JP2009179134A - 車両用フロントバンパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】歩行者の下腿部等を屈曲させる衝突対象物下部への局部的な衝撃荷重を緩和する。
【解決手段】車幅方向に延設されたバンパビーム１１と、このバンパビームの前方に所定の間隔をもって設置されたバンパフェイス１２とを備えた車両用フロントバンパ装置２において、バンパフェイスの少なくとも中央平坦部１３は、前壁１２ｂと、当該前壁の下端から後下方に延設された傾斜壁１２ｃとを有し、バンパビームの下部前端１１ｄが、傾斜壁の内面側に当接あるいは近接する構成とし、衝突対象物に対する衝突時のバンパフェイスの変形を適切に制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、衝突時における歩行者の安全を向上させる車両用フロントバンパ装置に関する。

近年の乗用車では、衝突時に衝突対象物（歩行者等を含む）が車体から受ける衝撃を軽減するための構造をバンパ、ボンネットおよびフェンダ等に採用したものが主流となっている。とりわけ衝突対象物と最初に接触するフロントバンパでは、バンパビームをバンパフェイスで覆う構成において、衝突時におけるバンパ構成部材の変形を制御したり衝撃吸収部材を別途設けたりして、衝突エネルギを効率的に吸収する技術が開発されている。比較的車高（或いは、アプローチアングル）の高い車体を有するＲＶ（Recreational Vehicle）車やＳＵＶ（Sport Utility Vehicle）車等のフロントバンパの場合、比較的車高の低い乗用車等のフロントバンパの場合と比べて衝突時における衝突対象物の上方部位と下方部位との間の屈曲が大きくなるため、その屈曲を緩和するための対策がとられている。

そのような車高の高い車を対象とした従来技術として、例えば、バンパフェイス内に設置されたバンパリインフォースメントと、バンパリインフォースメントの下方に設置され、バンパリインフォースメントより車体前方に突出させた衝撃吸収部材とを備え、衝撃吸収部材の上方には、衝突時にバンパフェイスの車体後方への変形を可能とする一定の空間が設けられたフロントバンパが存在する（特許文献１参照）。

特開２００５−１０４２６４号公報

上記特許文献１によれば、衝突対象物の上部位と下方部位との間の屈曲が緩和されることになり、衝突対象物として歩行者を想定した場合、その膝部分の屈曲が緩和されるものと考えられる。

ところで、そのような車高の高い車の場合、バンパフェイスの衝突面の下端は概ね歩行者の下腿部の上部付近に位置することになる。従って、歩行者の下腿部にはバンパフェイスによる剪断力が加わる可能性があるため、衝突時の下腿の屈曲についても考慮する必要がある。しかしながら、特許文献１に記載された発明では、衝突時に下腿部の屈曲を緩和する効果までは期待できなかった。

本発明は、このような従来技術の課題を鑑みて案出されたものであり、衝突時のバンパフェイスの変形を適切に制御することで、歩行者の下腿部等を屈曲させる衝突対象物下部への局部的な荷重入力を抑制する車両用フロントバンパ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた第１の発明は、車体（１）前部に取り付けられ、車幅方向に延設されたバンパビーム（１１）と、このバンパビームの前方に当該バンパビームに対して所定の間隔をもって設置され、車幅方向に平坦な中央平坦部（１３）と、当該中央平坦部の左右端から斜め後方に延設された左右傾斜部（１５）とを有するバンパフェイス（１２）とを備えた車両用フロントバンパ装置（２）であって、前記バンパフェイスの少なくとも中央平坦部は、前壁（１２ｂ）と、当該前壁の下端から後下方に延設された傾斜壁（１２ｃ）とを有し、前記バンパビームの下部前端（１１ｄ）が、前記傾斜壁の内面側に当接あるいは近接する構成とする。

上記課題を解決するためになされた第２の発明は、前記バンパビームは、バンパビーム本体部（３１）と、当該バンパビーム本体部に固着され、前記傾斜壁の内面側に当接あるいは近接する延出部（３２）とを有する構成とすることができる。

上記課題を解決するためになされた第３の発明は、前記延出部は、前記バンパビーム本体部の幅方向に沿って複数設置された構成とすることができる。

上記第１の発明によれば、衝突時のバンパフェイスの変形を適切に制御することで、歩行者の下腿部等を屈曲させる衝突対象物下部への局部的な荷重入力を抑制することができる。また、第２の発明によれば、バンパビームの設計の自由度が高まる。また、第３の発明によれば、バンパビームの製造が容易となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。説明にあたり、方向を示す用語「前」、「後」、「上」、「下」等については、特に断り書きのない限り自動車の車体を基準とした方向を示すものとする。

