JP2000318551A - 歩行者保護性能向上のために最適化された機械的特性を持つ車両用バンパー - Google Patents

歩行者保護性能向上のために最適化された機械的特性を持つ車両用バンパー

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JP2000318551A JP2000123107A JP2000123107A JP2000318551A JP 2000318551 A JP2000318551 A JP 2000318551A JP 2000123107 A JP2000123107 A JP 2000123107A JP 2000123107 A JP2000123107 A JP 2000123107A JP 2000318551 A JP2000318551 A JP 2000318551A
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    • B60R21/34Protecting non-occupants of a vehicle, e.g. pedestrians

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バンパーを、歩行者保護性能を向上するため
の最適な機械的特性を有するように設計する。 【解決手段】 バンパー1は本質的に、カバー10と、カ
バーの下側に(必要に応じて)配置される衝撃吸収体
と、カバーと衝撃吸収体とを車体に結合する取付部材
と、からなる。歩行者保護性能向上のための最適な機械
的特性は種々の実施例を持つ本発明により得られるが、
基本原理としてはバンパー下方部分の剛性をバンパー上
方部分に比べて相対的に高めることである。車両進行方
向前方に向いたバンパーの下方部分の剛性をより高める
ことにより、車両が歩行者と衝突した場合の衝撃力はバ
ンパーの下方部分に集中する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、歩行者保護性能向
上のために最適化された機械的特性を有する車両用バン
パーに関する。
【0002】
【従来の技術】歩行者保護性能を向上する上で、バンパ
ー、特にフロント・バンパーの形状は重要なファクター
である。衝突の際には、最初に衝撃が加わる場所によ
り、その後の人体の動きが決定される。更に言えば、衝
突荷重の加わる位置をより低くすることで膝の靭帯損傷
の危険性は低減する。
【0003】そのような背景のもと、ドイツ特許305104
1C2号には、可動保護部材が開示されている。それは、
折畳み位置においては空力的に最適化されており、そし
て、車両進行方向前方でかつ低位置に移動された時に
は、何よりもまず衝撃荷重の加わる位置を低くし、歩行
者が車両の前部に持ち上げられることを確実なものとす
る。その保護部材にかかる力が10000Nを超えたときに限
り保護部材の前面がバンパーの前面とほぼ面一となるま
で、保護部材が後退することになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この特許に記載された
保護部材は、比較的複雑でコスト的に不利な構造となっ
ている。また自動車の下部前端に対するディパーチャー
・アングル要件のために、すべてのタイプの自動車に使
用できるものではない。
【0005】その既知の先行技術を考慮すると、解決す
べき課題は、好ましくは自動車の前方で用いられるべ
き、バンパーの下側に新たな装置を用いることなく衝撃
荷重の加わる点を低くする歩行者保護装置を、提供する
ことである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題は、歩行者保護
性能を向上する最適化された機械的特性をバンパーに持
たせる設計をすることにより、こ解決される。そのバン
パーは本質的に、カバーと、カバーの下側に(必要に応
じて)配置される衝撃吸収体と、カバーと衝撃吸収体と
を車体に結合する取付部材と、からなる。歩行者保護性
能向上のための最適化された機械的特性は本発明に従い
種々の実施形態により得られ、その基本原理は、バンパ
ーの取付位置においてバンパー下方部分の剛性をバンパ
