JP2008506589A - フロントバンパの下部領域の補強要素、及びそれを備える自動車のフロントバンパ - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車のフロントバンパ（３）の下部衝撃領域（７）に対する下腿部領域の衝突時に歩行者を保護するためのフロントバンパ（３）の下部衝撃領域（７）の補強要素（１７）に関する。補強要素（１７）は、走行方向（Ｘ）に見て下部フロントバンパ領域（７）の後ろに取り付けられる。補強要素（１７）は、補強リブ（２１）が取り付けられたベースプレート（５１）を有し、フロントバンパ（３）のほぼ全幅にわたって実質的に水平方向に延びる。本発明は、補強要素（１７）が下部バンパ領域（７）に組み込まれる別個のプレート（１９）として構成されることを特徴とする。本発明は、車両で用いるための上記補強要素が設けられるフロントバンパ（３）にも関する。

Description

［説明］
本発明は、請求項１のプリアンブルによる、自動車のフロントバンパの下部領域に対する、下腿部の衝突時に歩行者を保護するためのフロントバンパの下部領域の補強要素と、請求項１１のプリアンブルによる、別の自動車のバンパと接触するようになっている第１の衝撃領域及び第１の衝撃領域の下に配置されて歩行者の下腿（lower leg）部と接触するようになっている第２の衝撃領域を有する自動車のフロントバンパとに関する。

ここ数十年間で、事故の際の歩行者の保護に対する自動車業界の取り組みが強化されている。自動車と歩行者との衝突時の傷害の危険性を減らすことは、長年にわたってかなりの重要性を帯びている。

したがって、例えば数十年前のドイツ特許出願公開公報第３００３５６８号では、当時既知であった衝撃保護装置において、歩行者保護部品を実際のバンパよりも下部に且つ前方に配置される覆いを施した（upholstered）横梁として設計すべきであることがすでに論じられていた。したがって、車両と衝突する歩行者は、この下部横梁によって非常に深く捕らえられるため、押し倒されて轢かれるのではなく比較的柔らかく変形可能な車両前部上に倒され、その結果として傷害の危険性又は少なくとも傷害の重傷度が大幅に低減される。これら最初の歩行者保護部品は、特に、設計者の懸念により、また製造が困難であり、当然ながら空力学的特性の低下の恐れ及び車両前部の力作用の低下の恐れがあることにより、結果として成功しなかった。

１９９０年代の終わりには、車両側の歩行者保護に関する国際規制が欧州自動車業界とともに検討された。以下の基準、すなわちａ）下腿との衝突、ｂ）大腿との衝突、ｃ）臀部との衝突、及びｄ）自動車のフロントボンネットへの頭部の衝突に従って、自動車前部部品を定性的に評価することができる試験が開発されることになった。

欧州自動車業界及び立法者によるこれらの努力の結果、自動車からの及び自動車との衝突時の、歩行者及び他の無保護の道路利用者の保護に関するガイドライン２００３／１０２／ＥＧがついに完成した。

自動車前部部品の品質を評価する基準の一部は、下腿との衝突に関する要件のためのものである。したがって、４０ｋｍ／時の衝突速度では、標準ＡＣＥＡフェーズ１の以下の基準、すなわちａ）大腿と下腿との間の動的膝曲げ角度が２１°未満であること、ｂ）膝の剪断すなわち膝部剪断変移が６ｍｍ未満であること、及びｃ）下腿の加速度が（脛骨の上端で測定して）２００ｇ未満であること、を満たさなければならない。さらに、４０ｋｍ／時の衝突速度では、標準ＡＣＥＡフェーズ２の以下の基準、すなわちａ）大腿と下腿との間の最大動的膝曲げ角度が１５°であること、ｂ）膝の最大剪断又は膝部剪断変移が６ｍｍであること、及びｃ）下腿の最大加速度が（脛骨の上端で測定して）１５０ｇであること、を満たさなければならない。

ガイドライン２００３／１０２／ＥＧへの取り組みと並行して、自動車業界とは異なったバンパ構成の実施形態が、シェルに包まれた乗用車の前部領域に関して提案された。この種々の例は、特に、欧州特許第１０３８７３２号、欧州特許出願第１１０３４２８号、ドイツ特許出願公開公報第１０３０４７８４号、及び欧州特許出願第１３００２９３号で見ることができる。

さらに、別の自動車のバンパと接触するようになっている第１の衝撃領域を有する自動車のフロントバンパは、従来より既知となっており、これは、第１の衝撃領域の下に配置されて歩行者の下腿部と接触するようになっている第２の衝撃領域も有するべきである。したがって、バンパは、特に魅力的な美的外観を確保するとともに必要な空力学的特性を保証すべきである外側シェルで包まれる。さらに、バンパは、クラッシュボックス等を用いて車体の長手方向支持体に取り付けられる横支持体に対して支持される。そのため、第２の下部衝撃領域は補強要素を有するべきであり、これは、「歩行者保護下腿衝撃」用のいわゆる「下部バンパ補剛体（Lower Bumper Stiffener）」（略してＬＢＳ）と呼ばれることも多く、又は脚部衝撃時に歩行者を保護するための下部フロントバンパ領域の補強材と呼んでもよい。

