JP4512461B2 - アンダーラン・プロテクタ - Google Patents

Description

本発明は、車両同士の衝突時に、一方の車両が他方の車両の下に潜り込むことを防止すべく、車両の前端部或いは後端部に配置されるアンダーラン・プロテクタに関する。

アンダーラン・プロテクタは、トラック等の重量級車両の前端部或いは後端部に配置され、乗用車等の中軽量級車両との衝突（追突、正面衝突等）時に、それら中軽量級車両が重量級車両の下に潜り込むことを防止するものである。すなわち、アンダーラン・プロテクタは、衝突時の車両潜り込み防止装置といえる（特許文献１等参照）。一般に、車両の前端部に配置されるものは、フロント・アンダーラン・プロテクタ（以下、ＦＵＰと略記）と称され、車両の後端部に配置されるものは、リヤ・アンダーラン・プロテクタ（以下、ＲＵＰと略記）と称される。

例えば図７及び図８に示すように、ＦＵＰは、車両の前端部に位置されるプロテクタ本体７１と、車両の車体フレーム７２に取り付けられ、プロテクタ本体７１を支持するサポート部材７３とを備える。プロテクタ本体７１は、車幅方向に延出する断面略矩形状の筒体７４を有している。サポート部材７３は、車体フレーム７２への取付けのための取付部７５と、プロテクタ本体７１への取付けのための取付部７６と、これら取付部７５、７６間に位置し、下方に略真直に延出する中間部７７とを有している。

特表２００１−５１５４３２号公報

ところで、アンダーラン・プロテクタは、衝突時の荷重を支持するため、所定の耐荷重性能が必要となる。よって、図８に示すように、車両衝突時の模擬の一形態として、車両の最外側より所定距離内側の位置（サポート部材７３よりも外側の位置）に、所定の荷重（ＦＵＰ：車重の５０％、ＲＵＰ：車重の１２．５％）Ｐを加える試験等が行われる。なお、欧州ではこの荷重条件で試験されることが知られている。

プロテクタ本体７１の筒体７４に荷重Ｐが加わると、筒体７４におけるサポート部材７３への取付部を支点とした回転モーメントＭ１が筒体７４に作用し、符号７８（一点鎖線）で示すように、筒体７４の長手方向端部が後方側にたわむ。従って、プロテクタ本体７１の筒体７４には比較的大きな剛性（曲げ剛性）が必要とされる。

ここで、プロテクタ本体７１の筒体７４に作用する回転モーメントＭ１は、上記のように荷重Ｐが規定されることから、サポート部材７３におけるプロテクタ本体７１への取付部７６から荷重Ｐの位置までの長さＬ１で概ね決まる（Ｍ１＝Ｐ×Ｌ１）。また、サポート部材７３の中間部７７が車体フレーム７２から下方に略真直に延出するように設けられており、プロテクタ本体７１への取付部７６が車体フレーム７２への取付部７５の略真下に位置することから、上記の長さＬ１はアンダーラン・プロテクタを取り付ける車両の車体フレーム幅に依存して概ね決まる。

そこで、プロテクタ本体７１の筒体７４の剛性を高めるために、筒体７４の板厚を厚くしたり、より強度の高い材質で形成することが考えられるが、その場合、ＦＵＰ全体の重量が増加したり、製造コストが上昇してしまうという問題があった。

そこで、本発明の目的は、重量及び製造コストを大きく上昇させることなく、耐荷重性能を向上させることができるアンダーラン・プロテクタを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、車両の前端部或いは後端部に位置され、車幅方向に延出するプロテクタ本体と、上記車両の車体フレームに取り付けられ、上記プロテクタ本体を支持するサポート部材とを備えたアンダーラン・プロテクタであって、上記サポート部材が、上記車体フレームに接合して取り付けられる第一取付部と、上記第一取付部よりも下方に位置する上記プロテクタ本体に接合して取り付けられる第二取付部と、これら第一取付部及び第二取付部の間に位置する中間部とを有し、上記第二取付部を上記第一取付部に対して車幅方向外側に離間させるために、上記中間部を上記第一取付部の下端部から斜め下方に延出するように車幅方向外側に屈曲させたものである。

ここで、上記第一取付部が上記車体フレームのサイドメンバに接合して取り付けられても良い。

また、上記サポート部材の少なくとも上記中間部が金属板からなっても良い。

さらに、上記サポート部材が、上記中間部の曲げ変形及びねじれ変形を抑制するための補強部を有しても良い。

本発明に係るアンダーラン・プロテクタによれば、重量及び製造コストを大きく上昇させることなく耐荷重性能を向上させることができるという優れた効果を発揮するものである。

