JP5820663B2 - 車両用バンパ構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体のボディの前端部に衝撃吸収体を有した車両用バンパ構造に関する。

一般に、乗用車等の車両用バンパは、車体の表面に露出するバンパフェースと、このバンパフェースの後方で車両のサイドメンバ等に支持されたバンパビームとを有する。この種の車両用バンパにおいては、一般に、走行車両のバンパが歩行者の脚部に衝突したときの衝撃を緩和するため、バンパフェースを合成樹脂等の弾性体で構成し、さらに、バンパフェースとバンパビームとの間に、ポリウレタン、ポリプロピレン等の発泡体からなる衝撃吸収体を介装する等の対策がなされている。

この衝撃吸収体を用いて歩行者の脚部を保護するためには、衝撃吸収体の剛性をある程度低くし、衝突の際の反力が歩行者に作用し難くすることが好ましいが、剛性を低くすると、壁面、車両等の剛体に対する衝突エネルギー吸収量が不足してしまう。一方、衝撃吸収体の剛性を高めて、衝突エネルギー吸収量を増加させた場合には、衝突時の初期荷重の立ち上がりが大きくなってしまい、歩行者の脚部の保護が不十分になる虞が生じる。

そこで、特許文献１には、バンパフェースの車体後方に開口する凹部に対して衝撃吸収体を上下２段に横設し、下段側の衝撃吸収体の剛性を上段側の衝撃吸収体の剛性よりも高く設定した車両用バンパ構造が提案されている。このようなバンパ構造によれば、歩行者との衝突時には、上段側の衝撃吸収体が膝部に与えるダメージを緩和しつつ、下段側の衝撃吸収体により衝撃吸収を行いながら歩行者の足元をすくい上げることができる。また車両等との衝突時等においても、下段側の衝撃吸収体によってバンパ全体としての剛性を確保することができる。なお、下段側の衝撃吸収体は、所定の剛性と衝撃吸収性能を持たせるため、車体前後方向に延出する複数の縦方向リブと車幅方向に延出する横方向リブとを格子状に配設して構成されている。

特開２０１０−１１１３２２号公報

歩行者の脚部が車体正面に衝突した場合、歩行者の下脚を保護するには、衝撃エネルギーの吸収と下脚の跳ね上げが必要となる。しかしながら、従来の下段側の衝撃吸収体は、衝突した歩行者の下脚を跳ね返して跳ね上げる機能を十分に有していない。このため、従来の下段側の衝撃吸収体は、歩行者の下脚を保護することができない虞がある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、衝突した歩行者の下脚を確実に跳ね上げ可能な衝撃吸収体を備える車両用バンパ構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の車両用バンパ構造は、車体前後方向に延びて車体幅方向に所定間隔を有して立設する複数の縦方向リブと、車体幅方向に延びて車体前後方向に所定間隔を有して立設する複数の横方向リブとが格子状に配列された衝撃吸収体を、車体の前端部に設けられた剛性部材に取り付けた車両用バンパ構造であって、衝撃吸収体は、縦方向リブ及び横方向リブによって画成されたセルが車体幅方向両側に連なって延びる横セル群を車体前後方向に複数列に配設して形成され、各横セル群は、車体幅方向の中央部分が移動自在に支持されて車体幅方向両側が車体前後方向に撓み変形自在であり、平面視において車体前側が凸状に湾曲形成されており、衝撃吸収体は、車体幅方向中央部が剛性部材に対して前後方向に移動可能に支持され、車体幅方向両側が剛性部材に対して車体幅方向に移動可能に支持されていることを特徴とする（請求項１）。

また、本発明の衝撃吸収体は、車体幅方向中央部の後側に車体前後方向に延びて締結手段を介して衝撃吸収体を剛性部材に取り付けるための長孔中央と、車体幅方向両側部の後側に車体幅方向に延びて締結手段を介して衝撃吸収体を取り付けるための一対の長孔側部を備えていることを特徴とする（請求項２）。

