JP2003276645A - エネルギー吸収構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常使用状態において所定の強度を確保する
と共に衝撃荷重が作用した場合には撃吸収性能を向上す
る。 【解決手段】 フェンダパネル１４の縦壁部１４Ｂは屈
曲部３０において、く字状に屈曲しており、縦壁部１４
Ｂの上端部から下端部に向かって、縦壁部１４Ｂにおけ
る荷重の作用方向に沿って形成したビード３４が車両前
後方向に所定の間隔で複数形成されている。ビード３４
は車幅方向内側へ膨らんでおり、フェンダパネル１４に
おけるビード３４と屈曲部３０との交点にはスリット３
６が形成されている。また、フェンダパネル１４におけ
る縦壁部１４Ｂには、屈曲部３０に沿ってスリット３８
が車両前後方向に所定の間隔で複数形成されている。。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエネルギー吸収構造
に係り、特に、自動車等の車両の構造部材に適用可能な
エネルギー吸収構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車等の車両の構造部材に適用
可能なエネルギー吸収構造においては、その一例が実開
平６−２７４４９号に示されている。

【０００３】図１３に示される如く、このエネルギー吸
収構造では、フロントフェンダー１００における段差部
１０２の折れ線部１０２Ａに有角孔部１０４の角部１０
４Ａが合致させてあるため、この角部１０４Ａの存在に
より、折れ線部１０２Ａが変形し易くなり、この有角孔
部１０４に相当する部分におけるフロントフェンダ１０
０の変形量が大きくなる。従って、この有角孔部１０４
に相当する部分の頂点１００Ａに物が衝突しても、その
衝突エネルギーを確実に吸収できるため、この衝突体の
保護を図ることができるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このエ
ネルギー吸収構造においては、フロントフェンダー１０
０に有角孔部１０４を形成することで、通常使用状態で
のフロントフェンダー１００の強度が低下し、容易に変
形してしまうという不具合がある。

【０００５】本発明は上記事実を考慮し、通常使用状態
において所定の強度を確保することができ、且つ衝撃荷
重が作用した場合には撃吸収性能を向上できるエネルギ
ー吸収構造を得ることが目的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明に
おけるエネルギー吸収構造は、基材における荷重の作用
方向に対して略垂直方向に形成した屈曲部と、前記基材
における荷重の作用方向に沿って形成した補強手段と、
前記基材における前記屈曲部と前記補強手段との交点に
形成された脆弱部形成手段と、を有することを特徴とす
る。

【０００７】従って、通常使用状態において、基材に荷
重が作用した場合には、基材における荷重の作用方向に
沿って形成した補強手段により、荷重に対する所定の強
度を確保することができる。一方、所定値以上の衝撃荷
重が基材に作用した場合には、基材における荷重の作用
方向に対して略垂直方向に形成した屈曲部と、補強手段
との交点に形成された脆弱部形成手段を起点にして、補
強手段が屈曲すると共に、基材全体が屈曲部を起点に屈
曲する。この結果、低い反力で基材が変形するため、撃
吸収性能を向上できる。

【０００８】請求項２記載の本発明は、請求項１記載の
エネルギー吸収構造において、前記屈曲部に沿って変形
促進手段を形成したことを特徴とする。

【０００９】従って、請求項１記載の内容に加えて、所
定値以上の衝撃荷重が基材に作用し、基材全体が屈曲部
を起点に屈曲す際に、屈曲部に沿って形成した変形促進
手段により、更に低い反力で基材が変形するため、撃吸
収性能を更に向上できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明におけるエネルギー吸収構
造の第１実施形態を図１〜図６に従って説明する。

【００１１】なお、図中矢印ＦＲは車両前方方向を、矢
印ＵＰは車両上方方向を、矢印ＩＮは車幅内側方向を示
す。

【００１２】図６に示される如く、本実施形態では、車
体１０のフードパネル（フードアウタパネルとも言う）
１２と、フェンダパネル１４との境界１６が、前部ボン
ネット１８の車幅方向両端部において、車両前後方向に
沿って延びている。

