JP6308194B2 - 車両のエネルギ吸収構造 - Google Patents

車両のエネルギ吸収構造 Download PDF

Info

Publication number
JP6308194B2
JP6308194B2 JP2015188563A JP2015188563A JP6308194B2 JP 6308194 B2 JP6308194 B2 JP 6308194B2 JP 2015188563 A JP2015188563 A JP 2015188563A JP 2015188563 A JP2015188563 A JP 2015188563A JP 6308194 B2 JP6308194 B2 JP 6308194B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wall
energy absorber
vehicle
energy
mounting plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015188563A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017061273A (ja
Inventor
紘樹 橋本
紘樹 橋本
俊弘 五嶋
俊弘 五嶋
北方 慎太郎
慎太郎 北方
樹徳 橋田
樹徳 橋田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2015188563A priority Critical patent/JP6308194B2/ja
Priority to US15/221,954 priority patent/US9932006B2/en
Priority to EP16183292.8A priority patent/EP3147163B1/en
Priority to CN201610685900.3A priority patent/CN106553604B/zh
Publication of JP2017061273A publication Critical patent/JP2017061273A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6308194B2 publication Critical patent/JP6308194B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B60R19/26Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
    • B60R19/34Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means destroyed upon impact, e.g. one-shot type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/03Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by material, e.g. composite
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/04Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects formed from more than one section in a side-by-side arrangement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members
    • F16F7/124Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members characterised by their special construction from fibre-reinforced plastics
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members
    • F16F7/128Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members characterised by the members, e.g. a flat strap, yielding through stretching, pulling apart
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2224/00Materials; Material properties
    • F16F2224/02Materials; Material properties solids
    • F16F2224/0241Fibre-reinforced plastics [FRP]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Description

