JP2009090796A - アンダーランプロテクタ - Google Patents

Abstract

【課題】トラックなどに設けられるアンダランプロテクタの曲げ強度を質量増加をできるだけ避けて向上させる。
【解決手段】車両の前後方向の少なくとも一端側に車幅方向に沿って配置され車体側に設けられた車幅方向両側の取付部（取付板１２）に取付固定されるアンダランプロテクタにおいて、前記取付部に取り付けられるアンダーランプロテクタの取付面１ａに沿って取付部から車幅方向内側に伸張する延長部材（延長板２）を配設する。延長部材（延長板２）は、両側の取付部（取付板１２）側から内側にそれぞれ伸張して互いに一体になっているのが望ましい。延長部材によってアンダーランプロテクタの曲げ強度を向上し、衝突時に取付部近傍でアンダーランプロテクタに応力が集中して大きく曲がりが生じるのを防止する。
【選択図】図１

Description

この発明は、トラックなどの車両の前方側などに設けて衝突時の相手方車両の損傷を軽減することを目的とするアンダーランプロテクタに関するものである。

トラックなどの車両では、乗用車などとの正面衝突によって乗用車側がトラックなどの下方側にもぐり込んで損傷が多大になるのを防止するために、トラックなどの車両の前方側下方に車幅方向に沿ってフロントアンダーランプロテクタを設置することが要望されている。
このアンダーランプロテクタは、相手車両の衝突によって容易に損壊しないように高い強度が必要であり、また、車両の軽量化に伴いアンダーランプロテクタに対しても軽量化の要請がなされている。この要請に対し、例えば、鋼製のプロテクタ片を一部に設けることで、質量の増大を抑えて強度を向上させるフロントアンダーランプロテクタが提案されている（特許文献１参照）。
特開２００３−２７６５３６号公報

しかし、上記した提案技術では、アンダーランプロテクタの小型軽量化を行っていく場合、車体側の取付部分（ブラケット）外側、もしくは内側に荷重をかけた場合、負荷側ブラケットのみに応力が集中するようになり局所的な応力集中が避けられず思うような曲げ強度が得られない。プロテクタ本体でこの問題を解決させるためにはプロテクタ本体の肉厚を上げることになり、アンダーランプロテクタ全体の質量増加が避けられず、他の強度はオーバースペックになる可能性がある。

本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、軽量で局所的な応力集中を回避して車両衝突時に高い強度を示すことができるアンダーランプロテクタを提供することを目的とする。

すなわち、本発明のアンダーランプロテクタのうち、第１の本発明は、車両の前後方向の少なくとも一端側に車幅方向に沿って配置され車体側に設けられた車幅方向両側の取付部に取付固定されるアンダーランプロテクタにおいて、前記取付部に取り付けられる取付面を有し、該取付面に沿って前記取付部から車幅方向内側に伸張する延長部材が配設されていることを特徴とする。

本発明によれば、アンダーランプロテクタの取付部に取付面に沿って内側に伸張する延長部材が配設されているので、取付部の外側に車両との衝突によって荷重が負荷された場合にも、取付部内側でアンダーランプロテクタに局所的な応力集中が加わるのを回避することができ、優れた曲げ強度を発揮する。また、延長部材は、前記取付部の内側を補強できるものであればよく、アンダーランプロテクタ全体の質量増加も小さなものにすることができる。

第２の本発明のアンダーランプロテクタは、前記第１の本発明において、前記車幅方向両側の取付部間の距離Ｄに対し、２×Ｄ／７以上の長さで前記延長部材が車幅方向内側に伸張していることを特徴とする。

第２の本発明によれば、内側に伸張する延長部材の伸張量を取付部間の距離に対し、十分に確保することで、延長部材による曲がり強度の増加効果を十分に得ることができる。

第３の本発明のアンダーランプロテクタは、前記第１または第２の本発明において、前記延長部材は、両側の取付部側から内側にそれぞれ伸張して互いに一体になっていることを特徴とする。

第３の本発明によれば、前記作用に加えて取付部同士に延長部材が架設されて取付部同士が連結された状態になる。このため、アンダーランプロテクタの一方側に衝突による荷重が加わった際に、荷重負荷側の取付部がこれと異なる側の取付部によって支持されて補強されることになり、曲げ強度を一層向上させることができる。
なお、両側の延長部材の一体化は、一体の延長部材で両側の延長部材が構成されているものであってもよく、また、両側の延長部材が連結されて結果的に一体化されているものであってもよい。

