(57)【要約】【課題】斜め方向からの衝撃が加わった場合でも、衝撃を良好に吸収できる衝撃吸収装置を得る。【解決手段】車両のバンパリインホースメント８とサイドメンバ１との間に介装され、バンパリインホースメント８への衝撃を塑性変形により吸収する衝撃吸収部材４を備え、衝撃により衝撃吸収部材４に加わる車両横方向成分の作用力に基づくモーメントに対して、このモーメントを打ち消す方向の矯正モーメントを衝撃により生じさせる矯正部材２６を設けた。矯正部材２６は剛性を有すると共に、衝撃吸収部材４の軸方向中心よりも車両外側よりに配置され、衝撃吸収部材４の車両外側に車両内側よりも衝撃による車両前後方向成分の作用力をより大きく作用させて、矯正モーメントを生じさせる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のバンパリインホースメントとサイドメンバとの間に介装され、前記バンパリインホースメントへの衝撃を塑性変形により吸収する衝撃吸収部材を備えた衝撃吸収装置において、
前記衝撃により前記衝撃吸収部材に加わる車両横方向成分の作用力に基づくモーメントに対して、該モーメントを打ち消す方向の矯正モーメントを前記衝撃により生じさせる矯正部材を設けたことを特徴とする衝撃吸収装置。
【請求項２】
前記矯正部材は、前記衝撃吸収部材の車両外側に車両内側よりも前記衝撃による車両前後方向成分の作用力をより大きく作用させて、前記矯正モーメントを生じさせることを特徴とする請求項１に記載の衝撃吸収装置。
【請求項３】
前記矯正部材は剛性を有すると共に、前記衝撃吸収部材の軸方向中心よりも車両外側よりに配置され、前記衝撃による車両前後方向成分の作用力を、前記衝撃吸収部材の車両外側に伝達することを特徴とする請求項２に記載の衝撃吸収装置。
【請求項４】
前記矯正部材は、前記衝撃により変形可能な柔軟部を有すると共に、前記柔軟部は前記衝撃吸収部材の軸方向中心よりも車両内側よりに配置され、前記変形により前記衝撃吸収部材の車両外側に車両内側よりも前記衝撃による車両前後方向成分の作用力をより大きく作用させることを特徴とする請求項２に記載の衝撃吸収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のバンパリインホースメントと車体との間に介装され、バンパリインホースメントへの衝撃を塑性変形により吸収する衝撃吸収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両のバンパリインホースメントに加わる衝撃を、塑性変形により吸収する衝撃吸収装置が知られている。例えば、特許文献１にあるように、この衝撃吸収装置は、バンパリインホースメントと車体のサイドメンバとの間に、大径管に小径管を接続した多段構造とした衝撃吸収部材を設け、バンパリインホースメントに衝撃が加わったときには、衝撃吸収部材の小径管が大径管の内部に折り返されるように塑性変形して入り込み、この塑性変形により衝撃を吸収していた。
【０００３】
また、特許文献２にあるように、この衝撃吸収装置は、バンパリインホースメントと車体のサイドメンバとの間に、中空状の衝撃吸収部材を設け、衝撃吸収部材は中央が蛇腹状に形成されて、バンパリインホースメントに衝撃が加わったときには、蛇腹状の衝撃吸収部材が軸方向に折り畳まれるように圧潰して、衝撃を吸収していた。
【特許文献１】特開２００１−４７９５２号公報
【特許文献２】特開２００２−１０４１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、こうした従来のものでは、車両の正面に前後方向の衝撃が加わったときには、衝撃吸収部材が車両前後方向に塑性変形して、衝撃を吸収できるが、車両の斜め方向から衝撃が加わると、衝撃を吸収できない場合がある。
