JP2009046053A - Bumper device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用バンパ装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle bumper device.
従来、車両用バンパ装置としては、例えば特許文献1に記載されたものが知られている。図6(a)(b)に示すように、この車両用バンパ装置のバンパリインホース91は、車両の幅方向に延びる押出材からなるバンパリインホース本体92の車体側に曲げ加工された両端部を斜めに切り落とすとともに、切断面に前面側から溝型の補強部材93を接合してなる。これにより、バンパリインホース本体92の両端部を過剰に曲げ加工しなくても、斜面を得ることができる。また、バンパリインホース本体92の両端部の一部切除に伴う強度等の低下は、補強部材93により補償されることで、例えば斜め方向からの車両衝突時においても一定の耐衝撃性を発揮することができる。
ところで、この車両用バンパ装置では、図7に図6(b)の矢印A方向に見た模式図を示すように、前記バンパリインホース91の下端が該バンパリインホース91を覆うバンパカバー94と干渉しないように、前記バンパリインホース本体92の両端部の切り落とし・補強部材93の接合が行われる。
By the way, in this vehicle bumper device, as shown in the schematic view of FIG. 7 as viewed in the direction of arrow A in FIG. 6B, the bumper cover whose lower end of the
この場合、バンパリインホース91の上側でバンパカバー94との間隙が大きくなる。従って、斜め方向からの車両衝突において、バンパカバー94に衝突が生じてからバンパリインホース91が衝撃エネルギーを吸収し始めるまでに、前記バンパカバー94の変形量、ひいては車両の変形量が大きくなってしまう。つまり、図8にバンパカバーの衝突発生時を原点とするバンパリインホース91の変形量(ストローク)と荷重との関係を示したように、衝突初期段階からバンパリインホース91が衝撃エネルギーを吸収し始める理想的な推移(図示破線)であれば車両の変形量を小さくできるのに対し、従来例の推移(図示実線)では車両の変形量が大きくなってしまう。
In this case, the gap with the
また、バンパリインホース本体92の両端部の一部切除(断面縮小化)に伴う強度等の低下を補償するために、所要の強度を有する補強部材93が必要になるため、部品点数・製造工数が増加し、ひいてはコストの増大を余儀なくされる。
In addition, a reinforcing
さらに、前記バンパリインホース本体92の端部の切断工程の追加、切断に伴う押出材の切断片の発生などにより、コストの増大を余儀なくされる。
本発明の目的は、斜め方向からの車両衝突において、車両の変形量を低減することができる車両用バンパ装置を提供することにある。
Furthermore, the cost is inevitably increased due to the addition of a cutting process at the end of the bumper inn hose
The objective of this invention is providing the bumper apparatus for vehicles which can reduce the deformation of a vehicle in the case of the vehicle collision from the diagonal direction.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、バンパカバーに覆われ車両幅方向に延在するとともに両端部が車両前後方向に延びる一対のサイドメンバに結合されるバンパリインホースを備える車両用バンパ装置において、前記バンパリインホースは、車両幅方向に延在する筒部材が車両高さ方向に複数重ねられてなり、前記複数の筒部材の各端部は、車両前後方向に段差が生じるように前記バンパカバーに沿って個別に曲成されてなることを要旨とする。 In order to solve the above-described problem, the invention according to claim 1 is a bumper in which is covered with a bumper cover and extends in the vehicle width direction and is coupled to a pair of side members whose both ends extend in the vehicle front-rear direction. In the bumper device for a vehicle including a hose, the bumper-in hose includes a plurality of cylindrical members extending in the vehicle height direction and stacked in the vehicle height direction. The gist is to be individually bent along the bumper cover so as to produce a step in the direction.
