JP3136637B2 - 車両用バンパーのエネルギー吸収体 - Google Patents

車両用バンパーのエネルギー吸収体

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JP3136637B2 JP03078569A JP7856991A JP3136637B2 JP 3136637 B2 JP3136637 B2 JP 3136637B2 JP 03078569 A JP03078569 A JP 03078569A JP 7856991 A JP7856991 A JP 7856991A JP 3136637 B2 JP3136637 B2 JP 3136637B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用バンパーのエネ
ルギー吸収体に関する。
【0002】
【従来の技術】車両用バンパーは、衝突の際の車両の損
傷防止のために設けられており、第8図に示されるよう
に、外側からフェイシャ部材31、発泡樹脂等のエネル
ギー吸収体32、レインフォースメント33の順に車体
に装着されている。衝突した場合には、まずエネルギー
吸収体32が潰れ、次いでレインフォースメント33が
変形し、車体の限界強度を超えない範囲で、順次エネル
ギーを吸収するように設定されている。
【0003】しかし、上記第8図の従来の車両用バンパ
ーでは、第9図の実線で示されるようなエネルギー吸収
特性を示し、理想的なエネルギー吸収特性(図中破線)
とは隔たりがあった。すなわち、理想的なエネルギー吸
収特性は、衝突の初期において急激に立ち上がり、車体
限界荷重(図中A)で平坦となり、前側変形量(エネル
ギー吸収体32の変形量)も許容変形量(図中B)にと
どまる。また、この場合、第10図のように後側変形量
(レインフォースメント33の車体方向への変形量)も
レインフォースメントの破損レベル内(レインフォース
メントの許容変形量D内)にとどまっていることが必要
である。なお、第10図中Cは、車体限界荷重である。
これに対し、従来の車両用バンパーでは、衝突の初期に
おける立ち上がりが少ないため、荷重の変形に基づく積
分量であるエネルギー吸収量が少なくなり、この吸収量
を確保するためエネルギー吸収体をいきおい大きくせざ
るを得なかった。このため、デザイン上の制約を生じ、
高価となり、重量の増加を招くなど欠点があった。
【0004】上記従来のエネルギー吸収体の欠点を改良
するために、第11図のように樹脂製格子状構造のエネ
ルギー吸収体32を使用した車両用バンパーがあった。
なお、この図において左側は変形前、右側は変形後を示
す。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の樹
脂製格子状構造のエネルギー吸収体は、第12図および
第13図のような荷重─変形パターン(実線)を示す。
これらの図に示すように、エネルギー吸収特性は、衝突
の初期において急激に立ち上がるものの、衝撃エネルギ
ー吸収の過程で車体限界荷重を超えてしまい、レインフ
ォースメントが折れるか、車体サイドメンバーが折れる
かしてしまうおそれがあった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記事情に鑑み
てなされたもので、車両用バンパーの樹脂製又は金属製
レインフォースメントに装着される樹脂製格子状構造の
エネルギー吸収体において、該エネルギー吸収体の外力
の働く格子面を外側壁の高さ方向で20〜90%,格子
面の幅方向で10〜50%の切り欠きを設け、上記レイ
ンフォースメントの変形と相まって、曲げモーメントが
生じるようにした車両用バンパーのエネルギー吸収体を
提供するものである。なお、本明細書で、エネルギー吸
収体の外側壁の高さ方向とは、車体側へ向かう方向、す
なわち車両の前後方向のことであり、格子面の幅方向と
は、車両の上下方向または車両の左右方向(車幅方向)
のことである。
【0007】
【作用】本発明では、エネルギー吸収体のエネルギー吸
収特性は、衝突の初期において急激に立ち上がる。さら
に、樹脂製格子状構造のエネルギー吸収体の一部が切り
欠かれているので、レインフォースメントの変形と相ま
って、曲げモーメントがエネルギー吸収体に生じる。こ
れによって、エネルギー吸収体に圧縮座屈のみならず曲
げ変形が生じる。このため、エネルギー吸収特性が車体
限界荷重付近でとどまりこれを超えることがない。な
お、格子状構造としているので格子状構造体の壁が上方
から順次潰れ、吸収特性が車体限界荷重付近で平坦とな
る。
【0008】
【実施例】以下に添付図面に示した実施例を参照しなが
ら、本発明にかかる車両用バンパーのエネルギー吸収体
を説明する。
【0009】第1図は本発明にかかる車両用バンパーの
エネルギー吸収体を車両に組み込む状態を示し、図にお
いて1は本発明にかかるエネルギー吸収体、2はレイン
フォースメント、3は表皮部材、4は車体、5はサイド
メンバーである。エネルギー吸収体はレインフォースメ
ント2に固定され、このレインフォースメント2は所定
の手段により車体4のサイドメンバー5等に固定され
る。さらに、表皮部材3は、上記エネルギー吸収体1、
レインフォースメント2等を覆って外観を構成する。上
記エネルギー吸収体1は、樹脂製(EVA,PE,P
P,TPE等)であり格子状構造となっている。また、
レインフォースメント2は、ガラス繊維強化樹脂あるい
はアルミ合金押し出し材により構成されている。なお、
図中lは、レインフォースメント2の許容変形量(後側
変形量)である。
【0010】第2図は本発明にかかるエネルギー吸収体
の実施例を示す。この実施例はエネルギー吸収体1の外
力の働く格子面を外側壁の高さ方向(車体方向)で65
%,格子面の幅方向(上下を幅方向として)で30%の
切り欠き6を設けたものである。このエネルギー吸収体
1は第3図に示されるような順序で変形する。この変形
