JP2008013147A - 車両の衝撃吸収部材 - Google Patents

Abstract

【課題】従前の衝撃吸収部材の大幅な構成変更を伴うことなく、歩行者が衝突した際の衝撃荷重に対して、その衝撃荷重を吸収することができ、かつ、その衝撃荷重値を容易に調整可能とする。
【解決手段】車両本体の固定部７０に軸状の締結具８０で取付けられ車両の前部に配設される車両の歩行者保護用衝撃吸収部材２０において、軸状の締結具８０を挿通するための取付け孔３０の位置から、歩行者が衝突した際の衝撃荷重を緩和するために必要とする所定長さの脆弱部４０を、車両の前方方向に形成する。歩行者が衝突した衝撃荷重Ｐを受けて水平方向に移動する際に脆弱部４０が軸状の締結具８０により塑性変形させられて衝撃荷重Ｐを吸収し緩和する。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両の衝撃吸収部材に関する。

車両の前部に歩行者が衝突した際の脚部への衝撃を緩和するための構造としては、膝の位置における衝撃荷重値よりも脛の位置における衝撃荷重値を相対的に高くすることにより歩行者が脚払いを受けたような格好となる、いわゆる脚払い構造が知られている。この脚払い構造は、脛を前方に押し出す力が作用することにより膝を保護することができ、脚部に対する衝撃を低減させることができる。

脚払い構造としては、例えば特許文献１には、バンパカバー内の膝に対応する位置においてエネルギー吸収部が設けられており、脛に対応する位置においてブラケットがバンパカバーと車体とに固定されている前部車体構造が開示されている。このような脚払い構造によれば、ブラケット状の樹脂パネル製を車体に取り付けるという比較的簡単な構造でありながら、膝への衝撃を緩和することができる。なお、この樹脂パネルは、車体に対してクリップで固定されている。クリップは、樹脂パネルに歩行者が衝突した程度の衝撃荷重では外れず、壁等の障害物に衝突し所定値以上の衝撃荷重が作用した場合には破断して外れるようになっている。このクリップが外れることにより樹脂パネルと車体との固定が解除され、樹脂パネルが車両の後方へ移動することにより、衝撃荷重を吸収することができる。

特開２００４−２０３１８３号公報

脚払い構造は、上記のように比較的簡単な構造でありながら膝への衝撃を緩和し、脚部の損傷を低減することができるという長所があるが、更に脚部への衝撃をより低減するために、衝撃吸収値の調整が要求される。すなわち、このような脚払い構造において衝撃吸収部材（上記特許文献１の樹脂パネルに対応）の衝撃荷重値は、脛を払うために膝の位置の衝撃荷重値より高く設定するとともに、脛の損傷を抑制するためにできるだけ低く調整することが要求される。しかしながら、上記特許文献１に記載されている脚払い構造においては、所定値以上の荷重が作用した場合に樹脂パネルを車体に固定するクリップが破断して衝撃を吸収する構造となっており、衝撃荷重値を調整するためにはクリップの破断強度を調整しなければならず、クリップの形状や材質等を変更しなければならなかった。

このように、従来衝撃吸収部材の衝撃荷重値を調整するには、部材の交換や、あるいは当該衝撃吸収部材の形状や材質等の変更を伴っていた。したがって、衝撃吸収部材の衝撃荷重値の調整は容易でないという問題があった。また、樹脂成形により作成する場合には成形型の変更等も伴い、コスト高になるという問題もあった。

本発明の車両の衝撃吸収部材は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、従前の衝撃吸収部材の大幅な構成変更を伴うことなく、衝突体が衝突した際の衝撃荷重に対して、その衝撃荷重を吸収することができ、かつ、その衝撃荷重値を容易に調整可能とすることにある。

