(57)【要約】  車体前部の耐損傷性及び修理性を向上させることができると共に、クラッシュボックスの軸圧縮変形量が最大になる前にフロアＧを急増加させることができる自動車の前部構造を提供する。  自動車の前部構造（１０）では、ダイラタント特性を有する材料からなるダイラタント衝撃吸収体（２４）が、クラッシュボックス（１６）の内側に収容されてフロントサイドメンバ（１４）の前端面に固定されている。このダイラタント衝撃吸収体（２４）は、クラッシュボックス（１６）の軸圧縮変形量がその最大値（Ｌ４）よりも小さい設定値（Ｌ５）以上になると、フロントサイドメンバ（１４）とフロントバンパリインフォースメント（１２）との間で圧縮荷重を受けるように車両前後方向の長さ寸法（Ｌ１）が設定されている。
2012101810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のフロントサイドメンバの前端とフロントバンパリインフォースメントとの間に配設され、前記フロントサイドメンバよりも軸圧縮荷重に対する耐力が低く設定されたクラッシュボックスと、
ダイラタント特性を有する材料からなり、前記フロントサイドメンバの前端と前記フロントバンパリインフォースメントとの間に配設されると共に、両者のうちの一方との間に、自動車の前面衝突時における前記クラッシュボックスの軸圧縮変形を許容するための空間が設けられ、且つ、前記クラッシュボックスの軸圧縮変形量がその最大値よりも小さい設定値以上になると前記両者の間で圧縮荷重を受けるように車両前後方向の長さ寸法が設定されたダイラタント衝撃吸収体と、
を備えた自動車の前部構造。
【請求項２】
前記クラッシュボックスは、前記フロントサイドメンバ側が開口した筒状に形成され、前記ダイラタント衝撃吸収体は、前記クラッシュボックス内に収容されて前記フロントサイドメンバの前端面に固定されている請求項１に記載の自動車の前部構造。
【請求項３】
前記ダイラタント衝撃吸収体は、前記クラッシュボックスの周壁の断面形状と相似形に形成されて前記周壁と同軸上に配置されている請求項２に記載の自動車の前部構造。
【請求項４】
前記クラッシュボックスの周壁と前記ダイラタント衝撃吸収体との間には、前記クラッシュボックスの軸圧縮変形時に前記周壁と前記ダイラタント衝撃吸収体とが干渉することを防止する隙間が形成されている請求項２又は請求項３に記載の自動車の前部構造。
【請求項５】
前記クラッシュボックスは、前記フロントバンパリインフォースメント側に底壁が設けられた有底筒状に形成され、前記底壁には、前記ダイラタント衝撃吸収体側へ膨出した膨出部が設けられており、前記クラッシュボックスの軸圧縮変形量が前記設定値以上になると前記膨出部が前記ダイラタント衝撃吸収体に衝突するように構成されている請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の自動車の前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の前部構造に係り、特にフロントサイドメンバとフロントバンパリインフォースメントとの間にクラッシュボックスが配設された自動車の前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に示されたフロントエンドモジュールでは、フロントバンパリインフォースメントの後壁部に溶接されたクラッシュボックスが、左右のラジエータサポートサイドに設けられた張り出し部に取り付けられている。クラッシュボックスの潰れ残り代は、冷却系部品の前後寸法よりも大きく設定されており、軽衝突時にはクラッシュボックス及びフロントバンパリインフォースメントのみを変形（損傷）させることにより衝撃エネルギを吸収する。これにより、軽衝突時における冷却系部品の損傷を防止し、車体前部の耐損傷性及び修理性を向上させるようにしている。
【特許文献１】特開２００１−２１９８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、軽衝突を超える衝突時、つまり衝突速度が高い衝突時には、乗員がシートベルトやエアバッグから受ける衝撃が大きくなる。特に、フロントノーズが短い自動車では、車体前部の変形ストローク（エネルギ吸収量）の確保が困難であるため、上述の如き衝撃が大きくなる傾向がある。このような衝撃を低減するためには、車体床部の減速度（以下、「フロアＧ」という）を衝突初期に急峻に増加させる（立ち上げる）ことにより、衝突中盤以降のフロアＧを低減し、これにより、衝突中盤以降に立ち上がる乗員減速度の最大値を低減することが好ましい。【０００４】
