JP2008222097A - 自動車の車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車の衝突時にフロントサイドフレームまたはクラッシュボックス等からなる閉断面部材に変形させることにより、衝突荷重を効果的に吸収できるようにする。
【解決手段】自動車の衝突時に作用する衝撃荷重に応じて圧縮変形することにより衝突エネルギーを吸収するクラッシュボックス３の角パイプ材４等からなる閉断面部材を備えた自動車の車体構造であって、衝突時の衝撃荷重に応じて上記閉断面部材の軸線と直交する横断面部をその周方向に回転させるように変形させる変形促進部１１〜１４を備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車の衝突時に車体に作用する衝突エネルギーを吸収する閉断面部材を備えた自動車の車体構造に関するものである。

従来、下記特許文献１に示されるように、車両の左右両側辺部にそれぞれ前後方向に延びるように配設されたフロントサイドフレームの前端部側に位置する領域に、車幅方向に向かって凹凸になるように前後方向に交互に繰り返して折曲げられた複数のビードを形成し、自動車の衝突時に、フロントサイドフレームに作用する衝撃荷重に応じて上記複数のビードをそれぞれ圧壊させることにより、フロントサイドフレームを蛇腹状に圧縮変形させて衝突エネルギーを吸収することが行われている。

また、下記特許文献２に示されるように、フロントサイドフレーム等からなる車両骨格部材と、バンパレインフォースメント等からなるバンパ骨格部材との間に、クラッシュボックス（クラッシュボックス）からなる衝撃吸収部材を配設し、このクラッシュボックスの周壁部にその軸線と直交する横断面部に沿って延びる均等断面のクラッシュビード（脆弱部）を所定長さに亘って形成するとともに、このクラッシュビードを上記軸線方向に所定間隔で複数配列した衝撃吸収部を設け、自動車の衝突時に、上記衝撃吸収部を軸線方向に圧縮変形または軸圧壊させることにより衝突エネルギーを吸収することが行われている。
特開平１１−２０７３７号公報 特開２００５−１４６２号公報

上記特許文献１，２に開示された自動車の前部車体構造等では、自動車の正面衝突時等に、上記クラッシュボックスおよびフロントサイドフレームに対してその軸線と略平行に衝撃荷重が入力された場合に、この衝撃荷重に応じてフロントサイドフレームの前端部に形成された複数のビード、あるいはクラッシュボックスの周壁部に形成されたクラッシュビードを起点に、上記フロントサイドフレームの前端部近傍およびクラッシュボックスをその軸線に沿って圧縮変形させることにより、衝突エネルギーを吸収することが可能である。

しかし、特許文献１に開示されているように、自動車の衝突時にフロントサイドフレームに作用する衝撃荷重に応じて上記複数のビードをそれぞれ圧壊させることにより、フロントサイドフレームを蛇腹状（ジグザク）に圧縮変形させるように構成した場合には、例えば上記フロントサイドフレームを内向きに変形させる応力と外向きに変形させる応力とが交互に作用するため、これらを適正にコントロールすることが困難である。したがって、上記フロントサイドフレームの軸線に対して斜め方向から衝突荷重が作用した場合には、衝突の初期段階でフロントサイドフレームが上記ビード等を起点に座屈して大きく折れ曲がる可能性が高く、フロントサイドフレームを圧縮変形させることによる衝突エネルギーの吸収効果が充分に得られないという問題がある。

また、自動車の衝突時に作用する衝撃荷重に対応した衝突エネルギーを効果的に吸収するためには、車体に作用する荷重値に大きなピークや落ち込み等を生じることなく、この荷重値をなるべく一定に維持しつつ、上記フロントサイドフレームまたはクラッシュボックス等からなる閉断面部材を圧縮変形させることが望ましい。そして、自動車の衝突時に車体に作用する荷重値が大きく変動するのを抑制しつつ、上記閉断面部材を速やかに圧縮変形させることができれば、その後部に大きな影響を与えることなく、上記衝突エネルギーを十分に吸収することが可能である。

