(57)【要約】このアンダーランプロテクターの支持構造は、ビーム及びフレーム間を接続するステー本体と、前記ステー本体を車両幅方向の外側から補強するステー補強体と、前記ステー補強体及び前記ビーム間に設けられたガセットと、を備え、前記ステー本体のステー本体ウェブ面に開口部が設けられ、前記開口部の車両前後方向の両端から車両幅方向外側に向かって延設された一対の壁面部が互いに対向するように設けられ、前記各壁面部は、前記ガセットの設置位置に対応する高さに設けられ、前記ステー補強体の車両幅方向内側の面に当接されている。
2018038210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビーム及びフレーム間を接続するステー本体と、
前記ステー本体を車両幅方向の外側から補強するステー補強体と、
前記ステー補強体及び前記ビーム間に設けられたガセットと、を備え、
前記ステー本体のステー本体ウェブ面に開口部が設けられ、
前記開口部の車両前後方向の両端から車両幅方向外側に向かって延設された一対の壁面部が互いに対向するように設けられ、
前記各壁面部は、前記ガセットの設置位置に対応する高さに設けられ、前記ステー補強体の車両幅方向内側の面に当接されている
ことを特徴とするアンダーランプロテクターの支持構造。
【請求項２】
前記開口部は、互いに対向する一対の直辺部と互いに対向する一対の丸部から構成される略角丸四角形の形状を有し、前記各直辺部の両方から車両幅方向外側に向かって延設された前記各壁面部が前記ステー補強体の車両幅方向内側の面に当接されている
ことを特徴とする請求項１に記載のアンダーランプロテクターの支持構造。
【請求項３】
前記壁面部が、前記ステー本体ウェブ面を折り曲げて形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のアンダーランプロテクターの支持構造。
【請求項４】
前記開口部の長さＬ１（ｍｍ）と、前記開口部の平均幅Ｗ１（ｍｍ）と、前記フレーム下面のフランジからの前記ステー本体の長さＬ０（ｍｍ）と、前記ステー本体の平均幅Ｗ０（ｍｍ）と、前記ステー本体と前記ステー補強体で形成される閉断面の車両幅方向の高さｈ（ｍｍ）との関係が、０．５≦Ｌ１／Ｌ０≦０．８、および、２×ｈ≦Ｗ１≦０．８５×Ｗ０を満たすことを特徴とする請求項２又は３に記載のアンダーランプロテクターの支持構造。
【請求項５】
前記丸部の車両幅方向外側の面から車両幅方向外側に向かって延設された壁面部の高さｈ１が５ｍｍ≦ｈ１≦１５ｍｍであることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載のアンダーランプロテクターの支持構造。
【請求項６】
前記ステー補強体の車両上下方向両端から車両幅方向内側に向かって延設されたステー補強体の上下面部が設けられ、前記上下面部が前記ステー本体に当接されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のアンダーランプロテクターの支持構造。
【請求項７】
前記フレームは、鉛直に配向されたフレームウェブ面と、前記フレームウェブ面の下端から車両幅方向外側に向かって延設されたフレーム下面のフランジとを有し、
前記ステー本体は、前記フレームウェブ面および前記フランジで固定されている
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のアンダーランプロテクターの支持構造。
【請求項８】
前記ステー本体と前記ステー補強体が７８０ＭＰａ級以上の強度を有する鋼板からなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のアンダーランプロテクターの支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両同士の衝突時において、一方の車両が他方の車両の下に潜り込むことを防止するアンダーランプロテクターの支持構造に関する。
