(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミ押し出し材からなるバンパービームと、
各表面を水平面にて前記バンパービームの表面に対して車両側に向くよう角度を形成するように、前記バンパービームの両端部にそれぞれ固定される一対のバンパービームエクステンションと、
前記バンパービームに対して外側に配置されるエネルギー吸収フォームとを備えており、
前記バンパービームエクステンションが、前記バンパービームの内側内面に面接するあて板部と前記あて板部上に穿孔されたボルト挿通孔に合わせて固定されたウェルドナットとを有しており、
前記バンパービームが、車体側のバンパーステー裏側からのボルトと前記ウェルドナットとによって、前記バンパーステーと前記あて板部とによって各端部を挟まれて固定されることを特徴とするバンパー構造。
【請求項２】
アルミ押し出し材からなるバンパービームと、
各表面を水平面にて前記バンパービームの表面に対して車両側に向くよう角度を形成するように、前記バンパービームの両端部にそれぞれ固定される一対のバンパービームエクステンションと、
前記バンパービームに対して外側に配置されるエネルギー吸収フォームとを備えており、
前記バンパービームに、前面と後面とを連結する略水平な板部に側面視で上下方向の何れか一方に屈曲する屈曲部が形成され、
前記バンパービームエクステンションに、前記屈曲部が形成された前記板部が変形する側で前記屈曲部を含む前記板部に面接し、前記バンパービームの各端部の潰れを抑止する潰れ抑止板部を形成することを特徴とするバンパー構造。
【請求項３】
前記各バンパービームエクステンションが、補助ランプを仮保持するランプ仮保持部をそれぞれ有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバンパー構造。
【請求項４】
前記各バンパービームエクステンションが、前記エネルギー吸収フォームを仮保持するフォーム保持孔をそれぞれ有していると共に、前記エネルギー吸収フォームが前記フォーム保持孔に挿入される仮保持突起を両端近傍に有していることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のバンパー構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両前部や後部に配設されるバンパーの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
前方又は後方からの障害物の衝突時における衝突エネルギー吸収の観点や軽衝突時の補修性の観点などから、車両の前部や後部にはバンパーが配設される。通常のバンパーの構造は、最も外側に配置される樹脂製のバンパーフェイスと、その内側に配置されるエネルギー吸収フォームと、そのさらに内側の金属製のバンパービームとからなるのが一般的である。
【０００３】
近年、燃費性能への関心が高まり、車両軽量化によって燃費性能などを向上させようという動きも活発である。また、車両軽量化は衝突エネルギーを低減することにもなることから衝突安全上も有効である。バンパー構造に関しては、上述したバンパービームのアルミ化による軽量化が行われるようになってきている。バンパービームのアルミ化に際して、長尺のものを容易に製造し得る押し出し成形が製造上都合がよい。アルミ押し出し材はほぼ直線状の形態となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、バンパービームの両端は外側を向くように屈曲又は湾曲されていることが好ましい。車両の衝突形態を考えた場合、バンパーの両端には真正面よりもやや車両外側からの障害物の衝突（車両側が他の物体に衝突する場合もある）が多いからである。このようにすることによって、斜め前方（後方）からの衝撃を効率よく受け止めることができる。
【０００５】
しかし、ほぼ直線状のアルミ押し出し材の両端部のみを後加工で十分な角度にまで屈曲又は湾曲させるのは成形上の限界があるため非常に困難であった。バンパービーム全体を湾曲させたり、バンパービームの端部のみを湾曲させることも不可能ではないが、端部の角度が十分に得られない。このため、衝突時の衝撃を効率よく受け止めるための改善が望まれていた。
【０００６】
本発明の課題は、アルミ押し出し材をバンパービームとして用いる場合に、衝撃吸収性に優れたバンパー構造を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のバンパー構造は、アルミ押し出し材からなるバンパービームと、各表面を水平面にてバンパービームの表面に対して車両側に向くよう角度を形成するように、バンパービームの両端部にそれぞれ固定される一対のバンパービームエクステンションと、バンパービームに対して外側に配置されるエネルギー吸収フォームとを備えており、バンパービームエクステンションが、バンパービームの内側内面に面接するあて板部とあて板部上に穿孔されたボルト挿通孔に合わせて固定されたウェルドナットとを有しており、バンパービームが、車体側のバンパーステー裏側からのボルトとウェルドナットとによって、バンパーステーとあて板部とによって各端部を挟まれて固定されることを特徴とする。
