(57)【要約】【課題】荷重入力の形態に適した各部の変形挙動を得ることができる車体前部構造を提供する。【解決手段】車両は、前部骨格部材と、車両の前部に車幅方向に沿って配置されるバンパービーム９と、バンパービーム９の後面に固定され、後端部が前部骨格部材の前端部に結合されるクラッシュボックス１０と、を備えている。バンパービーム９の後面とクラッシュボックス１０の側面との間に形成される角部にはコーナー補強部材１５が配置されている。コーナー補強部材１５は、バンパービーム９の後面とクラッシュボックス１０の側面とに面で当接して接合されている。【選択図】図６
2017087928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前部骨格部材と、
車両の前部に車幅方向に沿って配置されるバンパービームと、
前記バンパービームの後面に固定され、後端部が前記前部骨格部材の前端部に結合されるクラッシュボックスと、を備えた車体前部構造において、
前記バンパービームの後面と前記クラッシュボックスの側面との間に形成される角部にコーナー補強部材が配置され、該コーナー補強部材が前記バンパービームの後面と前記クラッシュボックスの側面とに面で当接して接合されていることを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
前記コーナー補強部材は、外側面の水平断面が多角形状の部材であり、前記バンパービームの後面と前記クラッシュボックスの側面を斜めに結ぶように延出する傾斜壁を少なくても有していることを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
【請求項３】
前記コーナー補強部材は、前記バンパービームの後面に接合される第１側壁と、前記クラッシュボックスの側面に接合される第２側壁と、前記第１側壁と前記第２側壁を斜め結合する前記傾斜壁と、によって略三角形状の中空断面が形成され、
前記第１側壁と前記第２側壁の間が断面略円弧状の弧状壁によって連結され、
前記第１側壁と前記第２側壁の前記弧状壁と逆側の端部には、前記バンパービームの後面と前記クラッシュボックスの側面とにそれぞれ接合される延長フランジが延設されていることを特徴とする請求項２に記載の車体前部構造。
【請求項４】
前記バンパービームは、車体前後方向と上下方向に沿う断面が、横壁で仕切られた複数の中空部を有し、
前記クラッシュボックスは、車幅方向と上下方向に沿う断面が、縦壁で仕切られた複数の中空部を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車体前部構造。
【請求項５】
前記バンパービームは、車幅方向の端部に開口を有するとともに、該開口が蓋部材によって閉塞され、
前記蓋部材は、前記クラッシュボックス内に向かって延出する延長部を有するとともに、前記延長部が前記クラッシュボックスとともに前記前部骨格部材に結合されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車体前部構造。
【請求項６】
前記蓋部材の前記延長部には、波形状の変形許容部が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の車体前部構造。
【請求項７】
前記前部骨格部材は、車室の前部から前方に延出するフロントサイドフレームと、車体のフロントピラーから車体前方側に延出して前端部が前記フロントサイドフレームの車幅方向外側に配置される補助サイドフレームと、を有し、
前記フロントサイドフレームの側面の前端部から離間した位置には脆弱部が設けられ、
前記クラッシュボックスは、前記フロントサイドフレームの前端部と前記補助サイドフレームの前端部とに跨って結合され、
前記補助サイドフレームの前端部と前記バンパービームの後面と前記フロントサイドフレームの側面には、上面視が略三角形状の補強ブロックが接合され、
前記補強ブロックは、前記補助サイドフレームの前端部から前記フロントサイドフレームの前記脆弱部の近傍に向かって斜めに延出する荷重伝達壁を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車体前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両前方から荷重を受けるバンパービームを備えた車体前部構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の前部には、前方からの荷重を受け止めるためにバンパーが取り付けられている。バンパーは、表皮であるバンパフェイスの内側にバンパービームが配置され、そのバンパービームが車両の前部骨格部材であるフロントサイドフレーム等に支持されている。
