JP5249723B2

JP5249723B2 - 車両用バンパ構造

Info

Publication number: JP5249723B2
Application number: JP2008286938A
Authority: JP
Inventors: 勝海長谷川
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2008-11-07
Filing date: 2008-11-07
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2028-11-07
Also published as: JP2010111322A

Description

本発明は、バンパフェースに衝撃吸収体を内装した車両用バンパ構造に関する。

一般に、乗用車等の車両用バンパは、車体の表面に露出するバンパフェースと、このバンパフェースの後方で車両のサイドメンバ等に支持されたバンパビームとを有する。ここで、この種の車両用バンパにおいては、一般に、走行車両のバンパが歩行者の脚部に衝突したときの衝撃を緩和するため、バンパフェースを合成樹脂等の弾性体で構成し、さらに、バンパフェースとバンパビームとの間に、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を介装する等の対策がなされている。

ところで、衝撃吸収体を用いて歩行者の脚部を保護するためには、この衝撃吸収体の剛性をある程度低くし、衝突の際の反力が歩行者に印加され難くすることが好ましいが、剛性を低くすると、壁面、車両等の剛体に対する衝突エネルギー吸収量が不足してしまう。一方、衝撃吸収体の剛性を高めて、衝突エネルギー吸収量を増加させた場合には、衝突時の初期荷重の立ち上がりが大きくなってしまい、歩行者の脚部を十分に保護することが困難となる。

この対策として、例えば、特許文献１には、バンパフェイシャ（バンパフェース）の車体後方に開口する凹部に対して衝撃吸収体を上下２段に横設し、下段側の衝撃吸収体の剛性を上段側の衝撃吸収体の剛性よりも高く設定した車両用バンパ構造が開示されている。このようなバンパ構造によれば、歩行者との衝突時には、上段側の衝撃吸収体が膝部に与えるダメージを緩和しつつ、下段側の衝撃吸収体により衝撃吸収を行いながら歩行者の足元をすくい上げることができる。一方、車両等との衝突時等においても、下段側の衝撃吸収体によってバンパ全体としての剛性を確保することができる。さらに、特許文献１には、下段側の衝撃吸収体に所定の剛性と衝撃吸収性能とを持たせるため、車体前後方向に延出する複数の縦リブと車幅方向に延出する横リブとをベースプレート上に格子状に配設して下段側の衝撃吸収体を構成した技術が開示されている。
特開２００２−２７４２９８号公報

ところで、車両用バンパは、車体の外観を決定する上で重要な役割を占める要素となっている。従って、例えば、車体の外観をシャープなイメージに演出する等のデザイン上の要請があった場合、バンパの車幅方向両端部における前後方向のボリュームを減少させる等の必要が生じる場合がある。

しかしながら、例えば、上述のようにリブによる衝撃吸収機能を備えた衝撃吸収体において、前後方向のボリュームを減少させることは、リブによる衝撃吸収ストロークを減少させることに帰結し、的確な歩行者保護の実現等が困難となる虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、衝撃吸収のためのストロークを十分に確保することが困難な場合にも、十分な歩行者保護を実現することができる車両用バンパ構造を提供することを目的とする。

本発明の一態様による車両用バンパ構造は、車体前後方向に延在して立設する複数の縦方向リブと、車幅方向に延在して立設する複数の横方向リブとが格子状に配列された衝撃吸収体を、車体の表面に露出するバンパフェースと、当該バンパフェースの内側に配設された車体骨格側の剛性部材との間に介装した車両用バンパ構造であって、車幅方向端部領域に位置する前記縦方向リブの前部に、車体後方から前方に向けて車幅方向外側に傾斜する傾斜部を設け、前記傾斜部の中途に補剛リブの前端部を連結し、前記補剛リブの起点を、車幅方向外側に隣接する他の前記傾斜部の起点に一致させて前記縦方向リブに連結したものである。

本発明の車両用バンパ構造によれば、衝撃吸収のためのストロークを十分に確保することが困難な場合にも、十分な歩行者保護を実現することができる。

以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係わり、図１は車体前部の要部を示す分解斜視図、図２はバンパの要部断面図、図３は下段側衝撃吸収体の要部を示す平面図、図４（ａ）は図３のIV−IV線に沿う要部断面図であって（ｂ）はその変形状態の一例を示す説明図、図５（ａ）は図３のＶ−Ｖ線に沿う要部断面図であって（ｂ）はその変形状態の一例を示す説明図、図６（ａ）は図３のVI−VI線に沿う要部断面図であって（ｂ）はその変形状態の一例を示す説明図、図７（ａ）図４（ａ）のVII−VII線に沿う要部断面図であって（ｂ），（ｃ）はその衝突時における変形状態の一例を示す説明図、図８は下段側衝撃吸収体の変形例の要部を示す平面図である。

