(57)【要約】【課題】簡素な構成で衝撃吸収を行える新たな車両の歩行者脚部保護構造を提供する。【解決手段】本発明に係る車両の歩行者脚部保護構造１０は、車幅方向Ｗに延在するバンパビーム１１と、バンパビームの前側１１１に配設される衝撃吸収部材を備え、衝撃吸収部材は、車両上方に位置する上面１２ａと、上面と対向配置され、車両下方に位置する下面１２ｂと、上面と下面とに上部屈曲部Ａ１と下部屈曲部Ｂ１を介して連結された前面を備え、この上面１２ａは上部屈曲部Ａ１に向かって下り傾斜となるように形成され、下部屈曲部Ｂ１は、上部屈曲部よりも車両後方Ｘ２寄りに位置するように形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車幅方向に延在するバンパビームと、
前記バンパビームの前側に配設される衝撃吸収部材を備え、
前記衝撃吸収部材は、
車両上方に位置する上面と、
前記上面と対向配置され、車両下方に位置する下面と、
前記上面と前記下面とに上部屈曲部と下部屈曲部を介して連結された前面を備え、
前記上面は前記上部屈曲部に向かって下り傾斜となるように形成され、
前記下部屈曲部は、前記上部屈曲部よりも車両後方寄りに位置するように形成されていることを特徴とする車両の歩行者脚部保護構造。
【請求項２】
前記上面または前記下面の少なくともいずれかには、補強部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両の歩行者脚部保護構造。
【請求項３】
前記上面には、前記上部屈曲部に向かって延在する複数の前記補強部材が、前記車幅方向に並列配置するように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の車両の歩行者脚部保護構造。
【請求項４】
前記下面には、前下部屈曲部に向かって延在する複数の前記補強部材が、前記車幅方向に並列配置するように形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の車両の歩行者脚部保護構造。
【請求項５】
前記バンパビームよりも車両前方に設けられ、バンパフェイシャフランジを有するバンパを備え、
前記衝撃吸収部材の下面は、前記バンパフェイシャフランジの上方に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のうちの何れか１項に記載の車両の歩行者脚部保護構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の歩行者脚部保護構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両が走行中に歩行者に接触した際に、脚部に与える傷害を低減するような構成が提案されている。例えば、上面が車両前方に向かって下り傾斜した板状の衝撃吸収部材をバンパビームの前部に固定し、バンパビームと衝撃吸収部材の間に形成される空間内に板状のバック支持部を備えた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２０１１／０９９２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の構成においては、車両と対象物とが接触すると、衝撃吸収部材が車両後方と車両下方に変形し、その途中で衝撃吸収部材がバック支持部と干渉することでバック支持部も車両後方へと変形して衝撃吸収している。このため、バック支持部がないと、十分な衝撃吸収ができないことが懸念されるとともに、バック支持部の分だけ部品点数も多くなってしまい、改善の余地がある。
