JP5254828B2 - Shock absorbing member and vehicle bumper structure - Google Patents

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JP5254828B2 JP2009021331A JP2009021331A JP5254828B2 JP 5254828 B2 JP5254828 B2 JP 5254828B2 JP 2009021331 A JP2009021331 A JP 2009021331A JP 2009021331 A JP2009021331 A JP 2009021331A JP 5254828 B2 JP5254828 B2 JP 5254828B2
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本発明は、自動車等の車両の車体前端部に設けられる衝撃吸収部材及び車両用バンパ構造に関し、特に歩行者との衝突時における歩行者の傷害を軽減するものに関する。   The present invention relates to an impact absorbing member and a vehicle bumper structure provided at the front end of a vehicle such as an automobile, and more particularly to an object that reduces pedestrian injury during a collision with a pedestrian.
自動車等の車両には、歩行者との衝突時に脚部等の障害を軽減することが要求されている。このため、車体前端部に設けられる外装部材であるバンパフェイスの内側に、例えば硬質ウレタンフォーム等の発泡樹脂や、比較的脆弱な板金部材によって形成された衝撃吸収部材(EA材)を配置し、衝突時にはこの衝撃吸収部材が変形することによってエネルギを吸収し、歩行者の脚部に加わる衝撃を軽減することが一般的に行われている。   Vehicles such as automobiles are required to reduce obstacles such as legs at the time of collision with a pedestrian. For this reason, inside the bumper face which is an exterior member provided at the front end of the vehicle body, for example, a foamed resin such as rigid urethane foam or a shock absorbing member (EA material) formed of a relatively fragile sheet metal member is disposed. In general, the impact absorbing member is deformed at the time of a collision to absorb energy and reduce an impact applied to a leg of a pedestrian.
また、特許文献1には、上述したような衝撃吸収部材において、エネルギ吸収特性を維持しつつ、歩行者の膝部への衝撃を緩和することを目的として、上下方向に離間した上側延出部及び下側延出部を設けるとともに、上側延出部が屈曲して形成されたものが記載されている。   Moreover, in patent document 1, in the impact-absorbing member as mentioned above, the upper extension part spaced apart in the vertical direction is used for the purpose of alleviating the impact on the knee part of the pedestrian while maintaining the energy absorption characteristics. In addition, a lower extension portion is provided and the upper extension portion is bent.
特開2007−204017号公報JP 2007-204017 A
上述したような衝撃吸収部材の効果は、主として衝撃吸収部材の変形ストロークに依存するため、必要とされる衝撃吸収特性を得るために要求される衝撃吸収部材のサイズは拡大する傾向にあり、例えばフロントオーバーハングを長くする必要があるなど、車両のパッケージングやスタイリングに与える制約が大きくなっている。
本発明の課題は、変形ストロークを増大することなく歩行者保護性能を向上した衝撃吸収部材、及び、このような衝撃吸収部材を備えた車両用バンパ構造を提供することである。
Since the effect of the impact absorbing member as described above mainly depends on the deformation stroke of the impact absorbing member, the size of the impact absorbing member required to obtain the required impact absorbing characteristics tends to increase. There are increasing constraints on vehicle packaging and styling, such as the need for longer front overhangs.
The subject of this invention is providing the bumper structure for vehicles provided with the impact-absorbing member which improved the pedestrian protection performance, without increasing a deformation | transformation stroke, and such an impact-absorbing member.
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項1の発明は、弾性を有する材料によって形成され、車両の車体前部に設けられる衝撃吸収部材であって、前記車体に設けられた基部から前方へ突出して形成された上側突出部と、前記上側突出部の下方に設けられ前記基部から前方へ突出して形成された下側突出部と、前記上側突出部の下面及び前記下側突出部の上面の車両前後方向における中間部分を連結する連結部とを有し、前記上側突出部の前記基部側の端部における上面部を下側へ凹ませて形成された減肉部を設けることによって該上側突出部の先端部が上方へ変位するよう反り上がる曲げ変形を生じさせ、前記下側突出部の前記基部と対向する面部における上部を車両前方側へ凹ませて形成され、前記基部との間に隙間を形成する基部側段部を設けることによって、該下側突出部の先端部を上方へ振り上げられる方向に回転させ前記連結部に圧縮荷重が作用するようにしたことを特徴とする衝撃吸収部材である。
The present invention solves the above-described problems by the following means.
The invention of claim 1 is an impact absorbing member that is formed of a material having elasticity and is provided at a front portion of a vehicle body. The upper protrusion portion is formed to protrude forward from a base portion provided on the vehicle body, A connection that connects a lower projecting portion provided below the upper projecting portion and projecting forward from the base, and an intermediate portion in the vehicle longitudinal direction of the lower surface of the upper projecting portion and the upper surface of the lower projecting portion. and a section, so that the tip of the upper-side projection by providing a reduced thickness portion formed by recessing downward the upper surface portion at the end of the base portion side of the upper protruding portion is displaced upward Providing a base side stepped portion that causes bending deformation that warps and is formed by denting the upper portion of the surface portion of the lower projecting portion facing the base portion toward the front side of the vehicle, and forming a gap between the base portion. The lower side A shock absorbing member characterized by tip compressive load to the connecting portion is rotated in a direction to be swung up to the upper part is to act.
