JP2010126153A - バンパ - Google Patents

Abstract

【課題】自動車用のバンパを簡単に形成し、エネルギー吸収能力の部品特有の最適化をしつつ重量を低減する。
【解決手段】自動車用のバンパは、自動車のフレームのサイドメンバに対して横に固定可能なクロスメンバを有する。クロスメンバは、横断面を、１つのウェブ４と２つの脚を有するＵ字形に構成されている。クロスメンバのウェブ４は、自動車方向に向けられている。クロスメンバは、フロント側が開放している。中央の長手方向部分１０のウェブ４は、自動車の方向に突出させられた補強ビード１３を備える。クロスメンバは、中央の長手方向部分が細くなっており、その両終端部分の幅よりも小さい幅、Ｂ_ＳＭを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載のバンパに関する。

バンパは、小さな衝突の衝撃エネルギーを受け止め、これにより、自動車の本来の支持構造ができるだけ損傷を受けないようにするために、自動車では、標準的にフロント側にもリヤ側にも取り付けられる。バンパは、通常は、１つのクロスメンバから成り、このクロスメンバは、クラッシュボックスが組み込まれて、自動車のフレームのサイドメンバに対して横に固定可能である。クロスメンバは、衝突により生じるエネルギーをクラッシュボックスに導入し、そこで、衝撃エネルギーを変形作業に変換するために使用される。

異なるように形成された多数のバンパが公知である。特許文献１により、中空メンバとして形成された高剛性のクロスメンバを有するバンパが、従来技術の１つに数えられる。クロスメンバの横断面は、クロスメンバに負荷に応じた高いエネルギー吸収能力を与えるために、その全長にわたって変化する。

特許文献２には、１つのウェブと２つの脚を有するＵ字形に構成された長手方向プロフィルを備えるクロスメンバを有するバンパが記載されている。クロスメンバのウェブは、自動車とは反対側の外面に配設されている。自動車側は、クロスメンバは、カバープレートによって閉鎖されている。特許文献３も、閉じたプロフィルとして形成されたクロスメンバを有するバンパを開示する。

特許文献４から公知のバンパの場合、クロスメンバは、自動車とは反体側に配設されたウェブの中央の長手方向部分にビードを備える。ビードは、特許文献５から公知のバンパでも同様である。この場合、クロスメンバは、変形されたチューブによって構成されている。

バンパは、法規制を、消費者保護機構によって提示された歩行者保護の要求と同様に満足しなければならない。更に、保険会社の格付け試験（ＲＣＡＲ，ＧＤＶ）の要求も満足しなければならない。同時に、自動車製造者は、最適な構造空間利用、組立性、高いエネルギー吸収能力及びできるだけ少ない重量と許容可能なコストに応じた通常の要求を提示する。特に、ＣＯ２の排出を低減するための努力は、車両開発時の軽量構造への一貫した転換を要求する。

米国特許第６，３４９，５２１号明細書 欧州特許第１ ７３０ ００２号明細書 欧州特許第１ ７２３ ００８号明細書 国際公開第２００６／１２６９４１号パンフレット 独国特許第１９８ ４９ ３５８号明細書

従って、従来技術から出発して、本発明の根底にある課題は、自動車用のバンパを簡単に形成し、エネルギー吸収能力の部品特有の最適化をしつつ重量を低減することにある。

この課題の解決策は、本発明によれば、請求項１に記載のバンパにある。

本発明によるバンパの有利な形成及び発展形は、従属請求項１〜１１に記載されている。

バンパのクロスメンバは、１つのウェブと２つの脚を有するＵ字形に構成された横断面を備える。クロスメンバのウェブは、クロスメンバの、車両方向に向いた内側に配設されている。クロスメンバの開放側は、外方を向いている。その長手方向にわたって、クロスメンバは、凹に湾曲している。クロスメンバの中央の長手方向部分の補強ビードにより、抵抗モーメントと強度特性及び剛性特性に関する形状的構成が改善されるので、クロスメンバは、全体的に重量を低減させることができる。これは、特に、中央の長手方向部分のクロスメンバが、両終端部分の幅よりも小さい幅を備えることによっても得られる。中央の長手方向部分は、両終端部分に対して凹んでおり、中央の長手方向部分の足の幅は、両終端部分の幅よりも小さい。

特に、補強ビードは、自動車の方向に突出させられている。中央の長手方向部分は、連続的に拡大する移行部分を介して終端部分に移行する。クロスメンバの外側にも、即ちクロスメンバの外端部にも、ビードを設けることができる。

クロスメンバの各終端部分が、クラッシュボックス用の接続領域を備え、この接続領域に、クロスメンバの脚に対して凹んだ平坦な支持面が形成されている。クラッシュボックスを接続するための支持面との接続領域は、できるだけ小さい曲げモーメントでクラッシュボックスへの衝撃エネルギーの負荷に応じた導入を行なわせる。

