JP5852403B2

JP5852403B2 - 車両用バンパ装置及び該車両用バンパ装置に適用されるクラッシュボックス

Info

Publication number: JP5852403B2
Application number: JP2011231568A
Authority: JP
Inventors: 孝信金子; 北　恭一; 恭一北; 環大林; 恭輔松井
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Keikinzoku Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Keikinzoku Co Ltd; Aisin Corp
Priority date: 2011-10-21
Filing date: 2011-10-21
Publication date: 2016-02-03
Anticipated expiration: 2031-10-21
Also published as: US8844986B2; DE102012109998A1; JP2013086743A; CN103057499A; US20130099514A1; CN103057499B

Description

本発明は、車両用バンパ装置及び該車両用バンパ装置に適用されるクラッシュボックスに関する。

車両用バンパ装置は、例えば、下記特許文献１に示されていて、車体のサイドメンバにクラッシュボックス（圧壊して衝撃を吸収するもの）を介して長尺のバンパ補強材（車両幅方向に延在しているバンパリインフォース）が組付けられて支持されている。

特開２００９−８３５２９号公報

（発明が解決しようとする課題）
上記した特許文献１に記載されている車両用バンパ装置においては、前記バンパ補強材が、断面中空状で、その車両内側部位に開口を有する開断面形状に形成されている。また、バンパ補強材の開口が、クラッシュボックスの取付部位にて、同開口の拡開を防ぐ補強部材（これにクラッシュボックスが組付けられている）により閉じられていて、バンパ補強材の軽量化を図りながら強度（耐荷重）アップが図られている。しかし、この車両用バンパ装置においては、バンパ補強材やクラッシュボックスとは別の部品である補強部材を追加する必要があり、部品追加に伴う重量増加やコストアップは避けられない。

（課題を解決するための手段）
本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、車体のサイドメンバにクラッシュボックスを介して長尺のバンパ補強材が組付けられて支持されている車両用バンパ装置であり、前記バンパ補強材が、断面中空状で、その車両内側部位に開口を有する開断面形状に形成され、前記クラッシュボックスが、その車両外側部位（バンパ側取付部）に、前記バンパ補強材の前記開口を閉じて同開口の拡開を防ぐ連結部を有するとともに、この連結部より車両外側に向けて張り出して前記バンパ補強材をくわえ込む保持部（挟持部）を有し、前記バンパ補強材は、車両上下方向に延出する延出部を有し、前記保持部は、車両上下方向に突出するとともに車両前後方向に延出し、車両前後方向の端部にて前記延出部と対向するビードを有している車両用バンパ装置に特徴がある。

（発明の効果）
上記した本発明の車両用バンパ装置では、前記バンパ補強材が、断面中空状で、その車両内側部位に開口を有する開断面形状に形成されている。このため、当該装置のバンパ補強材にて軽量化を図ることが可能である。また、前記クラッシュボックスが、前記バンパ補強材の前記開口を閉じて同開口の拡開を防ぐ連結部を有しているため、バンパ補強材を実質的に閉断面形状とすることができて、バンパ補強材の強度アップを図ることができる。更に、前記クラッシュボックスが、前記バンパ補強材をくわえ込む保持部を有しているため、例えば、微小ラップバリア衝突での前記バンパ補強材の捩れを抑制することができ、当該装置では最小限の質量で所期の性能を確保することができる。また、本発明の車両用バンパ装置では、クラッシュボックスが有する連結部と保持部によって上記した作用効果が得られるように構成されていて、バンパ補強材とクラッシュボックス以外の別部材（追加部品）が不要であるため、部品追加に伴う不具合（例えば、重量増加やコストアップ）は生じない。また、本発明では、バンパ補強材に衝撃が加わった際に、バンパ補強材の延出部がクラッシュボックスの保持部に設けられているビードに当接することとなる。ところで、保持部は、ビードによって剛性を高められているため、変形を抑制されて、バンパ補強材に加わった衝撃をクラッシュボックスの本体部に的確に伝達することが可能である。

