JP5795332B2 - 車両のアンダーランプロテクタ - Google Patents

Description

本発明は、車体フレームの前方又は後方に配置されるアンダーランプロテクタに係り、詳しくは強度向上に最適な部位の板厚を変化させることで軽量かつ十分な強度を持った車両のアンダーランプロテクタに関するものである。

従来、トラックなどの車両と乗用車との正面衝突時に、トラックのフロント（前面側）バンパ又はリヤ（後面側）バンパの下側に乗用車が滑り込むことを防止して、乗員の安全性を確保するために、フロントバンパ又はリヤバンパの下側には、取付ブラケットを介してアンダーランプロテクタが配置されている。

アンダーランプロテクタの強度を向上させるためには、断面の板厚を上げることが考えられる。

しかし、単純に板厚を上げることは重量増加につながる虞がある。

そこで、アンダーランプロテクタと取付ブラケットとの間に、複数の板状部材を有するサポート部を介在する、車両のアンダーランプロテクタ取付構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ここで、サポート部材は、最もアンダーランプロテクタ側の板状部材から最も取付ブラケット側の板状部材に向かって車幅方向に漸次幅狭に形成されて車両前後方向に板ばね状に積層されている。

また、プロテクタ自体の圧壊強度を鋼製プロテクタ並に高め、しかも鋼製プロテクタに比して軽量化効果が高いアルミニウム合金製車両フロントアンダーランプロテクタが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００７−１８６０８０号公報 特開２００４−１７５２２８号公報

しかし、特許文献１の車両のアンダーランプロテクタ取付構造では、アンダーランプロテクタと取付ブラケットとの間に複数の板状部材を有するサポート部を介在するため、部品点数が上がり、組付作業が複雑となるなどの問題点があった。

また、特許文献２の車両フロントアンダーランプロテクタでは、矩形中空断面形状のアルミニウム中空材の略水平面の板厚を縦壁部の板厚よりも厚くしているため、不必要な重量増加を招く虞があった。

しかも、アンダーランプロテクタは、車両レイアウト上、フロントアンダーランプロテクタの場合は、リヤ側に曲げを設け、リヤアンダーランプロテクタの場合は、フロント側に曲げを設けることが一般に行われているが、特許文献２の車両フロントアンダーランプロテクタでは、リヤ側又はフロント側への曲げ成形が面倒になるという問題もあった。

本発明は斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、強度向上に最適な部位の板厚を変化させることで軽量かつ十分な強度を持ったアンダーランプロテクタを提供することにある。

本発明に係るアンダーランプロテクタは、断面形状が矩形状の中空材からなり、車体フレームの両側部に対向して固定される２つの取付ブラケットの先端部にそれぞれ固定され、２つの取付ブラケットを介して車体フレームに配置されている。そして、中空材は、アルミニウム合金の押出形材で構成されるとともに、一対の略垂直面と少なくとも２つ以上の略水平面とで構成されている。また、中空材の長手方向中心線領域を境として車体フレーム側の中空材を構成する略水平面の板厚ｔ１を、中空材の長手方向中心線領域を境として車体フレームの反対側の中空材を構成する略水平面の板厚ｔ２より厚くしてある。

本発明において、中空材の長手方向中心線領域を境として車体フレーム側の中空材を構成する略水平面の板厚ｔ１と、中空材の長手方向中心線領域を境として車体フレームの反対側の中空材を構成する略水平面の板厚ｔ２との比率を、ｔ１／ｔ２＝１．１〜２．５としている。

本発明において、アンダーランプロテクタの外形を構成する板厚を厚くした略水平面は、外方に突出するリブを備えている。

本発明において、中空材は、取付ブラケットより外方の両端部が、車体フレームのリヤ側又はフロント側に向かって湾曲している。

本発明において、中空材の長手方向中心線領域は、中空材の長手方向中心線を境として車体フレーム側又は車体フレームの反対側に形成される板厚の変更点を、中空材の長手方向中心線に対して中空材の幅の±１０％で移動することによって構成されている。

本発明によれば、アンダーランプロテクタの変形の引き金となっている長手方向中心より車体フレーム側の略水平面の板厚を厚くすることで、重量増を抑えつつ効率的にアンダーランプロテクタの剛性を向上させることができる。

また、断面中心前面の板厚を上げることにより後方の板厚を上げる方が強度が増し、また、不必要な重量増加を防げる。

また、アンダーランプロテクタは車両レイアウト上、リヤ側又はフロント側に曲げを設ける際に、長手方向中心より車体フレームの反対側の略水平面の板厚は上げないことにより、リヤ側又はフロント側への曲げ成形時の成形性悪化を防ぐことができる。

