車両の衝突安全構造
【課題】車両衝突の初期段階から衝撃吸収部材の変形を開始させ車両変形量を小さくする衝突安全構造を提供する。
【解決手段】車両前部の側方に配置されたフロントサイドメンバ３と、該フロントサイドメンバ３の前端に取り付けられ、車両衝突時の衝撃をフロントサイドメンバ３に伝達して分散させるフロントバンパリインホースメント４と、フロントサイドメンバ３よりも低い位置となるように配置されるとともに車両前後方向に配置され、当該車両衝突時に変形して衝撃を吸収する衝撃吸収部材５と、フロントバンパリインホースメント４と衝撃吸収部材５とを接続する荷重伝達部材６と、を備える。荷重伝達部材６は当該車両に対して左右対称に配置されていることが好ましい。また、荷重伝達部材６は当該車両の前方に向かって斜め上向きに傾斜した底部を有するものであることも好ましい。
【解決手段】車両前部の側方に配置されたフロントサイドメンバ３と、該フロントサイドメンバ３の前端に取り付けられ、車両衝突時の衝撃をフロントサイドメンバ３に伝達して分散させるフロントバンパリインホースメント４と、フロントサイドメンバ３よりも低い位置となるように配置されるとともに車両前後方向に配置され、当該車両衝突時に変形して衝撃を吸収する衝撃吸収部材５と、フロントバンパリインホースメント４と衝撃吸収部材５とを接続する荷重伝達部材６と、を備える。荷重伝達部材６は当該車両に対して左右対称に配置されていることが好ましい。また、荷重伝達部材６は当該車両の前方に向かって斜め上向きに傾斜した底部を有するものであることも好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の衝突安全構造に関する。さらに詳述すると、本発明は車両の変形量を抑えて乗員を保護する技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の衝突安全性を向上させる技術の一つとして、衝撃を受けた際に変形しやすい部材によって車両衝突時の衝撃を吸収する衝突安全構造がある。
【０００３】
このような衝突安全構造としては、フロントサイドメンバの前端部に大型のフロントバンパリインホースメントを設置し、衝突時の衝撃をフロントサイドメンバに分散させるようにしたものがある（図１０参照）。さらには、例えばフロントサブフレーム等の前方に衝撃吸収部材を配置しておき、フロントサイドメンバだけでは吸収しきれない衝撃（衝撃荷重）をこの衝撃吸収部材を変形させることによって吸収し、車両（車体）の変形量を抑えるようにした衝突安全構造もある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−８１９５５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、上述のように衝撃吸収部材を備えた衝突安全構造において、車両が衝突してから衝撃吸収部材が変形開始するまでは、フロントサイドメンバだけで衝撃荷重を吸収せざるを得なくなり、車両（車体）の変形量を抑えることが難しくなるという点で問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、車両衝突の初期段階から衝撃吸収部材の変形を開始させ車両変形量を小さくする車両の衝突安全構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述したように衝突時における車両の変形量を抑えるという観点からすれば、衝突時に衝撃吸収部材をいち早く変形させる（例えば軸方向へ圧縮させる）ことが望ましい。例えば車両衝突時に衝撃吸収部材によって吸収する荷重の大きさと車両変形量との関係を示すと図９のようになり、フロントサイドメンバがある程度変形した後に衝撃吸収部材が変形を開始して、荷重が立ち上がるため、衝撃荷重の吸収が遅れ、その分だけ車両変形量を抑えることが難しくなっていることがわかる。
【０００７】
車両衝突時の初期段階から衝撃吸収部材の変形を開始させるには、当該衝撃吸収部材をさらに車両前方へとずらして配置することが方策の一つとして考えられる。ところが、量産車においてはバンパカバーに関する意匠上の制約、あるいは例えばＳＵＶであればアプローチアングル（前オーバハング角）を確保するといった制約があり、実際の車両において衝撃吸収部材を前方へずらすことは困難だというのが現状である。また、エンジンなどの配置スペースを確保する関係上、車体のフロント部においてフロントサイドメンバよりも低い位置であるという現状の衝撃吸収部材の配置を大幅に変更することも困難である。
【０００８】
以上のような観点から、本発明は、車両の衝突時の衝撃荷重による車両変形から乗員を保護する衝突安全構造において、車両前部の側方に配置されたフロントサイドメンバと、該フロントサイドメンバの前端に取り付けられ、車両衝突時の衝撃をフロントサイドメンバに伝達して分散させるフロントバンパリインホースメントと、フロントサイドメンバよりも低い位置となるように配置されるとともに車両前後方向に配置され、当該車両衝突時に変形して衝撃を吸収する衝撃吸収部材と、フロントバンパリインホースメントと衝撃吸収部材とを接続する荷重伝達部材と、を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