このような「歩行者保護下腿衝撃」用の「下部バンパ補剛体」の一実施形態は、例えばすでに上記した欧州特許第１０３８７３２号で説明されている。したがって、第２の衝撃領域は、第１の衝撃領域の垂直方向下部に、又は実質的に第１の衝撃領域の垂線上にあるべきであり、すなわち、上部衝撃領域及び下部衝撃領域は、これらが前部に向いた共通の垂直前面を形成するように、完全に上下に重ねて配置されるべきである。したがって、下部衝撃領域は、垂直方向に配置されたスペーサを用いてバンパの第１の横支持体の下に第２の下部横支持体として取り付けられるバンパの下部部品によって形成されるべきである。しかしながら、確実な歩行者保護のための現在の厳しいガイドラインは、このようにすると十分に満たすことができない。

さらに、欧州特許第１０３８７３２号では、そこに記載されている補強要素は、それと一体的に形成される下部フロントバンパ領域の一体構成部品である。この一体補強要素は、下側が地面に面しており水平方向にフロントバンパを終端させるベースプレートを有する。長手方向に延びて互いに平行に並んで配置される補強リブが、このベースプレートに取り付けられ、下部フロントバンパの前壁から後方に延びる。そしてこの補強リブは、下部フロントバンパの前壁（forward front wall）によるベースプレートの補剛を確保すべきである。前部側の縁領域を補強するために、交差リブ構造も設けられる。最後に、欧州特許第１０３８７３２号のフロントバンパ構成の上部バンパ及び下部バンパは、「シールド」と呼ばれる共通の筐体によって外部が、又は前部に面して覆われる。

しかしながら、このような既知の補強要素は、例えば下腿の足首、脛骨、又は腓骨等の下腿部が正しくぶつかることを確実にするために比較的厳密に選択しなければならない地面から下部衝撃領域までの高さを低くする必要があるため、例えば駐車時に近年では高さが増している縁石に乗り上げたとき、又は例えば立体駐車場（多階式の駐車場）に乗り入れるときにその入口ランプ及び出口ランプの道路勾配の急激な変化によって、下から大きな機械的衝撃応力をしばしば受けることで、シェル構造又は下部バンパ領域に割れが生じるという大きな欠点を有する。しかしながら、フロントバンパに一体品として一体的に成形されたこのような補強要素を修理するには、フロントバンパ全体の交換が必要となり、これは多大な費用を伴う。最近のフロントバンパは自動車の色と同色に塗装されることが多いため、これにより修理費用がさらに高くなる。これには対応する塗装作業が伴い、これはさらに対応する分解作業及び組み立て作業を含むため、数日間にわたって自動車が使用できなくなりやすく、結局はレンタカーを代用することになる。

したがって、全体として、特に、乗用車に備えられたパッシブセーフティ（passive security：受動的安全性）によって歩行者及び他の無保護の道路利用者をいかに保護できるかを考慮する責任ある運転者の観点から見て、不満足な状況が存在し、これは最終的に自動車及びこのような不十分な設計のフロントバンパを拒絶する姿勢を生み、これが結局は幅の広い前部での歩行者の保護に対する対応措置の実施を困難にする。

したがって、本発明の目的は、上述の欠点を回避しつつ、費用効果的に生産することができ、容易に組み立てることができ、且つ必要であれば安価に修理もできる、導入部分で説明したタイプの自動車のフロントバンパの下部領域の補強要素を提供することである。

本発明のさらなる重要な態様は、近年必要とされている限界値を大幅に下回るように、上記補強要素を備えるフロントバンパの保護特性を大幅に改善することである。

この目的は、請求項１の特徴によって、また請求項１１の特徴によっても果たされる。

したがって、自動車のフロントバンパの下部領域に対する、例えば下腿の足首、脛骨、腓骨、又はさらなる部分等の下腿部の衝突時に歩行者を保護するための、フロントバンパの下部領域の補強要素が提案され、この補強要素は、走行方向に見てフロントバンパの下部領域の後ろでフロントバンパに接続され、補強リブが取り付けられたベースプレートを有し、フロントバンパのほぼ全幅にわたって実質的に水平方向に延びる。

したがって、補強要素が下部バンパ領域に組み込むことができる別個のプレートとして設計されることが、初めて提案される。

したがって、プレート状に設計される別個の補強要素の最適化は、見る者にとって魅力的であるフロントバンパの美的外観の最適化の問題を同時に懸念する必要なく、その機械的特性に関して有利に行うことができる。さらに、補強要素の強度の最適化は、同時にフロントバンパの空力学的特性の低下に甘んじる必要なく行うことができる。

結果として、全体的に大幅に改善された外観を得て、空力学的特性を改善させて、同時に傷害の危険性からの歩行者の保護を大幅に改善させるために、すなわち最終的には必要な限界値をできる限り下回るように、フロントバンパ又はその下部衝撃領域の空力学的特性、美観、構造設計、強度、及び他の機械的特性を互いに別々に独立して最適化することができるのは、これが初めてである。

