(57)【要約】【課題】上下オフセット衝突に対応可能なバンパー構造であって、重量が必要以上に増加することのないバンパー構造を提供することを課題とする。【解決手段】左右一対のバンパーステイ１，１と、両バンパーステイ１，１に架設されるバンパーリインフォースメント２と、を備えるバンパー構造Ｂであって、少なくとも両バンパーステイ１，１の間においてバンパーリインフォースメント２の上層部２Ａと下層部２Ｂとを上下に離間させたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対のバンパーステイと、
前記両バンパーステイに架設されるバンパーリインフォースメントと、を備えるバンパー構造であって、
少なくとも前記両バンパーステイの間において前記バンパーリインフォースメントの上層部と下層部とを上下に離間させたことを特徴とするバンパー構造。
【請求項２】
前記上層部の少なくとも一部を、上に凸となるように変形させたことを特徴とする請求項１に記載のバンパー構造。
【請求項３】
前記下層部の少なくとも一部を、下に凸となるように変形させたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のバンパー構造。
【請求項４】
上下に離間した前記上層部と前記下層部とを連結部材で連結したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のバンパー構造。
【請求項５】
長手方向の中央部が上下に切り離されたアルミニウム合金製の押出形材を用いて、前記上層部および前記下層部を形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のバンパー構造。
【請求項６】
左右一対のバンパーステイと、
前記両バンパーステイに架設されるバンパーリインフォースメントと、を備えるバンパー構造であって、
前記バンパーリインフォースメントの上層部および下層部を別々のアルミニウム合金製押出形材により形成するとともに、前記バンパーリインフォースメントの長手方向の中央部において前記上層部および前記下層部の少なくとも一方を他方から離間する方向に変形させたことを特徴とするバンパー構造。
【請求項７】
前記バンパーリインフォースメントの前記上層部と前記下層部とを、その全長に亘って上下に離間させたことを特徴とする請求項６に記載のバンパー構造。
【請求項８】
前記上層部と前記下層部とを連結部材で連結したことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のバンパー構造。
【請求項９】
前記連結部材を介して前記バンパーリインフォースメントを前記バンパーステイに支持させたことを特徴とする請求項８に記載のバンパー構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バンパー構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
左右一対のバンパーステイと、両バンパーステイに架設されるバンパーリインフォースメントと、を備えるバンパー構造が特許文献１などに開示されている。
【特許文献１】特開２００７−２６１４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来のバンパー構造は、衝突相手の高さ位置が自車のバンパーリインフォースメントの高さ位置と一致している場合を想定しており、衝突相手の高さ位置が上下にオフセットする場合ついては、想定していないのが通常である。なお、以下では、衝突相手の高さ位置が上下にオフセットした状態での衝突を、「上下オフセット衝突」と称する場合がある。
【０００４】
バンパーリインフォースメントの桁高を大きくしておけば、上下オフセット衝突に対応することができるが、このようにすると、軽量化の要請に反して重量が嵩んでしまう。
【０００５】
このような観点から、本発明は、上下オフセット衝突に対応可能なバンパー構造であって、重量が必要以上に増加することのないバンパー構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題を解決する本発明のバンパー構造は、左右一対のバンパーステイと、前記両バンパーステイに架設されるバンパーリインフォースメントと、を備えるバンパー構造であって、少なくとも前記両バンパーステイの間において前記バンパーリインフォースメントの上層部と下層部とを上下に離間させたことを特徴とする。