以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

本実施形態のアンダーラン・プロテクタは、車両の前端部に配置されるＦＵＰである。

図１は、本発明の一実施形態に係るＦＵＰの斜視図である。図２は、図１の平面図である。

図１及び図２に示すように、トラック等の車体フレーム１は、車幅方向に所定間隔を隔てて配置された一対のサイドメンバ２と、サイドメンバ２間に掛け渡して設けられたクロスメンバ３とを有する。

ＦＵＰは、車両のバンパー（図示せず）よりも後方の位置で且つ車体フレーム１の前端部よりも前方の位置に配置されるプロテクタ本体４と、各サイドメンバ２の車幅方向外側の側面に取り付けられ、プロテクタ本体４を吊り下げるように支持するサポート部材５とを備えている。

プロテクタ本体４は、車幅方向に略真直に延出する断面略矩形状の筒体６を有している。筒体６の長手方向中央部よりも外側には、筒体６をサポート部材５に対して取り付けるための取付ブラケット７が取り付けられている。取付ブラケット７は、断面略コ字状に形成され、筒体６の後端部側から上下端面を挟み込むように取り付けられる。このように取付ブラケット７を筒体６に対して取り付けることで、筒体６におけるサポート部材５への取付部近傍の強度を高めることができる。

図１から図３に示すように、サポート部材５は、車両の前方或いは後方から見て、下方に向けてクランク状に屈曲されている。サポート部材５は、車体フレーム１のサイドメンバ２への取付けのための第一取付部８と、プロテクタ本体４の取付ブラケット７への取付けのための第二取付部９と、これら第一取付部８及び第二取付部９の間に位置する中間部１０とを有している。本実施形態においては、一枚の金属板をプレス加工により折り曲げることにより、サポート部材５の第一取付部８、第二取付部９及び中間部１０の各部を形成している。

サポート部材５の第一取付部８は、車体フレーム１のサイドメンバ２の車幅方向外側の側面にボルト・ナット、リベット或いは溶接等により接合して取り付けられる。

サポート部材５の中間部１０は、第一取付部８の下端部に接続されて下方に延出されると共に、第一取付部８に対して所定の屈曲角度Ｓ１（図３（ｂ）参照）だけ車幅方向外側に屈曲された第一中間部１０ａと、この第一中間部１０ａの下端部に接続されて下方に延出されると共に、第一中間部１０ａに対して所定の屈曲角度Ｓ２（図３（ｂ）参照）だけ車幅方向内側に屈曲された第二中間部１０ｂとから構成されている。本実施形態においては、上記の屈曲角度Ｓ１、Ｓ２は互いに等しく設定（例えば約３０°）されており、第二中間部１０ｂは第一取付部８に対して平行に設けられる。

サポート部材５の第二取付部９は、第二中間部１０ｂの前端下部に接続されると共に、第二中間部１０ｂに対して略９０°の角度で屈曲されて、車幅方向外側に延出されている。つまり、本実施形態の第二取付部９は、第一取付部８に対して直角に設けられる。第二取付部９は、第一取付部８よりも前方及び下方に位置するプロテクタ本体４の取付ブラケット７後端面にボルト・ナット、リベット或いは溶接等により接合して取り付けられる。

サポート部材５は、中間部１０の曲げ変形及びねじれ変形を抑制するための補強部を有している。本実施形態の補強部は、第一取付部８及び第一中間部１０ａの車幅方向外側の側面を掛け渡して設けられ、車幅方向外側に略真直に延出される第一リブ１１ａと、第一中間部１０ａ及び第二中間部１０ｂの車幅方向内側の側面を掛け渡して設けられ、車幅方向内側に略真直に延出される第二リブ１１ｂとから構成されている。第一リブ１１ａ及び第二リブ１１ｂは、車両の前後方向に所定間隔を隔ててそれぞれ複数（図示例では二つずつ）取り付けられる。第一リブ１１ａ及び第二リブ１１ｂは金属板からなり、溶接により取り付けられる。

次に、本実施形態の作用を説明する。

本実施形態においては、サポート部材５の中間部１０が、車体フレーム１への第一取付部８の下端部に接続されて下方に延出されると共に、第一取付部８に対して所定の屈曲角度Ｓ１だけ車幅方向外側に屈曲された第一中間部１０ａを有する。つまり、図２及び図３（ｂ）に示すように、中間部１０を車幅方向の長さ（離間長さ）Ａを持つように車幅方向外側に延出させている。そして、その中間部１０（第二中間部１０ｂ）の前端下部にプロテクタ本体４への第二取付部９を設けることで、第二取付部９を第一取付部８に対して車幅方向外側に離間長さＡだけ離間させている。つまり、図８で示した従来のＦＵＰと比較して、第二取付部９（図８中の符号７６参照）を、第一取付部８（図８中の符号７５参照）の略真下の位置から離間長さＡだけ車幅方向外側の位置へとオフセットしている（ずらしている）。

