バンパステー

【課題】バンパステーの筒状部における最大反力荷重点をできる限り長い圧潰ストロークの過程において矩形波状に維持することができるように構成して、変形エネルギー面積を拡大できるようになした。
【解決手段】自動車１０の車体骨格メンバー２とバンパレインフォース３との間に配置されるバンパステー１が、バンパレインフォース３側に対向して延在しバンパレインフォース３側からの衝撃力を吸収する筒状部１ａ−１を有する本体部１ａと筒状部１ａ−１における車体骨格メンバー２側に対向する一端部側に形成され車体骨格メンバー２に装着される取付けフランジ部１ｂとで一体構成としており、本体部１ａにおける軸方向中間部に一般部肉厚より肉厚に形成した肉厚部１ａ−４を設けた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車における車体骨格メンバーとバンパレインフォースとの間に配置されるパンパステーに関する。
【０００２】
この種バンパステーは、例えば、自動車の車体前方側において、バンパレインフォースの前方側に配設されたバンパーフェイシアが自動車の衝突時に相手物体から衝撃を加えられた場合に、変形することにより当該衝撃を吸収して車体が変形しないように構成したものであり、バンパステーを交換するだけで、自動車の衝突事故後における車体側の修理を行わないようにして、修理コストの低減延いては省エネルギー化を意図している。
【背景技術】
【０００３】
従来のこの種のバンパステーは、通常、金属製の成形品および樹脂製成形品が採用されている（特許文献１および２参照）。
【特許文献１】特開２００３−３０６０９６号公報。
【特許文献２】特表２００５−３０８１３３号公報。
【０００４】
例えば、図７および図８に示すバンパステーａによれば、バンパレインフォース（不図示）側に対向して延在してバンパレインフォース側からの衝撃力を吸収し車体の変形を抑える本体部ｂと、本体部ｂにおける前記車体を構成する車体骨格メンバー側に対向する一端部側に形成され前記車体骨格メンバーに装着される取付けフランジ部ｃとを一体に形成して構成されている。
【０００５】
そして、本体部ｂは、肉厚を一定にして取付けフランジ部側を太径とする円錐台形状の筒状部ｂ−１とその先細り先端側に形成された底板部ｂ−２とで構成している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この結果、図９に示すように、自動車が衝突事故等に遭遇して、バンパレインフォースｄ側から衝撃力を受けると、本体部ｂにおける筒状部ｂ−１に衝撃力が伝達され、筒状部先端は拡開変形し、底板部ｂ−２は筒状部ｂ−１から切離されることになる。更に衝撃力が加わると、筒状部ｂ−１は、図１１に示すように、更に拡開変形し、バンパレインフォースｄ側からの衝撃力を吸収するようになっている。
【０００７】
このようにバンパステーａの衝撃力吸収過程をグラフに描画すると、図１２に示すようになる。
【０００８】
即ち、図１２は、横軸にバンパステーａが圧潰するストロークをとり、縦軸に衝撃吸収する際にバンパステーａが発揮する反力荷重をとった場合、実線で示すように、バンパステーａにおける筒状部６−１が衝撃力を受けて、底板部ｂ−２が切離されるように変形する際には、圧潰ストロークの変化量に比して、反力荷重が急激に立ち上がるが（図９の状態）、その後は、筒状部ｂ−１のみの圧潰変形となることから、圧潰ストロークの中頃において反力荷重が落ちてしまい（図１０の状態）、最後に図１１の示す変形限界に達することになる。従って、実線で囲まれた面積が、バンパステーａにより吸収したエネルギーである。
【０００９】
しかしながら、反力荷重は、ピーク値として、Ｘ点に求めるようになっている。即ち、Ｘ点は、バンパステーａが変形衝撃力に対して車体側が変形しないような範囲内における最大反力荷重点に設定するものである。
【００１０】
そして、車体の変形を最大限小さくするためには、反力荷重は、筒状部ｂ−１における変形最終点であるＹ点に至る間において、Ｘ点における反力高さを維持して、バンパステーａによる変形エネルギーを二点鎖線示ハッチンで示す面積分稼ぐように設計されることが理想的であるが、上記したように、反力荷重は、Ｘ点に到達した後圧潰ストローク中頃で落ち込んでしまうことから、その分変形エネルギーが減少してしまい、車体の変形となって表れてしまい、衝突事故後の自動車の修理に際して、車体側の変形を誘発し、衝突事故後車体骨格メンバー等の車体の修復等が必要となって、修理コストを上げることになってしまう。