本願は、２０１６年８月２６日に、日本に出願された特願２０１６−１６５６２６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、乗用車とトラック等の大型車が正面衝突あるいは追突したような場合、互いの車両に設けられたクロスメンバー等の強度部材の設置高さの違いにより、乗用車が大型車の下に潜り込むおそれがある。このため、大型車の前部および後部において、乗用車が備える強度部材の設置高さに合わせて配置されたアンダーランプロテクターという強度部材が設けられている。これにより、衝突時における乗用車の潜り込みを防いでいる。【０００３】
従来のアンダーランプロテクターとしては、特許文献１〜３に記載されたものがある。これらのアンダーランプロテクターは、車幅方向に延びるビームがブラケットやステー（支持構造）を介して車体フレームにボルト締結された構造となっている。【０００４】
アンダーランプロテクターは、十分な耐荷重性能を有していることが求められる。耐荷重性を評価する１つの方法として、ビームのステー取付位置より車幅方向外側の位置において、ビームの衝突面（相手車両が衝突する面）に荷重を加え、最大でどの程度の荷重を入力できるか評価する方法がある。アンダーランプロテクターの製品としての性能は、耐荷重性能の優劣により左右されるため、耐荷重性評価試験における最大入力荷重が従来よりも更に大きくなるようなアンダーランプロテクターの開発が望まれている。さらに軽量であることも望まれる。【０００５】
前記荷重入力時においては、ビームには車両上下方向を軸とした曲げモーメントに抗する構造、ステーには車両上下方向を軸としたねじりモーメントに抗する構造が望まれる。【０００６】
特許文献１には、“フレームウェブ面に固定されて鉛直に配向されたウェブ面と、該ウェブ面の車両前後方向の一端から車幅方向外側へ延設されてアンダーランプロテクターに固定される第一フランジ面と、から成る第一部材”と、“水平に配向されたフレームフランジ面及び該ウェブ面に対して固定される上面と、該上面の車両前後方向の一端から鉛直下方へ延設されてアンダーランプロテクターに固定される前面と、該前面における車幅方向外側の端部から車両前後方向へ屈曲形成されて該第一部材のウェブ面に対して固定される側面と、から成る第二部材”を備えたステーとフレームの固定構造により、軽微な衝突時における衝撃荷重からサイドフレームを保護する構造が開示されている。
特許文献２には、ステーが、“車体フレームとビームとを連結するステー本体”と、“ステー本体を補強するステー補強体”と、“ステーとビームの接続部を補強するガセット”と、から構成され、ビームとステーとの間に掛け渡して設けたガセットにより、ビームの曲げ変形に対する抵抗を高める構造が開示されている。また、特許文献２には、ステー本体の短手方向両端に折曲部が設けられることによってステー本体に凹部が形成され、前記凹部に前記ステー補強体が嵌め込まれて閉断面形状が形成されたステー構造により、ステーのねじり変形に対する抵抗を高めた構造も開示されている。
特許文献３は、ビームを車体フレームに接続する接続構造体と、鉛直方向に延びるように形成されたステーと、ビームとステーとの間に設けられたＬ字形のブラケットと、補強材と、補強板と、を有する構造により、ビームに対して荷重が入力された際に、ビームを介して伝達された荷重によるステーの内方への変形を阻害する作用を生じさせる構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】日本国特開２０１０−１３２０５９号公報
【特許文献２】日本国特開２０１０−１２０５１２号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ２０１６／１２５７４５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１はサイドフレームを保護する固定構造に関するものであり、この技術のみでは耐荷重性能は向上しない。
