JPH0920190A - 車両用バンパビーム及び車両用バンパビームの製造方法 - Google Patents
車両用バンパビーム及び車両用バンパビームの製造方法Info
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- JPH0920190A JPH0920190A JP7172443A JP17244395A JPH0920190A JP H0920190 A JPH0920190 A JP H0920190A JP 7172443 A JP7172443 A JP 7172443A JP 17244395 A JP17244395 A JP 17244395A JP H0920190 A JPH0920190 A JP H0920190A
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- B60R2019/1813—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing made of metal
- B60R2019/1826—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing made of metal of high-tension steel
Abstract
15を傾斜面16としたことを特徴とする車両用バンパ
ビーム。 【効果】 バンパビームの前面のコーナへ斜め方向から
衝突エネルギーが作用した場合に、この衝突エネルギー
を傾斜面で受けるので、低速衝突時などの小さい衝突エ
ネルギーの吸収が容易であり、しかも、高速衝突時など
の大きい衝突エネルギーを車体に素速く、且つ効率良く
伝達することができる。
Description
ム及び車両用バンパビームの製造方法に関する。
スで覆われたバンパビームを、サポートを介して車体に
取付ける種々の車両用バンパ取付構造が知られている。
バンパは、一般に低速(約8km/Hr以下)衝突時な
どの小さい衝突エネルギーを吸収して復帰可能なことを
要求されることが多い。また、バンパは軽量でしかもエ
ネルギー伝達性能を向上したものが求められてきた。こ
のようなバンパとしては、例えば、米国特許第5080
410号明細書「車両用バンパビーム」の技術がある。
次に、上記明細書の図2に基づく平面構成の概要を、便
宜的に図8に再掲して説明する。なお、符号は振り直し
てある。
面図であり、バンパ100は車幅方向(この図の上下方
向)に延びるバンパビーム101と、バンパビーム10
1の前部を覆う緩衝体102と、更にその前部を覆うバ
ンパフェイス103と、バンパビーム101の車幅方向
両端部を車体に取付けるサイドレール104とからな
る。バンパビーム101は、高強度の鋼材からなる矩形
中空体の両端を切断した形状である。このため、バンパ
ビーム101は前面の両端コーナ101aが角張った形
状である。
01は、前面の両端コーナ101aへ斜め方向から衝突
エネルギーfが作用した場合であっても、低速(約5k
m/Hr以下)衝突時などの小さい衝突エネルギーを吸
収して復帰可能であり、しかも、高速衝突時などの大き
い衝突エネルギーを車体に効率良く伝達することが要求
される。ところが、バンパビーム101は前面の両端コ
ーナ101aが角張った形状であり、上記要求を効果的
に達成させることは難しい。
の配慮などから、前面の両端コーナ103aが曲線状で
あることが多い。このため、角張ったコーナ101aと
曲線状のコーナ103aとの間のスペースは他の部分に
比べて少なく、緩衝体102は薄肉にならざるを得な
い。従って、バンパ1の前面の両端コーナへ斜め方向か
ら作用した小さな衝突エネルギーfを効率良く吸収させ
ることは難しい。
ームの前面の両端コーナへ、斜め方向から衝突エネルギ
ーが作用した場合であっても、低速衝突時などの小さい
