JP3550999B2 - 車両のバンパー取付け構造 - Google Patents
車両のバンパー取付け構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3550999B2 JP3550999B2 JP00899798A JP899798A JP3550999B2 JP 3550999 B2 JP3550999 B2 JP 3550999B2 JP 00899798 A JP00899798 A JP 00899798A JP 899798 A JP899798 A JP 899798A JP 3550999 B2 JP3550999 B2 JP 3550999B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bumper
- vehicle
- side member
- mounting structure
- width direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のバンパー取付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の構造としては、例えば特開平４−３１１５２号公報に開示されたものがある。これはフロントサイドメンバの前部にバンパーステイレインフォースを介在して中空状のバンパーステイを固設する構造であり、車両の前方から衝突の入力が入ったとき、フロントサイドメンバとバンパーステイが軸方向に圧潰して衝突エネルギーを吸収するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両のオフセット衝突の場合には片側の前部構造で反力を受けるためサイドメンバに曲げモーメントが作用し、かかる場合でもサイドメンバが軸圧潰して衝突エネルギーを吸収するためには、サイドメンバの強度を上げる必要があり、大型で重量増を招く恐れがある。
【０００４】
そこで、回転ヒンジを介してバンパーレインフォースをバンパーステイの前部に連結する図示しない構造が一部の車両に採用されている。この構造は、オフセット衝突時にバンパーレインフォースが変形してサイドメンバに曲げモーメントが作用するのを回転ヒンジにより防止し、サイドメンバが軸圧潰により衝突エネルギーを吸収できるようにしたものである。
【０００５】
しかし、回転ヒンジを備える従来例構造では、構造の複雑化、部品点数の増加により、部品コスト・組み立てコストの上昇を招き易い。
【０００６】
そこで、本発明は、簡単な構成で、オフセット衝突時にもサイドメンバを確実に軸方向に圧潰させることが可能な車両のバンパー取付け構造の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、車体側に車両前後方向に配置されるサイドメンバの端面部に、車幅方向に配置されるバンパーレインフォースの端部を、バンパーステイを介して結合する車両のバンパー取付け構造において、前記バンパーレインフォースの端部は、車体前後方向の軸に対して傾斜形成され、前記バンパーステイは、前記バンパーレインフォースの結合部として車両前後方向に前記サイドメンバ側へ延びる前後方向結合壁部と、前記サイドメンバの端面部に対向する車幅方向壁部と、前記バンパーレインフォースの端部の傾斜に応じた傾斜壁部とから構成される三角形状断面部を備えると共に、前記車幅方向壁部からサイドメンバの車幅方向内側壁に沿って該サイドメンバ内へ延びる前後方向嵌合壁部と、該前後方向嵌合壁部の端部と前記車幅方向壁部の車幅方向外側部とをつなぐ湾曲壁部とから構成される湾曲断面部と、前記車幅方向壁部に沿って車幅方向内外にそれぞれ張り出して設けられた結合フランジ部を備えている一方、前記サイドメンバは、端部の車幅方向内外側壁外面にそれぞれ固定される板状部および前記バンパーステイの結合フランジ部を当接させて締結結合する取付フランジ部からなる一対のＬ字状部材を有し、前記バンパーステイの前後方向結合壁部の座屈強度を前記バンパーレインフォースの曲げ強度よりも小さく設定したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両のバンパー取付け構造であって、前記前後方向結合壁部の座屈強度は、該前後方向結合壁部にビードを設けて設定することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の車両のバンパー取付け構造であって、前記サイドメンバの車幅方向外側のＬ字状部材は、展開用の伸び部を有していることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、車体側に車両前後方向に配置されるサイドメンバの端面部に、車幅方向に配置されるバンパーレインフォースの端部を、バンパーステイを介して結合する車両のバンパー取付け構造において、前記バンパーレインフォースの端部は、車体前後方向の軸に対して傾斜形成され、前記バンパーステイは、前記バンパーレインフォースの結合部として車両前後方向に前記サイドメンバ側へ延びる前後方向結合壁部と、前記サイドメンバの端面部に対向する車幅方向壁部と、前記バンパーレインフォースの端部の傾斜に応じた傾斜壁部とから構成される三角形状断面部を有し、前記前後方向結合壁部の座屈強度を前記バンパーレインフォースの曲げ強度よりも小さく設定し、前記バンパーレインフォースの端部と前記バンパーステイの結合は、所定荷重によりバンパーステイに対するバンパーレインフォースの車幅方向への相対移動を許容することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、車幅方向に配置されるバンパーレインフォースの端部を、車体側に車両前後方向に配置されるサイドメンバ側に結合する車両のバンパー取付け構造において、前記バンパーレインフォースの端部とサイドメンバ側との結合は、所定荷重によりサイドメンバに対するバンパーレインフォースの車幅方向への相対移動を許容することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の車両のバンパー取付け構造において、前記バンパーレインフォースの端部とバンパーステイまたはサイドメンバ側との結合は、ボルト・ナットによる締結結合であり、前記バンパーレインフォースとバンパーステイまたはサイドメンバ側との一方に、前記ボルトの移動を許容する長穴を設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の車両のバンパー取付け構造において、前記バンパーステイはアルミ合金等の押し出し材により形成されることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の車両のバンパー取付け構造であって、前記サイドメンバは、中間ジョイントにより前後に結合された前サイドメンバ部材と後サイドメンバ部材とからなり、前記前サイドメンバ部材の前記中間ジョイント側端部内壁内に挿入結合された補強部材を備え、前記補強部材の車幅方向外側壁部の前後方向長さが同内側壁部の同長さよりも長く形成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の車両のバンパー取付け構造であって、前記バンパーレインフォースは、日の字状または目の字状等の梁を有した断面形状を有してアルミ合金等の押し出し材により形成され、車両前後方向からの荷重に対しほぼ水平面内における曲げ強度が前記サイドメンバの座屈強度を越えない範囲であることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれかに記載の車両のバンパー取付け構造であって、前記サイドメンバは、フロントサイドメンバであることを特徴とする。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、バンパーステイの三角形状断面部を構成する前後方向結合壁部の座屈強度がバンパーレインフォースの曲げ強度よりも小さく設定されているので、オフセット衝突時に、まずバンパーステイの前後方向結合壁部が座屈し、バンパーレインフォースの傾斜している端部がサイドメンバに対して直角に位置するようになる。これにより、バンパーレインフォースの曲げ変形によりサイドメンバが車両内側への曲げモーメントを受ける以前に、サイドメンバは軸方向に衝撃荷重を受けて軸圧潰することが可能となる。
しかも、オフセット衝突の進行に伴いバンパーレインフォースからサイドメンバを車両内側に引き込もうとする曲げモーメントが作用しても、バンパーステイの、結合フランジ部とサイドメンバ内に配置された湾曲断面部とがバンパーレインフォースの曲げ変形に追随して回転変形し、回転変形中はサイドメンバに働く車両内側への曲げモーメントの作用を抑制するので、サイドメンバの折曲りを防止できる。
