車両用衝撃吸収体
【課題】ロアアブソーバーなどの車両用衝撃吸収体において、軽量化を行っても、所要の耐荷重性能を確保することができる構造を提供する。
【解決手段】長手方向である第１の方向Ｗが車両幅方向と平行になるように、車両前方の下部領域に設置されるとともに、車両前後方向と車両幅方向とを含む平面に実質的に平行に配置される板状の車両用衝撃吸収体１であって、車両用衝撃吸収体１の板面から突出し、それぞれが板面内で第１の方向Ｗと直交する第２の方向Ｌに延びる複数の補強リブ６を有し、互いに隣接する補強リブ６の少なくとも一方が、補強リブ６の端部に形成され、端部から分岐して延びる分岐リブ７を有し、互いに隣接する補強リブ６が、分岐リブ７を介して互いに一体的に連結されている。
【解決手段】長手方向である第１の方向Ｗが車両幅方向と平行になるように、車両前方の下部領域に設置されるとともに、車両前後方向と車両幅方向とを含む平面に実質的に平行に配置される板状の車両用衝撃吸収体１であって、車両用衝撃吸収体１の板面から突出し、それぞれが板面内で第１の方向Ｗと直交する第２の方向Ｌに延びる複数の補強リブ６を有し、互いに隣接する補強リブ６の少なくとも一方が、補強リブ６の端部に形成され、端部から分岐して延びる分岐リブ７を有し、互いに隣接する補強リブ６が、分岐リブ７を介して互いに一体的に連結されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両前方の下部領域に設置される車両用衝撃吸収体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両前方には、車両が歩行者と衝突した際に歩行者への傷害を低減し、歩行者の安全を確保するための保護装置が設置されている。
【０００３】
フロントバンパーにおいては、バンパーリンフォースとバンパーフェイシアとの間に配設され、衝撃吸収性能を有する樹脂発泡体などからなるバンパーアブソーバーや、バンパー下部に配設された平板状のロアアブソーバーが知られている。このうち、平板状のロアアブソーバーは、所要の剛性を付与されており、車両が歩行者に衝突した際には歩行者の脚部に接触し、いわゆる脚払い材として作用する。すなわち、ロアアブソーバーは、歩行者の脚部を払って歩行者を車両（自動車）のボンネット上に跳ね上げることで、歩行者が車両の下部に巻き込まれることを防止する機能を担っている。それと同時に、ロアアブソーバーには、歩行者への衝撃を吸収する機能も付与されていることが好ましい。
【０００４】
このような機能を確保するために、ロアアブソーバーは、歩行者と衝突した際に脚部（主に膝部）への傷害を抑制しながら歩行者の脚部を確実に跳ね上げる必要があり、このためには、歩行者の脚部の下側にのみ高い荷重を与えることが必要となる。そのため、ロアアブソーバーは、車両前後方向と車両幅方向とを含む水平面に実質的に平行に配置される平板状の成形体であって、この成形体の車両前方側の側面と歩行者の脚部とが交差して接触するようにバンパー下部に設置される平板状の成形体として構成されている。したがって、このような平板状のロアアブソーバーでは、ロアアブソーバーと歩行者の脚部との接触面積が必然的に小さくなる。その結果、局所的な圧縮でも歩行者の脚を払ってボンネットへ跳ね上げるだけの高荷重を得るために、ロアアブソーバーの重量が大きくなることが避けられず、その軽量化が課題となっている。
【０００５】
特許文献１には、ポリプロピレンやポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）樹脂等の熱可塑性樹脂の射出成形品であり、車両前後方向に沿った平板状のベースプレートによって構成された下段衝撃吸収体（ロアアブソーバー）が開示されている。ベースプレートの上面には、それそれが車両前後方向に延び、所定の間隔を空けて突出する複数の縦リブが設けられており、これらの縦リブは、車両幅方向に延びる横リブによって互いに連結されている。こうして、上述の下段衝撃吸収体は、板状の成形品とすることにより軽量化を図りつつ、縦リブおよび横リブによってベースプレートを補強することで、歩行者と接触した際に歩行者の脚部を払うのに必要な剛性を確保している。
【０００６】
しかしながら、この下段衝撃吸収体では、所要の剛性を確保するために縦リブの高さが必要となるため、軽量化には限度がある。
【０００７】
それに対して、特許文献２には、車両前後方向に延びるように配設される平板状のプレート部を有する脚払い装置（ロアアブソーバー）が開示されている。プレート部の前側部分には、それぞれ車両前後方向に延び、車両幅方向に交互に配置された２種類の補強ビードが一体的に形成されている。第１の補強ビードは、車両上方に突出し、車両前後方向から見て下方に開口するコ字状の断面を有しており、第２の補強ビードは、車両下方に突出し、車両前後方向から見て上方に開口するコ字状の断面を有している。すなわち、第１および第２の補強ビードは、車両前後方向と直交する断面が矩形波状に形成されている。このような補強ビードの構造によって、上述の脚払い装置では、特許文献１の下段衝撃吸収体と比べて、同程度の剛性を確保するのに補強ビードの高さを低く抑えることができ、それにより、軽量化が達成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２７４２９８号公報
【特許文献２】特開２００７−３３１４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、車両（自動車）の燃費低減への要求は依然として高く、さらなる軽量化が求められており、特許文献２の脚払い装置では、十分な軽量化が達成されているとは言えなかった。加えて、特許文献２の脚払い装置は、補強ビードが車両の上方および下方にそれぞれ突出する形状であるため、車両上下方向の高さが大きくなってしまい、車両スペースの制約上、採用できない可能性があることも問題となっていた。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、ロアアブソーバーなどの車両用衝撃吸収体において、軽量化を行っても、所要の耐荷重性能を確保することができる構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した目的を達成するために、本発明の車両用衝撃吸収体は、長手方向である第１の方向が車両幅方向と平行になるように、車両前方の下部領域に設置されるとともに、車両前後方向と車両幅方向とを含む平面に実質的に平行に配置される板状の車両用衝撃吸収体であって、車両用衝撃吸収体の板面から突出し、それぞれが板面内で第１の方向と直交する第２の方向に延びる複数の補強リブを有し、互いに隣接する補強リブの少なくとも一方が、補強リブの端部に形成され、端部から分岐して延びる分岐リブを有し、互いに隣接する補強リブが、分岐リブを介して互いに一体的に連結されている。
【００１２】
このような車両用衝撃吸収体では、車両幅方向（第１の方向）に並置された複数の補強リブが、各補強リブの端部に設けられた分岐リブによって互いに連結されているため、車両幅方向に荷重が伝播しやすい構造となっている。したがって、歩行者の脚部との衝突などの局部的な圧縮であっても、車両幅方向の広い範囲から反発荷重を発生させることができ、衝撃吸収体全体を効率的に機能させることが可能となる。そのため、板厚を薄くするなどして、さらなる軽量化を行っても、所要の耐荷重性能を確保することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、ロアアブソーバーなどの車両用衝撃吸収体において、軽量化を行っても、所要の耐荷重性能を確保することができる構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態における車両用衝撃吸収体としてのロアアブソーバーを示す概略斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態における車両用衝撃吸収体としてのロアアブソーバーを示す概略平面図である。
