JP2005067527A - 自動車用バンパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動車のバンパビームへの斜め方向からの衝突に対してバンパビームの端末部分が潰れ、衝撃エネルギーを吸収している。この手段は衝突初期の荷重が低く、エネルギー吸収ロスが大きい。
【解決手段】 バンパステー（３）が前方取付壁部（７）と、後方取付壁部（８）と、両壁部を結合する対のリブ（９，１０）と、対の取付片（１１，１２）とを有し、両取付片（１１，１２）間にバンパビーム（２）の端末部を嵌挿し溶接する。内側リブ（９）は湾曲部を有し、斜め方向からの衝突時内側リブ（９）が主に変形しながら衝撃エネルギーを吸収する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、斜め方向およびポール衝突を含む正面衝突に対し衝撃エネルギーの吸収を効率的に行う自動車用バンパ装置に関する。

自動車用バンパ装置は、車体の幅方向に延在しかつその前方（および後方）に配されるバンパビーム（バンパリインホースとも言う）と、車体の両側にあって前後方向に延在するサイドフレームとバンパビームとの間に配されかつバンパビームをサイドフレームに固定するバンパステーとから構成される。

バンパビームはアルミニウム合金の押出形材或いはスチール板のプレス品からなり、その断面形状はコの字状、ロの字状、日の字状或いは目の字状といったものが多用されており、バンパステーは、バンパビームに固定される中空の本体部と、本体部より一体に延在し、サイドフレームに嵌挿される嵌挿部とからなるものが提案されている（特開２００２−２３４４０９号公報参照）。

該特開２００２−２３４４０９号公報は、バンパビームとバンパステーとを溶接し、サイドフレームとバンパビームとをバンパステーのフランジを介してボルト止めすることを提案する。
これとは別に、特開平７−１８６８４９号公報は、バンパビームをセンタービーム（中央部）とその両側のコーナビーム（コーナ部）とを別個の部材で構成し、これらを溶接等にて連結することにより、斜め方向の衝突に対し、コーナビームがその荷重方向に対し直交し、斜め方向の衝撃エネルギーを効率よく吸収させることを提案する。

該特開平７−１８６８４９号公報は、コーナビームにステム部を一体に設け、該ステム部を車体のサイドフレームに固定することを提案する。

特開２００２−２３４４０９号公報 特開平７−１８６８４９号公報

従来例のバンパ装置では、自動車の斜め方向からの衝突に対し、バンパビームの端末部分より潰れることから衝突初期の荷重が低く、エネルギーロスが大きい。
この状態を図６に点線で示すが、図６の点線は３０度（角度）バリア荷重のエネルギー吸収量を示すが、ストロークに対する初期荷重が小さく、エネルギー吸収効率が悪い。

従来のバンパ装置では、自動車の正面衝突や中央部のポール衝突に対し、バンパビーム端末に大きなモーメントが加わり、溶接部に割れが生じ、エネルギー吸収効率を低下させている。

それ故に、本発明は、前述した従来技術の不具合を解消させることを解決すべき課題とする。

本発明は、前述した課題を解決するために、バンパビームの端末部をバンパステー内に喰い込ませかつバンパステーの内側リブを予め湾曲形状とさせる技術手段を用いる。

この基本的技術手段の採用は、衝突時の溶接部（バンパステーとバンパビームとの間）の割れを防止し、かつリブをくの字状に折れる座屈変形ではなく湾曲形状に変形させる曲げ変形で荷重を維持する作用を可能にする。これにより、図６に直線で示すエネルギー吸収曲線が得られ、衝突初期の荷重を高め、エネルギー吸収量を増大させ得る。

本発明によれば、自動車の車幅方向に延在するバンパビームと、車体のサイドフレームとバンパビームの各端末部との間に配されるバンパステーとを備え、バンパステーが離間対向する前方取付壁部および後方取付壁部と、両取付壁部を連結する内側リブおよび外側リブと、後方取付壁部と内側リブとに一体に結合された補強部とを有し、内側リブが外側に膨出した曲面を有し、外側リブと後方取付壁部とを曲面部を介して結合させ、バンパビームの各端末部を前方取付壁部の取付片と補強部の取付片との間に嵌挿し、溶接したことを特徴とする自動車用バンパ装置が提供される。

バンパビームの端末部がバンパステーの対向取付片間に嵌挿されかつ該取付片に溶接されているが、この構成は、特に斜め方向の衝突に対して溶接部への応力集中を緩和し、溶接部の割れを抑制できる。

さらに、斜め方向の衝突に際し、取付片と取付片間のリブとの断面形状の潰れで衝撃エネルギーを効率よく吸収する。

図１を参照する。好ましい実施の形態の自動車用バンパ装置１は、アルミニウム合金の押出形材からなるバンパビーム（バンパリインホースとも言う）２と、その両端末部に溶接されるバンパステー３とからなり、バンパステー３が、車体側のサイドフレーム４に固定される。
バンパステー３のサイドフレーム４への固定は、断面コの字状のブラケット５をバンパステー３に溶接し、このブラケット５をサイドフレーム４にボルト１８を用いて止める。

バンパビーム２は、図２に示す如く、断面日の字状のアルミニウム合金押出形材より構成されているが、その断面形状は図示例に限定されることなく、断面ロの字状或いは目の字状でもよく、スチール板のプレス加工品でもよい。１７はバンパカバーを示す。

