JP4568126B2 - バンパ装置 - Google Patents

Description

本発明は、筒形状の衝撃吸収部材が車両における筒形状の骨格部材の筒端部に対して対向するように配設されているバンパ装置に関する。

車両の衝突時における衝撃を緩和するためのバンパ装置が特許文献１，２に開示されている。特許文献１に開示のバンパ装置では、車両の筒形状のサイドメンバー(骨格部材)の筒端部と、筒形状のクラッシュボックス（衝撃吸収部材）の筒端部とが対向するように合わせられている。バンパリィンフォースに衝撃が加わると、クラシュボックスが変形することにより衝撃が吸収される。

特許文献２に開示のバンパ装置では、筒形状のクラッシュボックス（衝撃吸収部材）の筒端部が車両の筒形状のサイドメンバー(骨格部材)の筒内部に対向されており、クラッシュボックスの筒端部には反転形状の変形部が設けられている。バンパリィンフォースに衝撃が加わると、クラシュボックスが変形部から変形しながらサイドメンバーの筒内に入り込んでゆくことにより衝撃が吸収される。
特開２００２−１２１０９号公報 特開２００４−４２８８３号公報

特許文献１に開示のバンパ装置では、クラッシュボックスがその軸方向へ圧縮変形するが、クラッシュボックスの軸方向へ加わる衝撃の殆どがサイドメンバーに対してその筒方向に伝わるため、車両のボディ側が損傷するおそれがある。

特許文献２に開示のバンパ装置では、クラッシュボックスが反転形状の変形部において折れ曲がり易く、期待した衝撃緩和効果が得られないおそれがある。
本発明は、車両ボディ側の損傷範囲を低減しつつ衝撃を緩和できるバンパ装置を提供することを目的とする。

本発明は、筒形状の衝撃吸収部材が車両における筒形状の骨格部材の筒端部に対してボディパネルを介して対向するように配設されているバンパ装置を対象とし、請求項１の発明は、筒形状の衝撃吸収部材が車両における筒形状の骨格部材の筒端部に対してボディパネルを介して対向するように配設されているバンパ装置において、前記衝撃吸収部材の筒端部の一部は、前記骨格部材の筒端部に対向して配置されており、前記衝撃吸収部材の筒端部の別の一部は、前記骨格部材の筒端部の筒内に対向するように配置されたはみ出し部であり、前記衝撃吸収部材の筒端部には蓋が連結されており、前記蓋には帯状の突部が前記衝撃吸収部材側に向けて突出するように設けられており、前記はみ出し部の一部は、前記帯状の突部と重なると共に、前記はみ出し部の異なる一部は、前記帯状の突部と重ならないように形成され、前記ボディパネルには前記骨格部材の筒端部の筒内領域に対向する範囲内に孔が設けられていることを特徴とする。

衝撃吸収部材の筒端部の一部のみが骨格部材の筒端部に対向し、別の一部が骨格部材の筒端部の筒内に対向して配置されているため、衝撃吸収部材の筒方向へ加わる衝撃荷重は、衝撃吸収部材を筒内側に向けて変形させる力としても働き、衝撃緩和効果が高まる。骨格部材の筒端部の筒内領域に対向する範囲内にてボディパネルに孔が設けられているため、衝撃吸収部材は、筒内側に向けて変形しながら骨格部材の筒内へ入り込んでゆき易い。従って、車両ボディ側（ボディパネル、骨格部材等）の損傷範囲が低減する。また、蓋は、衝撃吸収部材に加わった筒方向の衝撃荷重を骨格部材の筒端部の狭い範囲に過度に集中させないように分散させる役割を果たす。さらに、衝撃吸収部材に加わった筒方向の衝撃荷重の一部は、はみ出し部を介して帯状の突部に伝わる。帯状の突部を衝撃吸収部材側に向けて突出させた構成は、筒方向の衝撃荷重の一部を骨格部材の筒内に対応する蓋の部分で受ける上で好適な構成である。

好適な例では、前記はみ出し部は、前記衝撃吸収部材の筒端部の筒内側に向けて凹ませた凹み部分を含む。
凹み部分は、衝撃吸収部材を筒内側へ変形させる上で好適な形状である。

