JP2006036082A

JP2006036082A - 車両用バンパー構造

Info

Publication number: JP2006036082A
Application number: JP2004220625A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Omura; 和生大村; Makoto Fukuda; 誠福田; Masayuki Shiga; 正之志賀; Yoshimi Mizutani; 良美水谷
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-07-28
Filing date: 2004-07-28
Publication date: 2006-02-09
Also published as: US20060022472A1; US7025396B2; CN100400339C; CN1727223A

Abstract

【課題】本発明は、低速衝突の際に、サイドフレームに曲げモーメントが発生することを防止し、かつ衝突エネルギーを好適に吸収することができる車両用バンパー構造を提供する。
【解決手段】車両用バンパー構造２０は、車体フレーム２１の後端部２１ａに車幅方向に延びるリヤバンパービーム２１を備え、このリヤバンパービーム２２をリヤバンパーフェイス２３で覆ったものである。リヤバンパービーム２２に緩衝部材３０を備える。緩衝部材３０は、バンパービーム２２の後面２２ａに沿って、突出高さの異なる２条の中空突起３１，３２を上下に備え、上中空突起３１の突出高さＨ１を下中空突起３２の突出高さがＨ２より大きく形成し、上中空突起３１の頂部３１ａに一対の開口部３４，３４を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は車両用バンパー構造に係り、特に、車体フレームの端部に車幅方向に延びるバンパービームを備え、このバンパービームの後面に緩衝部材を備えた車両用バンパー構造に関する。

車両用バンパー構造として、リヤバンパービームの後部に緩衝材を備え、リヤバンパービームおよび緩衝部材をリヤバンパーカバー（リヤバンパーフェイス）で覆ったものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−２６４７４０号公報

特許文献１の車両用バンパー構造を次図に基づいて説明する。
図９は従来の基本構成を説明する図である。
車両用バンパー構造１００は、車体後部１０１のサイドフレーム１０２の後端部１０２ａに車幅方向に延びるリヤバンパービーム１０３を備え、このリヤバンパービーム１０３の後部１０３ａに緩衝材１０４を備え、リヤバンパービーム１０３および緩衝部材１０４を覆うリヤバンパーフェイス１０５を備える。

この車両用バンパー構造１００によれば、万が一、車両が壁部（図示せず）などに衝突した際に、緩衝材１０４を介してリヤバンパービーム１０３を潰して衝突エネルギーを吸収する。

ところで、近年、自動車のデザイン性を高めるなどの観点から、リヤバンパーフェイスの後下部が絞り込まれて、前方に向けて湾曲状に形成されたものがある。
このリヤバンパーフェイスに、図９に示すリヤバンパービーム１０３を適用するためには、リヤバンパービーム１０３の後下部１０３ｂ（図９参照）を、リヤバンパーフェイスに合わせて形成する必要がある。
この構成の一例を次図に基づいて説明する。

図１０は従来の車両用バンパー構造の一例を示す図である。
リヤバンパーフェイスの後下部１１０ａが絞り込まれて、前方に向けて湾曲状に形成されている。このため、リヤバンパービーム１１１の後下部１１１ａを、車体前方側に凹ませてリヤバンパーフェイス１１１の後下部１１１ａに合わせている。

リヤバンパービーム１１１の後上部１１１ｂは、車体後方に突出している。この後上部１１１ｂは、サイドフレーム１１２の上半分１１２に位置する。
このため、リヤバンパービーム１１１の後上部１１１ｂに、衝突力が矢印Ｆの如くかかった場合、リヤバンパービーム１１１が矢印の方向に傾くことがある。
よって、サイドフレーム１１２の後端部に曲げモーメントがかかる虞がある。

加えて、リヤバンパービーム１１１が矢印の方向に傾くと、リヤバンパービーム１１１にかかっている荷重が逃げてしまう。
このため、衝突の際に発生した衝突エネルギーをリヤバンパービーム１１１で十分に吸収することが難しい。

ここで、車両用バンパー構造のなかには、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するように要求されるものがある。

本発明は、低速衝突の際に、サイドフレームに曲げモーメントがかかることを防止し、かつ衝突エネルギーを好適に吸収することができる車両用バンパー構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車体フレームの端部に車幅方向に延びるバンパービームを備え、このバンパービームの後面に緩衝部材を備え、バンパービームおよび緩衝部材をバンパーフェイスで覆った車両用バンパー構造において、前記緩衝部材は、前記バンパービームの後面に沿って、突出高さの異なる２条の中空突起を上下に備え、上下の中空突起のうち、突出高さが高い方の中空突起の頂部にスリット状の開口部を備えたことを特徴とする。

