(57)【要約】【課題】製造コスト低減と軽量化とを図ることができるフロント・アンダーラン・プロテクタを提供する。【解決手段】車両の前方下部に配置され車幅方向に沿って三分割された左プロテクタ部材３と中央プロテクタ部材２と右プロテクタ部材４とを接合し、かつ上記左および右プロテクタ部材３、４に車両後方側へと湾曲する曲げ形状部３１、４１を形成してなるフロント・アンダーラン・プロテクタ１において、上記中央プロテクタ部材２を、車幅方向に延びるパイプ材２１を上下に少なくとも二段に接合して形成し、他方、上記左および右プロテクタ部材３、４を中空状に形成し、かつそれら左および右プロテクタ部材３、４の断面を上記曲げ形状部３１、４１にて両端部よりも拡大させたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前方下部に配置され車幅方向に沿って三分割された左プロテクタ部材と中央プロテクタ部材と右プロテクタ部材とを接合し、かつ上記左および右プロテクタ部材に車両後方側へと湾曲する曲げ形状部を形成してなるフロント・アンダーラン・プロテクタにおいて、
上記中央プロテクタ部材を、車幅方向に延びるパイプ材を上下に少なくとも二段に接合して形成し、
他方、上記左および右プロテクタ部材を中空状に形成し、かつそれら左および右プロテクタ部材の断面を上記曲げ形状部にて両端部よりも拡大させたことを特徴とするフロント・アンダーラン・プロテクタ。
【請求項２】
上記左および右プロテクタ部材の曲げ形状部を曲げの内側に張り出させて、該曲げ形状部の断面を拡大させた請求項１記載のフロント・アンダーラン・プロテクタ。
【請求項３】
上記左プロテクタ部材および右プロテクタ部材が、前後に対向するチャネル状のアウター部材とインナー部材とを接合して形成され、
上記インナー部材の曲げ形状部のフランジ幅を拡げて、該曲げ形状部の断面を拡大させた請求項１または２記載のフロント・アンダーラン・プロテクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラックなどの大型車両の前方下部に配置されるフロント・アンダーラン・プロテクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両同士の衝突時に一方の車両の下に他方の車両が潜り込むことを防止するためのアンダーラン・プロテクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そのアンダーラン・プロテクタには、車両の前方に配置されるフロント・アンダーラン・プロテクタと、車両の後方に配置されるリア・アンダーラン・プロテクタとがある。
【０００４】
図５に示すように、フロント・アンダーラン・プロテクタ５１は、車幅方向に延び、車両のフレーム５２の前方下部にステー５３などを介して取り付けられる。
【０００５】
一般に、フロント・アンダーラン・プロテクタ５１は、車幅方向で一体構造となっているものが大半であり、例えば、図６に示すように、チャネル状のアウター６１とインナー６２とを前後に接合して中空状に形成されたものや、または、図７のように角パイプ７１からなるものが知られている。
【０００６】
特許文献２には、図８に示すように、フロント・アンダーラン・プロテクタ８１を、車幅方向に三分割構造とし、中央部８２に角パイプ二段構造を適用したものが提案されている。
【０００７】
そのフロント・アンダーラン・プロテクタ８１は、車幅方向に、左分割部８３、中央部８２、右分割部８４の３つに分割された部材を接合してなる。
【０００８】
図９に示すようにフロント・アンダーラン・プロテクタ８１の中央部８２は、角パイプ８５、８５を上下二段に接合して形成され、他方、図１０に示すように、左右の分割部８３は、チャネル状のアウター９１とインナー９２とを前後に接合して中空状に形成される。
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２２５３２７号公報
【特許文献２】特開２００５−０８８７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、フロント・アンダーラン・プロテクタの耐荷重試験として、車幅方向の端部近傍の部位に、前方から荷重を入力するものがあり、その耐荷重試験における入力部位と入力の入らない部位とでは、フロント・アンダーラン・プロテクタは必要な強度が異なる。
【００１１】
しかしながら、図５のフロント・アンダーラン・プロテクタ５１は、一体構造となっているので、高強度が必要な部位に合わせた形状、板厚、材質で全体を構成することになってしまい、コストアップ、質量増加となってしまうという問題があった。
【００１２】
一方、図８のフロント・アンダーラン・プロテクタ８１では、角パイプ二段構造の中央部８２（図８の断面ＩＸ）と、アウター９１およびインナー９２からなる分割部８３、８４（図８の断面Ｘ）との断面強度に大きな差が発生するという問題があった。