また、本発明は、一対の長孔側部の各前方の車体前後方向に隣接して配設された横セル群間には、上下方向に貫通する横側孔部が設けられていることを特徴とする（請求項３）。

また、本発明は、長孔中央の前方の車体前後方向に隣接して配設された横セル群間には、上下方向に貫通する中央孔部が設けられていることを特徴とする（請求項４）。

さらに本発明は、車体後方側に配設された横セル群のうち中央孔部と横側孔部との間を繋ぐ横セル群が、車体前側が凸状に湾曲するアーチ状に形成されていることを特徴とする（請求項５）。

以上説明したように、本発明に係わる車両用バンパ構造によれば、上記特徴を有することで、衝突した歩行者の下脚を跳ね上げ可能な衝撃吸収体を備える車両用バンパ構造を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係わる車両用バンパ構造の下段側衝撃吸収体の要部平面図を示す。 本発明の車両用バンパ構造の要部断面図を示す。 本発明に係わる下段側衝撃吸収体の概略部分斜視図を示す。 衝撃吸収体に衝撃荷重が作用したときの衝下段側撃吸収体の変形を説明するための作用説明図であり、同図（ａ）は衝撃荷重が下段側衝撃吸収体の車体幅方向中央部に作用した場合を示し、同図（ｂ）は衝撃荷重が下段側衝撃吸収体の車体幅方向の外側部分に作用した場合を示す。 本発明の他の実施の形態に係わる下段側衝撃吸収体の要部平面図を示す。

以下、本発明の車両用バンパ構造の好ましい実施の形態を図１から図５に基づいて説明する。先ず、図２を参照して、車両用バンパ構造が設けられる車両の前部の概略について説明する。

車体１の前部にはエンジンルーム３が設けられ、エンジンルーム３の上部には、エンジンルーム３を覆うフード５が設けられている。エンジンルーム３の前側には、空気を通すグリル７が配設され、グリル７の後方には車体１に設けられた枠体を介してラジエータコア９が固定されている。ラジエータコア９の前方のグリル７の下方には、車体幅方向に延びるバンパビーム１１が配設され、このバンパビーム１１の車体幅方向両端部が、車体１に接続されて保持されている。バンパビーム１１の下方には車体幅方向に延びる剛性部材としてのクロスメンバ１３が配設され、このクロスメンバ１３の車体幅方向両端部が、バンパビーム１１の後部から下方に延出する連結部材（図示せず）を介して保持されている。

バンパビーム１１の前方には、車体前面の造形の一部として機能するバンパフェース１５が配設されている。このバンパフェース１５は、合成樹脂等の弾性材を素材として形成されている。バンパフェース１５の上部及び下部は湾曲した状態でそれぞれ後方に延出されて、バンパビーム１１及びクロスメンバ１３に固定されている。

バンパフェース１５の上部内側には、車体幅方向に延びる上段側衝撃吸収体２０が配設されている。この上段側衝撃吸収体２０は、例えば、ポリウレタン発泡体、ポリプロピレン発泡体等の所定発泡率を有する発泡体で形成され、その後面がバンパビーム１１に固定されている。

またクロスメンバ１３の前方には、前述したバンパフェース１５の下部が配設されている。バンパビーム１１の前方に配設されたバンパフェース１５とクロスメンバ１３の前方に配設されたバンパフェース１５は繋がっていて一体化さている。

バンパフェース１５の下側の内面とクロスメンバ１３とが対向する下部空間には車体幅方向に延びる下段側衝撃吸収体３０が設けられている。この下段側衝撃吸収体３０は、例えば、ポリプロピレン、ＰＰＯ樹脂等の熱可塑性樹脂を用いた射出成型品で構成され、その後部がクロスメンバ１３の前側部分に当接された状態で支持されている。なお、下段側衝撃吸収体３０のクロスメンバ１３への取付方法については後述する。