さらに、本発明の別個のプレート状の補強要素は、例えば特に高い縁石に誤って乗り上げたことにより、又は立体駐車場のランプに接触したときに、補強要素が損傷を受けた場合、補強要素を単独で交換することができるという利点を提供する。したがって、莫大な修理費用を減らすことができる。同時に、これにより、このように設計された自動車を購入者がさらに受け入れやすくなる。

さらに、本発明のフロントバンパ及びそのために設けられる本発明の補強要素は、より費用効果的に生産することができ、連続大量生産でさらにより容易に組み立てることができるという利点を提供する。

最後に、別個の構成部品としての補強要素は、自動車タイプに固有の特定のバンパシステムにさらにより単純且つ有利に適合させることができる。そこで、さらに大きな手間をかけることなく、この補強要素を標準のバンパシステムの同様の特殊モデルに移すことも、初めてできる。さらに、補強要素の生産用の金型の開発費用及び変更費用は、これに必要な金型の構成がより小型であるため、さらにより有利である。したがって、フロントバンパの総費用をさらに有利に減らすことができる。

本発明の有利な発展は、従属請求項の特徴から見ることができる。

したがって、補強要素の例示的な一実施形態では、好ましくは接着、クリップ留め、溶接、リベット留め、ねじ留め等を用いて、補強要素を下部バンパ領域に取り付けることができるようになっている。アフターサービスしやすく、容易に交換でき、別個のプレートとして設計され、且つ組み立て分解できて問題なく交換できる方法で設計される補強要素の有利な効果は、このようにして高められる。

さらなる好適な実施形態では、補強要素が取り付けられた状態で、補強リブは、裏側がエンジンコンパートメントの方を向いている、上に位置するベースプレートから下部に延びるようになっている。これにより、補強要素を備えるフロントバンパがエンジンコンパートメントに向かってきっちりと閉じた面を与えることで、ラジエータからの油、冷却剤等が老化プロセスによって流出する可能性のある攻撃点をなくし、さらに、通常の日常使用においてエンジンコンパートメントを通ったか又は道路によって巻き上げられた塵、飛沫、泥、又は雨水が、補強要素裏の平面上を問題なく流れ去ることができ、どのチャンバ内にも付着することも堆積することもなく、最終的に例えば冬に霜害等を受けないことを確実にする、という利点が得られる。

補強要素のベースプレートは、実際には好ましくは下部に突出するリブを有するべきであるが、場合によってはリブは上部に突出することもできる。ベースプレートは、絶対的に平坦である必要はなく、例えばわずかに湾曲したプレート等、自動車の既存のパッケージ条件に幾何学的形状を適合させることができる。リブは、ベースプレートに差し込み（attached）、リベット留め、ねじ留め、射出成形（sprayed）、成形、接着してもよく、又は組み立て部品としてベースプレートに接続してもよい。補強リブ又は補剛リブは、車両固有の条件を考慮に入れて「下腿」歩行者保護ガイドラインを最適に満たすために、互いからの距離に関して、材料の厚さ、構造高さ、長さ、位置、配列、及び互いの接続（例えば、斜めリブ、横リブ、交差リブ等として）に関して、最適な方法で互いに適合させることができる。補強リブは、必ずしも直線状に延びる必要はない。

さらなる好適な実施形態によれば、補強要素は、走行方向に見た下部バンパ領域の前部セクションによって少なくとも部分的にシェル状に囲まれている。これは、プレート状に設計された補強要素が空力学的に最適に囲まれる、すなわち覆われるという利点を提供する。したがって、同時に補強要素の機械的剛性及び耐荷重力（loadability）を低下させることなく、空力学的問題及び揚力作用をこのようにして考慮に入れることができる。同時に、バンパ領域のシェル状の囲いと補強要素との接続部は、特に強化され安定した構成を生み出すため、歩行者保護に必要な限界値を特に良好に維持することができる。

さらなる好適な実施形態によれば、補強リブは、ベースプレートから実質的に直角に延び、ベースプレートに同じ材料から一体的に成形されるようになっている。したがって、補強要素は、同じ材料からできている取り付け構成要素として、例えばプラスチック射出成形品等として、非常に費用効果的に有利に生産することができる。

さらなる好適な実施形態の結果として、取り付け点、好ましくはラッチ突起若しくは同様のラッチ手段又はクリップ手段が、ベースプレート及び／又は補強リブ間に形成されるようになっている。これは、フロントバンパの下部領域の補強要素に特に費用効果的な取り付けの可能性を与える。したがって、ベースプレート又はリブ間の取り付け点は、ラッチ開口として設計されることが好ましい下部バンパ領域のシェルにおける対応する取り付け点と相関するようになっている。したがって、本発明のフロントバンパの組み立てに必要な操作を大幅に減らすことができる。したがって、下部バンパ領域に組み込むことができる別個のプレートとして存在する本発明の補強要素は、下部バンパ領域にあるグリップを用いたラッチによって問題なく組み込むことができることが確実となることが有利である。大量生産での製造段階（vertical range of manufacture）及び組み立てシーケンスが単純化されることが、さらなる好影響である。