上記課題を達成するために、本発明に係る車両の衝撃吸収部材は次の手段をとる。
先ず、第１の発明は、長尺部材として形成されており、車両の前部の下方においてその長尺方向が車幅方向に配設され、かつ、短尺方向が水平に車両前方に張り出して配設され、車両本体の固定部に軸状の締結具で取付けられる車両の衝撃吸収部材であって、前記軸状の締結具を挿通するための取付け孔の位置から、衝突体が衝突した際の衝撃荷重を緩和するために必要とする所定長さの脆弱部が、車両の前方方向に形成されており、衝突体が衝突した衝撃荷重を受けて水平方向に移動する際に該脆弱部が前記軸状の締結具により塑性変形させられて衝撃荷重を吸収し緩和することを特徴とする車両の衝撃吸収部材である。
この第１の発明の車両の衝撃吸収部材によれば、取付け孔の位置から前方方向に脆弱部を形成し、その脆弱部の長さを変化させることにより、衝撃を吸収する際に該車両の衝撃吸収部材が水平移動する距離を変化させ、吸収可能な衝撃荷重を設定することができる。それにより従前の衝撃吸収部材の大幅な構成変更を伴うことなく、衝撃荷重を吸収することができ、且つ、衝撃荷重値を容易に調整することができる。

次に、第２の発明によれば、上記第１の発明の車両の衝撃吸収部材であって、前記脆弱部は前記軸状の締結具を取付けるための取付け孔の位置から車両前方に所定長さだけ離間した位置に形成された荷重調整孔により形成されていることを特徴とする車両の衝撃吸収部材である。
この第２の発明の車両の衝撃吸収部材によれば、従前の車両の衝撃吸収部材に対して荷重調整孔を形成することにより、所望の長さの脆弱部を容易に形成することができる。それにより従前の衝撃吸収部材の大幅な構成変更を伴うことなく極めて容易に衝撃荷重値を調整することができる。

次に、第３の発明によれば、上記第２の発明の車両の衝撃吸収部材であって、前記取付け孔と前記荷重調整孔との間に少なくとも１つの補助荷重調整孔が形成されていることを特徴とする車両の衝撃吸収部材である。
この第３の発明の車両の衝撃吸収部材によれば、上記第２の発明の作用に加え、所定の長さに形成された脆弱部に対して補助荷重調整孔を形成することにより、容易に脆弱部の剛性を変化させることができる。脆弱部の剛性を変化させることにより、脆弱部が塑性変形されるタイミングすなわち衝撃を吸収し始めるタイミングを変化させ、衝撃荷重値を調整することができる。

次に、第４の発明は、上記第１から第３の発明のうちいずれかの車両の衝撃吸収部材であって、前記脆弱部は前記軸状の締結具を取付けるための取付け孔の位置から車両前方に向けて所定長さのスリットが穿設されて形成されていることを特徴とする車両の衝撃吸収部材である。
この第４の発明の車両の衝撃吸収部材によれば、上記第１から第３の発明の作用に加え、衝撃荷重を受けて水平移動する際にスリットにより締結具がガイドされて滑らかに水平移動するため、より確実に衝撃を吸収することができる。

本発明は上述した手段をとることにより、次の効果を得ることができる。
先ず第１の発明によれば、取付け孔の位置から前方方向に脆弱部を形成し、その脆弱部の長さを変化させることにより、従前の衝撃吸収部材の大幅な構成変更を伴うことなく、衝撃荷重を吸収することができ、且つ、衝撃荷重値を容易に調整することができる。
次に第２の発明によれば、従前の車両の衝撃吸収部材に対して荷重調整孔を形成することにより、極めて容易に衝撃荷重値を調整することができる。
次に第３の発明によれば、所定の長さに形成された脆弱部に対して補助荷重調整孔を形成することにより脆弱部が衝撃を吸収し始めるタイミングを変化させ、衝撃荷重値を調整することができる。
次に第４の発明によれば、より確実に衝撃を吸収することができる。