【０００７】
バンパーリインフォースメントの上層部と下層部とを上下に離間させれば、衝突エネルギーを吸収可能な範囲が上下方向に拡がることになるので、上下オフセット衝突に対応することが可能になるが、上層部と下層部との間に隙間が介在することになるので、バンパーリインフォースメントの重量が必要以上に増加することはない。すなわち、本発明によれば、バンパー構造の重量の増加を抑えつつ、衝突エネルギーを吸収可能な範囲を上下方向に拡大させることができる。
【０００８】
前記上層部と前記下層部とを上下に離間させるには、例えば、前記上層部の少なくとも一部を上に凸となるように変形させるか、あるいは、前記下層部の少なくとも一部を下に凸となるように変形させればよい。このようにすると、バンパーリインフォースメントの長手方向の中央部において衝突エネルギーを吸収可能な範囲を上下方向に拡大させることができる。
【０００９】
なお、上下に離間した前記上層部と前記下層部とを連結部材で連結してもよい。このようにすると、上層部または下層部に発生する上下方向の撓みや変形等を抑制することが可能となる。
【００１０】
上層部および下層部を別々の部材により形成してもよいが、長手方向の中央部が上下に切り離されたアルミニウム合金製の押出形材を用いて、前記上層部および前記下層部を形成してもよい。このようにすると、バンパーリインフォースの端部の形態（すなわち、バンパーステイの取付部の形態）を従前のバンパーリインフォースメントと同様にすることが可能となるので、従前のバンパーリインフォースメントに使用されていたバンパーステイを転用することが可能となる。
【００１１】
前記した課題を解決する本発明の他のバンパー構造は、左右一対のバンパーステイと、前記両バンパーステイに架設されるバンパーリインフォースメントと、を備えるバンパー構造であって、前記バンパーリインフォースメントの上層部および下層部を別々のアルミニウム合金製押出形材により形成するとともに、前記バンパーリインフォースメントの長手方向の中央部において前記上層部および前記下層部の少なくとも一方を他方から離間する方向に変形させたことを特徴とする。
【００１２】
このような構成のバンパー構造においても、衝突エネルギーを吸収可能な範囲が上下方向に拡がることになるので、上下オフセット衝突に対応することが可能になるが、上層部と下層部との間に隙間が介在することになるので、バンパーリインフォースメントの重量が必要以上に増加することはない。
【００１３】
バンパーリインフォースメントの上層部および下層部を別々のアルミニウム合金製押出形材により形成する場合には、前記バンパーリインフォースメントの前記上層部と前記下層部とを、その全長に亘って上下に離間させてもよい。このようにすると、バンパーリインフォースメントの全長に亘って上下オフセット衝突に対応することが可能になる。
【００１４】
また、前記上層部と前記下層部とを連結部材で連結してもよい。このようにすると、上層部または下層部に発生する上下方向の撓みや変形等を抑制することが可能となる。
【００１５】
なお、前記連結部材を介して前記バンパーリインフォースメントを前記バンパーステイに支持させるとよい。このようにすると、バンパーステイの大型化を防ぐことが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るバンパー構造によれば、重量を必要以上に増加させずに、上下オフセット衝突に対応可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１に示すように、本発明の実施形態に係るバンパー構造Ｂは、左右一対のバンパーステイ１，１と、バンパーリインフォースメント２とを備えている。なお、本実施形態では、バンパー構造Ｂがフロントバンパーを構成する場合を例示し、「前後」、「右左」、「上下」は車体の前端部に取り付けた状態を基準にする。
【００１８】
