(57)【要約】  本発明は、自動車前部の変形可能な構造に関し、この自動車前部の構造は、車両本体（１０）に接続された２つの相隔たる上側の側面部材（１１）と、下側の面において、車両本体に固定されたクレードルと、クレードルより前方に位置し且つクレードルに接続された２つの下側の側面部材（１２）とを備え、上側の側面部材の前部が、縦型の剛体要素（１４）により、下側の側面部材の前部に接続されている。前方に衝撃を受けた場合に、各縦型の剛体要素が、凸面が車両の内側に向いた肘形（１９）が形成されるように変形することが可能であり、各側面部材（１１，１２）が肘形（１６，１８）が形成されるように変形することが可能であり、これにより各下側の側面部材が、対応する上側の側面部材から離れることができ、各側面部材に加わる負荷がほぼ同等となり、構造の最大限の接触面が得られる。
2009516620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車前部の変形可能な構造であって、
車両本体（１０）に接続された相隔たる２つの上側の側面部材（１１，２１，３１）と、
上側の側面部材が接続された面よりも低い面において、車両本体に接続されたクレードルと、
クレードルより前方に位置し且つクレードルに接続された２つの下側の側面部材（１２，２２，３２）とを備え、
上側の側面部材の前部が、それぞれ縦型の剛体要素（１４，２４，３４）により、下側の側面部材の前部に接続されており、
自動車が前方に衝撃を受けた場合に、各縦型の剛体要素が、凸面が車両の内側に面した肘形（１９，２９，３９）を形成するように変形することが可能であり、各側面部材（１１，１２；  ２１，２２；  ３１，３２）が肘形（１６，１８；  ２６，２８；  ３６，３８）を形成するように変形することが可能であり、これにより各下側の側面部材が、各側面部材に加わる負荷（Ｆａ，Ｆｂ）がほぼ同等となり且つ構造が最大限の座面を有するように、対応する上側の側面部材から離れることを特徴とする、自動車前部の構造。
【請求項２】
各縦型の剛体要素（１４，２４，３４）が、対応する上側（１１，２１，３１）及び下側（１２，２２，３２）の側面部材の間のほぼ中間において変形することができる、請求項１に記載の自動車前部の構造。
【請求項３】
各側面部材（１１，１２；  ２１，２２；  ３１，３２）が、縦型の剛体要素（１４，２４，３４）による接続部において、部材の後方に向かって変形することができる、請求項１又は２に記載の自動車前部の構造。
【請求項４】
各縦型の剛体要素（１４，２４，３４）及び各側面部材（１１，１２；  ２１，２２；  ３１，３２）に、前方に衝撃を受けた際に前記肘形を形成するように、塑性ヒンジを形成する部分が設けられている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動車前部の構造。
【請求項５】
下側の側面部材（２２）の後部が、ヒンジ（２３）によりクレードル（２０）に接続されている、長いオーバーハングを有する車両向けの構造である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車前部の構造。
【請求項６】
クレードル（３０）の後部と上側の側面部材（３１）の後部とが、ヒンジ（３３，３７）により車両本体に接続されている、短いオーバーハングを有する車両向けの構造である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車前部の構造。
【請求項７】
各縦型の剛体要素（３４）の上部が、車両の縦方向において、同要素の下部の寸法（Ｌ２）よりも大きい寸法（Ｌ１）を有する、請求項６に記載の自動車前部の構造。
【請求項８】
塑性ヒンジを形成する部分が、断面の変化によって又は物質の変化によって、あるいは、貫通孔、又はスロット、又は肘形、あるいは上記の組み合わせで形成されている、請求項４〜７のいずれか１項に記載の自動車前部の構造。
【請求項９】
下側の側面部材が、縦型の剛体要素に接続されている前部が後部よりも高くなるように傾いており、水平面に対する傾斜角度が、前方に衝撃を受けた場合に下側の側面部材がほぼ水平面に平行となるような角度である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の自動車前部の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に前方に衝撃を受けた場合に変形することができる、自動車の前部の変形可能な構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１に、自動車前部の構造を示す。この構造は、車両本体１０に接続された２つの相隔たる上側の側面部材１と、クレードル（図示しない）より前方且つ上側の側面部材の面よりも低い面に位置し、ヒンジ３によってクレードルに接続されている２つの下側の側面部材２とを備える。上側の側面部材１の前部が、それぞれ通常ハンガーとして知られる縦型の剛体要素４により、下側の側面部材２の前部に接続されている。
