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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-01-22
(45)【発行日】2025-01-30
(54)【発明の名称】車両の衝撃吸収構造
(51)【国際特許分類】
   B62D 21/15 20060101AFI20250123BHJP
   B60R 19/26 20060101ALI20250123BHJP
   B62D 25/08 20060101ALI20250123BHJP
   B60R 19/12 20060101ALI20250123BHJP
   F16F 7/00 20060101ALI20250123BHJP
   F16F 7/12 20060101ALI20250123BHJP
【FI】
B62D21/15 C
B60R19/26
B62D25/08 D
B60R19/12
F16F7/00 K
F16F7/12
【請求項の数】 3
(21)【出願番号】P 2021057575
(22)【出願日】2021-03-30
(65)【公開番号】P2022154504
(43)【公開日】2022-10-13
【審査請求日】2024-02-20
(73)【特許権者】
【識別番号】000005348
【氏名又は名称】株式会社SUBARU
(74)【代理人】
【識別番号】100142550
【弁理士】
【氏名又は名称】重泉 達志
(74)【代理人】
【識別番号】100180758
【弁理士】
【氏名又は名称】荒木 利之
(72)【発明者】
【氏名】高橋 賢司
【審査官】山▲崎▼ 歩美
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-171948(JP,A)
【文献】特開2012-116351(JP,A)
【文献】特開2014-184903(JP,A)
【文献】特開2020-015375(JP,A)
【文献】実開昭49-002037(JP,U)
【文献】韓国公開特許第10-2010-0010167(KR,A)
【文献】米国特許出願公開第2013/0113225(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B62D 21/15
B60R 19/26
B62D 25/08
B60R 19/12
F16F 7/00
F16F 7/12
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の前端側に設置され、車幅方向へ延び前端が衝突体との衝突部をなす衝撃吸収部と、
前記衝撃吸収部の後端に前端が接続され、前記衝撃吸収部と車体との間に介在するブラケット部と、を備え、
前記衝撃吸収部と前記ブラケット部との接続部分に、前方へ向かって斜め上側に延び、前記衝撃吸収部における前記接続部分の前側及び前記ブラケット部における前記接続部分の後側よりも脆弱に形成される変形制御部を設け
前記ブラケット部は、上下方向に所定の寸法を有し、上端側が前記車体へ接続され、下端側が前記車体と間隔をおいて配置される車両の衝撃吸収構造。
【請求項2】
前記車体は、上下方向へ延びる左右一対のラジエータパネルを有し、
前記ブラケット部は、前記下端側が前記ラジエータパネルの前方に配置される請求項に記載の車両の衝撃吸収構造。
【請求項3】
前記車体は、上下方向へ延びる左右一対のラジエータパネルと、前記各ラジエータパネルの上端を接続し車幅方向へ延びるラジエータアッパサポートと、を有し、
前記ブラケット部は、上端側が前記ラジエータアッパサポートに接続される請求項に記載の車両の衝撃吸収構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車幅方向へ延びる衝撃吸収部を備えた車両の衝撃吸収構造に関する。
【背景技術】
【0002】
