JP2018075909A - 車両の衝撃吸収構造 - Google Patents
車両の衝撃吸収構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018075909A JP2018075909A JP2016217967A JP2016217967A JP2018075909A JP 2018075909 A JP2018075909 A JP 2018075909A JP 2016217967 A JP2016217967 A JP 2016217967A JP 2016217967 A JP2016217967 A JP 2016217967A JP 2018075909 A JP2018075909 A JP 2018075909A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crash
- rib
- bumper beam
- vehicle
- side frame
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
- B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
- B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
- B60R19/26—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
- B60R19/34—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means destroyed upon impact, e.g. one-shot type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
- B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
- B60R19/18—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
- B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/08—Front or rear portions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/20—Floors or bottom sub-units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
- B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
- B60R19/18—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
- B60R2019/1806—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/20—Floors or bottom sub-units
- B62D25/2009—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits
- B62D25/2018—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits the subunits being front structures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Vibration Dampers (AREA)
Abstract
【課題】リブを有するクラッシュカンを軽衝突時の衝撃荷重によって確実に潰すことができるようにしてクラッシュカンによるエネルギ吸収性能を高め、もってフロントサイドフレームの変形を抑制する。
【解決手段】クラッシュカン4の内部には車両前後方向に延びるリブ46、47が設けられている。バンパービーム6の内部には車両前後方向に延びるリブ66、67が設けられている。クラッシュカン4のリブ46、47と、バンパービーム6のリブ66、67とが略同一高さに配置されている。
【選択図】図3
【解決手段】クラッシュカン4の内部には車両前後方向に延びるリブ46、47が設けられている。バンパービーム6の内部には車両前後方向に延びるリブ66、67が設けられている。クラッシュカン4のリブ46、47と、バンパービーム6のリブ66、67とが略同一高さに配置されている。
【選択図】図3
Description
本発明は、車両に設けられる衝撃吸収構造に関し、特に車両前後方向から衝撃が作用したときに前後方向に潰れ変形することによってエネルギ吸収を行う構造の技術分野に属する。
一般に、自動車の前部には、車両前後方向に延びるフロントサイドフレームが左右両側にそれぞれ配設されている。これらフロントサイドフレームの前端部には車両前方から衝撃荷重が入力作用したときに前後方向に潰れ変形することによってエネルギ吸収を行うためのクラッシュカンが取り付けられている。さらに左右のクラッシュカンの前端部には、車幅方向に延びるバンパービームが連結部材を介して取り付けられている(例えば、特許文献1、2参照)。
特許文献1のクラッシュカンの内部には、前後方向に延びるリブが設けられている。また、特許文献2のバンパービームは、上下方向に延びる前側壁部及び後側壁部と、前側壁部の後面から後側壁部の前面まで延びるとともに左右方向にも延びるリブを有している。
ところで、特許文献1のようにクラッシュカンの内部にリブを設けることで、バンパービームの支持剛性を高めることができるとともに、エネルギ吸収量を増加させることができる。
ここで、車両の車速が例えば15km/h以下で障害物に衝突した軽衝突時を想定すると、衝撃荷重はバンパービームに入力されてからクラッシュカンに入力されることになる。このとき、特許文献2のようにバンパービームにリブを設けることで、バンパービームに入力された衝撃荷重が初期段階においてクラッシュカンに伝達し易くなると考えられるが、このクラッシュカンに特許文献1のような前後方向に延びるリブが設けられていると、軽衝突時の衝突荷重がバンパービームに入力され、バンパービームのリブを介してクラッシュカンに伝達される際に、クラッシュカンのリブ前端部の一部のみに荷重が伝達されることにより、リブの一部のみが変形し、このことで荷重が伝達されないでその他の部位が突っ張るように作用してクラッシュカンの潰れ変形を阻害し、場合によってはフロントサイドフレームの変形を招く恐れがある。
つまり、軽衝突時の初期段階においてクラッシュカンに衝撃荷重が入力したとしても、クラッシュカンのリブの影響により、クラッシュカンが必ずしも狙い通りに潰れ変形しない場合が考えられる。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、リブを有するクラッシュカンを軽衝突時の衝撃荷重によって確実に潰すことができるようにしてクラッシュカンによるエネルギ吸収性能を高め、もってフロントサイドフレームの変形を抑制することにある。
上記目的を達成するために、本発明では、前後方向から見たときに、クラッシュカンのリブとバンパービームのリブとが重複するように配置した。
第1の発明は、車両の左右両側にそれぞれ配設されて車両前後方向に延びるフロントサイドフレームの車両前端部にクラッシュカンがそれぞれ取り付けられ、該左右のクラッシュカンの車両前端部に車幅方向に延びるバンパービームが取り付けられた車両の衝撃吸収構造において、上記クラッシュカンは、車両前後方向に延びる筒状に形成されており、該クラッシュカンの内部には、該クラッシュカンの内面と連続して車両前後方向に延びるリブが設けられ、上記バンパービームは、車幅方向に延びる筒状に形成されており、該バンパービームの内部には、該バンパービームの内面と連続して車両前後方向に延びるリブが設けられ、上記クラッシュカンの上記リブと、上記バンパービームの上記リブとが略同一高さに配置されていることを特徴とする。
この構成によれば、クラッシュカンの内部にリブが設けられているので、バンパービームの支持剛性が高まるとともに、クラッシュカンのエネルギ吸収量が増加する。一方、軽衝突時にはバンパービームに入力した衝撃荷重がクラッシュカンに入力される。このとき、前後方向から見たときに、バンパービームのリブが、クラッシュカンのリブと重複する位置関係となっていて、両者のリブが衝撃荷重の入力方向と略一致する前後方向に延びているので、衝撃荷重がバンパービームのリブからクラッシュカンのリブに伝達される。これにより、軽衝突時の衝撃荷重がバンパービームのリブを介してクラッシュカンのリブ前端部全体に略均等に入力するので、クラッシュカンのリブを変形させて該リブが突っ張らないようにすることができ、クラッシュカンが軽衝突時の衝撃荷重によって確実に潰れ変形する。
第2の発明は、第1の発明において、上記クラッシュカンの内部には、車両前後方向に延びる第1リブ及び第2リブが互いに上下方向に間隔をあけて設けられ、上記バンパービームの内部には、車両前後方向に延びる第1リブ及び第2リブが互いに上下方向に間隔をあけて設けられ、上記クラッシュカンの上記第1リブ及び上記第2リブと、上記バンパービームの上記第1リブ及び上記第2リブとがそれぞれ略同一高さに配置されていることを特徴とする。
この構成によれば、衝撃荷重がバンパービームの第1リブ及び第2リブからクラッシュカンの第1リブ及び第2リブに伝達されることになる。これにより、クラッシュカンに複数のリブを設ける場合に各リブが突っ張らないようにすることが可能になる。
第3の発明は、第1または2の発明において、上記クラッシュカンは、車両前後方向に延びる上壁部と下壁部とを有し、上記バンパービームは、車両前後方向に延びる上板部と下板部とを有し、上記クラッシュカンの上記上壁部及び上記下壁部と、上記バンパービームの上記上板部及び上記下板部とがそれぞれ略同一高さに配置されていることを特徴とする。
この構成によれば、衝撃荷重がバンパービームの上板部及び下板部からクラッシュカンの上壁部及び下壁部に伝達されることになる。これにより、軽衝突時の衝撃荷重が入力した初期段階においてクラッシュカンの上壁部及び下壁部を変形させて該上壁部及び下壁部が突っ張らないようにすることが可能になる。
第4の発明は、第1から3のいずれか1つの発明において、上記クラッシュカンの上記リブは車幅方向に延び横リブであり、上記クラッシュカンの内部には、上記横リブから該クラッシュカンの上壁部または下壁部まで延び、かつ、車両前後方向に延びる縦リブが設けられ、上記バンパービームは、車両後側に位置する後板部を有し、車両前後方向視で、上記クラッシュカンの上記縦リブと、上記バンパービームの上記後板部とが重複するように配置され、上記クラッシュカンの上記縦リブの肉厚は、上記バンパービームの上記後板部の肉厚よりも薄く設定されていることを特徴とする。
この構成によれば、クラッシュカンの内部に縦リブが設けられることで、バンパービームの支持剛性がさらに高まる。そして、軽衝突時にバンパービームに入力した衝撃荷重がクラッシュカンに入力されるとき、その衝撃荷重の一部はバンパービームの後板部を介してクラッシュカンの縦リブに伝達される。このとき、縦リブの肉厚がバンパービームの後板部の肉厚よりも薄いので、縦リブをバンパービームの後板部によって変形させることが可能になる。
第1の発明によれば、クラッシュカンのリブとバンパービームのリブとを略同一高さに配置したので、クラッシュカンを軽衝突時の衝撃荷重によって確実に潰すことができる。これにより、クラッシュカンによるエネルギ吸収性能を高めることができるので、フロントサイドフレームの変形を抑制できる。
