JP2000318552A - バンパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少なくとも両端部に車体側に屈曲した屈曲部
を有する棒状のバンパー本体と、このバンパー本体の屈
曲部における車体側の壁面に車体側に突出する態様にし
て設けられたステイとを備えたバンパーであって、複数
個のリブが衝突時の衝撃によって座屈変形されるように
構成された衝撃吸収部を備えたステイ、つまり優れた衝
撃吸収特性を有するステイを具備したバンパーを提供す
ること。 【解決手段】 ステイ20は、車体の前後方向と略平行に
延びたリブ21,22,23,24が、車体の幅方向に４個、配設
された衝撃吸収部25を備える。各リブの座屈限界値B1,B
2,B3,B4 は、各リブの肉厚寸法t1,t2,t3,t4 の調節によ
って、一のリブの座屈限界値と、衝突の際にバンパー本
体10を介して当該一のリブに加わる圧縮荷重との比が、
全てのリブについて略等しくなるように、設定されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車体の前後等に
取り付けられるバンパーに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車や車両には、衝突時の衝撃を吸収
すること等を目的として、その車体のフロントやリアー
に車体幅と略同じ長さを有するバンパーが所定高さ位置
に水平に設けられている。

【０００３】例えば車体（130 ）のフロントに配置され
るフロントバンパー（101 ）は、図６に示すように、車
体幅を略同じ長さを有する棒状の金属製バンパー本体
（110）と、該バンパー本体（110 ）の両端部における
車体側の壁面（112a）（112a）に車体側に突出する態様
にして設けられた左右のステイ（120 ）（120 ）とを具
備している。そして、前記バンパー本体（110 ）は、前
記ステイ（120 ）（120）を介して、車体（130 ）の前
端部に設けられた左右のサイドメンバー等のバンパー取
付け予定部（131 ）（131 ）にしっかりと取り付けられ
ている。

【０００４】前記バンパー本体（110 ）は、車体（130
）の幅方向と平行に配置された真直部（111 ）と、こ
の真直部（111 ）の左右両端に延設されるとともに、後
方側に略円弧状に屈曲した屈曲部（112 ）（112 ）とか
ら構成されている。

【０００５】一方、前記ステイ（120 ）は、金属押出形
材から製作されたものであって、図７に示すように、前
記バンパー本体（110 ）の屈曲部（112 ）における車体
側の壁面（112a）に固着される前取付け板部（126 ）
と、これに略対向して離間配置されるとともに、前記バ
ンパー取付け予定部（131 ）に固着される後取付け板部
（127 ）と、これら前後両取付け板部（126 ）（127 ）
の間に設けられた衝突時の衝撃を吸収する衝撃吸収部
（125 ）とから構成されている。

【０００６】前記衝撃吸収部（125 ）は、車体（130 ）
の前後方向と平行に延びたリブ（121 ）（122 ）（123
）（124 ）が、車体の幅方向に複数個（同図では４
個）、並行状に配設されたもので、各リブ（121 ）（12
2 ）（123 ）（124 ）の座屈変形によって、衝突時の衝
撃を吸収しようとするものである。ここで、この衝撃吸
収部（125 ）においては、前記各リブ（121 ）（122 ）
（123 ）（124 ）の長さ寸法は、僅かに相異しており、
一方、各リブの肉厚寸法（t1）（t2）（t3）（t4）は、
互いに同寸に設定されている。