【０００３】
車体前部構造として、バンパービームとフロントサイドフレームの間に、圧壊することで入力荷重のエネルギーを吸収するクラッシュボックスが介装されたものが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５０６３７５３号公報
【特許文献２】特開２００４−２３７９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の車体前部構造は、車両前方から衝撃荷重が入力されたときにクラッシュボックスが圧壊することによって入力荷重のエネルギーを吸収する。このため、クラッシュボックスは、フロントサイドフレーム等の車両の前部骨格部材が変形するより先に圧壊する必要があり、前部骨格部材よりも低い変形強度でなければならない。
また、上述した従来の車体前部構造では、バンパービームに入力される荷重が小さいときには、バンパービーム自体が変形することによって入力荷重のエネルギーを吸収する。このため、バンパービームの変形強度はある程度小さくする必要があるが、その変形強度は、小荷重の入力に対して車体前部のラジエータ等の機能部品を保護し得る範囲でなければならない。そして、バンパービームを支持するクラッシュボックスについても、変形強度は同様に車体前部の機能部品を保護し得る範囲でなければならない。
しかしながら、前部骨格部材に取り付けられるバンパービームとクラッシュボックスの材質や形状のみによって、各種の荷重入力の形態に適した変形強度に設定することは実際上難しい。
【０００６】
そこでこの発明は、荷重入力の形態に適した各部の変形挙動を得ることができる車体前部構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
この発明に係る車体前部構造は、車両の前部骨格部材（例えば、実施形態のフロントサイドフレーム３、及び、補助サイドフレーム５）と、車両の前部に車幅方向に沿って配置されるバンパービーム（例えば、実施形態のバンパービーム９）と、前記バンパービームの後面に固定され、後端部が前記前部骨格部材の前端部に結合されるクラッシュボックス（例えば、実施形態のクラッシュボックス１０）と、を備えた車体前部構造において、前記バンパービームの後面と前記クラッシュボックスの側面との間に形成される角部にコーナー補強部材（例えば、実施形態のコーナー補強部材１５）が配置され、該コーナー補強部材が前記バンパービームの後面と前記クラッシュボックスの側面とに面で当接して接合されていることを特徴とする。
【０００８】
上記の構成により、バンパービームの前方から荷重が入力されると、その荷重はバンパービームの後面を通してクラッシュボックスの前端面に直接支持されるとともに、コーナー補強部材を介してクラッシュボックスの側面にも支持される。このため、バンパービームへの入力荷重が小さいときには、クラッシュボックスが圧壊せずに、主にバンパービームの変形によって荷重を吸収することができる。このとき、クラッシュボックスが圧壊しないため、車体前部に配置されているラジエータ等の機能部品を容易に保護することができる。また、クラッシュボックスに対して前面と側面から荷重が入力されるため、クラッシュボックスの広範囲の変形によって入力荷重のエネルキーを効率良く吸収することができる。
また、バンパービームに入力される荷重が大きい場合には、バンパービームの変形とともに、バンパービームからクラッシュボックスの前面に直接荷重が入力されるとともに、コーナー補強部材からクラッシュボックスの側面にその側面を押圧するように荷重が入力される。このため、クラッシュボックスは、コーナー補強部材の側面の押圧が契機となって車両前後方向に圧壊し易くなる。この結果、バンパビームに入力された入力荷重のエネルギーがクラッシュボックスの圧壊によって効率良く吸収される。また、上述のようにクラッシュボックスは、コーナー補強部材による側面の押圧が契機となって圧壊を開始するため、クラッシュボックスが圧壊する直前の耐荷重のピークは低く抑えられる。
【０００９】
前記コーナー補強部材は、外側面の水平断面が多角形状の部材であり、前記バンパービームの後面と前記クラッシュボックスの側面を斜めに結ぶように延出する傾斜壁（例えば、実施形態の傾斜壁１５ｃ）を少なくても有する構成としても良い。
この場合、コーナー補強部材は、傾斜壁を有する多角形状の部材であるため、容易に製造することができるうえ、傾斜壁の肉厚を変更することによって、クラッシュボックスの圧壊のタイミング等を容易に設定調整することができる。
