(57)【要約】【課題】オフセット衝突時にキャビンの変形を抑制することが可能な耐力決定方法を提供する。【解決手段】耐力決定方法は、ハニカム体の全体を潰しきるのに必要な荷重とハニカム体の前面全体の面積とハニカム体の前面においてオフセット衝突時にリアバンパリインフォースメントに接触される面積とに基づいて、オフセット衝突時にリアバンパリインフォースメントと対応する位置のハニカム体を潰しきるのに必要な必要荷重を算出し、必要荷重とリアサイドメンバ間の距離とリアサイドメンバ間においてオフセット衝突時にハニカム体がリアバンパリインフォースメントに接触する所定範囲とに基づいて、オフセット衝突時に必要荷重が入力された場合にリアバンパリインフォースメントに作用する最大曲げモーメントを算出し、一対のリアサイドメンバの耐力を必要荷重に決定し、リアバンパリインフォースメントの耐力を最大曲げモーメントに決定する。【選択図】図２
2019123350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のサイドメンバおよびバンパリインフォースメントを備える車体構造における前記一対のサイドメンバおよび前記バンパリインフォースメントの耐力を決定する耐力決定方法であって、
バリアの変形可能な衝撃吸収体の全体を潰しきるのに必要な荷重と、前記衝撃吸収体の前面全体の面積と、前記衝撃吸収体の前面においてオフセット衝突時に前記バンパリインフォースメントに接触される面積とに基づいて、オフセット衝突時に前記バンパリインフォースメントと対応する位置の前記衝撃吸収体を潰しきるのに必要な必要荷重を算出する第１ステップと、
前記必要荷重と、前記一対のサイドメンバ間の距離と、前記一対のサイドメンバ間においてオフセット衝突時に前記衝撃吸収体が前記バンパリインフォースメントに接触する範囲とに基づいて、オフセット衝突時に前記必要荷重が入力された場合に前記バンパリインフォースメントに作用する最大曲げモーメントを算出する第２ステップと、
前記一対のサイドメンバの耐力を前記必要荷重以上に決定するとともに、前記バンパリインフォースメントの耐力を前記最大曲げモーメント以上に決定する第３ステップとを備えることを特徴とする耐力決定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の耐力決定方法において、
前記第３ステップは、前記一対のサイドメンバの耐力を前記必要荷重に決定するとともに、前記バンパリインフォースメントの耐力を前記最大曲げモーメントに決定することを特徴とする耐力決定方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の耐力決定方法において、
前記サイドメンバはリアサイドメンバであり、前記バンパリインフォースメントはリアバンパリインフォースメントであることを特徴とする耐力決定方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の耐力決定方法において、
前記第１ステップは、安全率を加味して前記必要荷重を算出することを特徴とする耐力決定方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の耐力決定方法において、
前記第２ステップは、安全率を加味して前記最大曲げモーメントを算出することを特徴とする耐力決定方法。
【請求項６】
一対のサイドメンバおよびバンパリインフォースメントを備える車体構造であって、
前記一対のサイドメンバの耐力は、オフセット衝突時に前記バンパリインフォースメントと対応する位置のバリアの変形可能な衝撃吸収体を潰しきるのに必要な必要荷重以上であり、
前記バンパリインフォースメントの耐力は、オフセット衝突時に前記必要荷重が入力された場合に前記バンパリインフォースメントに作用する最大曲げモーメント以上であり、
前記必要荷重は、前記衝撃吸収体の全体を潰しきるのに必要な荷重と、前記衝撃吸収体の前面全体の面積と、前記衝撃吸収体の前面においてオフセット衝突時に前記バンパリインフォースメントに接触される面積とに基づく値であり、