【０００７】ところで、図６に示すように、上記ステイ
（120 ）（120 ）を備えたバンパー（101 ）が取り付け
られた自動車が、面状の障害物（140 ）に正面から衝突
した場合にあっては、図７に示すように、ステイ（120
）の各リブ（121 ）（122 ）（123 ）（124 ）には、
バンパー本体（110 ）を介して圧縮荷重（P1）（P2）
（P3）（P4）が加わる。各リブに加わる圧縮荷重（P1）
（P2）（P3）（P4）の大きさは、ステイ（120 ）がバン
パー本体（110 ）の屈曲部（112 ）における車体側の壁
面（112a）に取り付けられていることから、相異するこ
とになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】而して、上記従来のス
テイ（120 ）にあっては、一のリブ（例えば、図７にお
いて一番右端側に位置するリブ（121 ））の座屈限界値
（これをB1とする）と、当該一のリブ（121 ）に加わる
圧縮荷重（P1）との比（B1：P1）が、全てのリブについ
て等しくなるように、各リブの座屈限界値が設定されて
おらず、例えば、かかる比が全てのリブについてばらば
らの値を採るように、各リブの座屈限界値が設定されて
いたものであった。そのため、リブに加わる圧縮荷重
（P1）（P2）（P3）（P4）をこれらリブ（121 ）（122
）（123 ）（124 ）でバランス良く受けることができ
ず、そのため、衝突した際に、図８に示すように、各リ
ブ（121）（122 ）（123 ）（124 ）が、座屈変形しな
いで、車体の幅方向のいずれか一方側へと並んで倒れる
という変形現象が生じる。このように各リブ（121 ）
（122 ）（123 ）（124 ）が倒れると、ステイ（120 ）
の衝撃吸収特性が低下し、所望する衝撃吸収効果を得る
ことができなくなる。

【０００９】この発明は、このような技術背景に鑑みて
なされたもので、その目的は、少なくとも両端部に車体
側に屈曲した屈曲部を有する棒状のバンパー本体と、該
バンパー本体の屈曲部における車体側の壁面に車体側に
突出する態様にして設けられたステイとを具備するバン
パーにおいて、複数個のリブが衝突時の衝撃によって座
屈変形されるように構成された衝撃吸収部を備えたステ
イ、つまり優れた衝撃吸収特性を有するステイを具備し
たバンパーを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、所定の長さを有するとともに、少なく
とも両端部に車体側に屈曲した屈曲部を有する棒状のバ
ンパー本体と、該バンパー本体の屈曲部における車体側
の壁面に車体側に突出する態様にして設けられたステイ
とを備えたバンパーであって、前記ステイは、車体の前
後方向と略平行に延びたリブが、車体の幅方向に複数
個、配設されるとともに、一のリブの座屈限界値と、衝
突の際に前記バンパー本体を介して当該一のリブに加わ
る圧縮荷重との比が、全てのリブについて略等しくなる
ように、各リブの座屈限界値が設定された衝撃吸収部を
備えていることを特徴とする。

【００１１】これによれば、一のリブの座屈限界値と、
衝突の際にバンパーを介して当該一のリブに加わる圧縮
荷重との比が、全てのリブについて略等しくなるよう
に、各リブの座屈限界値が設定されることにより、衝突
した際に、各リブに加わる圧縮荷重がこれらリブでバラ
ンス良く受けられることになる結果、各リブが座屈変形
されるものとなる。この座屈変形によって、衝突時の衝
撃が吸収される。

【００１２】ここで、リブの座屈限界値（つまり、座屈
を生じ始める荷重値）は、リブの肉厚寸法の関数であ
り、リブの肉厚寸法が大きくなるにつれてリブの座屈限
界値も大きくなるものであるから、各リブの座屈限界値
の設定は、各リブの肉厚寸法の調節により行われること
が例示される。このように、各リブの座屈限界値の設定
を、各リブの肉厚寸法の調節により行うことにより、か
かる設定を簡単な作業で行いうるものとなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施形態につい
て、図面を参照して具体的に説明する。

【００１４】図１〜図４は、この発明の第１実施形態を
示している。図１において、（１）はバンパーである。
なお、この第１実施形態では、前記バンパー（１）は、
自動車の車体（30）のフロントに水平に配置されるバン
パー、つまりフロントバンパーとして示されている。な
お、このバンパー（１）には、通常、図示しない外装カ
バーが取り付けられる。

【００１５】このバンパー（１）は、上記従来例のもの
（101 ）と同じように、車体幅と略同じ長さを有する棒
状のバンパー本体（10）と、該バンパー（10）の左右両
端部に車体（30）側に突出する態様にして設けられた左
右のステイ（20）（20）とを備えている。

