JP2001239903A - 車両用バンパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 衝撃エネルギー吸収能力において優れたもの
であって、湾曲体からなる閉断面型のリーンフォースメ
ントを、簡単に形成させるようにする。 【解決手段】 長手方向に２分割されるものであって開
断面形態からなるフロントビーム材１１とリヤビーム材
１２とからなるようにする。フロントビーム材１１は、
その横断面部が一定の断面形状を有するとともに、リヤ
ビーム材１２は、その横断面部が各場所によって徐々に
変化するようにする。各ビーム材１１、１２は、その平
面視において所定の曲率半径を有する湾曲体からなり、
フロントビーム材１１の曲率半径よりもリヤビーム材１
２の曲率半径の方が大きな値を有する。これら両ビーム
材１１、１２は、各接合部において溶接手段等にて接合
され、各横断面部が閉断面形態からなるリーンフォース
メント１が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用バンパに関
するものであり、特に、車両用バンパを形成するリーン
フォースメントを、長手方向の中央部において断面二次
モーメントが大きくなるように横断面形状を変化させ、
これによってリーンフォースメント部における衝撃エネ
ルギーの吸収能力を高めさせるようにした車両用バンパ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、衝撃エネルギー吸収機能を発揮
する車両用バンパ装置としては、バンパビームの取付部
にショックアブソーバあるいは部材の塑性変形を利用し
た衝撃エネルギー吸収機構を設けるようにしたもの等が
挙げられる。また、このような独立の衝撃エネルギー吸
収機構の外に、バンパビームを形成するリーンフォース
メントに所定の強度・剛性を持たせるようにし、これに
よって所定の衝撃エネルギーを吸収させるようにしたも
のが、例えば特許第２８４６９８３号公報等により公知
となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このもの
は、所定の引張強度を有する高張力鋼板を基礎に、これ
を所定の一定閉断面形態を有するビーム材（型材）に形
成するとともに、このようなビーム材（型材）を所定の
曲率半径を有した状態に湾曲させることによって、自動
車用バンパの基礎となるリーンフォースメントを形成さ
せるようにしているものである。従って、このものは、
リーンフォースメント全体が高張力鋼板等の高級材料に
て形成されているものであるため材料費が高くならざる
を得ない。また、リーンフォースメントの長手方向全体
にわたって一定横断面形状を有するようになっているも
のであるため、全般的に各断面部における強度・剛性が
同一状態となり、例えばバンパビームの中央部等、特定
の部分の強度・剛性を高めさせることができない。従っ
て、全体的な衝撃エネルギーの吸収効率を高めさせるこ
とが難しいと言う問題点を有する。このような問題点を
解決するために、上記リーンフォースメントを、長手方
向に沿って２分割された状態の部材をもって形成するよ
うにするとともに、これら２つの部材の材質等の機能を
異ならせるようにし、これによって、材料費を含めた全
体の製造コストの低減化を図るとともに、質量の軽減化
を図ることのできるようにした車両用バンパを提供しよ
うとするのが、本発明の目的（課題）である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては次のような手段を講ずることとし
た。すなわち、請求項１記載の発明においては、バンパ
フェイシャ及びリーンフォースメントからなる車両用バ
ンパに関して、上記リーンフォースメントを、車体に取
付けられた状態における平面視においてその中央部のと
ころが車体の外側へ向って突出するように形成される湾
曲体からなるようにするとともに、当該リーンフォース
メントをバンパフェイシャ側に位置するフロントビーム
材と、車体側に位置するリヤビーム材との２部材からな
るようにし、これらフロントビーム材とリヤビーム材と
を所定の接合手段にて接合し、これによって、リーンフ
ォースメントの各横断面部を閉断面形態からなるように
した構成を採ることとした。このような構成を採ること
により、本発明のものにおいては、リーンフォースメン
トを、その長手方向の軸線等に沿って分割されるフロン
トビーム材とリヤビーム材との２つの部材にて形成させ
るようにしたので、それぞれの部材の成形加工が容易に
なり、リーンフォースメントの製造コスト、延いては車
両用バンパ（バンパビーム）全体の製造コストの低減化
を図ることができるようになる。

