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公開番号2021146810
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210927
出願番号2020046802
出願日20200317
発明の名称車体
出願人本田技研工業株式会社
代理人特許業務法人落合特許事務所
主分類B60R 19/24 20060101AFI20210830BHJP(車両一般)
要約【課題】オフセット後方衝突時でもできる限り均等に左右のリアサイドメンバーに衝突荷重を振り分けることができる車体を提供する。
【解決手段】車体11は、車体前後方向に延びる左右1対のリアサイドメンバー12と、車体左右方向に延びて両端で個々のリアサイドメンバー12に結合され、左右中央に向かうにつれて後方に膨らむリアバンパービーム14とを備える。リアバンパービーム14は、左右中央で左右方向に延びる中間体15と、中間体15の両端からそれぞれ対応するリアサイドメンバー12に向かって左右に広がるほど前方に変位する傾斜体16とを有する。中間体15の後向き面は、垂直面32aと、垂直面32aの少なくとも上下いずれかから連続し、垂直面32aから離れるにつれて前方に変位する傾斜面33aとを含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
車体前後方向に延びる左右1対のリアサイドメンバー(12)と、
車体左右方向に延びて両端で個々の前記リアサイドメンバー(12)に結合され、左右中央に向かうにつれて後方に膨らむリアバンパービーム(14)と
を備える車体(11)において、前記リアバンパービーム(14)は、
前記左右中央で左右方向に延びる中間体(15)と、
前記中間体(15)の両端からそれぞれ対応する前記リアサイドメンバー(12)に向かって左右に広がるほど前方に変位する傾斜体(16)とを有し、
前記中間体(15)の後向き面は、垂直面(32a)と、前記垂直面(32a)の少なくとも上下いずれかから連続し、前記垂直面(32a)から離れるにつれて前方に変位する傾斜面(33a)とを含むことを特徴とする車体。
続きを表示(約 730 文字)【請求項2】
請求項1に記載の車体において、前記リアバンパービーム(14)は、車体左右方向に押し出し方向を合わせる押し出し成型体で形成されるビーム本体(17)と、前記ビーム本体(17)に後方から結合されて、前記垂直面(32a)および前記傾斜面(33a)を形成する補強部材(18)とを含むことを特徴とする車体。
【請求項3】
請求項2に記載の車体において、前記ビーム本体(17)の後面には、前記傾斜面(33a)の上下端から前方に窪んで車体左右方向に延び前記補強部材(18)で塞がれる凹部(27)が配置されることを特徴とする車体。
【請求項4】
請求項3に記載の車体において、前記凹部(27)には、上端と下端との間に車体左右方向に延びる稜線(28c)が規定されることを特徴とする車体。
【請求項5】
請求項2〜4のいずれか1項に記載の車体において、前記ビーム本体(17)の左右両端には、車体前後方向に前記押し出し成型体を押し潰し車体左右方向に母線を有する波形形状に形成され前記リアサイドメンバー(12)に後方から結合される潰し域(17b)が成形されることを特徴とする車体。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか1項に記載の車体において、前記リアバンパービーム(14)は、前記リアサイドメンバー(12)および米国後面衝突法規に規定される硬いバリア(51c)よりも高い強度を有することを特徴とする車体。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか1項に記載の車体において、前記リアバンパービーム(14)は、上下方向に比べて前後方向に長い矩形閉断面を有することを特徴とする車体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、車体前後方向に延びる左右1対のリアサイドメンバーと、車体左右方向に延びて両端で個々のリアサイドメンバーに結合され、左右中央に向かうにつれて後方に膨らむリアバンパービームとを備える車体に関する。
続きを表示(約 6,300 文字)【背景技術】
【0002】
特許文献1は、前後方向に延びるリアサイドメンバーに左右両端で結合されるリアバンパービームを開示する。リアバンパービームは、左右方向の全域にわたって、左右中央に向かうにつれて後方に膨らむ湾曲形状を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開平10−76889号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
