JP2003312399A - バンパ装置 - Google Patents
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- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
- B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
- B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
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- B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
- B60R19/26—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
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- B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
- B60R2019/242—Arrangements for mounting bumpers on vehicles on two vertical sleeves, e.g. on energy absorber ends
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Vibration Dampers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 バンパリィンフォースと車体側の
サイドメンバーとの間に配されるバンパステーの前後壁
を結ぶ複数のリブ（側壁）の内側のリブの内方への倒れ
込みを防止する。 【解決手段】 バンパリィンフォース（２）とサ
イドメンバー（３）との間に配されるバンパステー
（４）の前壁部（５）と後壁部（６）とを複数のリブ
（７，８，９，１０）で結合する。内外側リブ（７，
８）は前方に末広がりであり、内側リブ（７）は内方に
張り出している突部（１１）を設ける。前壁部（５）の
幅寸法ｌ1 を後壁部（６）の幅寸法ｌ2 より大とする。
サイドメンバーとの間に配されるバンパステーの前後壁
を結ぶ複数のリブ（側壁）の内側のリブの内方への倒れ
込みを防止する。 【解決手段】 バンパリィンフォース（２）とサ
イドメンバー（３）との間に配されるバンパステー
（４）の前壁部（５）と後壁部（６）とを複数のリブ
（７，８，９，１０）で結合する。内外側リブ（７，
８）は前方に末広がりであり、内側リブ（７）は内方に
張り出している突部（１１）を設ける。前壁部（５）の
幅寸法ｌ1 を後壁部（６）の幅寸法ｌ2 より大とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は改良されたバンパス
テーを有するバンパ装置に関する。
テーを有するバンパ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両の衝突時、バンパリィンフォースか
ら車体に伝達される衝撃エネルギーを可能な限り緩和
し、乗員への悪影響を抑制するためにバンパ装置が用い
られる。バンパ装置は、車両の幅方向に延在するバンパ
リィンフォースと車体側のサイドメンバー（サイドフレ
ームとも言う）との間にバンパステーを配し、主にバン
パリィンフォースの塑性変形により衝撃エネルギーを吸
収するタイプと、バンパステーに代えてクラッシュボッ
クスを配し、主にクラッシュボックスの塑性変形により
衝撃エネルギーを吸収するタイプとがある。
ら車体に伝達される衝撃エネルギーを可能な限り緩和
し、乗員への悪影響を抑制するためにバンパ装置が用い
られる。バンパ装置は、車両の幅方向に延在するバンパ
リィンフォースと車体側のサイドメンバー（サイドフレ
ームとも言う）との間にバンパステーを配し、主にバン
パリィンフォースの塑性変形により衝撃エネルギーを吸
収するタイプと、バンパステーに代えてクラッシュボッ
クスを配し、主にクラッシュボックスの塑性変形により
衝撃エネルギーを吸収するタイプとがある。
【０００３】前者のタイプのバンパ装置が特開２００１
−２９４１０６公報に開示される。この例は、バンパリ
ィンフォースの後面壁に沿いかつこれに固定される前面
壁と、サイドメンバーの先端部に取り付けられる後面壁
と、前面壁と後面壁とを連結する少なくとも２本の側壁
とを有するバンパステーを用いている。この公知のバン
