JP2010047167A - 車両用バンパ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】オフセット衝突時に片側のクラッシュボックスに荷重が集中することを抑制することができる車両用バンパ構造を得る。
【解決手段】車両幅方向に沿って配設されたバンパビーム１２の車両幅方向中央部が、ステー１４の取付部１４Ａに回転可能に支持されている。バンパビーム１２の車両幅方向両端部には、クラッシュボックス１８が配設されており、クラッシュボックス１８の車両後方側には、クラッシュボックス１８の後端部を外側に折り返した折り返し部１９が設けられている。折り返し部１９の前端部はフロントサイドメンバ２０に固定されている。オフセット衝突時に、バンパビーム１２の車両幅方向中央部を基準としてバンパビーム１２の衝突側が車両後方側に相対移動することにより、折り返し部１９が潰れ、バンパビーム１２の非衝突側が車両前方側に相対移動することにより、折り返し部１９が伸びる。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両幅方向に沿ってバンパビームが配置された車両用バンパ構造に関する。

下記特許文献１には、クラッシュボックスの前端部に設けられたブラケットとバンパリインフォースとの連結部を回動可能にした構造が開示されている。この構造では、オフセット衝突等によりブラケットに大きな曲げが作用しても、バンパリインフォースがクラッシュボックスに対して相対回転することにより、クラッシュボックスの前端部が早期に脆性破壊するのを抑制している。
特開２００８−２４０８４号公報

しかしながら、上記先行技術による場合、オフセット衝突時に、バンパリインフォースの車両幅方向一端部の衝突側のクラッシュボックスのみが潰れ、バンパリインフォースの車両幅方向他端部の非衝突側のクラッシュボックスには大きな変形が起こらない可能性がある。従って、オフセット衝突時に片側のクラッシュボックスに荷重が集中する可能性がある。

本発明は上記事実を考慮し、オフセット衝突時に片側のクラッシュボックスに荷重が集中することを抑制することができる車両用バンパ構造を得ることが目的である。

請求項１の発明に係る車両用バンパ構造は、車両幅方向に沿って配置されるバンパビームと、前記バンパビームの車両幅方向中間部を回転可能に支持する支持部材と、前記バンパビームの車両幅方向両端部に設けられ、前記バンパビームを支持すると共に、オフセット衝突時に前記バンパビームの車両幅方向における衝突側端部が車両後方側に相対移動することによって潰れ、かつ、前記バンパビームの車両幅方向における非衝突側端部が車両前方側に相対移動することによって伸びるエネルギー吸収部材と、を有することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の車両用バンパ構造において、前記支持部材は、車体側部材に固定されるステーと、前記ステーの車両上下方向に沿って配置されて前記バンパビームを回転させる軸部と、を備えることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両用バンパ構造において、前記エネルギー吸収部材は、車両後端部が折り返された折り返し部を備え、前記折り返し部の端部が車体側取付部に取り付けられており、前記バンパビームの車両幅方向における衝突側端部が車両後方側に相対移動したときは前記折り返し部の折り返し量が増加し、前記バンパビームの車両幅方向における非衝突側端部が車両前方側に相対移動したときは前記折り返し部が伸びるように構成されていることを特徴とする。

請求項１記載の本発明によれば、車両幅方向に沿って配置されるバンパビームの車両幅方向中間部が、支持部材により回転可能に支持されている。バンパビームの車両幅方向両端部はエネルギー吸収部材により支持されている。オフセット衝突時には、支持部材で支持されたバンパビームの車両幅方向中間部を基準としてバンパビームが回転することで、バンパビームの車両幅方向における衝突側端部が車両後方側に相対移動し、バンパビームの車両幅方向における非衝突側端部が車両前方側に相対移動する。バンパビームの車両幅方向両端部にはエネルギー吸収部材が設けられており、バンパビームの車両幅方向における衝突側端部が車両後方側に相対移動することによってエネルギー吸収部材が潰れ、バンパビームの車両幅方向における非衝突側端部が車両前方側に相対移動することによってエネルギー吸収部材が伸びる。これにより、バンパビームの車両幅方向両端部のエネルギー吸収部材によって衝撃エネルギーが吸収される。すなわち、オフセット衝突時にモーメントが車両幅方向両端部のエネルギー吸収部材に分配されるため、片側のクラッシュボックスに荷重が集中することを抑制することができる。

