JP2015189406A - Bumper device of vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、バンパービームとサイドメンバとの間にクラッシュボックスを介装して衝突エネルギーを吸収する車両のバンパ装置に関する。 The present invention relates to a vehicle bumper device that absorbs collision energy by interposing a crash box between a bumper beam and a side member.
一般に、車両のバンパ装置は、バンパ外装内で車幅方向に配置されるバンバービーム(リインホース)を、左右一対のクラッシュボックスを介して車体フレームに連結して構成されており、車両衝突時の衝撃荷重によってクラッシュボックスが塑性変形し、衝突エネルギーを吸収するようになっている。 In general, a bumper device for a vehicle is configured by connecting a bumper beam (reinhose) arranged in the vehicle width direction inside a bumper exterior to a vehicle body frame via a pair of left and right crash boxes, and the impact at the time of a vehicle collision. The crush box is plastically deformed by the load and absorbs the collision energy.
この場合、バンパービームの取り付け高さは車両の種類によって異なり、バンパービームの取り付け高さとサイドメンバの高さとがオフセットしていることがある。このため、クラッシュボックスとバンパービームとがオフセットして取り付けられ、衝突時にバンパービームのねじれが発生したり、クラッシュボックスに偏心荷重が入力される場合があり、衝突エネルギーを十分に吸収できない場合がある。 In this case, the mounting height of the bumper beam varies depending on the type of vehicle, and the mounting height of the bumper beam and the height of the side member may be offset. For this reason, the crash box and the bumper beam are mounted with an offset, and the bumper beam may be twisted at the time of collision, or an eccentric load may be input to the crash box, and the collision energy may not be sufficiently absorbed. .
このため、例えば、特許文献1には、バンパービームとサイドメンバとの両者の高さがオフセットしている場合に、上下方向に傾斜させたクラッシュボックスをバンパービームとサイドメンバとの間に取り付けることで、クラッシュボックスのエネルギー吸収性能を確保する技術が開示されている。 For this reason, for example, in Patent Document 1, when the heights of both the bumper beam and the side member are offset, a crash box inclined in the vertical direction is attached between the bumper beam and the side member. Thus, a technique for ensuring the energy absorption performance of the crash box is disclosed.
特許文献1に開示されるような従来のクラッシュボックスに対して、地上高が低い低車高の車両と地上高が高い高車高の車両とに対して、車体を共通化してコスト低減を図ろうとする場合、バンパービームとサイドメンバとの相対的な高さの差が一定であるため、クラッシュボックスも一定の位置でバンパービームとサイドメンバとの間に取り付けられることになる。 Compared to the conventional crash box as disclosed in Patent Document 1, the vehicle body is made common to low-height vehicles with low ground height and high-height vehicles with high ground height to reduce costs. When trying to do so, since the difference in relative height between the bumper beam and the side member is constant, the crash box is also mounted between the bumper beam and the side member at a fixed position.
このため、車高が低い車両と車高が高い車両とで衝突荷重の入力位置が上下し、特許文献1に開示の傾斜したクラッシュボックスを適用しても、衝突時に上方向或いは下方向への力が作用してクラッシュボックスが上下方向に逃げて転び易くなる。その結果、クラッシュボックスが前方から順に軸方向へ圧壊することが阻害され、有効に衝突エネルギーを吸収することが困難となる。 For this reason, even if the crash load input position disclosed in Patent Document 1 is applied to a vehicle with a low vehicle height and a vehicle with a high vehicle height, the input position of the collision load increases and decreases. The force acts and the crash box escapes in the vertical direction and falls easily. As a result, the crush box is prevented from collapsing in the axial direction sequentially from the front, and it becomes difficult to effectively absorb the collision energy.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、地上高が低い車両と地上高が高い車両とで車体を共通化した場合においても、共通のクラッシュボックスで有効に衝突エネルギーを吸収することのできる車両のバンパ装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when a vehicle body is shared by a vehicle having a low ground clearance and a vehicle having a high ground clearance, collision energy can be effectively absorbed by a common crash box. An object of the present invention is to provide a bumper device for a vehicle.