なお、三角形状断面部と結合フランジ部とサイドメンバ内の湾曲断面部とからなる単純な構成によりサイドメンバの折曲り防止効果が得られ、コスト・重量を低減できる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の発明と同等の効果が得られると共に、バンパーステイの前後方向結合壁部にビードを設けて所定の座屈強度を付与でき、サイドメンバの軸圧潰が確実に得られる。
【００２２】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２の発明と同等の効果が得られると共に、オフセット衝突の進行時にバンパーステイとサイドメンバとの車両外側の結合フランジ部が車両前方に引っ張られても、Ｌ字状部材の展開用の伸び部が伸びるので、バンパーステイの回転変形が確実に得られる。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１の発明と同等の効果が得られると共に、オフセット衝突時に、またフルラップ衝突時に、バンパーレインフォースの傾斜した端部とバンパーステイの傾斜壁部との間に車幅方向の相対移動が生じ、サイドメンバに作用する車両内側への曲げモーメントを効果的に低減するので、サイドメンバを軸圧潰し易くする効果が得られる。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、バンパーレインフォースの端部とサイドメンバ側との間に車幅方向の相対移動が生じ得るので、オフセット衝突時に、またフルラップ衝突時に、サイドメンバに作用する車両内側への曲げモーメントを効果的に低減するので、サイドメンバを軸圧潰し易くする効果が得られる。
【００２５】
請求項６に記載の発明によれば、バンパーレインフォースの端部とバンパーステイとのボルト・ナットによる結合部に設けた長穴により、請求項４または５に記載の発明と同等の効果が得られる。
【００２６】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１〜６のいずれかの発明と同等の効果が得られると共に、バンパーステイをアルミ合金等の押し出し材により成形することにより、簡単な構成で一体で形成可能となり、コスト・重量を低減できる。
【００２７】
請求項８に記載の発明によれば、請求項１〜７のいずれかの発明と同等の効果が得られると共に、前サイドメンバ部材の中間ジョイント側の補強部材により、前サイドメンバ部材は車両内側方向への倒れ（曲げモーメント）に対して強化されているので、サイドメンバを確実に圧潰させることができる。
【００２８】
請求項９に記載の発明によれば、請求項１〜８のいずれかの発明と同等の効果が得られると共に、バンパーレインフォースの曲げ強度がサイドメンバの座屈強度を越えない範囲の強度であるので、オフセット衝突時に、またフルラップ衝突時にバンパーレインフォースが吸収する衝突エネルギーが増加する。
【００２９】
また、バンパーレインフォースをアルミ合金等の押し出し材により成形することにより一体で形成可能となり、コスト・重量を低減できる。
【００３０】
請求項１０に記載の発明によれば、サイドメンバがフロントサイドメンバであって、請求項１〜９のいずれかの発明と同等の効果が得られる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態を図１〜図５により説明する。図１は本実施形態のバンパー取付け構造（車体の左前部構造）の分解斜視図であり、左手前側が車両前方であり、右手前側が車両外側である。図２、図３はオフセット衝突時の作用説明図である。図２、図３は図１と異なり右前部構造を示し、車両上方から見た断面形状を示す。図２、図３において、図の左方が車両の前方である。また、図４、図５は説明図である。
【００３２】
図１に示すように、左前部構造１Ｌは、バンパーステイ３の前後にそれぞれバンパーレインフォース５、フロントサイドメンバ６の前サイドメンバ（前サイドメンバ部材）７が配置され、互いにボルト結合されている。フロントサイドメンバ６は前後に２分割され、前サイドメンバ７（以下単にサイドメンバ７と略称する）と後サイドメンバ８とからなる。
【００３３】
なお、図２、図３に示す右前部構造１Ｒは、図１の左前部構造１Ｌと左右対称の構成である。また、符号２１は壁、車両等の被衝突物である。
【００３４】
上記バンパーステイ３は、アルミ合金等の押し出し材により一体に形成され、図１、図２ａに示すように車両上方から見てサイドメンバ７の長手方向（車両の前後方向）に沿って延びる壁部（前後方向結合壁部）３ａと、サイドメンバ７に対して垂直方向に延びる壁部（車幅方向壁部）３ｂと、バンパーレインフォース５の後壁部５ａ（後述）に沿って湾曲した前壁部３ｃ（傾斜壁部）とからなり、ほぼ三角形状を呈する三角形状断面部を有する。
【００３５】
バンパーステイ３の前後方向に延びる上記壁部３ａにはビード３ｇが形成されている。これにより、壁部３ａの長手方向（サイドメンバ７の長手方向）の座屈強度がバンパーレインフォース５の曲げ強度よりも小さい、所定の強度に設定されている。
【００３６】
そして、三角形状断面部の後側には、三角形状断面部と壁部３ｂを共有し、サイドメンバ７の内側壁７ａに沿ってサイドメンバ７内に延びる壁部（前後方向嵌合壁部）３ｄおよび湾曲した湾曲壁部３ｅとからなり、ほぼ四分円形状を呈する湾曲断面部を有する。湾曲壁部３ｅは、壁部３ｄの後端部と壁部３ｂの外側端部とをつないでいる。そして、図２ａに示すように、湾曲壁部３ｅの曲率ｒは、サイドメンバ７の内外壁７ａ，７ｂの内幅にほぼ一致する寸法に形成されている。
【００３７】
さらに、上記壁部３ｂから車幅方向内外両側にそれぞれ延出して結合フランジ部３ｆ，３ｆが設けられ、ボルト９によりサイドメンバ７前端部に設けられたＬ字状部材２３，２５の各フランジ１１，１２に結合されている。この結合状態では、バンパーステイ３の湾曲断面部はサイドメンバ７前端部内に嵌合されている。
【００３８】
また、バンパーステイ３の前壁部３ｃが後述するバンパーレインフォース５の後壁部５ａに当接し、ボルト・ナット１３，１５によりに結合されている。
【００３９】
上記バンパーレインフォース５は、図１、図２ａに示すように、日の字形状（または目の字形状でもよい）の断面形状を有し、アルミ合金等の押し出し材で一体に形成されている。そして、後述する前サイドメンバ７の圧潰反力を越えない範囲で近傍の曲げ強度を有している。これによりバンパーレインフォース５の壁部に局部座屈が生じないようにされている。
【００４０】
一方、上述のように、バンパーステイ３の壁部３ａの座屈強度は、このバンパーレインフォース５の曲げ強度よりも小さく設定されているので、オフセット衝突時、バンパーレインフォース５が大きく曲げ変形する以前にバンパーステイ３の三角形状断面部が潰れるように構成されている。
【００４１】
バンパーレインフォース５は車幅方向に配置されると共に、車幅方向外側の端部は車体前後方向の軸に対して傾斜して形成されると共に所定の曲率で湾曲している。そして、後壁部５ａのバンパーステイ３とのボルト結合部には結合用の丸穴５ｂが設けられている。
【００４２】
バンパーレインフォース５の上記傾斜および湾曲により、オフセットならびにフルラップ衝突時に、バンパーステイ３との間にずれ（相対移動）が生じ得るようにされている。
【００４３】
上記フロントサイドメンバ６は、車両の前後方向に延びて配置され、上述のように前サイドメンバ７（サイドメンバ７）と後サイドメンバ８とが中間ジョイント８ａを介して結合されてなる。サイドメンバ７は断面が中空状を呈し、車両内外側壁７ａ，７ｂにそれぞれＬ字状部材２３，２５の板状部２３ａ，２５ａが接合されている。サイドメンバ７の前端部にはＬ字状部材２３，２５のフランジ部１１，１２がバンパーステイ３の結合フランジ部３ｆ，３ｆに対向して配置され、上述のように、この部にてボルト９によりサイドメンバ７とバンパーステイ３とが結合されている。
【００４４】
そして、サイドメンバ７の外側壁７ｂに接合されたＬ字状部材２５の板状部２５ｂの非接合部にビード（伸び部）１２ａが設けられている。サイドメンバ７の外側壁７ｂに引張荷重がかかったときビード１２ａが延びて平坦になることが可能に形成されている。
【００４５】
また、図２ａに示すように、サイドメンバ７の内外側壁７ａ，７ｂには、バンパーステイ３の湾曲断面部の後方に、所定の前後間隔で複数のビード７ｃが設けられている。
【００４６】
さらに、図２ａに示すように、サイドメンバ７と後サイドメンバ８との結合部におけるサイドメンバ７の後端部（結合部）にはナットプレート（補強部材）１７が挿入され、ナットプレート１７とサイドメンバ７とが後サイドメンバ８と一体化された中間ジョイント８ａに共締めされ、結合されている。
