JP4092813B2 - 車両用バンパービーム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のバンパー装置に用いられるバンパービームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平５−１７８１４４号公報または特開平５−２７８５３７号公報には、アルミの押し出し材によって形成された自動車用バンパービーム（リインフォースメント）が開示されている。図８は、従来のバンパービームの構造を概略的に示した斜視図である。バンパービーム７０の断面は、日字状あるいは目字状の形状を有しており、複数の閉断面部７２を有している。バンパービーム７０の肉厚Ｔは、各壁部において均一である。このような構成を有するバンパービーム７０では、車両衝突時などにおいて、車両前方から入力された荷重を、バンパービーム７０の壁部を座屈させることにより吸収する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のバンパービームでは、車体フレームの軸心からオフセットした荷重入力に対して、車体の転び変形が生じてしまうという問題がある。実際に生じる車両衝突においては、ある特定の車体姿勢で衝突するとは限らず、衝突エネルギーの入力方向等も様々である。そのため、例えば、入力荷重が車体の下方にオフセットして入力した場合、バンパービームは、車体の上方側よりも下方側の方が著しく大きく変形してしまうことがある。このような不適切な変形が生じると、入力荷重をバンパービーム側で十分に吸収しきれず、車体フレームが適切に変形しないおそれがある。
【０００４】
このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の目的は、車体フレームからオフセットした荷重入力に対する抗力を有効に生じるバンパービームを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、本発明は、複数の壁部を有する車両用バンパービームにおいて、車両の前方に位置する前壁部と、車両の後方に位置する後壁部と、前壁部と後壁部とを連結する複数の横壁部とを有する。そして、横壁部の少なくとも一つは、当該横壁部と前壁部との連結部から、車長方向に対して斜めに延在する斜部を含んでいる。
【０００６】
このような構成において、上記の斜部は、異なる方向に延在する少なくとも二つの斜壁部を有し、車両側面から見た場合に、当該二つの斜壁部と前壁部とにより三角形が形成されていることが好ましい。また、このような斜部を含む横壁部は、車両側面から見た場合にＹ字形状を有していることが望ましい。さらに、斜部を含む横壁部は、車両の下方側または上方側の少なくとも一方に設けられていてもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施例に係る自動車のバンパー装置を車体側面から見た断面図である。バンパー装置１は、軽量化を図るためにアルミ材で形成されたバンパービーム２と、エネルギー吸収部材であるウレタンフォーム３と、樹脂製のバンパーカバー４とによって構成されている。同断面において車幅方向に延在しているバンパービーム２には、車体フレーム５に取り付けられたビームステー６が固定されている。ウレタンフォーム３は、バンパービーム２の前方に設けられており、車両衝突時等における車体前方からの入力荷重をある程度吸収することができる。また、外装を形成するバンパーカバー４は、車体フレーム５およびバンパービーム２に固定されており、ウレタンフォーム３とバンパービーム２とを被覆している。
【０００８】
図２は、バンパービーム２を車幅方向、すなわち車体側面から見た断面図である。バンパービーム２は、アルミ材の押し出しや引き抜き等の手法を用いて形成され、４つの外壁部７，８，９，１０で囲まれた閉断面が形成されている。後外壁部７は、ビームステー６に固定されている。この外壁部７に対向して配置された前外壁部８には、ウレタンフォーム３に固定されている。これら前後の外壁部７，８は、上外壁部９と下外壁部１０とによって連結されている。
【０００９】
また、外壁部７，８，９，１０により形成された閉断面内には、後外壁部７と前外壁部８とを連結する２つの中間壁部１１，１２が形成されている。図２の断面において車長方向に延在している中間壁部１１，１２の肉厚は均一ではなく、バンパービーム２の中央に行くほど薄くなっており、中央部の近傍が脆弱になっている。このように中間壁部１１，１２に脆弱な箇所を形成することで、座屈し始める起点を明確化している。
【００１０】
ここで、下外壁部１０は、同図からわかるように、延在方向が異なる３つの壁部１０ａ，１０ｂ，１０ｃより構成され、Ｙ字形状を有している。すなわち、斜壁部１０ａ，１０ｂのそれぞれは、前壁部８における異なる連結点から、車長方向に対して斜め方向に延在し、両者はバンパービーム２の中心部近傍で連結している。そして、この連結部に連結された壁部１０ｃは、この連結部から後外壁部７へ向けて延在している。
【００１１】
