特開 2024-162489 車体前部構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024162489

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】車体前部構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/08 20060101AFI20241114BHJP

   B60R 19/24 20060101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

B62D25/08 D

B60R19/24 Q

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023078037

(22)【出願日】2023-05-10

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小松 剛希

(72)【発明者】

【氏名】重石 健登

(72)【発明者】

【氏名】小松崎 貴也

(72)【発明者】

【氏名】新免 良昭

【テーマコード（参考）】

3D203

【Ｆターム（参考）】

3D203BB16

3D203BB17

3D203CA23

3D203CA58

3D203DA22

(57)【要約】

【課題】バンパリインフォースにおいてサイドレールよりも車両幅方向の外側に衝突荷重が入力された場合でも衝突荷重を効率よく伝達させることが可能な車体前部構造を得る。
【解決手段】バンパリインフォース２２の車両幅方向の端部２２Ａの後面２２Ｂには、サイドレール１６の外面１６Ａ側へ向かって突出するブレース２４が設けられている。サイドレール１６は、窪み部２８及び突出部３０を含んで構成されており、窪み部２８は、ブレース２４の中心線Ｐの延長線上に位置して車両幅方向の内側へ向かって凹みブレース２４の先端部２５が収容可能とされている。突出部３０は、窪み部２８の後方側においてサイドレール１６の外面１６Ａよりも突出して設けられており、微小ラップ衝突の際、ブレース２４の先端面２４Ａが当接しブレース２４の先端部２５の車両前後方向の後方側への移動を規制するように設定されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両幅方向の両外側に配置され、車両前後方向にそれぞれ延在された左右一対のサイドレールと、
前記サイドレールの車両前後方向の前端側に配置され、車両幅方向に沿って架け渡されたバンパリインフォースと、
前記バンパリインフォースの車両幅方向の端部における車両前後方向の後面側に設けられ、前記サイドレールにおける車両幅方向の外面側へ向かって延在されたブレースと、
を備え、
前記サイドレールは、
前記サイドレールにおける車両幅方向の外面側に設けられ、前記ブレースの中心線の延長線上に位置し、車両幅方向の内側へ向かって凹み当該ブレースの先端が収容可能な窪み部と、
前記窪み部の車両前後方向の後方側において前記サイドレールにおける車両幅方向の外面よりも車両幅方向の外側へ向かって突出し、前記バンパリインフォースにおける車両幅方向の端部側に衝突荷重が入力されると、前記ブレースの先端が当接し当該ブレースの先端の車両前後方向の後方側への移動を規制し、また、前記バンパリインフォースにおける車両幅方向の中央部側に衝突荷重が入力されると、前記ブレースの先端の車両前後方向の後方側への移動を可能にする受け部と、
を含んで構成されている車体前部構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車体前部構造に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、車両がいわゆる微小ラップ衝突した場合、バンパリインフォースのブレースがサイドレールに当接し、これにより、バンパリインフォースに入力される衝突荷重をサイドレールで受け止めるという技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１８３１９１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、上記先行技術において、仮にブレースがサイドレールに対して滑った場合、サイドレールに対して十分に衝突荷重を伝達できない可能性があり、さらなる改善の余地がある。

【0005】

本発明は上記事実を考慮し、バンパリインフォースにおいてサイドレールよりも車両幅方向の外側に衝突荷重が入力された場合でも衝突荷重を効率よく伝達させることが可能な車体前部構造を得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の発明に係る車体前部構造は、車両幅方向の両外側に配置され、車両前後方向にそれぞれ延在された左右一対のサイドレールと、前記サイドレールの車両前後方向の前端側に配置され、車両幅方向に沿って架け渡されたバンパリインフォースと、前記バンパリインフォースの車両幅方向の端部における車両前後方向の後面側に設けられ、前記サイドレールにおける車両幅方向の外面側へ向かって延在されたブレースと、を備え、前記サイドレールは、前記サイドレールにおける車両幅方向の外面側に設けられ、前記ブレースの中心線の延長線上に位置し、車両幅方向の内側へ向かって凹み当該ブレースの先端が収容可能な窪み部と、前記窪み部の車両前後方向の後方側において前記サイドレールにおける車両幅方向の外面よりも車両幅方向の外側へ向かって突出し、前記バンパリインフォースにおける車両幅方向の端部側に衝突荷重が入力されると、前記ブレースの先端が当接し当該ブレースの先端の車両前後方向の後方側への移動を規制し、また、前記バンパリインフォースにおける車両幅方向の中央部側に衝突荷重が入力されると、前記ブレースの先端の車両前後方向の後方側への移動を可能にする受け部と、を含んで構成されている。

