JP6609658B2 - 車両のバンパ装置 - Google Patents

車両のバンパ装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6609658B2
JP6609658B2 JP2018058542A JP2018058542A JP6609658B2 JP 6609658 B2 JP6609658 B2 JP 6609658B2 JP 2018058542 A JP2018058542 A JP 2018058542A JP 2018058542 A JP2018058542 A JP 2018058542A JP 6609658 B2 JP6609658 B2 JP 6609658B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
flange portion
pair
width direction
bumper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018058542A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019167068A (ja
Inventor
芳雄 和田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Subaru Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Subaru Corp filed Critical Subaru Corp
Priority to JP2018058542A priority Critical patent/JP6609658B2/ja
Priority to US16/254,359 priority patent/US10814810B2/en
Priority to CN201910111626.2A priority patent/CN110356351B/zh
Publication of JP2019167068A publication Critical patent/JP2019167068A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6609658B2 publication Critical patent/JP6609658B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B60R19/26Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/18Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B60R19/26Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
    • B60R19/34Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means destroyed upon impact, e.g. one-shot type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B60R2019/247Fastening of bumpers' side ends

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Description

本発明は、車両のバンパ装置に関し、特に、車体フレームとバンパビームとの間に配置される中空筒状の軸圧潰部材を備えた車両のバンパ装置に関するものである。
従来から、車幅方向に延設されるバンパビームと、車両前後方向に延設される左右一対のフロントサイドフレームとを接続をする場合、これらの間に、衝撃吸収性能を持たせた部材(以下、「クラッシュボックス」と称す)を介在させるのが一般的である。
このようなクラッシュボックスのなかには、例えば、鋼板製の部材からなり、一対のパネル部材に設けられたフランジ部を、互いに重ね合わせた状態で、所定の間隔を空けて溶接(スポット溶接)等することにより中空筒状に形成されたものがある(特許文献1参照)。
特開2015−147536号公報
一般に、クラッシュボックスは、衝突荷重がバンパビームを介して入力されたときに、軸圧縮変形させる(座屈変形)させることで衝突荷重を吸収するように構成されている。
この点、衝突荷重を効率的に吸収させるためには、クラッシュボックスを、極力、蛇腹状(安定的)に座屈変形させるのが有効といえる。
しかしながら、特許文献1のクラッシュボックスでは、一対のフランジ部が軸方向に沿って延設されているため、衝突荷重が作用したとき、このフランジ部が障害となってしまい(フランジ部がいわば補強部材のごとく機能してしまい)、安定的に軸圧縮変形できないおそれが生じる。
