(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム合金の押出形材からなり且つ単数または複数の中空部を有し、その押出方向と車体の前後方向とが直交するようにバンパとフレームとの間に配置され、
上記中空部を形成し且つ車体の前後方向に沿った側壁または側壁および仕切壁を、上記バンパ寄りを薄肉とし且つフレーム寄りを厚肉とすると共に、
上記押出形材における押出方向の一端面または両端面において、フレーム寄りの位置に蓋板が固定されている、
ことを特徴とするバンパステイ。
【請求項２】
前記中空部内に車体の前後方向と略直交する仕切壁が形成され、これによりバンパ寄りとフレーム寄りとに分けられる車体の前後方向に略沿った側壁または側壁および仕切壁は、車体の前後方向においてバンパ寄りを薄肉とし且つフレーム寄りを厚肉とする、
ことを特徴とする請求項１に記載のバンパステイ。
【請求項３】
アルミニウム合金の押出形材からなり且つ少なくとも車体の前後方向に沿って複数の中空部を有し、その押出方向と車体の前後方向とが直交するようにバンパとフレームとの間に配置され、
上記バンパ寄りの中空部を形成する側壁または側壁および仕切壁を、車体の前後方向と平行とすると共に、
上記フレーム寄りの中空部を形成する少なくとも一部の側壁、または係る中空部内において車体の前後方向に沿った少なくとも一部の仕切壁を、そのフレーム寄りの位置を車体の中央側に向け傾斜させている、
ことを特徴とするバンパステイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車体の前後に配置され、衝突時のエネルギを効率良く吸収するバンパステイに関する。尚、本明細書においては、バンパの強度部材であるバンパリィンフォースメントを単にバンパと称するものとする。また、フレームとは、サイドフレーム等のバンパステイを介してバンパが取り付けられる車体側構造体を指称するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５(Ａ)に示すように、バンパステイ８０は、自動車のフロント７０におけるバンパ７２とフレーム７６との間に配置され、バンパ７２における表皮７４に覆われたバンパリィンフォースメント７５と、フレーム７６のフランジ７８との間に、図示しないボルト等により固定されている。
従来のバンパステイ８０は、図５(Ｂ)に示すように、アルミニウム合金の押出形材をその押出方向と直交し所定の幅に切断したものであり、バンパ７２寄りの幅の狭い衝撃吸収段８１と、フレーム７６寄りの幅広の衝撃吸収段８２とからなる。衝撃吸収段８１は、断面長方形の中空部８４を内設する矩形片８３であり、衝撃吸収段８２は、一対の長片８５，８７と短片８６，８６とからなる長方形断面を有し、一対の仕切壁８８により内部に三つの中空部８９ｂ，８９ａ，８９ｂを形成している。
【０００３】
上記バンパステイ８０は、図５(Ｂ)に示すように、衝撃吸収段８１，８２間の長片８５に対する、上記一対の仕切壁８８と衝撃吸収段８１の短片８３ａとの各接続位置間の距離を、長片８５の厚みの３倍以上に設定している。
これにより、バンパステイ８０は、衝突時において、短片８３ａ、仕切壁８８、及び短片８６における座屈変形の開始時期がずれながら圧壊するため、荷重の大幅な変動及びその低下を生じることなく、大量の衝突エネルギを吸収するものである(特開平８−５８４９９号公報参照)。
【０００４】
また、図５(Ｃ)に示すバンパステイ９０も、アルミニウム合金の押出形材をその押出方向と直交し所定の幅に切断したものであり、外矩形部９２の中空部９３におけるフレーム側の長片９６寄りに、中空部９５を内設する内矩形部９４を併設すると共に、上記長片９６の両側にフランジ９８を対称に張り出している。
上記バンパステイ９０は、図５(Ｃ)に示すように、衝突時において、先ず外矩形部９２の左側から右向きに圧縮変形して、衝突初期の衝突エネルギを吸収すると共に、続いて内矩形部９４が残った外矩形部９２と共に長片９６寄りに圧縮変形して、２回目の衝突エネルギを吸収する。係る２段階にわたる変形を生じることにより、バンパステイ９０は、衝突時に生じるエネルギをより多く吸収しようとするものである(特開平７−２７７１１２号公報参照)。
