JP2013052769A - エネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタ、これを備えた車両、及び正面衝突エネルギー吸収方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フルラップ正面衝突では、エネルギー吸収体全体で効率よく衝突エネルギーを吸収できて、それぞれのエネルギー吸収体の潰れ荷重を容易に設定でき、また、オフセット正面衝突でも、確実にエネルギー吸収性能を確保でき、その上、フロントアンダランプロテクタバーの曲がり防止とエネルギー吸収体の屈曲防止ができるエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタ、これを備えた車両、及び正面衝突エネルギー吸収方法を提供する。
【解決手段】フロントアンダランプロテクタバー１１を、側方エネルギー吸収体１２Ｂを含む複数本のエネルギー吸収体１２Ａ、１２Ｂを介して車体２０に固定支持し、正面衝突の際に、側方エネルギー吸収体１２Ｂが後退してタイヤ３０に当たってからエネルギー吸収を開始するように構成する。また、側方エネルギー吸収体１２Ｂを、側方エネルギー吸収体１２Ｂの上下方向の動きを規制する支持構造１４ｃを備えたリンク機構１４とブラケット１３を介してタイヤ３０前方に配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、大型トラック等の大型車の前部に設けられるエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタ、これを備えた車両、及び正面衝突エネルギー吸収方法に関し、詳細には、全面衝突の際に、一部のエネルギー吸収体で衝突エネルギーを吸収しながら、残りのエネルギー吸収体を後退させてタイヤに当接させ、この当接後に残りのエネルギー吸収体で衝突エネルギー吸収する、２段階エネルギー吸収を行う、エネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタ、これを備えた車両、及び正面衝突エネルギー吸収方法に関する。

大型トラック等の大型車の衝突安全対策には、大型車の乗員保護対策と共に、乗用車等の衝突相手の車両に対する加害性低減策が求められている。特に、ボンネット型乗用車との正面衝突では、乗用車が大型車の前部の下に潜り込み、乗用車が本来備えている衝突安全性能を発揮できずに、乗用車乗員が重傷や死亡に至る場合がある。

この安全対策として、フロントアンダランプロテクタ（ＦＵＰ）を大型車の前部、例えば、バンパの裏側に取り付けて、大型車が乗用車と前面衝突したときに、乗用車の潜り込みを防止する方法が採用されている。このフロントアンダランプロテクタは、正面衝突時に乗用車の強度部材を受け止めることにより、乗用車に備わっている衝突安全性能を発揮させて、乗用車側の乗員の被害を低減するものであり、この対策を取り始めた初期では、フロントアンダランプロテクタは、一般に大型車のシャーシ・フレームに強固に結合されている。つまり、このフロントアンダランプロテクタは、エネルギー吸収（ＥＡ）機構を備えておらず、フレームからブラケットを介し、リジッドに固定されている。

例えば、被結合部材（ナット）を固定したプロテクタ取り付け補強部材をプロテクタ部材の内部に挿入して、この被結合部材（ナット）に結合部材（ボルト）を単に挿入結合させる簡単な作業のみで、プロテクタ部材をステーに容易に固定することができるように構成したフロントアンダランプロテクタが提案されている（例えば、特許文献１、２、３参照）。

しかしながら、上記のように、大型車のフレームに剛に取り付けられたフロントアンダランプロテクタを採用した場合には、車格が大きく違うため、相変わらず乗用車側が、特に小型車が甚大な被害を受けている。

そのため、フロントアンダランプロテクタを、衝突時にプレートの衝突検知面が押されると、案内ピンの破損が生じて一対の展開板が展開されてプロテクタの衝突面積を上下に拡張すると共に、プロテクタの軸穴を案内ピンで押し広げる変形により衝突エネルギーを吸収したりする（例えば、特許文献４参照）構成が提案されている。

