(57)【要約】【課題】補強部材に高強度材を用いることができ、補強部材を主要部材の内部の必要な部分のみに配置でき、しかも製造が容易で低コストな車両のアンダーランプロテクタを提供する。【解決手段】車両の衝突時の潜り込みを防止する車両のアンダーランプロテクタ１であって、断面矩形の筒状に構成され車体フレームに車幅方向に沿って装着される主要部材２と、主要部材２の内部に配設された補強部材７とを備え、補強部材７は、車幅方向に沿って長く且つ車両前後方向の幅７Ｗが主要部材２の内部の車両前後方向の内幅２Ｗと略等しい水平な板を、車幅方向に沿って上下に交互に折り返した形状である。主要部材２に車両の衝突を模擬した荷重が加わり主要部材２が撓む際、補強部材７が突張部材として機能し、主要部材２の正面２ｂ及び背面２ａの中央部における凹みが抑制され、剛性及び強度の低下が防止される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の衝突時の潜り込みを防止する車両のアンダーランプロテクタであって、
断面矩形の筒状に構成され車体フレームに車幅方向に沿って装着される主要部材と、該主要部材の内部に配設された補強部材とを備え、
該補強部材は、車幅方向に沿って長く且つ車両前後方向の幅が上記主要部材の内部の車両前後方向の内幅と略等しい水平な板を、車幅方向に沿って上下に交互に折り返した形状である車両のアンダーランプロテクタ。
【請求項２】
上記補強部材は、車幅方向に沿って山形、波形又は台形に交互に折り返した形状であり、上記主要部材の内部の底面に支持された請求項１に記載の車両のアンダーランプロテクタ。
【請求項３】
上記補強部材は、上下方向の高さが上記主要部材の内部の上下方向の内寸の略半分である請求項１又は２に記載の車両のアンダーランプロテクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の衝突時の潜り込みを防止する車両のアンダーランプロテクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
アンダーランプロテクタは、トラックやバス等の大型車両の前部及び／又は後部に装着され、大型車両と通常車両（乗用車等）が衝突、又は大型車両に通常車両が追突した場合、通常車両が大型車両の下方に潜り込むことを防止するものである。
【０００３】
図１に、アンダーランプロテクタ（フロントアンダーランプロテクタ）１ｘの概略を表した斜視図を示す。アンダーランプロテクタ１ｘは、断面矩形の筒状に構成された主要部材２を有し、主要部材２の背面２ａ（車両進行方向とは反対側の面）には、取付ステー３が車幅方向に間隔を隔てて取り付けられている。ステー３は、主要部材２を車体フレームの前部に車幅方向に沿って装着するものであり、ステー３には、車体フレームに取り付けるための装着穴４が形成されている（特許文献１参照）。
【０００４】
かかるアンダーランプロテクタ１ｘには、車両の衝突を模擬した強度試験として、ステー３を車体フレーム又はこれを模した固定系に取り付けた状態で、ステー３より車幅方向外側の主要部材２の正面２ｂ（車両進行方向の側の面）に荷重Ｐ１を加える試験、ステー３の位置の主要部材２の正面２ｂに荷重Ｐ２を加える試験、左右のステー３同士の中間の主要部材２の正面２ｂに荷重Ｐ３を加える試験、が夫々施される。
【０００５】
主要部材２に荷重Ｐ１を加えると、荷重Ｐ１とステー３からの反力とによって、主要部材２に曲げモーメントが作用し、主要部材２が水平面内にて撓む。ここで、主要部材２の形状が単なる矩形筒状である場合、主要部材２の断面図である図２（ａ）及びそのｂ−ｂ線断面図である図２（ｂ）に示すように、上記曲げモーメント及び撓みにより、主要部材２の正面２ｂ及び背面２ａの高さ方向の中央部が凹むように変形し、それら中央部が曲げ応力を殆ど負担しなくなる。このため、曲げ剛性や曲げ強度が著しく低下してしまう。
【０００６】