好適な例では、前記凹み部分は、前記衝撃吸収部材の筒方向に見て、前記骨格部材の筒端部の筒内領域にある蓋に接している。
好適な例では、前記凹み部分は、一対あり、前記一対の凹み部分は、前記衝撃吸収部材の筒方向に見て、前記孔を挟んで対向している。
孔を挟んで一対の凹み部分を対向させた構成は、衝撃吸収部材を筒内側へ変形させる上で特に好適な構成である。

好適な例では、前記はみ出し部は、前記衝撃吸収部材の筒端部の筒内側に向けて凹ませた凹み部分を含み、前記帯状の突部は、前記衝撃吸収部材の筒方向に見て、前記凹み部分と重ならない。

凹み部分が帯状の突部と重なっていないため、凹み部分が変形し易い。

本発明のバンパ装置は、車両ボディ側の損傷範囲を低減しつつ衝撃を緩和できるという優れた効果を奏する。

以下、車両のリヤ側のバンパ装置に本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示すように、リヤ側のバンパリィンフォース１１には一対のバンパアーム１２，１３が連結されている。バンパアーム１２，１３は、筒形状の衝撃吸収部材である。筒形状のバンパアーム１２，１３は、その筒方向（矢印Ｒで示す）が車両の前後方向に一致するように配設されている。

バンパアーム１２，１３の筒端部１４には蓋１５が溶接して連結されている。バンパアーム１２，１３の筒端部１４と蓋１５との連結構成は、バンパアーム１２，１３のどちらについても同じである。

図３（ａ）に示すように、車両の骨格部材である筒形状のサイドメンバー１６の筒端部１６１にはフランジ１６２が形成されている。蓋１５は、サイドメンバー１６のフランジ１６２にネジ１７，１８，１９の締め付けによって固定されている。フランジ１６２と蓋１５との間にはボディパネル２０が介在されている。ボディパネル２０は、ネジ１７，１８，１９の締め付けによって蓋１５と共にフランジ１６２に共締めされている。

図３（ｂ）に示すように、ボディパネル２０には貫通孔２０１が空けられている。貫通孔２０１は、バンパアーム１２の筒方向（矢印Ｒの方向）に見て、サイドメンバー１６の筒端部１６１の開口縁１６３内（筒内領域）に入る範囲に設けられている。

図３（ａ）に示すように、蓋１５には突部１５１がサイドメンバー１６側からバンパアーム１２側に向けて突出するように形成されている。図２に示すように、突部１５１は、帯状をしており、帯状の突部１５１は、Ｕ字形状をなすように形成されている。帯状の突部１５１のＵ字形状の基部１５２は、バンパアーム１２の筒方向（矢印Ｒの方向）に見て、貫通孔２０１外（サイドメンバー１６の筒端部１６１のフランジ１６２に螺着されたネジ１９の近辺）に位置するように設けられている。帯状の突部１５１のＵ字形状の端部１５３，１５４は、バンパアーム１２の筒方向（矢印Ｒの方向）に見て、貫通孔２０１内に位置するように設けられている。つまり、帯状の突部１５１は、バンパアーム１２の筒方向（矢印Ｒの方向）に見て、貫通孔２０１の外側から貫通孔２０１の内側へ入り込んでいる。

バンパアーム１２の横断面形状は、筒外に向けて膨らむ一対の凸部２１，２２と、筒内に向けて凹む一対の凹み部分２３，２４とからなる。一対の凸部２１，２２は、バンパアーム１２の筒方向（矢印Ｒの方向）に見て、貫通孔２０１を挟んで対向しており、一対の凹み部分２３，２４は、バンパアーム１２の筒方向（矢印Ｒの方向）に見て、貫通孔２０１を挟んで対向している。

バンパアーム１２は、その筒方向（矢印Ｒの方向）に見て、凸部２１，２２の一部がサイドメンバー１６の筒端部１６１と重なり、かつ凹み部分２３，２４がサイドメンバー１６の筒端部１６１とは重ならないように、サイドメンバー１６に対して配置されている。サイドメンバー１６の筒端部１６１は、どの部位も蓋１５に接している。

バンパアーム１３とサイドメンバー１６との間の連結構成は、バンパアーム１２とサイドメンバー１６との連結構成と同じである。以下においてはバンパアーム１２側についてのみ説明する。

