JPH09109805A - 車両用バンパリインフォースメント - Google Patents
車両用バンパリインフォースメントInfo
- Publication number
- JPH09109805A JPH09109805A JP7269999A JP26999995A JPH09109805A JP H09109805 A JPH09109805 A JP H09109805A JP 7269999 A JP7269999 A JP 7269999A JP 26999995 A JP26999995 A JP 26999995A JP H09109805 A JPH09109805 A JP H09109805A
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- Japan
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- bumper
- vehicle
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- walls
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- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低から中程度の衝撃がバンパＲ／Ｆを介して
車両に加えられたとき所定の能力（エネルギー吸収性
能、バンパＲ／Ｆ自体の曲げ強度など）を満たす、軽量
且つ安価な車両用バンパＲ／Ｆを提供する。 【解決手段】 所定幅で互いに平行な上壁１及び下壁２
とこれらの上下壁１，２の前後各先端を結ぶ互いに平行
な前壁３及び後壁４とが一体成形され、上壁１と下壁２
の間にあって前壁３と後壁４を結ぶ中横壁５を備えた日
の字形断面を有する車両用バンパリインフォースメント
において、上下壁の高さｂと前後壁の高さａの比ｂ／ａ
が0.90〜1.20の範囲内にある。
車両に加えられたとき所定の能力（エネルギー吸収性
能、バンパＲ／Ｆ自体の曲げ強度など）を満たす、軽量
且つ安価な車両用バンパＲ／Ｆを提供する。 【解決手段】 所定幅で互いに平行な上壁１及び下壁２
とこれらの上下壁１，２の前後各先端を結ぶ互いに平行
な前壁３及び後壁４とが一体成形され、上壁１と下壁２
の間にあって前壁３と後壁４を結ぶ中横壁５を備えた日
の字形断面を有する車両用バンパリインフォースメント
において、上下壁の高さｂと前後壁の高さａの比ｂ／ａ
が0.90〜1.20の範囲内にある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用バンパリイ
ンフォースメントに関するものである。
ンフォースメントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両用バンパリインフォースメント（以
下バンパＲ／Ｆと言う）は車両の前後に配置され、低か
ら中程度の衝撃（時速 8km以下で衝突した場合の衝撃程
度）がバンパＲ／Ｆを介して車両に加わったときその衝
撃エネルギーを吸収し、車両及び被衝撃物（ぶつかった
人や車両など）を保護する目的がある。そして、車両前
後に配置されるこの様な部品は、車軸を挟んで車両重心
の反対側にある所謂オーバーハング部品のためできる限
り軽量に製作される必要がある。このように軽量化され
ることによって車両のピッチング挙動を抑え、旋回性を
向上させ、延いては燃費を向上させる効果をもたらす。
下バンパＲ／Ｆと言う）は車両の前後に配置され、低か
ら中程度の衝撃（時速 8km以下で衝突した場合の衝撃程
度）がバンパＲ／Ｆを介して車両に加わったときその衝
撃エネルギーを吸収し、車両及び被衝撃物（ぶつかった
人や車両など）を保護する目的がある。そして、車両前
後に配置されるこの様な部品は、車軸を挟んで車両重心
の反対側にある所謂オーバーハング部品のためできる限
り軽量に製作される必要がある。このように軽量化され
ることによって車両のピッチング挙動を抑え、旋回性を
向上させ、延いては燃費を向上させる効果をもたらす。
【０００３】一方、従来車両を設計する段階では最初に
車両の外観形状を決定してからその範囲内で収まるよう
に外装部品や安全保安部品の形状や配置が決められてい
