JP6139201B2

JP6139201B2 - 車体前部構造

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Publication number: JP6139201B2
Application number: JP2013060412A
Authority: JP
Inventors: 廣樹長屋
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2013-03-22
Filing date: 2013-03-22
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2033-03-22
Also published as: JP2014184811A

Description

本発明は、自動車等の車両の車体前部構造に関し、特に歩行者保護性能を確保しつつ軽衝突時の車体損傷を抑制したものに関する。

自動車の車体前端部に設けられるバンパは、車両外装の一部を構成する意匠部分であるバンパフェイスの内側に、歩行者等との衝突時にバンパフェイスからの圧縮荷重を受けて車体本体側に伝達するとともに、エネルギ吸収効果を有するエネルギ吸収（ＥＡ）部材を配置して構成されている。
このような車両用バンパ構造に関する従来技術として、例えば特許文献１には、バンパフェイスの下部（エアダム部）の内側に、水平に配置された上面部から下方に複数の前後方向リブ、車幅方向リブを下垂させたエネルギ吸収ブラケットを配置することが記載されている。

特開２００８−２６５３９９号公報

上述したようなエネルギ吸収ブラケットは、歩行者脚部との衝突時においては、衝突後十分な荷重を発生させ、歩行者の脚部を跳ね上げて膝部の曲げを抑制するとともに、歩行者を衝撃吸収性を有するフード上に転ばせて傷害を抑制することが求められる。
しかし、他車両との軽衝突等においては、エネルギ吸収ブラケットが車体を押すことによる車体の損傷を防止する必要がある。
ここで、車体側を補強することも考えられるが、他車両との軽衝突時には歩行者との衝突よりもはるかに大きな荷重が車体に伝達されることになるため、これに耐えるよう車体を補強すると、重量増や構造の複雑化が問題となる。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、歩行者保護性能を確保しつつ軽衝突時の車体損傷を抑制した車体前部構造を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、車両前端部における下部に設けられた外装部材と、前端部が前記外装部材の後面部に対向して配置され、後端部が車体構造部材に取付けられた衝撃吸収ブラケットとを備える車体前部構造であって、前記衝撃吸収ブラケットの前端部における車幅方向両端部に、他部に対して車両前方側に突出した突出部が設けられ、前記突出部の後方側における前記衝撃吸収ブラケットの前記車体構造部材との結合箇所を、前記突出部の上端部及び他の部分における前記車体側構造部材との結合箇所に対して高い位置に配置したことを特徴とする車体前部構造である。
これによれば、歩行者脚部が突出部以外の領域に衝突した場合には、荷重を入力方向に沿ってストレートに伝達することで、歩行者脚部を跳ね上げて歩行者をフード上に転ばせるために十分な荷重を発生させ、歩行者保護性能を向上することができる。
一方、壁面等との軽衝突時においては、入力は突出部で受けることになり、車体構造部材との結合箇所が突出部よりも高い位置に配置されていることから、衝撃吸収ブラケットには先端部を下垂させる方向に回動するモーメントが発生する。
このモーメントによって衝撃吸収ブラケットを回動させ屈曲変形させることによって、車体構造部材に伝達される荷重を軽減し、車体の損傷を抑制することができる。
請求項２に係る発明は、車両前端部における下部に設けられた外装部材と、前端部が前記外装部材の後面部に対向して配置され、後端部が車体構造部材に取付けられた衝撃吸収ブラケットとを備える車体前部構造であって、前記衝撃吸収ブラケットの前端部における一部に、他部に対して車両前方側に突出した突出部が設けられ、前記突出部の後方側における前記衝撃吸収ブラケットの前記車体構造部材との結合箇所を、前記突出部の上端部及び他の部分における前記車体側構造部材との結合箇所に対して高い位置に配置し、前記衝撃吸収ブラケットの前端部に、前記外装部材の後面部に対して対向するとともに前後方向に離間して配置され車幅方向にほぼ沿って延びた一対の車幅方向リブと、前記一対の車幅方向リブの下端部間を連結するとともに、前後方向における中間部に下方に凸となる屈曲部を有する底面部とを設けたことを特徴とする車体前部構造である。
これによれば、衝突時に底面部が屈曲部から座屈変形して下方へ張り出すように変形することによって、歩行者脚部からの荷重を上下方向における広い範囲で受けることが可能となり、荷重を分散して歩行者脚部の傷害を抑制することができる。
特に、荷重を受ける範囲を下方に拡大することによって、歩行者脚部のより低い位置を押すことが可能となり、歩行者をフード上へ転ばせて傷害を抑制する効果を高めることができる。

