(57)【要約】  車体前後方向に沿って配置される車体骨格部材（７）と、車体の端部に設けられるバンパ部材（２１）と、車体骨格部材（７）とバンパ部材（２１）との間に設けられるエネルギ吸収部材（３）と、を備えている。車体骨格部材（７）とバンパ部材（２１）とを、連結部材（５）で連結する。エネルギ吸収部材（３）は、繊維強化樹脂で構成され、連結部材（５）は、非脆性材料で構成されている。連結部材（５）は、エネルギ吸収部材（３）の外側を覆うようにして取り付けられている。
2017183173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前後方向に沿って配置される車体骨格部材と、
車体の端部に設けられるバンパ部材と、
前記車体骨格部材と前記バンパ部材との間に設けられ、繊維強化樹脂で構成されるエネルギ吸収部材と、
非脆性材料で構成され、前記車体骨格部材と前記バンパ部材とを連結する連結部材と、を有することを特徴とするエネルギ吸収構造。
【請求項２】
前記連結部材は、前記エネルギ吸収部材の外側を覆っていることを特徴とする請求項１に記載のエネルギ吸収構造。
【請求項３】
前記連結部材は、前記エネルギ吸収部材が前記バンパ部材から衝撃荷重を受けて破壊されるときに、塑性変形しながら前記車体骨格部材に衝撃荷重を伝達することを特徴とする請求項１または２に記載のエネルギ吸収構造。
【請求項４】
前記連結部材は、金属製であって、前記車体骨格部材及び前記バンパ部材に接合固定されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のエネルギ吸収構造。
【請求項５】
前記連結部材は、可撓性を有する線状材であり、前記車体骨格部材及び前記バンパ部材に設けられた連結孔に挿入されて連結されていることを特徴とする請求項１に記載のエネルギ吸収構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材を用いたエネルギ吸収構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、フロントサイドメンバの車体前方側に位置する先端部分に、繊維強化樹脂からなるエネルギ吸収体を配置した構造が開示されている。エネルギ吸収体の前面にはバンパレインフォースが固定され、車両の前面衝突時に、エネルギ吸収体が圧壊して衝撃エネルギを吸収する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５５７０１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エネルギ吸収体は、繊維をマトリクス樹脂により固めた脆性材料であるため、圧壊する際に樹脂部が粉砕され、繊維もばらばらになる。このため、エネルギ吸収体の前面に固定されているバンパレインフォースがバンパフェイシアとともに車体から脱落する恐れがある。【０００５】
そこで、本発明は、エネルギ吸収部材が圧壊したときに、バンパ部材が車体から脱落することを抑制することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、繊維強化樹脂で構成されるエネルギ吸収部材が、車体骨格部材とバンパ部材との間に設けられる。車体骨格部材とバンパ部材とは、非脆性材料で構成される連結部材で連結される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、エネルギ吸収部材が圧壊してばらばらになっても、非脆性材料からなる連結部材が車体骨格部材とバンパ部材とを連結していることで、バンパ部材が車体から脱落することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係るエネルギ吸収構造を備える車体下部の斜視図である。
【図２】図２は、図１のエネルギ吸収構造周辺の一部断面を含む側面図である。
【図３】図３は、図１のエネルギ吸収構造周辺の分解斜視図である。
【図４】図４は、第１の実施形態の変形例を示す平面視での断面図である。
【図５】図５は、第１の実施形態の他の変形例を示す平面視での断面図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施形態を示す平面視での断面図である。
【図７】図７は、本発明の第３の実施形態を示す平面視での断面図である。
