(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンパフェイシャと該バンパフェイシャの車体後方に対設するバンパビームとの間に衝撃吸収体が介装されている衝撃吸収バンパ構造において、
上記バンパビームの前面に前方へ開口する溝部が形成され、
上記溝部の底面に、該溝部よりも前方に突出する突出量を有する上記衝撃吸収体の後端面が当接され、
上記溝部の上下方向の距離が、上記底面よりも前端面側の方が長く、上記溝部と上記衝撃吸収体の後端面との当接部分の上下に、上記当接部分を頂点とし、車両前方側に他方の二つの頂点を有する断面が略三角形状である空間が形成され、
上記バンパビームの上記前端面から上記底面までの深さが、上記衝撃吸収体の突出部分が圧潰されたときに残される最小の厚さと同等或いはそれ以下に設定されていることを特徴とする衝撃吸収バンパ構造。
【請求項２】
上記バンパビームの上記前端面が車体先端よりも前方へ突出されていることを特徴とする請求項１記載の衝撃吸収バンパ構造。
【請求項３】
上記バンパビームが中空断面状に形成された押し出し成型品であることを特徴とする請求項１或いは２記載の衝撃吸収バンパ構造。
【請求項４】
上記バンパビームが、上記溝部を前方へ開口する断面ハット状に形成されていると共に、上下に形成されたフランジ状の上記前端面間がレグ部材を介して設定間隔毎に連設支持され、
一方上記衝撃吸収体に上記レグ部材との干渉を回避するノッチが形成されていることを特徴とする請求項１或いは２記載の衝撃吸収バンパ構造。
【請求項５】
上記衝撃吸収体の上下部に上記バンパビームの前面に当接するフランジ部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の衝撃吸収バンパ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歩行者保護と軽衝突時の車体保護との双方を満足させることの可能な衝撃吸収バンパ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、乗用車等の車両用バンパーは、例えば図１０に示すように、車体の表面に露出するバンパフェイシャ１と、このバンパフェイシャ１を背面から支持するバンパビーム２とを備え、このバンパビーム２が車両のサイドメンバ等に固設されていると共に、バンパフェイシャ１には車体側フレーム３に固設するための取付け部４が設けられている。
【０００３】
更に、走行車両のバンパが歩行者の脚部に衝突したとき、脚部に与える衝撃を干渉するために、バンパフェイシャを合成樹脂製等の弾性体で形成し、更に、バンパフェイシャ１とバンパビーム２との間に、ポリウレタン、ポリプロピレン等の発泡体からなる衝撃吸収体５が介装されている。尚、このような、衝撃吸収体を内装するバンパ構造は、例えば特開２０００-３１８５５１号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１０(ａ)に示すように、衝撃吸収体５を用いて歩行者の脚部(図においては脚部を模擬した打撃試験用脚部インパクタＫが二点鎖線で示されている)を保護するためには、この衝撃吸収体５の剛性をある程度低くし、衝突の際の反力が歩行者の脚部に印加され難くすることが好ましい。
【０００５】
しかし、衝撃吸収体５の剛性を低下させると、衝撃吸収性を高めるために、衝撃吸収体５の前方への突出量Ｌを長く設定する必要があるが、衝撃吸収体５を前方へ突出させると、車体前面の造形の一部を担うバンパフェイシャ１が車体前方へ突出してしまうため、意匠的に好ましくない。尚、図１０(ａ)には、バンパビーム２を車体後方へ後退させ、その分、バンパフェイシャ１の前方への突出量を押さえた状態が示されている。
【０００６】
しかし、図１０(ａ)に示すように、バンパビーム２を車体後方へ後退させると、その後方に配設されているラジエータパネル等の部品も後退せざるを得なくなり、エンジン房内の艤装が著しく制約を受けてしまう不都合がある。
【０００７】
又、歩行者保護を優先するために衝撃吸収体５の剛性を低下させると、壁面、相手車両のバンパ等の外部剛体に対する軽衝突時のエネルギ吸収量が不足してしまい、外部剛体(図においては、外部剛体を模擬した高位置用振り子式インパクタＭHと低位置用振り子式インパクタＭLとが、それぞれで示されている)は、衝撃吸収体５を押し潰し、バンパビーム２に衝突する位置まで侵入してしまう。
