JP3964956B2 - 車両用バンパ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の前部や後部に配置され、衝突時等における衝撃力を緩和する車両用バンパ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６に従来一般に使用される車両用バンパ装置１ａの概要構造を示す。車両用バンパ装置１ａは、図示のようにバンパの表皮樹脂６とこれを車両のフレーム７に固定するためのバックバー２ａとからなる。バックバー２ａは断面コ字形状のベース２５と、この開口側の一部を閉止する同じく断面コ字形状のリインフォース２６等とから構成される。なお、リインフォース２６はベース２５に嵌まり込み溶着される。図７に示すように、ベース２５はボルト２０，ナット２１により車両のフレーム７に固定され、表皮樹脂６は取り付け部６ａを介してバックバー２ａにボルト２２等により固定される。
【０００３】
一方、車両用バンパ装置に関する公知技術も数多く存在し、例えば、特開平４−３０３０４６号公報および特開平７−１８００１０号公報が挙げられる。特開平４−３０３０４６号公報の「車両用バンパ装置」は、バンパカバー（６）の裏面にウレタンのアブソーバ（５）を貼着してなるバンパ装置２を車両のサイドメンバ（３）に固定するために両者間にバンパリインフォースメント（４）を介在せしめ、バンパリインフォースメント（４）の内部空間内にヤング率の小さい材料からなるエネルギー吸収体（１２）をその一端がサイドメンバ（３）と対向するように配設したものである。
【０００４】
また、特開平７−１８００１０号公報の「エネルギー吸収部材及びその製造方法」は、Ａｌ合金製バンパー（１）に、例えば、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金押出材からなるエネルギー吸収部材（２）を突出した形状で溶着し、その後、１００乃至２５０℃で熱処理して形成されるバンパーを開示するものである。なお、このバンパーはエネルギー吸収部材（２）を介して車両のフレームに固定される。衝突時には前記構造のエネルギー吸収部材（２）が衝突エネルギーを吸収すると共に、その吸収特性が長期間に亘って一定に維持できる点に特徴を有するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図６および図７に示した車両用バンパ装置１ａは比較的簡単な構造からなるが、バックバー２ａの剛性が比較的高く、衝突時におけるエネルギー吸収性が不十分となる問題点がある。また、バックバー２ａがスチール製のため高重量となり、金型投資も大になるという問題点もある。
一方、公知技術の特開平４−３０３０４６号公報の「車両用バンパ装置」は、衝突時における衝撃エネルギーの吸収は可能であるが、エネルギー吸収がエネルギー吸収体（１２）のみで行なわれず、これを保持するバンパリインフォースメント（４）も衝撃荷重を分担する。バンパリインフォースメント（４）は剛性のため衝撃エネルギーの吸収性が低く、全体として衝撃エネルギーの吸収が不十分となる問題点がある。また、この「車両用バンパ装置」は比較的構造が複雑で金型費も高く、コスト高となる問題点がある。また、特開平７−１８００１０号公報のバンパは特徴を有するものであるが、製造コストが高く、かつエネルギー吸収性も本発明品に較べて低いという問題点がある。
【０００６】
本発明は、以上の事情に鑑みて創案されたものであり、衝突時等における衝撃エネルギーの吸収が十分に行なわれ、表皮樹脂の亀裂発生が低下すると共に、軽量で製造費も安く、組み付け作業も容易な車両用バンパ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の目的を達成するために、バンパの表皮樹脂とこれを車両のフレームに固定するバックバーとから構成される車両用バンパ装置であって、前記バックバーは前記車両のフレームに固定され開口側の端縁に係止部を形成する断面コ字形状のベースと、平板部材から形成され周縁部に前記ベースの係止部と係合する係合部を有し該係合部を介して前記ベースに嵌着固定され前記表皮樹脂と相対向して配置されるアタッチメントと、該アタッチメントの前記ベース側の裏面に固定され前記ベースと該アタッチメントとの間の空間部内に収納されるコアとを有するものからなり、前記表皮樹脂は前記ベースに固定される車両用バンパ装置を構成するものである。更に具体的に、前記コアは内部に空間を形成する筒体状のものからなり、衝撃力負荷時にジャバラ状に座屈して衝撃力を吸収すべく形成されることを特徴とし、前記ベース，アタッチメント，コアはアルミニウム合金からなり、アルミ押し出し工法により成形されることを特徴とする。また、前記アタッチメントが、中央部に開口部を形成するものからなり、前記コアはこの開口部まわりに固着されることを特徴とするものである。
