(57)【要約】【課題】重量及び取付スペースの増大を招かずに衝突時のエネルギの吸収効率を高めることのできる自動車用バンパを提供する。【解決手段】車体の左右方向に延在する第１中空ビーム部材（バンパビーム１）と、車体の前後方向に延在する第２中空ビーム部材（衝撃吸収部材２）とを結合してなる自動車用バンパにおいて、第２中空ビーム部材の先端部を、第１中空ビーム部材の車体側の縦壁（４）に設けた孔（５）を貫通させて反車体側の縦壁の内面に結合するものとする。これにより、第１中空ビーム部材内にその先端を突入させた第２中空ビーム部材の車体前後方向に沿う座屈変形で衝突時の衝撃エネルギが吸収されることとなる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の左右方向に延在する第１中空ビーム部材と、車体の前後方向に延在する第２中空ビーム部材とを結合してなる自動車用バンパであって、
前記第２中空ビーム部材の先端部を、前記第１中空ビーム部材の車体側の縦壁に設けた孔を貫通させて反車体側の縦壁の内面に結合したことを特徴とする自動車用バンパ。
【請求項２】
前記第２中空ビーム部材の先端部の周囲の少なくとも一部をくるむように結合されたブラケットを介して前記第１中空ビーム部材と前記第２中空ビーム部材とを結合することを特徴とする請求項１に記載の自動車用バンパ。
【請求項３】
前記孔の左右の内周縁と前記孔を貫通する前記第２中空ビーム部材の外周面との間に所定の間隙を開けたことを特徴とする請求項１若しくは２に記載の自動車用バンパ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体の左右方向に延在する第１中空ビーム部材（バンパビーム）と、車体の前後方向に延在する第２中空ビーム部材（サイドフレーム）とを結合してなる自動車用バンパに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
中空の閉断面部材で構成されたフロントサイドフレームの先端に、中空の閉断面部材で構成されたバンパビームを取り付ける構造が、例えば、特開２００１−６３６１９号公報、あるいは特開２００１−５８５５０号公報に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−６３６１９号公報（図２）
【特許文献２】
特開２００１−５８５５０号公報（図５）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記文献に開示された従来の技術によると、車体の左右方向に延在するバンパビームの閉断面の変形によって衝突初期の衝撃エネルギの吸収が行われる。例えば、バンパビームの断面形状が矩形であった場合は、上下に位置する横壁が座屈変形することで衝撃エネルギが吸収されるが、この横壁の座屈変形では、反力荷重が直ぐに底付きしてしまうため、バンパービームの閉断面の前後長内で効果的なエネルギ吸収が行われない。このことは、バンパビームでエネルギ吸収量を十分に確保しようとすると、車室スペースに寄与しない無為な前後方向寸法の増大とバンパビームの重量増大を招くことを意味し、好ましいことではない。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消すべく案出されたものであり、その主な目的は、重量及び取付スペースの増大を招かずに衝突時のエネルギの吸収効率を高めることのできる自動車用バンパを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的を果たすために、本発明の請求項１においては、車体の左右方向に延在する第１中空ビーム部材（バンパビーム１）と、車体の前後方向に延在する第２中空ビーム部材（衝撃吸収部材２）とを結合してなる自動車用バンパにおいて、第２中空ビーム部材の先端部を、第１中空ビーム部材の車体側の縦壁（４）に設けた孔（５）を貫通させて反車体側の縦壁の内面に結合するものとした。
【０００７】
このようにすれば、第１中空ビーム部材内にその先端を突入させた第２中空ビーム部材の車体前後方向に沿う座屈変形で衝突時の衝撃エネルギが吸収されることとなる。
【０００８】
また請求項２においては、第２中空ビーム部材の先端部の周囲の少なくとも一部をくるむように結合されたブラケット（７）を介して第１中空ビーム部材と第２中空ビーム部材とを結合するものとした。これにより、第１中空ビーム部材と第２中空ビーム部材との結合部の相互拘束力を高めることができ、第１中空ビーム部材の断面に作用する曲げモーメントの負担を軽減することができる。
【０００９】
