JP6340640B2 - 車両の衝撃吸収構造 - Google Patents

Description

本発明は、車幅方向に延びるバンパレインフォースメントと、前後方向に連続して延びるように配列された複数の強化繊維を含み且つ前記バンパレインフォースメントの車幅方向両端部からそれぞれ前後方向の一方側に延びる一対の繊維強化樹脂製の衝撃吸収部材とを備えた車両の衝撃吸収構造に関する。

従来より、車体前部又は後部に、車幅方向に並設された一対のフロントサイドフレーム又は一対のリヤサイドフレームが設けられるとともに、これらサイドフレームの先端部に、衝突時の衝撃エネルギを吸収可能な衝撃吸収部材（所謂クラッシュカン）が設けられた構造が知られている。

衝撃吸収部材としては、主に金属材料によって成形されたものが用いられている。この構成では、車両衝突時、衝撃吸収部材は、軸方向の座屈を伴う弾塑性変形することによって衝撃エネルギを吸収する。

ここで、衝撃吸収部材ひいては車体重量の軽量化を狙いとして、衝撃吸収部材を繊維強化樹脂成形体で構成することも検討されている。繊維強化樹脂成形体は、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維等を強化材とし、これを母材（マトリックス）と組み合わせることによって形成されたものである。特に、炭素繊維樹脂（Ｃａｒｂｏｎ−Ｆｉｂｅｒ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ−Ｐｌａｓｔｉｃ：ＣＦＲＰ）は、比強度（強度／比重）と比剛性（剛性／比重）が高く所謂軽さと強度・剛性とを併せ持つ特性を有している。従って、このような特性の炭素繊維樹脂を衝撃吸収部材に用いれば、強度・剛性を維持しつつ車体重量をより軽量化することができる。

例えば、特許文献１には、１対の繊維強化樹脂製の荷重エネルギ吸収材（衝撃吸収部材）と、これら荷重エネルギ吸収材の先端部に取り付けられた車幅方向に延びるバンパレインフォースメントとを備えた構造であって、荷重エネルギ吸収材が、車幅方向に開口する開断面形状とされたものが開示されている。

特開２００７−００８２８３号公報

特許文献１のように、荷重エネルギ吸収材すなわち衝撃吸収部材を繊維強化性樹脂製とした場合において、これを車幅方向に開口する開断面形状とすれば製造を容易にすることができる等のメリットがある。しかしながら、衝撃吸収部材をこのような開き断面形状とすると、閉断面形状の場合に比べて剛性が低くなるため、衝撃吸収部材に適切に衝撃エネルギを吸収させにくくなり、衝撃吸収部材の重量増加が生じるおそれがある。

具体的に、繊維強化性樹脂製の衝撃吸収部材は、前後方向に衝突荷重が加えられたときに、この衝突荷重が加えられた側（前方または後方）からその反対側（後方または前方）にかけて連続して破壊生じる所謂逐次破壊が発生することで、効率よく衝撃エネルギを吸収できるようになっている。その一方で、前記のように衝撃吸収部材が開断面形状とされてその剛性が低くなっていると、斜突時に車幅方向の斜め外側から衝撃吸収部材に荷重が加えられたときに衝撃吸収部材の先端側（衝突荷重が加えられる側）の部分が車幅方向の内側に向かう横倒れが生じ、逐次破壊が実現されず衝撃エネルギが十分に吸収されにくくなるため、前記横倒れを防止するために、衝撃吸収部材の板厚を厚くしたり、別途補強部材を設けて衝撃吸収部材を補強する必要が生じ、衝撃吸収部材の重量が増加するという問題が生じる。

本発明の目的は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、軽量な構造でありながら、車両の衝突時に衝撃エネルギをより確実に吸収することができる車両の衝撃吸収構造を提供することである。

前記課題を解決するために、本発明は、車幅方向に延びるバンパレインフォースメントと、前後方向に連続して延びるように配列された複数の強化繊維を含み且つ前記バンパレインフォースメントの車幅方向両端部からそれぞれ前後方向の一方側に延びる一対の繊維強化樹脂製の衝撃吸収部材とを備えた車両の衝撃吸収構造であって、前記各衝撃吸収部材は、車幅方向の一方側に開口する開断面形状を有し、前記バンパレインフォースメントの前後方向の他方側の面のうち、平面視で前記各衝撃吸収部材の他方側の端部の断面中心よりも車幅方向内側に位置する一対の特定部位には、前後方向の他方側に突出する先あて部がそれぞれ設けられていることを特徴とする車両の衝撃吸収構造を提供する（請求項１）。

本発明によれば、衝撃吸収部材が開断面形状であることでこれを容易に製造することができるとともに、衝撃吸収部材の破壊時において強化繊維を断面外に排出することができ衝撃吸収部材を適切に破壊することひいては衝撃吸収部材に衝撃エネルギを適切に吸収させることができる。

