(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部に設けられた左右一対のフロントサイドフレームと、
前記両フロントサイドフレームの前端部より車体前方側に延設されたバンパステイと、
中央部が前記両バンパステイの前端部を連結するように設けられるとともに、端部が前記中央部に比較して車体後方側へと車幅方向に対して所定の角度を有して延出するバンパビームと
を有する車体前部構造であって、
前記バンパビームの端部と前記バンパステイの後端部とを連結し、前記バンパビームに構造強度を付加する補強部材を有し、
前記補強部材は、
前記バンパステイの後端部に略鉛直方向に延びる軸線に対して回動可能に支持された第１結合部材と、
前記バンパビームの端部に略鉛直方向に延びる軸線に対して回動可能に支持された第２結合部材と、
前記第１結合部材と前記第２部材とを連結する連結部材と
を備え、
当該車体前部構造を平面視した場合において、前記第１結合部材および前記第２結合部材の軸芯間距離と、前記バンパステイの中心線を延長した線と前記バンパビームとの中心線とが交差する点と前記第２結合部材の軸心との距離とが等しくなるように構成され、
前記補強部材は、斜材として機能し、前記バンパビームの端部の剛性を向上させる一方、前記車体の前方から車体前後方向に沿って衝突荷重が前記パンパビームに加わる際に、前記バンパビームが車体後方に移動することを妨げないことを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
前記連結部材は、直線状のパイプ部材又は棒状部材であることを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車体前部構造に関し、より詳細には車体前部に設けられたバンパビームの支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車体前部構造において、車同士のオフセット衝突に対応すべく、アッパメンバの前端より車体前方側かつ下方側へと延び、車幅方向における中央側に屈曲された後にフロントサイドフレームの先端部に側方側より結合する傾斜部材を設けた構造がある（例えば、特許文献１）。このような構造においては、傾斜部材がオフセット衝突時の衝突荷重を受け、当該荷重をフロントサイドフレームおよびアッパメンバに荷重を分散させて、両部材の車体進入量を低減する。
【０００３】
しかしながら、車体前部構造においてロングホイルベースおよびショートオーバーハングを適用する場合には、傾斜部材を配置する空間が確保できない場合がある。そのため、フロントサイドフレームの前端にバンパステイを介して支持されるバンパビームを車体の側部側まで延出させてオフセット衝突時の荷重をバンパビームで受けようとするという考え方がある。バンパビームの両端を遊端とすると、オフセット衝突に対して十分な強度を備えることは難しい。バンパビームの車幅方向に延出した両端部の構造強度を高めるため、バンパビームの端部とバンパステイの後部側とを結合する補強構造を設けたものがある（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００３−４０１４２号公報
【特許文献２】特開２００３−４８４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２に係る発明のように、変形不能または変位不能な剛性が高い補強構造によりバンパビームの端部とバンパステイの後端部とを固定すると、バンパビームとバンパステイとは補強構造により相対位置が規制されるようになる。そのため、バンパステイが前方衝突時における衝撃を吸収する衝撃吸収構造を有していても、補強構造によりバンパステイの衝撃吸収構造に荷重が加わらず、衝撃の吸収が阻害されるという問題がある。
【０００５】
本願発明は以上の問題を鑑みてなされたものであって、バンパステイの衝撃吸収能を阻害することなく、車幅方向に延在するバンパビームの両端部に構造強度を付与し得る車体前部構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１の発明は、車体前部に設けられた左右一対のフロントサイドフレーム（３）と、前記両フロントサイドフレームの前端部より車体前方側に延設されたバンパステイ（８）と、前記両バンパステイの前端部を連結するように設けられるとともに前記両バンパステイの前端より車幅方向外方へと突出するバンパビーム（９）とを有する車体前部構造（１）であって、前記バンパビームの端部と前記バンパステイの後端部または前記フロントサイドフレームの前端部とを連結する補強部材（２０）を有し、前記補強部材は、前記バンパステイの後端部（８ａ）または前記フロントサイドフレームの前端部に略鉛直方向に延びる軸線（Ａ）に対して回動可能に支持された第１結合部材（２１）と、前記バンパビームの端部（９ａ）に略鉛直方向に延びる軸線（Ｂ）に対して回動可能に支持された第２結合部材（２２）と、前記第１結合部材と前記第２部材とを連結する連結部材（２３）とを備えることを特徴とする。