請求項３に係る発明は、前記衝撃吸収ブラケットの前後方向における中間部に、車幅方向にほぼ沿って延在し車幅方向に対する傾斜角が順次反転する波板状の面部によって前記衝撃吸収ブラケットの後端部と他の部分とを連結する連結部を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車体前部構造である。
これによれば、歩行者脚部との衝突時には、波板状の面部が軸方向の圧縮荷重を受けることによって、歩行者保護に必要な高い荷重を発生させることができる。
一方、軽衝突時には、衝撃吸収ブラケットに曲げモーメントが発生した際に、波板状の面部が屈曲変形を誘発する弱部として機能するため、衝撃吸収ブラケットを確実に屈曲させて車体構造部材に入力される荷重を軽減することができる。

請求項４に係る発明は、車両前端部における下部に設けられた外装部材と、前端部が前記外装部材の後面部に対向して配置され、後端部が車体構造部材に取付けられた衝撃吸収ブラケットとを備える車体前部構造であって、前記衝撃吸収ブラケットの前端部に、前記外装部材の後面部に対して対向するとともに前後方向に離間して配置され車幅方向にほぼ沿って延びた一対の車幅方向リブと、前記一対の車幅方向リブの下端部間を連結するとともに、前後方向における中間部に下方に凸となる屈曲部を有する底面部とを設けたことを特徴とする車体前部構造である。
これによれば、衝突時に底面部が屈曲部から座屈変形して下方へ張り出すように変形することによって、歩行者脚部からの荷重を上下方向における広い範囲で受けることが可能となり、荷重を分散して歩行者脚部の傷害を抑制することができる。
特に、荷重を受ける範囲を下方に拡大することによって、歩行者脚部のより低い位置を押すことが可能となり、歩行者をフード上へ転ばせて傷害を抑制する効果を高めることができる。

以上説明したように、本発明によれば、歩行者保護性能を確保しつつ軽衝突時の車体損傷を抑制した車体前部構造を提供することができる。

本発明を適用した車体前部構造の実施例１を車幅方向中央部で切って見た模式的断面図である。実施例１の車体前部構造における衝撃吸収ブラケットの模式的外観斜視図である。図２のIII−III部矢視断面図である。図２のIV−IV部矢視断面図である。本発明を適用した車体前部構造の実施例２における衝撃吸収ブラケットを車幅方向中央部で切って見た断面図である。

本発明は、歩行者保護性能を確保しつつ軽衝突時の車体損傷を抑制した車体前部構造を提供する課題を、ＥＡブラケットの車幅方向両端部に前方に突出した突出部を設けるとともに、その後方の車体との取付箇所を突出部に対して高い位置に配置し、突出部が後向き荷重を受けた際にはＥＡブラケットを先端部が下垂する方向に回動させることによって解決した。

以下、本発明を適用した車体前部構造の実施例１について説明する。
実施例１の車両前部構造は、例えば乗用車等の自動車に設けられるものである。
図１は、実施例１の車両前部構造を車幅方向中央部で切って見た断面図である。
車体前部構造は、ラジエータパネルロワ１０、バンパビーム２０、バンパフェイス１００、衝撃吸収（ＥＡ）ブラケット２００等を備えて構成されている。

ラジエータパネルロワ１０は、車体前部における下部に設けられ、車幅方向にほぼ沿って延びた梁状の部材である。
ラジエータパネルロワ１０は、図示しないラジエータコア、エアコンディショナのコンデンサの下端部を保持するものである。
ラジエータパネルロワ１０は、例えば鋼板をプレス成型した複数のパネルを集成し、スポット溶接して構成されており、閉断面を有し、バンパフェイス１００、ＥＡブラケット２００に対して比較的強固に形成されている。
ラジエータパネルロワ１０は、ホワイトボディ（未艤装車体）の一部を構成している。

バンパビーム２０は、図示しない車体のフロントサイドフレームの前側に設けられ、車幅方向にほぼ沿って延びた梁状の部材である。
バンパビーム２０は、ラジエータパネルロワ１０よりも高くかつ車両前方側へ突き出した位置に配置されている。
バンパビーム２０は、正面衝突時に衝突対象物からの荷重を受けて車体後方側へ伝達する部材である。
バンパビーム２０は、例えば、鋼板をロール成形するなどして形成され、閉断面形状となっている。
バンパビーム２０の前方側には、ＥＡフォーム２１が取り付けられている。

