JP7339897B2

JP7339897B2 - アンダーランプロテクタの取付構造

Info

Publication number: JP7339897B2
Application number: JP2020021600A
Authority: JP
Inventors: 喜裕武田
Original assignee: Press Kogyo Co Ltd
Current assignee: Press Kogyo Co Ltd
Priority date: 2020-02-12
Filing date: 2020-02-12
Publication date: 2023-09-06
Anticipated expiration: 2040-02-12
Also published as: JP2021126943A

Description

本開示は、アンダーランプロテクタの取付構造に関する。

アンダーランプロテクタは、前方から突入してきた車両や追突してきた車両を受け止めて自車への潜り込みを防止し、車両の乗員を保護する機能を有する。

特開２０１８－１８８０１８号公報

しかし、アンダーランプロテクタの右側又は左側に大きく偏って車両が突入又は追突（以下、オフセット衝突）してきた場合、オフセット側のサイドメンバが車幅方向の内方に折れるモードとなり、所期の強度を発揮できない可能性がある。具体的には、オフセット衝突時の衝突荷重は、アンダーランプロテクタからオフセット側のステーに集中して伝わり、オフセット側のサイドメンバのウェブに集中して伝わる。このため、サイドメンバのウェブに座屈が生じ、所期の強度を発揮できない可能性がある。

そこで本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、オフセット衝突に対する強度を向上できるアンダーランプロテクタの取付構造を提供することにある。

本開示の一の態様によれば、
シャシフレームの左右のサイドメンバにそれぞれ取り付けられる取付ステーと、
左右の前記取付ステーに掛け渡して設けられるアンダーランプロテクタと、
前記左右のサイドメンバに掛け渡して取り付けられる補強用クロスメンバとを備え、
前記補強用クロスメンバは、前記取付ステーと共に前記サイドメンバに共締めされる取付部を備えた
ことを特徴とするアンダーランプロテクタの取付構造が提供される。

好ましくは、前記取付部には、前記サイドメンバと前記補強用クロスメンバを締結し、かつ、前記取付ステーを締結しない仮止め用ボルトを挿通させるための仮止め用ボルト穴が形成される。

好ましくは、前記補強用クロスメンバは、上面視Ｕ字状に形成され、左右両側部を前記サイドメンバに沿わせるように配置される。

好ましくは、前記補強用クロスメンバは、断面形状において上下方向に延びる補強ウェブ部と、前記補強ウェブ部の上端から水平方向に屈曲して形成される補強上フランジ部と、前記補強ウェブ部の下端から水平方向に屈曲して形成される補強下フランジ部とを備え、
前記取付部は、前記補強用クロスメンバの左右両側部の補強ウェブ部に形成される。

好ましくは、前記左右のサイドメンバは、断面Ｃ字状に形成されると共に、開口を互いに対向させて配置され、
前記取付部は、前記サイドメンバのウェブ部の車幅方向内側に重ね合わされ、
前記取付ステーの締結部は、前記サイドメンバのウェブ部の車幅方向外側に重ね合わされる。

また、前記補強用クロスメンバは、上面視Ｈ字状に形成されてもよい。

上記の態様によれば、オフセット衝突に対する強度を向上できる。

本開示の一実施の形態に係るアンダーランプロテクタ及び補強用クロスメンバの斜視図である。補強用クロスメンバの斜視図である。図１の上面断面図である。オフセット衝突を受けた本実施の形態に係る車両の要部上面図である。図４の右側面図である。他の実施の形態を示すアンダーランプロテクタ及び補強用クロスメンバの斜視図である。他の実施の形態を示す補強用クロスメンバの斜視図である。オフセット衝突を受けた比較例に係る車両の要部上面図である。図８の右側面図である。

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお、後述する実施の形態における前後左右上下の各方向は、車両の各方向をいうものとする。ただし、本実施の形態における各方向は、説明の便宜のために用いるものであり、後述する部材間の相対的な位置関係を表す。

図１はアンダーランプロテクタ１及び補強用クロスメンバ２を斜め上方から視た斜視図である。

図１に示すように、アンダーランプロテクタ１の取付構造は、シャシフレーム３の左右のサイドメンバ４ａ、４ｂにそれぞれ取り付けられる取付ステー５ａ、５ｂと、左右の取付ステー５ａ、５ｂに掛け渡して設けられるアンダーランプロテクタ１と、左右のサイドメンバ４ａ、４ｂに掛け渡して取り付けられる補強用クロスメンバ２とを備える。