さらに請求項３においては、第１中空ビーム部材の車体側の縦壁に設けた孔の左右内周縁と孔を貫通する第２中空ビーム部材の外周面との間に所定の間隙（Ｃ）を開けるものとした。これにより、第１中空ビーム部材が曲げ変形した際の孔の内周縁と第２中空ビーム部材との相互干渉を回避することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明が適用された自動車用バンパの要部を一部透明にして表した斜視図である。図１において、中空の閉断面部材からなるバンパビーム（第１中空ビーム部材）１の左右両端部には、アルミニウム合金の押出材からなり外形輪郭が正六角形をなす中空の衝撃吸収部材（第２中空ビーム部材）２が結合されている。なお衝撃吸収部材２は、図１には明示されていないが、フロントサイドフレーム３（図３参照）の先端部に例えばねじ手段をもって結合されている。
【００１２】
衝撃吸収部材２は、断面形状が矩形をなすバンパビーム１の車体側の縦壁４に開設された孔５を通ってバンパビーム１内に挿入され、反車体側の縦壁６の内面に突き当てられ、結合ブラケット７を介してバンパビーム１に剛固に結合されている。
【００１３】
結合ブラケット７は、図２並びに図３に併せて示すように、バンパビーム１の反車体側の縦壁６の内面に接合されるフランジ部８と、衝撃吸収部材２の先端部の外周面における線対称位置にて１つの頂角を挟む２つの面に被着される結合部９とからなっており、例えばボルトやリベットなど、周知の結合手段を用いてバンパビーム１と衝撃吸収部材２とを互いに結合している。
【００１４】
なお、アルミニウム合金材の溶接結合は、溶接加熱によって圧縮耐力が低下するという問題がある上、部品交換が困難なので修理費が高騰化するが、ボルト／ナットの如き反復着脱が容易な結合手段を用いれば、製造工程が簡略化されると同時に、部品交換を容易化して修理費を低廉化することができる。
【００１５】
以上のように構成された本発明のバンパの構造によると、正面衝突時には、前方へ凸となる湾曲が与えられたバンパビーム１が、衝突直後の荷重Ｗによって直線的に伸ばされた形に変形する（図４参照）。これにより、バンパビーム１と衝撃吸収部材２との相対位置が変化する。この時、バンパビーム１の車体側の縦壁４に開けた孔５の車体中央側の端縁と衝撃吸収部材２の外周面とが干渉すると、衝撃吸収部材２の座屈変形の態様に影響が及ぶので、この干渉を回避するために、孔５の車体中央側の端縁と衝撃吸収部材２の外周面との間には、所定のクリアランスＣが予め設けられている（図３参照）。
【００１６】
バンパビーム１が曲げ変形した後は、バンパビーム１の反車体側の縦壁６に固着された衝撃吸収部材２に衝突荷重が直接的に加わるので、中空の衝撃吸収部材２がその軸線方向寸法を短縮するように圧潰変形し、安定した反力荷重が発生する（図５参照）。
【００１７】
このように本発明の構造によれば、前記した文献に開示された如き中空のバンパビームの車体側の縦壁にサイドフレームの先端を結合させた従来のバンパビーム取付構造に比して、衝突時に比較的大きな反力荷重が早期に立ち上がり、衝突エネルギの吸収量が増大するので、車体減速度のより一層適正な制御が可能となる。
【００１８】
縦軸に反力荷重を、横軸に衝突時の変位を示した図６に示すように、本発明の構造によると、従来のバンパビーム取付構造に比して衝突初期に少ない変位で大きな反力荷重が発生しており、エネルギ吸収量の増加に効果のあることが分かる。
【００１９】
【発明の効果】
以上詳述した通り本発明の請求項１の構成によれば、第１中空ビーム部材としてのバンパビーム内にその先端を突入させた第２中空ビーム部材としての衝撃吸収部材の車体前後方向に沿う座屈変形で衝突時の衝撃エネルギが吸収されるので、無為なスペースを削減し、且つ衝突エネルギの吸収量を安定的に増大する上に多大な効果を奏することができる。
【００２０】
また請求項２の構成によれば、バンパビームと衝撃吸収部材との結合部の相互拘束力が高められ、バンパビームの断面に作用する曲げモーメントの負担を軽減することができるので、バンパビームの軽量化を推進することができる。
【００２１】
さらに請求項３の構成によれば、バンパビームが曲げ変形した際の孔の内周縁と衝撃吸収部材との相互干渉を回避することができるので、座屈変形による衝撃吸収特性の安定化に寄与するところ大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動車用バンパの要部を一部透明にして表した斜視図
【図２】衝撃吸収部材と結合ブラケットとの関係を示す背面図
【図３】本発明による自動車用バンパの通常時の状態を一部切除して示す平面図
【図４】本発明による自動車用バンパの衝突初期の状態を一部切除して示す平面図
【図５】本発明による自動車用バンパの衝突後期の状態を一部切除して示す平面図
【図６】バンパビームと衝撃吸収部材との荷重−変位線図
【符号の説明】
１  バンパビーム
２  衝撃吸収部材
３  フロントサイドフレーム
４  車体側縦壁
５  孔
６  反車体側縦壁
７  結合ブラケット
８  フランジ部
９  結合部
【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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