JP6630550B2 - 衝撃吸収式アンダランプロテクタ - Google Patents

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本発明は、大型車両の前後に小型車両が衝突したとき、小型車両が大型車両に潜り込むのを防止すべく大型車両に設けられるアンダランプロテクタに係り、特に衝突時の衝撃を吸収できる衝撃吸収式アンダランプロテクタに関するものである。
乗用車等の小型車両がトラック等の大型車両へ潜り込を防止するため、トラックには、リアアンダランプロテクタの装着が義務付けられている。また、リアアンダランプロテクタは、法規強度要件(保安基準第18条の2の5項、6項)を満足しなければならない。
現行の法規強度要件には、静的な強度要件があるものの、動的な強度要件がない。このため、動的評価を行わなくても実車に設定することはできる。また、衝撃吸収が出来るリアアンダランプロテクタの実用化はない。
特開2014−046891号公報 特開2008−213703号公報
しかしながら、実際起こる事故の大半が後部衝突であり、衝撃吸収性能等の動的な性能が必要と考えられる。
衝撃エネルギを吸収できる衝撃吸収式アンダランプロテクタとしては、特許文献1、2が知られている。
しかしながら、これらはアンダランプロテクタ本体を支持する板材に長孔を形成し、この長孔内に車幅方向に延びるボルトを挿通させて板材を固定するものであったため、衝突時に板材がボルトに当たり、ボルトが破断する場合が考えられた。この場合、アンダランプロテクタ本体が車両から脱落してしまい、アンダランプロテクタ本体の後退量を法規上規定された範囲に留めることができない。
また、特許文献1、2記載のアンダランプロテクタは、構造が複雑であると共に、従来の仕様を大幅に変更する必要があり、コストがかかるという問題があった。
これらの問題から、衝撃吸収式アンダランプロテクタは量産化されていない。
そこで、本発明の目的は、衝突時に脱落や過度な後退の虞がなく、簡易な構造で安価な衝撃吸収式アンダランプロテクタを提供することにある。
上述の目的を達成するため、本発明は、車体フレームの前後方向のいずれかの先端部に設けられたステーと、そのステーの先端に設けられたブラケットと、そのブラケットに取り付けられ、車幅方向に延びるアンダランプロテクタ本体とを備えた衝撃吸収式アンダランプロテクタであって、前記ブラケットは、アンダランプロテクタ本体の長手方向に沿って延びる板材からなると共にその板材の中央部に前記ステーに取り付けられるステー取付面部を有し、前記ステー取付面部の両端から傾斜面部を介して前記アンダランプロテクタ本体に沿って延びる本体取付面部を有してなり、前記ステー取付面部が前記ステーの先端に固定され、前記本体取付面部が前記アンダランプロテクタ本体に、その長手方向に移動可能に連結されて、前記傾斜面部と前記ステー取付面部とで、前記ステーと前記アンダランプロテクタ本体との間に衝撃吸収空間が形成されると共に、前記アンダランプロテクタ本体に衝突力が加わったときの荷重が、前記傾斜面部から前記ステーに伝達されると共に前記ステーからの反力で、前記傾斜面部が変形すると共にその変形で、前記本体取付面部が、前記アンダランプロテクタ本体に沿ってスライドして衝突力を吸収するように前記アンダランプロテクタ本体に締結されているものである。
本発明によれば、衝撃吸収式アンダランプロテクタの衝突時の脱落や過度な後退を防ぐことができ、衝撃吸収式アンダランプロテクタを簡易な構造にでき、安価にできる。
本発明の一実施の形態に係る衝撃吸収式アンダランプロテクタに係り、(a)は側面図、(b)は上面図である。 衝撃吸収式アンダランプロテクタを上方かつ後方から視た斜視図である。 ブラケットの斜視図である。 衝撃吸収式アンダランプロテクタが装着されたトラックの側面図である。 衝撃吸収式アンダランプロテクタの変形を説明する説明図であり、(a)は変形前、(b)は変形中、(c)は変形後である。 他の実施の形態に係り、(a)は衝撃吸収式アンダランプロテクタの斜視図、(b)はそのブラケットの斜視図である。 他の実施の形態に係る衝撃吸収式アンダランプロテクタの変形を説明する説明図であり、(a)は変形前、(b)は変形中、(c)は変形後である。