しかし、上記特許文献２に開示されているように、クラッシュボックスからなる閉断面部材の周壁部にその軸線と直交する横断面部に沿って延びる均等断面のクラッシュビードを所定長さに亘って形成するとともに、このクラッシュビードを上記軸線方向に所定間隔で複数配列した場合には、自動車の衝突時に作用する衝撃荷重値が一定値以上にならないと、上記クラッシュビードが変形しにくいため、自動車の衝突初期に荷重値の大きなピークが生じることが避けられない。しかも、車体の前方側に位置するクラッシュビードが変形し始めると、上記荷重値が急激に低下するとともに、このクラッシュビードの変形が終了した時点からその後方側に位置するクラッシュビートが変形し始めるまでの間に、上記荷重値が再び上昇するという大きな荷重変動が生じ易いため、自動車の衝突時に衝突エネルギーを効果的に吸収することが困難であるという問題があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、自動車の衝突時にフロントサイドフレームまたはクラッシュボックス等からなる閉断面部材に変形させることにより、衝突荷重を効果的に吸収することができる自動車の車体構造を提供することを目的としている。

請求項１に係る発明は、自動車の衝突時に作用する衝撃荷重に応じて圧縮変形することにより衝突エネルギーを吸収する閉断面部材を備えた自動車の車体構造であって、衝突時の衝撃荷重に応じて上記閉断面部材の軸線と直交する横断面部をその周方向に回転させるように変形させる変形促進部を備えたものである。

請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載の自動車の車体構造において、上記閉断面部材に、その軸線と直交する横断面部の外周に沿って直線状に延びる輪郭線と、閉断面部材の軸線に対して一定角度で傾斜しつつ、上記輪郭線を挟んで軸線方向に相対向する一対の傾斜面部とが設けられるとともに、両傾斜面部の軸線方向寸法がそれぞれ上記輪郭線の一端部側に至るに従って小さく設定されることにより、上記変形促進部が構成されたものである。

請求項３に係る発明は、上記請求項１または２に記載の自動車の車体構造において、上記閉断面部材の軸線方向に複数の変形促進部が設けられるとともに、相隣接する変形促進部の変形促進方向が互いに逆向きに設定されたものである。

請求項４に係る発明は、上記請求項２または３に記載の自動車の車体構造において、上記閉断面部材が、フロントサイドフレームとバンパレインフォースメントとの間に設けられたクラッシュボックスであり、このクラッシュボックスの周壁に上記輪郭線および傾斜面部が設けられたものである。

請求項５に係る発明は、上記請求項１に記載の自動車の車体構造において、上記閉断面部材の軸線方向に伸びる一対の構造体を有し、この構造体に設けられた接合フランジが互いに接合されることによって上記閉断面部材が構成され、かつ各構造体の接合フランジに、それぞれ上記横断面部の回転方向に向かって凹入するビードが形成されることにより、上記変形促進部が構成されたものである。

請求項６に係る発明は、上記請求項５に記載の自動車の車体構造において、上記閉断面部材が、フロントサイドフレームであり、このフロントサイドフレームの軸線方向に沿って設けられた複数の接合フランジに、上記変形促進部となるビードが設けられたものである。

請求項１に係る発明では、自動車の衝突時に閉断面部材の軸線に対して多少斜めに傾いた方向から衝撃荷重が作用した場合でも、上記閉断面部材の横断面部が軸線方向に直交する一方向にのみ回転しつつ変形し続けるため、この閉断面部材に折れが生じるようなことがなく、上記横断面部の回動変位に誘導されて閉断面部材が速やかに圧縮変形することにより、衝突エネルギーが充分に吸収されてその影響が車室内に及ぶのを効果的に防止できるという利点がある。

