JP6237854B1 - バンパレインフォースメント構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】バンパレインフォースメント本体背面のクラッシュカン当接部に対する集中荷重強度を高め、重量増加を抑えながらスモールオーバラップ衝突時にバンパレインフォースメント本体が潰れることなくクラッシュカンに円滑に荷重伝達を行なうバンパレインフォースメント構造を提供する。【解決手段】前後方向に延びる左右のサイドフレームの先端に左右のクラッシュカン12が設けられ、クラッシュカン12の正面に車幅方向に架渡されるバンパレインフォースメント本体21が設けられ、バンパレインフォースメント本体21にその背面側が接合されクラッシュカン12よりも車幅方向外側に突出された延長部材23が設けられ、延長部材23は、バンパレインフォースメント本体21よりも厚肉とされ、車両正面視で、クラッシュカン12車幅方向外側側壁16a,16b,16cの前後方向の端部と重複するよう構成されたことを特徴とする。【選択図】図3
Description
この発明は、車両前後方向に延びる左右の車体剛性部材としてのサイドフレーム(フロントサイドフレームまたはリヤサイドフレーム参照)の先端に左右のクラッシュカンが設けられ、上記左右のクラッシュカンの正面に車幅方向に架渡されるバンパレインフォースメント本体が設けられたバンパレインフォースメント構造に関する。
一般に、車両の前突または後突の衝突態様としては、フルラップ衝突、オフセット衝突、スモールオーバラップ衝突がある。
自車両の全幅に対して衝突物が衝突するフルラップ衝突時の荷重は、バンパレインフォースメント全体で受け止められた後に、左右のクラッシュカンを変形させることで、荷重吸収することができる。
自車両の全幅に対して衝突物が衝突するフルラップ衝突時の荷重は、バンパレインフォースメント全体で受け止められた後に、左右のクラッシュカンを変形させることで、荷重吸収することができる。
自車両の全幅に対して、車幅端部から車幅方向内方へ約40%の範囲にわたって衝突物が衝突するオフセット衝突時の荷重は、衝突物が衝突した左右何れかの側のバンパレインフォースメントで受け止められ、同側のクラッシュカンを変形させることで、荷重吸収することができる。
自車両の全幅に対して、車幅端部から車幅方向内方へ概ね25%以下の範囲にわたって衝突物が衝突するスモールオーバラップ衝突時には、車両前後方向に延びるサイドフレーム(フロントサイドフレームまたはリヤサイドフレーム)および、その先端のクラッシュカンの正面に衝突物が当らない可能性があるので、このスモールオーバラップ衝突時の荷重吸収を図る対策が必要となる。
このような、スモールオーバラップ衝突に対する対策構造として、特許文献1に開示されたものが既に発明されている。
このような、スモールオーバラップ衝突に対する対策構造として、特許文献1に開示されたものが既に発明されている。
上記特許文献1に開示されたものは、フロントサイドフレーム前端にクラッシュカンを設け、左右一対のクラッシュカンの前端相互間に車幅方向に延びるバンパレインフォースメントを架渡し、このバンパレインフォースメントがクラッシュカンよりも車幅方向の外側に突出する突出部の後面側に、車幅方向外側ほど前後方向寸法が大きくなる高強度部材を設けたもので、クラッシュカン前端面の車幅方向外側から高強度部材による突出部の補強を行なったものである。
この特許文献1に開示された従来構造においては、クラッシュカン前端面の車幅方向外側から高強度部材による突出部の補強を行なっているので、スモールオーバラップ衝突時には、クラッシュカン前端面の車幅方向外側から高強度部材を伴ってバンパレインフォースメントが後方へ折曲がり、クラッシュカンへの衝突荷重の伝達効率が低いうえ、突出部に高強度部材が取付けられており、片持ち構造となる関係上、車両走行時に振動が発生しやすく、さらに上記高強度部材は車幅方向外側ほど前後方向寸法が大きいので、バンパレインフォースメント後方スペースが減少するという問題点があった。
そこで、この発明は、バンパレインフォースメント本体背面のクラッシュカン当接部に対する集中荷重強度を高め、重量増加を抑えながらスモールオーバラップ衝突時にバンパレインフォースメント本体が潰れることなくクラッシュカンに円滑に荷重伝達を行なうことができるバンパレインフォースメント構造の提供を目的とする。
この発明によるバンパレインフォースメント構造は、車両前後方向に延びる左右の車体剛性部材としてのサイドフレームの先端に左右のクラッシュカンが設けられ、上記左右のクラッシュカンの正面に車幅方向に架渡されるバンパレインフォースメント本体が設けられたバンパレインフォースメント構造であって、上記バンパレインフォースメント本体にその背面側が接合され上記クラッシュカンよりも車幅方向外側に突出された延長部材が設けられ、該延長部材は、上記バンパレインフォースメント本体よりも厚肉とされると共に、車両正面視で、上記クラッシュカン車幅方向外側側壁の前後方向の端部と重複するよう構成され、上記延長部材の車幅方向外側部位が車幅方向内側部位よりも車両平面視で前後方向の寸法が小さくなるよう形成されたものである。
上述の車体剛性部材としてのサイドフレームは、バンパレインフォースメント構造を車両前側に適用する場合には、フロントサイドフレームとすることができ、バンパレインフォースメント構造を車両後側に適用する場合には、リヤサイドフレームとすることができる。
上記構成によれば、延長部材を厚肉と成したので、バンパレインフォースメント本体のクラッシュカンよりも車幅方向外側にスモールオーバラップ衝突による衝突物が当っても、上記延長部材を介してクラッシュカンに確実に荷重伝達することができる。
