JP7018016B2 - バンパビーム - Google Patents

Description

本発明は、車両のクラッシュボックス上に配置されるバンパビームに関し、より詳細には、バンパ対バンパのオフセット衝突の際の性能を向上させるように配置される支持部分を有するバンパビームに関する。

バンパビームは、自動車などの車両において、正面衝突の際の力の大部分を吸収するために使用される。通常、バンパビームは、車両の前部および後部の両方に配置される。

同じホワイトボディであるがホイールサスペンションが異なる車両は、車高に応じて異なる高さに配置されたバンパビームを有することになる。車高が異なる自動車同士のバンパ対バンパの衝突では、バンパは、互いに対して垂直方向にオフセットすることになる。そのような場合、衝撃力が車両の設計通りには吸収されないことから、車両および車内の乗員に対する損傷はより一層深刻になる恐れがある。

特許文献１から、オフセット衝突により良く耐えるために適用されたプロファイルを有するバンパビームが知られている。

しかし、垂直方向のオフセット衝撃にさらに良く耐えるようにさせ、特に車両が互いに潜り込み／乗り上げることになる危険を減少させる幾何形状を有するバンパビームを作成することが依然として望まれている。さらに、オフセット衝撃についての改善された機能性が、バンパビームの他の性能に悪影響を与えることなく、好ましくは著しい重量の追加なしに実現されることが望まれている。

ＷＯ２００５／０９０１２８Ａ１

本発明の目的は、潜り込み／乗り上げの危険を最小限に抑えるように、垂直方向のオフセット衝撃の場合、良好に荷重処理するように配置されるバンパビームを実現することである。

さらなる目的は、著しい重量の増加のない、そのようなバンパビームを実現することである。

これらの目的は、細長い主横部材を含むバンパビームであって、主横部材は、主横部材のそれぞれの端部近くの取り付け部分において２つのクラッシュボックスに水平方向に取り付けられるように配置され、バンパビームは、クラッシュボックスの外側端に取り付けられるように配置される内面と、バンパビームの外表面を構築するように配置される反対側の外面とを有し、主横部材は、前記取り付け部分間に中間部分をさらに含み、オフセット部材は、各取り付け部分において主横部材の上方または下方に配置される、バンパビームを用いた本発明によって達成される。オフセット部材は、主横部材から内向きに延びる近位ウェブと、遠位ウェブと、近位ウェブと遠位ウェブを連結する内側部材とを含み、遠位ウェブは、近位ウェブと遠位ウェブとの間に開口部を形成するように、近位ウェブから外向きに距離を置いて延び、支持部分は、近位ウェブに沿って配置され、クラッシュボックスの長手方向側部と対向するように配置される。

本発明の特定の実施形態では、バンパビームは、クラッシュボックスを含む。クラッシュボックスは、主横部材の各取り付け部分に配置される。バンパビームは、クラッシュボックスが固定された車両に、または車両のサイドガーダ上にオフセット部材がサイドガーダと相互作用可能なように、配置することもできる。

好ましくは、各オフセット部材の支持セクションは、それぞれのクラッシュボックスに摺動により接触するように配置される。

好ましい実施形態は、従属請求項において定義される。

添付の図面に示される非限定的な実施形態を参照して、本発明を以下により詳細に述べる。

本発明によるバンパビームの第１の実施形態の内側斜視図である。 第１の実施形態によるバンパビーム、およびバンパビームの取り付け可能なクラッシュボックスの内側の詳細図である。 第１の実施形態のバンパビームの外側斜視図である。 第１の実施形態のバンパビームの外側の図である。 図４の線Ｖ－Ｖに沿った、第１の実施形態のバンパビームの断面図である。 図４の線ＶＩ－ＶＩに沿った、第１の実施形態のバンパビームの断面図である。 第２の実施形態によるバンパビームの外側の図である。 図７の線ＶＩＩＩ－ＶＩＩＩに沿った、第２の実施形態のバンパビームの断面図である。 図７の線ＩＸ－ＩＸに沿った、第２の実施形態のバンパビームの断面図である。 第３の実施形態によるバンパビームの外側斜視図である。 第３の実施形態のバンパビームおよびクラッシュボックスの断面図である。 第４の実施形態のバンパビームおよびクラッシュボックスの断面図である。

以下の説明では、本発明のバンパビームは、フロントバンパビームとして述べられている。しかし、本発明は、フロントバンパビームに限定されず、リヤバンパビームにも関する。

図１は、本発明の特定の実施形態によるバンパビームＢの、その内側からの斜視図である。この内側とは、バンパビームＢの、バンパビームが車両に配置されたら見えなくなる側、すなわち車両に面する側を示す。図３は、同じバンパビームの、外側からの、すなわち車両の外面を構築することになる側からの斜視図である。

