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JPH05139242A - 車体の前部構造 - Google Patents

車体の前部構造

Info

Publication number
JPH05139242A
JPH05139242A JP3303575A JP30357591A JPH05139242A JP H05139242 A JPH05139242 A JP H05139242A JP 3303575 A JP3303575 A JP 3303575A JP 30357591 A JP30357591 A JP 30357591A JP H05139242 A JPH05139242 A JP H05139242A
Authority
JP
Japan
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plate
vehicle body
section
cross
closed cross
Prior art date
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Pending
Application number
JP3303575A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoki Matsuzawa
智樹 松澤
Haruji Yokota
晴次 横田
Katsuhiko Emori
克彦 江森
Junichi Harada
淳一 原田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP3303575A priority Critical patent/JPH05139242A/ja
Priority to US07/977,013 priority patent/US5314229A/en
Priority to EP92119578A priority patent/EP0546352B1/en
Priority to DE69217188T priority patent/DE69217188T2/de
Publication of JPH05139242A publication Critical patent/JPH05139242A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B60R19/26—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
    • B60R19/34—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means destroyed upon impact, e.g. one-shot type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B60R21/0132—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to vehicle motion parameters, e.g. to vehicle longitudinal or transversal deceleration or speed value
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B60R21/0136—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to actual contact with an obstacle, e.g. to vehicle deformation, bumper displacement or bumper velocity relative to the vehicle

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車体前方から作用するエネルギーを充分に吸
収すると共に、加速度センサを設定した加速度に近い値
で確実に作動させる。 【構成】 車体１０の前部１０Ａのフロントサイドメン
バ１２の前方には、フロントエンドパネル１４を挟ん
で、クラッシュボックス１６が同軸的に連結されてい
る。クラッシュボックス１６の後部２４の上板３４、下
板３６、外板３８（図示省略）及び内板４０の各板厚Ｄ
１は、クラッシュボックス１６の前部２２の上板２６、
下板２８、外板３０（図示省略）及び内板３２の各板厚
Ｄ２より厚くされており、全塑性荷重特性が２段階とな
っている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は車体の前部構造に係り、
