JP5053762B2 - Bumper device for vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、車両用バンパ装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle bumper device.
従来、車両用バンパ装置において、バンパリインホースと車両の前後方向に延びる一対のサイドメンバとの間に、クラッシュボックスが介在されたものが知られている。このクラッシュボックスは、例えば車両衝突時に蛇腹状に連続的に塑性変形(座屈変形)を繰り返すことで衝撃エネルギーを吸収する。 2. Description of the Related Art Conventionally, a bumper device for a vehicle is known in which a crash box is interposed between a bumper inhose and a pair of side members extending in the front-rear direction of the vehicle. This crash box absorbs impact energy by repeating plastic deformation (buckling deformation) continuously in a bellows shape, for example, at the time of a vehicle collision.
こうしたクラッシュボックスとしては、例えば特許文献1に記載される断面八角形の中空構造を有するものや、特許文献2に記載される扁平八角形の一部を変形させた断面十六角形の中空構造を有するものが提案されている。
ところで、図7に模式的に示すように、断面八角形や断面十六角形のクラッシュボックス91では、例えば車両衝突時に、基本的にその多角形断面の車両幅方向の範囲Rでしかその前側にあるバンパリインホース92を潰せないため、該バンパリインホース92の座屈領域による発生荷重(以下、「座屈荷重」という)が小さくなり、衝撃エネルギーが十分に吸収できなくなることがある。
By the way, as schematically shown in FIG. 7, in the
なお、バンパリインホース92の座屈荷重を増大すべく、クラッシュボックス91との結合部に十分な強度を有するブラケットを設けることも考えるが、この場合には、部品点数が増大する問題が生じてしまう。
In order to increase the buckling load of the bumper-in
本発明の目的は、例えば車両衝突時におけるバンパリインホースの座屈荷重を増大し、より多くの衝撃エネルギーを吸収することができる車両用バンパ装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a vehicle bumper device that can increase the buckling load of a bumper inhose during a vehicle collision and can absorb more impact energy.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、車両の幅方向に延びるバンパリインホースの両端部において、該バンパリインホースと車両の前後方向に延びる一対のサイドメンバとの間にそれぞれ介在される一対のクラッシュボックスを備えた車両用バンパ装置において、前記クラッシュボックスは、車両の前後方向に延びる筒部と、前記筒部の車両前後方向の全長に亘って該筒部から車両幅方向両側に突設された一対のフランジとを有し、前記筒部は、開断面形状をそれぞれ有する第1板部材及び第2板部材の開口端同士を突き合わせてなり、前記第1板部材は、開口端から車両幅方向両側に延びる一対の第1フランジ部を有し、前記第2板部材は、開口端から車両幅方向両側に延びる一対の第2フランジ部を有し、前記各フランジは、車両高さ方向に重ねられた前記各第1及び第2フランジ部が接合されてなり、前記車両幅方向の一方側において前記車両高さ方向に重ねられた第1及び第2フランジ部の接合箇所と、前記車両幅方向の他方側において前記車両高さ方向に重ねられた第1及び第2フランジ部の接合箇所とは、前記車両の前後方向において互い違いとなる位置に配置されていることを要旨とする。 In order to solve the above-described problems, the invention according to claim 1 includes: a bumper-in hose and a pair of side members extending in the front-rear direction of the vehicle at both ends of the bumper-in hose extending in the width direction of the vehicle. In the vehicular bumper device including a pair of crash boxes respectively interposed between the cylinder portion, the crash box includes a cylinder portion extending in the front-rear direction of the vehicle, and the cylinder portion extending over the entire length of the cylinder portion in the vehicle front-rear direction. have a pair of flanges projecting from the vehicle width direction from both sides, the tube portion is made against an open end between the first plate member and the second plate member having an open cross-section, respectively, said first The plate member has a pair of first flange portions extending from the opening end to both sides in the vehicle width direction, and the second plate member has a pair of second flange portions extending from the opening end to both sides in the vehicle width direction, Each hula The first and second flange portions that are overlapped in the vehicle height direction on one side in the vehicle width direction are formed by joining the first and second flange portions overlapped in the vehicle height direction. And the joints of the first and second flange portions overlapped in the vehicle height direction on the other side in the vehicle width direction are arranged at positions that are staggered in the vehicle front-rear direction. This is the gist.
