JP2014100989A

JP2014100989A - エネルギー吸収構造

Info

Publication number: JP2014100989A
Application number: JP2012253493A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Takase; 裕章高瀬
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2012-11-19
Filing date: 2012-11-19
Publication date: 2014-06-05
Anticipated expiration: 2032-11-19
Also published as: JP6020081B2

Abstract

【課題】複雑な機構を追加すること無く、デザイン性との両立も容易で、衝撃エネルギーを吸収する位置の低下が図られたエネルギー吸収構造を提供する。
【解決手段】
エネルギー吸収構造１においては、衝突時の車体前方からの荷重Ｆが、フロントバンパカバー１０を介してロアアブソーバ２０に加わると、前端部２２に荷重Ｆが入力される。それにより、前端部２２が車体後方に移動する。すると、前端部２２の後端面２２ａが、斜めスリット２３を介して対面する中間部２４の前端面２４ａに当接する。さらに、中間部２４の前端面２４ａは、前端部２２の後端面２２ａ上を摺動しながら下方に移動し、中間部２４全体としても、後端部２６に対して下方に回動するように変位する。このように中間部２４が変位すると、中間部２４は前端部２２より下側にて、フロントバンパカバー１０より下方に突出するように位置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両のエネルギー吸収構造に関する。

従来より、車両との前面衝突時の衝撃から歩行者を保護するために、車体側にエネルギー吸収構造が採用されている。これは、具体的には、衝突時の車体側の変形量を大きくし、歩行者側に瞬間的に加わる荷重のピークを下げるものである。その一つとして、歩行者の膝への荷重を低減すると共に、歩行者の車体下方への巻き込みを防止する、下記特許文献１に開示されているような、フロントバンパカバー下部の内側に配置されるロアアブソーバを備える構造が知られている。

このようなロアアブソーバは、車高の比較的高いＳＵＶ車（ＳｐｏｒｔＵｔｉｌｉｔｙＶｅｈｃｌｅ、スポーツ・ユーティリティ・ビークル）においては、たとえば、図４に示すような構造が採用される。

すなわち、図４のロアアブソーバ１２０は、フロントクロスメンバ１２８（車体両側のフロントサイドフレームの前端を連結するように設けられた車幅方向部材）の前側に配置される部材であり、衝突時における車体前方からの荷重Ｆをフロントバンパカバー１１０の内側において受ける前端部１２２と、車体後方に向かって下がるように傾斜する中間部と、フロントクロスメンバ１２８に取り付けられる後端部１２６とを備えている。

特開２００９−２６９５６４号公報英国特許出願公開第２３８４２１５号明細書

しかしながら、特に車高の高い車に採用する場合には、衝撃吸収作用とデザイン性との両立に課題があった。すなわち、歩行者との前面衝突時に、歩行者への影響を軽減するには、歩行者の重心より遠い、より下方にて衝撃エネルギーを吸収することが好ましく、また、歩行者の車体下方への巻き込みを防止する目的でも、好ましい。

一方で、車高の高いＳＵＶ車にて、フロントバンパカバーとロアアブソーバ、またはロアアブソーバのみ、その上下位置が目立って低い位置にあれば、車両としてのデザイン性が損なわれる。この問題を解決する手段の一つとしては、たとえば、特許文献２に開示されているように、衝突直前に、衝撃吸収部材の一部を下方に移動する構造を採用することも考えられる。しかしながら、歩行者との衝突を事前に予測するため、また、衝撃吸収部材を駆動させるための複雑な機構を必要とする。

そこで、本発明は、複雑な機構を追加すること無く、デザイン性との両立も容易で、衝撃エネルギーを吸収する位置の低下が図られたエネルギー吸収構造を提供することを目的とする。

本発明に係るエネルギー吸収構造は、フロントバンパカバー下部の内側にロアアブソーバが配置されてなるエネルギー吸収構造であって、ロアアブソーバが、フロントバンパカバー下部の内側に配置される前端部と、前端部よりも後方に配置され、車体に取り付けられる後端部と、前端部と後端部との間に介在する中間部とを備え、前端部の後端面と中間部の前端面とが斜めスリットを介して対面しており、且つ、中間部はヒンジ部を介して後端部に対して下方に回動可能に取り付けられており、前端部が後方移動したときに、前端部の後端面が中間部の前端面に当接して、中間部が下方に回動するように変位する。