クロスメンバのエネルギー吸収能力と全体的な負荷特性は、それぞれ、脚の自由端に、この脚に対して横に向いたフロントウェブが続く場合に、更に向上させることができる。

脚の長さを異なるように形成した場合も有利であり、特に、上の脚は、下の脚よりも長くすることができる。

バンパの別の補強は、クロスメンバが、フロント側を閉鎖板によって閉鎖されている場合に得られる。閉鎖板は、閉じた構成を生じさせることができる。有利なことに、閉鎖板は、長手方向に分配配置された複数の開口を備え、これら開口は、周縁側を、内方にクロスメンバの方向に凹んだ環状のカラーによって制限されている。

本発明を、以下で実施例に基づいて詳細に説明する。

本発明によるバンパのクロスメンバを斜め後から見た斜視図で示す。 図１のクロスメンバを平面図で示す。 クラッシュボックスを有する図１のバンパを示す。 クロスメンバがフロント側を閉鎖板によって閉鎖された、バンパの別の実施形の一部を斜視図で示す。 種々の切断線を図示したバンパの平面図を示す。 閉鎖板のない図５の切断線Ａ−Ａによるクロスメンバの横断面図を示す。 閉鎖板を有する図５の切断線Ａ−Ａによるクロスメンバの横断面図を示す。 閉鎖板のない図５の切断線Ｂ−Ｂによるクロスメンバの横断面図を示す。 閉鎖板を有する図５の切断線Ｂ−Ｂによるクロスメンバの横断面図を示す。 閉鎖板のない図５の切断線Ｃ−Ｃによるクロスメンバの横断面図を示す。 閉鎖板を有する図５の切断線Ｃ−Ｃによるクロスメンバの横断面図を示す。 閉鎖板を有する図５の切断線Ｄ−Ｄによるクロスメンバの横断面図を示す。 図５の切断線Ｅ−Ｅによるクロスメンバの横断面図を示す。

図１〜３は、ここに図示してない自動車のサイドメンバに対して横に固定可能なクロスメンバを有する自動車用のバンパ１を示す。クロスメンバ２は、図３に図示したクラッシュボックス３を介してサイドメンバに支持される。クラッシュボックス３は、クロスメンバ２に加えて、衝突により生じるエネルギーを、変形作業に変換することによって吸収すべきである。

クロスメンバ２は、金属板から、特に鋼板から成り、１つのウェブ４と２つの脚５，６を有するＵ字形の横断面を備える（図５〜１３）。クロスメンバ２のウェブ４は、クロスメンバ２の自動車方向に向いた側７に位置する。クロスメンバ２は、フロント側が開放している。

図４に図示したバンパ８では、クロスメンバ２は、フロント側が、閉鎖板９によって閉鎖されている。その他、クロスメンバ２の構成は、バンパ１とバンパ８で同じである。

その長手方向にわたって、クロスメンバ２は、凹に湾曲している。クロスメンバ２は、中央の長手方向部分１０を有し、この長手方向部分の両側に、それぞれ終端部分１１が続く。中央の長手方向部分１０のクロスメンバ２は、両終端部分１１に対して凹んでいる。中央の長手方向部分１０の脚５’，６’は、終端部分１１の脚５”，６”の幅Ｂ_ＳＥよりも小さい幅Ｂ_ＳＭを備える。図６〜１３により、上の脚５もしくは５’及び５”が下の脚６もしくは６’及び６”よりも長く構成されていることが認められる。中央の長手方向部分１０から両終端部分１１への移行は、連続的であり、拡大する移行部分１２を介して行なわれる。中央の長手方向部分１０は、終端部分１１の長さＬ_Ｅのほぼ２倍長い長さＬ_Ｍを備える。

中央の長手方向部分１０のクロスメンバ２のウェブ４は、自動車の方向に向かって突出させられた補強ビード１３を備える。これは、特に図６〜９によっても明らかになる。補強ビード１３は、中央の長手方向部分１０の全長Ｌ_Ｍにわたって延在する。

補強ビード１３は、中央の長手方向部分１０のクロスメンバ２に、高い抵抗モーメントと負荷に応じて設計された強度特性及び剛性特性を有する曲げ剛性の高い構成を与える。クロスメンバ２もしくはバンパ１，８のエネルギー吸収能力は、向上する。それにもかかわらず、クロスメンバ２は、特に中央の長手方向部分１０が細くなる構成によって、重量が低減されるように設計することができる。

補強ビード１３からウェブ１４への移行部１４も、ウェブ１４から脚５，６への移行部１５も、Ｒをつけて延在することが認められる。脚５もしくは６の自由端１６に、それぞれ、この自由単に対して横に外方に向いたフロントウェブ１７が設けられている。この構成も、抵抗モーメントを向上させ、強度特性及び剛性特性を改善するために寄与する。

