JP3579877B2 - バンパステー - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の前面衝突時に衝撃荷重を有効に吸収できるバンパステーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両のフロントバンパは、一般に、板金製のステーを介して車体本体（例えば車体フレーム）に取付けられるのが普通である。従来このステーは、通常バンパの支持を主目的とするものであり、衝突時の衝突エネルギ吸収部材としての機能にはあまり重点が置かれていなかった。
【０００３】
具体的には、従来のステーは、車体の前側から箱形断面をなす車体フレームの断面内に挿し込まれ、該車体フレームの上面に前後２本のボルトにて接合固着されるのが一般的である。
【０００４】
又、上記板金製のステーの代りに、アルミ合金等の軽合金属の押出し引抜き加工によりステーを構成することにより、板金製のステーに比べ、プレス加工や溶接を不要とし、軽量化をはかるようにしたものが従来より開発され、特公平２−５３２６１号として公告されている。この軽合金属製のステーも、上記板金製のステーと同様に、車体フレームの上面に前後２本のボルトにて接合固着される構造となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、バンパステーを箱形断面をなす車体フレームの上面に前後２本のボルトにて締付け固着する従来の構造においては、車両の衝突時、バンパから入力する衝撃荷重がステーを介して車体フレームの上面に伝達されるだけであるから、衝撃吸収機能をもった車体フレームに効果的な衝撃荷重の伝達が行なわれず、又車体フレームの座屈にて衝撃エネルギの吸収が行なわれる場合、ステーの前後２箇所の固着部が車体フレームの座屈変形を妨げるので、該車体フレームのクラッシュストロークが短縮され、充分な衝撃エネルギ吸収効果を得ることが難しい、という課題を有していた。上記前後２箇所の固着部の間隔を狭めれば、クラッシュストロークをいくらか長くすることができるが、前後の固着部の間隔を狭めるとバンパの支持強度が不足ぎみになる、という課題が生じる。
【０００６】
本発明は上記のような従来の課題を解決することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車体の前後方向に延びる車体フレームの前端部に固定されバンパビームを車体に取付けるバンパステーにおいて、ほぼ箱形断面形状をなし内部が前後方向の仕切壁にて上下に複数の空間に区画され且つ前面部の上下部にバンパビーム取付部を有する本体部と、該本体部の前面部より前方へ突出しバンパビームの断面内に位置する突出部と、本体部の後面部より後方へ突出し、後方に上下方向に貫通するボルト挿通穴が形成され、車体フレームの断面内に嵌挿される後方突出部とからなり、車体フレームの上下面と該ボルト挿通穴とを上下に貫通するボルトにて車体フレームに固定されるようになっていることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は、本発明の第１の実施形態を示すもので、１はバンパステー、２はバンパビーム、３は車体フレームである。
【００１０】
バンパステー１は、前面部１１ａと上面部１１ｂと上面部１１ｃと下面部１１ｄとからなる箱形の本体部１１と、本体部１１の前面部１１ａの中央部より前方へ突出する前面部１２ａと上面部１２ｂと下面部１２ｃとからなり本体部１１の前面部１１ａとで箱形をなす突出部１２と、本体部１１の後面部１１ｂの上方部及び下方部から後方へ突出する上下一対の挟持部１３，１３とをもった形状に、アルミ合金の押出し（又は引抜き）成形にて一体に形成される。上記箱形をなす本体部１１はその内部を仕切壁１１ｅ，１１ｅにて上下方向に区画され、該仕切壁１１ｅ，１１ｅの前端は突出部１２の上面部１２ｂ及び下面部１２ｃの後端にそれぞれつながった形状となっている。上下一対の挟持部１３，１３は車体フレーム３の上下面に接合して固定される互いに平行な接合面１３ａ，１３ａと、該接合面１３ａ，１３ａの後端と本体部１１の後面部１１ｂの上下端部とをそれぞれつなぐ傾斜面１３ｂ，１３ｂとからなり、上下の接合面１３ａ，１３ａにて車体フレーム３の前端部分を上下から挟み付けるようになっている。上下の接合面１３ａ，１３ａにはボルト挿通穴１３ｃがそれぞれ形成され、傾斜面１３ｂ，１３ｂには作業穴１３ｅがそれぞれ形成されている。上記本体部１１の前面部１１ａの上下部には肉厚のバンパビーム取付部１１ｆ，１１ｆが設けられ、該バンパビーム取付部１１ｆ，１１ｆには車体前面側からネジ切りされた取付穴が設けられる。
【００１１】