【０００５】
【発明が解決すべき課題】
しかしながら、前記バンパステイ８０では、その複雑な断面形状にも拘わらず、衝突時にて図５(Ｂ)中の矢印で示す右向きの力が短片８３ａに作用すると、中空部８９ｂを形成する長片８５の端部８５ａは、図５(Ｂ)中の破線のように変形し且つ短片８３ａも変形する。このため、短片８３ａと長片８５の端部８５ａとの交叉部には過大な曲げ応力が発生し、短片８３ａと端部８５ａとの交叉部が破断したり、短片８３ａ自体が座屈変形する。この結果、衝突エネルギを十分吸収することなく、バンパ７２寄りの衝撃吸収段８１が潰れる。また、フレーム７６寄りの衝撃吸収段８２は、これまでの変形により、容易に座屈あるいは横倒れ変形を生じ易くなっている。従って、以上のようなバンパステイ８０では、衝突時のエネルギを十分に吸収できない、という問題点があった。
【０００６】
一方、前記バンパステイ９０では、図５(Ｃ)中の矢印のように、外矩形部９２の短片９２ａに右向きの力が加わると、外矩形部９２の短片９２ａは、フレーム側の長片９６よりも立ち上がる長さが長いため、外矩形部９２自体が横倒れ変形するか、容易に座屈してしてしまう。このため、衝突時の第１段階におけるエネルギの吸収が非常に小さくなる。また、外矩形部９２の横倒れ変形が進行すると、上記短片９２ａと内矩形部９４の短片９４ａとが接触するため、内矩形部９４の横倒れ変形を誘発する。この結果、衝突時の第１段階及び第２段階において、それぞれ横倒れ変形を生じる。従って、バンパステイ９０では吸収できるエネルギが少ない、という問題点を有していた。また、外矩形部９２の短片９２ａに座屈が生じた場合でも、首尾良く係る短片９２ａが外側に変形する場合以外は、上記と同様に第２段階におけるエネルギ吸収量が少なくなる、という問題がある。
本発明は、以上において説明した従来の技術における問題点を解決し、衝突時において多くの衝突エネルギを安定して確実に吸収するバンパステイを提供すること、を課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するため、アルミニウム合金の押出形材を活用し、且つバンパ寄りとフレーム寄りとで上記形材の断面における厚みを変化させる等に着目することにより、成されたものである。
即ち、請求項１のバンパステイは、アルミニウム合金の押出形材からなり且つ単数または複数の中空部を有し、その押出方向と車体の前後方向とが直交するようにバンパとフレームとの間に配置され、上記中空部を形成し且つ車体の前後方向に沿った側壁または側壁および仕切壁を、上記バンパ寄りを薄肉とし且つフレーム寄りを厚肉とすると共に、上記押出形材における押出方向の一端面または両端面において、フレーム寄りの位置に蓋板が固定されている、ことを特徴とする。
【０００８】
これによれば、側壁や仕切壁におけるバンパ寄りを薄肉とし且つフレーム寄りを厚肉とすることにより、衝突時において、先に薄肉のバンパ寄りを座屈変形させ、この際に第１段階として衝突エネルギを吸収した後、厚肉のフレーム寄りを座屈変形させて、第２段階として衝突エネルギを吸収することができる。
更に、バンパステイの端面におけるフレーム寄りの位置に蓋板を固定することにより、その部分の座屈強度を更に一層大きすることもできる。
【０００９】
従って、係るバンパステイにより、衝突時のエネルギを２段階にして吸収することができる。即ち、第１段階では薄肉部の座屈荷重以上を伝えず、第２段階では厚肉部の座屈荷重以上の荷重をフレームに衝撃荷重として伝えずに、衝突エネルギを吸収することができる。しかも、確実に２段階で衝突エネルギを吸収するため、乗員の安全を図ることが可能となり、更に小さな衝突時ではバンパステイのみ、またはバンパとバンパステイの交換のみによって修理することが可能となる。
尚、第２段階で吸収可能なエネルギ以上の重度の衝突エネルギを吸収しきれないことは、当然である。
【００１０】
また、請求項２のバンパステイは、前記中空部内に車体の前後方向と略直交する仕切壁が形成され、これによりバンパ寄りとフレーム寄りとに分けられる車体の前後方向に略沿った側壁または側壁および仕切壁は、車体の前後方向においてバンパ寄りを薄肉とし且つフレーム寄りを厚肉とする、ことを特徴とする。