このような衝突安全構造によれば、車両衝突時、フロントバンパリインホースメントが受ける荷重が荷重伝達部材によって衝撃吸収部材へと伝達されるため、フロントバンパリインホースメントが荷重を受けてから極めて車両変形量が小さいうちに衝撃吸収部材の変形を開始させることが可能である。これによれば、衝突時の車両の変形量を抑えて衝突安全性を向上させることができるようになる（図６参照）。
【００１０】
また、本発明にかかる衝突安全構造は、フロントバンパ、フロントバンパリインホースメント、フロントサイドメンバ、衝撃吸収部材といった従前の基本的な構造を変更することなく荷重伝達部材を付加するだけで構成することが可能なものであるため現状の車両に対しても適用しやすい。例えば従前構造の車両において衝撃吸収部材を前方へずらすような変更を伴うことはないし、例えばＳＵＶ等においてはアプローチアングルを確保したままとすることができる。しかも、荷重伝達部材自体が大型である必要もないため、重量増を抑えつつ衝突安全性を向上させることが可能である。
【００１１】
この場合、荷重伝達部材は当該車両に対して左右対称に配置されていることが好ましい。例えば左右に配置されている衝撃吸収部材に対しバランスよく荷重を伝達して吸収させることが可能となる。また、オフセット衝突時にも、少なくとも一方の衝撃吸収部材にて衝撃を従前より車両変形量が小さいうちに吸収することが可能である。
【００１２】
さらに、荷重伝達部材は、当該車両の前方に向かって斜め上向きに傾斜した底部を有するものであることも好ましい。このような荷重伝達部材によれば、例えばＳＵＶにおけるアプローチアングルを確保しやすいという点で好適である。
【００１３】
また、軽量化を図って重量増をさらに抑えるという観点からすれば、荷重伝達部材は中空状に形成されているものであることも好ましい。これによれば軽量化を図りつつも衝撃を吸収し、車両の変形量を抑えて衝突安全性を向上させることが可能である。
【００１４】
さらにこの場合における荷重伝達部材は、車両衝突時における当該荷重伝達部材の変形を抑えて荷重を衝撃吸収部材に伝達するクロスメンバを備えているものであることが好ましい。例えば中空部分を斜めに横切るように形成されたクロスメンバは、当該荷重伝達部材の変形を抑えつつ荷重を衝撃吸収部材に伝達することを可能とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明にかかる車両の衝突安全構造によれば、車両衝突の初期段階から衝撃吸収部材の変形を開始させるようにして車両変形量を小さくし、衝突安全性をさらに向上させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１〜図８に本発明にかかる車両の衝突安全構造の実施形態を示す。本発明にかかる衝突安全構造１は車両２の衝突時の衝撃から乗員さらには当該車両２にぶつかった歩行者等を保護するために構成されているものである。例えば本実施形態の衝突安全構造１は、フロントサイドメンバ３と、フロントバンパリインホースメント４と、衝撃吸収部材と、荷重伝達部材を備えたものとして構成されている。以下では、一般的な乗用車としての車両２にこのような衝突安全構造１を適用した場合について説明する（図１等参照）。
【００１８】
フロントサイドメンバ３は、車両２の前部（フロント部）の側方に左右対称に配置されているメンバであり、車両衝突時には衝突を吸収しうるように設けられている（図１０参照）。このようなフロントサイドメンバ３は、例えば板厚の異なる鋼板が溶接されて前部が薄板、後部が厚板となるように形成されていれば安定した潰れ方をすることによって安定して衝撃を吸収しうる点で好ましい。
【００１９】
フロントバンパリインホースメント４は上述のフロントサイドメンバ３の前端に取り付けられている横長形状の補強材である。このように設けられているフロントバンパリインホースメント４は、車両衝突時の衝撃を左右のフロントサイドメンバ３に分散して伝達する（図１０参照）。例えば本実施形態の車両２におけるフロントバンパリインホースメント４は両端側が車両後方へ向けて緩やかに曲がった略アーチ形状となっている（図１０参照）。
【００２０】
衝撃吸収部材５は、当該車両２の衝突時に変形することによって衝撃を吸収するための部材である。例えば本実施形態の衝撃吸収部材５は、その軸方向を車両２の前後方向に一致させた状態で配置されており、車両衝突時に軸方向（車両２の前後方向）に変形して衝撃を吸収するように設けられている。
【００２１】
このような衝撃吸収部材５は例えば左右一組とされ、車両２の前部（フロント部）に、高さに関しては上述のフロントサイドメンバ３よりも低い位置となるように配置され（図６参照）、また車両幅方向に関してはフロントサイドメンバ３とほぼ同じ位置に同程度の間隔となるように、あるいはそれよりも中央寄りの位置に幅狭の間隔となるように配置される。さらに車両前後方向に関して、衝撃吸収部材５は、当該衝撃吸収部材５の先端が上述のフロントサイドメンバ３の先端よりも後方側に位置するように配置されている（図６等参照）。このように衝撃吸収部材５がフロントサイドメンバ３よりも後退した配置となっていることから、本実施形態の車両２においてはアプローチアングル（前オーバハング角）を確保したフロントバンパカバー８を形成しやすい（図６参照）。したがって本実施形態の衝突安全構造１はアプローチアングルが必要なＳＵＶにおいて特に好適である。また、フロントバンパカバー８に関する意匠上の制約が少なくなるという利点がある。
【００２２】