本発明は、簡素な構成で衝撃吸収を行える新たな車両の歩行者脚部保護構造を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る車両の歩行者脚部保護構造は、車幅方向に延在するバンパビームと、バンパビームの前側に配設される衝撃吸収部材を備え、衝撃吸収部材は、車両上方に位置する上面と、上面と対向配置され、車両下方に位置する下面と、上面と下面とに上部屈曲部と下部屈曲部を介して連結された前面を備え、上面は上部屈曲部に向かって下り傾斜となるように形成され、下部屈曲部は、上部屈曲部よりも車両後方寄りに位置するように形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、車両上方に位置する上面と、上面と対向配置され、車両下方に位置する下面と、上面と下面とに上部屈曲部と下部屈曲部を介して連結された前面を有し、上面が上部屈曲部に向かって下り傾斜となるように形成され、下部屈曲部が上部屈曲部よりも車両後方寄りに位置するように形成されている衝撃吸収部材を備えているので、車両前方から荷重がかかると、衝撃吸収部材が車両後方へと変位しつつも車両下方に確実に変位するため、部品点数を低減した簡素な構成であっても衝撃吸収を行える新たな車両の歩行者脚部保護構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係る車両の歩行者脚部保護構造が適用された車両の前部車体構造を示す概略図。
【図２】本発明に係る車両の歩行者脚部保護構造を説明する側面図。
【図３】対象物との衝突前と衝突後のバンパと衝撃吸収部材の状態を示す拡大図。
【図４】車両のアプローチアングルと衝撃吸収部材との関係を説明する図。
【図５】本実施形態に係る衝撃吸収部材と比較例に係る衝撃吸収部材の衝突前の状態を示す側面図。
【図６】本実施形態に係る衝撃吸収部材と比較例に係る衝撃吸収部材の衝突後の状態を示す図。
【図７】本実施形態に係る車両の歩行者脚部保護構造と比較例に係る車両の歩行者脚部保護構造による傷害値の特性を示す図。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は衝撃吸収部材の形状の違いを示す図。
【図９】衝撃吸収部材の断面形状の違いを比較した図。
【図１０】図９に示した断面形状の違いによる傷害値の特性を示す図。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は、初期荷重時と最大変形時の衝撃吸収特性の状態と荷重特性を同時にプロットした図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。実施形態中、同一部材や同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、重複説明は省略する。図面は、一部構成の理解を助けるために部分的に省略、簡素化して表記する場合もある。
図１は、本発明に係る歩行者脚部保護構造１０が適用された車両１の前部車体構造を示す。図１において、車両１は、車両前後方向Ｘに延びる金属製のサイドメンバ２、３が車幅方向Ｗに設けられている。サイドメンバ２、３の間にはラジエータ２０が設けられている。
ラジエータ２０よりも車両前方Ｘ１に位置するサイドメンバ２、３の前端部２ａ、３ａには、車幅方向Ｗに延びる金属製のバンパビーム１１が固定されている。バンパビーム１１とラジエータ２０の間のサイドメンバ２、３の部位は、クラッシュボックス７、８として機能するように形成されている。なおクラッシュボックス７、８がなく、バンパビーム１１とサイドメンバ２、３が取り付けられる構造であってもよい。バンパビーム１１よりも車両前方Ｘ１には、図２に示すように、バンパ４が配置されている。バンパ４とバンパビーム１１の間には、空間部５が形成されている。この空間部５内には、板状の衝撃吸収部材１２が配設されている。本実施形態において、歩行者脚部保護構造１０は、バンパビーム１１と衝撃吸収部材１２を備え、衝撃吸収部材１２はバンパビーム１１の前側に配置されている。本実施形態において、バンパ４には、バンパフェイシャフランジ４０が設けられている。
