JP2009274663A - 車両エネルギ吸収構造 - Google Patents

Abstract

【課題】エネルギ吸収部材の質量を増加させずに、エネルギ吸収部材の根元部の折れを抑制し、軽量で高効率なエネルギ吸収部材によりエネルギ吸収させる。
【解決手段】車両エネルギ吸収構造１０では、車両前後方向におけるバンパリインフォースメント１２とサイドメンバ１４との間にクラッシュボックス１６が設けられており、クラッシュボックス１６は、車両前後方向視にて開断面状に形成されている。クラッシュボックス１６の車両前後方向視における一対の自由端１６Ａ，１６Ｂは、開断面の図心Ｏに対する車両幅方向内側の領域Ｂ及び領域Ｃにそれぞれ配置されており、すなわち換言すれば、最大圧縮応力が発生する領域Ａ及び領域Ｄ以外の領域に配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両エネルギ吸収構造に係り、特にエネルギ吸収部材を備えた車両エネルギ吸収構造に関する。

従来、この種の車両エネルギ吸収構造としては、次のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、特許文献１には、エネルギ吸収部材として円筒状ＣＦＲＰを備えた例が開示されている。
特開２００５−２３３２６３号公報 特開２００５−１９５１５５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の例では、円筒状ＣＦＲＰが円筒状に形成されている。このため、円筒状ＣＦＲＰに衝撃荷重が作用し、この衝撃荷重を円筒状ＣＦＲＰが破壊されることで吸収させる際に、円筒状ＣＦＲＰの内部に粉砕くずが溜まって詰まる虞がある。そして、この場合には、内部に詰まった粉砕くずによって円筒状ＣＦＲＰの衝撃吸収性能が損なわれる虞がある。

これを解決する手段としては、例えば、エネルギ吸収部材を車両前後方向視にて開断面状に形成することが考えられる。ところが、一般的に、エネルギ吸収部材が車両前後方向視にて開断面状に形成された場合には、閉断面状に形成された場合に比して、エネルギ吸収部材の耐力が減少する傾向にある。

このため、エネルギ吸収部材が車両前後方向視にて開断面状に形成された場合、車両前後方向に対して角度のある方向からエネルギ吸収部材に衝撃荷重が作用したときに曲げモーメントが最大となるエネルギ吸収部材の根元部（つまり、エネルギ吸収部材における車両骨格部材との結合部）に折れが生じることを抑制するために、この部分の耐力を十分に確保する必要がある。

このエネルギ吸収部材の根元部の耐力を十分に確保する対策としては、例えば、根元部の板厚を増加したり、根元部を部分的に閉断面状に形成したりすることも考えられる。ところが、この場合には、エネルギ吸収部材の質量が増加する。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、エネルギ吸収部材の質量を増加させずに、エネルギ吸収部材の根元部の折れを抑制でき、軽量で高効率なエネルギ吸収部材によりエネルギ吸収させることができる車両エネルギ吸収構造を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の車両エネルギ吸収構造は、車両幅方向に延在された荷重入力部材と、それぞれ車両前後方向に延在されて、前記荷重入力部材の車両幅方向中央部に対する車両幅方向両側で且つ車両前後方向一方側に配置された一対の車両骨格部材と、それぞれ車両前後方向における前記荷重入力部材と前記車両骨格部材との間に設けられて、車両前後方向一方側が前記車両骨格部材に結合され、車両前後方向他方側が前記荷重入力部材に結合されると共に、車両前後方向視にて開断面状に形成され、且つ、車両前後方向視における一対の自由端のうち少なくとも一方が、前記開断面の図心に対する車両幅方向外側の領域に配置された一対のエネルギ吸収部材と、を備えている。

請求項１に記載の車両エネルギ吸収構造では、車両前後方向における荷重入力部材と車両骨格部材との間にエネルギ吸収部材が設けられている。そして、例えば、荷重入力部材に対して車両前後方向一方側へ相対移動する衝突体が車両前後方向他方側から荷重入力部材へ衝突し、荷重入力部材に車両前後方向一方側へ衝撃荷重が入力されると、この衝撃荷重がエネルギ吸収部材に伝達され、このエネルギ吸収部材が破壊されることで衝撃荷重のエネルギが吸収される。

ここで、請求項１に記載の車両エネルギ吸収構造では、エネルギ吸収部材が車両前後方向視にて開断面状に形成されている。従って、エネルギ吸収部材に衝撃荷重が作用し、この衝撃荷重をエネルギ吸収部材が破壊されることで吸収させる際に、エネルギ吸収部材の内部に粉砕くずが溜まって詰まることを抑制することができる。これにより、エネルギ吸収部材の衝撃吸収性能を確保することができる。