さらに、延長部材がクラッシュカンの車幅方向外側側壁の前後方向の端部と重複するので、バンパレインフォースメント本体背面のクラッシュカン当接部に対する集中荷重強度を高めて、重量増加を抑えながら、スモールオーバラップ衝突時にバンパレインフォースメント本体が潰れることなく、クラッシュカンに円滑に荷重伝達することができる。なお、上述の延長部材は、クラッシュカンの車幅方向外側側壁と重複する位置からクラッシュカンよりも車幅方向外側に突出する位置までの車幅方向の一部にのみ存在するので、重量増加を抑えることができる。
しかも、上記延長部材の車幅方向外側部位が車幅方向内側部位よりも車両平面視で前後方向の寸法が小さくなるよう形成されたものであり、このように、延長部材の車幅方向外側部位を車幅方向内側部位に対して前後方向の寸法が小さくなるよう形成したので、当該延長部材の裏面方向スペースの確保と、バンパレインフォースメントの車幅方向の曲げ剛性の略同等化によるクラッシュカンへの荷重伝達性能の最適化との両立を図ることができる。
また、延長部材の車幅方向外側部位の前後方向の寸法が小さいことにより、補機レイアウトや車両デザイン性の自由度向上を図ることができる。
また、延長部材の車幅方向外側部位の前後方向の寸法が小さいことにより、補機レイアウトや車両デザイン性の自由度向上を図ることができる。
この発明によるバンパレインフォースメント構造は、また、車両前後方向に延びる左右の車体剛性部材としてのサイドフレームの先端に左右のクラッシュカンが設けられ、上記左右のクラッシュカンの正面に車幅方向に架渡されるバンパレインフォースメント本体が設けられたバンパレインフォースメント構造であって、上記バンパレインフォースメント本体にその背面側が接合され上記クラッシュカンよりも車幅方向外側に突出された延長部材が設けられ、該延長部材は、上記バンパレインフォースメント本体よりも厚肉とされると共に、車両正面視で、上記クラッシュカン車幅方向外側側壁の前後方向の端部と重複するよう構成され、上記クラッシュカンの車幅方向外側側壁の上記バンパレインフォースメント本体との接合前後長が、上記クラッシュカンの車幅方向内側側壁の上記バンパレインフォースメント本体との接合前後長よりも短く設定されたものである。
上記構成によれば、延長部材を厚肉と成したので、バンパレインフォースメント本体のクラッシュカンよりも車幅方向外側にスモールオーバラップ衝突による衝突物が当っても、上記延長部材を介してクラッシュカンに確実に荷重伝達することができる。
さらに、延長部材がクラッシュカンの車幅方向外側側壁の前後方向の端部と重複するので、バンパレインフォースメント本体背面のクラッシュカン当接部に対する集中荷重強度を高めて、重量増加を抑えながら、スモールオーバラップ衝突時にバンパレインフォースメント本体が潰れることなく、クラッシュカンに円滑に荷重伝達することができる。なお、上述の延長部材は、クラッシュカンの車幅方向外側側壁と重複する位置からクラッシュカンよりも車幅方向外側に突出する位置までの車幅方向の一部にのみ存在するので、重量増加を抑えることができる。
しかも、上記クラッシュカンの車幅方向外側側壁の上記バンパレインフォースメント本体との接合前後長が、上記クラッシュカンの車幅方向内側側壁の上記バンパレインフォースメント本体との接合前後長よりも短く設定されたものであるから、次の如き効果がある。
すなわち、バンパレインフォースメント本体の車幅方向内側はその車幅方向外側に対して相対的に薄肉に形成され、この薄肉に形成された部分は接合前後長を相対的に長くすることで、単位長さ当りの荷重伝達量を小さくして、荷重分散を図り、バンパレインフォースメント本体の車幅方向外側は延長部材の板厚により確実にクラッシュカンへ荷重伝達することができ、かつ、車幅方向外側をコンパクトに形成することができるので、補機レイアウトや車両デザイン性の自由度をさらに向上することができる。
すなわち、バンパレインフォースメント本体の車幅方向内側はその車幅方向外側に対して相対的に薄肉に形成され、この薄肉に形成された部分は接合前後長を相対的に長くすることで、単位長さ当りの荷重伝達量を小さくして、荷重分散を図り、バンパレインフォースメント本体の車幅方向外側は延長部材の板厚により確実にクラッシュカンへ荷重伝達することができ、かつ、車幅方向外側をコンパクトに形成することができるので、補機レイアウトや車両デザイン性の自由度をさらに向上することができる。
この発明によれば、バンパレインフォースメント本体背面のクラッシュカン当接部に対する集中荷重強度を高め、重量増加を抑えながらスモールオーバラップ衝突時にバンパレインフォースメント本体が潰れることなくクラッシュカンに円滑に荷重伝達を行なうことができる効果がある。
バンパレインフォースメント本体背面のクラッシュカン当接部に対する集中荷重強度を高め、重量増加を抑えながらスモールオーバラップ衝突時にバンパレインフォースメント本体が潰れることなくクラッシュカンに円滑に荷重伝達を行なうという目的を、車両前後方向に延びる左右の車体剛性部材としてのサイドフレームの先端に左右のクラッシュカンが設けられ、上記左右のクラッシュカンの正面に車幅方向に架渡されるバンパレインフォースメント本体が設けられたバンパレインフォースメント構造であって、上記バンパレインフォースメント本体にその背面側が接合され上記クラッシュカンよりも車幅方向外側に突出された延長部材が設けられ、該延長部材は、上記バンパレインフォースメント本体よりも厚肉とされると共に、車両正面視で、上記クラッシュカン車幅方向外側側壁の前後方向の端部と重複するよう構成され、上記延長部材の車幅方向外側部位が車幅方向内側部位よりも車両平面視で前後方向の寸法が小さくなるよう形成されるという構成で実現した。
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面はバンパレインフォースメント構造を示し、図1は当該バンパレインフォースメント構造を備えた前部車体構造の平面図である。
バンパレインフォースメント構造の説明に先立って、まず、図1を参照して前部車体構造の構成を概略的に説明する。
