JP6399073B2 - 車両の衝撃吸収構造 - Google Patents

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１参照）。

特許文献１のクラッシュカンは、前後方向に延びる多角形筒状のボディ骨格部材と、ボディ骨格部材の内部に設けられたリブとを有している。リブは、ボディ骨格部材の周方向に互いに離れた稜線部同士を接続するように延びている。また、ボディ骨格部材には、内方へ窪む形状の複数のビードが該ボディ骨格部材の前部から前後方向中央部に亘って互いに間隔をあけて形成されている。

クラッシュカンの構造としては、例えば特許文献２に開示されているように、角筒状の押出成形部材の内部に、水平方向に延びるリブと鉛直方向に延びるリブとが互いに交差するように形成されたものも知られている。特許文献２では、クラッシュカンの外周壁におけるリブとの接続箇所に、クラッシュカンの前端部から後端部に亘って連続する凹部が形成されている。

特開２００３−１２７８９６号公報 特開２０１０−１６９１０９号公報

ところで、特許文献１、２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。

しかしながら、クラッシュカンは、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に衝突エネルギを吸収することによってフロントサイドフレームの変形を抑制するために設けられるものであり、このクラッシュカンに前後方向に連続するリブを設けると、軽衝突時の衝撃荷重が入力した初期段階においてリブ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。

ここで、特許文献１では外周壁部に部分的にビードが形成されているが、このビードは、引用文献１の図５に記載されているように外周壁部を窪ませただけであることから、リブが部分的に曲がっただけで、クラッシュカンの前端部から後端部まで連続したリブであることに変わりはなく、従って、上述したように、軽衝突時の衝撃荷重が入力した初期段階においてリブが突っ張るように作用してフロントサイドフレームの変形を招く恐れがある。

また、特許文献２では、ビードがクラッシュカンの前端部から後端部まで連続して延びているので、リブの幅及び高さはその前端部から後端部まで一定になり、衝撃荷重が入力したときに潰れ変形を誘発できるような形状とはなっていない。従って、軽衝突時の衝撃荷重が入力した初期段階においてリブが突っ張るように作用してフロントサイドフレームの変形を招く恐れがある。

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、軽衝突時の衝撃荷重がクラッシュカンに入力した初期段階においてクラッシュカンをその前部から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、車両前後方向に延びるリブが設けられたクラッシュカンの前部にのみ脆弱部を設けるようにした。

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、上壁部、下壁部及び側壁部を有し、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横リブが設けられ、上記クラッシュカンの車両前部にのみ脆弱部が形成され、上記脆弱部は、上記クラッシュカンの上壁部と側壁部との間の稜線部に形成される上端脆弱部と、上記クラッシュカンの下壁部と側壁部との間の稜線部に形成される下端脆弱部と、上記クラッシュカンの横リブの高さ位置の側壁部に該横リブの端部に欠損部が形成されるまで連続して形成される中間脆弱部と、から構成され、上記各脆弱部が１つの上記側壁部に上下方向に間隔を空けて形成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車両前後方向に延びる横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、エネルギ吸収量が増加する。一方、軽衝突時に衝撃荷重がクラッシュカンに入力すると、クラッシュカンの車両前部にのみ脆弱部が形成されているので、その脆弱部が潰れ変形の誘起部となってクラッシュカンがバンパービームとフロントサイドフレームとの間でその前部から確実に潰れ変形し始める。これにより、クラッシュカンが狙い通りに潰れるのでエネルギ吸収性能が高まる。

第２の発明は、第１の発明において、上記上端脆弱部は、上記クラッシュカンの上壁部と側壁部との間の稜線部に形成される上端貫通孔部であり、上記下端脆弱部は、上記クラッシュカンの下壁部と側壁部との間の稜線部に形成される下端貫通孔部であり、上記中間脆弱部は、上記クラッシュカンの横リブの高さ位置の側壁部に形成される中間貫通孔部であることを特徴とする。

この構成によれば、軽衝突時に衝撃荷重がクラッシュカンに入力すると、各貫通孔部が潰れ変形の誘起部となるので、リブが前後方向に突っ張り難くなり、クラッシュカンがその前部から確実に潰れる。

第３の発明は、第１の発明において、上記上端脆弱部は、上記クラッシュカンの上壁部と側壁部との間の稜線部に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形成される上端切欠部であり、上記下端脆弱部は、上記クラッシュカンの下壁部と側壁部との間の稜線部に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形成される下端切欠部であり、上記中間脆弱部は、上記クラッシュカンの横リブの高さ位置の側壁部に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形成される中間切欠部であることを特徴とする。

この構成によれば、クラッシュカンの壁部における切欠部が形成された部分は、軽衝突時に衝撃荷重がクラッシュカンに入力したときに潰れ変形の誘起部となるので、クラッシュカンがその前部から確実に潰れる。

第４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、上壁部、下壁部及び側壁部を有し、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横リブが設けられ、上記クラッシュカンの車両前部にのみ脆弱部が形成され、上記脆弱部は、上記クラッシュカンの側壁部の内方へ窪むように形成されたビードを含み、上記ビードは、上記クラッシュカンの上壁部と側壁部との間の稜線部から上記クラッシュカンの下壁部と側壁部との間の稜線部まで連続して延びており、上記横リブの縁部には、上記ビードの形成箇所に対応するように欠損部が形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、クラッシュカンの前部における上部から下部までが連続して脆弱になる。

