(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンパー本体(P)に複数の中空部(O)が設けられた車両用バンパーであって、
バンパー本体(P)がブロー成形で造られ、そのバンパー本体の裏面部(2)は、車両メンバー(91)に対向する部位に配される下半部(B)と車両ロアバックレインフォースメント(92)に対向する部位に配される上半部(A)とに区分するよう、車両側からバンパーの表面部(1)へ向けて中空部(O)を窪ませて断面視Ｖ形の起立リブ(23a)により凹部(23)を形成し、該凹部の溝底(g１)を前記表面部(1)に近接又は接合させると共に、前記上半部(A)と前記下半部(B)の境界域で、且つ裏面部(2)に係る該凹部の溝底部分にノッチ(5)を設け、さらに、バンパー本体(P)に係る前記上半部(A)の肉厚(t２)を前記下半部(B)の肉厚(t１)より小さくしたことを特徴とする車両用バンパー。
【請求項２】
前記上半部(A)の裏面部(2)がロアバックパネルに合わせたフラット面を形成して、ロアバックレインフォースメント(92)に対応する部位に上半部(A)の中空部(O)が設けられ、さらに前記ノッチ(5)が上半部(A)側の溝底部分に設けられる請求項１記載の車両用バンパー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用車等でフロント或いはリアに取着される車両用バンパーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗用車等の車両用バンパーは、少なくともバンパーとして剛性を発揮させるビーム部と、車体外部に露出するフェイシャ部と、車体に取付けるためのブラケットとからなり、従来、これらは別部品構成であるのが一般的であった。
ところが、近年、斯る車両用バンパーについて、特開平６−２４７２３７号公報等のごとく、部品点数の削減，軽量化等を狙ってこれらの部品を一体ブロー成形したものが検討されている（図４）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来品は、衝突の際、大部分の荷重を車両メンバーに効果的に伝えて衝撃吸収させるのが難しかった。バリア試験で、ボディ（ロアバックパネル）に入力する荷重比率が高く、ボディが変形してしまい、ストロング５マイル規制から外れてしまう傾向にあった。
そして、小衝突の際でも衝撃が車両ロアバックに荷重がかかり、ボディが変形してしまう欠点があった。近年、バンパー上部は車の意匠面の一翼を担っており、小衝突でもバンパーが損傷すると、ボディを傷めることとなった。
【０００４】
本発明は、上記問題点を解決するもので、優れた衝撃吸収を発揮して車両メンバーへ衝撃荷重を効果的に伝え、さらに、小衝突時においては車両ボディの変形に至らぬようにした車両用バンパーを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、請求項１記載の発明の要旨は、バンパー本体(P)に複数の中空部(O)が設けられた車両用バンパーであって、バンパー本体(P)がブロー成形で造られ、そのバンパー本体の裏面部(2)は、車両メンバー(91)に対向する部位に配される下半部(B)と車両ロアバックレインフォースメント(92)に対向する部位に配される上半部(A)とに区分するよう、車両側からバンパーの表面部(1)へ向けて中空部(O)を窪ませて断面視Ｖ形の起立リブ(23a)により凹部(23)を形成し、該凹部の溝底(g１)を前記表面部(1)に近接又は接合させると共に、前記上半部(A)と前記下半部(B)の境界域で、且つ裏面部(2)に係る該凹部の溝底部分にノッチ(5)を設け、さらに、バンパー本体(P)に係る前記上半部(A)の肉厚(t２)を前記下半部(B)の肉厚(t１)より小さくしたことを特徴とする車両用バンパーにある。