こうした湾曲形状では、曲率中心に向かう荷重に対しては高い剛性を有するものの、オフセットで後方から車体が衝突されると、オフセットに広い範囲で衝突の物体(例えば米国後面衝突法規FMVSS301Rではバリア)が湾曲形状に接触することから、オフセット側のリアサイドメンバーに衝突荷重が集中し、車体が大きく変形してしまうおそれがある。
【0005】
本発明は、オフセット後方衝突時でもできる限り均等に左右のリアサイドメンバーに衝突荷重を振り分けることができる車体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】
本発明の第1側面によれば、車体前後方向に延びる左右1対のリアサイドメンバーと、車体左右方向に延びて両端で個々の前記リアサイドメンバーに結合され、左右中央に向かうにつれて後方に膨らむリアバンパービームとを備える車体において、前記リアバンパービームは、前記左右中央で左右方向に延びる中間体と、前記中間体の両端からそれぞれ対応する前記リアサイドメンバーに向かって左右に広がるほど前方に変位する傾斜体とを有し、前記中間体の後向き面は、垂直面と、前記垂直面の少なくとも上下いずれかから連続し、前記垂直面から離れるにつれて前方に変位する傾斜面とを含む。
【0007】
第2側面によれば、第1側面の構成に加えて、前記リアバンパービームは、車体左右方向に押し出し方向を合わせる押し出し成型体で形成されるビーム本体と、前記ビーム本体に後方から結合されて、前記垂直面および前記傾斜面を形成する補強部材とを含む。
【0008】
第3側面によれば、第2側面の構成に加えて、前記ビーム本体の後面には、前記傾斜面の上下端から前方に窪んで車体左右方向に延び前記補強部材で塞がれる凹部が配置される。
【0009】
第4側面によれば、第3側面の構成に加えて、前記凹部には、上端と下端との間に車体左右方向に延びる稜線が規定される。
【0010】
第5側面によれば、第2〜第4側面のいずれか1の構成に加えて、前記ビーム本体の左右両端には、車体前後方向に前記押し出し成型体を押し潰し車体左右方向に母線を有する波形形状に形成され前記リアサイドメンバーに後方から結合される潰し域が成形される。
【0011】
第6側面によれば、第1〜第5側面のいずれか1の構成に加えて、前記リアバンパービームは、前記リアサイドメンバーおよび米国後面衝突法規に規定される硬いバリアよりも高い強度を有する。
【0012】
第7側面によれば、第1〜第6側面のいずれか1の構成に加えて、前記リアバンパービームは、上下方向に比べて前後方向に長い矩形閉断面を有する。ここでは、閉断面は、リアバンパービームの断面形状内で仕切られていない1つの空間ごとに形成される。
【発明の効果】
【0013】
第1側面によれば、オフセットで後方から車体が衝突されると、後続車のフロントバンパービーム(例えば米国後面衝突法規FMVSS301Rでは「硬いバリア」に相当)は中間体の傾斜面に接触する。フロントバンパービームは傾斜面に滑って上下方向にリアバンパービームの中間体からずれる。フロントバンパービームの後方であって内燃機関の前方に配置されるラジエーターといった衝撃吸収の部品(例えば米国後面衝突法規FMVSS301Rでは「柔らかいバリア」に相当)は中間体の垂直面にぶつかる。後続車の衝撃吸収の部品が潰れることで衝突エネルギーは吸収される。このとき、衝撃吸収の部品はリアバンパービームの中間体に受け止められる。衝突の物体とリアバンパービームの傾斜体との間にはクリアランスが確保される。したがって、衝突の物体から入力される荷重(衝突荷重)は左右のリアサイドメンバーに均等に振り分けられることができる。
【0014】
衝撃吸収の部品が十分に潰れると、衝撃吸収の部品はリアバンパービームの傾斜体に接触する。一時的に左右対称の荷重の振り分けは崩れ、オフセット側のリアサイドメンバーに荷重は集中する。その後、衝撃吸収の部品が潰れきると、衝撃吸収の部品よりも高剛性の内燃機関(例えば米国後面衝突法規FMVSS301Rでは「フラット盤面部」に相当)はリアバンパービームの中間体に接触する。したがって、左右対称の荷重の振り分けは回復する。こうして分散する荷重が左右のリアサイドメンバーに支持されることから、一方のリアサイドメンバーに集中的に衝突の荷重が作用する場合に比べて車体は軽量化されることができる。
【0015】