請求項２に係る発明では、自動車の衝突時に作用する衝撃荷重に応じて上記変形促進部を構成する両傾斜面部が互いに接近する方向に変形することにより、両傾斜面部の境界部に位置する輪郭線が大きく傾斜する方向に上記閉断面部材の横断面部が回転しつつ変形し、その際に衝突エネルギーの一部が消費されるとともに、上記横断面部の回動変位に誘導されて閉断面部材が速やかに圧縮変形するため、上記衝突エネルギーを効果的に吸収できるという利点がある。

請求項３に係る発明では、上記閉断面部材の軸線方向に複数の変形促進部を一定間隔で配設するとともに、相隣接する変形促進部の変形促進方向を互いに逆向に設定したため、自動車の衝突時に作用する衝撃荷重に応じて上記変形促進部において上記閉断面部材を順次変形させることにより、衝突エネルギーを効果的に吸収することができる。しかも、上記衝突荷重に応じて変形促進部の設置部において上記閉断面部材がそれぞれ同じ方向に回転するのを防止し、大きなねじれ変形が上記閉断面部材に蓄積するという事態の発生を防止しつつ、上記衝突エネルギーを効果的に吸収できるという利点がある。

請求項４に係る発明では、自動車の衝突時に作用する衝撃荷重に応じ、上記クラッシュボックスの周壁に設けられた変形促進部を構成する両傾斜面部が互いに接近する方向に変形することにより、両傾斜面部の境界部に位置する輪郭線が大きく傾斜する方向に上記クラッシュボックスの横断面部が回転しつつ変形し、その際に衝突エネルギーの一部が消費されるとともに、上記横断面部の回動変位に誘導されてクラッシュボックスが速やかに圧縮変形するため、上記衝突エネルギーが吸収されてその影響が車室内に及ぶのを効果的に防止できるという利点がある。

請求項５に係る発明では、衝突時の衝撃荷重に応じて上記接合フランジに設けられたビードがそれぞれ圧縮されて潰れるとともに、これに対応して上記の設置部に位置する接合フランジに連設された各構造体の周壁を上記ビードの凹入方向に変位させるように押圧力が作用するため、上記閉断面部材の軸線と直交する横断面部の外周に位置する各構造体の周壁部が回転するように変形し、この際に衝突エネルギーの一部が消費されるとともに、上記横断面部の回動変位に誘導されて閉断面部材が速やかに圧縮変形することにより、上記衝突荷重が車室内に及ぶのを効果的に防止して自動車の安全性を容易かつ適正に向上させることができる。

請求項６に係る発明では、上記フロントサイドフレームに衝突時の衝撃荷重が入力されると、上記接合フランジに設けられたビードがそれぞれ圧縮されて潰れるとともに、これに対応して上記ビードの設置部に位置する接合フランジに連設された各構造体の周壁部を、上記ビードの凹入方向に変位させるように押圧力が作用するため、上記フロントサイドフレームの軸線と直交する横断面部の外周に位置する各構造体の周壁部が回転するように変形し、この際に衝突エネルギーの一部が消費されるとともに、上記横断面部の回動変位に誘導されてフロントサイドフレームの前方部が速やかに圧縮変形することにより、上記衝突荷重が車室内に及ぶのを効果的に防止して自動車の安全性を容易かつ適正に向上させることができる。

図１は、本発明に係る自動車の車体構造の実施形態を示している。この自動車の車体構造は、前部車体の左右両側辺部に沿って前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム１と、車体の前面部に沿って車幅方向に延びるように設置されたバンパレインフォースメント２と、上記フロントサイドフレーム１とバンパレインフォースメント２との間に配設された左右一対のクラッシュボックス３とを有している。

上記クラッシュボックス３は、その軸線（中心線）が車体の前後方向に延びるように設置された矩形断面の角パイプ材４からなる閉断面部材と、その後端部に設けられた取付フランジ５とを有している。そして、上記クラッシュボックス３の取付フランジ５がフロントサイドフレーム１の前端部に設けられた支持プレート６に締結ボルト等を介して取り付けられ、かつ上記クラッシュボックス３の前端部がバンパレインフォースメント２の側端部後面にボルト止めまたは溶接等の手段で一体に接合されるように構成されている。

