JP5617681B2 - 車両用バンパ - Google Patents

Description

本発明は、車両用バンパに関する。

従来、車体の前後部に左右一対のサイドメンバが配置され、車両用バンパはこのサイドメンバを介して配置され、車幅方向に延在するバンバビーム部材を含んで構成されている。そして、車両の衝突時にバンパビーム部材により衝撃を直接吸収し、また、左右のサイドメンバに伝達し、衝撃を分散するようにしている。
一方、コストの削減化の観点から、板金製の細長形状の後バンパビームと、板金製の細長形状の前バンパビームとを接合することで、中空状で細長形状に形成したバンパビーム部材が提供されている。

特開２０１０−２２８５００

このように板金製の後バンパビームと前バンパビームとからなるバンパビーム部材では、プレス工程でそれら後バンパビームと前バンパビームを製造するため、断面が矩形の中空状に組み立てられたバンパビーム部材の長さ方向の両端は内部が開放された形状となっている。
そのため板金製の後バンパビームと前バンパビームからなるバンパビーム部材では、長手方向の両端は、この両端を除く残りの部分に比べて剛性が弱く、バンパビーム部材の長手方向の端部での車両の衝突時に、バンパビーム部材により衝撃を直接吸収し、また、左右のサイドメンバにより衝撃を分散する上で改善の余地があった。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、板金製の後バンパビームと前バンパビームからなるバンパビーム部材の長手方向の両端の剛性を高め、バンパビーム部材の長手方向の端部での車両の衝突時に、バンパビーム部材により衝撃を直接吸収し、左右のサイドメンバにより衝撃を分散する上で有利な車両用バンパを提供することにある。

前記目的を達成するため本発明は、板金製の後バンパビームと板金製の前バンパビームとが接合されることで中空状で長手方向の両端が開放された細長形状のバンパビーム部材を有し、前記後バンパビームの長手方向の両端寄りの箇所に、車体へ取り付けられる取り付け部が設けられ、前記後バンパビームと前記前バンパビームは、それらの長手方向の全長にわたって互いに対向する後バンパビーム板部と前バンパビーム板部を有する車両用バンパであって、前記後バンパビームは、後面板部と、後面板部の両端に前記前バンパビームから離れる方向に屈曲された一対の屈曲板部とを有し、前記前バンパビームは、前面板部と、前面板部の両端から後バンパビーム側に屈曲された一対の屈曲板部とを有し、前記後バンパビームの一対の屈曲板部の外面において、前記後バンパビームの一対の屈曲板部と前記前バンパビームの一対の屈曲板部とが車両後方に向けて接合配置されるとともに、前記後バンパビーム板部の長手方向の両端と、前記前バンパビーム板部の長手方向の両端とをそれぞれ連結する連結部材が設けられている、ことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、板金製の前バンパビームと後バンパビームとで構成されるバンパビーム部材の両端の剛性が高められる。したがって、バンパビーム部材の長手方向の端部での車両の衝突時に、バンパビーム部材により衝撃を直接吸収し、また、左右のサイドメンバにより衝撃を分散する上で有利となる。
請求項２記載の発明によれば、部品点数を増やすことがないのでバンパビーム部材のコストの上昇を抑える上で有利となる。
請求項３記載の発明によれば、後バンパビームを製造するプレス工程に、連結部材を折り曲げる工程を加えることで連結部材を製造でき、バンパビーム部材のコストの上昇を抑える上で有利となる。
請求項４記載の発明によれば、後バンパビームや前バンパビームの金型を変更することなくバンパビーム部材の補強を行なう上で有利となり、形状の異なる種々のバンパビーム部材にも簡単に適用する上で有利となる。
請求項５記載の発明によれば、衝突時に、連結部材が連結された前バンパビームの箇所あるいは後バンパビームの箇所での応力集中の発生を阻止する上で有利となる。

