(57)【要約】      （修正有）【課題】前面衝突時のエネルギー吸収効果を向上可能なバンパリンフォースを提供する。【解決手段】バンパリンフォース１４を中空構造とし、内部に車両前方側に凸となるセンター凸部分３８及びサイド凸部分４０を備えた第１の衝突エネルギー吸収壁部材、及び車両前方側に凸となる第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６を配置する。前面衝突時に、バンパリンフォース本体３２及び第１の衝突エネルギー吸収壁部材３４のセンター凸部分３８及びサイド凸部分４０、更に第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６の凸部分が変形して衝撃エネルギーを吸収する。このため、第１の衝突エネルギー吸収壁部材３４及び第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６が無く、バンパリンフォース本体３２のみで衝撃エネルギーを吸収する場合に比較して、エネルギー吸収量を増加することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に延設された一対のフロントサイドメンバの前端同士を掛け渡すように取り付けられ、車両幅方向に延在するように配置された内部に空間を有するバンパリンフォース本体と、
前記バンパリンフォース本体の前記空間に配置され、屈曲することで車両前方または車両後方に向けて凸となる凸部分が少なくとも一つ設けられて衝突時に前記凸部分が変形して衝撃エネルギーを吸収する衝撃エネルギー吸収壁部材と、
を備えたバンパリンフォース。
【請求項２】
前記バンパリンフォース本体の前記空間に、前記凸部分が車両幅方向に沿って複数設けられている、請求項１に記載のバンパリンフォース。
【請求項３】
前記バンパリンフォース本体と前記衝撃エネルギー吸収壁部材の前記凸部分とで囲まれる空間にエアクリーナが配置されている、請求項１または請求項２に記載のバンパリンフォース。
【請求項４】
前記衝突エネルギー吸収壁部材は、１枚の板材を屈曲させることで前記凸部分を形成している、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のバンパリンフォース。
【請求項５】
１枚の板材を屈曲させることで複数の前記凸部分を形成している、請求項４に記載のバンパリンフォース。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のバンパリンフォースと、
前記バンパリンフォースの車両後方側に配置され、車輪を駆動する駆動装置と、
前記駆動装置の車両後方側に配置され、前記駆動装置の冷却を行う冷却装置と、
を有する車両前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に用いるバンパリンフォース、及び車両前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車では、車両前端部にバンパリンフォースとクラッシュボックスをフロントサイドメンバの前端に取り付け、前面衝突時の衝突エネルギーを吸収しつつ、荷重をフロントサイドメンバに伝達している（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１００２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年では、前面衝突時のエネルギー吸収効果の更なる向上が求められている。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮し、前面衝突時のエネルギー吸収効果を向上可能なバンパリンフォース、及び車両前部構造を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載のバンパリンフォースは、車両前後方向に延設された一対のフロントサイドメンバの前端同士を掛け渡すように取り付けられ、車両幅方向に延在するように配置された内部に空間を有するバンパリンフォース本体と、前記バンパリンフォース本体の前記空間に配置され、屈曲することで車両前方または車両後方に向けて凸となる凸部分が少なくとも一つ設けられて衝突時に前記凸部分が変形して衝撃エネルギーを吸収する衝撃エネルギー吸収壁部材と、を備えている。
【０００７】
請求項１に記載のバンパリンフォースでは、前面衝突時に、バンパリンフォース本体及び衝撃エネルギー吸収壁部材の凸部が変形して衝撃エネルギーを吸収するので、バンパリンフォース本体のみで衝撃エネルギーを吸収する場合に比較して、エネルギー吸収量を増加することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のバンパリンフォースにおいて、前記バンパリンフォース本体の前記空間に、前記凸部分が車両幅方向に沿って複数設けられている。
【０００９】
請求項２に記載のバンパリンフォースでは、複数の凸部分によって衝撃エネルギーを吸収するので、エネルギー吸収量を更に増加することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のバンパリンフォースにおいて、前記バンパリンフォース本体と前記衝撃エネルギー吸収壁部材の前記凸部分とで囲まれる空間にエアクリーナが配置されている。