【０００８】
バックバーの各構成要素は軽量材からなり、かつアルミ押し出し工法によるため金型費も安く、安価に実施できる。衝突時等において、ベースとアタッチメントとの係合が容易に解除され、ベースは衝撃エネルギー吸収体としてほとんど機能せず、もっぱらアタッチメントに固定されているコアがジャバラ状座屈して衝撃エネルギーを吸収する。これにより、十分なエネルギー吸収が行なわれる。また、アタッチメントは平板部材からなり、広面積で表皮樹脂を受け止める。これにより、表皮樹脂の亀裂が防止される。また、アタッチメントに開口部が形成されているため、バックバーの車両のフレームへの取り付けが容易に行なわれ、組み付け作業性の向上が図れる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両用バンパ装置の実施の形態を図面を参照して詳述する。図１および図２に示すように、本発明の車両用バンパ装置１は、バンパの表皮樹脂６と、これを車両のフレーム７に固定するためのバックバー２とから構成される。
【００１０】
バックバー２は、図１乃至図３に示すように、大別してベース３と、アタッチメント４およびコア５の３部品を組み合わせたものからなる。まず、ベース３は、横断面形状がコ字形状のチャンネル状部材からなり、その開口側の端縁には図３に示すように、凸部８と凹部９を形成する係止部１０がその長手方向に沿って連続形成される。また、図２に示すように、ベース３の基板側にはフレーム７に固定するための取り付け孔１１が形成される。
【００１１】
図１乃至図３に示すように、アタッチメント４は四角状の平板部材からなり、その周縁部には凸部１２と凹部１３からなる係合部１４が形成される。凸部１２および凹部１３はベース３の凹部９と凸部８にそれぞれ嵌合するものである。係合部１４を係止部１０に嵌め込ませてアタッチメント４をベース３の側面から所定位置まで挿入することにより両者は合体する。なお、アタッチメント４とベース３は係合部１４と係止部１０の嵌合により嵌着されるが、相対ずれを防止するため、数箇所を溶着せしめることが好ましい。また、アタッチメント４の中央には四角状の開口部１５が形成される。
【００１２】
コア５は図４（ａ）に示すように中空の角状の筒状体でもよいが、図４（ｂ）に示すように中央部に横部材１６を架設するものや図４（ｃ）に示すようにクロス部材１７を中央部に形成するものやその他の任意の形状のものが採用される。
【００１３】
本例のベース３，アタッチメント４およびコアはすべてアルミニウム材から形成され、かつアルミ押し出し工法により成形される。押し出し成形用の金型は一般に安価であり、かつアルミニウム材用のものは更に安価なためこれ等の部材の製作は比較的安価に、かつ容易にできる。
【００１４】
本例のバックバー２の組み付けは次のようにして行なわれる。まず、コア５と一体化されたアタッチメント４を前記のように、ベース３に挿入し固着せしめる。図１に示すように、コア５はベース３とアタッチメント４との間の空間部１８内に収納される。次に、ベース３の基板側を車両のフレーム７に当て、取り付け孔１１とフレーム７の取り付け孔１９とを位置合わせし、アタッチメント４の開口部１５側からボルト２０を挿入しフレーム７側からナット２１を入れてボルト２０，ナット２１を締結する。これによりフレーム７にバックバー２が固定される。次に、表皮樹脂６の取り付け部６ａをベース３に嵌め込み、取り付け部６ａをボルト２２，ナット２３によりベース３側に固定する。以上により、車両用バンパ装置１の車両のフレーム７への取り付け作業が完了する。この取り付け作業は、アタッチメント４に開口部１５が形成されているため、特にやり易く、短時間で行なわれる。
【００１５】
次に、本発明の車両用バンパ装置１の衝突時における衝撃エネルギーの吸収作用を説明する。図５に示すように、表皮樹脂６の表面がバリア２４に衝突すると、表皮樹脂６が変形しその取り付け部のボルト２２等を介してベース３の上下端が変形する。このため、ベース３とアタッチメント４との係合が解除され、表皮樹脂６はアタッチメント４に直接ぶつかりこれを押圧する。アタッチメント４のコア５はその自由端をベース３の基板に圧接し、表皮樹脂６に加わる衝撃力により図示のようにジャバラ状に大きく座屈変形する。従って、衝撃エネルギーはコア５の座屈変形によりほとんど吸収される。以上のように、本発明の車両用バンパ装置では、ベース３とアタッチメント４との係合が簡単に解除され、バックバー２の剛性が低下し、コア５のみによるエネルギー吸収が行なわれるため、従来技術に較べて十分な衝撃エネルギーの吸収ができる。また、アタッチメント４は平板部材からなり、表皮樹脂６を広面積で受けるため、表皮樹脂６の亀裂発生が防止される。
【００１６】