ー上方部分のそれに比べて高めることである。車両進行
方向前方に向いたバンパーの下方部分の剛性を高めるこ
とにより、歩行者と衝突した場合の衝撃力はバンパーの
下方部分に集中する。そのため、衝撃の初期段階で、歩
行者に加わる力が比較的低位置で作用し、ひざの靭帯損
傷の危険性が低減される。特に重要なのは、比較的高剛
性のバンパー下方部分がバンパーの一体部品となってい
ることである。というのは、歩行者に加わる力と、バン
パー下方部分及びバンパー全体の変形とが、衝撃の各段
階で相互作用するからである。言い換えれば、その装置
(それが比較的低位置で最初に歩行者に衝撃を与える)
をバンパーの一体部品とすることにより、バンパーの機
械的特性(バンパーの曲げ特性、変形特性など)をバン
パー全体の設計項目の中に含めることができる。ここで
その設計項目には、バンパーの断面方向や長手方向にお
ける機械的特性に関してカバーや(必要に応じて)衝撃
吸収部材、取付部材を最適化することが含まれる。バン
パーの上部から底部にかけて機械的剛性を変化させる手
段としては種々のものが考えられる。例えば、カバー及
び/又は衝撃吸収部材及び/又は支持構造つまり取付部
材を層状構造とすることがある。そのような層状構造に
することにより、層板から層板へ機械的特性が変化す
る。なお、積層方向に対して垂直には、せん断力が必要
とされることになる。
【0007】カバー及び/又は衝撃吸収部材は、バンパ
ーの下方部分の剛性を上方部分より高くするために、機
械的特性に関して最適化されることになるのが好まし
い。しかしながら、この構造は衝撃吸収部材を必ず含ま
なければならないものではなく、またカバーの前面部に
衝撃吸収部材が配置されている場合もある。
【0008】またカバーの下方部分は、上方部分よりも
車両進行方向前方に突出するリップ形状となるのが好ま
しい。典型的にはこのリップが、バンパーの取付位置に
おいて、バンパーの鉛直断面で少なくとも部分的に直線
状でほぼ鉛直の前面を有することになる。またリップは
断面形状を半円、半楕円、長方形など様々な形状にする
ことも可能である。歩行者への衝撃の間中、衝撃力が脚
部の下方部分に留められ、脚部がそのリップによって地
面から離れるように回転される。これは、脚部の回転中
心が低くなることを意味する。
【0009】リップは各種方法により形成され得る。例
えば、クロム・メッキされたプラスチック帯をバンパー
表面の下方部分に取付けたり、バンパー下方部分にリッ
プが形成される様にバンパーが成形される、といった手
法である。この一体化された設計が特徴の単一バンパー
・システムは、特に歩行者のひざの傷害を低減するのに
適している。
【0010】具体的には、バンパーの下方部分に設けら
れるリップが、バンパーの上方部分にかけて徐々に傾斜
する傾斜区域が上方向に続くことになる先頭接触点を、
形成する底区域からなる場合がある。部分的に直線状で
ほぼ鉛直な前面部は、曲面の接線となっていても良い。
【0011】バンパーの下方部分(中央線から下半分)
の断面部(バンパー前方の輪郭と鉛直線との間で測定)
が、対応する上方部分の断面積より大きいのが好まし
い。具体的には、バンパー下方部分に形成されたリップ
の高さがバンパーの高さの半分よりも小さい。下方部分
の高さをバンパーの高さの半分より小さくすることによ
って、衝突の際の荷重配分がよりバンパーの下端部に集
中することになるので、再度述べるがひざの傷害を低減
するという点で有利となる。
【0012】代替案として又は、上述したようなジオメ
トリの効果を得るために、バンパーの下方部分にわたっ
てカバーの内面に、補強構造が配置される。そのような
構造は、カバーの前部に結合する表面と、底部において
車体に向かって後方に曲げられた下部フランジとから、
本質的になるのが好ましい。その様な表面がバンパーの
長手方向に延びていても良いが、好ましくはバンパー下
方部分においてバンパー内面にほぼ垂直な方向に配列さ
れた一つあるいは二つ以上のリブから構成されることに
なる。この補強構造を用い、そして隣接するリブ間に距
離を適応することによって、バンパー長手方向の剛性を
最適化することが出来る。特に、バンパーがフェンダに
向けて曲げられる端部においては、その曲線それ自体が
バンパーの剛性を高める。これは、補強構造の厚みを調