しかも、前記先あて部が設けられていることで、車両の斜突時すなわち車体に衝突部材が斜め外側（車幅方向の外側）から衝突した時に、この先あて部を介して衝撃吸収部材の断面中心よりも車幅方向内側の部分に衝突荷重を加えることができ、衝撃吸収部材が車幅方向外側からの衝突荷重を受けて車幅方向内向きに横倒れするのを抑制することができる。このように、本発明では、衝撃吸収部材の板厚を厚くしたり衝撃吸収部材に別途補強部材を設けることなく衝撃吸収部材の横倒れを抑制することができ、衝撃吸収部材を軽量としながら、衝撃吸収部材の逐次破壊を適切に発生させて衝撃吸収部材に衝撃エネルギをより確実に吸収させることができる。

本発明において、前記各衝撃吸収部材は、それぞれ、前後方向の前記他方側に位置する第１部位と、前後方向の前記一方側に位置し且つ破壊が生じる荷重である破壊発生荷重が前記第１部位よりも大きく設定された第２部位とを有し、前記各先あて部の耐力は、前記各第１部位の破壊発生荷重よりも大きく設定されているのが好ましい（請求項２）。

この構成によれば、衝撃吸収部材のうち前後方向の他方側すなわちバンパレインフォースメント側に位置する第１部位の破壊発生荷重が小さく設定されていることで、より早期に、すなわち、大きく横倒れするよりも前に第１部位を逐次破壊の起点とすることができ、衝撃吸収部材を前後方向の他方側（荷重が加えられた側）からより確実に逐次破壊させることができる。

前記構成において、前記各先あて部の耐力は、前記各第２部位の破壊発生荷重よりも小さく設定されているのが好ましい（請求項３）。

このようにすれば、反バンパレインフォースメント側に位置する衝撃吸収部材の第２部位よりも先に先あて部を潰すことができる。すなわち、先に第２部位が破壊することを抑制することができ、反バンパレインフォースメント側に位置する車室側への衝突初期の衝突荷重の伝達を抑制することができる。

前記とは別の構成として、前記各衝撃吸収部材よりも前後方向の前記一方側には、それぞれ前後方向に延びるサイドフレームが設けられており、前記各先あて部の耐力は、前記各第２部位の破壊発生荷重よりも大きく、かつ、前記各サイドフレームの耐力よりも小さく設定されていてもよい（請求項４）。

この構成では、先あて部が衝撃吸収部材の第２部位よりも先に潰されるが、これらよりも後に車室側に位置するサイドフレームが潰されることになる。従って、この構成においても、先にサイドフレームが破壊することを抑制することで車室側への衝突初期の衝突荷重の伝達を抑制することができる。

前記構成において、前記衝撃吸収部材は、車幅方向の一方側に膨出する本体部と、当該本体部の上縁から上方に延びる上フランジ部と、当該本体部の下縁から下方に延びる下フランジ部とを有し、前記各先あて部は、前記各衝撃吸収部材の本体部の上端の高さ位置から下端の高さ位置までの間に配設されているのが好ましい（請求項５）。

このようにすれば、先あて部から、より衝撃エネルギ吸収性能の高い衝撃吸収部材の本体部により均一に荷重を加えることができ、衝撃吸収部材の横倒れを適切に抑制することができる。

前記構成において、前記各先あて部は、それぞれ、前記バンパレインフォースメントの前記他方側の面から当該他方側に突出する形状を有するのが好ましい（請求項６）。

このようにすれば、バンパレインフォースメントの基本断面形状を大きく変更等することなく、先あて部を設けることができる。なお、この場合において、先あて部はバンパレインフォースメントと一体的に設けられてもよいし、別体で構成されてもよい。

以上説明したように、本発明の車両の衝撃吸収構造によれば、軽量な構造でありながら、車両衝突時の衝撃エネルギをより確実に吸収することができる。

本発明の一実施形態に係る車両の衝撃吸収構造を備える車体後部の概略斜視図である。 車体後部の右側部分の平面図である。 車体後部の右側面図の一部を示した図である。 クラッシュカンを示した図である。 図３のＶ−Ｖ線断面図である。 車体後部の右端部を図１の矢印Ｙ１に沿って見た部分拡大図である。 図５の一部を拡大して示した図である。 斜突時の問題点を説明するための図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、互いに異なる時刻における車体後部の様子を示している。 本実施形態の効果を説明するための図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、互いに異なる時刻における車体後部の様子を示している。 先あて部の他の例を説明するための車体後部の一部を示した平面図である。

（１）車体後部の構造
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態では、本発明の車両の衝撃吸収構造を車体後部に適用した場合について説明する。

図１は、本実施形態に係る車両の衝撃吸収構造を備える車体後部の概略斜視図である。なお、本明細書において前後方向とは車体の前後方向のことをいう。また、以下では、適宜、車幅方向を左右方向といい、車体の前側を向いた状態での右、左をそれぞれ右、左という。

