JP6237143B2 - 車両用バンパー - Google Patents

Description

本発明は、車両用バンパーに関する。

従来から、複数枚の炭素繊維シートを積層しつつ接合することによって作製されるバンパーフェイシャを有する車両用バンパーが公知である（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載されたバンパーフェイシャは、第１の層と、第２の層と、これらの第１の層および第２の層の間に配置した第３の層と、から３層構造に構成されている。

特表２０１３−５１４２０８号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載されたバンパーフェイシャは、弾性変形しにくいため、衝突荷重を受けた場合に破損しやすいという性質があった。従って、車両衝突時にバンパーフェイシャで衝突荷重の一部を吸収することが困難であった。

そこで、本発明は、車両衝突時にバンパーフェイシャで衝突荷重の一部を吸収してバンパー全体として衝突荷重を効率的に吸収する車両用バンパーを提供することを目的としている。

本発明に係る車両用バンパーは、バンパーフェイシャとエネルギー吸収体とを備える。

前記バンパーフェイシャにおいては、複数の炭素繊維シートの周縁部の少なくとも一部を重ねた重合部を環状部に形成すると共に、前記バンパーフェイシャの環状部と前記エネルギー吸収体とを車両前後方向から見てオーバーラップさせて配置したことを特徴とする。
前記バンパーフェイシャの一部に屈曲部を設け、該屈曲部に前記重合部を配置し、前記屈曲部に配置した前記重合部は、複数の炭素繊維シートの周縁部の少なくとも一部を車両前後方向に重ねて接合している。

本発明に係る車両用バンパーによれば、車両衝突時に、バンパーフェイシャで衝突荷重の一部を吸収するため、車両用バンパー全体として衝突荷重を効率的に吸収することができる。

具体的には、バンパーフェイシャにおいては、重合部が他の部位よりも厚さが大きくなり、この重合部を環状に繋げることによって、環状部全体は、環状部以外の一般部位よりも高剛性になる。

従って、バンパーフェイシャに衝突荷重が入力され、環状部全体が車両内方に向けて変形移動し、エネルギー吸収体に当接する場合、環状部全体によって衝突荷重の一部を吸収する。また、環状部に入力された荷重は、前記環状部の周辺部にも伝播（分散）する。よって、車両衝突時に、バンパーフェイシャで衝突荷重の一部を吸収するため、車両用バンパー全体として衝突荷重を効率的に吸収することができる。
屈曲部は、平坦部よりも剛性が高くなる。従って、重合部が設けられた屈曲部は、重合部がない屈曲部よりも剛性が更に高くなる。よって、車両衝突時に、車両用バンパー全体として衝突荷重を更に効率的に吸収することができる。

本発明の実施形態に係る車両用バンパーを車両前方から見た正面図である。 図１のバンパーフェイシャを背面側から見た斜視図である。ただし、バンパーフェイシャおよび飛散防止シートの重合部を点ハッチングで示している。 図１のＡ−Ａ線による断面図である。 図１のバンパーフェイシャを車両前方から見た正面図である。 図１のバンパーフェイシャを車両側方から見た側面図である。 図４のＢ−Ｂ線による断面図である。ただし、積層構造を明確にするために、各シート同士を離した状態を示している。 図４のＣ−Ｃ線による断面図である。ただし、積層構造を明確にするために、各シート同士を離した状態を示している。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、本発明の実施形態においては、車両前端のフロントバンパーについて説明するが、リヤバンパーにも適用可能である。

図１〜図３に示すように、本発明の実施形態に係る車両用バンパー１は、バンパーフェイシャ３とエネルギー吸収体５とバンパーレインフォース７とを備えている。

前記バンパーフェイシャ３は、上方から見て平面視がＵ字状に形成されている。具体的には、図１に示すように車幅方向に沿って延在する本体部９と、該本体部９における車幅方向端部９ａから屈曲して車両後方に延在する側部１１（図５参照）と、から平面視がＵ字状に形成されている。なお、バンパーフェイシャ３には、上部と下部にそれぞれフロントグリル１３，１５が配設されている。

図１，３に示すように、エネルギー吸収体５は、バンパーフェイシャ３の車両後方側（車両内方側）に配置されており、断面が矩形状に形成されている。エネルギー吸収体５は、弾性変形が可能に構成されており、断面形状が横長の矩形状になっている。

また、バンパーレインフォース７は、エネルギー吸収体５の車両後方側（車両内方側）に配置されており、アルミニウム等の金属を押出成形することによって、縦長の断面矩形状に形成されている。そして、上下方向の中央部に車両前後方向に延在する隔壁１７が設けられ、該隔壁１７によってバンパーレインフォース７の内部空間を上下に２つに画成している。即ち、バンパーレインフォース７には、下側に配置された下側空間部１９と、上側に配置された上側空間部２１と、が配置されている。そして、エネルギー吸収体５は、バンパーレインフォース７の下側空間部１９に対向する高さ位置に配置されている。なお、図１に示すように、エネルギー吸収体５の車幅方向長さの方がバンパーレインフォース７よりも長く形成されている。