請求項2の発明は、前記下側突出部の前記基部側段部の下端部を、前記下側突出部への荷重の入力中心高さよりも下側に配置したことを特徴とする請求項1に記載の衝撃吸収部材である。
請求項3の発明は、前記下側突出部の下面部における前部を後部に対して段状に凹ませて形成された下側段部を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の衝撃吸収部材である。
The invention according to claim 2 is characterized in that a lower end portion of the base side step portion of the lower projecting portion is disposed below the input center height of the load to the lower projecting portion. It is an impact-absorbing member as described in above.
The invention according to claim 3 has a lower step portion formed by denting a front portion of the lower surface portion of the lower protrusion portion in a step shape with respect to the rear portion. It is an impact-absorbing member as described in above.
請求項4の発明は、バンパフェイスの内側に上下方向に離間して配置された一対の衝撃吸収部材を配置した車両用バンパ構造であって、上側の前記衝撃吸収部材として請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の衝撃吸収部材を用いたことを特徴とする車両用バンパ構造である。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a vehicle bumper structure in which a pair of shock absorbing members arranged in the vertical direction are arranged on the inner side of the bumper face. A bumper structure for a vehicle, wherein the impact absorbing member according to any one of up to 3 is used.
本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)車両が歩行者と衝突して衝撃吸収部材が車両前方側からの圧縮荷重を受けると、上側突出部は減肉部を設けたことによって、上方へ反り上がるように変形する。また、下側突出部は基部側段部と基部との間の隙間が押しつぶされることによって、基部との接合部を軸として上方へ回転する。これによって、歩行者の脚部は上方へすくい上げられるとともに、脚上部が脚下部に対して車両後方側へ回転するように倒れる。このとき、歩行者の脚部は、脚上部の引っ張り上げモーメントによってフロントフード側へ引き上げられる。これによって、歩行者の脚部へ加わる傷害値が低減される。
また、上側突出部及び下側突出部は、前後方向に押しつぶされるとともに上方へ曲げ変形し、さらに上下の突出部の変形量の差によって連結部も圧縮されて変形するため、実質的に前後方向の圧縮変形によってのみエネルギを吸収する既存の衝撃吸収部材に対して、同等の前後変形ストロークであればエネルギ吸収量を増加することができ、また、エネルギ吸収量が同等である場合には衝撃吸収部材のサイズを小さくすることができる。
(2)下側突出部の基部側段部の下端部を、下側突出部への荷重の入力中心高さよりも下側に配置することによって、下側突出部を確実に上方へ反り上がらせることができ、上述した効果を確保できる。
(3)下側突出部の下面部における前部を後部に対して段状に凹ませて形成された下側段部を形成することによって、下側突出部は車両前後方向の圧縮荷重を受けた際にこの段部を起点として上方が凸となるように屈曲する。これによって、下側突出部及び連結部の変形によるエネルギ吸収量をよりいっそう増大できる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) When the vehicle collides with a pedestrian and the shock absorbing member receives a compressive load from the front side of the vehicle, the upper protruding portion is deformed to warp upward by providing the thinning portion. Further, the lower projecting portion rotates upward about the joint portion with the base as a result of the gap between the base side stepped portion and the base being crushed. As a result, the leg portion of the pedestrian is scooped upward and falls so that the upper leg portion rotates rearward with respect to the lower leg portion. At this time, the leg part of the pedestrian is pulled up to the front hood side by the pulling-up moment of the upper part of the leg. This reduces the injury value applied to the pedestrian's legs.
Also, the upper and lower protrusions are crushed in the front-rear direction and bent upward, and the connecting part is also compressed and deformed due to the difference in deformation amount between the upper and lower protrusions. Compared to existing shock absorbing members that absorb energy only by compressive deformation, the amount of energy absorption can be increased with an equivalent longitudinal deformation stroke, and if the amount of energy absorption is the same, shock absorption The size of the member can be reduced.
(2) By disposing the lower end portion of the base side step portion of the lower protruding portion below the input center height of the load to the lower protruding portion, the lower protruding portion is surely warped upward. And the effects described above can be ensured.
(3) By forming a lower step portion formed by denting the front portion of the lower surface portion of the lower protrusion portion with respect to the rear portion, the lower protrusion portion receives a compressive load in the vehicle longitudinal direction. In this case, the step is bent so that the upper side is convex. As a result, the amount of energy absorbed by the deformation of the lower protruding portion and the connecting portion can be further increased.