【００１３】
すなわち、アウター９１およびインナー９２からなる分割部８３、８４（断面Ｘ）側は、中央部８２と異なり断面中央に梁形状（図９において符号Ｆで示す）がついていないため、中央部８２に比べて断面強度が低下してしまう。
【００１４】
さらに、フロント・アンダーラン・プロテクタ８１として荷重の加わる部位が、分割部８３、８４（アウター、インナー側）であるため、中央部８２（角パイプ側）に対して大きな強度の差があると、強度不足の分割部８３、８４（アウター、インナー側）に応力が集中してしまう。そのため、分割部８３、８４の強度アップが必要となり、コストアップ、質量増加となってしまう。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、製造コスト低減と軽量化とを図ることができるフロント・アンダーラン・プロテクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために本発明は、車両の前方下部に配置され車幅方向に沿って三分割された左プロテクタ部材と中央プロテクタ部材と右プロテクタ部材とを接合し、かつ上記左および右プロテクタ部材に車両後方側へと湾曲する曲げ形状部を形成してなるフロント・アンダーラン・プロテクタにおいて、上記中央プロテクタ部材を、車幅方向に延びるパイプ材を上下に少なくとも二段に接合して形成し、他方、上記左および右プロテクタ部材を中空状に形成し、かつそれら左および右プロテクタ部材の断面を上記曲げ形状部にて両端部よりも拡大させたものである。
【００１７】
好ましくは、上記左および右プロテクタ部材の曲げ形状部を曲げの内側側に張り出させて、該曲げ形状部の断面を拡大させたものである。
【００１８】
好ましくは、上記左プロテクタ部材および右プロテクタ部材が、前後に対向するチャネル状のアウター部材とインナー部材とを接合して形成され、上記インナー部材の曲げ形状部のフランジ幅を拡げて、該曲げ形状部の断面を拡大させたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、フロント・アンダーラン・プロテクタの製造コスト低減と軽量化とを図ることができるという優れた効果を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２１】
本実施形態のフロント・アンダーラン・プロテクタは、例えば、トラックなどの大型車両などに取り付けられる。
【００２２】
まず、図１から図４に基づき本実施形態のプロテクタの概略構造およびそのフロント・アンダーラン・プロテクタが取り付けられた車両のフレームについて説明する。
【００２３】
図１に示すように、車両のフレーム１０は、前後方向に延び車幅方向に離間された一対のサイドレール１１、１１と、それらサイドレール１１、１１を結合する複数のクロスメンバ１２（図１では、前端の一つのみ示す）とを備える。
【００２４】
各サイドレール１１の前端には、該サイドレール１１の車幅方向の外側面から下方に延びる取付ステー１３が各々設けられ、その取付ステー１３の下部に、本実施形態のフロント・アンダーラン・プロテクタ（以下、ＦＵＰという）１が取り付けられる。例えば、取付ステー１３の下端部に、ＦＵＰ１に沿って車幅方向外側に延びる取付面（図示せず）が形成され、その取付面にＦＵＰ１がボルト止めされる。
【００２５】
本実施形態では、そのＦＵＰ１を分割して、車両中央部（中央プロテクタ部材２）を角パイプ二段構造とし、他方、両端の形状変化部（曲げ形状部３１、４１）を別部品（左および右プロテクタ部材３、４）とすると共に、アウターおよびインナーを組み合わせたボックス断面とし、さらに荷重の入力部位におけるアウターおよびインナーのボックス断面の幅を拡大した。
【００２６】
具体的には、ＦＵＰ１は、車両の前方下部に配置され、車幅方向に沿って三分割された左プロテクタ部材３と中央プロテクタ部材２と右プロテクタ部材４とを接合して、かつ左および右プロテクタ部材３、４に車両後方側へと湾曲する曲げ形状部３１、４１を形成して構成される。
【００２７】
中央プロテクタ部材２は、一対のサイドレール１１、１１（取付ステー１３、１３）の間に位置し、車幅方向に直線状に延びる。
【００２８】
図２に示すように、本実施形態の中央プロテクタ部材２は、車幅方向に延びるパイプ材２１、２１（中空材）を上下に二段に接合して形成される。それらパイプ材２１、２１は、断面矩形状（図例では、断面長方形）の角パイプ材からなり、上側のパイプ材２１の下面と下側のパイプ材２１の上面とが長手方向（車幅方向）に沿って溶接などにて接合される。
【００２９】