また、アンダランプロテクタビームとフロントクロスメンバーの両側とを一対の内クラッシュボックスを介して接合すると共に、アンダランプロテクタビームの両端近傍を一対の外クラッシュボックスとブラケットを介して接合した構成が提案されている（例えば、特許文献５参照）。この構成では、衝突時に、内クラッシュボックス又は外クラッシュボックスのいずれかまたは両方が軸方向に圧縮変形することで衝撃エネルギーを吸収して、乗用車側の著しい変形を防止している。

しかしながら、この外クラッシュボックスは、車体前後方向に関して斜めに取り付けられているため、フルラップ正面衝突時にはエネルギー吸収作用を発揮せず、オフセット正面衝突時には、斜め荷重を受けながら、エネルギー吸収を行うことになり、十分なエネルギー吸収効果を発揮できないおそれがある。

また、図８に示すような、フロントアンダランプロテクタバー１１を２本のエネルギー吸収体１２で、ブラケット１３を介して車体（フレーム）２０に固定しているフロントアンダランプロテクタ１０Ｘの場合には、ロントアンダランプロテクタバー１１の片側に衝突荷重が加わる低ラップオフセット正面衝突の場合に、フロントアンダランプロテクタバー１１が折れ曲がってしまうことや、エネルギー吸収体が屈曲してしまうなど、低ラップオフセット正面衝突時に、エネルギー吸収体１２のエネルギー吸収性能を十分に発揮できずに、エネルギー吸収性能が低下してしまうという問題がある。

特開２００３−７２５９０号公報 特開２００３−２７６５３６号公報 特開２００８−２３０５０２号公報 特開平９−２６７７０６号公報 特開２００８−２３０５０２号公報

本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的はエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタ、これを備えた車両、及び正面衝突エネルギー吸収方法において、フルラップ正面衝突では、フロントアンダランプロテクタバーと車両の間に配置されたエネルギー吸収体全体で効率よく衝突エネルギーを吸収できて、それぞれのエネルギー吸収体の潰れ荷重を容易に設定でき、また、オフセット正面衝突でも、確実にエネルギー吸収性能を確保でき、その上、フロントアンダランプロテクタバーの曲がり防止とエネルギー吸収体の屈曲防止ができるエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタ、これを備えた車両、及び正面衝突エネルギー吸収方法を提供することにある。

上記の目的を達成するためのエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタは、フロントアンダランプロテクタバーを、複数本のエネルギー吸収体を介して車体に固定支持したエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタにおいて、前記エネルギー吸収体の少なくとも一部を、側方エネルギー吸収体で構成し、正面衝突の際に、前記側方エネルギー吸収体が後退してタイヤに当たってからエネルギー吸収を開始するように構成される。

この構成によれば、衝突荷重を分散させ、フロントアンダランプロテクタバー（ＦＵＰバー）の折れ曲がりを抑制することができる。また、２本の場合等で、オフセット正面衝突した際などで発生するエネルギー吸収体が屈曲してしまい、エネルギー吸収性が低下する事態を防止できる。

更に、第１段階の衝突エネルギー吸収と、タイヤに当接後のエネルギー吸収体による第２段階の衝突エネルギー吸収とにより、効果的に衝突エネルギーを吸収できる。

そして、０％〜１００％ラップ正面衝突において、フロントアンダランプロテクタバーを支持するエネルギー吸収体の最適な潰れ荷重を容易に設定することができ、どのラップ率の正面衝突においても確実にエネルギー吸収性能を発揮することができる。

また、上記のエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタにおいて、前記エネルギー吸収体を、中央側エネルギー吸収体と側方エネルギー吸収体とで構成し、前記中央側エネルギー吸収体を、ブラケットを介して車体に固定支持すると共に、正面衝突の際に、前記側方エネルギー吸収体が後退してタイヤに当たってからエネルギー吸収を開始するように、前記側方エネルギー吸収体を、リンク機構とブラケットを介してタイヤ前方に配置して構成される。