同構成によれば、前記複数の筒部材の各端部は、前記バンパカバーと干渉しないように該バンパカバーに沿って個別に曲成されるものの、該筒部材の断面自体が縮小しないため、筒部材ひいてはバンパリインホースの強度を好適に確保することができる。また、前記複数の筒部材の各端部を、前記バンパカバーに沿わせて曲成・配置することで、斜め方向からの車両衝突において、前記バンパカバーに衝突が生じる初期段階から速やかにバンパリインホースによる衝撃エネルギーの吸収を開始することができ、前記バンパカバーの変形量、ひいては車両の変形量を小さくすることができる。さらに、前記バンパリインホース(筒部材)は、前記バンパカバーのデザインを制約しないため、優れたデザインの車両を得ることができる。さらに、前記バンパリインホースは、その構成する各筒部材の両端部を曲げ加工するのみで、例えば切断工程を追加する必要がないため、優れた生産性を実現することができる。 According to the same configuration, each end of the plurality of cylindrical members is individually bent along the bumper cover so as not to interfere with the bumper cover, but the cross section of the cylindrical member itself does not shrink, The strength of the tubular member and thus the bumper-in hose can be suitably secured. In addition, by bending and arranging the end portions of the plurality of cylindrical members along the bumper cover, in a vehicle collision from an oblique direction, the bumper cover can be quickly bumped from the initial stage where the collision occurs. Absorption of impact energy by the in-hose can be started, and the amount of deformation of the bumper cover, and hence the amount of deformation of the vehicle, can be reduced. Furthermore, since the bumper-in hose (cylinder member) does not restrict the design of the bumper cover, a vehicle having an excellent design can be obtained. Furthermore, since the bumper-in hose only bends both end portions of each cylindrical member constituting the bumper-in hose, for example, it is not necessary to add a cutting step, and thus excellent productivity can be realized.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両用バンパ装置において、前記各筒部材は、断面四角形であることを要旨とする。
同構成によれば、前記各筒部材は、断面四角形であることで、曲げ加工、穴開け加工を容易に行うことができる。
The invention according to claim 2 is the vehicle bumper device according to claim 1, wherein each of the cylindrical members has a quadrangular cross section.
According to this configuration, each cylindrical member has a quadrangular cross section, so that bending and drilling can be easily performed.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の車両用バンパ装置において、前記複数の筒部材は、互いに同一の断面形状を有することを要旨とする。
同構成によれば、前記複数の筒部材は、断面形状が統一されていることで、その大量生産が容易であり、且つ、断面形状に関し一つの型(押出し成形の型)のみで対応することができる。
The invention according to claim 3 is the vehicle bumper device according to claim 1 or 2, wherein the plurality of cylindrical members have the same cross-sectional shape.
According to this configuration, the plurality of cylindrical members have a uniform cross-sectional shape, so that mass production is easy, and the cross-sectional shape can be handled by only one mold (extrusion mold). Can do.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両用バンパ装置において、前記バンパリインホースの両端部と前記一対のサイドメンバとの間にそれぞれ介在され、加えられた荷重を軸方向の塑性変形で吸収して衝撃エネルギーを吸収する一対のクラッシュボックスを備え、前記各クラッシュボックスの先端部には、前記複数の筒部材の各端部により形成される前記段差分突出する突出部が形成されていることを要旨とする。
The invention according to
同構成によれば、前記バンパリインホースの各端部に結合される前記クラッシュボックスの先端部には、前記段差分突出する突出部が形成されていることで、前記クラッシュボックスはその先端面で前記バンパリインホースに密着して結合される。従って、前記バンパリインホース及び前記クラッシュボックスを堅固に結合することができる。また、前記クラッシュボックスは、車両前後方向外側(バンパリインホース側)に部分的に突出する前記突出部により断面縮小部を形成する。従って、前記クラッシュボックスは、この断面縮小部を塑性変形(座屈変形)の起点とすることで、変形初期に生じる高い荷重(初期ピーク荷重)を抑制することができる。 According to the same configuration, the crush box has a protruding portion that protrudes by the step at the front end portion of the crash box that is coupled to each end portion of the bumper inhose. In close contact with the bumper-in hose. Therefore, the bumper-in hose and the crash box can be firmly coupled. In addition, the crash box forms a cross-sectional reduced portion by the projecting portion that partially projects outward in the vehicle front-rear direction (bumper in hose side). Therefore, the crush box can suppress a high load (initial peak load) generated at the initial stage of deformation by using the reduced cross section as a starting point of plastic deformation (buckling deformation).
