JP2003306094A

JP2003306094A - バンパー取付け構造

Info

Publication number: JP2003306094A
Application number: JP2002110644A
Authority: JP
Inventors: Manabu Sato; 学佐藤; Toshiyuki Asai; 俊之朝井; Haruhiro Nakamu; 晴啓中務
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-04-12
Filing date: 2002-04-12
Publication date: 2003-10-28
Anticipated expiration: 2022-04-12
Also published as: US20030218343A1; JP3582519B2; US6871890B2

Abstract

(57)【要約】【課題】前方からの荷重入力時にバンパーレインフォ
ースを結合したバンパー取付部材の先端部の変形を誘起
させて反力の急激な上昇を抑制することにより、衝撃エ
ネルギーを効率的に吸収できるようにしたバンパー取付
け構造を提供する。【解決手段】車体前方から比較的大きな荷重が入力し
てバンパーレインフォース２が変形する場合に、このバ
ンパーレインフォース２を結合したフロントサイドメン
バ１の先端部は、開放状態で、しかも、傾斜部１０が形
成されていることにより脆弱構造となっているため、こ
の開放先端部の変形によって反力の急激な上昇を伴うこ
となく衝撃エネルギーの吸収を効率的に行うことができ
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、車体側のバンパー
取付部材にバンパーレインフォースを結合するようにし
たバンパーの取付け構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両のバンパー取付け構造としては、従
来、例えば特開２０００−１２７８７３号公報に開示さ
れるものが知られている。

【０００３】これは閉断面構造のフロントサイドメンバ
をバンパー取付部材として、このフロントサイドメンバ
の先端部にバンパーアームを介してバンパーレインフォ
ースを結合するようにしており、このバンパーアームは
フロントサイドメンバの先端部を閉塞する構造としてい
る。

【０００４】そして、前記バンパーアームの車幅方向内
側部分には、車体後方に後退する傾斜部を形成してあ
り、この傾斜部によってバンパーレインフォースとの間
に設けられた隙間により、車両低速衝突時にこのバンパ
ーレインフォースが撓んだ場合にフロントサイドメンバ
が損傷するのを防止できるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来のバンパー取付け構造では、フロントサイドメンバ
の先端部をバンパーアームで閉塞しているため、このフ
ロントサイドメンバ先端部の剛性が大きくなる。

【０００６】このため、比較的大きな衝突荷重が入力さ
れて、バンパーレインフォースが前記傾斜部による隙間
を潰すように変形してバンパーアームの傾斜面に底付き
した場合、バンパーアームおよびフロントサイドメンバ
の反力が高くなるため、フロントサイドメンバの変形に
よる衝撃吸収が効率的に行われなくなってしまう恐れが
ある。

【０００７】そこで、本発明は前方からの荷重入力時に
バンパーレインフォースを結合したバンパー取付部材の
先端部の変形を誘起させて反力の急激な上昇を抑制する
ことにより、衝撃エネルギーを効率的に吸収できるよう
にしたバンパー取付け構造を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明にあっては、バン
パーレインフォースを、車幅方向両側に前後方向に配設
された閉断面構造のバンパー取付部材の先端部に結合す
る際に、前記バンパー取付部材の先端部を開放した状態
で、その先端部の車幅方向内側部分に車体後方に後退す
る傾斜部を形成しておき、この傾斜部を除くバンパー取
付部材の先端に前記バンパーレインフォースを結合する
ようにしている。

【０００９】

【発明の効果】本発明のバンパー取付け構造によれば、
車体前方から比較的大きな荷重が入力してバンパーレイ
ンフォースが変形する場合に、このバンパーレインフォ
ースを結合したバンパー取付部材の先端部は、開放状態
で、しかも、傾斜部が形成されていることにより脆弱構
造となっているため、この開放先端部の変形によって反
力の急激な上昇を伴うことなく衝撃エネルギーの吸収を
効率的に行うことができる。

【００１０】また、荷重の入力によってバンパーレイン
フォースおよびバンパー取付部材の先端部が変形する
際、前記傾斜部の断面積が小さな先端部から除々に変形
が進行し、前方に平面略弧状となったバンパーレインフ
ォースはバンパー取付部材に対して直角となる方向に変
形するため、前記荷重はバンパー取付部材の軸方向に入
力されるようになり、このバンパー取付部材の軸圧壊を
伴ってエネルギーの吸収効率を高めることができる。