さらに、ベースプレートは、車両の長手方向に見て後部領域に十字形に設計された補強リブを有し、これらの補強リブに、実質的に長手方向に向いて前部に向かって互いに平行に配置された長手方向リブが接続されるようになっている。これは、プレート状の補強要素が、比喩的な意味で、リブ状の指が手首から前部に向かって延びて、指先が下部バンパ領域からの衝突力を吸収することで手首によって制御された方法で衝突を和らげて衝撃エネルギーを逸らす、一種の手として設計されるという利点を提供する。したがって、衝突時の最適な力の流れ及び関係人物の特に良好な保護がもたらされる。

さらに、裏側がエンジンコンパートメントに面しているベースプレートは、ラジエータデフレクション装置を支持するようになっている。したがって、衝突時にラジエータが、エンジンブロックの下部に落下したりエンジンブロックに押し当たったりするのではなく、対応する所定の破断点で剪断されるか又は引き裂かれて後部に自由に動くことができることが確実になることが有利である。そのため、ラジエータは正常運転状態のままとなり、少なくとも次の工場まで車両自体の力を用いて走行を続けることができる。これにより、適当な状況では故障整備をなくすことができる。したがって、さらに、いわゆる「ダナー試験（Danner test）」のガイドラインを維持することができる。最後に、改善された損傷状況、したがってより好ましい車両の分類が、保険会社において判明する。

最後に、補強要素は、プラスチック、好ましくは熱可塑性プラスチックから生産されるようになっている。これは、一方では費用効果的な生産を有利に提供し、他方では例えばプラスチック射出成形プロセスの枠組み内での製造のさらなる利点を提供するため、同様に費用削減効果を実現することができる。さらに、このようなプラスチック部品は、複雑な構成で高強度を得ることができると同時に作りやすいため、車両に不要な重量を加えることがない。

補強要素のベースプレート及びそのリブには、さらに重量を減らすために孔又は切欠きを部分的に設けてもよい。補強要素は、実際には特に、特に優れた成形性に関する理由からプラスチックから生産されることが好ましく、熱可塑性プラスチックが用いられることが特に好ましい。しかしながらその代わりに、ＧＲＰ、ＣＲＰ、若しくは他の複合材料、又は安定しているが同時に軽量な材料を用いることもできる。場合によっては、例えば同じく金属からできている材料強化材、例えば充填材、入口、インサート等を、補強要素をさらに補剛するために設けてもよい。

上述の目的は、別の自動車のバンパと接触するようになっている第１の衝撃領域を有する自動車のフロントバンパが提案されることでも果たされる。さらに、このフロントバンパは、第１の衝撃領域の下に配置されて歩行者の下腿部と接触するようになっている第２の衝撃領域を有する。したがって、バンパは、外側シェルによって包まれ、第１の衝撃領域において、クラッシュボックス等を用いて車体の長手方向支持体に取り付けられる横支持体に対して支持される。

したがって、上述のように、フロントバンパが車両の長手方向に見て第２の下部衝撃領域の後ろに補強要素を有することが、初めて提案される。したがって、上述の利点は、このように設計されたフロントバンパを用いて相乗的に得ることもできる。この点は、上記の説明を参照されたい。

上述の本発明は、図面の図を参照して実施形態でより詳細に後述する。

図１は、上部衝撃領域５及び下部衝撃領域７を有する、例えば成形品として形成されるバンパ３の外側シェル又は外装１の例示的な一実施形態を、前部から斜めに見た３次元図で示す。バンパ３の外装又はシェル１は、例えば熱可塑性プラスチックから一体的に生産され、車両と同色に塗装され得る。より詳細に図示しないナンバープレートを収容するための凹部９が、上部衝撃領域５に設けられる。その下には開口１１を見ることができるが、これは、バンパ３の後ろに配置されるがより詳細に図示しないラジエータ用の空気入口としての役割を果たす。外装又はシェル１は、自動車の実質的に全幅にわたって延び、例えば前部コーナを越えて側部まで広がる。さらなる開口１３及び１５は、例えばフォグランプ、方向指示灯等の低い位置にある照明手段を収容するための役割を果たすことができ、空気開口１１の左右に設けられる。開口１３及び１５は、格子を設けてさらなる通気スロットとしての役割を果たすこともできる。

バンパ３に取り付けられた状態の下部衝撃領域７は、地面又は道路よりも上の、通常の成人の下腿（lower leg）のほぼ中央に対応する高さに配置される。下部衝撃領域７は、上部衝撃領域５よりもわずかに前方に突出することができる。さらに、下部通気開口１１の下縁は、空気開口１１の上縁とほぼ同量だけ長手方向すなわち走行方向Ｘに突出することができる。誤って歩行者に衝突したときに、歩行者はまず非常に低い下腿の領域がぶつかるため、押し倒されて轢かれることはあり得ず、比較的柔らかく変形可能な自動車前部又はエンジンボンネットの上に倒され、その結果として傷害の危険性又は少なくとも傷害の重傷度が大幅に低減されることが確実になる。同時に、これにより、大腿に対して下腿が膝領域で望ましくないほど曲がることが防止される。