第４の本発明のアンダーランプロテクタは、前記第１〜第３のいずれかの本発明において、前記延長部材は、前記取付面の車両側と車両外側のいずれか一方または両方に沿って配設されていることを特徴とする。

第４の本発明に示すように、延長部材の配設は、取付面の車両側、車両外側のいずれでもよく、両方に配設するものであってもよい。

第５の本発明のアンダーランプロテクタは、前記第１〜第４のいずれかの本発明において、前記延長部材は、プレート形状を有することを特徴とする。

延長部材は、第５の本発明に示すように通常は、取付面に沿ったプレート形状とするが、この形状に限定をされるものではなく、棒状に形成されて両側の取付部間に架設されるものであってもよい。また、プレート形状は、一面だけでなく、断面Ｌ形状などの多面プレート形状を有するものであってもよい。
プレート形状において板厚の半分以上の比較的大きなたわみを生じる場合にはプレート中央面に生ずる引張りの影響を無視できなくなる。板にはたわみを伴う通常の曲げ応力σ_ｂと面内力による膜応力σ_Ｏの和σ＝σ_ｂ＋σ_Ｏを生じ、高い曲げ強度を示すことになる。

第６の本発明のアンダーランプロテクタは、前記第１〜第５のいずれかの本発明において、前記延長部材は、前記取付面の車両外側に配設されているとともに、前記取付部にアンダーランプロテクタを固定するためのボルトが螺合されるナット部が設けられていることを特徴とする。

第６の本発明によれば、延長部材をナットプレートに兼用することができ、質量増加を極力抑えて曲げ強度を向上させることが可能になる。
ナットプレート兼用型では、以下の作用が得られる。
・ナットプレートを内部補強部材として兼用できる為、別々の構成にするものよりも部品数が少なく取り付けが容易である。それに伴いコスト削減が可能となる。
・ナットプレートの断面形状を変えない場合、従来のアルミ断面形状のまま使える為、新規の金型を必要としない。
・アルミ断面でのガイド溝形状がナットプレートの曲げを抑制し強度向上が図れる。
・従来の内部補強などに比べ曲げ・溶接の工程が省ける。

以上説明したように、本発明のアンダーランプロテクタによれば、車両の前後方向の少なくとも一端側に車幅方向に沿って配置され車体側に設けられた車幅方向両側の取付部に取付固定されるアンダーランプロテクタにおいて、前記取付部に取り付けられる取付面を有し、該取付面に沿って前記取付部から車幅方向内側に伸張する延長部材が配設されているので、以下の効果がある。
・延長部材がアンダーランプロテクタの曲げ強度を向上させる為、アルミニウム単一のものより薄肉化による軽量化、およびコスト削減が見込まれる。
・車種が変わりアンダーランプロテクタ形状・長さが変わっても形状が単純であるため対応が容易である。
・様々な板厚・材料強度の板材が市販されているため、要求に応じた延長部材の用意が安価でできる。
・ステー取付部外側への負荷を想定する場合だけでなく、ステー間中央部への負荷にも同様の機能を発揮する。
・延長部材自体に曲げ強度を持った形状を用いることにより更なる強度向上を望める。

さらに、両側の延長部材を一体化することにより以下の効果がある。
・負荷側ステーだけでなく反対側のステーにも荷重を分散させることができるため強度向上が図れる。
・ステー単体の強度が向上することによりステーの板厚を薄くし軽量化を望める。

以下に、本発明の一実施形態を図１、２に基づいて説明する。
押出成形などによって得られる四角筒形状からなるアンダーランプロテクタ本体１は、車体への取付側が板状の取付面１ａになっている。該取付面１ａは、肉厚を有する板材を擬似的に示すものであり、板材の内外面はともに取付面１ａとして表わす。
該取付面１ａは、車体フレーム１０にステー１１を介して設けられた取付部である両側の取付板１２に図示しないボルトによって取り付けられている。これにより、アンダーランプロテクタ本体１は、車両の車幅方向に沿って配置される。また、取付面１ａの衝突側には、前記両側の取付板１２、１２に亘る長さで延長板２を延長部材として配置し、該取付板１２、１２には、前記ボルトの位置に合わせてナット部２ａ…２ａを設け、ボルトを螺合させてアンダーランプロテクタ本体１を取付固定する。上記アンダーランプロテクタ本体１および延長板２によって本実施形態のアンダーランプロテクタが構成される。