【０００８】
このとき、バンパの周囲に配設されている、グリル、ランプ等、バンパ以外の車体部品６が、バンパビーム２の車体後方への後退により、このバンパビーム２よりも相対的に前方へ突出されていると、これらの車体部品６が損傷を受けて、損害が拡大してしまう不都合がある。
【０００９】
この場合、図１０(ｂ)に示すように、衝撃吸収体５の剛性を高め、その分、突出量Ｌを短くすれば、相対的にバンパビーム２を車体前方へ移動させることができ、エンジン房内の艤装上有利であり、又、車体部品６よりもバンパビーム２を前方へ突出させることができるため、外部剛体との軽衝突の際に、外部剛体により車体部品６を損傷させることが無くなり、損害を最小限にとどめることが可能となるが、軽衝突時の初期荷重の立ち上がりが大きくなってしまうため、歩行者の脚部を十分に保護することができなくなる。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、バンパビームを車体後方へ後退させてエンジン房内に制約を与えてしまうことがなく、しかも歩行者の脚部を十分に保護することができ、その上軽衝突時の損害を最小限にとどめることの可能な衝撃吸収バンパ構造を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、バンパフェイシャと該バンパフェイシャの車体後方に対設するバンパビームとの間に衝撃吸収体が介装されている衝撃吸収バンパ構造において、上記バンパビームの前面に前方へ開口する溝部が形成され、上記溝部の底面に、該溝部よりも前方に突出する突出量を有する上記衝撃吸収体の後端面が当接され、上記溝部の上下方向の距離が、上記底面よりも前端面側の方が長く、上記溝部と上記衝撃吸収体の後端面との当接部分の上下に、上記当接部分を頂点とし、車両前方側に他方の二つの頂点を有する断面が略三角形状である空間が形成され、上記バンパビームの上記前端面から上記底面までの深さが、上記衝撃吸収体の突出部分が圧潰されたときに残される最小の厚さと同等或いはそれ以下に設定されていることを特徴とする。
【００１２】
このような構成では、バンパビームの前面に衝撃吸収体の後端面を当接する溝部を設けることで、衝撃吸収体の前方への突出量を変更することなく、バンパビームの背面を前方へ移動させることが可能となり、エンジン房内の艤装に対して制約を与えることなく、衝撃吸収体の衝撃吸収性を確保することができる。更に、バンパビームの前端面から溝部底面までの深さを衝撃吸収体の突出部が圧潰されたときに残される最小の厚さと同等或いはそれ以下に設定することで、前方からの衝突により衝撃吸収体が圧潰された場合でも、歩行者の脚部に対しバンパビームからの反力が直接伝達され難くなる。更に軽衝突時はバンパビームの前端面にて衝撃荷重が受けとどめられるため、車体部品の損傷を最小限とすることができる。
【００１３】
この場合、好ましくは、１）上記バンパビームの上記前端面が車体先端よりも前方へ突出されていることを特徴とする。
【００１４】
２）上記バンパビームが中空断面状に形成された押し出し成型品であることを特徴とする。
【００１５】
３）上記バンパビームが、上記溝部を前方へ開口する断面ハット状に形成されていると共に、上下に形成されたフランジ状の上記前端面間がレグ部材を介して設定間隔毎に連設支持され、一方上記衝撃吸収体に上記レグ部材との干渉を回避するノッチが形成されていることを特徴とする。
【００１６】
４）上記衝撃吸収体の上下部に上記バンパビームの前面に当接するフランジ部が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図１〜図４に本発明の第１実施形態を示す。図１に衝撃吸収バンパの断面側面図が示されている。
【００１８】
同図の符号１１Ａは車両用衝撃吸収バンパとしてのフロントバンパで、車体前面に取付けられている。このフロントバンパ１１Ａを構成するバンパフェイシャ１２は合成樹脂等の弾性材を素材に形成されており、車体前面の造形の一部として機能している。このバンパフェイシャ１２の上面に、後方へ延出された上部取付け面１２ａが一体形成され、一方、下部に後方へ延出する２股の下部取付け面１２ｂ，１２ｃが一体形成されている
