JP2015174612A - 衝撃吸収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガイド用のロッドが拘束されることを抑制する。
【解決手段】衝撃吸収装置１は、車両１００前部の左右両側にそれぞれ搭載されており、前後方向へ圧潰して衝撃エネルギーを吸収するクラッシュボックス２と、クラッシュボックス２の前後方向の両端面に当接配置された２つのブラケット３，３と、正面視でクラッシュボックス２回りに配設されつつ、それぞれ前後方向に沿った状態で２つのブラケット３，３間に架け渡された４つのロッド４，…とを備える。２つのブラケット３，３は、４つのロッド４，…が挿通される４つの挿通孔３ａ，…をそれぞれ有するとともに、そのうちの後側ブラケット３２では、４つの挿通孔３ａ，…のうち車両内側の少なくとも１つの挿通孔３ｂが、左右方向に長尺な長穴状に形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車に搭載されて衝突時などの衝撃を吸収する衝撃吸収装置に関する。

従来、自動車の前部に搭載されて、主に前方からの衝撃を吸収する衝撃吸収装置が知られている。この衝撃吸収装置では、例えば筒状に形成されたクラッシュボックスが、衝撃荷重を受けて軸方向に圧潰することによって当該衝撃荷重を吸収する。クラッシュボックスとしては、従来から金属（例えばアルミニウム合金）製のものが用いられてきたが、近年では、より優れたエネルギー吸収性能を有し且つ軽量な複合材料（例えば繊維強化プラスチック）製のものが開発され、実用化されつつある。

この種の衝撃吸収装置では、筒状のクラッシュボックスが周方向に偏った破壊形態で圧潰してしまうと、所望のエネルギー吸収性能が発揮されなくなるおそれがある。
そこで、例えば特許文献１に記載の衝撃吸収装置では、クラッシュボックスの前後両端面に２つの板部材を当接させ、この２つの板部材に設けた円形の複数の挿通孔に、クラッシュボックスの周囲に配した複数のロッドを前後方向に沿った状態で挿通させている。当該衝撃吸収装置によれば、衝撃吸収時（クラッシュボックスの圧潰時）において、２つの板部材が複数のロッドにガイドされることで平行状態に保たれやすくなり、この２つの板部材に押圧されるクラッシュボックスを全周に亘ってより均等に圧潰させることができる。

特開平７−２１７６９０号公報

ところで、このような衝撃吸収装置は、一般に、自動車のバンパービームとフロントフレームの間の左右両側にそれぞれ設けられる。そのため、各衝撃吸収装置では、バンパービームの左右両側が斜めに傾斜している影響などから、図６（ａ）に示すように、車両内側に作用する荷重が、車両外側のものよりも大きく且つ斜め外側向きのものとなる。その結果、クラッシュボックスを前方から押圧する前側の板部材は、図６（ｂ）に示すように、複数のロッドのガイド機能によっても平行状態を保ちきれず、車両内側の方がより大きく後方へ倒れてしまう。

このとき、単純にロッドを挿通孔に挿通させただけの構成であると、２つの板部材間の距離がより短い車両内側において、ロッドが２つの板部材の挿通孔に拘束されて、斜めに倒れた状態でつかえてしまうことがある。ロッドが拘束されて取り外しできなくなると、軽衝突時におけるクラッシュボックスの交換による修理などが困難になってしまう。また、クラッシュボックスの圧潰途中でロッドが拘束された場合には、このロッドがクラッシュボックスの圧潰を阻害してしまうこともあり得る。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、クラッシュボックスを好適に圧潰させるガイド用のロッドを備えるものであって、当該ロッドが拘束されることを抑制することができる衝撃吸収装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
車両前部の左右両側にそれぞれ搭載される衝撃吸収装置であって、
車両の前後方向へ圧潰して衝撃エネルギーを吸収するクラッシュボックスと、
前記クラッシュボックスの前後方向の両端面に当接配置された２つのブラケットと、
正面視で前記クラッシュボックス回りに配設されつつ、それぞれ前後方向に沿った状態で前記２つのブラケット間に架け渡された複数のロッドと、
を備え、
前記２つのブラケットは、
前記複数のロッドが挿通される複数の挿通孔をそれぞれ有するとともに、
少なくとも一方のブラケットでは、前記複数の挿通孔のうち車両内側の少なくとも１つの挿通孔が、左右方向に長尺な長穴状に形成されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の衝撃吸収装置において、
前記複数の挿通孔は、
正面視で前記クラッシュボックスよりも上下両側に左右２つずつ並設され、
当該複数の挿通孔のうち車両内側かつ下側の１つの挿通孔が、左右方向に長尺な長穴状に形成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の衝撃吸収装置において、
前記２つのブラケットのうち後側のブラケットが、長穴状に形成された前記少なくとも１つの挿通孔を有することを特徴とする。