特に、加速度センサを設けた車体の前部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、加速度センサを設けた車体の前部
構造の一例としては、実開平２−６００５５号公報が知
られている。
【０００３】図１３に示される如く、この車体の前部構
造では、車体１１０の前端部に車幅方向に沿って設けら
れたフロントフレームに複数の加速度センサ１１２が設
けられており、車体１１０に急激な加速度が作用した場
合には、加速度センサ１１０が作動して車室内に設けら
れたエアバッグ装置を起動するようになっている。
【０００４】また、この車体の前部構造では、図１４に
示される如く、加速度センサ１１２をフロントフレーム
１１４に固定する取付部材の内、前側の取付部材１１６
の剛性が後側の取付部１１８の剛性より大きく設定され
ており、加速度センサ１１２の作動遅れを防止するよう
になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この車
体の前部構造では、加速度センサ１１２に作用する加速
度が車体１１０の剛性等によってばらつくため、車体１
１０に作用する加速度の広い範囲で加速度センサ１１２
が作動する。従って、加速度センサ１１２を設定した加
速度に近い値で確実に作動させることは極めて難し技術
となっていた。
【０００６】また、近年、フロントサイドメンバの前側
にクラッシュボックスを設け、このクラッシュボックス
によって車体前方から作用する荷重のエネルギーを吸収
することで、所定値より小さい荷重の場合には、フロン
トサイドメンバが変形するのを防止する車体の前部構造
が知られている（例えば、実開平２−１７５４５２号参
照）。従って、この場合には、クラッシュボックスの変
形途中に加速度センサ１１２が作動し、エアバッグ装置
を起動することが好ましい。
【０００７】本発明は上記事実を考慮し、車体前方から
作用する荷重のエネルギーを充分に吸収することができ
ると共に、加速度センサを設定した加速度に近い値で確
実に作動することができる車体の前部構造を得ることが
目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
車体の前部構造は、加速度センサを設けた車体におい
て、フロントサイドメンバの前方に全塑性荷重特性が２
段階となるクラッシュボックスを備えたことを特徴とし
ている。
【０００９】また、本発明の請求項２記載の車体の前部
構造は、請求項１記載の車体の前部構造において、前記
クラッシュボックスは前部の板厚が後部の板厚より薄い
ことを特徴としている。
【００１０】また、本発明の請求項３記載の車体の前部
構造は、請求項１記載の車体の前部構造において、前記
クラッシュボックスは４枚の板材によって断面矩形状に
構成され、２組の対向する板材の内の１組の板材の互い
に対向する位置にそれぞれ段部を設け、これらの段部よ
り前方の断面積を後方の断面積より小さくしたことを特
徴としている。
【００１１】また、本発明の請求項４記載の車体の前部
構造は、請求項３記載の車体の前部構造において、前記
段部に段部を補強する補強部材を設けたことを特徴とし
ている。
【００１２】また、本発明の請求項５記載の車体の前部
構造は、請求項１記載の車体の前部構造において、前記
クラッシュボックスは前部に位置する第１の閉断面構造
部と、後部に位置し前記第１の閉断面構造部と同一断面
形状でかつ断面積が広くされた第２の閉断面構造部と、
前記第１の閉断面構造部と前記第２の閉断面構造部との
境に設けられ前記第１の閉断面構造部と前記第２の閉断
面構造部とが軸圧縮変形するより小さい荷重で前記第１
の閉断面構造部が前記第２の閉断面構造部内に侵入可能
に両者を連結する壁面部と、からなることを特徴として
いる。
【００１３】また、本発明の請求項６記載の車体の前部
構造は、請求項１記載の車体の前部構造において、前記
クラッシュボックスは断面コ字状とされた１組の対向板
と、前部が平板で後部が断面コ字状とされた１組の対向
板と、から成る車体前後方向へ延びる断面矩形状の閉断
面構造とされたことを特徴としている。
【００１４】
【作用】本発明の請求項１記載の車体の前部構造は、車
体前方から荷重が作用した場合には、先にクラッシュボ
ックスの全塑性荷重特性が低い部位が軸圧縮変形し、そ
の後、クラッシュボックスの全塑性荷重特性が高い部位
が軸圧縮変形する。即ち、全塑性荷重特性が低い部位の
軸圧縮変形が完了し、全塑性荷重特性が高い部位が軸圧
縮変形を開始した後に、高い車体減速度が発生して、加
速度センサに作用する荷重の変化が大きくなるようにな
っている。
【００１５】従って、この荷重の変化によって加速度セ
ンサが作動して、車室内に設けられたエアバッグ装置が
起動するので、クラッシュボックスによって、車体前方
から作用する荷重のエネルギーを充分に吸収することが
でき、フロントサイドメンバの損傷を減少することがで