【００１３】図１に示される如く、フードパネル１２の
車幅方向外側部の下面側には、フードインナパネル２０
が車両前後方向に沿って配設されている。フードインナ
パネル２０の車両前後方向から見た断面形状は、開口部
を上方へ向けた略ハット状とされており、開口部の車幅
方向内側に突出形成された内側フランジ２０Ａがフード
パネル１２の下面１２Ａに接着剤で結合されている。ま
た、フードインナパネル２０の開口部の車幅方向外側に
突出形成された外側フランジ２０Ｂには、フードパネル
１２の車幅方向外側縁部１２Ｂがヘミング加工によって
固定されている。フードパネル１２とフードインナパネ
ル２０とで構成される閉断面部２１は、フードパネル１
２の骨格を構成すると共に、フードパネル１２のみに衝
突体が衝突した場合にも充分な衝撃吸収が可能な荷重−
変形特性を備えている。

【００１４】フードパネル１２とフェンダパネル１４と
の境界１６の下方には、車両前後方向に沿って車体１０
の構造部材としてのエプロンアッパメンバ２４が配設さ
れており、エプロンアッパメンバ２４は、エプロンアッ
パメンバ２４の上部を構成するエプロンアッパメンバア
ッパ２６とエプロンアッパメンバ２４の下部を構成する
エプロンアッパメンバロア２８とで構成されている。

【００１５】エプロンアッパメンバアッパ２６は断面逆
Ｌ字形状となっており、エプロンアッパメンバロア２８
は断面Ｌ字状となっている。エプロンアッパメンバアッ
パ２６の上壁部２６Ａの車幅方向外側端部２６Ｂには、
エプロンアッパメンバロア２８の縦壁部２８Ａの上端部
に車幅方向外側に向かって形成されたフランジ２８Ｂが
溶着されており、エプロンアッパメンバアッパ２６の縦
壁部２６Ｃの車両下端部２６Ｄには、エプロンアッパメ
ンバロア２８の横壁部２８Ｃの車幅方向内側端部に車両
下方に向かって形成されたフランジ２８Ｄが溶着されて
いる。

【００１６】従って、エプロンアッパメンバ２４は、エ
プロンアッパメンバアッパ２６とエプロンアッパメンバ
ロア２８とで車両前後方向に延びる閉断面部２９を形成
している。

【００１７】フードパネル１２の車幅方向外側縁部１２
Ｂに車幅方向において対向しているフェンダパネル１４
の車幅方向内側上端部１４Ａは、フェンダパネル１４の
フードとの見切り部となっており、車幅方向内側上端部
１４Ａの下方は基材としての縦壁部１４Ｂとなってい
る。この縦壁部１４Ｂは、略車両上下方向中央部に形成
された、車幅方向内側へ凸の屈曲部３０によって、断面
く字状となっている。即ち、縦壁部１４Ｂには、荷重の
作用方向、本実施形態では、車両上下方向に対して、略
垂直方向となる車両前後方向に沿った屈曲部３０が形成
されている。

【００１８】なお、縦壁部１４Ｂの下端部には、車幅方
向内側に向かってフランジ１４Ｃが形成されており、こ
のフランジ部１４Ｃがエプロンアッパメンバアッパ２６
の上壁部２６Ａの上面に、ボルト３２とエプロンアッパ
メンバアッパ２６の上壁部２６Ａの下面側に固定された
ウエルドナット（図示省略）とによって固定されてい
る。

【００１９】フェンダパネル１４の縦壁部１４Ｂには、
縦壁部１４Ｂの上端部から下端部に向かって、縦壁部１
４Ｂにおける荷重の作用方向、本実施形態では、車両上
下方向に沿って形成した補強手段としての、例えば、ビ
ード３４が車両前後方向に所定の間隔で複数形成されて
いる。

【００２０】図２に示される如く、ビード３４は車幅方
向内側へ膨らんでおり、フェンダパネル１４のビード３
４と屈曲部３０との交点には、脆弱部形成手段としての
スリット３６が形成されている。また、フェンダパネル
１４の縦壁部１４Ｂには、屈曲部３０に沿って変形促進
手段としてのスリット３８が車両前後方向に所定の間隔
で複数形成されている。