上記のように構成されたバンパステー１は、その前面部１１ａをバンパビーム２の後端フランジ部２ａに接合し、上下のバンパビーム取付部１１ｆ，１１ｆにおいてボルトにて締付け固定する。そして後部の挟持部１３，１３を車体フレーム３の前端部分に比較的タイトに嵌め込み、該挟持部１３，１３にて車体フレーム３を上下から挟み付けた状態とし、上側の接合面１３ａのボルト挿通穴１３ｃから車体フレーム３の上下面及び下側の接合面１３ａのボルト挿通穴１３ｃにかけてボルト４を上下に貫通させ、下側からナット５で締めつけて固定する。
【００１２】
このように、挟持部１３，１３が車体フレーム３に比較的タイトに嵌め込まれることにより、バンパステー１とその前面部１１ａに取付けられたバンパとは車体フレーム３に位置決めされた状態で保持されるので、艤装工程でバンパを車体フレーム３に取付ける作業が非常に容易となり、作業能率の向上をはかることができる。又、バンパステー１の挟持部１３，１３にて車体フレーム３を上下からしっかりと挟持した状態で取付けられるので、１本のボルト４を上下に貫通させナット５で締めつけるだけで、バンパの取付強度は充分に確保できる。
【００１３】
上記構成において、車両の前面衝突時は、衝撃荷重がバンパビーム２の上下の後端フランジ部２ａよりバンパステー１の本体部１１の上面部１１ｃ及び下面部１１ｄ，挟持部１３，１３の傾斜面１３ｂ，１３ｂを通ってボルト４を介して車体フレーム３の上下両面へ平均的に伝達されると共に、仕切壁１１ｅ，１１ｅを通って車体フレーム３の前端部分の全面に入力される。
【００１４】
又、バンパビーム２が潰れはじめると、該バンパビーム２の断面内に位置するバンパステー１の突出部１２が衝突荷重を受け、該突出部１２から本体部１１の仕切壁１１ｅ，１１ｅを通って車体フレーム３の前端部分へと伝達され、該突出部１２及び本体部１１が衝撃荷重を吸収しながら潰れることにより、衝突初期の安定した抗力を得ることができ、軽衝突時には該バンパステー１の圧潰にて衝突エネルギを吸収し、車体本体のダメージを最小限に抑えることができる。
【００１５】
バンパステー１の突出部１２及び本体部１１等が潰れ、衝撃荷重が車体フレーム３に入ると、車体フレーム３がその前端部分から座屈変形して衝突エネルギを吸収するが、この場合バンパステー１の取付部が１本のボルト４による１箇所のみであり、該バンパステー取付部が車体フレーム３の座屈を妨げることがないので、車体フレーム３はバランスよく座屈変形し、安定した衝突エネルギ吸収機能を果たす。又、上記のように、バンパステー取付部が車体フレーム３の座屈を妨げないことと、バンパステー１の潰れで衝突初期のエネルギ吸収が行なわれることとにより、従来構造に比し、有効クラッシュストロークが大幅に増大し、衝突エネルギ吸収効果の著しい向上をはかることができる。
【００１６】
更に、衝突時の衝突エネルギの吸収性能のチューニングを、例えばバンパステー１の板厚を部分的に変えるとか仕切壁１１ｅの構造（配置や数等）を変えるといったバンパステー１の比較的簡単な設計変更だけによって、自由に行なうことができる。
【００１７】
図２は本発明の第２の実施の形態を示すものであり、図１ではバンパステー１の挟持部１３，１３で車体フレーム３を上下より挟持して取付ける構造とにているのに対し、図２では、該挟持部１３，１３の代りに、四角形断面形状をなし該四角形の上下面を対角線状にむすぶ一対の仕切壁１４ａをもった筐部１４と、四角形断面形状をなし上下面を対角線状にむすぶ一対の仕切壁１５ａ及び該仕切壁１５ａの交点近くで上下面を連結するボス部１５ｂをもった取付部１５とからなる後方突出部１６を、本体部１１の後面部１１ｂから後方へ一体に突出形成したものであり、その他の構成は図１のものと同じであり、図２において図１と同一の符号は図１と同じ部分を表している。この図２のバンパステー１もアルミ合金にて押出し（又は引抜き）成形にて形成される。
【００１８】
この図２のバンパステーは、後方突出部１６を車体フレーム３の断面内に嵌挿し、取付部１５のボス部１５ｂに形成したボルト挿通穴１５ｃ及び車体フレーム３の上下面を貫通して１本のボルト４を挿し込みナット５にて締付けることにより、車体フレーム３に固定される。バンパステー１へのバンパビーム２の取付けは図１の場合と同じである。
【００１９】
この構成のものも、図１の場合と同様に、艤装工程でのバンパ取付作業性の向上をはかることができ、衝突時の衝撃吸収機能についても図１の場合とほぼ同じ作用，効果を奏し得るものである。尚、衝突時の衝撃荷重によって、車体フレーム３の前端部分が座屈するとき、該車体フレーム３の断面内に位置する後方突出部１６も座屈して衝突エネルギの吸収を行なう点が、図１の場合と異なる。
【００２０】
図３は本発明の第３の実施の形態を示すもので、上記図１，図２に示すバンパステー１は押出し（又は引抜き）方向が車幅方向の成形品で構成されているのに対し、図３では押出し（又は引抜き）方向が前後方向の成形品にてバンパステーを構成した例を示している。
【００２１】