また、特許文献1のクラッシュボックスでは、例えば、バンパビームの車幅方向中央部に衝突物が衝突して、バンパビームが逆弓なり状に変形すると、一対のフランジ部にせん断応力が作用するため、場合によっては、溶接部分が破断等してしまうおそれがある。
かかる場合、クラッシュボックスを、衝突エネルギを吸収する部材(衝撃吸収性能を有する部材)として十分に機能させることができず、その結果、その周辺に配置される部材(例えば、ラジエータやフロントサイドフレーム)の損傷範囲が拡大する、といった問題が生じる。なお、このことは、車両が、その他の前面衝突をした場合にも同様なことがいえる。
本発明は、このような問題を解消するためになされたものであり、その目的は、衝突エネルギを安定的に吸収することが可能なバンパ装置を提供することを目的とするものである。
上記課題は、本発明にかかるバンパ装置によれば、車両前後方向に延設される車体フレームと車幅方向に延設されるバンパビームとの間に配置され、車両前後方向に延設される中空筒状の軸圧潰部材を備えた車両のバンパ装置であって、前記軸圧潰部材は、一対のパネル部材のそれぞれに設けられる平帯状のフランジ部を互いに接合することにより閉断面が形成され、一対の前記フランジ部は、それぞれ、互いに接合された状態で車両前後方向に沿って波状となるように形成され、車両前後方向に交互に配置される接合面としての凸面部および凹面部と、前記凸面部と前記凹面部とを連結して車両前後方向に対して傾斜する非接合面としての傾斜面部と、を有する、ことにより解決される。
上記構成では、一対のフランジ部が、一方のフランジ部の凸面部(または凹面部)と他方のフランジ部の凹面部(または凸面部)とを、互いに接合することで車両前後方向に沿って波状に形成されるように構成されている。
すなわち、上記構成では、一対のフランジ部が、互いに接合された状態で、車両前後方向に沿って、一方の凹面部および他方の凸面部が接合される部分、双方の傾斜面部が対向する部分、一方の凸面部および他方の凹面部が接合される部分、双方の傾斜面部が対向する部分・・・といった順で配置されるようになっている。
このため、上記構成では、軸圧潰部材に衝突荷重が入力されると、凸面部および凹面部が接合される部分と、双方の傾斜面部が対向する部分とが連結される位置を起点として、一対のフランジ部をジグザグ状に屈曲させることが可能である。
その結果、上記構成では、凸面部および凹面部が接合される部分(接合部分)が破断等することなく、軸圧潰部材全体を蛇腹状に座屈変形させることが可能なため、衝突エネルギを安定的に吸収することができる。
なお、上記車両のバンパ装置にかかる発明において、前記凸面部および前記凹面部は、それぞれ、車両前後方向に延びる平坦面であり、一対の前記傾斜面部は、車両前後方向における一方の前記傾斜面部の延設長さと他方の前記傾斜面部の延設長さとが異なる、と好適である。このとき、複数の前記一対の傾斜面部のうちの前記バンパビーム側に位置する前記一対の傾斜面部は、車幅方向内側に位置する一方の前記傾斜面部の延設長さが、車幅方向外側に位置する他方の前記傾斜面部の延設長さよりも長く形成されていることを形成されている、と好適である。
また、上記車両のバンパ装置にかかる発明において、前記凸面部および前記凹面部は、それぞれ、車両前後方向に延びる平坦面であり、一対の前記フランジ部は、前記バンパビーム側に一対の前記凸面部および前記凹面部が配置されるとともに、これら前記一対の凸面部および前記凹面部のそれぞれに連続する一対の前記傾斜面部が前記車体フレームに向けて車幅方向内側に傾斜するように配置されている、と好適である。
さらに、上記車両のバンパ装置において、一対の前記パネル部材は、車幅方向内側に位置する一方側のパネル部材のバンパビーム側の端部側面に車幅方向への変形を促す脆弱部が設けられている、と好適である。
以上のように、本発明にかかる車両のバンパ装置によれば、簡易な構成でありながらも、バンパビームを介して入力された衝突エネルギを安定的かつ効果的に吸収することができる。
本実施形態にかかる車両のバンパ装置の斜視図である。 図1の分解斜視図である。 バンパビームおよび衝撃吸収体の組み付け状態を示す斜視図である。 衝撃吸収体の断面図である。 衝撃吸収体の平面図である。 衝撃吸収体に衝突荷重が作用した状態を示す模式図である。 図6の後の状態を示す模式図である。 図7の後の状態を示す模式図である。 図8の後の状態を示す模式図である。 図5の衝撃吸収体との比較例を示す平面図である。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本実施形態にかかる車両のバンパ装置の斜視図、図2は図1の分解斜視図、図3はバンパビームおよび衝撃吸収体の組み付け状態を示す斜視図、図4は衝撃吸収体の断面図、図5は衝撃吸収体の平面図、図6は衝撃吸収体に衝突荷重が作用した状態を示す模式図、図7は図6の後の状態を示す模式図、図8は図7の後の状態を示す模式図、図9は図8の後の状態を示す模式図である。なお、図中FRは車両前方を、UPは車両前方を、INは車幅方向をそれぞれ示している。また、以下の説明における左右方向は車両前方を向いた状態での左右方向を意味する。
