(57)【要約】【課題】ボルトの頭部がバンパリインフォースメントから車両前側に突出している場合であっても、クラッシュボックスを効率よく軸圧縮変形させることができる、車両前部構造の提供。【解決手段】バンパリインフォースメント４０に、ボルト５０がバンパリインフォースメント４０から車両前側に突出している方向と同方向に突出する凸部４２が設けられているため、衝突バリアＢからの荷重を、ボルト５０と凸部４２の両方を介してクラッシュボックス３０に伝達できる。よって、凸部４２が設けられていない場合に比べて、衝突バリアＢからの荷重を分散してクラッシュボックス３０に伝達でき、意図したようにクラッシュボックス３０を軸圧縮変形させて潰すことができる。【選択図】        図２
2019107908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に延びるフロントサイドメンバと、
前記フロントサイドメンバの車両前側端部に接続されるクラッシュボックスと、
車両幅方向に延びており車両幅方向端部にて前記クラッシュボックスとボルトを用いて結合されるバンパリインフォースメントと、
を有し、
前記ボルトは、前記バンパリインフォースメントから車両前側に突出する頭部と、該頭部から車両後側に延びており前記クラッシュボックスに結合される軸部と、を有しており、
前記バンパリインフォースメントには、前記ボルトが前記バンパリインフォースメントから車両前側に突出している方向と同方向に突出する凸部が設けられている、車両前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッシュボックスとバンパリインフォースメントとがボルトを用いて結合される車両前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１０−０８３４５５号公報は、バンパリインフォースメントを、クラッシュボックスの車両前側端部に、ボルトを車両前側から挿入して結合する技術を開示している。
【０００３】
しかし、上記公報開示の車両前部構造には、つぎの問題点がある。
ボルトを車両前側から挿入して結合しているため、バンパリインフォースメントの構造によっては、ボルトの頭部がバンパリインフォースメントから車両前側に突出することがある。この場合、衝突バリアと衝突システム（バンパリインフォースメント、クラッシュボックスを含む衝突部材）との接触がボルトによって局部的になり衝突システムへの荷重入力が局部的になり、意図したようにクラッシュボックスが軸圧縮変形して潰れないおそれがある。よって、クラッシュボックスが本来持つエネルギー吸収特性を十分に発揮できず、衝突による衝突システムの変形量が増加し、車両開発時の意匠制約やダメージャ等級の低下につながるおそれがある。
【０００４】
上記問題を解消するために、クラッシュボックスとバンパリインフォースメントとをボルト結合せずに溶接することも考えられるが、（ｉ）バンパリインフォースメントとクラッシュボックスとの合体品を車体に組付けなければならず、重量物であり作業者の負担が大きくなってしまう、（ｉｉ）車体軽量化のためにバンパリインフォースメントの材料に超ハイテン材やホットスタンピング材を用いる場合、溶接の実施が困難になってしまう、等の問題が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０８３４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ボルトの頭部がバンパリインフォースメントから車両前側に突出している場合であっても、クラッシュボックスを効率よく軸圧縮変形させることができる、車両前部構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）  車両前後方向に延びるフロントサイドメンバと、
前記フロントサイドメンバの車両前側端部に接続されるクラッシュボックスと、
車両幅方向に延びており車両幅方向端部にて前記クラッシュボックスとボルトを用いて結合されるバンパリインフォースメントと、
を有し、
前記ボルトは、前記バンパリインフォースメントから車両前側に突出する頭部と、該頭部から車両後側に延びており前記クラッシュボックスに結合される軸部と、を有しており、
前記バンパリインフォースメントには、前記ボルトが前記バンパリインフォースメントから車両前側に突出している方向と同方向に突出する凸部が設けられている、車両前部構造。
【発明の効果】
【０００８】
