JP2004155230A

JP2004155230A - 自動車用バンパービーム

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Publication number: JP2004155230A
Application number: JP2002320452A
Authority: JP
Inventors: Takaharu Amano; 敬治天野; Yoshiya Suzuki; 義也鈴木; Hideo Kamitsuma; 英雄上妻
Original assignee: Mitsubishi Aluminum Co Ltd; Unipres Corp
Current assignee: Unipres Corp; MA Aluminum Corp
Priority date: 2002-11-01
Filing date: 2002-11-01
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2022-11-01
Also published as: JP4216045B2

Abstract

【課題】衝突の瞬間に発生する最大荷重をできる限り低くするバンパービームの構造を提供する。
【解決手段】断面形状が上壁部と、上壁部に対向する底壁部と、前記上壁部および底壁部の両端部を連結する一対の側壁部と、前記上壁部および底壁部の中間に設けられてこれら２つの部位を連結する連結リブとからなる“日の字型”を呈し、上壁部の厚さが底壁部の厚さよりも厚く、上壁部の両角隅部は上壁部の長さの０．１〜０．３倍の長さの曲率半径で湾曲しており、かつ底壁部の両角隅部が底壁部の厚さの０．５〜２倍の曲率半径で湾曲したアルミニウム合金製の押し出し中空部材からなる自動車用バンパービームとする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のバンパーを補強するバンパービームに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車のバンパーは、車体に連結されるとともにバンパーの強度を保つバンパービームと、このバンパービームに取り付けられて車体の外観を整える樹脂製の表皮材とから概略構成されている。そして、このバンパービームは燃費低減のために軽量化が図られており、近年では軽合金製とする例が多くなってきている。例えば、図８に断面図として示すバンパービーム３０は、アルミ合金材で押し出し成形されたバンパービームの一例で、“日の字型”断面に押し出し成形された中空構造を有している。すなわち、互いに平行な上壁部１１と底壁部１２、及びこれらと直角方向に互いに平行な側壁部１３，１４と、上壁部１１と底壁部１２と平行して、側壁部１３，１４を２分するように中央に設けられた連結リブ１５から構成されている。
【０００３】
バンパービーム３０は、実際にはサイドメンバー１６を介して車両１７の前面または後面に取り付けられ、衝突の際には衝突面側の側壁部１３が図の左方矢印の方向からの衝撃力Ｆを受け止める面となる。従って“日の字型”断面構造の部材の内でも側壁部１３が最も厚さが厚く作られている。また、図８の例では上壁部１１及び底壁部１２と、連結リブ１５は同じ厚さに作られており、図の左方からの衝撃力を均等に受け止めて衝撃力をやわらげる構造となっている。
このようなバンパービームは軽量化を目的として７０００番系高力アルミニウム合金等で作成される。通常、バンパービームには発泡材等からなる緩衝材が取り付けられ、表面はバンパーカバーで覆われている。
【０００４】
バンパービームは自動車の衝突等により外部から衝撃力が加わった時に、その衝撃エネルギーをバンパービーム材料の塑性変形により吸収し、他の部材の損傷を回避すると同時に人体の安全を確保するための重要な部材である。