バンパーステイ１は、サイドメンバＳとバンパーリインフォースメント２との間に介設されるものである。本実施形態のバンパーステイ１は、アルミニウム合金製の中空押出形材からなり、その押出方向が上下方向となるように配置されている。なお、バンパーステイ１の断面形状や向き等は、適宜変更しても差し支えない。
【００１９】
バンパーリインフォースメント２は、バンパーステイ１，１に架設されるものであって、本実施形態のものは、長手方向の中央部が上下に切り離されたアルミニウム合金製の押出形材からなる。バンパーリインフォースメント２の素となる押出形材は、図２の（ｂ）にも示すように、上下に並んだ三つの中空部ａ，ｂ，ｃを備える断面中空の押出形材であり、角筒状の外殻２１と、この外殻２１の内部空間に配置された上下２枚の中壁２２，２２とを備えている。中壁２２，２２は、互いに平行に配置されており、かつ、上下方向に間隔をあけて対向している。また、上側の中壁２２は、外殻２１の上壁と間隔をあけて対向しており、下側の中壁２２は、外殻２１の下壁と間隔をあけて対向している。
【００２０】
図１に示すように、バンパーリインフォースメント２の上層部２Ａおよび下層部２Ｂは、その長手方向の両端部においては一体となっているが、バンパーステイ１，１の間においては上下に離間（分離）している。図２の（ｃ）および（ｄ）にも示すように、上層部２Ａは、最上部の中空部ａを含む部位（すなわち、上側の中壁２２を含む部位）であって、バンパーリインフォースメント２の長手方向の中央部（図１に示すバンパーステイ１，１の間）において上に凸となるように略円弧状に変形（湾曲）している。また、下層部２Ａは、最下部の中空部ｃを含む部位（すなわち、下側の中壁２２を含む部位）であって、バンパーリインフォースメント２の長手方向の中央部において下に凸となるように略円弧状に湾曲している。
【００２１】
なお、図１、図２の（ｃ）および（ｄ）は、バンパーリインフォースメント２の形態を分かり易く説明するための模式図であり、実際の寸法を反映したものではない。図示は省略するが、上層部２Ａと下層部２Ｂの最大離隔距離は、例えば乗用車に使用するものであれば、１０〜５０ｍｍ程度であるが、１００ｍｍ程度にすることも可能である。また、図示したバンパーリインフォースメント２においては、その全長の２／３程度を上下に離間させているが、離間させる部分の長さを限定する趣旨ではない。図示は省略するが、離間させる部分の長さは、バンパーリインフォースメント２の全長の１／５〜４／５の範囲で設定することが望ましく、より好適には、１／５〜２／３の範囲、より一層好適には、１／５〜１／３の範囲で設定することが望ましい。
【００２２】
このような形態のバンパーリインフォースメント２を製造するには、上層部２Ａおよび下層部２Ｂの素となる押出形材の長手方向（押出方向）の中央部において、外殻２１の前壁および後壁のそれぞれに、押出方向に沿う方向に延びるスリットＫ（図２の（ａ）参照）を形成した後、上層部２Ａおよび下層部２Ｂに対して互いに離間する方向の力を付与し、これらを離間させればよい（図２の（ｃ）参照）。なお、スリットＫは、外殻２１の前壁および後壁のうち、中央の中空部ｂを形成する部位（中壁２２，２２の間の高さ位置）に形成する。
【００２３】
なお、スリットＫの形態は、図示のものに限定されることはなく、図３の（ａ）および（ｂ）に示すスリットＫ’のように、幅等は適宜変更しても差し支えない。スリットＫ’は、押出形材の中壁２２，２２間に位置する前壁および後壁を切除して形成したものであり、図２の（ａ）に示すスリットＫよりも幅広で、その長手方向の端部は半円状に加工されている。幅広のスリットＫ’を形成した場合も、図３の（ｃ）および（ｄ）に示すように、上層部２Ａおよび下層部２Ｂに対して互いに離間する方向の力を付与し、これらを離間させると、バンパーリインフォースメント２が形成される。
【００２４】
以上説明したバンパー構造Ｂによれば、バンパーリインフォースメント２の上層部２Ａと下層部２Ｂとを上下に離間させているので、これらを離間させていない従前のバンパー構造に比べて、衝突エネルギーを吸収可能な範囲が上下方向に拡がることになり、ひいては、上下オフセット衝突に対応することが可能になる。しかも、バンパー構造Ｂによれば、上層部２Ａと下層部２Ｂとの間に隙間が介在することになるので、バンパーリインフォースメント２の重量が必要以上に増加することはない。すなわち、バンパー構造Ｂによれば、その重量の増加を抑えつつ、衝突エネルギーを吸収可能な範囲を上下方向に拡大させることができる。
