JP7667691B2

JP7667691B2 - 車両の前部車体構造

Info

Publication number: JP7667691B2
Application number: JP2021076663A
Authority: JP
Inventors: 尚記西村
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2021-04-28
Filing date: 2021-04-28
Publication date: 2025-04-23
Anticipated expiration: 2041-04-28
Also published as: US12037045B2; JP2022170501A; US20220348261A1

Description

本発明は、バンパビームを支持するステーが、前後方向へ延びるフレームの前端に設けられる車両の前部車体構造に関する。

車両の前部車体構造として、バンパビームを支持するステーを、前後方向へ延びるフレームの前端に設ける構成が一般的である（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の前部車体構造では、フレームのパワーユニットの側方部分から車幅方向外側斜め前方へ延出する枝フレームを設け、フレームの前端部と枝フレームの前端部とを連結部材で連結している。枝フレームは、前後方向について、パワーユニットの側方位置からフレームの前端と同じ位置まで形成される。これにより、対向車等の衝突物が車両のフレームよりも車幅方向の外側に前面衝突するナローオフセット衝突（スモールオーバーラップ衝突）の際の衝突エネルギーを効率よく吸収することができる、とされている。

特開２０１２－２１４２１１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の車体構造では、スモールオーバーラップ衝突の際、衝突体からの荷重が枝フレームへ伝達される前にステーへ伝達されるため、衝突初期にステーが圧壊等することなく左右内側へ移動してしまい、衝突体からの入力に対して十分な抗力を生じさせることができない。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、スモールオーバーラップ衝突時に、衝突初期におけるステーの左右内側への移動を抑制することのできる車両の前部車体構造を提供することにある。

本発明によれば、車両の前端側で左右方向へ延びるバンパビームと、前後方向へ延びる左右一対のフレームと、前記フレームの前端に設けられ、前記バンパビームを支持するステーと、を備えた前部車体構造であって、前記フレームの左右外端から前記フレームの前端よりも前側まで左右方向外側へ傾斜して斜め前方へ延び、前記バンパビームと間隔をおいて配置されるガセットをさらに備え、前記ステーは、前後方向所定位置で前記ステーの周方向へ延びるビードを有する車両の前部車体構造が提供される。

この車両の前部車体構造によれば、スモールオーバーラップ衝突の場合、衝突体が車両におけるフレームよりも左右外側の部分に接触し、衝突初期にバンパビームの左右外端側が後方へ移動させられる。このとき、ガセットはバンパビームと離隔して配置されているため、ガセットには荷重が作用しない。一方、ステーにはバンパビームを介して後方への荷重が作用し、ビードよりも前側が後側に先行して圧壊する。そして、バンパビームがガセットの前端と接触する位置まで後退させられた後、ガセット及びステーにおけるビードの後側で、衝突体からの入力に対する抗力を発生させることができる。

また、上記車両の前部車体構造において、前記ステーは、上部及び下部にて前後方向へ延びるフランジを有し、前記フランジは、前記ビードよりも前側と、前記ビードよりも後側とで、その中心線が平面視で左右方向にオフセットしていてもよい。

この車両の前部車体構造によれば、スモールオーバーラップ衝突時、ステーにバンパビームを介して後方への荷重が作用した際に、フランジの中心線が、ビードの前側と後側でオフセットしているので、ステー前側に作用する荷重のフランジを介したステー後側への伝達が抑制され、ステー後端側を中心としたステー全体の左右内側への移動が抑制される。

また、上記車両の前部車体構造において、前記ステーにおける前記ビードは、前記ガセットの前端から前記ガセットの延材方向と直交する方向へ延びる仮想線上に配置されてもよい。

この車両の前部車体構造によれば、スモールオーバーラップ衝突に際し、バンパビームの左右外端側がガセットの前端と接触する位置まで後退させられるのとほぼ同時に、バンパビームのステー前方部分がステーにおけるビードの後側と接触することとなる。これにより、ステー及びガセットでバランスよく抗力を発生させることができる。

また、上記車両の前部車体構造において、前記ガセットの前端側の上方及び下方を覆うカバーを備えてもよい。

この車両の前部車体構造によれば、スモールオーバーラップ衝突に際し、ガセットの上方及び下方への移動がカバーにより阻止され、ガセットの後端でフレームを押し込んで、ガセットからフレームへ荷重を確実に伝達することができる。