ところで、自動車の衝突の形態には壁状障害物がバンパービームの壁面の全面に比較的に高速で衝突する形態と、柱状障害物がバンパービームの壁面の一部に比較的に低速で衝突する形態とがある。
前者の衝突形態では、衝突による衝突エネルギーは乗員の負傷やバンパービーム取り付け部材の座屈損傷を招くような大きなものであることが多く、バンパービームに対しては徐々に変形崩壊して大量の衝突エネルギーを吸収できるものであることが望まれている。
一方、後者の衝突形態では、乗員の負傷や取り付け部材の損傷を招くような大きな衝突エネルギーを有する場合は少なく、バンパービームに対しては変形崩壊して衝突エネルギーを吸収するよりも、衝突荷重で変形し難い剛性に富んだものであることが望まれている。
【０００５】
バンパービームには、軽量化を図りつつも形材の曲げ剛性と曲がる時のエネルギー吸収量を大きくすることが求められている。断面形状の改良によりこれらの特性を改良する提案が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
この提案においては、長さ方向に一様な矩形断面形状のアルミ合金形材からなり、衝突方向に対して垂直な壁面を有するように車体側に位置する壁面の両端部が車体に取り付けられるバンパービームであり、上記アルミ合金形材の車体側に位置する角隅部が板厚の２．５倍以上の半径Ｒで湾曲をなしているバンパービームが開示されている。
具体的には図９に示すように、バンパービーム４０は、バンパーカバー内に設けられたアルミ合金形材からなっており、車体４２側に位置する壁面４１ａがサイドメンバー４４を介して車体４２に支持されている。上記のアルミ合金形材は、長さ方向に一様な例えば“日”字形の矩形断面形状に形成されており、一対の横設リブ４１ｂ、４１ｂと、両横設リブ４１ｂ、４１ｂの両端に接続された縦設リブ４１ａ、４１ａと、縦設リブ４１ａ、４１ａ間に接続された補強リブ４１ｃとからなっている。
【０００６】
上記のバンパービーム４０は、縦設リブ４１ａ、４１ａが衝突方向に対して垂直となると共に、横設リブ４１ｂ、４１ｂが衝突方向に対して平行となるように設けられている。そして、車体４２側の角隅部４１ｄ、４１ｄは、縦設リブ４１ａ、４１ａの長さの１／６以下の範囲において板厚の２．５倍以上の半径Ｒで湾曲されている。一方、バンパービーム４０の衝突側の角隅部４１ｅ、４１ｅは、板厚程度の半径ｒで略直角に曲折されている。これにより、バリアー衝突時においては、湾曲された角隅部４１ｄ、４１ｄを座屈の起点に位置させることによって、発生荷重を抑制しながら座屈を促進し、衝突エネルギーを効率良く吸収するようになっている。また、ポール衝突時においては、湾曲された角隅部４１ｄ、４１ｄを座屈の起点の反対側に位置させることによって、大きな発生荷重を生じさせるようになっている。尚、半径Ｒを縦設リブ４１ａ・４１ａの長さの１／６以下に制限した理由は、１／６を越えるとサイドメンバ４４への取り付けが困難になると共に吸収エネルギーが低下するからである。
この構造によれば、上記の二つの衝突形態に対応できるような、徐々に変形崩壊して大量の衝突エネルギーを吸収できる特性と、衝突荷重で変形し難い剛性に富んだ特性とを兼ね備えることができるとされている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−８０７８９号公報（第１頁、第２図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バンパービームがあまり強すぎると、バンパービームの座屈と共に車体の取り付け金具であるサイドメンバーを損傷させてしまうことになる。サイドメンバーは衝突の瞬間に発生する最大荷重によって損傷する。