衝突エネルギーの吸収が容易であり、しかも、高速衝突
時などの大きい衝突エネルギーを車体に素速く、且つ効
率良く伝達することのできるバンパビームを提供するこ
とにある。
に、請求項1記載の発明は、高張力鋼製中空体の前面の
両端コーナを傾斜面としたことを特徴とする。このた
め、バンパビームの前面のコーナへ斜め方向から衝突エ
ネルギーが作用した場合に、この衝突エネルギーを傾斜
面で受けるので、低速衝突時などの小さい衝突エネルギ
ーの吸収が容易であり、しかも、高速衝突時などの大き
い衝突エネルギーを車体に素速く、且つ効率良く伝達す
ることができる。また、傾斜面があるので、バンパビー
ムの前面のコーナとバンパフェイスの両端コーナとの間
のスペースを増やすことができ、このスペース内の緩衝
体を厚肉とすることができる。このため、バンパの前面
の両端コーナへ斜め方向から作用した衝突エネルギー
を、一層効率良く吸収できる。更に、バンパビームの前
面のコーナを傾斜面としたので角張ることがなく、バン
パの前面の両端コーナへ斜め方向から衝突エネルギーが
作用した場合に、バンパフェースはバンパビームのコー
ナに衝当しても損傷する恐れがない。
両端の縁部を、前記中空体の外面に沿わせて折り曲げ形
成したことを特徴とする。このため、バンパビームの車
幅方向端部の外周面に突起物がないので、バンパビーム
の配置やバンパビームとバンパフェースとの配置関係の
設定が容易である。
を傾斜面とする車両用バンパビームの製造方法におい
て、前記バンパビームを高張力鋼製矩形中空体とし、被
押圧面の両端部を外方へ膨出させながら前記中空体の両
端コーナを押し潰すことで前記傾斜面を形成したことを
特徴とする。このため、押し潰すだけの極めて簡単な製
造方法で両端コーナに傾斜面を形成することができる。
また、バンパビームの前面のコーナへ斜め方向から衝突
エネルギーが作用した場合に、この衝突エネルギーを傾
斜面で受けるので、低速衝突時などの小さい衝突エネル
ギーの吸収が容易であり、しかも、高速衝突時などの大
きい衝突エネルギーを車体に素速く、且つ効率良く伝達
することができる。更に、傾斜面があるので、バンパビ
ームの前面のコーナとバンパフェイスの両端コーナとの
との間のスペースを増やすことができ、このスペース内
の緩衝体を厚肉とすることができる。このため、バンパ
の前面の両端コーナへ斜め方向から作用した衝突エネル
ギーを、一層効率良く吸収できる。更にまた、バンパビ
ームの前面のコーナを傾斜面としたので角張ることがな
く、バンパの前面の両端コーナへ斜め方向から衝突エネ
ルギーが作用した場合に、バンパフェースはバンパビー
ムのコーナに衝当しても損傷する恐れがない。
両端部を、中空体の外面に沿わせて折り曲げたことを特
徴とする。このため、バンパビームの車幅方向端部の外
周面に突起物がないので、バンパビームの配置やバンパ
ビームとバンパフェースとの配置関係の設定が容易であ
る。
いて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、
「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向に従い、
Frは前側、Rrは後側、Lは左側、Rは右側、CLは
車幅方向中央を示す。また、図面は符号の向きに見るも
のとする。図1は本発明に係る車両用バンパビームの平
面図であり、バンパ1は車幅方向(この図の上下方向)
に延びるバンパビーム2と、バンパビーム2の前部を覆
うバンパフェイス(図3で説明する)と、バンパビーム
2の車幅方向両端部を車体3に取付けるサポート4,4
とからなり、例えば、車体3の前面に取付けるフロント
バンパの構成である。なお、バンパビーム2は前方に湾
曲した円弧状を呈する。
拡大斜視図であり、バンパビーム2の車幅方向左側の取
付構造を示す。車両用バンパ取付構造は左側と右側とが
対称形の構成であり、以下、左側のみ説明するが、当然
のことながら右側も同一作用をなす。バンパビーム2は