【００１６】前記バンパー本体（10）は、断面目字状の
アルミニウム（その合金を含む、以下同じ）押出形材製
の中空棒状体からなるものであって（図２参照）、その
両端部に車体側に屈曲した屈曲部（12）（12）を有して
いるものである。つまり、このバンパー本体（10）は、
車体（30）の幅方向と平行に配置された真直部（11）
と、該真直部（11）の左右両端に延設されるとともに、
車体（30）側に屈曲した屈曲部（12）（12）とから構成
されている。前記屈曲部（12）は、曲げ加工により形成
されたものであり、平面視略円弧状に曲がっている。

【００１７】このバンパー本体（10）において、前記真
直部（11）における車体側の壁面（11a ）は、車体の前
後方向に対して直交するように配置されるとともに、前
記屈曲部（12）における車体側の壁面（12a ）は、車体
の幅方向に対して斜めに交差するように配置されてい
る。また、このバンパー本体（10）の上中下の３つの中
空部のうちの真ん中の中空部内には、発泡樹脂製のフォ
ーム材等からなる衝撃吸収材（13）が充填されている。

【００１８】（31）（31）は、車体（30）の前端部に設
けられた左右のサイドメンバー等のバンパー取付け予定
部である。このバンパー取付け予定部（31）（31）は、
車体（30）の前後方向に対して直交するように配置され
た平坦面からなる。

【００１９】そして、前記バンパー本体（10）は、その
左右の屈曲部（12）（12）における車体側の壁面（12a
）（12a ）に設けられたステイ（20）（20）を介し
て、前記バンパー取付け予定部（31a ）（31a ）に固定
状態に取り付けられている。

【００２０】前記ステイ（20）は、アルミニウム押出形
材から製作されたものであり、図３に示すように、前記
バンパー本体の屈曲部（12）における車体側の壁面（12
a ）に溶接等で外面が面接触状態に固着された前取付け
板部（26）と、これに略対向して離間配置されるととも
に、前記バンパー取付け予定部（31）に溶接等で外面が
面接触状態に固着される後取付け板部（27）と、これら
前後両取付け板部（26）（27）の間に設けられた衝突時
の衝撃を吸収する衝撃吸収部（25）とから構成されてい
る。

【００２１】前記衝撃吸収部（25）は、車体の前後方向
と平行に延びたリブ（21）（22）（23）（24）が、車体
の幅方向に４個、並行状に配設されてなるものである。
そして、前記各リブ（21）（22）（23）（24）の後端
が、前記後取付け板部（27）の内面に一体に接続される
とともに、各リブ（21）（22）（23）（24）の前端が、
前記前取付け板部（26）の内面に一体に接続されてい
る。

【００２２】ここで、説明の便宜上、これらリブ（21）
（22）（23）（24）を、車体の内側から外側に向かう順
に、第１リブ（21）、第２リブ（22）、第３リブ（23）
及び第４リブ（24）と呼ぶことにし、これらリブの肉厚
寸法をそれぞれt1、t2、t3、t4とし、またこれらリブの
座屈限界値をそれぞれB1、B2、B3、B4とする。

【００２３】前記各リブ（21）（22）（23）（24）の長
さ寸法は、前記バンパー本体（10）の屈曲部（12）にお
ける車体側の壁面（12a ）と前記バンパー取付け予定部
（31）との間の寸法に対応して、僅かに相異しており、
この相異を具体的に示せば、これらリブ（21）（22）
（23）（24）の長さ寸法は、車体の内側から外側に向か
う順に、小寸になるように設定されている。

【００２４】また同じく、各リブの肉厚寸法（t1）（t
2）（t3）（t4）は、後記する理由により、相異してお
り、この相異を具体的に示せば、これらリブの肉厚寸法
（t1）（t2）（t3）（t4）は、車体の内側から外側に向
かう順に、小寸になるように設定されており、つまりt1
＞t2＞t3＞t4になっている。