バンパステー３は、図３に示すように、バンパビーム２の前壁部６の形状に沿う前方取付壁部７と、該前方取付壁部７とは離間対向しかつサイドフレーム４の端面に沿う後方取付壁部８と、両取付壁部７，８を連結する内外リブ９，１０と、内側リブ９と後方取付壁部８とに一体に結合されかつ前方取付壁部７の取付片１１と対向する取付片１２を有する中空の補強部１３とを有す。取付片１２を内側リブ９より側方内側へと延在させ、取付片１２と後方取付壁部８とを補強部１３で結合してもよい。

後方取付壁部８の両端部にカール部１４を設け、これらカール部１４内にブラケット５のフランジ部１５を嵌挿させた状態で、ブラケット５を後方取付壁部８に溶接する。

内側リブ９は補強部１３の取付片１２と、前方取付壁部７の取付片１１との間で外側に膨らんだ曲面となっており、外側リブ１０の後方取付壁部８との結合部１６を他の部分より外側に位置させ、あたかも曲面部を設けた構成とする。

バンパビーム２の端末部は両取付片１１，１２間に挿入され、バンパビーム２の端末部をバンパステー３に溶接する。この結果、バンパステー３はバンパビーム２の長手方向の延長部分と、バンパビーム２とサイドフレーム４との間に位置する部分とから構成され、バンパビーム２の端面が内側リブ９と離間対向する。

アルミニウム合金の押出形材より成形されたバンパビーム２とバンパステー３を図１と図３に示すようにサイドフレームに固定させ、図１にＡにて示す平面バリアテストとＢに示す３０度（角度）バリアテストを行った。
平面バリアテストＡでは、バンパビーム２の端末部に大きなモーメントが加わるが、溶接部の割れは見られなかった。これは、対の取付片１１，１２間にバンパビーム２の端末部を嵌挿したことが応力集中を緩和させ溶接部の割れを抑制させるのに寄与する。

３０度バリアテストＢを図５に示し、その結果のストロークと荷重との関係を図６に示す。
図５において、点線は３０度バリアテスト前のバンパ装置のバンパステー３の形状を示し、実線が該テストにより変形したバンパステー３の形状を示す。３０度バリア面がバンパステー３の前方取付壁部７を押すと、内側リブ９が先ず矢印Ｃによって外方へと変形しながら膨らみかつバンパビーム２の端末部を圧縮変形させ点線形状が実線形状へと変形する。次いで、外側リブ１０の結合部１６が矢印Ｄ方向へと変形し、両リブ９，１０が接近するよう変形し、前方取付壁部７が後方へと移動する。

バンパビーム２の取付片１１，１２間の寸法は、バンパビーム２の端末部を圧縮しながら減少する。このようなバンパビーム２の端末部および両リブ９，１０の塑性変形が、衝突初期の荷重を高め、図６に実線で示す衝撃エネルギー吸収量を示す。同図から明らかなように、ストロークの早い段階からメンバーの耐力に相当する上限荷重に近い荷重値を示し、エネルギーの吸収量が従来例に比し増大し、その結果、衝撃エネルギー吸収のためのストロークの低減が可能となる。

本発明の一例の自動車用バンパ装置の平面図である。 図１の矢視II−IIより見た断面図である。 バンパステーを示す斜視図である。 図１の矢視IV−IVより見た断面図である。 ３０度バリアテストによるバンパステーの変形を示す平面図である。 ３０度バリアテストによるストロークと荷重との関係を示すグラフ図である。

符号の説明

１ 自動車用バンパ装置
２ バンパビーム
３ バンパステー
４ サイドフレーム
５ ブラケット
７，８ 取付壁部
９，１０ リブ
１１，１２ 取付片
１３ 補強部

Claims (4)

1. 自動車の車幅方向に延在するバンパビームと、車体のサイドフレームとバンパビームの各端末部との間に配されるバンパステーとを備え、
   バンパステーが対向離間する前方取付壁部および後方取付壁部と、両取付壁部を連結する内側リブおよび外側リブと、後方取付壁部と内側リブとに一体に結合された補強部とを有し、内側リブが外側に膨出した曲面を有し、外側リブと後方取付壁部とを曲面部を介して結合させ、
   バンパビームの各端末部を前方取付壁部の取付片と補強部の取付片との間に嵌挿し、溶接したことを特徴とする自動車用バンパ装置。
2. 後方取付壁部が断面略コの字状部を有するブラケットを有し、後方取付壁部とブラケットとが溶接され、ブラケットをサイドフレームにボルト止めする請求項１記載の自動車用バンパ装置。
3. 前方取付壁部の取付片がバンパビームの前壁の延長線に沿う形状を有し、後方取付壁部がサイドフレームの端面に沿う形状を有する請求項２記載の自動車用バンパ装置。
4. 自動車の車幅方向に延在するバンパビームの端末部を車体のサイドフレームに支持させるためのバンパステーが、バンパビームの端末部を受入れ溶接する嵌挿部と、前方取付壁部と後方取付壁部とを連結する湾曲形状の少なくとも一本のリブとを有し、該リブがバンパビームの端面と離間対向する自動車用バンパ装置。
   

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