第2側面によれば、リアバンパービームのビーム本体は押し出し成型および曲げ加工で製造されることができる。垂直面および傾斜面の確立にあたって押し出し成型のビーム本体に補強部材が結合されるだけなので、リアバンパービームは比較的に容易に製造されることができる。しかも、補強部材は中間体の範囲に結合されるだけでよく、補強部材に基づく重量増はできるだけ回避されることができる。
【0016】
第3側面によれば、凹部を形成するビーム本体の壁体と補強部材とは閉断面の長尺材を形成することから、傾斜面の強度は高められることができる。傾斜面に沿って後続車のフロントバンパービームとリアバンパービームとのすれ違いは促進されることができる。
【0017】
第4側面によれば、凹部では上端および下端に加えて中央域で稜線が付加されるので、中間体の強度および剛性は高められることができる。リアサイドメンバーに対して衝突荷重の分散および伝達は向上することができる。
【0018】
第5側面によれば、リアバンパービームは左右の潰し域でリアサイドメンバーの後端に後方から結合されるので、中間体に衝突する物体と傾斜体との間にクリアランスを確保しながら、リアバンパービームの左右両端では前後方向長さは縮小されることができる。リアサイドメンバーから後方に向かってリアバンパービームの出っ張りは抑制されることができる。レイアウトの自由度は広がることができる。しかも、リアバンパービームに後方から入力される荷重は効率的にリアバンパービームから2つのリアサイドメンバーに分散することができる。荷重の伝達は良好に確保されることができる。潰し域の働きで傾斜体とリアサイドメンバーの後端との接触面積も確保されることができる。
【0019】
第6側面によれば、衝突時にリアサイドメンバーおよび硬いバリアの変形は促進されることができる。こうして衝突エネルギーの吸収量は増大することができる。
【0020】
第7側面によれば、リアバンパービームの中間体では垂直面および傾斜面に対して前後方向の強度は高められることができる。リアバンパービームの厚みは縮小されることができる。その結果、リアバンパービームの軽量化は実現されることができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
本発明の一実施形態に係る車体の後部構造の平面図である。
図1の2−2線に沿った断面図である。
図1の3矢視図である。
オフセットで後方から衝突される後部構造を示す(A)平面図、(B)左右対称面で切断された断面図、および(C)傾斜面に接触する硬いバリアの断面図である。
垂直面に接触する軟らかいバリアの(A)平面図および(B)断面図である。
リアバンパービームの傾斜体に接触する軟らかいバリアの平面図である。
他の具体例に係るビーム本体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。ここで、車体の上下前後左右は自動四輪車に乗車した乗員の目線に基づき規定されるものとする。
【0023】
図1は本発明の一実施形態に係る車体の後部構造を概略的に示す。車体11は、後輪WRの後方で車体前後方向に延びる左右1対のリアサイドメンバー12と、左右のリアサイドメンバー12の間で水平面に沿って広がって左右のリアサイドメンバー12を連結するフロアパネル13とを備える。個々のリアサイドメンバー12は、前後方向の座屈荷重に対して高い剛性を示す筒形状に形成される。個々のリアサイドメンバー12は前後方向に後方からの衝突荷重を支持する。リアサイドメンバー12およびフロアパネル13は例えば鉄製の板材から構成され、後方からの衝突荷重で潰れて衝撃吸収材として機能する。
【0024】
車体11は、車体左右方向に延びて両端で個々のリアサイドメンバー12に結合され、左右中央に向かうにつれて後方に膨らむリアバンパービーム14をさらに備える。リアバンパービーム14は、左右中央で左右方向に延びる中間体15と、中間体15の両端からそれぞれ対応するリアサイドメンバー12に向かって左右に広がるほど前方に変位する傾斜体16とを有する。リアバンパービーム14は車体の左右対称面LRに対して左右対称形状に形成される。傾斜体16は、中間位置で前方に膨らむように湾曲する湾曲形状に形成される。中間体15に後方から接する仮想垂直平面Vpに対して傾斜体16の後面の開き角αは30度以上60度以下に設定される。ここでは、開き角αは、仮想垂直平面Vpに対して傾斜体16の後面が形成するクリアランスの角度をいう。開き角αは傾斜体16の線形域で特定されることができる。
【0025】