図４〜７に示すように、バンパーフェイシャ３は、複数の炭素繊維シートの周縁部同士を重ねて接合し、この重ねた部位を重合部に設定している。

具体的には、図６に示すように、バンパーフェイシャ３は、車両前側に配置した第１の炭素繊維シート３１（炭素繊維シート）と、該第１の炭素繊維シート３１の後側に配置した第２の炭素繊維シート３３（炭素繊維シート）と、から構成される。以下に、図６を用いてバンパーフェイシャ３および飛散防止シート４９の積層構造を説明するが、後述する図７の屈曲部においても同様の構造になっている。

前記第１の炭素繊維シート３１は、上側炭素繊維シート３５（炭素繊維シート）の下端部３５ａ（周縁部）と下側炭素繊維シート３７（炭素繊維シート）の上端部３７ａ（周縁部）とを重ねて接合して構成され、この重ねた部位を上側重合部３９に設定している。

次いで、第２の炭素繊維シート３３は、上側炭素繊維シート４１（炭素繊維シート）の下端部４１ａ（周縁部）と下側炭素繊維シート４３（炭素繊維シート）の上端部４３ａ（周縁部）とを重ねて接合して構成され、この重ねた部位を下側重合部４５に設定している。

これらの上側重合部３９と下側重合部４５とは、上下方向にオフセット配置されている。即ち、上側重合部３９の下端は、下側重合部４５の上端と上下方向でほぼ同一高さに配置されている。このように、本実施形態では、バンパーフェイシャ３の重合部４７は、前述した上側重合部３９と下側重合部４５とを合わせた部分をいうものとする。従って、重合部４７においては、３枚の炭素繊維シートを積層した３層構造になっている。

また、図２に示したように、バンパーフェイシャ３には、側部１１以外の本体部９の背面に飛散防止シート４９を貼着している。この飛散防止シート４９にも重合部が形成されており、この重合部はバンパーフェイシャ３の重合部４７に対応した位置に設けられている。具体的には、図６，７に示すように、飛散防止シート４９は、車両前側に配置された第１の飛散防止シート５１（飛散防止シート）と、該第１の飛散防止シート５１の後側に配置された第２の飛散防止シート５３（飛散防止シート）と、から構成される。なお、本実施形態において、飛散防止シート４９は、ポリアミド系樹脂のケブラー（登録商標）を用いて作製している。

前記第１の飛散防止シート５１は、上側飛散防止シート５５（飛散防止シート）の下端部５５ａ（周縁部）と下側飛散防止シート５７（飛散防止シート）の上端部５７ａ（周縁部）とを重ねて接合している。

次いで、第２の飛散防止シート５３は、上側飛散防止シート５９（飛散防止シート）の下端部５９ａ（周縁部）と下側飛散防止シート６１（飛散防止シート）の上端部６１ａ（周縁部）とを重ねて接合している。

このように、飛散防止シート４９においても周縁部同士を重ね合わせた重合部を形成し、バンパーフェイシャ３の重合部４７と同じ部位に配置している。

さらに、図７に示すように、バンパーフェイシャ３における上下方向に沿って延在する縦壁面６３と車両後方に沿って延在する横壁面６５との境界には屈曲部６７が形成されている。即ち、縦壁面６３の下端６３ａから屈曲して車両後方に向けて延在する屈曲部６７が設けられている。本実施形態では、前記屈曲部６７にバンパーフェイシャ３自体の重合部４７および飛散防止シート４９の重合部を配置している。

ここで、図１に示すように、バンパーフェイシャ３の重合部４７は、正面視において、環状に形成されている。具体的には、二点鎖線で示すように、下側に配置されて車幅方向に延在する第１の環状部７１（環状部）と、該第１の環状部７１の上側に配置されて車幅方向に延在する第２の環状部７３（環状部）と、が上下に隣接して設けられている。

前記第１の環状部７１は、下側に配置されて車幅方向に延在する下部重合部７５と、上側に配置されて車幅方向に延在する上部重合部７７と、これらの上部重合部７７および下部重合部７５の車幅方向端同士を上下方向に沿って繋ぐ左右一対の縦部重合部７９，８１と、から構成されている。本実施形態では、図１，２に示すように、下部重合部７５と縦部重合部７９，８１とを、前記エネルギー吸収体５とオーバーラップさせて配置している。

以下に、本実施形態による作用効果を説明する。

（１）本実施形態による車両用バンパー１は、第１の炭素繊維シート３１および第２の炭素繊維シート３３（複数の炭素繊維シート）の周縁部同士を重ねて接合し、この重ねた部位を重合部４７に設定するバンパーフェイシャ３と、前記バンパーフェイシャ３の車両後方側（車両内方側）に配置されて車幅方向に延在するエネルギー吸収体５と、前記エネルギー吸収体５の車両後方側（車両内方側）に配置されて車幅方向に延在するバンパーレインフォース７と、を備えている。

前記バンパーフェイシャ３の重合部４７を、車両前後方向から見て環状となる第１の環状部７１および第２の環状部７３に形成すると共に、前記バンパーフェイシャ３の第１の環状部７１と前記エネルギー吸収体５とをオーバーラップさせて配置している。

バンパーフェイシャ３においては、重合部４７が他の部位よりも厚さが大きくなるため、当該他の部位よりも重合部４７の剛性が高くなる。さらに、この重合部４７を環状に繋げて環状部７１，７３に形成することによって、環状部全体は、環状部以外の一般部位よりも高剛性になる。

従って、バンパーフェイシャ３に衝突荷重が入力され、環状部全体が車両後方に向けて変形移動し、エネルギー吸収体５に当接する場合、環状部全体によって衝突荷重の一部を吸収する。また、環状部７１，７３に入力された荷重は、前記環状部７１，７３の周辺部にも伝播および分散する。よって、車両衝突時に、バンパーフェイシャ３のみで衝突荷重の一部を吸収するため、車両用バンパー１全体として衝突荷重を効率的に吸収することができる。

（２）前記バンパーフェイシャ３の第１の環状部７１および第２の環状部７３（環状部）を複数設け、これら複数の環状部同士７１，７３を上下に隣接させて配置している。

前述したように、バンパーフェイシャ３に衝突荷重が入力された場合に、環状部７１，７３の周辺部にも衝突荷重が伝播する。従って、これらの環状部同士７１，７３を隣接させると、バンパーフェイシャ３における広い面積の部分で衝突荷重の一部を吸収することができる。

（３）前記バンパーフェイシャ３の一部に屈曲部６７を設け、該屈曲部６７に前記重合部４７を配置している。

屈曲部６７は、平坦部よりも剛性が高くなる。従って、重合部４７が設けられた屈曲部６７は、重合部４７がない屈曲部６７よりも剛性が更に高くなる。よって、車両衝突時に、車両用バンパー１全体として衝突荷重を更に効率的に吸収することができる。

（４）前記バンパーフェイシャ３の背面に飛散防止シート４９を貼着している。

バンパーフェイシャ３に衝突荷重が入力され、バンパーフェイシャ３が割れた場合、その破損部分が飛び散ることを効果的に防止することができる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されずに、種々の変形および変更が可能である。

例えば、バンパーフェイシャ３の第２の環状部７３とエネルギー吸収体５とをオーバーラップさせて配置してもよい。

３ バンパーフェイシャ
５ エネルギー吸収体
７ バンパーレインフォース
３１ 第１の炭素繊維シート（炭素繊維シート）
３３ 第２の炭素繊維シート（炭素繊維シート）
３５ａ 下端部（周縁部）
３７ａ 上端部（周縁部）
４１ａ 下端部（周縁部）
４３ａ 上端部（周縁部）
４７ 重合部
４９ 飛散防止シート
６７ 屈曲部
７１ 第１の環状部（環状部）
７３ 第２の環状部（環状部）

Claims (3)

1. 複数の炭素繊維シートの周縁部の少なくとも一部を重ねて接合し、この重ねた部位を重合部に設定するバンパーフェイシャと、
   前記バンパーフェイシャの車両内方側に配置されて車幅方向に延在するエネルギー吸収体と、
   を備え、
   前記バンパーフェイシャの重合部を、車両前後方向から見て環状となる環状部に形成すると共に、
   前記バンパーフェイシャの環状部の少なくとも一部と前記エネルギー吸収体の少なくとも一部とを車両前後方向から見てオーバーラップさせて配置し、
   前記バンパーフェイシャの一部に屈曲部を設け、該屈曲部に前記重合部を配置し、
   前記屈曲部に配置した前記重合部は、複数の炭素繊維シートの周縁部の少なくとも一部を車両前後方向に重ねて接合していることを特徴とする車両用バンパー。
2. 前記バンパーフェイシャの環状部を複数設け、これら複数の環状部同士を上下に隣接させて配置したことを特徴とする請求項１に記載の車両用バンパー。
3. 前記バンパーフェイシャの背面に飛散防止シートを貼着した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ー。

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