JP2018075910A - 車両の衝撃吸収構造 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッシュカン及びフロントサイドフレーム周りにおける部品のレイアウト性を良好にしながら、軽衝突時にはクラッシュカンを確実に潰れ変形させてフロントサイドフレームの変形を抑制する。【解決手段】クラッシュカン４の内部にはリブ４６、４７が設けられている。フロントサイドフレーム２は、車幅方向内側板部２３及び外側板部２４を有している。内側板部２３及び外側板部２４には、フロントサイドフレーム２の内方へ向けて窪んで車両前後方向に延びる凹条部２３ａ、２４ａがそれぞれ形成されている。凹条部２３ａ、２４ａは、クラッシュカン４のリブ４６、４７と略同一高さに配置されている。【選択図】図３

Description

本発明は、車両に設けられる衝撃吸収構造に関し、特に車両前後方向から衝撃が作用したときに前後方向に潰れ変形することによってエネルギ吸収を行う構造の技術分野に属する。

一般に、自動車の前部には、車両前後方向に延びるフロントサイドフレームが左右両側にそれぞれ配設されている。これらフロントサイドフレームの前端部には車両前方から衝撃荷重が入力作用したときに前後方向に潰れ変形することによってエネルギ吸収を行うためのクラッシュカンが取り付けられている。さらに左右のクラッシュカンの前端部には、車幅方向に延びるバンパービームが連結部材を介して取り付けられている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１のクラッシュカンの車幅方向内側壁部及び外側壁部には、それぞれクラッシュカンの外方へ向けて突出する凸部が前後方向に延びるように形成されている。また、フロントサイドフレームの車幅方向内側壁部及び外側壁部には、それぞれフロントサイドフレームの外方へ向けて突出する凸部が前後方向に延びるように形成されている。そして、クラッシュカンの凸部と、フロントサイドフレームの凸部とが同じくらいの高さに配置されている。

特開２０１３−１８３９５号公報

ところで、特許文献１のクラッシュカンのように車幅方向内側壁部及び外側壁部に前後方向に延びる形状の凸部を設けることで、クラッシュカンのエネルギ吸収量を増加させることが可能になる。また、フロントサイドフレームの車幅方向内側壁部及び外側壁部に前後方向に延びる形状の凸部を設けることで、フロントサイドフレームの前後方向の力に対する耐力を向上させることが可能になる。これにより、車両の車速が例えば１５ｋｍ／ｈ以下で障害物に衝突した軽衝突時、クラッシュカンを潰れ変形させて衝突エネルギを吸収させ、フロントサイドフレームの変形が抑制される。

しかしながら、特許文献１では、クラッシュカンの凸部が車幅方向内側壁部及び外側壁部から該クラッシュカンの外方へ向けて突出し、しかも、前後方向に延びているので、クラッシュカンの側方に他の部品等を配設するためのスペースが狭くなってしまう。同様に、フロントサイドフレームの凸部も車幅方向内側壁部及び外側壁部から該フロントサイドフレームの外方へ向けて突出し、しかも、前後方向に延びているので、フロントサイドフレームの側方に他の部品等を配設するためのスペースが狭くなってしまう。つまり、クラッシュカン及びフロントサイドフレーム周りにおける部品のレイアウト性が悪化する恐れがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、クラッシュカン及びフロントサイドフレーム周りにおける部品のレイアウト性を良好にしながら、軽衝突時にはクラッシュカンを確実に潰れ変形させてフロントサイドフレームの変形を抑制することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、クラッシュカンの内部に前後方向に延びるリブを設け、フロントサイドフレームの車幅方向内側板部及び外側板部の少なくとも一方に前後方向に延びる凹条部を設け、凹条部をリブと略同一高さに配置するようにした。

第１の発明は、車両の左右両側にそれぞれ配設されて車両前後方向に延びるフロントサイドフレームの車両前端部にクラッシュカンがそれぞれ取り付けられ、該左右のクラッシュカンの車両前端部に車幅方向に延びるバンパービームが取り付けられた車両の衝撃吸収構造において、上記クラッシュカンは、車両前後方向に延びる筒状に形成されており、該クラッシュカンの内部には、該クラッシュカンの内面と連続して車両前後方向に延びるリブが設けられ、上記フロントサイドフレームは、車幅方向内側板部及び外側板部を有し、該内側板部及び外側板部の少なくとも一方には、該フロントサイドフレームの内方へ向けて窪んで車両前後方向に延びる凹条部が形成され、上記凹条部は、上記クラッシュカンの上記リブと略同一高さに配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、クラッシュカンの内部にリブが設けられているので、クラッシュカンのエネルギ吸収量が増加する。また、軽衝突時にはバンパービームに入力した衝撃荷重がクラッシュカンに入力されるのであるが、このとき、クラッシュカンのリブとフロントサイドフレームの凹条部とが略同一高さに配置されていて、クラッシュカンのリブ及びフロントサイドフレームの凹条部が共に衝撃荷重の入力方向と略一致する前後方向に延びているので、軽衝突時の初期段階でクラッシュカンがフロントサイドフレームによって後側から確実に支持される。これにより、クラッシュカンのリブを変形させて該リブが突っ張らないようにすることが可能になるので、クラッシュカンが軽衝突時の衝撃荷重によって確実に潰れ変形する。