【００１０】
前記コーナー補強部材は、前記バンパービームの後面に接合される第１側壁（例えば、実施形態の第１側壁１５ａ）と、前記クラッシュボックスの側面に接合される第２側壁（例えば、実施形態の第２側壁１５ｂ）と、前記第１側壁と前記第２側壁を斜め結合する前記傾斜壁と、によって略三角形状の中空断面が形成され、前記第１側壁と前記第２側壁の間が断面略円弧状の弧状壁（例えば、実施形態の弧状壁１５ｄ）によって連結され、前記第１側壁と前記第２側壁の前記弧状壁と逆側の端部には、前記バンパービームの後面と前記クラッシュボックスの側面とにそれぞれ接合される延長フランジ（例えば、実施形態の延長フランジ１５ａ−１，１５ｂ−１）が延設されるようにしても良い。
この場合、バンパービームの後面に接合される第１側壁と、クラッシュボックスの側面に接合される第２側壁の間が断面略円弧状の弧状壁によって連結されているため、バンパービームの後面とクラッシュボックスの側面の間の角部に溶接ビード等の隆起物があっても、コーナー補強部材をバンパービームの裏面とクラッシュボックスの側面とに容易に接合することができる。また、第１側壁と第２側壁の連接部分の応力集中を、断面略円弧状の弧状壁によって緩和することができる。また、第１側壁と第２側壁にはそれぞれ延長フランジが延設されているため、バンパービームやクラッシュボックスに対し、延長フランジを利用してコーナー補強部材を容易に接合することができるとともに、バンパービームやクラッシュボックスに対するコーナー補強部材の接合面積を増大させることができる。さらに、コーナー補強部材を金属の押し出しによって容易に製造することも可能になる。
【００１１】
前記バンパービームは、車体前後方向と上下方向に沿う断面が、横壁（例えば、実施形態の横壁１６）で仕切られた複数の中空部（例えば、実施形態の中空部１７）を有し、前記クラッシュボックスは、車幅方向と上下方向に沿う断面が、縦壁（例えば、実施形態の縦壁１８）で仕切られた複数の中空部（例えば、実施形態の中空部１９）を有する構造であっても良い。
この場合、前方からバンパービームに入力された荷重は、バンパービームの複数の中空部を形成する横壁を通してクラッシュボックスに伝達される。クラッシュボックスに入力された荷重は、クラッシュボックスの複数の中空部を形成する縦壁を通して車両の前部骨格部材に入力される。したがって、前方からバンパービームに入力された荷重をクラッシュボックスや車両の前部骨格部材に効率良く伝達することができる。
【００１２】
前記バンパービームは、車幅方向の端部に開口（例えば、実施形態の開口２０）を有するとともに、該開口が蓋部材（例えば、実施形態の蓋部材２１）によって閉塞され、前記蓋部材は、前記クラッシュボックス内に向かって延出する延長部（例えば、実施形態の延長部２１ｂ）を有するとともに、前記延長部が前記クラッシュボックスとともに前記前部骨格部材に結合されるようにしても良い。
この場合、バンパービームの車幅方向の一端側に大きなオフセット荷重が入力されると、一端側のクラッシュボックスに荷重が入力されてそのクラッシュボックスが圧壊するとともに、バンパービームの他端側の前方変位が他端側の蓋部材の延長部を通して車両の前部骨格部材によって拘束される。これにより、他端側のクラッシュボックスにも荷重が入力され易くなり、車幅方向の広い範囲で入力荷重のエネルギーを効率良く吸収することが可能になる。
【００１３】
前記蓋部材の前記延長部には、波形状の変形許容部（例えば、実施形態の変形許容部を２１ｂ−２）が形成されるようにしても良い。
この場合、前方からバンパービームに大きな荷重が入力されてクラッシュボックスが車体前後方向に圧潰しようとするときに、蓋部材の延長部が波形状の変形許容部で容易に変形するようになる。これにより、蓋部材の延長部がクラッシュボックスの圧壊の妨げにならないため、クラッシュボックスを設計通りの荷重範囲で圧潰させ易くなる。
【００１４】
前記前部骨格部材は、車室の前部から前方に延出するフロントサイドフレーム（例えば、実施形態のフロントサイドフレーム３）と、車体のフロントピラーから車体前方側に延出して前端部が前記フロントサイドフレームの車幅方向外側に配置される補助サイドフレーム（例えば、実施形態の補助サイドフレーム５）と、を有し、前記フロントサイドフレームの側面の前端部から離間した位置には脆弱部（例えば、実施形態の脆弱部１２）が設けられ、前記クラッシュボックスは、前記フロントサイドフレームの前端部と前記補助サイドフレームの前端部とに跨って結合され、前記補助サイドフレームの前端部と前記バンパービームの後面と前記フロントサイドフレームの側面には、上面視が略三角形状の補強ブロック（例えば、実施形態の補強ブロック１３）が接合され、前記補強ブロックは、前記補助サイドフレームの前端部から前記フロントサイドフレームの前記脆弱部の近傍に向かって斜めに延出する荷重伝達壁（例えば、実施形態の荷重伝達壁１３ａ）を有する構成としても良い。
