JP2015186929A

JP2015186929A - 車両用衝撃吸収構造体

Info

Publication number: JP2015186929A
Application number: JP2014064314A
Authority: JP
Inventors: 公裕久慈; Kimihiro Kuji
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-03-26
Filing date: 2014-03-26
Publication date: 2015-10-29

Abstract

【課題】潰れ残りが生じることを抑制することができる車両用衝撃吸収構造体を得る。【解決手段】バンパアブソーバ１０は、バンパリインフォースメント１２の車両前方側に配置され、車両前後方向及び車幅方向に延在する上壁１４と、上壁１４の車両下方側かつバンパリインフォースメント１２の車両前方側に配置され、車両前後方向及び車幅方向に延在する下壁１６と、上壁１４の前端と下壁１６の前端とを上下方向に繋ぐ前壁１８と、を備えている。上壁１４及び下壁１６にはビード２４が形成されている。上壁１４又は下壁１６においてビード２４が形成された部位と前壁１８との境界部Ｂ１と、上壁１４又は下壁１６においてビード２４が形成されていない部位と前壁１８との境界部Ｂ２と、が車幅方向に沿って直線状又は曲線状に配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用衝撃吸収構造体に関する。

下記特許文献１には、バンパリインフォースメント（バンパビーム）に取付けられた車両用衝撃吸収構造体（エネルギー吸収体）が開示されている。この文献に記載された車両用衝撃吸収構造体は、車両側面視でハット型断面に形成されており、また車両用衝撃吸収構造体は、車両上下方向に間隔を空けて配置された上壁及び下壁と、上壁の前端と下壁の前端とを上下方向に繋ぐ前壁と、を備えている。さらに、上壁及び下壁には、前後方向に延びるビードが形成されている。以上説明した車両用衝撃吸収構造体が変形することによって車両の前部に入力された衝突エネルギーが吸収されるようになっている。

特表２００５−５３６３９２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された車両用衝撃吸収構造体のように、自らが変形することによって衝突エネルギーを吸収する構造においては、当該車両用衝撃吸収構造体に潰れ残りが生じることを抑制することが肝要である。

本発明は上記事実を考慮し、潰れ残りが生じることを抑制することができる車両用衝撃吸収構造体を得ることが目的である。

請求項１記載の車両用衝撃吸収構造体は、車両前部に設けられたバンパリインフォースメントの車両前方側に配置され、車両前後方向及び車幅方向に延在する上壁と、前記上壁の車両下方側かつ前記バンパリインフォースメントの車両前方側に配置され、車両前後方向及び車幅方向に延在する下壁と、前記上壁の前端と前記下壁の前端とを上下方向に繋ぐ前壁と、前記上壁及び前記下壁のいずれか一方に形成されており、前記上壁に形成されている場合にあっては車両正面視で車両上方側が開放された凹状とされ、前記下壁に形成されている場合にあっては車両正面視で車両下方側が開放された凹状とされたビードと、を備え、前記上壁又は前記下壁において前記ビードが形成された部位と前記前壁との境界部と、前記上壁又は前記下壁において前記ビードが形成されていない部位と前記前壁との境界部と、が車幅方向に沿って直線状又は曲線状に配置されている。

請求項１記載の車両用衝撃吸収構造体によれば、車両前方からの衝突荷重が当該車両用衝撃吸収構造体の前壁に入力されると、当該車両用衝撃吸収構造体の前壁とバンパリインフォースメントとの間の部位が変形する。すなわち、当該車両用衝撃吸収構造体の上壁及び下壁が潰れる（変形する）。これにより、車両の前部に入力された衝突エネルギーが吸収される。ここで、本車両用衝撃吸収構造体では、上壁又は下壁においてビードが形成された部位と前壁との境界部と、上壁又は下壁においてビードが形成されていない部位と前壁との境界部と、が車幅方向に沿って直線状又は曲線状に配置されている。換言すると、上壁又は下壁の前端においては、ビードの深さがほぼ無くなるか又は浅くなる設定とされている。これにより、上壁又は下壁の前端側が変形し易くなり、ひいては、車両用衝撃吸収構造体の潰れ残りを抑制することができる。

請求項２記載の車両用衝撃吸収構造体は、請求項１記載の車両用衝撃吸収構造体において、前記上壁又は前記下壁において前記ビードが形成された部位と前記前壁との境界部と、前記上壁又は前記下壁において前記ビードが形成されていない部位と前記前壁との境界部と、が車両側面視で車両上下方向の同位置に配置されている。