第2の発明によれば、クラッシュカンの第1リブ及び第2リブとバンパービームの第1リブ及び第2リブとをそれぞれ略同一高さに配置したので、クラッシュカンに複数のリブを設ける場合に各リブが突っ張らないようにすることができる。
第3の発明によれば、クラッシュカンの上壁部及び下壁部とバンパービームの上板部及び下板部とをそれぞれ略同一高さに配置したので、クラッシュカンの上壁部及び下壁部が突っ張らないようにすることができる。
第4の発明によれば、車両前後方向から見たときに、クラッシュカンの縦リブとバンパービームの後板部とが重複するように配置し、クラッシュカンの縦リブの肉厚をバンパービームの後板部の肉厚よりも薄くしたので、軽衝突時の衝撃荷重によって縦リブをバンパービームの後板部によって変形させることができる。これにより、縦リブが突っ張らないようにすることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
図1は、本発明の実施形態に係る車両の衝撃吸収構造1を左斜め上方から見た斜視図である。衝撃吸収構造1は、例えば、乗用自動車の前部に設けられており、左側フロントサイドフレーム2と、右側フロントサイドフレーム3と、左側クラッシュカン4と、右側クラッシュカン5と、車幅方向に延びるバンパービーム6とを備えている。左側フロントサイドフレーム2及び右側フロントサイドフレーム3の前端部に左側クラッシュカン4及び右側クラッシュカン5がそれぞれ取り付けられている。左側クラッシュカン4及び右側クラッシュカン5の前端部にバンパービーム6が取り付けられている。尚、この実施形態では、車両前側を単に「前」といい、車両後側を単に「後」といい、車両左側を単に「左」といい、車両右側を単に「右」というものとする。
左側フロントサイドフレーム2及び右側フロントサイドフレーム3は、それぞれ車体の左側及び右側に配設されており、互いに左右方向に離れた状態で前後方向に延びている。左側フロントサイドフレーム2及び右側フロントサイドフレーム3の間には、図示しないがエンジンや変速機等が配設されている。また、この車両には、エンジンルームEと車室(図示せず)とを仕切るダッシュパネルDP(仮想線で概略形状を示す)が設けられている。このダッシュパネルDPは略上下方向に延びている。左側フロントサイドフレーム2は、ダッシュパネルDPの左側部分近傍から前側へ向けて延び、また、右側フロントサイドフレーム3は、ダッシュパネルDPの右側部分近傍から前側へ向けて延びている。
車両の前部には、左側フロントサイドフレーム2の左側方でタワー形状に形成された左側サスタワー部7と、右側フロントサイドフレーム3の右側方でタワー形状に形成された右側サスタワー部8とが設けられている。左側サスタワー部7及び右側サスタワー部8の側方には、それぞれレインフォースメント7a、8aが設けられている。
尚、車両にはフロントバンパ、フェンダー、ボンネットフード等が設けられているが、これらの図示は省略している。
(フロントサイドフレームの構成)
左側フロントサイドフレーム2と右側フロントサイドフレーム3は、左右対称構造であるため、以下、左側フロントサイドフレーム2の構造について詳細に説明する。図3〜図5にも示すように、左側フロントサイドフレーム2は、互いに上下方向に離れて左右方向に延びる上板部21及び下板部22と、上板部21及び下板部22の左端部同士を繋ぐように上下方向に延びる左側板部23と、上板部21及び下板部22の右端部同士を繋ぐように上下方向に延びる右側板部24とを有しており、全体として略矩形状に近い断面形状となっている。上板部21及び下板部22の左右方向の寸法よりも、左側板部23及び右側板部24の上下方向の寸法の方が長く設定されている。
左側フロントサイドフレーム2と右側フロントサイドフレーム3は、左右対称構造であるため、以下、左側フロントサイドフレーム2の構造について詳細に説明する。図3〜図5にも示すように、左側フロントサイドフレーム2は、互いに上下方向に離れて左右方向に延びる上板部21及び下板部22と、上板部21及び下板部22の左端部同士を繋ぐように上下方向に延びる左側板部23と、上板部21及び下板部22の右端部同士を繋ぐように上下方向に延びる右側板部24とを有しており、全体として略矩形状に近い断面形状となっている。上板部21及び下板部22の左右方向の寸法よりも、左側板部23及び右側板部24の上下方向の寸法の方が長く設定されている。
図3に示すように、上板部21は、左側フロントサイドフレーム2の前端部から後端部まで略水平に延びている。下板部22は、左側フロントサイドフレーム2の前端部から後端部近傍までは上板部21と略平行に延びているが、下板部22の後端部近傍は湾曲しており、下板部22の後端部近傍から後端部までは下降傾斜しながら後側へ延びている。図4及び図5に示すように、左側板部23は、左側フロントサイドフレーム2の車幅方向外側部分を構成している。また、右側板部24は、左側フロントサイドフレーム2の車幅方向内側部分を構成している。
左側板部23には、上下方向中間部に左側フロントサイドフレーム2の内方(右側)へ窪んで前後方向に延びる補強用外側凹条部23aが形成されている。外側凹条部23aを左側フロントサイドフレーム2の内方へ窪ませることにより、左側フロントサイドフレーム2の側方空間を狭くすることなく、左側フロントサイドフレーム2の補強が可能になる。
外側凹条部23aは、左側板部23の前端部には形成されておらず、左側板部23の前端部よりも後側の部分から左側板部23の後端部まで連続して延びている。外側凹条部23aの深さは、該外側凹条部23aの前端部に近づくほど浅くなり、該外側凹条部23aの後端部に近づくほど深くなるように設定されている。外側凹条部23aの深さとは、該外側凹条部23aの左右方向の寸法である。また、外側凹条部23aの上下方向の寸法は、該外側凹条部23aの前端部から後端部まで略等しく設定されており、この実施形態では、外側凹条部23aの上下方向の寸法は、左側フロントサイドフレーム2の上下方向の寸法の約1/3とされていて、後述するクラッシュカン4の上側横リブ46と下側横リブ47との上下方向の離間寸法と略同等である。
図4及び図5にのみ示すが、外側凹条部23aは、左側フロントサイドフレーム2の内方へ突出する上部23b及び下部23cと、上部23bの突出方向先端部(右端部)から下部23cの突出方向先端部(右端部)まで上下方向に延びる中間板部23dとで構成されている。上部23b及び下部23cの離間寸法が外側凹条部23aの上下方向の寸法に対応している。上部23bは、右端部に近づくほど下に位置するように傾斜している。また、下部23cは、右端部に近づくほど上に位置するように傾斜している。
右側板部24には、上下方向中間部に左側フロントサイドフレーム2の内方(左側)へ窪んで前後方向に延びる補強用内側凹条部24aが形成されている。内側凹条部24aは、右側板部24の前端部には形成されておらず、右側板部24の前端部よりも後側の部分から右側板部24の後端部まで連続して延びている。つまり、内側凹条部24a及び外側凹条部23aが左側フロントサイドフレーム2の前端部には形成されないことになるので、左側フロントサイドフレーム2の前端部は、上下方向に長い略矩形状の断面を有している。これにより、左側フロントサイドフレーム2の前端部には、上部に2つの稜線部2a、2bが左右方向に互いに間隔をあけて形成され、下部に2つの稜線部2c、2dが左右方向に互いに間隔をあけて形成されることになる。稜線部2a、2b、2c、2dは、左側フロントサイドフレーム2の前端部から後端部まで連続している。稜線部2a、2b、2c、2dが形成された箇所は、平板な部分に比べて強度が高まる。
内側凹条部24aの深さは、該内側凹条部24aの前端部に近づくほど浅くなり、該内側凹条部24aの後端部に近づくほど深くなるように設定されている。また、内側凹条部24aの上下方向の寸法は、外側凹条部23aの上下方向の寸法と同様に設定されている。
内側凹条部24aは、外側凹条部23aと同様に、左側フロントサイドフレーム2の内方へ突出する上部24b及び下部24cと、上部24bの突出方向先端部(左端部)から下部24cの突出方向先端部(左端部)まで延びる中間板部24dとで構成されている。上部24bは、左端部に近づくほど下に位置するように傾斜している。また、下部24cは、左端部に近づくほど上に位置するように傾斜している。
左側フロントサイドフレーム2は、車幅方向外側に配置されるアウタパネルOPと、車幅方向内側に配置されるインナパネルIPとを接合することによって構成されている。アウタパネルOP及びインナパネルIPは、例えば鋼鈑等をプレス成形してなるものである。アウタパネルOPの上部及び下部には接合用フランジOP1、OP2が形成され、また、インナパネルIPの上部及び下部には接合用フランジIP1、IP2が形成されており、接合用フランジOP1と接合用フランジIP1、接合用フランジOP2と接合用フランジIP2が例えばスポット溶接により接合されている。アウタパネルOPとインナパネルIPの接合位置は、左側フロントサイドフレーム2の車幅方向中央部よりも内側(右側)である。
図3に示すように、左側フロントサイドフレーム2の前端部には、上下方向に延びるフレーム側セットプレート25が固定されている。フレーム側セットプレート25は、左側フロントサイドフレーム2の前端部の外形状よりも大きく形成されており、クラッシュカン4を取り付けるための部材である。同様に、右側フロントサイドフレーム3の前端部にもフレーム側セットプレート35が固定されている。
(クラッシュカンの構成)
左側クラッシュカン4と右側クラッシュカン5は左右対称構造であるため、以下、左側クラッシュカン4の構造について詳細に説明する。図6〜図9にも示すように、左側クラッシュカン4は、前後方向に延びる筒状に形成されており、互いに上下方向に離れて左右方向に延びる上壁部41及び下壁部42と、上壁部41及び下壁部42の左端部同士を繋ぐように上下方向に延びる左側壁部43と、上壁部41及び下壁部42の右端部同士を繋ぐように上下方向に延びる右側壁部44とを有する押出成形部材からなる。押出成形部材とは、例えばアルミニウム合金やマグネシウム合金等の材料を口金(図示せず)から押し出すことによって成形された部材である。
左側クラッシュカン4と右側クラッシュカン5は左右対称構造であるため、以下、左側クラッシュカン4の構造について詳細に説明する。図6〜図9にも示すように、左側クラッシュカン4は、前後方向に延びる筒状に形成されており、互いに上下方向に離れて左右方向に延びる上壁部41及び下壁部42と、上壁部41及び下壁部42の左端部同士を繋ぐように上下方向に延びる左側壁部43と、上壁部41及び下壁部42の右端部同士を繋ぐように上下方向に延びる右側壁部44とを有する押出成形部材からなる。押出成形部材とは、例えばアルミニウム合金やマグネシウム合金等の材料を口金(図示せず)から押し出すことによって成形された部材である。
上壁部41及び下壁部42の左右方向の寸法よりも、左側壁部43及び右側壁部44の上下方向の寸法の方が長く設定されており、全体として上下方向に長い略矩形状に近い断面形状となっている。左側クラッシュカン4の上壁部41及び下壁部42の左右方向の寸法は、左側フロントサイドフレーム2の上板部21及び下板部22の左右方向の寸法と略同じに設定されている。また、左側クラッシュカン4の左側壁部43及び右側壁部44の上下方向の寸法は、左側フロントサイドフレーム2の左側板部23及び右側板部24の上下方向の寸法と略同じに設定されている。
左側クラッシュカン4の前端部には、上部に2つの稜線部4a、4bが左右方向に互いに間隔をあけて形成され、下部に2つの稜線部4c、4dが左右方向に互いに間隔をあけて形成されることになる。稜線部4a、4b、4c、4dは、左側クラッシュカン4の前端部から後端部まで連続している。