荷重伝達部材６はフロントバンパリインホースメント４と衝撃吸収部材５とを接続する部材であり、フロントバンパリインホースメント４が受けた衝撃荷重を衝撃吸収部材５へと伝達する（図６等参照）。このような荷重伝達部材６は、車両２が衝突してから衝撃吸収部材５が変形開始するまでの車両変形量を極力なくし、衝撃吸収部材５に衝撃荷重を吸収させることを可能とする。
【００２３】
ここで、上述のように左右に配置されている衝撃吸収部材５に対してバランスよく荷重を伝達して吸収させるという観点からすれば、荷重伝達部材６は車両２に左右対称に配置されていることが好ましい。これによれば、車両２の左右いずれかにてオフセット衝突が生じた場合にも、少なくとも一方の衝撃吸収部材５にて、従前より車両変形量が小さい段階で衝撃荷重を吸収することが可能である。
【００２４】
また、本実施形態の荷重伝達部材６は、フロントバンパリインホースメント４の底面と衝撃吸収部材５の前端とを接続するように構成されている（図１等参照）。このように衝撃吸収部材５の前端に接続されている本実施形態の荷重伝達部材６は、衝撃吸収部材５に対して車両衝突時の荷重を当該衝撃吸収部材５の軸方向（長手方向）に沿って伝達することが可能である（図２参照）。こうした場合、荷重を受けた衝撃吸収部材５が軸方向に潰れやすくなるから、衝撃の方向が多少異なったとしても当該衝撃吸収部材５によって衝撃荷重を吸収することが可能である。
【００２５】
さらに、本実施形態の荷重伝達部材６は、車両２の前方に向かって斜め上向きに傾斜した底部を有する形状となっている（図１等参照）。このような形状の荷重伝達部材６は、例えばＳＵＶにおけるアプローチアングルを確保しやすくするという点で好適である（図６参照）。
【００２６】
加えて、本実施形態においてはこの荷重伝達部材６を中空状に形成し、軽量化を図って重量増を抑えるようにしている。より具体的に説明すると、本実施形態の荷重伝達部材６は、フロントバンパリインホースメント４の底面に取り付けられる上フレーム６ａ、衝撃吸収部材５に取り付けられるほぼ鉛直の後フレーム６ｄ、車両２の前方側に位置するほぼ鉛直の前フレーム６ｂ、フロントバンパカバー８の形状に沿うように斜め上向き形状であり前フレーム６ｂの下端と後フレーム６ｄの下端とをつなぐ外フレーム（底フレーム）６ｃ、上フレーム６ａの後端と後フレーム６ｄの上端とをつなぐ内フレーム６ｅという各フレームによって構成された側面視略五角形の形状となっている（図７等参照）。外フレーム６ｃは荷重伝達部材６の底部を構成している（図７参照）。なお、このような荷重伝達部材６は、フロントバンパリインホースメント４および衝撃吸収部材５に対して例えばボルト止めや溶接などにより取り付けられている。
【００２７】
また、このように軽量化を図りつつ、荷重伝達時（車両衝突時）における当該荷重伝達部材６の変形を抑えて衝撃荷重を衝撃吸収部材５へと伝達させるという観点からすれば、中空状とされた荷重伝達部材６がクロスメンバ７を備えていることも好ましい。例えば本実施形態では、上述した前フレームの下端と後フレームの上端とをつなぐようにして中空部分を斜めに横切るクロスメンバ７を設け、これによって衝撃を受けたときの当該荷重伝達部材６の変形量を抑え、衝撃荷重を衝撃吸収部材５へ伝達できるようにしている（図３等参照）。
【００２８】
ここで、上述のような衝突安全構造１における車両衝突時の変形の様子を概略的に説明すると以下のとおりである（図１〜図５参照）。以下では、車両衝突の一例として車両２の左側（助手席側）にてオフセット衝突が生じた場合を例示して説明する。なお、オフセット衝突時のフロントバンパリインホースメント４は、片方側（この場合、左側）のみ変形し、中央先端付近では殆ど変形しないような場合がある。そこで、図３〜図５においてはフロントバンパリインホースメント４がこのような変形をしていることを明示するべく中央先端部を符号４ｆで表している。
【００２９】
荷重伝達部材６は、上述したようにフロントバンパリインホースメント４の底面と衝撃吸収部材５の前端とを接続するように取り付けられている（図１、図３参照）。ここで、車両衝突（一例としてオフセット衝突）が生じると衝撃を受けたフロントバンパカバー８およびフロントバンパリインホースメント４が変形する（図２、図４参照）。変形したフロントバンパリインホースメント４は、その後方に配置されているフロントサイドメンバ３に衝撃荷重を伝達する。オフセット衝突が生じている本実施形態の場合であれば車両２の左側のフロントサイドメンバ３が衝撃荷重を受けて潰れ、衝撃荷重を吸収する（図５参照）。
【００３０】
また、上述のようにフロントバンパリインホースメント４が変形すると、荷重伝達部材６を介して衝撃吸収部材５にも衝撃荷重が伝達される（図２、図４等参照）。このように衝撃荷重が伝達された衝撃吸収部材５は軸方向（車両２の前後方向）に変形して衝撃を吸収する（図５参照）。なお、本実施形態の車両２においてはフロントバンパリインホースメント４と衝撃吸収部材５の高さが異なる（上下方向にオフセットしている）ことから、荷重伝達部材６はいわばせん断力を受けながら変形することになるが（図４等参照）、上述したようなクロスメンバ７を備える本実施形態の荷重伝達部材６は変形を抑えつつ衝撃荷重を衝撃吸収部材５へと伝達することが可能となっている。しかも、このクロスメンバ７は衝撃吸収部材５の前端に連なるように形成されているため（図３等参照）、衝撃吸収部材５へ衝撃荷重を伝達しやすくなる。