【００１１】更に、前記傾斜部が潰れない程度の比較的
小さな荷重の入力時には、バンパーレインフォースのみ
の変形でエネルギーを吸収できるため、バンパー取付部
材の損傷を極力抑えることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面と
共に詳述する。

【００１３】図１から図５は本発明にかかるバンパー取
付け構造の第１実施形態を示し、図１はバンパー取付部
材としてのフロントサイドメンバとバンパーレインフォ
ースの結合部分を示す要部斜視図、図２はフロントサイ
ドメンバとバンパーレインフォースの結合部分を示す要
部平面図、図３は荷重入力時のフロントサイドメンバと
バンパーレインフォースの変形を（ａ）〜（ｃ）によっ
て順を追って示す要部平面図、図４はバンパーレインフ
ォースが変形する際の回転中心を示す要部平面図、図５
は車体側に入力される荷重を従来構造と比較して示す特
性図である。

【００１４】この第１実施形態のバンパー取付け構造
は、図１に示すようにバンパー取付部材としてのフロン
トサイドメンバ１の先端部にバンパーレインフォース２
を結合した結合部分Ｃを改良したもので、同図では車体
左側の結合部分Ｃを示している。

【００１５】前記フロントサイドメンバ１は車体前部の
車幅方向両側に車体前後方向に延在配設されて、車体前
部の主要な骨格部材を構成しており、このフロントサイ
ドメンバ１に図外のパワーユニットやフロントサスペン
ションを直接若しくは間接的に支持するようにしてい
る。

【００１６】一方、前記バンパーレインフォース２はフ
ロントバンパーの骨格を成し、図２に示すように一般的
に前方に凸となる平面略弧状に湾曲成形され、その車幅
方向両端部が前記フロントサイドメンバ１に結合され
る。

【００１７】フロントサイドメンバ１は、上下および左
右の側壁１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆによって矩形の閉断面
構造となっており、該フロントサイドメンバ１の先端部
１Ａを開放した状態で、このフロントサイドメンバ１の
車幅方向略中央部Ｋから車体内側部分に車体後方に後退
する傾斜部１０を形成し、この傾斜部１０を除くフロン
トサイドメンバ１の先端に前記バンパーレインフォース
２の結合面（後側面）２ａを溶接により結合している。

【００１８】即ち、フロントサイドメンバ１のバンパー
レインフォース２への結合部１Ｂは、上，下外側壁１
ｃ，１ｄの前記中央部Ｋよりも車幅方向外側の前端部分
と左外側壁１ｅの前端部分となる。

【００１９】前記バンパーレインフォース２は平面略弧
状に湾曲しているため、フロントサイドメンバ１の先端
部１Ａはバンパーレインフォース２に結合するにあたっ
て、バンパーレインフォース２に対して略直角となるよ
うに傾斜した外開き形状としてある。

【００２０】また、本実施形態では前記フロントサイド
メンバ１を、アルミ合金などの軽合金を素材として押出
し成形により閉断面構造として形成するようになってい
る。

【００２１】前記フロントサイドメンバ１の閉断面内に
は、前記傾斜部１０の形成始端部１０ａに位置してフロ
ントサイドメンバ１の上下面１ｃin，１ｄinを連結する
縦リブ１１を車体前後方向に延設してあり、その先端１
１Ａをフロントサイドメンバ１の先端と同様にバンパー
レインフォース２に溶接して結合している。

【００２２】また、前記フロントサイドメンバ１の閉断
面内には、前記縦リブ１１と同様にフロントサイドメン
バ１の左右側面１ｅin，１ｆinを連結する横リブ１２を
車体前後方向に延設してある。

【００２３】従って、フロントサイドメンバ１は、図１
に示すように縦リブ１１と横リブ１２とによって略田の
字状の断面形状となり、アルミ合金によりフロントサイ
ドメンバ１を押出し成形する際に、これら縦リブ１１と
横リブ１２を同時に押出し成形してフロントサイドメン
バ１の全体を形成している。勿論、前記横リブ１２はそ
の先端１２Ａを前記傾斜部１０に沿って切除してある。