【００２５】
また、バンパーリインフォース２の端部の形態（すなわち、バンパーステイ１の取付部の形態）は、上下に離間していない従前のバンパーリインフォースメントと変わるところがないので、従前のバンパーリインフォースメントに使用されていたバンパーステイを転用することが可能となる。
【００２６】
バンパー構造Ｂの構成は、適宜変更しても差し支えない。
例えば、前記した実施形態では、三つの中空部ａ，ｂ，ｃを備える押出形材を利用してバンパーリインフォースメント２を形成した場合を例示したが、図４に示すように、四つの中空部（すなわち、三つの中壁２２）を備える断面中空の押出形材を利用してバンパーリインフォースメント２（図４の（ｃ）および（ｄ）参照）を形成しても差し支えないし、図示は省略するが、五つ以上の中空部を備える断面中空の押出形材を利用してバンパーリインフォースメントを形成しても差し支えない。なお、図４においては、上から二段目の中空部を形成する前壁および後壁にスリットＫ”を形成した後、上層部２Ａおよび下層部２Ｂに対して互いに離間する方向の力を付与し、これらを離間させることで、バンパーリインフォースメント２を形成する。
【００２７】
また、図５の（ａ）および（ｂ）に示すように、上層部２Ａと下層部２Ｂとの間に、連結部材２Ｃを配置してもよい。このようにすると、上層部２Ａまたは下層部２Ｂに発生する上下方向の撓みや変形等を抑制することが可能となる。
【００２８】
ちなみに、図示した連結部材２Ｃは、上層部２Ａの下面（上側の中壁２２）と下層部２Ｂの上面（下側の中壁２２）との間に介設されている。連結部材２Ｃの上端部は、上層部２Ａの下部に形成された溝部２３に挿入されており、例えば溶接、カシメ、リベット等により上層部２Ａに接合されている。また、連結部材２Ｃの下端部は、下層部２Ｂの上部に形成された溝部２４に挿入されており、例えば溶接、カシメ、リベット等により下層部２Ｂに接合されている。連結部材２Ｃの構成に制限はないが、アルミニウム合金製の中空押出形材にて構成すれば、バンパーリインフォースメント２の重量の増加を抑制することが可能となる。なお、溝部２３，２４は、上層部２Ａおよび下層部２Ｂの素となる押出形材を上下に切り離すことで形成されたものであり、上層部２Ａと下層部２Ｂが離間している位置にのみ存在している。
【００２９】
なお、図５においては、上層部２Ａと下層部２Ｂとの間に立設した柱状の連結部材２Ｃを例示したが、連結部材２Ｃの形態を限定する趣旨ではなく、図示は省略するが、板状の連結部材であっても差し支えない。この場合には、上層部２Ａと下層部２Ｂとの間に形成された空間を塞ぐように連結部材を配置し、溶接、カシメ、リベット等により、バンパーリインフォースメント２の前壁また後壁に固着すればよい。
【００３０】
前記した実施形態では、上層部２Ａおよび下層部２Ｂの長手方向の中央部を、略円弧状に変形させた場合を例示したが、図６の（ａ）に示すバンパーリインフォースメント２のように、上層部２Ａおよび下層部２Ｂの長手方向の中央部をそれぞれ台状に変形させてもよい。すなわち、上層部２Ａの長手方向の中央部を、上に凸となるように台状に変形させて、上層部２Ａの中央部の上面を平坦（直線状）に形成するとともに、下層部２Ｂの長手方向の中央部を、下に凸となるように台状に変形させて、下層部２Ｂの中央部の下面を平坦（直線状）に形成してもよい。なお、図６の（ａ）のバンパーリインフォースメント２においては、その全長の１／３程度を上下に離間させている。
【００３１】
このような形態のバンパーリインフォースメント２は、例えば、図６の（ｂ）に示すように、変形部分（台状部分）に対応する形状の凹部ｄ１を有する一対の型Ｄ，Ｄを利用することで製造することができる。具体的には、バンパーリインフォースメント２の素となる押出形材２’の前壁および後壁のそれぞれにスリットＫを形成したうえで、押出形材２’の上壁および下壁のそれぞれに型Ｄをあてがって一対の型Ｄ，Ｄで押出形材２’を挟持し、かかる状態で押出形材２’の長手方向の端面に押圧力Ｆを付与すればよい。このようにすると、押出形材２’の長手方向の中央部がスリットＫを境にして上下に分離するとともに、分離した部分が型Ｄの凹部ｄ１に倣って変形し、最終的に図６の（ａ）のような形態のバンパーリインフォースメント２となる。
