JP4858147B2

JP4858147B2 - バンパ構造

Info

Publication number: JP4858147B2
Application number: JP2006336923A
Authority: JP
Inventors: 浩一水上
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2026-12-14
Also published as: JP2008149759A

Description

本発明は、バンパカバーとバンパリインフォースメントとの間にアブソーバが配置されたバンパ構造に関する。

バンパ構造としては、衝突エネルギー吸収体の上側ブロックが複数個の分離体を車幅方向に適宜間隔で列設配置されて構成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このバンパ構造では、車両前方から衝突エネルギー吸収体の車両上側部分に荷重が入力された際に、衝突エネルギー吸収体の上側ブロックが撓み易いため、衝突エネルギー吸収体の車両後側への変形角度（衝突エネルギー吸収体の車両前側面の鉛直方向に対する傾斜角度）が大きくなって、車両に下方への荷重（分力）が作用し易くなる可能性がある。
特開平１１−２０８３８９号公報

本発明は、上記事実を考慮し、車両の前面衝突時に車両に下方への荷重が作用することを抑制できるバンパ構造を得ることが目的である。

請求項１に記載のバンパ構造は、車両のバンパの外面に設けられたバンパカバーと、前記バンパを補強するバンパリインフォースメントと、前記バンパカバーと前記バンパリインフォースメントとの間に配置されたアブソーバと、前記アブソーバに設けられ、前記バンパリインフォースメントの車両前側に配置された軟質部と、前記アブソーバに設けられると共に、前記軟質部に比し硬質にされ、前記軟質部の車両上側かつ前記バンパリインフォースメントの車両上側に配置された硬質部と、前記アブソーバに設けられると共に、前記硬質部に比し軟質にされ、前記硬質部の車両前側に配置された追加軟質部と、を備えている。

請求項２に記載のバンパ構造は、請求項１に記載のバンパ構造において、前記バンパリインフォースメントから立設され、前記硬質部の車両後側に配置された立設部を備えた、ことを特徴としている。

請求項３に記載のバンパ構造は、請求項１又は請求項２に記載のバンパ構造において、前記アブソーバは、前記バンパリインフォースメントの２面に接触する、ことを特徴としている。

請求項１に記載のバンパ構造では、車両のバンパの外面にバンパカバーが設けられると共に、バンパリインフォースメントがバンパを補強しており、バンパカバーとバンパリインフォースメントとの間にアブソーバが配置されている。

ここで、アブソーバには軟質部、硬質部及び追加軟質部が設けられており、軟質部はバンパリインフォースメントの車両前側に配置されると共に、硬質部は軟質部に比し硬質にされて軟質部の車両上側に配置され、かつ、追加軟質部は硬質部に比し軟質にされて硬質部の車両前側に配置されている。

このため、車両前側からアブソーバの車両上側部分に荷重が入力された際には、アブソーバの硬質部が荷重を受け止めることで、アブソーバの車両後斜め下方への変形角度（アブソーバの車両前側面の鉛直方向に対する傾斜角度）を小さくすることができ、車両に下方への荷重が作用することを抑制できる。

請求項２に記載のバンパ構造では、バンパリインフォースメントから立設された立設部が、硬質部の車両後側に配置されている。このため、車両前側からアブソーバの車両上側部分に荷重が入力された際には、アブソーバの硬質部が立設部に支持されて荷重を効果的に受け止めることで、アブソーバの車両後斜め下方への変形角度を一層小さくすることができ、車両に下方への荷重が作用することを一層抑制できる。

請求項３に記載のバンパ構造では、アブソーバがバンパリインフォースメントの２面に接触している。このため、車両前側からアブソーバに荷重が入力された際には、アブソーバとバンパリインフォースメントとの位置ズレを抑制できるため、アブソーバの硬質部が荷重を適切に受け止めることで、アブソーバの車両後斜め下方への変形角度を適切に小さくすることができ、車両に下方への荷重が作用することを適切に抑制できる。

［第１の実施の形態］
図１には、本発明の第１の実施の形態に係るバンパ構造１０が車両左方から見た断面図（図２の１−１線断面図）にて示されており、図２には、バンパ構造１０が適用されて構成された車両１２の前部が車両上方から見た平面図にて示されている。なお、図面では、車両前方を矢印ＦＲで示し、車両右方を矢印ＲＨで示し、車両上方を矢印ＵＰで示す。

