JP6610232B2 - 車両の前部構造 - Google Patents

Description

本開示は、車両の前部構造に関する。

特許文献１には、車体両側における左右夫々のサイドメンバの端部におけるクラッシュボックスと、車体幅方向に延び、クラッシュボックス間に配置されたバンパレインフォースと、牽引フックが車体外部より着脱自在に螺合され、クラッシュボックスのバンパレインフォース側壁面には固定であるが、サイドメンバ側部分には直接的には非固定の牽引フック取付部材と、牽引フック取付部材をサイドメンバ側に連結し、牽引フックによる引張方向には高剛性であるが衝突方向には低剛性の紐状部材とを具備した牽引フック取付構造が開示されている。

特開２０１１−１６８０７７号公報

特許文献１が開示する車両の前部構造では、牽引フック取付部材がクラッシュボックスの前壁面（バンパレインフォース側壁面）及び前壁面の内側に幾分の間隔をおいて配置された補強板に挿通される。また、牽引フック取付部材の前壁面及び補強板に対する固定は溶接にて行われる。これにより、クラッシュボックスは牽引フック取付部材及び補強板に補強され、クラッシュボックスが所定のエネルギーで圧潰しない。これにより、特許文献１が開示する牽引フック取付構造では所定の衝突エネルギーを吸収しきれずに、サイドメンバに衝突エネルギーが伝達される。

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、所定の衝突エネルギーを吸収することができる車両の前部構造を提供することを目的とする。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る車両の前部構造は、車体両側に車体前後方向に沿って設けられる一対のサイドメンバと、前記一対のサイドメンバのそれぞれの前端部に設けられる筒状の部材であって、車体前側からの所定以上のエネルギーで圧潰する一対のクラッシュボックスと、前記一対のクラッシュボックスのそれぞれの前端部において前記一対のクラッシュボックスに架設されるバンパービームと、前記クラッシュボックスの前方域において、前記バンパービームに設けられた貫通穴に貫通した状態で前記バンパービームに一端部が固定され、牽引ボルトが螺合するナット部材と、前記クラッシュボックスの前面開口から前記ナット部材の他端部に向けて横断面が漸次縮小する碗型であって、前記バンパービームに接合されるとともに、前記ナット部材の他端部に接合される保持部材と、を備え、前記サイドメンバは、その前面に、前記クラッシュボックスの圧潰時に前記ナット部材及び前記保持部材の後退を許容する開口を有する。

上記（１）の構成によれば、クラッシュボックスの前面開口からナット部材に向けて横断面が漸次縮小する碗型の保持部材がバンパービームに接合されるとともに、ナット部材の他端部に接合され、クラッシュボックスの圧潰時にナット部材及び保持部材はサイドメンバの前面に有する開口に後退する。これにより、クラッシュボックスは、所定のエネルギーを吸収することができる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、前記保持部材は、前記碗型の周縁を形成する、前記クラッシュボックスの前面開口よりも大きな縁部を有し、該縁部は、前記バンパービームと前記クラッシュボックスとに挟まれて前記バンパービームに接合される。
上記（２）の構成によれば、保持部材の縁部がバンパービームとクラッシュボックスとに挟まれてバンパービームに接合されるので、クラッシュボックスは保持部材で補強されることがない。これにより、クラッシュボックスは、所定のエネルギーを吸収することができる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、前記保持部材の横断面は、円環状である。
上記（３）の構成によれば、牽引ボルトが螺合するナット部材から保持部材に均等に力が作用するので、牽引ボルトに作用する牽引強度に十分に対抗することができる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）から（３）のいずれか一つの構成において、前記バンパービームは、前記ナット部材の一端部が接合され、車体前方側に位置するバンパフロントリンフォースと、前記バンパフロントリンフォースの車体後方側に接合されるとともに、前記保持部材が接合されるバンパリアリンフォースとを含む。
上記（４）の構成によれば、バンパービームは、ナット部材の一端部が接合され、車体前方側に位置するバンパフロントリンフォースと、バンパフロントリンフォースの車体後方側に接合されるとともに、保持部材が接合されるバンパリアリンフォースとを含むので、バンパービームの剛性を高めることができる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（１）から（４）のいずれか一つの構成において、前記バンパービームの車体前側に設けられ、歩行者が衝突した場合における歩行者の衝撃を緩和するコアを備え、該コアは前記牽引ボルトが挿通する挿通穴を有する。
上記（５）の構成によれば、バンパービームの車体前側に設けられ、歩行者が衝突した場合における歩行者の衝撃を緩和するコアを備え、該コアは牽引ボルトが挿通する挿通穴を有するので、歩行者の衝撃を緩和するコアの外側から牽引ボルトを取り付けることができる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、所定の衝突エネルギーを吸収することができる。

