JP5223900B2 - 車両用バンパー - Google Patents

Description

本発明は、車両用バンパーに関する。

従来から、バンパーレインフォースの前側にエネルギー吸収体を配設したフロントバンパーが知られている。前記エネルギー吸収体の前面は、平面視で円弧状に形成されているため、車両が前面衝突を起こした際に、エネルギー吸収体における車幅方向中央部が最も圧縮変形し、車幅方向端部の圧縮変形量は小さくなる。そこで、車幅方向全体に亘って衝突エネルギーの吸収量を均一化するために、エネルギー吸収体の断面積を、車幅方向中央部に向かうにつれて大きく設定したバンパーが開発されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−３４１６３４号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載されたエネルギー吸収体を製造する場合、金型内部の形状を車幅方向端部から中央部にかけて徐々に変化させる等、製造技術上、工数がかかるという問題があった。
そこで、本発明は、少ない製造工数で作製できて、車幅方向に沿った広い範囲に亘ってエネルギー吸収量を均一化させることができる車両用バンパーを提供することを目的とする。

本発明に係る車両用バンパーは、車両の前端または後端に車幅方向に沿って延在し、かつ、その車幅方向中央部が車幅方向端部よりも車両の前後方向の外側に配置された車両用バンパーである。車両の前端または後端にバンパーフェイシアを設け、該バンパーフェイシアの前後方向内側にバンパーアブソーバーを設け、該バンパーアブソーバーの前後方向内側に、バンパーアブソーバーを支持するバンパーレインフォースを設けた。前記バンパーアブソーバーは、上下および車幅方向に沿って延在する縦面と、該縦面の上端および下端から屈曲して前後方向内側に延在する上面および下面と、から断面コ字状に形成されている。そして、前記バンパーアブソーバーのバンパーレインフォースに対する支持剛性が、車幅方向端部よりも車幅方向中央部が高くなるように設定している。

本発明によれば、車幅方向に沿った広い範囲に亘ってエネルギー吸収量をより均一化させることができる車両用バンパーを少ない製造工数で作製することができる。前記バンパーアブソーバーのバンパーレインフォースに対する支持剛性を変えるには、簡単な構造変更ですむため、非常に効率的となる。

本発明の第１の実施形態による車両前端部を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ線による断面図である。 本発明の第１の実施形態によるバンパーアブソーバーとバンパーレインフォースを示す斜視図である。 本図のうち、（ａ）は図３のＢ−Ｂ線による断面図、（ｂ）は図３のＣ−Ｃ線による断面図である。 図３の分解斜視図である。 図３を上から見た平面図である。 図３を前から見た正面図である。 （ａ）は第１の実施形態によるバンパーアブソーバーに衝突荷重が入力された場合における変形後の荷重分布図、（ｂ）は比較例によるバンパーアブソーバーに衝突荷重が入力された場合における変形後の荷重分布図である。 第２の実施形態によるバンパーアブソーバーを示す斜視図である。 図９を上から見た平面図である。 第３の実施形態によるバンパーアブソーバーを示す斜視図である。 （ａ）は図１１のＤ−Ｄ線による拡大断面図、（ｂ）はＥ−Ｅ線による拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。なお、以下の各実施形態では、フロントバンパーを一例にするが、車両後端に配設されるリアバンパーにも本発明は適用可能である。

[第１の実施形態]
まず、第１の実施形態について説明する。

図１，２に示すように、車両前端部１には、車幅方向に沿って延在するフロントバンパー２と、該フロントバンパー２の上側に配置した上側フロントグリル３と、フロントバンパー２の下側に配置した下側フロントグリル４と、該下側フロントグリル４の下端から後方に延在するアンダーカバー５とが設けられている。

