JP4737757B2 - バンパー構造体 - Google Patents
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Description
バンパーリインフォース、バンパーステイ及びサイドメンバは、いずれも衝突時に圧壊して衝突エネルギーを吸収する役割を有し、一般に、衝突時にはまずバンパーリインフォースが圧壊し、続いてバンパーステイが圧壊し、さらにサイドメンバが軸圧壊するように、各部材の剛性(荷重による圧壊への抵抗力)が設定されている。
バンパーステイ1及びバンパーリインフォース5には、ボルト締めが車体前方側からできるように、各ボルト穴8に対応してそれぞれ作業穴14,15,16が形成されている。取り付けに際しては、車体前方側から作業穴16,15,14を通してナット11と図示しない工具を閉断面部12,13内に入れ、ボルト9と締結し、バンパーステイ1の後フランジ3をサイドメンバ6の端部に固定する。
また、バンパーステイ1は最も重要視されているバリヤ衝突に耐える強度を得るため、2つの閉断面部12,13が構成されているが、バンパーリインフォース5の端部(車幅方向から後方側に傾斜又は湾曲した部分)に取り付けられる場合、バリヤ衝突において外側寄りの閉断面部13に掛かる荷重は内側寄りの閉断面部12に比べて小さく、ここに軽量化の余地があると考えられる。
従って、本発明は、従来のバンパー構造を改良して、作業穴が少なくてすみ、かつ軽量化も達成される新たなバンパーステイ構造を得ることを目的とする。
さらに、バンパーステイの上下方向長さをバンパーリインフォースの上下幅より長くし、その上端側又は/及び下端側をバンパーリインフォースから突出させ、その突出した部分の後フランジにボルト穴を形成した場合、該ボルト穴に対応する作業穴をバンパーリインフォースに形成する必要がないため、さらに作業穴が少なくてすむ。
図1に示すバンパー構造体7Aは、中央部が車幅方向に平行で左右の端部が車体後方側に傾斜したバンパーリインフォース5Aと、その端部に固定されたバンパーステイ1Aからなる。バンパーリインフォース5Aは矩形輪郭を有するアルミニウム合金押出材を所定長さに切断し、両端部を曲げ加工したものである。バンパーステイ1Aは、同じくアルミニウム合金押出材を所定長さに切断したもので、押出方向を上下方向に向けて配置され、車幅方向に対し傾斜して形成された前フランジ2と、車幅方向に平行に形成された後フランジ3と、車体前後方向に沿って形成された3つのウエブ4(4a〜4c)からなる。
なお、バンパーリインフォース5A及びバンパーステイ1Aを構成するアルミニウム合金は、例えばJIS6000系又は7000系が望ましい。
バンパー構造体7Aの取り付けに際しては、バンパー構造体7Aを車体前方側から後方に向けて移動させ(白抜き矢印参照)、ボルト9をボルト穴8に通して後フランジ3をサイドメンバ6Aの端面に当接させ、車体前方側から、閉断面部21側では作業穴16,15,14を通して図示しないナットとボルト締め工具を閉断面部21内に挿入し、凹断面部22側では作業穴16,15を通して図示しないナットとボルト締め工具を凹断面部22内に挿入し、ナットをボルト9に締結し、バンパーステイ1Aの後フランジ3をサイドメンバ6Aの端部(前壁25)に固定する。
なお、サイドメンバ6Aの前壁25にボルト9ではなくナットが固定されていてもよいが、その場合は作業穴14〜16からボルトを挿入してナットに締結する。
図2(a)に示すバンパーステイ1Dは、閉断面部21の前フランジ2の車幅方向内側に取付用フランジ27が形成され、凹断面部22の前端の車幅方向外側に取付用フランジ28が形成されている点で、図1に示すバンパーステイ1Aと異なる。バンパーステイ1Dは、バンパーリインフォース5A(図1参照)の後壁23にボルト締結により固定することができる。
図2(b)に示すバンパーステイ1Eは、2個の閉断面部31,32と1個の凹断面部33が形成され、各閉断面部31,32及び凹断面部33において後フランジ3にボルト穴8が形成され、各閉断面部31,32において前フランジ2にボルト穴8に対応する作業穴14が形成されている。バンパーステイ1Eは、複数個の閉断面部によりバリヤー衝突に対する強度が向上する。
図2(c)に示すバンパーステイ1Fは、ウエブ4a,4cが前方に向かって広がっている点で、図1に示すバンパーステイ1Aと異なる。このようにウエブが車体前後方向に沿って斜めに形成された場合も本発明に含まれる。
なお、バンパーリインフォースについても、口形断面だけでなく、日形、目形、田形など他の断面形状のものが利用できる。
図3に示すバンパー構造体7Bは、中央部が車幅方向に平行で左右の端部が車体後方側に傾斜したバンパーリインフォース5Bと、その端部に固定されたバンパーステイ1Bからなる。図1に示すバンパー構造体7Aと比較すると、バンパーステイ1Bの上下方向長さがバンパーリインフォース5Bの上下幅より長く、上端側及び下端側がバンパーリインフォース5Bから突出し、閉断面部21及び凹断面部22においてボルト穴8がその突出部分の後フランジ3に形成されている点で異なる。また、閉断面部21に形成されたボルト穴8に対応して、前記突出部分の前フランジ2にU字形の作業穴14が形成されている。一方、バンパーリインフォース5Bには作業穴が形成されていない。なお、バンパーステイ1Bの突出部分の前フランジ2に形成する作業穴は、周の一部が端部に達する切り欠き穴(前記U字形の作業穴14)でもよいが、バンパーステイ1Aの前フランジ2に形成したような閉じた穴(丸い作業穴14)であってもよい。