【００４７】
図２ａ、図４に示すように、ナットプレート１７は、車両上方からみてサイドメンバ７の外側壁７ｂに沿ったナットプレート１７の外側面１７ｂが同内側壁７ａに沿った内側面１７ａよりも車両前後方向に長く設定されている。ナットプレート１７は板材のプレス加工により角形断面に形成され、各曲げ部に補強用凹部１７ｃが形成されると共に、図示のように各面（３面）に共締め用ナット１７ｄが溶接されている。こうして、サイドメンバ７に共締めされ、結合されるナットプレート１７は、後述する曲げモーメントに対するサイドメンバ７の後端部の補強用に設けられている。
【００４８】
つぎに、図２〜図５により、右前部構造１Ｒの作用を説明する。
【００４９】
図２ａは、右前部構造１Ｒが被衝突物２１にオフセット衝突する直前の断面の状態を示す。そして、図２ｂに示すように、衝突開始直後、バンパーレインフォース５が大きく曲げ変形する以前にバンパーステイ３の三角形状断面部が、その壁部３ａのビード３ｇ部にて前後方向に潰れる。その結果、被衝突物２１、つまりバンパーレインフォース５はサイドメンバ７の長手方向に対してほぼ直角に位置し、サイドメンバ７に圧潰反力がかかって、サイドメンバ７は曲げモーメントをほとんど受けずに、ビード７ｃ部で圧潰する。
【００５０】
このとき、バンパーレインフォース５の車両後方への傾斜と湾曲とにより、後壁部５ａ（結合面）はバンパーステイ３の前壁部３ｃに対して車幅方向外方へずれる。このバンパーレインフォース５のずれにより、サイドメンバ７を車幅方向内側へ折り曲げようとする入力曲げモーメントが吸収されて低減される。
【００５１】
図５の実線は、通常のサイドメンバ７の圧潰特性の傾向を示す。すなわち、サイドメンバ７に第１の座屈を生じさせる反力は大きく、その後の第２、第３の座屈を生じさせる反力は曲げモーメントの発生により小さくなる。したがって、サイドメンバ７が第１の座屈を生ずる際に、バンパーレインフォース５とサイドメンバ７とがほぼ直角の位置関係になっていないと、サイドメンバ７の支持点（後端部）まわりの曲げモーメントが大きくなり、サイドメンバ７が第１の座屈を起こす前に折曲ってしまう恐れがある。
【００５２】
本実施形態では、衝突開始直後にバンパーステイ３の壁部３ａ（三角形状断面部）が、ビード３ｇ部の座屈強度設定により座屈し、上記サイドメンバ７への入力曲げモーメントの低減も加わって、バンパーレインフォース５とサイドメンバ７とが上記のほぼ直角の位置関係条件を確保する。こうして、図５に破線にて示すように、サイドメンバ７には第１の座屈が発生し、その後も安定的に圧潰反力が生じる。
【００５３】
オフセット衝突が進行すると、図３ａに示すように、バンパーレインフォース５の折曲り変形によりサイドメンバ７を車両内側に引き込もうとする力Ｆが発生する。このとき、サイドメンバ７内に嵌合されているバンパーステイ３の湾曲断面部が、結合フランジ部３ｆ，１１，１２と共にＲ方向に回転する。これによりサイドメンバ７の折曲りの原因となるサイドメンバ７の支持点まわりの曲げモーメントＭが低減される。
【００５４】
バンパーステイ３の湾曲断面部は、その湾曲壁部３ｅの曲率半径ｒがサイドメンバ７の内幅にほぼ一致しているので抵抗なく回転し、曲げモーメントＭの低減作用が抑制されることはない。なお、湾曲断面部は、バンパーステイ３の壁部３ｄにより上記Ｒ方向と逆の方向には回転不能である。
【００５５】
また、バンパーレインフォース５の日の字形状（または目の字形状）の断面形状により曲げ強度がサイドメンバ７の第１の座屈強度よりも小さいが、それに近い所定の曲げ強度に設定されているので、衝突エネルギーの吸収効果が得られ、力Ｆの発生が抑制される。
【００５６】
バンパーステイ３の回転に伴って、サイドメンバ７の外側壁７ｂは、図３ａに示すように伸ばされようとするが、外側壁７ｂ部のＬ字状部材２５の板状部２５ｂに設けられたビード１２ａが伸びて、バンパーステイ３の回転角度を大きく確保することができる。そして、バンパーステイ３が回転している間は、サイドメンバ７に曲げモーメントＭは作用しないので、この間にサイドメンバ７を軸方向に安定的に圧潰させることができる。
【００５７】
さらに、オフセット衝突の条件によって、バンパーステイ３の回転のみでは吸収しきれないような大きな曲げモーメントＭが発生する場合に対しては、サイドメンバ７の後端部内部のナットプレート１７により、サイドメンバ７の支持点の曲げ強度を上げることで対応可能である。すなわち、ナットプレート１７の外側面１７ｂが内側面１７ａよりも車両前後方向に長く設定されていることにより、サイドメンバ７の後端結合部での車両内側への内倒れ強度が向上されている。
【００５８】
これにより、バンパーステイ３の回転のみでは吸収しきれない曲げモーメントＭに対しても、サイドメンバ７を確実に保持し、軸方向に安定して圧潰を継続することが可能になる。
【００５９】
そして、圧潰終了時においても、ナットプレート１７の外側面１７ｂと内側面１７ａの前後方向の長さの差により、図３ｂに示すように、バンパーステイ３の湾曲壁部３ｅの右方（後方）にサイドメンバ７の潰れ代が確保される。
【００６０】
こうして、本実施形態によれば、三角形状断面部と湾曲断面部と結合フランジ部３ｆとからなるバンパーステイ３および日の字状（もしくは目の字状）断面のバンパーレインフォース５は、いずれもアルミ合金等の押し出し成形により一体形成されているので簡単な構成によりコスト・重量が低減されると共に、上述のような作用・効果が得られる。
【００６１】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態を図６〜図９により説明する。図６は車両上方から見た本実施形態のバンパ取付け構造（車体の左前部構造）の分解斜視図であり、左手前側が車両前方であり、右手前側が車両外側である。図７は説明図であり、図８、図９はオフセット衝突時の作用説明図である。図７〜図９において図の下方が車両前方である。
【００６２】
図６に示すように、本実施形態はバンパーレインフォース５５とバンパーステイ５３との結合部の構造が上記第１実施形態と相違し、その他の構成は上記第１実施形態と同じである。したがって、構成の相違点について説明し、重複する説明は省略する。
【００６３】
バンパーレインフォース５５の端部の後壁部５５ａには、バンパーステイ５３との結合部に車幅方向に延びる長穴５５ｃが形成されている。長穴５５ｃは、ボルト・ナット１３，１５による結合位置から車幅方向の中心に向って延びて形成され、その長さは図７に示すようにｌ（１−ｃｏｓθ）に設定されている。ここに、ｌはバンパーレインフォース５５の傾斜部の図示長さであり、θは傾斜部の後傾角である。
【００６４】
長穴５５ｃを設けることにより、オフセットまたはフルラップ衝突時に、バンパーレインフォース５５の端部がバンパーステイ５３に対して車幅方向外方にずれる（相対移動する）ことが容易になると共に、上記の長さ設定によりずれ量が確保される。なお、長穴５５ｃはバンパーレインフォース５５とバンパーステイ５３のいずれかに設けるように構成してよい。
【００６５】
つぎに、図８、図９により、バンパ取付け構造の作用を説明する。
【００６６】
図８ａは車両の右前部が被衝突物２１にオフセット衝突する直前の状態を示す。そして衝突開始直後に、図８ｂに示すように、バンパーステイ５３の三角形状断面部が前後方向に潰れる。このとき、バンパーレインフォース５５とバンパーステイ５３との結合面（後壁部５５ａ）にて、バンパーレインフォース５５の傾斜端部は長穴５５ｃにより、潰れるバンパーステイ５３に対して車幅方向外方へ矢印Ａのようにずれる（相対移動）。これにより、バンパーレインフォース５５の曲げ変形が大きくならずに、バンパーレインフォース５５はサイドメンバ５７に対して直交する状態になり、サイドメンバ５７には圧潰反力がかかって、サイドメンバ５７は曲げモーメントをほとんど受けずに、軸圧潰する。
【００６７】
なお、バンパーレインフォース５５とバンパーステイ５３とはボルト・ナット１３，１５により結合されているが、衝突時にバンパーレインフォース５５がバンパーステイ５３に対して相対移動する力の方が上記結合力よりも圧倒的に大きいため、相対移動がボルト・ナット１３，１５による結合力によって影響を受けることはほとんどない。
【００６８】
オフセット衝突が進行すると、バンパーレインフォース５５の折曲り変形が生じるが、曲げ強度がサイドメンバ５７の座屈強度を越えない強度に設定され、またバンパーステイ５３の湾曲断面部がサイドメンバ５７内で車両内側に回転し易い構造であるので衝突エネルギーが吸収され、図９ｂに示すように、バンパーレインフォース５５の折曲り変形によりサイドメンバ７に作用する車両内側への曲げモーメントが低減される。
【００６９】