きると共に、加速度センサを設定した加速度に近い値で
確実に作動することができる。
【００１６】また、本発明の請求項２記載の車体の前部
構造は、クラッシュボックスの前部の板厚が後部の板厚
より薄くなっているため、クラッシュボックスの前部の
全塑性荷重特性が後部の全塑性荷重特性より低い。よっ
て、車体前方から荷重が作用した場合には、先にクラッ
シュボックスの前部が軸圧縮変形し、その後、クラッシ
ュボックスの後部が軸圧縮変形する。従って、請求項１
記載の車体の前部構造と同様の効果が得られる。
【００１７】また、本発明の請求項３記載の車体の前部
構造は、クラッシュボックスに設けられた段部より前方
の断面積が、段部より後方の断面積より小さくなってい
るため、クラッシュボックスの前部の全塑性荷重特性が
後部の全塑性荷重特性より低い。よって、車体前方から
荷重が作用した場合には、先にクラッシュボックスの前
部が軸圧縮変形し、その後、クラッシュボックスの後部
が軸圧縮変形する。従って、請求項１記載の車体の前部
構造と同様の効果が得られる。
【００１８】また、本発明の請求項４記載の車体の前部
構造は、請求項３記載の車体の前部構造の段部におい
て、段部に段部を補強する補強部材が設けられているた
め、請求項３記載の車体の前部構造に比べ段部の断面崩
れが減少する。これによって、車体前方から荷重が作用
した場合には、更に確実にクラッシュボックスを前方か
ら後部へと順に軸圧縮変形させることができる。
【００１９】また、本発明の請求項５記載の車体の前部
構造では、車体前方から荷重が作用した場合に、クラッ
シュボックスの前部と後部が、軸圧縮変形を開始しする
前に、壁面部が潰れ前部を構成する第１の閉断面構造
が、後部を構成する第２の閉断面構造部内に侵入し、前
部が軸圧縮変形を開始した後に、高い車体減速度が発生
して、加速度センサに作用する荷重が大きく変化する。
また、その後、前部が軸圧縮変形を完了して後部が軸圧
縮変形を開始した後に、再度高い車体減速度が発生し
て、加速度センサに作用する荷重が大きく変化する。従
って、これらの２つの荷重変化によって、加速度センサ
をさらに確実に作動することができる。
【００２０】また、本発明の請求項６記載の車体の前部
構造では、クラッシュボックスは車体前後方向に延びる
断面矩形状の閉断面構造となっており、クラッシュボッ
クスの前部では四隅が全て一枚板で構成されている。ま
た、クラッシュボックスの後部では四隅が全て二枚板で
構成されている。従って、カルマンの有効幅理論より荷
重は角部で受けるため、クラッシュボックスの前部の全
塑性荷重特性が後部の全塑性荷重特性より低い。よっ
て、車体前方から荷重が作用した場合には、先にクラッ
シュボックスの前部が軸圧縮変形し、その後、クラッシ
ュボックスの後部が軸圧縮変形する。従って、請求項１
記載の車体の前部構造と同様の効果が得られる。
【００２１】
【実施例】本発明の車体の前部構造の第１実施例につい
て図１〜図４に従って説明する。なお、図中矢印ＦＲは
車体前方方向を、矢印ＵＰは車体上方方向を、矢印ＩＮ
は車幅内方向を示す。
【００２２】図１に示される如く、自動車車体１０の前
部１０Ａの車幅方向両端部下部近傍には、車体前後方向
へ延びる閉断面構造とされた一対のフロントサイドメン
バ１２が配設されている。また、フロントサイドメンバ
１２の前端部に設けられたフランジ１２Ａはフロントエ
ンドパネル１４に結合されている。
【００２３】フロントサイドメンバ１２の前方には、フ
ロントエンドパネル１４を挟んで、クラッシュボックス
１６が同軸的に連結されている。また、フロントサイド
メンバ１２の前端部の下方には、連結部材１８を介して
車幅方向に延びるフロントクロスメンバ２０が連結され
ている。
【００２４】図２に示される如く、クラッシュボックス
１６の前部２２は、クラッシュボックス１６の上部を構
成する上板２６と、クラッシュボックス１６の下部を構
成する下板２８と、クラッシュボックス１６の車幅方向
外側部を構成する外板３０と、クラッシュボックス１６
の車幅方向内側部を構成する内板３２とで構成されてい
る。
【００２５】上板２６は、開口部を下方へ向けた断面コ
字状とされており、上板２６の前端部には、断面外側へ
向けてフランジ２６Ａが形成されている。また、上板２
６の後端部には、断面外側へ向けてフランジ２６Ｂが形
成されている。
【００２６】下板２８は、開口部を上方へ向けた断面コ
字状とされており、下板２８の前端部には、断面外側へ
向けてフランジ２８Ａが形成されている。また、下板２
８の後端部には、断面外側へ向けてフランジ２８Ｂが形
成されている。
【００２７】外板３０は平板状とされており、外板３０
の前端部には、車幅方向外側へ向けてフランジ３０Ａが
形成されている。また、外板３０の後端部には、車幅方
向外側へ向けてフランジ３０Ｂが形成されている。外板
３０の上端縁部は、上板２６の外側壁部２６Ｃに車幅方