図面はバンパレインフォースメント構造を示し、図1は当該バンパレインフォースメント構造を備えた前部車体構造の平面図である。
バンパレインフォースメント構造の説明に先立って、まず、図1を参照して前部車体構造の構成を概略的に説明する。
図1において、エンジンルーム1と車室2とを車両前後方向に仕切るダッシュパネル3(詳しくは、ダッシュロアパネル)を設けている。このダッシュパネル3は上下方向および車幅方向に延びる縦壁部と、この縦壁部の上端に一体に折曲げ形成された上端折曲げ部と、縦壁部の下部から後下に延びるスラント部3aとを備えている。
ダッシュパネル3の上端折曲げ部にはカウルボックス4を取付ける一方、ダッシュパネル3の車幅方向中央部には車室2側へ突出したトンネル部5を設けている。
上述のダッシュパネル3の縦壁部前面からエンジンルーム1の左右両サイド部を車両前方に延びる左右一対のフロントサイドフレーム6,6を設けている。フロントサイドフレーム6,6は車両前後方向に延びる車体剛性部材であって、該フロントサイドフレーム6はフロントサイドフレームインナとフロントサイドフレームアウタとを接合固定して、車両の前後方向に延びる閉断面を有している。
上述のダッシュパネル3の縦壁部前面からエンジンルーム1の左右両サイド部を車両前方に延びる左右一対のフロントサイドフレーム6,6を設けている。フロントサイドフレーム6,6は車両前後方向に延びる車体剛性部材であって、該フロントサイドフレーム6はフロントサイドフレームインナとフロントサイドフレームアウタとを接合固定して、車両の前後方向に延びる閉断面を有している。
また、該フロントサイドフレーム6はダッシュパネル3の縦壁部前面からスラント部3a下面に沿って設けられ、一方で、図示しないフロアパネルの下部には、当該フロントサイドフレーム6と車両前後方向に連続するようにフロアフレーム7が設けられている。
上述のトンネル部5は図面ではその前側一部のみを図示しているが、実際にはダッシュパネル3からフロアパネル後部のキックアップ部まで車両前後方向に延びており、該トンネル部5の下部には、車両前後方向に延びるトンネルロアフレーム8が設けられている。
上述のダッシュパネル3の縦壁部前方において、フロントサイドフレーム6の車幅方向外側と、エプロンレインフォースメント9の車幅方向内側との間には、ダンパ支持部10aを備えたサスペンションタワー部10が設けられている。
図2は図1の要部拡大平面図、図3の(a)はクラッシュカン先端と対応する部位におけるバンパレインフォースメントの正面図、図3の(b)はクラッシュカン先端部と延長部材との相対関係を示す正面図、図4は図3の(a)のA−A線矢視断面図、図5は図3の(a)のB−B線矢視断面図、図6は車両右側のバンパレインフォースメント構造を示す斜視図、図7は図6の分解斜視図で、図2〜図7においては、車両右側のバンパレインフォースメント構造を示している。図8は車両左側のバンパレインフォースメント構造を示す平面図である。
次に、図2〜図8を参照してバンパレインフォースメント構造について詳述する。なお、以下の説明においては、主として、車両右側のバンパレインフォースメント構造について述べるが、車両左側のバンパレインフォースメント構造(図8参照)は右側のそれと左右対称または左右略対称に構成されている。
図2、図4、図6、図7に示すように、上述のフロントサイドフレーム6の先端(この実施例では前端)にはセットプレート11が一体的に設けられる一方、車両正面視で十字中空断面形状のクラッシュカン12の基端部(この実施例では後端部)には取付けプレート13が一体的に設けられている。そして、この取付けプレート13は、複数のボルト14、ナット15から成る取付け部材を用いてセットプレート11に締結固定されている。
上述のクラッシュカン12はフレーム先端部荷重吸収部(衝突エネルギ吸収部材)であって、図3に示すように、該クラッシュカン12は、アウタ部材16とインナ部材17とを組合せて、正面視で十字状の閉断面18を備えている。
上述のクラッシュカン12はフレーム先端部荷重吸収部(衝突エネルギ吸収部材)であって、図3に示すように、該クラッシュカン12は、アウタ部材16とインナ部材17とを組合せて、正面視で十字状の閉断面18を備えている。
図1に示すように、左右のクラッシュカン12,12の先端側としての正面には、バンパレインフォースメント20が車幅方向に架け渡されている。
このバンパレインフォースメント20は、図1、図2、図4に示すように、左右のクラッシュカン12,12前面に直接架け渡されて車幅方向に延びるバンパレインフォースメント本体21と、このバンパレインフォースメント本体21の車幅方向中間部正面を覆う中間パネルとしての中間フロントパネル22と、バンパレインフォースメント本体21の車幅方向端部において、その背面側で接合されて車幅方向外側に突設された延長部材23と、中間フロントパネル22および延長部材23に接合され、クラッシュカン12の正面全体と重複して、当該クラッシュカン12の正面よりも車幅方向外側まで延設されたサイドパネルとしてのサイドフロントパネル24と、を備えている。
上述の中間フロントパネル22と上述のサイドフロントパネル24との両者により、バンパレインフォースメント本体21の正面を覆うバンパレインフォースメントパネル25を構成している。
このバンパレインフォースメント20は、図1、図2、図4に示すように、左右のクラッシュカン12,12前面に直接架け渡されて車幅方向に延びるバンパレインフォースメント本体21と、このバンパレインフォースメント本体21の車幅方向中間部正面を覆う中間パネルとしての中間フロントパネル22と、バンパレインフォースメント本体21の車幅方向端部において、その背面側で接合されて車幅方向外側に突設された延長部材23と、中間フロントパネル22および延長部材23に接合され、クラッシュカン12の正面全体と重複して、当該クラッシュカン12の正面よりも車幅方向外側まで延設されたサイドパネルとしてのサイドフロントパネル24と、を備えている。