【００３１】
このように車両衝突が生じた際、本実施形態における車両２の衝突安全構造１においては、荷重伝達部材６が車両衝突の初期段階から荷重を衝撃吸収部材５へと伝達することから、車両変形量が小さい段階で衝突時の衝撃荷重を吸収することが可能である。すなわち、従前の場合にはフロントサイドメンバ３がある程度変形（Ａの変形領域）した後に衝撃吸収部材５が変形（Ｂの変形領域）を開始していたのに対し（図９参照）、本実施形態の場合には車両衝突の初期段階から衝撃吸収部材５が変形（斜線領域）を開始することが可能である（図８参照）。このため、本実施形態の衝突安全構造１によれば車両衝突の初期段階から車両変形量を抑えることが可能であり、ひいては衝突安全性をさらに向上させうるという点で好適である。
【００３２】
また、衝撃吸収部材５として用いられる部材は一般にフロントサイドメンバ３に比べて断面積が小さいものであることが多い。しかしながら、衝突した際に受ける荷重の方向は当該衝撃吸収部材５の軸方向と常に一致しているわけではなく、斜め方向の荷重の影響を受けて衝撃吸収部材５が座屈し、折れてしまいやすい傾向がある。このような場合には衝突時の衝撃を十分に吸収することが難しくなるが、この点、本実施形態の衝突安全構造１においては衝撃吸収部材５の前端に接続された荷重伝達部材６が衝突初期から衝撃荷重を軸方向に沿うように伝達するから、当該衝撃吸収部材５を安定して軸圧縮させることにより衝撃荷重を吸収しうるという点でも好適である。
【００３３】
さらに加えると、従前の構造（荷重伝達部材６を備えていない構造）のままで車両２の衝突時に変形量を抑えようとすれば各部品の剛性を補強せざるを得ず、必然的に重量増を招くことになるのに対し、本実施形態にかかる衝突安全構造１によれば原則として一種類（一点）の部品を追加するだけで足り、極めて僅かな部品点数および重量の増加だけで衝突安全性を向上させうる点も好ましい。また、フロントバンパカバー８の意匠やアプローチアングル確保に関して影響を及ぼさないし、他の部品の設計変更を最小限に抑えうる。
【００３４】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに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変形実施可能である。例えば、本実施形態では中空構造の荷重伝達部材６として側面視略五角形のものを説明したがこれは好適な構造の一例に過ぎず、車両衝突の初期段階から荷重を衝撃吸収部材５へと伝達しうるものであればその形状や構造が特に限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明にかかる車両の衝突安全構造の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】車両衝突時の衝突安全構造の様子を示す斜視図である。
【図３】本実施形態における衝突安全構造の構造を示す側面図である。
【図４】車両衝突時の衝突安全構造の様子を示す側面図である。
【図５】図４のさらに後の時点における衝突安全構造の様子を示す側面図である。
【図６】本実施形態における衝突安全構造の構造を概略的に示す図である。
【図７】荷重伝達部材の構造例を示す側面図である。
【図８】車両衝突時における当該車両の変形量と衝撃吸収部材が吸収する荷重の大きさとの関係を示すグラフである。
【図９】従来の車両における車両衝突時における当該車両の変形量と衝撃吸収部材が吸収する荷重の大きさとの関係を比較例として示すグラフである。
【図１０】車両前部におけるフロントバンパリインホースメントおよびフロントサイドメンバの一般的な概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…衝突安全構造、２…乗用車（車両）、３…フロントサイドメンバ、４…フロントバンパリインホースメント、５…衝撃吸収部材、６…荷重伝達部材、６ｃ…外フレーム（荷重伝達部材の底部）、７…（荷重伝達部材の）クロスメンバ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の衝突安全構造に関する。さらに詳述すると、本発明は車両の変形量を抑えて乗員を保護する技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の衝突安全性を向上させる技術の一つとして、衝撃を受けた際に変形しやすい部材によって車両衝突時の衝撃を吸収する衝突安全構造がある。
【０００３】
このような衝突安全構造としては、フロントサイドメンバの前端部に大型のフロントバンパリインホースメントを設置し、衝突時の衝撃をフロントサイドメンバに分散させるようにしたものがある（図１０参照）。