同構成によれば、前記クラッシュボックスでは、例えば車両衝突時に、前記筒部のみならず前記一対のフランジでも前記バンパリインホースを潰すことができるため、該バンパリインホースの座屈幅(座屈領域)を大きくできる分、その座屈荷重を増大することができ、前記バンパリインホースにおいてより大きな衝撃のエネルギーを吸収することができる。また、前記筒部のみの場合に比べて前記一対のフランジの分、前記クラッシュボックスの強度(断面強度)を向上できるため、例えば車両衝突時に発生する横方向の荷重に対し、該クラッシュボックスの横倒れを抑制することができる。 According to this configuration, in the crash box, for example, at the time of a vehicle collision, the bumper innose can be crushed not only by the cylindrical part but also by the pair of flanges. The buckling load can be increased as much as the bending region) can be increased, and the impact energy of a larger impact can be absorbed in the bumper inhose. Further, since the strength (cross-sectional strength) of the crash box can be improved by the amount of the pair of flanges as compared with the case of only the cylindrical portion, for example, a lateral load of the crash box against a lateral load generated at the time of a vehicle collision. The fall can be suppressed.
同構成によれば、前記筒部を、前記第1及び第2板部材の2部品で構成することで、前記筒部の断面形状の自由度を増大することができる。 According to this configuration, the degree of freedom of the cross-sectional shape of the cylindrical portion can be increased by configuring the cylindrical portion with the two parts of the first and second plate members .
同構成によれば、前記第1及び第2板部材は、前記各フランジを構成する前記各第1及び第2フランジ部の接合によって前記クラッシュボックスとして一体化することができる。 According to this configuration, the first and second plate members can be integrated as the crash box by joining the first and second flange portions constituting the flanges.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両用バンパ装置において、車両高さ方向に重ねられた前記各第1及び第2フランジ部は、スポット溶接にて接合されていることを要旨とする。 The invention according to claim 2, in the vehicle bumper device according to claim 1, wherein each of the first and second flange portions are overlapped in the vehicle height direction, that are joined by spot welding The gist.
同構成によれば、前記各第1及び第2フランジ部の接合にスポット溶接を利用することで、該接合工程の自動化に容易に対応することができる。 According to this configuration, it is possible to easily cope with the automation of the joining process by using spot welding for joining the first and second flange portions .
本発明では、例えば車両衝突時におけるバンパリインホースの座屈荷重を増大し、より多くの衝撃エネルギーを吸収することができる車両用バンパ装置を提供することができる。 In the present invention, for example, it is possible to provide a vehicular bumper device that can increase the buckling load of a bumper inhose during a vehicle collision and can absorb more impact energy.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1は、自動車などの車両のフロント部分に適用される本実施形態に係る車両用バンパ装置を示す斜視図であり、図2(a)(b)は、その平面図及び正面図である。なお、図2では、車両の幅方向一側(車両の前方に向かって右側)の構造を代表して描画している。同図に示されるように、この車両用バンパ装置は、車両の幅方向両側に配設されてボデーの一部を構成する一対のサイドメンバ11に取り付けられる。各サイドメンバ11は、例えば金属板からなり、断面略四角形の中空構造を有して車両の前後方向に延びる。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a vehicle bumper device according to the present embodiment applied to a front portion of a vehicle such as an automobile, and FIGS. 2A and 2B are a plan view and a front view thereof. In FIG. 2, the structure on one side in the width direction of the vehicle (right side toward the front of the vehicle) is drawn as a representative. As shown in the figure, this vehicular bumper device is attached to a pair of side members 11 that are disposed on both sides in the width direction of the vehicle and constitute a part of the body. Each side member 11 is made of, for example, a metal plate, has a hollow structure with a substantially square cross section, and extends in the vehicle front-rear direction.