しかしながら、上述のフロントエンドモジュールでは、クラッシュボックスが完全に潰れきるまで、つまり、クラッシュボックスの軸圧縮変形量が最大になるまではフロアＧが急峻に増加しないため、この点で改善の余地がある。【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、車体前部の耐損傷性及び修理性を向上させることができると共に、クラッシュボックスの軸圧縮変形量が最大になる前にフロアＧを急増加させることができる自動車の前部構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明に係る自動車の前部構造は、自動車のフロントサイドメンバの前端とフロントバンパリインフォースメントとの間に配設され、前記フロントサイドメンバよりも軸圧縮荷重に対する耐力が低く設定されたクラッシュボックスと、ダイラタント特性を有する材料からなり、前記フロントサイドメンバの前端と前記フロントバンパリインフォースメントとの間に配設されると共に、両者のうちの一方との間に、自動車の前面衝突時における前記クラッシュボックスの軸圧縮変形を許容するための空間が設けられ、且つ、前記クラッシュボックスの軸圧縮変形量がその最大値よりも小さい設定値以上になると前記両者の間で圧縮荷重を受けるように車両前後方向の長さ寸法が設定されたダイラタント衝撃吸収体と、を備えている。【０００７】
請求項１に記載の自動車の前部構造では、フロントサイドメンバの前端とフロントバンパリインフォースメントとの間には、クラッシュボックス及びダイラタント衝撃吸収体が配設されている。また、このダイラタント衝撃吸収体と、フロントサイドメンバ及びフロントバンパリインフォースメントのうちの一方との間には、自動車の前面衝突時におけるクラッシュボックスの軸圧縮変形（塑性変形）を許容するための空間が設けられている。さらに、このダイラタント衝撃吸収体は、クラッシュボックスの軸圧縮変形量がその最大値よりも小さい設定値（予め設定された値）以上になると、フロントサイドメンバとフロントバンパリインフォースメントとの間で圧縮荷重を受けるように車両前後方向の長さ寸法が設定されている。【０００８】
ここで、自動車の衝突速度が高い場合には、クラッシュボックスの軸圧縮変形量が大きくなるが、この発明では、クラッシュボックスの軸圧縮変形量がその最大値より小さい設定値以上になった際に、ダイラタント衝撃吸収体がフロントバンパリインフォースメントとフロントサイドメンバとの間で圧縮荷重（衝撃力）を受ける。その結果、ダイラタント衝撃吸収体が瞬時にエネルギを吸収すると共に硬化し、フロントサイドメンバが受ける衝突荷重が急増加する。これにより、クラッシュボックスの軸圧縮変形量が最大になる前に、フロアＧを急増加させることができる。【０００９】
一方、クラッシュボックスの軸圧縮変形量が設定値に満たない場合、つまり、自動車の衝突速度が低い場合（軽衝突時）には、ダイラタント衝撃吸収体が圧縮荷重を受けることはなく、クラッシュボックスの軸圧縮変形によって衝突のエネルギが吸収される。これにより、フロントサイドメンバの損傷が防止されるので、車体前部の耐損傷性及び修理性を向上させることができる。【００１０】
請求項２に記載の発明に係る自動車の前部構造は、請求項１に記載の自動車の前部構造において、前記クラッシュボックスは、前記フロントサイドメンバ側が開口した筒状に形成され、前記ダイラタント衝撃吸収体は、前記クラッシュボックス内に収容されて前記フロントサイドメンバの前端面に固定されている。【００１１】
請求項２に記載の自動車の前部構造では、ダイラタント衝撃吸収体がクラッシュボックス内に収容されているため、ダイラタント衝撃吸収体を搭載するための新たなスペースを設定する必要がない。しかも、通常時には軟らかいダイラタント衝撃吸収体をクラッシュボックスによって保護することができる。【００１２】
請求項３に記載の発明に係る自動車の前部構造は、請求項２に記載の自動車の前部構造において、前記ダイラタント衝撃吸収体は、前記クラッシュボックスの周壁の断面形状と相似形に形成されて前記周壁と同軸上に配置されている。【００１３】
請求項３に記載の自動車の前部構造では、筒状のクラッシュボックス内に収容されたダイラタント衝撃吸収体が、クラッシュボックスの周壁の断面形状と相似形（例えば、断面矩形又は断面六角形の筒状）に形成され、上記周壁と同軸上に配置されている。これにより、フロントバンパリインフォースメントからの荷重を、硬化したダイラタント衝撃吸収体を介してフロントサイドメンバに良好に伝達することができる。また、ダイラタント衝撃吸収体が筒状（中空状）に形成されるため、ダイラタント衝撃吸収体の軽量化を図ることができる。なお、請求項３に記載の「同軸上」は、厳密に同軸上であるは必要はなく、設計上又は製造上の多少の誤差は許容されるものである。【００１４】
請求項４に記載の発明に係る自動車の前部構造は、請求項２又は請求項３に記載の自動車の前部構造において、前記クラッシュボックスの周壁と前記ダイラタント衝撃吸収体との間には、前記クラッシュボックスの軸圧縮変形時に前記周壁と前記ダイラタント衝撃吸収体とが干渉することを防止する隙間が形成されている。【００１５】
請求項４に記載の自動車の前部構造では、クラッシュボックスの周壁とダイラタント衝撃吸収体との間に形成された隙間によって、クラッシュボックスの軸圧縮変形時における上記周壁とダイラタント衝撃吸収体との干渉が防止されるので、当該干渉によってダイラタント衝撃吸収体が不用意に硬化することを防止できる。【００１６】
請求項５に記載の発明に係る自動車の前部構造は、請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の自動車の前部構造において、前記クラッシュボックスは、前記フロントバンパリインフォースメント側に底壁が設けられた有底筒状に形成され、前記底壁には、前記ダイラタント衝撃吸収体側へ膨出した膨出部が設けられており、前記クラッシュボックスの軸圧縮変形量が前記設定値以上になると前記膨出部が前記ダイラタント衝撃吸収体に衝突するように構成されている。【００１７】