左および右プロテクタ部材３、４は、中央プロテクタ部材２の左右端に各々結合され、その中央プロテクタ部材２から車幅方向外側に各々延びる。それら左および右プロテクタ部材３、４には、車両後方側へと湾曲する曲げ形状部３１、４１が形成される。その曲げ形状部３１、４１は、例えば、後述する荷重の入力点に位置させて形成される。曲げ形状部３１、４１の形状は、車両のバンパーの形状などに対応させて設定される。
【００３０】
ここで、左プロテクタ部材３と右プロテクタ部材４とは左右対称な同様の構造を有するので、以下、左プロテクタ部材３についてのみ説明し、右プロテクタ部材４については説明を省略する。
【００３１】
図３に示すように、左プロテクタ部材３は、中空状に形成され、かつ左プロテクタ部材３の断面が曲げ形状部３１にて両端部（図３において２点鎖線で示す）よりも拡大される。具体的には、左プロテクタ部材３の曲げ形状部３１が、曲げの内側に張り出されて、曲げ形状部３１の断面が拡大される。
【００３２】
本実施形態の左プロテクタ部材３は、前後に対向するチャネル状（溝状、断面コ字状）のアウター部材３３とインナー部材３２とを接合して形成され、ボックス断面を有する。
【００３３】
インナー部材３２は、ウェブ３４と、そのウェブ３４の上端および下端から延びる上下フランジ３５、３５とで構成される。
【００３４】
図４に示すように、インナー部材３２のウェブ３４は、中央プロテクタ部材２から斜め後方に（車幅方向外側かつ車両後方側に）延び、略平板状の形状を有する。
【００３５】
インナー部材３２の上下フランジ３５、３５は、平板状のウェブ３４の上端および下端から前方に各々延び、その前端縁３６、３６が曲げ形状部３１に応じた（相似な）曲線状に形成される。
【００３６】
このインナー部材３２は、例えば、ウェブ３４となる長方形の両側からフランジ３５となる円弧を突出させた太鼓状のブランク材を、プレス成形により断面コ字状に曲げて形成される。
【００３７】
アウター部材３３は、曲げ形状部３１の外形をなす曲面状のウェブ３７と、そのウェブ３７の上端および下端から後方に延びる上下のフランジ３８、３８とで構成される。
【００３８】
アウター部材３３のウェブ３７は、インナー部材３２のウェブ３４のよりも上下に長く形成される。また、アウター部材３３のフランジ３８の後端縁３９が、インナー部材３２のフランジ３５の前端縁３６とほぼ相似形状の曲線状に形成される。
【００３９】
アウター部材３３は、例えば、長方形状のブランク材を、プレス成形にて断面コ字状に曲げると共に長手方向に湾曲させて形成される。
【００４０】
以上のアウター部材３３とインナー部材３２とは、アウター部材３３の上下のフランジ３８、３８間にインナー部材３２を挟み込ませて接合される。
【００４１】
すなわち、アウター部材３３の上フランジ３８の下側にインナー部材３２の上フランジ３５を重ね合わせ、かつアウター部材３３の下フランジ３８の上側にインナー部材３２の下フランジ３５を重ね合わせて、それら重ね合わせた部分に沿って溶接などして、アウター部材３３とインナー部材３２とが中空状に接合される。
【００４２】
その中空状の左プロテクタ部材３（および右プロテクタ部材４）は、図４に示すように、中央プロテクタ部材２の端部に嵌め合わされる。具体的には、左および右プロテクタ部材３、４内に、中央プロテクタ部材２の両端部が所定長さ各々挿入されて、それら左、中央および右プロテクタ部材２−４が接合される。
【００４３】
次に、図４に基づき本実施形態のフロント・アンダーラン・プロテクタ１の作用を説明する。
【００４４】
オフセット衝突時などにおけるＦＵＰ１の耐荷重性能を測るための試験として、車両の最外側より所定距離内側の位置に、車両の前方側から所定の荷重をＦＵＰ１に加える試験がある。
【００４５】
図４に示すように、図例の試験では、左プロテクタ部材３の曲げ形状部３１に、荷重の入力点が設定される。
【００４６】
その入力点から荷重が入力されると、その荷重は、左プロテクタ部材３を後方に湾曲させる曲げ荷重として働き、それにより、左プロテクタ部材３の曲げ形状部３１に応力が集中して作用する。
【００４７】
ここで、本実施形態のＦＵＰ１では、左プロテクタ部材３の曲げ形状部３１の断面を拡大して、断面係数（断面強度）を高めていることから、左プロテクタ部材３のみが過度に変形しまうことがない。
【００４８】
すなわち、中央プロテクタ部材２は角パイプ材２１、２１を二段に接合してなることから高い断面係数（曲げ強度）を有するが、本実施形態では、左プロテクタ部材３も断面拡大により断面係数を高めているので、ＦＵＰ１は、全体的に曲げ強度のバランスがとれることとなる。そのため、荷重および変形が左プロテクタ部材３に偏ることがなく、左プロテクタ部材３に過度に応力が集中してしまうことがない。
【００４９】
その結果、荷重をＦＵＰ１の全体で受けることができ、ＦＵＰ１の耐荷重性能を向上させることができる。
【００５０】
