JP5352361B2 - Front underrun protector - Google Patents
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Description
本発明は、トラック等の大型車両におけるフロント側の下方位置に装備されて、衝突時に乗用車等の相手車両がシャシフレーム下に潜り込んでしまうことを防止するフロントアンダーランプロテクタに関するものである。 The present invention relates to a front underrun protector that is installed at a lower position on the front side of a large vehicle such as a truck and prevents a partner vehicle such as a passenger car from entering under a chassis frame at the time of a collision.
図5は従来におけるフロントアンダーランプロテクタの一例を上面視で示すもので、車両前後方向に延びてクロスメンバ1と共に梯子状のシャシフレームを成すサイドレール2の前部に、下方へ延出する取付部材3及びアングル部材4を介し前記サイドレール2より一段下がった位置(図面に対し直角な奥行き方向にずれた位置)で車幅方向外側へ張り出す受け部材5を設け、該受け部材5の車幅方向の両端にクラッシュボックス6(衝撃吸収部材)を車両前方へ突出するように取り付け、該クラッシュボックス6によりプロテクタ本体7の後面を支持させるようにしている。
FIG. 5 shows an example of a conventional front underrun protector in a top view, and is attached to the front of a
そして、衝突時にプロテクタ本体7が前方から衝撃を受けた際には、該プロテクタ本体7直後のクラッシュボックス6が後方へ圧壊して潰れることにより衝撃エネルギーが吸収され、各サイドレール2へ伝達される衝撃エネルギーが大幅に抑制されると共に、強固なプロテクタ本体7により相手車両の潜り込みが阻止されるようになっている。
When the protector
尚、この種のフロントアンダーランプロテクタに関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献1や特許文献2等がある。
As prior art document information related to this type of front underrun protector, there are
しかしながら、斯かる従来構造においては、オフセット衝突への対応を考慮してクラッシュボックス6が取付部材3のアングル部材4より車幅方向外側へ配置されていたため、各クラッシュボックス6を備える受け部材5がサイドレール2の前部直下から車幅方向外側へ張り出す片持ち構造となってしまい、衝突時にプロテクタ本体7が前方から受けた荷重がクラッシュボックス6を介し受け部材5に入力されると、該受け部材5を支持している取付部材3とサイドレール2との結合部に多大なモーメントが発生するという問題があり、その結合部を肉厚化して補強しようとすれば、車両重量の大幅な増加やコストの高騰が避けられなくなり、また、図5中に仮想線で示す如く補強ステー8を追加して補強しようとすれば、フロントタイヤやステアリング機構等との干渉を避けたレイアウト上の成立性が難しくなるという問題があった。
However, in such a conventional structure, the
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、衝突時に取付部材とサイドレールとの結合部に発生するモーメントを該結合部の肉厚化や補強ステー等による補強措置を施すことなく大幅に低減し得るようにしたフロントアンダーランプロテクタを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the moment generated at the joint portion between the mounting member and the side rail at the time of collision is greatly increased without thickening the joint portion or reinforcing measures such as a reinforcing stay. An object of the present invention is to provide a front underrun protector that can be reduced.
本発明は、サイドレールの前部の下方位置に装備されて衝突時の相手車両の潜り込みを防止するフロントアンダーランプロテクタであって、サイドレールの前部に取り付けられて下方へ延出する取付部材と、該取付部材の下部に中途部を取り付けられて車幅方向に延在する受け部材と、該受け部材の前記中途部を挟んだ車幅方向両側に対を成すように取り付けられて車両前方へ突出する衝撃吸収部材と、該衝撃吸収部材により支持されて車幅方向に設けられたプロテクタ本体とを備えたことを特徴とするものである。 The present invention is a front underrun protector that is mounted at a lower position of the front portion of the side rail and prevents the opponent vehicle from getting in at the time of a collision, and is an attachment member that is attached to the front portion of the side rail and extends downward A receiving member extending in the vehicle width direction with a midway portion attached to the lower portion of the mounting member, and a vehicle front mounted in a pair on both sides in the vehicle width direction across the midway portion of the receiving member And a protector body supported by the impact absorbing member and provided in the vehicle width direction.