【０００８】
この請求項１に記載のバンパー構造によれば、表面がバンパービームの表面に対して車両側に向くようにバンパービームに固定されたバンパービームエクステンションにより、車両斜め方向からの荷重を確実に受け止めて、エネルギー吸収フォームを確実に変形させて車体側の変形を効果的に抑止しつつ衝突エネルギーを吸収することができる。軽衝突時にはエネルギー吸収フォームを変形させて車体側の変形を抑止するので、車体に補助ランプなどが取り付けてある場合などは補助ランプの損傷を抑止することにもなる。また、バンパービームエクステンションがウェルドナットを有するあて板部を有しているので、アルミ製のバンパービームの車体への固定を容易に行うことができる。また、車両斜め方向からの衝撃を受け止めるためのバンパービームエクステンションと兼用することで、コスト増を抑止すると共に組み付けも効率よく行うことができる。
【０００９】
また、請求項２に記載のバンパー構造は、アルミ押し出し材からなるバンパービームと、各表面を水平面にてバンパービームの表面に対して車両側に向くよう角度を形成するように、バンパービームの両端部にそれぞれ固定される一対のバンパービームエクステンションと、バンパービームに対して外側に配置されるエネルギー吸収フォームとを備えており、バンパービームに、前面と後面とを連結する略水平な板部に側面視で上下方向の何れか一方に屈曲する屈曲部が形成され、バンパービームエクステンションに、屈曲部が形成された板部が変形する側で屈曲部を含む板部に面接し、バンパービームの各端部の潰れを抑止する潰れ抑止板部を形成することを特徴とする。
【００１０】
この請求項２に記載のバンパー構造においては、バンパービームに、前面と後面とを連結する略水平な板部に側面視で上下方向の何れか一方に屈曲する屈曲部が形成され、バンパービームエクステンションに、屈曲部が形成された板部が変形する側で屈曲部を含む板部に面接し、バンパービームの各端部の潰れを抑止する潰れ抑止板部が形成されている。即ち、バンパービームは潰れるときに曲げの起点となる屈曲部を含むバンパービームの板部に、バンパービームエクステンションの潰れ抑止板部が面接されているため、軽衝突時にバンパービーム端部が潰れてしまうのを抑止できる。これによって、衝突エネルギーを効果的に吸収することができる。また、車両斜め方向からの衝撃を受け止めるためのバンパービームエクステンションと兼用することで、コスト増を抑止すると共に組み付けも効率よく行うことができる。
【００１３】
また、請求項３に記載のバンパー構造は、各バンパービームエクステンションが、補助ランプを仮保持するランプ仮保持部をそれぞれ有していることを特徴としている。
【００１４】
この請求項３に記載のバンパー構造によれば、バンパービームエクステンションが補助ランプを仮保持するランプ仮保持部を有しているので、補助ランプの取り付けが容易になる。また、車両斜め方向からの衝撃を受け止めるためのバンパービームエクステンションと兼用することで、コスト増を抑止すると共に組み付けも効率よく行うことができる。
【００１５】
また、請求項４に記載のバンパー構造は、各バンパービームエクステンションが、エネルギー吸収フォームを仮保持するフォーム保持孔をそれぞれ有していると共に、エネルギー吸収フォームがフォーム保持孔に挿入される仮保持突起を両端近傍に有していることを特徴としている。
【００１６】
この請求項４に記載のバンパー構造によれば、バンパービームエクステンションがエネルギー吸収フォームを仮保持するエネルギー吸収フォーム保持孔を有しているので、エネルギー吸収フォームの取り付けが容易になる。また、車両斜め方向からの衝撃を受け止めるためのバンパービームエクステンションと兼用することで、コスト増を抑止すると共に組み付けも効率よく行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態にかかるバンパー構造について説明する。図１には、本実施の形態にかかるバンパー構造の斜視図である。この図１のバンパー構造は車両前部側のバンパー構造である。なお、図１にはエネルギー吸収フォームは示されていない。また、図１には、バンパー構造の車両左側半分のみを示してあるが、車両右側半分も対称に構築されている。
【００１８】