クロスメンバ２の両終端部１１に、それぞれ１つのクラッシュボックス３用の接続領域１８が形成されている。接続領域１８は、クロスメンバ２の脚５，６に対して凹んだ平坦な、クラッシュボックス３を接続するための支持面１９を備える。クラッシュボックス３は、本質的に直角に構成された、サイドメンバ側のフランジプレート２１を有する中空の変形プロフィル２０を有する。クロスメンバ側では、クラッシュボックス３は、少なくとも上の舌状部２２によって接続領域１８を把持する。更に、クラッシュボックス３が剛性特性及び変形特性に影響を与えるための突出部２３及びビード２４を備えることが認められる。

両終端部分１１の自由端２５もビード２６を備える。ビード２６は、外方に、即ち自動車から離れる方向に向くように突出させられている。

図１に、図面の左側の接続領域１８が牽引フック用の貫通穴２７を備えることが認められる。

既に述べたように、バンパ８のクロスメンバ２は、フロント側が閉鎖板９によって閉鎖されている。閉鎖板９の長手方向にわたって、複数の開口２８が設けられており、これら開口は、周縁側をクロスメンバ２の方向に凹んだ環状のカラー２９によって制限されている。クラッシュボックス３の領域の閉鎖板９は、シャーレ状に凹んでおり、牽引フック用の貫通穴３１が設けられた底を有する。貫通穴３１が本質的に開口２８よりも小さいことが認められる。最後に、図４には、閉鎖板９がクロスメンバ２の端部にまで延在することが認められる。自由端２５は、覆われてない。

１ バンパ
２ クロスメンバ
３ クラッシュボックス
４ ウェブ
５ 脚
５’ 脚
５” 脚
６ 脚
６’ 脚
６” 脚
７ 側
８ バンパ
９ 閉鎖板
１０ 中央の長手方向部分
１１ 終端部分
１２ 移行部分
１３ 補強ビード
１４ 移行部
１５ 移行部
１６ ５もしくは６の自由端
１７ フロントウェブ
１８ 接続領域
１９ 支持面
２０ 変形プロフィル
２１ フランジプレート
２２ 舌状部
２３ 突出部
２４ ビード
２５ １１の端部
２６ ビード
２７ 貫通穴
２８ 開口
２９ カラー
３０ 底
３１ 貫通穴
Ｂ_ＳＭ 幅
Ｂ_ＳＥ 幅
Ｌ_Ｍ １０の長さ
Ｌ_Ｅ １１の長さ

Claims (11)

1. 自動車のフレームのサイドメンバに対して横に固定可能なクロスメンバ（２）を有し、このクロスメンバが、横断面をＵ字形に構成され、１つのウェブ（４）と２つの脚（５，５’，５”；６，６’，６”）を備え、クロスメンバ（２）のウェブ（４）が、自動車方向に向けられている、自動車用のバンパにおいて、
   ウェブ（４）が、中央の長手方向部分（１０）に補強ビード（１３）を備えることを特徴とするバンパ。
2. 中央の長手方向部分（１０）のクロスメンバ（２）が、両終端部分（１１）の幅よりも小さい幅を備えることを特徴とする請求項１に記載のバンパ。
3. 中央の長手方向部分（１０）の脚（５’，６’）の幅（Ｂ_ＳＭ）が、両終端部分（１１）の脚（５”，６”）の幅（Ｂ_ＳＥ）よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載のバンパ。
4. 補強ビード（１３）が、自動車の方向に突出させられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のバンパ。
5. 脚（５，６）の自由端（１６）に、この脚に対して横に向いたフロントウェブ（１７）が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のバンパ。
6. クロスメンバ（２）の各終端部分（１１）が、クラッシュボックス（３）用の接続領域（１８）を備え、この接続領域（１８）に、クロスメンバ（２）の脚（５”，６”）に対して凹んだ平坦な支持面（１９）が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のバンパ。
7. 両終端部分（１１）の端部（２５）に、ビード（２６）が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のバンパ。
8. 中央の長手方向部分（１０）が、連続的に拡大する移行部分（１２）を介して終端部分に移行することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のバンパ。
9. 上の脚（５，５’，５”）が、下の脚（６，６’，６”）よりも長いことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のバンパ。
10. クロスメンバ（２）が、フロント側を閉鎖板（９）によって閉鎖されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載のバンパ。
11. 閉鎖板（９）に複数の開口（２８）が設けられており、これら開口（２８）が、周縁側をクロスメンバ（２）の方向に凹んだ環状のカラー（２９）によって制限されていることを特徴とする請求項１０に記載のバンパ。

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