また、左側クラッシュカン4の上壁部41及び下壁部42の後側の縁部は左右方向に延びている。左側クラッシュカン4の左側壁部43及び右側壁部44の後側の縁部は上下方向に延びている。これにより、左側クラッシュカン4の後端面は上下及び左右方向に延びる面となり、この後端面には、クラッシュカン側セットプレート45(図1〜図3にのみ示す)が固定されている。クラッシュカン側セットプレート45とフレーム側セットプレート25とは、例えばボルト100及びナット101等の締結部材によって締結されている。
左側フロントサイドフレーム2の前端部の外形状と、左側クラッシュカン4の後端部の外形状とは略一致している。これにより、車両前後方向視において、左側フロントサイドフレーム2の前端部の4箇所に形成される稜線部2a、2b、2c、2dと、左側クラッシュカン4の後端部の4箇所に形成される稜線部4a、4b、4c、4dとがそれぞれ重複するとともに、左側フロントサイドフレーム2の上板部21、下板部22、左側板部23及び右側板部24の前端部と、左側クラッシュカン4の上壁部41、下壁部42、左側壁部43及び右側壁部44の後端部とがそれぞれ重複することになる。
尚、図3に示すように、左側フロントサイドフレーム2と左側クラッシュカン4との間には、セットプレート25、45が介在しているので、左側フロントサイドフレーム2と左側クラッシュカン4とが接触していないが、車両前後方向から見たときには、左側フロントサイドフレーム2の各板部21〜24の前端部と、左側クラッシュカン4の各壁部41〜44の後端部とが互いに重複するような位置関係となる。また、車両前後方向から見たときに、左側フロントサイドフレーム2の各板部21〜24の前端部と、左側クラッシュカン4の各壁部41〜44の後端部とが完全に重複していなくてもよく、板厚の半分程度のずれは許容される。
一方、図7及び図8に示すように、左側クラッシュカン4の上壁部41及び下壁部42の前側の縁部は、左側へ行くほど後に位置するように、左右方向に対して所定の傾斜角度を持って傾斜しながら左右方向に延びている。これにより、左側クラッシュカン4の左側壁部43の前側の縁部が、右側壁部44の前側の縁部よりも後に位置することになる。この上壁部41及び下壁部42の前側の縁部の形状は、後述するバンパービーム6の形状に対応させるための形状である。尚、左側クラッシュカン4の上壁部41及び下壁部42の前側の縁部は、左側へ行くほど後に位置するように、湾曲しながら延びる形状であってもよい。また、左側クラッシュカン4の左側壁部43及び右側壁部44の前側の縁部は上下方向に延びている。
図7及び図10に示すように、左側クラッシュカン4の内部には、右側壁部44から左側壁部43まで延び、該クラッシュカン4の内面と連続して前後方向に延びる上側横リブ(第1リブ)46及び下側横リブ(第2リブ)47が上下方向に互いに間隔をあけて設けられている。また、左側クラッシュカン4の内部には、上壁部41から上側横リブ46まで上下方向に延び、該クラッシュカン4の内面と連続して前後方向に延びる上側縦リブ48と、下壁部42から下側横リブ47まで上下方向に延び、該クラッシュカン4の内面と連続して前後方向に延びる下側縦リブ49とが設けられている。
すなわち、上側横リブ46は、右側壁部44の上下方向中央部よりも上側の部位から左側壁部43の上下方向中央部よりも上側の部位まで左右方向に延びるとともに、上壁部41と略平行に左側クラッシュカン4の前端部から後端部まで延びている。下側横リブ47は、右側壁部44の上下方向中央部よりも下側の部位から左側壁部43の上下方向中央部よりも下側の部位まで左右方向に延びるとともに、下壁部42と略平行に左側クラッシュカン4の前端部から後端部まで延びている。上側横リブ46及び下側横リブ47により、左側クラッシュカン4の内部が上下方向に3つの空間、即ち上側空間R1、中央空間R2及び下側空間R3に区画される。この実施形態では、上側空間R1、中央空間R2及び下側空間R3の上下方向の寸法は略同じに設定されている。
上側横リブ46及び下側横リブ47の高さと、左側フロントサイドフレーム2の外側凹条部23a及び内側凹条部24aの高さとは略同一となるように設定されている。具体的には、上側横リブ46の高さは、外側凹条部23aを構成している上部23b及び内側凹条部24aを構成している上部24bと略同一高さに設定されている。下側横リブ47の高さは、外側凹条部23aを構成している下部23c及び内側凹条部24aを構成している下部24cと略同一高さに設定されている。
上側縦リブ48は、上壁部41の左右方向中央部から上側横リブ46の左右方向中央部まで上下方向に延びるとともに、左右両側壁部43、44と略平行に左側クラッシュカン4の前端部から後端部まで延びている。上側縦リブ48によって上側空間R1が左右方向に2つに区画されている。下側縦リブ49は、下壁部42の左右方向中央部から下側横リブ47の左右方向中央部まで上下方向に延びるとともに、左右両側壁部43、44と略平行に左側クラッシュカン4の前端部から後端部まで延びている。下側縦リブ49によって下側空間R3が左右方向に2つに区画されている。
上壁部41と下壁部42とは略同じ肉厚であり、また、左側壁部43と右側壁部44とは略同じ肉厚である。さらに、上側横リブ46と下側横リブ47とは略同じ肉厚であり、また、上側縦リブ48と下側縦リブ49とは略同じ肉厚である。
左側クラッシュカン4には、前後方向に圧縮荷重が入力したときに潰れを誘起するための誘起部40が設けられている。誘起部40は、右側壁部44の前部において該右側壁部44の前端部よりも後側に離れた部位に、左側へ窪むように形成されたビードからなり、右側壁部44の上端部から下端部まで延びている。誘起部40の水平断面形状は、右側へ開放する円弧に近似した形状である。誘起部40が溝状部であることから、上壁部41及び下壁部42の右側の縁部の一部が切り欠かれることになり、上壁部41及び下壁部42には欠損部41a、42aが形成される。また、同様に、上側横リブ46及び下側横リブ47の右側の縁部の一部が切り欠かれることになり、上側横リブ46及び下側横リブ47には欠損部46a、47aが形成される。一方、左側クラッシュカン4の左側壁部43には誘起部が設けられていない。尚、誘起部40は、省略してもよい。
(バンパービームの構成)
バンパービーム6は、車幅方向に延びる筒状に形成されている。すなわち、バンパービーム6は、互いに上下方向に離れて左右方向に延びる上板部61及び下板部62と、上板部61及び下板部62の前端部同士を繋ぐように上下方向に延びる前板部63と、上板部21及び下板部22の後端部同士を繋ぐように上下方向に延びる後板部64とを有しており、全体として略矩形状に近い断面形状となっている。上板部61及び下板部62の前後方向の寸法よりも、前板部63及び後板部64の上下方向の寸法の方が長く設定されている。
バンパービーム6は、車幅方向に延びる筒状に形成されている。すなわち、バンパービーム6は、互いに上下方向に離れて左右方向に延びる上板部61及び下板部62と、上板部61及び下板部62の前端部同士を繋ぐように上下方向に延びる前板部63と、上板部21及び下板部22の後端部同士を繋ぐように上下方向に延びる後板部64とを有しており、全体として略矩形状に近い断面形状となっている。上板部61及び下板部62の前後方向の寸法よりも、前板部63及び後板部64の上下方向の寸法の方が長く設定されている。
バンパービーム6もクラッシュカン4、5と同様に押出成形部材とすることができるが、これに限られるものではなく、プレス成形された板材で構成されたものであってもよい。バンパービーム6は、平面視で全体として湾曲するように形成されており、車幅方向外側ほど後側に位置するような形状、即ち、車幅方向中央部が最も前に位置するような形状となっている。このようなバンパービーム6の形状は、車両デザインの関係から決定されている。また、バンパービーム6は、車幅方向外側ほど後側に位置するように平面視で傾斜した形状であってもよい。
バンパービーム6の内部には、前板部63から後板部64まで延び、バンパービーム6の内面と連続して延びる上側横リブ(第1リブ)66及び下側横リブ(第2リブ)67が上下方向に互いに間隔をあけて設けられている。上側横リブ66は、前板部63の上下方向中央部よりも上側の部位から後板部64の上下方向中央部よりも上側の部位まで前後方向に延びるとともに、上板部61と略平行にバンパービーム6の左端部から右端部まで延びている。下側横リブ67は、前板部63の上下方向中央部よりも下側の部位から後板部64の上下方向中央部よりも下側の部位まで前後方向に延びるとともに、下板部62と略平行にバンパービーム6の左端部から右端部まで延びている。
左側クラッシュカン4の上側横リブ46及び下側横リブ47と、バンパービーム6の上側横リブ66及び下側横リブ67とがそれぞれ略同一高さとなるように配置されている。尚、左側クラッシュカン4の上側横リブ46及び下側横リブ47と、バンパービーム6の上側横リブ66及び下側横リブ67とがそれぞれ完全に同一高さに配置されていなくてもよく、板厚の半分程度のずれは許容される。
また、左側クラッシュカン4の上壁部41及び下壁部42と、バンパービーム6の上板部61及び下板部62とがそれぞれ同一高さに配置されている。尚、左側クラッシュカン4の上壁部41及び下壁部42と、バンパービーム6の上板部61及び下板部62とがそれぞれ完全に同一高さに配置されていなくてもよく、板厚の半分程度のずれは許容される。
また、車両前後方向から見たとき、左側クラッシュカン4の上側縦リブ48及び下側縦リブ49と、バンパービーム6の後板部64とが重複するように配置されている。
バンパービーム6の上側横リブ66及び下側横リブ67により、該バンパービーム6の内部が上下方向に3つの空間、即ち上側空間S1、中央空間S2及び下側空間S3に区画される。この実施形態では、上側空間S1、中央空間S2及び下側空間S3の上下方向の寸法は略同じに設定されている。上側横リブ66及び下側横リブ67の高さは、それぞれ、左側クラッシュカン4の上側横リブ46及び下側横リブ47の高さと略一致している。
また、前板部63及び後板部64の肉厚は、略等しくなっており、上板部61、下板部62、上側横リブ66及び下側横リブ67の肉厚と比較して厚く設定されている。上板部61、下板部62、上側横リブ66及び下側横リブ67の肉厚は略等しい。また、左側クラッシュカン4の上側縦リブ48及び下側縦リブ49の各肉厚は、バンパービーム6の後板部64の肉厚よりも薄く設定されている。
(実施形態の作用効果)
次に、上記のように構成された車両の衝撃吸収構造1の作用効果について説明する。車両が低車速(例えば15km/h以下)で正面衝突したとき(軽衝突時)のように、前方から所定以下の衝撃荷重が入力した場合について説明する。前方からの衝撃荷重は、図示しないフロントバンパ等を介してバンパービーム6に入力し、このバンパービーム6から左側クラッシュカン4及び右側クラッシュカン5に圧縮力が作用する。尚、衝突の状況によっては、左側クラッシュカン4にのみ圧縮力が作用する場合や、右側クラッシュカン5にのみ圧縮力が作用する場合がある。
次に、上記のように構成された車両の衝撃吸収構造1の作用効果について説明する。車両が低車速(例えば15km/h以下)で正面衝突したとき(軽衝突時)のように、前方から所定以下の衝撃荷重が入力した場合について説明する。前方からの衝撃荷重は、図示しないフロントバンパ等を介してバンパービーム6に入力し、このバンパービーム6から左側クラッシュカン4及び右側クラッシュカン5に圧縮力が作用する。尚、衝突の状況によっては、左側クラッシュカン4にのみ圧縮力が作用する場合や、右側クラッシュカン5にのみ圧縮力が作用する場合がある。