図１及び図２に示す如く、本実施の形態における車両１２には、前部上面にフード１４が設けられており、フード１４は、車両上側の板状のフードアウタ１６と、車両下側の板状のフードインナ１８と、がそれぞれの外周部分において互いに結合されて構成されている。フード１４は、車両後側端を中心として回動可能にされており、これにより、フード１４が開閉可能にされている。フードインナ１８の車両前側部には、柱状のフードストッパ２０が固定されており、フードストッパ２０は、ゴム製とされて弾性を有すると共に、フードインナ１８から車両下側へ突出している。

車両１２の前部内には、車幅方向両側部において、矩形筒状のフロントサイドメンバ２２が設けられており、フロントサイドメンバ２２は車両前後方向に延在されている。

一対のフロントサイドメンバ２２の車両前側部間には、矩形枠状のラジエータサポート２４が固定されており、ラジエータサポート２４内には、ラジエータ２６が固定されている。ラジエータサポート２４の車両上側部分は、ラジエータサポートアッパ２４Ａにされると共に、ラジエータサポート２４の車両下側部分は、ラジエータサポートロア２４Ｂにされており、フード１４が閉じられる際にフード１４のフードストッパ２０がラジエータサポートアッパ２４Ａに当接して弾性変形することで、フード１４が閉じられる際の衝撃が緩和される。

ラジエータサポートアッパ２４Ａとラジエータサポートロア２４Ｂとの間には、車両前側において、断面Ｌ字形板状又は断面Ｕ字形板状のフードロックブレース２８が架け渡されており、フードロックブレース２８は、車両上下方向に延在されている。フードロックブレース２８の車両上側部分には、長尺板状の延伸部３０の車両下側端が結合されており、延伸部３０は、フードロックブレース２８から車両上側へ延伸されている。

車両１２の前側端には、バンパとしてのフロントバンパ３２が設けられている。

フロントバンパ３２の外面には、板状のバンパカバー３４が設けられており、バンパカバー３４は、車両上側端がフードロックブレース２８の延伸部３０の車両上側端に締結固定されると共に、車両下側端がラジエータサポートロア２４Ｂに締結固定されている。バンパカバー３４には、車両上下方向中間部において、長尺板状のカバー部３６が形成されており、カバー部３６は、バンパカバー３４から車両前側へ突出すると共に、車両上側部が車両上方へ向かうに従い車両後方へ向かう方向へ傾斜（湾曲）されている。また、バンパカバー３４の車両上側部には、グリル部３８が組み込まれている。

フロントバンパ３２の内部には、長尺矩形筒状のバンパリインフォースメント４０が設けられており、バンパリインフォースメント４０は、車幅方向へ延在されると共に、一対のフロントサイドメンバ２２の車両前側端に固定されて、フロントバンパ３２を補強している。バンパリインフォースメント４０の内部には、板状の補強板４２が所定数（本実施の形態では２つ）設けられており、補強板４２は、バンパリインフォースメント４０の車両前側壁と車両後側壁との間に架け渡されて、バンパリインフォースメント４０を補強している。

バンパリインフォースメント４０の車両上側面には、立設部（荷重支持部、補強部）としての長尺板状のリブ４４が一体に形成されており、リブ４４は、バンパリインフォースメント４０の車両上側面の車両前側端を除く任意の位置（本実施の形態では車両後側端）から車両上方へ立設されている。また、バンパリインフォースメント４０及びリブ４４は、アルミニウム製にされて、押し出し成形によって一体成形されている。

バンパカバー３４のカバー部３６とバンパリインフォースメント４０との間には、エネルギー吸収部材としての矩形柱状のアブソーバ４６が設けられており、アブソーバ４６は、発泡材によって構成されている。アブソーバ４６の車両前側面は、カバー部３６の車両前側面に沿って配置されており、アブソーバ４６の車両前側面の車両上側部は、車両上方へ向かうに従い車両後方へ向かう方向へ傾斜（湾曲）されている。

アブソーバ４６には、バンパリインフォースメント４０の車両前側において、略矩形柱状の軟質部４８が設けられており、軟質部４８は、発泡材の発泡倍率が高くされて、軟質にされている。

アブソーバ４６には、軟質部４８の車両上側において、略三角柱状の追加軟質部５０が設けられており、追加軟質部５０は、軟質部４８と同様に、発泡材の発泡倍率が高くされて、軟質にされている。