この構成によれば、中央側エネルギー吸収体による、第１段階の衝突エネルギー吸収と、タイヤに当接後の側方エネルギー吸収体による第２段階の衝突エネルギー吸収とにより、効果的に衝突エネルギーを吸収できる。また、リンク機構により、側方エネルギー吸収体を座屈させることなく、真直ぐに後退してタイヤに当接させることができ、タイヤをエネルギー吸収体のストッパーとして使用できる。

また、上記のエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタで、前記リンク機構において、前記側方エネルギー吸収体の上下方向の動きを規制する支持構造を備えて構成すると、側方エネルギー吸収体の後部がタイヤに当接した際に、側方エネルギー吸収体、及び、これに連結されているフロントアンダランプロテクタバーが、回転しているタイヤにより下方へ強制変形されるのを防止できる。

また、上記の目的を達成するための車両は、上記のエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタを備えて構成される。

そして、上記の目的を達成するための正面衝突エネルギー吸収方法は、エネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタを備えた車両の正面衝突の際に、最初に、フロントアンダランプロテクタバーと車体との間に介在する中央側エネルギー吸収体で衝突エネルギーを吸収しながら、前記フロントアンダランプロテクタバーを後退させ、該後退により、前記フロントアンダランプロテクタバーと車体との間にリンク機構を伴って介在する側方エネルギー吸収体をタイヤに当接させて、このタイヤに当接させた後に前記側方エネルギー吸収体で更に衝突エネルギーを吸収させることを特徴とする方法である。

この方法によれば、更に、第１段階の衝突エネルギー吸収と、タイヤに当接後のエネルギー吸収体による第２段階の衝突エネルギー吸収とにより、効果的に衝突エネルギーを吸収できる。

そして、０％〜１００％ラップ正面衝突において、フロントアンダランプロテクタバーを支持するエネルギー吸収体の最適な潰れ荷重を容易に設定することができ、どのラップ率の正面衝突においても確実にエネルギー吸収性能を発揮することができる。

なお、この「潰れ荷重」とは、エネルギー吸収体が荷重を受けた時に、座屈を開始する等してエネルギー吸収体が潰れ始め、衝突エネルギーを吸収し始める時の荷重の大きさを言う。

本発明のエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタ、これを備えた車両、及び正面衝突エネルギー吸収方法によれば、０％〜１００％ラップ正面衝突において、フロントアンダランプロテクタバーと車両の間に配置されたエネルギー吸収体全体で効率よく衝突エネルギーを吸収できて、それぞれのエネルギー吸収体の潰れ荷重を容易に設定することができ、どのラップ率の正面衝突においても確実にエネルギー吸収性能を発揮することができる。その上、フロントアンダランプロテクタバーの曲がりを防止でき、また、エネルギー吸収体の屈曲を防止できる。

本発明に係る実施の形態のエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタの構成を示す図である。 本発明の実施の形態のエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタにおけるフルラップ正面衝突の初期の状態を示す図である。 図２のエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタにおけるフルラップ正面衝突の第１段階の中央側エネルギー吸収体の潰れもしくは座屈状態を示す図である。 図２のエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタにおけるフルラップ正面衝突の第２段階の側方エネルギー吸収体の潰れもしくは座屈状態を示す図である。 本発明の実施の形態のエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタにおけるオフセット正面衝突の初期の状態を示す図である。 図５のエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタにおけるオフセット正面衝突の第１段階の中央側エネルギー吸収体の潰れもしくは座屈状態を示す図である。 図５のエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタにおけるオフセット正面衝突の第２段階の側方エネルギー吸収体の潰れもしくは座屈状態を示す図である。 従来技術のエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタの構成の一例を示す図である。