左側クラッシュカン4及び右側クラッシュカン5は、左側フロントサイドフレーム2及び右側フロントサイドフレーム3に取り付けられているので、バンパービーム6と、左側フロントサイドフレーム2及び右側フロントサイドフレーム3との間で圧縮力を受ける。このとき、左側フロントサイドフレーム2の前端部における上部には稜線部2a、2bが形成され、また、下部には稜線部2c、2dが形成されていて、左側フロントサイドフレーム2の前端部における上部及び下部には平板な部分に比べて強度の高い部分が2箇所ずつ存在することになり、これにより、フロントサイドフレーム2の前端部における上部及び下部の強度が高まっている。
一方、左側クラッシュカン4も左側フロントサイドフレーム2の前端部と同様に上部及び下部に稜線部4a、4b、4c、4dが形成されているので、左側クラッシュカン4の上部及び下部の強度が高まっている。しかも、左側クラッシュカン4の上部の強度は、上側横リブ46及び上側縦リブ48によって更に高まっており、また、左側クラッシュカン4の下部の強度も、下側横リブ47及び下側縦リブ49によって更に高まっている。
そして、左側フロントサイドフレーム2の各板部21〜24の前端部と、左側クラッシュカン4の各壁部41〜44の後端部とがそれぞれ重複することで、左側フロントサイドフレーム2の上部の強度の高い部分と、左側クラッシュカン4の上部の強度の高い部分とが対応する位置関係になるとともに、左側フロントサイドフレーム2の下部の強度の高い部分と、左側クラッシュカン4の下部の強度の高い部分とも対応する位置関係になる。
これにより、バンパービーム6を介して左側クラッシュカン4に衝撃荷重が入力した際に、左側クラッシュカン4の後端部を左側フロントサイドフレーム2の前端部で強固に、かつ、安定的に支持することが可能になるので、左側クラッシュカン4が意図しない方向に変位してしまうのが抑制され、左側クラッシュカン4がバンパービーム6と左側フロントサイドフレーム2との間で潰れ変形して所期のエネルギ吸収性能が発揮される。右側クラッシュカン5も同様である。
さらに、バンパービーム6の上側横リブ66及び下側横リブ67が、左側クラッシュカン4の上側横リブ46及び下側横リブ47と略同一高さに配置されていて、リブ66、67とリブ46、47が衝撃荷重の入力方向と略一致する前後方向に延びているので、衝撃荷重がバンパービーム6の上側横リブ66及び下側横リブ67から左側クラッシュカン4の上側横リブ46及び下側横リブ47に伝達される。これにより、軽衝突時の衝撃荷重が入力した初期段階において左側クラッシュカン4の上側横リブ46及び下側横リブ47を変形させて該リブ46、47が突っ張らないようにすることが可能になるので、左側クラッシュカン4が軽衝突時の衝撃荷重によって確実に潰れ変形する。
また、車両前後方向から見たとき、左側クラッシュカン4の上壁部41及び下壁部42と、バンパービーム6の上板部61及び下板部62とがそれぞれ略同一高さに配置されているので、衝撃荷重がバンパービーム6の上板部61及び下板部62から左側クラッシュカン4の上壁部41及び下壁部42に伝達されることになる。これにより、軽衝突時の衝撃荷重が入力した初期段階において左側クラッシュカン4の上壁部41及び下壁部42を変形させて該上壁部41及び下壁部42が突っ張らないようにすることが可能になる。
また、衝撃荷重の一部はバンパービーム6の後板部64を介して左側クラッシュカン4の上側縦リブ48と下側縦リブ49に伝達される。このとき、車両前後方向から見て、左側クラッシュカン4の上側縦リブ48及び下側縦リブ49と、バンパービーム6の後板部64とが重複しており、上側縦リブ48と下側縦リブ49の肉厚がバンパービーム6の後板部64の肉厚よりも薄いので、上側縦リブ48と下側縦リブ49をバンパービーム6の後板部64によって変形させることが可能になる。よって、左側クラッシュカン4の上側縦リブ48及び下側縦リブ49が突っ張るのも抑制される。
左側クラッシュカン4が潰れ変形するときには、左側クラッシュカン4の右側壁部44の前部に誘起部40を設けているので、左側クラッシュカン4の右側の前部が潰れ変形を開始した後、他の部分が潰れ変形し始める。これにより、左側クラッシュカン4の右側と左側とを同等のタイミングで潰すことができるので、左側クラッシュカン4の全体を利用してエネルギ吸収が可能になる。
また、例えばバンパービーム6の車幅方向中間部に衝突荷重が入力された場合に、左側クラッシュカン4の右側壁部44の潰れ変形が誘起部40によって誘起されるので、右側壁部44を介して左側フロントサイドフレーム2の車幅方向内側に伝達される荷重を抑制することができる。これにより、左側フロントサイドフレーム2の車幅方向内側の変形が抑制される。右側クラッシュカン5も同様である。
以上より、軽衝突時における左側フロントサイドフレーム2及び右側フロントサイドフレーム3の変形が抑制される。
(その他の実施形態)
上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
図12〜図15に示す変形例1及び図16〜図19に示す変形例2のように、左側クラッシュカン4の右側に、材料の一部を欠損することによって複数の欠損部70〜73、80〜83を設けてもよい。変形例1、2の欠損部70〜73、80〜83は、左側クラッシュカン4の前部に設けられており、上記誘起部40と同様に作用するものである。
変形例1の欠損部70〜73は、右側壁部44の前端部から後側に離れた部分に位置しており、上下方向に互いに間隔をあけて設けられていて、全て貫通孔となっている。上下2つの欠損部70、73は、それぞれ、稜線部4a、4cに形成されている。中間の2つの欠損部71、72は、それぞれ、上側横リブ46及び下側横リブ47の右端部まで連続して設けられている。
また、変形例2の欠損部80〜83は、上下方向に互いに間隔をあけて設けられていて、右側壁部44の前端部から後側に向けて所定範囲を切り欠くことによってできた切欠部となっている。上下2つの欠損部80、83は、それぞれ、稜線部4a、4cに形成されている。中間の2つの欠損部81、82は、それぞれ、上側横リブ46及び下側横リブ47の右端部まで連続して切り欠くことによって設けられている。
変形例1、2では4つの欠損部70〜73、80〜83を設けているが、これに限らず、3つ以下、5つ以上であってもよい。
上記実施形態では、左側フロントサイドフレーム2及び右側フロントサイドフレーム3がプレス成形された板材で構成されている場合について説明したが、これに限らず、押出成形部材で構成されていてもよい。
以上説明したように、本発明に係る車両の衝撃吸収構造は、例えば乗用自動車の前部に設けることができる。
1 車両の衝撃吸収構造
2、3 フロントサイドフレーム
4、5 クラッシュカン
6 バンパービーム
41 上壁部
42 下壁部
43 左側壁部
44 右側壁部
46 上側横リブ(第1リブ)
47 下側横リブ(第2リブ)
61 上板部
62 下板部
63 前板部
64 後板部
66 上側横リブ(第1リブ)
67 下側横リブ(第2リブ)
2、3 フロントサイドフレーム
4、5 クラッシュカン
6 バンパービーム
41 上壁部
42 下壁部
43 左側壁部
44 右側壁部
46 上側横リブ(第1リブ)
47 下側横リブ(第2リブ)
61 上板部
62 下板部
63 前板部
64 後板部
66 上側横リブ(第1リブ)
67 下側横リブ(第2リブ)
本発明は、車両に設けられる衝撃吸収構造に関し、特に車両前後方向から衝撃が作用したときに前後方向に潰れ変形することによってエネルギ吸収を行う構造の技術分野に属する。
一般に、自動車の前部には、車両前後方向に延びるフロントサイドフレームが左右両側にそれぞれ配設されている。これらフロントサイドフレームの前端部には車両前方から衝撃荷重が入力作用したときに前後方向に潰れ変形することによってエネルギ吸収を行うためのクラッシュカンが取り付けられている。さらに左右のクラッシュカンの前端部には、車幅方向に延びるバンパービームが連結部材を介して取り付けられている(例えば、特許文献1、2参照)。
特許文献1のクラッシュカンの内部には、前後方向に延びるリブが設けられている。また、特許文献2のバンパービームは、上下方向に延びる前側壁部及び後側壁部と、前側壁部の後面から後側壁部の前面まで延びるとともに左右方向にも延びるリブを有している。
ところで、特許文献1のようにクラッシュカンの内部にリブを設けることで、バンパービームの支持剛性を高めることができるとともに、エネルギ吸収量を増加させることができる。
ここで、車両の車速が例えば15km/h以下で障害物に衝突した軽衝突時を想定すると、衝撃荷重はバンパービームに入力されてからクラッシュカンに入力されることになる。このとき、特許文献2のようにバンパービームにリブを設けることで、バンパービームに入力された衝撃荷重が初期段階においてクラッシュカンに伝達し易くなると考えられるが、このクラッシュカンに特許文献1のような前後方向に延びるリブが設けられていると、軽衝突時の衝突荷重がバンパービームに入力され、バンパービームのリブを介してクラッシュカンに伝達される際に、クラッシュカンのリブ前端部の一部のみに荷重が伝達されることにより、リブの一部のみが変形し、このことで荷重が伝達されないでその他の部位が突っ張るように作用してクラッシュカンの潰れ変形を阻害し、場合によってはフロントサイドフレームの変形を招く恐れがある。
つまり、軽衝突時の初期段階においてクラッシュカンに衝撃荷重が入力したとしても、クラッシュカンのリブの影響により、クラッシュカンが必ずしも狙い通りに潰れ変形しない場合が考えられる。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、リブを有するクラッシュカンを軽衝突時の衝撃荷重によって確実に潰すことができるようにしてクラッシュカンによるエネルギ吸収性能を高め、もってフロントサイドフレームの変形を抑制することにある。
上記目的を達成するために、本発明では、前後方向から見たときに、クラッシュカンのリブとバンパービームのリブとが重複するように配置した。
第1の発明は、車両の左右両側にそれぞれ配設されて車両前後方向に延びるフロントサイドフレームの車両前端部にクラッシュカンがそれぞれ取り付けられ、該左右のクラッシュカンの車両前端部に車幅方向に延びるバンパービームが取り付けられた車両の衝撃吸収構造において、上記クラッシュカンは、車両前後方向に延びる筒状に形成されており、該クラッシュカンの内部には、該クラッシュカンの内面と連続して車両前後方向に延びる第1リブ及び第2リブが互いに上下方向に間隔をあけて設けられ、上記バンパービームは、車幅方向に延びる筒状に形成されており、該バンパービームの内部には、該バンパービームの内面と連続して車両前後方向に延びる第1リブ及び第2リブが互いに上下方向に間隔をあけて設けられ、上記クラッシュカンの上記第1リブ及び上記第2リブは、上記バンパービームの上記第1リブ及び上記第2リブと略同一高さに配置されていることを特徴とする。
この構成によれば、クラッシュカンの内部にリブが設けられているので、バンパービームの支持剛性が高まるとともに、クラッシュカンのエネルギ吸収量が増加する。一方、軽衝突時にはバンパービームに入力した衝撃荷重がクラッシュカンに入力される。このとき、前後方向から見たときに、バンパービームの第1リブ及び第2リブが、クラッシュカンの第1リブ及び第2リブと重複する位置関係となっていて、両者のリブが衝撃荷重の入力方向と略一致する前後方向に延びているので、衝撃荷重がバンパービームの第1リブ及び第2リブからクラッシュカンの第1リブ及び第2リブに伝達される。これにより、軽衝突時の衝撃荷重がバンパービームの第1リブ及び第2リブを介してクラッシュカンの第1リブ及び第2リブ前端部全体に略均等に入力するので、クラッシュカンの第1リブ及び第2リブを変形させて該第1リブ及び第2リブが突っ張らないようにすることができ、クラッシュカンが軽衝突時の衝撃荷重によって確実に潰れ変形する。
第2の発明は、第1の発明において、上記クラッシュカンは、車両前後方向に延びる上壁部と下壁部とを有し、上記バンパービームは、車両前後方向に延びる上板部と下板部とを有し、上記クラッシュカンの上記上壁部及び上記下壁部は、上記バンパービームの上記上板部及び上記下板部とそれぞれ略同一高さに配置されていることを特徴とする。
