JP4198000B2

JP4198000B2 - Lateral collapse type bumper stay and bumper structure

Info

Publication number: JP4198000B2
Application number: JP2003185495A
Authority: JP
Inventors: 成一橋本; 敏二村
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2023-06-27
Also published as: JP2005014836A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウム合金押出材からなるバンパーステイに関し、詳しくは、押出方向をバンパーリインフォースの長手方向に垂直に向けて配置される横圧壊型バンパーステイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば乗用車やトラック等の自動車車体の前端（フロント）及び後端（リア）に設置されるバンパー内部には、補強部材としてバンパーリインフォースが設けられている。バンパーリインフォースは一般に荷重方向に略垂直に向く前壁と後壁、及びそれらを連結する横壁を有する断面中空の部材であり、後方側から一対のバンパーステイにより支持され、各バンパーステイは後端がサイドメンバ（フロント又はリア）の先端に固定されている。
バンパーリインフォース、バンパーステイ及びサイドメンバは、いずれも衝突時に圧壊して衝突エネルギーを吸収する役割を有し、例えば下記特許文献４にも記載されているように、一般に、衝突時にはまずバンパーリインフォースが圧壊し、続いてバンパーステイが圧壊し、さらにサイドメンバが軸圧壊するように、各部材の剛性が設定されている。つまり、バンパーリインフォース、バンパーステイ及びサイドメンバの剛性を各々ａ，ｂ，ｃとしたとき、ａ＜ｂ＜ｃの関係である。
【０００３】
近年、バンパーリインフォースについて、軽量化のためにアルミニウム合金押出材が使用されるようになり、バンパーステイについても、同じくアルミニウム合金押出材が使用され始めている。アルミニウム合金押出材からなるバンパーステイには、大きく分けて縦圧壊型と横圧壊型があり、縦圧壊型のバンパーステイ１は、図５（ａ）に示すように、軸部２を構成する中空の押出形材の前後端に板状の取付用フランジ３，４（バンパーリインフォース５及びサイドメンバ６の取付用）を溶接したもので、押出軸方向が車体前後方向を向き、横圧壊型バンパーステイ７は、図５（ｂ）に示すように、前後端に一体的に前後壁８，９（バンパーリインフォース５及びサイドメンバ６の取付用）が形成された押出形材からなり、押出軸方向が車体上下方向を向いている。
【０００４】
横圧壊型のバンパーステイは、製造コストが安く、大量生産に適し、図５に示すようにバンパーリインフォースの端部取付箇所が車幅方向に対し傾斜又は湾曲していても、容易に対応できる利点があり、下記特許文献にみられるように種々の構造のものが考案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２２７３３３号公報
【特許文献２】
特開平８−９１１５４号公報
【特許文献３】
特開平１１−２０８３９２号公報
【特許文献４】
特開平１１−２０８３９３号公報
【特許文献５】
特開２０００−３１８５５２号公報
【特許文献６】
特開２００１−２９４１０６号公報
【特許文献７】
特開２００２−１９５５３号公報
【０００６】
ところで、一部の車種（特に重量車種）においてサイドメンバの最大許容反力（圧壊に耐えられる最大荷重）が近年増加する傾向にある。これは、より高強度の高張力鋼板が開発され、同じ重量でも許容反力の大きいサイドメンバが製造できるようになり、また安全のためこれまで以上に剛な車体が求められるようになったためである。
サイドメンバの最大許容反力が増加すると、バンパーリインフォースとバンパーステイの剛性を上げて、これらが圧壊したときのエネルギー吸収量を増加させることができる。これにより、衝突時に入力するエネルギーにもよるが、サイドメンバを圧壊させることなく、バンパーリインフォースとバンパーステイを圧壊させるのみで衝突時のエネルギー吸収を行うことができるようになる。あるいは、さらにバンパーステイを圧壊させることなく、バンパーリインフォースを圧壊させるのみで衝突時のエネルギー吸収を行うことができるようになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
仮にバンパーリインフォースを圧壊させるのみで衝突時のエネルギー吸収を行うことができれば、部品交換がバンパーリインフォースのみで済む利点がある。あるいは、バンパーステイが圧壊してもその程度が小さければ、車体の損傷が小さくて済む。そのためには、衝突時にバンパーリインフォースが圧壊しても、バンパーステイが続いて圧壊しないように、又は大きく圧壊しないようにバンパーステイを高剛性にする必要がある。