【００１１】
バンパリンフォース本体と衝撃エネルギー吸収壁部材の凸部分とで囲まれる空間は、衝突時に凸部分を潰すための空間であり、通常（非衝突時）は何ら使用されない空間となっている。
請求項３に記載のバンパリンフォースでは、バンパリンフォース本体と衝撃エネルギー吸収壁部材の凸部分とで囲まれる空間にエアクリーナを配置することで、バンパリンフォース本体及び衝撃エネルギー吸収壁部材で形成されるボックス部分をエアクリーナのケースとして用いることができ、バンパリンフォース本体を有効利用することができる。また、エアクリーナをバンパリンフォース内部に配置するので、エンジンルームにエアクリーナを収容したエアクリーナケースを配置する必要がなく、部品点数を削減でき、また、エンジンルームを広く使うことができる。
なお、エアクリーナは、バンパリンフォースや衝撃エネルギー吸収壁部材に比較して剛性が極めて低いため、衝撃エネルギーの吸収性能に影響は及ばない。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のバンパリンフォースにおいて、前記衝突エネルギー吸収壁部材は、１枚の板材を屈曲させることで前記凸部分を形成している。
【００１３】
請求項４に記載の衝突エネルギー吸収壁部材の凸部は、１枚の板材を屈曲させることで形成されているため、最小の部材で、かつプレス加工等の簡単な加工で形成することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のバンパリンフォースにおいて、１枚の板材を屈曲させることで複数の前記凸部分を形成している。
請求項５に記載の衝突エネルギー吸収壁部材は、複数の凸部分が１枚の板材を屈曲させることで形成されているため、複数の凸部分の各々を複数の板材で形成する場合に比較して、加工工程が簡単になる。
【００１５】
請求項６に記載の車両前部構造は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のバンパリンフォースと、前記バンパリンフォースの車両後方側に配置され、車輪を駆動する駆動装置と、前記駆動装置の車両後方側に配置され、前記駆動装置の冷却を行う冷却装置と、を有する。
【００１６】
請求項６に記載の車両前部構造では、バンパリンフォースの車両後方側に車輪を駆動する例えば、エンジン、モータ等の駆動装置が配置され、駆動装置の車両後方側に駆動装置の冷却を行う例えば、ラジエータ等の冷却装置が配置されている。駆動装置とバンパリンフォースとの間に冷却装置が配置されていないので、駆動装置の車両前方側に余裕を設けることができ、バンパリンフォースの車両前後方向の厚みを増やすことができる。
バンパリンフォースの車両前後方向の厚みが増えることで、凸部分の車両前後方向の寸法も増やすことができ、衝撃吸収エネルギーを更に増加することができる。
【００１７】
なお、バンパリンフォースとパワーユニットとの間に冷却ユニットを配置した従来の車両前部構造では、バンパカバーと冷却ユニットとの間に前後方向のスペースが小さく、バンパリンフォースは側面から見て細幅断面となっており、限られたスペースの中でエネルギー吸収量を増加することが難しかった。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載のバンパリンフォースによれば、従来よりもエネルギー吸収量を増加することができる。このため、例えば、フルラップ衝突、オフセット衝突、微小ラップ衝突等の正突に対して、効率良く衝突エネルギーを吸収することができ、かつ反衝突側への荷重を分散させるためフロントサイドメンバへの負荷を低減し、軽量化、及び拘束装置を削減することが可能となる。
【００１９】
請求項２に記載のバンパリンフォースによれば、エネルギー吸収量を更に増加することができる。
【００２０】
請求項３に記載のバンパリンフォースによれば、バンパリンフォース本体と衝撃エネルギー吸収壁部材の凸部分とで囲まれる空間を有効利用することができる。また、エンジンルームを広く使うことができる。
【００２１】
請求項４に記載のバンパリンフォースによれば、最小の部材で、衝突エネルギー吸収壁部材の凸部を簡単な加工で形成することができる。
【００２２】
請求項５に記載のバンパリンフォースによれば、バンパリンフォースの加工工程を簡単にできる。
【００２３】
請求項６に記載のバンパリンフォースによれば、衝撃吸収エネルギーを更に増加することができる。したがって、従来必要としたクラッシュボックスの機能を一体化することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る車両前部構造が適用された車両前部を示す側断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両前部構造が適用された車両前部の内部構成を示す平面図である。
【図３】バンパリンフォースの斜視図である。
【図４】（Ａ）はバンパリンフォースの平面図であり、（Ｂ）はバンパリンフォースを車両後側から見た側面図であり、（Ｃ）はバンパリンフォースを車両左側から見た側面図である。