以下、本発明の車両の衝撃吸収部材の最良の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。

図１に示すように、本実施の形態の衝撃吸収部材２０は、車両１０の前部に設けられる脚払い構造１２を構成する。この脚払い構造１２は、歩行者の脚部に対する衝撃を緩和するための構造であって、歩行者が衝突した際に膝への衝撃を低減して脛を払い、膝を保護することにより脚部の損傷を低減するという概念に基づいて構成されている。本実施の形態において脚払い構造１２は、歩行者の膝の高さ位置に配設された衝撃吸収材１４と、脛の高さ位置に配置された衝撃吸収部材２０との衝撃吸収可能な２つの部材により構成されている。衝撃吸収材１４と衝撃吸収部材２０とは衝撃吸収性が異なり、衝突時の衝撃荷重値が異なるように設定されている。すなわち、脛の高さ位置に配設された衝撃吸収部材２０に比べ、膝の高さ位置に配設された衝撃吸収材１４の衝撃荷重値が低くなるように設定されている。それにより、衝撃吸収材１４により膝への衝撃を吸収するとともに、衝撃吸収部材２０によりで脛を払うことができる。本実施の形態においては、脚払い構造１２を構成する衝撃吸収部材２０に特徴を有している。脚払い構造１２を構成するその他の部分については特に変更を要しないのでその説明は省略する。

衝撃吸収部材２０は、合成樹脂の一体成形により製作されたもので、図２に示すように、車幅方向に沿った長尺な部材として形成されている。衝撃吸収部材２０の長尺方向の一側は直線形状であり、他側はバンパカバー１６の形状に沿って湾曲形状として形成されている。衝撃吸収部材２０の上面には短尺方向に沿って複数の補強リブ２４が形成されている。この衝撃吸収部材２０は、湾曲形状側が車両前方、直線形状側が車両の後方となるように配設される。衝撃吸収部材２０は、後側に複数の取付け孔３０が形成されており、取付け孔３０に挿通した固定ボルト６０をラジエーターサポートロアクロスメンバ１２に締め込むことで、当該衝撃吸収部材２０が車両の前方へ張り出す状態で固定されている。なお、ラジエーターサポートロアクロスメンバ７０は、ラジエーターサポート７２を構成する部材であり、車両の前部において車両の骨格部材として車幅方向に配設されている。このラジエーターサポートロアクロスメンバ７０が本発明の固定部に相当する。また、固定ボルト６０は、本発明の軸状の締結具に相当する。

衝撃吸収部材２０には、固定ボルト６０を挿通するための取付け孔３０の位置から車両の前方方向に所定長さの脆弱部４０が形成されている。
すなわち、図３（Ａ）に示すように、各取付け孔３０から前方に所定長さだけ離間した位置に荷重調整孔５０が形成されおり、図５（Ａ）に拡大して示すように、荷重調整孔５０が形成されていることにより、取付け孔３０と荷重調整孔５０との両孔間は周囲に比べて脆弱となり脆弱部４０を形成している。

以上のように構成した本実施の形態の衝撃吸収部材２０によれば、衝撃吸収部材２０は、前方からの衝撃荷重Ｐを受けて水平方向に移動する際に脆弱部４０が固定ボルト６０により塑性変形させられて衝撃荷重Ｐを吸収し緩和することができる。すなわち、図４（Ａ）及び図５（Ａ）に示すように、衝撃吸収部材２０が所定値以上の衝撃荷重Ｐを受けると、取付け孔３０に挿通された固定ボルト６０により脆弱部４０が破断されるとともに、衝撃吸収部材２０が水平移動距離Ｌだけ後方へ水平移動して衝撃が吸収される。その結果、固定ボルト６０は、荷重調整孔５０の位置に相対的に変位する。衝撃吸収部材２０は、脆弱部４０の長さを変化させることにより水平移動距離Ｌを変化させることができ、吸収し得る衝撃荷重を容易に変化させ、衝撃荷重値を調整することができる。

また、衝撃吸収部材２０は、脆弱部４０の長さ変化させることにより、脆弱部４０が破断するのに必要な所定の衝撃荷重の大きさを変化させることができ、衝撃荷重Ｐの入力時に脆弱部４０が破断して衝撃吸収し始めるタイミングを変化させることができる。すなわち、脆弱部４０が長いほどその剛性が高くなり、より大きい衝撃荷重Ｐを受けることによって衝撃を吸収し始めるため、衝撃を吸収し始めるタイミングは遅くなる。逆に、脆弱部４０が短いほどその剛性が低くなり、より小さい衝撃荷重Ｐを受けることによって衝撃を吸収し始めるため、衝撃を吸収し始めるタイミングは早くなる。このように、衝撃吸収部材２０は、脆弱部４０の長さを変化させることにより、衝撃を受けた際に衝撃を吸収し始めるタイミングと吸収し得る衝撃荷重の大きさを変化させ、衝撃荷重値を調整することができる。