本発明は、車両のエネルギ吸収構造に関する。
下記特許文献1には、繊維強化樹脂から成る筒状のクラッシュボックス(エネルギー吸収体)と、クラッシュボックスの内側に当接する凸部を備えた押圧部材(ガイド部材)と、を有する車両のエネルギ吸収構造が開示されている。
特開2005−233263号公報
上記従来技術のように、クラッシュボックスの内側に当接する凸部(ガイド部)を設けた構造では、車両の衝突時にクラッシュボックスがバンパRFに対して位置ズレを起こすことが抑制される。
しかしながら、車両の衝突時にクラッシュボックスが圧壊されていく際、クラッシュボックスのうち圧壊された部分(圧壊部)がクラッシュボックスとガイド部の間に入り込む。この入り込んだ圧壊部によりクラッシュボックスがその軸に直交する方向の荷重を受けると、クラッシュボックスの逐次的な変形が阻害され、エネルギ吸収量が低下してしまう懸念がある。
本発明は上記事実を考慮し、繊維強化樹脂から成る筒状のエネルギ吸収体の内部にガイド部を設けた車両のエネルギ吸収構造において、安定したエネルギ吸収特性を得ることを目的とする。
請求項1に記載の車両のエネルギ吸収構造は、繊維強化樹脂から成る筒状のエネルギ吸収体と、前記エネルギ吸収体の軸方向の端部に対向して設けられ、車両の衝突時に前記エネルギ吸収体を軸方向の端部から圧壊させる対向面と、前記対向面から突出され、前記エネルギ吸収体の内部に配置されたガイド部と、を備えた車両のエネルギ吸収構造であって、前記ガイド部は、車両の衝突時に前記エネルギ吸収体を構成する壁に内側から接触可能に設けられると共に、前記対向面との間に前記エネルギ吸収体の軸方向の隙間を空けて設けられた当て部、を含んで構成されており、前記当て部は、前記エネルギ吸収体を構成する壁と間隔を空けて設けられている
請求項1に記載の車両のエネルギ吸収構造は、繊維強化樹脂から成る筒状のエネルギ吸収体と、該エネルギ吸収体の軸方向の端部に対向して設けられた対向面と、を備えている。そして、車両の衝突時には、対向面がエネルギ吸収体を軸方向の端部から圧壊させる。これにより、衝突エネルギが吸収される。
また、この車両のエネルギ吸収構造は、対向面から突出され、エネルギ吸収体の内部に配置されたガイド部を備えている。このガイド部は、当て部を含んで構成されている。
当て部は、車両の衝突時にエネルギ吸収体を構成する壁に内側から接触可能に設けられている。このため、車両の衝突時にエネルギ吸収体が対向面に対して位置ズレを起こすことが抑制されている。
また、当て部は、対向面との間に、エネルギ吸収体の軸方向の隙間を空けて設けられている。この隙間は、当て部に対してエネルギ吸収体を構成する壁側の空間と、当て部に対してエネルギ吸収体を構成する壁とは反対側の空間と、を連通する隙間(逃げ道)となる。このため、車両の衝突時、エネルギ吸収体の内部に入り込んだ圧壊部は、この隙間を通り、当て部に対してエネルギ吸収体の壁側とは反対側の空間へ(エネルギ吸収体の中心側へ)逃げることができる。これにより、当て部と、エネルギ吸収体を構成する壁のうち未だ圧壊されていない部分と、の間に圧壊部が挟まることが抑制される。
より詳細に説明すると、車両の衝突時にエネルギ吸収体が軸方向の端部から圧壊される際、圧壊部は、エネルギ吸収体の軸方向の端部である対向面付近で発生する。ここで、請求項1に記載の車両のエネルギ吸収構造では、当て部は、対向面との間にエネルギ吸収体の軸方向の隙間を空けて設けられている。このため、対向面付近において上記隙間が形成される。したがって、この隙間を圧壊部が通ることができ、当て部と、エネルギ吸収体を構成する壁のうち未だ圧壊されていない部分と、の間に圧壊部が挟まることが抑制される。その結果、圧壊部によりエネルギ吸収体がその軸に直交する方向の荷重を受けることが抑制され、安定したエネルギ吸収特性を得ることができる。
請求項2に記載の車両のエネルギ吸収構造は、請求項1に記載の車両のエネルギ吸収構造において、前記当て部は、前記エネルギ吸収体を構成する壁と略平行に設けられた当て壁である。
請求項2に記載の車両のエネルギ吸収構造では、車両の衝突時にエネルギ吸収体を構成する壁に内側から接触可能とされた当て部が、該壁と略平行に設けられた壁とされている。このため、エネルギ吸収体を構成する壁に対して局所的に大きな荷重が入力されることが抑制される。これにより、当て部との接触によりエネルギ吸収体が破壊されることが抑制される。
請求項3に記載の車両のエネルギ吸収構造は、請求項2に記載の車両のエネルギ吸収構造において、前記ガイド部は、前記当て壁に対して前記エネルギ吸収体を構成する壁とは反対側に配置され、該当て壁と前記対向面とを連結する連結部を含んで構成されている。
請求項3に記載の車両のエネルギ吸収構造では、ガイド部が、当て壁と対向面とを連結する連結部を含んで構成されている。このため、連結部により当て壁を支持することができ、その結果、当て壁と対向面との間により大きな隙間を形成することが容易になる。また、連結部は、当て壁に対してエネルギ吸収体を構成する壁とは反対側に配置されている。このため、連結部とエネルギ吸収体を構成する壁との間に、圧壊部が挟まることが抑制されている。
請求項4に記載の車両のエネルギ吸収構造は、請求項2に記載の車両のエネルギ吸収構造において、前記当て壁は、前記エネルギ吸収体を構成する壁の全周に対応して設けられた周壁であり、前記ガイド部は、前記周壁の内部に配置され、該周壁と前記対向面とを連結する連結部を含んで構成されており、前記周壁と前記対向面とは、該周壁の全周に亘って隙間を空けて設けられている。
請求項4に記載の車両のエネルギ吸収構造では、当て壁が、エネルギ吸収体を構成する壁の全周に対応して設けられた周壁である。このため、エネルギ吸収体と対向面との位置ズレが車両上下方向及び車両幅方向のすべての方向で適切に抑制される。
さらに、ガイド部が、周壁の内部に配置され、該周壁と対向面とを連結する連結部を含んで構成されている。このため、周壁が連結部により支持されている。さらに、周壁が連結部により支持されていることで、周壁と対向面とが、該周壁の全周に亘って隙間を空けて設けられている。このため、エネルギ吸収体の圧壊部が、エネルギ吸収体の全周において周壁の内部に逃げ込むことができる。その結果、より一層安定したエネルギ吸収特性を得ることができる。
以上説明したように、本発明に係る車両のエネルギ吸収構造は、繊維強化樹脂から成る筒状のエネルギ吸収体の内部にガイド部を設けた車両のエネルギ吸収構造において、安定したエネルギ吸収特性を得ることができる、という優れた効果を有する。
実施形態の車両のエネルギ吸収構造が適用された車両前部構造の全体構成を、バンパRFとクラッシュボックスとが分解された状態で示す分解斜視図である。 図1の左側のガイド部材を拡大して示す車両後方斜め上方からみた斜視図である。 実施形態の車両前部構造の断面図であり、(A)は車幅方向に直交する平面で切断した状態で示す断面図であり、(B)は車両上下方向に直交する平面で切断した状態で示す断面図である。 実施形態に係る車両前部構造において、車両の衝突時にエネルギ吸収体が圧壊する様子を示す図である。 比較例に係るガイド部材を示す斜視図である。 比較例に係るガイド部材を備えた車両前部構造において、エネルギ吸収体が圧壊する様子を示す図である。 変形例に係るガイド部材を示す斜視図である。
以下、図面を用いて本発明の実施形態に係る車両のエネルギ吸収構造が適用された車両前部構造Sについて説明する。なお、各図に適宜記す矢印FR、矢印UP、矢印OUT、矢印Wは、車両の前方向(進行方向)、上方向、車両幅方向の外側、車両幅方向をそれぞれ示している。以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両の前後方向の前後、車両の左右方向(車両幅方向)の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。