【０００７】
これによれば、補強部材は斜材として機能し、バンパビームの端部が後方へと屈曲することを防止する。補強部材は、バンパビームの端部近傍に車体前方側または斜め前方側からの荷重を長手方向の圧縮力として受けるため、バンパビームに構造強度を付与することができる。また、補強部材はバンパおよびバンパステイまたはフロントサイドフレームと回動可能に結合されているため、車体前方側よりバンパの車幅方向における中央部に荷重が加わった際に補強部材の結合部位は回動し、バンパステイに荷重が加わることを阻害しない。
【０００８】
第２の発明は第１の発明において、当該車体前部構造を平面視した場合において、前記第１結合部材および前記第２結合部材の軸芯間距離と、前記バンパステイの中心線を延長した線と前記バンパビームとの中心線とが交差する点（Ｃ）と前記第２結合部材の軸心との距離とが等しくなるように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
これによれば、バンパステイが車体前後方向に変形（収縮）する場合に、補強部材がバンパステイの変形を阻害しないようになる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、車体前部構造においてバンパビームの車幅方向に突出する端部の構造強度を向上させることができる。当該車体前部構造は、車体の正面衝突時における荷重がバンパステイに加わることを阻害しない。そのため、車体の正面衝突時の衝撃吸収性能を維持しつつ、オフセット衝突に抗するべく車体前部の側方部の構造強度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の車体前部構造を自動車に適用した一実施形態を詳細に説明する。図１は、実施形態に係る車体前部構造を示す斜視図である。図２は、実施形態に係る車体前部構造を示す平面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視線における断面図である。図４は、図２のＩＶ−ＩＶ矢視線における断面図である。なお、説明の便宜上、本発明が適用される自動車の進行方向を前方、進行方向と逆の方向を後方、前方を向いた際の右側を右、左側を左、鉛直上方を上方、鉛直下方を下方とする。
【００１２】
図１に示すように、自動車の車体前部構造１は、エンジンルーム１００と車室とを隔離するダッシュパネル２と、ダッシュパネル２およびフロントフロアフレーム（図示しない）と後端部において結合され、車体前方側へと延設された左右一対のフロントサイドフレーム３と、ダッシュパネル２の左右側に設けられ、略鉛直方向に延設された左右一対のフロントピラー４と、後端がフロントピラー４に結合され、車体前方側へと延設された左右一対のアッパメンバ５と、フロントサイドフレーム３およびアッパメンバ５の間に設けられた左右一対のダンパハウジング６と、フロントサイドフレーム３およびアッパメンバ５の前端部に設けられたフロントバルクヘッド７と、フロントサイドフレーム３の前端部にバンパステイ８を介して設けられたバンパビーム９とを主要構成要素として有している。
【００１３】
フロントバルクヘッド７は、フロントサイドフレーム３の前端部の上面側より上方へと突出し、アッパメンバ５の前端部と接合する左右一対のバルクヘッドサイドステイアッパ１０と、フロントサイドフレーム３の前端部の下面側より下方へと突出するバルクヘッドサイドステイロア１１と、両バルクヘッドサイドステイアッパ１０の上端部同士を連結するバルクヘッドアッパセンタフレーム１２と、両バルクヘッドサイドステイロア１１の下端部同士を連結するバルクヘッドロアセンタフレーム１３とにより構成されている。
【００１４】
バンパステイ８は、フロントサイドフレーム３の前端部より前方側へと突出し、その前端部において車幅方向に延在するバンパビーム９の後面側と結合されている。バンパステイ８は断面が四角形の筒状の形態をなし、図２に示すように、バンパステイ８の長手方向（車両前後方向）における中間部には、周方向にわたって延在する凹部８３が複数個設けられている。凹部８３は、衝撃吸収部材として機能するように、車体の正面衝突時の荷重を受けて圧壊するように形成されている。バンパステイ８は、鋼板等をプレス成形することによって形成される。なお、バンパステイ８は押出成形等によりを形成してもよく、この場合には凹部を設けず座屈して衝撃を吸収する構造としてもよい。
【００１５】
