JPS5914375B2 - エネルギ吸収バンパ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、自動車が衝突等によって衝撃を受けた場合
にエネルギーを吸収するための、自動車等の車輛に用い
るエネルギー吸収バンパーに関する。

これまでにも様々なエネルギー吸収バンパーが研究され
、使用されてきた。

この発明は特に、ウレタン等のエネルギー吸収エラスト
マ発泡体をエネルギー吸収のために使用することに関す
る。

エラストマ発泡体をエネルギー吸収体として使用した、
様々なエネルギー吸収バンパーが知られている。

普通、このバンパーは長手方向に延びる構造取付部材を
包含し、この部材がエラストマ材料を支持すると共に、
車体構造物に取付は得るように構成されている。

エネルギー吸収バンパーからの力が伝わる車輛構造物は
、しばしばバンパーと間隔を置いて設けられている。

これによって車輛には空間ができていることになり、こ
の空間がエネルギー吸収バンパーから伝えられる力に対
抗するようになっている。

つまり、バンパーには車輛の適当な構造部材に力を伝え
るだめの構造取付部材がある。

例えば、はとんどの車輛の前方には、車輛の中央位置に
ラジエタが配置されているから、このラジエタの有る部
位に力が伝わるような構造の車輌はない。

一方、バンパーの構造取付部材は、車輌にとって可成り
の重量を占めるものであるが、バンパーのいずれかの端
部に衝撃が加わった場合に備えて設けられていると共に
、バンパーの中央に衝撃が加わった場合は、その衝撃力
が、車輛の側方に間隔を置いて設けられた構造部材に伝
わるように設けである。

更に、バンパーは車輌のエンジンを冷却するだめの空気
を流通させるものでなければならない。

この発明によれば、取付構造部材を省いて重量を軽量化
すると共に、ラジエタ配設空間の妬き車輛構造体内にラ
ジエタへの冷却空気流路となる空間を与えることのでき
るバンパーを提供できる。

この発明は、その背面が取付面、そして前面が衝撃を受
は止める面となったエネルギー吸収エジストマ材料を包
含する、細長いエネルギー吸収バンパーに関する。

エラストマ材料には取付背面から内側に入り込んた凹部
が形成されている。

この凹部はバンパーの中央位置にあり、その結果、エラ
ストマ材料はこの四部の両端位置において取付背面側に
突出したエラストマ材料からなるブロック状端部を構成
するようになっている。

構造部材は２つのブロック状端部間において延び、その
両端はブロック状端部内に埋込まれている。

エラストマ材料はこの構造部材の唯一の支持体、位置決
め手段となっているため、この構造部材は衝撃を受けた
時にエラストマ材料と共に、拘束されることなく様々な
方向に動くことができる。

この発明の新規な特徴は、構造部材の端部がエラストマ
材料内に埋込まれ、このエラストマ＋７ｆ４が構造部材
の唯一の支持体となっていることである。

従来、衝撃を受けた時に発泡体材料を圧縮してエネルギ
ーを吸収する板を用いることは公知である。

このようなバンパーは、米国特許第３６６６３１０号に
開示されている。

この特許では、この板は発泡体材料内に完全に包み込ま
れている。

だが、この板の動きはこの板に連結された摺動ピンによ
って拘束又は制限されている。

更に、この特許では、エラストマ材料内に四部を設ける
とか、エラストマ材料内に構造部材の端部を埋込むこと
については何ら教唆していはない。

更に、従来、エラストマ材料つまり弾性材料でできた、
間隔を置いて設けたブロックによって支持される長手方
向に延びるバーをバンパーに施したものがある。

このバーは緩衝体として作用し、車輛全幅にわたって設
けられている。

このようなものは米国特許第３３６１４６７号に開示さ
れている。

だが、この特許でも、エラストマ材料に凹部を設け、構
造部材をその両端においてエラストマ材料内に埋込むこ
とにより、該エラストマ材料で支持することから成る本
発明の要旨については何ら教唆していない。