図１は本発明の第１実施形態に係る車両用フロントバンパを備えた自動車前部の外観斜視図であり、図２は車幅方向中央におけるフロントバンパの縦断面図である。本実施形態は、比較的車高（或いは、アプローチアングル）の高い車体を有するＳＵＶ車に本発明を適用した例を示している。

図１に示すように、本実施形態の自動車の車体１は、鋼板パネル溶接組立によるモノコック構造を採用しており、その前部はフロントバンパ２、左右のフェンダパネル３，４、エンジンフード５、フロントグリル６等により覆われている。

フロントバンパ２は、車体１前部に取り付けられ、車幅方向に延設されたバンパビーム１１と、このバンパビーム１１を覆うようにその前方に所定の間隔をもって設置されたバンパフェイス１２とを有する。

バンパビーム１１は、図２に示すように、比較的高強度の鋼板を略コ字形の断面形状にプレス成形したもので、略水平方向に延設された上壁１１ａと、上壁１１ａの前端から下方に延設された前壁１１ｂと、前壁１１ｂの下端から略水平に後方に延設された下壁１１ｃとを有する。バンパビーム１１は、その両端部がボルト締め等によって図示しない車体構造材（フロントサイドフレーム等）に強固に取り付けられる。

バンパフェイス１２は、車幅方向に略平坦状をなす中央平坦部１３と、この中央平坦部１３の左右端から斜め後方に延設され、ホイールアーチ１４にまで回り込む左右傾斜部１５とを有している。また、バンパフェイス１２は、少なくとも中央平坦部１３において、図２に示すように、略水平方向に延設された上壁１２ａと、上壁１２ａの前端から下方に延設された前壁１２ｂと、前壁１２ｂの下端から後下方に延設された傾斜壁１２ｃと、傾斜壁１２ｃの後端から略水平に後方に延設された下壁１２ｄとを有する。

バンパフェイス１２の傾斜壁１２ｃの内面には、バンパビーム１１の前壁１１ｂと下壁１１ｃとの接続部をなす下部前端１１ｄが当接あるいは近接する。傾斜壁１２ｃの内面にバンパビーム１１の下部前端１１ｄを近接して配置する場合、少なくとも衝突時のバンパフェイス１２の変形（傾斜壁１２ｃのバンパビーム１１側への移動）により、バンパビーム１１の下部前端１１ｄが傾斜壁１２ｃの内面に当接する必要がある。また、傾斜壁１２ｃの内面に対するバンパビーム１１の下部前端１１ｄの当接位置は、後述するような傾斜壁１２ｃの屈曲位置を考慮して決定することが可能であり、例えば、傾斜壁１２ｃの前後方向中央（即ち、前壁１２ｂ下端と下壁１２ｄ前端との中間部）とすることができる。

このようなバンパフェイス１２は、例えば、ポリプロピレンやポリカーボネイト等の樹脂を射出成形することによって製造され、バンパビーム１１との間に所定の空間が形成されるかたちで図示しない車体構造材や外板パネル（フロントフェンダ等）に取り付けられる。

自動車は、その走行時において、他の車両や路上の障害物等と衝突する他、車道に飛び出してきた歩行者と衝突することがある。歩行者は、自動車の車体１における種々の部位に衝突する可能性があるが、多くの場合にフロントバンパ２の前面に衝突する。上記構成のフロントバンパ２は、衝突対象物（歩行者等）がその中央部（即ち、バンパフェイス１２の中央平坦部１３）に衝突した場合、バンパフェイス１２が変形することにより、衝突対象物の下方部位（歩行者の脚部等）が受ける衝撃を緩和することが可能である。

図３は第１実施形態に係るフロントバンパが衝突対象物に衝突した際のバンパフェイスの変形の様子を示す説明図である。ここで、図３（Ａ）は衝突直前の状態、図３（Ｂ）はバンパフェイスが変形を開始した衝突直後の状態、図３（Ｃ）はバンパフェイスの変形が（Ｂ）の状態から更に進んだ状態を示している。なお、図３（Ｂ），（Ｃ）では、変形前のバンパフェイスの形状を想像線で示してある。