本発明は、コア５の形状等が衝撃エネルギーの吸収機能に大きく影響を与える。従って、その形状，材質については車両の衝撃力の大小を勘案して適宜のものが設定される。前記した図４に示したものはその一例に過ぎず、その他の形状のものでもよく、ベース３やアタッチメント４より更に軟質の材料を用いてもよい。また、アタッチメント４と一体成形してもよい。
【００１７】
【発明の効果】
１）本発明の請求項１に記載の車両用バンパ装置によれば、バンパの表皮樹脂と車両のフレームとの間に前記表皮樹脂をフレームに取り付けるためのバックバーを設け、該バックバーを衝突前にはクローズセクションを形成し、衝突時等においては容易に分離可能に連結されるベースとアタッチメントおよびそのアタッチメントに固定されるコアとから形成し、衝撃エネルギーをコアによってのみ吸収するように形成したため、従来技術に較べ衝撃エネルギーの吸収が十分に、かつ確実に行なわれ、安全性の向上が図れる。
２）本発明の請求項２に記載の車両用バンパ装置によれば、衝撃エネルギーを吸収するコアが、衝撃力負荷時にジャバラ状に大きく座屈する形状のものからなり、従来技術に較べて衝撃エネルギー吸収機能の大幅な向上が図れる。
３）本発明の請求項３に記載の車両用バンパ装置によれば、バックバーを構成するベース，アタッチメント，コアがアルミニウム合金からなり、軽量化ができると共に、アルミ押し出し工法により成形されるため、安価に製作することができる。また、軽量なので組付作業性も良い。
４）本発明の請求項４に記載の車両用バンパ装置によれば、アタッチメントに開口部を形成したため、バックバーの車両のフレームへの取り付けが極めて容易となり、取り付け作業性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用バンパ装置のバックバーの構造と車両のフレームおよびバンパの表皮樹脂との連結構造を説明するための断面図。
【図２】本発明の車両用バンパ装置の各構成要素の概要構造を示す斜視図。
【図３】本発明の車両用バンパ装置のバックバーを示す部分斜視図。
【図４】本発明のバックバーのコアの各種形状を示す平面図。
【図５】本発明の車両用バンパ装置の衝突時における変形状態を示す模式図。
【図６】従来の車両用バンパ装置の構成要素の概要構造を示す斜視図。
【図７】従来の車両用バンパ装置の車両のフレームへの取り付け状態を示す断面図。
【符号の説明】
１ 車両用バンパ装置
２ バックバー
３ ベース
４ アタッチメント
５ コア
６ 表皮樹脂
７ 車両のフレーム
８ 凸部
９ 凹部
１０ 係止部
１１ 取り付け孔
１２ 凸部
１３ 凹部
１４ 係合部
１５ 開口部
１６ 横部材
１７ クロス部材
１８ 空間部
１９ 取り付け孔
２０ ボルト
２１ ナット
２２ ボルト
２３ ナット
２４ バリア

Claims (4)

1. バンパの表皮樹脂とこれを車両のフレームに固定するバックバーとから構成される車両用バンパ装置であって、
   前記バックバーは、ベースとアタッチメントとコアとを備え、
   前記ベースは、前記車両のフレームに固定される基板と、該基板の上端及び下端からそれぞれ車両前後方向に相対向して延びる上板及び下板と、これら上板及び下板の開口側の端縁にそれぞれ形成された係止部と、を有する断面コ字形状であり、
   前記アタッチメントは、平板部材から形成され、その上縁部及び下縁部に前記ベースの上下の係止部とそれぞれ係合する係合部を有し、該係合部を介して前記ベースに嵌着固定され、前記表皮樹脂と相対向して配置され、
   前記コアは、前記アタッチメントの前記ベース側の裏面に固定され、前記ベースと該アタッチメントとの間の空間部内に収納され、
   前記表皮樹脂は前記ベースの上板及び下板に固定され、
   前記アッタチメントのうち前記上縁部から前記下縁部まで連続する領域は、前記係止部と前記係合部とが係合した状態で前記ベースとの間に閉断面を区画し、
   前記表皮樹脂に車両前後方向の衝撃荷重が入力し、前記ベースの上板及び下板が変形して前記係止部と前記係合部との係合が解除され、前記表皮樹脂が前記アタッチメントに当接して該アタッチメント及び前記コアを押圧すると、該コアは、前記ベースの基板に圧接して変形することにより衝撃エネルギーを吸収する
   ことを特徴とする車両用バンパ装置。
2. 前記コアは内部に空間を形成する筒体状のものからなり、衝撃力負荷時にジャバラ状に座屈して衝撃力を吸収すべく形成されるものである請求項１に記載の車両用バンパ装置。
3. 前記ベース，アタッチメント，コアはアルミニウム合金からなり、アルミ押し出し工法により成形されるものである請求項１に記載の車両用バンパ装置。
4. 前記アタッチメントが、中央部に開口部を形成するものからなり、前記コアはこの開口部まわりに固着されるものである請求項１に記載の車両用バンパ装置。

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