前記最大曲げモーメントは、前記必要荷重と、前記一対のサイドメンバ間の距離と、前記一対のサイドメンバ間においてオフセット衝突時に前記衝撃吸収体が前記バンパリインフォースメントに接触する範囲とに基づく値であることを特徴とする車体構造。
【請求項７】
請求項６に記載の車体構造において、
前記一対のサイドメンバの耐力は前記必要荷重であり、前記バンパリインフォースメントの耐力は前記最大曲げモーメントであることを特徴とする車体構造。
【請求項８】
請求項６または７に記載の車体構造において、
前記サイドメンバはリアサイドメンバであり、前記バンパリインフォースメントはリアバンパリインフォースメントであることを特徴とする車体構造。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１つに記載の車体構造において、
前記必要荷重は、安全率を加味して算出されていることを特徴とする車体構造。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか１つに記載の車体構造において、
前記最大曲げモーメントは、安全率を加味して算出されていることを特徴とする車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐力決定方法および車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一対のリアサイドメンバおよびリアバンパリインフォースメントを備える車体後部構造が知られている（たとえば、特許文献１参照）。リアサイドメンバは、車両前後方向に延びるように形成され、車幅方向の両端部に左右一対で設けられている。リアバンパリインフォースメントは、リアサイドメンバの後端部に設けられ、車幅方向に延びるように形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２３２０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、車両を模したＭＤＢ（Moving Deformable Barrier；ムービングデフォーマブルバリア）が、車両後面に対してオフセット衝突された場合には、ＭＤＢの変形可能なハニカム体（衝撃吸収体）の変形量が大きくなることが望ましい。ＭＤＢのハニカム体の変形量が大きくなれば、ハニカム体での衝突エネルギの吸収量が大きくなるので、キャビンの変形を抑制することが可能である。しかしながら、従来では、このような観点からリアサイドメンバおよびリアバンパリインフォースメントの耐力が考慮されておらず、改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、オフセット衝突時にキャビンの変形を抑制することが可能な耐力決定方法および車体構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による耐力決定方法は、一対のサイドメンバおよびバンパリインフォースメントを備える車体構造における一対のサイドメンバおよびバンパリインフォースメントの耐力を決定するものである。耐力決定方法は、バリアの変形可能な衝撃吸収体の全体を潰しきるのに必要な荷重と、衝撃吸収体の前面全体の面積と、衝撃吸収体の前面においてオフセット衝突時にバンパリインフォースメントに接触される面積とに基づいて、オフセット衝突時にバンパリインフォースメントと対応する位置の衝撃吸収体を潰しきるのに必要な必要荷重を算出する第１ステップと、必要荷重と、一対のサイドメンバ間の距離と、一対のサイドメンバ間においてオフセット衝突時に衝撃吸収体がバンパリインフォースメントに接触する範囲とに基づいて、オフセット衝突時に必要荷重が入力された場合にバンパリインフォースメントに作用する最大曲げモーメントを算出する第２ステップと、一対のサイドメンバの耐力を必要荷重以上に決定するとともに、バンパリインフォースメントの耐力を最大曲げモーメント以上に決定する第３ステップとを備える。
【０００７】