【０００５】
例えば、図８に示すように、車両同士の衝突で、車両の幅４０％程度がラップし、衝突角度が１０度程度であると、車両前後方向に対して１０度程度の斜め方向からの衝撃による作用力Ｆが加わる。この作用力Ｆは、衝撃吸収部材１００の先端側に作用し、また、作用力Ｆは、車両前後方向成分の作用力Ｆｘと、車両横方向成分の作用力Ｆｙとに分解できる。この車両横方向成分の作用力Ｆｙにより、衝撃吸収部材１００にはモーメントＭ１が作用する。
【０００６】
衝撃吸収部材１００は中空状に形成されているので、車両の斜め方向から衝撃が加わると、衝撃吸収部材１００の車両内側に加わる内側成分力Ｆｉｎと車両外側に加わる外側成分力Ｆｏｕｔとの大きさに差が生じ、車両内側に加わる内側成分力Ｆｉｎの方が大きくなる。この両成分力Ｆｏｕｔ，Ｆｉｎの大きさの差によっても、衝撃吸収部材１００にモーメントＭ２が作用する。
【０００７】
車両横方向成分の作用力ＦｙによるモーメントＭ１と、両成分力Ｆｏｕｔ，Ｆｉｎの大きさの差によるモーメントＭ２とは同方向に作用し、両モーメントＭ１，Ｍ２により、衝撃吸収部材１００が塑性変形することなく、図８に破線で示すように、衝撃吸収部材１００が倒れてしまい、衝撃を吸収できない場合があるという問題があった。
【０００８】
本発明の課題は、斜め方向からの衝撃が加わった場合でも、衝撃を良好に吸収できる衝撃吸収装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
車両のバンパリインホースメントとサイドメンバとの間に介装され、前記バンパリインホースメントへの衝撃を塑性変形により吸収する衝撃吸収部材を備えた衝撃吸収装置において、
前記衝撃により前記衝撃吸収部材に加わる車両横方向成分の作用力に基づくモーメントに対して、該モーメントを打ち消す方向の矯正モーメントを前記衝撃により生じさせる矯正部材を設けたことを特徴とする衝撃吸収装置がそれである。
【００１０】
前記矯正部材は、前記衝撃吸収部材の車両外側に車両内側よりも前記衝撃による車両前後方向成分の作用力をより大きく作用させて、前記矯正モーメントを生じさせる構成としてもよい。その際、前記矯正部材は剛性を有すると共に、前記衝撃吸収部材の軸方向中心よりも車両外側よりに配置され、前記衝撃による車両前後方向成分の作用力を、前記衝撃吸収部材の車両外側に伝達する構成としてもよい。あるいは、前記矯正部材は、前記衝撃により変形可能な柔軟部を有すると共に、前記柔軟部は前記衝撃吸収部材の軸方向中心よりも車両内側よりに配置され、前記変形により前記衝撃吸収部材の車両外側に車両内側よりも前記衝撃による車両前後方向成分の作用力をより大きく作用させる構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の衝撃吸収装置は、斜め方向からの衝撃が加わった場合でも、矯正部材が車両横方向成分の作用力に基づくモーメントを打ち消す方向の矯正モーメントを衝撃により生じさせるので、衝撃吸収部材が倒れるのを抑制して、衝撃を良好に吸収できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１、図２に示すように、１，２は車両のサイドメンバで、サイドメンバ１，２は、中空の筒状体により形成されており、サイドメンバ１，２の筒状端は車両前方側左右に突出されて、筒状端は車両前方側に向かって開口されている。
【００１３】
サイドメンバ１，２のそれぞれの端には、衝撃吸収部材４，６を介してバンパリインホースメント８が取り付けられている。本実施形態では、左右対称の形状であるので、車両左側のサイドメンバ１と衝撃吸収部材４について、以下、詳細に説明する。
