JPH063721Y2 - バンパ構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は、バンパ構造に係り、特にバックビームの改良
に関する。

（従来の技術） 車両、たとえば自動車の車体前後端部にはバンパが設け
られ、たとえば障害物に対する軽微な衝突から車体を保
護するようになっている。この種バンパは従来、第５図
および第６図に示すように、バンパフェスａとバックビ
ームｂとからなる。上記バンパフェスａは、普通、合成
樹脂材からなり、断面略コ字状に形成されるとともにそ
の車体幅方向の略中央部を最大突出点として所定のキャ
ンバ（曲率）を有するよう弯曲成される。キャンバを有
することは、主にデザイン上の理由による。また、フェ
ス面にはランプ類を取付けるための透孔ｃが開口する。
上記バックビームｂは、金属板をプレス加工などで略コ
字状に折曲してなり、上記バンパフェスａ内上部にこの
フェス面と略同一間隔を存するよう弯曲成される。この
両側端部にはショックアブソーバｄが設けられ、ここで
は図示しない車体に取付られる。

ところでこのようなバンパ構造では、たとえば障壁等に
衝突した場合に、バンパフェスａとバックビームｂとも
にその補修が容易にすめばより有利であること、言うま
でもない。

第７図は、従来のバンパ構造における特に軽微な衝突を
した場合の、バックビームｂの形状変化状態を順に示
す。同図（Ａ）は、障壁Ｓにバックビームｂの略中央部
である最大突出点Ｐが接触した状態を示す。すなわち、
バックビームｂの最大突出点Ｐには一点集中荷重がかか
る。車体の進行が継続すると、同図（Ｂ）に示すよう
に、最大突出点Ｐを中心にその左右側部が障壁Ｓに接触
するよう変形する。換言すれば、バックビームｂの略中
央部は圧漬変形し、この中心部に向かって左右両側から
圧縮応力がかかる。さらに車体の進行が継続すると、同
図（Ｃ）に示すように左右両側からかかる圧縮応力が大
になり、バックビームｂに対して一定荷重に到達したと
き略中央部における変形が最大になって、ついには亀裂
が生じ破損に至る。すなわち、この左右両側に設けられ
るショックアブソーバｄ，ｄが実質的に衝撃を吸収する
以前にバックビームｂの破断があり、たとえ軽微な衝突
であってもこれを交換する必要が生じ易い。

第４図に、荷重−変位特性を示す。上記変位は、バック
ビームが障壁に接触した後の障壁の侵入量であり、換言
すればバックビーム自体の変形と同一の意味をもつ。こ
こで上記第７図のバンパ構造の特性はＡ曲線として示さ
れる。変位が０点よりもずれて生じるのは、バックビー
ムｂの変形が衝突と同時に生じるのではなく、ある程度
は変形を吸収することによる。一定荷重Ｗ１に到達する
までは荷重に対する変位の変化は一定であるが、この荷
重Ｗ１に到達すれば受ける荷重は変化せずに変位のみ増
大してついには破断に至る。

そこで考慮されたのが、第８図に示すような形状のバッ
クビームｂ１である。これは、全体的には従来と同様の
所定のキャンバに形成されるが、その略中央部のみ平坦
にした平面部ｅを有する。同図（Ａ）に示すように、バ
ックビームｂ１の平面部ｅが障壁Ｓに対して略平行に接
近した場合は、同図（Ｂ）に示すように平面部ｅは前面
的に略同時に障壁Ｓに当接する。したがって、先に第７
図で説明したバックビームｂのように一点集中荷重が生
じることはない。代って、平面部ｅに全面的に分布荷重
が生じる。このことから、バックビームｂ１の耐荷重が
従来のものよりも増大する。その反面、同一荷重におけ
る変位が大になり、結局は同図（Ｃ）に示すように略中
央部に向かって圧縮応力がかかって破断に至る。