このように構成することによって、オフセット衝突時に、バンパリインフォースメントと対応する位置の衝撃吸収体が潰しきられる前に、サイドメンバおよびバンパリインフォースメントが変形されるのを抑制することができる。これにより、オフセット衝突時に、衝撃吸収体での衝突エネルギの吸収量を大きくすることができるので、キャビンの変形を抑制することができる。
【０００８】
上記耐力決定方法において、第３ステップは、一対のサイドメンバの耐力を必要荷重に決定するとともに、バンパリインフォースメントの耐力を最大曲げモーメントに決定するようにしてもよい。
【０００９】
このように構成すれば、オフセット衝突時における衝撃吸収体での衝突エネルギの吸収量を大きくしながら、サイドメンバおよびバンパリインフォースメントの質量の低減を図ることができる。
【００１０】
上記耐力決定方法において、サイドメンバはリアサイドメンバであり、バンパリインフォースメントはリアバンパリインフォースメントであってもよい。
【００１１】
このように構成すれば、車両後面に対するオフセット衝突時に、キャビンの変形を抑制することができる。
【００１２】
上記耐力決定方法において、第１ステップは、安全率を加味して必要荷重を算出するようにしてもよい。
【００１３】
このように構成すれば、オフセット衝突の際におけるバンパリインフォースメントに接触される衝撃吸収体の面積にばらつきが生じても、衝撃吸収体が潰しきられる前にサイドメンバが変形されるのを抑制することができる。
【００１４】
上記耐力決定方法において、第２ステップは、安全率を加味して最大曲げモーメントを算出するようにしてもよい。
【００１５】
このように構成すれば、オフセット衝突の際における必要荷重や衝撃吸収体がバンパリインフォースメントに接触する範囲にばらつきが生じても、衝撃吸収体が潰しきられる前にバンパリインフォースメントが変形されるのを抑制することができる。
【００１６】
本発明による車体構造は、一対のサイドメンバおよびバンパリインフォースメントを備える。一対のサイドメンバの耐力は、オフセット衝突時にバンパリインフォースメントと対応する位置のバリアの変形可能な衝撃吸収体を潰しきるのに必要な必要荷重以上である。バンパリインフォースメントの耐力は、オフセット衝突時に必要荷重が入力された場合にバンパリインフォースメントに作用する最大曲げモーメント以上である。必要荷重は、衝撃吸収体の全体を潰しきるのに必要な荷重と、衝撃吸収体の前面全体の面積と、衝撃吸収体の前面においてオフセット衝突時にバンパリインフォースメントに接触される面積とに基づく値である。最大曲げモーメントは、必要荷重と、一対のサイドメンバ間の距離と、一対のサイドメンバ間においてオフセット衝突時に衝撃吸収体がバンパリインフォースメントに接触する範囲とに基づく値である。
【００１７】
このように構成することによって、オフセット衝突時に、バンパリインフォースメントと対応する位置の衝撃吸収体が潰しきられる前に、サイドメンバおよびバンパリインフォースメントが変形されるのを抑制することができる。これにより、オフセット衝突時に、衝撃吸収体での衝突エネルギの吸収量を大きくすることができるので、キャビンの変形を抑制することができる。
【００１８】
上記車体構造において、一対のサイドメンバの耐力は必要荷重であり、バンパリインフォースメントの耐力は最大曲げモーメントであってもよい。
【００１９】
このように構成すれば、オフセット衝突時における衝撃吸収体での衝突エネルギの吸収量を大きくしながら、サイドメンバおよびバンパリインフォースメントの質量の低減を図ることができる。
【００２０】
上記車体構造において、サイドメンバはリアサイドメンバであり、バンパリインフォースメントはリアバンパリインフォースメントであってもよい。
【００２１】
このように構成すれば、車両後面に対するオフセット衝突時に、キャビンの変形を抑制することができる。
【００２２】
上記車体構造において、必要荷重は、安全率を加味して算出されていてもよい。
【００２３】
このように構成すれば、オフセット衝突の際におけるバンパリインフォースメントに接触される衝撃吸収体の面積にばらつきが生じても、衝撃吸収体が潰しきられる前にサイドメンバが変形されるのを抑制することができる。
【００２４】
上記車体構造において、最大曲げモーメントは、安全率を加味して算出されていてもよい。