本発明を適用した衝撃吸収部材の実施例を有する車両用バンパ構造の横断面図である。It is a cross-sectional view of the bumper structure for vehicles which has an example of an impact-absorbing member to which the present invention is applied. 図1の車両用バンパ構造における衝撃吸収部材及びバンパビームの模式的外観斜視図である。It is a typical external appearance perspective view of the impact-absorbing member and bumper beam in the vehicle bumper structure of FIG. 図1の車両用バンパ構造における衝突前後の状態を示す模式的横断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a state before and after a collision in the vehicle bumper structure of FIG. 1. 図1の車両用バンパ構造における衝撃吸収部材の衝突後における横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view after the impact absorbing member collides in the vehicle bumper structure of FIG. 1. 本発明の比較例の車両用バンパ構造の横断面図である。It is a cross-sectional view of the bumper structure for vehicles of the comparative example of the present invention. 本発明の実施例及び比較例における衝突時の加速度−変形量線図である。It is an acceleration-deformation amount diagram at the time of a collision in the example of the present invention, and a comparative example. 本発明の実施例及び比較例における衝突時のPLI膝部の曲げ角の推移を示すグラフである。It is a graph which shows transition of the bending angle of the PLI knee part at the time of the collision in the Example and comparative example of this invention.
本発明は、変形ストロークを増大することなく歩行者保護性能を向上した衝撃吸収部材、及び、このような衝撃吸収部材を備えた車両用バンパ構造を提供する課題を、衝撃吸収部材の上下突出部の後端部に減肉部及び基部側段部を設けるとともに、上下突出部の中間部を連結する縦壁状の連結部を設けることによって解決した。   The present invention aims to provide an impact absorbing member with improved pedestrian protection performance without increasing a deformation stroke, and a problem of providing a vehicle bumper structure provided with such an impact absorbing member. The problem was solved by providing a reduced wall portion and a base side stepped portion at the rear end portion, and providing a vertical wall-shaped connecting portion that connects the intermediate portions of the upper and lower protruding portions.
以下、本発明を適用した衝撃吸収部材及び車両用バンパ構造の実施例について説明する。
実施例のバンパ構造は、例えば、乗用車等の自動車の車体前端部に設けられるものである。
図1は、実施例のバンパ構造を車幅方向から見た横断面図である。
バンパ構造1は、バンパフェイス10、バンパビーム20、上側衝撃吸収部材30、下側衝撃吸収部材40等を備えて構成されている。
Embodiments of an impact absorbing member and a vehicle bumper structure to which the present invention is applied will be described below.
The bumper structure of an Example is provided in the vehicle body front-end part of motor vehicles, such as a passenger car, for example.
FIG. 1 is a cross-sectional view of the bumper structure of the embodiment as viewed from the vehicle width direction.
The bumper structure 1 includes a bumper face 10, a bumper beam 20, an upper impact absorbing member 30, a lower impact absorbing member 40, and the like.
バンパフェイス10は、車体の前端部に設けられ外部に露出する外装部材である。
バンパフェイス10は、例えばポリプロピレン(PP)樹脂等によって一体成型された本体部11及びエアダム部12を有する。本体部11は、例えば、歩行者の膝部付近の高さに配置されている。エアダム部12は、バンパフェイス10の下端部であって、例えば、歩行者の脛部付近の高さに配置されている。
本体部11及びエアダム部12の間には、図示しないラジエータ等の冷却系に走行風を導入する開口が形成されている。また、本体部11の上部には、装飾部材であるグリル13(図3参照)が設けられている。
The bumper face 10 is an exterior member provided at the front end of the vehicle body and exposed to the outside.
The bumper face 10 includes a main body portion 11 and an air dam portion 12 that are integrally formed of, for example, polypropylene (PP) resin. The main body 11 is disposed, for example, at a height near the pedestrian's knee. The air dam part 12 is a lower end part of the bumper face 10 and is arranged at a height near the shin part of the pedestrian, for example.
Between the main body part 11 and the air dam part 12, an opening for introducing traveling air to a cooling system such as a radiator (not shown) is formed. A grill 13 (see FIG. 3), which is a decorative member, is provided on the upper portion of the main body 11.
バンパビーム20は、バンパフェイス10の本体部11の後方に設けられ、車幅方向に略沿って延びた梁状の部材である。バンパビーム20は、上側衝撃吸収部材30を支持する本発明にいう基部として機能する。
図2は、上側衝撃吸収部材30及びバンパビーム20を斜め前方側の斜め上方側から見た模式的外観斜視図である。
バンパビーム20は、車両前方側が凸となるように湾曲して形成されている。
バンパビーム20は、図1に示すように、フロントパネル21及びリアパネル22を接合し、車幅方向から見た横断面形状が閉断面となる中空体として形成されている。
The bumper beam 20 is a beam-like member that is provided behind the main body 11 of the bumper face 10 and extends substantially along the vehicle width direction. The bumper beam 20 functions as a base portion in the present invention that supports the upper impact absorbing member 30.
FIG. 2 is a schematic external perspective view of the upper impact absorbing member 30 and the bumper beam 20 as viewed obliquely from the upper front side.
The bumper beam 20 is curved so that the front side of the vehicle is convex.
As shown in FIG. 1, the bumper beam 20 is formed as a hollow body that joins the front panel 21 and the rear panel 22 and has a closed cross section when viewed from the vehicle width direction.