図1および図2に示すように、本実施形態にかかる車両1は、車両前後方向に沿って延設される左右一対のフロントサイドフレーム3,3と、一対のフロントサイドフレーム3,3の車両前方側に配置されるバンパビーム6と、一対のフロントサイドフレーム3とバンパビーム6との間に配置されるバンパステー10,10とを備えている。なお、上記車両1と、フロントサイドフレーム3と、バンパビーム6と、バンパステー10とが、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「車両」と、「車体フレーム」と、「バンパビーム」と、「バンパ装置」とに該当する。
フロントサイドフレーム3は、鋼板製の部材からなり、矩形閉断面形状に形成されている。このフロントサイドフレーム3の前端部3aには、車両機器支持部材5のフランジ部5aを挟み込んだ状態で、衝撃吸収体11がボルト締め等することより固定されるようになっている。なお、この車両機器支持部材5は、ラジエータ50およびコンデンサ51等の車両機器を支持するためのものである。
バンパビーム6は、鋼板製の部材により矩形閉断面状に形成され、樹脂製等のバンパ(図示省略)の車両後方側で車幅方向に沿って延設されている。なお、このバンパビーム6は、車幅方向両端部6a,6aよりも車幅方向中央部6bのほうが車両前方側に位置するように湾曲状に形成されている。
詳しくは後述するが、バンパビーム6の車幅方向両端部6a,6aには、それぞれ、その後面側に、後述するバンパステー10,10の連結部材16,16が接続されるようになっている。
次に、バンパステー10について図3〜図5を参照しつつ説明する。
図3〜図5に示すように、バンパステー10は、一対のフロントサイドフレーム3,3のそれぞれに取り付けられる衝撃吸収体11,11と、各衝撃吸収体11,11をバンパビーム6に取り付ける連結部材16,16とを備えている(図1および図2参照)。なお、一対のフロントサイドフレーム3,3のそれぞれに取り付けられるバンパステー10,10は、ほぼ同様な構成を有するため、以下、右側のバンパステー10について説明し、左側のバンパステー10についての説明を省略する。
まず、衝撃吸収体11について説明する。
衝撃吸収体11は、例えば、鋼板製の部材からなり、車幅方向内側に配置される内側部材12と、車幅方向外側に配置される外側部材13とを有している。なお、上記衝撃吸収体11が特許請求の範囲に記載の「軸圧潰部材」に該当する。
内側部材12および外側部材13は、何れも、断面略ハット状に形成され、これらを互いに重ねあわせた状態で、中空多角筒状(本実施形態では12角形)の閉断面が形成されるようになっている(図4参照)。
内側部材12には、その前端部と、後端部とに、それぞれ、連結部材16を取り付けるためのバンパビーム側取付部12aと、車両機器支持部材5のフランジ部5aに接続するためのサイドフレーム側取付部12bとが設けられている。同様に、外側部材13にも、内側部材12と同様に、バンパビーム側取付部13aおよびサイドフレーム側取付部13bが設けられている。
本実施形態では、内側部材12の車両前方側の側面に周方向に沿って二条のスリット12cが形成されている。詳しくは後述するが、このスリット12cは、車両前方側から衝突荷重Fが作用したとき、この部分を中心として、衝撃吸収体11を座屈変形させるためのものである。なお、上記スリット12cが特許請求の範囲に記載の「脆弱部」に該当する。
また、内側部材12には、周方向の両端部からそれぞれ相反する方向へ曲折して延びる上フランジ部12Aおよび下フランジ部12Bが設けられている。また、外側部材13にも、内側部材12と同様に、上フランジ部13Aおよび下フランジ部13Bが設けられている。
衝撃吸収体11は、内側部材12の上フランジ部12Aおよび外側部材13の上フランジ部13Aと、内側部材12の下フランジ部12Bおよび外側部材13の下フランジ部13Bとを、互いに重ねあわせた状態で、所定部分を溶接(本実施形態では、スポット溶接)することにより接合されるようになっている。なお、上フランジ部12Aおよび上フランジ部13Aと、下フランジ部12Bおよび下フランジ部13Bとは、それぞれ、同一の構成を有するため、以下、上フランジ部12Aおよび上フランジ部13Aについて説明し、下フランジ部12Bおよび下フランジ部13Bについての説明を省略する。
内側部材12の上フランジ部12Aは、外側フランジ部12A1と、内向傾斜フランジ部12A2と、外側フランジ部12A1よりも車幅方向内側に位置する内側フランジ部12A3と、外向傾斜フランジ部12A4とを有している。なお、本実施形態では、これらフランジ部が、上フランジ部12Aの車両前方側端部から、外側フランジ部12A1、内向傾斜フランジ部12A2、内側フランジ部12A3および外向傾斜フランジ部12A4の順番で複数回(本実施形態では、「3回」繰り返して配置された後、その車両後方側端部に外側フランジ部12A1が配置される構成(外側フランジ部12A1のみ「4つ」)となっている。