パステーは前面壁と後面壁とで閉中空部を作ること、前
面壁を非連続として前方に開放される開中空部を形成す
ること、側壁を中空状態とすること、或いは側壁を後面
壁に対して傾き角度を持って配することを教示する。
−２９４１０６公報に開示される。この例は、バンパリ
ィンフォースの後面壁に沿いかつこれに固定される前面
壁と、サイドメンバーの先端部に取り付けられる後面壁
と、前面壁と後面壁とを連結する少なくとも２本の側壁
とを有するバンパステーを用いている。この公知のバン
パステーは前面壁と後面壁とで閉中空部を作ること、前
面壁を非連続として前方に開放される開中空部を形成す
ること、側壁を中空状態とすること、或いは側壁を後面
壁に対して傾き角度を持って配することを教示する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】バンパステーの対の側
壁は車両の中心側に位置する内側の側壁を外側の側壁よ
り長くし、前面壁をバンパリィンフォースの後面に一致
させている。このようなバンパステーを有するバンパ装
置のバンパリィンフォースに車両の衝突による衝撃力
（荷重）が作用すると、バンパリィンフォースの塑性変
形前に、バンパステーの長い方の、即ち内側の側壁が内
側の方へ倒れるように変形し、衝撃力を残りの側壁で受
けることになる。このため、バンパステーの潰れが先に
生じ、次いで、バンパリィンフォースの塑性変形による
衝撃エネルギーの吸収が始まる。
壁は車両の中心側に位置する内側の側壁を外側の側壁よ
り長くし、前面壁をバンパリィンフォースの後面に一致
させている。このようなバンパステーを有するバンパ装
置のバンパリィンフォースに車両の衝突による衝撃力
（荷重）が作用すると、バンパリィンフォースの塑性変
形前に、バンパステーの長い方の、即ち内側の側壁が内
側の方へ倒れるように変形し、衝撃力を残りの側壁で受
けることになる。このため、バンパステーの潰れが先に
生じ、次いで、バンパリィンフォースの塑性変形による
衝撃エネルギーの吸収が始まる。
【０００５】前述した如きバンパステーの潰れは、衝撃
エネルギーによるサイドメンバーの破損の原因を作り、
又、バンパリィンフォースの支えを失い、予期しない塑
性変形をバンパリィンフォースに作り、衝撃エネルギー
の吸収効率を低下させる。
エネルギーによるサイドメンバーの破損の原因を作り、
又、バンパリィンフォースの支えを失い、予期しない塑
性変形をバンパリィンフォースに作り、衝撃エネルギー
の吸収効率を低下させる。
【０００６】それ故に、本発明は前述した従来技術の不
具合を解消させることを解決すべき課題とする。
具合を解消させることを解決すべき課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述した課題
を解決するために、前後壁部を連結する内外リブを前方
に末広がりとなるような傾き角度（好ましくは１０〜４
５°）を付けて配し、内側リブと前壁部との結合部に内
側に張り出した突部を形成する技術手段を採用する。
を解決するために、前後壁部を連結する内外リブを前方
に末広がりとなるような傾き角度（好ましくは１０〜４
５°）を付けて配し、内側リブと前壁部との結合部に内
側に張り出した突部を形成する技術手段を採用する。
【０００８】この技術手段の採用は、バンパリィンフォ
ースに衝撃力（荷重）が作用すると、内側リブの突部が
内方かつやや後向きに変位するが、この変位は内側リブ
の残りの部分を後壁部に対し直交させるように変位す
る。この変位は、衝撃力を内側リブが他のリブとほぼ均
等に受け得ることになるから、バンパリィンフォースを
バンパステーが正しく支え、バンパリィンフォースの塑
性変形による衝撃エネルギーの高吸収を可能にする。
ースに衝撃力（荷重）が作用すると、内側リブの突部が
内方かつやや後向きに変位するが、この変位は内側リブ
の残りの部分を後壁部に対し直交させるように変位す
る。この変位は、衝撃力を内側リブが他のリブとほぼ均
等に受け得ることになるから、バンパリィンフォースを
バンパステーが正しく支え、バンパリィンフォースの塑
性変形による衝撃エネルギーの高吸収を可能にする。
【０００９】前壁部の車幅方向の幅寸法は、後壁部の幅
寸法より大であり、バンパリィンフォースの潰れ範囲を
広く取ることができ、潰れ荷重を向上させ得る。このこ
とから、塑性変形の初期荷重を下げ得る、言い換えれ
ば、バンパリィンフォースの薄肉、軽量化を可能とさせ
得る。
寸法より大であり、バンパリィンフォースの潰れ範囲を
広く取ることができ、潰れ荷重を向上させ得る。このこ
とから、塑性変形の初期荷重を下げ得る、言い換えれ