こうして、本実施形態によれば、上記第１実施形態と同等の作用・効果が得られると共に、バンパーレインフォース５５に形成された長穴５５ｃにより、衝突時に、バンパーレインフォース５５とバンパーステイ５３との間にずれが生じ易いので、サイドメンバ５７の軸圧潰が一層得られ易くなる。
【００７０】
なお、上記の各実施形態ではフロント側のバンパー取付け構造について説明したが、本発明はフロント側に限定されるものではなく、リヤ側にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の分解斜視図である。
【図２】第１実施形態のオフセット衝突時の作用説明図である。
【図３】第１実施形態のオフセット衝突時の作用説明図である。
【図４】第１実施形態の説明図である。
【図５】第１実施形態の説明図である。
【図６】第２実施形態の分解斜視図である。
【図７】第２実施形態の説明図である。
【図８】第２実施形態のオフセット衝突時の作用説明図である。
【図９】第２実施形態のオフセット衝突時の作用説明図である。
【符号の説明】
３，５３ バンパーステイ
３ａ 壁部（前後方向結合壁部）
３ｂ 壁部（車幅方向壁部）
３ｃ 前壁部（傾斜壁部）
３ｄ 壁部（前後方向嵌合壁部）
３ｅ 湾曲壁部
３ｆ，１１，１２ 結合フランジ部
３ｇ ビード
５，５５ バンパーレインフォース
５ａ，５５ａ バンパーレインフォースの後壁部
５ｃ，５５ｃ 長穴
６ フロントサイドメンバ
７，５７ サイドメンバ（前サイドメンバ部材）
７ａ 前サイドメンバの内側壁
７ｂ 前サイドメンバの外側壁
７ｃ 前サイドメンバのビード
８ 後サイドメンバ（後サイドメンバ部材）
１２ａ Ｌ字状部材のビード（伸び部）
１７ ナットプレート（補強部材）
１７ａ ナットプレートの内側面
１７ｂ ナットプレートの外側面
２１ 被衝突物
２３，２５ Ｌ字状部材
２３ａ，２５ａ Ｌ字状部材の板状部
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のバンパー取付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の構造としては、例えば特開平４−３１１５２号公報に開示されたものがある。これはフロントサイドメンバの前部にバンパーステイレインフォースを介在して中空状のバンパーステイを固設する構造であり、車両の前方から衝突の入力が入ったとき、フロントサイドメンバとバンパーステイが軸方向に圧潰して衝突エネルギーを吸収するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両のオフセット衝突の場合には片側の前部構造で反力を受けるためサイドメンバに曲げモーメントが作用し、かかる場合でもサイドメンバが軸圧潰して衝突エネルギーを吸収するためには、サイドメンバの強度を上げる必要があり、大型で重量増を招く恐れがある。
【０００４】
そこで、回転ヒンジを介してバンパーレインフォースをバンパーステイの前部に連結する図示しない構造が一部の車両に採用されている。この構造は、オフセット衝突時にバンパーレインフォースが変形してサイドメンバに曲げモーメントが作用するのを回転ヒンジにより防止し、サイドメンバが軸圧潰により衝突エネルギーを吸収できるようにしたものである。
【０００５】
しかし、回転ヒンジを備える従来例構造では、構造の複雑化、部品点数の増加により、部品コスト・組み立てコストの上昇を招き易い。
【０００６】
そこで、本発明は、簡単な構成で、オフセット衝突時にもサイドメンバを確実に軸方向に圧潰させることが可能な車両のバンパー取付け構造の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、車体側に車両前後方向に配置されるサイドメンバの端面部に、車幅方向に配置されるバンパーレインフォースの端部を、バンパーステイを介して結合する車両のバンパー取付け構造において、前記バンパーレインフォースの端部は、車体前後方向の軸に対して傾斜形成され、前記バンパーステイは、前記バンパーレインフォースの結合部として車両前後方向に前記サイドメンバ側へ延びる前後方向結合壁部と、前記サイドメンバの端面部に対向する車幅方向壁部と、前記バンパーレインフォースの端部の傾斜に応じた傾斜壁部とから構成される三角形状断面部を備えると共に、前記車幅方向壁部からサイドメンバの車幅方向内側壁に沿って該サイドメンバ内へ延びる前後方向嵌合壁部と、該前後方向嵌合壁部の端部と前記車幅方向壁部の車幅方向外側部とをつなぐ湾曲壁部とから構成される湾曲断面部と、前記車幅方向壁部に沿って車幅方向内外にそれぞれ張り出して設けられた結合フランジ部を備えている一方、前記サイドメンバは、端部の車幅方向内外側壁外面にそれぞれ固定される板状部および前記バンパーステイの結合フランジ部を当接させて締結結合する取付フランジ部からなる一対のＬ字状部材を有し、前記バンパーステイの前後方向結合壁部の座屈強度を前記バンパーレインフォースの曲げ強度よりも小さく設定したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両のバンパー取付け構造であって、前記前後方向結合壁部の座屈強度は、該前後方向結合壁部にビードを設けて設定することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の車両のバンパー取付け構造であって、前記サイドメンバの車幅方向外側のＬ字状部材は、展開用の伸び部を有していることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、車体側に車両前後方向に配置されるサイドメンバの端面部に、車幅方向に配置されるバンパーレインフォースの端部を、バンパーステイを介して結合する車両のバンパー取付け構造において、前記バンパーレインフォースの端部は、車体前後方向の軸に対して傾斜形成され、前記バンパーステイは、前記バンパーレインフォースの結合部として車両前後方向に前記サイドメンバ側へ延びる前後方向結合壁部と、前記サイドメンバの端面部に対向する車幅方向壁部と、前記バンパーレインフォースの端部の傾斜に応じた傾斜壁部とから構成される三角形状断面部を有し、前記前後方向結合壁部の座屈強度を前記バンパーレインフォースの曲げ強度よりも小さく設定し、前記バンパーレインフォースの端部と前記バンパーステイの結合は、所定荷重によりバンパーステイに対するバンパーレインフォースの車幅方向への相対移動を許容することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、車幅方向に配置されるバンパーレインフォースの端部を、車体側に車両前後方向に配置されるサイドメンバ側に結合する車両のバンパー取付け構造において、前記バンパーレインフォースの端部とサイドメンバ側との結合は、所定荷重によりサイドメンバに対するバンパーレインフォースの車幅方向への相対移動を許容することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の車両のバンパー取付け構造において、前記バンパーレインフォースの端部とバンパーステイまたはサイドメンバ側との結合は、ボルト・ナットによる締結結合であり、前記バンパーレインフォースとバンパーステイまたはサイドメンバ側との一方に、前記ボルトの移動を許容する長穴を設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の車両のバンパー取付け構造において、前記バンパーステイはアルミ合金等の押し出し材により形成されることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の車両のバンパー取付け構造であって、前記サイドメンバは、中間ジョイントにより前後に結合された前サイドメンバ部材と後サイドメンバ部材とからなり、前記前サイドメンバ部材の前記中間ジョイント側端部内壁内に挿入結合された補強部材を備え、前記補強部材の車幅方向外側壁部の前後方向長さが同内側壁部の同長さよりも長く形成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の車両のバンパー取付け構造であって、前記バンパーレインフォースは、日の字状または目の字状等の梁を有した断面形状を有してアルミ合金等の押し出し材により形成され、車両前後方向からの荷重に対しほぼ水平面内における曲げ強度が前記サイドメンバの座屈強度を越えない範囲であることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれかに記載の車両のバンパー取付け構造であって、前記サイドメンバは、フロントサイドメンバであることを特徴とする。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、バンパーステイの三角形状断面部を構成する前後方向結合壁部の座屈強度がバンパーレインフォースの曲げ強度よりも小さく設定されているので、オフセット衝突時に、まずバンパーステイの前後方向結合壁部が座屈し、バンパーレインフォースの傾斜している端部がサイドメンバに対して直角に位置するようになる。これにより、バンパーレインフォースの曲げ変形によりサイドメンバが車両内側への曲げモーメントを受ける以前に、サイドメンバは軸方向に衝撃荷重を受けて軸圧潰することが可能となる。