バンパフェイス１００は、車両の前端部において車外に露出して配置された外装部品であって、例えばＰＰ等の樹脂系材料によって一体に形成されている。
バンパフェイス１００は、バンパビーム２０の前方側に配置された本体部１１０、及び、本体部１１０の下方に配置されたエアダム部１２０等を備えて構成されている。
本体部１１０とエアダム部１２０との間には、ラジエータコア等に走行風を導入するための開口Ｏが設けられている。
本体部１１０の上方には、グリル１３０が設けられ、グリル１３０の上端部は、フードＨの前端部と隣接して配置されている。
エアダム部１２０は、車幅方向から見た横断面形状が、車両前方側が凸となるように湾曲して形成されている。

ＥＡブラケット２００は、エアダム部１２０の後方側でありかつラジエータパネルロワ１０の前方側に配置され、衝突時に変形することによってエアダム部１２０から入力されるエネルギを吸収するとともに、荷重をラジエータパネルロワ１０に伝達するものである。
ＥＡブラケット２００の前端部は、エアダム部１２０の内部に車両後方側から挿入されている。
ＥＡブラケット２００の後端部は、ラジエータパネルロワ１０に固定されている。

図２は、ＥＡブラケット２００の模式的外観斜視図であって、斜め前方かつ斜め上方から見た図である。
図３は、図２のIII−III部矢視断面図（車幅方向両端部）である。
図４は、図２のIV−IV部矢視断面図（車幅方向中央部）である。
ＥＡブラケット２００は、本体部２１０、基部２２０、連結部２３０等を、例えばＰＰ等の樹脂系材料をインジェクション成形することによって一体に形成したものである。

本体部２１０は、ＥＡブラケット２００の前端部から前後方向における中間部までを構成する部分である。
図３、図４に示すように、本体部２１０は、第１車幅方向リブ２１１、第２車幅方向リブ２１２、第３車幅方向リブ２１３、第４車幅方向リブ２１４、第５車幅方向リブ２１５、前後方向リブ２１６、天面部２１７、突出部２１８等を有して構成されている。

第１車幅方向リブ２１１〜第５車幅方向リブ２１５は、バンパフェイス１００のエアダム部１２０の後面部に対向して配置されるとともに、車幅方向にほぼ沿って延在している。
第１車幅方向リブ２１１〜第５車幅方向リブ２１５は、車両前方側から間隔を隔てて順次配列されている。
第１車幅方向リブ２１１〜第５車幅方向リブ２１５は、天面部２１７の下面部から下方に突き出して形成されている。

前後方向リブ２１６は、第１車幅方向リブ２１１の後面部から第５車幅方向リブ２１５の前面部にかけて、車両の前後方向に延びて配置されている。
前後方向リブ２１６は、車幅方向に離間して複数設けられ、第２前後方向リブ２１２〜第４前後方向リブ２１４と格子状に交差して配置されている。
前後方向リブ２１６は、天面部２１７の下面部から下方に突き出して形成されている。

天面部２１７は、本体部２１０の上面部を構成する部分であって、水平方向にほぼ沿って延びた平板状に形成されている。
天面部２１７の前端部は、第１車幅方向リブ２１１の上端部と接続されている。
天面部２１７の後端部は、第５車幅方向リブ２１５の上端部と接続されている。

突出部２１８は、第１車幅方向リブ２１１の他の部分に対して、車両前方側に突出した部分である。
突出部２１８は、図２に示すように、ＥＡブラケット２００における車幅方向の両端部に設けられている。
突出部２１８の前端部は、ＥＡブラケット２００の最前端部に配置されている。

基部２２０は、ＥＡブラケット２００の後端部に設けられラジエータパネルロワ１０に締結される部分である。
基部２２０は、本体部２１０に対して実質的に車両後方側の同じ高さに設けられ、例えばボックス状に形成されている。
基部２２０の後端部からは、ラジエータパネルロワ１０への締結に用いられるブラケット２２０ａが突出している。
ブラケット２２０ａは、本体部２１０の天面部２１７と実質的に同じ高さに配置されている。

また、基部２２０の車幅方向両端部には、上方へ突出した突出部２２１が形成されている。
基部２２０は、図３に示す車幅方向両端部においては、突出部２２１の上端部をラジエータパネルロワ１０に締結されている。
また、基部２２０の車両後方側（背面側）に設けられるリブ２２２は、上下方向から見た形状が車両前方側が凸となるアーチ状に形成され、衝突時に車体側に設けられる他部品と干渉することを防止している。

