JP5742934B2 - 車両のバンパー構造 - Google Patents

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Description

本発明は、車両のバンパー構造に関する。
一般的に、車両の前端部は、上部側のフロントフード(ボンネット)近辺よりも下部側のフロントバンパー下部周辺の方が車両の前方側に突出して配置されている。このため、衝突時などにおいて車両前方から棒状物体である歩行者の脚部が当たる場合、歩行者の脚部の上部が車両後方へ移動し易く、脚部が斜めに傾くような体勢になり易かった。歩行者の脚部が傾いたままフロントバンパーに食い込んでいくと、車両の前部側からの荷重により、歩行者の脚部には曲げ応力やせん断応力が発生し易くなり、脚部への負担(障害値)が増大する傾向があった。
そのため、このような構造の車両前部に対して、車両前方から歩行者の脚部が当たるとき、フロントバンパーの下部が車両後方に変形して車両の前部からの荷重を吸収できるようにすることが必要となる。しかし、フロントバンパーの下部が車両後方に変形しすぎると、歩行者の脚部の下端が車両後方へ過度に移動してしまい、脚部の屈曲を抑えることができないという不具合を有していた。この際、歩行者の脚部の下端に当たるフロントバンパーの下端部付近の剛性が高く、かつ入力荷重に対するエネルギー吸収をコントロールすることが可能であれば、脚部下端の車両後方への移動があっても、衝突時などにおいて当該脚部を直線状に保つことができる。
そこで、従来の車両用バンパーの中には、バンパーフェイシャの裏面側にリーンフォースメントやアブソーバを設けたりして、歩行者の脚部の下端を支えるような構造を採用しているものがある(例えば、特許文献1参照)。これにより、歩行者の脚部は、車両前部の傾斜部分に沿って屈曲することは少なくなり、当該脚部がほぼ直線状に保持されることになる。また、脚部に曲げ応力やせん断応力が発生しにくくなるため、脚部が保護されることになる。
特開2007−83919号公報
しかしながら、上述した従来のバンパーの構造においては、バンパーフェイシャの裏面側にリーンフォースメントを設けているので、車両走行時の振動などでリーンフォースメントがバンパーフェイシャと接触することにより騒音が発生するおそれがあった。そのため、バンパーフェイシャとリーンフォースメントとの間にクリアランスを設定して設ける必要があり、設計空間の無駄を生じ、クリアランス管理も煩雑になるという問題があった。しかも、このようなクリアランスを設けた場合には、歩行者の脚部が当たることによって、バンパーのみが変形するという無駄な変形があり、脚部の下端が車両後方に移動する量が多くなるとともに、入力荷重を吸収する時間が少なくなるおそれがあった。
また、従来の構造では、バンパーの下端部付近の剛性を高めることを目的として、車体フレームに追加してリーンフォースメントを設けているので、部品点数が増えるとともに、生産性の低下を招くという問題があった。しかも、アブソーバを設ける場合も同様の問題があり、クリアランスを省略してバンパーとアブソーバを接触させて製作するときは、接合作業の工程が必要になるとともに、バンパーアッシーの重量増大となり、生産時の組付作業が難しくなるという懸念を有していた。
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、複雑な構成とならずに、荷重吸収部分と高剛性部分を併せ持っており、歩行者の脚部が車両前方からバンパーに当たった場合に、バンパー下部の変形を最小限にとどめ、かつ荷重を車体フレームに円滑に伝え、脚部への荷重を効率的に吸収し、脚部の屈曲をより確実に軽減させることが可能な車両のバンパー構造を提供することにある。
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、樹脂バンパーの下部に、パンパー形状に沿った形状の板金部材が一体的に接合されて設けられている車両のバンパー構造において、前記板金部材の主要部は、前記樹脂バンパーによって覆われ、前記樹脂バンパー及び前記板金部材の下部は、車両後方へ向かって延びているとともに、車両後方へ向かって延びた前記樹脂バンパー及び前記板金部材、もしくは前記板金部材のみが車体フレームに取付けられており、前記板金部材のうち、車両後方へ向かって延びる後方側板金部分の板厚は、前方側板金部分よりも厚く設定されている。