【００１１】
そこで、本発明は、かかる点に鑑み、バンパステーの筒状部における最大反力荷重点をできる限り長い圧潰ストロークの過程において矩形波状に維持することができるように構成して、吸収エネルギーをより大きくとれるようにしたバンパステーを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明のバンパステーは、自動車の車体骨格メンバーとバンパレインフォースとの間に配置されるバンパステーであって、該バンパステーは、前記バンパレインフォース又は前記車体骨格メンバーの何れか一方側に対向して延在し前記バンパレインフォース側からの衝撃力を吸収する筒状部を有する本体部と前記筒状部における前記バンパレインフォース又は前記車体骨格メンバーの何れか他方側に対向する一端部側に形成され前記バンパレインフォース又は前記車体骨格メンバーの何れか他方に装着される取付けフランジ部とで一体構成としており、前記筒状部における軸方向中間部に一般部肉厚より厚肉に形成した肉厚部を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
かかる構成により、本発明は、本体部の筒状部における軸方向中間部に一般部肉厚より厚肉に形成した肉厚部を設けたことにより、バンパステーの最大反力荷重点を、バンパステーの筒状部における変形最終点に至るまでの間における圧潰ストロークの過程において落ち込み無く維持して、矩形波状にすることができることになり、その分、変形エネルギー面積を拡大することができ、車体やバンパー或いはバンパレインフォースの変形をできる限り抑えて、自動車の修理コストを低減することができ、しかも、肉厚部の肉厚寸法を適宜選択することにより、バンパステーの最大反力荷重を設計的にコントロールすることができる。
【００１４】
また、本発明にかかる前記肉厚部は、前記筒状部の外壁、内壁又は内外両壁側に形成して構成することになる。
【００１５】
かかる構成により、肉厚部のバンパステーの基体部における設置部位について、自動車の車体構造、レイアウト等デザイン・設計上の観点から適宜選択することができる。
【発明の効果】
【００１６】
上記のように構成する本発明におけるバンパステーは、本体部の筒状部における軸方向中間部に一般部肉厚より厚肉に形成した肉厚部を設けたことにより、バンパステーの最大反力荷重点を、バンパステーの筒状部における変形最終点に至るまでの間における圧潰ストロークの過程において落ち込み無く維持して、矩形波状にすることができることになり、その分、変形エネルギー面積を拡大することができ、車体やバンパーフェイシア或いはバンパレインフォースの変形をできる限り抑えて、自動車の修理コストを低減することができ、しかも、肉厚部の肉厚寸法を適宜選択することにより、バンパステーの最大反力荷重を設計的にコントロールすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図を用いて、本発明を実施するための最良の実施の形態について、説明する。
【００１８】
図１は本発明に係る一実施例におけるバンパステーを採用した自動車のバンパー構造を概略的に描画した分解斜視図、図２は図１におけるパンパステーの斜視図、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。
【００１９】
先ず、図１において、バンパステー１は、樹脂製一体ものとして構成されており、自動車１０の前部側におけるサイドメンバー或いはクロスメンバー等の車体骨格メンバー２とバンパレインフォース３との間に配置されており、バンパレインフォース３側に対向して延在しバンパレインフォース３側からの衝撃を吸収する本体部１ａと、本体部１ａにおける車体骨格メンバー２側に対向する一端部側に形成される取付けフランジ部１ｂとで構成している。
【００２０】
取付けフランジ部１ｂには、複数個の取付け用孔１ｂ−１が穿設されていて、取付け孔１ｂ−１に挿通したボルト１ｂ−２を車体骨格メンバー２側に螺合することによって、バンパステー１は車体骨格メンバー２に装着されるようになっている。
【００２１】
バンパレインフォース３は、バンパステー１にボルト等を用いて取付けられており、取着された状態で車体側に取着されたバンパーフェイシア４内に覆われ収容された状態となって表出しないようになっている。