車両の衝撃吸収構造として、車幅方向へ延びる樹脂製のフロントエンドパネルの前端上部と、車体のラジエータアッパサポートとを連結する正面視L字状のブラケットを備えたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の衝撃吸収構造では、衝突体と前面衝突した場合、衝突体の上部をブラケットで支えることにより、衝突体の下部に対する上部の屈曲度合いを抑制することができ、更に歩行者の臀部がフードの前端部に落ちてきた場合にはブラケットが容易に下方へ折れて大腿部への反力を下げることができる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2006-264495号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に記載の衝撃吸収構造では、ブラケットが主なエネルギー吸収部をなしており、衝突体からの入力が後方へ向かって下側に傾斜して作用する場合に、ブラケットが容易に折れ曲がる反面、衝突体に対する抗力が不足するおそれがある。
【0005】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、衝突体からの入力方向によらず、必要な抗力を確保することのできる車両の衝撃吸収構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明によれば、車両の前端側に設置され、車幅方向へ延び前端が衝突体との衝突部をなす衝撃吸収部と、前記衝撃吸収部の後端に前端が接続され、前記衝撃吸収部と車体との間に介在するブラケット部と、を備え、前記衝撃吸収部と前記ブラケット部との接続部分に、前方へ向かって斜め上側に延び、前記衝撃吸収部における前記接続部分の前側及び前記ブラケット部における前記接続部分の後側よりも脆弱に形成される変形制御部を設けた車両の衝撃吸収構造が提供される。
【0007】
この車両の衝撃吸収構造によれば、後方へ侵入する衝突体が衝撃吸収部の前端と接触し、衝撃吸収部の変形によりエネルギー吸収が図られる。衝突体からの入力が水平に後方へ作用する場合、変形制御部には、曲げ方向の力が作用し、変形制御部の後端側を起点として、変形制御部の前端側が上側斜め後方へ移動し、変形制御部が折り曲げられる。一方、衝突体からの入力が後方へ向かって下側に傾斜して作用する場合、変形制御部には、圧縮方向の力が作用し、変形制御部は衝突体からの入力が水平に後方へ作用する場合よりも大きな抗力を発生する。
このように、衝突体からの入力方向によって、変形制御部の変形モードを変化させ、入力方向に応じた抗力を発生させることができる。このとき、衝突体からの入力方向によらず、衝撃吸収部の変形によりエネルギー吸収を図ることができ、入力方向毎に必要な抗力を確保することができる。
【0008】
また、上記車両の衝撃吸収構造において、前記ブラケット部は、上下方向に所定の寸法を有し、上端側が前記車体へ接続され、下端側が前記車体と間隔をおいて配置されてもよい。
【0009】
この車両の衝撃吸収構造によれば、ブラケット部の下端側が車体と接続されていないことから、衝突体からの入力が後方へ向かって下側に傾斜して作用する場合の衝突初期においては、ブラケット部の下端側の後方への移動が許容され、衝撃吸収部及びブラケット部で生じる抗力が過大となることによる衝突体の加速度の急激な上昇が抑制される。
【0010】
また、上記車両の衝撃吸収構造において、前記車体は、上下方向へ延びる左右一対のラジエータパネルを有し、前記ブラケット部は、前記下端側が前記ラジエータパネルの前方に配置されてもよい。
【0011】
この車両の衝撃吸収構造によれば、衝突体からの入力が後方へ向かって下側に傾斜して作用する場合、ブラケット部の下端側は、衝突初期に後方へ移動し、やがてラジエータパネルと当接する。この後、ブラケット部の下端側がラジエータパネルに支持され、衝撃吸収部及びブラケット部で比較的大きな抗力が生じる。
【0012】
また、上記車両の衝撃吸収構造において、前記車体は、上下方向へ延びる左右一対のラジエータパネルと、前記各ラジエータパネルの上端を接続し車幅方向へ延びるラジエータアッパサポートと、を有し、前記ブラケット部は、上端側が前記ラジエータアッパサポートに接続されてもよい。