しかも、オフセット衝突の進行に伴いバンパーレインフォースからサイドメンバを車両内側に引き込もうとする曲げモーメントが作用しても、バンパーステイの、結合フランジ部とサイドメンバ内に配置された湾曲断面部とがバンパーレインフォースの曲げ変形に追随して回転変形し、回転変形中はサイドメンバに働く車両内側への曲げモーメントの作用を抑制するので、サイドメンバの折曲りを防止できる。
なお、三角形状断面部と結合フランジ部とサイドメンバ内の湾曲断面部とからなる単純な構成によりサイドメンバの折曲り防止効果が得られ、コスト・重量を低減できる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の発明と同等の効果が得られると共に、バンパーステイの前後方向結合壁部にビードを設けて所定の座屈強度を付与でき、サイドメンバの軸圧潰が確実に得られる。
【００２２】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２の発明と同等の効果が得られると共に、オフセット衝突の進行時にバンパーステイとサイドメンバとの車両外側の結合フランジ部が車両前方に引っ張られても、Ｌ字状部材の展開用の伸び部が伸びるので、バンパーステイの回転変形が確実に得られる。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１の発明と同等の効果が得られると共に、オフセット衝突時に、またフルラップ衝突時に、バンパーレインフォースの傾斜した端部とバンパーステイの傾斜壁部との間に車幅方向の相対移動が生じ、サイドメンバに作用する車両内側への曲げモーメントを効果的に低減するので、サイドメンバを軸圧潰し易くする効果が得られる。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、バンパーレインフォースの端部とサイドメンバ側との間に車幅方向の相対移動が生じ得るので、オフセット衝突時に、またフルラップ衝突時に、サイドメンバに作用する車両内側への曲げモーメントを効果的に低減するので、サイドメンバを軸圧潰し易くする効果が得られる。
【００２５】
請求項６に記載の発明によれば、バンパーレインフォースの端部とバンパーステイとのボルト・ナットによる結合部に設けた長穴により、請求項４または５に記載の発明と同等の効果が得られる。
【００２６】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１〜６のいずれかの発明と同等の効果が得られると共に、バンパーステイをアルミ合金等の押し出し材により成形することにより、簡単な構成で一体で形成可能となり、コスト・重量を低減できる。
【００２７】
請求項８に記載の発明によれば、請求項１〜７のいずれかの発明と同等の効果が得られると共に、前サイドメンバ部材の中間ジョイント側の補強部材により、前サイドメンバ部材は車両内側方向への倒れ（曲げモーメント）に対して強化されているので、サイドメンバを確実に圧潰させることができる。
【００２８】
請求項９に記載の発明によれば、請求項１〜８のいずれかの発明と同等の効果が得られると共に、バンパーレインフォースの曲げ強度がサイドメンバの座屈強度を越えない範囲の強度であるので、オフセット衝突時に、またフルラップ衝突時にバンパーレインフォースが吸収する衝突エネルギーが増加する。
【００２９】
また、バンパーレインフォースをアルミ合金等の押し出し材により成形することにより一体で形成可能となり、コスト・重量を低減できる。
【００３０】
請求項１０に記載の発明によれば、サイドメンバがフロントサイドメンバであって、請求項１〜９のいずれかの発明と同等の効果が得られる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態を図１〜図５により説明する。図１は本実施形態のバンパー取付け構造（車体の左前部構造）の分解斜視図であり、左手前側が車両前方であり、右手前側が車両外側である。図２、図３はオフセット衝突時の作用説明図である。図２、図３は図１と異なり右前部構造を示し、車両上方から見た断面形状を示す。図２、図３において、図の左方が車両の前方である。また、図４、図５は説明図である。
【００３２】
図１に示すように、左前部構造１Ｌは、バンパーステイ３の前後にそれぞれバンパーレインフォース５、フロントサイドメンバ６の前サイドメンバ（前サイドメンバ部材）７が配置され、互いにボルト結合されている。フロントサイドメンバ６は前後に２分割され、前サイドメンバ７（以下単にサイドメンバ７と略称する）と後サイドメンバ８とからなる。
【００３３】
なお、図２、図３に示す右前部構造１Ｒは、図１の左前部構造１Ｌと左右対称の構成である。また、符号２１は壁、車両等の被衝突物である。
【００３４】
上記バンパーステイ３は、アルミ合金等の押し出し材により一体に形成され、図１、図２ａに示すように車両上方から見てサイドメンバ７の長手方向（車両の前後方向）に沿って延びる壁部（前後方向結合壁部）３ａと、サイドメンバ７に対して垂直方向に延びる壁部（車幅方向壁部）３ｂと、バンパーレインフォース５の後壁部５ａ（後述）に沿って湾曲した前壁部３ｃ（傾斜壁部）とからなり、ほぼ三角形状を呈する三角形状断面部を有する。
【００３５】
バンパーステイ３の前後方向に延びる上記壁部３ａにはビード３ｇが形成されている。これにより、壁部３ａの長手方向（サイドメンバ７の長手方向）の座屈強度がバンパーレインフォース５の曲げ強度よりも小さい、所定の強度に設定されている。
【００３６】
そして、三角形状断面部の後側には、三角形状断面部と壁部３ｂを共有し、サイドメンバ７の内側壁７ａに沿ってサイドメンバ７内に延びる壁部（前後方向嵌合壁部）３ｄおよび湾曲した湾曲壁部３ｅとからなり、ほぼ四分円形状を呈する湾曲断面部を有する。湾曲壁部３ｅは、壁部３ｄの後端部と壁部３ｂの外側端部とをつないでいる。そして、図２ａに示すように、湾曲壁部３ｅの曲率ｒは、サイドメンバ７の内外壁７ａ，７ｂの内幅にほぼ一致する寸法に形成されている。
【００３７】
さらに、上記壁部３ｂから車幅方向内外両側にそれぞれ延出して結合フランジ部３ｆ，３ｆが設けられ、ボルト９によりサイドメンバ７前端部に設けられたＬ字状部材２３，２５の各フランジ１１，１２に結合されている。この結合状態では、バンパーステイ３の湾曲断面部はサイドメンバ７前端部内に嵌合されている。
【００３８】
また、バンパーステイ３の前壁部３ｃが後述するバンパーレインフォース５の後壁部５ａに当接し、ボルト・ナット１３，１５によりに結合されている。
【００３９】
上記バンパーレインフォース５は、図１、図２ａに示すように、日の字形状（または目の字形状でもよい）の断面形状を有し、アルミ合金等の押し出し材で一体に形成されている。そして、後述する前サイドメンバ７の圧潰反力を越えない範囲で近傍の曲げ強度を有している。これによりバンパーレインフォース５の壁部に局部座屈が生じないようにされている。
【００４０】
一方、上述のように、バンパーステイ３の壁部３ａの座屈強度は、このバンパーレインフォース５の曲げ強度よりも小さく設定されているので、オフセット衝突時、バンパーレインフォース５が大きく曲げ変形する以前にバンパーステイ３の三角形状断面部が潰れるように構成されている。
【００４１】
バンパーレインフォース５は車幅方向に配置されると共に、車幅方向外側の端部は車体前後方向の軸に対して傾斜して形成されると共に所定の曲率で湾曲している。そして、後壁部５ａのバンパーステイ３とのボルト結合部には結合用の丸穴５ｂが設けられている。
【００４２】
バンパーレインフォース５の上記傾斜および湾曲により、オフセットならびにフルラップ衝突時に、バンパーステイ３との間にずれ（相対移動）が生じ得るようにされている。
【００４３】
上記フロントサイドメンバ６は、車両の前後方向に延びて配置され、上述のように前サイドメンバ７（サイドメンバ７）と後サイドメンバ８とが中間ジョイント８ａを介して結合されてなる。サイドメンバ７は断面が中空状を呈し、車両内外側壁７ａ，７ｂにそれぞれＬ字状部材２３，２５の板状部２３ａ，２５ａが接合されている。サイドメンバ７の前端部にはＬ字状部材２３，２５のフランジ部１１，１２がバンパーステイ３の結合フランジ部３ｆ，３ｆに対向して配置され、上述のように、この部にてボルト９によりサイドメンバ７とバンパーステイ３とが結合されている。