ば、バンパリィンフォースの薄肉、軽量化を可能とさせ
得る。
【００１０】本発明によれば、車両の幅方向に延在する
バンパリィンフォースと車体側のサイドメンバーに固定
されるバンパステーを有するバンパ装置において、バン
パステーがバンパリィンフォースに固定される前壁部
と、車体側のサイドメンバーに固定される後壁部と、両
壁部を結合する複数のリブとを有し、内外側リブが前方
に末広がりの傾き角度を有し、内側リブが内方に張り出
している突部を有し、前壁部の幅方向の寸法が後壁部の
幅方向の寸法より大であるあることを特徴とするバンパ
装置が提供される。
バンパリィンフォースと車体側のサイドメンバーに固定
されるバンパステーを有するバンパ装置において、バン
パステーがバンパリィンフォースに固定される前壁部
と、車体側のサイドメンバーに固定される後壁部と、両
壁部を結合する複数のリブとを有し、内外側リブが前方
に末広がりの傾き角度を有し、内側リブが内方に張り出
している突部を有し、前壁部の幅方向の寸法が後壁部の
幅方向の寸法より大であるあることを特徴とするバンパ
装置が提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】バンパ装置１は、車両の幅方向に
延在するバンパリィンフォース２、車体側のサイドメン
バー３とバンパリィンフォース２との間に配されるバン
パステー４とを有す。バンパリィンフォース２は、アル
ミニウム合金材の押出形材からなり、その断面形状は、
たとえば、日、目、田、或いは口の字状の公知のもので
よく、又、サイドメンバー３は、鋼板のプレス成形によ
り作られる公知形状のものでよい。
延在するバンパリィンフォース２、車体側のサイドメン
バー３とバンパリィンフォース２との間に配されるバン
パステー４とを有す。バンパリィンフォース２は、アル
ミニウム合金材の押出形材からなり、その断面形状は、
たとえば、日、目、田、或いは口の字状の公知のもので
よく、又、サイドメンバー３は、鋼板のプレス成形によ
り作られる公知形状のものでよい。
【００１２】バンパステー４は、アルミニウム合金材の
押出形材からなり、バンパリィンフォース２の後面壁に
沿いかつ固定される前壁部５、サイドメンバー３の先端
に固定される後壁部６、両壁部５，６を連結する内外側
リブ７，８、中間リブ９，１０とからなる。前壁部５の
車幅方向の寸法ｌ1 は、後壁部６の車幅方向の寸法ｌ2
より大とさせる。バンパリィンフォース２の車幅方向の
寸法、即ち潰れ範囲ｌ1 を大とさせることは潰れ荷重の
増加、言い換えれば、バンパリィンフォース２の薄肉、
軽量化を可能とさせる。
押出形材からなり、バンパリィンフォース２の後面壁に
沿いかつ固定される前壁部５、サイドメンバー３の先端
に固定される後壁部６、両壁部５，６を連結する内外側
リブ７，８、中間リブ９，１０とからなる。前壁部５の
車幅方向の寸法ｌ1 は、後壁部６の車幅方向の寸法ｌ2
より大とさせる。バンパリィンフォース２の車幅方向の
寸法、即ち潰れ範囲ｌ1 を大とさせることは潰れ荷重の
増加、言い換えれば、バンパリィンフォース２の薄肉、
軽量化を可能とさせる。
【００１３】内外側リブ７，８の後壁部６に対する傾き
角度θ1 を１０〜４５°とし、内外側リブ７，８を前方
に末広がりとする。中間リブ９，１０は後壁部６に対し
直交する。内側リブ７と前壁部５との結合部に内方に張
り出した突部１１を設ける。突部１１の張出し角θ2
は、好ましくは５５〜９０°の範囲とし、より好ましく
は７５°とする。突部１１の底部はＲ１〜２mmの円弧面
とさせる。リブ７，８，９，１０は、たとえば、２〜
３．８mmの厚さとさせ得る。突部１１と内側リブ７とは
円弧面で結合させる。円弧面は、たとえばＲ２０mmの円
弧面とさせる。
角度θ1 を１０〜４５°とし、内外側リブ７，８を前方
に末広がりとする。中間リブ９，１０は後壁部６に対し
直交する。内側リブ７と前壁部５との結合部に内方に張
り出した突部１１を設ける。突部１１の張出し角θ2
は、好ましくは５５〜９０°の範囲とし、より好ましく
は７５°とする。突部１１の底部はＲ１〜２mmの円弧面
とさせる。リブ７，８，９，１０は、たとえば、２〜
３．８mmの厚さとさせ得る。突部１１と内側リブ７とは
円弧面で結合させる。円弧面は、たとえばＲ２０mmの円
弧面とさせる。
【００１４】図２に一枚の鋼板をプレス成形して作った
バンパステー１２を示す。前壁部５−１，５−２，５−
３は離間した３個の壁部からなり、後壁部６−１，６−
２は離間した２個の壁部からなり、リブ７，８，９，１
０は図１の例と同じ形状、傾きとしている。内側リブ７
と前壁部５−１との結合部にはＲの円弧面につづく内方