そして、本発明において、前記板金部材の一部は、前記板厚の薄い前方側板金部分と前記板厚の厚い後方側板金部分とを接合することによりテーラードブランク部として構成されており、少なくとも、前記前方側板金部分と前記テーラードブランク部は、前記樹脂バンパーによって覆われている。
また、本発明は、樹脂バンパーの下部裏面に、パンパー形状に沿った形状の板金部材が一体的に接合されて貼り付けられている車両のバンパー構造において、前記樹脂バンパー及び前記板金部材の下部は、車両後方へ向かって延びているとともに、車両後方へ向かって延びた前記板金部材が車体フレームに取付けられ、かつ前記板金部材のうち、車両後方へ向かって延びる後方側板金部分の板厚は、前方側板金部分よりも厚く設定されている。
そして、本発明において、前記板金部材の一部は、前記板厚の薄い前方側板金部分と前記板厚の厚い後方側板金部分とを接合することによりテーラードブランク部として構成されている。
さらに、本発明において、前記車体フレームに設けた緩衝構造部の前端は、前記板厚の薄い前方側板金部分と前記板厚の厚い後方側板金部分との境目の位置と車両側方視で同位置に配置されている。
上述の如く、本発明に係る車両のバンパー構造は、樹脂バンパーの下部に、パンパー形状に沿った形状の板金部材が一体的に接合されて設けられており、前記板金部材の主要部は、前記樹脂バンパーによって覆われ、前記樹脂バンパー及び前記板金部材の下部は、車両後方へ向かって延びているとともに、車両後方へ向かって延びた前記樹脂バンパー及び前記板金部材、もしくは前記板金部材のみが車体フレームに取付けられており、前記板金部材のうち、車両後方へ向かって延びる後方側板金部分の板厚は、前方側板金部分よりも厚く設定されているので、比較的簡単な構成で荷重吸収部分と高剛性部分という2つの部分を併せて持つことが可能になる。すなわち、本発明のバンパー構造では、バンパー下部の剛性が向上するとともに、板金部材が車体フレームに一体的に接合されているため、車両走行時の振動などによるバンパーの固定部の変形を低減させることができ、歩行者の脚部が車両前方からバンパーに当たった場合に、バンパー下部の変形を最小限にとどめながら、脚部からの荷重をバンパーから車体フレームに迅速かつ確実に伝達し、分散吸収することができる。しかも、樹脂バンパーと板金部材とは一体化しており、両者の間にはクリアランスが設けられていないので、歩行者の脚部がバンパーに当たった時点から荷重の吸収機能を始めることができる。
したがって、本発明のバンパー構造によれば、衝突時に歩行者の脚部がバンパーに当たった場合において、脚部への荷重を効率的に吸収できるとともに、脚部の屈曲を減らし、脚部への負担をより確実に軽減させることができる。
また、本発明の構造によれば、歩行者の脚部の下端を支える剛性と最初の荷重を吸収するのに必要な剛性が異なるという状況に対応させることが可能となり、車両前方からの荷重吸収と脚部の支えという2つの機能を両立させることができ、歩行者の脚部を直線状に保つように車両後方への移動量をコントロールできる。
らに、本発明において、前記板金部材の一部は、前記板厚の薄い前方側板金部分と前記板厚の厚い後方側板金部分とを接合することによりテーラードブランク部として構成されているので、接合板のプレス成形により一体化して、バンパー形状の寸法を容易に確保することができる。しかも、本発明において、少なくとも、前記前方側板金部分と前記テーラードブランク部は、前記樹脂バンパーによって覆われているので、接合による段差が外部に出ることはなく、段差部に雨水や泥が溜まったり、当該段差部に錆が生じるような事態も避けることが可能になり、外観品質の向上を図ることができる。
また、本発明に係る車両のバンパー構造は、樹脂バンパーの下部裏面に、パンパー形状に沿った形状の板金部材が一体的に接合されて貼り付けられており、前記樹脂バンパー及び前記板金部材の下部は、車両後方へ向かって延びているとともに、車両後方へ向かって延びた前記板金部材が車体フレームに取付けられ、かつ前記板金部材のうち、車両後方へ向かって延びる後方側板金部分の板厚は、前方側板金部分よりも厚く設定されているので、樹脂バンパーと板金部材とを別々に製造し、これら樹脂バンパーと板金部材とを接合することによって得られることになり、一体成形のものよりも簡易に製造できる。しかも、本発明のバンパー構造においては、樹脂バンパーの下部裏面に溶着された板金部材によってバンパーの下部の剛性を確保できる上に、上記発明とほぼ同様の効果を得ることができる。
