(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、車両メンバー(91)に対向する部位に配される下半部(B)に係る肉厚(t１)より、該車両メンバーの上方位置で、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)に係る肉厚(t２)を小さくし、且つ前記上半部(A)に係るバンパー本体(P)の該ロアバックレインフォースメントに対向する部位の裏面に、スリット(5)又は開口(6)を形成し、さらに上半部(A)のロアバックレインフォースメント(92)に対応する部位に中空部(O)を設け、且つ該上半部の裏面部(2)にロアバックパネルに合わせたフラット面を形成する一方、前記下半部(B)に、中空部(O)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、該凹部(23)の起立リブ(23a)が断面視Ｖ形であることを特徴とする請求項１記載の車両用バンパー。
【請求項２】
車両の両サイドにあるメンバー(91)に対向する位置に平坦面(21)が形成されて、該平坦面にボルト(81)又はナットがインサート成形されると共に、両平坦面(21)に車幅方向につなぐ連接部(22)に凹部(23)が設けられ、さらに両平坦面(21)及び連接部(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)が設けられる請求項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。
【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、車両メンバー(91)に対向する部位に配される下半部(B)に係る肉厚(t１)より、該車両メンバーの上方位置で、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)に係る肉厚(t２)を小さくし、且つ前記上半部(A)に係るバンパー本体(P)の該ロアバックレインフォースメントに対向する部位の裏面に、スリット(5)又は開口(6)を形成し、さらに上半部(A)のロアバックレインフォースメント(92)に対応する部位に中空部(O)を設け、且つ該上半部の裏面部(2)にロアバックパネルに合わせたフラット面を形成する一方、前記下半部(B)に、中空部(O)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、該凹部(23)の起立リブ(23a)が断面視Ｖ形であることを特徴とする車両用バンパーにある。
請求項２記載の発明たる車両用バンパーは、請求項１で、車両の両サイドにあるメンバー(91)に対向する位置に平坦面(21)が形成されて、該平坦面にボルト(81)又はナットがインサート成形されると共に、両平坦面(21)に車幅方向につなぐ連接部(22)に凹部(23)が設けられ、さらに両平坦面(21)及び連接部(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)が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、車両メンバーに対向する部位に配される下半部に係る肉厚より、該車両メンバーの上方位置で、車両ロアバックレインフォースメントに対向する部位に配される上半部に係る肉厚を小さくすると、下半部の方が剛性を発揮して衝突時の荷重を車両メンバーへ集中させる構造となる。また、上半部(A)に係るバンパー本体(P)の該ロアバックレインフォースメントに対向する部位の裏面に、スリット(5)又は開口(6)を形成すると、その部分の剛性が低下し衝突時の車両ロアバックレインフォースメントの荷重を弱めることになるので、上半部に係る肉厚の小ささと相まって小衝突時におけるボディの変形をより確実に防止できる。
さらに、上半部(A)のロアバックレインフォースメント(92)に対応する部位に中空部(O)を設け且つ該上半部の裏面部(2)にロアバックパネルに合わせたフラット面を形成すると、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。加えて、スリットを形成することによって、この部分（裏面部）の剛性を弱めて衝突時における車両ロアバックレインフォースメントへの荷重をさらに抑える。また下半部(B)に、中空部(O)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、該凹部(23)の起立リブ(23a)が断面視Ｖ形であると、該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。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、バンパー本体保形維持に努める。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。
請求項２のごとく、車両の両サイドにあるメンバー(91)に対向する位置に平坦面(21)が形成されると、両メンバーへ安定してバンパー本体を当てがえるようになる。該平坦面にボルト(81)又はナットがインサート成形されると、車両用バンパーは、部品点数の削減につながり低コストとなる。両平坦面(21)に車幅方向につなぐ連接部(22)に凹部(23)が設けられ、さらに両平坦面(21)及び連接部(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)が設けられると、下半部のメンバーに対応するバンパー本体の凹部の立壁たる起立リブは、上半部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へと確実に伝わっていく。
【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。
（１）実施形態１
図１〜図８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，図７は衝突試験説明図、図８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（図３）。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（図１）。
【０００９】