【００２５】
このように構成すれば、オフセット衝突の際における必要荷重や衝撃吸収体がバンパリインフォースメントに接触する範囲にばらつきが生じても、衝撃吸収体が潰しきられる前にバンパリインフォースメントが変形されるのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の耐力決定方法および車体構造によれば、オフセット衝突時にキャビンの変形を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態による車体後部構造およびＭＤＢを示した模式図である。
【図２】本実施形態による車体後部構造の耐力決定方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】必要荷重の算出方法を説明するための図であって、ＭＤＢのハニカム体を正面から見た図である。
【図４】最大曲げモーメントの算出方法を説明するための図であって、リアバンパリインフォースメントをリアサイドメンバによって両端が支持される単純梁とみなした荷重図である。
【図５】一対のリアサイドメンバの耐力とリアバンパリインフォースメントの耐力との関係を示したグラフである。
【図６】本実施形態による車体後部構造に対してＭＤＢがオフセット衝突された場合の動作例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態による車体後部構造５０について説明する。
【００３０】
車体後部構造５０は、図１に示すように、車両１００における車両後方側（Ｘ２方向側）に設けられている。車両１００には、車体後部構造５０に対して車両前方側（Ｘ１方向側）に図示省略したキャビンが設けられている。車体後部構造５０は、一対のリアサイドメンバ１と、そのリアサイドメンバ１を連結するリアバンパリインフォースメント２とを備えている。なお、車体後部構造５０は、本発明の「車体構造」の一例である。また、リアサイドメンバ１は、本発明の「サイドメンバ」の一例であり、リアバンパリインフォースメント２は、本発明の「バンパリインフォースメント」の一例である。
【００３１】
リアサイドメンバ１は、車両前後方向（Ｘ１およびＸ２方向）に延びるように形成され、車幅方向（Ｙ１およびＹ２方向）の両端部に左右一対で設けられている。リアサイドメンバ１の車幅方向外側には、後輪３が配置されている。リアバンパリインフォースメント２は、リアサイドメンバ１の後端部に設けられ、車幅方向に延びるように形成されている。なお、リアバンパリインフォースメント２の車両後方側にはリアバンパカバーなどが設けられているが簡略化のために図示を省略している。
【００３２】
ここで、車体後部構造５０は、車両を模したＭＤＢ（Moving Deformable Barrier；ムービングデフォーマブルバリア）１５０が、車両後面１００ａに対してオフセット衝突された場合に、ＭＤＢ１５０の変形可能なハニカム体１５３を潰しきることが可能なように構成されている。なお、ハニカム体１５３を潰しきるとは、ハニカム体１５３を圧縮しきって底付きさせることである。これにより、ハニカム体１５３での衝突エネルギの吸収量が大きくなり、キャビンの変形を抑制することが可能である。
【００３３】
ＭＤＢ１５０は、車輪１５１ａを有する移動可能な台車１５１と、台車１５１の前端に設けられた剛壁部１５２と、剛壁部１５２の前面に設けられたハニカム体１５３とを備えている。ハニカム体１５３は、たとえばアルミニウム合金製であり、変形可能に構成されている。すなわち、ハニカム体１５３は、衝撃吸収性を有する。ハニカム体１５３の前面１５３ａ（図３参照）は、たとえば正面から見て矩形状に形成されている。なお、ＭＤＢ１５０は、本発明の「バリア」の一例であり、ハニカム体１５３は、本発明の「衝撃吸収体」の一例である。
【００３４】
