JP4529257B2 - バンパ装置 - Google Patents
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Vibration Dampers (AREA)
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されるバンパ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の衝突時の乗員や車体への衝撃を柔げるバンパ装置は、特開平５−１７８１４４号公報に開示される如く、車体の両側に配されるサイドメンバに、車両の幅方向に延在しかつ幅方向に亘って同一の断面形状を有する中空のバンパリィンフォースメントの両端部を固定し、このバンパリィンフォースメントの前部（荷重作用方向）にアブソーバとバンパカバーを配する構成を有す。
【０００３】
バンパ装置の主構成品であるバンパリィンフォースメントは、前後壁部及び上下壁部、さらにはその間の中間壁部とからなる中空部材からなるものが、一般的に用いられ、車両衝突時、バンパ装置に印加される衝撃力によりバンパリィンフォースメントの各部を塑性変形させて衝撃力を吸収し、車体への損傷を防止させている。
【０００４】
車体損傷をより効果的に防止させる手段として、特開平６−２１１０９０号公報は車両の幅方向に亘って同一断面形状のリインフォースメントを使うもののサイドメンバとの取付部を脆除部とさせることを提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
車両の幅方向に亘って同一断面形状を有するバンパリィンフォースメントは、複雑な曲面の車両の外形線のためのバンパ装置に不向きであり、又、バンパカバーとバンパリィンフォースメントとの間に配されるアブソーバの厚みを充分にとることができない等の不具合が生じる。
【０００６】
さらには、従来のバンパ装置では、バンパリィンフォースメントのみで、車両衝突時の衝撃力を吸収できないので、サイドメンバを補強する手段を採用しているが、これは部品点数を増やし、車体側の構成を複雑にさせている。
【０００７】
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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述した課題を解決するために、基本的には、両端部とその間の中央部とで断面形状を異にするバンパリィンフォースメントと端部と車体側のサイドメンバとの間に配される補強部材とからなるバンパ装置を提供する。
好ましくは、補強部材の耐衝撃荷重をバンパリィンフォースメントの耐衝撃荷重より大きくし、補強部材の潰れがバンパ装置の変形ストロークの後半を分担するようにする。これによりバンパ装置のエネルギー吸収能力を高め得る。
【０００９】
具体的には、本発明は、スチール材、又はアルミ合金材の押出型材よりなり車体の幅方向に延在する中空のバンパリィンフォースメントと、バンパリィンフォースメントの両側の端部に固定された補強部材とを有し、車体の幅方向に延在するバンパリィンフォースメントが、前壁部と、後壁部と、これら壁部を結ぶ上下壁部とからなり、その中央部に後壁部の少なくとも一部が端部側から徐々に前壁部へと接近するよう構成する第１の溝を有し、その端部に後壁部の一部を構成し補強部材が固定される平坦面と、前壁部の一部を構成し深さが端部の車幅方向側方にいくに従い深くなる第２の溝とを有し、バンパリィンフォースメントが両側の端部で補強部材を介して車体側のサイドメンバに固定されるバンパ装置を提供する。好ましくは、補強部材は、中空部材からなりかつ車体側のサイドメンバの端面に対接し、補強部材からサイドメンバへの荷重伝達を円滑にする。
【００１０】