[全体構成]
図1には、車両前部構造Sの全体構成が分解斜視図にて示されている。この図に示されるように、車両前部構造Sは、車両前端部に車両幅方向に延在するバンパリインフォースメント16(以下、バンパRF16という。)を備えている。バンパRF16の車両後方側の後面16Rには、左右一対のガイド部材18が接合されている。そして、バンパRF16の車両後方側であってガイド部材18に対応する部分には、左右一対のクラッシュボックス14が接合される。さらに、左右一対のクラッシュボックス14の後方には、該クラッシュボックス14と同軸的に、車両前後方向を長手とした骨格部材であるフロントサイドメンバ(図示省略)が接合される。
[バンパRF]
バンパRF16は、その長手方向に直交する断面視で略矩形を成す閉断面構造とされており、上方向を向く上面16Uと、下方向を向く下面16Lと、後方向を向く後面16Rと、前方向を向く前面16Fと、を有している。
[クラッシュボックス]
バンパRF16の車両後方側には、クラッシュボックス14が接合されている(図3参照)。クラッシュボックス14は左右一対並列に設けられている。
クラッシュボックス14は、繊維強化樹脂で構成されている。クラッシュボックス14は、筒状のエネルギ吸収体14Aと、エネルギ吸収体14Aの前端に設けられた接合部としての前フランジ部14Fと、エネルギ吸収体14Aの後端に設けられた後フランジ部14Rと、を含んで構成されている。
エネルギ吸収体14Aは、断面略矩形の筒状(閉断面構造)とされており、上方向を向く上側壁14Tと、下方向を向く下側壁14Bと、車幅方向内側を向く内側壁14Iと、車幅方向外側を向く外側壁14Oと、を含んで構成されている。
前フランジ部14Fは、エネルギ吸収体14Aの前端から上下方向に延出されて形成されており、バンパRF16の上面16Uと下面16Lとを加え込む状態でバンパRF16に接合されている。この接合には、例えば接着、溶着、リベット等が採用されている。具体的には、前フランジ部14Fは、エネルギ吸収体14Aの前端から上下左右に張り出した前壁14FFと、前壁14FFの上端から前方に延出された上壁14FUと、前壁14FFの下端から前方に延出された下壁14FLとを有する。
図3に示されるように、前フランジ部14Fの前壁14FF及びエネルギ吸収体14Aの前端は、共に、後述するガイド部材18の取付板20に突き当てられている。この状態で、上壁14FU、下壁14FLは、バンパRF16の上面16U、下面16Lに接合されている。以上により、接合部としての前フランジ部14Fは、バンパRF16における上下方向の両端部のそれぞれに接合されている。この接合には、例えば接着、溶着、リベット等の接合形態が採用されている。また、前壁14FFにおいては、ガイド部材18の取付板20及びバンパRF16の後面16Rに共締めされている。
[ガイド部材]
また、車両前部構造Sは、「ガイド部」としての周壁22及びリブ26を含んで構成されたガイド部材18を備えている。ガイド部材18は、バンパRF16の後面16Rに接合された取付板20と、取付板20から突出して形成された周壁22及びリブ26と、を含んで構成されている。すなわち、ガイド部材18の周壁22及びリブ26は、取付板20に対し後方へ向かって突出している。そして、図3に示されるように、ガイド部材18の周壁22及びリブ26は、閉断面構造のエネルギ吸収体14Aの内部24に入り込んでいる。
ガイド部材18は、前フランジ部14Fによるエネルギ吸収体14AのバンパRF16及び取付板20に対する接合が解除(分離)された場合に、該取付板20及び該バンパRF16に対するエネルギ吸収体14Aの位置ずれを抑制する構成とされている。換言すれば、ガイド部材18は、前方から圧縮破壊されていくエネルギ吸収体14Aの前後方向の各部を、取付板20及びバンパRF16の適所に向けてガイドするガイド部材である。
具体的には、ガイド部材18は、図2に示されるように、バンパRF16の後面16Rに重ね合された状態で接合される取付板20と、取付板20から車両後方側へ突出した周壁22と、取付板20の中央から放射状に形成されて取付板20及び周壁22を補強する複数のリブ26と、を主要部として構成されている。
取付板20は、略矩形の板状とされている。図3(A)に示されるように、取付板20の上端はバンパRF16の後面16Rの上端と略一致され、取付板20の下端はバンパRF16の後面16Rの下端と略一致されている。そして、クラッシュボックス14がバンパRF16に接合された状態で、エネルギ吸収体14Aの上下方向の両端は、取付板20の上下方向の両端部間に位置している。具体的には、取付板20の上端は、エネルギ吸収体14Aの上側壁14TよりもΔHtだけ車両上方に位置しており、取付板20の下端は、エネルギ吸収体14Aの下側壁14BよりもΔHbだけ車両下方に位置している。
また、図3(B)に示されるように、クラッシュボックス14がバンパRF16に接合された状態で、エネルギ吸収体14Aの左右方向の両端は、取付板20の左右方向の両端部間に位置している。具体的には、取付板20の車幅方向外側端は、エネルギ吸収体14Aの外側壁14OよりもΔHoだけ車幅方向外側に位置しており、取付板20の車幅方向内側端は、エネルギ吸収体14Aの内側壁14IよりもΔHiだけ車幅方向内側に位置している。
[周壁]
周壁22は、取付板20から車両後方側へ向かって立設されており、図2に示されるように、取付板20の中心部を周りから取囲むように周状に形成されている。また、周壁22は、矩形筒状のエネルギ吸収体14Aの内部24に収まる形状とされ、取付板20に垂直な方向から見て略矩形状とされている。
[間隔]
次に、エネルギ吸収体14Aを構成する各壁(上側壁14T、下側壁14B、内側壁14I、外側壁14O)と、周壁22との間隔について説明する。なお、ここでいう間隔とは、エネルギ吸収体14Aの各壁に垂直な方向に測った場合の間隔である。
以下の説明では、図3(A)、(B)に示されるように、エネルギ吸収体14Aを構成する各壁(上側壁14T、下側壁14B、外側壁14O、内側壁14I)と、各壁と対向する周壁22のとの間隔を、それぞれ、間隔Gt、間隔Gb、間隔Go、間隔Giとする。間隔Gtは上側壁14Tに対応し、間隔Gbは下側壁14Bに対応し、間隔Goは外側壁14Oに対応し、間隔Giは内側壁14Iに対応している。なお、間隔Gt、間隔Gb、間隔Go、間隔Giを纏めて間隔Gということがある。
[当て部としての当て壁]
周壁22は、エネルギ吸収体14Aの各壁と、狭い間隔Gを空けて近接して設けられている。
具体的には、図3(A)に示されるように、間隔Gtは、オフセット量ΔHbよりも小さく設定されている(Gt<ΔHb)。これにより、上側壁14Tが間隔Gt分だけ下方に移動しても、下側壁14Bと取付板20とが前後方向に対向している状態が維持される。また、間隔Gbは、オフセット量ΔHtよりも小さく設定されている(Gb<ΔHt)。これにより、下側壁14Bが間隔Gb分だけ上方に移動しても、上側壁14Tと取付板20とが前後方向に対向している状態が維持される。
また、図3(B)に示されるように、間隔Goは、オフセット量ΔHiよりも小さく設定されている(Go<ΔHi)。これにより、外側壁14Oが間隔Go分だけ車両内側に移動しても、内側壁14Iと取付板20とが車両前後方向に対向している状態が維持される。また、間隔Giは、オフセット量ΔHoよりも小さく設定されている(Gi<ΔHo)。これにより、内側壁14Iが間隔Gi分だけ車両外側に移動しても、外側壁14Oと取付板20とが車両前後方向に対向している状態が維持される。
