JP2016182859A - バンパー構造 - Google Patents

Abstract

【課題】低速の大荷重に対する複数の高さにおける荷重吸収性能と、歩行者保護性能とを同時に確保するバンパー構造を提供する。【解決手段】アッパーアブソーバ１５を有するアッパー部１１と、ロアアブソーバ２１を有するロア部１２と、を備え、アッパーアブソーバ１５はアッパー受面１９を前端部に有し、ロアアブソーバ２１はロア受面２５を前端部に有する構造であり、アッパーアブソーバ１５は、第１アッパー受面１９ａを有する第１アッパーアブソーバ１５ａと、第２アッパー受面１９ｂを有する第２アッパーアブソーバ１５ｂと、に上下に分割され、第２アッパーアブソーバ１５ｂ及びロアアブソーバ２１は、第１アッパーアブソーバ１５ａより軟質に形成され、第１アッパーアブソーバ１５ａの前後方向の一部にえぐり部３１が形成され、第２アッパー受面１９ｂが第１アッパー受面１９ａ及びロア受面２５より後方に配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、アッパーアブソーバとロアアブソーバとが上下に離間して配置されたバンパー構造に関する。

従来、歩行者の脚部に対する保護性能を向上するために、アッパーアブソーバとロアアブソーバとを上下に離間させて配置したバンパー構造が提案されている。特許文献１には、接触時の歩行者の下肢に与えるダメージを軽減するため、上側バンパビームとバンパフェイスとの間に上側衝撃吸収部材を介装し、ロアフレームとバンパフェイスとの間に下側衝撃吸収部材を介装した車体前部構造が提案されている。特許文献１では、ラジエータパネルのロアフレームを利用してロアアブソーバを支持することで、下部のバンパビームを不要にし、その分のスペースを利用して設計の自由度を向上させている。

特許文献２には、バンパーアブソーバとバンパーフェイシアとの間の間隙の寸法を調整して、衝突エネルギーの吸収量を向上させて、小型化した車両用バンパーが提案されている。

特開２００１−２７７９６４号公報 特開２０１２−６６７１７号公報

上記特許文献１に開示された技術では、上下に配置されたアブソーバにより歩行者脚部の保護性能を確保できるようにすると、低速で大きな荷重が負荷された際の荷重吸収性能を満足させることが容易でなかった。特許文献２に開示された技術では、上下の間隙等を設定することでアブソーバの高さ範囲内で荷重吸収性能を確保できるようにすると、歩行者保護性能を満足させることが容易でなかった。

そこで、本発明は、車両のバンパーに対し、複数の高さで低速の大荷重が負荷された場合にも、これらの荷重に対する荷重吸収性能と、歩行者保護性能とを同時に確保することが可能なバンパー構造を提供することを目的とする。

本発明のコンセプトは以下のとおりである。
［１］アッパーアブソーバを有するアッパー部と、前記アッパーアブソーバと離間して下方に配置されたロアアブソーバを有するロア部と、を備え、前記アッパーアブソーバは荷重が入力されるアッパー受面を前端部に有し、前記ロアアブソーバは荷重が入力されるロア受面を前端部に有するバンパー構造において、
前記アッパーアブソーバは、第１アッパー受面を有する第１アッパーアブソーバと、第２アッパー受面を有する第２アッパーアブソーバと、に上下に分割され、
前記第２アッパーアブソーバ及び前記ロアアブソーバは、前記第１アッパーアブソーバより軟質に形成されていることを特徴とする、バンパー構造。
［２］前記第１アッパーアブソーバの前後方向の一部にはえぐり部が形成されている、前記［１］に記載のバンパー構造。
［３］前記第２アッパー受面が前記第１アッパー受面及び前記ロア受面より後方に配置されている、前記［１］又は［２］に記載のバンパー構造。
［４］前記第２アッパーアブソーバは、前記第１アッパーアブソーバより軟質の発泡樹脂からなる、前記［１］乃至［３］の何れかに記載のバンパー構造。
［５］前記第２アッパーアブソーバと前記ロアアブソーバは、発泡倍率が同等である発泡樹脂からなる、前記［１］乃至［４］の何れかに記載のバンパー構造。
［６］前記第１アッパーアブソーバは後方で支持部に支持され、えぐり部が該支持部に支持された後面から前方に向けて設けられている、前記［１］乃至［５］の何れかに記載のバンパー構造。
［７］前記第１アッパーアブソーバと前記第２アッパーアブソーバが一体成形されている、前記［１］乃至［６］の何れかに記載のバンパー構造。