衝撃荷重がバンパアーム１２の筒方向（矢印Ｒの方向）に向けてバンパアーム１２に加わると、バンパアーム１２の筒方向へ加わる衝撃荷重は、バンパアーム１２をその筒方向へ圧縮して変形させる。バンパアーム１２の筒端部１４の一部（凹み部分２３，２４）は、バンパアーム１２の筒方向（矢印Ｒの方向）に見て、サイドメンバー１６の筒端部１６１内にある蓋１５に接しているため、バンパアーム１２の筒方向へ加わる衝撃荷重の一部は、貫通孔２０１に対応する蓋１５の部分に波及する。これにより蓋１５が貫通孔２０１に入り込むように変形する。バンパアーム１２の変形及び蓋１５の変形は、バンパアーム１２の筒方向へ加わる衝撃を緩和する。

第１の実施形態では以下の効果が得られる。
（１−１）バンパアーム１２の凸部２１，２２の一部がサイドメンバー１６の筒端部１６１に対向して配置されており、バンパアーム１２の筒端部１４の別の一部（凹み部分２３，２４）は、サイドメンバー１６の筒端部１６１の開口縁１６３内（筒内領域）に対向するように配置されている。そのため、バンパアーム１２の筒方向（矢印Ｒの方向）に蓋１５を変形させるほどの衝撃荷重が加わった場合、バンパアーム１２が蓋１５を介してサイドメンバー１６と対向している部分は、蓋１５がサイドメンバー１６によって支えられる。しかし、開口縁１６３内(筒内領域)の凹み部分２３，２４では蓋１５のみが衝撃荷重を受けるため変形する。したがって、この衝撃荷重が、筒形状のバンパアーム１２を筒内側に向けて変形させる力としても働き、衝撃緩和効果が高まる。サイドメンバー１６の筒端部１６１の開口縁１６３内（筒内領域）に対向する範囲内にてボディパネル２０には貫通孔２０１が空けられているため、バンパアーム１２は、その筒内側に向けて変形しながらサイドメンバー１６の筒内へ入り込んでゆく。従って、車両ボディ側（ボディパネル２０、サイドメンバー１６等）の損傷範囲が低減する。バンパアーム１２が変形するような荷重衝撃を受けた場合にも、バンパアーム１２及び蓋１５を交換するだけという簡単な修理で対処することが可能となる。

（１−２）バンパアーム１２の筒方向（矢印Ｒの方向）に見てその筒内側に凹む凹み部分２３，２４は、バンパアーム１２の筒方向（矢印Ｒの方向）へ加わる衝撃荷重によってバンパアーム１２を筒内側へ変形させる上で好適な形状である。

（１−３）貫通孔２０１を挟んで一対の凹み部分２３，２４を対向させた構成は、バンパアーム１２の筒方向（矢印Ｒの方向）へ加わる衝撃荷重によってバンパアーム１２を筒内側へ変形させる上で特に好適な構成である。

（１−４）バンパアーム１２に加わった筒方向の衝撃荷重は、バンパアーム１２の筒端部１４に連結された蓋１５を介してサイドメンバー１６に波及する。バンパアーム１２に加わった筒方向の衝撃荷重がサイドメンバー１６の筒端部１６１の極狭い範囲に過度に集中してしまうと、ボディパネル２０やサイドメンバー１６が損傷し易くなる。

バンパアーム１２の筒端部１４に連結された蓋１５は、バンパアーム１２の筒方向（矢印Ｒの方向）に見て、バンパアーム１２の筒端部１４の全体に対向し、かつサイドメンバー１６の筒端部１６１全体に対向している。そのため、バンパアーム１２に加わった筒方向の衝撃荷重は、蓋１５によってサイドメンバー１６の筒端部１６１の全体に分散される。つまり、蓋１５は、バンパアーム１２に加わった筒方向の衝撃荷重がサイドメンバー１６の筒端部１６１の極狭い範囲に過度に集中しないようにすることに寄与する。

（１−５）サイドメンバー１６側からバンパアーム１２側に向けて突出させた帯状の突部１５１は、バンパアーム１２の筒方向（矢印Ｒの方向）に見て、凸部２１，２２の一部と重なっている。バンパアーム１２に加わった筒方向の衝撃荷重の一部は、凸部２１，２２の一部を介して帯状の突部１５１に伝わり、帯状の突部１５１に伝わった衝撃荷重は、蓋１５を介してサイドメンバー１６の筒端部１６１の全体に分散される。サイドメンバー１６側からバンパアーム１２側に向けて帯状の突部１５１を突出させた構成は、バンパアーム１２の筒方向の衝撃荷重の一部をサイドメンバー１６の開口縁１６３内（筒内領域）に対向する蓋１５の部分で受ける上で好適な構成である。