この場合、バンパービームの車幅方向の一端側に大きなオフセット荷重が入力されると、その荷重は、車幅方向の一端側のクラッシュボックスを介してフロントサイドフレームと補助サイドフレームに伝達されるようになる。このとき、クラッシュボックスから上面視が略三角形状の補強ブロックにも荷重が伝達されるが、その荷重は補強ブロックの荷重伝達壁を通してフロントサイドフレームの脆弱部の近傍に作用する。このため、バンパービームを通した荷重入力が進行すると、クラッシュボックスが車体前後方向に圧潰した後にフロントサイドフレームが脆弱部を中心として中折れし易くなる。これにより、フロントサイドフレームと補助サイドフレームの変形によって入力荷重のエネルギーを効率良く吸収することが可能になる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、バンパービームの後面とクラッシュボックスの側面の間の角部にコーナー補強部材が配置され、そのコーナー補強部材がバンパービームの後面とクラッシュボックスの側面とに面で当接して接合されているため、バンパービームに入力される荷重が小さいときには、バンピービームを優先させて変形させて入力荷重のエネルギーを吸収し、バンパービームに入力される荷重が大きいときには、コーナー補強部材による側面の押圧を契機としたクラッシュボックスの圧壊によって入力荷重のエネルギーを効率良く吸収することができる。したがって、この発明によれば、荷重入力の形態に適した各部の変形挙動を得ることができ、いずれの荷重入力の形態においても適切に入力荷重のエネルギーを吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の一実施形態に係る車両の前部側骨格部の模式的な平面図である。
【図２】この発明の一実施形態に係る車両の前部側骨格部の斜視図である。
【図３】この発明の一実施形態に係る車両の図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】この発明の一実施形態に係る車両の前部側のバンパーユニットの斜視図である。
【図５】この発明の一実施形態に係るバンパーユニットの図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】この発明の一実施形態に係るバンパーユニットの斜視図である。
【図７】この発明の一実施形態に係るバンパーユニットの一部を破断した斜視図である。
【図８】この発明の一実施形態に係るバンパーユニットの正面図である。
【図９】この発明の一実施形態に係るバンパーユニットの荷重分布のイメージを重ねた斜視図である。
【図１０】この発明の一実施形態に係るバンパーユニットの荷重分布のイメージを重ねた平面図である。
【図１１】この発明の一実施形態に係るバンパーユニットの荷重分布のイメージを重ねた平面図である。
【図１２】この発明の一実施形態に係るバンパーユニットと比較例のバンパーユニットのストローク−荷重特性を示すグラフである。
【図１３】この発明の別の実施形態に係るコーナー補強部材の断面図である。
【図１４】この発明のさらに別の実施形態に係るコーナー補強部材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図面において、矢印ＦＲは、車両の前方を指し、矢印ＵＰは、車両の上方を指し、矢印ＬＨは、車両の左側方を指す。
図１は、この実施形態に係る車両１の前部側の骨格部を模式的に示す図である。
同図中の符号２は、車室の前方に配置されるエンジンルームである。エンジンルーム２の車幅方向の両側には、車室の前部下方から前方に延出するフロントサイドフレーム３が配置されている。左右の各フロントサイドフレーム３の後部は、図示しないエクステンションを介して車両左右の強度部材であるサイドシルに連結されている。
【００１８】
また、車体左右の図示しないセンターピラーには、車体前方に向かって延出する図示しないアッパメンバが延設されている。左右の各アッパメンバーの前部には、前端部が左右の対応するフロントサイドフレーム３の車幅方向外側に配置されるロアメンバ４が一体に結合されている。この実施形態においては、図示しないアッパメンバとロアメンバ４が補助サイドフレーム５を構成している。補助サイドフレーム５は、左右のフロントサイドフレーム３の車幅方向外側において、車体前方から入力された荷重をフロントサイドフレーム３ととも車体後方側に伝達する。
