JP3130071B2 - 車両のバンパー構造体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のバンパー構造体
に係り、特に内部に補強フレームを有してブロー成形に
より一体に形成される中空状の車両のバンパー構造体に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車等の車両に設けられるバン
パーは、金属製のものが広く採用されていたが、近年は
主として軽量化等の要請から合成樹脂材のブロー成形方
法によって形成されるようになった。合成樹脂製のバン
パーでは、充分な剛性が得られるように、金属製のレイ
ンフォースメントで補強されることが多い。例えば実開
昭５８−１９４９４１号公報には、板金製のレインフォ
ースメントを中空状の剛性樹脂よりなるバンパー本体の
背面に一体成形したバンパーの一例が記載されている。
この場合、そのレインフォースメントを、バンパー本体
背面の略全幅にわたって密接対応させ、そのレインフォ
ースメントの上下部位に前方に突出させた抜け止め用の
ピンをインサート成形方によりバンパー本体と一体化さ
せている。このように、長尺のレインフォースメントを
バンパー本体と一体化させた構造では、両者の熱膨張差
による剥離やガタつきが発生する場合があり問題であ
る。

【０００３】このような問題点は、例えば実開昭６２−
７８５４３号公報に記載されているように、板金製のレ
インフォースメントを、別途成形された合成樹脂製のバ
ンパー本体にボルト・ナットの締結により相対移動可能
に一体化した場合には解消されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、衝突時に乗
員および車体を充分に保護するためにはバンパーが充分
な初期剛性とつぶれ耐力を有していなければならない。
つまり、限度以上の衝突があった場合には、乗員を保護
するシートベルトやエアバッグをタイミングよく作動さ
せるために、つぶれに対する俊敏な耐力の立上りがバン
パーに要求されること、および、そのバンパー自体のつ
ぶれ耐力によって車体を破損させないようにすることが
望まれるからである。

【０００５】充分な初期剛性を得るためには、バンパー
本体とレインフォースメントが強固に一体化されている
必要があるが、たとえブロー成形法によりこれらを一体
に成形した場合でも、前述したように、熱膨張差による
剥離やガタつきの発生があると初期剛性が低下するのみ
ならず、そのバンパー自体のつぶれ耐力も低下する。ま
た、前記従来例における前者のように、中空状のバンパ
ー本体の背面に板金製のレインフォースメントを一体化
させた場合には、ステーと称される連結部材を介してレ
インフォースメントを車体に固定するため、車両の全長
が長くなるというレイアウト上の問題もある。一方、後
者のように、バンパー本体にレインフォースメントを相
対移動可能に取り付ける場合には、充分な初期剛性を得
ることは難しい。とりわけ、バンパーが大きなキャンバ
を有していると、衝突時におけるバンパーの左右方向へ
の伸び変形が大きくなるため、初期剛性の低下が著し
い。

【０００６】そこで本発明は、上記の従来技術の欠点を
解決するためになされたもので、衝突時における初期剛
性とつぶれ耐力を向上させた車両のバンパー構造体を提
供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の車両のバンパー構造体は、ブロー成形に
より一体に形成されその内部に中空部が形成されたバン
パー本体であって、このバンパー本体はその両側に一対
の車体フレーム取付部を有するバンパー本体と、バンパ
ー本体の各車体フレーム取付部と一体的に成形固着され
バンパー本体の中空部に向って前方に突出する補強フレ
ームであって、この補強フレームの外面はバンパー本体
と一体の合成樹脂材により覆われた補強フレームと、補
強フレームを支持する複数のリブであって、これらのリ
ブが補強フレームの両側部の中央部に略水平方向にバン
パー本体と一体的に形成されたリブと、を有することを
特徴としている。

【０００８】また、本発明において、補強フレームの車
体フレーム取付側は板部材で閉塞され、その補強フレー
ムに閉断面が形成されていることが好ましい。さらに、
本発明において、補強フレームの内側に少なくとも２つ
の横壁が形成されていることが好ましい。

