JP4368483B2 - バンパビーム構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の前部あるいは後部においてバンパを取り付けるために配設され、車体前後方向に延びるフレーム端部に横架されて取り付けられるバンパビーム構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両の前後方向の衝突事故の際に生じた前後方向の衝撃から車体および乗員を保護するために、車体前後方向に延びる左右一対のサイドフレーム等のフレーム端部に横架されてバンパが配設されている。
車体保護の観点から、軽度の衝突時には、損傷により頻繁に交換することのないように、バンパおよび該バンパを取り付けるためのバンパビームを比較的頑丈に構成することが望まれる。
図５はそのようなバンパを備えた従来の典型例である。図５（Ａ）に示すように、車体前後方向に延びる左右一対のサイドフレーム等のフレーム１１Ａ、１１Ｂの例えば前端部に左右のステー１２Ａ、１２Ｂを介して閉断面状のバンパビーム１３が横架されて取り付けられ、該バンパビーム１３内にハット形断面の補強桁１４が配設される。
これらの補強桁１４については、バンパビーム１３のステー１２を介したフレーム１１への取付部（図５（Ｃ）の断面Ｂ−Ｂ参照）でも、車体中央部（図５（Ｂ）の断面Ａ−Ａ参照）でもほぼ同じ形状にてバンパビーム１３内に配設されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来例では、バンパビーム１３のステー１２を介したフレーム１１への取付部にあっても、車体中央部と同じ高い強度構造を有していたため、軽度の衝突時はもとより、高速衝突等のように所定値以上の圧縮力が作用するような大きな衝撃が加えられる場合でも、バンパビーム１３および補強桁１４が高い耐力を示してフレーム１１Ａ、１１Ｂに衝撃が伝達され、車体側のフレームが圧潰して衝撃を吸収していた。
【０００４】
このようなことから、高速衝突等においては、車体等フレームのみならず、バンパも有効に圧潰させて、衝突時の衝撃をバンパにおいても吸収することが乗員の保護には有効である。
このような相反する特性を備えるバンパビームおよび補強構造を得るために様々な構成のものが提案されているが、構造が複雑となったり、前後方向に大きなストロークの衝撃吸収部を形成する必要があって、コスト高やスタイリングに影響を及ぼす虞れがあった。
【０００５】
そこで、本発明では、前記従来のバンパビーム構造の諸課題を解決して、強度特性を最適にして、軽度の衝突から重度の衝突に有効に対応できる安価、軽量で安全性に優れるバンパビーム構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、車体前後方向に延びるフレーム端部に横架されて取り付けられるバンパビームにおいて、該バンパビーム内に補強桁を配設し、該補強桁における前記フレーム端部への取付部近傍を所定値以上の圧縮力が作用した際に変形するように他の部分より強度を小さく構成したことを特徴とするものである。
また本発明は、前記バンパビームあるいは補強桁におけるフレーム端部への取付部近傍に傾斜部を形成したことを特徴とするものである。
また本発明は、前記バンパビームあるいは補強桁におけるフレーム端部への取付部近傍に孔部を穿設したことを特徴とするものである。
また本発明は、前記バンパビームあるいは補強桁におけるフレーム端部への取付部近傍を切り欠いたことを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とするものである。
【０００７】
【実施の形態】
以下、本発明におけるバンパビーム構造の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明のバンパビーム構造の第１実施の形態を示すもので、図１（Ａ）は補強桁を内部に配設したフレームに取り付けられたバンパビームの斜視図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ断面図、図１（Ｃ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
本発明は、車体前後方向に延びるフレーム１Ａ、１Ｂ端部に横架されて取り付けられるバンパビーム３において、該バンパビーム３内に補強桁４を配設し、該補強桁４における前記フレーム１Ａ、１Ｂ端部への取付部近傍を所定値以上の圧縮力が作用した際に変形するように他の部分より強度を小さく構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
本実施の形態では、前記バンパビーム３あるいは補強桁４におけるフレーム１Ａ、１Ｂ端部への取付部近傍に傾斜部５を形成したことを特徴とするものである。図示の例では補強桁４にのみ、他の部分より強度を小さくするための傾斜部を設けたものが示されているが、バンパビーム３のみに傾斜部が設けられてもよいし、さらにはバンパビーム３と補強桁４の両方に傾斜部が設けられるものも本発明の範疇である。以下に説明する各実施の形態のものにおける強度を小さくするための構成についても同様であり、説明は省略する。