これによれば、バンパステイのバンパ寄りを衝突時の当初に第１段階として確実に変形させ、これで吸収できない程度の衝突の際には、第２段階としてフレーム寄りの部分に大きなエネルギを吸収させつつこれを変形させられ、前記蓋板と相まって、衝突エネルギを効率良く確実に吸収可能となる。
【００１１】
更に、請求項３のバンパステイは、アルミニウム合金の押出形材からなり且つ少なくとも車体の前後方向に沿って複数の中空部を有し、その押出方向と車体の前後方向とが直交するようにバンパとフレームとの間に配置され、上記バンパ寄りの中空部を形成する側壁または側壁および仕切壁を、車体の前後方向と平行とすると共に、上記フレーム寄りの中空部を形成する少なくとも一部の側壁、または係る中空部内において車体の前後方向に沿った少なくとも一部の仕切壁を、そのフレーム寄りの位置を車体の中央側に向け傾斜させている、ことを特徴とする。
【００１２】
これによれば、バンパの左右両側でバンパステイが固定されているため、バンパステイは衝突時の最初にバンパ寄りの部分が第１段階として変形し、衝突エネルギを吸収する。その際、バンパは車体の幅方向における中央部が若干変形し、これに伴ってバンパステイのバンパ寄りが車体幅方向の中央側に引き寄せられる。そこで、上記のようにフレーム寄りの側壁や仕切壁を、そのフレーム側の位置を車体の中央側に向けて傾斜させておくことにより、フレーム寄りの側壁や仕切壁は車体の前後方向に沿うように変形させる。
【００１３】
これにより、フレーム寄りの強度の大きな側壁や仕切壁の変形時における強度が低下せず、第２段階の変形がフレーム寄り側壁等の変形として生じ、第１段階よりも大きな衝突エネルギを吸収する。従って、係るバンパステイにより衝突時における衝突エネルギを効率良く確実に吸収できるので、乗員の安全を図ることが可能となる。
【００１４】
尚、前記押出形材の中空部内にビスホールを一体に付設し、係るビスホールにねじ又はボルトを螺入又は貫通することにより、上記蓋板を容易に固定することができる。勿論、蓋板は、溶接にて形材の一端面又は両端面に固定しても良い。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下において本発明の実施に好適な形態を図面と共に説明する。
図１，図２は、本発明の前提となる参考形態のバンパステイ１０〜２０ａに関する。
図１(Ａ)は、バンパ１の両端部とフレーム６，６との間に、本発明による第一の一形態のバンパステイ１０，１０を配置した状態を示す。バンパ１は、外側に表皮３を有するバンパリィンフォースメント２を含み、後者の両端部４，４の後側面５，５にバンパステイ１０，１０が配置される。また、フレーム６は、角形断面の中空部７を内設し、且つ先端にフランジ８を有する。
バンパステイ１０は、図１(Ｂ)に示すように、バンパ１のリィンフォースメント２に図示しないボルト等により固定されると共に、フレーム６のフランジ８に対しても、ボルト・ナット９により固定される。この結果、バンパステイ１０は、その押出方向を車体の前後方向と直交して、バンパ１とフレーム６との間に固定される。
【００１６】
バンパステイ１０は、アルミニウム合金(ＪＩＳ:Ａ６０６３，Ａ６Ｎ０１，Ａ６０６１等をＴ５ないしＴ６に調質したもの)の押出形材をその押出方向と直交して所定の幅で切断したもので、図１(Ｂ)に示すように、略台形の本体１１と中空部１２とを、図示で奥行き方向に所定の長さで有する。
図１(Ｂ)に示すように、本体１１は、バンパ１側のカーブ片１３、フレーム６側の端片１７、およびこれらの左右を接続し且つ車体の前後方向に沿った一対の側壁１４，１５を一体に有し、側壁１４，１５の中空部１２内には、フレーム６寄りに厚肉部１６が一体に付設されている。尚、端片１７の両側には、フランジ１８，１８が左右対称に延在し、これらを貫通するボルト・ナット９，９により、バンパステイ１０をフレーム６のフランジ８に固定している。
【００１７】