以上のように本実施の形態の衝撃吸収部材２０によれば、荷重調整孔５０を形成することにより、取付け孔３０と荷重調整孔５０との間に所定の長さの脆弱部４０を容易に設けることができ、荷重調整孔５０の形成位置を変化させることにより、脆弱部４０の長さを変化させて衝撃を受けた際の衝撃荷重値を容易に調整することができる。したがって、従前の衝撃吸収部材に対して穿孔して荷重調整孔５０を形成することにより容易に衝撃荷重値を調整することができ、部材の交換や、樹脂成形により衝撃吸収部材を作成する場合の成形型の変更等を伴うことなく、低コストで様々な衝撃荷重値を設定することができる。

所定の長さの脆弱部４０を形成し、衝撃荷重を緩和するために必要な水平移動距離Ｌを確保するとともに衝撃を吸収し始めるタイミングを早くする場合は、その脆弱部４０の剛性を下げることにより、容易に対応することができる。
以下、所定長さで形成された脆弱部４０の剛性を下げる具体的な方法を変形例として図６（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。なお、図中の符号は、変更を要しない部分については同じ符号を用いて詳細な説明は省略する。

［変形例１］
図６（ａ）は、変形例１を示している。変形例１では、取付け孔３１と荷重調整孔５１との間に脆弱部４１が形成されており、脆弱部４１に２つの補助荷重調整孔５１ａ，５１ｂが形成されている。それにより、脆弱部４１が３つの短い脆弱区域４１ａ，４１ｂ，４１ｃに分割される。衝撃吸収部材２１は、衝撃荷重Ｐを受けることにより固定ボルト６０により脆弱区域４１ａ，４１ｂ，４１ｃが順次破断されるとともに相対的に後方へ水平移動し、固定ボルト６０が取付け孔３１の位置から荷重調整孔５１の位置まで相対変位可能となっている。すなわち、衝撃荷重Ｐを緩和するために必要な水平移動距離Ｌだけ水平移動可能となっている。変形例１では、補助荷重調整孔５１ａ，５１ｂを形成することにより脆弱部４１が分割され、脆弱部４１の剛性が低くなることにより衝撃を吸収し始めるタイミングを早くすることができる。変形例１によれば、補助荷重調整孔５１ａ，５１ｂの数及び各孔間の距離を任意に変更することにより極めて容易に脆弱部５１の剛性を変化させ、衝撃を吸収し始めるタイミングを調整することができる。

［変形例２］
図６（ｂ）は変形例２を示している。変形例２では、取付け孔３２と取付け孔５２とを繋ぐスリット４２ａが設けられることにより、所定長さの脆弱部４２の剛性を低くすることができる。変形例２によれば、スリット４２ａの幅を変更することにより、容易に脆弱部４２の剛性を変化させて衝撃を吸収し始めるタイミングを調整することができる。また、衝撃吸収部材２２が衝撃荷重Ｐを受けて水平移動する際には、スリット４２ａにより固定ボルト６０がガイドされて滑らかに水平移動するため、より確実に衝撃を吸収することができる。また、変形例２のように裏面に貫通したスリットに限らず断面が有底の溝を形成することによっても脆弱部４２の剛性を調整することができる。

［変形例３］
図６（ｃ）は変形例３を示している。変形例３によれば、取付け孔３３の前方に切り欠き３３ａが形成されていることにより所定長さの脆弱部４３の剛性を低くすることができる。衝撃吸収部材２３が衝撃荷重Ｐを受けて水平移動する際に、切り欠き３３ａがきっかけとなり、脆弱部４３が破断しやすい。なお、切り欠き３３ａの大きさ及び形状は図６（ｃ）に示した三角形状に限定されるものではない。切り欠き３３ａ大きさまたは形状を変化させることにより容易に脆弱部４３の剛性を変化させることができる。

