JP7152292B2

JP7152292B2 - 車両前部構造

Info

Publication number: JP7152292B2
Application number: JP2018235617A
Authority: JP
Inventors: 旬一 ▲高▼柳; 良一林; 尚裕齊藤; 敦史大野; 敦雄古賀
Original assignee: Nippon Steel Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-12-17
Filing date: 2018-12-17
Publication date: 2022-10-12
Anticipated expiration: 2038-12-17
Also published as: JP2020097282A

Description

本発明は、車両前部構造に関する。

特許文献１には、所謂センターポール衝突時及び微小ラップ衝突時にバンパリインフォースメント（以下、バンパＲＦという）が折れることを抑制するために、バンパＲＦの車幅方向中央部及び車幅方向両端部近傍にセンタバルク及びサイドバルクをそれぞれ配置した構造が開示されている。ここで、センターポール衝突とは車両の車幅方向中央付近に柱状の物体が前面衝突する場合であり、微小ラップ衝突とは、車両の車幅方向端部が衝突物に対してわずかに重なった状態で前面衝突する場合である。

特開２０１５－１４７４３７号公報

ところで、上記技術では、センターポール衝突時、センタバルクと右側サイドバルクとの間、又はセンタバルクと左側サイドバルクとの間の位置でバンパＲＦに折れが発生することが考えられる。ここで、上記技術は、左右の位置のうちのどちらが先に折れるかという順序をコントロールするものではない。

しかしながら、バンパＲＦの後方のパワーユニットやさらに後方のダッシュ部の構造は左右対称ではなく、その構造によってはバンパＲＦの折れ位置と折れる順序とをコントロールすることで車室の変形量を低減できる可能性がある。したがって、この点において上記技術には改良の余地がある。

本発明は、センターポール衝突時のバンパＲＦの折れ位置と折れる順序とをコントロールすることで車室の変形量を低減する車両前部構造を提供することを目的とする。

請求項１に記載の車両前部構造は、車両前部の両サイドに配置され、車両前後方向に沿って延在する左右一対のフロントサイドメンバと、車幅方向に沿って延在し、前記左右一対のフロントサイドメンバの前端同士を連結する金属製のバンパリインフォースメントと、前記左右一対のフロントサイドメンバの間かつ前記バンパリインフォースメントの車両後方に配置され、右側部分を構成する右側装置と左側部分を構成する左側装置とが互いに連結されることで構成されたパワーユニットと、前記パワーユニットの車両後方且つ車室の前方に位置するダッシュ部と、前記ダッシュ部と前記パワーユニットとの間のエリアに設けられて、前記パワーユニットが車両後方へ移動したときに前記パワーユニットの前記右側装置又は前記左側装置を支持する後方支持部と、を備え、前記バンパリインフォースメントは、車幅方向中央に設けられて所定強度の材料で形成された中央部と、車幅方向中央に対して前記後方支持部に支持される前記右側装置又は前記左側装置と同じ側に設けられて前記所定強度よりも低い強度の材料で形成された第一低強度部と、車幅方向中央に対して前記後方支持部に支持される前記右側装置又は前記左側装置と反対側に設けられて前記所定強度よりも低く、かつ前記第一低強度部の強度よりも高い強度の材料で形成された第二低強度部と、を有し、前記中央部と前記第一低強度部とが接合され、前記中央部と前記第二低強度部とが接合されている。

請求項１に記載の車両前部構造では、左右一対のフロントサイドメンバが車両前部の両サイドに配置され、車両前後方向に沿って延在されている。この左右一対のフロントサイドメンバの前端同士を連結する金属製のバンパリインフォースメントが、車幅方向に沿って延在され、バンパリインフォースメントの車両後方には、互いに連結された右側装置と左側装置とで構成されたパワーユニットが、左右一対のフロントサイドメンバの間に配置されている。そして、後方支持部が、パワーユニット後方のダッシュ部とパワーユニットとの間のエリアに設けられており、仮にパワーユニットが車両後方へ移動したときは、パワーユニットの右側装置又は左側装置が後方支持部に支持される。

バンパＲＦには、車幅方向中央に所定強度の材料で形成された中央部が設けられている。また、車幅方向中央に対して後方支持部に支持される右側装置又は左側装置と同じ側に、所定強度よりも低い強度の材料で形成された第一低強度部が設けられている。さらに、車幅方向中央に対して後方支持部に支持される右側装置又は左側装置と反対側に、所定強度よりも低く、かつ第一低強度部の強度よりも高い強度の材料で形成された第二低強度部が設けられている。

ここで、センターポール衝突時に、仮に後方支持部に支持される右側装置又は左側装置と反対側にある第二低強度部と中央部との境界部分が最初に折れる折れ起点部となる場合、右側装置又は左側装置のうち折れ起点部が衝突荷重を伝達する装置が、後方支持部に支持される装置と異なるため、左側装置と右側装置との連結部分の剪断入力が大きくなる。すると、左側装置と右側装置との連結が解除され（換言するとパワーユニット割れが発生し）、折れ起点部からの衝突荷重を受ける装置のみが車室側へ移動することで、ダッシュ部に対して局所的に荷重が伝達され、ダッシュ部の変形量が増大してしまうおそれがある。

そこで、本発明の車両前部構造では、バンパＲＦを構成する各部の材料強度が、中央部、第二低強度部、第一低強度部、の順に低くなるように設定されている。このため、バンパＲＦの曲げ耐力も、中央部、第二低強度部、第一低強度部、の順に小さくなっている。これにより、センターポール衝突時に中央部と第一低強度部との境界部分（以下、第一折れ起点部と称する）が最初に折れ、次に中央部と第二低強度部との境界部分（以下、第二折れ起点部と称する）が折れるように設定されている。また、最初に折れる第一折れ起点部の位置が、車幅方向中央に対して後方支持部に支持される右側装置又は左側装置と同じ側に設定されているので、センターポール衝突時に第一折れ起点部が、右側装置と左側装置のうち後方支持部により支持される側の装置に衝突荷重を伝達するように設定されている。

つまり、後方支持部に支持される装置と、最初に折れる第一折れ起点部が衝突荷重を伝達する装置とが同一の装置であるため、右側装置と左側装置との連結部分に発生する剪断入力が増大しない。その結果、パワーユニット割れが抑制される。