ところで、車両の衝突形態には、例えば、衝突体が荷重入力部材に垂直に衝突する場合や、衝突体が荷重入力部材に車両前後方向に対して車両幅方向外側に角度のある方向から斜めに衝突する場合等がある。そして、例えば、衝突体が荷重入力部材に車両前後方向に対して車両幅方向外側に角度のある方向から斜めに衝突する場合には、曲げモーメントが最大となるエネルギ吸収部材の根元部（エネルギ吸収部材における車両骨格部材との結合部）のうち車両幅方向内側の部分に最大圧縮応力が発生する。

この点、請求項１に記載の車両エネルギ吸収構造では、エネルギ吸収部材の車両前後方向視における一対の自由端のうち少なくとも一方が、開断面の図心に対する車両幅方向外側の領域に配置されており、すなわち換言すれば、上述の曲げモーメントが最大となるエネルギ吸収部材の根元部のうち最大圧縮応力が発生する車両幅方向内側の部分以外の部分に配置されている。従って、例えば、断面崩れに対する耐力の小さい一対の自由端の両方がエネルギ吸収部材の根元部のうち最大圧縮応力が発生する車両幅方向内側の部分に配置された構成に比して、エネルギ吸収部材の根元部に折れが生じることを抑制することができる。

しかも、請求項１に記載の車両エネルギ吸収構造では、上述のように、車両前後方向視にて開断面状に形成されたエネルギ吸収部材の一対の自由端の位置を最適に設定しただけであり、根元部の板厚を増加したり根元部を部分的に閉断面状に形成したりしていないので、エネルギ吸収部材の質量の増加も防止できる。

このように、請求項１に記載の車両エネルギ吸収構造によれば、エネルギ吸収部材の質量を増加させずに、エネルギ吸収部材の根元部の折れを抑制でき、軽量で高効率なエネルギ吸収部材によりエネルギ吸収させることができる。

請求項２に記載の車両エネルギ吸収構造は、請求項１に記載の車両エネルギ吸収構造において、一対の自由端が開断面の図心に対する車両幅方向内側且つ車両上下方向下側の領域以外の領域に配置されている、構成である。

例えば、荷重入力部材の位置が衝突体に対して相対的に低い等により、車両前後方向に対して車両幅方向外側に角度があるだけでなく車両上下方向上側にも角度がある方向から衝突体が荷重入力部材に斜めに衝突する場合がある。この場合には、曲げモーメントが最大となるエネルギ吸収部材の根元部のうち車両幅方向内側且つ車両上下方向下側の部分に最大圧縮応力が発生する。

この点、請求項２に記載の車両エネルギ吸収構造では、エネルギ吸収部材の車両前後方向視における一対の自由端が、開断面の図心に対する車両幅方向内側且つ車両上下方向下側の領域以外の領域、すなわち換言すれば、上述の曲げモーメントが最大となるエネルギ吸収部材の根元部のうち最大圧縮応力が発生する車両幅方向内側且つ車両上下方向下側の部分以外の部分に配置されている。従って、例えば、断面崩れに対する耐力の小さい一対の自由端の少なくとも一方がエネルギ吸収部材の根元部のうち最大圧縮応力が発生する車両幅方向内側且つ車両上下方向下側の部分に配置された構成に比して、エネルギ吸収部材の根元部に折れが生じることを抑制することができる。

請求項３に記載の車両エネルギ吸収構造は、請求項１に記載の車両エネルギ吸収構造において、前記一対の自由端が前記開断面の図心に対する車両幅方向内側且つ車両上下方向上側の領域以外の領域に配置されている、構成である。

例えば、荷重入力部材の位置が衝突体に対して相対的に高い等により、車両前後方向に対して車両幅方向外側に角度があるだけでなく車両上下方向下側にも角度がある方向から衝突体が荷重入力部材に斜めに衝突する場合がある。この場合には、曲げモーメントが最大となるエネルギ吸収部材の根元部のうち車両幅方向内側且つ車両上下方向上側の部分、すなわち、開断面の図心に対する車両幅方向内側且つ車両上下方向上側の領域に最大圧縮応力が発生する。

この点、請求項３に記載の車両エネルギ吸収構造では、エネルギ吸収部材の車両前後方向視における一対の自由端が、開断面の図心に対する車両幅方向内側且つ車両上下方向上側の領域以外の領域、すなわち換言すれば、上述の曲げモーメントが最大となるエネルギ吸収部材の根元部のうち最大圧縮応力が発生する車両幅方向内側且つ車両上下方向上側の部分以外の部分に配置されている。従って、例えば、断面崩れに対する耐力の小さい一対の自由端の少なくとも一方がエネルギ吸収部材の根元部のうち最大圧縮応力が発生する車両幅方向内側且つ車両上下方向上側の部分に配置された構成に比して、エネルギ吸収部材の根元部に折れが生じることを抑制することができる。