上記した本発明の実施に際して、前記バンパ補強材が、前記クラッシュボックスにおける前記保持部の拡開変形を抑える押え部を有していることも可能である。この場合には、バンパ補強材が荷重を受けて、バンパ補強材とクラッシュボックスが変形する際に、バンパ補強材の押え部によってクラッシュボックスにおける保持部の拡開変形を抑えることができて、クラッシュボックスの保持部によるバンパ補強材のくわえ込みを効果的に維持することが可能である。これにより、バンパ補強材が荷重を受けて、バンパ補強材とクラッシュボックスが変形する際の特性（例えば、衝撃エネルギー吸収特性）を良好とすることが可能である。

本発明による車両用バンパ装置の第１実施形態を示した前方斜視図である。図１に示したバンパ補強材とクラッシュボックスの平面図である。図１に示したバンパ補強材とクラッシュボックスの背面図である。図１に示したバンパ補強材とクラッシュボックスの後方斜視図である。図１〜図４に示した一方（図２右方）のクラッシュボックスの正面図である。図５に示したクラッシュボックスの右側面図である。図５に示したクラッシュボックスの平面図である。図５に示したクラッシュボックスの前方斜視図である。図１〜図８に示したクラッシュボックスとバンパ補強材の関係を示した要部横断平面図である。図１〜図８に示したクラッシュボックスとバンパ補強材の関係を示した要部縦断側面図である。図１〜図４に示したクラッシュボックス（図２左方のクラッシュボックス）に代えて採用可能なクラッシュボックスの他の実施形態を示した正面図である。図１１に示したクラッシュボックスの右側面図である。図１１に示したクラッシュボックスの平面図である。図１１に示したクラッシュボックスの前方斜視図である。本発明による車両用バンパ装置の第２実施形態を概略的に示した要部縦断側面図である。

以下に、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図１０は本発明による車両用バンパ装置の第１実施形態を示していて、この実施形態の車両用バンパ装置は、車両の前方に装備されるものである。この車両用バンパ装置では、車体のサイドメンバ１１，１２（左右一対で面対称である）にアルミ合金製のクラッシュボックス２１，２２（左右一対で面対称である）を介してアルミ合金製で長尺のバンパ補強材３０が組付けられて支持されている。なお、車体のサイドメンバ１１，１２は、車両の側部に設けられていて、車両前後方向の剛性が他の部位の車両前後方向の剛性に比して十分に高められている。

各クラッシュボックス２１，２２は、車両前後方向の荷重によって圧壊して衝撃エネルギーを吸収するものであり、各サイドメンバ１１，１２の前方にて車両の前後方向に沿って配設されている。また、各クラッシュボックス２１，２２は、その中間部に設けられていて車両の前後方向に配置される筒状の本体部２１ａ，２２ａを備えるとともに、本体部２１ａ，２２ａの後方（一端部）に設けられていて本体部２１ａ，２２ａに固着されている車体側取付部２１ｂ，２２ｂと、本体部２１ａ，２２ａの前方（他端部）に設けられていて本体部２１ａ，２２ａに固着されているバンパ側取付部２１ｃ，２２ｃを備えている。

各本体部２１ａ，２２ａは、その縦断断面形状が多角形状（六角形）に形成されていて、所望の部位に複数個のビード２１ａ１，２２ａ１が設けられている。各車体側取付部２１ｂ，２２ｂは、本体部２１ａ，２２ａの後端部に溶接によって固着されていて、各サイドメンバ１１，１２の前端部に組付けられている（図１参照）。各バンパ側取付部２１ｃ，２２ｃは、本体部２１ａ，２２ａの前端部に溶接によって固着されていて、バンパ補強材３０に３組のボルト３１〜３１，３２〜３２とナット２１ｃ１〜２１ｃ１，２２ｃ１〜２２ｃ１（図２〜図４参照）を用いて組付けられている。