バンパ１に他の車両等が衝突すると、図１(Ｂ)において、衝突に伴う最初の荷重は、バンパリィンフォースメント２を経て、バンパステイ１０に伝わり且つこれを介してフレーム６に伝達される。この際、第１段階としてバンパステイ１０のカーブ片１３および側壁１４，１５におけるバンパ寄りの薄肉部は、比較的低い座屈荷重で座屈変形する。このため、衝突によりバンパステイ１０のバンパ寄りに生じる衝撃荷重は、上記座屈荷重まではフレーム６に伝わり第１次のピーク荷重が発生する。しかし、当該座屈荷重以上は、衝突エネルギが上記座屈変形によって吸収されるので、フレーム６には伝わらない。
【００１８】
また、大きな衝突の場合には、バンパ寄りの薄肉部の座屈変形の終了後、更に衝突エネルギが継続して加わる。これより生じる衝撃荷重は、第２段階としてバンパステイ１０のフレーム寄りの厚肉部１６を介してフレーム６に伝達される。
この際、上記フレーム寄りの厚肉部１６は、比較的大きな座屈荷重により座屈変形する。これより、第１段階よりも大きな衝撃荷重がフレーム６に加わり第２次のピーク荷重が発生するが、厚肉部１６の座屈変形により多くのエネルギが吸収されるため、フレーム６に生じる衝撃力を低減することができる。以上のような２段階の座屈変形を確実に生じさせるバンパステイ１０を用いることにより、衝突エネルギを大量に効率良く吸収することができ、乗員の安全を図り得る。
【００１９】
図１(Ｃ)は、参考形態である前記バンパステイ１０の応用形態のバンパステイ１０′の断面を示す。
バンパステイ１０′は、図１(Ｃ)に示すように、本体１１のバンパ１側のカーブ片１３、フレーム６側の端片１７、これらの左右を接続する一対の側壁１４，１５、及び一対の中空部１２ａ，１２ｂを形成する仕切壁１９を一体に有する。
側壁１４，１５のフレーム６寄りには厚肉部１６が、上記仕切壁１９のフレーム６寄りには厚肉部１９ａが一体に付設されている。仕切壁１９も車体の前後方向に沿っており、端片１７の左右両側には、フランジ１８，１８が延在している。
【００２０】
係るバンパステイ１０′においても、前記と同様に衝突に伴う最初の荷重は、側壁１４，１５のバンパ寄りの薄肉部と仕切壁１９のバンパ寄りの薄肉部に伝達され、これらが容易に座屈変形して、第１次ピーク荷重が発生し且つ衝突エネルギが吸収される。引き続く荷重は、側壁１４，１５と仕切壁１９の厚肉部１６，１９ａに加わり、これらが座屈変形する過程で、第２次ピーク荷重が発生し且つ衝突エネルギが吸収される。従って、厚肉部１９ａを有する仕切壁１９を更に内設したバンパステイ１０′によっても、前記同様に衝突エネルギを効率良く吸収可能となる。しかも、仕切壁１９により中空部１２ａ，１２ｂが形成されるため、衝突エネルギの吸収量を一層増加でき、且つ座屈変形を確実にコントロールすることが可能となる。
【００２１】
図２(Ａ)は、異なる参考形態のバンパステイ２０の断面を示す。バンパステイ２０は、図２(Ａ)に示すように、略台形の本体２１と中空部２２ａ〜２２ｄとを図示で奥行き方向に所定の長さで有する。本体２１は、バンパ１側の斜め片２３、フレーム６側の端片２８、これらの左右を接続し且つ自動車の前後方向に沿った一対の側壁２４，２４、車体の前後方向に沿った仕切壁２５，２６、及び車体の前後方向と直交し且つ仕切壁２５，２６間で交差する仕切壁２７を一体に有する。
係る仕切壁２５，２６，２７により、中空部２２ａ〜２２ｄが形成される。
また、フレーム寄りの仕切壁２６は、バンパ寄りの仕切壁２５よりも厚肉とされている。尚、端片２８の両側には、フランジ２９，２９が左右対称に延在し、これらを貫通する前記ボルト・ナット９，９により、バンパステイ２０を前記フレーム６のフランジ８に固定可能としている。
【００２２】
前記バンパ１に他の車両等が衝突すると、図２(Ａ)において、衝突に伴う最初の荷重は、バンパステイ２０の斜め片２３、側壁２４，２４のバンパ寄り、および仕切壁２５に伝達され、薄肉のこれらが比較的低い荷重で座屈変形する。この第１段階において、上記座屈荷重までは前記フレーム６に伝わり第１次ピーク荷重が発生するが、座屈変形により衝突エネルギが吸収されるため、座屈荷重以上はフレーム６に伝わらない。大きな衝突の場合、引き続いて伝わる衝撃荷重は、第２段階として側壁２４，２４のフレーム寄りと厚肉の仕切壁２６とに加わるため、この仕切壁２６が比較的大きな座屈荷重で座屈変形する。係る第２段階では、第１段階よりも大きな衝撃荷重がフレーム６に加わり、上記厚肉の仕切壁２６の座屈発生荷重までの大きな衝撃荷重がフレーム６に発生する。しかし、上記仕切壁２６の座屈変形により多くのエネルギが吸収されるため、フレーム６に伝わる衝撃力は、これ以上増加しない。係る２段階の座屈変形を確実に生じさせるバンパステイ２０を用いることによっても、衝突時のエネルギを大量に効率良く吸収することができ、乗員の安全を図り得る。