請求項４に記載の車両エネルギ吸収構造は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車両エネルギ吸収構造において、前記一対の自由端の一方が前記開断面の図心に対する車両幅方向外側且つ車両上下方向上側の領域に配置され、前記一対の自由端の他方が前記開断面の図心に対する車両幅方向外側且つ車両上下方向下側の領域に配置されている、構成である。

請求項４に記載の車両エネルギ吸収構造によれば、一対の自由端が、開断面の図心に対する車両幅方向外側且つ車両上下方向上側の領域と、車両幅方向外側且つ車両上下方向下側の領域とに配置されており、すなわち換言すれば、エネルギ吸収部材の根元部のうち圧縮応力の小さい車両幅方向外側の部分に配置されている。従って、例えば、一対の自由端の一方のみがエネルギ吸収部材の根元部のうち圧縮応力の小さい車両幅方向外側の部分に配置された構成（又は、例えば、一対の自由端がエネルギ吸収部材の根元部のうち圧縮応力の大きい車両幅方向内側の部分に配置された構成）に比して、エネルギ吸収部材の根元部に折れが生じることを効果的に抑制することができる。

請求項５に記載の車両エネルギ吸収構造は、請求項４に記載の車両エネルギ吸収構造において、前記エネルギ吸収部材が、車両上下方向における前記一対の自由端の間で前記開断面の図心に対する車両幅方向外側の領域に配置された少なくとも一つの山部と、車両上下方向における前記自由端の一方と前記山部との間で前記開断面の図心に対する車両幅方向内側且つ車両上下方向上側の領域に配置された第一谷部と、車両上下方向における前記自由端の他方と前記山部との間で前記開断面の図心に対する車両幅方向内側且つ車両上下方向下側の領域に配置された第二谷部とを有する、構成である。

請求項５に記載の車両エネルギ吸収構造によれば、エネルギ吸収部材には少なくとも一つの山部と第一谷部と第二谷部とが形成されている。従って、これら山部と第一谷部と第二谷部とによってエネルギ吸収部材の剛性が向上されるので、これにより、エネルギ吸収部材の根元部に折れが生じることをより一層効果的に抑制することができる。

特に、第一谷部と第二谷部とは、開断面の図心に対する車両幅方向内側且つ車両上下方向上側の領域と車両幅方向内側且つ車両上下方向下側の領域、すなわち換言すれば、エネルギ吸収部材の根元部のうち圧縮応力の大きい車両幅方向内側の部分に配置されている。従って、この第一谷部と第二谷部によってエネルギ吸収部材の根元部のうち車両幅方向内側の部分の耐力を確保することができる。

以上詳述したように、本発明によれば、エネルギ吸収部材の質量を増加させずに、エネルギ吸収部材の根元部の折れを抑制でき、軽量で高効率なエネルギ吸収部材によりエネルギ吸収させることができる。

［第一実施形態］
はじめに、本発明の第一実施形態について説明する。

図１には、本発明の第一実施形態に係る車両エネルギ吸収構造１０が斜視図にて示されている。なお、これらの図及び以下に説明する各図において示される矢印ＵＰ、矢印ＦＲ、矢印ＯＵＴは、車両上下方向上側、車両前後方向前側、車両幅方向外側をそれぞれ示している。

図１に示されるように、本発明の第一実施形態に係る車両エネルギ吸収構造１０は、車両の前部に適用されており、荷重入力部材としてのバンパリインフォースメント１２と、一対の車両骨格部材としてのサイドメンバ１４（フロントサイドメンバ）と、エネルギ吸収部材としてのクラッシュボックス１６とを主要な構成として備えている。

バンパリインフォースメント１２は、図示しないフロントバンパカバーを支持するためのものであり、車両幅方向に延在されている。サイドメンバ１４は、それぞれ車両前後方向に延在されて、バンパリインフォースメント１２の車両幅方向中央部に対する車両幅方向両側で且つ車両前後方向後側に配置されている。

クラッシュボックス１６は、それぞれ車両前後方向におけるバンパリインフォースメント１２とサイドメンバ１４との間に設けられており、その車両前後方向後側は、サイドメンバ１４に結合され、その車両前後方向前側は、バンパリインフォースメント１２に結合されている。このクラッシュボックス１６は、例えば、ＣＦＲＰ製とされており、車両前後方向に作用する衝撃荷重のエネルギを吸収可能な構成とされている。