請求項２記載の本発明によれば、車体側部材にステーが固定されており、ステーの車両上下方向に沿って配置された軸部を中心としてバンパビームが回転可能に支持されている。ステーによってバンパビームの車両幅方向中間部を補強すると共に、オフセット衝突時により確実にバンパビームの車両幅方向における衝突側端部を車両後方側に相対移動させ、バンパビームの車両幅方向における非衝突側端部を車両前方側に相対移動させることができる。

請求項３記載の本発明によれば、エネルギー吸収部材は、車両後端部が折り返された折り返し部を備えており、折り返し部の端部が車体側取付部に取り付けられている。オフセット衝突時に、バンパビームの車両幅方向における衝突側端部が車両後方側に相対移動したときは、折り返し部の折り返し量が増加することによりエネルギー吸収部材が潰れ、バンパビームの車両幅方向における非衝突側端部が車両前方側に相対移動したときは折り返し部が伸びることによりエネルギー吸収部材が伸びる。これによって、構成を複雑化することなく、バンパビームの車両幅方向両端部のエネルギー吸収部材に衝撃エネルギーを吸収させることができる。

以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る車両用バンパ構造は、オフセット衝突時に片側のクラッシュボックスに荷重が集中することを抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明に係る車両用バンパ構造は、簡単な構成により、オフセット衝突時にバンパビームの車両幅方向両端部側を車両前後方向に相対移動させることができるという優れた効果を有する。

請求項３記載の本発明に係る車両用バンパ構造は、オフセット衝突時に片側のクラッシュボックスに荷重が集中することをより確実に抑制することができるという優れた効果を有する。

以下、図１〜図５を用いて、本発明に係る車両用バンパ構造の一実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。

図１には、本実施形態に係る車両用バンパ構造の全体構成が平面図で示されている。この図に示されるように、車両１０の前端部には、車両幅方向に沿って延在するバンパビーム１２が配設されている。バンパビーム１２は、車両前後方向に沿った断面が略矩形状で、車両幅方向中央部が車両前方側に突出するような湾曲形状に形成されている。バンパビーム１２の車両幅方向中央部付近の車両後方側には、車両前後方向に沿って支持部材としてのステー１４が配設されている。ステー１４の前端部には、バンパビーム１２の車両幅方向中央部が相対的に回転可能に支持されている。ステー１４の後端部は、車体側部材としての取付部１６に固定支持されている。

バンパビーム１２の車両幅方向両端部の車両後方側には、車両前後方向に沿ってエネルギー吸収部材としてのクラッシュボックス１８が配設されている。クラッシュボックス１８の後端部は、車両前後方向に沿って延在するフロントサイドメンバ２０の前端部に接合されている。フロントサイドメンバ２０は、筒状の車体骨格部材であり、車両幅方向に沿った断面が略矩形状に形成されている。

図２には、バンパビーム１２を支持するステー１４付近の縦断面図が示されている。この図に示されるように、ステー１４の前端部における上部と下部には、車両前方側に取付部１４Ａが延設されており、取付部１４Ａにボルト挿通孔１４Ｂが形成されている。上下の取付部１４Ａの間には、軸部としての円筒状のカラー２４が配置されており、カラー２４はバンパビーム１２の車両幅方向中央部付近の上部と下部に設けられた貫通孔１２Ａを貫通している。

そして、取付部１４Ａの上方側からボルト２６がボルト挿通孔１４Ｂに挿入され、ボルト２６がカラー２４の内部に挿通されると共に、下部の取付部１４Ａのボルト挿通孔１４Ｂに挿通されたボルト２６の先端部にナット２８が螺合されている。これによって、バンパビーム１２の車両幅方向中央部付近の貫通孔１２Ａを貫通するカラー２４を中心にバンパビーム１２が相対的に回転可能となっている。その際、カラー２４は、バンパビーム１２の回転方向をフリーとするために、貫通孔１２Ａとカラー２４との間に若干の隙間が形成されており、バンパビーム１２の回転を拘束しないような構成とされている。