而して、このようにすれば、衝突時にプロテクタ本体が受けた前方からの荷重が衝撃吸収部材を介して受け部材に伝達された際に、該受け部材の中途部(取付部材に対する取り付け箇所)を支点としてその両側に荷重が入力され、これにより受け部材が天秤棒の如く機能して梃子の原理により両荷重が相殺されるので、受け部材を支持している取付部材とサイドレールとの結合部に発生するモーメントが著しく低減され、該結合部の肉厚化や補強ステー等による補強措置を必要としない簡素な支持構造を実現することが可能となる。 Thus, when the load from the front received by the protector body at the time of the collision is transmitted to the receiving member via the shock absorbing member, the intermediate portion of the receiving member (attachment position to the mounting member) As a fulcrum, loads are input to both sides, so that the receiving member functions like a balance rod and both loads are offset by the principle of the lever. Therefore, the joint between the mounting member supporting the receiving member and the side rail The moment generated at the time is significantly reduced, and it is possible to realize a simple support structure that does not require thickening of the connecting portion or reinforcing measures such as a reinforcing stay.
更に、より具体的に本発明を実施するに際しては、受け部材に取り付けられる衝撃吸収部材がサイドレールと平行に突出していることが好ましく、このようにすれば、対を成している衝撃吸収部材の双方が何れも倒伏することなく前方からの荷重をストレートに受け止めるので、受け部材の両側にかかる荷重を梃子の原理により相殺する効果がより確実に得られることになる。 Further, in carrying out the present invention more specifically, it is preferable that the shock absorbing member attached to the receiving member protrudes in parallel with the side rail, and in this way, the shock absorbing member forming a pair Since both of them receive the load from the front without falling down, the effect of offsetting the load applied to both sides of the receiving member by the principle of the lever can be obtained more reliably.
また、受け部材はボックス構造を有していることが好ましく、このようにすれば、受け部材の剛性が大幅に高められて衝突時における受け部材自体の変形が著しく抑制されるので、受け部材の両側にかかる荷重を梃子の原理により相殺する効果がより確実に得られることになる。 Further, the receiving member preferably has a box structure. By doing so, the rigidity of the receiving member is greatly increased and deformation of the receiving member itself at the time of a collision is remarkably suppressed. The effect of canceling the load applied to both sides by the principle of the lever is obtained more reliably.
更に、本発明においては、プロテクタ本体の車幅方向両側の所要範囲が車両後方へ傾斜するよう前記プロテクタ本体の左右に曲折部を有し、その曲折部が受け部材で対を成している衝撃吸収部材の相互間に配置されていることが好ましい。 Furthermore, in the present invention, there is a bent portion on the left and right of the protector body so that a required range on both sides in the vehicle width direction of the protector body is inclined toward the rear of the vehicle, and the bent portion is paired with a receiving member. It is preferable that they are arranged between the absorbent members.
このようにすれば、オフセット衝突時に相手車両をプロテクタ本体の中央部周辺の直面で受け、該プロテクタ本体の両側の斜め面でも相手車両の衝撃エネルギーの吸収を図ることが可能となり、前記プロテクタ本体の直面に入力された荷重と斜め面に入力された荷重とを各衝撃吸収部材に振り分けて個別に受けることが可能となる。 In this way, it is possible to receive the opponent vehicle in the face of the periphery of the central portion of the protector body at the time of an offset collision, and to absorb the impact energy of the opponent vehicle even on the oblique surfaces on both sides of the protector body. The load input to the face and the load input to the oblique surface can be distributed to each impact absorbing member and received individually.
また、本発明においては、プロテクタ本体の車幅方向両側の所要範囲が車両後方へ傾斜するよう前記プロテクタ本体の左右に曲折部を有し、その車両後方への傾斜角が10〜30゜であることが好ましい。 In the present invention, the protector body has bent portions on the left and right sides of the protector body so that required ranges on both sides of the protector body in the vehicle width direction are inclined toward the rear of the vehicle. It is preferable.