上記（１）の車両前部構造によれば、バンパリインフォースメントに、ボルトがバンパリインフォースメントから車両前側に突出している方向と同方向に突出する凸部が設けられているため、衝突バリアからの荷重を、ボルトと凸部の両方を介してクラッシュボックスに伝達できる。よって、凸部が設けられていない場合に比べて、衝突バリアからの荷重を分散してクラッシュボックスに伝達でき、意図したようにクラッシュボックスを軸圧縮変形させて潰すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明実施例の車両前部構造の概略平面図である。
【図２】図１のＡ部拡大断面図である。
【図３】本発明実施例の車両前部構造における、凸部が設けられている場合の、凸部が設けられていない場合に対する、発生荷重−変形量を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照して、本発明実施例の車両前部構造を説明する。なお、図中ＦＲは車両前側を示し、ＯＵＴは車両幅方向外側を示す。
【００１１】
本発明実施例の車両前部構造１０は、図１に示すように、フロントサイドメンバ２０と、クラッシュボックス３０と、バンパリインフォースメント４０と、ボルト５０と、を有する。
【００１２】
フロントサイドメンバ２０は、車両の左右両側で車両前後方向に延びて設けられている。フロントサイドメンバ２０は、延び方向と直交する断面形状（横断面形状）が矩形などの閉断面形状とされた車両の骨格部材である。
【００１３】
クラッシュボックス３０は、車両の前面衝突時に軸方向である車両前後方向に圧縮変形してエネルギーを吸収するために設けられている。クラッシュボックス３０は、フロントサイドメンバ２０の車両前側端部に接続されている。クラッシュボックス３０は、フロントサイドメンバ２０とバンパリインフォースメント４０との間に配置されている。クラッシュボックス３０は、図２に示すように、ボックス本体３１と、ボックス本体３１の車両後側端部に設けられる後側プレート３２と、ボックス本体３１の車両前側端部に設けられる前側プレート３３と、を有する。
【００１４】
ボックス本体３１は、車両前後方向を軸方向として延びて設けられており、延び方向と直交する断面形状（横断面形状）が閉断面形状とされている。ボックス本体３１の横断面形状は、矩形であってもよく、八角形等の多角形であってもよい。ボックス本体３１は、図１に示すように、ボックス上壁３１ａと、ボックス上壁３１ａの車両幅方向外側端部から下方に延びるボックス外側壁３１ｂと、ボックス上壁３１ａの車両幅方向内側端部から下方に延びるボックス内側壁３１ｃと、ボックス外側壁３１ｂとボックス内側壁３１ｃの下端部同士をつなぐボックス下壁（図示略）と、を有する。
【００１５】
ボックス本体３１には、車両前後方向に軸圧縮変形しやすくするために、複数の凹状ビード３１ｅが形成されている。複数の凹状ビード３１ｅは、車両前後方向および車両幅方向に間隔をおいて形成されている。各凹状ビード３１ｅは、平面視で、バンパリインフォースメント４０の前側壁４１のうち、クラッシュボックス３０と接続される前側壁部分４１ａと、平行（略平行を含む）となるようにして形成されている。これは、該前側壁部分４１ａに入力される衝突バリアＢからの荷重により効率よくクラッシュボックス３０が軸圧縮変形できるようにするためである。
【００１６】
後側プレート３２は、図２に示すように、ボックス本体３１の車両後側端部に溶接等により接合されている。後側プレート３２は、ボックス本体３１の軸方向（車両前後方向）から見たときにボックス本体３１よりも大きい形状を有しており、ボックス本体３１を車両後側から覆うことができるようになっている。後側プレート３２は、直接または車体のプレート６０を介して、フロントサイドメンバ２０に固定して取付けられている。後側プレート３２とフロントサイドメンバ２０との固定は、溶接によるものであってもよく、図示略のボルトを用いた結合によるものであってもよい。
【００１７】
前側プレート３３は、ボックス本体３１の車両前側端部に溶接等により接合されている。前側プレート３３は、ボックス本体３１の軸方向（車両前後方向）から見たときにボックス本体３１よりも大きい形状を有しており、ボックス本体３１を車両前側から覆うことができるようになっている。前側プレート３３の車両後側面３３ａには、ウエルドナット７０が接合されている。ウエルドナット７０は、たとえば、プロジェクション溶接等でウエルドナット７０に形成された突起（図示略）を圧潰して溶接することで、前側プレート３３に接合される。前側プレート３３は、ウエルドナット７０が接合された状態で、直接または図示略の別部材を介してバンパリインフォースメント４０の前側壁４１に、ボルト５０をナット７０に螺合させることで固定して取付けられている。
【００１８】
