特許 7067254 車体前部構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-06

(45)【発行日】2022-05-16

(54)【発明の名称】車体前部構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/20 20060101AFI20220509BHJP

   B60R 19/04 20060101ALI20220509BHJP

【ＦＩ】

B62D25/20 C

B60R19/04 M

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018094625

(22)【出願日】2018-05-16

(65)【公開番号】P2019199170

(43)【公開日】2019-11-21

【審査請求日】2021-02-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099623

【弁理士】

【氏名又は名称】奥山 尚一

(74)【代理人】

【識別番号】100096769

【弁理士】

【氏名又は名称】有原 幸一

(74)【代理人】

【識別番号】100107319

【氏名又は名称】松島 鉄男

(74)【代理人】

【識別番号】100125380

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 綾子

(74)【代理人】

【識別番号】100142996

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 聡二

(74)【代理人】

【識別番号】100166268

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 祐

(74)【代理人】

【識別番号】100170379

【弁理士】

【氏名又は名称】徳本 浩一

(72)【発明者】

【氏名】糸賀 佳祐

(72)【発明者】

【氏名】田辺 義博

【審査官】久慈 純平

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１７０８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１５９３００（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００２－０６７８４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ １７／００－２５／０８，２５／１４－２９／０４，

Ｂ６０Ｒ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両前後方向に沿って延び、車両幅方向の左右両側部に配置されるサイドフレームと、車両幅方向に沿って延び、前記サイドフレームの先端部に連結されるバンパメンバを有している車体前部構造において、
前記サイドフレーム間には、前記バンパメンバに連結される補強部材が設けられ、該補強部材は、車両正面視で、前記サイドフレームが配置された車両上下方向の範囲内に位置しているとともに、前記補強部材の車両幅方向端部は、前記サイドフレームの車両内側の側面部と近接して配置され、
前記補強部材の車両幅方向端部は、車両前後方向に所定の長さを有し、
前記所定の長さは、前記サイドフレームの車両内側の側面部と前記補強部材の車両幅方向端部との間の距離よりも大きく設定されていることを特徴とする車体前部構造。

【請求項2】

前記補強部材の車両幅方向端部は、前記バンパメンバから車両後方へ突出して配置され、車両側面視で、前記サイドフレームと重複して位置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】

前記サイドフレームの先端部は、車両幅方向内側に延びる延出部を有し、該延出部と前記補強部材の車両幅方向端部とは、車両正面視で、車両幅方向に重なり合って配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車体前部構造。

【請求項4】

前記サイドフレーム間に位置する前記バンパメンバの上下縁部の少なくとも一方は、車両上下方向の長さが異なる形状変化部を有しており、前記補強部材の車両幅方向端部は、前記形状変化部を跨いで配置されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか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、車体前部構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、車体前部構造には、車体前部の片側端部に衝突物が衝突する形態のオフセット衝突時において局所的な荷重入力を避けるために、車両幅方向に沿って延びるバンパメンバを設けることが求められている。一方、車体前部構造の中には、車体前部の中央部に衝突物が衝突する形態のフルラップ衝突時において、サイドフレームを変形させることにより、衝撃エネルギーを吸収するものがある。
例えば、特許文献１の車体前部構造では、バンパメンバに補強構造及び変形抑制機構を施し、オフセット衝突時などでの変形を抑制することにより、車体前部の曲げ剛性を上げることが行われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００９－３５２３３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、上述した従来の車体前部構造においては、サイドフレームの前部に所定の断面を有する強固な構造物が配置されているので、フルラップ衝突時に車体前部のサイドフレームの潰れ量が不十分となり、衝撃吸収ストロークが減少し、衝撃エネルギーを効果的に吸収できないという問題を有していた。
また、オフセット衝突時には、バンパメンバの局所に衝撃荷重が掛かるので、車両前後方向においてバンパメンバの変形スペースを広く取る必要があり、衝撃吸収ストロークを十分に確保できない車両では、衝撃エネルギーの吸収性能を十分に発揮できないおそれがあった。
さらに、従来の車体前部構造においては、バンパメンバに補強構造と変形抑制機構とが組み合わされているので、バンパメンバの形状などが複雑になる上、重量も増大するという問題を有していた。