上述の中間フロントパネル22と上述のサイドフロントパネル24との両者により、バンパレインフォースメント本体21の正面を覆うバンパレインフォースメントパネル25を構成している。
図5に示すように、上述のバンパレインフォースメント本体21は、上下方向に延びる後面部21aと、この後面部21aの上端から前上に延びる上面部21bと、上記後面部21aの下端から前下に延びる下面部21cと、上面部21bの前端から上方に延びる前面部21dと、下面部21cの前端から下方に延びる前面部21eと、上側の前面部21dの上端および下側の前面部21eの下端から後方に延びるフランジ部21f,21fとを一体形成したもので、前開きコ字状に形成されている。
図3に示すように、上述のバンパレインフォースメント本体21の車幅方向外側端部は、車両正面視でクラッシュカン12の正面全体と重複しており、当該車幅方向外側端部における上縁21gはクラッシュカン12の上縁よりも上側に位置しており、車幅方向外側端部における下縁21hはクラッシュカン12の下縁よりも下側に位置しており、車幅方向外側端部における外縁21iはクラッシュカン12の外縁よりも車幅方向外側に位置している。
図6、図7に示すように、上述の中間フロントパネル22には、その上下両縁から上下方向中間部にかけてビード22a(bead)が一体形成されている。該ビード22aは車幅方向に所定間隔を隔てて複数設けられている。また、中間フロントパネル22の車両方向外端縁22bは、図3に示すように、クラッシュカン12の車幅方向内端縁と対向する位置で終焉している。
このように形成した中間フロントパネル22を、図5に示すように、バンパレインフォースメント本体21の上下の前面部21d,21eに溶接固定することで、これら両者22,21間には車幅方向に延びる閉断面S1が形成されている。
このように形成した中間フロントパネル22を、図5に示すように、バンパレインフォースメント本体21の上下の前面部21d,21eに溶接固定することで、これら両者22,21間には車幅方向に延びる閉断面S1が形成されている。
図4に示すように、上述の延長部材23はバンパレインフォースメント本体21よりも厚肉とされている。また同図に示すように、上述のサイドフロントパネル24は中間フロントパネル22よりも厚肉とされている。
図7に示すように、上述の延長部材23はバンパレインフォースメント本体21の後面部21aに接合固定される後側接合部23aと、バンパレインフォースメント本体21の上側の前面部21dに接合固定される上側接合部23bと、バンパレインフォースメント本体21の下側の前面部21eに接合固定される下側接合部23cと、を一体形成したものである。
ところで、図3の(b)に示すように、上述のクラッシュカン12はアウタ部材16とインナ部材17とを接合固定して車両正面視で十字状の閉断面18を有するものであるから、このクラッシュカン12の車幅方向外側には、上下方向上側の側壁16aと、上下方向中間部の側壁16bと、上下方向下側の側壁16cとが形成されている。これらの各側壁16a,16b,16cは車幅方向外側側壁(いわゆる縦壁)であり、側壁16bは他の側壁16a,16cに対して車幅方向外側に位置している。
また、クラッシュカン12の車幅方向内側には、上下方向上側の側壁17aと、上下方向中間部の側壁17bと、上下方向下側の側壁17cとが形成されている。これらの各側壁17a,17b,17cは車幅方向内側側壁(いわゆる縦壁)であり、側壁17bは他の側壁17a,17cに対して車幅方向内側に位置している。
図3に示すように、上述の延長部材23は、クラッシュカン12よりも車幅方向外側に突出されている。詳しくは、該延長部材23は、クラッシュカン12の上下方向中間部における車幅方向外側側壁16bよりもさらに車幅方向外側に突出されている。
しかも、図3(a)、図3(b)に示すように、延長部材23は、車両正面視で、上述のクラッシュカン12の車幅方向外側側壁16a,16b,16cの前後方向の端部と重複するよう構成されている。
つまり、図3(b)に示すように、延長部材23の車幅方向内側端部23dは、クラッシュカン12の各車幅方向外側側壁16a,16b,16cよりも車幅方向内側に位置しており、延長部材23の車幅方向外側端部23eは、クラッシュカン12の各車幅方向外側側壁16a,16b,16cよりもさらに車幅方向外側に位置しており、また、クラッシュカン12の上下寸法に対して延長部材23の上下寸法は充分大きく設定されている。
要するに、バンパレインフォースメント本体21にその背面側(後側接合部23a参照)が接合固定され、かつ、クラッシュカン12よりも車幅方向外側に突出された延長部材23が設けられ、該延長部材23は、バンパレインフォースメント本体21よりも厚肉とされると共に、車両正面視で、クラッシュカン12の車幅方向外側側壁16a,16b,16cの前後方向の端部と重複するよう構成されたものである。
これにより、スモールオーバラップ衝突時に、バンパレインフォースメント20のクラッシュカン12よりも車幅方向外側に衝突物が当っても、厚肉の延長部材23を介してクラッシュカン12に確実に荷重伝達し、さらに、延長部材23が上記各車幅方向外側側壁16a,16b,16cの前端と重複することで、バンパレインフォースメント本体21背面のクラッシュカン当接部に対する集中荷重強度を高めて、重量増加を抑えつつ、スモールオーバラップ衝突時にバンパレインフォースメント本体21が潰れることなく、クラッシュカン12に円滑に荷重伝達するよう構成したものである。
特に、本実施形態では、バンパレインフォースメント本体21を延長部材23とクラッシュカン12の車幅方向外側縦壁16a,16b,16cの前端と重複する位置で重ねることで、延長部材23の厚肉化を抑えながらバンパレインフォースメント20全体としての肉厚を確保し、クラッシュカン当接部に対する集中荷重強度を高めるよう構成することができる。