さらに、パワーユニット割れが抑制されることで、第一折れ起点部におけるパワーユニットからバンパＲＦへの反力が増大する。このため、バンパＲＦの第二折れ起点部での折れが発生しやすくなる。第二折れ起点部での折れが発生すると、バンパＲＦにおける第一折れ起点部及び第二折れ起点部の間の範囲でパワーユニットを車両後方へ押すこととなり、衝突荷重を車幅方向に分散できる。その結果、ダッシュ部に対する局所的な入力を抑制でき、以って車室の変形を抑制することができる。

請求項２に記載の車両前部構造は、車両前部の両サイドに配置され、車両前後方向に沿って延在する左右一対のフロントサイドメンバと、車幅方向に沿って延在し、前記左右一対のフロントサイドメンバの前端同士を連結する金属製のバンパリインフォースメントと、前記左右一対のフロントサイドメンバの間かつ前記バンパリインフォースメントの車両後方に配置され、右側部分を構成する右側装置と左側部分を構成する左側装置とが互いに連結されることで構成されたパワーユニットと、前記パワーユニットの車両後方且つ車室の前方に位置するダッシュ部と、前記ダッシュ部と前記パワーユニットとの間のエリアに設けられて、前記パワーユニットが車両後方へ移動したときに前記パワーユニットの前記右側装置又は前記左側装置を支持する後方支持部と、を備え、前記バンパリインフォースメントは、車幅方向中央に設けられて所定板厚を有する中央部と、車幅方向中央に対して前記後方支持部に支持される前記右側装置又は前記左側装置と同じ側に設けられて前記所定板厚よりも小さい板厚を有する第一低耐力部と、車幅方向中央に対して前記後方支持部に支持される前記右側装置又は前記左側装置と反対側に設けられて前記所定板厚よりも小さく、かつ前記第一低耐力部の板厚よりも大きい板厚を有する第二低耐力部と、を有する。

請求項２に記載の車両前部構造では、左右一対のフロントサイドメンバが車両前部の両サイドに配置され、車両前後方向に沿って延在されている。この左右一対のフロントサイドメンバの前端同士を連結する金属製のバンパリインフォースメントが、車幅方向に沿って延在され、バンパリインフォースメントの車両後方には、互いに連結された右側装置と左側装置とで構成されたパワーユニットが、左右一対のフロントサイドメンバの間に配置されている。そして、後方支持部が、パワーユニット後方のダッシュ部とパワーユニットとの間のエリアに設けられており、仮にパワーユニットが車両後方へ移動したときは、パワーユニットの右側装置又は左側装置が後方支持部に支持される。

また、バンパＲＦには、車幅方向中央に所定板厚を有する中央部が設けられている。また、車幅方向中央に対して後方支持部に支持される右側装置又は左側装置と同じ側に、所定板厚よりも小さい板厚を有する第一低耐力部が設けられている。さらに、車幅方向中央に対して後方支持部に支持される右側装置又は左側装置と反対側に、所定板厚よりも小さく、かつ第一低耐力部の板厚よりも大きい板厚を有する第二低耐力部が設けられている。このように、バンパＲＦを構成する各部の板厚が、中央部、第二低耐力部、第一低耐力部、の順に小さくなるように設定されていることにより、曲げ耐力もこの順で小さくなっている。

上記構成により、センターポール衝突時に中央部と第一低耐力部との境界部分（以下、第一折れ起点部と称する）が最初に折れ、次に中央部と第二低耐力部との境界部分（以下、第二折れ起点部と称する）が折れるように設定されている。また、最初に折れる第一折れ起点部の位置が、車幅方向中央に対して後方支持部に支持される右側装置又は左側装置と同じ側に設定されているので、センターポール衝突時に第一折れ起点部が、右側装置と左側装置のうち後方支持部により支持される側の装置に衝突荷重を伝達するように設定されている。このため、パワーユニット割れが抑制されて第一折れ起点部におけるパワーユニットからバンパＲＦへの反力が増大することにより、バンパＲＦの第二折れ起点部での折れが発生しやすくなる。第二折れ起点部での折れが発生すると、バンパＲＦにおける第一折れ起点部及び第二折れ起点部の間の範囲でパワーユニットを車両後方へ押すこととなり、衝突荷重を車幅方向に分散できる。その結果、ダッシュ部に対する局所的な入力を抑制でき、以って車室の変形を抑制することができる。

以上説明したように、請求項１に記載の車両前部構造によれば、センターポール衝突時のバンパＲＦの折れ位置と折れる順序とをコントロールすることで車室の変形量を低減することができる。

請求項２に記載の車両前部構造によれば、センターポール衝突時のバンパＲＦの折れ位置と折れる順序とをコントロールすることで車室の変形量を低減することができる。

第１実施形態に係る車両前部構造を示す模式的な平面図である。図１に示される車両前部構造においてセンターポール衝突が発生し、バンパＲＦが第一折れ起点部で折れた瞬間を示す模式的な平面図である。図１及び図２に示される車両前部構造においてバンパＲＦが第二折れ起点部で折れた瞬間を示す模式的な平面図である。図１～図３に示される車両前部構造においてバンパＲＦがパワーユニットを面押ししている様子を示す模式的な平面図である。（Ａ）は、バンパＲＦを示す模式的な平面図である。（Ｂ）は、（Ａ）に示されるバンパＲＦの曲げ耐力特性を示す線図である。（Ａ）は、図５（Ａ）の６Ａ－６Ａ線断面図である。（Ｂ）は、図５（Ａ）の６Ｂ－６Ｂ線断面図である。（Ｃ）は、図５（Ａ）の６Ｃ－６Ｃ線断面図である。（Ａ）は、第２実施形態に係る車両前部構造のバンパＲＦを示す模式的な平面図である。（Ｂ）は、（Ａ）に示されるバンパＲＦの曲げ耐力特性を示す線図である。（Ａ）は、図７（Ａ）の８Ａ－８Ａ線断面図である。（Ｂ）は、図７（Ａ）の８Ｂ－８Ｂ線断面図である。（Ｃ）は、図７（Ａ）の８Ｃ－８Ｃ線断面図である。（Ａ）は、比較例に係る車両前部構造におけるバンパＲＦの曲げ耐力特性を示す線図である。（Ｂ）は、比較例に係る車両前部構造を示す模式的な平面図である。