上記クラッシュボックス３を構成する角パイプ材４の各周壁には、図２〜図４に示すように、その軸線と直交する横断面部の外周に沿って直線状に延びる輪郭線８と、角パイプ材４の軸線に対して一定角度で傾斜しつつ、上記輪郭線８を挟んで軸線方向に相対向する一対の傾斜面部９，１０とが設けられている。この両傾斜面部９，１０は、その軸線方向寸法が上記輪郭線８の一端部側に至るに従って小さく設定されることにより、自動車の衝突時に作用する衝撃荷重に応じて上記角パイプ材４が圧縮変形する際に、この角パイプ材４の軸線と直交する横断面部、つまり上記輪郭線８の設置部を回転させるように変形させる第１〜第４変形促進部１１〜１４を構成し、この第１〜第４変形促進部１１〜１４が上記角パイプ材４の軸線方向に沿って一定間隔で配設されている。

すなわち、上記クラッシュボックス３には、それぞれ上記輪郭線８からなる底辺と、この輪郭線８の一端部から所定角度で角パイプ材４の稜線に沿って延びる第１斜辺と、その先端部と上記輪郭線８の他端部側とを結ぶように延びる第２斜辺とにより囲繞された三角形状の傾斜面部９，１０が、上記角パイプ材４の各周壁において前後対称に配設されている。また、上記各傾斜面部９，１０が内上がりに傾斜、つまり上記輪郭線８に沿った底辺が上方に位置するように傾斜することにより、この輪郭線８を稜線とした三角錐状の隆起部からなる第１〜第４変形促進部１１〜１４が構成されている。

そして、上記第１〜第４変形促進部１１〜１４の間に設けられた角パイプ材４の平坦面部４ａに対し、上記輪郭線８が所定角度で傾斜した状態で設置されることにより、この輪郭線８の一端部側において第１変形促進部１１の隆起量が最も大きくなるととともに、輪郭線８の他端部側に至る従い上記隆起量が次第に小さくなるように構成されている。つまり、上記クラッシュボックス３の前方上面部に位置する第１変形促進部１１について説明すると、その輪郭線８の右端部側において第１変形促進部１１の隆起量が最も大きく、輪郭線８の左端部側において第１変形促進部１１の隆起量が零になるように設定されている（図４参照）。

また、上記第１変形促進部１１を構成する輪郭線８および傾斜面部９，１０が角パイプ材４の各周壁に連続して設けられることにより、上記平坦面部４ａに対して一定角度で傾斜した横断面部が形成されている。具体的には、上記角パイプ材４の右側面部に、輪郭線８の下端部側において隆起量が最も大きく、輪郭線８の上端部側において隆起量が零になった三角錐状の第１変形促進部１１が形成されている。さらに、上記角パイプ材４の底面部および左側面部には、上記上面部および右側面部と点対称の関係にある第１変形促進部１１が形成されることにより、上記平坦面４ａに対して図４の反時計方向に所定角度で傾斜した上記輪郭線８の連続線からなる矩形状の横断面部が形成されている。

上記クラッシュボックス３の最前方部に設けられた第１変形促進部１１の後方側には、この第１変形部１１と逆向きに傾斜した輪郭線８と、左右対象に配設された傾斜面部９，１０とからなる三角錐状の第２変形促進部１２が構成されている。また、この第２変形促進部１２の後方側には、それぞれ上記輪郭線８の傾斜方向と傾斜面部９，１０の配設方向とが交互に逆向きに設定された第３，第４変形促進部１３，１４が順次形成され、これにより、相隣接する変形促進部１１〜１４の変形促進方向が逆向きに設定されている。さらに、上記角パイプ材４の平坦面部４ａと傾斜面部９，１０との間には、各傾斜面部９，１０と逆向きに傾斜した三角形状の接続面７が連設されている。

