(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向の端部において車両前後方向に延在する左右一対のサイドメンバと、
前記左右一対のサイドメンバの先端部同士を車幅方向に繋ぐバンパリインフォースメントと、
前記サイドメンバの車幅方向外側に結合されたスペーサと、
前記バンパリインフォースメントの車幅方向外側の端部に設けられ、前記端部の車両前後方向内側面から更に車幅方向外側へ延びる延出部と、を備え、
前記延出部は、車両上下方向に延び車両前後方向内側に前記スペーサが結合される縦壁部と、前記縦壁部の車両上側及び車両下側からそれぞれ車両前後方向外側に屈曲して形成されたフランジとを有し、
前記フランジは、前記バンパリインフォースメントの上面及び下面にそれぞれ当接しており、
前記縦壁部の車両上下方向の長さを比較したときに、前記延出部において前記バンパリインフォースメントの前記端部より車幅方向外側に位置する張出し部の方が、前記バンパリインフォースメントに重なる部分よりも長く設定されている車両端部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両端部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の衝突形態のうち、微小ラップ衝突を考慮した車両前部構造が開示されている（特許文献１参照）。微小ラップ衝突とは、サイドメンバよりも車幅方向外側で相手車両等（以下、「バリア」と称する。）と衝突する形態である。
【０００３】
この構造では、フロントサイドメンバの前端にバンパリインフォースメントが設けられ、該バンパリインフォースメントのうちフロントサイドメンバの前端よりも車幅方向外側へ張り出した張出し部と、フロントサイドメンバとの間にスペーサが設けられている。スペーサの前端には、プレート部材（以下、「延出部」と称する。）が設けられている。延出部は、縦壁部においてバンパリインフォースメントの裏面に当接すると共に、フランジにおいてバンパリインフォースメントの上面の一部及び下面の一部を覆っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１６７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来例において、バンパリインフォースメントの端部の位置を、例えばフロントサイドメンバの前端に設定し、バンパリインフォースメントの張出しを少なくすることが考えられる。この場合、延出部の一部が、バンパリインフォースメントの端部よりも車幅方向外側へ延出した張出し部となって残存する。この張出し部の剛性を更に向上させるための手段として、縦壁部の車両上下方向の長さを大きくして、上下のフランジの間隔を広げ、断面係数を増加させることが考えられる。
【０００６】
しかしながら、張出し部同士の間隔を、延出部の全体にわたって大きくすると、フランジが、バンパリインフォースメントの上面の一部及び下面の一部から離れることとなる。そうすると、衝突時におけるバンパリインフォースメントの変形をフランジにより抑制することが難しくなる。
【０００７】
本発明は、微小ラップ衝突時におけるバンパリインフォースメントの変形抑制と、延出部における張出し部の曲げ剛性向上とを両立させることができる車両端部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】
【０００８】
請求項１に係る車両端部構造は、車両前後方向の端部において車両前後方向に延在する左右一対のサイドメンバと、前記左右一対のサイドメンバの先端部同士を車幅方向に繋ぐバンパリインフォースメントと、前記サイドメンバの車幅方向外側に結合されたスペーサと、前記バンパリインフォースメントの車幅方向外側の端部に設けられ、前記端部の車両前後方向内側面から更に車幅方向外側へ延びる延出部と、を備え、前記延出部は、車両上下方向に延び車両前後方向内側に前記スペーサが結合される縦壁部と、前記縦壁部の車両上側及び車両下側からそれぞれ車両前後方向外側に屈曲して形成されたフランジとを有し、前記フランジは、前記バンパリインフォースメントの上面及び下面にそれぞれ当接しており、前記縦壁部の車両上下方向の長さを比較したときに、前記延出部において前記バンパリインフォースメントの前記端部より車幅方向外側に位置する張出し部の方が、前記バンパリインフォースメントに重なる部分よりも長く設定されている。
【０００９】
この車両端部構造では、延出部のフランジがバンパリインフォースメントの上面及び下面にそれぞれ当接している。したがって、微小ラップ衝突時に、バリアからバンパリインフォースメントに衝突荷重が入力された際に、フランジがバンパリインフォースメントの変形抵抗となる。これにより、バンパリインフォースメントが車両前後方向に圧縮されて車両上下方向に広がるような変形、所謂断面崩れが抑制される。
【００１０】
