(57)【要約】【課題】車両ごとのバンパリインフォースの反共振周波数のばらつきを抑制することができる衝撃吸収部材取付構造を得ることを目的とする。【解決手段】車体の前端部に配置されかつ車両幅方向に延在するフロントバンパリインフォース１２又は後端部に配置されかつ車両幅方向に延在するバンパリインフォースと結合された左右一対のクラッシュボックス１６と、車体前後方向に沿って配設された左右一対のフロントサイドメンバ１４と左右一対のクラッシュボックス１６とが接合される各接合部３６に設けられ、接合部３６におけるフロントサイドメンバ１４とクラッシュボックス１６との間に配設された座金３８若しくは取付座４８又は取付座４８と、を有する衝撃吸収部材取付構造。【選択図】図３
2015120450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の前端部又は後端部に配置されかつ車両幅方向に延在するバンパリインフォースと結合され車両前後方向に軸圧縮変形可能な左右一対の衝撃吸収部材と、
前記車体前後方向に沿って配設された左右一対のサイドメンバと前記左右一対の衝撃吸収部材とが締結により接合される各接合部に設けられ、当該接合部における前記サイドメンバと前記衝突吸収部材との間に配設された中間部材又は中間部と、
を有する衝撃吸収部材取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝撃吸収部材取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車両衝突時の衝撃を吸収する構造として、下記特許文献１には、車体前部にバンパリインフォースと結合された衝撃吸収部材が設けられている構造が開示されている。具体的には、フロントサイドメンバの前端部に、フロントサイドメンバよりも軸圧縮荷重に対する耐力が低い衝撃吸収部材が取り付けられており、車両前面衝突時にバンパリインフォースを介して衝撃吸収部材に所定値以上の軸圧縮荷重が入力されると、衝撃吸収部材は軸圧縮変形して衝突エネルギーを吸収する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３８０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された構成によると、フロントサイドメンバと衝撃吸収部材とは、それぞれフランジ状に形成されたフランジ部同士が接合された接合部を有している。この接合部におけるフロントサイドメンバと衝撃吸収部材とは、それぞれの部品の加工精度等のばらつきに起因する形状のばらつきにより、車両ごとに接合面積が変化する。また、フランジ部同士がどの程度接触しているのか明確ではない。そのため、接合面積を管理することができない。接合面積が変化すると、接合部の剛性が変化するため、衝撃吸収部材と結合されたバンパリインフォースの反共振周波数が車両ごとに異なる可能性がある。したがって、車両によってはバンパリインフォースがエンジンの振動に伴って振動し、こもり音が発生することが懸念される。このため、先行技術は、この点で改善の余地がある。
【０００５】
本発明は上記問題を考慮し、車両ごとのバンパリインフォースの反共振周波数のばらつきを抑制することができる衝撃吸収部材取付構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明に係る衝撃吸収部材取付構造は、車体の前端部又は後端部に配置されかつ車両幅方向に延在するバンパリインフォースと結合され車両前後方向に軸圧縮変形可能な左右一対の衝撃吸収部材と、前記車体前後方向に沿って配設された左右一対のサイドメンバと前記左右一対の衝撃吸収部材とが締結により接合される各接合部に設けられ、当該接合部における前記サイドメンバと前記衝突吸収部材との間に配設された中間部材又は中間部と、を有する。
【０００７】
請求項１記載の本発明によれば、サイドメンバと衝撃吸収部材とは、接合部で接合されているが、この接合部には中間部材又は中間部がサイドメンバと衝撃吸収部材との間に配設されている。すなわち、サイドメンバと衝撃吸収部材とは、中間部材又は中間部を介して接合されており、それ以外の箇所は当接していない。したがって、サイドメンバと衝撃吸収部材とが接合する接合面積は、中間部材又は中間部がサイドメンバと接する接合面積又は衝撃吸収部材と接する接合面積のみとなることから、接合面積が一定かつ明確になると共に、この接合面積を管理することによって接合部の剛性の変化を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の本発明に係る衝撃吸収部材取付構造は、バンパリインフォースの反共振周波数における車両ごとのばらつきを抑制することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施例に係る衝撃吸収部材取付構造を有する衝撃吸収部材とサイドメンバとを示す平面図である。