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。なお、後述する実施の形態における前後左右は、車両の走行方向を基準とする。例えば、車両走行方向前方は単に前方、車両走行方向後方は単に後方という。また、アンダランプロテクタには、フロントアンダランプロテクタと、リアアンダランプロテクタとがあり、これらは法規要件が異なるが(フロントアンダランプロテクタの方が要件が高い)、フロントアンダランプロテクタ及びリアアンダランプロテクタは、乗用車の潜り込みを防止する点で機能が類似し、構成も同様であるため、リアアンダランプロテクタについて説明し、フロントアンダランプロテクタについては説明を省略する。
図2及び図4に示すように、衝撃吸収式アンダランプロテクタ1は、車体フレーム2の後端部3に設けられたステー4と、ステー4に設けられたブラケット5と、ブラケット5に取り付けられるアンダランプロテクタ本体6とを備える。
車体フレーム2は、例えばシャシフレームからなり、左右一対のサイドメンバ2aと、これらサイドメンバ2a間に掛け渡して設けられる複数のクロスメンバ2bとを有する。
図1(a)、図2に示すように、ステー4は、車体フレーム2の左右両側に設けられそれぞれ下方かつ後方に延びる。それぞれのステー4の先端には、後述するブラケット5を取り付けるための取付部4aが形成されている。取付部4aは、ブラケット5と当接する取付面が後方に向くように形成されている。
アンダランプロテクタ本体6は、断面矩形の筒状に形成されており、車幅方向に延びる。また特に、アンダランプロテクタ本体6の裏面(取付部4aと当接する面)は、後述するブラケット5のスライド移動を邪魔しないように平坦に形成されている。
図1(b)、図3に示すように、ブラケット5は、アンダランプロテクタ本体6の長手方向に沿って延びる板材からなる。ブラケット5は、長手方向中央に形成されるステー取付面部7と、ステー取付面部7の両端から斜め後方に鈍角に折り曲げられて形成される一対の傾斜面部8と、これら傾斜面部8から折り曲げられて形成され延長方向がステー取付面部7の延長方向と平行な本体取付面部9とを備える。すなわち、ブラケット5は左右の本体取付面部9間の間隔がステー取付面部7より長い断面ハット状に形成されている。
ステー取付面部7は、平板状に形成されており、ステー4の取付部4aに複数のボルト10で固定される。
傾斜面部8は、ステー取付面部7から斜め後方に延びることでステー4とアンダランプロテクタ本体6との間に衝撃吸収空間11を形成する。傾斜面部8は、アンダランプロテクタ本体6から前方方向の衝突力を受けたとき、その荷重をステー取付面部7を介してステー4に伝達するように形成されている。これにより傾斜面部8は、ステー4から反力を受け、ステー取付面部7に対する角度がさらに鈍角となるように変形するようになっている。傾斜面部8は、変形することで衝撃吸収空間11を前後方向に狭めつつ衝突力を吸収すると共に、本体取付面部9を車幅方向に押す。左右の傾斜面部8は、左右対称となるように同じ角度で傾斜されると共に、同じ長さに形成されている。
本体取付面部9は、平板状に形成されており、アンダランプロテクタ本体6に長手方向に沿ってスライド移動可能に締結される。具体的には、本体取付面部9には、ボルト12を挿通させるための長孔13がブラケット5の長手方向に延びて形成されており、アンダランプロテクタ本体6にボルト締結された本体取付面部9が長孔13の範囲内でスライド移動可能となっている。また、長孔13は、アンダランプロテクタ本体6に螺合されたボルト12からステー取付面部7側に延びるように形成されると共に、傾斜面部8が限界まで潰れたときであっても長孔13の端がボルト12と干渉しないように十分長く形成されている。具体的には、長孔13は、傾斜面部8がステー取付面部7との境を中心として前方に屈曲して潰れたとき、本体取付面部9を押す長さよりも長く形成されている。また、本体取付面部9は、傾斜面部8から車幅方向に押されたとき、アンダランプロテクタ本体6に沿ってスライドして衝突力を吸収するようにアンダランプロテクタ本体6に締結されている。
次に本実施の形態の作用を述べる。