【図５】衝突時の車両減速度とストロークとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１には、本発明の実施の形態に係る車両前部構造１０が適用された車両１２の車両前方部が側断面図にて示されており、図２には、本発明の実施の形態に係る車両前部構造１０が適用された車両１２の車両前方部が平面図にて示されており、図３には、車両１２のバンパリンフォース１４が斜視図にて示されている。図４（Ａ）には、バンパリンフォース１４が平面図にて示されており、図４（Ｂ）には、バンパリンフォース１４を車両後側から見た側面図が示されており、図４（Ｃ）には、バンパリンフォース１４を車両左側から見た側面図が示されている。なお、図面に適宜示される矢印ＦＲは車両前方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示し、矢印ＲＨは車両右方（車幅方向一側）を示している。
【００２６】
（パワーユニット室の構成）
図１、及び図２に示されるように、車両１２の車両前方部には、パワーユニット室１６（エンジンルーム）が設けられている。パワーユニット室１６内には、前輪１８及び図示しない後輪の少なくとも一方を駆動するための駆動源としてのパワーユニット２０が配設されている。
【００２７】
このパワーユニット２０は、内燃機関であるエンジンを含んで構成されているが、更に電動モータを含んで構成されていても良い。
【００２８】
パワーユニット室１６の車両後方の端部には、ダッシュパネル２２が設けられている。ダッシュパネル２２は、車両前後方向に対して直交する方向に沿って配置されて、パワーユニット室１６と車室Ｒとの間を仕切っている。
【００２９】
パワーユニット室１６車両前後方向に沿って延びる一対のフロントサイドメンバ２４が配置されている。なお、パワーユニット２０は、一対のフロントサイドメンバ２４の間に配置されている。
【００３０】
一対のフロントサイドメンバ２４の間には、パワーユニット２０の車両後方側に、パワーユニット２０の冷却用とされる冷却水を冷却するラジエータ２６、及びラジエータ２６に冷却風を導くためのラジエータファン２８を含んで構成される冷却ユニット３０が配置されている。
【００３１】
（バンパリンフォースの構成）
フロントサイドメンバ２４の前端には、一方のフロントサイドメンバ２４の前端と他方のフロントサイドメンバ２４の前端とを掛け渡すように、車両幅方向に沿って延びるバンパリンフォース１４が取り付けられている。
【００３２】
図３、及び図４に示すように、本実施形態のバンパリンフォース１４は、内部が中空とされた箱形状のバンパリンフォース本体３２を備えている。バンパリンフォース本体３２の車両前方側の前壁３２Ｆは、上下方向に延び、かつ車両上方から見て車両前方側へ凸となる円弧形状とされている。
バンパリンフォース本体３２の車両後方側の後壁３２Ｂは、鉛直方向に延び、かつ車両上方から見て車両幅方向に直線状に延びている。
【００３３】
前壁３２Ｆの上端と後壁３２Ｂの上端とは天井壁３２Ｕで連結されており、前壁３２Ｆの下端と後壁３２Ｂの下端とは底壁３２Ｄで連結されている。
また、前壁３２Ｆの車両幅方向端部、後壁３２Ｂの車両幅方向端部、天井壁３２Ｕの車両幅方向端部、及び底壁３２Ｄの車両幅方向端部は、側壁３２Ｓで連結されている。
【００３４】
これら前壁３２Ｆ、後壁３２Ｂ、天井壁３２Ｕ、底壁３２Ｄ、及び側壁３２Ｓによって、バンパリンフォース本体３２の内部には閉空間が形成されている。
【００３５】
バンパリンフォース本体３２の内部には、第１の衝突エネルギー吸収壁部材３４、及び第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６が配置されている。
【００３６】
第１の衝突エネルギー吸収壁部材３４は、例えば、一定幅に形成された１枚の長尺状の板材（例えば、鋼板等）をプレス加工等で屈曲させたものであり、車両幅方向中央部に、車両前方側へ凸となるセンター凸部分３８が形成されている。
【００３７】
センター凸部分３８の車両幅方向両側には、車両前方側へ凸となるサイド凸部分４０が形成されている。
サイド凸部分４０の車両幅方向外側部分には、バンパリンフォース本体３２の後壁３２Ｂに接合されるフランジ４２が形成されている。
【００３８】
第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６は、第１の衝突エネルギー吸収壁部材３４のセンター凸部分３８の内部に配置されている。
【００３９】
第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６は、後壁３２Ｂとは間隔を開けて車両前方側に配置され、鉛直方向に延び、かつ車両上方から見て車両幅方向へ延びる前壁３６Ｆ、鉛直方向に延び、かつ前壁３６Ｆの車両幅方向端部から後壁側へ延びる側壁３６Ｓ、前壁３６Ｆと側壁３６Ｓの下端同士を連結する水平方向に延びる底壁３６Ｄを備えている。第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６では、前壁３６Ｆと一対の側壁３６Ｓとで凸部分が形成されている。
【００４０】
