(57)【要約】【課題】  衝撃荷重に対して潰れやすく、十分な衝撃吸収効果を得ることができる車両用骨格部材を提供すること。【解決手段】  本発明に係るフロントサイドメンバＭ１では、本体部１の長手方向である車両前後方向に沿って離間する一対の座屈誘発部７が本体部１に形成されているため、車両前後方向に衝撃荷重が作用した際、ビード７を基点とする座屈が生じる。このような座屈が生じると、ビード７の間に形成された脆弱部に荷重が伝達され、脆弱部が全体的に圧潰する。よって、衝撃荷重Ｆに対して潰れやすく、十分な衝撃吸収効果を得ることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の骨格形成に用いられる車両用骨格部材であって、
長尺状をなす中空の本体部を備え、
前記本体部の長手方向に沿って離間する一対の座屈誘発部が前記本体部に形成されており、
前記一対の座屈誘発部の間に脆弱部が形成されていることを特徴とする、車両用骨格部材。
【請求項２】
前記脆弱部には、開口部が形成されている、請求項１記載の車両用骨格部材。
【請求項３】
前記開口部は略多角形状である、請求項２記載の車両用骨格部材。
【請求項４】
前記本体部は、その長手方向に垂直な断面が多角形状をなしており、
前記一対の座屈誘発部は、前記本体部の長手方向に延びる稜線に形成されている、請求項１〜３のいずれか一項記載の車両用骨格部材
【請求項５】
前記車両のフロントサイドメンバとして用いられる、請求項１〜４のいずれか一項記載の車両用骨格部材。
【請求項６】
車両の骨格形成に用いられる車両用骨格部材であって、
長尺状であり、
複数の座屈誘発部が設けられており、
前記複数の座屈誘発部間に脆弱部が形成されていることを特徴とする、車両用骨格部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の骨格形成に用いられる車両用骨格部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の骨格形成に用いられる車両用骨格部材が検討されている。このような部材として、たとえば、特許文献１に開示された衝撃吸収部材がある。この衝撃吸収部材は、車両の前方部分における骨格形成に用いられるものである。また、中空の直方体形状とされており、その左右側面や上下面において、車両前方から後方に向けて開口幅が漸減するような二等辺三角形状の開口部を有している。
【０００３】
この衝撃吸収部材は、車両前方から後方に向けて衝撃荷重を受けると、車両前方側の広い開口幅を有する部分ほど大きく変形する。このように、車両前方側の部分ほど大きく変形することにより、主にその前方側の部分で衝撃荷重を吸収するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−４５２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された衝撃吸収部材では、開口部が設けられた面のうち車両前方側の部分を主に変形させており、車両後方側の部分は比較的高い剛性を保っている。このため、衝撃荷重に対する変形が全体としては不十分であり、十分な衝撃吸収効果が得られない場合があった。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、衝撃荷重に対して潰れやすく、十分な衝撃吸収効果を得ることができる車両用骨格部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決した本発明に係る車両用骨格部材は、車両の骨格形成に用いられる車両用骨格部材であって、長尺状をなす中空の本体部を備え、本体部の長手方向に沿って離間する一対の座屈誘発部が前記本体部に形成されており、一対の座屈誘発部の間に脆弱部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
車両用骨格部材において十分な衝撃吸収効果を得るためには、本体部に形成された脆弱部を全体的に潰れさせることが必要となる。本発明の車両用骨格部材では、本体部の長手方向に沿って離間する一対の座屈誘発部が本体部に形成されているため、本体部の長手方向に衝撃荷重が作用した際、座屈誘発部を基点とする座屈が生じる。このような座屈が生じると、座屈誘発部の間に形成された脆弱部に荷重が伝達され、脆弱部は全体的に圧潰する。よって、衝撃荷重に対して潰れやすく、十分な衝撃吸収効果を得ることができる。