本発明によれば、クラッシュボックスの両端面に当接配置された２つのブラケットのうち少なくとも一方のブラケットでは、ガイド用の複数のロッドを挿通させる複数の挿通孔のうち車両内側の少なくとも１つの挿通孔が、左右方向に長尺な長穴状に形成されている。これにより、衝撃吸収時において、左右方向に偏った衝撃荷重を受けた前側のブラケットが傾斜して、車両内側のロッドが左右方向に倒れた場合であっても、このロッドを挿通させる挿通孔が単純な円形状に形成されていた従来と異なり、当該ロッドの左右方向への傾倒を許容することができる。したがって、ガイド用のロッドが拘束されることを抑制することができる。

実施形態における衝撃吸収装置を搭載した車両の斜視図である。 実施形態における衝撃吸収装置周辺での車両の要部の斜視図である。 実施形態における衝撃吸収装置周辺での車両の要部の平面図である。 実施形態における衝撃吸収装置の平面図である。 実施形態における後側ブラケットの背面図である。 従来の衝撃吸収装置におけるクラッシュボックスの破壊形態を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態における衝撃吸収装置１を搭載した車両１００の斜視図であり、図２及び図３は、車両１００の前部右側に搭載された衝撃吸収装置１周辺における車両１００の要部を示す斜視図及び平面図であり、図４は、衝撃吸収装置１の平面図であり、図５は、衝撃吸収装置１が備える後述の後側ブラケット３２の背面図である。

図１に示すように、衝撃吸収装置１は、車両（自動車）１００のバンパービーム１０１とフロントフレーム１０２の間の左右両側に２つ搭載されて、主に車両前方からの衝撃を吸収するものである。
なお、以下の説明において、「前」「後」「左」「右」との記載は、特に断りのない限り、衝撃吸収装置１が搭載された車両１００から見た方向を意味するものとする。

具体的には、図２〜図４に示すように、各衝撃吸収装置１は、クラッシュボックス２と、２つのブラケット３，３と、４つのロッド４，…とを備えている。

このうち、クラッシュボックス２は、衝撃エネルギーを吸収するエネルギー吸収部材であり、樹脂を繊維で強化した複合材料である繊維強化プラスチック（Fiber Reinforced Plastics：ＦＲＰ）で構成されている。繊維の種類としては、炭素繊維、ガラス繊維、バサルト繊維、アラミド繊維等があるが、エネルギー吸収量と強度に優れる炭素繊維を用いることが好ましい。このクラッシュボックス２は、前後方向に沿った中心軸を有する円筒状に形成されており、衝撃荷重を受けて軸方向（前後方向）に圧潰することで衝撃エネルギーを吸収する。

２つのブラケット３，３は、前後方向と直交する略平板状にそれぞれ形成され、クラッシュボックス２の前後方向の両端面に当接配置されている。この２つのブラケット３，３のうち、クラッシュボックス２の前側に配置された前側ブラケット３１は、前面が車両１００のバンパービーム１０１に取り付けられている。一方、２つのブラケット３，３のうち、クラッシュボックス２の後側に配置された後側ブラケット３２は、後面が車両１００のフロントフレーム１０２に取り付けられている。

