JP5067493B1

JP5067493B1 - 車両用バンパ装置

Info

Publication number: JP5067493B1
Application number: JP2011135408A
Authority: JP
Inventors: 亮時實; 秀紀竹内
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2011-06-17
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2031-06-17
Also published as: CN102826059A; JP2013001280A; RU2012110394A; CN102826059B; RU2527886C2

Abstract

【課題】衝突時に被衝突体が受けるダメージを緩和できる車両用バンパ装置を提供する。
【解決手段】車両前部の骨格部材であるサイドメンバ１１，１２に、クラッシュボックス２０，２１を介してバンパビーム３０が取付けられている。バンパビーム３０の車両前側にバンパコア部材３１が配置されている。バンパビーム３０とバンパコア部材３１は車幅方向に延びている。バンパコア部材３１の車幅方向の両端にサイド部材３５，３６が設けられている。サイド部材３５，３６は、それぞれ、バンパビーム３０に固定された前端部３５ａと、前端部３５ａから車両後方側に延びる延出部３５ｃとを含んでいる。延出部３５ｃの少なくとも一部は、車両側方から見てバンパビーム３０の車幅方向の端面３０ｃと重なっている。
【選択図】図１

Description

この発明は車両前部に配置される車両用バンパ装置に関する。

乗用車等の車両前部に装着される車両用バンパ装置において、車両の前後方向に延びるサイドフレーム等の骨格部材の前端にバンパビームを固定し、このバンパビームの前面側に歩行者保護を目的とした衝撃緩衝部材を配置し、さらにその外側をバンパフェース等の車体パネルで覆ったものが知られている。例えば特許文献１に開示されている車両用バンパ装置では、バンパビームの前面に略コ字状の断面形状をした板金製の衝撃緩衝部材が配置されており、車両の衝突時に、この衝撃緩衝部材を圧潰させることで衝突エネルギーを吸収して被衝突体（歩行者等）へ与える衝撃を緩和するようにしている。

特開２００８−１３７６１１号公報

ところで、特許文献１に開示されているような衝撃緩衝部材は、車幅方向両端部が開放されているため、その両端部は他の部分に比べて剛性が低くなる傾向にある。また構造上、衝撃緩衝部材の変形（座屈）による衝撃の吸収が十分にできず、被衝突体（歩行者等）への衝撃が高くなる虞があった。図８(Ａ),(Ｂ)を用いて、従来の衝突時の衝撃緩衝部材の端部の変形状態について具体的に説明する。

図８(Ａ),(Ｂ)は、インパクタ試験で、その両端部が開放された衝撃緩衝部材（バンパコア部材）３の端部付近に被衝突体（インパクタ）５を当てた際の変形前後の状態を示している。このバンパ装置１は、特許文献１に開示された構成と同様に、バンパビーム２と、バンパビーム２の前側に配置された板金製の衝撃緩衝部材（バンパコア部材）３とを有している。バンパビーム２は、車両の前後方向に延びるサイドメンバ４の前端に固定されている。バンパ装置１において、図８(Ａ)に示すように車両前方から被衝突体（インパクタ）５が衝撃緩衝部材（バンパコア部材）３の車両幅方向（車幅方向）の端部に衝突する場合を想定する。

図８(Ｂ)に示すように、衝撃緩衝部材（バンパコア部材）３の端部３ａに被衝突体（インパクタ）５が衝突すると、端部３ａが車両後方側に折り曲げられると同時に車幅方向内側に向かって移動する。そして変形が進むと、端部３ａが車両前後方向を向いた状態となる。このため、衝撃緩衝部材（バンパコア部材）３で被衝突体（インパクタ）５を受け止めることができず、被衝突体（インパクタ）５がバンパビーム２に底付した状態となる。すなわち、衝撃緩衝部材（バンパコア部材）３で十分に衝撃が吸収される前に被衝突体５（インパクタ）がバンパビーム２に当たってしまうため、被衝突体（インパクタ）５に与える衝撃値が高くなる虞があった。

この問題は、衝撃緩衝部材（バンパコア部材）３の端部３ａ（先端３ｂ）をバンパビーム２よりも車両の幅方向外側に延長してやることで、ある程度解決することが可能である。しかしながら、衝撃緩衝部材（バンパコア部材）３は車体デザインに応じた所定長さのバンパフェースの内側に配置されるため、衝撃緩衝部材（バンパコア部材）３の端部３ａを車両の幅方向外側に延長することは難しかった。

そこで、本発明の目的は、バンパ装置の車幅方向両端部での衝突おいても、衝突時の荷重を十分に吸収して被衝突体が受けるダメージを緩和することが可能な衝撃緩衝部材を備える車両用バンパ装置を提供することにある。