【図２】第１実施例に係る衝撃吸収部材取付構造を有する衝撃吸収部材を車両後方から見た状態を示す斜視図である。
【図３】第１実施例に係る衝撃吸収部材取付構造を有する衝撃吸収部材とサイドメンバとの接合部を示す拡大断面図である。
【図４】対比例に係る衝撃吸収部材取付構造を有する衝撃吸収部材とサイドメンバとの接合部を示す拡大断面図である。
【図５】（Ａ）は第１実施例に係る中間部材を示す斜視図であり、（Ｂ）は第２実施例に係る中間部材を示す斜視図である。
【図６】第３実施例に係る衝撃吸収部材取付構造を有する衝撃吸収部材とサイドメンバとの接合部を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図１〜３を用いて、本発明に係る衝撃吸収部材取付構造について説明する。なお、図中の矢印ＵＰは車体の上方向、矢印ＦＲは車体の前方向、矢印ＯＵＴは車幅方向外側をそれぞれ示す。
【００１１】
（第１実施形態）
図１に示されるように、車体１０の前端部には、フロントバンパリインフォース１２が車両幅方向に延在しており、このフロントバンパリインフォース１２は、閉断面構造又は開断面構造とされている。フロントバンパリインフォース１２の車体後方側には、車体前後方向に沿って骨格部材であるサイドメンバとしての左右一対のフロントサイドメンバ１４が配設されている。フロントサイドメンバ１４とフロントバンパリインフォース１２との間には、衝撃吸収部材としてのクラッシュボックス１６がそれぞれ介在されており、フロントバンパリインフォース１２と各クラッシュボックス１６とは溶接等で結合されている。クラッシュボックス１６は、車体前後方向を軸方向としており、フロントサイドメンバ１４よりも軸圧縮荷重に対する耐力が低く設定されている。
【００１２】
フロントサイドメンバ１４は、断面矩形状の閉断面構造とされており、中空矩形断面の筒状に形成されたフロントサイドメンバ本体部１８と、このフロントサイドメンバ本体部１８の前端開口部に位置するフロントサイドメンバ１４の前端部としてのフロントサイドメンバ前端部２０とを備えている。
【００１３】
フロントサイドメンバ前端部２０は、フロントサイドメンバ本体部１８の閉断面部の外方へ向けて延在したサイドメンバフランジ部２２を備えている。サイドメンバフランジ部２２には、車幅方向外側及び内側にそれぞれ上下２個のボルト２４用のボルト挿通孔２５（図３参照）が板厚方向に貫通形成されている。
【００１４】
クラッシュボックス１６は、鉄、アルミニウム等の金属材料で構成されており、フロントサイドメンバ１４よりも長手方向（車両前後方向）の寸法が短い中空矩形断面の筒状に形成されたクラッシュボックス本体部２６と、このクラッシュボックス本体部２６の後端開口部に位置するクラッシュボックス後端部２８とを備えている。
【００１５】
クラッシュボックス本体部２６における外周壁部３０は、板厚が均一となっている。外周壁部３０には、クラッシュボックス１６の長手方向に直交する向きにビード３２（潰れビード）が複数本形成されており（図２参照）、ビード３２によってクラッシュボックス本体部２６は軸圧縮塑性変形が誘発されるようになっている。ビード３２は、上下左右の各外周壁部３０に同様に形成されている。なお、クラッシュボックス本体部２６が鋼板からなる場合、クラッシュボックス本体部２６は、クラッシュボックスインナパネルとクラッシュボックスアウタパネルとをそれぞれ当接させてスポット溶接等で結合することにより形成されている。
【００１６】
クラッシュボックス後端部２８は、クラッシュボックス本体部２６の閉断面部の外方へ向けて延在したクラッシュボックスフランジ部３４を備えている。クラッシュボックスフランジ部３４は、車幅方向外側及び内側にそれぞれ上下２個のボルト２４用のボルト挿通孔３５（図３参照）が板厚方向に貫通形成されている。
【００１７】
クラッシュボックス１６とフロントサイドメンバ１４とが接合する接合部３６は、図３に示されるように、クラッシュボックスフランジ部３４とサイドメンバフランジ部２２とが互いに向かい合うように配設されると共に、クラッシュボックスフランジ部３４とサイドメンバフランジ部２２との間には中間部材としての座金３８が配設されている。この座金３８は板材で構成されており、一例として金属製の円盤状に形成されている。座金３８の中心部には板厚方向に貫通したボルト挿通孔４０が設けられている（図５（Ａ）参照）。図３に示されるように、座金３８は、クラッシュボックスフランジ部３４のボルト挿通孔３５及びサイドメンバフランジ部２２のボルト挿通孔２５に対応した位置に座金３８のボルト挿通孔４０が位置するように配設される。
【００１８】
クラッシュボックスフランジ部３４のボルト挿通孔３５と、座金３８のボルト挿通孔４０と、サイドメンバフランジ部２２におけるボルト挿通孔２５とには、車体前方側からボルト２４が挿通されており、各ボルト２４の先端部には、車体後方側からナット４２が螺合されている。このように、クラッシュボックス１６とフロントサイドメンバ１４とを座金３８を介してボルト締結することで、軽衝突した場合等におけるクラッシュボックス１６の交換を容易にすることができる。なお、ボルト締結を容易にするために、クラッシュボックスフランジ部３４の板面及びサイドメンバフランジ部２２の板面がクラッシュボックス１６の軸方向に対して垂直な向きに配置されている。