また、２つのブラケット３，３は、４つのロッド４，…によって前後方向に締結固定されることでクラッシュボックス２を前後方向に挟持しており、これら４つのロッド４，…を挿通させる４つの挿通孔３ａ，…をそれぞれ有している。具体的には、４つの挿通孔３ａ，…は、正面視でクラッシュボックス２回りに上下左右で対称配置となるように、クラッシュボックス２よりも上下両側に左右２つずつ並設されている。前側ブラケット３１に形成された４つの挿通孔３ａ，…は、挿通されるロッド４との間に所定のクリアランスを有する円形状に形成されている。一方、後側ブラケット３２に形成された４つの挿通孔３ａ，…は、図５に示すように、このうちの車両内側かつ下側の１つの挿通孔３ｂが左右方向に長尺な長穴状に形成されており、その他の３つが前側ブラケット３１のものと同様に円形状に形成されている。

４つのロッド４，…は、図２〜４に示すように、正面視でクラッシュボックス２回りに配設されつつ、それぞれ前後方向に沿った状態で２つのブラケット３，３間に架け渡されて、当該２つのブラケット３，３を前後方向に締結固定している。各ロッド４は、長尺な円柱状のロングボルトであり、２つのブラケット３，３の挿通孔３ａに前方から挿通されて、後側ブラケット３２の後面でナット５に締結されている。これら４つのロッド４，…は、２つのブラケット３，３を互いに固定・位置決めするととともに、衝撃吸収時（クラッシュボックス２の圧潰時）において２つのブラケット３，３が平行状態を保持するように当該２つのブラケット３，３をガイドする。

以上の構成を具備する衝撃吸収装置１では、例えば車両１００が前方の物体に衝突などすると、前方からの衝撃荷重がバンパービーム１０１を介して前側ブラケット３１に加わり、当該前側ブラケット３１がクラッシュボックス２を前方から押圧する。すると、前側ブラケット３１は、４つのロッド４，…のガイド機能によって後側ブラケット３２との平行状態を保ちつつクラッシュボックス２を圧潰させようとするものの、その車両内側には車両外側のものよりも大きく且つ斜め外側向きの荷重が作用するために、車両内側の方がより大きく後方へ移動して傾斜してしまう（図６（ａ），（ｂ）参照）。

このとき、各ロッド４が挿通される２つのブラケット３，３の各挿通孔３ａが、ロッド４の形状に対応した単純な円形であった場合には、車両内側のロッド４が２つのブラケット３，３の挿通孔３ａに拘束されて、左右方向に倒れた状態でつかえてしまうことがある。しかし、本実施形態の衝撃吸収装置１では、後側ブラケット３２の４つの挿通孔３ａ，…のうちの車両内側の挿通孔３ｂが左右方向に長尺な長穴状に形成されているため、当該挿通孔３ｂに挿通されたロッド４の左右方向への傾倒を許容することができ、当該ロッド４が拘束されることを抑制することができる。

なお、４つの挿通孔３ａ，…のうち左右方向に長尺な長穴状に形成されるものは、車両内側の少なくとも１つであればよく、例えば車両内側の上下２つの挿通孔３ａ，３ａを両方とも長穴状に形成してもよい。
但し、本発明者らは、本実施形態での４つの挿通孔３ａ，…の配置においては、車両内側かつ下側の挿通孔３ｂでロッド４の拘束が生じやすいことを実試験により見出している。また、４つの挿通孔３ａ，…のうちの２つを長穴状に形成すると、４つのロッド４，…による２つのブラケット３，３の位置決めを適正に行えなくなるおそれがある。これらのことから、本実施形態での４つの挿通孔３ａ，…の配置においては、車両内側かつ下側の１つの挿通孔３ｂのみを長穴状に形成することが好ましい。