本発明では、斜め方向からの車両衝突において、車両の変形量を低減することができる車両用バンパ装置を提供することができる。 The present invention can provide a vehicular bumper device that can reduce the amount of deformation of a vehicle in a vehicle collision from an oblique direction.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1は、自動車などの車両のフロント部分に適用される本実施形態に係る車両用バンパ装置を示す断面図であり、図2は、その平面図である。なお、図1は、図2のA−A線に沿った断面図となっている。同図に示されるように、この車両用バンパ装置は、車両の幅方向両側に配設されてボデーの一部を構成する一対のサイドメンバ11を有する。各サイドメンバ11は、例えば金属板からなり、断面略四角形の中空構造を有して車両の前後方向に延びる。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a vehicle bumper device according to this embodiment applied to a front portion of a vehicle such as an automobile, and FIG. 2 is a plan view thereof. 1 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. As shown in the figure, this vehicular bumper device has a pair of
前記各サイドメンバ11の前端には、該サイドメンバ11の開口部を閉塞する態様で、例えば金属板からなる略四角形のブラケット12が溶接にて固着されている。
前記各ブラケット12の前面には、例えば金属板からなり、車両の前後方向に延びるクラッシュボックス13が取着されている。このクラッシュボックス13は、前後方向の中心線が前記サイドメンバ11の前後方向の中心線と一致するように配置されており、その後端に溶接にて固着されたブラケット14において、前記ブラケット12にボルト及びナット(図示略)にて締結されている。一対のクラッシュボックス13は、加えられた荷重を軸方向の塑性変形で吸収して衝撃エネルギーを吸収する。なお、各クラッシュボックス13は、軸方向に蛇腹状に塑性変形する。
A substantially
A
前記各クラッシュボックス13の前端には、該クラッシュボックス13の開口部を閉塞する態様で、例えば金属板からなるプレート15が溶接にて固着されるとともに、該プレート15には、車両の幅方向に延びるバンパリインホース16の各端部がボルト及びナット(図示略)にて締結されている。そして、このバンパリインホース16は、その前側に配置されたバンパカバー17にて覆われている。
A
ここで、図3に併せ示すように、本実施形態のバンパリインホース16は、車両幅方向に延在する断面四角形(正方向又は長方形)の複数(2個)の筒部材21,22が車両高さ方向に重ねられ、例えば溶接にてこれら筒部材21,22が固着されることでなる。これら筒部材21,22は、例えばアルミニウムの押出材からなり、互いに同一の断面形状を有する。また、これら筒部材21,22の長手方向における各端部21a,22aは、車両前後方向に段差S(図1参照)が生じるように前記バンパカバー17の形状に沿って個別に曲成されている。具体的には、筒部材21,22は、上側の筒部材21の端部21aよりも下側の筒部材22の端部22aが後側に配置されるように曲成されている。これにより、バンパリインホース16とバンパカバー17との間の間隙の均一化が図られている。
Here, as shown in FIG. 3, the bumper-in
一方、前記各クラッシュボックス13の前端部には、前記筒部材21,22の各端部21a,22aにより形成される前記段差S分突出する突出部13aが形成されている。クラッシュボックス13及びバンパリインホース16間に介装されるプレート15は、クラッシュボックス13の前端面に合わせて成形されている。これにより、前記クラッシュボックス13はその前端面で前記バンパリインホース16に密着して結合され、該バンパリインホース16を支持する。
On the other hand, the front end portion of each
ここで、車両の衝突等により前方から衝撃が加えられると、この衝撃は、バンパカバー17からバンパリインホース16及びクラッシュボックス13を介してサイドメンバ11(ボデー)に伝達される。このとき、バンパリインホース16とともにクラッシュボックス13が塑性変形することで、ボデーへと伝達される衝撃を緩衝する。これにより、ボデー及び乗員に加えられる衝撃エネルギーが吸収される。
Here, when an impact is applied from the front due to a vehicle collision or the like, the impact is transmitted from the