バンパービームの後面に沿って上下の中空突起を備え、上下の中空突起の突出高さを異ならせた。上下の中空突起の突出高さを異ならせることで、上下の中空突起を、バンパーフェイスの形状に沿わせることが可能になる。

また、突出高さが高い方の中空突起にスリット状の開口部を備えた。突出高さが高い方の中空突起を、好適に潰れやすくできる。よって、突出高さが高い中空突起に、低速衝突により軽荷重がかかった際に、中空突起を好適に潰すことが可能になり、バンパービームが傾くことを防止することができる。
これにより、突出高さが高い方の中空突起のみを潰す際に、車体フレームに曲げモーメントが発生することを防止することができる。

加えて、突出高さが高い中空突起を好適に潰れやすくすることで、この中空突起を、突出高さが低い方の中空突起の高さまで潰した後、両方の中空突起をさらに潰す際に、それぞれの中空突起を同様に潰すことができる。よって、両方の中空突起を潰す際にも、バンパービームが傾くことを防止することができる。
これにより、両方の中空突起を同時に潰す際に、車体フレームに曲げモーメントが発生することを防止することができる。

さらに、突出高さが高い中空突起にスリット状の開口部を備えて、好適に潰れやすくすることで、突出高さが高い方の中空突起のみを潰すときや、両方の中空突起を同時に潰すときに、バンパービームを傾けさせないで、好適に潰すことができる。
バンパービームを傾けさせないで、好適に潰すことで、衝突エネルギーを良好に吸収することができる。

請求項１に係る発明では、突出高さが高い中空突起にスリット状の開口部を備えて好適に潰れやすくすることで、中空突起を潰す際に、車体フレームに曲げモーメントが発生することを防止できるという利点がある。
請求項１に係る発明では、中空突起を傾けさせないで、好適に潰すことで、衝突エネルギーを良好に吸収することができるという利点がある。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づ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は右側を示す。

図１は本発明に係る車両用バンパー構造を備えた車両を示す斜視図である。
車両１０は、車体１１の後部１２にテールゲート１３を備え、このテールゲート１３の下方および左右の後輪１５，１５の後方に車両用バンパー構造２０を備える。
テールゲート１３は、上端部１４をヒンジ（図示せず）を介して車体１１の後部１２に回動自在に取り付けることにより、前記ヒンジを支点として閉位置と開位置とにスイング自在に支持されている。
閉位置は、車室（図示せず）をテールゲート１３で閉じる位置であり、開位置は、車室を開放する位置である。
以下、車両用バンパー構造２０について細説する。

図２は本発明に係る車両用バンパー構造を示す分解斜視図である。
車両用バンパー構造２０は、車体フレーム２１の後端部（端部）２１ａに車幅方向に延びるリヤバンパービーム（バンパービーム）２２を備え、このリヤバンパービーム２２をリヤバンパーフェイス（バンパーフェイス）２３で覆ったものである。

リヤバンパービーム２２は、車体フレーム２１の後端部２１ａに、リヤバンパービーム２２の左右端部２７，２８をそれぞれ取付ブラケット２４，２４を介して取り付け、後面２２ａに緩衝部材３０を備えた湾曲状の補強部材である。

リヤバンパーフェイス２３は、略コ字形に形成した樹脂製の部材であって、左右の後輪１５，１５（図１参照）の後方から車体後方に延ばした左右の側部４１，４２を備え、左右の側部４１，４２の後端部間に掛け渡したフェイス本体４３を備える。

図３は本発明に係る車両用バンパー構造の要部を示す分解斜視図、図４は本発明に係る車両用バンパー構造の要部を示す斜視図である。
リヤバンパービーム２２は、車体フレーム２１の後端部２１ａに、ビーム本体４５の左右の端部４５ａ，４５ｂを取付ブラケット２４，２４を介して取り付け、ビーム本体４５の前部中央４５ｃにガセット３９を備え、ビーム本体４５の後部４５ｄに、一例として３個の補強プレート４６…（…は複数を示す）が所定間隔をおいて備え、補強プレート４６…を後方から覆うように配置するとともに、ビーム本体４５の後部４５ｄに沿わせてビームプレート４７を備える。