【００１４】
サイドメンバ１の車両前方側先端には端板１０が溶接等により、サイドメンバ１の筒状端を塞ぐようにして取り付けられている。端板１０には、連通孔１２が穿設されており、連通孔１２はサイドメンバ１の筒状内部に連通されている。
【００１５】
端板１０には取付板１４が図示しないボルト等により取り付けられている。取付板１４には、貫通孔１６が形成されており、貫通孔１６は連通孔１２と同軸上に形成されている。貫通孔１６は連通孔１２を介してサイドメンバ１の筒状内部に連通して形成されている。連通孔１２は貫通孔１６と同径か、それ以上の大きな径で形成されている。サイドメンバ１の筒状内部は貫通孔１６の径と同じか、それよりも大きく形成されている。取付板１４の貫通孔１６の周囲は、平坦に形成されている。
【００１６】
尚、端板１０を設けることなく、取付板１４をサイドメンバ１に直接取り付けた構造としてもよい。また、貫通孔１６は必ずしもサイドメンバ１の筒状内部に連通している必要はなく、裏側が空間であればよい。
【００１７】
バンパリインホースメント８は取付板１４に対向して配置されている。バンパリインホースメント８には、連結板１８が取り付けられると共に、この連結板１８を介して衝撃吸収部材４が取り付けられており、衝撃吸収部材４は、本実施形態では円形のパイプから形成されている。
【００１８】
衝撃吸収部材４は先端が連結板１８に溶接等により固定された筒部２０を備え、筒部２０はバンパリインホースメント８からサイドメンバ１側に向かって突き出されており、衝撃吸収部材４のサイドメンバ１側にはフランジ部２２が一体に形成されている。尚、衝撃吸収部材４は中空に形成されていればよく、その断面形状は円形に限らず、楕円や六角等の角形であってもよい。
【００１９】
フランジ部２２は衝撃吸収部材４の径方向外側に折り曲げられて一体に形成されている。また、フランジ部２２は円弧部２４を介して径方向に折り曲げられている。貫通孔１６と衝撃吸収部材４とが同軸上に位置するように配置されて、サイドメンバ１の取付板１４にフランジ部２２の外周が溶接により取り付けられている。フランジ部２２の外径は、取付板１４の貫通孔１６よりも外側で、取付板１４に溶接されるように、フランジ部２２の外径が決定されている。
【００２０】
また、図２に示すように、衝撃吸収部材４の肉厚をｔとすると、貫通孔１６の内径Ｄ２は筒部２０の外径Ｄ１に肉厚ｔの２倍を加算した値よりも大きくなるように形成される（Ｄ２＞Ｄ１＋２ｔ）。
【００２１】
バンパリインホースメント８は、図３に示すように、その長手方向と直交する断面形状が略Ｂ字状で、板材をプレス成形して、断面形状のほぼ中央に、車両後方に開口したほぼ矩形の溝８ａが形成されると共に、溝８ａの両側に周囲が閉塞されたほぼ矩形の中空部８ｂ，８ｃがバンパリインホースメント８の長手方向に沿って形成されている。
【００２２】
連結板１８は、バンパリインホースメント８の両中空部８ｂ，８ｃを外側から跨ぐように、バンパリインホースメント８の車両後方外側に取り付けられており、車両上下方向の端部は、バンパリインホースメント８の外側に沿って折り曲げられて、断面略コ字状に形成されている。
【００２３】
この連結板１８により、バンパリインホースメント８の溝８ａが、開口の一部を塞がれると共に、この塞がれた溝８ａ内に矯正部材２６が挿入されている。矯正部材２６は剛性を有し、本実施形態では角パイプから形成されているが、これに限らず、プレス加工等により、箱状に形成してもよい。
【００２４】