請求項５に記載の自動車の前部構造では、有底筒状に形成されたクラッシュボックスの底壁には、当該クラッシュボックス内に収容されてフロントサイドメンバの前端に固定されたダイラタント衝撃吸収体の側へ膨出した膨出部が設けられている。この膨出部は、クラッシュボックスの軸圧縮変形量が設定値以上になるとダイラタント衝撃吸収体に衝突し、ダイラタント衝撃吸収体を硬化させる。つまり、この発明では、ダイラタント衝撃吸収体を硬化させるための上記設定値を、膨出部の車両前後方向の寸法によって設定（調節）することができる。したがって、クラッシュボックスの周壁の寸法やダイラタント衝撃吸収体の寸法を変更する場合と比較して設定の自由度が向上する。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明に係る自動車の前部構造では、車体前部の耐損傷性及び修理性を向上させることができると共に、クラッシュボックスの軸圧縮変形量が最大になる前にフロアＧを急増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る自動車の前部構造を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る自動車の前部構造の構成部材であるダイラタント衝撃吸収体の斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る自動車が、時速１５キロメートルのオフセットリジッドバリア衝突をした際のクラッシュボックスの軸圧縮変形量を説明するための図１に対応した縦断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る自動車が、時速２５キロメートルのオフセットリジッドバリア衝突をした際のクラッシュボックスの軸圧縮変形量を説明するための図１に対応した縦断面図である。
【図５】本発明の実施形態の比較例を示す図１に対応した縦断面図である。
【図６】比較例に係る自動車が時速５６キロメートルのフルラップリジッドバリア衝突をした際のフロアＧと時間との関係を示す線図である。
【図７】本発明の実施形態に係る比較例に係る自動車が時速５６キロメートルのフルラップリジッドバリア衝突をした際のフロアＧと時間との関係を示す線図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図１〜図７を用いて、本発明の実施形態に係る自動車の前部構造１０について説明する。なお、図中矢印ＦＲは車両前方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示している。【００２１】
図１に示されるように、本実施形態に係る自動車の前部構造１０では、車体のフロントボデーの前端部には、車両幅方向に沿ってフロントバンパリインフォースメント１２が配設されている。このフロントバンパリインフォースメント１２は、例えばアルミニウム合金の押し出し材によって形成されている。【００２２】
フロントバンパリインフォースメント１２の車両後方には、車体の骨格を構成する左右一対のフロントサイドメンバ１４が配設されている（なお、図１では説明の都合上、一方のフロントサイドメンバ１４のみが図示されている）。これらのフロントサイドメンバ１４は、車両幅方向両端部の下部に配置されており、車両前後方向へ延びる閉断面構造とされている。また、各フロントサイドメンバ１４の前端には、外周部がフランジ状に突出した金属製のパネル１４Ａが溶接されている。【００２３】
フロントサイドメンバ１４の車両前方には、パネル１４Ａを挟んでクラッシュボックス１６が同軸上に連結されている。クラッシュボックス１６は、アルミニウム合金等によって形成されたものであり、フロントバンパリインフォースメント１２側に底壁１６Ａが設けられると共に、フロントサイドメンバ１４側が開口した有底の角筒状に形成されている。クラッシュボックス１６の車両上下方向に沿った高さ寸法は、クラッシュボックス１６の車両幅方向に沿った幅寸法よりも大きく設定されている。このクラッシュボックス１６は、車両前後方向から見て断面矩形状の周壁１６Ｂが蛇腹状に形成されており、周壁１６Ｂの開口側に設けられた図示しないフランジ部がフロントサイドメンバ１４のパネル１４Ａにボルト等により締結固定されている。【００２４】
クラッシュボックス１６の底壁１６Ａは、中央部が車両後方側へ膨出した膨出部１８とされている。膨出部１８は、平坦に形成された後端面が車両前後方向に対して略垂直に配置されている。また、底壁１６Ａの前面側には、膨出部１８に対応する位置に凹部２０が形成されている。この凹部２０には、フロントバンパリインフォースメント１２の後端部が嵌め込まれている。フロントバンパリインフォースメント１２は、クラッシュボックス１６に溶接されており、フロントバンパリインフォースメント１２とフロントサイドメンバ１４との間にクラッシュボックス１６が配置されている。【００２５】