【００２１】次に本実施形態の作用を説明する。

【００２２】本実施形態では、通常使用状態において、
例えば、人が寄り掛かる等によって、フェンダパネル１
４の縦壁部１４Ｂに略上方から略下方へ向けて荷重が作
用した場合には、縦壁部１４Ｂにおける荷重の作用方
向、即ち、車両上下方向に沿って形成したビード３４に
より、前記荷重に対する所定の強度を確保することがで
きる。

【００２３】一方、フードパネル１２とフェンダパネル
１４との境界１６の近傍に衝突体が衝突して、フェンダ
パネル１４の縦壁部１４Ｂに略上方から略下方へ向けて
荷重が局部的に作用した場合には、フードパネル１２に
おける境界１６近傍の部位及び、フェンダパネル１４の
境界１６近傍の部位が略下方へ変形する。この際、本実
施形態では、図１に示される如く、フェンダパネル１４
の縦壁部１４Ｂに形成した屈曲部３０とビード３４との
交点に形成されたスリット３６を起点にして、図３に示
される如く、ビード３４が屈曲すると共に、縦壁部１４
Ｂ全体が屈曲部３０を起点に屈曲する。

【００２４】この結果、本実施形態では、低い反力でフ
ェンダパネル１４の縦壁部１４Ｂが変形するため、図５
に実線で示すようにストロークＳに対する反力Ｈの変化
が、衝突初期は高い反力Ｈ１を発生するが、その後は、
低い反力Ｈ２を発生し、且つストロークＳが長くなる。
このため、図５に二点鎖線で示す本実施形態の屈曲部３
０、ビード３４、スリット３６及びスリット３８を備え
ない構成（衝突初期から衝突後期にかけて略一定の高い
反力Ｈ３を発生する）に比べ、撃吸収性能を向上でき
る。

【００２５】また、本実施形態では、フェンダパネル１
４の縦壁部１４Ｆが衝突初期を除き高い反力を発生しな
いと共に、屈曲部３０を起点にして、最終的に図４に示
すように座屈変形する。この結果、衝突初期を除き、既
に効率の良いエネルギー吸収構造を持ち主にエネルギー
を吸収するフードパネル１２の反力に、フェンダパネル
１４の反力が加わっても、高い反力が発生することがな
い。

【００２６】なお、本実施形態では、フェンダパネル１
４のビード３４と屈曲部３０との交点に、脆弱部形成手
段としてのスリット３６を形成したが、フェンダパネル
１４のビード３４と屈曲部３０との交点に形成する脆弱
部形成手段は、スリット３６に限定されない。例えば、
図７に示される如く、フェンダパネル１４のビード３４
と屈曲部３０との交点に、脆弱部形成手段としての車幅
方向外側に凹んだ半球状の凹部４０を形成しても良い。
また、脆弱部形成手段としては、図８（Ａ）に示される
如く丸孔４２、図８（Ｂ）に示される如くＶ溝４４、図
８（Ｃ）に示される如く段差部４６等の他の構成として
も良い。

【００２７】また、本実施形態では、フェンダパネル１
４の縦壁部１４Ｂに屈曲部３０に沿って変形促進手段と
してのスリット３８を車両前後方向に所定の間隔で複数
形成したが、変形促進手段はスリット３８に限定され
ず、図８（Ａ）に示される如く丸孔４２、図８（Ｂ）に
示される如くＶ溝４４、図８（Ｃ）に示される如く段差
部４６等の他の構成としても良い。また、変形促進手段
を形成しない構成としても良い。

【００２８】次に、本発明のエネルギー吸収構造におけ
る第２実施形態を図９に従って説明する。

【００２９】なお、第１実施形態と同一部材に付いて
は、同一符号を付してその説明を省略する。

【００３０】図９に示される如く、本実施形態では、フ
ェンダパネル１４の縦壁部１４Ｂの前部１４Ｄにおい
て、変形促進手段としてのスリット３８が直線状に形成
されており、フェンダパネル１４の縦壁部１４Ｂの後部
１４Ｅにおいて、変形促進手段としてのスリット３８が
波形状に形成されている。