本発明の実施形態に係る車両の前部構造が適用される自動車を概略的に示す図である。 本発明の実施形態に係る車両の前部構造を車両斜め前方から見た斜視図である。 図２に示した車両の前部構造を車両斜め後方から見た斜視図である。 図３に示した車両の前部構造のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図３に示したバンパービームを車体斜め前方から見た斜視図である。 図３に示した保持部材を車体斜め後方から見た斜視図である。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

図１は、本発明の実施形態に係る車両の前部構造１が適用される自動車１００を概略的に示す図であり、図２は、本発明の実施形態に係る車両の前部構造１を車両斜め前方から見た斜視図である。また、図３は、図２に示した車両の前部構造１を車両斜め後方から見た斜視図であり、図４は、図３に示した車両の前部構造１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。また、図５は、図３に示したバンパービーム５を車体斜め前方から見た斜視図であり、図６は、図３に示した保持部材７を車体斜め後方から見た斜視図である。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る車両の前部構造１には、自動車１００が牽引されるとき用いられる牽引ボルト２が取り付けられる。

図２から図４に示すように、本実施形態にかかる車両の前部構造１は、一対のサイドメンバ３、一対のクラッシュボックス４、バンパービーム５、ナット部材６、及び保持部材７を備えている。

図２に示すように、一対のサイドメンバ３は、車体前後方向に沿って設けられる金属製（鋼製）の車体部材であって、車体両側に設けられている。また、一対のサイドメンバ３は、それぞれ、矩形の横断面を有する角筒状の車体部材であって、その前端にサイドメンバ３の横断面よりも大きな矩形のフランジ３１を有している。フランジ３１の前面には、サイドメンバ３の内部に連通する開口３１ａが設けられている。開口３１ａは、例えば、クラッシュボックス４の横断面よりも僅かに小さな八角形に形成されている。

図３に示すように、一対のクラッシュボックス４は、衝突時（主に正面衝突時）に変形して衝突のエネルギーを吸収し、乗員の安全を確保するための金属製（鋼製）の部品で、車体前側からの所定以上のエネルギーで圧潰するように構成されている。一対のクラッシュボックス４は、一対のサイドメンバ３のそれぞれの前端部に設けられる筒状の部材であって、サイドメンバ３の横断面よりも小さな八角形の横断面を有している。また、一対のクラッシュボックス４は、例えば、車体前後方向に直交する複数の溝４１（以下「クラッシュビード４１」という）を有し、該複数のクラッシュビード４１のうちの一つを起点としてアコーディオン状に圧潰するように構成されている。

図４に示すように、バンパービーム５は、低速衝突時における車体のダメージを低減するためにバンパー１５０（図１参照）の内側に設置する金属製（鋼製）の車体部材であって、一対のクラッシュボックス４のそれぞれの前端部において一対のクラッシュボックス４に架設されている。また、バンパービーム５には、ナット部材６を取り付けるための貫通穴５ａが設けられている。

図５に示すように、本実施形態に係るバンパービーム５は、車体前後方向前側に設置されるバンパフロントリンフォース５１と、車体前後方向後側に設置されるバンパリアリンフォース５２とを含んで構成されている。

バンパフロントリンフォース５１は、車体前後方向に交互に凹んだ溝型の横断面を有する金属製（鋼製）の部材であり、車体上下方向中央に設けられる溝５１ａは、ナット部材６が接合（溶接）される部分（貫通穴が設けられる部分）で部分的に拡幅されている。また、図４に示すように、ナット部材６が取り付けられる部分は、ナット部材６の軸線が車体前後方向に沿って固定されるように、車幅方向外側となる部分５１ａ１が車体前後方向前側に膨出されている。

