(57)【要約】車両前後方向に沿って延在するサイドメンバ２の車両前方にバンパーメンバが設けられていない車両前部１において、サイドメンバ２の前端面５には、板金製のアブソーバ６，７が取付けられ、アブソーバ６，７の車両前方に位置する上部６ａ，７ａは、車両側方視で円弧状に形成され、アブソーバ６，７の車両前後方向の中間部６ｂ，７ｂは、円弧状上部６ａ，７ａから接線方向に延びる車両側方視でハの字状に形成されているとともに、アブソーバ６，７の車両後方に位置する底部６ｃ，７ｃは、車両側方視でサイドメンバ２の前端面５に重なって接合される上下面に形成されている。
2012124402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に沿って延在するサイドメンバの車両前方にバンパーメンバが設けられていない車両前部において、
前記サイドメンバの前端面には、板金製のアブソーバが取付けられ、
前記アブソーバの車両前方に位置する上部は、車両側方視で円弧状に形成され、前記アブソーバの車両前後方向の中間部は、前記円弧状上部から接線方向に延びる車両側方視でハの字状に形成されているとともに、前記アブソーバの車両後方に位置する底部は、車両側方視で前記サイドメンバの前端面に重なって接合される上下面に形成されていることを特徴とする車両前部のアブソーバ構造。
【請求項２】
前記アブソーバの前面部には、車両前方視で車両上下方向に延びるビードが形成され、前記円弧状上部のビード深さを前記中間部のビード深さよりも深く形成することによって、前記円弧状上部の変形が前記中間部の変形より小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両前部のアブソーバ構造。
【請求項３】
前記アブソーバは、車両上下方向に複数個連続して形成され、隣り合うアブソーバ同士の前記底部は、共用する形状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両前部のアブソーバ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイドメンバの前端面に取付けられる板金製の荷重吸収材である車両前部のアブソーバ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、小型軽量の車両においては、コンパクトな設計が求められている。そのため、このタイプの車両では、車両前部にバンパーメンバや車両前後方向に厚みのあるアブソーバを設けることなく、前後長さの短い前後部空間によって、車両前方からの荷重を吸収することができるような設計が求められている。【０００３】
一方、車両前部には、サイドメンバ、バンパーネット、フロントバンパー等の部材が設けられている。そのため、車両前部に対して、サイドメンバは塑性変形しないが、フロントバンパーやバンパーネットが塑性変形する程度の比較的小さい荷重が掛かる場合、棒状物体（例えば、歩行者の脚部）が上下で平行に当接してサイドメンバまで荷重が加わると、車両前部の主骨格であるサイドメンバは剛性が高く、その前面に脚部が当接しても、該サイドメンバによって荷重を吸収することが難しく、当該脚部に比較的大きな荷重が掛かるおそれがあった。【０００４】
そこで、従来の車両の中には、樹脂製のバンパーネットを車両前部に設け、このバンパーネットの構造を利用して、車両前方からの比較的小さい荷重を吸収しているものがある（例えば、特許文献１〜特許文献４参照）。この従来の車両前部の構造では、バンパーネットの上下の取付部を支点にして、上下方向の中央部が車体後方へ向かって曲がることにより、車両前方からの比較的小さい荷重を吸収するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−４４８９０号公報
【特許文献２】特開２００８−８７６１５号公報
【特許文献３】特開２００４−１５３８３２号公報
