JP2005271858A - 車両用バンパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動車のバンパビームへの斜め方向からの衝突に対してバンパリィンフォース（バンパビームとも言う）の端末部分が潰れ、衝撃エネルギーを吸収している。特に、バンパステーとバンパリィンフォースおよびサイドフレームとの接合部に割れが生じる。
【解決手段】 バンパステー（４）の前方端部を前方の第１のプレート（５）のフランジ（９，９）間にくい込ませかつ溶接部（１５，１６，１７）により結合する。前方の第１のプレート（５）は接触面部（１０）と傾斜面部（１１）とを有し、傾斜面部（１１）をバンパリィンフォース（２）の後面とは離反させ、受圧面積を減少させる。取付フランジ部（１４）と接触面部とに圧入ナット（１２，１３）を取り付ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、斜め方向およびポール衝突を含む正面衝突に対し衝撃エネルギーの吸収を効率的に行いかつ取付が改良されたバンパステーを有する車両用パンパ装置に関する。

車両用パンパ装置は、車体の幅方向に延在しかつその前方（および後方）に配されるバンパリィンフォース（バンパビームとも言う）と、車体の両側にあって前後方向に延在するサイドフレームとバンパリィンフォースとの間に配されかつバンパリィンフォースをサイドフレームに固定するバンパステーとから構成される。

バンパリィンフォースはアルミニウム合金の押出形材或いはスチール板のプレス品からなり、その断面形状はコの字状、ロの字状、日の字状或いは目の字状といったものが多用されており、バンパステーは、バンパリィンフォースに固定される中空の本体部と、該本体部と一体の取付片とで構成するものが提案されている（特開２０００−３４４０２９号公報参照）。

該特開２０００−３４４０２９号公報は、図１０に示す如く、中空のバンパリィンフォース１０１の後面に対の突片１０２，１０２をバンパリィンフォース１０１の本体部１０４と一体に押出し成形し、この突片１０２，１０２を必要な取付片１０３，１０３を除いて切除し、バンパリィンフォース１０１を構成する。
中空のバンパステー１０６の一端に折返片１０５，１０５を形成する。

バンパステー１０６のバンパリィンフォース１０１への取付は取付片１０３，１０３間にバンパステーの端部を挿入し、取付片１０３，１０３をバンパステー１０６に摩擦攪拌結合により接合している。さらに、バンパステーの折返片１０５，１０５をサイドフレーム１０７のフランジ部１０８に摩擦攪拌結合により接合している。

特開２０００−３４４０２９号公報

従来例のバンパ装置では、バンパリィンフォース１０１の押出成形後、突片１０２，１０２の相当部分を切除しなければならない。加えて、バンパステーの折返片１０５，１０５を作るためバンパステー１０６の対向側部の一部の切除を必要とする。
このような切除作業は、バンパの寸法精度に影響を与えかつ歩溜まりを悪くしている。

バンパステーとサイドフレームとの接合は、折返片１０５，１０５をサイドフレーム１０７のフランジ部１０８へ摩擦攪拌結合させているが、この部分の剛性に問題があり、特に車両の斜め方向の衝突時、該接合部に溶接割れが起こり、衝突時のエネルギー吸収を低下させている。
さらに、取付片１０３，１０３とバンパステー１０６との摩擦攪拌結合の部分に、車両の斜め方向の衝突時に割れがみられ、改善が望まれている。

それ故に、本発明は、前述した従来技術の不具合を解消させることを解決すべき課題とする。

本発明は、前述した課題を解決するために、バンパステーの前後端面に前方および後方の第１と第２のプレートを溶接し、少なくとも第１のプレートが圧入ナットを有し、該バンパステーをバンパリィンフォースとサイドフレームにボルトを用い固定させる技術手段を用いる。
好ましくは、プレートはバンパステーの端面をくわえ込む対の片を有し、該片を介してバンパステーとプレートとを溶接させる技術手段を用いる。