上記バンパー本体Ｐは、また、表面部１と裏面部２が接合する括れ部αを境に、車両メンバー９１に対向する部位に配される下半部Ｂと、この車両メンバー９１の上方位置で、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とに区分け形成されている。バンパー本体Ｐは、ブロー成形時に周方向パリソンまた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 が小さく成形される（図３）。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 が０．５ｍｍ〜４．５ｍｍの範囲内の薄肉にして成形されている。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がある。
【００１０】
さらに、バンパー本体Ｐには上半部Ａの裏面に中空部Ｏへ貫通するスリット５が形成される。スリット５は、本実施形態では、図１，図２のようにロアバックレインフォースメント９２に対向する部位で、水平方向に二つ設ける。上位置のスリット５は両メンバー間距離に匹敵する長さ（多少短め）で、下位置のスリット５は両メンバー間距離よりやや長めになっている。スリット５を設けることによって、この部分の剛性を弱め、衝突時の車両ロアバックレインフォースメント９２への荷重を抑えている。該スリットは、通常、ブロー成形を終え、後加工で形成されることになる。スリット５の形状については特に問わない。
【００１１】
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。
【００１２】
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。加えて、本実施形態では前述のごとくスリット５を形成することによって、この部分（裏面部２）の剛性を弱めて衝突時における車両ロアバックレインフォースメント９２への荷重をさらに抑える構成にある。
【００１３】
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。
【００１４】
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の裏面にスリット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。
【００１５】
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。実際、上半部Ａの肉厚を薄くすると、小衝突の際、ボディ変形防止に効果のあることがコンピュータ解析によって確かめられた。さらに、上半部Ａにスリット５を設けることによって、上半部Ａの剛性を弱めて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。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特徴を有する。
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。
【００１６】
本車両用バンパーについては、図６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６は図２のIV−IV線断面図を示すが、バンパー本体Ｐは図６の（イ）から衝突後の（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、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７の測定点▲１▼〜▲６▼について、図８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８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。
【００１７】
（２）実施形態２
本実施形態の車両用バンパーは、実施形態１のスリット５に代え、上半部Ａの裏面に図９や図１０のような長形や円孔の開口６を設けたものである。他の構成は実施形態１と同様でその説明を省略する。図９，図１０で、実施形態１と同一符号は、同一又は相当部分を示す。
このような開口６も、スリット５と同じく、この部分の剛性を弱めて衝突時の車両ロアバックレインフォースメント９２への荷重を抑える。従って、本車両用バンパーも、実施形態１と同じ作用，効果が働き、ストロング５マイル規制に対応でき、且つ、小衝突の際はボディに変形を起こさせない。
【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， スリット５，開口６の形状，大きさ，材質等は用途に合わせて適宜選択できる。実施形態ではバンパー本体Ｐをブロー成形により造ったが、射出成形に依ってもよい。
【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】  実施形態１に係る車両用バンパーの横断面図である。
【図２】  図１の車両用バンパーの裏面図である。
【図３】  図２のＶ−Ｖ線断面図である。
【図４】  図１の車両用バンパーの平面概略断面説明図である。
【図５】  平坦面付近の部分斜視図である。
【図６】  衝突試験の説明図である。
【図７】  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８】  衝突試験の結果グラフである。
【図９】  実施形態２で、図２に対応する車両用バンパーの裏面図である。
【図１０】  実施形態２で、図２に対応する車両用バンパーの裏面図である。
【符号の説明】
２        裏面部
２１      平坦面
２２      連接部
２３      凹部
２３ａ    起立リブ
５        スリット
６        開口
８１      ボルト
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
ｔ１，ｔ２  肉厚
【図１】
0004060923.tif 000002
【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】
0004060923.tif 000009
【図９】
0004060923.tif 000010
【図１０】
0004060923.tif 000011