【0013】
この車両の衝撃吸収構造によれば、ラジエータアッパサポートの前方に衝撃吸収部を位置させ、歩行者との衝突時に大腿部から衝撃吸収部への入力が後方へ向かって下側に傾斜して作用した際に、大腿部の加速度の急激な上昇を抑制しつつ、必要な抗力を発生させることができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明の車両の衝撃吸収構造によれば、衝突体からの入力方向によらず、必要な抗力を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】本発明の一実施形態を示す車両の外観斜視図である。
図2】車体前部の斜視説明図である。
図3】衝撃吸収構造の分解斜視説明図である。
図4】上側衝撃吸収体の斜視説明図である。
図5】上側衝撃吸収体の分解斜視説明図である。
図6】上側衝撃吸収体の側面断面説明図である。
図7】衝撃吸収部の衝突部から水平方向の衝撃が加わった際の挙動を示す上側衝撃吸収体の作用説明図である。
図8】衝撃吸収部の衝突部から後方へ向かって斜め下側の衝撃が加わった際の挙動を示す上側衝撃吸収体の作用説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
図1から図8は本発明の一実施形態を示すものであり、図1は本発明の一実施形態を示す車両の外観斜視図、図2は車体前部の斜視説明図、図3は車体前部の分解斜視説明図、図4は上側衝撃吸収体の斜視説明図、図5は上側衝撃吸収体の分解斜視説明図、図6は上側衝撃吸収体の側面断面説明図、図7は衝撃吸収部の衝突部から水平方向の衝撃が加わった際の挙動を示す上側衝撃吸収体の作用説明図、図8は衝撃吸収部の衝突部から後方へ向かって斜め下側の衝撃が加わった際の挙動を示す上側衝撃吸収体の作用説明図である。
【0017】
図1に示すように、この車両100の衝撃吸収構造は、車両100の前端の意匠面をなすバンパフェイス101の後方に設けられる。図2に示すように、バンパフェイス100の後方に、車幅方向へ延びる複数の衝撃吸収体1,2,3が設けられる。図2では説明のため、バンパフェイス100を車体4側から外した状態を示している。本実施形態においては、下側衝撃吸収体1、中央側衝撃吸収体2、上側衝撃吸収体3の3つの衝撃吸収体が設けられる。各衝撃吸収体1,2,3は、それぞれ、車体4の所定箇所に固定される。
【0018】
図2に示すように、車体4は、例えば鋼板をプレス成型したパネル状の部材を集成し、スポット溶接等で接合して構成されている。車体4は、前後方向へ延びる左右一対のサイドフレーム(図示せず)と、各サイドフレームの前端をブラケットを介して連結し車幅方向へ延びるバンパビーム41と、各サイドフレームの前端側に接続され上下方向へ延びる左右一対のラジエータパネル42と、各ラジエータパネル42の下端を連結し車幅方向へ延びるラジエータロアサポート43と、各ラジエータパネル42の上端を連結し車幅方向へ延びるラジエータアッパサポート44と、ラジエータアッパサポート44の車幅方向端部と前後方向へ延びる左右一対のアッパフレーム(図示せず)とを接続する左右一対の接続部材45と、を備えている。バンパビーム41はラジエータアッパサポート44よりも車幅方向外側に長く形成され、ラジエータアッパサポート44の車幅方向外側には左右一対のヘッドランプ(図示せず)が配置される。
【0019】
また、車体4は、サブフレーム46を備えている。サブフレーム46は、各サイドフレームよりも下方で前後方向へ延びる左右一対の前後延在部46aと、各前後延在部46aの前端を連結し車幅方向へ延びる車幅延在部46bと、を有する。車幅延在部46bは、ラジエータロアサポート43よりも前方に配置される。
【0020】
下側衝撃吸収体1は、サブフレーム46の車幅延在部46bの前側に設けられる。本実施形態においては、下側衝撃吸収体1は、前側部分11と、後側部分12とに分割して構成され、前側部分11及び後側部分12が一体的に車体4に設けられる。下側衝撃吸収体1の材質は任意であるが、例えば樹脂とすることができ、本実施形態においては、前側部分11及び後側部分12は非発泡ポリプロピレンからなる。
