(57)【要約】【課題】  衝撃吸収時における十分な変形量と剛性とを両立できる衝撃吸収部材を提供する。【解決手段】  本発明に係るバンパ取付部材（衝撃吸収部材）３においては、脚部３７の縦壁部３７Ａ、３７Ｂおよび上側フランジ部３８により、剛性が確保されている。それと同時に、縦壁部３７Ａ、３７Ｂの屈曲可能部３７ａ、３７ｂ、３７ｃと上側フランジ部３８の屈曲可能部３８ａ、３８ｂ、３８ｃとにより、変形容易性も確保されている。すなわち、脚部３７は、縦壁部３７Ａ、３７Ｂが対向する方向（車幅方向）に屈曲可能であり、かつ、縦壁部３７Ａ、３７Ｂの側縁方向（上下方向）にも屈曲可能となっている。このように、バンパ取付部材３の脚部３７は、荷重Ｆに対して三次元的に変形するため、衝撃吸収時に、脚部３７自身の干渉によってその変形が制限されにくく、潰れ残りが少ない、十分な変形量が確保される。【選択図】  図３
2014125003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に沿って延在するとともに一対の脚部で構成された本体部と、前記本体部の延在方向における一端側において前記本体部に連結された一端側固定部と、前記本体部の延在方向における他端側において前記本体部に連結された他端側固定部とを備え、前記一端側固定部と前記他端側固定部との間に作用する荷重により前記本体部が変形する衝撃吸収部材であって、
前記本体部を構成する前記一対の脚部が、
互いに対向する一対の縦壁部と、
前記縦壁部に形成された第１の屈曲可能部と、
前記縦壁部の少なくとも一方の側縁より延びるフランジ部と、
前記フランジ部に形成された第２の屈曲可能部と
を備え、
前記脚部は、前記一端側固定部と前記他端側固定部との間に作用する荷重に対し、三次元的に変形する、衝撃吸収部材。
【請求項２】
前記一端側固定部が車両の車体に固定され、かつ、前記他端側固定部が前記車両のバンパに固定され、
前記一対の脚部が、前記車体の幅方向において前記縦壁部同士が離間して対向するように配置され、
前記一端側固定部および前記他端側固定部は上下方向の位置が異なる、請求項１に記載の衝撃吸収部材。
【請求項３】
前記脚部が金属製板材よりなり、
前記脚部の前記フランジ部が、
前記縦壁部の上縁より、前記車体の幅方向の内側および外側のうちのいずれか一方の側に延びる上側フランジ部と、
前記縦壁部の下縁より、前記車体の幅方向の内側および外側のうちの他方の側に延びる下側フランジ部と
を含み、
前記第２の屈曲可能部が、前記上側フランジ部に形成されている、請求項２に記載の衝撃吸収部材。
【請求項４】
前記一対の脚部がパンタグラフ形状をなす、請求項１〜３のいずれか一項に記載の衝撃吸収部材。
【請求項５】
前記第２の屈曲可能部が、前記フランジ部に形成された溝部または突条部からなる脆弱部である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の衝撃吸収部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に用いられる衝撃吸収部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、他の車両や道路上の設置物等（以下、これらを被衝突体と称す）が衝突した場合に、車体本体や被衝突体を保護する観点より、衝撃吸収機能を備えることが好ましい。このため、特に車両の前方および後方においては、車両のバンパに衝撃吸収部材を用いることが知られている。
【０００３】
下記特許文献１にはバンパリインフォースに取り付けられる衝撃エネルギー吸収体が開示されている。この衝撃エネルギー吸収体は、中空体であり、バンパとバンパリインフォースとの間に位置している。この衝撃エネルギー吸収体は、被衝突体との衝突の際に、荷重が車体側に作用することで、自身が押し潰される。これにより、この衝撃エネルギー吸収体は衝突エネルギーを吸収し、被衝突体や車体に作用する衝撃を緩和することが可能となっている。