図１，２において、符号１は自動車等の車体を示す。この車体１の前部には、ラジエータコア（図示せず）を保持する枠状のラジエータコアサポート５が配設され、このラジエータコアサポート５の左右に位置するサイドメンバ５ａが車体の前後方向に延在する一対の車体骨格としてのサイドビーム６に固設されている。

また、ラジエータコアサポート５の前方には車幅方向に延在するバンパビーム７が配設され、このバンパビーム７の左右端部が、左右のサイドメンバ５ａにブラケット８を介してそれぞれ保持されている。さらに、バンパビーム７の下方には車幅方向に延在する剛性部材としてのクロスメンバ１０が配設され、このクロスメンバ１０の左右端部が、バンパビーム７の後部から下方に延出する一対の連結部材１１を介してそれぞれ保持されている。

また、図２に示すように、バンパビーム７及びクロスメンバ１０の前方には、車体前面の造形の一部として機能するバンパフェース１５が配設されている。このバンパフェース１５は、例えば、合成樹脂等の弾性材を素材として形成されている。バンパフェース１５の上部及び下部は湾曲した状態でそれぞれ後方に延出され、これら延出されたバンパフェース１５の上端縁辺部及び下端縁辺部には、上面取付部１５ａと下面取付部１５ｂがそれぞれ形成されている。そして、本実施形態において、バンパフェース１５の上面取付部１５ａはバンパビーム７の上面に固設されたブラケット７ａを介して固定され、下面取付部１５ｂはクロスメンバ１０の下面に直接的に固定されている。

また、バンパフェース１５の内部空間において、当該バンパフェース１５の内面とバンパビーム７とが対向する上部側の空間には車幅方向に延在する上段側衝撃吸収体２０が介装され、バンパフェース１５の内面とクロスメンバ１０とが対向する下部側の空間には車幅方向に延在する下段側衝撃吸収体２１が介装されている。

本実施形態において、上段側衝撃吸収体２０は、例えば、ポリウレタン発泡体、ポリプロピレン発泡体等の所定発泡率を有する発泡体で形成され、その後面がバンパビーム７の前面に固定されている。

一方、下段側衝撃吸収体２１は、例えば、ポリプロピレン、ＰＰＯ樹脂等の熱可塑性樹脂を用いた射出成型品で構成され、その後面がクロスメンバ１０の前面に当接された状態で、クロスメンバ１０から前方に突出する複数のブラケット１０ａを介して上面が固定されている。

図１乃至３に示すように、この下段側衝撃吸収体２１は、基本的には、車体１の前後方向に延在して立設する複数の縦方向リブ２５と、車幅方向に延在して立設する複数の横方向リブ２６とが格子状に配列されて要部が構成されている。そして、これら各リブ２５，２６が格子状に配列されることにより、下段側衝撃吸収体２１の内部には、複数の衝撃吸収用のセル３０が画成されている。

ここで、例えば、図３に示すように、各横方向リブ２６は、バンパフェース１５の前面形状に沿って弓状に湾曲されている。従って、下段側衝撃吸収体２１の車幅方向端部領域Ａは、衝撃吸収のために車体前後方向に変形可能なストロークが、中央側の領域よりも相対的に短くなっている。このように形成された下段側衝撃吸収体２１の各車幅方向端部領域Ａにおいて、縦方向リブ２５の前部は、車体１の後方から前方に向けて車幅方向外側に傾斜されている（以下、このように傾斜された縦方向リブ２５上の前部領域を傾斜部２５ａともいう）。本実施形態において、より具体的には、車幅方向端部領域Ａに位置する各縦方向リブ２５は、前方から見て２段目の横方向リブ２６との交点を起点として、車幅方向外側に傾斜されている。この場合において、各縦方向リブ２５の傾斜部２５ａの傾斜角度等は任意に設定することも可能であるが、例えば、図３に示すように、一の縦方向リブ２５に形成された傾斜部２５ａの先端と、当該一の縦方向リブの車幅方向外側に隣接する他の縦方向リブ２５の傾斜部２５ａの起点とが、車体１の前後方向に沿う同一直線Ｌｘ上に位置することが望ましい。

また、車幅方向端部領域Ａにおいて、縦方向リブ２５の傾斜部２５ａと横方向リブ２６とで画成された各セル３０内には、補剛リブ３１が設けられている。この補剛リブ３１は、図３に示すように、セル３０に対して車幅方向内側に位置する一の縦方向リブ２５の傾斜部２５ａの中途と、当該一の縦方向リブ２５の車幅方向外側に隣接する他の縦方向リブ２５の傾斜部２５ａの起点と、を連結する位置に配設されている。そして、このように配設されることにより、補剛リブ３１は、傾斜部２５ａに入力された衝突荷重を隣接する縦方向リブ２５に対しても伝達する。この場合において、衝突荷重を効率的に分散させるため、例えば、図３に示すように、補剛リブ３１は、傾斜部２５ａの中途に対して略直交するよう配置されていることが望ましい。