上述のクラッシュボックス１６は、フロントサイドメンバ１４よりも軸圧縮荷重（すなわち車両前後方向に沿った圧縮荷重）に対する耐力が低く設定されている。このため、自動車が前面衝突をした際には、フロントサイドメンバ１４よりも先にクラッシュボックス１６が軸圧縮変形（塑性変形）するようになっている。【００２６】
クラッシュボックス１６の内側には、ダイラタント衝撃吸収体２４が収容されている。ダイラタント衝撃吸収体２４は、ダイラタント特性を有する材料、例えば、英国のｄ３ｏＴＭｌａｂ社が製造する「ｄ３ｏＴＭ」によって形成されている。この「ｄ３ｏＴＭ」は、衝撃が加わっていないときや衝撃が弱いときは柔軟であるが、強い衝撃が加えられると瞬時に硬化すると共に、優れたエネルギ吸収性能を発揮する材料である。【００２７】
このダイラタント衝撃吸収体２４は、クラッシュボックス１６の周壁１６Ｂの断面形状と相似形である角筒状に形成されている（図２参照）。このダイラタント衝撃吸収体２４は、周壁１６Ｂと同軸上に配置されており、後端面が例えば接着等の手段によってフロントサイドメンバ１４のパネル１４Ａに固定されている。このダイラタント衝撃吸収体２４とクラッシュボックス１６の周壁１６Ｂとの間には、クラッシュボックス１６の軸圧縮変形時に周壁１６Ｂとダイラタント衝撃吸収体２４とが干渉することを防止する隙間２６が形成されている。また、このダイラタント衝撃吸収体２４は、前述した膨出部１８よりも車両上下方向に沿った高さ寸法Ｈ及び車両幅方向に沿った幅寸法Ｗが小さく設定されており、前端面が膨出部１８の後端面と対向している。【００２８】
さらに、このダイラタント衝撃吸収体２４は、車両前後方向に沿った長さ寸法Ｌ１が、膨出部１８の後端面すなわち底壁１６Ａの後端面からパネル１４Ａまでの車両前後方向に沿った長さ寸法Ｌ２よりも十分に短く（例えば、半分程度に）設定されている。これにより、ダイラタント衝撃吸収体２４とフロントバンパリインフォースメント１２との間には、クラッシュボックス１６の軸圧縮変形を許容するための空間２８が設けられている。【００２９】
但し、ダイラタント衝撃吸収体２４の長さ寸法Ｌ１は、クラッシュボックス１６が衝突荷重によって完全に潰れきった状態、すなわちクラッシュボックス１６の軸圧縮変形量が最大になった状態における膨出部１８の後端面からパネル１４Ａまでの車両前後方向に沿った長さ寸法よりも大きく設定されている。つまり、クラッシュボックス１６が完全に潰れきると、図１に一点鎖線Ｐ１で示される位置まで膨出部１８が後退するが、クラッシュボックス１６の長さ寸法Ｌ１は、当該一点鎖線Ｐ１からパネル１４Ａまでの車両前後方向に沿った直線距離Ｌ３よりも大きく設定されている（なお、図１において、一点鎖線Ｐ０は、クラッシュボックス１６が潰れる前における膨出部１８の後端面の位置を示している）。【００３０】
このため、本実施形態では、自動車の前面衝突時におけるクラッシュボックス１６の軸圧縮変形量がその最大値Ｌ４に達する前に、膨出部１８の後端面がダイラタント衝撃吸収体２４の前端面に衝突するようになっている。換言すれば、クラッシュボックス１６の軸圧縮変形量がその最大値Ｌ４よりも小さい設定値Ｌ５以上になると（膨出部１８が図１の一点鎖線Ｐ２で示される位置まで後退すると）、膨出部１８の後端面がダイラタント衝撃吸収体２４の前端面に衝突するようになっている。この設定値Ｌ５は、軽衝突時における車体前部の耐損傷性及び修理性（所謂ダメージャビリティ）、並びに衝突速度が高い衝突時における乗員保護性能を考慮して設定されている。【００３１】
具体的には、自動車が時速１５キロメートルのオフセットリジッドバリア衝突（軽衝突）をした際には、図３に示される位置まで膨出部１８が後退するようになっている。つまり、この衝突形態では、クラッシュボックス１６の軸圧縮変形量が上記設定値Ｌ５に満たないように、クラッシュボックス１６の材質や各部の寸法、及びダイラタント衝撃吸収体２４の長さ寸法Ｌ１が設定されている。この場合、膨出部１８がダイラタント衝撃吸収体２４に衝突することはなく、クラッシュボックス１６のみが軸圧縮変形をするようになっている。【００３２】
一方、自動車が時速２５キロメートルのフルラップリジッドバリア衝突（衝突速度が高い衝突）をした際には、図４に示される位置まで膨出部１８が後退するようになっている。つまり、この衝突形態では、クラッシュボックス１６の軸圧縮変形量が上記設定値Ｌ５以上になるように、クラッシュボックス１６の材質や各部の寸法、及びダイラタント衝撃吸収体２４の長さ寸法Ｌ１が設定されている。この場合、膨出部１８がダイラタント衝撃吸収体２４に衝突し、ダイラタント衝撃吸収体２４がフロントバンパリインフォースメント１２とフロントサイドメンバ１４との間で圧縮荷重（衝撃力）を受けるようになっている。【００３３】
つまり、本実施形態では、軽衝突時（時速１５キロメートルのオフセットリジッドバリア衝突時）には、クラッシュボックス１６のみを軸圧縮変形させ、軽衝突を超える衝突時（時速２５キロメートルのフルラップリジッドバリア衝突時）には、クラッシュボックス１６の軸圧縮変形の進行に伴い、ダイラタント衝撃吸収体２４に衝撃力が作用するよう構成されている。【００３４】
なお、本実施形態では、自動車が時速２５キロメートル以上のフルラップリジッドバリア衝突をすると、自動車に搭載されたエアバッグ装置が作動するように構成されている。【００３５】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
