JP2003054336A

JP2003054336A - 衝撃吸収バンパー装置

Info

Publication number: JP2003054336A
Application number: JP2001250993A
Authority: JP
Inventors: Koichi Nagai; 功一永井
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-08-22
Filing date: 2001-08-22
Publication date: 2003-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】バンパーに有効な衝撃吸収機能を具備すると
共に、衝突度合いが軽微な接触事故における被衝突物へ
のダメージを軽減する。【解決手段】バンパー背部2aにその長さ方向に渡って
板バネ３を配設し、左右一対の弓状の連結板バネ７、7a
を、該連結板バネ７、7aの湾出面が略対向する様にして
車体フレームＦより板バネ３へ向かって斜め外方へ突設
すると共に、連結板バネ７、7aの先端８に前記板バネ３
の左右端を連結支持することにより、衝突時の衝撃力を
板バネ３、連結板バネ７、7aで吸収緩和し、更に上記板
バネ３に比し柔軟で、且つ階段状に形成された左右一対
の補助板バネ10をバンパー２と板バネ３間に架設するこ
とにより、軽微な衝突の衝撃力を補助板バネ10で吸収さ
せ、被衝突物が受けるダメージを緩和する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の前後に取
付けられる衝撃吸収バンパー装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車の車体構造は、モノコック
構造、フレーム構造などが採用され、車体の前後部を壊
れ易くすることで衝突時の衝撃を吸収し、車体全体に分
散させることで車室の変形を防止して、生存空間を確保
していた。車体前後に取付けられるバンパーも緩衝装置
として機能する様に設計されてはいるが、車体軽量化、
単純構造などの面から、殆どがウレタンを主とする樹脂
バンパーを使用している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のバンパーでは、
比較的軽度の衝突に対して有効に作用するだけであっ
た。したがって、過度な衝突に対しても、車体の変形に
よってのみ衝撃力を吸収、分散するだけでなく、バンパ
ーが有効に衝撃吸収することで、より一層の乗員の安全
を図る必要がある。又、上記車体構造は乗員保護の観点
から激しい衝突事故に対応する様に構成されたものであ
り、衝突度合いが軽微な場合では、バンパー自体の緩衝
機能により対応しているだけのため、例えば歩行者や軽
車輌等に軽く接触しただけでも、被接触側が受けるダメ
ージは大きかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題に鑑
み、バンパー背部にその長さ方向に渡って板バネを配設
することにより、激しい衝突に対してバンパーに生ずる
衝撃力を板バネが撓むことにより吸収させる。そして、
板バネを後方左右で支持する弓状の連結板バネを、その
湾出面が略対向する様にして車体フレームより外開きに
設けて、衝撃力を受けて撓む板バネと共に連結板バネを
確実に撓ませ、車体に及ぼす変形を最小限にとどめる。
又、上記板バネに比し柔軟で、且つ階段状に形成された
左右一対の補助板バネをバンパーと板バネ間に架設する
ことにより、軽微な衝突に対して、その衝撃力を補助板
バネで吸収させ、被衝突物が受けるダメージを緩和す
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて説明する。この衝撃吸収バンパー装置１（以
下、単にバンパー装置１と称する。）は、自動車Ｃの前
後部に設けている。前部と後部のバンパー装置１は、そ
の基本的構造は両者共に同一のため、以下前部のバンパ
ー装置１について説明する。

【０００６】バンパー２は、従来から使用されているウ
レタン樹脂、その他の合成樹脂製のものや、金属製のも
のであっても良く、バンパー２の背部（裏側）2aにその
長さ方向に渡ってバンパー２の背部形状に略対応した金
属製の板バネ３を配設している。板バネ３は、バンパー
２に沿った長尺状の親板バネ４と、該親板バネ４より若
干短く、両端部に円形状の玉部５、5aを設けた子板バネ
６とを前後に重ね合わせて成る。尚、板バネ３は、親板
バネ４と子板バネ６を２枚重ね合わせたものを示した
が、単一のものや、３枚以上重ね合わせたものでも良
い。