整することにより、そして/又は、隣接するリブの間隔
を調整することにより、釣合いがとられる。それで、本
件発明の構造を用いて、バンパーの長手方向に沿って最
適なバンパー剛性を得ることが出来、また取付部材の構
造的作用に対しての調整をすることも可能となる。
【0013】通常、補強リブは、バンパー下方のコーナ
ー部にバンパーの内面輪郭により形成される二つの辺を
持つ略三角形状である。
【0014】カバーと、取付部材又は対応する車体の前
側部分との間の空間を、少なくとも部分的に衝撃エネル
ギーの発散を促進する衝撃吸収用発泡体又はクッション
で、充填することにより、前述の構造は更に、最適化さ
れ、そして歩行者に関するバンパーの保護性能を向上す
ることが出来る。
【0015】好ましい実施形態において、バンパーの下
方部分における発泡体の剛性は、上方部分における発泡
体の剛性よりも高い。例えば、バンパーの高さの上3分
の2を低剛性発泡体で充填し、下3分の1を高剛性発泡
体で充填することが可能である。
【0016】好ましくは、バンパーの下方部分が少なく
とも部分的に高密度発泡体で充填され、そしてバンパー
の上方部分が少なくとも部分的に低密度発泡体で充填さ
れる。その低密度発泡体はバンパーの下方部分に向けて
延び、少なくとも部分的に高密度発泡体を取り囲む場合
がある。代替案として、高密度発泡体がバンパー上方部
分に向け上向きに延び、そして少なくとも部分的に低密
度発泡体を取り囲む場合もある。これらの構造により、
歩行者の頚骨、腓骨(脚の下部の骨)や膝関節にかかる
荷重に対する制御を、より行なうことが出来る。下脚部
をビームとみなすなら、そのビームが荷重を受ける態様
は、バンパー表面を横切る剛性の配分により制御するこ
とが出来る。これは発泡体の密度によっても制御するこ
とが出来、その方法において衝撃吸収発泡体の内部にわ
たって密度が変化される。それで、好ましい実施形態に
おいては、バンパーが取付けられた位置において、バン
パーの上から底にわたって、また前から奥にわたって発
泡体の密度が変化している。
【0017】発泡体自体の密度を変化させることに加え
てか又はその代わりに、発泡体中に気孔が分配されても
良い。発泡体の密度は発泡体の材質及び多孔率によって
制御することができるので、気孔を追加して含めること
は、生産工程に依存する場合がある材質及び多孔率に関
しての制限なしに、発泡体剛性の更なる最適化を可能と
することとなる。
【0018】長さ方向に沿ってのバンパー剛性配分を更
に向上するために、ビームの様な補強部材をカバー及び
/又は発泡体と取付部材との間に配置することも出来
る。
【0019】
【発明の実施の形態】図1乃至4において与えられる概
略図に関連させて、本発明及びその種々の実施形態につ
いての更なる説明がなされる。図1において、車両の前
部にバンパー1が取り付けられ、そこには、ボンネット2
及びフロントグリル3が概略的に示されている。バンパ
ー1は、空間11を有するカバー10と、必要に応じて支持
構造12とからなり、その支持構造12は少なくとも部分的
にバンパー1の長手方向に延びるビームとすることが出
来る。カバー10に対して直接に又は支持構造12に対して
のいずれかで、不図示の取付部材が、バンパー1と車体
との間の機械的結合を奏する。バンパーの下方部分に
は、車両進行方向前方に延びるリップ13が示されてい
る。このリップは、ほぼ直線状で鉛直な前面部15と、後
方に突出し、前面部15をバンパーの上方部分に向かって
延びるカバーの一部に結合する上方フランジ16と、を持
つ。カバーの底においては、フランジ17が車体に向かっ
て後方に突出している。
【0020】図2に示される様に、リップ13の前面部15
が傾斜区域16によりバンパーの上方部分に結合され得
る。リップ13の範囲内においては、リブ18が、前方に向
いたカバーの内面と車体に向かって後方に曲げられたフ
ランジ17の内面とを連結している。
【0021】図3に示される様に、空間11には、2種の
異なるタイプの発泡体、つまり低剛性あるいは低密度の
発泡体21と、剛性あるいは密度の高められた発泡体22、
により充填される場合がある。
【0022】図4に示される様に、低密度発泡体21が下
方に延びて高密度発泡体22を部分的に取り囲む場合と、