この基本的技術手段の採用は、バンパステーの上下両側であって車両の衝突時に衝撃荷重のかかる必要部分に溶接をさせ得るので、バンパステーとバンパリィンフォース或いはサイドフレームとの接合部の割れはない。加えて、第１のプレートの圧入ナットにバンパリィンフォースの壁部よりボルトをねじ込むことでバンパステーとバンパリィンフォースとを固定関係とさせるので、その作業は極めて容易である。

本発明によれば、車幅方向に延在するバンパリィンフォースと、バンパリィンフォースの端部に固定されるクラッシュボックスとを有し、クラッシュボックスが車両前後方向に延在する中空の本体と、本体の端部に溶接されかつバンパリィンフォースにボルト止めされる第１のプレートとを有し、第１のプレートが本体の側外方へと延在する取付フランジ部と、バンパリィンフォースの面に沿う接触面部と、バンパリィンフォースの面と離反する傾斜面部と、本体の側面をくわえ込む片とを有し、フランジ部と接触面部とに圧入ナットを配し、本体の端部が第１のプレートの接触面部と傾斜面部とに当接し、接触面部と本体との当接部及び片と本体の側面との接触部を少なくとも溶接し、取付フランジ部と接触部との圧入ナットにバンパリィンフォースの壁部を介してボルトを螺合させていることを特徴とする車両用バンパ装置が提供される。

好ましくは、バンパリィンフォースとは反対側の本体の端部上下方向に延在する第２のプレートを溶接し、第２のプレートの本体より上下に延出する部分に圧入ナット及び／又はボルト挿通孔を有する。
より好ましくは、第２のプレートが本体の側面をくわえ込む片を有する。圧入ナットの突部の一部が第１のプレートより外部へ突出し、該突出部がバンパリィンフォースの後壁の孔に挿入される。
本体と第１と第２のプレートがアルミニウム合金材の押出形材よりなる。

本発明によるバンパステーは、車両の衝突時、プレートを変形させる動きを作るが、その際、応力集中部位をなくすように改良し、割れを抑制させ得る。
バンパステーの前後端面にプレートを溶接し、プレートを溶接したバンパステーをバンパリィンフォースとサイドフレームにボルトを用いて固定するので取付は容易である。特に、第１のプレートの圧入ナットにバンパリィンフォースの壁部を介してボルトを圧入ナットに螺合させるので、バンパステーのバンパリィンフォースへの取付作業は容易である。

前方のプレートとバンパリィンフォースとの取付のための圧入ナットをバンパステーの中空部相当位置に、後方のプレートとサイドフレームとの取付のための圧入ナットをバンパステーの中空部相当位置外に設けており、これにより溶接部への応力集中と割れを避けることを可能とする。

図２に示すように、車両用パンパ装置１は、自動車の車幅方向に延在するバンパリィンフォース２と、車体の両側に位置するサイドフレーム３とバンパリィンフォース２の両端部との間に配されるバンパステー４と、前方の第１のプレート５と、後方の第２のプレート６とを備える。
バンパリィンフォース（バンパビームとも言う）２は、アルミニウム合金の押出形材よりなり、その断面は、日の字状、目の字状、田の字状といった公知の中空形状のものが用いられる。

サイドフレーム３は、その形状を特に限定されないが、たとえば、図８に示すように、板体７と断面チャンネル状の中空部材８とを接合させたものを、図示例では用いている。

バンパステー４は、アルミニウム合金の中空押出形材からなるもので、図示例では断面ロの字状のものが用いられている。他の断面形状の押出形材を用いても良い。
バンパステー４の前端面には前方の第１のプレート５が溶接される。前方の第１のプレート５は、板状のアルミニウム合金の押出形材よりなり、その高さはバンパステー４の高さにほぼ等しく、その両側に突片状のフランジ９，９が設けられる。