【図８】図８は、本発明の第４の実施形態を示す平面視での断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の第１の実施形態に係わるエネルギ吸収体１を適用した自動車の車体下部を示している。図において、矢印ＦＲで示す方向が車体前方、矢印ＬＨで示す方向が車体左方、矢印ＵＰで示す方向が車体上方である。エネルギ吸収体１は、内部にエネルギ吸収部材３を備え、エネルギ吸収部材３の外側を覆うように連結部材５を配置している。
【００１１】
エネルギ吸収部材３は、強化繊維である例えば炭素繊維に含浸用樹脂であるマトリクス樹脂を含浸させて構成した繊維強化樹脂材料である。連結部材５は、非脆性材料の例えば鉄やアルミニウムなどからなる金属製としている。エネルギ吸収部材３及び連結部材５は、いずれも四角柱の筒形状である。
【００１２】
図１に示す自動車の車体は、車体前部の車幅方向両側に、車体前後方向に沿って左右一対のフロントサイドメンバ７を配置している。フロントサイドメンバ７は、車体の骨格を形成する車体骨格部材を構成しており、ダッシュパネル９に対応する位置付近で下方に屈曲し、フロアパネル１１の下面に接合される。ダッシュパネル９は、車室１３とエンジンルーム１５とを隔てている。フロアパネル１１の車幅方向両側部には、車体前後方向に沿ってサイドシル１７を配置し、フロントサイドメンバ７のエンジンルーム１５側の上部には、フードリッジパネル１９を配置している。
【００１３】
フロントサイドメンバ７の前端部には、前記したエネルギ吸収体１を取り付けている。エネルギ吸収体１のフロントサイドメンバ７と反対側の前端部には、バンパレインフォース２１を取り付けている。バンパレインフォース２１は、車幅方向に沿って配置され、両端が、エネルギ吸収体１よりも車幅方向外側に突出している。
【００１４】
バンパレインフォース２１は、図２、図３に示すように、断面形状が上下方向に長い中空部材であり、上下方向中央に隔壁２１ａを備え、隔壁２１ａを隔てて上下に断面ほぼ正方形の空間が形成される。バンパレインフォース２１には、図示しないバンパフェイシアが取り付けられてバンパ部材を構成する。
【００１５】
フロントサイドメンバ７は、四角柱の筒形状に形成され、図２に示すように、エネルギ吸収体１側の前端部に前端フランジ７ａを備えている。一方、エネルギ吸収体１の後端には後端取付板２３を取り付けている。後端取付板２３は、連結部材５の後端に例えば溶接によって接合固定している。前端フランジ７ａと後端取付板２３とを互いに突き合わせて、複数のボルト２５及びナット２７により締結することで、フロントサイドメンバ７と連結部材５とを連結固定する。
【００１６】
エネルギ吸収体１の前端には前端取付板２９を取り付けている。前端取付板２９は、連結部材５の前端に例えば溶接によって接合固定する。前端取付板２９の前面には、バンパレインフォース２１に向けて突出するスタッドボルト３１を４本設けている。スタッドボルト３１に対応してバンパレインフォース２１の後面には四つのボルト挿入孔２１ｂを設けている。スタッドボルト３１をボルト挿入孔２１ｂに挿入し、前面の作業孔２１ｃを利用してナット３３をスタッドボルト３１に締結することで、バンパレインフォース２１と連結部材５とを連結固定する。
【００１７】
連結部材５の内部に配置してあるエネルギ吸収部材３の前端及び後端は、前端取付板２９及び後端取付板２３にそれぞれ当接させて、例えば接着剤により固定する。このとき、エネルギ吸収部材３の外面と連結部材５の内面との間には、全周にわたって僅かな隙間が形成される。隙間を設けずに、連結部材５とエネルギ吸収部材３とを互いに密着させるようにして取り付けてもよい。これにより、エネルギ吸収部材３の前後両端を前端取付板２９及び後端取付板２３に接着剤で接着固定しなくてもよく、組み付け作業性が向上する。
【００１８】
次に、上記したエネルギ吸収構造を備える自動車が前面衝突したときの衝撃吸収機能について説明する。
【００１９】
自動車が前面衝突したときにバンパレインフォース２１が受ける衝撃荷重は、エネルギ吸収体１を介してフロントサイドメンバ７に伝達される。このとき、エネルギ吸収体１は、バンパレインフォース２１とフロントサイドメンバ７との間で押し潰されるように変形して衝撃を吸収する。
【００２０】
エネルギ吸収体１が衝撃を吸収する際、特にエネルギ吸収部材３が圧壊変形することで衝撃を吸収する。エネルギ吸収部材３は、圧壊する際に樹脂部が粉砕され、繊維もばらばらになる。このとき、エネルギ吸収部材３の外部に配置してある金属製の連結部材５は、衝撃を吸収する際に塑性変形する。
【００２１】
