(57)【要約】      （修正有）【課題】地上高が低い車両と地上高が高い車両とで車体を共通化した場合においても、共通のクラッシュボックスで有効に衝突エネルギーを吸収する。【解決手段】アッパースティ部材３０のフランジ部３０ｂ前端側がバンパービームの上面に乗せられて凸部３０ａがバンパービームの上面から突出して配置されるとともに、ロワースティ部材３１のフランジ部３１ｃ，３１ｄがバンパービームの側面及び下面に接合され、アッパースティ部材３０とロワースティ部材３１との上下の接合面であるフランジ部３０ｂ，３１ｂによる稜線がサイドメンバの軸心に対して平行に延在し、ボックス構造が後ろ下がりで傾斜するようにバンパービームとサイドメンバとの間に取り付けられる。これより、車高が異なる車両であっても、クラッシュボックスが上下に逃げることなく前から順に圧壊させることができ、効果的に衝突エネルギーを吸収することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のバンパービームとサイドメンバとの間にクラッシュボックスを介装して衝突エネルギーを吸収するバンパ装置であって、
前記クラッシュボックスを、２つの割部材を上下に接合して前記バンパービーム側から前記サイドメンバ側に向かって傾斜した筒体状のボックス構造として形成し、
前記ボックス構造の一方の割部材を前記バンパービームから上下方向に突出させて配置すると共に、前記上側の割部材と前記下側の割部材との接合面で形成される前後方向の稜線が前記サイドメンバの軸方向と平行になるように配置したことを特徴とする車両のバンパ装置。
【請求項２】
前記下側の割部材と前記上側の割部材との断面積の比率が前記バンパービーム側から前記サイドメンバ側に向かって変化するように前記ボックス構造を形成したことを特徴とする請求項１記載の車両のバンパ装置。
【請求項３】
前記上側の割部材を前記バンパービームの上面より突出させて配置し、前記下側の割部材に対する前記上側の割部材の断面積の比率が前記バンパービーム側から前記サイドメンバ側に向かって小さくなるように前記ボックス構造を形成したことを特徴とする請求項１記載の車両のバンパ装置。
【請求項４】
前記上側の割部材と前記下側の割部材とを異なる強度で形成したことを特徴とする請求項１〜３の何れか一に記載の車両のバンパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バンパービームとサイドメンバとの間にクラッシュボックスを介装して衝突エネルギーを吸収する車両のバンパ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両のバンパ装置は、バンパ外装内で車幅方向に配置されるバンバービーム（リインホース）を、左右一対のクラッシュボックスを介して車体フレームに連結して構成されており、車両衝突時の衝撃荷重によってクラッシュボックスが塑性変形し、衝突エネルギーを吸収するようになっている。
【０００３】
この場合、バンパービームの取り付け高さは車両の種類によって異なり、バンパービームの取り付け高さとサイドメンバの高さとがオフセットしていることがある。このため、クラッシュボックスとバンパービームとがオフセットして取り付けられ、衝突時にバンパービームのねじれが発生したり、クラッシュボックスに偏心荷重が入力される場合があり、衝突エネルギーを十分に吸収できない場合がある。
【０００４】
このため、例えば、特許文献１には、バンパービームとサイドメンバとの両者の高さがオフセットしている場合に、上下方向に傾斜させたクラッシュボックスをバンパービームとサイドメンバとの間に取り付けることで、クラッシュボックスのエネルギー吸収性能を確保する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−３０６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されるような従来のクラッシュボックスに対して、地上高が低い低車高の車両と地上高が高い高車高の車両とに対して、車体を共通化してコスト低減を図ろうとする場合、バンパービームとサイドメンバとの相対的な高さの差が一定であるため、クラッシュボックスも一定の位置でバンパービームとサイドメンバとの間に取り付けられることになる。
【０００７】
このため、車高が低い車両と車高が高い車両とで衝突荷重の入力位置が上下し、特許文献１に開示の傾斜したクラッシュボックスを適用しても、衝突時に上方向或いは下方向への力が作用してクラッシュボックスが上下方向に逃げて転び易くなる。その結果、クラッシュボックスが前方から順に軸方向へ圧壊することが阻害され、有効に衝突エネルギーを吸収することが困難となる。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、地上高が低い車両と地上高が高い車両とで車体を共通化した場合においても、共通のクラッシュボックスで有効に衝突エネルギーを吸収することのできる車両のバンパ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による車両のバンパ装置は、車両のバンパービームとサイドメンバとの間にクラッシュボックスを介装して衝突エネルギーを吸収するバンパ装置であって、前記クラッシュボックスを、２つの割部材を上下に接合して前記バンパービーム側から前記サイドメンバ側に向かって傾斜した筒体状のボックス構造として形成し、前記ボックス構造の一方の割部材を前記バンパービームから上下方向に突出させて配置すると共に、前記上側の割部材と前記下側の割部材との接合面で形成される前後方向の稜線が前記サイドメンバの軸方向と平行になるように配置したものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、地上高が低い車両と地上高が高い車両とで車体を共通化した場合においても、共通のクラッシュボックスで有効に衝突エネルギーを吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】車両のバンパ装置の構成を示す説明図
