(57)【要約】【課題】軽量化・低コスト化を図ると共に、曲げ加工素材の小型化・左右共通化を図ったフロント・アンダーラン・プロテクタを提供する。【解決手段】車体フレームの前部に、車幅方向に成形された中空のＦＵＰ本体２を装着したフロント・アンダーラン・プロテクタ１であって、上記ＦＵＰ本体２を車幅方向に左側部２ｃと中央部２ａと右側部２ｂとに３分割し、その中央部２ａの板厚を左側部２ｃ及び右側部２ｂよりも薄肉に設定し、それらを接続してなることを特徴とするフロント・アンダーラン・プロテクタ。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレームの前部に、車幅方向に成形された中空のＦＵＰ本体を装着したフロント・アンダーラン・プロテクタであって、上記ＦＵＰ本体を車幅方向に左側部と中央部と右側部とに３分割し、その中央部の板厚を左側部及び右側部よりも薄肉に設定し、それらを接続してなる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】
上記左側部及び右側部に、車体フレームへの取付ブラケットを設けた請求項１記載のフロント・アンダーラン・プロテクタ。
【請求項３】
上記左側部及び右側部の内部に、前後方向に掛け渡して成形された補強部材を、上記取付ブラケットの位置に合致させて収容した請求項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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両同士の衝突時に、一方の車両が他方の車両の下に潜り込むことを防止すべく、車両の前部に設けられるフロント・アンダーラン・プロテクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
フロント・アンダーラン・プロテクタは、トラック等の重量級車両の前部に設けられ、乗用車等の中軽量級車両との衝突（追突、正面衝突等）時に、それら中軽量級車両が重量級車両の下に潜り込むことを防止し、大事故を回避するものである。すなわち、フロント・アンダーラン・プロテクタは、衝突時の車両潜り込み防止装置といえる（特許文献１参照）。
【０００３】
図９に示すように、フロント・アンダーラン・プロテクタ１は、車両の前部に車幅方向に延出して設けられたＦＵＰ本体２を有する。ＦＵＰ本体２は、閉断面形状に成形され、車両レイアウト上の制約により上方から見て後方に曲げられた屈曲部３を有することが多い。かかるＦＵＰ本体２は、ブラケット４及びサポート５を介して車体フレーム（図示せず）に取り付けられ、衝突荷重を支持して車両の潜り込みを防止する。
【０００４】
本発明者が開発中のフロント・アンダーラン・プロテクタ１は、図９に示すように、ＦＵＰ本体２の背面部にブラケット４を溶接し、そのブラケット４の背面部に上方から見てＬ字形に曲げられたサポート５をボルトナット等で固定し、そのサポート５を車体フレームに取り付けて構成される。
【０００５】
【特許文献１】
特表２００１−５１５４３２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フロント・アンダーラン・プロテクタ１は、衝突時の荷重を支持するため、所定の剛性が必要となる。
【０００７】
よって、図９に示すように、車両衝突時の模擬の一形態として、車両の最外側より所定長さ（２００ｍｍ等）内側に所定荷重（車重の５０％等）Ｆ１を加える試験、ブラケット４の位置に所定荷重（車重の１００％等）Ｆ２を加える試験、中央部に所定荷重（車重の５０％等）Ｆ３を加える試験が行われる。なお、上記荷重条件は、欧州等の規定に則ったものである。
【０００８】
ここで、上記ＦＵＰ本体２は、左右のブラケット４、４の間の中央部２ａが構造的に両持梁と擬制でき、各ブラケット４、４の車幅方向外側の両端部２ｂ、２ｃが片持梁と擬制できる。このため、両持梁となる中央部２ａは、片持梁となる両端部２ｂ、２ｃよりも必要剛性強度が小さくて済む。
【０００９】
しかし、従来のＦＵＰ本体２は、一般に、鋼管を曲げて製造されるか、上下又は前後に最中状に分割された部品を溶接して製造されるため、板厚が中央部２ａと両端部２ｂ、２ｃとで一定となっており、その板厚は、両端部２ｂ、２ｃの必要剛性強度に合わせて設定されている。そのため、中央部２ａの板厚が、必要以上の過剰に厚い板厚になっていた。これは、車重アップ・コストアップの原因となる。
【００１０】
また、ＦＵＰ本体２は、車幅方向に中央部２ａと両端部２ｂ、２ｃとが一体となっていると、屈曲部３を曲げ加工する際のワークの長さが長くなるため、曲げ加工のための取り回しが非常に悪い。また、一本のＦＵＰ本体２に対して、左右の屈曲部３、３を成形すべく、二回の曲げ加工を左右別々に行う必要があった。
【００１１】
他方、ＦＵＰ本体２とブラケット４との溶接部においては、板厚が段差状に変化するため剛性が急変し、荷重Ｆ１〜Ｆ３が加えられたときにその部分で折れが発生し、期待した性能を発揮しないという問題がある。そのため、図１０及び図１１に示すように、ブラケット４に、ＦＵＰ本体２に重ねられたときの剛性急変を緩和する形状の補強板４ｘ、４ｙを設ける対策が考えられている。
【００１２】