(Ａ)はフロントバンパの平面図、(Ｂ)〜(Ｄ)は(Ａ)のＢＢ線、ＣＣ線、ＤＤ線断面図である。 (Ａ)は第１の実施の形態のバンパビーム部材の端部の斜視図、(Ｂ)はその断面平面図である。 脚部インパクタ試験の説明図である。 脚部インパクタ試験の試験結果を示す図である。 (Ａ)は第２の実施の形態のバンパビーム部材の端部の斜視図、(Ｂ)はその断面平面図である。

以下、本発明の第１の実施の形態から図面を参照して説明する。
なお、第１、第２の実施の形態では、本発明をフロントバンパに適用しているが、本発明はリヤバンパにも無論適用可能である。
図１に示すように、車両の前部下方に車幅方向に間隔をおいて一対のフロントサイドメンバ１０が配置され、それら一対のフロントサイドメンバ１０の前端に金属管からなるクラッシュボックス部材１２がそれぞれ取着されている。フロントバンパ１４のバンパビーム部材１６はそれらクラッシュボックス部材１２に取着されて配置されている。クラッシュボックス部材１２は、衝突荷重が入力されたときに塑性変形することにより衝突エネルギを吸収するものであり、バンパビーム部材１６の重量を支持できる剛性を有している。

図１、図２に示すように、フロントバンパ１４は、バンパビーム部材１６と、連結部材１８と、それらを覆い車体の外観形状の一部をなすフェースプレートＰとを含んで構成されている。
バンパビーム部材１６は、細長形状の後バンパビーム２０と、細長形状の前バンパビーム２２とが接合されることで構成されている。

後バンパビーム２０は、例えば、鋼材などの剛性を有する金属製の板材で構成され、板金製である。
後バンパビーム２０は、後面板部２００２と、後面板部２００２の両端に前バンパビーム２２から離れる方向に屈曲された一対の屈曲板部２００４とを有している。
後バンパビーム２０は、幅方向を車両上下方向に向け、長手方向を車幅方向に向けて車体に配置されている。すなわち、後面板部２００２を車両上下方向に向け、一対の屈曲板部２００４を後面板部２００２の後方に突出させて配置されている。
後面板部２００２の長手方向の両端寄りの箇所に、車体への取り付け部２００６(図１(Ａ)参照)が設けられ、この取付け部２００６を介して後バンパビーム２０の長手方向の両端寄りの箇所はそれぞれクラッシュボックス部材１２の前端に例えばアーク溶接などの従来公知の様々な手段により取着されている。

前バンパビーム２２は、例えば、鋼材などの剛性を有する金属製の板材で構成され、板金製である。
前バンパビーム２２は、前面板部２２０２と、前面板部２２０２の両端から後バンパビーム２０側に屈曲された一対の屈曲板部２２０４とを有している。
前バンパビーム２２は、幅方向を車両上下方向に向け、長手方向を車幅方向に向けて配置されている。すなわち、前面板部２２０２を車両上下方向に向け、一対の屈曲板部２２０４を車両後方に向けて配置されている。
前面板部２２０２の長手方向の両端には、後方に窪む矩形の凹部２２０６が設けられ、凹部２２０６は底壁と４つの側壁とを有している。

一対の屈曲板部２２０４の後部はそれぞれ後バンパビーム２０の一対の屈曲板部２００４の外面に、それら屈曲板部２２０４，２００４の長さ方向の全長にわたって例えばスポット溶接などの従来公知の様々な手段により接合され、バンパビーム部材１６が構成されている。
バンパビーム部材１６は中空状であり、断面が矩形の閉断面構造となっており、長手方向の両端が開放された細長形状を呈している。
バンパビーム部材１６では、前面板部２２０２は後面板部２００２の前方に位置して後面板部２００２に対向している。すなわち、後バンパビーム２０と前バンパビーム２２は、バンパビーム部材１６の長手方向と直交する方向において互いに対向する後バンパビーム板部をなす後面板部２００２と、前バンパビーム板部をなす前面板部２２０２とを有している。