図３において、バンパステー１は、上面部１ａと下面部１ｂと両側面部１ｃ，１ｃとからなるほぼ四角形断面形状をなし、内部が縦方向の仕切壁１ｄにて左右方向に区画され、四角形の四隅部にはバンパビーム取付穴１ｅ′を有する肉厚のボス部１ｅが形成され、上面部，下面部及び両側面部の各外面には前後方向の複数の補強用のリブ１ｆが突設された形状に、アルミ合金の押出し（又は引抜き）成形にて形成される。
【００２２】
このバンパステー１のバンパビーム取付穴１ｅ′の前端部分はネジ切りされ、バンパビーム２の後端フランジ部２ａをボルトのねじ込みにて取付けるように構成され、バンパステー１の後端近傍にて上面部１ａと下面部１ｂとを上下に貫通するボルト挿通穴１ｇが設けられている。
【００２３】
そして、前端部にバンパビーム２を取付けたバンパステー１の後方部分を車体フレーム３の断面内に嵌挿し、車体フレーム３の上下面とボルト挿通穴１ｇとを貫通して１本のボルト４を挿通し、ナット５にて締付けることにより、バンパを取付けたバンパステー１の後部が車体フレーム３に取付けられる。
【００２４】
この取付状態にて、バンパステー１の車体フレーム３の前端部から前方へ突出した部分が図１，図２の本体部１１に相当し、車体フレーム３の断面内に嵌挿されている部分が図２の筐部１４及び取付部１５に相当する。
【００２５】
この図３のものも、図１及び図２のものと同様に、艤装工程でのバンパ取付作業性の向上をはかることができる。
【００２６】
又、車両の前面衝突時は、バンパビーム２が潰れた後、バンパステー１自体が座屈変形して衝突初期のエネルギ吸収が行なわれ、車体フレーム３の前端部分が座屈しはじまるとバンパステー１の後方部分も一緒に座屈して衝突エネルギ吸収を行なう。この場合も、バンパステー１の取付部が車体フレーム３の座屈を妨げるようなことはなく、安定した座屈が行なわれ、有効クラッシュストロークが増大して、衝突エネルギ吸収機能の向上をはかることができるものである。
【００２７】
上記図１，図２及び図３の各実施の形態においては、バンパステー１の素材をアルミ合金としているが、アルミ合金に限らず、その他の任意の軽合金の押出し（又は引抜き）成形品としてもよく、又バンパーステー１の素材として合成樹脂を用いても良い。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、車両の衝突時、バンパステー自体の安定した潰れ変形にて衝突初期のエネルギ吸収を行ない、バンパステーの車体フレームへの取付部が車体フレームの座屈を妨げない構造であることにより、車体フレームのバランスのよい座屈変形と有効クラッシュストロークの増大とがはかられ、衝突エネルギ吸収効果を著しく向上させることができると共に、車体全体の衝突エネルギ吸収性能のチューニングをバンパステーの簡単な設計変更にて容易に行なうことができるもので、艤装工程でのバンパの取付作業性の向上をはかることができること及びコストが低廉なること等と相俟って、実用上多大の効果をもたらし得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すもので、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示すもので、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は斜視図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態を示すもので、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は斜視図である。
【符号の説明】
１ バンパステー
１ａ 上面部
１ｂ 下面部
１ｃ 側面部
１ｄ 仕切壁
１ｇ ボルト挿通穴
２ バンパビーム
３ 車体フレーム
４ ボルト
５ ナット
１１ 本体部
１１ｄ 仕切壁
１２ 突出部
１３ 挟持部
１３ａ 接合面
１３ｂ 傾斜面
１３ｃ ボルト挿通穴
１４ 筐部
１５ 取付部
１５ｃ ボルト挿通穴
１６ 後方突出部

Claims (2)

1. 車体の前後方向に延びる車体フレームの前端部に固定されバンパビームを車体に取付けるバンパステーにおいて、ほぼ箱形断面形状をなし内部が前後方向の仕切壁にて上下に複数の空間に区画され且つ前面部の上下部にバンパビーム取付部を有する本体部と、該本体部の前面部より前方へ突出しバンパビームの断面内に位置する突出部と、本体部の後面部より後方へ突出し、後方に上下方向に貫通するボルト挿通穴が形成され、車体フレームの断面内に嵌挿される後方突出部とからなり、車体フレームの上下面と該ボルト挿通穴とを上下に貫通するボルトにて車体フレームに固定されるようになっていることを特徴とするバンパステー。
2. 請求項１に記載のバンパステーは、軽合金の押出し又は引抜き成形にて一体に形成されることを特徴とするバンパステー。

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