JP6131837B2 - 車両の前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、バンパレインフォースメントとバンパフェイシャとの間に、歩行者等の被衝突体保護用の緩衝部材を備えた車両の前部構造に関するものである。

被衝突体の保護、特に歩行者を保護することを目的として、バンパレインフォースメントとバンパフェイシャとの間に緩衝部材を設けることが行われている。この種の緩衝部材は、従来、バンパレインフォースメントの前面全域に亘って設けられ、この緩衝部材を車両前側から覆うようにバンパフェイシャが設けられるものが一般的である。しかし、歩行者の脚部に対する負荷を軽減する上では、緩衝部材の取付位置を歩行者の膝部から離す、具体的には、取付位置をより低くする方が良いとの検討結果から、近年では、バンパレインフォースメント前面の主に下側領域に緩衝部材を設け、歩行者に対する軽衝突時には、膝部よりも下方位置を支持することで膝部への負担を軽減できるようにした構造が採用されている（例えば、特許文献１）。さらにその場合に、車両前方に比較的大きく突出するように緩衝部材を形成することで、軽衝突時の緩衝部材の底付きを抑制して、衝撃吸収性能を高めることも行われている。

特許第４７２３９８６号公報

近年、歩行者に対する軽衝突時の歩行者保護対策として、歩行者の脚部を払ってボンネットフード上で歩行者を受け止め、これにより車両底部への歩行者の巻き込みを防止することが考えられている。そのため、上記のような緩衝部材を備える車両についても、足払いによる歩行者の保護に寄与し得るものであるのが望ましい。

本発明は、上記のような事情に鑑みて成されたものであり、バンパレインフォースメント前面に緩衝部材を備える車両について、足払いによる歩行者の保護に寄与し得る技術を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明における車両の前部構造は、左右一対のフロントサイドフレームと、各フロントサイドフレームの前端に連結されるクラッシュカンと、これらクラッシュカンに固定されて車幅方向に延びるバンパレインフォースメントと、その前面に固定されて前記バンパレインフォースメントに沿って車幅方向に延びる緩衝部材と、前記緩衝部材の前方に配置される外装部材と、を備え、前記緩衝部材は、前記バンパレインフォースメントの前面に沿って上下方向に延びるとともに左右のクラッシュカンの前方位置に亘って車幅方向に延びる基台部と、左右のクラッシュカンの略内側の領域のみにおいて前記基台部の下端部から車両前方に向かって延びる板状を成しかつ前記基台部に対して上下方向下方に弾性的に撓み変形可能な突出部とを備えており、車幅方向中央部が車幅方向両端部よりも車両前方に突出するように、前記バンパレインフォースメント、前記緩衝部材および前記外装部材が湾曲した形状とされ、前記緩衝部材のうち、左右のクラッシュカンの前方に位置する両端部分が車両後方に傾斜しているものである。

この構造によれば、歩行者に対する軽衝突時には、緩衝部材、特に突出部が弾性変形することにより、衝突荷重が吸収されて歩行者が受ける衝撃が緩和される。その際、緩衝部材は断面Ｌ字状（上下方向に延びる基台部とその下端部から車両前方に延びる突出部とを備えた形状）に形成されているので突出部が下向きに撓み易く、このような突出部の撓により生じる弾発力が歩行者の脚部を跳ね上げる力として作用する。これにより歩行者の足払いが促進されることとなる。

この車両の前部構造においては、前記基台部の車幅方向両端部は、その上下幅が当該両端部よりも内側の部分の上下幅よりも大きくかつ当該内側の部分よりも硬質に形成されているのが好適である。

この構造によれば、歩行者に対する軽衝突時には、緩衝部材の車幅方向中央部分において柔軟に歩行者の脚部を受けながらも、基台部が突出部と共に前傾することが有効に防止される。そのため、歩行者に対する軽衝突時には、突出部を良好に弾性変形（撓み変形）させて、その弾発力で歩行者の脚部を跳ね上げることが可能となる。

