JP2007196827A - 車両用バンパー - Google Patents

Abstract

【課題】 車両のバンパーどうしの衝突時に両車両のバンパービームが相互に滑るのを防止する。
【解決手段】 バンパービーム１５が上壁１９および下壁２０を側壁２１で接続して車体前方あるいは車体後方に開口するコ字状断面に構成されているので、車両どうしの衝突時に両車両のバンパービーム１５を相互に噛み合わせ、一方の車両が他方の車両の上に乗り上げたり、一方の車両が他方の車両の下に潜り込んだりするのを防止することができ、これにより車両の車室の損傷を最小限に抑えることが可能になる。またバンパービーム１５の車幅方向端部に設けたストッパ手段２３を相互に係合させ、バンパービーム１５が相互に車幅方向に滑って噛み合いが外れないようにすることで、車両の乗り上げや潜り込みを一層確実に防止することができるだけでなく、衝突後の車両が停止せずに歩行者や第３の車両に衝突するのを未然に防止することができる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、車高が異なる車両どうしの衝突時に一方の車両が他方の車両の上に乗り上げたり、他方の車両の下に潜り込んだりするのを防止するための車両用バンパーに関する。

車両用バンパーのバンパーリインフォースメント（バンパービーム）を、口字状断面、日字状断面あるいは目字状断面を有するアルミ合金の押出材で構成したものが、下記特許文献１により公知である。
特許第３３７２１６４号公報

ところで、上記従来のものは、バンパービームの断面が口字状、日字状あるいは目字状であるため、車高が異なる２台の車両のバンパーどうしが衝突したときに両車両のバンパービームが相互に噛み合うことなく上下方向に滑ってしまい、図１０に示すように、一方の車両が他方の車両の上に乗り上げたり、一方の車両が他方の車両の下に潜り込んだりする可能性があった。このような車両の乗り上げや潜り込みが発生すると、乗り上げた側の車両のバンパービームによって潜り込んだ側の車両の車室が損傷を受ける可能性が高くなるだけでなく、それぞれの車両のバンパービームが相手車両のエネルギーを受け止めることができないため、バンパービームに連なるフロントサイドフレームやリヤサイドフレームを圧壊して衝突エネルギーを吸収することが困難になる問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車両のバンパーどうしの衝突時に両車両のバンパービームが相互に滑るのを防止することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、水平方向に延びる上壁および下壁を鉛直方向に延びる側壁で接続して車体前方あるいは車体後方に開口するコ字状断面に構成されたバンパービームと、前記バンパービームの開口を塞ぐように配置されたエネルギー吸収体と、前記バンパービームおよび前記エネルギー吸収体を覆うバンパーフェイスとを備えることを特徴とする車両用バンパーが提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記バンパービームは、車幅方向端部の前記上壁および前記下壁に係合用のストッパ手段を備えることを特徴とする車両用バンパーが提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記バンパービームは前記側壁から前記上壁および前記下壁の間に延びる中間壁を備えることを特徴とする車両用バンパーが提案される。

請求項１の構成によれば、バンパービームが水平方向に延びる上壁および下壁を鉛直方向に延びる側壁で接続して車体前方あるいは車体後方に開口するコ字状断面に構成されているので、車両どうしの衝突時に両車両のコ字状断面のバンパービームを相互に噛み合わせ、一方の車両が他方の車両の上に乗り上げたり、一方の車両が他方の車両の下に潜り込んだりするのを防止することができ、これにより車両の車室の損傷を最小限に抑えることが可能になる。またバンパービームの開口をエネルギー吸収体で塞ぎ、更にその外側をバンパーフェイスで覆ったので、バンパーが歩行者の足や路上の物品に衝突したときの衝撃をエネルギー吸収体やバンパーフェイスの変形により吸収することができる。

また請求項２の構成によれば、バンパービームの車幅方向端部の上壁および下壁にストッパ手段を設けたので、車両どうしが衝突したときに両車両のバンパービームのストッパ手段を相互に係合させ、バンパービームが車幅方向に滑って噛み合いが外れないようにすることができる。これにより、車両の乗り上げや潜り込みを一層確実に防止することができるだけでなく、衝突後の車両が停止せずに歩行者や第３の車両に衝突するのを未然に防止することができる。

