説明

車両用バンパ構造

【課題】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。
【解決手段】複数の縦方向リブ25と横方向リブ26とが格子状に配列された下段側衝撃吸収体21において、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る。この縦方向リブ25に形成した傾斜部25a等の作用により、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。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【0004】
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。
【特許文献1】特開2002−274298号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
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。
【0006】
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。
【0007】
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。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、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少なくとも前部を、車体後方から前方に向けて車幅方向外側に傾斜させたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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)。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】車体前部の要部を示す分解斜視図
【図2】バンパの要部断面図
【図3】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】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】
【0028】
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

【特許請求の範囲】
【請求項1】
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少なくとも前部を、車体後方から前方に向けて車幅方向外側に傾斜させたことを特徴とする車両用バンパ構造。
【請求項2】
前記衝撃吸収体は、前記縦方向リブの傾斜部の中途と、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を連結する補剛リブを有することを特徴とする請求項1記載の車両用バンパ構造。
【請求項3】
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2記載の車両用バンパ構造。
【請求項4】
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乃至請求項3の何れか1項に記載の車両用バンパ構造。

【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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