特許文献２の支持構造では、ガセットからの荷重入力およびステーのねじり変形により、ステー補強部の鉛直に配置されたステー補強部ウェブ面の面外変形が進行する。これにより十分な耐荷重性能の向上が得られない。
特許文献３の接続構造体では、補強板の車両幅方向内側からブラケットまたはステーの車両前後方向のどちらかまたは両側に開口部を設けた場合、耐荷重性能が低下する。すなわち、ブラケットの車両前後方向のどちらかまたは両側に開口部を設けた場合、ブラケットが開口部の形成によって剛性が低くなるので、ブラケットから入力された荷重がブラケットの車体フレーム側の面全体に伝達されない。よって、耐荷重性能が低下する。また、ステーの車両前後方向のどちらかまたは両側に開口部を設けた場合、補強部材からの入力を受ける面積が減るため、耐荷重性能が低下する。【０００９】
本発明は、従来の技術が有するこのような課題に鑑みてなされたものであり、ビームのステー取付位置より車幅方向外側の位置に荷重が加わったとしても、ステーに入力されるねじりモーメントに対する変形を抑制可能で、しかも、軽量かつ耐荷重性能に優れたアンダーランプロテクターの支持構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、ビーム及びフレーム間を接続するステー本体と、ステー本体を補強するステー補強体と、ステー補強体及びビーム間に設けられたガセットからなるアンダーランプロテクターの支持構造に対し、ビームのステー取付位置より車幅方向外側の位置において、ビームの衝突面（相手車両が衝突する面）に荷重を加えた場合における、ステーのねじり変形の発生状況を鋭意検討した結果、以下の知見を持って本発明を完成した。すなわち、ステー本体の車両上下方向と平行に配向されたステー本体ウェブ面に開口部を設け、さらに開口部の両端から車両幅方向外側に向かって延設された一対の壁面部を互いに対向するように設け、少なくとも１つのガセットの車両上下方向の高さ位置において、壁面部とステー補強体を当接することで、上記課題を解決できる。【００１１】
本発明の要旨は以下の通りである。
（１）ビーム及びフレーム間を接続するステー本体と、前記ステー本体を車両幅方向の外側から補強するステー補強体と、前記ステー補強体及び前記ビーム間に設けられたガセットと、を備え、前記ステー本体のステー本体ウェブ面に開口部が設けられ、前記開口部の車両前後方向の両端から車両幅方向外側に向かって延設された一対の壁面部が互いに対向するように設けられ、前記各壁面部が、前記ガセットの設置位置に対応する高さに設けられ、前記ステー補強体の車両幅方向内側の面に当接されているアンダーランプロテクターの支持構造。
また、以下（２）〜（８）のような構成であっても良い。
（２）前記開口部が互いに対向する一対の直辺部と互いに対向する一対の丸部から構成される略角丸四角形の形状を有し、前記各直辺部の両方から車両幅方向外側に向かって延設された前記壁面部が前記ステー補強体の車両幅方向内側の面に当接されている、上記（１）に記載のアンダーランプロテクターの支持構造。
（３）前記壁面部が前記ステー本体ウェブ面を折り曲げて形成されている、上記（１）又は（２）に記載のアンダーランプロテクターの支持構造。
（４）前記開口部の長さＬ１と、前記開口部の平均幅Ｗ１と、前記フレーム下面のフランジからの前記ステー本体の長さＬ０と、前記ステー本体の平均幅Ｗ０と、前記ステー本体と前記ステー補強体で形成される閉断面の車両幅方向の高さｈとの関係が、０．５≦Ｌ１／Ｌ０≦０．８、および、２×ｈ≦Ｗ１≦０．８５×Ｗ０を満たす、上記（２）又は（３）に記載のアンダーランプロテクターの支持構造。
（５）前記丸部の車両幅方向外側の面から車両幅方向外側に向かって延設された壁面部の高さｈ１が５ｍｍ≦ｈ１≦１５ｍｍである、上記（２）〜（４）のいずれか一項に記載のアンダーランプロテクターの支持構造。