【００２３】
図２(Ｂ)は、参考形態である前記バンパステイ２０の応用形態のバンパステイ２０′の断面を示す。
バンパステイ２０′は、図２(Ｂ)に示すように、その本体２１を構成するバンパ１側の斜め片２３、フレーム６側の端片２８、これらの左右を接続し且つ車体の前後方向に沿った一対の側壁２４，２４、車体の前後方向に沿って連続する仕切壁２５，２６、及び車体の前後方向と直交する仕切壁２７を一体に有する。係る仕切壁２５，２６，２７により、中空部２２ａ〜２２ｄが形成されている。
また、側壁２４，２４におけるフレーム寄りの部分は、バンパ寄りの部分も厚肉の厚肉部２４ａ，２４ａとされ、且つフレーム寄りの仕切壁２６も、バンパ寄りの仕切壁２５よりも厚肉とされている。
係るバンパステイ２０′によっても、前記バンパステイ２０と同様に衝突に伴うエネルギを効率良く吸収できることは明らかである。
【００２４】
図２(Ｃ)は、前記バンパステイ２０，２０′の変形形態のバンパステイ２０″の断面を示す。バンパステイ２０″は、図２(Ｃ)に示すように、その本体２１を構成するバンパ１側の斜め片２３、フレーム６側の端片２８、これらの左右を接続し且つ車体の前後方向に沿った左右一対の側壁２４，２４ａ、車体の前後方向に沿った仕切壁２５，２６ａ、及び車体の前後方向と直交する仕切壁２７を一体に有する。仕切壁２５，２６ａ，２７により、中空部２２ａ〜２２ｄが形成される。
また、バンパ寄りの側壁２４と仕切壁２５は、フレーム寄りの側壁２４ａや仕切壁２６ａよりも車体の前後方向の長さが長くなっている。係る側壁２４，仕切壁２５と側壁２４ａ，仕切壁２６ａとの長さの差により、前記同様の２段階にわたる変形が可能となる。以上のバンパステイ２０″(請求項３に相当)によっても、前記バンパステイ２０，２０′と同様に衝突エネルギを効率良く吸収できる。
【００２５】
図２(Ｄ)は、前記バンパステイ２０，２０′の異なる変形形態のバンパステイ２０ａの断面を示す。バンパステイ２０ａは、図２(Ｄ)に示すように、その本体２１を構成するバンパ１側の斜め片２３、フレーム６側の端片２８、これらの左右を接続し且つ車体の前後方向に沿った一対の側壁２４，２４、車体の前後方向に沿った仕切壁２５，２６ｂ、及び車体の前後方向と直交する仕切壁２７を一体に有する。仕切壁２５，２６ｂ，２７により、中空部２２ａ〜２２ｄが形成されている。また、各側壁２４のフレーム寄りには、中空部２２ｃ，２２ｄ内で断面がテーパ状となる厚肉部２４ｂを有し、仕切壁２６におけるフレーム寄りの部分も断面の両側がテーパ状となった厚肉部２６ｂとされている。係るバンパステイ２０ａによっても、前記バンパステイ２０と同様に衝突に伴うエネルギを効率良く吸収できることは明らかである。
【００２６】
図３は、本発明の請求項３に係るバンパステイ３０，３０′，４０に関する。
図３(Ａ)に示すバンパステイ３０は、アルミニウム合金の押出形材をその押出方向と直交して所定の幅で切断されたものであり、図示のように、略台形の本体３１と中空部３２ａ〜３２ｄとを図示で奥行き方向に所定の長さで有する。
図３(Ａ)に示すように、本体３１は、前記バンパ１側の斜め片３３、フレーム６側の端片３８、および車体の前後方向に沿った左右一対の側壁３４，３４ａを含む。フレーム寄りの側壁３４ａは、バンパ寄りの側壁３４よりも厚肉である。
本体３１内には、車体の前後方向に沿った仕切壁３５、この仕切壁３５のフレーム寄りに位置し且つ端片３８側が車体の中央寄りに傾斜する仕切壁３５よりも厚肉の仕切壁３６、および車体の前後方向と直交する仕切壁３７が一体に形成されている。端片３８の両側には、フランジ３９，３９が対称に延在し、これらを貫通する前記ボルト・ナット９，９により、バンパステイ３０を前記フレーム６のフランジ８に固定可能としている。
【００２７】
