JP4469153B2 - 自動車用バンパ装置 - Google Patents

Description

本発明は、斜め方向およびポール衝突を含む正面衝突に対し衝撃エネルギーの吸収を効率的に行いかつ改良されたバンパステーを有する自動車用バンパ装置に関する。

自動車用バンパ装置は、車体の幅方向に延在しかつその前方（および後方）に配されるバンパビーム（バンパリインホースとも言う）と、車体の両側にあって前後方向に延在するサイドフレームとバンパビームとの間に配されかつバンパビームをサイドフレームに固定するバンパステーとから構成される。

バンパビームはアルミニウム合金の押出形材或いはスチール板のプレス品からなり、その断面形状はコの字状、ロの字状、日の字状或いは目の字状といったものが多用されており、バンパステーは、バンパビームに固定される中空の本体部と、該本体部と一体の取付片とで構成するものが提案されている（特開２０００−３４４０２９号公報参照）。

該特開２０００−３４４０２９号公報は、図８に示す如く、中空のバンパビーム１０１の後面に対の突片１０２，１０２をバンパビーム１０１の本体部１０４と一体に押出し成形し、この突片１０２，１０２を必要な取付片１０３，１０３を除いて切除し、バンパビーム１０１を構成する。
中空のバンパステー１０６の一端に折返片１０５，１０５を形成する。

バンパステー１０６のバンパビーム１０１への取付は取付片１０３，１０３間にバンパステーの端部を挿入し、取付片１０３，１０３をバンパステー１０６に摩擦攪拌結合により接合している。さらに、バンパステーの折返片１０５，１０５をサイドフレーム１０７のフランジ部１０８に摩擦攪拌結合により接合している。

特開２０００−３４４０２９号公報

従来例のバンパ装置では、バンパビーム１０１の押出成形後、突片１０２，１０２の相当部分を切除しなければならない。加えて、バンパステーの折返片１０５，１０５を作るためバンパステー１０６の対向側部の一部の切除を必要とする。
このような切除作業は、バンパの寸法精度に影響を与えかつ歩溜まりを悪くしている。

バンパステーとサイドフレームとの接合は、折返片１０５，１０５をサイドフレーム１０７のフランジ部１０８へ摩擦攪拌結合させているが、この部分の剛性に問題があり、特に車両の斜め方向の衝突時、該接合部に溶接割れが起こり、衝突時のエネルギー吸収を低下させている。
さらに、取付片１０３，１０３とバンパステー１０６との摩擦攪拌結合の部分に、車両の斜め方向の衝突時に割れがみられ、改善が望まれている。

それ故に、本発明は、前述した従来技術の不具合を解消させることを解決すべき課題とする。

本発明は、前述した課題を解決するために、バンパステーの前後端面に前方および後方取付金具を溶接し、該バンパステーをバンパビームとサイドフレームに固定させる技術手段を用いる。
好ましくは、取付金具はバンパステーの端面をくわえ込む対のフランジを有し、該フランジを介してバンパステーと取付金具とを溶接させる技術手段を用いる。

この基本的技術手段の採用は、バンパステーの上下両側であって車両の衝突時に衝撃荷重のかかる必要部分に溶接をさせ得るので、バンパステーとバンパビーム或いはサイドフレームとの接合部の割れはない。

本発明によれば、自動車の車幅方向に延在するバンパビームと、車体のサイドフレームとバンパビームの各端末部との間に配されるバンパステーとを備え、バンパステーがサイドフレームの長手方向に延在する中空部材からなる本体部と、バンパビーム側の本体部端面に溶接される前方取付金具と、サイドフレーム側の本体部端面に溶接される後方取付金具とを有し、前方取付金具をバンパビームにかつ後方取付金具をサイドフレームに固定させ、かつ後方取付金具が対のフランジを有しており、当該対のフランジの外側はフランジの先端からサイドフレームに向けて車幅方向に幅が増加する斜面を有し、当該対のフランジの内側に本体部の車幅方向の外壁面をくわえ込ませ、後方取付金具の該フランジと該外壁面とをその中央部を除いて溶接してなる自動車用バンパ装置が提供される。

