JP2008213577A - バンパーアブソーバー - Google Patents

Abstract

【課題】バンパーアブソーバーに設けたリブの座屈位置のバラツキを抑制してバンパーアブソーバーの衝撃吸収性能を高める
【解決手段】バンパーアブソーバー２は、自動車の前後方向に延びる上脚２ｂおよび下脚２ｃと、上脚２ｂと下脚２ｃとを繋ぐとともに、バンパーシステム２の、自動車の前後方向の外面側に面する橋掛部２ｄとを有している。上脚２ｂおよび下脚２ｃには、橋掛部２ｄが衝撃荷重を受けた時に起こる座屈の起点となる座屈誘起部２ｆが設けられている。座屈誘起部２ｆは、内側面の傾斜角度が変化する角度変移部として形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動車のバンパーシステム内に配置されるバンパーアブソーバーに関する。

従来より、自動車の前後には、車体の保護や衝突時の乗員や被衝突物の損傷の抑制を目的としてバンパーシステムが設けられている。特に最近では、対人事故において、歩行者の脚部に対して与える負荷を小さくして、歩行者の傷害値を軽減することができるバンパーシステムの設計が行なわれている。

バンパーシステムは、通常、バンパーフェイシアと、バンパーリンフォースと、バンパーアブソーバーから構成されている。

バンパーリンフォースは、車体に取り付けられて、車体を補強、保護するものである。バンパーリンフォースは、所定の強度を必要とされ、金属製で、内部に補強用の仕切壁が形成された中空筒状の構造を有するのが一般的である。

バンパーアブソーバーは、バンパーリンフォースの外側に配置されて、衝突事故の際に、歩行者の脚などの被衝突物と、バンパーリンフォースとの間で、変形し、または押し潰されることによって、衝突のエネルギーを吸収し、特に、被衝突物への反力を軽減する働きをする。バンパーアブソーバーは、軟質樹脂発泡体や軟質樹脂粒子発泡成形体や中空樹脂成形体などからなるのが一般的である。

バンパーフェイシアは、バンパーリンフォースおよびバンパーアブソーバーを車体外部から覆い隠し、車体の意匠性を高めると共に、バンパーアブソーバーを外部環境から保護し、バンパーアブソーバーの性能が低下するのを防ぐ働きをする。バンパーフェイシアは、合成樹脂などを射出成形するなどして形成されるのが一般的である。

バンパーリンフォースは、バンパーアブソーバーの取付け座、および、バンパーアブソーバーが潰れて衝撃を吸収する際の台座としても機能する。バンパーアブソーバーは、それに突出形成された取付用の凸部を、バンパーリンフォースに設けられた開孔に嵌め合わせることによって、取付固定されるのが一般的である。しかし、バンパーアブソーバーの取付方法はこれに限られるものではなく、バンパーアブソーバーをバンパーリンフォースとバンパーフェイシアとの間に配置するのみで、特別な固定手段を用いないものも知られている。

このようなバンパーアブソーバーとして、熱可塑性樹脂を発泡成形して形成され、図８に示すような構造を有する衝撃吸収部材１００が特許文献１に開示されている。同図に示すように、この衝撃吸収部材１００は、基部１０１と、この基部１０１の少なくとも一面側に形成され、衝撃吸収部材１００に作用する衝撃荷重の作用方向と同方向に突出する複数のリブ１０２とを有している。同文献には、このようなリブ１０２を設けることによって、衝撃吸収部材１００の圧縮ひずみが大きくなっても急激な圧縮応力の上昇を抑制可能と記載されている。さらに、リブ１０２を、その幅が基部１０１側からリブ１０２の先端側までテーパ状に減少するように形成することによって、衝撃吸収部材１００の衝撃吸収性能が高められると記載されている。
特開２００３−３４１４４９号公報

上記のようなリブを設けたバンパーアブソーバーは、最終的にはリブが座屈することによって、衝撃が吸収されるように意図されている。すなわち、座屈が進行している間は、被衝突物への反力が高くなりすぎないようにし、特に、反力をほぼ一定に保つことができる。