前記バンパ１の車幅方向の中間部に他の車両等が衝突すると、図３(Ａ)において、衝突に伴う最初の荷重Ｐは、前記バンパリィンフォースメント２を経て、バンパステイ３０の斜め片３３に作用する。更に、バンパ１自体の撓みにより、バンパステイ３０の斜め片３３における車体の中央寄りの端部に、バンパ１寄りの各側壁３４および仕切壁３５を、図３(Ａ)中の矢印方向(車体の中央寄り)に引っ張る荷重Ｑが発生する。このため、傾斜した仕切壁３６は車体の前後方向に沿うように変形する。この結果、前記バンパ１寄りの各側壁３４と仕切壁３５は、上記矢印に沿って車体の中央寄りに倒れ込むように変形する。
【００２８】
係る第１段階において、衝突荷重によってバンパ１寄りの薄肉の側壁３４、仕切壁３５が先ず座屈変形することにより、衝突エネルギが吸収される。引き続く第２段階の始めにおいて、車体幅(水平)方向の荷重Ｑも増大し、傾斜した仕切壁３６は車体の前後方向に沿った向きに変形される。この状態で、側壁３４ａは傾斜するが、仕切壁３６は車体の前後方向に沿っているため、その変形は座屈により発生し、その座屈強度も増大する。第２段階で加わる荷重Ｐが増大すると、フレーム寄りの厚肉の側壁３４ａおよび仕切壁３６に比較的大きな荷重が加わる。
上記荷重Ｐが座屈限界に達すると、第２段階としての座屈が始まり大きな衝突エネルギが吸収される。以上のように、仕切壁３６は車体の前後方向に沿っているため、これと側壁３４ａが大きな荷重で座屈変形する過程において、多くの衝突エネルギが吸収される。以上のような２段階の変形を確実に生じさせるバンパステイ３０を用いることにより、衝突エネルギを大量に効率良く吸収することができ、乗員の安全を図ることが可能となる。
【００２９】
図３(Ｂ)は、前記バンパステイ３０の応用形態のバンパステイ３０′の断面を示す。
バンパステイ３０′は、図３(Ｂ)に示すように、本体３１の前記バンパ１側の斜め片３３、フレーム６側の端片３８、および左右一対の側壁３４，３４ａを含む。フレーム寄りの側壁３４ａは、バンパ寄りの側壁３４よりも厚肉である。
上記本体３１内には、車体の前後方向に沿った前記バンパ１寄りの一対の平行な仕切壁３５，３５、これらのフレーム６寄りに位置し且つ車体の中央寄りに傾斜する一対の仕切壁３６，３６、および車体の前後方向と直交する仕切壁３７が一体に形成されている。前記フレーム６寄りの仕切壁３６は、バンパ１寄りの仕切壁３５よりも厚肉である。以上の仕切壁３５，３６，３７によって、６個の中空部３２ａ〜３２ｆが形成される。また、端片３８の両側には、フランジ３９，３９が左右対称に延在している。
【００３０】
以上のバンパステイ３０′においても、前記と同様に衝突に伴ないバンパステイ３０′に加わる力により、図３(Ｂ)に示すように、傾斜した一対の仕切壁３６は、車体の前後方向に沿うよう変形する。係る第１段階では前記と同様に衝突エネルギが吸収される。引き続く第２段階では、前記フレーム６寄りの厚肉の側壁３４ａと仕切壁３６は確実に座屈変形され、更に座屈限界荷重も大きくなるため、これらが座屈変形する過程で多くの衝突エネルギが吸収される。従って、傾斜する一対の厚肉の仕切壁３６を内設したバンパステイ３０′によっても、前記同様に衝突に伴うエネルギを効率良く吸収可能となる。
【００３１】
図３(Ｃ)は、バンパステイ３０の変形形態のバンパステイ４０の断面を示す。
バンパステイ４０は、図３(Ｃ)に示すように、本体４２における前記バンパ１側の斜め片４３、フレーム６側の端片４８、左側の側壁４４，４５、および右側の側壁４６，４７を含む。左側の側壁４４，４５は、車体の前後方向に沿っており、且つフレーム６寄りの側壁４５が厚肉とされている。また、右側にてバンパ１寄りの側壁４６は車体の前後方向と平行で、フレーム６寄りの側壁４７は側壁４６よりも厚肉で且つフレーム６側の端部を車体の中央寄りに傾斜させている。
【００３２】
上記本体４２内には、図３(Ｃ)に示すように、車体の前後方向に沿った前記バンパ１寄りの仕切壁５０、この仕切壁５０のフレーム６寄りに位置し且つ車体の中央寄りに傾斜する厚肉の仕切壁５２、車体の前後方向と直交する左側の仕切壁５４、および仕切壁５４の右側に位置し且つバンパ１寄りに傾斜する仕切壁５６が一体に形成されている。仕切壁５２はフレーム６寄りの側壁４７と同様に傾斜している。これらの仕切壁５０，５２，５４，５６により、４つの中空部５８ａ〜５８ｄが形成されている。また、端片５８の両側には、フランジ５９，５９が左右対称に延在している。係るバンパステイ４０によっても、前記バンパステイ３０と同様に衝突に伴うエネルギを効率良く吸収することが可能である。