このようにすれば、オフセット衝突時に相手車両をプロテクタ本体の中央部周辺の直面で受けさせると共に、該プロテクタ本体の両側の斜め面でも相手車両の衝撃エネルギーの吸収を図ることが可能となり、しかも、相手車両が乗用車である場合に、該乗用車の骨格部材であるメンバを軸圧縮させて衝突安全性能を効果的に引き出すことが可能となり、乗用車を衝突後に横滑りを起こさせずに停止させることが可能となる。 In this way, it is possible to receive the opponent vehicle in the face of the periphery of the central portion of the protector body at the time of an offset collision, and also to absorb the impact energy of the opponent vehicle on the oblique surfaces on both sides of the protector body, When the opponent vehicle is a passenger car, it is possible to effectively compress the collision safety performance by axially compressing the members that are the skeleton members of the passenger car, and it is possible to stop the passenger car without causing a side slip after the collision. It becomes.
上記した本発明のフロントアンダーランプロテクタによれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。 According to the front underrun protector of the present invention described above, the following various excellent effects can be obtained.
(I)本発明の請求項1に記載の発明によれば、衝突時にプロテクタ本体が受けた前方からの荷重がクラッシュボックスを介して受け部材に伝達された際に、該受け部材の中途部(取付部材に対する取り付け箇所)を支点としてその両側に荷重が入力され、これにより受け部材が天秤棒の如く機能して梃子の原理により両荷重が相殺されるように構成しているので、衝突時に取付部材とサイドレールとの結合部に発生するモーメントを該結合部の肉厚化や補強ステー等による補強措置を施すことなく大幅に低減することができ、車両重量の大幅な増加やコストの高騰、レイアウト上の成立性の問題等を招くことなく、乗用車等との衝突時における相手車両の潜り込みを防止することができる。
(I) According to the invention described in
(II)本発明の請求項2に記載の発明によれば、各受け部材で対を成している衝撃吸収部材の双方を何れも倒伏させることなく前方からの荷重をストレートに受け止めさせることができ、受け部材の両側にかかる荷重を梃子の原理により相殺する効果をより確実に発揮させることができる。
(II) According to the invention described in
(III)本発明の請求項3に記載の発明によれば、受け部材の剛性を大幅に高めて衝突時における受け部材自体の変形を著しく抑制することができるので、受け部材の両側にかかる荷重を梃子の原理により相殺する効果をより確実に発揮させることができる。
(III) According to the invention described in
(IV)本発明の請求項4に記載の発明によれば、オフセット衝突時に相手車両をプロテクタ本体の中央部周辺の直面で受け、該プロテクタ本体の両側の斜め面でも相手車両の衝撃エネルギーの吸収を図ることができ、前記プロテクタ本体の直面に入力された荷重と斜め面に入力された荷重とを各衝撃吸収部材に振り分けて個別に受けることができる。 (IV) According to the invention described in claim 4 of the present invention, at the time of an offset collision, the opponent vehicle is received in the vicinity of the central portion of the protector body, and the impact energy of the opponent vehicle is absorbed even on the oblique surfaces on both sides of the protector body. The load input to the face of the protector main body and the load input to the oblique surface can be distributed to each impact absorbing member and received individually.
(V)本発明の請求項5に記載の発明によれば、オフセット衝突時に相手車両をプロテクタ本体の中央部周辺の直面で受け、該プロテクタ本体の両側の斜め面でも相手車両の衝撃エネルギーの吸収を図ることができ、しかも、相手車両が乗用車である場合に、該乗用車の骨格部材であるメンバを軸圧縮させて衝突安全性能を効果的に引き出すことができる。
(V) According to the invention described in
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜図3は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図5と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。 1 to 3 show an example of an embodiment for carrying out the present invention, and portions denoted by the same reference numerals as those in FIG. 5 represent the same items.