【０００９】

【作用】上記のように構成された本発明において、バン
パー本体の車体フレーム取付部と一体的に形成固着され
ると共にバンパー本体と一体に合成樹脂材により覆われ
た補強フレームが設けられているため、衝突時に、高い
初期剛性が得られる。さらに、衝突時にバンパー構造体
が変形しても、補強フレームがバンパー本体と一体に合
成樹脂材により覆われているため、バンパー本体と補強
フレームの間にスキが発生することなく、相互に補強し
合うため、補強フレームがたおれ変形し難くなり、安定
した高い剛性を得ることができる。さらに、本発明にお
いては、補強フレームの両側部の中央部に略水平方向に
バンパー本体と一体的に形成された複数のリブにより補
強フレームを支持するようにしているため、バンパー本
体への補強グレームの取付部が高剛性となり、補強フレ
ームの倒れが防止され、斜めからの荷重に対しても変形
し難くなる。

【００１０】また、補強フレームは、バンパー本体の中
空部に向って前方に突出するように設けられているた
め、幅広に設けた従来例の場合のように、両者の熱膨張
差による剥離やガタつきが発生することがない。また、
補強フレームの車体フレーム取付側を板部材で閉塞し、
閉断面を形成した場合には、その補強フレームの剛性が
さらに高くなるとともに、たおれ変形しにくくなるの
で、衝突時の初期剛性およびつぶれ耐力もより一層向上
する。

【００１１】さらに、補強フレームの内側に少なくとも
２つの横壁を形成した場合には、その補強フレームの剛
性がさらに高くなるとともに、たおれ変形しにくくなる
ので、衝突時の初期剛性およびつぶれ耐力もより一層向
上する。

【００１２】

【発明の効果】本発明の車両のバンパー構造体によれ
ば、衝突時の初期剛性とつぶれ耐力の向上を図ることが
できる。

【００１３】また、補強フレームの車体フレーム取付側
を板部材で閉塞し、その補強フレームに閉断面を形成す
ることにより、補強フレームの剛性がさらに向上し、そ
のため衝突時の初期剛性とつぶれ耐力がより一層向上す
る。さらに、補強フレームの内側に少なくとも２つの横
壁を形成した場合には、その補強フレームの剛性がさら
に高くなるとともに、たおれ変形しにくくなるので、衝
突時の初期剛性およびつぶれ耐力もより一層向上する。

【００１４】

【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。先ず本発明の第１実施例について図１乃至
図４を参照して説明する。図１に示すように、１は車幅
方向に延びる中空状のバンパー構造体であり、このバン
パー構造体１の両側部（図面は左側部分のみ示す）の内
側には車体フレーム取付部２が形成されている。この車
体フレーム取付部２には取付ボルト５が植設固定され、
この取付ボルト５を介してバンパー構造体１が、車両
（図示せず）の前後方向に配置される車体フレーム６の
前端に固定されている。

【００１５】その車体フレーム取付部２の内側には断面
がハット状の板金製の補強フレーム３（図３参照）が前
方に向けて一体に突設固定されて、バンパー構造体１が
その内部で強力に補強された構造となっている。すなわ
ち、その補強フレーム３の外面はバンパー本体１１と一
体の合成樹脂材によって覆われ、その前面部７はバンパ
ー本体１１の前部内面にやや間隔をおいて対向し、その
両側部８，８には、バンパー本体１１と一体に略水平に
形成される折れじわリブ１２、１３が略面直状に対応
し、その補強フレーム３を両側から支持するとともに、
その折れじわリブ１２から少し左右にずれた位置におけ
る補強フレーム３の内側に２つの横壁９，９（図２参
照）を形成している。

【００１６】このような構成することにより、バンパー
構造体１の車体フレーム取付部２が一体的に高剛性にな
るとともに、その内部に形成された補強フレーム３自体
の剛性も向上され、かつ前方のみならず斜めからの荷重
に対しても補強フレーム３がたおれ変形し難くなってい
る。また、車体フレーム６への取付用の取付ボルト５
は、その補強フレーム３のフランジ部１０（図２参照）
に予め挿通された状態でバンパー本体１１と一体化させ
ているため、車体フランジ６への取付剛性が向上してい
る。