【０００９】
また、脆弱部には、開口部が形成されている態様とすることができる。
【００１０】
この態様によれば、脆弱部には、開口部が形成されているため、開口部の周辺における余肉の幅が狭くされる。よって、脆弱部が圧潰する際の脆弱部における潰れ抵抗が低減される。このため、脆弱部の圧潰をより一層促進することができる。
【００１１】
また、開口部は略多角形状である態様とすることができる。
【００１２】
車両用骨格部材における衝撃吸収では、車両用骨格部材が設けられる位置に応じて、圧潰の方向をコントロールできることが好ましい。通常、圧潰の方向は、圧潰が生じる部分における余肉の幅や面積に応じて変化する。本発明の車両用骨格部材では、開口部を略多角形状とすることにより、開口部の周辺の余肉の幅や面積を調節できる。よって、圧潰の方向をコントロールすることができる。
【００１３】
また、本体部は、その長手方向に垂直な断面が多角形状をなしており、一対の座屈誘発部は、本体部の長手方向に延びる稜線に形成されている態様とすることができる。
【００１４】
本体部の長手方向に延びる稜線は、平面部に比して衝突荷重に対する強度が高く、かつ衝撃荷重Ｆの多くが集中して伝達される。本発明の車両用骨格部材では、稜線に座屈誘発部が形成されているため、稜線の強度が部分的に低下し、この強度低下した個所に衝撃荷重の多くが集中する。そのため、座屈誘発部は、脆弱部より先に座屈を誘発する座屈基点となりやすい。よって、衝撃荷重に対してより一層潰れやすくできる。
【００１５】
また、本発明の車両用骨格部材は、車両のフロントサイドメンバとして用いられることが好ましい。
【００１６】
この態様によれば、車両前部に衝撃荷重が作用する際、車両前部において十分な衝撃吸収効果を得ることができる。
【００１７】
また、本発明の車両用骨格部材は、車両の骨格形成に用いられる車両用骨格部材であって、長尺状であり、複数の座屈誘発部が設けられており、複数の座屈誘発部間に脆弱部が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の車両用骨格部材では、複数の座屈誘発部が設けられているため、衝撃荷重が作用した際、座屈誘発部を基点とする座屈が生じる。このような座屈が生じると、座屈誘発部間に形成された脆弱部に荷重が伝達され、脆弱部は全体的に圧潰する。よって、衝撃荷重に対して潰れやすく、十分な衝撃吸収効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る車両用骨格部材によれば、衝撃荷重に対して潰れやすく、十分な衝撃吸収効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態に係るフロントサイドメンバの斜視図である。
【図２】図１のフロントサイドメンバが衝撃荷重を受けた場合の圧潰状態を示す斜視図である。
【図３】第２実施形態に係るフロントサイドメンバの斜視図である。
【図４】図３のフロントサイドメンバが衝撃荷重を受けた場合の圧潰状態を示す斜視図である。
【図５】第３実施形態に係るフロントサイドメンバの斜視図である。
【図６】第４実施形態に係るフロントサイドメンバの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態に係る車両用骨格部材について詳細に説明する。各実施形態において、同一の機能を有する部分については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。以下の各実施形態の説明では、車両用骨格部材は、車両の前部において車両前後方向に沿って設けられて、フロントサイドメンバとして用いられる場合について説明する。
【００２２】
図１は、第１実施形態に係るフロントサイドメンバの斜視図である。第１実施形態に係るフロントサイドメンバは、車両前部の骨格形成に用いられるものである。このフロントサイドメンバは、車両の前部において車両前後方向に沿って設けられる。図１に示すように、フロントサイドメンバＭ１の本体部１は、いずれも鋼板からなる上面板２、左側面板３、右側面板４、および底面板５によって中空状に形成されている。また、フロントサイドメンバＭ１は、車両前後方向に沿う長尺状をなしている。このように形成された本体部１の車両前後方向に垂直な断面は、長方形状をなしている。