（６）前記ステー補強体の車両上下方向両端から車両幅方向内側に向かって延設されたステー補強体の上下面部が設けられ、前記上下面部が前記ステー本体に当接されている、上記（１）〜（５）のいずれか一項に記載のアンダーランプロテクターの支持構造。
（７）前記フレームは、鉛直に配向されたフレームウェブ面と、前記フレームウェブ面の下端から車両幅方向外側に向かって延設されたフレーム下面のフランジとを有し、前記ステー本体は、前記フレームウェブ面および前記フランジで固定されている、上記（１）〜（６）のいずれか一項に記載のアンダーランプロテクターの支持構造。
（８）前記ステー本体と前記ステー補強体が７８０ＭＰａ級以上の強度を有する鋼板からなる、上記（１）〜（７）のいずれか一項に記載のアンダーランプロテクターの支持構造。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ビームのステー取付位置より車幅方向外側の位置に荷重が加わったとしても、ステーに入力されるねじりモーメントに対する変形を抑制可能で、しかも、軽量かつ耐荷重性能に優れたアンダーランプロテクターの支持構造を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るアンダーランプロテクターを示す斜視図である。
【図２】図１の紙面左側のアンダーランプロテクターの支持構造の拡大斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図３のＣ部拡大図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】アンダーランプロテクターへの荷重入力条件を示す平面図である。
【図７】比較例１のアンダーランプロテクターの支持構造を示す斜視図である。
【図８】比較例１のアンダーランプロテクターの変形例の斜視図である。
【図９】実施例１のアンダーランプロテクターの変形例の斜視図である。
【図１０】比較例１と実施例１の耐荷重評価試験シミュレーションを実施した際の、変位（圧子押込み量）とその時の荷重比との関係を比較したグラフである。
【図１１】開口部の丸部の壁面部４ｈの高さｈ１と最大荷重効率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態に係るアンダーランプロテクターの支持構造について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１５】
図１に示すように、本発明の一実施形態のアンダーランプロテクター１は、車両幅方向Ｗに延びるビーム２と、ビーム２及びフレーム２０間を接続するためのアンダーランプロテクターの支持構造３とから構成される。
【００１６】
アンダーランプロテクターの支持構造３は、ビーム２及びフレーム２０間を接続するステー本体４と、ステー補強体５と、ガセット６とから構成される。
【００１７】
ステー本体４は、鉛直に配向されたステー本体ウェブ面４ａと、ステー本体ウェブ面４ａの車両前後方向Ｌの端部から車両幅方向Ｗの外側に延伸するステー本体前後面部４ｂを有して略Ｕの字型の形状となっている。ステー本体４はフレームウェブ面取付部４ｆとフレーム下面取付部４ｇにてフレーム２０と接続し、ビーム取付部４ｃにてビーム２と接続する。ステー本体４とビーム２、フレーム２０との接続にはボルト締結を用いる。
【００１８】
図２〜図５に示すように、ステー補強体５は鉛直に配向されたステー補強体ウェブ面５ａと、ステー補強体ウェブ面５ａの車両上下方向Ｖの端部から車両幅方向Ｗの内側に延伸するステー補強体上下面部５ｂを有して略Ｕの字型の形状となっている。ステー補強体５は、ステー本体４のフレームウェブ面取付部４ｆを除く部分の該ステー本体４の開口を覆うように配置されている。ステー補強体ウェブ面５ａの車両前後方向Ｌの端部とステー本体前後面部４ｂ、および、ステー補強体上下面部５ｂの端とステー本体ウェブ面４ａが接続されることで閉断面が形成される。これらの接続にはアーク溶接を用いる。本実施形態ではこのようにステー補強体５を固定することで、ステー本体４を車両幅方向Ｗの外側から補強している。
