JP2009173200A - 車両のバンパリーンフォースメント構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両衝突時に、バンパリーンフォースメントのエネルギー吸収プロファイルを安定させることのできる車両のバンパリーンフォースメント構造を提供する。
【解決手段】リブ３をバンパリーンフォースメント２の前側壁面部２ａのみで支持し、後側壁面部２ｂからは離間するように配置することにより、車両衝突時においては、バンパリーンフォースメント２の上側壁面部２ｃ及び下側壁面部２ｄが所定量座屈した後に、リブ３の他端部３ｂをバンパリーンフォースメント２の後側壁面部２ｂに突き当てるようにする。これによって、車両衝突直後におけるエネルギー吸収量の急激な低下を抑制する。また、リブ３の他端部３ｂをバンパリーンフォースメント２の後側壁面部２ｂに設けられた荷重伝達用係合部４と係合させることにより、リブ３と後側壁面部２ｂとが当たる位置を一定にする。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両前部に設けられた車両のバンパリーンフォースメントに関する発明である。

従来、車両のバンパリーンフォースメント構造として、車両衝突時に衝撃を吸収すると共に車両の骨格部材へ荷重を伝達するためのバンパリーンフォースメントと、バンパリーンフォースメントの車両後側の内壁面部から車両前側へ向かって突出するボルトとを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この車両のバンパリーンフォースメント構造では、車両衝突時に、バンパリーンフォースメントの車両上下方向の壁面部が座屈した後に車両前側の内壁面部がボルトと突き当たることによって、バンパリーンフォースメントの車両衝突直後におけるエネルギー吸収量の急激な低下を抑制している。
特開２００１−１１４０４３号公報

しかし、上述の車両のバンパリーンフォースメント構造にあっては、車両前側の内壁面部とボルトとが当たる位置が一定に定まらないため、所望のエネルギー吸収プロファイルを得ることができない場合があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、車両衝突時に、バンパリーンフォースメントのエネルギー吸収プロファイルを安定させることのできる車両のバンパリーンフォースメント構造を提供することを目的とする。

本発明に係る車両のバンパリーンフォースメント構造は、車両の前側で車幅方向に延在し、閉断面に構成されたバンパリーンフォースメントと、バンパリーンフォースメント内で車両前後方向に延在し、一端部がバンパリーンフォースメントの車両前側又は車両後側の何れか一方の壁面部に支持され、他端部が他方の壁面部から離間するように配置されたリブと、車両衝突時にリブの他端部と係合するように他方の壁面部に設けられ、車両衝突時の衝突荷重をバンパリーンフォースメントに伝えるための荷重伝達用係合部と、を備えることを特徴とする。

この車両のバンパリーンフォースメント構造によれば、リブがバンパリーンフォースメントの車両前側又は車両後側のいずれか一方の壁面部のみで支持され、他方の壁面部からは離間するように配置されているため、車両衝突時においては、バンパリーンフォースメントの車両上下方向の壁面部が所定量座屈した後に、リブの他端部がバンパリーンフォースメントの他方の壁面部に突き当たる。これによって、車両衝突直後におけるエネルギー吸収量の急激な低下を抑制することができる。また、リブの他端部がバンパリーンフォースメントの他方の壁面部に設けられた荷重伝達用係合部と係合するため、リブと他方の壁面部とが当たる位置を一定にすることができる。これによって、車両衝突時に、バンパリーンフォースメントのエネルギー吸収プロファイルを安定させることができる。

また、本発明に係る車両のバンパリーンフォースメント構造では、荷重伝達用係合部は、車両衝突時に他端部を挟み込んでリブと係合するように、互いに対向する一対の壁部を有することが好ましい。これによって、簡単な構成でバンパリーンフォースメントのエネルギー吸収プロファイルを安定させることができる。

また、本発明に係る車両のバンパリーンフォースメント構造では、一対の壁部の内壁面は、前記リブへ向かって拡がるようにそれぞれテーパ状に形成されていることが好ましい。このような構造によれば、車両衝突時に、リブの他端部がテーパ状の一対の内壁面にガイドされて、確実に荷重伝達用係合部と係合することができる。

また、本発明に係る車両のバンパリーンフォースメント構造では、リブの他端部は、荷重伝達用係合部へ向かって先細となるようにテーパ状に形成されていることが好ましい。このような構造によれば、リブの他端部がテーパ状に形成されており一対の壁部にガイドされやすくなるため、確実に荷重伝達用係合部と係合することができる。

本発明に係る車両のバンパリーンフォースメント構造によれば、車両衝突時に、バンパリーンフォースメントのエネルギー吸収プロファイルを安定させることができる。

以下、本発明に係る車両のバンパリーンフォースメント構造の好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、本明細書中において、車両が直前進している際の前方方向を「前方」と定め、「前」「後」「左」「右」等の方向を表す語を用いることとする。