さらに、本発明の構造において、前記板金部材の一部は、前記板厚の薄い前方側板金部分と前記板厚の厚い後方側板金部分とを接合することによりテーラードブランク部として構成されているので、接合板のプレス成形により一体化して、バンパー形状の寸法を容易に確保することができる。
そして、本発明の構造において、前記車体フレームに設けた緩衝構造部の前端は、前記板厚の薄い前方側板金部分と前記板厚の厚い後方側板金部分との境目の位置と車両側方視で同位置に配置されているので、歩行者の脚部が車両前方からバンパーに当たった場合、バンパー下部の車両前方側に位置する板厚の薄い板金部分が変形して当該脚部からの荷重を吸収した後、比較的剛性の高い車両後方側に位置する板厚の厚い板金部分がゆっくり変形しながら脚部の下端を支えることが可能になる。このとき、車体フレームに設置した緩衝構造部によっても脚部の下端を支えることになるため、両方の部材によって変形をコントロールできる。しかも、車両後方側に位置する板厚の厚い板金部分の変形と緩衝構造部の変形が終了すると、最も剛性の高い車体フレームで脚部の下端を支えることが可能になる。したがって、本発明の構造においては、板金部材及び緩衝構造部の変形をコントロールすることにより、歩行者の脚部を直線状に支えることが可能となり、脚部による荷重を効率的に吸収することができる。
本発明の実施形態に係るバンパー構造が適用された車両前部の外観を示す斜視図である。 図1の車両前部のフロントバンパー及びその周辺部品を示す側方断面図である。 図1におけるフロントバンパーを車両下方から見た底面図である。 図2のX部を拡大して示す側方断面図である。 図2におけるフロントバンパーの下部の板金部材の要部を拡大して示す側方断面図である。 本発明の実施形態の変形例に係るバンパー構造が適用された車両のフロントバンパーを車両下方から見た底面図である。
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図1〜図5は本発明の実施形態に係る車両のバンパー構造を示すものである。
図1及び図2に示すように、本発明の実施形態に係るバンパー構造が適用される車両前部1には、主として、車両前後方向に沿って延在し、かつ車両幅方向の左右両側に間隔を置いて配置される左右一対のエプロンサイドメンバ2と、これらエプロンサイドメンバ2の車両前方に位置する樹脂製のバンパーネット3及びフロントバンパー4とが設けられており、バンパーネット3は、フロントバンパー4の背面側に配置されている。
本実施形態の車両前部1においては、車両上下方向に対応して延びる歩行者の脚部Lがフロントバンパー4の車両前方左側に位置するように構成されている。なお、本実施形態の構造では、歩行者の脚部Lとして、成人男性の平均的な体格を基づいて作られた衝突解析用人体モデルの脚部が用いられているが、これに限定するものではない。また、衝突物体として、歩行者の脚部L以外の他の棒状物体に対しても、適用可能である。
エプロンサイドメンバ2は、車両前部1の主骨格を構成する剛性部材であり、エプロンサイドメンバ2の前端部近傍のボデー上側には、図2に示すように、車両幅方向へ延在するフードロックメンバ14が配置されている。また、エプロンサイドメンバ2の前端部近傍のボデー下側には、車両幅方向へ延在する車体フレームのラジエータサポートメンバ5が配置されており、該ラジエータサポートメンバ5などによって、左右両側に位置するエプロンサイドメンバ2の前端部の下部が連結されている。しかも、フードロックメンバ14とラジエータサポートメンバ5とは、車両前部1の左右両側に配置した車両上下方向へ延びるランプサポートブレース6によって連結されている。