本発明のバンパ装置に使用するバンパリィンフォースメントはその両側の端部の車両進行方向の寸法が中央部の寸法より大であり、しかも、中央部の後壁部が対向する前壁部方向に徐々に変形（好ましくは断面Ｕ字状の溝）させて接近させることで補強されており、このようなバンパリィンフォースメントの端部の平坦面に補強部材を密着させ、さらに補強部材の平坦な取付面を、車体側のサイドメンバの端面に固定させ、大きな面積で荷重を受ける構造にしているので、バンパ装置の耐衝撃荷重を高め吸収エネルギー量を増大させ得る。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のバンパ装置を構成するバンパリィンフォースメントの好ましい一例を図１に示す（但し、左右対称のため、右半分を図示し、左半分の図示を省略する）。
スチール材又はアルミ合金材の押出型材からなる中空バンパリィンフォースメント１は、車両の幅方向に延在し、両側の端部２とその間の中央部３とからなる。図２と図３に示すように、端部２は補強部材１２の前壁部１３に沿う平坦面５′を有する断面矩形の中空形状であり、この平坦面５′は、バンパリィンフォースメント１の断面矩形の中空形状の後壁部５の一部を構成し、この中空形状は後壁部５と対向する前壁部６、上下壁部７，８から構成される。
【００１２】
平坦面５′はほゞ補強部材１２の幅相当の長さを有し、補強部材１２の内側の縁から中央へと向って後壁部５には断面Ｕ字状の第１の溝９が形成される。この第１の溝９を画定する底部１０は、補強部材１２付近から中央部３の中央領域に向ってその深さを徐々に深くし、やがてその底部１０を前壁部６の内面に当接させる。この結果、後壁部５は前壁部６に接近し、中央部３の車両の進行方向の寸法は端部２の同方向の寸法より徐々に小さくなっていく。これは車体側のラジエータ（図示なし）とバンパリィンフォースメント１との間のスペース（空間）を大きくとるのに役立つ。また、リヤバンパ装置に適用した場合にも、同様に車体側部材とのスペース（空間）を大きくとるのに役立つ。加えて、第１の溝９を構成する対向離間壁部は、車両衝突時の衝撃力を吸収するための変形をなし、変形ストロークに対して高い荷重の吸収を維持しつづけ、車体側への荷重伝達を抑制させる。
【００１３】
図２に示すように、前壁部６に側外向へと向ってその深さを大とさせる第２の溝１１を設ける。第２の溝１１は端部２に曲面を与えるのに有効であり、その位置と深さにより、バンパリィンフォースメント１の外観形状を任意に選定できる。
図示例では溝９，１１を夫々１個設けたが複数個設けても良い。
【００１４】
第１と第２の溝９，１１は、断面矩形の中空形状部材の後壁部と前壁部とに所定形状の治具を押し込むことで成形する。この際、該部材の外側を金型で包み、側方への不用な膨らみを防止させるが、中子は不用である。冷間或いは熱間成形のいずれを用いてもよい。
【００１５】
本発明によるバンパ装置を構成する補強部材１２は、バンパリィンフォースメント１と同材質又はそれより高強度の中空押出し型材よりなり、その車両幅方向の長さはバンパリィンフォースメント１の平坦面５′の長さ及びサイドメンバ４の車両幅方向の長さにほゞ等しく車両進行方向の高さは車種に応じて任意に選択する。
【００１６】
図２に示すように、補強部材１２は、前後壁部１３，１４、上下壁部１５，１６、中間壁部１７よりなり、上下壁部１５，１６の端縁をバンパリィンフォースメント１の上下壁部７，８に沿わせ、これを上下壁部７，８に溶接して、両者を一体に固定する。
補強部材１２の後壁部１４は、サイドメンバ４の端面に対接し、図示しない作業孔を用いて、サイドメンバ４の端面にボルト止めされる。
【００１７】
図６を用いて本発明の一例の衝撃エネルギー吸収能を説明する。図中、点線は車両幅方向に亘って同一断面形状のバンパリィンフォースメントを用いた従来例を示す。
衝撃荷重が印加される初期段階ではバンパリィンフォースメントの塑性変形のみにより衝撃エネルギーを本発明と従来例は吸収し、ほゞ同じ変位を示す。しかし、本発明に用いるバンパリィンフォースメントは従来例のものに比し、衝撃力吸収能力が高く、本発明の例では高荷重を吸収しながらバンパリィンフォースメントが塑性変形する。つづいて、補強部材の塑性変形が始まり、さらに高いレベルで荷重に耐え、衝撃エネルギーを吸収する。一方、従来例では、バンパリィンフォースメントの変形によるエネルギー吸収を本発明の例より低いレベルで行ない、早い段階で破壊し、エネルギー吸収能力を失う。