【００１９】
ボルト締結状態では、クラッシュボックスフランジ部３４とサイドメンバフランジ部２２とは、座金３８を介して当接されていることから、接合部３６における座金３８が当接する以外の箇所には、座金３８の板厚分の隙間が形成されている。
【００２０】
（第１実施形態の作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。
【００２１】
ここで、図４に示される対比例を用いながら、本実施形態の作用並びに効果を説明することにする。なお、本実施形態と同一構成部分については同一番号を付してその説明を省略する。
【００２２】
図４に示されるように、クラッシュボックスフランジ部３４とサイドメンバフランジ部２２とは、ボルト締結状態でほぼ隙間なく重ね合わせられている。つまり、クラッシュボックスフランジ部３４とサイドメンバフランジ部２２とは直接当接する構成とされている。
【００２３】
クラッシュボックスフランジ部３４とサイドメンバフランジ部２２との接合面積は、クラッシュボックスフランジ部３４及びサイドメンバフランジ部２２の加工精度等に起因する面形状のばらつきや、クラッシュボックス１６及びフロントサイドメンバ１４への取り付け位置のばらつき等の影響を受ける。また、これらのばらつきは部品ごと（車両ごと）に異なる。このため、車両ごとに接合面積が異なる。また、クラッシュボックスフランジ部３４とサイドメンバフランジ部２２とが実際にどの程度接触しているのか明確ではない。したがって、クラッシュボックスフランジ部３４とサイドメンバフランジ部２２との接合面積を管理することができない。
【００２４】
クラッシュボックスフランジ部３４とサイドメンバフランジ部２２との接合面積が変化すると、接合部３６の剛性が変化するため、クラッシュボックス１６を介してフロントサイドメンバ１４に取り付けられているフロントバンパリインフォース１２の反共振周波数が変化する。つまり、車両ごとにフロントバンパリインフォース１２の反共振周波数が異なる可能性がある。一般的に、サイドメンバの自由端に配置されたバンパリインフォースは、例えばエンジン振動が入力されると、主に上下方向に振動する。したがって、予めエンジン振動数と略同一の周波数にバンパリインフォースの反共振周波数を設定することでバンパリインフォースの振動を抑制することができるが、前述のように車両により接合面積が変化することで反共振周波数がエンジン振動の周波数と異なる周波数となると、フロントバンパリインフォース１２がエンジン振動に基づく上下振動に伴って振動する可能性がある。つまり、車両によってはフロントバンパリインフォース１２の振動に伴うこもり音が発生する可能性がある。
【００２５】
これに対し、本実施形態では、図１及び図３に示されるように、フロントサイドメンバ１４とクラッシュボックス１６とは、サイドメンバフランジ部２２及びクラッシュボックスフランジ部３４とで接合されているが、このサイドメンバフランジ部２２及びクラッシュボックスフランジ部３４には座金３８がサイドメンバフランジ部２２とクラッシュボックスフランジ部３４との間に配設されている。すなわち、フロントサイドメンバ１４とクラッシュボックス１６とは、座金３８を介して接合されており、それ以外の箇所は当接していない。したがって、サイドメンバフランジ部２２とクラッシュボックスフランジ部３４との接合面積は、座金３８がサイドメンバフランジ部２２と接する接合面積及びクラッシュボックスフランジ部３４と接する接合面積のみとなることから、接合面積が一定かつ明確になると共に、この接合面積を管理することによって接合部３６の剛性の変化を抑制することができる。これにより、車両ごとのフロントバンパリインフォース１２の反共振周波数におけるばらつきひいてはこもり音の発生を抑制することができる。
【００２６】
（第２実施形態）
次に、図５を用いて、本発明の第２実施形態に係る衝撃吸収部材取付構造について説明する。なお、前述した第１実施形態等と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
【００２７】
図５（Ｂ）に示されるように、この第２実施形態に係る衝撃吸収部材取付構造は、基本的な構成は第１実施形態と同様とされ、座金４４が車両正面視で楕円状に形成されている点に特徴がある。
【００２８】
すなわち、楕円状に形成された座金４４が接合部３６のクラッシュボックスフランジ部３４及びサイドメンバフランジ部２２の間に配設される。このとき、楕円の長径を車両上下方向に沿わせかつ楕円の短径を車両幅方向に沿うように配設させてボルト２４が締結されている。
【００２９】
（第２実施形態の作用・効果）