連結部材１８は、後面板部２００２の長手方向の両端と、前面板部２２０２の長手方向の両端とをそれぞれ連結している。
本実施の形態では、連結部材１８は板状を呈し、連結部材１８は後バンパビーム２０に一体成形されている。
連結部材１８は、後バンパビーム２０の後面板部２００２の長さ方向の両端から屈曲部１８０２を介して前方に突出する本体板部１８０４と、本体板部１８０４の先端に屈曲形成された屈曲板部１８０６とを有している。
そして、屈曲板部１８０６が、スポット溶接などの従来公知の様々な手段により前バンパビーム２２の前面板部２２０２に接合されている。より詳細には、屈曲板部１８０６は、凹部２２０６の側壁のうち前バンパビーム２２の長さ方向の端部に位置する側壁に接合され、衝突時に、連結部材１８が連結された前面板部２２０２の箇所に応力集中が発生しないように図られている。なお、屈曲板部１８０６が接合される箇所は、応力集中の発生を阻止する観点から凹部２２０６に限らず凸部であってもよい。
連結部材１８は、後面板部２００２に対して一対の屈曲板部２００４と反対の方向に突出しており、したがって、連結部材１８を除いた後バンパビーム２０の製造工程に、連結部材１８をプレス成形する１工程加えることで製造される。
なお、前バンパビーム２２の剛性は後バンパビーム２０の剛性よりも弱く、後バンパビーム２０の剛性はクラッシュボックス部材１２よりも弱い。つまり、後バンパビーム２０より弱くなっており、後バンパビーム２０が変形する前に、前バンパビーム２２と連結部材１８は十分に圧壊できるようになっている。

本実施の形態によれば、中空状で細長形状のバンパビーム部材１６の両端の開放部が、前後に延在する連結部材１８で連結され、両端が開放されたままのバンパビーム部材に比べ、バンパビーム部材１６の両端の剛性が高められている。
したがって、バンパビーム部材１６の端部での車両の衝突時に、バンパビーム部材１６により衝撃を直接吸収し、また、左右のフロントサイドメンバ１０により衝撃を分散する上でも有利となる。
しかも、従来の後バンパビーム２０を製造するプレス工程に、連結部材１８を折り曲げる工程を加えることで連結部材１８を製造できるため、安価に製造でき、部品点数を増やすことがないのでバンパビーム部材１６のコストの上昇を抑える上でも有利となる。
なお、前バンパビーム２２や後バンパビーム２０の形状の如何によっては、連結部材１８は前バンパビーム２２に一体成形されることも考えられる。
なお、剛性の調整は、補強部材の幅、前後のテーパー形状、板厚、材料、ビード追加で可能であり、傷害値の許容内へ調整が容易である。

図３に示すように、脚部インパクタ３０をバンパビーム部材１６の端部に、その半部が当接するように衝突させた脚部インパクタ試験を行った。
図４の縦軸は、脚部インパクタ３０に収容された加速度センサで検出された減速の加速度を示し、横軸は、脚部インパクタ３０のバンパビーム部材１６への侵入変位量を示す。
図４において点線は、連結部材２８のないバンパビーム部材１６の試験結果を示し、実線は、連結部材２８を有する本実施の形態のバンパビーム部材１６の試験結果を示している。
本実施の形態のバンパビーム部材１６では、連結部材１８により、衝突初期の初期剛性Ａが高められており、Ｂ点で前バンパビーム２２と連結部材１８が圧壊前変形を開始し、脚部インパクタ３０が後バンパビーム２０に到達した後の減速の加速度Ｃが低く抑えられている。
これに対して、連結部材１８を有していないバンパビーム部材１６では、初期剛性Ａが低く、Ｄ点で前バンパビーム２２が圧壊前変形を開始し、脚部インパクタ３０が、後バンパビーム２０に到達した後の減速の加速度Ｅが、加速度Ｂに比べて高い。
したがって、本実施の形態では、バンパビーム部材１６の端部での車両の衝突時に、バンパビーム部材１６により衝撃を直接吸収し、また、左右のフロントサイドメンバ１０により衝撃を分散する上で有利となることが明らかである。

