(57)【要約】【課題】  エネルギ吸収部材として使用する繊維強化樹脂が破壊してエネルギを吸収する際に、繊維強化樹脂の破片が周囲へ飛散するのを防止する。【解決手段】  フロントサイドメンバ３における車体前方側の円筒部７を中空の炭素繊維強化樹脂で構成する。この円筒部７を、ブラケット１に一端を溶接固定した鋼板製の中空のカバー５内に一部を挿入し、接着剤にて固定する。ブラケット１には、ラジエータやバンパを固定するラジエータコアサポートを取り付ける。車両衝突時に、フロントサイドメンバ３の円筒部７が、カバー５から外れた後ブラケット１に押し付けられ、端部から破壊していき、その破壊した破片を円筒部７内に取り込む。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部の部品を取り付けるブラケットの車体後方側に、中空のエネルギ吸収部材の一端を連結して構成するエネルギ吸収構造において、前記エネルギ吸収部材を繊維強化樹脂で構成し、このエネルギ吸収部材の前記ブラケット側の端部外周を覆う中空のカバーを設け、このカバーの端部を前記ブラケットに固定することを特徴とするエネルギ吸収構造。
【請求項２】
前記エネルギ吸収部材が前記ブラケットに押し付けられて端部から破壊する際に、その破壊による破片を前記エネルギ吸収部材の内側にガイドするガイド部を、前記カバーの内側に設けたことを特徴とする請求項１記載のエネルギ吸収構造。
【請求項３】
前記ガイド部は、前記カバーの前記ブラケット側の端部内面に設けた凹曲面と、前記ブラケットの前記エネルギ吸収部材に対する合わせ部の中心位置にてエネルギ吸収部材側に突出する突起とをそれぞれ備えることを特徴とする請求項２記載のエネルギ吸収構造。
【請求項４】
前記エネルギ吸収部材が前記ブラケットに押し付けられて端部から破壊しつつ移動する際にその移動を許容し、かつその移動方向と逆方向の移動を規制する係合部を、前記エネルギ吸収部材と前記カバーとの間に設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のエネルギ吸収構造。
【請求項５】
前記係合部は、前記エネルギ吸収部材の外周部に設けた係合突起と、この係合突起が係合する前記カバーに設けた係合孔で構成することを特徴とする請求項４記載のエネルギ吸収構造。
【請求項６】
前記車体前部の部品は、ラジエータやバンパを取り付けるラジエータコアサポートであり、前記エネルギ吸収部材は、車体下部にて車体前後方向に延びるフロントサイドメンバであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のエネルギ吸収構造。
【請求項７】
車体前部の部品を取り付けるブラケットの車体後方側に、中空のエネルギ吸収部材の一端を連結してエネルギを吸収するエネルギ吸収方法において、前記エネルギ吸収部材を繊維強化樹脂で構成し、このエネルギ吸収部材の前記ブラケット側の端部外周を覆う中空のカバーを設け、前記エネルギ吸収部材が前記ブラケットに押し付けられて端部から破壊してエネルギを吸収する際に、その破壊による破片を前記エネルギ吸収部材内に取り込むことを特徴とするエネルギ吸収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車体前部の部品を取り付けるブラケットの車体後方側に、中空のエネルギ吸収部材の一端を連結して構成するエネルギ吸収構造およびエネルギ吸収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体構成部品であるフロントサイドメンバは、エンジンおよびサスペンションを支える重要部位であり、車両衝突時のエネルギを吸収するエネルギ吸収部材としても機能する。このようなフロントサイドメンバは、通常中空の角柱状を呈しており、先端には、ブラケットを介してラジエータコアサポート（ラジエータやバンパなどを取り付けるための部品）が取り付く。
【０００３】
上記したフロントサイドメンバがエネルギを吸収する際には、蛇腹状に潰れて変形するのが理想であるが、必ずしもこのような変形態様とならない場合があり、効率的なエネルギ吸収を行っていないのが現状である。
【０００４】
このため、例えば下記特許文献１に記載されているような樹脂と補強繊維との複合材料である繊維強化樹脂を、エネルギ吸収部材として使用することが考えられる。
【特許文献１】特開平６−３４６９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、繊維強化樹脂をエネルギ吸収部材として使用した場合には、衝突時に先端から順次破壊することによりエネルギを吸収していくことになるが、このとき破壊した繊維強化樹脂の破片が周囲に飛散してしまうという問題がある。
【０００６】