図３には、クラッシュボックス１８付近の横断面図が示されている。この図に示されるように、クラッシュボックス１８は、車両幅方向に沿った断面が略Ｕ字状で車両後方側に開口するように形成されていると共に、車両後端部側が車両前方側に折り返られた折り返し部１９が形成されている。折り返し部１９は、クラッシュボックス１８の側壁に沿って車両後端部側に延びた内側壁部１９Ａと、内側壁部１９Ａが外側に折り返された外側壁部１９Ｂと、を備えている。外側壁部１９Ｂの前端部には、車両幅方向両側に折り曲げられたフランジ部１８Ａが形成されている。外側壁部１９Ｂは、フロントサイドメンバ２０の内部に挿入可能に構成されており、この挿入状態で外側壁部１９Ｂの外壁面とフロントサイドメンバ２０の内壁面とが接触している。

折り返し部１９は、予めクラッシュボックス１８が車両前方側へ伸びるように余裕を持たせた構成であり、オフセット衝突時にクラッシュボックス１８が車両前後方向に伸縮可能となっている。すなわち、図６（Ａ）に示されるように、オフセット衝突時にバンパビーム１２の車両幅方向端部が車両後方側に相対移動したときは折り返し部１９の折り返し量が増加してクラッシュボックス１８が縮む（潰れる）ように構成されている。また、図６（Ｂ）に示されるように、オフセット衝突時にバンパビーム１２の車両幅方向端部が車両前方側に相対移動したときは折り返し部１９が伸びてクラッシュボックス１８が車両前方側に伸びるように構成されている。

図３に示されるように、クラッシュボックス１８の前端壁部１８Ｂにはボルト挿通孔１８Ｃが形成されており、バンパビーム１２の車両幅方向両端部の後壁部には、ボルト挿通孔１８Ｃと合致する位置にボルト挿通孔１２Ｂが形成されている。そして、バンパビーム１２のボルト挿通孔１２Ｂ側からボルト３０が挿通され、クラッシュボックス１８のボルト挿通孔１８Ｃを貫通したボルト３０の先端にナット３２が螺合されることで、バンパビーム１２がクラッシュボックス１８に固定されている。

フロントサイドメンバ２０の前端部には外側に折り曲げられたフランジ部２０Ａが形成されている。そして、クラッシュボックス１８の外側壁部１９Ｂがフロントサイドメンバ２０の内部に挿入された状態で、クラッシュボックス１８のフランジ部１８Ａとフロントサイドメンバ２０のフランジ部２０Ａとが面接触され、両者が溶接等により接合されている。

次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

図４及び図５に示されるように、バンパビーム１２の車両幅方向片側に衝突体３４が衝突すると（オフセット衝突）、バンパビーム１２の車両幅方向中央部を支持するステー１４に設けられたカラー２４（図２参照）を中心としてバンパビーム１２が回転する。バンパビーム１２がカラー２４を中心として回転することで、バンパビーム１２の車両幅方向における衝突側端部３６Ａが車両後方側に相対移動し、バンパビーム１２の車両幅方向における非衝突側端部３６Ｂが車両前方側に相対移動する。

図６（Ａ）に示されるように、バンパビーム１２の車両幅方向における衝突側端部３６Ａが車両後方側に相対移動すると、折り返し部１９の折り返し量が増加してクラッシュボックス１８が車両後方側に縮み（クラッシュボックス１８が潰れ）、エネルギーが吸収される。また、図６（Ｂ）に示されるように、バンパビーム１２の車両幅方向における非衝突側端部３６Ｂが車両前方側に相対移動すると、折り返し部１９が伸びてクラッシュボックス１８が車両前方側に伸び、エネルギーが吸収される。

図７には、バンパビーム１２の車両幅方向一端部に荷重Ｆを受けたときの曲げモーメント図（Ｂ．Ｍ．Ｄ．）が示されている。この図に示されるように、バンパビーム１２の車両幅方向両端部に設けられたクラッシュボックス１８の中央部間の距離をＬとしたとき、１／２Ｌの位置にステー１４の中央部が配置されている。この車両用バンパ構造は、バンパビーム１２の車両幅方向中央部を支点とした３点支持梁となり、２点支持の半分のモーメントが車両幅方向両側（左右）に分配され、効率良くエネルギーを吸収することができる。このため、車両幅方向片側のクラッシュボックス１８に荷重が集中することを抑制することができる。

一方、図８には、対比例に係る車両用バンパ構造が示されている。この図に示されるように、車両１００の前端部のバンパビーム１０２は、車両幅方向両端部に配置されたクラッシュボックス１８で支持されており、車両幅方向中央部にステーは設けられていない。すなわち、バンパビーム１０２が車両幅方向両端部で２点支持された構成である。

