(57)【要約】【課題】斜め方向の衝突荷重が入力したときに、クラッシュカン３が車幅方向の内方に倒れることを防止して、衝突エネルギの吸収を効率的に行う。【解決手段】車両のバンパー構造は、車体フレーム（サイドフレーム）２の間を掛け渡すように車幅方向に延びて配設されるバンパービーム１と、車体フレーム２とバンパービーム１との間において車体前後方向に延びて配設されて、バンパービーム１を車体フレーム２に対して固定するクラッシュカン３と、を備える。クラッシュカン３と車体フレーム２との結合部分における少なくとも車幅方向の内方の部分を補強する補強部３１４をさらに備えることによって、バンパービーム１に衝突荷重が入力されたときにクラッシュカン３が車幅方向の内方に倒れることを防止する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車幅方向の両側それぞれにおいて、車体前後方向に延びる車体フレームと、
車体フレーム間を掛け渡すように車幅方向に延びて配設されるバンパービームと、
前記車体フレームとバンパービームとの間において車体前後方向に延びて配設されて、前記バンパービームを車体フレームに対して固定するクラッシュカンと、
前記クラッシュカンと前記車体フレームとの結合部分における少なくとも前記車幅方向の内方の部分を補強することによって、前記バンパービームに衝突荷重が入力されたときに前記クラッシュカンが車幅方向の内方に倒れることを防止する補強部と、を備えている車両のバンパー構造。
【請求項２】
請求項１に記載の車両のバンパー構造において、
前記補強部は、前記クラッシュカンの車幅方向内方の側壁から車幅方向の内方に向かって拡がるように配設されたフランジである車両のバンパー構造。
【請求項３】
請求項２に記載の車両のバンパー構造において、
前記クラッシュカンとフランジとは一体に形成されている車両のバンパー構造。
【請求項４】
請求項３に記載の車両のバンパー構造において、
前記クラッシュカンは、上下方向に半割状に構成された２つの半割部材を結合して成り、
前記フランジは、前記２つの半割部材の少なくとも一方に対して一体に形成されている車両のバンパー構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両のバンパー構造において、
前記補強部は、前記車体フレームから、当該車体フレームとバンパービームとの中間位置に位置する所定の車体側部材までの間における所定範囲に亘って、車体前後方向に延びて設けられている車両のバンパー構造。
【請求項６】
請求項５に記載の車両のバンパー構造において、
前記クラッシュカンには、前記補強部よりもバンパービーム側に位置する部分に、前記衝突荷重が入力されたときに前記クラッシュカンが座屈することを促進させる座屈促進部が形成されている車両のバンパー構造。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の車両のバンパー構造において、
前記クラッシュカンは、前記車体フレームから前記バンパービームに向かうにつれて、車幅方向の外方に傾斜して配設されている車両のバンパー構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のバンパー構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、車幅方向に延びるバンパービームを備えると共に、そのバンパービームの車幅方向両端が、衝撃吸収部材としてのクラッシュカンを介してサイドフレームに支持固定された車両のバンパー構造が開示されている。このバンパー構造では、バンパービームが車幅方向に対して湾曲して形成されていると共に、クラッシュカンがサイドフレームからバンパービームに向かうにつれて、車幅方向の外方に傾斜して配設されている。このバンパービームの湾曲とクラッシュカンの傾斜配置とによって、バンパービームに衝突荷重が入力したときには、クラッシュカンが車幅方向の外方に倒れやすくなることから、特許文献１に開示されたバンパー構造では、クラッシュカンへの荷重の入力方向が車体前後方向に対して傾かずに真っ直ぐとなるように、バンパービームとクラッシュカンとの間に荷重入力方向を修正する修正部材を介設するようにしており、これによって、クラッシュカンが車幅方向の外方に倒れてしまうことを防止しようとしている。