矯正部材２６は、溝８ａ内に挿入されると共に、衝撃吸収部材４の軸方向中心Ｃより車両外側よりに配置されている。また、衝撃吸収部材４の車両外側の壁の車両前方延長上に、矯正部材２６が位置するように配置されている。矯正部材２６は、剛性を有し、衝撃吸収部材４の軸方向中心Ｃよりも車両外側よりのバンパリインホースメント８を補強する。
【００２５】
次に、前述した本実施形態の衝撃吸収装置の作動について説明する。
図４に示すように、バンパリインホースメント８に衝撃が加わった場合、例えば、車両同士の衝突で、車両の幅４０％程度がラップし、衝突角度が１０度程度の場合、衝撃力Ｆが１０度程度の角度で衝撃吸収部材４に作用する。
【００２６】
衝撃力Ｆは、車両前後方向成分の作用力Ｆｘと車両横方向成分の作用力Ｆｙとに分解される。横方向成分の作用力Ｆｙは衝撃吸収部材４の軸方向と垂直方向に作用するので、衝撃吸収部材４に横方向成分の作用力Ｆｙに基づくモーメントＭ１が働く。このモーメントＭ１は、衝撃吸収部材４を車両内側に倒そうと働く。
【００２７】
また、バンパリインホースメント８に加わる衝撃により、バンパリインホースメント８の衝突箇所では、バンパリインホースメント８が扁平に変形するが、矯正部材２６が挿入されている箇所では、矯正部材２６の剛性によりその変形の程度は小さい。従って、衝撃力が衝撃吸収部材４に作用する際、矯正部材２６が挿入されている側の、衝撃吸収部材４の車両外側により大きく作用する。
【００２８】
即ち、衝撃吸収部材４の軸方向に作用する前後方向成分の作用力Ｆｘは、衝撃吸収部材４の車両外側と車両内側とでは異なり、衝撃吸収部材４の車両外側の壁に作用する外側成分力Ｆｏｕｔが、衝撃吸収部材４の車両内側の壁に作用する内側成分力Ｆｉｎよりも大きくなる。従って、この外側成分力Ｆｏｕｔと内側成分力Ｆｉｎとの大きさの差により、衝撃吸収部材４を車両外側に倒そうとする矯正モーメントＭ２が働く。
【００２９】
モーメントＭ１と矯正モーメントＭ２とは、共に衝撃吸収部材４に作用するが、その方向が逆方向であり、互いに打ち消し合うように働く。従って、衝撃吸収部材４が倒れるのを抑制し、衝撃吸収部材４の軸方向に作用する車両前後方向成分の作用力Ｆｘにより、衝撃吸収部材４のフランジ部２２側が、取付板１４の貫通孔１６に沿って、貫通孔１６内に折れ曲がる。特に、円弧部２４が、貫通孔１６内に折れ曲がり、円弧部２４は内側半径が小さな半径で曲げられて、貫通孔１６内からバンパリインホースメント８側に折り返される。
【００３０】
円弧部２４が貫通孔１６内に折れ曲がり、サイドメンバ１の内側で、衝撃吸収部材４が折り返される。小さな半径で折り返されることにより、バンパリインホースメント８に加わる衝撃に対して、塑性変形が速やかに開始される。
【００３１】
衝撃吸収部材４が貫通孔１６内に入り込むに従って、新たな塑性変形が行われ、円弧部２４が、サイドメンバ１の内側に、衝撃吸収部材４が折り返された状態に折り曲げられて、衝突時の衝撃エネルギーが衝撃吸収部材４の塑性変形に費やされて、衝撃が吸収される。
【００３２】
尚、本実施形態では、衝撃吸収部材４は、塑性変形する際、Ｕ字状に折り返される場合を例としたが、これに限らず、衝撃吸収部材４を軸方向に蛇腹状に折り曲げて、衝撃により軸方向に圧潰される構造のものでも実施可能である。また、矯正部材２６は、バンパリインホースメント８と別体に形成してから、溝８ａに挿入して固定したが、これに限らず、矯正部材２６をバンパリインホースメント８と一体に形成、例えば、矯正部材２６を設けた箇所に相当するバンパリインホースメント８の一部の剛性が高くなるように、矯正部材としてのリブ等を取り付けた構成としても実施可能である。
【００３３】