ビーム本体４５は、上下の突条部４８，４９を連結部５１（図５も参照）で連結したもので、上突条部４８の上面部４８ａから上方に張り出した上張出片４８ｂを備え、下突条部４９の下面部４９ａから下方に張り出した下張出片４９ｂを備える。

ビーム本体４５の上張出片４８ｂ、下張出片４９ｂおよび連結部５１に、補強プレート４６…の上端部４６ａ…、下端部４６ｂ…および中央部４６ｃ…をそれぞれスポット溶接により接合する。

ビーム本体４５の後部４５ｄにビームプレート４７を重ね合わせ、ビーム本体４５の上張出片４８ｂ、下張出片４９ｂおよび連結部５１に、ビームプレート４７の上辺４７ａ、下辺４７ｂおよび中央部４７ｃをそれぞれスポット溶接により接合する。
なお、ビーム本体４５については、図５で詳しく説明する。

ビームプレート４７は、車幅方向中央に、車体後方に向けて突出する緩衝部材３０を備える。
この緩衝部材３０は、ビームプレート４７の上下に備えた２条（上下）の中空突起３１，３２からなる。

上中空突起３１および下中空突起３２は、いわゆる、ハット形断面（まわりにふちのある帽子の断面）に形成されている（図５も参照）。
上側の上中空突起３１は、車体後方への突出高さがＨ１（図５も参照）であり、下側の下中空突起３２は、車体後方への突出高さがＨ２（図５参照）である。

緩衝部材３０は、バンパービーム２２の後面２２ａに沿って、突出高さの異なる２条の中空突起３１，３２を上下に備え、上中空突起３１の突出高さＨ１を下中空突起３２の突出高さがＨ２より大きく形成し、上中空突起３１の頂部３１ａに一対の開口部３４，３４を備える。

上中空突起３１は、車幅方向の長さをＬ１とし、左右の端部からそれぞれ車幅方向中央に向けて頂部３１ａまで傾斜面３１ｂ，３１ｂで突出させ、頂部３１ａをバンパービーム２２の後面２２ａに沿わせて湾曲状に形成したものである。

一対の開口部３４，３４は、頂部３１ａの中央部３１ｃを避けて、中央部３１ｃの左右側にそれぞれスリット状に形成された開口である。
中央部３１ｃを避けて開口部３４，３４を、中央部３１ｃの左右側に形成することで、中央部３１ｃの剛性を所望の大きさに保つことができる。
開口部３４は、長さがＬ２、幅がＷ（図５も参照）のスリット状の長孔である。

開口部３４の長さＬ２は、一例として１２０〜１４０ｍｍに設定され、特に１３０ｍｍに設定されることが好ましい。
開口部３４の長さＬ２が１２０ｍｍ未満になると、開口部３４の長さＬ２が短すぎて、上中空突起３１を好適に潰すことが難しくなるからである。

開口部３４の長さＬ２が１４０ｍｍを超えると、開口部３４の長さＬ２が長すぎて、開口部３４の周縁のうち、直線部３４ａ，３４ａが、一例として上中空突起３１内側に湾曲状に、すなわちカール状に曲がってしまい、曲がった部位が補強用のリブの役割を果たし、上中空突起３１の剛性を高めることになってしまうからである。

なお、下中空突起３２は、上中空突起３１と比較して、車幅方向の長さを、上中空突起３１の長さＬ１より短くし、突出高さＨ２を上中空突起３１の突出高さＨ１より小さくした点で上中空突起３１と異なるだけで、その他の構成は上中空突起３１と同様である。

図５は図４の５−５線断面図である。
リヤバンパービーム２２のビーム本体４５は、上下の突条部４８，４９（図３も参照）を有し、上下の突条部４８，４９を連結部５１で連結し、上突条部４８の上面部４８ａから上方に張り出した上張出片４８ｂを有し、下突条部４９の下面部４９ａから下方に張り出した下張出片４９ｂを有する。

上突条部４８および下突条部４９は、いわゆる、ハット形断面（まわりにふちのある帽子の断面）に形成されている。ビーム本体４５の前部中央４５ｃにガセット３９が設けられている。

ビーム本体４５の上張出片４８ｂ、下張出片４９ｂおよび連結部５１に、補強プレート４６…の上端部４６ａ…、下端部４６ｂ…および中央部４６ｃ…をそれぞれスポット溶接により接合する。
同時に、補強プレート４６…にビームプレート４７を重ね合わせ、補強プレート４６…の上端部４６ａ…、下端部４６ｂ…および中央部４６ｃ…に、ビームプレート４７の上辺４７ａ、下辺４７ｂおよび中央部４７ｃをそれぞれスポット溶接により接合する。

