JP2007523797A

JP2007523797A - 自動車用バンパー・ビーム

Info

Publication number: JP2007523797A
Application number: JP2007500710A
Authority: JP
Inventors: シモン・トーンベルイ
Original assignee: イェスタムプ・ハードテック・アクチエボラーグ
Priority date: 2004-02-25
Filing date: 2005-02-17
Publication date: 2007-08-23
Also published as: SE0400435D0; US7611175B2; EP1723008A1; SE0400435L; DE602005004514T2; KR20070005644A; WO2005080141A1; SE526613C2; ATE384643T1; ES2300991T3; DE602005004514D1; US20070176438A1; EP1723008B1

Abstract

バンパー・ビームは、弓形の外側型材(１４)を有し、この外側型材が、中央フランジ(１６)と２つのウェブ（１５、１８）を有し、２つのクラッシュ・ボックス（１２、１３）に留めてあり、その中央フランジがクラッシュ・ボックスから離れる方向に向いている。外側型材は、バンパー・ビームが閉じた輪郭を持つことになるようにカバー(１５)を有する。カバー(１５)は、中央フランジ（２４）と２つのウェブ（２５、２６）とを有する。外側型材(１４)のウェブ（１７、１８）は、カバー(１５)のウェブ（２５、２６）と対になって結合してあり、カバーのその中央でのウェブ高さは、外側型材(１４)のその中央でのウェブ高さよりも大きい。
【選択図】図１

Description

本発明は、弓形の中央フランジと２つのウェブとを有する外側型材（outer profile）と、閉じた輪郭（closed profile）を与えるカバーとからなり、外側型材が自動車から外方に向いた中央フランジで留めるようになっている自動車用のバンパー・ビームに関する。

種々の障害衝突に対して良好な特性を有するバンパー・ビームは、低速度での柱との衝突の場合には良くないことがある。たとえば、リヤ・バンパ・ビームに伴う最も普通の事故の１つは、駐車場にある街灯柱との衝突である。特に、バンパー・ビームが横方向に弱いクラッシュ・ボックスに留めてあるときには、バンパー・ビームが局所的に圧壊してつぶれることになる。

本発明の目的は、全般的に良好な性能を有し、また、柱との低速度衝突で良好な性能を有するバンパー・ビームを提供することにある。

これは、カバーが中央フランジと２つのウェブとを有し、カバーのウェブが外側型材のウェブと対になって連結され、カバーの中央でのウェブ高さが外側型材の中央でのウェブ高さよりも大きいときに達成される。

図１は、バンパー・ビームの頂面図である。
図２は、自動車内部から見た同じバンパー・ビームの側面図である。
図３は、図１の３−３線に沿った断面図である。
図４は、図１の一部拡大図である。
図５は、図１〜４のバンパー・ビームを構成する部分の１つを示す斜視図である。

図１は、２つのクラッシュ・ボックス１３に対称的に固着した鋼製のバンパー・ビーム１１を上から見た図であり、クラッシュ・ボックス１３は１つだけを概略的に示してある。このバンパー・ビームは、弓形のビーム１４の形をした外側型材とカバー１５とからなる。外側型材は、図３で示すように帽子（ハット）の外形をしたものであり、中央フランジ１６と２つのウェブ１７、１８を有し、これらのウェブは側フランジ１９、２０のところで終わっている。中央フランジの中央部分は、長手方向のスチフナ（stiffener）２１を有していてもよく、このスチフナの深さは中央から減って行き、２２のところで終わっている。カバー１５も帽子の外形のものとなっており、中央フランジ２４と２つのウェブ２５、２６とを有し、これらのウェブは側フランジ２７、２８で終わっている。２つのハット・ビームのウェブは溶接で結合してある。ウェブは相互に直接溶接してあってもよいし、または、図示のように側フランジ１９、２０および２７、２８を相互に溶接することによって結合してあってもよい。図３でわかるように、カバーのシート厚は、外側型材のシート厚よりも小さくなっている。カバーの鋼は、また外側型材の鋼よりも低い耐力（yield strength）を持っていてもよい。外側型材は、好ましくはプレス硬化させたものでありうる。すなわち、１回の作業で同じ工具によって熱間スタンプ加工し、硬化させると適切である。一方、カバーは、冷間形成用鋼板から冷間形成すると適切である。外側型材は、２ｍｍのシート厚を有し、約１１５０ＭＰａ以上の耐力を持ちうるが、一方、カバーは、かなりのより小さいシート厚を有し、外側型材の耐力の３／４未満、たとえばほぼ半分の耐力を持つものでありうる。カバーのシート厚は、外側型材の厚さの多くとも３／４が適切である。

カバー１５、すなわち、内側型材は図５に斜視図で示してある。ウェブ２５、２６は、横方向のスチフナ２３を有し、ウェブの高さは、連続的に減っていって最終的にカバーが平らなシートとなる。