【図２】バンパービームとサイドメンバとの間のクラッシュボックスを示す上面図
【図３】クラッシュボックスをエンジン房内内側から見た斜視図
【図４】クラッシュボックスの斜視図
【図５】クラッシュボックスの側面図
【図６】図５のＡ−Ａ線断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。  
図１において、符号１は自動車等の車両のバンパ装置であり、本実施の形態においては、車両前部に配設されるフロントバンパ装置である。このバンパ装置１は、車両幅方向に延在するバンパービーム２、及びバンパービーム２と車体下部の骨格を形成して車両前後方向に延出される一対のサイドメンバ１０との間に配設される一対のクラッシュボックス３を主要構成として備えている。
【００１３】
バンパービーム２は、例えば矩形断面を有する金属の中空材で形成され、車両幅方向に直線状に延びる直線部２ａと、この直線部２ａの両側で車体前部のコーナー部に沿って所定の角度で曲げられたオフセット部２ｂとを有している。オフセット部２ｂの内側には、クラッシュボックス３の先端側が固設され、このクラッシュボックス３の後端側がサイドメンバ１０の先端側に連結されている。
【００１４】
クラッシュボックス３は、衝突の際、バンパービーム２を介して入力される衝撃荷重によって軸方向に塑性座屈変形して圧壊することで軽衝突時の衝撃エネルギーを吸収するものであり、図２乃至図６に示すように、例えば薄鋼板をプレスして成形される２つの割部材を溶接する等して形成される筒体状のボックス構造として形成されている。このボックス構造は、長手方向と直交する断面が略ハット型形状の一対の割部材としてのアッパースティ部材３０とロワースティ部材３１を上下に接合することで形成されている。
【００１５】
また、アッパースティ部材３０及びロワースティ部材３１によるボックス構造の後端側には、長手方向と直交する平面をなす矩形板状のプレート部材３２が突き当て溶接等で接合されている。アッパースティ部材３０の前側の一部はバンパービーム２の上面に重ねられてスポット溶接等で接合され、後側のプレート部材３２はサイドメンバ１０の前端に設けられた同形状のプレート部材１１にボルト等を介して締結されている。
【００１６】
尚、図２以下においては、車両進行方向の左側に配置されるクラッシュボックス３を図示しているが、右側に配置されるクラッシュボックス３も機能的には同等であり、車両中心に対して対称の形状である。
【００１７】
アッパースティ部材３０及びロワースティ部材３１は、具体的には、図４に示すような形状に形成されている。本実施の形態においては、アッパースティ部材３０は、前端側（バンパービーム２側）から後端側（サイドメンバ１０側）に向かって傾斜した形状に形成されており、前端側をバンパービーム２の上面よりも突出して取り付けることで衝突荷重の入力許容範囲を拡大し、車高差の影響を解消するようになっている。
【００１８】
尚、本実施の形態においては、アッパースティ部材３０の前端側をバンパービーム２の上面よりも突出して取り付ける例について説明するが、アッパースティ部材３０とロワースティ部材３１との何れか一方をバンパービーム２から上下方向に突出して取り付けるようにすれば良く、ロワースティ部材３１の前端側をバンパービーム２の下面よりも突出して取り付けるようにしても良い。その場合には、アッパースティ部材３０とロワースティ部材３１との関係が逆になる。
【００１９】
本実施の形態におけるアッパースティ部材３０は、詳細には、図４（ａ）に示すように、上方向に幅の狭い尾根状に突出する凸部３０ａと、この凸部３０ａの両側に形成される平板状のフランジ部３０ｂとによりボックス構造の上ハット部分（上側の割部材）を形成している。凸部３０ａは、前方（バンパービーム２側）から後方（サイドメンバ１０）に向かってフランジ部３０ｂからの高さが徐々に低くなるように傾斜を持って形成されている。
【００２０】
また、アッパースティ部材３０とロワースティ部材３１とは、互いに異なる強度となるように形成されている。本実施の形態においては、アッパースティ部材３０とロワースティ部材３１とは鋼板等の同一の材質の板金材で形成し、アッパースティ部材３０の板厚をロワースティ部材３１の板厚よりも薄くすることで、アッパースティ部材３０の強度をロワースティ部材３１の強度よりも低くしている。
【００２１】
尚、アッパースティ部材３０とロワースティ部材３１とを異なる材質の部材で形成することで、アッパースティ部材３０の強度をロワースティ部材３１よりも低くするようにしても良い。
【００２２】