前記上側フロントグリル３および下側フロントグリル４には、複数の通気口６，７が形成され、車両走行風が通気口６，７を介してエンジンルーム内に流入する。

図２〜図４に示すように、前記フロントバンパー２は、車両前端に配置したバンパーフェイシア８と、該バンパーフェイシア８の後側（前後方向内側）にバンパーフェイシア８と対向して配置されたバンパーアブソーバー９と、該バンパーアブソーバー９の後側（前後方向内側）に配置されてバンパーアブソーバー９を支持するバンパーレインフォース１０とを備えている。なお、前記下側フロントグリル４は、バンパーフェイシア８に形成されている。

前記バンパーアブソーバー９は、上下および車幅方向に沿って延在する縦面１１と、該縦面１１の上端および下端から後方（前後方向内側）に延在する上面１２および下面１３と、から断面コ字状に形成されている。

前記バンパーフェイシア８は、上下および車幅方向に沿って延在する縦壁面１４と、該縦壁面１４の上端から後方に屈曲して延在し、前記バンパーアブソーバー９の上面１２の上側に対向配置される上壁面１５と、前記縦壁面１４の下端から後方に屈曲して延在し、前記バンパーアブソーバー９の下面１３の下側に対向配置される下壁面１７と、から構成されている。

また、図３，６に示すように、バンパーアブソーバー９およびバンパーレインフォース１０は平面視で弧状に湾曲して形成されており、車幅方向中央部９ａ，１０ａが車幅方向の両端部９ｂ，１０ｂよりも車両前方側に配置されている。なお、バンパーアブソーバー９における車幅方向の両端部９ｂ，９ｂは、車幅方向外側に向かうにつれて前後方向の厚さが薄くなる傾斜面１８に形成されている。

そして、バンパーレインフォース１０は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、縦長の長方形断面に構成され、上下の中間高さ位置にリブ１９が設けられている。このリブ１９によって、バンパーレインフォース１０は、上下２つの閉断面構造に構成されている。さらに、図４（ｂ）に示すように、バンパーレインフォース１０の前面２０の上端および下端には、後方に窪んだ溝２１，２２が上下一対に形成されており、バンパーアブソーバー９の上面１２および下面１３の後端が嵌合されている。また、図４（ａ）に示すように、車幅方向中央部においては、バンパーアブソーバー９の上面１２および下面１３に一体形成された取付部材２４，２４がバンパーレインフォース１０の上壁２９および下壁３０にボルト２８を介して締結されている。

そして、図３，５〜７に示すように、バンパーアブソーバー９の上面１２には、車幅方向に沿って５箇所の取付部材２３〜２７が前記上面１２および下面１３に一体に形成されている。

具体的には、車幅方向中央部には、３つの取付部材２３，２４，２５が上下一対に配設されており、車幅方向両端部には、２つの取付部材２６，２７が上下一対に配設されている。これらの取付部材２３〜２７は、断面Ｌ字状に屈曲しており、ボルト２８を介してバンパーレインフォース１０の上壁２９および下壁３０に締結されている。

ここで、図６に示すように、取付部材２３，２４の車幅方向に沿った距離はＬ１であり、取付部材２４，２５の車幅方向に沿った距離もＬ１に設定されている。また、取付部材２６，２３の車幅方向に沿った距離はＬ２であり、取付部材２７，２５の車幅方向に沿った距離もＬ２に設定されている。Ｌ１はＬ２よりも小さい距離であるため、車幅方向中央部における隣接する取付部材２３，２５の距離Ｌ１は、車幅方向端部における隣接する取付部材２６，２３および２７，２５の距離Ｌ２よりも小さく設定されている。このように、車幅方向端部から車幅方向中央部に向かうにつれて隣接する取付部材２３〜２７の間隔（距離）が小さくなるように構成されている。従って、同時に、バンパーアブソーバー９のバンパーレインフォース１０に対する支持剛性も車幅方向端部から車幅方向中央部に向かうにつれて大きくなるように構成されている。

図８を用いて、本実施形態によるバンパーアブソーバー９と比較例によるバンパーアブソーバー１０９に対して円筒状の衝突体Ｐを衝突させた場合における衝撃荷重の分布を説明する。なお、比較例によるバンパーアブソーバー１０９は、車幅方向に沿って等間隔に４箇所の取付部材２３，２５，２６，２７が配設されている。具体的には、車幅方向中央部における取付部材２３，２５、および、車幅方向両端部における取付部材２６，２７は、全て、前述したＬ１よりも大きな距離Ｌ３をおいて等間隔に配置されている。