車両後面１００ａに対するＭＤＢ１５０のオフセット衝突時に、ハニカム体１５３を潰しきるために、一対のリアサイドメンバ１およびリアバンパリインフォースメント２は、ハニカム体１５３が潰しきられる前に変形（破損）されないように構成されている。具体的には、一対のリアサイドメンバ１の耐力ＰＳｓおよびリアバンパリインフォースメント２の耐力ＰＳｂが以下の耐力決定方法によって決定されている。なお、一対のリアサイドメンバ１の耐力ＰＳｓは、車幅方向の一方側（Ｙ１方向側）に配置されるリアサイドメンバ１ａの耐力と、車幅方向の他方側（Ｙ２方向側）に配置されるリアサイドメンバ１ｂの耐力との合計値である。
【００３５】
−耐力決定方法−
次に、図２〜図４を参照して、本実施形態による車体後部構造５０の耐力決定方法について説明する。この耐力決定方法は、車両１００の設計段階において実施される。また、後述するオフセット衝突では、車両後面１００ａに対するＭＤＢ１５０のオーバーラップ量がたとえば７０％に設定されている。すなわち、このオフセット衝突では、車両後面１００ａの車幅方向における一方端部から７割の位置までの範囲にＭＤＢ１５０が当たり、車両後面１００ａの車幅方向における他方端部から３割の位置までの範囲にＭＤＢ１５０が当たらない。
【００３６】
まず、図２のステップＳ１において、オフセット衝突時にリアバンパリインフォースメント２と対応する位置のハニカム体１５３を潰しきるのに必要な必要荷重Ｐｄが算出される。すなわち、オフセット衝突時には、ハニカム体１５３の前面１５３ａの一部にリアバンパリインフォースメント２が接触されるため、そのリアバンパリインフォースメント２を支持するリアサイドメンバ１によって対応する位置のハニカム体１５３を潰しきる際に発生する荷重が算出される。
【００３７】
具体的には、オフセット衝突時には、図３に示すように、ハニカム体１５３の前面１５３ａの一部の領域Ｆｔにリアバンパリインフォースメント２が接触される。必要荷重Ｐｄは、オフセット衝突時に一対のリアサイドメンバ１によってハニカム体１５３の領域Ｆｔを潰しきるのに必要とされる荷重であり、以下の式（１）により算出される。
【００３８】
Ｐｄ＝Ｐｗ×（Ａｔ／Ａｗ）      ・・・（１）
式（１）において、Ｐｗは、ハニカム体１５３の全体を潰しきるのに必要な荷重であり、Ａｗは、ハニカム体１５３の前面１５３ａの全体の面積である。Ａｔは、領域Ｆｔの面積であり、ハニカム体１５３の前面１５３ａにおいてオフセット衝突時にリアバンパリインフォースメント２に接触される面積である。すなわち、Ａｔは、ハニカム体１５３の前面１５３ａにおいてオフセット衝突時にリアバンパリインフォースメント２によって変形される面積である。
【００３９】
つまり、必要荷重Ｐｄは、ハニカム体１５３の全体を潰しきるのに必要な荷重Ｐｗと、ハニカム体１５３の前面１５３ａの全体の面積Ａｗと、ハニカム体１５３の前面１５３ａにおいてオフセット衝突時にリアバンパリインフォースメント２に接触される面積Ａｔとに基づいて算出される。なお、オフセット衝突時にハニカム体１５３の前面１５３ａは図示省略したリアバンパカバーなどを介してリアバンパリインフォースメント２に接触される。また、荷重Ｐｗは、たとえば予め行った全面に対する圧縮試験で計測された値が設定される。面積Ａｔは、たとえば予め行ったオフセット衝突試験で計測された値が設定される。
【００４０】
次に、図２のステップＳ２において、オフセット衝突時に必要荷重Ｐｄが入力された場合におけるリアバンパリインフォースメント２を支持するリアサイドメンバ１の支持反力が算出される。オフセット衝突時には、図４に示すように、一対のリアサイドメンバ１間におけるリアバンパリインフォースメント２に対してハニカム体１５３が所定範囲Ｓｔで接触される。この所定範囲Ｓｔは、一対のリアサイドメンバ１間において車幅方向の一方側（Ｙ１方向側）に配置されている。すなわち、車幅方向の一方側が衝突側であり、その衝突側にリアサイドメンバ１ａが配置され、車幅方向の他方側（Ｙ２方向側）が衝突側とは反対側であり、その反対側にリアサイドメンバ１ｂが配置されている。
【００４１】
ここで、ハニカム体１５３からリアバンパリインフォースメント２に入力される必要荷重Ｐｄを集中荷重とすると、その集中荷重が入力される荷重位置を所定範囲Ｓｔに基づいて算出することが可能である。具体的には、一方側のリアサイドメンバ１ａから荷重位置までの距離Ｌａは所定範囲Ｓｔの長さの１／２になる。そして、一方側のリアサイドメンバ１ａの支持反力Ｒａおよび他方側のリアサイドメンバ１ｂの支持反力Ｒｂは、それぞれ以下の式（２）および（３）により算出される。