【０００５】次に、請求項２記載の発明について説明す
る。このものも、その基本的な点は上記請求項１記載の
ものと同じである。すなわち、本発明においては、請求
項１記載の車両用バンパに関して、上記リーンフォース
メントを形成するフロントビーム材及びリヤビーム材の
うちのいずれか一方の部材の横断面部を一定の断面形態
を有するようにするとともに、残りの一方の部材の横断
面部を可変断面形態からなるようにし、かつ、上記フロ
ントビーム材及びリヤビーム材の平面視における湾曲形
状のその曲率半径をフロントビーム材よりもリヤビーム
材の方が大きな値を有するようにした構成を採ることと
した。このような構成を採ることにより、本発明のもの
においては、上記両ビーム材のうちのいずれか一方のも
の、例えばフロントビーム材を平鋼板を基礎にロール成
形手段等により比較的簡単に形成することができるよう
になり、リーンフォースメント全体の製造コストの低減
化を図ることができるようになる。また、残りの部材で
あるリヤビーム材は、その各横断面形状を任意に変化さ
せることができるようになり、その結果、必要とされる
横断面部においてリーンフォースメントの強度・剛性を
高めさせることができるようになる。すなわち、リーン
フォースメント全体の衝撃エネルギーの吸収能力を高め
させることができるようになる。

【０００６】次に、請求項３記載の発明について説明す
る。このものも、その基本的な点は上記請求項１記載の
ものと同じである。すなわち、本発明においては、請求
項１記載の車両用バンパに関して、上記リーンフォース
メントを形成するフロントビーム材及びリヤビーム材
を、フロントビーム材の方がリヤビーム材よりも引張強
度において優れた鋼板にて形成するようにした構成を採
ることとした。このような構成を採ることにより、本発
明のものにおいては、例えばフロントビーム材にのみ高
張力鋼板等の高級材料を用いるようにし、これによって
所定の強度・剛性を発揮させるようにしたうえで、リー
ンフォースメント全体の製造コストの低減化を図ること
ができるようになる。

【０００７】次に、請求項４記載の発明について説明す
る。このものも、その基本的な点は上記請求項１記載の
ものと同じである。すなわち、本発明においては、請求
項１記載の車両用バンパに関して、上記リーンフォース
メントを形成するフロントビーム材及びリヤビーム材
を、リヤビーム材の方がフロントビーム材よりも板厚の
薄い鋼板にて形成するようにした構成を採ることとし
た。このような構成を採ることにより、本発明のものに
おいては、フロントビーム材側、すなわち、バンパフェ
イシャを介して衝撃荷重の入力される側の部材につい
て、その強度・剛性を高めさせるようにし、これによっ
てリーンフォースメント全体の質量をあまり増加させず
に、全体の衝撃エネルギー吸収能力を高めさせることが
できるようになる。

【０００８】次に、請求項５記載の発明について説明す
る。このものも、その基本的な点は上記請求項１ないし
請求項４記載のものと同じである。すなわち、本発明に
おいては、請求項１ないし請求項４記載の車両用バンパ
に関して、リーンフォースメントを形成するフロントビ
ーム材とリヤビーム材との間の接合を溶接手段にて行な
わせるようにした構成を採ることとした。このような構
成を採ることにより、本発明のものにおいては、別々に
成形加工されたフロントビーム材とリヤビーム材とを、
その接合部において、スポット溶接手段、またはプラグ
溶接手段、あるいは部分的な隅肉溶接手段等にて結合す
ることによって、各横断面部が閉断面構造を有するリー
ンフォースメントを比較的簡単に形成することができる
ようになる。また、溶接手段による結合部における溶接
長さあるいは溶接間隔等を適宜選択することによって、
リーンフォースメントの各横断面部における強度・剛性
に変化をもたせることができるようになり、リーンフォ
ースメント全体の衝撃エネルギー吸収能力を高めさせる
ことができるようになる。

【０００９】次に、請求項６記載の発明について説明す
る。このものも、その基本的な点は上記請求項１ないし
請求項４記載のものと同じである。すなわち、本発明に
おいては、請求項１ないし請求項４記載の車両用バンパ
に関して、リーンフォースメントを形成するフロントビ
ーム材とリヤビーム材との間の接合をカシメ手段にて行
なわせるようにした構成を採ることとした。このような
構成を採ることにより、本発明のものにおいては、別個
独立に形成されたフロントビーム材とリヤビーム材とを
簡単なカシメ手段にて一体的に接合することができるよ
うになり、高い衝撃吸収能力を有するリーンフォースメ
ントを比較的簡単に形成（製造）することができるよう
になる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
１ないし図９を基に説明する。本発明の実施の形態に関
するものは、図１に示す如く、バンパフェイシャ２及び
リーンフォースメント１からなるバンパビーム２１と、
当該バンパビーム２１を車体フレーム９に取付ける役目
を果たすバンパステイ兼用の衝撃エネルギー吸収装置３
と、からなることを基本とするものである。