［第１実施形態］
以下、図１～図６（Ｃ）及び図９を用いて、本発明の第１実施形態について説明する。

なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＬＨは、車両の前方向、上方向、車両左側をそれぞれ示している。また、以下の説明で特記なく前後、左右、上下の方向を用いる場合は、車両前後方向の前後、車幅方向の左右、車両上下方向の上下を示す。

図１に示すように、本実施形態の車両前部構造は、車両前部の両サイドに配置された左右一対のフロントサイドメンバ１０を備えている。フロントサイドメンバ１０は、長手方向を車両前後方向に向けた車体骨格部材であり、車両の車幅方向中心線に対して左右対称に設けられている。

フロントサイドメンバ１０の前端部は、変形部１２とされている。変形部１２は、本体部１４（フロントサイドメンバ１０のうち変形部１２以外の部分）よりも車両前後方向の荷重に対する圧縮強度が低い。変形部１２としては、例えばアルミ製や繊維強化プラスチック製のクラッシュボックスが例示される。

また、車両前部構造は、金属製（本実施形態では鋼板製）のバンパＲＦ２０を備えている。バンパＲＦ２０は、車幅方向に沿って延在する車体骨格部材であり、左右一対のフロントサイドメンバ１０の前端同士を連結している。具体的には、左右一対のフロントサイドメンバ１０の変形部１２の前端が、バンパＲＦ２０の後面に結合されている。なお、車幅方向に直線的に一様に延在するバンパＲＦ２０を模式的に図示しているが、バンパＲＦ２０は、車幅方向から見た断面積が車幅方向中央部で最も大きく、車幅方向外側に向かうにつれて小さくなるように構成されている。また、バンパＲＦ２０は、車幅方向両側部が車両後方側へ斜めに曲がった形状、すなわち全体として車両前方側へ凸の弓形形状とされていてもよい。バンパＲＦ２０のより詳細な構成については後述する。

また、車両前部構造は、左右一対のフロントサイドメンバ１０の間且つバンパＲＦ２０の車両後方に配置されたパワーユニット３０を備えている。パワーユニット３０は、「左側装置」としてのトランスアクスル３０Ｌと、「右側装置」としてのエンジン３０Ｒと、が互いに連結されることで構成されている。パワーユニット３０は、左右一対のフロントサイドメンバ１０の本体部１４に左右のエンジンマウント３２を介して支持されている。また、図示は省略するが、パワーユニット３０は、トランスアクスル３０Ｌの部分において車両下方からも支持されている。また、エンジン３０Ｒの幅寸法はトランスアクスル３０Ｌの幅寸法よりも大きく、連結部分３４は、車幅方向中央に対して左側にずれて位置している。

また、車両前部構造は、ダッシュ部４０を備えている。ダッシュ部４０は、パワーユニット３０が配置された空間（エンジンコンパートメント）と図示しない車室とを隔てる部分である。つまり、ダッシュ部４０は車室の前端を構成している。ダッシュ部４０は、ダッシュパネル４２や図示しないダッシュクロスを含んで構成されている。ダッシュパネル４２には、左右一対のフロントサイドメンバ１０の後端が結合されている。なお、フロントサイドメンバ１０の車両後方側に図示しないキックアップ部が設けられ、このキックアップ部の上部にダッシュパネル４２が配設される構成としてもよい。

ダッシュパネル４２の前方にはギアボックス４４が設けられ、ギアボックス４４は、ダッシュパネル４２に対して車両前方側へ突出するように配置されている。このため、本実施形態では、仮にパワーユニット３０が車両後方へ移動した場合（例えば平行移動した場合）、ギアボックス４４がパワーユニット３０を支持する構造となっている。つまり、本実施形態ではギアボックス４４が本発明の「後方支持部」に相当する。ギアボックス４４は、車幅方向中央に対して左側にずれた位置であってトランスアクスル３０Ｌの後方の位置に配置されている。

次に、図５（Ａ）～図６（Ｃ）を参照して、バンパＲＦ２０の詳細な構成について説明する。

図５（Ａ）に示されるように、バンパＲＦ２０は、車幅方向中央に設けられた中央部４６と、中央部４６の車幅方向左側に設けられた「第一低強度部」としての左側部４８と、中央部４６の車幅方向右側に設けられた「第二低強度部」としての右側部５０と、を含んで構成されている。

図６（Ａ）～図６（Ｃ）には、図５（Ａ）に示されるバンパＲＦ２０を車幅方向左側から見た左側部４８、中央部４６、及び右側部５０の縦断面図がそれぞれ示されている。

バンパＲＦ２０の中央部４６は、図６（Ｂ）に示されるように、車両後方側に位置する後側部材５２と、車両前方側に位置する前側部材５４とを含んで構成されている。

中央部４６の後側部材５２は、車両前方側に開放された断面略Ｕ字状の後側本体部５２Ａを備えている。また、後側本体部５２Ａの上端部から車両上方側へ後側上フランジ５２Ｂが延出されており、後側本体部５２Ａの下端部から車両下方側へ後側下フランジ５２Ｃが延出されている。このため、後側部材５２は、車両前方側に開放された断面略ハット状に形成されている。

中央部４６の前側部材５４は、車両前後方向を板厚方向とする平板状に形成されており、車両上下方向中央部分に位置して後側部材５２の開口を閉塞する前側本体部５４Ａを備えている。また、前側本体部５４Ａの上端部から車両上方側へ前側上フランジ５４Ｂが延出されており、この前側上フランジ５４Ｂが後側部材５２の後側上フランジ５２Ｂと重ね合わされた状態でスポット溶接などによって接合されている。さらに、前側本体部５４Ａの下端部から車両下方側へ前側下フランジ５４Ｃが延出されており、この前側下フランジ５４Ｃが後側部材５２の後側下フランジ５２Ｃと重ね合わされた状態でスポット溶接などによって接合されている。これにより、本実施形態のバンパＲＦ２０の中央部４６は、閉断面構造（中空構造）となっている。