【００３２】
なお、図６の（ａ）に示すバンパーリインフォースメント２は、例えば、図６の（ｃ）および（ｄ）に示すように、尖鋭部ｊ１を備えた治具Ｊを利用することでも製造することができる。具体的には、押出形材２’の両側に治具Ｊ，Ｊを配置し、各治具Ｊの尖鋭部ｊ１を押出形材２’に形成されたスリットＫから中空部ｂに押し込めばよい。このようにすると、押出形材２’の長手方向の中央部がスリットＫを境にして上下に分離するとともに、分離した部分が治具Ｊの本体部ｊ２の厚さ分だけ上下に押し広げられ、最終的に図６の（ａ）のような形態のバンパーリインフォースメント２となる。
【００３３】
なお、図６の（ｅ）に示すバンパーリインフォースメント２は、その素となる押出形材に図３の（ａ）に示すスリットＫ’と同様の形態のスリットを形成したうえで、上層部２Ａの長手方向の中央部を、上に凸となるように台状に変形させて、上層部２Ａの中央部の上面を平坦（直線状）に形成するとともに、下層部２Ｂの長手方向の中央部を、下に凸となるように台状に変形させて、下層部２Ｂの中央部の下面を平坦（直線状）に形成したものである。
【００３４】
前記した実施形態では、バンパーリインフォースメント２の上層部２Ａおよび下層部２Ｂが一の押出形材から形成されている場合を例示したが、図７の（ａ）に示すバンパーリインフォースメント３のように、その上層部３Ａおよび下層部３Ｂを別々の押出形材により形成してもよい。
【００３５】
より詳細に説明すると、バンパーリインフォースメント３は、上層部３Ａと、この上層部３Ａの下方に配置された下層部３Ｂと、上層部３Ａと下層部３Ｂとの間に配置された連結部材３Ｃ，３Ｄを備えて構成されていて、その端部に配置された連結部材３Ｄを介してバンパーステイ１（図１参照）に支持されている。なお、上層部３Ａおよび下層部３Ｂは、その全長に亘って上下に離間している。
【００３６】
上層部３Ａの長手方向の中央部は、上に凸となるように略円弧状に湾曲している。すなわち、上層部３Ａの長手方向の中央部は、下層部３Ｂから離間する方向に湾曲している。このような形態の上層部３Ａは、アルミニウム合金製の中空押出形材に曲げ加工を施すことにより得ることができる。
【００３７】
下層部３Ｂの長手方向の中央部は、下に凸となるように略円弧状に湾曲している。すなわち、下層部３Ｂの長手方向の中央部は、上層部３Ａから離間する方向に湾曲している。このような形態の下層部３Ｂは、アルミニウム合金製の中空押出形材に曲げ加工を施すことにより得ることができる。
【００３８】
連結部材３Ｃ，３Ｄは、上層部３Ａの下面と下層部３Ｂの上面との間に介設されていて、溶接により上層部３Ａおよび下層部３Ｂに接合されている。連結部材３Ｃ，３Ｄの構成に制限はないが、アルミニウム合金製の中空押出形材にて構成すれば、バンパーリインフォースメント２の重量の増加を抑制することが可能となる。なお、バンパーリインフォースメント３の端部に配置される連結部材３Ｄは、その内部空間にボルト・ナットを挿入できるように、その押出方向が左右方向となるように配置されている。
【００３９】
バンパーステイ１の構成は、図１に示すものと同様であるが、図７の（ｂ）に示すように、連結部材３Ｄにボルト接合されている。また、バンパーステイ１は、上層部３Ａおよび下層部３Ｂの後面にも当接しており、上層部３Ａの下部および下層部３Ｂの上部を車体側から支持している。
【００４０】
このように、バンパーリインフォースメント３の上層部３Ａおよび下層部３Ｂを別々の押出形材で形成しても、衝突エネルギーを吸収可能な範囲が上下方向に拡がることになり、ひいては、上下オフセット衝突に対応することが可能になる。しかも上層部３Ａと下層部３Ｂとの間に隙間が介在することになるので、バンパーリインフォースメント３の重量が必要以上に増加することはない。しかも、上層部３Ａおよび下層部３Ｂが全長に亘って上下に離間しているので、バンパーリインフォースメント３の全長に亘って上下オフセット衝突に対応することが可能になる。
【００４１】
また、図７の形態においては、上層部３Ａと下層部３Ｂの間に位置する連結部材３Ｄを介してバンパーリインフォースメント３をバンパーステイ１に支持させているので、上層部３Ａおよび下層部３Ｂにバンパーステイ１を接合する場合に比べて、バンパーステイ１の高さ寸法を小さくすることが可能となる。なお、バンパーステイ１の大型化が問題とならない場合には、図示は省略するが、上層部３Ａおよび下層部３Ｂにバンパーステイ１を接合してもよい。