本実施形態のラジエータサポートメンバ5は、図2及び図4に示すように、上下に配置されるアッパパネル7とロアパネル8とを備えており、これらアッパパネル7とロアパネル8との重ね合わせ部を互いに接合することによって、当該ラジエータサポートメンバ5が車両側方視で略四角形の閉断面を形成するように構成されている。このため、アッパパネル7は、車両側方視で断面ハット型形状に屈曲形成され、ロアパネル8は、車両側方視で断面クランク形状に屈曲形成されている。そして、アッパパネル7とロアパネル8との接合状態において、略四角形の閉断面構造体の車両前方側には、車両側方視L字形状の部分が構成されることになり、L字形状の部分は、剛性の高い閉断面構造体に対して、変形容易な荷重吸収部分としての機能を有する緩衝構造部9となっている。
一方、本実施形態のフロントバンパー4は、図2〜図5に示すように、車両前部1の前端側に配置される樹脂バンパー10と、当該樹脂バンパー10の下部にインサート成形され、一体的に接合されて設けられる板金部材11とを備えており、当該板金部材11は、樹脂バンパー10との一体感を得るため、バンパー形状に沿った形状に屈曲形成されている。そして、板金部材11の主要部は、樹脂バンパー10によって覆われている。
樹脂バンパー10及び板金部材11の下部は、車両後方へ向かって延びていくような形状に形成されている。しかも、車両後方へ向かって延びた樹脂バンパー10及び板金部材11のうち、樹脂バンパー10から露出して更に車両後方へ突出する板金部材11のみが、図3の符号Wで示すように、ラジエータサポートメンバ5を構成するロアパネル8の下面に溶接や締結具などによって接合されて取付けられている。このため、板金部材11の車両後方側端部は、ロアパネル8の下面に向かって斜め上方へ屈曲され、さらに水平方向に折り曲げられており、ロアパネル8の下面に重ねられて固定される部分が、平面形状に形成されている。
また、本実施形態の板金部材11は、図4及び図5に示すように、車両前後方向において、車両前方側に配置される変形可能な前方側板金部分11aと、車両後方側に配置される高剛性の後方側板金部分11bの2つの部分から構成されている。このような板金部材11のうち、車両後方へ向かって延びる後方側板金部分11bの板厚は、前方側板金部分11aの板厚よりも厚く設定されている。
このため、板金部材11は、予め、樹脂バンパー10に埋め込む部分の前方側板金部分11aの形状と、車体側に取付ける部分の後方側板金部分11bの形状がプレス加工によって成形されており、板金部材11の一部は、板厚の薄い前方側板金部分11aと板厚の厚い後方側板金部分11bとを接合することにより、テーラードブランク部12として構成されている。そして、前方側板金部分11aとテーラードブランク部12は、インサート成形するに際して外部に露出しないように設定され、樹脂バンパー10によって覆われており、テーラードブランク部12付近の段差部分などに雨水、泥などが溜まるのを防ぐとともに、錆の発生を防ぐように構成されている。
さらに、ラジエータサポートメンバ5に設けた緩衝構造部9の前端は、図4に示すように、板厚の薄い前方側板金部分11aと板厚の厚い後方側板金部分11bとの境目Kの位置と車両側方視で同位置に配置されている。これにより、当該境目Kよりも車両前方側の領域が荷重(エネルギー)吸収コントロールエリアAとして構成され、かつ当該境目Kよりも車両後方側の領域が高剛性エリアBとして構成されている。
このように構成された本発明の実施形態に係るバンパー構造を備えた車両前部1に対して、衝突時に歩行者の脚部Lが当たり、当該脚部Lからの荷重が車両前方からフロントバンパー4の下部に掛かると、境目Kよりも車両前方側の荷重吸収コントロールエリアAにおける樹脂バンパー10及び板金部材11の板厚の薄い前方側板金部分11aが変形して脚部Lからの荷重を吸収する。その後、境目Kよりも車両後方側の高剛性エリアBにおける板金部材11の板厚の厚い後方側板金部分11bと緩衝構造部9が変形して当該荷重を吸収しながら脚部Lの下端を支え、さらに、これら部分の変形が終了すると、最も剛性の高いラジエータサポートメンバ5の閉断面構造体が脚部Lの下端を支えることになり、脚部Lが斜め直線状に保たれることになる。
したがって、本発明の実施形態に係るバンパー構造においては、車両との衝突時に、歩行者の脚部Lが車両前部1のフロントバンパー4の下部に当たった場合に、樹脂バンパー10及び板金部材11の板厚の薄い前方側板金部分11aが変形し、その後に、板金部材11の板厚の厚い後方側板金部分11b及びラジエータサポートメンバ5が脚部Lの下端を支えるようになっているので、歩行者の脚部Lを斜め直線状に保ち、脚部Lへの局所的な荷重を回避して歩行者への負担を軽減させることができるとともに、脚部Lからの荷重を効率的に吸収できる。