【０００７】板バネ３（子板バネ６）は、その背部の車
体フレームＦとの間に左右一対の連結板バネ７、7aを架
設している。又、車体フレームＦは、その前後部の夫々
よりバンパー２へ向かって左右一対の舌状のブラケット
９、9aを突設し、該ブラケット９、9aの間隔は、子板バ
ネ６の玉部５、5aの間隔より短く設定して成り、ブラケ
ット９、9aの先端にはピン孔を貫設している。

【０００８】連結板バネ７、7aは弓状に湾曲形成され、
その両端部に円形状の玉部８、8aを夫々設けており、連
結板バネ７、7aはその凸側（湾出面）を相互に略対向す
る様にして、一方の玉部８（板バネ連結部）を子板バネ
６の玉部５、5aに重合してピンＰにて枢着すると共に、
他方の玉部8a（車体フレーム連結端部）をブラケット
９、9aのピン孔に重合してピンＰにて枢着している。こ
れにより、板バネ３の左右端は、車体フレームＦから板
バネ３へ向かって斜め外方へ突設した連結板バネ７、7a
の先端８（板バネ連結部）に連結支持される。

【０００９】親板バネ４、子板バネ６及び連結板バネ
７、7aの両端部は、玉部５、5a、８の内側に隣接配置し
たクランプＫで挟持されている。クランプＫは、コ字状
のクリップバンドの凹側に親板バネ４、子板バネ６及び
連結板バネ７、7aを重合配置し、クリップバンドの端部
をボルトで貫通装着してそのネジ部をナットで締結する
ことにより親板バネ４、子板バネ６及び連結板バネ７、
7aを束ねている。この様にクランプＫにて親板バネ４、
子板バネ６及び連結板バネ７、7aが束ねられることによ
り、連結板バネ７、7aは玉部8aのみを支点として前後揺
動自在と成している。

【００１０】バンパー２と板バネ３（親板バネ４）間に
は親板バネ４の長さ方向に渡って、所定の間隙Ｓを設
け、板バネ３より薄くて柔軟にして、且つ左右一対の階
段状の補助板バネ10をバンパー２と親板バネ４の間に架
設している。補助板バネ10は、板バネ材を略コ字状に屈
曲形成すると共に、そのコ字間隔（対向する左右側方部
の間隔に相当）Ｗを異にした複数のコ字バネ11、11a を
そのコ字間隔Ｗが広い順に階層連結し、コ字間隔Ｗの最
も狭いコ字バネ11をバンパー背部2aの略中間部位に連結
すると共に、コ字間隔Ｗの最も広いコ字バネ11a を親板
バネ４に連結することにより、その左右に構成された階
段状部位に相当する。図示例において、各コ字バネ11、
11a は、左右側方部12、12a がハ字状に傾斜している
が、左右側方部12、12a は平行であっても良く、又左右
側方部12、12aには図示の如く略鉤状の段部13、13a を
屈曲形成しても良い。各コ字バネ11、11a は、その両端
部14、14a が左右外方へ延出形成され、該両端部14、14
a は後方のコ字バネ11a において左右側方部12、12a を
連結している梁状部15の左右端面16、16a 上に接合固着
している。又、コ字間隔の最も広い（最後部に位置す
る）コ字バネ11a の両端部14、14aは、その付け根（基
端）を板バネ連結部17、17a と成し、該板バネ連結部1
7、17a を板バネ３と共にクランプＫで以て挟着し、前
記両端部14、14a の先端18、18a をバンパー２における
左右内向部2b、2cに固着している。

【００１１】次に本発明に係るバンパー装置１の作用に
ついて説明する。図３に示す様に、前面衝突又は後面か
らの衝突に際し衝突度合いが軽微な場合、バンパー２に
生ずる衝撃力が、板バネ３へ到達する前に、該板バネ３
前方でバンパー２を支持する階段状で柔軟な補助板バネ
10によって吸収緩和される。補助板バネ10は階段状に形
成することにより、展開状態における全長がバンパー２
と板バネ３との間隙Ｓより長くても収めることができ、
これにより、その撓み量を増大させられると共に、衝撃
力の方向によって補助板バネ10の各屈曲部の角度が対応
変形するので、バンパー２に生ずる軽度な衝撃力の吸収
率を高められ、接触側に及ぼされるショックを緩和す
る。又、図４に示す様に、左又は右方向からの接触に対
しても、上記と同様に、バンパー２の片側に生ずる衝撃
力が、板バネ３へ到達する前に補助板バネ10によって吸
収緩和される。かかる状態にあっては、衝撃を受けたバ
ンパー２の片側に対応する補助板バネ10の左右側方部1
2、12a 及び延出部（コ字バネ11a の両端部）14、14a
が主に撓み変形してその衝撃力を吸収すると共に、接触
側に及ぼされるショックを緩和する。