【図３】本発明の一実施形態における車両用衝撃吸収体としてのロアアブソーバーの補強リブの変形例を示す概略平面図である。
【図４】衝突解析を説明するための図である。
【図５】衝突解析に用いた実施例の試験サンプル（ロアアブソーバー）を示す概略斜視図である。
【図６】衝突解析に用いた実施例の試験サンプル（ロアアブソーバー）を示す概略平面図である。
【図７】衝突解析に用いた実施例の試験サンプル（ロアアブソーバー）を示す概略平面図である。
【図８】衝突解析に用いた比較例の試験サンプル（ロアアブソーバー）を示す概略斜視図である。
【図９】衝突解析によって得られた実施例および比較例の荷重−変位曲線を示す図である。
【図１０】衝突解析によって得られた実施例および比較例の変形・応力分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態における車両用衝撃吸収体としてのロアアブソーバーを概略的に示す斜視図である。図２（ａ）は、図１に示すロアアブソーバーの概略平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すロアアブソーバーの一部拡大図である。
【００１７】
本実施形態のロアアブソーバーは、平面形状が細長の板状部材であって、車両に対して、車両前後方向と車両幅方向とを含む平面（水平面）に平行に配置されるとともに、その長手方向が車両幅方向と平行になるように設置されることを前提としている。そのため、以下の説明では、ロアアブソーバーの板面内での各方向を、車両に設置された状態での対応する車両の各方向とする。すなわち、図１に示すように、ロアアブソーバーの長手方向（第１の方向）を車両幅方向Ｗ、長手方向と直交する方向（第２の方向）を車両前後方向Ｌとする。なお、図１の斜視図および図２の平面図は共に、車両上方側から見たロアアブソーバーを示している。
【００１８】
図１および図２に示すように、本実施形態のロアアブソーバー１は、板状に形成されており、全体として細長矩形状の平面形状を有している。ロアアブソーバー１は、ポリプロピレンやポリエチレン等の熱可塑性樹脂を射出成形することによって形成されている。なお、ロアアブソーバー１の材料としては、このような単一の熱可塑性樹脂に限定されることはなく、熱可塑性樹脂に、タルクなどの無機フィラーやゴム成分が添加されたものや、ガラス繊維などの合成繊維やセルロース繊維などの天然繊維が強化繊維として添加されたものであってもよい。あるいは、熱硬化性樹脂や金属材料からなるロアアブソーバーであってもよい。
【００１９】
ロアアブソーバー１の車両後方側および車両幅方向端部には、それぞれプレート状のフランジ部２が形成されている。フランジ部２には、複数の取付孔３が形成されており、ロアアブソーバー１は、車両に設置される際には、この取付孔３を介して、ビス止めなど公知の締結手段によって車体に固定されることになる。また、車両後方側のフランジ部２には、固定される車体の形状に合わせて、切欠部４が設けられている。
【００２０】
ロアアブソーバー１のフランジ部２に囲まれた領域には、フランジ部２よりも車両下方側に一段低くなった凹陥部５が形成されている。この凹陥部５には、凹陥部５の底面から車両上方に突出し、それぞれが車両前後方向Ｌに延びる複数の補強リブ６が形成されている。
【００２１】
補強リブ６は、平板状に形成されたロアアブソーバー１の剛性を高めるために設けられており、本実施形態では、それぞれが同じ厚みを有し、車両幅方向Ｗに一定の間隔をあけて配置されている。そのため、本実施形態では、ロアアブソーバー１の剛性は車両幅方向Ｗで一定となっているが、補強リブ６の構成はこれに限定されず、補強リブ６の厚みや補強リブ６間の間隔は、車両幅方向Ｗの位置に応じて変更することもできる。すなわち、ロアアブソーバー１の剛性を、例えば、車両幅方向Ｗの端部から中央に近づくにつれて徐々に高くなるようにすることも可能である。
【００２２】
ロアアブソーバー１の各補強リブ６は、車両前方側の端部（以下、「前端部」という）に形成され、その端部から２つに分岐して延びる分岐リブ７を備えている。分岐リブ７は、図２（ｂ）に示すように、隣接する補強リブ６の分岐リブ７と、それぞれの先端同士が接するように一体的に連結されている。これにより、車両幅方向Ｗで互いに隣接する補強リブ６は、それぞれに形成された分岐リブ７を介して互いに一体的に連結され、したがって、車両幅方向Ｗに並置された複数の補強リブ６は、互いに一体的に連結されることになる。このような構成によって、本実施形態のロアアブソーバー１では、車両幅方向Ｗにおける荷重の伝播性が格段に向上することになる。すなわち、歩行者の脚部との接触のような局部的な圧縮の場合にも、ロアアブソーバー１の車両幅方向Ｗに荷重が伝播しやくなる。そのため、ロアアブソーバー１は車両幅方向Ｗ全体で反発荷重を発生させることができ、ロアアブソーバー１全体で効率的に耐荷重性能を発揮できるようになる。その結果、ロアアブソーバーの板厚を低減するなどして全体の重量を減少させても、所要の耐荷重性能を確保することができるため、より軽量化されたロアアブソーバーを実現することが可能となる。
【００２３】
また、分岐リブ７は、図２（ｂ）に示すように、ロアアブソーバー１の車両上方側から見て、補強リブ６の前端部からＹ字状に分岐して延びている。すなわち、１つの補強リブ６から２つに分岐した分岐リブ７は、補強リブ６が延びる方向（車両前後方向Ｌ）に対して対称となるように形成されている。これにより、分岐リブ７は、衝撃荷重を受けて拡開して座屈する際に、衝撃荷重を吸収することも可能となるため、ロアアブソーバー１の衝撃吸収性能を高めるという効果ももたらすことになる。
【００２４】
ここで、分岐リブ７は、ロアアブソーバー１の車両上方側から見て、分岐リブ７が延びる方向と車両前後方向Ｌとのなす角度が２０°〜６０°の範囲にあるように形成されていることが好ましく、３０°〜５０°の範囲にあるように形成されていることがより好ましい。上述した下限値以上であれば、補強リブ６の車両前後方向Ｌの長さが短くなりすぎて、ロアアブソーバー１の脚払い性能が低下したり、互いに隣接する補強リブ６間の間隔が狭くなりすぎて、ロアアブソーバー１の重量が増加したりすることが抑制される。また、上述した上限値以下であれば、互いに隣接する補強リブ６間の間隔が広くなりすぎることなく、ロアアブソーバー１の脚払い性能を確保するための十分な剛性が得られるとともに、分岐リブ７による衝撃吸収性能を高める効果も得られる。
【００２５】
なお、本実施形態では、すべての補強リブ６（分岐リブ７）は、そのリブ高さが、凹陥部５の深さ、すなわち凹陥部５の底面からフランジ部２までの高さと実質的に同じとなるように形成されている。しかしながら、補強リブ６のリブ高さはこれに限定されず、むしろフランジ部２までの高さよりも低くなるように形成されていることが好ましい。このような構成にすることで、補強リブ６自体を保護することができ、ロアアブソーバー１の成形後の輸送時などにロアアブソーバー１を積み重ねた場合に、補強リブ６が変形したり、破損したりする虞を可及的に低減することが可能となる。
【００２６】
ロアアブソーバー１の前端部には、凹陥部５の底面から車両上方に突出し、車両幅方向Ｗに延びる前側壁（横断リブ）８が形成されている。前側壁８は、図２（ｂ）に示すように、各分岐リブ７の互いに連結した先端と接するように、各分岐リブ７に一体的に連結されており、すなわち、互いに隣接する補強リブ６の分岐リブ７と前側壁８とは、一つの接続点Ｘで互いに連結されている。これにより、本実施形態では、ロアアブソーバー１の車両前方側の剛性を、ロアアブソーバー１の重量の増加を抑制しつつ、効果的に高めることが可能となる。そのため、前側壁８または後述する補強部９に入力された衝撃荷重に対して、衝突初期の反発荷重を高めることができ、それにより、本実施形態のロアアブソーバー１には、良好な脚払い性能が付与されることになる。さらに、ロアアブソーバー１の上面側（車両上方側）に一定の間隔で並置された補強リブ６は、上述した分岐リブ７を介してだけでなく、前側壁８をも介して互いに一体的に連結されている。そのため、本実施形態では、車両前方側から局所的に入力された衝撃荷重の車両幅方向Ｗへの伝播性がより一層向上することになり、これにより、ロアアブソーバー１全体を効率的に利用して反発荷重を発生させることが可能となる。その結果、ロアアブソーバーの脚払い性能が格段に高められることで、従来からの脚払い性能を低下させることなく、すなわち良好な脚払い性能を維持しながら、ロアアブソーバー１を軽量化することが可能となる。