前記各サイドメンバ11の前端には、該サイドメンバ11の開口部を閉塞する態様で、例えば金属板からなる略四角形のブラケット12が溶接にて固着されている。
前記各ブラケット12の前面には、例えば金属板からなり、車両の前後方向に延びるクラッシュボックス13が取着されている。このクラッシュボックス13は、前後方向の中心線が前記サイドメンバ11の前後方向の中心線と一致するように配置されており、その後端に溶接にて固着されたブラケット14において、前記ブラケット12にボルト及びナット(図示略)にて締結される。一対のクラッシュボックス13は、加えられた荷重を軸方向の塑性変形で吸収して衝撃エネルギーを吸収する。なお、各クラッシュボックス13は、軸方向に蛇腹状に塑性変形する。
A substantially
A
ここで、図3に示すように、前記クラッシュボックス13は、例えば金属板を屈曲形成してなる第1板部材21及び第2板部材22を備えて構成される。第1板部材21は、略Uの字の開断面形状を有する本体部21aと、該本体部21aの開口端から車両幅方向両側に延びる一対の第1フランジ部21bとを有する。同様に、第2板部材22は、略Uの字の開断面形状を有する本体部22aと、該本体部22aの開口端から車両幅方向両側に延びる一対の第2フランジ部22bとを有する。第1及び第2板部材21,22は、本体部21a,22aの対向する開口端同士が突き合わされ、車両高さ方向に重ねられた前記各第1及び第2フランジ部21b,22bが、例えばスポット溶接にて接合されることでクラッシュボックス13として一体化される。
Here, as shown in FIG. 3, the
そして、前記クラッシュボックス13は、前記両本体部21a,22aにより車両の前後方向に延びる断面略四角形の筒部23を形成するとともに、前記第1及び第2フランジ部21b,22bにより前記筒部23から車両幅方向両側に突設された一対のフランジ24を形成する。なお、前記筒部23には、その中心線に直交する面に沿って一周する溝部23a(図2参照)が形成されている。この溝部23aは、筒部23(クラッシュボックス13)の座屈変形の起点となる応力集中部を形成する。
In the
前記各クラッシュボックス13の前端には、該クラッシュボックス13の開口部を閉塞する態様で、例えば金属板からなるプレート15が溶接にて固着されるとともに、該プレート15には、車両の幅方向に延びるバンパリインホース16の各端部がボルト及びナット(図示略)にて締結されている。このバンパリインホース16は、例えばアルミニウムの押出材からなる断面略四角形の一定断面を有しており、車両の幅方向両端部において、上述の態様で前記一対のクラッシュボックス13に支持されている。
A plate 15 made of, for example, a metal plate is fixed to the front end of each
従って、前記クラッシュボックス13の各フランジ24は、前記筒部23の車両前後方向の全長(ブラケット14とプレート15との間)に亘って延在する。なお、前記プレート15は、前記クラッシュボックス13及びバンパリインホース16の締結用に便宜的に設けられるものであって、該バンパリインホース16の座屈領域に影響し得ない小さな強度しかないものである。
Therefore, each
ここで、車両の衝突等により前方から衝撃が加えられると、この衝撃は、バンパリインホース16及びクラッシュボックス13を介してサイドメンバ11(ボデー)に伝達される。このとき、バンパリインホース16とともにクラッシュボックス13が塑性変形することで、ボデーへと伝達される衝撃を緩衝する。これにより、ボデー及び乗員に加えられる衝撃エネルギーが吸収される。
Here, when an impact is applied from the front due to a vehicle collision or the like, the impact is transmitted to the side member 11 (body) via the bumper-in
次に、本実施形態の動作について説明する。図4に模式的に示すように、本実施形態のクラッシュボックス13では、前記一対のフランジ24の車両幅方向への突出長の分、クラッシュボックス13とバンパリインホース16が接する車両幅方向の範囲R1が、例えば該フランジ24のない従来のクラッシュボックスの車両幅方向の範囲Rよりも拡大されている。そして、このクラッシュボックス13では、例えば車両衝突時に、前記筒部23のみならず前記一対のフランジ24でも前記バンパリインホース16を潰すことができる。バンパリインホース16の座屈幅(座屈領域)が一対のフランジ24の突出長の分大きくなるため、座屈荷重が増大され、前記バンパリインホース16においてより大きな衝撃エネルギーが吸収される。
Next, the operation of this embodiment will be described. As schematically shown in FIG. 4, in the
図5は、バンパリインホース16における変形量に対する荷重の推移を簡略的に示すグラフであって、本実施形態のクラッシュボックス13での推移を実線で、従来のクラッシュボックスでの推移を破線でそれぞれ示す。同図に示すように、本実施形態のクラッシュボックス13では、変形量に対する荷重、即ち衝撃エネルギーの吸収量が増大されている。
FIG. 5 is a graph simply showing the transition of the load with respect to the deformation amount in the