本発明による車両のバンパ装置は、車両のバンパービームとサイドメンバとの間にクラッシュボックスを介装して衝突エネルギーを吸収するバンパ装置であって、前記クラッシュボックスを、2つの割部材を上下に接合して前記バンパービーム側から前記サイドメンバ側に向かって傾斜した筒体状のボックス構造として形成し、前記ボックス構造の一方の割部材を前記バンパービームから上下方向に突出させて配置すると共に、前記上側の割部材と前記下側の割部材との接合面で形成される前後方向の稜線が前記サイドメンバの軸方向と平行になるように配置したものである。 A bumper device for a vehicle according to the present invention is a bumper device that absorbs collision energy by interposing a crash box between a bumper beam and a side member of the vehicle. Joined and formed as a cylindrical box structure inclined from the bumper beam side toward the side member side, and one split member of the box structure is arranged to protrude vertically from the bumper beam, The ridge line in the front-rear direction formed by the joint surface between the upper split member and the lower split member is arranged so as to be parallel to the axial direction of the side member.
本発明によれば、地上高が低い車両と地上高が高い車両とで車体を共通化した場合においても、共通のクラッシュボックスで有効に衝突エネルギーを吸収することができる。 According to the present invention, even when a vehicle body is shared by a vehicle having a low ground clearance and a vehicle having a high ground clearance, collision energy can be effectively absorbed by the common crash box.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1において、符号1は自動車等の車両のバンパ装置であり、本実施の形態においては、車両前部に配設されるフロントバンパ装置である。このバンパ装置1は、車両幅方向に延在するバンパービーム2、及びバンパービーム2と車体下部の骨格を形成して車両前後方向に延出される一対のサイドメンバ10との間に配設される一対のクラッシュボックス3を主要構成として備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a bumper device for a vehicle such as an automobile. In the present embodiment, reference numeral 1 denotes a front bumper device disposed at the front of the vehicle. The bumper device 1 is disposed between a
バンパービーム2は、例えば矩形断面を有する金属の中空材で形成され、車両幅方向に直線状に延びる直線部2aと、この直線部2aの両側で車体前部のコーナー部に沿って所定の角度で曲げられたオフセット部2bとを有している。オフセット部2bの内側には、クラッシュボックス3の先端側が固設され、このクラッシュボックス3の後端側がサイドメンバ10の先端側に連結されている。
The
クラッシュボックス3は、衝突の際、バンパービーム2を介して入力される衝撃荷重によって軸方向に塑性座屈変形して圧壊することで軽衝突時の衝撃エネルギーを吸収するものであり、図2乃至図6に示すように、例えば薄鋼板をプレスして成形される2つの割部材を溶接する等して形成される筒体状のボックス構造として形成されている。このボックス構造は、長手方向と直交する断面が略ハット型形状の一対の割部材としてのアッパースティ部材30とロワースティ部材31を上下に接合することで形成されている。
The
また、アッパースティ部材30及びロワースティ部材31によるボックス構造の後端側には、長手方向と直交する平面をなす矩形板状のプレート部材32が突き当て溶接等で接合されている。アッパースティ部材30の前側の一部はバンパービーム2の上面に重ねられてスポット溶接等で接合され、後側のプレート部材32はサイドメンバ10の前端に設けられた同形状のプレート部材11にボルト等を介して締結されている。
In addition, a rectangular plate-