しかしながら、上述のように誤ってぶつかった歩行者が自動車の前部を越えてエンジンボンネットの上に倒れることを確実にするために、下部衝撃領域７は、バンパ３の外装又はシェル１だけでは得ることができない或る程度の剛性を有さなければならない。必要な剛性は、補強要素１７によって得られる。補強要素１７は、ラッチフック７１にラッチされる。

図２は、下部バンパ領域７に組み込むことができる別個のプレート１９として形成されるこのような補強要素１７の例示的な一実施形態を、前部から斜めに見た３次元図で示す。

補強又は補剛（stiffening）リブ２１を説明するためにここで示す実施形態の補強プレート１９は、その両面すなわち上面及び下面でリブを支持するベースプレートを有する。とはいえ、ベースプレートは、実施形態及び用途又は必要な強度等に応じて、補強リブ２１の上及び／又は下に配置することができる。ここで概略的且つ簡潔に示すように、ベースプレートが補強リブ２１の両側に配置される実施形態も考えられる。好適な一実施形態では、補剛リブ２１及びリブの上に配置されるベースプレートは、熱可塑性プラスチックから一体的に生産される。

補強リブ２１は、自動車の長手方向Ｘに延びて、互いの隣に平行に配置され得る。補強リブは、長手方向軸Ｘを横切る方向に部分的に延びることもできる。プレート１９をさらに補剛するために互いに交差したリブを、補強プレート１９の後部領域に設けることもできる。

補強要素１７は、フロントバンパ３のほぼ全幅にわたって実質的に水平方向に延びる。補強要素１７は、下部バンパ領域７に組み込むことができる別個のプレート１９として形成される。プレート１９は、絶対的に平坦に設計される必要はなく、自動車の所定の条件及び特定のパッケージング状況にその輪郭を適合させることができる。

補強要素１７は、接着、クリップ留め、溶接、リベット留め、ねじ留め等を用いて下部バンパ領域７に取り付けることができる。補強リブ２１は、補強要素１７を取り付けた状態で、例えば裏側をより詳細には図示しないエンジンコンパートメントの方を向いている、上に位置するベースプレートから下部に延びる。補強要素１７は、下部バンパ領域７の、走行方向に見て前部セクション２３によって少なくとも部分的にシェル状に包まれる。

したがって、補強要素１７は、その前部セクション２５が前記前部セクション２３に組み込まれ、その後端に配置されたアーム２７を介して取り付け要素２９に対して支持され、この取り付け要素２９はさらに、例えば対応する支持体又は対応する横支柱に対して支持され得る。取り付けストリップ又は取り付け支柱２９は、孔３１を有する細長い組み立てプレートとして形成され、この孔３１に、例えばねじ、ボルト、リベット、差込みピン等の対応する取り付け手段３３が押し込まれることで、補強要素１７との堅固な接続部を作ることができる。したがって、アーム２７は、対応する通路開口又は凹部を有する。アーム２７は、ここに示す実施形態では、補強プレート１９の後部領域で補強プレート１９に一体的に成形され、補強リブ３５を有する。

図１に示すバンパ３及び図２に示す補強要素１７を、長手方向Ｘに延び車両中心と平行に配置される平面を通る垂直断面で図３に示す。ここでは、バンパシェル１及びそれに組み込まれた補強要素７の断面を実線で示す。さらに、横支持体３９とファンホイール４３を有するラジエータ４１とは、図３では破線で示す。吸収体要素３７が、バンパ３の筐体１の上部衝撃領域５と横支持体３９との間に配置されて、衝突エネルギーを吸収する。横支持体３９はさらに、ここではより詳細に図示しないクラッシュボックスを介して長手方向支持体に対して支持される。

空気をラジエータ４１まで流すことができる空気開口１１は、シェル１内にクリップ留めされる格子４５によって包まれる。

補強要素１７は、エンジンコンパートメント４７に面している裏側４９にベースプレート５１を有し、補強リブ２１がここから下部に実質的に直角に延び、図示の実施形態では、ベースプレート５１に同じ材料から一体的に成形される。

補強プレート１９は、ベースプレート５１の裏側４９に、エンジンコンパートメント４７に面しているラジエータデフレクション装置５３を有し、これは、衝突の場合にバンパ３が凹むとラジエータ４１の固定が解除され得ることを確実にする。

図４ａ及び図４ｂは、部分図４ａにおいてバンパ３のシェル１への補強要素１７の前方取り付けを、また部分図４ｂにおいて横支柱５９への補強要素１７の後方取り付けを、２つの拡大概略簡略断面図で示す。

