JP2019084864A

JP2019084864A - 車両の衝撃吸収構造

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Publication number: JP2019084864A
Application number: JP2017212437A
Authority: JP
Inventors: 由紀子生稲; Yukiko Ikuina; 翼久保山; Tsubasa Kuboyama; 恒史中野; Hisashi Nakano
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2017-11-02
Filing date: 2017-11-02
Publication date: 2019-06-06
Anticipated expiration: 2037-11-02
Also published as: JP7054039B2

Abstract

【課題】斜め方向から車体に衝突荷重が入力した場合であっても、クラッシュボックスの折れを確実に防止することが可能な車両の衝撃吸収構造を提供する。【解決手段】車幅方向に沿って延びるバンパービーム２と、車幅方向両側で車両前後方向に沿って延びる一対のサイドメンバー３と、筒状に形成され、バンパービーム２とサイドメンバー３のバンパービーム２側の端部との間に配設されるクラッシュボックス１とを含み、バンパービーム２が車幅方向両側に車幅方向外側に向かうに従いサイドメンバー３に向かって傾斜するバンパービーム傾斜部２ａを備え、クラッシュボックス１がバンパービーム傾斜部２ａに設けられるとともにバンパービーム２側の周面に前側ビード１１を備え、前側ビード１１がバンパービーム傾斜部２ａに平行に形成されるようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の衝撃吸収構造に関する。

従来、断面多角形の筒状構造を具備して車両前後方向に延在し、その前端側がバンパリンフォースメントに連結されると共に、その後端側がフロントサイドメンバに連結され、車両の衝突時にバンパリンフォースメントからフロントサイドメンバへ向かう衝撃エネルギーを吸収するようにしたクラッシュボックスが公知となっており、下記特許文献１には、このクラッシュボックスを、その上下面が前端から後端へ向かって連続的に縮小する台形形状に構成し、このクラッシュボックスの軸線方向に沿って変形誘発部を並設すると共に、変形誘発部同士の間に補強部を設けることにより衝撃エネルギーを十分に吸収するようにしたものが開示されている。

特開２０１３−２０００４２号公報

ここで、斜め前方から車体に衝突荷重が入力した場合にクラッシュボックスに働く折れ方向の荷重を低減するため、バンパービームの車幅方向両端部を車両後方へ向けて傾斜させる場合がある。このようにバンパービームの車幅方向両端部を傾斜させた場合、上述した従来のクラッシュボックスでは、変形誘発部が車幅方向に沿って形成されていることから、斜め前方から車体に衝突荷重が入力すると、クラッシュボックスの車幅方向内側の面と外側の面との強度に差異が生じ、これによりクラッシュボックスが潰れるタイミングに差が生じて、これがクラッシュボックスの折れの原因になるおそれがあった。

このようなことから本発明は、斜め方向から車体に衝突荷重が入力した場合であっても、クラッシュボックスの折れを確実に防止することが可能な車両の衝撃吸収構造を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するための第１の発明に係る車両の衝撃吸収構造は、車幅方向に沿って延びるバンパービームと、車幅方向両側で車両前後方向に沿って延びる一対のサイドメンバーと、筒状に形成され、前記バンパービームと前記サイドメンバーの前記バンパービーム側の端部との間に配設されるクラッシュボックスとを含み、前記バンパービームは、車幅方向両側に車幅方向外側に向かうに従い前記サイドメンバーに向かって傾斜する傾斜部を備え、前記クラッシュボックスは、前記傾斜部に設けられるとともに、前記バンパービーム側の周面に第１ビードを備え、前記第１ビードは前記傾斜部に平行に形成されていることを特徴とする。

また、上記の課題を解決するための第２の発明に係る車両の衝撃吸収構造は、第１の発明において、前記第１ビードは、前記クラッシュボックスの全周にわたって形成され、前記クラッシュボックスの側面に位置する前記第１ビードは凸状に形成され、前記クラッシュボックスの上下面に位置する前記第１ビードは凹状に形成されていることを特徴とする。

また、上記の課題を解決するための第３の発明に係る車両の衝撃吸収構造は、第１又は第２の発明において、前記クラッシュボックスは前記サイドメンバーから前記バンパービームに向かって車幅方向に拡幅し、車幅方向外側の面が前記傾斜部に対して直交していることを特徴とする。

また、上記の課題を解決するための第４の発明に係る車両の衝撃吸収構造は、第１から第３のいずれか一つの発明において、前記クラッシュボックスは前記サイドメンバー側の周面に第２ビードを備え、前記第２ビードは車幅方向に平行に形成されていることを特徴とする。

また、上記の課題を解決するための第５の発明に係る車両の衝撃吸収構造は、第４の発明において、前記第２ビードは前記クラッシュボックスの上面および下面にのみ形成されていることを特徴とする。

本発明に係る車両の衝撃吸収構造によれば、斜め方向から車体に衝突荷重が入力した場合であっても、クラッシュボックスの折れを確実に防止することができる。

本発明の実施の形態に係る車両の衝撃吸収構造を模式的に示す上面図である。図１に示すクラッシュボックスの斜視図である。図２に示すクラッシュボックスの縦断面図である。図２に示すクラッシュボックスの横断面図である。本発明の他の実施の形態に係る車両の衝撃吸収構造を模式的に示す上面図である。