前方の第１のプレート５は、バンパリィンフォース２の後面に沿う接触面部１０と該後面から後方へと離反する傾斜面部１１を有し、接触面部１０であってバンパステー４の中空部相当位置に対の圧入ナット１２を設ける。第１のプレート５の接触面部１０は複数の圧入ナット１２を、さらに、フランジ部１４は少なくとも１個の圧入ナット１３を有す。圧入ナット１２，１３は図４に示す如く、第１のプレート５の背面より第１のプレート５に穿設した孔にその先端突部を圧入し、その一部を第１のプレート５より外部へ突出させる。圧入ナット１２，１３の残部は第１のプレート５の背面に密着する。
圧入ナット１２，１３を有する第１のプレート５はバンパステー４の本体に図１に示すように溶接される。

圧入ナット１２，１３を有する第１のプレート５を、バンパリィンフォース２の後方の壁部２’の孔に突部の一部を挿入するようにして、バンパリィンフォース２に仮止めする。次いで、バンパリィンフォース２の前方の壁部の取付孔よりボルトを圧入ナット１２，１３に螺合させ、バンパリィンフォース２にバンパステー４を固定させる。
圧入ナット１２，１３の使用は、バンパステー４の本体の前後の開口がプレート５，６により閉じられていてもボルトのねじ込みを容易にし、かつ作業中のナットの外れはない。さらに、バンパステー４とバンパリィンフォース２との仮止めが可能であり、作業性の向上がみられる。

図５に示す例は、図４の例の変形例であって、第１のプレート５に圧入された圧入ナット１２，１３の突部の一部が第１のプレート５の孔の内に納まり外部に突出していない。したがって、図４の例のように該突部の一部をバンパリィンフォース２の後壁２’の孔に挿入して、バンパステー４をバンパリィンフォース２に仮止めすることはできない。しかし、適宜、治具等を用い、圧入ナット１２，１３と後壁２’のボルト孔とを位置合わせし、ボルトを圧入ナット１２，１３に螺合させればよい。

前方の第１のプレート５は、さらに、側方の圧入ナット１３を有するフランジ部１４を有す。
前方の第１のプレート５とバンパステー４とは、その上下部を連続する溶接部１５により結合し、その左右側部を中央に欠落のある断続溶接部１６，１７により結合する。この溶接部１６，１７は、溶接による各部材に発生する歪みを避けるのに有効である。

傾斜面部１１の設置は、前方の第１のプレート５とバンパリィンフォース２との接触面を小さくし、車両衝突時の荷重のバンパリィンフォース２からバンパステー４への伝達面積を小さくさせ、衝突初期に荷重が特に大きくなるのを防ぎ、更にバンパステー４の先端からつぶれる様に生じる変形が順に後方へと安定して進行するようにしている。図示例では、接触面部１０と傾斜面部１１との比はバンパステー４の幅の略１／３を傾斜面とさせているが、この程度の比が衝撃荷重をやわらげるのに好ましい。衝突時、バンパステー４に伴い傾斜面部１１がバンパリィンフォース２の後面に接し、受圧面積を大とさせる。

後方の第２のプレート６は、バンパステー４の後方端部をくい込ませる突片状のフランジ１８，１８を有す。バンパステー４の後端部をフランジ１８，１８間にくい込ませ、その上下部を連続した溶接部１９，１９により結合し、その左右両側部は中央部を欠落させた断続溶接部２０，２１により結合させる。
溶接部１９は、バンパステー４の幅いっぱいに設けることなく、中央部のみでも良い。

後方の第２のプレート６は、バンパステー４の高さより高い寸法を有し、フランジ１８，１８間であってかつバンパステー４の上下の位置に左右に対のボルト挿通孔２２，２２又は圧入ナット（図示なし）を有することも可能である。
後方の第２のプレート６の一方の側部に張出片２３を有し、この張出片２３に上下に対のボルト挿通孔２４，２４又は圧入ナット（図示なし）を設けることも可能である。
図１の例では、後方の第２のプレート６の上下縁に凹部２５を設けている。