ここで、図２には、図１の２−２線断面によってクラッシュボックス１６の断面が詳細に示されている。この図に示されるように、クラッシュボックス１６は、車両前後方向視にて、所謂、波形状を成しており、車両前後方向視における一対の自由端１６Ａ，１６Ｂを有する車両前後方向視にて開断面状に形成されている。

すなわち、一方の自由端１６Ａは、開断面の図心Ｏに対する車両幅方向外側且つ車両上下方向上側の領域（以下、領域Ｂという）に配置されており、他方の自由端１６Ｂは、開断面の図心Ｏに対する車両幅方向外側且つ車両上下方向下側の領域（以下、領域Ｃという）に配置されている。

また、車両上下方向における一対の自由端１６Ａ，１６Ｂの間には、領域Ｂ及び領域Ｃを跨ぐように山部１８が配置されている。一方、車両上下方向における一方の自由端１６Ａと山部１８との間には、開断面の図心Ｏに対する車両幅方向内側且つ車両上下方向上側の領域（以下、領域Ａという）に位置するように、第一谷部２０が配置されている。また、車両上下方向における他方の自由端１６Ｂと山部１８との間には、開断面の図心Ｏに対する車両幅方向内側且つ車両上下方向下側の領域（以下、領域Ｄという）に位置するように、第二谷部２２が配置されている。

次に、本発明の第一実施形態の作用及び効果について説明する。

本発明の第一実施形態に係る車両エネルギ吸収構造１０では、車両前後方向におけるバンパリインフォースメント１２とサイドメンバ１４との間にクラッシュボックス１６が設けられている。そして、例えば、バンパリインフォースメント１２に対して車両前後方向後側へ相対移動する衝突体７０が車両前後方向前側からバンパリインフォースメント１２へ衝突し、バンパリインフォースメント１２に車両前後方向後側へ衝撃荷重が入力されると、この衝撃荷重がクラッシュボックス１６に伝達され、このクラッシュボックス１６が破壊されることで衝撃荷重のエネルギが吸収される。

ここで、本発明の第一実施形態に係る車両エネルギ吸収構造１０では、クラッシュボックス１６が車両前後方向視にて開断面状に形成されている。従って、クラッシュボックス１６に衝撃荷重が作用し、この衝撃荷重をクラッシュボックス１６が破壊されることで吸収させる際に、クラッシュボックス１６の内部に粉砕くずが溜まって詰まることを抑制することができる。これにより、エネルギ吸収部材の衝撃吸収性能を確保することができる。

ところで、車両の衝突形態には、例えば、衝突体７０がバンパリインフォースメント１２に垂直に衝突する場合や、衝突体７０がバンパリインフォースメント１２に車両前後方向に対して車両幅方向外側に角度のある方向から斜めに衝突する場合等がある。そして、例えば、バンパリインフォースメント１２と略同一高さの位置で衝突体７０がバンパリインフォースメント１２に車両前後方向に対して車両幅方向外側に角度のある方向から斜めに衝突する場合には、クラッシュボックス１６の根元部（クラッシュボックス１６におけるサイドメンバ１４との結合部）に対して、車両前後方向への軸圧縮荷重Ｆｘと、車両幅方向内側への曲げ荷重Ｆｙが作用する。これにより、この曲げ荷重Ｆｙによる曲げモーメントが最大となるクラッシュボックス１６の根元部うち車両幅方向内側の部分、すなわち、領域Ａ及び領域Ｄには、以下の表１に示す如く、最大圧縮応力が発生する。

この点、本発明の第一実施形態に係る車両エネルギ吸収構造１０では、クラッシュボックス１６の車両前後方向視における一対の自由端１６Ａ，１６Ｂが、領域Ｂ及び領域Ｃにそれぞれ配置されており、すなわち換言すれば、最大圧縮応力が発生する領域Ａ及び領域Ｄ以外の領域に配置されている。従って、断面崩れに対する耐力の小さい一対の自由端１６Ａ，１６Ｂが領域Ａ及び領域Ｄに配置された構成（例えば、図１４に示される比較例のクラッシュボックス１１６）に比して、クラッシュボックス１６の根元部に折れが生じることを抑制することができる。

しかも、本発明の第一実施形態に係る車両エネルギ吸収構造１０では、上述のように、車両前後方向視にて開断面状に形成されたクラッシュボックス１６の一対の自由端１６Ａ，１６Ｂの位置を最適に設定しただけであり、根元部の板厚を増加したり根元部を部分的に閉断面状に形成したりしていないので、クラッシュボックス１６の質量の増加も防止できる。