好ましくは、後方取付金具の該フランジと該外壁面とをその中央部を除いて溶接する。
より好ましくは、前方取付金具がバンパビームの後面に沿う平坦部と、該平坦部と一体に連続しかつバンパビームの後面とは離反する傾斜面とを有し、該平坦面と傾斜面とがバンパステーの本体部の外壁面をくわえ込ませるフランジを有し、該フランジと該外壁面とを溶接する。

本発明によるバンパステーは、車両の衝突時、取付金具を変形させる動きを作るが、その際、応力集中部位をなくすように改良し、割れを抑制させ得る。
バンパステーの前後端面に取付金具を溶接し、取付金具を溶接したバンパステーをバンパビームとサイドフレームに固定するので取付は容易である。

前方取付金具とバンパビームとの取付のためのボルト挿通孔をバンパステーの中空部相当位置に、後方取付金具とサイドフレームとの取付のためのボルト挿通孔をバンパステーの中空部相当位置外に設けており、これにより溶接部への応力集中と割れを避けることを可能とする。

図２に示すように、自動車用バンパ装置１は、自動車の車幅方向に延在するバンパビーム２と、車体の両側に位置するサイドフレーム３とバンパビーム２の両端部との間に配されるバンパステー４と、前方取付金具５と、後方取付金具６とを備える。
バンパビーム（バンパリインホースとも言う）２は、アルミニウム合金の押出形材よりなり、その断面は、日の字状、目の字状、田の字状といった公知の中空形状のものが用いられる。

サイドフレーム３は、その形状を特に限定されないが、たとえば、図６に示すように、板体７と断面チャンネル状の中空部材８とを接合させたものを、図示例では用いている。

バンパステー４は、アルミニウム合金の中空押出形材からなるもので、図示例では断面ロの字状のものが用いられている。他の断面形状の押出形材を用いても良い。
バンパステー４の前端面には前方取付金具５が溶接される。前方取付金具５は、板状のアルミニウム合金の押出形材よりなり、その高さはバンパステー４の高さにほぼ等しく、その両側に突片状のフランジ９，９が設けられる。

前方取付金具５は、バンパビーム２の後面に沿う平坦部１０と該後面から後方へと離反する傾斜面１１を有し、平坦部１０であってバンパステー４の中空部相当位置に対のボルト挿通孔１２を設ける。ボルト挿通孔１２にはナット（図示なし）がセットされる。

前方取付金具５は、さらに、側方のボルト挿通孔１３を有する張出片１４を有す。
前方取付金具５とバンパステー４とは、その上下部を連続する溶接部１５により結合し、その左右側部を中央に欠落のある断続溶接部１６，１７により結合する。この溶接部１６，１７は、溶接による各部材に発生する歪みを避けるのに有効である。

傾斜面１１の設置は、前方取付金具５とバンパビーム２との接触面を小さくし、車両衝突時の荷重のバンパビーム２からバンパステー４への伝達面積を小さくさせ、衝突初期に荷重が特に大きくなるのを防ぎ、更にバンパステー４の先端からつぶれる様に生じる変形が順に後方へと安定して進行するようにしている。図示例では、平坦部１０と傾斜面１１との比はバンパステー４の幅の略１／３を傾斜面とさせているが、この程度の比が衝撃荷重をやわらげるのに好ましい。衝突時、バンパステー４に伴い傾斜面１１がバンパビーム２の後面に接し、受圧面積を大とさせる。

後方取付金具６は、バンパステー４の後方端部をくい込ませる突片状のフランジ１８，１８を有す。バンパステー４の後端部をフランジ１８，１８間にくい込ませ、その上下部を連続した溶接部１９，１９により結合し、その左右両側部は中央部を欠落させた断続溶接部２０，２１により結合させる。
溶接部１９は、バンパステー４の幅いっぱいに設けることなく、中央部のみでも良い。