【0021】
中央側衝撃吸収体2は、バンパビーム41の前側に設けられる。本実施形態においては、中央側衝撃吸収体2は、前側部分21と、後側部分22とに分割して構成され、前側部分21及び後側部分22が一体的に車体4に設けられる。中央側衝撃吸収体2の材質は任意であるが、例えば金属、樹脂等とすることができ、本実施形態においては、前側部分21は非発泡ポリプロピレンからなり、後側部分22は発泡ポリプロピレンからなる。
【0022】
上側衝撃吸収体3は、ラジエータアッパサポート44の前側に設けられる。図4に示すように、上側衝撃吸収体3は、前端が衝突体との衝突部をなす衝撃吸収部31と、衝撃吸収部31と車体4との間に介在するブラケット部32と、を有する。上側衝撃吸収体3の材質は任意であるが、例えば金属とすることができ、本実施形態においては、衝撃吸収部31及びブラケット部32は鋼板からなる。図4に示すように、ブラケット部32は、複数種類のブラケット部材33,34,35から構成され、図5に示すように、本実施形態においては、3種類のブラケット部材33,34,35から構成される。
【0023】
第1のブラケット部材33は、全体としてラジエータアッパサポート44に沿って車幅方向へ延び、図6に示すように、側面視にて、前後方向へ延びる上壁33aと、上壁33aの後端から下方へ向かって後方に傾斜して延びる後壁33bと、上壁33aの前端から下方へ延びる前壁33cと、を有する。図5に示すように、第1のブラケット部材33は、車幅方向について所定の箇所に、後壁33bの下端から後方へ延び、ラジエータアッパサポート44の上面と接続される車体接続部33dを有する。本実施形態においては、車体接続部33dは、車幅方向中央側に2箇所、車幅方向外側に2箇所の計4箇所設けられる。車幅方向外側の車体接続部33dは、ラジエータアッパサポート44における各ラジエータパネル42との接続部分に設けられる。また、第1のブラケット部材33は、車幅方向について所定の箇所に、前壁33cの下端から前方へ延び、衝撃吸収部31と接続される前側接続部33eを有する。本実施形態においては、前側接続部33eは、車幅方向中央に1箇所、車幅方向外側に2箇所の計3箇所設けられる。
【0024】
図5に示すように、第2のブラケット部材34は、第1のブラケット部材33における車幅方向外側の車体接続部33dに対応して、左右一対に設けられる。第2のブラケット部材34は、側面視にて、前後方向へ延びる上壁34aと、上壁34aの前端から下方へ延びる前壁34bと、を有する。図6に示すように、上壁34aは、後端側が第1のブラケット部材33の車体接続部33dとラジエータアッパサポート44とに挟み込まれ、前端側がラジエータアッパサポート44から前方へ突出する。上壁34aの後端側は、第1のブラケット部材33の車体接続部33dとともに、ボルト等によりラジエータアッパサポート44に固定される。尚、第1のブラケット部材33の車幅方向中央側の車体接続部33は、第2のブラケット部材34と係わることなく、ボルト等によりラジエータアッパサポート44に固定される。前壁34bは、ラジエータパネル42と前後方向に間隔をおいて上下方向へ延び、下端が車体4側と接続されない自由端をなしている。前壁34bの下端側は、第3のブラケット部材34と接続される。図5に示すように、本実施形態においては、前壁34bの下端における車幅方向両端に、第3のブラケット部材35と接続するため下方へ延びる下側接続部34cが形成される。
【0025】