アルミ押し出し材によって形成されたバンパービーム１は、その端部が車体側のバンパーステー２に固定されている。このバンパービーム１の各端部には、鉄板をプレス加工して形成したバンパービームエクステンション３が固定されている。バンパービーム１及びバンパービームエクステンション３の固定方法については追って説明する。ここで、バンパービームエクステンション３の表面（ここでは車両前部側のパンパー構造なので前面となる）が、バンパービーム１の表面（同様にここでは前面）に対して角度を形成している。より詳細には、バンパービーム１の前面は車両前後方向に直角であり、バンパービームエクステンション３の前面は、水平面にて車両左右方向に対して約３０度の角度を形成するように車両外側に向けられている。
【００１９】
このように、バンパーの両端部を車両やや外側を向くように形成することで、車両衝突時の衝撃を確実に受け止めることができる。具体的に説明すると、上述したように車両衝突時における車両前後部の左右両端部には、車両のやや外側からの斜め（３０度前後が多いとされている）の荷重入力が生じやすい。本実施の形態のバンパー構造によれば、この入力方向に対して荷重を受ける面がほぼ直角に位置しておりこの荷重を確実に受け止めることができる。また、バンパービーム１及びバンパービームエクステンション３の外側（ここでは車両前部側のパンパー構造なので前側となる）には、エネルギー吸収フォーム５（図４参照）をバンパービームエクステンション３によって確実に受け止めることができる。
【００２０】
バンパービームエクステンション３によって受け止められたエネルギー吸収フォーム５は、後方への移動が抑止されるので荷重入力によって潰れるように変形して衝突時のエネルギーを吸収する。もし、エネルギー吸収フォーム５がバンパービームエクステンション３によって確実に受け止められないと、エネルギー吸収フォーム５は単に後方に移動するだけで的確にエネルギーを吸収することができない。エネルギー吸収フォーム５は、確実に受け止められて反力を生じさせつつ変形することで衝突エネルギーを吸収する。特に、軽衝突時は車体本体を変形させることなくバンパー構造のみで衝突エネルギーを吸収すれば、補修などもしやすく好ましい。そのためにも、軽衝突時などはバンパービームエクステンション３でエネルギー吸収フォーム５を確実に受け止め、エネルギー吸収フォーム５の変形のみでエネルギーを吸収するようにしている。
【００２１】
図２に示す、第一部材３ａは、バンパービームエクステンション３の上述した前面を構成する前面板部３０と、この前面板部３０に対してほぼ直角な一対の潰れ抑止板部３１と、更にこの各潰れ抑止板部３１に対してほぼ直角なあて板部３２とから構成されている。一対のあて板部３２は同一平面上にあり、前面板部３０とほぼ３０度の角度を有している。一対の潰れ抑止板部３１は、互いに平行である。前面板部３０には、エネルギー吸収フォームを仮保持するためのフォーム保持孔３３が穿孔されている。また、一対のあて板部３２には、それぞれ三つのボルト挿通孔が穿孔されており、各ボルト挿通孔毎にウェルドナット３４が固定されている。
【００２２】
図３に示されるように、このウェルドナット３４を用いて、バンパービームエクステンション３自身とバンパービーム１とがバンパーステー２に固定されている。バンパービームエクステンション３は、一対のあて板部３２が前面板部３０の一端よりも突出するように形成されており、この一対のあて板部３２がバンパービーム１の端部に挿入される。また、バンパーステー２には四つのボルト挿通孔が穿孔されている。このバンパーステー２のボルト挿通孔の配置は、バンパービームエクステンション３の四つのウェルドナット３４の配置に対応づけられている。また、バンパービーム１の各端部にも、バンパーステー２のボルト挿通孔及び四つのウェルドナット３４に対応したボルト挿通孔が形成されている。
【００２３】
そして、図３に示されるように、バンパーステー２の裏側からボルト４を挿入し、バンパービーム１のボルト挿通孔を通した後にバンパービームエクステンション３のウェルドナット３４に螺合させる。バンパービームエクステンション３が固定されるだけでなく、あて板部３２があて板となってバンパービーム１も共締めされてバンパーステー２に固定される。また、車両外側に位置する残りの二つのウェルドナット３４は直接バンパーステー２に固定される。バンパーステー２は通常通り鉄板で構成されることが多く、アルミ製のバンパービーム１を溶接するのは困難である。そこで、バンパー構造の端部に角度を持った受け面を形成させるためのバンパービームエクステンション３を利用してバンパービーム１をバンパーステー２に確実に固定する。このようにすることによって、部品点数を増加させることなくバンパービーム１を確実に固定することができる。
【００２４】