【００４２】
Ｒａ＝Ｐｄ×（Ｌｂ／Ｌ）      ・・・（２）
Ｒｂ＝Ｐｄ×（Ｌａ／Ｌ）      ・・・（３）
式（２）および（３）において、Ｐｄは、ハニカム体１５３からリアバンパリインフォースメント２に入力される荷重であり、式（１）で算出された必要荷重である。Ｌは、一対のリアサイドメンバ１間の距離である。式（３）のＬａは、一方側のリアサイドメンバ１ａから荷重位置までの距離であり、リアバンパリインフォースメント２のハニカム体１５３が接触される範囲Ｓｔに基づいて算出される。所定範囲Ｓｔは、たとえば予め行ったオフセット衝突試験で計測された値が設定される。式（２）のＬｂは、他方側のリアサイドメンバ１ｂから荷重位置までの距離であり、距離ＬおよびＬａに基づいて算出される。
【００４３】
次に、図２のステップＳ３において、オフセット衝突時に必要荷重Ｐｄが入力された場合にリアバンパリインフォースメント２に作用する最大曲げモーメントＭが算出される。この最大曲げモーメントＭは、リアバンパリインフォースメント２に必要荷重Ｐｄが入力された場合にリアバンパリインフォースメント２で生じる曲げモーメントの最大値であり、以下の式（４）により算出される。なお、最大曲げモーメントＭは、リアバンパリインフォースメント２の集中荷重が入力される荷重位置に発生する。
【００４４】
Ｍ＝Ｒａ×Ｌａ＝Ｒｂ×Ｌｂ＝Ｐｄ×（Ｌａ×Ｌｂ／Ｌ）      ・・・（４）
すなわち、最大曲げモーメントＭは、必要荷重Ｐｄと、一対のリアサイドメンバ１間の距離Ｌと、一対のリアサイドメンバ１間においてオフセット衝突時にハニカム体１５３がリアバンパリインフォースメント２に接触する所定範囲Ｓｔとに基づいて算出される。なお、所定範囲Ｓｔに基づいて荷重位置を算出可能であり、その荷重位置から距離ＬａおよびＬｂを算出可能である。また、最大曲げモーメントＭを支持反力ＲａまたはＲｂを用いて算出してもよい。
【００４５】
次に、ステップＳ４において、一対のリアサイドメンバ１の耐力ＰＳｓおよびリアバンパリインフォースメント２の耐力ＰＳｂが決定される。耐力ＰＳｓは、ステップＳ１で算出された必要荷重Ｐｄに決定され、耐力ＰＳｂは、ステップＳ３で算出された最大曲げモーメントＭに決定される。
【００４６】
そして、上記した耐力決定方法によって決定された耐力を有するように車体後部構造５０が構成されている。すなわち、本実施形態の車体後部構造５０では、一対のリアサイドメンバ１の耐力ＰＳｓが必要荷重Ｐｄ（たとえば約１８０ｋＮ）に設定されるとともに、リアバンパリインフォースメント２の耐力ＰＳｂが最大曲げモーメントＭ（たとえば約２０ｋＮｍ）に設定されている。これにより、オフセット衝突時に、ハニカム体１５３の領域Ｆｔ（図３参照）を潰しきる前に、一対のリアサイドメンバ１およびリアバンパリインフォースメント２が変形されないようになっている。
【００４７】
なお、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１が本発明の「第１ステップ」の一例であり、ステップＳ３が本発明の「第２ステップ」の一例であり、ステップＳ４が本発明の「第３ステップ」の一例である。
【００４８】
−リアサイドメンバおよびリアバンパリインフォースメントの耐力の関係−
次に、図５を参照して、一対のリアサイドメンバ１の耐力ＰＳｓとリアバンパリインフォースメント２の耐力ＰＳｂとの関係について説明する。
【００４９】
耐力ＰＳｓが必要荷重Ｐｄ以上であり、かつ、耐力ＰＳｂが最大曲げモーメントＭ以上である領域Ｆａの場合には、ハニカム体１５３の領域Ｆｔが潰れきるまでリアサイドメンバ１およびリアバンパリインフォースメント２が変形されない。つまり、耐力ＰＳｓおよびＰＳｂが領域Ｆａに設定されていれば、ハニカム体１５３での衝突エネルギの吸収量が大きくなり、キャビンの変形を抑制することが可能である。
【００５０】
