JP7139026B2 - 緩衝構造 - Google Patents
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Description
このようなバンパ構造においては、外装材を介して衝突荷重が緩衝部材に入力された際に、衝突荷重の大きさに応じて緩衝部材が歪むとともに、バンパビームの段部に緩衝部材が収納されるようになっている。
このようなバンパ構造によれば、衝突時の緩衝部材の歪み量が復元性を維持できる最大歪み量を超えることが抑制されることによって、対物衝突時の車体保護性能のみならず対人衝突時の歩行者保護性能をも兼備することができる。
本実施形態の緩衝構造は、車両のフロントバンパ構造を例にとって説明するが、本発明はこれに限定するものではなく、車両のリアバンパ構造は勿論のこと、船舶等の他の移動体の緩衝構造にも適用することができる。
なお、以下の説明において、前後左右上下の方向は、図1に示す前後左右上下の方向を基準とする。
図1は、本実施形態に係るフロントバンパ構造S(以下、単にバンパ構造Sと称する)の部分拡大斜視図である。図2Aは、図1のIIA-IIA断面図である。図2Bは、図1のIIB-IIB断面図である。
以下では、バンパビーム1、緩衝部材2、及びバンパフェイス3の順番で説明する。
そして、ビーム部11は、車体の上方から見下ろした上面視で、中央部がわずかに前方に突出するように湾曲することで、バンパビーム1全体としては、前方に凸の概ね弓なり形状を呈している。
なお、本実施形態での凹部13は、上下方向に並ぶように複数形成されていればよく、3以上とすることもできる。
このようなバンパビーム1の凸部14は、凹部13に隣接して形成される前記の面部分15よりも車体後方(移動体内側)に形成されている。つまり、凸部14の頂面14aは、面部分15よりも後退している。
以上のような本実施形態でのバンパビーム1は、鋼板のプレス成形品を想定している。
図1に示すように、緩衝部材2は、バンパビーム1の前側でこのバンパビーム1に沿って車幅方向に延びるように配置されている。
緩衝部材2は、後記するように圧縮変形可能な発泡弾性樹脂にて形成されている。
脚部22は、緩衝部材本体部21から後方に延びる一対の突出部からなり、図2Aに示すように、バンパビーム1の凹部13に収まることで、図2Aに示す断面視で、凹部13のテーパ形状に沿う台形形状を呈している。ただし、本実施形態での脚部22は、バンパビームに組み付ける前の緩衝部材2にあっては、凹部13よりも大きな断面形状を有している。
そして、図2Aに示すように、脚部22がバンパビーム1の凹部13に嵌め入れられると、前記のように、脚部22は、凹部13のテーパ形状に沿う台形形状となる。つまり、脚部22は、圧縮されることで後方に向けて先細りの形状となる。
ただし、バンパビーム1に組み付ける前の脚部22の形状は、前記のものに限定されずに、凹部13よりも上下幅が広い形状であればよい。したがって、組み付け前の脚部22の形状は、例えば凹部13よりも上下幅が広い台形形状とすることもできる。
このような一対の突出部からなる脚部22は、図示を省略するが、緩衝部材本体部21と一体になって車幅方向に延びることでリブ状になっている。
なお、この空間4の前後方向の長さは、緩衝部材本体部21の前後方向の潰れ代Hとの関係では、H/5程度に設定することができる。また、この空間4の前側壁面は、面部分15に対して、上下方向に揃うように形成されている。
バンパフェイス3は、図1に示すように、バンパビーム1の前方で緩衝部材2を覆うように車幅方向に延びている。
本実施形態でのバンパフェイス3は、合成樹脂の射出成形品を想定している。この合成樹脂としては、例えば、ポリプロピレン、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴムなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
このようなバンパフェイス3は、例えば、クリップを介してフロントフェンダ、フロントパネルなどにスナップフィットにて固定することができるが、車体に対するバンパフェイス3の固定方法はこれに限定されるものではない。
本実施形態に係るバンパ構造Sは、バンパビーム1(移動体側剛性部材)の凹部13が車体後方(移動体内側)に向かうほど上下幅が狭くなるテーパ形状となっている。
このようなバンパ構造Sによれば、凹部13に対して緩衝部材2(脚部22)を嵌め入れる際に、テーパ形状の開き角度に応じて、凹部13に対する緩衝部材2(脚部22)の押込み方向の角度範囲が広がる。これにより緩衝部材2(脚部22)は、広がった押込み方向の角度範囲内で、複数の方向から凹部13内に押し込まれて効率よく凹部13内で圧縮される。
このようなバンパ構造Sは、車幅方向に延びるバンパビーム1が、上下方向に折返し構造を形成するので、バンパビーム1全体としての剛性が向上する。
これにより本実施形態に係るバンパ構造Sは、ペンデュラムバリアに対しても十分なラップ量を確保することができる。
このようなバンパ構造Sによれば、衝突荷重が入力された際に、凸部14より前方にて緩衝部材2が効率よく圧縮されて、衝突エネルギを効果的に吸収する。
このようなバンパ構造Sによれば、凸部14の前方に位置する緩衝部材本体部21の上下方向の中央部においても、凹部13の前方に位置する緩衝部材本体部21の上下方向の両端部と比べて遜色なく後方への変位が可能となる。これによりバンパ構造Sは、凸部14の前方に位置する緩衝部材本体部21での衝突エネルギの吸収性能が、凹部13の前方に位置する緩衝部材本体部21での衝突エネルギの吸収性能と同等レベルとなって、緩衝部材2全体としての衝突エネルギの吸収性能が向上することとなる。
図4は、第1変形例に係るバンパ構造S(緩衝構造)の断面図である。図5は、第2変形例に係るバンパ構造S(緩衝構造)の断面図である。図6は、第3変形例に係るバンパ構造S(緩衝構造)の断面図である。図7は、第4変形例に係るバンパ構造S(緩衝構造)の断面図である。なお、図4から図7に示す各変形例において、前記実施形態と同一の構成要素は同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
このバンパ構造Sにおけるチューブ5は、緩衝部材2に沿って車幅方向に延びるとともに、チューブ5の両端の内側には、圧力検出装置(図示を省略)の圧力センサ(図示を省略)が臨むようになっている。
このようなチューブ5の内側には、長さ方向の全体にわたって圧力伝達媒体が充填されている。そして、圧力センサは、チューブ5内の圧力変化を検出した検出信号を、圧力検出装置を構成するCPU(Central Processing Unit)などの演算処理部に送信するようになっている。
図5に示すように、第2変形例に係るバンパ構造Sは、凸部14の前方、具体的には凸部14の頂面14aの前方に位置する緩衝部材本体部21(特許請求の範囲にいう「凸部に対応する部分」)におけるバンパフェイス3側(外装部側)が、車体後方(移動体内側)に部分的に凹むことで、緩衝部材本体部21の前端部には凹部16が形成されている。
図6に示すように、第3変形例に係るバンパ構造Sは、第2変形例に係るバンパ構造S(図5参照)の空間4内に、衝突荷重検出用のチューブ5(感圧部)が配置されている。
このような第3変形例に係るバンパ構造Sによれば、第2変形例に係るバンパ構造Sと同様に、バンパ構造Sに対する衝突対象物の接触初期には、凹部16の底面は衝突荷重によって圧縮されない。したがって、このバンパ構造Sにおいては、衝突対象物の接触初期の衝突荷重がチューブ5(感圧部)に伝達されない。これによりバンパ構造Sは、軽衝突時における衝突荷重の過剰検知を防止することができる。
図7に示すように、第4変形例に係るバンパ構造Sにおいては、緩衝部材2のうち、車体前後方向(特許請求の範囲にいう「移動体内外方向」)にわたる凸部14に対応する部分23、具体的には凸部14の頂面14aに対応する部分23が、緩衝部材2における他の部分24と比較して剛性が互いに異なっている。
このような発泡倍率が部分的に異なる緩衝部材2は、緩衝部材2を成形する所定の型内に注入する樹脂基剤について、部分24を形成するキャビティ部分に注入する樹脂基剤における発泡剤含有率を、部分23を形成するキャビティ部分に注入する樹脂基剤よりも少なくすることで形成できる。
このようなバンパ構造Sの緩衝部材2は、部分23を形成するキャビティ部分に注入する樹脂基剤における発泡剤含有率を、部分24を形成するキャビティ部分に注入する樹脂基剤よりも少なくすることで形成できる。
そして、このバンパ構造Sにおいては、この接触初期に続く過程で衝突荷重が凹部16の底面に入力された際に、剛性の高い部分23が潰れよりも後退を優先させてチューブ7(図6参照)へと効率よく衝突荷重を伝達する。これによりバンパ構造Sは、部分23の剛性が低いものと比較して早期に衝突荷重を検出することができる。
2 緩衝部材
3 バンパフェイス(外装材)
4 空間
5 チューブ(感圧部)
6 フロントサイドフレーム
13 バンパビームの凹部
14 バンパビームの凸部
15 バンパビームの面部分
16 緩衝部材の凹部
21 緩衝部材本体部
22 緩衝部材の脚部
23 緩衝部材における凸部に対応する部分
24 緩衝部材における他の部分
Claims (6)
- 移動体の外装材と移動体側剛性部材との間に圧縮変形可能な緩衝部材を有する緩衝構造において、
前記移動体側剛性部材は、移動体内側に凹形状となる複数の凹部と、各凹部の間で移動体外側に凸形状となる凸部とを上下方向に有し、
前記凸部は、前記凸部の閉じ側で上下方向に平坦な頂面を有しており、
前記凹部は、移動体内側に向かうほど徐々に上下幅が狭くなるテーパ形状となっており、
前記緩衝部材は、複数の前記凹部のうち少なくとも2つに嵌め込まれており、
前記移動体側剛性部材は、複数の前記凹部のうち上下方向の最も外側に形成された前記凹部のさらに外側で移動体内外方向に面する面部分を当該凹部に隣接するように有し、
前記緩衝部材と前記凸部の前記頂面との間には、空間が設けられ、
前記空間の前側壁面が前記面部分に対して上下方向に揃うように形成されていることを特徴とする緩衝構造。 - 前記凸部は、前記面部分よりも移動体内側に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の緩衝構造。
- 前記空間に圧力検出装置の感圧部が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の緩衝構造。
- 前記緩衝部材は、前記凸部に対応する部分における前記緩衝部材の外装部側が移動体内側に凹形状となっていることを特徴とする請求項1に記載の緩衝構造。
- 前記緩衝部材のうち、移動体内外方向にわたる前記凸部に対応する部分が、前記緩衝部材における他の部分に比べて剛性が低くなっていることを特徴とする請求項1に記載の緩衝構造。
- 前記緩衝部材のうち、移動体内外方向にわたる前記凸部に対応する部分が、前記緩衝部材における他の部分に比べて剛性が高くなっていることを特徴とする請求項4に記載の緩衝構造。
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