【００１８】
図６から明らかなように、本発明のバンパ装置ではバンパリィンフォースメントの塑性変形につづいて補強部材の塑性変形が始まり、両者の合体変形によりエネルギー吸収能力を高くさせ得る。加えて、補強部材の前後壁部はバンパリィンフォースメントの後壁とサイドメンバの端面に大きな面積で荷重を受けるように対接し、集中荷重を作ることなく、荷重伝達を均一にさせ、局所的変形を作らない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例のバンパリィンフォースメントの右半分を示す平面図である。
【図２】図１の矢視II−IIよりみた断面図である。
【図３】図１の矢視III−IIIよりみた断面図である。
【図４】図１の矢視IV−IVよりみた断面図である。
【図５】図１の矢視Ｖ−Ｖよりみた断面図である。
【図６】荷重と変位の関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１ バンパリィンフォースメント
２ 端部
３ 中央部
４ サイドメンバ
５′ 平坦面
５ 後壁部
６ 前壁部
９，１１ 溝
１０ 溝底部
１２ 補強部材
【発明の属する技術分野】
本発明は車両の前部や後部に配されるバンパ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の衝突時の乗員や車体への衝撃を柔げるバンパ装置は、特開平５−１７８１４４号公報に開示される如く、車体の両側に配されるサイドメンバに、車両の幅方向に延在しかつ幅方向に亘って同一の断面形状を有する中空のバンパリィンフォースメントの両端部を固定し、このバンパリィンフォースメントの前部（荷重作用方向）にアブソーバとバンパカバーを配する構成を有す。
【０００３】
バンパ装置の主構成品であるバンパリィンフォースメントは、前後壁部及び上下壁部、さらにはその間の中間壁部とからなる中空部材からなるものが、一般的に用いられ、車両衝突時、バンパ装置に印加される衝撃力によりバンパリィンフォースメントの各部を塑性変形させて衝撃力を吸収し、車体への損傷を防止させている。
【０００４】
車体損傷をより効果的に防止させる手段として、特開平６−２１１０９０号公報は車両の幅方向に亘って同一断面形状のリインフォースメントを使うもののサイドメンバとの取付部を脆除部とさせることを提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
車両の幅方向に亘って同一断面形状を有するバンパリィンフォースメントは、複雑な曲面の車両の外形線のためのバンパ装置に不向きであり、又、バンパカバーとバンパリィンフォースメントとの間に配されるアブソーバの厚みを充分にとることができない等の不具合が生じる。
【０００６】
さらには、従来のバンパ装置では、バンパリィンフォースメントのみで、車両衝突時の衝撃力を吸収できないので、サイドメンバを補強する手段を採用しているが、これは部品点数を増やし、車体側の構成を複雑にさせている。
【０００７】
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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述した課題を解決するために、基本的には、両端部とその間の中央部とで断面形状を異にするバンパリィンフォースメントと端部と車体側のサイドメンバとの間に配される補強部材とからなるバンパ装置を提供する。
好ましくは、補強部材の耐衝撃荷重をバンパリィンフォースメントの耐衝撃荷重より大きくし、補強部材の潰れがバンパ装置の変形ストロークの後半を分担するようにする。これによりバンパ装置のエネルギー吸収能力を高め得る。
【０００９】