高張力鋼製矩形中空体であることで、衝突エネルギーの
吸収性、車体へのエネルギー伝達性を高めるとともに、
軽量化等を図っている。高張力鋼は引張り強さの大きい
鋼材であり、しかも溶接性や加工性等も重視して製造さ
れる。高張力鋼としては、例えば自動車構造用冷間圧延
鋼板(AISI・120XF)がある。なお、「AIS
I」は米国鉄鋼協会を言う。
うに、車体と反対側の前面11と背面12と上面13と
下面14とを有する概ね矩形の中空断面であって、しか
も、前面11の車幅方向両端のコーナ15を傾斜面16
とした(先細り形状とした)ものである。すなわち、傾
斜面16は上下両端部の縁部17,17が外方へ膨出し
た形状(上・下面13,14からはみ出した形状)であ
る。そして、傾斜面16は図1に示すように車幅方向中
心線Cから傾斜角θで傾斜し、この傾斜角θは例えば約
60°である。
拡大平面図であり、バンパビーム2は前部が緩衝体5で
覆われ、更にバンパフェイス6で覆われていることを示
す。緩衝体5は衝突時のエネルギーを吸収するものであ
り、例えばポリプロピレン発泡材からなる。バンパフェ
イス6はバンパの外観性を高めるものであり、例えば合
成樹脂からなる。
パビーム2は鋼板を折曲げ成形し、且つ前面11の高さ
方向中央で溶接したものである。サポート4は、下向き
チャンネル状断面の第1分割体21と、上向きチャンネ
ル状断面の第2分割体31とを上下に重ね合わせた箱体
であり、第1分割体21と第2分割体31とは、重ね合
わせ面のフランジ24,34同士がスポット溶接で結合
される。そしてサポート4は、先端部がバンパビーム2
に溶接で結合され、基端部が車体3のサイドフレーム7
にボルト8,8で結合される。なお、サイドフレーム7
は、車体3両側の前後方向に延び、車体3の一部を構成
するものである。
のフランジ22をバンパビーム2の上面13に溶接さ
れ、側部先端部のフランジ23をバンパビーム2の背面
12に溶接される。第2分割体31は、先端部のフラン
ジ32をバンパビーム2の下面14に沿わせて溶接され
る。
と、本体の先端部中央から延びる別体の延長部材(先端
部)41とからなる。延長部材41は下向きチャンネル
状断面を呈し、同じく下向きチャンネル状断面である第
1分割体21本体の側壁間に嵌合され、且つ溶接され
る。そして、延長部材41は第1分割体21の先端部の
一部をなす。この延長部材41はバンパビーム2の背面
12に開けられた開口18を通じて、バンパビーム2と
接触しないようにして挿入される。延長部材41の挿入
長さLは、第2分割体31の先端(作用点)35と延長
部材41の先端(作用点)42とが、車両前後方向で概
ね一致するように設定される。
1の先端部)をバンパビーム2に開口18を通じて挿入
し、第2分割体31の先端部をバンパビーム2の下面1
4に沿わせることで、バンパビーム2はサイドフレーム
7に対して高さ方向に必然的にオフセットされる。そし
て、サイドフレーム7の中心とバンパビーム2の中心と
のオフセット寸法はSである。換言すれば、バンパビー
ム2の開口18、第2分割体31の先端部、及び延長部
材41の形状や寸法は、バンパビーム2のオフセット寸
法Sを考慮して設定される。なお、45は第1分割体2
1の基端部を閉塞する裏板であり、第1分割体21の周
囲のフランジとスポット溶接で結合される。
変形例の拡大斜視図であり、傾斜面16の上下両端の縁
部17,17は、中空体の外面(上・下面13,14)
に沿わせて折り曲げ形成されている。
変形例の拡大断面図であり、バンパビーム2のコーナ1
5とバンパフェイス6との配置関係を示す。バンパビー
ム2のコーナ15は、傾斜面16の上下両端部の縁部1
7,17が中空体の外面に沿わせて折り曲げ形成されて
いるので、コーナ15位置における中空体の周囲に突起
物がなく、このため、中空体の周囲のスペースを有効活
用できる。従って、バンパビーム2の配置やバンパビー
ム2とバンパフェース6との配置関係を容易に設定で
