JP2017052384A - Shock absorption structure of vehicle - Google Patents
Shock absorption structure of vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017052384A JP2017052384A JP2015177460A JP2015177460A JP2017052384A JP 2017052384 A JP2017052384 A JP 2017052384A JP 2015177460 A JP2015177460 A JP 2015177460A JP 2015177460 A JP2015177460 A JP 2015177460A JP 2017052384 A JP2017052384 A JP 2017052384A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- crash box
- deformed
- mounting piece
- reinforcement
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Vibration Dampers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、車両の衝撃吸収構造に係り、特に、クラッシュボックスを有利に車両前後方向に圧縮変形せしめることにより、衝撃エネルギを効果的に吸収することの出来る車両の衝撃吸収構造に関するものである。 The present invention relates to a shock absorbing structure for a vehicle, and more particularly to a shock absorbing structure for a vehicle that can effectively absorb shock energy by advantageously compressing and deforming a crash box in the vehicle front-rear direction.
一般に、自動車等の車両には、衝突時等に生ずる衝撃エネルギを吸収するようにした各種の衝撃吸収構造が設けられており、その中の一種として、車幅方向に延びるバンパリンフォースと、かかるバンパリンフォースの車両後方側において車両前後方向に延びるように配置されたクラッシュボックスとを備えるものが知られている。 In general, a vehicle such as an automobile is provided with various shock absorbing structures that absorb shock energy generated at the time of a collision and the like. There is known a vehicle equipped with a crash box arranged to extend in the vehicle front-rear direction on the vehicle rear side of the bumper force.
例えば、特開２０１０−１３７６９９号公報（特許文献１）等にあっては、車両の前部において、車幅方向左右に配設された一対のフロントサイドメンバの前端に、それぞれ、バンパーステイ（クラッシュボックス）が設けられており、更に、それらバンパーステイの前面にバンパーレインフォースが取り付けられてなる構成が、明らかにされている（同文献の明細書段落［００１１］、及び図１〜２等参照）。このような構成にあっては、例えば、車両の衝突時に、バンパーレインフォースを介して入力される衝撃荷重により、一対のバンパーステイが、軸方向（車両前後方向）においてそれぞれ座屈（塑性変形）せしめられることによって、衝撃エネルギが吸収され得るようになっているのである。 For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-137699 (Patent Document 1) and the like, bumper stays (crashes) are respectively provided at the front ends of a pair of front side members disposed on the left and right sides in the vehicle width direction at the front portion of the vehicle. Box), and a bumper stay attached to the front surface of the bumper stay is clarified (see paragraph [0011] of the specification, FIG. 1-2, etc.). ). In such a configuration, for example, when a vehicle collides, a pair of bumper stays are buckled (plastically deformed) in the axial direction (vehicle longitudinal direction) due to an impact load input via a bumper reinforcement. By being urged, the impact energy can be absorbed.
ところで、そのような従来から提案されている車両の衝撃吸収構造にあっては、所望の衝撃エネルギ吸収特性を発揮するために、クラッシュボックスを効率的に塑性変形させることが、望ましい。即ち、クラッシュボックスにおいて高い変形荷重（塑性変形に要する荷重）を確保又は維持して、衝撃エネルギを効果的に吸収するために、クラッシュボックスを車両前後方向（軸方向）に十分に圧縮変形させることが、望ましいのである。 By the way, in such a conventionally proposed impact absorbing structure for a vehicle, it is desirable to efficiently plastically deform the crash box in order to exhibit a desired impact energy absorbing characteristic. That is, in order to ensure or maintain a high deformation load (load required for plastic deformation) in the crash box and effectively absorb impact energy, the crash box is sufficiently compressed and deformed in the vehicle longitudinal direction (axial direction). Is desirable.
しかしながら、自動車等の車両にあっては、デザイン等の関係上、車両の前面を構成するフロントバンパが、車幅方向における中央部分が車両前方に向かって突出する湾曲形状とされることが多く、それに伴って、かかるフロントバンパの車両後方側に配置されるバンパリンフォースも、フロントバンパの形状に対応するように湾曲せしめられることとなる。そして、そのようにバンパリンフォースが湾曲形状とされることに起因して、バンパリンフォースを介してクラッシュボックスに入力される衝撃荷重が、クラッシュボックスに対して傾斜して作用せしめられる恐れがある。 However, in vehicles such as automobiles, the front bumper constituting the front surface of the vehicle is often in a curved shape in which the central portion in the vehicle width direction protrudes toward the front of the vehicle due to design and the like. Accordingly, the bumper reinforcement arranged on the vehicle rear side of the front bumper is also curved so as to correspond to the shape of the front bumper. Then, due to the bumper force being curved, the impact load input to the crash box via the bumper force may be inclined and act on the crash box. .
また、車両が、その車幅方向に対して傾斜している衝突物と衝突した場合にあっても、かかる衝突物の傾きに対応して、クラッシュボックスに入力される衝撃荷重が、クラッシュボックスに対して傾斜して作用せしめられる恐れがある。 Even when the vehicle collides with a colliding object inclined with respect to the vehicle width direction, the impact load input to the crash box is applied to the crash box in accordance with the inclination of the colliding object. There is a risk of tilting and acting.
このように、従来の車両の衝撃吸収構造にあっては、衝突時に、クラッシュボックスに対して衝撃荷重が斜めに入力され、かかるクラッシュボックスが十分に塑性変形しないまま押し倒される等することにより、衝撃エネルギ吸収特性が低下してしまうという問題を内在しているのである。 As described above, in a conventional vehicle shock absorbing structure, when a collision occurs, an impact load is input obliquely to the crash box, and the crash box is pushed down without being sufficiently plastically deformed. The problem is that the energy absorption characteristics are degraded.
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、クラッシュボックスが車両前後方向に有利に圧縮変形せしめられるようにすることにより、衝撃エネルギを効果的に吸収することの出来る車両の衝撃吸収構造を提供することにある。 Here, the present invention has been made in the background of such circumstances, and the problem to be solved is that the impact energy is improved by allowing the crash box to be advantageously compressed and deformed in the longitudinal direction of the vehicle. An object of the present invention is to provide a shock absorbing structure for a vehicle that can effectively absorb the above.