このように、本発明の第一実施形態に係る車両エネルギ吸収構造１０によれば、クラッシュボックス１６の質量を増加させずに、クラッシュボックス１６の根元部の折れを抑制でき、軽量で高効率なクラッシュボックス１６によりエネルギ吸収させることができる。

また、本発明の第一実施形態に係る車両エネルギ吸収構造１０によれば、クラッシュボックス１６には山部１８と第一谷部２０と第二谷部２２とが形成されている。従って、これら山部１８と第一谷部２０と第二谷部２２とによってクラッシュボックス１６の剛性が向上されるので、これにより、クラッシュボックス１６の根元部に折れが生じることをより一層効果的に抑制することができる。

特に、第一谷部２０と第二谷部２２とは、領域Ａと領域Ｄにそれぞれ配置されているので、この第一谷部２０と第二谷部２２によってクラッシュボックス１６の根元部のうち圧縮応力の大きい領域Ａと領域Ｄが位置する部分の耐力を確保することができる。

ところで、例えば、バンパリインフォースメント１２の位置が衝突体７０に対して相対的に低い等により、車両前後方向に対して車両幅方向外側に角度があるだけでなく車両上下方向上側にも角度がある方向から衝突体７０がバンパリインフォースメント１２に斜めに衝突する場合がある。この場合には、クラッシュボックス１６の根元部に対して、車両前後方向への軸圧縮荷重Ｆｘと、車両幅方向内側への曲げ荷重Ｆｙと、車両上下方向下側への曲げ荷重Ｆｚが作用する。これにより、この曲げ荷重Ｆｙ，Ｆｚによる曲げモーメントが最大となるクラッシュボックス１６の根元部のうち車両幅方向内側且つ車両上下方向下側の部分、すなわち、領域Ｄには、以下の表２に示す如く、最大圧縮応力が発生する。

また、その一方で、例えば、バンパリインフォースメント１２の位置が衝突体７０に対して相対的に高い等により、車両前後方向に対して車両幅方向外側に角度があるだけでなく車両上下方向下側にも角度がある方向から衝突体７０がバンパリインフォースメント１２に斜めに衝突する場合がある。この場合には、クラッシュボックス１６の根元部に対して、車両前後方向への軸圧縮荷重Ｆｘと、車両幅方向内側への曲げ荷重Ｆｙと、車両上下方向上側への曲げ荷重−Ｆｚが作用する。これにより、この曲げ荷重Ｆｙ，−Ｆｚによる曲げモーメントが最大となるクラッシュボックス１６の根元部のうち車両幅方向内側且つ車両上下方向上側の部分、すなわち、領域Ａには、以下の表３に示す如く、最大圧縮応力が発生する。

この点、本発明の第一実施形態に係る車両エネルギ吸収構造１０では、上述のように、一対の自由端１６Ａ，１６Ｂが、圧縮応力の大きい領域Ａ及び領域Ｄ以外の領域、すなわち換言すれば、圧縮応力の小さい領域Ｂ及び領域Ｃにそれぞれ配置されている。従って、車両前後方向に対して車両幅方向外側に角度があるだけでなく車両上下方向上側又は下側にも角度がある方向から衝突体７０がバンパリインフォースメント１２に斜めに衝突する場合にも、クラッシュボックス１６の根元部に折れが生じることを抑制することができる。

以上、本発明の第一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

例えば、上記実施形態において、車両エネルギ吸収構造１０は、車両の前部に適用されていたが、車両の後部に適用されても良い。

また、上記実施形態において、クラッシュボックス１６は、一つの山部１８と、第一谷部２０及び第二谷部２２とを有する構成とされていたが、複数の山部１８と、複数の第一谷部２０及び第二谷部２２とを有する構成とされていても良い。

また、上記実施形態において、クラッシュボックス１６は、図３に示されるように、領域Ａ及び領域Ｄに跨るように配置された谷部２４を有する構成とされていても良い。

また、上記実施形態において、クラッシュボックス１６は、一対の自由端１６Ａ，１６Ｂが領域Ｂ及び領域Ｃにそれぞれ配置されていれば、その他の形状とされていても良い。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。

図４には、本発明の第二実施形態に係る車両エネルギ吸収構造３０が断面図にて示されている。本発明の第二実施形態に係る車両エネルギ吸収構造３０は、本発明の第一実施形態に係る車両エネルギ吸収構造１０に対して、クラッシュボックス１６の代わりにクラッシュボックス３６を備えた構成とされている。