リアバンパービーム14は、車体左右方向に押し出し方向を合わせる押し出し成型体で形成されるビーム本体17と、中間体15でビーム本体17に後方から結合される補強部材18とを含む。押し出し成型体は例えば鋼材やアルミニウム合金材から押し出し成型に基づき成型される。ビーム本体17は、押し出し成型時の断面形状を維持する原形域17aと、ビーム本体17の左右両端で車体前後方向に押し潰された押し出し成型体で形成される潰し域17bとを有する。ビーム本体17は潰し域17bで個々のリアサイドメンバー12の後端に結合される。結合にあたって例えばボルトが用いられることができる。その他、リアバンパービーム14はプレス成型に基づき成型されてもよい。
【0026】
図2に示されるように、押し出し成型体の原形域17aは、垂直面に沿って広がる前壁21と、前壁21の上端から後方に向かって水平面に沿って広がる上壁22と、上壁22の後端から垂直面に沿って下向きに広がる後壁23と、前壁21の下端から後方に向かって水平面に沿って広がる下壁24と、下壁24の後端から上向きに立ち上がって、上方に広がるにつれて後方に湾曲しながら後端で後壁23の下端に接続される湾曲壁25と、上壁22の下方で水平面に沿って広がり、前壁21に後壁23を接続する突っ張り壁26とを備える。湾曲壁25は、後壁23の下端から前方に窪んで、車体左右方向に延びる凹部27を形成する。湾曲壁25は、後壁23との間に車体左右方向に水平面に沿って延びる稜線28aを形成し、下壁24との間に車体左右方向に水平面に沿って延びる稜線28bを形成する。湾曲壁25は、後壁23に接続される後端と、下壁24に接続される前端との間に車体左右方向に延びる稜線28cを有する。
【0027】
補強部材18は、上壁22の後端で上壁22に重ねられる第1規制板31と、第1規制板31の後端から連続し、後方から後壁23に重ねられて後向きの垂直面32aを形成する垂直板32と、垂直板32の下端から連続して凹部27を塞ぎ、後向きの傾斜面33aを形成する傾斜板33と、傾斜板33の下端から連続して下壁24の後端で下壁24に重ねられる第2規制板34とを有する。補強部材18は例えば溶接でビーム本体17に結合される。補強部材18は例えば鋼材やアルミニウム合金材の板材から折り曲げ成形で成形されることができる。凹部27は補強部材18の傾斜板33で塞がれる。その結果、凹部27には、凹部27の上端と下端との間に車体左右方向に延びる稜線28cが設定される。
【0028】
図3に示されるように、押し出し成型体の潰し域17bは、車体左右方向に原形域17aの前壁21から連続する前壁36と、前壁36の上端から後方に向かって広がり、車体左右方向に延びる下向きの窪み37aで波形形状を形成する上波形壁37と、上波形壁37の後端から垂直面に沿って下向きに広がる後壁38と、前壁36の下端から後方に向かって水平面に沿って広がって、車体左右方向に原形域17aの下壁24から連続する下壁39と、下壁39の後端と後壁38の下端との間で前方に向かって窪んで車体左右方向に延びる窪み41aで波形形状を形成する縦波形壁41と、前壁36の中間域から後方に向かって広がり後壁38の下端に接続され、車体左右方向に延びる上向きの窪み42aで波形形状を形成する下波形壁42とを有する。
【0029】
上波形壁37は車体左右方向に原形域17aの上壁22から連続する。上波形壁37では前後方向に潰される押し出し成型体の上壁22で窪み37aは形成される。縦波形壁41は車体左右方向に原形域17aの湾曲壁25から連続する。縦波形壁41では押し出し成型体の後壁23が前方に変位することで凹部27が変形し窪み41aが形成される。下波形壁42は車体左右方向に原形域17aの突っ張り壁26から連続する。下波形壁42では前後方向に潰される押し出し成型体の突っ張り壁26で窪み42aは形成される。
【0030】
次に本実施形態の動作を説明する。ここでは、米国後面衝突法規FMVSS301Rに基づき衝突は特定される。すなわち、図4(A)に示されるように、車体11には後方から車体左右方向に左右対称面LRからオフセットした位置で直進方向にバリア(衝突の物体)51が衝突する。バリア51は直進方向に直交する垂直面を有するフラット盤面部51aを有する。フラット盤面部51aには特定の厚み(直進方向に)で柔らかいバリア51bが重ねられる。図4(B)に示されるように、柔らかいバリア51bの高さ方向の位置および高さ方向の広がりは予め決められた値に設定される。柔らかいバリア51bの表面には水平方向に延びるバー形状の硬いバリア51cが設置される。硬いバリア51cの高さ方向の位置および高さ方向の広がりは予め決められた値に設定される。
(【0031】以降は省略されています)

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