た。この様な方法で設計・製造されるバンパＲ／Ｆはど
うしても外観上の制約、特に上下壁高さに制約を受けて
しまい、必ずしも所定の性能を満たす最軽量なバンパＲ
／Ｆというわけではなかった。そのため、図６に示すよ
うな前後壁高さａが上下壁高さｂよりも大きなバンパＲ
／Ｆが多くなる傾向があり、前後壁の強度アップのため
前後壁の厚さを厚くしたり前後壁間に補強用の中横壁を
数枚設けるなどを要し重量が嵩むものになっていた。ま
た、バンパＲ／Ｆをアルミ合金などの軽合金を用いた押
出法にて製造する場合、ａとｂの値に大きな隔たりがあ
ると押出時の寸法精度を確保するのが難しく、結果とし
てコストアップとなっていた。
車両の外観形状を決定してからその範囲内で収まるよう
に外装部品や安全保安部品の形状や配置が決められてい
た。この様な方法で設計・製造されるバンパＲ／Ｆはど
うしても外観上の制約、特に上下壁高さに制約を受けて
しまい、必ずしも所定の性能を満たす最軽量なバンパＲ
／Ｆというわけではなかった。そのため、図６に示すよ
うな前後壁高さａが上下壁高さｂよりも大きなバンパＲ
／Ｆが多くなる傾向があり、前後壁の強度アップのため
前後壁の厚さを厚くしたり前後壁間に補強用の中横壁を
数枚設けるなどを要し重量が嵩むものになっていた。ま
た、バンパＲ／Ｆをアルミ合金などの軽合金を用いた押
出法にて製造する場合、ａとｂの値に大きな隔たりがあ
ると押出時の寸法精度を確保するのが難しく、結果とし
てコストアップとなっていた。
【０００４】また一方、バンパＲ／Ｆに使用されるアル
ミ合金押出材としては、JIS 6N01（耐力 25kgf／m
m2 ）、JIS 7003（耐力30〜40kgf ／mm2 ）等がある
が、これ以下の耐力では所定のエネルギー吸収量を確保
しようとするとバンパＲ／Ｆの外形が大きくなりすぎ、
これ以上の耐力だと、アルミ合金の場合材料自体が高価
になったり高耐力のため押出にくいなどの難点があるた
め上に挙げた程度の耐力を有するものが多用されてい
る。
ミ合金押出材としては、JIS 6N01（耐力 25kgf／m
m2 ）、JIS 7003（耐力30〜40kgf ／mm2 ）等がある
が、これ以下の耐力では所定のエネルギー吸収量を確保
しようとするとバンパＲ／Ｆの外形が大きくなりすぎ、
これ以上の耐力だと、アルミ合金の場合材料自体が高価
になったり高耐力のため押出にくいなどの難点があるた
め上に挙げた程度の耐力を有するものが多用されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、低から中程度の衝撃がバンパＲ／Ｆを介して車両
に加えられたとき所定の能力（エネルギー吸収性能、バ
ンパＲ／Ｆ自体の曲げ強度など）を満たすとともに、軽
量且つ安価な車両用バンパＲ／Ｆを提供することを目的
とするものである。
慮し、低から中程度の衝撃がバンパＲ／Ｆを介して車両
に加えられたとき所定の能力（エネルギー吸収性能、バ
ンパＲ／Ｆ自体の曲げ強度など）を満たすとともに、軽
量且つ安価な車両用バンパＲ／Ｆを提供することを目的
とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る車両用バンパＲ／Ｆは、所定幅で互い
に平行な上壁及び下壁とこれらの上下壁の前後各先端を
結ぶ互いに平行な前壁及び後壁とが一体成形され、上壁
と下壁の間にあって前壁と後壁を結ぶ中横壁を備えた日
の字形断面を有する車両用バンパＲ／Ｆにおいて、上下
壁の高さｂと前後壁の高さａの比ｂ／ａを0.90〜1.20の
範囲内とするものである。
め、本発明に係る車両用バンパＲ／Ｆは、所定幅で互い
に平行な上壁及び下壁とこれらの上下壁の前後各先端を
結ぶ互いに平行な前壁及び後壁とが一体成形され、上壁
と下壁の間にあって前壁と後壁を結ぶ中横壁を備えた日
の字形断面を有する車両用バンパＲ／Ｆにおいて、上下
壁の高さｂと前後壁の高さａの比ｂ／ａを0.90〜1.20の
範囲内とするものである。
【０００７】そして、上記車両用バンパＲ／Ｆは、アル
ミ合金押出材で製造されると共に壁部の厚さを 1.5〜
3.0mmとするとよい。
ミ合金押出材で製造されると共に壁部の厚さを 1.5〜
3.0mmとするとよい。
【０００８】以下本発明の構成並びに作用について詳説