図１（Ｂ）に示すように、バンパビーム３の車体中央部では閉断面形状のバンパビーム３内にハット形断面の補強桁４が前後の壁面に密接する形態（補強桁４の頭部がバンパビーム３の前壁に接し、補強桁４の脚部両フランジ部がバンパビーム３の後壁に接する状態）にて配設されているのに対して、フレーム１Ａ、１Ｂ端部への取付部近傍では、図１（Ｃ）に示すように、ハット形断面の補強桁４が前後方向の衝撃力に対して変形し易いように上下壁に傾斜部５を形成したものである。必要に応じて補強桁４の前壁（図面右方向）はバンパビーム３の前壁から隔離されてバンパビーム３の初期圧潰を促進するように構成される。
【０００９】
このような構成により、所定値以上の圧縮力が作用するまでの軽度の衝突時には、バンパビーム３および補強桁４がある程度の抗力を示して耐性が確保されてバンパビーム３が損壊することがないので、頻繁にバンパビーム３を交換する必要がないし、所定値以上の圧縮力が作用する高速衝突時等には、上下壁に形成された傾斜部５への変曲点を中心として変形し易い補強桁４のフレーム１Ａ、１Ｂ端部への取付部近傍が早い段階で座屈して圧潰し、発生する最大衝撃荷重を低く抑えて衝突エネルギーを効率よく吸収した後、フレーム１Ａ、１Ｂに残余エネルギーを転嫁するので、フレーム側への衝撃を小さくすることができる。
【００１０】
図２は本発明のバンパビーム構造の第２実施の形態を示すもので、図２（Ａ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ断面に相当する断面図、図２（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ断面に相当する断面図である。
本実施の形態では、バンパビーム３のフレーム１Ｂへの取付部の断面である図２（Ｂ）に示すように、補強桁４におけるフレーム１Ｂ端部への取付部近傍に孔部６を穿設したことを特徴とする。
このような構成により、軽度の衝突時には、ある程度の抗力を示してバンパビーム３が損壊することがなく、高速衝突時等には、上下壁に形成された前記孔部６を中心として補強桁４のフレーム１Ａ、１Ｂ端部への取付部近傍が早い段階で座屈して圧潰した後、フレーム１Ａ、１Ｂに残余エネルギーを転嫁するので、フレーム側への衝撃を小さくすることができる。
【００１１】
図３は本発明のバンパビーム構造の第３実施の形態を示すもので、図３（Ａ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ断面に相当する断面図、図３（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ断面に相当する断面図である。
本実施の形態では、バンパビーム３のフレーム１Ｂへの取付部の断面である図３（Ｂ）に示すように、補強桁４におけるフレーム１Ｂ端部への取付部近傍に傾斜部５を形成するとともに、該傾斜部５に孔部６を穿設したことを特徴とするものである。
このような構成により、軽度の衝突時には、ある程度の抗力を示してバンパビーム３が損壊することがなく、高速衝突時等には、上下壁に形成された前記傾斜部５および孔部６を中心として補強桁４のフレーム１Ａ、１Ｂ端部への取付部近傍が早い段階で座屈して圧潰した後、フレーム１Ａ、１Ｂに残余エネルギーを転嫁するので、フレーム側への衝撃を小さくすることができる。
なお、前記孔部６は傾斜部５の途中に穿設してもよいし、傾斜部５と独立した位置に穿設してもよい。
【００１２】
図４は本発明のバンパビーム構造の第４実施の形態を示すもので、図４（Ａ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ断面に相当する断面図、図４（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ断面に相当する断面図、図４（Ｃ）は補強桁の斜視図である。
本実施の形態では、バンパビーム３のフレーム１Ｂへの取付部の断面である図４（Ｂ）に示すように、補強桁４におけるフレーム１Ｂ端部への取付部近傍を脚部の両フランジ部共々切り欠いて切欠部７を形成したことを特徴とする。
このような構成により、軽度の衝突時には、切欠部７以外の部分にて補強桁４とバンパビーム３の補強効果によりある程度の抗力を示してバンパビーム３が損壊することがなく、高速衝突時等には、補強桁４におけるフレーム１Ｂ端部への取付部近傍の上下壁が切り欠かれた切欠部７の存在により該取付部近傍が早い段階で圧潰した後、フレーム１Ａ、１Ｂに残余エネルギーを転嫁するので、フレーム側への衝撃を小さくすることができる。
【００１３】
図示しての説明は省略するが、前記図４にて説明した第４実施の形態の、フレーム１Ｂ端部への取付部近傍におけるバンパビーム３あるいは補強桁４さらには両部材を切り欠いて切欠部７を形成した構成は、前述した各実施の形態のものと併用して設けることもできる。