図１に示すように、車両１００は、前後方向に延びる左右一対のリヤサイドフレーム１と、これら１対のリヤサイドフレーム１の間を掛け渡すように設けられて水平面にほぼ沿って延びるフロアパネル２と、バンパフェイシャ（図示略）に後側外周部分を覆われた状態で左右に延びるバンパレインフォースメント（以下、バンパレインと省略する）３と、１対のリヤサイドフレーム１とバンパレイン３との間に配設された左右一対のクラッシュカン４（衝撃吸収部材）を備えている。

リヤサイドフレーム１は、フロアパネル２等を支持する部材である。各リヤサイドフレーム１は、前後方向に延びる略直方体形状を有しており、前後方向と直交する断面は閉断面となっている。各リヤサイドフレーム１は、例えば、アルミ合金材料を押出成形にて一体部品として成形されている。本実施形態では、図１に示すように、各リヤサイドフレーム１は、左右方向に略平行に延びる側面を有し、車幅方向の内側の側面の上下方向の寸法の方が右側の上下方向の寸法よりも短い略台形の断面を有している。

フロアパネル２は、その左右両端部分が、１対のリヤサイドフレーム１にそれぞれ溶接にて接合されることでこれに支持されている。フロアパネル２の後側部分には、下方に凹入してスペアタイヤ（図示略）を格納可能なスペアタイヤパン２ａが形成されている。

図２は、車体後部の右側部分の平面図である。図３は、車体後部の右側面図の一部を示した図である。

（バンパレイン）
バンパレイン３は、左右方向に延びる略直方体形状を有しており、前後方向と直交する縦断面は略台形状を有している。すなわち、バンパレイン３は、前後方向について略平行に並び上下方向に延びる後壁部３ａおよび前壁部３ｂと、後壁部３ａと前壁部３ｂの上縁どうしにわたって延びる上壁部３ｃと、後壁部３ａと前壁部３ｂの下縁どうしにわたって延びる下壁部３ｄとを有している。バンパレイン３の内側は上下２つの閉断面に区画されており、バンパレイン３は、後壁部３ａの上下略中央部分と前壁部３ｂの上下略中央部分とを連結する節壁部３ｅを有する。

本実施形態では、後壁部３ａおよび前壁部３ｂは、わずかに後方に膨出するように湾曲している。また、上壁部３ｃおよび下壁部３ｄは前壁部３ｂよりも前方まで延びている。バンパレイン３は、例えば、アルミ合金材料を押出成形にて一体部品として成形されている。

バンパレイン３の後壁部３ａには、後方に突出する左右一対の先あて部１０，１０が設けられている。本実施形態では、先あて部１０，１０は、バンパレイン３と別体で構成されており、バンパレイン３の後壁部３ａから後方に突出している。

各先あて部１０，１０は、互いに左右対称の形状を有している。以下では、右側の先あて部１０について説明する。

図１等に示すように、本実施形態では、先あて部１０は、上下方向に延びて断面形状が略台形の角柱状を有しており、図２等に示すように、左右方向に延びる前側面１０ａと、前側面１０ａの右縁から前方に向かってバンパレイン３の後壁部３ａまで延びる外側面１０ｂと、前側面１０ａの左縁から前方に向かってバンパレイン３の後壁部３ａまで延びる内側面１０ｃとを有している。

前側面１０ａは、バンパレイン３の後壁部３ａと略平行に延びており、外側面１０ｂは前側面１０ａと略直交する方向に延びており、内側面１０ｃは前方に向かって左側（車幅方向の内側）に傾斜している。

先あて部１０、１０の配置については後述する。
（クラッシュカン）
クラッシュカン４は、繊維強化樹脂製の部材である。本実施形態では、長繊維である炭素繊維を強化材とした炭素繊維樹脂（ＣＦＲＰ）成形体により、例えばＲＴＭ法を用いて一体形成されている。なお、ＲＴＭ法とは、炭素繊維のプリフォームを上下分離可能な成形型のキャビティ内にセットし、このキャビティ内に溶融させた合成樹脂を射出する成形方法である。一対のクラッシュカン４は、それぞれ、前後方向に延びる部材であって長繊維が前後方向に延びるように形成されている。

一対のクラッシュカン４は、左右方向について互いに対称な形状を有しており、以下では、右側のクラッシュカン４について説明する。

図４は、右側のクラッシュカン４を取り出して示した図である。図５は、図３のＶ−Ｖ線断面図である。図６は、車体後部の右端部を図１の矢印Ｙ１に沿って見た部分拡大図である。

図５等に示すように、クラッシュカン４は、右側（車幅方向の外側）に開口する開断面形状を有している。

図４等に示すように、クラッシュカン４は、前方に開口する一方後方は閉じられた形状を有しており、前後方向に延びる本体部４ａと、本体部４ａの後端部４ｄを塞ぐ先端壁部４ｚとを有している。また、クラッシュカン４は、本体部４ａの上縁から上方に延びる上フランジ部４ｂと、本体部４ａの下縁から下方に延びる下フランジ部４ｃと、本体部４ａと上フランジ部４ｂと下フランジ部４ｃの各々の前端から右側へ突出する基端壁部４ｅとを有している。図６に示すように、先端壁部４ｚは、上フランジ部４ｂおよび下フランジ部４ｃと連なり、これらよりも右方まで延びている。