各ナット２１ｃ１，２２ｃ１は、バンパ側取付部２１ｃ，２２ｃの背面に溶接によって固着されている。各ボルト３１，３２は、バンパ補強材３０に設けられているボルト挿通孔３３，３４を通してナット２１ｃ１，２２ｃ１に螺着されていて、クラッシュボックス２１，２２とバンパ補強材３０を一体的に連結している。なお、この実施形態では、固縛フック（図示省略）を装着可能な各固縛ナット２１ｃ２，２２ｃ２が、バンパ側取付部２１ｃ，２２ｃに溶接によって固着されていて（図９、図１０参照）、バンパ補強材３０に設けられている挿通孔３５，３６に挿通されている（図１、図９、図１０参照）。

バンパ補強材３０は、車幅方向に沿って配置されて左右一対のクラッシュボックス２１，２２により支持されるものであり、縦断断面形状が中空で閉じた形状（閉断面形状）の押し出し成形品から左右各端部（クラッシュボックス２１，２２が組付けられる部位を含む部分）に所定の切欠Ｎ（図３、図４参照）が形成され、同部位にてプレス加工が施されて所定の形状（左右各端部が、車両後方に向けて曲げられるとともに、各先端に向けて厚みを順次薄くされ、中間部が直線状で厚みが維持された形状）に成形されている。

このバンパ補強材３０では、左右各端部に所定の切欠Ｎが形成されることにより、クラッシュボックス２１，２２が組付けられる部位でのバンパ補強材３０が、断面中空状で、その後端部位（車両内側部位）に開口Ａを有する開断面形状に形成されている（図３、図４、図９、図１０参照）。なお、バンパ補強材３０の押し出し成形時における縦断断面形状は、閉じた断面形状に限定されるものではなく、例えば、全長にわたって開口（Ａ）を有していて開断面形状であってもよく、また、バンパ補強材３０の成形方法は、押し出し成形に限定されるものではなく、例えば、プレス成形であってもよい。また、バンパ補強材３０には、例えば、図２に示したように、車両上下方向に延出し車両幅方向全長にわたって延在する延出部が設けられている。

ところで、この実施形態においては、各クラッシュボックス２１，２２のバンパ側取付部２１ｃ，２２ｃに、バンパ補強材３０の開口Ａを閉じて同開口Ａの拡開を防ぐ連結部２１ｃ３，２２ｃ３が設けられているとともに、この連結部２１ｃ３，２２ｃ３の上下両端部より前方（車両外側）に向けて張り出してバンパ補強材３０をくわえ込む保持部２１ｃ４・２１ｃ４，２２ｃ４・２２ｃ４（挟持部）が設けられている。上記した各連結部２１ｃ３，２２ｃ３では、バンパ補強材３０の開口Ａより下方のフランジ部３０ａ，３０ｂが２組のボルトナットによりクラッシュボックス２１，２２の連結部２１ｃ３，２２ｃ３の下部に固着され、バンパ補強材３０の開口Ａより上方のフランジ部３０ｃ，３０ｄが１組のボルトナットによりクラッシュボックス２１，２２の連結部２１ｃ３，２２ｃ３の上部に固着されていて、バンパ補強材３０とクラッシュボックス２１，２２が一体化されている。
また、この実施形態においては、例えば、図２、図８および図１０に示したように、各保持部２１ｃ４・２１ｃ４，２２ｃ４・２２ｃ４に、車両上下方向に突出するとともに車両前後方向に延出するビード（剛性増加のための溝）がそれぞれ設けられている。各ビードは、各保持部２１ｃ４・２１ｃ４，２２ｃ４・２２ｃ４の前端部（各保持部におけるバンパ補強材３０の延出部側に位置する端部）に開口を有していて、各開口にてバンパ補強材３０の延出部と対向している。

上記のように構成したこの実施形態においては、各クラッシュボックス２１，２２が組付けられる部位でのバンパ補強材３０が、断面中空状で、その後端部位（車両内側部位）に開口Ａを有する開断面形状に形成されている。このため、当該装置のバンパ補強材３０にて軽量化を図ることが可能である。また、各クラッシュボックス２１，２２が、バンパ補強材３０の開口Ａを閉じて同開口Ａの拡開を防ぐ連結部２１ｃ３，２２ｃ３を有しているため、バンパ補強材３０を実質的に閉断面形状とすることができて、バンパ補強材３０の強度アップを図ることができる。