【０００４】
下記特許文献２には、バンパとシャーシとの間に配置された衝突エネルギー吸収機構が開示されている。この衝突エネルギー吸収機構は、パンタグラフ形状のリンク機構と塑性エネルギー吸収要素とからなり、バンパに衝撃力が作用すると、リンク機構が変形することにより衝撃を緩和する。このように、パンタグラフ形状を利用して衝撃吸収するものとしては、下記特許文献３に開示された構成が知られており、また、金属板の一体成形によりパンタグラフ形状を構成し、該金属板の屈曲部を、塑性変形して衝撃を緩和するエネルギー吸収要素として利用する構成も知られている。
【０００５】
上述したような衝撃吸収部材は、その性能上、変形量を大きく設定できると有利であり、そのため、パンタグラフ形状は、バンパに限らず、衝撃吸収部材にも広く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２８４４６４号公報
【特許文献２】特開昭５４−１１７８７７号公報
【特許文献３】特開平１１−２０５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、バンパと車体との間に、パンタグラフ形状の衝撃吸収部材を設けることには、以下のような課題が存在する。
【０００８】
すなわち、バンパに用いられる衝撃吸収部材には、車両の衝突時には衝撃を緩和できる程度の変形容易性が求められる一方、通常の車両の使用時には人がバンパに加える程度の荷重に対して変形しないだけの剛性が求められる。また、パンタグラフ形状では、パンタグラフ形状を構成する一対の脚部の途中に屈曲部が形成されるが、車両の衝突により衝撃吸収部材が変形する時も、屈曲部以外は容易に変形しないだけの剛性が求められる。
【０００９】
以上の要件を満たすためには、パンタグラフ形状を構成する脚部に十分な太さを与えて、剛性を確保することが考えられる。しかしながら、脚部の太さが増すと、変形時に脚部と屈曲部、または脚部同士が干渉しやすくなり、変形量を大きく取りづらくなってしまう。
【００１０】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、衝撃吸収時における十分な変形量と剛性とを両立できる衝撃吸収部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る衝撃吸収部材は、一方向に沿って延在するとともに一対の脚部で構成された本体部と、本体部の延在方向における一端側において本体部に連結された一端側固定部と、本体部の延在方向における他端側において本体部に連結された他端側固定部とを備え、一端側固定部と他端側固定部との間に作用する荷重により本体部が変形する衝撃吸収部材であって、本体部を構成する一対の脚部が、互いに対向する一対の縦壁部と、縦壁部に形成された第１の屈曲可能部と、縦壁部の少なくとも一方の側縁より延びるフランジ部と、フランジ部に形成された第２の屈曲可能部とを備え、脚部は、一端側固定部と他端側固定部との間に作用する荷重に対し、三次元的に変形する。
【００１２】
この衝撃吸収部材においては、脚部の縦壁部およびフランジ部により、剛性が確保されている。それと同時に、縦壁部の第１の屈曲可能部とフランジ部の第２の屈曲可能部とにより、変形容易性も確保されている。すなわち、脚部は、縦壁部が対向する方向に屈曲可能であり、かつ、縦壁部の側縁方向にも屈曲可能となっている。したがって、脚部の変形は、一端側固定部と他端側固定部との間に作用する荷重に対して三次元的に変形し、脚部の変形が制限されにくく、十分な変形量が確保されている。
【００１３】