しかし、かかる補強板４ｘ、４ｙ付きブラケット４は、強度バランスや組立性を考慮して一体成形されるため、強度剛性上の最適・最小形状とすることは、実際には困難である。このため、この補強板４の部分においても重量が増加してしまう。
【００１３】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、軽量化・低コスト化を図ると共に、曲げ加工素材の小型化・左右共通化を図ったフロント・アンダーラン・プロテクタを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、車体フレームの前部に、車幅方向に成形された中空のＦＵＰ本体を装着したフロント・アンダーラン・プロテクタであって、上記ＦＵＰ本体を車幅方向に左側部と中央部と右側部とに３分割し、その中央部の板厚を左側部及び右側部よりも薄肉に設定し、それらを接続してなるものである。
【００１５】
また、上記左側部及び右側部に、車体フレームへの取付ブラケットを設けてもよい。また、上記左側部及び右側部の内部に、前後方向に掛け渡して成形された補強部材を、上記取付ブラケットの位置に合致させて収容してもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を添付図面に基いて説明する。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態に係るフロント・アンダーラン・プロテクタ１は、車幅方向に成形された中空のＦＵＰ本体２を有する。ＦＵＰ本体２は、図例では、上面部と正面部と下面部と背面部とから断面矩形状に成形されているが、断面円形や断面楕円形に成形されてもよい。
【００１８】
ＦＵＰ本体２は、車幅方向に左側部２ｃと中央部２ａと右側部２ｂとに３分割されている。左側部２ｃと右側部２ｂとには、車両レイアウト上の制約により、上方から見て後方に曲げられた屈曲部３が成形されている。これら左側部２ｃと右側部２ｂとは、左右対称の形状に成形されており、ひっくり返すことにより左右共通して使用できるようになっている。
【００１９】
また、中央部２ａは、略ストレート状に成形されている。そして、図２に示すように、中央部２ａの板厚は、左側部２ｃ及び右側部２ｂの板厚よりも薄肉に設定されている。図例では、中央部２ａは、外面が左側部２ｃ及び右側部２ｂの外面と面一となり、内面が左側部２ｃ及び右側部２ｂの内面と段差ができるように、薄肉化されている。そして、中央部２ａと左側部２ｃと右側部２ｂとは、それらの突き合わせ部に沿って線溶接６されている。但し、図５に示すように、内面を面一とし外面に段差ができるように、中央部２ａを左側部２ｃ及び右側部２ｂよりも薄肉化してもよい。
【００２０】
左側部２ｃ及び右側部２ｂの背面部には、車体フレームへの取付ブラケット４が、溶接等によって取り付けられている。取付ブラケット４は、略コ字断面材４ａの両端にフランジ４ｂが一体成形されてなり、そのフランジ４ｂが左側部２ｃ及び右側部２ｂの背面部に溶接等で固定される。そして、略コ字断面材４ａに、図９に示すように、サポート５がボルトナット等で取り付けられる。また、サポート５の他端部は、車体フレームにボルトナット等で取り付けられる。
【００２１】
左側部２ｃ及び右側部２ｂの内部には、図３及び図４に示すように、前後方向に掛け渡して成形された補強部材７が、上記取付ブラケット４の位置に合致させて収容されている。補強部材７は、図例では、略長方形の板材の両端を９０度折り曲げてなり、両端の折曲部７ａと中央の本体部７ｂとを有する。
【００２２】
補強部材７は、左側部２ｃ及び右側部２ｂの開口部８から内部に挿入される。この挿入部分は、車幅方向に略ストレート形状なので、挿入は容易である。なお、補強部材７は、左側部２ｃ及び右側部２ｂの内部を前後方向に掛け渡すものであれば、板材ではなくボックス材であってもよい。
【００２３】
補強部材７は、取付ブラケット４の位置に合致されて、その折曲部７ａ、７ａが左側部２ｃ（右側部２ｂ）の前後の内面に当接され、本体部７ｂが左側部２ｃ（右側部２ｂ）の内部を上下に略均等に仕切って掛け渡される。そして、折曲部７ａが線溶接１１（レーザ溶接等）によって内面に固定される。
【００２４】
その後、補強部材７が取り付けられた左側部２ｃ及び右側部２ｂに、図１及び図２に示すように、中央部２ａが溶接される。
【００２５】
以上の構成からなる本実施形態の作用を述べる。
【００２６】
上記フロント・アンダーラン・プロテクタ１に対しては、図９に示すように、車両衝突時の模擬の一形態として、既述した荷重Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３が加えられる。
【００２７】
このとき、図１に示すＦＵＰ本体２は、両持梁と擬制される中央部２ａの板厚を、片持梁と擬制される左側部２ｃ及び右側部２ｂの板厚より薄くしたので、全体として各部の必要剛性に応じた板厚となり、全体として要求される性能（剛性）を悪化させることなく、軽量化・低コスト化を達成できる。
【００２８】
すなわち、左側部２ｃ及び右側部２ｂは、その車幅方向内側の部分に片持梁の支持部であるブラケット４が取り付けられているため、中央部２ａよりも厚い板厚の片持梁となり、その厚い板厚に相当する片持梁としての剛性を発揮する。他方、中央部２ａは、その両端が左側部２ｃ及び右側部２ｂに溶接固定されているため、その薄い板厚に相当する両持梁としての剛性を発揮する。