また、本実施形態において、下段側衝撃吸収体２１は、剛性等の向上を目的として、各セル３０の開口部を閉塞する補剛板を一体的に有する。この補剛板は、例えば、全てのセル３０の上側開口部或いは下側開口部の何れかを一律に閉塞する単一の部材で構成することも可能であるが、下段側衝撃吸収体２１の上下での剛性が偏ることを防止して圧潰時の挙動を安定化させるため、本実施形態においては、上側補剛板３３と下側補剛板３４とに分割して形成されている。具体的には、図３、図４（ａ）、図５（ａ）、及び、図６（ａ）に示すように、下段側衝撃吸収体２１を車体１の前後方向に沿うセル列毎に見た場合、セル３０の上側開口部を閉塞する上側補剛板３３と、上側補剛板３３で閉塞されていないセル３０の下側開口部を閉塞する下側補剛板３４の数は互いに同数となるよう設定されている。すなわち、例えば、図４（ａ）に示すように、車体１の前後方向に２つのセル３０が存在する場合、例えば、１つ目のセル３０の下側開口部が下側補剛板３４で閉塞され、２つ目のセル３０の上側開口部が上側補剛板３３で閉塞される。また、例えば、図５（ａ）に示すように、車体１の前後方向に４つのセル３０が存在する場合、例えば、１つ目及び３つ目のセル３０が下側補剛板３４で閉塞され、２つ目及び４つ目のセル３０が上側補剛板３３で閉塞される。また、例えば、図６（ａ）に示すように、車体１の前後方向に３つのセル３０が存在する場合、例えば、１つ目のセル３０が下側補剛板３４で閉塞され、２つ目及び３つ目のセル３０が上側補剛板３３で閉塞される。なお、図６（ａ）の例においては、例えば、３つ目のセル３０の上下開口部を共に開放することも可能である。

このような構成において、例えば、バンパの車幅方向端部領域Ａに歩行者の脚部５０が衝突すると、衝突した脚部５０は、バンパフェース１５を変形させる（図７（ａ）参照）。そして、脚部５０からの衝撃が下段側衝撃吸収体２１に伝達されると、図７（ｂ）に示すように、先ず、下段側衝撃吸収体２１の前端部に位置する横方向リブ２６が後方に変形される。この変形に伴い、脚部５０の近傍に位置する縦方向リブ２５の傾斜部２５ａには、当該傾斜部２５ａを圧潰させる方向の分力Ｆ１（すなわち、傾斜部２５ａの延在方向に沿う方向の分力Ｆ１）が作用する。この分力Ｆ１は、傾斜部２５ａの変形によって吸収されながら縦方向リブ２５の基部側に伝達されるとともに、その一部が中途で補剛リブ３１へと分岐して伝達され、当該補剛リブ３１の変形によって吸収されながら車幅方向外側に隣接する他の縦方向リブ２５の基部側へと伝達される。同時に、傾斜部２５ａには車幅方向外側の成分を有する分力Ｆ２が作用し、傾斜部２５ａは、補剛リブ３１との連結部を起点として車幅方向外側へと更に傾斜するよう変形する。これらにより、前端部に位置する横方向リブ２６は車幅方向外側に大きく偏った状態で車体１の後方に変形される（凹まされる）。この傾斜部２５ａ及び横方向リブ２６の変形等により、脚部５０は車幅方向外側にガイドされる。このような動作により、横方向リブ２６の変形はさらに車幅方向外側に偏った状態で進行するとともに、現在変形されている傾斜部２５ａよりも車幅方向外側に隣接する傾斜部２５ａが順次変形され、結果として、脚部５０は車幅方向外側へと導かれる（図７（ｃ）参照）。

このように、下段側衝撃吸収体２１の車幅方向端部領域Ａに配設される縦方向リブ２５の少なくとも一部を車体１の後方から前方にかけて車幅方向外側に傾斜させ、この縦方向リブ２５に形成した傾斜部２５ａ等の作用によって、歩行者の脚部５０からの衝撃を吸収しつつ、脚部５０を車幅方向外側にガイドする（逃がす）ことにより、衝撃吸収ストロークを十分に確保することが困難な場合にも的確な歩行者保護を実現することができる。

この場合において、傾斜部２５ａの中途と車幅方向外側に隣接する他の縦方向リブ２５の起点とを連結する補剛リブ３１を下段側衝撃吸収体２１に追加することにより、縦方向リブ２５の一部を傾斜部２５ａとして傾斜させた場合にも下段側衝撃吸収体２１に所定の剛性を持たせることができ、好適な衝撃吸収性能を実現することができる。同時に、補剛リブ３１の作用によって衝突を車幅方向外側に位置する他の縦方向リブ２５に分散することができ、より好適な衝撃吸収性能を実現することができる。さらに、傾斜部２５ａに対する補剛リブ３１の連結位置をチューニングすることにより、衝突時における傾斜部２５ａの変形の起点（折れ点）を任意に設定することができる。

また、傾斜部２５ａの先端と、車幅方向外側に隣接する他の縦方向リブ２５における傾斜部２５ａの起点とを車体１の前後方向に沿う同一直線Ｌｘ上に設定することにより、傾斜部２５ａに入力された衝突を、隣接する縦方向リブ２５の基部側にバランス良く分散させることができる。

ところで、この下段側衝撃吸収体２１の変形時には、各リブ２５，２６，３１等の変形と同時に補剛板３３，３４も変形される。ここで、本実施形態において、上側補剛板３３と下側補剛板３４は、下段側衝撃吸収体２１の上下方向の剛性バランスを確保すべく、車体１の前後方向に沿う各セル列において互いに同数となるよう交互に配設されている。従って、例えば、図４（ｂ）に示すように、下段側衝撃吸収体２１は、変形時にその中途が上方或いは下方に大きく湾曲或いは折曲等することなく車体１の後方に圧潰され、所望の衝撃吸収性能を的確に実現することが可能となる。なお、例えば、図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示すように、車幅方向端部領域Ａ以外においても、上側補剛板３３及び下側補剛板３４の配置により、同様の効果を奏することが可能となっている。

ここで、例えば、図８に示すように、補剛リブ３１を有する本実施形態においては、車幅方向端部領域Ａにおける横方向リブ２６の一部を省略することも可能である。この場合、図示のように、横方向リブ２６を省略した部分においては、補剛リブ３１で区画されるセル単位で、上側補剛板３３或いは下側補剛板３４を配設することが可能である。

車体前部の要部を示す分解斜視図バンパの要部断面図下段側衝撃吸収体の要部を示す平面図（ａ）は図３のIV−IV線に沿う要部断面図であって（ｂ）はその変形状態の一例を示す説明図（ａ）は図３のＶ−Ｖ線に沿う要部断面図であって（ｂ）はその変形状態の一例を示す説明図（ａ）は図３のVI−VI線に沿う要部断面図であって（ｂ）はその変形状態の一例を示す説明図（ａ）図４（ａ）のVII−VII線に沿う要部断面図であって（ｂ），（ｃ）はその衝突時における変形状態の一例を示す説明図下段側衝撃吸収体の変形例の要部を示す平面図

符号の説明

１ … 車体
５ … ラジエータコアサポート
５ａ … サイドメンバ
６ … サイドビーム
７ … バンパビーム
７ａ … ブラケット
８ … ブラケット
１０ … クロスメンバ
１０ａ … ブラケット
１１ … 連結部材
１５ … バンパフェース
１５ａ … 上面取付部
１５ｂ … 下面取付部
２０ … 上段側衝撃吸収体
２１ … 下段側衝撃吸収体
２５ … 縦方向リブ
２５ａ … 傾斜部
２６ … 横方向リブ
３０ … セル
３１ … 補剛リブ
３３ … 上側補剛板
３４ … 下側補剛板
５０ … 脚部
Ａ … 車幅方向端部領域

Claims

車体前後方向に延在して立設する複数の縦方向リブと、車幅方向に延在して立設する複数の横方向リブとが格子状に配列された衝撃吸収体を、車体の表面に露出するバンパフェースと、当該バンパフェースの内側に配設された車体骨格側の剛性部材との間に介装した車両用バンパ構造であって、
車幅方向端部領域に位置する前記縦方向リブの前部に、車体後方から前方に向けて車幅方向外側に傾斜する傾斜部を設け、
前記傾斜部の中途に補剛リブの前端部を連結し、
前記補剛リブの起点を、車幅方向外側に隣接する他の前記傾斜部の起点に一致させて前記縦方向リブに連結したことを特徴とする車両用バンパ構造。
前記縦方向リブの傾斜部の先端と、車幅方向外側に隣接する他の前記縦方向リブの前記傾斜部の起点とは、車体前後方向に沿う同一直線上に位置することを特徴とする請求項１に記載の車両用バンパ構造。
前記衝撃吸収体は、前記各リブで画成されたセルを車体前後方向に複数有し、前記セルの上側開口部を閉塞する上側補剛板と、前記上側補剛板で閉塞されていない前記セルの下側開口部を閉塞する下側補剛板とを、車体前後方向に沿う列毎にそれぞれ同数有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用バンパ構造。