また、図５および図６に示すように、左右一対の構造体１５，１６により上記フロントサイドフレーム１が構成され、この構造体１５，１６は、鉛直方向に延びる側壁部１７と、その上下両端部から水平に延びる上壁部１８および下壁部１９と、その内側辺部から上下に突設された接合フランジ２０，２１とを有する断面ハット型に形成されている。そして、上記両構造体１５，１６の上辺部にそれぞれ設けられた接合フランジ２０が互いにスポット溶接されて接合されるとともに、上記両構造体１５，１６の下辺部にそれぞれ設けられた接合フランジ２１が互いにスポット溶接されて接合されることにより、車体の前後方向に延びる閉断面部材からなるフロントサイドフレーム１が構成されている。

上記両構造体１５，１６の各接合フランジ２０，２１には、フロントサイドフレーム１の軸線（中心線）と直交する横断面部をその周方向に回転させるように変形させる回転促進部となるビード２３，２４が、上記横断面部の回転方向に向けて凹入されている。すなわち、上記フロントサイドフレーム１の上辺部に沿って設けられた接合フランジ２０には、平面視でＵ字状に形成されるとともに、図６の右側に向けて凹入するビード２３が形成され、かつフロントサイドフレーム１の下辺部に沿って設けられた接合フランジ２１には、平面視でＵ字状に形成されるとともに、図６の左側に向けて凹入するビード２４が形成されている。なお、図例では、上記横断面部に設けられた一対のビード２３，２４のみを示しているが、上記接合フランジ２０，２１の複数個所に、その突出方向が交互に逆向きに設定されたビードが一定間隔で配設されている。

上記構成において、自動車の正面衝突時等に、バンパレインフォースメント２からクラッシュボックス３に衝撃荷重が作用すると、上記第１〜第４変形促進部１１〜１４を構成する両傾斜面部９，１０を互いに接近させるとともに、相対向する接続面部７，７を互いに接近させる方向に圧縮荷重が入力され、特に上記両傾斜面部９，１０の軸線方向寸法が長い部分に応力が集中して発生する。これに対応して図７および図８に示すように、上記輪郭線８の一端部側における各変形促進部１１〜１４の隆起量が増大するように変形するとともに、その反対方向に上記輪郭線８の他端部が変位しつつ角パイプ材４が圧縮変形する。このようにして上記角パイプ材４の横断面部が、その周方向（上記輪郭線８をより急角度で傾斜させる方向）に回転するように変形し、その際に衝突エネルギーの一部が吸収されることになる。

また、上記衝突時の衝撃荷重がバンパレインフォースメント２からクラッシュボックス３を介して上記フロントサイドフレーム１に入力されると、図９に示すように、上記ビード２３，２４がそれぞれ圧縮されて潰れるとともに、これに対応して上記ビード２３，２４の設置部に位置する各構造体１５，１６の側壁部１７、上壁部１８および下壁部１９を、上記ビード２３，２４の凹入方向に押圧する押圧力が作用する。この押圧力に応じて上記各構造体１５，１６の側壁部１７、上壁部１８および下壁部１９により構成されたフロントサイドフレーム１の軸線と直交する横断面部が、図１０に示すように、時計方向に回転するように変形し、その際に衝突エネルギーの一部が吸収されることになる。

上記のように自動車の衝突時に作用する衝撃荷重に応じて圧縮変形することにより衝突エネルギーを吸収するクラッシュボックス３の角パイプ材４およびフロントサイドフレーム１からなる閉断面部材を備えた自動車の車体構造において、衝突時の衝撃荷重に応じて上記角パイプ材４の軸線と直交する横断面部をその周方向に回転させるように変形させる第１〜第４変形促進部１１〜１４を設けるとともに、フロントサイドフレーム１の軸線と直交する横断面部を周方向に回転させる方向に変形させるビード２３，２４からなる変形促進部を設けたため、自動車の衝突時にフロントサイドフレーム１または角パイプ材４等からなる閉断面部材を変形させることにより、衝突エネルギーを充分に吸収してその影響が車室内に及ぶのを効果的に防止できるという利点がある。