なお、本実施形態では、間隔Gt,Gb,Go,Giは、約2mmに設定されている。周壁22が本発明の「当て部」に相当する。以下、周壁22のうち、エネルギ吸収体14Aの上側壁14Tに近接する部分を上側当て壁50t、下側壁14Bに近接する部分を下側当て壁50b、内側壁14Iに近接する部分を内側当て壁50i、外側壁14Oに近接する部分を外側当て壁50oということがある。また、これらを総称して単に当て壁50ということがある。
[逃がし穴]
また、周壁22には、逃がし穴60が形成されている。逃がし穴60は、合計4つ形成されており、上側当て壁50t、下側当て壁50b、内側当て壁50i及び外側当て壁50oの各々に対しそれぞれに形成されている。そして、逃がし穴60の位置は、周壁22の根元、すなわち当て壁50よりも取付板20側の部分とされている。また、逃がし穴60は、上側当て壁50tと内側当て壁50iの境界部分、内側当て壁50iと下側当て壁50bとの境界部分、下側当て壁50bと外側当て壁との境界部分、及び、外側当て壁50oと上側当て壁との境界部分を残すように形成されており、これら部分が周壁22を支持する柱部22Hとなっている。
以上のように構成されて、上側当て壁50t、下側当て壁50b、内側当て壁50i及び外側当て壁50oに対して取付板20側の部分において、周壁22の内側と外側とが連通するようになっている。換言すると、当て壁50に対してエネルギ吸収体14Aを構成する壁側の空間と、当て壁50に対してエネルギ吸収体14Aを構成する壁とは反対側の空間と、を連通する隙間としての逃がし穴60が形成されている。
また、逃がし穴60のエネルギ吸収体14A軸方向の寸法H(本実施形態では、車両前後方向の寸法)は、少なくとも、エネルギ吸収体14Aを構成する壁の厚さa(図3(A)参照)以上とされ、好ましくは、エネルギ吸収体14Aを構成する壁の厚さaの3倍以上とされている。
[リブ]
当て壁50に対して、エネルギ吸収体14Aを構成する壁とは反対側(すなわち、周壁22の内側)には、取付板20から車両後方側へ突出するように、「連結部」としての複数のリブ26が設けられている。複数のリブ26は、取付板20の中心部(周壁22の内側の中心部)から放射状に形成されており、それぞれのリブ26の先端部は周壁22と連結されている。これにより、取付板20と周壁22とが複数のリブ26により連結されている。したがって、当て壁50は、複数のリブ26と柱部22Hにより支持されているといえる。
なお、複数のリブ26の基端側(周壁22の内側の中心部)には、図示しない牽引フックが螺合する雌ネジが形成された牽引フック固定部80とされている(なお、各図において、牽引フックが挿通する孔は図示省略)。そのため、牽引フックから取付板20に対し大きな荷重が入力されるところ、複数のリブ26は、取付板20の面剛性を向上させる機能も有する。
また、それぞれのリブ26は、周壁22の周方向を板厚方向とする板状の部材が切り欠かれたような形状とされている。すなわち、板状とされたリブ26は、取付板20と連結されると共に、周壁22にも連結されている。そして、放射状に形成されたリブ26のうち、周壁22側の部分(先端側)であって、かつ、車両側面から見て取付板20側の端部(すなわち、逃がし穴60に対応する部分)には、切欠き26Kが形成されている。これにより、リブ26は、エネルギ吸収体14Aの圧壊部90が、周壁22の内部に入り込むことを阻害しない「逃がし部」としての切欠き26Kを有している。また、本実施形態では、切欠き26Kは略円弧状に形成されており、リブ26による周壁22の支持力を損なわないようにされている。
<作用・効果>
次に、本実施形態の車両前部構造Sの作用及び効果について説明する。
本実施形態の車両前部構造Sでは、繊維強化樹脂から成る筒状のエネルギ吸収体14Aの前端が、バンパRF16の後面16Rに接合されたガイド部材18の取付板20に突き当てられている。すなわち、車両前部構造Sは、繊維強化樹脂から成る筒状のエネルギ吸収体14Aと、エネルギ吸収体14Aの軸方向の端部に対向して設けられた「対向面」としての取付板20と、を備えている。そして、車両の衝突時には、取付板20がエネルギ吸収体14Aを軸方向の端部(車両前方の端部)から圧壊させる(図4(B)参照)。これにより、衝突エネルギが吸収される。
また、車両前部構造Sは、取付板20から突出され、エネルギ吸収体14Aの内部24に配置された「ガイド部」としての周壁22及びリブ26を備えている。
周壁22は、「当て部」として当て壁50を含んで構成されており、当て壁50は、車両の衝突時にエネルギ吸収体14Aを構成する壁(上側壁14T、下側壁14B、外側壁14O、内側壁14I)に内側から接触可能に設けられている。このため、車両の衝突時にエネルギ吸収体14Aが取付板20(及び、取付板20が接合されたバンパRF16)に対して位置ズレを起こすことが抑制されている。
また、周壁22における取付板20側の端部には、逃がし穴60が形成されており、周壁22における逃がし穴60よりも車両後方側(取付板20とは反対側)が当て壁50とされている。すなわち、当て壁50は、取付板20との間に、エネルギ吸収体14Aの軸方向の隙間を空けて設けられている。この隙間は、当て壁50に対してエネルギ吸収体14Aを構成する壁側の空間と、当て壁50に対してエネルギ吸収体14Aを構成する壁とは反対側の空間と、を連通する隙間(逃がし穴60)となる。このため、図4(B)に示されるように、車両の衝突時、エネルギ吸収体14Aの内部24に入り込んだ圧壊部90は、この隙間(逃がし穴60)を通り、当て壁50に対してエネルギ吸収体14Aを構成する壁の反対側の空間(エネルギ吸収体14Aの中心側、周壁22の内側)へ逃げることができる。これにより、当て壁50と、エネルギ吸収体14Aを構成する壁のうち未だ圧壊されていない部分と、の間に圧壊部90が挟まることが抑制される。
より詳細に説明すると、図4(B)及び図6(B)に示されるように車両の衝突時にエネルギ吸収体14Aが軸方向の端部から圧壊される際、圧壊部90は、エネルギ吸収体14Aの軸方向の端部である取付板20付近で発生する。そして、圧壊部90の一部は、エネルギ吸収体14Aの内部24(閉断面内)に入り込む。
まず、図5に示す比較例のガイド部材118について説明する。比較例のガイド部材118では、周壁122に逃がし穴が形成されていない。すなわち、当て部50と取付板20との間に、エネルギ吸収体14Aの軸方向の隙間が設けられていない。このため、図6(B)に示されるように、エネルギ吸収体14Aの内部に入り込んだ圧壊部90は、周壁122とエネルギ吸収体14Aの各壁との間に挟まる。そして、挟まった圧壊部90からエネルギ吸収体14Aはその軸方向(車両前後方向)に直交する方向の荷重を受け、図6(C)に示されるように、軸方向の途中の部分で折れてしまう懸念がある。エネルギ吸収体14Aが軸方向の途中の部分で折れてしまうと、逐次的な変形が阻害されエネルギ吸収量が低下してしまう。
これに対し、本実施形態の車両前部構造Sでは、当て壁50は、取付板20との間にエネルギ吸収体14Aの軸方向の隙間(逃がし穴60)を空けて設けられている。図4(B)に示されるように、この隙間を圧壊部90が通ることにより、当て壁50と、エネルギ吸収体14Aを構成する壁のうち未だ圧壊されていない部分と、の間に圧壊部90が挟まることが抑制される。その結果、圧壊部90によりエネルギ吸収体14Aがその軸に直交する方向の荷重を受けることが抑制され、安定したエネルギ吸収特性を得ることができる。