連結部材５は、前端取付板２９及び後端取付板２３を介してバンパレインフォース２１及びフロントサイドメンバ７にそれぞれ連結固定された状態を維持したまま、押し潰されるようにして塑性変形する。このため、エネルギ吸収体１の前面に固定されているバンパレインフォース２１は、エネルギ吸収部材３がばらばらになっても、バンパフェイシアとともに車体（フロントサイドメンバ７）から脱落するのを、連結部材５によって抑制できる。
【００２２】
その際、連結部材５は、エネルギ吸収部材３の外側を覆っている。このため、ばらばらになったエネルギ吸収部材３の外部への飛散を抑えることができる。
【００２３】
本実施形態の連結部材５は、エネルギ吸収部材３がバンパレインフォース２１から衝撃荷重を受けて破壊されるときに、塑性変形しながらフロントサイドメンバ７に衝撃荷重を伝達する。この場合、エネルギ吸収部材３がばらばらになった後も、連結部材５が塑性変形しながらフロントサイドメンバ７に衝撃荷重を伝達する。このため、バンパレインフォース２１からフロントサイドメンバ７への荷重伝達がより効率よくなされる。
【００２４】
本実施形態の連結部材５は、金属製であって、フロントサイドメンバ７側の後端取付板２３及びバンパレインフォース２１側の前端取付板２９に、それぞれ溶接によって接合固定している。これにより、連結部材５と、フロントサイドメンバ７及びバンパレインフォース２１との連結状態がより強固なものとなり、バンパレインフォース２１の脱落をより確実に抑えることができる。
【００２５】
なお、上記した第１の実施形態では、筒形状の連結部材５を筒形状のエネルギ吸収部材３の外側に配置しているが、筒形状の連結部材５を筒形状のエネルギ吸収部材３の内側に配置してもよい。また、エネルギ吸収部材３及び連結部材５は、いずれも四角柱の筒形状としているが、円柱の筒形状など、他の筒形状でもよい。連結部材５は、筒形状でなくてもよく、例えば板状や棒状のものを、単数あるいは複数、エネルギ吸収部材３の外側または内側に配置してもよい。
【００２６】
筒形状の連結部材５を筒形状のエネルギ吸収部材３の内側に配置する場合には、エネルギ吸収部材３を、例えば半筒形状の二つの分割体に分割する。この場合、連結部材５の前後両端を前端取付板２９及び後端取付板２３にそれぞれ溶接固定した後に、半筒形状の二つの分割体を連結部材５に対して外側から被せるようにして、例えば接着剤を用いて固定する。
【００２７】
図４、図５は、上記した第１の実施形態の変形例を示す。
【００２８】
図４は、エネルギ吸収体１Ａとして、筒形状または板形状の連結部材５Ａを筒形状のエネルギ吸収部材３の外側に配置している。エネルギ吸収体１Ａは、前後両端において連結部材５Ａが外側に屈曲するフランジ５Ａ１，５Ａ２を備え、これらフランジ５Ａ１，５Ａ２を前端取付板２９及び後端取付板２３にそれぞれ溶接固定して連結する。
【００２９】
図５は、エネルギ吸収体１Ｂとして、板形状の連結部材５Ｂを筒形状のエネルギ吸収部材３の内側に配置している。エネルギ吸収体１Ｂは、前後両端において連結部材５Ｂが内側に屈曲するフランジ５Ｂ１，５Ｂ２を備え、これらフランジ５Ｂ１，５Ｂ２を前端取付板２９及び後端取付板２３にそれぞれ溶接固定して連結する。
【００３０】
図６は、本発明の第２の実施形態を示す。
【００３１】
第２の実施形態は、連結部材５Ｃをエネルギ吸収部材３に対して離間した位置に配置している。連結部材５Ｃは、四角柱などの筒形状であり、外側に屈曲する前後のフランジ５Ｃ１，５Ｃ２を、バンパレインフォース２１及び後端取付板２３Ｃにそれぞれ溶接固定する。後端取付板２３Ｃは、フロントサイドメンバ７に対応する位置に対して突出するように延長される延長部２３Ｃａを備え、延長部２３Ｃａに後端のフランジ５Ｃ２を溶接固定する。
【００３２】
第２の実施形態においても、エネルギ吸収部材３が圧壊変形する際に、連結部材５Ｃは、前端取付板２９及び後端取付板２３Ｃを介してバンパレインフォース２１及びフロントサイドメンバ７にそれぞれ連結固定された状態を維持したまま、押し潰されるようにして塑性変形する。このため、バンパレインフォース２１は、エネルギ吸収部材３がばらばらになっても、バンパフェイシアとともに車体（フロントサイドメンバ７）から脱落するのを、連結部材５Ｃによって抑制できる。
【００３３】
なお、第２の実施形態においても、連結部材５Ｃは、筒形状である必要はなく、板状や棒状であってもよい。また、連結部材５Ｃの後端は、後端取付板２３Ｃを介してフロントサイドメンバ７に連結する代わりに、フロントサイドメンバ７以外の他の車体骨格部材に連結する構成でもよい。
【００３４】