また、一端側固定部が車両の車体に固定され、かつ、他端側固定部が車両のバンパに固定され、一対の脚部が、車体の幅方向において縦壁部同士が離間して対向するように配置され、一端側固定部および他端側固定部は上下方向の位置が異なる態様であってもよい。この場合、一端側固定部および他端側固定部の上下方向の位置が異なるため、上記の三次元的な変形がより起こりやすくなる。
【００１４】
また、脚部が金属製板材よりなり、脚部のフランジ部が、縦壁部の上縁より、車体の幅方向の内側および外側のうちのいずれか一方の側に延びる上側フランジ部と、縦壁部の下縁より、車体の幅方向の内側および外側のうちの他方の側に延びる下側フランジ部とを含み、第２の屈曲可能部が、上側フランジ部に形成されている態様であってもよい。この場合、上側フランジ部および下側フランジ部を含む脚部を、プレス成形により形成することができる。
【００１５】
また、一対の脚部がパンタグラフ形状をなす態様であってもよく、さらに、第２の屈曲可能部が、フランジ部に形成された溝または突条からなる脆弱部である態様であってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、衝撃吸収時における十分な変形量と剛性とを両立できる衝撃吸収部材が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る車両の一部を示す部分断面図である。
【図２】図２は、図１の車両において、アッパリテーナに対する各バンパ取付部材の固定状態を示す上面図である。
【図３】図３は、図１、２に示したバンパ取付部材の概略斜視図である。
【図４】図４は、図３のバンパ取付部材の平面図（上面図）である。
【図５】図５は、図３のバンパ取付部材の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１９】
図１に示すように、車両１には、衝撃吸収部材として、バンパ取付部材３が採用されている。また、この車両１の車体１ａには、バンパ固定部としてのアッパリテーナ５が幅方向（車体左右方向）に延設されている。
【００２０】
アッパリテーナ５は、ブラケット７によってラジエータサポート９に固定されている。ラジエータサポート９内にはラジエータ１１が配置されている。このラジエータサポート９は車体フレーム１３に固定されている。車体フレーム１３には、固定ピン１５ａによってラジエータグリル１７の取付フランジ１７ｂが固定されている。このラジエータグリル１７は、車両１においてボンネット１９の下方に位置しており、車両１の前方に面するグリル本体１７と、グリル本体１７と固定ピン１５ｂによって接続された取付フランジ１７ｂとで構成されている。
【００２１】
バンパ取付部材３は、アッパリテーナ５とフロントバンパ２１との間において、車体１ａの前後方向に延びるように配置されている。また、図２に示すように、この車両１では、アッパリテーナ５に対して、幅方向に並ぶ三つのバンパ取付部材３が取り付けられている。
【００２２】
図３、図４および図５に示すように、バンパ取付部材３は、１枚の金属製板材（剛性板材）からなる。このバンパ取付部材３は、この金属製板材をプレス加工により屈曲させることで一体的に形成された、一端側固定部３０と他端側固定部３４と本体部３６とからなる。
【００２３】
一端側固定部３０は、本体部３６の車両前側（フロントバンパ２１側）において、フロントバンパ２１と連結される部分であり、略水平方向に沿って延在する上壁３１を備えている。この上壁３１には、固定ピン１５ｃが挿通される挿通孔３１ａが形成されており、図１に示すように、この固定ピン１５ｃにより、バンパ取付部材３とフロントバンパ２１とが連結される。
【００２４】
一端側固定部３０は、また、上壁３１の左右両縁から下方に延びる側壁３２Ａ、３２Ｂおよび、各側壁３２Ａ、３２Ｂの下端から互いに離れる方向に直角に屈曲するように設けられた下側フランジ部３３を備えている。
【００２５】