この車両の前部構造において、前記基台部は、車幅方向中央部を含む所定範囲における上下幅が、当該所定範囲よりも車幅方向外側における上下幅よりも小さく形成されているのが好適である。

この構造によれば、車幅方向中央部の所定範囲では、緩衝部材における基台部の高さが低くなるため、歩行者に対する軽衝突時に、歩行者の脚部を車両後方により深く傾倒させることが可能となり、緩衝部材の突出部をより確実に下向きに撓ませることが可能となる。換言すれば、脚部を跳ね上げる力をより確実に発生させることが可能となる。

また、上記車両の前部構造においては、前記バンパレインフォースメントの下方に、前記緩衝部材よりも車両前方に突出して、歩行者の脚部が衝突した際に当該脚部を払う足払い部材が備えられており、前記緩衝部材は、車両正面から見たときに、車幅方向中央部が下向きに凹んだ形状を有し、前記外装部材と非接触の状態でバンパレインフォースメントの前面に固定されているのが好適である。

この構造によれば、歩行者に対する軽衝突時には、予め足払い部材により歩行者の足払いが行われることで、歩行者の脚部が車両後方に傾倒することが促進され、これにより緩衝部材の前記突出部が良好に下向きに撓み変形される。よって、歩行者の脚部に対して当該脚部を跳ね上げる力をより確実に付与することが可能となる。

以上説明したように、本発明の車両の前部構造によれば、バンパレインフォースメント前面に緩衝部材を備える車両について、足払いによる歩行者の保護に寄与するものとなる。

本発明に係る車両の前部構造が適用された車両の前部を示す斜視図（バンパフェイシャを分離した状態）である。 車両の前部構造を示す断面図である。 車両の前部の具体的構成を示す平面略図である。 緩衝部材を示す正面図である。 軽衝突時の緩衝部材の変形状態を説明するための車両の要部断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。

図１に示すように、車両（自動車）１は、その前部の主たる構造体として、前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム２と、左右のフロントサイドフレーム２の前端部に各々連結される一対のクラッシュカン４と、これらクラッシュカン４を介して左右のフロントサイドフレーム２の前端部に固定され、フロントバンパの骨格を構成するフロントバンパレインフォースメント６（以下、バンパレイン６と略す）とを有する。また、図２に示すように、車両１は、その前部の外表面を構成する部材として、車両前部の上面を構成するボンネットフード８と、車両前端の外表面であってフロントバンパの外表面を構成するフロントバンパフェイシャ１０（本発明の外装部材に相当する。／以下、バンパフェイシャ１０と略す）と、車両の側部の外表面を構成する左右のフロントフェンダパネル（図示省略）とを有している。そして、ボンネットフード８等の外表面を構成する部材の内側がエンジンルーム１４とされ、当該エンジンルーム１４に図外のエンジン等が収容されると共に、このエンジンの前方に、エンジンの冷却水を冷却するためのラジエータ１６が配設されている。ラジエータ１６は、コンデンサ１７ａ、ラジエータ本体１７ｂおよびラジエータファン１７ｃ等を含み、ラジエータシュラウド１８を介して車体に固定されている。

ラジエータシュラウド１８は、図１に示すように、ラジエータ１６の左右外側に位置する一対の縦辺部１９ａと、縦辺部１９ａの上端部同士を繋ぐ上辺部１９ｂと、縦辺部１９ａの下端部同士を繋ぐ下辺部１９ｃとを有した正面視で略四角形の枠状とされている。そして、車両１の正面から見た状態で、ラジエータ１６がラジエータシュラウド１８の内側に配置され、上記縦辺部１９ａ等に直接、又はブラケット等を介して間接的に固定されている。なお、ラジエータシュラウド１８は、上辺部１９ｂの左右両端から外方後方に延びてエプロンレインに固定される図外の固定アーム部をさらに有しており、左右一対のヘッドランプユニット２０がこれら固定アーム部に固定されている。

