(57)【要約】【課題】  バンパへの衝突形態に拘わらず、サイドメンバに対する曲げモーメントの発生を防止又は抑制することのできるバンパ装置を提供すること。【解決手段】  本発明によるバンパ装置１０は、車両の左右両側に配設されているサイドメンバ１４の端部間に横架されているものであって、バンパ１６と、このバンパとサイドメンバの前記端部との間に配置されている連結具１８とを具備している。また、連結具は、バンパに固定されている第１の連結部材２０と、サイドメンバの前記端部に固定されている第２の連結部材２２とからなり、第１と第２の連結部材は相互に略水平方向において回動可能に接続されている。この構成では、バンパに対する衝突形態に応じて第１の連結部材が第２の連結部材に対して回動し、サイドメンバに曲げモーメントを生じさせる車両幅方向の力を吸収することができる。【選択図】  図１
2005022598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の左右両側に配設されているサイドメンバの端部間に横架されるバンパ装置において、
バンパと、
前記バンパと前記サイドメンバの前記端部との間に配置されている連結具と、
を具備し、
前記連結具が、前記バンパに固定されている第１の連結部材と、前記サイドメンバの前記端部に固定され且つ前記第１の連結部材に略水平方向において回動可能に接続された第２の連結部材とを備えていることを特徴とするバンパ装置。
【請求項２】
前記第１の連結部材及び前記第２の連結部材が、所定の荷重により固定解除する固定手段により互いに固定されていることを特徴とする請求項１に記載のバンパ装置。
【請求項３】
前記第１の連結部材及び前記第２の連結部材の両方又はいずれか一方が、前記サイドメンバよりも変形しやすく構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のバンパ装置。
【請求項４】
前記第２の連結部材と前記サイドメンバの前記端部との間に介設された衝撃吸収部材を更に備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のバンパ装置。
【請求項５】
前記第１の連結部材と前記第２の連結部材とが互いに対して車両幅方向に移動可能に接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のバンパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に関し、特にバンパ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、対向車、その他の障害物との衝突に対して、その衝撃を緩和・吸収するためバンパが設けられている。従来一般のバンパは、車両の機体フレームを構成する左右のサイドメンバの少なくとも前端部間に横架されている。また、バンパは、サイドメンバの前端部にボルトや溶接等によって固定されている。このため、バンパに障害物が衝突した場合、その衝突形態によっては、サイドメンバに曲げモーメントが生ずることがある。例えば、バンパの中央部に衝撃が加えられた場合、サイドメンバの前端部（バンパとの接合部）は車両の中心線側に曲がろうとする曲げモーメントが生ずる。衝突時、サイドメンバはその軸線方向に圧縮（座屈変形）することが理想的とされている。従って、曲げモーメントの発生の防止、或いは、たとえ発生しても小さくなるような構成が求められている。
【０００３】
そこで、従来においては、例えば下記の特許文献１に開示されているような手段が提案されている。この特許文献１に開示されている手段は、バンパの形状に合わせたバンパステイと称される部材をバンパとサイドメンバとの間に介在させるというものである。
【特許文献１】特開２０００−２３８５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような特許文献１に記載の手段も、バンパステイとバンパとの間、及び、バンパステイとサイドメンバとの間が共に剛的な結合であり、バンパへの衝突形態によっては、サイドメンバに大きな曲げモーメントが生じてしまうおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、バンパへの衝突形態に拘わらず、サイドメンバに対する曲げモーメントの発生を防止又は抑制することのできるバンパ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の本発明によるバンパ装置は、車両の左右両側に配設されているサイドメンバの端部間に横架されているものであって、バンパと、このバンパとサイドメンバの前記端部との間に配置されている連結具とを具備している。また、本発明は、連結具を、バンパに固定されている第１の連結部材と、サイドメンバの前記端部に固定され且つ第１の連結部材に略水平方向において回動可能に接続された第２の連結部材とから構成したことを特徴としている。
【０００７】
この構成では、バンパに対する衝突形態に応じて第１の連結部材が第２の連結部材に対して回動し、サイドメンバに曲げモーメントを生じさせる車両幅方向の力を吸収する。その結果、サイドメンバに作用する力の大部分は、その軸線方向に沿う圧縮力となる。
【０００８】
また、連結具における第１の連結部材及び第２の連結部材は、所定の荷重により固定解除する固定手段により互いに固定されていることが好ましい。通常の車両走行時にバンパを安定的に支持するためである。また、所定の荷重を適宜定めることで、衝突時には、固定手段による固定が解除され、上述したような連結部材の動作が得られるようにすることができる。