シャシフレーム３は、左右方向に離間して配置され前後方向に延びる一対のサイドメンバ４ａ、４ｂと、サイドメンバ４ａ、４ｂ間に掛け渡して設けられる複数のクロスメンバ６とを備える。左右のサイドメンバ４ａ、４ｂは、断面Ｃ字状に形成されると共に、Ｃ字の開口を互いに対向させて配置される。すなわち、サイドメンバ４ａ、４ｂは、断面形状において上下方向に延びるウェブ部７ａと、ウェブ部７ａの上端から車幅方向内側に延びる上フランジ部７ｂと、ウェブ部７ａの下端から車幅方向内側に延びる下フランジ部７ｃとを備える。図３に示すように、ウェブ部７ａには、後述する共締め用ボルト８を挿通させるための第１共締め用ボルト穴８ａが形成されると共に、後述する仮止め用ボルト９を挿通させるための第１仮止め用ボルト穴９ａが形成される。

図１及び図３に示すように、取付ステー５ａ、５ｂは、上下方向に延びると共に、下部を後方に屈曲させて形成される。これにより取付ステー５ａ、５ｂは、一端を上方に向けると共に他端を後方に向ける姿勢でサイドメンバ４ａ、４ｂに取り付けられる。すなわち、取付ステー５ａ、５ｂの上部には、サイドメンバ４ａ、４ｂに締結される締結部１０が形成される。締結部１０は、サイドメンバ４ａ、４ｂのウェブ部７ａの車幅方向外側に配置される。そして、締結部１０は、後述する補強用クロスメンバ２の取付部１１と共にサイドメンバ４ａ、４ｂに共締め用ボルト８及びナット１２で共締めされる。すなわち、締結部１０には、共締め用ボルト８を挿通させるための第２共締め用ボルト穴８ｂが形成されている。また、取付ステー５ａ、５ｂは、断面Ｃ字状に形成される。具体的には、取付ステー５ａ、５ｂは、締結部１０を構成するウェブ部１３を中心としてその両側にフランジ部１４ａ、１４ｂを備える。フランジ部１４ａ、１４ｂは、締結部１０の前後両端から車幅方向外側に屈曲して形成される。これにより、取付ステー５ａ、５ｂは、前後方向、上下方向及び左右方向の力に対して強化されている。

アンダーランプロテクタ１は、リアアンダーランプロテクタである。アンダーランプロテクタ１は、左右方向に延びるバー状に形成されると共に閉断面に形成される。また、アンダーランプロテクタ１は、左右の取付ステー５ａ、５ｂの他端に取り付けられる。

さて、従来のアンダーランプロテクタの取付構造（図示せず）は、左右のサイドメンバに取付ステーを介してアンダーランプロテクタを取り付ける。このため、例えばアンダーランプロテクタの右側に他の車両がオフセット衝突してきた場合、その衝突荷重は、アンダーランプロテクタから右側（オフセット側）の取付ステーに集中して伝わり、右側のサイドメンバに集中して伝わる。このため、右側のサイドメンバが車幅方向の内方に折れるモードとなり、所期の強度を発揮できない可能性がある。ここで所期の強度とは、アンダーランプロテクタを支持してアンダーランプロテクタの前方への変位量を法規等に規定される上限内に収める強度である。

そこで図１、図２及び図３に示すように、本実施の形態におけるアンダーランプロテクタ１の取付構造は、補強用クロスメンバ２を備える。また、補強用クロスメンバ２は、取付ステー５ａ、５ｂの締結部１０と共にサイドメンバ４ａ、４ｂに共締めされる取付部１１を備える。これにより、取付ステー５ａ、５ｂと締結される部分を厚くでき局部的に強度を向上させることができると共に、オフセット側のサイドメンバ４ａにかかる偏荷重を反オフセット側のサイドメンバ４ｂに分散させることができる。

補強用クロスメンバ２は、１枚の金属板にプレス加工等を施すことで形成され、上面視Ｕ字状に形成される。また、補強用クロスメンバ２は、Ｕ字の中央部１５を左右のサイドメンバ４ａ、４ｂ間に位置させ、左右両側部１６ａ、１６ｂをサイドメンバ４ａ、４ｂに沿わせると共に中央部１５から後方に延ばす姿勢でシャシフレーム３に設けられる。

また、補強用クロスメンバ２は、断面Ｃ字状に形成される。具体的には、補強用クロスメンバ２は、断面形状において上下方向に延びる補強ウェブ部１７ａと、補強ウェブ部１７ａの上端から水平方向に屈曲して形成される補強上フランジ部１７ｂと、補強ウェブ部１７ａの下端から水平方向に屈曲して形成される補強下フランジ部１７ｃとを備える。補強ウェブ部１７ａは、補強用クロスメンバ２の上面視形状において外周端に位置される。補強上フランジ部１７ｂ及び補強下フランジ部１７ｃは、補強ウェブ部１７ａからその上面視形状であるＵ字の内方に延びるように形成される。