そのような構成により、各傾斜部、孔部、切欠部の形状や数、関連構成を適宜設計することにより、より細かな圧潰制御が可能となる。
【００１４】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内でバンパビームおよび補強桁の形状、補強桁のバンパビームへの配設形態、バンパビームのフレーム端部への取付形態、補強桁のフレーム端部への取付部における強度を小さくするための構造（傾斜部、孔部、切欠部およびそれらの組合せの他、波形、強度小の材質の介在等）等については適宜選定できる。
【００１５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明では、車体前後方向に延びるフレーム端部に横架されて取り付けられるバンパビームにおいて、該バンパビーム内に補強桁を配設し、該補強桁における前記フレーム端部への取付部近傍を所定値以上の圧縮力が作用した際に変形するように他の部分より強度を小さく構成したことにより、所定値以上の圧縮力が作用するまでの軽度の衝突時には、バンパビームおよび補強桁がある程度の強度を示して耐性が確保されてバンパビームは損壊せず、頻繁な交換の必要がなく、高速衝突時等には、変形し易く構成されたバンパビームのフレーム端部への取付部近傍が早い段階で座屈して圧潰し、発生する最大衝撃荷重を低く抑えて衝突エネルギーを効率よく吸収した後、フレームに残余エネルギーを転嫁するので、フレーム側への衝撃を小さくすることができる。しかも、補強桁のみに圧潰制御のための小さな強度部分を構成すればよいので、バンパビームに何らの形状変更は伴わず、バンパビームのフレーム端部への取付形状が単純化される。
【００１６】
また、前記バンパビームあるいは補強桁におけるフレーム端部への取付部近傍に傾斜部を形成した場合は、断面形状の変化のみにて強度の小さい部分を容易に構成することができ、穿設や切断作業を必要とせず、製造が容易となる。
さらに、前記バンパビームあるいは補強桁におけるフレーム端部への取付部近傍に孔部を穿設した場合は、穿設等の作業を伴うものの、単純な断面構造のバンパビームや補強桁がそのまま使用でき、原材の製造が容易である。
【００１７】
さらにまた、前記バンパビームあるいは補強桁におけるフレーム端部への取付部近傍を切り欠いた場合は、単純な断面構造のバンパビームや補強桁原材の縁部を切り欠くために切欠作業が単純化される。
また、以上の各構成を組み合わせたものでは、それらの構成の形状や数、関連構成を適宜設計することにより、より細かな圧潰制御が可能となる。
このように本発明によれば、強度特性を最適にして、軽度の衝突から重度の衝突に有効に対応できる安価、軽量で安全性に優れるバンパビーム構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバンパビーム構造の第１実施の形態を示すもので、図１（Ａ）は補強桁を内部に配設したフレームに取り付けられたバンパビームの斜視図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ断面図、図１（Ｃ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図２】本発明のバンパビーム構造の第２実施の形態を示すもので、図２（Ａ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ断面に相当する断面図、図２（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ断面に相当する断面図である。
【図３】本発明のバンパビーム構造の第３実施の形態を示す要部断面図である。
【図４】本発明のバンパビーム構造の第４実施の形態を示す要部断面図である。
【図５】従来のバンパビーム構造の斜視図および要部断面図である。
【符号の説明】
１ フレーム（サイドフレーム）
１Ａ 左サイドフレーム
１Ｂ 右サイドフレーム
２ ステー
２Ａ 左ステー
２Ｂ 右ステー
３ バンパビーム
４ 補強桁
５ 傾斜部
６ 孔部
７ 切欠部

Claims (4)

1. 車体前後方向に延びるフレーム端部に横架されて取り付けられるバンパビームにおいて、該バンパビーム内に補強桁を配設し、該補強桁における前記フレーム端部への取付部近傍を所定値以上の圧縮力が作用した際に変形するように他の部分より強度を小さく構成したことを特徴とするバンパビーム構造。
2. 前記バンパビームあるいは補強桁におけるフレーム端部への取付部近傍に傾斜部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のバンパビーム構造。
3. 前記バンパビームあるいは補強桁におけるフレーム端部への取付部近傍に孔部を穿設したことを特徴とする請求項１または２に記載のバンパビーム構造。
4. 前記バンパビームあるいは補強桁におけるフレーム端部への取付部近傍を切り欠いたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のバンパビーム構造。

Images