第3のブラケット部材35は、第2のブラケット部材34に対応して、左右一対に設けられる。図6に示すように、第3のブラケット部材35は、側面視にて、前方へ向かって上方へ傾斜して延びる主壁35aを有し、主壁35aの後端側が第2のブラケット部材34と接続され、主壁35aの前端側が衝撃吸収部31と接続される。図5に示すように、本実施形態においては、主壁35aの後端における車幅方向両端に、第2のブラケット部材34と接続するため下方へ延びる下側接続部35bが形成される。各ブラケット部材34,35の各下側接続部34c,35bは、互いに重ねた状態で溶接等により接合される。また、主壁35aの前端における車幅方向中央側に、衝撃吸収部31と接続するため前方へ向かって上方へ傾斜して延びる前側接続部35cが形成される。本実施形態においては、前側接続部35cは、前方へ向かって下方へ傾斜して延びる傾斜部35dを介して主壁35aに設けられる。さらに、図5に示すように、第3のブラケット部材35は、主壁35aの車幅方向両端から上方へ延びる左右一対の側壁35eと、各側壁35eの上端から左右外側へ延びるフランジ部35fと、を有する。各フランジ部35fは、第1のブラケット部材33の上壁33aの下面に溶接等により接合される。
【0026】
衝撃吸収部31は、全体として第1のブラケット部材33の前方で車幅方向へ延び、車幅方向中央側が車幅方向両端側よりも前方へ突出するよう湾曲して形成される。図6に示すように、衝撃吸収部31は、側面視にて、前方へ向かって下方へ傾斜する主壁31aと、主壁31aの前端から下方へ延びる前壁31bと、前壁31bの下端から後方へ向かって下方へ傾斜する傾斜壁31cと、傾斜壁31cの後端から下方へ延びる下側壁31dと、を有する。
【0027】
衝撃吸収部31は、車幅方向について所定の箇所に、主壁31aの後端から後方へ延び、第1ブラケット部材33と接続される上側接続部31eを有する。本実施形態においては、上側接続部31eは、第1ブラケット部材33の前側接続部33eに対応して、車幅方向中央に1箇所、車幅方向外側に2箇所の計3箇所設けられる。第1ブラケット部材33の前側接続部33eと、衝撃吸収部31の上側接続部31eとは、溶接等により接合され、あるいは、ボルト等により固定される。本実施形態においては、衝撃吸収部31の上側接続部31eと、第1ブラケット部材33の前側接続部33eとで、前後へ延びる上側変形制御部3aをなしている。上側変形制御部3aは、上側変形制御部3aの前側に位置する衝撃吸収部31の主壁31a、及び、上側変形制御部3aの後側に位置する第1ブラケット部材33の前壁33cよりも脆弱に形成される。
【0028】
また、衝撃吸収部31は、車幅方向について所定の箇所に、下側壁31dの下端から後方へ向かって下側へ傾斜して延び、第3ブラケット部材35と接続される下側接続部31fを有する。本実施形態においては、下側接続部31fは、第3ブラケット部材35の前側接続部35cに対応して、車幅方向外側に2箇所設けられる。第3ブラケット部材35の前側接続部35cと、衝撃吸収部31の下側接続部31eとは、互いに重ねた状態で溶接等により接合される。本実施形態においては、衝撃吸収部31の下側接続部31fと、第3ブラケット部材35の前側接続部35c及び傾斜部35dとで、後方へ向かって下側へ傾斜して延びる下側変形制御部3bをなしている。下側変形制御部3bは、下側変形制御部3bの前側に位置する衝撃吸収部31の下壁31d、及び、下側変形制御部3bの後側に位置する第3ブラケット部材35の主壁35aよりも脆弱に形成される。
【0029】
以上のように構成された衝撃吸収構造によれば、比較的高い位置で後方へ侵入する衝突体は、上側衝撃吸収体3の衝撃吸収部31の前端と接触し、衝撃吸収部31の変形によりエネルギー吸収が図られる。ここで、衝突体からの入力が水平に後方へ作用する場合と、後方へ向かって下側に傾斜して作用する場合の、上側衝撃吸収体3の挙動について説明する。
【0030】