向外側から溶着されており、外板３０の下端縁部は、下
板２８の外側壁部２８Ｃに車幅方向外側から溶着されて
いる。また、フランジ３０Ａの上端部は、フランジ２６
Ａの車幅方向外側下部に車体前後方向後側から溶着され
ており、フランジ３０Ａの下端部は、フランジ２８Ａの
車幅方向外側上部に車体前後方向後側から溶着されてい
る。
【００２８】内板３２は、平板状とされており、内板３
２の前端部には、車幅方向内側へ向けてフランジ３２Ａ
が形成されている。また、内板３２の後端部には、車幅
方向内側へ向けてフランジ３２Ｂが形成されている。内
板３２の上端縁部は、上板２６の内側壁部２６Ｄに車幅
方向内側から溶着されており、内板３２の下端縁部は、
下板２８の内側壁部２８Ｄに車幅方向内側から溶着され
ている。また、フランジ３２Ａの上端部は、フランジ２
６Ａの車幅方向内側下部に車体前後方向後側から溶着さ
れており、フランジ３２Ａの下端部は、フランジ２８Ａ
の車幅方向内側上部に車体前後方向後側から溶着されて
いる。
【００２９】従って、クラッシュボックス１６の前部２
２は、車体前後方向へ延びる断面矩形状の閉断面構造と
されている。
【００３０】クラッシュボックス１６の後部２４は、ク
ラッシュボックス１６の上部を構成する上板３４と、ク
ラッシュボックス１６の下部を構成する下板３６と、ク
ラッシュボックス１６の車幅方向外側部を構成する外板
３８と、クラッシュボックス１６の車幅方向内側部を構
成する内板４０とで構成されている。これらの上板３
４、下板３６、外板３８及び内板４０は、前部２２の上
板２６、下板２８、外板３０及び内板３２と同一形状と
され同様に結合されている。
【００３１】従って、クラッシュボックス１６の後部２
４は、車体前後方向へ延びる断面矩形状の閉断面構造と
されているまた、クラッシュボックス１６の後部２４の
前端部のフランジ２４Ａは、フランジ２６Ｂ、２８Ｂ、
３０Ｂ、３２Ｂで構成されるクラッシュボックス１６の
前部２２の後端部のフランジ２２Ｂに結合されており、
クラッシュボックス１６の前部２２とクラッシュボック
ス１６の後部２４とは同軸とされている。
【００３２】図１に示される如く、クラッシュボックス
１６の後部２４の上板３４、下板３６、外板３８（図示
省略）及び内板４０の各板厚Ｄ１は、クラッシュボック
ス１６の前部２２の上板２６、下板２８、外板３０（図
示省略）及び内板３２の各板厚Ｄ２より厚くされてい
る。
【００３３】また、フランジ２６Ｂ、２８Ｂ、３０Ｂ、
３２Ｂで構成されるクラッシュボックス１６の前部２２
の前端部のフランジ２２Ａは、バンパリインフォース４
１に結合されており、クラッシュボックス１６の後部２
４の後端部のフランジ２４Ｂは、フロントエンドパネル
１４を挟んで、フロントサイドメンバ１２のフランジ１
２Ａに結合されている。
【００３４】図３に示される如く、車体前部１０Ａに設
けられた左右のエプロンアッパメンバ４４の車体前後方
向略中央部４４Ａ又はフロアトンネル部４６の前端部４
６Ａには、加速度センサ４８が配設されている。
【００３５】次に本実施例の作用について説明する。本
実施例の車体の前部構造では、車体前方から荷重（図１
の矢印Ａ）が作用した場合には、フロントサイドメンバ
１２が軸圧縮変形する前にクラッシュボックス１６が軸
圧縮変形する。この場合、クラッシュボックス１６の後
部２４の上板３４、下板３６、外板３８及び内板４０の
各板厚Ｄ１が、クラッシュボックス１６の前部２２の上
板２６、下板２８、外板３０及び内板３２の各板厚Ｄ２
より厚いため、クラッシュボックス１６の前部２２の全
塑性荷重特性が後部２４の全塑性荷重特性より低い。よ
って、先にクラッシュボックス１６の前部２２が軸圧縮
変形し、その後、クラッシュボックス１６の後部２４が
軸圧縮変形する。即ち、図４に示される如く、前部２２
の軸圧縮変形荷重Ｆ１は後部２４の軸圧縮変形荷重Ｆ２
（Ｆ２−Ｆ１＝ΔＦ）より小さくなっており、前部２２
の軸圧縮変形が完了し、後部２４が軸圧縮変形を開始し
た後に、高い車体減速度が発生して、加速度センサ４８
に作用する荷重が大きく変化するようになっている。
【００３６】従って、この荷重の変化によって加速度セ
ンサ４８が作動して、車室内に設けられたエアバッグ装
置が起動する。このため、クラッシュボックス１６によ
って、車体前方から作用する荷重のエネルギーを充分に
吸収することができ、フロントサイドメンバ１２の損傷
を減少することができると共に、加速度センサ４８を設
定した加速度に近い値で確実に作動することができる。
【００３７】次に、本発明の車体の前部構造の第２実施
例について、図５に従って説明する。なお、第１実施例
と同一部材については同一符号を付してその説明を省略
する。
【００３８】図５に示される如く、本実施例のクラッシ
ュボックス５０は、クラッシュボックス５０の上部を構
成する上板５２と、クラッシュボックス５０の下部を構
成する下板５４と、クラッシュボックス５０の車幅方向