このような構成において、荷重が車体フレーム５の軸心から下側へオフセットして入力した場合（車体フレームの図心とバンパービーム受け面の軸心とがずれている場合）、Ｙ字断面を有する下外壁部１０が、この荷重に対して抗力を生じるため、車体の転び変形を抑制することができる。図３は、バンパービーム２の変形の推移を説明した概略図である。同図（ａ）に示したように、車体の下方にオフセットした荷重が前外壁部８に入力された場合、入力荷重は、斜壁部１０ａ，１０ｂに分散された後、壁部１０ｃに入力される。そして、前外壁部８の下方が変形し始める。その時、２つの斜壁部１０ａ，１０ｂと前外壁部８とで強度的に強固な三角形が形成されているため、その部分はあまり変形が生じず、壁部１０ｃが圧縮していく。それと同時に、斜壁部１０ｂが荷重の入力方向に対して傾いているため、前外壁部８は下方へ引張られる（同図（ｂ））。この引張り力により、転び変形をあまり生じることなく、バンパービーム２の全体が変形する（同図（ｃ））。このことは次のように説明することができる。すなわち、同図（ｄ）に示したように、車長方向に対する斜壁部の傾きにより入力荷重の分力１，２が生じるが、分力２は縦外壁部８を引っ張るように作用する。そのため、縦外壁部８においてその作用の抗力が発生する。その結果、バンパービーム２の全体が変形するため、車体フレーム５に対しては荷重が効率よく伝達される。
【００１２】
このように本実施例では、下外壁部１０を、車長方向に対して傾いた斜壁部１０ａ，１０ｂを有するＹ字断面にすることで、入力荷重のオフセット分を補正できる。そのため、バンパービーム２の転び変形を生じさせることなく、衝突エネルギーを有効に吸収することができる。また、二つの斜壁部１０ａ，１０ｂと前外壁部８とで強固な三角形を構成している。その三角形領域は変形しにくいので、前外壁部を引張るような作用をより効果的に生じさせることができる。
【００１３】
図４および図５は、バンパービームの変形例を示した断面図である。図４に示したバンパービーム２は、上方にオフセットした荷重入力に対応するために、上述したＹ字断面の横壁部４１をバンパービーム２の上方側に設けたものである。また、図５は、上方側と下方側の双方の横壁５１，５２をＹ字断面としてものである。実際の車両衝突は、郵便ポストやガードレール、或いは石灯籠など、必ずしも上下に均一な断面を持たないものもある。従って、すべての衝突物に対して、バンパー位置が適切であるとは限らない。そこで、効率よく衝突荷重を車体フレームに伝達するためには、図５のように、バンパービーム２の上下にＹ字断面の壁部５１，５２を設けておくことが望ましい。
【００１４】
なお、以上の説明から明らかなように、本発明の特徴は、バンパービームの壁部を、車体フレームからオフセットした荷重入力に対して抗力を発するような断面形状にした点にあり、Ｙ字形状の断面は最も好ましい例である。従って、このような趣旨を逸脱しない限り、Ｙ字断面以外の断面形状を有するバンパービームについても本発明を適用できることは当然である。例えば、図６に示したように、図２で示した壁部１０ｃを前外壁部８まで延在させた変形的なＹ字断面としてもよい。また、図７に示したように、Ｖ字を横に傾けたような断面形状としてもよい。
【００１５】
【発明の効果】
このように本発明によれば、車体フレームの軸心からオフセットして入力した荷重をバンパービームにおいて効率的に吸収することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係るバンパー装置を示した断面図
【図２】バンパービームを車幅方向から見た断面図
【図３】バンパービームの変形の推移を説明した概略図
【図４】バンパービームの変形例
【図５】バンパービームの他の変形例
【図６】斜壁部を有する外壁部の変形例を示す要部断面図
【図７】斜壁部を有する外壁部の別の変形例を示す要部断面図
【図８】従来のバンパービームの構造を示した斜視図
【符号の説明】
１ バンパー装置、 ２，７０ バンパービーム、
３ ウレタンフォーム、 ４ バンパーカバー、
５ 車体フレーム、 ６ ビームステー、
７ 後外壁部、 ８ 前外壁部、
９ 上外壁部、 １０ 下外壁部、
１０ａ，１０ｂ 斜壁部、 １１，１２ 中間壁部、
７２ 閉断面

Claims (1)

1. 複数の壁部を有する車両用バンパービームにおいて、
   車両の前方に位置する前壁部と、
   前記車両の後方に位置する後壁部と、
   前記前壁部と前記後壁部とを連結する複数の横壁部とを有し、
   前記横壁部の少なくとも一つは、
   前記前壁部から、車長方向に対して斜めに延在する第１の壁部と、
   前記前壁部から、前記第１の壁部とは異なる方向に延在し、前記第１の壁部と前記前壁部とで三角形を形成する第２の壁部と、
   前記第１の壁部と前記第２の壁部との連結部と、前記後壁部とを連結する第３の壁部とを有し、
   前記第１の壁部と前記第２の壁部と前記第３の壁部とで、前記車両側面から見た場合にＹ字形状を有することを特徴とする車両用バンパービーム。

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