【００４２】
なお、バンパーリインフォースメント３の中央部に配置された連結部材３Ｃ，３Ｃ，…の位置や個数は変更しても差し支えないし、省略しても差し支えない。また、バンパーリインフォースメント３の端部に配置された連結部材３Ｄを省略し、図８に示すように、バンパーリインフォースメント３の端部において、上層部３Ａと下層部３Ｂとを直接接合して勿論差し支えない。この場合、バンパーステイ１（図１参照）は、上層部３Ａと下層部３Ｂとに接合されることになる。
【００４３】
図７および図８の形態においては、上層部３Ａおよび下層部３Ｂの長手方向の中央部を、略円弧状に変形させた場合を例示したが、図９に示すバンパーリインフォースメント３のように、上層部３Ａとなる押出形材および下層部３Ｂとなる押出形材の適所をそれぞれ台状に変形させてもよい。なお、図９においては、上層部３Ａの長手方向の中央部および両端部の合計３箇所を、それぞれ上に凸となるように台状に変形させており、同様に、下層部３Ｂの長手方向の中央部および両端部のそれぞれを、下に凸となるように台状に変形させている。このようにすると、バンパーリインフォースメント３の長手方向の中央部に加えて、両端部においても、衝突エネルギーを吸収可能な範囲が上下方向に拡がり、上下オフセット衝突に対応することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態に係るバンパー構造を示す模式的な斜視図である。
【図２】（ａ）はバンパーリインフォースメントの素となる押出形材を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１断面図、（ｃ）はバンパーリインフォースメントを示す模式的な正面図、（ｄ）は（ｃ）のＸ２−Ｘ２断面図である。
【図３】（ａ）はバンパーリインフォースメントの素となる押出形材に設けるスリットの変形例を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１’−Ｘ１’断面図、（ｃ）は（ａ）に示す押出形材を利用して形成したバンパーリインフォースメントを示す模式的な正面図、（ｄ）は（ｃ）のＸ２’−Ｘ２’断面図である。
【図４】（ａ）はバンパーリインフォースメントの素となる押出形材の変形例を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１”−Ｘ１”断面図、（ｃ）は（ａ）に示す押出形材を利用して形成したバンパーリインフォースメントを示す模式的な正面図、（ｄ）は（ｃ）のＸ２”−Ｘ２”断面図である。
【図５】（ａ）はバンパーリインフォースメントの第一の変形例を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＸ３−Ｘ３断面図である。
【図６】（ａ）はバンパーリインフォースメントの第二の変形例を示す正面図、（ｂ）は（ａ）に示すバンパーリインフォースメントの製造方法の一例を示す模式図、（ｃ）および（ｄ）は（ａ）に示すバンパーリインフォースメントの製造方法の他の例を示す模式図、（ｅ）はバンパーリインフォースメントの第三の変形例を示す正面図である。
【図７】（ａ）はバンパーリインフォースメントの第四の変形例を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＸ４−Ｘ４断面図である。
【図８】バンパーリインフォースメントの第五の変形例を示す正面図である。
【図９】バンパーリインフォースメントの第六の変形例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４５】
Ｂ    バンパー構造
１    バンパーステイ
２，３  バンパーリインフォースメント
２Ａ，３Ａ  上層部
２Ｂ，３Ｂ  下層部
２Ｃ，３Ｃ，３Ｄ  連結部材
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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