次に、本実施形態の動作について説明する。既述のように、前記バンパリインホース16を構成する複数の筒部材21,22の各端部21a,22aを、前記バンパカバー17の形状に沿わせて曲成・配置したことで、斜め方向からの車両衝突において、前記バンパカバー17の変形初期から前記バンパリインホース16による衝撃エネルギーの吸収が開始される。これにより、図8に破線で示した理想的な変形量に対する荷重の推移が得られ、バンパカバー17の変形量を小さくできる。
Next, the operation of this embodiment will be described. As described above, the
また、図4(a)に模式的に示したように、前記クラッシュボックス13の先端部は、前記突出部13aにより、部分的に前記バンパリインホース16側に突出して基端部よりも断面の縮小された断面縮小部を形成する。従って、図5にクラッシュボックス13の変形量と荷重との関係を実線で示したように、該クラッシュボックス13は、この断面縮小部(突出部13a)を塑性変形(座屈変形)の起点とすることで、変形初期に生じる高い荷重(初期ピーク荷重)が抑制されている。なお、図5には、図4(b)に模式的に示した従来のクラッシュボックス81、即ち突出部のないクラッシュボックス81の変形量と荷重との関係を破線で併せ図示している。同図から明らかなように、このクラッシュボックス81では、塑性変形(座屈変形)の起点が設定されていないことで、変形初期に高い荷重(初期ピーク荷重)FMが生じている。特に、この荷重FMが安全仕様上に許容し得る所定閾値荷重Fthを超える場合には、当該荷重FMを抑えるべく塑性変形の起点となる適宜の応力集中部(ビードなど)を別途設けることが必要になる。
Further, as schematically shown in FIG. 4A, the tip end portion of the
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)本実施形態では、前記複数の筒部材21,22の各端部21a,22aは、前記バンパカバー17と干渉しないように該バンパカバー17の形状に沿って個別に曲成されるものの、該筒部材21,22の断面自体が縮小するわけではないため、筒部材21,22(バンパリインホース16)の強度を好適に確保することができる。また、前記複数の筒部材21,22の各端部21a,22aを、前記バンパカバー17の形状に沿わせて曲成・配置することで、斜め方向からの車両衝突において、前記バンパカバー17の変形初期からバンパリインホース16による衝撃エネルギーの吸収を開始することができ、前記バンパカバー17の変形量、ひいては車両の変形量を小さくすることができる。具体的には、バンパカバー17に実質的に一体化されたライト、フード、フェンダ等の周辺部品の変形量を小さくすることができる。さらに、前記バンパリインホース16(筒部材21,22)は、前記バンパカバー17のデザインを制約しないため、優れたデザインの車両を得ることができる。さらにまた、前記バンパリインホース16は、その構成する各筒部材21,22の両端部21a,22aを曲げ加工するのみで、例えば切断工程を追加したりする必要がないため、優れた生産性を実現することができる。
As described above in detail, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the present embodiment, the
(2)本実施形態では、前記各筒部材21,22は、断面四角形であることで、曲げ加工、穴開け加工を容易に行うことができ、優れた生産性を実現することができる。
(3)本実施形態では、前記複数の筒部材21,22は、断面形状が統一されていることで、その大量生産が容易であり、且つ、断面形状に関し一つの型(押出し成形の型)のみで対応することができる。そして、各筒部材21,22を曲げ加工するための曲げ型のみを個別に用意すればよい。また、車種に応じてバンパリインホースの高さが異なる場合、車両高さ方向に重ねる筒部材(21,22)の段数を変更することで、バンパリインホースの所望の高さを得ることができる。
(2) In this embodiment, since each said
(3) In the present embodiment, the plurality of
(4)本実施形態では、前記バンパリインホース16の各端部に結合される前記クラッシュボックス13の先端部には、前記段差S分突出する突出部13aが形成されていることで、前記クラッシュボックス13はその前端面で前記プレート15を介して前記バンパリインホース16に密着して結合される。従って、前記バンパリインホース16及び前記クラッシュボックス13を堅固に結合することができる。
(4) In the present embodiment, a protruding
(5)また、前記クラッシュボックス13は、車両前後方向外側(バンパリインホース16側)に部分的に突出する前記突出部13aにより断面縮小部を形成する。従って、前記クラッシュボックス13は、この断面縮小部を塑性変形(座屈変形)の起点とすることで、変形初期に生じる高い荷重(初期ピーク荷重)を抑制することができる。そして、前記クラッシュボックス13の変形初期に生じる荷重を抑制するために、塑性変形の起点となる応力集中部(ビードなど)を別途設ける必要がないため、製造工数を削減することができ、ひいてはコストを削減することができる。