【０００８】
バンパーステイを高剛性にするには、肉厚を厚くするか、前記特許文献１，５のように多数のリブを設けることが考えられるが、これではバンパーステイの重量が増加し、アルミニウム合金押出材を使用した利点が十分に生かせない。それでなくても、横圧壊型のバンパーステイは、縦圧壊型に比べて重量比エネルギー吸収量が小さく、優位な軽量化効果が得られないという問題点が指摘されており、高剛性にするためとはいえ、余り重量を増加させる構造は採用しがたい。
【０００９】
従って、本発明は、重量をあまり増加させることなく、衝突時に圧壊しにくい高剛性の横圧壊型バンパーステイを得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
これまで一般に、衝突時にバンパーステイに掛かる荷重として、正面からの荷重のみが考慮されていた（例えば前記特許文献５参照）が、実際には図５（ｂ）に示すように、例えばポール衝突やバリヤ衝突の場合のように正面からの衝突（矢印Ａ）の場合は、バンパーステイ７に曲げモーメントＭが発生して、これが側壁１１，１２を矢印方向に曲げる力となり、例えばコーナーバリヤ衝突（矢印Ｂ）の場合はバンパーステイ７に掛かる荷重Ｐが外側の側壁１３を矢印方向に屈曲させる力となる。従って、この衝突形態を考慮した断面設計を行う必要がある。
【００１１】
本発明に係る第１のバンパーステイは、主として正面からの衝突を考慮したもので、アルミニウム合金押出材からなり、押出方向をバンパーリインフォースの長手方向に垂直に向けて配置され、前端に前記バンパーリインフォースの後面に固定される前壁と、後端にサイドメンバの前端に固定される後壁と、車体の前後方向と略平行に延び前記前壁と後壁を連結する内外一対の側壁と、前記前壁、後壁及び一対の側壁のなす中空部内にあって、該中空部の外側後方のコーナー又はその近傍と内側前方のコーナー又はその近傍を斜めに連結するリブからなることを特徴とする。前記中空部内にリブは１つのみ存在する。
【００１２】
また、本発明に係る第２のバンパーステイは、主としてコーナーへの衝突を考慮したもので、アルミニウム合金押出材からなり、押出方向をバンパーリインフォースの長手方向に垂直に向けて配置され、前端に前記バンパーリインフォースの後面に固定される前壁と、後端にサイドメンバの前端に固定される後壁と、車体の前後方向と略平行に延び前記前壁と後壁を連結する内外一対の側壁と、前記前壁、後壁及び一対の側壁のなす中空部内にあって、該中空部の内側後方のコーナー又はその近傍と外側前方のコーナー又はその近傍を斜めに連結するリブからなることを特徴とする。前記中空部内にリブは１つのみ存在する。
【００１３】
前記第１，第２のバンパーステイにおいて、前記前壁及び／又は後壁が前記両側壁より側方に張り出したフランジ部を有することが望ましい。
両端部が後方側に傾斜又は湾曲したバンパーリインフォースに対応するバンパーステイの場合、前壁は前記バンパーリインフォースの両端部の傾斜又は湾曲した後壁に沿って傾斜又は湾曲している必要がある。
本発明に係るバンパーステイを構成するアルミニウム合金押出材は、ＪＩＳ６０００系又は７０００系のアルミニウム合金からなることが望ましい。
本発明に係るバンパー構造体は前記バンパーステイとバンパーリインフォースからなる。
なお、本発明において、車体のフロント側、リア側とも、サイドメンバ側を後方、バンパーリインフォース側を前方とする。また、外側というときは車幅方向外側、内側というときは車幅方向内側を意味する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を参照して、本発明に係るバンパーステイ及びバンパー構造体についてより具体的に説明する。
図１（及び図２（ａ））は第１のバンパーステイを示すもので、このバンパーステイ２１は、アルミニウム合金押出材からなり、押出方向をバンパーリインフォース５の長手方向に垂直（車体上下方向）に向けて配置され、前端に前記バンパーリインフォース５の後面に固定される前壁２２と、後端にサイドメンバ６の前端に固定される後壁２３と、車体の前後方向と略平行に延び前記前壁２２と後壁２３を連結する内外一対の側壁２４，２５と、各壁によって囲まれる中空部２６内において該中空部２６の外側後方のコーナーと内側前方のコーナーを斜めに連結するリブ２７からなる。前壁２２，後壁２３，側壁２４，２５及びリブ２７はいずれも平面的な板状である。
なお、前壁２２はバンパーリインフォース５の後面に沿って傾斜（車幅方向外側が後退する方向に傾斜）し、内外側壁２４，２５より側方に張り出したフランジ部２２ａ，２２ｂを有し、後壁２３は車体前後方向に垂直とされ、内外側壁２４，２５より側方に張り出したフランジ部２３ａ，２３ｂを有する。このフランジ部２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂは、それぞれバンパーリインフォース５又はサイドメンバ６への取り付け（ボルト・ナットや溶接）に利用される。