本出願において、「内側」は、車両に取り付けられたときに車両に面するバンパビームの側を示すものであり、「外側」は、車両の外側に面するバンパビームの側、したがってフロントバンパビームなら前方側であり、リヤバンパビームなら後方側を示すものである。さらに、「上向き」および「下向き」は、車両に取り付けられるときのバンパビームの方向を示す。

図２は、図１に示されるのとは異なり、クラッシュボックス３の反対側からの内側の詳細図である。

バンパビームＢは、細長い主横部材１を含む。主横部材１は、その両端近くに取り付け部分４を含む。取り付け部分４は、２つのクラッシュボックス３に水平方向に取り付けられるように構成される。図面では、取り付け部分４のうちの１つしか示されていない。主横部材１は、前記取り付け部分４間に中間部分５をさらに含む。

バンパビームＢは、クラッシュボックス３に対向して配置される内面と、車両のフロントエンドまたはリヤエンドにおいてバンパビームＢの外表面を構築するように配置される反対側の外面とを有する。換言すると、バンパビームの外側には、表面コーティングなど以外の追加の細部装飾（ｄｅｔａｉｌ）は設けられない。

バンパビームＢは、各取り付け部分４の上に延びるオフセット部材２をさらに含む。オフセット部材２は、前記主横部材１に固定的に取り付けられる。図示の実施形態では、オフセット部材２は、バンパビームの一体部材であり、したがって、主横部材１とオフセット部材２は、一体片に作られている。しかし、オフセット部材２は、いくつかの部材を含み、はんだ、接着剤またはリベットなどによって接合することができる。

図４では、バンパビームＢは、外側から示されており、図５および図６は、図４におけるそれぞれ線Ｖ－Ｖおよび線ＶＩ－ＶＩに沿ったバンパビームＢの断面図である。

図６には、オフセット部材２の第１の実施形態のプロファイルが表されている。帽子型プロファイルとして記載されるプロファイルは、主横部材１から内向きに、近接するクラッシュボックス３の近くにそれに対して実質的に平行に延びる近位ウェブ６を含む。近位という用語は、それが主横部材の近位、すなわち近くに位置することを示し、遠位という用語は、それが主横部材１から相対的にさらに離れて位置することを示す。実質的に平行という用語は、近位ウェブとクラッシュボックスの表面との間の距離が、近位ウェブの長さに沿って概ね同じであることを示すと仮定されている。遠位ウェブ７は、遠位ウェブと近位ウェブとの間に開口部が形成されるように、クラッシュボックス３から距離を置いて配置されている。内側部材８は、遠位ウェブ７と近位ウェブ６を連結するように配置されている。第１の実施形態のオフセット部材２では、内側部材８は、近位ウェブと遠位ウェブとの間に距離を形成する垂直ウェブを含む。

エンドリム（ｅｎｄ ｒｉｍ）１０は、遠位ウェブ７に配置されており、図示の実施形態では、エンドリム１０は、主横部材１から遠ざかるように垂直方向に延びる。しかし、エンドリム１０は、主横部材１から遠ざかる方向に特定の延長部がなく、遠位ウェブ７がより唐突に終わってもよい。さらに、ウェブ６とウェブ７との間の開口部を覆い、オフセット部材２の構造を機械的に強くするために、ウェブ６の外側部（ｏｕｔｅｒ ｐａｒｔ）とウェブ７の外側部との間にはカバー部分１１が配置される。カバー部分１１は、はんだ、接着剤またはリベットなどの手段によって締結することができる。

図４に見られるように、第１の実施形態のオフセット部材２同士は、中間オフセットプロファイル９によって連結される。中間オフセットプロファイル９のプロファイルは、図５の断面図に示されている。バンパビームＢのこの第１の実施形態では、中間オフセットプロファイル９は、それが相互連結するオフセット部材２と実質的に同じプロファイルを有する。したがって、図５に示されるように、中間オフセットプロファイル９は、近位ウェブ６ａと、遠位ウェブ７ａと、近位ウェブ６ａと遠位ウェブ７ａを相互連結する内側ウェブ８ａとを含む。

本発明の幾何形状は、バンパの望ましくない回転を防ぎ、衝突の際の乗り上げ／潜り込みの危険を最小限に抑えるように選ばれる。図示の実施形態では、オフセット部材２は、主横部材１の下方に垂直方向に配置されている。しかし、オフセット部材２は、主横部材１の上方に適切に位置してもよい。高いサスペンションの車両の場合、オフセット部材２は、主横部材１の下方を最大限活用し、それによって比較的低い高さの車両、たとえば通常よりも低い高さの車両との衝撃に対する衝撃許容度の増加がもたらされる。より低い車両の場合、オフセット部材２は、主横部材１の上方に配置されることが好ましく、それによって比較的高い高さの車両との衝突に対する衝撃許容度の増加がもたらされる。平均的な高さの車両の場合、オフセット部材は、主横部材１の上方および下方の両方に配置することができる。