すなわち、自動車の衝突時に作用する衝撃荷重に応じて、上記クラッシュボックス３の角パイプ材４に設けられた第１〜第４変形促進部１１〜１４を構成する両傾斜面部９，１０が互いに接近する方向に変形することにより、図７および図８に示すように、上記両傾斜面部９，１０の境界部に位置する輪郭線８の傾斜角度がより急角度となるように変形して軸線方向と直交する一方向にのみ上記角パイプ材４の横断面部が回転し続けるため、これによって衝突エネルギーが吸収される。したがって、上記クラッシュボックス３の軸線に対して多少斜めに傾いた方向から衝撃荷重が作用した場合でも、このクラッシュボックス３に折れが生じるようなことがなく、しかも上記横断面部の回動変位に誘導されて角パイプ材４が速やかに圧縮変形するため、上記衝突エネルギーが効果的に吸収されることになる。

特に上記実施形態では、上記角パイプ材４の各壁面にそれぞれ形成された第１〜第４変形促進部１１〜１４を構成する両傾斜面部９，１０の傾斜方向が様々に設定されているため、上記角パイプ材４の軸線に対して斜め方向から衝突荷重が入力された場合においても、上記傾斜面部９，１０の何れかと略直交する方向に上記衝突荷重が作用することにより、これが最初に回動するように変形するとともに、この変形を契機として各変形促進部１１〜１４が連続的に変形することになる。したがって、特許文献１に示す従来技術のように、自動車の衝突初期に大きな荷重値のピークが生じたり、その後に大きな荷重変動が生じたりすることなく、衝突時の初期段階から終期段階に亘り上記衝突エネルギーを安定して吸収することができる。これによって上記衝突エネルギーの影響が車室内に及ぶのを効果的に防止できるため、簡単な構成で自動車の安全性を充分に向上させることができる。

例えば、図２等に示すように、上記輪郭線８および傾斜面部９，１０により構成された第１〜第４変形促進部１１〜１４を有する本発明に係るクラッシュボックス３と、図１１に示すように、外向きに突出する所定長さのクラッシュビード３１が、各壁面に一定間隔で形成された比較例に係るクラッシュボックス３２とを同一の素材を用いて形成し、これらに作用する荷重値と、上記クラッシュボックス３，３２の変形量とを測定する実験を行ったところ、図１２に示すようなデータが得られた。このデータから、比較例に係るクラッシュボックス３２では、図１２の細線βで示すように、自動車の衝突初期に荷重値の大きなピークＰ２が生じるとともに、その後に大きな荷重値の変動が生じているのに対し、本発明に係るクラッシュボックス３では、図１２の太線αで示すように、自動車の衝突初期における荷重値のピークＰ１が比較例に比べて小さくなるとともに、その後における荷重値の変動も小さく抑えられることが確認された。

また、上記実施形態に示すように、クラッシュボックス３の角パイプ材４からなる閉断面部材の軸線方向に複数の変形促進部１１〜１４を一定間隔で配設するとともに、相隣接する変形促進部１１〜１４の変形促進方向を互いに逆向に設定した場合には、自動車の衝突時に作用する衝撃荷重に応じて上記変形促進部１１〜１４において上記角パイプ材４を順次変形させることにより、衝突エネルギーを効果的に吸収することができる。しかも、上記衝突荷重に応じて変形促進部１１〜１４の設置部において上記角パイプ材４がそれぞれ同じ方向に回転するのを防止し、大きなねじれ変形が上記角パイプ材４に蓄積するという事態の発生を防止しつつ、上記衝突エネルギーを効果的に吸収することができる。