また、クラッシュカンのリブは該クラッシュカンの外方に配置されるものではなく、該クラッシュカンの内部に設けられているので、クラッシュカン周りの部品のレイアウト性を悪化させることはない。

さらに、フロントサイドフレームの凹条部はフロントサイドフレームの内方へ向けて窪んでいるので、フロントサイドフレーム周りの部品のレイアウト性を悪化させることはない。

第２の発明は、第１の発明において、上記クラッシュカンの内部には、車両前後方向に延びる第１リブ及び第２リブが互いに上下方向に間隔をあけて設けられ、上記フロントサイドフレームの上記凹条部は、上下方向に所定寸法を有しており、上記クラッシュカンの上記第１リブ及び上記第２リブと、上記フロントサイドフレームの上記凹条部の上部及び下部とがそれぞれ略同一高さに配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、軽衝突時の初期段階でクラッシュカンの第１リブ及び第２リブに入力される荷重がサイドフレームの凹条部の上部及び下部によって確実に支持される。これによりクラッシュカンの第１リブ及び第２リブをそれぞれ変形させて該第１リブ及び第２リブが突っ張らないようにすることが可能になる。

第３の発明は、第１または２の発明において、上記クラッシュカンは、車両前後方向に延びる上壁部と下壁部とを有し、上記フロントサイドフレームは、車両前後方向に延びる上板部と下板部とを有し、上記クラッシュカンの上記上壁部及び上記下壁部の後端部と、上記フロントサイドフレームの上記上板部及び上記下板部の前端部とがそれぞれ略同一高さに配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、衝撃荷重が入力したときに、クラッシュカンの上壁部及び下壁部の後端部がフロントサイドフレームの上板部及び下板部の前端部で確実に支持されるので、軽衝突時の衝撃荷重が入力した初期段階においてクラッシュカンの上壁部及び下壁部を変形させて該上壁部及び下壁部が突っ張らないようにすることが可能になる。

第４の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、上記バンパービームは、車幅方向に延びる筒状に形成されており、該バンパービームの内部には、該バンパービームの内面と連続して車両前後方向に延びるリブが設けられ、上記クラッシュカンの上記リブと、上記バンパービームの上記リブとが略同一高さに配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、衝撃荷重がバンパービームのリブからクラッシュカンのリブに伝達される。これにより、軽衝突時の衝撃荷重が入力した初期段階においてクラッシュカンのリブをバンパービームとフロントサイドフレームとの間で確実に変形させて該リブが突っ張らないようにすることが可能になるので、クラッシュカンが軽衝突時の衝撃荷重によって確実に潰れ変形する。

第１の発明によれば、クラッシュカンの内部に前後方向に延びるリブを設け、フロントサイドフレームの車幅方向内側板部及び外側板部の少なくとも一方に前後方向に延びる凹条部を設け、凹条部をリブと略同一高さに配置したので、クラッシュカン及びフロントサイドフレーム周りにおける部品のレイアウト性を良好にしながら、軽衝突時にはクラッシュカンを確実に潰れ変形させてフロントサイドフレームの変形を抑制できる。

第２の発明によれば、クラッシュカンの内部に第１リブ及び第２リブを設けた場合に、軽衝突時の初期段階で第１リブ及び第２リブを変形させて突っ張らないようにすることができる。

第３の発明によれば、クラッシュカンの上壁部及び下壁部の後端部と、フロントサイドフレームの上板部及び下板部の前端部とをそれぞれ略同一高さに配置しているので、軽衝突時の初期段階でクラッシュカンの上壁部及び下壁部を変形させて突っ張らないようにすることができる。

第４の発明によれば、クラッシュカンのリブとバンパービームのリブとを略同一高さに配置したので、クラッシュカンを軽衝突時の衝撃荷重によって確実に潰すことができる。

本発明の実施形態に係る車両の衝撃吸収構造を左上方から見た斜視図である。 車両の衝撃吸収構造の前側部分を示す平面図である。 図１におけるIII−III線断面図である。 図１におけるIV−IV線断面図である。 図１におけるV−V線断面図である。 左側クラッシュカンを右下方から見た斜視図である。 左側クラッシュカンを左上方から見た斜視図である。 左側クラッシュカンの平面図である。 左側クラッシュカンの右側面図である。 図８におけるX−X線断面図である。 図１におけるXI−XI線断面図である。 実施形態の変形例１に係る図６相当図である。 実施形態の変形例１に係る図７相当図である。 実施形態の変形例１に係る図８相当図である。 実施形態の変形例１に係る図９相当図である。 実施形態の変形例２に係る図６相当図である。 実施形態の変形例２に係る図７相当図である。 実施形態の変形例２に係る図８相当図である。 実施形態の変形例２に係る図９相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る車両の衝撃吸収構造１を左斜め上方から見た斜視図である。衝撃吸収構造１は、例えば、乗用自動車の前部に設けられており、左側フロントサイドフレーム２と、右側フロントサイドフレーム３と、左側クラッシュカン４と、右側クラッシュカン５と、車幅方向に延びるバンパービーム６とを備えている。左側フロントサイドフレーム２及び右側フロントサイドフレーム３の前端部に左側クラッシュカン４及び右側クラッシュカン５がそれぞれ取り付けられている。左側クラッシュカン４及び右側クラッシュカン５の前端部にバンパービーム６が取り付けられている。尚、この実施形態では、車両前側を単に「前」といい、車両後側を単に「後」といい、車両左側を単に「左」といい、車両右側を単に「右」というものとする。