バンパＲＦ２０の左側部４８は、図６（Ａ）に示されるように、車両後方側に位置する断面略ハット状の後側部材５６と、車両前方側に位置する平板状の前側部材５８とを含んで構成されている。後側部材５６は、車両前方側に開放された断面略Ｕ字状の後側本体部５６Ａと、後側本体部５６Ａの上端部から車両上方側に延出された後側上フランジ５６Ｂと、後側本体部５６Ａの下端部から車両下方側に延出された後側下フランジ５６Ｃとを備えている。前側部材５８は、後側部材５６の開口を閉塞する前側本体部５８Ａと、前側本体部５８Ａの上端部から車両上方側へ延出された前側上フランジ５８Ｂと、前側本体部５８Ａの下端部から車両下方側へ延出された前側下フランジ５８Ｃとを備えている。後側上フランジ５６Ｂと前側上フランジ５８Ｂとが重ね合わされた状態で溶接などによって接合され、後側下フランジ５６Ｃと前側下フランジ５８Ｃとが重ね合わされた状態で溶接などによって接合されている。これにより、左側部４８は、閉断面構造（中空構造）となっている。

ここで、左側部４８における後側部材５６の後側本体部５６Ａの車両前後方向の寸法は、中央部４６（図６（Ｂ）参照）における後側部材５２の後側本体部５２Ａの車両前後方向の寸法よりも小さく設定されている。これにより、左側部４８の断面積は、中央部４６の断面積よりも小さくなっている。

バンパＲＦ２０の右側部５０は、図６（Ｃ）に示されるように、上述の左側部４８（図６（Ａ）参照）と同様の構成とされている（後述する通り、材料強度は左側部４８と異なる）。すなわち、断面略ハット状の後側部材６０と、平板状の前側部材６２とにより閉断面構造とされている。後側部材６０は、後側本体部６０Ａと、後側上フランジ６０Ｂと、後側下フランジ６０Ｃとを備え、前側部材６２は、前側本体部６２Ａと、前側上フランジ６２Ｂと、前側下フランジ６２Ｃとを備えている。ここで、右側部５０における後側部材６０の後側本体部６０Ａの車両前後方向の寸法は、中央部４６（図６（Ｂ）参照）における後側部材５２の後側本体部５２Ａの車両前後方向の寸法よりも小さく設定されている。これにより、左側部４８と同様に、右側部５０の断面積は、中央部４６の断面積よりも小さくなっている。

また、バンパＲＦ２０は、上述の通り、車幅方向から見た断面積が車幅方向中央部で最も大きく、車幅方向外側に向かうにつれて小さくなるように構成されている。具体的には、後側本体部５２Ａ、５６Ａ、６０Ａの車両前後方向の寸法が、車幅方向中央部で最も大きく、車幅方向外側に向かうにつれて小さくなるように構成されている。なお、図１～図５（Ａ）では、後側部材５２、５６、６０及び前側部材５４、５８、６２の図示は省略されている。

図５（Ａ）に戻ると、中央部４６と、左側部４８と、右側部５０とは、それぞれ異なる強度を有する金属材料（本実施形態では鋼板）により構成されている。具体的には、バンパＲＦ２０のうち中央部４６が最も高い強度を有する材料で形成されている。また、左側部４８は、バンパＲＦ２０のうち最も低い強度を有する材料で形成されている。さらに、右側部５０は、中央部４６の強度よりも低く、かつ左側部４８の強度よりも高い強度を有する材料で形成されている。

上述の通りそれぞれ異なる材料強度を有する中央部４６と、左側部４８と、右側部５０とが、溶接等により接合されてバンパＲＦ２０を構成している。これにより、中央部４６、左側部４８、及び右側部５０の前側部材５４、５８、６２（図６（Ａ）～図６（Ｃ）参照）がバンパＲＦ２０の前側を構成している。同様に、中央部４６、左側部４８、及び右側部５０の後側部材５２、５６、６０（図６（Ａ）～図６（Ｃ）参照）がバンパＲＦ２０の後側を構成している。バンパＲＦ２０の各部を構成する材料の一例として、中央部４６は超ハイテン材（超高張力鋼板）、右側部５０はハイテン材（高張力鋼板）、左側部４８は普通鋼板で形成されていてもよい。

このように、バンパＲＦ２０を構成する各部の材料強度が、中央部４６、右側部５０、左側部４８の順に低くなるように設定されていることにより、曲げ耐力も、中央部４６、右側部５０、左側部４８の順に低くなっている。バンパＲＦ２０の各部の曲げ耐力について、以下に詳しく述べる。

図５（Ｂ）は、バンパＲＦ２０の車幅方向の位置に対する曲げ耐力特性を示す線図である。図５（Ｂ）に示されるように、バンパＲＦ２０の曲げ耐力は車幅方向中央で最も高く、車幅方向外側に向かうにつれて低くなっている。これは、上述の通り車幅方向から見た断面積が車幅方向外側に向かうにつれて小さくなっているためである。

また、中央部４６においては車幅方向中央から外側に向かうにつれて連続的に曲げ耐力が減少しているが、中央部４６と左側部４８との境界部分では、連続的な減少ではなく、急激に曲げ耐力が低下している。これは、左側部４８の材料強度が中央部４６の材料強度よりも低いことに起因している。

さらに、中央部４６と右側部５０との境界部分においても急激に曲げ耐力が低下している。これは、右側部５０の材料強度が中央部４６の材料強度よりも低いことに起因している。そして、中央部４６と左側部４８との境界部分の曲げ耐力は、中央部４６と右側部５０との境界部分の曲げ耐力よりも低くなっている。すなわち、両者の間には、耐力差（矢印Ｄで示される）が設定されている。これは、左側部４８の材料強度が右側部５０の材料強度よりも低いことに起因している。

以上のような構造とすることで、バンパＲＦ２０のうち中央部４６と左側部４８との境界部分が最も折れやすく、センターポール衝突時に最初に折れる第一折れ起点部６４（図１～図５（Ａ）参照）を構成している。また、中央部４６と右側部５０との境界部分が、第一折れ起点部６４の次に折れる第二折れ起点部６６（図１～図５（Ａ）参照）を構成している。

別の説明をすると、バンパＲＦ２０は、中央部４６を挟んで２つの折れ起点部（第一折れ起点部６４及び第二折れ起点部６６）を有している。そして、第一折れ起点部６４の曲げ耐力が第二折れ起点部６６の曲げ耐力に対して耐力差Ｄだけ低く設定されている。これにより、バンパＲＦ２０のうち第一折れ起点部６４がセンターポール衝突時に最初に折れるようにコントロールされており、第二折れ起点部６６が第一折れ起点部６４の次に折れるようにコントロールされている。