後方の第２のプレート６のサイドフレーム３への取付は、ボルト挿通孔２２，２４を介してボルト（図示なし）をサイドフレーム３に通し、ナット（図示なし）を締め付けることで行う。勿論、この場合、ナットとして、図４と図５に示す圧入ナットを用いることも可能である。

図６乃至９に本発明の別の例を示す。本例では、バンパリィンフォース２とバンパステー４は図１乃至３に示す例と同じものが用いられているが、後方の第２のプレート６’は、図１の例に用いた後方の第２のプレート６の張出片２３を切除した構成となっている。

後方の第２のプレート６’のサイドフレーム３への取付は、サイドフレーム３の端部に固定した台板２６に後方の第２のプレート６’をボルト止めすることで行う。台板２６は固定片２７を有し、これら固定片２７がサイドフレーム３の上下壁に溶接又はボルト止めされる（図９参照）。第２のプレート６’の固定のため、図４と図５に示した圧入ナットを用いることも可能である。

後方の第２のプレート６’は、斜め方向の衝撃荷重に対し、図１の例に比し、ボルト挿通孔２４を用いての張出片２３とサイドフレーム３との固定が無い分、フランジ１８のたわみにより溶接部２０，２１への応力集中が軽減され、溶接部の破損をより防止できる。

本発明のバンパ装置に用いられるバンパステーの斜視図である。 本発明の一例の平面図である。 本発明の一例の側面図である。 圧入ナットの取付例を示す断面図である。 圧入ナットの取付例の別の例を示す断面図である。 本発明の別の例の斜視図である。 図６の例に用いられているバンパステーの斜視図である。 図６の矢視VIII−VIIIより見た断面図である。 図６の矢視IX−IXより見た断面図である。 従来のバンパ装置の斜視図である。

符号の説明

１ バンパ装置
２ バンパリィンフォース
３ サイドフレーム
４ バンパステー
５，６ プレート
９，１８ フランジ
１０ 接触面部
１１ 傾斜面部
１２，１３ 圧入ナット
１５，１６，１７，１９，２０，２１ 溶接部
２２，２４ ボルト挿通孔
２５ 凹部

Claims (5)

1. 車幅方向に延在するバンパリィンフォースと、バンパリィンフォースの端部に固定されるクラッシュボックスとを有し、クラッシュボックスが車両前後方向に延在する中空の本体と、本体の端部に溶接されかつバンパリィンフォースにボルト止めされる第１のプレートとを有し、第１のプレートが本体の側外方へと延在する取付フランジ部と、バンパリィンフォースの面に沿う接触面部と、バンパリィンフォースの面と離反する傾斜面部と、本体の側面をくわえ込む片とを有し、フランジ部と接触面部とに圧入ナットを配し、本体の端部が第１のプレートに当接し、接触面部と本体との当接部及びくわえ込み片と本体の側面との接触部を少なくとも溶接し、取付フランジ部と接触部との圧入ナットにバンパリィンフォースの壁部を介してボルトを螺合させていることを特徴とする車両用バンパ装置。
2. バンパリィンフォースとは反対側の本体の端部上下方向に延在する第２のプレートを溶接し、第２のプレートの本体より上下に延出する部分に圧入ナット及び／又はボルト挿通孔を有する請求項１記載の車両用バンパ装置。
3. 第２のプレートが本体の側面をくわえ込む片を有する請求項２記載の車両用バンパ装置。
4. 圧入ナットの突部の一部が第１のプレートより外部へ突出し、該突出部がバンパリィンフォースの後壁の孔に挿入される請求項１記載の車両用バンパ装置。
5. 本体と第１と第２のプレートがアルミニウム合金材の押出形材よりなる請求項３記載の車両用バンパ装置。
   
   
   

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