例えば、図８に断面で示すような全角隅部が直角に曲折されたバンパービームでは、図１０に示すように衝突によりバンパービームが３．５〜４．５ｍｍ塑性変形する間の平均荷重は５０ｋＮ程度であるのに対して、衝突直後のバンパービームの変位量が１ｍｍに達する以前の０．５ｍｍ程度塑性変形する間に、最大２５０ｋＮもの最大荷重が発生し、その後はほぼ一定の潰し荷重で変形していく。この場合には最大荷重は平均荷重の５．８８倍にも達する。
この最大荷重を低くすることができれば、サイドメンバーを損傷させることなくバンパービームの変形崩壊のみで衝突エネルギーを吸収することができる。
従来はバンパービームが最大３．５〜４．５ｍｍ塑性変形する間に、発生荷重が大幅な変動を伴わない場合の最大荷重と吸収エネルギーの関係を問題としており、衝突の瞬間に発生する最大荷重を下げる試みはなされていなかった。
人身の安全を確保するためにも、衝突の瞬間に発生するこの最大荷重のピークをできる限り低くすることが重要である。
本発明の目的は、上記衝突の瞬間に発生するこの最大荷重のピークをできる限り低くし、バンパービームの取付け金具であるサイドメンバーの損傷を防ぐことのできるバンパービームの構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため普通乗用車のバンパービームの断面形状を種々検討した結果、サイドメンバーが損傷するのは長さ１００ｍｍのバンパービーム試片に加わる圧潰荷重が１５０ｋＮを越える場合であることが判明した。衝突の瞬間に発生する最大荷重を１５０ｋＮ以下に抑えれば、バンパービームの塑性変形により、サイドメンバーを損傷させることなく衝突エネルギーを吸収できることが判明した。バンパービームの構造を、衝突の後半に発生する衝撃荷重が低くなり過ぎる構造にしてしまうと、バンパービームとしてのエネルギー吸収能が低下してしまうことも判明した。
従って、図１０に示す潰し荷重−変位曲線において、最大ピークのみを引き下げて波形をより矩形波形に近づけることができれば、サイドメンバーを損傷させることなくバンパービームの塑性変形により衝突エネルギーを吸収できることになり、エネルギー吸収材として安定した性能を有するバンパービームとすることができると考えた。そこでバンパービームの断面形状を種々検討した結果、衝撃を受ける面の部材の厚さを厚くし、かつ衝撃を受ける部材面の両端に特定の曲率半径を付与させることにより、上記目的を達成できることを見い出し本発明に至った。
すなわち、本発明のバンパービームでは、断面形状が上壁部と、上壁部に対向する底壁部と、前記上壁部および底壁部の両端部を連結する一対の側壁部と、前記上壁部および底壁部の中間に設けられて２つの側壁部を連結する連結リブとからなる日の字型を呈し、衝突面側の側壁部の厚さが車体取付け面側の側壁部の厚さよりも厚く、衝突面側の側壁部の両角隅部は前記衝突面側の側壁部の長さの０．１〜０．３倍の長さの曲率半径Ｒで湾曲しており、かつ車体取付け面側の側壁部の両角隅部が該車体取付け面側の側壁部の厚さの０．６〜１倍の長さの曲率半径ｒで湾曲したアルミニウム合金製の押し出し中空部材からなるバンパービームとした。この断面形状は衝突面側の側壁部の長さＬ_１が、上壁部及び底壁部の長さＬ_２の２倍よりも短い時に適用される。
【００１０】
一方、側壁部の長さＬ_１が、上壁部及び底壁部の長さＬ_２の２倍よりも長い時には、断面形状が上壁部と、上壁部に対向する底壁部と、前記上壁部および底壁部の両端部を連結する一対の側壁部と、前記上壁部および底壁部の中間に設けられて２つの側壁部を連結する連結リブとからなる日の字型を呈し、衝突面側の側壁部の厚さが車体取付け面側の側壁部の厚さよりも厚く、衝突面側の側壁部の両角隅部は前記底壁部の長さの０．２〜０．６倍の長さの曲率半径で湾曲しており、かつ車体取付け面側の側壁部の両角隅部が該車体取付け面側の側壁部の厚さの０．６〜１倍の長さの曲率半径で湾曲したアルミニウム合金製の押し出し中空部材からなるバンパービームとする。