図８（ａ）に示すように、衝突体Ｐがバンパーアブソーバー９に衝突すると、大きな荷重Ｆ１がバンパーアブソーバー９の縦面１１の上端部と下端部に車幅方向に沿って長い範囲に亘って入力される。また、小さい荷重Ｆ２もバンパーアブソーバー９の上下方向中間部に車幅方向に沿って長い範囲に亘って入力される。

一方、図８（ｂ）に示すように、衝突体Ｐがバンパーアブソーバー１０９に衝突すると、大きな荷重Ｆ１がバンパーアブソーバー１０９の縦面１１の上端部と下端部に車幅方向に沿って短い範囲に亘って入力される。また、小さい荷重Ｆ２もバンパーアブソーバー１０９の縦面１１の上下方向中間部に車幅方向に沿って短い範囲に亘って入力される。

このように、本実施形態によるバンパーアブソーバー９の方が車幅方向に沿った広い範囲で入力荷重を受けることができることが判明した。

以下に、本実施形態による作用効果を説明する。

本実施形態に係る車両用バンパーは、車両の前端に配置されて車幅方向に延在すると共に、車幅方向中央部が車幅方向端部よりも前後方向外側に配置されたフロントバンパー（車両用バンパー）２である。車両の前端に配設されたバンパーフェイシア８と、該バンパーフェイシア８の後方（前後方向内側）に配置されたバンパーアブソーバー９と、該バンパーアブソーバー９の後方に配置されてバンパーアブソーバー９を支持するバンパーレインフォース１０とを備え、前記バンパーアブソーバー９は、上下および車幅方向に沿って延在する縦面１１と、該縦面１１の上端および下端から後方に延在する上面１２および下面１３と、から断面コ字状に形成され、前記バンパーアブソーバー９のバンパーレインフォース１０に対する支持剛性を、車幅方向端部９ｂから車幅方向中央部９ａに向かうにつれて高くなるように設定している。

具体的には、前記バンパーアブソーバー９は、前記上面１２および下面１３が複数の取付部材２３〜２７を介してバンパーレインフォース１０に支持されており、車幅方向に隣接する取付部材同士の間隔を、車幅方向端部９ｂから車幅方向中央部９ａに向かうにつれて小さくなるように設定している。

このように、隣接する取付部材同士の間隔を変えてバンパーアブソーバー９のバンパーレインフォース１０に対する支持剛性を、車幅方向端部９ｂから車幅方向中央部９ａに向かうにつれて高くなるように設定している。従って、本実施形態によれば、少ない製造工数で、車幅方向に亘る広い範囲でエネルギー吸収量を均一化させることができる車両用バンパーを得ることができる。特に、隣接する取付部材同士の間隔を変えるという簡単な構造変更によって、エネルギー吸収量を広い範囲で均一化することができて効率的である。

[第２の実施形態]
次いで、本発明の第２の実施形態を説明するが、前述した第１の実施形態と同一構造の部位には、同一符号を付して説明を省略する。

図９に示すように、本実施形態によるバンパーアブソーバー３１においては、車幅方向中央部に取付部材３２が一つ配置され、車幅方向両端部にも取付部材３３，３４が左右一対に配置されている。これらの取付部材３２〜３４は、第１実施形態と同様に、バンパーアブソーバー３１をバンパーレインフォース１０の上壁２９に支持する部材である。

図１０に示すように、車幅方向中央部の取付部材３２における車幅方向に沿った幅寸法は、Ｌ４であり、車幅方向両端部の取付部材３３，３４における車幅方向に沿った幅寸法は、Ｌ５である。Ｌ４は、Ｌ５よりも大幅に大きく形成されている。従って、バンパーアブソーバー３１のバンパーレインフォース１０に対する支持剛性も車幅方向端部から車幅方向中央部に向かうにつれて大きくなるように構成されている。