補強要素１７は、これと関係するラッチ開口７１内に例えばラッチ突起として形成されるラッチ要素６９によって、フロントバンパ３の下部領域７の前部セクション２３にラッチ又はクリップ留めされる。補強要素１７の後端は、アーム２７のショルダ６１によって横支柱５９の前で留まる。そこで、アーム２７は、接続要素又は取り付け支柱２９によって横支柱５９に取り付けられ、バンパシェル１の後端は、外側スリーブとして、接続要素２９によって同時に保持されるか、又は接続要素２９に取り付けられる。そこで、補強要素１７、取り付け支柱２９、及びシェル１は、より詳細には図示しないが共通の開口に通される取り付け手段（例えば図２又は図６の参照符号３３を参照）を用いて互いに接続される。

図５は、下部バンパ領域７に組み込まれた図２に示す補強要素１７と、破線で示すラジエータ４１とを含む、図１に示すバンパシェル１の車両中心で長手方向Ｘに延びるさらなる第２の平面の垂直断面を示す。図２〜図５から明らかとなるように、補強要素１７は種々の補強リブ２７を有する。補強要素１７のベースプレート５１は、例えば車両の長手方向に見て後部領域に十字形に形成される補強リブ３５を支持する。補強リブは、前部に向かって例えば互いに実質的に平行に配置され、実質的に長手方向Ｘに延びる。さらに、断面では見ることができないが、さらなる補剛のために場合によっては横リブが設けられる。場合によっては、長手方向リブ２１のテーパ状の先端も線で示される。さらに、例えば補強要素１７の下向きのリブ２１間にあるラッチ突起６９が断面で示される。

図６は、ラジエータ４１の下に配置され断面を破線で示される支柱５９に対する、補強要素２７の破線で示す後部支持体を含む、車両中心のすぐ前の第４の平面のさらなる断面を示す。プレート状に形成される補強要素１７は、その後部領域が細長い取り付け要素又は取り付け支柱２９によって横支柱５９に支持され、取り付け支柱２９は、孔３１内に突出するクリップ、リベット、ボルト、又は同様の取り付け手段３３を用いて、補強要素１７の後部領域において少なくとも１つのアーム２７に取り付けられる。したがって、補強プレート１９のアーム２７は、ここで示すように取り付け支柱２９を用いて横支柱５９の下に接して支持されてもよく、又は横支柱５９の上に取り付けられてもよい。そこで重要なのは、長手方向に荷重がかかっているときに補強プレート１９が上下に曲がらないように、補強要素１７が、その後縁６１又は対応する部分によって横支柱５９又は同様の構成部品に対して長手方向Ｘの後方に支持され得ることである。

図１〜図６から見ることができるように、下部衝撃領域７は、上部衝撃領域５よりも突出しているため、誤ってぶつかった歩行者の下腿領域がまずバンパ３と接触することが確実になる。

図７は、図１〜図６に示すフロントバンパ３の実施形態を、前部から底部を斜めに見た概略簡略３次元図で再び示す。この実施形態は、バンパ筐体１の下部衝撃領域７に組み込まれた別個の補強要素１７を含む。この補強要素は、エンジンコンパートメント４７の下に配置された補助フレーム６３に対するその後部支持体を含む。

図７に示す自動車のフロントバンパシステムは、フロントインパクトリミッタ又は「フロントバンパビーム」と呼ばれることも多い横支持体３９を有する。より詳細には図示しない自動車の長手方向支持体に対して横支持体３９を支持する、いわゆるホルダ又は「ブラケット」又はクラッシュボックス６５が、横支持体３９の左右に取り付けられる。いわゆる衝撃エネルギー吸収体又は吸収体要素３７は、走行方向Ｘに見てインパクトリミッタすなわち横支持体３９の前に配置され、例えばＥ−ＰＰ発泡体部品から形成することができる。フロントバンパ３の外装１は、吸収体要素３７のさらに前に設けられ、バンパ外装１は、「バンパフェイシア」と呼ばれることも多い。下部冷却空気開口１１の下に設けられるバンパ外装１の下部部品７は、最初にそれ自体が単独で補強されていないバンパ部を形成し、ここに示す実施形態では、後部が補助フレーム６３又はその横支柱５９に同様に取り付けられる。

「下部バンパ補剛体」（略してＬＢＳ）と呼ばれることも多い補強要素１７は、バンパ筐体１の下部部品７内に配置されて、そこにクリップ留めされる。横支持体３９の前にある吸収体要素３７と協働して、補強要素１７は、厳しい「下腿」歩行者保護ガイドラインを確実に満たすことができるようにする。補強要素１７は、補助フレーム６３又はその横支柱５９に取り付けられているストリップ状に形成された対向支持体又は取り付け支柱２９があるため、補助フレーム６３の下に落下することはあり得ず、衝突時には、その後縁６１又はその後端６７が補助フレーム６３の横支柱５９に対して支持される。したがって、補助フレーム６３は、「サブフレーム」と呼ばれることも多い。