【特許文献４】特開２００３−１０４１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の車両前部の構造においては、バンパーネットの主な機能がフロントバンパーを保持することなどにあるので、車両前方からの比較的小さい荷重を効率的に吸収することが難しく、局所的な荷重を低減できないという不具合を有していた。【０００７】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両前方から比較的小さい荷重などが掛かる際に、変形過程で生じる座屈箇所をアブソーバの車両前後方向の中間部まで位置させることより、車両前方からの荷重を上下方向で均等に分散させ、局所的な荷重を低減させることが可能な車両前部のアブソーバ構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、車両前後方向に沿って延在するサイドメンバの車両前方にバンパーメンバが設けられていない車両前部において、前記サイドメンバの前端面には、板金製のアブソーバが取付けられ、前記アブソーバの車両前方に位置する上部は、車両側方視で円弧状に形成され、前記アブソーバの車両前後方向の中間部は、前記円弧状上部から接線方向に延びる車両側方視でハの字状に形成されているとともに、前記アブソーバの車両後方に位置する底部は、車両側方視で前記サイドメンバの前端面に重なって接合される上下面に形成されている。【０００９】
また、本発明において、前記アブソーバの前面部には、車両前方視で車両上下方向に延びるビードが形成され、前記円弧状上部のビード深さを前記中間部のビード深さよりも深く形成することによって、前記円弧状上部の変形が前記中間部の変形より小さくなるように構成されている。【００１０】
さらに、本発明において、前記アブソーバは、車両上下方向に複数個連続して形成され、隣り合うアブソーバ同士の前記底部は、共用する形状に形成されている。
【発明の効果】
【００１１】
上述の如く、本発明に係る車両前部のアブソーバ構造は、車両前後方向に沿って延在するサイドメンバの車両前方にバンパーメンバが設けられていない車両前部において、前記サイドメンバの前端面には、板金製のアブソーバが取付けられ、前記アブソーバの車両前方に位置する上部は、車両側方視で円弧状に形成され、前記アブソーバの車両前後方向の中間部は、前記円弧状上部から接線方向に延びる車両側方視でハの字状に形成されているとともに、前記アブソーバの車両後方に位置する底部は、車両側方視で前記サイドメンバの前端面に重なって接合される上下面に形成されている。
したがって、本発明のアブソーバ構造によれば、アブソーバが車両前方からの比較的小さい荷重などによって変形すると、変形過程で生じる座屈箇所が円弧状の上部とハの字状の中間部の境からアブソーバの車両前後方向の中間部分まで移動することで局所的な座屈がなくなって、アブソーバが最後まで潰れることになり、荷重及び変形特性が一定で、車両前方からの荷重を上下方向で均等に分散させて時間方向（時間遷移）に均一な荷重吸収を実現でき、荷重発生源の棒状物体である歩行者の脚部への局所的な荷重を低減させることができる。【００１２】
また、本発明のアブソーバ構造において、前記アブソーバの前面部には、車両前方視で車両上下方向に延びるビードが形成されているので、アブソーバの板剛性を向上させることになり、車両前方からの荷重によるアブソーバの変形過程で生じる座屈位置が移動する構造をそのままにして、車種などに対応させてエネルギー（荷重）吸収量を変更させることができる。
しかも、本発明のアブソーバ構造では、前記円弧状上部のビード深さを前記中間部のビード深さよりも深く形成することによって、前記円弧状上部の変形が前記中間部の変形より小さくなるように構成されているので、ビード深さを別個に設定することにより車両前方からの入力荷重をコントロールでき、アブソーバの変形過程で生じる座屈ポイントが中間部に移動しやすくなり、歩行者の脚部への荷重を効率的に吸収することができる。【００１３】