【０００９】
バンパビーム１１は、インナパネル１１０とアウタパネル１１１とを接合して閉断面構造に形成されている。バンパビーム１１の前部は、アウタパネル１１１で構成されている。バンパビーム１１は、インナパネル１１０とアウタパネル１１１とをプレス成型して構成されている。アウタパネル１１１は、車両前方Ｘ１に向かって下り傾斜した上面１１１ａと、上面１１１ａと対向配置され、車両前方Ｘ１に向かって登り傾斜した下面１１１ｂと、上面１１１ａと下面１１１ｂとの間に配置されて上面１１１ａと下面１１１ｂに連結する前面１１１ｃと、上フランジ１１１ｄと下フランジ１１１ｅを備えている。
前面１１１ｃは、ほぼ垂直な平面として形成されていて、上面１１１ａとの間に上屈曲部Ａが、下面１１１ｂとの間に下屈曲部Ｂがそれぞれ形成されている。上フランジ１１１ｄは、ほぼ垂直な面として形成されている。下フランジ１１１ｅは、前面１１１ｃに対して直交するように９０度、車両後方Ｘ２に曲げられている。なお、バンパビーム１１は、少なくとも衝撃吸収部材１２よりもその剛性が高くなるように、板厚や断面構造が設定されている。
【００１０】
衝撃吸収部材１２は、バンパビーム１１の上フランジ１１１ｄと下フランジ１１１ｅに固定されている。衝撃吸収部材１２は、車両上方Ｚ１に位置する上面１２ａと、上面１２ａと対向配置され、車両下方Ｚ２に位置する下面１２ｂと、上面１２ａと下面１２ｂとに上部屈曲部Ａ１と下部屈曲部Ｂ１を介して連結された前面１２ｃを備えている。衝撃吸収部材１２は、上フランジ部１２ｄと下部フランジ部１２ｅを備えている。上フランジ部１２ｄは上面１２ａと連結されている。下フランジ部１２ｅは下面１２ｂと連結されている。上フランジ部１２ｄと下フランジ部１２ｅは、ほぼ垂直な平面として形成されていて、バンパビーム１１の上フランジ１１１ｄと下フランジ１１１ｅと一緒にそれぞれインナパネル１１０にボルト１３とナット１４０など様々な締結部材によって共締めされることでバンパビーム１１に固定されている。また、下部屈曲部Ｂ１は、上部屈曲部Ａ１よりも車両後方寄りに位置するように形成されている。
【００１１】
上面１２ａは、下面１２ｂに対して平行ではなく、かつ、上部屈曲部Ａ１に向かって下り傾斜となるように形成されていて、前面１２ｃとの間に上部屈曲部Ａ１が形成されている。下面１２ｂは、ほぼ水平に形成されていて、水平面に対して上面１２ａよりも下面１２ｂの傾きが少なるように設けられており、前面１２ｃとの間に下部屈曲部Ｂ１が形成されている。本実施形態において、下部屈曲部Ｂ１は、上部屈曲部Ａ１よりも車両後方Ｘ２寄りに位置するように形成されている。すなわち、衝撃吸収部材の下面１２ｂは、バンパフェイシャフランジ400の上方に位置するように配置されている。
【００１２】
上面１２ａには、補強部材として上フランジ部１２ｄ側から上部屈曲部Ａ１に向かって延在する複数の上部ビード部１４が、車幅方向Ｗに並列配置するように形成されている。下面１２ｂには、補強部材として下フランジ部１２ｅから下部屈曲部Ｂ１に向かって延在する複数の下部ビード部１５が、車幅方向Ｗに並列配置するように形成されている。上部ビード部１４は、上屈曲部Ａと上部屈曲部Ａ１の間に位置するように形成されている。下部ビード部１５は、下屈曲部Ｂと下部屈曲部Ｂ１の間に位置するように形成されている。衝撃吸収部材１２の下面１２ｂは、バンパフェイシャフランジ４０の上部に位置するように配置されている。すなわち、衝撃吸収部材１２の下面１２ｂの下方には、バンパフェイシャフランジ４０が配置されている。また、上面１２ａまたは下面１２ｂの少なくともいずれかには補強部材となる上部ビード部１４、１５が設けられている。衝撃吸収部材１２の下面１２ｂは、バンパフェイシャフランジ４０の上方に位置するように配置されている。
【００１３】