他端側固定部３４は、本体部３６の後側（アッパリテーナ５側）において、略水平方向に沿って延在する上壁３５を備えている。他端側固定部３４は、上壁３５をアッパリテーナ５の上面５１に対してスポット溶接することにより（図中の×で示した箇所）、アッパリテーナ５に固定される。なお、符号３５ａは、上壁３５がアッパリテーナ５の上面５１に溶接する際の位置決めに用いられる穴である。
【００２６】
上述した一端側固定部３０の上壁３１の位置Ｈ１と、他端側固定部３４の上壁３５の位置Ｈ２とは、図５に示したように、車体１ａの上下方向に関して異なっている。より詳しくは、一端側固定部３０の上壁３１が、他端側固定部３４の上壁３５に比べて、より高い位置にある。
【００２７】
本体部３６は、上述した一端側固定部３０と他端側固定部３４との間において、車体１ａの前後方向に沿って延在している。
【００２８】
この本体部３６は、車体の前後方向に延びる一対の脚部３７で構成されている。各脚部３７は、縦壁部３７Ａ、３７Ｂと、上側フランジ部３８と、下側フランジ３９とを有している。
【００２９】
一対の縦壁部３７Ａ、３７Ｂはいずれも、車体１ａの上下方向に沿って直立した姿勢で、一端側固定部３０の側壁３２Ａ、３２Ｂから、車体１ａの前後方向に沿って連続的に延びている。より正確には、各縦壁部３７Ａ、３７Ｂは、図５に示すように、一端側固定部３０の上壁３１が他端側固定部３４の上壁３５よりも高くなっている分だけ、車体１ａの前後方向に対して傾いて延在している。両縦壁部３７Ａ、３７Ｂは、車体１ａの左右方向に関して互いに対向しているとともに、左右対称となるように配置されている。
【００３０】
上側フランジ部３８は、縦壁部３７Ａ、３７Ｂそれぞれの上側に、縦壁部３７Ａ、３７Ｂの上側の側縁から互いに近づく方向に直角に屈曲するように設けられており、一端側固定部３０の上壁３１から、車体１ａの前後方向に沿って連続的に延びている。ただし、上側フランジ部３８も、縦壁部３７Ａ、３７Ｂ同様、図５に示すように、一端側固定部３０の上壁３１が他端側固定部３４の上壁３５よりも高くなっている分だけ、車体１ａの前後方向に対して傾いて延在している。このような上側フランジ部３８により、脚部３７の剛性が確保される。
【００３１】
下側フランジ部３９は、縦壁部３７Ａ、３７Ｂそれぞれの下側に、縦壁部３７Ａ、３７Ｂの上側の側縁から互いに離れる方向に直角に屈曲するように設けられており、一端側固定部３０の下側フランジ部３３から、車体１ａの前後方向に沿って連続的に延びている。ただし、下側フランジ部３９も、上側フランジ部３８同様、図５に示すように、一端側固定部３０の上壁３１が他端側固定部３４の上壁３５よりも高くなっている分だけ、車体１ａの前後方向に対して傾いて延在している。このような下側フランジ部３９によっても、上側フランジ部３８同様、脚部３７の剛性が確保される。なお、下側フランジ部３９の後側には、アッパリテーナ５の前端面５２の下縁から前方に延びる支持面５３に固定される固定用フランジ部３９ａが設けられている。この固定用フランジ部３９ａは、アッパリテーナ５の支持面５３に対してスポット溶接される（図中の×で示した箇所）。
【００３２】
さらに、各縦壁部３７Ａ、３７Ｂには３つの屈曲可能部（第１の屈曲可能部）３７ａ、３７ｂ、３７ｃが設けられており、また、各上側フランジ部３８には３つの屈曲可能部（第２の屈曲可能部）３８ａ、３８ｂ、３８ｃが設けられている。
【００３３】
縦壁部３７Ａ、３７Ｂの屈曲可能部３７ａ、３７ｂ、３７ｃはいずれも、車体１ａの前後方向の荷重が作用したときに、車体１ａの左右方向に屈曲する起点となるように、他部位よりも変形容易な脆弱部として形成された部分である。屈曲可能部３７ａ、３７ｂ、３７ｃのうち、最も前側に位置する屈曲可能部３７ａは、一端側固定部３０の側壁３２Ａ、３２Ｂとの境界に形成された、谷折れの方向に屈曲可能な部分（溝部）であり、縦壁部３７Ａ、３７Ｂの全高に亘って延びている。屈曲可能部３７ａ、３７ｂ、３７ｃのうち、最も後側に位置する屈曲可能部３７ｃも、屈曲可能部３７ａ同様、谷折れの方向に屈曲可能な、縦壁部３７Ａ、３７Ｂの全高に亘って延びる溝部である。屈曲可能部３７ａ、３７ｂ、３７ｃのうち、真ん中に位置する屈曲可能部３７ｂは、山折れの方向に屈曲可能な部分（突条部）である。