その一方、耐力ＰＳｓおよびＰＳｂを大きくすると、リアサイドメンバ１およびリアバンパリインフォースメント２の質量が増加する場合がある。したがって、耐力ＰＳｓが必要荷重Ｐｄであり、かつ、耐力ＰＳｂが最大曲げモーメントＭである位置ＰＯの場合に、ハニカム体１５３を潰しきることが可能な耐力ＰＳｓおよびＰＳｂを確保しながら、リアサイドメンバ１およびリアバンパリインフォースメント２の質量の低減を図ることが可能である。
【００５１】
なお、耐力ＰＳｓが必要荷重Ｐｄ以上であり、かつ、耐力ＰＳｂが最大曲げモーメントＭ未満である領域Ｆｂの場合には、ハニカム体１５３の領域Ｆｔが潰れきる前にリアバンパリインフォースメント２が変形される。そのリアバンパリインフォースメント２が変形されるときには、リアサイドメンバ１が変形されていない。
【００５２】
また、耐力ＰＳｓが必要荷重Ｐｄ未満である領域ＦｃおよびＦｄの場合には、ハニカム体１５３の領域Ｆｔが潰れきる前にリアサイドメンバ１が変形される。そして、領域Ｆｃの場合には、リアサイドメンバ１が変形されるときに、リアバンパリインフォースメント２が変形されていない。その一方、領域Ｆｄの場合には、リアサイドメンバ１が変形される前に、リアバンパリインフォースメント２が変形される。なお、領域ＦｃおよびＦｄの境界線は、一対のリアサイドメンバ１の耐力ＰＳｓに応じたリアバンパリインフォースメント２への入力荷重に基づいて最大曲げモーメントを算出することによって導出した。
【００５３】
−車両後面へのオフセット衝突時の動作例−
次に、図１および図６を参照して、本実施形態による車体後部構造５０に対してＭＤＢ１５０がオフセット衝突された場合の動作例について説明する。
【００５４】
図１に示すように、このオフセット衝突では、車両後面１００ａに対するＭＤＢ１５０のオーバーラップ量がたとえば７０％に設定される。なお、このオフセット衝突では、車両１００に対してＭＤＢ１５０が車幅方向の一方側（Ｙ１方向側）に配置されている。
【００５５】
そして、ＭＤＢ１５０が車両１００側（Ｘ１方向側）に移動され、ＭＤＢ１５０が車体後部構造５０にオフセット衝突された場合には、図６に示すように、リアサイドメンバ１により支持されるリアバンパリインフォースメント２によってハニカム体１５３の領域Ｆｔ（図３参照）が潰しきられる。なお、リアバンパリインフォースメント２と剛壁部１５２との間には、潰れ残り部１５３ｂが形成されている。そして、本実施形態では、一対のリアサイドメンバ１の耐力ＰＳｓが必要荷重Ｐｄであり、リアバンパリインフォースメント２の耐力ＰＳｂが最大曲げモーメントＭであることから、ハニカム体１５３の領域Ｆｔが潰しきられる前に一対のリアサイドメンバ１およびリアバンパリインフォースメント２が変形されない。
【００５６】
その後、リアバンパリインフォースメント２への入力荷重が耐力ＰＳｂを超えると、リアバンパリインフォースメント２が変形され、一方側のリアサイドメンバ１ａへの入力荷重が耐力を超えると、一方側のリアサイドメンバ１ａが変形される。このとき、ハニカム体１５３の領域Ｆｔが潰しきられていることから、リアバンパリインフォースメント２の変形（折れ曲がり）が抑制される。これにより、リアバンパリインフォースメント２の車幅方向の他方側（Ｙ２方向側）の端部が内側に引き込まれることが抑制されるので、他方側のリアサイドメンバ１ｂに伝達される衝突荷重が小さくなるのを抑制することができる。すなわち、リアバンパリインフォースメント２から他方側のリアサイドメンバ１ｂに衝突荷重を伝達し続けることができるので、キャビンの変形をより抑制することが可能である。
【００５７】
−効果−
本実施形態では、上記のように、一対のリアサイドメンバ１の耐力ＰＳｓが必要荷重Ｐｄに設定され、リアバンパリインフォースメント２の耐力ＰＳｂが最大曲げモーメントＭに設定されている。このように構成することによって、オフセット衝突時に、ハニカム体１５３の領域Ｆｔが潰しきられる前にリアサイドメンバ１およびリアバンパリインフォースメント２が変形されるのを抑制することができる。すなわち、オフセット衝突時にリアサイドメンバ１およびリアバンパリインフォースメント２が変形される場合には、その変形前にハニカム体１５３の領域Ｆｔが潰しきられる。これにより、オフセット衝突時に、ハニカム体１５３での衝突エネルギの吸収量を大きくすることができるので、キャビンの変形を抑制することができる。また、ハニカム体１５３の領域Ｆｔを潰しきることが可能な耐力ＰＳｓおよびＰＳｂを確保しながら、リアサイドメンバ１およびリアバンパリインフォースメント２の質量の低減を図ることができる。