又、車体前面にはラジエータパネル（図示せず）が設けられており、このラジエータパネルの上下部に、車体側フレームの一例である上部フレーム１３と、方形閉断面状に形成された下部フレーム１４とが設けられている。この上部フレーム１３にバンパフェイシャ１２の上部取付け面１２ａがクリップ１５を介して固定され、又、下部取付け面１２ｂ，１２ｃが下部フレーム１４の上下面にクリップ１５を介して固定されている。
【００１９】
又、バンパフェイシャ１２の内面には、車体後方へ開口する上下２段の凹部１６，１７が形成されており、上段凹部１６の後方に、車幅方向へ延出するバンパビーム１８が配設されている。このバンパビーム１８は車両のサイドメンバ等にバンパステー(図示せず)を介して固設されている。このバンパビーム１８は、アルミニュウム材等を用いた押出し成型品であり、前面の上下方向中央に車幅方向へ延出する部位としての溝部１８ａが形成されている。更に、バンパビーム１８の上下前端面１８ｂが、グリル、ランプ等、バンパを構成する部品以外の車体部品１９の最先端部１９ａよりも車体前方へ突出されている。
【００２０】
このバンパビーム１８に形成された溝部１８ａに衝撃吸収体２０の背面が固設されている。この衝撃吸収体２０はポリウレタン発泡体、ポリプロピレン発泡体等の発泡体で形成されており、その発泡率は、バンパ前面が歩行者の脚部に衝突したとき、この脚部に与える衝撃を吸収することができるように、比較的高い発泡率(例えばポリプロピレン発泡体では、発泡率４５倍程度)で形成されている。又、この衝撃吸収体２０は高い発泡率で形成されているため、比較的長い突出量(約１００mm程度）を有している。
【００２１】
又、溝部１８ａの底面から前端面１８ｂまでの張出し量(深さ)Ｄは、衝撃吸収体２０が対人衝突により圧潰したときの最小残存厚さｔと同じか、それよりも若干短い長さで形成されている(図２参照)。すなわち、この張出し量(深さ)Ｄは、衝突時、衝撃吸収体２０が圧潰しても、衝撃吸収体２０の突出部分が残される最小の厚さである最小残存厚さｔを越えることのない値に設定することで、歩行者の脚部がバンパビーム１８に接触する手前で、衝撃が吸収されるように設定されている。
【００２２】
このような構成では、バンパビーム１８の前面に溝部１８ａを形成し、この溝部１８ａに衝撃吸収体２０の背面を当接するようにしたので、衝撃吸収体２０の前方への突出量を、破線で示す従来の衝撃吸収体５の突出量と同じに設定しても、バンパビーム１８を従来のバンパビーム２に比べ、溝部１８ａの深さＤ分だけ、相対的に前方へ移動させることが出来る。
【００２３】
その結果、バンパビーム１８の後方に配設されているラジエータパネル等の部品を前方へ移動させることが可能となり、フロントバンパ１１Ａ全体の厚さを縮小することができると共に、相対的にエンジン房内の容積を大きくすることができ、エンジン房内の艤装上の制約が緩和される。
【００２４】
次に、歩行者の脚部を模擬した打撃試験用脚部インパクタＫを用い、この脚部インパクタＫをバンパフェイシャ１２に対して前方から衝突させた場合について説明する。
【００２５】
この脚部インパクタＫを車体前方からバンパフェイシャ１２に衝突させると、衝撃吸収体５が圧潰して、脚部インパクタＫに印加する反力を吸収するが、図２に示すように、このときの衝撃吸収体２０の最小残存厚さｔに対し、バンパビーム１８の溝部１８ａの深さＤが、同一か、それよりも若干浅く設定されているため、脚部インパクタＫがバンパビーム１８から大きな反力を受けることはなく、歩行者の脚部を車体側の衝撃から保護することが出来る。
【００２６】
又、図３、図４に、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）システムを用いて行なったシミュレーションの結果を示す。図３に示すスタートの状態から、脚部インパクタモデルＫを介してフロントバンパ１１Ａに対し、一定速度(慣性力のみ)の打撃を与えると、バンパフェイシャ１２が上下に変形され、衝撃吸収体２０が後方へ圧潰されて速度が次第に減衰され、やがて脚部インパクタモデルＫが停止する。
【００２７】