しかし、従来のバンパーアブソーバーでは、座屈時の曲げの起点となる位置のバラツキが大きい。特に、特許文献１では、先細りの複数のリブを等間隔に並列させた構造としている。本発明者らによる詳細な研究および実験により、このようにリブの先端を先細りにすると、先端部側ほど応力が集中するため、衝撃荷重を受けると、リブの曲げの起点が、中央部よりも先端部側に偏るという知見が得られた。すなわち、上記のような先細りのリブを有するバンパーアブソーバーでは、リブの先端付近で座屈が起こりやすい。

このようにリブの先端付近で座屈が起こった場合、その座屈に伴う変位ストローク（バンパーアブソーバーの、衝撃荷重の作用方向（リブの突出方向）への潰れ量）が少なくなり、したがって、反力をほぼ一定とすることができる変位ストローク範囲が比較的小さくなる。このことは、この場合、バンパーアブソーバーによる衝撃吸収性能を十分に引き出すことができないことを意味する。すなわち、最大限の衝撃吸収量が得られるようにするためには、バンパーシステム内の限られたスペースに配置されるために大きさの限られたバンパーアブソーバーでの、座屈に伴う変位ストロークを最大限に確保することが望まれる。

また、従来技術では、リブの曲がり方向にもバラツキがあり、リブ同士が互いに接近する方向に曲がって、互いに干渉し合う恐れがある。このように、リブ同士が干渉し合うと、曲げが抑制されるため、被衝突物への反力が大きくなり、良好な衝撃吸収性が阻害される恐れがある。

本発明は、上記課題に鑑み、バンパーアブソーバーに設けたリブの座屈位置のバラツキを抑制することによって、バンパーアブソーバーの衝撃吸収性能を高めることを目的とする。また、本発明の他の目的は、リブの座屈時の曲がり方向のバラツキを抑制することによって、バンパーアブソーバーの衝撃吸収性能を高めることにある。

上述の目的を達成するために、本発明のバンパーアブソーバーは、自動車のバンパーシステム内に配置されるバンパーアブソーバーであって、自動車の前後方向に延びる上側および下側の脚部と、２つの脚部の間を繋ぐとともに、バンパーシステムの、自動車の前後方向の外面側に面する橋掛部と、を有し、２つの脚部のうち少なくとも一方に、橋掛部が衝撃荷重を受けた時に当該脚部に起こる座屈の起点となる座屈誘起部が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、座屈の起点を座屈誘起部によって制御できるため、バンパーアブソーバーに設けたリブ、すなわち２つの脚部の座屈位置のバラツキを抑制することができ、安定した衝撃吸収性能を得ることが可能となる。

座屈誘起部が設けられた脚部の、２つの脚部間で互いに対面する内側面は、自動車の前後方向に斜め上方または斜め下方に傾斜しており、座屈誘起部は、この内側面の、当該脚部の根元から座屈誘起部までの部分の傾斜角度と、座屈誘起部から当該脚部の先端までの部分の傾斜角度とを、互いに異ならせることによって形成された角度変移部であることが好ましい。

この構成によれば、特別な加工を施すことなく容易に座屈誘起部を形成することが可能となる。

座屈誘起部が設けられた脚部の内側面は、先端に近づくにしたがって、２つの脚部の間の、上下方向の中心から離れるように傾斜しており、この内側面の、根元から座屈誘起部までの部分の傾斜角度が、座屈誘起部から先端までの部分の傾斜角度よりも大きくなっていることがより好ましい。

この構成によれば、座屈誘起部が設けられた脚部には、他方の脚部から離れる方向に曲げが誘起されるため、２つの脚部が干渉し合うのを抑制し、衝撃吸収性能が悪化したり、被衝突物に対する反力が大きくなったりするのを可及的に抑制することができる。

また、座屈誘起部が設けられた脚部の、座屈誘起部から根元までの部分の肉厚が、根元に近づくにしたがって徐々に厚くなっていることがより好ましい。

この構成によれば、座屈誘起部が設けられた脚部の肉厚が、被衝突物側に近くなるにしたがって厚くなるため、応答荷重を衝突面の高さ方向の広い範囲に分散させることができる。それによって、被衝突物にかかる曲げモーメントを低減することができ、歩行者の脚部などの損傷を抑制することができる。また、荷重−変位曲線における衝突初期の立ち上がりが早くなり、衝撃吸収量が増加する。