図１は、本実施形態に係る車両のバンパリーンフォースメント構造を備える車両を示す斜視図であり、図２は、図１のII−II線に沿う断面図である。図２に示すように、車両のバンパリーンフォースメント構造１は、バンパリーンフォースメント２と、リブ３と、荷重伝達用係合部４とを備えて構成されている。

バンパリーンフォースメント２は、車両の前側で車幅方向に延在して閉断面を構成する部材であり、車両衝突時のエネルギーを吸収する機能を有すると共に、図１に示すように、フロントサイドメンバ６の前端に設けられたクラッシュボックス７を介して車両の骨格部材に衝突荷重を伝達する機能を有する。バンパリーンフォースメント２は、図２に示すように、その横断面が矩形環状に構成され、後側壁面部２ｂで取付部材８を介してクラッシュボックス７と連結されている。

リブ３は、バンパリーンフォースメント２の内部で当該バンパリーンフォースメント２の長手方向の全長に亘って延びると共に、バンパリーンフォースメント２の横断面において車両前後方向に延在する荷重伝達部材であり、バンパリーンフォースメント２の上側壁面部２ｃ及び下側壁面部２ｄより大きな板厚で構成されている。このリブ３においては、車両前側の一端部３ａがバンパリーンフォースメント２の前側壁面部２ａの上下方向の略中央位置で支持されると共に、車両後側の他端部３ｂが後側壁面部２ｂから離間する自由端部となっており、車両衝突時に他端部３ｂが後側壁面部２ｂに突き当たるように構成されている。

荷重伝達用係合部４は、バンパリーンフォースメント２の内部で車両上下方向に互いに対向するように、後側壁面部２ｂの上下方向の略中央位置からそれぞれ突出する一対の壁部１１，１２から構成されている。この荷重伝達用係合部４は、車両衝突時に、壁部１１，１２の互いに平行な内壁面１１ａ，１２ａ同士の間で他端部３ｂを挟み込むことでリブ３と係合し、衝突荷重をバンパリーンフォースメント２に伝える機能を有する。なお、荷重伝達用係合部４は、バンパリーンフォースメント２の長手方向の全長に亘って設けられていてもよいが、少なくとも、クラッシュボックス７の前側に設けられていればよい。

次に、このように構成されたバンパリーンフォースメント構造１の作用効果について、図２〜図７を参照して説明する。

図３〜５は、図２に示す車両のバンパリーンフォースメント構造を採用した場合における車両衝突時の様子を示す断面図、図６は、従来の車両のバンパリーンフォースメント構造を示す断面図、図７は、従来の車両のバンパリーンフォースメント構造を採用した場合における車両衝突時の様子を示す断面図である。

図６に示すように、従来の車両のバンパリーンフォースメント構造２１においては、リブ２３の車両後側の他端部２３ｂが後側壁面部２２ｂまで延びて支持される構成となっている。この車両のバンパリーンフォースメント構造２１は、リブ２３の板厚を大きくすることによって、車両衝突時に上側壁面部２２ｃ及び下側壁面部２２ｄが座屈するよりも後にリブ２３を座屈させ、これによって、バンパリーンフォースメント２２の車両衝突直後におけるエネルギー吸収量及びクラッシュボックス７への伝達荷重の急激な低下を抑制する構成とされている。しかし、このような車両のバンパリーンフォースメント構造２１を採用した場合は、図７に示すように、車両衝突時に、上側壁面部２２ｃ及び下側壁面部２２ｄの変形の影響を受けることにより、早期にリブ２３が変形してしまい、バンパリーンフォースメント２２のエネルギー吸収量及び伝達荷重の低下を十分に抑制することができない可能性がある。また、リブ２３の座屈のタイミングを遅くするために、過剰に板厚を大きくした場合は、車両のバンパリーンフォースメント構造２１の質量が大きくなってしまうという問題が生じる。

ここで、本実施形態に係る車両のバンパリーンフォースメント構造１では、図３に示すように、リブ３の他端部３ｂがバンパリーンフォースメント２の後側壁面部２ｂから離間するように配置された自由端部となっているため、車両衝突時における上側壁面部２ｃ及び下側壁面部２ｄの変形の影響を排除することができる。そして、図４に示すように、上側壁面部２ｃ及び下側壁面部２ｄが所定量座屈した後は、バンパリーンフォースメント２のエネルギー吸収量及びクラッシュボックス７への伝達荷重が急激に低下してしまう前に、リブ３の他端部３ｂが後側壁面部２ｂに突き当たる。このとき、リブ３の突き当たりによって荷重が発生し、図４及び図５に示すように、バンパリーンフォースメント２は、十分にエネルギー吸収を行うと共にクラッシュボックス７に十分荷重を伝達することができる。以上によって、車両衝突直後におけるエネルギー吸収量の急激な低下を抑制することができる。

