分な量の冷却風を取り込むことができる。しかも障害物との前面衝突によって衝撃吸収部材が変形し、前部連結部材、巻き込み防止部材および下部連結部材が下方に移動しても、それらがエアインテークに嵌合することで衝撃吸収部材の自由な変形が阻害されることがなく、よって衝撃吸収部材による衝撃吸収効果を確実に発揮させることができる。

また本発明の第２の構成によれば、膝部緩衝部材は、バンパービームに固定される上端取付部と、上端取付部から前方に延びる上面部と、上面部から下方に延びる前面部とを有する一枚の板材で構成されるので、複数の部材を組み合わせて衝撃吸収部材を構成する場合に比べて、膝部緩衝部材の構造を簡素化することができる。

また本発明の第３の構成によれば、膝部緩衝部材は、相互に左右方向に離間してバンパービームから前下方に延びる複数の板材よりなる上部連結部材と、左右方向に延びて複数の上部連結部材の前端部間を接続する１本の棒材よりなる受圧部材とで構成されるので、膝部緩衝部材自体がグリル状になり、それがエアインテークを通して外部から目視されても美観を低下させることがない。更に、受圧部材の一部に衝突荷重が入力しても、受圧部材の移動に伴って全ての上部連結部材が変形するために衝撃吸収性能が高められる。

また本発明の第４の構成によれば、巻き込み防止部材は１本の棒材で構成されるので、巻き込み防止部材の移動に伴って全ての前部連結部材および後部連結部材が変形するために衝撃吸収性能が高められる。

また本発明の第５の構成によれば、前部連結部材および後部連結部材は、帯状の板材の中央部を屈曲して一体に形成されるので、前部連結部材および後部連結部材を別部材で構成する場合に比べて部品点数を削減することができる。

図１は自動車の車体前部の斜視図である。（第１の実施の形態） 図２は図１の２−２線断面図である。（第１の実施の形態） 図３は図１の要部の分解斜視図である。（第１の実施の形態） 図４は衝撃吸収部材の斜視図である。（第１の実施の形態） 図５は自動車の前面衝突時の作用説明図である。（第１の実施の形態） 図６は衝撃吸収部材の斜視図である。（第２の実施の形態） 図７は衝撃吸収部材の斜視図である。（第３の実施の形態）

１３ バンパーフェース
１３ａ エアインテーク
１７ アンダーメンバ（車体部材）
１９ バンパービーム
２０ 衝撃吸収部材
２２ 前輪
３１ 膝部緩衝部材
３１ａ 上端取付部
３１ｂ 上面部
３１ｃ 前面部
３２ 前部連結部材
３３ 巻き込み防止部材
３４ 後部連結部材
３５ 上部連結部材
３６ 受圧部材

以下、図１〜図５に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。尚、本明細書における前後方向および左右方向とは、運転席に着座した乗員を基準として定義される。

第１の実施の形態

図１および図２に示すように、ＳＵＶ（スポーツ・ユーティリティ・ビークル）型の自動車の車体前部には、フロントグリル１１および左右のフロントフェンダー１２，１２の前方に連なるように、薄肉の合成樹脂で一体に形成されたバンパーフェース１３が配置される。車体前部に配置されて図示せぬラジエータを支持する枠状のバルクヘッド１４は、左右のフロントサイドフレーム１５，１５の前端に接続されて上下方向に延びる左右のステー１６，１６と、左右のステー１６，１６の下端間を接続して左右方向に延びるアンダーメンバ１７とを備える。

バルクヘッド１４の左右のステー１６，１６の前面に左右のブラケット１８，１８を介してバンパービーム１９が支持される。左右方向に延びるバンパービーム１９と左右方向に延びるアンダーメンバ１７とに、金属板を折り曲げて形成した衝撃吸収部材２０が支持される。そして衝撃吸収部材２０およびバンパービーム１９の下方、前方および上方が前記バンパーフェース１３で覆われる。

図２〜図４に示すように、衝撃吸収部材２０は、１枚の金属板を折り曲げて構成した膝部緩衝部材３１と、３枚の短冊状の金属板よりなる前部連結部材３２…と、１本の金属パイプよりなる棒状の巻き込み防止部材３３と、３枚の短冊状の金属板よりなる後部連結部材３４…とで構成され、全体として冷却風が通過可能なグリル状の外観を備えている。