【００２９】
このように、必要剛性強度が小さくて足りる中央部２ａ（両端梁）の板厚が薄くなると共に、必要剛性強度が大きい左側部２ｃ及び右側部２ｂ（片持梁）の板厚が厚くなるため、ＦＵＰ本体２は、全体として必要に応じた剛性をバランスよく発揮しつつ、軽量化・低コスト化を図ることができる。
【００３０】
また、補強部材７は、各荷重Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３に対するＦＵＰ本体２の剛性を向上させるのみならず、特に荷重Ｆ２に対するＦＵＰ本体２の耐座屈性能を向上させる。すなわち、補強部材７は、ブラケット４の位置に配置されているため、荷重Ｆ２をその面内で受けることができ、受けた力をブラケット４のフランジ４ｂに伝達する。このため、補強部材７が突っ張り部材となって、中空のＦＵＰ本体２が潰れ難くなる。
【００３１】
また、左側部２ｃと右側部２ｂとは、左右対称の形状に成形されており、ひっくり返すことにより左右共通して使用できるため、共通の金型で製造できる。よって、低コストとなる。また、左側部２ｃと右側部２ｂとに曲げ加工を施して屈曲部３を成形する際、ワーク（左側部２ｃ、右側部２ｂ）の長さが図９に示す一体タイプと比べて短いため、曲げ加工のための取り回しが良く、曲げ加工作業が容易となる。
【００３２】
別の実施形態を図６に示す。
【００３３】
図示するように、この実施形態は、補強部材７を左側部２ｃ（右側部２ｂ）の開口部８から一部突出させて取り付け、その突出部分に中央部２ａを被せた点のみが前実施形態と異なっている。中央部２ａは、その板厚が図２に示すように外面合わせされて左側部２ｃ及び右側部２ｂの板厚よりも薄く設定されており、左側部２ｃ及び右側部２ｂとの突き合わせ部に沿って線溶接６される。本実施形態では、線溶接時に、中央部２ａが左側部２ｃ（右側部２ｂ）の開口部８から突出された突出部分に被せられてある程度位置決めされているため、溶接作業が前実施形態よりも容易となる。
【００３４】
別の実施形態を図７に示す。
【００３５】
図示するように、この実施形態は、図６に示す実施形態の中央部２ａを図５に示す形状にしたものである。すなわち、この中央部２ａは、板厚が図５に示すように内面合わせされて左側部２ｃ（右側部２ｂ）の板厚よりも薄く設定されており、左側部２ｃ及び右側部２ｂとの突き合わせ部に沿って線溶接される。本実施形態では、線溶接時に、中央部２ａが左側部２ｃ（右側部２ｂ）の開口部８から突出された突出部分にガタなく被せられて図６の実施形態よりも更にしっかりと位置決めされているため、溶接作業がより容易となる。また、中央部２ａと左側部２ｃ（右側部２ｂ）との継ぎ目の剛性が向上する。
【００３６】
別の実施形態を図８に示す。
【００３７】
図示するように、この実施形態は、左側部２ｃ（右側部２ｂ）の内部に、屈曲部３に位置させて、板状の補強部材９を収容したものである。この補強部材９は、図４に示す前述した補強部材７と略同様の構成となっており、単一半径に屈曲成形されている。他方、屈曲部３も単一半径に成形されている。そして、補強部材９は、左側部２ｃ（右側部２ｂ）の幅方向の端部の開口部１０から半径に沿って挿入され、荷重Ｆ１を受ける部分に溶接１１され固定される。この補強部材９は、図９の荷重Ｆ１に対して突っ張り部材となって剛性向上に寄与する。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るフロント・アンダーラン・プロテクタによれば、軽量化・低コスト化を図ると共に、曲げ加工素材の小型化・左右共通化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本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１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１の部分平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】ＦＵＰ本体の中央部の変形例を示す平断面図である。
【図６】補強部材の変形例を示す平面図である。
【図７】補強部材の変形例を示す横断面図である。
【図８】屈曲部の変形例を示す平面図である。
【図９】本発明者が開発中のフロント・アンダーラン・プロテクタの斜視図である。
【図１０】本発明者が開発中のブラケットの斜視図である。
【図１１】本発明者が開発中のブラケットの斜視図である。
【符号の説明】
１    フロント・アンダーラン・プロテクタ
２    ＦＵＰ本体
２ａ  中央部
２ｂ  右側部
２ｃ  左側部
４    取付ブラケット
７    補強部材
【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】
2004243831.tif 000011
【図１０】
2004243831.tif 000012
【図１１】
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