このような構成の歩行者脚部保護構造１０によると、図３に示すように、車両前方Ｘ１側からバンパ４に車両後方Ｘ２に向かう荷重Ｆが加えられると、同図に破線で示すように、バンパ４が後退して衝撃吸収部材１２に接触する。すると、衝撃吸収部材１２が白抜き破線で示すように、車両後方Ｘ２へと変位しつつも車両下方Ｚ２に確実に変位するため、部品点数を低減した簡素な構成であっても衝撃吸収を行える。
すなわち、本実施形態に係る歩行者脚部保護構造１０では、衝撃吸収部材１２の上面１２ａと下面１２ｂとを平行とせず、上面１２ａを車両前方Ｘ１に向かって下り傾斜とし、下面１２ｂをほぼ水平に形成することで、上面１２ａを下面１２ｂが持つ角度よりも寝かせている。また、下部屈曲部Ｂ１が、上部屈曲部Ａ１よりも車両後方Ｘ２寄りに位置するように形成されている。このため、車両前方Ｘ１から荷重Ｆが加わり、後退したバンパ４から荷重を受けると、上屈曲部Ａによって上面１２ａが下方に折りたたまれるように変位するとともに、下部屈曲部Ｂ１が車両下方Ｚ２へ向けて移動する。このため、下面１２ｂも車両下方Ｚ２と車両後方Ｘ２へと移動し上部屈曲部Ａ１の角度が開くことで、衝撃吸収部材１２が略ひし形に変形して車両下方Ｚ２へとその長さが延ばされる。
また、衝撃吸収部材１２の下面１２ｂの下方にはバンパフェイシャフランジ４０が配置されているため、車両下方Ｚ２へ変形した衝撃吸収部材１２によってバンパフェイシャフランジ４０が車両下方Ｚ２へと押され、バンパ４が車両下方Ｚ２に向かって押し下げられる。
【００１４】
本実施形態に係る歩行者脚部保護構造１０を、ＳＵＶ車などの車高の高い車両に採用した場合、車両下部への歩行者の脚部の傷害値を低減することに寄与できる。
本実施形態に係る歩行者脚部保護構造１０を採用することで、図４に示すように、通常走行時はグランドクリアランスＳやアプローチアングルθを確保しつつ衝突性能を向上させることができる。このため、歩行者などとの接触時にはバンパ４及び衝撃吸収部材１２が車両下方Ｚ２へ向かって変形するので、衝突後は衝撃吸収部材１２が車両下方Ｚ２へ変形することで歩行者の脚部の下側を支えられるようにできる。更にこの変形はバンパフェイシャフランジ４０の下面を押すことで下に押し下げることとなり、結果的にバンパ４全面が降下することで、より一層脚部の下側を支えられるようになる。またバンパフェイシャフランジ４０を低く設定しなくとも、衝突時に限り押し下げられる。このため、車両１と路面Ｒとの間の空間を確保できることから、走行時の走行風をラジエータ２０にも導入しやすくなり、通常時の冷却性能の向上も期待できる。
本実施形態においては、上面１２ａと下面１２ｂの少なくともいずれかには補強部材が設けられており、特に本実施例としては上部ビード部１４と下部ビード部１５が形成されているので、これらの補強部材によって衝撃吸収部材１２の上面１２ａと下面１２ｂの面を維持したまま押し下げ、結果的にはバンパ４を押し下げることにも寄与し、また適用される車種、車両前部の形状などに応じてビード部を増減させることで、上面１２ａと下面１２ｂの剛性や上下のバランスを調整することもでき、衝撃吸収部材１２の変形による衝撃吸収特性を容易にコントロールすることができ汎用性の面でも有利である。
【００１５】
次に、歩行者の脚部を模した試験体（インパクター）Ｋと歩行者脚部保護構造１０を備えた車両との衝突試験と結果について説明する。試験体Ｋは膝の近傍を模したもので、支点部Ｋ１を中心に下部が車両前後方向Ｘに揺動可能に設けられている。
図５は、衝突前の状態を示し、図６は衝突後の状態を拡大して示している。図５、図６において、破線で示す部材は、本実施形態とは異なる形状の衝撃吸収部材の比較例を示す。図７は、本実施形態の構成と比較例による傷害値の特性を示す。傷害値とは、骨折に関わる曲げモーメントを示す指標である。縦軸は曲げモーメント（Ｎｍ）を示し、横軸は時間を示す。