また、本実施形態の車両前部構造Sでは、車両の衝突時にエネルギ吸収体14Aの各壁と接触する「当て部」が、該壁と略平行に設けられた当て壁50とされている。このため、エネルギ吸収体14Aを構成する壁に対して局所的に大きな荷重が入力されることが抑制される。これにより、当て部50との接触によりエネルギ吸収体14Aが破壊されることが抑制される。
また、本実施形態の車両前部構造Sでは、ガイド部材18が複数のリブ26を備えている。すなわち、「ガイド部」が、当て壁50と取付板20とを連結する「連結部」としてのリブ26を含んで構成されている。このため、リブ26により当て壁50を支持することができ、その結果、当て壁50と取付板20との間により大きな隙間(逃がし穴60)を形成することが容易になる。また、リブ26は、当て壁50に対してエネルギ吸収体14Aを構成する壁とは反対側に配置されている。このため、リブ26とエネルギ吸収体14Aを構成する壁との間に、圧壊部90が挟まることが抑制されている。
さらに、本実施形態の車両前部構造Sでは、リブ26に切欠き26Kが形成されており、リブ26は、エネルギ吸収体14Aの圧壊部90が周壁22の内部に入り込むことを阻害しない「逃がし部」としての切欠き26Kを有している。このため、当て壁50及びリブ26とエネルギ吸収体14Aを構成する壁との間に、圧壊部90が挟まることがより一層抑制されている。
また、本実施形態の車両前部構造Sでは、断面略矩形の筒状であるエネルギ吸収体14Aを構成する壁(上側壁14T、下側壁14B、内側壁14I、外側壁14O)の各々に対して逃がし穴60が形成された当て壁50(上側当て壁50t、下側当て壁50b、内側当て壁50i及び外側当て壁50o)が設けられている。すなわち、当て壁50が、エネルギ吸収体14Aを構成する壁の全周に対応して設けられた周壁22とされている。このため、エネルギ吸収体14Aと取付板20(バンパRF16)との位置ズレが車両上下方向及び車両幅方向のすべての方向で適切に抑制される。さらに、エネルギ吸収体14Aを構成する各々の壁において圧壊部90からの荷重入力が抑制される。
〔変形例〕
上記実施形態では、柱部22Hを含んで構成されたガイド部材18を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図7に示されるような変形例に係る構成を採用してもよい。なお、この図は、ガイド部材を車両後方斜め上方から見た斜視図であり、上記実施形態の図2に対応する図である。
図7に示す変形例に係るガイド部材38では、上記実施形態のガイド部材18とは異なり、柱部22Hを備えていない。すなわち、周壁22は、その全周に亘って、取付板20と隙間を空けて設けられている。したがって、周壁22が複数のリブ26のみにより支持されている。その他の構成については、上記実施形態のガイド部材18と略同一である。
次に、上記比較例の作用及び効果のうち、上記実施形態とは異なる部分について説明する。
上記変形例では、周壁22が複数のリブ26のみにより支持されており、ガイド部が柱部22Hを備えていない。すなわち、当て部として周壁22は、リブ26にのみ支持されており、当て壁50(周壁22)と取付板20とは、該周壁22の全周に亘って隙間(逃がし穴60)を空けて設けられている。このため、柱部22Hとエネルギ吸収体14Aを構成する壁との間に圧壊部90が挟まる懸念が解消されており、より一層安定したエネルギ吸収特性を得ることができる。
〔上記実施形態の補足説明〕
なお、上記実施形態では、エネルギ吸収体14Aが、断面略矩形の筒状(閉断面構造)とされていたが、本発明がこれに限られず、エネルギ吸収体は筒状(閉断面構造)とされていればどのような形状であってもよい。また、上記実施形態では、エネルギ吸収体14Aは前フランジ部14Fを介してバンパRF16に接合されているが、エネルギ吸収体14AのバンパRF16に対する接合の態様は特に限定されない。また、上記実施形態では、バンパRFとして(フロント)バンパRF16を備える車両前部構造に適用された車両のエネルギ吸収構造であったが、本発明はこれに限られず、車両後端部に車幅方向に沿って延設されたリアバンパリインフォースメントを備える車両後部構造に適用されてもよい。
また、上記実施形態では、エネルギ吸収体14Aの前端は、ガイド部材18の取付板20に突き当てられていたが、本発明はこれに限られない。例えば、ガイド部材18の取付板20が小さく形成され、エネルギ吸収体14Aの前端がバンパRF16の後面16Rに突き当てられているものであってもよい。つまり、エネルギ吸収体14AとバンパRF16との間に、ガイド部材18の取付板20が介在しない構成であってもよい。この場合、バンパRF16の後面16Rが本発明の「対向面」に相当する。また、上記実施形態で説明したオフセット量ΔHt、ΔHb、ΔHo、ΔHiは、取付板20とのオフセット量ではなく、バンパRF16の後面16Rとのオフセット量として考えることができる。
また、上記実施形態では、間隔Gt,Gb,Go,Giは、約2mmに設定されていたが、本発明はこれに限られない。当て部は、車両の衝突時、エネルギ吸収体のバンパRFに対する接合が解除(分離)された場合に、エネルギ吸収体を構成する壁に内部から接触し、バンパRF16に対するエネルギ吸収体14Aの位置ずれを抑制する構成とされていればよい。
また、上記実施形態では、ガイド部材18が「連結部」としてのリブ26を含んで構成されていたが、本発明はこれに限られない。例えば、ガイド部材がリブ26を備えておらず、当て壁50が柱部22Hのみで支持されたものであってもよい。
また、上記実施形態では、「当て部」又は「当て壁」としての周壁22が、取付板20の中心部を周りから取囲むように周状に形成されていたが、本発明はこれに限られない。例えば、エネルギ吸収体14Aの内側壁14I及び外側壁14Oに対応する内側当て壁50i及び外側当て壁50oが形成される一方、上側当て壁50t及び下側当て壁50bが形成されていないガイド部材であってもよい。また、内側当て壁50iのみが形成され、その他の当て壁50が形成されていないガイド部材であってもよい。
また、上記実施形態では、周壁22の上側当て壁50t、下側当て壁50b、内側当て壁50i及び外側当て壁50oの各々に対し、それぞれ逃がし穴60が形成されていたが、本発明はこれに限られない。例えば、内側当て壁50iにのみ逃がし穴60が形成された態様も本発明に含まれる。なお、この場合、内側当て壁50iのみが本発明の「当て部」又は「当て壁」に相当する。
また、上記実施形態では、逃がし穴60の位置は、周壁22の根元、すなわち当て壁50における取付板20側の端部とされていたが、本発明はこれに限られない。対向面と当て部との間に隙間が形成されていればよく、例えば、周壁22の根元部分(図4(A)に破線で示す22N)を少し残す形で、逃がし穴60(隙間)が形成されたものであってもよい。
また、上記実施形態では、バンパRF16とガイド部材18とが別部材とされ、両者が接合されていたが、本発明はこれに限られない。例えば、バンパRFとガイド部材とが一体成形されていてもよい。
S 車両前部構造
14A エネルギ吸収体
14B 下側壁(エネルギ吸収体を構成する壁)
14I 内側壁(エネルギ吸収体を構成する壁)
14O 外側壁(エネルギ吸収体を構成する壁)
14T 上側壁(エネルギ吸収体を構成する壁)
20 取付板(対向面)
22 周壁(当て部、ガイド部)
50 当て壁(当て部)
26 リブ(連結部、ガイド部)
60 逃がし穴(隙間)