そして、本発明にあっては、かかる課題を解決するために、車幅方向に延び、中央部分が車両前方に向かって突出するように湾曲せしめられたバンパリンフォースと、該バンパリンフォースの車両後方側において車両前後方向に延びるように配置されたクラッシュボックスとを備え、該バンパリンフォースに入力される衝撃荷重によって、かかるクラッシュボックスを塑性変形させることにより、衝撃エネルギを吸収するようにした車両の衝撃吸収構造であって、前記バンパリンフォース及び前記クラッシュボックスの何れか一方に、車両幅方向の内方に向かって延びる板状の取付片部を一体形成して、かかる取付片部を介して、該バンパリンフォースと該クラッシュボックスとを連結すると共に、該取付片部が、車両上下方向に延びる、該バンパリンフォース及び該クラッシュボックスの何れか一方との接続部において屈曲変形可能とされており、衝撃荷重の入力時に、前記取付片部を、前記接続部を回動中心として、車両前後方向に回動変形せしめ、該回動変形せしめられた取付片部が、該バンパリンフォースと該クラッシュボックスとの間に挟持された状態で、該クラッシュボックスが塑性変形せしめられるようにしたことを特徴とする車両の衝撃吸収構造を、その要旨とするものである。 In the present invention, in order to solve such a problem, a bumper force that extends in the vehicle width direction and is curved so that a central portion protrudes toward the front of the vehicle, and a vehicle of the bumper force A crash box disposed on the rear side so as to extend in the vehicle front-rear direction, and the crash box is plastically deformed by an impact load input to the bumper reinforcement to absorb impact energy. The shock absorbing structure is formed by integrally forming a plate-like attachment piece portion extending inward in the vehicle width direction on one of the bumper force and the crash box, and via the attachment piece portion. And connecting the bumper force and the crash box, and the mounting piece extends in the vehicle vertical direction, It can be bent and deformed at the connection portion with either the imperin force or the crash box, and when the impact load is input, the mounting piece portion is rotated in the vehicle front-rear direction with the connection portion as a rotation center. The crush box is plastically deformed in a state where the mounting piece portion that is dynamically deformed and rotationally deformed is sandwiched between the bumper force and the crush box. The gist of the shock absorbing structure of the vehicle is as follows.
なお、このような本発明に従う車両の衝撃吸収構造にあっては、前記取付片部の外形形状が、前記クラッシュボックスの車両前後方向における前端部の外形形状よりも大きくされていることが、望ましい。 In the vehicle impact absorbing structure according to the present invention, it is desirable that the outer shape of the mounting piece is larger than the outer shape of the front end portion of the crash box in the vehicle front-rear direction. .
また、本発明に従う車両の衝撃吸収構造の有利な態様の一つによれば、前記取付片部が、前記バンパリンフォースに一体形成されていると共に、該取付片部を含む該バンパリンフォースを構成する材料が、前記クラッシュボックスを構成する材料よりも変形強度の高い材料とされている。 According to one of the advantageous aspects of the shock absorbing structure for a vehicle according to the present invention, the mounting piece is integrally formed with the bumper reinforcement, and the bumper reinforcement including the mounting piece is provided. The constituent material is a material having higher deformation strength than the constituent material of the crash box.
このように、本発明に従う車両の衝撃吸収構造にあっては、バンパリンフォース及びクラッシュボックスの何れか一方に一体形成された取付片部が、車両上下方向に延びる、バンパリンフォース及びクラッシュボックスの何れか一方との接続部において屈曲変形可能とされており、衝撃入力時に、かかる接続部を回動中心として、車両前後方向に回動変形せしめられるようになっている。そして、そのように変形せしめられた取付片部が、バンパリンフォースとクラッシュボックスとの間に挟持された状態で、クラッシュボックスが塑性変形せしめられるようになっているところから、かかる取付片部を介して、衝撃荷重が、有利にクラッシュボックスに入力されることとなって、クラッシュボックスが有利に車両前後方向に圧縮変形せしめられることとなり、以て、衝撃エネルギを効果的に吸収することが出来るようになるのである。 Thus, in the shock absorbing structure for a vehicle according to the present invention, the mounting piece formed integrally with either the bumper force or the crash box extends in the vehicle vertical direction. It can be bent and deformed at a connection portion with either one, and can be rotated and deformed in the vehicle front-rear direction around the connection portion as a rotation center when an impact is input. And, since the mounting piece part deformed in such a manner is sandwiched between the bumper force and the crash box, the crash box can be plastically deformed. Thus, the impact load is advantageously input to the crash box, and the crash box is advantageously compressed and deformed in the vehicle front-rear direction, so that the impact energy can be effectively absorbed. It becomes like this.
また、本発明に従う車両の衝撃吸収構造にあっては、バンパリンフォース及びクラッシュボックスの何れか一方に一体形成された取付片部を介して、それらバンパリンフォースとクラッシュボックスとを確実に連結することが出来るという利点がある。 Further, in the shock absorbing structure for a vehicle according to the present invention, the bumper force and the crash box are reliably connected via the attachment piece portion integrally formed with either the bumper force or the crash box. There is an advantage that you can.