【００２７】
さらに、ロアアブソーバー１の前側壁８には、この前側壁８から車両前方に向かって突出するように、衝撃の入力面となる補強壁９ａと、前側壁８と補強壁９ａとの間で車両前後方向Ｌに延びる架橋リブ９ｂとを備えた補強部９が形成されている。ロアアブソーバー１の車両前方側は、上述した前側壁８に加えて、この補強部９によっても補強され、車両後方側と比べて剛性が高められることで、衝突初期の反発荷重が高められ、歩行者の脚部に対する脚払い性能がさらに向上することになる。
【００２８】
なお、ロアアブソーバー１の凹陥部５には、隣接する補強リブ６に囲まれた領域、および分岐リブ７と前側壁８とに囲まれた領域のそれぞれの底面に、主に水抜き用の孔として機能する貫通孔１０が形成されている。これにより、本実施形態のロアアブソーバー１では、雨天走行時などに、凹陥部５の上述の領域に溜まった水が貫通孔１０から排出されることで、車両重量が増加して、燃費が悪化することを抑制することができる。これに関連して、凹陥部５の上述の領域は、水の排出性を高めるために、貫通孔１０に向かって車両下方に傾斜するように形成されていることが好ましい。
【００２９】
以上、本実施形態では、補強リブ６（分岐リブ７）がロアアブソーバー１の上面側（車両上方側）に形成された場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、補強リブは、ロアアブソーバーの下面側（車両下方側）に形成されていてもよい。また、補強リブは、ロアアブソーバーの上面側および下面側の両方に形成されていてもよい。このようなロアアブソーバーでは、補強リブが一方にのみ形成された場合と同等の剛性を得るために、両面合計のリブ高さを、一方にのみ形成された場合のリブ高さと比べて低くすることができる。そのため、ロアアブソーバーをより一層軽量化することが可能となる。また、本実施形態では、分岐リブ７は、補強リブ６の前端部にのみ形成されていたが、以下に示す変形例のように、補強リブの車両後方側の端部や中間領域に形成されていてもよく、１つの補強リブに複数形成されていてもよい。
【００３０】
図３（ａ）から図３（ｆ）は、本実施形態のロアアブソーバーにおいて補強リブの構成を変更した変形例を示す概略平面図であり、車両上方側から見たロアアブソーバーの一部を拡大して示している。
【００３１】
図３（ａ）から図３（ｆ）は、ロアアブソーバーの車両後方側の端部（以下、「後端部」という）に、前側壁８と同様の構成の後側壁（横断リブ）１１が形成され、複数の補強リブ６がこれらの間に形成されている変形例を示している。これらの変形例において、各補強リブ６が車両前後方向Ｌに沿って形成されている点、および、分岐リブ７が補強リブの端部から分岐して延びている点については、上述した実施形態と同様である。また、図３（ａ）から図３（ｆ）には、各分岐リブ７について、分岐リブ７が延びる方向と補強リブ６が延びる方向（車両前後方向Ｌ）とのなす角度が４５°である場合が示されている。なお、図３（ａ）から図３（ｆ）では、簡単のために、ロアアブソーバーの凹陥部に形成された貫通孔は図示されていない。
【００３２】
ロアアブソーバーにおける車両幅方向への荷重の伝播性を向上させ、それにより、ロアアブソーバーの軽量化を実現するには、図１および図２に示す実施形態のように、必ずしも各補強リブに分岐リブが形成されている必要はない。すなわち、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、互いに隣接する補強リブの少なくとも一方が分岐リブを備え、その分岐リブを介して、互いに隣接する補強リブが一体的に連結されていればよい。
【００３３】
図３（ａ）に示す変形例は、図２（ｂ）に示す実施形態の複数の補強リブ６の間に、分岐リブが形成されていない補強リブ１６を追加した変形例である。すなわち、分岐リブ７が形成された補強リブ６と分岐リブが形成されていない補強リブ１６とは、車両幅方向Ｗに交互に配置されている。
【００３４】
この変形例では、互いに隣接する補強リブ６，１６は、それぞれの先端同士、すなわち、分岐リブが形成されていない補強リブ１６の前端部と、補強リブ６の分岐リブ７の先端とが、互いに一体的に連結されている。これにより、分岐リブが形成されていない補強リブ１６は、隣接する補強リブ６の分岐リブ７と前側壁８とが連結する接続点Ｘにおいて、前側壁８に一体的に連結されることになる。したがって、前側壁８は、分岐リブ７によってだけでなく、分岐リブが形成されていない補強リブ１６によっても補強されることで、その剛性がより高められる。そのため、この変形例では、ロアアブソーバーに入力した衝突荷重に対して、衝突初期の反発荷重がより一層高められるという効果も得ることができる。
【００３５】
図３（ｂ）に示す変形例は、図３（ａ）に示す変形例に対して、分岐リブが形成されていない補強リブ１６に隣接する補強リブ６のうちの一方において、分岐リブ７’を形成する端部を前端部から後端部に変更した変形例である。すなわち、分岐リブが形成されていない補強リブ１６は、前端部および後端部で、それぞれ前側壁８および後側壁１１に一体的に連結されているとともに、隣接する補強リブ６の分岐リブ７，７’の先端にそれぞれ一体的に連結されている。したがって、この変形例では、前端部に分岐リブ７が形成された補強リブ６と、分岐リブが形成されていない補強リブ１６と、後端部に分岐リブ７’が形成された補強リブ６と、分岐リブが形成されていない補強リブ１６とが、車両幅方向Ｗにこの順で配置されることになる。このような構成によって、ロアアブソーバーの前端部において、車両幅方向Ｗへの荷重伝播性能を低下させることなく、車両幅方向Ｗに剛性差を設けることが可能となる。これにより、ロアアブソーバーの変形性能を高めることで、その衝撃吸収性能を向上させることが可能となる。
【００３６】
図３（ｃ）は、図２（ｂ）に示す実施形態に対して、各補強リブ６’の後端部にも分岐リブ７’を形成した変形例を示している。この場合、後端部に形成された分岐リブ７’は、前端部に形成された分岐リブ７と同様に、それぞれの先端同士が互いに一体的に連結されているとともに、互いに連結した先端が後側壁１１に接するように、後側壁１１に一体的に連結されている。これにより、ロアアブソーバーの車両幅方向Ｗへの荷重伝播性能をより一層高めることが可能となる。
【００３７】
図３（ｄ）は、図２（ｂ）に示す実施形態に対して、補強リブ６間の距離を、例えば図の左側から右側に向かうにつれて狭くした変形例を示している。このような形状により、ロアアブソーバーの車両幅方向Ｗに剛性差を付与することが可能となり、すなわち、図の右側でのロアアブソーバーの剛性を、図の左側に比べて高くすることが可能となる。
【００３８】
図３（ｅ）に示す変形例は、前側壁８と後側壁１１との間に、前側壁８および後側壁１１と同様の構成の中間壁（横断リブ）１２を形成し、前側壁８と中間壁１２との間、および中間壁１２と後側壁１１との間に、図２（ｂ）に示すロアアブソーバーと同様の構成をそれぞれ配置したような変形例である。言い換えれば、図３（ｅ）に示す変形例は、図２（ｂ）に示すロアアブソーバーを、車両前後方向Ｌに２つ並べたような構成を有している。したがって、この変形例では、車両幅方向Ｗへの荷重伝播性能を高めることができる構成、すなわち、分岐リブ７，７”と前側壁８または中間壁１２とを介して互いに隣接する補強リブ６，６”を一体的に連結する構成が、車両前後方向Ｌに複数形成されている。そのため、ロアアブソーバー全体として、車両幅方向Ｗへの荷重伝播性能をより一層高めることが可能となる。
【００３９】