ここで、衝突対象物２１は、上方部位２２、下方部位２３およびそれらを連結する連結部位２４から構成されており、これら各部位は、それぞれ一般的な歩行者の大腿部、下腿部および膝部に概ね対応するように設けられている。

図３（Ａ）に示すように、フロントバンパ２は、バンパフェイス１２の前壁１２ｂの高さ方向中央が衝突対象物２１の連結部位２４と略同じ高さに位置している。バンパフェイス１２の上壁１２ａは、フロントグリル６の下面６ａと対向するように設けられており、上壁１２ａおよび下壁１２ｄの後端がそれぞれ図示しない車体に強固に取り付けられている。また、バンパビーム１１は、その前壁１１ｂと下壁１１ｃとの接続部をなす下部前端１１ｄがバンパフェイス１２の傾斜壁１２ｃの内面側に当接あるいは近接するように設けられている。

フロントバンパ２が衝突対象物２１に衝突すると、図３（Ｂ）に示すように、衝突面をなす前壁１２ｂが後方に押されて潰れるように変形し、その衝撃を吸収する。このとき、バンパフェイス１２は、その上壁１２ａの上方への変形がフロントグリル６の下面６ａによって規制され、その傾斜壁１２ｃが、その内面側からバンパビーム１１の下部前端１１ｄで押圧されることにより変形する。このとき、傾斜壁１２ｃにおけるバンパビーム１１の下部前端１１ｄの当接位置（図３中○印で示す）には屈曲点Ｆ（即ち、バンパフェイス１２の左右方向に延在する易屈曲部）が形成される。

バンパフェイス１２の傾斜壁１２ｃは、その屈曲点Ｆを下方に突出させるように折れ曲がって変形し、その結果、バンパフェイス１２は衝突対象物２１との衝突面（前壁１２ｂ）を下側に拡大するように下方に膨出することになる。

その後、バンパフェイス１２の傾斜壁１２ｃは、図３（Ｃ）に示すように、その屈曲点Ｆを更に下方に突出させるように変形し、これにより、バンパフェイス１２の衝突面が更に下側に拡大される。

このように、バンパフェイス１２の衝突面を下側に拡大させるようにその変形を適切に制御することで、衝突対象物２１下部への局部的な衝撃荷重（せん断力等）を分散させることができる。従って、下方部位２３（歩行者の下腿部等）のバンパフェイス１２下側への屈曲を緩和することが可能となり、衝突安全性が高まる。

また、衝突対象物２１は、その上方部位２２が連結部位２４を基点としてバンパフェイス１２の衝突面に沿って車体側に傾くが、バンパフェイス１２の衝突面の上端が上方部位２２の下部まで及ぶため、上方部位２２と下方部位２３との間の屈曲も緩和される。

図４は本発明の第２実施形態に係るフロントバンパの車幅方向中央における縦断面図である。第２実施形態では、上記第１実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、以下で特に言及しない事項については、上記第１実施形態の場合と同様とする。

バンパビーム１１は、バンパビーム本体部３１と、バンパビーム本体部３１に固着され、バンパフェイス１２の傾斜壁１２ｃの内面側に当接あるいは近接する延出部３２とを有する。ここで、バンパビーム本体部３１は、第１実施形態のバンパビームと略同様の部材であり、比較的高強度の鋼板を略コ字形の断面形状にプレス成形したものである。

延出部３２は、円筒部材３３と、この円筒部材３３をバンパビーム本体部３１に取り付けるために、バンパビーム本体部３１から前下方に延設された支持部材３４とを有する。円筒部材３３およびその支持部材３４は、バンパビーム本体部３１と同様に比較的高強度の金属から形成される。支持部材３４は、上部の一端側がボルト締めや溶接等によってバンパビーム本体部３１に固着されるとともに、下部の他端側に設けられた挟持部３４ａにより円筒部材３３を挟持固定する。

この場合、バンパビーム１１は、その下部前端に配置された円筒部材３３（挟持部３４ａ）がバンパフェイス１２の傾斜壁１２ｃの内面側に当接あるいは近接するように設けられている。

このように、バンパビーム１１は、従来のバンパビームと同様の機能を果たすバンパビーム本体部３１と、バンパフェイス１２の変形を制御する延出部３２とから構成されるため、その設計の自由度が高まる。特に、バンパビーム本体部３１の形状や配置は、バンパフェイス１２の形状や配置による制約を受け難い（例えば、バンパフェイスの上下幅を増大させてもバンパビーム本体部の形状や配置の変更は不要である）という利点がある。