に張り出した突部１１を設けている。前壁部５−１，５
−２，５−３の幅寸法ｌ1 は、後壁部６−１，６−２の
幅寸法ｌ2 より大であり、内外側リブ７，８の傾き角度
θ1は１０〜４５°とし、突部１１の張出し角θ2 は４
５〜１２０°、好ましくは５５〜９０°とする。
バンパステー１２を示す。前壁部５−１，５−２，５−
３は離間した３個の壁部からなり、後壁部６−１，６−
２は離間した２個の壁部からなり、リブ７，８，９，１
０は図１の例と同じ形状、傾きとしている。内側リブ７
と前壁部５−１との結合部にはＲの円弧面につづく内方
に張り出した突部１１を設けている。前壁部５−１，５
−２，５−３の幅寸法ｌ1 は、後壁部６−１，６−２の
幅寸法ｌ2 より大であり、内外側リブ７，８の傾き角度
θ1は１０〜４５°とし、突部１１の張出し角θ2 は４
５〜１２０°、好ましくは５５〜９０°とする。
【００１５】図３と図４に衝突による衝撃力Ｆがバンパ
リィンフォースに作用したときのバンパリィンフォース
２の塑性変形とバンパステー４の内側リブ７の変位の状
態を示す。衝撃力Ｆを、広い潰れ範囲ｌ1 で受け、バン
パリィンフォース２は車両の幅方向の広い範囲で塑性変
形する。内側リブ７の内方への傾きにより従来より小さ
く、左右のバンパステー４の内側リブ７間の寸法は、バ
ンパリィンフォース２の後方へのストロークを小さく抑
え得る。図３と図４に示す例は、いわゆるオフセット衝
突と称せられるもので、剛体バリア１２にバンパ装置を
低速（時速８km/hを想定）に衝突させたものである。衝
突初期において、内側リブ７の突部１１が内側リブ７の
座屈起点を規制するよう内側に変位する（図５に示すＡ
方向）。やがて、内側リブ７は座屈方向が中間リブ９側
（断面内側）へと規制され、図４に示す如く、内側リブ
７が図５に示すＢ方向へと変位する。これは、４本のリ
ブ７，８，９，１０に等分布の荷重を入力させ、等分の
座屈による衝撃エネルギーの吸収を可能にする。
リィンフォースに作用したときのバンパリィンフォース
２の塑性変形とバンパステー４の内側リブ７の変位の状
態を示す。衝撃力Ｆを、広い潰れ範囲ｌ1 で受け、バン
パリィンフォース２は車両の幅方向の広い範囲で塑性変
形する。内側リブ７の内方への傾きにより従来より小さ
く、左右のバンパステー４の内側リブ７間の寸法は、バ
ンパリィンフォース２の後方へのストロークを小さく抑
え得る。図３と図４に示す例は、いわゆるオフセット衝
突と称せられるもので、剛体バリア１２にバンパ装置を
低速（時速８km/hを想定）に衝突させたものである。衝
突初期において、内側リブ７の突部１１が内側リブ７の
座屈起点を規制するよう内側に変位する（図５に示すＡ
方向）。やがて、内側リブ７は座屈方向が中間リブ９側
（断面内側）へと規制され、図４に示す如く、内側リブ
７が図５に示すＢ方向へと変位する。これは、４本のリ
ブ７，８，９，１０に等分布の荷重を入力させ、等分の
座屈による衝撃エネルギーの吸収を可能にする。
【００１６】図５を参照して、オフセット衝撃力Ｆがバ
ンパリィンフォース２を介してバンパステー４に作用し
たときの突部１１の作用をより詳しく示す。内側リブ７
に作用する衝撃力Ｆの分力ｆ1 は、中間リブ９に作用す
る分力ｆ2が中間リブ９を座屈させる軸心方向に作用す
るのに対し、内側リブ７に対し斜め方向から入力され、
突部１１を矢印Ａ方向に変位させる。この突部１１の動
きは、やがて内側リブ７の残部を矢印Ｂ方向へと変位さ
せ、内側リブ７を直立に近い形とし、中間リブ９と内側
リブ７とを略平行関係とさせ、分力ｆ1 を内側リブ７の
軸線方向で、即ち座屈荷重として受けることを可能とす
る。これにより、ｆ1 ，ｆ2 ，……がほぼ均等となって
各リブに作用し、バンパリィンフォース２の幅広い塑性
変形を支える。
ンパリィンフォース２を介してバンパステー４に作用し
たときの突部１１の作用をより詳しく示す。内側リブ７
に作用する衝撃力Ｆの分力ｆ1 は、中間リブ９に作用す
る分力ｆ2が中間リブ９を座屈させる軸心方向に作用す
るのに対し、内側リブ７に対し斜め方向から入力され、
突部１１を矢印Ａ方向に変位させる。この突部１１の動
きは、やがて内側リブ７の残部を矢印Ｂ方向へと変位さ
せ、内側リブ７を直立に近い形とし、中間リブ９と内側
リブ７とを略平行関係とさせ、分力ｆ1 を内側リブ７の
軸線方向で、即ち座屈荷重として受けることを可能とす
る。これにより、ｆ1 ，ｆ2 ，……がほぼ均等となって
各リブに作用し、バンパリィンフォース２の幅広い塑性
変形を支える。
【００１７】図１に示す形状のバンパステー４を、７０
０３Ｓ−Ｔ５のアルミニウム合金材の押出形材により構
成した。板厚は平均２．５mm、但し、内側リブ７の板厚
を２．８mmとし、ｌ1 を２００mm、ｌ2 を７０mm、Ｒを
２０mm、θ1 を２５°、θ2を７５°とした。比較例と
して、ｌ1 ＝ｌ2 ＝７０mm、前後壁部に対し直交する２
本のリブを有し、７００３Ｓ−Ｔ５のアルミニウム合金
材、板厚平均２．５mmの押出形材によりバンパステーを
製作した。バンパリィンフォースとサイドメンバーとは
同一のものを用い、同一条件のオフセット衝撃力テスト
をした。
０３Ｓ−Ｔ５のアルミニウム合金材の押出形材により構
成した。板厚は平均２．５mm、但し、内側リブ７の板厚
を２．８mmとし、ｌ1 を２００mm、ｌ2 を７０mm、Ｒを
２０mm、θ1 を２５°、θ2を７５°とした。比較例と
して、ｌ1 ＝ｌ2 ＝７０mm、前後壁部に対し直交する２
本のリブを有し、７００３Ｓ−Ｔ５のアルミニウム合金
材、板厚平均２．５mmの押出形材によりバンパステーを
製作した。バンパリィンフォースとサイドメンバーとは
同一のものを用い、同一条件のオフセット衝撃力テスト
をした。
【００１８】その結果を図６に示す。本発明の例は、ス
トロークで２０％の減、荷重で１．２７倍の増が確認さ
れた。さらに、本発明の例のバンパリィンフォースの潰
れ範囲が増大していることも確認できた。図１に示す形
状であるが、突部１１のないものについても前述と同じ
条件で衝撃力テストをした。図６に示すように、ボデー
耐力を超えて、ボデーの損傷が認められ、突部の有効性
が確認された。
トロークで２０％の減、荷重で１．２７倍の増が確認さ
れた。さらに、本発明の例のバンパリィンフォースの潰
れ範囲が増大していることも確認できた。図１に示す形
状であるが、突部１１のないものについても前述と同じ
条件で衝撃力テストをした。図６に示すように、ボデー
耐力を超えて、ボデーの損傷が認められ、突部の有効性
が確認された。
【図１】本発明の一例のバンパ装置の断面図である。
【図２】鋼板（スチール製）製のバンパステーを示す断
面図である。
面図である。
【図３】オフセット衝撃力を受けたときのバンパリィン
フォースとバンパステーの初期状態を示す平面図であ
る。
フォースとバンパステーの初期状態を示す平面図であ
る。
【図４】図３による状態の進行した状態を示す平面図で
ある。
ある。
【図５】バンパステーの内側リブを示す部分拡大断面図
である。
である。
【図６】ストローク荷重の関係を示す線図である。
１ バンパ装置
２ バンパリィンフォース
３ サイドメンバー
４ バンパステー
５，５−１，５−２，５−３ 前壁部
６，６−１，６−２ 後壁部
７ 内側リブ
８ 外側リブ
９，１０ 中間リブ
１１ 突部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 北 恭一
富山県新湊市奈呉の江12番地の３ アイシ
ン軽金属株式会社内
(72)発明者 安土 一成
富山県新湊市奈呉の江12番地の３ アイシ
ン軽金属株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 車両の幅方向に延在するバンパリィンフ
ォースと車体側のサイドメンバーに固定されるバンパス
テーを有するバンパ装置において、バンパステーがバン
パリィンフォースに固定される前壁部と、車体側のサイ
ドメンバーに固定される後壁部と、両壁部を結合する複
数のリブとを有し、内外側リブが前方に末広がりの傾き
角度を有し、内側リブが内方に張り出している突部を有
し、前壁部の幅方向の寸法が後壁部の幅方向の寸法より
大であるあることを特徴とするバンパ装置。 - 【請求項２】 突部が内側リブのバンパリィンフォース
側に１つ設けられている請求項１に記載のバンパ装置。 - 【請求項３】 突部の開き角θ2 が４５〜１２０°の範
囲である請求項２に記載のバンパ装置 - 【請求項４】 バンパステーが一枚の鋼板のプレス成形
品であり、各リブ間の中空部が前方又は後方に開口して
いる請求項２又は３に記載のバンパ装置。 - 【請求項５】 バンパステーがアルミニウム合金材の押
出形材よりなり、前後壁部間に３個の閉中空部がリブに
より画定されている請求項２又は３に記載のバンパ装
置。 - 【請求項６】 外側リブの長さが内側リブの長さより小
である請求項５に記載のバンパ装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002116953A JP3869748B2 (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | バンパ装置 |
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