このエネルギー吸収構造においては、ロアアブソーバの最も前側に位置する前端部に衝撃時の荷重が入力されて、前端部が後方に移動すると、前端部の後端面が、斜めスリットを介して対面する中間部の前端面に当接する。すると、中間部は、ヒンジ部を介して取り付けられた後端部に対して下方に回動するように変位する。中間部が変位すると、中間部はフロントバンパカバーより下方に突出する。フロントバンパカバーおよび前端部の一部が、衝突時の荷重により後方に変形すると、中間部が歩行者に接し、衝撃時の荷重が吸収されるようになる。そのため、このエネルギー吸収構造においては、衝撃エネルギーを低い位置で吸収することができる。

また、後端部が前端部より低い位置に配置され、中間部が後方に向かって下がるように傾斜している態様であってもよい。

また、前端部、後端部および中間部が一部材で構成されている態様であってもよい。この場合、ロアアブソーバを樹脂の射出成型等で作製することができる。

本発明によれば、複雑な機構を追加すること無く、デザイン性との両立も容易で、衝撃エネルギーを吸収する位置の低下が図られたエネルギー吸収構造が提供される。

図１は、本発明の実施形態に係るエネルギー吸収構造を示した図である。図２は、図１のロアアブソーバの一部を示した概略斜視図である。図３は、図１のエネルギー吸収構造の衝撃吸収時における態様を示した図である。図４は、従来技術に係るエネルギー吸収構造を示した図である。

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。

本発明に係るエネルギー吸収構造１は、図１に示すように、フロントバンパカバー１０の下部の内側に配置されたロアアブソーバ２０を備えている。

ロアアブソーバ２０は、図示しないメインバンパーよりも下方に配置される、補助バンパーとして機能する部材であり、歩行者との前面衝突時に、歩行者の膝より下方で足を払って、歩行者をボンネット上に載せるという機能を備える。

図１に示すように、ロアアブソーバ２０は、フロントバンパカバー１０の下部の内側に配置される前端部２２と、前端部２２よりも低い位置かつ車体後方に配置される後端部２６と、前端部２２と後端部２６との間に介在し、車体後方に向かって下がるように傾斜する中間部２４とを備えている。

ロアアブソーバ２０は、樹脂により一体成型されており、樹脂材料としては、たとえば、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＡＢＳ（ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ−ｂｕｔａｄｉｅｎｅ−ｓｔｙｒｅｎｅ）等を用いることができる。

前端部２２は、ロアアブソーバ２０の最も前側に位置する部分であり、図１に示すように、フロントバンパカバー１０のすぐ後ろに配置される。前端部２２には、剛性を確保するために、図２に示すように、車体前後方向（図のＸ軸方向）に延びる複数のビードが、車体左右方向（図のＹ軸方向）に沿って並列している。前端部２２の後端面２２ａは、その法線方向が斜め下方を向くように傾斜している。

後端部２６は、車体のフロントクロスメンバ２８（車体両側のフロントサイドフレームの前端を連結するように設けられた車幅方向部材）の下面に取り付けられており、フロントクロスメンバ２８から車体前方に延びている。後端部２６は、上述した前端部２２に対し、車体上下方向（図のＺ軸方向）に関してはより低く、車体前後方向（図のＸ軸方向）に関してはより後方に配置されている。

中間部２４は、上述した前端部２２と後端部２６との間に介在している。上述したとおり、後端部２６が前端部２２よりも低い位置かつ後方に配置されているため、中間部２４は、車体後方に向かって下がるように傾斜している。中間部２４には、図２に示すように、前端部２２同様、剛性を確保するために、車体前後方向（図のＸ軸方向）に延びる複数のビードが、車体左右方向（図のＹ軸方向）に沿って並列している。

中間部２４の前端面２４ａは、その法線方向が斜め上方を向くように傾斜し、前端部２２の後端面２２ａと所定距離だけ離間して平行に対面している。それにより、中間部２４の前端面２４ａと前端部２２の後端面２２ａとの間には、斜めスリット２３が形成されている。なお、中間部２４は、前端部２２との相対位置を維持するために、ロアアブソーバ２０の車幅方向の両端に位置する部分２１Ａ、２１Ｂを介して前端部２２と接続されている。

