JP6441627B2 - 衝撃吸収部材 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両前部に設けられる衝撃吸収部材に関し、特に歩行者に接触した際に与えるダメージを軽減する衝撃吸収部材に関する。

従来、接触時に歩行者に与えるダメージを軽減して歩行者を保護するため、車両の前部バンパ内に衝撃吸収部材を設けることが知られている。

下記特許文献１を参照すると、ラジエータコアサポート２０の前方に衝撃吸収部材としてのバンパリーンフォース４０を配置させている。具体的には、図１および〔００１６〕等を参照して、バンパリーンフォース４０は、バンパリーンフォース部材５０の両端がサイドサポート部材２４、２４から車両前方に延びるサイドブラケット４２、４２の先端部に接合される。また、バンパリーンフォース部材５０の中央部近傍とアッパサポート部材２２とを連結するように、一対のステー４４、４４の先端がバンパリーンフォース部材５０に接合され、後端がアッパサポート部材２２に接合されている。

特開２０１２−１１６３５１号公報

しかしながら、特許文献１に示した衝撃吸収部材では、側方から被覆する部材が無い所謂開断面の状態と成っている。この場合は、衝撃吸収部材の面拘束が弱いことに起因して容易に衝撃吸収部材が変形してしまうので、歩行者衝突時に於ける平均荷重が低下してしまい、十分に衝撃エネルギーが吸収されない恐れがあった。

一方、衝撃吸収部材を側方から覆う部材を設けて閉断面とした場合は、軽衝突時に閉断面の部分がインパクタに衝突して荷重が大きくなり、後方のラジエタパネルが破損してしまう恐れがあった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、歩行者保護のための衝突エネルギー吸収量を大きく確保すると共に、軽衝突時のラジエタパネルの損傷を防止することができる衝撃吸収部材を提供することにある。

本発明の衝撃吸収部材は、バンパフェイスとラジエタパネルとの間に配設される衝撃吸収部材であって、上下方向に面する主面を有する上面部材と、車幅方向に於ける前記上面部材の一端で第１稜線を介して接続され、車幅方向に面する主面を有する第１側面部材と、車幅方向に於ける前記上面部材の他端で第２稜線を介して接続され、車幅方向に面する主面を有する第２側面部材と、前記上面部材の前後方向の中間部を車幅方向に沿って曲折させた第３稜線と、を具備し、前記上面部材の一端側辺の略全域と、前記第１側面部材の上側辺の略全域とは、前記第１稜線を介して連続し、前記上面部材の他側辺の略全域と、前記第２側面部材の上側辺の略全域とは、前記第２稜線を介して連続し、前記第３稜線の一端は前記第１稜線の中間部に接続し、前記第３稜線の他端は前記第２稜線の中間部に接続し、前記第３稜線の中央部は、前記第３稜線の両端部よりも、車両前方側に配置されることを特徴とする。
更に、本発明の衝撃吸収部材は、バンパフェイスとラジエタパネルとの間に配設される衝撃吸収部材であって、上下方向に面する主面を有する上面部材と、車幅方向に於ける前記上面部材の一端で第１稜線を介して接続され、車幅方向に面する主面を有する第１側面部材と、車幅方向に於ける前記上面部材の他端で第２稜線を介して接続され、車幅方向に面する主面を有する第２側面部材と、前記上面部材の前後方向の中間部を車幅方向に沿って曲折させた第３稜線と、を具備し、前記上面部材の一端側辺の略全域と、前記第１側面部材の上側辺の略全域とは、前記第１稜線を介して連続し、前記上面部材の他側辺の略全域と、前記第２側面部材の上側辺の略全域とは、前記第２稜線を介して連続し、前記第３稜線の両端部は前記上面部材の中間部分で終端し、前記第３稜線の中央部は、前記第３稜線の両端部よりも、車両前方側に配置されることを特徴とする。

本発明によれば、上面部材の両側辺に連続して第１側面部材および第２側面部材を設け、これらの部材同士の間に第１稜線および第２稜線を設けている。更に、上面部材の中間部を車幅方向に沿って曲折させた第３稜線を設けている。