【００３４】
縦壁部３７Ａ、３７Ｂに設けられた３つの屈曲可能部３７ａ、３７ｂ、３７ｃによれば、車体１ａの前後方向の荷重が作用したときに、縦壁部３７Ａ、３７Ｂは、車体１ａの上下方向に直交する面（前後方向と左右方向で張られる面）の平面視において、車体１ａの左右方向に屈曲する。より詳しくは、縦壁部３７Ａ、３７Ｂは、図４に示した屈曲可能部３７ａ、３７ｂ、３７ｃを連結する連結線Ｌ１の状態から、屈曲可能部３７ａおよび屈曲可能部３７ｂの位置が他端側固定部３４側の屈曲可能部３７ａ’および屈曲可能部３７ｂ’の位置に移動し、連結線Ｌ２の状態となるように屈曲する。
【００３５】
各上側フランジ部３８の屈曲可能部３８ａ、３８ｂ、３８ｃはいずれも、車体１ａの前後方向の荷重が作用したときに、車体１ａの上下方向に屈曲する起点となるように、他部位よりも変形容易な脆弱部として形成された部分である。これらの屈曲可能部３８ａ、３８ｂ、３８ｃは、縦壁部３７Ａ、３７Ｂの屈曲可能部３７ａ、３７ｂ、３７ｃとおおよそ対応する位置に設けられている。屈曲可能部３８ａ、３８ｂ、３８ｃのうち、最も前側に位置する屈曲可能部３８ａは、一端側固定部３０の上壁３１との境界に形成された、谷折れの方向に屈曲可能な部分（溝部）であり、上側フランジ部３８の全幅に亘って延びている。屈曲可能部３８ａ、３８ｂ、３８ｃのうち、最も後側に位置する屈曲可能部３８ｃも、屈曲可能部３８ａ同様、谷折れの方向に屈曲可能な、上側フランジ部３８の全幅に亘って延びる溝部であり、他端側固定部３４の上壁３５との境界に形成されている。屈曲可能部３８ａ、３８ｂ、３８ｃのうち、真ん中に位置する屈曲可能部３８ｂは、山折れの方向に屈曲可能な部分（突条部）である。
【００３６】
各上側フランジ部３８の設けられた３つの屈曲可能部３８ａ、３８ｂ、３８ｃによれば、車体１ａの前後方向の荷重が作用したときに、各上側フランジ部３８は、車体１ａの左右方向に直交する面（前後方向と上下方向で張られる面）の平面視において、車体１ａの上下方向に屈曲する。より詳しくは、上側フランジ部３８は、図５に示すように、屈曲可能部３８ａ、３８ｂ、３８ｃの位置が、いずれも上方に移動して、屈曲可能部３８ａ’、３８ｂ’、３８ｃ’の位置に移動し、連結線Ｌ３の状態となるように屈曲する。
【００３７】
以上で説明したように、バンパ取付部材３は、図３に示すように、他端側固定部３４の上壁３５および固定用フランジ部３９ａにおいてアッパリテーナ５にスポット溶接により固定されている。そして、図１に示すように、各バンパ取付部材３の一端側固定部３０の上壁３１にフロントバンパ２１の後端が載置され、フロントバンパ２１と各バンパ取付部材３とが固定ピン１５ｃによって固定される。つまり、フロントバンパ２１は、各バンパ取付部材３に対して直交した状態で固定され、各一端側固定部３０は、フロントバンパ２１を車体１ａの下方より支持する。こうして、各バンパ取付部材３は、アッパリテーナ５とフロントバンパ２１とを連結し、フロントバンパ２１がラジエータグリル１７の下方で車体１ａに固定されている。なお、この車両１における他の構成は公知の車両と同様である。
【００３８】
この車両１において、フロントバンパ２１に対して被衝突体が衝突すると、各バンパ取付部材３に対し、図３に示すように、車体１ａの後方側に向かう荷重Ｆが作用する。すると、各バンパ取付部材３では、各縦壁部３７Ａ、３７Ｂの屈曲可能部３７ａ、３７ｂ、３７ｃが起点となって車体１ａの左右方向に屈曲する。すなわち、フロントバンパ２１に対して荷重Ｆが作用することで、各バンパ取付部材３では、あたかもパンタグラフが折り畳まれるが如く、一対の縦壁部３７Ａ、３７Ｂが屈曲するとともに、一端側固定部３０が他端側固定部３４ひいてはアッパリテーナ５に近接するように変形する。この変形により、車体および被衝突体に作用する荷重のピークが低減され、衝撃が緩和される。