バンパービームを上記のように構成することにより、衝突した瞬間に発生する最大荷重のピークを効果的に低下させることができ、サイドメンバーを損傷することなしに、衝突エネルギーをバンパービームで吸収し、乗員に与える損傷を飛躍的に少なくすることができるようになる。
【００１１】
本発明においては、前記上壁部と連結リブ及び底壁部の厚さを全て等しく構成することができる。
連結リブの厚さを底壁部の厚さよりも薄く構成する場合には、前記連結リブの厚さは前記底壁部の厚さの０．６〜１倍とすることが好ましい。
連結リブをこのように構成することにより、高い剛性を有すると同時に、衝突時に発生する最大ピーク荷重の飛躍的に低減させることができるようになる。
本発明においては、前記衝突面側の側壁部の両角隅部の曲率半径Ｒを１０〜３０ｍｍとするのが良い。
最大ピーク荷重の飛躍的な低減効果と、押出し加工の容易さを考慮した結果、最も実用的な値である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に図面を用いて本発明を具体的に説明する。なお、以下の図面においては判りやすく説明するため、各部の縮尺は必ずしも正確には描かれていない。
（第１の実施形態）
図１は本発明のバンパービームの第１の実施形態を示す断面図である。図に示すように本発明のバンパービーム１０は、断面形状が上壁部１と、上壁部１と対向する底壁部２と、上壁部１および底壁部２の両端部を連結する一対の側壁部３、４と、上壁部１および底壁部２の中間に設けられてこれら２つの部位を連結する連結リブ５とからなる“日の字型”を呈するように構成して剛性を確保するようにしている。このバンパービーム１０は、紙面左側の側壁部が衝突面側の側壁部３であり、矢印Ｆで示す衝突の際の衝撃力Ｆが加わる。紙面右側の側壁部が車体取付け面側の側壁部４であり、サイドメンバー６を介して車体７に取り付けられる。図１は、側壁部３，４の長さが上壁部１及び底壁部２の長さの２倍よりも短くて、上壁部１、底壁部２及び連結リブ５の厚さが全て等しい場合を示している。
【００１３】
ここで、図２は本発明のバンパービームの各部の寸法を示す図であり、側壁部の長さをＬ_１、上壁部の長さをＬ_２、衝突面側の側壁部の厚さをｔ_１、車体取付け面側の側壁部の厚さをｔ_２、上壁部及び底壁部の厚さをそれぞれｔ_３、ｔ_４、連結リブの厚さをｔ_５で示している。
この図２を用い上記の関係を説明すれば、Ｌ_１＜２Ｌ_２で、かつｔ_３＝ｔ_４＝ｔ_５の場合を示していることになる。
本実施形態では衝突面側の側壁部３の厚さを車体取付け面側の側壁部４の厚さよりも厚くして衝突エネルギーを受け止め、上壁部１、底壁部２、及び上壁部１と底壁部２との中間に設けられた連結リブ５とで衝撃エネルギーを分担して吸収するようになっている。
【００１４】
実用的な各部の厚さは、例えば上壁部１、底壁部２及び連結リブ５の厚さは２．０ｍｍ〜３．０ｍｍ、衝突面側の側壁部３の厚さは２．０ｍｍ〜４．５ｍｍ、車体取付け面側の側壁部４の厚さは２．０ｍｍ〜３．５ｍｍ程度が適当である。
各部の寸法を示した図２を用いて上記を説明すれば、本第１の実施形態においてはｔ_１＞ｔ_２、ｔ_３＝ｔ_４＝ｔ_５であり、各値の適正値は、ｔ_１＝２．０ｍｍ〜４．５ｍｍ、ｔ_２＝２．０〜３．５ｍｍ、ｔ_３＝ｔ_４＝ｔ_５＝２．０ｍｍ〜３．０ｍｍとなる。
【００１５】
図１は衝突面側の側壁部３及び車体取付け面側の側壁部４の長さが上壁部１及び底壁部２の長さの２倍よりも短い場合を示した。バンパービームの圧潰強度を調整する手段としては、図３に示すように、逆に衝突面側の側壁部３及び車体取付け面側の側壁部４の長さＬ_１を上壁部１及び底壁部２の長さＬ_２の２倍よりも長くすることも考えられる。この場合各部の厚さは、上記の場合と同様でよい。ただし、後に詳述するように隅部の曲率半径Ｒを変える必要がある。
【００１６】