本発明の一実施形態に係るフロントアンダーランプロテクタを示す断面図である。 ]図１のフロントアンダーランプロテクタをトラックの車体フレームのフロント側に取付ブラケットを介して取り付けた状態を示す斜視図である。 ]図１のフロントアンダーランプロテクタ及び従来フロントアンダーランプロテクタを試験ＲＡＭを用いて試験を行う状態を示す説明図である。 図３の試験結果を示すグラフである。 図３の試験によって膨らみを生じた従来のフロントアンダーランプロテクタを示す斜視図である。 衝突前と衝突後のフロントアンダーランプロテクタを図５のＸ−Ｘ線に沿って示す断面図である。 本発明の別の実施形態に係るフロントアンダーランプロテクタを示す断面図である。

以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るフロントアンダーランプロテクタ１を示す。

本実施形態に係るフロントアンダーランプロテクタ１は、アルミニウム合金の押出形材からなる中空材１０で構成されている。中空材１０は、一対の略垂直面１１と３つの略水平面１２とで構成されている
３つの略水平面１２は、中空材１０の長手方向中心線１３より車体フレーム側の略水平面１２Ａと、中空材１０の長手方向中心線１３より車体フレームの反対側の略水平面１２Ｂとを有し、車体フレーム側の略水平面１２Ａの板厚ｔ１が、車体フレームの反対側の略水平面１２Ｂの板厚ｔ２より厚くしている。

本実施形態に係るフロントアンダーランプロテクタ１は、例えば、図２に示すように、トラックの車体フレーム２０のフロント側に取付ブラケット２１を介してを取り付けられる。

次に、本実施形態に係るフロントアンダーランプロテクタ１の作用を説明する。

本実施形態に係るフロントアンダーランプロテクタ１の剛性を確認するために、図３に示すように、本実施形態に係るフロントアンダーランプロテクタ１を取付ブラケット２１，２１に取り付けた状態で、リヤ側に曲げられた端部１ａに試験ＲＡＭ（衝撃試験片）３０を所定の荷重及び所定の速度でぶつける試験を行った。なお、試験ＲＡＭは、ＥＣＥ法規に規定されており、規定荷重は、例えば、自在継手によって適切な間接結合されたラムにより、高さ２５０ｍｍ以下、幅４００ｍｍ以下で垂直エッジが５±１ｍｍの曲率半径を持つ面を用いて、車両の縦中心面に平行に加えなければならないとされている。

本実施形態に係るフロントアンダーランプロテクタ１は、車体フレーム側の略水平面１２Ａの板厚ｔ１を４．０ｍｍ、車体フレームの反対側の略水平面１２Ｂの板厚ｔ２を３．０ｍｍ、略垂直面１１の板厚を５．５ｍｍとしてある。

比較のために、車体フレーム側の略水平面１２Ａの板厚ｔ１を３．５ｍｍ、車体フレームの反対側の略水平面１２Ｂの板厚ｔ２を３．５ｍｍ、略垂直面１１の板厚を５．５ｍｍとしたフロントアンダーランプロテクタ（以下、比較例１のフロントアンダーランプロテクタと称する）と、車体フレーム側の略水平面１２Ａの板厚ｔ１を３．０ｍｍ、車体フレームの反対側の略水平面１２Ｂの板厚ｔ２を４．０ｍｍ、略垂直面１１の板厚を５．５ｍｍとしたフロントアンダーランプロテクタ（以下、比較例２のフロントアンダーランプロテクタと称する）とを用意し、本実施形態に係るフロントアンダーランプロテクタ１と同様に試験を行った。

その結果を図４に示す。

図４において、本実施形態に係るフロントアンダーランプロテクタ１の試験結果が曲線Ａとして示される。

比較例１のフロントアンダーランプロテクタの試験結果は曲線Ｂ、比較例２のフロントアンダーランプロテクタの試験結果は曲線Ｃとしてそれぞれ示されている。

本実施形態に係るフロントアンダーランプロテクタ１は、板厚が一定の比較例１のフロントアンダーランプロテクタに比し、耐荷重が向上していることがわかる。

また、本実施形態に係るフロントアンダーランプロテクタ１は、板厚を本実施形態に係るフロントアンダーランプロテクタ１とは逆に変化させた比較例２のフロントアンダーランプロテクタに比し、耐荷重が向上していることがわかる。

比較例２のフロントアンダーランプロテクタの試験結果Ｃから、板厚を本実施形態に係るフロントアンダーランプロテクタ１とは逆に変化させると、剛性が低下することが確認された。

なお、比較例２のフロントアンダーランプロテクタの場合、リヤ側に曲げられた端部１ａに試験ＲＡＭ（衝撃試験片）３０を所定の荷重及び所定の速度でぶつけると、図５に示すように、取付ブラケット２１よりの部分に膨らみ現象が起き、略水平面１２には、図６に示すように、試験ＲＡＭ（衝撃試験片）３０の荷重に耐えることができず、湾曲部１２Ｘが形成されていることが確認された。