図５に示すように、クラッシュカン４の本体部４ａは左側に膨出する形状を有している。本実施形態では、本体部４ａは、上下２つの部位において左側に膨出するように構成されており、上方から順に、上フランジ部４ｂの下縁から左側に延びる上側湾曲部４ｓと、左側にそれぞれ膨出する上側中間湾曲部４ｕ＿１および下側中間湾曲部４ｕ＿２と、下側中間湾曲部４ｕ＿２から右側に延びる下側湾曲部４ｔとで構成されている。

詳細には、上側湾曲部４ｓは、上フランジ部４ｂの下縁から左側に延びた後湾曲しながら左斜め下方に向かって延びている。上側中間湾曲部４ｕ＿１は、上側湾曲部４ｓの左縁から左側に延びた後湾曲しながら下方に延びている。下側中間湾曲部４ｕ＿２は、上側中間湾曲部４ｕ＿１の下縁から左側に膨出するように湾曲した後、右側に延びている。下側湾曲部４ｔは、下側中間湾曲部４ｕ＿２の右縁から右斜め下方に向かって湾曲しながら延び、その後右側に延びている。

このように、クラッシュカン４の本体部４ａは、複数の湾曲部分で構成されており、その衝撃エネルギの吸収能力は高く設定されている。

各中間湾曲部４ｕ＿１、４ｕ＿２は、その曲率が前後にわたって略一定となるように構成されている。一方、上側湾曲部４ｓ及び下側湾曲部４ｔは、その湾曲部分の曲率が後側程大きくなるように構成されている。そして、クラッシュカン４の本体部４ａ上下方向の寸法は前側程大きくなっており、これに伴って、クラッシュカン４は前方に向かって上下方向に広がる形状となっている。

また、図２等に示すように、上側湾曲部４ｓおよび下側湾曲部４ｔは、前方に向かって右側（車幅方向の外側）に広がっており、これに伴って、クラッシュカン４の本体部４ａひいてはクラッシュカン４は前方に向かって右側に広がる形状となっている。

このようにして、本実施形態では、クラッシュカン４の本体部４ａの縦断面積（前後方向と直交する断面の面積）は前側ほど大きくなっている。

また、本実施形態では、本体部４ａの板厚が、後側部分の方が前側部分よりも小さくなるように構成されている。具体的には、本体部４ａの後側部分であって本体部４ａの前後方向の長さの３／４を占める第１部位４１の板厚は、第１部位４１よりも前側の部分であって本体部４ａの前後方向の長さの１／４を占める第２部位４２の板厚よりも小さくなっている。なお、第１部位４１内においてその板厚は前後方向で略一定とされており、第２部位４２内においてその板厚は前後方向で略一定とされている。

縦断面積と板厚とがこのように設定されていることで、本実施形態では、クラッシュカン４の後側に位置する第１部位４１の破壊発生荷重すなわち破壊が生じる荷重は、前側に位置する第２部位４２の破壊荷重よりも小さくなっている。

ここで、本実施形態では、先あて部１０の耐力は、第１部位４１よりも大きく、第２部位４２よりも小さい値に設定されている。

このように構成されたクラッシュカン４は、図６に示すように、先端壁部４ｚとバンパレイン３の前壁部３ｂとがボルトおよびナット９で締結されることでバンパレイン３に固定されている。

そして、図１および図２等に示すように、この固定状態において、各先あて部１０、１０は、それぞれバンパレイン３の左右中央よりも左右外側（車幅方向の外側）、且つ、平面視で、クラッシュカン４の本体部４ａの後端部４ｄの断面中心Ｘ（後端部４ｚの重心Ｘ）よりも車幅方向の内側の部分（特定部位）に位置している。なお、図１等において、ラインＸ１は、クラッシュカン４の本体部４ａの後端部４ｄの断面中心Ｘを通り前後方向に延びるラインである。

本実施形態では、車幅方向について、各先あて部１０，１０は、クラッシュカン４の本体部４ａの車幅方向内側縁よりもわずかに車幅方向外側の位置と、断面中心Ｘ（Ｘ１）よりもわずかに車幅方向外側の位置との間の部分に設けられている。

また、図３に示すように、各先あて部１０，１０は、上下方向について、クラッシュカン４の本体部４ａの後端部４ｄの上端の高さ位置から下端の高さ位置までの間に配設されている。

また、図６等に示すように、前記固定状態において、クラッシュカン４の先端壁部４ｚと上フランジ部４ｂと下フランジ部４ｃとは、上壁部３ｃと下壁部３ｄの間に配置される。

クラッシュカン４は、図１に示すように、取付けブラケット２０を介してリヤサイドフレーム１にも固定されている。詳細には、取付けブラケット２０は、クラッシュカン４の基端壁部４ｅを挟持した状態でリヤサイドフレーム１に固定され、これにより、クラッシュカン４をリヤサイドフレーム１に固定している。