本実施の形態においては、衝突面側の側壁部３の両角隅部と車体取付け面側の側壁部４の両角隅部は、それぞれ曲率半径Ｒ，ｒをもって湾曲して加工する必要がある。“日の字型”の断面の各角隅部に曲率半径を持たせることにより、衝突した瞬間に発生する最大荷重のピークを劇的に低下させることが可能となる。
曲率半径の大きさはごく小さくても最大荷重のピークを低下させる効果を有するが、材料の加工の観点からすれば板厚と同程度以上に大きくするのが実用的である。曲率半径の大きさが大きくなるほど最大荷重のピークを低下させる効果も高くなるが、曲率半径があまり大きくなっても効果は飽和する。適正な曲率半径の大きさは、“日の字型”の断面の長さに関係し、図１に示すように、衝突面側の側壁部３及び車体取付け面側の側壁部４の長さが上壁部１及び底壁部２の長さの２倍よりも短い場合には、衝突面側の側壁部の長さの０．１〜０．３倍の長さの曲率半径とするのが良い。すなわち図２においてＬ_１＜２Ｌ_２で、かつｔ_３＝ｔ_４＝ｔ_５の場合には、曲率半径Ｒは
Ｒ＝（０．１〜０．３）×Ｌ_１・・・・・・（１）
とする。
【００１７】
一方、図３に示すように、衝突面側の側壁部３及び車体取付け面側の側壁部４の長さが上壁部１及び底壁部２の長さの２倍よりも長い場合には、上壁部１及び底壁部２の長さの０．６〜１倍の長さの曲率半径とするのが良い。すなわち図２においてＬ_１＞２Ｌ_２で、かつｔ_３＝ｔ_４＝ｔ_５の場合には、曲率半径Ｒは
Ｒ＝（０．６〜１．０）×Ｌ_２・・・・・・（２）
とするのが適当である。
【００１８】
車体取付け面側の側壁部４の両角隅部の曲率半径ｒは、直接衝撃を受けないので加工精度も配慮して、側壁部４の板厚程度に僅かな曲率半径を与えておけばよい。各部の寸法を示した図２を用いて説明すれば、
ｒ＝（０．６〜１）×ｔ_２・・・・・・（３）
となる。
【００１９】
バンパービームを上記のように構成すれば衝突した瞬間に発生する最大荷重のピークを効果的に低下させることができる。
例えば、図１に示すように、図２に示す寸法図においてｔ_１＝４．５ｍｍ、ｔ_２＝３．５ｍｍ、ｔ_３＝ｔ_４＝ｔ_５＝２．６ｍｍ、Ｌ_１＝１００ｍｍ、Ｌ_２＝７５ｍｍの断面形状が“日の字型”をなしたアルミニウム合金製のバンパービームを押出し成形加工により作成し、長さ１００ｍｍに切断して試験片とし、図１の矢印で示す衝突方向に試験片を押し潰す圧壊試験を行って、衝突時の最大荷重と変位との関係を調べた。曲率半径Ｒは０ｍｍ，５ｍｍ，及び１０ｍｍとした。測定結果を図４に示す。
【００２０】
図４は衝突実験におけるバンパービームの変位量と潰し荷重の関係を示したものである。図に示すように衝突直後の変位量が１ｍｍに達する以前に最大荷重が発生し、その後はほぼ一定の潰し荷重で変形していく。図４の曲線ｊは“日の字型”バンパービームの上壁部両端の曲率半径Ｒを０（曲率半径ナシ）にした場合の変位量曲線であって、変位量が約０．５ｍｍ程度の時に２５０ｋＮの最大荷重が発生している。これに対して曲率半径Ｒを５ｍｍとした曲線ａや、曲率半径Ｒを１０ｍｍとした曲線ｂでは、変位量１ｍｍ前後の時に最大荷重が約１５０ｋＮ前後と大幅に低下して発生し、曲線はより矩形波に近づいている。
このように“日の字型”バンパービームの上壁部両端に曲率半径Ｒを付与することにより衝突時に発生する最大荷重を大幅に低減させることができ、サイドメンバーを損傷することなくバンパービームで衝突エネルギーを有効に吸収することができるので、乗員の安全確保に極めて有効となる。
【００２１】
図５は上記と同じ各部寸法のバンパービームについて上壁部両端の曲率半径Ｒを２０，３０，４０ｍｍに変化させて、同様な最大荷重の測定を行った結果を示している。図中曲線ｃは曲率半径Ｒが２０ｍｍの場合を、曲線ｄは曲率半径Ｒが３０ｍｍの場合を、曲線ｅは曲率半径Ｒが４０ｍｍの場合をそれぞれ示したものである。