上記構成の自動車の前部構造１０では、自動車が時速１５キロメートルのオフセットリジッドバリア衝突（軽衝突）をすると、フロントバンパリインフォースメント１２からの荷重によってクラッシュボックス１６が軸圧縮変形し、図３に示される位置まで膨出部１８が後退する。この場合、膨出部１８がダイラタント衝撃吸収体２４に衝突することはなく、クラッシュボックス１６のみが軸圧縮変形し、衝突のエネルギを吸収する。これにより、フロントサイドメンバ１４の損傷が防止されるので、車体前部の耐損傷性及び修理性が向上する。【００３６】
一方、自動車が時速２５キロメートルのフルラップリジッドバリア衝突をすると、フロントバンパリインフォースメント１２からの荷重によってクラッシュボックス１６が軸圧縮変形し、図４に示される位置まで膨出部１８が後退する。この場合、膨出部１８がダイラタント衝撃吸収体２４に衝突し、ダイラタント衝撃吸収体２４がフロントバンパリインフォースメント１２とフロントサイドメンバ１４との間で圧縮荷重（衝撃力）を受ける。その結果、ダイラタント衝撃吸収体２４が瞬時にエネルギを吸収すると共に硬化し、フロントサイドメンバ１４が受ける衝突荷重が急増加する。これにより、クラッシュボックス１６の軸圧縮変形量が最大になる前に、フロアＧ（車体床部の減速度）が急増加する。【００３７】
つまり、本実施形態では、自動車が時速２５キロメートル以上のフルラップリジッドバリア衝突をした際には、ダイラタント衝撃吸収体２４が硬化することにより、フロントサイドメンバ１４が受ける衝突荷重が急増加し、その結果、衝突初期の段階でフロアＧが急峻に立ち上がる。【００３８】
これに対し、図５に示される比較例１００においては、クラッシュボックス１６が完全に潰れきるまではフロントサイドメンバ１４が受ける衝突荷重が急増加しないため、図６に示されるように、衝突初期よりも衝突中盤以降でフロアＧが大きくなる。なお、図６は、比較例１００に係る自動車が時速５６キロメートルのフルラップリジッドバリア衝突をした際のフロアＧと時間との関係を示す線図であり、符号Ｃが付された領域はクラッシュボックス１６が軸圧縮変形している領域である。【００３９】
この比較例１００のように、衝突中盤以降でフロアＧが大きくなる場合、衝突中盤以降に立ち上がる乗員減速度の最大値が大きくなる。換言すれば、衝突中盤以降でフロアＧが大きくなると、当該フロアＧの一回積分により導き出される値、つまり車体床部に対する乗員の速度が大きくなる。その結果、乗員がシートベルトやエアバッグによって拘束される際の乗員減速度の最大値が大きくなり、乗員がシートベルトやエアバッグから受ける衝撃が大きくなる。【００４０】
この点、本実施形態では、図７に示される如く、衝突初期の段階でフロアＧが急峻に立ち上がり、衝突中盤以降のフロアＧが減少するので、乗員減速度の最大値を低減することができる。これにより、乗員がシートベルトやエアバッグから受ける衝撃を小さくすることができる。なお、図７は、本実施形態に係る自動車が時速５６キロメートルのフルラップリジッドバリア衝突をした際のフロアＧと時間との関係を示す線図である。【００４１】
しかも、本実施形態では、ダイラタント衝撃吸収体２４がクラッシュボックス１６内に収容されているため、ダイラタント衝撃吸収体２４を搭載するための新たなスペースを設定する必要がない。さらに、通常時には軟らかいダイラタント衝撃吸収体２４をクラッシュボックス１６によって保護することもできる。【００４２】
また、本実施形態では、筒状のクラッシュボックス１６内に収容されたダイラタント衝撃吸収体２４が、クラッシュボックス１６の周壁１６Ｂの断面形状と相似形である角筒状に形成され、周壁１６Ｂと同軸上に配置されている。これにより、フロントバンパリインフォースメント１２からの荷重を、硬化したダイラタント衝撃吸収体２４を介してフロントサイドメンバ１４に良好に伝達することができる。また、ダイラタント衝撃吸収体２４が筒状（中空状）に形成されているため、ダイラタント衝撃吸収体２４の軽量化を図ることができる。【００４３】
さらに、本実施形態では、ダイラタント衝撃吸収体２４とクラッシュボックス１６の周壁１６Ｂとの間には、クラッシュボックス１６の軸圧縮変形時に周壁１６Ｂとダイラタント衝撃吸収体２４とが干渉することを防止する隙間２６が形成されている。これにより、周壁１６Ｂとダイラタント衝撃吸収体２４との干渉によって、ダイラタント衝撃吸収体２４が不用意に硬化することを防止できる。【００４４】
また、本実施形態では、クラッシュボックス１６が有底筒状に形成されており、クラッシュボックス１６の底壁１６Ａには、ダイラタント衝撃吸収体２４側へ膨出した膨出部１８が設けられている。この膨出部１８は、クラッシュボックス１６の軸圧縮変形量が設定値Ｌ５以上になるとダイラタント衝撃吸収体２４に衝突し、ダイラタント衝撃吸収体２４を硬化させる。つまり、ダイラタント衝撃吸収体２４を硬化させるための設定値Ｌ５を、膨出部１８の車両前後方向に沿った寸法によって設定（調節）することができるので、クラッシュボックス１６の周壁１６Ｂの寸法やダイラタント衝撃吸収体２４の寸法を変更する場合と比較して設定の自由度が向上する。【００４５】