また、本実施形態のバンパー構造では、樹脂バンパー10と板金部材11と一体的に構成されているので、両者の間にクリアランスを設ける必要はなくなり、脚部Lがフロントバンパー4の下部に当たった時点から荷重の吸収を始めることが可能となり、荷重の吸収時間を十分に確保でき、荷重吸収性能に優れている。しかも、本実施形態の板金部材11は、車両幅方向の左右両側に配置したエプロンサイドメンバ2の配設位置まで延長して設けられているため、従来の構造においてエプロンサイドメンバ2の車両前方に設けることが必要であった衝撃荷重吸収部品が不要となる。
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
例えば、既述の実施の形態では、板金部材11の板厚の厚い後方側板金部分11bがフロントバンパー4の車両幅方向のほぼ全体にわたって設けられているが、図6に示すように、複数個(変形例では3個)の板厚の厚い後方側板金部分11bがフロントバンパー4の車両幅方向に間隔を空けて部分的に設けられていても良い。
また、既述の実施の形態では、車両後方へ向かって延びた板金部材11のみが車体フレームのラジエータサポートメンバ5に取付けられているが、車両後方へ向かって延びた樹脂バンパー10が板金部材11と一緒になってラジエータサポートメンバ5に取付けられていても良い。さらに、本発明のバンパー構造は、樹脂バンパー10と板金部材11とを別々に製造し、樹脂バンパー1−の下部裏面に板金部材11を一体的に接合して貼り付けても良い。このバンパー構造によれば、一体成形のものよりも簡易に製造できる。
1 車両前部
2 エプロンサイドメンバ
4 フロントバンパー
5 ラジエータサポートメンバ(車体フレーム)
7 アッパパネル
8 ロアパネル
9 緩衝構造部
10 樹脂バンパー
11 板金部材
11a 前方側板金部分
11b 後方側板金部分
12 テーラードブランク部
L 歩行者の脚部

Claims (5)

  1. 樹脂バンパーの下部に、パンパー形状に沿った形状の板金部材が一体的に接合されて設けられている車両のバンパー構造において、
    前記板金部材の主要部は、前記樹脂バンパーによって覆われ、前記樹脂バンパー及び前記板金部材の下部は、車両後方へ向かって延びているとともに、車両後方へ向かって延びた前記樹脂バンパー及び前記板金部材、もしくは前記板金部材のみが車体フレームに取付けられており、
    前記板金部材のうち、車両後方へ向かって延びる後方側板金部分の板厚は、前方側板金部分よりも厚く設定されていることを特徴とする車両のバンパー構造。
  2. 前記板金部材の一部は、前記板厚の薄い前方側板金部分と前記板厚の厚い後方側板金部分とを接合することによりテーラードブランク部として構成されており、少なくとも、前記前方側板金部分と前記テーラードブランク部は、前記樹脂バンパーによって覆われていることを特徴とする請求項1に記載の車両のバンパー構造。
  3. 樹脂バンパーの下部裏面に、パンパー形状に沿った形状の板金部材が一体的に接合されて貼り付けられている車両のバンパー構造において、
    前記樹脂バンパー及び前記板金部材の下部は、車両後方へ向かって延びているとともに、車両後方へ向かって延びた前記板金部材が車体フレームに取付けられ、かつ前記板金部材のうち、車両後方へ向かって延びる後方側板金部分の板厚は、前方側板金部分よりも厚く設定されていることを特徴とする両のバンパー構造。
  4. 前記板金部材の一部は、前記板厚の薄い前方側板金部分と前記板厚の厚い後方側板金部分とを接合することによりテーラードブランク部として構成されていることを特徴とする請求項3に記載の車両のバンパー構造。
  5. 前記車体フレームに設けた緩衝構造部の前端は、前記板厚の薄い前方側板金部分と前記板厚の厚い後方側板金部分との境目の位置と車両側方視で同位置に配置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の車両のバンパー構造。
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