本発明によれば、車両のバンパーに対し、複数の高さで低速の大荷重が負荷された場合にも、これらの荷重に対する荷重吸収性能と、歩行者保護性能とを同時に確保することが可能なバンパー構造を提供することができる。

本発明の実施形態におけるバンパー構造が装着された車両の前部を示す概略断面図である。 図１に示すバンパー構造のアッパーアブソーバの断面図である。

以下、本発明の実施形態について図を用いて詳細に説明する。本発明の実施形態は、車両前端に配置されたフロントバンパに適用した例である。各図中、Ｆｒは車両前方、Ｕｐは車両上方を示している。本発明の実施形態に係るバンパー構造は、図１に示すように、アッパー部１１とロア部１２とを備えている。

アッパー部１１は、アッパーアブソーバ１５を備えている。このアッパーアブソーバ１５は、車幅方向に延びる支持部としてのバンパーリインフォース１３に固定されて支持されている。アッパーアブソーバ１５の前端部は、断面略コ字状のアッパーバンパーフェイス１７内に配置されている。アッパーアブソーバ１５の前端部には荷重が入力されるアッパー受面１９が設けられている。

ロア部１２は、図示しない車体骨格やリインフォースメント等の支持部に直接又は間接に支持されたロアアブソーバ２１を備えている。ロアアブソーバ２１はアッパーアブソーバ１５と離間して下方に配置されている。ロアアブソーバ２１の前端部は断面略コ字状のロアバンパーフェイス２３内に配置され、このロアアブソーバ２１の前端部に荷重が入力されるロア受面２５が設けられている。

アッパーアブソーバ１５は、図２に示すように、各々硬さの異なる第１アッパーアブソーバ１５ａと第２アッパーアブソーバ１５ｂとを上下に隣接して備えている。第１アッパーアブソーバ１５ａと第２アッパーアブソーバ１５ｂとは二色成形等で一体成形されていることが望ましいが、別体であってもよい。第１アッパーアブソーバ１５ａ及び第２アッパーアブソーバ１５ｂは、上下に隣接配置されてそれぞれ所定の断面形状で車幅方向に連続して延びている。

第１アッパーアブソーバ１５ａは、上下方向の幅が略一定で前方側に突出する第１突部２７ａと、上下方向の幅が第１突部２７ａより狭い第１固定部２９ａとを有している。第１突部２７ａの前端部は、アッパー受面１９の一部を構成する第１アッパー受面１９ａとなっている。第１固定部２９ａは、後端部でバンパーリインフォース１３に固定支持されており、この第１固定部２９ａには前後方向の一部を弱体化するためのえぐり部３１が形成されている。

えぐり部３１はバンパーリインフォース１３に支持された第１アッパーアブソーバ１５ａの後面に開口し、前方に向けて所定深さに設けられている。えぐり部３１の形状、大きさ、深さは、第１及び第２アッパーアブソーバ１５ａ，１５ｂ並びにロアアブソーバ２１の硬さ、これらの位置、形状、大きさなどと組み合わせて設定される。

第１アッパーアブソーバ１５ａは、前方から負荷された荷重を変形により吸収できる材料により構成されている。第１アッパーアブソーバ１５ａの材料は、えぐり部３１が設けられていない部位において低速で大きな荷重が第１アッパー受面１９ａに負荷された際、車体の他の部材に変形等の損傷が生じない程度に荷重を吸収する材料が選択される。本実施形態では、第１アッパーアブソーバ１５ａの所望の荷重吸収特性が得られる硬質樹脂、具体的には発泡倍率０％又は低発泡倍率の硬質発泡樹脂により形成される。