【００１５】
バンパーステイ２１は中空部２６のトラス構造により高剛性となり、特にリブ２７の面に平行な方向の剛性が強化される。ここで、例えばポール衝突やバリヤ衝突（矢印Ａ）があると、バンパーステイ２１に曲げモーメントＭ１が発生するが、この曲げモーメントＭ１はリブ２７を面内で軸方向（両矢印参照）に圧縮する力となり、その面内圧縮力はリブ２７により支持されるので、内側側壁２４を矢印方向に曲げる力が大きく減殺される。このように、バンパーステイ２１は、発生する曲げモーメントをリブ２７の面内で圧縮力に変換することで、該リブ２７が高い圧縮力に耐えて座屈せず、従って、内側側壁２４が曲げ変形することがなく、衝突時のバンパーステイ２１の圧壊が防止される。ただし、衝突のエネルギーがきわめて大きい場合、バンパーステイ２１が圧壊し、続いてサイドメンバ６も圧壊することがあるのは、従来のバンパーステイを用いた場合と同じである。
また、斜めにリブ２７を１つ設けるだけであるので、リブがない場合に比べて重量の増加は余り大きくなく、前記特許文献１，５のバンパーステイに比べればむしろ小さい重量で、大きい剛性アップの効果を挙げることができる。
【００１６】
図２（ｂ）〜（ｅ）に、第１のバンパーステイの変形例を示す。（ｂ）〜（ｄ）は、リブ２７の一方の端部又は両方の端部が、中空部２６の外側後方のコーナーと内側前方のコーナーの近傍に連結されている例である。具体的に、（ｂ）はリブ２７の内側（図において左側）の端部が内側側壁２４上（中空部２６の内側前方のコーナーの近傍）に接続し、（ｃ）はリブ２７の外側（図において右側）の端部が後壁２３上（中空部２６の外側後方のコーナーの近傍）に接続し、（ｄ）はリブ２７の内外両側の端部が内側側壁２４上及び後壁２３上（それぞれ中空部２６の内側前方のコーナー及び外側後方のコーナーの近傍）に接続している。図２（ｅ）は前壁２２にフランジが形成されていない点（その点は前記特許文献１のバンパーステイに類似する）で、（ａ）のバンパーステイ２１とは異なる。
【００１７】
図２（ｂ）〜（ｄ）のバンパーステイは、リブ２７の内側又は／及び外側の端部の接続箇所を、中空部２６のコーナーから内側側壁２４上又は／及び後壁２３上にずらしたことで、リブ２７による剛性アップの効果は（ａ）のバンパーステイに比べてやや劣るものの、擬似トラス構造により剛性が高く、（ａ）のバンパーステイと同様に衝突時に圧壊しにくく、かつ押出性が大きく改善される。
なお、以上の具体例以外に、リブ２７の内側の端部について前壁２２上にずらし、又は／及び外側の端部について外側側壁２５上にずらす形態もとり得る。
【００１８】
リブ２７の内側又は外側の端部を中空部２６のコーナーからずらす場合、必要以上に剛性を低下させないため、側壁上にずらす場合のずらし距離は内外側壁の中空部内での高さの１／１０以下、前後壁上にずらす場合のずらし距離は前後壁の中空部内での幅の１／１０以下に留めるのが望ましい。例えば図２（ｂ）の例では、内側側壁２４上へのずらし距離Ｈ１を該内側側壁２４の高さＨ０の１／１０以下とし、図２（ｃ）の例では、後壁２３上へのずらし距離Ｗ１を該後壁２３の中空部内での幅Ｗ０の１／１０以下とする。
【００１９】
図３（及び図４（ａ））は第２のバンパーステイを示すもので、このバンパーステイ３１は、アルミニウム合金押出材からなり、押出方向をバンパーリインフォース５の長手方向に垂直（車体上下方向）に向けて配置され、前端に前記バンパーリインフォース５の後面に固定される前壁３２と、後端にサイドメンバ６の前端に固定される後壁３３と、車体の前後方向と略平行に延び前記前壁３２と後壁３３を連結する内外一対の側壁３４，３５と、各壁によって囲まれる中空部３６内において該中空部３６の内側後方のコーナーと外側前方のコーナーを斜めに連結するリブ３７からなる。前壁３２，後壁３３，側壁３４，３５及びリブ３７はいずれも平面的な板状である。
なお、前壁３２はバンパーリインフォース５の後面に沿って傾斜（車幅方向外側が後退する方向に傾斜）し、内外側壁３４，３５より側方に張り出したフランジ部３２ａ，３２ｂを有し、後壁３３は車体前後方向に垂直とされ、内外側壁３４，３５より側方に張り出したフランジ部３３ａ，３３ｂを有する。このフランジ部３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂは、それぞれバンパーリインフォース５又はサイドメンバ６への取り付け（ボルト・ナットや溶接）に利用される。
【００２０】