【００１９】
ガセット６は略三角形形状の板でビーム取付部４ｃとステー補強体ウェブ面５ａの車両幅方向Ｗの外側の面をかけ渡すようにして車両上下方向Ｖに沿って複数枚（本実施形態では２枚）が並んで配置されている。
【００２０】
図２および図３に示すように本発明の一実施形態に係るアンダーランプロテクターの支持構造３は、ステー本体ウェブ面４ａに略角丸四角形形状の開口部４ｄが設けられ、開口部４ｄの車両前後方向Ｌの両端部から車両幅方向Ｗの外側に延設する壁面部４ｅを有する。壁面部４ｅは互いに対向するように設けられている。略角丸四角形の開口部４ｄの互いに対向する直辺部から延設した壁面部４ｅはステー補強体５に当接され、上段のガセット６をステー補強体５のウェブ面５ａを介して支持している。壁面部４ｅとステー補強体５の接続にはアーク溶接を用いる。なお、“略角丸四角形”とは対向する直辺部と、各直辺部の端点同士を接続する任意の曲率半径を有する丸部で構成される略四角形である。
【００２１】
本発明の一実施形態に係るアンダーランプロテクターの支持構造３は、以上のように構成されている。このアンダーランプロテクターの支持構造３を有するアンダーランプロテクター１を用いて耐荷重試験を行う場合は、例えば、図６のように、ビーム２のステー取付位置より車幅方向外側の位置（図６中の矢印の位置）において、圧子をビーム２の衝突面に当てて荷重を入力する。
【００２２】
このとき、本実施形態のアンダーランプロテクターの支持構造３によれば、後述の実施例で示される通り、ステー補強体５と接続する壁面部４ｅがガセット６の設置位置に対応する高さでステー補強体ウェブ面５ａを支持しているため、ガセット６からの荷重入力に対する、ステー補強体５のウェブ面５ａの面外変形の低減やステー本体４およびステー補強体５のねじれ変形によるステー補強体５のウェブ面５ａの面外変形の低減により、ステー補強体５の座屈が抑制される。ここで、「ガセット６の設置位置に対応する高さ」とは、ステー補強体５と接続する壁面部４ｅが、車両上下方向Ｖにおいてガセット６の設置位置で重複する高さである。
【００２３】
これにより、アンダーランプロテクターの支持構造３のねじれモーメントに対する抵抗が高まるため、アンダーランプロテクター１の耐荷重性能が向上する。
【００２４】
また、本実施形態のアンダーランプロテクターの支持構造３によれば、開口部４ｄを設けているため、軽量化も図ることができる。
【００２５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例のみに限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００２６】
例えば、図１のアンダーランプロテクターの支持構造３では、略角丸四角形形状の開口部４ｄの直辺部を車両上下方向Ｖに略平行に配向したが、この直辺部を車両前後方向Ｌに略平行に配向し、ステー補強体５と接続する壁面部４ｅがガセット６の設置位置に対応する高さでステー補強体ウェブ面５ａを支持する構造としてもよい。なお、「ガセット６の設置位置に対応する高さ」とは、ステー補強体５と接続する壁面部４ｅが、車両上下方向Ｖにおいてガセット６の設置位置で重複する高さである。ただし、ステー本体４およびステー補強体５のねじれ変形によるステー補強体５のウェブ面５ａの面外変形の低減の観点からは、車両上下方向Ｖの広い範囲においてステー補強体ウェブ面５ａを支持できる直辺部を車両上下方向Ｖに略平行に配向することが好ましい。
【００２７】
例えば、図１のアンダーランプロテクターの支持構造３では、ステー本体前後面部４ｂとビーム取付部４ｃを一体としたが、ビーム取付部４ｃを別体としステー本体４もしくはステー補強体５と接続してもよい。