この発明の他の効果は、添付図面に示す本発明の実施例
についての説明から明らかとなろう。

第１図には細長いエネルギー吸収バンパーの全体が符号
１０で示されている。

このバンパーの一部であるエネルギー吸収エラストマ材
料の全体が符号１２で示されている。

このエラストマ材料１２の背面は取付面１４、そして前
面は衝撃受正面１６となっている。

エラストマ材料１２には凹部１８が有る。

この凹部１８は、取付背面１４から前面１６に向って内
側ＶＣ入り込むよう設けられている。

凹部１８はパンパーツ両端間に位置している。

第１図にはバンパーの半分が示されているに過き゛ない
。

そしてバンパーの反対側端部は第１図に示された端部に
対し、鏡対称に配置されている。

従って凹部１８はバンパーの中央に位置し、凹部１８の
両端には取付背面１４に向って突出したエラストマ材料
からなるブロック状端部２０ができている。

エラストマ材料は微細独立気泡をもつポリウレタン発泡
体のような発泡体プラスチック材料であることが望まし
い。

このエラストマ材料にとって参考になる記述は、米国特
許第３５７５８９６号に開示されている。

このバンパーは、全体が符号２２で示され、ブロック状
端部２０の間に位置した構造部材をも包含している。

この部材２２の端部はエラストマ材料内に埋込んである
。

従ってエラストマ材料は部材２２の唯一の支持体となっ
ており、これを位置決めする手段ともなっている。

これによって、第４図から第１０図に示すように、エラ
ストマ材料に様々な方向から衝撃が加わった場合、部材
はどのような方向にも動くようになっている。

第１図を見ると部材の端部ば、その前後共にエラストマ
材料内に完全に埋込まれている。

つまり、エラストマ材料は部材の背部から前部まで、そ
の端部を包囲しているのである。

エラストマ材料は部材の端部延長方向外側まで及んでい
る。

つまりエラストマ材料は部材の端部に接触している。

その組合わせを別の表現で説明すると、構造部材２２は
両側のブロック状端部２０の中間に有り、部材２２は他
の支持体及び／又は位置決め部材とは関係なく自由に動
くようになっていて、部材に衝撃が加わった場合、エラ
ストマ材料だけが構造部材２２の動きに反応するように
なっている。

これにより、部材はエラストマ材料内で、又はエラスト
マ材料と共に遊動するようになっている。

その結果、衝突した物をこの部材に乗り上がらせてしま
う程大きく、この部材がその長軸線を中心として傾動す
ることがないという予想もしなかった効果が生じたので
ある。

つまり、衝突物と部材とは、部材の端部がエラストマ発
泡体材料内に埋込まれているために、係合し続けるので
ある。

図のように、部材２２の端部２４はエラストマ材料のブ
ロック状端部２０と重なり合っている。

更に、部材の断面形状はエラストマ材料の前面及び背面
に対してほぼ平行な垂直方向に細長く、第２図に示すよ
うな前面２６及び後面２８を持つようなものである。

部材２２は、少なくとも１枚、図示の例では水平に伸び
た４枚のフランジ３０を備えだ前面２６を構成する前板
を含んでいる。

フランジ３０は前板２６から後方へと延びており、後板
２８と一体的に連結されている。

この部材は単に１枚の前板源 １以上の後方に延びるフ
ランジとから、所定の構造的特性を備えるように製造す
ることもできる。

だが、この部材２２は、前板２６と、断面において図示
のような長手方向に延びた密封隔室を構成するように上
記前板に対し一体的となっている構造体とを含んでいる
。

この部材ハ強化プラスチック、鋼、アルミニュウム等テ
作るとよい。

部材はその長手方向に剛性であることが良い場合もある
が、衝撃を受けて曲がることができるように可撓性を持
つものであることが良い場合もある。

このように曲がるものである場合には、衝撃エネルギー
の一部が部材の曲げ又は撓みによって吸収される。

中央に衝突した場合、即ち、バンパーの２つのブロック
状部分２０の中間に衝撃が加わった場合、この部材が可
撓性のものであるとすれば、この部材が曲がることによ
って幾分かのエネルギーを吸収するが、ブロック状部分
２０を圧縮することにもなり、これによってブロック状
部分２０は残りの衝撃エネルギーを吸収してしまうこと
になる。