左側フロントサイドフレーム２及び右側フロントサイドフレーム３は、それぞれ車体の左側及び右側に配設されており、互いに左右方向に離れた状態で前後方向に延びている。左側フロントサイドフレーム２及び右側フロントサイドフレーム３の間には、図示しないがエンジンや変速機等が配設されている。また、この車両には、エンジンルームＥと車室（図示せず）とを仕切るダッシュパネルＤＰ（仮想線で概略形状を示す）が設けられている。このダッシュパネルＤＰは略上下方向に延びている。左側フロントサイドフレーム２は、ダッシュパネルＤＰの左側部分近傍から前側へ向けて延び、また、右側フロントサイドフレーム３は、ダッシュパネルＤＰの右側部分近傍から前側へ向けて延びている。

車両の前部には、左側フロントサイドフレーム２の左側方でタワー形状に形成された左側サスタワー部７と、右側フロントサイドフレーム３の右側方でタワー形状に形成された右側サスタワー部８とが設けられている。左側サスタワー部７及び右側サスタワー部８の側方には、それぞれレインフォースメント７ａ、８ａが設けられている。

尚、車両にはフロントバンパ、フェンダー、ボンネットフード等が設けられているが、これらの図示は省略している。

（フロントサイドフレームの構成）
左側フロントサイドフレーム２と右側フロントサイドフレーム３は、左右対称構造であるため、以下、左側フロントサイドフレーム２の構造について詳細に説明する。図３〜図５にも示すように、左側フロントサイドフレーム２は、互いに上下方向に離れて左右方向に延びる上板部２１及び下板部２２と、上板部２１及び下板部２２の左端部同士を繋ぐように上下方向に延びる外側板部２３と、上板部２１及び下板部２２の右端部同士を繋ぐように上下方向に延びる内側板部２４とを有しており、全体として略矩形状に近い断面形状となっている。上板部２１及び下板部２２の左右方向の寸法よりも、外側板部２３及び内側板部２４の上下方向の寸法の方が長く設定されている。外側板部２３は、左側フロントサイドフレーム２の車幅方向外側に位置しており、また、内側板部２４は、左側フロントサイドフレーム２の車幅方向内側に位置している。

図３に示すように、上板部２１は、左側フロントサイドフレーム２の前端部から後端部まで略水平に延びている。下板部２２は、左側フロントサイドフレーム２の前端部から後端部近傍までは上板部２１と略平行に延びているが、下板部２２の後端部近傍は湾曲しており、下板部２２の後端部近傍から後端部までは下降傾斜しながら後側へ延びている。図４及び図５に示すように、左側板部２３は、左側フロントサイドフレーム２の車幅方向外側部分を構成している。また、右側板部２４は、左側フロントサイドフレーム２の車幅方向内側部分を構成している。

外側板部２３には、上下方向中間部に左側フロントサイドフレーム２の内方（右側）へ窪んで前後方向に延びる補強用外側凹条部２３ａが形成されている。外側凹条部２３ａを左側フロントサイドフレーム２の内方へ窪ませることにより、左側フロントサイドフレーム２の側方空間を狭くすることなく、左側フロントサイドフレーム２の補強が可能になる。

外側凹条部２３ａは、外側板部２３の前端部には形成されておらず、外側板部２３の前端部よりも後側の部分から外側板部２３の後端部まで連続して延びている。外側凹条部２３ａの深さは、該外側凹条部２３ａの前端部に近づくほど浅くなり、該外側凹条部２３ａの後端部に近づくほど深くなるように設定されている。外側凹条部２３ａの深さとは、該外側凹条部２３ａの左右方向の寸法である。また、外側凹条部２３ａの上下方向の寸法は、該外側凹条部２３ａの前端部から後端部まで略等しく設定されており、この実施形態では、外側凹条部２３ａの上下方向の寸法は、左側フロントサイドフレーム２の上下方向の寸法の約１／３とされていて、後述するクラッシュカン４の上側横リブ４６と下側横リブ４７との上下方向の離間寸法と略同等である。

図４及び図５にのみ示すが、外側凹条部２３ａは、左側フロントサイドフレーム２の内方へ突出する上部２３ｂ及び下部２３ｃと、上部２３ｂの突出方向先端部（右端部）から下部２３ｃの突出方向先端部（右端部）まで上下方向に延びる中間板部２３ｄとで構成されている。上部２３ｂ及び下部２３ｃの離間寸法が外側凹条部２３ａの上下方向の寸法に対応している。上部２３ｂは、右端部に近づくほど下に位置するように傾斜している。また、下部２３ｃは、右端部に近づくほど上に位置するように傾斜している。