【００２８】
また、図１のアンダーランプロテクターの支持構造３では、ステー本体ウェブ面４ａとフレームウェブ面取付部４ｆを一体とし、フレーム下面取付部４ｇを別体としたが、フレームウェブ面取付部４ｆを別体とし、フレーム下面取付部４ｇをステー本体４もしくはステー補強体５と一体としてもよい。
【００２９】
また、フレーム下面取付部４ｇを設けない構造でもよい。一方で、フレーム下面取付部４ｇを有することで、アンダーランプロテクターの支持構造３が受ける荷重をせん断変形でフレーム２０に伝達でき、耐荷重性能が高まることから、アンダーランプロテクター１としての必要な性能に応じて適宜フレーム下面取付部４ｇを設定すればよい。
【００３０】
また、ステー補強体５の上下面部５ｂを設けない構造でもよい。一方で、ステー補強体５の上下面部５ｂを設けることにより、ステー本体４とステー補強体５の車両上下方向Ｖの開口がなくなり、ステー本体４とステー補強体５のねじれ変形に対する抵抗が高まり、耐荷重性能が高まることから、アンダーランプロテクター１としての必要な性能に応じて適宜ステー補強体５の上下面部５ｂを設定すればよい。
【００３１】
なお、上記実施形態では、ステー本体ウェブ面４ａに設けられる開口部４ｄの形状を略角丸四角形としたが、ステー補強体ウェブ面５ａを壁面部４ｅで支持することができれば、開口部４ｄの形状は特に限定されない。
【００３２】
このように、アンダーランプロテクター１の支持構造３は、ステー本体ウェブ面４ａに開口部４ｄが設けられ、開口部４ｄの両端から車両幅方向Ｗの外側に延伸する壁面部４ｅを有し、その壁面部４ｅがガセット６の設置位置に対応する高さにおいて、ステー補強体５の車両幅方向Ｗの内側の面に当接される構成であれば前述の効果を享受できる。なお、ガセット６が複数枚設置されている場合でも、壁面部４ｅが少なくとも１つのガセットの設置位置に対応する高さでステー補強体５を支持していれば、支持している部分のガセット６からの荷重入力に対する面外変形を抑えることができる。換言すると、ガセット６が複数枚設置されている場合でも、壁面部４ｅが全てのガセット６の設置高さに対応するようにステー補強体５を支持していなくても、従来構造に比べて耐荷重性能を向上させることは可能である。ただし、複数のガセット６が設けられる場合には、上記実施形態で説明したように最上段のガセット６から最下段のガセット６までの長さを有する壁面部４ｅでステー補強体５を支持することが好ましい。ここで、「ガセットの設置位置に対応する高さ」とは、ステー補強体５と接続する壁面部４ｅが、車両上下方向Ｖにおいてガセット６の設置位置で重複する高さである。
【００３３】
また、略角丸四角形の開口部４ｄは、図２〜図５に示す、ステー本体開口部長さＬ１（車両上下方向Ｖの長さ）と、ステー本体開口部の平均幅Ｗ１（車両前後方向Ｌの長さ）と、ステー本体４のフレーム下面２０ｂのフランジからの長さＬ０（ｍｍ）（車両上下方向Ｖの長さ）と、ステー本体の平均幅Ｗ０（ｍｍ）（車両前後方向Ｌの長さ）と、ステー本体４と前記ステー補強体５で形成される閉断面の車両幅方向Ｗの高さｈ（ｍｍ）との関係が、０．５≦Ｌ１／Ｌ０≦０．８、および、２×ｈ≦Ｗ１≦０．８５×Ｗ０を満たすように形成されていることが好ましい。
ステー本体の平均幅Ｗ０とは、ステー本体の幅（車両前後方向Ｌの長さ）の最大値と最小値の平均である。ステー本体開口部の平均幅Ｗ１とは、ステー本体開口部の幅（車両前後方向Ｌの長さ）の最大値と最小値の平均である。
Ｌ１／Ｌ０が０．５未満であると、軽量化効果が乏しい。逆にＬ１／Ｌ０が０．８を超えると、ステー本体ウェブ面４ａの面積減少により耐荷重性能向上の効果が小さくなるおそれがある。Ｗ１が２×ｈ未満であると、壁面部４ｅの高さ（車両幅方向Ｗの長さ）がｈ以上に形成できなくなり、壁面部４ｅをステー補強体ウェブ面５ａと当接できなくなる。一方、Ｗ１が０．８５×Ｗ０を超える場合、ステー本体ウェブ面４ａの面積減少により耐荷重性能向上の効果が小さくなる。