連結部２３０は、本体部２１０の後端部と基部２２０の前端部とを連結する部分である。
連結部２３０は、車幅方向を長手方向（長辺方向）とし、車両前後方向を幅方向（短辺方向）とする帯状の領域である。
連結部２３０は、車幅方向（水平方向）に対する傾斜角が順次反転するように配列された複数の平面部を車幅方向に接続することによって、波板状（車両前方から見てジグザグ状）に形成されている。
連結部２３０の前端部は、第５車幅方向リブ２１５の後面部から突出し、後端部は、基部２２０の前面部から突出している。
連結部２３０の上端部及び下端部の高さ方向における位置は、第１車幅方向リブ２１１〜第５車幅方向リブ２１５の上端部と下端部との間の範囲内に設定されている。

以上説明した車体前部構造において、例えば歩行者脚部を模したインパクタＩ（図２参照）との衝突時には、インパクタＩは、ＥＡブラケット２００の前端部のうち、突出部２１８以外の領域に衝突する可能性が高い。
この場合、図４に示すように、ＥＡブラケット２００の本体部２１０から連結部２３０、基部２２０、ラジエータパネルロワ１０へと、入力Ｆの入力方向（実質的に水平方向）にほぼ沿ってストレートに荷重が伝達される。
このため、連結部２３０は、荷重を各平面部の延在方向に沿って軸として受けるモードとなるため、座屈変形は生じにくくなっている。
このため、ＥＡブラケット２００は、歩行者脚部を跳ね上げて歩行者をフードＨの上に転ばせるのに十分な荷重を発生させ、歩行者保護性能を向上することができる。

一方、例えば壁面や他車両を模した平面壁状のバリアＢと衝突する場合、ＥＡブラケット２００は、車両前方側に突出した突出部２１８のみによって入力Ｆを受けることになる。
この場合、ＥＡブラケット２００の突出部２１８と、基部２２０の突出部２２１の上端部に設けられた車体側取付箇所との高さ方向における差に起因して、ＥＡブラケット２００には、図３に示すように先端部を下垂させる方向に回動させようとするモーメントＭが発生する。

このモーメントＭを受けた場合、波板状に形成された連結部２３０は、他の部分よりも屈曲変形が生じやすい弱部として機能し、ＥＡブラケット２００の本体部は、連結部２３０回りに先端部が降下する方向に回動する。
このように変形した後のＥＡブラケット２００を、図３及び図４に破線で示す。
図４に示す車幅方向中央部においては、バリアＢは第１車幅方向リブ２１１等には（実際には図示しないエアダム部１２０を介して）、実質的に当接していないことがわかる。
なお、歩行者脚部が突出部２１８に衝突した場合にも、ＥＡブラケット２００はこのような下折れモードの変形を示す。

以上説明した実施例１によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）歩行者脚部が突出部２１８以外の領域に衝突した場合には、荷重を入力方向に沿ってストレートに伝達することで、歩行者脚部を跳ね上げて歩行者をフード上に転ばせるために十分な荷重を発生させ、歩行者保護性能を向上することができる。
一方、壁面等との軽衝突時においては、入力は突出部２１８で受けることになり、ラジエータパネルロワ１０との結合箇所が突出部２１８よりも高い位置に配置されていることから、ＥＡブラケット２００には先端部を下垂させる方向に回動するモーメントＭが発生する。
このモーメントＭによってＥＡブラケット２００を回動させ屈曲変形させることによって、ラジエータパネルロワ１０に伝達される荷重を所定の許容値以下に軽減し、車体の損傷を抑制することができる。
（２）歩行者脚部との衝突時には、波板状の面部を有する連結部２３０が軸方向の圧縮荷重を受けることによって、歩行者保護に必要な高い荷重を発生させることができる。
一方、軽衝突時には、ＥＡブラケット２００に曲げモーメントＭが発生した際に、波板状の面部が屈曲変形を誘発する弱部として機能するため、ＥＡブラケット２００を確実に屈曲させてラジエータパネルロワ１０に入力される荷重を軽減することができる。

次に、本発明を適用した車体前部構造の実施例２について説明する。
なお、上述した実施例１と実質的に共通する箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
実施例２の車体前部構造は、実施例１の車体前部構造のエネルギ吸収ブラケット２００に代えて、以下説明するエネルギ吸収ブラケット（ＥＡブラケット）２００Ａを備えている。