また、バンパステイ８の凹部８３より後方側の部分である後端部８ａの上面８ｂおよび下面８ｃの相対する位置には、鉛直方向の延びる軸線Ａにそれぞれの中心を一致させた孔８１・８２が形成されている（図３参照）。軸線Ａは、バンパステイ８の車幅方向における中央部に配置されている。
【００１６】
バンパビーム９は、左右一対のバンパステイ８の前端間を連結するように車幅方向に延設され、その両端部９ａはバンパステイ８よりも車幅方向において側方へと延出している。換言すると、バンパビーム９の両端部９ａは遊端（自由端）となっている。バンパビーム９の端部９ａは、バンパビーム９の長手方向における中央部に比較して、車体後方側へと車幅方向に対して所定の角度を有して延出している。バンパビーム９は、中空の筒状の形態をなし、鋼板等をプレス成形することによって形成されている。なお、バンパビーム９は、押出成形、ロール成形等により形成してもよい。
【００１７】
バンパビーム９の両端部９ａの上面９ｂおよび下面９ｃの相対する位置には、鉛直方向の延びる軸線Ｂにそれぞれの中心を一致させた孔９１・９２がそれぞれ形成されている（図４参照）。図２に示すように、平面視において、バンパステイ８の中心線８ｄと、バンパビーム９の中心線９ｄとが交差する点を点Ｃとすると、軸線Ｂは、軸線Ａからの距離と、点Ｃからの距離とが等しくなる位置に配置されている。
【００１８】
バンパステイ８とバンパビーム９との結合は、例えばバンパステイ８の前端部にフランジ面を形成し、当該フランジ面をバンパビーム９の後面に当接させ、スポット溶接またはミグ溶接等を行うことにより行われる。
【００１９】
バンパビーム９の端部９ａとバンパステイ８の後端部８ａとは、補強部材２０によって連結されている。補強部材２０は、バンパステイ８の後端部８ａと結合する第１結合部材２１と、バンパビーム９の端部９ａと結合する第２結合部材２２と、第１結合部材２１と第２結合部材２２とを連結する連結部材２３とを有している。連結部材２３は、直線状のパイプ部材に形成されている。なお、連結部材２３は、棒状部材や中空の棒状部材であってもよい。また、連結部材２３の断面形状は様々な形状を適用することができ、例えば三角形、矩形または六角形等であってよい。
【００２０】
図３に示すように、第１結合部材２１は、略Ｕ字形（略コ字型）のブラケット２４と、ブラケット２４のＵ字形状の両先端部間を連結するシャフト２５とから構成されている。ブラケット２４は、鉛直方向に延在する基部２６と、基部２６の上端部より略水平方向に延びバンパステイ８の後端部８ａの上面８ｂに接する上部片２７と、基部２６の下端部より略水平方向に延びバンパステイ８の後端部８ａの下面８ｃに接する下部片２８とから構成されている。上部片２７の先端部にはバンパステイ８の上面８ｂに形成された孔８１と一致する位置に孔２９が形成され、下部片２８の先端部には、バンパステイ８の下面８ｃに形成された孔８２と一致する位置に孔３０が形成されている。
【００２１】
シャフト２５は、ボルト３１の軸部３１ａを用いて構成されている。ボルト３１は、ブラケット２４の孔２９・３０およびバンパステイ８の孔８１・８２を連通し、軸線Ａに沿って延在する。ボルト３１は、ボルト３１の軸部３１ａの一端側に設けられた頭部３１ｂと、他端側に螺合するナット３３とにより抜け止めがなされている。ボルト３１の頭部３１ｂと上部片２７の間およびナット３３と下部片２８にはワッシャ３２が設けられている。このようにして、第１結合部材２１は軸線Ａを中心として回動可能にバンパステイ８の後端部８ａに結合されている。
【００２２】
第１結合部材２１は、上部片２７および下部片２８が延びる方向と異なる側の基部２６の面において、連結部材２３の一端と結合されている。
【００２３】
図４に示すように、第２結合部材２２は第１結合部材と同様の構造を有する。第２結合部材２２は、第１結合部材と同様にブラケット４４と、シャフト４５とから構成される。ブラケット４４は、基部４６と、上部片４７と、下部片４８とから構成されている。上部片４７の先端部にはバンパビーム９の上面９ｂに形成された孔９１と一致する位置に孔４９が形成され、下部片２８の先端部には、バンパステイ８の下面８ｃに形成された孔８２と一致する位置に孔５０が形成されている。
【００２４】
シャフト４５は、ボルト５１の軸部５１ａを用いて構成されている。ボルト５１は、ブラケット４４の孔４９・５０およびバンパビーム９の孔９１・９２を連通し、軸線Ｂに沿って延在する。ボルト５１は、ボルト５１の軸部５１ａの一端側に設けられた頭部５１ｂと、他端側に螺合するナット５３とにより抜け止めがなされている。ボルト５１の頭部５１ｂと上部片４７の間およびナット５３と下部片４８にはワッシャ５２が設けられている。このようにして、第２結合部材２２は軸線Ｂを中心として回動可能にバンパビーム９に結合されている。
【００２５】
第２結合部材２２は、上部片４７および下部片４８が延びる方向と異なる側の基部４６の面において、連結部材２３の第１連結部材と連結する側と異なる端部と結合されている。