また、座屈誘起部が設けられた脚部の、座屈誘起部から先端までの部分の肉厚が、座屈誘起部から先端までの間にわたって一定に保たれていることがより好ましい。

この構成によれば、座屈誘起部が設けられた脚部の先端側での厚みが一定となるため、先端で応力集中が生じることがなくなり、先端付近で座屈が起こるのを抑制して、好ましい衝撃吸収特性を安定して得ることができる。

また、座屈誘起部が設けられた脚部の、根元から座屈誘起部までの部分では、内側面および外側面が、先端に近づくにしたがって、２つの脚部の間の、上下方向の中心から離れるように傾斜しており、内側面の傾斜角度が、外側面の傾斜角度よりも大きいことがより好ましい。

この構成によれば、座屈誘起部が設けられた脚部が安定して外側に曲がるようになり、２つの脚部が干渉し合うのを抑制し、衝撃吸収性能が悪化したり、被衝突物に対する反力が大きくなったりするのを可及的に抑制することができる。

本発明のバンパーアブソーバーによれば、座屈誘起部が設けられた脚部の座屈、すなわち、曲がりの起点となる位置のバラツキを抑えることができる。それによって、バンパーアブソーバーによる衝撃エネルギーの吸収能力を高めることができる。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を説明する。

本発明の一実施形態のバンパーシステムの模式図を図１、図２に示す。図１は、自動車前部のバンパーシステムの分解斜視図であり、図２は、組み立てた状態のバンパーシステムの前後方向に沿った断面図である。本発明のバンパーアブソーバーは、自動車の後部に設けられるバンパーシステムにも適用可能なものであるが、説明を簡潔にするため、以下では、自動車の前部のバンパーアブソーバーを例にとって説明する。

バンパーシステムは、自動車の車体に取り付けられたバンパーリンフォース１と、バンパーリンフォース１の前面１ａに当接するように配置されたバンパーアブソーバー２と、これらを覆うバンパーフェイシア３を有している。

バンパーリンフォース１は、鋼製で、車幅方向に水平に延び、ほぼ直方体の外形の中空筒状の構造を有している。バンパーリンフォース１の中空内部には、補強用の仕切壁１ｂが設けられている。バンパーリンフォース１の構造はこれに限られるものではないが、このような構造とすることによって、比較的軽量としながら、所要の強度を持たせることができる。それによって、車体重量の増加を最低限に抑えながら、車体を補強、保護することができる。

バンパーアブソーバー２は、衝撃吸収性に優れた素材から形成される。このような素材としては、いわゆるビーズ発泡体や、ブロー成形体などが好適である。ビーズ発泡体は、熱可塑性樹脂からなる発泡性の樹脂粒子を、所望の形状となるよう成形型のキャビティ内で発泡させて、隣接する樹脂粒子間で融着させて一体化することによって形成される。その熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリスチレン／ポリエチレン共重合体などが適している。ブロー成形体は、溶融樹脂を中空シート状に押出し、内部にエアを吹き込みながら中空成形品とすることによって形成される。

バンパーリンフォース１は、バンパーアブソーバー２の取付け座、および、バンパーアブソーバー２が潰れて衝撃を吸収する際の台座としても機能する。バンパーアブソーバー２をバンパーリンフォース１に固定するため、バンパーアブソーバー２には係合突起２ａが形成され、バンパーリンフォース１の前面１ａには係合孔１ｃが形成されている。係合突起２ａと係合孔１ｃは、図２では１つのみが見えているが、車幅方向に間隔をおいて複数設けられており、これらは、互いに対応する位置に設けられ、互いに係合している。

係合突起２ａは、係合孔１ｃの内径よりも多少大きな外形を有していることが好ましい。このような構成とすることによって、係合突起２ａを係合孔１ｃへと押し込んで係合させるだけで、摩擦力によってバンパーアブソーバー２を固定することができ、取り付け固定を容易にすることができる。

バンパーフェイシア３は、自動車の外部から見て、バンパーリンフォース１とバンパーアブソーバー２を覆い隠している。それによって、バンパーフェイシア３は、バンパーシステムに、自動車の前方の構成部材として好ましい意匠性を付与する働きをしている。また、バンパーフェイシア３は、バンパーアブソーバー２を、外部環境から保護する機能も有している。

バンパーフェイシア３は、衝撃荷重を受けた場合は、比較的小さな荷重で変形または破断することが好ましい。それによって、衝撃荷重がバンパーアブソーバー２に容易に伝達されるようにし、バンパーアブソーバー２の衝撃吸収機能がバンパーフェイシア３によって阻害されるのを抑制することができる。このため、バンパーフェイシア３としては、合成樹脂をプレス成形または射出成形などして形成された、薄肉の成形体が好適に用いられる。