【００２２】
バンパステー１の本体部１ａは、図２および図３に詳細に示すように、取付けフランジ部１ｂ側が太径となった略円錐台形状を呈する筒状部１ａ−１と、筒状部１ａ−１のバンパレインフォース３側における先細り先端部１ａ−３側に段差を設けて内方に引っ込んだ状態で形成された底板部１ａ−２とで構成されている。先細り先端部１ａ−３側は、バンパレインフォース３に当接した状態となって、底板部１ａ−２又は先細り先端部１ａ−３が図示しないがバンパレインフォース３に締結されている。なお、底板部１ａ−２は、先細り先端部１ａ−３に段差を有さず、面一に形成される場合もある。
【００２３】
更に、本体部１ａにおける底板部１ａ−２および取付けフランジ部１ｂに対して離間する軸方向中間部外周壁には、一般部肉厚より肉厚に形成した肉厚部１ａ−４が一体に設けられている。
【００２４】
次に、上記のように構成する本発明に係る実施の形態において、自動車１０が衝突事故等を起してバンパーフェイシア４に衝撃が加わった場合の作用について説明する。
【００２５】
自動車１０が衝突事故等に遭遇して、相手物体（不図示）がバンパーフェイシア４に衝突した場合、バンパレインフォース３を介してバンパステー１に当該衝撃が伝達されることになる。
【００２６】
この結果、バンパステー１は、本体部１ａにおける先細り先端壁部１ａ−３が先ず受け、変形しながら、次に底板部１ａ−２が受けることになって、高い反力を発生させることなり、更に、衝撃力が加わると、筒状部１ａ−１が底板部１ａ−２から切り離されて拡開変形して行き、初期時点より反力を下げながら、バンパレインフォース３側から伝達された衝撃力を吸収するようになっている。
【００２７】
次に、このようにバンパステー１の筒状部１ａ−１が発揮する反力荷重推移を図４を用いて説明する。
【００２８】
図４は、本発明におけるバンパステー１による圧潰ストロークを横軸にとり、縦軸に衝撃吸収する際に生じるバンパステー１による反力荷重をとった場合の衝撃力吸収過程を描画したグラフである。
【００２９】
図４によれば、バンパステー１における衝撃吸収当初においては、先細り先端壁部１ａ−３から底板部１ａ−２が変形することになることから、圧潰ストロークに比して、反力荷重が急激に立ち上がり、バンパステー１が変形衝撃力に対して自動車１０の車体骨格メンバー２等車体側が変形しないような範囲内における最大反力荷重点Ｘに一挙に到達し、その後は、筒状部１ａ−１を圧潰変形していくのであるが、筒状部１ａ−１における中間部には、肉厚部１ａ−４が存在することになって、従来の一定肉厚に形成された筒状部に比して、反力荷重を高めることができることから、圧潰ストロークの中頃においても反力荷重が落ちることなく、最大反力荷重点Ｘに近似した反力荷重を発揮して推移し、筒状部１ａ−１における変形最終点であるＹ点に至る所謂矩形波を描画することになり、衝撃力に対する車体側の変形を最大限抑えるようになすための理想的な変形エネルギーを得ることができる。
【００３０】
図５および図６は、本発明に係る他の実施の形態を示すもので、図５に示すバンパステー１は、肉厚部１ａ−４を筒状部１ａ−１の軸方向中間部内周壁に形成したものであり、図６に示すバンパステー１は、肉厚部１ａ−４を筒状部１ａ−１の軸方向中間部の内外周両壁に共に形成したものである。
【００３１】
図５及び図６或いは図２、図３に示すバンパステー１のいずれを使用するかは、自動車の車体構造、レイアウト等デザイン・設計上の観点から適宜選択されることになる。
【００３２】
以上のように構成した本発明の実施の形態によるバンパステー１は、本体部１ａの筒状部１ａ−１における軸方向中間部に一般部肉厚より肉厚に形成した肉厚部１ａ−４を設けたことにより、バンパステー１の筒状部１ａ−１における最大反力荷重点Ｘを、筒状部１ａ−１における変形最終点Ｙに至る間における圧潰ストロークの過程において、矩形波状に推移させることができることになり、その分、変形エネルギー面積を拡大することができ、車体の変形を最大限抑えて、自動車の修理コストを低減することができ、しかも、肉厚部１ａ−４の肉厚寸法を適宜選択することにより、バンパステー１の筒状部１ａ−１の最大反力荷重を設計的にコントロールすることができる。
【００３３】