(5) Moreover, the said
(6)本実施形態では、バンパリインホース16の車両の幅方向中央部は、前記筒部材21,22が高さ方向に完全に重なるように配置されてその強度の向上が図られていることで、車両の正面衝突時にはこれら筒部材21,22で同時に衝撃エネルギーを吸収することができる。
(6) In the present embodiment, the central portion of the
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態において、車両高さ方向に重ねられる筒部材の個数は3個以上であってもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the embodiment, the number of cylinder members stacked in the vehicle height direction may be three or more.
・前記実施形態において、車両高さ方向に重ねられる複数の筒部材の断面形状は互いに異なっていてもよい。
・前記実施形態において、筒部材の断面形状は四角形以外(六角形、八角形など)であってもよい。筒部材の多角形状の各角部に適宜、面取り部やリブを設けてもよい。
-In above-mentioned embodiment, the cross-sectional shape of the some cylinder member piled up in a vehicle height direction may mutually differ.
In the embodiment, the cross-sectional shape of the cylindrical member may be other than a square (hexagon, octagon, etc.). You may provide a chamfer and a rib suitably in each corner of the polygonal shape of a cylinder member.
・前記実施形態において、クラッシュボックス13の断面形状を正方形にすれば、効率的に断面2次モーメントを向上させることができる。
・前記実施形態において、クラッシュボックスの断面形状は四角形以外(六角形、八角形など)であってもよい。クラッシュボックスの多角形状の各角部に適宜、面取り部やリブを設けてもよい。
-In the said embodiment, if the cross-sectional shape of the
In the embodiment, the cross-sectional shape of the crush box may be other than a square (hexagon, octagon, etc.). You may provide a chamfer and a rib suitably in each corner of a polygonal shape of a crush box.
・前記実施形態において、クラッシュボックス13をアルミニウムの押出材で形成してもよい。
・前記実施形態において、サイドメンバ11及びクラッシュボックス13、あるいはクラッシュボックス13及びバンパリインホース16を溶接にて結合してもよい。
-In the said embodiment, you may form the
In the embodiment, the
・前記実施形態において、バンパリインホース16を金属板で形成してもよい。
・前記実施形態において、クラッシュボックス13を割愛し、バンパリインホース16(補強部材23)をサイドメンバ11に直結してもよい。
-In the said embodiment, you may form the bumper-in
In the embodiment, the
・本発明は、車両のリヤ部分に適用してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
・車両幅方向に延びるバンパリインホースの両端部において、該バンパリインホースと車両前後方向に延びる一対のサイドメンバとの間にそれぞれ介在され、加えられた荷重を軸方向の塑性変形で吸収して衝撃エネルギーを吸収する一対のクラッシュボックスを備える車両用バンパ装置において、
前記各クラッシュボックスの前記バンパリインホース側の先端部には、該バンパリインホース側に部分的に突出する突出部が形成されていることを特徴とする車両用バンパ装置。この技術的思想によれば、前記クラッシュボックスの先端部は、前記突出部により、部分的に前記バンパリインホース側に突出して断面縮小部を形成する。従って、前記クラッシュボックスは、この断面縮小部を塑性変形(座屈変形)の起点とすることで、変形初期に生じる高い荷重(初期ピーク荷重)を抑制することができる。また、前記クラッシュボックスの変形初期に生じる荷重を抑制するために、塑性変形の起点となる応力集中部(ビードなど)を別途設ける必要がないため、製造工数を削減することができる。
The present invention may be applied to the rear portion of the vehicle.