内側板部２４には、上下方向中間部に左側フロントサイドフレーム２の内方（左側）へ窪んで前後方向に延びる補強用内側凹条部２４ａが形成されている。内側凹条部２４ａは、内側板部２４の前端部には形成されておらず、内側板部２４の前端部よりも後側の部分から内側板部２４の後端部まで連続して延びている。つまり、内側凹条部２４ａ及び外側凹条部２３ａが左側フロントサイドフレーム２の前端部には形成されないことになるので、左側フロントサイドフレーム２の前端部は、上下方向に長い略矩形状の断面を有している。これにより、左側フロントサイドフレーム２の前端部には、上部に２つの稜線部２ａ、２ｂが左右方向に互いに間隔をあけて形成され、下部に２つの稜線部２ｃ、２ｄが左右方向に互いに間隔をあけて形成されることになる。稜線部２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、左側フロントサイドフレーム２の前端部から後端部まで連続している。稜線部２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが形成された箇所は、平板な部分に比べて強度が高まる。

内側凹条部２４ａの深さは、該内側凹条部２４ａの前端部に近づくほど浅くなり、該内側凹条部２４ａの後端部に近づくほど深くなるように設定されている。また、内側凹条部２４ａの上下方向の寸法は、外側凹条部２３ａの上下方向の寸法と同様に設定されている。

内側凹条部２４ａは、外側凹条部２３ａと同様に、左側フロントサイドフレーム２の内方へ突出する上部２４ｂ及び下部２４ｃと、上部２４ｂの突出方向先端部（左端部）から下部２４ｃの突出方向先端部（左端部）まで延びる中間板部２４ｄとで構成されている。上部２４ｂは、左端部に近づくほど下に位置するように傾斜している。また、下部２４ｃは、左端部に近づくほど上に位置するように傾斜している。

左側フロントサイドフレーム２は、車幅方向外側に配置されるアウタパネルＯＰと、車幅方向内側に配置されるインナパネルＩＰとを接合することによって構成されている。アウタパネルＯＰ及びインナパネルＩＰは、例えば鋼鈑等をプレス成形してなるものである。アウタパネルＯＰの上部及び下部には接合用フランジＯＰ１、ＯＰ２が形成され、また、インナパネルＩＰの上部及び下部には接合用フランジＩＰ１、ＩＰ２が形成されており、接合用フランジＯＰ１と接合用フランジＩＰ１、接合用フランジＯＰ２と接合用フランジＩＰ２が例えばスポット溶接により接合されている。アウタパネルＯＰとインナパネルＩＰの接合位置は、左側フロントサイドフレーム２の車幅方向中央部よりも内側（右側）である。

図３に示すように、左側フロントサイドフレーム２の前端部には、上下方向に延びるフレーム側セットプレート２５が固定されている。フレーム側セットプレート２５は、左側フロントサイドフレーム２の前端部の外形状よりも大きく形成されており、クラッシュカン４を取り付けるための部材である。同様に、右側フロントサイドフレーム３の前端部にもフレーム側セットプレート３５が固定されている。

（クラッシュカンの構成）
左側クラッシュカン４と右側クラッシュカン５は左右対称構造であるため、以下、左側クラッシュカン４の構造について詳細に説明する。図６〜図９にも示すように、左側クラッシュカン４は、前後方向に延びる筒状に形成されており、互いに上下方向に離れて左右方向に延びる上壁部４１及び下壁部４２と、上壁部４１及び下壁部４２の左端部同士を繋ぐように上下方向に延びる左側壁部４３と、上壁部４１及び下壁部４２の右端部同士を繋ぐように上下方向に延びる右側壁部４４とを有する押出成形部材からなる。押出成形部材とは、例えばアルミニウム合金やマグネシウム合金等の材料を口金（図示せず）から押し出すことによって成形された部材である。

上壁部４１及び下壁部４２の左右方向の寸法よりも、左側壁部４３及び右側壁部４４の上下方向の寸法の方が長く設定されており、全体として上下方向に長い略矩形状に近い断面形状となっている。左側クラッシュカン４の上壁部４１及び下壁部４２の左右方向の寸法は、左側フロントサイドフレーム２の上板部２１及び下板部２２の左右方向の寸法と略同じに設定されている。また、左側クラッシュカン４の左側壁部４３及び右側壁部４４の上下方向の寸法は、左側フロントサイドフレーム２の外側板部２３及び内側板部２４の上下方向の寸法と略同じに設定されている。

左側クラッシュカン４の前端部には、上部に２つの稜線部４ａ、４ｂが左右方向に互いに間隔をあけて形成され、下部に２つの稜線部４ｃ、４ｄが左右方向に互いに間隔をあけて形成されることになる。稜線部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、左側クラッシュカン４の前端部から後端部まで連続している。

また、左側クラッシュカン４の上壁部４１及び下壁部４２の後側の縁部は左右方向に延びている。左側クラッシュカン４の左側壁部４３及び右側壁部４４の後側の縁部は上下方向に延びている。これにより、左側クラッシュカン４の後端面は上下及び左右方向に延びる面となり、この後端面には、クラッシュカン側セットプレート４５（図１〜図３にのみ示す）が固定されている。クラッシュカン側セットプレート４５とフレーム側セットプレート２５とは、例えばボルト１００及びナット１０１等の締結部材によって締結されている。