特に、本実施形態では、バンパレインフォースメント本体21を延長部材23とクラッシュカン12の車幅方向外側縦壁16a,16b,16cの前端と重複する位置で重ねることで、延長部材23の厚肉化を抑えながらバンパレインフォースメント20全体としての肉厚を確保し、クラッシュカン当接部に対する集中荷重強度を高めるよう構成することができる。
また、図2、図8に示すように、上述の延長部材23の車幅方向外側部位(車幅方向外側端部23e参照)は、車幅方向内側部位(車幅方向内側端部23d参照)よりも車両平面視で前後方向の寸法が小さくなるよう形成されており、図2、図8に示すように、該延長部材23は車幅方向外側に向く先細り形状となるように形成されている。
これにより、延長部材23の裏面方向スペース(この実施例では、後方スペース)の確保と、バンパレインフォースメント20の車幅方向の曲げ剛性の略同等化によるクラッシュカン12への荷重伝達性能の最適化との両立を図ると共に、延長部材23の車幅方向外側部位の前後方向の寸法が小さいことにより、補機32(図8参照)のレイアウトや車両デザイン性の自由度向上を図るよう構成したものである。
なお、補機32としては、キャパシタ、レーダ、ウオッシャタンク、ランプユニットその他の何れであってもよい。
なお、補機32としては、キャパシタ、レーダ、ウオッシャタンク、ランプユニットその他の何れであってもよい。
図2、図8に示すように、上述のクラッシュカン12はその先端部において上下方向中間部がバンパレインフォースメント本体21の後面部21aで終焉する一方、クラッシュカン12の上下方向上側および下側はバンパレインフォースメント本体21の前面部21d,21eまで前方に延びている。
そして、クラッシュカン12の先端部とバンパレインフォースメント本体21とは溶接手段にて互いに接合固定されるが、図2、図8に示すように、クラッシュカン12の車幅方向外側側壁16a,16c(但し、図面では上側の側壁16aのみを示す)のバンパレインフォースメント本体21との接合前後長L1は、クラッシュカン12の車幅方向内側側壁17a,17c(但し、図面では上側の側壁17aのみを示す)のバンパレインフォースメント本体21との接合前後長L2よりも短く設定されている。すなわち、L1<L2の関係式が成立するように構成している。
バンパレインフォースメント20の車幅方向内側はその車幅方向外側に対して相対的に薄肉に形成され、この薄肉に形成された部分は接合前後長L2を相対的に長くすることで、単位長さ当りの荷重伝達量を小さくして、荷重分散を図り、バンパレインフォースメント20の車幅方向外側は、延長部材23の板厚により確実にクラッシュカン12へ荷重伝達し、かつ、車幅方向外側をコンパクトに形成することで、補機レイアウトや車両デザイン性の自由度をさらに向上すべく構成したものである。
ここで、上述のバンパレインフォースメント本体21は板厚が相対的に薄肉で、比較的高張力の熱間プレス(プレス加工時に成形と同時に焼入れ等の熱処理を行なうプレス加工)製の部材を用い、上述の延長部材23は板厚が相対的に厚肉で、比較的低張力の冷間プレス製の低コストで、かつ集中荷重強度が強い部材を用いている。これにより、車幅が異なる車両であってもフレームの共通化と、バンパレインフォースメント20の車種に応じた対応とを図るよう構成している。
これにより、延長部材23の形状を変更したとしてもバンパレインフォースメント本体21とクラッシュカン12の接合形状を変更する必要がないように構成したものである。
すなわち、フロントサイドフレーム6,6の車幅方向の離間距離を車幅が小さい車両に対応させると共に、軽量高剛性のバンパレインフォースメント本体21を車幅が小さい車両に対応させて、車幅が異なる車種にも共通して用い、車幅が大きい車両に対応する場合には、バンパレインフォースメント20の車幅方向外側の延長部材23とサイドフロントパネル24とを変更することで、車幅を異にする車種に容易に対応するよう構成したものである。
すなわち、フロントサイドフレーム6,6の車幅方向の離間距離を車幅が小さい車両に対応させると共に、軽量高剛性のバンパレインフォースメント本体21を車幅が小さい車両に対応させて、車幅が異なる車種にも共通して用い、車幅が大きい車両に対応する場合には、バンパレインフォースメント20の車幅方向外側の延長部材23とサイドフロントパネル24とを変更することで、車幅を異にする車種に容易に対応するよう構成したものである。
一方、図7に示すように、上述のサイドフロントパネル24は、その車幅方向内側に上下方向に延びる一対の稜線X1,X2を有すると共に、車幅方向中間部にも上下方向に延びる一対の稜線X3,X4を有している。
上述の稜線X3,X4を跨ぐ位置から車幅方向外端にかけて車両前方へ突出する膨出部26を、サイドフロントパネル24の上下方向中間に、一体形成している。そして、膨出部26の上側には延長部材23の上側接合部23bに接合固定される上側接合部24aを形成し、膨出部26の下側には延長部材23の下側接合部23cに接合固定される下側接合部24bを形成し、稜線X1の車幅方向内側には中間フロントパネル22の車幅方向外端部に接合固定される内側接合部24cを形成している。
上述の稜線X3,X4を跨ぐ位置から車幅方向外端にかけて車両前方へ突出する膨出部26を、サイドフロントパネル24の上下方向中間に、一体形成している。そして、膨出部26の上側には延長部材23の上側接合部23bに接合固定される上側接合部24aを形成し、膨出部26の下側には延長部材23の下側接合部23cに接合固定される下側接合部24bを形成し、稜線X1の車幅方向内側には中間フロントパネル22の車幅方向外端部に接合固定される内側接合部24cを形成している。
図3、図6に示すように、上述のサイドフロントパネル24はその内側接合部24cが中間フロントパネル22と接合固定されており、また該サイドフロントパネル24は中間フロントパネル22よりも厚肉に形成されると共に、車両正面視でクラッシュカン12の正面全体と重複して、該クラッシュカン12の正面よりも車幅方向外側まで延設されたものである。