この構成によれば、衝撃荷重がバンパービームの上板部及び下板部からクラッシュカンの上壁部及び下壁部に伝達されることになる。これにより、軽衝突時の衝撃荷重が入力した初期段階においてクラッシュカンの上壁部及び下壁部を変形させて該上壁部及び下壁部が突っ張らないようにすることが可能になる。
第3の発明は、第1または2の発明において、上記クラッシュカンの上記第1リブ及び第2リブは車幅方向に延び横リブであり、上記クラッシュカンの内部には、上記横リブから該クラッシュカンの上壁部または下壁部まで延び、かつ、車両前後方向に延びる縦リブが設けられ、上記バンパービームは、車両後側に位置する後板部を有し、車両前後方向視で、上記クラッシュカンの上記縦リブと、上記バンパービームの上記後板部とが重複するように配置され、上記クラッシュカンの上記縦リブの肉厚は、上記バンパービームの上記後板部の肉厚よりも薄く設定されていることを特徴とする。
この構成によれば、クラッシュカンの内部に縦リブが設けられることで、バンパービームの支持剛性がさらに高まる。そして、軽衝突時にバンパービームに入力した衝撃荷重がクラッシュカンに入力されるとき、その衝撃荷重の一部はバンパービームの後板部を介してクラッシュカンの縦リブに伝達される。このとき、縦リブの肉厚がバンパービームの後板部の肉厚よりも薄いので、縦リブをバンパービームの後板部によって変形させることが可能になる。
第1の発明によれば、クラッシュカンの第1リブ及び第2リブはバンパービームの第1リブ及び第2リブと略同一高さに配置されているので、クラッシュカンを軽衝突時の衝撃荷重によって確実に潰すことができる。これにより、クラッシュカンによるエネルギ吸収性能を高めることができるので、フロントサイドフレームの変形を抑制できる。
第2の発明によれば、クラッシュカンの上壁部及び下壁部はバンパービームの上板部及び下板部とそれぞれ略同一高さに配置されているので、クラッシュカンの上壁部及び下壁部が突っ張らないようにすることができる。
第3の発明によれば、車両前後方向から見たときに、クラッシュカンの縦リブとバンパービームの後板部とが重複するように配置し、クラッシュカンの縦リブの肉厚をバンパービームの後板部の肉厚よりも薄くしたので、軽衝突時の衝撃荷重によって縦リブをバンパービームの後板部によって変形させることができる。これにより、縦リブが突っ張らないようにすることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
図1は、本発明の実施形態に係る車両の衝撃吸収構造1を左斜め上方から見た斜視図である。衝撃吸収構造1は、例えば、乗用自動車の前部に設けられており、左側フロントサイドフレーム2と、右側フロントサイドフレーム3と、左側クラッシュカン4と、右側クラッシュカン5と、車幅方向に延びるバンパービーム6とを備えている。左側フロントサイドフレーム2及び右側フロントサイドフレーム3の前端部に左側クラッシュカン4及び右側クラッシュカン5がそれぞれ取り付けられている。左側クラッシュカン4及び右側クラッシュカン5の前端部にバンパービーム6が取り付けられている。尚、この実施形態では、車両前側を単に「前」といい、車両後側を単に「後」といい、車両左側を単に「左」といい、車両右側を単に「右」というものとする。
左側フロントサイドフレーム2及び右側フロントサイドフレーム3は、それぞれ車体の左側及び右側に配設されており、互いに左右方向に離れた状態で前後方向に延びている。左側フロントサイドフレーム2及び右側フロントサイドフレーム3の間には、図示しないがエンジンや変速機等が配設されている。また、この車両には、エンジンルームEと車室(図示せず)とを仕切るダッシュパネルDP(仮想線で概略形状を示す)が設けられている。このダッシュパネルDPは略上下方向に延びている。左側フロントサイドフレーム2は、ダッシュパネルDPの左側部分近傍から前側へ向けて延び、また、右側フロントサイドフレーム3は、ダッシュパネルDPの右側部分近傍から前側へ向けて延びている。
車両の前部には、左側フロントサイドフレーム2の左側方でタワー形状に形成された左側サスタワー部7と、右側フロントサイドフレーム3の右側方でタワー形状に形成された右側サスタワー部8とが設けられている。左側サスタワー部7及び右側サスタワー部8の側方には、それぞれレインフォースメント7a、8aが設けられている。
尚、車両にはフロントバンパ、フェンダー、ボンネットフード等が設けられているが、これらの図示は省略している。
(フロントサイドフレームの構成)
左側フロントサイドフレーム2と右側フロントサイドフレーム3は、左右対称構造であるため、以下、左側フロントサイドフレーム2の構造について詳細に説明する。図3〜図5にも示すように、左側フロントサイドフレーム2は、互いに上下方向に離れて左右方向に延びる上板部21及び下板部22と、上板部21及び下板部22の左端部同士を繋ぐように上下方向に延びる左側板部23と、上板部21及び下板部22の右端部同士を繋ぐように上下方向に延びる右側板部24とを有しており、全体として略矩形状に近い断面形状となっている。上板部21及び下板部22の左右方向の寸法よりも、左側板部23及び右側板部24の上下方向の寸法の方が長く設定されている。
左側フロントサイドフレーム2と右側フロントサイドフレーム3は、左右対称構造であるため、以下、左側フロントサイドフレーム2の構造について詳細に説明する。図3〜図5にも示すように、左側フロントサイドフレーム2は、互いに上下方向に離れて左右方向に延びる上板部21及び下板部22と、上板部21及び下板部22の左端部同士を繋ぐように上下方向に延びる左側板部23と、上板部21及び下板部22の右端部同士を繋ぐように上下方向に延びる右側板部24とを有しており、全体として略矩形状に近い断面形状となっている。上板部21及び下板部22の左右方向の寸法よりも、左側板部23及び右側板部24の上下方向の寸法の方が長く設定されている。
図3に示すように、上板部21は、左側フロントサイドフレーム2の前端部から後端部まで略水平に延びている。下板部22は、左側フロントサイドフレーム2の前端部から後端部近傍までは上板部21と略平行に延びているが、下板部22の後端部近傍は湾曲しており、下板部22の後端部近傍から後端部までは下降傾斜しながら後側へ延びている。図4及び図5に示すように、左側板部23は、左側フロントサイドフレーム2の車幅方向外側部分を構成している。また、右側板部24は、左側フロントサイドフレーム2の車幅方向内側部分を構成している。
左側板部23には、上下方向中間部に左側フロントサイドフレーム2の内方(右側)へ窪んで前後方向に延びる補強用外側凹条部23aが形成されている。外側凹条部23aを左側フロントサイドフレーム2の内方へ窪ませることにより、左側フロントサイドフレーム2の側方空間を狭くすることなく、左側フロントサイドフレーム2の補強が可能になる。
外側凹条部23aは、左側板部23の前端部には形成されておらず、左側板部23の前端部よりも後側の部分から左側板部23の後端部まで連続して延びている。外側凹条部23aの深さは、該外側凹条部23aの前端部に近づくほど浅くなり、該外側凹条部23aの後端部に近づくほど深くなるように設定されている。外側凹条部23aの深さとは、該外側凹条部23aの左右方向の寸法である。また、外側凹条部23aの上下方向の寸法は、該外側凹条部23aの前端部から後端部まで略等しく設定されており、この実施形態では、外側凹条部23aの上下方向の寸法は、左側フロントサイドフレーム2の上下方向の寸法の約1/3とされていて、後述するクラッシュカン4の上側横リブ46と下側横リブ47との上下方向の離間寸法と略同等である。
図4及び図5にのみ示すが、外側凹条部23aは、左側フロントサイドフレーム2の内方へ突出する上部23b及び下部23cと、上部23bの突出方向先端部(右端部)から下部23cの突出方向先端部(右端部)まで上下方向に延びる中間板部23dとで構成されている。上部23b及び下部23cの離間寸法が外側凹条部23aの上下方向の寸法に対応している。上部23bは、右端部に近づくほど下に位置するように傾斜している。また、下部23cは、右端部に近づくほど上に位置するように傾斜している。
右側板部24には、上下方向中間部に左側フロントサイドフレーム2の内方(左側)へ窪んで前後方向に延びる補強用内側凹条部24aが形成されている。内側凹条部24aは、右側板部24の前端部には形成されておらず、右側板部24の前端部よりも後側の部分から右側板部24の後端部まで連続して延びている。つまり、内側凹条部24a及び外側凹条部23aが左側フロントサイドフレーム2の前端部には形成されないことになるので、左側フロントサイドフレーム2の前端部は、上下方向に長い略矩形状の断面を有している。これにより、左側フロントサイドフレーム2の前端部には、上部に2つの稜線部2a、2bが左右方向に互いに間隔をあけて形成され、下部に2つの稜線部2c、2dが左右方向に互いに間隔をあけて形成されることになる。稜線部2a、2b、2c、2dは、左側フロントサイドフレーム2の前端部から後端部まで連続している。稜線部2a、2b、2c、2dが形成された箇所は、平板な部分に比べて強度が高まる。
内側凹条部24aの深さは、該内側凹条部24aの前端部に近づくほど浅くなり、該内側凹条部24aの後端部に近づくほど深くなるように設定されている。また、内側凹条部24aの上下方向の寸法は、外側凹条部23aの上下方向の寸法と同様に設定されている。
内側凹条部24aは、外側凹条部23aと同様に、左側フロントサイドフレーム2の内方へ突出する上部24b及び下部24cと、上部24bの突出方向先端部(左端部)から下部24cの突出方向先端部(左端部)まで延びる中間板部24dとで構成されている。上部24bは、左端部に近づくほど下に位置するように傾斜している。また、下部24cは、左端部に近づくほど上に位置するように傾斜している。
左側フロントサイドフレーム2は、車幅方向外側に配置されるアウタパネルOPと、車幅方向内側に配置されるインナパネルIPとを接合することによって構成されている。アウタパネルOP及びインナパネルIPは、例えば鋼鈑等をプレス成形してなるものである。アウタパネルOPの上部及び下部には接合用フランジOP1、OP2が形成され、また、インナパネルIPの上部及び下部には接合用フランジIP1、IP2が形成されており、接合用フランジOP1と接合用フランジIP1、接合用フランジOP2と接合用フランジIP2が例えばスポット溶接により接合されている。アウタパネルOPとインナパネルIPの接合位置は、左側フロントサイドフレーム2の車幅方向中央部よりも内側(右側)である。
図3に示すように、左側フロントサイドフレーム2の前端部には、上下方向に延びるフレーム側セットプレート25が固定されている。フレーム側セットプレート25は、左側フロントサイドフレーム2の前端部の外形状よりも大きく形成されており、クラッシュカン4を取り付けるための部材である。同様に、右側フロントサイドフレーム3の前端部にもフレーム側セットプレート35が固定されている。
(クラッシュカンの構成)
左側クラッシュカン4と右側クラッシュカン5は左右対称構造であるため、以下、左側クラッシュカン4の構造について詳細に説明する。図6〜図9にも示すように、左側クラッシュカン4は、前後方向に延びる筒状に形成されており、互いに上下方向に離れて左右方向に延びる上壁部41及び下壁部42と、上壁部41及び下壁部42の左端部同士を繋ぐように上下方向に延びる左側壁部43と、上壁部41及び下壁部42の右端部同士を繋ぐように上下方向に延びる右側壁部44とを有する押出成形部材からなる。押出成形部材とは、例えばアルミニウム合金やマグネシウム合金等の材料を口金(図示せず)から押し出すことによって成形された部材である。