なお、左右のフロントサイドフレーム３の前縁部は、機能部品であるラジエータ６の下方側の支持部を兼ねるクロスメンバ７によって相互に連結されている。また、この実施形態においては、フロントサイドフレーム３と補助サイドフレーム５は車両の前部骨格部材を構成しいる。
【００１９】
左右のフロントサイドフレーム３と補助サイドフレーム５の前端部には、バンパーユニット８が取り付けられている。
図２は、車両１の左前部の骨格部を左後部上方側から見た図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面を示す図である。また、図４は、バンパーユニット８を車両の左前部上方側から見た図であり、図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った断面を示す図である。
これらの図にも示すように、バンパーユニット８は、車幅方向に延出するバンパービーム９と、バンパービーム９の左右の端部の後面側に一体に取り付けられた一対のクラッシュボックス１０と、を備えている。クラッシュボックス１０は、規定以上の荷重が入力されたときに、車体前後方向に圧壊することによって入力荷重のエネルギーを吸収する。左右の各クラッシュボックス１０の後面には、連結プレート１１が結合されており、その連結プレート１１がフロントサイドフレーム３の補助サイドフレーム５の前端部に跨って結合されるようになっている。
【００２０】
図１，図２に示すように、左右のフロントサイドフレーム３の外側側面のうちの、前端部から所定距離離間した位置には、車幅方向内側に向かって凹状窪んだ脆弱部１２が設けられている。また、補助サイドフレーム５の前端部の一部と、連結プレート１１（バンパービーム９の後面）と、フロントサイドフレーム３の外側側面には、上面視が略三角形状の補強ブロック１３が接合されている。補強ブロック１３は、中空の金属製のブロックであり、補助サイドフレーム５の前端部の車幅方向の内側寄り部分から、フロントサイドフレーム３の外側側面の脆弱部１２の近傍に向かって斜めに延出する荷重伝達壁１３ａを有している。なお、図２，図３中の符号１４は、フロントサイドフレーム３の前縁部の下面に結合され、図示しないサブフレームを支持するサブフレーム支持支柱である。
【００２１】
図６は、バンパーユニット８の左側部分を下方側から見た斜視図であり、図７は、バンパーユニット８の左側部分を水平方向で断面にして下方側から見た斜視図である。また、図８は、バンパーユニット８の左側部分を前方から見た図である。
バンパービーム９は、車体の前面形状に沿って車幅方向の両縁部が後方側に緩やかに湾曲し、その両縁部の後面にクラッシュボックス１０の前端部が結合されている。バンパービーム９の後面とクラッシュボックス１０の車幅方向内側の側面とは略直角をなすように形成されている。バンパービーム９の後面とクラッシュボックス１０の側面の間の角部には、外側面の水平断面が略直角三角形状であるコーナー補強部材１５が配置されている。コーナー補強部材１５は、バンパービーム９の後面とクラッシュボックス１０の側面とに面で当接して溶接等によって接合されている。
【００２２】
コーナー補強部材１５は、例えば、アルミ押し出し等の金属の押し出しによって形成されている。コーナー補強部材１５は、図５〜図７に示すように、バンパービーム９の後面に接合される第１側壁１５ａと、クラッシュボックス１０の内側側面に接合される第２側壁１５ｂと、第１側壁１５ａと第２側壁１５ｂに対して斜めに傾斜して両者を連結する傾斜壁１５ｃと、を有し、これらによって略直角三角形状の中空断面が形成されている。傾斜壁１５ｃは、コーナー補強部材１５がバンパービーム９とクラッシュボックス１０に取り付けられた状態において、バンパービーム９の後面とクラッシュボックス１０の側面を斜めに傾斜して結ぶように配置される。
【００２３】
コーナー補強部材１５の第１側壁１５ａと第２側壁１５ｂとは、断面円弧状の弧状壁１５ｄによって連結されている。そして、第１側壁１５ａの弧状壁１５ｄと逆側の端部には、傾斜壁１５ｃとの連結部よりも外側に延出する延長フランジ１５ａ−１が延設されている。同様に、第２側壁１５ｂの弧状壁１５ｄと逆側の端部には、傾斜壁１５ｃとの連結部よりも外側に延出する延長フランジ１５ｂ−１が延設されている。
【００２４】
バンパービーム９は、図５に示すように、車幅方向に略水平に延出する複数（実施形態の例では、２つ）の横壁１６が、外壁の内側に上下に離間して配置されている。バンパービーム９の車体前後方向と上下方向に沿う断面は、内部が横壁１６によって仕切られた複数の中空部１７を有している。
【００２５】