外側部を構成する外板５６と、クラッシュボックス５０
の車幅方向内側部を構成する内板５８とで構成されてい
る。
【００３９】上板５２は、開口部を下方へ向けた断面コ
字状とされており、上板５２の前端部には、断面外側へ
向けてフランジ５２Ａが形成されている。また、上板５
２の後端部には、断面外側へ向けてフランジ５２Ｂが形
成されている。上板５２の前後方向中央部には、段部５
３が設けられており、この段部５３の前側は後側に比べ
て下方へオフセットしている。
【００４０】下板５４は、開口部を上方へ向けた断面コ
字状とされており、下板５４の前端部には、断面外側へ
向けてフランジ５４Ａが形成されている。また、下板５
４の後端部には、断面外側へ向けてフランジ５４Ｂが形
成されている。下板５４の前後方向中央部には、段部５
５が設けられており、この段部５５の前側は後側に比べ
て上方へオフセットしている。
【００４１】外板５６は、平板状とされており、外板５
６の前端部には、車幅方向外側へ向けてフランジ５６Ａ
が形成されている。また、外板５６の後端部には、車幅
方向外側へ向けてフランジ５６Ｂが形成されている。外
板５６の前後方向中央部より前側は、後側に比べ幅が狭
くなっており、外板５６の上端縁部は、上板５２の外側
壁部５２Ｃに車幅方向外側から溶着されている。また、
外板５６の下端縁部は、下板５４の外側壁部５４Ｃに車
幅方向外側から溶着されている。外板５６のフランジ５
６Ａの上端部は上方へ延設され、フランジ５２Ａの車幅
方向外側下部に車体前後方向後側から溶着されており、
フランジ５６Ａの下端部は下方へ延設され、フランジ５
４Ａの車幅方向外側上部に車体前後方向後側から溶着さ
れている。
【００４２】内板５８は、平板状とされており、内板５
８の前端部には、車幅方向内側へ向けてフランジ５８Ａ
が形成されている。また、内板５８の後端部には、車幅
方向内側へ向けてフランジ５８Ｂが形成されている。内
板５８の前後方向中央部より前側は後側に比べ幅が狭く
なっている。内板５８の上端縁部は、上板５２の内側壁
部５２Ｄに車幅方向内側から溶着されており、内板５８
の下端縁部は、下板５４の内側壁部５４Ｄに車幅方向内
側から溶着されている。内板５８のフランジ５８Ａの上
端部は上方へ延設され、フランジ５２Ａの車幅方向内側
下部に車体前後方向後側から溶着されており、フランジ
５８Ａの下端部は下方へ延設され、フランジ５４Ａの車
幅方向内側上部に車体前後方向後側から溶着されてい
る。
【００４３】また、上板５２、下板５４、外板５６及び
内板５８には、それぞれ、クラッシュボックス５０の長
手方向（車体前後方向）に直交する向きにビード５９が
形成されている。
【００４４】従って、クラッシュボックス５０は、前部
５０Ａの断面積が後部５０Ｂの断面積より車体上下方向
に狭くなった、車体前後方向へ延びる断面矩形状の閉断
面構造とされている。このため、クラッシュボックス５
０の前部５０Ａの全塑性荷重特性が後部５０Ｂの全塑性
荷重特性より低い。よって、車体前方から荷重が作用し
た場合には、クラッシュボックス５０の前部５０Ａが軸
圧縮変形し、その後、クラッシュボックス５０の後部５
０Ｂが軸圧縮変形する。従って、本実施例においても、
第１実施例と同様の効果が得られる。また、本実施例で
は、第１実施例に比べ板材が４枚と少なくかつ各板材の
板厚が同一であるため、構造を簡素化できる。
【００４５】次に、本発明の車体の前部構造の第３実施
例について図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に従って説明す
る。なお、第２実施例と同一部材については同一符号を
付してその説明を省略する。
【００４６】図６（Ａ）に示される如く、本実施例にお
いては、クラッシュボックス５０内の前部５０Ａと後部
５０Ｂとの境界、即ち、上板５２の段部５３と下板５４
の段部５５とに当接する位置に、補強部材としてのバル
クヘッド６０が設けられている。
【００４７】図６（Ｂ）に示される如く、バルクヘッド
６０は上下方向に長い矩形状とされており、基部６０Ａ
には上下方向に間隔を開けて２つの円孔６２が穿設され
ている。基部６０Ａの外周縁部には、車体前後方向後側
へ向けて上フランジ６０Ｂ、下フランジ６０Ｃ、外フラ
ンジ６０Ｄ、内フランジ６０Ｅが形成されている。
【００４８】図６（Ａ）に示される如く、バルクヘッド
６０の基部６０Ａの上端部は、上板５２の段部５３に車
体前後方向後側から当接されており、上フランジ６０Ｂ
が段部５３の後側部５２Ｅ（図６（Ａ）の斜線部）に溶
着されている。バルクヘッド６０の基部６０Ａの下端部
は、下板５４の段部５５に車体前後方向後側から当接さ
れており、下フランジ６０Ｃが段部５５の後側部５４Ｅ
（図６（Ａ）の斜線部）に溶着されている。また、バル
クヘッド６０の外フランジ６０Ｄは外板５６の後部前端
５６Ｃ（図６（Ａ）の斜線部）に溶着されており、バル