【００３１】即ち、本実施形態のフェンダパネル１４で
は、下方にエプロンアッパメンバ２４があり変形ストロ
ークが限られているため、重量の大きい大人の頭部が当
たる後部１４Ｅのスリット３８を波形状にし、潰れ荷重
を高く設定している。

【００３２】次に、本実施形態の作用を説明する。

【００３３】本実施形態では、第１実施形態の作用効果
に加えて、スリット３８を波形状に形成したフェンダパ
ネル１４の縦壁部１４Ｂの後部１４Ｅが、スリット３８
を直線状に形成したフェンダパネル１４の縦壁部１４Ｂ
の前部１４Ｄより、上方からの荷重に対して折れ難くい
ため、フェンダパネル１４の縦壁部１４Ｂにおける後部
１４Ｅの潰れ荷重が、前部１４Ｄ潰れ荷重に比べてが高
くなる。この結果、新たな部品を追加することなしに、
エネルギーを効率良く吸収できる。

【００３４】なお、上記第１実施形態及び第２実施形態
では、フェンダパネル１４の縦壁部１４Ｂに、屈曲部３
０、ビード３４、スリット３６を形成したが、これに代
えて、図１０に示される如く、フェンダパネル１４のフ
ランジ１４Ｃとエプロンアッパメンバアッパ２６の上壁
部２６Ａとを連結するブラケット５０を車両前後方向に
所定の間隔で複数配設し、基材としての左右の縦壁部５
０Ａに屈曲部３０、ビード３４、スリット３６を形成し
た構成としても良い。

【００３５】また、ブラケット５０の上壁部５０Ｂはフ
ェンダパネル１４のフランジ１４Ｃに溶着されており、
左右の縦壁部５０Ａの下端部に形成されたフランジ５０
Ｃは、エプロンアッパメンバアッパ２６の上壁部２６Ａ
の上面に、ボルト３２とエプロンアッパメンバアッパ２
６の上壁部２６Ａの下面側に固定されたウエルドナット
（図示省略）とによって固定されている。

【００３６】次に、本発明のエネルギー吸収構造におけ
る第３実施形態を図１１に従って説明する。

【００３７】図１１に示される如く、本実施形態では、
カウル６０の車幅方向から見た断面形状が上方に開口部
を持つコ字状とされており、後壁部６０Ａの上端部に
は、車両後方向へ向かってフランジ６０Ｂが形成されて
いる。また、カウル６０の前壁部６０Ｃの上端部には、
車両前方向へ向かってフランジ６０Ｄが形成されてお
り、フランジ６０Ｄには、カウルカバー６２が取付けら
れている。

【００３８】カウル６０内にはカウルリインフォースメ
ント６４が配設されており、カウルリインフォースメン
ト６４の車幅方向から見た断面形状は、逆Ｌ字状とされ
ている。基材としてのカウルリインフォースメント６４
の縦壁部６４Ａの下端部には、車両前方に向かってフラ
ンジ６４Ｂが形成されており、このフランジ６４Ｂがカ
ウル６０の底部６０Ｅに溶着されている。また、カウル
リインフォースメント６４の上壁部６４Ｃの後端部に
は、車両後方に向かってフランジ６４Ｄが形成されてお
り、このフランジ６４Ｄがカウル６０のフランジ６０Ｂ
に溶着されている。従って、カウル６０とカウルリイン
フォースメント６４とで車両前後方向に延びる閉断面部
６６を形成している。

【００３９】カウルリインフォースメント６４の縦壁部
６４Ａは、略車両上下方向中央部に形成された、車両前
側へ凸の屈曲部７０によって、断面く字状となってい
る。即ち、縦壁部６４Ａには、荷重の作用方向、本実施
形態では、車両上下方向に対して、略垂直方向となる車
幅方向に沿った屈曲部７０が形成されている。

【００４０】また、カウルリインフォースメント６４の
縦壁部６４Ａには上端部から下端部に向かって、縦壁部
６４Ａにおける荷重の作用方向、本実施形態では、車両
上下方向に沿って形成した補強手段としてのビード７４
が車幅方向に所定の間隔で複数形成されている。