【００１２】次に、図５に示す様に、バンパー２が大き
く凹む様な激しい衝突事故の場合について説明する。衝
撃力を受けたバンパー２は、衝撃力を受けた部位が激し
く押しつぶされると共に、車体フレームＦ側へ押圧され
る。バンパー２に生ずる衝撃力は柔軟な補助板バネ10だ
けでは吸収緩和されず、補助板バネ10は弾性復帰が不可
能な程度まで大きく撓む様に変形し、この変形した補助
板バネ10が板バネ３を車体フレームＦ側へ押圧しながら
撓ませ、衝撃力は板バネ３及びこれを支持している連結
板バネ７、7aへ及ぶ。そして、板バネ３を連結支持して
いる連結板バネ７、7aの左右先端（玉部８）は、先に衝
撃力を受けて撓む板バネ３によって、車体フレームＦ側
へ押圧されることとなり、連結板バネ７、7aは、その基
端側の玉部8a（枢着部）を支点として衝突前よりも更に
湾曲の程度を増す様に撓み、かかる連結板バネ７、7aの
弾性変形により衝撃力が減衰される。又、図６に示す様
に、左又は右方向からの激しい衝突に対しては、弾性復
帰が不可能な程度まで大きく変形した補助板バネ10を介
してバンパー２の衝撃力を受けた部位が板バネ３へ押し
つぶされて、衝撃力はバンパー２から補助板バネ10、板
バネ３、更に連結板バネ７、7aに順次伝わり、衝突側の
一方の連結板バネ７、7aの撓み量が衝突前より大きくな
るため、他方の連結板バネ７、7aは逆に撓み量が衝突前
より減じて平面視略直線状に近く成る様に緊張（弾性変
形）することで、片側の衝撃力を吸収する。

【００１３】

【発明の効果】要するに本発明は、バンパー背部2aにそ
の長さ方向に渡って板バネ３を配設したので、過度な衝
突に際し、その衝撃力をバンパー背部2aの板バネ３を撓
ませることによって衝撃力を減衰させることができる。
又、車体フレームＦより斜め外方へ突設した連結板バネ
７、7aの先端８（板バネ連結部）に板バネ３の左右端を
連結支持したので、板バネ３左右端の間の略全長が撓む
様に構成でき、板バネ３の長さを有効利用することによ
り、たわみ量を大きくでき、正面衝突時にバンパー２に
生ずる衝撃力を板バネ３が全体で吸収緩和できると共
に、連結板バネ７、7aが撓むことで板バネ３の撓み変形
と相俟って衝撃力を減衰させて衝撃力の吸収、緩和を図
ることができる。しかも、板バネ３を支持している連結
板バネ７、7aは、ショックアブソーバーの様な機械的動
作を有せず、長期に渡りその機能を保持できるので、万
一衝突事故が発生しても、その役割を十分に果たすこと
ができる。

【００１４】左右一対の弓状の連結板バネ７、7aを、該
連結板バネ７、7aの湾出面が略対向する様にして車体フ
レームＦより板バネ３へ向かって斜め外方へ突設したの
で、正面衝突の場合は勿論であるが、片側衝突の場合に
おいても、バンパー２が受ける衝撃力の方向（正面又は
片側）に拘らず、板バネ３から受けた衝撃力に対応して
連結板バネ７、7aが衝突前より更に湾曲するためバンパ
ー２前面の全方向から受ける衝撃力を吸収緩和すること
ができる。又、車体フレームＦと板バネ３間に、これら
の平行間隔よりも連結板バネ７、7aを長く設定できるた
め、撓み量を増大させて衝撃力の吸収率をより高めるこ
とができる。又、連結板バネ７、7aを撓ませることによ
って、連結板バネ７、7aの基端（玉部8a）を車体フレー
ムＦ側へ強く押圧させない様に衝撃力を連結板バネ７、
7aの撓み量に変換して吸収させられ、連結板バネ７、7a
基端側の玉部8a（枢着部）に衝突時の強い衝撃力による
負荷が掛からず、連結板バネ７、7aが基端側から折れ曲
がることなく、衝撃力を減衰できる。

