JP4723948B2 - 車両用バンパリィンフォース - Google Patents

Description

本発明は、車両のバンパ装置に用いられる改良された車両用バンパリィンフォースに関する。

車両の前方又は後方衝突時、車体に伝達される衝撃エネルギーを可能な限り吸収緩和し、乗員及び車体への悪影響を最小限とするために、車幅方向に延在するバンパリィンフォースを有するバンパ装置が車両の前方及び後方に装着される。
車両のバンパ装置は、歩行者の保護を主目的とする発泡ウレタン等の弾性材からなるエネルギー吸収体、該エネルギー吸収体を保持しかつ大きな衝撃エネルギーを自身の変形で吸収するバンパリィンフォース、バンパリィンフォースを車体側部材（例えば、サイドメンバー）に固定するバンパステーを備える。

車両の前方又は後方衝突時の大きな衝撃エネルギー吸収のために、車両の幅方向に延在するバンパリィンフォースの役割は大きい。バンパリィンフォースは車両の軽量化による燃費向上のため、スチール製のものに代わってアルミニウム合金材の押出形材のものが提案されているが、この押出形材ではスチール製のものに比べてコスト高となってしまう。

前述の衝撃エネルギーは、斜突（角度３０度のバリアに対し）及びポール衝突を含む正面衝突に対してバンパリィンフォースにより効果的に吸収されることが要求される。即ち、ストロークと荷重線図が矩形波に近い形がよいとされているが、これまでの荷重線図はストロークの増加に対する荷重の値が右肩下がりの形で下がるものとなっていて高効率とは言えない。特に、斜突に対する衝撃エネルギー吸収に問題を残している。

特開２００３−３１２３９９号公報 特開平７−２１５１４６号公報

本発明は、鋼板よりなるバンパリィンフォースの特に斜突に対する衝撃エネルギー吸収効率を向上させ、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、基本的には、バンパリィンフォースの両端の前面を側外方へと斜めの面とさせる技術手段を用いる。
この技術手段の採用は、斜突がバリアへの衝突時、斜突バリアとバンパリィンフォースとの接触面を広くとり端末ピンポイント座屈を防ぎ、斜突初期の荷重を一気に立ち上げ、ストローク・荷重線図を略矩形波とさせ得るので、衝突エネルギーの吸収効果を高め得る。

本発明によれば、鋼板を成形したバンパリィンフォースの本体の両端の前面が、後方かつ側外方へと傾斜する傾斜面となっており、傾斜面にフランジ付カバーが溶接され、カバーのフランジが本体の開口を閉じるベース板に溶接されている車両用バンパリィンフォースが提供される。

好ましくは、ロール成形した本体の端部前面を切断面としたことを特徴とする。さらに、本体が両側の閉中空部と中央の一端開口中空部とからなる部分を含む。

より好ましくは、カバーが本体の前方壁面を覆う段付部を有する。

本発明によれば、斜突時、バリアとバンパリィンフォースとの接触面を大きくとることができ、ストローク・荷重線図を略矩形波とさせ、衝突エネルギーの吸収を効果的に行うことを可能にする。
衝突エネルギーの吸収効率の向上は、衝突時のバンパリィンフォースの後方への移動量を少なくできるので、バンパ装置の設計自由度を高め得る。

加えて、カバーとベース板の使用は、バンパリィンフォースの端部の剛性を高め、正突、斜突の何れに対しても、バンパリィンフォースの端部のピンポイント（一点）の座屈を防止できる。

図１乃至６を参照する。本発明の実施の形態の一例のバンパリィンフォース１は、鋼板をロール成形して得られる本体２、カバー３及びベース板４とから構成される。カバー３は、本体２の両端部（図１では左側のみ示す）の前面を少なくとも覆うように溶接される。

カバー３は、図２及び図５から明らかなように、略箱形をなし、端壁部５、両側壁部６、及び本体２の前面に沿う窪み即ち段部７を有する前壁部８とを有し、主壁部９が本体２の傾斜面１０（図１参照）に沿って配される。
本体２の両端部の前部は、角度にして２５〜４５度、好ましくは角度にして３０度に側外方に傾斜する形で切断された傾斜面１０となっている。本体２は、図４に示すように、鋼板をロール成形したもので、両側に閉中空部１２，１２と、その中間の一端開口中空部（本体の開口）１１とよりなり、本体２の両端部では、図３に示すように、中空部１２，１２，１１を画定する前方壁部１３が切断され、切断された傾斜面１０を構成させている。

この切断された傾斜面をカバー３の主壁部９が覆うように、カバー３を本体２の両端部に溶接する。溶接位置は、図中の溶接マーク位置に特定されることはない。カバー３の主壁部９は作業孔１６を有し、図３に示す如く車体側のサイドメンバー１４にバンパリィンフォース１を固定させるためのボルト１５の締付作業を容易にさせる。