側壁３６Ｓの上端にはフランジ３６Ａが形成されており、このフランジ３６Ａはバンパリンフォース本体３２の天井壁３２Ｕと接合されている。側壁３６Ｓの後端、及び底壁３６Ｄの後端はバンパリンフォース本体３２の後壁３２Ｂに接合されている。また、側壁３６Ｓの上端はバンパリンフォース本体３２の天井壁３２Ｕと接合されている。これにより、バンパリンフォース本体３２の内部には、バンパリンフォース本体３２の天井壁３２Ｕ、後壁３２Ｂ、及び第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６で六方が囲まれる閉空間が形成されている。
【００４１】
この第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６とバンパリンフォース本体３２とで囲まれる閉空間には、エンジンのインテークマニホールド（図示せず）に流入する空気中の異物を除去するためのエアクリーナ（エアフィルター）４４が配置されている。
即ち、本実施形態では、第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６とバンパリンフォース本体３２の一部分とが、エアクリーナ４４を収容するボックスの役目を担っている。
【００４２】
バンパリンフォース本体３２の天井壁３２Ｕには、エアクリーナ４４を交換可能とするための開口４６が形成されており、通常、この開口４６は、天井壁３２Ｕに蝶番４８を介して取り付けられた蓋５０によって閉止されている。
【００４３】
また、バンパリンフォース本体３２の天井壁３２Ｕには、エアクリーナ４４に外気を導入するためのエアダクト５２が車両前方側に向けて開口している。
また、第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６の前壁３６Ｆには、開口３７が形成されている。
【００４４】
第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６の車両幅方向左側の側壁３６Ｓには、孔３９が形成されており、この孔３９にエアクリーナホース５４の一端が接続されている。エアクリーナホース５４の他端は、図示しないインテークマニホールドのエア吸入口に接続されている。
【００４５】
このため、外気は、エアダクト５２から吸入され、開口３７、エアクリーナ４４を通過した後、エアクリーナホース５４を介して図示しないインテークマニホールドへ至るようになっている。
【００４６】
なお、バンパリンフォース本体３２の底壁３２Ｄには、一対の導風板５６が接合されている。この導風板５６は、図示しないバンパカバーの開口から取り入れた冷却風を車両後方側の冷却ユニット３０へ導く役目を有している。
【００４７】
（作用、効果）
次に、本実施形態の車両前部構造１０が適用された車両１２の作用、及び効果を説明する。
本実施形態のバンパリンフォース１４では、前面衝突時に、バンパリンフォース本体３２及び第１の衝突エネルギー吸収壁部材３４のセンター凸部分３８及びサイド凸部分４０、更に第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６の凸部分（前壁３６Ｆと一対の側壁３６Ｓとで形成される部分）が変形して衝撃エネルギーを吸収する。
【００４８】
このため、第１の衝突エネルギー吸収壁部材３４及び第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６が無く、バンパリンフォース本体３２のみで衝撃エネルギーを吸収する場合に比較して、エネルギー吸収量を増加することができ、かつオフセット衝突の場合は、反衝突側へ荷重を伝達することができる。
本実施形態のバンパリンフォース１４は、複数の凸部分によって衝撃エネルギーを吸収するので、凸部分が一つの場合に比較して衝突エネルギー吸収量を増加することができる。
【００４９】
本実施形態の車両前部構造１０では、パワーユニット２０の車両後方側に冷却ユニット３０を配置しているので、パワーユニット２０の車両前方側に冷却ユニットを配置した従来構造対比で、車両前後方向の寸法を大きくとったバンパリンフォース１４を配置することが可能となった。車両前後方向の寸法を大きくとったバンパリンフォース１４では、車両前後方向の潰し代を大きく取る事のできる凸部分を有した第１の衝突エネルギー吸収壁部材３４、及び第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６を設けることができるので、バンパリンフォース１４のみで大きな衝突エネルギーを吸収することができ、バンパリンフォース１４とフロントサイドメンバ２４との間に設ける衝突エネルギー吸収用のクラッシュボックスを一体化することも可能となった。
【００５０】
図５には、前面衝突時のＧ（車両減速度）−Ｓ（バンパリンフォースの車両前後方向のストローク（圧縮量））との関係を示すグラフが示されている。図５において、実線は本発明のバンパリンフォースを用いたＧ−Ｓ線図、点線は従来のバンパリンフォースを用いたＧ−Ｓ線図である。
【００５１】
この図５に示す線図から、本発明の適用されたバンパリンフォースでは、衝突初期におけるエネルギー吸収量が、従来のバンパリンフォースに比較して大幅に増加していることが分かる。したがって、フルラップ衝突、オフセット衝突、微小ラップ衝突等の正突に対して、効率良く衝突エネルギーを吸収することができ、フロントサイドメンバ２４への負荷を低減し、車両の軽量化、及び拘束装置を削減することが可能となる。
【００５２】
