JP2003312401A - バンパ装置 - Google Patents
バンパ装置Info
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Abstract
レームとの間の中間部材、たとえば、クラッシュボック
スの潰れ残りを無くし、バンパリィンフォースに作用す
る衝突荷重をサイドフレームに効率よく伝達させる。 【解決手段】 バンパリィンフォース(2)を閉
中空断面を有する形状とし、クラッシュボックス(3)
を鋼板の深絞り管体(8)により形成し、サイドフレー
ム(4)を塑性変形したクラッシュボックス(3)を納
める中空部(6)を有する構成とする。
Description
るバンパリィンフォースと、深絞り成形により製作され
るクラッシュボックスを有するバンパ装置に関する。
装置により吸収し、乗員への衝撃を出来る限り小さくす
ることは乗員の安全を保障する観点からも極めて重要な
ことである。バンパ装置は、基本的には、バンパリィン
フォース(フロントバンパビームとも言う)と、衝撃エ
ネルギー吸収体と、車体側のサイドフレーム(サイドメ
ンバーとも言う)とから構成される。衝撃エネルギー吸
収体として、たとえば、中空部材からなるクラッシュボ
ックスが用いられる。
フレームを前段と後段の2部品より構成し、前部サイド
フレームにクラッシュボックスの機能をもたせ、この前
部サイドフレームにバンパリィンフォースを固定する技
術手段を開示する。この公報は、前部サイドフレームの
剛性を後部サイドフレームの剛性より小さく設定するこ
とを教示する。これにより、低速衝突時、前部サイドフ
レームの塑性変形により、衝撃エネルギーを吸収してい
る。バンパリィンフォースに大きい衝撃エネルギーが作
用すると、前部サイドフレームの座屈変形に加えて、後
部サイドフレームを座屈変形させ、大きい衝撃エネルギ
ーの吸収を図っている。
ラッシュボックスに対応する前部サイドフレームは、衝
撃エネルギーを軸心方向の座屈変形により吸収してい
る。しかし、このような変形では潰れ残り(前部サイド
フレームが中実の固まりとなり、エネルギー吸収能を失
う状態)が発生することから、必要な衝撃エネルギー吸
収量を確保するため、前部サイドフレームの軸方向の長
さは大とせざるを得ない。
ームの座屈による塑性変形と併せて、後部サイドフレー
ムを塑性変形させ、大きい衝撃エネルギーの吸収を図る
ことを意図しているが、実際には、前部サイドフレーム
の潰れ残りが早い段階で発生し、意図した作用が得られ
ない。
具合を解消させることを解決すべき課題とする。
を解決するために、バンパリィンフォースを閉中空断面
形状とし、クラッシュボックスは塑性変形しながら、サ
イドフレームの中空部内へと移動可能な技術手段を用い
る。さらに、バンパリィンフォースに衝撃荷重が作用す
るとクラッシュボックスが塑性変形をしながらサイドフ
レームの中空部内に入っていきバンパリィンフォースが
サイドフレームに当接する。
ンフォースに衝撃荷重が作用すると、クラッシュボック
スとバンパリィンフォースとの接触面を受圧面として荷
重がクラッシュボックスに伝達され、クラッシュボック
スを塑性変形させながら、サイドフレーム内へとクラッ
シュボックスが入っていく。やがて、バンパリィンフォ
ースがサイドフレームに当接し、受圧面を大とさせた形
で、荷重をサイドフレームに伝達する。受圧面が拡大す
ることでバンパリィンフォースの潰れ強度を向上させ得
る。
バンパリィンフォースと、バンパリィンフォースに固定
されるクラッシュボックスと、クラッシュボックスを車
体側に固定するサイドフレームを有し、バンパリィンフ
ォースが閉中空断面を有し、クラッシュボックスが塑性
変形しながらサイドフレームの中空部内に入っていく寸
法を有し、バンパリィンフォースに衝撃荷重が作用する
とクラッシュボックスが塑性変形をしながらサイドフレ
ームの中空部内に入っていきバンパリィンフォースがサ
イドフレームに当接することを特徴とするバンパ装置が
提供される。
第1実施例を説明する。バンパ装置1は、断面日の字状
の閉中空断面を有するバンパリィンフォース2と、鋼板
を深絞りして成形した管体からなるクラッシュボックス
3と、車体側の中空のサイドフレーム4とからなる。バ
ンパリィンフォース2は、アルミニウム合金の押出形材
からなり、図3と図4に示す如く車幅方向に延在する。
の先端開口縁に取付片5、上下方向に長い中空部6を有
す。図8に示す例は、2枚のスチールプレートをボルト
で固定することで中空部6を作っているが、中空押出形
材或いはプレスものを用いてもよい。
C270材の鋼板(板厚:1.8〜2.9mm)を深絞り
することで成形される底部7付きの管体8を有し、管体
8の開口縁には側外方に延在するフランジ9が一体に形
成される。フランジ9は、車体側のサイドフレーム4の
取付片5に固定され、底部7がバンパリィンフォース2
に固定される。管体8のサイドフレーム4の取付片5と
バンパリィンフォース2への固定はボルト(図示なし)
又は溶接手段を用いる。
リィンフォース2側に谷部となった反転部としての変形
部10を形成する。この変形部10はR3.3mmの円弧
状とすると良い。クラッシュボックス3を鋼板の深絞り
成形により構成することにより、クラッシュボックス3
は加工硬化を受け強度が向上する。
転部としての変形部10は、図1に示すように、取付状
態で、サイドフレーム4の中空部6内に位置し、その内
壁面とは、好ましくは2〜10mm離間している。クラッ
シュボックス3の剛性はサイドフレーム4の剛性より小
とし、バンパリィンフォース2の剛性をサイドフレーム
4のそれより大とする。