【００３３】
図４(Ａ)は、後述するバンパステイ６０に用いられるアルミニウム合金の押出形材６１の端面を示す。この形材６１は、略台形の本体６２と中空部６２ａとを図示で奥行き方向に所定の長さで有する。図４(Ａ)に示すように、形材６１の本体６２は、前記バンパ１側の斜め片６３、フレーム６側の端片６５、およびこれらの左右を接続し且つ車体の前後方向に沿った一対の側壁６４，６４を一体に有する。各側壁６４のフレーム寄りは、バンパ寄りよりも厚肉の厚肉部６４ａとされている。また、中空部６２ａ内には、各側壁６４の中間と端片６５の両端部に断面略Ｃ字形のビスホール６７，６８が一体に付設されている。更に、端片６５の両側には、フランジ６６，６６が左右対称に延在している。尚、上記ビスホール６７，６８は、断面が丸いパイプ形の中空タイプとしても良い。
【００３４】
図４(Ｂ)，(Ｃ)は、上記形材６１を用いた本発明（請求項１，２）のバンパステイ６０の斜視図および垂直断面図を示す。
バンパステイ６０は、図４(Ｂ)，(Ｃ)に示すように、形材６１の中空部６２ａの両端面におけるフレーム寄りであり且つ各厚肉部６４ａを覆う位置に、蓋板６９，６９が対称に固定されている。蓋板６９，６９は、これらを貫通したセルフタッピングねじＮを、形材６１の各ビスホール６７，６８内にねじ切りさせつつねじ込むことにより、形材６１に固定される。
以上のように、蓋板６９，６９を中空部６２ａの両端面における前記フレーム６寄りの位置に固定することにより、各厚肉部６４ａと相まって、形材６１を含むバンパステイ６０におけるフレーム６寄りの部分の剛性を、前記バンパ１寄りの部分よりも一層確実に向上させ、フレーム６寄りの部分の座屈限界荷重を大きくすることができる。尚、蓋板６９の形状を替えることにより、座屈荷重の変更も可能である。また、蓋板６９は形材６１の中空部６２ａの一方の端面のみに固定しても良い。
【００３５】
バンパステイ６０に他の車両等が衝突すると、図４(Ｂ)，(Ｃ)において、衝突に伴う最初の荷重は、前記バンパリィンフォースメント２を経て、バンパステイ６０に伝わり、前記フレーム６に加わる。バンパステイ６０に加わる荷重が一定以上になると、第１段階として、各側壁６４のバンパ寄りで且つ蓋板６９に覆われていない部分が、比較的低い荷重で座屈変形する。係る第１段階では、上記座屈変形により衝突エネルギが吸収される。引き続く第２段階では、バンパステイ６０に加わる荷重が更に増大すると、各側壁６４において蓋板６９に覆われたフレーム６寄りの各厚肉部６４ａを含む部分の座屈限界荷重を越え、これらが座屈変形する過程において、多くの衝突エネルギが吸収される。
以上のような２段階の座屈変形を確実に生じさせるバンパステイ６０を用いることにより、衝突時のエネルギを大量に効率良く吸収することができ、乗員の安全を図ることが可能となる。
【００３６】
図４(Ｄ)は、上記形材６１の応用形態の押出形材６１ａの端面を示す。
この形材６１ａは、図４(Ｄ)に示すように、略台形の本体６２と中空部６２ａとを図示で奥行き方向に所定の長さで有する。その本体６２は、前記バンパ１側の斜め片６３、フレーム６側の端片６５、およびこれらの左右を接続し且つ車体の前後方向に沿った一対の側壁６４，６４を一体に有する。また、中空部６２ａ内には、これを左右に仕切る仕切壁６２ｂ，６２ｃが車体の前後方向に沿って形成され、前記フレーム６寄りの仕切壁６２ｃは、バンパ１寄りの仕切壁６２ｂよりも厚肉とされている。更に、各側壁６４の中間と端片６５の両端部に断面略Ｃ字形のビスホール６７，６８が一体に付設されている。尚、上記端片６５の両側には、フランジ６６，６６が左右対称に延在している。
【００３７】
係る形材６１ａの中空部６２ａの両端面における前記フレーム６寄りの位置に、前記蓋板６９，６９を対称に固定することによっても、当該フレーム６寄りの部分における座屈限界荷重を増大させたバンパステイ(６０)を得ることができる。尚、蓋板６９は、中空部６２ａの一方の端面にのみ固定しても良い。また、蓋板６９は、形材６１，６１ａの両端面または一端面に直かに溶接付けして固定することも可能である。この場合、押出形材６１，６１ａのビスホール６７，６８を省略しても良い。