さらに、本発明のアブソーバ構造において、前記アブソーバは、車両上下方向に複数個連続して形成され、隣り合うアブソーバ同士の前記底部は、共用する形状に形成されているので、複数個のアブソーバを一度に成形することが可能となり、成形加工工数を削減できるとともに、接合作業工程の工数を減らすことができ、コストダウンを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るアブソーバ構造が適用された車両前部を示す斜視図である。
【図２】図１の車両前部においてフロントバンパーを取外し、サイドメンバの前端面にアブソーバを取付けた状態を示す斜視図である。
【図３】図２におけるＸ部の拡大斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る構造のアブソーバを示すものであり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はその正面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る構造のアブソーバに対して、車両前方から荷重が掛かった場合に、荷重が分散する状況と座屈位置が移動する状況を説明する側面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る構造のアブソーバに対して、車両前方から荷重が掛かる場合の状態を示すものであり、（ａ）は荷重入力前（衝突前）のアブソーバの側面図、（ｂ）は荷重入力後（衝突後）のアブソーバの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１〜図６は本発明の実施形態に係る車両前部のアブソーバ構造を示すものである。
【００１６】
図１〜図３に示すように、本発明の実施形態に係るアブソーバ構造が適用される車両前部１には、主として、車両前後方向に沿って延在し、かつ車両幅方向の左右両側に間隔を置いて配置される左右一対のサイドメンバ２と、これらサイドメンバ２の車両前方に位置する樹脂製のバンパーネット３及びフロントバンパー４とが設けられている。しかし、本実施形態の車両前部１におけるサイドメンバ２の車両前方には、バンパーメンバが設けられていない。
なお、バンパーネット３は、図１に示すように、フロントバンパー４の車両後方側に設けられており、車両前方からの比較的小さい荷重を受け止める機能を有している。
【００１７】
本実施形態のサイドメンバ２は、車両前部１の主骨格を構成する剛性部材である。各サイドメンバ２の車両前方側には、図２及び図３に示すように、上下方向へ延びる平面形状の前端面５が設けられており、当該前端面５は、荷重発生源の棒状物体（例えば、歩行者の脚部）に沿うように、上下に長い形状に形成されている。これらサイドメンバ２の前端面５には、図２〜図４に示すように、板金製の荷重吸収材である複数個（本実施形態では２個）のアブソーバ６，７がスポット溶接Ｗなどでそれぞれ取付けられている。しかも、これらアブソーバ６，７は、同一の形状及び大きさに形成され、サイドメンバ２の前端面５の上下箇所に２段にわたって配置されている。ここで、同一の形状とは、同じ荷重及び変形特性を有していることをいう。
【００１８】
本実施形態の上下アブソーバ６，７は、図３及び図４に示すように、車両前方に位置する上部６ａ，７ａが車両側方視（横視）で車両前方へ向かって突出する湾曲した円弧状の半円形にそれぞれ形成されている。また、上下アブソーバ６，７は、車両前後方向の中間部６ｂ，７ｂが円弧状上部６ａ，７ａの後端から車両後方へ向かって接線方向に傾斜して直線的に延びるテーパー形状となっており、車両側方視で横向きのハの字状にそれぞれ形成されている。さらに、上下アブソーバ６，７は、車両後方に位置する底部６ｃ，７ｃが中間部６ｂ，７ｂの後端から上下に向かってほぼ直角に折り曲げられており、車両側方視でサイドメンバ２の前端面５に重なって接合される上下面にそれぞれ形成されている。
【００１９】