次に、図５を参照して第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同様な箇所、部材に同一の符号を付しその説明を省略し、異なった箇所のみを説明する。
第２の実施の形態では、連結部材２８が、後バンパビーム２０および前バンパビーム２２と別部材である点が第１の実施の形態と異なっている。
連結部材２８は板状を呈し、本体板部２８０４と、本体板部２８０４の両端にそれぞれ屈曲形成された屈曲板部２８０６とを有している。
連結部材２８は、後バンパビーム２０の後面板部２００２の長さ方向の両端と、前バンパビーム２２の前面板部２２０２の長さ方向の両端との間で、本体板部２８０４が車両の前後方向に延在し、両端の屈曲板部２８０６が後面板部２００２と、前面板部２２０２の凹部２２０６を構成する壁部とにそれぞれスポット溶接などの従来公知の様々な手段により接合されて配置されている。
このような第２の実施の形態によっても第１の実施の形態と同様な効果が奏されることは無論のこと、連結部材２８を、後バンパビーム２０、前バンパビーム２２と別部材としたので、後バンパビーム２０や前バンパビーム２２の金型を変更することなくバンパビーム部材１６の補強を行なう上で有利となる。また、形状の異なる種々のバンパビーム部材１６にも簡単に適用する上で有利となる。また、プレス加工の金型を考慮することなく連結部材２８を設計できるため、各種の材料を選択すると共にハニカムコアなどのような種々の断面形状を採用でき、連結部材２８の設計の自由度を大きく確保する上でも有利となる。
なお、剛性の調整は、補強部材の幅、前後のテーパー形状、板厚、材料、ビード追加で可能であり、傷害値の許容内へ調整が容易である。

１０……フロントサイドメンバ、１２……クラッシュボックス部材、１４……フロントバンパ、１６……バンパビーム部材、１８、２８……連結部材、２０……後バンパビーム、２００２……後面板部、２２……前バンパビーム、２２０２……前面板部。

Claims (5)

1. 板金製の後バンパビームと板金製の前バンパビームとが接合されることで中空状で長手方向の両端が開放された細長形状のバンパビーム部材を有し、
   前記後バンパビームの長手方向の両端寄りの箇所に、車体へ取り付けられる取り付け部が設けられ、
   前記後バンパビームと前記前バンパビームは、それらの長手方向の全長にわたって互いに対向する後バンパビーム板部と前バンパビーム板部を有する車両用バンパであって、
   前記後バンパビームは、後面板部と、後面板部の両端に前記前バンパビームから離れる方向に屈曲された一対の屈曲板部とを有し、
   前記前バンパビームは、前面板部と、前面板部の両端から後バンパビーム側に屈曲された一対の屈曲板部とを有し、
   前記後バンパビームの一対の屈曲板部の外面において、前記後バンパビームの一対の屈曲板部と前記前バンパビームの一対の屈曲板部とが車両後方に向けて接合配置されるとともに、
   前記後バンパビーム板部の長手方向の両端と、前記前バンパビーム板部の長手方向の両端とをそれぞれ連結する連結部材が設けられている、
   ことを特徴とする車両用バンパ。
2. 前記連結部材は前記後バンパビームまたは前記前バンパビームの一方に一体成形されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の車両用バンパ。
3. 前記後面板部と前記前面板部とが対向し、前記後面板部により前記後バンパビーム板部が構成されると共に前記前面板部により前記前バンパビーム板部が構成され、
   前記連結部材は、前記後面板部の長さ方向の両端から前記前面板部側に屈曲されて前記後バンパビームに一体成形されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の車両用バンパ。
4. 前記連結部材は、前記後バンパビームおよび前記前バンパビームとは別部材である、
   ことを特徴とする請求項１記載の車両用バンパ。
5. 前記連結部材が連結される前記後バンパビーム板部あるいは前記前バンパビーム板部の箇所に凹部または凸部が設けられ、前記連結部材は前記凹部または凸部を構成する壁部に接合されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の車両用バンパ。

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