【００１５】連結板バネ７、7aを前後揺動自在と成す様
に、該連結板バネ７、7aの車体フレーム連結端部8aを枢
着したので、バンパー２が衝撃を受けた時に、連結板バ
ネ７、7aは、車体フレームＦ側へ撓みながら車体フレー
ム連結端部8aを支点として揺動して、板バネ３をより後
方へ引き寄せることで板バネ３と連結板バネ７、7aの撓
みを和らげ、前記端部8aを固定した場合に比し、より強
い衝撃力を吸収、緩和することができる。

【００１６】板バネ３に比し柔軟で、且つ階段状に構成
された左右一対の補助板バネ10をバンパー２と板バネ３
間に架設したので、補助板バネ10が比較的軽度な衝撃力
に対応して撓むことによって衝撃力を吸収するため、衝
突時の衝撃エネルギーの吸収率を高められ、バンパー２
に接触する側が強く跳ね返されず、大きなダメージを与
えずに済む。

【００１７】補助板バネ10は、略コ字状に屈曲形成して
成ると共に、対向する左右側方部の間隔を異にした複数
のコ字バネ11、11a を前記間隔Ｗの広い順に階層連結し
て成したので、補助板バネ10は左右が連結一体化された
ことと成り、バンパー２を支持するために必要な補助板
バネ10の強度を確保することができ、自動車Ｃの通常走
行中に生ずる振動によって、バンパー２が横揺れせずに
安定させることができる。

【００１８】補助板バネ10を成すコ字バネ11、11a の板
バネ連結部17、17a をバンパー２における左右内向部へ
延出形成して固着したので、バンパー２の片側をぶつけ
た時に、衝撃力が比較的軽度であれば、衝突による衝撃
力がコ字バネ11a における両端部14、14a に伝えられ、
該両端部14、14a が柔軟性を有することによって軽微な
衝撃力をも十分に吸収することができ、被衝突物に与え
るダメージの軽減化を図ることができる等その実用的効
果甚だ大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】衝撃吸収バンパー装置の取付け状態を示す簡略
図である。

【図２】前部の衝撃吸収バンパー装置の拡大図である。

【図３】正面衝突における衝突度合いが軽微な状態を示
す図である。

【図４】片側衝突における衝突度合いが軽微な状態を示
す図である。

【図５】正面衝突時の状態を示す図である。

【図６】片側衝突時の状態を示す図である。

【符号の説明】

２バンパー 2a バンパー背部３板バネ７、7a 連結板バネ 8a 車体フレーム連結端部 10 補助板バネ 11、11a コ字バネ 17、17a 板バネ連結部Ｆ車体フレームＷ間隔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バンパー背部にその長さ方向に渡って板
バネを配設し、左右一対の弓状の連結板バネを、該連結
板バネの湾出面が略対向する様にして車体フレームより
板バネへ向かって斜め外方へ突設すると共に、連結板バ
ネの先端に前記板バネの左右端を連結支持したことを特
徴とする衝撃吸収バンパー装置。
【請求項２】連結板バネを前後揺動自在と成す様に、
該連結板バネの車体フレーム連結端部を枢着したことを
特徴とする請求項１記載の衝撃吸収バンパー装置。
【請求項３】上記板バネに比し柔軟で、且つ階段状に
構成された左右一対の補助板バネをバンパーと板バネ間
に架設したことを特徴とする請求項１又は２記載の衝撃
吸収バンパー装置。
【請求項４】補助板バネは、略コ字状に屈曲形成して
成ると共に、対向する左右側方部の間隔を異にした複数
のコ字バネを前記間隔の広い順に階層連結して成ること
を特徴とする請求項３記載の衝撃吸収バンパー装置。
【請求項５】補助板バネの板バネ連結部より延出形成
した先端をバンパーにおける左右内向部に固着したこと
を特徴とする請求項３又は４記載の衝撃吸収バンパー装
置。