JP7213222B2 - 車体前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、自動車等の車両の車体前部構造に関する。

例えば、特許文献１には、湾曲するバンパビームの延在方向に沿って複数に分割して配置されたセーフティプレート（衝突荷重吸収部材）が開示されている。

車両前方から衝突荷重が入力されると、バンパフェイスがセーフティプレートを車両後方に向けて潰すことで、入力された衝突荷重をセーフティプレートで吸収することができる。

特許第５３３７１２３号公報

ところで、バンパフェイスは、裏面形状が複雑な凸部を有し、例えば、フォグライト等の車載部品が裏面に固定されている。このため、車両前方から衝突荷重が入力されてバンパフェイスが車両後方に後退すると、バンパフェイス側の凸部や、フォグライト等の車載部品が、車両後方に位置する車体側部品であるラジエータやセンサ等に干渉するおそれがある。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、セーフティプレートの衝突荷重の吸収性を損なうことなく、車両後方に位置する車体側部品を保護することが可能な車体前部構造を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、バンパフェイスの車両後方でバンパビームの前面に、セーフティプレートと突出部材とをそれぞれ配置し、前記突出部材の前面は、前記セーフティプレートの前面よりも車両後方に位置し、車体側部品よりも車両前方の位置で前記バンパビームに取り付けられ、前記突出部材は、前記バンパビームに取り付けられる内側壁及び外側壁を有し、前記外側壁の車両上下方向の最大寸法（Ｗ１）は、前記内側壁の車両上下方向の最大寸法（Ｗ２）よりも大きい（Ｗ１＞Ｗ２）ことを特徴とする。
さらに、本発明は、バンパフェイスの車両後方でバンパビームの前面に、セーフティプレートと突出部材とをそれぞれ配置し、前記突出部材の前面は、前記セーフティプレートの前面よりも車両後方に位置し、車体側部品よりも車両前方の位置で前記バンパビームに取り付けられ、前記突出部材は、前記セーフティプレートよりも下方に突出していることを特徴とする。

本発明では、セーフティプレートの衝突荷重の吸収性を損なうことなく、車両後方に位置する車体側部品を保護することが可能な車体前部構造を得ることができる。

本発明の実施形態に係る車体前部構造が適用された車体前部の概略斜視図である。 図１に示すバンパビーム、セーフティプレート、及び、突出部材の分解斜視図である。 図１に示す車体前部を車両前方から見た正面図である。 車両前方から見てバンパビームの右側に取り付けられた第１突出部材の拡大斜視図である。 図４に示す第１突出部材の正面図である。 コーナー部から入力された衝突荷重の伝達経路を示す説明図である。 第２切欠部を介して第１突出部材がバンパビームに取り付けられた状態を下方側から見た拡大底面図である。 第２突出部材がバンパビームに取り付けられた状態を示す平面図である。 図８に示す第２突出部材を下方側からみた底面図である。 （ａ）は、衝突荷重入力前の状態を示す模式図、（ｂ）は、衝突荷重入力後の状態を示す模式図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、「前後」は、車両前後方向、「左右」は、車幅方向（左右方向）、「上下」は、車両上下方向（鉛直上下方向）を、それぞれ示している。

図１に示されるように、車体前部１０は、車両前方から車両後方に向けて、バンパフェイス１２、セーフティプレート１４、バンパビーム（フロントバンパビーム）１６、及び、バンパビームエクステンション１８の順序でそれぞれ配置されている。

バンパフェイス１２は、車体前部において最も車両前方に配置され、セーフティプレート１４及びバンパビーム１６の周囲を覆うように設けられている。

セーフティプレート１４は、バンパフェイス１２の車両後方で（図１参照）、バンパビーム１６の前面に配置されている（図２参照）。このセーフティプレート１４は、衝撃吸収部材として機能するものであり、例えば、車両前方から衝突荷重（オフセット衝突荷重を含む）が入力された際、変形することで入力荷重を吸収するためのものである。