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。 Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
先ず、図１に示されている、本発明に従う車両の衝撃吸収構造の一実施形態を備える自動車の前部の構造について説明する。自動車１０の最前部には、かかる自動車１０の前面を構成するフロントバンパ１２が配設されている。フロントバンパ１２は、車両前方に向かって突出する上側突出部１４と下側突出部１６とを有している。図１中、１８はロアグリル、２０はアッパグリルであり、２２は、エンジンルーム：Ｅの上部を覆蓋するボンネットである。なお、以下においては、図１に示される車両（自動車１０）の前部構造に基づいて、図１の左右方向に対応する方向を車両前後方向（Ｌ）と言い、図１の上下方向に対応する方向を車両上下方向（Ｈ）と言い、更に、図１の紙面に垂直な方向に対応する方向を車幅方向（車両幅方向）（Ｗ）と言うこととする。
First, the structure of the front part of an automobile provided with an embodiment of the shock absorbing structure for a vehicle according to the present invention shown in FIG. 1 will be described. A
また、自動車１０の前部（エンジンルーム：Ｅ内）の上部部位には、車幅方向両側部位において車両前後方向に延びる一対（図１においては、１つのみ図示）の車両骨格部材としてのサイドメンバ２４が配設され、各サイドメンバ２４の前端には、自動車同士の衝突等による比較的大きな衝撃エネルギを吸収するための衝撃吸収部材としての金属製の筒状形状を呈するアッパクラッシュボックス２６が、設けられている。また、アッパクラッシュボックス２６の前面には、剛性の高い長手の金属部材からなるアッパリンフォース２８が車幅方向に延びるように配設されており、更にその前面には、ポリウレタンやポリプロピレン等の樹脂発泡体からなり、衝突物との衝突の際に、その衝撃を吸収して衝突物の損傷を軽減するためのアッパアブソーバ３０が取り付けられている。
Further, in the upper part of the front portion (in the engine room: E) of the
そして、サイドメンバ２４の下方には、一対（図１においては、１つのみ図示）の車両骨格部材としてのサスペンションメンバ３２が配設されている。なお、ここでは、図示されていないが、これらサスペンションメンバ３２の後端は、サイドメンバ２４にそれぞれ連結されており、それらによって、車体の骨格（フレーム）の一部が構成されている。また、各サスペンションメンバ３２の前端には、衝撃吸収部材としてのロアクラッシュボックス３４が、設けられており、それらロアクラッシュボックス３４の前面には、長手のロアリンフォース３６が、車幅方向に延びるようにして取り付けられている。更に、かかるロアリンフォース３６の車両前方側には、ポリプロピレン等の樹脂材料からなり、衝突物との衝突の際に、その衝撃を吸収したり衝突物の下部部位を跳ね上げたりして、衝突物の損傷を軽減するためのロアアブソーバ３８が配設されている。
A pair of
なお、フロントバンパ１２の後方のエンジンルーム：Ｅ内には、ラジエータ４０が、配置されている。このラジエータ４０は、エンジンルーム：Ｅ内に固設された車体の一部であるラジエータサポート（図示せず）上に、枠状乃至は筒状のシュラウド（図示せず）内に収容された状態で支持されて、固定されている。
A
そして、このような自動車１０の前部の下部部位において、車幅方向に延びるバンパリンフォースとしてのロアリンフォース３６と、かかるロアリンフォース３６の車両後方側において車両前後方向に延びるように配置されたクラッシュボックスとしてのロアクラッシュボックス３４とを備える車両の衝撃吸収構造が構成されているのである。
In the lower part of the front portion of the
具体的には、ロアリンフォース３６は、ポリアミド（ＰＡ；ナイロン）樹脂のガラス繊維強化材料からなる一体樹脂成形品にて構成され、図２に示されるように、車幅方向における中央部分が車両前方に向かって突出するように湾曲せしめられている。これは、ロアリンフォース３６が、自動車１０のデザイン上全体として車幅方向に湾曲して延びるフロントバンパ１２の湾曲形状に、追従せしめられているためである。また、ロアリンフォース３６は、その車幅方向の略全長に亘り、車幅方向に直角な面における断面が、車両後方側に開口するコ字状（図１参照）を呈すると共に、車幅方向の両側端部部位には、それぞれ、車両前後方向に延びる矩形短筒形状を呈する枠状部４２が形成されている。
Specifically, the
そのようなロアリンフォース３６の車幅方向における端部部位の構造について、図３に示されるところから、より詳細に説明することとする。なお、かかるロアリンフォース３６を含む車両（自動車１０）の衝撃吸収構造は、略左右対称の構造とされているところから、以下においては、車幅方向における一方の側（図２における上側）の端部部位の構造についてのみ説明することとする。
The structure of the end portion of the
図３に示されるように、ロアリンフォース３６の枠状部４２の後端部（図３における上下方向の下端部）には、車両幅方向の内方（図３における左右方向の左方）に向かって延びる矩形板状の取付片部４４が一体形成されている。取付片部４４は、ロアリンフォース３６との接続部４６から車幅方向に延び出すように形成されており、所定の湾曲形状を呈するロアリンフォース３６に対して傾斜して延出せしめられている。取付片部４４の中央部分には円孔状の取付孔４８が形成されている。なお、そのような取付片部４４とロアリンフォース３６とは、車両の走行時にがたついたり、破断したりしない程度の強度をもって、一体化されていることが望ましい。
As shown in FIG. 3, the rear end portion (the lower end portion in the vertical direction in FIG. 3) of the frame-
また、図３から明らかなように、取付片部４４が、車両幅方向の内方に向かって、所定の湾曲形状を呈するロアリンフォース３６から徐々に離隔するように形成されていることにより、接続部４６を除く取付片部４４の車両前方側の面（前面）とロアリンフォース３６（枠状部４２）の車両後方側の面（後面）との間に、車幅方向に延び、且つその車両前後方向の寸法（図３における上下方向の寸法）が車両幅方向の内方に向かって徐々に大きくなる隙間４９が形成されている。このようにして、取付片部４４は、車両上下方向に延びる、ロアリンフォース３６との接続部４６において屈曲変形可能に構成されているのである。