そこで、この発明は、エネルギ吸収部材として使用する繊維強化樹脂が破壊してエネルギを吸収する際に、繊維強化樹脂の破片が周囲へ飛散するのを防止することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、この発明は、車体前部の部品を取り付けるブラケットの車体後方側に、中空のエネルギ吸収部材の一端を連結して構成するエネルギ吸収構造において、前記エネルギ吸収部材を繊維強化樹脂で構成し、このエネルギ吸収部材の前記ブラケット側の端部外周を覆う中空のカバーを設け、このカバーの端部を前記ブラケットに固定する構成としてある。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、繊維強化樹脂で構成したエネルギ吸収部材がブラケットに押し付けられて破壊しつつエネルギを吸収する際には、中空のカバーが、破壊した繊維強化樹脂の破片が周囲へ飛散するのを防止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１０】
図１は、この発明の実施の一実施形態に係わるエネルギ吸収構造を示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図である。鋼板製のブラケット１には、図示していないが、車体前部の部品であるラジエータコアサポートを取り付ける。ラジエータコアサポートには、図示しないラジエータやバンパなど取り付ける。
【００１１】
上記したブラケット１の図１中で矢印Ｒで示す車体後方側には、エネルギ吸収部材としての中空のフロントサイドメンバ３を、鋼板製の中空円筒形状のカバー５を介して連結する。このフロントサイドメンバ３は、ブラケット１側の部分を円筒部７として、繊維強化樹脂、より詳しくは炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）で構成する。
【００１２】
円筒部７の一部を中空のカバー５内に挿入し、円筒部７の外周面とカバー５の内周面とを接着剤１１で接着固定する。中空のカバー５はその車体前方側の端部をブラケット１に溶接固定し、このとき円筒部７の端部７ａはブラケット１に対して離間させておく。また、この端部７ａの先端形状が鋭角となるようその内側に傾斜面７ｂを形成してある。
【００１３】
円筒部７の端部７ａとブラケット１との間におけるカバー５の内面は、全周にわたり凹曲面５ａとしてある。また、ブラケット１の円筒部７に対する合わせ部の中心位置には、円筒部７内に向けて突出する突起１ａを形成してある。この突起１ａの基部側は全周にわたり凹曲面１ｂとしてあり、前記したカバー５の凹曲面５ａから突起１ａの先端にわたりなめらかな曲面状となっている。
【００１４】
図３は、上記した突起１ａを有するブラケット１の成形工程を示す。同図（ａ）のような平板形状の母材Ｗ１の中心部を、同図（ｂ）のように、突起１ａをプレス成形する。
【００１５】
また、図２に示すように、中空のカバー５の車体後方側の一部には係合孔５ｂを形成する一方、フロントサイドメンバ３の円筒部７の外周部には、上記係合孔５ｂに係合可能な係合突起７ｃ，７ｄを車体前後方向に沿って設けてある。この各係合突起７ｃ，７ｄは、車体前方側に傾斜面７ｃ１，７ｄ１を、同後方側に垂直面７ｃ２，７ｄ２をそれぞれ備える。
【００１６】
図４は、上記した係合孔５ｂを有するカバー５の成形工程を示す。同図（ａ）のような円筒形状の母材Ｗ２の外周面に、同図（ｂ）のような凸部５ｃを突出形成する。この凸部５ｃの先端面は、同図（ｃ）に拡大して示すように平面部５ｄを有し、平面部５ｄに矩形状の前記した係合孔５ｂを形成する。
【００１７】
係合孔５ｂは、平面部５ｄから内側に向けて切起片５ｅを屈曲させてあり、切起片５ｅは、円筒部７の係合突起７ｃ側が平面部５ｄに接続した状態で、他の三方を剪断し、接続部と反対側の先端部５ｅ１の内面を、図２に示すように円筒部７に接触させている。
【００１８】
次に作用を説明する。車両衝突時に、フロントサイドメンバ３の円筒部７の端部７ａがブラケット１に押し付けられる方向に荷重を受けると、まず円筒部７とカバー５との接着剤１１で固定した部位が外れる。
【００１９】
その後、端部７ａがブラケット１に接触してさらに荷重を受けると、図５に示すように、円筒部７が、端部７ａ側から層間剥離するように徐々に破壊しながらフロントサイドメンバ３全体がブラケット１側に向けて移動し、衝突時のエネルギを吸収する。このとき端部７ａは、内側を傾斜面７ｂとして先端を鋭角に形成してあるので、破壊しやすく、初期のエネルギ吸収が確実になされる。
【００２０】
上記した円筒部７の破壊により発生する炭素繊維強化樹脂の破片Ｐは、その外周を覆うカバー５によって周囲に飛散せず、円筒部７の内部に取り込まれる。さらに、このとき破片Ｐは、カバー５の内面の凹曲面５ａにガイドされて効率よく内側に取り込むとともに、突起１ａの凹曲面１ｂによって円筒部７の後方へスムーズに移動させる。
【００２１】
すなわち、上記した凹曲面５ａおよび突起１ａは、エネルギ吸収部材がブラケットに押し付けられて端部から破壊する際に、その破壊による破片を内側にガイドするガイド部を構成している。