この本発明の第二実施形態に係る車両エネルギ吸収構造３０において、クラッシュボックス３６は、一対の自由端３６Ａ，３６Ｂが領域Ｄ以外の領域に配置された構成とされており、一例として、一対の自由端３６Ａ，３６Ｂが領域Ａ及び領域Ｂにそれぞれ配置された構成とされている。また、クラッシュボックス３６は、領域Ｃ及び領域Ｄに跨るように配置された谷部３８を有する構成とされている。なお、クラッシュボックス３６が、例えば、ＣＦＲＰ製とされ、且つ、車両前後方向に作用する衝撃荷重のエネルギを吸収可能な構成とされていることは、上述のクラッシュボックス１６と同一である。

次に、本発明の第二実施形態の作用及び効果について説明する。

例えば、本発明の第二実施形態に係る車両エネルギ吸収構造３０が適用された車両が車高の低いスポーツタイプ等の車種とされることにより、バンパリインフォースメント１２の位置が衝突体７０に対して相対的に低い場合には、車両前後方向に対して車両幅方向外側に角度があるだけでなく車両上下方向上側にも角度がある方向から衝突体７０がバンパリインフォースメント１２に斜めに衝突する場合がある。この場合には、クラッシュボックス３６の根元部に対して、車両前後方向への軸圧縮荷重Ｆｘと、車両幅方向内側への曲げ荷重Ｆｙと、車両上下方向下側への曲げ荷重Ｆｚが作用する。これにより、この曲げ荷重Ｆｙ，Ｆｚによる曲げモーメントが最大となるクラッシュボックス３６の根元部のうち車両幅方向内側且つ車両上下方向下側の部分、すなわち、領域Ｄには、上述の表２に示す如く、最大圧縮応力が発生する。

この点、本発明の第二実施形態に係る車両エネルギ吸収構造３０では、上述のように、一対の自由端３６Ａ，３６Ｂが領域Ｄ以外の領域に配置されている。従って、衝突体７０が車両前後方向に対して車両幅方向外側且つ車両上下方向上側に角度がある方向からバンパリインフォースメント１２に斜めに衝突する場合でも、クラッシュボックス３６の根元部に折れが生じることを抑制することができる。

しかも、本発明の第二実施形態に係る車両エネルギ吸収構造３０では、上述のように、車両前後方向視にて開断面状に形成されたクラッシュボックス３６の一対の自由端３６Ａ，３６Ｂの位置を最適に設定しただけであり、根元部の板厚を増加したり根元部を部分的に閉断面状に形成したりしていないので、クラッシュボックス３６の質量の増加も防止できる。

このように、本発明の第二実施形態に係る車両エネルギ吸収構造３０によれば、クラッシュボックス３６の質量を増加させずに、クラッシュボックス３６の根元部の折れを抑制でき、軽量で高効率なクラッシュボックス３６によりエネルギ吸収させることができる。

また、本発明の第二実施形態に係る車両エネルギ吸収構造３０によれば、クラッシュボックス３６には谷部３８が形成されている。従って、この谷部３８によってクラッシュボックス３６の剛性が向上されるので、これにより、クラッシュボックス３６の根元部に折れが生じることをより一層効果的に抑制することができる。

特に、谷部３８は、領域Ｄを跨ぐように配置されているので、この谷部３８によってクラッシュボックス３６の根元部のうち圧縮応力の大きい領域Ｄが位置する部分の耐力を確保することができる。

以上、本発明の第二実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

例えば、上記実施形態において、クラッシュボックス３６は、一対の自由端３６Ａ，３６Ｂが領域Ｄ以外の領域として領域Ａ及び領域Ｂにそれぞれ配置された構成とされていたが、例えば、図５に示されるように、一対の自由端３６Ａ，３６Ｂが領域Ｄ以外の領域として領域Ａ及び領域Ｃにそれぞれ配置された構成とされても良い。

なお、この図５に示される変形例では、クラッシュボックス３６が、主として領域Ｂに配置された山部４０と、主として領域Ｄに配置された谷部４２とを有する構成とされている。このように構成されていても、クラッシュボックス３６の剛性を向上させることができる。

また、特に、谷部４２は、領域Ｄに主として配置されているので、この谷部４２によってクラッシュボックス３６の根元部のうち圧縮応力の大きい領域Ｄが位置する部分の耐力を確保することができる。

また、クラッシュボックス３６は、上述の図５に示される変形例以外にも、例えば、図６に示されるように、一対の自由端３６Ａ，３６Ｂが領域Ｄ以外の領域として領域Ａにそれぞれ配置された構成とされても良く、また、例えば、図７に示されるように、一対の自由端３６Ａ，３６Ｂが領域Ｄ以外の領域として領域Ｂにそれぞれ配置された構成とされても良く、また、例えば、図８に示されるように、一対の自由端３６Ａ，３６Ｂが領域Ｄ以外の領域として領域Ｃにそれぞれ配置された構成とされても良い。