【００４１】ビード７４は車両前側へ膨らんでおり、カ
ウルリインフォースメント６４の縦壁部６４Ａにおける
ビード７４と屈曲部７０との交点には、脆弱部形成手段
としてのスリット７６が形成されている。また、カウル
リインフォースメント６４の縦壁部６４Ａには、屈曲部
７０に沿って変形促進手段としてのスリット７８が車幅
方向に所定の間隔で複数形成されている。

【００４２】なお、図１１における符号１２はフードパ
ネルを、符号８０はウインドシールドガラスを、符号８
２はシールゴムを、符号８４はダッシュパネルを示して
いる。

【００４３】次に本実施形態の作用を説明する。

【００４４】本実施形態では、通常使用状態において、
例えば、人が寄り掛かる等によって、カウルリインフォ
ースメント６４の縦壁部６４Ａに略上方から略下方へ向
けて荷重が作用した場合には、縦壁部６４Ａにおける荷
重の作用方向、即ち、車両上下方向に沿って形成したビ
ード７４により、荷重に対する所定の強度を確保するこ
とができる。

【００４５】一方、衝突体が衝突して、カウルリインフ
ォースメント６４の縦壁部６４Ａに略上方から略下方へ
向けて荷重が局部的に作用した場合には、カウルリイン
フォースメント６４の縦壁部６４Ａの屈曲部７０とビー
ド７４との交点に形成されたスリット７６を起点にし
て、ビード７４が屈曲すると共に、縦壁部６４Ａ全体が
屈曲部７０を起点に屈曲する。

【００４６】この結果、本実施形態では、低い反力でカ
ウルリインフォースメント６４の縦壁部６４Ａが変形す
るため、第１実施形態と同様に、ストロークに対する反
力の変化が、衝突初期は高い反力を発生し、その後は、
低い反力を発生し、且つストロークが長くなる。このた
め、本実施形態の屈曲部７０、ビード７４、スリット７
６及びスリット７８を備えない構成（衝突初期から衝突
後期にかけて略一定の高い反力を発生する）に比べ、撃
吸収性能を向上できる。

【００４７】また、本実施形態では、カウルリインフォ
ースメント６４の縦壁部６４Ａが衝突初期を除き高い反
力を発生しないと共に、屈曲部７０を起点にして座屈変
形する。この結果、衝突初期を除き、既に効率の良いエ
ネルギー吸収構造を持ち主にエネルギーを吸収するフー
ドパネル１２の反力に、カウルリインフォースメント６
４の反力が加わっても、高い反力が発生することがな
い。

【００４８】なお、本実施形態では、カウルリインフォ
ースメント６４におけるビード７４と屈曲部７０との交
点に、脆弱部形成手段としてのスリット７６を形成した
が、この脆弱部形成手段は、スリット７６に限定され
ず、第１実施形態と同様に、例えば、半球状の凹部、丸
孔、Ｖ溝、段差部等の他の構成としても良い。

【００４９】また、本実施形態では、カウルリインフォ
ースメント６４の縦壁部６４Ａに屈曲部７０に沿って変
形促進手段としてのスリット７８を形成したが、変形促
進手段はスリット３８に限定されず、第１実施形態と同
様に丸孔、Ｖ溝、段差部等の他の構成としても良い。ま
た、変形促進手段を形成しない構成としても良い。

【００５０】なお、上記第３実施形態では、カウルリイ
ンフォースメント６４の縦壁部６４Ａに、屈曲部７０、
ビード７４、スリット７６を形成したが、これに代え
て、図１２に示される如く、カウル６０における後壁部
６０Ａの上端部に車両前方に向って形成されたフランジ
６０Ｆとカウル６０の底部６０Ｅとを連結するブラケッ
ト９０を車幅方向に所定の間隔で複数配設し、基材とし
てのブラケット９０の縦壁部９０Ａに屈曲部７０、ビー
ド７４、スリット７６を形成した構成としても良い。