図４に最も良く示すように、クラッシュ・ボックス１３は、ねじ用の孔を有する留めプレート２９を有し、クラッシュ・ボックスを自動車の支持部分に螺合できるようになっている。クラッシュ・ボックスは留めプレート３０も有し、これは、好ましくは溶接によって、外側型材に留める。プレート３０は、外方に湾曲した部分３１を有し、この下をカバーの平らな端が延びていて、部分３１に溶接され、プレート３０とカバーとの間で張力を伝えることができるようになっている。あるいは、カバーは、プレート３０全体の下に延びていて、このプレートと外側型材の両方に溶接してあってもよい。いずれの場合でも、外側型材１４は、カバーを挟んで直接的または間接的にクラッシュ・ボックスに留められる。カバーが比較的薄いシートで作ってあるので、プレート３０がなければクラッシュ・ボックスへの固定が弱すぎることになる可能性がある。それ故、このようなプレート３０を設けることが好ましい。

カバーの中央フランジ２４はクラッシュ・ボックス間を直線的に延びており、バンパー・ビームの中央での深さはその留め部分のところの深さよりも大きくなっている。深さ関係は、少なくとも１３０％、またはむしろ少なくとも１６０％であるべきである。カバーの中央フランジ２４は、外側型材がたとえば柱に衝突したときに引張荷重を引き受け、外側型材１４の局所的な圧壊のリスクを減らしている。圧壊する代わりに、バンパー・ビームはくぼむことになる。引張荷重が吸収されなかった場合には、外側型材１４は真っすぐになってしまい、クラッシュ・ボックスを外向きに曲げてしまう傾向がある。高い衝突荷重では、クラッシュ・ボックスは、互いに離れるように外向きに曲がってしまい、意図したとおりに変形することができず、意図したとおりにエネルギを吸収することができないであろう。引張荷重を充分に吸収するためには、カバーの中央フランジは必ずしも線形である必要はない。しかしながら、ほぼ線形であるべきであり、数ｃｍのピッチを持った弓形では、引張荷重を吸収する能力への影響は小さい。

外側型材の深さは、バンパー・ビームの中央部から留め部分まで連続的に増大し、これが重量軽減、コスト軽減に貢献している。これは、不利益なしに、カバーがより薄いシート厚さを有し、外側型材より低い強度を持つことができるからである。
材料の耐力とシート厚の組み合わせとして計算したカバーの強度は、外側型材の対応する強度の半分未満でありうる。カバーのスチフナ２３またはウェブ２５、２５の波形は、ウェブ圧壊のリスクを減少させる。

バンパー・ビームの頂面図である。自動車内部から見た同じバンパー・ビームの側面図である。図１の３−３線に沿った断面図である。図１の一部拡大図である。図１〜４のバンパー・ビームを構成する部分の１つを示す斜視図である。

Claims

弓形の中央フランジ(１６)と２つのウェブ（１７、１８）を有する外側型材(１４)と、閉じた輪郭を与えるカバー(１５)とからなり、外側型材が、自動車から外方に向いたその中央フランジで留めるようになっている自動車用のバンパー・ビームであって、カバー(１５)が、中央フランジ（２４）と２つのウェブ（２５、２６）とを有し、カバーの２つのウェブ（２５、２６）が、外側型材(１４)の２つのウェブ（１７、１８）と対になって連結され、カバー(１５)のその中央でのウェブ高さが外側型材(１４)のその中央でのウェブ高さよりも大きくなっていることを特徴とするバンパー・ビーム。
外側型材（１５）のウェブ高さがその中央から横方向に連続的に増大しており、カバー(１５)のウェブ高さがその中央から横方向に連続的に減少していることを特徴とする、請求項１に記載のバンパー・ビーム。
バンパー・ビームのその中央での深さが、バンパー・ビームのその留め部分での深さの少なくとも１３０％であり、カバーの中央フランジ（２４）がこれらの留め部分間をほぼ線形に延びていることを特徴とする、請求項１または２に記載のバンパー・ビーム。
その中央部でのその深さが、その留め部分でのその深さの少なくとも１６０％であることを特徴とする、請求項３に記載のバンパー・ビーム。
カバーのウェブが横方向のスチフナ（２３）を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のバンパー・ビーム。
外側型材(１４)およびカバー(１５)が一体に溶接してあることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のバンパー・ビーム。
外側型材(１４)およびカバー(１５)の両方がそれらのウェブのところで終わっている側フランジを有し、これらの側フランジ（１９、２７および２０、２８）が一体に溶接してあることを特徴とする、請求項６に記載のバンパー・ビーム。
カバーのシートが外側型材のシートよりも低い耐力を有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のバンパー・ビーム。
カバー(１５)のシート厚が外側型材(１４)のシート厚よりも小さいことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のバンパー・ビーム。
カバーのシートが外側型材のシートよりも低い耐力を有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のバンパー・ビーム。
カバー(１５)のシート厚が、外側型材(１４)のシート厚よりも小さいことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のバンパー・ビーム。