【００３８】
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、前記図３で示したバンパステイ３０，４０において、内設する中空部の数は任意であり、且つ内部の仕切壁も各形態の趣旨に応じて任意に設定することが可能である。
また、前記バンパステイ３０，４０において、こけらの中空部の両端面または一端面に、一対の蓋板６９を対称に固定しても良い。この場合、蓋板６９は、フレーム６寄りの位置を覆うようにして固定される。係る固定に際して、バンパステイ１０等を形成する押出形材に、前記ビスホール６７，６８を予め一体に付設しておくと、固定作業を容易に行うことができる。
尚、本発明のバンパステイは、リアバンパ側にも適用できると共に、各種の自動車のバンパに限らず、例えば鉄道車両の前後端におけるスカートの支持用として用いることも可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上にて説明した本発明によるバンパステイ(請求項１)によれば、側壁や仕切壁におけるバンパ寄りを薄肉とし且つフレーム寄りを厚肉とすると共に、バンパステイを構成する押出形材の端面におけるフレーム寄りの位置に蓋板を固定することにより、衝突時において先に薄肉のバンパ寄りを座屈変形させ、第１段階の衝突エネルギを吸収した後、厚肉のフレーム寄りを座屈変形させ、第２段階において更に多くの衝突エネルギを吸収することができる。従って、衝突時のエネルギを効率良く確実に吸収することができるため、乗員の安全を図ることが可能となる。
【００４０】
更に、請求項３のバンパステイによれば、衝突時における最初の荷重により、バンパステイのフレーム寄りの側壁や仕切壁を、車体の中央側に向けて倒れ込む塑性変形を確実に誘発して、第１段階の衝突エネルギを吸収した後、フレーム寄りの側壁や傾斜した仕切壁等が座屈変形させ、第２段階において更に多くの衝突エネルギを吸収することができる。従って、衝突時のエネルギを効率良く確実に吸収することができるので、乗員の安全を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】(Ａ)はバンパとフレームの間に、参考形態のバンパステイを配置した状態を示す斜視図、(Ｂ)は(Ａ)に示したバンパステイの断面とその付近を示す平面図、(Ｃ)はその応用形態のバンパステイを示す断面図。
【図２】(Ａ)〜(Ｄ)は図１で示した参考形態のバンパステイの応用形態のバンパステイを示す断面図。
【図３】(Ａ)〜(Ｃ)は本発明による一形態のバンパステイを示す断面図。
【図４】(Ａ)は押出形材の端面図、(Ｂ)は(Ａ)の形材を用いた本発明による異なる形態のバンパステイを示す斜視図、(Ｃ)は(Ｂ)のバンパステイの垂直断面図、(Ｄ)は(Ａ)の形材の応用形態を示す端面図。
【図５】(Ａ)は一般的なバンパステイの配置を示す概略図、(Ｂ)および(Ｃ)は従来のバンパステイの断面図。
【符号の説明】
１…………………………………………………………………………バンパ
６…………………………………………………………………………フレーム
３０，３０′，４０，６０……………………………………………バンパステイ
３２ａ〜３２ｆ，６２ａ………………………………………………中空部
３４，４４〜４７，６４………………………………………………側壁
６２ｃ，６４ａ…………………………………………………………肉厚部
３５〜３７，５０〜５６，６２ｂ，６２ｃ…………………………仕切壁
６１，６１ａ……………………………………………………………押出形材
６７，６８………………………………………………………………ビスホール
６９………………………………………………………………………蓋板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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