【０００３】
このような構造では、図２の質量５で表されるように、前方に衝撃を受けた場合に、この質量５は前部の横部材あるいは横部材と衝突する車両の前部構造の一部を表わし、下側の側面部材２で形成されている構造の底部分は、図２に示すように、塑性ヒンジが形成されるため、上側の側面部材に向かって移動する。２つのヒンジ６及び７は、縦型の剛体要素４と上側の側面部材１及び下側の側面部材２それぞれとの間の接続部で形成され、第３ヒンジ８は縦型の剛体要素４近傍で、下側の側面部材２において形成される。これらの塑性ヒンジが形成されるため、縦型の剛体要素は矢印Ｆ１で示すように車両の内側に向かって旋回し、ヒンジ３周囲で回転することにより、下側の側面部材２が矢印Ｆ２の方向に回転する。前部構造の座面（衝撃の際に負荷の大部分に曝される面）の高さＨ１は、従って上側の側面部材の高さにほぼ対応する。ここで、座面面積が小さいほど、衝突した車両が衝突された車両に与える危険性が大きくなる。これは、上側の側面部材が完全につぶれないため、衝突された車両の構造がすぐに壊れ、衝突された車両の構造が車両の内側に入り込む危険性があり、これにより衝突された車両の乗員を傷つける可能性があるためである。
【０００４】
従って、乗員をより良く守るために、上側及び下側の側面部材が一旦壊れる時に座面が最大限になるように、上側及び下側の側面部材の破壊を制御する必要がある。
【０００５】
上側の側面部材が自動車の内部空間に侵入するのを制限するように構成された構造はすでに知られている。従って、特許文献、仏国特許第２８０９０７２号には、上側の側面部材の変形を制御する手段を備える前部構造が開示されており、この手段は、上側の側面部材に位置する始動領域を有して構成されている。同様に、特許文献、仏国特許第２８５７９３２号には、変形可能な側面部材が開示されている。いずれの場合にも、側面部材が車両内部に突き抜けるのを制限するために、側面部材は縦方向の衝撃により変形する。しかしながら、側面部材の前方に位置するつぶれる部分のみで、衝撃による側面部材の変形を低減することとなる。
【０００６】
本発明の目的は、車両内部への侵入を制限するために、車両が互いにうろこ状に重なる範囲を制限することである。
【０００７】
具体的には、本発明の目的は、衝撃による変形が、側面部材が壊れた後に上側及び下側の側面部材の間の負荷を均一に分布させることにより座面が最大限となるように制御される、自動車の前部構造を提供することである。
【０００８】
このため、本発明は、自動車前部の変形可能な構造であって、車両本体に接続された２つの相隔たる上側の側面部材と、上側の側面部材が接続された面よりも低い面において、車両本体に接続されたクレードルと、クレードルより前方に位置し且つクレードルに接続された２つの下側の側面部材とを備え、上側の側面部材の前部が、それぞれ縦型の剛体要素により、下側の側面部材の前部に接続されており、車両が前方に衝撃を受けた場合に、各縦型の剛体要素が、凸面が車両の内側に面した肘形を形成するように変形することが可能であり、各側面部材が肘形を形成するように変形することが可能であり、これにより各下側の側面部材が、各側面部材に加わる負荷がほぼ同等となり且つ構造が最大限の座面を有するように、対応する上側の側面部材から離れることを特徴とする。
【０００９】
従って、前方に衝撃を受けた場合、負荷が上側及び下側の側面部材全体に広がり、座面の高さが上側及び下側の側面部材の間の距離にほぼ対応する。この結果、側面部材が一旦破壊されると、座面が最大限となる。
【００１０】
好ましくは、各縦型の剛体要素が、対応する上側及び下側の側面部材の間のほぼ中間において変形することができるよう構成されている。
【００１１】
更に好ましくは、各側面部材が、縦型の剛体要素による接続部において、部材の後方に向かって変形することができるよう構成されている。
【００１２】
利点としては、各縦型の剛体要素及び各側面部材に、前方に衝撃を受けた際に前記肘形を形成するように、塑性ヒンジを形成する部分が設けられていることである。塑性ヒンジとは、２つの部分に向けて所定の力が加わった際に、２つの部分の相対的な回転を引き起こし又は発生させることができる、全てのタイプの２つの部分から成る組立体又は接続体を意味する。
【００１３】
前部構造が、長いオーバーハングを有する車両向けである場合、好ましくは、下側の側面部材の後部がヒンジによりクレードルに接続されている。
【００１４】
前部構造が、短いオーバーハングを有する車両向けである場合、好ましくは、クレードルの後部と上側の側面部材の後部が、ヒンジにより車両本体に接続されている。
【００１５】