第２アッパーアブソーバ１５ｂは、上下方向の幅が先端側ほど狭くなるように前方側に突出した第２突部２７ｂと、上下方向の幅が第２突部２７ｂより広い第２固定部２９ｂとを有している。第２突部２７ｂの前端部には第２アッパー受面１９ｂが設けられている。この第２アッパー受面１９ｂは、第１アッパー受面１９ａと離間して配置されてアッパー受面１９の一部を構成している。第２固定部２９ｂは後端部でバンパーリインフォース１３に固定支持されている。第２アッパーアブソーバ１５ｂは、第２アッパー受面１９ｂが第１アッパーアブソーバ１５ａの第１アッパー受面１９ａより後方に位置するように配置されている。この第２アッパーアブソーバ１５ｂは、好ましくは、第１アッパー受面１９ａ及び後述するロアアブソーバ２１のロア受面２５より後方に位置するように配置されている。

また第２アッパーアブソーバ１５ｂは、前方から負荷された荷重を変形により吸収できる材料により構成されている。第２アッパーアブソーバ１５ｂの材料は、前方から低速で大きな荷重が第２アッパー受面１９ｂに負荷された際、車体の他の部材に変形等の損傷が生じない程度に荷重が吸収できる材料を選択するのがよい。

本実施形態では、第２アッパーアブソーバ１５ｂは所望の荷重吸収特性が得られる樹脂により形成されており、第１アッパーアブソーバ１５ａより高い発泡倍率を有して第１アッパーアブソーバ１５ａより軟質の樹脂が選択されている。この発泡樹脂は第１アッパーアブソーバ１５ａと同一の樹脂であって発泡倍率が異なるものを使用することができる。第２アッパーアブソーバ１５ｂは、第１アッパーアブソーバ１５ａと同じ荷重が負荷された場合、第１アッパーアブソーバ１５ａより大きいストロークで荷重が吸収される硬さ及び形状を有する。

ロア部１２は、図１に示すように、アッパーアブソーバ１５と離間した下方の位置に配置されたロアアブソーバ２１を有している。ロアアブソーバ２１は前端部に荷重が入力されるロア受面２５を有している。ロアアブソーバ２１は、ロア受面２５の前後方向の位置が、第１アッパーアブソーバ１５ａの第１アッパー受面１９ａと同等又は第１アッパー受面１９ａより前方に配置されるのがよい。

ロアアブソーバ２１は、変形により荷重を吸収する樹脂成形体が使用されている。この材料は、歩行者の脚部が衝突した際にその衝撃力を十分に吸収して保護できる歩行者脚部の保護性能が得られる樹脂で成っている。そのような樹脂として、例えば第１及び第２アッパーアブソーバ１５ａ，１５ｂと同様に発泡樹脂を用いることができる。ロアアブソーバ２１の硬さは、第１アッパーアブソーバ１５ａより軟質に形成されており、第２アッパーアブソーバの発泡倍率が同等であり、第２アッパーアブソーバの硬さと同等としてもよい。

次に、上述のバンパー構造を備えた車両の動作について説明する。
まず、バンパー構造に対し、低速でバンパーの高い位置に大荷重が負荷された場合を検討する。例えば、車両と同程度の大きな重量を有する振子を時速８ｋｍ／ｈ以下の低速で、車両の高さ２０インチ付近でバンパーに衝突させると、アッパーバンパーフェイス１７を介して第１アッパーアブソーバ１５ａの第１アッパー受面１９ａに荷重が入力される。すると、えぐり部３１が設けられている第１アッパーアブソーバ１５ａの後方側から変形して潰れ、続いてえぐり部３１が設けられていない前方側が変形して潰れる。これにより、負荷されたエネルギーが第１アッパーアブソーバ１５ａにより十分に吸収されて車体の各部の損傷が防止される。