【００２６】
次に本実施形態の作用効果について説明する。図２に示すように、補強部材２０を設けたことにより、バンパビーム９、バンパステイ８および補強部材２０による閉構造が形成される。これにより、バンパビーム９の端部９ａの剛性が向上される。例えば物体（他の車両）との衝突によりバンパビーム９の端部９ａに車体の前方側より荷重が加えられた場合（図２中の矢印Ｌ１の方向から荷重が加わった場合）には、荷重によりバンパビーム９の端部９ａにはバンパステイ８との結合付近を中心とする回転モーメントが加わる。そのため、荷重は補強部材２０に圧縮力として作用する。補強部材２０が抗することができる圧縮荷重は、バンパビーム９が抗することができる曲げ荷重より大きく、バンパビーム９が荷重により車体後方へと折り曲がることを防止することができる。補強部材２０は斜材（筋交い）として機能しバンパビーム９に構造強度を付加する。
【００２７】
また、車体の斜め前方側（図２中の矢印Ｌ２の方向）より荷重が加わった場合には、補強部材２０が延在する方向と荷重の加わる方向とのなす角度が小さくなるため、荷重は大部分が補強部材２０に圧縮力として加わる。そのため、車体前部構造の構造強度は向上される。
【００２８】
一方、図５に示すように、車体が他の車体等と正面衝突し、バンパステイ８の前方側よりバンパビーム９に荷重が加わる場合（図５中の矢印Ｌ３の方向より荷重が加わる場合）には、補強部材２０は荷重に対して抵抗力を生じさせない。また、補強部材２０は第１結合部材２１および第２結合部材２２によりバンパステイ８およびバンパビーム９に回動可能に軸支されているため、補強部材２０とバンパビーム９およびバンパステイ８との相対位置関係が変位することを妨げない。換言すると、補強部材２０はバンパビーム９が後方側へと移動することを妨げない。そのため、図５に示すように、バンパビーム９は通常時の位置（２点鎖線）から荷重を受けて車体後方へと押し込まれた位置（実戦）へと移動し、バンパステイ８は凹部８３において圧壊される。このとき、補強部材２０は軸線Ａを中心に回転しバンパビーム９の移動を規制しない。これにより、バンパステイ８の衝撃吸収能は低下することなく維持される。
【００２９】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、一部変形実施形態として第１結合部材を図６に示すような形状としてもよい。図６に示すように、バンパステイ８の側面部にバンパステイ８の長手方向に延在する開口８４を設け、第１結合部材からブラケット２４を省略し、連結部材２３の端部を開口８４に通過させてシャフト６５の中間部と結合するようにしてもよい。シャフト６５は、両端にワッシャ７２を介してナット７３を螺合させ、バンパステイ８に対して軸線Ａ回りに回転可能に固定する。第２結合部材も一部変形実施形態と同様な形状を適用することができる。また、本実施形態ではバンパステイ８に衝撃吸収能を付与するべく凹部８３を設けたが、他の衝撃吸収構造や衝撃吸収材料を用いてバンパステイを構成してもよい。また、第１結合部材２１がフロントサイドフレーム３の前端部に結合するようにしてもよい。その他制御装置の構成は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施形態に係る車体前部構造を示す斜視図である。
【図２】実施形態に係る車体前部構造を示す平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視線における断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ矢視線における断面図である。
【図５】実施形態に係る車体前部構造の変形後を示す平面図である。
【図６】一部変形実施形態に係る車体前部構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
３      フロントサイドフレーム
８      バンパステイ
９      バンパビーム
２０    補強部材
２１    第１結合部材
２２    第２結合部材
２３    連結部材
２４・４４    ブラケット
２５・４５    シャフト
８３    凹部
Ａ・Ｂ      軸線
Ｃ      交差点
Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３    荷重方向
【図１】
0005135030.tif 000002
【図２】
0005135030.tif 000003
【図３】
0005135030.tif 000004
【図４】
0005135030.tif 000005
【図５】
0005135030.tif 000006
【図６】
0005135030.tif 000007