フロントパネル21は、バンパフェイス10の本体部11の裏面に対向する前面部21aと、前面部21aの上端部及び下端部からそれぞれ後方側へ突き出した上面部21b、下面部21cとを備えている。前面部21の高さ方向における中央部には、溝部21dが形成されている。
リアパネル22は、フロントパネル21の前面部21aの後方側に配置される後面部22aと、後面部22aの上端部及び下端部からそれぞれ前方側へ突き出した上面部22b、下面部22cとを備えている。
これらのフロントパネル21及びリアパネル22は、それぞれ例えば鋼板をプレス加工することによって一体的に形成される。
フロントパネル21及びリアパネル22は、フロントパネル21の上面部21b、下面部21cの後端部と、リアパネル22の上面部22b、下面部22cの前端部とをそれぞれ溶接等によって固定することによって接合される。
The front panel 21 includes a front surface portion 21a that faces the back surface of the main body portion 11 of the bumper face 10, and an upper surface portion 21b and a lower surface portion 21c that protrude rearward from the upper end portion and the lower end portion of the front surface portion 21a. . A groove portion 21d is formed in the center portion of the front surface portion 21 in the height direction.
The rear panel 22 includes a rear surface portion 22a disposed on the rear side of the front surface portion 21a of the front panel 21, and an upper surface portion 22b and a lower surface portion 22c that protrude forward from the upper end portion and the lower end portion of the rear surface portion 22a, respectively. Yes.
Each of the front panel 21 and the rear panel 22 is integrally formed by, for example, pressing a steel plate.
The front panel 21 and the rear panel 22 are joined by fixing the rear end portions of the upper surface portion 21b and the lower surface portion 21c of the front panel 21 and the front end portions of the upper surface portion 22b and the lower surface portion 22c of the rear panel 22 by welding or the like. The
図2に示すように、バンパビーム20は、リアパネル22の後面部22aに取り付けられる左右一対のステー23によって、図示しない車体のメインフレーム等に取付られる。   As shown in FIG. 2, the bumper beam 20 is attached to a main frame or the like of a vehicle body (not shown) by a pair of left and right stays 23 attached to the rear surface portion 22 a of the rear panel 22.
上側衝撃吸収部材30は、バンパビーム20のフロントパネル21の前面部21aに取り付けられ、車幅方向に略沿って配置されている。
上側衝撃吸収部材30は、衝撃エネルギの吸収効果を有する例えば硬質ウレタンフォーム等の発泡樹脂材料によって一体に形成された衝撃吸収(EA)フォーム体である。上側衝撃吸収部材30は、その車幅方向の略沿った全長にわたって、略均一な横断面形状を有している。
The upper impact absorbing member 30 is attached to the front surface portion 21a of the front panel 21 of the bumper beam 20, and is disposed substantially along the vehicle width direction.
The upper impact absorbing member 30 is an impact absorbing (EA) foam body integrally formed of a foamed resin material such as a hard urethane foam having an impact energy absorbing effect. The upper impact absorbing member 30 has a substantially uniform cross-sectional shape over the entire length along the vehicle width direction.
上側衝撃吸収部材30は、図1等に示すように、上側突出部31、下側突出部32、連結部33等を有する。
上側突出部31は、バンパビーム20のフロントパネル21の前面部21aから車両前方側へ突き出して形成されている。上側突出部31の車両後方側の端部は、フロントパネル21の前端部21aにおける溝部21dよりも上側の領域と対向して配置されている。
下側突出部32は、バンパビーム20のフロントパネル21の前面部21aから車両前方側へ突き出して形成され、上側突出部31とは上下方向に離間して配置されている。下側突出部32の車両後方側の端部は、フロントパネル21の前端部21aにおける溝部21dよりも下側の領域と対向して配置されている。
上側突出部31及び下側突出部32は、その断面形状がそれぞれ車両の前後方向にほぼ沿った長辺を有する略矩形状に形成されている。また、上側突出部31及び下側突出部32の前端部は、バンパフェイス10の本体部11の裏面と間隔を隔てて対向している。
As shown in FIG. 1 and the like, the upper impact absorbing member 30 includes an upper protruding portion 31, a lower protruding portion 32, a connecting portion 33, and the like.
The upper protruding portion 31 is formed so as to protrude from the front surface portion 21 a of the front panel 21 of the bumper beam 20 toward the vehicle front side. An end of the upper protrusion 31 on the vehicle rear side is disposed to face a region above the groove 21d in the front end 21a of the front panel 21.
The lower protruding portion 32 is formed to protrude from the front surface portion 21a of the front panel 21 of the bumper beam 20 toward the front side of the vehicle, and is spaced apart from the upper protruding portion 31 in the vertical direction. An end of the lower protrusion 32 on the vehicle rear side is disposed to face a region below the groove 21d in the front end 21a of the front panel 21.
The upper projecting portion 31 and the lower projecting portion 32 are each formed in a substantially rectangular shape whose cross-sectional shape has a long side substantially along the longitudinal direction of the vehicle. Further, the front end portions of the upper protruding portion 31 and the lower protruding portion 32 are opposed to the back surface of the main body portion 11 of the bumper face 10 with a space therebetween.