【００２４】以上の構成によりこの第１実施形態のバン
パー取付け構造では、車両の前面衝突時には図３（ａ）
〜（ｃ）に示すようにバンパーレインフォース２の変形
を伴いつつ、フロントサイドメンバ１の先端部１Ａに衝
突荷重Ｆを伝達することになる。

【００２５】即ち、図３（ａ）に示すように自車が障害
物Ｗに前面衝突すると、バンパーレインフォース２はフ
ロントサイドメンバ１よりも車体内方部分が図中破線に
示すように平坦化される方向に変形する。

【００２６】このとき、図４に示すようにバンパーレイ
ンフォース２は、これを結合したフロントサイドメンバ
１の先端部１Ａ近傍に設定される回転中心Ｏを中心とし
て回転するように変形し、この変形により回転モーメン
トＭが発生する。

【００２７】この回転モーメントＭは、前記先端部１Ａ
に形成した傾斜部１０が潰れるまでの衝突初期では、フ
ロントサイドメンバ１とバンパーレインフォース２との
結合部がピン作用を発揮して、このフロントサイドメン
バ１に伝達されるモーメントを小さくすることができる
ため、車体側への衝撃入力を低減することができる。

【００２８】このように、前記傾斜部１０が潰れない程
度の比較的小さな荷重Ｆの入力時には、バンパーレイン
フォース２のみの変形で衝突エネルギーを吸収できるた
め、フロントサイドメンバ１の損傷を極力抑えることが
できる。

【００２９】次に、図３（ｂ）に示すように衝突荷重Ｆ
によりバンパーレインフォース２の変形が進行した場合
に、このバンパーレインフォース２を結合したフロント
サイドメンバ１の先端部１Ａは、開放状態で傾斜部１０
が形成されたことにより脆弱構造となっているため、こ
の脆弱部Ｒの変形によって反力の急激な上昇を伴うこと
なく前記回転モーメントＭの吸収、つまり、衝撃エネル
ギーの吸収を効率的に行うことができる。

【００３０】また、荷重Ｆの入力によってバンパーレイ
ンフォース２およびフロントサイドメンバ１の先端部１
Ａが変形する際、前記傾斜部１０の断面積が小さな先端
部から除々に変形が進行し、前方に弧状となったバンパ
ーレインフォース２はフロントサイドメンバ１に対して
直角となる方向に変形し、これによって、前記荷重Ｆは
フロントサイドメンバ１の軸方向に入力されるようにな
り、このフロントサイドメンバ１の軸圧壊を伴ってエネ
ルギーの吸収効率を高めることができる。

【００３１】そして、衝突荷重Ｆによってフロントサイ
ドメンバ１の先端部１Ａが前記図３（ｂ）の状態から図
３（ｃ）に示すように傾斜部１０が潰れる際に、この傾
斜部１０が車体後方に後退するように傾斜されているた
め、断面積が小さな先端から除々に潰れることになり、
図５に示すように従来構造で発生していた衝突初期のピ
ーク荷重Ｐを低減することができる。

【００３２】即ち、図５では実線が本実施形態のバンパ
ー取付け構造による荷重特性（ア）、破線が従来構造の
荷重特性（イ）をそれぞれ示しており、本実施形態の場
合では横軸に図３（ａ），（ｂ），（ｃ）の状態に対応
した時間変化を取り、縦軸に車体側に入力される荷重を
取って示してある。

【００３３】従来構造の特性（イ）では、衝突荷重によ
り変形するバンパーレインフォースがバンパー取付部材
に底付きすることにより、急激に荷重が立ち上がって前
記ピーク荷重Ｐが現れるが、本実施形態では図３
（ａ），（ｂ），（ｃ）に示した変形状態に応じて段階
的に荷重が増大するため、衝突初期に顕著な荷重のピー
クを形成することがなく車体側に入力される衝撃を効率
的に吸収することができる。