Next, the technical idea that can be grasped from the above embodiment and other examples will be described below.
-At both ends of the bumper inn hose extending in the vehicle width direction, the bumper inn hose is interposed between the bumper inn hose and the pair of side members extending in the vehicle front-rear direction, and the applied load is absorbed by plastic deformation in the axial direction. In a vehicle bumper device including a pair of crash boxes that absorb impact energy
A bumper device for a vehicle, wherein a protruding portion that partially protrudes toward the bumper-in hose side is formed at a tip end portion of each crash box on the bumper-in hose side. According to this technical idea, the front end portion of the crash box is partially protruded toward the bumper inn hose by the protruding portion to form a reduced cross-sectional portion. Therefore, the crush box can suppress a high load (initial peak load) generated at the initial stage of deformation by using the reduced cross section as a starting point of plastic deformation (buckling deformation). Further, since it is not necessary to separately provide a stress concentration portion (bead or the like) that becomes the starting point of plastic deformation in order to suppress the load generated in the initial deformation of the crash box, the number of manufacturing steps can be reduced.
S…段差、11…サイドメンバ、13…クラッシュボックス、13a…突出部、16…バンパリインホース、17…バンパカバー、21,22…筒部材、21a,22a…端部。 S ... Step, 11 ... Side member, 13 ... Crash box, 13a ... Projection, 16 ... Bumper inhose, 17 ... Bumper cover, 21, 22 ... Cylindrical member, 21a, 22a ... End.
Claims (4)
前記バンパリインホースは、
車両幅方向に延在する筒部材が車両高さ方向に複数重ねられてなり、
前記複数の筒部材の各端部は、車両前後方向に段差が生じるように前記バンパカバーに沿って個別に曲成されてなることを特徴とする車両用バンパ装置。 In a vehicle bumper device including a bumper inhose that is covered by a bumper cover and extends in the vehicle width direction and is coupled to a pair of side members whose both ends extend in the vehicle front-rear direction.
The bumper in horse is
A plurality of cylindrical members extending in the vehicle width direction are stacked in the vehicle height direction,
Each of the end portions of the plurality of cylindrical members is individually bent along the bumper cover so as to have a step in the vehicle front-rear direction.
前記各筒部材は、断面四角形であることを特徴とする車両用バンパ装置。 The vehicle bumper device according to claim 1,
Each said cylinder member is a cross-sectional square shape, The bumper apparatus for vehicles characterized by the above-mentioned.
前記複数の筒部材は、互いに同一の断面形状を有することを特徴とする車両用バンパ装置。 The vehicle bumper device according to claim 1 or 2,
The bumper device for a vehicle, wherein the plurality of cylindrical members have the same cross-sectional shape.
前記バンパリインホースの両端部と前記一対のサイドメンバとの間にそれぞれ介在され、加えられた荷重を軸方向の塑性変形で吸収して衝撃エネルギーを吸収する一対のクラッシュボックスを備え、
前記各クラッシュボックスの先端部には、前記複数の筒部材の各端部により形成される前記段差分突出する突出部が形成されていることを特徴とする車両用バンパ装置。 In the bumper device for vehicles according to any one of claims 1 to 3,
It is interposed between both ends of the bumper inn hose and the pair of side members, and includes a pair of crash boxes that absorbs impact energy by absorbing applied load by axial plastic deformation,
A bumper device for a vehicle, wherein a protruding portion that protrudes by the step formed by each end portion of the plurality of cylindrical members is formed at a tip portion of each crash box.
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