Further, as is apparent from FIG. 3, the
さらに、図４に示されるように、ロアリンフォース３６の枠状部４２の各内面からは、それぞれ、矩形棒状の当接リブ５０が２個ずつ（合計８個）突設されている。各当接リブ５０の後面は、ロアリンフォース３６の後面と略面一とされており、取付片部４４の前面と車両前後方向において向かい合うように構成されている。
Furthermore, as shown in FIG. 4, two rectangular rod-shaped contact ribs 50 (a total of eight) protrude from each inner surface of the frame-shaped
そして、図３に示されているように、ロアリンフォース３６の車両後方側には、筒状形態を呈するロアクラッシュボックス３４が、その軸（中心軸：Ｐ）方向が車両前後方向に延びるように配置されている。かかるロアクラッシュボックス３４は、ロアリンフォース３６を構成する材料（ポリアミド樹脂のガラス繊維強化材料）よりも変形強度の低い材料であるポリプロピレン（ＰＰ）樹脂からなる一体樹脂成形品にて構成されている。
As shown in FIG. 3, on the vehicle rear side of the
また、ロアクラッシュボックス３４は、全体として段付きの筒状形態を呈し、軸方向に直角な面における断面形状が略矩形形状を呈する（後述する図５及び図６参照）と共に、その外形形状（外周面の軸方向に直角な面における面積）が順次大きくなる相似形状を呈する３つの筒状部５２（第一筒状部５２ａ、第二筒状部５２ｂ、及び第三筒状部５２ｃ）を有しており、それらが、車両前方側に向かって外形形状が小さくなるように同軸的に配置されている。更に、ロアクラッシュボックス３４の前端部は、第一筒状部５２ａの外形形状に対応した大きさとされた、厚板状の受圧板部５４によって閉塞されており、かかる受圧板部５４の中央部分には円孔状の取付孔５６が形成されている。
Further, the
なお、ロアクラッシュボックス３４の後端部には、第三筒状部５２ｃの外周面から軸直角方向外方に向かって所定高さをもって一体的に突出し、且つ周方向に連続して延びる環状の平板形態を有する外フランジ部５８が一体形成されている。かかる外フランジ部５８には、複数のボルト挿通孔（図示せず）が設けられており、ロアクラッシュボックス３４は、その後面がサスペンションメンバ３２の前面と当接せしめられた状態で、サスペンションメンバ３２にボルト留めされることとなる。
In addition, the rear end portion of the
さらに、そのようなロアクラッシュボックス３４は、その前端部において、取付片部４４を介して、ロアリンフォース３６と連結されている。具体的には、ロアクラッシュボックス３４の受圧板部５４の前面（車両前方側の面）が、ロアリンフォース３６に一体形成された取付片部４４の後面（車両後方側の面）に当接せしめられると共に、受圧板部５４に形成された取付孔５６と取付片部４４に形成された取付孔４８とに挿通されたボルト及びナットによって、ロアクラッシュボックス３４と取付片部４４とが連結されるようになっているのである。かくして、ロアクラッシュボックス３４が、ロアリンフォース３６と、かかるロアリンフォース３６の車両後方側に所定間隔を隔てて配置された車両骨格部材としてのサスペンションメンバ３２との間において、車両前後方向に延びるように取り付けられている。
Further, the
このような自動車１０への取付状態下で、取付片部４４の外形形状が、ロアクラッシュボックス３４の車両前後方向における前端部の外形形状よりも大きくされている。即ち、図５に示されるように、取付片部４４のロアクラッシュボックス３４の軸（Ｐ）方向に直角な面における面積が、第一筒状部５２ａ（受圧板部５４）の外周面のロアクラッシュボックス３４の軸（Ｐ）方向に直角な面における面積よりも大きくされており、更に、車両前後方向から見て、取付片部４４の外形形状の内側にロアクラッシュボックス３４の前端部（第一筒状部５２ａ及び受圧板部５４）の外形形状が収まるように構成されているのである。加えて、ここでは、図６に示されるように、取付片部４４の外形形状が、外フランジ部５８を除くロアクラッシュボックス３４の最も外形形状が大きくされた部分（第三筒状部５２ｃ）の外形形状と同等の大きさとされている。
Under such an attachment state to the
ここで、本実施形態に係る構成を有するロアリンフォース３６とロアクラッシュボックス３４とを備える車両の衝撃吸収構造に対して、本発明者が行なった衝突試験について簡単に説明する。この試験においては、図７の（ａ）〜（ｃ）に示されるように、ロアリンフォース３６とロアクラッシュボックス３４とを、取付片部４４を介して連結した状態でサスペンションメンバ３２に締結固定した後、理想的な正面衝突を想定して、ロアリンフォース３６との衝突（接触）面が車幅方向に延びる所定のバリア６０を、ロアリンフォース３６の前方から衝突させた。そして、このような衝突試験において、車両の衝撃吸収構造を構成する各部材の変形態様を観察すると共に、衝撃入力時（バリア６０とロアリンフォース３６とが接触した時点）からのバリア６０の変位量及び発生した荷重を測定した。
Here, a crash test conducted by the present inventor for the shock absorbing structure of a vehicle including the
先ず、図７の（ａ）に示されるように、ロアリンフォース３６に向かって進行してきたバリア６０は、車両前方に向かって突出するように湾曲せしめられたロアリンフォース３６の車幅方向における中央部分に接触する。これにより、ロアリンフォース３６に衝撃荷重が入力されて、ロアリンフォース３６の変形が開始される。
First, as shown in FIG. 7A, the
ここで、本実施形態においては、ロアリンフォース３６に衝撃荷重が入力されることにより、接続部４６に応力が集中して、取付片部４４が、かかる接続部４６において屈曲変形せしめられることとなる。そのため、図７の（ｂ）に示されるように、衝撃荷重の入力時に、ロアクラッシュボックス３４の変形に先立って、車両上下方向に延びる接続部４６を回動中心として、取付片部４４とロアリンフォース３６とが相対的に回動せしめられることとなるのである［図７の（ｂ）における細線矢印参照］。
Here, in the present embodiment, when an impact load is input to the
そのように取付片部４４が回動変形せしめられることによって、図７の（ｂ）から明らかなように、ロアリンフォース３６の中央部分から取付片部４４が形成されている端部部位までが、車両後方側へ向かって変形せしめられ、ロアリンフォース３６が、全体としてバリア６０に沿って略直線形状になるように変形する。かかる取付片部４４の回動変形は、取付片部４４の前面とロアリンフォース３６の後面（ここでは、複数の当接リブ５０の後面）とが当接することにより終了する。
