JP6435285B2 - 車両用バンパー構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両用バンパー構造に関する。

車両用バンパー構造としては、車幅方向に延びているバンパービームと、バンパービームの外側に配置されたバンパーフェイスと、を備え、バンパービームは、車両前後方向に並設された外側部材と内側部材とを接合することで形成されているものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許第４３６６０８２号公報

前記した従来の車両用バンパー構造では、外側部材が内側部材と同じ強度の高張力鋼板によって形成されている。このように、外側部材が高強度の鋼板によって形成されている場合には、バンパーフェイスの形状に合わせて外側部材を成形し難いという問題がある。

本発明は、前記した問題を解決し、バンパーフェイスの形状に合わせてバンパービームを成形し易くすることができる車両用バンパー構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、車体前部に配置され、車幅方向に延びているバンパービームを備えている車両用バンパー構造である。前記バンパービームは、内側部材と、前記内側部材に対して車両前後方向の前側に接合された外側部材と、を備えている。そして、前記外側部材の強度が前記内側部材の強度よりも小さくなるように設定されている。 前記外側部材の前面には、複数の緩衝部材が車幅方向に並設されるとともに、前記外側部材の前方には、車両の動力源に空気を導くためのガイド部材が配置されている。前記ガイド部材は、隣り合う前記緩衝部材の間を通じて車両高さ方向に延びている。前記緩衝部材には、車両前方に向かうに従って下方に向けて傾斜した第一の前記緩衝部材と、車両前方に向かうに従って上方に向けて傾斜した第二の前記緩衝部材と、が設けられている。

本発明の車両用バンパー構造では、外側部材の強度が抑えられているため、バンパービームの前側に配置されたバンパーフェイスの形状に合わせて外側部材を成形し易くなっている。
これにより、本発明の車両用バンパー構造では、バンパーフェイスの内面とバンパービームの先端面との間隔を小さくすることができるため、車両の衝突時の衝突エネルギーをバンパーフェイスからバンパービームに対して効率良く伝達することができる。
なお、本発明の車両用バンパー構造において、バンパーフェイスの内面にバンパービームの先端面が接している場合には、バンパーフェイスからバンパービームへの衝突エネルギーの伝達効率を高めることができる。
また、ガイド部材の配置の自由度が高まるため、動力源に対して効率良く空気を送り込むことができる。
また、本発明の車両用バンパー構造では、外側部材の板厚を小さくすることができるため、外側部材および緩衝部材が鋼製である場合には、緩衝部材を外側部材に対して抵抗溶接することができる。
また、異なる形状の緩衝部材をバンパーフェイスの各部の形状に合わせて配置することで、バンパービームの衝撃吸収性能を高めることができる。

本発明の車両用バンパー構造では、車両の衝突時に外側部材が変形し易いため、衝突エネルギーを効率良く吸収することができる。
また、本発明の車両用バンパー構造では、車両の衝突時に内側部材によって衝突エネルギーを確実に受けることができる。
このように、本発明の車両用バンパー構造では、バンパービームによって衝突エネルギーを効率良く吸収しつつ、バンパービームが後退するのを防ぐことができる。

本発明の車両用バンパー構造では、外側部材をバンパーフェイスの形状に合わせて成形し易いため、バンパービームの製造後に、バンパーフェイスの形状に合わせて、外側部材を加工する必要がなくなる。

本発明の車両用バンパー構造では、外側部材と内側部材とを異なる板厚や材質によって形成することができる。
例えば、外側部材は、成形性が良いとともに靭性の高い材料で形成し、内側部材は、引張強度が大きい材料で形成することで、バンパービームの衝撃吸収性能を高めることができる。

本発明の車両用バンパー構造では、バンパービームは外側部材と内側部材とに分割されているため、外側部材と内側部材とを接合する前に、バンパービーム内に補強部材を設けることができる。

本発明の車両用バンパー構造において、内側部材の上下の縁部から前方または後方に向けて上板および下板を突出させた場合には、内側部材の強度を高めることができる。
また、内側部材の上板および下板の間に外側部材を入り込ませた場合には、車両の衝突時に外側部材が上下方向に変形するのを抑えることができるため、衝突エネルギーを効率良く内側部材に伝達することができる。
さらに、内側部材の上板および下板の間に外側部材を入り込ませた場合には、外側部材と内側部材との接合部位がバンパービームの上面および下面に突出しないため、バンパービームの周囲を空気がスムーズに流れる。