後方取付金具６は、バンパステー４の高さより高い寸法を有し、フランジ１８，１８間であってかつバンパステー４の上下の位置に左右に対のボルト挿通孔２２，２２を有す。
後方取付金具６の一方の側部に張出片２３を有し、この張出片２３に上下に対のボルト挿通孔２４，２４を設ける。
図１の例では、後方取付金具６の上下縁に凹部２５を設けている。

後方取付金具６のサイドフレーム３への取付は、ボルト挿通孔２２，２４を介してボルト（図示なし）をサイドフレームに通し、ナット（図示なし）を締め付けることで行う。

図４乃至７に本発明の別の例を示す。本例では、バンパビーム２とバンパステー４は図１乃至３に示す例と同じものが用いられているが、後方取付金具６’は、図１の例に用いた後方取付金具６の張出片２３を切除した構成となっている。

後方取付金具６’のサイドフレーム３への取付は、サイドフレーム３の端部に固定した台板２６に後方取付金具６’をボルト止めすることで行う。台板２６は固定片２７を有し、これら固定片２７がサイドフレーム３の上下壁に溶接又はボルト止めされる（図７参照）。

後方取付金具６’は、斜め方向の衝撃荷重に対し、図１の例に比し、ボルト挿通孔２４を用いての張出片２３とサイドフレーム３との固定が無い分、フランジ１８のたわみにより溶接部２０，２１への応力集中が軽減され、溶接部の破損をより防止できる。

本発明のバンパ装置に用いられるバンパステーの斜視図である。 本発明の一例の平面図である。 本発明の一例の側面図である。 本発明の別の例の斜視図である。 図４の例に用いられているバンパステーの斜視図である。 図４の矢視VI−VIより見た断面図である。 図４の矢視VII−VIIより見た断面図である。 従来のバンパ装置の斜視図である。

符号の説明

１ バンパ装置
２ バンパビーム
３ サイドフレーム
４ バンパステー
５，６ 取付金具
９，１８ フランジ
１０ 平坦部
１１ 傾斜面
１２，１３，２２，２４ ボルト挿通孔
１５，１６，１７，１９，２０，２１ 溶接部
２５ 凹部

Claims (7)

1. 自動車の車幅方向に延在するバンパビームと、車体のサイドフレームとバンパビームの各端末部との間に配されるバンパステーとを備え、バンパステーがサイドフレームの長手方向に延在する中空部材からなる本体部と、バンパビーム側の本体部端面に溶接される前方取付金具と、サイドフレーム側の本体部端面に溶接される後方取付金具とを有し、
   前方取付金具をバンパビームにかつ後方取付金具をサイドフレームに固定させ、かつ後方取付金具が対のフランジを有しており、
   当該対のフランジの外側はフランジの先端からサイドフレームに向けて車幅方向に幅が増加する斜面を有し、
   当該対のフランジの内側に本体部の車幅方向の外壁面をくわえ込ませ、
   後方取付金具の該フランジと該外壁面とをその中央部を除いて溶接してなる自動車用バンパ装置。
2. 前方取付金具がバンパビームの後面に沿う平坦部と、該平坦部と一体に連続しかつバンパビームの後面とは離反する傾斜面とを有し、該平坦部と傾斜面とがバンパステーの本体部の外壁面をくわえ込ませる対のフランジを有し、該フランジと該外壁面とを溶接する請求項１記載の自動車用バンパ装置。
3. バンパステーの本体部の上下部を前方および後方取付金具に溶接させている請求項２記載の自動車用バンパ装置。
4. 後方取付金具がその対のフランジの間であってかつバンパステーの本体部の外側に位置するボルト挿通孔を有する請求項３記載の自動車用バンパ装置。
5. 後方取付金具が一方のフランジの外側方であってパンパステーの本体部の外側に位置するボルト挿通孔を有する請求項４記載の自動車用パンパ装置。
6. 前方取付金具がその対のフランジ間であってかつバンパステーの本体部の内側に位置するボルト挿通孔、および一方のフランジの外側方であってバンパステーの本体部の外側に位置するボルト挿通孔を有する請求項３記載の自動車用バンパ装置。
7. バンパステーがアルミニウム合金からなる請求項１乃至６の何れかに記載の自動車用バンパ装置。

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