これに対し、本実施形態に係るフロントアンダーランプロテクタ１では、図５及び図６に示すような膨らみ現象を抑えることができた。

以上のように、車体フレーム側の略水平面１２Ａの板厚ｔ１を、車体フレームの反対側の略水平面１２Ｂの板厚ｔ２より厚くすると、耐荷重が向上することが確認された。

なお、上記実施形態では、３つの略水平面１２を、中空材１０の長手方向中心線１３より車体フレーム側の略水平面１２Ａと、中空材１０の長手方向中心線１３より車体フレームの反対側の略水平面１２Ｂとを有する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、中空材１０の長手方向中心線１３を車体フレーム側又は車体フレームの反対側に中空材の幅の±１０％程度ずらして、車体フレーム側の略水平面１２Ａと車体フレームの反対側の略水平面１２Ｂとを形成しても良い。

また、上記実施形態では、積載量４トンクラスのトラックを想定して、略水平面１２Ａの板厚ｔ１を４．０ｍｍ、略水平面１２Ｂの板厚ｔ２を３．０ｍｍ及び略垂直面１１の板厚を５．５ｍｍとした場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、アンダーランプロテクタを装着する車両がこれよりも積載量の大きい１０トンクラスのトラックを想定した場合には、各部の板厚の寸法は、同じ技術思想の関係を保ちながら全体的に大きくなりうる。本発明では、略水平面１２Ａの板厚ｔ１と略水平面１２Ｂの板厚ｔ２との比率を、おおよそｔ１／ｔ２＝１．１〜２．５の範囲に置くことにより、耐荷重が向上することが確認された。

なお、上記実施形態では、２つの略水平面１２間の略中央部に１つの略水平面１２を設けた箱断面形状のフロントアンダーランプロテクタ１について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、２つの略水平面１２間の略中央部に略水平面を設けない箱断面形状のフロントアンダーランプロテクタや２つの略水平面１２間に２つの略水平面１２を設けた箱断面形状のフロントアンダーランプロテクタにしても良い。

また、本発明のフロントアンダーランプロテクタは、図１に示すフロントアンダーランプロテクタ１に限らず、例えば、図７に示すフロントアンダーランプロテクタ１Ａのように、車体フレーム側の略水平面１２Ａに１又は複数のリブ１４を設けることによって、車体フレーム側の略水平面１２Ａの強度を補強するようにしても良い。

また、上記実施形態では、フロントアンダーランプロテクタ１について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、リヤアンダーランプロテクタに適用しても良い。

１，１Ａ フロントアンダーランプロテクタ
１ａ フロントアンダーランプロテクタ１のリヤ側に曲げられた端部
１０ 中空材
１１ 略垂直面
１２ 略水平面
１３ 中心線
１２Ａ 中空材１０の長手方向中心線１３より車体フレーム側の略水平面
１２Ｂ 中空材１０の長手方向中心線１３より車体フレームの反対側の略水平面
１２Ｘ 湾曲部
２０ 車体フレーム
２１ 取付ブラケット
ｔ１ 中空材１０の長手方向中心線１３より車体フレーム側の略水平面１２Ａの板厚
ｔ２ 中空材１０の長手方向中心線１３より車体フレームの反対側の略水平面１２Ｂの板厚

Claims (5)

1. 断面形状が矩形状の中空材からなり、車体フレームの両側部に対向して固定される２つの取付ブラケットの先端部にそれぞれ固定され、前記２つの取付ブラケットを介して前記車体フレームに配置されるアンダーランプロテクタにおいて、
   前記中空材は、アルミニウム合金の押出形材で構成されるとともに、一対の略垂直面と少なくとも２つ以上の略水平面とで構成され、
   前記中空材の長手方向中心線領域を境として前記車体フレーム側の前記中空材を構成する略水平面の板厚ｔ１を、前記中空材の長手方向中心線領域を境として前記車体フレームの反対側の前記中空材を構成する略水平面の板厚ｔ２より厚くしてなる
   ことを特徴とするアンダーランプロテクタ。
2. 請求項１記載のアンダーランプロテクタにおいて、
   前記中空材の長手方向中心線領域を境として前記車体フレーム側の前記中空材を構成する略水平面の板厚ｔ１と、前記中空材の長手方向中心線領域を境として前記車体フレームの反対側の前記中空材を構成する略水平面の板厚ｔ２との比率を、ｔ１／ｔ２＝１．１〜２．５とした
   ことを特徴とするアンダーランプロテクタ。
3. 請求項１又は請求項２記載のアンダーランプロテクタにおいて、
   前記アンダーランプロテクタの外形を構成する板厚を厚くした前記略水平面は、外方に突出するリブを備えている
   ことを特徴とするアンダーランプロテクタ。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか記載のアンダーランプロテクタにおいて、
   前記中空材は、前記取付ブラケットより外方の両端部が、前記車体フレームのリヤ側又はフロント側に向かって湾曲している
   ことを特徴とするアンダーランプロテクタ。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか記載のアンダーランプロテクタにおいて、
   前記中空材の長手方向中心線領域は、前記中空材の長手方向中心線を境として前記車体フレーム側又は前記車体フレームの反対側に形成される板厚の変更点を、前記中空材の長手方向中心線に対して前記中空材の幅の±１０％で移動することによって構成される
   ことを特徴とするアンダーランプロテクタ。
   

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