延出部におけるバンパリインフォースメントの端部の車幅方向外側、具体的には縦壁部のうちバンパリインフォースメントに当接していない張出し部の車両前後方向内側には、スペーサが結合されている。この張出し部では、縦壁部の車両上下方向の長さが、バンパリインフォースメントに重なる部分における縦壁部の車両上下方向の長さよりも長く設定され、断面係数が高められている。これにより、張出し部の曲げ剛性が向上している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る車両端部構造によれば、微小ラップ衝突時におけるバンパリインフォースメントの変形抑制と、延出部における張出し部の曲げ剛性向上とを両立させることができる、という優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る車両端部構造を示す斜視図である。
【図２】バンパリインフォースメントの端部及び延出部を示す、図１における２−２矢視拡大断面図である。
【図３】サイドメンバ、バンパリインフォースメントの端部及び延出部を示す、図１における３−３矢視拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。図面において、矢印ＦＲは車両前方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示し、矢印ＯＵＴは車幅方向外側を示している。
【００１４】
図１において、本実施形態に係る車両端部構造Ｓは、例えば車両前部構造に係り、左右一対のサイドメンバ１０と、バンパリインフォースメント１２と、スペーサ１４と、延出部１６とを備えている。
【００１５】
サイドメンバ１０は、車両前後方向の端部において車両前後方向に延在している。具体的には、サイドメンバ１０は、車両骨格の一部を構成するフロントサイドメンバであり、車両前部におけるパワーユニット室等の空間１８の車幅方向両側に、それぞれ車両前後方向を長手方向として設けられている。また、サイドメンバ１０の断面形状は、例えば矩形の閉断面構造とされている。なお、サイドメンバ１０の構成はこれに限らず、種々の構造を採用可能である。
【００１６】
バンパリインフォースメント１２は、左右一対のサイドメンバ１０の先端部同士を車幅方向に繋いでいる。このバンパリインフォースメント１２は、略車幅方向を長手方向として配置された高強度及び高剛性部材であり、一例として、車両上下方向において２つの矩形の閉断面を有する構造とされている。また、バンパリインフォースメント１２は、延出部１６と共に、サイドメンバ１０の先端にボルト締結されている。バンパリインフォースメント１２の前面には、ボルト締結のための作業孔１２Ａが、車両上下方向に２箇所形成されている。バンパリインフォースメント１２の車幅方向の端部１２Ｂは、サイドメンバ１０の先端と車両前後方向に重なる位置で終端している。つまり、バンパリインフォースメント１２は、サイドメンバ１０より車幅方向外側へは延びていない。なお、バンパリインフォースメント１２の構成はこれに限らず種々の構造を採用可能である。
【００１７】
延出部１６は、バンパリインフォースメント１２の車幅方向外側の端部１２Ｂに設けられ、該端部１２Ｂの車両前後方向内側面から更に車幅方向外側へ延びている。端部１２Ｂの車両前後方向内側面とは、例えば後面１２Ｃである（図２）。延出部１６は、例えば金属製のプレート部材であり、縦壁部２０と、フランジ２２とを有している。縦壁部２０は、車両上下方向に延び、車両前後方向内側（後面側）にスペーサ１４が結合されている。フランジ２２は、縦壁部２０の車両上側及び車両下側からそれぞれ車両前後方向外側に屈曲して形成されている。
【００１８】
図２に示されるように、フランジ２２は、バンパリインフォースメント１２の上面１２Ｕ及び下面１２Ｌにそれぞれ当接している。また、図１に示されるように、延出部１６は、バンパリインフォースメント１２の後面１２Ｃに重なる部分２４と、バンパリインフォースメント１２の端部１２Ｂよりも車幅方向外側に位置する張出し部２６とを有している。
【００１９】
縦壁部２０の車両上下方向の長さを比較したときに、張出し部２６における縦壁部２０の車両上下方向の長さＨ２は、バンパリインフォースメント１２に重なる部分２４における縦壁部２０の車両上下方向の長さＨ１よりも長く設定されている。車両上下方向の長さＨ１，Ｈ２とは、上下のフランジ２２の内のり寸法である。バンパリインフォースメント１２は、上下のフランジ２２により挟まれるように配置されているので、長さＨ１は、バンパリインフォースメント１２の車両上下方向寸法（高さ寸法）にも対応する。バンパリインフォースメント１２に重なる部分２４と張出し部２６との境界部２８は、車幅方向に対して傾斜している。これにより、バンパリインフォースメント１２に重なる部分２４から張出し部２６にかけての車両上下方向の長さは、漸増している。なお、境界部２８は、バンパリインフォースメント１２の車幅方向外側の端部１２Ｂの更に車幅方向外側の近傍に位置している。