クヘッド６０の内フランジ６０Ｅは内板５８の後部前端
５８Ｃ（図６（Ａ）の斜線部）に溶着されている。
【００４９】従って、本実施例では、バルクヘッド６０
によってクラッシュボックス５０の段部が補強されるた
め、第２実施例に比べ段部の断面崩れが減少する。これ
によって、更に確実にクラッシュボックス５０を前方か
ら順に圧縮変形させることができる。
【００５０】次に、本発明の車体の前部構造の第４実施
例について図７〜図８（Ｆ）に従って説明する。なお、
第１実施例と同一部材については同一符号を付してその
説明を省略する。
【００５１】図７に示される如く、本実施例のクラッシ
ュボックス６４は円筒形とされており、前部６４Ａの外
径Ｒ１が、後部６４Ｂの外径Ｒ２より小さくなってい
る。また、前部６４Ａと後部６４Ｂとはリング状の壁面
部６４Ｃで連結されており、前部６４Ａと後部６４Ｂと
が軸圧縮変形するより小さい荷重で、壁面部６４Ｃが潰
れ、前部６４Ａが後部６４Ｂ内に侵入するようになって
いる。
【００５２】従って、本実施例では、図８（Ａ）に示さ
れる如く、車体前方から荷重（図８（Ａ）の矢印Ａ）が
作用した場合には、図８（Ｂ）に示される如く、先ず、
壁面部６４Ｃが潰れ、前部６４Ａが後部６４Ｂ内に侵入
して図８（Ｃ）の状態となる。その後、図８（Ｄ）に示
される如く、前部６４Ａが軸圧縮変形を開始して、図８
（Ｅ）の状態となる。その後、図８（Ｆ）に示される如
く、後部６４Ｂが軸圧縮変形する。
【００５３】このように、本実施例では、クラッシュボ
ックス６４の前部６４Ａと後部６４Ｂが、軸圧縮変形を
開始しする前に、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に示される如
く、壁面部６４Ｃが潰れ、前部６４Ａが後部６４Ｂ内に
侵入する過程があるため、図９に示される如く、図８
（Ｃ）の状態から、図８（Ｄ）の状態へ移行した後に、
高い車体減速度が発生して、加速度センサ４８に作用す
る荷重が大きく変化する領域Ｐ１と、前部６４Ａが軸圧
縮変形を完了して後部６４Ｂが軸圧縮変形へ移行した後
に、即ち、図８（Ｅ）の状態から図８（Ｆ）の状態へ移
行した後に、高い車体減速度が発生して、加速度センサ
４８に作用する荷重が大きく変化する領域Ｐ２とが存在
する。
【００５４】従って、これらの２つの領域Ｐ１又はＰ２
によって、加速度センサ４８をさらに確実に作動するこ
とができる。なお、本実施例では、フロントサイドメン
バ１２への影響を考慮して、領域Ｐ１で加速度センサ４
８が作動するようになっている。
【００５５】次に、本発明の車体の前部構造の第５実施
例について図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）に従って説明す
る。なお、第１実施例と同一部材については同一符号を
付してその説明を省略する。
【００５６】図１０（Ａ）に示される如く、クラッシュ
ボックス６６は、クラッシュボックス６６の上部を構成
する上板６８と、クラッシュボックス６６の下部を構成
する下板７０と、クラッシュボックス６６の車幅方向外
側部を構成する外板７２と、クラッシュボックス５０の
車幅方向内側部を構成する内板７４とで構成されてい
る。
【００５７】上板６８は、開口部を下方へ向けた断面コ
字状とされており、上板６８の外壁部６８Ａは、前部の
幅Ｈ１が後部の幅Ｈ２より狭くなっており、前部と後部
とは傾斜した下端縁部を有する中央部で連結されてい
る。同様に、上板６８の内壁部６８Ｂも、前部の幅Ｈ１
が後部の幅Ｈ２より狭くなっており、前部と後部とは傾
斜した下端縁部を有する中央部で連結されている。
【００５８】下板７０は、開口部を上方へ向けた断面コ
字状とされており、下板７０の外壁部７０Ａは、前部の
幅Ｈ１が後部の幅Ｈ２より狭くなっており、前部と後部
とは傾斜した上端縁部を有する中央部で連結されてい
る。同様に、下板７０の内壁部７０Ｂも、前部の幅Ｈ１
が後部の幅Ｈ２より狭くなっており、前部と後部とは傾
斜した上端縁部を有する中央部で連結されている。
【００５９】外板７２は平板状とされ、前部の幅Ｌ１が
後部の幅Ｌ２より狭くなっており、前部と後部とは傾斜
した上下端縁部を有する中央部で連結されている。この
外板７２の上端縁部は、上板６８の外壁部６８Ａの下端
縁部に車幅方向外側から溶着されており、外板７２の下
端縁部は、下板７０の外壁部７０Ａの上端縁部に車幅方
向外側から溶着されている。
【００６０】内板７４は平板状とされ、前部の幅Ｌ１が
後部の幅Ｌ２より狭くなっており、前部と後部とは傾斜
した上下端縁部を有する中央部で連結されている。この
内板７４の上端縁部は、上板６８の内壁部６８Ｂの下端
縁部に車幅方向内側から溶着されており、内板７４の下
端縁部は、下板７０の内壁部７０Ｂの上端縁部に車幅方
向内側から溶着されている。
【００６１】従って、クラッシュボックス６６は車体前