具体的には、本発明は、スチール材、又はアルミ合金材の押出型材よりなり車体の幅方向に延在する中空のバンパリィンフォースメントと、バンパリィンフォースメントの両側の端部に固定された補強部材とを有し、車体の幅方向に延在するバンパリィンフォースメントが、前壁部と、後壁部と、これら壁部を結ぶ上下壁部とからなり、その中央部に後壁部の少なくとも一部が端部側から徐々に前壁部へと接近するよう構成する第１の溝を有し、その端部に後壁部の一部を構成し補強部材が固定される平坦面と、前壁部の一部を構成し深さが端部の車幅方向側方にいくに従い深くなる第２の溝とを有し、バンパリィンフォースメントが両側の端部で補強部材を介して車体側のサイドメンバに固定されるバンパ装置を提供する。好ましくは、補強部材は、中空部材からなりかつ車体側のサイドメンバの端面に対接し、補強部材からサイドメンバへの荷重伝達を円滑にする。
【００１０】
本発明のバンパ装置に使用するバンパリィンフォースメントはその両側の端部の車両進行方向の寸法が中央部の寸法より大であり、しかも、中央部の後壁部が対向する前壁部方向に徐々に変形（好ましくは断面Ｕ字状の溝）させて接近させることで補強されており、このようなバンパリィンフォースメントの端部の平坦面に補強部材を密着させ、さらに補強部材の平坦な取付面を、車体側のサイドメンバの端面に固定させ、大きな面積で荷重を受ける構造にしているので、バンパ装置の耐衝撃荷重を高め吸収エネルギー量を増大させ得る。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のバンパ装置を構成するバンパリィンフォースメントの好ましい一例を図１に示す（但し、左右対称のため、右半分を図示し、左半分の図示を省略する）。
スチール材又はアルミ合金材の押出型材からなる中空バンパリィンフォースメント１は、車両の幅方向に延在し、両側の端部２とその間の中央部３とからなる。図２と図３に示すように、端部２は補強部材１２の前壁部１３に沿う平坦面５′を有する断面矩形の中空形状であり、この平坦面５′は、バンパリィンフォースメント１の断面矩形の中空形状の後壁部５の一部を構成し、この中空形状は後壁部５と対向する前壁部６、上下壁部７，８から構成される。
【００１２】
平坦面５′はほゞ補強部材１２の幅相当の長さを有し、補強部材１２の内側の縁から中央へと向って後壁部５には断面Ｕ字状の第１の溝９が形成される。この第１の溝９を画定する底部１０は、補強部材１２付近から中央部３の中央領域に向ってその深さを徐々に深くし、やがてその底部１０を前壁部６の内面に当接させる。この結果、後壁部５は前壁部６に接近し、中央部３の車両の進行方向の寸法は端部２の同方向の寸法より徐々に小さくなっていく。これは車体側のラジエータ（図示なし）とバンパリィンフォースメント１との間のスペース（空間）を大きくとるのに役立つ。また、リヤバンパ装置に適用した場合にも、同様に車体側部材とのスペース（空間）を大きくとるのに役立つ。加えて、第１の溝９を構成する対向離間壁部は、車両衝突時の衝撃力を吸収するための変形をなし、変形ストロークに対して高い荷重の吸収を維持しつづけ、車体側への荷重伝達を抑制させる。
【００１３】
図２に示すように、前壁部６に側外向へと向ってその深さを大とさせる第２の溝１１を設ける。第２の溝１１は端部２に曲面を与えるのに有効であり、その位置と深さにより、バンパリィンフォースメント１の外観形状を任意に選定できる。
図示例では溝９，１１を夫々１個設けたが複数個設けても良い。
【００１４】
第１と第２の溝９，１１は、断面矩形の中空形状部材の後壁部と前壁部とに所定形状の治具を押し込むことで成形する。この際、該部材の外側を金型で包み、側方への不用な膨らみを防止させるが、中子は不用である。冷間或いは熱間成形のいずれを用いてもよい。
【００１５】
本発明によるバンパ装置を構成する補強部材１２は、バンパリィンフォースメント１と同材質又はそれより高強度の中空押出し型材よりなり、その車両幅方向の長さはバンパリィンフォースメント１の平坦面５′の長さ及びサイドメンバ４の車両幅方向の長さにほゞ等しく車両進行方向の高さは車種に応じて任意に選択する。
【００１６】
図２に示すように、補強部材１２は、前後壁部１３，１４、上下壁部１５，１６、中間壁部１７よりなり、上下壁部１５，１６の端縁をバンパリィンフォースメント１の上下壁部７，８に沿わせ、これを上下壁部７，８に溶接して、両者を一体に固定する。