【００３４】
また、略角丸四角形の丸部の曲率半径Ｒ（ｍｍ）はＲ＝０．５×Ｗ１であることが好ましい。これは直辺部と丸部が滑らかに接続している状態に相当し、不連続に接続することによる成形時のひずみ集中による破断を回避できる。
【００３５】
また、図２〜図４に示す、略角丸四角形の開口部４ｄの丸部の車両幅方向外側の面から車両幅方向Ｗの外側に向かって延設された壁面部４ｈの高さｈ１は、５ｍｍ≦ｈ１≦１５ｍｍであることが好ましい。丸部の壁面部４ｈを設けることにより、ステー本体４の面外変形防止に寄与する。後述の実施例で示すが、開口部４ｄの直辺部の壁面部４ｅを丸部の壁面部４ｈで連結することで、耐荷重性能が高まる。丸部の壁面部４ｈの高さｈ１が５ｍｍ未満ではその効果が乏しく、丸部の壁面部４ｈの高さｈ１が１５ｍｍ以上では効果の割に重量増を招くことに加え、７８０ＭＰａ以上の鋼板を適用する場合、丸部の壁面部４ｈの成形時にエッジ破断する可能性が高い。丸部の壁面部４ｈの高さｈ１は８ｍｍ≦ｈ１≦１２ｍｍであることがさらに好ましい。このように、軽量化のためだけに開口部４ｄが設けられたのではなく、開口部４ｄを設け、さらに開口部４ｄの丸部の壁面部４ｈがステー本体４を補強し、さらに壁面部４ｅがステー補強体５を支持することにより、アンダーランプロテクター支持構造の耐荷重性能が高まる。
【実施例】
【００３６】
従来のアンダーランプロテクターの支持構造を有するアンダーランプロテクターと、上記実施形態に係るアンダーランプロテクターの支持構造を有するアンダーランプロテクターを用いて耐荷重性評価試験のシミュレーションを実施した。従来構造のアンダーランプロテクター支持構造とは図７に示すようなステー本体５４に開口部が形成されていない構造（比較例１）である。本実施形態に係るアンダーランプロテクターの支持構造とは図１に示す構造（実施例１）である。それぞれ、ステー本体は７８０ＭＰａ級／３．６ｍｍ厚の鋼板、ステー補強体は７８０ＭＰａ級／２．９ｍｍ厚、ガセットは７８０ＭＰａ級／３．２ｍｍ厚、フレーム下面取付部は７８０ＭＰａ級／３．２ｍｍ厚の鋼板が用いられている。また、実施例１におけるステー本体とステー補強体で形成される閉断面の車両幅方向の高さｈは４０ｍｍ、開口部の丸部の壁面部４ｈの高さｈ１は８．２ｍｍ、ステー本体の開口部の平均幅Ｗ１をステー本体の平均幅Ｗ０で除算したＷ１／Ｗ０は０．６５、ステー本体の開口部長さＬ１をフレーム下面のフランジからのステー本体の長さＬ０で除算したＬ１／Ｌ０は０．７３である。【００３７】
評価試験は、図６のようにステー取付位置より車幅方向外側の位置におけるビーム側面部に圧子を当て、荷重を入力することで行う。荷重の入力位置は、比較例１と実施例１で同一である。そして、圧子の押込み量（変位量）と入力荷重を記録し、比較例１と実施例１のアンダーランプロテクターの耐荷重性について評価した。【００３８】
図８と図９で比較例１と実施例１のアンダーランプロテクター支持構造の変形を比較する。図８ではステー補強体のウェブ面部に面外変形(座屈)が見られるが、図９ではその面外変形が見られない。このことから、本発明において、ステー補強体のウェブ面の面外変形（座屈）が抑制されることが確認された。【００３９】
比較例１と実施例１の圧子押し込み量に対する入力荷重の関係を図１０に示す。図１０に示す耐荷重比は記録された荷重を比較例１の最大荷重で規格化した値である。図１０から、実施例１の荷重は比較例１に比べ向上することが確認された。【００４０】
比較例１に対する実施例１の最大荷重比およびアンダーランプロテクターの支持構造の重量比を表１に示す。表１中の荷重比は、実施例１の最大荷重を比較例１の最大荷重で割った値である。表１中の重量比は、実施例１のアンダーランプロテクターの支持構造の重量を比較例１のアンダーランプロテクターの支持構造の重量で割った値である。【００４１】
【表１】
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【００４２】