ここで、「上半部と下半部の境界域」には、文字通り上半部と下半部の境界部分の他、その付近，周辺が含まれる。
請求項２記載の発明たる車両用バンパーは、請求項１で、前記上半部(A)の裏面部(2)がロアバックパネルに合わせたフラット面を形成して、ロアバックレインフォースメント(92)に対応する部位に上半部(A)の中空部(O)が設けられ、さらに前記ノッチ(5)が上半部(A)側の溝底部分に設けられることを特徴とする。
【０００６】
請求項１の発明のごとく、バンパー本体に複数の中空部が設けられ、車両側からバンパー表面部へ向けて中空部を窪ませて凹部を形成すると、凹部の起立リブがビーム部の役割を担い、衝突時に優れた衝撃吸収を発揮する。上半部の肉厚を下半部の肉厚より小さくすると、下半部の方が剛性を発揮するので、衝突時の車両ロアバックレインフォースメントへの荷重を抑え、衝突時の荷重を車両メンバーへ集中させる構造となる。バンパーに加わる衝撃が大きくなっても、下半部が上半部に比し厚肉形成されているので、ボディへの入力を抑え、下半部の起立リブを経由してその衝撃の大半を頑強なメンバーで受け支えさせることができる。
また、断面視Ｖ形の起立リブ(23a)により凹部(23)を形成すると、バンパーとして剛性を発揮させるビーム部の役割を担い、衝突時に優れた衝撃吸収を発揮する。起立リブは断面視Ｖ形であることから、立壁となって上記剛性を発揮しつつも、あるレベルまでの衝撃荷重を弾性変形によって緩和し、バンパー本体の保形維持に努める。そして、上半部と下半部の境界域で、且つ裏面部(2)に係る該凹部の溝底部分にノッチ(5)を設けると、ここで切断されやすくなるので、上半部は薄肉形成と相まって衝撃負荷を吸収し、小衝突程度ではボディ変形まで至らせない。プラスチック成形におけるノッチは、本来、外力が加わった際、亀裂の発生源になり、忌み嫌われるものであるが、上半部と下半部の境界域たる裏面側溝底部分にノッチを設けることによって衝突等の応力時に、逆に該ノッチ部分に集中応力を発生させる。この部分で積極的に亀裂を起こさせ上半部を下半部と切り離し衝撃を緩和する。上半部と下半部の境界域にある裏面部にノッチを設けることによって、衝突時、ノッチ形状が開くか折れるなどして自ら変形，破壊し、車両ロアバックレインフォースメントへの衝突時の荷重を抑えることが可能となる。小衝突時はバンパー本体のみの損壊にとどめ、車両ボディまで損傷に至らせないよう保護する。小衝突の場合には、バンパー交換のみで済む。
請求項２のごとく、上半部の裏面部がロアバックパネルに合わせたフラット面を形成して、ロアバックレインフォースメントに対応する部位に上半部の中空部が設けられると、衝突の際、ロアバックパネル（ボディ）へ入力する荷重を小さくしてボディ変形を極力抑える。ノッチ(5)が上半部(A)側の溝底部分に設けられると、特に、上半部の肉厚が薄いことからノッチ上部が拡開，折切し易く、車両ロアバックレインフォースメントへの荷重を削減する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両用バンパーの実施形態について詳述する。図１〜図１２は本発明の車両用バンパーの一形態を表し、図１はその横断面図、図２は車両用バンパーの裏面図、図３はメンバー位置での横断面図、図４は平面概略断面説明図、図５は平坦面付近の部分斜視図，図６は衝突時の説明断面図、図７は図６の部分拡大図、図８はノッチの別形態断面図、図９はノッチの形成範囲を変えた別態様図、図１０，図１１は衝突試験説明図、図１２は衝突試験の結果グラフを示す。乗用車のリアバンパーに適用したものである。
【０００８】
本車両用バンパーは、バンパー本体Ｐがブロー成形で造られ、バンパーの意匠面となる表面部１と車両側の裏面部２とを備え、さらに裏面部２に車両のメンバー９１へ取着するためのボルト８１をインサート成形したものである。