【0007】

請求項１の発明に係る車体前部構造では、左右一対のサイドレール、バンパリインフォース及びブレースを備えている。左右一対のサイドレールは、車両幅方向（車体幅方向）の両外側に配置されており、車両前後方向（車体前後方向）にそれぞれ延在されている。バンパリインフォースは、当該サイドレールの車両前後方向の前端側に配置されており、車両幅方向に沿って架け渡されている。ブレースは、当該バンパリインフォースの車両幅方向の端部における車両前後方向の後面に設けられており、サイドレールにおける車両幅方向の外面側へ向かって延在している。

【0008】

当該サイドレールは、窪み部及び受け部を含んで構成されている。窪み部は、サイドレールにおける車両幅方向の外面側に設けられており、ブレースの中心線の延長線上に位置して車両幅方向の内側へ向かって凹み当該ブレースの先端が収容可能とされている。一方、受け部は、当該窪み部の車両前後方向の後方側においてサイドレールにおける車両幅方向の外面よりも車両幅方向の外側へ向かって突出して設けられている。

【0009】

ここで、当該受け部は、バンパリインフォースにおける車両幅方向の端部側に衝突荷重が入力（いわゆる微小ラップ衝突又はオブリーク衝突）されると、ブレースの先端が当接し当該ブレースの先端の車両前後方向の後方側への移動を規制するように設定されている。

【0010】

具体的に説明すると、車両（車体）の微小ラップ衝突又はオブリーク衝突の際、バンパリインフォースにおける車両幅方向の端部側が車両前後方向の後方側かつ車両幅方向の内側へ向かって変形する。これにより、ブレースが車両前後方向の後方側かつ車両幅方向の内側へ向かって移動し、ブレースの先端がサイドレールの車両幅方向の外面に当接する。このとき、ブレースの先端が窪み部に収容されると共に、受け部によって、ブレースの先端の車両前後方向の後方側への移動が規制される。

【0011】

つまり、本発明では、車両の微小ラップ衝突又はオブリーク衝突の際に、受け部によってブレースの先端の車両前後方向の後方側への移動を規制することで、ブレース側から入力された衝突荷重を受け止めることが可能となる。これにより、サイドレールを介して、少なくとも当該衝突荷重を車両前後方向の後方側へ向かって伝達することができ、当該衝突荷重の分散を図ることが可能となる。

【0012】

一方、当該受け部は、バンパリインフォースにおける車両幅方向の中央部側に衝突荷重が入力（いわゆるフルラップ衝突）されると、ブレースの先端の車両前後方向の後方側への移動を可能にするように設定されている。

【0013】

具体的に説明すると、車両のフルラップ衝突の際、バンパリインフォースを介してサイドレールの車両前後方向の前端部が圧縮変形され、バンパリインフォース及びブレースが車両前後方向の後方側へ向かって移動する。このとき、受け部によって、ブレースの先端の車両前後方向の後方側への移動が規制されると、サイドレールの車両前後方向の先端部における圧縮変形が阻害される。

【0014】

したがって、本発明では、ブレースの先端の車両前後方向の後方側への移動を可能にすることによって、サイドレールの車両前後方向の先端部における圧縮変形の阻害を抑制し、当該サイドレールが十分に圧縮変形されるようにしている。これにより、サイドレールの潰れ残りを抑制し、衝突荷重の吸収を向上させることが可能となる。

【発明の効果】

【0015】

本発明に係る車体前部構造によれば、バンパリインフォースにおいてサイドレールよりも車両幅方向の外側に衝突荷重が入力された場合でも衝突荷重を効率よく伝達させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】（Ａ）は、本実施形態に係る車体前部構造が適用された車体の要部を車両幅方向の外側かつ斜め前方側から見て拡大して示す要部拡大斜視図であり、（Ｂ）は、本実施形態に係る車体前部構造が適用された車体の前部における車体右側において一部を水平断面にして示す要部拡大平面図である。