【0005】

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、バンパメンバに連結される補強部材によって、バンパメンバの剛性を向上させる一方、バンパメンバへのフルラップ衝突時に、サイドフレームの潰れ方に影響を及ぼすことなく、サイドフレームでの衝撃吸収を行い、バンパメンバへのオフセット衝突時に、バンパメンバの荷重入力領域での破断を抑制するとともに、バンパメンバからサイドフレームに衝撃荷重を車両幅方向へ伝達することが可能な車体前部構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、車両前後方向に沿って延び、車両幅方向の左右両側部に配置されるサイドフレームと、車両幅方向に沿って延び、前記サイドフレームの先端部に連結されるバンパメンバを有している車体前部構造において、前記サイドフレーム間には、前記バンパメンバに連結される補強部材が設けられ、該補強部材は、車両正面視で、前記サイドフレームが配置された車両上下方向の範囲内に位置しているとともに、前記補強部材の車両幅方向端部は、前記サイドフレームの車両内側の側面部と近接して配置され、前記補強部材の車両幅方向端部は、車両前後方向に所定の長さを有し、前記補強部材の車両幅方向端部の前記所定の長さは、前記サイドフレームの車両内側の側面部と前記補強部材の車両幅方向端部との間の距離よりも大きく設定されている。

【発明の効果】

【0007】

上述の如く、本発明に係る車体前部構造は、車両前後方向に沿って延び、車両幅方向の左右両側部に配置されるサイドフレームと、車両幅方向に沿って延び、前記サイドフレームの先端部に連結されるバンパメンバを有し、前記サイドフレーム間には、前記バンパメンバに連結される補強部材が設けられ、該補強部材は、車両正面視で、前記サイドフレームが配置された車両上下方向の範囲内に位置しているとともに、前記補強部材の車両幅方向端部は、前記サイドフレームの車両内側の側面部と近接して配置されている。
したがって、本発明の車体前部構造においては、バンパメンバに補強部材が連結されているので、バンパメンバの剛性を向上させることができる。しかも、サイドフレームの車両内側の側面部と補強部材とは連結されていないので、バンパメンバの前面中央部に衝突物が衝突する形態のフルラップ衝突時に、サイドフレームの潰れ方に影響を及ぼすことはなく、サイドフレームでの衝撃吸収を確実に行うことができる。
また、本発明の車体前部構造においては、バンパメンバの片側端部に衝突物が衝突する形態のオフセット衝突時に、局所的な荷重がバンパメンバを介してサイドフレームの一方のみに入力され、衝突物の角に接するバンパメンバの荷重入力領域に荷重が集中しても、補強部材によりバンパメンバの剛性が向上しているので、バンパメンバの荷重入力領域の破断を抑制することができるとともに、バンパメンバからサイドフレームに衝撃荷重を車両幅方向へ伝達でき、更なる破断抑制の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係る車体前部構造が適用される車両前方側を斜め上方から見た斜視図である。

【図2】本発明の実施形態に係る車体前部構造が適用されるバンパメンバ、補強部材及びサイドフレームを車両下方から見た斜視図である。

【図3】図２における補強部材とサイドフレームとの位置関係を車両下方から見た平面図である。

【図4】図３におけるＡ－Ａ線断面図である。

【図5】図２における補強部材及びサイドフレーム間の隙間と補強部材の長さの関係を車両上方から見た概念的平面図である。

【図6】図２おけるバンパメンバの形状変化部、補強部材及びサイドフレームの延出部の位置関係を車両後方から見た正面図である。

【図7】本発明の実施形態に係る車体前部構造が適用されるバンパメンバ、補強部材及びサイドフレームのオフセット衝突時の状態を説明する概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１～図７本発明の実施形態に係る車体前部構造を示すものである。なお、図において、矢印Ｆｒ方向は車両前方を示し、矢印Ｏ方向は車両外側を示し、矢印Ｕ方向は車両上方を示している。また、矢印Ｘ方向は車両幅方向を示し、矢印Ｙ方向は車両前後方向を示している。