次に、図３、図４を参照して本実施形態のバンパーアブソーバー２の構造について、より詳細に説明する。図３は、バンパーアブソーバー２の斜視図であり、図４は自動車の前後方向に沿った断面図である。

バンパーアブソーバー２は、自動車の幅方向に延びて、自動車の幅に近い長さを有しており、その自動車の前後方向に沿った断面形状は、自動車の幅方向におよそ均一であり、通常、全体が一体的に成形される。

本実施形態のバンパーアブソーバー２は、前後方向に沿った断面で見て自動車の前後方向に延びる上脚（上側の脚部）２ｂおよび下脚（下側の脚部）２ｃと、これらの根元を繋ぐとともに、バンパーフェイシア３に面する橋掛部２ｄとを有している。橋掛部２ｄの前面は、衝突事故の際に、被衝突物からの衝撃を受け止める衝突面として機能する。

上述の係合突起２ａは、上脚２ｂおよび下脚２ｃに、その先端から突出するように一体的に形成されている。係合突起２ａは、厚みが５〜２０ｍｍ、高さが２０〜４０ｍｍ程度の、ほぼ直方体形状を有している。係合突起２ａは、バンパーアブソーバー２の長手方向（車幅方向）に所定の間隔をあけて、上脚２ｂと下脚２ｃに互い違いに配置されている。

このような本実施形態のバンパーアブソーバー２では、橋掛部２ｄによって受け止められた衝撃荷重が、上脚２ｂおよび下脚２ｃに伝達される。それによって、上脚２ｂおよび下脚２ｃは、前後方向に荷重が加わって押し潰され、さらに座屈して曲げ変形を起こして前後に潰される。このようなプロセスでは、被衝突物への反力、すなわち応答荷重は、後述する図７の荷重−変位曲線に示すように推移する。すなわち、変位ストロークが小さい初期の間は、主としてバンパーアブソーバー２の圧縮変形が進行するのに対応する変位ストロークの間、応答荷重が変位ストロークにほぼ比例するように増加する。その後、さらに変位ストロークが大きくなると、主として座屈の進行に対応する変位ストロークの間、応答荷重がほぼ一定となる。さらに変位ストロークが大きくなると、応答荷重が急激に大きくなり、これはバンパーアブソーバー２によるエネルギー吸収の限界に相当している。

このように、上脚２ｂおよび下脚２ｃに座屈が起こるように構成することによって、所定の変位ストロークの間、応答荷重が規定値以下の所望の値で、ほぼ均一になるようにすることができる。それによって、歩行者の脚部などの被衝突物に加わる力が過大にならないようにしながら、衝撃のエネルギーをバンパーアブソーバー２によって吸収することができる。すなわち、被衝突物へのダメージを抑制できる優れた衝撃吸収特性が得られる。

この際、本実施形態のバンパーアブソーバー２では、橋掛部２ｄよりバンパーリンフォース１側の、上脚２ｂと下脚２ｃとの間は、中空部２ｅとなっている。この構造では、上脚２ｂと下脚２ｃの厚さ、および、橋掛部２ｄの厚さを所定の範囲に設定することによって、中空部２ｅの大きさを、上脚２ｂおよび下脚２ｃが座屈して折れ曲がるスペースを確保できるように適切に設定することができる。それによって、上脚２ｂと下脚２ｃが折れ曲がる際に干渉し合って応答荷重が不安定になるのを抑制し、上記のような優れた衝撃吸収特性を安定して得られるようにすることができる。

さらに、本実施形態のバンパーアブソーバー２では、自動車の前後方向に沿った断面形状における、上脚２ｂと下脚２ｃの、互いに対面する内側面の傾斜角度を、先端側と根元側とで異ならせている。それによって、上脚２ｂおよび下脚２ｃの中央付近の、傾斜角度が変化する角度変移部を、座屈による曲げの起点となる座屈誘起部２ｆとして機能させることができる。このような座屈誘起部２ｆを設けることによって、衝撃荷重を受けた時に、上脚２ｂおよび下脚２ｃの根元から先端までの間で座屈が起こる位置を制御して、良好な衝撃吸収性能を安定して得られるようにすることができる。すなわち、座屈による曲げ位置を所定の位置とすることによって、座屈による変位ストロークおよび応答荷重を、良好な衝撃吸収性能が得られる一定の値に制御することができる。