【００５８】
−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００５９】
たとえば、上記実施形態では、車体後部構造５０に本発明を適用する例を示したが、これに限らず、車体前部構造に本発明を適用してもよい。
【００６０】
また、上記実施形態では、ハニカム体１５３からリアバンパリインフォースメント２に入力される必要荷重Ｐｄを集中荷重として計算する例を示したが、これに限らず、ハニカム体からリアバンパリインフォースメントに入力される必要荷重を等分布荷重として計算するようにしてもよい。
【００６１】
また、上記実施形態のステップＳ４では、一対のリアサイドメンバ１の耐力ＰＳｓが必要荷重Ｐｄに決定されるとともに、リアバンパリインフォースメント２の耐力ＰＳｂが最大曲げモーメントＭに決定される例を示したが、これに限らず、一対のリアサイドメンバの耐力が必要荷重以上に決定されるとともに、リアバンパリインフォースメントの耐力が最大曲げモーメント以上に決定されるようにしてもよい。このように構成しても、ハニカム体を潰しきることができるので、キャビンの変形を抑制することができる。
【００６２】
また、上記実施形態のステップＳ１において、安全率を加味して必要荷重Ｐｄが算出されるようにしてもよい。この場合には、たとえば、以下の式（５）により必要荷重Ｐｄが算出される。式（５）のＳＦ１は、安全率であり、予め設定された値（たとえば１．２）である。このように構成すれば、オフセット衝突の際におけるリアバンパリインフォースメント２に接触されるハニカム体１５３の面積にばらつき（設計段階での面積Ａｔと、実際のオフセット衝突時にリアバンパリインフォースメント２に接触されるハニカム体１５３の面積とのばらつき）が生じても、ハニカム体１５３が潰しきられる前にリアサイドメンバ１が変形されるのを抑制することができる。
【００６３】
Ｐｄ＝Ｐｗ×（Ａｔ／Ａｗ）×ＳＦ１      ・・・（５）
また、上記実施形態のステップＳ３において、安全率を加味して最大曲げモーメントＭが算出されるようにしてもよい。この場合には、たとえば、以下の式（６）により最大曲げモーメントＭが算出される。式（６）のＳＦ２は、安全率であり、予め設定された値（たとえば１．２）である。このように構成すれば、オフセット衝突の際に入力される必要荷重やその荷重位置にばらつき（設計段階での必要荷重Ｐｄおよび荷重位置と、実際のオフセット衝突時の必要荷重および荷重位置とのばらつき）が生じても、ハニカム体１５３が潰しきられる前にリアバンパリインフォースメント２が変形されるのを抑制することができる。
【００６４】
Ｍ＝Ｐｄ×（Ｌａ×Ｌｂ／Ｌ）×ＳＦ２      ・・・（６）
また、上記実施形態では、ステップＳ２で支持反力ＲａおよびＲｂを算出する例を示したが、これに限らず、ステップＳ２を省略するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、一対のサイドメンバおよびバンパリインフォースメントを備える車体構造における一対のサイドメンバおよびバンパリインフォースメントの耐力を決定する耐力決定方法、および、その耐力決定方法によって決定された耐力を有する一対のサイドメンバおよびバンパリインフォースメントを備える車体構造に利用可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１        リアサイドメンバ（サイドメンバ）
２        リアバンパリインフォースメント（バンパリインフォースメント）
５０      車体後部構造（車体構造）
１５０    ＭＤＢ（バリア）
１５３    ハニカム体（衝撃吸収体）
１５３ａ  前面
【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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