なお、上記実施形態では、クラッシュボックス１６が有底筒状に形成された構成にしたが、請求項１〜請求項４に係る発明はこれに限らず、クラッシュボックス１６の底壁１６Ａが省略された構成、すなわちクラッシュボックス１６が単なる筒状に形成された構成にしてもよい。【００４６】
また、上記実施形態では、クラッシュボックス１６の底壁１６Ａに膨出部１８が設けられた構成にしたが、請求項１〜請求項４に係る発明はこれに限らず、膨出部１８が省略された構成にしてもよい。【００４７】
また、上記実施形態では、クラッシュボックス１６の周壁１６Ｂが蛇腹状に形成された構成にしたが、請求項１〜請求項５に係る構成はこれに限らず、蛇腹が省略された構成にしてもよい。また、上記実施形態では、周壁１６Ｂの断面形状が矩形状に形成された構成にしたが、請求項１〜請求項５に係る発明はこれに限らず、例えば、周壁１６Ｂの断面形状が六角形状や円形状に形成された構成にしてもよい。その他、クラッシュボックス１６の形状は適宜変更することができる。【００４８】
また、上記実施形態では、ダイラタント衝撃吸収体２４がクラッシュボックス１６の周壁１６Ｂの断面形状と相似形に形成されて周壁１６Ｂと同軸上に配置された構成にしたが、請求項１又は請求項２に係る発明はこれに限らず、ダイラタント衝撃吸収体２４の形状及び配置は適宜変更することができる。【００４９】
さらに、上記実施形態では、ダイラタント衝撃吸収体２４がクラッシュボックス１６内に収容された構成にしたが、請求項１に係る発明はこれに限らず、ダイラタント衝撃吸収体は、フロントサイドメンバ１４の前端とフロントバンパリインフォースメント１２との間に配設されるものであればよい。【００５０】
また、上記実施形態では、ダイラタント衝撃吸収体２４がフロントサイドメンバ１４の前端面に固定された構成にしたが、請求項１に係る発明はこれに限らず、ダイラタント衝撃吸収体２４がクラッシュボックス１６の底壁１６Ａに固定された構成にしてもよい。また、クラッシュボックス１６の底壁１６Ａが省略される場合には、ダイラタント衝撃吸収体２４がフロントバンパリインフォースメント１２の後端面に固定された構成にしてもよい。【００５１】
その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記各実施形態に限定されないことはいうでもない。
【図１】
2012101810.tif 000003
【図２】
2012101810.tif 000004
【図３】
2012101810.tif 000005
【図４】
2012101810.tif 000006
【図５】
2012101810.tif 000007
【図６】
2012101810.tif 000008
【図７】
2012101810.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成23年12月7日(2011.12.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のフロントサイドメンバの前端とフロントバンパリインフォースメントとの間に配設され、前記フロントサイドメンバよりも軸圧縮荷重に対する耐力が低く設定されたクラッシュボックスと、
Ｄ３０（登録商標）によって形成され、前記フロントサイドメンバの前端と前記フロントバンパリインフォースメントとの間に配設されると共に、両者のうちの一方との間に、自動車の前面衝突時における前記クラッシュボックスの軸圧縮変形を許容するための空間が設けられ、且つ、前記クラッシュボックスの軸圧縮変形量がその最大値よりも小さい設定値以上になると前記両者の間で圧縮荷重を受けるように車両前後方向の長さ寸法が設定されたダイラタント衝撃吸収体と、
を備えた自動車の前部構造。
【請求項２】
前記クラッシュボックスは、前記フロントサイドメンバ側が開口した筒状に形成され、前記ダイラタント衝撃吸収体は、前記クラッシュボックス内に収容されて前記フロントサイドメンバの前端面に固定されている請求項１に記載の自動車の前部構造。
【請求項３】
前記ダイラタント衝撃吸収体は、前記クラッシュボックスの周壁の断面形状と相似形に形成されて前記周壁と同軸上に配置されている請求項２に記載の自動車の前部構造。
【請求項４】
前記クラッシュボックスの周壁と前記ダイラタント衝撃吸収体との間には、前記クラッシュボックスの軸圧縮変形時に前記周壁と前記ダイラタント衝撃吸収体とが干渉することを防止する隙間が形成されている請求項２又は請求項３に記載の自動車の前部構造。
【請求項５】
前記クラッシュボックスは、前記フロントバンパリインフォースメント側に底壁が設けられた有底筒状に形成され、前記底壁には、前記ダイラタント衝撃吸収体側へ膨出した膨出部が設けられており、前記クラッシュボックスの軸圧縮変形量が前記設定値以上になると前記膨出部が前記ダイラタント衝撃吸収体に衝突するように構成されている請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の自動車の前部構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
スが完全に潰れきるまで、つまり、クラッシュボックスの軸圧縮変形量が最大になるまではフロアＧが急峻に増加しないため、この点で改善の余地がある。
［０００５］