なお、ラジエータシュラウド１８は、エプロンレインと離間させ、バンパレイン６に対し、衝突時に一体的に後退可能に取り付けても良い。

図１に示すように、ラジエータシュラウド１８の各縦辺部１９ａ及び下辺部１９ｃの前面には、歩行者に対する足払い部材であるロアスティフナ３０が固定されている。ロアスティフナ３０の先端部は、後記緩衝部材２２やその前方に位置する後記バンパカバー１１よりも車両前方に突出しており（図２参照）、歩行者に対する軽衝突時には、このロアスティフナ３０が歩行者の足払いを行うことで当該歩行者をボンネットフード８上で受け止め、これにより、歩行者が車両１の底部に巻き込まれることを防止するようになっている。なお、図示を省略するが、ボンネットフード８については、受け止めた歩行者に対する衝撃を緩和するために、例えばボンネットフード８とエンジン等との間に十分なクラッシュストロークを確保する、若しくはエアバック機構を設けるなど、歩行者に対する衝撃緩和手段が備えられている。ロアスティフナ３０は、図２に示すように、略水平に延びる前側部３１ａとその後端から斜め上向きに延びる後側部３１ｂとを有しており、走行時には、バンパフェイシャ１０の後記下側開口部１０ｃから導入される走行風を後側部３１ｂに沿ってラジエータ１６に案内する案内部材としても機能する。

なお、各縦辺部１９ａの下端部には、車両前部の一定領域を車両下側から覆うことにより上記ラジエータ１６等を保護するアンダカバー３２が固定されている。

上記バンパレイン６には、衝撃吸収用の緩衝部材２２が固定されている。この車両１では、この緩衝部材２２、バンパレイン６および上記バンパフェイシャ１０（後記バンパカバー１１含む）等によりフロントバンパが構成されている。

図２及び図３に示すように、バンパレイン６は、略長方形状をなす板状の前側部材７ａと、上下両側のフランジ部７１を介して前側部材７ａの後面に接合される断面ハット型の後側部材７ｂとにより形成された車幅方向に延びる細長い閉断面体である。前側部材７ａおよび後側部材７ｂは、軽量高剛性の材料から構成されており、当例では、高張力鋼板又は炭素繊維強化樹脂により構成されている。バンパレイン６は、安全基準等において定められた前突時の衝撃に耐え得る強度を達成可能なように上下方向に所定の幅を有している。また、バンパレイン６は、その前面（前側部材７ａの前面）の車幅方向中央部が両端部よりも前方に突出するように平面視で湾曲した形状を有しており、前記両端部が上記クラッシュカン４を介してフロントサイドフレーム２の前端部に固定されている。また、図４に示すように、バンパレイン６は、車幅方向中央領域では、上縁部が略Ｖ字状にやや下向きに凹んだ形状とされている。

緩衝部材２２は、衝突時に、衝突荷重を吸収して歩行者等の被衝突体が受ける衝撃を緩和するためのものであり、バンパフェイシャ１０の内面とバンパレイン６との間に配されて、当該バンパレイン６の前側部材７ａの前面に固定されている。

緩衝部材２２は、図２〜図４に示すように、バンパレイン６（前側部材７ａ）の前面に沿って車幅方向に延びる基台部２４と、この基台部２４の前面下端から前方に突出しかつ車幅方向に延びる板状の突出部２５とを備えた断面略Ｌ字形の形状を有している。緩衝部材２２は、車幅方向中央部が両端部よりも前方に突出するように、平面視で全体が湾曲した形状を有しており、バンパレイン６の前面（前側部材７ａ）に沿うように配置された上で当該バンパレイン６に固定されている。具体的には、緩衝部材２２の後面であってかつ車幅方向中央部よりも外側の位置に一対の固定用ボス部２６が設けられており、これら固定用ボス部２６がバンパレイン６（前側部材７ａ）に形成された図外の取付孔に挿着されることで、緩衝部材２２がバンパレイン６に固定されている。