連結部33は、上側突出部31の下面部及び下側突出部32の上面部の車両前後方向における中間部を連結する部分である。連結部33は、略鉛直方向に沿って延びた縦壁状(横断面形状において柱状)に形成されている。   The connecting portion 33 is a portion that connects an intermediate portion of the lower surface portion of the upper protruding portion 31 and the upper surface portion of the lower protruding portion 32 in the vehicle front-rear direction. The connecting portion 33 is formed in a vertical wall shape (columnar shape in the cross-sectional shape) extending along the substantially vertical direction.
上側突出部31の後部には、肉削ぎによって上下方向の厚みを他の部分よりも小さくした減肉部34が形成されている。減肉部34は、上側突出部31の上面における後方側の領域を、前方側の領域に対して下側に凹ませることによって形成されている。上側突出部31の上面部における後方側の領域(減肉部34に相当する領域)は、バンパビーム20側が下がった斜面として形成されている。このような減肉部34を設けることによって、上側突出部31のバンパビーム20側受け面は、その下側に偏って配置されている。   On the rear part of the upper protrusion 31, a thinned portion 34 is formed in which the thickness in the vertical direction is smaller than that of other portions by shaving. The thinned portion 34 is formed by denting a rear region on the upper surface of the upper protruding portion 31 downward with respect to a front region. A rear side region (a region corresponding to the thinned portion 34) in the upper surface portion of the upper protruding portion 31 is formed as a slope with the bumper beam 20 side lowered. By providing such a thinned portion 34, the bumper beam 20 side receiving surface of the upper protruding portion 31 is arranged to be biased downward.
下側突出部32の後端部には、バンパビーム20と対向する後面部における上側の領域を車両前方側に段状に凹ませて形成した段部35が形成されている。段部35が形成された領域においては、下側突出部32の後面部とバンパビーム20との間には隙間が形成される。
この段部35の下端部の高さH1は、衝突時に下側突出部32に作用する入力の中心高さH2よりも低く設定されている。この段部35は、本発明にいう基部側段部として機能する。
A step portion 35 is formed at the rear end portion of the lower protruding portion 32, and is formed by denting the upper region of the rear surface portion facing the bumper beam 20 in a step shape on the vehicle front side. In the region where the step portion 35 is formed, a gap is formed between the rear surface portion of the lower protrusion 32 and the bumper beam 20.
The height H1 of the lower end portion of the step portion 35 is set to be lower than the center height H2 of the input acting on the lower protrusion 32 at the time of collision. The step 35 functions as a base side step in the present invention.
下側突出部33の下面部には、車両前方側の領域を車両後方側に対して上側へ段状に凹ませて形成した段部36が形成されている。段部36の後端部は、車両前後方向における位置が連結部33の後面部と略同じ位置に配置されている。この段部36は、本発明にいう下側段部として機能する。   A step portion 36 is formed on the lower surface portion of the lower protruding portion 33, and is formed by denting a region on the vehicle front side upward in a step shape with respect to the vehicle rear side. The rear end portion of the stepped portion 36 is disposed at a position substantially the same as the rear surface portion of the connecting portion 33 in the vehicle front-rear direction. This step portion 36 functions as a lower step portion in the present invention.
下側衝撃吸収部材40は、バンパフェイス10のエアダム部12の後方側に配置され、車体の図示しないクロスメンバ等に固定されている。下側衝撃吸収部材40は、例えばPP樹脂等の弾性を有する樹脂材料によって、インジェクション成型により一体に形成されている。下側衝撃吸収部材40は、車両が歩行者の脚部と衝突した際に、脚部に作用する抗力が上側衝撃吸収部材30よりも大きくなるように、その形状、材質等を設定されている。   The lower impact absorbing member 40 is disposed on the rear side of the air dam portion 12 of the bumper face 10 and is fixed to a cross member (not shown) of the vehicle body. The lower impact absorbing member 40 is integrally formed by injection molding with a resin material having elasticity such as PP resin. The shape, material, etc. of the lower impact absorbing member 40 are set so that when the vehicle collides with a pedestrian's leg, the drag acting on the leg becomes greater than that of the upper impact absorbing member 30. .
以下、実施例の車両用バンパ構造1における歩行者ダミーとの衝突時の作用について説明する。
図3は、衝突前後の状態を示す模式的横断面図であって、図3(a)は衝突前の状態を示し、図3(b)は衝突後の状態を示している。
ここでは、歩行者ダミーとして、歩行者の脚部を模したインパクタであるPLI100を用いている。
PLI100は、それぞれ人体における該当箇所と同様の質量、寸法に形成された上脚部110、下脚部120、膝部130等を備えている。
PLI100は、膝部130がバンパフェイス10の本体部11と略同じ高さとなるようにバンパフェイス10に衝突させられる。
Hereinafter, the action at the time of collision with the pedestrian dummy in the vehicle bumper structure 1 of the embodiment will be described.
3A and 3B are schematic cross-sectional views showing the state before and after the collision. FIG. 3A shows the state before the collision, and FIG. 3B shows the state after the collision.
Here, PLI100 which is an impactor imitating a leg part of a pedestrian is used as a pedestrian dummy.
The PLI 100 includes an upper leg part 110, a lower leg part 120, a knee part 130, etc., each of which has the same mass and dimensions as the corresponding part of the human body.