左側フロントサイドフレーム２の前端部の外形状と、左側クラッシュカン４の後端部の外形状とは略一致している。これにより、車両前後方向視において、左側フロントサイドフレーム２の前端部の４箇所に形成される稜線部２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、左側クラッシュカン４の後端部の４箇所に形成される稜線部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄとがそれぞれ重複するとともに、左側フロントサイドフレーム２の上板部２１、下板部２２、外側板部２３及び内側板部２４の前端部と、左側クラッシュカン４の上壁部４１、下壁部４２、左側壁部４３及び右側壁部４４の後端部とがそれぞれ重複することになる。

尚、図３に示すように、左側フロントサイドフレーム２と左側クラッシュカン４との間には、セットプレート２５、４５が介在しているので、左側フロントサイドフレーム２と左側クラッシュカン４とが接触していないが、車両前後方向から見たときには、左側フロントサイドフレーム２の各板部２１〜２４の前端部と、左側クラッシュカン４の各壁部４１〜４４の後端部とが互いに重複するような位置関係となる。また、車両前後方向から見たときに、左側フロントサイドフレーム２の各板部２１〜２４の前端部と、左側クラッシュカン４の各壁部４１〜４４の後端部とが完全に重複していなくてもよく、板厚の半分程度のずれは許容される。

一方、図７及び図８に示すように、左側クラッシュカン４の上壁部４１及び下壁部４２の前側の縁部は、左側へ行くほど後に位置するように、左右方向に対して所定の傾斜角度を持って傾斜しながら左右方向に延びている。これにより、左側クラッシュカン４の左側壁部４３の前側の縁部が、右側壁部４４の前側の縁部よりも後に位置することになる。この上壁部４１及び下壁部４２の前側の縁部の形状は、後述するバンパービーム６の形状に対応させるための形状である。尚、左側クラッシュカン４の上壁部４１及び下壁部４２の前側の縁部は、左側へ行くほど後に位置するように、湾曲しながら延びる形状であってもよい。また、左側クラッシュカン４の左側壁部４３及び右側壁部４４の前側の縁部は上下方向に延びている。

図７及び図１０に示すように、左側クラッシュカン４の内部には、右側壁部４４から左側壁部４３まで延び、該クラッシュカン４の内面と連続して前後方向に延びる上側横リブ（第１リブ）４６及び下側横リブ（第２リブ）４７が上下方向に互いに間隔をあけて設けられている。また、左側クラッシュカン４の内部には、上壁部４１から上側横リブ４６まで上下方向に延び、該クラッシュカン４の内面と連続して前後方向に延びる上側縦リブ４８と、下壁部４２から下側横リブ４７まで上下方向に延び、該クラッシュカン４の内面と連続して前後方向に延びる下側縦リブ４９とが設けられている。

すなわち、上側横リブ４６は、右側壁部４４の上下方向中央部よりも上側の部位から左側壁部４３の上下方向中央部よりも上側の部位まで左右方向に延びるとともに、上壁部４１と略平行に左側クラッシュカン４の前端部から後端部まで延びている。下側横リブ４７は、右側壁部４４の上下方向中央部よりも下側の部位から左側壁部４３の上下方向中央部よりも下側の部位まで左右方向に延びるとともに、下壁部４２と略平行に左側クラッシュカン４の前端部から後端部まで延びている。上側横リブ４６及び下側横リブ４７により、左側クラッシュカン４の内部が上下方向に３つの空間、即ち上側空間Ｒ１、中央空間Ｒ２及び下側空間Ｒ３に区画される。この実施形態では、上側空間Ｒ１、中央空間Ｒ２及び下側空間Ｒ３の上下方向の寸法は略同じに設定されている。

上側横リブ４６及び下側横リブ４７の高さと、左側フロントサイドフレーム２の外側凹条部２３ａ及び内側凹条部２４ａの高さとは略同一となるように設定されている。具体的には、上側横リブ４６の高さは、外側凹条部２３ａを構成している上部２３ｂ及び内側凹条部２４ａを構成している上部２４ｂと略同一高さに設定されている。下側横リブ４７の高さは、外側凹条部２３ａを構成している下部２３ｃ及び内側凹条部２４ａを構成している下部２４ｃと略同一高さに設定されている。

上側縦リブ４８は、上壁部４１の左右方向中央部から上側横リブ４６の左右方向中央部まで上下方向に延びるとともに、左右両側壁部４３、４４と略平行に左側クラッシュカン４の前端部から後端部まで延びている。上側縦リブ４８によって上側空間Ｒ１が左右方向に２つに区画されている。下側縦リブ４９は、下壁部４２の左右方向中央部から下側横リブ４７の左右方向中央部まで上下方向に延びるとともに、左右両側壁部４３、４４と略平行に左側クラッシュカン４の前端部から後端部まで延びている。下側縦リブ４９によって下側空間Ｒ３が左右方向に２つに区画されている。

上壁部４１と下壁部４２とは略同じ肉厚であり、また、左側壁部４３と右側壁部４４とは略同じ肉厚である。さらに、上側横リブ４６と下側横リブ４７とは略同じ肉厚であり、また、上側縦リブ４８と下側縦リブ４９とは略同じ肉厚である。