補強要素１７は、例えばリブ２１が上部／又は下部に突出するベースプレート５１を有し得る。ここで示す好適な実施形態では、リブ２１は、ベースプレート５１から下部に延びる。したがって、ベースプレート５１は、平坦である必要はなく、特定の自動車のパッケージ条件にその特定の幾何学的形状を適合させることができる。補強リブ２１は、ベースプレート５１の上に射出成形してもよく、又は組み立て部品としてベースプレート５１に接続してもよい。補強リブ２１又は補強プレート１９の後部アーム２７の後部補剛リブ３５は、車両固有の条件を考慮に入れて「下腿」歩行者保護ガイドラインを最適に満足するために、互いからの距離に関して、材料の厚さ、構造高さ、長さ、位置、配列、及び互いの接続（例えば、斜めリブ、横リブ、交差リブ等）に関して、最適な方法で互いに一致させることができる。したがって、補強リブ２１又は補剛リブ３５は、必ずしも直線状に延びる必要はない。

ベースプレート５１及びリブ２１又は３５には、重量を減らすために孔又は切欠きを部分的に設けてもよい。プレート状に設計された補強要素１７は、補強プレート１９として例えばプラスチックから生産され、熱可塑性プラスチックが用いられることが特に好ましい。代替的に、ＧＲＰ、ＣＲＰ、若しくは他の複合材料、又は安定しているが同時に軽量な材料も考えられる。したがって、必要であれば、同じく金属からできている、例えば充填材等の材料強化材、入口（インレット）、インサート等を設けてもよい。補強要素１７は、アフターサービスが受けやすいように別個の単一部品として交換することができる。補強要素１７は、その前部セクション２５によって下部バンパ筐体７の前部セクション２３に押し込まれ、そこにクリップ留め、溶接、リベット留め、及び／又はボルト留めすることができる。

補強要素１７の下向きの補強リブ２１間にあるラッチラグ６９は、図７でかすかに見ることができる。補強要素１７は、これと相関しておりフロントバンパの下部領域にかすかに見ることができるラッチ開口７１に、ラッチ突起によってラッチ又はクリップ留めされる。

車両の長手方向Ｘを横切る方向に延びる対向支持体又は取り付け支柱２９は、自動車のパッケージ条件の特定の幾何学的形状に形状を適合させることができる。必要であれば、取り付け支柱２９に補剛ビード及び／又は縁囲い又はフランジを設けてもよい。対向支持体又は取り付け支柱２９は、車両固有の条件を考慮に入れて「下腿」歩行者保護ガイドラインを維持及び最適化するように、材料の厚さ、構造高さ、位置、配列、及び接続部を合わせることができる。対向支持体又は取り付け支柱２９には、重量を減らすために孔又は切欠きを部分的に設けてもよい。これは、プラスチック、金属、又は他の軽量であると同時に十分に安定した材料から生産され得る。対向支持体又は取り付け支柱２９は、アフターサービスが受けやすいように単一部品として交換することもできる。したがって、これは、補助フレーム６３又はその横支柱５９のみに、クリップ留め、溶接、リベット留め、及び／又はねじ留めされる。

上述の本発明は、自動車のフロントバンパの下部衝撃領域への下腿部の衝突時に歩行者を保護するための、自動車のフロントバンパの下部衝撃領域の補強要素を提供する。したがって、補強要素は、走行方向に見てフロントバンパの下部領域の後でフロントバンパに接続される。補強要素は、補強リブが取り付けられたベースプレートを有する。補強要素は、フロントバンパのほぼ全幅にわたって実質的に水平方向に延びる。したがって、補強要素が、下部バンパ領域に組み込むことができる別個のプレートとして設計されることが、初めて提案される。上記の発明は、上記補強要素を備える自動車のフロントバンパにも関する。

上部衝撃領域及び下部衝撃領域を有する成形品として形成されるバンパの外側シェル又は外装の例示的な一実施形態を、前部から斜めに見た３次元図で示す。 下部バンパ領域に組み込むことができる別個のプレートとして形成される補強要素の例示的な一実施形態を、前部から斜めに見た３次元図で示す図であり、図示の実施形態は、格子構造又は補強リブを両面（底面及び上面）に有するベースプレートを有する。 下部バンパ領域に組み込まれた図２に示す補強要素と、上部衝撃領域にあるナンバープレート領域の下で上部衝撃領域と下部衝撃領域との間に挿入された空気入口格子と、成形品として形成されてバンパシェルの上部衝撃領域とその後ろに配置された横支持体（破線で示す）との間に配置されている吸収体要素とを含む、図１に示すバンパシェルを通る車両中心付近と平行に長手方向に延びる第１の平面の垂直断面を示す図である。 補強要素とバンパシェルとの間のラッチを説明する、図１〜図３に示すバンパの拡大概略簡略断面の部分図を示す。 横支柱への取り付けを断面で説明する、図１〜図３に示すバンパの拡大概略簡略断面の部分図を示す。 下部バンパ領域に組み込まれた図２に示す補強要素と、破線で示すラジエータとを含み、補強要素のラッチを断面で示す、図１に示すバンパシェルの車両中心で長手方向に延びるさらなる第２の平面の垂直断面を示す図である。 図２に示し下部バンパ領域に組み込まれた補強要素と、ラジエータの下に配置され断面を破線で示す支柱に対する、補強要素の破線で示す後部支持体とを含む、図１に示すバンパシェルの車両中心のすぐ前に長手方向に延びるさらなる第３の平面の垂直断面を示す図である。 エンジンコンパートメントの下に配置された補助フレームに対するその後部支持体を含めて、バンパ外装の下部衝撃領域に組み込まれた別個の補強要素を含む、図１〜図６に示すフロントバンパの実施形態を、前部から底部を斜めに見た３次元図で示す図である。