以上の構成の衝撃吸収部材によれば、脆弱部４０（４１，４２，４３）は、従前の衝撃吸収部材に対して穿孔等の簡単な加工を施すことにより所望の長さ且つ所望の剛性に容易に設定することができる。したがって、衝撃吸収部材２０（２１，２２，２３）を樹脂で形成する場合も金型の変更を要することなく、低コストで従前の衝撃吸収部材に対して適応して以下の作用効果を奏することができる。
衝撃吸収部材２０（２１，２２，２３）によれば、吸収可能な衝撃を変化させるとともに、衝撃を吸収し始めるタイミングを変化させ、衝撃荷重Ｐ入力時の衝撃荷重値を容易に調整することができる。特に、衝突初期の衝撃荷重値を低減させる際に容易に対応することができる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。軸状の締結具の一例として固定ボルトを例示したが、軸状の部位が取付け孔に挿通した状態において衝撃吸収部材を固定部に対して取付け可能であればいかなる連結具であってもよい。

車両前部の一部破断側面図であり、衝撃吸収部材の取付け位置を示した図である。 車両前部の分解斜視図であり、車両における車両の衝撃吸収部材の取付け位置を示した図である。 （Ａ）は衝撃吸収部材の平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す衝撃吸収部材が衝撃荷重を受けて水平方向に移動した状態を示す図である。 （Ａ）は図２に示す衝撃吸収部材を固定部に取付けた状態における（４）−（４）断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す衝撃吸収部材が衝撃荷重を受けて水平方向に移動した状態を示す図である。 図３に示す衝撃吸収部材を一部拡大して取付け孔と荷重調整孔を示した図であり、（Ａ）は図３（Ａ）を拡大して示した図であり、（Ｂ）は図３（Ｂ）の拡大して示した図である。 取付け孔と荷重調整孔の変形例を示した図であり、（ａ）は変形例１を示す図であり、（ｂ）は変形例２を示す図であり、（ｃ）は変形例３を示す図である。

符号の説明

１０ 車両
１２ 脚払い構造
１４ 衝撃吸収材
２０，２１，２２，２３ 衝撃吸収部材
２４ 補強リブ
３０，３１，３２，３３ 取付け孔
４０，４１，４２，４３ 脆弱部
４２ａ スリット
５０，５１，５２，５３ 荷重調整孔
５１ａ，５１ｂ 補助荷重調整孔
６０ 固定ボルト（軸状の締結具）
７０ ラジエーターサポートロアクロスメンバ（固定部）

Claims (4)

1. 長尺部材として形成されており、車両の前部の下方においてその長尺方向が車幅方向に配設され、かつ、短尺方向が水平に車両前方に張り出して配設され、車両本体の固定部に軸状の締結具で取付けられる車両の衝撃吸収部材であって、
   前記軸状の締結具を挿通するための取付け孔の位置から、衝突体が衝突した際の衝撃荷重を緩和するために必要とする所定長さの脆弱部が、車両の前方方向に形成されており、衝突体が衝突した衝撃荷重を受けて水平方向に移動する際に該脆弱部が前記軸状の締結具により塑性変形させられて衝撃荷重を吸収し緩和することを特徴とする車両の衝撃吸収部材。
2. 請求項１に記載の車両の衝撃吸収部材であって、
   前記脆弱部は前記軸状の締結具を取付けるための取付け孔の位置から車両前方に所定長さだけ離間した位置に形成された荷重調整孔により形成されていることを特徴とする車両の衝撃吸収部材。
3. 請求項２に記載の車両の衝撃吸収部材であって、
   前記取付け孔と前記荷重調整孔との間に少なくとも１つの補助荷重調整孔が形成されていることを特徴とする車両の衝撃吸収部材。
4. 請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の車両の衝撃吸収部材であって、
   前記脆弱部は前記軸状の締結具を取付けるための取付け孔の位置から車両前方に向けて所定長さのスリットが穿設されて形成されていることを特徴とする車両の衝撃吸収部材。
   

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