図１～図３に示されるように、セーフティプレート１４は、車両前方からみてバンパビーム１６の車幅方向中央に位置する単一の中央セーフティプレート（第１セーフティプレート）２０と、中央セーフティプレート２０の車幅方向左右外側に位置する左右一組の左右セーフティプレート（第２セーフティプレート）２２、２２とを有する。中央セーフティプレート２０と、左右セーフティプレート２２、２２とは、それぞれ別個に分割構成されている。

なお、左右セーフティプレート２２、２２は、それぞれ車両前面に設けられた取付孔の形状を除いて概略同一構造を有している（図１～図３参照）。車両前方から見て向かって右側のセーフティプレート２２は、略円形状の取付孔を有し、車両前方から見て向かって左側のセーフティプレート２２は、長円状の取付孔を有している。この取付孔は、左右セーフティプレート２２、２２において、それぞれ同一形状の取付孔であってもよい。

中央セーフティプレート２０は、車両前方に向けて突出する前壁２４と、この前壁２４に連続し前壁２４の上端から車両後方で斜め上方向に向かって立ち上がるように傾斜する上壁２６と、前壁２４に連続し前壁２４の下端から車両後方で斜め下方向に向かって立ち下がるように傾斜する下壁２８とを有する。前壁２４の車両前方の面は、セーフティプレート１４の前面を構成するものである。なお、上壁２６の上端及び下壁２８の下端には、例えば、図示しない溶接手段を介して、それぞれバンパビーム１６の前面に接合される接合フランジ部が設けられている。

図９に示されるように、中央セーフティプレート２０の下壁２８には、後記する第２突出部材３０を取り付けるための第１切欠部３２が設けられている。この第１切欠部３２は、底面視して略台形状を呈し、車両前方から車両後方に向けて切欠幅が広がるように構成されている。

各左右セーフティプレート２２は、バンパビーム１６の左右コーナー部にそれぞれ設けられ（図２参照）、平面視して車外側に向かうほど車両後方に位置するように傾斜している。また、各左右セーフティプレート２２は、例えば、上下対称の断面形状で構成され、中央セーフティプレート２０と比較して車両前方からの衝突荷重に対する剛性・強度が高くなっている。

図１～図３に示されるように、各左右セーフティプレート２２は、車両前方に向けて突出する前壁３４と、この前壁３４に連続し前壁３４の上端から車両後方で斜め上方向に向かって立ち上がるように傾斜する上壁３６と、前壁３４に連続し前壁３４の下端から車両後方で斜め下方向に向かって立ち下がるように傾斜する下壁３８とを有する。前壁３４の車両前方の面は、セーフティプレート１４の前面を構成するものである。なお、上壁３６の上端及び下壁３８の下端には、例えば、図示しない溶接手段を介して、それぞれバンパビーム１６の前面に接合される接合フランジ部が設けられている。

図７に示されるように、各左右セーフティプレート２２の下壁３８には、後記する第１突出部材４０を取り付けるための第２切欠部４２が設けられている。この第２切欠部４２は、底面視して略台形状を呈し、車両前方から車両後方に向けて切欠幅が広がるように構成されている。

図２に示されるように、バンパビーム１６は、車幅方向に沿って延在し、上下方向の中央部が車両前方に向かって膨出する膨出部４４が設けられた前壁４６を有する。また、前壁４６の車両後方位置には、車両前後方向で前壁４６と対向配置された後壁（図示せず）が設けられている。

図１に示されるように、バンパビーム１６の車幅方向に沿った両端部の車両後面には、一対のバンパビームエクステンション１８、１８が固定されている。なお、各バンパビームエクステンション１８の車両後面には、図示しないフロントサイドフレームの車両前方端部が連結されている。