前記した車両用バンパー構造において、バンパーフェイスの中央部が突出している場合には、前記外側部材を車幅方向の両端部から中央部に向かうに従って、車両前方に向けて突出させることで、バンパーフェイスの形状に合わせることができる。

また、前記した構成では、外側部材の先端面がアーチ形状に形成され、車両の衝突時に外側部材が変形し易くなるとともに、外側部材が前後方向に大きくなる。これにより、バンパービームの中央部は断面二次モーメントが大きくなり、バンパービームの両端部は座屈変形を起こし難くなるため、衝突エネルギーを効率良く吸収することができる。

前記した車両用バンパー構造において、前記内側部材をサイドメンバの端部に形成されたフランジに固定することが好ましい。

このように、バンパービームをサイドメンバに直接連結することで、バンパービームとサイドメンバとの連結部の剛性を高めるとともに、バンパービームとサイドメンバとの連結部を小さくすることができる。

本発明の車両用バンパー構造では、外側部材の強度が抑えられているため、外側部材をバンパーフェイスの形状に合わせて成形することができ、衝突エネルギーをバンパーフェイスからバンパービームに効率良く伝達することができる。
また、本発明の車両用バンパー構造では、衝突エネルギーをバンパービームが効率良く吸収するとともに、バンパービームが後退するのを防ぐことができる。

本発明の実施形態に係るバンパー構造を左上前方から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係るバンパー構造を左上前方から見た分解斜視図である。 本発明の実施形態に係るバンパービームを示した平面図である。 本発明の実施形態に係るバンパービームを示した図で、（ａ）は図３のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図３のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の実施形態に係るバンパービームとフロントサイドメンバとの連結部を右上後方から見た斜視図である。 本発明の実施形態の変形例を示した図で、本発明のバンパー構造を車体後部に適用した構成の側断面図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態のバンパー構造１は、図１に示すように、車両（自動車）のフロントバンパーを構成するものである。
バンパー構造１は、左右方向（車幅方向）に延びているバンパービーム１０と、バンパービーム１０の外側に配置されたバンパーフェイス６０（図４参照）と、を備えている。

バンパービーム１０は、車両前後方向に並設された内側部材２０および外側部材３０を備え、外側部材３０は、内側部材２０の前側部に接合されている（図４参照）。また、バンパービーム１０は、外側部材３０の前面に接合された三つの緩衝部材４１，４２を備えている。

内側部材２０は、図２に示すように、左右方向に延びている鋼製のフレームである。内側部材２０は、高張力鋼板によって形成されている。
内側部材２０の左右の端部は、車体の左右のフロントサイドメンバ３，３の前端部に固定されている。

内側部材２０は、左右方向に延びている壁部２１と、壁部２１の上縁部から前方に向けて延びている上板２２と、壁部２１の下縁部から前方に向けて延びている下板２３と、を備えている。内側部材２０は、図４（ａ）に示すように、前面全体が開口している。

内側部材２０の左右の両端部には、図２に示すように、平板状の取付部２４，２４が形成されている。取付部２４には、三つの挿通穴２４ａが形成されている。
取付部２４は、フロントサイドメンバ３の前端部に形成されたフランジ３ａの前面に重なる部位である（図５参照）。

外側部材３０は、図２に示すように、左右方向に延びている鋼製のフレームである。外側部材３０は、内側部材２０の前側に並設されている。
外側部材３０は、高張力鋼板によって形成されている。外側部材３０の強度（引張強度）は、内側部材２０の強度（引張強度）よりも小さく設定されている。

外側部材３０は、左右方向に延びている壁部３１と、壁部３１の上縁部から後方に向けて延びている上板３２と、壁部３１の下縁部から後方に向けて延びている下板３３（図４（ａ）参照）と、を備えている。外側部材３０は、図４（ａ）に示すように、後面全体が開口している。

外側部材３０は、図３に示すように、左右の端部から中央部に向かうに従って、前方に向けて突出している。外側部材３０の前後方向の厚さは、両端部よりも中央部が大きく形成されている。
外側部材３０の前面は、中央部が前方に突出するように湾曲したアーチ形状に形成されている。