このようにすることで、第二取付部９（プロテクタ本体４の支持位置であり、荷重Ｐが加わったときに作用する回転モーメントＭ２の支点となる位置）から荷重Ｐの位置までの長さＬ２を図８で示した長さＬ１に比べて離間長さＡ分だけ短くすることができる。よって、プロテクタ本体４の筒体６に荷重Ｐを加えたときに作用する回転モーメントＭ２（＝Ｐ×Ｌ２）を図８で示した回転モーメントＭ１に比べて低減させることができる。結果として筒体６の耐荷重性能が向上するので、筒体６の板厚を厚くしたり、より強度の高い材質で形成する必要がない。従って、ＦＵＰ全体の重量及び製造コストを大きく上昇させることなく、ＦＵＰの耐荷重性能を向上させることができる。また、ＦＵＰの耐荷重性能を図８で示したものと同一に維持する場合は、プロテクタ本体４の筒体６の板厚を薄くすること等により、筒体６の重量及び製造コストを削減することも可能である。

また、本実施形態のサポート部材５は、第一取付部８及び第一中間部１０ａの車幅方向外側の側面を掛け渡して設けられた第一リブ１１ａと、第一中間部１０ａ及び第二中間部１０ｂの車幅方向内側の側面を掛け渡して設けられた第二リブ１１ｂとから構成される補強部を有している。サポート部材５に第一リブ１１ａ及び第二リブ１１ｂを設けたのは、サポート部材５の中間部１０を車幅方向外側へと屈曲させた場合、上記の離間長さＡ分の回転モーメントが中間部１０に作用する可能性があるためである。そこで、本実施形態においては、第一リブ１１ａ及び第二リブ１１ｂにより中間部１０の曲げ変形及びねじれ変形を抑制するようにしている。

ところで、ＦＵＰを装着する車両は、車体フレーム幅が同一であっても、車重が異なる場合がある。その場合、それぞれの車種に最適に設定されたＦＵＰを装着することが望ましいが、従来、製造コスト削減の目的から、ある一定の車種間で同一形状のＦＵＰを共通して装着することがあった。その際、共通して装着するＦＵＰの耐荷重性能を、最も高い耐荷重性能を必要とする車種に合わせて設定していた。そのため、車重の軽い車種によっては、必要以上に耐荷重性能が高いＦＵＰを装着していた。このような場合、本実施形態に係るＦＵＰを適用すれば、車種毎（車重毎）に必要とされる耐荷重性能に応じてサポート部材５を設定する（上記の離間長さＡを設定する）ことにより、プロテクタ本体４を同一形状として、製造コストの低減を図りつつも、車重の違いに伴う要求性能の違いをサポート部材５で補うことが可能となる。つまり、車重が異なる車種間であっても、ＦＵＰの耐荷重性能をそれぞれの車種に対して最適に設定することができる。

また、ＦＵＰを装着する車両は、車幅が同一であっても、車体フレーム幅が異なる場合がある。従来はプロテクタ本体４におけるサポート部材５への取付位置は車体フレーム幅に依存していたため、車種毎（車体フレーム幅毎）にプロテクタ本体４におけるサポート部材５への取付位置（つまり、取付ブラケット７の位置）を設定する必要があり、車体フレーム幅が異なる車種間でＦＵＰの共通化を図ることができなかった。このような場合、本実施形態に係るＦＵＰを適用すれば、車体フレーム幅の異なる車種間でプロテクタ本体４（筒体６及び取付ブラケット７）を共通化し、車種毎（車体フレーム幅毎）にサポート部材５のみを設定する（上記の離間長さＡを設定する）ことにより、車体フレーム幅の違いをサポート部材５で補うことが可能となる。つまり、車体フレーム幅が異なる車種間であっても、少なくともプロテクタ本体４の共通化を図ることが可能となり、製造コストを削減することができる。