き、車両をデザインする上での制約を緩和できる。
造方法を図7に基づき説明する。図7(a)〜(f)は
本発明に係る車両用バンパビームの製造方法の説明図で
ある。先ず、(a)にて高張力鋼板51を準備し、
(b)にて鋼板51をロール曲げ加工して矩形断面の中
空体52を成形する。次に、(c)にて中空体52の突
合せ部分53を溶接して、中空体52を完成する。な
お、中空体52は上記図2に示すバンパビーム2の前面
11に相当する面54(以下、「前面相当面54」と言
う。)が、(c)では製造の都合で上面となる。
要な所定長さに切断し、更に、(d)にて前面相当面5
4が外周面となるようにロール曲げ加工して、長手方向
に湾曲させる。そして、引続き(d)にて中空体52の
前面相当面54の両端コーナ55,55(この図では一
方のみ示す)に、傾斜面56を形成する。この場合、
(d)の想像線で示す部分をプレス加工、すなわち、
(e)に示す前面相当面54(被押圧面)の上下両端部
の縁部57,57を外方へ膨出させながら、中空体52
の長手方向の両端コーナ55をプレス加工して押し潰す
ことで、傾斜面56を形成する。この(e)に示す形状
の中空体52は、上記図2に示すバンパビーム2を構成
する。
両端部から膨出形成した縁部57,57をプレス加工し
て押し潰すことで、中空体52の外面(上面58、下面
59)に沿わせて折り曲げ、(f)に示す形状に仕上げ
る。この(f)に示す形状の中空体52は、上記図5に
示すバンパビーム2を構成する。なお、上記バンパビー
ム2の製造手順は、上記構成の理解を容易にするために
説明した一例にすぎず、任意の手順にすることができ
る。
及び図4に基づき説明する。図4に示す状態で、バンパ
1に車両前方から低速(約8km/Hr以下)衝突など
による小さい衝突エネルギーが作用した場合、緩衝体5
及びバンパビーム2が弾性変形することで衝突エネルギ
ーを吸収する。この程度の衝突エネルギーではバンパビ
ーム2は塑性変形しない。そして、衝突エネルギーがな
くなった時点で緩衝体5及びバンパビーム2は元の状態
に復帰する。
ギーが作用した場合、その衝突エネルギーの大きさに応
じてバンパビーム2は塑性変形する。そして、バンパビ
ーム2が大きく変形すると、変形したバンパビーム2が
延長部材41に衝当する。この時点で、衝突エネルギー
は延長部材41を介して第1分割体21に作用するとと
もに、第2分割体31の先端部にも作用する。従って、
第1分割体21と第2分割体31とに対する衝突エネル
ギーの作用点35,42が同じになるので、衝突エネル
ギーは概ね均等に作用する。このため、バンパビーム2
がサイドフレーム7に対して高さ方向にオフセットして
いるにもかかわらず、サイドフレーム7の先端には衝突
エネルギーが素速く且つ均等に伝達される。そして、サ
イドフレーム7に伝達された衝突エネルギーは、車体3
で吸収されることになる。
の前面のコーナ15へ斜め方向から衝突エネルギーFが
作用した場合に、この衝突エネルギーFを傾斜面16が
受けることになる。このため、バンパ1の前面のコーナ
へ斜め方向から低速(約5km/Hr以下)衝突などに
よる小さい衝突エネルギーFが作用した場合に、緩衝体
5及びバンパビーム2のコーナ15が弾性変形すること
で衝突エネルギーを吸収する。そして、衝突エネルギー
がなくなった時点で緩衝体5及びバンパビーム2は元の
状態に復帰する。また、バンパ1の前面のコーナへ斜め
方向から高速(約5km/Hrを越える)衝突などによ
る大きい衝突エネルギーFが作用した場合、その衝突エ
ネルギーFの大きさに応じてバンパビーム2は塑性変形
し、サポート4を介して車体3に素速く、且つ効率良く
伝達する。
ロントバンパの構成に限定されず、車体3の後部に取付
けるリヤバンパの構成にも適用できる。
する。請求項1記載の発明は、高張力鋼製中空体の前面
の両端コーナを傾斜面としたことにより、バンパビーム