【図2】（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態に係る車体前部構造が適用された車体が微小ラップ衝突した際の要部の変形モードを示す図１（Ｂ）に対応する要部拡大平面図である。

【図3】（Ａ）～（Ｃ）は、本実施形態に係る車体前部構造が適用された車体がフルラップ衝突した際の要部の変形モードを示す図１（Ｂ）に対応する要部拡大平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を用いて、本発明の実施形態に係る車体前部構造について説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＲＨは、車両（車体）の前方向（車両の進行方向）、上方向、右方向（車両幅方向の一方）をそれぞれ示している。以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両左右方向（車両幅方向）の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。

【0018】

（車体前部構造の構成）
まず、本実施の形態に係る車体前部構造の構成について説明する。

【0019】

図１（Ｂ）には、本実施形態に係る車体前部構造１０が適用された車体（いわゆるフレーム車）１２の前部１４における車体右側において一部を水平断面にして示し要部が拡大された要部拡大平面図が示されている。図１（Ａ）には、車体（車両）１２を矢印Ａ方向から見て要部を拡大して示す要部拡大斜視図が示されている。なお、車体１２は略左右対称とされているため、車体左側の図示は省略している。

【0020】

図１（Ｂ）に示される車体１２の前部１４には、車両幅方向（車体幅方向）の両外側に車両前後方向（車体前後方向）に沿って延在される左右一対のサイドレール１６が設けられている。サイドレール１６の前部１８側における車両幅方向の外側には、図示しない前輪が配設される。

【0021】

左右一対のサイドレール１６の前部１８側には、当該左右一対のサイドレール１６間にクロスメンバ２０が車両幅方向に沿って架け渡されている。また、左右一対のサイドレール１６の前端には、バンパリインフォース２２が車両幅方向に沿って架け渡されている。当該バンパリインフォース２２は、左右対称に略形成されており、例えば、車両幅方向の中央部が車両前方側へ向かって突出するように湾曲し、車両幅方向の中央部よりも車両幅方向の外側の方が曲率が大きくなるように形成されている。なお、バンパリインフォース２２の形状はこれに限らず、車両幅方向の中央部が略直線状に形成されてもよい。

【0022】

ここで、左右一対のサイドレール１６の前方側には、車体１２の衝突時にエネルギーを吸収するためのクラッシュボックス（図示省略）がそれぞれ設けられる場合がある。この場合、当該左右一対のクラッシュボックスの前端に、車両幅方向に沿ってバンパリインフォース２２が架け渡される。すなわち、本発明の車体前部構造では、サイドレール１６の前部１８とバンパリインフォース２２との間にクラッシュボックスを設けた構造とクラッシュボックスを設けない構造の両方が含まれる。

【0023】

また、本実施形態では、バンパリインフォース２２の車両幅方向の端部２２Ａにおいて、車両前後方向の後面２２Ｂ側にブレース２４が設けられている。ブレース２４は、例えば、鋼板等の金属で形成されており、バンパリインフォース２２の後面２２Ｂに設けられた台座２６に対して溶接、締結等により固定される。なお、ブレース２４は金属に限らず樹脂で形成されてもよく、ブレース２４が樹脂で形成された場合は、接着剤等が用いられる。

【0024】

当該ブレース２４は、略角錐台状を成しており、車両後方側へ向かうにつれて幅寸法が短くなるように形成され、サイドレール１６（の車両幅方向）の外面１６Ａ側へ向かって延在されている。ブレース２４の先端面２４Ａとサイドレール１６の外面１６Ａとの間には隙間が設けられており、サイドレール１６の外面１６Ａには、ブレース２４の中心線Ｐの延長線上に窪み部２８が設けられている。

【0025】

図１（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、窪み部２８は、ブレース２４における車両幅方向の内面２４Ｂとサイドレール１６の外面１６Ａに対して略同じ角度を有する傾斜面２８Ａが形成されるようにサイドレール１６（の車両幅方向）の内面１６Ｂ側へ向かって凹んでおり、ブレース２４の先端部２５を収容可能としている。

【0026】

当該窪み部２８の車両前後方向の後方側には、サイドレール１６の外面１６Ａよりも車両幅方向の外側へ向かって突出する突出部（受け部）３０が設けられている。この突出部３０における窪み部２８側の当接面３０Ａと窪み部２８の傾斜面２８Ａとで成す角は、ブレース２４の先端面２４Ａの形状によっても異なるが、例えば、約１００～約１３０度の範囲内で設定されている。なお、ブレース２４、窪み部２８及び突出部３０は、左右一対のサイドレール１６のうち、必ずしも両方に設けられる必要はなく、いずれか一方に設けられてもよい。