クラッシュボックス１０は、図７に示すように、車体前後方向に延出する複数（実施形態の例では、２つ）の縦壁１８が、外壁の内側に左右に離間して配置されている。クラッシュボックス１０の車幅方向と上下方向に沿う断面は、内部が縦壁１８によって仕切られた複数の中空部１９を有している。
【００２６】
また、バンパービーム９は、図７に示すように、車幅方向の両側の端部が後部側方に向かって斜めに傾斜し、その斜めに傾斜した部分に開口２０が設けられている。開口２０は、板金製の蓋部材２１によって閉塞されている。蓋部材２１は、図４，図７，図８に示すように、開口２０を閉塞する上下幅の広い蓋本体部２１ａと、蓋本体部２１ａの車幅方向外側の端部からクラッシュボックス１０の中空部１９内に向かって延出する、蓋本体部２１ａよりも幅の狭い延長部２１ｂと、を有している。
【００２７】
蓋本体部２１ａは、バンパービーム９の両側の各端部に対して溶接等の適宜手段によって接合されている。また、延長部２１ｂの先端側には、車幅方向外側に向かって屈曲した接合フランジ２１ｂ−１が設けられている。延長部２１ｂは、クラッシュボックス１０の中空部１９内に挿入され、接合フランジ２１ｂ−１がクラッシュボックス１０の後部側で連結プレート１１の上面に重ねられている。延長部２１ｂの接合フランジ２１ｂ−１は、連結プレート１１とともに、車両の前部骨格部材である補助サイドフレーム５の前端部にボルト結合されるようになっている。また、延長部２１ｂには、図４，図７に示すように、車体前後方向に略沿って波形状に曲げられた変形許容部２１ｂ−２が設けられている。変形許容部２１ｂ−２は、延長部２１ｂに車体の前後方向に沿う圧縮荷重が作用したときに、蛇腹状に変形することによって反力の発生を抑制する。
【００２８】
つづいて、バンパービーム９の前方から荷重が入力されたときにおける車両前部の各部の挙動について説明する。
バンパービーム９の前方から荷重が入力されると、その荷重は、バンパービーム９の後面を通してクラッシュボックス１０の前端面に直接支持されるとともに、剛性の高いコーナー補強部材１５を介してクラッシュボックス１０の内側側面にも支持される。
【００２９】
図９は、バンパービーム９の前方から入力される荷重が小さい場合のバンパーユニット８の各部の応力分布をドットによる濃淡を付けて示した図である。図面においては、ドットが濃い部分ほど応力が高くなっている。後の説明で用いる図１０，図１１についても同様である。
バンパービーム９の前方から入力される荷重が小さい場合には、バンパービーム９に入力された荷重は、クラッシュボックス１０の前端面に直接支持されるとともに、コーナー補強部材１５を介してクラッシュボックス１０の内側側面でも支持される。このため、図９に示すように、バンパービーム９に入力された荷重は、クラッシュボックス１０の前端面と内側側面によって受け止められ、これらの付近の応力が若干高まるものの、クラッシュボックス１０の圧壊が開始されるほどの応力の高まりは生じない。
【００３０】
このとき、クラッシュボックス１０が圧壊せずにバンパービーム９のみが変形するため、車両前部の機能部品であるラジエータ６等に荷重が作用するのを防止することができる。したがって、車両前部に配置されている機能部品を容易に保護することができる。
また、このときクラッシュボックス１０は、車体前後方向に圧壊しないものの、前端面と内側側面とで荷重を受けて僅かに変形するため、クラッシュボックス１０の広範囲の変形によって入力荷重のエネルキーを効率良く吸収することができる。
【００３１】
図１０は、バンパービーム９の前方から入力される荷重が大きい場合のバンパーユニット８の各部の応力分布を、図９と同様にして示した図である。また、図１１は、バンパービーム９の前方から入力される荷重が増大した場合のバンパーユニット８の各部の応力分布を、図９と同様にして示した図である。
バンパービーム９に入力される荷重が大きい場合には、バンパービーム９が変形しつつ、バンパービーム９からクラッシュボックス１０の前端面に直接荷重が入力されるとともに、図１０に示すように、コーナー補強部材１５の傾斜壁１５ｃからクラッシュボックス１０の内側面に、その内側側面を押圧するように荷重が入力される。特に、バンパービーム９の幅方向の中央領域に大きな荷重が入力された場合には、コーナー補強部材１５が傾斜して傾斜壁１５ｃを内側面に喰い込ませるようにクラッシュボックスの内側面を強く押圧するようになる。
【００３２】
このとき、クラッシュボックス１０は、コーナー補強部材１５による内側面の押圧が契機となって車両前後方向に圧壊し易くなる。したがって、バンパービーム９の前方からの荷重の入力が継続されると、図１１に示すように、クラッシュボックス１０が圧壊を開始し、この圧壊によって入力荷重が効率良く吸収されるようになる。