次に、下段側衝撃吸収体３０について、図１及び図３を参照しながら説明する。下段側衝撃吸収体３０は、図１に示すように、車体前後方向に延びて車体幅方向に所定間隔を有して立設する複数の縦方向リブ３１と、車体幅方向に延びて車体前後方向に所定間隔を有して立設する複数の横方向リブ３３とが格子状に配列されて要部が構成されている。そして、これら各リブ３１，３３が格子状に配列されることにより、下段側衝撃吸収体３０の内部には、複数の衝撃吸収用のセル３５が画成されている。これらのセル３５は車体幅方向両側に連なって延びる横セル群３７となり、横セル群３７が車体前後方向に２列に配設されている。以下、車体前側に配設された横セル群を横セル群前３８と記し、車体後側に配設された横セル群を横セル群後４０と記す。

横セル群前３８は、車体幅方向の中央部３８ａが横セル群後４０の中央部４０ａに一体的に接続され、中央部３８ａの両端部に繋がる外側部３８ｂが車体幅方向外側に延びている。横セル群前３８を構成する各セル３５の各横方向リブ３３は、バンパフェース１５の前面形状に沿って前側が凸状になる弓状に湾曲形成されている。

横セル群後４０は、車体幅方向の中央部４０ａが横セル群前３８の中央部３８ａよりも小さな曲率を有して車体前側に凸状になる弓状に湾曲形成されている。また、横セル群後４０の車体幅方向外側に延びる外側部４０ｂは、中央部４０ａから横セル群前３８の外側部３８ｂ側へ延びる連結部４０ｃを介して横セル群前３８の外側部３８ｂに沿って一体的に接続されている。連結部４０ｃはその後側端部が中央部４０ａの一方の外側端部に接続され、連結部４０ｃの前側は斜め外側方向に延びて外側部４０ｂに接続されている。

横セル群後４０の中央部４０ａの車体幅方向中央部の後側には、図１及び図３に示すように、後方側へ延びる中央取付部４１が設けられ、横セル群後４０の中央部４０ａの両端部には、後方側へ延びる一対の横側取付部４２が設けられている。中央取付部４１には、前後方向に延びて上下方向に貫通する長孔中央４１ａが設けられている。また横側取付部４２には、車体幅方向に延びて上下方向に貫通する長孔側部４２ａが設けられている。これらの長孔４１ａ，４２ａにボルト等の締結手段が挿入されて、下段側衝撃吸収体３０がクロスメンバ１３（図２参照）に移動可能に取り付けられる。下段側衝撃吸収体３０のクロスメンバ１３に対する移動の詳細については後述する。

一対の長孔側部４２ａの各前方の横セル群前３８と横セル群後４０との間には、上下方向に貫通する一対の横側孔部４４が設けられている。横側孔部４４は、平面視において三角形状に形成され、横セル群前３８の後面を底辺４４ａとし、横セル群後４０の中央部４０ａの前面を一方側の斜辺４４ｂとし、横セル群後４０の連結部４０ｃの前面を他方側の斜辺４４ｃとして形成されている。

次に、下段側衝撃吸収体３０の前面に後方側へ向く衝撃荷重が作用した場合の作用について、図１及び図４（ａ）、図４（ｂ）を参照しながら説明する。先ず、下段側衝撃吸収体３０の車体幅方向の中央部付近に衝撃荷重が作用した場合について説明する。下段側衝撃吸収体３０の車体幅方向の中央部付近に後方側へ向いた方向の衝撃荷重Ｆａが作用すると、図４（ａ）の下段側衝撃吸収体３０'に示すように、横セル群前３８の中央部３８ａ及び横セル群後４０の中央部４０ａは、一対の長孔側部４２ａに挿通されたボルトを支点として後方側へ撓むとともに、横セル群前３８の外側部３８ｂ及び横セル群後４０の外側部４０ｂは、外側へ移動する。つまり、横セル群前３８の中央部３８ａと横セル群後４０の中央部４０ａの全体が後方側へ撓む。