バンパーステイ３１は中空部３６のトラス構造により高剛性となり、特にリブ３７の面に平行な方向の剛性が強化される。ここで、例えばコーナーバリヤ衝突（矢印Ｂ）があると、バンパーステイ３１に荷重Ｐが掛かり、リブ３７が面内圧縮力でその一部を支持するので、外側側壁３５に係る荷重が減殺される。このように、バンパーステイ３１はリブ３７の面内で高剛性で、該リブ３７が高い圧縮力に耐えて座屈せず、従って、外側側壁３５が座屈することがなく、衝突時のバンパーステイ３１の圧壊が防止される。ただし、衝突のエネルギーがきわめて大きい場合、バンパーステイ３１が圧壊し、続いてサイドメンバ６も圧壊することがあるのは、従来のバンパーステイと同じである。
また、斜めにリブ３７を１つ設けるだけであるので、リブがない場合に比べて重量の増加は余り大きくなく、前記特許文献１，５のバンパーステイに比べればむしろ小さい重量で、大きい作用効果を挙げることができる。
【００２１】
図４（ｂ）〜（ｅ）に、第２のバンパーステイの変形例を示す。（ｂ）〜（ｄ）は、リブ３７の一方の端部又は両方の端部が、中空部３６の外側前方のコーナーと内側後方のコーナーの近傍に連結されている例である。具体的に、（ｂ）はリブ３７の外側（図において右側）の端部が外側側壁３５上（中空部３６の外側前方のコーナーの近傍）に接続し、（ｃ）はリブ３７の内側（図において左側）の端部が後壁３３上（中空部３６の内側後方のコーナーの近傍）に接続し、（ｄ）はリブ３７の内外両側の端部が外側側壁３５上及び後壁３３上（それぞれ中空部３６の外側前方のコーナー及び内側後方のコーナーの近傍）に接続している。図４（ｅ）は前壁３２にフランジが形成されていない点（その点は前記特許文献１のバンパーステイに類似する）で、（ａ）のバンパーステイ３１とは異なる。
【００２２】
図４（ｂ）〜（ｄ）のバンパーステイは、リブ３７の内側又は／及び外側の端部の接続箇所を、中空部３６のコーナーから外側側壁３５上又は／及び後壁３３上にずらしたことで、リブ３７による剛性アップの効果は（ａ）のバンパーステイに比べてやや劣るものの、擬似トラス構造により剛性が高く、（ａ）のバンパーステイと同様に衝突時に圧壊しにくく、かつ押出性が大きく改善される。
なお、以上の具体例以外に、リブ３７の内側の端部について内側側壁３４上にずらし、又は／及び外側の端部について前壁３２上にずらす形態もとり得る。
【００２３】
リブ３７の内側又は外側の端部を中空部３６のコーナーからずらす場合、必要以上に剛性を低下させないため、側壁上にずらす場合のずらし距離は内外側壁の中空部内での高さの１／１０以下、前後壁上にずらす場合のずらし距離は前後壁の中空部内での幅の１／１０以下に留めるのが望ましい。この点は、第１のバンパーステイと同じである。例えば図４（ｂ）の例では、外側側壁３５上へのずらし距離Ｈ１を該外側側壁３５の中空部内での高さＨ０の１／１０以下とし、図４（ｃ）の例では、後壁３３上へのずらし距離Ｗ１を該後壁３３の中空部内での幅Ｗ０の１／１０以下とする。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、実際の衝突の形態を考慮した上で、特定の方向が高剛性となるように横圧壊型バンパーステイの断面設計を行い、衝突時のモーメント又は荷重を受け止めるようにしたものであり、全体に肉厚を増加させたり、リブの数を増やしたりすることに比べ、重量をあまり増加させることなく、衝突時に圧壊しにくい高剛性の横圧壊型バンパーステイを得ることができる。
本発明のバンパーステイ及びバンパー構造体によれば、従来のバンパーステイであれば完全に圧壊するような衝突であっても、バンパーステイが圧壊せず、部品交換がバンパーリインフォースのみで済んだり、バンパーステイの圧壊が少なく、車体の損傷がわずかで済むようにすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１のバンパーステイをバンパーリインフォースとサイドメンバに固定した状態の平面図である。
【図２】第１のバンパーステイの種々の形態を示す平面図である。
【図３】本発明に係る第２のバンパーステイをバンパーリインフォースとサイドメンバに固定した状態の平面図である。
【図４】第２のバンパーステイの種々の形態を示す平面図である。
【図５】従来のバンパーステイをバンパーリインフォースとサイドメンバに固定した状態の平面図である。
【符号の説明】
５バンパーリインフォース
６サイドメンバー
２１，３１バンパーステイ１１
２２，３２前壁
２３、３３後壁
２４、３４内側側壁
２５、３５外側側壁
２６、３６中空部
２７、３７リブ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bumper stay made of an aluminum alloy extruded material, and more particularly, to a lateral crush type bumper stay that is disposed with its extrusion direction perpendicular to the longitudinal direction of bumper reinforcement.