第５の発明は、第１から４のいずれか１つの発明において、上記バンパービームは、平面視で車幅方向外側ほど車両後側に位置するように湾曲ないし傾斜するように形成され、該バンパービームにおける湾曲ないし傾斜した部分が上記クラッシュカンの車両前端部に取り付けられ、上記脆弱部は、上記クラッシュカンの車幅方向内側壁部に設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、軽衝突時の荷重がバンパービームの例えば車幅方向中間部に入力すると、バンパービームにおける湾曲ないし傾斜した部分がクラッシュカンの車両前端部に取り付けられているので、変形開始の初期段階では、クラッシュカンの内側に対して外側よりも早期に荷重が入力する。この荷重入力時、クラッシュカンの車幅方向内側壁部には脆弱部が設けられていて車幅方向内側が弱くなっているので、クラッシュカンの車幅方向内側が変形しやすくなる。これにより、フロントサイドフレームの車幅方向内側に対して大きな荷重が伝達するのが抑制されるので、フロントサイドフレームの車幅方向内側の変形が抑制される。

第１の発明によれば、車両前後方向に延びる横リブが設けられたクラッシュカンの前部にのみ脆弱部を設けるようにしたので、軽衝突時の衝撃荷重がクラッシュカンに入力した初期段階においてクラッシュカンをその前部から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、各貫通孔部が潰れ変形の誘起部となるので、軽衝突時の衝撃荷重がクラッシュカンに入力した初期段階においてリブが前後方向に突っ張り難くなり、クラッシュカンをその前部から確実に潰すことができる。

第３の発明によれば、クラッシュカンの壁部に設けられた各切欠部が潰れ変形の誘起部となるので、軽衝突時の衝撃荷重がクラッシュカンに入力した初期段階においてリブが前後方向に突っ張り難くなり、クラッシュカンをその前部から確実に潰すことができる。

第４の発明によれば、ビードがクラッシュカンの上部から下部まで連続して延びているので、軽衝突時の衝撃荷重がクラッシュカンに入力した初期段階においてクラッシュカンの前部を確実に潰すことができる。

第５の発明によれば、バンパービームにおける湾曲ないし傾斜した部分がクラッシュカンの車両前端部に取り付けられている場合に、クラッシュカンの車幅方向内側壁部に脆弱部を設けることで、フロントサイドフレームの車幅方向内側に対して大きな荷重が伝達するのを抑制することができ、軽衝突時のフロントサイドフレームの変形を抑制できる。

本発明の実施形態に係る車両の衝撃吸収構造を左上方から見た斜視図である。 車両の衝撃吸収構造の前側部分を示す平面図である。 図１におけるIII−III線断面図である。 図１におけるIV−IV線断面図である。 図１におけるV−V線断面図である。 左側クラッシュカンを右下方から見た斜視図である。 左側クラッシュカンを左上方から見た斜視図である。 左側クラッシュカンの平面図である。 左側クラッシュカンの右側面図である。 図８におけるX−X線断面図である。 図１におけるXI−XI線断面図である。 実施形態の変形例１に係る図６相当図である。 実施形態の変形例１に係る図７相当図である。 実施形態の変形例１に係る図８相当図である。 実施形態の変形例１に係る図９相当図である。 実施形態の変形例２に係る図６相当図である。 実施形態の変形例２に係る図７相当図である。 実施形態の変形例２に係る図８相当図である。 実施形態の変形例２に係る図９相当図である。

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。

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、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まで延びる上側横リブ４６及び下側横リブ４７が上下方向に互いに間隔をあけて設けられるとともに、上壁部４１から上側横リブ４６まで上下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脆弱部４０が設けられている。脆弱部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、左側クラッシュカン４の内方（左側）へ窪むように形成されたビード４０ａを含んでいる。このビード４０ａは、左側クラッシュカン４の前部にのみ形成されており、つまり、この実施形態では、左側クラッシュカン４の前後方向中間部及び後部には脆弱部４０が設けられていない。

ビード４０ａは、右側壁部４４の上端部から下端部まで延びている。ビード４０ａ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。ビード４０ａの形成により、上壁部４１及び下壁部４２の右側の縁部の一部（上壁部４１及び下壁部４２の材料の一部）が切り欠かれて欠損することになり、図６に示すように上壁部４１及び下壁部４２の前部にのみ欠損部４１ａ、４２ａが形成される。この欠損部４１ａ、４２ａは、ビード４０ａの形成によってできたものであることから、ビード４０ａの形成箇所に対応するように前後方向の位置が同じ位置となるように配置されることになる。上壁部４１及び下壁部４２は、欠損部４１ａ、４２ａの形成により、該欠損部４１ａ、４２ａが形成された部分が脆弱となる。したがって、欠損部４１ａ、４２ａは脆弱部４０に含まれる部分である。