また特に、補強用クロスメンバ２の左右両側に位置される補強上フランジ部１７ｂ及び補強下フランジ部１７ｃの左右方向の幅は、後端から前方に向かうにつれて拡大するように形成される。これにより、左右両側に位置される補強上フランジ部１７ｂ及び補強下フランジ部１７ｃは、車幅方向外方の斜め後方から斜め前方に向かう衝突荷重を受けたとき、その衝突荷重を受けつつ中央部１５に伝えることができる。

また、補強用クロスメンバ２の左右両側に位置される補強ウェブ部１７ａには、取付部１１がそれぞれ形成される。左右の取付部１１は、それぞれサイドメンバ４ａ、４ｂ内に挿入されると共に、サイドメンバ４ａ、４ｂのウェブ部７ａに重ね合わされる。また図３に示すように、取付部１１の厚さＴは、サイドメンバ４ａ、４ｂのウェブ部７ａの厚さｔと同じに設定される。

また、サイドメンバ４ａ、４ｂのウェブ部７ａの車幅方向外側には、取付ステー５ａ、５ｂの締結部１０が重ね合わされる。補強用クロスメンバ２の取付部１１と、サイドメンバ４ａ、４ｂのウェブ部７ａと、取付ステー５ａ、５ｂの締結部１０とは、共締め用ボルト８及びナット１２で共締めされる。

図２及び図３に示すように、取付部１１には、共締め用ボルト８を挿通させるための第３共締め用ボルト穴８ｃが形成されると共に、仮止め用ボルト９を挿通させるための第２仮止め用ボルト穴９ｂが形成される。仮止め用ボルト９は、サイドメンバ４ａ、４ｂと補強用クロスメンバ２を予め仮止め（締結）しておくためのボルトである。共締め用ボルト８は、サイドメンバ４ａ、４ｂのウェブ部７ａに補強用クロスメンバ２の取付部１１と取付ステー５ａ、５ｂの締結部１０を共締めするためのボルトである。第３共締め用ボルト穴８ｃは、前後方向に複数列べて形成されると共に上下方向に複数列べて形成される。以下、これら第３共締め用ボルト穴８ｃの一群を第３共締め用ボルト穴群１８と称する。第２仮止め用ボルト穴９ｂは、第３共締め用ボルト穴群１８の前方及び後方に形成される。また、第２仮止め用ボルト穴９ｂは、取付ステー５ａ、５ｂから前方及び後方に離間するように配置される。仮止め用ボルト９は、取付ステー５ａ、５ｂを締結しないものであり、取付ステー５ａ、５ｂがサイドメンバ４ａ、４ｂに締結される前にサイドメンバ４ａ、４ｂと補強用クロスメンバ２を締結する。

次に本実施の形態の作用について述べる。

サイドメンバ４ａ、４ｂに取付ステー５ａ、５ｂを介してアンダーランプロテクタ１を取り付ける場合、まず、サイドメンバ４ａ、４ｂに補強用クロスメンバ２を仮止め用ボルト９及びナット１２で仮止めする。このとき、サイドメンバ４ａ、４ｂの第１仮止め用ボルト穴９ａと補強用クロスメンバ２の第２仮止め用ボルト穴９ｂに車幅方向内側から仮止め用ボルト９を挿通させ、仮止め用ボルト９にナット１２を螺合させ、締め付ける。これにより、補強用クロスメンバ２の第３共締め用ボルト穴８ｃとサイドメンバ４ａ、４ｂの第１共締め用ボルト穴８ａとが同軸に位置されて重なる。

次に、サイドメンバ４ａ、４ｂのウェブ部７ａに取付ステー５ａ、５ｂの締結部１０を車幅方向外側から重ね合わせると共に、締結部１０の第２共締め用ボルト穴８ｂをサイドメンバ４ａ、４ｂの第１共締め用ボルト穴８ａと同軸に配置する。

しかるのち、補強用クロスメンバ２の取付部１１と、サイドメンバ４ａ、４ｂのウェブ部７ａと、取付ステー５ａ、５ｂの締結部１０とを、共締め用ボルト８及びナット１２で共締めする。このとき、補強用クロスメンバ２はサイドメンバ４ａ、４ｂに仮止めされているため、補強用クロスメンバ２、サイドメンバ４ａ、４ｂ及び取付ステー５ａ、５ｂを容易に共締めできる。