ベース板４は、図２、図３及び図６から理解されるように、本体２の両端部の下側に位置し、本体２の下面に接する主平坦部１７と、平坦部１７の三方の側縁より段を付けて上方側方へと延在するフランジ１８を有し、フランジ１８がカバー３の底壁面（カバーのフランジ）３ａに当接し、底壁面（カバーのフランジ）３ａに溶接される。平坦部１７は中央に本体２の中空部１１方向へと向かう窪み１９を有し、ベース板４の剛性を高め、かつカバー３に対する位置決めを容易にさせる。平坦部１７にはボルト挿通孔２０が穿けられている。尚、図３の左側は右側のボルト締結時の孔合わせのピン２１を示す。

バンパリィンフォース１の組立作業について述べる。鋼板のロール成形により図４に示す断面形状の本体２を成形する。本体２の両端部の前方壁部１３を角度にして３０度に切断し、側外方へと背の低い傾斜面１０を作る。
傾斜面１０にカバー３を配し、中空部１１，１２の上部を閉鎖し、カバー３を本体２に溶接させる。
さらに、本体２の両端部にベース板４を配し、ベース板４のフランジ１８をカバー３に溶接し、バンパリィンフォース１を本体２、カバー３、ベース板４とで構成させる。
図３では、バンパリィンフォース１を、作業孔１６を介してサイドメンバー１４にボルト１５を用いて固定しているが他の常用固定手段を用いてもよい。

図７を参照して、斜突時の衝撃エネルギー吸収性能について説明する。図７の点線は本発明の一例（図１に示す例）であり、一点鎖線は、図１の例からベース板４を除いた例であり、実線は図４に示す断面の本体を切断面を設けることなく棒状に延在させたバンパリィンフォースを用いた例である。前述の三つの例の材質、寸法、テスト条件は同一としている。
本発明の一例（点線）は従来例（実線）に比し、斜突時のバンパリィンフォースの変形ストロークをｌ₁ 縮め、さらに、エネルギー吸収ピーク値を従来例より高い値でｌ₂ の幅で持続させることが可能であり、エネルギー吸収性能はきわめて良好である。本発明の一例とベース板なしの一点鎖線で示す例とは、本発明の一例の方がハッチングで示す領域で性能アップが可能となり優位であることを示し、カバーとベース板との組合せが斜突時の衝撃エネルギー吸収に有効であることが分かる。

本発明の一例のバンパリィンフォースの左半分を示す正面図である。 図１に示す例の平面図である。 図１の矢視III−IIIより見た断面図である。 図１の矢視IV−IVより見た断面図である。 カバーの斜視図である。 ベース板の斜視図である。 ストローク・荷重線図である。

符号の説明

１ バンパリィンフォース
２ 本体
３ カバー
３ａ 底壁面（カバーのフランジ）
４ ベース板
７ 段部
８ 前壁部
１０ 傾斜面
１１，１２ 中空部
１３ 前方壁部
１４ サイドメンバー
１６ 作業孔
１７ 平坦部
１８ フランジ
２１ ピン

Claims (4)

1. 鋼板を成形した本体と、前記本体に溶接されるカバーと、前記カバーに溶接されるベース板とを備える車両用バンパリィンフォースにおいて、
   前記本体は、上方閉中空部と、前記上方閉中空部の下方に位置する下方閉中空部と、前記各閉中空部の中間に形成され且つ後方が開口する後方開口中空部と、前記各閉中空部と前記後方開口中空部とを画定する前方壁部と、当該本体の両端部に前記前方壁部が切断されることにより形成されて後方かつ側外方へと傾斜する傾斜面とを有し、
   前記カバーは、前記傾斜面に沿って配され前記傾斜面を覆う主壁部と、前記上方閉中空部の上面を覆う上方側壁部と、前記下方閉中空部の下面を覆う下方側壁部と、前記本体の前記両端部の端末を覆う端壁部とを有し、
   前記ベース板は、前記各閉中空部の後方面に当接する平坦部を有し、
   前記ベース板の前記平坦部と前記各閉中空部の後方面とが当接する部位に締結手段を設けた車両用バンパリィンフォース。
2. 請求項１に記載の車両用バンパリィンフォースにおいて、
   前記カバーは、前記上方側壁部と、前記下方側壁部と、前記端壁部とにそれぞれ設けられる第１フランジを有し、
   前記ベース板は、前記各第１フランジに対して溶接される第２フランジを有する車両用バンパリィンフォース。
3. 請求項１又は２に記載の車両用バンパリィンフォースにおいて、
   前記カバーは、前記本体の前記前方壁部に対して溶接される第３フランジを有する車両用バンパリィンフォース。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用バンパリィンフォースにおいて、
   前記ベース板は、前記本体の前記開口中空部の開口に嵌合する窪みを有する車両用バンパリィンフォース。

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