すなわち、図２（ｂ）に示すように主要部材２に曲げモーメント及び撓みが作用した場合、圧縮を受ける曲げの内側（背面２ａ）では、主要部材２の高さ方向の中央部が圧縮力から逃れるように内方に変形するため曲げ応力を殆ど負担しなくなり、引っ張りを受ける曲げの外側（正面２ｂ）では、主要部材２の高さ方向の中央部が引張力が少なくなるように内方に変形するため曲げ応力を殆ど負担しなくなる。このため、主要部材２の実際の剛性や強度は、上述の変形が無いものとして計算された断面二次モーメントや断面係数から求められる剛性や強度の半分以下に低下する場合もある。
【０００７】
また、主要部材２に荷重Ｐ３を加えると、荷重Ｐ３とステー３からの反力とによって、主要部材２に荷重Ｐ１を加えた場合と逆方向の曲げモーメントが作用し、主要部材２が逆方向に撓み、同様の問題（主要部材２の正面２ｂ及び背面２ａの中央部に凹みが生じて剛性や強度が低下する問題）が生じる。
【０００８】
剛性や強度の低下の原因となる主要部材２の正面２ｂ及び背面２ａの高さ方向の中央部の凹みを防止するため、図３に示すように、主要部材２の内部の中央部に、正面２ｂと背面２ａとを架け渡すリブ５を設けたものや、図４に示すように、正面２ｂと背面２ａとに接続される補強部材６を設けたものが知られている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２７６５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図３のタイプの場合、主要部材２を押出成形によって製造しているので、リブ５が主要部材２の全長に亘って形成されることになり、強度上の不要な部位にもリブ５が配置されてしまう。よって、重量の増加及び材料の浪費を招く。また、押出成形するためには比較的柔らかいアルミ等の材質を用いる必要があり、主要部材２に高強度材（高張力鋼等）を用いることができない。
【００１１】
図４のタイプの場合、補強部材６を主要部材２の高さ方向の中央部に配置するために補強部材６を主要部材２に溶接する必要があるが、主要部材２の外側から溶接すると外観品質の悪化を招くだけでなく溶接品質の管理が十分にできないという問題が発生する。このため、補強部材６を主要部材２の内側から溶接することになるが、この場合には、主要部材２を分割して二部材とし、これら主要部材片２ｘ、２ｙの内の少なくとも一方に補強部材６を溶接し、その後、それら主要部材片２ｘ、２ｙ同士を溶接して組み立てなければならず、溶接時間や組立費用の発生が問題となる。
【００１２】
なお、主要部材２の車両前後方向の幅と上下方向の高さとの比を１：２、リブ５や補強部材６の板厚を主要部材２の板厚と同じとすると、主要部材２の断面積に対するこれらリブ５や補強部材６が占める割合は、夫々１７％、４２％程度も増加するにも拘わらず、断面二次モーメントの増加は７％、２４％に止まる。よって、これらリブ５や補強部材６の目的が計算上の断面二次モーメントや断面係数の改善ではなく、上述した正面２ｂ及び背面２ａの中央部の凹み対策であることが分かる。
【００１３】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、補強部材に高強度材を用いることができ、補強部材を主要部材の内部の必要な部分のみに配置でき、しかも製造が容易で低コストな車両のアンダーランプロテクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明は、車両の衝突時の潜り込みを防止する車両のアンダーランプロテクタであって、断面矩形の筒状に構成され車体フレームに車幅方向に沿って装着される主要部材と、該主要部材の内部に配設された補強部材とを備え、該補強部材は、車幅方向に沿って長く且つ車両前後方向の幅が上記主要部材の内部の車両前後方向の内幅と略等しい水平な板を、車幅方向に沿って上下に交互に折り返した形状である。
【００１５】
上記補強部材は、車幅方向に沿って山形、波形又は台形に交互に折り返した形状であり、上記主要部材の内部の底面に支持されてもよい。