また、中間部２４は、後端部２６側の上端部において、後端部２６の上端部と、インテグラルヒンジよりなるヒンジ部２５を介して取り付けられている。このヒンジ部２５には、複数箇所に、図示しないリブが、中間部２４および後端部２６にわたり形成されている。これにより、通常走行時には、後端部２６により中間部２４が保持可能に形成されている。また、荷重が入力された場合には、上記リブに抗して、中間部２４は、後端部２６に対して下方に回動可能となっている。

次に、上述したエネルギー吸収構造１の衝撃吸収について、図１および図３を参照しつつ説明する。

図１の矢印に示す車体前方からの荷重Ｆが、フロントバンパカバー１０を介してロアアブソーバ２０に加わると、まず、ロアアブソーバ２０の最も前側に位置する前端部２２に荷重Ｆが入力される。それにより、前端部２２が、フロントクロスメンバ２８に対して相対的に車体後方に移動する。

すると、前端部２２の後端面２２ａが、斜めスリット２３を介して対面する中間部２４の前端面２４ａに当接する。さらに、中間部２４の前端面２４ａは、前端部２２の後端面２２ａ上を摺動しながら下方に移動し、図３に示すように、中間部２４全体としても、ヒンジ部２５を介して取り付けられた後端部２６に対して下方に回動するように変位する。

このように中間部２４が変位すると、中間部２４は前端部２２より下側にて、フロントバンパカバー１０より下方に突出するように位置する。フロントバンパカバー１０および前端部２２が、荷重Ｆを受けた部位にて車両後方にある程度変形すると、中間部２４が歩行者に接し、荷重Ｆの一部を受け、その変形により衝撃エネルギーを吸収する（すなわち、中間部２４が車体前後方向に潰れて衝撃吸収する）ようになる。

以上で説明したように、上述したエネルギー吸収構造１においては、衝突時の荷重Ｆが入力されると、中間部２４が前端部２２より下側に変位して、中間部２４が荷重Ｆを吸収することで、衝撃エネルギーをより低い位置で吸収することができる。

加えて、中間部２４は、車体後方に向かって下がるように傾斜しているので、回動後もその前端の位置が車両後方に下がることなく、衝撃エネルギーの吸収に有利である。

その上、中間部２４が下側に変位することで、フロントバンパカバー１０下の空間に、衝突物が巻き込まれる事態も有意に抑制される。

なお、本発明は、上述した実施形態に限らず、様々な変形が可能である。

たとえば、斜めスリットは、ロアアブソーバの全幅に亘って設ける態様の他、幅方向に断続的に複数設ける態様であってもよい。また、ロアアブソーバは、必ずしも一体成型の部材でなくてもよく、前端部、中間部および後端部のうちの一部を別部材で構成してもよい。さらに、ロアアブソーバは、発泡プラスチック等の発泡材により構成することもできる。

１…エネルギー吸収構造、１０…フロントバンパカバー、２０…ロアアブソーバ、２２…前端部、２２ａ…後端面、２３…斜めスリット、２４…中間部、２４ａ…前端面、２５…ヒンジ部、２６…後端部、２８…フロントクロスメンバ。

Claims

フロントバンパカバー下部の内側にロアアブソーバが配置されてなるエネルギー吸収構造であって、
前記ロアアブソーバが、
前記フロントバンパカバー下部の内側に配置される前端部と、
前記前端部よりも後方に配置され、車体に取り付けられる後端部と、
前記前端部と前記後端部との間に介在する中間部と
を備え、
前記前端部の後端面と前記中間部の前端面とが斜めスリットを介して対面しており、且つ、前記中間部はヒンジ部を介して前記後端部に対して下方に回動可能に取り付けられており、
前記前端部が後方移動したときに、前記前端部の後端面が前記中間部の前端面に当接して、前記中間部が下方に回動するように変位する、エネルギー吸収構造。
前記後端部が前記前端部より低い位置に配置され、前記中間部が後方に向かって下がるように傾斜している、請求項１に記載のエネルギー吸収構造。
前記前端部、前記後端部および前記中間部が一部材で構成されている、請求項１または２に記載のエネルギー吸収構造。