本発明は、車両前部の骨格部材の前端に取付けられ車幅方向に延びるバンパビームと、前記バンパビームの前面に沿って車幅方向に延設されるバンパコア部材と、前記バンパコア部材の車幅方向両端部に設けられたサイド部材とを具備している。バンパコア部材は、前記バンパビームとの間に車幅方向両端側が開放された中空部を形成する。サイド部材は車両後方側に延びて少なくとも一部が前記バンパビームの車幅方向の両端面と車幅方向外側で重なるよう配置される。

本発明の１つの実施形態の前記バンパコア部材は、車両前方側に臨む前面部と、該前面部の上下両端縁からそれぞれ車両後方側に延設されて前記バンパビームに結合される上面部および下面部とを備える。また前記サイド部材は、前記前面部の車幅方向両端部から前記中空部を塞ぐように車両後方側に延設され、その後端部側が前記バンパビームの前記端面の車幅方向外側に配置される。

また本発明の１つの実施形態では、前記バンパビームと前記バンパコア部材と前記サイド部材とがそれぞれ板金製であり、かつ前記バンパコア部材および前記サイド部材の板厚が前記バンパビームの板厚よりも小さい。前記サイド部材に、車両の前後方向に延びるリブが形成されていてもよい。

本発明によれば、バンパコア部材の車幅方向の端部に衝突荷重が入力したときに、バンパコア部材の端部が車幅方向内側に折れ曲がるように変形するが、同時にサイド部材が車幅方向内側に移動してバンパビームの端面に当接し、その後バンパコア部材の変形に伴ってサイド部材の後端部が車幅方向外側に開くように変形しながら車両後方に移動する。このためサイド部材が抵抗となり、バンパコア部材の端部が車幅方向内側に急激に変形することを抑制することができ、同時にサイド部材が変形することで衝突エネルギーを確実に吸収することができる。したがって、被衝突体（歩行者等）がバンパビームに突き当たることによる底付きを回避できるので、バンパコア部材の端部においても被衝突体（歩行者等）に与える衝撃値を下げることができる。なお、サイド部材は、車幅方向外側に開くように変形するので、サイド部材がバンパコア部材の内側に入り込んでコア部材の座屈を阻害することも無く、衝突エネルギーを吸収する上で好ましい変形を生じさせることができる。

本発明の１つの実施形態に係る車両用バンパ装置の分解斜視図。図１に示されたバンパ装置の主要部の正面図。図１に示されたバンパ装置の主要部の端部の斜視図。図１に示されたバンパ装置の主要部の側面図。インパクタ試験によるバンパコア部材の変形の状態を模式的に示した図２中のＦ５−Ｆ５に沿う断面図であり、(Ａ)はバンパコア部材の端部に被衝突体が衝突する直前の状態を示し、(Ｂ)は衝突初期の変形状態を示す。 (Ａ),(Ｂ)は、インパクタ試験によるバンパコア部材の変形の状態を模式的に示した図２中のＦ５−Ｆ５に沿う断面図であり、それぞれバンパコア部材が変形する途中の状態を示す。 (Ａ),(Ｂ)は、インパクタ試験によるバンパコア部材の変形の状態を模式的に示した図２中のＦ５−Ｆ５に沿う断面図であり、（Ａ）はバンパコア部材が図７の状態からさらに変形した状態を示し、（Ｂ）はバンパコア部材の変形が終了した状態を示す。 (Ａ),(Ｂ)は、従来のバンパ装置においてインパクタ試験を行った際のバンパコア部材の端部の変形前後の状態を模式的に示した断面図。

以下に本発明の１つの実施形態に係る車両用バンパ装置について、図１から図７を参照して説明する。

図１はバンパ装置１０の分解斜視図である。図２は、バンパ装置１０を車両の前方から見た正面図である。このバンパ装置１０は、車両前部に配置された骨格部材である左右一対のサイドメンバ１１，１２の車両前側に設けられている。図１において矢印Ｘで示す方向が車両の前後方向、矢印Ｙで示す方向が車両の幅方向（車幅方向）である。サイドメンバ１１，１２の前端部間には、車幅方向に延びる骨格部材であるフロントエンドクロスメンバ１３が設けられている。

サイドメンバ１１，１２は、車両の前後方向に延びている。サイドメンバ１１，１２の前端に設けられた部材（エンドプレート）１５，１６に、それぞれクラッシュボックス２０，２１が固定されている。クラッシュボックス２０，２１は、車両の前方から万一の衝突荷重が入力したときに圧縮されて変形し座屈することにより、衝突エネルギーを吸収するようになっている。これらクラッシュボックス２０，２１は、ボルト２５（図２と図４に示す）によってサイドメンバ１１，１２側の部材１５，１６に着脱可能に固定されている。クラッシュボックス２０，２１の側面には、座屈に対する剛性等を最適化するためにリブ２６（図３に示す）が形成されている。