【００４４】
そして、サイドメンバ７の外側壁７ｂに接合されたＬ字状部材２５の板状部２５ｂの非接合部にビード（伸び部）１２ａが設けられている。サイドメンバ７の外側壁７ｂに引張荷重がかかったときビード１２ａが延びて平坦になることが可能に形成されている。
【００４５】
また、図２ａに示すように、サイドメンバ７の内外側壁７ａ，７ｂには、バンパーステイ３の湾曲断面部の後方に、所定の前後間隔で複数のビード７ｃが設けられている。
【００４６】
さらに、図２ａに示すように、サイドメンバ７と後サイドメンバ８との結合部におけるサイドメンバ７の後端部（結合部）にはナットプレート（補強部材）１７が挿入され、ナットプレート１７とサイドメンバ７とが後サイドメンバ８と一体化された中間ジョイント８ａに共締めされ、結合されている。
【００４７】
図２ａ、図４に示すように、ナットプレート１７は、車両上方からみてサイドメンバ７の外側壁７ｂに沿ったナットプレート１７の外側面１７ｂが同内側壁７ａに沿った内側面１７ａよりも車両前後方向に長く設定されている。ナットプレート１７は板材のプレス加工により角形断面に形成され、各曲げ部に補強用凹部１７ｃが形成されると共に、図示のように各面（３面）に共締め用ナット１７ｄが溶接されている。こうして、サイドメンバ７に共締めされ、結合されるナットプレート１７は、後述する曲げモーメントに対するサイドメンバ７の後端部の補強用に設けられている。
【００４８】
つぎに、図２〜図５により、右前部構造１Ｒの作用を説明する。
【００４９】
図２ａは、右前部構造１Ｒが被衝突物２１にオフセット衝突する直前の断面の状態を示す。そして、図２ｂに示すように、衝突開始直後、バンパーレインフォース５が大きく曲げ変形する以前にバンパーステイ３の三角形状断面部が、その壁部３ａのビード３ｇ部にて前後方向に潰れる。その結果、被衝突物２１、つまりバンパーレインフォース５はサイドメンバ７の長手方向に対してほぼ直角に位置し、サイドメンバ７に圧潰反力がかかって、サイドメンバ７は曲げモーメントをほとんど受けずに、ビード７ｃ部で圧潰する。
【００５０】
このとき、バンパーレインフォース５の車両後方への傾斜と湾曲とにより、後壁部５ａ（結合面）はバンパーステイ３の前壁部３ｃに対して車幅方向外方へずれる。このバンパーレインフォース５のずれにより、サイドメンバ７を車幅方向内側へ折り曲げようとする入力曲げモーメントが吸収されて低減される。
【００５１】
図５の実線は、通常のサイドメンバ７の圧潰特性の傾向を示す。すなわち、サイドメンバ７に第１の座屈を生じさせる反力は大きく、その後の第２、第３の座屈を生じさせる反力は曲げモーメントの発生により小さくなる。したがって、サイドメンバ７が第１の座屈を生ずる際に、バンパーレインフォース５とサイドメンバ７とがほぼ直角の位置関係になっていないと、サイドメンバ７の支持点（後端部）まわりの曲げモーメントが大きくなり、サイドメンバ７が第１の座屈を起こす前に折曲ってしまう恐れがある。
【００５２】
本実施形態では、衝突開始直後にバンパーステイ３の壁部３ａ（三角形状断面部）が、ビード３ｇ部の座屈強度設定により座屈し、上記サイドメンバ７への入力曲げモーメントの低減も加わって、バンパーレインフォース５とサイドメンバ７とが上記のほぼ直角の位置関係条件を確保する。こうして、図５に破線にて示すように、サイドメンバ７には第１の座屈が発生し、その後も安定的に圧潰反力が生じる。
【００５３】
オフセット衝突が進行すると、図３ａに示すように、バンパーレインフォース５の折曲り変形によりサイドメンバ７を車両内側に引き込もうとする力Ｆが発生する。このとき、サイドメンバ７内に嵌合されているバンパーステイ３の湾曲断面部が、結合フランジ部３ｆ，１１，１２と共にＲ方向に回転する。これによりサイドメンバ７の折曲りの原因となるサイドメンバ７の支持点まわりの曲げモーメントＭが低減される。
【００５４】
バンパーステイ３の湾曲断面部は、その湾曲壁部３ｅの曲率半径ｒがサイドメンバ７の内幅にほぼ一致しているので抵抗なく回転し、曲げモーメントＭの低減作用が抑制されることはない。なお、湾曲断面部は、バンパーステイ３の壁部３ｄにより上記Ｒ方向と逆の方向には回転不能である。
【００５５】
また、バンパーレインフォース５の日の字形状（または目の字形状）の断面形状により曲げ強度がサイドメンバ７の第１の座屈強度よりも小さいが、それに近い所定の曲げ強度に設定されているので、衝突エネルギーの吸収効果が得られ、力Ｆの発生が抑制される。
【００５６】
バンパーステイ３の回転に伴って、サイドメンバ７の外側壁７ｂは、図３ａに示すように伸ばされようとするが、外側壁７ｂ部のＬ字状部材２５の板状部２５ｂに設けられたビード１２ａが伸びて、バンパーステイ３の回転角度を大きく確保することができる。そして、バンパーステイ３が回転している間は、サイドメンバ７に曲げモーメントＭは作用しないので、この間にサイドメンバ７を軸方向に安定的に圧潰させることができる。
【００５７】
さらに、オフセット衝突の条件によって、バンパーステイ３の回転のみでは吸収しきれないような大きな曲げモーメントＭが発生する場合に対しては、サイドメンバ７の後端部内部のナットプレート１７により、サイドメンバ７の支持点の曲げ強度を上げることで対応可能である。すなわち、ナットプレート１７の外側面１７ｂが内側面１７ａよりも車両前後方向に長く設定されていることにより、サイドメンバ７の後端結合部での車両内側への内倒れ強度が向上されている。
【００５８】
これにより、バンパーステイ３の回転のみでは吸収しきれない曲げモーメントＭに対しても、サイドメンバ７を確実に保持し、軸方向に安定して圧潰を継続することが可能になる。
【００５９】
そして、圧潰終了時においても、ナットプレート１７の外側面１７ｂと内側面１７ａの前後方向の長さの差により、図３ｂに示すように、バンパーステイ３の湾曲壁部３ｅの右方（後方）にサイドメンバ７の潰れ代が確保される。
【００６０】
こうして、本実施形態によれば、三角形状断面部と湾曲断面部と結合フランジ部３ｆとからなるバンパーステイ３および日の字状（もしくは目の字状）断面のバンパーレインフォース５は、いずれもアルミ合金等の押し出し成形により一体形成されているので簡単な構成によりコスト・重量が低減されると共に、上述のような作用・効果が得られる。
【００６１】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態を図６〜図９により説明する。図６は車両上方から見た本実施形態のバンパ取付け構造（車体の左前部構造）の分解斜視図であり、左手前側が車両前方であり、右手前側が車両外側である。図７は説明図であり、図８、図９はオフセット衝突時の作用説明図である。図７〜図９において図の下方が車両前方である。
【００６２】
図６に示すように、本実施形態はバンパーレインフォース５５とバンパーステイ５３との結合部の構造が上記第１実施形態と相違し、その他の構成は上記第１実施形態と同じである。したがって、構成の相違点について説明し、重複する説明は省略する。
【００６３】
バンパーレインフォース５５の端部の後壁部５５ａには、バンパーステイ５３との結合部に車幅方向に延びる長穴５５ｃが形成されている。長穴５５ｃは、ボルト・ナット１３，１５による結合位置から車幅方向の中心に向って延びて形成され、その長さは図７に示すようにｌ（１−ｃｏｓθ）に設定されている。ここに、ｌはバンパーレインフォース５５の傾斜部の図示長さであり、θは傾斜部の後傾角である。
【００６４】
長穴５５ｃを設けることにより、オフセットまたはフルラップ衝突時に、バンパーレインフォース５５の端部がバンパーステイ５３に対して車幅方向外方にずれる（相対移動する）ことが容易になると共に、上記の長さ設定によりずれ量が確保される。なお、長穴５５ｃはバンパーレインフォース５５とバンパーステイ５３のいずれかに設けるように構成してよい。
【００６５】
つぎに、図８、図９により、バンパ取付け構造の作用を説明する。
【００６６】
図８ａは車両の右前部が被衝突物２１にオフセット衝突する直前の状態を示す。そして衝突開始直後に、図８ｂに示すように、バンパーステイ５３の三角形状断面部が前後方向に潰れる。このとき、バンパーレインフォース５５とバンパーステイ５３との結合面（後壁部５５ａ）にて、バンパーレインフォース５５の傾斜端部は長穴５５ｃにより、潰れるバンパーステイ５３に対して車幅方向外方へ矢印Ａのようにずれる（相対移動）。これにより、バンパーレインフォース５５の曲げ変形が大きくならずに、バンパーレインフォース５５はサイドメンバ５７に対して直交する状態になり、サイドメンバ５７には圧潰反力がかかって、サイドメンバ５７は曲げモーメントをほとんど受けずに、軸圧潰する。
【００６７】