次に、第２実施形態の作用並びに効果を説明する。
【００３０】
本実施形態においても、フロントサイドメンバ１４とクラッシュボックス１６とは、座金４４を介して接合されていることから、それ以外の箇所は当接していない。したがって、サイドメンバフランジ部２２とクラッシュボックスフランジ部３４との接合面積は、座金３８がサイドメンバフランジ部２２と接する接合面積及びクラッシュボックスフランジ部３４と接する接合面積のみとなることから、接合面積が一定かつ明確になると共に、この接合面積を管理することによって接合部３６の剛性の変化を抑制することができる。
【００３１】
ここで、座金４４の車両上下方向と車両幅方向では、接合面積が異なっている。具体的には、車両幅方向の接合面積よりも車両上下方向の接合面積の方が大きくされている。一般に、接合面積が大きくなると、接合部の剛性が上がる。剛性が上がると、反共振周波数が高くなる。すなわち、接合面積を変化させることで反共振周波数を変化させることができる。したがって、車両幅方向よりも車両上下方向の反共振周波数を高くすることができる。これにより、車両幅方向及び車両上下方向で反共振周波数を変化させることができる。これらのことから、車両特性に応じて車両幅方向及び車両上下方向で反共振周波数を変化させてフロントバンパリインフォース１２の振動をコントロールすることができる。
【００３２】
なお、本実施形態では、座金４４は長径を車両上下方向に沿わせかつ楕円の短径を車両幅方向に沿うように配設された構成とされているが、これに限らず、長径を車両幅方向に沿わせかつ楕円の短径を車両上下方向に沿うように配設されてもよい。また、それ以外の向きに配設されてもよい。
【００３３】
さらに、上記の第１実施形態から第２実施形態では、座金３８、４４は平面視で円状や楕円状に形成されているが、これに限らず、その他の形状とされてもよい。
【００３４】
（第３実施形態）
次に、図６を用いて、本発明の第３実施形態に係る衝撃吸収部材取付構造について説明する。なお、前述した第１実施形態等と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
【００３５】
図６に示されるように、この第３実施形態に係る衝撃吸収部材取付構造は、基本的な構成は第１実施形態と同様とされ、クラッシュボックスフランジ部３４に中間部としての取付座４８が形成されている点に特徴がある。
【００３６】
すなわち、クラッシュボックスフランジ部３４のボルト挿通孔３５の近傍には、フロントサイドメンバ１４側へ突出した取付座４８が形成されている。したがって、ボルト締結状態では、クラッシュボックスフランジ部３４は取付座４８のクラッシュボックス座面４６を介してサイドメンバフランジ部２２と当接されていることから、接合部３６におけるクラッシュボックス座面４６が当接する以外の箇所には、取付座４８の高さ分の隙間が形成されている。
【００３７】
（第３実施形態の作用・効果）
次に、第３実施形態の作用並びに効果を説明する。
【００３８】
本実施形態では、フロントサイドメンバ１４とクラッシュボックス１６とは、取付座４８のクラッシュボックス座面４６を介して接合されていることから、サイドメンバフランジ部２２とクラッシュボックスフランジ部３４とは、クラッシュボックス座面４６以外の箇所では当接していない。したがって、サイドメンバフランジ部２２とクラッシュボックスフランジ部３４との接合面積は、クラッシュボックス座面４６のサイドメンバフランジ部２２に対する接合面積となることから、接合面積が一定かつ明確になると共に、この接合面積を管理することによって接合部３６の剛性の変化を抑制することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、クラッシュボックスフランジ部３４に設けられたクラッシュボックス座面４６で接合面積を管理するため、その他の部品が不要となる。これにより、コストを低減することができる。
【００４０】
なお、上記の第１実施形態から第３実施形態は、何れも、車体１０の前端部に設けた構成とされているが、これに限らず、車体１０の後端部等その他の部位に設けられてもよい。
【００４１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４２】
１０   車体
１２   フロントバンパリインフォース（バンパリインフォース）
１４   フロントサイドメンバ（サイドメンバ）
１６   クラッシュボックス（衝撃吸収部材）
３６   接合部
３８   座金（中間部材）
４４   座金（中間部材）
４８   取付座（中間部）
【図１】
2015120450.tif 000003
【図２】
2015120450.tif 000004
【図３】
2015120450.tif 000005
【図４】
2015120450.tif 000006
【図５】
2015120450.tif 000007
【図６】
2015120450.tif 000008