【００１１】このような構成からなるものにおいて、衝
撃エネルギー吸収装置３としては、例えば、ショックア
ブソーバ方式のもの、あるいは円筒状のベローズチュー
ブ等からなるものであって部材の塑性変形によって衝撃
エネルギーが吸収されるようになっているもの等が挙げ
られる。

【００１２】このようなバンパステイ兼用の衝撃エネル
ギー吸収装置３に連結されるリーンフォースメント１に
ついて以下に述べる。まず、その基本的な構成は、図２
に示す如く、バンパフェイシャ２側に設けられるフロン
トビーム材１１と、上記バンパステイ兼用の衝撃エネル
ギー吸収装置３側に設けられるリヤビーム材１２との２
部品からなることを基本とするものである。そして、こ
れら各部材１１、１２は、ロール成形手段またはプレス
成形手段等にて形成される開断面形態からなる型材を基
礎に形成されるようになっているものである。このよう
な型材（ビーム材）のうち、一方の部材であるフロント
ビーム材１１は、その横断面部が一定の断面形状を有す
るようになっており、また、他方の部材であるリヤビー
ム材１２は、その横断面部が各場所によって徐々に変化
するようになっているものである。なお、このような各
ビーム材１１、１２は、図１及び図２に示す如く、その
平面視において所定の曲率半径を有する湾曲体からなる
ものである。そして、これら湾曲体からなる各ビーム材
１１、１２のうち、フロントビーム材１１の曲率半径よ
りもリヤビーム材１２の曲率半径の方が大きな値を有す
るようになっているものである。

【００１３】このような構成からなるフロントビーム材
１１とリヤビーム材１２とが、図３に示す如く、各接合
部において各種溶接手段にて接合されるようになってい
るものである。このような接合により、フロントビーム
材１１とリヤビーム材１２とは一体化され、各横断面部
が閉断面形態からなるリーンフォースメント１が形成さ
れることとなる。

【００１４】なお、上記溶接手段による接合は、図３に
示す如く、フロントビーム材１１の前面壁１１１とリヤ
ビーム材１２の前面壁の一部を形成する凸部１２５との
間における接触部のところに設けられるものであってプ
ラグ溶接手段あるいはスポット溶接手段等からなる前面
壁接合部５１と、フロントビーム材１１の側面壁１１２
とリヤビーム材１２の側面壁１２２との接触部に設けら
れるものであって断続的な隅肉溶接手段あるいはプラグ
溶接手段等からなる側面壁接合部５２と、からなるもの
である。このような溶接手段の溶接間隔あるいは溶接長
さを適宜選択することによって、各横断面部における強
度・剛性に適宜変化をもたせるようにし、これによって
リーンフォースメント１全体の衝撃エネルギー吸収特性
を適当に調整（チューニング）するようにしているもの
である（図９参照）。

【００１５】次に、このような構成からなるリーンフォ
ースメント１についての変形例について、図４ないし図
６を基に説明する。これらのものも、その基本的な形態
は、図３において示したものと同じである。その特徴と
するところは、側面壁接合部に代わって後面壁接合部５
３にてフロントビーム材１１とリヤビーム材１２とを接
合するようにしたことである。なお、本変形例のものに
おいては、リヤビーム材１２の方が一定横断面形態を有
するようになっているものである。そして、このような
構成からなるものにおいて、図４及び図５に示すものに
おいては、後面壁接合部５３をフロントビーム材１１の
側面壁１１２の端末部に形成される後面壁１１３の一部
とリヤビーム材１２の後面壁１２３の端末部どうしをク
リンチ結合またはプラグ溶接手段にて結合させることに
よってフロントビーム材１１とリヤビーム材１２とを一
体化させるようにしているものである。また、このよう
なクリンチ結合部のところを、図７に示す如く、本リー
ンフォースメント１の長手方向に沿って適宜個所にてカ
シメ加工を施すことによって、すなわち、カシメ部６を
設けることによって、フロントビーム材１１とリヤビー
ム材１２とを一体化させるようにしているものである。
なお、この後面壁接合部５３については、上記のような
カシメ加工（カシメ部）６に代わって、図８に示すよう
な圧入方式のものも考えられる。このものは、例えばフ
ロントビーム材１１の後面壁１１３のところに設けられ
た凹陥部７１内に、リヤビーム材１２の後面壁１２３の
ところに設けられた凸起部７２を嵌め込ませる（嵌合す
る）ことによって、両者１１、１２の接合が成されるよ
うになっているものである。