バンパー本体Ｐは表面部１と裏面部２とからなり、符号Ｏはこれらで囲まれた中空部を示す。表面部１は、横断面が図１のような円弧状の一様断面になって、車体外部に露出するフェイシャ部１ａが形成される。
【０００９】
上記バンパー本体Ｐは、また、車両メンバー９１に対向する部位に配される下半部Ｂと車両ロアバックレインフォースメント９２に対向する部位に配される上半部Ａとに区分するよう、裏面部２に車両側からバンパーの表面部１へ向けて中空部Ｏを窪ませて凹部２３を形成する。そして、上半部Ａと下半部Ｂの境界域にある裏面部２にノッチ５を設ける。ここでは、凹部２３の溝底ｇ1 を表面部１に接合させ、該溝底部分にノッチ５を設ける。
上記ノッチ５は、形状に急激な変化のある部分で、例えば図１，図７のように裏面部２に設けられ、上半部Ａと下半部Ｂをつなぐ狭い通路Ｎになっている。ノッチ５とは、切欠部，横断面Ｖ字形やＵ字形の溝，穴，刻み込み等の形状変化があるところをいう。ノッチ部分が在ることにより、バンパーに衝突荷重が加わった場合、該ノッチで亀裂，分断を起り易くする。プラスチック成形におけるノッチは、本来、外力が加わった際、亀裂の発生源になり、忌み嫌われるものであるが、本発明では、上半部Ａと下半部Ｂの境界域たる裏面側溝底ｇ1 にノッチ５を設けることによって（図７のイ）、衝突等の応力時に、逆に該ノッチ部分に集中応力を発生させ（図６，図７のロ）、この部分で積極的に亀裂を起こさせようとするものである。図７（イ）に係る正常なバンパーがポール７等に衝突すると、ノッチ５は、図７（ロ）のごとく、その狭い通路Ｎが開くか折れるかなどして上半部Ａを下半部Ｂと切り離し衝撃を緩和する。特に、上半部Ａの肉厚ｔ2 が薄いことからノッチ上部５１が拡開，折切し易く、車両ロアバックレインフォースメントへの荷重を削減する（図６）。ノッチ５は、ここでは裏面部２に設けるが、意匠形成の一部を担って表面部１に設けることも可能である。
【００１０】
ノッチ付近の形状については、本実施形態と違って、凹部溝底ｇ1 が表面部１に接合していなくてもよく、例えば、図８（イ）のようにノッチ５の溝底ｇ1 が表面部１に近接する形態であってもよい。ただし、小衝突時において車両ボディの変形に至らぬよう、本発明の有効な効果を得るには、種々実験結果より図８（イ）で示す距離Ｌは５０ｍｍ以下が好ましいとされる。
ノッチ５は、上半部Ａと下半部Ｂを区分けすべく、図２のごとく裏面部２がバンパーを横断する形で設けられる。本実施形態では、ノッチ５は直線状に設けているが、図９のように上半部Ａと下半部Ｂの境界域でコ字状に設けてもよい。また、ノッチ５は、図２のように直線状に通してもよいが、ミシン目状に通しても構わなし、部分的に通しても勿論よい。ノッチ５がミシン目にあっては、図８（ロ）のようにノッチ５の溝底通路Ｎに切れ込みＫを入れてもよい。
【００１１】
そして、バンパー本体Ｐは、ブロー成形時に周方向パリソン或いは偏心コアなどを利用して、下半部Ｂに係る肉厚ｔ1 より上半部Ａに係る肉厚ｔ2 を小さく成形する（図３，図５）。具体的には、下半部肉厚ｔ1 を３．５ｍｍ〜７．５ｍｍの範囲内の厚肉とする一方、上半部肉厚ｔ2 を０．５ｍｍ〜４．５ｍｍの範囲内の薄肉にして成形する。上半部Ａの肉厚ｔ2 を下半部Ｂのものより薄くすることによって、衝突時の車両ロアバックレインフォースメント９２への荷重を抑え、車両メンバー９１へ荷重を集中させる狙いである。
【００１２】
バンパー本体Ｐの裏面部２については、車両の両サイドにあるメンバー９１へ安定してバンパー本体Ｐを当てがえるよう、両メンバー９１に対向する位置でそれぞれ矩形の平坦面２１が形成される。そして、図４，図５のごとく、両平坦面２１に車幅方向につなぐ連接部２２を形成し、該連接部を二山にして凹部２３を設け、さらに、両平坦面２１および連接部２２に接する上下位置に車両側からバンパーの表面部１に向けて凹部２３を設ける。