次に、アンダーランプロテクタ１がオフセット衝突を受けた場合の作用を比較例と共に説明する。

図４は本実施の形態に係るアンダーランプロテクタ１の取付構造を備える車両が矢印方向のオフセット衝突Ｐを受けた状態を示す上面図である。図５は、図４に係る車両の右側面図である。図８は、補強用クロスメンバ２を備えない車両が図４と同じオフセット衝突Ｐを受けた状態を示す比較例の上面図である。図９は、図８に係る車両の右側面図である。

図８及び図９に示すように、例えば補強用クロスメンバ２を備えない比較例に係る車両１９が右側に矢印方向のオフセット衝突Ｐを受けた場合、オフセット衝突Ｐによる衝突荷重は取付ステー５ａを介して右側（オフセット側）のサイドメンバ４ａに伝わる。そして、衝突荷重は、右側のサイドメンバ４ａと取付ステー５ａとの締結部分２０に集中する。このため、右側のサイドメンバ４ａに左方（車幅方向内方）に折れ曲がると共に上方に折れ曲がる座屈が生じ、サイドメンバ４ａが所期の強度を発揮できないおそれがある。そして、アンダーランプロテクタ１が前方に大きく変位するおそれがある。

これに対し、図４及び図５に示すように、本実施の形態に係るアンダーランプロテクタ１の取付構造を備える車両２１が比較例と同じオフセット衝突Ｐを受けた場合、オフセット衝突Ｐによる衝突荷重は左右のサイドメンバ４ａ、４ｂに分散される。具体的には、衝突荷重は取付ステー５ａを介して右側（オフセット側）のサイドメンバ４ａに伝わるのみならず、補強用クロスメンバ２を介して左側（反オフセット側）のサイドメンバ４ｂにも伝わる。このため、衝突荷重が局所的に集中することが抑制され、シャシフレーム３が大きく変形することが抑制される。そして、アンダーランプロテクタ１が前方に大きく変位することは抑制される。すなわち、本実施の形態においては、アンダーランプロテクタ１の変位量Ｙを、比較例におけるアンダーランプロテクタ１の変位量Ｘ（図８参照）より小さくすることができる（Ｙ＜Ｘ）。

また、図３に示すように、サイドメンバ４ａ、４ｂと取付ステー５ａ、５ｂの締結部分２２は、補強用クロスメンバ２の取付部１１と、サイドメンバ４ａ、４ｂのウェブ部７ａと、取付ステー５ａ、５ｂの締結部１０とが共締めされて構成されている。すなわち、取付ステー５ａ、５ｂは、サイドメンバ４ａ、４ｂのウェブ部７ａが実質的に約２倍の厚さになった部分に取り付けられた状態になっている。このため、サイドメンバ４ａ、４ｂと取付ステー５ａ、５ｂの締結部分２２の強度は、サイドメンバ４ａ、４ｂの他の部分より高く、この締結部分２２に応力集中は発生し難い。このため、衝突荷重によるサイドメンバ４ａ、４ｂの座屈は抑制され、サイドメンバ４ａ、４ｂが所期の強度を発揮できる。

以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示は以下のような他の実施形態も可能である。

（１）アンダーランプロテクタ１がリアアンダーランプロテクタである場合について説明したが、これに限られない。本実施の形態に係るアンダーランプロテクタ１は、フロントアンダーランプロテクタであってもよい。この場合、補強用クロスメンバ２は、上述とは前後逆の姿勢でサイドメンバ４ａ、４ｂに取り付けられるとよい。これにより、例えばアンダーランプロテクタ１の右前部にオフセット衝突を受けたとき、このオフセット衝突による衝突荷重を効率よく左側のサイドメンバ４ｂに伝えることができ、サイドメンバ４ａ、４ｂの座屈を抑制できる。

（２）サイドメンバ４ａ、４ｂは、断面Ｃ字状に形成され、Ｃ字の開口を互いに対向させて配置されるものとしたが、これに限られない。例えば、サイドメンバ４ａ、４ｂは、Ｃ字の開口を車幅方向外側に向けるように配置されてもよい。この場合、取付ステー５ａ、５ｂは、下フランジ部７ｃを避けるように屈曲して形成されるとよい。また、サイドメンバ４ａ、４ｂは、断面Ｌ字状に形成されてもよく、他の断面形状に形成されてもよい。