図３（ｆ）は、図３（ｅ）に示す変形例に対して、前側壁８と中間壁１２との間に配置された補強リブ６の構成を変更した変形例を示している。この変形例では、前側壁８と中間壁１２との間に配置された補強リブ６間の間隔が、中間壁１２と後側壁１１との間に配置された補強リブ６”間の間隔よりも狭くなっている。すなわち、車両後方側の補強リブ６”が、車両前方側の補強リブ６よりも少なくなることで、車両後方側の領域におけるロアアブソーバーの剛性が、車両前方側の領域と比べて低くなるように構成されている。これにより、荷重の入力側である車両前方側の領域と比べて伝播する荷重が少なくなる車両後方側の領域において、ロアアブソーバーの荷重伝播性能を高めることができ、ロアアブソーバー全体をより効率的に利用して反発荷重を発生させることが可能となる。
【００４０】
以上のように、本実施形態のロアアブソーバーは、車両幅方向に荷重が伝播しやすい構成を有しているため、歩行者との接触のような局所的な衝突であっても、より広い領域で反発荷重を発生させることができる。このため、板厚を軽減するなどして軽量化を行っても、所要の耐荷重性能を確保することが可能となる。
【００４１】
（実施例）
本発明によるロアアブソーバーの降伏荷重（最大荷重）および荷重の伝播性について、ＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）解析による評価を行った。具体的には、ＣＡＥ解析ソフトＬＳ−Ｄｙｎａ（登録商標、米国ＬＳＴＣ社製）を使用して、図４に示すように、歩行者の脚部を模したインパクター２１を試験サンプル２２に衝突させる衝突解析をおこなった。
【００４２】
試験サンプルとしては、図５から図７に示すロアアブソーバー（実施例）と、図８に示すロアアブソーバー（比較例）とを用いた。
【００４３】
図５は、実施例のロアアブソーバーを車両上方側から見た概略斜視図であり、図６および図７はそれぞれ、図５に示すロアアブソーバーを車両上方側および車両下方側から見た概略平面図である。また、図８は、比較例のロアアブソーバーを車両上方側から見た概略斜視図である。
【００４４】
実施例におけるロアアブソーバー１０１は、上述した実施形態と実質的に同様の構成を、矩形平板状のプレート部１０２の上面側（車両上方側）および下面側（車両下方側）にそれぞれ備えている。具体的には、以下の通りである。
【００４５】
プレート部１０２の前端部には、車両上方および下方に突出する一体的な前側壁１０８が形成されている。プレート部１０２の上面側には、この前側壁１０８に一体的に連結するように、図２（ｂ）に示す実施形態と同様の構成の補強リブ１０６が形成されている（図６参照）。すなわち、補強リブ１０６の前端部に、それぞれの先端同士が互いに一体的に連結されているとともに、互いに連結した先端が前側壁１０８に接するように、前側壁１０８に一体的に連結された分岐リブ１０７が形成されている。なお、補強リブ１０６は、プレート部１０２の前端部から後端部の途中まで形成されており、すなわちプレート部１０２の後端部までは到達していない。このため、プレート部１０２の上面側は、分岐リブ１０７が形成された車両前方側の領域からプレート部１０２のみの車両後方側の領域にかけて、剛性が段階的に低下するように構成されている。
【００４６】
一方、プレート部１０２の下面側には、車両上方にも突出する前側壁１０８の他に、図７に示すように、後側壁１１１および中間壁１１２が形成されており、前側壁１０８と中間壁１１２との間に、図３（ｃ）に示す実施形態と同様の構成の補強リブ１０６’が形成されている。すなわち、プレート部１０２の下面側の補強リブ１０６’は、前側壁１０８に一体的に連結された分岐リブ１０７に加えて、後端部にも、中間壁１１２に一体的に連結された分岐リブ１０７’を備えている。また、中間壁１１２と後側壁１１１との間には、それぞれが車両前後方向Ｌに延びる複数の補助リブ１１５が形成されており、補助リブ１１５は、中間壁１１２を通過して、補助リブ１０６’の後端部の分岐リブ１０７’に一体的に連結されている。
【００４７】
なお、プレート部１０２の上面側および下面側に設けられた各分岐リブ１０７，１０７’は、補強リブ１０６，１０６’が延びる方向とのなす角度が約４５°となるように形成されている。
【００４８】
一方、比較例におけるロアアブソーバー２０１は、特許文献２に記載のロアアブソーバーと実質的に同様の構成とした。すなわち、比較例では、プレート部２０２の車両前方側に、それぞれが車両前後方向Ｌに延び、車両幅方向Ｗに交互に配置された凸部２０３および凹部２０４であって、車両前後方向Ｌと直交する断面が矩形波状に形成された凸部２０３および凹部２０４が形成されている。
【００４９】
衝突解析の条件として、上記試験サンプルの外形寸法を、実施例および比較例共に、車両幅方向Ｗで６００ｍｍ、車両前後方向Ｌで２７０ｍｍとする一方、試験サンプルの重量は、比較例に対して実施例を１３％軽量とした。また、解析に用いたインパクター２１は、厚さ２５ｍｍのウレタンフォーム２３が巻かれた、Φ７０ｍｍ、質量７．１ｇの円筒形の鉄製剛体とした。このインパクター２１を、４０ｋｍ／ｈの速度で試験サンプル２２の中央付近に衝突させ（図４参照）、インパクター侵入量とインパクターにかかる荷重を測定した。このような衝突解析によって得られた実施例および比較例の荷重−変位曲線を図９に示す。
【００５０】
実施例では、比較例よりも１３％軽量化したにもかかわらず、６．０ｋＮ近くまで最大荷重が得られており、比較例と比べて耐荷重性能（脚払い性能）が向上していることが確認された。
【００５１】
図１０は、衝突解析によって得られた変形・応力分布図を、実施例および比較例に対してそれぞれ変形の進行度合いごとにまとめたものである。
【００５２】
図１０から、実施例では、比較例と比べて、車両幅方向Ｗおよび車両前後方向Ｌへの応力分布の範囲が広く、車両幅方向Ｗおよび車両前後方向Ｌへより多くの荷重が伝播していることがわかる。特に、変形の中期・後期の応力分布における両者の差は大きく、比較例では、衝突箇所の周辺領域のみで反発荷重を発生させているのに対して、実施例では、荷重をより広い範囲まで伝播させて、車両幅方向Ｗおよび車両前後方向Ｌの広い領域で反発荷重を発生させていることが確認された。
【符号の説明】
【００５３】
１ ロアアブソーバー
６，６’，６”，１６ 補強リブ
７，７’ 分岐リブ
８ 前側壁
１１ 後側壁
１２ 中間壁
Ｗ 車両幅方向
Ｌ 車両前後方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両前方の下部領域に設置される車両用衝撃吸収体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両前方には、車両が歩行者と衝突した際に歩行者への傷害を低減し、歩行者の安全を確保するための保護装置が設置されている。
【０００３】
フロントバンパーにおいては、バンパーリンフォースとバンパーフェイシアとの間に配設され、衝撃吸収性能を有する樹脂発泡体などからなるバンパーアブソーバーや、バンパー下部に配設された平板状のロアアブソーバーが知られている。このうち、平板状のロアアブソーバーは、所要の剛性を付与されており、車両が歩行者に衝突した際には歩行者の脚部に接触し、いわゆる脚払い材として作用する。すなわち、ロアアブソーバーは、歩行者の脚部を払って歩行者を車両（自動車）のボンネット上に跳ね上げることで、歩行者が車両の下部に巻き込まれることを防止する機能を担っている。それと同時に、ロアアブソーバーには、歩行者への衝撃を吸収する機能も付与されていることが好ましい。
【０００４】
このような機能を確保するために、ロアアブソーバーは、歩行者と衝突した際に脚部（主に膝部）への傷害を抑制しながら歩行者の脚部を確実に跳ね上げる必要があり、このためには、歩行者の脚部の下側にのみ高い荷重を与えることが必要となる。そのため、ロアアブソーバーは、車両前後方向と車両幅方向とを含む水平面に実質的に平行に配置される平板状の成形体であって、この成形体の車両前方側の側面と歩行者の脚部とが交差して接触するようにバンパー下部に設置される平板状の成形体として構成されている。したがって、このような平板状のロアアブソーバーでは、ロアアブソーバーと歩行者の脚部との接触面積が必然的に小さくなる。その結果、局所的な圧縮でも歩行者の脚を払ってボンネットへ跳ね上げるだけの高荷重を得るために、ロアアブソーバーの重量が大きくなることが避けられず、その軽量化が課題となっている。