利点としては、後者の場合、各縦型の剛体要素の上部が、車両の縦方向において、同要素の下部の寸法よりも大きい寸法を有することである。これは、短いオーバーハングを有する車両の場合に、前部構造が安定し、縮小化が更に難しいためである。このような構成により、前方に衝撃を受けた際に座面を最大限にすることが可能となり、ヒンジにより形成された始動領域の強度が増して、側面部材の破壊に対して頑強な機構が形成される。
【００１６】
利点としては、下側の側面部材が、縦型の剛体要素に接続されている前部が後部よりも高くなるように傾いており、水平面に対する傾斜角度が、前方に衝撃を受けた場合に下側の側面部材がほぼ水平面に平行となるような角度であることである。衝撃の際に下側の側面部材をほぼ水平にすることで、構造がより安定し、衝撃前に下側の側面部材を持ち上げた傾斜位置に置くことで、自動車が地表において様々な障害物（カーブ、車庫への入り口、スピードバンプなど）の上を通りやすくなる。
【００１７】
本発明を、添付の非限定的な図を参照し、ここに説明する。
【実施例】
【００１８】
図３に示す本発明による前部構造は、車両本体１０に接続された、２つの相隔たる上側の側面部材１１と、上側の側面部材１１が接続された面よりも低い面において、車両本体に接続されたクレードル（図３及び４に図示しない）と、クレードルより前方に位置し且つクレードルにヒンジ１３で接続された２つの下側の側面部材１２とを備え、ヒンジ１３は車両によって塑性ヒンジ又は運動学的ヒンジであってよい。上側の側面部材１１の前部は、それぞれ縦型の剛体要素１４によって下側の側面部材１２の前部に接続されている。
【００１９】
本発明により、また図４に示すように、各縦型の剛体要素１４は、塑性ヒンジを形成する部分１９を備え、縦型の剛体要素は、凸面が車両の内側に面した肘形を形成するように変形することが可能である。同様に、上側の側面部材１１及び下側の側面部材１２はそれぞれ塑性ヒンジを形成する部分１６及び１８を備え、肘形を形成するように変形することが可能であり、これにより各下側の側面部材１２が、前方への衝撃（図４）で構造が破壊されるまで、各側面部材１１，１２に加わる負荷Ｆａ，Ｆｂがほぼ同等となるように、対応する上側の側面部材１１から離れるように移動する。
【００２０】
図３に示す実施形態においては、各縦型の剛体要素１４の塑性ヒンジを形成する部分１９が、対応する上側の側面部材１１と下側の側面部材１２との間のほぼ中間に位置している。この例において、塑性ヒンジは、側面部材への接続部での公称断面と比較した、断面における変化、特に断面の局所的な縮小として与えられる。この縮小された断面は、車両の後方に面した剛体要素１４の側面上に局在する。
【００２１】
上側の側面部材１１及び下側の側面部材１２の塑性ヒンジを形成する部分１６及び１８は、それぞれ上側及び下側の側面部材と、縦型の剛体要素１４との接続部の後方に位置している。
【００２２】
この実施例では、塑性ヒンジを形成する下側の側面部材１２の部分１８は肘形であり、この凸面は上側の側面部材１１から外方に向いている。
【００２３】
側面部材の形状を局所的に修正することで得た、上側の側面部材の塑性ヒンジを形成している部分１６の実施例を、図５〜７に示す。図５においては、部分１６は側面部材１１の横方向に走り、対応する下側の側面部材１２に対向する溝１６ａである。図６では、この部分は側面部材１１全体を横方向に通る、三角形の断面を有する孔１６ｂによって形成されている。図７においては、この部分は断面の縮小１６ｃにより、下側の側面部材に対向している側面部材の面に形成されている。このような塑性ヒンジは、また物質の変化によって、あるいは他の全ての好適な手段によっても生じることができる。
【００２４】
前方への衝撃に対し図３に示す構造がどう機能するかを図４に示す。質量１５が本発明による構造に衝突すると、縦型の剛体要素１４はほぼその中央において車両の内側に向かって折れる。衝撃の影響で、塑性ヒンジ１６及び１８が各上側及び下側の側面部材上に形成され、当該部位から折れて側面部材が離れる。この結果、質量１５の負荷が加わる座面の高さＨ２が下側の側面部材１２と上側の側面部材１１との間の高さにほぼ等しくなる。塑性ヒンジを形成する種々の部分は、上側の側面部材１１及び下側の側面部材１２に加わる負荷Ｆａ及びＦｂが、側面部材が破壊されるまでほぼ等しいままであるように、位置決めされる。
【００２５】
長いオーバーハングを有する自動車向けの前部構造の、１つの具体的な実施形態を、図８及び９を参照して説明する。これらの図では、車両内部が点線Ｃで表される車両本体により区切られている。２つの上側の側面部材２１は、それぞれ縦型の剛体要素２４により、ヒンジ２３で下側の側面部材が接続しているクレードル２０の前方に位置する、２つの下側の側面部材２２に接続されている。
【００２６】
クレードル２０が取り囲む形のクレードルである場合、このヒンジ２３は、例えば物質の変化によって形成された塑性ヒンジである。
クレードル２０が下側の側面部材２２に向かって開いているＵ型のクレードルである場合、このヒンジ２３は運動学的に接続するヒンジである。