【０００９】
更に、第１の連結部材及び第２の連結部材の両方又はいずれか一方は、サイドメンバよりも変形しやすく構成されていることが有効である。第１と第２の連結部材の変形により衝撃エネルギーを吸収することができるからである。
【００１０】
本発明によるバンパ装置は、第２の連結部材とサイドメンバの前記端部との間に、車両の衝突時に座屈変形して衝撃を吸収する衝撃吸収部材を更に備えることが好適である。この場合、衝撃吸収部材にも曲げモーメントは生ぜず、適正に座屈変形するため、衝撃エネルギー吸収特性はより向上する。
【００１１】
また、第１の連結部材と第２の連結部材とを互いに対して車両幅方向に移動可能に接続することが好ましい。様々な衝突形態に対応するためである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の本発明によれば、バンパへの衝突形態に拘わらず、サイドメンバには曲げモーメントは発生せず、たとえ発生したとしてもその大きさは相当に小さなものとなる。従って、衝突時にはサイドメンバには圧縮荷重のみが作用し、サイドメンバは理想的な形態で圧壊されることとなる。これは、車両全体の衝撃エネルギー吸収特性を向上させるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。
【００１４】
図１は、本発明によるバンパ装置の第１実施形態を概略的に示す平面図である。なお、本発明によるバンパ装置が適用される車両は特に限定しないが、以下の実施形態では一般的な乗用車とする。また、本明細書及び添付の特許請求の範囲において、車両が水平面に置かれた状態で「水平」及び「鉛直」なる語を用いると共に、車両が直前進している際の前方方向を「前方」と定め、「前」「後」「左」「右」等の方向を表す語を用いることとする。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態に係るバンパ装置１０は、車両１２の機体フレームを構成する左右のサイドメンバ１４の前端部間に設けられている。なお、図１においては、右側のサイドメンバ１４についてのみ示すが、左側のサイドメンバについても同様な構成となっている。このバンパ装置１０は、左右のサイドメンバ１４の前方にて車両幅方向に延びるバンパ１６を備えている。このバンパ１６は、特殊なものである必要はなく、従来から知られている一般的なバンパを用いることができる。
【００１６】
バンパ１６の後面と各サイドメンバ１４の前端部との間には、両者を連結するための連結具１８が介設されている。この連結具１８は、図２に明示するように、第１の連結部材２０と、第２の連結部材２２とを備えている。図示実施形態では、第１の連結部材２０及び第２の連結部材２２は共に、鋼製の断面四角形の中空部材であり、第１の連結部材２０の一端はバンパ１６の後面に溶接やボルト等の適当な手段によって固定されている。また、第２の連結部材２２の一端は、サイドメンバ１４の前端部に、これも溶接やボルト等の適当な手段により固定されている。
【００１７】
第１及び第２の連結部材２０，２２の上板部２０ａ，２２ａ及び下板部２０ａ，２２ｂの他端は、側板部２０ｃ，２０ｄ；２２ｃ，２２ｄのより突出している。また、第１の連結部材２０における上板部２０ａの上面と下板部２０ａの下面との間の間隔は、第２の連結部材２２における上板部２２ａの下面と下板部２２ｂの上面との間の間隔と同等となっている。従って、第１の連結部材２０の上下の突出部を第２の連結部材２２の上下の突出部間に挿入することが可能となっており、この挿入状態で両者はピン２４によって接続されている。ピン２４は、第１及び第２の連結部材２０，２２の突出部に設けられた貫通孔２６，２８に略鉛直方向に挿入され、適宜の手段で抜止めされ、当該ピン２４を中心とした第１及び第２の連結部材２０，２２の相互の略水平方向の回動を許容するものである。
【００１８】
更に、本実施形態では、図１の（ａ）に示すように、第１の連結部材２０の側板部２０ｃ，２０ｄと、第２の連結部材２２の側板部２２ｃ，２２ｄとの間に、例えば鋼板からなるステー（固定手段）３０，３２が固着されており、これによって連結部材２０，２２の動きが拘束されている。ステー３０，３２は、所定の引張り荷重をかけると破断するよう構成されている。また、前記引張り荷重と同じ程度の大きさの圧縮荷重をかけた場合には、ステー３０，３２は湾曲ないし屈曲、或いは、圧壊してステー本来の固定機能を失うようになっている。この荷重の大きさについては後述する。
【００１９】
次に、上述したような第１実施形態に係るバンパ装置１０の作用について説明する。
【００２０】
まず、通常の走行状態においては、バンパ装置１０の連結具１８における第１の連結部材２０は第２の連結部材２２、従ってサイドメンバ１４に対してステー３０，３２により固定され、不動の状態となっている（図１の（ａ）参照）。これによって、バンパ１６がサイドメンバ１４に対して左右に揺れ動くことはなく、車両１２は安定走行が可能となる。
【００２１】
また、極く低速での走行中等において、バンパ１６に障害物が衝突したような場合、その衝突により発生する荷重がバンパ１６のみを変形する程度の小さなものであるならば、ステー３０，３２は破断又は圧壊することはなく、図１の（ａ）の状態が維持される。この場合、バンパ１６のみが損傷することになり、修理はバンパ１６を交換するだけでよい。
【００２２】