図に示すとおり、曲率半径Ｒを大きくすると最大荷重は約１００ｋＮと一層低くなり、より矩形波に近づくものの、曲率半径Ｒが３０ｍｍを越えると最大荷重の低下はほぼ飽和してくる。従ってＲの上限値は４０ｍｍとするのが適当である。Ｒの下限値は最大荷重は約１００ｋＮ以下となる１０ｍｍ程度である。より好ましいＲの範囲は、前記（１）式で示されるＲ＝（０．１〜０．３）×Ｌ_１の範囲で選択すれば良く、実用上は１０〜３０ｍｍ程度である。
【００２２】
（第２の実施形態）
次に、第１の実施形態の変形として“日の字型”断面の上壁部１と底壁部２とは同じ厚さとし、連結リブ５の厚さを薄く変化させた場合の、最大荷重と変位との関係を図６に示す。
図６において、“日の字型”断面各部位の寸法はｔ_５＜ｔ_３＝ｔ_４とした以外は前記第１の実施例の場合と同様で、衝突側の側面部両端の曲率半径Ｒは２０ｍｍとした。図中曲線ｃは第１の実施形態の図５に示す上壁部と底壁部及び連結リブの各厚さが全て等しい（ｔ_５＝ｔ_３＝ｔ_４＝２．６ｍｍ）場合と同じである。また、図中曲線ｆは連結リブの厚さを１５％薄くして、ｔ_３＝ｔ_４＝２．６ｍｍ、ｔ_５＝２．２ｍｍとした場合であり、曲線ｇは連結リブの厚さを３０％薄くして、ｔ_３＝ｔ_４＝２．６ｍｍ、ｔ_５＝１．８ｍｍとした場合である。
図６に示すとおり、連結リブの厚さを上壁部及び底壁部の厚さよりも薄くした場合、薄肉化とともに最大荷重が低下する。これは衝力を受ける方向が連結リブに沿った方向であるため、連結リブの強度が弱くなって衝撃力を和らげるためと推測される。
連結リブの厚さをいろいろ変えたバンパービームを作成して衝突実験を繰り返した結果、連結リブの適正値は“日の字型”断面の側壁部の寸法によって最も影響を受けることが判明した。実験の結果、図２に示す各部寸法で説明すると、連結リブの厚さ（ｔ_５）の適正値は“日の字型”断面の側壁部ｔ_３（＝ｔ_４）との関係において、
ｔ_５＝（０．６〜１）×ｔ_３・・・・・・（４）
とするのが適当であることが判明した。
【００２３】
（比較例）
次に、比較のため、“日の字型”断面において、連結リブの厚さを上壁部及び底壁部の厚さよりも厚くした場合の例を図７に示す。
図７において、“日の字型”断面各部位の寸法はｔ_５＞ｔ_３＝ｔ_４とした以外は前記第１の実施例の場合と同様で、上壁部両端の曲率半径Ｒは２０ｍｍとした。図中曲線ｃは第１の実施形態の図５に示す連結リブの厚さと上壁部及び底壁部の厚さが等しい（ｔ_５＝ｔ_３＝ｔ_４＝２．６ｍｍ）場合と同じである。また、図中曲線ｈは上壁部の厚さを連結リブの厚さよりも１５％薄くして、ｔ_３＝ｔ_４＝２．２ｍｍ、ｔ_５＝２．６ｍｍとした場合であり、曲線ｉは上壁部の厚さを連結リブの厚さよりも３０％薄くして、ｔ_３＝ｔ_４＝１．８ｍｍ、ｔ_５＝２．６ｍｍとした場合である。
図７に示すとおり、側壁部の厚さを連結リブの厚さよりも薄くした場合、曲率半径Ｒの効果により衝突時に発生する最大荷重は低下するものの、薄肉化の程度によって最大荷重が変化することはない。これは側壁部の強度が弱くなって衝撃力を和らげるが、衝力を受ける位置が連結リブ部分であるため、連結リブの強度によって最大荷重が支配されるためと推測される。
【００２４】
次に側壁部と連結リブの厚さが等しい第１の実施形態の結果を表１に纏めてその効果を示す。
【００２５】
【表１】

【００２６】
表１の結果から、側壁部と連結リブの厚さが等しい場合には、最大荷重と平均荷重の比は、曲率半径Ｒが２０ｍｍの時に最も低くなり、Ｒが無い場合の半分程度となることが判る。曲率半径Ｒを５から４０ｍｍの範囲で付与すれば、最大荷重と平均荷重の比が低くなり、最大荷重と平均荷重の比が低いほど乗員の受ける身体的損傷を少なくすることが期待できる。
【００２７】
最後に、側壁部と連結リブの厚さを変化させた場合の第２の実施形態の結果と比較例の結果を表２に纏めてその効果を示す。
【００２８】
【表２】