【特許文献１】特開２００４−２６２３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、車両の隅部において、車体前後方向に対し、車幅方向の外方から内方に向かう斜め方向に衝突荷重が入力されたときには、そのクラッシュカンに対して車幅方向の内方に向かう分力成分を含む衝突荷重が入力されるため、クラッシュカンが車幅方向の内方に倒れてしまう虞がある。この場合、クラッシュカンが効果的に座屈変形（車体前後方向の潰れ変形）しなくなるため、衝突エネルギの吸収効率が低下してしまう虞がある。特に、クラッシュカンの車体前後方向に対する長さが比較的長くなったときには、そうした倒れが生じやすくなる。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、斜め方向の衝突荷重が入力したときに、クラッシュカンが車幅方向の内方に倒れることを防止して、衝突エネルギの吸収を効率的に行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、クラッシュカンと車体フレームとの結合部分、換言すればクラッシュカンの基端部分における少なくとも車幅方向の内方の部分を補強することによって、車幅方向の内方に向かう衝突荷重の分力成分に十分に対抗できるようにして、クラッシュカンが車幅方向の内方に倒れることを防止するようにした。
【０００６】
本発明の一側面によると、車両のバンパー構造は、車幅方向の両側それぞれにおいて、車体前後方向に延びる車体フレームと、車体フレーム間を掛け渡すように車幅方向に延びて配設されるバンパービームと、前記車体フレームとバンパービームとの間において車体前後方向に延びて配設されて、前記バンパービームを車体フレームに対して固定するクラッシュカンと、前記クラッシュカンと前記車体フレームとの結合部分における少なくとも前記車幅方向の内方の部分を補強することによって、前記バンパービームに衝突荷重が入力されたときに前記クラッシュカンが車幅方向の内方に倒れることを防止する補強部と、を備えている。
【０００７】
この構成によると、車両の隅部において、車体前後方向に対し、車幅方向の外方から内方に向かうような斜め方向の衝突荷重が入力されたときには、車体前後方向に延びるクラッシュカンに対して車幅方向の内方に向かう分力成分を含む衝突荷重が入力されることになる。これによって、クラッシュカンは車幅方向の内方に向かって倒れる方向に押されるものの、クラッシュカンと車体フレームとの結合部分における少なくとも車幅方向の内方の部分が、補強部によって補強されていることで、前記の分力成分に対抗することになり、クラッシュカンが車幅方向の内方に倒れることが防止される。このことで、クラッシュカンは車体前後方向に確実に潰れ変形（座屈変形）するようになり、衝突エネルギを確実かつ効率的に吸収することが可能になる。
【０００８】
前記補強部は、前記クラッシュカンの車幅方向内方の側壁から車幅方向の内方に向かって拡がるように配設されたフランジである、としてもよい。こうした簡易な構成によってクラッシュカンの倒れが確実に防止される。
【０００９】
前記クラッシュカンとフランジとは一体に形成されている、としてもよい。こうすることで、フランジの成形が容易になる。
【００１０】
前記クラッシュカンは、上下方向に半割状に構成された２つの半割部材を結合して成り、前記フランジは、前記２つの半割部材の少なくとも一方に対して一体に形成されている、としてもよい。
【００１１】
前記補強部は、前記車体フレームから、当該車体フレームとバンパービームとの中間位置に位置する所定の車体側部材までの間における所定範囲に亘って、車体前後方向に延びて設けられている、としてもよい。
【００１２】
こうすることで、車体フレームとバンパービームとの間で車体前後方向に延びるクラッシュカンにおいて、相対的に車体フレーム側となる部分には補強部が設けられる一方、相対的にバンパービーム側となる部分には補強部が設けられない。このため、補強部が設けられないバンパービーム側の部分は、座屈変形し易くなる。これによって、比較的軽い衝突が発生して、バンパービームに対して小さい衝突荷重が入力されたときには、補強部が設けられておらず、座屈変形し易いバンパービーム側の部分が確実に潰れ変形するようになる。その結果、衝突エネルギが十分に吸収され、それ以上に車体が破損することが回避される。
【００１３】
前記クラッシュカンには、前記補強部よりもバンパービーム側に位置する部分に、前記衝突荷重が入力されたときに前記クラッシュカンが座屈することを促進させる座屈促進部が形成されている、としてもよい。
【００１４】
こうすることで、前述した、補強部が設けられていないバンパービーム側の部分が、衝突荷重の入力時に、座屈促進部によって確実に座屈変形をするようになり、衝突エネルギの吸収が確実かつ効率的に行われる。クラッシュカンの座屈変形が促進されることによって、クラッシュカンの倒れも、より一層、確実に防止される。
【００１５】
前記クラッシュカンは、前記車体フレームから前記バンパービームに向かうにつれて、車幅方向の外方に傾斜して配設されている、としてもよい。