いずれの場合も、下側の側面部材２２は前部が持ち上がるように傾斜している。
【００２７】
縦型の剛体要素２４は、ほぼその中間に断面の縮小部分２９を有し、各側面部材２１，２２は、図３〜７を参照して本明細書に記載したタイプの変形可能な部分２６，２８を備えている。
従って、図９の矢印２５によって表される前方への衝撃の際に、縦型の剛体要素２４は上側及び下側部分の回転によって、塑性ヒンジ２６，２８及び２９の効力によりその中央で折れて、側面部材２２の前方がヒンジ２３周囲の回転（矢印Ｆ４）により下がる（矢印Ｆ３）。この結果、下側の側面部材２２が水平となり、構造の安定性が高まる。
【００２８】
短いオーバーハングを有する自動車向けの前部構造の別の具体的な実施形態を、図１０及び１１を参照してここに説明する。これらの図においては、車両内部は点線Ｃに表される車両本体により区切られている。２つの上側の側面部材３１は、それぞれ縦型の剛体要素３４によって、下側の側面部材が接続されているクレードル３０の前方に位置する２つの下側の側面部材３２に接続されている。クレードル３０が、取り囲む形状のクレードルであるか、又はＵ型クレードルであるかに関わらず、クレードル３０の後部は塑性ヒンジ３３によって本体に接続されている。
【００２９】
前述したのと同様に、下側の側面部材３２はその前部が持ち上がるように傾斜している。
塑性ヒンジ３７は、また上側の側面部材３１が車両本体Ｃに接続される場所にも設けられている。
【００３０】
縦型の剛体要素３４は、ほぼその中間に断面の縮小部分３９を有し、各側面部材３１，３２は、図３〜７を参照して本明細書に記載したタイプの変形可能な部分３６，３８を備えている。加えて、縦型の剛体要素３４の上部が、車両の縦方向における、同要素の下部の寸法Ｌ２よりも大きい寸法Ｌ１を有する。この縦型の剛体要素３４の非対称性により、上側及び下側の側面部材との接続領域における塑性ヒンジ３６及び３８の形成が促進される。
【００３１】
従って、図１１に示す矢印３５で表される前方への衝撃の際に、縦型の剛体要素３４はその上側及び下側部分の、一方が他方周囲を回る回転によって、塑性ヒンジ３６，３８及び３９の効力によりその中央で折れて、一方では、下側の側面部材３２及びクレードル３０が、ヒンジ３３周囲を回転する（矢印Ｆ６）ことによって下がり（矢印Ｆ５）、他方では、上側の側面部材３１が、ヒンジ３７周囲の回転（矢印Ｆ８）により上がる（矢印Ｆ７）。この結果、下側の側面部材３２が水平となる。
【００３２】
当然ながら、本明細書に記載した塑性ヒンジを形成する部分の様々な実施形態、すなわち断面の変化、物質の変化、貫通孔、スロット、又は肘形、あるいはここに説明しない他の方法も、等しい優先順位で、個別にあるいは各ヒンジが形成されるように組み合わせて使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来技術の自動車前部の構造の衝突前における概略側面図である。
【図２】従来技術の自動車前部の構造の衝突後における概略側面図である。
【図３】本発明による自動車前部の構造の衝突前における概略側面図である。
【図４】本発明による自動車前部の構造の衝突後における概略側面図である。
【図５】本発明による自動車前部の構造の一実施形態の概略側面図である。
【図６】本発明による自動車前部の構造の一実施形態の概略側面図である。
【図７】本発明による自動車前部の構造の一実施形態の概略側面図である。
【図８】本発明による、長いオーバーハングを有する自動車向けの自動車前部の構造の一実施形態の衝突前における概略側面図である。
【図９】本発明による、長いオーバーハングを有する自動車向けの自動車前部の構造の一実施形態の衝突後における概略側面図である。
【図１０】本発明による、短いオーバーハングを有する自動車向けの自動車前部の構造の一実施形態の衝突前における概略側面図である。
【図１１】本発明による、短いオーバーハングを有する自動車向けの自動車前部の構造の一実施形態の衝突後における概略側面図である。
【図１】
2009516620.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009516620.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009516620.tif 000009
【図８】
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【図９】
2009516620.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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2009516620.tif 000015
2009516620.tif 000016
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