【０００５】
特許文献１には、ポリプロピレンやポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）樹脂等の熱可塑性樹脂の射出成形品であり、車両前後方向に沿った平板状のベースプレートによって構成された下段衝撃吸収体（ロアアブソーバー）が開示されている。ベースプレートの上面には、それそれが車両前後方向に延び、所定の間隔を空けて突出する複数の縦リブが設けられており、これらの縦リブは、車両幅方向に延びる横リブによって互いに連結されている。こうして、上述の下段衝撃吸収体は、板状の成形品とすることにより軽量化を図りつつ、縦リブおよび横リブによってベースプレートを補強することで、歩行者と接触した際に歩行者の脚部を払うのに必要な剛性を確保している。
【０００６】
しかしながら、この下段衝撃吸収体では、所要の剛性を確保するために縦リブの高さが必要となるため、軽量化には限度がある。
【０００７】
それに対して、特許文献２には、車両前後方向に延びるように配設される平板状のプレート部を有する脚払い装置（ロアアブソーバー）が開示されている。プレート部の前側部分には、それぞれ車両前後方向に延び、車両幅方向に交互に配置された２種類の補強ビードが一体的に形成されている。第１の補強ビードは、車両上方に突出し、車両前後方向から見て下方に開口するコ字状の断面を有しており、第２の補強ビードは、車両下方に突出し、車両前後方向から見て上方に開口するコ字状の断面を有している。すなわち、第１および第２の補強ビードは、車両前後方向と直交する断面が矩形波状に形成されている。このような補強ビードの構造によって、上述の脚払い装置では、特許文献１の下段衝撃吸収体と比べて、同程度の剛性を確保するのに補強ビードの高さを低く抑えることができ、それにより、軽量化が達成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２７４２９８号公報
【特許文献２】特開２００７−３３１４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、車両（自動車）の燃費低減への要求は依然として高く、さらなる軽量化が求められており、特許文献２の脚払い装置では、十分な軽量化が達成されているとは言えなかった。加えて、特許文献２の脚払い装置は、補強ビードが車両の上方および下方にそれぞれ突出する形状であるため、車両上下方向の高さが大きくなってしまい、車両スペースの制約上、採用できない可能性があることも問題となっていた。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、ロアアブソーバーなどの車両用衝撃吸収体において、軽量化を行っても、所要の耐荷重性能を確保することができる構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した目的を達成するために、本発明の車両用衝撃吸収体は、長手方向である第１の方向が車両幅方向と平行になるように、車両前方の下部領域に設置されるとともに、車両前後方向と車両幅方向とを含む平面に実質的に平行に配置される板状の車両用衝撃吸収体であって、車両用衝撃吸収体の板面から突出し、それぞれが板面内で第１の方向と直交する第２の方向に延びる複数の補強リブを有し、互いに隣接する補強リブの少なくとも一方が、補強リブの端部に形成され、端部から分岐して延びる分岐リブを有し、互いに隣接する補強リブが、分岐リブを介して互いに一体的に連結されている。
【００１２】
このような車両用衝撃吸収体では、車両幅方向（第１の方向）に並置された複数の補強リブが、各補強リブの端部に設けられた分岐リブによって互いに連結されているため、車両幅方向に荷重が伝播しやすい構造となっている。したがって、歩行者の脚部との衝突などの局部的な圧縮であっても、車両幅方向の広い範囲から反発荷重を発生させることができ、衝撃吸収体全体を効率的に機能させることが可能となる。そのため、板厚を薄くするなどして、さらなる軽量化を行っても、所要の耐荷重性能を確保することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、ロアアブソーバーなどの車両用衝撃吸収体において、軽量化を行っても、所要の耐荷重性能を確保することができる構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態における車両用衝撃吸収体としてのロアアブソーバーを示す概略斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態における車両用衝撃吸収体としてのロアアブソーバーを示す概略平面図である。
【図３】本発明の一実施形態における車両用衝撃吸収体としてのロアアブソーバーの補強リブの変形例を示す概略平面図である。
【図４】衝突解析を説明するための図である。
【図５】衝突解析に用いた実施例の試験サンプル（ロアアブソーバー）を示す概略斜視図である。
【図６】衝突解析に用いた実施例の試験サンプル（ロアアブソーバー）を示す概略平面図である。
【図７】衝突解析に用いた実施例の試験サンプル（ロアアブソーバー）を示す概略平面図である。
【図８】衝突解析に用いた比較例の試験サンプル（ロアアブソーバー）を示す概略斜視図である。
【図９】衝突解析によって得られた実施例および比較例の荷重−変位曲線を示す図である。
【図１０】衝突解析によって得られた実施例および比較例の変形・応力分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態における車両用衝撃吸収体としてのロアアブソーバーを概略的に示す斜視図である。図２（ａ）は、図１に示すロアアブソーバーの概略平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すロアアブソーバーの一部拡大図である。
【００１７】
本実施形態のロアアブソーバーは、平面形状が細長の板状部材であって、車両に対して、車両前後方向と車両幅方向とを含む平面（水平面）に平行に配置されるとともに、その長手方向が車両幅方向と平行になるように設置されることを前提としている。そのため、以下の説明では、ロアアブソーバーの板面内での各方向を、車両に設置された状態での対応する車両の各方向とする。すなわち、図１に示すように、ロアアブソーバーの長手方向（第１の方向）を車両幅方向Ｗ、長手方向と直交する方向（第２の方向）を車両前後方向Ｌとする。なお、図１の斜視図および図２の平面図は共に、車両上方側から見たロアアブソーバーを示している。
【００１８】
図１および図２に示すように、本実施形態のロアアブソーバー１は、板状に形成されており、全体として細長矩形状の平面形状を有している。ロアアブソーバー１は、ポリプロピレンやポリエチレン等の熱可塑性樹脂を射出成形することによって形成されている。なお、ロアアブソーバー１の材料としては、このような単一の熱可塑性樹脂に限定されることはなく、熱可塑性樹脂に、タルクなどの無機フィラーやゴム成分が添加されたものや、ガラス繊維などの合成繊維やセルロース繊維などの天然繊維が強化繊維として添加されたものであってもよい。あるいは、熱硬化性樹脂や金属材料からなるロアアブソーバーであってもよい。
【００１９】
ロアアブソーバー１の車両後方側および車両幅方向端部には、それぞれプレート状のフランジ部２が形成されている。フランジ部２には、複数の取付孔３が形成されており、ロアアブソーバー１は、車両に設置される際には、この取付孔３を介して、ビス止めなど公知の締結手段によって車体に固定されることになる。また、車両後方側のフランジ部２には、固定される車体の形状に合わせて、切欠部４が設けられている。
【００２０】
ロアアブソーバー１のフランジ部２に囲まれた領域には、フランジ部２よりも車両下方側に一段低くなった凹陥部５が形成されている。この凹陥部５には、凹陥部５の底面から車両上方に突出し、それぞれが車両前後方向Ｌに延びる複数の補強リブ６が形成されている。
【００２１】
