JP5064881B2 - 自動車の車体用バンパレインフォース構造 - Google Patents

Description

この発明は自動車において、車体サイドメンバの前端部若しくは後端部におけるバンパレインフォースに牽引フックを設けたバンパレインフォース構造に関するものである。

牽引フックを車体サイドメンバの前端部若しくは後端部間に張設されるバンパレインフォースに固定し、 バンパレインフォースに車体前面の装飾部品であるバンパフェーシアを取り付けた構造のものがある。バンパレインフォースは車体の幅方向に延びており、衝突時に潰れることにより衝突エネルギを吸収し、さもなければ生じ得る衝突エネルギのサイドメンバへの伝達、延いてはサイドメンバの恒久的変形を未然防止する。このようなバンパレインフォースの機能からバンパレインフォースは所定の衝突荷重で圧潰するように金属管材にて構成されており、最近は軽量化のためのアルミニュームの押し出し材を素材とするものが多くなっている（特許文献１）。
特開２００４−２９９６３６号公報

牽引フックの基部はバンパレインフォースの下部に溶接等により固定され、牽引フックは基部に一端ねじ部が螺合され、他端のフック部がバンパフェーシアの開口部を介して車体前方若しくは後方に突出している。牽引フックはバンパレインフォースの下面に対して片持配置となっているため、牽引時にバンパレインフォースは捻りを受け、他方バンパレインフォースが金属の筒状体の場合に捻りにより変位量が大きくなり、牽引フックがバンパフェーシアと干渉してしまう虞があった。この対策として牽引フックの取付部品であるブラケットの取付面を大きくしたり、バンパレインフォースの肉厚を大きくすることが考えられる。しかしながら、牽引フックの取付ブラケットの取付面を大きくしても捻りに対するバンパレインフォースの剛性にはあまり寄与せず、対策としてそもそも有効ではなかった。また、バンパレインフォースの肉厚の増大は衝突時の反力を増大させ、衝突時に積極的に変形させ、車体を保護するというバンパレインフォース本来の機能を損なう恐れがあった。

この発明はこのような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、金属を素材としたバンパレインフォースにおいて、衝突に対して潰れ、車体を保護するというバンパレインフォース本来の機能を損なうことなく、牽引フックに加わる牽引荷重によるバンパレインフォースの変位の増大を防止すること目的とする。

この発明によれば、車体端部のバンパレインフォースが金属を素材とした両端の開口した断面矩形の筒形状をなし、かつバンパレインフォースに牽引フックを設けた車体構造において、前記バンパレインフォースにおける少なくとも牽引フック側開口端部にバンパレインフォースの開口部を閉鎖するように補強部材を溶接固定し、前記補強部材は、断面コの字状をなしかつその前壁面及び後壁面がバンパレインフォースの前壁面及び後壁面と対向されると共にその側壁面がバンパレインフォースの開口端面と対向しており、かつ前記補強部材は車体から離間側の壁面において車体から離間側への突出部を形成しており、これにより前記突出部の背後に衝突時にその分だけ最初に前記補強部材の圧潰を行わしめる空間が形成された自動車の車体用バンパレインフォース構造が提供される。

牽引フックがバンパレインフォースの長手方向の略中間部に設けられている場合等にあっては、前記補強部材はバンパレインフォースの両側の開口端部に設けることができる。

両端の開口した断面矩形の筒形状のバンパレインフォースの少なくとも少なくとも牽引フック側開口端部にバンパレインフォースの開口部を閉鎖するように補強部材を設けることで、牽引時にバンパレインフォースが捻りを受けたときの牽引フックの変位を抑え、牽引フックがバンパフェーシアと干渉してしまう虞を回避することができる。そして、バンパレインフォースの肉厚はそのままであるため、衝突により圧潰し、サイドメンバ等の車体骨格部材を保護するというバンパレインフォースの本来の機能は全然損なわれることがない。

図１はこの発明に関連する自動車のボディ前部を概略的に図示しており、１０は自動車ボディの骨格となるサイドメンバであり、車体の両側に一対設けられる。サイドメンバ１０の前端にバンパステー１２がボルトなどの締結具（図示せず）により固定され、左右のバンパステー１２間にバンパレインフォース１４が同じくボルトなどの締結具（図示せず）により固定される。バンパレインフォース１４はこの実施形態においては図２に示すようにアルミニュームの押出しによって成形された場合略矩形断面をプレス等により曲折することにより構成される。矩形断面のバンパレインフォース１４は車両前方側の前壁１４Ａと、車両後方側の後壁１４Ｂと、上壁１４Ｃと、底壁１４Ｄとを備えている。また、バンパレインフォース１４はその矩形断面の空洞を横切って前壁１４Ａと後壁１４Ｂとの間を連結するように車体前後方向に延びる仕切壁１４Ｅを備えている。即ち、バンパレインフォースは “日”型とも称すべき断面形状をなしている。

図１において１６はプラスチック材料にて形成されたバンパフェーシアであり、バンパフェーシア１６はバンパレインフォース１４を車両前方より被覆している。

１８は牽引フックであり、バンパレインフォース１４の底壁１４Ｄの下面に溶接固定された牽引フック取付部２０にねじ式に取付けられる。即ち、図２に示すように、牽引フック取付部２０は車体下方への張出部20-1を備え、バンパフェーシア１６に形成される開口１６Ａを介して挿入される牽引フック１８のねじ部18-1を張出部20-1のねじ孔に螺合することにより、牽引フック１８をバンパレインフォース１４に装着することができる。