アブソーバ４６には、バンパリインフォースメント４０の車両上側かつ追加軟質部５０の車両後側において、略矩形柱状の硬質部５２が設けられており、硬質部５２は、軟質部４８及び追加軟質部５０に比し、発泡材の発泡倍率が低くされて、硬質にされている。

アブソーバ４６は、軟質部４８及び追加軟質部５０と硬質部５２とが２色成形されて一体にされており、接触面としての軟質部４８の車両後側面、硬質部５２の車両下側面及び車両後側面が、それぞれバンパリインフォースメント４０の車両前側面、車両上側面及びリブ４４の車両前側面（バンパリインフォースメント４０の交差する少なくとも２面）に接触されて固定されている。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

以上の構成のバンパ構造１０では、アブソーバ４６に軟質部４８、追加軟質部５０及び硬質部５２が設けられており、軟質部４８はバンパリインフォースメント４０の車両前側に配置されると共に、追加軟質部５０は軟質部４８の車両上側に配置され、かつ、硬質部５２は追加軟質部５０の車両後側に配置されている。

ここで、図３に示す如く、衝突相手としての他車両５４のバンパ５６が車両１２のフロントバンパ３２に比し高い位置に配置される場合において、車両１２の前面と他車両５４とが衝突して、車両１２のフロントバンパ３２の車両上側部分と他車両５４のバンパ５６の車両下側部分とが衝突した際には、車両１２のフロントバンパ３２の車両上側部分と他車両５４のバンパ５６の車両下側部分とが衝突面Ｓを傾斜された状態に変形されることで、車両１２の前斜め上方からアブソーバ４６の車両上側部分に衝突荷重Ｆが入力すると共に、他車両５４の前斜め下方からバンパ５６の車両下側部分に衝突荷重が入力する。この際、車両１２において、アブソーバ４６の硬質部５２が衝突荷重を受け止める（アブソーバ４６の変形が硬質部５２によって抑制される）ことで、アブソーバ４６の車両後斜め下方への変形角度（アブソーバ４６の車両前側面の鉛直方向に対する傾斜角度θ）を小さくすることができ、車両１２に下方への衝突荷重Ｆｕ（衝突荷重Ｆの分力）が作用することを抑制できる。

さらに、バンパリインフォースメント４０から立設されたリブ４４が、硬質部５２の車両後側に配置されている。このため、車両１２の前斜め上方からアブソーバ４６の車両上側部分に衝突荷重Ｆが入力された際には、アブソーバ４６の硬質部５２がリブ４４に支持されて衝突荷重を効果的に受け止めることで、アブソーバ４６の車両後斜め下方への変形角度を一層小さくすることができ、車両１２に下方への衝突荷重Ｆｕが作用することを一層抑制できる。

しかも、アブソーバ４６がバンパリインフォースメント４０の車両前側面、車両上側面及びリブ４４の車両前側面（バンパリインフォースメント４０の交差する少なくとも２面）に接触している。このため、車両１２の前斜め上方からアブソーバ４６の車両上側部分に衝突荷重Ｆが入力された際には、アブソーバ４６とバンパリインフォースメント４０との位置ズレを抑制できる。これにより、アブソーバ４６の硬質部５２が衝突荷重を適切に受け止めることで、アブソーバ４６の車両後斜め下方への変形角度を適切に小さくすることができ、車両１２に下方への衝突荷重Ｆｕが作用することを適切に抑制できる。さらに、アブソーバ４６からバンパリインフォースメント４０の車両前側面、車両上側面及びリブ４４の車両前側面へ衝突荷重が伝達されることで、アブソーバ４６が吸収する衝突荷重の初期の立ち上がり（衝突荷重の吸収量の増加率）を良好にすることができる。

さらに、バンパカバー３４がバンパリインフォースメント４０に固定されていない。このため、車両１２の前斜め上方からアブソーバ４６の車両上側部分に衝突荷重Ｆが入力された際には、バンパリインフォースメント４０の車両上側壁の変形が抑制されることで、アブソーバ４６の車両後斜め下方への変形角度を更に一層小さくすることができ、車両１２に下方への衝突荷重Ｆｕが作用することを更に一層抑制できる。