以下、図１から図４を用いて、本発明に係る車両の衝撃吸収構造の一実施の形態について説明する。

図１に示すように、本実施の形態における車両の衝撃吸収構造は、車両の車幅方向に沿って延びるバンパービーム２と、車幅方向両側の位置で車両前後方向に沿って延びる一対のサイドメンバー３と、バンパービーム２の車幅方向両端とサイドメンバー３の車両前方側（即ちバンパービーム２側）の端部との間に設けられるクラッシュボックス１とを含んで構成されている。

バンパービーム２は、車両の前端に設けられる図示しないフロントバンパーの内部に配設され、車両前方からの衝撃を吸収するための板金製の部材であり、車幅方向両側が車両後方に向かって傾斜している（換言すると、車幅方向両側が、車幅方向外側に向かうに従い、サイドメンバー３に向かって傾斜している）。以下、バンパービーム２の車幅方向両側の傾斜部分をバンパービーム傾斜部２ａと称する。

クラッシュボックス１は、このバンパービーム傾斜部２ａと、サイドメンバー３の車両前方側の端部との間に配設され、車両前方（即ちバンパービーム２側）に向かうに従って車幅方向の幅が拡幅している。クラッシュボックス１の前端縁はバンパービーム傾斜部２ａと同一の傾斜を有している。クラッシュボックス１の車両外側の面（図２の外側側面１ｄ参照）はバンパービーム傾斜部２ａの車両後部側の壁面に対して図１に符号Ａで示す角度が直角になるように（バンパービーム傾斜部２ａに対して直交するように）、その傾斜角度が設定されている。また、クラッシュボックス１は、バンパービーム２側（車両前方側）、サイドメンバー３側（車両後方側）にそれぞれ二つの前側ビード１１（第１ビード）、一つの後側ビード１２（第２ビード）を備えている。前側ビード１１は、バンパービーム傾斜部２ａと平行に形成され、後側ビード１２は車幅方向と平行に形成されている。

図２から図４に示すように、本実施の形態においてクラッシュボックス１は、八角形状の横断面を有する筒状の部材であり、その上面１ａおよび下面１ｂの幅が車両の後方から前方に向かうに従って拡幅している。すなわち、前端側に比較して後端側の開口部分の面積が小さくなっている。

前側ビード１１は、クラッシュボックス１の内側側面１ｃおよび外側側面１ｄで凸状、その他の面（上下面１ａ，１ｂおよび傾斜面１ｅ〜１ｈ）で凹状に形成されている。なお、図２から図４中、凹状のビードを１１ａ、凸状のビードを１１ｂで示している。

また、後側ビード１２は、クラッシュボックス１の上下面１ａ，１ｂのみに凸状に形成されている。

このように構成される本実施の形態に係る車両の衝撃吸収構造によれば、クラッシュボックス１に設ける前側ビード１１を、バンパービーム傾斜部２ａと平行に形成する構造としたため、クラッシュボックス１の内側の面１ｃ，１ｇ，１ｈと外側の面１ｄ，１ｅ，１ｆとで車体の斜め前方からの衝突荷重に対する強度が均一化されることとなり、車体の斜め前方から衝突荷重が入力した場合、クラッシュボックス１の内側の面１ｃ，１ｇ，１ｈと外側の面１ｄ，１ｅ，１ｆとで潰れるタイミングに差が生じることがなく、クラッシュボックス１が円滑に潰れることとなり、クラッシュボックス１の折れを防止することができる。

なお、車体の正面から衝突荷重が入力した場合、クラッシュボックス１を折ろうとする力（クラッシュボックス１に対して斜め方向の力）は働かないため、前側ビード１１が車幅方向に対して傾斜していたとしても問題にならない。
また、クラッシュボックス１の側面１ｃ，１ｄについては前側ビード１１を凸状としたため、側面１ｃ，１ｄの折れ方向に対する強度を向上させることができ、斜め前方から車体に衝突荷重が入力したとしても、前側ビード１１がクラッシュボックス１の折れの要因となることを防止することができる。

また、クラッシュボックス１の車幅方向の幅を車両の後方から前方に向かうに従って拡幅し、かつクラッシュボックス１の外側側面１ｄがバンパービーム２に対して直交するように構成したことで、クラッシュボックス１の折れをより確実に防止できる。

更に、後側ビード１２を、車幅方向に沿って形成したことにより、クラッシュボックス１が潰れきる際の荷重の立ち上がりを抑制することができる。すなわち、図１中に破線で示したように後側ビード１２を前側ビード１１に平行に形成した場合、クラッシュボックス１の後端側の内側部分が潰れ残り、サイドメンバー３に斜め方向の力を加えることとなってサイドメンバー３のひずみが増大するおそれがあるが、本実施の形態ではこのような問題を防止することができる。