補強リブ６は、平板状に形成されたロアアブソーバー１の剛性を高めるために設けられており、本実施形態では、それぞれが同じ厚みを有し、車両幅方向Ｗに一定の間隔をあけて配置されている。そのため、本実施形態では、ロアアブソーバー１の剛性は車両幅方向Ｗで一定となっているが、補強リブ６の構成はこれに限定されず、補強リブ６の厚みや補強リブ６間の間隔は、車両幅方向Ｗの位置に応じて変更することもできる。すなわち、ロアアブソーバー１の剛性を、例えば、車両幅方向Ｗの端部から中央に近づくにつれて徐々に高くなるようにすることも可能である。
【００２２】
ロアアブソーバー１の各補強リブ６は、車両前方側の端部（以下、「前端部」という）に形成され、その端部から２つに分岐して延びる分岐リブ７を備えている。分岐リブ７は、図２（ｂ）に示すように、隣接する補強リブ６の分岐リブ７と、それぞれの先端同士が接するように一体的に連結されている。これにより、車両幅方向Ｗで互いに隣接する補強リブ６は、それぞれに形成された分岐リブ７を介して互いに一体的に連結され、したがって、車両幅方向Ｗに並置された複数の補強リブ６は、互いに一体的に連結されることになる。このような構成によって、本実施形態のロアアブソーバー１では、車両幅方向Ｗにおける荷重の伝播性が格段に向上することになる。すなわち、歩行者の脚部との接触のような局部的な圧縮の場合にも、ロアアブソーバー１の車両幅方向Ｗに荷重が伝播しやくなる。そのため、ロアアブソーバー１は車両幅方向Ｗ全体で反発荷重を発生させることができ、ロアアブソーバー１全体で効率的に耐荷重性能を発揮できるようになる。その結果、ロアアブソーバーの板厚を低減するなどして全体の重量を減少させても、所要の耐荷重性能を確保することができるため、より軽量化されたロアアブソーバーを実現することが可能となる。
【００２３】
また、分岐リブ７は、図２（ｂ）に示すように、ロアアブソーバー１の車両上方側から見て、補強リブ６の前端部からＹ字状に分岐して延びている。すなわち、１つの補強リブ６から２つに分岐した分岐リブ７は、補強リブ６が延びる方向（車両前後方向Ｌ）に対して対称となるように形成されている。これにより、分岐リブ７は、衝撃荷重を受けて拡開して座屈する際に、衝撃荷重を吸収することも可能となるため、ロアアブソーバー１の衝撃吸収性能を高めるという効果ももたらすことになる。
【００２４】
ここで、分岐リブ７は、ロアアブソーバー１の車両上方側から見て、分岐リブ７が延びる方向と車両前後方向Ｌとのなす角度が２０°〜６０°の範囲にあるように形成されていることが好ましく、３０°〜５０°の範囲にあるように形成されていることがより好ましい。上述した下限値以上であれば、補強リブ６の車両前後方向Ｌの長さが短くなりすぎて、ロアアブソーバー１の脚払い性能が低下したり、互いに隣接する補強リブ６間の間隔が狭くなりすぎて、ロアアブソーバー１の重量が増加したりすることが抑制される。また、上述した上限値以下であれば、互いに隣接する補強リブ６間の間隔が広くなりすぎることなく、ロアアブソーバー１の脚払い性能を確保するための十分な剛性が得られるとともに、分岐リブ７による衝撃吸収性能を高める効果も得られる。
【００２５】
なお、本実施形態では、すべての補強リブ６（分岐リブ７）は、そのリブ高さが、凹陥部５の深さ、すなわち凹陥部５の底面からフランジ部２までの高さと実質的に同じとなるように形成されている。しかしながら、補強リブ６のリブ高さはこれに限定されず、むしろフランジ部２までの高さよりも低くなるように形成されていることが好ましい。このような構成にすることで、補強リブ６自体を保護することができ、ロアアブソーバー１の成形後の輸送時などにロアアブソーバー１を積み重ねた場合に、補強リブ６が変形したり、破損したりする虞を可及的に低減することが可能となる。
【００２６】
ロアアブソーバー１の前端部には、凹陥部５の底面から車両上方に突出し、車両幅方向Ｗに延びる前側壁（横断リブ）８が形成されている。前側壁８は、図２（ｂ）に示すように、各分岐リブ７の互いに連結した先端と接するように、各分岐リブ７に一体的に連結されており、すなわち、互いに隣接する補強リブ６の分岐リブ７と前側壁８とは、一つの接続点Ｘで互いに連結されている。これにより、本実施形態では、ロアアブソーバー１の車両前方側の剛性を、ロアアブソーバー１の重量の増加を抑制しつつ、効果的に高めることが可能となる。そのため、前側壁８または後述する補強部９に入力された衝撃荷重に対して、衝突初期の反発荷重を高めることができ、それにより、本実施形態のロアアブソーバー１には、良好な脚払い性能が付与されることになる。さらに、ロアアブソーバー１の上面側（車両上方側）に一定の間隔で並置された補強リブ６は、上述した分岐リブ７を介してだけでなく、前側壁８をも介して互いに一体的に連結されている。そのため、本実施形態では、車両前方側から局所的に入力された衝撃荷重の車両幅方向Ｗへの伝播性がより一層向上することになり、これにより、ロアアブソーバー１全体を効率的に利用して反発荷重を発生させることが可能となる。その結果、ロアアブソーバーの脚払い性能が格段に高められることで、従来からの脚払い性能を低下させることなく、すなわち良好な脚払い性能を維持しながら、ロアアブソーバー１を軽量化することが可能となる。
【００２７】
さらに、ロアアブソーバー１の前側壁８には、この前側壁８から車両前方に向かって突出するように、衝撃の入力面となる補強壁９ａと、前側壁８と補強壁９ａとの間で車両前後方向Ｌに延びる架橋リブ９ｂとを備えた補強部９が形成されている。ロアアブソーバー１の車両前方側は、上述した前側壁８に加えて、この補強部９によっても補強され、車両後方側と比べて剛性が高められることで、衝突初期の反発荷重が高められ、歩行者の脚部に対する脚払い性能がさらに向上することになる。
【００２８】
なお、ロアアブソーバー１の凹陥部５には、隣接する補強リブ６に囲まれた領域、および分岐リブ７と前側壁８とに囲まれた領域のそれぞれの底面に、主に水抜き用の孔として機能する貫通孔１０が形成されている。これにより、本実施形態のロアアブソーバー１では、雨天走行時などに、凹陥部５の上述の領域に溜まった水が貫通孔１０から排出されることで、車両重量が増加して、燃費が悪化することを抑制することができる。これに関連して、凹陥部５の上述の領域は、水の排出性を高めるために、貫通孔１０に向かって車両下方に傾斜するように形成されていることが好ましい。
【００２９】
以上、本実施形態では、補強リブ６（分岐リブ７）がロアアブソーバー１の上面側（車両上方側）に形成された場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、補強リブは、ロアアブソーバーの下面側（車両下方側）に形成されていてもよい。また、補強リブは、ロアアブソーバーの上面側および下面側の両方に形成されていてもよい。このようなロアアブソーバーでは、補強リブが一方にのみ形成された場合と同等の剛性を得るために、両面合計のリブ高さを、一方にのみ形成された場合のリブ高さと比べて低くすることができる。そのため、ロアアブソーバーをより一層軽量化することが可能となる。また、本実施形態では、分岐リブ７は、補強リブ６の前端部にのみ形成されていたが、以下に示す変形例のように、補強リブの車両後方側の端部や中間領域に形成されていてもよく、１つの補強リブに複数形成されていてもよい。
【００３０】
図３（ａ）から図３（ｆ）は、本実施形態のロアアブソーバーにおいて補強リブの構成を変更した変形例を示す概略平面図であり、車両上方側から見たロアアブソーバーの一部を拡大して示している。
【００３１】
図３（ａ）から図３（ｆ）は、ロアアブソーバーの車両後方側の端部（以下、「後端部」という）に、前側壁８と同様の構成の後側壁（横断リブ）１１が形成され、複数の補強リブ６がこれらの間に形成されている変形例を示している。これらの変形例において、各補強リブ６が車両前後方向Ｌに沿って形成されている点、および、分岐リブ７が補強リブの端部から分岐して延びている点については、上述した実施形態と同様である。また、図３（ａ）から図３（ｆ）には、各分岐リブ７について、分岐リブ７が延びる方向と補強リブ６が延びる方向（車両前後方向Ｌ）とのなす角度が４５°である場合が示されている。なお、図３（ａ）から図３（ｆ）では、簡単のために、ロアアブソーバーの凹陥部に形成された貫通孔は図示されていない。