この種のバンパ構造は第４図にＢ曲線で示すように、Ａ
曲線とは１分だけずれて変位が生じる。これは、バック
ビームｂ１が平面部ｅを有するので、上記障壁Ｓに接触
する時点での障壁侵入量の差になって現われる。上記平
面部ｅが分布荷重を受けることにより、従来の荷重Ｗ１
よりは大なる一定荷重Ｗ２になるまでは一定の変位で変
化し、上記荷重Ｗ２に到達すれば、これ以上の荷重の変
化がなく変位のみ増大して破断に至る。このことから、
バックビームｂ，ｂ１が受けるエネルギの吸収量（荷重
×変位）が同一であれば、第８図に示すタイプのものが
１分だけ変位が大となる。そしてまた、変位が大きいと
障壁Ｓにフロントグリルの一部が接触してこの破損が生
じ、補修費用がかなり大になる。

なお、この変形例として、何等のキャンバも有せず、直
状にしたバックビームも考慮される。このような構造で
あると、左右両側部に突設されるランプ類から障壁Ｓに
当接してしまう。しかも分布荷重が全面的に生じるとこ
ろとなり、剛性がさほど大にならない。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案は上述したように、ある程度のキャンバを有する
バックビームが障壁等に当接した際に、バックビームの
略中央部から破断する不具合を抑制し、軽微な衝突であ
ればバックビームが破断する直前に荷重を分散して略中
央部の応力集中を緩和し、耐荷重の増大化を図れるバン
パ構造を提供することを目的とする。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段） すなわち本考案は、車両の車体前後端部に設けられる断
面略コ字状のバンパフェスと、このバンパフェス内にこ
れと所定間隙を存して設けられるバックビームとを具備
したものにおいて、車体幅方向の略中央部を最大突出点
とするとともにその両側部が車体に近接するようある程
度のキャンバ（曲率）をもって弯曲成する上記バックビ
ームと、このバックビームの両側端部に上記バンパフェ
ース方向に突設される一対のエクステンションとからな
り、上記バックビームの最大突出点が上記エクステンシ
ョンよりも前後方向に所定間隔突出するように構成した
ことを特徴とするバンパ構造である。

（作用） このようにして構成することにより本考案は、軽微な衝
突の際にははじめ最大突出点である略中央部が圧潰して
ここに集中荷重がかかるが、さらに変位が進行すれば、
左右一対のエクステンション相互間のバックビーム部位
が全体的に障壁に接し、バックビームが受ける荷重が均
一に分散する分布荷重に変わってエネルギを吸収する。

さらに、変位が進行すれば、左右一対のエクステンショ
ンが障壁に接して、バックビームはほぼ全体に亘って荷
重を受け、エネルギを吸収する。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を図面にもとずいて説明する。
第１図および第２図に示すようなバンパ構造となってい
る。図中ａは、合成樹脂材からなり、断面略コ字状に形
成されるとともにその車体幅方向の略中央部を最大突出
点として所定のキャンバ（曲率）を有するよう弯曲成さ
れる、従来と全く同様の形状構造のバンパフェスであ
る。このフェス面にはランプ類を取付けるための透孔ｃ
が開口することも同様である。１はバックビームであ
り、これは金属板をプレス加工などで略コ字状に折曲し
てなり、上記バンパフェスａ内上部にこのフェス面と略
同一間隔を存するよう弯曲成される。バックビーム１の
両側端部にはショックアブソーバｄ，ｄが設けられ、こ
こでは図示しない車体に取付られること、従来のものと
同一である。またバックビーム１の前面側であるバンパ
フェスａ側には、その左右両側部に一対のエクステンシ
ョン２，２が突設される。これは第３図にも示すよう
に、金属片を断面略ハット状に折曲してなり、左右同位
置に設けられる。ここで上記最大突出点Ｐは、エクステ
ンション２の最も突出する部位から前後方向にδ分だけ
突出する。なお上記エクステンション２，２は可能な限
りバックビーム１の側端部に設け、最大突出点Ｐとの差
δを大とするとよい。