また、上脚２ｂと下脚２ｃの内側面は、根元から座屈誘起部２ｆまでの部分でも、座屈誘起部２ｆから先端までの部分でも、バンパーリンフォース１に近づくにしたがって、バンパーアブソーバー２の上下方向の中心から離れるように傾斜している。すなわち、上脚２ｂの内側面は、バンパーリンフォース１に向かって上方に傾斜しており、下脚２ｃの内側面は、バンパーリンフォース１に向かって下方に傾斜している。そして、上脚２ｂと下脚２ｃの内側面の、根元から座屈誘起部２ｆまでの部分での傾斜角度は、座屈誘起部２ｆから先端までの部分での傾斜角度よりも大きくなっている。このような構成とすることによって、上脚２ｂおよび下脚２ｃを、衝撃荷重を受けた際に、互いに離れる方向に折れ曲がるように、曲がり方向を制御することができる。このように曲がり方向を制御することによって、上脚２ｂと下脚２ｃとが互いに干渉するのを抑制し、座屈の進行時に安定して一定の応答荷重が得られるようにすることができる。

また、上脚２ｂおよび下脚２ｃの、根元から座屈誘起部２ｆまでの部分は、根元に近づくにつれて徐々に肉厚が厚くなっている。この構成によれば、衝突面付近の肉厚が増えることによって、衝撃荷重を受けた際のバンパーアブソーバー２の荷重−変位曲線において、衝突初期の応答荷重の立ち上がりが早くなり、衝撃吸収量を増やすことが可能となる。また、上脚２ｂおよび下脚２ｃの、衝突面を構成する橋掛部２ｄと接続している、橋掛部２ｄを支える部分の厚みが大きくなることにより、衝突面において比較的大きな応答荷重が生じる領域を、衝突面の高さ方向の広い範囲に分散できる。それによって、特に、歩行者の大腿部がバンパーシステムに衝突した場合を考えると、大腿部にかかる曲げモーメントを低減して、大腿部の損傷を抑制することができる。

上脚２ｂおよび下脚２ｃの座屈誘起部２ｆから先端までは、ほぼ一定の肉厚となっている。この構成によれば、上脚２ｂおよび下脚２ｃの先端の近傍で応力集中が起こって、バンパーアブソーバー２の衝撃吸収性能が低下するのを抑制することができる。また、曲げの起点が、安定して座屈誘起部２ｆとなるようにすることができる。

また、上脚２ｂおよび下脚２ｃの、根元から座屈誘起部２ｆまでの部分は、その内側面だけでなく、外側面も、バンパーリンフォース１に向かうにつれて、バンパーアブソーバー２の上下方向の中心から離れるように傾斜している。そして、この部分では、内側面の傾斜角度が、外側面の傾斜角度よりも大きくなっている。この構成によれば、衝撃加重が加わった際、上脚２ｂおよび下脚２ｃの、根元から座屈誘起部２ｆまでの部分が互いに離れるように変位する。したがって、上脚２ｂおよび下脚２ｃの座屈誘起部２ｆも互いに離れるようい変位し、その結果、上脚２ｂと下脚２ｃが折れる方向が、バンパーアブソーバー２の上下方向の中心から外側に向かう方向になるのを促進することができる。それによって、前述のように、上脚２ｂと下脚２ｃとが互いに干渉するのを抑制し、座屈の進行時に安定して一定の応答荷重が得られるようにすることができる。

ここで、橋掛部２ｄの衝突面高さＨ₁は、上脚２ｂと下脚２ｃの先端間の距離である背面高さＨ₄の７０〜９０％であることが好ましく、７５〜８５％であればより好ましい。衝突面高さＨ₁がこの下限以上であれば、衝突面を比較的広くすることができ、応答荷重を衝突面側で分散することで被衝突物に加わる曲げモーメントを軽減し、歩行者の脚部などの損傷を抑制することができる。また、衝突面高さＨ₁を前記の上限以下とすれば、バンパーアブソーバー２の製造時、成形型から抜く際に、大きな抜き勾配を確保することができ、成形が容易となる。