外側部材３０の高さは、図４（ａ）に示すように、内側部材２０の内部の高さと同じ大きさに形成されている。外側部材３０の後端部は、内側部材２０の前端部に入り込んでいる。
外側部材３０の上板３２の上面は、内側部材２０の上板２２の下面に重なっており、外側部材３０の上板３２と、内側部材２０の上板２２とが溶接されている。
外側部材３０の下板３３の下面は、内側部材２０の下板３３の上面に重なっており、外側部材３０の下板３３と、内側部材２０の下板２３とが溶接されている。
このように、外側部材３０と内側部材２０とが接合されることで、中空な角筒状のフレームが形成されている。

外側部材３０の左右の両端部には、図２に示すように、平板状の取付部３４，３４が形成されている。取付部３４には、挿通穴３４ａが形成されている。
外側部材３０の取付部３４は、内側部材２０の取付部２４の前面に重なる部位である。外側部材３０の取付部３４の挿通穴３４ａは、内側部材２０の取付部２４の各挿通穴２４ａのうちの一つに連通している。

フロントサイドメンバ３の前端部に形成されたフランジ３ａには、外側部材３０および内側部材２０の各挿通穴２４ａ，３４ａに連通する三つの挿通穴３ｂが形成されている。

外側部材３０、内側部材２０およびフランジ３ａの各挿通穴２４ａ，３４ａ，３ｂには、前方からボルトＢが挿通されており、図５に示すように、ボルトＢのねじ部がフランジ３ａの後面側にナットＮに螺合されている。このようにして、外側部材３０の取付部３４および内側部材２０の取付部２４がフロントサイドメンバ３の前端部に固定されている。

外側部材３０の前面には、図１に示すように、第一緩衝部材４１と、左右の第二緩衝部材４２，４２と、が設けられている。
第一緩衝部材４１および両第二緩衝部材４２，４２は、側面視でＣ形状に鋼板を曲げ加工した部材であり（図４参照）、車両の軽衝突時に変形することで、衝突エネルギーを吸収する衝撃吸収部材である。

第一緩衝部材４１は、外側部材３０の前面において左右の端部の間に配置されている。第一緩衝部材４１は、図３に示すように、外側部材３０の前面に沿って湾曲している。

第一緩衝部材４１は、図２に示すように、左右方向に延びている前板４１ａと、前板４１ａの上縁部から後方に向けて延びている上板４１ｂと、前板４１ａの下縁部から後方に向けて延びている下板４１ｃ（図４（ａ）参照）と、を備えている。
第一緩衝部材４１の上板４１ｂおよび下板４１ｃは、図４（ａ）に示すように、前方に向かうに従って下方に向けて傾斜している。

上板４１ｂの後縁部には、上方に向けて突出した接合用フランジ４１ｄが形成され、下板４１ｃの後縁部には、下方に向けて突出した接合用フランジ４１ｅが形成されている。
第一緩衝部材４１の上下の接合用フランジ４１ｄ，４１ｅは、外側部材３０の前面に重ねられている。
上下の接合用フランジ４１ｄ，４１ｅと、外側部材３０の壁部３１とは抵抗溶接されている。これにより、外側部材３０の前面に第一緩衝部材４１が接合されている。

左右の第二緩衝部材４２，４２は、図１に示すように、外側部材３０の前面において左右の端部に配置されている。左右の第二緩衝部材４２，４２は左右対称な形状である。
第二緩衝部材４２は、図４（ｂ）に示すように、第一緩衝部材４１（図４（ａ）参照）と同様に、前板４２ａ、上板４２ｂおよび下板４２ｃを備え、上下の接合用フランジ４２ｄ，４２ｅが形成されている。そして、第二緩衝部材４２の上下の接合用フランジ４２ｄ，４２ｅは、外側部材３０の前面に抵抗溶接されている。

第二緩衝部材４２の上板４２ｂおよび下板４２ｃは、前方に向かうに従って上方に向けて傾斜している。このように、第一緩衝部材４１と第二緩衝部材４２とは、図１に示すように、傾斜方向が上下に異なっている

図３に示すように、第一緩衝部材４１と左側の第二緩衝部材４２とは左右方向に間隔を空けて配置されている。同様に、第一緩衝部材４１と、右側の第二緩衝部材４２とは左右方向に間隔を空けて配置されている。
このように、外側部材３０の前面に三つの緩衝部材４１，４２が左右方向に並設されており、隣り合う緩衝部材４１，４２の間に隙間Ｔが形成されている。

本実施形態では、図１に示すように、外側部材３０の前方に、左右のガイド部材５０，５０が配置されている。
両ガイド部材５０，５０は、車両のエンジン（動力源）に空気を導くための板状の部材である。車両の前方からエンジンルーム内に取り入れられた空気は、両ガイド部材５０，５０の間を通過して、エンジンの吸気部に送り込まれる。
両ガイド部材５０，５０は、第一緩衝部材４１と、両第二緩衝部材４２，４２との隙間Ｔ，Ｔを通じて上下方向（車両高さ方向）に延びている（図３参照）。

バンパーフェイス６０は、図３に示すように、バンパービーム１０および両ガイド部材５０，５０を覆っている樹脂製の外装部材である。
バンパーフェイス６０は、左右の端部から中央部に向かうに従って、前方に向けて突出している。

第一緩衝部材４１および両第二緩衝部材４２，４２の先端面（前面）は、バンパーフェイス６０の内面に接している（図４参照）。
このように、バンパービーム１０の先端面は、バンパーフェイス６０の内面に沿って形成されている。つまり、バンパービーム１０は、バンパーフェイス６０の形状に合わせて形成されている。

以上のようなバンパー構造１では、図３に示すように、外側部材３０の強度が抑えられているため、外側部材３０をバンパーフェイス６０の形状に合わせて成形し易くなっている。
そして、バンパー構造１では、バンパービーム１０の先端面がバンパーフェイス６０の内面に接しているため、車両の衝突時の衝突エネルギーをバンパーフェイス６０からバンパービーム１０に対して効率良く伝達することができる。

バンパー構造１では、車両の衝突時に外側部材３０が変形し易いため、衝突エネルギーを効率良く吸収することができる。
また、バンパー構造１では、車両の衝突時に内側部材２０によって衝突エネルギーを確実に受けることができる。
このように、バンパー構造１では、バンパービーム１０によって衝突エネルギーを効率良く吸収しつつ、バンパービーム１０が後退するのを防ぐことができる。

バンパー構造１では、バンパーフェイス６０の中央部が突出しており、このバンパーフェイス６０の形状に合わせて、外側部材３０の前面がアーチ形状に形成されている。
このようにすると、車両の衝突時に外側部材３０が変形し易くなるとともに、外側部材３０が前後方向に大きくなる。
これにより、バンパービーム１０の中央部は断面二次モーメントが大きくなり、バンパービーム１０の両端部は座屈変形を起こし難くなるため、衝突エネルギーを効率良く吸収することができる。

バンパー構造１では、内側部材２０と外側部材３０とを異なる板厚や材質によって形成することができる。そして、外側部材３０は、成形性が良いとともに靭性の高い材料で形成し、内側部材２０は、引張強度が大きい材料で形成することで、バンパービーム１０の衝撃吸収性能を高めることができる。

バンパー構造１では、図４（ａ）に示すように、内側部材２０の上下の縁部から上板２２および下板２３が突出しているため、内側部材２０の強度を高めることができる。

バンパー構造１では、内側部材２０の上板２２および下板２３の間に、外側部材３０が入り込んでおり、車両の衝突時に外側部材３０が上下方向に変形するのを抑えることができる。これにより、外側部材３０から内側部材２０に対して衝突エネルギーを効率良く伝達することができる。

バンパー構造１では、図１に示すように、下方に向けて傾斜した第一緩衝部材４１と、上方に向けて傾斜した第二緩衝部材４２と、がバンパーフェイス６０（図３参照）の各部の形状に合わせて配置されているため、バンパービーム１０の衝撃吸収性能を高めることができる。
また、バンパー構造１では、外側部材３０の板厚を小さくすることができるため、緩衝部材４１，４２を外側部材３０に対して抵抗溶接することができる。

バンパー構造１では、バンパービーム１０の両端部を左右のフロントサイドメンバ３，３に直接連結することができる。この構成では、バンパービーム１０とフロントサイドメンバ３との連結部の剛性を高めるとともに、バンパービーム１０とフロントサイドメンバ３との連結部を小さくすることができる。

バンパー構造１では、図３に示すように、外側部材３０をバンパーフェイス６０の形状に合わせて成形し易いため、バンパービーム１０の製造後に、バンパーフェイス６０の形状に合わせて、外側部材３０を加工する必要がなくなる。

バンパー構造１では、内側部材２０の上板２２および下板２３の間に外側部材３０が入り込んだ状態で、内側部材２０と外側部材３０とが接合されている。
この構成では、内側部材２０と外側部材３０との接合部位がバンパービーム１０の上面および下面に突出しないため、バンパービーム１０の周囲に空気がスムーズに流れる。

バンパー構造１では、図１に示すように、エンジンに空気を導くためのガイド部材５０が、隣り合う緩衝部材４１，４２の間の隙間Ｔを通じて上下方向に延びている。
この構成では、左右のガイド部材５０，５０の配置の自由度が高まるため、エンジンに対して効率良く空気を送り込むことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。

本実施形態では、図４に示すように、内側部材２０と外側部材３０とが溶接されているが、内側部材２０と外側部材３０との接合方法は限定されるものではなく、ボルトなどの固定部材によって接合してもよい。
また、外側部材３０と緩衝部材４１，４２との接合方法も限定されるものではなく、ボルトなどの固定部材によって接合してもよい。

本実施形態では、図１に示すように、外側部材３０の前面に三つの緩衝部材４１，４２が接合されているが、緩衝部材の数や形状は限定されるものではなく、バンパーフェイス６０の形状に合わせて適宜に設定することができる。例えば、外側部材３０の前面に一つの緩衝部材を接合してもよい。
また、本実施形態では、鋼製の緩衝部材４１，４２を用いているが、樹脂製の緩衝部材を用いてもよい。

本実施形態では、図３に示すように、各緩衝部材４１，４２の先端面がバンパーフェイス６０の内面に接しているが、各緩衝部材４１，４２の先端面とバンパーフェイス６０の内面との間に隙間が形成されていてもよい。

本実施形態のバンパー構造１は、図４（ａ）に示すように、バンパービーム１０が内側部材２０と外側部材３０とに分割されているため、内側部材２０と外側部材３０とを接合する前に、バンパービーム１０内に補強部材を設けてもよい。

１ バンパー構造
３ フロントサイドメンバ
３ａ フランジ
３ｂ ねじ穴
１０ バンパービーム
２０ 内側部材
２１ 壁部
２２ 上板
２３ 下板
２４ 取付部
２４ａ 挿通穴
３０ 外側部材
３１ 壁部
３２ 上板
３３ 下板
４１ 第一緩衝部材
４１ａ 前板
４１ｂ 上板
４１ｃ 下板
４２ 第二緩衝部材
４２ａ 前板
４２ｂ 上板
４２ｃ 下板
５０ ガイド部材
６０ バンパーフェイス

Claims (3)

1. 車体前部に配置され、車幅方向に延びているバンパービームを備えている車両用バンパー構造であって、
   前記バンパービームは、
   内側部材と、
   前記内側部材に対して車両前後方向の前側に接合された外側部材と、を備え、
   前記外側部材の強度は、前記内側部材の強度よりも小さく設定されており、
   前記外側部材の前面には、複数の緩衝部材が車幅方向に並設されるとともに、
   前記外側部材の前方には、車両の動力源に空気を導くためのガイド部材が配置されており、
   前記ガイド部材は、隣り合う前記緩衝部材の間を通じて車両高さ方向に延びており、
   前記緩衝部材には、
   車両前方に向かうに従って下方に向けて傾斜した第一の前記緩衝部材と、
   車両前方に向かうに従って上方に向けて傾斜した第二の前記緩衝部材と、が設けられていることを特徴とする車両用バンパー構造。
2. 請求項１に記載の車両用バンパー構造であって、
   前記外側部材は、車幅方向の両端部から中央部に向かうに従って、車両前方に向けて突出していることを特徴とする車両用バンパー構造。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両用バンパー構造であって、
   前記内側部材は、サイドメンバの端部に形成されたフランジに固定されていることを特徴とする車両用バンパー構造。

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