本発明の車両の前部車体構造によれば、スモールオーバーラップ衝突時に、衝突初期におけるステーの左右内側への移動を抑制することができる。

本発明の一実施形態を示す車両の外観斜視図である。車両の前部車体構造の一部平面図である。車両の前部車体構造の一部平面図である。車両の前部車体構造の一部斜視図である。カバーを外した状態の前部車体構造の一部平面図である。スモールオーバーラップ衝突時の変形状態を示す前部車体構造の一部平面図である。

図１から図６は本発明の一実施形態を示すものであり、図１は車両の外観斜視図、図２は車両の前部車体構造の一部平面図、図３は車両の前部車体構造の一部平面図、図４は車両の前部車体構造の一部斜視図、図５はカバー部材を外した状態の前部車体構造の一部平面図、図６はスモールオーバーラップ衝突時の変形状態を示す前部車体構造の一部平面図である。

図１に示すように、この車両１は、前端に左右方向へ延びる樹脂製のバンパ２を有する。バンパ２の裏面側には、車体のバンパビーム３（図２参照）が配置される。

図２に示すように、この車両１は、例えば鋼板をプレス成型したパネル状の部材を集成し、スポット溶接等で接合して構成された車体を有している。車体は、車両の前端側で左右方向へ延びるバンパビーム３と、前後方向へ延びる左右一対のフレーム４と、各フレーム４の前端に設けられバンパビーム３を支持するステー５と、各フレーム４の左右外端からフレーム４の前端よりも前側まで左右方向外側へ傾斜して斜め前方へ延びるガセット６と、各ガセット６の前端側の上方及び下方を覆うカバー７と、を備えている。バンパビーム３及びフレーム４は、それぞれ閉断面を有し、車体の骨格をなしている。また、カバー７は、バンパビーム３及びステー５の所定位置に取り付けられる。

図３に示すように、各ステー５は、前後方向へ延び、正面視にて閉断面を有する。ステー５は、前後方向所定位置で周方向へ延びるビード５１が形成される。本実施形態においては、ビード５１は、ステー５の内側へ凹み、ステー５の周方向へわたって形成される。各ステー５のビード５１より前側は、衝突時に、ビード５１より後側の部分に先行して圧壊する。

また、ステー５は、閉断面をなす左右方向内側のインナパネルと左右方向外側のアウタパネルを接合するためのフランジ５２，５３が上部と下部に形成される。ビード５１より前側の前側フランジ５２と、ビード５１より後側の後側フランジ５３は、中心線ＣＬ１，ＣＬ２が平面視で左右方向でオフセットしている。前側フランジ５２と後側フランジ５３は、ビード５１上に形成される接続部５１ａを介して連続的に形成される。

図４に示すように、本実施形態においては、フランジ５２，５３は、前後方向について、スポット溶接される接合部５２ａ，５３ａと、接合部５２ａ，５３ａより上端が低く形成された低部５２ｂ，５３ｂとが交互に形成される。本実施形態においては、各接合部５２ａ，５３ａは、隣接する各接合部５２ａ，５３ａと左右方向にずれて配置される。具体的に、各接合部５２ａ，５３は、前後方向について、左右方向一方と他方に交互にずれて配置される。

ガセット６は、後端側がフレーム４に固定され、前端側がフレーム４と左右方向に間隔をおいて配置される。また、ガセット６の前端は、バンパビーム３と前後に間隔をおいて配置される。ガセット６は、閉断面をなして斜め前方へ延びる本体６１と、本体６１の後端に設けられフレーム４に沿って延びる取付部６２と、を有する。ガセット６の取付部６２は、フレーム４の左右方向外側の側面にボルトにより固定される。また、ガセット６の本体６１は、前後方向所定位置で、フレーム４に設けられた支持部４１により支持されている。図５に示すように、ステー５のビード５１は、ガセット６の前端からガセット６の延材方向６３と直交する方向へ延びる仮想線６４上に配置される。