バンパ装置１０は、クラッシュボックス２０，２１の前端に取付けられたバンパビーム３０と、バンパビーム３０の前面（車両前側）に沿って配置された衝撃緩衝部材として機能するバンパコア部材３１と、バンパコア部材３１の車幅方向両端部３１ａ，３１ｂに設けられたサイド部材（コアサイド部材）３５，３６とを含んでいる。

バンパビーム３０は、車両前側に位置する前側パネル３０ａと、車両後方側に位置する後側パネル３０ｂとをスポット溶接等によって結合してなり、閉断面をなしている。バンパビーム３０とバンパコア部材３１は、いずれも車幅方向に延びている。バンパビーム３０とバンパコア部材３１およびサイド部材３５，３６は、いずれも溶接可能な板金（例えば構造用鋼板）からなる。バンパコア部材３１とサイド部材３５，３６の板厚は、それぞれバンパビーム３０の板厚よりも小さい。

バンパコア部材３１は、車両前方側に臨む前面部４０と、上面部４１と、下面部４２と、後端フランジ部４３などを有している。上面部４１と下面部４２とは、それぞれ前面部４０の上下両端縁から車両後方側に延設され、それぞれの後端縁に形成された後端フランジ部４３を介してバンパビーム３０に結合されるようになっている。このバンパコア部材３１は、バンパビーム３０との間に車幅方向両端側が開放された中空部４５を形成している。

またバンパコア部材３１の車幅方向両端部３１ａ，３１ｂ付近（サイド部材３５，３６の近傍）に、両端部３１ａ，３１ｂの曲げ剛性を調整するリブ４８が形成されている。サイド部材３５，３６はバンパコア部材３１とは別体に構成されているため、バンパコア部材３１の両端部３１ａ，３１ｂ（サイド部材３５，３６の近傍）に所望形状のリブ４８をプレスによって形成することが可能である。バンパコア部材３１の車両前側に合成樹脂製のバンパフェース部材５０が設けられている。バンパコア部材３１はバンパフェース部材５０の内側に配置されている。

図３は、バンパコア部材３１の一方の端部３１ａと一方のサイド部材３５とを示している。バンパコア部材３１の他方の端部３１ｂと他方のサイド部材３６も同様の構成であるため、これ以降はバンパコア部材３１の一方の端部３１ａと一方のサイド部材３５を代表して説明する。

本実施形態のサイド部材３５は、車両前側に位置する前端部３５ａと、前端部３５ａから車両後方側に連なる斜状部３５ｂと、斜状部３５ｂから車両後方側に延出する延出部３５ｃとを有している。前端部３５ａは、バンパコア部材３１の車幅方向の一方の端部３１ａの前面部４０に、スポット溶接等の固定部Ｗ（図３に示す）によって固定されている。斜状部３５ｂは、サイド部材３５の前端部３５ａと延出部３５ｃとの間に形成されている。この斜状部３５ｂは、車両の上方から見て、車両前側から車両後方側に向かって車幅方向外側に斜めに広がる形状をなしている。

図４はバンパ装置１０の側面図である。図４に示されるように延出部３５ｃの後端部側（先端３５ｅ側）の少なくとも一部は、バンパビーム３０の車幅方向の端面３０ｃと車幅方向外側で重なり合うよう配置されている。すなわちこのサイド部材３５は、バンパコア部材３１の前面部４０の車幅方向両端部から前記中空部４５を塞ぐように車両後方側に延設され、その後端部側がバンパビーム３０の端面３０ｃの車幅方向外側に配置されている。延出部３５ｃには、車両の前後方向に延びるリブ５２が形成されている。このリブ５２によって延出部３５ｃの曲げ剛性の最適化が図られている。

以下に、前記構成の車両用バンパ装置１０の作用について、図５(Ａ)から図７(Ｂ)を参照して説明する。

図５(Ａ)は、インパクタ試験において車両の前方から被衝突体（インパクタ）６０がバンパ装置１０の車幅方向の端部に向かって衝突する場合を想定して模式的に示した断面図である。図５(Ｂ)に示すように被衝突体６０がバンパコア部材３１の車幅方向の端部３１ａに衝突すると、変形の初期においてバンパコア部材３１の端部３１ａが車両後方側に変形し始めるとともに、サイド部材３５もバンパコア部材３１端部３１ａに追従して車両後方側に移動し始める。なお、バンパコア部材３１の端部３１ａの変形状態は、端部３１ａに設けられたリブ４８によって、調整することができる。

衝突が進むと、図６(Ａ)に示すように、被衝突体６０に押されてバンパコア部材３１の端部３１ａがさらに車両後方側に変形して折れ曲がることで端部３１ａが車両内側にも移動し始める。これに追従してサイド部材３５の延出部３５ｃが車両後方側に移動しつつ車両内側へ引き込まれるので、延出部３５ｃの車両内側の面３５ｄがバンパビーム３０の端面３０ｃに接した状態となる。