尚、図2以下においては、車両進行方向の左側に配置されるクラッシュボックス3を図示しているが、右側に配置されるクラッシュボックス3も機能的には同等であり、車両中心に対して対称の形状である。
In FIG. 2 and subsequent figures, the
アッパースティ部材30及びロワースティ部材31は、具体的には、図4に示すような形状に形成されている。本実施の形態においては、アッパースティ部材30は、前端側(バンパービーム2側)から後端側(サイドメンバ10側)に向かって傾斜した形状に形成されており、前端側をバンパービーム2の上面よりも突出して取り付けることで衝突荷重の入力許容範囲を拡大し、車高差の影響を解消するようになっている。
Specifically, the
尚、本実施の形態においては、アッパースティ部材30の前端側をバンパービーム2の上面よりも突出して取り付ける例について説明するが、アッパースティ部材30とロワースティ部材31との何れか一方をバンパービーム2から上下方向に突出して取り付けるようにすれば良く、ロワースティ部材31の前端側をバンパービーム2の下面よりも突出して取り付けるようにしても良い。その場合には、アッパースティ部材30とロワースティ部材31との関係が逆になる。
In the present embodiment, an example in which the front end side of the
本実施の形態におけるアッパースティ部材30は、詳細には、図4(a)に示すように、上方向に幅の狭い尾根状に突出する凸部30aと、この凸部30aの両側に形成される平板状のフランジ部30bとによりボックス構造の上ハット部分(上側の割部材)を形成している。凸部30aは、前方(バンパービーム2側)から後方(サイドメンバ10)に向かってフランジ部30bからの高さが徐々に低くなるように傾斜を持って形成されている。
In detail, the
また、アッパースティ部材30とロワースティ部材31とは、互いに異なる強度となるように形成されている。本実施の形態においては、アッパースティ部材30とロワースティ部材31とは鋼板等の同一の材質の板金材で形成し、アッパースティ部材30の板厚をロワースティ部材31の板厚よりも薄くすることで、アッパースティ部材30の強度をロワースティ部材31の強度よりも低くしている。
The
尚、アッパースティ部材30とロワースティ部材31とを異なる材質の部材で形成することで、アッパースティ部材30の強度をロワースティ部材31よりも低くするようにしても良い。
It should be noted that the
一方、ロワースティ部材31は、図4(b)に示すように、下方向に幅広の溝状に形成された凹部31aと、この凹部31aの両側に形成される平板状のフランジ部31bとによりボックス構造の下ハット部分(下側の割部材)を形成している。凹部31aは、フランジ部30bからの深さが前方側でバンパービーム2の略下面に達するように設定され、後方側(サイドメンバ10側)に向かって若干下方に傾斜するように形成されている。また、ロワースティ部材31の前方側には、バンパービーム2への固定用として、左右のフランジ部31cと底面側のフランジ部31dとが設けられている。
On the other hand, as shown in FIG. 4 (b), the
アッパースティ部材30とロワースティ部材31とは、凸部30aの両側のフランジ部30bと凹部31aの両側のフランジ部31bとが上下の接合面として互いに対向して当接され、スポット溶接等で接合されてボックス構造が形成されている。このアッパースティ部材30とロワースティ部材31とを接合して形成されるボックス構造の後端部には、プレート部材32が突き当てられて全周溶接等で固定され、クラッシュボックス3が形成される。
In the
尚、アッパースティ部材30の凸部30aと、ロワースティ部材31の凹部31aとは、バンパービーム2側で凹部30aの軸方向中心が凹部30aの軸方向中心よりも車両内側にオフセットして接合され(図6参照)、バンパービーム2のオフセット部2b内側に設置されたクラッシュボックス3へ衝突荷重の早期入力を可能としている。
The
このようなクラッシュボックス3は、アッパースティ部材30のフランジ部30b前端側がバンパービーム2の上面に乗せられて凸部30aがバンパービーム2の上面から突出して配置された状態で接合されるとともに、ロワースティ部材31のフランジ部31c,フランジ部31dがバンパービーム2の側面及び下面に接合される。また、クラッシュボックス3後端側のプレート部材32は、サイドメンバ10のプレート部材11に当接され、ボルトによる締結で結合される。
Such a
このとき、クラッシュボックス3は、図5に示すように、アッパースティ部材30とロワースティ部材31との上下の接合面であるフランジ部30b,31bによって長手方向に形成される稜線がサイドメンバ10の軸心に対して平行に延在するように、バンパービーム2とサイドメンバ10との間に取り付けられる。これに伴い、アッパースティ部材30及びロワースティ部材31によるボックス構造を側面から見ると、サイドメンバ10の軸心に対して、前方側がバンパービーム2の上面から突出し、後方側(サイドメンバ10側)にかけて後ろ下がりで平行に傾斜するようにボックス構造が延在することになる。