【００１６】
上記補強部材は、上下方向の高さが上記主要部材の内部の上下方向の内寸の略半分であってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る車両のアンダーランプロテクタによれば、補強部材に高強度材を用いることができ、補強部材を主要部材の内部の必要な部分のみに配置でき、しかも製造が容易となって低コストで製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の好適実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１９】
図５は、本実施形態に係る車両のアンダーランプロテクタ（フロントアンダーランプロテクタ）の要部を示す斜視透視図である。
【００２０】
このアンダーランプロテクタ１は、断面矩形の筒状に構成され車体フレームの前部に車幅方向に沿って装着される主要部材２と、主要部材２の内部に配設された補強部材７とを備えている。主要部材２の背面２ａ（車両進行方向とは反対側の面）には、図１に示すものと同様に取付ステー３が車幅方向に間隔を隔てて取り付けられており、このステー３が車体フレームの前部に取り付けられるようになっている。
【００２１】
補強部材７は、車幅方向に沿って長く且つ水平な板を、車幅方向に沿って上下に交互に折り返した形状となっており、主要部材２の一端の開口２ｃから内部に挿入される。詳しくは、補強部材７は、図５及び図６に示すように、車両前後方向の幅７Ｗが主要部材２の内部の車両前後方向の内幅２Ｗと略等しい板を、車幅方向に沿って山形に交互に折り返した形状であり、その下部（谷の部分７ａ）が主要部材２の内部の底面２ｄに支持され、全体の高さ７Ｈが主要部材２の内部の上下方向の内寸２Ｈと略等しくなっている。
【００２２】
補強部材７の山の部分７ｂ及び谷の部分７ａの車両前後方向の幅の両端には、主要部材２のコーナー部２ｅのアールとの干渉を避けるため、逃げ部７ｃが形成されている。
【００２３】
かかる補強部材７は、主要部材２の一端の開口２ｃから内部に挿入された後、その端部が主要部材２の内面に溶接されたり、図１のステー３のフランジ３ａを主要部材２に固定するボルトナットが補強部材７の表面に当接されることによって、位置が固定される。
【００２４】
図７は、補強部材７をボルトナットによって主要部材２の内部に位置決め固定する構造を示す斜視図である。補強部材７の縁部には、所定の位置に切欠７ｄが形成されており、それら切欠７ｄには、ナット８が溶接されたプレート９が溶接等によって固定されている。切欠７ｄはプレート９の厚さに合わせて形成され、プレート９にはナット８の位置に合わせて穴が形成されている。
【００２５】
プレート９が取り付けられた補強部材７は、図５に示す主要部材２の一端の開口２ｃから内部に挿入され、ナット８の位置が主要部材２の背面２ａに形成された図１に示すボルト１０用の穴の位置に合わせられる。その状態で、図１のステー３のフランジ３ａを主要部材２に固定するボルト１０を、フランジ３ａの穴を挿通してナット８にネジ込む。これにより、ステー３が主要部材２に固定されると共に、補強部材７の主要部材２内における位置が固定される。
【００２６】
本実施形態の作用を述べる。
【００２７】
図５に示すアンダーランプロテクタ１に、図１の荷重Ｐ１乃至Ｐ３が加わると、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように主要部材２が水平面内にて撓み、その正面２ｂ及び背面２ａの中央部が凹もうとする。ここで、主要部材２の内部に収容された補強部材７の車両前後方向の幅７Ｗが、主要部材２の内部の車両前後方向の内幅２Ｗと略等しいので、補強部材７が突張部材として機能し、主要部材２の正面２ｂ及び背面２ａの中央部における凹みが抑制される。
【００２８】