また、同様に、ビード４０ａの形成により、上側横リブ４６及び下側横リブ４７の右側の縁部の一部（上側横リブ４６及び下側横リブ４７の材料の一部）が切り欠かれることになり、図７に示すように上側横リブ４６及び下側横リブ４７には欠損部４６ａ、４７ａが形成される。この欠損部４６ａ、４７ａは、ビード４０ａの形成によってできたものであることから、ビード４０ａの形成箇所に対応するように前後方向の位置が同じ位置となるように配置されることになる。上側横リブ４６及び下側横リブ４７は、欠損部４６ａ、４７ａの形成により、該欠損部４６ａ、４７ａが形成された部分が脆弱となる。したがって、欠損部４６ａ、４７ａは脆弱部４０に含まれる部分である。一方、左側クラッシュカン４の左側壁部４３には脆弱部が設けられていない。

（バンパービームの構成）
図１及び図１１に示すように、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まで延びる上側横板部６６及び下側横板部６７が上下方向に互いに間隔をあけて設けられている。上側横板部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。下側横板部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。

上側横板部６６及び下側横板部６７により、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。上側横板部６６及び下側横板部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、上側横板部６６及び下側横板部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、上側横板部６６及び下側横板部６７の肉厚は略等しい。

（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。

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。

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の前部に脆弱部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。つまり、脆弱部４０が潰れ変形の誘起部となって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との間でその前部から確実に潰れ変形し始める。これにより、左側クラッシュカン４が狙い通りに潰れるのでエネルギ吸収性能が高まる。

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の潰れ変形が脆弱部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。

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の右側の前部にのみ、材料の一部を欠損することによってできた複数の脆弱部７０〜７３、８０〜８３を設けてもよい。変形例１、２の脆弱部７０〜７３、８０〜８３は、欠損部からなる。

変形例１の脆弱部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つの脆弱部７０、７３は、それぞれ、稜線部４ａ、４ｃに形成されている。中間の２つの脆弱部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の脆弱部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つの脆弱部８０、８３は、それぞれ、稜線部４ａ、４ｃに形成されている。中間の２つの脆弱部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つの脆弱部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
４０ 脆弱部
４０ａ ビード
４１ 上壁部
４２ 下壁部
４３ 左側壁部
４４ 右側壁部
４６ 上側横リブ
４６ａ 欠損部
４７ 下側横リブ
４７ａ 欠損部
７０〜７３ 脆弱部
８０〜８３ 脆弱部

Claims (5)

1. 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、上壁部、下壁部及び側壁部を有し、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横リブが設けられ、
   上記クラッシュカンの車両前部にのみ脆弱部が形成され、
   上記脆弱部は、上記クラッシュカンの上壁部と側壁部との間の稜線部に形成される上端脆弱部と、上記クラッシュカンの下壁部と側壁部との間の稜線部に形成される下端脆弱部と、上記クラッシュカンの横リブの高さ位置の側壁部に該横リブの端部に欠損部が形成されるまで連続して形成される中間脆弱部と、から構成され、上記各脆弱部が１つの上記側壁部に上下方向に間隔を空けて形成されていることを特徴とする車両の衝撃吸収構造。
2. 請求項１に記載の車両の衝撃吸収構造において、
   上記上端脆弱部は、上記クラッシュカンの上壁部と側壁部との間の稜線部に形成される上端貫通孔部であり、
   上記下端脆弱部は、上記クラッシュカンの下壁部と側壁部との間の稜線部に形成される下端貫通孔部であり、
   上記中間脆弱部は、上記クラッシュカンの横リブの高さ位置の側壁部に形成される中間貫通孔部であることを特徴とする車両の衝撃吸収構造。
3. 請求項１に記載の車両の衝撃吸収構造において、
   上記上端脆弱部は、上記クラッシュカンの上壁部と側壁部との間の稜線部に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形成される上端切欠部であり、
   上記下端脆弱部は、上記クラッシュカンの下壁部と側壁部との間の稜線部に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形成される下端切欠部であり、
   上記中間脆弱部は、上記クラッシュカンの横リブの高さ位置の側壁部に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形成される中間切欠部であることを特徴とする車両の衝撃吸収構造。
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、上壁部、下壁部及び側壁部を有し、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横リブが設けられ、
   上記クラッシュカンの車両前部にのみ脆弱部が形成され、
   上記脆弱部は、上記クラッシュカンの側壁部の内方へ窪むように形成されたビードを含み、
   上記ビードは、上記クラッシュカンの上壁部と側壁部との間の稜線部から上記クラッシュカンの下壁部と側壁部との間の稜線部まで連続して延びており、上記横リブの縁部には、上記ビードの形成箇所に対応するように欠損部が形成されていることを特徴とする車両の衝撃吸収構造。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の車両の衝撃吸収構造において、
   上記バンパービームは、平面視で車幅方向外側ほど車両後側に位置するように湾曲ないし傾斜するように形成され、該バンパービームにおける湾曲ないし傾斜した部分が上記クラッシュカンの車両前端部に取り付けられ、
   上記脆弱部は、上記クラッシュカンの車幅方向内側壁部に設けられていることを特徴とする車両の衝撃吸収構造。

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