本実施形態のバンパリンフォース１４には、バンパリンフォース本体３２と第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６の凸部分（前壁３６Ｆと一対の側壁３６Ｓとで形成される部分）とで囲まれる空間にエアクリーナ４４を配置している。
【００５３】
バンパリンフォース本体３２及び第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６で形成されるボックス部分をエアクリーナ４４のケースとして用いているので、バンパリンフォース１４を有効利用することができる。また、エアクリーナ４４のケースを別途必要とせず、組み付け部品が少なくて済むので、組み付け性も向上する。
【００５４】
そして、エアクリーナ４４をバンパリンフォース１４の内部に配置しているので、エアクリーナ４４を収容したエアクリーナケースをパワーユニット室１６に配置する必要がなく、部品点数を削減でき、また、パワーユニット室１６を広く使うことができる。
【００５５】
なお、エアクリーナ４４は、バンパリンフォース本体３２、第１の衝突エネルギー吸収壁部材３４、及び第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６に比較して剛性が極めて低いため、衝撃エネルギーの吸収性能に影響は及ばない。
【００５６】
また、パワーユニット室１６の最前部分にバンパリンフォース１４が設けられ、そのバンパリンフォース１４の上部にエアクリーナ４４に外気を導入するためのエアダクト５２が車両前方側に向けて開口しているため、走行時、パワーユニット室１６の温まった空気をエアダクト５２が吸入することは無く、温まっていない新鮮な外気をエンジンに吸入させることで燃費を向上することができる。
【００５７】
第１の衝突エネルギー吸収壁部材３４の凸部、及び第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６は、１枚の板材を屈曲させることで形成されているため、最小の部材で、かつプレス加工等の簡単な加工で形成することができる。
【００５８】
本実施形態の車両前部構造では、パワーユニット２０の車両後方側に冷却ユニット３０を配置しており、パワーユニット２０とバンパリンフォース１４との間に冷却ユニット３０が配置されていないので、パワーユニット２０の車両前方側に余裕を設けることができる。
【００５９】
このため、バンパリンフォース１４の車両前後方向の厚みを増やすことができ、第１の衝突エネルギー吸収壁部材３４の凸部、及び第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６の凸部分の車両前後方向の寸法も増やすことができ、衝撃吸収エネルギーを増加することができる。
【００６０】
以上、本発明の一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、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。
【００６１】
上記実施形態の第１の衝突エネルギー吸収壁部材３４では、センター凸部分３８、及びサイド凸部分４０が車両前方側へ凸となるように形成され、第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６では凸部分（前壁３６Ｆと一対の側壁３６Ｓとで形成される部分）が車両前方側へ凸となるように形成されていたが、本発明はこれに限らず、第１の衝突エネルギー吸収壁部材３４のセンター凸部分３８、サイド凸部分４０、及び第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６の前後方向の向きが逆となるように（車両後方側へ凸となるように）、第１の衝突エネルギー吸収壁部材３４及び第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６を配置しても良い。
【００６２】
これら第１の衝突エネルギー吸収壁部材３４のセンター凸部分３８、サイド凸部分４０、及び第２の衝突エネルギー吸収壁部材３６では凸部分の向きが変わっても、衝撃吸収性能は変わらない。
【００６３】
上記実施形態では、第１の衝突エネルギー吸収壁部材３４のセンター凸部分３８、及びサイド凸部分４０が１枚の板材から形成されていたが、センター凸部分３８、及びサイド凸部分４０は、各々独立した個別の板材から形成されていても良い。
【符号の説明】
【００６４】
１０    車両前部構造
１２    車両
１４    バンパリンフォース
１８    前輪（車輪）
２０    パワーユニット（駆動装置）
２４    フロントサイドメンバ
３０    冷却ユニット（冷却装置）
３２    バンパリンフォース本体
３４    第１の衝突エネルギー吸収壁部材
３６    第２の衝突エネルギー吸収壁部材
３６Ｆ  前壁（凸部分）
３６Ｓ  側壁（凸部分）
３８    センター凸部分
４０    サイド凸部分
４４    エアクリーナ
【図１】
2013177062.tif 000003
【図２】
2013177062.tif 000004
【図３】
2013177062.tif 000005
【図４】
2013177062.tif 000006
【図５】
2013177062.tif 000007