As shown in FIG. 7 (b), the mounting
そして、このように回動変形せしめられた取付片部４４が、ロアリンフォース３６とロアクラッシュボックス３４との間に挟持された状態で、衝撃荷重が、図７の（ｃ）に白抜き矢印にて示されるように、ロアクラッシュボックス３４の略軸（Ｐ）方向（車両前後方向）に入力されるようになるのである。
In the state in which the mounting
その後、ロアクラッシュボックス３４は、図７の（ｃ）に示されるように、その略軸方向に入力された衝撃荷重によって、略軸方向に圧縮変形せしめられることとなる。即ち、ロアクラッシュボックス３４が、ロアリンフォース３６と、自動車１０において位置固定に配設されたサスペンションメンバ３２との間で略軸方向に圧縮されて、塑性変形せしめられる。なお、ロアクラッシュボックス３４の変形形態を観察した結果においては、前方側にある最も外形形状の小さい第一筒状部５２ａと、第一筒状部５２ａの次に外形形状の小さい第二筒状部５２ｂと、最も外形形状の大きい第三筒状部５２ｃとが、その順で、軸直角方向外側に膨らむようにして座屈変形する様子が確認された。
Thereafter, as shown in FIG. 7C, the
さらに、上記した衝突試験における荷重−変位特性を測定した結果が、図８に概略的に示されている。なお、ここでは、図７の（ａ）に示される状態におけるバリア６０の変位量を０とし、図７の（ｂ）に示される状態におけるバリア６０の変位量をＸ１、図７の（ｃ）に示される状態におけるバリア６０の変位量をＸ２とする。
Furthermore, the result of measuring the load-displacement characteristic in the above-described collision test is schematically shown in FIG. Here, the displacement amount of the
かかる図８に示されるグラフから明らかなように、本衝突試験においては、各部材の変形により生じる荷重の値が、衝撃入力の初期段階（変位量が０からＸ１までの間）において緩やかに上昇した後、変位量がＸ１を超えた時点から急激に上昇（増加）し、変位量がＸ２に到達するまでの間、高い荷重値を維持していることが分かる。即ち、衝撃入力の初期段階においてバリア６０の変位に伴って取付片部４４が回動変形せしめられた後に、ロアクラッシュボックス３４が所望の態様で塑性変形せしめられることとなるところから、高い変形荷重が維持されることとなり、変位量に拘わらず、荷重値が高い値を保ったまま推移するといった、理想的な荷重−変位特性（衝撃エネルギ吸収特性）が発揮されることが認められたのである。これに対し、図８において二点鎖線にて示されるように、従来の衝撃吸収構造であって、ロアクラッシュボックスが、湾曲形状を呈するロアリンフォースを介して伝わる車両幅方向に傾斜した方向に作用する荷重により倒伏せしめられ（押し倒され）るように変形してしまった場合には、高い荷重値が得られず、所望の衝撃エネルギ吸収特性が得られなくなってしまうのである。
As is apparent from the graph shown in FIG. 8, in this collision test, the value of the load generated by the deformation of each member gradually increases at the initial stage of impact input (displacement amount is between 0 and X1). After that, it can be seen that the load value is rapidly increased (increased) from the time when the displacement amount exceeds X1, and a high load value is maintained until the displacement amount reaches X2. That is, since the
なお、衝撃エネルギ吸収量の大きさは、変位量と荷重値とによって決定されるものであり、ここでは、変位量：０〜Ｘ２の区間における荷重−変位グラフの面積（図８中、ハッチング部分参照）により表わされるものであるところ、従来の衝撃吸収構造と比較して衝撃エネルギ吸収量が極めて大きくなることも確認された。 The magnitude of the impact energy absorption amount is determined by the displacement amount and the load value. Here, the area of the load-displacement graph in the section of the displacement amount: 0 to X2 (hatched portion in FIG. 8). It was also confirmed that the amount of shock energy absorbed is extremely large compared to the conventional shock absorbing structure.
一方、図９の（ａ）〜（ｃ）に示されているように、車幅方向に対して傾斜した衝突物との衝突を想定して、ロアリンフォース３６との衝突（接触）面が車幅方向に対して１０°傾けられたバリア６１を、前方から衝突させた衝突試験についても、説明する。なお、かかる図９の（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、先の理想的な正面衝突を想定した衝突試験について示す図７の（ａ）〜（ｃ）と対応する状態を示すものであり、そのような先の衝突試験と同様の部分については詳細な説明を省略することとする。
On the other hand, as shown in FIGS. 9A to 9C, assuming a collision with a colliding object inclined with respect to the vehicle width direction, a collision (contact) surface with the
先ず、図９の（ａ）に示されるように、ロアリンフォース３６に向かって進行してきたバリア６１が、ロアリンフォース３６の車幅方向の中央部分と端部部位との間の部位に接触することにより、ロアリンフォース３６に衝撃荷重が入力されて、ロアリンフォース３６の変形が開始される。
First, as shown in FIG. 9A, the