さらには、例えばフロントサブフレーム等の前方に衝撃吸収部材を配置しておき、フロントサイドメンバだけでは吸収しきれない衝撃（衝撃荷重）をこの衝撃吸収部材を変形させることによって吸収し、車両（車体）の変形量を抑えるようにした衝突安全構造もある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−８１９５５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、上述のように衝撃吸収部材を備えた衝突安全構造において、車両が衝突してから衝撃吸収部材が変形開始するまでは、フロントサイドメンバだけで衝撃荷重を吸収せざるを得なくなり、車両（車体）の変形量を抑えることが難しくなるという点で問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、車両衝突の初期段階から衝撃吸収部材の変形を開始させ車両変形量を小さくする車両の衝突安全構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述したように衝突時における車両の変形量を抑えるという観点からすれば、衝突時に衝撃吸収部材をいち早く変形させる（例えば軸方向へ圧縮させる）ことが望ましい。例えば車両衝突時に衝撃吸収部材によって吸収する荷重の大きさと車両変形量との関係を示すと図９のようになり、フロントサイドメンバがある程度変形した後に衝撃吸収部材が変形を開始して、荷重が立ち上がるため、衝撃荷重の吸収が遅れ、その分だけ車両変形量を抑えることが難しくなっていることがわかる。
【０００７】
車両衝突時の初期段階から衝撃吸収部材の変形を開始させるには、当該衝撃吸収部材をさらに車両前方へとずらして配置することが方策の一つとして考えられる。ところが、量産車においてはバンパカバーに関する意匠上の制約、あるいは例えばＳＵＶであればアプローチアングル（前オーバハング角）を確保するといった制約があり、実際の車両において衝撃吸収部材を前方へずらすことは困難だというのが現状である。また、エンジンなどの配置スペースを確保する関係上、車体のフロント部においてフロントサイドメンバよりも低い位置であるという現状の衝撃吸収部材の配置を大幅に変更することも困難である。
【０００８】
以上のような観点から、本発明は、車両の衝突時の衝撃荷重による車両変形から乗員を保護する衝突安全構造において、車両前部の側方に配置されたフロントサイドメンバと、該フロントサイドメンバの前端に取り付けられ、車両衝突時の衝撃をフロントサイドメンバに伝達して分散させるフロントバンパリインホースメントと、フロントサイドメンバよりも低い位置となるように配置されるとともに車両前後方向に配置され、当該車両衝突時に変形して衝撃を吸収する衝撃吸収部材と、フロントバンパリインホースメントと衝撃吸収部材とを接続する荷重伝達部材と、を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
このような衝突安全構造によれば、車両衝突時、フロントバンパリインホースメントが受ける荷重が荷重伝達部材によって衝撃吸収部材へと伝達されるため、フロントバンパリインホースメントが荷重を受けてから極めて車両変形量が小さいうちに衝撃吸収部材の変形を開始させることが可能である。これによれば、衝突時の車両の変形量を抑えて衝突安全性を向上させることができるようになる（図６参照）。
【００１０】
また、本発明にかかる衝突安全構造は、フロントバンパ、フロントバンパリインホースメント、フロントサイドメンバ、衝撃吸収部材といった従前の基本的な構造を変更することなく荷重伝達部材を付加するだけで構成することが可能なものであるため現状の車両に対しても適用しやすい。例えば従前構造の車両において衝撃吸収部材を前方へずらすような変更を伴うことはないし、例えばＳＵＶ等においてはアプローチアングルを確保したままとすることができる。しかも、荷重伝達部材自体が大型である必要もないため、重量増を抑えつつ衝突安全性を向上させることが可能である。
【００１１】
この場合、荷重伝達部材は当該車両に対して左右対称に配置されていることが好ましい。例えば左右に配置されている衝撃吸収部材に対しバランスよく荷重を伝達して吸収させることが可能となる。また、オフセット衝突時にも、少なくとも一方の衝撃吸収部材にて衝撃を従前より車両変形量が小さいうちに吸収することが可能である。
【００１２】
さらに、荷重伝達部材は、当該車両の前方に向かって斜め上向きに傾斜した底部を有するものであることも好ましい。このような荷重伝達部材によれば、例えばＳＵＶにおけるアプローチアングルを確保しやすいという点で好適である。
【００１３】
また、軽量化を図って重量増をさらに抑えるという観点からすれば、荷重伝達部材は中空状に形成されているものであることも好ましい。これによれば軽量化を図りつつも衝撃を吸収し、車両の変形量を抑えて衝突安全性を向上させることが可能である。
【００１４】
さらにこの場合における荷重伝達部材は、車両衝突時における当該荷重伝達部材の変形を抑えて荷重を衝撃吸収部材に伝達するクロスメンバを備えているものであることが好ましい。例えば中空部分を斜めに横切るように形成されたクロスメンバは、当該荷重伝達部材の変形を抑えつつ荷重を衝撃吸収部材に伝達することを可能とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明にかかる車両の衝突安全構造によれば、車両衝突の初期段階から衝撃吸収部材の変形を開始させるようにして車両変形量を小さくし、衝突安全性をさらに向上させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１〜図８に本発明にかかる車両の衝突安全構造の実施形態を示す。本発明にかかる衝突安全構造１は車両２の衝突時の衝撃から乗員さらには当該車両２にぶつかった歩行者等を保護するために構成されているものである。例えば本実施形態の衝突安全構造１は、フロントサイドメンバ３と、フロントバンパリインホースメント４と、衝撃吸収部材と、荷重伝達部材を備えたものとして構成されている。以下では、一般的な乗用車としての車両２にこのような衝突安全構造１を適用した場合について説明する（図１等参照）。
【００１８】
フロントサイドメンバ３は、車両２の前部（フロント部）の側方に左右対称に配置されているメンバであり、車両衝突時には衝突を吸収しうるように設けられている（図１０参照）。このようなフロントサイドメンバ３は、例えば板厚の異なる鋼板が溶接されて前部が薄板、後部が厚板となるように形成されていれば安定した潰れ方をすることによって安定して衝撃を吸収しうる点で好ましい。
【００１９】
フロントバンパリインホースメント４は上述のフロントサイドメンバ３の前端に取り付けられている横長形状の補強材である。このように設けられているフロントバンパリインホースメント４は、車両衝突時の衝撃を左右のフロントサイドメンバ３に分散して伝達する（図１０参照）。例えば本実施形態の車両２におけるフロントバンパリインホースメント４は両端側が車両後方へ向けて緩やかに曲がった略アーチ形状となっている（図１０参照）。
【００２０】
衝撃吸収部材５は、当該車両２の衝突時に変形することによって衝撃を吸収するための部材である。例えば本実施形態の衝撃吸収部材５は、その軸方向を車両２の前後方向に一致させた状態で配置されており、車両衝突時に軸方向（車両２の前後方向）に変形して衝撃を吸収するように設けられている。
【００２１】
このような衝撃吸収部材５は例えば左右一組とされ、車両２の前部（フロント部）に、高さに関しては上述のフロントサイドメンバ３よりも低い位置となるように配置され（図６参照）、また車両幅方向に関してはフロントサイドメンバ３とほぼ同じ位置に同程度の間隔となるように、あるいはそれよりも中央寄りの位置に幅狭の間隔となるように配置される。さらに車両前後方向に関して、衝撃吸収部材５は、当該衝撃吸収部材５の先端が上述のフロントサイドメンバ３の先端よりも後方側に位置するように配置されている（図６等参照）。このように衝撃吸収部材５がフロントサイドメンバ３よりも後退した配置となっていることから、本実施形態の車両２においてはアプローチアングル（前オーバハング角）を確保したフロントバンパカバー８を形成しやすい（図６参照）。したがって本実施形態の衝突安全構造１はアプローチアングルが必要なＳＵＶにおいて特に好適である。また、フロントバンパカバー８に関する意匠上の制約が少なくなるという利点がある。
【００２２】
荷重伝達部材６はフロントバンパリインホースメント４と衝撃吸収部材５とを接続する部材であり、フロントバンパリインホースメント４が受けた衝撃荷重を衝撃吸収部材５へと伝達する（図６等参照）。このような荷重伝達部材６は、車両２が衝突してから衝撃吸収部材５が変形開始するまでの車両変形量を極力なくし、衝撃吸収部材５に衝撃荷重を吸収させることを可能とする。
【００２３】
ここで、上述のように左右に配置されている衝撃吸収部材５に対してバランスよく荷重を伝達して吸収させるという観点からすれば、荷重伝達部材６は車両２に左右対称に配置されていることが好ましい。これによれば、車両２の左右いずれかにてオフセット衝突が生じた場合にも、少なくとも一方の衝撃吸収部材５にて、従前より車両変形量が小さい段階で衝撃荷重を吸収することが可能である。
【００２４】
また、本実施形態の荷重伝達部材６は、フロントバンパリインホースメント４の底面と衝撃吸収部材５の前端とを接続するように構成されている（図１等参照）。このように衝撃吸収部材５の前端に接続されている本実施形態の荷重伝達部材６は、衝撃吸収部材５に対して車両衝突時の荷重を当該衝撃吸収部材５の軸方向（長手方向）に沿って伝達することが可能である（図２参照）。こうした場合、荷重を受けた衝撃吸収部材５が軸方向に潰れやすくなるから、衝撃の方向が多少異なったとしても当該衝撃吸収部材５によって衝撃荷重を吸収することが可能である。
【００２５】
さらに、本実施形態の荷重伝達部材６は、車両２の前方に向かって斜め上向きに傾斜した底部を有する形状となっている（図１等参照）。このような形状の荷重伝達部材６は、例えばＳＵＶにおけるアプローチアングルを確保しやすくするという点で好適である（図６参照）。
【００２６】
加えて、本実施形態においてはこの荷重伝達部材６を中空状に形成し、軽量化を図って重量増を抑えるようにしている。より具体的に説明すると、本実施形態の荷重伝達部材６は、フロントバンパリインホースメント４の底面に取り付けられる上フレーム６ａ、衝撃吸収部材５に取り付けられるほぼ鉛直の後フレーム６ｄ、車両２の前方側に位置するほぼ鉛直の前フレーム６ｂ、フロントバンパカバー８の形状に沿うように斜め上向き形状であり前フレーム６ｂの下端と後フレーム６ｄの下端とをつなぐ外フレーム（底フレーム）６ｃ、上フレーム６ａの後端と後フレーム６ｄの上端とをつなぐ内フレーム６ｅという各フレームによって構成された側面視略五角形の形状となっている（図７等参照）。外フレーム６ｃは荷重伝達部材６の底部を構成している（図７参照）。なお、このような荷重伝達部材６は、フロントバンパリインホースメント４および衝撃吸収部材５に対して例えばボルト止めや溶接などにより取り付けられている。
【００２７】
また、このように軽量化を図りつつ、荷重伝達時（車両衝突時）における当該荷重伝達部材６の変形を抑えて衝撃荷重を衝撃吸収部材５へと伝達させるという観点からすれば、中空状とされた荷重伝達部材６がクロスメンバ７を備えていることも好ましい。例えば本実施形態では、上述した前フレームの下端と後フレームの上端とをつなぐようにして中空部分を斜めに横切るクロスメンバ７を設け、これによって衝撃を受けたときの当該荷重伝達部材６の変形量を抑え、衝撃荷重を衝撃吸収部材５へ伝達できるようにしている（図３等参照）。
【００２８】
ここで、上述のような衝突安全構造１における車両衝突時の変形の様子を概略的に説明すると以下のとおりである（図１〜図５参照）。以下では、車両衝突の一例として車両２の左側（助手席側）にてオフセット衝突が生じた場合を例示して説明する。なお、オフセット衝突時のフロントバンパリインホースメント４は、片方側（この場合、左側）のみ変形し、中央先端付近では殆ど変形しないような場合がある。そこで、図３〜図５においてはフロントバンパリインホースメント４がこのような変形をしていることを明示するべく中央先端部を符号４ｆで表している。
【００２９】
荷重伝達部材６は、上述したようにフロントバンパリインホースメント４の底面と衝撃吸収部材５の前端とを接続するように取り付けられている（図１、図３参照）。ここで、車両衝突（一例としてオフセット衝突）が生じると衝撃を受けたフロントバンパカバー８およびフロントバンパリインホースメント４が変形する（図２、図４参照）。変形したフロントバンパリインホースメント４は、その後方に配置されているフロントサイドメンバ３に衝撃荷重を伝達する。オフセット衝突が生じている本実施形態の場合であれば車両２の左側のフロントサイドメンバ３が衝撃荷重を受けて潰れ、衝撃荷重を吸収する（図５参照）。
【００３０】
また、上述のようにフロントバンパリインホースメント４が変形すると、荷重伝達部材６を介して衝撃吸収部材５にも衝撃荷重が伝達される（図２、図４等参照）。このように衝撃荷重が伝達された衝撃吸収部材５は軸方向（車両２の前後方向）に変形して衝撃を吸収する（図５参照）。なお、本実施形態の車両２においてはフロントバンパリインホースメント４と衝撃吸収部材５の高さが異なる（上下方向にオフセットしている）ことから、荷重伝達部材６はいわばせん断力を受けながら変形することになるが（図４等参照）、上述したようなクロスメンバ７を備える本実施形態の荷重伝達部材６は変形を抑えつつ衝撃荷重を衝撃吸収部材５へと伝達することが可能となっている。しかも、このクロスメンバ７は衝撃吸収部材５の前端に連なるように形成されているため（図３等参照）、衝撃吸収部材５へ衝撃荷重を伝達しやすくなる。
【００３１】
このように車両衝突が生じた際、本実施形態における車両２の衝突安全構造１においては、荷重伝達部材６が車両衝突の初期段階から荷重を衝撃吸収部材５へと伝達することから、車両変形量が小さい段階で衝突時の衝撃荷重を吸収することが可能である。すなわち、従前の場合にはフロントサイドメンバ３がある程度変形（Ａの変形領域）した後に衝撃吸収部材５が変形（Ｂの変形領域）を開始していたのに対し（図９参照）、本実施形態の場合には車両衝突の初期段階から衝撃吸収部材５が変形（斜線領域）を開始することが可能である（図８参照）。このため、本実施形態の衝突安全構造１によれば車両衝突の初期段階から車両変形量を抑えることが可能であり、ひいては衝突安全性をさらに向上させうるという点で好適である。
【００３２】
また、衝撃吸収部材５として用いられる部材は一般にフロントサイドメンバ３に比べて断面積が小さいものであることが多い。しかしながら、衝突した際に受ける荷重の方向は当該衝撃吸収部材５の軸方向と常に一致しているわけではなく、斜め方向の荷重の影響を受けて衝撃吸収部材５が座屈し、折れてしまいやすい傾向がある。このような場合には衝突時の衝撃を十分に吸収することが難しくなるが、この点、本実施形態の衝突安全構造１においては衝撃吸収部材５の前端に接続された荷重伝達部材６が衝突初期から衝撃荷重を軸方向に沿うように伝達するから、当該衝撃吸収部材５を安定して軸圧縮させることにより衝撃荷重を吸収しうるという点でも好適である。
【００３３】
さらに加えると、従前の構造（荷重伝達部材６を備えていない構造）のままで車両２の衝突時に変形量を抑えようとすれば各部品の剛性を補強せざるを得ず、必然的に重量増を招くことになるのに対し、本実施形態にかかる衝突安全構造１によれば原則として一種類（一点）の部品を追加するだけで足り、極めて僅かな部品点数および重量の増加だけで衝突安全性を向上させうる点も好ましい。また、フロントバンパカバー８の意匠やアプローチアングル確保に関して影響を及ぼさないし、他の部品の設計変更を最小限に抑えうる。
【００３４】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに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変形実施可能である。例えば、本実施形態では中空構造の荷重伝達部材６として側面視略五角形のものを説明したがこれは好適な構造の一例に過ぎず、車両衝突の初期段階から荷重を衝撃吸収部材５へと伝達しうるものであればその形状や構造が特に限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明にかかる車両の衝突安全構造の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】車両衝突時の衝突安全構造の様子を示す斜視図である。
【図３】本実施形態における衝突安全構造の構造を示す側面図である。
【図４】車両衝突時の衝突安全構造の様子を示す側面図である。
【図５】図４のさらに後の時点における衝突安全構造の様子を示す側面図である。
【図６】本実施形態における衝突安全構造の構造を概略的に示す図である。
【図７】荷重伝達部材の構造例を示す側面図である。
【図８】車両衝突時における当該車両の変形量と衝撃吸収部材が吸収する荷重の大きさとの関係を示すグラフである。
【図９】従来の車両における車両衝突時における当該車両の変形量と衝撃吸収部材が吸収する荷重の大きさとの関係を比較例として示すグラフである。
【図１０】車両前部におけるフロントバンパリインホースメントおよびフロントサイドメンバの一般的な概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…衝突安全構造、２…乗用車（車両）、３…フロントサイドメンバ、４…フロントバンパリインホースメント、５…衝撃吸収部材、６…荷重伝達部材、６ｃ…外フレーム（荷重伝達部材の底部）、７…（荷重伝達部材の）クロスメンバ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の衝突時の衝撃荷重による車両変形から乗員を保護する衝突安全構造において、
車両前部の側方に配置されたフロントサイドメンバと、
該フロントサイドメンバの前端に取り付けられ、車両衝突時の衝撃を前記フロントサイドメンバに伝達して分散させるフロントバンパリインホースメントと、
前記フロントサイドメンバよりも低い位置となるように配置されるとともに車両前後方向に配置され、当該車両衝突時に変形して衝撃を吸収する衝撃吸収部材と、
前記フロントバンパリインホースメントと前記衝撃吸収部材とを接続する荷重伝達部材と、
を備えることを特徴とする車両の衝突安全構造。
【請求項２】
前記荷重伝達部材は当該車両に対して左右対称に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の衝突安全構造。
【請求項３】
前記荷重伝達部材は、当該車両の前方に向かって斜め上向きに傾斜した底部を有するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の車両の衝突安全構造。
【請求項４】
前記荷重伝達部材は中空状に形成されているものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両の衝突安全構造。
【請求項５】
前記荷重伝達部材は、車両衝突時における当該荷重伝達部材の変形を抑えて荷重を前記衝撃吸収部材に伝達するクロスメンバを備えているものであることを特徴とする請求項４に記載の車両の衝突安全構造。
【請求項１】
車両の衝突時の衝撃荷重による車両変形から乗員を保護する衝突安全構造において、
車両前部の側方に配置されたフロントサイドメンバと、
該フロントサイドメンバの前端に取り付けられ、車両衝突時の衝撃を前記フロントサイドメンバに伝達して分散させるフロントバンパリインホースメントと、
前記フロントサイドメンバよりも低い位置となるように配置されるとともに車両前後方向に配置され、当該車両衝突時に変形して衝撃を吸収する衝撃吸収部材と、
前記フロントバンパリインホースメントと前記衝撃吸収部材とを接続する荷重伝達部材と、
を備えることを特徴とする車両の衝突安全構造。
【請求項２】
前記荷重伝達部材は当該車両に対して左右対称に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の衝突安全構造。
【請求項３】
前記荷重伝達部材は、当該車両の前方に向かって斜め上向きに傾斜した底部を有するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の車両の衝突安全構造。
【請求項４】
前記荷重伝達部材は中空状に形成されているものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両の衝突安全構造。
【請求項５】
前記荷重伝達部材は、車両衝突時における当該荷重伝達部材の変形を抑えて荷重を前記衝撃吸収部材に伝達するクロスメンバを備えているものであることを特徴とする請求項４に記載の車両の衝突安全構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−１３７４０４（Ｐ２００８−１３７４０４Ａ）
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２２８９４（Ｐ２００６−３２２８９４）
【出願日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【出願人】（０００１００７９１）アイシン軽金属株式会社 (137)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【公開日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【出願人】（０００１００７９１）アイシン軽金属株式会社 (137)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
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