【００５１】また、ブラケット９０の上端部に車両後方
に向って形成されたフランジ９０Ｂは、カウル６０のフ
ランジ６０Ｆの下面に溶着されており、ブラケット９０
の下端部に車両前方に向って形成されたフランジ９０Ｃ
は、カウル６０の底部６０Ｅに溶着されている。

【００５２】以上に於いては、本発明を特定の実施形態
について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に
限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々
の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかで
ある。例えば、本発明におけるエネルギー吸収構造は、
上記各実施形態の部位に限定されず、他の部位にも適用
できる。

【００５３】

【発明の効果】請求項１記載の本発明におけるエネルギ
ー吸収構造は、基材における荷重の作用方向に対して略
垂直方向に形成した屈曲部と、基材における荷重の作用
方向に沿って形成した補強手段と、基材における屈曲部
と補強手段との交点に形成された脆弱部形成手段と、を
有するため、通常使用状態において所定の強度を確保す
ることができ、且つ衝撃荷重が作用した場合には撃吸収
性能を向上できるという優れた効果を有する。

【００５４】請求項２記載の本発明は、請求項１記載の
エネルギー吸収構造において、屈曲部に沿って変形促進
手段を形成したため、請求項１記載の効果に加えて、撃
吸収性能を更に向上できるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るエネルギー吸収構
造を示す車体斜め前方内側から見た斜視図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係るエネルギー吸収構
造を示す車体斜め前方内側から見た拡大斜視図である。

【図３】本発明の第１実施形態に係るエネルギー吸収構
造の変形途中を示す車体斜め前方内側から見た拡大斜視
図である。

【図４】本発明の第１実施形態に係るエネルギー吸収構
造の変形後を示す車体斜め前方内側から見た拡大斜視図
である。

【図５】本発明の第１実施形態に係るエネルギー吸収構
造のストロークと反力の関係を示すグラフである。

【図６】本発明の第１実施形態に係るエネルギー吸収構
造が適用された車両を示す斜視図である。

【図７】本発明の第１実施形態の変形例に係るエネルギ
ー吸収構造を示す車体斜め前方内側から見た拡大斜視図
である。

【図８】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第１実施形態の変形
例に係るエネルギー吸収構造の脆弱部形成手段を示す断
面図である。

【図９】本発明の第２実施形態に係るエネルギー吸収構
造を示す車体斜め前方内側から見た斜視図である。

【図１０】本発明の第１実施形態及び第２実施形態の変
形例に係るエネルギー吸収構造を示す車体斜め前方内側
から見た斜視図である。

【図１１】本発明の第３実施形態に係るエネルギー吸収
構造を示す車体斜め前方内側から見た斜視図である。

【図１２】本発明の第３実施形態の変形例に係るエネル
ギー吸収構造を示す車体斜め前方内側から見た斜視図で
ある。

【図１３】従来例のエネルギー吸収構造を示す側面図で
ある。

【符号の説明】 １２ フードパネル １４ フェンダパネル １４Ｂ フェンダパネルの縦壁部（基材） ３０ 屈曲部 ３４ ビード（補強手段） ３６ スリット（脆弱部形成手段） ３８ スリット（変形促進手段） ４０ 凹部（脆弱部形成手段） ４２ 丸孔（脆弱部形成手段） ４４ 溝（脆弱部形成手段） ４６ 段差部（脆弱部形成手段） ５０ ブラケット ５０Ａ ブラケットの縦壁部（基材） ６４ カウルリインフォースメント ６４Ａ カウルリインフォースメントの縦壁部（基
材） ７０ 屈曲部 ７４ ビード（補強手段） ７６ スリット（脆弱部形成手段） ７８ スリット（変形促進手段） ９０ ブラケット ９０Ａ ブラケットの縦壁部（基材）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材における荷重の作用方向に対して略
   垂直方向に形成した屈曲部と、 前記基材における荷重の作用方向に沿って形成した補強
   手段と、 前記基材における前記屈曲部と前記補強手段との交点に
   形成された脆弱部形成手段と、 を有することを特徴とするエネルギー吸収構造。
2. 【請求項２】 前記屈曲部に沿って変形促進手段を形成
   したことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー吸収
   構造。