なお、アンダーランプロテクタ本体と延長部材とは、同材質としてもよいが、好適には、アンダーランプロテクタ本体のヤング率より１２０％以上のヤング率を有し、アンダーランプロテクタ本体の引張強度より１２０％以上の引張強度を有するのが望ましい。
また、本実施形態としては、延長板２をナットプレートとして兼用するため、取付板１２の外側縁まで延伸する形状としたが、本発明としては、ナットプレートに兼用しない場合、取付板１２の内側縁付近に延長板２の外側端が位置するものであってもよい。

アンダーランプロテクタは、一般には、トラックなどの車両のフロント側に設けられるが、本発明のアンダーランプロテクタは、車両のフロント、リアのいずれに設置するものであってもよい。

以下に、上記アンダーランプロテクタの作用について説明する。
先ず、比較のため、上記延長板を配設していない従来のアンダーランプロテクタ３０について図９に基づいて説明する。上記実施形態と同様に車体フレームに設けられたステー１１に取付板１２、１２を設け、該取付板１２、１２に前記アンダーランプロテクタ３０を取付固定する。この際には、取付板１２の内側に配置したナットプレート３１を介して取付を行うことができる。このアンダーランプロテクタ３０に対し、ステー１１の外側に衝突によって荷重が加わると、図に示す枠内に引っ張りによる伸びが発生し、ステー１１が大きく傾いて取付板１２の内側でアンダーランプロテクタ３０に応力が局所的に集中してしまう。この結果、アンダーランプロテクタ３０が部分的に大きく曲がってしまい、相手車両のもぐり込みを防止するという機能を大きく損なってしまう。

図３は、本実施形態のアンダーランプロテクタの作用を説明する図である。
このアンダーランプロテクタに対し、ステー１１の外側に衝突によって荷重が加わると、図に示す枠内に引っ張りによる伸びが発生してステー１１を外側に傾ける応力が発生するが、ステー１１は、他方側のステー１１によって延長板２を介して支えられているので、容易には外側に傾倒せず、その結果、ステー１１の内側でアンダーランプロテクタに局所的に応力が集中するのを軽減する。また、この部分は、延長板２が沿っているので、応力が加わることによって曲げが発生するのを防止して高い曲げ強度を発揮し、アンダーランプロテクタとしての機能を良好に維持する。
なお、上記実施形態では、延長板２が取付板１２の外側にまで延伸しているものとして説明をしたが、図４に示すように、延長板２Ａの外側端が取付板１２の内側端の外側近傍に位置して、その内側に伸張する場合にも同様の作用・効果が得られる。

また、上記実施形態では、延長板が両側の取付板に亘って一体化されているものについて説明をしたが、本発明では、取付板から内側に伸張する延長部材が両側でそれぞれ独立しているものであってもよい。
図５は、延長板２Ｂ、２Ｂがそれぞれ取付板１２、１２に沿って内側に伸張するように配設されているものである。該延長板２Ｂ、２Ｂはステー１１の外側に衝突によって荷重が加わると、ステー１１の内側において高い剛性を示し、この部分に局所的な応力が集中するのを防止し、アンダプロテクタにおける曲げ強度を向上させる。

なお、上記延長板２Ｂ、２Ｂは、取付板１２、１２間の間隔Ｄに対し、取付板１２から内側に２×Ｄ／７以上の長さｄで伸張しているのが望ましい。延長板の伸張長さｄが２×Ｄ／７未満であると、上記作用が十分に得られない。
図６は、取付板１２、１２間の間隔Ｄ（７６０ｍｍ例）に対し延長板２Ｂ、２Ｂの内側へ伸張する長さを変えた場合の、ステー取付部外側への負荷に対する耐荷重変化を示したものである。図６（ｂ）に明らかなように、延長板２Ｂの内側への伸張長さｄが２×Ｄ／７以上になると、耐荷重が急激に増加していることが分かる。

また、上記各実施形態では、平板状の延長部材を取付面の衝突側に沿って設けるものとして説明をしたが、延長部材の形状や配設位置が、これに限定されるものではない。

図７（ａ）に示されるアンダーランプロテクタは、仕切り板１０１によって上下に区画された断面日型のアンダーランプロテクタ本体１００を有しており、取付面１００ａには、仕切り板１０１で区画された部位にそれぞれ、車幅方向に沿った取付条１０２、１０２が所定間隔で形成されている。該取付条１０２、１０２は、アンダーランプロテクタ本体１００の押出成形時に同時に形成することができる。該取付条１０２、１０２間にそれぞれ延長板２００、２００が配設されている。