更に、各クラッシュボックス２１，２２が、バンパ補強材３０をくわえ込む保持部２１ｃ４・２１ｃ４，２２ｃ４・２２ｃ４を有しているため、例えば、微小ラップバリア衝突でのバンパ補強材３０の捩れを抑制することができ、当該装置では最小限の質量で所期の性能を確保することができる。また、この実施形態の車両用バンパ装置では、各クラッシュボックス２１，２２が有する連結部２１ｃ３，２２ｃ３と保持部２１ｃ４・２１ｃ４，２２ｃ４・２２ｃ４によって上記した作用効果が得られるように構成されていて、バンパ補強材３０とクラッシュボックス２１，２２以外の別部材（追加部品）が不要であるため、部品追加に伴う不具合（例えば、重量増加やコストアップ）は生じない。

上記した実施形態においては、各クラッシュボックス２１，２２にて、バンパ側取付部２１ｃ，２２ｃが、本体部２１ａ，２２ａの前端部に溶接によって固着されているが、図１１〜図１４に示した変形実施形態のように、クラッシュボックス１２２のバンパ側取付部１２２ｃが、本体部１２２ａの前端部から一体的に延出形成されるように構成して実施することも可能である。この変形実施形態では、クラッシュボックス１２２の車体側取付部１２２ｂが、本体部１２２ａの後端部に溶接で固着されているが、本体部１２２ａの後端部から一体的に延出形成されるように構成して実施することも可能である。これにより、図１１〜図１４に示した変形実施形態では、クラッシュボックス１２２のコスト低減を図ることが可能である。

図１１〜図１４に示した変形実施形態のクラッシュボックス１２２は、図２左方のクラッシュボックス２２に代えて採用可能なクラッシュボックスであり、このクラッシュボックス１２２では、固縛ナットが設けられていない。その他の構成は、上記実施形態のクラッシュボックス２２の構成と実質的に同じであるため、実質的に同一部位には、１００番台の同一符号を付してその説明は省略する。なお、この変形実施形態にて得られる作用効果は、上記実施形態にて得られる作用効果と実質的に同じであるため、その説明は省略する。

図１５は、本発明の第２実施形態を示していて、この実施形態のクラッシュボックス２２２は、図２左方のクラッシュボックス２２に相当するクラッシュボックスである。この実施形態では、クラッシュボックス２２２のバンパ側取付部２２２ｃ（本体２２２ａの前方に一体的に形成されている）に、バンパ補強材１３０の開口Ａを閉じて同開口Ａの拡開を防ぐ連結部２２２ｃ３が設けられているとともに、この連結部２２２ｃ３の上下両端部より前方（車両外側）に向けて張り出してバンパ補強材１３０をくわえ込む保持部２２２ｃ４・２２２ｃ４（挟持部）が設けられている。詳説すると、上方に位置する保持部２２２ｃ４は、バンパ補強材１３０の上面部１３０Ａに当接または近接するように設けられ、下方に位置する保持部２２２ｃ４は、バンパ補強材１３０の下面部１３０Ｂに当接または近接するように設けられる。このため、バンパ補強材１３０は、保持部２２２ｃ４・２２２ｃ４により挟持される。なお、ここでいう「挟持」とは、一方の部材と他方の部材との間に隙間が有る場合も含むものである。

上記した連結部２２２ｃ３では、バンパ補強材１３０の開口Ａより下方のフランジ部１３０ｂがボルト１３２とナット２２２ｃ１によりクラッシュボックス２２２の連結部２２２ｃ３に固着され、バンパ補強材１３０の開口Ａより上方のフランジ部１３０ｄがボルト１３２とナット２２２ｃ１によりクラッシュボックス２２２の連結部２２２ｃ３に固着されていて、バンパ補強材１３０とクラッシュボックス２２２が一体化されている。なお、各ボルト１３２は、バンパ補強材１３０に設けられているボルト挿通孔１３４を通してナット２２２ｃ１に螺着されていて、クラッシュボックス２２２とバンパ補強材１３０を連結している。

ところで、この第２実施形態では、バンパ補強材１３０が、クラッシュボックス２２２における保持部２２２ｃ４の拡開変形を抑える押え部１３０ｅ、１３０ｆを有している。詳説すると、押え部１３０ｆ（１３０ｅ）は、バンパ補強材１３０の上方平面部１３０Ａ（下方平面部１３０Ｂ）と略平行に設けられ、保持部２２２ｃ４に当接または近接するように設けられる。このため、保持部２２２ｃ４は、押え部１３０ｆ（１３０ｅ）と上方平面部１３０Ａ（下方平面部１３０Ｂ）とにより挟持される。なお、ここでいう「挟持」とは、一方の部材と他方の部材との間に隙間が有る場合も含むものである。このため、例えば、微小ラップバリア衝突にて、バンパ補強材１３０が荷重を受けて、バンパ補強材１３０とクラッシュボックス２２２が変形する際に、バンパ補強材１３０の押え部１３０ｅ、１３０ｆによってクラッシュボックス２２２における保持部２２２ｃ４・２２２ｃ４の拡開変形を抑えることができて、クラッシュボックス２２２の保持部２２２ｃ４・２２２ｃ４によるバンパ補強材１３０のくわえ込みを効果的に維持することが可能である。これにより、バンパ補強材１３０が荷重を受けて、バンパ補強材１３０とクラッシュボックス２２２が変形する際の特性（例えば、衝撃エネルギー吸収特性）を良好とすることが可能である。

上記した実施形態においては、車両の前方に装備される車両用バンパ装置に本発明を実施したが、本発明は、車両の後方に装備される車両用バンパ装置にも同様にまたは適宜変更して実施することが可能である。

１１，１２…サイドメンバ、２１，２２…クラッシュボックス、２１ａ，２２ａ…本体部、２１ｂ，２２ｂ…車体側取付部、２１ｃ，２２ｃ…バンパ側取付部、２１ｃ３，２２ｃ３…連結部、２１ｃ４，２２ｃ４…保持部、３０…バンパ補強材、Ａ…開口、１３０…バンパ補強材、１３０ｅ，１３０ｆ…押え部、１３０Ａ，１３０Ｂ…上方平面部，下方平面部、２２２…クラッシュボックス、２２２ｃ３…連結部、２２２ｃ４…保持部

Claims

車体のサイドメンバにクラッシュボックスを介して長尺のバンパ補強材が組付けられて支持されている車両用バンパ装置であり、
前記バンパ補強材が、断面中空状で、その車両内側部位に開口を有する開断面形状に形成され、
前記クラッシュボックスが、その車両外側部位に、前記バンパ補強材の前記開口を閉じて同開口の拡開を防ぐ連結部を有するとともに、この連結部より車両外側に向けて張り出して前記バンパ補強材をくわえ込む保持部を有し、
前記バンパ補強材は、車両上下方向に延出する延出部を有し、
前記保持部は、車両上下方向に突出するとともに車両前後方向に延出し、車両前後方向の端部にて前記延出部と対向するビードを有している
車両用バンパ装置。
請求項１に記載の車両用バンパ装置において、
前記ビードは、前記保持部における前記延出部側に位置する端部に、前記延出部に向けて開口するように形成されている車両用バンパ装置。
車体のサイドメンバと長尺のバンパ補強材との間に組付けられるクラッシュボックスであり、
断面中空状でその車両内側部位に開口を有する開断面形状に形成されたバンパ補強材の前記開口を閉じて同開口の拡開を防ぐ連結部と、この連結部より車両外側に向けて張り出して前記バンパ補強材をくわえ込む保持部を有し、
前記保持部は、車両上下方向に突出するとともに車両前後方向に延出するビードを有していて、
前記ビードは、車両前後方向の端部にて、前記バンパ補強材に形成されて車両上下方向に延出する延出部と対向している
クラッシュボックス。
請求項３に記載のクラッシュボックスにおいて、
前記保持部は、前記バンパ補強材に設けられ前記保持部の拡開変形を抑える押え部と、前記バンパ補強材の平面部とにより挟持されるクラッシュボックス。