なお、上記本発明に係る実施の形態においては、バンパステー１を樹脂製一体ものとして製作したものに限定して説明したが、これに限定されるものではなく本発明は金属製のバンパステーにも適用できるものである。
【００３４】
また、上記実施の形態においては、筒状部１ａ−１をバンパレインフォース３側に対向して延在するようにして、取付けフランジ部１−２を車体骨格メンバー２に装着するように構成したが、これに限定されるものではなく、筒状部１−１ａを車体骨格メンバー２側に対向するように延在させ、取付けフランジ部１ｂをバンパレインフォース３側に装着するように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上説明したように、本発明におけるバンパステーは、本体部の筒状部における軸方向中間部に一般部肉厚より肉厚に形成した肉厚部を設けたことにより、バンパステーの最大反力荷重点を、バンパステーの変形限界に至る間における圧潰ストロークの過程においてそのまま維持できることになり、その分、変形エネルギー面積を拡大することができ、車体やバンパーフェイシア或いはバンパレインフォースの変形をできる限り抑えて、自動車の修理コストを低減することができ、しかも、肉厚部の肉厚寸法を適宜選択することにより、バンパステーの最大反力荷重を設計的にコントロールすることができるために、自動車における車体骨格メンバー端面とバンパレインフォースとの間に配置されるパンパステー等に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る一実施例におけるバンパステーを採用した自動車のバンパー構造を概略的に描画した分解斜視図である。
【図２】図１における樹脂製のパンパステーの斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明における樹脂製のバンパステーによる圧潰ストロークを横軸にとり、縦軸に衝撃吸収する際に生じるバンパステー１による反力荷重をとった場合の衝撃力吸収過程を描画したグラフである。
【図５】本発明における他の実施の形態に係るバンパステーの図３と同様な断面図である。
【図６】本発明における更に他の実施の形態に係るバンパステーの図３と同様な断面図である。
【図７】従来技術における樹脂製のバンパステーの斜視図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ断面図である。
【図９】図７に示すバンパステーとバンパレインフォースとの通常時における位置関係を描画した説明図である。
【図１０】同じく、自動車の衝突時等においてバンパステーが衝撃を受けた場合の変形の中間過程を描画した説明図である。
【図１１】同じく、自動車の衝突時等においてバンパステーが衝撃を受けた場合の変形の最終過程を描画した説明図である。
【図１２】従来におけるバンパステーによる横軸にバンパステーの圧潰ストロークをとり、縦軸に衝撃吸収する際に生じる反力荷重をとった場合の衝撃力吸収過程を描画したグラフである。
【符号の説明】
【００３７】
１バンパステー
１ａ本体部
１ａ−１筒状部
１ａ−２底板部
１ａ−３先細り先端部
１ａ−４肉厚部
１ｂ取付けフランジ部
２車体骨格メンバー
３バンパレインフォース
４バンパーフェイシア
１０自動車

【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の車体骨格メンバーとバンパレインフォースとの間に配置されるバンパステーであって、該バンパステーは、前記バンパレインフォース又は前記車体骨格メンバーの何れか一方側に対向して延在し前記バンパレインフォース側からの衝撃力を吸収する筒状部を有する本体部と前記筒状部における前記バンパレインフォース又は前記車体骨格メンバーの何れか他方側に対向する一端部側に形成され前記バンパレインフォース又は前記車体骨格メンバーの何れか他方に装着される取付けフランジ部とで一体構成としており、前記筒状部における軸方向中間部に一般部肉厚より厚肉に形成した肉厚部を設けたことを特徴とするバンパステー。
【請求項２】
前記肉厚部は、前記筒状部の外壁側に形成したことを特徴とする請求項１に記載のバンパステー。
【請求項３】
前記肉厚部は、前記筒状部の内壁側に形成したことを特徴とする請求項１に記載のバンパステー。
【請求項４】
前記肉厚部は、前記筒状部の内外両壁側に形成したことを特徴とする請求項１に記載のバンパステー。

【図１】