なお、本発明の第二実施形態に係る車両エネルギ吸収構造３０についても、車両の後部に適用されても良いことは勿論である。

［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について説明する。

図９には、本発明の第三実施形態に係る車両エネルギ吸収構造５０が断面図にて示されている。本発明の第三実施形態に係る車両エネルギ吸収構造５０は、本発明の第一実施形態に係る車両エネルギ吸収構造１０に対して、クラッシュボックス１６の代わりにクラッシュボックス５６を備えた構成とされている。

この本発明の第三実施形態に係る車両エネルギ吸収構造５０において、クラッシュボックス５６は、一対の自由端５６Ａ，５６Ｂが領域Ａ以外の領域に配置された構成とされており、一例として、一対の自由端５６Ａ，５６Ｂが領域Ｃ及び領域Ｄにそれぞれ配置された構成とされている。また、クラッシュボックス５６は、領域Ａ及び領域Ｂに跨るように配置された山部５８を有する構成とされている。なお、クラッシュボックス５６が、例えば、ＣＦＲＰ製とされ、且つ、車両前後方向に作用する衝撃荷重のエネルギを吸収可能な構成とされていることは、上述のクラッシュボックス１６と同一である。

次に、本発明の第三実施形態の作用及び効果について説明する。

例えば、本発明の第三実施形態に係る車両エネルギ吸収構造５０が適用された車両が車高の高いＳＵＶやＲＶ等の車種とされることにより、バンパリインフォースメント１２の位置が衝突体７０に対して相対的に高い場合には、車両前後方向に対して車両幅方向外側に角度があるだけでなく車両上下方向下側にも角度がある方向から衝突体７０がバンパリインフォースメント１２に斜めに衝突する場合がある。この場合には、クラッシュボックス５６の根元部に対して、車両前後方向への軸圧縮荷重Ｆｘと、車両幅方向内側への曲げ荷重Ｆｙと、車両上下方向上側への曲げ荷重−Ｆｚが作用する。これにより、この曲げ荷重Ｆｙ，−Ｆｚによる曲げモーメントが最大となるクラッシュボックス５６の根元部のうち車両幅方向内側且つ車両上下方向上側の部分、すなわち、領域Ａには、上述の表３に示す如く、最大圧縮応力が発生する。

この点、本発明の第三実施形態に係る車両エネルギ吸収構造５０では、上述のように、一対の自由端５６Ａ，５６Ｂが領域Ａ以外の領域に配置されている。従って、衝突体７０が車両前後方向に対して車両幅方向外側且つ車両上下方向下側に角度がある方向からバンパリインフォースメント１２に斜めに衝突する場合でも、クラッシュボックス５６の根元部に折れが生じることを抑制することができる。

しかも、本発明の第三実施形態に係る車両エネルギ吸収構造５０では、上述のように、車両前後方向視にて開断面状に形成されたクラッシュボックス５６の一対の自由端５６Ａ，５６Ｂの位置を最適に設定しただけであり、根元部の板厚を増加したり根元部を部分的に閉断面状に形成したりしていないので、クラッシュボックス５６の質量の増加も防止できる。

このように、本発明の第三実施形態に係る車両エネルギ吸収構造５０によれば、クラッシュボックス５６の質量を増加させずに、クラッシュボックス５６の根元部の折れを抑制でき、軽量で高効率なクラッシュボックス５６によりエネルギ吸収させることができる。

また、本発明の第三実施形態に係る車両エネルギ吸収構造５０によれば、クラッシュボックス５６には山部５８が形成されている。従って、この山部５８によってクラッシュボックス５６の剛性が向上されるので、これにより、クラッシュボックス５６の根元部に折れが生じることをより一層効果的に抑制することができる。

特に、山部５８は、領域Ａを跨ぐように配置されているので、この山部５８によってクラッシュボックス５６の根元部のうち圧縮応力の大きい領域Ａが位置する部分の耐力を確保することができる。

以上、本発明の第三実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

例えば、上記実施形態において、クラッシュボックス５６は、一対の自由端５６Ａ，５６Ｂが領域Ａ以外の領域として領域Ｃ及び領域Ｄにそれぞれ配置された構成とされていたが、例えば、図１０に示されるように、一対の自由端５６Ａ，５６Ｂが領域Ａ以外の領域として領域Ｂ及び領域Ｄにそれぞれ配置された構成とされても良い。

なお、この図１０に示される変形例では、クラッシュボックス５６が、主として領域Ａに配置された谷部６０と、主として領域Ｃに配置された山部６２とを有する構成とされている。このように構成されていても、クラッシュボックス５６の剛性を向上させることができる。