また、図4に示すように、バンパーリインフォースの例えば上部付近に衝突荷重Pが付加されると、バンパーリインフォースの回転によるモーメント(矢印M)が発生し、バンパーステイ1の上下方向の長さがバンパーリインフォース5と同じに設定された場合、図4(a)に示すように、バンパーステイ1の上端開口部(斜線を付した箇所)に最大応力が掛かり、当該開口部が変形を起こすことがある。しかし、バンパーステイ1Bの上下端がバンパーリインフォース5Bから突出しているバンパー構造体7Bの場合、図4(b)に示すように、最大応力が掛かる箇所(斜線を付した箇所)はバンパーステイ1Bの上端開口部から離れており、変形を起こしにくい利点がある。
図5に示すバンパー構造体7Cは、図3に示すバンパー構造体7Bと比較すると、バンパーステイ1Cの上下方向長さがやや短く、その下端側がバンパーリインフォース5Cの下端から突出していない点で異なる。従って、バンパーステイ1Cのバンパーリインフォース5Cから突出していない部分には、図1に示すバンパー構造体1Aと同様に、閉断面部21及び凹断面部22において各1個のボルト穴8が後フランジ3に形成され、かつ閉断面部21において前フランジ2に作業穴14が形成され、さらにバンパーリインフォース5Cに作業穴15,16(作業穴15は図示省略)が形成されている。一方、バンパーステイ1Cのバンパーリインフォース5Cから上方に突出した部分では、図3に示すバンパー構造体1Bと同じく、閉断面部21及び凹断面部22において各1個のボルト穴8が後フランジ3に形成され、かつ閉断面部21において前フランジ2にU字形の作業穴14が形成され、またバンパーリインフォース5Cにはこれらのボルト穴8に対応する作業穴15は形成されていない。
このバンパー構造体7Cは、前記バンパー構造体7Bの前記利点を一部有する。
2 前フランジ
3 後フランジ
4 ウエブ
5,5A,5B,5C バンパーリインフォース
6,6A,6B,6C サイドメンバ
7,7A,7B,7C バンパー構造体
8 ボルト穴
9 ボルト
12,13,21 閉断面部
14,15,16 作業穴
22 凹断面部
Claims (2)
- アルミニウム合金押出材からなり、中央部が車幅方向に平行で左右の端部が車体後方側に傾斜又は湾曲したバンパーリインフォースと、アルミニウム合金押出材からなり、前記バンパーリインフォースの前記端部とサイドメンバの端部の間に押出方向を上下方向に向けて配置されるバンパーステイにより構成されるバンパー構造体において、前記バンパーステイは、車幅方向に対し傾斜又は湾曲して形成された前フランジと、車幅方向に平行に形成された後フランジと、車体前後方向に沿って形成された複数のウエブを有し、前記前フランジと後フランジ及びウエブにより車体幅方向外側に前方が開放した凹断面部とその内側に閉断面部が構成され、前記前フランジ及び前記閉断面部を構成しないウエブが前記バンパーリインフォースの後壁に当接して固定され、前記バンパーステイの上下方向長さが前記バンパーリインフォースの上下幅より長く、上端側又は下端側の一方が前記バンパーリインフォースから突出し、前記凹断面部及び閉断面部において前記バンパーリインフォースから突出していない部分の前記後フランジにボルト穴が形成され、前記閉断面部において前記バンパーリインフォースから突出していない部分の前記前フランジに前記ボルト穴に対応するボルト締め作業穴が形成され、前記バンパーリインフォースにも前記ボルト穴に対応するボルト締め作業穴が形成され、さらに前記凹断面部及び閉断面部において前記バンパーリインフォースから突出した部分の前記後フランジにボルト穴が形成され、前記閉断面部において前記バンパーリインフォースから突出した部分の前記前フランジに、前記バンパーリインフォースから突出した部分の前記後フランジに形成された前記ボルト穴に対応するボルト締め作業穴が形成されていることを特徴とするバンパー構造体。
- アルミニウム合金押出材からなり、中央部が車幅方向に平行で左右の端部が車体後方側に傾斜又は湾曲したバンパーリインフォースと、アルミニウム合金押出材からなり、前記バンパーリインフォースの前記端部とサイドメンバの端部の間に押出方向を上下方向に向けて配置されるバンパーステイにより構成されるバンパー構造体において、前記バンパーステイは、車幅方向に対し傾斜又は湾曲して形成された前フランジと、車幅方向に平行に形成された後フランジと、車体前後方向に沿って形成された複数のウエブを有し、前記前フランジと後フランジ及びウエブにより車体幅方向外側に前方が開放した凹断面部とその内側に閉断面部が構成され、前記前フランジ及び前記閉断面部を構成しないウエブが前記バンパーリインフォースの後壁に当接して固定され、さらに上下方向長さが前記バンパーリインフォースの上下幅より長く、上端側及び下端側が前記バンパーリインフォースから突出し、前記凹断面部及び閉断面部において前記バンパーリインフォースから突出した部分の前記後フランジにボルト穴が形成され、前記閉断面部において前記バンパーリインフォースから突出した部分の前記前フランジに前記ボルト穴に対応するボルト締め作業穴が形成されていることを特徴とするバンパー構造体。
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