また請求項３の構成によれば、バンパービームの断面形状が上壁および下壁の間に更に中間壁を有するＥ字状となるので、車両どうしの衝突時に両車両のバンパービームを一層確実に噛み合わせて乗り上げや潜り込みを効果的に防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図８は本発明の第１の実施の形態を示すもので、図１は自動車の車体前部の側面図、図２は図１の２方向矢視図、図３は図１の３方向矢視図、図４は図２の４−４線拡大断面図、図５はバンパーの分解斜視図、図６は衝突時にバンパービームの上下方向の滑りを防止する作用説明図（上下方向のオーバーラップ率７０％の場合）、図７は衝突時にバンパービームの上下方向の滑りを防止する作用説明図（上下方向のオーバーラップ率３０％の場合）、図８は衝突時にバンパービームの車幅方向の滑りを防止する作用説明図である。

図１〜図５に示すように、車両のエンジンルーム１１の車幅方向両側に車体前後方向に延びる一対のフロントサイドフレーム１２，１２が配置されており、これらのフロントサイドフレーム１２，１２の前端に車幅方向に延びるバンパー１３が支持される。バンパー１３はフロントサイドフレーム１２，１２の前端にボルト１４…で固定されたバンパービーム１５と、バンパービーム１５の前面に溶接１６…により固定されたエネルギー吸収体１７と、バンパービーム１５およびエネルギー吸収体１７を覆うバンパーフェイス１８とで構成される。

バンパービーム１５は、車幅方向に延びる中央の直線部１５ａの両端から車体後方に向けて一対の屈曲部１５ｂ，１５ｂを屈曲させた形状であり、水平方向に延びる上壁１９および下壁２０と、鉛直方向に延びて上壁１９および下壁２０の後端間を接続する側壁２１とで、車体前方に向けて開放する断面コ字状に構成される。バンパービーム１５の側壁２１が前記ボルト１４…でフロントサイドフレーム１２，１２の前端に固定される。また薄い金属板で断面Ｕ字状に形成されたエネルギー吸収体１７が上壁１９および下壁２０に前記溶接１６…により固定されており、このエネルギー吸収体１７によってバンパービーム１５の前面の開口が覆われる。

バンパービーム１５の直線部１５ａの車幅方向外端に、それぞれ上下一対のストッパ手段２３，２３が設けられる。また左右の屈曲部１５ｂ，１５ｂの車幅方向外端に、それぞれ上下一対のストッパ手段２３，２３が設けられる。これら８個のストッパ手段２３…の構造は実質的に同じである。即ち、ストッパ手段２３は、上壁１９の下面あるいは下壁２０の上面に当接する主ストッパ２４と、上壁１９の上面あるいは下壁２０の下面に当接する副ストッパ２５と、上壁１９あるいは下壁２０を挟むように主ストッパ２４および副ストッパ２５を固定するボルト２６，２６とで構成される。バンパービーム１５の側壁２１の反対側に位置する主ストッパ２４の端面には、斜めに傾斜したガイド面２４ａ（図４参照）が形成される。

バンパービーム１５の上壁１９に設けたストッパ手段２３の主ストッパ２４と、バンパービーム１５の下壁２０に設けたストッパ手段２３の主ストッパ２４との対向部には、上壁１９あるいは下壁２０の板厚よりも大きい隙間α（図４参照）が形成されており、上下の主ストッパ２４，２４のガイド面２４ａ，２４ａは前記隙間αに向かって傾斜している。

次に、上記構成を備えた第１の実施の形態の作用を説明する。

本実施の形態のバンパー１３を備えた車両どうしが正面衝突したとき、それぞれの車両のバンパー１３のバンパービーム１５は上壁１９、下壁２０および側壁２１が断面コ字状に形成されており、かつその開口が前方を向いているため、図６（ｃ）、図７（ｃ）に示すように、衝突によって両車両のバンパービーム１５，１５が相互に噛み合うことができる。その結果、自車両が他車両の上に乗り上げたり、自車両が他車両の下に潜り込んだりする事態（図１０参照）が回避され、車室の損傷を最小限に抑えて乗員を保護することができる。しかも、それぞれの車両のバンパービーム１５が相手車両のバンパービーム１５と噛み合って一体化されることで、バンパービーム１５に連なるフロントサイドフレーム１２，１２を圧壊して衝突エネルギーを効果的に吸収することができる。

またバンパー１３が歩行者の足や路上の物品に軽衝突した場合には、合成樹脂性のバンパーフェイス１８と、薄い金属性のエネルギー吸収体１７とが圧壊することで衝突エネルギーを吸収し、バンパービーム１５の上壁１９あるいは下壁２０のエッジによる被害を回避することができる。車両どうしの強い衝突が発生した場合には、バンパービーム１５に比べて遥かに剛性が低いバンパーフェイス１８やエネルギー吸収体１７は簡単に圧壊し、バンパービーム１５，１５どうしの噛み合いを阻害することはない。

ところで、２台の車両のバンパービーム１５，１５どうしが正面衝突するとき、ストッパ手段２３…の作用でバンパービーム１５，１５を確実に噛み合わせることができる。

例えば、図６（ａ）に示すように、２台の車両のバンパービーム１５，１５どうしが正面衝突するとき、右側のバンパービーム１５が左側のバンパービーム１５よりも僅かに低くなるようにずれており、そのバンパービーム１５，１５の高さの７０％程度が上下方向にオーバーラップしている場合を考える。図６（ｂ）に示すように、衝突の瞬間に右側のバンパービーム１５の上壁１９の先端ａが左側のバンパービーム１５の上側の主ストッパ２４のガイド面２４ａに当たって下向きに案内され、かつ左側のバンパービーム１５の下壁２０の先端ｂが右側のバンパービーム１５の下側の主ストッパ２４のガイド面２４ａに当たって上向きに案内されることで、右側のバンパービーム１５の上壁１９が左側のバンパービーム１５の隙間αに嵌入するとともに、左側のバンパービーム１５の下壁２０が右側のバンパービーム１５の隙間αに嵌入する。

これにより、図６（ｃ）に示すように、両車両のバンパービーム１５，１５は確実に噛み合って衝突のエネルギーを伝達しあい、自車両が相手車車両の上に乗り上げたり相手車両の下に潜り込んだりすることなく、両車両のフロントサイドフレーム１２，１２を確実に圧壊して衝突のエネルギーを吸収することができる。

また、図７（ａ）に示すように、２台の車両のバンパービーム１５，１５どうしが正面衝突するとき、右側のバンパービーム１５が左側のバンパービーム１５よりもかなり低くなるようにずれており、そのバンパービーム１５，１５の高さの３０％程度が上下方向にオーバーラップしている場合を考える。図７（ｂ）に示すように、衝突の瞬間に右側のバンパービーム１５の上壁１９の先端ａが左側のバンパービーム１５の下側の主ストッパ２４のガイド面２４ａに当たって上向きに案内され、かつ左側のバンパービーム１５の下壁２０の先端ｂが右側のバンパービーム１５の上側の主ストッパ２４のガイド面２４ａに当たって下向きに案内されることで、右側のバンパービーム１５の上壁１９が左側のバンパービーム１５の隙間αに嵌入するとともに、左側のバンパービーム１５の下壁２０が右側のバンパービーム１５の隙間αに嵌入する。

これにより、図７（ｃ）に示すように、両車両のバンパービーム１５，１５は確実に噛み合って衝突のエネルギーを伝達しあい、自車両が相手車車両の上に乗り上げたり相手車両の下に潜り込んだりすることなく、両車両のフロントサイドフレーム１２，１２を確実に圧壊して衝突のエネルギーを吸収することができる。

尚、図６および図７において、エネルギー吸収体１７は図示を省略してあるが、エネルギー吸収体１７は薄くて剛性が低いため、上述した車両どうしの正面衝突時にストッパ手段２３…の機能を阻害することはない。

更に、上述したストッパ手段２３は、図８（ａ）に示すように、一方の車両の前面の車幅方向端部と他方の車両の前面の車幅方向端部とがオフセット衝突したような場合も重要な効果を発揮する。仮にバンパービーム１５がストッパ手段２３…を備えていないとすると、せっかくバンパービーム１５，１５どうしが噛み合ったとしても、オフセット衝突の場合には両バンパービーム１５，１５が長手方向に滑って噛み合いが外れてしまい、その後に乗り上げや潜り込みが発生したり、衝突後に分離した車両が第３の車両や歩行者と衝突したりする可能性がある。

しかしながら、本実施の形態によれば、正面衝突した車両が、お互いのバンパービーム１５，１５を噛み合わせながら車両方向に滑った場合に、図８（ｂ）に示すように、一方のバンパービーム１５の端部のストッパ手段２３の主ストッパ２４および副ストッパ２５…と、他方のバンパービーム１５の端部のストッパ手段２３の主ストッパ２４および副ストッパ２５とが係合することで、噛み合ったバンパービーム１５，１５が分離するのを確実に防止することができる。

次に、図９に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

第２の実施の形態は、バンパービーム１５の構造が上述した第１の実施の形態と異なっている。即ち、第１の実施の形態のバンパービーム１５は、水平方向に延びる上壁１９および下壁２０と、鉛直方向に延びて上壁１９および下壁２０の後端間を接続する側壁２１とで断面コ字状に構成されているが、第２の実施の形態のバンパービーム１５は、上壁１９および下壁２０の間に側壁２１から中間壁２７が水平方向に延びており、そのために断面がＥ字状の構成されている。

この第２の実施の形態によれば、バンパービーム１５，１５どうしが衝突した場合に、中間壁２７が設けられていることで、バンパービーム１５，１５を一層確実に噛み合わせることができる。

第２の実施の形態のその他の構成および効果は、第１の実施の形態と同じである。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、本発明のバンパー１３は、フロントバンパーに限定されず、リヤバンパーに対しても同様に適用することができる。従って、実施の形態では２台の車両の前面どうしが衝突する正面衝突について説明したが、本発明は１方の車両の後部に他方の車両の前部が衝突する追突に対しても同様の効果を発揮することができる。

また実施の形態ではバンパービーム１５の直線部１５ａの車幅方向外端と、バンパービーム１５の左右の屈曲部１５ｂ，１５ｂの車幅方向外端に、それぞれ上下一対のストッパ手段２３，２３が設けられているが、ストッパ手段２３…の数および位置は任意である。しかしながら、バンパービーム１５の左右の屈曲部１５ｂ，１５ｂの車幅方向外端にはストッパ手段２３…を設けることが望ましい。

自動車の車体前部の側面図 図１の２方向矢視図 図１の３方向矢視図 図２の４−４線拡大断面図 バンパーの分解斜視図 衝突時にバンパービームの上下方向の滑りを防止する作用説明図（オーバーラップ率７０％の場合） 衝突時にバンパービームの上下方向の滑りを防止する作用説明図（オーバーラップ率３０％の場合） 衝突時にバンパービームの車幅方向の滑りを防止する作用説明図 本発明の第２の実施の形態に係るバンパービームの斜視図 車両の衝突字の乗り上げ現象や潜り込み現象の説明図

符号の説明

１５ バンパービーム
１７ エネルギー吸収体
１８ バンパーフェイス
１９ 上壁
２０ 下壁
２１ 側壁
２３ ストッパ手段
２７ 中間壁

Claims (3)

1. 水平方向に延びる上壁（１９）および下壁（２０）を鉛直方向に延びる側壁（２１）で接続して車体前方あるいは車体後方に開口するコ字状断面に構成されたバンパービーム（１５）と、
   前記バンパービーム（１５）の開口を塞ぐように配置されたエネルギー吸収体（１７）と、
   前記バンパービーム（１５）および前記エネルギー吸収体（１７）を覆うバンパーフェイス（１８）と、
   を備えることを特徴とする車両用バンパー。
2. 前記バンパービーム（１５）は、車幅方向端部の前記上壁（１９）および前記下壁（２０）に係合用のストッパ手段（２３）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の車両用バンパー。
3. 前記バンパービーム（１５）は前記側壁（２１）から前記上壁（１９）および前記下壁（２０）の間に延びる中間壁（２７）を備えることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の車両用バンパー。
   

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