すると、図４に示すように、脚部インパクタモデルＫは膝部を中心とする曲げモーメントで若干屈曲されるが、内部に著しい損傷を与えることはなく、衝突時の衝撃エネルギは衝撃吸収体２０により吸収される。従って、歩行者の脚部を衝突時の衝撃から有効に保護することができる。
【００２８】
又、フロントバンパ１１Ａに対し、前方から、壁面、相手車両のバンパなどの外部剛体を模擬した高位置用振り子式インパクタＭH、或いは低位置用振り子式インパクタＭLを介して打撃を与えると、図２に示すように、バンパフェイシャ１２、及び衝撃吸収体２０が圧潰され、やがてバンパビーム１８の前端面１８ｂに衝突する。
【００２９】
このとき、この前端面１８ｂが、車体部品１９の最先端部１９ａよりも前方へ突出されているため、高位置用振り子式インパクタＭH、或いは低位置用振り子式インパクタＭLが、車体部品１９に損傷を与えることが無く、損害を最小限にとどめることができる。
【００３０】
このように、本実施の形態によれば、バンパビーム１８の前面に溝部１８ａを形成し、この溝部１８ａに衝撃吸収体２０を取付けることで、この衝撃吸収体２０の性能を低下させることなく、フロントバンパ１１Ａ全体の厚さを縮小させることができる。
【００３１】
又、溝部１８ａの深さＤを衝撃吸収体２０の最小残存厚さｔと同じか、それよりも若干短く形成したので、歩行者の脚部がバンパビーム１８の前端面１８ｂに衝突して反力を受けることが無く、歩行者の脚部を車体側の衝撃から保護することが出来る。
【００３２】
更に、バンパビーム１８の前端面１８ｂが、グリル、ランプ等の車体部品１９の最先端部１９ａよりも前方へ突出されているため、車両、壁面等の外部剛体が、フロントバンパ１１Ａに軽衝突した場合は、外部剛体はバンパビーム１８の前端面１８ｂで掛止されるため、その後方に配設されている車体部品１９に損傷を与え難くなり、損害を最小限にとどめることができる。
【００３３】
その結果、歩行者保護と、対車両軽衝突に対する剛性との双方を、フロントバンパ１１Ａの前方への突出量を少なくした上で両立させることが可能となる。
【００３４】
又、図５〜図７に本発明による第２実施の形態を示す。上述した第１実施の形態では、バンパビーム１８として押出し成型品を採用しているが、本実施の形態によるフロントバンパ１１Ｂは、バンパビーム２８としてハット状に形成されたプレス成型品を採用し、このバンパビーム２８の溝部２８ａを前方に開口させて配設し、この溝部２８ａに衝撃吸収体３０の背面を当接したものである。
【００３５】
バンパビーム２８をプレス成型品としたので、バンパビーム２８の奥行きから板厚を除いた領域を溝部２８ａの深さＤとすることができる。従って、このバンパビーム２８の溝部２８ａの深さＤと、第１実施の形態によるバンパビーム１８の溝部１８ａの深さＤとを同一とした場合、本実施の形態によるバンパビーム２８を、第１実施の形態によるバンパビーム１８よりも薄く形成することができ、その分、フロントバンパ１１Ｂ全体の厚さを更に縮小することが出来る。
【００３６】
この場合、図６、図７に示すように、バンパビーム２８のフランジ状に形成されている上下前端面２８ｂ間を、レグ部材２９を介して所定間隔毎に連結支持することで、バンパビーム２８の溝部２８ａが上下方向へ開いてしまうことが防止され、上下方向に対する強度を増すことができる。
【００３７】
尚、図６に示すように、本実施の形態では、レグ部材２９は、短冊状に形成された平板の両端を上下前端面２８ｂの背面に折り曲げて固定するようにしているが、スポット溶接等の溶接、或いは接着等により固定するようにしても良い。
【００３８】
一方、衝撃吸収体３０には、この衝撃吸収体３０をバンパビーム２８の溝部２８ａに装着する際に、レグ部材２９との干渉を回避するためのノッチ３０ａが、レグ部材２９に対応する位置に形成されている。
【００３９】
このような構成によれば、バンパビーム２８として、プレス成型品を採用したので、バンパビーム２８の奥行きの殆どを溝部２８ａの深さＤとすることができるため、相対的にバンパビーム２８の奥行きを薄くして、フロントバンパ１１Ｂ全体の厚さを縮小させることができる。
【００４０】
又、レグ部材２９によりバンパビーム２８に形成した溝部２８ａの上下方向への広がりを防止するようにしたので、強度的にも十分保証することができる。