また、特に、谷部６０は、領域Ａに主として配置されているので、この谷部６０によってクラッシュボックス５６の根元部のうち圧縮応力の大きい領域Ａが位置する部分の耐力を確保することができる。

また、クラッシュボックス５６は、上述の図１０に示される変形例以外にも、例えば、図１１に示されるように、一対の自由端５６Ａ，５６Ｂが領域Ａ以外の領域として領域Ｄにそれぞれ配置された構成とされても良く、また、例えば、図１２に示されるように、一対の自由端５６Ａ，５６Ｂが領域Ａ以外の領域として領域Ｃにそれぞれ配置された構成とされても良く、また、例えば、図１３に示されるように、一対の自由端５６Ａ，５６Ｂが領域Ａ以外の領域として領域Ｂにそれぞれ配置された構成とされても良い。

なお、本発明の第三実施形態に係る車両エネルギ吸収構造５０についても、車両の後部に適用されても良いことは勿論である。

本発明の第一実施形態に係る車両エネルギ吸収構造を示す斜視図である。 図１の２−２線断面図である。 本発明の第一実施形態に係る車両エネルギ吸収構造の変形例を示す図である。 本発明の第二実施形態に係る車両エネルギ吸収構造を示す断面図である。 本発明の第二実施形態に係る車両エネルギ吸収構造の変形例を示す図である。 本発明の第二実施形態に係る車両エネルギ吸収構造の変形例を示す図である。 本発明の第二実施形態に係る車両エネルギ吸収構造の変形例を示す図である。 本発明の第二実施形態に係る車両エネルギ吸収構造の変形例を示す図である。 本発明の第三実施形態に係る車両エネルギ吸収構造を示す断面図である。 本発明の第三実施形態に係る車両エネルギ吸収構造の変形例を示す図である。 本発明の第三実施形態に係る車両エネルギ吸収構造の変形例を示す図である。 本発明の第三実施形態に係る車両エネルギ吸収構造の変形例を示す図である。 本発明の第三実施形態に係る車両エネルギ吸収構造の変形例を示す図である。 本発明の比較例に係る車両エネルギ吸収構造を示す断面図である。

符号の説明

１０，３０，５０ 車両エネルギ吸収構造
１２ バンパリインフォースメント（荷重入力部材）
１４ サイドメンバ（車両骨格部材）
１６ クラッシュボックス（エネルギ吸収部材）
１６Ａ，１６Ｂ 自由端
１８ 山部
２０ 第一谷部
２２ 第二谷部

Claims (5)

1. 車両幅方向に延在された荷重入力部材と、
   それぞれ車両前後方向に延在されて、前記荷重入力部材の車両幅方向中央部に対する車両幅方向両側で且つ車両前後方向一方側に配置された一対の車両骨格部材と、
   それぞれ車両前後方向における前記荷重入力部材と前記車両骨格部材との間に設けられて、車両前後方向一方側が前記車両骨格部材に結合され、車両前後方向他方側が前記荷重入力部材に結合されると共に、車両前後方向視にて開断面状に形成され、且つ、車両前後方向視における一対の自由端のうち少なくとも一方が、前記開断面の図心に対する車両幅方向外側の領域に配置された一対のエネルギ吸収部材と、
   を備えた車両エネルギ吸収構造。
2. 前記一対の自由端は、前記開断面の図心に対する車両幅方向内側且つ車両上下方向下側の領域以外の領域に配置されている、
   請求項１に記載の車両エネルギ吸収構造。
3. 前記一対の自由端は、前記開断面の図心に対する車両幅方向内側且つ車両上下方向上側の領域以外の領域に配置されている、
   請求項１に記載の車両エネルギ吸収構造。
4. 前記一対の自由端の一方は、前記開断面の図心に対する車両幅方向外側且つ車両上下方向上側の領域に配置され、
   前記一対の自由端の他方は、前記開断面の図心に対する車両幅方向外側且つ車両上下方向下側の領域に配置されている、
   請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車両エネルギ吸収構造。
5. 前記エネルギ吸収部材は、
   車両上下方向における前記一対の自由端の間で前記開断面の図心に対する車両幅方向外側の領域に配置された少なくとも一つの山部と、
   車両上下方向における前記自由端の一方と前記山部との間で前記開断面の図心に対する車両幅方向内側且つ車両上下方向上側の領域に配置された第一谷部と、
   車両上下方向における前記自由端の他方と前記山部との間で前記開断面の図心に対する車両幅方向内側且つ車両上下方向下側の領域に配置された第二谷部と、を有する、
   請求項４に記載の車両エネルギ吸収構造。

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