次に、比較的高速で車両１２を走行させている際に、前方から障害物５０がバンパ１６に衝突した場合を考える。衝突形態は種々あるが、例えば、図１の（ｂ）に示される位置に障害物５０が衝突した場合には、バンパ１６の前面が通常、車両幅方向外側ほど後方に湾曲されていることから、障害物５０の衝突面が車両１２の進行方向に直交していたとしても、バンパ１６に作用する荷重は位置に相違したものとなる。このため、バンパ１６に接合されている連結具１８の第１の連結部材２０はピン２４を中心として、図１の（ｂ）において矢印Ａ方向に回転しようとする。この際、外側のステー３０には引張り荷重が作用し、内側のステー３２には圧縮荷重が作用するが、衝突により発生するこれらの荷重が所定の荷重よりも大きい場合、別言するならば、バンパ１６の変形のみでは衝撃エネルギーを吸収することができない場合には、ステー３０，３２は破断し又は圧壊して、その固定機能を喪失する。
【００２３】
その結果、第１の連結部材２０は、ピン２４を中心にして矢印Ａ方向に回転することになる。これにより、ピン２４には車両の中心軸線方向と平行、すなわちサイドメンバの軸線方向に沿う後方（矢印Ｂ）への荷重のみが作用し、この荷重が第２の連結部材２２を経てサイドメンバ１４に伝えられる。従って、サイドメンバ１４は、曲げモーメントを生ずることなく、その軸線方向に圧縮されるが、これは車両設計上、理想的な形態であり、想定した通りのサイドメンバ１４での圧壊、衝撃吸収・緩和が行われることとなる。
【００２４】
他の衝突形態においても、第１の連結部材２０の回転の度合いや回転方向が上述の場合と異なることが考えられるが、第１の連結部材２０が第２の連結部材２２に対して回転することで、サイドメンバ１４には曲げモーメントは発生せず、発生したとしても非常に小さなものとなる点については、上記と同様である。
【００２５】
図３は、本発明によるバンパ装置の第２実施形態を概略的に示す平面図である。第２実施形態に係るバンパ装置１００は、連結具１８の第１の連結部材２０と第２の連結部材２２とが互いに車両幅方向に可動となっている点でのみ、第１実施形態に係るバンパ装置１０と異なっている。すなわち、第１の連結部材２０と第２の連結部材２２に設けられている貫通孔２６，２８のうちいずれか一方（図示実施形態では貫通孔２６）が車両幅方向に延びる長孔となっており、第１の連結部材２０と第２の連結部材２２との間のステー３０，３２が破断した場合には、第１の連結部材２０が第２の連結部材２２に対して回動すると共に、車両幅方向にもスライドすることが可能となっている（図３の二点鎖線参照）。
【００２６】
この構成では、車両幅方向に作用する荷重を第１の連結部材２０の車両幅方向の移動により吸収することができ、第１の連結部材２０の回動と併せて、より一層、サイドメンバ１４に対する曲げモーメントの発生防止又は抑制効果が向上することとなる。
【００２７】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【００２８】
例えば、上記の第１及び第２の実施形態では、連結具１８の第２の連結部材２２がサイドメンバ１４に直接固定されているが、第２の連結部材２２とサイドメンバ１４との間に、座屈変形により衝撃を吸収する衝撃吸収部材、いわゆるクラッシュボックスを介在させてもよい。この場合、バンパ１６から連結具１８を介して伝えられる荷重は、クラッシュボックスにその軸線方向に沿って加えられるため、クラッシュボックスは安定的に座屈変形し、所望の衝撃エネルギー吸収特性が得られる。
【００２９】
また、第１の連結部材２０及び第２の連結部材２２、或いは、そのいずれか一方（好ましくは第２の連結部材２２）に、クラッシュボックスと同様な機能を持たせてもよい。すなわち、連結部材２０，２２を変形し易い材料、例えばアルミニウム等により構成し、或いは、その上板部、下板部及び側板部にスリットや溝等を形成して座屈変形を起こしやすくした場合には、衝撃エネルギーを当該連結部材において吸収することも可能となる。
【００３０】
更に、第１の連結部材２０と第２の連結部材２２とを互いに固定する固定手段として、上記実施形態ではステー３０，３２を用いているが、所定の荷重が加わった際に固定機能を解除できる手段であればどのような手段であってもよい。
【００３１】
更にまた、上記実施形態では車両前部にバンパ装置を設けることとしているが、車両後部にも同様なバンパ装置を設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、乗用車は勿論のこと、トラックやバス等の特殊車両、その他の車両全般に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明によるバンパ装置の第１実施形態を概略的に示す平面図であり、（ａ）は通常の走行時の状態を示す図、（ｂ）は障害物との衝突状態を示す図である。
【図２】図１のバンパ装置における連結具を示す分解斜視図である。
【図３】本発明によるバンパ装置の第２実施形態を概略的に示す平面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０，１００…バンパ装置
１２…車両
１４…サイドメンバ
１６…バンパ
１８…連結具
２０…第１の連結部材
２２…第２の連結部材
２４…ピン
３０，３２…ステー（固定手段）
【図１】
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【図２】
2005022598.tif 000004
【図３】
2005022598.tif 000005