表１に示す通り、比較例１に比べて実施例１は最大荷重が１０％向上し、重量が５％以上減少している。すなわち、実施例１のアンダーランプロテクターの支持構造は従来のものに比べ、耐荷重性能を向上させつつ軽量化が図れることが示された。【００４３】
次に、比較例１の構造からフレーム下面取付部４ｇとステー補強体５の上下面部５ｂを取り除いた構造（比較例２）および実施例１の構造からフレーム下面取付部４ｇとステー補強体の上下面部５ｂを取り除いた構造（実施例２）について同様の評価試験を実施した。比較例２に対する実施例２の最大荷重比およびアンダーランプロテクターの支持構造の重量比を表２に示す。【００４４】
【表２】
2018038210.tif 000004
【００４５】
表２に示す通り、比較例２に比べて実施例２は最大荷重が１０％向上し、重量が５％以上減少している。すなわち、実施例２のアンダーランプロテクターの支持構造は従来のものに比べ、耐荷重性能を向上させつつ軽量化が図ることができる効果はフレーム下面取付部４ｇとステー補強体５の上下面部５ｂの有無によらないことが示された。【００４６】
次に、実施例１の構造体において、開口部の丸部の壁面部４ｈの高さｈ１を０ｍｍと３８．２ｍｍに設定した構造体（実施例３、実施例４）について同様の評価試験を実施した。丸部の壁面部４ｈの高さｈ１と最大荷重効率の関係を図１１に示す。最大荷重効率とはビームに入力される最大荷重をアンダーランプロテクターの支持構造の総重量で除した値で、この値が高いほど、重量と耐荷重性能のバランスが良いことを意味する。【００４７】
図１１から丸部の壁面部４ｈの高さｈ１が０ｍｍの構造に比べて、８．２ｍｍの構造の方が最大荷重効率が高くなる。このことから、直辺部の壁面部を丸部の壁面部で連結することで、耐荷重性能が高まることが示された。一方、丸部の壁面部４ｈの高さｈ１が３８．２ｍｍの構造に比べて、８．２ｍｍの構造の方が最大荷重効率が高くなる。このことから、丸部の壁面部が高すぎても、最大荷重向上の効果の割に重量増が大きくなることが示され、最適な範囲が示された。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、自動車等の車両に取り付けられるアンダーランプロテクターの支持構造に適用できるので、産業上の利用可能性は大である。
【符号の説明】
【００４９】
１      アンダーランプロテクター
２      ビーム
３      アンダーランプロテクター支持構造
４      ステー本体
４ａ    ステー本体ウェブ面
４ｂ    ステー本体前後面部
４ｃ    ビーム取付部
４ｄ    開口部
４ｅ    壁面部
４ｆ    フレームウェブ面取付部
４ｇ    フレーム下面取付部
４ｈ    丸部の壁面部
５      ステー補強体
５ａ    ステー補強体ウェブ面
５ｂ    ステー補強体上下面部
６      ガセット
２０    フレーム
２０ａ  フレームウェブ面
２０ｂ  フレーム下面
Ｌ０    フレーム下面部からのステー本体の車両上下方向長さ
Ｌ１    ステー本体開口部長さ
Ｗ０    ステー本体の平均幅
Ｗ１    ステー本体開口部の平均幅
ｈ      ステー本体とステー補強体で形成される閉断面の高さ
ｈ１    開口部丸部から延伸した壁面部の高さ
Ｌ      車両前後方向
Ｗ      車両幅方向
Ｖ      車両上下方向
【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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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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