【００１７】このように全体が一体化された中空状のバ
ンパー構造体１では、図４において実線で示すように、
衝突時におけるつぶれ量に対するつぶれ耐力（耐荷重）
の立上りが大きく初期剛性が著しく向上されている。一
方、従来のように、別体に形成した補強フレームをボル
ト・ナットの締結によってバンパー本体と一体化させた
場合には、衝突の時の車体フレームに対するバンパー本
体の逃げが大きく、また補強フレームとバンパー本体間
での逃げもあり、破線で示すように、つぶれ耐力（耐荷
重）の立上りが遅くなっている。また、補強フレーム自
体の支持剛性も充分でないので、たおれ変形しやすいた
め、座屈しやすく、安定したつぶれ耐力が得難い。

【００１８】しかるに、本発明の第１実施例において
は、前述したように、補強フレーム３自体がたおれ変形
し難い構造で、かつバンパー本体１１と一体化されてい
るため、つぶれ耐力が安定に向上している。これによ
り、バンパー構造体１のキャンバが大きくなった場合で
も、衝突時の横方向への伸び変形が少なく、また、荷重
が斜め方向から作用するようなことがあっても補強フレ
ーム３が横たおれして座屈するのが防止され、安定した
つぶれ耐力が発揮される。

【００１９】このように、本発明の第１実施例において
は、まず、初期剛性が向上されることにより、限度以上
の衝突時には、シートベルトじゃエアバッグを良好なタ
イミングで作動させることができ、乗員の安全性が向上
する。そして、上述したように、つぶれ耐力の安定向上
により車体の破損を極減させることができる。このバン
パー構造体１は、予め金型のキャビティ内に補強フレー
ム３および取付ボルト５をセットして、合成樹脂材をブ
ロー成形することにより容易に形成することができる。
成形時には、補強フレーム３を取付ボルト５の頭部とと
もに鋳ぐるむようにバンパー本体１１と一体に成形固着
させるが、その補強フレーム３は長尺ではなく、バンパ
ー本体１１の両側の車体フレーム取付部２にもに一体化
されるものであり、とくに熱膨張差による剥離等の問題
を引き起こすことはない。

【００２０】次に本発明の第２実施例について図５を参
照して説明する。この第２実施例においては、補強フレ
ーム３の車体フレーム取付側４を、両フランジ部１０，
１０に固着した板部材１４で閉塞し、その補強フランジ
３に上下方向の閉断面１５を形成している。この場合、
バンパー構造体１の車体フレーム取付部２の剛性がより
一層向上し、車体フレーム６に対する取付剛性が向上す
るとともに、補強フレーム３のフランジ部１０，１０が
安定するため、補強フレーム３がより一層たおれ変形し
難くなる。そして、前方からの荷重に対するつぶれ耐力
も向上する。なお、板部材１４は成形前に両フランジ部
１０，１０にスポット溶接（１６，１６参照）により固
定しておけばよい。

【００２１】次に本発明の第３実施例について図６及び
図７を参照して説明する。この第３実施例においては、
補強フレーム１３を、フランジ部１７，１７から屈曲し
て立上る両側部１８，１８の上下両端をそれぞれ内方に
屈曲させて上下でラップさせてスポット溶接（２１，２
２参照）によって固着している。これにより補強フレー
ム１３は、天井部２３、底部２４および両側部１８，１
８によって前後方向に閉断面２５を形成している。そし
て、補強フレーム１３の前部は、両側部１８，１８を内
側に屈曲させたフランジ状の側縁部２６，２６を間隔を
置いて対向させ、その両側縁部２６，２６間をバンパー
本体１１と一体の合成樹脂材で架橋一体化するととも
に、天井部２３と底部２４を含めて、両側部１８，１８
および両フランジ部１７，１７の外面をバンパー本体１
１と一体化させている。この第３実施例においては、閉
断面２５を前後方向に形成しているため、補強フレーム
１３がより一層たおれ変形し難くなる。

