JP6515778B2 - 車両端部の衝撃吸収構造 - Google Patents

Description

本発明は、バンパリインフォースメントと、車両前後方向において同バンパリインフォースメントと車両ボディとの間に配置されているクラッシュボックスとを備える車両端部の衝撃吸収構造に関する。

特許文献１には、牽引用のフックボルトが螺合されるナットを備える車両端部の衝撃吸収構造の一例が記載されている。同文献１に記載される車両端部の衝撃吸収構造は、図７に示すように、車両幅方向に延びるバンパリインフォースメント１１０と、車両前後方向において同バンパリインフォースメント１１０と車両ボディ１１３との間に配置されているクラッシュボックス１１１，１１２とを備えている。バンパリインフォースメント１１０の車両幅方向における両端にはエクステンション１１５が設けられており、これら各エクステンション１１５にクラッシュボックス１１１，１１２がそれぞれ固定されている。すなわち、バンパリインフォースメント１１０は、一対のクラッシュボックス１１１，１１２を介して車両ボディ１１３に支持されている。そして、上記のナット１１６は、クラッシュボックス１１１，１１２の内部に位置する態様でエクステンション１１５に固定されている。

特開２０１３−９９９９９号公報

図７に示すように、車両が障害物１００とオフセット衝突（スモールオフセット衝突も含む。）することがある。この場合、バンパリインフォースメント１１０に入力された衝突エネルギの多くは、バンパリインフォースメント１１０における障害物１００との衝突部位１１０Ａに近い側のクラッシュボックス１１１に入力されるものの、衝突エネルギの一部は、衝突部位１１０Ａから遠い側のクラッシュボックス１１２にも伝わることとなる。

しかしながら、オフセット衝突の発生時に、上記衝突部位１１０Ａに入力された衝突エネルギによってバンパリインフォースメント１１０が車両前後方向に潰れる態様で変形すると、衝突部位１１０Ａから遠い側のクラッシュボックス１１２に衝突エネルギが伝わりにくくなる。その結果、同クラッシュボックス１１２の変形に伴う、衝突エネルギの吸収機能を十分に発揮できなくなるおそれがある。

また、特許文献１に記載されるように車両が未だ衝突していない段階でナットがクラッシュボックス１１１，１１２の内部に位置している場合、当該ナット又は同ナットに螺合されているフックボルトなどによって、車両前後方向における長さが短くなる態様のクラッシュボックス１１１，１１２の変形が阻害される。この場合、クラッシュボックス１１１，１１２で吸収可能なエネルギ量が少なくなるため、車両ボディ１１３に伝達される衝突エネルギの量が多くなり、その分、車両ボディ１１３の変形も大きくなる。

本発明の目的は、車両衝突に伴う衝突エネルギがバンパリインフォースメントに入力されたことに起因する車両ボディの変形を抑えることができる車両端部の衝撃吸収構造を提供することにある。

上記課題を解決するための車両端部の衝撃吸収構造は、車両ボディよりも車両前後方向における外側に位置し、且つ車両幅方向に延びるバンパリインフォースメントと、車両前後方向において同バンパリインフォースメントの車両幅方向における両端部と車両ボディとの間に配置される一対のクラッシュボックスと、フックボルトが螺合可能な雌ねじが内周に設けられた筒状のナットと、を備えている。バンパリインフォースメントは、クラッシュボックスが固定されるバンパプレートと、車両前後方向において同バンパプレートよりも外側に位置するリインフォースメント本体と、を有している。また、リインフォースメント本体は、車両幅方向に延びる底壁と、同底壁の車両上下方向における両端から車両前後方向における内側に延出する一対の側壁と、を有し、同一対の側壁の先端にバンパプレートが固定されている。そして、ナットの長手方向における一端がリインフォースメント本体の底壁に固定されており、同ナットの長手方向における他端がバンパプレートに固定されている。

上記構成によれば、リインフォースメント本体の底壁、及び、バンパプレートの双方に固定されているナットによって、リインフォースメント本体の底壁がバンパプレートに近づく態様のバンパリインフォースメントの変形が生じにくい。そのため、車両が障害物にオフセット衝突した場合、バンパリインフォースメントが変形しにくい分、同バンパリインフォースメントにおける衝突エネルギの入力部位である衝突部位から遠い側のクラッシュボックスに、当該衝突エネルギが伝わりやすくなり、同クラッシュボックスが変形しやすくなる。その結果、衝突部位に近い側のクラッシュボックスの変形と、衝突部位から遠い側のクラッシュボックスの変形とによって、当該衝突エネルギが分散して吸収されるようになる。そのため、車両が障害物にオフセット衝突した場合であっても、衝突部位に近い側のクラッシュボックスに入力される衝突エネルギの量が同クラッシュボックスで吸収可能なエネルギ量を超えにくくなる。これにより、当該衝突エネルギが車両ボディに伝わりにくくなり、同車両ボディの変形が抑えられる。