以下に、本実施形態による作用効果を説明する。

本実施形態では、車幅方向中央部に配置された取付部材３２の車幅方向の幅寸法Ｌ４を、車幅方向端部に配置された取付部材３３，３４の車幅方向の幅寸法Ｌ５よりも大きく設定している。このような簡単な構造変更によって、車幅方向に沿った広い範囲でエネルギー吸収量の均一化を図ることができて効率的である。

[第３の実施形態]
次いで、本発明の第３の実施形態を説明するが、前述した第１および第２の実施形態と同一構造の部位には、同一符号を付して説明を省略する。

図１１に示すように、本実施形態に係るバンパーアブソーバー４１では、車幅方向中央部に、３つの取付部材４２〜４４が配設されており、車幅方向両端部には、２つの取付部材４５，４６が配設されている。これらの取付部材４２〜４６を配設する位置は、第１実施形態と同一である。

しかし、図１２（ａ）に示すように、車幅方向中央部に配置された３つの取付部材４２〜４４の厚さは、ともにＴ１である。一方、図１２（ｂ）に示すように、車幅方向両端部の取付部材４５，４６における厚さは、Ｔ２である。Ｔ１は、Ｔ２よりも厚く形成されている。従って、バンパーアブソーバー４１のバンパーレインフォース１０に対する支持剛性も車幅方向端部から車幅方向中央部に向かうにつれて大きくなるように構成されている。

以下に、本実施形態による作用効果を説明する。

本実施形態では、車幅方向中央部に配置された取付部材４２〜４４の厚さＴ１を、車幅方向端部に配置された取付部材４５，４６の厚さＴ２よりも大きく設定している。このような簡単な構造変更によって、車幅方向に沿った広い範囲でエネルギー吸収量の均一化を図ることができて効率的である。

２ フロントバンパー（車両用バンパー）
８ バンパーフェイシア
９，３１，４１ バンパーアブソーバー
１０ バンパーレインフォース
１１ 縦面
１２ 上面
１３ 下面
２３〜２７，３２〜３４，４２〜４６ 取付部材

Claims (4)

1. 車両の前端または後端に配置されて車幅方向に延在すると共に、車幅方向中央部が車幅方向端部よりも前後方向外側に配置された車両用バンパーであって、
   車両の前端または後端に配設されたバンパーフェイシアと、該バンパーフェイシアの前後方向内側に配置されたバンパーアブソーバーと、該バンパーアブソーバーの前後方向内側に配置されてバンパーアブソーバーを支持するバンパーレインフォースとを備え、
   前記バンパーアブソーバーは、上下および車幅方向に沿って延在する縦面と、該縦面の上端および下端から前後方向内側に延在する上面および下面と、から断面コ字状に形成され、
   前記バンパーアブソーバーのバンパーレインフォースに対する支持剛性が、車幅方向端部よりも車幅方向中央部が高くなるように設定したことを特徴とする車両用バンパー。
2. 前記バンパーアブソーバーは、前記上面および下面が複数の取付部材を介してバンパーレインフォースに支持されており、
   車幅方向に隣接する取付部材同士の間隔が、車幅方向端部よりも車幅方向中央部が小さくなるように設定したことを特徴とする請求項１に記載の車両用バンパー。
3. 前記バンパーアブソーバーは、前記上面および下面が複数の取付部材を介してバンパーレインフォースに支持されており、
   車幅方向中央部に配置された取付部材の車幅方向の幅寸法を、車幅方向端部に配置された取付部材の車幅方向の幅寸法よりも大きく設定したことを特徴とする請求項１に記載の車両用バンパー。
4. 前記バンパーアブソーバーは、前記上面および下面が複数の取付部材を介してバンパーレインフォースに支持されており、
   車幅方向中央部に配置された取付部材の厚さを、車幅方向端部に配置された取付部材の厚さよりも大きく設定したことを特徴とする請求項１に記載の車両用バンパー。

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