上脚２ｂおよび下脚２ｃの根元部分の厚みＨ₂は、実質脚高さ（Ｌ₁−Ｌ₂）の３０〜５０％の範囲にあることが好ましく、３５〜４５％であればより好ましい。根元部分の厚みＨ₂がこの下限以上であれば、衝撃のエネルギーを十分に吸収する前に上脚２ｂや下脚２ｃが根元から折れるのを抑制することができる。また、衝突初期の応答荷重の立ち上がりを早め、衝撃吸収量を増やすことができる。根元部分の厚みＨ₂が前記の上限以下であれば、ほぼ一定の応答荷重が得られなくなって応答荷重が急激に大きくなり始めるまでの変位ストロークが小さくなるのを抑制することができる。

上脚２ｂおよび下脚２ｃの、座屈誘起部２ｆから先端までの部分の厚みＨ₃は、実質脚高さ（Ｌ₁−Ｌ₂）の２０〜４０％であることが好ましく、２５〜３５％であればより好ましい。この部分の厚みＨ₃がこの下限以上であれば、曲げ変形に伴って上脚２ｂや下脚２ｃが割れ、応答荷重が小さくなって、衝撃吸収性能が悪化するのを抑制することができる。厚みＨ₃が前記の上限以下であれば、座屈が、適切な変位ストロークの時に始まるようにし、圧縮変形による応答荷重の上昇が過大になるのを抑制することができる。

橋掛部２ｄの厚みＬ₂は、バンパーアブソーバー２の前後方向の厚みＬ₁の１０〜３０％の範囲にあることが好ましく、１５〜２５％であれば、より好ましい。橋掛部２ｄの厚みＬ₂がこの下限以上であれば、荷重−変異曲線における衝突初期の立ち上がりが早くなり、この上限以下であれば、歩行者脚部などの被衝突物への反力が過大になるのを抑制できる。

上脚２ｂおよび下脚２ｃにおける、座屈誘起部２ｆから先端までの長さＬ₃は、バンパーアブソーバー２の実質脚高さ（Ｌ₁−Ｌ₂）の４０〜６０％の範囲にあることが好ましく、４５〜５５％であれば、より好ましい。座屈誘起部２ｆから先端までの長さＬ₃が、この範囲内にあれば、座屈誘起部２ｆが、上脚２ｂおよび下脚２ｃの中央付近に位置することになるので、座屈に伴う変位ストロークを最大限に確保できる。その結果、応答荷重がほぼ一定となる変位ストローク範囲を最大限に確保して、バンパーアブソーバー２の衝撃吸収性能を向上させることができる。

以上説明した本実施形態のバンパーアブソーバー２の構成は、本発明を例示するものであり、本発明の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記の実施形態では、座屈誘起部２ｆを、上脚２ｂおよび下脚２ｃの内側面の傾斜角度変移部によって構成した好適な例を示したが、座屈誘起部２ｆは、座屈の起点とすることができる他の種々の構造部であってもよい。座屈誘起部２ｆを、上脚２ｂと下脚２ｃの一方のみに設けた構成としてもよい。また、図に示す例では、上脚２ｂおよび下脚２ｃの外側面は、全体にわたって均一な傾斜を有する構成となっているが、傾斜を変化させてもよい。

また、特に、坂路、悪路走行性能が求められる車高が高いＳＵＶ車では、急に立ち上がるようになった坂路の路面などにバンパーフェイシア３が接触するのを抑制するため、バンパーフェイシア３の底面を、車体から離れる方向に向かって上方に傾斜させた、いわゆるアプローチアングルが設けられる場合がある。このようなアプローチアングルを設ける場合、バンパーアブソーバー２を、バンパーフェイシア３の外形に合わせるために、橋掛部２ｄの下部や上脚２ｂと下脚２ｃの根元付近を切り欠いた構成としてもよい。この際、前述のように、上脚２ｂおよび下脚２ｃの、根元から座屈誘起部２ｆまでの部分の肉厚が、根元に近づくにつれて徐々に厚くなるようにしておくのが特に好ましい。それによって、アプローチアングルのために切り欠きを設けても、十分な体積の、バンパーアブソーバー２の構成部材を衝突面付近に確保して、衝突エネルギーの吸収性能を確保できる。また、前述のように、橋掛部２ｄの衝突面高さＨ₁を、背面高さＨ₄より小さくし、特に、９０％以下、より好ましくは８５％以下とすれば、アプローチアングルのために切り欠く必要が生じる部分を小さく抑えることができ、好ましい。