ここでも、ロアリンフォース３６に衝撃荷重が入力されることにより、接続部４６に応力が集中して、取付片部４４が、かかる接続部４６において屈曲変形せしめられることとなる。そのため、図９の（ｂ）に示されるように、衝撃荷重の入力時に、ロアクラッシュボックス３４の変形に先立って、車両上下方向に延びる接続部４６を回動中心として、取付片部４４とロアリンフォース３６とが相対的に回動せしめられることとなる［図９の（ｂ）における細線矢印参照］。これにより、図９の（ｂ）から明らかなように、ロアリンフォース３６が、全体としてバリア６１に沿った略直線形状になるように変形するのである。
In this case as well, when an impact load is input to the
そして、回動変形せしめられた取付片部４４が、ロアリンフォース３６とロアクラッシュボックス３４との間に挟持された状態で、衝撃荷重が、ロアクラッシュボックス３４の略軸（Ｐ）方向に入力されるようになり［図９の（ｃ）における白抜き矢印参照］、以て、図９の（ｃ）に示されるように、ロアクラッシュボックス３４が略軸方向に圧縮変形せしめられることとなる。従って、このような衝突試験においても、先の衝突試験と同様に、理想的な荷重−変位特性（衝撃エネルギ吸収特性）（図８参照）が発揮されることが認められたのである。
The impact load is input in the substantially axial (P) direction of the
以上の説明から明らかなように、本実施形態では、ロアリンフォース３６に一体形成された取付片部４４が、車両上下方向に延びる、ロアリンフォース３６との接続部４６において屈曲変形可能とされており、衝撃入力時に、取付片部４４が、かかる接続部４６を回動中心として車両前後方向に回動変形せしめられることとなる。そして、そのように変形せしめられた取付片部４４が、ロアリンフォース３６とロアクラッシュボックス３４との間に挟持された状態で、ロアクラッシュボックス３４が塑性変形せしめられるようになっているところから、かかる取付片部４４を介して、衝撃荷重が、有利にロアクラッシュボックス３４の軸（Ｐ）方向に沿う方向に入力されることとなって、ロアクラッシュボックス３４が有利に軸方向（車両前後方向）に圧縮変形せしめられることとなり、以て、衝撃エネルギを効果的に吸収することが出来るようになるのである。
As is clear from the above description, in the present embodiment, the
要するに、取付片部４４が、ロアリンフォース３６との接続部４６から車両幅方向の内方に向かって延びるように形成されているところから、取付片部４４が、有利にロアクラッシュボックス３４の塑性変形に先立って回動変形すると共に、かかる取付片部４４の回動変形量が、車両幅方向の内方に向かって大きくされている。そのため、衝撃入力直後に、ロアクラッシュボックス３４に対して、ロアリンフォース３６の湾曲形状や衝突物（バリア６１）の傾きに起因する、ロアクラッシュボックス３４の軸（Ｐ）方向に対して傾斜した荷重、換言すればロアクラッシュボックス３４を斜めに押し倒す方向の荷重が作用することとなる場合であっても、回動変形せしめられた取付片部４４を介してロアクラッシュボックス３４に入力される衝撃荷重の入力方向は、有利にロアクラッシュボックス３４の軸方向に沿う方向となるのであり、以て、ロアクラッシュボックス３４を有利に軸方向に圧縮変形せしめることが可能となるのである。
In short, since the
また、本実施形態では、湾曲形状を呈するロアリンフォース３６の車両後方側に、ロアクラッシュボックス３４が車両前後方向に延びるように配置されているため、ロアリンフォース３６の後面とロアクラッシュボックス３４の前面とが、互いに傾斜しているのであるが、取付片部４４を介して、それらロアリンフォース３６とロアクラッシュボックス３４とを確実に連結することが出来るという利点がある。
In the present embodiment, since the
さらに、取付片部４４の外形形状が、ロアクラッシュボックス３４の車両前後方向における前端部（第一筒状部５２ａ及び受圧板部５４）の外形形状よりも大きくされているところから、ロアクラッシュボックス３４において、取付片部４４が、第一筒状部５２ａ内に入り込むような変形が阻止され、以て、ロアクラッシュボックス３４をより確実に軸方向に圧縮変形させ、所望の衝撃エネルギ吸収特性を有利に得ることが出来る。また、取付片部４４が受圧板部５４の一部に当接して、ロアクラッシュボックス３４の一部に局所的に応力が集中するようなことも、防止されるのである。加えて、本実施形態においては、取付片部４４の外形形状が、外フランジ部５８を除いて最も外形形状が大きくされた第三筒状部５２ｃの外形形状と同等の大きさとされているところから、段付き筒状形態を呈するロアクラッシュボックス３４を有利に最後まで軸方向に圧縮変形させることが出来るのである。
Further, since the outer shape of the mounting
また、取付片部４４が、ロアリンフォース３６に一体形成されていると共に、取付片部４４を含むロアリンフォース３６を構成する材料（ここでは、ポリアミド樹脂のガラス繊維強化材料）が、ロアクラッシュボックス３４を構成する材料（ここでは、ポリプロピレン樹脂材料）よりも変形強度の高い材料とされているところから、バンパリンフォースとしてのロアリンフォース３６の強度を確保しつつ、クラッシュボックスとしてのロアクラッシュボックス３４を有利に塑性変形させて、効果的に衝撃エネルギを吸収することが可能となっている。
In addition, the
さらに、自動車１０においては、フロントバンパ１２とサスペンションメンバ３２との間に、ロアリンフォース３６とロアクラッシュボックス３４とを備える衝撃吸収構造が設置されていることにより、軽衝突事故等の発生時に、サスペンションメンバ３２やラジエータ４０の損傷が可及的に防止される。それによって、事故後の修理が、高価なサスペンションメンバ３２やラジエータ４０の交換等を行うことなく、単に、ロアリンフォース３６やロアクラッシュボックス３４を交換するだけで済むようになる。そして、その結果、軽衝突事故発生後の修理費用が、最小限に抑えられるようになるのである。
Further, in the
なお、上述のような本発明に従う車両の衝撃吸収構造の作用・効果は、先の２つの衝突試験の結果からも明らかなように、衝突物の角度に拘らず発揮されることとなる。 In addition, the effect | action and effect of the above-mentioned shock absorption structure of the vehicle according to this invention will be exhibited irrespective of the angle of a collision object so that it may become clear also from the result of two previous collision tests.