次に、前述した実施形態と異なる第２実施形態の衝撃吸収装置について、図５〜図７によって説明する。尚、前述した実施形態と同じ部材については同一番号を付して詳細な説明を省略する。
【００３４】
本第２実施形態の衝撃吸収装置は、前述した実施形態とバンパリインホースメント８と矯正部材２６とが異なる。第２実施形態の衝撃吸収装置では、バンパリインホースメント３１の断面形状がハット形状で、板材をプレス成形されて形成され、バンパリインホースメント３１の長手方向に沿って、車両後方に開口した溝３２が形成されている。バンパリインホースメント３１の車両上下方向の縁は上下方向に折り曲げられている。
【００３５】
溝３２内に、矯正部材３４が挿入されると共に、矯正部材３４には衝撃吸収部材４の先端が溶接等により固定されている。矯正部材３４は車両外側の一端がバンパリインホースメント３１の溝３２の底に溶接等により固定され、車両内側に向かって車両後方に傾斜した傾斜部３４ａが形成されている。
【００３６】
この傾斜部３４ａに衝撃吸収部材４の先端が溶接等により固定されており、衝撃吸収部材４の先端は車両外側が車両内側よりもより車両前方に突き出されて斜めに形成されている。尚、本第２実施形態ではフロント側のバンパに用いる場合を例にしているが、リア側のバンパに用いる場合には、衝撃吸収部材４の先端を車両外側が車両内側よりもより車両後方に突き出して斜めに形成すればよい。
【００３７】
傾斜部３４ａから、溝３２の底に向かって傾斜した柔軟部３４ｂが形成されており、柔軟部３４ｂの先端から溝３２の底に沿って先端が延出され、溝３２の底に溶接等により固定されている。
【００３８】
傾斜部３４ａは、図６に示すように、車両の上下方向の傾斜部３４ａの縁が衝撃吸収部材４の外側に折り曲げられている。また、柔軟部３４ｂは、衝撃吸収部材４の軸方向中心Ｃよりも車両内側に配置され、柔軟部３４ｂは、衝撃が加わった際に、衝撃吸収部材４が塑性変形する前に、衝撃により変形するように柔軟に形成されている。
【００３９】
次に、前述した本第２実施形態の衝撃吸収装置の作動について説明する。
前述したと同様に、バンパリインホースメント３１に衝撃が加わった場合、例えば、車両同士の衝突で、車両の幅４０％程度がラップし、衝突角度が１０度程度の場合、衝撃力Ｆが１０度程度の角度で衝撃吸収部材４に作用する。
【００４０】
衝撃力Ｆは、車両前後方向成分の作用力Ｆｘと車両横方向成分の作用力Ｆｙとに分解される。車両横方向成分の作用力Ｆｙは衝撃吸収部材４の軸方向と垂直方向に作用するので、衝撃吸収部材４に車両横方向成分の作用力Ｆｙに基づくモーメントＭ１が働く。このモーメントＭ１は、衝撃吸収部材４を車両内側に倒そうと働く。
【００４１】
また、バンパリインホースメント３１に加わる衝撃により、バンパリインホースメント３１を介して矯正部材３４に衝撃力が加わると、図７に示すように、柔軟部３４ｂが塑性変形して、矯正部材３４が潰れる。矯正部材３４が潰れて、傾斜部３４ａの車両外側がバンパリインホースメント３１の溝３２の底に隙間なく接触し、バンパリインホースメント３１に加わる衝撃は、傾斜部３４ａを介して衝撃吸収部材４に加わるようになる。その際、衝撃吸収部材４の車両外側の先端が傾斜部３４ａを介してバンパリインホースメント３１に突き当たり、衝撃力が衝撃吸収部材４の車両外側に車両内側よりも大きく作用する。
【００４２】
即ち、衝撃吸収部材４の軸方向に作用する車両前後方向成分の作用力Ｆｘは、衝撃吸収部材４の車両外側と車両内側とでは異なり、衝撃吸収部材４の車両外側の壁に作用する外側成分力Ｆｏｕｔが、衝撃吸収部材４の車両内側の壁に作用する内側成分力Ｆｉｎよりも大きくなる。従って、この外側成分力Ｆｏｕｔと内側成分力Ｆｉｎとの大きさの差により、衝撃吸収部材４を車両外側に倒そうとする矯正モーメントＭ２が働く。