また、係合突起２ａおよび係合孔１ｃの数、配置、形状などは、バンパーアブソーバー２をバンパーリンフォース１に適切に固定できるように、車種などに応じて適宜調整することができる。特に、係合突起２ａをテーパ状にすることも好ましく、この構成によれば、係合突起２ａを係合孔１ｃに係合させるのがいっそう容易になる。

バンパーアブソーバーの実施例および比較例の素材として、株式会社ＪＳＰ製のポリプロピレン樹脂発泡粒子、商品名「ピーブロック」を発泡倍率２０倍に発泡成形したものを用いた。

実施例１，２として、図５の（ａ）、（ｂ）に示すように、前述した本発明の実施形態に対応する構造を有するバンパーアブソーバーのサンプルを作製した。また、比較例１〜４として、図５の（ｃ）〜（ｆ）に示すように、座屈誘起部２ｆを設けていないバンパーアブソーバーのサンプルを作製した。

以下に実施例１，２および比較例３〜６の各部の寸法を示す。なお、実施例１，２および比較例１〜４のサンプルの長手方向の寸法（車幅方向の長さ）Ｗは、全て３００ｍｍとした。
実施例１…Ｈ₁：８０ｍｍ、Ｈ₂：３５．７ｍｍ、Ｈ₃：２７ｍｍ、Ｈ₄：１０２ｍｍ、Ｌ₁：１０５ｍｍ、Ｌ₂：２０ｍｍ、Ｌ₃：４２．５ｍｍ （図５（ａ））
実施例２…Ｈ₁：８０ｍｍ、Ｈ₂：３５．７ｍｍ、Ｈ₃：２８ｍｍ、Ｈ₄：１０２ｍｍ、Ｌ₁：１０５ｍｍ、Ｌ₂：２０ｍｍ、Ｌ₃：４２．５ｍｍ （図５（ｂ））
比較例１…Ｈ₁：８０ｍｍ、Ｈ₂：２７ｍｍ、Ｈ₃：２６ｍｍ、Ｈ₄：９０ｍｍ、Ｌ₁：１０５ｍｍ、Ｌ₂：２０ｍｍ （図５（ｃ））
比較例２…Ｈ₁：８０ｍｍ、Ｈ₂：２６．５ｍｍ、Ｈ₃：２５．５ｍｍ、Ｈ₄：９０ｍｍ、Ｌ₁：１０５ｍｍ、Ｌ₂：２０ｍｍ （図５（ｄ））
比較例３…Ｈ₁：８０ｍｍ、Ｈ₂：２９ｍｍ、Ｈ₃：２８ｍｍ、Ｈ₄：１０２ｍｍ、Ｌ₁：１０５ｍｍ、Ｌ₂：２０ｍｍ （図５（ｅ））
比較例４…Ｈ₁：８０ｍｍ、Ｈ₂：２５ｍｍ、Ｈ₃：２４ｍｍ、Ｈ₄：９０ｍｍ、Ｌ₁：１０５ｍｍ、Ｌ₂：２０ｍｍ （図５（ｆ））
（衝撃試験）
次に、図６を参照して、本発明のバンパーアブソーバーの衝撃試験方法を説明する。

上記の実施例１，２および比較例１〜４のバンパーアブソーバーに対して、単体での衝撃試験を行なった。各バンパーアブソーバーを図６に示すように、直方体形状の受具４に、上脚２ｂと下脚２ｃの先端を当接させて取付けた。そして、衝撃子５を、矢印によって示すように、バンパーアブソーバーの橋掛部側から、衝撃子５の軸線がバンパーアブソーバー２の長手方向に対して９０°の向きとなる姿勢で、２５ｋｍ／ｈの速度で衝突させた。衝撃子５としては、鋼材Ｓ４５Ｃ製の、φ７５×３００ｍｍ、重量２３．０６ｋｇの丸棒タイプのものを用いた。この時の、バンパーアブソーバー２の変位と応答荷重の関係を観測、測定した。
（評価）
上記の衝撃試験の結果を、図７に示す。図７は、変位ストロークに対する応答荷重の推移をプロットした荷重−変位曲線である。