【００２５】而して、図１及び図２に示すように、自動
車が真っ直ぐに面状の障害物（40）に正面から衝突した
場合には、図３に示すように、各リブ（21）（22）（2
3）（24）には、それぞれ、その長さ方向に沿う荷重、
つまり圧縮荷重が加わることになる。各リブ（21）（2
2）（23）（24）に加わる圧縮荷重（P1）（P2）（P3）
（P4）の大きさは、ステイ（20）がバンパー本体（10）
の屈曲部（12）における車体側の壁面（12a ）に取り付
けられていることから、相異することになり、この相異
を具体的に示せば、各リブ（21）（22）（23）（24）に
加わる圧縮荷重（P1）（P2）（P3）（P4）の大きさは、
車体の内側から外側に向かう順に、小さくなり、つまり
P1＞P2＞P3＞P4になる。

【００２６】一方、各リブの座屈限界値（B1）（B2）
（B3）（B4）は、各リブの肉厚寸法（t1）（t2）（t3）
（t4）が上記のように設定されることによって、一のリ
ブ（例えば第１リブ（21））の座屈限界値（B1）と、衝
突の際に前記バンパー本体を介して当該一のリブ（21）
に加わる圧縮荷重（P1）との比（B1：P1）が、全てのリ
ブについて等しくなるように、設定されている。つま
り、各リブの座屈限界値（B1）（B2）（B3）（B4）は、
リブの肉厚寸法（t1）（t2）（t3）（t4）の調節によっ
て、B1：P1＝B2：P2＝B3：P3＝B4：P4になるように、設
定されている。

【００２７】したがって、上記のように衝突した際に
は、各リブに加わる圧縮荷重（P1）（P2）（P3）（P4）
がこれらリブでバランス良く受けられることとなり、こ
の結果、図４に示すように、衝突した際には、各リブ
（21）（22）（23）（24）が、倒れることなく一斉に座
屈変形されるものとなる。この座屈変形によって、衝突
時の衝撃が吸収される。而して、この座屈変形に際し
て、各リブの座屈限界値（B1）（B2）（B3）（B4）は、
各リブが倒れる場合に必要とされる荷重よりも大きい値
を採る。したがって、このステイ（20）は、従来のもの
よりも高い衝撃吸収特性を有し、衝突時の衝撃を十分に
吸収することができるものとなっている。

【００２８】一方、バンパー本体（10）は、各リブ（2
1）（22）（23）（24）がこのように座屈変形されるこ
とにより、車体側に向かって真っ直ぐに移動することに
なるから、バンパー本体（10）の中空部内に充填された
衝撃吸収材（13）は、中空部の周壁部に密着した状態に
保持されたまま、バンパー本体（10）とともに移動する
ことになり、したがって当該衝撃吸収材（13）の有する
衝撃吸収特性を十分に発揮することができるようにな
る。

【００２９】さらに、このステイ（20）においては、各
リブの座屈限界値（B1）（B2）（B3）（B4）の設定は、
各リブの肉厚寸法（t1）（t2）（t3）（t4）の調節だけ
で行われているから、かかる設定を簡単な作業で得るも
のとなっている。なお、衝突の際にバンパー本体（10）
を介して各リブに加わる圧縮荷重（P1）（P2）（P3）
（P4）は、バンパー本体（10）の屈曲部（12）の曲げ角
度により変わってくるので、各リブの肉厚寸法（t1）
（t2）（t3）（t4）を設定する場合には、予め衝突実験
を行い、各リブに加わる圧縮荷重（P1）（P2）（P3）
（P4）を調査しておいてから、この調査値に基づいて、
各リブの肉厚寸法（t1）（t2）（t3）（t4）を設定する
ことが望ましい。

【００３０】もとより、ステイ（20）及びバンパー本体
（10）は、ともに押出形材から製作されているので、こ
れをコスト的に有利に製作することができるものとなっ
ている。さらに、ステイ（20）及びバンパー本体（10）
は、ともにアルミニウムからなるので、軽量化を図るこ
とができるものとなっている。