膝部緩衝部材３１は、２本の折曲部ａ，ｂによって折り曲げられることで、各々が長方形の３個の面、即ち、上端取付部３１ａと、上面部３１ｂと、前面部３１ｃとに分けられており、上端取付部３１ａがボルト２３…およびナット２４…でバンパービーム１９の前面に固定され、上面部２０ｂは上下方向に延びる上端取付部２０ａの下端の折曲部ａから前下方に延び、前面部２０ｃは上面部２０ｂの前端の折曲部ｂから略下方に延びている。膝部緩衝部材３１は１枚の金属板を折り曲げて構成されるので、その構造が極めて簡素であって低コストで製造可能でありながら、充分な衝撃吸収性能を有している。

短冊状の金属板よりなる前部連結部材３２…は、その前端取付部３２ａ…が膝部緩衝部材３１の前面部３１ｃに溶接され、そこから後下方に向かって相互に平行に延び、その後端取付部３２ｂ…が１本の金属パイプよりなる棒状の巻き込み防止部材３３に溶接される。短冊状の金属板よりなる後部連結部材３４…は、その前端取付部３４ａ…が前部連結部材３２…の後前端取付部３２ｂ…の下面に重ね合わされて溶接され、その後端取付部３４ｂ…がボルト２５…およびナット２６…でアンダーメンバ１７の上面に設けたブラケット２７に固定される。前部連結部材３２…および後部連結部材３４…は巻き込み防止部材３３の位置で下側に凸に屈曲する屈曲部を構成する。

このように構成された衝撃吸収部材２０は、それを覆うバンパーフェース１３のエアインテーク１３ａの後上方に位置しており、少なくとも前部連結部材３２…、巻き込み防止部材３３および後部連結部材３４…がエアインテーク１３ａを通して外部から目視可能である。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

図５に示すように、自動車が歩行者等の障害物に前面衝突すると、薄い合成樹脂製のバンパーフェース１３は衝突荷重によって容易に座屈し、衝突荷重が衝撃吸収部材２０の膝部緩衝部材３１の前面部３１ｃに入力する。前部連結部材３２…および後部連結部材３４…は巻き込み防止部材３３を介して接続されており、かつ前部連結部材３２…および後部連結部材３４…のトータルの前後方向長さは膝部緩衝部材３１の前後方向長さよりも長くて座屈し易いため、膝部緩衝部材３１の折曲部ａ，ｂは角度が増加するように変形し、前部連結部材３２…および後部連結部材３４…は屈曲部を構成する巻き込み防止部材３３の位置で角度が減少するように変形する。

その結果、膝部緩衝部材３１の上面部３１ｂおよび前面部３１ｃと前部連結部材３２…とは略上下方向に延びる平面状に展開しながら後方に移動するため、衝突荷重を吸収するストロークを確保し、かつ衝突荷重を受け止める広い受圧面積を確保することで、歩行者に加わる衝撃を軽減することができる。また前部連結部材３２…は起立しながら下方に移動するため、前部連結部材３２…の下端の巻き込み防止部材３３と路面との間の隙間を小さくし、歩行者の身体が車体下面に巻き込まれるのを防止することができる。

衝撃吸収部材２０が変形するとき、全ての前部連結部材３２…および後部連結部材３４…は巻き込み防止部材３３を介して接続されているため、巻き込み防止部材３３が移動することで全ての前部連結部材３２…および後部連結部材３４…が変形することになり、衝撃吸収効果が効率的に高められる。

ところで、衝撃吸収部材２０が下方に変形するとき、その下方にバンパーフェース１３の下面が近接して位置しているため、衝撃吸収部材２０の前部連結部材３２…、巻き込み防止部材３３および後部連結部材３４…がバンパーフェース１３の裏面と干渉してしまい、衝撃吸収部材２０の自由な変形が阻害されて衝撃吸収効果が充分に発揮されない可能性がある。

しかしながら本実施の形態によれば、衝撃吸収部材２０の前部連結部材３２…、巻き込み防止部材３３および後部連結部材３４…の前下方にバンパーフェース１３のエアインテーク１３ａが開口しているため、衝撃吸収部材２０がバンパーフェース１３と干渉せずに下向きに変形することが可能となり、衝撃吸収部材２０の衝撃吸収性能を最大限に発揮させることができる。

またバンパーフェース１３のエアインテーク１３ａから衝撃吸収部材２０が目視されると、その衝撃吸収部材２０によって美観が低下する虞があるが、本実施の形態の衝撃吸収部材２０は、縦横に配置された膝部緩衝部材３１、前部連結部材３２…、巻き込み防止部材３３および後部連結部材３４…がグリル状の外観を備えているため、その衝撃吸収部材２０がエアインテーク１３ａから目視されても美観を低下させる虞はない。よって、衝撃吸収部材２０を隠すためにエアインテーク１３ａの面積を小さくする必要がなくなり、しかもグリル状に形成された衝撃吸収部材２０は冷却風が容易に通過可能であるため、充分な量の冷却風をエンジンルームに取り込んでエンジンやラジエータを効果的に冷却することができる。

