(57)【要約】【課題】対人接触時における歩行者の膝Ｈをより最適に保護する自動車用バンパ構造を提供する。【解決手段】自動車用バンパ構造は、車体前部に車幅方向に延在するバンパフェイス１３と、バンパフェイス１３と車体前部との間に介装した上側衝撃吸収部材１２と、上側衝撃吸収部材１２の下方でバンパフェイス１３と車体前部との間に介装した下側衝撃吸収部材２２とを備え、上側衝撃吸収部材１２と下側衝撃吸収部材２２は、上側衝撃吸収部材１２の方が下側衝撃吸収部材２２よりも車体前方からの同一の荷重に対するつぶれ量が大でかつ、下側衝撃吸収部材２２と上側衝撃吸収部材１２とのつぶれ量の比率を所定値に設定する。これにより、対人接触時における膝下部分の膝上部分に対する曲げ角度θを所定の曲げ角度範囲内に収め、膝Ｈに対するダメージを確実に軽減し、膝Ｈを適切に保護する。【選択図】　図１
2004058726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の車体前部で車幅方向に延在して設けられる自動車用バンパ構造において、
前記車体前部に車幅方向に延在して設けられるバンパフェイスと、
該バンパフェイスと前記車体前部との間に介装した車幅方向に延在する上側衝撃吸収部材と、
該上側衝撃吸収部材の下方で前記バンパフェイスと前記車体前部との間に介装した車幅方向に延在する下側衝撃吸収部材とを備え、
前記上側衝撃吸収部材と下側衝撃吸収部材は、
前記上側衝撃吸収部材の方が前記下側衝撃吸収部材よりも車体前方からの同一の荷重に対するつぶれ量が大でかつ、前記下側衝撃吸収部材と前記上側衝撃吸収部材とのつぶれ量の比率を所定値に設定したことを特徴とする自動車用バンパ構造。
【請求項２】
前記つぶれ量の比率は、
前記下側衝撃吸収部材のつぶれ量が１に対し、前記上側衝撃吸収部材のつぶれ量がその１．５倍〜２倍であることを特徴とする請求項１に記載の自動車用バンパ構造。
【請求項３】
前記上側衝撃吸収部材と前記下側衝撃吸収部材は、それぞれ発泡率の異なる発泡樹脂によって構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用バンパ構造。
【請求項４】
前記上側衝撃吸収部材の前端部を前記下側衝撃吸収部材の前端部よりも車体前方位置に配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用バンパ構造。
【請求項５】
前記上側衝撃吸収部材と下側衝撃吸収部材との上下方向の離間距離を約２００ｍｍ±４０ｍｍに設定したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の自動車用バンパ構造。
【請求項６】
前記上側衝撃部材を地上面から約４５５ｍｍの高さ位置に設定したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の自動車用バンパ構造。
【請求項７】
前記上側衝撃吸収部材の前後方向の厚さを約９０ｍｍに設定し、前記下側衝撃吸収部材の前後方向の厚さを約４５ｍｍに設定したことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の自動車用バンパ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の車体前部で車幅方向に延在して設けられる自動車用バンパ構造に関する。
【０００２】
【従来技術】
近年、低速走行時における歩行者との接触に際して、歩行者の保護に配慮した自動車用バンパ構造が種々提案されている。
【０００３】
例えば、図９に示すように、車体前部において軟質樹脂製のバンパフェイス１０１によって前面が被覆されて車幅方向に延在する上側バンパビーム１０２と、下側バンパビーム１０３とを有し、これら上側バンパビーム１０２と下側バンパビーム１０３がそれぞれ上側バンパステー１０４、下側バンパステー１０５を介して車体前部のラジエータパネル１０６に支持されている。
【０００４】
上側バンパステー１０４は、上側バンパビーム１０２とラジエータパネル１０６との双方に固定された長い外筒ステー１０７と、ラジエータパネル１０６にのみ固定された短い内筒ステー１０８との二重構造であり、外筒ステー１０７は、前側が拡開された強度の高い前側ステー１０７ａと、強度の低い後側ステー１０７ｂとによって構成されている。
【０００５】
更に、下側バンパステー１０５は、前端側が下側バンパビーム１０３に固定され、後端側がブラケット（図示せず）を介してラジエータパネル１０６に固定されている。そして、下側バンパステー１０５よりも上側バンパステー１０４の方が前後方向の強度が小さくなるように設定されている。