【0010】

図１～図３に示すように、本発明の実施形態に係る構造が適用される車両の車体前部１は、車両前後方向に沿って延び、車両幅方向の左右両側部にそれぞれ配置されるサイドフレーム２と、車両幅方向に沿って延び、車両後方側がサイドフレーム２の先端部２ａに連結されるバンパメンバ３とを有しており、該バンパメンバ３は、車両最先端の位置に設けられるフロントバンパ４の裏側（車両後方側）に配置されている。そして、サイドフレーム２の先端部２ａは、図２に示すように、車両正面視（車両前方視）で略Ｕ字状または中空形状に形成されており、少なくとも車両内側の側面部２１、底面部２２及び車両外側の側面部２３を有している。なお、サイドフレーム２の先端部２ａの車両上方には、図２～図４に示すように、ダッシュパネル１０が設けられている。

【0011】

本実施形態の車体前部構造において、車両幅方向の左右両側に位置するサイドフレーム２間には、図２～図５に示すように、バンパメンバ３に連結された補強部材５が車両幅方向に沿って設けられており、該補強部材５は、車両正面視及び車両上面視で四角形状を有している。また、本実施形態の補強部材５は、車両正面視（車両前方視もしくは車両後方視）で、サイドフレーム２が配置された車両上下方向の範囲Ｒ内に位置しており、補強部材５の車両上下方向の大きさＤは、サイドフレーム２の先端部２ａの車両上下方向の範囲Ｒである大きさよりも小さく形成されている。さらに、車両上下方向の大きさＤは、後述する所定の長さＬ以上の大きさを有している（Ｄ≧Ｌ）。しかも、補強部材５の車両幅方向端部５ａは、サイドフレーム２の車両内側の側面部２１と近接して配置されており、車両幅方向端部５ａと側面部２１との間には、後述する隙間Ｓが設けられている。すなわち、補強部材５の車両幅方向端部５ａとサイドフレーム２の車両内側の側面部２１とは、互いに接触していない状態で配置されている。

【0012】

本実施形態の補強部材５の車両幅方向端部５ａは、図４に示すように、車両前後方向に所定の長さＬを有している。しかも、補強部材５の車両幅方向端部５ａは、バンパメンバ３から車両後方へ突出して配置されており、車両側面視で、サイドフレーム２と重複して位置している。そのため、本実施形態の車体前部構造では、車体前部１におけるバンパメンバ３のオフセット衝突時に、バンパメンバ３を介してサイドフレーム２の先端部２ａの近辺に衝撃荷重が集中する場合でも、車両前後方向に所定の長さＬを有する補強部材５の車両幅方向端部５ａの存在によって、バンパメンバ３の破断が抑制されるように構成されている。

【0013】

また、補強部材５の車両幅方向端部５ａの長さＬは、図５に示すように、サイドフレーム２の車両内側の側面部２１と補強部材５の車両幅方向端部５ａとの間の距離である隙間Ｓよりも大きく設定されている（Ｌ＞Ｓ）。そのため、本実施形態の車体前部構造では、車体前部１におけるバンパメンバ３のオフセット衝突時に、バンパメンバ３を介して局所的に入力される衝撃荷重によりバンパメンバ３及び補強部材５が変形して、補強部材５の車両幅方向端部５ａとサイドフレーム２の車両内側の側面部２１とが当接し、バンパメンバ３及び補強部材５からサイドフレーム２に衝撃荷重が伝達されることにより、バンパメンバ３の破断が抑えられるように構成されている。

【0014】

さらに、本実施形態のサイドフレーム２の先端部２ａは、図６に示すように、車両内側の側面部２１から車両幅方向内側に向かって延びるフランジ状の延出部２４を有しており、該延出部２４をバンパメンバ３の裏面に重ね合わせた状態でスポット溶接することにより、サイドフレーム２の先端部２ａがバンパメンバ３に接合されている。バンパメンバ３との接合が、サイドフレーム２の先端部２ａの全体ではなくて延出部２４であれば、バンパメンバ３のオフセット衝突時に、補強部材５の車両幅方向端部５ａとサイドフレーム２の車両内側の側面部２１とを当接させることが可能となる。このような延出部２４は、フランジ部分だけをいうのではなく、バンパメンバ３に入力された荷重をサイドフレーム２に伝達することが可能な部分をいう。
しかも、サイドフレーム２の延出部２４と補強部材５の車両幅方向端部５ａとは、車両正面視で、車両幅方向に重なり合って配置されている。ただし、これらサイドフレーム２の延出部２４と補強部材５の車両幅方向端部５ａとは、連結されておらず、車両幅方向に重なり合っているだけである。
これにより、サイドフレーム２の車両内側の側面部２１と補強部材５の車両幅方向端部５ａとの間の隙間Ｓに延出部２４が存在することになり、バンパメンバ３のオフセット衝突時に荷重が入力されても、サイドフレーム２とバンパメンバ３との近接部分に破断が発生しにくい構造となっている。また、バンパメンバ３に対して車両前方から荷重が入力された場合に、サイドフレーム２の近傍に位置する低剛性部への荷重集中が避けられるように構成されている。