【００３４】従って、本実施形態では居住空間となるキ
ャビンの補強を合理化できるため、その補強部材を削減
した分だけ車体の軽量化を達成でき、特に、本実施形態
ではフロントサイドメンバ１がアルミ合金による押出し
成形で形成されたことにより更なる軽量化を図ることが
でき、燃費や走行性能などを向上することができる。

【００３５】このように本実施形態では各種優れた効果
を発揮できるにもかかわらず、その構成はバンパーレイ
ンフォース２を結合するフロントサイドメンバ１の開放
した先端部１Ａを、単に斜めに切断して傾斜部１０を形
成するのみでよく、そのフロントサイドメンバ１の加工
が著しく容易となる。

【００３６】また、本実施形態ではフロントサイドメン
バ１の閉断面内に縦リブ１１を設けて、この縦リブ１１
を傾斜部１０の形成始端部１０ａに位置させてあるの
で、傾斜部１０の脆弱性を損なうことなくフロントサイ
ドメンバ１とバンパーレインフォース２との結合剛性を
高めることができる。

【００３７】更に、前記フロントサイドメンバ１の閉断
面内に横リブ１２を設けたことにより、フロントサイド
メンバ１の剛性を向上できるため、フロントサイドメン
バ１の薄肉化を可能にして、更なる軽量化を図ることが
できる。

【００３８】ところで、この第１実施形態では縦リブ１
１および横リブ１２を十字状に設けて、フロントサイド
メンバ１を田の字状断面として形成したが、縦リブ１１
のみを設けた場合、または横リブ１２のみを設けた場
合、若しくはいずれのリブ１１，１２をも設けない場合
でもよく、いずれの構成によっても軽合金による押出し
成形により簡単に形成できるとともに、傾斜部１０を形
成する場合にあっても第１実施形態と同様に先端部１Ａ
を単に切断すればよく、その加工を容易にすることがで
きる。

【００３９】ところで、この第１実施形態ではフロント
サイドメンバ１を軽合金による押出し成形する場合を開
示したが、これに限ることなく図６，図７に示すように
フロントサイドメンバ１をプレス成形し、このフロント
サイドメンバ１を溶接またはボルト１３を介してバンパ
ーレインフォース２に結合するようにしてもよい。

【００４０】尚、このようにプレス成形したフロントサ
イドメンバ１は、各外側壁１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆの先
端を内方に折り曲げた折曲げ代１４を形成し、この折曲
げ代１４が溶接やボルト１３による結合部分となってい
る。勿論、このプレス成形される場合にもフロントサイ
ドメンバ１の先端部１Ａに傾斜部１０が形成される。

【００４１】図８，図９は本発明の第２実施形態を示
し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して
重複する説明を省略して述べる。

【００４２】図８はフロントサイドメンバ１とバンパー
レインフォース２の結合部分の分解斜視図、図９はその
結合部分の平面図で、この第２実施形態はバンパーレイ
ンフォース２の結合面２ａの上下部に車幅方向に延びる
段差部２０ａを形成する凸条２０を設ける一方、フロン
トサイドメンバ１のバンパーレインフォース２の結合部
に前記凸条２０の断面形状に沿った嵌合部２１を形成し
ている。

【００４３】前記凸条２０は、図８に示すようにバンパ
ーレインフォース２の結合面２ａの上下中央部に車幅方
向に延設して形成し、この凸条２０を設けることによっ
てバンパーレインフォース２は断面凸字状に形成され
る。

【００４４】一方、前記嵌合部２１はフロントサイドメ
ンバ１の上，下外側壁１ｃ，１ｄを前方に延長すること
により形成し、それら上，下延長部２１ａ，２１ｂを前
記段差部２０ａ，２０ｂに嵌合している。

【００４５】そして、図９に示すように嵌合部２１の
上，下延長部２１ａ，２１ｂを段差部２０ａ，２０ｂに
スポット溶接することにより、フロントサイドメンバ１
とバンパーレインフォース２とを結合している。

【００４６】このとき、図９に示すように前記上，下延
長部２１ａ，２１ｂに傾斜部１０を形成してあり、この
傾斜部１０を形成した車幅方向略中央部Ｋから車体内方
にはスポット溶接されないようになっている。