以下、本発明に係る実施の形態のエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタ、これを備えた車両、及び正面衝突エネルギー吸収方法について、図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、本発明に係るエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタ（ＦＵＰ）１０は、フロントアンダランプロテクタバー（ＦＵＰバー）１１と、中央側エネルギー吸収体（ＥＡ体）１２Ａと、側方エネルギー吸収体（ＥＡ体）１２Ｂと、ブラケット１３と、リンク機構１４を有して構成される。このフロントアンダランプロテクタバー１１は、複数本（図１では４本）のエネルギー吸収体１２Ａ、１２Ｂを介してブラケット１３とリンク機構１４により、大型車の車両のフレーム（車体）２０に固定支持される。このエネルギー吸収体１２としては、特に限定しないが、例えば、スチール製のクラッシュボックスや発泡アルミニウムを使用したエネルギー吸収体等を使用できるが、これに限定されず、別のものも使用できる。

この中央側エネルギー吸収体１２Ａは、その前端がフロントアンダランプロテクタバー１１の後方に固定支持され、その後端は車両のフレーム２０の前方の両脇に設けられたブラケット１３に固定支持される。また、側方エネルギー吸収体１２Ｂは、その前端がフロントアンダランプロテクタバー１１の後方に固定支持され、その後端はリンク機構１４に固定支持される。

このリンク機構１４は、一端はヒンジ１４ａを介してブラケット１３に固定され、他端はヒンジ１３ｂを介して側方エネルギー吸収体１２Ｂに固定される。そして、このリンク機構１４はフロントアンダランプロテクタバー１１の一部と中央側エネルギー吸収体１２Ａと側方エネルギー吸収体１２Ｂにより、四角形を形成し、正面衝突時に、フロントアンダランプロテクタバー１１の一部が折れ曲がって側方エネルギー吸収体１２Ｂと共に後方に移動したときに、この四角形を形成するリンク機構１４により、側方エネルギー吸収体１２Ｂをタイヤ３０に導いて、側方エネルギー吸収体１２Ｂの後端をタイヤ３０に当接させる。

つまり、このリンク機構１４により、側方エネルギー吸収体１２Ｂを座屈させることなく、車体の前後方向に真直ぐに後退させてタイヤ３０に当接させることができ、タイヤ３０を側方エネルギー吸収体１２Ｂのストッパーとして使用できる。

更に、このリンク機構１４において、側方エネルギー吸収体１２Ｂの上下方向の動きを規制する支持構造を備える。より具体的には、ヒンジ１４ａ側が開き、ヒンジ１４ｂ側が閉じる三角形形状の構造にする。即ち、ヒンジ１４ａとヒンジ１４ｂとの間の支持構造（サポート）１４ｃをＶ字形状とする。この構成により、側方エネルギー吸収体１２Ｂの後部がタイヤ３０に当接した際に、側方エネルギー吸収体１２Ｂ、及び、これに連結されているフロントアンダランプロテクタバー１１が、回転しているタイヤ３０により下方へ強制変形されるのを防止することができる。

このリンク機構14によって後端を固定支持された側方エネルギー吸収体１２Ｂは、正面衝突の際に、後退してタイヤ３０に当たってからエネルギー吸収を開始するエネルギー吸収体１２Ｂとなる。

そして、本発明に係る車両は、上記のフロントアンダランプロテクタ１０を備えて構成される。

この構成により、フルラップ正面衝突において、フロントアンダランプロテクタバー１１と車両のフレーム２０との間に配置された、中央側エネルギー吸収体１２Ａと側方エネルギー吸収体１２Ｂとにより、全体で効率よく衝突エネルギーを吸収できて、それぞれのエネルギー吸収体１２Ａ、１２Ｂの潰れ荷重を容易に設定でき、また、オフセット正面衝突でも、確実にエネルギー吸収性能を確保できるようになる。

次に、本発明に係る正面衝突エネルギー吸収方法について説明する。上記の構成をしたフロントアンダランプロテクタ１０、及び、これを備えた車両においては、図２〜図４に示すように、フルラップ正面衝突では、図２の正面衝突で荷重Ｗｆｕｌｌが作用すると、フロントアンダランプロテクタバー１１が全体的に荷重Ｗｆｕｌｌを受けて、両側のそれぞれのエネルギー吸収体１２Ａ、１２Ｂに伝達する。