図２に示されるように、バンパビーム１６の前面下方には、突出部材４８が取り付けられている。この突出部材４８は、セーフティプレート１４よりも車両前後方向で短く、車体側部品（例えば、ラジエータやセンサ等）よりも車両前方の位置でバンパビーム１６に取り付けられている。また、突出部材４８の前面は、セーフティプレート１４の前面よりも車両後方に位置している。さらに、突出部材４８は、セーフティプレート１４よりも車両下方に突出している（後記する図１０（ａ）参照）。さらにまた、突出部材４８は、バンパビーム１６の前面から車両前方に向かって突出している（図４参照）。

この突出部材４８は、バンパビーム１６の車幅方向に沿った左右両側に取り付けられる一対の第１突出部材４０、４０と、バンパビーム１６の中央部の近傍部位で、中央部を跨いだ左右両側にそれぞれ取り付けられる一対の第２突出部材３０、３０とから構成されている。各第１突出部材４０及び各第２突出部材３０は、それぞれ左右対称形状に構成されている。

図４及び図５に示されるように、各第１突出部材４０は、車両前方に臨む前壁５４と、前壁５４を間にした車幅方向の左右両側にそれぞれ連続する内側壁５６及び外側壁５８と、前壁５４の上端に連続する上壁６０とを有する。図５に示されるように、外側壁５８の車両上下方向の最大寸法（Ｗ１）は、内側壁５６の車両上下方向の最大寸法（Ｗ２）よりも大きくなっている（Ｗ１＞Ｗ２）。また、各第１突出部材４０は、各左右セーフティプレート２２の第１切欠部３２（図９参照）を介してバンパビーム１６の車幅方向に沿って左右両端部の下方にそれぞれ取り付けられている（図１、図２参照）。

前壁５４の車両前方の面は、突出部材４８の前面を構成するものであり、車両前方からみて縦長の略矩形状を呈している（図５参照）。前壁５４の略中央には、車両上下方向に所定間隔離間する一組の円形状及び長円状の孔部５５ａ、５５ｂが設けられている。内側壁５６は、車幅方向内側から側面視して略Ｌ字状を呈し（図５参照）、前壁５４の内側から車両後方に折れ曲がる屈曲部５７を介して車両後方に延出している（図４参照）。内側壁５６の車両後方の上端部には、例えば、溶接手段を介してバンパビーム１６に接合される接合部６２が設けられている。

外側壁５８は、車幅方向外側から側面視して略台形状を呈し、前壁５４から折れ曲がる屈曲部６３を介して車両後方に延出している（図４参照）。外側壁５８の車両後方の上端部には、例えば、溶接手段を介してバンパビーム１６に接合される接合部６４が設けられている。また、第１突出部材４０の外側壁５８は、バンパビーム１６が受容した荷重を車体フレーム側へ伝達するバンパビームエクステンション１８よりも車幅方向外側で（図６の破線Ａ参照）、バンパビーム１６の前面下方に取り付けられている（図１、図２参照）。

上壁６０は、平面視して略矩形状を呈し、前壁５４の上端から車両後方に折れ曲がる屈曲部６５を介して車両後方に延出している（図４参照）。上壁６０の車両後方端部には、例えば、溶接手段を介してバンパビーム１６に接合される接合部６６が設けられている。

各第１突出部材４０は、各左右セーフティプレート２２の下壁３８を切り欠いた第２切欠部４２を介してバンパビーム１６に取り付けられ（図７参照）、各左右セーフティプレート２２よりも下方に突出している（図３参照）。この第２切欠部４２は、各左右セーフティプレート２２の下壁３８にそれぞれ設けられている。

図１、図８、図９に示されるように、各第２突出部材３０は、車両前方に臨む正方形状の前壁６８と、前壁６８を間にした車幅方向の左右両側にそれぞれ連続する内側壁７０及び外側壁７２と、前壁６８の上端に連続する上壁７４とを有する。前壁６８の車両前方の面は、突出部材４８の前面を構成するものである。

内側壁７０は、前壁６８の内側から車両後方に折れ曲がる屈曲部を介して車両後方に延出している。内側壁７０の車両後方の上端部には、例えば、溶接手段を介してバンパビーム１６に接合される接合部が設けられている。