また、長穴状の挿通孔３ｂが形成されるブラケット３は、２つのブラケット３，３のうちの少なくとも一方であればよく、後側ブラケット３２ではなく前側ブラケット３１であってもよいし、両方のブラケット３，３であってもよい。
但し、ナット５が締結される側のブラケット３（本実施形態では後側ブラケット３２）では、他方のブラケット３に比べて、ロッド４に形成されたねじ山の分だけ挿通孔３ａとのクリアランスが小さくなり、ロッド４が当該挿通孔３ａに拘束されやすい。そのため、長穴状の挿通孔３ｂは、ナット５が締結される側のブラケット３に形成されることが好ましい。

また、各ブラケット３に形成される挿通孔３ａは、複数であれば４つでなくともよいし、４つであっても本実施形態と同様の配置でなくともよい。但し、当該複数の挿通孔３ａ，…の配置は、２つのブラケット３，３がクラッシュボックス２の前後両端面を均等な面圧で押圧できることや、車両内側のスペースを過度に圧迫しないことなどの要件を満足する必要がある。

以上のように、本実施形態の衝撃吸収装置１によれば、クラッシュボックス２の両端面に当接配置された２つのブラケット３，３のうちの後側ブラケット３２では、ガイド用の４つのロッド４，…を挿通させる４つの挿通孔３ａ，…のうち車両内側の少なくとも１つの挿通孔３ｂが、左右方向に長尺な長穴状に形成されている。これにより、衝撃吸収時において、左右方向に偏った衝撃荷重を受けた前側ブラケット３１が傾斜して、車両内側のロッド４が左右方向に倒れた場合であっても、このロッド４を挿通させる挿通孔３ａが単純な円形状に形成されていた従来と異なり、当該ロッド４の左右方向への傾倒を許容することができる。したがって、ガイド用のロッド４が拘束されることを抑制することができる。

また、４つの挿通孔３ａは、正面視でクラッシュボックス２よりも上下両側に左右２つずつ並設されており、そのうち車両内側かつ下側の１つの挿通孔３ｂが、左右方向に長尺な長穴状に形成されている。これにより、長穴状の挿通孔３ｂを除く３つの挿通孔３ａ，…に挿通される３つのロッド４，…によって２つのブラケット３，３の位置決めを適正に行いつつ、ロッド４の拘束が生じやすい車両内側かつ下側の挿通孔３ｂにおける当該ロッド４の拘束を抑制することができる。

なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１ 衝撃吸収装置
２ クラッシュボックス
３ ブラケット
３１ 前側ブラケット
３２ 後側ブラケット
３ａ 挿通孔
３ｂ 挿通孔（長穴状のもの）
４ ロッド
５ ナット
１００ 車両
１０１ バンパービーム
１０２ フロントフレーム

Claims (3)

1. 車両前部の左右両側にそれぞれ搭載される衝撃吸収装置であって、
   車両の前後方向へ圧潰して衝撃エネルギーを吸収するクラッシュボックスと、
   前記クラッシュボックスの前後方向の両端面に当接配置された２つのブラケットと、
   正面視で前記クラッシュボックス回りに配設されつつ、それぞれ前後方向に沿った状態で前記２つのブラケット間に架け渡された複数のロッドと、
   を備え、
   前記２つのブラケットは、
   前記複数のロッドが挿通される複数の挿通孔をそれぞれ有するとともに、
   少なくとも一方のブラケットでは、前記複数の挿通孔のうち車両内側の少なくとも１つの挿通孔が、左右方向に長尺な長穴状に形成されていることを特徴とする衝撃吸収装置。
2. 前記複数の挿通孔は、
   正面視で前記クラッシュボックスよりも上下両側に左右２つずつ並設され、
   当該複数の挿通孔のうち車両内側かつ下側の１つの挿通孔が、左右方向に長尺な長穴状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の衝撃吸収装置。
3. 前記２つのブラケットのうち後側のブラケットが、長穴状に形成された前記少なくとも１つの挿通孔を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の衝撃吸収装置。

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