Claims (4)

  1. 繊維強化樹脂から成る筒状のエネルギ吸収体と、
    前記エネルギ吸収体の軸方向の端部に対向して設けられ、車両の衝突時に前記エネルギ吸収体を軸方向の端部から圧壊させる対向面と、
    前記対向面から突出され、前記エネルギ吸収体の内部に配置されたガイド部と、
    を備えた車両のエネルギ吸収構造であって、
    前記ガイド部は、
    車両の衝突時に前記エネルギ吸収体を構成する壁に内側から接触可能に設けられると共に、前記対向面との間に前記エネルギ吸収体の軸方向の隙間を空けて設けられた当て部、
    を含んで構成されており、
    前記当て部は、前記エネルギ吸収体を構成する壁と間隔を空けて設けられている、
    車両のエネルギ吸収構造。
  2. 前記当て部は、前記エネルギ吸収体を構成する壁と略平行に設けられた当て壁である、
    請求項1に記載の車両のエネルギ吸収構造。
  3. 前記ガイド部は、
    前記当て壁に対して前記エネルギ吸収体を構成する壁とは反対側に配置され、該当て壁と前記対向面とを連結する連結部を含んで構成されている、
    請求項2に記載の車両のエネルギ吸収構造。
  4. 前記当て壁は、前記エネルギ吸収体を構成する壁の全周に対応して設けられた周壁であり、
    前記ガイド部は、前記周壁の内部に配置され、該周壁と前記対向面とを連結する連結部を含んで構成されており、
    前記周壁と前記対向面とは、該周壁の全周に亘って隙間を空けて設けられている、
    請求項2に記載の車両のエネルギ吸収構造。
JP2015188563A 2015-09-25 2015-09-25 車両のエネルギ吸収構造 Active JP6308194B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015188563A JP6308194B2 (ja) 2015-09-25 2015-09-25 車両のエネルギ吸収構造
US15/221,954 US9932006B2 (en) 2015-09-25 2016-07-28 Vehicular energy absorption structure
EP16183292.8A EP3147163B1 (en) 2015-09-25 2016-08-09 Vehicular energy absorption structure
CN201610685900.3A CN106553604B (zh) 2015-09-25 2016-08-18 车辆的能量吸收结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015188563A JP6308194B2 (ja) 2015-09-25 2015-09-25 車両のエネルギ吸収構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017061273A JP2017061273A (ja) 2017-03-30
JP6308194B2 true JP6308194B2 (ja) 2018-04-11