図７は、本発明の第３の実施形態を示す。
【００３５】
第３の実施形態は、連結部材５Ｄを、非脆性材料の可撓性を有する線状材で構成している。可撓性を有する線状材としては、レーヨンなどの化学繊維で構成される紐や、所謂ワイヤーと呼ばれる金属線、グラスファイバ線などでよい。線状材からなる連結部材５Ｄは、前端取付板２９及び後端取付板２３にそれぞれ形成した連結孔２９ａ，２３ａに挿入し、結ぶことにより連結する。連結部材５Ｄは、図７では筒形状のエネルギ吸収部材３の外側に配置しているが、内側に配置してもよい。
【００３６】
第３の実施形態においても、エネルギ吸収部材３が圧壊変形する際に、連結部材５Ｄは、前端取付板２９及び後端取付板２３を介してバンパレインフォース２１及びフロントサイドメンバ７にそれぞれ連結された状態を維持する。このため、バンパレインフォース２１は、エネルギ吸収部材３がばらばらになっても、バンパフェイシアとともに車体（フロントサイドメンバ７）から脱落するのを、連結部材５Ｄによって抑制できる。
【００３７】
第３の実施形態は、連結部材５Ｄを、非脆性材料の可撓性を有する線状材で構成しているので、連結部材を、金属製の筒形状や板形状及び棒形状とする場合に比較して、軽量化を達成できる。また、線状材からなる連結部材５Ｄを連結孔２３ａ，２９ａに挿入することによって容易に連結できる。
【００３８】
図８は、本発明の第４の実施形態を示す。
【００３９】
第４の実施形態は、図６に示した第２の実施形態の連結部材５Ｃと同様に、連結部材５Ｅをエネルギ吸収部材３に対して離間した位置に配置している。連結部材５Ｅは、図７に示した第３の実施形態の連結部材５Ｄと同様に、非脆性材料の可撓性を有する線状材で構成している。
【００４０】
連結部材５Ｅのフロントサイドメンバ７側の後端は、後端取付板２３Ｄに形成した連結孔２３Ｄａに挿入し、結ぶことにより連結する。後端取付板２３Ｄは、フロントサイドメンバ７に対応する位置に対して突出するように延長される延長部２３Ｄｂを備えている。
【００４１】
連結部材５Ｅのバンパレインフォース２１側の前端は、連結板３５に形成した連結孔３５ａに挿入し、結ぶことにより連結する。連結板３５は、バンパレインフォース２１の後面に、例えば溶接固定することにより連結する。バンパレインフォース２１の後面の連結部材５Ｅに対応する位置には、連結部材５Ｅとの干渉を避けるための逃げ孔２１ｄを設けている。
【００４２】
第４の実施形態においても、エネルギ吸収部材３が圧壊変形する際に、連結部材５Ｅは、連結板３５及び後端取付板２３Ｄを介してバンパレインフォース２１及びフロントサイドメンバ７にそれぞれ連結された状態を維持する。このため、バンパレインフォース２１は、エネルギ吸収部材３がばらばらになっても、バンパフェイシアとともに車体（フロントサイドメンバ７）から脱落するのを、連結部材５Ｅによって抑制できる。
【００４３】
なお、連結部材５Ｅの後端は、図６の連結部材５Ｃと同様に、後端取付板２３Ｄを介してフロントサイドメンバ７に連結する代わりに、フロントサイドメンバ７以外の他の車体骨格部材に連結する構成でもよい。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は本発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎず、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲は、上記実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。
【００４５】
例えば、上記した実施形態では、エネルギ吸収部材３を備えるエネルギ吸収構造を車体の前部に設けた例を説明したが、当該エネルギ吸収構造を車体の後部に設けても同様の効果を得ることができる。
【００４６】
連結部材としては、レーヨンやグラスファイバからなる織物を使用してもよい。また、図４，図５の連結部材５Ａ，５Ｂは、アルミニウム製の場合には、前端取付板２９及び後端取付板２３に対してリベットにより連結固定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材を用いたエネルギ吸収構造に適用される。
【符号の説明】
【００４８】
３  エネルギ吸収部材
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ  連結部材
７  フロントサイドメンバ（車体骨格部材）
２１  バンパレインフォース（バンパ部材）