このため、横セル群前３８及び横セル群後４０の各中央部３８ａ、４０ａに応力が分散されるので、下段側衝撃吸収体３０の強度や剛性を確保することができる。また、横セル群前３８及び横セル群後４０の中央部３８ａ、４０ａの全体が撓むので、これらの中央部３８ａ、４０ａの弾性変形範囲内で中央部３８ａ、４０ａを撓ませることができる。従って、横セル群前３８及び横セル群後４０を構成するセル３５の潰れを防止することができ、衝撃荷重Ｆａに対する反力を確実に生じさせて、衝突した歩行者の下脚を跳ね上げることができる。また、図１に示す長孔中央４１ａは前後方向に延びているので、中央部３８ａ、４０ａの撓み方向と同一方向に長孔中央４１ａは延びている。このため、中央部３８ａ、４０ａが撓み変形する際の変形のストロークを増大させることができ、反力をより大きくすることができる。このため、衝突した歩行者の下脚の跳ね上げをより確実にすることができる。

次に、下段側衝撃吸収体３０の車体幅方向の外側部分に衝撃荷重Ｆｂが作用した場合について説明する。下段側衝撃吸収体３０の車体幅方向の外側部分に後方側へ向いた方向の衝撃荷重Ｆｂが作用すると、図４（ｂ）の下段側衝撃吸収体３０'に示すように、長孔側部４２ａに挿通されたボルトを支点として横セル群前３８の外側部３８ｂ及び横セル群後４０の外側部４０ｂが後方側へ撓むとともに、下段側衝撃吸収体３０の車体幅方向中央部分が長孔中央４１ａに挿通されたボルトに対して前側へ移動する。そして、このボルトを支点として横セル群前３８の中央部３８ａ及び外側部３８ｂの全体が後方側へさらに撓むとともに、外側へ移動する。つまり、下段側衝撃吸収体３０の車体幅方向の外側部分に衝撃荷重Ｆｂが作用すると、横セル群後４０の外側部４０ｂと、横セル群前３８の中央部３８ａ及び外側部３８ｂが撓む。

従って、横セル群前３８の中央部３８ａ及び外側部３８ｂと、横セル群後４０の外側部４０ｂに応力が分散されるので、下段側衝撃吸収体３０の強度や剛性を確保することができる。また、横セル群後４０の中央部４０ｂを除いた下段側衝撃吸収体３０の一方側の略全体が撓むので、これらの弾性変形範囲内で撓ませることができる。このため、セル３５の潰れを防止することができ、衝撃荷重Ｆｂに対する反力が確実に生じて、衝突した歩行者の下脚を跳ね上げることができる。

次に、長孔側部４２ａの前方から下段側衝撃吸収体３０に衝撃荷重Ｆｃが作用した場合について、図１を参照しながら説明する。長孔側部４２ａの前方から衝撃荷重Ｆｃが作用すると、長孔側部４２ａの前方に配置された横セル群前３８の中央部３８ａが長孔側部４２ａ側に向かって撓む。従って、この中央部３８ａのセル３５が潰れて連結部４０ｃを介して長孔側部４２ａに挿通されたボルトに衝撃荷重Ｆｃが作用する虞を抑えて、抗力の過大化を未然に防止することができる。

また、長孔側部４２ａの前方に横側孔部４４を設けることで、前述したように、衝撃荷重Ｆｂが下段側衝撃吸収体３０の車体幅方向外側に作用した場合、この荷重によって横セル群前３８及び横セル群後４０の外側部３８ｂ、４０ｂを撓ませることができるので、抗力の過大化を防止することができる。