【００１６】
こうすることで、車両の隅部において、車体前後方向に対し、車幅方向の外方から内方に向かうような斜め方向の衝突荷重が入力されたときには、クラッシュカンの傾斜方向と衝突荷重の入力方向との角度差が小さくなるため、クラッシュカンの倒れを防止しつつ、そのクラッシュカンを確実に座屈変形させることが実現する。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によると、クラッシュカンと車体フレームとの結合部分における少なくとも車幅方向の内方の部分を補強する補強部を備えることによって、車両の隅部において、車体前後方向に対して車幅方向の外方から内方に向かうような斜め方向の衝突荷重が入力されたときに、クラッシュカンの倒れを防止して、そのクラッシュカンを車体前後方向に確実に潰れ変形させることができる結果、衝突エネルギを確実かつ効率的に吸収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００１９】
図１〜３は、本発明に係るバンパー構造が適用された車両を示しており、このバンパー構造は、車体後部のバンパー構造に係る。このバンパー構造は特に、車両の隅部において、車体前後方向に対し、車幅方向の外方から内方に向かう斜め方向に荷重が入力される特定衝突のときに（図６の白抜きの矢印参照）、衝突エネルギを効率的に吸収し得るバンパー構造である。
【００２０】
このバンパー構造は、車幅方向に延びるバンパービーム１を備えている。車体における車幅方向の両側位置には、一対のサイドフレーム２，２がそれぞれ車体前後方向に延びて配設されている。バンパービーム１は、一対のサイドフレーム２，２間を掛け渡すように配設されていて、その車幅方向の両側の端部がそれぞれ、サイドフレーム２の後端に対して支持固定されている。そうして、このバンパービーム１の後側に、図２において仮想的に示すように、バンパーフェイス４が取り付けられることで、車両の後部が構成されるようになっている。
【００２１】
バンパービーム１は、その詳細な図示は省略するが、車体前後方向に開口する横断面コ字状を有する桁状の部材であり、図４等に示すように平面視で見て、その車幅方向の中央部は、車幅方向にほぼ真っ直ぐに延びているのに対し、中央部に連続する車幅方向の両端部は、車幅方向の内方から外方に向かうにつれて前方に向かう斜め方向に延びている。
【００２２】
そうして、図１〜４に示すように、バンパービーム１と各サイドフレーム２との間に、筒状のクラッシュカン３が車体前後方向に延びて配設されることによって、バンパービーム１は、このクラッシュカン３を介して各サイドフレーム２に支持固定されている。より詳細に、クラッシュカン３の基端（車体前後方向の前端）は、サイドフレーム２の後端に取り付けられたプレート２１に対して溶接により固定されている一方、クラッシュカン３の先端（車体前後方向の後端）は、横断面コ字状のバンパービーム１の開口を通って、その裏面に対して溶接により固定されている。
【００２３】
車幅方向の左右に配置された一対のクラッシュカン３は、車体の中心軸に対して左右対称となるよう構成されていると共に、左右対称となるように配置されており、各クラッシュカン３は、図３，４に示す平面視で見て、サイドフレーム２からバンパービーム１に向かうにつれて車幅方向の外方に傾くように配設されている。こうしたクラッシュカン３の傾斜配置によって、バンパービーム１に対して車体前後方向の衝突荷重が入力された場合や、前述したように車体の隅部において、車体前後方向に対し車幅方向の外方から内方に向かう斜め方向の衝突荷重が入力された場合（特定衝突の場合）の、いずれにおいても、クラッシュカン３がその筒軸方向に潰れる（座屈変形する）ようになり、衝突エネルギを効率的に吸収することが可能になる。
【００２４】
また、この実施形態に係るバンパー構造においては、クラッシュカン３の車体前後方向の長さが比較的長く設定されていると共に、クラッシュカン３の車体前後方向の略中央位置に、バックドア５が位置するようになっている（図３参照）。
【００２５】
前述したように、一対のクラッシュカン３は、左右対称に構成されているため、以下の説明において、車幅方向の左側に配置されたクラッシュカン３を例に説明する。
【００２６】
クラッシュカン３は、図５，６に示すように、上下方向に半割状にされると共に、それぞれ車体前後方向に延びる上側半割部材３１と下側半割部材３２とからなり、この上側半割部材３１と下側半割部材３２とを上下方向に並べると共に、その側壁同士が重なった部分をスポット溶接によって互いに結合することによって構成されている。
【００２７】