緩衝部材２２は、発泡樹脂材製の弾性体などで全体が構成されており、これにより、突出部２５が基台部２４に対して上下方向に弾性的に撓み変形可能となっている。特に、緩衝部材２２は、上記の通り基台部２４の下端部から車両前方に向かって突出部２５が延びる断面Ｌ字型を成しており、また、図４に示すように、車両１の正面から見た状態で、突出部２５の車幅方向中央部が下向きに若干撓んだ形状を有していることで、歩行者等に対する軽衝突時には、下向きに撓み易くなっている。

また、同図に示すように、緩衝部材２２の基台部２４は、その上下幅が車幅方向両端部ではバンパレイン６の上下幅と略同等に形成される一方で、当該両端部よりも車幅方向内側の領域（車幅方向中央部を含む所定範囲）ではバンパレイン６の上下幅よりも狭く形成されている。これにより、基台部２４は、車両正面から見て車幅方向中央領域が下向きに凹んだ形状とされている。そして、上記のように基台部２４の下端に突出部２５が形成されている結果、バンパレイン６の前面のうち、その下端近傍に突出部２５が位置している。つまり、図５中に脚部モデルで示すように、突出部２５は、歩行者の膝部から下方に離れるように、バンパレイン６の前面のうち下端近傍に設けられている。これにより、歩行者に対する軽衝突時の脚部に対する負荷を軽減し得るようになっている。

なお、前記突出部２５は、緩衝部材２２の車幅方向全域ではなく、車両１の正面から見たときに左右のクラッシュカン４の略内側の領域に設けられている。また、緩衝部材２２のうち、車幅方向の両端部、詳しくは、クラッシュカン４の前方に位置する部分を含む緩衝部材両端の一定の領域（図４中の領域Ｔａ）は、それよりも車幅方向内側の領域よりも硬質に形成されている。当例では、領域Ｔａにおける発泡樹脂材の発泡倍率が、それよりも車幅方向内側の領域における発泡樹脂材の発泡倍率よりも低く設定されることで、緩衝部材２２の両端部（領域Ｔａ）が硬質に構成されている。つまり、歩行者に対する軽衝突時には、突出部２５を弾性変形させて衝突荷重を吸収することで歩行者が受ける衝撃を緩和し、軽衝突時より大きな衝突荷重に対しては、当該衝突荷重を速やかにクラッシュカン４へ伝達させ、当該クラッシュカン４を塑性変形させることで当該衝突荷重を吸収するようになっている。そして、緩衝部材２２の両端部については、基台部２４の上下幅が大きく形成され、かつ湾曲している（車両後方に傾斜している）ことで、歩行者に対する軽衝突時に歩行者等が受ける衝撃を緩和し得るようになっている。

バンパフェイシャ１０は、車両１の前端部外表面の比較的広い範囲を構成している。図１に示すように、バンパフェイシャ１０の車幅方向中央部には、エンジンルーム１４に走行風（外気）を導入するための横長の開口部が形成されている。詳しくは、バンパフェイシャ１０には、その上下略中央部分に、上記バンパレイン６の前方に位置して車幅方向に延びる帯状のバンパカバー１１が一体的に設けられており、このバンパカバー１１を挟んで上側に位置する上側開口部１０ａと下側に位置する中央開口部１０ｂとが設けられるとともに、この中央開口部１０ｂの下側に、さらに前記開口部１０ａ、１０ｂよりも車幅方向に長い下側開口部１０ｃが設けられている。これにより、車両１の走行中は、上側開口部１０ａから走行風が導入されながらバンパレイン６の上方を通ってラジエータ１６に至るとともに、中央開口部１０ｂ及び下側開口部１０ｃから走行風が導入されながらバンパレイン６の下方を通ってラジエータ１６に至るようになっている。このように、開口部１０ａ〜１０ｃから走行風（外気）が導入されることでラジエータ１６の冷却が促進される。