エラストマ材料１２は部材２２の両端間においてその前
面に沿ってその上に延びている。

バンパーの長手方向におけるほぼ中央に衝撃が加わった
場合、部材２２の前面に長手方向に沿って配置されたエ
ラストマ材料によっても幾分かのエネルギーが吸収され
る。

このバンパーは取付装置を含み、この取付装置は、車輛
の支持構造物３６にバンパー１０を取付けるために、ブ
ロック状端部２０の取付背面１４の上に配設されたチャ
ンネル３２を包含する。

このチャンネル部材３２は、車輛の支持構造物に設けた
適当な孔に挿入する植込ボルト３４を支持している。

この好ましい実施例では、四部１８ｔ／ｉ、取付背面１
４から部材２２に向って延び、これによって部材２２が
凹部１８の底となっている。

゛バンパーは、車体に取付けられた被覆部材３８によっ
て覆ってしまうのが普通である。

これとは別に、エラストマ材料の表面に装飾皮膜を取付
けても良い。

第４図は、バンパーの長手方向中央部付近において、衝
突物が長手方向中央線よりも上方位置に衝突した時の部
材の受ける状態を示す図面である。

第４図は、部材２２が傾動していることを示しているが
、衝突物は部材の上に乗り上げておらず、この部材が、
車輛の構造部材によって支持されたブロック状部分２０
にエネルギーを伝えている状態を示している。

ｌ第５図は、衝突物がバンパーの
長手方向中央線位置に衝突し、従って部材２２が直立し
たままで、真直ぐ後方へと移動し、衝撃力をブロック状
端部２０に伝える状態を示している。

第６図は、衝突物がバンパーの中央で、長手方向中央線
下方に衝突した状態を示している。

第６図のように、部材２２は衝撃を受けて反対方向に傾
動するが、ここでも、衝撃力をエラストマブロック状部
分２０へと伝えることができるのである。

第７図は、大きな障害物が衝突し、バンパーの全長にわ
たって衝撃が加わった状態を示し、部材２２が真直ぐ後
方に動き、ブロック状端部にエネルギーを伝えることを
示している。

部材２２の前方にはエラストマ材料１２の全量のほぼ１
ｏ〜２０％を配設すると良い。

部材２２の前方にあるこの発泡体は衝撃エネルギーの一
部を吸収する。

第８図は、衝撃力が長手方向中央線よりも上方に加わっ
た時のバンパーのブロック状端部２ｏの断面形状を示し
ている。

この場合、部材２２はエネルギー吸収作用は行わず、実
際には単にエラストマ材料と共に遊動しているに過ぎな
い。

衝突物が長手方向中央線位置で、バンパーの端部に係合
し、全エネルギーがブロック状端部２０によって吸収さ
れている第９図の場合も同様である。

第１０図も第８図に類似する図面であるが、衝突物が長
手方向中央線よりも下方で、バンパーの端部に衝突した
状態を示している。

この場合も部材２２はエネルギー吸収作用は行なわない
。

第１図から第９図に示された実施例においては、エラス
トマ材料は部材２２の端部２４内に完全に埋込まれてい
る。

第１１図の実施例においては、部材２２の端部はエラス
トマ材料内に埋込まれているものの、完全に包囲されて
はおらず、部材２２の長手方向上面及び下面がエラスト
マ材料によって覆われていない。

第１１図はバンパーの端部の断面形状を示している。

これに対して第１２図は、バンパーの長手方向中央の断
面形状を示している。

この場合、エラストマ材料は部材の前面にのみ配設され
、上面及び下面は覆われていない。

第１３図の実施例においては、部材の外形が異なってい
るものの、部材は前板２６′を持っていて、この前板２
６′には長手方向隔室を形成すべく互に連結された後方
に延ひる水平７ランジ３０’を備えている。