また、上記構成では、ナットの車両ボディ側の端部がバンパプレートに固定されており、ナットがクラッシュボックスの内部まで伸びていない。そのため、衝突エネルギの入力によって、車両前後方向における長さが短くなる態様でクラッシュボックスが変形する際に、その変形が、ナット又は同ナットに螺合されるフックボルトによって阻害されない。その結果、クラッシュボックスによって吸収できる衝突エネルギの量が多くなる分、衝突エネルギが車両ボディに伝わりにくくなり、同車両ボディの変形が抑えられる。

したがって、車両衝突に伴う衝突エネルギがバンパリインフォースメントに入力されたことに起因する車両ボディの変形を抑えることができるようになる。

車両端部の衝撃吸収構造の一実施形態を模式的に示す斜視図。 同車両端部の衝撃吸収構造の分解斜視図。 同車両端部の衝撃吸収構造の断面図。 車両でオフセット衝突が発生する様子を示す模式図。 同車両端部の衝撃吸収構造において、クラッシュボックスが変形する様子を示す断面図。 別の実施形態の車両端部の衝撃吸収構造の断面図。 従来において、車両でオフセット衝突が発生する様子を示す模式図。

以下、車両端部の衝撃吸収構造の一実施形態を図１〜図５に従って説明する。
図１には、本実施形態の車両端部の衝撃吸収構造が適用された車両の後部が図示されている。図１に示すように、車両の後部には、車両ボディ１０よりも車両前後方向における外側、すなわち車両ボディ１０よりも車両後側に配置されるバンパリインフォースメント２０が設けられている。このバンパリインフォースメント２０は車両幅方向に延びており、バンパリインフォースメント２０の車両幅方向における両端部には、クラッシュボックス４０がそれぞれ取り付けられている。すなわち、一対のクラッシュボックス４０は、車両前後方向において車両ボディ１０とバンパリインフォースメント２０との間に配置されており、バンパリインフォースメント２０は、一対のクラッシュボックス４０を介して車両ボディ１０に支持されている。

図１及び図２に示すように、クラッシュボックス４０は四角筒状をなすボックス本体４１を有しており、このボックス本体４１は、その長手方向が車両前後方向と一致するように配置されている。また、クラッシュボックス４０には、ボックス本体４１の車両後側の開口を閉塞する蓋部材４２と、ボックス本体４１の車両前側の開口を閉塞する蓋部材４３とが設けられている。

図２及び図３に示すように、バンパリインフォースメント２０は、車両幅方向に延びるリインフォースメント本体２１と、リインフォースメント本体２１の車両幅方向における両端部に固定される一対のバンパプレート３０とを有している。リインフォースメント本体２１には、車両幅方向に延びる底壁２２と、底壁２２の車両上下方向における両端から車両前後方向における内側、すなわち車両前側に延出する一対の側壁２３，２４とが設けられている。そして、一対の側壁２３，２４のうち、車両上側に位置する上側側壁２３の先端には車両上方に延出する上側取付部２３１が接続されているとともに、車両下側に位置する下側側壁２４の先端には車両下方に延出する下側取付部２４１が接続されている。

また、リインフォースメント本体２１の底壁２２の車両上下方向における中央を車両前側に凹ませることにより、当該底壁２２には、車両幅方向に延びる溝部２５が設けられている。そして、溝部２５の底面２５１において車両幅方向における両端側には、第１の貫通孔２５２がそれぞれ形成されている。

バンパプレート３０は、クラッシュボックス４０の蓋部材４２にボルト締結などによって固定されているとともに、リインフォースメント本体２１の上側取付部２３１及び下側取付部２４１の双方に溶接などによって固定されている。また、こうしたバンパプレート３０の中央を車両後側に凹ませることにより、バンパプレート３０には凹部３１が設けられている。そして、バンパプレート３０の凹部３１の底面３１１には第２の貫通孔３１２が形成されており、第２の貫通孔３１２は、第１の貫通孔２５２とは車両幅方向及び車両上下方向において位置対応している。

また、図２及び図３に示すように、車両端部の衝撃吸収構造には、２つのナット５０が設けられている。これらナット５０は、内周に雌ねじが設けられた筒部５１と、筒部５１の長手方向における一端（本例では、筒部５１の前端）に接続されている円環状のフランジ５２とを有している。これら各ナット５０は、それらの長手方向が車両前後方向と一致するように配置されている。なお、こうしたナット５０には、牽引用や固縛用のフックボルト６０が螺合可能となっている。

そして、ナット５０は、バンパプレート３０の第２の貫通孔３１２を貫通するとともに、リインフォースメント本体２１の底壁２２の第１の貫通孔２５２を貫通している。そして、ナット５０の長手方向における一端に設けられているフランジ５２が、バンパプレート３０に溶接などによって固定されている。すなわち、当該フランジ５２は、クラッシュボックス４０の蓋部材４２とバンパプレート３０とによって形成された空間５５内に配置されており、蓋部材４２に接触していない。また、ナット５０の長手方向における他端（本例では後端）が、リインフォースメント本体２１の底壁２２に溶接などによって固定されている。