本発明は以上説明した実施形態には限定はされない。

例えば、プロテクタ本体４が車両の車体フレーム１の前端部よりも後方の位置に配置されても良い。

また、プロテクタ本体４の筒体６の長手方向両端部が車両後方側に傾斜されても良い。

また、プロテクタ本体４の筒体６が断面略円形状等の他の形状に形成されても良い。

また、サポート部材５の第一取付部８、第二取付部９及び中間部１０がそれぞれ別々に形成されていても良い。

さらに、サポート部材の補強部は上述の実施形態には限定はされない。

例えば、図４に示すサポート部材４１のように、補強部が、第一取付部４２、第一中間部４３ａ及び第二中間部４３ｂの車幅方向外側の側面を掛け渡すように第一取付部４２、第一中間部４３ａ及び第二中間部４３ｂの前後端部にそれぞれ設けられたリブ４４と、第一中間部４３ａ及び第二中間部４３ｂの車幅方向内側の側面中央部を掛け渡して設けられたビード４５とから構成されても良い。リブ４４は、第一取付部４２、中間部４３及び第二取付部４６を形成する金属板の縁部をプレス加工により折り曲げることで形成され、ビード４５は、第一取付部４２、中間部４３及び第二取付部４６を形成する金属板の中央部を絞り加工により車幅方向の内側に配置される面側へと絞ることで形成される。

また、図５に示すサポート部材５１のように、補強部が、第一取付部５２及び第一中間部５３ａの車幅方向外側の側面を掛け渡して取り付けられた断面略コ字状の第一補強部５４と、第一中間部５３ａ及び第二中間部５３ｂの車幅方向内側の側面を掛け渡して取り付けられた断面略コ字状の第二補強部５５とから構成されても良い。これら第一補強部５４及び第二補強部５５は金属板をプレス加工により折り曲げてなる。これら第一補強部５４及び第二補強部５５の前後幅は、第一取付部５２、第一中間部５３ａ及び第二中間部５３ｂの前後幅と略等しくなるように設定される。第一補強部５４の開口端部が、第一取付部５２及び第一中間部５３ａの前後端部に溶接により取り付けられる。第二補強部５５の開口端部が、第一中間部５３ａ及び第二中間部５３ｂの前後端部に溶接により取り付けられる。

さらに、図６に示すサポート部材６１のように、補強部が、第一取付部６２、第一中間部６３ａ及び第二中間部６３ｂの車幅方向外側の側面を掛け渡すように第一取付部６２、第一中間部６３ａ及び第二中間部６３ｂの前後端部にそれぞれ設けられたリブ６４と、これらリブ６４間に位置される断面略コ字状のリブ間補強部６５とから構成されても良い。つまり、サポート部材６１の少なくとも第一取付部６２及び中間部６３がボックス形状に形成される。リブ６４は第一取付部６２、中間部６３及び第二取付部６６を形成する金属板の縁部をプレス加工により折り曲げることで形成される。リブ間補強部６５は金属板をプレス加工により折り曲げてなる。リブ間補強部６５の前後幅が、前後のリブ６４間の長さより僅かに小さく設定される。リブ間補強部６５はリブ６４にボルト・ナット、リベット或いは溶接等により取り付けられる。

なお、上述の実施形態のアンダーラン・プロテクタはＲＵＰとしても適用可能であるが、ＲＵＰの基本的な構造及び効果は、上述のＦＵＰと略同一であるので、その説明を省略する。

本発明の一実施形態に係るＦＵＰの斜視図である。 図１の平面図である。 サポート部材を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は正面図である。 サポート部材の変形例を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は正面図である。 サポート部材の変形例を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は正面図である。 サポート部材の変形例を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は正面図である。 従来のＦＵＰの斜視図である。 図７の平面図である。

符号の説明

１ 車体フレーム
２ サイドメンバ
４ プロテクタ本体
５ サポート部材
８ 第一取付部
９ 第二取付部
１０ 中間部
１１ａ 第一リブ（補強部）
１１ｂ 第二リブ（補強部）
Ａ 離間長さ（長さ）

Claims (4)

1. 車両の前端部或いは後端部に位置され、車幅方向に延出するプロテクタ本体と、上記車両の車体フレームに取り付けられ、上記プロテクタ本体を支持するサポート部材とを備えたアンダーラン・プロテクタであって、
   上記サポート部材が、上記車体フレームに接合して取り付けられる第一取付部と、上記第一取付部よりも下方に位置する上記プロテクタ本体に接合して取り付けられる第二取付部と、これら第一取付部及び第二取付部の間に位置する中間部とを有し、上記第二取付部を上記第一取付部に対して車幅方向外側に離間させるために、上記中間部を上記第一取付部の下端部から斜め下方に延出するように車幅方向外側に屈曲させたことを特徴とするアンダーラン・プロテクタ。
2. 上記第一取付部が上記車体フレームのサイドメンバに接合して取り付けられる請求項１記載のアンダーラン・プロテクタ。
3. 上記サポート部材の少なくとも上記中間部が金属板からなる請求項１又は２に記載のアンダーラン・プロテクタ。
4. 上記サポート部材が、上記中間部の曲げ変形及びねじれ変形を抑制するための補強部を有する請求項１〜３いずれかに記載のアンダーラン・プロテクタ。

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