する。バンパＲ／Ｆにはその乗用車が使用される国によ
ってもしくはその国のメーカが安全上の基準を設けてお
り、ここでは北米（アメリカ合衆国、カナダ）向け乗用
車に多く適用されている基準〔Strong 5 mile （旧Part
581）〕を対象とする。この基準は、ペンデュラム試験
及びバリアー試験について規定されているもので、その
中で試験終了後のバンパＲ／Ｆの最大変形量が19mm以
下、凹み量（永久変形量）が 9.5mmを越えないようにす
ることが定められている。ペンデュラム試験においてこ
の基準を達成するためには例えば車重1.6tonでバンパＲ
／Ｆ取付けスパン 800mmの場合、最大変形量と永久変形
量の基準を同時に満たすためには図４に示すように曲げ
強度Ｍcrは少なくとも 0.65ton・m 以上が必要となるこ
とがわかる。この曲げ強度Ｍcrは、図２に示す３点曲げ
試験により求められる。
する。バンパＲ／Ｆにはその乗用車が使用される国によ
ってもしくはその国のメーカが安全上の基準を設けてお
り、ここでは北米（アメリカ合衆国、カナダ）向け乗用
車に多く適用されている基準〔Strong 5 mile （旧Part
581）〕を対象とする。この基準は、ペンデュラム試験
及びバリアー試験について規定されているもので、その
中で試験終了後のバンパＲ／Ｆの最大変形量が19mm以
下、凹み量（永久変形量）が 9.5mmを越えないようにす
ることが定められている。ペンデュラム試験においてこ
の基準を達成するためには例えば車重1.6tonでバンパＲ
／Ｆ取付けスパン 800mmの場合、最大変形量と永久変形
量の基準を同時に満たすためには図４に示すように曲げ
強度Ｍcrは少なくとも 0.65ton・m 以上が必要となるこ
とがわかる。この曲げ強度Ｍcrは、図２に示す３点曲げ
試験により求められる。
【０００９】本発明に係る車両用バンパＲ／Ｆでは、日
の字形断面で、且つ、上下壁の高さｂと前後壁の高さａ
の比ｂ／ａを0.90〜1.20の範囲内としているので、全体
としは略正方形の断面に形成でき、バランスのとれた壁
厚さに形成して上記曲げ試験によるバンパＲ／Ｆとして
の所定の能力（エネルギー吸収性能、バンパＲ／Ｆ自体
の曲げ強度など）を得ることができるとともに、特にア
ルミ合金による場合には所望の耐力（25〜 40kgf／mm2
程度）で押出時の寸法精度が確保でき、軽量化が図れる
と共にコスト低減を図ることができる。
の字形断面で、且つ、上下壁の高さｂと前後壁の高さａ
の比ｂ／ａを0.90〜1.20の範囲内としているので、全体
としは略正方形の断面に形成でき、バランスのとれた壁
厚さに形成して上記曲げ試験によるバンパＲ／Ｆとして
の所定の能力（エネルギー吸収性能、バンパＲ／Ｆ自体
の曲げ強度など）を得ることができるとともに、特にア
ルミ合金による場合には所望の耐力（25〜 40kgf／mm2
程度）で押出時の寸法精度が確保でき、軽量化が図れる
と共にコスト低減を図ることができる。
【００１０】次に、上下壁の高さｂと前後壁の高さａの
比ｂ／ａを0.90〜1.20の範囲内とする理由について説明
する。曲げ強度を確保するにはａよりもｂを大きくとる
方が有利となるが（曲げ剛性は高さｂの２乗に及び幅ａ
に比例するため）、ｂを大きくしすぎると、図５に示す
ように、中横壁を設けてもバンパＲ／Ｆが倒れるように
崩壊したり、オイラー座屈を起こして（できる限り塑性
座屈してほしい）要求される曲げ強度を確保できない。
また、ａを大きくすることによっても曲げ強度を確保す
ることはできるが、大きなモーメントを受けたときバン
パＲ／Ｆの長手方向に座屈し（しわができる）易くなる
ためただ大きくすればよいというわけにはいかない。こ
れらのことから、所定の曲げ強度を満足し、最軽量とな
るバンパＲ／Ｆの形状を求めた結果、上下壁の高さｂと
前後壁の高さａの比ｂ／ａが0.90〜1.20の範囲内であれ
ばその要求を満たすことを見いだしたものである。
比ｂ／ａを0.90〜1.20の範囲内とする理由について説明
する。曲げ強度を確保するにはａよりもｂを大きくとる
方が有利となるが（曲げ剛性は高さｂの２乗に及び幅ａ
に比例するため）、ｂを大きくしすぎると、図５に示す
ように、中横壁を設けてもバンパＲ／Ｆが倒れるように
崩壊したり、オイラー座屈を起こして（できる限り塑性