さらに、上記バンパレインフォースメント２からクラッシュボックス３を介してフロントサイドフレーム１に衝突時の衝撃荷重が入力されると、上記接合フランジ２０，２１に設けられたビード２３，２４がそれぞれ圧縮されて潰れるとともに、これに対応して上記ビード２３，２４の設置部に位置する接合フランジ２０，２１に連設された各構造体１５，１６の上壁部１８および下壁部１９を、上記ビード２３，２４の凹入方向に変位させるように押圧力が作用する、このため、上記フロントサイドフレーム１の軸線と直交する横断面部の外周に位置する各構造体１５，１６の側壁部１７、上壁部１８および下壁部１９が、図１０の時計方向に回転するように変形し、この際に衝突エネルギーの一部が消費されるとともに、上記横断面部の回動変位に誘導されてフロントサイドフレーム１の前方部が速やかに圧縮変形することになる。

したがって、特許文献１に示す従来技術のように、自動車の衝突時に作用する大きな衝撃加重に応じてフロントサイドフレームを内向き（車体の内方側）に変形させる応力と外向き（車体の外方側）に変形させる応力とが交互に作用してこれらをコントロールすることができなくなったり、上記衝撃荷重が斜め向きに作用することに起因してフロントサイドフレームが座屈して折れ曲がったりするという事態の発生を効果的に防止することができる。そして、上記衝突時の初期段階から終期段階に亘り上記衝突エネルギーを安定して吸収しつつ、上記フロントサイドフレーム１を確実に圧縮変形させることにより、上記衝突荷重が車室内に及ぶのを効果的に防止して自動車の安全性を容易かつ適正に向上させることができる。

なお、フロントサイドフレーム１の軸線方向に沿って設けられた上下の接合フランジ２０，２１に、それぞれ上記軸線と直交する横断面部の回転方向に向かって凹入するビード２３，２４を形成することにより、上記横断面部の変形を促進する変形促進部を構成してなる上記実施形態に代え、上記クラッシュボックス３と同様の構成を有する変形促進部１１〜１４を上記フロントサイドフレーム１の壁面に設けた構造としてもよく、あるいは上記ビード２３，２４および上記変形促進部１１〜１４の両方をフロントサイドフレーム１に設けた構造としてもよい。

また、上記クラッシュボックス３の角パイプ材４に形成された第１〜第４変形促進部１１〜１４の間に位置する上記平坦面部４ａを省略し、図１３に示すように、相隣接する変形促進部１１ａ〜１４ａの傾斜面部９，１０を互いに連結することにより複数の変形促進部１１ａ〜１４ａを連続的に形成してもよい。このように複数の変形促進部１１ａ〜１４ａを連続的に形成した場合には、これらの変形促進部１１ａ〜１４ａの設置寸法を短くし、あるいは全長が限られた上記角パイプ材４等に多数の変形促進部を配設することにより自動車の衝突エネルギーを効果的に吸収できるという利点がある。

さらに、図１４および図１５に示すように、クラッシュボックス３の閉断面部材を丸パイプ材２５により構成するとともに、この丸パイプ材２５に、その軸線と直交する横断面部の外周部に沿って四角形状に連続して延びる輪郭線８ａと、上記軸線に対して一定角度で傾斜しつつ、上記輪郭線８ａを挟んで軸線方向に相対向する一対の傾斜面部９ａ，１０ａとを設けるとともに、両傾斜面部９ａ，１０ａの軸線方向寸法をそれぞれ上記輪郭線８ａの一側端部に至るに従って小さく設定することにより、上記横断面部をその周方向に回転させるように変形させる変形促進部を構成してもよい。なお、上記図１４において、符号７ａは、上記傾斜面部９，１０と、丸パイプ材２５の周壁面とを接続する接続面である。

上記構成においても、自動車の衝突時に作用する衝撃荷重に応じ、上記クラッシュボックス３の丸パイプ材２５に設けられた変形促進部を構成する三角形状の傾斜面部９ａ，１０ｂを互いに接近させる方向に変形させる等により、図１６および図１７に示すように、上記両傾斜面部９ａ，１０ａの境界部に位置する輪郭線８ａの傾斜角度がより急角度となる方向に上記丸パイプ材２５の横断面部を回転させるように変形させ、その際に衝突エネルギーの一部を消費させることができるとともに、上記横断面部の回動変位に連動させて丸パイプ材２５を速やかに圧縮変形させることにより上記衝突エネルギーを効果的に吸収できるという利点がある。