請求項２記載の車両用衝撃吸収構造体によれば、上壁又は下壁においてビードが形成された部位と前壁との境界部と、上壁又は下壁においてビードが形成されていない部位と前壁との境界部と、を車両側面視で車両上下方向の同位置に配置することにより、上壁又は下壁の前端においては、ビードの深さをほぼ無くすことができる。これにより、上壁又は下壁の前端側が変形し易くなり、ひいては、車両用衝撃吸収構造体の潰れ残りを抑制することができる。

請求項３記載の車両用衝撃吸収構造体は、請求項１又は請求項２記載の車両用衝撃吸収構造体において、前記前壁には、車両前方側が開放された凹状の横ビードが車幅方向に沿って形成されており、前記横ビードの車幅方向の端部の深さが、該横ビードの車幅方向の端部側に向かうにつれて次第に浅く設定されている。

請求項３記載の車両用衝撃吸収構造体によれば、前壁において横ビードが形成された部位の車両前後方向への曲げ剛性を向上させることができる。これにより、前壁に入力された衝突荷重をより確実に上壁及び下壁に伝達させることができると共に、前面衝突時において車幅方向の広範囲において反力を発生させることができる。これに加えて、横ビードの車幅方向の端部の深さを上記のように設定することにより、横ビードの端部側の部位の車両前後方向への曲げ剛性を調整することができる。

請求項４記載の車両用衝撃吸収構造体は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用衝撃吸収構造体において、前記前壁の車幅方向外側の端からは車両後方側に向けて屈曲して延びる側壁が延在しており、前記側壁と前記上壁との境目には、該境目に沿ってスリットが形成されていると共に、前記側壁と前記下壁との境目には、該境目に沿ってスリットが形成されている。

請求項４記載の車両用衝撃吸収構造体によれば、車両前方からの衝突荷重が車両用衝撃吸収構造体の車幅方向外側の端部に入力された際に、側壁をより屈曲させ易くすることができる。これにより、バンパアブソーバの車幅方向外側の端部の潰れ残りを抑制することができる。

請求項１〜請求項４記載の本発明に係る車両用衝撃吸収構造体は、潰れ残りが生じることを抑制することができる、という優れた効果を有する。

バンパアブソーバを車両斜め前方側から見た拡大斜視図である。図１に示されたＡ１−Ａ１線に沿って切断したバンパアブソーバの断面及びＡ２−Ａ２線に沿って切断したバンパアブソーバの断面を車幅方向左側から見た拡大断面図である。図１に示されたＢ−Ｂ線に沿って切断したバンパアブソーバの断面を示す拡大断面図である。車両前方からの衝突荷重が入力されることによって変形したバンパアブソーバを示す図１に対応する拡大斜視図である。

図１〜図３を用いて本発明の実施形態に係る車両用衝撃吸収構造体について説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＯＵＴは、車両の前方向（進行方向）、上方向、車幅方向の外側方向をそれぞれ示している。また以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両左右方向（車幅方向）の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。

図１及び図２に示されるように、本実施形態の車両用衝撃吸収構造体としてのバンパアブソーバ１０は、ポリプロピレン等の樹脂材料や繊維強化樹脂等を用いて形成されている。また、バンパアブソーバ１０は、バンパリインフォースメント１２の車両前方側の面に取付けられている。

具体的には、バンパアブソーバ１０は、車両側面視でハット型断面に形成されており、このバンパアブソーバ１０は、バンパリインフォースメント１２の前方側において車幅方向を長手方向として前後方向に延在する上壁１４を備えている。また、バンパアブソーバ１０は、上壁１４の下方側かつバンパリインフォースメント１２の前方側に配置され前後方向及び車幅方向に延在する下壁１６と、上壁１４の前端と下壁１６の前端とを上下方向に繋ぐ前壁１８と、を備えている。さらに、バンパアブソーバ１０は、前壁１８の車幅方向外側の端から車両後方側に向けて屈曲して延びる側壁２０と、上壁１４、下壁１６及び側壁２０の後端からそれぞれ上方側、下方側及び車幅方向外側に向けて屈曲して延びると共にバンパリインフォースメント１２の前面に接合されるフランジ部２２と、を備えている。

上壁１４は、車両後方側から前方側に向かうにつれて下方側に傾斜しており、この上壁１４には、車両正面視で上方側が開放された凹状とされた複数のビード２４が形成されている。このビード２４は、平面状に形成された底壁部２４Ａと、底壁部２４Ａの車幅方向の両端から上方側に向けて屈曲して延びる一対の縦壁部２４Ｂと、を有して構成されており、これにより、底壁部２４Ａと縦壁部２４Ｂと境界部には、車両前後方向に沿って稜線Ｌ１が形成されている。また、上壁１４においてビード２４が形成されていない部位は、一般部２６とされている。この一般部２６の前後方向の中間部は、車両側面視で上方側に向けて凸状に屈曲されており、これにより、一般部２６の前後方向の中間部には、車幅方向に沿って稜線Ｌ２が形成されている。