図5(a)に示すように、乗用車等がアンダランプロテクタ本体6に後方から衝突した場合、その衝突力はブラケット5を介してステー4に伝達される。ステー4は車体フレーム2に固定されているため、ブラケット5は、アンダランプロテクタ本体6からの衝突力とステー4からの反力とを受けて前後方向に潰れ、衝突力を動的に吸収する。
このとき、図5(b)に示すように、傾斜面部8は、ステー取付面部7との境を中心として先端側が前方に回動するように変形して衝突力を吸収しつつ本体取付面部9を車幅方向に押す。車幅方向に押された本体取付面部9は、アンダランプロテクタ本体6の裏面に沿ってスライド移動する。このとき、本体取付面部9は、アンダランプロテクタ本体6にボルト12で締結されているため、アンダランプロテクタ本体6と摩擦されると共に、ボルト10の頭部と摩擦され、これら摩擦力で衝突力が吸収される。また、傾斜面部8は左右対称に形成されているため、本体取付面部9は同じように変形して円滑にスライド移動する。
図5(c)に示すように、アンダランプロテクタ本体6がステー取付面部7を留めるボルト10と当接して平板状になると、衝撃吸収空間11(図5(a)、(b)参照)はなくなり、ブラケット5の変形は止まる。このとき、長孔13は十分長く形成されているため、長孔13の傾斜面部8側の端がボルト12と当たることはなく、ボルト12が破断することはない。また、ブラケット5を締結するボルト12及びナットの締付トルク値を変更することで衝撃吸収量を調節することができる。
この後、衝突力は、アンダランプロテクタ本体6からボルト10、ステー4を介して車体フレーム2に伝達され、設定された静的な強度で受け止められる。
衝突時の衝撃が大きく、ブラケット5が完全に潰れた場合であっても、ブラケット5がアンダランプロテクタ本体6に沿うように車幅方向に変形し、ブラケット5からアンダランプロテクタ本体6が脱落することはない。また、このとき、ステー4の先端がアンダランプロテクタ本体6の裏面に押し付けられることで、アンダランプロテクタ本体6の後退量が規制されるので、衝撃吸収式アンダランプロテクタ1の後退量を所定の範囲(法規の範囲)に制限できる。
またさらに、アンダランプロテクタ本体6はブラケット5が潰れた分だけ車長方向に移動するだけであり、ブラケット5が潰れた後であってもアンダランプロテクタ本体6を所定の高さに維持することができる。このため、衝突車両を確実に受け止めることができ、衝突車両の潜り込みを確実に防ぐことができ、衝突車両の人的被害を抑えることができる。すなわち、アンダランプロテクタ本体6が所定の高さに維持されることで衝突車両のエンジンルーム等が有する所期の衝撃吸収機能が安定して発揮され、人的被害を抑えることができる。
このように、ブラケット5が、アンダランプロテクタ本体6の長手方向に沿って延びる板材からなり、その板材の中央部にステー4に取り付けられるステー取付面部7を有し、ステー取付面部7の両端から傾斜面部8を介してアンダランプロテクタ本体6に沿って延びる本体取付面部9を有してなり、ステー取付面部7がステー4の先端に固定され、本体取付面部9がアンダランプロテクタ本体6に、長手方向に移動可能に連結されて、傾斜面部8とステー取付面部7とで、ステー4とアンダランプロテクタ本体6との間に衝撃吸収空間11が形成され、アンダランプロテクタ本体6に衝突力が加わったときの荷重が、傾斜面部8からステー4に伝達されると共にステー4からの反力で、傾斜面部8が変形すると共にその変形で、本体取付面部9が、アンダランプロテクタ本体6に沿ってスライドして衝突力を吸収するようにアンダランプロテクタ本体6に締結されるものとしたため、衝突力をブラケット5の変形とアンダランプロテクタ本体6に対するスライド移動とで吸収でき、アンダランプロテクタ本体6を留めるためのボルト12等が破断するのを防ぐことができ、アンダランプロテクタ本体6が脱落したり過度に後退するのを防ぐことができる。そして、衝撃吸収式アンダランプロテクタを簡易な構造にでき、安価にできる。また、ステー4とアンダランプロテクタ本体6との間にブラケット5を介設するものであるため、既存のアンダランプロテクタにも容易に適用できる。またさらに、当たった程度の小さな衝突である場合、従来のようにステー4にアンダランプロテクタ本体6を直接設けるものではステー4やアンダランプロテクタ本体6が変形し、修理費用が高くつくが、本実施の形態に係る衝撃吸収式アンダランプロテクタ1ではブラケット5が変形して衝撃を吸収するため、ブラケット5を交換するだけでよく、修理を安価にできる。