外側壁７２は、前壁６８の外側から車両後方に折れ曲がる屈曲部を介して車両後方に延出している。外側壁７２の車両後方の上端部には、例えば、溶接手段を介してバンパビーム１６に接合される接合部が設けられている。

上壁７４は、前壁６８の上端から車両後方に折れ曲がる屈曲部を介して車両後方に延出している。上壁７４の車両後方端部には、例えば、溶接手段を介してバンパビーム１６に接合される接合部が設けられている。

各第２突出部材３０は、中央セーフティプレート２０の下壁２８を切り欠いた第１切欠部３２を介して、バンパビーム１６に取り付けられている（図９参照）。車幅方向に沿った第１突出部材４０と第２突出部材３０との間には、センサ部材８８が配置されている（図３参照）。

本実施形態に係る車体前部構造が適用された車体前部１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

本実施形態では、バンパフェイス１２の車両後方でバンパビーム１６の前面に、セーフティプレート１４と突出部材４８とがそれぞれ配置されている。この突出部材４８の前面は、セーフティプレート１４の前面よりも車両後方に位置し、且つ、車体側部品（例えば、後記するラジエータやセンサ等）よりも車両前方の位置でバンパビーム１６に取り付けられている。

本実施形態では、例えば、車両前方から衝突荷重（オフセット衝突荷重を含む）が入力された際、セーフティプレート１４（中央セーフティプレート２０、左右セーフティプレート２２）が潰れて衝突荷重を吸収することができる。突出部材４８の前面は、セーフティプレート１４の前面よりも車両後方に位置しているため、セーフティプレート１４に続いて衝突荷重が突出部材４８に伝達される。伝達された衝突荷重は、突出部材４８によって吸収することができる。この場合、本実施形態では、バンパフェイス１２又はその部品（例えば、フォグライトＦＬ）が、ラジエータＲＡやセンサＳＡ等の車体側部品と干渉する手前の長さに設定されている。これにより、本実施形態では、セーフティプレート１４の衝突荷重の吸収性を保持（確保）しながら、バンパビーム１６よりも車両後方に位置する車体側部品の損傷を回避して車体側部品を好適に保護することができる。この結果、本実施形態では、セーフティプレート１４の衝突荷重の吸収性を損なうことなく、車両後方に位置するラジエータＲＡやセンサＳＡ等の車体側部品を保護することが可能な車体前部構造を得ることができる。

図１０（ａ）は、衝突荷重入力前の状態を示す模式図、図１０（ｂ）は、衝突荷重入力後の状態を示す模式図である。なお、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）において、参照符号「ＲＡ」は、ラジエータ、参照符号「ＳＡ」は、センサ、参照符号「ＦＬ」は、フォグライト、参照符号「Ｆ」は、衝突荷重をそれぞれ示している。

図１０（ｂ）に示されるように、車両前方（コーナー部を含む）から衝突荷重Ｆが入力された際、バンパフェイス１２及びフォグライトＦＬ等が車両後方に変位するが、入力された衝突荷重Ｆを突出部材４８で吸収することで、バンパフェイス１２及びフォグライトＦＬがラジエータＲＡやセンサＳＡ等の車体側部品と干渉することを回避することができる。この結果、本実施形態では、車両前方から衝突荷重Ｆが入力された場合であっても、バンパビーム１６の車両後方に位置する車体側部品（例えば、ラジエータＲＡ、センサＳＡ等）を好適に保護することができる。

本実施形態において、第１突出部材４０は、前壁５４を間にした車幅方向の左右両側にそれぞれ連続する内側壁５６及び外側壁５８を有する。外側壁５８の車両上下方向の最大寸法（Ｗ１）は、内側壁５６の車両上下方向の最大寸法（Ｗ２）よりも大きくなっている（Ｗ１＞Ｗ２）。