The PLI 100 is caused to collide with the bumper face 10 so that the knee part 130 is substantially the same height as the main body part 11 of the bumper face 10.
図3(b)に示すように、実施例の車両用バンパ構造1においては、PLI100との衝突時における上側衝撃吸収部材30の抗力が下側衝撃吸収部材40の抗力よりも小さいこと、及び、上側衝撃吸収部材30の前端部が上方へ変位することによって、PLI100の上部が下部よりも車両後方側となるように転ばせる回転モーメントが生じる。このため、上脚部110の慣性によって、PLI100全体が図示しないフロントフードの上方側へすくい上げられる。また、上下の衝撃吸収部材30,40の変形によっても、衝撃によるエネルギが吸収される。これらの作用によって、PLI100に作用する加速度は低減され、仮に実際に歩行者と衝突した場合であっても、歩行者の脚部への障害値は軽減される。   As shown in FIG. 3B, in the vehicle bumper structure 1 of the embodiment, the drag of the upper impact absorbing member 30 at the time of a collision with the PLI 100 is smaller than the drag of the lower impact absorbing member 40, and When the front end portion of the upper impact absorbing member 30 is displaced upward, a rotational moment that causes the upper portion of the PLI 100 to roll so as to be closer to the vehicle rear side than the lower portion is generated. Therefore, due to the inertia of the upper leg portion 110, the entire PLI 100 is scooped up above the front hood (not shown). Further, energy due to impact is also absorbed by deformation of the upper and lower impact absorbing members 30 and 40. By these actions, the acceleration acting on the PLI 100 is reduced, and even if the vehicle actually collides with the pedestrian, the obstacle value to the leg of the pedestrian is reduced.
以下、衝突時における上側衝撃吸収部材30の変形態様について、より詳細に説明する。
図4は、上側衝撃吸収部材30の衝突後における横断面図である。なお、図4において、参考のため衝突前の上側衝撃吸収部材30の形状を破線によって示している。
上側突出部31は、先端部から受ける荷重Fuによって、車両前後方向に押し潰されるとともに、減肉部34を設けていることによって、先端部が上方へ変位するように反り上がる曲げ変形が生じる。
また、下側突出部32は、先端部から受ける荷重Flによって、車両前後方向に押し潰されるとともに、段部35が押し潰されてバンパビーム20のフロントパネル21と当接し、隙間がなくなることによって、バンパビーム20との接合部付近を中心として先端部が上方へ振り上げられる方向に回転する。
さらに、下側突出部32には、下面部の段部36の後端部を起点として、上方が凸となるように屈曲する曲げ変形が生じる。
このとき、連結部33は、上下の突出部31,32の変形量の差に起因して、上下方向の圧縮荷重を受けて変形する。
Hereinafter, the deformation | transformation aspect of the upper side impact absorption member 30 at the time of a collision is demonstrated in detail.
FIG. 4 is a cross-sectional view after the upper impact absorbing member 30 collides. In FIG. 4, the shape of the upper impact absorbing member 30 before the collision is indicated by a broken line for reference.
The upper protruding portion 31 is crushed in the vehicle front-rear direction by a load Fu received from the tip portion, and by providing the thinning portion 34, bending deformation is generated so that the tip portion is displaced upward.
Further, the lower protruding portion 32 is crushed in the vehicle front-rear direction by the load Fl received from the tip portion, and the stepped portion 35 is crushed and comes into contact with the front panel 21 of the bumper beam 20 so that there is no gap. The tip part rotates in a direction in which the tip part is swung upwards around the vicinity of the joint part with the bumper beam 20.
Further, the lower protruding portion 32 undergoes a bending deformation that bends so that the upper portion is convex, starting from the rear end portion of the stepped portion 36 on the lower surface portion.
At this time, the connecting portion 33 is deformed by receiving a compressive load in the vertical direction due to a difference in deformation amount between the upper and lower protruding portions 31 and 32.
上側衝撃吸収部材30においては、上下の突出部31,32の車両前後方向の圧縮変形に加えて、突出部31,32の曲げ変形及び連結部33の上下方向の圧縮変形によってもエネルギが吸収されるので、車両前後方向の長さや変形ストロークを増大することなくエネルギの吸収量を大きくすることができ、また、突出部31,32の先端部が上方へ変位することによって、歩行者の脚部を上方へすくい上げることができる。   In the upper impact absorbing member 30, energy is absorbed not only by the longitudinal deformation of the upper and lower protrusions 31 and 32 but also by the bending deformation of the protrusions 31 and 32 and the vertical deformation of the connecting part 33. Therefore, the amount of energy absorption can be increased without increasing the length in the vehicle front-rear direction or the deformation stroke, and the pedestrian's legs can be displaced by displacing the tips of the protrusions 31 and 32 upward. Can be scooped up.