【００２０】
張出し部２６における縦壁部２０の車両前後方向外側面（前面）には、ブロック状の突出部３４が配設されている。突出部３４は、平面視でハット形の本体部３６と、この本体部３６の内側に配設された複数枚の補強部材３８と、によって構成され、バンパリインフォースメント１２の車幅方向外側の端部１２Ｂから更に車幅方向外側へ離間した位置に配置されている。
【００２１】
本体部３６は、車幅方向に対向して配置された内壁部３６Ａ及び外壁部３６Ｂと、内壁部３６Ａの前端部と外壁部３６Ｂの前端部とを車幅方向に繋ぐ前壁部３６Ｃと、によって構成されている。内壁部３６Ａ及び外壁部３６Ｂは、略車両前後方向に沿って延在している。
【００２２】
また、内壁部３６Ａの後端部は、車幅方向内側へ屈曲した内側フランジ３６Ａ１とされている。内側フランジ３６Ａ１は、例えばアーク溶接によって縦壁部２０の前面に接合（固定）されている。一方、外壁部３６Ｂの後端部は、車幅方向外側へ屈曲した外側フランジ３６Ｂ１とされている。外側フランジ３６Ｂ１は、例えばアーク溶接によって縦壁部２０の前面に接合（固定）されている。前壁部３６Ｃは、車幅方向及び車両上下方向に沿って延在している。また、前壁部３６Ｃの前面は、平坦面とされている。
【００２３】
突出部３４の内部には、複数枚の補強部材３８が車両上下方向に複数段に配設されている。各補強部材３８は平面視で略台形状の板材として構成されており、その外周部が内壁部３６Ａ、外壁部３６Ｂ及び前壁部３６Ｃの内側面にアーク溶接等によってそれぞれ接合されている。これにより、内壁部３６Ａ、外壁部３６Ｂ及び前壁部３６Ｃは、補強部材３８によって相互に連結されている。
【００２４】
スペーサ１４は、サイドメンバ１０の車幅方向外側に結合され、例えば角筒状に構成されている。このスペーサ１４により、延出部１６の張出し部２６とサイドメンバ１０の車幅方向外側の側壁部とが、車両前後方向に連結されている。
【００２５】
スペーサ１４は、構造的には、車幅方向に対向して配置された内側壁部５２及び外側壁部５４と、内側壁部５２と外側壁部５４とを車幅方向に連結する複数枚の仕切り板５６と、仕切り板５６の車両後方側の端部に配置されると共に内側壁部５２の後端部と外側壁部５４の後端部とを車幅方向に連結する後端壁５８と、によって構成されている。図１では、最も車両上側の仕切り板５６のみが示されており、その車両下方にも仕切り板が配置されている。内側壁部５２の後部側と後端壁５８とは、一つの部材によって構成されている。
【００２６】
内側壁部５２は、サイドメンバ１０の車幅方向外側の側面に対して前部が後部よりも車幅方向外側に位置するように前部が車幅方向外側へ傾斜している。外側壁部５４は、内側壁部５２に対して車幅方向外側に配置されかつサイドメンバ１０の車幅方向外側の側面に対して前部が後部よりも車幅方向外側に位置するように全体に車幅方向外側へ傾斜している。
【００２７】
より具体的に説明すると、仕切り板５６は、平面視で略車両前後方向に細長い５角形状に形成されている。内側壁部５２は、仕切り板５６の車幅方向内側の二辺に沿うように配置されている。また、外側壁部５４は、当該二辺と車幅方向に対向する傾斜辺に沿うように配置されている。
【００２８】
外側壁部５４の前端部は車幅方向外側へ屈曲されて外側フランジ５４Ａとされており、この外側フランジ５４Ａが延出部１６における張出し部２６の後面にアーク溶接により接合（固定）されている。外側壁部５４は、複数枚の仕切り板５６の車幅方向外側の側面にアーク溶接により接合（固定）されている。
【００２９】
次に、上述した突出部３４の構成壁とスペーサ１４の構成壁との関係について説明する。延出部１６の張出し部２６を挟んでスペーサ１４の内側壁部５２の車両前方側に、突出部３４における内壁部３６Ａの内側フランジ３６Ａ１が配置されている。また、延出部１６の張出し部２６を挟んで外側壁部５４の車両前方側に、突出部３４における外壁部３６Ｂの外側フランジ３６Ｂ１が配置されている。つまり、スペーサ１４の内側壁部５２の略延長方向上に突出部３４の内壁部３６Ａが配置され、スペーサ１４の外側壁部５４の略延長方向上に突出部３４の外壁部３６Ｂが配置されている。
【００３０】
また、突出部３４内の補強部材３８とスペーサ１４内の仕切り板５６とは、車両上下方向の同じ高さに配置されている。すなわち、補強部材３８と仕切り板５６とは、同一平面上に配置されている。
【００３１】
上述したスペーサ１４の車幅方向外側には、平面視で略二等辺三角形状のスペーサ延長部７０が配設されている。スペーサ延長部７０は、延長壁７２と、複数枚の支持壁７４と、補強壁７６と、によって構成されている。延長壁７２は、スペーサ１４の後端壁５８を車幅方向外側へ延長した部分であり、同一部材によって構成されている。
【００３２】