これにより、サイドフロントパネル24の剛性を高め、スモールオーバラップ衝突時の衝突物からの集中荷重に対する強度向上を図っている。衝突荷重入力時にはサイドフロントパネル24が後方に曲がろうとするが、厚肉のサイドフロントパネル24は中間フロントパネル22と接合されており、サイドフロントパネル24が中間フロントパネル22で引張られることで、該サイドフロントパネル24の折曲がりを防止して、クラッシュカン12に衝突荷重を伝達し、クラッシュカン12を潰すことで衝突エネルギを吸収すべく構成したものであり、バンパレインフォースメント本体21の口閉じ変形(上下の前面部21d、21eが接近する方向への変形)を抑制しつつ、スモールオーバラップ衝突時にサイドフロントパネル24を介してのクラッシュカン12への荷重伝達性能を確保するように構成したものである。
また、図3に正面図で示すように、上述のバンパレインフォースメントパネル25におけるクラッシュカン12正面の少なくとも車幅方向外側の一部と重複する部位から該クラッシュカン12よりも車幅方向外側まで延び、かつ車両先端方向としての車両前方に膨出する閉断面S2(図4参照)構造の膨出部26が設けられると共に、上述のバンパレインフォースメント本体21および膨出部26は、クラッシュカン12よりも高剛性とされたものである。なお、この実施例では、上述の膨出部26の剛性は、バンパレインフォースメント本体21の剛性と同等またはそれ以上になるように設定されている。
上述の膨出部26は、図4に示すように、延長部材23との間で閉断面S2を形成しており、当該膨出部26は閉断面S2の大きさにより、その曲げ剛性が高いので、スモールオーバラップ衝突の初期には該膨出部26にて荷重を確実にクラッシュカン12に伝達し、その荷重伝達量の増加を図ると共に、スモールオーバラップ衝突の後期には、車両先端方向としての車両前方に膨出した膨出部26を車両前後方向に潰れ変形させて、荷重吸収量の増加を図るよう構成したものである。
ここで、上述のバンパレインフォースメント本体21の剛性に対して、膨出部26の剛性を低く設定した場合には、バンパレインフォースメント本体21の変位(この実施例では後退変位)を抑制して、さらに荷重吸収を図ることができ、クラッシュカン12よりも車幅方向外側かつバンパレインフォースメント20後方に補機32(図8参照)が配設された場合には、膨出部26の荷重吸収量の増加により、補機32の損傷を低減することができるものである。
要するに、バンパレインフォースメント本体21は左右のクラッシュカン12,12に荷重を伝達する必要性から剛性が求められる一方で、荷重吸収性能については然程要求されないので、バンパレインフォースメント本体21は荷重伝達機能を有するように構成し、膨出部26は荷重伝達機能と荷重吸収機能との両機能を有するように構成し、これらバンパレインフォースメント本体21と膨出部26とを機能別に作り分けしたものである。
図2、図7、図8に示すように、バンパレインフォースメント本体21の車幅方向端部正面(車幅方向端部における前面部21d、21e参照)、並びに、延長部材23の車幅方向端部正面(上側接合部23b、下側接合部23c参照)は、外側かつクラッシュカン12の基部方向(つまり外側後方)に延びており、上述の膨出部26は車幅方向乃至車幅方向外側かつクラッシュカン12の基部方向(つまり車幅方向外側後方)に延びている。
これにより、膨出部26の車両先端方向(車両前方)への突出量を抑え、空力性能や取回し性のよいコーナ形状の車両デザイン性を確保すべく構成している。
これにより、膨出部26の車両先端方向(車両前方)への突出量を抑え、空力性能や取回し性のよいコーナ形状の車両デザイン性を確保すべく構成している。
図2、図8に示すように、バンパレインフォースメント本体21は、少なくともクラッシュカン12の先端対応部およびそれよりも車幅方向外側の部位において、裏面である後面部21aがその正面である前面部21d、21eに対して車幅方向に平行に近い状態(この実施例では、略車幅方向)に延設されている。また、図2、図8に示すように、延長部材23の裏面である後側接合部23aはその正面である上側接合部23b、下側接合部23cに対して車幅方向に平行に近い状態(この実施例では、略車幅方向)に延設されている。
これにより、スモールオーバラップ衝突対策と、クラッシュカン12よりも車幅方向外側におけるバンパレインフォースメント本体21の裏面方向(後面方向)のスペースSP(図8参照)確保とを両立することができ、該スペースSPに補機32を配設することが可能となる。
すなわち、図8に平面図で示すように、フロントサイドフレーム6前端のセットプレート11に一体に折曲げ形成された平面視L字状の取付け片11aに対し、ボルト29、ナット30などの取付け部材を用いて補機取付けブラケット31を固定し、このブラケット31に補機32を取付け、当該補機32をクラッシュカン12よりも車幅方向外側で、かつ、バンパレインフォースメント本体21の裏面方向つまり後方のスペースSPに配設することができる。
ここで、上述の補機32としては、上述したように、キャパシタ、レーダ、ウオッシャタンク、ランプユニットその他の何れであってもよい。
ここで、上述の補機32としては、上述したように、キャパシタ、レーダ、ウオッシャタンク、ランプユニットその他の何れであってもよい。
さらに、図3、図6、図7に示すように、上述の膨出部26は、その車幅方向外側部位26aが車幅方向内側部位26bに対して上下方向に拡幅形成されている。これにより、上述の膨出部26の膨出量を抑えながら、バンパレインフォースメントパネル25端部(つまり、サイドフロントパネル24)の曲げ剛性を高めるよう構成している。