【0027】

ここで、サイドレール１６は、例えば、車両幅方向の外側部分を構成し外面１６Ａを含むサイドレールアウタ３２と、車両幅方向の内側部分を構成し内面１６Ｂを含むサイドレールインナ３４と、を含んで構成されている。サイドレールアウタ３２とサイドレールインナ３４は、車両幅方向に沿って切断したときの断面形状が略Ｕ字状をそれぞれ成しており、サイドレールアウタ３２とサイドレールインナ３４とが互いに接合された状態で略矩形状の閉断面部３６が形成されている。

【0028】

本実施形態では、サイドレール１６のクロスメンバ２０の前壁２０Ａ側において、サイドレールインナ３４側に略角柱状のストッパ部材（受け部）３８が溶接等により固定されている。当該ストッパ部材３８は平面視で略台形状を成しており、前面３６Ａ側よりも後面３６Ｂ側の方が長くなるように形成されている。

【0029】

また、ストッパ部材３８におけるサイドレール１６の外面１６Ａ側には突出部３０と略同じ形状を成す受け面３６Ｃが形成されており、突出部３０に形成された当接面３０Ａと前後に重なるように配置されている。言い換えると、突出部３０は、ストッパ部材３８との干渉を回避するためサイドレール１６の外面１６Ａから突出して形成されている。

【0030】

このように、ストッパ部材３８の受け面３６Ｃと突出部３０の当接面３０Ａが前後に重なることによって、突出部３０の剛性を向上させている。なお、突出部３０の剛性を向上させることができればよいため、必ずしも当該ストッパ部材３８は必要ではない。例えば、閉断面部３６内において車両上下に架け渡される壁部が設けられる等してもよい。

【0031】

（車体前部構造の作用及び効果）
次に、本実施の形態に係る車体前部構造の作用及び効果について説明する。

【0032】

本実施形態では、前述のように、図１（Ａ）、（Ｂ）に示される左右一対のサイドレール１６の前端において車両幅方向に沿って架け渡されたバンパリインフォース２２の車両幅方向の端部２２Ａにおける後面２２Ｂにブレース２４が設けられており、当該ブレース２４は、サイドレール１６の外面１６Ａ側へ向かって延在されている。

【0033】

また、本実施形態では、サイドレール１６は、窪み部２８及び突出部３０を含んで構成されている。窪み部２８は、サイドレール１６の外面１６Ａ側に設けられており、ブレース２４の中心線Ｐの延長線上に位置して車両幅方向の内側へ向かって凹み当該ブレース２４の先端部２５が収容可能とされている。

【0034】

突出部３０は、当該窪み部２８の車両前後方向の後方側においてサイドレール１６の外面１６Ａよりも車両幅方向の外側へ向かって突出して設けられている。当該突出部３０における窪み部２８側の当接面３０Ａと窪み部２８の傾斜面２８Ａとで成す角は、約１００～約１３０度の範囲内で設定されている。

【0035】

また、本実施形態では、サイドレール１６の閉断面部３６内にはクロスメンバ２０の前壁２０Ａ側において、ストッパ部材３８が設けられており、突出部３０に形成された当接面３０Ａと当該ストッパ部材３８の受け面３６Ｃが前後に重なるように配置されている。

【0036】

以上のような構成により、本実施形態では、図２（Ａ）に示されるように、車体１２の微小ラップ衝突の際、当該突出部３０を介してストッパ部材３８によって、ブレース２４の先端部２５の車両前後方向の後方側への移動が規制される。なお、Ｂは衝突体である。

【0037】

具体的に説明すると、車体１２の微小ラップ衝突の際、バンパリインフォース２２の車両幅方向の端部２２Ａ側への衝突体Ｂの衝突によりサイドレール１６の前端を起点として車両前後方向の後方側かつ車両幅方向の内側へ向かって変形する。