そして、図６(Ｂ)に示すように、サイド部材３５の延出部３５ｃがバンパビーム３０の端面３０ｃに当接した状態で摺動しながら車両後方側に移動する。このため、バンパコア部材３１の端部３１ａと先端３１ｃとが車両内側に急激に変形することが抑制される。つまり、サイド部材３５によりバンパコア部材３１の車両内側への変形が阻止された状態となる。

次に、さらに衝突が進むと、図７(Ａ)に示すように、被衝突体６０に押されてバンパコア部材３１の端部３１ａがさらに車両後方側に変形しながら車両内側に移動することに伴い、サイド部材３５の延出部３５ｃがバンパビーム３０の端面３０ｃに接した状態のもとで摺動され、延出部３５ｃの先端３５ｅが車幅方向外側に向かって開くように変形し始める。

そして、図７(Ｂ)に示すように、サイド部材３５の延出部３５ｃが被衝突体６０を受けながらさらに変形し、最後に被衝突体６０が延出部３５ｃとともにバンパビーム３０に当る。この延出部３５ｃが車幅方向外側に向けて斜めに変形することにより衝突エネルギーが吸収される。なお、延出部３５ｃに形成されたリブ５２の大きさや断面形状等を最適化することにより、所望のエネルギー吸収効果が得られるようにサイド部材３５の変形を調整することが可能である。

このように、サイド部材３５がバンパビーム３０の端面３０ｃに当接して車両内側への変形を抑制するとともに、サイド部材３５が変形して衝突エネルギーを吸収するので、バンパコア部材３１の端部３１ａが急激に変形して被衝突体６０がバンパビーム３０の前面に突き当たることによる底付きを回避でき、荷重が急に立ち上がることを抑制することができる。

また、サイド部材３５の延出部３５ｃがバンパビーム３０の端面３０ｃに沿って摺動可能であるため、延出部３５ｃが変形途中で座屈することも抑制でき、座屈による荷重の急な立ち上がりも回避できる。さらには、サイド部材３５の延出部３５ｃの先端３５ｅが車幅方向外側に開くように変形されるので、バンパコア部材３１の端部３１ａとバンパビーム３０との間にサイド部材３５が入り込んでバンパコア部材３１の座屈を阻害することも無い。ゆえに、バンパコア部材３１の端部３１ａとサイド部材３５との変形により衝突エネルギーを効果的に吸収することができる。

このように、本実施形態のバンパ装置１０によれば、万一の衝突時に被衝突体６０が受けるダメージを緩和することができる。

なお前記実施形態では、サイド部材３５，３６がバンパコア部材３１とは別体に構成されているが、他の実施形態として、サイド部材がバンパコア部材３１の前面部４０の両端に一体に成形された一体物であってもよい。また本発明を実施するに当たり、バンパビームやバンパコア部材、サイド部材、車両骨格部材等の具体的な形状をはじめとして、バンパ装置を構成する各要素の形状や配置等の具体的な態様を種々に変更して実施できることは言うまでもない。

１０…バンパ装置、１１，１２…サイドメンバ（骨格部材）、２０，２１…クラッシュボックス、３０…バンパビーム、３１…バンパコア部材、３５，３６…サイド部材、３５ａ…前端部、３５ｂ…斜状部、３５ｃ…延出部、４５…中空部、４８，５２…リブ。

Claims

車両前部の骨格部材の前端に取付けられ車幅方向に延びるバンパビームと、
前記バンパビームの前面に沿って車幅方向に延設され、前記バンパビームとの間に車幅方向両端側が開放された中空部を形成するバンパコア部材と、
前記バンパコア部材の車幅方向両端部に設けられ、車両後方側に延びて少なくとも一部が前記バンパビームの車幅方向の両端面と車幅方向外側で重なるよう配置されたサイド部材と、
を具備したことを特徴とする車両用バンパ装置。
前記バンパコア部材は、車両前方側に臨む前面部と、該前面部の上下両端縁からそれぞれ車両後方側に延設されて前記バンパビームに結合される上面部および下面部とを備え、
前記サイド部材は、前記前面部の車幅方向両端部から前記中空部を塞ぐように車両後方側に延設され、その後端部側が前記バンパビームの前記端面の車幅方向外側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の車両用バンパ装置。
前記バンパビームと前記バンパコア部材と前記サイド部材とがそれぞれ板金製であり、かつ前記バンパコア部材および前記サイド部材の板厚が前記バンパビームの板厚よりも小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用バンパ装置。
前記サイド部材に、車両の前後方向に延びるリブが形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用バンパ装置。