外側フランジ部12A1は、車両前後方向に沿って延び、内向傾斜フランジ部12A2は、外側フランジ部12A1の車両後方側端部から曲折して車幅方向内側かつ車両後方に向けて傾斜して延びている。また、内側フランジ部12A3は、内向傾斜フランジ部12A2の車両後方側端部から曲折して車両後方に向けて延び、外向傾斜フランジ部12A4は、内側フランジ部12A3の車両後方側端部から曲折して車幅方向外側かつ車両後方に向けて延びている。なお、上記外側フランジ部12A1の車幅方向外側面と、内側フランジ部12A3の車幅方向外側面と、内向傾斜フランジ部12A2および外向傾斜フランジ部12A4の各車幅方向外側面とが、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「凸面部」と、「凹面部」と、「傾斜面部」とに該当する。
外側フランジ部12A1と内向傾斜フランジ部12A2とのなす車幅方向内側の角度θ1は、外側フランジ部12A1と外向傾斜フランジ部12A4とのなす車幅方向内側の角度θ2よりも大きく形成されている。すなわち、本実施形態では、車両前後方向の延設長さが、外向傾斜フランジ部12A4よりも内向傾斜フランジ部12A2のほうが長く形成されている。
次に、外側部材13の上フランジ部13Aについて説明する。
外側部材13の上フランジ部13Aは、内側部材12の上フランジ部12Aと同様に、外側フランジ部13A1と、内向傾斜フランジ部13A2と、外側フランジ部13A1よりも車幅方向内側に位置する内側フランジ部13A3と、外向傾斜フランジ部13A4とを有している。なお、本実施形態では、これらフランジ部が、内側部材12の上フランジ部12Aに対応して、上フランジ部13Aの車両前方側端部から、外側フランジ部13A1、内向傾斜フランジ部13A2、内側フランジ部13A3および外向傾斜フランジ部13A4の順番で複数回(本実施形態では、「3回」)繰り返して配置された後、その車両後方側端部に外側フランジ部13A1が配置される構成(外側フランジ部13A1のみ「4つ」)となっている。
外側フランジ部13A1は、車両前後方向に沿って延び、内向傾斜フランジ部13A2は、外側フランジ部13A1の車両後方側端部から曲折して車幅方向内側かつ車両後方に向けて傾斜して延びている。また、内側フランジ部13A3は、内向傾斜フランジ部13A2の車両後方側端部から曲折して車両後方に向けて延び、外向傾斜フランジ部13A4は、内側フランジ部13A3の車両後方側端部から曲折して車幅方向外側かつ車両後方に向けて延びている。なお、上記外側フランジ部13A1の車幅方向内側面と、内側フランジ部13A3の車幅方向内側面と、内向傾斜フランジ部13A2および外向傾斜フランジ部13A4の車幅方向内側面とが、それぞれ、特許請求の範囲に記載の「凹面部」と、「凸面部」と、「傾斜面部」とに該当する。
外側フランジ部13A1と内向傾斜フランジ部13A2とのなす車幅方向内側の角度θ3は、外側フランジ部13A1と外向傾斜フランジ部13A4とのなす車幅方向内側の角度θ4よりも大きく形成されている。すなわち、本実施形態では、内側部材12と同様に、車両前後方向の延設長さが、外向傾斜フランジ部12A4よりも内向傾斜フランジ部13A2のほうが長く形成されている。
外側部材13の外側フランジ部13A1と内側フランジ部13A3とは、内側部材12の上フランジ部12Aおよび外側部材13の上フランジ部13Aを、互いに重ねあわせた状態で、それぞれ、内側部材12の外側フランジ部12A1と、内側フランジ部12A3とに面接触するように構成されている。
本実施形態では、これら面接触している部分(溶接部分)Wをスポット溶接することで、内側部材12および外側部材13が接合されるようになっている。
内側部材12および外側部材13が接合された状態では、内側部材12の内向傾斜フランジ部12A2および内側フランジ部12A3の屈曲位置と、外側部材13の内向傾斜フランジ部13A2および内側フランジ部13A3の屈曲位置とが重なるように配置される一方、内側部材12の外向傾斜フランジ部12A4および外側フランジ部12A1の屈曲位置と、外側部材13の外向傾斜フランジ部13A4および外側フランジ部13A1の屈曲位置も重なるように配置される。なお、この状態で、内側部材12の内向傾斜フランジ部12A2と外側部材13の内向傾斜フランジ部13A2との間、および、内側部材12の外向傾斜フランジ部12A4と外側部材13の外向傾斜フランジ部13A4との間には、それぞれ、間隙が形成されるようになっている。
衝撃吸収体11は、内側部材12および外側部材13が接合された状態で、その前端部(バンパビーム側取付部12a,13a)側が、連結部材16を介してバンパビーム6に接続される一方、後端部(サイドフレーム側取付部12b,13b)側が、車両機器支持部材5のフランジ部5aを介してフロントサイドフレーム3に接続されるようになっている。