＼構造部材２２を１本用いるのではなく、２本の平行な
部材、つまり上方部材と下方部材とを用いても良い。

この発明を好適な実施例について説明したが、これまで
に用いられてきた術語は権利範囲を限定するものでなく
、あくまでも説明の都合上用いたものである。

この発明は先の説明の精神に基いて様々に設計変更する
ことが可能である。

従って、特許請求の範囲に示された精神内において、詳
述したものとは別様に実施できるものであることを理解
すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明によるバンパーの一部全破断して示
す平面図、第２図は、第１図の線２−２に沿った断面図
、第３図は、第１図の線３−３に沿った断面図、第４図
は、バンパーが衝突以前ν・ある状態を仮想線で、最も
高い位置においてバンパーの中央位置に衝撃が加わった
時の結果を実線で示したバンパーの中央線位置の断面図
、第５図は、バンパーの中央部に沿って、縦方向中央位
置に衝撃力が加わった状態を示す、第４図と同様の図、
第６図は、バンパーの中央部に沿って、縦方向下方位置
に衝撃が加わった状態を示す、第４図と同様の図、第７
図は、バンパーの中央線位置における断面図であるが、
バンパーの全長に行き渡るような大きい障害物に衝突し
た結果を示す図面、第８図は、第１図の線２−２にほぼ
沿った断面図であるが、バンパーの端部に、中央線より
も高い位置において衝撃が加わった状態を示す図面、第
９図は、バンパーの端部の縦方向中央位置に衝撃が加わ
った状態を示す、第８図と同様の図、第１０図は、縦方
向下方位置に衝撃が加わった状態を示す、第８図と同様
の図、第１１図は、このバンパーの他の実施態様を示す
、第２図と同様の図、第１２図は、第３図のようにバン
パーの長手方向中央部を示す、第１１図と同様の図、第
１３図は、他の構造の部材を示すバンパーの断面図であ
る。 １０・・・・・・バンパー、１２・・・・・・エラスト
マ材料、１４・・・・・・取付背面、１６・・・・・・
前方衝撃受は止め面、１８・・・・・・凹部、２０・・
・・・・ブロック状端部、２２・・・・・・構造部材、
２４・・・・端部、２６・・・・・・前面、２８・・・
・・・後面、３０・・・・・・フランジ、３２・・・・
・・チャンネル、３４・・・・・・埋込ボルト、３６・
・・・・・車輛の支持構造物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 細長いエネルギー吸収バンパーにおいて、後方の取
   付面と前方の衝撃受は市め面との間に延在するエネルギ
   ー吸収エラストマ材料を有し、該エラストマ材料は、前
   記バンパーの両端の間において前記後方の取付面から前
   方に向ってえぐられている凹部を備えておりかつ該凹部
   の両端部には前記後方の取付面まで延びているブロック
   状端部を備えており、更に、前記ブロック状端部の間の
   前記四部の前方に延在する構造部材を有し、該構造部材
   の両端部は前記エラストマ材料のブロック状端部内に守
   全に埋込まれており、前記エラストマ材料のブロック状
   端部は、エラストマ材料に対して前記構造部材を単に支
   持していて前記バンパーに衝撃が加わったときに前記構
   造部材は前記エラストマ材料と共に様々な方向に動き得
   るように構成されていることを特徴とする細長いエネル
   ギー吸収バンパー。 ２ 前記エラストマ材料は、前記構造部材の前面にも延
   在していることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載のエネルギー吸収バンパー。 ３ 前記凹部は前記後方の取付面から前記構造部材まで
   延在していて、前記構造部材が前記凹部の底を形成して
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のエ
   ネルギー吸収バンパー。 ４ 前記構造部材は衝撃力が加わったときに両端の間で
   曲り、衝撃エネルギーの一部を吸収する可撓性材料で作
   られていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載のエネルギー吸収バンパー。 ５ 前記構造部材は、前板と該前板から後方に延びる少
   くとも１つのフランジとを備えていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載のエネルギー吸収バンパー
   。 ６ 前記構造部材は、その断面において少くとも１つの
   長手方向に延びる密封隔室を形成すべく前記前板および
   ７ランジと一体構造をなすことを特徴とする特許請求の
   範囲第５項に記載のエネルギー吸収バンパー。