【００２２】次に本発明の第４実施例について図８及び
図９を参照して説明する。この第４実施例においては、
略ハット状の断面を有する補強フレーム３１の両側部３
２，３２の上下両端を第３実施例と同様に、内方に屈曲
させて上下でラップさせ、これらをスポット溶接（３
３，３４参照）によって固着し、天井部３５、底部３６
と、両側部３２，３２および前面部３７とで囲まれる略
匡体袋状の補強フレーム３１を形成している。この第３
実施例においては、補強フレーム３１自体がとくに高剛
性になるため、そのフランジ部３８，３８においてのみ
バンパー本体１１と一体化させ、その匡体部分のまわり
に発泡材３９で被着させてその外面をバンパー本体１１
と一体の合成樹脂材で被い、前突部１１ａを形成してい
る。これにより、衝突時には、その前突部分１１ａによ
る緩衝機能で、適度に衝撃を緩和しつつ、限度以上の衝
撃に対して上記各実施例と同様に良好な初期剛性を確保
することができる。

【００２３】次に本発明の第５実施例について図１０及
び図１１を参照して説明する。この第５実施例において
は、補強フレーム４１は、略ハット状の断面を有し、フ
ランジ部４２，４２と、これらのフランジ部４２，４２
から屈曲して立上る両側部４３，４３、前面部４４及び
これらの両側部４３，４３と前面部４４の上下両端部に
一体的に取り付けられた補強リブ４５、４５とにより構
成されている。このように構成された第５実施例におい
ては、補強リブ４５、４５を取り付けたことにより、補
強フレーム４１自体がさらに高剛性となり、そのためよ
り一層たおれ変形し難くなる。

【００２４】以上のようなバンパー構造体は、前述した
ように、予め、補強フランジと取付ボルトをキャビティ
内にセットしてブロー成形をおこなうことにより、それ
ぞれ容易に形成することができる。なお、図５に示した
板部材１４は、図７、図９および図１１に示される補強
フレームにも適用することができ、設計条件等により適
宜転用して良好な補強効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両のバンパー構造体の第１実施例を
示す要部横断平面図

【図２】本発明の第１実施例を示す部分破断斜視図

【図３】本発明の第１実施例に用いられる補強フレーム
を示す斜視図

【図４】バンパー構造体のつぶれ特性を示すグラフ

【図５】本発明の第２実施例に用いられる補強フレーム
を示す斜視図

【図６】本発明の第３実施例を示す要部横断面図

【図７】本発明の第３実施例に用いられる補強フレーム
を示す斜視図

【図８】本発明の第４実施例を示す要部横断面図

【図９】本発明の第４実施例に用いられる補強フレーム
を示す斜視図

【図１０】本発明の第５実施例を示す要部横断面図

【図１１】本発明の第５実施例に用いられる補強フレー
ムを示す斜視図

【符号の説明】

１ バンパー構造体 ２ 車体フレーム取付部 ３、１３、３１、４１ 補強フレーム ４ 車体フレーム取付側 １４ 板部材 １５ 閉断面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小出 朋之 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (72)発明者 福原 直成 兵庫県西宮市浜甲子園１丁目16番18号 みのる化成株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−110529（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−8046（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−112950（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−194941（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−87543（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−97056（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60R 19/24

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブロー成形により一体に形成されその内
   部に中空部が形成されたバンパー本体であって、このバ
   ンパー本体はその両側に一対の車体フレーム取付部を有
   する上記バンパー本体と、 上記バンパー本体の各車体フレーム取付部と一体的に成
   形固着され上記バンパー本体の中空部に向って前方に突
   出する補強フレームであって、この補強フレームの外面
   は上記バンパー本体と一体の合成樹脂材により覆われた
   上記補強フレームと、 上記補強フレームを支持する複数のリブであって、これ
   らのリブが上記補強フレームの両側部の中央部に略水平
   方向に上記バンパー本体と一体的に形成された上記リブ
   と、 を有することを特徴とする車両のバンパー構造体。
2. 【請求項２】 上記補強フレームの車体フレーム取付側
   は板部材で閉塞され、その補強フレームに閉断面が形成
   されている請求項１記載の車両のバンパー構造体。
3. 【請求項３】 上記補強フレームの内側に少なくとも２
   つの横壁が形成されている請求項１記載の車両のバンパ
   ー構造体。