本実施形態では、ラジエータＲＡやセンサＳＡ等の車体側部品と干渉するおそれがある車体前部１０のコーナー部からの衝突荷重Ｆの入力に対して、衝突荷重Ｆを受ける側である第１突出部材４０の外側壁５８の車両上下方向の最大寸法（Ｗ１）を、内側壁５６の車両上下方向の最大寸法（Ｗ２）よりも大きく幅広に設定している（Ｗ１＞Ｗ２）。これにより、本実施形態では、車両前方のコーナー部から衝突荷重Ｆが入力された際、車両前方に配置された車体側部材（例えば、バンパフェイス１２）から衝突荷重Ｆを受容する面積を増加させることができる。この結果、本実施形態では、セーフティプレート１４の衝突荷重Ｆの吸収性を向上させつつ、車体側部品を衝突荷重Ｆからより一層保護することができる。加えて、本実施形態では、第１突出部材４０の内側壁５６が外側壁５８よりも面積が小さい分だけ第１突出部材４０自体の軽量化に寄与することができる。

本実施形態において、第１突出部材４０の外側壁５８は、バンパビーム１６が受容した衝突荷重Ｆを車体フレーム側へ伝達するバンパビームエクステンション１８よりも車幅方向外側の位置で、バンパビーム１６に取り付けられている（図６参照）。

これにより、本実施形態では、車両前方のコーナー部から入力された衝突荷重Ｆを、バンパビーム１６を介して車幅方向内側に向けて集中して伝達することができる。車両前方のコーナー部から入力された衝突荷重Ｆは、車幅方向外側へ逃げづらいからである。この結果、本実施形態では、バンパビームエクステンション１８で衝突荷重Ｆを吸収して、車体側部品をより一層保護することができる。なお、図６は、コーナー部から入力された衝突荷重の伝達経路を示したものであり、白抜き矢印は、車幅方向内側に向かう衝突荷重Ｆを示し、実線矢印は、車幅方向外側へ逃げる衝突荷重Ｆを示している。

本実施形態において、第１突出部材４０は、左右セーフティプレート２２の下壁２８を切り欠いた第２切欠部４２の位置でバンパビーム１６に取り付けられ、左右セーフティプレート２２よりも下方に突出している。

本実施形態では、バンパビーム１６に対する第１突出部材４０の取付位置が、左右セーフティプレート２２の下壁２８を切り欠いた位置としたため、左右セーフティプレート２２と第１突出部材４０との両者をバンパビーム１６にそれぞれ取り付ける際に互いに干渉することを回避し、且つ、左右セーフティプレート２２と第１突出部材４０とを車幅方向において同じ位置に配置することができる。さらに、第１突出部材４０は、左右セーフティプレート２２よりも下方に突出しているため、衝突荷重Ｆの入力時に、車両後方に押圧されるバンパフェイス１２等の部材を受け止める面積が増加するため、車両後方に位置するラジエータＲＡやセンサＳＡ等の車体側部品を好適に保護することができる。

本実施形態において、セーフティプレート１４は、バンパビーム１６の車幅方向中央に位置する中央セーフティプレート２０（第１セーフティプレート）と、中央セーフティプレート２０と別体で構成され、バンパビーム１６の車幅方向外側に位置する左右セーフティプレート２２（第２セーフティプレート）とを有し、第２切欠部４２は、左右セーフティプレート２２（第２セーフティプレート）の下壁３８に設けられている。

これにより、本実施形態では、第１突出部材４０を左右セーフティプレート２２の下方、すなわち車体側部品の方へ突出させ易くなり、衝突荷重Ｆの入力時に車両後方に押圧される部品（例えば、フォグライトＦＬ）から車体側部品を好適に保護することができる。

本実施形態において、バンパビーム１６には、中央セーフティプレート２０の下壁２８を切り欠いた位置（第１切欠部３２）に第２突出部材３０が配置されている。車幅方向に沿った第１突出部材４０と第２突出部材３０との間には、センサ部材８８が配置されている。