また、上壁１４においてビード２４が形成された部位と前壁１８との境界部Ｂ１と、上壁１４の一般部２６と前壁１８との境界部Ｂ２と、が車幅方向に沿って直線状に配置されている。すなわち、ビード２４の底壁部２４Ａと前壁１８との境界部Ｂ１に形成された稜線Ｌ３と、一般部２６と前壁１８との境界部Ｂ２に形成された稜線Ｌ４と、が車幅方向に沿って直線状に延びている。また、本実施形態では、稜線Ｌ３と稜線Ｌ４とが車両上下方向及び車両前後方向の同位置に位置している。

下壁１６は、車両後方側から前方側に向かうにつれて上方側に傾斜しており、この下壁１６には、上壁１４と同様に車両正面視で下方側が開放された凹状の複数のビード２４が形成されている。なお、下壁１６において上壁１４に対応する部分には、上壁１４で用いた符号を付してその説明を省略する。また、下壁１６の車幅方向外側の部位１６Ａは、当該下壁１６の車幅方向の中間部１６Ｂに対して車両下方側に向けて凸状に形成されている。さらに、下壁１６の車幅方向外側の部位１６Ａ（車両下方側に向けて凸状に形成された部位）においては、ビード２４の底壁部２４Ａと前壁１８との境界部Ｂ１に形成された稜線Ｌ３と、一般部２６と前壁１８との境界部Ｂ２に形成された稜線Ｌ４と、が曲線状に延びている。また、下壁１６の車幅方向の中間部１６Ｂにおいては、ビード２４の底壁部２４Ａと前壁１８との境界部Ｂ１に形成された稜線Ｌ３と、一般部２６と前壁１８との境界部Ｂ２に形成された稜線Ｌ４と、が直線状に延びている。

図１に示されるように、前壁１８には、車両前方側が開放された凹状の横ビード２８が車幅方向に沿って形成されている。また横ビード２８の車幅方向外側の端部２８Ａは、車両平面視で下壁１６の車幅方向の中間部１６Ｂと車幅方向の外側の部位１６Ａ（車両下方側に向けて凸状に形成された部位）との境界部に対応する位置に配置されている。図３に示されるように、横ビード２８の車幅方向外側の端部２８Ａの深さＤは、車幅方向外側に向かうにつれて次第に浅くなるように設定されている。また、図１に示されるように、前壁１８の車幅方向外側の端部には、車両正面視で縁部が矩形状とされた開口２９が形成されている。

側壁２０は、車両側面視で略矩形状に形成されており、この側壁２０と上壁１４との境目には、当該側壁２０と上壁１４との境目に沿ってスリット３０が形成されている。また、側壁２０と下壁１６との境目にも、上記スリット３０と同様の構成のスリット３２が形成されている。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

図１及び図２に示されるように、本実施形態のバンパアブソーバ１０を備えた車両が前面衝突等をすることにより、車両前方からの衝突荷重がバンパアブソーバ１０の前壁１８に入力されると、当該バンパアブソーバ１０の前壁１８とバンパリインフォースメント１２との間の部位が変形する。すなわち、バンパアブソーバ１０の上壁１４及び下壁１６が潰れる（変形する）。これにより、車両の前部に入力された衝突エネルギーの一部が吸収される。

ここで、本実施形態では、上壁１４及び下壁１６においてビード２４が形成された部位と前壁１８との境界部Ｂ１と、上壁１４及び下壁１６の一般部２６と前壁１８との境界部Ｂ２と、が車幅方向に沿って直線状又は曲線状に配置されている。これにより、上壁１４及び下壁１６の前端においては、ビード２４の深さがほぼ無くなっている。これにより、上壁１４及び下壁１６の前端側が変形し易くなり、ひいては、バンパアブソーバ１０の潰れ残りを抑制することができる。