次に、クラッシュカン４を形成する炭素繊維樹脂について説明する。

図７は、図５のＶＩＩで示した部分を拡大した図である。図７に示すように、クラッシュカン４に含まれる炭素繊維の大部分は、クラッシュカン４の前端から後端にわたって連続して一様に延びる単繊維（フィラメント）が所定数（例えば１２ｋ（１ｋは炭素繊維フィラメント１０００本））束ねられた繊維束（トウ）で構成された第１炭素繊維Ｒ１からなる。一方、一部の炭素繊維は、クラッシュカン４の上端から下端にわたって連続して一様に延びる単繊維が所定数束ねられた繊維束で構成された第２炭素繊維Ｒ２からなる。炭素繊維の単繊維の直径は、例えば７〜１０μｍである。なお、本実施形態では、クラッシュカン４の母材Ｒ３には、熱硬化性エポキシ系合成樹脂が使用されている。

第１炭素繊維Ｒ１は、クラッシュカン４の本体部４ａの厚さ方向左端及び右端に１層ずつ配置され、それらの内側に第１炭素繊維Ｒ１に直交する第２炭素繊維Ｒ２が２層ずつ配置している。そして、左右両第２炭素繊維Ｒ２の間に複数層の第１炭素繊維Ｒ１が配置されている。これにより、車両衝突時、クラッシュカン４の本体部４ａのうち前記厚さ方向両端部に配置された第１炭素繊維Ｒ１を含む部分にフロンズ部の機能を持たせることができ、厚さ方向中間部分に配置された第１炭素繊維Ｒ１を含む部分にピラー部の機能を夫々持たせることができる。なお、ピラー部は、クラッシュカン４の本体部４ａに前後方向に圧縮荷重を加えた際に、前後方向に略直交して圧縮破壊される柱状部分のことをいい、フロンズ部は、本体部４ａの板厚方向の両端部分においてピラー部から剥離される枝部をいう。

従って、クラッシュカン４の本体部４ａに前後方向の圧縮荷重が作用した場合、フロンズ部に相当する部分がピラー部に相当する第１炭素繊維Ｒ部分に先行して剥離破壊し、その後、ピラー部に相当する部分が圧縮破壊される。そして、この剥離破壊と圧縮破壊とが、後端部（圧縮荷重が入力された側の端部）から逐次前方に進行する逐次破壊が行われる。

このように、本実施形態では、クラッシュカン４に左右幅が大きいピラー部を安定的に形成することができ、大きなＥＡ（Ｅｎｅｒｇｙ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）量すなわちエネルギ吸収量を確保することができる。しかも、フロンズ部に相当する部分が剥離破壊するときに、第２炭素繊維Ｒ２が複数の第１炭素繊維Ｒ１の間にファイバーブリッジを形成するため、引張荷重によって切断される第２炭素繊維Ｒ２の切断エネルギをエネルギ吸収に利用することができ、クラッシュカン４に効果的に衝撃エネルギを吸収させることができる。

（２）作用等
以上のように、本実施形態では、クラッシュカン４が開断面形状を有している。そのため、クラッシュカン４を比較的容易に成形することができる。また、車両衝突時において、逐次破壊された繊維強化樹脂をクラッシュカン４内部に蓄積することなくクラッシュカン４内部から外部に排出することができ、クラッシュカン４の潰れ残しの発生を防止することができる。そして、クラッシュカン４の潰れによってより多くの衝撃エネルギを吸収することができる。

ただし、このようにクラッシュカン４を開断面形状とすると、クラッシュカン４の剛性が低くなって、車両が斜突して車体に車幅方向の斜め外側から衝突荷重が加えられた場合に、クラッシュカン４が横倒れしやすくなる。そして、クラッシュカン４が横倒れすると、クラッシュカン４の破壊が前方に適切に伝達されなくなり、クラッシュカン４の逐次破壊が適切に行われなくなる。

これに対して、本実施形態では、バンパレイン３の後壁部３ａのうちクラッシュカン４の本体部４ａの後端部４ｄの断面中心Ｘ（Ｘ１）よりも車幅方向内側の部分に、後方に突出する先あて部１０が設けられている。そのため、クラッシュカン４の横倒れを抑制することができ、クラッシュカン４を適切に逐次破壊させてクラッシュカン４によって衝撃エネルギを適切に吸収することができる。

これについて図８および図９を用いて具体的に説明する。図８は、先あて部１０が設けられていない場合における斜突時の様子を示した図（車体後部の右側部分の様子を示した図）であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順で時間が経過している。図９は、先あて部１０を設けた本実施形態における斜突時の様子を示した図（車体後部の右側部分の様子を示した図）であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順で時間が経過している。これら図において、符号Ｂは、車両に衝突する衝突部材（以下、バリア）を表している。