左側クラッシュカン4と右側クラッシュカン5は左右対称構造であるため、以下、左側クラッシュカン4の構造について詳細に説明する。図6〜図9にも示すように、左側クラッシュカン4は、前後方向に延びる筒状に形成されており、互いに上下方向に離れて左右方向に延びる上壁部41及び下壁部42と、上壁部41及び下壁部42の左端部同士を繋ぐように上下方向に延びる左側壁部43と、上壁部41及び下壁部42の右端部同士を繋ぐように上下方向に延びる右側壁部44とを有する押出成形部材からなる。押出成形部材とは、例えばアルミニウム合金やマグネシウム合金等の材料を口金(図示せず)から押し出すことによって成形された部材である。
上壁部41及び下壁部42の左右方向の寸法よりも、左側壁部43及び右側壁部44の上下方向の寸法の方が長く設定されており、全体として上下方向に長い略矩形状に近い断面形状となっている。左側クラッシュカン4の上壁部41及び下壁部42の左右方向の寸法は、左側フロントサイドフレーム2の上板部21及び下板部22の左右方向の寸法と略同じに設定されている。また、左側クラッシュカン4の左側壁部43及び右側壁部44の上下方向の寸法は、左側フロントサイドフレーム2の左側板部23及び右側板部24の上下方向の寸法と略同じに設定されている。
左側クラッシュカン4の前端部には、上部に2つの稜線部4a、4bが左右方向に互いに間隔をあけて形成され、下部に2つの稜線部4c、4dが左右方向に互いに間隔をあけて形成されることになる。稜線部4a、4b、4c、4dは、左側クラッシュカン4の前端部から後端部まで連続している。
また、左側クラッシュカン4の上壁部41及び下壁部42の後側の縁部は左右方向に延びている。左側クラッシュカン4の左側壁部43及び右側壁部44の後側の縁部は上下方向に延びている。これにより、左側クラッシュカン4の後端面は上下及び左右方向に延びる面となり、この後端面には、クラッシュカン側セットプレート45(図1〜図3にのみ示す)が固定されている。クラッシュカン側セットプレート45とフレーム側セットプレート25とは、例えばボルト100及びナット101等の締結部材によって締結されている。
左側フロントサイドフレーム2の前端部の外形状と、左側クラッシュカン4の後端部の外形状とは略一致している。これにより、車両前後方向視において、左側フロントサイドフレーム2の前端部の4箇所に形成される稜線部2a、2b、2c、2dと、左側クラッシュカン4の後端部の4箇所に形成される稜線部4a、4b、4c、4dとがそれぞれ重複するとともに、左側フロントサイドフレーム2の上板部21、下板部22、左側板部23及び右側板部24の前端部と、左側クラッシュカン4の上壁部41、下壁部42、左側壁部43及び右側壁部44の後端部とがそれぞれ重複することになる。
尚、図3に示すように、左側フロントサイドフレーム2と左側クラッシュカン4との間には、セットプレート25、45が介在しているので、左側フロントサイドフレーム2と左側クラッシュカン4とが接触していないが、車両前後方向から見たときには、左側フロントサイドフレーム2の各板部21〜24の前端部と、左側クラッシュカン4の各壁部41〜44の後端部とが互いに重複するような位置関係となる。また、車両前後方向から見たときに、左側フロントサイドフレーム2の各板部21〜24の前端部と、左側クラッシュカン4の各壁部41〜44の後端部とが完全に重複していなくてもよく、板厚の半分程度のずれは許容される。
一方、図7及び図8に示すように、左側クラッシュカン4の上壁部41及び下壁部42の前側の縁部は、左側へ行くほど後に位置するように、左右方向に対して所定の傾斜角度を持って傾斜しながら左右方向に延びている。これにより、左側クラッシュカン4の左側壁部43の前側の縁部が、右側壁部44の前側の縁部よりも後に位置することになる。この上壁部41及び下壁部42の前側の縁部の形状は、後述するバンパービーム6の形状に対応させるための形状である。尚、左側クラッシュカン4の上壁部41及び下壁部42の前側の縁部は、左側へ行くほど後に位置するように、湾曲しながら延びる形状であってもよい。また、左側クラッシュカン4の左側壁部43及び右側壁部44の前側の縁部は上下方向に延びている。
図7及び図10に示すように、左側クラッシュカン4の内部には、右側壁部44から左側壁部43まで延び、該クラッシュカン4の内面と連続して前後方向に延びる上側横リブ(第1リブ)46及び下側横リブ(第2リブ)47が上下方向に互いに間隔をあけて設けられている。また、左側クラッシュカン4の内部には、上壁部41から上側横リブ46まで上下方向に延び、該クラッシュカン4の内面と連続して前後方向に延びる上側縦リブ48と、下壁部42から下側横リブ47まで上下方向に延び、該クラッシュカン4の内面と連続して前後方向に延びる下側縦リブ49とが設けられている。
すなわち、上側横リブ46は、右側壁部44の上下方向中央部よりも上側の部位から左側壁部43の上下方向中央部よりも上側の部位まで左右方向に延びるとともに、上壁部41と略平行に左側クラッシュカン4の前端部から後端部まで延びている。下側横リブ47は、右側壁部44の上下方向中央部よりも下側の部位から左側壁部43の上下方向中央部よりも下側の部位まで左右方向に延びるとともに、下壁部42と略平行に左側クラッシュカン4の前端部から後端部まで延びている。上側横リブ46及び下側横リブ47により、左側クラッシュカン4の内部が上下方向に3つの空間、即ち上側空間R1、中央空間R2及び下側空間R3に区画される。この実施形態では、上側空間R1、中央空間R2及び下側空間R3の上下方向の寸法は略同じに設定されている。
上側横リブ46及び下側横リブ47の高さと、左側フロントサイドフレーム2の外側凹条部23a及び内側凹条部24aの高さとは略同一となるように設定されている。具体的には、上側横リブ46の高さは、外側凹条部23aを構成している上部23b及び内側凹条部24aを構成している上部24bと略同一高さに設定されている。下側横リブ47の高さは、外側凹条部23aを構成している下部23c及び内側凹条部24aを構成している下部24cと略同一高さに設定されている。
上側縦リブ48は、上壁部41の左右方向中央部から上側横リブ46の左右方向中央部まで上下方向に延びるとともに、左右両側壁部43、44と略平行に左側クラッシュカン4の前端部から後端部まで延びている。上側縦リブ48によって上側空間R1が左右方向に2つに区画されている。下側縦リブ49は、下壁部42の左右方向中央部から下側横リブ47の左右方向中央部まで上下方向に延びるとともに、左右両側壁部43、44と略平行に左側クラッシュカン4の前端部から後端部まで延びている。下側縦リブ49によって下側空間R3が左右方向に2つに区画されている。
上壁部41と下壁部42とは略同じ肉厚であり、また、左側壁部43と右側壁部44とは略同じ肉厚である。さらに、上側横リブ46と下側横リブ47とは略同じ肉厚であり、また、上側縦リブ48と下側縦リブ49とは略同じ肉厚である。
左側クラッシュカン4には、前後方向に圧縮荷重が入力したときに潰れを誘起するための誘起部40が設けられている。誘起部40は、右側壁部44の前部において該右側壁部44の前端部よりも後側に離れた部位に、左側へ窪むように形成されたビードからなり、右側壁部44の上端部から下端部まで延びている。誘起部40の水平断面形状は、右側へ開放する円弧に近似した形状である。誘起部40が溝状部であることから、上壁部41及び下壁部42の右側の縁部の一部が切り欠かれることになり、上壁部41及び下壁部42には欠損部41a、42aが形成される。また、同様に、上側横リブ46及び下側横リブ47の右側の縁部の一部が切り欠かれることになり、上側横リブ46及び下側横リブ47には欠損部46a、47aが形成される。一方、左側クラッシュカン4の左側壁部43には誘起部が設けられていない。尚、誘起部40は、省略してもよい。
(バンパービームの構成)
バンパービーム6は、車幅方向に延びる筒状に形成されている。すなわち、バンパービーム6は、互いに上下方向に離れて左右方向に延びる上板部61及び下板部62と、上板部61及び下板部62の前端部同士を繋ぐように上下方向に延びる前板部63と、上板部21及び下板部22の後端部同士を繋ぐように上下方向に延びる後板部64とを有しており、全体として略矩形状に近い断面形状となっている。上板部61及び下板部62の前後方向の寸法よりも、前板部63及び後板部64の上下方向の寸法の方が長く設定されている。
バンパービーム6は、車幅方向に延びる筒状に形成されている。すなわち、バンパービーム6は、互いに上下方向に離れて左右方向に延びる上板部61及び下板部62と、上板部61及び下板部62の前端部同士を繋ぐように上下方向に延びる前板部63と、上板部21及び下板部22の後端部同士を繋ぐように上下方向に延びる後板部64とを有しており、全体として略矩形状に近い断面形状となっている。上板部61及び下板部62の前後方向の寸法よりも、前板部63及び後板部64の上下方向の寸法の方が長く設定されている。
バンパービーム6もクラッシュカン4、5と同様に押出成形部材とすることができるが、これに限られるものではなく、プレス成形された板材で構成されたものであってもよい。バンパービーム6は、平面視で全体として湾曲するように形成されており、車幅方向外側ほど後側に位置するような形状、即ち、車幅方向中央部が最も前に位置するような形状となっている。このようなバンパービーム6の形状は、車両デザインの関係から決定されている。また、バンパービーム6は、車幅方向外側ほど後側に位置するように平面視で傾斜した形状であってもよい。
バンパービーム6の内部には、前板部63から後板部64まで延び、バンパービーム6の内面と連続して延びる上側横リブ(第1リブ)66及び下側横リブ(第2リブ)67が上下方向に互いに間隔をあけて設けられている。上側横リブ66は、前板部63の上下方向中央部よりも上側の部位から後板部64の上下方向中央部よりも上側の部位まで前後方向に延びるとともに、上板部61と略平行にバンパービーム6の左端部から右端部まで延びている。下側横リブ67は、前板部63の上下方向中央部よりも下側の部位から後板部64の上下方向中央部よりも下側の部位まで前後方向に延びるとともに、下板部62と略平行にバンパービーム6の左端部から右端部まで延びている。
左側クラッシュカン4の上側横リブ46及び下側横リブ47は、バンパービーム6の上側横リブ66及び下側横リブ67とそれぞれ略同一高さとなるように配置されている。尚、左側クラッシュカン4の上側横リブ46及び下側横リブ47と、バンパービーム6の上側横リブ66及び下側横リブ67とがそれぞれ完全に同一高さに配置されていなくてもよく、板厚の半分程度のずれは許容される。
また、左側クラッシュカン4の上壁部41及び下壁部42と、バンパービーム6の上板部61及び下板部62とがそれぞれ同一高さに配置されている。尚、左側クラッシュカン4の上壁部41及び下壁部42と、バンパービーム6の上板部61及び下板部62とがそれぞれ完全に同一高さに配置されていなくてもよく、板厚の半分程度のずれは許容される。
また、車両前後方向から見たとき、左側クラッシュカン4の上側縦リブ48及び下側縦リブ49と、バンパービーム6の後板部64とが重複するように配置されている。
バンパービーム6の上側横リブ66及び下側横リブ67により、該バンパービーム6の内部が上下方向に3つの空間、即ち上側空間S1、中央空間S2及び下側空間S3に区画される。この実施形態では、上側空間S1、中央空間S2及び下側空間S3の上下方向の寸法は略同じに設定されている。上側横リブ66及び下側横リブ67の高さは、それぞれ、左側クラッシュカン4の上側横リブ46及び下側横リブ47の高さと略一致している。
また、前板部63及び後板部64の肉厚は、略等しくなっており、上板部61、下板部62、上側横リブ66及び下側横リブ67の肉厚と比較して厚く設定されている。上板部61、下板部62、上側横リブ66及び下側横リブ67の肉厚は略等しい。また、左側クラッシュカン4の上側縦リブ48及び下側縦リブ49の各肉厚は、バンパービーム6の後板部64の肉厚よりも薄く設定されている。