【００２２】
また、上記破壊によって円筒部７を含むフロントサイドメンバ３全体がブラケット１に向けて移動することで、係合突起７ｃが、図５に示すように係合孔５ｂに入り込む。この際、係合突起７ｃは、傾斜面７ｃ１が切起片５ｅの内面に当接して切起片５ｅを弾性変形させるので、係合孔５ｂに容易に入り込む。
【００２３】
係合孔５ｂに入り込み係合した係合突起７ｃは、傾斜面７ｃ１と反対側の垂直面７ｃ２が切起片５ｅの先端部５ｅ１に当接して、円筒部７の車体後方（図５中で右側）への移動を規制する。
【００２４】
すなわち、エネルギ吸収部材がブラケットに押し付けられて端部から破壊しつつ移動する際にその移動を許容し、かつその移動方向と逆方向の移動を規制する係合部を、前記エネルギ吸収部材と前記カバーとの間に、係合突起および係合孔として設けている。
【００２５】
なお、図５の状態からさらに破壊が進んだ場合には、後方の係合突起７ｄが係合孔５ｂに係合することになる。
【００２６】
このように、円筒部７の端部７ａ側が破壊した状態でも、係合突起７ｃあるいは７ｄが係合孔５ｂに係合して円筒部７すなわちフロントサイドメンバ３とブラケット１との連結状態を維持できる。このため、ブラケット１のフロントサイドメンバ３からの脱落を防止でき、ブラケット１に取り付けてあるラジエータコアサポートの落下を防止することができる。
【００２７】
また、上記したエネルギ吸収部材として機能するフロンサイドメンバ３の円筒部７を炭素繊維強化樹脂で構成することで、車両衝突時のエネルギ吸収を効率的に行うことができるとともに、車両の軽量化に寄与することができ、燃費が向上して環境保護面でも有利なものとなる。
【００２８】
以上より、この発明によれば、次のような効果を奏する。
【００２９】
（１）繊維強化樹脂で構成したエネルギ吸収部材がブラケットに押し付けられて破壊しつつエネルギを吸収する際には、中空のカバーが、破壊した繊維強化樹脂の破片が周囲へ飛散するのを防止することができる。
【００３０】
（２）エネルギ吸収部材がブラケットに押し付けられて端部から破壊する際に、その破壊による破片をエネルギ吸収部材の内側にガイドするガイド部を設けたため、破壊によって発生する破片をエネルギ吸収部材の内部に効率よく取り込むことができる。
【００３１】
（３）ガイド部は、カバーのブラケット側の端部内面に設けた凹曲面と、ブラケットのエネルギ吸収部材に対する合わせ部の中心位置にてエネルギ吸収部材側に突出する突起とをそれぞれ備えているので、破壊によって発生した破片を、エネルギ吸収部材の内部にスムーズに取り込むことができる。
【００３２】
（４）エネルギ吸収部材がブラケットに押し付けられて端部から破壊しつつ移動する際にその移動を許容しつつ、かつその移動方向と逆方向の移動を規制する係合部を、エネルギ吸収部材とカバーとの間に設けたため、エネルギ吸収部材の端部側が破壊した状態でも、係合部によってエネルギ吸収部材とブラケットとの連結状態を維持でき、ブラケットのエネルギ吸収部材からの脱落を防止することができる。
【００３３】
（５）係合部は、エネルギ吸収部材の外周部に設けた係合突起と、この係合突起が係合する前記カバーに設けた係合孔で構成したので、ブラケットのエネルギ吸収部材からの脱落を確実に防止することができる。
【００３４】
（６）車体前部の部品は、ラジエータやバンパを取り付けるラジエータコアサポートとし、エネルギ吸収部材は、車体下部にて車体前後方向に延びるフロントサイドメンバとすることで、車両衝突時のエネルギ吸収を効率的に行うことができるとともに、車両の軽量化に寄与することができ、燃費が向上して環境保護面でも有利なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の一実施形態に係わるエネルギ吸収構造を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図１のエネルギ吸収構造におけるブラケットの成形工程図で、（ａ）は成形前の母材を、（ｂ）は成形後のブラケットをそれぞれ示す。
【図４】図１のエネルギ吸収構造におけるカバーの成形工程図で、（ａ）は成形前の母材を、（ｂ）は成形後のカバーをそれぞれ示し、（ｃ）は（ｂ）の要部の拡大した図である。
【図５】図１のエネルギ吸収構造のエネルギ吸収時の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  ブラケット
１ａ  突起（ガイド部）
３  フロントサイドメンバ（エネルギ吸収部材）
５  中空のカバー
５ａ  凹曲面（ガイド部）
５ｂ  係合孔（係合部）
７  フロントサイドメンバの繊維強化樹脂で構成した円筒部
７ａ  円筒部の端部
７ｃ，７ｄ  係合突起（係合部）
【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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