JP7473393B2 - Vehicle bumper - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等の車両に用いられる車両用バンパーに関するものである。 The present invention relates to a vehicle bumper for use in vehicles such as automobiles.
従来の車両用バンパーとしては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載の車両用バンパーは、繊維強化樹脂製のバンパービームと繊維強化樹脂製のバンパーエクステンションとを一体に成形したものである。バンパービームは、強化繊維を一方向に引き揃えた一方向材と、強化繊維を織り込んだクロス材を有する部材から成り、Θ形状の断面を有している。この車両用バンパーは、軽量な構成でありながら望ましい強度や剛性を有しつつ、衝突等の大きな外力に対するエネルギー吸収性能を発現する。
An example of a conventional vehicle bumper is that described in
ところが、上記のような車両用バンパーは、繊維強化樹脂の一体成形構造であるから、軽量化には有利であるが、衝突等の大きな外力を受けた際、ビームエクステンションが大きな塊で割れて、衝撃エネルギーの吸収性能が不充分になる可能性があると共に、破片が飛散して近傍の別部品に損傷を与える虞があるという問題点があり、このような問題点を解決することが課題であった。 However, while the vehicle bumper described above has the advantage of being lightweight because it has a one-piece molded structure made of fiber-reinforced resin, there is a problem in that when subjected to a large external force such as a collision, the beam extension may break into large chunks, resulting in insufficient absorption of impact energy, and there is also a risk that fragments may fly off and damage other nearby parts. The challenge was to solve these problems.
本発明は、上記従来の課題に着目して成されたものであって、金属製部材と繊維強化樹脂製部材との複合体にすることで、金属単体よりも軽量化が可能であり、衝突等の大きな外力に対する衝撃エネルギーの吸収性能が充分に得られると共に、破片の飛散を抑制することができる車両用バンパーを提供することを目的としている。 The present invention was made with a focus on the above-mentioned problems with the conventional technology, and aims to provide a vehicle bumper that is lighter than metal alone by combining a metal component with a fiber-reinforced resin component, and that has sufficient shock energy absorption performance against large external forces such as collisions, while also preventing flying debris.
本発明に係わる車両用バンパーは、金属製のバンパービーム部の左右両端側に、車体への固定部位である金属製のビームエクステンション部を一体的に備えている。バンパービーム部及びビームエクステンション部は、車体側に対向する竪壁部と、竪壁部の上端及び下端から車体側に延出する上壁部及び下壁部とを夫々有すると共に、竪壁部、上壁部及び下壁部が形成する空処の内面に、樹脂製の補強リブが接合してある。そして、車両用バンパーは、ビームエクステンション部における上壁部及び下壁部の延出寸法が、バンパービーム部における上壁部及び下壁部の延出寸法よりも大きいと共に、ビームエクステンション部の車体横側の端部に、金属製の横壁部を備え、ビームエクステンション部における補強リブが、横壁部から離間して配置してあり、前記ビームエクステンション部における前記補強リブが、破壊促進用の溝を有することを特徴とする車両用バンパー。
The vehicle bumper according to the present invention includes a metal beam extension portion integrally attached to both left and right ends of a metal bumper beam portion, the metal beam extension portion being a fixed portion to a vehicle body. The bumper beam portion and the beam extension portion each have a vertical wall portion facing the vehicle body, and an upper wall portion and a lower wall portion extending from the upper end and lower end of the vertical wall portion toward the vehicle body, and a resin reinforcing rib is joined to the inner surface of a space formed by the vertical wall portion, the upper wall portion and the lower wall portion. The vehicle bumper includes a metal lateral wall portion at an end of the beam extension portion on the lateral side of the vehicle body, the reinforcing rib in the beam extension portion being disposed away from the lateral wall portion, and the reinforcing rib in the beam extension portion having a groove for promoting destruction .
本発明に係わる車両用バンパーは、バンパービーム部及びビームエクステンション部が、いずれも金属製であり、竪壁部、上壁部及び下壁部を有すると共に、各壁部の内側に空処を形成し、その空処の内面に樹脂製の補強リブを接合した構造である。車両用バンパーは、上記構造にすることで、金属単体よりも軽量化を実現しつつバンパー自体の所定の剛性を確保している。 The vehicle bumper of the present invention has a bumper beam section and a beam extension section, both of which are made of metal, and has a vertical wall section, an upper wall section, and a lower wall section, with a cavity formed inside each wall section, and a resin reinforcing rib bonded to the inner surface of the cavity. With the above structure, the vehicle bumper is lighter than a metal bumper alone, while still maintaining a certain level of rigidity for the bumper itself.
上記の車両用バンパーは、延び特性を有する金属に硬い樹脂（補強リブ）を接合した構造であるから、衝突等の大きな外力が加わった場合、単に補強リブが破壊されるのではなく、金属が座屈変形しながら補強リブが破壊される。これにより、車両用バンパーは、金属の変形に伴って補強リブが大きく割れることなく細かく破壊される。また、補強リブの破片は、とくに車体側方に飛散し易い。そこで、車両用バンパーは、ビームエクステンション部の端部に金属製の横壁部を備え、横壁部と補強リブとを離間させることで、横壁部が伴割れすることなく残存して補強リブの破片の飛散を抑制する。 The vehicle bumper described above has a structure in which a hard resin (reinforcing rib) is bonded to a metal with ductile properties, so when a large external force such as a collision is applied, the reinforcing rib is not simply destroyed, but is destroyed as the metal buckles and deforms. As a result, the reinforcing rib of the vehicle bumper is broken into small pieces without cracking significantly as the metal deforms. Furthermore, fragments of the reinforcing rib are particularly likely to scatter to the sides of the vehicle body. Therefore, the vehicle bumper has a metal side wall portion at the end of the beam extension portion, and by separating the side wall portion and the reinforcing rib, the side wall portion remains without cracking, suppressing the scattering of fragments of the reinforcing rib.
このようにして、本発明に係る車両用バンパーは、金属単体よりも軽量化が可能であり、衝突等の大きな外力に対する衝撃エネルギーの吸収性能が充分に得られると共に、破片の飛散を抑制することができる。また、車両用バンパーは、ビームエクステンション部における補強リブが、破壊促進用の溝を有するので、衝撃エネルギーが加わった際、補強リブをより確実に細かく破壊することができ、細かく破壊することで、不可抗力により金属製の横壁部を損傷するような事態を防止することができる。
In this way, the vehicle bumper according to the present invention can be made lighter than a single metal, and can fully absorb the impact energy of a large external force such as a collision while suppressing scattering of fragments. In addition, since the reinforcing rib in the beam extension part of the vehicle bumper has a groove for promoting destruction, the reinforcing rib can be destroyed more reliably into small pieces when impact energy is applied, and by destroying the reinforcing rib into small pieces, it is possible to prevent a situation in which the metal side wall part is damaged due to an unavoidable force .
〈第１実施形態〉
図１及び図２は、本発明に係わる車両用バンパーの一実施形態を説明する図である。
図示の車両用バンパーＡは、金属製のバンパービーム部Ｂの左右両端側に、車体（図２に一部を点線で示す）Ｍへの固定部位である金属製のビームエクステンション部Ｅを一体的に備えている。なお、車両用バンパーＡは、車体Ｍの前部又は後部に用いられるが、いずれも同等の基本構成を有するので、本実施形態ではとくに区別しない。また、本実施形態では、車体Ｍに固定した姿勢を基準にして、内外及び上下左右の方向や各構成部位の位置関係を説明する。
First Embodiment
1 and 2 are diagrams illustrating an embodiment of a vehicle bumper according to the present invention.
The vehicle bumper A shown in the figure is integrally provided with metal beam extension parts E, which are fixed to a vehicle body M (part of which is shown by a dotted line in FIG. 2), on both the left and right ends of a metal bumper beam part B. The vehicle bumper A is used on the front or rear of the vehicle body M, but since both have the same basic configuration, no particular distinction is made in this embodiment. In this embodiment, the inside/outside, up/down/left/right directions and the positional relationship of each component part will be described based on the posture fixed to the vehicle body M.
バンパービーム部Ｂ及びビームエクステンション部Ｅは、溶接などのつなぎ目の無い金属製の一体構造物であって、材料がとくに限定されるものではないが、望ましくは高張力鋼などの鉄鋼材料が用いられ、その他、アルミニウム合金などを用いても良い。バンパービーム部Ｂ及びビームエクステンション部Ｅの一体構造物は、例えば、プレス加工やダイキャスト加工等により成形することができ、とくに深絞りで成形した場合には、加工硬化による強度も備えたものになる。 The bumper beam section B and the beam extension section E are an integral metal structure with no joints such as welds, and although there are no particular limitations on the material, it is preferable to use a steel material such as high tensile steel, and aluminum alloys may also be used. The integral structure of the bumper beam section B and the beam extension section E can be formed, for example, by press working or die casting, and when formed by deep drawing in particular, it also has strength due to work hardening.
バンパービーム部Ｂ及びビームエクステンション部Ｅは、車体Ｍ側に対向する竪壁部Ｂ１，Ｅ１と、竪壁部Ｂ１，Ｅ１の上端及び下端から車体側に延出する上壁部Ｂ２，Ｅ２及び下壁部Ｂ３，Ｅ３を夫々有する。そして、バンパービーム部Ｂ及びビームエクステンション部Ｅは、各壁部Ｂ１，Ｅ１，Ｂ２，Ｅ２，Ｂ３，Ｅ３により車体Ｍ側に開放された空処Ｂｋ，Ｅｋを形成し、夫々の空処Ｂｋ，Ｅｋの内面に、樹脂製の補強リブＢｒ，Ｅｒが接合してある。 The bumper beam section B and the beam extension section E each have a vertical wall section B1, E1 facing the vehicle body M, and upper wall sections B2, E2 and lower wall sections B3, E3 extending from the upper and lower ends of the vertical wall sections B1, E1 toward the vehicle body. The bumper beam section B and the beam extension section E form voids Bk, Ek that are open toward the vehicle body M by the respective wall sections B1, E1, B2, E2, B3, E3, and resin reinforcing ribs Br, Er are joined to the inner surface of each void Bk, Ek.
補強リブＢｒ，Ｅｒは、材料がとくに限定されるものではないが、望ましくは繊維強化樹脂であって、例えば、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を母材とする炭繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）やガラス繊維強化樹脂（ＧＦＲＰ）であり、その他、エンジニアリングプラスチックなどを用いることもできる。補強リブＢｒ，Ｅｒは、樹脂の射出成形や圧縮成形によりバンパービーム部Ｂ及びビームエクステンション部Ｅに直接接合することができる。 The reinforcing ribs Br, Er are not particularly limited in material, but are preferably fiber-reinforced resin, such as carbon fiber reinforced plastic (CFRP) or glass fiber reinforced plastic (GFRP) with a thermoplastic or thermosetting resin as the base material, or other engineering plastics. The reinforcing ribs Br, Er can be directly joined to the bumper beam section B and the beam extension section E by injection molding or compression molding of the resin.
上記の車両用バンパーＡは、とくに図２に示すように、ビームエクステンション部Ｅにおける上壁部Ｅ２及び下壁部Ｅ２の延出寸法Ｅαが、バンパービーム部Ｂにおける上壁部Ｂ２及び下壁部Ｂ３の延出寸法Ｂαよりも大きい（Ｅα＞Ｂα）。このため、車両用バンパーＡは、バンパービーム部Ｂから各ビームエクステンション部Ｅに至る間に、バンパービーム部Ｂの上壁部Ｂ２及び下壁部Ｂ３の延出寸法Ｂαが漸次増大する連続領域Ｃを有し、図２（Ａ）に示す如く全体として平面視でアーチ形状を成している。図示例の連続領域Ｃは、平面視でＲ形状を有している。車両用バンパーＡは、上記の如くアーチ形状にすることによっても衝突に対する強度を確保し得る。 As shown in FIG. 2, the vehicle bumper A has an extension dimension Eα of the upper wall portion E2 and the lower wall portion E2 of the beam extension portion E that is greater than the extension dimension Bα of the upper wall portion B2 and the lower wall portion B3 of the bumper beam portion B (Eα>Bα). Therefore, the vehicle bumper A has a continuous region C between the bumper beam portion B and each beam extension portion E, where the extension dimension Bα of the upper wall portion B2 and the lower wall portion B3 of the bumper beam portion B gradually increases, and as shown in FIG. 2(A), the vehicle bumper A has an arch shape in plan view as a whole. The continuous region C in the illustrated example has an R shape in plan view. The vehicle bumper A can ensure its strength against collisions by making it arch-shaped as described above.
上記の車両用バンパーＡは、ビームエクステンション部Ｅの車体横側の端部（当該バンパーＡの左右両端部）に、金属製の横壁部ＳＷを備え、ビームエクステンション部Ｅにおける補強リブＥｒが、横壁部ＳＷから離間して配置してある。また、ビームエクステンション部Ｅにおける補強リブＥｒは、平板状を成し、ビームエクステンション部Ｅの竪壁部Ｅ１、上壁部Ｅ２及び下壁部Ｅ３の三辺に接合してある。 The vehicle bumper A has a metal side wall SW at the end of the beam extension E on the side of the vehicle body (both the left and right ends of the bumper A), and the reinforcing rib Er in the beam extension E is disposed at a distance from the side wall SW. The reinforcing rib Er in the beam extension E is flat and joined to three sides of the vertical wall E1, upper wall E2, and lower wall E3 of the beam extension E.
上記の車両用バンパーＡは、例えば、１枚のブランク材に深絞りを施してバンパービーム部Ｂ及びビームエクステンション部Ｅを一体成形する。その際、車両用バンパーＡは、図１中に仮想線で示すように、ビームエクステンション部Ｅの竪壁部Ｅ１の端部に、横壁部ＳＷを同一面状に連続して有している。図示の横壁部ＳＷは、その上下に溶接用の固定片を有する。そして、車両用バンパーＡは、最終的に、図中矢印で示す如く横壁部ＳＷを折り曲げて、ビームエクステンション部Ｅの上壁部Ｂ２及び下壁部Ｂ３に、横壁部ＳＷの固定片を接合する。この接合には、溶接、ボルト類及び接着剤等の適宜の固定手段が採用可能である。 The vehicle bumper A is formed by, for example, deep drawing a single blank material to integrally form the bumper beam B and the beam extension E. As shown by the imaginary lines in FIG. 1, the vehicle bumper A has a horizontal wall SW that is continuous and flush with the end of the vertical wall E1 of the beam extension E. The illustrated horizontal wall SW has fixing pieces for welding above and below it. Finally, the vehicle bumper A is folded as shown by the arrows in the figure, and the fixing pieces of the horizontal wall SW are joined to the upper wall B2 and lower wall B3 of the beam extension E. For this joining, any suitable fixing means such as welding, bolts, adhesives, etc. can be used.
図示例のバンパービーム部Ｂには、複数の補強リブＢｒが複数方向に配列してある。具体的には、竪方向の補強リブＢｒを車両左右方向に所定間隔で配置し、中央の３枚の補強リブＢｒ間に、斜め方向の補強リブＢｒを交差させて配置し、竪壁部Ｂ１の中央に、ビームエクステンション部Ｅを含む長手方向全体に渡る補強リブＢｒを配置している。 In the illustrated example, the bumper beam portion B has multiple reinforcing ribs Br arranged in multiple directions. Specifically, the vertical reinforcing ribs Br are arranged at a predetermined interval in the left-right direction of the vehicle, and the diagonal reinforcing ribs Br are arranged to cross between the three central reinforcing ribs Br, and a reinforcing rib Br is arranged in the center of the vertical wall portion B1 over the entire longitudinal direction, including the beam extension portion E.
図示例のビームエクステンション部Ｅには、複数（３枚）の補強リブＥｒが車両左右方向に所定間隔で配列してある。複数の補強リブＥｒは、互いに平行に配置してあり、先述したように、最外側の補強リブＥｒと横壁部ＳＷとが離間している。 In the illustrated example, the beam extension portion E has multiple (three) reinforcing ribs Er arranged at a predetermined interval in the left-right direction of the vehicle. The multiple reinforcing ribs Er are arranged parallel to each other, and as described above, the outermost reinforcing rib Er is spaced from the side wall portion SW.
また、車両用バンパーＡは、バンパービーム部Ｂが、上壁部Ｂ２及び下壁部Ｂ３の延出方向の先端に、外向きのフランジＢｆ，Ｂｆを夫々有し、図２（Ｂ）に示す如く車両横方向に渡って断面ハット形状を成している。バンパービーム部ＢのフランジＢｆ，Ｂｆは、連続領域Ｃにも形成してある。 The bumper beam B of the vehicle bumper A has outward flanges Bf, Bf at the ends of the upper wall B2 and lower wall B3 in the extension direction, respectively, and has a hat-shaped cross section across the width of the vehicle as shown in FIG. 2(B). The flanges Bf, Bf of the bumper beam B are also formed in the continuous region C.
さらに、車両用バンパーＡは、ビームエクステンション部Ｅが、上壁部Ｅ２及び下壁部Ｅ３の延出方向の先端に外向きのフランジＥｆ，Ｅｆを夫々有し、図２（Ｃ）に示す如く車両横方向に渡って断面ハット形状を成している。ビームエクステンション部ＥのフランジＥｆ，Ｅｆは、バンパービーム部ＢのフランジＢｆよりも大きく、車体Ｍへの固定部として用いられる。車両用バンパーＡは、上記の如くバンパービーム部Ｂ及びビームエクステンション部Ｅを断面ハット形状にすることによっても強度を確保し得る。 Furthermore, in the vehicle bumper A, the beam extension portion E has outward flanges Ef, Ef at the ends of the upper wall portion E2 and the lower wall portion E3 in the extension direction, respectively, and forms a hat-shaped cross section across the width of the vehicle as shown in FIG. 2(C). The flanges Ef, Ef of the beam extension portion E are larger than the flange Bf of the bumper beam portion B, and are used as fixing portions to the vehicle body M. The strength of the vehicle bumper A can also be ensured by making the bumper beam portion B and the beam extension portion E hat-shaped in cross section as described above.
さらに、車両用バンパーＡは、先述したように繊維強化樹脂製の補強リブＢｒ、Ｅｒを採用することができ、この場合、各補強リブＢｒ，Ｅｒは、上壁部Ｂ２，Ｅ２から下壁部Ｂ３，Ｅ３に至る方向に強化繊維を配向した状態に形成することが望ましい。 Furthermore, as mentioned above, the vehicle bumper A can employ reinforcing ribs Br, Er made of fiber-reinforced resin. In this case, it is desirable to form each reinforcing rib Br, Er in such a way that the reinforcing fibers are oriented in the direction from the upper wall portion B2, E2 to the lower wall portion B3, E3.
なお、図示例の車両用バンパーＡは、バンパービーム部Ｂの竪壁部Ｂ１に、表裏反転の凹凸形状を有しており、このような構造によっても剛性のさらなる向上し得る。 The vehicle bumper A in the illustrated example has a concave-convex shape on the vertical wall portion B1 of the bumper beam portion B, and this structure can also further improve rigidity.
上記構成を備えた車両用バンパーＡは、バンパービーム部Ｂ及びビームエクステンション部Ｅが、いずれも金属製であり、竪壁部Ｂ１，Ｅ１、上壁部Ｂ２，Ｅ２及び下壁部Ｂ３，Ｅ３を有すると共に、これらの内側に空処Ｂｋ，Ｅｋを形成し、その空処Ｂｋ，Ｅｋの内面に樹脂製の補強リブＢｒ，Ｅｒを接合した構造である。車両用バンパーＡは、この構造により、金属単体よりも軽量化を実現しつつバンパー自体の所定の剛性を確保している。 The vehicle bumper A with the above configuration has a bumper beam section B and a beam extension section E, both of which are made of metal, and has vertical wall sections B1, E1, upper wall sections B2, E2, and lower wall sections B3, E3, with voids Bk, Ek formed inside these sections, and resin reinforcing ribs Br, Er joined to the inner surfaces of the voids Bk, Ek. This structure allows the vehicle bumper A to be lighter than a metal body while still maintaining a certain level of rigidity for the bumper itself.
上記の車両用バンパーＡは、延び特性を有する金属に硬い樹脂（補強リブＢｒ，Ｅｒ）を接合した構造であるから、衝突等の大きな外力が加わった場合、単に補強リブＢｒ，Ｅｒが破壊されるのではなく、金属が座屈変形しつつ補強リブＢｒ，Ｅｒが破壊される。 The vehicle bumper A described above has a structure in which hard resin (reinforcing ribs Br, Er) are bonded to metal with ductile properties, so when a large external force such as a collision is applied, the reinforcing ribs Br, Er are not simply destroyed, but the metal undergoes buckling deformation and the reinforcing ribs Br, Er are destroyed.
上記の車両用バンパーＡは、金属の変形に伴って補強リブＢｒ，Ｅｒが大きく割れることなく細かく破壊されるので、抵抗力が急激に低下することがなく、衝撃エネルギーを効果的に吸収する。ここで、車両用バンパーは、例えば、横壁部ＳＷと補強リブＥｒとが接している場合、端部の剛性が高くなりすぎて補強リブＥｒの破壊時に横壁部ＳＷが割れる可能性を完全に否定できない。また、補強リブＥｒの破片は、とくに車体側方に飛散し易い。これに対して、車両用バンパーＡは、ビームエクステンション部Ｅの端部に横壁部ＳＷを備え、横壁部ＳＷと補強リブＥｒとが離間しているので、横壁部ＳＷが伴割れすることなく残存し、この横壁部ＳＷにより補強リブＥｒの破片の飛散を抑制する。 In the vehicle bumper A, the reinforcing ribs Br and Er are broken into small pieces without large cracks as the metal deforms, so resistance does not drop suddenly and impact energy is effectively absorbed. Here, in the vehicle bumper, for example, if the side wall portion SW and the reinforcing rib Er are in contact, the rigidity of the end portion becomes too high and it cannot be completely denied that the side wall portion SW may crack when the reinforcing rib Er is broken. In addition, fragments of the reinforcing rib Er are particularly likely to scatter to the side of the vehicle body. In contrast, the vehicle bumper A has a side wall portion SW at the end of the beam extension portion E, and the side wall portion SW and the reinforcing rib Er are separated, so the side wall portion SW remains without cracking, and this side wall portion SW suppresses the scattering of fragments of the reinforcing rib Er.
このようにして、車両用バンパーＡは、金属単体よりも軽量化が可能であり、衝突等の大きな外力に対する衝撃エネルギーの吸収性能が充分に得られると共に、破片の飛散を抑制することができる。これにより、車両用バンパーＡは、飛散した破片によりバンパフェイシアなどの近傍の別部品に損傷を与えるような事態を未然に阻止し得る。したがって、修理費の節約にも貢献できる。 In this way, the vehicle bumper A can be made lighter than metal alone, and can fully absorb the impact energy of a large external force such as a collision while suppressing the scattering of debris. As a result, the vehicle bumper A can prevent damage to nearby parts such as the bumper fascia caused by scattered debris. This can also contribute to reducing repair costs.
ここで、車両用バンパーＡでは、仮に、ビームエクステンション部Ｅにおける補強リブＥｒが、ビームエクステンション部Ｅの竪壁部Ｅ１、上壁部Ｅ２及び下壁部Ｅ３のいずれかと離間した構造や、車両Ｍの前後方向に対して傾斜した構造であると、ビームエクステンション部Ｅに外力が加わった際、金属の座屈だけが先行して抵抗力が急激に低下したり、補強リブＥｒに大きな割れが生じて抵抗力が急激に低下したりすることがある。 Here, in the vehicle bumper A, if the reinforcing rib Er in the beam extension part E is structured so as to be separated from any of the vertical wall part E1, the upper wall part E2, and the lower wall part E3 of the beam extension part E, or is structured so as to be inclined with respect to the fore-and-aft direction of the vehicle M, when an external force is applied to the beam extension part E, the resistance force may suddenly decrease due to the metal buckling alone, or a large crack may occur in the reinforcing rib Er, causing the resistance force to suddenly decrease.
これに対して、上記の車両用バンパーＡは、ビームエクステンション部Ｅにおける補強リブＥｒを、ビームエクステンション部Ｅの竪壁部Ｅ１、上壁部Ｅ２及び下壁部Ｅ３の三辺に接合した構造である。これにより、車両用バンパーＡは、から、金属の座屈変形に伴う補強リブＢｒ，Ｅｒの破壊がより確実に行われ、衝撃エネルギーの吸収機能のさらなる向上に貢献し得る。 In contrast, the vehicle bumper A described above has a structure in which the reinforcing ribs Er in the beam extension portion E are joined to three sides of the vertical wall portion E1, the upper wall portion E2, and the lower wall portion E3 of the beam extension portion E. This makes it possible for the vehicle bumper A to more reliably destroy the reinforcing ribs Br and Er due to buckling deformation of the metal, which can contribute to further improving the impact energy absorption function.
図３～図６は、本発明に係わる車両用バンパーの第２～第７の実施形態を説明する図である。以下の各実施形態では、第１実施形態と同一の構成部位に同一の符号を付して詳細な説明を省略する。 Figures 3 to 6 are diagrams illustrating second to seventh embodiments of the vehicle bumper according to the present invention. In the following embodiments, the same components as those in the first embodiment are given the same reference numerals and detailed descriptions are omitted.
〈第２実施形態〉
図３に示す車両用バンパーＡは、左右のビームエクステンション部Ｅ，Ｅが、竪壁部Ｅ１、上壁部Ｅ２及び下壁部Ｅ３を車体側方に延出させた延長部ＥＥを有し、延長部ＥＥに、補強リブＥｒ及び横壁部ＳＷを配置した構造である。
Second Embodiment
The vehicle bumper A shown in Figure 3 has left and right beam extension portions E, E each having an extension portion EE in which a vertical wall portion E1, an upper wall portion E2, and a lower wall portion E3 extend outwardly toward the side of the vehicle body, and a reinforcing rib Er and a lateral wall portion SW are disposed in the extension portion EE.
図示例の延長部ＥＥは、ビームエクステンション部ＥのフランジＥｆよりも車体外側に延出すると共に、ビームエクステンション部Ｅの竪壁部Ｅ１に対して曲面を介して連続しており、この曲面に連続して車体側面に現れる部分が横壁部ＳＷである。また、延長部ＥＥは、その内部において、ビームエクステンション部Ｅの補強リブＥｒと横壁部ＳＷとの間に、双方から離間した補強リブＥｒが設けてある。 The extension EE in the illustrated example extends further outward from the vehicle body than the flange Ef of the beam extension E, and is continuous with the vertical wall E1 of the beam extension E via a curved surface, and the portion that appears on the side of the vehicle body continuous with this curved surface is the lateral wall SW. In addition, a reinforcing rib Er is provided inside the extension EE, spaced apart from both the reinforcing rib Er of the beam extension E and the lateral wall SW.
上記構成を備えた車両用バンパーＡは、第１実施形態と同様に、金属単体よりも軽量化が可能であり、衝突等の大きな外力に対する衝撃エネルギーの吸収性能が充分に得られると共に、補強リブＥｒの破片の飛散を抑制することができ、さらに、スモール・オーバーラップ衝突に対する強度を確保することができる。 The vehicle bumper A with the above configuration, like the first embodiment, can be made lighter than a single metal body, can adequately absorb the impact energy of a large external force such as a collision, can suppress scattering of fragments of the reinforcing rib Er, and can ensure strength against small overlap collisions.
スモール・オーバーラップ衝突は、要するに、車両前面における片側半分以下の狭い範囲の衝突である。自動車の製造では、スモール・オーバーラップ衝突に鑑み、オフセット前面衝突試験の一種として、オフセット率が２５％程度の微小ラップ衝突試験が行われていることが周知である。 A small overlap collision is, in essence, a collision that occurs in a narrow area of less than half of the front of the vehicle. In automobile manufacturing, it is well known that, in consideration of small overlap collisions, a small overlap collision test with an offset rate of about 25% is conducted as a type of offset frontal collision test.
また、上記の車両用バンパーＡは、例えば、１枚のブランク材に深絞りを施すことにより、延長部ＥＥを含む金属製部分の全体を一体成形することが可能である。さらに、車両用バンパーＡは、図３（Ａ）中に仮想線で示すように、端部の角度を任意に変えることができるので、車体外形状のデザインにも対応することが可能である。 The vehicle bumper A can be molded as a single piece, including the metal portion including the extension EE, by deep drawing a single blank material, for example. Furthermore, the angle of the end of the vehicle bumper A can be changed as desired, as shown by the phantom lines in Figure 3(A), so it can be adapted to the design of the exterior shape of the vehicle.
〈第３実施形態〉
図４及び図５に示す車両用バンパーＡは、バンパービーム部Ｂ及びビームエクステンション部Ｅにおいて、上壁部Ｂ２，Ｅ２と下壁部Ｂ３，Ｅ３との間に、空処Ｂｋ．Ｅｋを塞ぐ内壁部ＩＷを備えた構造である。つまり、車両用バンパーＡは、竪壁部Ｂ１，Ｅ１、上壁部Ｂ２，Ｅ２、下壁部Ｂ３，Ｅ３、横壁部ＳＷ及び内壁部ＩＷにより、閉空間を形成している。
Third Embodiment
The vehicle bumper A shown in Figures 4 and 5 has a structure in which an inner wall portion IW that closes the space Bk, Ek is provided between the upper wall portion B2, E2 and the lower wall portion B3, E3 in the bumper beam portion B and the beam extension portion E. In other words, the vehicle bumper A forms a closed space by the vertical wall portions B1, E1, the upper wall portions B2, E2, the lower wall portions B3, E3, the horizontal wall portion SW, and the inner wall portion IW.
上記の車両用バンパーＡは、その製造方法が限定されるものではないが、例えば、１枚のブランク材に深絞りを施すことにより、図４に示すように、竪壁部Ｂ１，Ｅ１以外の金属製部分を一体化した成形体Ｆを成形する。次に、成形体Ｆの内部に、所定の補強リブＢｒ，Ｅｒを形成した後、その成形体Ｆに、バンパービーム部Ｂの竪壁部Ｂ１とビームエクステンション部Ｅの竪壁部Ｅ１とを一体化したパネル体Ｐを固定する。 The manufacturing method of the vehicle bumper A is not limited, but for example, a single blank material is deep drawn to form a molded body F that integrates the metal parts other than the vertical wall portions B1, E1 as shown in FIG. 4. Next, predetermined reinforcing ribs Br, Er are formed inside the molded body F, and then a panel body P that integrates the vertical wall portion B1 of the bumper beam portion B and the vertical wall portion E1 of the beam extension portion E is fixed to the molded body F.
また、上記の車両用バンパーＡは、図５に示すように、左右のビームエクステンション部Ｅの車体側の面にプレートＱ，Ｑを固定し、このプレートＱ，Ｑを介して車体に取り付けられる。 As shown in FIG. 5, the vehicle bumper A is attached to the vehicle body via plates Q, Q, which are fixed to the vehicle body side surfaces of the left and right beam extension parts E.
上記構成を備えた車両用バンパーＡは、第１実施形態と同様に、金属単体よりも軽量化が可能であり、衝突等の大きな外力に対する衝撃エネルギーの吸収性能が充分に得られると共に、補強リブＢｒ，Ｅｒの破片の飛散を抑制することができる。また、上記の車両用バンパーＡは、金属製の構成部位で閉空間を形成し、その閉空間内に補強リブＢｒ，Ｅｒを配置しているので、補強リブＢｒ，Ｅｒの破片の飛散をより確実に防止する。しかも、上記の車両用バンパーＡは、閉空間に残存する補強リブＢｒ，Ｅｒの細かい破片が、クッション材として機能し、衝撃エネルギーの吸収機能のさらなる向上を実現する。 As with the first embodiment, the vehicle bumper A having the above configuration can be made lighter than metal alone, and can adequately absorb impact energy against large external forces such as collisions while suppressing scattering of fragments of the reinforcing ribs Br, Er. In addition, the vehicle bumper A forms a closed space with metal components and the reinforcing ribs Br, Er are disposed within the closed space, which more reliably prevents scattering of fragments of the reinforcing ribs Br, Er. Moreover, the fine fragments of the reinforcing ribs Br, Er remaining in the closed space of the vehicle bumper A function as cushioning material, further improving the impact energy absorption function.
〈第４実施形態〉
図６（Ａ）に一部を示す車両用バンパーＡは、ビームエクステンション部Ｅにおける横壁部ＳＷが、上下方向における中間に、空処Ｅｋ内に突出する棚状の張出部Ｅｈを有する構造である。張出部Ｅｈは、横壁部ＳＷの中間が片側に突出するように折り曲げ加工することにより形成してある。
Fourth Embodiment
6A shows a vehicle bumper A, which has a structure in which a side wall SW of a beam extension E has a shelf-like protruding portion Eh protruding into a space Ek at the vertical center thereof. The protruding portion Eh is formed by bending the middle of the side wall SW so that it protrudes to one side.
上記構成を備えた車両用バンパーＡは、先の実施形態と同様の作用及び効果をもたらすと共に、補強リブＥｒが破壊された際、図中の矢印で示すように、その破片が張出部Ｅｈに引っ掛かったり、張出部Ｅｈ上に残存したりする。補強リブＥｒの破片は、先述したようにクッション材としても機能する。そこで、図示例の車両用バンパーＡは、空処Ｅｋの下部に破片を堆積させるだけでなく、張出部Ｅｈの上部を含む空処Ｅｋの中間部に破片を残存させることで、衝撃エネルギーの吸収機能をより向上させることができる。 The vehicle bumper A having the above configuration provides the same action and effect as the previous embodiment, and when the reinforcing rib Er is broken, the fragments get caught on the protruding portion Eh or remain on the protruding portion Eh, as shown by the arrow in the figure. The fragments of the reinforcing rib Er also function as cushioning material, as described above. Therefore, the vehicle bumper A in the illustrated example can further improve the impact energy absorption function by not only accumulating the fragments in the lower part of the void Ek, but also leaving the fragments in the middle part of the void Ek, including the upper part of the protruding portion Eh.
〈第５実施形態〉
図６（Ｂ）に一部を示す車両用バンパーＡは、ビームエクステンション部Ｅにおける補強リブＥｒが、破壊促進用の溝Ｇを有する構造である。この溝Ｇは、平板状を成す補強リブＥｒの主面において、縦横方向や斜め方向に複数形成することができ、図示例の断面矩形状だけでなく、例えば断面Ｖ形状なども採用し得る。
Fifth embodiment
6B shows a vehicle bumper A in which a reinforcing rib Er in a beam extension E has a groove G for promoting destruction. A plurality of grooves G can be formed in the main surface of the flat reinforcing rib Er in the vertical, horizontal or diagonal directions, and not only the rectangular cross section shown in the figure, but also a V-shaped cross section, for example, can be adopted.
上記構成を備えた車両用バンパーＡは、先の実施形態と同様の作用及び効果をもたらすと共に、衝撃エネルギーが加わった際、図中の矢印で示すように、補強リブＥｒをより確実に細かく破壊することができ、細かく破壊することで、不可抗力により金属製の横壁部ＳＷが損傷するような事態を防止する。 The vehicle bumper A having the above configuration provides the same effects and advantages as the previous embodiment, and when impact energy is applied, the reinforcing ribs Er can be broken into smaller pieces more reliably, as shown by the arrows in the figure. By breaking them into smaller pieces, it is possible to prevent the metal side wall portion SW from being damaged by unavoidable forces.
〈第６実施形態〉
図６（Ｃ）に一部を示す車両用バンパーＡは、ビームエクステンション部Ｅにおける補強リブＥｒが破壊促進用の溝Ｇを有し、とくに、補強リブＥｒの車体中心側の主面に溝Ｇを有する構造である。図示例の溝Ｇは、補強リブＥｒの上下方向における中間部に配置され、水平方向に連続するものであるが、複数本を所定間隔で配置しても良い。
Sixth Embodiment
6C shows a vehicle bumper A in which the reinforcing rib Er in the beam extension E has a groove G for promoting destruction, and in particular, the groove G is provided on the main surface of the reinforcing rib Er on the vehicle body center side. The groove G in the illustrated example is disposed in the vertical middle part of the reinforcing rib Er and is continuous in the horizontal direction, but multiple grooves may be disposed at a predetermined interval.
上記構成を備えた車両用バンパーＡは、先の実施形態と同様の作用及び効果をもたらすと共に、衝撃エネルギーが加わった際、図中の矢印で示すように、補強リブＥｒを車体内側、すなわち横壁部ＳＷの反対側に向けて破壊することができ、外部への破片の飛散をより充分に抑制すると共に、不可抗力により金属製の横壁部ＳＷが損傷するような事態を防止する。 The vehicle bumper A with the above configuration provides the same action and effect as the previous embodiment, and when impact energy is applied, the reinforcing rib Er can be broken toward the inside of the vehicle body, i.e., toward the opposite side of the side wall portion SW, as shown by the arrow in the figure, more adequately suppressing the scattering of debris to the outside and preventing the metal side wall portion SW from being damaged due to unavoidable forces.
〈第７実施形態〉
図６（Ｄ）に一部を示す車両用バンパーＡは、ビームエクステンション部Ｅにおける補強リブＥｒが、上壁部Ｅ２から下壁部Ｅ３に至る方向に強化繊維を配向した繊維強化樹脂製である。つまり、上記の補強リブＥｒは、上下方向の引張荷重に対する強度がより高いものとなる。
Seventh Embodiment
6(D), the reinforcing rib Er in the beam extension portion E is made of fiber-reinforced resin with reinforcing fibers oriented in the direction from the upper wall portion E2 to the lower wall portion E3. In other words, the reinforcing rib Er has higher strength against tensile loads in the vertical direction.
上記構成を備えた車両用バンパーＡは、先の実施形態と同様の作用及び効果をもたらすと共に、衝撃エネルギーが加わった際、上壁部Ｅ２と下壁部Ｅ３が上下に開くように容易に変形するのを防止する。これにより、上記の車両用バンパーＡは、薄い金属の容易な座屈変形を抑制して、大きな外力による衝撃エネルギーの吸収性能をより高めることができる。 The vehicle bumper A having the above configuration provides the same action and effect as the previous embodiment, and prevents the upper wall portion E2 and the lower wall portion E3 from easily deforming so as to open up and down when impact energy is applied. This allows the vehicle bumper A to suppress the easy buckling deformation of thin metal, and further improves the ability to absorb impact energy caused by large external forces.
なお、本発明に係る車両用バンパーは、その構成が上記実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であり、各実施形態の構成を組み合わせることも可能である。 The configuration of the vehicle bumper according to the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, but can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention, and the configurations of each embodiment can be combined.
Ａ 車両用バンパー
Ｂ バンパービーム部
Ｂ１，Ｅ２ 竪壁部
Ｂ２，Ｅ２ 上壁部
Ｂ３，Ｅ３ 下壁部
Ｂｋ，Ｅｋ 空処
Ｂｒ，Ｅｒ 補強リブ
Ｅ ビームエクステンション部
ＥＥ 延長部
Ｅｈ 張出部
Ｇ 溝
ＩＷ 内壁部
ＳＷ 横壁部
Ｍ 車体
A Vehicle bumper B Bumper beam B1, E2 Vertical wall B2, E2 Upper wall B3, E3 Lower wall Bk, Ek Void Br, Er Reinforcing rib E Beam extension EE Extension Eh Projection G Groove IW Inner wall SW Side wall M Vehicle body
Claims (7)
前記バンパービーム部及び前記ビームエクステンション部は、
車体側に対向する竪壁部と、前記竪壁部の上端及び下端から車体側に延出する上壁部及び下壁部とを夫々有すると共に、前記竪壁部、前記上壁部及び前記下壁部が形成する空処の内面に、樹脂製の補強リブが接合してあり、
前記ビームエクステンション部における前記上壁部及び前記下壁部の延出寸法が、前記バンパービーム部における前記上壁部及び前記下壁部の延出寸法よりも大きいと共に、前記ビームエクステンション部の車体横側の端部に、金属製の横壁部を備え、
前記ビームエクステンション部における前記補強リブが、前記横壁部から離間して配置してあり、
前記ビームエクステンション部における前記補強リブが、破壊促進用の溝を有することを特徴とする車両用バンパー。 A vehicle bumper having a metal beam portion integrally provided on both left and right ends of the metal beam portion and a metal beam extension portion which is a fixing portion to a vehicle body,
The bumper beam portion and the beam extension portion are
The vehicle body has a vertical wall portion facing the vehicle body side, and an upper wall portion and a lower wall portion extending from an upper end and a lower end of the vertical wall portion toward the vehicle body side, and a resin reinforcing rib is joined to an inner surface of a space formed by the vertical wall portion, the upper wall portion, and the lower wall portion,
The extension dimensions of the upper wall portion and the lower wall portion of the beam extension portion are larger than the extension dimensions of the upper wall portion and the lower wall portion of the bumper beam portion, and a metal lateral wall portion is provided at an end portion of the beam extension portion on a lateral side of a vehicle body,
The reinforcing rib in the beam extension portion is disposed at a distance from the lateral wall portion,
11. A vehicle bumper, comprising: a reinforcing rib in the beam extension portion having a groove for promoting fracture.
前記延長部に、前記補強リブ及び前記横壁部を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。 The beam extension portion has an extension portion that extends the vertical wall portion, the upper wall portion, and the lower wall portion toward a side of a vehicle body,
2. The vehicle bumper according to claim 1 , wherein the reinforcing rib and the lateral wall are disposed on the extension.
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