(実施形態の作用効果)
次に、上記のように構成された車両の衝撃吸収構造1の作用効果について説明する。車両が低車速(例えば15km/h以下)で正面衝突したとき(軽衝突時)のように、前方から所定以下の衝撃荷重が入力した場合について説明する。前方からの衝撃荷重は、図示しないフロントバンパ等を介してバンパービーム6に入力し、このバンパービーム6から左側クラッシュカン4及び右側クラッシュカン5に圧縮力が作用する。尚、衝突の状況によっては、左側クラッシュカン4にのみ圧縮力が作用する場合や、右側クラッシュカン5にのみ圧縮力が作用する場合がある。
次に、上記のように構成された車両の衝撃吸収構造1の作用効果について説明する。車両が低車速(例えば15km/h以下)で正面衝突したとき(軽衝突時)のように、前方から所定以下の衝撃荷重が入力した場合について説明する。前方からの衝撃荷重は、図示しないフロントバンパ等を介してバンパービーム6に入力し、このバンパービーム6から左側クラッシュカン4及び右側クラッシュカン5に圧縮力が作用する。尚、衝突の状況によっては、左側クラッシュカン4にのみ圧縮力が作用する場合や、右側クラッシュカン5にのみ圧縮力が作用する場合がある。
左側クラッシュカン4及び右側クラッシュカン5は、左側フロントサイドフレーム2及び右側フロントサイドフレーム3に取り付けられているので、バンパービーム6と、左側フロントサイドフレーム2及び右側フロントサイドフレーム3との間で圧縮力を受ける。このとき、左側フロントサイドフレーム2の前端部における上部には稜線部2a、2bが形成され、また、下部には稜線部2c、2dが形成されていて、左側フロントサイドフレーム2の前端部における上部及び下部には平板な部分に比べて強度の高い部分が2箇所ずつ存在することになり、これにより、フロントサイドフレーム2の前端部における上部及び下部の強度が高まっている。
一方、左側クラッシュカン4も左側フロントサイドフレーム2の前端部と同様に上部及び下部に稜線部4a、4b、4c、4dが形成されているので、左側クラッシュカン4の上部及び下部の強度が高まっている。しかも、左側クラッシュカン4の上部の強度は、上側横リブ46及び上側縦リブ48によって更に高まっており、また、左側クラッシュカン4の下部の強度も、下側横リブ47及び下側縦リブ49によって更に高まっている。
そして、左側フロントサイドフレーム2の各板部21〜24の前端部と、左側クラッシュカン4の各壁部41〜44の後端部とがそれぞれ重複することで、左側フロントサイドフレーム2の上部の強度の高い部分と、左側クラッシュカン4の上部の強度の高い部分とが対応する位置関係になるとともに、左側フロントサイドフレーム2の下部の強度の高い部分と、左側クラッシュカン4の下部の強度の高い部分とも対応する位置関係になる。
これにより、バンパービーム6を介して左側クラッシュカン4に衝撃荷重が入力した際に、左側クラッシュカン4の後端部を左側フロントサイドフレーム2の前端部で強固に、かつ、安定的に支持することが可能になるので、左側クラッシュカン4が意図しない方向に変位してしまうのが抑制され、左側クラッシュカン4がバンパービーム6と左側フロントサイドフレーム2との間で潰れ変形して所期のエネルギ吸収性能が発揮される。右側クラッシュカン5も同様である。
さらに、バンパービーム6の上側横リブ66及び下側横リブ67は、左側クラッシュカン4の上側横リブ46及び下側横リブ47と略同一高さに配置されていて、リブ66、67とリブ46、47が衝撃荷重の入力方向と略一致する前後方向に延びているので、衝撃荷重がバンパービーム6の上側横リブ66及び下側横リブ67から左側クラッシュカン4の上側横リブ46及び下側横リブ47に伝達される。これにより、軽衝突時の衝撃荷重が入力した初期段階において左側クラッシュカン4の上側横リブ46及び下側横リブ47を変形させて該リブ46、47が突っ張らないようにすることが可能になるので、左側クラッシュカン4が軽衝突時の衝撃荷重によって確実に潰れ変形する。
また、車両前後方向から見たとき、左側クラッシュカン4の上壁部41及び下壁部42は、バンパービーム6の上板部61及び下板部62とそれぞれ略同一高さに配置されているので、衝撃荷重がバンパービーム6の上板部61及び下板部62から左側クラッシュカン4の上壁部41及び下壁部42に伝達されることになる。これにより、軽衝突時の衝撃荷重が入力した初期段階において左側クラッシュカン4の上壁部41及び下壁部42を変形させて該上壁部41及び下壁部42が突っ張らないようにすることが可能になる。
また、衝撃荷重の一部はバンパービーム6の後板部64を介して左側クラッシュカン4の上側縦リブ48と下側縦リブ49に伝達される。このとき、車両前後方向から見て、左側クラッシュカン4の上側縦リブ48及び下側縦リブ49と、バンパービーム6の後板部64とが重複しており、上側縦リブ48と下側縦リブ49の肉厚がバンパービーム6の後板部64の肉厚よりも薄いので、上側縦リブ48と下側縦リブ49をバンパービーム6の後板部64によって変形させることが可能になる。よって、左側クラッシュカン4の上側縦リブ48及び下側縦リブ49が突っ張るのも抑制される。
左側クラッシュカン4が潰れ変形するときには、左側クラッシュカン4の右側壁部44の前部に誘起部40を設けているので、左側クラッシュカン4の右側の前部が潰れ変形を開始した後、他の部分が潰れ変形し始める。これにより、左側クラッシュカン4の右側と左側とを同等のタイミングで潰すことができるので、左側クラッシュカン4の全体を利用してエネルギ吸収が可能になる。
また、例えばバンパービーム6の車幅方向中間部に衝突荷重が入力された場合に、左側クラッシュカン4の右側壁部44の潰れ変形が誘起部40によって誘起されるので、右側壁部44を介して左側フロントサイドフレーム2の車幅方向内側に伝達される荷重を抑制することができる。これにより、左側フロントサイドフレーム2の車幅方向内側の変形が抑制される。右側クラッシュカン5も同様である。
以上より、軽衝突時における左側フロントサイドフレーム2及び右側フロントサイドフレーム3の変形が抑制される。
(その他の実施形態)
上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
図12〜図15に示す変形例1及び図16〜図19に示す変形例2のように、左側クラッシュカン4の右側に、材料の一部を欠損することによって複数の欠損部70〜73、80〜83を設けてもよい。変形例1、2の欠損部70〜73、80〜83は、左側クラッシュカン4の前部に設けられており、上記誘起部40と同様に作用するものである。
変形例1の欠損部70〜73は、右側壁部44の前端部から後側に離れた部分に位置しており、上下方向に互いに間隔をあけて設けられていて、全て貫通孔となっている。上下2つの欠損部70、73は、それぞれ、稜線部4a、4cに形成されている。中間の2つの欠損部71、72は、それぞれ、上側横リブ46及び下側横リブ47の右端部まで連続して設けられている。
また、変形例2の欠損部80〜83は、上下方向に互いに間隔をあけて設けられていて、右側壁部44の前端部から後側に向けて所定範囲を切り欠くことによってできた切欠部となっている。上下2つの欠損部80、83は、それぞれ、稜線部4a、4cに形成されている。中間の2つの欠損部81、82は、それぞれ、上側横リブ46及び下側横リブ47の右端部まで連続して切り欠くことによって設けられている。
変形例1、2では4つの欠損部70〜73、80〜83を設けているが、これに限らず、3つ以下、5つ以上であってもよい。
上記実施形態では、左側フロントサイドフレーム2及び右側フロントサイドフレーム3がプレス成形された板材で構成されている場合について説明したが、これに限らず、押出成形部材で構成されていてもよい。
以上説明したように、本発明に係る車両の衝撃吸収構造は、例えば乗用自動車の前部に設けることができる。
1 車両の衝撃吸収構造
2、3 フロントサイドフレーム
4、5 クラッシュカン
6 バンパービーム
41 上壁部
42 下壁部
43 左側壁部
44 右側壁部
46 上側横リブ(第1リブ)
47 下側横リブ(第2リブ)
61 上板部
62 下板部
63 前板部
64 後板部
66 上側横リブ(第1リブ)
67 下側横リブ(第2リブ)
2、3 フロントサイドフレーム
4、5 クラッシュカン
6 バンパービーム
41 上壁部
42 下壁部
43 左側壁部
44 右側壁部
46 上側横リブ(第1リブ)
47 下側横リブ(第2リブ)
61 上板部
62 下板部
63 前板部
64 後板部
66 上側横リブ(第1リブ)
67 下側横リブ(第2リブ)
Claims (4)
- 車両の左右両側にそれぞれ配設されて車両前後方向に延びるフロントサイドフレームの車両前端部にクラッシュカンがそれぞれ取り付けられ、該左右のクラッシュカンの車両前端部に車幅方向に延びるバンパービームが取り付けられた車両の衝撃吸収構造において、
上記クラッシュカンは、車両前後方向に延びる筒状に形成されており、該クラッシュカンの内部には、該クラッシュカンの内面と連続して車両前後方向に延びるリブが設けられ、
上記バンパービームは、車幅方向に延びる筒状に形成されており、該バンパービームの内部には、該バンパービームの内面と連続して車両前後方向に延びるリブが設けられ、
上記クラッシュカンの上記リブと、上記バンパービームの上記リブと略同一高さに配置されていることを特徴とする車両の衝撃吸収構造。 - 請求項1に記載の車両の衝撃吸収構造において、
上記クラッシュカンの内部には、車両前後方向に延びる第1リブ及び第2リブが互いに上下方向に間隔をあけて設けられ、
上記バンパービームの内部には、車両前後方向に延びる第1リブ及び第2リブが互いに上下方向に間隔をあけて設けられ、
上記クラッシュカンの上記第1リブ及び上記第2リブと、上記バンパービームの上記第1リブ及び上記第2リブとがそれぞれ略同一高さに配置されていることを特徴とする車両の衝撃吸収構造。 - 請求項1または2に記載の車両の衝撃吸収構造において、
上記クラッシュカンは、車両前後方向に延びる上壁部と下壁部とを有し、
上記バンパービームは、車両前後方向に延びる上板部と下板部とを有し、
上記クラッシュカンの上記上壁部及び上記下壁部と、上記バンパービームの上記上板部及び上記下板部とがそれぞれ略同一高さに配置されていることを特徴とする車両の衝撃吸収構造。 - 請求項1から3のいずれか1つに記載の車両の衝撃吸収構造において、
上記クラッシュカンの上記リブは車幅方向に延び横リブであり、
上記クラッシュカンの内部には、上記横リブから該クラッシュカンの上壁部または下壁部まで延び、かつ、車両前後方向に延びる縦リブが設けられ、
上記バンパービームは、車両後側に位置する後板部を有し、
車両前後方向視で、上記クラッシュカンの上記縦リブと、上記バンパービームの上記後板部とが重複するように配置され、
上記クラッシュカンの上記縦リブの肉厚は、上記バンパービームの上記後板部の肉厚よりも薄く設定されていることを特徴とする車両の衝撃吸収構造。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016217967A JP6299842B1 (ja) | 2016-11-08 | 2016-11-08 | 車両の衝撃吸収構造 |
PCT/JP2017/036855 WO2018088100A1 (ja) | 2016-11-08 | 2017-10-11 | 車両の衝撃吸収構造 |
EP17870594.3A EP3539832A1 (en) | 2016-11-08 | 2017-10-11 | Impact absorption structure for vehicles |