本発明は上記事実を考慮し、車体前部の耐損傷性及び修理性を向上させることができると共に、クラッシュボックスの軸圧縮変形量が最大になる前にフロアＧを急増加させることができる自動車の前部構造を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段
［０００６］
請求項１に記載の発明に係る自動車の前部構造は、自動車のフロントサイドメンバの前端とフロントバンパリインフォースメントとの間に配設され、前記フロントサイドメンバよりも軸圧縮荷重に対する耐力が低く設定されたクラッシュボックスと、Ｄ３０（登録商標）によって形成され、前記フロントサイドメンバの前端と前記フロントバンパリインフォースメントとの間に配設されると共に、両者のうちの一方との間に、自動車の前面衝突時における前記クラッシュボックスの軸圧縮変形を許容するための空間が設けられ、且つ、前記クラッシュボックスの軸圧縮変形量がその最大値よりも小さい設定値以上になると前記両者の間で圧縮荷重を受けるように車両前後方向の長さ寸法が設定されたダイラタント衝撃吸収体と、を備えている。
［０００７］
請求項１に記載の自動車の前部構造では、フロントサイドメンバの前端とフロントバンパリインフォースメントとの間には、クラッシュボックス及びダイラタント衝撃吸収体が配設されている。また、このダイラタント衝撃吸収体と、フロントサイドメンバ及びフロントバンパリインフォースメントのうちの一方との間には、自動車の前面衝突時におけるクラッシュボックスの軸圧縮変形（塑性変形）を許容するための空間が設けられている。さらに、このダイラタント衝撃吸収体は、クラッシュボックスの軸圧縮変形量がその最大値よりも小さい設定値（予め設定された値）以上になると、フロントサイドメンバとフロントバンパリインフォースメントとの間で圧縮荷重を受けるように車両前後方向の長さ寸法が設定されている。
【手続補正書】
【提出日】平成24年4月20日(2012.4.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
ス１６のみが軸圧縮変形し、衝突のエネルギを吸収する。これにより、フロントサイドメンバ１４の損傷が防止されるので、車体前部の耐損傷性及び修理性が向上する。
［００３６］
一方、自動車が時速２５キロメートルのフルラップリジッドバリア衝突をすると、フロントバンパリインフォースメント１２からの荷重によってクラッシュボックス１６が軸圧縮変形し、図４に示される位置まで膨出部１８が後退する。この場合、膨出部１８がダイラタント衝撃吸収体２４に衝突し、ダイラタント衝撃吸収体２４がフロントバンパリインフォースメント１２とフロントサイドメンバ１４との間で圧縮荷重（衝撃力）を受ける。その結果、ダイラタント衝撃吸収体２４が瞬時にエネルギを吸収すると共に硬化し、フロントサイドメンバ１４が受ける衝突荷重が急増加する。これにより、クラッシュボックス１６の軸圧縮変形量が最大になる前に、フロアＧ（車体床部の減速度）が急増加する。
［００３７］
つまり、本実施形態では、自動車が時速２５キロメートル以上のフルラップリジッドバリア衝突をした際には、ダイラタント衝撃吸収体２４が硬化することにより、フロントサイドメンバ１４が受ける衝突荷重が急増加し、その結果、衝突初期の段階でフロアＧが急峻に立ち上がる。
［００３８］
これに対し、図５に示される比較例１００においては、クラッシュボックス１６が完全に潰れきるまではフロントサイドメンバ１４が受ける衝突荷重が急増加しないため、図６に示されるように、衝突初期よりも衝突中盤以降でフロアＧが大きくなる。なお、図６は、比較例１００に係る自動車が時速５６キロメートルのフルラップリジッドバリア衝突をした際のフロアＧと時間との関係を示す線図である。
［００３９］
この比較例１００のように、衝突中盤以降でフロアＧが大きくなる場合、衝突中盤以降に立ち上がる乗員減速度の最大値が大きくなる。換言すれば、衝突中盤以降でフロアＧが大きくなると、当該フロアＧの一回積分により導き出される値、つまり車体床部に対する乗員の速度が大きくなる。その結果
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月19日(2013.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のフロントサイドメンバの前端とフロントバンパリインフォースメントとの間に配設され、前記フロントサイドメンバよりも軸圧縮荷重に対する耐力が低く設定されたクラッシュボックスと、
Ｄ３０（登録商標）によって形成され、前記フロントサイドメンバの前端と前記フロントバンパリインフォースメントとの間に配設されると共に、両者のうちの一方との間に、自動車の前面衝突時における前記クラッシュボックスの軸圧縮変形を許容するための空間が設けられ、且つ、前記クラッシュボックスの軸圧縮変形量がその最大値よりも小さい設定値以上になると前記両者の間で圧縮荷重を受けるように車両前後方向の長さ寸法が設定されたダイラタント衝撃吸収体と、
を備え、
前記クラッシュボックスは、前記フロントサイドメンバ側が開口した筒状に形成され、前記ダイラタント衝撃吸収体は、前記クラッシュボックス内に収容されて前記フロントサイドメンバの前端面に固定され、