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)前記クラッシュボックス13では、例えば車両衝突時に、前記筒部23のみならず前記一対のフランジ24でも前記バンパリインホース16を潰すことができる。バンパリインホース16の座屈幅(座屈領域)が一対のフランジ24の突出長の分大きくなるため、座屈荷重を増大することができ、前記バンパリインホース16においてより大きな衝撃のエネルギーを吸収することができる。また、前記筒部23のみの場合に比べて前記一対のフランジ24の分、前記クラッシュボックス13の強度(断面強度)を向上できるため、例えば車両衝突時に発生する横方向の荷重に対し、該クラッシュボックス13の横倒れを抑制することができる。また、前記一対のフランジ24は、前記筒部23の車両前後方向の全長に亘って延在するため、例えば車両衝突時における該フランジ24に起因した荷重変動を抑制することできる。
As described above in detail, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the
(2)本実施形態では、前記筒部23を、前記第1及び第2板部材21,22の2部品で構成することで、前記筒部23の断面形状の自由度を増大することができる。
(3)本実施形態では、前記第1及び第2板部材21,22は、前記各フランジ24を構成する前記各第1及び第2フランジ部21b,22bの接合によって前記クラッシュボックス13として一体化することができる。
(2) In the present embodiment, the
(3) In the present embodiment, the first and
(4)本実施形態では、前記各第1及び第2フランジ部21b,22bの接合にスポット溶接を利用することで、該接合工程の自動化に容易に対応することができる。
(5)本実施形態では、クラッシュボックス13に座屈変形の起点となる溝部23aを設けたことで、前記クラッシュボックス13の横倒れを抑制することができる。
(4) In the present embodiment, by using spot welding for joining the first and
(5) In this embodiment, the
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・図6に示すように、断面略八角形の筒部31を有するクラッシュボックス32や、断面略十四角形の筒部33を有するクラッシュボックス34、断面略六角形の筒部35を有するクラッシュボックス36などであってもよい。要は、バンパリインホース16の座屈幅(座屈領域)を大きくできる一対のフランジ24があればよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
As shown in FIG. 6, a
・前記実施形態において、前記筒部23は、サイドメンバ11(ブラケット14)側とバンパリインホース16(プレート15)側とで開口面積が異なるように角錐台状に成形してもよいし、同等になるように多角筒状に成形してもよい。
-In the said embodiment, the said
・前記実施形態において、前記フランジ24の車両幅方向への突出長は、車両前後方向の全長に亘って一定でなくてもよい。また、一対のフランジ24は、互いに異なる形状であってもよい。
-In the said embodiment, the protrusion length to the vehicle width direction of the said
・前記実施形態において、クラッシュボックス13の各フランジ24におけるスポット溶接の打点数は、必要な強度に合わせて適宜設定すればよい。この場合、一対のフランジ24間で、スポット溶接の打点数が異なっていてもよい。
-In the said embodiment, what is necessary is just to set the number of hit points of the spot welding in each
・前記実施形態において、クラッシュボックス13をアルミニウムの押出材で形成してもよい。この場合、前記筒部23及び前記一対のフランジ24を備えたクラッシュボックス13を押出し成形にて容易に製造することができる。
-In the said embodiment, you may form the
・前記実施形態において、サイドメンバ11及びクラッシュボックス13、あるいはクラッシュボックス13及びバンパリインホース16を溶接にて結合してもよい。
・前記実施形態において、バンパリインホース16の断面形状は、日の字や目の字、あるいは田の字などであってもよい。
In the embodiment, the side member 11 and the
-In the said embodiment, the cross-sectional shape of the
・前記実施形態において、バンパリインホース16を金属板で形成してもよい。
・本発明は、車両のリヤ部分に適用してもよい。
-In the said embodiment, you may form the bumper-in
The present invention may be applied to the rear portion of the vehicle.