【０００６】
上記自動車用バンパ構造によると、例えば、図１０及び図１１に模式的に示すように、低速走行時に歩行者に接触した場合、歩行者の下肢Ｒの膝Ｈの近傍にバンパ上部１０２が当接し、また下肢Ｒの下部に下側バンパビーム１０３が当接する。
【０００７】
このとき、上側バンパビーム１０２を支持している上側バンパステー１０４は強度の低い後側ステー１０７ｂが圧潰変形し、また下側バンパステー１０５はそれ自体が圧潰変形して衝撃を緩和するが、上側バンパステー１０４の強度が下側バンパステーの強度よりも小であることから、上側バンパステー１０４のつぶれ量が大きく、歩行者Ｍの下肢Ｒに対して図１１に示すように、矢印Ａ方向に回転させる方向、即ち下肢Ｒの下部をすくい上げる方向の付勢力が作用する。この付勢力により、膝Ｈに生じる曲げ角度θが小さくなる。
【０００８】
このように、衝突時の下肢Ｒの挙動をコントロールして、膝Ｈにかかる負担の軽減がもたらされる。
【０００９】
また、例えば、特開平２００１−２７７９６３号公報では、上述の構成における上側バンパステー１０４の代わりに上側衝撃吸収部材を、下側バンパステー１０５の代わりに下側衝撃吸収部材とを備え、前記上側衝撃吸収部材の前後方向の荷重に対する強度を前記下側衝撃吸収部材より小に設定し、上述の構成と同様の作用を有することで、衝撃を緩和し、膝にかかる負担を軽減する技術が開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述の構成では、走行時の接触の際における歩行者の脚部、特にダメージを受けやすい膝の保護を行うことが可能である。
【００１１】
しかしながら、上述のような前後方向における上側バンパステー・上側衝撃吸収部材を下側バンパステー・下側衝撃吸収部材よりも小とする強度設定だけでは、強度の比率またはつぶれ量の比率の設定具合によっては、歩行者の膝に与えられるダメージを十分に低減しえない。
【００１２】
これに対し、本発明は、鋭意検討した結果、歩行者の膝に与えられるダメージをより確実に低減することができるバンパ上部とバンパ下部のつぶれ量の比率を見出したものである。
【００１３】
本発明の目的は、対人接触時における歩行者の膝Ｈをより最適に保護する自動車用バンパ構造を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する自動車用バンパ構造の発明は、自動車の車体前部で車幅方向に延在して設けられる自動車用バンパ構造において、車体前部に車幅方向に延在して設けられるバンパフェイスと、バンパフェイスと車体前部との間に介装した車幅方向に延在する上側衝撃吸収部材と、上側衝撃吸収部材の下方でバンパフェイスと車体前部との間に介装した車幅方向に延在する下側衝撃吸収部材とを備え、上側衝撃吸収部材と下側衝撃吸収部材は、上側衝撃吸収部材の方が下側衝撃吸収部材よりも車体前方からの同一の荷重に対するつぶれ量が大でかつ、下側衝撃吸収部材と上側衝撃吸収部材とのつぶれ量の比率を所定値に設定したことを特徴とする。
【００１５】
この発明によると、例えば、低速走行中の自動車が歩行者と接触した場合、バンパ上部が下肢の膝近傍に当接し、バンパ下部が下肢の下部に当接する。バンパ上部の上側衝撃吸収部材とバンパ下部の下側衝撃吸収部材は、上側衝撃吸収部材の方が下側衝撃吸収部材よりも車体前方からの同一の荷重に対するつぶれ量が大に設定されているので、下肢に対してバンパ下部が下肢の下部を前方に押し出してすくい上げ、かつバンパ上部が膝近傍を相対的に後方に移動させて、下肢全体を回転させ、膝にかかる衝撃荷重を低減する。そして、上側衝撃吸収部材と下側衝撃吸収部材のつぶれ量の比率が所定値に設定されているので、接触時における膝下部分の膝上部分に対する曲げ角度を所定の曲げ角度範囲内に収めることができる。これにより、膝Ｈに対するダメージを確実に軽減し、適切に保護することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。尚、図中で矢印Ｆは、車体前方方向を示している。
【００１７】
図１は、バンパＢの左端側を示す分解斜視図であり、バンパＢは、バンパ上部１０と、その下方のバンパ下部２０とによって構成されており、更にバンパ上部１０は、上側バンパビーム１１と上側衝撃吸収部材１２とを有し、また、バンパ下部２０は、下側バンパビーム２１と、下側衝撃吸収部材２２とを有しており、更に上側衝撃吸収部材１２及び下側衝撃吸収部材２２を覆う軟質樹脂等によって形成された変形容易なバンパフェイス１３を有している。
【００１８】