【００３２】
ロアアブソーバーにおける車両幅方向への荷重の伝播性を向上させ、それにより、ロアアブソーバーの軽量化を実現するには、図１および図２に示す実施形態のように、必ずしも各補強リブに分岐リブが形成されている必要はない。すなわち、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、互いに隣接する補強リブの少なくとも一方が分岐リブを備え、その分岐リブを介して、互いに隣接する補強リブが一体的に連結されていればよい。
【００３３】
図３（ａ）に示す変形例は、図２（ｂ）に示す実施形態の複数の補強リブ６の間に、分岐リブが形成されていない補強リブ１６を追加した変形例である。すなわち、分岐リブ７が形成された補強リブ６と分岐リブが形成されていない補強リブ１６とは、車両幅方向Ｗに交互に配置されている。
【００３４】
この変形例では、互いに隣接する補強リブ６，１６は、それぞれの先端同士、すなわち、分岐リブが形成されていない補強リブ１６の前端部と、補強リブ６の分岐リブ７の先端とが、互いに一体的に連結されている。これにより、分岐リブが形成されていない補強リブ１６は、隣接する補強リブ６の分岐リブ７と前側壁８とが連結する接続点Ｘにおいて、前側壁８に一体的に連結されることになる。したがって、前側壁８は、分岐リブ７によってだけでなく、分岐リブが形成されていない補強リブ１６によっても補強されることで、その剛性がより高められる。そのため、この変形例では、ロアアブソーバーに入力した衝突荷重に対して、衝突初期の反発荷重がより一層高められるという効果も得ることができる。
【００３５】
図３（ｂ）に示す変形例は、図３（ａ）に示す変形例に対して、分岐リブが形成されていない補強リブ１６に隣接する補強リブ６のうちの一方において、分岐リブ７’を形成する端部を前端部から後端部に変更した変形例である。すなわち、分岐リブが形成されていない補強リブ１６は、前端部および後端部で、それぞれ前側壁８および後側壁１１に一体的に連結されているとともに、隣接する補強リブ６の分岐リブ７，７’の先端にそれぞれ一体的に連結されている。したがって、この変形例では、前端部に分岐リブ７が形成された補強リブ６と、分岐リブが形成されていない補強リブ１６と、後端部に分岐リブ７’が形成された補強リブ６と、分岐リブが形成されていない補強リブ１６とが、車両幅方向Ｗにこの順で配置されることになる。このような構成によって、ロアアブソーバーの前端部において、車両幅方向Ｗへの荷重伝播性能を低下させることなく、車両幅方向Ｗに剛性差を設けることが可能となる。これにより、ロアアブソーバーの変形性能を高めることで、その衝撃吸収性能を向上させることが可能となる。
【００３６】
図３（ｃ）は、図２（ｂ）に示す実施形態に対して、各補強リブ６’の後端部にも分岐リブ７’を形成した変形例を示している。この場合、後端部に形成された分岐リブ７’は、前端部に形成された分岐リブ７と同様に、それぞれの先端同士が互いに一体的に連結されているとともに、互いに連結した先端が後側壁１１に接するように、後側壁１１に一体的に連結されている。これにより、ロアアブソーバーの車両幅方向Ｗへの荷重伝播性能をより一層高めることが可能となる。
【００３７】
図３（ｄ）は、図２（ｂ）に示す実施形態に対して、補強リブ６間の距離を、例えば図の左側から右側に向かうにつれて狭くした変形例を示している。このような形状により、ロアアブソーバーの車両幅方向Ｗに剛性差を付与することが可能となり、すなわち、図の右側でのロアアブソーバーの剛性を、図の左側に比べて高くすることが可能となる。
【００３８】
図３（ｅ）に示す変形例は、前側壁８と後側壁１１との間に、前側壁８および後側壁１１と同様の構成の中間壁（横断リブ）１２を形成し、前側壁８と中間壁１２との間、および中間壁１２と後側壁１１との間に、図２（ｂ）に示すロアアブソーバーと同様の構成をそれぞれ配置したような変形例である。言い換えれば、図３（ｅ）に示す変形例は、図２（ｂ）に示すロアアブソーバーを、車両前後方向Ｌに２つ並べたような構成を有している。したがって、この変形例では、車両幅方向Ｗへの荷重伝播性能を高めることができる構成、すなわち、分岐リブ７，７”と前側壁８または中間壁１２とを介して互いに隣接する補強リブ６，６”を一体的に連結する構成が、車両前後方向Ｌに複数形成されている。そのため、ロアアブソーバー全体として、車両幅方向Ｗへの荷重伝播性能をより一層高めることが可能となる。
【００３９】
図３（ｆ）は、図３（ｅ）に示す変形例に対して、前側壁８と中間壁１２との間に配置された補強リブ６の構成を変更した変形例を示している。この変形例では、前側壁８と中間壁１２との間に配置された補強リブ６間の間隔が、中間壁１２と後側壁１１との間に配置された補強リブ６”間の間隔よりも狭くなっている。すなわち、車両後方側の補強リブ６”が、車両前方側の補強リブ６よりも少なくなることで、車両後方側の領域におけるロアアブソーバーの剛性が、車両前方側の領域と比べて低くなるように構成されている。これにより、荷重の入力側である車両前方側の領域と比べて伝播する荷重が少なくなる車両後方側の領域において、ロアアブソーバーの荷重伝播性能を高めることができ、ロアアブソーバー全体をより効率的に利用して反発荷重を発生させることが可能となる。
【００４０】
以上のように、本実施形態のロアアブソーバーは、車両幅方向に荷重が伝播しやすい構成を有しているため、歩行者との接触のような局所的な衝突であっても、より広い領域で反発荷重を発生させることができる。このため、板厚を軽減するなどして軽量化を行っても、所要の耐荷重性能を確保することが可能となる。
【００４１】
（実施例）
本発明によるロアアブソーバーの降伏荷重（最大荷重）および荷重の伝播性について、ＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）解析による評価を行った。具体的には、ＣＡＥ解析ソフトＬＳ−Ｄｙｎａ（登録商標、米国ＬＳＴＣ社製）を使用して、図４に示すように、歩行者の脚部を模したインパクター２１を試験サンプル２２に衝突させる衝突解析をおこなった。
【００４２】
試験サンプルとしては、図５から図７に示すロアアブソーバー（実施例）と、図８に示すロアアブソーバー（比較例）とを用いた。
【００４３】
図５は、実施例のロアアブソーバーを車両上方側から見た概略斜視図であり、図６および図７はそれぞれ、図５に示すロアアブソーバーを車両上方側および車両下方側から見た概略平面図である。また、図８は、比較例のロアアブソーバーを車両上方側から見た概略斜視図である。
【００４４】
実施例におけるロアアブソーバー１０１は、上述した実施形態と実質的に同様の構成を、矩形平板状のプレート部１０２の上面側（車両上方側）および下面側（車両下方側）にそれぞれ備えている。具体的には、以下の通りである。
【００４５】
プレート部１０２の前端部には、車両上方および下方に突出する一体的な前側壁１０８が形成されている。プレート部１０２の上面側には、この前側壁１０８に一体的に連結するように、図２（ｂ）に示す実施形態と同様の構成の補強リブ１０６が形成されている（図６参照）。すなわち、補強リブ１０６の前端部に、それぞれの先端同士が互いに一体的に連結されているとともに、互いに連結した先端が前側壁１０８に接するように、前側壁１０８に一体的に連結された分岐リブ１０７が形成されている。なお、補強リブ１０６は、プレート部１０２の前端部から後端部の途中まで形成されており、すなわちプレート部１０２の後端部までは到達していない。このため、プレート部１０２の上面側は、分岐リブ１０７が形成された車両前方側の領域からプレート部１０２のみの車両後方側の領域にかけて、剛性が段階的に低下するように構成されている。
【００４６】