以上のように構成された自動車車両１のスモールオーバーラップ衝突時における挙動を説明する。
スモールオーバーラップ衝突の場合、衝突体が車両１におけるフレーム４よりも左右外側の部分に接触し、衝突初期にバンパビーム３の左右外端側が後方へ移動させられる。このとき、ガセット６はバンパビーム３と離隔して配置されているため、ガセット６には荷重が作用しない。一方、ステー５にはバンパビーム３を介して後方への荷重が作用し、ビード５１よりも前側が後側に先行して圧壊する。このとき、フランジ５２，５３の中心線ＣＬ１，ＣＬ２は、ビード５１の前側と後側でオフセットしているので、ステー５前側に作用する荷重のフランジ５２，５３を介したステー５後側への伝達が抑制され、ステー５後端側を中心としたステー５全体の左右内側への移動が抑制される。そして、バンパビーム３がガセット６の前端と接触する位置まで後退させられた後、図６に示すように、ガセット６及びステー５におけるビード５１の後側で、衝突体からの入力に対する抗力を発生させることができる。

ここで、ステー５のビード５１は仮想線６４上に配置されているため、バンパビーム３の左右外端側がガセット６の前端と接触する位置まで後退させられるのとほぼ同時に、バンパビーム３のステー前方部分がステー５におけるビード５１の後側と接触することとなる。これにより、ステー５及びガセット６でバランスよく抗力を発生させることができる。

また、ガセット６の前端側の上方及び下方がカバー７により覆われているため、ガセット６の上方及び下方への移動がカバー７により阻止され、ガセット６の後端でフレーム４を押し込んで、ガセット６からフレーム４へ荷重を確実に伝達することができる。

尚、前記実施形態においては、ステー５のフランジ５２，５３が各接合部５２ａ，５３で左右方向一方と他方に交互にずれて配置されるものを示したが、フランジは左右方向にずれることなく直線的に形成されたものであってもよい。要は、ステーのフランジが、ビードよりも前側と、ビードよりも後側とで、中心線が平面視で左右方向にオフセットしていればよい。

また、前記実施形態においては、ビード５１がステー５の全周にわたって形成されるものを示したが、ビードは周方向についてステーの少なくとも一部に形成されていればよい。また、ビード５１が凹状に形成されたものを示したが、凸状に形成されたものであってもよい。

また、前記実施形態においては、ステー５におけるビード５１が仮想線６４上に配置されるものを示したが、ビード５１が仮想線６４上とならないレイアウトであっても、ガセット６がバンパビーム３と離隔して配置されていれば、ガセット６で抗力を発生させる前にステー５のビード５１よりも前側を圧壊させることができる。また、ガセット６がフレーム４の前端よりも前側まで延びて形成されていれば、ガセット６及びステー５におけるビード５１の後側で、衝突体からの入力に対する抗力を発生させることができる。

また、前記実施形態においては、ガセット６の前端側の上方及び下方を覆うカバー７を設けたものを示したが、衝突時のガセット６の上下動が問題とならないレベルであれば、カバー７を省略しても差し支えない。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

３バンパビーム
４フレーム
５ステー
６ガセット
５１ビード
５２前側フランジ
５３後側フランジ
６３延在方向
６４仮想線
ＣＬ１中心線
ＣＬ２中心線

Claims

車両の前端側で左右方向へ延びるバンパビームと、
前後方向へ延びる左右一対のフレームと、
前記フレームの前端に設けられ、前記バンパビームを支持するステーと、を備えた前部車体構造であって、
前記フレームの左右外端から前記フレームの前端よりも前側まで左右方向外側へ傾斜して斜め前方へ延び、前記バンパビームと間隔をおいて配置されるガセットをさらに備え、
前記ステーは、前後方向所定位置で前記ステーの周方向へ延びるビードを有し、
前記ステーは、上部及び下部にて前後方向へ延びるフランジを有し、
前記フランジは、前記ビードよりも前側と、前記ビードよりも後側とで、その中心線が平面視で左右方向にオフセットしている車両の前部車体構造。
前記ステーにおける前記ビードは、前記ガセットの前端から前記ガセットの延材方向と直交する方向へ延びる仮想線上に配置される請求項１に記載の車両の前部車体構造。
前記ガセットの前端側の上方及び下方を覆うカバーを備えた請求項１または２に記載の車両の前部車体構造。