また、上述したように、前面板部３０にはフォーム保持孔３３が穿孔されている。このため、車両組み立て時には、図４に示されるように、エネルギー吸収フォーム５の両端近傍に形成された仮保持突起５ａをフォーム保持孔３３に挿入させることでエネルギー吸収フォーム５を仮保持させることができる。エネルギー吸収フォーム５は、樹脂を発泡させたもので（発砲ポリプロピレン、発泡ウレタンや発泡スチロールなど）密度は小さいがかなり大きなものなので、これを手で保持しながらその外側にバンパーフェースなどを取り付けるのは非常に困難である。このため、エネルギー吸収フォーム５を仮保持させる機構を用意することで組み付けが容易となる。しかし、そのために部品点数を増やせばコスト増につながるだけでなく、その分製造効率が低下するし、車両軽量化にも逆行する。そこで、ここでは、バンパー構造の端部に角度を持った受け面を形成させるためのバンパービームエクステンション３を利用してエネルギー吸収フォーム５を仮保持できるようにしている。
【００２５】
同様に、車両組み立て時における補助ランプの取り付けに関しても、仮保持させることができると組み付けが容易になる。フォグランプの車体への取り付けは、インパクタなどの自動工具を用いてボルト（あるいはネジ）止めによって行われる。自動工具へのボルトのセットには両手が必要で、セットしたときには補助ランプは既に取り付け位置になくてはならない。補助ランプを片手で保持しながら自動工具を扱うのは非常に困難であり、作業効率も非常に悪い。補助ランプを落下させてしまえば容易に損傷してしまうという危険性もある。そこで、ここでは、バンパー構造の端部に角度を持った受け面を形成させるためのバンパービームエクステンション３を利用して補助ランプを仮保持できるようにしている。
【００２６】
具体的には、上述した第一部材３ａにランプ仮保持爪（ランプ仮保持部）３５を形成した第二部材３ｂを一体化することで、バンパービームエクステンション３に補助ランプを仮保持させることができるようにしている。第二部材３ｂは、その上部二点で第一部材３ａにスポット溶接されていると共に、下部一点で最も外側のウェルドナット３４によって共締め固定される。また、ランプ仮保持爪３５の周囲には、ランプ固定用のボルト孔３６が形成されており、ボルト孔３６の裏側にはウェルドナット（図示せず）が取り付けられている。なお、ボルト孔３６ではなくネジ孔による固定でもよい。
【００２７】
バンパービーム１は、軽衝突時にはそれ自身は変形せずにエネルギー吸収フォーム５を受け止めてエネルギー吸収フォーム５を確実に変形させてエネルギー吸収を行わせる。しかし、軽衝突ではなくもっと衝突エネルギーの大きい衝突時には、エネルギー吸収フォーム５を変形させると共に、それ自身も図３の点線に示すような変形をしてより多くの衝突エネルギーを吸収する。このエネルギー吸収を効率よく行えるように、本実施の形態のバンパービーム１は図３に示されるような断面形状を有している。
【００２８】
図３の断面において、バンパービーム１は、前方が狭くなる中央部の六角形断面部と、その上下に対称に形成された一対の六角形断面部とを有している。この全体の形状も前方が狭くなるように形成されている。車両に組み付けたときにほぼ水平に位置する板部には、曲げの起点となる稜線が形成されている。このため、バンパービーム１は、前方からの荷重によって、ほぼ水平に形成された屈曲部（稜線）が起点として折れ曲がることによって潰れる。
【００２９】
このような潰れモードを実現することによって、衝突エネルギーを効率よく吸収することができる。つまり、本実施の形態のバンパー構造は、軽衝突時には変形せずにエネルギー吸収フォーム５を確実に受け止めてエネルギー吸収を行い、軽衝突以上の衝突時にはバンパービーム１自体も変形して更なるエネルギー吸収を行う。しかし、アルミ押し出し材からなるバンパービーム１の両端部は開放端となるので潰れやすく、軽衝突程度の衝撃でバンパービーム１が潰れることが懸念される。
【００３０】
軽衝突程度の衝撃でバンパービーム１が破損してしまうと補修性が悪いだけでなく、軽衝突以上の衝突時における上述したエネルギー吸収フォーム５及びバンパービーム１による二段階の吸収が効果的に行われなくなってしまう。軽衝突時にすぐにバンパービーム１が変形するのはエネルギー吸収の観点から好ましくない。そこで、本実施の形態においては、バンパー構造の端部に角度を持った受け面を形成させるためのバンパービームエクステンション３を利用して、バンパービーム１端部の潰れモードを最適化する。具体的には、バンパービーム１の端部の内面（ここでは、ほぼ水平に位置する板部の内面）に面接する潰れ抑止板部３１を設けることで、バンパービーム１端部の低荷重での潰れを抑止する。
【００３１】