一般的に、中央セーフティプレート２０と左右セーフティプレート２２とを一体に成形した場合と比較して、それぞれ別個に成形した場合、前突荷重を受ける部材の面積が小さくなるため、衝突荷重の吸収効果が高くない。そこで、別体で分割構成した場合には、車幅方向中央側の中央セーフティプレート２０に対しても、左右セーフティプレート２２と同様に第２突出部材３０を設けることで、前面衝突に対する衝突荷重Ｆの吸収効果を高めることができる。

さらに、本実施形態では、第１突出部材４０と第２突出部材３０との間にセンサ部材８８を配置することで、衝突荷重Ｆの入力時に、衝突荷重Ｆを中央セーフティプレート２０及び左右セーフティプレート２２と、第１突出部材４０及び第２突出部材３０とによって受容することができる。これにより、本実施形態では、センサ部材８８の周辺が衝突荷重Ｆを受けづらくなり、センサ部材８８自体を保護することができる。

１０ 車体前部
１２ バンパフェイス
１４ セーフティプレート
１６ バンパビーム
１８ バンパビームエクステンション
２０ 中央セーフティプレート（第１セーフティプレート、セーフティプレート）
２２ 左右セーフティプレート（第２セーフティプレート、セーフティプレート）
２８ 下壁
３０ 第２突出部材
３２ 第１切欠部
４０ 第１突出部材
４２ 第２切欠部（切欠部）
５６ 内側壁
５８ 外側壁
８８ センサ部材
ＲＡ ラジエータ（車体側部品）
ＳＡ センサ（車体側部品）
Ｗ１ 外側壁の車両上下方向の最大寸法
Ｗ２ 内側壁の車両上下方向の最大寸法
Ｆ 衝突荷重

Claims (6)

1. バンパフェイスの車両後方でバンパビームの前面に、セーフティプレートと突出部材とをそれぞれ配置し、
   前記突出部材の前面は、前記セーフティプレートの前面よりも車両後方に位置し、車体側部品よりも車両前方の位置で前記バンパビームに取り付けられ、
   前記突出部材は、前記バンパビームに取り付けられる内側壁及び外側壁を有し、
   前記外側壁の車両上下方向の最大寸法（Ｗ１）は、前記内側壁の車両上下方向の最大寸法（Ｗ２）よりも大きい（Ｗ１＞Ｗ２）ことを特徴とする車体前部構造。
2. 請求項１記載の車体前部構造において、
   前記外側壁は、前記バンパビームが受容した荷重を車体フレーム側へ伝達するバンパビームエクステンションよりも車幅方向外側で、前記バンパビームに取り付けられていることを特徴とする車体前部構造。
3. バンパフェイスの車両後方でバンパビームの前面に、セーフティプレートと突出部材とをそれぞれ配置し、
   前記突出部材の前面は、前記セーフティプレートの前面よりも車両後方に位置し、車体側部品よりも車両前方の位置で前記バンパビームに取り付けられ、
   前記突出部材は、前記セーフティプレートよりも下方に突出していることを特徴とする車体前部構造。
4. 請求項３記載の車体前部構造において、
   前記突出部材は、前記セーフティプレートの下壁を切り欠いた切欠部で前記バンパビームに取り付けられていることを特徴とする車体前部構造。
5. 請求項３記載の車体前部構造において、
   前記セーフティプレートは、前記バンパビームの車幅方向中央に位置する第１セーフティプレートと、前記第１セーフティプレートと別体で構成され、前記バンパビームの車幅方向外側に位置する第２セーフティプレートとを有し、
   前記第２セーフティプレートの下壁に切欠部が設けられていることを特徴とする車体前部構造。
6. 請求項５記載の車体前部構造において、
   前記バンパビームには、前記第１セーフティプレートの下壁を切り欠いた位置に第２突出部材が配置され、
   車幅方向に沿った前記突出部材と前記第２突出部材との間には、センサ部材が配置されていることを特徴とする車体前部構造。

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