上側バンパビーム１１は、矩形中空断面形状で車体のほぼ全幅に渡って車幅方向に延在し、上側バンパビーム１１の両端部近傍における後面１１ａには、後方に向けてバンパビームステー１４が突設されており、このバンパビームステー１４の後端１４ａは、車体前部としてのラジエータパネル１５を介してサイドビーム１６の前端１６ａに固定される。上側衝撃吸収部材１２は、発泡樹脂やゴムなどの弾性部材によって形成されており、バンパフェイス１３と上側バンパビーム１１との間に介装されて全長に亘って配置される。
【００１９】
下側バンパビーム２１は、断面の面積が上側バンパビーム１１よりも小さな矩形中空断面形状で、上側バンパビーム１１と同様の構造であり、強度部材として自動車のほぼ全幅に亘って上側バンパビーム１１の下方に予め設定された間隔を介して平行に延在し、バンパビームステー１４或いは上側バンパビーム１１にステー１７を介して固定されている。下側衝撃吸収部材２２は、上側衝撃吸収部材１２と同様の発泡樹脂やゴムなどの弾性部材によって形成されており、バンパフェイス１３と下側バンパビーム２１との間に介装されて下側バンパビーム２１の略全長に亘って配置されていて、上側衝撃吸収部材１２と比較して長手方向に直交する方向、すなわち上下方向の厚さが小さく設定されている。
【００２０】
図２は、本実施の形態におけるバンパＢの車体への取付状態を縦断面により示す説明図である。バンパＢのバンパ上部１０は、上側衝撃吸収部材１２の高さ中心位置が地上面から約４５５ｍｍの高さ位置（ａ）に位置するように配置設定されており、バンパ下部２０は、下側衝撃吸収部材２２の高さ中心位置が上側衝撃吸収部材１２に対して約２００ｍｍ±４０ｍｍの間隔（ｂ）を有してその下方位置に配置設定されている。
【００２１】
上側衝撃吸収部材１２は、車体前後方向の厚さ（ｃ）が約９０ｍｍに設定されており、下側衝撃吸収部材２２はその約２分の１の約４５ｍｍの厚さ（ｄ）に設定されている。また、上側衝撃吸収部材１２は、下側衝撃吸収部材２２の前端よりも約１５ｍｍ（ｅ）、車体前方に位置するように配置構成されている。
【００２２】
上記構成を有するバンパＢは、車体前方からの同一の荷重に対してバンパ下部２０よりもバンパ上部１０の方が、前後方向のつぶれ量が大きくなるように構成されている。具体的には、上側衝撃吸収部材２２の方が下側衝撃吸収部材１２よりも同一の荷重に対するつぶれ量が大でかつ、そのつぶれ量の比率が所定値に設定されている。
【００２３】
つぶれ量の比率は、例えば、上側衝撃吸収部材１２と下側衝撃吸収部材２２を互いに異なる種類の弾性部材から形成したり、互いに単位体積当たりの発泡量が異なる発泡樹脂や硬度の異なるゴムから形成することによって調整することができる。
【００２４】
本実施の形態では、下側衝撃吸収部材２２のつぶれ量が１に対し、上側衝撃吸収部材１２のつぶれ量がその１．５倍〜２倍に設定されている。このつぶれ量の比率は、上側衝撃吸収部材１２及び下側衝撃吸収部材２２をポリプロピレン発泡材で形成し、上側衝撃吸収部材１２の発泡率を下側衝撃吸収部材２２の１．５倍〜３倍に設定することによって調整されている。
【００２５】
次に、このように構成されたバンパＢの対人接触時における作用及び効果を、接触前後の状態を模式的に示す図３〜図５によって説明する。尚、これらの図においては、説明に不要な部材等は適宜省略する。
【００２６】
図３は、バンパＢと下肢Ｒとの位置関係を示す作動説明図であり、図４及び図５は、各々接触前及び接触後の作動状態を示す作動説明図である。
【００２７】
低速走行中の自動車が歩行者Ｍと接触した場合、バンパ上部１０が下肢Ｒの膝Ｈ近傍に当接し、ほぼ同時に、バンパ下部２０が下肢Ｒの下部に当接する。このとき、下側衝撃吸収部材２２は、つぶれ量が上側衝撃吸収部材１２よりも小さい。
【００２８】
したがって、下肢Ｒに対してバンパ下部２０がその下部を前方に押し出してすくい上げる一方、バンパ上部１０が膝Ｈ近傍を相対的に後方に移動させて下肢Ｒ全体に矢印Ａ方向の回転力を付与する。これにより、膝Ｈにかかる衝撃荷重を低減することができ、膝Ｈへのダメージを軽くすることができる。
【００２９】
そして、上側衝撃吸収部材１２は、車体前方からの荷重に対する前後方向のつぶれ量が下側衝撃吸収部材２２の約１．５倍〜２倍に設定されているので、接触時における膝下部分の膝上部分に対する曲げ角度（以下、単に「膝Ｈの曲げ角度」という）θを、接触前の状態から１５゜の曲げ角度範囲内に納めることができる。この膝Ｈの曲げ角度θの１５゜という値は、対人接触時の膝関節損傷を低減するために歩行者保護法規により定められている法規値である。これにより、膝Ｈへの影響を極力抑え、膝Ｈを適切に保護することができる。
【００３０】
図６は、実験結果の数値を示す表、図７は、つぶれ量の比率が１．５〜２の場合における膝Ｈの曲げ角度θを示すグラフ、図８は、つぶれ量の比率が１．５未満の場合における膝Ｈの曲げ角度θを示すグラフである。