先あて部１０を有しない場合には、図８（ａ）に示すようにバンパレイン３がバリアＢに衝突すると、図８（ｂ）の破線から実線に示すようにバンパレイン３の右側端部（車幅方向の外側端部）であってクラッシュカン４が接続されている部分がバリアＢに沿って折れ曲がることになる。これに伴い、クラッシュカン４には、バンパレイン３に加えられた衝突荷重Ｆ１０と同じ向きの衝突荷重Ｆ２０であって、バリアＢの衝突面と略直交する左斜め前向きの衝突荷重Ｆ２０が加えられる。ここで、この衝突荷重Ｆ２０は、左向きすなわち車幅方向の内側向きの成分Ｆ２２を有している。そのため、図８（ｃ）に示すように、クラッシュカン４は、この力Ｆ２２を受けて、破線の状態から実線に示す状態に車幅方向内向きに横倒れして座屈してしまう。従って、図８に示す場合では、クラッシュカン４において破壊が前後方向に連続して伝達されず、クラッシュカン４が適正に逐次破壊しなくなる。

これに対して、本実施形態では、図９（ａ）に示すようにバンパレイン３がバリアＢに衝突した直後すなわち車両の斜突時の初期に、図９（ｂ）の実線に示すようにバリアＢが先あて部１０に衝突する。従って、本実施形態では、図８（ｂ）の実線で示した場合に比べてバンパレイン３の折れ曲がり（車幅方向内向きの変形）は小さく抑えられる。

具体的には、先あて部を有しない図８の場合では、バンパレイン３は、その車幅方向の外側から内側に向けて順にバリアＢと衝突することになる。従って、車幅方向の外側ほどバンパレイン３の前方への変位量は大きくなり、バンパレイン３の折れ曲がりが大きくなる。これに対して、本実施形態では、前記のように車両の斜突時の初期に、先あて部１０がバリアＢと衝突する。従って、バンパレイン３のうち先あて部１０から車幅方向外側の部分をほぼ同時に後方に変位させることができ、この部分の折れ曲がりが小さく抑えられる。すなわち、本実施形態では、バンパレイン３の先あて部１０から車幅方向外側の部分の、前後方向に対する傾斜角度が、前後方向に対するバリアＢの傾斜角度よりも小さく抑えられる。

また、本実施形態では、前記のように、先あて部１０が、クラッシュカン４の後端部４ｄの断面中心Ｘ（Ｘ１）よりも車幅方向内側に位置していることで、クラッシュカン４には、バンパレイン３の車幅方向外側端付近であってクラッシュカン４の断面中心Ｘよりも車幅方向の外側の部分と、断面中心Ｘよりも車幅方向の内側の部分とに荷重が加えられる。そのため、クラッシュカン４の後端部４ｄには、車幅方向についてほぼ均等に荷重が加えられることになる。

従って、本実施形態では、図９（ｂ）に示すように、バンパレイン３からクラッシュカン４全体に加えられる荷重Ｆ１の入力方向（バンパレイン３の中立面と直交する方向）は、バリアＢからバンパレイン３に加えられる衝突荷重Ｆ１０の入力方向（バリアＢの衝突面と略直交する方向）ひいては図８（ｂ）に示した例におけるバンパレイン３からクラッシュカン４に加えられる荷重Ｆ２０の入力方向よりも前後方向に近づくようになる。

詳細には、仮に、先あて部１０をクラッシュカン４の後端部４ｄの断面中心Ｘ（Ｘ１）よりも車幅方向外側に配置した場合であっても、先あて部１０を早期にバリアＢに衝突させれば、バンパレイン３の傾きは小さく抑えることはできる。しかしながら、この場合には、クラッシュカン４には、その断面中心Ｘ（Ｘ１）よりも車幅方向外側からのみ荷重が加えられることになり、やはり、クラッシュカン４は車幅方向内向き倒れやすくなる。これに対して、本実施形態では、前記のように、先あて部１０がクラッシュカン４の後端部４ｄの断面中心Ｘ（Ｘ１）よりも車幅方向内側に配置されてクラッシュカン４の後端部４ｄに車幅方向についてほぼ均等に荷重が加えられることで、クラッシュカン４の横倒れが確実に抑制される。

そして、本実施形態では、図９（ｃ）に示すように、クラッシュカン４を横倒れさせることなく前後方向に適切に破壊させていくことができる。

ここで、図８に示すように先あて部を有しない場合においても、クラッシュカン４の板厚を大きくする、または、クラッシュカン４にその剛性を高める補強部材を別途設ける等すれば、クラッシュカン４の横倒れは抑制できるが、このようにするとクラッシュカン４の重量ひいては車体の重量が増大してしまう。これに対して、本実施形態では、この重量を増大させることなく、クラッシュカン４の横倒れを抑制することができる。