一方、プレート部１０２の下面側には、車両上方にも突出する前側壁１０８の他に、図７に示すように、後側壁１１１および中間壁１１２が形成されており、前側壁１０８と中間壁１１２との間に、図３（ｃ）に示す実施形態と同様の構成の補強リブ１０６’が形成されている。すなわち、プレート部１０２の下面側の補強リブ１０６’は、前側壁１０８に一体的に連結された分岐リブ１０７に加えて、後端部にも、中間壁１１２に一体的に連結された分岐リブ１０７’を備えている。また、中間壁１１２と後側壁１１１との間には、それぞれが車両前後方向Ｌに延びる複数の補助リブ１１５が形成されており、補助リブ１１５は、中間壁１１２を通過して、補助リブ１０６’の後端部の分岐リブ１０７’に一体的に連結されている。
【００４７】
なお、プレート部１０２の上面側および下面側に設けられた各分岐リブ１０７，１０７’は、補強リブ１０６，１０６’が延びる方向とのなす角度が約４５°となるように形成されている。
【００４８】
一方、比較例におけるロアアブソーバー２０１は、特許文献２に記載のロアアブソーバーと実質的に同様の構成とした。すなわち、比較例では、プレート部２０２の車両前方側に、それぞれが車両前後方向Ｌに延び、車両幅方向Ｗに交互に配置された凸部２０３および凹部２０４であって、車両前後方向Ｌと直交する断面が矩形波状に形成された凸部２０３および凹部２０４が形成されている。
【００４９】
衝突解析の条件として、上記試験サンプルの外形寸法を、実施例および比較例共に、車両幅方向Ｗで６００ｍｍ、車両前後方向Ｌで２７０ｍｍとする一方、試験サンプルの重量は、比較例に対して実施例を１３％軽量とした。また、解析に用いたインパクター２１は、厚さ２５ｍｍのウレタンフォーム２３が巻かれた、Φ７０ｍｍ、質量７．１ｇの円筒形の鉄製剛体とした。このインパクター２１を、４０ｋｍ／ｈの速度で試験サンプル２２の中央付近に衝突させ（図４参照）、インパクター侵入量とインパクターにかかる荷重を測定した。このような衝突解析によって得られた実施例および比較例の荷重−変位曲線を図９に示す。
【００５０】
実施例では、比較例よりも１３％軽量化したにもかかわらず、６．０ｋＮ近くまで最大荷重が得られており、比較例と比べて耐荷重性能（脚払い性能）が向上していることが確認された。
【００５１】
図１０は、衝突解析によって得られた変形・応力分布図を、実施例および比較例に対してそれぞれ変形の進行度合いごとにまとめたものである。
【００５２】
図１０から、実施例では、比較例と比べて、車両幅方向Ｗおよび車両前後方向Ｌへの応力分布の範囲が広く、車両幅方向Ｗおよび車両前後方向Ｌへより多くの荷重が伝播していることがわかる。特に、変形の中期・後期の応力分布における両者の差は大きく、比較例では、衝突箇所の周辺領域のみで反発荷重を発生させているのに対して、実施例では、荷重をより広い範囲まで伝播させて、車両幅方向Ｗおよび車両前後方向Ｌの広い領域で反発荷重を発生させていることが確認された。
【符号の説明】
【００５３】
１ ロアアブソーバー
６，６’，６”，１６ 補強リブ
７，７’ 分岐リブ
８ 前側壁
１１ 後側壁
１２ 中間壁
Ｗ 車両幅方向
Ｌ 車両前後方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向である第１の方向が車両幅方向と平行になるように、車両前方の下部領域に設置されるとともに、車両前後方向と車両幅方向とを含む平面に実質的に平行に配置される板状の車両用衝撃吸収体であって、
前記車両用衝撃吸収体の板面から突出し、それぞれが前記板面内で前記第１の方向と直交する第２の方向に延びる複数の補強リブを有し、
互いに隣接する前記補強リブの少なくとも一方が、該補強リブの端部に形成され、該端部から分岐して延びる分岐リブを有し、
前記互いに隣接する補強リブが、前記分岐リブを介して互いに一体的に連結されている、車両用衝撃吸収体。
【請求項２】
前記各補強リブが、前記分岐リブを有し、
前記互いに隣接する補強リブは、前記分岐リブ同士が互いに一体的に連結されている、請求項１に記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項３】
前記互いに隣接する補強リブは、それぞれの先端同士が互いに一体的に連結されている、請求項１または２に記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項４】
前記車両用衝撃吸収体の前記板面から突出し、前記第１の方向に延びる横断リブを有し、
前記分岐リブと前記横断リブとが互いに一体的に連結されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項５】
前記分岐リブと前記横断リブとは、該分岐リブの先端が該横断リブに接するように、互いに一体的に連結されている、請求項４に記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項６】
前記横断リブが、前記第２の方向に沿って複数形成されている、請求項４または５に記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項７】
前記分岐リブが、前記補強リブの端部からＹ字状に分岐して延びている、請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項１】
長手方向である第１の方向が車両幅方向と平行になるように、車両前方の下部領域に設置されるとともに、車両前後方向と車両幅方向とを含む平面に実質的に平行に配置される板状の車両用衝撃吸収体であって、
前記車両用衝撃吸収体の板面から突出し、それぞれが前記板面内で前記第１の方向と直交する第２の方向に延びる複数の補強リブを有し、
互いに隣接する前記補強リブの少なくとも一方が、該補強リブの端部に形成され、該端部から分岐して延びる分岐リブを有し、
前記互いに隣接する補強リブが、前記分岐リブを介して互いに一体的に連結されている、車両用衝撃吸収体。
【請求項２】
前記各補強リブが、前記分岐リブを有し、
前記互いに隣接する補強リブは、前記分岐リブ同士が互いに一体的に連結されている、請求項１に記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項３】
前記互いに隣接する補強リブは、それぞれの先端同士が互いに一体的に連結されている、請求項１または２に記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項４】
前記車両用衝撃吸収体の前記板面から突出し、前記第１の方向に延びる横断リブを有し、
前記分岐リブと前記横断リブとが互いに一体的に連結されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項５】
前記分岐リブと前記横断リブとは、該分岐リブの先端が該横断リブに接するように、互いに一体的に連結されている、請求項４に記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項６】
前記横断リブが、前記第２の方向に沿って複数形成されている、請求項４または５に記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項７】
前記分岐リブが、前記補強リブの端部からＹ字状に分岐して延びている、請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用衝撃吸収体。
【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２０１２−２０６８４（Ｐ２０１２−２０６８４Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６０８７６（Ｐ２０１０−１６０８７６）
【出願日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【出願人】（３９００３１４５１）株式会社林技術研究所 (83)
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【出願人】（３９００３１４５１）株式会社林技術研究所 (83)
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