11…サイドメンバ、13,32,34,36…クラッシュボックス、16…バンパリインホース、21…第1板部材、21b…第1フランジ部、22…第2板部材、22b…第2フランジ部、23,31,33,35…筒部、24…フランジ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Side member, 13, 32, 34, 36 ... Crash box, 16 ... Bumper-in hose, 21 ... 1st board member, 21b ... 1st flange part, 22 ... 2nd board member, 22b ... 2nd flange part , 23, 31, 33, 35 ... cylindrical portion, 24 ... flange.
Claims (2)
前記クラッシュボックスは、
車両の前後方向に延びる筒部と、
前記筒部の車両前後方向の全長に亘って該筒部から車両幅方向両側に突設された一対のフランジとを有し、
前記筒部は、開断面形状をそれぞれ有する第1板部材及び第2板部材の開口端同士を突き合わせてなり、
前記第1板部材は、開口端から車両幅方向両側に延びる一対の第1フランジ部を有し、
前記第2板部材は、開口端から車両幅方向両側に延びる一対の第2フランジ部を有し、
前記各フランジは、車両高さ方向に重ねられた前記各第1及び第2フランジ部が接合されてなり、
前記車両幅方向の一方側において前記車両高さ方向に重ねられた第1及び第2フランジ部の接合箇所と、前記車両幅方向の他方側において前記車両高さ方向に重ねられた第1及び第2フランジ部の接合箇所とは、前記車両の前後方向において互い違いとなる位置に配置されていることを特徴とする車両用バンパ装置。 Bumper device for vehicle comprising a pair of crash boxes respectively interposed between the bumper inhose and a pair of side members extending in the front-rear direction of the vehicle at both ends of the bumper inhose extending in the width direction of the vehicle In
The crash box is
A cylindrical portion extending in the longitudinal direction of the vehicle;
Have a pair of flanges projecting from the tubular portion in the vehicle widthwise side over the longitudinal direction of the vehicle length of the tubular portion,
The cylindrical portion is formed by abutting open ends of a first plate member and a second plate member each having an open cross-sectional shape,
The first plate member has a pair of first flange portions extending from the opening end to both sides in the vehicle width direction,
The second plate member has a pair of second flange portions extending from the opening end to both sides in the vehicle width direction,
Each of the flanges is formed by joining the first and second flange portions overlapped in the vehicle height direction.
The joint portion of the first and second flange portions overlapped in the vehicle height direction on one side in the vehicle width direction, and the first and second portions overlapped in the vehicle height direction on the other side in the vehicle width direction. The bumper device for vehicles, wherein the two flange portions are arranged at positions that are alternated in the longitudinal direction of the vehicle.
車両高さ方向に重ねられた前記各第1及び第2フランジ部は、スポット溶接にて接合されていることを特徴とする車両用バンパ装置。 The vehicle bumper device according to claim 1 ,
The vehicle bumper device, wherein the first and second flange portions overlapped in the vehicle height direction are joined by spot welding.
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