特に、本実施形態では、各先あて部１０，１０が、上下方向について、クラッシュカン４の後述する本体部４ａの後端部４ｚの上端の高さ位置から下端の高さ位置までの間に配設されている。そのため、先あて部１０、１０からクラッシュカン４の本体部４ａすなわち衝撃エネルギを主として吸収する部分（フランジ部４ｂ、４ｃよりも衝撃エネルギ吸収性の高い部分）により均一に荷重を付与することができ、クラッシュカン４をより適切に逐次破壊させることができる。

また、前記のように、本実施形態では、先あて部１０，１０の耐力が、クラッシュカン４の後側に位置する第１部位４１の破壊発生荷重よりも大きくなっている。そのため、先あて部１０、１０からクラッシュカン４の第１部位４１により適切に荷重を加えることができ、この第１部位４１を逐次破壊の起点として、クラッシュカン４を前方に向けて適切に逐次破壊させることができる。

また、本実施形態では、第２部位４２の破壊発生荷重が、第１部位４１の破壊発生荷重よりも大きく設定されていることで、後側から順に、すなわち、車室と反対側から順に、クラッシュカン４を破壊することができる。従って、車室側への衝突初期の荷重の伝達を抑制することができる。

特に、本実施形態では、破壊発生荷重の低い第１部位４１の寸法が、クラッシュカン４の本体部前後方向の長さの３／４と比較的長く設定されている。そのため、早期にクラッシュカン４の逐次破壊を完了させることができる。すなわち、クラッシュカン４が横倒れしてその逐次破壊が途中で止まる前にこれを完了させることができる。

また、本実施形態では、前記のように、クラッシュカン４の上フランジ部４ｂおよび下フランジ部４ｃが、バンパレイン３の上壁部３ｃと下壁部３ｄの間に配置されている。そのため、これら上壁部３ｃおよび下壁部３ｄとによって、クラッシュカン４の上フランジ部４ｂおよび下フランジ部４ｃがそれぞれ上方および下方に変位するのを規制することができる。従って、クラッシュカン４が拡開変形するのを抑制して、この拡開変形に伴うクラッシュカン４の予期せぬ座屈を防止することができる。

（３）変形例
前記実施形態では、クラッシュカン４の第２部位４２の破壊発生荷重よりも先あて部１０の耐力を小さく設定した場合について説明したが、第２部位４２の破壊発生荷重を先あて部１０の耐力よりも大きくしてもよい。このようにすれば、先あて部１０によって第２部位４２の横倒れも抑制することができる。ただし、この場合には、後側すなわち車室から遠い側に位置する先あて部１０がクラッシュカン４よりも後に潰れることになる。そのため、このように第２部位４２の破壊発生荷重を先あて部１０の耐力よりも小さくした場合には、リヤサイドフレーム１の耐力よりも先あて部１０の耐力を小さくして、車室側に位置するリヤサイドフレーム１の前に先あて部１０が潰れるようにする。このようにすれば、この構成においても、先にサイドフレーム１が破壊するのが抑制されることで、車室側へ衝突初期の衝突荷重が伝達されるのを抑制することができる。

また、前記実施形態では、先あて部１０を、平面視で、クラッシュカン４の後端部４ｚの断面中心Ｘよりも車幅方向内側に設けた場合について説明したが、先あて部１０を、バンパレイン３のうち平面視でこの断面中心Ｘと同じ位置となる部分に設けてもよい。

また、前記実施形態では、先あて部１０を、上下方向について、クラッシュカン４の本体部４ａの後端部４ｄの上端の高さ位置から下端の高さ位置までの間に配設した場合について説明したが、これらの間から外れた位置に設けられてもよい。ただし、前記のように、先あて部１０をクラッシュカン４の本体部４ａの後端部４ｄの上端の高さ位置から下端の高さ位置までの間に配置すれば、先あて部１０を介してクラッシュカン４により均一に荷重を加えることができる。

また、先あて部１０の具体的な形状は前記に限らない。

また、前記実施形態では、先あて部１０を、バンパレイン３とは別に設けて、バンパレイン３の後壁部３ａから後方に突出する形状とした場合について説明したが、バンパレイン３の一部を先あて部として機能させてもよい。

図１０は、バンパレイン３の一部を先あて部１１１として機能させた場合であって本発明の第２実施形態に係る車体後部の一部を示した平面図である。図１０に示すように、この第２実施形態では、クラッシュカン４の本体部４ａの後端部４ｄの断面中心Ｘ（Ｘ１）よりも車幅方向内側の位置Ｐ１から車幅方向外側の部分が、車幅方向外側に向かって前方に傾斜するテーパ形状とされており、バンパレイン３の車幅方向の両端部分にテーパ部１１０が形成されている。そして、前記位置Ｐ１の部分であって、テーパ部１１０の車幅方向内側端部に形成された角部１１１が後方（図１０の例では、後方かつ車幅方向外側）に突出するようになっており、先あて部１１１として機能するようになっている。すなわち、この第２実施形態においても、車両の斜突時にバリアＢが先あて部１１１である角部１１１に衝突することで、クラッシュカン４の本体部４ａの断面中心Ｘ（Ｘ１）よりも車幅方向内側の部分に衝突荷重を加えることができる。そのため、クラッシュカン４が車幅方向外側からの荷重を受けて車幅方向内向きに横倒れするのを抑制することができる。そして、この構成によれば、バンパレイン３に別途先あて部１１１を設ける必要がなく、構成を簡素化することができる。ただし、前記実施形態のように、先あて部１０をバンパレイン３とは別で設けた場合には、バンパレイン３の基本断面形状を大きく変更等することなく先あて部１０を設けることができる。