図7に示すように、衝突体からの入力が水平に後方へ作用する場合、下側変形制御部3bには、曲げ方向の力が作用し、下側変形制御部3bの後端側を起点として、下側変形制御部3bの前端側が上側斜め後方へ移動し、下側変形制御部3bが折り曲げられる。本実施形態においては、後方へ向かって下側へ傾斜して延びる第3ブラケット部材35の前側接続部35cの後端が、前方へ向かって下方へ傾斜して延びる傾斜部35dの前端と連続的に形成されているので、第3ブラケット部材35における前側接続部35cと傾斜部35dの会合部で簡単容易に折り曲げられる。このとき、下側変形制御部3bの後方に位置する第2ブラケット部材34の下端側はほとんど変形しない。一方、上側変形制御部3aには、圧縮方向の力が作用し、上側変形制御部3aは比較的大きな抗力を発生する。この結果、主として衝撃吸収部31及び第1ブラケット部材33が、前後方向に圧壊する。例えば、車両が正面から障害物に衝突し、障害物から衝撃吸収部31に対し水平方向の入力が作用した際に、必要な抗力を発生させることができる。
【0031】
図8に示すように、衝突体からの入力が後方へ向かって下側に傾斜して作用する場合、下側変形制御部3bには、圧縮方向の力が作用し、下側変形制御部3bは比較的大きな抗力を発生する。本実施形態においては、ブラケット部32の下端側をなす第2ブラケット部材34の下端側が車体4と接続されていないことから、衝突初期においては、第2ブラケット部材34の下端側の後方への移動が許容され、衝撃吸収部31及びブラケット部32で生じる抗力が過大となることによる衝突体の加速度の急激な上昇が抑制される。第2ブラケット部材34の下端側が後方へ移動してラジエータパネル42と当接した後、ブラケット部32の下端側がラジエータパネル42に支持されることから、衝撃吸収部31及びブラケット部32で比較的大きな抗力が生じる。一方、上側変形制御部3aには、曲げ方向の力が作用し、上側変形制御部3aの後端側を起点として、上側変形制御部3aの前端側が下側斜め後方へ移動し、上側変形制御部3aが折り曲げられる。この結果、主として衝撃吸収部31、第2ブラケット部材33及び第3ブラケット部材34が、前後方向に圧壊する。本実施形態においては、上側衝撃吸収体3の衝撃吸収部31はラジエータアッパサポート44の前方に位置しており、歩行者との衝突時に大腿部から衝撃吸収部31に対し後方斜め下側への入力が作用した際に、大腿部の加速度の急激な上昇を抑制しつつ、必要な抗力を発生させることができる。
【0032】
このように、本実施形態の衝撃吸収構造によれば、衝突体からの入力方向によって、各変形制御部3a,3bの変形モードを変化させ、入力方向に応じた抗力を発生させることができる。このとき、衝突体からの入力方向によらず、主として衝撃吸収部31の変形によりエネルギー吸収を図ることができ、入力方向毎に必要な抗力を確保することができる。
【0033】
尚、前記実施形態においては、衝撃吸収構造が3つの衝撃吸収体を備えるものを示したが、衝撃吸収体の数は任意に変更することができる。また、ラジエータアッパサポートに設置される上側衝撃吸収体に本発明を適用したものを示したが、バンパビームに設置される中央側衝撃吸収体やラジエータロアサポートに設置される下側衝撃吸収体に本発明を適用することも可能である。
【0034】
また、前記実施形態においては、変形制御部を上側と下側の2箇所設けたものを示したが、少なくとも前方へ向かって斜め上側に延びる変形制御部を有していれば、衝撃吸収部の前端に後方斜め下側への入力が作用した際に、十分な抗力を発生させることができる。また、変形制御部を衝撃吸収部及びブラケット部の接続部から構成したものを示したが、例えば、衝撃吸収部及びブラケット部との間にこれらを接続する接続部材を別途設けて変形制御部とすることもでき、変形制御部の具体的な構成は任意に変更することができる。
【0035】
また、前記実施形態においては、下端側が車体と間隔をおいて配置されるものを示したが、ブラケット部の下端側を車体へ接続してもよい。この場合、衝突体から衝撃吸収部に後方斜め下側への入力があった際に、衝突初期から比較的大きな抗力を発生させることができる。
【0036】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【0037】
3 上側衝撃吸収体
3b 変形制御部
4 車体
31 衝撃吸収部
32 ブラケット部
42 ラジエータパネル
44 ラジエータアッパサポート
100 車両
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8