スペーサ１４の外側壁部５４（傾斜壁）の車幅方向外側には、複数枚の支持壁７４が直交して配置されている。また、複数枚の支持壁７４は、サイドメンバ１０の上面に対して平行に配置されている。各支持壁７４の車幅方向内側の斜辺部は、スペーサ１４の外側壁部５４の車幅方向外側の側面にアーク溶接により接合されている。また、各支持壁７４の底辺部は、延長壁７２の車両前後方向外側（車両前方側）の面に接合されている。これにより、支持壁７４によって延長壁７２とスペーサ１４の外側壁部５４とが車両前後方向に連結されている。同時に、延長壁７２は、支持壁７４によって傾斜壁である外側壁部５４に支持されている。
【００３３】
本実施の形態では、前述した突出部３４の補強部材３８、スペーサ１４の仕切り板５６及びスペーサ延長部７０の支持壁７４は同じ枚数（３枚）に設定されており、かつ補強部材３８、仕切り板５６及び支持壁７４は車両上下方向の同じ高さに配置されている。つまり、補強部材３８、仕切り板５６及び支持壁７４は同一平面上に配置されている。但し、これは一例であるので、支持壁７４が一枚であってもよいし、二枚又は四枚以上であってもよい。
【００３４】
また、支持壁７４は、車両前方側へ向かうにつれて車幅方向に沿った長さが短くなるように、この実施の形態では平面視で二等辺三角形状に形成されているが、これに限らず、直角三角形状に形成してもよいし、他の形状に形成してもよい。
【００３５】
補強壁７６は、複数枚の支持壁７４の車幅方向外側の斜辺部であって延長壁７２側に配置されている。補強壁７６は、複数枚の支持壁７４の車幅方向外側の斜辺部にアーク溶接されて、複数枚の支持壁７４を車両上下方向に連結している。
【００３６】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１，図２において、本実施形態に係る車両端部構造Ｓでは、延出部１６のフランジ２２がバンパリインフォースメント１２の上面１２Ｕ及び下面１２Ｌにそれぞれ当接している。したがって、微小ラップ衝突時に、バリア（図示せず）からバンパリインフォースメント１２に衝突荷重Ｆが入力された際に、フランジ２２がバンパリインフォースメント１２の変形抵抗となる。これにより、バンパリインフォースメント１２が車両前後方向に圧縮されて車両上下方向に広がるような変形、所謂断面崩れが抑制される。なお、図２の二点鎖線は、変形後のバンパリインフォースメント１２の形状を模式的に示している。
【００３７】
図１，図３に示されるように、延出部１６におけるバンパリインフォースメント１２の車幅方向外側、具体的には縦壁部２０のうちバンパリインフォースメント１２に当接していない張出し部２６の車両前後方向内側には、スペーサ１４が結合されている。微小ラップ衝突の衝突初期においては、バリア（図示せず）が突出部３４の前壁部３６Ｃにいち早く当接する。これにより、衝突初期の時点から、衝突荷重Ｆが突出部３４にも入力され、スペーサ１４を通じてサイドメンバ１０に伝達される。
【００３８】
図１に示されるように、延出部１６の縦壁部２０の車両上下方向の長さを比較したときに、張出し部２６における車両上下方向の長さＨ２は、バンパリインフォースメント１２に重なる部分２４の車両上下方向の長さＨ１よりも長く設定されている。これにより、フランジ２２の車両上下方向の間隔が広がり、張出し部２６の耐力（断面係数）が、バンパリインフォースメント１２に重なる部分２４よりも向上している。この結果、張出し部２６の曲げ剛性が向上している。
【００３９】
このように、本実施形態に係る車両端部構造Ｓによれば、微小ラップ衝突時におけるバンパリインフォースメント１２の変形抑制と、延出部１６における張出し部２６の曲げ剛性向上とを両立させることができる。
【００４０】
この結果、微小ラップ衝突時における衝突初期の反力が高くなり、サイドメンバ１０への衝突荷重Ｆの入力が大きくなって、衝撃吸収性能が向上する。それに伴いスペーサ１４への衝突荷重の入力は小さくなるので、スペーサ１４を介してサイドメンバ１０に入力されるモーメントが抑制される。したがって、該モーメントによるサイドメンバ１０の折れ変形の開始が遅れるので、微小ラップ衝突に対する衝突性能が向上する。
【００４１】
［他の実施形態］
【００４２】
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明の実施形態は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。例えば、車両端部構造Ｓは、車両前部に限られず、車両後部にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０    サイドメンバ
１２    バンパリインフォースメント
１２Ｂ  車幅方向外側の端部
１２Ｌ  下面
１２Ｕ  上面
１４    スペーサ
１６    延出部
２０    縦壁部
２２    フランジ
２４    バンパリインフォースメントに重なる部分
２６    張出し部
Ｓ      車両端部構造
【図１】
0006413992.tif 000002
【図２】
0006413992.tif 000003
【図３】
0006413992.tif 000004