またここで、図４に示す如く、衝突相手としての他車両５８のバンパ６０が車両１２のフロントバンパ３２に比し高い位置に配置される場合において、車両１２の前面と他車両５８とが衝突して、車両１２のフロントバンパ３２の車両上側部分と他車両５８のバンパ６０の車両下側部分とが衝突した際には、車両１２のフロントバンパ３２の車両上側部分と他車両５８のバンパ６０の車両下側部分とが衝突面Ｓを鉛直にされた状態に変形されることで、車両１２の前方からアブソーバ４６の車両上側部分に衝突荷重が入力すると共に、他車両５８の前方からバンパ６０の車両下側部分に衝突荷重が入力する。この際、車両１２において、アブソーバ４６の硬質部５２が衝突荷重を受け止めることで、アブソーバ４６の車両後斜め下方への変形角度（アブソーバ４６の車両前側面の鉛直方向に対する傾斜角度）をゼロにすることができ、車両１２に下方への衝突荷重（衝突荷重の分力）が作用することを防止できる。これにより、図４の場合も、図３の場合と同様の作用及び効果を奏することができる。

また、車両１２がフロントバンパ３２において衝突物（例えば歩行者の脚部等）に前面衝突した際には、アブソーバ４６の軟質部４８及び追加軟質部５０が収縮変形して衝突荷重が吸収される。これにより、フロントバンパ３２からの衝突物への衝撃を抑制することができる。

さらに、バンパリインフォースメント４０の車両上側面の車両前側端と車両後側端とに対するリブ４４の車両前後方向位置と硬質部５２の硬度とを調整することで、リブ４４及び硬質部５２の設置スペースを調整することができて、リブ４４及び硬質部５２を限られたスペースで配置する等でき、設計自由度を増加させることができる。

また、上述の如く、アブソーバ４６がバンパリインフォースメント４０の車両前側面、車両上側面及びリブ４４の車両前側面（バンパリインフォースメント４０の交差する少なくとも２面）に接触している。このため、アブソーバ４６とバンパリインフォースメント４０（リブ４４を含む）との接触面の面積を調整したり（アブソーバ４６とバンパリインフォースメント４０（リブ４４を含む）との接触面に凹凸を設ける場合を含む）、アブソーバ４６のバンパリインフォースメント４０（リブ４４を含む）への配置を調整することで、例えばアブソーバ４６の発泡倍率（軟度及び硬度）が適切でなくても、バンパリインフォースメント４０（リブ４４を含む）及びアブソーバ４６を限られたスペースで配置する等でき、設計自由度を増加させることができる。さらに、アブソーバ４６をバンパリインフォースメント４０（リブ４４を含む）に組み付ける場合に、アブソーバ４６のバンパリインフォースメント４０（リブ４４を含む）への位置決めを容易にすることができる。

［第２の実施の形態］
図５には、本発明の第２の実施の形態に係るバンパ構造７０が車両左方から見た断面図（図１相当図）にて示されている。

本実施の形態に係るバンパ構造７０は、上記第１の実施の形態と、ほぼ同様の構成であるが、以下の点で異なる。

図５に示す如く、本実施の形態におけるバンパ構造７０では、バンパリインフォースメント４０の車両上側面の車両前側端からリブ４４が車両上方へ立設されている。

アブソーバ４６の硬質部５２は、リブ４４の車両前側において、半円柱状に設けられている。

アブソーバ４６の追加軟質部５０は、軟質部４８の車両上側における硬質部５２の設置位置を除く部分に設けられている。

ここで、図３又は図４と同様に、他車両５４、５８のバンパ５６、６０が車両１２のフロントバンパ３２に比し高い位置に配置される場合において、車両１２の前面と他車両５４、５８とが衝突して、車両１２のフロントバンパ３２の車両上側部分と他車両５４、５８のバンパ５６、６０の車両下側部分とが衝突した際には、車両１２のフロントバンパ３２の車両上側部分と他車両５４、５８のバンパ５６、６０の車両下側部分とが衝突面を傾斜された状態又は鉛直にされた状態に変形されることで、車両１２の前斜め上方又は前方からアブソーバ４６の車両上側部分に衝突荷重が入力すると共に、他車両５４、５８の前斜め下方又は前方からバンパ５６、６０の車両下側部分に衝突荷重が入力する。この際、車両１２において、アブソーバ４６の硬質部５２が衝突荷重を受け止める（アブソーバ４６の変形が硬質部５２によって抑制される）ことで、アブソーバ４６の車両後斜め下方への変形角度（アブソーバ４６の車両前側面の鉛直方向に対する傾斜角度）を小さく又はゼロにすることができ、車両１２に下方への衝突荷重（衝突荷重の分力）が作用することを抑制又は防止できる。