バンパービーム１が潰れるときに折れ・曲げ・座屈などが生じる部分に潰れ抑止板部３１を面接させることで、このような折れ・曲げ・座屈を抑止し、軽衝突時にエネルギー吸収フォーム５を確実に受け止めてエネルギー吸収をすることができる。また、軽衝突以上の衝突時には、バンパービーム１の中央部と同じようにバンパービーム１の両端部においても、エネルギー吸収フォーム５及びバンパービーム１による二段階の衝突エネルギー吸収を効果的に行うことができる。
【００３２】
本発明のバンパー構造は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施の形態においては、車両前部側のバンパー構造を例に説明したが、車両後部側のバンパー構造に本発明を適用することも可能である。また、バンパービーム１の断面形状も、必ずしも上述した断面形状でなくてもよく、閉断面ではなく開放された断面（例えばＨ型断面など）を持つようなものであっても良い。さらに、上述した実施の形態におけるランプ仮保持部を爪として形成したが、ランプ側に爪を形成させておき、バンパービームエクステンション側にこの爪を引っかける孔をランプ仮保持部として形成させてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、表面がバンパービームの表面に対して車両側に向くようにバンパービームに固定されたバンパービームエクステンションにより、車両斜め方向からの荷重を確実に受け止めて、エネルギー吸収フォームを確実に変形させて車体側の変形を効果的に抑止しつつ衝突エネルギーを吸収することができる。軽衝突時にはエネルギー吸収フォームを変形させて車体側の変形を抑止するので、車体に補助ランプなどが取り付けてある場合などは補助ランプの損傷を抑止することにもなる。また、バンパービームエクステンションがウェルドナットを有するあて板部を有しているので、アルミ製のバンパービームの車体への固定を容易に行うことができる。また、車両斜め方向からの衝撃を受け止めるためのバンパービームエクステンションと兼用することで、コスト増を抑止すると共に組み付けも効率よく行うことができる。
【００３４】
また、請求項２に記載の発明においては、バンパービームに、前面と後面とを連結する略水平な板部に側面視で上下方向の何れか一方に屈曲する屈曲部が形成され、バンパービームエクステンションに、屈曲部が形成された板部が変形する側で屈曲部を含む板部に面接し、バンパービームの各端部の潰れを抑止する潰れ抑止板部が形成されている。即ち、バンパービームは潰れるときに曲げの起点となる屈曲部を含むバンパービームの板部に、バンパービームエクステンションの潰れ抑止板部が面接されているため、軽衝突時にバンパービーム端部が潰れてしまうのを抑止できる。これによって、衝突エネルギーを効果的に吸収することができる。また、車両斜め方向からの衝撃を受け止めるためのバンパービームエクステンションと兼用することで、コスト増を抑止すると共に組み付けも効率よく行うことができる。
【００３６】
また、請求項３に記載の発明によれば、バンパービームエクステンションが補助ランプを仮保持するランプ仮保持部を有しているので、補助ランプの取り付けが容易になる。また、車両斜め方向からの衝撃を受け止めるためのバンパービームエクステンションと兼用することで、コスト増を抑止すると共に組み付けも効率よく行うことができる。
【００３７】
また、請求項４に記載の発明によれば、バンパービームエクステンションがエネルギー吸収フォームを仮保持するエネルギー吸収フォーム保持孔を有しているので、エネルギー吸収フォームの取り付けが容易になる。また、車両斜め方向からの衝撃を受け止めるためのバンパービームエクステンションと兼用することで、コスト増を抑止すると共に組み付けも効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバンパー構造の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】図１のバンパー構造におけるバンパービームエクステンションを下方から示す斜視図である。
【図３】図１のバンパー構造におけるバンパービームのバンパーステーへの取付部を示す断面図である。
【図４】図１のバンパー構造におけるエネルギー吸収フォーム仮保持時の様子を示す平面図である。
【符号の説明】
１…バンパービーム、２…バンパーステー、３…バンパービームエクステンション、３ａ…第一部材、３ｂ…第二部材、４…ボルト、５…エネルギー吸収フォーム、５ａ…仮保持突起、３０…前面板部、３１…潰れ抑止板部、３２…あて板部、３３…フォーム保持孔、３４…ウェルドナット、３５…ランプ仮保持部、３６…（補助ランプ固定用の）ボルト孔。
【図１】
0004017392.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004017392.tif 000004
【図４】
0004017392.tif 000005