補強部材１２の後壁部１４は、サイドメンバ４の端面に対接し、図示しない作業孔を用いて、サイドメンバ４の端面にボルト止めされる。
【００１７】
図６を用いて本発明の一例の衝撃エネルギー吸収能を説明する。図中、点線は車両幅方向に亘って同一断面形状のバンパリィンフォースメントを用いた従来例を示す。
衝撃荷重が印加される初期段階ではバンパリィンフォースメントの塑性変形のみにより衝撃エネルギーを本発明と従来例は吸収し、ほゞ同じ変位を示す。しかし、本発明に用いるバンパリィンフォースメントは従来例のものに比し、衝撃力吸収能力が高く、本発明の例では高荷重を吸収しながらバンパリィンフォースメントが塑性変形する。つづいて、補強部材の塑性変形が始まり、さらに高いレベルで荷重に耐え、衝撃エネルギーを吸収する。一方、従来例では、バンパリィンフォースメントの変形によるエネルギー吸収を本発明の例より低いレベルで行ない、早い段階で破壊し、エネルギー吸収能力を失う。
【００１８】
図６から明らかなように、本発明のバンパ装置ではバンパリィンフォースメントの塑性変形につづいて補強部材の塑性変形が始まり、両者の合体変形によりエネルギー吸収能力を高くさせ得る。加えて、補強部材の前後壁部はバンパリィンフォースメントの後壁とサイドメンバの端面に大きな面積で荷重を受けるように対接し、集中荷重を作ることなく、荷重伝達を均一にさせ、局所的変形を作らない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例のバンパリィンフォースメントの右半分を示す平面図である。
【図２】図１の矢視II−IIよりみた断面図である。
【図３】図１の矢視III−IIIよりみた断面図である。
【図４】図１の矢視IV−IVよりみた断面図である。
【図５】図１の矢視Ｖ−Ｖよりみた断面図である。
【図６】荷重と変位の関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１ バンパリィンフォースメント
２ 端部
３ 中央部
４ サイドメンバ
５′ 平坦面
５ 後壁部
６ 前壁部
９，１１ 溝
１０ 溝底部
１２ 補強部材
Claims (3)
- スチール材、又はアルミ合金材の押出型材よりなり車体の幅方向に延在する中空のバンパリィンフォースメントと、バンパリィンフォースメントの両側の端部に固定された補強部材とを有し、車体の幅方向に延在するバンパリィンフォースメントが、前壁部と、後壁部と、これら壁部を結ぶ上下壁部とからなり、その中央部に後壁部の少なくとも一部が端部側から徐々に前壁部へと接近するよう構成する第１の溝を有し、その端部に後壁部の一部を構成し補強部材が固定される平坦面と、前壁部の一部を構成し深さが端部の車幅方向側方にいくに従い深くなる第２の溝とを有し、バンパリィンフォースメントが両側の端部で補強部材を介して車体側のサイドメンバに固定されるバンパ装置。
- 補強部材が中空部材からなり、その上下壁部がバンパリィンフォースメントの上下壁部に溶接される請求項１記載のバンパ装置。
- 補強部材が前壁部を有しかつ上下壁部間に中間壁部を有し、補強部材の前壁部がバンパリィンフォースメントの後壁部の平坦面と対接する請求項２記載のバンパ装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000258976A JP4529257B2 (ja) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | バンパ装置 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000258976A Expired - Fee Related JP4529257B2 (ja) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | バンパ装置 |
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