【００３１】
図６及び図７に示すように、下側衝撃吸収部材２２に対する上側衝撃吸収部材１２のつぶれ量の比率が１．５〜２の値である場合には、膝Ｈの曲げ角度θは、１５゜未満となっており、法規値を満たしている（クリア）。これは、上側衝撃吸収部材１２と下側衝撃吸収部材２２のつぶれ量の比率が所定値に調整されていることによって、接触時における膝下部分の挙動を適切にコントロールして、後方に適度に傾けることができ、膝Ｈの曲げ角度θを少なくし、所定の角度範囲内に納めることができることによる。したがって、膝Ｈに対するダメージを軽減することができる。
【００３２】
一方、図６及び図８に示すように、下側衝撃吸収部材２２に対する上側衝撃吸収部材１２のつぶれ量の比率が１．５未満の値である場合には、膝Ｈの曲げ角度θは、１５゜以上となっており、法規値を超えている。これは、上側衝撃吸収部材１２と下側衝撃吸収部材２２のつぶれ量がほぼ等しいので、接触時における膝下部分の傾きが少なく、その結果、膝Ｈの曲げ角度θが大きくなることによる。
【００３３】
尚、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施の形態で上側衝撃吸収部材１２と下側衝撃吸収部材２２のつぶれ量の比率は、１．５〜２の値が良であることを例に説明したが、接触時において膝下部分の挙動を適切にコントロールして適度に後方に傾け、膝Ｈの曲げ角度θを少なくすることができる比率であればよい。
【００３４】
また、上記実施の形態のバンパ構造に限らず、他のバンパ構造であっても上側衝撃吸収部材１２と下側衝撃吸収部材２２のつぶれ量が所定の比率となるように、上側衝撃吸収部材１２と下側衝撃吸収部材２２が保持されれば、同様の作用及び効果を確保することができる。例えば、図１２に示すバンパ構造のように、下側衝撃吸収部材２２を、ラジエータパネルの下部１５ａに、車体のほぼ全幅に亘って車幅方向に延在するブラケット２３を介して配置してもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る自動車用バンパ構造によれば、例えば、低速走行中の自動車が歩行者と接触し、バンパ上部が下肢の膝近傍に当接し、バンパ下部が下肢の下部に当接した場合に、バンパ上部の上側衝撃吸収部材とバンパ下部の下側衝撃吸収部材は、下側衝撃吸収部材の方が上側衝撃吸収部材よりも車体前方からの同一荷重に対するつぶれ量が大に設定されているので、下肢に対してバンパ下部が下肢の下部を前方に押し出してすくい上げ、かつバンパ上部が膝近傍を相対的に後方に移動させて、下肢全体を回転させ、膝にかかる衝撃荷重を低減することができる。そして、上側衝撃吸収部材と下側衝撃吸収部材は、同一荷重に対するつぶれ量の比率が所定値に設定されているので、接触時における膝下部分の膝上部分に対する曲げ角度を所定の曲げ角度範囲内に収めることができる。これにより、膝Ｈに対するダメージを確実に軽減し、適切に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】バンパの左端側を示す分解斜視図である。
【図２】本実施の形態におけるバンパの車体への取付状態を縦断面により示す説明図である。
【図３】バンパと下肢との位置関係を示す作動説明図である。
【図４】接触前の作動状態を示す作動説明図である。
【図５】接触後の作動状態を示す作動説明図である。
【図６】実験結果の数値を示す表である。
【図７】つぶれ量の比率が１．５以上の場合における膝の曲げ角度を示すグラフである。
【図８】つぶれ量の比率が１．５未満の場合における膝の曲げ角度を示すグラフである。
【図９】従来の自動車用バンパの分解斜視図である。
【図１０】同じく、自動車用バンパの作動説明図である。
【図１１】同じく、自動車用バンパの作動説明図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態におけるバンパ構造を示す説明図である。
【符号の説明】
１０　バンパ上部
１１　上側バンパビーム
１２　上側衝撃吸収部材
１３　バンパフェース
２０　バンパ下部
２１　下側バンパビーム
２２　下側衝撃吸収部材
Ｂ　バンパ
Ｈ　膝
Ｍ　歩行者
Ｒ　下肢
【図１】
2004058726.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004058726.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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