牽引フック１８は通常時は外されているが、牽引時にねじ部18-1によってバンパレインフォース１４の底壁１４Ｄから下方に突出する取付部２０の張出部20-1に固定される。牽引フック１８に加わる牽引力（図２の矢印ａ方向）によりバンパレインフォース１４はその長手方向軸線を中心に図２の想像線Ｍのように捻られる。バンパレインフォース１４に生じた捻りは牽引フック１８の先端をして想像線１８´のように上昇変位させ、バンパフェーシア１６にその開口部１６Ａの内縁を介して干渉する恐れがある。この発明ではこの問題点に対処するため、バンパレインフォース１４における少なくとも牽引フック側開口端部にバンパレインフォース１４の開口端部を閉鎖するように補強部材を設けている。図１〜３に示す第１の実施形態では補強部材２６は、バンパレインフォース１４の横断面と同一サイズの板材（パッチ）として構成され、バンパレインフォース１４における牽引フック１８の設置側開口端面１４´（図３（イ））に当てられ、図３（ロ）に示すように溶接固定される。

バンパレインフォース１４における牽引フック側開口端部に補強部材２６を設けることにより、牽引フック１８にかかる牽引力下でのバンパレインフォース１４の捻りに対する剛性が高まり、捻り角度が小さくなるため、図２の想像線Ｍにて示す牽引フック１８の変位が抑えられ、バンパフェーシア１６との干渉を防止することができる。即ち、図４においてバンパレインフォース１４に加わる外力と変位量との関係をこの発明Ｌ１と従来Ｌ２とで模式的に示す。入力値Ａ０が設定牽引力とするとそのときの変位量は本発明はＢ１、従来はＢ２となり、本発明によりＢ２−Ｂ１＝Ｄだけ変位量を抑制することができる。

図５（イ）は別実施形態としての断面コの字状の補強部材１２６を示している。補強部材１２６は牽引フック１８の装着側におけるバンパレインフォース１４の開口端面１４´を閉塞するように嵌挿される。（ロ）は補強部材１２６の装着状態を示し、補強部材１２６は、合わせ面に沿って溶接され、バンパレインフォース１４に固定される。

図６（イ）は更に別の実施形態の補強部材２２６を示しており、バンパレインフォース１４に向けて開口した断面形状を呈しており、バンパレインフォース１４の開口端面１４´を閉塞するように装着され、バンパレインフォース１４に合わせ面に沿って溶接固定されている。この実施形態においては補強部材２２６は車体から離間側に突出した突出部226Aを備えている。即ち、バンパレインフォース１４が車体前部のものである場合は突出部226Aは車体前方に突出しており、バンパレインフォースが車体後部のものである場合は突出部226Aは車体後方に突出している。補強部材２２６による牽引フック１８にかかる牽引力に対する補強機能は第１の実施形態の補強部材及び第２の実施形態の補強部材と同様である。また、突出部226Aは、背後に空間Ｓを形成しているため、車体前部若しくは後部における衝突時に空間Ｓの分だけ最初に圧潰することにより衝突時の侵入量を抑える機能を達成する。このような機能は通常は専用のブラケット部品により従来は行われていたものであるが、この実施形態では牽引力に対するバンパレインフォース補強部材２２６に衝突時の侵入量を抑える機能を一体化させ、コスト減を実現することができる。

以上の説明の実施形態においては図１に示すように牽引フック１８は車体の片側に寄っており、牽引時の捻りによる変位が生じやすい牽引フック側の端部のみにおいてバンパレインフォースに補強部材26, 126, 226を設置するようにしているが、補強部材26, 126, 226をバンパレインフォースの両側端部に設置することができ、牽引フックがバンパレインフォース１４の中央部付近に設置される場合はより好適な構造となる。

図１はこの発明の車体前端に対するバンパレインフォースの取付け部を示す概略的平面図である。 図２は牽引フック取付部材の部位におけるバンパレインフォースの横断面図（図１のII−II線に沿う矢視断面図）である。 図３はバンパレインフォースに対する補強部材の設置状態を模式的に示す斜視図であり、（イ）は補強部材の設置前、（ロ）は設置後を示す。 図４は牽引時にバンパレインフォースに加わる力とバンパレインフォースの田変位量の関係を模式的に示すグラフである。 図５は図３と同様であるが別実施形態におけるバンパレインフォースに対する補強部材の設置状態を模式的に示す斜視図であり、（イ）は補強部材の設置前、（ロ）は設置後を示す。 図６は更に別の実施形態におけるバンパレインフォースに対する補強部材の設置状態を模式的に示す斜視図であり、（イ）は補強部材の設置前、（ロ）は設置後を示す。

符号の説明

１０…サイドメンバ
１２…バンパステー
１４…バンパレインフォース
１６…バンパフェーシア
１８…牽引フック
２０…牽引フック取付部
26, 126, 226…補強部材

Claims (2)

1. 車体端部のバンパレインフォースが金属を素材とした両端の開口した断面矩形の筒形状をなし、かつバンパレインフォースに牽引フックを設けた車体構造において、前記バンパレインフォースにおける少なくとも牽引フック側開口端部にバンパレインフォースの開口部を閉鎖するように補強部材を溶接固定し、前記補強部材は、断面コの字状をなしかつその前壁面及び後壁面がバンパレインフォースの前壁面及び後壁面と対向されると共にその側壁面がバンパレインフォースの開口端面と対向しており、かつ前記補強部材は車体から離間側の壁面において車体から離間側への突出部を形成しており、これにより前記突出部の背後に衝突時にその分だけ最初に前記補強部材の圧潰を行わしめる空間が形成された自動車の車体用バンパレインフォース構造。
2. 請求項１に記載の発明において、前記補強部材はバンパレインフォースの両側の開口端部に設けられる自動車の車体用バンパレインフォース構造。

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