[0002]
[Prior art]
For example, bumper reinforcement is provided as a reinforcing member inside a bumper installed at the front end (front) and rear end (rear) of an automobile body such as a passenger car or a truck. The bumper reinforcement is a hollow member having a front wall and a rear wall that are generally perpendicular to the load direction, and a lateral wall that connects them, and is supported by a pair of bumper stays from the rear side. It is fixed to the tip of the side member (front or rear).
The bumper reinforcement, the bumper stay, and the side member all have a role of crushing and absorbing the collision energy at the time of collision. For example, as described in Patent Document 4 below, generally, the bumper reinforcement is first collapsed at the time of collision. Then, the rigidity of each member is set so that the bumper stay is crushed and the side member is crushed axially. That is, when the rigidity of the bumper reinforcement, the bumper stay, and the side member is a, b, and c, a <b <c.
[0003]
In recent years, an aluminum alloy extruded material has been used for bumper reinforcement to reduce the weight, and an aluminum alloy extruded material has also started to be used for a bumper stay. Bumper stays made of an aluminum alloy extruded material are roughly classified into a vertical crushing type and a lateral crushing type. The vertical crushing type bumper stay 1 is a hollow that forms a shaft portion 2 as shown in FIG. The plate-shaped mounting flanges 3 and 4 (for mounting the bumper reinforcement 5 and the side member 6) are welded to the front and rear ends of the extruded shape of the material. As shown in FIG. 5 (b), 7 is made of an extruded profile in which front and rear walls 8, 9 (for mounting bumper reinforcements 5 and side members 6) are integrally formed at the front and rear ends. The car is facing up and down.
[0004]
The lateral crush-type bumper stay has low manufacturing cost and is suitable for mass production. As shown in Fig. 5, the bumper reinforcement has an advantage that it can be easily handled even if the end mounting part of the bumper reinforcement is inclined or curved with respect to the vehicle width direction. As shown in the following patent documents, various structures have been devised.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-6-227333 [Patent Document 2]
JP-A-8-91154 [Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-208392 [Patent Document 4]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-208393 [Patent Document 5]
JP 2000-318552 A [Patent Document 6]
JP 2001-294106 A [Patent Document 7]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-19553
By the way, in some vehicle types (particularly heavy vehicle types), the maximum allowable reaction force (maximum load that can withstand crushing) of side members tends to increase in recent years. This is because higher strength steel plates with higher strength have been developed, side members with a large allowable reaction force can be manufactured even with the same weight, and more rigid bodies than ever have been required for safety. is there.
When the maximum allowable reaction force of the side member is increased, the rigidity of the bumper reinforcement and the bumper stay can be increased, and the amount of energy absorbed when they are crushed can be increased. Thereby, although depending on the energy input at the time of the collision, it is possible to absorb the energy at the time of the collision only by collapsing the bumper reinforcement and the bumper stay without crushing the side member. Alternatively, energy can be absorbed at the time of collision only by crushing the bumper reinforcement without crushing the bumper stay.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
If it is possible to absorb energy at the time of collision only by crushing the bumper reinforcement, there is an advantage that the parts need only be replaced by the bumper reinforcement. Alternatively, even if the bumper stay is crushed, if the degree is small, the vehicle body can be less damaged. For this purpose, even if the bumper reinforcement is crushed at the time of a collision, it is necessary to make the bumper stay highly rigid so that the bumper stay does not continue to be crushed or greatly collapsed.
[0008]
In order to make the bumper stay highly rigid, it is conceivable to increase the wall thickness or to provide a large number of ribs as in Patent Documents 1 and 5, but this increases the weight of the bumper stay, and the aluminum alloy extrusion The advantage of using wood is not fully utilized. Even so, it has been pointed out that the lateral crush type bumper stay has a lower weight-specific energy absorption than the vertical crush type and cannot provide a significant lightening effect. However, it is difficult to adopt a structure that increases the weight too much.
[0009]
Accordingly, an object of the present invention is to obtain a highly rigid lateral crushing bumper stay that does not easily crush at the time of collision without increasing the weight.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
Until now, in general, only the load from the front has been considered as the load applied to the bumper stay at the time of collision (see, for example, Patent Document 5). However, as shown in FIG. In the case of a collision from the front (arrow A) as in the case of a barrier collision, a bending moment M is generated in the bumper stay 7 and this becomes a force that bends the side walls 11 and 12 in the direction of the arrow. In the case of B), the load P applied to the bumper stay 7 becomes a force for bending the outer side wall 13 in the direction of the arrow. Therefore, it is necessary to perform a cross-sectional design in consideration of this collision form.