【００３９】
それと同時に、各バンパ取付部材３では、上側フランジ部３８の屈曲可能部３８ａ、３８ｂ、３８ｃが起点となって変形する。このとき、屈曲可能部３８ｂの前後において、上側フランジ部３８が重なることなく、屈曲する。そのため、脚部３７の屈曲途中において、上側フランジ部３８同士が干渉する事態が回避され、脚部３７の変形が制限されにくい。したがって、衝撃吸収時における十分な変形量を確保しやすく、優れた衝撃吸収性を有する。
【００４０】
以上で説明したように、上述したバンパ取付部材（衝撃吸収部材）３においては、脚部３７の縦壁部３７Ａ、３７Ｂおよび上側フランジ部３８により、剛性が確保されている。それと同時に、縦壁部３７Ａ、３７Ｂの屈曲可能部３７ａ、３７ｂ、３７ｃと上側フランジ部３８の屈曲可能部３８ａ、３８ｂ、３８ｃとにより、変形容易性も確保されている。すなわち、脚部３７は、縦壁部３７Ａ、３７Ｂが対向する方向（車幅方向）に屈曲可能であり、かつ、縦壁部３７Ａ、３７Ｂの側縁方向（上下方向）にも屈曲可能となっている。
【００４１】
このように、バンパ取付部材３の脚部３７は、荷重Ｆに対して三次元的に変形するため、衝撃吸収時に、脚部３７自身の干渉（たとえば、上側フランジ３８同士の干渉）によってその変形が制限されにくく、潰れ残りが少ない、十分な変形量が確保される。したがって、脚部３７に上側フランジ部３８または下側フランジ部３９を形成しても、脚部３７の変形量が損なわれることがなく、車体または被衝突体に作用する荷重のピークを低く抑え、高い衝撃吸収性を実現することができる。
【００４２】
特に、バンパ取付部材３においては、車体１ａの上下方向に関し、一端側固定部３０の上壁３１の位置Ｈ１が、他端側固定部３４の上壁３５の位置Ｈ２に対して上側であるため、一端側固定部３０が他端側固定部３４に乗り上げる方向に変形しやすくなっており、上述した三次元の変形がより起こりやすくなっている。
【００４３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。たとえば、フランジ部は、必ずしも脚部の上側および下側の両方に設ける必要はなく、上側または下側のみに設けてもよい。また、脚部やフランジ部に設けた脆弱部としての屈曲可能部の形状は、溝部や突条部に限らず、屈曲できる形状であれば、その他の形状（たとえば切欠き等）であってもよい。
【００４４】
上述した実施形態においては、脚部およびフランジ部に形成されている屈曲可能部はいずれも３つであったが、その数は適宜増減することができる。衝撃吸収部材と車体（たとえば、アッパリテーナ）との固定は、上述したスポット溶接に限らず、ボルト／ナットによる固定など公知の固定方法を採用することができる。
【００４５】
また、衝撃吸収部材は、必ずしもフロントバンパ側に設ける必要はなく、適宜、リアバンパ側に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１…車両、１ａ…車体、３…バンパ取付部材（衝撃吸収部材）、３０…一端側固定部、３４…他端側固定部、３６…本体部、３７…脚部、３７Ａ、３７Ｂ…縦壁部、３７ａ、３７ｂ、３７ｃ…屈曲可能部、３８…上側フランジ部、３８ａ、３８ｂ、３８ｃ…屈曲可能部、３９…下側フランジ部。
【図１】
2014125003.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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