【００３３】
また、クラッシュボックス１０は、コーナー補強部材１５による内側面の押圧が契機となって比較的容易に圧壊を開始するため、クラッシュボックス１０が圧壊する直前の耐荷重のピークは低く抑えられる。このため、例えば、車両に装備されるエアバッグ装置が、車両に作用する加速度（減速度）に基づいて作動判断を行っている場合に、一時的に加速度（減速度）が高まって望まないタイミングでエアバッグが作動するのを回避することができる。また、フロントサイドフレーム３、補助サイドフレーム５の耐荷重を越えないため、効率良くクラッシュボックス１０を変形させることができる。
【００３４】
図１２は、車両の前方から荷重が入力されたときの、コーナー補強部材１５を備えた本実施形態に係る車両と、コーナー補強部材１５を備えない比較例の車両の変形ストロークと入力荷重の関係特性を示した図である。なお、図１２において、ａは、本実施形態に係る車両の特性を示し、ｂは、比較例の車両の特性を示している。また、図１２において、ｃ，ｄは、エアバッグ装置の作動の有無を判断するとともに、最適な衝突のシビリアリティの判断ができる荷重の上限値と下限値である。この衝突のシビアリティとは、衝突規模のことで、例えば、バンパービーム９だけの変形、バンパービーム９とクラッシュボックス１０の変形、車体骨格のフロントサイドフレーム３の変形である。図１２中のｃの水平部分のＣｆは、フロントサイドフレーム３と補助サイドフレーム５の耐荷重を示す。
図１２に示すように、本実施形態に係る車両においては、クラッシュボックス１０が圧壊する直前の耐荷重のピークが低く抑えられるため、荷重の入力時に、望まないタイミングでエアバッグ装置の加速度センサの検出値が上限値を超えるのを防止することができ、クラッシュボックス１０を潰れ残りなく変形させることができる。
【００３５】
また、バンパービーム９の前方から入力される荷重がさらに大きい場合には、クラッシュボックス１０が前後方向に圧壊した後に、フロントサイドフレーム３と補助サイドフレーム５が変形することによって入力荷重のエネルギーを吸収するようになる。
【００３６】
以上のように、この実施形態の車両前部構造においては、バンパービーム９の後面とクラッシュボックス１０の側面の間の角部にコーナー補強部材１５が配置され、コーナー補強部材１５がバンパービーム９の後面とクラッシュボックス１０の内側面とに面で当接して接合されている。このため、入力荷重が小さいときには、バンパービーム９を優先させて変形させて入力荷重のエネルギーを吸収し、入力荷重が大きいときには、コーナー補強部材１５による内側面の押圧によってクラッシュボックス１０の圧壊の開始を促進して、入力荷重のエネルギーを効率良く吸収することができる。
したがって、この実施形態に係る車両前部構造を採用した場合には、いずれの荷重入力の形態においても、荷重入力の形態に適した各部の変形挙動を得ることができる。
【００３７】
また、この実施形態の車両前部構造では、コーナー補強部材１５が、外側面の水平断面が多角形状の部材であり、傾斜壁１５ｃを少なくても有している。このため、コーナー補強部材１５を容易に製造することができるうえ、傾斜壁１５ｃの肉厚を変更することによって、クラッシュボックス１０の圧壊のタイミングや挙動を容易に設定調整することができる。
【００３８】
特に、この実施形態の場合、コーナー補強部材１５は、第１側壁１５ａと第２側壁１５ｂと傾斜壁１５ｃとを有する略三角形状の中空断面形状とされ、第１側壁１５ａと第２側壁１５ｂが弧状壁１５ｄによって連結され、第１側壁１５ａと第２側壁１５ｂの弧状壁１５ｄと逆側の端部にそれぞれ延長フランジ１５ａ−１，１５ｂ−１が延設されている。このため、バンパービーム９の後面とクラッシュボックス１０の側面の間の角部に隆起物等があっても、コーナー補強部材１５が、この隆起物等と干渉するのを弧状壁１５ｄの外側の円弧面によって回避することができる。したがって、コーナー補強部材１５をバンパービーム９とクラッシュボックスの１０とに容易に接合することができる。また、第１側壁１５ａと第２側壁１５ｂの連接部分に応力が集中するのを、断面略円弧状の弧状壁１５ｄによって緩和することができる。
さらに、この実施形態の場合、第１側壁１５ａと第２側壁１５ｂにそれぞれ延長フランジ１５ａ−１，１５ｂ−１が延設されているため、延長フランジ１５ａ−１，１５ｂ−１を用いて、コーナー補強部材１５をバンパービーム９のとクラッシュボックス１０に容易に接合することができる。バンパービーム９やクラッシュボックス１０に対するコーナー補強部材１５の接合面積も増大させることができる。さらに、コーナー補強部材１５をこのような形状にした場合には、アルミ押し出し等の金属の押し出しによってコーナー補強部材１５を容易に製造することができる。