また、リブ３の他端部３ｂは、図４に示すように、バンパリーンフォースメント２の後側壁面部２ｂに突き当たるときに、荷重伝達用係合部４の壁部１１，１２で挟み込まれることによって、この荷重伝達用係合部４と係合するため、リブ３と後側壁面部２ｂとが当たる位置を一定にすることができる。これによって、車両衝突時に、簡単な構造でバンパリーンフォースメント２のエネルギー吸収プロファイルを安定させることができる。

ここで、リブの縦弾性係数をＥ、断面２次モーメントをＩ、車両前後方向の長さをｌとすると、リブの座屈荷重Ｐ_ｃｒは、数式（１）で表される。

数式（１）に示すように、座屈荷重は長さｌの二乗に反比例するため、他端部３ｂが後側壁面部２ｂから離間することにより短く形成されているリブ３は、質量が同じであれば、前側壁面部２ａ及び後側壁面部２ｂで支持されるように形成された従来のリブ（長さＬ）よりも座屈荷重を大きくすることができる。これによって、簡単な構成でリブ３の質量効率を向上させることができる。

本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではない。

例えば、本実施形態では、荷重伝達用係合部４は、その内壁面１１ａ，１２ａが互いに平行となるように形成された壁部１１，１２から構成されているが、図８に示すように、その内壁面３１ａ，３２ａがリブ３３へ向かって拡がるようにそれぞれテーパ状に形成された壁部３１，３２から構成されていてもよい。このような構造によれば、車両衝突時に、リブ３３の他端部３３ｂがテーパ状の一対の内壁面３１ａ，３２ａにガイドされて、確実に荷重伝達用係合部３４と係合することができる。

また、図８に示すように、リブ３３の他端部３３ｂが、荷重伝達用係合部３４へ向かって先細となるようにテーパ状に形成されていてもよく、このような構造によれば、リブ３３が、壁部３１，３２にガイドされやすくなるため、確実に荷重伝達用係合部３４と係合することができる。

また、本実施形態では、前側壁面部２ａにリブが設けられ、後側壁面部２ｂに荷重伝達用係合部が設けられているが、これに代えて、前側壁面部２ａに荷重伝達用係合部が設けられ、後側壁面部２ｂにリブが設けられる構成であってもよい。

本実施形態に係る車両のバンパリーンフォースメント構造を備える車両を示す斜視図である。 図１のII−II線に沿う断面図である。 図２に示す車両のバンパリーンフォースメント構造を採用した場合における車両衝突時の様子を示す断面図である。 図２に示す車両のバンパリーンフォースメント構造を採用した場合における車両衝突時の様子を示す断面図である。 図２に示す車両のバンパリーンフォースメント構造を採用した場合における車両衝突時の様子を示す断面図である。 従来の車両のバンパリーンフォースメント構造を示す断面図である。 従来の車両のバンパリーンフォースメント構造を採用した場合における車両衝突時の様子を示す断面図である。 変形例に係る車両のバンパリーンフォースメント構造の断面図である。

符号の説明

１…車両のバンパリーンフォースメント構造、２…バンパリーンフォースメント、３，３３…リブ、４，３４…荷重伝達用係合部、１１，１２，３１，３２…壁部、１１ａ，１２ａ，３１ａ，３２ａ…内壁面。

Claims (4)

1. 車両の前側で車幅方向に延在し、閉断面に構成されたバンパリーンフォースメントと、
   前記バンパリーンフォースメント内で車両前後方向に延在し、一端部がバンパリーンフォースメントの車両前側又は車両後側の何れか一方の壁面部に支持され、他端部が他方の壁面部から離間するように配置されたリブと、
   車両衝突時に前記リブの前記他端部と係合するように前記他方の壁面部に設けられ、車両衝突時の衝突荷重を前記バンパリーンフォースメントに伝えるための荷重伝達用係合部と、
   を備えることを特徴とする車両のバンパリーンフォースメント構造。
2. 前記荷重伝達用係合部は、車両衝突時に前記他端部を挟み込んで前記リブと係合するように、互いに対向する一対の壁部を有することを特徴とする請求項１記載の車両のバンパリーンフォースメント構造。
3. 前記一対の壁部の内壁面は、前記リブへ向かって拡がるようにそれぞれテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項２記載の車両のバンパリーンフォースメント構造。
4. 前記リブの前記他端部は、前記荷重伝達用係合部へ向かって先細となるようにテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項２又は３記載の車両のバンパリーンフォースメント構造。

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