次に、図４及び図５を参照し、車両後部に障害物７０が衝突した際の作用について説明する。
図４に示すように、車両後部でオフセット衝突が発生すると、障害物７０と車両との衝突に起因する衝突エネルギがバンパリインフォースメント２０のリインフォースメント本体２１に入力される。ここでは、車両後部に設けられている一対のクラッシュボックス４０のうち、バンパリインフォースメント２０における衝突エネルギの入力部位である衝突部位に近い側のクラッシュボックスを「クラッシュボックス４０Ａ」といい、衝突部位から遠い側のクラッシュボックスを「クラッシュボックス４０Ｂ」というものとする。

図５に示すように、バンパリインフォースメント２０内に配置されているナット５０が、バンパリインフォースメント２０の剛性を高めるための柱として機能している。そのため、リインフォースメント本体２１の底壁２２がバンパプレート３０に近づく態様のバンパリインフォースメント２０の変形が生じにくくなっている。これにより、オフセット衝突が車両後部で発生しても、バンパリインフォースメント２０が変形しにくい分、クラッシュボックス４０Ｂに当該衝突エネルギが伝わりやすくなる。その結果、両クラッシュボックス４０Ａ，４０Ｂのうち、クラッシュボックス４０Ａに衝突エネルギが集中して入力されにくくなる。したがって、車両後部でのオフセット衝突によって、クラッシュボックス４０Ａ，４０Ｂの双方が変形するようになる。

ちなみに、ナット５０の前端（すなわちフランジ５２）は、バンパプレート３０に固定されており、クラッシュボックス４０Ａ，４０Ｂの内部までナット５０が伸びていない。そのため、衝突エネルギの入力によって、車両前後方向における長さが短くなる態様でクラッシュボックス４０Ａ，４０Ｂが変形する際に、その変形が、ナット５０や同ナット５０に螺合されるフックボルト６０によって阻害されない。

以上、本実施形態の車両端部の衝撃吸収構造によれば、以下に示す効果を得ることができる。
車両にオフセット衝突が発生した場合であっても、ナット５０によってバンパリインフォースメント２０の変形が生じにくいため、衝突エネルギを両クラッシュボックス４０Ａ，４０Ｂに分散して吸収させることができる。しかも、ナット５０がクラッシュボックス４０Ａ，４０Ｂ内に配置されていないため、クラッシュボックス４０Ａ，４０Ｂの変形がナット５０やフックボルト６０によって阻害されない。その結果、クラッシュボックス４０Ａ，４０Ｂによって吸収できる衝突エネルギの総量が多くなる分、衝突エネルギが車両ボディ１０に伝わりにくくなる。したがって、車両衝突に伴う衝突エネルギがバンパリインフォースメント２０に入力されたことに起因する車両ボディの変形を抑えることができる。

なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・例えば、図６に示すように、ナット５０の長手方向における一端（本例では、ナット５０の後端）にナットブラケット２８を取り付け、同ナットブラケット２８を介してリインフォースメント本体２１の底壁２２にナット５０の後端を固定させるようにしてもよい。

・上記の車両端部の衝撃吸収構造を、車両後部ではなく車両前部に設けてもよい。こうした衝撃吸収構造にあっては、バンパリインフォースメントが車両ボディよりも車両前側に配置され、同バンパリインフォースメントが、車両幅方向における両端に配置されている一対のクラッシュボックスを介して車両ボディに支持されることとなる。

１０…車両ボディ、２０…バンパリインフォースメント、２１…リインフォースメント本体、２２…底壁、２３，２４…側壁、３０…バンパプレート、４０，４０Ａ，４０Ｂ…クラッシュボックス、５０…ナット、５１…筒部、６０…フックボルト。

Claims (1)

1. 車両ボディよりも車両前後方向における外側に位置し、且つ車両幅方向に延びるバンパリインフォースメントと、同バンパリインフォースメントの車両幅方向における両端部と前記車両ボディとの間に配置される一対のクラッシュボックスと、フックボルトが螺合可能な雌ねじが内周に設けられた筒状のナットと、を備え、
   前記クラッシュボックスは、車両前後方向の両端が開口されたボックス本体と、前記ボックス本体における前記バンパリインフォースメント側の開口を閉塞する蓋部材と、を有し、
   前記バンパリインフォースメントは、前記クラッシュボックスが固定されるバンパプレートと、車両前後方向において同バンパプレートよりも外側に位置するリインフォースメント本体と、を有し、
   前記リインフォースメント本体は、車両幅方向に延びる底壁と、同底壁の車両上下方向における両端から車両前後方向における内側に延出する一対の側壁と、を有し、同一対の側壁の先端に前記バンパプレートが固定されており、
   前記ナットの長手方向における一端が前記リインフォースメント本体の前記底壁に固定されており、同ナットの長手方向における他端が前記バンパプレートに固定されており、
   前記ナットは、前記蓋部材よりも車両前後方向における外側に位置している
   車両端部の衝撃吸収構造。

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