バンパリアリンフォース５２は、車体上下方向両端が車体前後方向後側に折り曲げられた溝型の横断面を有する金属製（鋼製）の部材であり、バンパフロントリンフォース５１に重ねられ、接合（溶接）されている。図５に示す例では、バンパリアリンフォース５２の車体上下方向両端（リップ部５２ｂ）がバンパフロントリンフォース５１の車体上下方向両端（リップ部５１ｂ）の内側に重ねられ、バンパリアリンフォース５２の車体上下方向中央がバンパフロントリンフォース５１の車体上下方向中央に設けられた溝５１ａの底裏に接合（溶接）されている。

図４に示すように、ナット部材６は牽引ボルト２を取り付けるための金属製（鋼製）の部品で、クラッシュボックス４の前方域において、バンパービーム５に設けられた貫通穴５ａに貫通した状態でバンパービーム５の一端部（前端部）が固定されている。ナット部材６は、雌ネジ６ａが形成された円筒状の部材であって、車体前後方向前側（前端部）にフランジ６１を有している。これにより、バンパービーム５に設けられた貫通穴５ａに貫通したナット部材６は車体前後方向後側に抜け落ちることはない。また、図４及び図５に示すように、ナット部材６のフランジ６１は、バンパービーム５（バンパフロントリンフォース５１）にアーク溶接されている。尚、図５に示す例では、ナット部材６のフランジ６１は、バンパービーム５に四箇所でアーク溶接され、前面にビード６２が表れているが、これに限られるものではなく、例えば、フランジ６１の全周がバンパービーム５にアーク溶接されてもよい。

図５に示すように、保持部材７は、ナット部材６の取付強度を確保するための金属製（鋼製）の部品で、バンパービーム５に接合（溶接）されるとともに、ナット部材６の他端部（後端部）に接合（溶接）されている。保持部材７は、クラッシュボックス４の前面開口からナット部材６の他端部（後端部）に向けて横断面が漸次（徐々に）縮小する碗型であって、その横断面は円環状である。

また、図４に示すように、保持部材７は、碗型の周縁を形成する、クラッシュボックス４の前面開口よりも大きな縁部７１を有している。保持部材７の縁部は、バンパービーム５とクラッシュボックス４とに挟まれてバンパービーム５（バンパリアリンフォース５２）に接合されている。尚、図６に示す例では、保持部材７にナット部材６の後端部が全周でアーク溶接され、後面にビード６３が表れているが、これに限られるものではなく、例えば、ナット部材６の後端部が複数箇所でアーク溶接されてもよい。

また、図２から図４に示すように、本実施形態に係る車両の前部構造１は、さらに、コア８（以下「Ｅ／Ａコア８」という）を備えている。Ｅ／Ａコア８は、歩行者が衝突した場合における歩行者の衝撃を緩和するための金属製（鋼製）の部品で、バンパービーム５の車体前後方向前側に設けられている。Ｅ／Ａコア８は、車体前後方向後側が凹んだ断面コの字状の溝型であって、車体上下方向上縁部内側がバンパービーム５の上縁部外側に接合され、下縁部内側がバンパービーム５の下縁部外側に接合されている。
また、Ｅ／Ａコア８は、牽引ボルト２が挿通する挿通穴８ａを有している。これにより、歩行者の衝撃を緩和するＥ／Ａコア８の外側から牽引ボルト２を取り付けることができる。

本発明の実施形態にかかる車両の前部構造１を有する車両は、衝突時（主に正面衝突時）にＥ／Ａコア８、バンパービーム５、クラッシュボックス４の順に衝突エネルギーが伝達される。これにより、クラッシュボックス４は複数のクラッシュビード４１のうちの一つを起点としてアコーディオン状に圧潰する。そして、クラッシュボックス４が完全に亘り圧潰すると、ナット部材６及び保持部材７がサイドメンバ３の前面に設けられた開口３１ａに後退する。これにより、クラッシュボックス４は車体前後方向全域（全長）に亘り圧潰するので、クラッシュボックス４は所定のエネルギーを吸収する。