２３ａ，２３Ｄａ，２９ａ，３５ａ  連結孔
【図１】
2017183173.tif 000003
【図２】
2017183173.tif 000004
【図３】
2017183173.tif 000005
【図４】
2017183173.tif 000006
【図５】
2017183173.tif 000007
【図６】
2017183173.tif 000008
【図７】
2017183173.tif 000009
【図８】
2017183173.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月28日(2016.9.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前後方向に沿って配置される車体骨格部材と、
車体の端部に設けられるバンパ部材と、
前記車体骨格部材と前記バンパ部材との間に設けられ、繊維強化樹脂で構成されるエネルギ吸収部材と、
非脆性材料で構成され、前記車体骨格部材と前記バンパ部材とを連結する連結部材と、を有し、
前記連結部材は、前記バンパ部材から前記エネルギ吸収部材を介して前記車体骨格部材に伝達される衝撃荷重の伝達方向と交差する方向において、前記エネルギ吸収部材の外面を覆っており、該外面を覆っている部分の前記連結部材の内面と前記外面とが、隙間を設けずに互いに密着するようにして取り付けられていることを特徴とするエネルギ吸収構造。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記連結部材は、前記エネルギ吸収部材が前記バンパ部材から衝撃荷重を受けて破壊されるときに、塑性変形しながら前記車体骨格部材に衝撃荷重を伝達することを特徴とする請求項１に記載のエネルギ吸収構造。
【請求項４】
前記連結部材は、金属製であって、前記車体骨格部材及び前記バンパ部材に接合固定されていることを特徴とする請求項１または３に記載のエネルギ吸収構造。
【請求項５】
前記連結部材は、可撓性を有する線状材であり、前記車体骨格部材及び前記バンパ部材に設けられた連結孔に挿入されて連結されていることを特徴とする請求項１に記載のエネルギ吸収構造。
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月16日(2018.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前後方向に沿って配置される車体骨格部材と、
車体の端部に設けられるバンパ部材と、
前記車体骨格部材と前記バンパ部材との間に設けられ、繊維強化樹脂で構成されるエネルギ吸収部材と、
非脆性材料で構成され、前記車体骨格部材と前記バンパ部材とを連結する連結部材と、を有し、
前記連結部材は、前記バンパ部材から前記エネルギ吸収部材を介して前記車体骨格部材に伝達される衝撃荷重の伝達方向と交差する方向において、前記エネルギ吸収部材の外面を覆っており、該外面を覆っている部分の前記連結部材の内面と前記外面とが、互いに密着するようにして取り付けられていることを特徴とするエネルギ吸収構造。
【請求項２】
前記連結部材は、前記エネルギ吸収部材が前記バンパ部材から衝撃荷重を受けて破壊されるときに、塑性変形しながら前記車体骨格部材に衝撃荷重を伝達することを特徴とする請求項１に記載のエネルギ吸収構造。
【請求項３】
前記連結部材は、金属製であって、前記車体骨格部材及び前記バンパ部材に接合固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のエネルギ吸収構造。
【請求項４】
前記連結部材は、可撓性を有する線状材であり、前記車体骨格部材及び前記バンパ部材に設けられた連結孔に挿入されて連結されていることを特徴とする請求項１に記載のエネルギ吸収構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、繊維強化樹脂で構成されるエネルギ吸収部材が、車体骨格部材とバンパ部材との間に設けられる。車体骨格部材とバンパ部材とは、非脆性材料で構成される連結部材で連結される。連結部材は、バンパ部材からエネルギ吸収部材を介して車体骨格部材に伝達される衝撃荷重の伝達方向と交差する方向において、エネルギ吸収部材の外面を覆っており、該外面を覆っている部分の連結部材の内面と前記外面とが、互いに密着するようにして取り付けられている。
【国際調査報告】
2017183173.tif 000011
2017183173.tif 000012