【００３１】以上、この発明の実施形態について説明し
たが、この発明は上記実施形態に限定されず、様々に設
定変更可能である。

【００３２】例えば、図５に示すように、ステイ（20）
の衝撃吸収部（25）は、車体の前後方向と略平行に延び
たリブ（21）（22）（23）（24）が、車体の幅方向に複
数個（同図では４個）、ジグザク状に配設されてなるも
のであっても良い。なお、このステイ（20）において
は、車体の前後方向に対する各リブの傾斜角度（θ1 ）
（θ2 ）（θ3 ）（θ4 ）は、相異しており、この相異
を具体的に示せば、これら傾斜角度（θ1 ）（θ2 ）
（θ3 ）（θ4 ）は、車体の内側から外側に向かう順
に、小さくなるように設定され、つまりθ1 ＞θ2 ＞θ
3 ＞θ4 になっている。このように、この発明において
は、各リブの座屈限界値（B1）（B2）（B3）（B4）の設
定を、リブの肉厚寸法（t1）（t2）（t3）（t4）の調
節、リブの傾斜角度（θ1 ）（θ2 ）（θ3 ）（θ4 ）
の調節及びリブの長さ寸法の調節によって、行うことも
可能である。

【００３３】また、この発明に係るバンパーは、全体が
車体側に平面視略円弧状に屈曲した棒状のバンパー本体
（図示せず）を備えたものであっても良いし、車体のリ
アーに取り付けられるものであっても良い。

【００３４】

【発明の効果】上述の次第で、この発明によれば、所定
の長さを有するとともに、少なくとも両端部に車体側に
屈曲した屈曲部を有する棒状のバンパー本体と、該バン
パー本体の屈曲部における車体側の壁面に車体側に突出
する態様にして設けられたステイとを備えたバンパーで
あって、前記ステイは、車体の前後方向と略平行に延び
たリブが、車体の幅方向に複数個、配設されるととも
に、一のリブの座屈限界値と、衝突の際に前記バンパー
本体を介して当該一のリブに加わる圧縮荷重との比が、
全てのリブについて略等しくなるように、各リブの座屈
限界値が設定された衝撃吸収部を備えていることから、
衝突した際に、ステイの衝突吸収部の各リブが倒れない
で座屈変形されるようになり、ステイの衝撃吸収特性が
向上するから、優れた衝撃吸収特性を有するステイを具
備したバンパーを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態のバンパーの車体への
取付け状態を示す平面図である。

【図２】図１中のII−II線断面図である。

【図３】同バンパーのステイの断面形状を示す説明図で
ある。

【図４】同バンパーのステイの圧壊途中の状態を示す説
明図である。

【図５】この発明の第２実施形態のバンパーのステイの
断面形状を示す説明図である。

【図６】従来のバンパーの車体への取付け状態を示す平
面図である。

【図７】同バンパーのステイの断面形状を示す説明図で
ある。

【図８】同バンパーのステイの圧壊途中の状態を示す説
明図である。

【符号の説明】

１…バンパー 10…バンパー本体 12…屈曲部 20…ステイ 21…第１リブ（肉厚寸法 t1 、座屈限界値 B1 ） 22…第２リブ（肉厚寸法 t2 、座屈限界値 B2 ） 23…第３リブ（肉厚寸法 t3 、座屈限界値 B3 ） 24…第４リブ（肉厚寸法 t4 、座屈限界値 B4 ） 25…衝撃吸収部 30…車体 40…障害物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前野 肇 愛知県小牧市大字北外山字哥津3600番地 東海ゴム工業株式会社内 (72)発明者 小久保 貞男 堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニウ ム株式会社内 Ｆターム(参考） 3J066 AA02 AA23 BA03 BB01 BC10 BD07 BF02 BG01

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の長さを有するとともに、少なくと
   も両端部に車体側に屈曲した屈曲部（12）を有する棒状
   のバンパー本体（10）と、該バンパー本体の屈曲部（1
   2）における車体側の壁面（12a ）に車体側に突出する
   態様にして設けられたステイ（20）とを備えたバンパー
   （１）であって、 前記ステイ（20）は、車体の前後方向と略平行に延びた
   リブ（21、22、23、24）が、車体の幅方向に複数個、配
   設されるとともに、一のリブの座屈限界値と、衝突の際
   に前記バンパー本体（10）を介して当該一のリブに加わ
   る圧縮荷重との比が、全てのリブについて略等しくなる
   ように、各リブの座屈限界値が設定された衝撃吸収部
   （25）を備えていることを特徴とするバンパー。