Family

ID=56615893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015188563A Active JP6308194B2 (ja) 2015-09-25 2015-09-25 車両のエネルギ吸収構造

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9932006B2 (ja)
EP (1) EP3147163B1 (ja)
JP (1) JP6308194B2 (ja)
CN (1) CN106553604B (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101629100B1 (ko) * 2014-11-26 2016-06-09 롯데케미칼 주식회사 자동차용 범퍼 시스템
CN107848475B (zh) * 2015-07-08 2020-08-25 日本制铁株式会社 保险杠加强件和具备该保险杠加强件的车辆
JP2017047719A (ja) * 2015-08-31 2017-03-09 トヨタ自動車株式会社 車両のエネルギ吸収構造
JP7053421B2 (ja) * 2018-09-17 2022-04-12 本田技研工業株式会社 車体構造
EP3666597B1 (en) * 2018-12-12 2020-11-18 C.R.F. Società Consortile per Azioni Bumper beam with crash-box modules
DE102019108907B4 (de) * 2019-04-04 2021-06-02 Benteler Automobiltechnik Gmbh Stoßfängeranordnung mit verclinchter Aufnahme
CN110065459B (zh) * 2019-04-12 2020-10-23 湖南文理学院 一种汽车机械撞击缓冲装置
CN112032233A (zh) * 2020-08-17 2020-12-04 西安交通大学 一种高比吸能的仿生复合材料结构和制造方法
WO2024091269A1 (en) * 2022-10-28 2024-05-02 Atieva, Inc. Stamped energy absorption side structure for vehicle