ここで、リヤバンパービーム２２を覆うリヤバンパーフェイス２３は、デザイン性などの観点から、フェイス本体４３の後部４４のうち、下部（後下部）４４ａが絞り込まれて前方に向けて湾曲状に形成されている。

そこで、バンパービーム２２の後面２２ａに沿わせて緩衝部材３０を備えるために、緩衝部材３０として、突出高さの異なる２条の中空突起３１，３２を上下に備えた。
加えて、上中空突起３１の突出高さＨ１を、下中空突起３２の突出高さＨ２より大きく形成した。
これにより、上下の中空突起３１，３２を、リヤバンパーフェイス２３の後部４４に沿わせて設けることが可能になる。

そして、緩衝部材３０は、上中空突起３１の頂部３１ａにスリット状の開口部３４，３４（奥側の開口部３４は図４参照）を備える。
上中空突起３１の頂部３１ａにスリット状の開口部３４，３４を備えた理由を以下に示す。

すなわち、上中空突起３１は取付ブラケット２４，２４の上半分に位置する。このため、上中空突起３１に、衝突力がかかった場合、上中空突起３１が好適に潰れないと、リヤバンパービーム２２が反時計回り方向（すなわち、上向き）に傾いてしまう。
リヤバンパービーム２２が傾くと、取付ブラケット２４，２４を介して車体フレーム２１に曲げモーメントがかかる虞がある。

そこで、上中空突起３１にスリット状の開口部３４，３４を備えることで、上中空突起３１を、好適に潰れやすくした。
よって、上中空突起３１に、低速衝突により軽荷重がかかった際に、上中空突起３１を好適に潰すことが可能になり、バンパービーム２２が上向きに、すなわち反時計回り方向に傾くことを防止する。
これにより、上中空突起３１のみを潰す際に、取付ブラケット２４，２４を介して車体フレーム２１（図２、図３も参照）に曲げモーメントが発生することを防止する。

加えて、上中空突起３１を好適に潰れやすくすることで、上中空突起３１を、下中空突起３２の高さＨ２まで潰した後、両方の中空突起３１，３２をさらに潰す際に、それぞれの中空突起３１，３２を同様に潰すことができる。
よって、バンパービーム２２が上向きに、すなわち反時計回り方向に傾くことを防止する。これにより、上下の中空突起３１，３２を同時に潰す際に、取付ブラケット２４，２４を介して車体フレーム２１（図２、図３も参照）に曲げモーメントが発生することを防止する。

さらに、上中空突起３１にスリット状の開口部３４，３４を備えて、好適に潰れやすくすることで、上中空突起３１のみを潰すときや、上下の中空突起３１，３２を同時に潰すときに、バンパービーム２２を傾けさせないで、好適に潰すことが可能になる。
バンパービーム２２を傾けさせないで、好適に潰すことで、衝突エネルギーを良好に吸収することが可能になる。

なお、上中空突起３１の中心高さＨ３は、一例として、５０８ｍｍ（２０インチ）である。
また、下中空突起３２の中心高さＨ４は、一例として、４０６ｍｍ（１６インチ）である。

図６（ａ）は図４の６ａ−６ａ線断面図、図６（ｂ）は図４の６ｂ−６ｂ線断面図である。
（ａ）に示すように、ビーム本体４５の上張出片４８ｂ、下張出片４９ｂおよび連結部５１に、ビームプレート４７を重ね合わせ、上張出片４８ｂ、下張出片４９ｂおよび連結部５１に、ビームプレート４７の上辺４７ａ、下辺４７ｂおよび中央部４７ｃをそれぞれスポット溶接により接合する。
ビーム本体４５の前部中央４５ｃにガセット３９が設けられている。

（ｂ）に示すように、ビーム本体４５の上張出片４８ｂ、下張出片４９ｂおよび連結部５１に、補強プレート４６…の上端部４６ａ…、下端部４６ｂ…および中央部４６ｃ…をそれぞれスポット溶接により接合する。

同時に、補強プレート４６…にビームプレート４７を重ね合わせ、補強プレート４６…の上端部４６ａ…、下端部４６ｂ…および中央部４６ｃ…に、ビームプレート４７の上辺４７ａ、下辺４７ｂおよび中央部４７ｃをそれぞれスポット溶接により接合する。
ビーム本体４５の前部中央４５ｃにガセット３９が設けられている。