【0015】

また、本実施形態のサイドフレーム２間に位置するバンパメンバ３の上縁部３ａは、図６に示すように、車両上下方向の長さが異なる形状変化部３１を有している。この形状変化部３１は、車両外側の車両上下方向の長さＬ１が車両内側の車両上下方向の長さＬ２と比べて長く設定され、車両外側から車両内側へ向かって傾斜する下り傾斜面に形成されており、車両幅方向に所定の幅を有している。そして、補強部材５の車両幅方向端部５ａは、バンパメンバ３の形状変化部３１を跨いで配置されている。すなわち、補強部材５の車両幅方向端部５ａは、車両上下方向の長さが異なり、バンパメンバ３において荷重が集中し、破断が発生しやすい２つのラインを跨いで車両幅方向に延びて配置されている。これによって、オフセット衝突時に発生するバンパメンバ３の破断が抑制されるように構成されている。

【0016】

次に、本実施形態の車体前部構造において、図７に示すように、衝突物Ｂがバンパメンバ３の片側に衝突する形態のオフセット衝突時の荷重の動きについて説明する。
衝突物Ｂによる衝撃荷重が、矢印Ｆで示すように、車両前方からバンパメンバ３の片側端部に入力されると、一方（図中左側）のサイドフレーム２に荷重が局所的に掛かり、衝突物Ｂの角部に接するバンパメンバ３の領域Ｃに荷重が集中するとともに、他方（図中右側）のサイドフレーム２にＴ１の荷重が伝達される。この際、サイドフレーム２の車両内側の側面部２１に対する補強部材５の車両幅方向端部５ａの当接がＺ１部，Ｚ２部の２度に分けて発生する。
１度目の当接は、オフセット衝突が発生した際に、衝突物Ｂを直接受けていない右側サイドフレーム２の車両内側の側面部２１に補強部材５の車両幅方向端部５ａが当接するＺ１部で発生し、補強部材５は、当該右側サイドフレーム２の車両内側の側面部２１にＴ２の荷重を伝達することになる。
そして、２度目の当接は、衝突物Ｂがバンパメンバ３に深く潜り込んだ際に、バンパメンバ３が車両後方側に押し込まれ、衝突物Ｂを直接受けた左側サイドフレーム２の車両内側の側面部２１に補強部材５の車両幅方向端部５ａが当接するＺ２部で発生し、衝突物Ｂから荷重を受けた補強部材５の車両幅方向端部５ａは、当該左側サイドフレーム２の車両内側の側面部２１にＴ３の荷重を伝達することになる。

【0017】

このように、本発明の実施形態に係る車体前部構造は、車両前後方向に沿って延び、車両幅方向の左右両側部に配置されるサイドフレーム２と、車両幅方向に沿って延び、サイドフレーム２の先端部２ａに連結されるバンパメンバ３を有している。そして、サイドフレーム２間には、バンパメンバ３に連結される補強部材５が設けられており、補強部材５は、車両正面視で、サイドフレーム２が配置された車両上下方向の範囲Ｒ内に位置している。しかも、補強部材５の車両幅方向端部５ａは、サイドフレーム２の車両内側の側面部２１と近接して配置されている。
すなわち、本発明の車体前部構造においては、バンパメンバ３の広範囲に補強部材５が連結されているので、従来構造のバンパメンバと比べて、バンパメンバ３の剛性向上を図ることができる。しかも、サイドフレーム２の車両内側の側面部２１と補強部材５の車両幅方向端部５ａとは、連結されていないので、バンパメンバ３の前面中央部に衝突物Ｂが衝突する形態のフルラップ衝突時に、サイドフレーム２の潰れ方に影響されることはなく、サイドフレーム２での衝撃吸収を確実に行うことができる。
また、本発明の車体前部構造においては、バンパメンバ３の片側端部に衝突物Ｂが衝突する形態のオフセット衝突時に、局所的な荷重がバンパメンバ３を介してサイドフレーム２の一方のみに入力され、衝突物Ｂの角に接するバンパメンバ３の荷重入力領域に荷重が集中しても、補強部材５によりバンパメンバ３の剛性が向上しているので、バンパメンバ３の荷重入力領域Ｃの破断を抑制できるとともに、バンパメンバ３からサイドフレーム２に衝撃荷重Ｆを車両幅方向へ荷重Ｔ１として伝達でき、バンパメンバ３の破断をより一層抑制することができる。
したがって、本発明の車体前部構造によれば、車体前部１におけるバンパメンバ３のフルラップ衝突とオフセット衝突の両方に対処することができる。