また、バンパー構造に対し、低速でバンパーの低い位置にバンパーの高い位置と同等の大荷重が負荷された場合を検討する。例えば車両と同程度の大きな重量を有する振子を時速８ｋｍ／ｈ以下の低速で、車両の高さ１６インチ付近でバンパーに衝突させる試験では、アッパーバンパーフェイス１７を介して第２アッパーアブソーバ１５ｂの第２アッパー受面１９ｂに荷重が入力される。すると、第２アッパーアブソーバ１５ｂの前方側が変形し、さらに後方側も変形して潰れる。このとき、車両バンパーの高い位置に荷重が負荷された場合に比べて大きくストロークし、負荷されたエネルギーが第２アッパーアブソーバ１５ｂにより十分に吸収されて車体の各部の損傷が防止される。

さらに、バンパー構造に対し、例えば歩行者の脚部に模した脚部インパクタを時速４０ｋｍ／ｈで車両に衝突させる場合では、アッパーバンパーフェイス１７を介して第１アッパーアブソーバ１５ａの第１アッパー受面１９ａと、ロアバンパーフェイス２３を介してロアアブソーバ２１のロア受面２５と、に荷重が入力される。すると、第１アッパーアブソーバ１５ａのえぐり部３１が設けられている後方側が変形して潰れるとともに、ロアアブソーバ２１が変形して潰れる。このとき、第２アッパーアブソーバ１５ｂは後方に配置されていて、しかも第１アッパーアブソーバ１５ａより軟質であるため、脚部インパクタの衝撃吸収に対する寄与は小さい。これにより、負荷されたエネルギーが第１アッパーアブソーバ１５ａの後方側及びロアアブソーバ２１により十分に吸収されることで、脚部インパクタへの負荷を低減して脚部インパクタの損傷を防止できる。

このようなバンパー構造によれば、アッパーバンパーフェイス１７内に配置されたアッパーアブソーバ１５が、第１アッパーアブソーバ１５ａと第２アッパーアブソーバ１５ｂとに上下に分割されているので、アッパーアブソーバ１５の上側と下側とで材質、形状、配置などを別々に設定できる。そのため、アッパーバンパーフェイス１７の種々の形状内において所定の性能を実現することが可能である。これによりバンパーの意匠における自由度を向上することが可能である。

さらにアッパーバンパーフェイス１７の上側と下側とで荷重の吸収特性を異ならせることができるが、この場合は第２アッパーアブソーバ１５ｂを第１アッパーアブソーバ１５ａより軟質に形成する。そのため、アッパーバンパーフェイス１７の上側に低速で大きな荷重が負荷されたときには、第１アッパーアブソーバ１５ａにより少ないストロークで荷重を吸収できる。逆に、アッパーバンパーフェイス１７の下側に低速で大きな荷重が負荷されたときには、第２アッパーアブソーバ１５ｂにより大きなストロークで荷重を吸収できる。このようにして、バンパーの複数の高さに大きな荷重を低速で受けた際にも、高さに応じた荷重吸収性能を確保できる。

本実施形態にあっては、アッパーアブソーバ１５とロアアブソーバ２１とが設けられ、第２アッパーアブソーバ１５ｂが第１アッパーアブソーバ１５ａより軟質に形成されるとともに、さらに、第２アッパー受面１９ｂが第１アッパー受面１９ａ及びロア受面２５より後方に配置されている。そのため、第２アッパーアブソーバ１５ｂの影響をできるだけ低減して、第１アッパーアブソーバ１５ａ及びロアアブソーバ２１により歩行者保護性能を確保できる。

本発明の実施形態では、第１アッパーアブソーバ１５ａの前後方向の一部にえぐり部３１を有することから、第１アッパーアブソーバ１５ａが第２アッパーアブソーバ１５ｂやロアアブソーバ２１より硬質に形成されていても、第１アッパーアブソーバ１５ａを部分的に弱体化できる。かくして、第１アッパーアブソーバ１５ａとロアアブソーバ２１とによって歩行者保護性能を確保できる。従って、本実施の形態では、車両バンパーの複数の高さにおける低速の大荷重に対する荷重吸収性能と、歩行者保護性能とを両立させることが可能である。