延出部３２はバンパビーム本体部３１の幅方向全域に設けられるが、場合によっては、バンパビーム本体部３１の幅方向に沿って所定の間隔で複数設置することができる。これにより、バンパビーム１１の製造が容易となる。

図５は第２実施形態に係るフロントバンパが衝突対象物に衝突した際のバンパフェイスの変形の様子を示す説明図である。ここで、図５（Ａ）〜（Ｃ）は上述の図３（Ａ）〜（Ｃ）にそれぞれ対応するものである。

図５（Ｂ）に示すように、フロントバンパ２が衝突対象物２１に衝突すると、バンパフェイス１２の傾斜壁１２ｃは、その内面がバンパビーム１１の下部前端（円筒部材３３）で押圧されることにより、バンパビーム１１の下部前端１１ｄとの当接位置に屈曲点Ｆが形成される。これにより、バンパフェイス１２の傾斜壁１２ｃは、図３（Ｂ）の場合と同様に、その屈曲点Ｆを下方に突出させるように折れ曲がって変形する。

その後、図５（Ｃ）に示すように、バンパフェイス１２の傾斜壁１２ｃは、その屈曲点Ｆを更に下方に突出させるように変形し、これにより、バンパフェイス１２は衝突対象物２１との衝突面を更に下側に拡大する。

このようにして、第１実施形態の場合と同様に、衝突対象物２１下部への局部的な衝撃荷重を分散させることができ、これにより、下方部位２３（歩行者の下腿部等）のバンパフェイス１２下側への屈曲を緩和することが可能となり、衝突安全性が高まる。

本発明を特定の実施形態に基づいて詳細に説明したが、これらの実施形態はあくまでも例示であって本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。例えば、バンパビームは、少なくともその下部前端がバンパフェイスの傾斜壁の内面側に当接あるいは近接するように形成される限りにおいて、その形状は種々の変更が可能である。また、衝突時のバンパフェイスの上方への変形の規制は、フロントグリルに限らず、同様の機能を果たすことが可能なボディ前面部材（例えば、フロントガーニッシュ等）によって実現することができる。また、バンパフェイスは上壁を設けない構成も可能であり、その場合、衝突時にボディ前面部材がバンパフェイスの前壁の上端の上方への移動を規制する構成とすることができる。さらに、本発明は、比較的車高の高い自動車に好適であるが、バンパフェイスの変形による衝突面の下方への拡大は、比較的車高の低い自動車の場合も有効である。

第１実施形態に係るフロントバンパを備えた自動車前部の外観斜視図 第１実施形態に係るフロントバンパの縦断面図 第１実施形態に係るフロントバンパの衝突時の変形の様子を示す説明図 第２実施形態に係るフロントバンパの縦断面図 第２実施形態に係るフロントバンパの衝突時の変形の様子を示す説明図

符号の説明

１ 車体
２ フロントバンパ
５ エンジンフード
６ フロントグリル
１１ バンパビーム
１１ｄ 下部前端
１２ バンパフェイス
１２ａ 上壁
１２ｂ 前壁
１２ｃ 傾斜壁
１２ｄ 下壁
１３ 中央平坦部
１５ 左右傾斜部
２１ 衝突対象物
２２ 上部部位
２３ 下部部位
２４ 連結部位
３１ バンパビーム本体
３２ 延出部
３３ 円筒部材
３４ 支持部材
Ｆ 屈曲点

Claims (3)

1. 車体前部に取り付けられ、車幅方向に延設されたバンパビームと、
   このバンパビームの前方に当該バンパビームに対して所定の間隔をもって設置され、車幅方向に平坦な中央平坦部と、当該中央平坦部の左右端から斜め後方に延設された左右傾斜部とを有するバンパフェイスと
   を備えた車両用フロントバンパ装置であって、
   前記バンパフェイスの少なくとも中央平坦部は、前壁と、当該前壁の下端から後下方に延設された傾斜壁とを有し、
   前記バンパビームの下部前端が、前記傾斜壁の内面側に当接あるいは近接することを特徴とする車両用フロントバンパ装置。
2. 前記バンパビームは、バンパビーム本体部と、当該バンパビーム本体部に固着され、前記傾斜壁の内面側に当接あるいは近接する延出部とを有することを特徴とする請求項１に記載の車両用フロントバンパ装置。
3. 前記延出部は、前記バンパビーム本体部の幅方向に沿って複数設置されたことを特徴とする請求項２に記載の車両用フロントバンパ装置。

Images