前記ダイラタント衝撃吸収体は、前記クラッシュボックスの周壁の断面形状と相似形の筒状に形成されて前記周壁と同軸上に配置された、自動車の前部構造。
【請求項２】
前記クラッシュボックスの周壁と前記ダイラタント衝撃吸収体との間には、前記クラッシュボックスの軸圧縮変形時に前記周壁と前記ダイラタント衝撃吸収体とが干渉することを防止する隙間が形成されている請求項１に記載の自動車の前部構造。
【請求項３】
前記クラッシュボックスは、前記フロントバンパリインフォースメント側に底壁が設けられた有底筒状に形成され、前記底壁には、前記ダイラタント衝撃吸収体側へ膨出した膨出部が設けられており、前記クラッシュボックスの軸圧縮変形量が前記設定値以上になると前記膨出部が前記ダイラタント衝撃吸収体に衝突するように構成されている請求項１または請求項２に記載の自動車の前部構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、請求項１に記載の発明に係る自動車の前部構造は、前記クラッシュボックスは、前記フロントサイドメンバ側が開口した筒状に形成され、前記ダイラタント衝撃吸収体は、前記クラッシュボックス内に収容されて前記フロントサイドメンバの前端面に固定されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項１に記載の自動車の前部構造では、ダイラタント衝撃吸収体がクラッシュボックス内に収容されているため、ダイラタント衝撃吸収体を搭載するための新たなスペースを設定する必要がない。しかも、通常時には軟らかいダイラタント衝撃吸収体をクラッシュボックスによって保護することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、請求項１に記載の発明に係る自動車の前部構造は、前記ダイラタント衝撃吸収体は、前記クラッシュボックスの周壁の断面形状と相似形の筒状に形成されて前記周壁と同軸上に配置されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項１に記載の自動車の前部構造では、筒状のクラッシュボックス内に収容されたダイラタント衝撃吸収体が、クラッシュボックスの周壁の断面形状と相似形の筒状（例えば、断面矩形又は断面六角形の筒状）に形成され、上記周壁と同軸上に配置されている。これにより、フロントバンパリインフォースメントからの荷重を、硬化したダイラタント衝撃吸収体を介してフロントサイドメンバに良好に伝達することができる。また、ダイラタント衝撃吸収体が筒状（中空状）に形成されるため、ダイラタント衝撃吸収体の軽量化を図ることができる。なお、請求項１に記載の「同軸上」は、厳密に同軸上である必要はなく、設計上又は製造上の多少の誤差は許容されるものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項２に記載の発明に係る自動車の前部構造は、請求項１に記載の自動車の前部構造において、前記クラッシュボックスの周壁と前記ダイラタント衝撃吸収体との間には、前記クラッシュボックスの軸圧縮変形時に前記周壁と前記ダイラタント衝撃吸収体とが干渉することを防止する隙間が形成されている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項２に記載の自動車の前部構造では、クラッシュボックスの周壁とダイラタント衝撃吸収体との間に形成された隙間によって、クラッシュボックスの軸圧縮変形時における上記周壁とダイラタント衝撃吸収体との干渉が防止されるので、当該干渉によってダイラタント衝撃吸収体が不用意に硬化することを防止できる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項３に記載の発明に係る自動車の前部構造は、請求項１または請求項２に記載の自動車の前部構造において、前記クラッシュボックスは、前記フロントバンパリインフォースメント側に底壁が設けられた有底筒状に形成され、前記底壁には、前記ダイラタント衝撃吸収体側へ膨出した膨出部が設けられており、前記クラッシュボックスの軸圧縮変形量が前記設定値以上になると前記膨出部が前記ダイラタント衝撃吸収体に衝突するように構成されている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
請求項３に記載の自動車の前部構造では、有底筒状に形成されたクラッシュボックスの底壁には、当該クラッシュボックス内に収容されてフロントサイドメンバの前端に固定されたダイラタント衝撃吸収体の側へ膨出した膨出部が設けられている。この膨出部は、クラッシュボックスの軸圧縮変形量が設定値以上になるとダイラタント衝撃吸収体に衝突し、ダイラタント衝撃吸収体を硬化させる。つまり、この発明では、ダイラタント衝撃吸収体を硬化させるための上記設定値を、膨出部の車両前後方向の寸法によって設定（調節）することができる。したがって、クラッシュボックスの周壁の寸法やダイラタント衝撃吸収体の寸法を変更する場合と比較して設定の自由度が向上する。
【国際調査報告】
2012101810.tif 000010
2012101810.tif 000011
2012101810.tif 000012
2012101810.tif 000013