前記バンパカバー１１は、図２に示すように、その上下幅が前側部材７ａの上下幅とほぼ等しく形成されており、緩衝部材２２を挟んでバンパレイン６の前側部材７ａに対向する状態で、当該前側部材７ａと略平行に設けられている。これにより、緩衝部材２２の突出部２５が、バンパカバー１１の内面のうち、その下端部近傍の位置に対向する状態で近接して配置されている。なお、バンパフェイシャ１０のうち、前記バンパカバー１１よりも上側の部分、すなわち、上側開口部１０ａが形成されるグリル部１２は、バンパカバー１１よりも車両前方に突出している。

また、図１に示すように、バンパフェイシャ１０のうち、その車幅方向両端には、図外のフォグランプユニットを設置するための左右一対のランプ用開口部１０ｄが形成されている。

詳しく図示していないが、バンパフェイシャ１０は、バンパレイン６及び緩衝部材２２に沿った形状、すなわち、平面視で、車幅方向中央部が同両端部よりも前方に突出するように、全体が湾曲した形状を有している。

なお、バンパフェイシャ１０の内面とバンパレイン６との間には、左右一対の仕切部材３４が設けられている。これら左右一対の仕切部材３４は、上記開口部１０ａ〜１０ｃから導入される走行風がラジエータ１６の周囲、特に、緩衝部材２２に沿って車幅方向に逃げるのを防止するものである。これにより、上記開口部１０ａ〜１０ｃから導入される走行風がラジエータ１６の冷却に有効に活用される。

次に、上記のような車両１の前部構造による作用効果について説明する。

上記のような車両１の前部構造によると、歩行者に対する軽衝突時には、緩衝部材２２、特に突出部２５が弾性変形することにより、衝突荷重が吸収されて歩行者が受ける衝撃が緩和される。この際、緩衝部材２２は、上記の通り上下方向に延びる基台部２４とその下端部から車両前方に延びる突出部２５とを備えた断面略Ｌ字形であり、また、車両１の正面から見た状態で、突出部２５の車幅方向中央部が下向きに若干撓んだ形状を有していることで、歩行者等に対する軽衝突時には、下向きに撓み易くなっている。そのため、歩行者に対する軽衝突時には、このように突出部２５が下向きに撓むことにより、その弾発力が歩行者の脚部を跳ね上げる力として作用することとなる。

この車両１では、上記の通り車両１の前方下部にロアスティフナ３０が設けられており、歩行者に対する軽衝突時には、ロアスティフナ３０により積極的に歩行者の足払いが行われるが、上記のように、突出部２５により脚部を跳ね上げる力が歩行者に作用することで、歩行者の足払いが促進される。そのため、歩行者に対する軽衝突時には、より確実かつ速やかに歩行者の足払いを行って、ボンネットフード上で歩行者を受け止めることができ、歩行者が車両１の底部へ巻き込まれることをより高度に防止することが可能となる。

特に、この車両１の前部構造では、バンパカバー１１の内面のうち、その下端部近傍の位置に突出部２５が対向するようにバンパカバー１１の位置が設定されており、さらにこのバンパカバー１１の上側に位置するグリル部１２が当該バンパカバー１１よりも車両前方に突出しているので、歩行者に対する軽衝突時には、突出部２５をより確実に下向きに撓ませることができるという利点がある。すなわち、歩行者の脚部にロアスティフナ３０が当接して足払いが行われると、その勢いで歩行者の姿勢が車両後方に傾倒してバンパフェイシャ１０が変形するが、その際、まずグリル部１２が歩行者に当接して車両後方に変形し、これに伴いバンパカバー１１が車両後方に傾倒するように変形する。従って、突出部２５は、このバンパカバー１１の傾倒により、図５中に破線で示すように上側から抑え込まれ、その結果、確実に下向きに撓むこととなる。よって、歩行者に対する軽衝突時には、突出部２５をより確実に下向きに撓ませることができる。