なお、バンパーレインフォース５５とバンパーステイ５３とはボルト・ナット１３，１５により結合されているが、衝突時にバンパーレインフォース５５がバンパーステイ５３に対して相対移動する力の方が上記結合力よりも圧倒的に大きいため、相対移動がボルト・ナット１３，１５による結合力によって影響を受けることはほとんどない。
【００６８】
オフセット衝突が進行すると、バンパーレインフォース５５の折曲り変形が生じるが、曲げ強度がサイドメンバ５７の座屈強度を越えない強度に設定され、またバンパーステイ５３の湾曲断面部がサイドメンバ５７内で車両内側に回転し易い構造であるので衝突エネルギーが吸収され、図９ｂに示すように、バンパーレインフォース５５の折曲り変形によりサイドメンバ７に作用する車両内側への曲げモーメントが低減される。
【００６９】
こうして、本実施形態によれば、上記第１実施形態と同等の作用・効果が得られると共に、バンパーレインフォース５５に形成された長穴５５ｃにより、衝突時に、バンパーレインフォース５５とバンパーステイ５３との間にずれが生じ易いので、サイドメンバ５７の軸圧潰が一層得られ易くなる。
【００７０】
なお、上記の各実施形態ではフロント側のバンパー取付け構造について説明したが、本発明はフロント側に限定されるものではなく、リヤ側にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の分解斜視図である。
【図２】第１実施形態のオフセット衝突時の作用説明図である。
【図３】第１実施形態のオフセット衝突時の作用説明図である。
【図４】第１実施形態の説明図である。
【図５】第１実施形態の説明図である。
【図６】第２実施形態の分解斜視図である。
【図７】第２実施形態の説明図である。
【図８】第２実施形態のオフセット衝突時の作用説明図である。
【図９】第２実施形態のオフセット衝突時の作用説明図である。
【符号の説明】
３，５３ バンパーステイ
３ａ 壁部（前後方向結合壁部）
３ｂ 壁部（車幅方向壁部）
３ｃ 前壁部（傾斜壁部）
３ｄ 壁部（前後方向嵌合壁部）
３ｅ 湾曲壁部
３ｆ，１１，１２ 結合フランジ部
３ｇ ビード
５，５５ バンパーレインフォース
５ａ，５５ａ バンパーレインフォースの後壁部
５ｃ，５５ｃ 長穴
６ フロントサイドメンバ
７，５７ サイドメンバ（前サイドメンバ部材）
７ａ 前サイドメンバの内側壁
７ｂ 前サイドメンバの外側壁
７ｃ 前サイドメンバのビード
８ 後サイドメンバ（後サイドメンバ部材）
１２ａ Ｌ字状部材のビード（伸び部）
１７ ナットプレート（補強部材）
１７ａ ナットプレートの内側面
１７ｂ ナットプレートの外側面
２１ 被衝突物
２３，２５ Ｌ字状部材
２３ａ，２５ａ Ｌ字状部材の板状部
Claims (10)
- 車体側に車両前後方向に配置されるサイドメンバの端面部に、車幅方向に配置されるバンパーレインフォースの端部を、バンパーステイを介して結合する車両のバンパー取付け構造において、
前記バンパーレインフォースの端部は、車体前後方向の軸に対して傾斜形成され、
前記バンパーステイは、前記バンパーレインフォースの結合部として車両前後方向に前記サイドメンバ側へ延びる前後方向結合壁部と、前記サイドメンバの端面部に対向する車幅方向壁部と、前記バンパーレインフォースの端部の傾斜に応じた傾斜壁部とから構成される三角形状断面部を備えると共に、前記車幅方向壁部からサイドメンバの車幅方向内側壁に沿って該サイドメンバ内へ延びる前後方向嵌合壁部と、該前後方向嵌合壁部の端部と前記車幅方向壁部の車幅方向外側部とをつなぐ湾曲壁部とから構成される湾曲断面部と、前記車幅方向壁部に沿って車幅方向内外にそれぞれ張り出して設けられた結合フランジ部を備えている一方、
前記サイドメンバは、端部の車幅方向内外側壁外面にそれぞれ固定される板状部および前記バンパーステイの結合フランジ部を当接させて締結結合する取付フランジ部からなる一対のＬ字状部材を有し、
前記バンパーステイの前後方向結合壁部の座屈強度を前記バンパーレインフォースの曲げ強度よりも小さく設定したことを特徴とする車両のバンパー取付け構造。 - 請求項１に記載の車両のバンパー取付け構造であって、
前記前後方向結合壁部の座屈強度は、該前後方向結合壁部にビードを設けて設定することを特徴とする車両のバンパー取付け構造。 - 請求項１または２に記載の車両のバンパー取付け構造であって、
前記サイドメンバの車幅方向外側のＬ字状部材は、展開用の伸び部を有していることを特徴とする車両のバンパー取付け構造。 - 車体側に車両前後方向に配置されるサイドメンバの端面部に、車幅方向に配置されるバンパーレインフォースの端部を、バンパーステイを介して結合する車両のバンパー取付け構造において、
前記バンパーレインフォースの端部は、車体前後方向の軸に対して傾斜形成され、
前記バンパーステイは、前記バンパーレインフォースの結合部として車両前後方向に前記サイドメンバ側へ延びる前後方向結合壁部と、前記サイドメンバの端面部に対向する車幅方向壁部と、前記バンパーレインフォースの端部の傾斜に応じた傾斜壁部とから構成される三角形状断面部を有し、
前記前後方向結合壁部の座屈強度を前記バンパーレインフォースの曲げ強度よりも小さく設定し、
前記バンパーレインフォースの端部と前記バンパーステイの結合は、所定荷重によりバンパーステイに対するバンパーレインフォースの車幅方向への相対移動を許容することを特徴とする車両のバンパー取付け構造。 - 車幅方向に配置されるバンパーレインフォースの端部を、車体側に車両前後方向に配置されるサイドメンバ側に結合する車両のバンパー取付け構造において、
前記バンパーレインフォースの端部とサイドメンバ側との結合は、所定荷重によりサイドメンバに対するバンパーレインフォースの車幅方向への相対移動を許容することを特徴とする車両のバンパー取付け構造。 - 請求項４または５に記載の車両のバンパー取付け構造において、
前記バンパーレインフォースの端部とバンパーステイまたはサイドメンバ側との結合は、ボルト・ナットによる締結結合であり、前記バンパーレインフォースとバンパーステイまたはサイドメンバ側との一方に、前記ボルトの移動を許容する長穴を設けたことを特徴とする車両のバンパー取付け構造。 - 請求項１〜６のいずれかに記載の車両のバンパー取付け構造において、
前記バンパーステイはアルミ合金等の押し出し材により形成されることを特徴とする車両のバンパー取付け構造。 - 請求項１〜７のいずれかに記載の車両のバンパー取付け構造であって、
前記サイドメンバは、中間ジョイントにより前後に結合された前サイドメンバ部材と後サイドメンバ部材とからなり、前記前サイドメンバ部材の前記中間ジョイント側端部内壁内に挿入結合された補強部材を備え、 前記補強部材の車幅方向外側壁部の前後方向長さが同内側壁部の同長さよりも長く形成されていることを特徴とする車両のバンパー取付け構造。 - 請求項１〜８のいずれかに記載の車両のバンパー取付け構造であって、
前記バンパーレインフォースは、日の字状または目の字状等の梁を有した断面形状を有してアルミ合金等の押し出し材により形成され、車両前後方向からの荷重に対しほぼ水平面内における曲げ強度が前記サイドメンバの座屈強度を越えない範囲であることを特徴とする車両のバンパー取付け構造。 - 請求項１〜９のいずれかに記載の車両のバンパー取付け構造であって、
前記サイドメンバは、フロントサイドメンバであることを特徴とする車両のバンパー取付け構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00899798A JP3550999B2 (ja) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | 車両のバンパー取付け構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00899798A JP3550999B2 (ja) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | 車両のバンパー取付け構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11208393A JPH11208393A (ja) | 1999-08-03 |