本実施形態のバンパー構造によれば、第２アッパーアブソーバ１５ｂが第１アッパーアブソーバ１５ａより高い発泡倍率を有する発泡樹脂からなる。そのため、荷重を変形により吸収する第２アッパーアブソーバ１５ｂを軽量に作製することができることに加えて、硬さの調整が容易である。特に、第１アッパーアブソーバ１５ａと第２アッパーアブソーバ１５ｂとが発泡倍率が異なる同一又は同系の樹脂であれば、発泡倍率の調整で硬さを設定できる。よって、第１アッパーアブソーバ１５ａと第２アッパーアブソーバ１５ｂとの硬さの調整が容易で、このようなバンパー構造を容易に製造することができる。

本実施形態のバンパー構造によれば、第１アッパーアブソーバ１５ａのバンパーリインフォース１３に支持される後面から、前方に向けてえぐり部３１が設けられているので、えぐり部３１の形状、大きさ、深さなどを調整することで、第１アッパーアブソーバ１５ａの後方の所定長さを容易に弱体化できる。そのため、第１アッパーアブソーバ１５ａのえぐり部３１が設けられていない部位で、大きな荷重を低速で受けた際の所望の荷重吸収性能を確保でき、えぐり部３１が設けられた部位で、歩行者脚部の保護性能を確保できる。

実施形態は、本発明の範囲内において適宜変更可能である。実施形態では、第１及び第２アッパーアブソーバ１５ａ，１５ｂ並びにロアアブソーバ２１を中実の発泡樹脂により形成した例について説明したが、各受面１９ａ，１９ｂに負荷された荷重を変形することで吸収するものであればよく、例えば無発泡の樹脂や金属の中空部材であっても使用可能である。

また実施形態では、アッパーアブソーバ１５が第１アッパーアブソーバ１５ａと第２アッパーアブソーバ１５ｂとからなる例について説明したが、上下に３個以上に分割されていてもよい。

１１：アッパー部
１２：ロア部
１３：バンパーリインフォース
１５：アッパーアブソーバ
１５ａ：第１アッパーアブソーバ
１５ｂ：第２アッパーアブソーバ
１７：アッパーバンパーフェイス
１９：アッパー受面
１９ａ：第１アッパー受面
１９ｂ：第２アッパー受面
２１：ロアアブソーバ
２３：ロアバンパーフェイス
２５：ロア受面
２７ａ：第１突部
２７ｂ：第２突部
２９ａ：第１固定部
２９ｂ：第２固定部
３０：車輪
３１：えぐり部

Claims (7)

1. アッパーアブソーバを有するアッパー部と、前記アッパーアブソーバと離間して下方に配置されたロアアブソーバを有するロア部と、を備え、前記アッパーアブソーバは荷重が入力されるアッパー受面を前端部に有し、前記ロアアブソーバは荷重が入力されるロア受面を前端部に有するバンパー構造において、
   前記アッパーアブソーバは、第１アッパー受面を有する第１アッパーアブソーバと、第２アッパー受面を有する第２アッパーアブソーバと、に上下に分割され、
   前記第２アッパーアブソーバ及び前記ロアアブソーバは、前記第１アッパーアブソーバより軟質に形成されていることを特徴とする、バンパー構造。
2. 前記第１アッパーアブソーバの前後方向の一部にはえぐり部が形成されている、請求項１に記載のバンパー構造。
3. 前記第２アッパー受面が前記第１アッパー受面及び前記ロア受面より後方に配置されている、請求項１又は２に記載のバンパー構造。
4. 前記第２アッパーアブソーバは、前記第１アッパーアブソーバより軟質の発泡樹脂からなる、請求項１乃至３の何れかに記載のバンパー構造。
5. 前記第２アッパーアブソーバと前記ロアアブソーバは、発泡倍率が同等である発泡樹脂からなる、請求項１乃至４の何れかに記載のバンパー構造。
6. 前記第１アッパーアブソーバは後方で支持部に支持され、えぐり部が該支持部に支持された後面から前方に向けて設けられている、請求項１乃至５の何れかに記載のバンパー構造。
7. 前記第１アッパーアブソーバと前記第２アッパーアブソーバが一体成形されている、請求項１乃至６の何れかに記載のバンパー構造。

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