逆に、高剛性発泡体22が上方かつ低剛性発泡体21の後方
に延びる場合がある。剛性の異なるこれら発泡体21と22
との間の、一つあるいはそれより多い数の中間領域を、
中間の剛性あるいは密度を持つ発泡体23で充填しても良
い。図1及び2に示される様なカバーの構造は、図3及
び4に示すような異なる発泡体の構造と効果的に組み合
わせることにより、歩行者保護性能を更に最適化するこ
とができる。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、歩行者保護性能向上の
ために最適化された機械的特性を有する車両用のバンパ
ーを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す部分断面斜視図
【図2】本発明の第2実施例を示す部分断面斜視図
【図3】本発明の第3実施例を示す部分断面斜視図
【図4】本発明の第3実施例におけるバンパー内部に充
填される発泡体の変形例を示す図
【符号の説明】
1 バンパー 10 カバー 12 補強ビーム 13 リップ 15 前面部 18 リブ 21, 22, 23 発泡体

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 歩行者保護性能を向上させるために最適
    化された機械的特性を持ち、カバー(10)及び該カバー
    を車体に結合する取付部材から本質的になる、車両用バ
    ンパーにおいて、 バンパーの取付位置において、該バンパー(1)の鉛直
    方向下方部分が、バンパーの上方部分に比べて高剛性と
    されていることを特徴とする車両用バンパー。
  2. 【請求項2】 上記バンパー(1)の下方部分におい
    て、上記カバー(10)には上記バンパー上方部分に対し
    て車両進行方向前側に延びるリップ(13)が形成され、
    該リップは、上記バンパーが取り付けられた状態におい
    て、上記バンパーの鉛直断面形状において少なくとも部
    分的に直線状でほぼ鉛直な前面部(15)を持つことを特
    徴とする請求項1に記載のバンパー。
  3. 【請求項3】 上記バンパー(1)の下方部分の断面積
    が、上記上方部分の断面積より大きいことを特徴とする
    請求項2に記載のバンパー。
  4. 【請求項4】 上記バンパーの下方部分には、上記カバ
    ーにほぼ垂直に設けられた複数本のリブ(18)から本質
    的になるのが好ましい補強部材が設けられていることを
    特徴とする前記請求項のいずれかに記載のバンパー。
  5. 【請求項5】 上記カバー(10)と上記取付部材との間
    の空間には、少なくとも部分的に衝撃吸収用発泡体(2
    1, 22, 23)が充填されていることを特徴とする前記請
    求項のいずれかに記載の車両用バンパー。
  6. 【請求項6】 上記発泡体(22)が、上記バンパーの下
    方部分において剛性が高められていることを特徴とする
    請求項5に記載の車両用バンパー。
  7. 【請求項7】 上記発泡体(22)が、上記バンパーの下
    方部分において密度が高められていることを特徴とする
    請求項6に記載の車両用バンパー。
  8. 【請求項8】 上記発泡体(21, 22)の密度が、上記バ
    ンパーの上方部分から下方部分に向かって、そして上記
    バンパーの前から奥に向かって変化していることを特徴
    とする請求項6又は7に記載のバンパー。
  9. 【請求項9】 上記発泡体(21, 22, 23)内に、気孔が
    分散していることを特徴とする請求項6乃至8に記載の
    バンパー。
  10. 【請求項10】 上記カバー(10)と上記取付部材との
    間に、補強ビーム(12)が設けられていることを特徴と
    する前記請求項のいずれかに記載の車両用バンパー。
JP2000123107A 1999-04-24 2000-04-24 歩行者保護性能向上のために最適化された機械的特性を持つ車両用バンパー Pending JP2000318551A (ja)

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