座屈してほしい）要求される曲げ強度を確保できない。
また、ａを大きくすることによっても曲げ強度を確保す
ることはできるが、大きなモーメントを受けたときバン
パＲ／Ｆの長手方向に座屈し（しわができる）易くなる
ためただ大きくすればよいというわけにはいかない。こ
れらのことから、所定の曲げ強度を満足し、最軽量とな
るバンパＲ／Ｆの形状を求めた結果、上下壁の高さｂと
前後壁の高さａの比ｂ／ａが0.90〜1.20の範囲内であれ
ばその要求を満たすことを見いだしたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１に示す断面形状のアルミ合金
(JIS A7003）製バンパＲ／Ｆを準備し、その断面におけ
るアルミ部分の断面積（ 776mm2 ）と上下壁１，２、前
後壁３，４及び中横壁５の各壁の厚さを 2mmで一定に保
ったまま上下壁１，２の高さｂと前後壁３，４の高さａ
の比ｂ／ａを変化させた場合の曲げ強度Ｍcrを図２に示
す曲げ試験により測定した。その結果を図３に示す。
(JIS A7003）製バンパＲ／Ｆを準備し、その断面におけ
るアルミ部分の断面積（ 776mm2 ）と上下壁１，２、前
後壁３，４及び中横壁５の各壁の厚さを 2mmで一定に保
ったまま上下壁１，２の高さｂと前後壁３，４の高さａ
の比ｂ／ａを変化させた場合の曲げ強度Ｍcrを図２に示
す曲げ試験により測定した。その結果を図３に示す。
【００１２】図３より明らかなように、バンパＲ／Ｆに
おいて 0.65ton・m 以上の曲げ強度Ｍcrを確保するため
には、上下壁１，２の高さｂと前後壁３，４の高さａの
比ｂ／ａが 0.9以上1.20以下の範囲でなければならない
ことが分かる。また、図３に破線及び一点鎖線で示すも
のはアルミ部分の断面積を上記断面積（776mm2）に同じ
とし、上下壁１，２、前後壁３，４及び中横壁５の各壁
の厚さをそれぞれ 1.5mmと 3mmとした場合のもので、何
れも比ｂ／ａが 0.9以上1.20以下の範囲では曲げ強度Ｍ
cr 0.65ton・m 以上が確保でき、したがって、比ｂ／ａ
が 0.9以上1.20以下の範囲内では所定の曲げ強度を保っ
たままバンパＲ／Ｆの断面積を削る（壁厚さを薄くす
る）ことにより容易に軽量化することができることが分
かる。すなわち、例えばｂ／ａ＝ 1.0の場合、同一重量
で高強度のバンパＲ／Ｆや同一強度であればさらに軽量
のバンパＲ／Ｆを製造することが可能となる。
おいて 0.65ton・m 以上の曲げ強度Ｍcrを確保するため
には、上下壁１，２の高さｂと前後壁３，４の高さａの
比ｂ／ａが 0.9以上1.20以下の範囲でなければならない
ことが分かる。また、図３に破線及び一点鎖線で示すも
のはアルミ部分の断面積を上記断面積（776mm2）に同じ
とし、上下壁１，２、前後壁３，４及び中横壁５の各壁
の厚さをそれぞれ 1.5mmと 3mmとした場合のもので、何
れも比ｂ／ａが 0.9以上1.20以下の範囲では曲げ強度Ｍ
cr 0.65ton・m 以上が確保でき、したがって、比ｂ／ａ
が 0.9以上1.20以下の範囲内では所定の曲げ強度を保っ
たままバンパＲ／Ｆの断面積を削る（壁厚さを薄くす
る）ことにより容易に軽量化することができることが分
かる。すなわち、例えばｂ／ａ＝ 1.0の場合、同一重量
で高強度のバンパＲ／Ｆや同一強度であればさらに軽量
のバンパＲ／Ｆを製造することが可能となる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る車両
用バンパＲ／Ｆであれば、軽量且つ安価なバンパＲ／Ｆ
とすることができるとともに、低から中程度の衝撃がバ
ンパＲ／Ｆを介して車両に加えられたとき所定の能力
（エネルギー吸収性能、バンパＲ／Ｆ自体の曲げ強度な
ど）を十分に発揮させることができる。
用バンパＲ／Ｆであれば、軽量且つ安価なバンパＲ／Ｆ
とすることができるとともに、低から中程度の衝撃がバ
ンパＲ／Ｆを介して車両に加えられたとき所定の能力
（エネルギー吸収性能、バンパＲ／Ｆ自体の曲げ強度な
ど）を十分に発揮させることができる。
【図１】本発明に係る車両用バンパＲ／Ｆの横断面形状
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図２】３点曲げ試験の説明図であって、ａは３点曲げ