の前面のコーナへ斜め方向から衝突エネルギーが作用し
た場合に、この衝突エネルギーを傾斜面で受けるので、
低速衝突時などの小さい衝突エネルギーの吸収が容易で
あり、しかも、高速衝突時などの大きい衝突エネルギー
を車体に素速く、且つ効率良く伝達することができる。
また、傾斜面があるので、バンパビームの前面のコーナ
とバンパフェイスの両端コーナとの間のスペースを増や
すことができ、このスペース内の緩衝体を厚肉とするこ
とができる。このため、バンパの前面の両端コーナへ斜
め方向から作用した衝突エネルギーを、一層効率良く吸
収できる。更に、バンパビームの前面のコーナを傾斜面
としたので角張ることがなく、バンパの前面の両端コー
ナへ斜め方向から衝突エネルギーが作用した場合に、バ
ンパフェースはバンパビームのコーナに衝当しても損傷
する恐れがない。このため、バンパフェースの耐久性は
高まる。
両端の縁部を、前記中空体の外面に沿わせて折り曲げ形
成したことにより、バンパビームの車幅方向端部の外周
面に突起物がないので、バンパビームの配置やバンパビ
ームとバンパフェースとの配置関係を容易に設定でき
る。
張力鋼製矩形中空体とし、被押圧面の両端部を外方へ膨
出させながら中空体の両端コーナを押し潰すことで、バ
ンパビームの前面の両端コーナに傾斜面を形成するた
め、押し潰すだけの極めて簡単な製造方法で両端コーナ
に傾斜面を形成することができる。しかも、傾斜面を形
成するのに、別部材を設けたり、切断・溶接加工をする
ような面倒な作業が不要である。また、バンパビームの
前面のコーナへ斜め方向から衝突エネルギーが作用した
場合に、この衝突エネルギーを傾斜面で受けるので、低
速衝突時などの小さい衝突エネルギーの吸収が容易であ
り、しかも、高速衝突時などの大きい衝突エネルギーを
車体に素速く、且つ効率良く伝達することができる。更
に、傾斜面があるので、バンパビームの前面のコーナと
バンパフェイスの両端コーナとのとの間のスペースを増
やすことができ、このスペース内の緩衝体を厚肉とする
ことができる。このため、バンパの前面の両端コーナへ
斜め方向から作用した衝突エネルギーを、一層効率良く
吸収できる。更にまた、バンパビームの前面のコーナを
傾斜面としたので角張ることがなく、バンパの前面の両
端コーナへ斜め方向から衝突エネルギーが作用した場合
に、バンパフェースはバンパビームのコーナに衝当して
も損傷する恐れがない。このため、バンパフェースの耐
久性は高まる。
部を、中空体の外面に沿わせて折り曲げたことにより、
バンパビームの車幅方向端部の外周面に突起物がないの
で、バンパビームの配置やバンパビームとバンパフェー
スとの配置関係を容易に設定できる。
大斜視図
大断面図
説明図
4…サポート、5…緩衝体、6…バンパフェイス、7…
サイドフレーム、8…ボルト、11…前面、12…背
面、13…上面、14…下面、15…コーナ、16…傾
斜面、17…縁部、51…高張力鋼板、52…中空体、
54…被押圧面(前面相当面)、55…両端コーナ、5
6…傾斜面、57…縁部。
Claims (4)
- 【請求項1】 高張力鋼製中空体の前面の両端コーナを
傾斜面としたことを特徴とする車両用バンパビーム。 - 【請求項2】 前記傾斜面は、上下両端の縁部を前記中
空体の外面に沿わせて折り曲げ形成されていることを特
徴とする請求項1記載の車両用バンパビーム。 - 【請求項3】 前面の両端コーナを傾斜面とする車両用
バンパビームの製造方法において、前記バンパビームを
高張力鋼製矩形中空体とし、被押圧面の両端部を外方へ
膨出させながら前記中空体の両端コーナを押し潰すこと
で前記傾斜面を形成することを特徴とする車両用バンパ
ビームの製造方法。 - 【請求項4】 前記膨出形成した両端部を、中空体の外
面に沿わせて折り曲げたことを特徴とする請求項3記載
の車両用バンパビームの製造方法。
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