次に、図６に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

第２の実施の形態

第１の実施の形態の膝部緩衝部材３１は１枚の金属板を折り曲げて構成されているが、第２の実施の形態の膝部緩衝部材３１は、３枚の短冊状の上部連結部材３５…と、１本の金属パイプよりなる棒状の受圧部材３６とで構成される。前後方向に延びる各々の上部連結部材３５は、２本の折曲部ａ，ｂによって上端取付部３５ａと、上面部３５ｂと、前面部３５ｃとに分けられており、上端取付部３１ａがボルト２３…およびナット２４…でバンパービーム１９の前面に固定され、上面部３５ｂおよび前面部３５ｃの境界に受圧部材３６が溶接され、前面部３５ｃに前部連結部材３２の前端取付部３２ａが溶接される。

膝部緩衝部材３１の受圧部材３６は衝突荷重が最初に入力する部材であり、その移動によって全ての上部連結部材３５…および全ての前部連結部材３２…に荷重を伝達することができる。また上部連結部材３５…および受圧部材３６で構成された膝部緩衝部材３１は全体としてグリル状の外観を有するため、エアインテーク１３ａを上方に拡大して膝部緩衝部材３１が目視可能になっても美観を低下させることがない。

次に、図７に基づいて本発明の第３の実施の形態を説明する。

第３の実施の形態

第１の実施の形態では、衝撃吸収部材２０の前部連結部材３２…および後部連結部材３４…が別部材で構成されているが、第３の実施の形態は直列に連なる前部連結部材３２…および後部連結部材３４…を帯状の金属板で一体に形成したものである。これにより、部品点数を減らしてコストの削減に寄与することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態では前部連結部材３２…、後部連結部材３４…および上部連結部材３５…の枚数は各々３枚であるが、その数は適宜変更可能である。

また第２の実施の形態において、直列に連なる上部連結部材３５…、前部連結部材３２…および後部連結部材３４…を帯状の金属板で一体に形成すれば、更に部品点数を減らしてコストの削減に寄与することができる。

Claims (5)

1. 前輪（２２）の前方に左右方向に配置されたバンパービーム（１９）と、前記バンパービーム（１９）の下方に配置された車体部材（１７）と、前記バンパービーム（１９）および前記車体部材（１７）を接続する衝撃吸収部材（２０）と、前記衝撃吸収部材（２０）の前下方に開口するエアインテーク（１３ａ）が形成されたバンパーフェース（１３）とを備える自動車の車体前部構造において、
   前記衝撃吸収部材（２０）は、前記バンパービーム（１９）に接続されて前下方に延びる膝部緩衝部材（３１）と、相互に左右方向に離間して前記膝部緩衝部材（３１）から後下方に延びる複数の板材よりなる前部連結部材（３２）と、左右方向に延びて前記複数の前部連結部材（３２）の後端部間を接続する巻き込み防止部材（３３）と、相互に左右方向に離間して前記巻き込み防止部材（３３）から後下方に延び、その後端部が前記車体部材（１７）に接続される複数の板材よりなる後部連結部材（３４）とを備え、
   前記前部連結部材（３２）および前記後部連結部材（３４）は前記巻き込み防止部材（３３）の位置で下向きに凸に屈曲する屈曲部を構成しており、車両の前面衝突時に前記折曲部が折り曲げられることで前記巻き込み防止部材（３３）が下向きに張り出すことを特徴とする自動車の車体前部構造。
2. 前記膝部緩衝部材（３１）は、前記バンパービーム（１９）に固定される上端取付部（３１ａ）と、前記上端取付部（３１ａ）から前方に延びる上面部（３１ｂ）と、前記上面部（３１ｂ）から下方に延びる前面部（３１ｃ）とを有する一枚の板材で構成されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の車体前部構造。
3. 前記膝部緩衝部材（３１）は、相互に左右方向に離間して前記バンパービーム（１９）から前下方に延びる複数の板材よりなる上部連結部材（３５）と、左右方向に延びて前記複数の上部連結部材（３５）の前端部間を接続する１本の棒材よりなる受圧部材（３６）とで構成されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の車体前部構造。
4. 前記巻き込み防止部材（３３）は１本の棒材で構成されることを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の自動車の車体前部構造。
5. 前記前部連結部材（３２）および前記後部連結部材（３３）は、帯状の板材の中央部を屈曲して一体に形成されることを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の自動車の車体前部構造。

Images