上側半割部材３１は、例えば所定厚みの板材を曲げ加工することによって、第１〜第３の、上向きの３つの上壁３１１，３１２，３１３が、車幅方向の外方から内方に向かって順に並んで配置されると共に、それら第１〜第３の上壁３１１，３１２，３１３の間が互いに連結されることで、その横断面が略Ｍ字状を有するように構成されている。これに対し、下側半割部材３２は、例えば所定厚みの板材を曲げ加工することによって、第１〜第３の、下向きの３つの下壁３２１，３２２，３２３が、車幅方向の外方から内方に向かって順に並んで配置されると共に、それら第１〜第３の下壁３２１，３２２，３２３の間が連結されることで、その横断面が略Ｗ字状を有するように構成されている。これによって、略Ｍ字状横断面の上側半割部材３１と、略Ｗ字状横断面の下側半割部材３２とからなるクラッシュカン３全体としての横断面形状は、８の字を横向きに倒したような形状を有している。
【００２８】
上側半割部材３１にはまた、その車幅方向の内方に位置する側壁にフランジ３１４が一体に形成されている。このフランジ３１４は、クラッシュカン３の側壁において、プレート２１からバックドア５に至る間の範囲に亘って、車体前後方向に延びて形成されている（図３参照）。換言すれば、フランジ３１４は、クラッシュカン３における相対的にサイドフレーム２の側の部分に形成されている。フランジ３１４はまた、クラッシュカン３の側壁から、車幅方向の内方に向かって水平方向に拡がって形成されている。そうして上側半割部材３１と一体に形成されたフランジ３１４もまた、その基端の縁部がプレート２１に対して溶接により固定されている。
【００２９】
また、上側半割部材３１及び下側半割部材３２にはそれぞれ、座屈促進部としての、複数の貫通孔３１５，３２５と、複数の切り欠き溝３１６，３２６とが形成されている。ここで、クラッシュカン３を平面視で見て、各貫通孔３１５，３２５及び各切り欠き溝３１６，３２６は、上側半割部材３１及び下側半割部材３２において同じ位置に形成されているため、以下においては、上側半割部材３１に対して形成された各貫通孔３１５及び各切り欠き溝３１６について、主に説明し、特に断りのない限り、下側半割部材３２に対して形成された各貫通孔３２５及び各切り欠き溝３２６は、上側半割部材３１に形成された各貫通孔３１５及び各切り欠き溝３１６と同じ構成であるとして、その説明は適宜省略する。
【００３０】
上側半割部材３１の貫通孔３１５は、図５，６に示すように、第１上壁３１１、第２上壁３１２及び第３上壁３１３のそれぞれに、板厚方向に貫通して形成されている。尚、下側半割部材３２の貫通孔３２５は、第１下壁３２１、第２下壁３２２及び第３下壁３２３のそれぞれに、板厚方向に貫通して形成されている。各貫通孔３１５，３２５は、クラッシュカン３におけるバックドア５からバンパービーム１に至る範囲において形成されており、このことにより、各貫通孔３１５，３２５は、クラッシュカン３における相対的にバンパービーム１側の部分に形成されていることになる。このことは言い換えると、貫通孔３１５，３２５は、クラッシュカン３において、フランジ３１４が形成されていない部分に形成されていることになる。
【００３１】
第１上壁３１１には、２つの貫通孔３１５が車体前後方向に並んで形成されている一方、第２上壁３１２及び第３上壁３１３にはそれぞれ、３つの貫通孔３１５が、車体前後方向に並んで形成されている。そうして、第２上壁３１２及び第３上壁３１３に形成された合計６つの貫通孔３１５は、図６に示すように、車幅方向に対して斜めに配置されている。この傾斜角度は、図６に白抜きの矢印で示すように、車両の隅部において、車体前後方向に対し、車幅方向の外方から内方に向かう斜め方向に荷重が入力される特定衝突の、衝突角度に対応している（同図の一点鎖線参照）。従って、特定衝突時には特に、クラッシュカン３の座屈変形が促進される。尚、第１上壁３１１の２つの貫通孔３１５は、第２及び第３上壁３１２，３１３の貫通孔３１５についての傾斜角度とは、ずれた位置に設けられている。
【００３２】
上側半割部材３１の切り欠き溝３１６は、その先端（車体前後方向の後端）に開口すると共に、そこから基端（車体前後方向の前端）に向かって延びて形成されている。より詳細に、上側半割部材３１の切り欠き溝３１６は、車幅方向外方の側壁の下端部分、第１上壁３１１における車幅方向両側縁部、第３上壁３１３における車幅方向両側縁部、及び、車幅方向内方の側壁の下端部分の合計６箇所に形成されている。尚、下側半割部材３２の切り欠き溝３２６も同様の箇所に形成されている。
【００３３】