これにより、歩行者衝突時および軽衝突時に於いて、第１稜線または第２稜線の途中部分が外側に膨らむように曲折するように成る。よって、歩行者衝突時に於いては十分な平均荷重が得られることで歩行者が保護され、軽衝突時に於いては最大荷重が小さくなることで後方のラジエタパネルが保護される。

本発明の衝撃吸収部材を示す図であり、（Ａ）は衝撃吸収部材が車両に取り付けられる状態を示す斜視図であり、（Ｂ）は衝撃吸収部材の上面図であり、（Ｃ）は衝撃吸収部材の断面図である。 本発明の衝撃吸収部材を示す図であり、（Ａ）から（Ｃ）は衝撃吸収部材を示す斜視図である。 本発明の衝撃吸収部材を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）は衝突した際の衝撃吸収部材を示す上面図であり、（Ｃ）は衝突時に作用する荷重を示すグラフである。 本発明の衝撃吸収部材を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）は衝突した際の衝撃吸収部材を示す上面図であり、（Ｃ）は衝突時に作用する荷重を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態に係る衝撃吸収部材１２を図面に基づき詳細に説明する。ここで、以下では前後左右の各方向を用いて説明するが、左右は車両１０の進行方向を向いた場合を示している。

図１は、本発明の実施形態に係る衝撃吸収部材１２の概略構造を示す斜視図である。図１（Ａ）は車両１０に組み込まれた本形態の衝撃吸収部材１２を示す斜視図であり、図１（Ｂ）は衝撃吸収部材１２を示す上面図であり、図１（Ｃ）は衝撃吸収部材１２を示す断面図である。

図１（Ａ）に示すように、衝撃吸収部材１２は、自動車等の車両１０の前部に位置するラジエタパネル２６の前方に設けられ、車幅方向（左右方向）に延在する部材である。低速走行する車両の前端部が歩行者等に接触した際には、衝撃吸収部材１２が潰れて塑性変形することにより衝突エネルギーが吸収され、歩行者に与えるダメージが軽減される。また、車両１０が軽衝突を起こした際にも、衝撃吸収部材１２が塑性変形することで衝突エネルギーが吸収され、その後方のラジエタパネル２６が保護される。

衝撃吸収部材１２が取り付けられるラジエタパネル２６は、金属製の強度部材であり、ラジエタパネルアッパ２８と、ラジエタパネルサイド３０と、図示しないロアフレームと、を有する。

ラジエタパネルアッパ２８は、車幅方向に延在し、ラジエタパネル２６の上部を構成する部材である。ラジエタパネルサイド３０は、前記ラジエタパネルアッパ２８の車幅方向両端部に接続して立設され、ラジエタパネル２６の側面を構成する。図示しないロアフレームは、車幅方向に延在し、ラジエタパネル２６の下部を構成する。そして、ラジエタパネル２６で囲まれた領域には、図示しないエンジン冷却用のラジエタや空調装置用のコンデンサ等が配設される。

また、ラジエタパネルサイド３０の後方側は、車両の幅方向両側に配設され前後方向に延在する金属製のサイドビーム２５の前方側端部に固定されている。このようにラジエタパネル２６は、ラジエタパネルサイド３０がサイドビーム２５によって車両後方側から支えられている。これにより、車両前部が衝突した際、ラジエタパネル２６に作用する衝突荷重は、強度部材であるサイドビーム２５に伝達される。

次に、上記した衝撃吸収部材１２の構成を詳述する。衝撃吸収部材１２は、バンパフェイス３２（図１（Ｃ））とラジエタパネル２６との間に配設されている。また、衝撃吸収部材１２は、上下方向に面する主面を有する上面部材１４と、上面部材１４の左右方向の端部で稜線を介して接続された各側面部材を有している。