また、緩衝部材２２は、車両正面から見て基台部２４の車幅方向中央領域が下向きに凹んだ形状とされているため、その分、歩行者の脚部を車両後方により深く傾倒させることが可能である。バンパレイン６についても、車幅方向中央領域が下向きに凹んだ形状とされているため同様である。つまり、このように、歩行者の脚部を車両後方により深く傾倒させることが許容されることで、より確実に突出部２５を下向きに撓ませることができるという利点がある。

また、緩衝部材２２は、その車幅方向両端部、すなわちクラッシュカン４の前方に位置する部分を含む緩衝部材両端の一定の領域（図４中の領域Ｔａ）における基台部２４の上下幅が大きく、かつ硬質に形成されているため、歩行者に対する軽衝突時に、緩衝部材の車幅方向中央部分において柔軟に歩行者の脚部を支持しながらも、基台部２４が突出部２５と共に前傾することが有効に防止される。そのため、歩行者に対する軽衝突時に、突出部２５を良好に弾性変形（撓み変形）させて、その弾発力で歩行者の脚部を跳ね上げることができるという利点もある。

なお、以上説明した車両１の前部構造は、本発明に係る車両の前部構造の好ましい実施形態の例示であって、その具体的な構造は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１ 車両
２ フロントサイドフレーム
３ クラッシュカン
６ フロントバンパレインフォースメント
７ａ 前側部材
７ｂ 後側部材
１０ フロントバンパフェイシャ
１１ バンパカバー
２２ 緩衝部材
２４ 基台部
２５ 突出部

Claims (4)

1. 左右一対のフロントサイドフレームと、各フロントサイドフレームの前端に連結されるクラッシュカンと、これらクラッシュカンに固定されて車幅方向に延びるバンパレインフォースメントと、その前面に固定されて前記バンパレインフォースメントに沿って車幅方向に延びる緩衝部材と、前記緩衝部材の前方に配置される外装部材と、を備え、
   前記緩衝部材は、前記バンパレインフォースメントの前面に沿って上下方向に延びるとともに左右のクラッシュカンの前方位置に亘って車幅方向に延びる基台部と、左右のクラッシュカンの略内側の領域のみにおいて前記基台部の下端部から車両前方に向かって延びる板状を成しかつ前記基台部に対して上下方向下方に弾性的に撓み変形可能な突出部とを備えており、
   車幅方向中央部が車幅方向両端部よりも車両前方に突出するように、前記バンパレインフォースメント、前記緩衝部材および前記外装部材が湾曲した形状とされ、前記緩衝部材のうち、左右のクラッシュカンの前方に位置する両端部分が車両後方に傾斜している、ことを特徴とする車両の前部構造。
2. 請求項１に記載の車両の前部構造において、
   前記基台部の車幅方向両端部は、上下幅が当該両端部よりも内側の部分の上下幅よりも大きくかつ当該内側の部分よりも硬質に形成されている、ことを特徴とする車両の前部構造。
3. 請求項１又は２に記載の車両の前部構造において、
   前記基台部は、車幅方向中央部を含む所定範囲における上下幅が、当該所定範囲よりも車幅方向外側における上下幅よりも小さく形成されている、ことを特徴とする車両の前部構造。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の車両の前部構造において、
   前記バンパレインフォースメントの下方に、前記緩衝部材よりも車両前方に突出して、歩行者の脚部が衝突した際に当該脚部を払う足払い部材が備えられており、
   前記緩衝部材は、車両正面から見たときに、車幅方向中央部が下向きに凹んだ形状を有し、前記外装部材と非接触の状態でバンパレインフォースメントの前面に固定されている、ことを特徴とする車両の前部構造。

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