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4413856A (en) * 1981-08-07 1983-11-08 General Motors Corporation Hardbar energy absorbing bumper system for vehicles
US5074391A (en) 1989-04-11 1991-12-24 Sintram Ltd. Crushable device for absorbing impact energy
JP2577487B2 (ja) * 1990-05-08 1997-01-29 日産自動車株式会社 自動車用バンパーの取付構造
IL103233A (en) 1992-09-21 1994-10-07 Sintram Ltd Energy absorbing device
JP3371497B2 (ja) * 1993-11-24 2003-01-27 いすゞ自動車株式会社 エネルギー吸収体の取り付け構造
JP3473136B2 (ja) * 1994-10-20 2003-12-02 いすゞ自動車株式会社 エネルギー吸収体の取り付け構造
DE19623449A1 (de) * 1996-06-12 1998-01-02 Daimler Benz Ag Stoßenergie absorbierendes Rohrelement
DE19627061C2 (de) * 1996-07-05 1998-01-29 Audi Ag Deformationselement
JP4443954B2 (ja) * 2004-02-18 2010-03-31 本田技研工業株式会社 Frpエネルギー吸収部材構造体
AT501690A1 (de) * 2004-09-03 2006-10-15 Siemens Transportation Systems Aufreitschutz für schienenfahrzeuge
JP2008024084A (ja) 2006-07-19 2008-02-07 Toyota Motor Corp バンパリインフォースメントと衝撃吸収部材との連結構造
WO2009030781A1 (es) * 2007-08-30 2009-03-12 Autotech Engineering, A.I.E. Absorbedor de energía para conjunto parachoques de un vehículo
US8287013B2 (en) * 2007-11-05 2012-10-16 Toyoda Iron Works Co., Ltd. Impact absorbing member for vehicle
ES2499029T3 (es) 2008-09-15 2014-09-26 Voith Patent Gmbh Cabeza de vehículo para la fijación en el lado frontal de un vehículo guiado sobre carriles, en particular de un vehículo ferroviario
EP2330018B1 (en) * 2008-10-02 2012-12-26 Honda Motor Co., Ltd. Structure for vehicle body front portion
JP5484481B2 (ja) 2008-11-27 2014-05-07 ポスコ 複数の衝突エネルギー吸収段階を有する車両の衝突エネルギー吸収装置
DE502009000607D1 (de) 2009-09-15 2011-06-09 Voith Patent Gmbh Energieverzehrvorrichtung, insbesondere in Gestalt einer Stoßsicherung für ein spurgeführtes Fahrzeug
JP5561152B2 (ja) * 2010-12-24 2014-07-30 トヨタ自動車株式会社 エネルギ吸収構造
DE102011089992A1 (de) 2011-12-27 2013-06-27 Robert Bosch Gmbh Personenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Fußgängerschutzeinrich-tung und Verfahren zum Einsetzen einer mit einer Personenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug koppelbare Fußgängerschutzeinrichtung
JP5761093B2 (ja) * 2012-03-16 2015-08-12 トヨタ自動車株式会社 車両衝突時のためのエネルギー吸収体
JP5659185B2 (ja) * 2012-04-05 2015-01-28 豊田鉄工株式会社 車両用衝撃吸収部材
JP2015104972A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 アイシン精機株式会社 衝撃吸収部材
JP6225800B2 (ja) 2014-04-01 2017-11-08 トヨタ自動車株式会社 車両のエネルギ吸収構造
JP2017047719A (ja) * 2015-08-31 2017-03-09 トヨタ自動車株式会社 車両のエネルギ吸収構造
US9598033B1 (en) * 2015-11-09 2017-03-21 United States Council For Automotive Research, Llc Joining and reinforcing a composite bumper beam and a composite crush can for a vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017061273A (ja) 2017-03-30
US20170088075A1 (en) 2017-03-30
EP3147163B1 (en) 2018-09-26
US9932006B2 (en) 2018-04-03
CN106553604A (zh) 2017-04-05
EP3147163A1 (en) 2017-03-29
CN106553604B (zh) 2019-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6308194B2 (ja) 車両のエネルギ吸収構造
EP1990261B1 (en) Rear structure of vehicle body
JP5659185B2 (ja) 車両用衝撃吸収部材
JP2017047719A (ja) 車両のエネルギ吸収構造
JP5883720B2 (ja) 車体後部構造
JP6562064B2 (ja) 車両の衝撃吸収構造
EP2578475B1 (en) Body structure of vehicle
JP2015104972A (ja) 衝撃吸収部材
JP5009068B2 (ja) 車体後部構造
JP5600420B2 (ja) 車両用衝撃吸収具及び車両用バンパ装置
JP6738132B2 (ja) 車体前部構造
KR101886087B1 (ko) 후방 차체구조
JP6406318B2 (ja) 車両のエネルギ吸収構造
JP2019073097A (ja) 車両側部構造
JP2009045948A (ja) バンパー取付構造
CN110962936B (zh) 横梁结构和车架
JP2014012428A (ja) 車体前部構造
JP6642480B2 (ja) サイドメンバ先端部構造
JP6399073B2 (ja) 車両の衝撃吸収構造
JP6610232B2 (ja) 車両の前部構造
JP2009255857A (ja) 車両のサスペンション構造
JP2018030445A (ja) 車両後部構造
JP5513904B2 (ja) 車両の前部車体構造
JP5951455B2 (ja) 車体フレームの衝突安全構造
JP2017001599A (ja) 車両前部構造

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170223

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20171019

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171107

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171227

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180213

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180226

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6308194

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151