具体的には、第１側面部材１６は右端にて第１稜線２０を介して上面部材１４に接続され、車幅方向に面する主面を有する。第２側面部材１８は、上面部材１４の左端で第２稜線２２を介して接続され、車幅方向に面する主面を有する。第１側面部材１６および第２側面部材１８は側面視で略三角形形状を呈している。

衝撃吸収部材１２は、曲折された樹脂板から構成されている。そして、上面部材１４の後方側辺はラジエタパネルアッパ２８の前面に接触しており、第１側面部材１６および第２側面部材１８の後方側面はラジエタパネルサイド３０の前面に接触している。

図１（Ｂ）を参照して、上面部材１４の前後方向の中間部を連続して左右方向に沿って曲折させることで第３稜線２４が形成されている。第３稜線２４は中央部分が左右方向の両端部よりも前方に配置される曲線形状を呈している。第３稜線２４の平面視での形状をこの様にすることで、上面部材１４の中央部後方に後述する開口部を形成するスペースを確保することが可能となる。また、第３稜線２４が係る形状であることで、衝突時に各側面部材が側方に向かって変形しやすく成る効果が得られる。

第３稜線２４の右方の端部は第１稜線２０まで到達しており、第３稜線２４の左方の端部は第２稜線２２まで到達している。係る構成により、衝突時に於いて、第１側面部材１６を、第１稜線２０と第３稜線２４とが接続する箇所から外側に膨らむように変形させることで衝突エネルギーを良好に吸収することが可能となる。同様に、第２側面部材１８を、第２稜線２２と第３稜線２４とが接続する箇所から外側に膨らむように変形させることで衝突エネルギーを良好に吸収することが可能となる。

また、第３稜線２４の端部は、第３稜線２４に対して直角に近い角度で接続することが好ましい。このようにすることで、後述するように、衝突時に第１稜線２０と第３稜線２４との接続箇所で、容易に第１側面部材１６が外側に曲折するように成る。この事項は第２側面部材１８に関しても同様である。

図１（Ｃ）を参照して、上記した衝撃吸収部材１２は、バンパフェイス３２の後方に配置されている。また、上記した第３稜線２４は、２つの曲折部から構成される階段形状を呈している。

図２を参照して、上記した衝撃吸収部材１２の他の形態を説明する。図２の各図は他の形態の衝撃吸収部材１２を示す斜視図である。

図２（Ａ）を参照して、この図に示す衝撃吸収部材１２では、上面部材１４を部分的に開口させた開口部３４を形成している。具体的には、第３稜線２４よりも後方部分の上面部材１４に２つの開口部３４を形成している。上記したように、第３稜線２４の左右方向の中央部分は前方に配置されているので、この部分の後方の上面部材１４に開口部３４の為のスペースが十分に確保できる。開口部３４を形成することにより、上面部材１４が潰れやすくなり、軽衝突時の後半時に於ける潰れ残りが少なくなり、後半時の荷重が下がる。よって、衝撃吸収部材１２の後方に配置されるラジエタパネル２６（図１（Ａ））が良好に保護される。

図２（Ｂ）を参照して、上面部材１４の前方側辺から下方に伸びる正面部３６を形成してもよい。このように正面部３６を設けることにより、衝突時においては、バンパフェイス３２（図１（Ｃ））の内面に上面部材１４が面的に接触するので、衝撃エネルギーがより良好に衝撃吸収部材１２を構成する各部材に伝達するようになる。

図２（Ｃ）を参照して更なる他の形態の衝撃吸収部材１２を説明する。上記では、第３稜線２４の両端部は第１稜線２０および第２稜線２２まで到達しているが、第３稜線２４の端部は必ずしも第１稜線２０および第２稜線２２に到達しなくても良い。即ち、第３稜線２４の両端部が左右方向に於ける上面部材１４の中間部で終端してもよい。この場合は、第３稜線２４の左右方向での長さＬ２を上面部材１４全体の長さＬ１の２／３以上とすることで、上記した効果を好適に確保することが出来る。

ここで、上記した各実施例は互いに組み合わせることが可能である。例えば、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）に示す衝撃吸収部材１２に、図２（Ａ）に示す開口部３４を設けても良い。