次に、車両用バンパー構造２０の作用を図７〜図８に基づいて説明する。
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る車両用バンパー構造のバンパーフェイス後部が壁部に衝突した例を説明する図である。
（ａ）において、車両が低速走行の際に、リヤバンパーフェイス２３の後部４４が壁部５０に低速衝突することが考えられる。

（ｂ）において、リヤバンパーフェイス２３が僅かに変形して、後部４４が、上中空突起３１の頂部３１ａに当接し、上中空突起３１に、低速衝突による軽荷重がかかる。
ここで、上中空突起３１にスリット状の開口部３４，３４（奥側の開口部３４は図４参照）を備え、スリット状の開口部３４の長さＬ２を、一例として１３０ｍｍに設定した。
これにより、上中空突起３１を軽荷重で好適に潰すことが可能で、かつ、開口部３４の周縁のうち、直線部３４ａ，３４ａ（図４も参照）が、上中空突起３１内側に湾曲状に曲がることを防止する。

よって、上中空突起３１に、低速衝突により軽荷重がかかった際に、上中空突起３１を好適に潰すことが可能になり、バンパービーム２２が上向きに、すなわち反時計回り方向に傾くことを防止する。
これにより、上中空突起３１のみを潰す際に、取付ブラケット２４，２４を介して車体フレーム２１（図５参照）に曲げモーメントが発生することを防止する。

図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る車両用バンパー構造の緩衝部材が潰れる例を説明する図である。
（ａ）において、上中空突起３１を、下中空突起３２の高さＨ２まで潰す。上中空突起３１を好適に潰れやすくすることで、上中空突起３１を、下中空突起３２の高さＨ２まで潰した後、上下の中空突起３１，３２を同時に潰す際に、それぞれの中空突起３１，３２を同様に潰すことが可能になる。

（ｂ）において、上下の中空突起３１，３２を同様に潰すこと、バンパービーム２２が上向きに、すなわち反時計回り方向に傾くことを防止する。
これにより、上下の中空突起３１，３２を同時に潰す際に、取付ブラケット２４，２４を介して車体フレーム２１（図５参照）に曲げモーメントが発生することを防止する。

なお、前記実施の形態では、車両用バンパー構造２０をリヤバンパーに適用した例について説明したが、車両用バンパー構造２０をフロントバンパーに適用することも可能である。

本発明の車両用バンパー構造は、車体フレームの端部に車幅方向に延びるバンパービームを備え、このバンパービームの後面に緩衝部材を備えた自動車への適用に好適である。

本発明に係る車両用バンパー構造を備えた車両を示す斜視図である。本発明に係る車両用バンパー構造を示す分解斜視図である。本発明に係る車両用バンパー構造の要部を示す分解斜視図である。本発明に係る車両用バンパー構造の要部を示す斜視図である。図４の５−５線断面図である。（ａ）は図４の６ａ−６ａ線断面図、（ｂ）は図４の６ｂ−６ｂ線断面図である。本発明に係る車両用バンパー構造のバンパーフェイス後部が壁部に衝突した例を説明する図である。本発明に係る車両用バンパー構造の緩衝部材が潰れる例を説明する図である。従来の基本構成を説明する図である。従来の車両用バンパー構造の一例を示す図である。

符号の説明

１０…車両、２０…車両用バンパー構造、２１…車体フレーム、２１ａ…車体フレームの後端部（端部）、２２…リヤバンパービーム（バンパービーム）、２２ａ…バンパービームの後面、２３…リヤバンパーフェイス（バンパーフェイス）、３０…緩衝部材、３１…上中空突起、３１ａ…頂部、３２…下中空突起、３４…スリット状の開口部、Ｈ１…上中空突起の高さ、Ｈ２…下中空突起の高さ。

Claims

車体フレームの端部に車幅方向に延びるバンパービームを備え、このバンパービームの後面に緩衝部材を備え、バンパービームおよび緩衝部材をバンパーフェイスで覆った車両用バンパー構造において、
前記緩衝部材は、
前記バンパービームの後面に沿って、突出高さの異なる２条の中空突起を上下に備え、
上下の中空突起のうち、突出高さが高い方の中空突起の頂部にスリット状の開口部を備えたことを特徴とする車両用バンパー構造。