ブラケット5は、左右対称に形成されると共に、ステー取付面部7の延長方向と本体取付面部9の延長方向とが平行になるように形成されるため、衝突時にアンダランプロテクタ本体6に対して本体取付面部9を滑らかにスライド移動させることができ、衝撃を良好に吸収できる。
なお、衝撃吸収式アンダランプロテクタ1がリアアンダランプロテクタである場合について述べたが、フロントアンダランプロテクタ(図示せず)であってもよいのは勿論である。この場合、フロントアンダランプロテクタは、リアアンダランプロテクタと前後対称に形成されるとよい。
次に、上述の実施の形態のうちブラケット5に変更を加えた他の実施の形態について述べる。ブラケット5以外の構成については上述と同様であるため説明を省略し、同符号を付す。
図6(a)、(b)に示すように、ブラケット20は、アンダランプロテクタ本体6の長手方向に沿って延びる板材からなる。ブラケット20は、長手方向の一端部(一方)に形成されたステー取付面部21と、中央に形成された傾斜面部22と、他端部(他方)に形成されアンダランプロテクタ本体6に長手方向に移動可能に連結された本体取付面部23とからなる。
ステー取付面部21は、平板状に形成されており、ステー4の取付部4aに複数のボルト10で固定される。
傾斜面部22は、ステー取付面部21から斜め後方に鈍角に折り曲げられて形成される。傾斜面部22は、ステー取付面部21から斜め後方に延びることでステー4とアンダランプロテクタ本体6との間に衝撃吸収空間24を形成する。
本体取付面部23は、平板状に形成されており、アンダランプロテクタ本体6に長手方向に沿ってスライド移動可能に締結される。具体的には、本体取付面部23には、ボルト12を挿通させるための長孔13がブラケット20の長手方向に延びて形成されており、アンダランプロテクタ本体6にボルト締結された本体取付面部23が長孔13の範囲内でスライド移動可能となっている。また、長孔13は、アンダランプロテクタ本体6に螺合されたボルト12から傾斜面部22側に延びるように形成されると共に、傾斜面部22が限界まで潰れたときであっても長孔13の端がボルト12と干渉しないように十分長く形成されている。具体的には、長孔13は、傾斜面部22がステー取付面部21との境を中心として前方に屈曲して潰れたとき、本体取付面部23を押す長さよりも長く形成されている。
また、左右一対のステー4のそれぞれに固定されるブラケット20は、ステー取付面部21同士が向かい合わせとなる姿勢で左右対称に配置されている。
次に本実施の形態の作用を述べる。
図7(a)に示すように、乗用車等がアンダランプロテクタ本体6に後方から衝突した場合、その衝突力はブラケット20を介してステー4に伝達される。ステー4は車体フレーム2に固定されているため、ブラケット20は、アンダランプロテクタ本体6からの衝突力とステー4からの反力とを受けて前後方向に潰れ、衝突力を動的に吸収する。
このとき、図7(b)に示すように、傾斜面部22は、ステー取付面部21との境を中心として先端側が前方に回動するように変形して衝突力を吸収する。ブラケット20は左右対称に配置されているため、傾斜面部22の変形も左右対称となり、アンダランプロテクタ本体6が左右方向に移動することはない。傾斜面部22は、変形することによって本体取付面部23を車幅方向に押す。車幅方向に押された本体取付面部23は、アンダランプロテクタ本体6の裏面に沿ってスライド移動する。このとき、本体取付面部23は、アンダランプロテクタ本体6と摩擦されると共に、ボルト10の頭部と摩擦され、これら摩擦力で衝突力が吸収される。
図7(c)に示すように、アンダランプロテクタ本体6がステー取付面部21を留めるボルト10と当接すると、衝撃吸収空間24(図7(a)、(b)参照)はなくなり、ブラケット20の変形は止まる。このとき、長孔13は十分長く形成されているため、長孔13の傾斜面部22側の端がボルト12と当たることはなく、ボルト12が破断することはない。また、ブラケット20を締結するボルト12及びナットの締付トルク値を変更することで衝撃吸収量を調節することができる。