【００２３】
上面板２の両側の稜線６には、車両前後方向に沿って離間する一対のビード７が形成されている。また、底面板５の両側の稜線６にも、同様にして車両前後方向に沿って離間する一対のビード７が形成されている。上面板２の両側の稜線６に形成されたビード７と底面板５の両側の稜線６に形成されたビード７とは、車両前後方向の位置が略同一とされている。各ビード７は、座屈誘発部に相当する。
【００２４】
さらに、上面板２、左側面板３、右側面板４、および底面板５の各面において、ビード７の間には脆弱部が形成されている。この脆弱部には、略正方形状の開口部８が形成されている。言い換えれば、開口部８は、ビード７を含む面において、ビード７によって囲まれるようにして形成されている。このように脆弱部に開口部８が形成されることにより、上面板２、左側面板３、右側面板４、および底面板５に残された余肉は、幅が狭くされている。
【００２５】
このような構成を有するフロントサイドメンバＭ１の本体部１に対し、車両前後方向の衝撃荷重が作用した場合について説明する。図２は、フロントサイドメンバＭ１が衝撃荷重を受けた場合の圧潰状態を示す斜視図である。図２に示すように、フロントサイドメンバＭ１の本体部１に対して車両前方から衝撃荷重Ｆが作用した場合、まず、各稜線６に形成されたビード７を基点とする座屈が生じる。この座屈によって、本体部１を伝わる応力は、ビード７からビード７の間に形成された脆弱部へと伝達される。
【００２６】
ここで、開口部８の周辺における余肉は、幅が狭くされている。そのため、脆弱部は、衝撃荷重Ｆにより伝わる応力に対し、強度が低くされている。言い換えれば、脆弱部は、潰れやすくなっている。よって、衝撃荷重Ｆによる応力が脆弱部へと伝達されると、その応力が開口部８の周辺の余肉に集中的に作用する。この応力の集中的な作用により、脆弱部は全体的に圧潰する。脆弱部の全体的な圧潰により、フロントサイドメンバＭ１において十分な衝撃吸収効果を得ることができる。
【００２７】
このように、本実施形態のフロントサイドメンバＭ１において、ビード７は、車両前後方向に衝撃荷重Ｆが作用した際、座屈を誘発する機能を有している。また、脆弱部は、圧潰を促進する機能を有している。
【００２８】
以上のように、本実施形態のフロントサイドメンバＭ１では、本体部１の長手方向である車両前後方向に沿って離間する一対のビード７が本体部１に形成されているため、車両前後方向に衝撃荷重Ｆが作用した際、ビード７を基点とする座屈が生じる。このような座屈が生じると、ビード７の間に形成された脆弱部に荷重が伝達され、脆弱部が全体的に圧潰する。よって、衝撃荷重Ｆに対して潰れやすく、十分な衝撃吸収効果を得ることができる。
【００２９】
また、脆弱部には、開口部８が形成されているため、開口部８の周辺における余肉の幅が狭くされる。よって、脆弱部が圧潰する際の脆弱部における潰れ抵抗が低減される。このため、脆弱部の圧潰をより一層促進することができる。
【００３０】
また、車両前後方向に延びる稜線６は、上面板２などの平面部に比して衝突荷重Ｆに対する強度が高く、かつ衝撃荷重Ｆの多くが集中して伝達される。フロントサイドメンバＭ１では、ビード７が稜線６に形成されているため、稜線６の強度が部分的に低下し、この強度低下した個所に衝撃荷重Ｆの多くが集中する。そのため、ビード７は、脆弱部より先に座屈を誘発する座屈基点となりやすい。よって、衝撃荷重Ｆに対してより一層潰れやすくできる。
【００３１】
また、フロントサイドメンバＭ１によれば、車両前部に衝撃荷重Ｆが作用する際、車両前部において十分な衝撃吸収効果を得ることができる。
【００３２】
図３は、第２実施形態に係るフロントサイドメンバの斜視図である。第２実施形態に係るフロントサイドメンバＭ２は、図１に示したフロントサイドメンバＭ１とは、脆弱部が上面板２および底面板５にのみ形成されているという点で異なっている。このフロントサイドメンバＭ２では、左側面板３および右側面板４には、脆弱部は形成されていない。その他の点は、フロントサイドメンバＭ１と同様の構成とされている。