試験装置の原理図、ｂは３点曲げ試験による荷重Ｆと撓
み量δの関係を示すグラフ図である。
試験装置の原理図、ｂは３点曲げ試験による荷重Ｆと撓
み量δの関係を示すグラフ図である。
【図３】車両用バンパＲ／Ｆにおける上下壁の高さｂと
前後壁の高さａの比ｂ／ａと曲げ強度Ｍcrとの関係を示
すグラフ図である。
前後壁の高さａの比ｂ／ａと曲げ強度Ｍcrとの関係を示
すグラフ図である。
【図４】バンパＲ／Ｆの曲げ強度を求める説明図であっ
て、ａは試験装置の概要図、ｂはその試験装置による曲
げ強度ＭcrとバンパＲ／Ｆの変形量との関係を示すグラ
フ図である。
て、ａは試験装置の概要図、ｂはその試験装置による曲
げ強度ＭcrとバンパＲ／Ｆの変形量との関係を示すグラ
フ図である。
【図５】車両用バンパＲ／Ｆの上下壁高さｂを大きくし
すぎた場合の現象を説明するための説明図であって、ａ
は崩壊状態の図、ｂはオイラー座屈の図である。
すぎた場合の現象を説明するための説明図であって、ａ
は崩壊状態の図、ｂはオイラー座屈の図である。
【図６】従来の車両用バンパＲ／Ｆの横断面形状を示す
説明図である。
説明図である。
１：上壁 ２：下壁
３：前壁 ４：後壁 ５：中横壁
３：前壁 ４：後壁 ５：中横壁
Claims (2)
- 【請求項１】 所定幅で互いに平行な上壁及び下壁とこ
れらの上下壁の前後各先端を結ぶ互いに平行な前壁及び
後壁とが一体成形され、上壁と下壁の間にあって前壁と
後壁を結ぶ中横壁を備えた日の字形断面を有する車両用
バンパリインフォースメントにおいて、上下壁の高さｂ
と前後壁の高さａの比ｂ／ａが0.90〜1.20の範囲内にあ
ることを特徴とする車両用バンパリインフォースメン
ト。 - 【請求項２】 バンパリインフォースメントが、アルミ
合金の押出材で壁部の厚さが 1.5〜 3.0mmである請求項
１記載の車両用バンパリインフォースメント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7269999A JPH09109805A (ja) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | 車両用バンパリインフォースメント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7269999A JPH09109805A (ja) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | 車両用バンパリインフォースメント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09109805A true JPH09109805A (ja) | 1997-04-28 |
Family
ID=17480150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7269999A Withdrawn JPH09109805A (ja) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | 車両用バンパリインフォースメント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09109805A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130257068A1 (en) * | 2010-12-15 | 2013-10-03 | Isamu Nakazawa | Under-run protector for vehicle |
-
1995
- 1995-10-18 JP JP7269999A patent/JPH09109805A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130257068A1 (en) * | 2010-12-15 | 2013-10-03 | Isamu Nakazawa | Under-run protector for vehicle |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030107 |