この後、衝突力は、アンダランプロテクタ本体6からボルト10、ステー4を介して車体フレーム2に伝達され、静的に受け止められる。
衝突時の衝撃が大きく、ブラケット20が完全に潰れた場合であっても、ブラケット20からアンダランプロテクタ本体6が脱落することはない。また、このとき、ステー4の先端がアンダランプロテクタ本体6の裏面に押し付けられることで、アンダランプロテクタ本体6の後退量が規制されるので、衝撃吸収式アンダランプロテクタの後退量を所定の範囲(法規の範囲)に制限できる。
またさらに、アンダランプロテクタ本体6はブラケット5が潰れた分だけ車長方向に移動するだけであり、ブラケット20が潰れた後であってもアンダランプロテクタ本体6を所定の高さに維持することができる。このため、衝突車両を確実に受け止めることができ、衝突車両の潜り込みを確実に防ぐことができる。
このように、ブラケット20は、アンダランプロテクタ本体6の長手方向に沿って延びる板材からなると共にその板材の一方にステー4に取り付けられるステー取付面部21を有し、その他方に傾斜面部22を介してアンダランプロテクタ本体6に沿って延びる本体取付面部23を有してなり、ステー取付面部21がステー4の先端に固定され、本体取付面部23がアンダランプロテクタ本体6に、その長手方向に移動可能に連結されて、傾斜面部22とステー取付面部21とで、ステー4とアンダランプロテクタ本体6との間に衝撃吸収空間24が形成されると共に、アンダランプロテクタ本体6に衝突力が加わったときの荷重が、傾斜面部22からステー4に伝達されると共にステー4からの反力で、傾斜面部22が変形すると共にその変形で、本体取付面部23が、アンダランプロテクタ本体6に沿ってスライドして衝突力を吸収するようにアンダランプロテクタ本体6に締結されており、かつ、ブラケット20が左右対称に配置されるものとしたため、衝突力をブラケット20の変形とアンダランプロテクタ本体6に対するスライド移動とで吸収でき、衝突時にアンダランプロテクタ本体6を留めるためのボルト12等が破断するのを防ぐことができ、アンダランプロテクタ本体6が脱落したり過度に後退するのを防ぐことができる。そして、衝撃吸収式アンダランプロテクタ25を簡易な構造にでき、安価にできる。また、既存のアンダランプロテクタにも容易に適用できる。またさらに、当たった程度の小さな衝突である場合、ブラケット5が変形して衝撃を吸収するため、ブラケット5を交換するだけでよく、修理を安価にできる。
1 衝撃吸収式アンダランプロテクタ
2 車体フレーム
4 ステー
5 ブラケット
6 アンダランプロテクタ本体
7 ステー取付面部
8 傾斜面部
9 本体取付面部
11 衝撃吸収空間

Claims (1)

  1. 車体フレームの前後方向のいずれかの先端部に設けられた一対のステーと、これらステーの先端に設けられたブラケットと、これらブラケットに取り付けられ、車幅方向に延びるアンダランプロテクタ本体とを備えた衝撃吸収式アンダランプロテクタであって、
    前記ブラケットは、アンダランプロテクタ本体の長手方向に沿って延びる板材からなると共にその板材の一方に前記ステーに取り付けられるステー取付面部を有し、その他方に傾斜面部を介して前記アンダランプロテクタ本体に沿って延びる本体取付面部を有してなり、
    前記ステー取付面部が前記ステーの先端に固定され、前記本体取付面部が前記アンダランプロテクタ本体に、その長手方向に移動可能に連結されて、前記傾斜面部と前記ステー取付面部とで、前記ステーと前記アンダランプロテクタ本体との間に衝撃吸収空間が形成されると共に、前記アンダランプロテクタ本体に衝突力が加わったときの荷重が、前記傾斜面部から前記ステーに伝達されると共に前記ステーからの反力で、前記傾斜面部が変形すると共にその変形で、前記本体取付面部が、前記アンダランプロテクタ本体に沿ってスライドして衝突力を吸収するように前記アンダランプロテクタ本体に締結されており、かつ、前記ブラケットが左右対称に配置されることを特徴とする衝撃吸収式アンダランプロテクタ。
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