連結部材16は、例えば、衝撃吸収体11よりも強度の低い部材(例えば、アルミニウム)により一体的に形成され、バンパビーム6の車幅方向両端部6aに溶接やボルト締め等することにより固定される。
次に、このように構成されたバンパステー10に衝突荷重Fが作用したときの挙動について、図6〜図9を参照しつつ説明する。なお、以下においては、理解を容易にするため、衝突荷重がバンパステーに対してその軸方向と同じ方向で作用する場合を例にとって説明する。なお、上フランジ部12Aおよび上フランジ部13Aと、下フランジ部12Bおよび下フランジ部13Bとは、上述したように、同一の構成を有するため、以下、上フランジ部12Aおよび上フランジ部13Aについて説明し、必要がある場合を除き、下フランジ部12Bおよび下フランジ部13Bについての説明は省略する。
図6に示すように、衝突荷重Fがバンパビーム6を介してバンパステー10に入力されると、この衝突荷重Fは、衝撃吸収体11よりも強度の低い部材により形成される連結部材16に作用することとなる。
このため、衝突荷重Fがバンパステー10に入力されると、衝撃吸収体11よりも連結部材16が先に圧潰されることとなる。
その後、バンパステー10に衝突荷重Fが入力されると、内側部材12の車両前方側の側面にスリット12cが形成されているため、このスリット12cを起点として、内側部材12が座屈変形するようになる。このとき、上フランジ部12Aおよび上フランジ部13Aにおいては、最も車両前方側に位置する屈曲点P1を起点として車幅方向内側に向けて屈曲することとなる。
その後、バンパステー10に衝突荷重Fがさらに入力されると、上フランジ部12Aおよび上フランジ部13Aにおいては、屈曲点P1の車両後方側に位置する屈曲点P2(上フランジ部12Aの屈曲部および上フランジ部13Aの屈曲部が重なる部分)に、衝突荷重Fが集中することとなる。
そうすると、図7に示すように、上フランジ部12Aおよび上フランジ部13Aは、屈曲点P2を起点として車幅方向外側に向けて屈曲するようになる。この際、屈曲点P2に隣接する外側部材13も、上フランジ部12Aおよび上フランジ部13Aの屈曲に伴って回転モーメントが生じるため、その車幅方向外側側面を中心として座屈変形することとなる。
その後、バンパステー10に衝突荷重Fがさらに入力されると、上フランジ部12Aおよび上フランジ部13Aにおいては、屈曲点P2の車両後方側に位置する屈曲点P3に衝突荷重Fが集中しそうである。
しかしながら、屈曲点P3(外側部材13の内側フランジ部13A3および外向傾斜フランジ部13A4の屈曲位置)は、
・その車幅方向内側かつ車両後方側に位置する、内側部材12の内側フランジ部12A3と外向傾斜フランジ部12A4の屈曲位置と一致していないうえ、
・これらが補強部材として機能するように配置されているため、
その強度が比較的高くなっている。このため、衝突荷重Fは、屈曲点P3ではなく、車両後方側で次に強度の弱い部分、すなわち、屈曲点P4に集中することとなる。
屈曲点P4に衝突荷重Fが入力されると、図8に示すように、上フランジ部12Aおよび上フランジ部13Aは、屈曲点P4を起点として車幅方向内側に向けて屈曲するようになる。この際、屈曲点P4に隣接する内側部材12も、上フランジ部12Aおよび上フランジ部13Aの屈曲に伴って回転モーメントが生じるため、その車幅方向内側側面を中心として座屈変形することとなる。
その後、バンパステー10に衝突荷重Fがさらに入力されると、車両後方側で次に強度の弱い部分(屈曲点P5ではなく屈曲点P6)に衝突荷重Fが集中することとなる。
これにより、上フランジ部12Aおよび上フランジ部13Aは、屈曲点P6を起点として車幅方向外側に向けて屈曲するようになる。この際、屈曲点P6に隣接する外側部材13も、上フランジ部12Aおよび上フランジ部13Aの屈曲に伴って回転モーメントが生じるため、その車幅方向外側を中心として座屈変形することとなる(図8参照)。
以降、衝突荷重Fがバンパステー10に入力されると、上述したような変形態様と同様に、上フランジ部12Aおよび上フランジ部13Aが、屈曲点P7、屈曲点P8および屈曲点P9の順で屈曲するとともに、これら屈曲点に隣接する内側部材12の側面または外側部材13の側面も交互に座屈変形するようになっている(図9参照)。
このように、本実施形態では、バンパステー10に衝突荷重Fが入力されると、上フランジ部12Aおよび上フランジ部13Aを、屈曲点P1、P2、P4およびP6〜P9の順で、ジグザグ状に屈曲させることが可能である(下フランジ部12Bおよび下フランジ部13Bも同様)。
その結果、本実施形態では、溶接されている部分Wが破断等することなく、内側部材12の車幅方向内側側面および外側部材13の車幅方向外側側面を、蛇腹状に座屈変形させることが可能なため、衝突エネルギを安定的に吸収することが可能である。
また、本実施形態では、例えば、上フランジ部12Aおよび上フランジ部13Aは、比較的強度の高い屈曲点(例えば、屈曲点P3)を有しているため、バンパステー10に衝突荷重Fが作用しても、この部分を起点として屈曲変形させることを抑制することが可能である。
すなわち、本実施形態では、上フランジ部12Aおよび上フランジ部13Aに強度の高い屈曲点を設けることで、衝撃吸収体11の変形モード(衝撃吸収体11を蛇腹状に座屈変形させるモード)を制御することが可能なため、衝突エネルギをさらに安定して吸収することができる。
さらに、本実施形態では、上フランジ部12Aおよび上フランジ部13Aの車両前方側端部に、外側フランジ部12A1および外側フランジ部13A1が配置されているため、衝撃吸収体11をより確実に蛇腹状に座屈変形させることが可能である。
これは、例えば、図10に示すように、上フランジ部12A´および上フランジ部13A´の車両前方側端部に、内側フランジ部12A3´および内側フランジ部13A3´を配置すると、衝突荷重Fが作用した際、屈曲点P2´を起点として、上フランジ部12Aおよび上フランジ部13Aが屈曲してしまい、その結果、屈曲点P2´の車両後方側に車幅方向内側に向かう回転モーメントMが作用しやすくなるからである。すなわち、本来、屈曲点P4´を起点として、衝撃吸収体11´を車幅方向外側に座屈変形させたいところ、上記回転モーメントMが作用してしまうと、そのような変形をすることができず、その結果、衝撃吸収体11´を蛇腹状に座屈変形させにくくなるからである。
また、本実施形態では、内側部材12の車両前方側にスリット12cが形成されているため、バンパステー10に衝突荷重Fが作用したとき、この部分を起点として座屈変形させることが可能である。すなわち、本実施形態は、この点においても、衝撃吸収体11を蛇腹状に座屈変形させやすくなっているものといえる。
なお、本実施形態では、内向傾斜フランジ部12A2と内向傾斜フランジ部13A2との間(外向傾斜フランジ部12A4および外向傾斜フランジ部12A4の間)に隙間が生じるよう、各面の延設長さを異ならせたが、略同一の長さに形成することも可能である。
さらに、本実施形態では、内側部材12にスリット12cを形成したが、省略することも可能である。
また、本実施形態では、衝撃吸収体11に波状のフランジ部を設けたが、例えば、連結部材16にも衝撃吸収体11と同様なフランジ部を設けることも可能である。
また、本実施形態では、車両1の前方側に設けられるバンパステー10に適用した場合を例にとって説明したが、本発明は、車両1の後方側に設けられるバンパステーにも適用することが可能である。
なお、本実施形態では、衝突荷重Fがバンパステー10に対してその軸方向と同じ方向で作用する場合について説明したが、その他の衝突形態、例えば、バンパビームの車幅方向中央部に衝突荷重が作用する場合(バンパステー10に対して車両後方に向かう衝突荷重が作用するのと同時に、その前端部を車幅方向内側へ移動させるような回転モーメントが作用する場合)においても、衝撃吸収体11を、上記実施形態と同様に、蛇腹状に座屈変形させることが可能である。
この点、本実施形態にかかるバンパステー10は、前面衝突の衝突形態によらず、衝突エネルギを安定的に吸収することが可能なものといえる。
なお、本実施形態では、衝撃吸収体11の上部および下部に、フランジ部を設けたが、これに限らず、その他の部位(例えば、車幅方向内側および車幅方向外側)に設けることも可能である。
また、本実施形態では、衝撃吸収体11を内側部材12および外側部材13の2部材で構成したが、例えば、3部材以上で構成してもよく、1部材で構成してもよい。
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述および図面により、本発明は限定されるものではない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実例および運用技術等はすべて本発明の範疇に含まれることはもちろんであることを付け加えておく。
1 車両、3 フロントサイドフレーム、3a 前端部、5 車両機器支持部材、5a フランジ部、6 バンパビーム、6a 車幅方向両端部、6b 車幅方向中央部、10 バンパステー、11 衝撃吸収体、12 内側部材、12a バンパビーム側取付部、12b サイドフレーム側取付部、12c スリット、12A 上フランジ部、12A1 外側フランジ部、12A2 内向傾斜フランジ部、12A3 内側フランジ部、12A4 外向傾斜フランジ部、12B 下フランジ部、13 外側部材、13a バンパビーム側取付部、13b サイドフレーム側取付部、13A 上フランジ部、13A1 外側フランジ部、13A2 内向傾斜フランジ部、13A3 内側フランジ部、13A4 外向傾斜フランジ部、13B 下フランジ部、16 連結部材、50 ラジエータ、51 コンデンサ、F 衝突荷重、θ1〜θ4 角度、W 部分(溶接部分)、P1〜P9 屈曲点、M 回転モーメント。

Claims (5)

  1. 車両前後方向に延設される車体フレームと車幅方向に延設されるバンパビームとの間に配置され、車両前後方向に延設される中空筒状の軸圧潰部材を備えた車両のバンパ装置であって、
    前記軸圧潰部材は、
    一対のパネル部材のそれぞれに設けられる平帯状のフランジ部を互いに接合することにより閉断面が形成され、
    一対の前記フランジ部は、それぞれ、
    互いに接合された状態で車両前後方向に沿って波状となるように形成され、
    車両前後方向に交互に配置される接合面としての凸面部および凹面部と、
    前記凸面部と前記凹面部とを連結して車両前後方向に対して傾斜する非接合面としての傾斜面部と、を有する、
    ことを特徴とする車両のバンパ装置。
  2. 前記凸面部および前記凹面部は、それぞれ、車両前後方向に延びる平坦面であり、
    一対の前記傾斜面部は、車両前後方向における一方の前記傾斜面部の延設長さと他方の前記傾斜面部の延設長さとが異なることを特徴とする請求項1に記載の車両のバンパ装置。
  3. 複数の前記一対の傾斜面部のうちの前記バンパビーム側に位置する前記一対の傾斜面部は、車幅方向内側に位置する一方の前記傾斜面部の延設長さが、車幅方向外側に位置する他方の前記傾斜面部の延設長さよりも長く形成されていることを形成されていることを特徴とする請求項2に記載の車両のバンパ装置。
  4. 前記凸面部および前記凹面部は、それぞれ、車両前後方向に延びる平坦面であり、
    一対の前記フランジ部は、前記バンパビーム側に一対の前記凸面部および前記凹面部が配置されるとともに、これら前記一対の凸面部および前記凹面部のそれぞれに連続する一対の前記傾斜面部が前記車体フレームに向けて車幅方向内側に傾斜するように配置されていることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の車両のバンパ装置。
  5. 一対の前記パネル部材は、車幅方向内側に位置する一方側のパネル部材のバンパビーム側の端部側面に車幅方向への変形を促す脆弱部が設けられていることを特徴する請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の車両のバンパ装置。
JP2018058542A 2018-03-26 2018-03-26 車両のバンパ装置 Active JP6609658B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018058542A JP6609658B2 (ja) 2018-03-26 2018-03-26 車両のバンパ装置
US16/254,359 US10814810B2 (en) 2018-03-26 2019-01-22 Bumper apparatus for vehicle
CN201910111626.2A CN110356351B (zh) 2018-03-26 2019-02-12 车辆的保险杠装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018058542A JP6609658B2 (ja) 2018-03-26 2018-03-26 車両のバンパ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019167068A JP2019167068A (ja) 2019-10-03
JP6609658B2 true JP6609658B2 (ja) 2019-11-20

Family

ID=67984737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018058542A Active JP6609658B2 (ja) 2018-03-26 2018-03-26 車両のバンパ装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10814810B2 (ja)
JP (1) JP6609658B2 (ja)
CN (1) CN110356351B (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE1751561A1 (en) * 2017-12-18 2019-06-19 Gestamp Hardtech Ab Crash box for a bumper
JP2021134913A (ja) * 2020-02-28 2021-09-13 トヨタ自動車株式会社 荷重吸収部材及び車両荷重吸収構造

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3703300A (en) * 1971-07-02 1972-11-21 Gen Motors Corp Variable capacitor crash sensor
JP3738508B2 (ja) * 1996-12-13 2006-01-25 日産自動車株式会社 車体の前部フレーム構造
US5876078A (en) * 1997-01-21 1999-03-02 Ford Global Technologies, Inc. Bumper and front rail assembly for vehicle
ES2176911T3 (es) * 1997-06-30 2002-12-01 Mazda Motor Estructura delantera de carroceria para vehiculo.
JP3840788B2 (ja) * 1998-03-25 2006-11-01 マツダ株式会社 車両フレームへのバンパー固定構造
JP2000081069A (ja) * 1998-09-05 2000-03-21 Press Kogyo Co Ltd 車両用衝撃吸収部材とその製造方法
JP4281555B2 (ja) * 2004-01-13 2009-06-17 トヨタ自動車株式会社 車体構造体
JP4769169B2 (ja) * 2006-11-15 2011-09-07 豊臣機工株式会社 車両用エネルギー吸収部材
DE102007012137A1 (de) * 2007-03-12 2008-09-18 Benteler Automobiltechnik Gmbh Crashbox und Kraftfahrzeug-Stoßfängeranordnung
JP5118428B2 (ja) * 2007-09-20 2013-01-16 富士重工業株式会社 車両用バンパ構造
JP5168036B2 (ja) * 2008-09-09 2013-03-21 日産自動車株式会社 車体骨格部材
JP4738474B2 (ja) * 2008-12-26 2011-08-03 豊田鉄工株式会社 車両用衝撃吸収部材
US9610910B2 (en) * 2009-06-30 2017-04-04 Gestamp Hardtech Ab Bumper for a vehicle
US8573683B2 (en) * 2011-01-07 2013-11-05 Tesla Motors, Inc. Front rail reinforcement system
JP2012206704A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Toyota Motor Corp 接合フランジ構造
DE102011112256A1 (de) * 2011-09-02 2013-03-07 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Kraftfahrzeug mit Crashbox
US8511745B2 (en) * 2011-09-22 2013-08-20 Tesla Motors, Inc. Integrated energy absorbing vehicle crash structure
JP2013117291A (ja) * 2011-12-05 2013-06-13 Hiroshima Aluminum Industry Co Ltd 衝撃吸収部材
KR101369725B1 (ko) * 2013-02-07 2014-03-07 정운덕 차량용 크래쉬박스
US9156416B2 (en) * 2013-07-22 2015-10-13 GM Global Technology Operations LLC Energy absorbing vehicle component
JP6254448B2 (ja) 2014-02-07 2017-12-27 株式会社Subaru 車両用バンパビーム
FR3019785B1 (fr) * 2014-04-09 2016-05-13 Faurecia Bloc Avant Poutre de pare-chocs de vehicule, ensemble pare-chocs et vehicule associes
US9168883B1 (en) * 2014-09-03 2015-10-27 Ford Global Technologies, Llc Rail assembly for a frame of a vehicle
US9598033B1 (en) * 2015-11-09 2017-03-21 United States Council For Automotive Research, Llc Joining and reinforcing a composite bumper beam and a composite crush can for a vehicle
CN205769129U (zh) * 2016-04-26 2016-12-07 重庆交通大学 一种波纹管式汽车吸能盒
JP6358300B2 (ja) * 2016-09-06 2018-07-18 マツダ株式会社 車両の後部車体構造
JP6443413B2 (ja) * 2016-09-06 2018-12-26 マツダ株式会社 車両の後部車体構造
US10308201B2 (en) * 2017-10-19 2019-06-04 GM Global Technology Operations LLC Vehicle body structure

Also Published As

Publication number Publication date
US10814810B2 (en) 2020-10-27
JP2019167068A (ja) 2019-10-03
CN110356351A (zh) 2019-10-22
US20190291671A1 (en) 2019-09-26
CN110356351B (zh) 2024-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6227681B2 (ja) 車体構造
JP6298018B2 (ja) 車両前部構造
JP5245674B2 (ja) 車体構造
JP6187447B2 (ja) 車両前部構造
JP5664637B2 (ja) 車体前部構造
EP3617006B1 (en) Front portion structure of vehicle
JP6703559B2 (ja) 車両の前部車体構造
JP5115243B2 (ja) 自動車のリヤバンパ支持構造
JP6299701B2 (ja) 車両下部構造
JP5790785B2 (ja) 車両前部構造
JP2019137351A (ja) 車体構造
EP2415643A1 (en) Front vehicle body structure
JP2008222097A (ja) 自動車の車体構造
JP6609658B2 (ja) 車両のバンパ装置
JP5861869B2 (ja) 車両の牽引用フックの固定部構造
JP4794985B2 (ja) 車両用フレーム構造
JP5513903B2 (ja) 車両用緩衝装置
WO2018025565A1 (ja) 車体構造
JP2012162108A (ja) 車両前部構造
JP6575317B2 (ja) 車両前部構造
JP2011111036A (ja) バンパ装置
JP2013256162A (ja) 車両前部構造
JP5234324B2 (ja) 車両の車体構造
JP6520694B2 (ja) 車両前部構造
KR101659951B1 (ko) 차량용 크래쉬 박스

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181126

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190925

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191001

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191028

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6609658

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250