【0018】

また、本実施形態の車体前部構造においては、補強部材５の車両幅方向端部５ａが、車両前後方向に所定の長さＬを有し、バンパメンバ３から車両後方へ突出して配置され、車両側面視で、サイドフレーム２と重複して位置しているので、バンパメンバ３のオフセット衝突時に、バンパメンバ３を介してサイドフレーム２の先端部２ａの近辺に衝撃荷重が集中する場合でも、車両前後方向に所定の長さＬを有する補強部材５の車両幅方向端部５ａが存在していることによって、バンパメンバ３の破断を抑制することができる。

【0019】

さらに、本実施形態の車体前部構造においては、補強部材５の車両幅方向端部５ａの所定の長さＬが、サイドフレーム２の車両内側の側面部２１と補強部材５の車両幅方向端部５ａとの間の距離（隙間Ｓ）よりも大きく設定されているので、バンパメンバ３のオフセット衝突時に、バンパメンバ３を介して局所的に入力される衝撃荷重によりバンパメンバ３及び補強部材５が変形して、補強部材５の車両幅方向端部５ａとサイドフレーム２の車両内側の側面部２１とが当接することになる。したがって、本実施形態の車体前部構造によれば、バンパメンバ３及び補強部材５からサイドフレーム２に衝撃荷重が伝達されることになるので、バンパメンバ３の変形や破断を効果的に抑制することができる。

【0020】

そして、本実施形態の車体前部構造においては、サイドフレーム２の先端部２ａが、車両幅方向内側に延びる延出部２４を有しており、延出部２４と補強部材５の車両幅方向端部５ａとは、車両正面視で、車両幅方向に重なり合って配置されているので、サイドフレーム２の車両内側の側面部２１と補強部材５の車両幅方向端部５ａとの間の隙間Ｓに延出部２４が存在することになり、バンパメンバ３のオフセット衝突時に入力される荷重によって、サイドフレーム２とバンパメンバ３との近接部分の破断を抑制することができる。

【0021】

また、本実施形態の車体前部構造において、サイドフレーム２間に位置するバンパメンバ３の上縁部３ａは、車両上下方向の長さが異なる形状変化部３１を有しており、補強部材５の車両幅方向端部５ａは、形状変化部３１を跨いで配置されているので、形状変化により荷重が集中しやすい部分があっても、オフセット衝突時に発生するバンパメンバ３の破断を抑えることができる。

【0022】

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。

【0023】

例えば、既述の実施の形態では、補強部材５の全部がバンパメンバ３から車両後方へ突出して配置されており、車両側面視で、サイドフレーム２と重複して位置しているが、車両幅方向端部５ａを除く補強部材５の大半部がバンパメンバ３内に埋め込まれ、車両幅方向端部５ａのみがバンパメンバ３から車両後方へ突出して配置され、車両側面視で、サイドフレーム２と重複して位置するように構成されていても良い。
また、既述の実施の形態では、形状変化部３１がバンパメンバ３の上縁部３ａに形成されているが、当該形状変化部３１は、バンパメンバ３の下縁部３ｂに形成され、あるいは、上縁部３ａ及び下縁部３ｂの両方に形成されていても良い。

【符号の説明】

【0024】

１ 車体前部
２ サイドフレーム
２ａ 先端部
３ バンパメンバ
３ａ 上縁部
３ｂ 下縁部
５ 補強部材
５ａ 車両幅方向端部
２１ サイドフレームの車両内側の側面部
２４ 延出部
３１ バンパメンバの形状変化部
Ｌ 補強部材の車両前後方向の長さ
Ｒ サイドフレームが配置された車両上下方向の範囲
Ｓ 隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】