図1及び図2に示す如く、本形態例のフロントアンダーランプロテクタにおいては、サイドレール2の前部に、下方へ延出する取付部材3が取り付けられていると共に、この取付部材3の下部前面に、車幅方向に延在する受け部材5の中途部がアングル部材4を介して取り付けられており、この受け部材5の前記中途部(アングル部材4に対する取り付け箇所)を挟んだ車幅方向両側には、車両前方へ突出するクラッシュボックス6(衝撃吸収部材)が対を成すように取り付けられ、各サイドレール2より一段下がった位置で車幅方向に延在するプロテクタ本体7が前記各クラッシュボックス6により後面を支持されるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the front underrun protector of the present embodiment, a
ここで、前記プロテクタ本体7は、オフセット衝突への対応を考慮して車幅方向両側の所要範囲が車両後方へ傾斜するよう左右に曲折部を有しており(図1及び図2では曲折部の夫々を一つずつ図示)、また、各受け部材5も前記プロテクタ本体7の曲折部と対応する車幅方向の位置で車両後方へ傾斜するよう曲折しているが、これらプロテクタ本体7及び各受け部材5における曲折部は、左右の受け部材5で対を成しているクラッシュボックス6の相互間に配置されるようになっている。
Here, the
尚、図1に図示する例では、プロテクタ本体7の車幅方向両側の車両後方へ向けた傾斜角が約20゜程度となっているが、この傾斜角は10〜30゜の範囲に設定することが好ましく、その理由については後述のグラフ(図3)を参照しつつ詳細に説明する。
In the example shown in FIG. 1, the angle of inclination of the
また、プロテクタ本体7及び各受け部材5の曲折箇所より車幅方向外側に位置するクラッシュボックス6の取り付け箇所には、車幅方向と平行な直立平面を成す座面7a,5aが設けられており、これにより全てのクラッシュボックス6がサイドレール2と平行に突出した状態で溶接等により取り付けられるようになっている。
Further,
しかも、前記各受け部材5は、ボックス構造を有して構成されるようになっており、これにより各受け部材5の剛性が大幅に高められて衝突時における受け部材5自体の変形が著しく抑制されるようにしてある。
In addition, each receiving
而して、このようにすれば、衝突時にプロテクタ本体7が受けた前方からの荷重がクラッシュボックス6を介して受け部材5に伝達された際に、該受け部材5の中途部(取付部材3に対する取り付け箇所)を支点としてその両側に荷重A,B(図1参照)が入力され、これにより受け部材5が天秤棒の如く機能して梃子の原理により両荷重A,Bが相殺されるので、受け部材5を支持している取付部材3とサイドレール2との結合部に発生するモーメントが著しく低減され、該結合部の肉厚化や補強ステー等による補強措置を必要としない簡素な支持構造を実現することが可能となる。
Thus, when the load from the front received by the
即ち、上記形態例によれば、衝突時に取付部材3とサイドレール2との結合部に発生するモーメントを該結合部の肉厚化や補強ステー等による補強措置を施すことなく大幅に低減することができるので、車両重量の大幅な増加やコストの高騰、レイアウト上の成立性の問題等を招くことなく、乗用車等との衝突時における相手車両の潜り込みを防止することができる。
That is, according to the above embodiment, the moment generated at the joint between the
更に、特に本形態例においては、受け部材5に取り付けられるクラッシュボックス6がサイドレール2と平行に突出しているので、各受け部材5で対を成しているクラッシュボックス6の双方を何れも倒伏させることなく前方からの荷重A,Bをストレートに受け止めさせることができ、受け部材5の両側にかかる荷重A,Bを梃子の原理により相殺する効果をより確実に発揮させることができる。
Further, particularly in this embodiment, since the
また、受け部材5をボックス構造として該受け部材5の剛性を大幅に高め、衝突時における受け部材5自体の変形を著しく抑制するようにしたことによっても、受け部材5の両側にかかる荷重A,Bを梃子の原理により相殺する効果をより確実に発揮させることができる。
Further, the load A applied to both sides of the receiving