後方向に延びる矩形状の閉断面構造となっている。
【００６２】図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）に示される
如く、上板６８及び下板７０の厚さＭ１は、外板７２及
び内板７４の厚さＭ２より厚くされており、断面内の上
板６８及び下板７０の割合が大きい後部６６Ｂの全塑性
荷重特性が、前部６６Ａの全塑性荷重特性より大きくな
っている。
【００６３】このため、本実施例においても、車体前方
から荷重が作用した場合には、先にクラッシュボックス
６６の前部６６Ａが軸圧縮変形し、その後、クラッシュ
ボックス６６の後部６６Ｂが軸圧縮変形する。よって、
第１実施例と同様の効果が得られる。また、本実施例で
は、第１実施例に比べ板材の量が少ないのいでクラッシ
ュボックス全体を軽量化できる。
【００６４】図１１（Ａ）〜図１１（Ｄ）には本実施例
の変形例を示す。図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に示され
る如く、このクラッシュボックス７６では、外板７８及
び内板８０が、それぞれ矩形状とされている。また、上
板６８、下板７０外板７８及び内板８０の板厚が全て等
しくなっており、断面内の上板６８の外壁部６８Ａ、内
壁部６８Ｂ及び下板７０の外壁部７０Ａ、内壁部７０Ｂ
の割合が大きい後部６６Ｂの全塑性荷重特性が、前部６
６Ａの全塑性荷重特性より大きくなっている。なお、図
１１（Ｄ）に示される如く、クラッシュボックス７６の
後部７６Ｂでは、上板６８の外壁部６８Ａ、内壁部６８
Ｂ、下板７０の外壁部７０Ａ、内壁部７０Ｂの各幅Ｈ２
を広くして、上板６８の外壁部６８Ａ及び内壁部６８Ｂ
が、下板７０の外壁部７０Ａ及び内壁部７０Ｂに、それ
ぞれ完全に重なる構造としても良い。
【００６５】次に、本発明の車体の前部構造の第６実施
例について図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）に従って説明す
る。なお、第１実施例と同一部材については同一符号を
付してその説明を省略する。
【００６６】なお、本実施例のクラッシュボックスは、
カルマンの有効幅理論に基づくものである。
【００６７】図１２（Ａ）に示される如く、クラッシュ
ボックス８２は、クラッシュボックス８２の上部を構成
する上板８４と、クラッシュボックス８２の下部を構成
する下板８６と、クラッシュボックス８２の車幅方向外
側部を構成する外板８８と、クラッシュボックス８２の
車幅方向内側部を構成する内板９０とで構成されてい
る。上板８４は開口部を下方へ向けた断面コ字状とされ
ており、下板８６は開口部を上方へ向けた断面コ字状と
されている。外板８８は前部８８Ａが平板状とされてお
り、後部８８Ｂは開口部を車幅方向内側へ向けた断面コ
字状とされている。また、内板９０は前部９０Ａが平板
状とされており、後部９０Ｂは開口部を車幅方向外側へ
向けた断面コ字状とされている。
【００６８】また、クラッシュボックス８２は車体前後
方向に延びる矩形状の閉断面構造となっており、図１２
（Ｂ）に示される如く、クラッシュボックス８２の前部
８２Ａでは、四隅が全て一枚板で構成されている。ま
た、図１２（Ｃ）に示される如く、クラッシュボックス
８２の後部８２Ａでは、四隅が全て二枚板で構成されて
いる。
【００６９】これより、カルマンの有効幅理論（荷重は
角部で受ける）に従って、クラッシュボックス８２の後
部８２Ｂの全塑性荷重特性が、前部８２Ａの全塑性荷重
特性より大きくなる。よって、本実施例においても、車
体前方から荷重が作用した場合には、先にクラッシュボ
ックス８２の前部８２Ａが軸圧縮変形し、その後、クラ
ッシュボックス８２の後部８２Ｂが軸圧縮変形する。よ
って、第１実施例と同様の効果が得られる。また、本実
施例では、第１実施例に比べ板材の量が少ないのいでク
ラッシュボックス全体を軽量化できる。
【００７０】
【発明の効果】本発明は、フロントサイドメンバの前方
に全塑性荷重特性が２段階となるクラッシュボックスを
設けた構成としたので、車体前方から作用する荷重のエ
ネルギーを充分に吸収することができると共に、加速度
センサを設定した加速度に近い値で確実に作動すること
ができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の車体の前部構造を示す側
面図である。
【図２】本発明の第１実施例の車体の前部構造のクラッ
シュボックスを示す車体外側斜め前方から見た斜視図で
ある。
【図３】本発明の第１実施例の車体の前部構造が適用さ
れた車体の前半分を示す車体斜め前方から見た斜視図で
ある。
【図４】本発明の第１実施例の車体の前部構造のクラッ
シュボックスの変形量と軸圧縮変形荷重との関係を示す
グラフである。
【図５】本発明の第２実施例の車体の前部構造のクラッ
シュボックスを示す車体外側斜め前方から見た分解斜視
図である。