また、図１及び図３に示されるように、本実施形態では、上記構成の横ビード２８がバンパアブソーバ１０の前壁１８に形成されていることにより、当該前壁１８において横ビード２８が形成された部位の車両前後方向への曲げ剛性を向上させることができる。これにより、前壁１８に入力された衝突荷重をより確実に上壁１４及び下壁１６に伝達させることができる。これに加えて、横ビード２８の車幅方向外側の端部２８Ａの深さを上記のように設定することにより、横ビード２８の車幅方向外側の端部２８Ａの車両前後方向への曲げ剛性を調整することができる。特に、本実施形態では、前壁１８の車両上下方向への寸法が変化する部位に横ビード２８の車幅方向外側の端部２８Ａが配置されていることにより、前壁１８の車両前後方向への曲げ剛性が調整されている。

さらに、図１及び図２に示されるように、本実施形態では、上壁１４及び下壁１６の一般部２６の前後方向の中間部に上記の稜線Ｌ２が形成されていることにより、一般部２６との車両上下方向への曲げ剛性が調整されている。これにより、バンパアブソーバ１０より均一に潰すことが可能となっている。

また、本実施形態では、上記スリット３０，３２が側壁２０と上壁１４との境目及び側壁２０と下壁１６との境目にそれぞれ形成されている。これにより、車両前方からの衝突荷重がバンパアブソーバ１０の前壁１８の車幅方向外側の部分に入力されると、図４に示されるように、バンパアブソーバ１０の側壁２０が折り畳まれるように変形する。すなわち、本実施形態では、バンパアブソーバ１０の車幅方向外側の端部の潰れ残りを抑制することができる。

なお、本実施形態では、横ビード２８を前壁１８に形成した例について説明してきたが本発明はこれに限定されない。横ビード２８を前壁１８に形成するか否かについては、当該前壁１８の剛性等を考慮して適宜設定すればよい。

また、本実施形態では、上壁１４及び下壁１６の両方にビード２４を形成した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されない。例えば、上壁１４及び下壁１６のどちらか一方のみに上記構成のビード２４を形成した構成とすることもできる。

さらに、本実施形態では、ポリプロピレン等の樹脂材料や繊維強化樹脂等を用いてバンパアブソーバ１０を形成した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、例えば鋼板材等を用いて上記構成と同様のバンパアブソーバを形成することもできる。

また、本実施形態では、上記スリット３０，３２が側壁２０と上壁１４との境目及び側壁２０と下壁１６との境目にそれぞれ形成されている例について説明してきたが、本発明はこれに限定されない。上記スリット３０，３２を形成するか否かについては、バンパアブソーバ１０の車幅方向外側の端部の剛性等を考慮して適宜設定すればよい。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０バンパアブソーバ（車両用衝撃吸収構造体）
１２バンパリインフォースメント
１４上壁
１６下壁
１８前壁
２０側壁
２４ビード
２８横ビード
２８Ａ横ビードの車幅方向外側の端部
３０スリット
３２スリット
Ｂ１ビードが形成された部位と前壁との境界部
Ｂ２ビードが形成されていない部位と前壁との境界部

Claims

車両前部に設けられたバンパリインフォースメントの車両前方側に配置され、車両前後方向及び車幅方向に延在する上壁と、
前記上壁の車両下方側かつ前記バンパリインフォースメントの車両前方側に配置され、車両前後方向及び車幅方向に延在する下壁と、
前記上壁の前端と前記下壁の前端とを上下方向に繋ぐ前壁と、
前記上壁及び前記下壁の少なくとも一方に形成されており、前記上壁に形成されている場合にあっては車両正面視で車両上方側が開放された凹状とされ、前記下壁に形成されている場合にあっては車両正面視で車両下方側が開放された凹状とされたビードと、
を備え、
前記上壁又は前記下壁において前記ビードが形成された部位と前記前壁との境界部と、前記上壁又は前記下壁において前記ビードが形成されていない部位と前記前壁との境界部と、が車幅方向に沿って直線状又は曲線状に配置されている車両用衝撃吸収構造体。
前記上壁又は前記下壁において前記ビードが形成された部位と前記前壁との境界部と、前記上壁又は前記下壁において前記ビードが形成されていない部位と前記前壁との境界部と、が車両側面視で車両上下方向の同位置に配置されている請求項１記載の車両用衝撃吸収構造体。
前記前壁には、車両前方側が開放された凹状の横ビードが車幅方向に沿って形成されており、
前記横ビードの車幅方向の端部の深さが、該横ビードの車幅方向の端部側に向かうにつれて次第に浅く設定されている請求項１又は請求項２記載の車両用衝撃吸収構造体。
前記前壁の車幅方向外側の端からは車両後方側に向けて屈曲して延びる側壁が延在しており、
前記側壁と前記上壁との境目には、該境目に沿ってスリットが形成されていると共に、前記側壁と前記下壁との境目には、該境目に沿ってスリットが形成されている請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用衝撃吸収構造体。