ここで、このクラッシュカン３においては、車幅方向の外方に位置する切り欠き溝３１６は相対的に深く形成される一方、車幅方向の内方に位置する切り欠き溝３１６は相対的に浅く形成されている。これによって、図６に二点鎖線で示すように、切り欠き溝３１６の底部を通るように車幅方向に引いた直線の傾きは、前記貫通孔３１５の配置に係る傾斜よりも、傾斜角がより大きくなるように設定されている。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態に係るバンパー構造では、サイドフレーム２とバンパービーム１との間に介設されたクラッシュカン３の車幅方向の内方に、フランジ３１４を一体に形成しているため、特に図６に白抜きの矢印で示すように、車体の隅部において、車体前後方向に対し、車幅方向の外方から内方に向かう斜め方向に衝突荷重が、バンパービーム１に対して入力される特定衝突時には（尚、図６ではバンパービーム１の図示を省略している）、クラッシュカン３が車幅方向の内方に押されて、その内方に倒れることが防止される。その倒れの防止によって、クラッシュカン３は確実に車体前後方向に潰れる（座屈変形する）ようになり、その結果、衝突エネルギを確実かつ効率的に吸収することができる。
【００３５】
また、フランジ３１４は、クラッシュカン３における相対的にサイドフレーム２側の部分（基端側の部分）にのみ設けて、バンパービーム１側の部分（先端側の部分）には設けないことにより、先端側の部分は、比較的、座屈変形し易い部分になる。さらに、その先端側の部分に、複数の貫通孔３１５，３２５及び複数の切り欠き溝３１６，３２６を設けることによって、クラッシュカン３における先端側の部分の強度が、基端側の部分の強度よりも低下することになる。これにより衝突荷重が入力されたときには、クラッシュカン３の先端側の部分の座屈が促進されることになり、それによって、クラッシュカン３を確実に座屈変形させることができるようになる。こうしてクラッシュカン３を確実に座屈変形させることによって、クラッシュカン３の倒れも防止される。
【００３６】
特に軽衝突のときには、クラッシュカン３における先端側の部分が確実に潰れて、衝撃エネルギが効果的に吸収されるようになるから、それ以上にクラッシュカン３が潰れることが回避されて、衝突による車体の破損を最小限にする（例えばバンパーフェイス４、バンパービーム１及びクラッシュカン３の先端側部分の破損程度ですみ、クラッシュカン３の中間位置に位置するバックドア５の破損は回避される）ことが実現する。
【００３７】
また、クラッシュカン３を車体前後方向に対して傾斜して配置していることもまた、前記特定衝突時におけるクラッシュカン３の倒れを防止する上で有効である。
【００３８】
尚、クラッシュカン３に設ける貫通孔３１５，３２５の数及びその位置、並びに、切り欠き溝３１６，３２６の数、その位置及びその深さ等は、クラッシュカン３の潰れ量をどの程度に設定するか、に応じて適宜調整すればよく、前記の構成に限定されるものではない。
【００３９】
また、クラッシュカン３のフランジ３１４は、下側半割部材３２に一体に形成してもよいし、上側半割部材３１と下側半割部材３２との双方に、一体に形成してもよい。
【００４０】
また、クラッシュカン３の倒れを防止する補強部は、クラッシュカン３に一体に形成するフランジ３１４に限定されない。クラッシュカン３と別体に形成してもよいし、フランジ形状に限定しなくてもよい。また、補強部の位置も適宜設定すればよいが、クラッシュカン３の基端部における車幅方向の内方の位置は、クラッシュカン３の車幅方向の内方への倒れを防止する上で、特に効果的である。
【００４１】
また、クラッシュカン３の形状についても特に制限はなく、適宜の形状を採用すればよい。
【００４２】
さらに、本発明は車体前部のバンパー構造に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上説明したように、本発明は、衝突荷重の入力時に、クラッシュカンが車幅方向の内方に倒れることを防止して、衝突エネルギを効率的に吸収することができるから、クラッシュカンを備えた車両のバンパー構造として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】車両のバンパー構造を示す車体の斜視図である。
【図２】車両のバンパー構造を示す車体の側面図である。
【図３】車両のバンパー構造を示す車体の平面図である。
【図４】バンパー構造の平面図である。
【図５】クラッシュカンの斜視図である。
【図６】クラッシュカンの平面説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    バンパービーム
２    サイドフレーム（車体フレーム）
３    クラッシュカン
３１  上側半割部材
３１４  フランジ（補強部）
３２  下側半割部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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