【００４１】
更に、衝撃吸収体３０をバンパビーム２８の溝部２８ａに装着すると、衝撃吸収体３０に形成したノッチ３０ａが、レグ部材２９に係入されて位置決めされると共に、抜けとどめとしての機能を発揮させることができる。
【００４２】
又、図８、図９に本発明による第３実施の形態を示す。本実施の形態は第２実施の形態の変形例であり、衝撃吸収体３０の上下面に、バンパビーム２８に形成した上下前端面２８ｂに当接するフランジ部３０ｂを形成したものである。
【００４３】
衝撃吸収体３０に、バンパビーム２８の上下前端面２８ｂに当接するフランジ部３０ｂを形成することで、図９に示すように、高位置用振り子式インパクタＭH、或いは低位置用振り子式インパクタＭLを衝撃吸収体３０に対して、前方から個別に衝突させたとき、衝撃吸収体３０は、上下面に形成したフランジ部３０ｂが上下前端面２８ｂに支持された状態で変形するため、この衝撃吸収体３０が上下方向へ倒れ込むことが無く、衝撃吸収体３０から受けた衝撃を確実に吸収することができる。
【００４４】
更に、このとき、バンパビーム２８に形成した上下前端面２８ｂと高位置用振り子インパクタＭH、或いは低位置用振り子式インパクタＭLとの間に、衝撃吸収体３０に形成したフランジ部３０ｂが挟み込まれるため、高位置用振り子式インパクタＭH、或いは低位置用振り子式インパクタＭLからの衝撃荷重がフランジ部３０ｂの圧潰により減衰されて上下前端面２８ｂに伝達されるので、バンパビーム２８の破損を防止することができる。
【００４５】
尚、本発明による車両用衝撃吸収バンパ構造は、フロントバンパに限らず、リヤバンパに適用しても良い。
【００４６】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、バンパビームの前面に衝撃吸収体の後端面を当接する溝部を設けたので、衝撃吸収体の前方への突出量を変更することなく、バンパビームの背面を前方へ移動させることが可能となり、エンジン房内の艤装に対して制約を与えることなく、歩行者の脚部を十分に保護することができる。
【００４７】
更に、バンパビームの前端面から溝部底面までの深さを衝撃吸収体が圧潰されたときの最小残存厚さと同等或いはそれ以下に設定したので、前方からの軽衝突を受けて衝撃吸収体が圧潰された場合でも、歩行者の脚部にバンパビームからの反力が直接伝達され難くなるため、歩行者の脚部を衝突荷重から有効に保護することができる。
【００４８】
又、軽衝突時はバンパビームの前端面にて衝撃荷重が受けとどめられるため、車体部品の損傷を最小限とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施の形態による衝撃吸収バンパの断面側面図
【図２】同、圧潰後の衝撃吸収バンパの断面側面図
【図３】同、衝突実験開始時のシミュレーション画像を示す説明図
【図４】同、衝突実験後のシミュレーション画像を示す説明図
【図５】第２実施の形態による衝撃吸収バンパの断面側面図
【図６】同、バンパビームと衝撃吸収体との部分分解斜視図
【図７】同、バンパビームと衝撃吸収体との部分斜視図
【図８】第３実施の形態によるバンパビームと衝撃吸収体との部分斜視図
【図９】同、圧潰後の衝撃吸収バンパの断面側面図
【図１０】従来の衝撃吸収バンパの断面側面図
【符号の説明】
１１Ａ，１１Ｂ  フロントバンパ(衝撃吸収バンパ)
１２  バンパフェイシャ
１８，２８  バンパビーム
１８ａ，２８ａ  溝部
１９  車体部品
１９ａ  先端部
２０，３０  衝撃吸収体
２８ｂ  上下前端面
３０ａ  ノッチ
３０ｂ  フランジ部
Ｄ  深さ
ｔ  最小残存厚さ
【図１】
0004884600.tif 000002
【図２】
0004884600.tif 000003
【図３】
0004884600.tif 000004
【図４】
0004884600.tif 000005
【図５】
0004884600.tif 000006
【図６】
0004884600.tif 000007
【図７】
0004884600.tif 000008
【図８】
0004884600.tif 000009
【図９】
0004884600.tif 000010
【図１０】
0004884600.tif 000011