次に、図１０には、本発明に従う車両の衝撃吸収構造の別の実施形態が先の図３に対応する断面形態において示されている。ここで、かかる図１０に示される車両の衝撃吸収構造において、先の実施形態と異なる点は、取付板部４４がロアクラッシュボックス３４に一体形成されていることである。なお、以下に示される本発明に従う車両の衝撃吸収構造の実施形態においては、先の実施形態と同様な構造の部分には、同一の符号を付して、詳細な説明は省略することとする。
Next, FIG. 10 shows another embodiment of the shock absorbing structure for a vehicle according to the present invention in a cross-sectional form corresponding to FIG. Here, in the shock absorbing structure for a vehicle shown in FIG. 10, the difference from the previous embodiment is that the mounting
すなわち、具体的には、ロアクラッシュボックス３４の前端部（受圧板部５４）に、車両幅方向の内方に向かって延びる矩形板状の取付片部４４が一体形成されている。取付片部４４は、ロアクラッシュボックス３４との接続部４６から、車両前方に傾斜して延び出すように形成されており、車幅方向に拡がるロアクラッシュボックス３４の前面に対して傾斜せしめられている。取付片部４４の中央部分には円孔状の取付孔４８が形成されている。
Specifically, a rectangular plate-shaped
また、取付片部４４が、車両幅方向の内方に向かって、ロアクラッシュボックス３４（受圧板部５４）の前面から徐々に離隔することにより、接続部４６を除く取付片部４４の車両後方側の面（後面）とロアクラッシュボックス３４（受圧板部５４）の車両前方側の面（前面）との間に、車幅方向に延び、且つ車両幅方向の内方に向かって徐々に大きくなる隙間４９が形成されることとなる。このようにして、取付片部４４は、車両上下方向に延びる、ロアクラッシュボックス３４との接続部４６において屈曲変形可能に構成されているのである。
Further, the
一方、ロアリンフォース３６の車幅方向端部部位においては、枠状部４２の車両後方側の開口部分を覆蓋するように当接板部６２が一体的に設けられている。当接板部６２の中央部分には円孔状の取付孔６４が形成されている。
On the other hand, in the vehicle width direction end portion of the
そして、そのようなロアクラッシュボックス３４が、取付片部４４を介して、ロアリンフォース３６と連結されている。具体的には、ロアクラッシュボックス３４に一体形成された取付片部４４の前面（車両前方側の面）が、ロアリンフォース３６の後面（車両後方側の面；ここでは、当接板部６２の後面）に当接せしめられると共に、取付片部４４に形成された取付孔４８と当接板部６２に形成された取付孔６４とに挿通されたボルト及びナットによって、取付片部４４とロアリンフォース３６とが連結されるようになっているのである。
Such a
本実施形態では、ロアクラッシュボックス３４に取付片部４４が一体形成されていると共に、かかる取付片部４４が、ロアクラッシュボックス３４との接続部４６において屈曲変形可能とされており、衝撃入力時に、取付片部４４が、ロアクラッシュボックス３４との接続部４６を回動中心として車両前後方向に回動変形せしめられることにより、取付片部４４とロアクラッシュボックス３４とが相対的に回動変形せしめられることととなる。
In the present embodiment, the
そして、回動変形せしめられた取付片部４４が、ロアリンフォース３６とロアクラッシュボックス３４との間に挟持された状態で、ロアクラッシュボックス３４が塑性変形せしめられるようになるところから、先の実施形態と同様に、かかる取付片部４４を介して、衝撃荷重が、有利にロアクラッシュボックス３４の軸（Ｐ）方向に沿う方向に入力されることとなって、ロアクラッシュボックス３４が有利に軸方向に圧縮変形せしめられることとなり、以て、衝撃エネルギを効果的に吸収することが出来るようになるのである。
The
以上、本発明の代表的な実施形態について幾つか詳述してきたが、それらは、あくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、そのような実施形態に係る具体的な記述によって、何等限定的に解釈されるものではないことが、理解されるべきである。 As mentioned above, although some typical embodiment of this invention has been explained in full detail, they are only an illustration to the last, Comprising: This invention is what by specific description which concerns on such embodiment. It should be understood that this is not to be construed as limiting.
例えば、接続部４６を除く取付片部４４とバンパリンフォース（ロアリンフォース３６）及びクラッシュボックス（ロアクラッシュボックス３４）の何れか一方との間には、必ずしも例示の如き隙間（４９）が形成されている必要はなく、図１１の（ａ）及び（ｂ）に示されるように、取付片部４４とロアリンフォース３６との間に細棒状のリブ６６を設けたり、図１２に示されるように、取付片部４４とロアリンフォース３６との間にゴム材料やエラストマ材料等からなるクッション部材６８を配置する（充填する）ようにしてもよい。これらは、取付片部４４の予期せぬ破損の防止や走行時のガタツキの抑制に有効である。要するに、かかる取付片部４４とバンパリンフォース（ロアリンフォース３６）及びクラッシュボックス（ロアクラッシュボックス３４）の何れか一方との間の部分は、取付片部４４の接続部４６における屈曲変形を阻害せず、取付片部４４をクラッシュボックスの変形に先立って回動変形せしめることが出来る構成とされておればよいのである。
For example, a gap (49) as illustrated is not necessarily formed between the mounting
また、ロアリンフォース３６を構成する材料及びロアクラッシュボックス３４を構成する材料は、特に限定されるものではなく、それぞれの要求性能を満足し得るものが、各種の樹脂材料から適宜に選択される。なお、それらロアリンフォース３６及びロアクラッシュボックス３４を構成する材料としては、樹脂材料だけでなく、例えば、鉄やアルミニウム等の金属材料も用いられ得る。
The material constituting the
さらに、クラッシュボックスとしてのロアクラッシュボックス３４の形態も、何等例示のものに限られず、例えば、段差のない中空の多角錐形状（角錐台形状）やテーパ筒形状、円錐台形状、又は車両前後方向の全長に亘り断面積の変化しない多角筒形状や円筒形状とされていてもよく、また、そのような筒状形態を呈するもの以外にも、所定の衝撃吸収部材が複数積層されてなるものや、断面凹凸形状を呈する板材からなるもの、樹脂成形体又は樹脂発泡体からなるもの等が、適宜採用され得る。しかしながら、その中でも、クラッシュボックスの形態は、軸直角方向断面の面積が車両前方側、即ち取付片部側に向かって漸減する筒状形態とされていることが、取付片部の外形形状を相対的にクラッシュボックスの車両前後方向における前端部の外形形状よりも大きくし易くなるという点から、好ましい。
Further, the form of the
また、ロアリンフォース３６及びロアクラッシュボックス３４の何れか一方に一体形成された取付片部４４と、ロアリンフォース３６及びロアクラッシュボックス３４の何れか他方との連結態様としては、例示の如きボルト及びナットによる締結に限られず、溶着、接着、及びスナップフィットによる接続等、公知の連結態様が適宜に採用され得る。
In addition, as an example of a connection mode between the
なお、本発明に従う車両の衝撃吸収構造は、例えば、図１に示されるように車両（自動車１０）の前部の上部部位に配設されている、バンパリンフォースとしてのアッパリンフォース２８と、クラッシュボックスとしてのアッパクラッシュボックス２６とに対して適用することも可能である。
The vehicle impact absorbing structure according to the present invention includes, for example, an
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、そして、そのような実施の態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範疇に属するものであることは、言うまでもないところである。 In addition, although not listed one by one, the present invention can be carried out in an embodiment to which various changes, modifications, improvements and the like are added based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that any one of them falls within the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.