このように、主要部材２が荷重Ｐ１乃至Ｐ３により水平面内にて撓んでも、主要部材２の正面２ｂ及び背面２ａの中央部が凹まないので、中央部が曲げ応力を適正に負担することになり、中央部が凹むことに起因するアンダーランプロテクタ１の剛性や強度の低下が防止される。すなわち、主要部材２に車両の衝突を模擬した荷重Ｐ１乃至Ｐ３が加わり主要部材２が撓む際、補強部材７が突張部材として機能し、主要部材２の正面２ｂ及び背面２ａの中央部における凹みが抑制され、アンダーランプロテクタ１の剛性及び強度の低下が防止される。
【００２９】
また、補強部材７は、荷重Ｐ２が加わったとき、図１のステー３との間で潰れようとする主要部材２を内側から支え、主要部材２の潰れを防止する。
【００３０】
補強部材７は、幅７Ｗが主要部材２の内幅２Ｗと略等しく、下部（谷の部分７ａ）が主要部材２の内部の底面２ｄに支持されているので、主要部材２内における車両前後方向の位置が的確に定められる。また、補強部材７は、高さ７Ｈが主要部材２の上下方向の内寸２Ｈと略等しいので、主要部材２内における上下方向の位置も的確に定められる。このように、補強部材７の位置が的確となるため、主要部材２の正面２ｂ及び背面２ａの中央部の凹み（幅の縮小）を効果的に防止できる。
【００３１】
補強部材７は主要部材２とは別部品であるので、図３に示す押出タイプの従来例のように補強部材（リブ５）の材質が主要部材２の材質と同じに限定されることはなく、補強部材７に主要部材２とは異なる強度が高い材質を用いることができる。例えば、主要部材２を生産性を高めるためにアルミ等を用いた押出成形により成形し、補強部材７をアルミ等よりも強度の高い高強度材（高張力鋼等）から成形することで、補強効果を高めつつ全体の軽量化を図ることが可能である。
【００３２】
補強部材７は、主要部材２の一端の開口２ｃから挿入して溶接やボルト等により位置が固定されるので、図４に示す従来例と比べると、製造が容易であり、低コストで製造できる。すなわち、本実施形態においては、図４の従来例のように主要部材を二部品（２ｘ、２ｙ）で構成する必要はなく、それらを溶接する作業が不要となる。また、主要部材２に市販の矩形パイプを使用したり、円形パイプをプレス加工や引抜加工によって矩形に成形して用いることができ、大幅な低コスト化を推進できる。
【００３３】
本実施形態では図５に示すように補強部材７の長さが主要部材２の長さと等しくなっているが、補強部材７を主要部材２よりも短く成形し、その補強部材７の主要部材２の内部への設置位置を、図１の荷重Ｐ１〜Ｐ３のいずれかが主要部材２に加わったとき主要部材２の正面２ｂ及び背面２ａの中央部にて凹みが生じやすい位置のみとしてもよい。これにより、重量及び材料費を軽減できる。
【００３４】
具体的には、荷重Ｐ３が加わると図１の左右のステー３同士の間の主要部材２が撓みその正面２ｂ及び背面２ａの中央部に凹みが生じ易くなり、荷重Ｐ２が加わるとその背後の主要部材２に凹みが生じ易くなり、荷重Ｐ１が加わるとステー３の部分の主要部材２の曲げモーメントが最大となってその近傍に上記凹みが生じ易くなる。
【００３５】
よって、左右のステー３同士の間の主要部材２及びステー３の近傍の主要部材２には、上記凹みを防止するための補強部材７が必要であるが、荷重Ｐ１が加わる点とステー３の取付点との間（略中間）から車幅方向外側の主要部材２の端部にかけては、上記凹みが生じ易いとはいえず、補強部材７を省略してもよい。
【００３６】
補強部材７の車両前後方向の幅７Ｗは、主要部材２の内部の車両前後方向の内幅２Ｗと等しいものに限られることはなく、補強部材７を主要部材２の一端の開口２ｃから内部に挿入する際に、補強部材７の幅端が主要部材２の内面に擦れつつも挿入することができれば、主要部材２の上記内幅２Ｗよりも多少（主要部材２の板厚又はその半分程度）大きめでも構わない。
【００３７】
また、補強部材７の上記幅７Ｗは、主要部材２に図１の荷重Ｐ１又はＰ３が加えられて主要部材２が撓んだ際に、主要部材２の正面２ｂ及び背面２ａの中央部における凹み量が、剛性や強度の低下に重大な影響を与えない量となるのであれば、主要部材２の上記内幅２Ｗよりも多少（主要部材２の板厚又はその半分程度）小さめであっても構わない。