図５は、実施例２のＥＡブラケットを車幅方向中央部で切って見た断面図であって、実施例１における図４に相当する断面を示している。
実施例２のＥＡブラケット２００Ａは、第１前後方向リブ２１１と第２前後方向リブ２１２との間には、天面部２１７を設けず、第１前後方向リブ２１１の下端部と第２前後方向リブ２１２の下端部との間に、底面部２１９を設けたものである。
底面部２１９の前後方向における中央部には、下方に凸となる屈曲部２１９ａが形成されている。
底面部２１９は、屈曲部２１９ａの前方では車両前方が上がり、屈曲部２１９ａの後方では車両後方が上がる斜面として形成されている。

以上説明した実施例２においては、歩行者脚部との衝突時に第１前後方向リブ２１１の前面部に荷重を受けると、図５に破線で示すように底面部２１９が座屈変形し、ＥＡブラケット２００Ａの下方に張り出すようになる。
このため、歩行者脚部からの荷重を上下方向における広い範囲で受けることが可能となり、荷重を分散して歩行者脚部の傷害を抑制することができる。
特に、荷重を受ける範囲を下方に拡大することによって、歩行者をフード上へ転ばせて傷害を抑制する効果を高めることができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
例えば、衝撃吸収ブラケットを構成する各部の形状、構造、材質、製法、個数、配置等は、適宜変更することができる。

１０ラジエータパネルロワ２０バンパビーム
２１ＥＡフォーム１００バンパフェイス
１１０本体部１２０エアダム部
Ｏ開口１３０グリル
Ｈフード２００衝撃吸収（ＥＡ）ブラケット
２００Ａ衝撃吸収（ＥＡ）ブラケット２１０本体部
２１１〜２１５第１〜第５車幅方向リブ
２１６前後方向リブ２１７天面部
２１８突出部２１９底面部
２１９ａ屈曲部２２０基部
２２０ａブラケット２２１突出部
２２２リブ
ＢバリアＩインパクタ

Claims

車両前端部における下部に設けられた外装部材と、
前端部が前記外装部材の後面部に対向して配置され、後端部が車体構造部材に取付けられた衝撃吸収ブラケットと
を備える車体前部構造であって、
前記衝撃吸収ブラケットの前端部における車幅方向両端部に、他部に対して車両前方側に突出した突出部が設けられ、
前記突出部の後方側における前記衝撃吸収ブラケットの前記車体構造部材との結合箇所を、前記突出部の上端部及び他の部分における前記車体側構造部材との結合箇所に対して高い位置に配置したこと
を特徴とする車体前部構造。
車両前端部における下部に設けられた外装部材と、
前端部が前記外装部材の後面部に対向して配置され、後端部が車体構造部材に取付けられた衝撃吸収ブラケットと
を備える車体前部構造であって、
前記衝撃吸収ブラケットの前端部における一部に、他部に対して車両前方側に突出した突出部が設けられ、
前記突出部の後方側における前記衝撃吸収ブラケットの前記車体構造部材との結合箇所を、前記突出部の上端部及び他の部分における前記車体側構造部材との結合箇所に対して高い位置に配置し、
前記衝撃吸収ブラケットの前端部に、前記外装部材の後面部に対して対向するとともに前後方向に離間して配置され車幅方向にほぼ沿って延びた一対の車幅方向リブと、前記一対の車幅方向リブの下端部間を連結するとともに、前後方向における中間部に下方に凸となる屈曲部を有する底面部とを設けたこと
を特徴とする車体前部構造。
前記衝撃吸収ブラケットの前後方向における中間部に、車幅方向にほぼ沿って延在し車幅方向に対する傾斜角が順次反転する波板状の面部によって前記衝撃吸収ブラケットの後端部と他の部分とを連結する連結部を設けたこと
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車体前部構造。
車両前端部における下部に設けられた外装部材と、
前端部が前記外装部材の後面部に対向して配置され、後端部が車体構造部材に取付けられた衝撃吸収ブラケットと
を備える車体前部構造であって、
前記衝撃吸収ブラケットの前端部に、前記外装部材の後面部に対して対向するとともに前後方向に離間して配置され車幅方向にほぼ沿って延びた一対の車幅方向リブと、前記一対の車幅方向リブの下端部間を連結するとともに、前後方向における中間部に下方に凸となる屈曲部を有する底面部とを設けたこと
を特徴とする車体前部構造。