１０ 自動車 ２４ サイドメンバ
２６ アッパクラッシュボックス ２８ アッパリンフォース
３２ サスペンションメンバ ３４ ロアクラッシュボックス
３６ ロアリンフォース ４２ 枠状部
４４ 取付片部 ４６ 接続部
５０ 当接リブ ５２ 筒状部
６２ 当接板部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記バンパリンフォース及び前記クラッシュボックスの何れか一方に、車両幅方向の内方に向かって延びる板状の取付片部を一体形成して、かかる取付片部を介して、該バンパリンフォースと該クラッシュボックスとを連結すると共に、該取付片部が、車両上下方向に延びる、該バンパリンフォース及び該クラッシュボックスの何れか一方との接続部において屈曲変形可能とされており、
衝撃荷重の入力時に、前記取付片部を、前記接続部を回動中心として、車両前後方向に回動変形せしめ、該回動変形せしめられた取付片部が、該バンパリンフォースと該クラッシュボックスとの間に挟持された状態で、該クラッシュボックスが塑性変形せしめられるようにしたことを特徴とする車両の衝撃吸収構造。 A bumper reinforcement that extends in the vehicle width direction and is curved so that a central portion protrudes toward the front of the vehicle, and a crash box that is arranged to extend in the vehicle front-rear direction on the vehicle rear side of the bumper reinforcement. An impact absorbing structure for a vehicle that absorbs impact energy by plastically deforming the crash box by an impact load input to the bumper force,
A plate-like attachment piece extending inward in the vehicle width direction is integrally formed on one of the bumper reinforcement and the crash box, and the bumper reinforcement and the crash box are inserted through the attachment piece. The coupling piece is connected to the crash box, and the mounting piece extends in the vertical direction of the vehicle, and can be bent and deformed at a connection portion between the bumper force and the crash box,
When an impact load is input, the mounting piece is rotationally deformed in the vehicle front-rear direction with the connection portion as a rotational center, and the rotationally deformed mounting piece is the bumper reinforcement and the crash box. A shock absorbing structure for a vehicle, wherein the crash box is plastically deformed while being sandwiched between the two.
The attachment piece portion is integrally formed with the bumper reinforcement, and the material constituting the bumper reinforcement including the attachment piece portion is a material having higher deformation strength than the material constituting the crash box. The shock absorbing structure for a vehicle according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015177460A JP2017052384A (en) | 2015-09-09 | 2015-09-09 | Shock absorption structure of vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015177460A JP2017052384A (en) | 2015-09-09 | 2015-09-09 | Shock absorption structure of vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017052384A true JP2017052384A (en) | 2017-03-16 |
Family
ID=58316960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015177460A Pending JP2017052384A (en) | 2015-09-09 | 2015-09-09 | Shock absorption structure of vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2017052384A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018168706A1 (en) | 2017-03-17 | 2018-09-20 | 古河機械金属株式会社 | Group iii nitride semiconductor substrate |
| CN111572481A (en) * | 2019-02-18 | 2020-08-25 | 丰田车体株式会社 | Shock absorbing member and method of manufacturing shock absorbing member |
| CN117966998A (en) * | 2024-04-02 | 2024-05-03 | 洛阳双瑞橡塑科技有限公司 | Impact-resistant protective floor |
-
2015
- 2015-09-09 JP JP2015177460A patent/JP2017052384A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018168706A1 (en) | 2017-03-17 | 2018-09-20 | 古河機械金属株式会社 | Group iii nitride semiconductor substrate |
| CN111572481A (en) * | 2019-02-18 | 2020-08-25 | 丰田车体株式会社 | Shock absorbing member and method of manufacturing shock absorbing member |
| CN117966998A (en) * | 2024-04-02 | 2024-05-03 | 洛阳双瑞橡塑科技有限公司 | Impact-resistant protective floor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4872541B2 (en) | Automotive bumper structure | |
| US9180828B2 (en) | Vehicle body front structure | |
| JP5979084B2 (en) | Body front structure | |
| US9555756B2 (en) | Vehicle front structure | |
| US8814250B2 (en) | Automobile front portion structure | |
| JP5176460B2 (en) | Automotive front structure | |
| US20150001866A1 (en) | Vehicular shock absorbing device and vehicular shock absorbing structure | |
| US20150035316A1 (en) | Automobile vehicle-body front structure | |
| KR100813160B1 (en) | Car Crash Box | |
| CN108973907A (en) | bumper beam structure | |
| JP4865379B2 (en) | Automotive bumper equipment | |
| JP2008120256A (en) | Shock absorption structure for vehicles | |
| JP4207904B2 (en) | Vehicle end structure | |
| US11198474B2 (en) | Front vehicle body reinforcing structure | |
| JP2017052384A (en) | Shock absorption structure of vehicle | |
| JP4856740B2 (en) | Body front structure | |
| CN211568107U (en) | Front end module frame of vehicle | |
| JP2005178682A (en) | Body front structure of automobile | |
| CN216916042U (en) | Dash panel assembly of vehicle and vehicle | |
| JP4479550B2 (en) | Engine under cover mounting structure | |
| JP6441034B2 (en) | Shock absorbing member | |
| JP5831246B2 (en) | Body front structure | |
| JP2008018901A (en) | Vehicle front structure | |
| JP5918092B2 (en) | Bumper beam for vehicles | |
| JP4477978B2 (en) | Reinforcing member mounting structure for securing a living space in the event of a collision |