この場合に、両側のそれぞれの中央側エネルギー吸収体１２Ａは後端がブラケット１３により、車両のフレーム２０に剛に固定支持されているため、荷重Ｗｆｕｌｌを受けて、中央側エネルギー吸収体１２Ａの潰れ荷重を超える荷重を受けると座屈もしくは潰れて、この座屈もしくは潰れにより衝突エネルギーを吸収しながら、後退する。このとき、両側のそれぞれの側方エネルギー吸収体１２Ｂは後端がリンク機構１４によって支持されているため、リンク機構１４により、タイヤ３０に当接するまで、真直ぐに後退する。

そして、正面衝突エネルギーを図１から図２の状態までの両側の中央側エネルギー吸収体１２Ａだけでは吸収できない場合には、更に、図３のように、両側の中央側エネルギー吸収体１２Ａに加えて、両側の側方エネルギー吸収体１２Ｂも潰れ荷重を超える荷重を受けると座屈もしくは潰れて、この座屈もしくは潰れにより衝突エネルギーを吸収する。

そして、両側の中央側エネルギー吸収体１２Ａの座屈もしくは潰れによる第１段階の衝突エネルギー吸収と、タイヤ３０に当接後の両側の側方エネルギー吸収体１２Ｂによる第２段階の衝突エネルギー吸収とにより、効果的に衝突エネルギーを吸収することができる。

また、図５〜図７に示すように、オフセット正面衝突では、図５の正面衝突で荷重Ｗｏｆｆｓｅｔが作用すると、フロントアンダランプロテクタバー１１の左側が荷重Ｗｏｆｆｓｅｔを受けて、それぞれのエネルギー吸収体１２Ａ、１２Ｂに伝達する。

この場合に荷重Ｗｏｆｆｓｅｔが左側に偏っているため、フロントアンダランプロテクタバー１１自体が左側が後方に、右側が前方に移動する変形を行うが、このとき右側の中央側エネルギー吸収体１２Ａがフロントアンダランプロテクタバー１１の回転中心となる。左側の中央側エネルギー吸収体１２Ａは後端がブラケット１３により、車両のフレーム２０に剛に固定支持されているため、荷重Ｗｏｆｆｓｅｔを受けて、中央側エネルギー吸収体１２Ａの潰れ荷重を超える荷重を受けると座屈もしくは潰れて、この座屈もしくは潰れにより衝突エネルギーを吸収しながら、後退する。

このとき、右側の中央側エネルギー吸収体１２Ａは荷重Ｗｏｆｆｓｅｔの一部を受けるがその大きさは小さいので、座屈もしくは潰れに至らず持ちこたえて、そのままの形状を維持する。また、右側の側方エネルギー吸収体１２Ｂは後端がリンク機構１４によって支持されているため、リンク機構１４により、右側の中央側エネルギー吸収体１２Ａを回転中心としたフロントアンダランプロテクタバー１１の前方への変形に従って、前方に移動する。すなわち、この右側のリンク機構１４により、フロントアンダランプロテクタバー１１の前方への変形が容易となり、フロントアンダランプロテクタバー１１の曲がりが防止される。

そして、図５から図６の状態の間で、正面衝突エネルギーを、左側の中央側エネルギー吸収体１２Ａだけでは吸収できない場合には、更に、図７に示すように、左側の中央側エネルギー吸収体１２Ａに加えて、後退してタイヤ３０に当接した左側の側方エネルギー吸収体１２Ｂが潰れ荷重を超える荷重を受けて座屈もしくは潰れて、この座屈もしくは潰れにより衝突エネルギーを吸収する。

そして、左側の中央側エネルギー吸収体１２Ａの座屈もしくは潰れによる第１段階の衝突エネルギー吸収と、タイヤ３０に当接後の左側の側方エネルギー吸収体１２Ｂの座屈もしくは潰れによる第２段階の衝突エネルギー吸収とにより、効果的に衝突エネルギーを吸収することができる。