以上から、曲げ形状部３１（４１）の断面の拡大は、中央プロテクタ部材２の強度（断面係数）を考慮して行われる。例えば、左および右プロテクタ部材３、４の曲げ形状部３１、４１の断面係数が中央プロテクタ部材２の断面係数と同じ（ほぼ同じ）になるように、曲げ形状部３１の断面が拡大される。
【００５１】
このように、本実施形態では、ＦＵＰ１の耐荷重性能を向上させることができ、ＦＵＰ１の製造コスト低減と軽量化とを図ることができる。
【００５２】
すなわち、図８から図１１に示すように、従来のフロント・アンダーラン・プロテクタ８１において中央部８２（断面ＩＸ）と分割部８３（断面Ｘ）で寸法Ｄ、Ｅを同一とし一定断面にすると、梁形状（図９における符号Ｆ）を持つ中央部８２（断面ＩＸ）のほうが高強度となる。よって、入力点を持つ分割部８３（断面Ｘ）がさらに強度不足となり（図１１参照）、特に曲げ形状部に過度に応力集中する。そこで、本実施形態では、入力部位である曲げ形状部３１の断面幅Ｅを拡大し、強度アップを図った。
【００５３】
その他にも、図２のように、車両中央部の中央プロテクタ部材２を角パイプ二段構造にすることにより、従来の図６に示すようなアウター６１、インナー６２で構成されるボックス断面（図６参照）、または角パイプ７１（図７参照）に対し、強度アップできるため、板厚の低減が可能となり軽量化ができる。
【００５４】
また、ＦＵＰ１の両端を別部品化して左プロテクタ部材３および右プロテクタ部材４とすることにより、それら左および右プロテクタ部材３、４に自由な断面変化を設定でき、強度上の最適な板厚、形状を選定することができるため、コスト低減、軽量化に有利となる。
【００５５】
また、インナー部材３２のウェブ３４を平板状としたので、インナー部材３２を形成する際に断面コ字状に曲げるだけで長手方向に湾曲させる必要がなく、フランジ３５を円弧状に突出させても容易にプレス成形できる。
【００５６】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、様々な変形例や応用例が考えられるものである。
【００５７】
例えば、上述の実施形態では、インナー部材３２のフランジ３５の幅を拡げて左および右プロテクタ部材３、４の曲げ形状部３１、４１の断面を後方に拡大したが、これに限定されず、アウター部材３３のフランジ３８の幅を拡げて断面を前方に拡大することや、インナー部材３２およびアウター部材３３のウェブ３４、３７の高さを拡げて断面を上下に拡大することなど、様々ものが考えられる。
【００５８】
また、左および右プロテクタ部材３、４は、上下フランジ間の間隔が同じチャネル材同士を突き合わせて接合、形成してもよく、また、前後に対向するチャネル材の後方側に前方側を挟み込ませて接合、形成するようにしてもよい。また、左および右プロテクタ部材３、４を、パイプ材で形成し、その断面の拡大をハイドロフォーミングなどで行うことも考えられる。
【００５９】
また、中央プロテクタ部材２を構成するパイプ材は角パイプ材に限定されず、様々な形状が考えられ、また、パイプ材を二段以上組み合わせることも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るフロント・アンダーラン・プロテクタの斜視図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図４は、本実施形態に係るフロント・アンダーラン・プロテクタの左プロテクタ部材の平面図である。
【図５】図５は、従来のフロント・アンダーラン・プロテクタの斜視図である。
【図６】図６は、図５のＡ−Ａ線断面の一例を示す。
【図７】図７は、図５のＡ−Ａ線断面の他の例を示す。
【図８】図８は、従来のフロント・アンダーラン・プロテクタの斜視図である。
【図９】図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】図１０は、図８のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】図１１は、図８のフロント・アンダーラン・プロテクタの部分平面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  フロント・アンダーラン・プロテクタ（ＦＵＰ）
２  中央プロテクタ部材
３  左プロテクタ部材
４  右プロテクタ部材
２１  パイプ材（角パイプ材）
３１、４１  曲げ形状部
３２  インナー部材
３３  アウター部材
【図１】
2008260367.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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2008260367.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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