バンパリインフォースメント４０は、車両幅方向に延びて設けられている。バンパリインフォースメント４０は、車両幅方向の少なくとも中央にある中央部４０ａと、中央部４０ａの車両幅方向両側に位置する幅方向端部４０ｂと、を有する。幅方向端部４０ｂは、車両幅方向外側かつ車両後側に傾斜してまたは湾曲して延びており、中央部４０ａよりも車両後側に位置している。
【００１９】
バンパリインフォースメント４０は、延び方向と直交する断面形状（横断面形状）が車両後側が開放された断面ハット形状とされている。ただし、バンパリインフォースメント４０の横断面形状は、車両後側が開放された断面コ字状であってもよく、矩形であってもよい。
【００２０】
バンパリインフォースメント４０は、バンパリインフォースメント４０の車両前側面を有する前側壁４１を有する。バンパリインフォースメント４０は、幅方向端部４０ｂにおける前側壁４１（前側壁部分４１ａ）にてクラッシュボックス３０とボルト５０を用いて結合されている。
【００２１】
ボルト５０は、バンパリインフォースメント４０の前側壁４１とクラッシュボックス３０の前側プレート３３とを結合するために設けられる。ボルト５０は、頭部５１と、頭部５１から車両後側に延びる軸部５２と、を有する。バンパリインフォースメント４０とクラッシュボックス３０は、ボルト５０の軸部５２を車両前側からバンパリインフォースメント４０の前側壁４１とクラッシュボックス３０の前側プレート３３に設けられるボルト挿通孔４１ｂ、３３ｂを挿通させてナット７０に螺合させることで、ボルト結合されている。
【００２２】
ボルト５０の頭部５１は、バンパリインフォースメント４０の前側壁４１の車両前側面より車両前側に位置している。そのため、ボルト５０の頭部５１は、平面視で、バンパリインフォースメント４０から車両前側に突出している。
【００２３】
ボルト５０は、車両上下方向で、クラッシュボックス３０のボックス上壁３１ａと図示略のボックス下壁との間に設けられている。また、ボルト５０は、車両幅方向で、クラッシュボックス３０のボックス外側壁３１ｂとボックス内側壁３１ｃとの間でボックス内側壁３１ｃよりもボックス外側壁３１ｂに近い位置に配置されている。ボルト５０がボックス内側壁３１ｃよりもボックス外側壁３１ｂに近い位置に配置されているため、衝突バリアＢが侵入してきてボルト５０に接触すると、衝突バリアＢからボルト５０を伝わる荷重の大部分は、ボルト５０を介してボックス内側壁３１ｃよりもボックス外側壁３１ｂに流れる。
【００２４】
なお、本発明実施例では、クラッシュボックス３０とバンパリインフォースメント４０との結合力を高めるために、ボルト５０に加えてさらに、第２のボルト８０が設けられている。第２のボルト８０もボルト５０と同様に、頭部８１と軸部８２とを有しており、頭部８１がバンパリインフォースメント４０の前側壁４１の車両前側面より車両前側に位置するようにして設けられている。第２のボルト８０は、車両幅方向でクラッシュボックス３０のボックス内側壁３１ｃよりも車両幅方向内側に設けられている。第２のボルト８０は、ボルト５０が設けられる前側プレート部分３３ｃよりも段部３３ｅを介して車両後側に一段下がった前側プレート部分３３ｄに設けられている。第２のボルト８０が車両後側に一段下がった前側プレート部分３３ｄに設けられているため、第２のボルト８０の平面視におけるバンパリインフォースメント４０からの車両前側への突出量は、ボルト５０の平面視におけるバンパリインフォースメント４０からの車両前側への突出量に比べて小となっている。
【００２５】
（ｉ）ボルト５０と第２のボルト８０が平面視でバンパリインフォースメント４０から車両前側に突出していること、（ｉｉ）平面視で、第２のボルト８０のバンパリインフォースメント４０からの車両前側への突出量が、ボルト５０のバンパリインフォースメント４０からの車両前側への突出量に比べて小となっていること、（ｉｉｉ）ボルト５０がボックス内側壁３１ｃよりもボックス外側壁３１ｂに近い位置に配置されていること、により、衝突バリアＢがバンパリインフォースメント４０の幅方向端部４０ｂに対して直交する方向Ｂ１、すなわち、車両前側かつ車両外側である車両斜め前方から侵入してきたとき、衝突バリアＢとボルト５０が接触し、衝突バリアＢからの荷重がボルト５０を介してクラッシュボックス３０のボックス内側壁３１ｃよりもボックス外側壁３１ｂにより大きく伝達されてしまう。その場合、荷重のかかり方がボックス内側壁３１ｃとボックス外側壁３１ｂとで異なるため、クラッシュボックス３０を意図したように軸圧縮させることが困難になるおそれがある。
【００２６】
そこで、本発明実施例では、バンパリインフォースメント４０に凸部４２が設けられている。
【００２７】