[0011]
The first bumper stay according to the present invention mainly takes into account the collision from the front, is made of an aluminum alloy extruded material, and is arranged with the extrusion direction perpendicular to the longitudinal direction of the bumper reinforcement, and the bumper reinforcement on the front end. A front wall fixed to the rear surface; a rear wall fixed to the front end of the side member at the rear end; a pair of inner and outer side walls extending substantially parallel to the front-rear direction of the vehicle body and connecting the front wall and the rear wall; It is in a hollow portion formed by a front wall, a rear wall, and a pair of side walls, and is characterized by comprising a rib that obliquely connects the outer rear corner of the hollow portion or the vicinity thereof and the inner front corner or the vicinity thereof. There is only one rib in the hollow portion.
[0012]
Further, the second bumper stay according to the present invention mainly takes into account the collision with the corner, is made of an aluminum alloy extruded material, and is arranged with the extrusion direction perpendicular to the longitudinal direction of the bumper reinforcement, and the front end has the aforementioned A front wall fixed to the rear surface of the bumper reinforcement, a rear wall fixed to the front end of the side member at the rear end, and a pair of inner and outer side walls extending substantially parallel to the front-rear direction of the vehicle body and connecting the front wall and the rear wall And a rib which is in a hollow portion formed by the front wall, the rear wall and the pair of side walls, and which obliquely connects the corner at the rear side on the inside or the vicinity thereof and the corner at the front side on the outside or the vicinity thereof. To do. There is only one rib in the hollow portion.
[0013]
In the first and second bumper stays, it is preferable that the front wall and / or the rear wall have a flange portion projecting laterally from the both side walls.
In the case of a bumper stay corresponding to a bumper reinforcement whose both ends are inclined or curved rearward, the front wall needs to be inclined or curved along the inclined or curved rear wall of both ends of the bumper reinforcement.
The aluminum alloy extruded material constituting the bumper stay according to the present invention is preferably made of a JIS 6000 or 7000 series aluminum alloy.
The bumper structure according to the present invention includes the bumper stay and the bumper reinforcement.
In the present invention, on both the front side and the rear side of the vehicle body, the side member side is the rear side, and the bumper reinforcement side is the front side. The term “outside” means the outside in the vehicle width direction, and the term “inside” means the inside in the vehicle width direction.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the bumper stay and the bumper structure according to the present invention will be described more specifically with reference to FIGS.
FIG. 1 (and FIG. 2A) shows a first bumper stay. The bumper stay 21 is made of an aluminum alloy extruded material, and the extrusion direction is perpendicular to the longitudinal direction of the bumper reinforcement 5 (the vehicle body vertical direction). A front wall 22 fixed to the rear surface of the bumper reinforcement 5 at the front end, a rear wall 23 fixed to the front end of the side member 6 at the rear end, and extending substantially parallel to the longitudinal direction of the vehicle body. A pair of inner and outer side walls 24, 25 that connect the front wall 22 and the rear wall 23, and a rib 27 that diagonally connects the outer rear corner and the inner front corner of the hollow portion 26 in the hollow portion 26 surrounded by each wall. Consists of. The front wall 22, the rear wall 23, the side walls 24 and 25, and the ribs 27 are all planar plates.
The front wall 22 is inclined along the rear surface of the bumper reinforcement 5 (inclined in the direction in which the outside in the vehicle width direction is retracted), and has flange portions 22a and 22b projecting laterally from the inner and outer walls 24 and 25. The wall 23 is perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle body and has flange portions 23a and 23b projecting laterally from the inner and outer walls 24 and 25. The flange portions 22a, 22b, 23a, and 23b are used for attachment (bolts, nuts, and welding) to the bumper reinforcement 5 or the side member 6, respectively.
[0015]
The bumper stay 21 has high rigidity due to the truss structure of the hollow portion 26, and in particular, the rigidity in the direction parallel to the surface of the rib 27 is enhanced. Here, for example, if there is a pole collision or a barrier collision (arrow A), a bending moment M1 is generated in the bumper stay 21. This bending moment M1 compresses the rib 27 in the axial direction (see double arrows). Since the in-plane compression force is supported by the rib 27, the force for bending the inner side wall 24 in the direction of the arrow is greatly reduced. Thus, the bumper stay 21 converts the generated bending moment into a compressive force in the plane of the rib 27 so that the rib 27 does not buckle withstanding a high compressive force, and therefore the inner side wall 24 is bent and deformed. This prevents the bumper stay 21 from being crushed during a collision. However, when the energy of the collision is extremely large, the bumper stay 21 may be crushed and the side member 6 may be crushed in the same manner as in the case of using the conventional bumper stay.
Further, since only one rib 27 is provided obliquely, the increase in weight is not so large compared to the case without ribs, and the rigidity is increased with a smaller weight than the bumper stays of Patent Documents 1 and 5. The effect can be obtained.