尚、前述した実施の形態の下段側衝撃吸収体３０は、一対の長孔側部４２ａの前方に横側孔部４４を設けたが、図５に示すように、長孔中央４１ａの前方に横側孔部４４と同様の中央孔部４６を設けてもよい。この中央孔部４６が設けられた下段側衝撃吸収体３０'は、長孔中央４１ａの前方の横セル群前３８及び横セル群後４０間に設けられ、平面視において略三角状に形成されている。従って、長孔中央４１ａの前方から衝撃荷重Ｆｄが作用した場合、長孔中央４１ａの前方に配置された横セル群前３８の中央部３８ａが中央孔部４６側に向かって撓むとともに、下段側衝撃吸収体３０の中央部３８ａが長孔中央４１ａに沿って後方側へ移動する。このため、中央部３８ａのセル３５の潰れをより確実に防止することができ、衝撃荷重Ｆｄに対する反力が確実に生じて、衝突した歩行者の下脚を跳ね上げることができ、また抗力の過大化を未然に防止することができる。

また、下段側衝撃吸収体３０'は、長孔中央４１ａとこの車体幅方向両側に配設された長孔側部４２ａとの間の横セル群後４０の中央部４０ａは、平面視において前方側に凸状に湾曲したアーチ状に形成されている。従って、下段側衝撃吸収体３０'に後方側へ向く衝撃荷重が作用した場合、このアーチ状に形成された横セル群後４０の中央部４０ａが衝撃荷重を支持し、横セル群前３８が衝撃荷重によって撓んで反力が生じる。従って、衝突した歩行者の下脚を跳ね上げることができる。

１ 車体
１３ クロスメンバ（剛性部材）
３０、３０' 下段側衝撃吸収体（衝撃吸収体）
３１ 縦方向リブ
３３ 横方向リブ
３５ セル
３７ 横セル群
３８ 横セル群前（横セル群）
４０ 横セル群後（横セル群）
４１ａ 長孔中央
４２ａ 長孔側部
４４ 横側孔部（孔部）
４６ 中央孔部（孔部）

Claims (5)

1. 車体前後方向に延びて車体幅方向に所定間隔を有して立設する複数の縦方向リブと、車体幅方向に延びて車体前後方向に所定間隔を有して立設する複数の横方向リブとが格子状に配列された衝撃吸収体を、前記車体の前端部に設けられた剛性部材に取り付けた車両用バンパ構造であって、
   前記衝撃吸収体は、前記縦方向リブ及び前記横方向リブによって画成されたセルが車体幅方向両側に連なって延びる横セル群を車体前後方向に複数列に配設して形成され、
   各横セル群は、車体幅方向の中央部分が移動自在に支持されて車体幅方向両側が車体前後方向に撓み変形自在であり、平面視において車体前側が凸状に湾曲形成されており、
   前記衝撃吸収体は、車体幅方向中央部が前記剛性部材に対して前後方向に移動可能に支持され、車体幅方向両側が前記剛性部材に対して車体幅方向に移動可能に支持されている
   ことを特徴とする車両用バンパ構造。
2. 前記衝撃吸収体は、車体幅方向中央部の後側に車体前後方向に延びて締結手段を介して前記衝撃吸収体を前記剛性部材に取り付けるための長孔中央と、車体幅方向両側部の後側に車体幅方向に延びて締結手段を介して前記衝撃吸収体を取り付けるための一対の長孔側部を備えている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用バンパ構造。
3. 前記一対の長孔側部の各前方の車体前後方向に隣接して配設された横セル群間には、上下方向に貫通する横側孔部が設けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両用バンパ構造。
4. 前記長孔中央の前方の車体前後方向に隣接して配設された横セル群間には、上下方向に貫通する中央孔部が設けられている
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両用バンパ構造。
5. 車体後方側に配設された横セル群のうち前記中央孔部と前記横側孔部との間を繋ぐ横セル群は、車体前側が凸状に湾曲するアーチ状に形成されている
   ことを特徴とする請求項４に記載の車両用バンパ構造。

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