しかして、第３図（Ａ）に示すように、障壁Ｓにバック
ビーム１の略中央部である最大突出点Ｐが接触した状態
では、この最大突出点Ｐに一点集中荷重がかかる。この
とき最大突出点Ｐと上記エクステンション２の先端部と
の差はそのままδ分だけ間隔がある。車体の進行が継続
すると、同図（Ｂ）に示すように、最大突出点Ｐを中心
にその左右側部が障壁Ｓに接触し、最大突出点Ｐへの集
中荷重が分散して、障壁Ｓからの分散荷重に変わり、そ
の接触部分が圧潰変形する。そして、この接触部分にお
いては、中心部に向かって左右両側から圧縮荷重がかか
り、反対側の面では引張荷重がかかるが、この状態では
影響がまた小さい。さらに車体の進行が継続すると、同
図（Ｃ）に示すように左右のエクステンション２，２相
互間のバックビーム１部位が障壁Ｓに接触して、分布荷
重を受ける面積が最大になる。バックビーム１がに亀裂
が生じ、破損に至る直前に、エクステンション２，２が
障壁Ｓに接触し、バックビーム１はほぼ全体に亘って荷
重を受ける。したがって、この左右両側に設けられるシ
ョックアブソーバｄ，ｄが実質的に衝撃を吸収する迄、
バックビーム１の略中央部での破断を抑制でき、軽微な
衝突であればバックビーム１の補修が比較的簡単です
む。

第４図の荷重−変位曲線では、中途部まで上記Ａ曲線と
同一であり、かつ変位量がδを越えてもそのまま同一傾
斜で上昇し、荷重がｗ３になった時点で荷重が最大とな
り、変位が進行する。上記荷重Ｗ１からＷ３に至る間
は、上記エクステンション２，２を設けたことによる耐
荷重の伸びと一致し、効率よく衝突のエネルギを吸収す
るとともにこれらの間の変位量も増大する。そして、破
断に至る迄の変位も増大し、実際にはこの直前で上記シ
ョックアブソーバｄ，ｄが作用するよう設定する。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、従来からのキャン
バをもつバックビームの左右両側部に、このエクステン
ションの最大突出点が前後方向に突出するよう、エクス
テンションを設けるという比較的簡単な構成でありなが
ら、軽微な衝突があった場合に略中央部の応力集中を緩
和して耐荷重の増大を図り、よって破断を防止するとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の一実施例を示し、第１図
はバンパ構造を一部分解した斜視図、第２図はバンパ構
造の縦断面図、第３図（Ａ）ないし（Ｃ）は軽微衝突時
のバックビーム変化状態を順に示す図、第４図は荷重−
変位特性図、第５図ないし第８図は本考案の従来例を示
し、第５図はバンパ構造を一部分解した斜視図、第６図
はバンパ構造の縦断面図、第７図（Ａ）ないし（Ｃ）は
軽微衝突時のバックビーム変化状態を順に示す図、第８
図（Ａ）ないし（Ｃ）はさらに異なるバックビームにお
ける軽微衝突時のバックビーム変化状態を順に示す図で
ある。 ａ…バンパフェス、１…バックビーム、Ｐ…最大突出
点、２…エクステンション。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の車体前後端部に断面略コ字状のバン
   パフェスを設け、このバンパフェス内にこれと所定間隙
   を存してバックビームを設けてなるものにおいて、上記
   バックビームは、車体幅方向の略中央部を最大突出点と
   するとともにその両側部が車体に近接するようある程度
   のキャンバ（曲率）をもって弯曲成し、このバックビー
   ムの両側端部に上記バンパフェス方向に突出する一対の
   エクステンションを設け、上記バックビームの上記最大
   突出点が上記エクステンションよりも前後方向に所定間
   隔突出するように構成したことを特徴とするバンパ構
   造。