＜作用及び効果＞
次に、本実施形態の作用及び効果について、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示す比較例と対比しつつ説明する。

比較例に係る車両前部構造では、バンパＲＦ１００は、単一の材料により構成され、車幅方向に亘って材料強度が同一であると共に、車幅方向から見た断面積が車幅方向外側に向かうにつれて小さくなっている（図９（Ｂ）では車幅方向に一様に延在するバンパＲＦ１００が模式的に図示されている）。このため、図９（Ａ）に示されるように、曲げ耐力特性図の形状が連続的でなだらかな山型とされ、曲げ耐力が急激に低下された部分を有しない。したがって、センターポール衝突時には、車両中央部よりも曲げ耐力が低下された部分（曲げ耐力特性図の山の中腹に相当する位置）が折れ起点となる可能性がある。

図９（Ｂ）に示されるように、ポールＰへの衝突時に、仮に折れ起点部１００Ａにおいて折れた場合、エンジン３０Ｒはギアボックス４４に支持されないため、ギアボックス４４に支持される場合と比べてエンジン３０Ｒとトランスアクスル３０Ｌとの連結部分３４に発生する剪断入力が大きくなる。すると、エンジン３０Ｒとトランスアクスル３０Ｌとの連結が解除され（換言するとパワーユニット割れが発生し）、折れ起点部１００Ａからの衝突荷重を受けるエンジン３０Ｒのみが車室側へ移動することで、ダッシュ部４０に対して局所的に荷重が伝達され、ダッシュ部４０の変形量が増大してしまうおそれがある。

これに対し、本実施形態では、図１～図４に示されるように、左右一対のフロントサイドメンバ１０が車両前部を車両前後方向に沿って延在している。また、バンパＲＦ２０が車幅方向に沿って延在し、左右一対のフロントサイドメンバ１０の前端同士を連結している。また、左右一対のフロントサイドメンバ１０の間且つバンパＲＦ２０の車両後方には、パワーユニット３０が配置されている。

パワーユニット３０は、右側部分を構成するエンジン３０Ｒと、左側部分を構成するトランスアクスル３０Ｌと、が互いに連結されることで構成されている。そして、ギアボックス４４が、ダッシュ部４０とパワーユニット３０との間のエリアに設けられているため、仮にパワーユニット３０が車両後方へ移動（例えば平行移動）したときは、パワーユニット３０のトランスアクスル３０Ｌがギアボックス４４に最初に支持される。

バンパＲＦ２０には、図１～図５（Ａ）に示されるように、車幅方向中央部に設けられ所定強度の材料で形成された中央部４６と、中央部４６の強度よりも低い強度の材料で形成された左側部４８と、中央部４６の強度よりも低く、かつ左側部４８の強度よりも高い強度の材料で形成された右側部５０と、が設けられている。ここで、左側部４８は、車幅方向中央に対してギアボックス４４に支持されるトランスアクスル３０Ｌと同じ側に設けられている。また、右側部５０は、車幅方向中央に対してギアボックス４４に支持されるトランスアクスル３０Ｌと反対側に設けられている。

これにより、本実施形態の車両前部構造では、図２及び図３に示すように、センターポール衝突時に中央部４６と左側部４８との境界部分が最初に折れる第一折れ起点部６４とされ、エンジン３０Ｒとトランスアクスル３０Ｌのうちギアボックス４４に支持される側の装置に衝突荷重を伝達するように第一折れ起点部６４の位置が設定されている。このため、本実施形態の車両前部構造では、センターポール衝突時、以下に説明する変形モードを実現しやすい。

すなわち、センターポール衝突時、図２に示すように、バンパＲＦ２０は、ポールが当接した車幅方向中央位置では折れず、材料強度が最も高く、曲げ耐力が最も高く設定されている中央部４６と、材料強度が最も低く、曲げ耐力が最も低く設定されている左側部４８との境界部分を構成する第一折れ起点部６４で折れる。次に、図３に示すように、バンパＲＦ２０の第一折れ起点部６４が、パワーユニット３０のトランスアクスル３０Ｌに衝突荷重（矢印Ｆで示される）を伝達する。衝突荷重によりパワーユニット３０が車両後方へ移動すると、ギアボックス４４にパワーユニット３０（トランスアクスル３０Ｌ）が支持される。ここで、ギアボックス４４に支持される装置と第一折れ起点部６４が衝突荷重を伝達する装置とが同一の装置（トランスアクスル３０Ｌ）であるため、エンジン３０Ｒとトランスアクスル３０Ｌとの連結部分３４に発生する剪断入力が増大しない。その結果、パワーユニット割れが抑制される。

さらに、パワーユニット割れが抑制されることで、第一折れ起点部６４においてパワーユニット３０からバンパＲＦ２０への反力（図３の矢印Ｆで示す力に対する反力）が増大する。このため、図３に示すように、バンパＲＦ２０に２点目の折れが発生しやすくなる。ここで、２点目の折れは、中央部４６と、中央部４６よりも材料強度が低く（曲げ耐力が低く）、左側部４８よりも材料強度が高い（曲げ耐力が高い）右側部５０との境界部分を構成する第二折れ起点部６６で発生する。第二折れ起点部６６の折れが発生すると、図４に示すように、バンパＲＦ２０における第一折れ起点部６４及び第二折れ起点部６６の間の範囲でパワーユニット３０を車両後方へ押すこととなり（面押しすることとなり）、衝突荷重を車幅方向に分散できる。その結果、ダッシュ部４０に対する局所的な入力を抑制でき、以って車室の変形を抑制することができる。

このように、本実施形態では、バンパＲＦ２０の質量及び構成部品を増やすことなく、バンパＲＦ２０の折れ位置と折れる順序とをコントロールすることで車室の変形量を低減することができる。

また、図面では簡略化されているが、パワーユニット３０の後面は凹凸のある形状とされている。本実施形態では、この凹凸のある形状とされた後面のうち、最も車両前後方向後端の部分とギアボックス４４とが車両前後方向に対向している。つまり、パワーユニット３０における車両前後方向後端部がダッシュ部４０に最初に支持されることとなる。このため、センターポール衝突発生後、早期にパワーユニット３０を後方から支持することができる。