【００４３】
モーメントＭ１と矯正モーメントＭ２とは、共に衝撃吸収部材４に作用するが、その方向が逆方向であり、互いに打ち消し合うように働く。従って、衝撃吸収部材４が倒れるのを抑制し、衝撃吸収部材４の軸方向に作用する車両前後方向成分の作用力Ｆｘにより、衝撃吸収部材４のフランジ部２２側が、取付板１４の貫通孔１６に沿って、貫通孔１６内に折れ曲がる。特に、円弧部２４が、貫通孔１６内に折れ曲がり、円弧部２４は内側半径が小さな半径で曲げられて、貫通孔１６内からバンパリインホースメント８側に折り返される。
【００４４】
円弧部２４が貫通孔１６内に折れ曲がり、サイドメンバ１の内側で、衝撃吸収部材４が折り返される。小さな半径で折り返されることにより、バンパリインホースメント３１に加わる荷重に対して、塑性変形が速やかに開始される。
【００４５】
衝撃吸収部材４が貫通孔１６内に入り込むに従って、新たな塑性変形が行われ、円弧部２４が、サイドメンバ１の内側に、衝撃吸収部材４が折り返された状態に折り曲げられて、衝突時の衝撃エネルギーが衝撃吸収部材４の塑性変形に費やされて、衝撃が吸収される。
【００４６】
尚、本第２実施形態では、衝撃吸収部材４は、塑性変形する際、Ｕ字状に折り返される場合を例としたが、これに限らず、衝撃吸収部材４を軸方向に蛇腹状に折り曲げて、衝撃により軸方向に圧潰される構造のものでも実施可能である。また、矯正部材３４は、バンパリインホースメント３１と別体に形成したが、これに限らず、前述した実施形態のバンパリインホースメント８を用いた場合、矯正部材３４をバンパリインホースメント８と一体に形成、例えば、衝撃吸収部材４の車両内側に対向するバンパリインホースメント８の一部に柔軟部を形成して、バンパリインホースメント８の柔軟部を変形させることにより、矯正モーメントＭ２が働くように構成することも可能である。
【００４７】
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施形態の衝撃吸収装置をバンパリインホースメントとサイドメンバとの間に介装した構成を示す平面図である。
【図２】本実施形態の衝撃吸収装置の要部拡大断面図である。
【図３】図２のＡＡ断面図である。
【図４】本実施形態の衝撃吸収装置による衝撃吸収の際の説明図である。
【図５】第２実施形態の衝撃吸収装置の要部拡大断面図である。
【図６】図５のＢＢ断面図である。
【図７】第２実施形態の衝撃吸収装置による衝撃吸収の際の説明図である。
【図８】従来の衝撃吸収装置による衝撃吸収の際の説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１，２…サイドメンバ  ４，６，１００…衝撃吸収部材
８，３１…バンパリインホースメント
８ａ，３２…溝        ８ｂ，８ｃ…中空部
１０…端板            １２…連通孔
１４…取付板          １６…貫通孔
１８…連結板          ２０…筒部
２２…フランジ部      ２４…円弧部
２６，３４…矯正部材  ３４ａ…傾斜部
３４ｂ…柔軟部
【図１】
2007098971.tif 000003
【図２】
2007098971.tif 000004
【図３】
2007098971.tif 000005
【図４】
2007098971.tif 000006
【図５】
2007098971.tif 000007
【図６】
2007098971.tif 000008
【図７】
2007098971.tif 000009
【図８】
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