上記裏面部２は、ブロー成形時に該凹部２３の溝底ｇ1 を表面部１に接合させて、表面部１とで大きく二つの中空部Ｏに区画化し、上半部Ａと下半部Ｂに分けている（図１）。さらに、下半部Ｂについては、平坦部２１の背面でメンバー９１に対向する部位に中空部Ｏを確保しながら、裏面部２が屈曲して溝底ｇ2，ｇ3を表面部１に接合させて複数（ここでは三つ）の中空部Ｏに区分けする。中空部Ｏは閉空間を形成して衝撃吸収を行う。また、前記凹部２３を形成する起立リブ２３ａが、バンパーとして剛性を発揮させるビーム部の役割を担う。特に、下半部Ｂのメンバー９１に対応するバンパー本体Ｐの凹部２３の立壁たる起立リブ２３ａは、上半部Ａと違って厚肉形成され頑丈であり、衝撃荷重は衝撃を受けたバンパーからメンバー９１へと確実に伝わっていく。尚、好都合なことに、該起立リブ２３ａは、断面視Ｖ形であることから、立壁となって上記剛性を発揮しつつも、あるレベルまでの衝撃荷重を弾性変形によって緩和し、バンパー本体Ｐの保形維持に努める。
【００１３】
ところで、上述の上半部Ａの中空部Ｏは、ロアバックレインフォースメント９２に対応する部位に設け、この部位の裏面部２はロアバックパネルに合わせた大きめのフラット面を形成している（図１）。衝突の際、ロアバックパネル（ボディ）へ入力する荷重を小さくしてボディ変形を極力抑えるためである。
【００１４】
また、前記平坦面２１には、バンパー本体Ｐをメンバー９１に取着するためのボルト８１がブロー成形時にインサートされ、植え込まれる（図３，図５）。ここでは、ボルト８１をインサート成形させているが、該ボルトに代えナットでも構わない。尚、図２中、符号８２はバンパー周縁に設けられる取付ボルトを示し、他の図面では図示を省略する。
【００１５】
かくして、車両用バンパーは、下半部Ｂの肉厚ｔ1 よりも上半部Ａの肉厚ｔ2 を薄くし且つバンパー本体Ｐの裏面部２で上半部Ａと下半部Ｂの境界域にノッチ５を形成した格好になっている。そして、凹部２３を構成してビーム部の役目を果たす起立リブ２３ａと、フェイシャ部１ａになる表面部１と、車体に取付けるべくインサートされるボルト８１と、表面部１と裏面部２とが形づくる中空部Ｏとをブロー成形により一体化したものになっている。
表面部１と裏面部２をつくるバンパー本体Ｐは、ポリプロピレン樹脂やフィラー入りポリプロピレン樹脂（ＰＰＦ）等からなる。勿論、表面部１については、必要に応じ、その表層に意匠面を形成する別の樹脂を多層成形によってバンパー本体Ｐに接合させることもできる。
【００１６】
このように構成した車両用バンパーは、車体に取付けるボルト８１（或いはナット）をインサートし、ビーム部（起立リブ２３ａ），フェイシャ部１ａを一体化したものであるので、部品点数の削減につながり低コストとなる。
そして、該車両用バンパーは、中空部Ｏの存在に加え、車両側からバンパー表面部１へ向けて凹部２３を形成しているので、凹部２３の起立リブ２３ａがビーム部の役割を担い、衝突時に優れた衝撃吸収を発揮する。しかも、小衝突程度では、上半部Ａが薄肉形成されているので、車両ロアバックレインフォースメント９２への荷重を抑えてボディの変形防止に効を奏することになる。さらに、上半部Ａと下半部Ｂの境界域にある裏面部２にノッチ５を設けることによって、衝突時、ノッチ形状が開くか折れるなどして自ら変形，破壊し、車両ロアバックレインフォースメント９２への衝突時の荷重を抑えることが可能となる（図６）。小衝突時はバンパー本体Ｐのみの損壊にとどめ、車両ボディまで損傷に至らせないよう保護する。
また、バンパーに加わる衝撃が大きくなっても、下半部Ｂが上半部Ａに比し厚肉形成されているので、ボディへの入力を抑え、下半部Ｂの起立リブ２３ａを経由してその衝撃の大半を頑強なメンバー９１で受け支えさせることができる。下半部Ｂに係る起立リブ２３ａが剛性を発揮して衝撃吸収に威力を増す。車両メンバー９１へ衝撃荷重を効果的に伝達する。
【００１７】