衝突の際、図示の実施形態のバンパビームＢは、主横部材１の下側部（ｌｏｗｅｒ ｐａｒｔ）に衝撃点を有することになり、下の遠位ウェブ７は内向きに押され、したがってトルクはオフセット部材２に作用することになる。しかし、近位ウェブ６とクラッシュボックス３の下面との間の相互作用は、図面における反時計回り方向におけるバンパビームの回転を阻止するように働く。近位ウェブは、支持部分１２を含む。支持部分１２は、第１の実施形態では、近位ウェブ６のほぼ全長にわたって延び、クラッシュボックス３の下面に作用することになる。オフセット部材２の支持部分１２とクラッシュボックス３の下面との間の相互作用により、トルクは、クラッシュボックス３を介して内向きに向けられることになる。当然のことながら、これは、クラッシュボックス３は大きな衝撃力に耐えるように寸法設定されているので、有利である。支持セクション１２は、クラッシュボックス３に固定されないことが好ましい。その代わりに、支持セクション１２は、クラッシュボックスに対して摺動することができるようにされる。摺動による相互作用は、クラッシュボックス３がそれに対して設計されるような分担力（ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｆｏｒｃｅ）を増加させるように、オフセットねじれ（ｏｆｆ－ｓｅｔ ｔｏｒｓｉｏｎ）の移行を最小にする。

近位ウェブ６および遠位ウェブ７の長さは、エンドリム１０がバンパビームＢの外面と実質的に一直線上になるような長さが好ましい。実質的に一直線であるとは、この文脈では、垂線に対して、バンパビームＢの外面およびエンドリム１０が前記線から実質的に同じ距離にあることを示すものとする。典型的には、エンドリム１０は、バンパビームＢの外面の内側の最高で５ｃｍ、好ましくは２．５ｃｍ未満、さらに好ましくは１ｃｍ未満に配置される。

図７～図９には、本発明によるバンパビームの第２の実施形態が示されている。この第２の実施形態では、オフセット部材２は、第１の実施形態のオフセット部材と実質的に同じ形状を有する。第１の実施形態のバンパビームとは対照的に、中間部分５は、図７の線ＶＩＩＩ－ＶＩＩＩに沿った断面図である図８に示されるような単一の帽子型プロファイルを形成するように、中間オフセットプロファイル９を組み入れている。この帽子型プロファイルは、上側ウェブ１３と、下側ウェブ１５と、上側と下側のウェブを連結する外側ウェブ１４とを有する、実質的に対称なプロファイルである。

図９は、図７の線ＩＸ－ＩＸに沿った、オフセット部材２の断面図である。図９から明らかなように、第２の実施形態のオフセット部材２は、内側ウェブの形態の内側部材８によって相互連結される、近位ウェブ６と、遠位ウェブ７とを含む。

第１の実施形態についてのように、オフセット部材２の支持部分１２は、近位ウェブ６の大部分に延びる。カバー部分１１は、オフセット部材の上に延びるが、中間部分５で終わっており、そこでオフセット部材のプロファイルはなくなって図８に示されるようなプロファイルに移行する。さらに、第１の実施形態のカバー部分１１とは対照的に、カバー部分１１は、オフセット部材の垂直部（ｖｅｒｔｉｃａｌ ｐａｒｔ）に取り付けられる。しかし、この違いは、ほとんどがデザインの問題であり、オフセット部材の構造的な強度にはほとんど影響しない。有利な一実施形態では、バンパビームは、近位ウェブ６と遠位ウェブ７との間の開口部を覆うように配置されるカバー部分１１を除き、一体片に形成される。カバー部分１１は、はんだ付けまたは接着剤接着などによって取り付けることができる。

図１０および図１１には、第３の実施形態によるバンパビームが示されている。図１１は、図１０に示されるバンパビームＢとクラッシュボックス３の取り付け部分に沿った断面図である。第３の実施形態によるオフセット部材２のプロファイルは、第１および第２の実施形態に類似しており、近位ウェブ６と、遠位ウェブ７と、それらを相互連結する内側部材８とを含む。第１および第２の実施形態とは異なり、第３の実施形態のオフセット部材２の内側部材８には、垂直方向の延長部がない。その代わりに、内側部材８は、近位ウェブと遠位ウェブとの間に鋭角を形成し、したがって、遠位ウェブ７は近位ウェブ６から外向きにわずかに発散して延び、近位ウェブ６と遠位ウェブ７との間に実質的に三角形の開口部を形成する。