（１−６）帯状の突部１５１と凹み部分２３，２４とは、バンパアーム１２の筒方向（矢印Ｒの方向）に見て、重ならないようにしてある。蓋１５の強度を高める帯状の突部１５１と凹み部分２３，２４とがバンパアーム１２の筒方向（矢印Ｒの方向）に見て重なっているとすると、凹み部分２３，２４が変形し難くなる。凹み部分２３，２４が変形し難いと、バンパアーム１２は、その筒内側に向けて変形し難くなる。バンパアーム１２の筒方向（矢印Ｒの方向）に見て帯状の突部１５１と凹み部分２３，２４とが重ならないようにした構成では、凹み部分２３，２４が変形し易くなる。

（１−７）サイドメンバーの筒の横断面形状は、車種によって異なることもあるが、サイドメンバー１６の筒の横断面形状とバンパアーム１２の筒の横断面形状とを一致させない本発明では、バンパアーム１２を適用できるサイドメンバーの種類（筒の横断面形状の種類）は、非常に多い。

本発明では以下のような実施形態も可能である。
（１）図４に示すように、筒内側に向けた凹みのない筒形状のバンパアーム２５を用い、バンパアーム２５の筒端部２５１の一部２５２をサイドメンバー１６の開口縁１６３内（筒内領域）に対向するようにはみ出させてもよい。筒端部２５１の一部２５２は、サイドメンバー１６の筒端部１６１に対向しないはみ出し部となる。

（２）第１の実施形態において、凹み部分２３，２４の一方のみを有するバンパアームを用いてもよい。

（３）ボディパネルに設ける孔として、ボディパネルを貫通しない孔（穴）や溝としてもよい。
（４）バンパアーム１２の筒方向(矢印Ｒの方向)に見て、帯状の突部１５１がサイドメンバー１６の開口縁１６３を上下に橋渡しする形状でもよい。

（５）車両のフロント側のバンパ装置に本発明を適用してもよい。

第１の実施形態を示す平面図。 図１のＡ−Ａ線断面図。 （ａ）は図２のＢ−Ｂ線断面図。（ｂ）は部分縦断面図。 別の実施形態を示す断面図。

符号の説明

１２，１３，２５…衝撃吸収部材としてのバンパアーム。１４，２５１…バンパアームの筒端部。１５…蓋。１５１…帯状の突部。１６…骨格部材としてのサイドメンバー。１６１…サイドメンバーの筒端部。２０…ボディパネル。２０１，２０２…貫通孔。２１，２２…衝撃吸収部材の筒端部の一部である凸部。２３，２４…はみ出し部（衝撃吸収部材の筒端部の別の一部）としての凹み部分。

Claims (5)

1. 筒形状の衝撃吸収部材が車両における筒形状の骨格部材の筒端部に対してボディパネルを介して対向するように配設されているバンパ装置において、
   前記衝撃吸収部材の筒端部の一部は、前記骨格部材の筒端部に対向して配置されており、前記衝撃吸収部材の筒端部の別の一部は、前記骨格部材の筒端部の筒内に対向するように配置されたはみ出し部であり、
   前記衝撃吸収部材の筒端部には蓋が連結されており、
   前記蓋には帯状の突部が前記衝撃吸収部材側に向けて突出するように設けられており、
   前記はみ出し部の一部は、前記帯状の突部と重なると共に、前記はみ出し部の異なる一部は、前記帯状の突部と重ならないように形成され、
   前記ボディパネルには前記骨格部材の筒端部の筒内領域に対向する範囲内に孔が設けられているバンパ装置。
2. 前記はみ出し部は、前記衝撃吸収部材の筒端部の筒内側に向けて凹ませた凹み部分を含む請求項１に記載のバンパ装置。
3. 前記凹み部分は、前記衝撃吸収部材の筒方向に見て、前記骨格部材の筒端部の筒内領域にある蓋に接している請求項２に記載のバンパ装置。
4. 前記凹み部分は、一対あり、前記一対の凹み部分は、前記衝撃吸収部材の筒方向に見て、前記孔を挟んで対向している請求項２又は請求項３に記載のバンパ装置。
5. 前記はみ出し部は、前記衝撃吸収部材の筒端部の筒内側に向けて凹ませた凹み部分を含み、前記帯状の突部は、前記衝撃吸収部材の筒方向に見て、前記凹み部分と重ならない請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のバンパ装置。

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