しかも、後側ビード１２を、クラッシュボックス１の上下面１ａ，１ｂのみに凸状に形成し、その他の面１ｃ〜１ｈにはビードを設けない構成としたことにより、クラッシュボックス１の前部に対して後部の強度を高くすると共に、上下面１ａ，１ｂ以外の面１ｃ〜１ｈが変形しやすくなることを防止できるので、後側ビード１２がクラッシュボックス１の折れの要因となることを防止することができる。
つまり、クラッシュボックス１は前側から潰すことで円滑に潰れ、エネルギー吸収効率が向上するが、本実施の形態のようにクラッシュボックス１を前方に向かうに従って拡幅する構造とすると、後側の強度よりも前側の強度が高くなってしまう。そのため、後側ビード１２を前側ビード１１と同様に全周にわたって形成すると、クラッシュボックス１が後側から先に潰れるおそれがあるのに対し、本実施の形態ではこのような問題を回避することができる。

なお、本実施の形態では、傾斜面１ｅ〜１ｈに位置するビードを凹状に形成する例を示したが、傾斜面１ｅ〜１ｈに位置するビードは、凸状に形成されていてもよい。また、本実施の形態では、クラッシュボックス１に前側ビード１１を二つ、後側ビード１２を一つ形成する例を示したが、前側ビード１１、後側ビード１２の数は本実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて設定することができる。

〔他の実施の形態〕
図５を用いて本発明に係る車両の衝撃吸収構造の他の実施の形態について説明する。本実施の形態は、図１から図４に示し上述したクラッシュボックス１に代えて、図５に示すクラッシュボックス４を適用するものである。

クラッシュボックス４は、バンパービーム傾斜部２ａと、サイドメンバー３の車両前方側の端部との間に配設され、車幅方向の幅が前後で同一となっている。また、クラッシュボックス４は、バンパービーム２側（車両前方側）、サイドメンバー３側（車両後方側）にそれぞれ二つの前側ビード４１（第１ビード）、一つの後側ビード４２（第２ビード）を備えている。
なお、クラッシュボックス４は車幅方向の幅が前後で同一となっている点以外、上述したクラッシュボックス１と同様の構成であり、また、前側ビード４１、後側ビード４２の構成についても上述したクラッシュボックス１の前側ビード１１、後側ビード１２と同様の構成であるので、以下、詳しい説明は省略する。

このように構成される本実施の形態に係る車両の衝撃吸収構造によれば、クラッシュボックス４に設ける前側ビード４１を、バンパービーム傾斜部２ａと平行に形成する構造としたため、クラッシュボックス４の内側の面と外側の面とで車体の斜め前方からの衝突荷重に対する強度が均一化されることとなり、車体の斜め前方から衝突荷重が入力した場合、クラッシュボックス４の内側の面と外側の面とで潰れるタイミングに差が生じることがなく、クラッシュボックス４が円滑に潰れることとなり、クラッシュボックス４の折れを防止することができる。

また、正面から衝突荷重が入力した場合、クラッシュボックス４を折ろうとする力は働かないため、前側ビード４１が車幅方向に対して傾斜していたとしても問題にならない。

なお、上述した実施の形態では、車両前方に設けられるクラッシュボックス１，４について説明したが、車両後方に本発明を適用してもよいことは言うまでもない。

１，４クラッシュボックス
１ａ上面
１ｂ下面
１ｃ内側側面
１ｄ外側側面
１ｅ〜１ｈ傾斜面
２バンパービーム
２ａバンパービーム傾斜部
３サイドメンバー
１１，４１前側ビード
１１ａ凹状のビード
１１ｂ凸状のビード
１２，４２後側ビード

Claims

車幅方向に沿って延びるバンパービームと、
車幅方向両側で車両前後方向に沿って延びる一対のサイドメンバーと、
筒状に形成され、前記バンパービームと前記サイドメンバーの前記バンパービーム側の端部との間に配設されるクラッシュボックスと
を含み、
前記バンパービームは、車幅方向両側に車幅方向外側に向かうに従い前記サイドメンバーに向かって傾斜する傾斜部を備え、
前記クラッシュボックスは、前記傾斜部に設けられるとともに、前記バンパービーム側の周面に第１ビードを備え、
前記第１ビードは前記傾斜部に平行に形成されている
ことを特徴とする車両の衝撃吸収構造。
前記第１ビードは、前記クラッシュボックスの全周にわたって形成され、
前記クラッシュボックスの側面に位置する前記第１ビードは凸状に形成され、
前記クラッシュボックスの上下面に位置する前記第１ビードは凹状に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の車両の衝撃吸収構造。
前記クラッシュボックスは前記サイドメンバーから前記バンパービームに向かって車幅方向に拡幅し、車幅方向外側の面が前記傾斜部に対して直交している
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の衝撃吸収構造。
前記クラッシュボックスは前記サイドメンバー側の周面に第２ビードを備え、
前記第２ビードは車幅方向に平行に形成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両の衝撃吸収構造。
前記第２ビードは前記クラッシュボックスの上面および下面にのみ形成されている
ことを特徴とする請求項４記載の車両の衝撃吸収構造。