図３を参照して、上記した衝撃吸収部材１２に、歩行者の脚部を模したインパクタ３８が衝突した場合の挙動を説明する。図３（Ａ）は衝突前の衝撃吸収部材１２を示す平面図であり、図３（Ｂ）は衝突後の衝撃吸収部材１２を示す平面図であり、図３（Ｃ）は荷重の変化量を示すグラフである。

図３（Ａ）を参照して、ここでは、上面部材１４と第２側面部材１８とが連続する端部にインパクタ３８を前方から衝突させた場合に関して説明する。このような状況は、Ｙ外打撃と称される場合もある。

図３（Ｂ）では、インパクタ３８が所定の早さで衝突して変形した後の上面部材１４の形状変化を示している。この図では、変形する前の衝撃吸収部材１２を一点鎖線で示し、変形後の衝撃吸収部材１２を実線で示している。

インパクタ３８が衝突すると、衝突の初期段階では、第３稜線２４と第２稜線２２とが繋がるポイントを起点として、第２側面部材１８は左方に膨れるように曲折する。これにより、第２側面部材１８は容易に曲折するので、初期のピークが低減される。

また、上記のように第２側面部材１８が曲折しつつ衝撃吸収部材１２が変形する。即ち、第２側面部材１８は、その形状が大きく崩れること無く、上記起点から徐々に変形する。よって、荷重を持続させることで十分に衝突エネルギーを吸収し、歩行者の脚部に与えるダメージを小さくすることが出来る。

一方、第１側面部材１６は、上記したインパクタ３８の衝突があっても、基本的には変形すること無く平滑な状態を保っている。

図３（Ｃ）に示すグラフの横軸は上記衝突によるインパクタ３８の進入量を示し、縦軸は衝撃吸収部材１２による荷重を示している。また、このグラフではラジエタパネルの耐荷重を点線で示している。

上記したように、衝突時において、本形態では第３稜線２４と第２稜線２２との接続箇所から第２側面部材１８を曲折させているので、衝突初期時のピークＰに於ける荷重を、上記した閉断面を有するラジエタパネルの耐荷重よりも小さく出来る。

また、衝突に伴い上記した起点から徐々に第２側面部材１８が曲折するので、一定期間Ｄに渡り荷重を持続させることが可能となる。よって、衝突時に歩行者の脚部を保護することが可能となる。

図４を参照して、軽衝突を再現するインパクタ４０が衝撃吸収部材１２に衝突した場合を説明する。図４（Ａ）は衝突前の衝撃吸収部材１２を示す平面図であり、図４（Ｂ）は衝突後の衝撃吸収部材１２を示す平面図であり、図４（Ｃ）は衝突に伴う荷重の変化を示すグラフである。

図４（Ａ）を参照して、軽衝突の再現に用いられるインパクタ４０は、中央部が車両に向かって緩やかに凸形状となる湾曲形状を呈している。よって、衝突時にインパクタ４０は、上面部材１４の左右方向に於ける中央部分に接触する。

図４（Ｂ）を参照して、インパクタ４０が衝撃吸収部材１２に衝突すると、先ず、第３稜線２４が第１稜線２０に接続する箇所を起点として、第１側面部材１６が右方に膨らむように曲折する。これと同時に、第３稜線２４が第２稜線２２に接続する箇所を起点として、第２側面部材１８が左方に膨らむように曲折する。このように、第１側面部材１６および第２側面部材１８の両方が外側に膨らむことで、インパクタ４０が衝突することによる初期の衝突エネルギーが吸収される。従って、初期の衝突エネルギーが直にラジエタパネル２６に作用することが抑止され、ラジエタパネル２６の損傷が防止される。

また、上記したように、第１側面部材１６および第２側面部材１８は、閉断面を構成する部材ではない。即ち、図１（Ａ）に示すように、第１側面部材１６および第２側面部材１８の下側の側面は他の部材と結合されていない。よって、これらの側面部材は衝突に伴い徐々に曲折するので、衝突に伴い大きな荷重が発生することも抑止されている。