このため、上下アブソーバ６，７は、先端部分がアーチ状であって、車両前方側の上下幅が車両後方側の上下幅よりも狭く設定され、横向きに配置した車両側方視で略ハット型にそれぞれ形成されている。このように、上下アブソーバ６，７の先端部分の上部６ａ，７ａを半円の円弧状に形成するのは、入力荷重による変形が進むにつれて応力集中箇所が円弧状の上部とハの字状の中間部の境から後方の平坦面へ移動し、座屈発生箇所がずれて荷重吸収力の落ち込みが小さくなるからである。これに対して、上下アブソーバ６，７の先端部分の上部６ａ，７ａを平坦面に形成した場合には、入力荷重による変形が進むにつれて応力が集中し、座屈発生箇所が移動せず、ピーク後の荷重の落ち込みが大きくなる。
【００２０】
しかも、本実施形態の上下アブソーバ６，７は、車両上下方向に沿って連続して一体的に形成されており、隣り合う上下アブソーバ６，７同士の片方の底部６ｃ，７ｃは、１つに共通化され、共用する形状に形成されている。すなわち、上下アブソーバ６，７は、互いに近づけて一体化された１部品として構成されており、これによって、隣接する底部の削減とスポット溶接打点数の削減が可能となり、アブソーバの軽量化及び取付作業工数の低減化が図られている。また、上下アブソーバ６，７は、サイドメンバ２の前端面５に対応して、上下に長い連続した形状に形成されている。
【００２１】
一方、本実施形態の上下アブソーバ６，７の前面部には、図４に示すように、車両前方視で車両上下方向に延びる複数本（本実施形態では３本）のビード８が形成されており、当該ビード８は、車両幅方向に所定の間隔を空けて配置されている。しかも、これらビード８は、サイドメンバ２の前端面５側へ向かって凹んだ形状に形成されており、上下アブソーバ６，７の円弧状上部６ａ，７ａのビード８の深さは、中間部６ｂ，７ｂのビード８の深さよりも深く凹んだ大きさに形成されている。このようなビード深さの差によって、入力荷重による上下アブソーバ６，７の変形中において、上部６ａ，７ａの円弧形状を維持することが可能となり、座屈ポイントが中間部６ｂ，７ｂに移動しやすく、歩行者の脚部保護に適した構造としている。
【００２２】
次に、本発明の実施形態に係るアブソーバ構造を備えた車両前部１に対して、図６の棒状物体（例えば、歩行者の脚部）Ｌが車両前方から当たり、図５の矢印Ｆで示すように、上下アブソーバ６，７が棒状物体Ｌの荷重を受けた場合の上下アブソーバ６，７の変形状況を説明する。
（１）まず、上下アブソーバ６，７の円弧状上部６ａ，７ａの頂部に車両前方からの荷重が掛かる。そして、アーチ状の梁剛性により、円弧状上部６ａ，７ａと中間部６ｂ，７ｂとの接合点に当該荷重が掛かり、中間部６ｂ，７ｂのテーパー部分に伝わる。この際、当該荷重は、図５の矢印Ａで示すように、中間部６ｂ，７ｂの全体に分散するため、中間部６ｂ，７ｂの倒れや歪みが抑えられている。
（２）次いで、上下アブソーバ６，７の円弧状上部６ａ，７ａが潰れて変形が進むと、中間部６ｂ，７ｂの車両前方側の先端が内側に向かって変形するとともに、円弧状上部６ａ，７ａの上下両端は外側に向かうように変形しながら移動する。これに伴って、中間部６ｂ，７ｂの車両前方側の先端が開く方向に変形することから、中間部６ｂ，７ｂの全体は、底部６ｃ，７ｃと中間部６ｂ，７ｂとで成す角度が減少する方向に変形する。
【００２３】
（３）続いて、円弧状上部６ａ，７ａと中間部６ｂ，７ｂとの接合点付近の曲率半径を大きくしながら、中間部６ｂ，７ｂが開く。このため、中間部６ｂ，７ｂの車両前方側の先端が円弧状部分に取り込まれて新しい円弧となり、その接線に接続するように直線状の中間部６ｂ，７ｂがつながる形状となる。
（４）これにより、図５の矢印Ｂで示すように、座屈位置Ｃが徐々に車両後方の中間部６ｂ，７ｂの下側（底部６ｃ，７ｃ側）に向かって移動する。しかも、座屈位置Ｃは、１箇所ではなく移動するため、局所的な座屈がなくなり、時間方向に均一な荷重吸収が実現可能となる。したがって、図６（ｂ）に示すように、下アブソーバ７に潰れ残りが生じることなく、上下アブソーバ６，７は、棒状物体Ｌの車両前方からの荷重によってそれぞれ完全に潰れ、効率的な荷重吸収が可能となる。