| JP3550999B2 true JP3550999B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=11708339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00899798A Expired - Fee Related JP3550999B2 (ja) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | 車両のバンパー取付け構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3550999B2 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU737395B2 (en) * | 1999-08-26 | 2001-08-16 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | A joint structure for extruded members |
| EP1125798B1 (en) | 2000-02-17 | 2006-05-03 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Stiffener assembly for bumper and bumper stay |
| DE50113885D1 (de) | 2001-02-21 | 2008-06-05 | Alcan Tech & Man Ag | Fahrzeug mit Stossstange und Deformationselement |
| US6814381B1 (en) | 2001-02-21 | 2004-11-09 | Alcan Technology & Management Ltd. | Vehicle with bumper and deformation element |
| JP3869748B2 (ja) * | 2002-04-19 | 2007-01-17 | アイシン精機株式会社 | バンパ装置 |
| JP4219189B2 (ja) * | 2003-02-28 | 2009-02-04 | 株式会社アステア | 車体メンバに対するバンパ補強材の支持構造 |
| JP2005205991A (ja) * | 2004-01-21 | 2005-08-04 | Honda Motor Co Ltd | バンパービーム構造 |
| GB2424627B (en) * | 2005-04-01 | 2008-12-31 | Wagon Ind Ltd | Impact absorbing apparatus |
| SE0502105L (sv) * | 2005-09-23 | 2006-07-25 | Gestamp Hardtech Ab | Stötfångarbalksinfästning |
| JP4705500B2 (ja) * | 2006-03-28 | 2011-06-22 | 日軽金アクト株式会社 | バンパー構造 |
| JP4706656B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2011-06-22 | 日本軽金属株式会社 | バンパステイ |
| JP5012216B2 (ja) * | 2007-05-28 | 2012-08-29 | 日産自動車株式会社 | バンパ取付構造 |
| JP5001783B2 (ja) * | 2007-10-19 | 2012-08-15 | トヨタ自動車株式会社 | 衝撃吸収部材の取付部構造 |
| JP5587698B2 (ja) | 2010-07-30 | 2014-09-10 | アイシン精機株式会社 | 車両用バンパ装置 |
| DE102018114174B4 (de) | 2018-06-13 | 2022-08-25 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Stoßfängersystem |
| JP7136740B2 (ja) | 2019-04-18 | 2022-09-13 | トヨタ自動車株式会社 | 車両構造及び車両の製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2669161B2 (ja) * | 1991-01-29 | 1997-10-27 | 日産自動車株式会社 | バンパー周辺構造 |
| JPH06227333A (ja) * | 1993-02-09 | 1994-08-16 | Furukawa Alum Co Ltd | バンパー装置 |
| JP3480601B2 (ja) * | 1994-08-25 | 2003-12-22 | 国立環境研究所長 | 自動車のバンパー取付構造 |
| CH688652A5 (de) * | 1994-12-23 | 1997-12-31 | Alusuisse Lonza Services Ag | Stossstange mit Halterungen zum Befestigen an einem Fahrzeug. |
-
1998
- 1998-01-20 JP JP00899798A patent/JP3550999B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11208393A (ja) | 1999-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3550999B2 (ja) | 車両のバンパー取付け構造 | |
| US6209948B1 (en) | Front structure of car body, and method of absorbing impact by means of the front structure | |
| JP5168477B2 (ja) | 車両のクラッシュボックス及び車体前部構造 | |
| JP3436232B2 (ja) | 自動車の車体後部構造 | |
| JP4816364B2 (ja) | 車両の前部構造 | |
| JP3681945B2 (ja) | 衝撃吸収機構を備えたバンパレインフォースメント | |
| JP2020032853A (ja) | 車両前部構造 | |
| US6338510B1 (en) | Automotive bumper mount structure | |
| EP3470306B1 (en) | Vehicle body structure | |
| JP5513903B2 (ja) | 車両用緩衝装置 | |
| JP4794985B2 (ja) | 車両用フレーム構造 | |
| JP3651224B2 (ja) | バンパレインフォースの取付構造 | |
| JP5104272B2 (ja) | 自動車の前部車体構造 | |
| US6971709B2 (en) | Rear side section structure of vehicle | |
| JP7015773B2 (ja) | 車体構造 | |
| JP4009092B2 (ja) | フレームの接合構造 | |
| JP4174637B2 (ja) | 自動車のエネルギー吸収構造 | |
| JP6609658B2 (ja) | 車両のバンパ装置 | |
| JP3525821B2 (ja) | 自動車のバンパー取付構造 | |
| JP2023013303A (ja) | 車体前部構造 | |
| JP4227321B2 (ja) | 自動車のクロスメンバ結合構造 | |
| JP2009035233A (ja) | 車体構造 | |
| JP6335086B2 (ja) | 自動車の車体前部構造 | |
| JP5234324B2 (ja) | 車両の車体構造 | |
| JP2001158312A (ja) | 車両の端部車体構造 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20031211 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040106 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040216 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040330 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040412 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090514 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090514 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100514 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |