(57)【要約】【課題】衝突体が受ける過剰な荷重を抑えつつ衝撃力を十分に吸収できるバンパー構造を提供する。【解決手段】中空のバンパー１１と、バンパー１１の内側に配置されるバンパーインナー１２と、を備え、バンパーインナー１２には、前後方向Ｄに配置された複数の板状部２１が連結して形成されて、板状部２１の破壊又は変形により衝撃力を吸収する立体構造部２０が備えられたバンパー構造１０であり、立体構造部２０は、複数の板状部２１が環状に連結した第１凸部２５ａ及び第２凸部２５ｂを有し、第１凸部２５ａ及び第２凸部２５ｂはそれぞれ車幅方向に複数設けられ、第１凸部２５ａの前端部が上方の第２凸部２５ｂの前端部より前方に配置されることで、前方からの衝撃力の吸収を開始するタイミングを異ならせている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空のバンパーと、前記バンパーの内側に配置されるバンパーインナーと、を備え、前記バンパーインナーには、前後方向に配置された複数の板状部が連結して形成されて、前記板状部の破壊又は変形により衝撃力を吸収する立体構造部が設けられたバンパー構造であって、
前記立体構造部は、前記複数の板状部が環状に連結して前方に向けて突出するとともに前端部が前壁板状部により連結した第１凸部及び第２凸部を含む複数の凸部を有し、
前記第１凸部及び前記第２凸部はそれぞれ車幅方向に複数設けられ、前記第１凸部の前端部が上方の前記第２凸部の前端部より前方に配置されることで、前方からの衝撃力の吸収を開始するタイミングを前記第１凸部と前記第２凸部とで異ならせた、バンパー構造。
【請求項２】
前記凸部には剛性を調整する弱体部が設けられている、請求項１に記載のバンパー構造。
【請求項３】
前記第１凸部の前端部及び前記第２凸部の前端部は、前記バンパーの内側面に沿って配置されている、請求項１又は２に記載のバンパー構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝撃力を吸収するための立体構造部が設けられたバンパー構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、衝撃力を吸収するための立体構造部が設けられたバンパー構造に関連する提案が種々知られている。
例えば下記特許文献１では、ポリプロピレン系樹脂発泡体により形成され、バンパーの表皮内に配置される芯材が提案されている。この芯材は、車幅方向に連続した二本の脚部及び前面部からなるコの字部分を２つ以上有して所定の荷重が得られるように構成されていた。
【０００３】
下記特許文献２には、バンパーフェイスとラジエターパネルとの間に配設される衝撃吸収部材が提案されている。この衝撃吸収部材は、車幅方向に延びる板材を長手方向に沿って屈曲成形させた前部材、上部材、下部材を長手方向に接合して構成されていて、荷重伝達部材によりラジエターパネルと接続されていた。この衝撃吸収部材では、前方からの衝撃力により前部材、上部材、下部材、荷重伝達部材を塑性変形させることで、大きな衝突エネルギー吸収量を確保していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１６８０７７号公報
【特許文献２】特開２０１５−８９６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のような従来のバンパー構造では、車幅方向全長に連続した空間を設けて衝撃吸収構造の板状の脚部や板材を変形可能に構成している。そのため、前方に衝突体が衝突して衝撃力を吸収する際、板状の脚部や板材などが上下方向に屈曲・座屈してしまい、吸収される荷重が減少し易い。これを抑制するために各板状の脚部や板材の剛性を高くすると、複数の板状の脚部や板材の剛性が積算されて衝突体が受ける荷重が大きくなるため、衝突体が受ける荷重を抑えつつ十分に衝撃力を吸収することは容易でなかった。
【０００６】
そこで本発明では、衝突体が受ける過剰な荷重を抑えつつ、衝撃力を十分に吸収できるバンパー構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明のバンパー構造は、中空のバンパーと、バンパーの内側に配置されるバンパーインナーと、を備え、バンパーインナーには、前後方向に配置された複数の板状部が連結して形成されて、板状部の破壊又は変形により衝撃力を吸収する立体構造部が設けられたバンパー構造であって、立体構造部は、複数の板状部が環状に連結して前方に向けて突出するとともに、板状部の前端部が前壁板状部により連結した第１凸部及び第２凸部を含む複数の凸部を有し、第１凸部及び第２凸部はそれぞれ車幅方向に複数設けられ、第１凸部の前端部が上方の第２凸部の前端部より前方に配置されることで、前方からの衝撃力の吸収を開始するタイミングを前記第１凸部と前記第２凸部とで異ならせたことを特徴とする。
【０００８】
本発明のバンパー構造では、凸部に剛性を調整する弱体部が設けられていてもよい。
また、本発明のバンパー構造では、第１凸部の前端部及び第２凸部の前端部は、バンパーの内側面に沿って配置されているのがよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のバンパー構造によれば、中空のバンパーの内側に配置されたバンパーインナーに、前後方向に配置された多数の板状部が連結した立体構造部が設けられているので、バンパーに前方からの衝撃力が作用すると、各板状部が破壊又は変形されることで、立体構造部により衝撃力を吸収できる。
【００１０】
この立体構造部には、板状部が環状に連結して前方に向けて突出するとともに、前端部が前壁板状部により連結されることで第１凸部及び第２凸部が設けられている。そのため単独で立設された板状体に比べて適度な強度を確保し易く、各第１凸部及び第２凸部の破壊又は変形により衝撃力を十分に吸収できる。
【００１１】
そして、第１凸部及び第２凸部がそれぞれ車幅方向に複数設けられ、第１凸部の前端部が上方の第２凸部の前端部より前方に配置されているので、第１凸部と第２凸部とで前方からの衝撃力の吸収を開始するタイミングをずらすことができる。よって、バンパー構造に前方からの衝撃力が負荷されると、先に下方の第１凸部により衝撃力の吸収が開始され、その後に上方の第２凸部により衝撃力の吸収が開始され、下から順に衝突して衝撃力が吸収されることになる。
【００１２】
これにより、衝突体には先に第１凸部の反力が負荷され、その後に第２凸部の反力が負荷されることで、衝突体が受ける反力を時間的に分散でき、初期に受ける瞬間的な荷重が過剰に大きくなることを防止することができる。従って、衝突体が受ける過剰な荷重を抑えつつ衝撃力を十分に吸収できるバンパー構造を提供することが可能である。
【００１３】
本発明のバンパー構造において、凸部に剛性を調整するための弱体部が設けられていれば、複数設けられた凸部の剛性をバランスよく調整することができ、衝撃力を一層適切に分散することができる。
【００１４】
本発明のバンパー構造において、第１凸部の前端部及び第２凸部の前端部が、バンパーの内側面に沿って配置されていれば、第１凸部の前端部及び第２凸部の前端部とバンパーの内側面との間を近接配置でき、衝突時にバンパーの変形に対応して第１凸部及び第２凸部の変形や破壊が生じ易く、効率よく衝撃力を吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るバンパー構造を構築した車両のフロント部の斜視図であり、バンパーの一部を透過して描いている。
【図２】本発明の実施形態に係るバンパー構造を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係るバンパー構造における凸部の拡大断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るバンパー構造を示す図２のＡ−Ａ断面相当図である。
【図５】本発明の実施形態に係るバンパー構造における変形ストロークと変形荷重との関係を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図を用いて詳細に説明する。各図中、前後方向を矢印Ｄ、車幅方向を矢印Ｗ、車両前方をＤｆ、車両後方をＤｒで示している。
本実施形態のバンパー構造１０は、図１に示すように、車体のフロント部分に設けられ、中空のバンパー１１と、バンパー１１の内側に配置されるバンパーインナー１２と、を備えている。
【００１７】
バンパー１１は、ボンネット１３の下端の下方に隣接して左右のヘッドランプ１４間に配置されるセンター部１１ａと、センター部１１ａ及び左右のヘッドランプ１４の下方における車幅方向Ｗの全幅に配置されて当該センター部１１ａと一体に成形されるロアー部１１ｂと、を有する。センター部１１ａは、ボンネット１３の前部の傾斜及びヘッドランプ１４の傾斜に対応するように傾斜して形成されている。
【００１８】
バンパーインナー１２は、図２乃至図４に示すように、ラジエターグリル１５の上方にラジエターグリル１５と一体に成形又は組み立てられており、バンパー１１の車両前方Ｄｆの表面に配置される樹脂製のバンパーカバーと同等の硬さ、またはそれ以上の硬さの硬質樹脂により立体形状に成形されている。このバンパーインナー１２は、バンパー１１の後方に配置されて骨格部材に直接又は間接に固定されている。本実施形態では、上部が車幅方向Ｗの複数の位置でラジエターサポート１６を介して強固に固定されている。
【００１９】
バンパーインナー１２のバンパー１１内側に配置される部位には、前後方向Ｄに配置された複数の板状部２１が、上下方向Ｈ又は車幅方向Ｗに互いに間隔を開けて配設されて互いに連結した立体構造部２０として構成されている。この立体構造部２０は、車両前方Ｄｆから衝撃力が負荷されたとき、多数配置された板状部２１が破壊又は変形することで、衝撃力を吸収するように構成されている。
【００２０】
本実施形態の立体構造部２０では、多数の板状部２１は概略平板状を有し、上下方向Ｈ又は車幅方向Ｗに配置されて両端部で他の板状部２１と連結している。各板状部２１は適宜孔等を設けることで強度を調整されていてもよい。
本実施形態では、バンパーインナー１２の下端を構成する底壁部２３が車幅方向全体に連続して板状に設けられていて、立体構造部２０は底壁部２３の上方に立設されている。
【００２１】
立体構造部２０では、複数の板状部２１が角環状に連結した状態で前方に向けて突出するとともに、前端部２９で前壁板状部３１により各板状部２１が互いに連結して閉塞されることで、凸部２５が複数設けられている。複数の凸部２５は、上下方向Ｈの複数の位置に、車幅方向Ｗに間隔を開けて配列されており、本実施形態では、下段に複数の第１凸部２５ａが車幅方向Ｗに配列され、上段に第２凸部２５ｂが車幅方向Ｗに配列されている。
【００２２】
これらの複数の凸部２５は、第１凸部２５ａ毎及び第２の凸部２５ｂ毎に前端部２９及び後端部３３の前後方向Ｄの位置が共通に設けられている。本実施形態では、前後方向Ｄの位置及び大きさと上下方向Ｈの位置及び大きさとが、複数の第１凸部２５ａ間で共通にされるとともに複数の第２凸部２５ｂ間で共通になされ、第１凸部２５ａと第２凸部２５ｂとの間で異なるように形成されている。
【００２３】
第１凸部２５ａは、上下方向Ｈの同じ高さで車幅方向Ｗに複数配列して設けられていて、一対の縦板状部２１ａと一対の横板状部２１ｂとが略四角筒状乃至四角錐状に環状に連結され、さらに一対の縦板状部２１ａ及び一対の横板状部２１ｂが前端で前壁板状部３１により互いに連結され、内部の中空部分の前端が閉塞されている。
【００２４】
複数の第１凸部２５ａの前端部２９は、ボンネット１３の前端より突出してバンパー１１の内側に配置されている。車両のボンネット１３の前端及びバンパー１１が車幅方向に沿って湾曲しているため、車幅方向Ｗに配列した複数の第１凸部２５ａの前端部２９も湾曲方向に配列されている。また、前端部２９の前壁板状部３１がバンパー１１の内側面に沿って近接して配置されていて、第１凸部２５ａの前端部２９の前壁板状部３１は上方に向けて車両後方Ｄｒ側へ傾斜している。
【００２５】
本実施形態では、第１凸部２５ａにおける後端部３３の前後方向Ｄの位置は第１凸部２５ａの下側と上側とで相違する。第１凸部２５ａの下側では、横板状部２１ｂと底壁部２３との間に、前後方向Ｄの最も後方Ｄｒ側の位置に第１後端部３３ａが設けられている。これに対し第１凸部２５ａの上側では、第２凸部２５ｂとの間に、第１後端部３３ａより前後方向Ｄの前方側に第２後端部３３ｂが設けられている。
【００２６】
第２凸部２５ｂは、上下方向Ｈにおける第１凸部２５ａより上方の同じ高さに、車幅方向Ｗに複数配列して設けられている。各第２凸部２５ｂでは、一対の縦板状部２１ａと一対の横板状部２１ｂとが略四角筒状乃至四角錐状に環状に連結され、さらに一対の縦板状部２１ａ及び一対の横板状部２１ｂが前端で前壁板状部３１により互いに連結され、内部の中空部分の前端が閉塞されている。本実施形態では、第２凸部２５ｂの下側の横板状部２１ｂと上側の横板状部２１ｂとは車両前後方向に重複せずに斜めに傾斜した状態で環状に形成されている。
【００２７】
これらの第２凸部２５ｂには、剛性を調整するためのスリットや切欠きなどからなる弱体部２５ｃが設けられている。本実施形態では複数の第２凸部２５ｂにおける稜線の前端側角部に、弱体部２５ｃとしての切欠きが設けられている。
【００２８】
複数の第２凸部２５ｂの前端部２９は、ボンネット１３の前端より突出するとともに第１凸部２５ａの前端部２９より後方に配置された状態で、バンパー１１の内側に配置されている。
第１凸部２５ａと同様に、車幅方向Ｗに配列した複数の第２凸部２５ｂの前端部２９も湾曲方向に配列され、前端部２９の前壁板状部３１がバンパー１１の内側面に沿って近接して配置されていて、上方に向けて車両後方Ｄｒ側へ傾斜している。
【００２９】
本実施形態では、第２凸部２５ｂにおける後端部３３の前後方向Ｄの位置も第２凸部２５ｂの下側と上側とで相違する。第２凸部２５ｂの下側では、第１凸部２５ａとの間に第２後端部３３ｂが設けられ、第２凸部２５ｂの上側では、横板状部２１ｂの後端に設けられた端末又はバンパー１１との締結部３５が第３後端部３３ｃとなっている。
【００３０】
本実施形態では、第１凸部２５ａと第２凸部２５ｂとが車幅方向Ｗに同じ幅で上下方向Ｈに重なるように同じ位置に形成されている。そのため、第１凸部２５ａ及び第２凸部２５ｂが重なる位置では、底壁部２３、第１後端部３３ａ、第１凸部２５ａにおける一対の横板状部２１ｂ及び前壁板状部３１、第２後端部３３ｂ、第２凸部２５ｂにおける一対の横板状部２１ｂ及び前壁板状部３１、第３後端部３３ｃが連続した蛇腹形状に形成されている。
上記蛇腹形状において、第２後端部３３ｂが第１後端部３３ａ及び第３後端部３３ｃより前方Ｄｆ側に設けられているため、第１凸部２５ａの一対の横板状部２１ｂと第１凸部２５ａの一対の横板状部２１ｂとが後方Ｄｒ側で連続している。そのため、第１凸部２５ａ及び第２凸部２５ｂで一つの凸部２５が形成されている。
【００３１】
本実施形態の立体構造部２０では、このような第１凸部２５ａと第１凸部２５ａとの間や第１凸部２５ａと底壁部２３との間が、リブ２２により周囲の他の凸部２５や底壁部２３等に支持されている。これらのリブ２２は第２凸部２５ｂの前端部より後方に配置されていて、第１凸部２５ａ及び第２凸部２５ｂによる衝撃吸収作用をできるだけ阻害しないように配設されている。さらに、この立体構造部２０は底壁部２３の位置でバンパー１１と嵌合して連結され、上部の車幅方向の複数箇所における横板状部２１ｂの後端の位置で、締結部３５によりバンパー１１と連結されている。
【００３２】
以上のような構成のバンパー構造１０において、車両が前方の衝突体に衝突すると、バンパー構造１０に車両前方Ｄｆから衝撃力が入力され、バンパー１１を変形させて立体構造部２０に負荷される。すると立体構造部２０の衝撃力が負荷された部位では、多数の板状部２１が前方側から順に破壊又は変形されて衝撃力が吸収される。
【００３３】
その際、第１凸部２５ａの前端部２９と第２凸部２５ｂの前端部２９とが前後方向Ｄに異なる位置に配置されているため、第２凸部２５ｂの前端部２９より前方に配置された第１凸部２５ａの前端部２９が破壊又は変形して衝撃力の吸収が開始した後、タイミングがずれて第２凸部２５ｂが破壊又は変形を開始して衝撃力の吸収を開始する。
さらに第１凸部２５ａ及び第２凸部２５ｂの第１後端部３３ａ、第２後端部３３ｂ、第３後端部３３ｃの位置を前後方向Ｄにそれぞれ異ならせることで、第１凸部２５ａによる衝撃力の吸収期間と、第２凸部２５ｂによる衝撃力の吸収期間とが調整されて異ならせているため、各吸収期間に応じて衝撃力が吸収される。
これらによりバンパー構造１０による衝撃力が十分に吸収されて終了する。
【００３４】
以上のような本実施形態のバンパー構造１０によれば、中空のバンパー１１の内側に配置されたバンパーインナー１２に、前後方向Ｄに配置された多数の板状部２１が連結して形成された立体構造部２０を備えているため、衝突体に車両が前方から衝撃力が作用すると、立体構造部２０の板状部２１の破壊又は変形により衝撃力を吸収することができる。
【００３５】
その際、立体構造部２０において、衝撃力を吸収する板状部２１が環状に連結されて前方に向けて突出するとともに前端部２９が前壁板状部３１により連結されることで、閉断面の中空立体形状に凸部２５が設けられている。そのため、板状部２１が単独で立設される場合に比べて適度な強度を確保でき、前方からの衝撃力を受けた際、各凸部２５が順次破壊又は変形して衝撃力を順次吸収できる。
【００３６】
また複数の凸部２５における前端部２９の位置を、互いに前後方向Ｄに異ならせて第１凸部２５ａと第２凸部２５ｂとを設けていて、各第１凸部２５ａを各第２凸部２５ｂより下方に配置するとともに、第１凸部２５ａの前端部２９を第２凸部２５ｂの前端部２９より前方に配置している。
そのため第１凸部２５ａと第２凸部２５ｂとで前方からの衝撃力の吸収を開始するタイミングをずらすことができ、先に第１凸部２５ａにより衝撃力の吸収が開始され、続いてその後に第２凸部２５により衝撃力の吸収が開始されることで、衝突体の衝突による衝撃力を下から順に吸収することができる。これにより衝突体の荷重を受ける位置を変化させて分散させることが可能で、例えば歩行者の脚部や大腿部などを保護し易くできる。
【００３７】
ここでは図４及び図５に示すように、まずバンパー構造１０に前方からの衝撃力が負荷されると、立体構造部２０の最も前方に配置された低壁部２３が破壊又は変形を開始し、衝撃力の吸収が開始される。そしてストロークＳ１を越えると、第１凸部２５ａに達して破壊又は変形を開始する。第１凸部２５ａによる衝撃力の吸収が進行し、ストロークＳ２を越えると概略荷重Ｐｘ程度の上限の荷重で衝撃力の吸収が進行する。
【００３８】
そしてストロークＳ３を越えると、第２凸部２５ｂに達して破壊又は変形が開始され、第２凸部２５ｂによる衝撃力の吸収が増加する。これに伴い、第１凸部２５ａによる衝撃力の吸収が減少することで、概略荷重Ｐｘ程度の上限の荷重で衝撃力の吸収が継続することになる。
その後、ストロークＳ４を越えると、第１凸部２５ａに代わり、第２凸部２５ｂによる概略荷重Ｐｘ程度の上限の荷重で衝撃力が吸収される。
【００３９】
衝突体には、これらに対応して先に第１凸部２５ａの反力が負荷され、その後に第凸部２５ｂの反力が負荷され、全体を通して概略荷重Ｐｘ程度の上限の荷重に対する反力が負荷されることになる。その結果、衝突体が受ける反力を時間的に分散でき、初期に受ける瞬間的な荷重が過剰に大きくなることを防止し、また、衝撃力の吸収期間の終りに受ける荷重が大きくなることを防止することができ、衝突体が受ける過剰な荷重をより効果的に抑えることができる。
従って、衝突体が受ける過剰な荷重を抑えつつ衝撃力を十分に吸収することが可能であり、衝突体が歩行者の場合、歩行者保護を実現できる。
【００４０】
また本実施形態のバンパー構造１０では、複数の第２凸部２５ｂに剛性を調整するための弱体部２５ｃが設けられているので、各第２凸部２５ｂに局部的に剛性が高い部位を生じ難く、多数設けられた凸部２５の剛性をバランスよく調整することができる。そのため立体構造部２０により衝撃力を適切に分散し易くできる。
【００４１】
さらに本実施形態のバンパー構造１０では、第１凸部２５ａの前端部２９及び第２凸部２５ｂの前端部２９はバンパー１１の内側面に沿って配置されている。そのため第１凸部２５ａの前端部２９及び第２凸部２５ｂの前端部２９とバンパー１１の内側面との間を近接配置でき、衝突時にバンパー１１の変形に対応して第１凸部２５ａ及び第２凸部２５ｂの変形や破壊が生じ易く、効率よく衝撃力を吸収することができる。
【００４２】
なお上記実施形態は本発明の範囲内において適宜変更可能である。
例えば上記実施形態では、凸部２５として第１凸部２５ａと第２凸部２５ｂとを設けた例について説明したが、前端部２９が第１凸部２５ａ及び第２凸部２５ｂの各前端部２９とは前後方向Ｄに異なる位置に配置された他の凸部を設けることも可能であり、各凸部２５の前端部２９を前後方向Ｄの３位置以上に配設してもよい。
また上記実施形態では、バンパー１１の形態は特に限定されず、例えばバンパーカバーと芯材との間に中空部が設けられていて、その中空部に上述のようなバンパーインナー１２が配設されていてもよい。その場合には、バンパーインナー１２を芯材に支持させてもよい。
【００４３】
上記実施形態では、環状に連結した板状部２１の前端部２９が前壁板状部３１により完全に閉塞された凸部２５の例を説明したが、各凸部２５の前端部２９を連結する前壁板状部３１に開口が設けられていてもよい。
また上記実施形態では、各凸部２５の環状の周囲を構成する縦板状部２１ａ及び横板状部２１ｂとは別に前壁板状部３１を設けて各凸部２５の前端部２９を設けて閉塞したが、特に限定されるものではなく、各凸部２５の環状の周囲を構成する縦板状部２１ａ及び横板状部２１ｂにより前端部２９を互いに連結させることも可能である。
さらに上記実施形態では、弱体部２５ｃを複数の第２凸部２５ｂに設けているが、第１凸部２５ａに設けることも可能である。また凸部２５に弱体部２５ｃを設けることなく立体構造部２０を構築することも可能である。
【符号の説明】
【００４４】
Ｄ  前後方向
Ｄｆ  車両前方
Ｄｒ  車両後方
Ｗ  車幅方向
Ｈ  上下方向
１０  バンパー構造
１１  バンパー
１１ａ  センター部
１１ｂ  ロアー部
１２  バンパーインナー
１３  ボンネット
１４  ヘッドランプ
１５  ラジエターグリル
１６  ラジエターサポート
２０  立体構造部
２１  板状部
２１ａ  縦板状部
２１ｂ  横板状部
２２  リブ
２３  底壁部
２５  凸部
２５ａ  第１凸部
２５ｂ  第２凸部
２５ｃ  弱体部
２９  前端部
３１  前壁板状部
３３  後端部
３３ａ  第１後端部
３３ｂ  第２後端部
３３ｃ  第３後端部
３５  締結部
【図１】
2020185954.tif 000003
【図２】
2020185954.tif 000004
【図３】
2020185954.tif 000005
【図４】
2020185954.tif 000006
【図５】
2020185954.tif 000007