符号の説明

１ シェル又は外装
３ バンパ
５ 上部衝撃領域
７ 下部衝撃領域
９ ナンバープレートのための凹部
１１ ラジエータ用の空気開口
１３ 照明手段のための開口
１５ 照明手段のための開口
１７ 補強要素
１９ プレート
２１ 補強リブ
２３ ７の前部シェル状セクション
２５ １７の前部セクション
２７ １７の後部アーム
２９ 取り付け支柱
３１ 通路孔
３３ 取り付け手段（リベット、ボルト、・・・）
３５ ２７の補強リブ
３７ 吸収体要素
３９ 横支持体
４１ ラジエータ
４３ ４１のファンホイール
４５ 通気格子
４７ エンジンコンパートメント
４９ １７の裏側
５１ １７のベースプレート
５３ ラジエータデフレクション装置
５５
５７ ３９に対する３７のショルダ
５９ 横支柱
６１ １７の後縁
６３ 補助フレーム
６５ ３９のブラケット又はクラッシュボックス
６７ １７の後端部
６９ ラッチ突起
７１ ラッチ開口

Claims (11)

1. 自動車のフロントバンパ（３）の下部衝撃領域（７）に対する下腿部の衝突時に歩行者を保護するための、前記フロントバンパ（３）の前記下部衝撃領域（７）の補強要素（１７）であって、走行方向（Ｘ）に見て前記フロントバンパ（３）の前記下部衝撃領域（７）に隣接し、補強リブ（２１）が取り付けられたベースプレート（５１）を有し、且つ前記フロントバンパ（３）のほぼ全幅にわたって実質的に水平方向に延びる、補強要素（１７）であって、前記下部バンパ領域（７）に組み込むことができる別個のプレート（１９）として構成されることを特徴とする補強要素。
2. 前記補強要素（１７）は、好ましくは接着、クリップ留め、溶接、リベット留め、ボルト留め等を用いて、前記下部バンパ領域（７）に取り付けることができることを特徴とする、請求項１に記載の補強要素。
3. 前記補強リブ（２１）は、裏側がエンジンコンパートメント（４７）の方を向いている、上に位置するベースプレート（５１）から下部に延びることを特徴とする、請求項１又は２に記載の補強要素。
4. 前記補強要素（１７）は、走行方向（Ｘ）に見て前記下部バンパ領域（７）の前部セクション（２３）によって少なくとも部分的に、シェル状に囲まれることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の補強要素。
5. 前記補強リブ（２１）は、前記ベースプレート（５１）から実質的に直角に延び、該ベースプレート（５１）に同じ材料から一体的に成形されることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の補強要素。
6. 取り付け点、好ましくはラッチ突起（６９）が、前記ベースプレート（５１）の前記補強リブ（２１）間に形成されることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の補強要素。
7. 前記ベースプレート（５１）の前記取り付け点は、ラッチ開口（７１）として設計されることが好ましい前記下部バンパ領域（７）の前記シェル（１）の対応する取り付け点と相関する、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の補強要素。
8. 前記ベースプレート（５１）は、車両の長手方向（Ｘ）に見て後部領域に十字形に設計された補強リブ（２７）を有し、該補強リブ（２７）に、実質的に長手方向（Ｘ）に向いて前部に向かって互いに平行に配置された長手方向リブ（２１）が隣接することを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の補強要素。
9. 裏側（４９）が前記エンジンコンパートメント（４７）に面している前記ベースプレート（５１）は、ラジエータデフレクション装置（５３）を支持することを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の補強要素。
10. プラスチック、好ましくは熱可塑性プラスチックから生産されることを特徴とする、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の補強要素。
11. 別の自動車のバンパ棒と接触するようになっている第１の衝撃領域（５）及び該第１の衝撃領域（５）の下に配置されて歩行者の下腿部と接触するようになっている第２の衝撃領域（７）を有する自動車のフロントバンパ（３）であって、外側シェル（１）を有し、前記第１の衝撃領域（５）において、クラッシュボックス（６５）等を用いて車体の長手方向支持体に取り付けられる横支柱（３９）に対して、好ましくは、前記第１の衝撃領域（５）と前記横支柱（３９）との間に配置された吸収体要素（３７）を介して支持される、フロントバンパ（３）であって、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の補強要素（１７）が、車両の長手方向（Ｘ）に見て前記第２の下部衝撃領域の後ろに設けられることを特徴とする、自動車のフロントバンパ。

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