また、上記変形促進部１１〜１４を構成する傾斜面部脚，１０等は、三角形状に限られものではなく、両傾斜面部９，１０の軸線方向寸法がそれぞれ上記輪郭線８の一端部側に至るに従って小さく設定された台形状等であってもよい。

本発明に係る自動車の車体構造の実施形態を示す斜視図である。 クラッシュボックスの具体的構成を示す斜視図である。 クラッシュボックスの具体的構成を示す側面断面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 フロントサイドフレームの具体的構成を示す平面図である。 図５のＢ−Ｂ線断面図である。 クラッシュボックスの変形状態を示す側面断面図である。 クラッシュボックスの変形状態を示す正面断面図である。 フロントサイドフレームの変形状態を示す平面図である。 フロントサイドフレームの変形状態を示す正面断面図である。 クラッシュボックスの従来例を示す斜視図である。 自動車の衝突時における荷重と変形量との関係を示すグラフである。 クラッシュボックスの変形例を示す斜視図である。 クラッシュボックスの他の変形例を示す斜視図である。 上記クラッシュボックスの正面断面図である。 上記クラッシュボックスの変形状態を示す平面図である。 上記クラッシュボックスの変形状態を示す正面断面図である。

符号の説明

１ フロントサイドフレーム
２ バンパレインフォースメント
３ クラッシュボックス
４ 角パイプ材（閉断面部材）
８ 輪郭線
９，１０ 傾斜面部
１５，１６ 構造体
２０，２１ 接合フランジ部
２３，２４ ビード

Claims (6)

1. 自動車の衝突時に作用する衝撃荷重に応じて圧縮変形することにより衝突エネルギーを吸収する閉断面部材を備えた自動車の車体構造であって、衝突時の衝撃荷重に応じて上記閉断面部材の軸線と直交する横断面部をその周方向に回転させるように変形させる変形促進部を備えたことを特徴とする自動車の車体構造。
2. 上記閉断面部材に、その軸線と直交する横断面部の外周に沿って直線状に延びる輪郭線と、閉断面部材の軸線に対して一定角度で傾斜しつつ、上記輪郭線を挟んで軸線方向に相対向する一対の傾斜面部とが設けられるとともに、両傾斜面部の軸線方向寸法がそれぞれ上記輪郭線の一端部側に至るに従って小さく設定されることにより、上記変形促進部が構成されたことを特徴とする請求項１に記載の自動車の車体構造。
3. 上記閉断面部材の軸線方向に複数の変形促進部が設けられるとともに、相隣接する変形促進部の変形促進方向が互いに逆向きに設定されたことを特徴とする請求項１または２に記載の自動車の車体構造。
4. 上記閉断面部材が、フロントサイドフレームとバンパレインフォースメントとの間に設けられたクラッシュボックスであり、このクラッシュボックスの周壁に上記輪郭線および傾斜面部が設けられたことを特徴とする請求項２または３に記載の自動車の車体構造。
5. 上記閉断面部材の軸線方向に伸びる一対の構造体を有し、この構造体に設けられた接合フランジが互いに接合されることによって上記閉断面部材が構成され、かつ各構造体の接合フランジに、それぞれ上記横断面部の回転方向に向かって凹入するビードが形成されることにより、上記変形促進部が構成されたことを特徴とする請求項１に記載の自動車の車体構造。
6. 上記閉断面部材が、フロントサイドフレームであり、このフロントサイドフレームの軸線方向に沿って設けられた複数の接合フランジに、上記変形促進部となるビードが設けられたことを特徴とする請求項５に記載の自動車の車体構造。

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