においては、衝突の初期においてエネルギー吸収特性が
急激に立ち上がる。さらに、樹脂製格子状構造のエネル
ギー吸収体1の一部(上部)が切り欠かれているので、
レインフォースメント2の変形(ローリング)が生じ、
これと相まって、曲げモーメントがエネルギー吸収体1
にかかる。これによって、エネルギー吸収体1に圧縮座
屈のみならず曲げ変形が生じる。このため、エネルギー
吸収特性が車体限界荷重付近でとどまりこれを超えるこ
とがない。なお、格子状構造としているので格子状構造
体の壁が上方から順次潰れ、吸収特性が車体限界荷重付
近で平坦となる。
【0011】第4図の実施例は、外力の働く格子面を外
側壁の高さ方向(車体方向)で65%,格子面の幅方向
(左右を幅方向として)で車体の外側方向に向けて30
%の切り欠き6を設けたものである。この実施例では、
左右対称にエネルギー吸収体を配置しており、レインフ
ォースメント2の変形と相まって、エネルギー吸収体に
外側方向への曲げモーメントが生じるため、切り欠き部
に曲げ変形が生じる(第5図)。この場合のエネルギー
吸収体のエネルギー吸収特性は第7図の破線で示される
通りである。
【0012】なお、第4図の実施例において、点線で示
す高さ方向で1〜90%のV字形ノッチ7を設けると、
車体限界荷重付近の平坦特性がさらに良くなる。
【0013】第6図に示す実施例は、上記切り欠き6を
設けることによって形成される格子面を斜面8に形成し
たものである。これによって、曲げモーメントの生じる
起点が複数個所となり、第7図の実線で示されるように
車体限界荷重付近の平坦特性がさらに良くなる。
【0014】上記エネルギー吸収体に設ける切り欠き
は、外力の働く格子面を外側壁の高さ方向で20〜90
%,格子面の幅方向で10〜50%切り欠いて設けるも
のとする。これら以下の範囲では、効果が表れない。ま
た、上記切り欠き6はある程度高さ方向に深いほうが効
果があるものの、高さ方向で100%の切り欠きとして
しまうと、第12図、第13図のパターンとなって、エ
ネルギー吸収量を確保できない。なお、切り欠きを設け
る部分は、上記実施例に限られるものではなく、エネル
ギー吸収体の下方からあるいは車体内方向からなどの切
り欠きも、設計条件によっては可能である。さらに、エ
ネルギー吸収体1は、左右に2個あるいは4個,6個な
ど適宜配置することができ、レインフォースメント2の
変形の大きい場所に配置するとその効果が大きい。
【0015】
【発明の効果】本発明では、エネルギー吸収体のエネル
ギー吸収特性が改善されているので、エネルギー吸収体
の軽量化、小型化および低コスト化を図ることができ
る。また、レインフォースメントの性能を有効に活用で
き、さらに小型化によって、外観デザインの制約が少な
くなるなどその効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる車両用バンパーのエネルギー吸
収体を車体に装着する状態を説明する分解図である。
【図2】本発明にかかる車両用バンパーのエネルギー吸
収体の実施例の斜視図である。
【図3】本発明にかかる車両用バンパーのエネルギー吸
収体の作用を説明する横断面図である。
【図4】本発明にかかる車両用バンパーのエネルギー吸
収体の他の実施例の斜視図である。
【図5】第4図の実施例のエネルギー吸収体の作用を説
明する平面図である。
【図6】本発明にかかる車両用バンパーのエネルギー吸
収体のさらに他の実施例の斜視図である。
【図7】本発明にかかる車両用バンパーのエネルギー吸
収特性を説明するグラフである。
【図8】従来の車両用バンパーのエネルギー吸収体を車
体に装着する状態を説明する分解図である。
【図9】従来の車両用バンパーのエネルギー吸収体の吸
収特性を説明するグラフである。
【図10】従来の車両用バンパーのレインフォースメン
トの吸収特性を説明するグラフである。
【図11】従来の車両用バンパーのエネルギー吸収体の
作用を説明する横断面図である。
【図12】従来の車両用バンパーのエネルギー吸収体の
吸収特性を説明するグラフである。
【図13】従来の車両用バンパーのレインフォースメン
トの吸収特性を説明するグラフである。
【符号の説明】
1 エネルギー吸収体 2 レインフォースメント 3 表皮部材 4 車体 6 切り欠き A ,C 車体限界荷重 B 前側(エネルギー吸収体)許容変形量 D 後側(レインフォースメント側)許容変形量
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭57−100555(JP,U) 実開 平3−77746(JP,U) 実開 昭60−37457(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60R 19/18

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両用バンパーの樹脂製又は金属製レイ
    ンフォースメントに装着される樹脂製格子状構造のエネ
    ルギー吸収体において、該エネルギー吸収体の外力の働
    く格子面に外側壁の高さ方向で20〜90%,格子面の
    幅方向で10〜50%の切り欠きを設け、上記レインフ
    ォースメントの変形と相まって、曲げモーメントが生じ
    るようにしたことを特徴とする車両用バンパーのエネル
    ギー吸収体。
  2. 【請求項2】 上記エネルギー吸収体の外力の働く格子
    面にさらに高さ方向で1〜90%のノッチ形の切り込み
    を設けたことを特徴とする請求項1に記載の車両用バン
    パーのエネルギー吸収体。
  3. 【請求項3】 上記切り欠きを設けることによって形成
    される格子面を斜面に形成して成ることを特徴とする請
    求項1または請求項2に記載の車両用バンパーのエネル
    ギー吸収体。
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