図3、図6、図7で示した膨出部26の拡幅構造は、車幅方向内側部位26bから膨出部26の車幅方向中間部位に向けて一旦、拡幅した後に、車幅方向中間部位から車幅方向外側部位26aにかけて上下方向寸法が同一で延びるよう構成したが、図9に示すように、膨出部26は、その車幅方向内側部位26bから車幅方向外側部位26aにかけて上下方向寸法が連続して漸増する拡幅構造を採用してもよい。
図9の構造を採用すると、図2、図8に示すバンパレインフォースメント本体21および延長部材23が車幅方向外側にいく程、その前後寸法が小さくなることに対応して、膨出部26の上下方向寸法が車幅方向外側にいく程、大きくなるので、バンパレインフォースメント20の車幅方向全幅にわたる剛性の略均一化を図ることができる。
ところで、図2、図4、図5に示すように、バンパレインフォースメント本体21の車幅方向中間部におけるサイドフロントパネル24隣接部位には、バンパレインフォースメント断面(閉断面S1参照)補強部材としてのフック取付けブラケット27とシュラウド取付けブラケット28とが設けられている。
上述のフック取付けブラケット27は、剛性パイプ部材により形成されており、該フック取付けブラケット27はバンパレインフォースメント20の閉断面S1を車両前後方向に横断して貫通するように設けられている。図4、図5に示すように、フック取付けブラケット27の前側突出部外周は中間フロントパネル22に取付けられ、フック取付けブラケット27の後側突出部外周はバンパレインフォースメント本体21に取付けられている。
図2、図5に示すように、上述のシュラウド取付けブラケット28は、上下方向に延びる後面部28aと、この後面部28aの車幅方向外側端部から車両前方に延びる外面部28bと、上記後面部28aの車幅方向内側端部から車両前方に延びる内面部28cと、バンパレインフォースメント本体21の形状に対応するように外面部28bの上下方向中間に設けられた接合フランジ部28dと、バンパレインフォースメント本体21の形状に対応するように内面部28cの上下方向中間に設けられた接合フランジ部28eと、を備えている。
そして、上述の各接合フランジ部28d,28eを、図2、図5に示すように、バンパレインフォースメント本体21の背面側に接合固定することで、バンパレインフォースメント本体21にシュラウド取付けブラケット28を固定したものである。
このように、バンパレインフォースメント本体21のサイドフロントパネル24隣接部位に、フック取付けブラケット27およびシュラウド取付けブラケット28を設けることで、バンパレインフォースメント本体21の車幅方向中間部の断面形状の口閉じ変形等の変形を防止し、閉断面S1を維持することにより、スモールオーバラップ衝突時にサイドフロントパネル24を強固に引張り支えるよう構成したものである。
さらに、図2に示すように、上述のバンパレインフォースメント本体21は、クラッシュカン12よりも車幅方向外側端部が、クラッシュカン12よりも車幅方向中央側に対して車両前後方向の寸法が小さく設定されており、これにより、バンパレインフォースメント20の車幅方向中央部乃至外側端部の曲げ剛性の均質化を図りつつ、車両デザイン性を確保すべく構成したものである。
一方で、図4、図6に示すように、サイドフロントパネル24を厚肉にし、かつ該サイドフロントパネル24と延長部材23との間に閉断面S2を確保することで、膨出部26の潰れによっても荷重を吸収するよう構成している。ここで、サイドフロントパネル24と延長部材23との組合せによる曲げ剛性は、サイドフレームとしてのフロントサイドフレーム6の耐力よりも小さいことが好ましい。
なお、図中、矢印Fは車両前方を示し、矢印Rは車両後方を示し、矢印INは車幅方向の内方を示し、矢印OUTは車幅方向の外方を示し、矢印UPは車両上方を示す。
なお、図中、矢印Fは車両前方を示し、矢印Rは車両後方を示し、矢印INは車幅方向の内方を示し、矢印OUTは車幅方向の外方を示し、矢印UPは車両上方を示す。
このように、上記実施例のバンパレインフォースメント構造は、車両前後方向に延びる左右の車体剛性部材としてのサイドフレーム(フロントサイドフレーム6参照)の先端に左右のクラッシュカン12,12が設けられ、上記左右のクラッシュカン12,12の正面に車幅方向に架渡されるバンパレインフォースメント本体21が設けられたバンパレインフォースメント構造であって、上記バンパレインフォースメント本体21にその背面側が接合され上記クラッシュカン12よりも車幅方向外側に突出された延長部材23が設けられ、該延長部材23は、上記バンパレインフォースメント本体21よりも厚肉とされると共に、車両正面視で、上記クラッシュカン12車幅方向外側側壁16a,16b,16cの前後方向の端部と重複するよう構成されたものである(図1〜図3参照)。
この構成によれば、延長部材23を厚肉と成したので、バンパレインフォースメント本体21のクラッシュカン12よりも車幅方向外側にスモールオーバラップ衝突による衝突物が当っても、上記延長部材23を介してクラッシュカン12に確実に荷重伝達することができる。
さらに、延長部材23がクラッシュカン12の車幅方向外側側壁16a,16b,16cの前後方向の端部と重複するので、バンパレインフォースメント本体21背面のクラッシュカン12当接部に対する集中荷重強度を高めて、重量増加を抑えながら、スモールオーバラップ衝突時にバンパレインフォースメント本体21が潰れることなく、クラッシュカン12に円滑に荷重伝達することができる。
さらに、延長部材23がクラッシュカン12の車幅方向外側側壁16a,16b,16cの前後方向の端部と重複するので、バンパレインフォースメント本体21背面のクラッシュカン12当接部に対する集中荷重強度を高めて、重量増加を抑えながら、スモールオーバラップ衝突時にバンパレインフォースメント本体21が潰れることなく、クラッシュカン12に円滑に荷重伝達することができる。
この発明の一実施形態においては、上記延長部材23の車幅方向外側部位(車幅方向外側端部23e参照)が車幅方向内側部位(車幅方向内側端部23d参照)よりも車両平面視で前後方向の寸法が小さくなるよう形成されたものである(図2、図8参照)。