本車両用バンパーについては、図１０のようなポール７への衝撃試験を行い、大部分の衝撃荷重を車両メンバー９１に集中させることが可能であることが確認された。図１０は図２のIV−IV線断面図を示すが、バンパー本体Ｐは図１０（イ）から衝突後の図１０（ロ）へ移る段階で、衝突荷重をビーム部たる起立リブ２３ａで吸収し、しかも、本発明の構成によりロアバックパネルには荷重がかかりにくい状態になっている。事実、図１１の測定点▲１▼〜▲６▼について、図１２のごとくの結果を得た。測定点▲１▼はメンバー部位９１、測定点▲２▼〜▲６▼はロアバック部位である。
図１２に示すごとく、メンバー部位▲１▼に入力する荷重が１．５ｔｏｎ以上であるのに対し、ロアバック部位▲２▼〜▲６▼では高々２５０ｋｇ程度にとどまる。上半部Ａの中空部Ｏは小荷重で変形するのに対し、下半部Ｂの中空部Ｏは大荷重で変形するため、衝突が進行するにしたがって下半部Ｂの中空部Ｏに加わる荷重が大きくなり、殆どのエネルギを下半部Ｂの中空部Ｏで吸収していく。実際、本車両用バンパーは、バリア試験でストロング５マイル規制をクリアし、なおかつ、小衝突程度ではボディが変形しない良好な結果を得ている。
【００１８】
尚、本発明においては、前記実施例に示すものに限られず、目的，用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。バンパー本体Ｐ，上半部Ａ，下半部Ｂ，下半部及び上半部の肉厚ｔ１,ｔ２， 凹部２３，ノッチ５の形状，大きさ，材質等は用途に合わせて適宜選択できる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のごとく、本発明の車両用バンパーは、優れた衝撃吸収を発揮して車両メンバーへ衝撃荷重を効果的に伝え、さらに、小衝突程度ではノッチの形成と上半部の薄肉形成が効を奏して車両ボディに変形を与えないなど極めて有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の車両用バンパーの一形態を表し、その横断面図である。
【図２】  車両用バンパーの裏面図である。
【図３】  車両用バンパーのメンバー位置での横断面図である。
【図４】  車両用バンパーの平面概略断面説明図である。
【図５】  車両用バンパーの平坦面付近の部分斜視図である。
【図６】  衝突時の車両用バンパーの説明断面図である。
【図７】  図６の部分拡大図である。
【図８】  ノッチの別形態断面図である。
【図９】  ノッチの形成範囲を変えた別態様図である。
【図１０】  衝突試験の説明図である。
【図１１】  衝突試験に用いたバンパーの測定点を示す説明図である。
【図１２】  衝突試験の結果グラフである。
【符号の説明】
１        表面部
２        裏面部
凹部      ２３
２３ａ    起立リブ
５        ノッチ
９１      メンバー
９２      ロアバックレインフォースメント
Ａ        上半部
Ｂ        下半部
Ｏ        中空部
Ｐ        バンパー本体
ｇ１      溝底
ｔ１，ｔ２  肉厚
【図１】
0004060924.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004060924.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004060924.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004060924.tif 000008
【図８】
0004060924.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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