左側クラッシュカン４には、前後方向に圧縮荷重が入力したときに潰れを誘起するための誘起部４０が設けられている。誘起部４０は、右側壁部４４の前部において該右側壁部４４の前端部よりも後側に離れた部位に、左側へ窪むように形成されたビードからなり、右側壁部４４の上端部から下端部まで延びている。誘起部４０の水平断面形状は、右側へ開放する円弧に近似した形状である。誘起部４０が溝状部であることから、上壁部４１及び下壁部４２の右側の縁部の一部が切り欠かれることになり、上壁部４１及び下壁部４２には欠損部４１ａ、４２ａが形成される。また、同様に、上側横リブ４６及び下側横リブ４７の右側の縁部の一部が切り欠かれることになり、上側横リブ４６及び下側横リブ４７には欠損部４６ａ、４７ａが形成される。一方、左側クラッシュカン４の左側壁部４３には誘起部が設けられていない。尚、誘起部４０は、省略してもよい。

（バンパービームの構成）
バンパービーム６は、車幅方向に延びる筒状に形成されている。すなわち、バンパービーム６は、互いに上下方向に離れて左右方向に延びる上板部６１及び下板部６２と、上板部６１及び下板部６２の前端部同士を繋ぐように上下方向に延びる前板部６３と、上板部２１及び下板部２２の後端部同士を繋ぐように上下方向に延びる後板部６４とを有しており、全体として略矩形状に近い断面形状となっている。上板部６１及び下板部６２の前後方向の寸法よりも、前板部６３及び後板部６４の上下方向の寸法の方が長く設定されている。

バンパービーム６もクラッシュカン４、５と同様に押出成形部材とすることができるが、これに限られるものではなく、プレス成形された板材で構成されたものであってもよい。バンパービーム６は、平面視で全体として湾曲するように形成されており、車幅方向外側ほど後側に位置するような形状、即ち、車幅方向中央部が最も前に位置するような形状となっている。このようなバンパービーム６の形状は、車両デザインの関係から決定されている。また、バンパービーム６は、車幅方向外側ほど後側に位置するように平面視で傾斜した形状であってもよい。

バンパービーム６の内部には、前板部６３から後板部６４まで延び、バンパービーム６の内面と連続して延びる上側横リブ６６及び下側横リブ６７が上下方向に互いに間隔をあけて設けられている。上側横リブ６６は、前板部６３の上下方向中央部よりも上側の部位から後板部６４の上下方向中央部よりも上側の部位まで前後方向に延びるとともに、上板部６１と略平行にバンパービーム６の左端部から右端部まで延びている。下側横リブ６７は、前板部６３の上下方向中央部よりも下側の部位から後板部６４の上下方向中央部よりも下側の部位まで前後方向に延びるとともに、下板部６２と略平行にバンパービーム６の左端部から右端部まで延びている。

車両前後方向から見たとき（前後方向視）、左側クラッシュカン４の上側横リブ４６及び下側横リブ４７と、バンパービーム６の上側横リブ６６及び下側横リブ６７とがそれぞれ略同一高さとなるように配置されている。尚、左側クラッシュカン４の上側横リブ４６及び下側横リブ４７と、バンパービーム６の上側横リブ６６及び下側横リブ６７とがそれぞれ完全に同一高さに配置されていなくてもよく、板厚の半分程度のずれは許容される。

また、左側クラッシュカン４の上壁部４１及び下壁部４２と、バンパービーム６の上板部６１及び下板部６２とがそれぞれ同一高さに配置されている。尚、左側クラッシュカン４の上壁部４１及び下壁部４２と、バンパービーム６の上板部６１及び下板部６２とがそれぞれ完全に同一高さに配置されていなくてもよく、板厚の半分程度のずれは許容される。

また、車両前後方向から見たとき、左側クラッシュカン４の上側縦リブ４８及び下側縦リブ４９と、バンパービーム６の後板部６４とが重複するように配置されている。

バンパービーム６の上側横リブ６６及び下側横リブ６７により、該バンパービーム６の内部が上下方向に３つの空間、即ち上側空間Ｓ１、中央空間Ｓ２及び下側空間Ｓ３に区画される。この実施形態では、上側空間Ｓ１、中央空間Ｓ２及び下側空間Ｓ３の上下方向の寸法は略同じに設定されている。上側横リブ６６及び下側横リブ６７の高さは、それぞれ、左側クラッシュカン４の上側横リブ４６及び下側横リブ４７の高さと略一致している。

また、前板部６３及び後板部６４の肉厚は、略等しくなっており、上板部６１、下板部６２、上側横リブ６６及び下側横リブ６７の肉厚と比較して厚く設定されている。上板部６１、下板部６２、上側横リブ６６及び下側横リブ６７の肉厚は略等しい。また、左側クラッシュカン４の上側縦リブ４８及び下側縦リブ４９の各肉厚は、バンパービーム６の後板部６４の肉厚よりも薄く設定されている。

（実施形態の作用効果）
次に、上記のように構成された車両の衝撃吸収構造１の作用効果について説明する。車両が低車速（例えば１５ｋｍ／ｈ以下）で正面衝突したとき（軽衝突時）のように、前方から所定以下の衝撃荷重が入力した場合について説明する。前方からの衝撃荷重は、図示しないフロントバンパ等を介してバンパービーム６に入力し、このバンパービーム６から左側クラッシュカン４及び右側クラッシュカン５に圧縮力が作用する。尚、衝突の状況によっては、左側クラッシュカン４にのみ圧縮力が作用する場合や、右側クラッシュカン５にのみ圧縮力が作用する場合がある。