図９に示されるように、バンパビーム１０２の車両幅方向片側に衝突体３４が衝突すると（オフセット衝突）、バンパビーム１０２の車両幅方向における衝突側端部３６Ａが車両後方側に移動し、衝突側端部３６Ａを支持するクラッシュボックス１８のみが潰れ、バンパビーム１０２の車両幅方向における非衝突側端部３６Ｂを支持するクラッシュボックス１８には大きな変形が起こらない。

図１０には、バンパビーム１０２の車両幅方向一端部に荷重Ｆを受けたときの曲げモーメント図（Ｂ．Ｍ．Ｄ．）が示されている。この図に示されるように、バンパビーム１０２が車両幅方向両端部で２点支持された構成では、オフセット衝突時に片側のクラッシュボックス１８にのみ荷重が入力されることになる。

これに対して、本実施形態の車両用バンパ構造では、車両幅方向両側（左右）のクラッシュボックス１８にモーメントを分配して衝突側のクラッシュボックス１８の変形を抑制することができ、片側のクラッシュボックス１８に荷重が集中することを抑制することができる。また、バンパビーム１２を支持するステー１４を設けることで、バンパビーム１２の車両幅方向中央部付近を補強することができる。

〔実施形態の補足説明〕

上述した実施形態では、ステー１４の後端部を固定する取付部１６として、例えばクロスメンバなどの車両骨格部材を用いることができるが、他の車体側部材に固定してもよい。

上述した実施形態では、フロント側のバンパ構造に本発明を適用したが、これに限定されず、リア側のバンパ構造に本発明を適用してもよい。

一実施形態に係る車両用バンパ構造の全体構成を示す平面図である。 図１の車両用バンパ構造に用いられるバンパビームを支持するステー付近の構成を示す縦断面図である。 図１の車両用バンパ構造に用いられるクラッシュボックス付近の構成を示す横断面図である。 一実施形態に係る車両用バンパ構造のオフセット衝突時の状態を説明する平面図である。 一実施形態に係る車両用バンパ構造のオフセット衝突時の変形状態を示す平面図である。 （Ａ）は車両幅方向における衝突側のクラッシュボックスの変形状態を示す横断面図であり、（Ｂ）は車両幅方向における非衝突側のクラッシュボックスの変形状態を示す横断面図である。 一実施形態に係る車両用バンパ構造のオフセット衝突時に荷重Ｆを受けたときの曲げモーメント図である。 対比例に係る車両用バンパ構造の全体構成を示す平面図である。 対比例に係る車両用バンパ構造のオフセット衝突時の変形状態を示す平面図である。 対比例に係る車両用バンパ構造のオフセット衝突時に荷重Ｆを受けたときの曲げモーメント図である。

符号の説明

１０ 車両
１２ バンパビーム
１２Ｂ ボルト貫通孔
１２Ａ 貫通孔
１４ ステー（支持部材）
１６ 取付部（車体側部材）
１８ クラッシュボックス（エネルギー吸収部材）
１９ 折り返し部
２０ フロントサイドメンバ（車体側取付部）
２４ カラー（軸部）
３６Ａ 衝突側端部
３６Ｂ 非衝突側端部

Claims (3)

1. 車両幅方向に沿って配置されるバンパビームと、
   前記バンパビームの車両幅方向中間部を回転可能に支持する支持部材と、
   前記バンパビームの車両幅方向両端部に設けられ、前記バンパビームを支持すると共に、オフセット衝突時に前記バンパビームの車両幅方向における衝突側端部が車両後方側に相対移動することによって潰れ、かつ、前記バンパビームの車両幅方向における非衝突側端部が車両前方側に相対移動することによって伸びるエネルギー吸収部材と、
   を有することを特徴とする車両用バンパ構造。
2. 前記支持部材は、車体側部材に固定されるステーと、前記ステーの車両上下方向に沿って配置されて前記バンパビームを回転させる軸部と、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構造。
3. 前記エネルギー吸収部材は、車両後端部が折り返された折り返し部を備え、前記折り返し部の端部が車体側取付部に取り付けられており、
   前記バンパビームの車両幅方向における衝突側端部が車両後方側に相対移動したときは前記折り返し部の折り返し量が増加し、前記バンパビームの車両幅方向における非衝突側端部が車両前方側に相対移動したときは前記折り返し部が伸びるように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用バンパ構造。

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