【００３３】
このようなフロントサイドメンバＭ２の本体部１に対して車両前方から衝撃荷重Ｆが作用した場合、図４に示すように、各稜線６に形成されたビード７を基点とする座屈が生じる。この座屈によって、本体部１を伝わる応力は、ビード７から、上面板２および底面板５に形成された脆弱部、および左側面板３、右側面板４へと伝達される。
【００３４】
ここで、上面板２および底面板５において、開口部８の周辺の余肉は幅が狭くされている。そのため、上面板２および底面板５は、脆弱部が形成されていない左側面板３および右側面板４よりも強度が低くされている。また、左側面板３および右側面板４においては、全面が余肉となって潰れ抵抗が大きくなる。よって、衝撃荷重Ｆによる応力が伝達されると、左側面板３および右側面板４においてはわずかな変形が生じるにとどまる。一方、上面板２および底面板５においては、脆弱部が圧潰する。この圧潰により、十分な衝撃吸収効果を得ることができる。この場合、図４に示すように、ビード７に囲まれた脆弱部は、上方へ向けて圧潰する。
【００３５】
このように、本実施形態のフロントサイドメンバＭ２では、脆弱部が形成される面と形成されない面とを設けることにより、各面における潰れ抵抗を異ならせることができる。よって、圧潰の方向をコントロールすることができる。
【００３６】
また、本発明の実施形態として、図５に示すような第３実施形態に係るフロントサイドメンバＭ３とすることもできる。このフロントサイドメンバＭ３では、上面板２にのみ、脆弱部が形成されている。この脆弱部には、略平行四辺形状の開口部９が形成されている。さらにまた、図６に示すような第４実施形態に係るフロントサイドメンバＭ４とすることもできる。このフロントサイドメンバＭ４では、上面板２にのみ、脆弱部が形成されている。この脆弱部には、略正六角形状の開口部１０が形成されている。
【００３７】
フロントサイドメンバＭ３、フロントサイドメンバＭ４においては、上面板２にのみ、脆弱部が形成されているため、車両前方から衝撃荷重が作用した場合、上面板２が大きく圧潰する。このため、本体部１は、下方に向けて突出するように屈曲する。この屈曲により、十分な衝撃吸収効果を得ることができる。また、開口部９と開口部１０とでは、その周辺に残された余肉の幅や面積が異なっているため、上面板２の圧潰の方向を異ならせることができる。
【００３８】
このように、開口部を平行四辺形や略六角形などの略多角形状とすることにより、開口部９，１０の周辺の余肉の幅や面積を調節できる。余肉の幅や面積を調節することにより、開口部９，１０が形成された面における潰れ抵抗を異ならせることができるため、圧潰の方向をコントロールすることができる。
【００３９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、本体部１の車両前後方向に垂直な断面が長方形状である場合について説明したが、例えば五角形や六角形状であってもよい。また、上記実施形態では、上面板２の両側の稜線６と底面板５の両側の稜線６とのそれぞれにビード７が形成される場合について説明したが、上面板２の両側の稜線６のみに一対のビード７が形成されていてもよいし、その他の面の組み合わせであってもよい。
【００４０】
また、ビード７の間に形成される開口部は、稜線６にまで達していてもよい。また、座屈誘発部は、ビード７に限らず、稜線６をＲ状に湾曲させたものであってもよいし、上面板２などの平面部の上を横断するように形成されていてもよい。さらにまた、本発明の車両用骨格部材は、車両後部のリアバンパの骨格形成に用いられてもよいし、車両前後方向や上下方向に沿って設けられるものであってもよい。さらにまた、座屈誘発部は、任意の個所に複数設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１…本体部、２〜５…面、６…稜線、７…ビード（座屈誘発部）、８〜１０…開口部、Ｍ１〜Ｍ４…フロントサイドメンバ（車両用骨格部材）。
【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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