更に、本形態例においては、プロテクタ本体7の車幅方向両側の所要範囲が車両後方へ傾斜するよう前記プロテクタ本体7の左右に曲折部が形成されており、その曲折部が左右の受け部材5で対を成しているクラッシュボックス6の相互間に配置されるようにしているので、オフセット衝突時に相手車両をプロテクタ本体7の中央部周辺の直面で受け、該プロテクタ本体7の両側の斜め面でも相手車両の衝撃エネルギーの吸収を図ることができ、前記プロテクタ本体7の直面に入力された荷重Aと斜め面に入力された荷重Bとを各クラッシュボックス6に振り分けて個別に受けることができる。
Further, in the present embodiment, bent portions are formed on the left and right sides of the
また、プロテクタ本体7の車幅方向両側の所要範囲における車両後方への傾斜角が約20゜程度となっているので、相手車両が乗用車である場合に、該乗用車の骨格部材であるメンバを軸圧縮させて衝突安全性能を効果的に引き出すことができる。
Further, since the inclination angle to the rear of the vehicle in the required range on both sides in the vehicle width direction of the protector
即ち、乗用車の衝突安全性能を最大限に引き出すためには、乗用車の車両前後方向に延びる骨格部材であるメンバの軸圧縮による衝撃エネルギー吸収が非常に重要であるが、図3にグラフで示す如く、本発明者らによるプロテクタ本体7の傾斜角と乗用車(相手車両)の衝突後の速度(挙動)との関係を衝突シミュレーション解析した結果によれば、傾斜角が40゜より大きくなった時に乗用車のメンバが曲げ変形を起こしてしまい、しかも、傾斜角が30゜より大きくなった時に衝突後も前進して横滑りを起こすことが確認されている(傾斜角30゜以下のマイナスの速度は跳ね返りの挙動を示す)。
That is, in order to maximize the collision safety performance of a passenger car, it is very important to absorb impact energy by axial compression of a member, which is a skeleton member extending in the longitudinal direction of the passenger car, but as shown in the graph of FIG. According to the result of the collision simulation analysis of the relationship between the inclination angle of the protector
この結果、正面から乗用車がオフセット衝突する場合のプロテクタ本体7の傾斜角は、約30゜とした時に、車両前後方向に延びる骨格部材であるメンバの軸圧縮を誘導し且つ衝突後に横滑りを起こさせずに停止させることができる。ただし、実際の事故に関する調査報告では、衝突を避けようとする操作が行われることで0〜10゜程度の外側へ向かう衝突角度を持って相手車両が衝突してくるケースが多いことが報告されており、このような衝突角度を考慮すると、プロテクタ本体7の傾斜角を約20゜程度とするのが現実的な最適角度であると考えられ、この最適角度20゜の前後10゜程度の範囲を成す10〜30゜がプロテクタ本体7の傾斜角として十分な有効性が見込める角度範囲であると考えられる。
As a result, when the inclination angle of the protector
図4は本発明の別の形態例を示すもので、受け部材5とプロテクタ本体7との間にクラッシュボックス6を取り付けるに際し、前述した溶接による取り付けに換えて、複数本のウェルドボルト9を溶接して備えたプレート10を前記各座面7a,5aに溶接すると共に、各クラッシュボックス6の両端に前記ウェルドボルト9と孔位置を揃えたボルト孔付きのフランジ部6aを設け、該フランジ部6aに前記ウェルドボルト9を通してナット締結するようにしたものであり、このような構造を採用しても前述した図1及び図2の形態例と同様の作用効果を奏することができる。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. When the
尚、本発明のフロントアンダーランプロテクタは、上述の形態例にのみ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内において種々変更を加え得ることは勿論である。 The front underrun protector of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
2 サイドレール
3 取付部材
5 受け部材
6 クラッシュボックス(衝撃吸収部材)
7 プロテクタ本体
2
7 Protector body
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