【図６】（Ａ）は本発明の第３実施例の車体の前部構造
のクラッシュボックスを示す車体外側斜め前方から見た
分解斜視図であり、（Ｂ）はバルクヘッドの拡大斜視図
である。
【図７】本発明の第４実施例の車体の前部構造のクラッ
シュボックスを示す車体外側斜め前方から見た斜視図で
ある。
【図８】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の第４実施例のクラッ
シュボックスの変形を示す側断面図である。
【図９】本発明の第４実施例の車体の前部構造のクラッ
シュボックスの変形量と軸圧縮変形荷重との関係を示す
グラフである。
【図１０】（Ａ）は本発明の第５実施例の車体の前部構
造のクラッシュボックスを示す車体外側斜め前方から見
た分解斜視図であり、（Ｂ）は図１０（Ａ）のＢ−Ｂ線
断面図であり、（Ｃ）は図１０（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図
である。
【図１１】（Ａ）は本発明の第５実施例の車体の前部構
造のクラッシュボックスの変形例を示す車体外側斜め前
方から見た分解斜視図であり、（Ｂ）は図１１（Ａ）の
Ｂ−Ｂ線断面図であり、（Ｃ）は図１１（Ａ）のＣ−Ｃ
線断面図であり、（Ｄ）は図１１（Ｃ）と対応する他の
例の断面図である。
【図１２】（Ａ）は本発明の第６実施例の車体の前部構
造のクラッシュボックスを示す車体外側斜め前方から見
た分解斜視図であり、（Ｂ）は図１２（Ａ）のＢ−Ｂ線
断面図であり、（Ｃ）は図１２（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図
である。
【図１３】従来例の車体の前部構造が適用された車体を
示す斜め前方から見た斜視図である。
【図１４】従来例の車体の前部構造が適用された車体の
加速度センサの取付け構造を示す側面図である。
【符号の説明】
１０ 車体 １０Ａ 前部 １２ フロントサイドメンバ １６ クラッシュボックス ２２ 前部 ２４ 後部 ２６ 上板 ２８ 下板 ３０ 外板 ３２ 内板 ３４ 上板 ３６ 下板 ３８ 外板 ４０ 内板 ４８ 加速度センサ ５０ クラッシュボックス ５０Ａ 前部 ５０Ｂ 後部 ５２ 上板 ５３ 段部 ５４ 下板 ５５ 段部 ５６ 外板 ５８ 内板 ６０ バルクヘッド（補強部材） ６４ クラッシュボックス ６４Ａ 前部 ６４Ｂ 後部 ６４Ｃ 壁面部 ６６ クラッシュボックス ６６Ａ 前部 ６６Ｂ 後部 ６８ 上板 ７０ 下板 ７２ 外板 ７４ 内板 ７６ クラッシュボックス ７６Ａ 前部 ７６Ｂ 後部 ７８ 外板 ８０ 内板 ８２ クラッシュボックス ８２Ａ 前部 ８２Ｂ 後部 ８４ 上板 ８６ 下板 ８８ 外板 ８６ 内板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 淳一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 加速度センサを設けた車体において、フ
    ロントサイドメンバの前方に全塑性荷重特性が２段階と
    なるクラッシュボックスを備えたことを特徴とする車体
    の前部構造。
  2. 【請求項２】 前記クラッシュボックスは前部の板厚が
    後部の板厚より薄いことを特徴とする請求項１記載の車
    体の前部構造。
  3. 【請求項３】 前記クラッシュボックスは４枚の板材に
    よって断面矩形状に構成され、２組の対向する板材の内
    の１組の板材の互いに対向する位置にそれぞれ段部を設
    け、これらの段部より前方の断面積を後方の断面積より
    小さくしたことを特徴とする請求項１記載の車体の前部
    構造。
  4. 【請求項４】 前記段部に段部を補強する補強部材を設
    けたことを特徴とする請求項３記載の車体の前部構造。
  5. 【請求項５】 前記クラッシュボックスは前部に位置す
    る第１の閉断面構造部と、後部に位置し前記第１の閉断
    面構造部と同一断面形状でかつ断面積が広くされた第２
    の閉断面構造部と、前記第１の閉断面構造部と前記第２
    の閉断面構造部との境に設けられ前記第１の閉断面構造
    部と前記第２の閉断面構造部とが軸圧縮変形するより小
    さい荷重で前記第１の閉断面構造部が前記第２の閉断面
    構造部内に侵入可能に両者を連結する壁面部と、からな
    ることを特徴とする請求項１記載の車体の前部構造。
  6. 【請求項６】 前記クラッシュボックスは断面コ字状と
    された１組の対向板と、前部が平板で後部が断面コ字状
    とされた１組の対向板と、から成る車体前後方向へ延び
    る断面矩形状の閉断面構造とされたことを特徴とする請
    求項１記載の車体の前部構造。
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