言い換えれば、この正面衝突エネルギー吸収方法は、エネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタ１０を備えた車両の正面衝突の際に、最初に、フロントアンダランプロテクタバー１１と車両のフレーム２０との間に介在する中央側エネルギー吸収体１２Ａで衝突エネルギーを吸収しながら、フロントアンダランプロテクタバー１１を後退させ、この後退により、フロントアンダランプロテクタバー１１と車両のフレーム２０との間にリンク機構１４を伴って介在する側方エネルギー吸収体１２Ｂをタイヤ３０に当接させて、このタイヤ３０に当接させた後に側方エネルギー吸収体１２Ｂで更に衝突エネルギーを吸収させる方法である。

上記の構成のエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタ１０、これを備えた車両、及び前面衝突エネルギー吸収方法によれば、また、衝突荷重を分散させ、フロントアンダランプロテクタバー（ＦＵＰバー）１１の折れ曲がりを抑制することができる。また、エネルギー吸収体が２本の場合等で、オフセット正面衝突した際などで発生するような事態、すなわち、エネルギー吸収体が屈曲してしまってエネルギー吸収性が低下する事態を防止できる。

そして、０％〜１００％ラップ正面衝突において、エネルギー吸収体１２Ａ、１２Ｂの最適な潰れ荷重を容易に設定することができ、どのラップ率の正面衝突においても確実にエネルギー吸収性能を発揮することができる。

本発明のエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタ、これを備えた車両、及び正面衝突エネルギー吸収方法によれば、０％〜１００％ラップ正面衝突において、各エネルギー吸収体の最適な潰れ荷重を容易に設定することができ、どのラップ率の正面衝突においても確実にエネルギー吸収性能を発揮することができる。従って、これらのエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタ、それを備えた車両、正面衝突エネルギー吸収方法は、大型トラックやバス等の大型車両に利用できる。

１０ エネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタ
１１ フロントアンダランプロテクタバー
１２Ａ エネルギー吸収体
１２Ｂ エネルギー吸収体（タイヤに当接してからエネルギー吸収を行う）
１３ ブラケット
１４ リンク機構
１４ａ、１４ｂ ヒンジ
２０ 車両のフレーム（車体）
３０ タイヤ

Claims (5)

1. フロントアンダランプロテクタバーを、複数本のエネルギー吸収体を介して車体に固定支持したエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタにおいて、前記エネルギー吸収体の少なくとも一部を、側方エネルギー吸収体で構成し、正面衝突の際に、前記側方エネルギー吸収体が後退してタイヤに当たってからエネルギー吸収を開始するように構成したことを特徴とするエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタ。
2. 前記エネルギー吸収体を、中央側エネルギー吸収体と側方エネルギー吸収体とで構成し、前記中央側エネルギー吸収体を、ブラケットを介して車体に固定支持すると共に、正面衝突の際に、前記側方エネルギー吸収体が後退してタイヤに当たってからエネルギー吸収を開始するように、前記側方エネルギー吸収体を、リンク機構とブラケットを介してタイヤ前方に配置したことを特徴とする請求項１記載のエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタ。
3. 前記リンク機構において、前記側方エネルギー吸収体の上下方向の動きを規制する支持構造を備えたことを特徴とする請求項２記載のエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタ。
4. 前記請求項１〜３のいずれかに記載のエネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタを備えたことを特徴とする車両。
5. エネルギー吸収型フロントアンダランプロテクタを備えた車両の正面衝突の際に、最初に、フロントアンダランプロテクタバーと車体との間に介在する中央側エネルギー吸収体で衝突エネルギーを吸収しながら、前記フロントアンダランプロテクタバーを後退させ、該後退により、前記フロントアンダランプロテクタバーと車体との間にリンク機構を伴って介在する側方エネルギー吸収体をタイヤに当接させて、このタイヤに当接させた後に前記側方エネルギー吸収体で更に衝突エネルギーを吸収させることを特徴とする正面衝突エネルギー吸収方法。

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