左側クラッシュカン４及び右側クラッシュカン５は、左側フロントサイドフレーム２及び右側フロントサイドフレーム３に取り付けられているので、バンパービーム６と、左側フロントサイドフレーム２及び右側フロントサイドフレーム３との間で圧縮力を受ける。このとき、左側フロントサイドフレーム２の前端部における上部には稜線部２ａ、２ｂが形成され、また、下部には稜線部２ｃ、２ｄが形成されていて、左側フロントサイドフレーム２の前端部における上部及び下部には平板な部分に比べて強度の高い部分が２箇所ずつ存在することになり、これにより、フロントサイドフレーム２の前端部における上部及び下部の強度が高まっている。

一方、左側クラッシュカン４も左側フロントサイドフレーム２の前端部と同様に上部及び下部に稜線部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが形成されているので、左側クラッシュカン４の上部及び下部の強度が高まっている。しかも、左側クラッシュカン４の上部の強度は、上側横リブ４６及び上側縦リブ４８によって更に高まっており、また、左側クラッシュカン４の下部の強度も、下側横リブ４７及び下側縦リブ４９によって更に高まっている。

そして、左側フロントサイドフレーム２の各板部２１〜２４の前端部と、左側クラッシュカン４の各壁部４１〜４４の後端部とがそれぞれ重複することで、左側フロントサイドフレーム２の上部の強度の高い部分と、左側クラッシュカン４の上部の強度の高い部分とが対応する位置関係になるとともに、左側フロントサイドフレーム２の下部の強度の高い部分と、左側クラッシュカン４の下部の強度の高い部分とも対応する位置関係になる。

これにより、バンパービーム６を介して左側クラッシュカン４に衝撃荷重が入力した際に、左側クラッシュカン４の後端部を左側フロントサイドフレーム２の前端部で強固に、かつ、安定的に支持することが可能になるので、左側クラッシュカン４が意図しない方向に変位してしまうのが抑制され、左側クラッシュカン４がバンパービーム６と左側フロントサイドフレーム２との間で潰れ変形して所期のエネルギ吸収性能が発揮される。右側クラッシュカン５も同様である。

さらに、バンパービーム６の上側横リブ６６及び下側横リブ６７が、左側クラッシュカン４の上側横リブ４６及び下側横リブ４７と略同一高さに配置されていて、リブ６６、６７とリブ４６、４７が衝撃荷重の入力方向と略一致する前後方向に延びているので、衝撃荷重がバンパービーム６の上側横リブ６６及び下側横リブ６７から左側クラッシュカン４の上側横リブ４６及び下側横リブ４７に伝達される。また、左側フロントサイドフレーム２の外側凹条部２３ａ及び内側凹条部２４ａの前端部の高さと、左側クラッシュカン４の上側横リブ４６及び下側横リブ４７の後端部の高さとが略同じであるため、左側クラッシュカン４を左側フロントサイドフレーム２で確実に支持することができる。

これにより、軽衝突時の衝撃荷重が入力した初期段階において左側クラッシュカン４の上側横リブ４６及び下側横リブ４７を変形させて該リブ４６、４７が突っ張らないようにすることが可能になる。従って、左側クラッシュカン４が軽衝突時の衝撃荷重によって確実に潰れ変形する。

また、車両前後方向から見たとき、左側クラッシュカン４の上壁部４１及び下壁部４２と、バンパービーム６の上板部６１及び下板部６２とがそれぞれ略同一高さに配置されているので、衝撃荷重がバンパービーム６の上板部６１及び下板部６２から左側クラッシュカン４の上壁部４１及び下壁部４２に伝達されることになる。また、左側フロントサイドフレーム２の外側凹条部２３ａ及び内側凹条部２４ａの前端部の高さと、左側クラッシュカン４の上壁部４１及び下壁部４２の後端部の高さとが略同じであるため、このことによっても左側クラッシュカン４を左側フロントサイドフレーム２で確実に支持することができる。これにより、軽衝突時の衝撃荷重が入力した初期段階において左側クラッシュカン４の上壁部４１及び下壁部４２を変形させて該上壁部４１及び下壁部４２が突っ張らないようにすることが可能になる。

また、衝撃荷重の一部はバンパービーム６の後板部６４を介して左側クラッシュカン４の上側縦リブ４８と下側縦リブ４９に伝達される。このとき、車両前後方向から見て、左側クラッシュカン４の上側縦リブ４８及び下側縦リブ４９と、バンパービーム６の後板部６４とが重複しており、上側縦リブ４８と下側縦リブ４９の肉厚がバンパービーム６の後板部６４の肉厚よりも薄いので、上側縦リブ４８と下側縦リブ４９をバンパービーム６の後板部６４によって変形させることが可能になる。よって、左側クラッシュカン４の上側縦リブ４８及び下側縦リブ４９が突っ張るのも抑制される。

左側クラッシュカン４が潰れ変形するときには、左側クラッシュカン４の右側壁部４４の前部に誘起部４０を設けているので、左側クラッシュカン４の右側の前部が潰れ変形を開始した後、他の部分が潰れ変形し始める。これにより、左側クラッシュカン４の右側と左側とを同等のタイミングで潰すことができるので、左側クラッシュカン４の全体を利用してエネルギ吸収が可能になる。