【００１６】このような構成からなる各接合部を有する
ものにおいて、上記フロントビーム材１１及びリヤビー
ム材１２についてのその他の変形例について、図６を基
に説明する。このものも、その基本的な点は上記図４及
び図５に示すものと同じである。その特徴とするところ
は、フロントビーム材１１の、その横断面形態を中央部
において凹部１１５を設けるようにするとともに、リヤ
ビーム材１２の横断面中央部をフロントビーム材１１側
に突出させ、凸部１２５を設け、これら凹部１１５と凸
部１２５とをスポット溶接手段等により接合させるよう
にしたことである。このような中央接合部５５と後面壁
接合部５３とによって、横断面形態がＨ字形の閉断面形
態からなるリーンフォースメント１が形成されることと
なる。

【００１７】このような構成からなる本実施の形態のも
のについての、その作用等について説明する。本実施の
形態に関するものは、図２に示す如く、長手方向軸線に
沿って２分割されたフロントビーム材１１とリヤビーム
材１２とを基礎に、これらが適宜接合されることによっ
て横断面部が閉断面形態を有するリーンフォースメント
１が形成されるようになっているものであるところか
ら、図９に示すような所定の衝撃エネルギー吸収機能を
有する車両用バンパが比較的安価に形成（製造）される
こととなる。

【００１８】また、フロントビーム材１１及びリヤビー
ム材１２のうち、例えばフロントビーム材１１等、一方
の部材を一定横断面形態からなるようにするとともに、
残りの一方の部材であるリヤビーム材１２のみを、その
横断面部が可変断面形態からなるようにし、これらを長
手方向に適宜個所にて接合することによって可変横断面
部を有するリーンフォースメント１が比較的簡単に形成
されることとなる。そして、このようなリーンフォース
メント１は、その平面視において、中央部のところであ
ってフロントビーム材１１側が前方に突出した湾曲体に
て形成されることとなるので（図１参照）、全体的に強
度・剛性が高められ、衝撃エネルギー吸収能力も高めら
れることとなる。

【００１９】また、リーンフォースメント１を２分割式
のビーム材１１、１２を基礎に形成させるとともに、フ
ロントビーム材１１側を強度・剛性の優れた高級材料あ
るいは板厚の厚い材料にて形成させるようにし、これに
よって衝撃荷重の入力する側の強度・剛性を高めさせる
ことによって、リーンフォースメント１全体に所望の強
度・剛性を持たせるようにしたので、全体的に質量軽減
化及び製造コストの低減化を図ったうえで、所定の衝撃
エネルギー吸収特性を有するリーンフォースメント１を
得ることができることとなる。特に、上記各横断面部の
有する断面二次モーメント（Ｉ）の値、あるいは溶接部
の長さ、間隔等を適宜選択することによって、図９のハ
ッチング部にて示されるエネルギー吸収能力を発揮さ
せ、衝撃エネルギー吸収作用を効果的に働かせることが
できる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、バンパフェイシャ及び
リーンフォースメントからなる車両用バンパに関して、
上記リーンフォースメントを、車体に取付けられた状態
におけるその平面視においてその中央部のところが車体
の外側へ向って突出するように形成される湾曲体からな
るようにするとともに、当該リーンフォースメントをバ
ンパフェイシャ側に位置するフロントビーム材と、車体
側に位置するリヤビーム材との２部材からなるように
し、これらフロントビーム材とリヤビーム材とを所定の
接合手段にて接合し、これによって、リーンフォースメ
ントの各横断面部をすべて閉断面形態からなるようにし
た構成を採ることとしたので、それぞれの部材の成形加
工が容易になり、リーンフォースメントの製造コスト、
延いては車両用バンパ（バンパビーム）全体の製造コス
トの低減化を図ることができるようになった。

【００２１】また、フロントビーム材及びリヤビーム材
のうちの一方の部材を一定横断面形態からなるようにす
るとともに、残りの一方の部材のみを、その横断面部が
可変断面形態からなるようにし、更に、これらを長手方
向に適宜個所にて接合することによって可変横断面部を
有するリーンフォースメントを形成させるようにしたの
で、横断面部における断面二次モーメントが徐々に変化
するリーンフォースメントを比較的簡単に形成すること
ができるようになった。また、全体的に衝撃エネルギー
吸収能力に優れた車両用バンパを比較的安価に得ること
ができるようになった。