一方、ロワースティ部材３１は、図４（ｂ）に示すように、下方向に幅広の溝状に形成された凹部３１ａと、この凹部３１ａの両側に形成される平板状のフランジ部３１ｂとによりボックス構造の下ハット部分（下側の割部材）を形成している。凹部３１ａは、フランジ部３０ｂからの深さが前方側でバンパービーム２の略下面に達するように設定され、後方側（サイドメンバ１０側）に向かって若干下方に傾斜するように形成されている。また、ロワースティ部材３１の前方側には、バンパービーム２への固定用として、左右のフランジ部３１ｃと底面側のフランジ部３１ｄとが設けられている。
【００２３】
アッパースティ部材３０とロワースティ部材３１とは、凸部３０ａの両側のフランジ部３０ｂと凹部３１ａの両側のフランジ部３１ｂとが上下の接合面として互いに対向して当接され、スポット溶接等で接合されてボックス構造が形成されている。このアッパースティ部材３０とロワースティ部材３１とを接合して形成されるボックス構造の後端部には、プレート部材３２が突き当てられて全周溶接等で固定され、クラッシュボックス３が形成される。
【００２４】
尚、アッパースティ部材３０の凸部３０ａと、ロワースティ部材３１の凹部３１ａとは、バンパービーム２側で凹部３０ａの軸方向中心が凹部３０ａの軸方向中心よりも車両内側にオフセットして接合され（図６参照）、バンパービーム２のオフセット部２ｂ内側に設置されたクラッシュボックス３へ衝突荷重の早期入力を可能としている。
【００２５】
このようなクラッシュボックス３は、アッパースティ部材３０のフランジ部３０ｂ前端側がバンパービーム２の上面に乗せられて凸部３０ａがバンパービーム２の上面から突出して配置された状態で接合されるとともに、ロワースティ部材３１のフランジ部３１ｃ，フランジ部３１ｄがバンパービーム２の側面及び下面に接合される。また、クラッシュボックス３後端側のプレート部材３２は、サイドメンバ１０のプレート部材１１に当接され、ボルトによる締結で結合される。
【００２６】
このとき、クラッシュボックス３は、図５に示すように、アッパースティ部材３０とロワースティ部材３１との上下の接合面であるフランジ部３０ｂ，３１ｂによって長手方向に形成される稜線がサイドメンバ１０の軸心に対して平行に延在するように、バンパービーム２とサイドメンバ１０との間に取り付けられる。これに伴い、アッパースティ部材３０及びロワースティ部材３１によるボックス構造を側面から見ると、サイドメンバ１０の軸心に対して、前方側がバンパービーム２の上面から突出し、後方側（サイドメンバ１０側）にかけて後ろ下がりで平行に傾斜するようにボックス構造が延在することになる。
【００２７】
すなわち、クラッシュボックス３を装着した車両に、一定の高さにあるバリヤ（障害物）が衝突した場合、地上高が低い車両では、主として、アッパースティ部材３０の凸部３０ａによって上方向に断面が拡大されたボックス構造の上部で衝突荷重を受け、地上高が高い車両では、ロワースティ部材３１の凹部３１ａを主として衝突荷重を受けることができる。このとき、アッパースティ部材３０とロワースティ部材３１とによるボックス構造は、前方から後方に向かうにつれて、アッパースティ部材３０の占める断面積の比率が減少し、ロワースティ部材３１の占める断面積の比率が大きくなる。
【００２８】
前述したように、アッパースティ部材３０はロワースティ部材３１よりも板厚の薄い部材で形成されている（図６参照；同図においては板厚の差を強調して図示している）。このアッパースティ部材３０とロワースティ部材３１との板厚の差異と、断面積の比率（凸部３０ａ、凹部３１ａの傾斜角度、幅）とにより、後方に向かうにつれて衝突荷重に対する抗力が大きくなるように設定されている。このため、車高が異なる車両であっても、クラッシュボックス３が上下に逃げることなく前から順に圧壊させることができ、効果的に衝突エネルギーを吸収することができる。
【００２９】
このように本実施の形態においては、地上高が高い高車高車と地上高が低い低車高車とでクラッシュボックス３を共通に使用することができ、車高差がある場合でも、クラッシュボックス３が上下方向に逃げることなく軸方向に有効に圧壊させることができる。これにより、衝撃エネルギーを効果的に吸収してボディシェルの損傷を防止すると共に、バンパービーム２と連携して衝撃エネルギーを効果的に吸収して乗員を保護することができる。
【００３０】
また、クラッシュボックス３を、アッパースティ部材３０とロワースティ部材３１との２分割のボックス構造の簡素な構成とするため、コスト増加を抑制することができる。しかも、互いに板厚が異なるアッパースティ部材３０とロワースティ部材３１とによりボックス構造を形成し、両者の比率を変化させながら必要な断面積を確保しつつ、後方に向かうにつれて板厚の薄いアッパースティ部材３０の断面積の比率を小さくすることで、軸方向に順に圧壊する最適な特性を実現することが可能となる。
【符号の説明】
【００３１】
１  バンパ装置
２  バンパービーム
３  クラッシュボックス
１０  サイドメンバ
１１  プレート部材
３０  アッパースティ部材（上側の割部材）
３０ａ  凸部
３０ｂ  フランジ部
３１  ロワースティ部材（下側の割部材）
３１ａ  凹部
３１ｂ  フランジ部
３１ｃ  フランジ部
３１ｄ  フランジ部
３２  プレート部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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