なお、簡略化のため説明を省いたが、バンパＲＦ２０とパワーユニット３０との間には、通常、図示しないクーリングユニットなどが配置されている。そのため、センターポール衝突が発生し、バンパＲＦ２０の第一折れ起点部６４が折れてパワーユニット３０側に変位すると、クーリングユニットなどを介して衝突荷重がバンパＲＦ２０からパワーユニット３０に伝達する。

［第２実施形態］
次に、図７（Ａ）～図８（Ｃ）を用いて、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構造については、同じ符号を付し適宜説明を省略する。

図７（Ａ）に示されるように、本実施形態に係る車両前部構造のバンパＲＦ７０は、車幅方向中央に設けられた中央部７２と、中央部７２の車幅方向左側に設けられた「第一低耐力部」としての左側部７４と、中央部７２の車幅方向右側に設けられた「第二低耐力部」右側部７６と、を含んで構成されている。中央部７２と、左側部７４と、右側部７６とは、同一の金属材料（本実施形態では鋼板）で構成されている。なお、車幅方向に直線的に一様に延在するバンパＲＦ７０を模式的に図示しているが、バンパＲＦ７０は、車幅方向両側部が車両後方側へ斜めに曲がった形状、すなわち全体として車両前方側へ凸の弓形形状とされていてもよい。

図８（Ａ）～図８（Ｃ）には、図７（Ａ）に示されるバンパＲＦ７０を車幅方向左側から見た左側部７４、中央部７２、及び右側部７６の縦断面図がそれぞれ示されている。

バンパＲＦ７０の中央部７２は、図８（Ｂ）に示されるように、車両後方側に位置する断面略ハット状の後側部材７８と、車両前方側に位置する平板状の前側部材８０とを含んで構成されている。具体的には、後側部材７８は、車両前方側に開放された断面略Ｕ字状の後側本体部７８Ａと、後側本体部７８Ａの上端部から車両上方側に延出された後側上フランジ７８Ｂと、後側本体部７８Ａの下端部から車両下方側に延出された後側下フランジ７８Ｃとを備えている。前側部材８０は、後側部材７８の開口を閉塞する前側本体部８０Ａと、前側本体部８０Ａの上端部から車両上方側へ延出された前側上フランジ８０Ｂと、前側本体部８０Ａの下端部から車両下方側へ延出された前側下フランジ８０Ｃとを備えている。後側上フランジ７８Ｂと前側上フランジ８０Ｂとが重ね合わされた状態で溶接などによって接合され、後側下フランジ７８Ｃと前側下フランジ８０Ｃとが重ね合わされた状態で溶接などによって接合されている。これにより、中央部７２は、閉断面構造（中空構造）となっている。

バンパＲＦ７０の左側部７４は、図８（Ａ）に示されるように、車両後方側に位置する断面略ハット状の後側部材８２と、車両前方側に位置する平板状の前側部材８４とを含んで構成されている。後側部材８２は、車両前方側に開放された断面略Ｕ字状の後側本体部８２Ａと、後側本体部８２Ａの上端部から車両上方側に延出された後側上フランジ８２Ｂと、後側本体部８２Ａの下端部から車両下方側に延出された後側下フランジ８２Ｃとを備えている。前側部材８４は、後側部材８２の開口を閉塞する前側本体部８４Ａと、前側本体部８４Ａの上端部から車両上方側へ延出された前側上フランジ８４Ｂと、前側本体部８４Ａの下端部から車両下方側へ延出された前側下フランジ８４Ｃとを備えている。後側上フランジ８２Ｂと前側上フランジ８４Ｂとが重ね合わされた状態で溶接などによって接合され、後側下フランジ８２Ｃと前側下フランジ８４Ｃとが重ね合わされた状態で溶接などによって接合されている。これにより、左側部７４は、閉断面構造（中空構造）となっている。

ここで、左側部７４における後側部材８２の後側本体部８２Ａの車両前後方向の寸法は、中央部７２（図８（Ｂ）参照）における後側部材７８の後側本体部７８Ａの車両前後方向の寸法よりも小さく設定されている。これにより、左側部７４の断面積は、中央部７２の断面積よりも小さくなっている。

バンパＲＦ７０の右側部７６は、図８（Ｃ）に示されるように、車両後方側に位置する断面略ハット状の後側部材８６と、車両前方側に位置する平板状の前側部材８８とを含んで構成されている。後側部材８６は、車両前方側に開放された断面略Ｕ字状の後側本体部８６Ａと、後側本体部８６Ａの上端部から車両上方側に延出された後側上フランジ８６Ｂと、後側本体部８６Ａの下端部から車両下方側に延出された後側下フランジ８６Ｃとを備えている。前側部材８８は、後側部材８６の開口を閉塞する前側本体部８８Ａと、前側本体部８８Ａの上端部から車両上方側へ延出された前側上フランジ８８Ｂと、前側本体部８８Ａの下端部から車両下方側へ延出された前側下フランジ８８Ｃとを備えている。後側上フランジ８６Ｂと前側上フランジ８８Ｂとが重ね合わされた状態で溶接などによって接合され、後側下フランジ８６Ｃと前側下フランジ８８Ｃとが重ね合わされた状態で溶接などによって接合されている。これにより、右側部７６は、閉断面構造（中空構造）となっている。

ここで、右側部７６における後側部材８６の後側本体部８６Ａの車両前後方向の寸法は、中央部７２（図８（Ｂ）参照）における後側部材７８の後側本体部７８Ａの車両前後方向の寸法よりも小さく設定されている。これにより、右側部７６の断面積は、中央部７２の断面積よりも小さくなっている。

また、バンパＲＦ７０は、上述の通り、車幅方向から見た断面積が車幅方向中央部で最も大きく、車幅方向外側に向かうにつれて小さくなるように構成されている。具体的には、後側本体部７８Ａ、８２Ａ、８６Ａの車両前後方向の寸法が、車幅方向中央部で最も大きく、車幅方向外側に向かうにつれて小さくなるように構成されている。なお、上述の図７（Ａ）では、後側部材７８、８２、８６及び前側部材８０、８４、８８の図示は省略されている。

また、バンパＲＦ７０各部の板厚は、中央部７２の板厚ｔ１（図８（Ｂ）参照）、右側部７６の板厚ｔ２（図８（Ｃ）参照）、左側部７４の板厚ｔ３（図８（Ａ）参照）の順に小さくなるように設定されている。これにより、バンパＲＦ７０各部の曲げ耐力も中央部７２、右側部７６、左側部７４の順に小さくなるように設定されている。

上述のように板厚ｔ１、ｔ２、ｔ３が異なる中央部７２、左側部７４、及び右側部７６の車幅方向端部が溶接などにより接合されてバンパＲＦ７０を構成している。これにより、中央部７２、左側部７４、及び右側部７６の前側部材８０、８４、８８がバンパＲＦ７０の前側を構成している。同様に、中央部７２、左側部７４、及び右側部７６の後側部材７８、８２、８６がバンパＲＦ７０の後側を構成している。

なお、本実施形態では、中央部７２の後側部材７８と前側部材８０とで、板厚が同一（ｔ１）となっているが、本発明はこれに限られない。中央部７２の後側部材７８と前側部材８０とで板厚が異なっていてもよい。同様に、左側部７４の後側部材８２と前側部材８４とで板厚が異なっていてもよいし、右側部７６の後側部材８６と前側部材８８とで板厚が異なっていてもよい。バンパＲＦ７０各部の曲げ耐力が中央部７２、右側部７６、左側部７４の順に小さくなるように板厚が設定されていればよい。

図７（Ｂ）は、バンパＲＦ２０の車幅方向の位置に対する曲げ耐力特性を示す線図である。図７（Ｂ）に示されるように、バンパＲＦ２０の曲げ耐力は車幅方向中央で最も高く、車幅方向外側に向かうにつれて低くなっている。これは、上述の通り車幅方向から見た断面積が車幅方向外側に向かうにつれて小さくなっているためである。

また、中央部７２においては車幅方向中央から外側に向かうにつれて連続的に曲げ耐力が減少しているが、中央部７２と左側部７４との境界部分では、連続的な減少ではなく、急激に曲げ耐力が低下している。これは、左側部７４の板厚ｔ３が中央部７２の板厚ｔ１よりも小さいことに起因している。

さらに、中央部７２と右側部７６との境界部分においても急激に曲げ耐力が低下している。これは、右側部７６の板厚ｔ２が中央部７２の板厚ｔ１よりも小さいことに起因している。そして、中央部７２と左側部７４との境界部分の曲げ耐力は、中央部７２と右側部７６との境界部分の曲げ耐力よりも低くなっている。すなわち、両者の間には、耐力差（矢印Ｅで示される）が設定されている。これは、左側部７４の板厚ｔ３が右側部７６の板厚ｔ２よりも小さいことに起因している。

以上のような構造とすることで、バンパＲＦ２０のうち中央部７２と左側部７４との境界部分が最も折れやすく、センターポール衝突時に最初に折れる第一折れ起点部９０（図７（Ａ）参照）を構成している。また、中央部７２と右側部７６との境界部分が、第一折れ起点部９０の次に折れる第二折れ起点部９２（図７（Ａ）参照）を構成している。

＜作用及び効果＞
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

本実施形態では、図７（Ａ）及び図８（Ａ）～図８（Ｃ）に示されるように、バンパＲＦ７０には、所定板厚ｔ１を有する中央部７２と、中央部７２の板厚ｔ１よりも小さい板厚ｔ３を有する左側部７４と、中央部７２の板厚ｔ１よりも小さく、かつ左側部７４の板厚ｔ１よりも大きい板厚ｔ２を有する右側部７６と、が設けられている。ここで、左側部７４は、車幅方向中央に対してギアボックス４４（図１～図４参照）に支持されるトランスアクスル３０Ｌと同じ側に設けられている。また、右側部７６は、車幅方向中央に対してギアボックス４４に支持されるトランスアクスル３０Ｌと反対側に設けられている。

これにより、センターポール衝突時、バンパＲＦ７０は、ポールが当接した車幅方向中央位置では折れず、最も大きい板厚ｔ１を有し、曲げ耐力が最も高く設定されている中央部７２と、最も小さい板厚ｔ３を有し、曲げ耐力が最も低く設定されている左側部７４との境界部分を構成する第一折れ起点部９０で折れる。次に、バンパＲＦ７０の第一折れ起点部９０が、第１実施形態における第一折れ起点部６４（図３参照）と同様に、パワーユニット３０のトランスアクスル３０Ｌに衝突荷重を伝達する。衝突荷重によりパワーユニット３０が車両後方へ移動すると、ギアボックス４４にパワーユニット３０（トランスアクスル３０Ｌ）が支持される。ここで、ギアボックス４４に支持される装置と第一折れ起点部９０が衝突荷重を伝達する装置とが同一の装置（トランスアクスル３０Ｌ）であるため、エンジン３０Ｒとトランスアクスル３０Ｌとの連結部分３４に発生する剪断入力が増大しない。その結果、パワーユニット割れが抑制される。

さらに、パワーユニット割れが抑制されることで、第一折れ起点部９０においてパワーユニット３０からバンパＲＦ７０への反力が増大する。このため、バンパＲＦ７０に２点目の折れが発生しやすくなる。ここで、２点目の折れは、中央部７２と、中央部７２よりも板厚ｔ２が小さく（曲げ耐力が低く）、左側部７４よりも板厚ｔ２が大きい（曲げ耐力が高い）右側部７６との境界部分を構成する第二折れ起点部９２で発生する。第二折れ起点部９２の折れが発生すると、バンパＲＦ７０における第一折れ起点部９０及び第二折れ起点部９２の間の範囲でパワーユニット３０を車両後方へ押すこととなり（面押しすることとなり）、衝突荷重を車幅方向に分散できる。その結果、ダッシュ部４０に対する局所的な入力を抑制でき、以って車室の変形を抑制することができる。

このように、本実施形態では、バンパＲＦ７０の質量及び構成部品を増やすことなく、バンパＲＦ７０の折れ位置と折れる順序とをコントロールすることで車室の変形量を低減することができる。

〔上記実施形態の補足説明〕
なお、上記実施形態では、ギアボックス４４が、ダッシュ部４０の一般部であるダッシュパネル４２に対して車両前方へ突出し、「後方支持部」として機能する例を説明したが、本発明はこれに限定されない。

例えば、パワーユニット３０の一部が後方へ突出しており、この一部が、ダッシュ部４０における例えばダッシュパネル４２に最初に支持される態様（この場合、ダッシュパネル４２の一部が「後方支持部」に相当する。）であってもよい。この場合であっても（ダッシュ部の一部が後方支持部であっても）、後方支持部は、ダッシュ部とパワーユニットとの間のエリアに設けられているといえる。

また、上記実施形態では、「後方支持部」としてのギアボックス４４が、車幅方向中央に対して車幅方向左側にずれた位置に配置された例を説明したが、本発明はこれに限定されない。

例えば、ギアボックス４４は、車幅方向中央に対して車幅方向右側にずれた位置に配置されてもよい。この場合、上記実施形態のパワーユニット３０の構成を前提に考えると、ギアボックス４４はエンジン３０Ｒ（右側装置）を支持することとなる。この場合、バンパＲＦ２０、７０のうち曲げ耐力が最も低い左側部４８、７４は、中央部４６、７２に対して車幅方向右側に配置される。また、曲げ耐力が次に低い右側部５０、７６は、中央部４６、７２に対して車幅方向左側に配置される。したがって、センターポール衝突時に最初に折れる第一折れ起点部６４、９０が右側、二番目に折れる第二折れ起点部６６、９２が左側に配置されることとなる。

また、後方支持部は車幅方向中央に位置していてもよい。この場合、上記実施形態のパワーユニット３０の構成を前提に考えると、後方支持部はエンジン３０Ｒ（右側装置）を支持することとなる。そのため、バンパＲＦ２０、７０の構成は、センターポール衝突時に最初に折れる第一折れ起点部６４、９０を右側に、二番目に折れる第二折れ起点部６６、９２を左側に有することとなる。

また、本発明の「後方支持部」はギアボックス４４に限定されない。例えば、マスターシリンダーであってもよいし、左右一対のロッカ（車体下部における車幅方向両端部を車両前後方向に延びる骨格部材）の前端部同士を連結する骨格部材であるダッシュクロスであってもよい。また、後方支持部は、パワーユニットに対して反力を生じさせることができる部分（部材）である。したがって、配管やブラケットなどのような、パワーユニットを介して衝突荷重を受けた場合に容易に変形してしまう部分（部材）は、後方支持部には相当しない。

また、上記実施形態では、第一折れ起点部６４、９０が、車幅方向中央に対して第二折れ起点部６６、９２と対称の位置に設けられている例を説明したが、本発明はこれに限定されない。第二折れ起点部６６、９２は、車幅方向中央に対して第一折れ起点部６４、９０と反対側の位置に設けられていればよい。

また、上記実施形態では、第一折れ起点部６４、９０が、「後方支持部」（ギアボックス４４）よりも車両幅方向外側の位置に設定されている例を説明したが、本発明はこれに限定されない。第一折れ起点部６４、９０が、後方支持部よりも車両幅方向内側の位置に設定されていてもよい。

１０フロントサイドメンバ
２０バンパＲＦ（バンパリインフォースメント）
３０パワーユニット
３０Ｒエンジン（右側装置）
３０Ｌトランスアクスル（左側装置）
４０ダッシュ部
４４ギアボックス（後方支持部）
４６中央部
４８左側部（第一低強度部）
５０右側部（第二低強度部）
７２中央部
７４左側部（第一低耐力部）
７６右側部（第二低耐力部）
ｔ１、ｔ２、ｔ３板厚

Claims

車両前部の両サイドに配置され、車両前後方向に沿って延在する左右一対のフロントサイドメンバと、
車幅方向に沿って延在し、前記左右一対のフロントサイドメンバの前端同士を連結する金属製のバンパリインフォースメントと、
前記左右一対のフロントサイドメンバの間かつ前記バンパリインフォースメントの車両後方に配置され、右側部分を構成する右側装置と左側部分を構成する左側装置とが互いに連結されることで構成されたパワーユニットと、
前記パワーユニットの車両後方且つ車室の前方に位置するダッシュ部と、
前記ダッシュ部と前記パワーユニットとの間のエリアに設けられて、前記パワーユニットが車両後方へ移動したときに前記パワーユニットの前記右側装置又は前記左側装置を支持する後方支持部と、
を備え、
前記バンパリインフォースメントは、車幅方向中央に設けられて所定強度の材料で形成された中央部と、車幅方向中央に対して前記後方支持部に支持される前記右側装置又は前記左側装置と同じ側に設けられて前記所定強度よりも低い強度の材料で形成された第一低強度部と、車幅方向中央に対して前記後方支持部に支持される前記右側装置又は前記左側装置と反対側に設けられて前記所定強度よりも低く、かつ前記第一低強度部の強度よりも高い強度の材料で形成された第二低強度部と、を有し、
前記中央部と前記第一低強度部とが接合され、前記中央部と前記第二低強度部とが接合されている、
車両前部構造。
車両前部の両サイドに配置され、車両前後方向に沿って延在する左右一対のフロントサイドメンバと、
車幅方向に沿って延在し、前記左右一対のフロントサイドメンバの前端同士を連結する金属製のバンパリインフォースメントと、
前記左右一対のフロントサイドメンバの間かつ前記バンパリインフォースメントの車両後方に配置され、右側部分を構成する右側装置と左側部分を構成する左側装置とが互いに連結されることで構成されたパワーユニットと、
前記パワーユニットの車両後方且つ車室の前方に位置するダッシュ部と、
前記ダッシュ部と前記パワーユニットとの間のエリアに設けられて、前記パワーユニットが車両後方へ移動したときに前記パワーユニットの前記右側装置又は前記左側装置を支持する後方支持部と、
を備え、
前記バンパリインフォースメントは、車幅方向中央に設けられて所定板厚を有する中央部と、車幅方向中央に対して前記後方支持部に支持される前記右側装置又は前記左側装置と同じ側に設けられて前記所定板厚よりも小さい板厚を有する第一低耐力部と、車幅方向中央に対して前記後方支持部に支持される前記右側装置又は前記左側装置と反対側に設けられて前記所定板厚よりも小さく、かつ前記第一低耐力部の板厚よりも大きい板厚を有する第二低耐力部と、を有する、
車両前部構造。