【0038】

これにより、ブレース２４が車両前後方向の後方側かつ車両幅方向の内側へ向かって移動し、ブレース２４の先端部２５がサイドレール１６の外面１６Ａに当接する。このとき、ブレース２４の先端部２５が窪み部２８に収容され、突出部３０及びストッパ部材３８によって、当該ブレース２４の先端部２５の車両前後方向の後方側への移動が規制される。つまり、本実施形態では、車体１２の微小ラップ衝突の際に、突出部３０及びストッパ部材３８によってブレース２４側から入力された衝突荷重（Ｆ）を受け止めることが可能となる。

【0039】

これにより、本実施形態では、図２（Ｂ）に示されるように、サイドレール１６を介して、当該衝突荷重（Ｆ）を車両前後方向の後方側へ向かって伝達（Ｆ１）することができる。また、本実施形態では、サイドレール１６におけるクロスメンバ２０の前壁２０Ａ側にストッパ部材３８が設けられているため、当該衝突荷重（Ｆ）を車両幅方向に沿って伝達（Ｆ２）することができる。すなわち、本実施形態では、突出部３０及びストッパ部材３８によって、当該衝突荷重の分散を図ることができる。

【0040】

なお、本実施形態では、微小ラップ衝突の際について説明したが、ブレース２４の動作についてはオブリーグ衝突でも微小ラップ衝突と略同様である。

【0041】

また、本実施形態では、図３（Ａ）に示されるように、車体１２のフルラップ衝突の際、当該突出部３０は、図３（Ｃ）に示されるように、ブレース２４の先端部２５の車両前後方向の後方側への移動を可能にする。

【0042】

具体的に説明すると、車体１２のフルラップ衝突の際、バンパリインフォース２２の車両幅方向の中央部側への衝突体Ｂの衝突により、図３（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、バンパリインフォース２２を介してサイドレール１６の前端部１７側には衝突荷重Ｆ３が入力される。これにより、サイドレール１６の前端部１７は圧縮変形され、バンパリインフォース２２及びブレース２４が車両前後方向の後方側へ向かって移動する。

【0043】

バンパリインフォース２２が車両前方側へ向かって突出するように湾曲していると、車体１２のフルラップ衝突の際、バンパリインフォース２２が車両幅方向に沿って伸長する。このため、図３（Ｂ）に示されるように、ブレース２４の先端は車両幅方向の外側へ向かって開く方向へ移動し、図３（Ｃ）に示されるように、ブレース２４の先端部２５は、車両前後方向の後方側への移動が可能となる。

【0044】

ここで、本実施形態では、サイドレール１６に形成された窪み部２８において、ブレース２４の内面２４Ｂと略同じ角度を有する傾斜面２８Ａに対して突出部３０の当接面３０Ａと窪み部２８の傾斜面２８Ａとで成す角が、約１００～約１３０度の範囲内で設定されている。

【0045】

このため、車体１２のフルラップ衝突の際、仮に、ブレース２４の先端面２４Ａが突出部３０に当接したとしても、図３（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、ブレース２４の先端部２５は、窪み部２８の傾斜面２８Ａに沿ってガイドされる。これにより、図３（Ｂ）に示されるように、ブレース２４の先端は車両幅方向の外側へ向かって開く方向へ移動し、図３（Ｃ）に示されるように、車両前後方向の後方側への移動が可能となる。

【0046】

このように、本実施形態では、ブレース２４の先端部２５の車両前後方向の後方側への移動を可能にすることによって、サイドレール１６の先端部１７における圧縮変形の阻害が抑制され、当該サイドレール１６による十分な圧縮変形が可能とされる。これにより、本実施形態では、サイドレール１６の潰れ残りを抑制し、衝突荷重Ｆの吸収を向上させることが可能となる。

【0047】

なお、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記各実施形態に限定されないことは勿論である。

【符号の説明】

【0048】

１０ 車体前部構造
１２ 車体
１４ 前部（車体前部）
１６ サイドレール
１６Ａ 外面（サイドレールにおける車両幅方向の外面）
２２ バンパリインフォース
２２Ａ 端部（バンパリインフォースの車両幅方向の端部）
２２Ｂ 後面（バンパリインフォースの車両前後方向の後面）
２４ ブレース
２４Ａ 先端面（ブレースの先端）
２５ 先端部（ブレースの先端）
２８ 窪み部
３０ 突出部（受け部）
３８ ストッパ部材（受け部）
Ｐ 中心線

【図1】

【図2】

【図3】