また、この第２実施形態のように、バンパレイン３の一部を先あて部として機能させる場合においても、その具体的な形状は、図１０に示した例に限らず、先あて部として機能する部分が湾曲していてもよい。すなわち、先あて部は、バンパレイン３に設けられて反クラッシュカン４側に突出するものであればよく、バンパレイン３と一体であるか別体であるか、また、その具体的な形状は限定されない。

また、前記実施形態では、リヤサイドフレーム１に取り付けられるリヤ側のクラッシュカンに適用した場合について説明したが、フロントサイドフレームに取り付けられるフロント側のクラッシュカンに適用しても良い。

また、前記実施形態では、クラッシュカン４が車幅方向の外側に開口する開断面形状を有する場合について説明したが、車幅方向の内側に開口する開断面形状を有するクラッシュカンに適用してもよい。

また、クラッシュカン４の具体的な形状は上記に限らない。例えば、第１部位４１と第２部位４２の前後方向の寸法は前記に限らない。例えば、前後方向の中央よりも前側の部分を第２部位４２として、この中央よりも後側の部分を厚みの小さい第１部位４１としてもよい。

また、前記実施形態では、クラッシュカン４が炭素繊維樹脂により形成される場合について説明したが、これに代えてガラス繊維や金属繊維等を用いても良い。

また、母材樹脂についても、クラッシュカンの仕様に応じて任意に選択することができる。

また、炭素繊維の具体的な配置は前記に限らない。

１ リヤサイドフレーム
３ バンパレイン（バンパレインフォースメント）
３ａ 前壁部
４ クラッシュカン
４ａ 本体部
４ｂ 上フランジ部
４ｃ 下フランジ部
１０ 先あて部（第１実施形態）
４１ 第１部位
４２ 第２部位
１１１ 先あて部（第２実施形態）

Claims (6)

1. 車幅方向に延びるバンパレインフォースメントと、前後方向に連続して延びるように配列された複数の強化繊維を含み且つ前記バンパレインフォースメントの車幅方向両端部からそれぞれ前後方向の一方側に延びる一対の繊維強化樹脂製の衝撃吸収部材とを備えた車両の衝撃吸収構造であって、
   前記各衝撃吸収部材は、車幅方向の一方側に開口する開断面形状を有し、
   前記バンパレインフォースメントの前後方向の他方側の面のうち、平面視で前記各衝撃吸収部材の他方側の端部の断面中心よりも車幅方向内側に位置する一対の特定部位には、前後方向の他方側に突出する先あて部がそれぞれ設けられていることを特徴とする車両の衝撃吸収構造。
2. 請求項１に記載の車両の衝撃吸収構造において、
   前記各衝撃吸収部材は、それぞれ、前後方向の前記他方側に位置する第１部位と、前後方向の前記一方側に位置し且つ破壊が生じる荷重である破壊発生荷重が前記第１部位よりも大きく設定された第２部位とを有し、
   前記各先あて部の耐力は、前記各第１部位の破壊発生荷重よりも大きく設定されていることを特徴とする車両の衝撃吸収構造。
3. 請求項２に記載の車両の衝撃吸収構造において、
   前記各先あて部の耐力は、前記各第２部位の破壊発生荷重よりも小さく設定されていることを特徴とする車両の衝撃吸収構造。
4. 請求項２に記載の車両の衝撃吸収構造において、
   前記各衝撃吸収部材よりも前後方向の前記一方側には、それぞれ前後方向に延びるサイドフレームが設けられており、
   前記各先あて部の耐力は、前記各第２部位の破壊発生荷重よりも大きく、かつ、前記各サイドフレームの耐力よりも小さく設定されていることを特徴とする車両の衝撃吸収構造。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の車両の衝撃吸収構造において、
   前記衝撃吸収部材は、車幅方向の一方側に開口する本体部と、当該本体部の上縁から上方に延びる上フランジ部と、当該本体部の下縁から下方に延びる下フランジ部とを有し、
   前記各先あて部は、前記各衝撃吸収部材の本体部の上端の高さ位置から下端の高さ位置までの間に配設されていることを特徴とする車両の衝撃吸収構造。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の車両の衝撃吸収構造において、
   前記各先あて部は、それぞれ、前記バンパレインフォースメントの前後方向の前記他方側の面から当該他方側に突出する形状を有することを特徴とする車両の衝撃吸収構造。
   

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