次に、上述した実施例の効果を、以下説明する本発明の比較例と対比して説明する。なお、比較例の説明において、上述した実施例と実質的に同様の箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
図5は、比較例の車両用バンパ構造の横断面図である。
比較例の車両用バンパ構造は、実施例の上側衝撃吸収部材30に代えて、以下説明する上側衝撃吸収部材50を有するものである。上側衝撃吸収部材50の横断面形状は、前端部の下部に面取りが施されている以外は、略矩形状に形成されている。上側衝撃吸収部材50は、主に車両前後方向の圧縮変形のみによってエネルギの吸収を図っている。また、上側衝撃吸収部材50の車両前後方向の長さは例えば約90mm程度に設定されている。これに対し、実施例の上側衝撃吸収部材30の車両前後方向の長さは例えば約60mm程度に設定されている。
Next, the effect of the above-described embodiment will be described in comparison with a comparative example of the present invention described below. In the description of the comparative example, portions substantially the same as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and differences are mainly described.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a vehicle bumper structure of a comparative example.
The vehicle bumper structure of the comparative example has an upper impact absorbing member 50 described below instead of the upper impact absorbing member 30 of the embodiment. The cross-sectional shape of the upper shock absorbing member 50 is formed in a substantially rectangular shape except that the lower portion of the front end portion is chamfered. The upper impact absorbing member 50 absorbs energy mainly only by compressive deformation in the vehicle longitudinal direction. The length of the upper impact absorbing member 50 in the vehicle front-rear direction is set to about 90 mm, for example. On the other hand, the length of the upper impact absorbing member 30 of the embodiment in the vehicle front-rear direction is set to about 60 mm, for example.
図6は、実施例及び比較例の車両用バンパ構造に対してPLI100衝突させた際に、PLI100の下脚部に作用する加速度(G)と、変形量(変形ストローク)(S)との相関を示すG−S線図である。図6において、縦軸は加速度を示し、横軸は変形量を示している。また、図6において、実施例のデータを実線で示し、比較例のデータを破線で示している(図7において同様)。
図6に示すように、実施例においては、最大Gは比較例と略同等であるが、最大変形量が小さくなっている。また、実施例においては、変形量が小さい領域から加速度の立ち上がり(グラフにおける傾き)が大きく、効率よくエネルギの吸収を行っていることがわかる。
FIG. 6 shows the correlation between the acceleration (G) acting on the lower leg portion of the PLI 100 and the deformation amount (deformation stroke) (S) when the PLI 100 collides with the vehicle bumper structures of the example and the comparative example. It is a GS diagram shown. In FIG. 6, the vertical axis indicates the acceleration, and the horizontal axis indicates the deformation amount. In FIG. 6, the data of the example is indicated by a solid line, and the data of the comparative example is indicated by a broken line (the same applies in FIG. 7).
As shown in FIG. 6, in the example, the maximum G is substantially the same as the comparative example, but the maximum deformation amount is small. Moreover, in the Example, it turns out that the rise of acceleration (inclination in a graph) is large from the area | region where deformation amount is small, and is absorbing energy efficiently.
図7は、実施例及び比較例の車両用バンパ構造に対してPLI100を衝突させた際の膝部130の曲げ角の推移を示すグラフである。図7において、横軸は時間を示し、縦軸は膝部130の曲げ角を示している。
実施例においては、膝部130の曲げ角が比較例よりも大幅に小さくなっており、歩行者の脚部への傷害が軽減されていることがわかる。
FIG. 7 is a graph showing the transition of the bending angle of the knee 130 when the PLI 100 collides with the vehicle bumper structures of the example and the comparative example. In FIG. 7, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the bending angle of the knee 130.
In the example, the bending angle of the knee part 130 is significantly smaller than that of the comparative example, and it can be seen that the injury to the leg part of the pedestrian is reduced.
以上説明したように、本実施例によれば、少ない変形ストロークであっても効率よくエネルギを吸収できることから、上側衝撃吸収部材30の車両前後方向の長さを小さくすることができ、車両パッケージングの設計自由度を向上してスペース効率を高めるとともに、バンパ等が大型化することを防止して車両のデザイン、外観品質を向上することができる。また、上側衝撃吸収部材30のサイズを小さくできることによって、重量やコストの低減も図ることができる。
また、上側衝撃吸収部材30の前端部が衝突時に上昇して歩行者の脚部をすくい上げるとともに転ばせることから、下側衝撃吸収部材40の抗力を過度に高めることなく脚部を転ばせることができ、下側衝撃吸収部材40の抗力に起因する脚部への曲げモーメントを低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, energy can be efficiently absorbed even with a small deformation stroke, so that the length of the upper impact absorbing member 30 in the vehicle front-rear direction can be reduced. In addition to improving the design efficiency of the vehicle, the space efficiency can be improved, and the bumper and the like can be prevented from increasing in size, thereby improving the vehicle design and appearance quality. Further, since the size of the upper impact absorbing member 30 can be reduced, the weight and cost can be reduced.
Further, since the front end portion of the upper shock absorbing member 30 rises at the time of collision and scoops and rolls the pedestrian's leg portion, the leg portion can be rolled without excessively increasing the drag of the lower shock absorbing member 40. The bending moment to the leg due to the drag of the lower impact absorbing member 40 can be reduced.