図４（Ｃ）を参照して、衝突の初期段階で第１側面部材１６および第２側面部材１８が外側に湾曲することで、衝突初期時の最大荷重Ｐが低減され、ラジエタパネルの耐荷重よりも小さくなっている。また、衝突に伴い徐々に第１側面部材１６および第２側面部材１８の両方が開くように曲折することで、一定期間Ｄに渡り荷重が減少するものの、衝突エネルギーを良好に吸収することが可能となる。よって、軽衝突時にラジエタパネルが破損することが防止されている。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更実施が可能である。

図１（Ｃ）を参照すると、第３稜線２４は２つの曲折部から成る階段形状を呈しているが、１つの曲折部から第３稜線２４が形成されても良い。

図１（Ａ）を参照して、衝撃吸収部材１２を構成する上面部材１４、第１側面部材１６および第２側面部材１８は、各稜線で接着された別部材でも良い。

１０ 車両
１２ 衝撃吸収部材
１４ 上面部材
１６ 第１側面部材
１８ 第２側面部材
２０ 第１稜線
２２ 第２稜線
２４ 第３稜線
２５ サイドビーム
２６ ラジエタパネル
２８ ラジエタパネルアッパ
３０ ラジエタパネルサイド
３２ バンパフェイス
３４ 開口部
３６ 正面部
３８ インパクタ
４０ インパクタ

Claims (5)

1. バンパフェイスとラジエタパネルとの間に配設される衝撃吸収部材であって、
   上下方向に面する主面を有する上面部材と、
   車幅方向に於ける前記上面部材の一端で第１稜線を介して接続され、車幅方向に面する主面を有する第１側面部材と、
   車幅方向に於ける前記上面部材の他端で第２稜線を介して接続され、車幅方向に面する主面を有する第２側面部材と、
   前記上面部材の前後方向の中間部を車幅方向に沿って曲折させた第３稜線と、を具備し、
   前記上面部材の一端側辺の略全域と、前記第１側面部材の上側辺の略全域とは、前記第１稜線を介して連続し、
   前記上面部材の他側辺の略全域と、前記第２側面部材の上側辺の略全域とは、前記第２稜線を介して連続し、
   前記第３稜線の一端は前記第１稜線の中間部に接続し、前記第３稜線の他端は前記第２稜線の中間部に接続し、
   前記第３稜線の中央部は、前記第３稜線の両端部よりも、車両前方側に配置されることを特徴とする衝撃吸収部材。
2. バンパフェイスとラジエタパネルとの間に配設される衝撃吸収部材であって、
   上下方向に面する主面を有する上面部材と、
   車幅方向に於ける前記上面部材の一端で第１稜線を介して接続され、車幅方向に面する主面を有する第１側面部材と、
   車幅方向に於ける前記上面部材の他端で第２稜線を介して接続され、車幅方向に面する主面を有する第２側面部材と、
   前記上面部材の前後方向の中間部を車幅方向に沿って曲折させた第３稜線と、を具備し、
   前記上面部材の一端側辺の略全域と、前記第１側面部材の上側辺の略全域とは、前記第１稜線を介して連続し、
   前記上面部材の他側辺の略全域と、前記第２側面部材の上側辺の略全域とは、前記第２稜線を介して連続し、
   前記第３稜線の両端部は前記上面部材の中間部分で終端し、
   前記第３稜線の中央部は、前記第３稜線の両端部よりも、車両前方側に配置されることを特徴とする衝撃吸収部材。
3. 前記第３稜線よりも後方の部分の前記上面部材を開口させた開口部を設けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の衝撃吸収部材。
4. 前記上面部材はラジエタパネルアッパの前面に配置され、前記第１側面部材および前記第２側面部材はラジエタパネルサイドの前面に配置されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の衝撃吸収部材。
5. 前記上面部材の先端部から連続して衝突方向に面する正面部を更に具備することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の衝撃吸収部材。
   

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