図７（ｂ）に示されるアンダーランプロテクタは、上記とアンダーランプロテクタ本体１００の取付面１００ａの車体側に沿って延長部材２１０が配設されたものであり、取付面のいずれの側にあっても本発明の効果が得られる。

図７（ｃ）に示されるアンダーランプロテクタは、アンダーランプロテクタ本体の車体側と下面側とに沿って断面Ｌ型とされた延長部材２２０を示すものである。図７（ｄ）のアンダーランプロテクタは、仕切り板で区画された空間のそれぞれにおいて、取付面の衝突側と、アンダーランプロテクタ本体の仕切り板１０１または底板１００ｂに沿って断面Ｌ型とされた延長部材２３０、２３０を示すものである。図７（ｅ）のアンダーランプロテクタは、アンダーランプロテクタ本体１の取付面１ａの衝突側と底板１ｂの内面とに沿って配置された断面Ｌ型の延長部材２４０を示すものである。

さらに、図７（ｆ）は、アンダーランプロテクタ本体１００の取付面１００ａの車体側に沿い、かつ、底板１００ｂ、天板１００ｃの外面にそれぞれ沿うように屈曲させた、断面形状コ型の延長部材２５０を示すものである。図中３１、３１は従来用いられているナットプレートである。

また、図７（ｇ）は、アンダーランプロテクタ本体１１０の底板１１０ｂおよび天板１１０ｃに、車体側において上下に狭くなるように段部１１１ｂ、１１１ｃを設け、該段部に前記した延長部材２５０の屈曲片２５０ｂ、２５０ｃを添設したものである。これにより、外面形状を凹凸の少ないものにするとともに、屈曲片２５０ｂ、２５０ｃの先端が段部１１１ｂ、１１１ｃの端部に突き当たることで、曲げ強度をさらに高めることが可能になる。

前記実施形態１に示すアンダーランプロテクタと図９に示す従来のアンダーランプロテクタにおいて、ステーの外側に加圧子によって荷重を加え、その際の加圧子の負荷量とストローク量とを測定し、図８に示した。図８から明らかなように、本発明のアンダーランプロテクタは、ステー外側の負荷に対し、従来のアンダーランプロテクタよりも優れた曲げ強度を有することが示されている。

本発明の一実施形態のアンダーランプロテクタを示す斜視図である。 同じく、 同じく、荷重が負荷された際の作用を説明する図である。 同じく、延長板の変更例を示す図である。 さらに、他の実施形態におけるアンダーランプロテクタを示す概略図である。 同じく、延長板の内側への伸張長さが耐荷重に与える影響を示す図である。 さらに、延長板の変更例を示す図である。 本発明の実施例と比較例における荷重試験の結果を示す図である。 従来のアンダーランプロテクタの作用を説明する図である。

符号の説明

１ アンダーランプロテクタ本体
１００、１１０ アンダーランプロテクタ本体
１ａ 取付面
２ 延長板
２ａ ナット部
２Ａ、２Ｂ、２００、２１０、２２０、２３０、２４０、２５０ 延長板

Claims (6)

1. 車両の前後方向の少なくとも一端側に車幅方向に沿って配置され車体側に設けられた車幅方向両側の取付部に取付固定されるアンダーランプロテクタにおいて、
   前記取付部に取り付けられる取付面を有し、該取付面に沿って前記取付部から車幅方向内側に伸張する延長部材が配設されていることを特徴とするアンダーランプロテクタ。
2. 前記車幅方向両側の取付部間の距離Ｄに対し、２×Ｄ／７以上の長さで前記延長部材が車幅方向内側に伸張していることを特徴とする請求項１記載のアンダーランプロテクタ。
3. 前記延長部材は、両側の取付部側から内側にそれぞれ伸張して互いに一体になっていることを特徴とする請求項１または２に記載のアンダーランプロテクタ。
4. 前記延長部材は、前記取付面の車両側と車両外側のいずれか一方または両方に沿って配設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアンダーランプロテクタ。
5. 前記延長部材は、プレート形状を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のアンダーランプロテクタ。
6. 前記延長部材は、前記取付面の車両外側に配設されているとともに、前記取付部にアンダーランプロテクタを固定するためのボルトが螺合されるナット部が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のアンダーランプロテクタ。

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