【００３８】
すなわち、補強部材７の幅７Ｗは、主要部材２の内幅２Ｗと等しいものに限られず、略等しければよい。ここで、補強部材７の幅７Ｗが主要部材２の内幅２Ｗと略等しいとは、補強部材７の幅７Ｗが主要部材２の内幅２Ｗよりも主要部材２の板厚（好ましくはその半分程度）分大きい幅から、主要部材２の内幅２Ｗよりも主要部材２の板厚（好ましくはその半分程度）分小さい幅までの範囲をいう。
【００３９】
補強部材７は、一枚の板を図６に示すように山形に交互に折り返したものに限られることはなく、そのような形状が得られるのであれば、複数の板を溶接やボルトナット等により組み合わせて図６の形状としてもよい。
【００４０】
本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００４１】
補強部材７の全体の高さ７Ｈは、主要部材２の内部の上下方向の内寸２Ｈと略等しいものに限られることはなく、主要部材２の内部の上下方向の内寸２Ｈよりも小さくてもよく、その内寸２Ｈの半分程度、又は３／４程度でも構わない。
【００４２】
補強部材７の全体の形状は、山形を繰り返した形状に限られず、図８に示すように波形を繰り返した形状でもよく、図９に示すように台形を繰り返した形状でもよく、図示はしないが上に開いた横倒しのコ字と下に開いた横倒しのコ字とを交互に繰り返した形状としてもよい。
【００４３】
補強部材７を波形を繰り返した形状としたときには、補強部材７の高さ７Ｈを主要部材２の上下方向の内寸２Ｈと略等しくしてもよい。
【００４４】
補強部材７を台形を繰り返した形状としたときには、補強部材７の全体の高さ７Ｈを主要部材２の内部の上下方向の内寸２Ｈの半分程度とする。その台形の上辺の部分（水平部分７ｅ）が、図２（ａ）及び図２（ｂ）の仮想線で示す、主要部材２の正面２ｂ及び背面２ａの中央部における凹み変形防止に効くからである。
【００４５】
補強部材７をコ字を繰り返した形状としたときには、補強部材７の全体の高さ７Ｈを主要部材２の内部の上下方向の内寸２Ｈの半分程度とすると共に、下に開いた横倒しのコ字の水平部分の長さを上に開いた横倒しのコ字の水平部分の長さよりも長くする。下に開いた横倒しのコ字の水平部分が上記凹み変形防止に効くからである。
【００４６】
また、本発明は、リヤアンダーランプロテクタにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】アンダーランプロテクタ（フロントアンダーランプロテクタ）の概略を表した斜視図を示す。
【図２】図２（ａ）は、単なる矩形筒状の主要部材が撓んだ際に中央部が凹む様子を示す断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。
【図３】従来例を示すアンダーランプロテクタの斜視図である。
【図４】別の従来例を示すアンダーランプロテクタの斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るアンダーランプロテクタの斜視透視図である。
【図６】本実施形態の補強部材を示す斜視図である。
【図７】本実施形態の補強部材を主要部材に固定する部分を示す斜視図である。
【図８】本発明の別の実施形態に係るアンダーランプロテクタの斜視透視図である。
【図９】本発明の更に別の実施形態に係るアンダーランプロテクタの斜視透視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  アンダーランプロテクタ
２  主要部材
２ａ  背面
２ｂ  正面
２ｄ  底面
２Ｗ  内幅
２Ｈ  上下方向の内寸
７  補強部材
７Ｗ  車両前後方向の幅
７Ｈ  高さ
【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】
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