[0016]
FIGS. 2B to 2E show modified examples of the first bumper stay. (B)-(d) is an example in which one end or both ends of the rib 27 are connected to the vicinity of the outer rear corner and the inner front corner of the hollow portion 26. Specifically, (b) shows that the inner end (left side in the figure) of the rib 27 is connected to the inner side wall 24 (near the inner front corner of the hollow portion 26), and (c) shows the outer side of the rib 27 ( The right end in the figure is connected to the rear wall 23 (in the vicinity of the corners on the outer rear side of the hollow portion 26), and (d) is an end on both the inner and outer sides of the rib 27 on the inner side wall 24 and the rear wall 23. (In the vicinity of the inner front corner and the outer rear corner of the hollow portion 26, respectively). FIG. 2E is different from the bumper stay 21 of FIG. 2A in that a flange is not formed on the front wall 22 (this is similar to the bumper stay of Patent Document 1).
[0017]
In the bumper stays of FIGS. 2B to 2D, the connection portion of the inner or / and outer end of the rib 27 is shifted from the corner of the hollow portion 26 onto the inner side wall 24 or / and the rear wall 23. Therefore, although the effect of increasing the rigidity by the ribs 27 is slightly inferior to that of the bumper stay of (a), the rigidity is high due to the pseudo truss structure, and it is not easily crushed at the time of collision as with the bumper stay of (a), and the extrudability Is greatly improved.
In addition to the above specific examples, the inner end of the rib 27 may be shifted on the front wall 22 and / or the outer end may be shifted on the outer side wall 25.
[0018]
When the inner or outer end of the rib 27 is shifted from the corner of the hollow portion 26, the rigidity is not lowered more than necessary. Therefore, the shifting distance when shifting on the side wall is 1/10 of the height of the inner and outer walls in the hollow portion. In the following, it is desirable to keep the shifting distance when shifting on the front and rear walls to 1/10 or less of the width in the hollow portion of the front and rear walls. For example, in the example of FIG. 2B, the shift distance H1 on the inner side wall 24 is set to 1/10 or less of the height H0 of the inner side wall 24. In the example of FIG. The shifting distance W1 is set to 1/10 or less of the width W0 in the hollow portion of the rear wall 23.
[0019]
FIG. 3 (and FIG. 4A) shows a second bumper stay. The bumper stay 31 is made of an aluminum alloy extruded material, and the extrusion direction is perpendicular to the longitudinal direction of the bumper reinforcement 5 (the vehicle body vertical direction). The front wall 32 fixed to the rear surface of the bumper reinforcement 5 at the front end, the rear wall 33 fixed to the front end of the side member 6 at the rear end, and extending substantially parallel to the longitudinal direction of the vehicle body. A pair of inner and outer side walls 34, 35 that connect the front wall 32 and the rear wall 33, and a rib 37 that diagonally connects the inner rear corner and the outer front corner of the hollow portion 36 in the hollow portion 36 surrounded by each wall. Consists of. The front wall 32, the rear wall 33, the side walls 34 and 35, and the ribs 37 are all planar plates.
The front wall 32 is inclined along the rear surface of the bumper reinforcement 5 (inclined in the direction in which the outside in the vehicle width direction recedes), and has flange portions 32a and 32b projecting laterally from the inner and outer walls 34 and 35. The wall 33 is perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle body and has flange portions 33a and 33b projecting laterally from the inner and outer walls 34 and 35. The flange portions 32a, 32b, 33a, and 33b are used for attachment (bolts, nuts, and welding) to the bumper reinforcement 5 or the side member 6, respectively.
[0020]
The bumper stay 31 has high rigidity due to the truss structure of the hollow portion 36, and in particular, the rigidity in the direction parallel to the surface of the rib 37 is enhanced. Here, for example, when there is a corner barrier collision (arrow B), a load P is applied to the bumper stay 31 and the rib 37 supports a part thereof with the in-plane compression force, so that the load related to the outer side wall 35 is reduced. . Thus, the bumper stay 31 is highly rigid in the plane of the rib 37, and the rib 37 withstands a high compressive force so that it does not buckle. Therefore, the outer side wall 35 does not buckle, and the bumper stay 31 at the time of collision. Crushing is prevented. However, when the collision energy is extremely high, the bumper stay 31 may be crushed, and the side member 6 may be crushed in the same manner as in the conventional bumper stay.
Further, since only one rib 37 is provided obliquely, the increase in weight is not so large as compared with the case without ribs, and a large effect is obtained with a rather small weight compared to the bumper stays of Patent Documents 1 and 5. Can be mentioned.
[0021]
4 (b) to 4 (e) show modified examples of the second bumper stay. (B)-(d) is an example in which one end or both ends of the rib 37 are connected in the vicinity of the outer front corner and the inner rear corner of the hollow portion 36. Specifically, (b) is an end portion on the outer side (right side in the figure) of the rib 37 connected to the outer side wall 35 (near the corner on the outer front side of the hollow portion 36), and (c) is an inner side of the rib 37 ( The end on the left side in the drawing is connected to the rear wall 33 (near the inner rear corner of the hollow portion 36), and (d) is the end on both the inner and outer sides of the rib 37 on the outer side wall 35 and the rear wall 33. (In the vicinity of the outer front corner and the inner rear corner of the hollow portion 36, respectively). FIG. 4E is different from the bumper stay 31 in FIG. 4A in that a flange is not formed on the front wall 32 (this is similar to the bumper stay in Patent Document 1).