At this time, as shown in FIG. 5, the
すなわち、クラッシュボックス3を装着した車両に、一定の高さにあるバリヤ(障害物)が衝突した場合、地上高が低い車両では、主として、アッパースティ部材30の凸部30aによって上方向に断面が拡大されたボックス構造の上部で衝突荷重を受け、地上高が高い車両では、ロワースティ部材31の凹部31aを主として衝突荷重を受けることができる。このとき、アッパースティ部材30とロワースティ部材31とによるボックス構造は、前方から後方に向かうにつれて、アッパースティ部材30の占める断面積の比率が減少し、ロワースティ部材31の占める断面積の比率が大きくなる。
That is, when a barrier (obstacle) at a certain height collides with a vehicle equipped with the
前述したように、アッパースティ部材30はロワースティ部材31よりも板厚の薄い部材で形成されている(図6参照;同図においては板厚の差を強調して図示している)。このアッパースティ部材30とロワースティ部材31との板厚の差異と、断面積の比率(凸部30a、凹部31aの傾斜角度、幅)とにより、後方に向かうにつれて衝突荷重に対する抗力が大きくなるように設定されている。このため、車高が異なる車両であっても、クラッシュボックス3が上下に逃げることなく前から順に圧壊させることができ、効果的に衝突エネルギーを吸収することができる。
As described above, the
このように本実施の形態においては、地上高が高い高車高車と地上高が低い低車高車とでクラッシュボックス3を共通に使用することができ、車高差がある場合でも、クラッシュボックス3が上下方向に逃げることなく軸方向に有効に圧壊させることができる。これにより、衝撃エネルギーを効果的に吸収してボディシェルの損傷を防止すると共に、バンパービーム2と連携して衝撃エネルギーを効果的に吸収して乗員を保護することができる。
As described above, in this embodiment, the
また、クラッシュボックス3を、アッパースティ部材30とロワースティ部材31との2分割のボックス構造の簡素な構成とするため、コスト増加を抑制することができる。しかも、互いに板厚が異なるアッパースティ部材30とロワースティ部材31とによりボックス構造を形成し、両者の比率を変化させながら必要な断面積を確保しつつ、後方に向かうにつれて板厚の薄いアッパースティ部材30の断面積の比率を小さくすることで、軸方向に順に圧壊する最適な特性を実現することが可能となる。
In addition, since the
1 バンパ装置
2 バンパービーム
3 クラッシュボックス
10 サイドメンバ
11 プレート部材
30 アッパースティ部材(上側の割部材)
30a 凸部
30b フランジ部
31 ロワースティ部材(下側の割部材)
31a 凹部
31b フランジ部
31c フランジ部
31d フランジ部
32 プレート部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
31a Recessed
Claims (4)
前記クラッシュボックスを、2つの割部材を上下に接合して前記バンパービーム側から前記サイドメンバ側に向かって傾斜した筒体状のボックス構造として形成し、
前記ボックス構造の一方の割部材を前記バンパービームから上下方向に突出させて配置すると共に、前記上側の割部材と前記下側の割部材との接合面で形成される前後方向の稜線が前記サイドメンバの軸方向と平行になるように配置したことを特徴とする車両のバンパ装置。 A bumper device that absorbs collision energy by interposing a crash box between a bumper beam and a side member of a vehicle,
The crash box is formed as a cylindrical box structure in which two split members are joined up and down and inclined from the bumper beam side toward the side member side,
One split member of the box structure is arranged so as to protrude vertically from the bumper beam, and a ridge line in the front-rear direction formed by a joint surface between the upper split member and the lower split member is the side A bumper device for a vehicle, wherein the bumper device is arranged so as to be parallel to an axial direction of the member.
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