(変形例)
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
衝撃吸収部材及びバンパ構造の構造、各部材の形状や材質等は、上述した実施例のものに限定されず適宜変更することができる。例えば、衝撃吸収部材を形成する材料や、詳細な形状は適宜変更することができる。また、下側衝撃吸収部材の材料として、上側衝撃吸収部材と同様のフォーム材や、板金製のものを用いることができる。また、バンパビームの構造も実施例のものには限定されず、例えばアルミニウム系合金の押し出し材等によってバンパビームを形成してもよい。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the technical scope of the present invention.
The structure of the shock absorbing member and the bumper structure, the shape and material of each member, etc. are not limited to those of the above-described embodiments, and can be changed as appropriate. For example, the material forming the shock absorbing member and the detailed shape can be changed as appropriate. Also, as the material of the lower impact absorbing member, the same foam material as that of the upper impact absorbing member or a sheet metal can be used. Further, the structure of the bumper beam is not limited to that of the embodiment, and the bumper beam may be formed by, for example, an aluminum alloy extruded material.
1 バンパ構造
10 バンパフェイス 11 本体部
12 エアダム部 13 グリル
20 バンパビーム 21 フロントパネル
21a 前面部 21b 上面部
21c 下面部 21d 溝部
22 リアパネル 22a 上面部
30 上側衝撃吸収部材 31 上側突出部
32 下側突出部 33 連結部
34 減肉部 35 段部
36 段部
40 下側衝撃吸収部材 50 上側衝撃吸収部材(比較例)
100 PLI 110 上脚部
120 下脚部 130 膝部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bumper structure 10 Bumper face 11 Main body part 12 Air dam part 13 Grill 20 Bumper beam 21 Front panel 21a Front part 21b Upper surface part 21c Lower surface part 21d Groove part 22 Rear panel 22a Upper surface absorption part 31 Upper protrusion part 32 Lower protrusion part 33 Connecting portion 34 Thinning portion 35 Step portion 36 Step portion 40 Lower impact absorbing member 50 Upper impact absorbing member (comparative example)
100 PLI 110 Upper leg 120 Lower leg 130 Knee

Claims (4)

  1. 弾性を有する材料によって形成され、車両の車体前部に設けられる衝撃吸収部材であって、
    前記車体に設けられた基部から前方へ突出して形成された上側突出部と、
    前記上側突出部の下方に設けられ前記基部から前方へ突出して形成された下側突出部と、
    前記上側突出部の下面及び前記下側突出部の上面の車両前後方向における中間部分を連結する連結部とを有し
    前記上側突出部の前記基部側の端部における上面部を下側へ凹ませて形成された減肉部を設けることによって該上側突出部の先端部が上方へ変位するよう反り上がる曲げ変形を生じさせ、
    前記下側突出部の前記基部と対向する面部における上部を車両前方側へ凹ませて形成され、前記基部との間に隙間を形成する基部側段部を設けることによって、該下側突出部の先端部を上方へ振り上げられる方向に回転させ前記連結部に圧縮荷重が作用するようにしたこと
    を特徴とする衝撃吸収部材。
    An impact absorbing member formed of an elastic material and provided at the front of the vehicle body,
    An upper protrusion formed to protrude forward from a base provided on the vehicle body;
    A lower protrusion formed below the upper protrusion and protruding forward from the base; and
    And a connecting portion for connecting the lower and intermediate portions in the vehicle front and rear direction of the upper surface of the lower protruding portion of the upper projecting portion,
    By providing a thinned portion formed by denting the upper surface portion of the upper projecting portion on the base side end downward, a bending deformation is generated in which the tip portion of the upper projecting portion is warped upward. Let
    An upper portion of the surface portion of the lower protrusion that faces the base is recessed toward the vehicle front side, and a base-side step portion that forms a gap with the base is provided. An impact-absorbing member, characterized in that a distal end portion is rotated in a direction in which it is swung up so that a compressive load acts on the connecting portion .
  2. 前記下側突出部の前記基部側段部の下端部を、前記下側突出部への荷重の入力中心高さよりも下側に配置したこと
    を特徴とする請求項1に記載の衝撃吸収部材。
    The impact absorbing member according to claim 1, wherein a lower end portion of the base side stepped portion of the lower projecting portion is disposed below an input center height of a load to the lower projecting portion.
  3. 前記下側突出部の下面部における前部を後部に対して段状に凹ませて形成された下側段部を有すること
    を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の衝撃吸収部材。
    The impact absorbing member according to claim 1 or 2, further comprising a lower step portion formed by denting a front portion of the lower surface portion of the lower projecting portion in a step shape with respect to the rear portion.
  4. バンパフェイスの内側に上下方向に離間して配置された一対の衝撃吸収部材を配置した車両用バンパ構造であって、
    上側の前記衝撃吸収部材として請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の衝撃吸収部材を用いたこと
    を特徴とする車両用バンパ構造。
    A bumper structure for a vehicle in which a pair of impact absorbing members arranged in the vertical direction apart from each other inside the bumper face are arranged,
    A bumper structure for a vehicle, wherein the shock absorbing member according to any one of claims 1 to 3 is used as the upper shock absorbing member.
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