このため、本実施の形態でも、アブソーバ４６がバンパリインフォースメント４０の車両前側面及びリブ４４の車両前側面の他にバンパリインフォースメント４０の車両上側面に接触することによる作用及び効果を除き、上記第１の実施の形態と同様の作用及び効果を得ることができる。

［第３の実施の形態］
図６には、本発明の第３の実施の形態に係るバンパ構造８０が車両左方から見た断面図（図１相当図）にて示されている。

本実施の形態に係るバンパ構造８０は、上記第１の実施の形態と、ほぼ同様の構成であるが、以下の点で異なる。

図６に示す如く、本実施の形態におけるバンパ構造８０では、バンパリインフォースメント４０の車両上側面からリブ４４が車両上方へ立設されていない。

アブソーバ４６の硬質部５２は、バンパリインフォースメント４０の車両上側面全体に設けられている。

ここで、本実施の形態でも、バンパリインフォースメント４０の車両上側面からリブ４４が立設されたことによる作用及び効果を除き、上記第１の実施の形態と同様の作用及び効果を得ることができる。

なお、上記第１の実施の形態及び第３の実施の形態では、アブソーバ４６がバンパリインフォースメント４０の車両前側面、車両上側面及びリブ４４の車両前側面に接触した構成としたが、アブソーバ４６がバンパリインフォースメント４０の車両前側面、車両上側面及びリブ４４の車両前側面の少なくとも２面に接触した構成（特にアブソーバ４６がバンパリインフォースメント４０の車両前側面及びリブ４４の車両前側面に接触した構成）であればよい。

さらに、上記第１の実施の形態及び第３の実施の形態では、アブソーバ４６の追加軟質部５０と硬質部５２との境界線がバンパリインフォースメント４０の車両前側面に対して平行にされた構成としたが、アブソーバ４６の追加軟質部５０と硬質部５２との境界線がバンパリインフォースメント４０の車両前側面に対して任意の角度に傾斜された構成としてもよい。

また、上記第１の実施の形態乃至第３の実施の形態では、アブソーバ４６の追加軟質部５０と硬質部５２とが一体に設けられた構成としたが、アブソーバ４６の追加軟質部５０と硬質部５２とが別体に設けられた構成としてもよい。この場合、車両１２の前面衝突時に追加軟質部５０と硬質部５２との位置ズレを防止する位置ズレ防止手段（例えば追加軟質部５０と硬質部５２との結合手段）を設けた構成とするのが好ましい。

本発明の第１の実施の形態に係るバンパ構造を示す車両左方から見た断面図（図２の１−１線断面図）である。本発明の第１の実施の形態に係るバンパ構造が適用されて構成された車両の前部を示す車両上方から見た平面図である。本発明の第１の実施の形態に係るバンパ構造が適用されて構成された車両の前面衝突時を示す車両左方から見た断面図である。本発明の第１の実施の形態に係るバンパ構造が適用されて構成された車両の前面衝突時の別例を示す車両左方から見た断面図である。本発明の第２の実施の形態に係るバンパ構造を示す車両左方から見た断面図（図１相当図）である。本発明の第３の実施の形態に係るバンパ構造を示す車両左方から見た断面図（図１相当図）である。

符号の説明

１０バンパ構造
１２車両
３２フロントバンパ（バンパ）
３４バンパカバー
４０バンパリインフォースメント
４４リブ（立設部）
４６アブソーバ
４８硬質部
５０追加軟質部
５２軟質部
７０バンパ構造
８０バンパ構造

Claims

車両のバンパの外面に設けられたバンパカバーと、
前記バンパを補強するバンパリインフォースメントと、
前記バンパカバーと前記バンパリインフォースメントとの間に配置されたアブソーバと、
前記アブソーバに設けられ、前記バンパリインフォースメントの車両前側に配置された軟質部と、
前記アブソーバに設けられると共に、前記軟質部に比し硬質にされ、前記軟質部の車両上側かつ前記バンパリインフォースメントの車両上側に配置された硬質部と、
前記アブソーバに設けられると共に、前記硬質部に比し軟質にされ、前記硬質部の車両前側に配置された追加軟質部と、
を備えたバンパ構造。
前記バンパリインフォースメントから立設され、前記硬質部の車両後側に配置された立設部を備えた、ことを特徴とする請求項１記載のバンパ構造。
前記アブソーバは、前記バンパリインフォースメントの２面に接触する、ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のバンパ構造。