この構成によれば、延長部材23の車幅方向外側部位を車幅方向内側部位に対して前後方向の寸法が小さくなるよう形成したので、当該延長部材23の裏面方向スペース(この実施例では、後方スペース)の確保と、バンパレインフォースメント20の車幅方向の曲げ剛性の略同等化によるクラッシュカン12への荷重伝達性能の最適化との両立を図ることができる。
また、延長部材23の車幅方向外側部位(車幅方向外側端部23e参照)の前後方向の寸法が小さいことにより、補機32(図8参照)レイアウトや車両デザイン性の自由度向上を図ることができる。
また、延長部材23の車幅方向外側部位(車幅方向外側端部23e参照)の前後方向の寸法が小さいことにより、補機32(図8参照)レイアウトや車両デザイン性の自由度向上を図ることができる。
この発明の一実施形態においては、上記クラッシュカン12の車幅方向外側側壁16aの上記バンパレインフォースメント本体21との接合前後長L1が、上記クラッシュカン12の車幅方向内側側壁17aの上記バンパレインフォースメント本体21との接合前後長L2よりも短く設定(L1<L2と成るよう設定)されたものである(図2、図8参照)。
この構成によれば、次の如き効果がある。
すなわち、バンパレインフォースメント本体21の車幅方向内側はその車幅方向外側に対して相対的に薄肉に形成され、この薄肉に形成された部分は接合前後長L2を相対的に長くする(L2>L1と成るよう設定する)ことで、単位長さ当りの荷重伝達量を小さくして、荷重分散を図り、バンパレインフォースメント本体21の車幅方向外側は延長部材23の板厚により確実にクラッシュカン12へ荷重伝達することができ、かつ、車幅方向外側をコンパクトに形成することができるので、補機32(図8参照)レイアウトや車両デザイン性の自由度をさらに向上することができる。
すなわち、バンパレインフォースメント本体21の車幅方向内側はその車幅方向外側に対して相対的に薄肉に形成され、この薄肉に形成された部分は接合前後長L2を相対的に長くする(L2>L1と成るよう設定する)ことで、単位長さ当りの荷重伝達量を小さくして、荷重分散を図り、バンパレインフォースメント本体21の車幅方向外側は延長部材23の板厚により確実にクラッシュカン12へ荷重伝達することができ、かつ、車幅方向外側をコンパクトに形成することができるので、補機32(図8参照)レイアウトや車両デザイン性の自由度をさらに向上することができる。
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明の車体剛性部材としてのサイドフレームは、実施例のフロントサイドフレーム6に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
例えば、上記実施例においては、バンパレインフォースメント構造を車両前側に適用したが、本発明のバンパレインフォースメント構造は車両後側に適用することも可能である。
この発明の車体剛性部材としてのサイドフレームは、実施例のフロントサイドフレーム6に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
例えば、上記実施例においては、バンパレインフォースメント構造を車両前側に適用したが、本発明のバンパレインフォースメント構造は車両後側に適用することも可能である。
以上説明したように、本発明は、車両前後方向に延びる左右の車体剛性部材としてのサイドフレームの先端に左右のクラッシュカンが設けられ、上記左右のクラッシュカンの正面に車幅方向に架渡されるバンパレインフォースメント本体が設けられたバンパレインフォースメント構造について有用である。
6…フロントサイドフレーム(サイドフレーム)
12…クラッシュカン
16a,16b,16c…車幅方向外側側壁
17a…車幅方向内側側壁
21…バンパレインフォースメント本体
23…延長部材
L1,L2…接合前後長
12…クラッシュカン
16a,16b,16c…車幅方向外側側壁
17a…車幅方向内側側壁
21…バンパレインフォースメント本体
23…延長部材
L1,L2…接合前後長
Claims (2)
- 車両前後方向に延びる左右の車体剛性部材としてのサイドフレームの先端に左右のクラッシュカンが設けられ、
上記左右のクラッシュカンの正面に車幅方向に架渡されるバンパレインフォースメント本体が設けられたバンパレインフォースメント構造であって、
上記バンパレインフォースメント本体にその背面側が接合され上記クラッシュカンよりも車幅方向外側に突出された延長部材が設けられ、
該延長部材は、上記バンパレインフォースメント本体よりも厚肉とされると共に、車両正面視で、上記クラッシュカン車幅方向外側側壁の前後方向の端部と重複するよう構成され、
上記延長部材の車幅方向外側部位が車幅方向内側部位よりも車両平面視で前後方向の寸法が小さくなるよう形成された
バンパレインフォースメント構造。 - 車両前後方向に延びる左右の車体剛性部材としてのサイドフレームの先端に左右のクラッシュカンが設けられ、
上記左右のクラッシュカンの正面に車幅方向に架渡されるバンパレインフォースメント本体が設けられたバンパレインフォースメント構造であって、
上記バンパレインフォースメント本体にその背面側が接合され上記クラッシュカンよりも車幅方向外側に突出された延長部材が設けられ、
該延長部材は、上記バンパレインフォースメント本体よりも厚肉とされると共に、車両正面視で、上記クラッシュカン車幅方向外側側壁の前後方向の端部と重複するよう構成され、
上記クラッシュカンの車幅方向外側側壁の上記バンパレインフォースメント本体との接合前後長が、上記クラッシュカンの車幅方向内側側壁の上記バンパレインフォースメント本体との接合前後長よりも短く設定された
バンパレインフォースメント構造。
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