【００２２】また、リーンフォースメントを２分割式の
ビーム材を基礎に形成させるとともに、一方の部材であ
る例えばフロントビーム材側を強度・剛性の優れた高級
材料あるいは板厚の厚い材料等にて形成させるように
し、これによって衝撃荷重の入力する側の強度・剛性を
高めさせることによってリーンフォースメント全体の強
度・剛性を高めさせるようにしたので、全体的に質量軽
減化及び製造コストの低減化を図ったうえで、所定の衝
撃エネルギー吸収能力を有するリーンフォースメント、
延いては車両用バンパを得ることができるようになっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる車両用バンパの全体構成を示す
平面図である。

【図２】本発明にかかるリーンフォースメントについて
の全体構成を示す展開斜視図である。

【図３】本発明にかかるリーンフォースメントについて
の第一の例を示す斜視図である。

【図４】本発明にかかるリーンフォースメントについて
の第二の例を示す横断面図である。

【図５】本発明にかかるリーンフォースメントについて
の第三の例を示す横断面図である。

【図６】本発明にかかるリーンフォースメントについて
の第四の例を示す横断面図である。

【図７】本発明にかかるリーンフォースメントを形成す
るフロントビーム材とリヤビーム材との間におけるクリ
ンチ結合構造を示す図である。

【図８】本発明にかかるリーンフォースメントを形成す
るフロントビーム材とリヤビーム材との間における他の
接合構造を示す図である。

【図９】衝撃エネルギー吸収装置のエネルギー吸収特性
を示す図（グラフ）である。

【符号の説明】

１ リーンフォースメント １１ フロントビーム材 １１１ 前面壁 １１２ 側面壁 １１３ 後面壁 １１５ 凹部 １２ リヤビーム材 １２２ 側面壁 １２３ 後面壁 １２５ 凸部 ２ バンパフェイシャ ２１ バンパビーム ３ 衝撃エネルギー吸収装置（バンパステイ） ５１ 前面壁接合部 ５２ 側面壁接合部 ５３ 後面壁接合部 ５５ 中央接合部 ６ カシメ部 ７１ 凹陥部 ７２ 凸起部 ９ 車体フレーム

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バンパフェイシャ及びリーンフォースメ
   ントからなる車両用バンパにおいて、上記リーンフォー
   スメントを、車体に取付けられた状態における平面視に
   おいてその中央部のところが車体の外側へ向って突出す
   るように形成される湾曲体からなるようにするととも
   に、当該リーンフォースメントをバンパフェイシャ側に
   位置するフロントビーム材と、車体側に位置するリヤビ
   ーム材との２部材からなるようにし、これらフロントビ
   ーム材とリヤビーム材とを所定の接合手段にて接合し、
   これによって、リーンフォースメントの各横断面部が閉
   断面形態からなるようにしたことを特徴とする車両用バ
   ンパ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車両用バンパにおいて、
   上記リーンフォースメントを形成するフロントビーム材
   及びリヤビーム材のうちのいずれか一方のものの横断面
   部を一定の断面形態からなるようにするとともに、残り
   の一方の部材の横断面部を可変断面形態からなるように
   し、かつ、上記フロントビーム材及びリヤビーム材の平
   面視における湾曲形状のその曲率半径をフロントビーム
   材よりもリヤビーム材の方が大きな値を有するようにし
   たことを特徴とする車両用バンパ。
3. 【請求項３】 請求項１記載の車両用バンパにおいて、
   上記リーンフォースメントを形成するフロントビーム材
   及びリヤビーム材を、フロントビーム材の方がリヤビー
   ム材よりも引張強度において優れた鋼板にて形成するよ
   うにしたことを特徴とする車両用バンパ。
4. 【請求項４】 請求項１記載の車両用バンパにおいて、
   上記リーンフォースメントを形成するフロントビーム材
   及びリヤビーム材を、リヤビーム材の方がフロントビー
   ム材よりも板厚の薄い鋼板にて形成するようにしたこと
   を特徴とする車両用バンパ。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４記載の車両用バ
   ンパにおいて、上記リーンフォースメントを形成するフ
   ロントビーム材とリヤビーム材との間の接合を溶接手段
   にて行なわせるようにしたことを特徴とする車両用バン
   パ。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項４記載の車両用バ
   ンパにおいて、上記リーンフォースメントを形成するフ
   ロントビーム材とリヤビーム材との間の接合をカシメ手
   段にて行なわせるようにしたことを特徴とする車両用バ
   ンパ。