US16/348,119 US10906486B2 (en) | 2016-11-08 | 2017-10-11 | Impact absorption structure for vehicles |
CN201780068446.XA CN109923002B (zh) | 2016-11-08 | 2017-10-11 | 车辆的冲击吸收构造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016217967A JP6299842B1 (ja) | 2016-11-08 | 2016-11-08 | 車両の衝撃吸収構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6299842B1 JP6299842B1 (ja) | 2018-03-28 |
JP2018075909A true JP2018075909A (ja) | 2018-05-17 |
Family
ID=61756509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016217967A Active JP6299842B1 (ja) | 2016-11-08 | 2016-11-08 | 車両の衝撃吸収構造 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10906486B2 (ja) |
EP (1) | EP3539832A1 (ja) |
JP (1) | JP6299842B1 (ja) |
CN (1) | CN109923002B (ja) |
WO (1) | WO2018088100A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200080459A (ko) * | 2018-12-26 | 2020-07-07 | 서진산업 주식회사 | 프런트범퍼 및 프런트사이드멤버 모듈 |
JP2020111184A (ja) * | 2019-01-11 | 2020-07-27 | トヨタ自動車株式会社 | クラッシュボックス |
JP2022103640A (ja) * | 2020-12-28 | 2022-07-08 | いすゞ自動車株式会社 | クラッシュボックスおよび車両 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6677839B1 (ja) * | 2019-03-08 | 2020-04-08 | 株式会社神戸製鋼所 | 自動車のバンパー補強材 |
US11097785B2 (en) * | 2019-07-19 | 2021-08-24 | Volvo Car Corporation | Automobile hood for decoupled pedestrian safety and durability |
JP7459687B2 (ja) * | 2020-07-01 | 2024-04-02 | マツダ株式会社 | 車両の前部車体構造 |
JP7472684B2 (ja) * | 2020-07-01 | 2024-04-23 | マツダ株式会社 | 車両の前部車体構造 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3641428B2 (ja) * | 2000-12-25 | 2005-04-20 | アイシン精機株式会社 | 衝撃伝達部材及び衝撃吸収部材の接合構造、並びにバンパ |
JP2003127896A (ja) | 2001-10-23 | 2003-05-08 | Toyota Motor Corp | 車両の衝撃吸収構造 |
JP2004237902A (ja) * | 2003-02-07 | 2004-08-26 | Hino Motors Ltd | 車両用バンパ構造 |
JP4292911B2 (ja) * | 2003-07-31 | 2009-07-08 | トヨタ自動車株式会社 | 車体のバンパ構造 |
JP2006347262A (ja) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Toyota Motor Corp | 車両用衝撃吸収部材の荷重伝達部への取付部の補強構造 |
US8042847B2 (en) * | 2007-12-19 | 2011-10-25 | Sabic Innovative Plastics Ip B.V. | Tray energy absorber and bumper system |
JP5486251B2 (ja) * | 2009-09-14 | 2014-05-07 | アイシン精機株式会社 | 車両用衝撃吸収具及び車両用バンパ装置 |
US8684427B2 (en) * | 2010-10-29 | 2014-04-01 | Sabic Innovative Plastics Ip B.V. | Reinforced plastic energy absorber system |
JP5548227B2 (ja) | 2012-03-29 | 2014-07-16 | 本田技研工業株式会社 | バンパ構造 |
US9067550B2 (en) * | 2013-01-18 | 2015-06-30 | Sabic Global Technologies B.V. | Polymer, energy absorber rail extension, methods of making and vehicles using the same |
CN105073505B (zh) * | 2013-03-07 | 2017-11-28 | 东丽碳魔力株式会社 | 汽车用保险杠装置 |
FR3015941B1 (fr) | 2013-12-26 | 2017-04-07 | Plastic Omnium Cie | Augmentation de la compressibilite d'une poutre de pare-choc |
SE1550323A1 (en) * | 2015-03-17 | 2016-09-18 | China-Euro Vehicle Tech Ab | Progressive crash box member and arrangement |
JP6240986B2 (ja) * | 2015-11-09 | 2017-12-06 | 本田技研工業株式会社 | 車体前部構造 |
US9598033B1 (en) * | 2015-11-09 | 2017-03-21 | United States Council For Automotive Research, Llc | Joining and reinforcing a composite bumper beam and a composite crush can for a vehicle |
CN106240507A (zh) | 2016-08-22 | 2016-12-21 | 南京星乔威泰克汽车零部件有限公司 | 汽车铝合金保险杠碰撞缓冲骨架装置 |
-
2016
- 2016-11-08 JP JP2016217967A patent/JP6299842B1/ja active Active
-
2017
- 2017-10-11 EP EP17870594.3A patent/EP3539832A1/en not_active Withdrawn
- 2017-10-11 WO PCT/JP2017/036855 patent/WO2018088100A1/ja unknown
- 2017-10-11 CN CN201780068446.XA patent/CN109923002B/zh active Active
- 2017-10-11 US US16/348,119 patent/US10906486B2/en active Active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200080459A (ko) * | 2018-12-26 | 2020-07-07 | 서진산업 주식회사 | 프런트범퍼 및 프런트사이드멤버 모듈 |
KR102145485B1 (ko) * | 2018-12-26 | 2020-08-19 | 서진산업 주식회사 | 프런트범퍼 및 프런트사이드멤버 모듈 |
JP2020111184A (ja) * | 2019-01-11 | 2020-07-27 | トヨタ自動車株式会社 | クラッシュボックス |
JP7084326B2 (ja) | 2019-01-11 | 2022-06-14 | トヨタ自動車株式会社 | クラッシュボックス |
JP2022103640A (ja) * | 2020-12-28 | 2022-07-08 | いすゞ自動車株式会社 | クラッシュボックスおよび車両 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109923002B (zh) | 2022-09-02 |
JP6299842B1 (ja) | 2018-03-28 |
EP3539832A4 (en) | 2019-09-18 |
EP3539832A1 (en) | 2019-09-18 |
WO2018088100A1 (ja) | 2018-05-17 |
US10906486B2 (en) | 2021-02-02 |
US20190256023A1 (en) | 2019-08-22 |
CN109923002A (zh) | 2019-06-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6299842B1 (ja) | 車両の衝撃吸収構造 | |
US9884599B2 (en) | Vehicle front structure | |
US8764104B2 (en) | Structure of front section of vehicle body | |
US20160059810A1 (en) | Front vehicle-body structure of vehicle | |
JP5999134B2 (ja) | 車両前部構造 | |
JP6292278B1 (ja) | 車両の衝撃吸収構造 | |
JPWO2013018417A1 (ja) | 車体後部構造 | |
JP6265247B1 (ja) | 車両の衝撃吸収構造 | |
JP6399073B2 (ja) | 車両の衝撃吸収構造 | |
JP6365632B2 (ja) | 車両の衝撃吸収構造 | |
JP6292279B1 (ja) | 車両の衝撃吸収構造 | |
JP2016185803A (ja) | 車体前部構造 | |
US10994784B2 (en) | Vehicle body front structure | |
JP7213292B2 (ja) | 車体後部構造 | |
JP2009051449A (ja) | 車両のロアメンバ構造 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180115 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180130 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180212 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6299842 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |