車両用バンパ構造
【課題】車体前後方向の端部側に車体前後方向に対して斜め方向から荷重が入力されても、サイドレールに作用する曲げモーメントを抑制することができる車両用バンパ構造を得る。
【解決手段】回転ローラ３４を備えた変位抑制部３０は、リヤクロスメンバ２２の車体後方側に設けられて車両平面視でサイドレール１６の内側稜線１６Ａよりも車幅方向内側の車幅方向位置に配置されており、車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）からバリア５２が衝突した場合にバリア５２に対するリヤクロスメンバ２２の相対位置を回転ローラ３４の回転力によって略車幅方向へ変化させてリヤクロスメンバ２２が車幅方向に変位するのを抑制する。
【解決手段】回転ローラ３４を備えた変位抑制部３０は、リヤクロスメンバ２２の車体後方側に設けられて車両平面視でサイドレール１６の内側稜線１６Ａよりも車幅方向内側の車幅方向位置に配置されており、車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）からバリア５２が衝突した場合にバリア５２に対するリヤクロスメンバ２２の相対位置を回転ローラ３４の回転力によって略車幅方向へ変化させてリヤクロスメンバ２２が車幅方向に変位するのを抑制する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対のサイドレールにおける長手方向の端部間に掛け渡されたクロスメンバを含んで構成された車両用バンパ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のバンパ部においては、例えば、車体前後方向の端部側にバンパリインフォース（クロスメンバ）が略車幅方向に延在している構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなバンパリインフォースの両端部には、車体前後方向に延在するサイドメンバ（サイドレール）が結合されている。
【０００３】
しかし、この構造では、バンパ部に対して衝突体が斜めに当って車体前後方向に対して斜め方向から荷重が入力された場合、サイドメンバ（サイドレール）に曲げモーメントが作用してサイドメンバの車体前後方向中間部を車幅方向外側へ凸とするように変形させようとする。このため、曲げモーメントに対する耐力が十分でないと、サイドレールが車幅方向外側へ湾曲してしまう場合がある。
【特許文献１】実開平６−８１８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、車体前後方向の端部側に車体前後方向に対して斜め方向から荷重が入力されても、サイドレールに作用する曲げモーメントを抑制することができる車両用バンパ構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載する本発明の車両用バンパ構造は、車体の車幅方向の両サイドに車体前後方向を長手方向として配置された左右一対のサイドレールにおける該長手方向の端部間に掛け渡され、車体前後方向の端部側に車幅方向を長手方向として配置されたクロスメンバと、前記クロスメンバの車体前後方向外側に設けられ、車両平面視で前記サイドレールの内側稜線よりも車幅方向内側の車幅方向位置に配置され、車体前後方向に対して斜め方向から衝突体が衝突した場合に前記衝突体に対する前記クロスメンバの相対位置を略車幅方向へ変化させて前記クロスメンバが車幅方向に変位するのを抑制する変位抑制手段と、を有することを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載する本発明の車両用バンパ構造によれば、変位抑制手段は、クロスメンバの車体前後方向外側に設けられて車両平面視でサイドレールの内側稜線よりも車幅方向内側の車幅方向位置に配置されているので、車体前後方向の端部側に車体前後方向に対して斜め方向に衝突体が衝突した場合、衝突体は、サイドレール側より先に変位抑制手段側に衝突する。このため、変位抑制手段を備えないような対比構造に比べてサイドレールの荷重負担は軽減する。このとき、車体前後方向に対して斜め方向からの衝突体による荷重は、変位抑制手段を介してクロスメンバに伝達された後、クロスメンバからサイドレールに伝達され、サイドレールに対しては、曲げモーメント（サイドレールのクロスメンバ側の端部を略車幅方向へ変位させてサイドレールを車幅方向外側へ湾曲させる方向のモーメント）が作用し、サイドレールの車体前後方向中間部を車幅方向外側へ凸とするように変形させようとする。
【０００７】
しかし、変位抑制手段は、車体前後方向に対して斜め方向から衝突体が衝突した場合に衝突体に対するクロスメンバの相対位置を略車幅方向へ変化させてクロスメンバが車幅方向に変位するのを抑制するので、サイドレールのクロスメンバ側の端部が車幅方向に変位するのも抑制され、クロスメンバに作用すべき曲げモーメントの一部が車体前後方向への軸力としてサイドレールに作用する。これにより、車体前後方向の端部側に車体前後方向に対して斜め方向から入力された荷重が車体前後方向へ効率良く伝達される。
【０００８】
請求項２に記載する本発明の車両用バンパ構造は、請求項１記載の構成において、前記変位抑制手段は、駆動力を受けることにより車体上下方向の軸線回りにかつ前記衝突体を略車幅方向内側へ変位させる方向に回転する回転体を備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載する本発明の車両用バンパ構造によれば、回転体は、駆動力を受けることにより車体上下方向の軸線回りにかつ衝突体を略車幅方向内側へ変位させる方向に回転するので、衝突体が車体前後方向に対して斜め方向から回転体に衝突した場合には、クロスメンバは、回転状態の回転体を介して衝突体側から反力を受け、回転体が衝突体を変位させようとする方向とは反対の方向へ変位しようとする。すなわち、衝突体による斜め方向の衝突荷重がクロスメンバを略車幅方向へ変位させようとするのに対してクロスメンバがその反対方向へ変位しようとするので、クロスメンバの略車幅方向における変位量が抑えられる。
【００１０】
請求項３に記載する本発明の車両用バンパ構造は、請求項２記載の構成において、前記回転体は、車体前後方向に対して斜め方向から入力される荷重に対する剛性が前記荷重に対する前記クロスメンバの剛性よりも高い高剛性回転部を備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載する本発明の車両用バンパ構造によれば、回転体は、車体前後方向に対して斜め方向から入力される荷重に対する剛性が前記荷重に対するクロスメンバの剛性よりも高い高剛性回転部を備えているので、衝突体が車体前後方向に対して斜め方向から回転体に衝突した場合、クロスメンバが車体前後方向へ変形しながらエネルギー吸収をしている際にも、高剛性回転部が変形せずに回転してクロスメンバの略車幅方向における変位量を抑える。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の車両用バンパ構造によれば、車体前後方向の端部側に車体前後方向に対して斜め方向から荷重が入力されても、サイドレールに作用する曲げモーメントを抑制することができるという優れた効果を有する。
【００１３】
請求項２に記載の車両用バンパ構造によれば、車体前後方向の端部側に車体前後方向に対して斜め方向から荷重が入力されても、サイドレールに作用する曲げモーメントを回転体によって効果的に抑制することができるという優れた効果を有する。
【００１４】
請求項３に記載の車両用バンパ構造によれば、車体前後方向の端部側に車体前後方向に対して斜め方向から荷重が入力されても、クロスメンバによってエネルギー吸収しながら、サイドレールに作用する曲げモーメントを回転体によって抑制することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施形態の構成）
本発明の一実施形態に係る車両用バンパ構造について図１〜図５を用いて説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＲＥは車両後方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＩＮは車幅方向内側を示している。
【００１６】
図１には、本実施形態に係る車両用バンパ構造１２を備えた車体後部構造（車体構造）１０Ａの概略構成が示されている。車体後部構造１０Ａは、車両平面視で略左右対称の構造となっており、図１では、車幅方向の左側半分のみを示している。また、本実施形態では、車両用バンパ構造１２は、フレーム構造の車両（所謂フレーム付き車）１０における車体後端部に適用されている。なお、フレーム構造の車両１０は、エンジン、ステアリング、サスペンション等の基本構造部品を支えるためのフレーム（構造部材、車両骨格部材）１４と、フレーム１４にゴムマウントを介して支持されるボデー（図示省略）と、を備えた車両である。
【００１７】
図１に示される車体１１の車幅方向の両サイドには、左右一対のサイドレール１６（縦メンバ）が車体前後方向を長手方向として配置されている。サイドレール１６は、車幅方向に沿って切断した断面形状が略矩形状とされた閉断面構造を備えており、略車体前後方向に二本の内側稜線１６Ａ及び二本の外側稜線１６Ｂが延在している（図２参照）。左右一対のサイドレール１６には、車両前後方向における後輪位置１８付近にリヤサスペンションクロスメンバ２０が掛け渡され、車幅方向を長手方向として配置されている。サイドレール１６とリヤサスペンションクロスメンバ２０とはアーク溶接によって強固に接合されている。
【００１８】
また、リヤサスペンションクロスメンバ２０の車体後方側では、左右一対のサイドレール１６における長手方向の後端部１６Ｃ間にクロスメンバとしてのリヤクロスメンバ２２（リヤバンパリインフォースということもある。）が掛け渡されている（図２参照）。図２に示されるように、リヤクロスメンバ２２は、車体後端部側（車体前後方向の後端部側）に車幅方向を長手方向として配置され、図３に示されるように、車体前後方向に沿って切断した断面形状が略矩形状とされた閉断面構造を備えている。図１及び図２に示されるように、リヤクロスメンバ２２の長手方向（車幅方向）の両端部は、車両前方側へ緩やかに曲げられた形状とされて車幅方向内側から車幅方向外側へ向かうに従って車両前方側へ若干傾斜している。サイドレール１６とリヤクロスメンバ２２とは、アーク溶接によって強固に接合され、フレーム１４の後端部における左右のコーナ部１４Ｃを形成している。
【００１９】
なお、図１に示されるサイドレール１６、リヤサスペンションクロスメンバ２０、及び、リヤクロスメンバ２２は、高強度及び高剛性の部材であり、フレーム１４の一部を構成している。
【００２０】
また、リヤクロスメンバ２２の車両後方側には、車幅方向を長手方向として樹脂製で弾性を備えたリヤバンパカバー２４が配置されている。リヤバンパカバー２４は、リヤクロスメンバ２２から所定距離だけ離間した位置に配設されてリヤクロスメンバ２２を車両後方側から覆っており、車両後端部における意匠面を構成している。リヤバンパカバー２４には、車幅方向の両サイド寄りに矩形状の切欠部２４Ａが形成されている。
【００２１】
リヤクロスメンバ２２の車体後方側となる車体前後方向外側には、変位抑制手段としての変位抑制部３０が設けられており、変位抑制部３０の一部は、リヤバンパカバー２４の切欠部２４Ａから車体後方側に突出した状態で露出している。なお、本実施形態における車両用バンパ構造１２は、リヤクロスメンバ２２、リヤバンパカバー２４及び変位抑制部３０を含んで構成されたリヤバンパ部５０の構造（クロス部構造）とされている。リヤバンパ部５０に埋め込まれて一部が露出された変位抑制部３０は、車両平面視でサイドレール１６寄りの車幅方向位置でかつサイドレール１６の内側稜線１６Ａ（リヤクロスメンバ２２の近傍位置における内側稜線１６Ａ）よりも車幅方向内側の車幅方向位置に配置されている。
【００２２】
図２に示されるように、変位抑制部３０は、電動で回転する回転体としての回転ローラ３４を複数個（本実施形態では、車幅方向右端側の変位抑制部３０で計三個、車幅方向左端側の変位抑制部３０で計三個）備えている。図３に示されるように、回転ローラ３４へは軸部３２が同軸的に固着されており、この軸部３２は、リヤクロスメンバ２２に固定されたブラケット４０に回転可能に支持されている。すなわち、回転ローラ３４は、ブラケット４０を介してリヤクロスメンバ２２に支持されている。ブラケット４０は、車両側面視の縦断面形状が略Ｉ字形状とされており、上板部４０Ａがリヤクロスメンバ２２の上面に固定されると共に車両後方側へ張り出し、下板部４０Ｃがこの上板部４０Ａと平行に配置されてリヤクロスメンバ２２の下面に固定され、縦壁部４０Ｂが上板部４０Ａと下板部４０Ｃとを繋いでリヤクロスメンバ２２の後面（背面）に固定されている。
【００２３】
ブラケット４０の上板部４０Ａ及び下板部４０Ｃは、回転ローラ３４の軸部３２によって貫通されており、軸部３２の上端部には、ギヤ４２が同軸的に固着されている。このギヤ４２は、図示を省略する複数のギヤを介して、駆動モータ４４の出力軸に設けられたモータギヤに接続されて回転可能とされている。また、駆動モータ４４は、制御部（ＥＣＵ）４６に接続されており、制御部４６は、センサ４８（一例として、プリクラッシュセンサ、広義には「衝突予知手段」として把握される要素である。）に接続されている。センサ４８は、車両後端側（例えば、リヤバンパカバー２４）の所定位置に取り付けられて後面衝突を予知し、制御部４６は、センサ４８の予知結果に基づいて駆動モータ４４の作動を制御している（センシングシステムの搭載）。センサ４８からの衝突予知信号が制御部４６に出力された状態では、制御部４６によって駆動モータ４４が作動されるようになっている。
【００２４】
すなわち、センサ４８が後面衝突を予知した場合、回転ローラ３４は、複数のギヤ４２（一部図示省略）を介して駆動モータ４４から駆動力を受けることにより車体上下方向の軸線回り（軸部３２の軸線３２Ｘ回り）に回転するようになっている。図４に示されるように、回転ローラ３４の回転方向は、車両後方側から回転ローラ３４に衝突体としてのバリア５２が衝突した場合に該バリア５２を略車幅方向内側へ変位させる方向（矢印Ｒ方向）とされている。
【００２５】
なお、本実施形態では、バリア５２が回転ローラ３４に衝突した場合にバリア５２に押し込まれた回転ローラ３４の回転が止まらないように、バリア５２の質量等（運動エネルギー）に応じて駆動モータ４４の回転力を変化させるように設定されている。すなわち、車両とバリア５２との慣性力を考慮して駆動モータ４４の回転力は、一定値としていない。
【００２６】
回転ローラ３４は、軸部３２の外周側に配設されて回転ローラ３４の本体部とされた金属製の高剛性回転部３６を備えている。高剛性回転部３６は、車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）から入力される荷重に対する剛性が前記荷重に対するリヤクロスメンバ２２の剛性よりも高く設定されており、バリア５２が車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）から衝突してバリア５２とリヤクロスメンバ２２との間に挟まれても変形しない高剛性かつ高強度の部材で構成されている。
【００２７】
また、回転ローラ３４に接触した対象（バリア５２）に回転ローラ３４の回転力（入力荷重）を効果的に伝達するために（すなわち、回転ローラ３４が接触対象の接触面を上滑りしないように）、高剛性回転部３６の外周部には、高剛性回転部３６に比べて摩擦係数が高いゴム製の被覆材３８（広義には「滑り止め部材」として把握される要素である。）が被覆（接着）されている。なお、本実施形態では、高剛性回転部３６の外周部にゴム製の被覆材３８が巻き付けられて被覆（接着）されているが、高剛性回転部３６の外周面にサンドペーパが巻き付けられて被覆（接着）された構成としてもよい。
【００２８】
以上の構成により、変位抑制部３０は、車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）からバリア５２が衝突した場合に回転ローラ３４を回転させることによってバリア５２に対するリヤクロスメンバ２２の相対位置を略車幅方向へ変化させて（図４では衝突初期におけるバリア５２に対するリヤクロスメンバ２２の相対位置の変化方向を矢印Ｃで示し、衝突初期におけるリヤクロスメンバ２２に対するバリア５２の相対位置の変化方向を矢印Ｂ方向で示す。）、リヤクロスメンバ２２が車幅方向に変位するのを抑制するようになっている。
【００２９】
図５には、リヤクロスメンバ２２の車幅方向への変位が抑制された状態が実線で模式的に図示されている。図５において、細い二点鎖線は変位機構部（３０）がない対比構造における同様の衝突後のリヤクロスメンバ２２等の位置を模式的に示し、太い二点鎖線は衝突前のリヤクロスメンバ２２等の位置を模式的に示している。図５に示されるように、斜め衝突（斜め当たり）後のリヤクロスメンバ２２とサイドレール１６とで形成する車両平面視の形状（実線で図示した形状）は、前記対比構造における同様の斜め衝突後のリヤクロスメンバ２２とサイドレール１６とで形成する車両平面視の形状（細い二点鎖線で図示した形状）に比べて、衝突前のリヤクロスメンバ２２とサイドレール１６とで形成する車両平面視の形状（太い二点鎖線で図示した形状）に、近付けられたような形状となっている。
【００３０】
（実施形態の作用及び効果）
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３１】
図４に示されるように、本実施形態に係る車両用バンパ構造１２によれば、変位抑制部３０は、リヤクロスメンバ２２の車体後方側に設けられて車両平面視でサイドレール１６の内側稜線１６Ａよりも車幅方向内側の車幅方向位置に配置されているので、車体後端部側に車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）にバリア５２が衝突した場合（傾斜付き軽後突時）、バリア５２は、サイドレール１６側より先に変位抑制部３０側に衝突（接触）する。このため、変位抑制部３０を備えないような対比構造に比べてサイドレール１６の荷重負担は軽減する。
【００３２】
このとき、車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）からのバリア５２による荷重（斜め押し込み力）は、変位抑制部３０を介してリヤクロスメンバ２２に伝達された後、リヤクロスメンバ２２からサイドレール１６に伝達され、サイドレール１６に対しては、曲げモーメント（該サイドレール１６のリヤクロスメンバ２２側の端部を略車幅方向へ変位させてサイドレール１６を車幅方向外側へ湾曲させる方向のモーメント）が作用し、サイドレール１６の車体前後方向中間部を車幅方向外側へ凸とするように変形させようとする。
【００３３】
しかし、本実施形態では、変位抑制部３０は、車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）からバリア５２が衝突した場合にバリア５２に対するリヤクロスメンバ２２の相対位置を略車幅方向（図４では矢印Ｃ方向参照）へ変化させてリヤクロスメンバ２２が車幅方向に変位するのを抑制するので、サイドレール１６のリヤクロスメンバ２２側の後端部１６Ｃが車幅方向に変位するのも抑制され（サイドレールのモードコントロール、図５参照）、リヤクロスメンバ２２に作用すべき曲げモーメントの一部が車体前後方向への軸力としてサイドレール１６に作用する（軸力入力の寄与度向上）。これにより、車体後端部側に車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）から入力された荷重が車体前後方向へ効率良く伝達される。
【００３４】
上記の現象をより正確に説明すると、まず、図３に示されるセンサ４８が後面衝突を予知した場合、衝突予知信号がセンサ４８から制御部４６に出力され、制御部４６によって駆動モータ４４のスイッチがオンにされて駆動モータ４４が作動される。駆動モータ４４の駆動力は、複数のギヤ４２（一部図示省略）を介して回転ローラ３４に付与され、これにより、回転ローラ３４は、車体上下方向の軸線３２Ｘ回りにかつ図４に示されるバリア５２を略車幅方向内側へ変位させる方向（矢印Ｒ方向）に回転する。
【００３５】
このため、バリア５２が車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）から回転ローラ３４に衝突した場合には、リヤクロスメンバ２２は、回転状態の回転ローラ３４を介してバリア５２側から反力を受け、回転ローラ３４がバリア５２を変位させようとする方向（図４では矢印Ｂ方向）とは反対の方向（図４では矢印Ｃ方向）へ変位しようとする。すなわち、バリア５２による斜め方向（矢印Ａ方向）の衝突荷重がリヤクロスメンバ２２を略車幅方向内側へ変位させようとするのに対してリヤクロスメンバ２２がその反対方向へ変位しようとするので、リヤクロスメンバ２２の略車幅方向における変位量が抑えられる。すなわち、変位抑制部３０がリヤクロスメンバ２２及びサイドレール１６の略車幅方向への変形（図４で示す範囲では略車幅方向内側（矢印Ｂ方向）への変形）を抑える方向（図４で示す範囲では略車幅方向外側（矢印Ｃ方向））へ押し出す働きをする。
【００３６】
しかも、回転ローラ３４は、車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）から入力される荷重に対する剛性が前記荷重に対するリヤクロスメンバ２２の剛性よりも高い高剛性回転部３６を備えているので、バリア５２が車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）から回転ローラ３４に衝突した場合、リヤクロスメンバ２２が車両前方側へ変形（ストローク）しながらエネルギー吸収（ＥＡ）をしている際にも（図示省略）、高剛性回転部３６が変形せずに回転してリヤクロスメンバ２２の略車幅方向における変位量を抑える。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態に係る車両用バンパ構造１２によれば、車体後端部側（車体前後方向の端部側）に車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）から荷重が入力されても、サイドレール１６に作用する曲げモーメントを抑制することができる。
【００３８】
この点について補足すると、荷重入力方向が車体前後方向に対して傾斜した傾斜付き軽衝突の場合は、荷重入力方向が車体前後方向に沿う方向となる傾斜なしの軽衝突の場合と比べて、一般にフレーム（車両骨格部材）の損傷が大きくなる。すなわち、傾斜付き軽衝突の場合、一般にリヤクロスメンバより先に他の車両骨格部材（サイドレール）に荷重が入力されるため、塑性変形が生じる領域が、傾斜なしの軽衝突の場合より拡大する。また、リヤクロスメンバに衝突体であるバリア（台車）が車体前後方向に対して斜め方向に衝突すると（傾斜付き軽衝突の場合）、サイドレールの図心に対してバリアの入力方向がずれて角度がつき、例えば、変位抑制部３０を備えないような対比構造では、サイドレールにおけるリヤクロスメンバ側の端部の車幅方向への変位が抑制されないので、サイドレール及びリヤクロスメンバを含んで構成される車体後部骨格に（車両平面視で）所謂マッチ箱変形が生じて車体後部骨格が車幅方向へ大きく撓み変形し、このような変形が弾性域を超えると、サイドレールが塑性変形（横曲げ変形）してしまい、サイドレールの交換や修理が必要になる。ここで、例えば、サイドレールが大きく曲げ変形して交換しなければならない場合には、修理費のユーザ負担も大きくなる。
【００３９】
これに対して、本実施形態によれば、前記対比構造と比べると、サイドレール１６への荷重入力方向が車体前後方向に沿う方向となる状況（傾斜なしの軽衝突の場合）に近づけられ、サイドレール１６に作用する曲げモーメントが抑制されて所謂マッチ箱変形が抑えられる。このため、サイドレール１６の塑性変形を防止又は抑制（塑性変形量を低減）することができ、軽衝突の程度によっては、サイドレール１６を交換せずにリヤクロスメンバ２２のみを交換することで対応することができるので、ユーザの費用負担も抑えられる。
【００４０】
また、サイドレールに作用する曲げモーメントを抑制しないような対比構造では、前記曲げモーメントによる変形を抑える対策として、追加の補強部材が必要になるが、本実施形態では、前記曲げモーメントのモーメント成分を減らしてサイドレール１６の軸力成分を増やしているので、前記モーメント成分による変形を抑えるための補強部材の追加は基本的に不要である。また、サイドレール１６の軸力成分を増やしても、サイドレール１６は、軸力成分に対する剛性が非常に高いので、サイドレール１６の軸力成分による変形を抑えるための対策は基本的に不要である。すなわち、本実施形態に係る車両用バンパ構造１２は、軸力成分に対する剛性が非常に高いサイドレール１６の耐力を十分に活かすことができる構造となっている。
【００４１】
また、他の利点として、変位抑制部３０の回転ローラ３４は、車両前後方向の寸法がさほど大きくなくても、上記の作用及び効果を得ることができるため、例えば、リヤクロスメンバの車両後方側にクラッシュボックスを配置するような対比構造に比べて、リヤクロスメンバ２２の車両後方側における省スペース化を図ることができる。その結果として、車両後部における意匠の自由度が増すので、車両後部における意匠の自由度が求められる場合にも非常に有用な構造といえる。
【００４２】
（実施形態の補足説明）
なお、上記実施形態では、車両用バンパ構造１２は、リヤバンパ部５０の構造とされ、クロスメンバは、一対のサイドレール１６における長手方向の後端部１６Ｃ間に掛け渡されたリヤクロスメンバ２２とされているが、車両用バンパ構造は、フロントバンパ部に適用してもよく、クロスメンバは、一対のサイドレールにおける長手方向の前端部間に掛け渡されたフロントクロスメンバであってもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、変位抑制部３０（変位抑制手段）は、駆動力を受けることにより車体上下方向の軸線３２Ｘ回りにかつバリア５２を略車幅方向内側へ変位させる方向（矢印Ｒ方向）に回転する回転ローラ３４（回転体）を備えているが、変位抑制手段は、例えば、駆動力を受けることにより衝突体に略車幅方向内側へ変位させる荷重を付与して該衝突体からその反対方向への反力を受ける膨出機構部等のような他の変位抑制手段としてもよい。
【００４４】
また、上記実施形態では、回転体が回転ローラ３４である場合を例に挙げて説明したが、回転体は、例えば、駆動力を受けることにより車体上下方向の軸線回りにかつ衝突体を略車幅方向内側へ変位させる方向に回転する球体等のような他の回転体としてもよい。また、例えば、一対の回転体としてのプーリに無端ベルトが巻き掛けられた構成にしてもよい。
【００４５】
さらに、上記実施形態では、回転ローラ３４（回転体）は、車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）から入力される荷重に対する剛性が前記荷重に対するリヤクロスメンバ２２の剛性よりも高い高剛性回転部３６を備えており、このような構成が好ましいが、回転体は、例えば、車体前後方向に対して斜め方向から入力される荷重に対する剛性が前記荷重に対するクロスメンバの剛性と同等とされる等のような他の回転体としてもよい。
【００４６】
さらにまた、上記実施形態では、図３に示されるセンサ４８が後面衝突を予知すると共に制御部４６がセンサ４８の予知結果に基づいて駆動モータ４４の作動を制御しているが、例えば、後面衝突を検知するセンサ（広義には「衝突検知手段」として把握される要素である。）を備えると共に、制御部が該センサの検知結果に基づいて駆動モータの作動を制御してもよい。
【００４７】
なお、上記実施形態では、変位抑制部３０の一部は、リヤバンパカバー２４の切欠部２４Ａから車体後方側に露出しているが、例えば、変位抑制手段がバンパカバーの車両前後方向内側（リヤバンパカバーの車両前方側、フロントバンパカバーの車両後方側）に配設されて露出されていなくても、衝突体が車体前後方向に対して斜め方向から衝突した場合にバンパカバーの一部が変位抑制手段の対向位置から退避されると共に変位抑制手段が衝突体に対するクロスメンバの相対位置を略車幅方向へ変化させてクロスメンバが車幅方向に変位するのを抑制するような構成であれば、上記実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００４８】
また、上記実施形態では、回転ローラ３４の支持用としてブラケット４０が設けられ、回転ローラ３４は、このブラケット４０を介してリヤクロスメンバ２２の所定位置に安定的に取り付けられているが、例えば、回転体がクロスメンバに対して車幅方向に相対移動可能に取り付けられると共に、斜め衝突時には、衝突初期から回転体が衝突体とクロスメンバとの間に挟まれて両者に対して回転力を作用させるような構造にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用バンパ構造を備えた車体後部構造を平面視で示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両用バンパ構造を示す斜視図である。
【図３】図２の３−３線に沿う拡大断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る車両用バンパ構造の要部を示す水平断面図である。
【図５】衝突後の車体後部の状態を平面視で模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１１ 車体
１２ 車両用バンパ構造
１６ サイドレール
１６Ａ 内側稜線
１６Ｃ 後端部（長手方向の端部）
２２ リヤクロスメンバ（クロスメンバ）
３０ 変位抑制部（変位抑制手段）
３４ 回転ローラ（回転体）
３６ 高剛性回転部
５２ バリア（衝突体）
Ａ 斜め方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対のサイドレールにおける長手方向の端部間に掛け渡されたクロスメンバを含んで構成された車両用バンパ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のバンパ部においては、例えば、車体前後方向の端部側にバンパリインフォース（クロスメンバ）が略車幅方向に延在している構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなバンパリインフォースの両端部には、車体前後方向に延在するサイドメンバ（サイドレール）が結合されている。
【０００３】
しかし、この構造では、バンパ部に対して衝突体が斜めに当って車体前後方向に対して斜め方向から荷重が入力された場合、サイドメンバ（サイドレール）に曲げモーメントが作用してサイドメンバの車体前後方向中間部を車幅方向外側へ凸とするように変形させようとする。このため、曲げモーメントに対する耐力が十分でないと、サイドレールが車幅方向外側へ湾曲してしまう場合がある。
【特許文献１】実開平６−８１８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、車体前後方向の端部側に車体前後方向に対して斜め方向から荷重が入力されても、サイドレールに作用する曲げモーメントを抑制することができる車両用バンパ構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載する本発明の車両用バンパ構造は、車体の車幅方向の両サイドに車体前後方向を長手方向として配置された左右一対のサイドレールにおける該長手方向の端部間に掛け渡され、車体前後方向の端部側に車幅方向を長手方向として配置されたクロスメンバと、前記クロスメンバの車体前後方向外側に設けられ、車両平面視で前記サイドレールの内側稜線よりも車幅方向内側の車幅方向位置に配置され、車体前後方向に対して斜め方向から衝突体が衝突した場合に前記衝突体に対する前記クロスメンバの相対位置を略車幅方向へ変化させて前記クロスメンバが車幅方向に変位するのを抑制する変位抑制手段と、を有することを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載する本発明の車両用バンパ構造によれば、変位抑制手段は、クロスメンバの車体前後方向外側に設けられて車両平面視でサイドレールの内側稜線よりも車幅方向内側の車幅方向位置に配置されているので、車体前後方向の端部側に車体前後方向に対して斜め方向に衝突体が衝突した場合、衝突体は、サイドレール側より先に変位抑制手段側に衝突する。このため、変位抑制手段を備えないような対比構造に比べてサイドレールの荷重負担は軽減する。このとき、車体前後方向に対して斜め方向からの衝突体による荷重は、変位抑制手段を介してクロスメンバに伝達された後、クロスメンバからサイドレールに伝達され、サイドレールに対しては、曲げモーメント（サイドレールのクロスメンバ側の端部を略車幅方向へ変位させてサイドレールを車幅方向外側へ湾曲させる方向のモーメント）が作用し、サイドレールの車体前後方向中間部を車幅方向外側へ凸とするように変形させようとする。
【０００７】
しかし、変位抑制手段は、車体前後方向に対して斜め方向から衝突体が衝突した場合に衝突体に対するクロスメンバの相対位置を略車幅方向へ変化させてクロスメンバが車幅方向に変位するのを抑制するので、サイドレールのクロスメンバ側の端部が車幅方向に変位するのも抑制され、クロスメンバに作用すべき曲げモーメントの一部が車体前後方向への軸力としてサイドレールに作用する。これにより、車体前後方向の端部側に車体前後方向に対して斜め方向から入力された荷重が車体前後方向へ効率良く伝達される。
【０００８】
請求項２に記載する本発明の車両用バンパ構造は、請求項１記載の構成において、前記変位抑制手段は、駆動力を受けることにより車体上下方向の軸線回りにかつ前記衝突体を略車幅方向内側へ変位させる方向に回転する回転体を備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載する本発明の車両用バンパ構造によれば、回転体は、駆動力を受けることにより車体上下方向の軸線回りにかつ衝突体を略車幅方向内側へ変位させる方向に回転するので、衝突体が車体前後方向に対して斜め方向から回転体に衝突した場合には、クロスメンバは、回転状態の回転体を介して衝突体側から反力を受け、回転体が衝突体を変位させようとする方向とは反対の方向へ変位しようとする。すなわち、衝突体による斜め方向の衝突荷重がクロスメンバを略車幅方向へ変位させようとするのに対してクロスメンバがその反対方向へ変位しようとするので、クロスメンバの略車幅方向における変位量が抑えられる。
【００１０】
請求項３に記載する本発明の車両用バンパ構造は、請求項２記載の構成において、前記回転体は、車体前後方向に対して斜め方向から入力される荷重に対する剛性が前記荷重に対する前記クロスメンバの剛性よりも高い高剛性回転部を備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載する本発明の車両用バンパ構造によれば、回転体は、車体前後方向に対して斜め方向から入力される荷重に対する剛性が前記荷重に対するクロスメンバの剛性よりも高い高剛性回転部を備えているので、衝突体が車体前後方向に対して斜め方向から回転体に衝突した場合、クロスメンバが車体前後方向へ変形しながらエネルギー吸収をしている際にも、高剛性回転部が変形せずに回転してクロスメンバの略車幅方向における変位量を抑える。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の車両用バンパ構造によれば、車体前後方向の端部側に車体前後方向に対して斜め方向から荷重が入力されても、サイドレールに作用する曲げモーメントを抑制することができるという優れた効果を有する。
【００１３】
請求項２に記載の車両用バンパ構造によれば、車体前後方向の端部側に車体前後方向に対して斜め方向から荷重が入力されても、サイドレールに作用する曲げモーメントを回転体によって効果的に抑制することができるという優れた効果を有する。
【００１４】
請求項３に記載の車両用バンパ構造によれば、車体前後方向の端部側に車体前後方向に対して斜め方向から荷重が入力されても、クロスメンバによってエネルギー吸収しながら、サイドレールに作用する曲げモーメントを回転体によって抑制することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施形態の構成）
本発明の一実施形態に係る車両用バンパ構造について図１〜図５を用いて説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＲＥは車両後方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＩＮは車幅方向内側を示している。
【００１６】
図１には、本実施形態に係る車両用バンパ構造１２を備えた車体後部構造（車体構造）１０Ａの概略構成が示されている。車体後部構造１０Ａは、車両平面視で略左右対称の構造となっており、図１では、車幅方向の左側半分のみを示している。また、本実施形態では、車両用バンパ構造１２は、フレーム構造の車両（所謂フレーム付き車）１０における車体後端部に適用されている。なお、フレーム構造の車両１０は、エンジン、ステアリング、サスペンション等の基本構造部品を支えるためのフレーム（構造部材、車両骨格部材）１４と、フレーム１４にゴムマウントを介して支持されるボデー（図示省略）と、を備えた車両である。
【００１７】
図１に示される車体１１の車幅方向の両サイドには、左右一対のサイドレール１６（縦メンバ）が車体前後方向を長手方向として配置されている。サイドレール１６は、車幅方向に沿って切断した断面形状が略矩形状とされた閉断面構造を備えており、略車体前後方向に二本の内側稜線１６Ａ及び二本の外側稜線１６Ｂが延在している（図２参照）。左右一対のサイドレール１６には、車両前後方向における後輪位置１８付近にリヤサスペンションクロスメンバ２０が掛け渡され、車幅方向を長手方向として配置されている。サイドレール１６とリヤサスペンションクロスメンバ２０とはアーク溶接によって強固に接合されている。
【００１８】
また、リヤサスペンションクロスメンバ２０の車体後方側では、左右一対のサイドレール１６における長手方向の後端部１６Ｃ間にクロスメンバとしてのリヤクロスメンバ２２（リヤバンパリインフォースということもある。）が掛け渡されている（図２参照）。図２に示されるように、リヤクロスメンバ２２は、車体後端部側（車体前後方向の後端部側）に車幅方向を長手方向として配置され、図３に示されるように、車体前後方向に沿って切断した断面形状が略矩形状とされた閉断面構造を備えている。図１及び図２に示されるように、リヤクロスメンバ２２の長手方向（車幅方向）の両端部は、車両前方側へ緩やかに曲げられた形状とされて車幅方向内側から車幅方向外側へ向かうに従って車両前方側へ若干傾斜している。サイドレール１６とリヤクロスメンバ２２とは、アーク溶接によって強固に接合され、フレーム１４の後端部における左右のコーナ部１４Ｃを形成している。
【００１９】
なお、図１に示されるサイドレール１６、リヤサスペンションクロスメンバ２０、及び、リヤクロスメンバ２２は、高強度及び高剛性の部材であり、フレーム１４の一部を構成している。
【００２０】
また、リヤクロスメンバ２２の車両後方側には、車幅方向を長手方向として樹脂製で弾性を備えたリヤバンパカバー２４が配置されている。リヤバンパカバー２４は、リヤクロスメンバ２２から所定距離だけ離間した位置に配設されてリヤクロスメンバ２２を車両後方側から覆っており、車両後端部における意匠面を構成している。リヤバンパカバー２４には、車幅方向の両サイド寄りに矩形状の切欠部２４Ａが形成されている。
【００２１】
リヤクロスメンバ２２の車体後方側となる車体前後方向外側には、変位抑制手段としての変位抑制部３０が設けられており、変位抑制部３０の一部は、リヤバンパカバー２４の切欠部２４Ａから車体後方側に突出した状態で露出している。なお、本実施形態における車両用バンパ構造１２は、リヤクロスメンバ２２、リヤバンパカバー２４及び変位抑制部３０を含んで構成されたリヤバンパ部５０の構造（クロス部構造）とされている。リヤバンパ部５０に埋め込まれて一部が露出された変位抑制部３０は、車両平面視でサイドレール１６寄りの車幅方向位置でかつサイドレール１６の内側稜線１６Ａ（リヤクロスメンバ２２の近傍位置における内側稜線１６Ａ）よりも車幅方向内側の車幅方向位置に配置されている。
【００２２】
図２に示されるように、変位抑制部３０は、電動で回転する回転体としての回転ローラ３４を複数個（本実施形態では、車幅方向右端側の変位抑制部３０で計三個、車幅方向左端側の変位抑制部３０で計三個）備えている。図３に示されるように、回転ローラ３４へは軸部３２が同軸的に固着されており、この軸部３２は、リヤクロスメンバ２２に固定されたブラケット４０に回転可能に支持されている。すなわち、回転ローラ３４は、ブラケット４０を介してリヤクロスメンバ２２に支持されている。ブラケット４０は、車両側面視の縦断面形状が略Ｉ字形状とされており、上板部４０Ａがリヤクロスメンバ２２の上面に固定されると共に車両後方側へ張り出し、下板部４０Ｃがこの上板部４０Ａと平行に配置されてリヤクロスメンバ２２の下面に固定され、縦壁部４０Ｂが上板部４０Ａと下板部４０Ｃとを繋いでリヤクロスメンバ２２の後面（背面）に固定されている。
【００２３】
ブラケット４０の上板部４０Ａ及び下板部４０Ｃは、回転ローラ３４の軸部３２によって貫通されており、軸部３２の上端部には、ギヤ４２が同軸的に固着されている。このギヤ４２は、図示を省略する複数のギヤを介して、駆動モータ４４の出力軸に設けられたモータギヤに接続されて回転可能とされている。また、駆動モータ４４は、制御部（ＥＣＵ）４６に接続されており、制御部４６は、センサ４８（一例として、プリクラッシュセンサ、広義には「衝突予知手段」として把握される要素である。）に接続されている。センサ４８は、車両後端側（例えば、リヤバンパカバー２４）の所定位置に取り付けられて後面衝突を予知し、制御部４６は、センサ４８の予知結果に基づいて駆動モータ４４の作動を制御している（センシングシステムの搭載）。センサ４８からの衝突予知信号が制御部４６に出力された状態では、制御部４６によって駆動モータ４４が作動されるようになっている。
【００２４】
すなわち、センサ４８が後面衝突を予知した場合、回転ローラ３４は、複数のギヤ４２（一部図示省略）を介して駆動モータ４４から駆動力を受けることにより車体上下方向の軸線回り（軸部３２の軸線３２Ｘ回り）に回転するようになっている。図４に示されるように、回転ローラ３４の回転方向は、車両後方側から回転ローラ３４に衝突体としてのバリア５２が衝突した場合に該バリア５２を略車幅方向内側へ変位させる方向（矢印Ｒ方向）とされている。
【００２５】
なお、本実施形態では、バリア５２が回転ローラ３４に衝突した場合にバリア５２に押し込まれた回転ローラ３４の回転が止まらないように、バリア５２の質量等（運動エネルギー）に応じて駆動モータ４４の回転力を変化させるように設定されている。すなわち、車両とバリア５２との慣性力を考慮して駆動モータ４４の回転力は、一定値としていない。
【００２６】
回転ローラ３４は、軸部３２の外周側に配設されて回転ローラ３４の本体部とされた金属製の高剛性回転部３６を備えている。高剛性回転部３６は、車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）から入力される荷重に対する剛性が前記荷重に対するリヤクロスメンバ２２の剛性よりも高く設定されており、バリア５２が車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）から衝突してバリア５２とリヤクロスメンバ２２との間に挟まれても変形しない高剛性かつ高強度の部材で構成されている。
【００２７】
また、回転ローラ３４に接触した対象（バリア５２）に回転ローラ３４の回転力（入力荷重）を効果的に伝達するために（すなわち、回転ローラ３４が接触対象の接触面を上滑りしないように）、高剛性回転部３６の外周部には、高剛性回転部３６に比べて摩擦係数が高いゴム製の被覆材３８（広義には「滑り止め部材」として把握される要素である。）が被覆（接着）されている。なお、本実施形態では、高剛性回転部３６の外周部にゴム製の被覆材３８が巻き付けられて被覆（接着）されているが、高剛性回転部３６の外周面にサンドペーパが巻き付けられて被覆（接着）された構成としてもよい。
【００２８】
以上の構成により、変位抑制部３０は、車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）からバリア５２が衝突した場合に回転ローラ３４を回転させることによってバリア５２に対するリヤクロスメンバ２２の相対位置を略車幅方向へ変化させて（図４では衝突初期におけるバリア５２に対するリヤクロスメンバ２２の相対位置の変化方向を矢印Ｃで示し、衝突初期におけるリヤクロスメンバ２２に対するバリア５２の相対位置の変化方向を矢印Ｂ方向で示す。）、リヤクロスメンバ２２が車幅方向に変位するのを抑制するようになっている。
【００２９】
図５には、リヤクロスメンバ２２の車幅方向への変位が抑制された状態が実線で模式的に図示されている。図５において、細い二点鎖線は変位機構部（３０）がない対比構造における同様の衝突後のリヤクロスメンバ２２等の位置を模式的に示し、太い二点鎖線は衝突前のリヤクロスメンバ２２等の位置を模式的に示している。図５に示されるように、斜め衝突（斜め当たり）後のリヤクロスメンバ２２とサイドレール１６とで形成する車両平面視の形状（実線で図示した形状）は、前記対比構造における同様の斜め衝突後のリヤクロスメンバ２２とサイドレール１６とで形成する車両平面視の形状（細い二点鎖線で図示した形状）に比べて、衝突前のリヤクロスメンバ２２とサイドレール１６とで形成する車両平面視の形状（太い二点鎖線で図示した形状）に、近付けられたような形状となっている。
【００３０】
（実施形態の作用及び効果）
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３１】
図４に示されるように、本実施形態に係る車両用バンパ構造１２によれば、変位抑制部３０は、リヤクロスメンバ２２の車体後方側に設けられて車両平面視でサイドレール１６の内側稜線１６Ａよりも車幅方向内側の車幅方向位置に配置されているので、車体後端部側に車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）にバリア５２が衝突した場合（傾斜付き軽後突時）、バリア５２は、サイドレール１６側より先に変位抑制部３０側に衝突（接触）する。このため、変位抑制部３０を備えないような対比構造に比べてサイドレール１６の荷重負担は軽減する。
【００３２】
このとき、車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）からのバリア５２による荷重（斜め押し込み力）は、変位抑制部３０を介してリヤクロスメンバ２２に伝達された後、リヤクロスメンバ２２からサイドレール１６に伝達され、サイドレール１６に対しては、曲げモーメント（該サイドレール１６のリヤクロスメンバ２２側の端部を略車幅方向へ変位させてサイドレール１６を車幅方向外側へ湾曲させる方向のモーメント）が作用し、サイドレール１６の車体前後方向中間部を車幅方向外側へ凸とするように変形させようとする。
【００３３】
しかし、本実施形態では、変位抑制部３０は、車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）からバリア５２が衝突した場合にバリア５２に対するリヤクロスメンバ２２の相対位置を略車幅方向（図４では矢印Ｃ方向参照）へ変化させてリヤクロスメンバ２２が車幅方向に変位するのを抑制するので、サイドレール１６のリヤクロスメンバ２２側の後端部１６Ｃが車幅方向に変位するのも抑制され（サイドレールのモードコントロール、図５参照）、リヤクロスメンバ２２に作用すべき曲げモーメントの一部が車体前後方向への軸力としてサイドレール１６に作用する（軸力入力の寄与度向上）。これにより、車体後端部側に車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）から入力された荷重が車体前後方向へ効率良く伝達される。
【００３４】
上記の現象をより正確に説明すると、まず、図３に示されるセンサ４８が後面衝突を予知した場合、衝突予知信号がセンサ４８から制御部４６に出力され、制御部４６によって駆動モータ４４のスイッチがオンにされて駆動モータ４４が作動される。駆動モータ４４の駆動力は、複数のギヤ４２（一部図示省略）を介して回転ローラ３４に付与され、これにより、回転ローラ３４は、車体上下方向の軸線３２Ｘ回りにかつ図４に示されるバリア５２を略車幅方向内側へ変位させる方向（矢印Ｒ方向）に回転する。
【００３５】
このため、バリア５２が車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）から回転ローラ３４に衝突した場合には、リヤクロスメンバ２２は、回転状態の回転ローラ３４を介してバリア５２側から反力を受け、回転ローラ３４がバリア５２を変位させようとする方向（図４では矢印Ｂ方向）とは反対の方向（図４では矢印Ｃ方向）へ変位しようとする。すなわち、バリア５２による斜め方向（矢印Ａ方向）の衝突荷重がリヤクロスメンバ２２を略車幅方向内側へ変位させようとするのに対してリヤクロスメンバ２２がその反対方向へ変位しようとするので、リヤクロスメンバ２２の略車幅方向における変位量が抑えられる。すなわち、変位抑制部３０がリヤクロスメンバ２２及びサイドレール１６の略車幅方向への変形（図４で示す範囲では略車幅方向内側（矢印Ｂ方向）への変形）を抑える方向（図４で示す範囲では略車幅方向外側（矢印Ｃ方向））へ押し出す働きをする。
【００３６】
しかも、回転ローラ３４は、車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）から入力される荷重に対する剛性が前記荷重に対するリヤクロスメンバ２２の剛性よりも高い高剛性回転部３６を備えているので、バリア５２が車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）から回転ローラ３４に衝突した場合、リヤクロスメンバ２２が車両前方側へ変形（ストローク）しながらエネルギー吸収（ＥＡ）をしている際にも（図示省略）、高剛性回転部３６が変形せずに回転してリヤクロスメンバ２２の略車幅方向における変位量を抑える。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態に係る車両用バンパ構造１２によれば、車体後端部側（車体前後方向の端部側）に車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）から荷重が入力されても、サイドレール１６に作用する曲げモーメントを抑制することができる。
【００３８】
この点について補足すると、荷重入力方向が車体前後方向に対して傾斜した傾斜付き軽衝突の場合は、荷重入力方向が車体前後方向に沿う方向となる傾斜なしの軽衝突の場合と比べて、一般にフレーム（車両骨格部材）の損傷が大きくなる。すなわち、傾斜付き軽衝突の場合、一般にリヤクロスメンバより先に他の車両骨格部材（サイドレール）に荷重が入力されるため、塑性変形が生じる領域が、傾斜なしの軽衝突の場合より拡大する。また、リヤクロスメンバに衝突体であるバリア（台車）が車体前後方向に対して斜め方向に衝突すると（傾斜付き軽衝突の場合）、サイドレールの図心に対してバリアの入力方向がずれて角度がつき、例えば、変位抑制部３０を備えないような対比構造では、サイドレールにおけるリヤクロスメンバ側の端部の車幅方向への変位が抑制されないので、サイドレール及びリヤクロスメンバを含んで構成される車体後部骨格に（車両平面視で）所謂マッチ箱変形が生じて車体後部骨格が車幅方向へ大きく撓み変形し、このような変形が弾性域を超えると、サイドレールが塑性変形（横曲げ変形）してしまい、サイドレールの交換や修理が必要になる。ここで、例えば、サイドレールが大きく曲げ変形して交換しなければならない場合には、修理費のユーザ負担も大きくなる。
【００３９】
これに対して、本実施形態によれば、前記対比構造と比べると、サイドレール１６への荷重入力方向が車体前後方向に沿う方向となる状況（傾斜なしの軽衝突の場合）に近づけられ、サイドレール１６に作用する曲げモーメントが抑制されて所謂マッチ箱変形が抑えられる。このため、サイドレール１６の塑性変形を防止又は抑制（塑性変形量を低減）することができ、軽衝突の程度によっては、サイドレール１６を交換せずにリヤクロスメンバ２２のみを交換することで対応することができるので、ユーザの費用負担も抑えられる。
【００４０】
また、サイドレールに作用する曲げモーメントを抑制しないような対比構造では、前記曲げモーメントによる変形を抑える対策として、追加の補強部材が必要になるが、本実施形態では、前記曲げモーメントのモーメント成分を減らしてサイドレール１６の軸力成分を増やしているので、前記モーメント成分による変形を抑えるための補強部材の追加は基本的に不要である。また、サイドレール１６の軸力成分を増やしても、サイドレール１６は、軸力成分に対する剛性が非常に高いので、サイドレール１６の軸力成分による変形を抑えるための対策は基本的に不要である。すなわち、本実施形態に係る車両用バンパ構造１２は、軸力成分に対する剛性が非常に高いサイドレール１６の耐力を十分に活かすことができる構造となっている。
【００４１】
また、他の利点として、変位抑制部３０の回転ローラ３４は、車両前後方向の寸法がさほど大きくなくても、上記の作用及び効果を得ることができるため、例えば、リヤクロスメンバの車両後方側にクラッシュボックスを配置するような対比構造に比べて、リヤクロスメンバ２２の車両後方側における省スペース化を図ることができる。その結果として、車両後部における意匠の自由度が増すので、車両後部における意匠の自由度が求められる場合にも非常に有用な構造といえる。