【００４７】また、フロントサイドメンバ１の車体内方
となる右外殻壁１ｆの先端と凸条２０との間に所定の隙
間δを設けてある。

【００４８】従って、この実施形態では衝突荷重の入力
によりバンパーレインフォース２が変形した場合に、
上，下延長部２１ａ，２１ｂに形成した傾斜部１０と、
右外側壁１ｆの先端と凸条２０との間に形成した隙間δ
とによって、前記第１実施形態と同様の機能を発揮でき
るが、特に、この第２実施形態ではバンパーレインフォ
ース２の凸条２０にフロントサイドメンバ１の嵌合部２
１を係合させることができるため、フロントサイドメン
バ１を容易に位置決めすることができる。

【００４９】ところで、前記各実施形態では車両左側部
分のフロントサイドメンバ１とバンパーレインフォース
２との結合部分を例にとって説明したが、勿論、車両右
側部分の結合部分にあっても同様に構成することができ
る。ただし、この場合は前記各実施形態の説明中で左右
関係を逆に読み代えるものとする。

【００５０】また、前記各実施形態ではバンパー取付部
材をフロントサイドメンバ１として、このフロントサイ
ドメンバ１の先端部１Ａにバンパーレインフォース２を
結合する場合を開示したが、フロントサイドメンバ１と
は別に専用のバンパー取付部材を設けて、このバンパー
取付部材にバンパーレインフォース２を結合するように
した構造でもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態におけるフロントサイド
メンバとバンパーレインフォースの結合部分を示す要部
斜視図。

【図２】本発明の第１実施形態におけるフロントサイド
メンバとバンパーレインフォースの結合部分を示す要部
平面図。

【図３】本発明の第１実施形態における荷重入力時のフ
ロントサイドメンバとバンパーレインフォースの変形を
（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す要部平面図。

【図４】本発明の第１実施形態におけるバンパーレイン
フォースが変形する際の回転中心を示す要部平面図。

【図５】本発明の第１実施形態における車体側に入力さ
れる荷重を従来構造と比較して示す特性図。

【図６】本発明の第１実施形態の変形例におけるフロン
トサイドメンバとバンパーレインフォースの結合部分を
示す透視斜視図。

【図７】本発明の第１実施形態の変形例におけるフロン
トサイドメンバとバンパーレインフォースの結合部分を
示す要部平面図。

【図８】本発明の第２実施形態におけるフロントサイド
メンバとバンパーレインフォースの結合部分の分解斜視
図。

【図９】本発明の第２実施形態におけるフロントサイド
メンバとバンパーレインフォースの結合部分の平面図。

【符号の説明】

１フロントサイドメンバ（バンパー取付部材）１Ａ先端部１Ｂ結合部２バンパーレインフォース２ａ結合面１０傾斜部１１縦リブ１２横リブ２０ａ段差部２１嵌合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中務晴啓神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車幅方向両側に前後方向に配設された閉
断面構造のバンパー取付部材の先端部に、バンパーの骨
格を成すバンパーレインフォースを結合するようにした
バンパー取付け構造において、前記バンパー取付部材の先端部を開放して、その先端部
の車幅方向内側部分に車体後方に後退する傾斜部を形成
し、この傾斜部を除くバンパー取付部材の先端に前記バ
ンパーレインフォースを結合したことを特徴とするバン
パー取付け構造。
【請求項２】バンパー取付部材の閉断面内に、前記傾
斜部の形成始端部に位置してバンパー取付部材の上下面
を連結し、かつ車体前後方向に延びる縦リブを設け、こ
の縦リブの先端をバンパーレインフォースに結合したこ
とを特徴とする請求項１に記載のバンパー取付け構造。
【請求項３】バンパー取付部材の閉断面内に、バンパ
ー取付部材の左右側面を連結し、かつ車体前後方向に延
びる横リブを設けたことを特徴とする請求項２に記載の
バンパー取付け構造。
【請求項４】バンパーレインフォースのバンパー取付
部材結合面の上下部に車幅方向に延びる段差部を設ける
一方、バンパー取付部材のバンパーレインフォース結合
部に前記段差部の断面形状に沿った嵌合部を形成したこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバンパ
ー取付け構造。
【請求項５】バンパー取付部材を、軽合金を素材とし
て形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに
記載のバンパー取付け構造。