【００２９】
表２の結果から、連結リブの厚さを側壁部の厚さよりも薄くした方が、衝突の際に発生する最大荷重を下げるためには効果的であることが判る。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、バンパービームの断面形状を詳細に検討した結果、衝撃を受ける面の厚さを厚くして剛性を高め、衝撃を受ける面の両端に曲率半径Ｒを付与した形状にしたので、衝突の際バンパービームの変形直後に発生する最大荷重が低くなり、乗員の受ける身体的損傷を少なくすることができるようになる。
本発明のバンパービームを装着した車両は、より安全性の高い車両といえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動車用バンパービームの第１の実施形態の断面形状を示す図である。
【図２】本発明の自動車用バンパービームの各部の寸法を示す図である。
【図３】本発明の自動車用バンパービームの第２の実施形態の断面形状を示す図である。
【図４】第１の実施形態におけるバンパービームの変位量と潰し荷重との関係の一例を示す図である。
【図５】第１の実施形態におけるバンパービームの変位量と潰し荷重との関係の他の例を示す図である。
【図６】第２の実施形態におけるバンパービームの変位量と荷重の関係を示す図である。
【図７】比較例におけるバンパービームの変位量と荷重の関係のを示す図である。
【図８】従来の自動車用バンパービームの断面形状の一例を示す図である。
【図９】従来の自動車用バンパービームの断面形状の他の例を示す図である。
【図１０】図８に示す従来の自動車用バンパービームの変位量と荷重の関係を示す図である。
【符号の説明】
１，１１・・・・・・上壁部、２，１２・・・・・・底壁部、３・・・・・・衝突面側の側壁部、４・・・・・・車体取付け面側の側壁部、５，１５・・・・・・連結リブ、１０，２０，３０，４０・・・・・・バンパービーム、１３，１４・・・・・・側壁部

Claims

断面形状が上壁部と、上壁部に対向する底壁部と、前記上壁部および底壁部の両端部を連結する一対の側壁部と、前記上壁部および底壁部の中間に設けられて２つの側壁部を連結する連結リブとからなる日の字型を呈し、衝突面側の側壁部の厚さが車体取付け面側の側壁部の厚さよりも厚く、衝突面側の側壁部の両角隅部は前記衝突面側の側壁部の長さの０．１〜０．３倍の長さの曲率半径Ｒで湾曲しており、かつ車体取付け面側の側壁部の両角隅部が該車体取付け面側の側壁部の厚さの０．６〜１倍の長さの曲率半径ｒで湾曲したアルミニウム合金製の押し出し中空部材からなることを特徴とする自動車用バンパービーム。
断面形状が上壁部と、上壁部に対向する底壁部と、前記上壁部および底壁部の両端部を連結する一対の側壁部と、前記上壁部および底壁部の中間に設けられて２つの側壁部を連結する連結リブとからなる日の字型を呈し、衝突面側の側壁部の厚さが車体取付け面側の側壁部の厚さよりも厚く、衝突面側の側壁部の両角隅部は前記底壁部の長さの０．２〜０．６倍の長さの曲率半径で湾曲しており、かつ車体取付け面側の側壁部の両角隅部が該車体取付け面側の側壁部の厚さの０．６〜１倍の長さの曲率半径で湾曲したアルミニウム合金製の押し出し中空部材からなることを特徴とする自動車用バンパービーム。
前記上壁部と連結リブ及び底壁部の厚さが等しいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動車用バンパービーム。
前記連結リブの厚さが前記底壁部の厚さの０．６〜１倍であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動車用バンパービーム。
前記衝突面側の側壁部の両角隅部の曲率半径Ｒが１０〜３０ｍｍであることを特徴とする請求項１から請求項４のにいずれか１項に記載の自動車用バンパービーム。