試験の条件は、衝撃吸収部材の形状以外は、すべて同一条件とし、自動車事故対策機構などによって定められている規格に沿い、試験体（インパクター）Ｋを衝撃装置によって試験対象となる車両１のバンパ４に向けて所定の速度で発射して衝突させた。試験結果によると、比較例の構成に比べて、本実施形態の構成による傷害値が減少する結果を得られた。
【００１６】
図８は、衝撃吸収部材の形状の違いを示す図であり、ここでは、３つの形状をそれぞれケース１〜ケース３としている。図８（ａ）は各ケースの正面視図を示し、図８（ｂ）は各ケースの側面視図を示し、図８（ｃ）は各ケースの斜視図を示す。図９は、ケース１〜３の断面形状を比較した図である。ケース１〜ケース３において、衝撃吸収部材１２の上面１２ａの形状は同一であり、下面１２ｂの傾斜度合（角度）を変えている。ケース１では、下面１２ｂを車両前方Ｘ１に向かって上り傾斜とし、ケース２では下面１２ｂを水平面とし、ケース３では下面１２ｂを車両前方Ｘ１に向かって下り傾斜としている。
【００１７】
図１０は、各ケースの構成に車両前方Ｘ１から荷重Ｆを与えたときの傷害値の結果を示し、図１１（ａ）は、各ケースの構成における荷重（ｋＮ）特性を示す。図１１（ａ）は、縦軸が衝撃吸収部材への荷重を示し、横軸は時間を示す。図１１（ｂ）は各ケースの衝撃吸収部材の初期荷重時の状態を模式的に示し、図１１（ｃ）は最大変形時の状態を模式的に示す。
各ケースを比較した結果、ケース２のように衝撃吸収部材１２の下面１２ｂが水平である場合、図１０に示すように、他のケースに比べて傷害値の最大値を抑えられる。また、図１１（ａ）に示すように、下面１２ｂが水平であるケース２の場合、荷重の立ち上がりが早いとともに、最大変形時の荷重のピーク値も減少させる結果を得られた。
この結果、衝撃吸収部材１２の下面１２ｂの形状としては、上面１２ａに対して平行ではなければよく、好ましくはケース１のように車両前方Ｘ１に対して上り傾斜あるいはケース２のように水平であるのがより好ましく、早期に衝撃吸収効果を得る場合には、荷重の立ち上がりが早い水平な下面１２ｂとするのが好ましいといえる。
つまり、本実施形態において、下面１２ｂは水平な面として形成したが、このような形状に限定するものとなく、少なくとも下面１２ｂは、上面１２ａと平行でなければよく、車両前方Ｘ１に向かって上り傾斜となる傾斜面や車両前方Ｘ１に向かって下り傾斜であってもよい。
【００１８】
このような構成によると、従来のようにバンパビーム１１と衝撃吸収部材１２の間に衝撃吸収を助けるバック支持部を備えた構成でなくとも、傷害値や荷重を低減することができるため、簡素な構成で衝撃吸収を行える新たな車両の歩行者脚部保護構造を提供することができる。
【００１９】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００２０】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００２１】
１・・・車両、２、３・・・サイドメンバ、２ａ、３ａ・・・サイドメンバの前部、４・・・バンパ、１０・・・歩行者脚部保護構造、１１・・・バンパビーム、１２・・・衝撃吸収部材、１２ａ・・上面、１２ｂ・・・下面、１２ｃ・・・前面、１４・・・上部ビード部（補強部材）、１５・・・下部ビード部（補強部材）、４０・・・バンパフェイシャフランジ、１１１・・・バンパビームの前部、Ａ１・・上部屈曲部、Ｂ１・・・下部屈曲部、Ｗ・・・車幅方向、Ｘ・・・車両前後方向、Ｘ１・・・車両前方、Ｘ２・・・車両後方、Ｚ・・・車両上下方向、Ｚ１・・・車両上方、Ｚ２・・・車両下方
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2020164078.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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