[0022]
In the bumper stays shown in FIGS. 4 (b) to 4 (d), the connecting portion of the inner or / and outer end of the rib 37 is shifted from the corner of the hollow portion 36 on the outer side wall 35 or / and on the rear wall 33. Therefore, although the effect of increasing the rigidity by the rib 37 is slightly inferior to that of the bumper stay of (a), the rigidity is high due to the pseudo truss structure, and, like the bumper stay of (a), it is not easily crushed and is extrudable. Is greatly improved.
In addition to the above specific examples, the inner end of the rib 37 may be shifted on the inner side wall 34, and / or the outer end may be shifted on the front wall 32.
[0023]
When the inner or outer end of the rib 37 is shifted from the corner of the hollow portion 36, the rigidity is not lowered more than necessary. Therefore, the shifting distance when shifting on the side wall is 1/10 of the height of the inner and outer walls in the hollow portion. In the following, it is desirable to keep the shifting distance when shifting on the front and rear walls to 1/10 or less of the width in the hollow portion of the front and rear walls. This is the same as the first bumper stay. For example, in the example of FIG. 4B, the shift distance H1 on the outer side wall 35 is set to 1/10 or less of the height H0 in the hollow portion of the outer side wall 35. In the example of FIG. The shifting distance W1 to 33 is set to 1/10 or less of the width W0 in the hollow portion of the rear wall 33.
[0024]
【The invention's effect】
In the present invention, the cross-sectional design of the lateral crush type bumper stay is designed so as to have high rigidity in a specific direction in consideration of the actual collision form, and the moment or load at the time of collision is received. Compared with increasing the overall thickness or increasing the number of ribs, it is possible to obtain a highly rigid lateral crush bumper stay that does not easily crush at the time of collision without significantly increasing the weight.
According to the bumper stay and the bumper structure of the present invention, the bumper stay is not crushed even if the conventional bumper stay collides completely, and the bumper stay can be replaced only with the bumper reinforcement. It is possible to minimize the damage of the vehicle body with less damage to the stay.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a state in which a first bumper stay according to the present invention is fixed to a bumper reinforcement and a side member.
FIG. 2 is a plan view showing various forms of a first bumper stay.
FIG. 3 is a plan view of a state in which a second bumper stay according to the present invention is fixed to a bumper reinforcement and a side member.
FIG. 4 is a plan view showing various forms of a second bumper stay.
FIG. 5 is a plan view of a state in which a conventional bumper stay is fixed to a bumper reinforcement and a side member.
[Explanation of symbols]
5 Bumper reinforcement 6 Side members 21 and 31 Bumper stay 11
22, 32 Front wall 23, 33 Rear wall 24, 34 Inner side wall 25, 35 Outer side wall 26, 36 Hollow portion 27, 37 Rib

Claims

It is made of an aluminum alloy extruded material, and is arranged with the extrusion direction perpendicular to the longitudinal direction of the bumper reinforcement. the wall, the inner and outer pair of side walls connecting the front and rear direction and substantially extending parallel to said front and rear walls of the body, consists of the front wall, a rear wall and a hollow portion near Ru ribs forming a pair of side walls, said ribs There is only one in the hollow portion, and a lateral crush type bumper stay characterized in that the outer rear corner or the vicinity thereof and the inner front corner or the vicinity thereof are obliquely connected to each other .

It is made of an aluminum alloy extruded material, and is arranged with the extrusion direction perpendicular to the longitudinal direction of the bumper reinforcement. a wall, a pair of inner and outer side walls connecting the front and rear direction and substantially extending parallel to said front and rear walls of the body, consists of the front wall, a rear wall and a hollow portion near Ru ribs forming a pair of side walls, said ribs There is only one in the hollow portion, and a lateral crush type bumper stay characterized in that the inner rear corner or the vicinity thereof and the outer front corner or the vicinity thereof are connected obliquely.

The lateral crush type bumper stay according to claim 1 or 2, wherein the front wall and / or the rear wall has a flange portion projecting laterally from the both side walls.

Both ends of the bumper reinforcement are inclined or curved backward, and the front wall of the bumper stay is inclined or curved along the inclined or curved rear wall of both ends of the bumper reinforcement. The lateral crush type bumper stay according to any one of claims 1 to 3.

The bumper structure which consists of a lateral crush type bumper stay and bumper reinforcement according to any one of claims 1 to 4, wherein a front wall of the bumper stay is fixed to a rear surface of the bumper reinforcement.