【００３９】
また、この実施形態の車両前部構造は、バンパービーム９が、横壁１６で仕切られた複数の中空部１７を有し、クラッシュボックス１０が、縦壁１８で仕切られた複数の中空部１９を有する構造とされているため、前方からバンパービーム９に入力された荷重を、内部が多層構造とされたバンパービーム９とクラッシュボックス１０を通して、フロントサイドフレーム３と補助サイドフレーム５に効率良く伝達することができる。
【００４０】
また、この実施形態の車両前部構造においては、バンパービーム９の両端部の開口２０が蓋部材２１によって閉塞され、蓋部材２１に延設された延長部２１ｂが、クラッシュボックス１０内でクラッシュボックス１０とともに補助サイドフレーム５の前端部に結合されている。このため、バンパービーム９の一端側に大きなオフセット荷重が入力されたときに、バンパービーム９が荷重入力方向に沿って傾斜して、バンパービーム９の他端側が前方に浮き上がるのを、他端側の蓋部材２１の延長部２１ｂによって拘束することができる。この結果、他端側のクラッシュボックス１０にも荷重が入力され易くなるため、車幅方向の広い範囲で入力荷重のエネルギーを効率良く吸収することがてきる。
【００４１】
特に、この実施形態の場合、蓋部材２１の延長部２１ｂに波形状の変形許容部２１ｂ−２が形成されているため、バンパービーム９に荷重が入力されたときに、蓋部材２１の延長部２１ｂがクラッシュボックス１０の圧壊の妨げになるのを抑制することができる。したがって、この構造を採用することにより、クラッシュボックス１０を設計通りの荷重範囲で圧潰させることが可能になる。
【００４２】
さらに、この実施形態の車両前部構造においては、クラッシュボックス１０が、フロントサイドフレーム３の前端部と補助サイドフレーム５の前端部とに跨って結合され、補助サイドフレーム５の前端部とバンパービーム９の後面とフロントサイドフレーム３の側面に、上面視が略三角形状の補強ブロック１３が接合され、補強ブロック１３の荷重伝達壁１３ａが補助サイドフレーム５の前端部からフロントサイドフレーム３の脆弱部１２の近傍に向かって斜めに延出している。このため、バンパービーム９の車幅方向の一端側に大きなオフセット荷重が入力されたときに、上面視が略三角形状の補強ブロック１３の荷重伝達壁１３ａを通して、入力荷重をフロントサイドフレーム３の脆弱部１２の近傍に作用させることができる。したがって、クラッシュボックス１０が圧壊した後に、フロントサイドフレーム３が脆弱部１２を中心として中折れし易くなる。よって、この構造を採用した場合、フロントサイドフレーム３と補助サイドフレーム５の変形によって入力荷重のエネルギーを効率良く吸収することが可能になる。
【００４３】
ここで、上記の実施形態のコーナー補強部材１５は、外側面の水平断面が略直角三角形状に形成されているが、コーナー補強部材は、外側面の水平断面が多角形状であって、バンパービームの後面とクラッシュボックスの外側側面を斜めに結ぶように延出する傾斜壁を有するものであれば、他の形状であっても良い。
【００４４】
図１３，図１４は、上記の実施形態と形状の異なるコーナー補強部材１１５，２１５の例を示す図である。
図１３に示すコーナー補強部材１１５は、外側面の水平断面が略四角形状に形成され、内部に対角同士を連結するように傾斜壁１１５ｃが設けられている。
また、図１４に示すコーナー補強部材２１５は、外側面の水平断面が略三角形状に形成され、傾斜壁１５ｃとその対角を結ぶように補強リブ２１５ｅが設けられている。この場合、補強リブ２１５ｅによってコーナー補強部材２１５の剛性が効率良く高められる。
【００４５】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１…車両
３…フロントサイドフレーム（前部骨格部材）
５…補助サイドフレーム（前部骨格部材）
９…バンパービーム
１０…クラッシュボックス
１２…脆弱部
１３…補強ブロック
１３ａ…荷重伝達壁
１５，１１５，２１５…コーナー補強部材
１５ａ…第１側壁
１５ａ−１…延長フランジ
１５ｂ…第２側壁
１５ｂ−１…延長フランジ
１５ｃ，１１５ｃ…傾斜壁
１５ｄ…円弧壁
１６…横壁
１７…中空部
１８…縦壁
１９…中空部
２０…開口
２１…蓋部材
２１ｂ…延長部
２１ｂ−２…変形許容部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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