比較例１〜４の荷重−変位曲線は、実施例１，２に比べて、衝突初期の荷重の立ち上がりが遅かったり、または、応答荷重が一定となるように計画された領域で、応答荷重が徐々に上昇している曲線となったり、いくらか応答荷重が落ち込んだりしているのが分かる。

一方、実施例１，２の荷重−変位曲線は、共に、衝突初期の応答荷重の立ち上がりが早く、また、応答荷重がほぼ一定の領域が安定して得られており、また、この領域が長いことがわかる。比較例に比べて衝突初期の立ち上がりが早くなっているのは、上脚２ｂおよび下脚２ｃが、座屈誘起部から脚元にかけて徐々に厚くなっているテーパ形状とされているためと考えられる。また、荷重一定の領域が長くなっているのは、座屈誘起部を設けることによって、座屈の起点が適切な位置となり、また、上脚２ｂおよび下脚２ｃが確実に外側に折れるようになっているためと考えられる。

この結果から、実施例１，２では、比較例に比べて、長い変位ストローク範囲にわたって、応答荷重を安定して所定の値以下とすることができ、また、衝撃エネルギーの吸収量が多い優れた衝撃吸収特性が得られていることが分かる。

本発明の一実施形態のバンパーアブソーバーを適用したバンパーシステムを示す分解斜視図。 図１のバンパーシステムの、自動車の前後方向に沿った断面図。 図１のバンパーアブソーバーを示す斜視図。 図１のバンパーアブソーバーの車両前後方向に沿った断面図。 バンパーアブソーバーの実施例および比較例を示す断面図。 衝撃試験方法を示す模式図。 衝撃試験結果を示した荷重−変位曲線。 バンパーアブソーバーの従来例を示す斜視図。

符号の説明

１ バンパーリンフォース
１ａ 前面
１ｂ 仕切壁
１ｃ 係合孔
２ バンパーアブソーバー
２ａ 係合突起
２ｂ 上脚
２ｃ 下脚
２ｄ 橋掛部
２ｅ 中空部
２ｆ 座屈誘起部
３ バンパーフェイシア

Claims (6)

1. 自動車のバンパーシステム内に配置されるバンパーアブソーバーであって、
   自動車の前後方向に延びる上側および下側の脚部と、
   ２つの前記脚部の間を繋ぐとともに、前記バンパーシステムの、自動車の前後方向の外面側に面する橋掛部と、
   を有し、
   ２つの前記脚部のうち少なくとも一方に、前記橋掛部が衝撃荷重を受けた時に当該脚部に起こる座屈の起点となる座屈誘起部が設けられている、
   バンパーアブソーバー。
2. 前記座屈誘起部が設けられた前記脚部の、２つの前記脚部間で互いに対面する内側面は、自動車の前後方向に斜め上方または斜め下方に傾斜しており、前記座屈誘起部は、前記内側面の、当該脚部の根元から前記座屈誘起部までの部分の傾斜角度と、前記座屈誘起部から当該脚部の先端までの部分の傾斜角度とを、互いに異ならせることによって形成された角度変移部である、請求項１に記載のバンパーアブソーバー。
3. 前記内側面は、前記先端に近づくにしたがって、２つの前記脚部の間の、上下方向の中心から離れるように傾斜しており、前記内側面の、前記根元から前記座屈誘起部までの部分の傾斜角度が、前記座屈誘起部から前記先端までの部分の傾斜角度よりも大きい、請求項２に記載のバンパーアブソーバー。
4. 前記座屈誘起部が設けられた前記脚部の、前記座屈誘起部から根元までの部分の肉厚が、前記根元に近づくにしたがって徐々に厚くなっている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のバンパーアブソーバー。
5. 前記座屈誘起部が設けられた前記脚部の、前記座屈誘起部から先端までの部分の肉厚が、前記座屈誘起部から前記先端までの間にわたって一定に保たれている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のバンパーアブソーバー。
6. 前記座屈誘起部が設けられた前記脚部の、根元から前記座屈誘起部までの部分では、当該脚部の、２つの前記脚部間で互いに対面する内側面、および該内側面の反対側の外側面が、前記先端に近づくにしたがって、２つの前記脚部の間の、上下方向の中心から離れるように傾斜しており、前記内側面の傾斜角度が、前記外側面の傾斜角度よりも大きい、請求項１〜５のいずれか１項に記載のバンパーアブソーバー。

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