また、例えばバンパービーム６の車幅方向中間部に衝突荷重が入力された場合に、左側クラッシュカン４の右側壁部４４の潰れ変形が誘起部４０によって誘起されるので、右側壁部４４を介して左側フロントサイドフレーム２の車幅方向内側に伝達される荷重を抑制することができる。これにより、左側フロントサイドフレーム２の車幅方向内側の変形が抑制される。右側クラッシュカン５も同様である。

以上より、軽衝突時における左側フロントサイドフレーム２及び右側フロントサイドフレーム３の変形が抑制される。

（その他の実施形態）
上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

図１２〜図１５に示す変形例１及び図１６〜図１９に示す変形例２のように、左側クラッシュカン４の右側に、材料の一部を欠損することによって複数の欠損部７０〜７３、８０〜８３を設けてもよい。変形例１、２の欠損部７０〜７３、８０〜８３は、左側クラッシュカン４の前部に設けられており、上記誘起部４０と同様に作用するものである。

変形例１の欠損部７０〜７３は、右側壁部４４の前端部から後側に離れた部分に位置しており、上下方向に互いに間隔をあけて設けられていて、全て貫通孔となっている。上下２つの欠損部７０、７３は、それぞれ、稜線部４ａ、４ｃに形成されている。中間の２つの欠損部７１、７２は、それぞれ、上側横リブ４６及び下側横リブ４７の右端部まで連続して設けられている。

また、変形例２の欠損部８０〜８３は、上下方向に互いに間隔をあけて設けられていて、右側壁部４４の前端部から後側に向けて所定範囲を切り欠くことによってできた切欠部となっている。上下２つの欠損部８０、８３は、それぞれ、稜線部４ａ、４ｃに形成されている。中間の２つの欠損部８１、８２は、それぞれ、上側横リブ４６及び下側横リブ４７の右端部まで連続して切り欠くことによって設けられている。

変形例１、２では４つの欠損部７０〜７３、８０〜８３を設けているが、これに限らず、３つ以下、５つ以上であってもよい。

上記実施形態では、左側フロントサイドフレーム２及び右側フロントサイドフレーム３がプレス成形された板材で構成されている場合について説明したが、これに限らず、押出成形部材で構成されていてもよい。

以上説明したように、本発明に係る車両の衝撃吸収構造は、例えば乗用自動車の前部に設けることができる。

１ 車両の衝撃吸収構造
２、３ フロントサイドフレーム
４、５ クラッシュカン
６ バンパービーム
２１ 上板部
２２ 下板部
２３ 左側板部
２３ａ 外側凹条部
２４ 右側板部
２４ａ 内側凹条部
４１ 上壁部
４２ 下壁部
４３ 左側壁部
４４ 右側壁部
４６ 上側横リブ（第１リブ）
４７ 下側横リブ（第２リブ）
６６ 上側横リブ
６７ 下側横リブ

Claims (4)

1. 車両の左右両側にそれぞれ配設されて車両前後方向に延びるフロントサイドフレームの車両前端部にクラッシュカンがそれぞれ取り付けられ、該左右のクラッシュカンの車両前端部に車幅方向に延びるバンパービームが取り付けられた車両の衝撃吸収構造において、
   上記クラッシュカンは、車両前後方向に延びる筒状に形成されており、該クラッシュカンの内部には、該クラッシュカンの内面と連続して車両前後方向に延びるリブが設けられ、
   上記フロントサイドフレームは、車幅方向内側板部及び外側板部を有し、該内側板部及び外側板部の少なくとも一方には、該フロントサイドフレームの内方へ向けて窪んで車両前後方向に延びる凹条部が形成され、
   上記凹条部は、上記クラッシュカンの上記リブと略同一高さに配置されていることを特徴とする車両の衝撃吸収構造。
2. 請求項１に記載の車両の衝撃吸収構造において、
   上記クラッシュカンの内部には、車両前後方向に延びる第１リブ及び第２リブが互いに上下方向に間隔をあけて設けられ、
   上記フロントサイドフレームの上記凹条部は、上下方向に所定寸法を有しており、
   上記クラッシュカンの上記第１リブ及び上記第２リブと、上記フロントサイドフレームの上記凹条部の上部及び下部とがそれぞれ略同一高さに配置されていることを特徴とする車両の衝撃吸収構造。
3. 請求項１または２に記載の車両の衝撃吸収構造において、
   上記クラッシュカンは、車両前後方向に延びる上壁部と下壁部とを有し、
   上記フロントサイドフレームは、車両前後方向に延びる上板部と下板部とを有し、
   上記クラッシュカンの上記上壁部及び上記下壁部の後端部と、上記フロントサイドフレームの上記上板部及び上記下板部の前端部とがそれぞれ略同一高さに配置されていることを特徴とする車両の衝撃吸収構造。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の車両の衝撃吸収構造において、
   上記バンパービームは、車幅方向に延びる筒状に形成されており、該バンパービームの内部には、該バンパービームの内面と連続して車両前後方向に延びるリブが設けられ、
   上記クラッシュカンの上記リブと、上記バンパービームの上記リブとが略同一高さに配置されていることを特徴とする車両の衝撃吸収構造。

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