凸部４２は、バンパリインフォースメント４０の前側壁４１に設けられている。凸部４２は、バンパリインフォースメント４０の前側壁４１とは異なる別部品からなり溶接等にて前側壁４１に取付けられることで設けられていてもよいが、部品点数や組付工数の削減のために、バンパリインフォースメント４０の前側壁４１をプレス曲げ成形することで前側壁４１に一体成型されていることが望ましい。凸部４２は、バンパリインフォースメント４０の前側壁４１の一部を、ボルト５０がバンパリインフォースメント４０から車両前側に突出している方向と同方向に突出させて設けられている。
【００２８】
凸部４２は、車両幅方向で、クラッシュボックス３０のボックス外側壁３１ｂよりもボックス内側壁３１ｃに近い位置に設けられている。凸部４２は、車両前側から見たときに、クラッシュボックス３０のボックス内側壁３１ｃに重なりボックス外側壁３１ｂには重ならない位置に設けられている。
【００２９】
平面視における、凸部４２のバンパリインフォースメント４０（凸部４２が設けられていないバンパリインフォースメント部分）からの突出量は、ボルト５０のバンパリインフォースメント４０からの突出量と、同じかまたはほぼ同じとされている（同等とされている）。
【００３０】
つぎに、本発明実施例の作用、効果を説明する。
（Ａ）  バンパリインフォースメント４０に、ボルト５０がバンパリインフォースメント４０から車両前側に突出している方向と同方向に突出する凸部４２が設けられているため、衝突バリアＢからの荷重を、ボルト５０と凸部４２の両方を介してクラッシュボックス３０に伝達できる。よって、凸部４２が設けられていない場合に比べて、衝突バリアＢからの荷重を分散してクラッシュボックス３０に伝達でき、意図したようにクラッシュボックス３０を軸圧縮変形させて潰すことができる。
【００３１】
詳しく説明する。
（ｉ）ボルト５０が、クラッシュボックス３０のボックス内側壁３１ｃよりもボックス外側壁３１ｂに近い位置に配置されているため、衝突バリアＢが侵入してきてボルト５０に接触すると、衝突バリアＢからボルト５０を伝わる荷重の大部分は、ボルト５０を介してボックス内側壁３１ｃよりもボックス外側壁３１ｂに流れる。一方、凸部４２がクラッシュボックス３０のボックス外側壁３１ｂよりもボックス内側壁３１ｃに近い位置に設けられているため、衝突バリアＢが侵入してきて凸部４２に接触すると、衝突バリアＢから凸部４２を伝わる荷重の大部分は、凸部４２を介してボックス外側壁３１ｂよりボックス内側壁３１ｃに流れる。
また、（ｉｉ）平面視における、凸部４２のバンパリインフォースメント４０からの突出量は、ボルト５０のバンパリインフォースメント４０からの突出量と同等とされている。
上記（ｉ）、（ｉｉ）により、凸部４２が設けられていない場合に比べて、ボックス外側壁３１ｂに流れる衝突バリアＢからの荷重と、ボックス内側壁３１ｃに流れる衝突バリアＢからの荷重とを、均等に近づけることができる。
よって、意図したようにクラッシュボックス３０を軸圧縮変形させて潰すことができる。
【００３２】
図３は、バンパリインフォースメント４０に凸部４２を設けた場合（Ｃ１）と、バンパリインフォースメント４０に凸部４２を設けない場合（Ｃ２）との、車両前部構造１０の圧縮試験結果を示したものである。
図３を見ると、（Ｃ１）の方が（Ｃ２）に比べて高い荷重を発生している。そのため、（Ｃ１）の方が（Ｃ２）に比べて圧縮させるのに必要な荷重が高くなり、エネルギー吸収量が高いことがわかる。
このことからも、意図したようにクラッシュボックス３０を軸圧縮変形させて潰すことができていることがわかる。
【００３３】
（Ｂ）  凸部４２が、車両前方から見たときにクラッシュボックス３０のボックス内側壁３１ｃに重なる位置に設けられているため、凸部４２を介して衝突バリアＢからの荷重を確実にボックス内側壁３１ｃに流すことができる。
【符号の説明】
【００３４】
１０  車両前部構造
２０  フロントサイドメンバ
３０  クラッシュボックス
３１  ボックス本体
３１ａ  ボックス上壁
３１ｂ  ボックス外側壁
３１ｃ  ボックス内側壁
３１ｅ  凹状ビード
３２  後側プレート
３３  前側プレート
４０  バンパリインフォースメント
４０ａ  中央部
４０ｂ  幅方向端部
４１  前側壁
５０  ボルト
５１  頭部
５２  軸部
７０  ウエルドナット
８０  第２のボルト
８１  頭部
８２  軸部
Ｂ  衝突バリア
【図１】
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【図２】
2019107908.tif 000004
【図３】
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