ォース2に衝突による衝撃荷重(F)が作用すると、管
体8の変形部10を起点とする管体8の塑性変形が生
じ、管体8が順次サイドフレーム4の内部へと入り込ん
でいき、バンパリィンフォース2がフランジ9に接近し
ていく。このような管体8の塑性変形、即ち、管体8が
新たな円弧状の変形部10を作りながら、この変形部1
0をサイドフレーム4の内部へと送り込んでいく塑性変
形が生じる。これにより、衝撃エネルギーを吸収する。
バンパリィンフォース2がクラッシュボックス3のフラ
ンジ9を介してサイドフレーム4に当接する。これとは
別に、バンパリィンフォースがクラッシュボックスのフ
ランジを介さず直接、サイドフレームに当接する形態を
採用しても良い。
ス3とバンパリィンフォース2との接触面の幅(a)
は、クラッシュボックス3の完全塑性変形状態時、即ち
クラッシュボックス3がサイドフレーム4の中空部6内
に入り込んだ状態では、その幅が(b)と拡大し、衝撃
荷重Fのサイドフレーム4への伝達を円滑とさせてい
る。バンパリィンフォース2の受圧面の幅が(a)から
(b)へ拡大することで、バンパリィンフォース2の潰
れ強度が向上するため、軽量なバンパリィンフォースで
サイドフレーム4の塑性変形を起こすことが可能とな
る。
は、上下に離間した2個の閉中空部11,11を有する
スチール製のものである。中空部11,11を画定する
後壁部12,12を、クラッシュボックス3の底部5に
ボルト止めしかつ荷重伝達面としている。
は、対の離間中空部13,13及びその間の中央中空部
を有し、中空部13,13及び中央中空部を画定する後
壁部12の中央部に管体8の外径に相当する孔を穿け、
管体8の前部をこの孔に挿入し、バンパリィンフォース
2−3の前壁部14をクラッシュボックス3の底部7に
ボルト止めさせているものである。前壁部14と底部7
との間にクッション材を配しても良い。中空部13,1
3は、断面三角形状をなし、その対向壁部間にクラッシ
ュボックス3の先端が挿入されている。クラッシュボッ
クス3の塑性変形に応じて、中空部13,13を画定す
る斜壁部15,15の後端部がフランジ9に接近し、や
がて、フランジ9に当接しながら、管体8とサイドフレ
ーム4との間隙にくい込み、荷重Fをサイドフレーム4
に伝達させる。
は、図5の例と同じく上下に離間した対の中空部11,
11を有するが、このバンパリィンフォース2−4は、
連結部材16を介して、クラッシュボックス3に固定さ
れる。連結部材16は断面略コの字をなし、その対向側
壁部がクラッシュボックス3の外周面部に固定され、バ
ンパリィンフォース2−4の後壁部12,12が連結部
材16の底部に固定される。
バンパリィンフォース2に作用すると、変形部10が中
空部6内へと移行する管体8の塑性変形が生じ、図1乃
至4の例と同じようにして衝撃エネルギーを吸収する。
下方向の寸法を有するバンパリィンフォース2−5と管
体8との取り付けのため、別部材としての連結部材17
を用いたものである。連結部材17は、管体8の外周面
に沿うよう管体8がその内に挿入される本体部18とバ
ンパリィンフォース2−5の後面部に沿う取付片19と
からなる円筒状体(フランジ付き)のものである。バン
パリィンフォース2−5は、断面目の字状で中空部材か
らなり、その後面部を取付片19にボルト(図示なし)
で固定される。連結部材17が管体8と同材質のもので
あるときは、連結部材17の本体部18を管体8に溶接
するが、異なる材質のものであるときはボルトやビスを
用いて固定する。
縦断面図である。
である。
である。
である。
り見た断面図である。
固定手段に連結部材を用いている本発明の第5実施例を
示す断面図である。
フォース 3 クラッシュボックス 4 サイドフレーム 5 取付片 6 中空部 7 底部 8 管体 9 フランジ 10 変形部 16,17 連結手段
Claims (5)
- 【請求項1】 車両の幅方向に延在するバンパリィンフ
ォースと、バンパリィンフォースに固定されるクラッシ
ュボックスと、クラッシュボックスを車体側に固定する
サイドフレームを有し、バンパリィンフォースが閉中空
断面を有し、クラッシュボックスが塑性変形しながらサ
イドフレームの中空部内に入っていく寸法を有し、バン
パリィンフォースに衝撃荷重が作用するとクラッシュボ
ックスが塑性変形をしながらサイドフレームの中空部内
に入っていきバンパリィンフォースがサイドフレームに
当接することを特徴とするバンパ装置。 - 【請求項2】 クラッシュボックスが、鋼板の深絞り管
体からなり、管体の開口縁より側外方に延在するフラン
ジを有し、管体とフランジとの結合部がバンパリィンフ
ォース側に谷部となった円弧状の変形部となっている請
求項1に記載のバンパ装置。 - 【請求項3】 中空部を有するバンパリィンフォースの
側壁部をクラッシュボックスの底部に固定されている請
求項2に記載のバンパ装置。 - 【請求項4】 バンパリィンフォースとクラッシュボッ
クスとの接触面の幅がサイドフレームの取付片の幅より
小である請求項2又は3に記載のバンパ装置。 - 【請求項5】 クラッシュボックスが、管体と、バンパ
リィンフォース側に谷部となった円弧状の変形部を有す
る請求項1に記載のバンパ装置。
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- 2002-04-19 JP JP2002116952A patent/JP4087636B2/ja not_active Expired - Fee Related
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