本発明の実施形態にかかる車両の前部構造１によれば、クラッシュボックス４の前面開口からナット部材６に向けて横断面が漸次縮小する筒状の保持部材７がバンパービーム５に接合されるとともに、ナット部材６の他端部に接合され、クラッシュボックス４の圧潰時にナット部材６及び保持部材７はサイドメンバ３の前面に有する開口３１ａに後退する。これにより、クラッシュボックス４は、所定のエネルギーを吸収することができる。

また、保持部材７の縁部がバンパービーム５とクラッシュボックス４とに挟まれてバンパービーム５に接合されるので、クラッシュボックス４は保持部材７で補強されることがない。これにより、クラッシュボックス４は、所定のエネルギーを吸収することができる。

また、牽引ボルト２が螺合するナット部材６から保持部材７に均等に力が作用するので、牽引ボルト２に作用する牽引強度に十分に対抗することができる。

また、バンパービーム５は、ナット部材６の一端部が接合されるバンパフロントリンフォース５１と、バンパフロントリンフォース５１に接合されるとともに、保持部材７が接合されるバンパリアリンフォース５２とを含むので、バンパービーム５の剛性を高めることができる。

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含まれる。
例えば、上述した牽引ボルト２は車両の前部構造１に常時取り付けておく必要はなく、自動車１００が牽引されるときに取り付けるものとしてもよい。このようにすることで、牽引ボルト２がクラッシュボックス４の所定のエネルギー吸収の障害となるのを回避することができる。

１ 前部構造
２ 牽引ボルト
３ サイドメンバ
３１ フランジ
３１ａ 開口
４ クラッシュボックス
４１ クラッシュビード
５ バンパービーム
５ａ 貫通穴
５１ バンパフロントリンフォース
５２ バンパリアリンフォース
６ ナット部材
６ａ 雌ネジ
６１ フランジ
６２ ビード
６３ ビード
７ 保持部材
７１ 縁部
８ Ｅ／Ａコア
８ａ 挿通穴
１００ 自動車
１５０ バンパー

Claims (5)

1. 車体両側に車体前後方向に沿って設けられる一対のサイドメンバと、
   前記一対のサイドメンバのそれぞれの前端部に設けられる筒状の部材であって、車体前側からの所定以上のエネルギーで圧潰する一対のクラッシュボックスと、
   前記一対のクラッシュボックスのそれぞれの前端部において前記一対のクラッシュボックスに架設されるバンパービームと、
   前記クラッシュボックスの前方域において、前記バンパービームに設けられた貫通穴に貫通した状態で前記バンパービームに一端部が固定され、牽引ボルトが螺合するナット部材と、
   前記クラッシュボックスの前面開口から前記ナット部材の他端部に向けて横断面が漸次縮小する碗型であって、前記バンパービームに接合されるとともに、前記ナット部材の他端部に接合される保持部材と、
   を備え、
   前記サイドメンバは、その前面に、前記クラッシュボックスの圧潰時に前記ナット部材及び前記保持部材の後退を許容する開口を有することを特徴とする車両の前部構造。
2. 前記保持部材は、前記碗型の周縁を形成する、前記クラッシュボックスの前面開口よりも大きな縁部を有し、該縁部は、前記バンパービームと前記クラッシュボックスとに挟まれてバンパービームに接合されることを特徴とする請求項１に記載の車両の前部構造。
3. 前記保持部材の横断面は、円環状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の前部構造。
4. 前記バンパービームは、
   前記ナット部材の一端部が接合され、車体前方側に位置するバンパフロントリンフォースと、
   前記バンパフロントリンフォースの車体後方側に接合されるとともに、前記保持部材が接合されるバンパリアリンフォースと
   を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両の前部構造。
5. 前記バンパービームの車体前側に設けられ、歩行者が衝突した場合における歩行者の衝撃を緩和するコアを備え、
   該コアは前記牽引ボルトが挿通する挿通穴を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車両の前部構造。

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