（５）すなわち、本実施形態の上下アブソーバ６，７において、初期の荷重吸収は、円弧状上部６ａ，７ａの頂部剛性と中間部６ｂ，７ｂの根元の角度変化に対する剛性が関与し、中期の荷重吸収は、円弧状上部６ａ，７ａの剛性と中間部６ｂ，７ｂの上部の剛性が関与し、後期の荷重吸収は、中間部６ｂ，７ｂの剛性が関与していることになる。
【００２４】
このように、本発明の実施形態に係る車両前部１のアブソーバ構造では、板金製の上下アブソーバ６，７がサイドメンバ２の前端面５に取付けられ、各アブソーバ６，７は、車両前方側から車両後方側へ向かって順に位置する上部６ａ，７ａ、中間部６ｂ，７ｂ及び底部６ｃ，７ｃをそれぞれ有しており、上部６ａ，７ａは車両側方視で円弧状に形成され、中間部６ｂ，７ｂは円弧状上部６ａ，７ａから接線方向に延びる車両側方視で横向きのハの字状に形成され、底部６ｃ，７ｃは車両側方視でサイドメンバ２の前端面５に重なって接合される上下面に形成されているため、棒状物体Ｌによる車両前方からの荷重によって上下アブソーバ６，７が変形する場合、複数の座屈位置Ｃが徐々に車両後方の中間部６ｂ，７ｂの底部６ｃ，７ｃ側に向かって移動することとなって局所的な座屈がなくなり、上下アブソーバ６，７が完全に潰れることになる。
したがって、本実施形態のアブソーバ構造においては、荷重及び変形特性が一定である上下アブソーバ６，７が車両前部１に設けられているため、車両前方からの荷重を上下方向で均等に分散させて、時間方向に均一でかつ効率的な荷重吸収を行うことができる。
【００２５】
また、本実施形態のアブソーバ構造では、上下アブソーバ６，７の前面部に車両前方視で車両上下方向に延びる３本のビード８が車両幅方向に間隔を空けて形成されているため、上下アブソーバ６，７の板剛性を向上させることができるとともに、車両前方からの荷重による上下アブソーバ６，７の座屈位置の移動に変更を加えることなく、車種などに対応させてビード８を設置したり、あるいは、その設置数を変えることにより荷重吸収量を変更させることができる。
さらに、本実施形態のアブソーバ構造では、円弧状上部６ａ，７ａのビード深さを中間部６ｂ，７ｂのビード深さよりも深く形成することで、円弧状上部６ａ，７ａの変形を中間部６ｂ，７ｂの変形よりも小さくなるようにしているため、車両前方からの入力荷重をコントロールでき、上下アブソーバ６，７の変形過程で生じる座屈ポイントを中間部６ｂ，７ｂに円滑に移動させることができ、歩行者の脚部への荷重を効率的に吸収できる。
【００２６】
また、本実施形態のアブソーバ構造において、上下アブソーバ６，７が車両上下方向に連続して一体形成された１部品であり、隣り合う底部６ｃ，７ｃが１つで共用する形状になっているため、上下アブソーバ６，７を一度に成形することができ、成形加工工数及び接合作業工数を減らすことができ、コストダウンを図ることができる。
【００２７】
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
例えば、既述の実施の形態では、２つのアブソーバ６，７がサイドメンバ２の前端面５の上下に設けられているが、適応車種などによって３つ以上のアブソーバが車両上下方向に沿って設けられていても良い。
【符号の説明】
【００２８】
１  車両前部
２  サイドメンバ
３  バンパーネット
４  フロントバンパー
５  前端面
６，７  アブソーバ
６ａ，７ａ  上部
６ｂ，７ｂ  中間部
６ｃ，７ｃ  底部
８  ビード
【図１】
2012124402.tif 000003
【図２】
2012124402.tif 000004
【図３】
2012124402.tif 000005
【図４】
2012124402.tif 000006
【図５】
2012124402.tif 000007
【図６】
2012124402.tif 000008
【国際調査報告】
2012124402.tif 000009
2012124402.tif 000010
2012124402.tif 000011
2012124402.tif 000012