【００４２】
（実施形態の補足説明）
なお、上記実施形態では、車両用バンパ構造１２は、リヤバンパ部５０の構造とされ、クロスメンバは、一対のサイドレール１６における長手方向の後端部１６Ｃ間に掛け渡されたリヤクロスメンバ２２とされているが、車両用バンパ構造は、フロントバンパ部に適用してもよく、クロスメンバは、一対のサイドレールにおける長手方向の前端部間に掛け渡されたフロントクロスメンバであってもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、変位抑制部３０（変位抑制手段）は、駆動力を受けることにより車体上下方向の軸線３２Ｘ回りにかつバリア５２を略車幅方向内側へ変位させる方向（矢印Ｒ方向）に回転する回転ローラ３４（回転体）を備えているが、変位抑制手段は、例えば、駆動力を受けることにより衝突体に略車幅方向内側へ変位させる荷重を付与して該衝突体からその反対方向への反力を受ける膨出機構部等のような他の変位抑制手段としてもよい。
【００４４】
また、上記実施形態では、回転体が回転ローラ３４である場合を例に挙げて説明したが、回転体は、例えば、駆動力を受けることにより車体上下方向の軸線回りにかつ衝突体を略車幅方向内側へ変位させる方向に回転する球体等のような他の回転体としてもよい。また、例えば、一対の回転体としてのプーリに無端ベルトが巻き掛けられた構成にしてもよい。
【００４５】
さらに、上記実施形態では、回転ローラ３４（回転体）は、車体前後方向に対して斜め方向（矢印Ａ方向）から入力される荷重に対する剛性が前記荷重に対するリヤクロスメンバ２２の剛性よりも高い高剛性回転部３６を備えており、このような構成が好ましいが、回転体は、例えば、車体前後方向に対して斜め方向から入力される荷重に対する剛性が前記荷重に対するクロスメンバの剛性と同等とされる等のような他の回転体としてもよい。
【００４６】
さらにまた、上記実施形態では、図３に示されるセンサ４８が後面衝突を予知すると共に制御部４６がセンサ４８の予知結果に基づいて駆動モータ４４の作動を制御しているが、例えば、後面衝突を検知するセンサ（広義には「衝突検知手段」として把握される要素である。）を備えると共に、制御部が該センサの検知結果に基づいて駆動モータの作動を制御してもよい。
【００４７】
なお、上記実施形態では、変位抑制部３０の一部は、リヤバンパカバー２４の切欠部２４Ａから車体後方側に露出しているが、例えば、変位抑制手段がバンパカバーの車両前後方向内側（リヤバンパカバーの車両前方側、フロントバンパカバーの車両後方側）に配設されて露出されていなくても、衝突体が車体前後方向に対して斜め方向から衝突した場合にバンパカバーの一部が変位抑制手段の対向位置から退避されると共に変位抑制手段が衝突体に対するクロスメンバの相対位置を略車幅方向へ変化させてクロスメンバが車幅方向に変位するのを抑制するような構成であれば、上記実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００４８】
また、上記実施形態では、回転ローラ３４の支持用としてブラケット４０が設けられ、回転ローラ３４は、このブラケット４０を介してリヤクロスメンバ２２の所定位置に安定的に取り付けられているが、例えば、回転体がクロスメンバに対して車幅方向に相対移動可能に取り付けられると共に、斜め衝突時には、衝突初期から回転体が衝突体とクロスメンバとの間に挟まれて両者に対して回転力を作用させるような構造にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用バンパ構造を備えた車体後部構造を平面視で示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両用バンパ構造を示す斜視図である。
【図３】図２の３−３線に沿う拡大断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る車両用バンパ構造の要部を示す水平断面図である。
【図５】衝突後の車体後部の状態を平面視で模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１１ 車体
１２ 車両用バンパ構造
１６ サイドレール
１６Ａ 内側稜線
１６Ｃ 後端部（長手方向の端部）
２２ リヤクロスメンバ（クロスメンバ）
３０ 変位抑制部（変位抑制手段）
３４ 回転ローラ（回転体）
３６ 高剛性回転部
５２ バリア（衝突体）
Ａ 斜め方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の車幅方向の両サイドに車体前後方向を長手方向として配置された左右一対のサイドレールにおける該長手方向の端部間に掛け渡され、車体前後方向の端部側に車幅方向を長手方向として配置されたクロスメンバと、
前記クロスメンバの車体前後方向外側に設けられ、車両平面視で前記サイドレールの内側稜線よりも車幅方向内側の車幅方向位置に配置され、車体前後方向に対して斜め方向から衝突体が衝突した場合に前記衝突体に対する前記クロスメンバの相対位置を略車幅方向へ変化させて前記クロスメンバが車幅方向に変位するのを抑制する変位抑制手段と、
を有することを特徴とする車両用バンパ構造。
【請求項２】
前記変位抑制手段は、駆動力を受けることにより車体上下方向の軸線回りにかつ前記衝突体を略車幅方向内側へ変位させる方向に回転する回転体を備えていることを特徴とする請求項１記載の車両用バンパ構造。
【請求項３】
前記回転体は、車体前後方向に対して斜め方向から入力される荷重に対する剛性が前記荷重に対する前記クロスメンバの剛性よりも高い高剛性回転部を備えていることを特徴とする請求項２記載の車両用バンパ構造。
【請求項１】
車体の車幅方向の両サイドに車体前後方向を長手方向として配置された左右一対のサイドレールにおける該長手方向の端部間に掛け渡され、車体前後方向の端部側に車幅方向を長手方向として配置されたクロスメンバと、
前記クロスメンバの車体前後方向外側に設けられ、車両平面視で前記サイドレールの内側稜線よりも車幅方向内側の車幅方向位置に配置され、車体前後方向に対して斜め方向から衝突体が衝突した場合に前記衝突体に対する前記クロスメンバの相対位置を略車幅方向へ変化させて前記クロスメンバが車幅方向に変位するのを抑制する変位抑制手段と、
を有することを特徴とする車両用バンパ構造。
【請求項２】
前記変位抑制手段は、駆動力を受けることにより車体上下方向の軸線回りにかつ前記衝突体を略車幅方向内側へ変位させる方向に回転する回転体を備えていることを特徴とする請求項１記載の車両用バンパ構造。
【請求項３】
前記回転体は、車体前後方向に対して斜め方向から入力される荷重に対する剛性が前記荷重に対する前記クロスメンバの剛性よりも高い高剛性回転部を備えていることを特徴とする請求項２記載の車両用バンパ構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１０１７４４（Ｐ２００９−１０１７４４Ａ）
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７２９９５（Ｐ２００７−２７２９９５）
【出願日】平成１９年１０月１９日（２００７．１０．１９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１９日（２００７．１０．１９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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