（３）補強用クロスメンバ２は、上面視Ｕ字状に形成されるものとしたが、これに限られない。例えば図６に示すように、補強用クロスメンバ３０は、上面視Ｈ字状に形成されてもよい。この場合、補強用クロスメンバ３０は、上述の補強用クロスメンバ２と同形状の鋼材を２つ接合して形成されるとよい。具体的には、補強用クロスメンバ３０は、前記鋼材の中央部１５（図２参照）に相当する部分同士を溶接等で接合して形成されるとよい。

（４）補強用クロスメンバ２は、１枚の金属板にプレス加工等を施すことで形成されるものとしたが、これに限られない。例えば図７に示すように、補強用クロスメンバ３５は、別々に形成された中央部３６、右側部３７ａ及び左側部３７ｂを溶接して上面視Ｈ字状に形成されてもよい。この場合、中央部３６、右側部３７ａ及び左側部３７ｂは、断面Ｃ字状に形成されると共に直線状に延びる鋼材で構成されるとよい。また、中央部３６は、左右方向に延びるように配置されるとよい。右側部３７ａ及び左側部３７ｂは、前後方向に一対平行に延びると共に、前後方向の中間位置を中央部３６の端部に接合されるとよい。なお、補強用クロスメンバ３５は、中央部３６、右側部３７ａ及び左側部３７ｂを接合して上面視Ｕ字状に形成されてもよいのは勿論である。

１アンダーランプロテクタ
２補強用クロスメンバ
３シャシフレーム
４ａサイドメンバ
４ｂサイドメンバ
５ａ取付ステー
５ｂ取付ステー
１１取付部

Claims

シャシフレームの左右のサイドメンバにそれぞれ取り付けられる取付ステーと、
左右の前記取付ステーに掛け渡して設けられるアンダーランプロテクタと、
前記左右のサイドメンバに掛け渡して取り付けられる補強用クロスメンバとを備え、
前記補強用クロスメンバは、前記取付ステーと共に前記サイドメンバに共締めされる取付部を備え、
前記補強用クロスメンバは、１枚の金属板により上面視Ｕ字状かつ断面Ｃ字状に形成され、
前記補強用クロスメンバは、断面形状において上下方向に延びる補強ウェブ部と、前記補強ウェブ部の上端から水平方向に屈曲して形成される補強上フランジ部と、前記補強ウェブ部の下端から水平方向に屈曲して形成される補強下フランジ部とを備え、
前記補強ウェブ部、前記補強上フランジ部および前記補強下フランジ部は、上面視Ｕ字状に形成され、
前記取付部は、前記補強用クロスメンバの左右両側部の補強ウェブ部に形成された
ことを特徴とするアンダーランプロテクタの取付構造。
前記取付部には、前記サイドメンバと前記補強用クロスメンバを締結し、かつ、前記取付ステーを締結しない仮止め用ボルトを挿通させるための仮止め用ボルト穴が形成された
請求項１に記載のアンダーランプロテクタの取付構造。
前記補強用クロスメンバは、左右両側部の前記補強ウェブ部を前記サイドメンバに沿わせるように配置された
請求項１又は２に記載のアンダーランプロテクタの取付構造。
前記左右のサイドメンバは、断面Ｃ字状に形成されると共に、開口を互いに対向させて配置され、
前記取付部は、前記サイドメンバのウェブ部の車幅方向内側に重ね合わされ、
前記取付ステーの締結部は、前記サイドメンバのウェブ部の車幅方向外側に重ね合わされた
請求項１から３のいずれか一項に記載のアンダーランプロテクタの取付構造。
シャシフレームの左右のサイドメンバにそれぞれ取り付けられる取付ステーと、
左右の前記取付ステーに掛け渡して設けられるアンダーランプロテクタと、
前記左右のサイドメンバに掛け渡して取り付けられる補強用クロスメンバとを備え、
前記補強用クロスメンバは、前記取付ステーと共に前記サイドメンバに共締めされる取付部を備え、
前記補強用クロスメンバは、各１枚の金属板により上面視Ｕ字状かつ断面Ｃ字状に形成された２つの部材を上面視Ｈ字状になるように接合して構成され、
前記部材は、断面形状において上下方向に延びる補強ウェブ部と、前記補強ウェブ部の上端から水平方向に屈曲して形成される補強上フランジ部と、前記補強ウェブ部の下端から水平方向に屈曲して形成される補強下フランジ部とを備え、
前記補強ウェブ部、前記補強上フランジ部および前記補強下フランジ部は、上面視Ｕ字状に形成され、
前記取付部は、１つの前記部材の左右両側部の補強ウェブ部に形成された
ことを特徴とするアンダーランプロテクタの取付構造。