第１および第２の実施形態についてのように、第３の実施形態の支持セクション１２は、クラッシュボックス３の側部に並んで近位ウェブ６の大部分に延びる。

図１２は、第４の実施形態によるバンパビームの断面図である。この実施形態では、オフセット部材２は、クラッシュボックス３の側部から短い距離のところに、近位ウェブ６の外側部を形成する湾曲部分１６を含む。湾曲部分１６の内側では、近位ウェブ６は、クラッシュボックス３に向かって内向きにわずかに発散するように延びる。支持セクション１２は、近位ウェブ６が内側部材８と合流するところに設けられ、内側部材８は近位ウェブ６およびクラッシュボックス３から遠ざかるように延びる。遠位ウェブ７は、内側部材８から前方に、近位ウェブ６から距離を置いて延びる。遠位ウェブ７は、主横部材１から遠ざかるように延びるエンドリム１０を含む。カバー部分１１は、近位ウェブと遠位ウェブとの間の開口部を覆うように配置される。

上記において、４つの特定の非限定的な実施形態に関して述べてきた。本発明の範囲は、さらに、以下の特許請求の範囲内にあるこれらの実施形態ならびに他の実現可能な実施形態の任意の組み合わせを包含する。

Claims (12)

1. 細長い主横部材（１）を含むバンパビーム（Ｂ）であって、主横部材（１）は、該主横部材のそれぞれの端部近くの取り付け部分（４）において２つのクラッシュボックス（３）に水平方向に取り付けられるように配置され、
   バンパビーム（Ｂ）は、
   クラッシュボックス（３）の外側端に取り付けられるように配置される内面と、
   バンパビーム（Ｂ）の外表面を構築するように配置される反対側の外面とを有し、
   主横部材（１）は、前記取り付け部分（４）間に中間部分（５）をさらに含み、
   開口しているオフセット部材（２）は、各取り付け部分（４）において主横部材の上方または下方に配置され、開口しているオフセット部材（２）は、主横部材（１）から内向きに延びる近位ウェブ（６）と、遠位ウェブ（７）と、近位ウェブ（６）と遠位ウェブ（７）を連結する内側部材（８）とを含み、遠位ウェブ（７）は、近位ウェブと遠位ウェブとの間に開口部を形成するように、近位ウェブ（６）から外向きに距離を置いて延び、近位ウェブ（６）の一部分（１２）は、クラッシュボックス（３）の上面または下面の長手方向側部と対向するように配置され、ここで、前記一部分（１２）は、それぞれのクラッシュボックス（３）の上面または下面に対して、固定されないが、摺動により接触するように配置されることを特徴とする、前記バンパビーム。
2. 遠位ウェブ（７）および近位ウェブ（６）は、遠位ウェブ（７）のエンドリム（１０）とバンパビーム（Ｂ）の外面とが垂線に沿って互いに実質的に一直線上に延びるように、実質的に同じ長さである、請求項１に記載のバンパビーム（Ｂ）。
3. 遠位ウェブ（７）および近位ウェブ（６）は、互いに実質的に平行であり、内側部材（８）は、遠位ウェブ（７）を近位ウェブ（６）から分離するように、また前記ウェブ（６、７）を含む帽子型プロファイルを形成するように、特定の長さを有する、請求項２に記載のバンパビーム（Ｂ）。
4. 近位ウェブ（６）は、クラッシュボックス（３）に対して実質的に平行に延びるように配置され、遠位ウェブ（７）は、近位ウェブ（６）に対して内側部材（８）において鋭角に近位ウェブ（６）から遠ざかるようにわずかに発散してエンドリム（１０）に向かって
   延びる、請求項２に記載のバンパビーム（Ｂ）。
5. 主横部材（１）の垂直部は、クラッシュボックスを越えて延びるように配置され、近位ウェブ（６）は、その外側部分に湾曲部分（１６）を含み、そこから、内向きに発散してそれぞれのクラッシュボックス（３）の下面に向かって延び、近位ウェブ（６）と遠位ウェブ（７）を連結する内側部材（８）近くに前記一部分（１２）を形成する、請求項２に記載のバンパビーム（Ｂ）。
6. エンドリム（１０）は、主横部材（１）から遠ざかるように垂直方向に延びる、請求項１～５のいずれか１項に記載のバンパビーム（Ｂ）。
7. カバー部分（１１）は、遠位ウェブ（７）と近位ウェブ（６）との間の開口部を覆うように配置され、オフセット部材（２）の構造に追加の強度をもたらすように近位ウェブ（６）および遠位ウェブ（７）の両方に取り付けられる、請求項１～６のいずれか１項に記載のバンパビーム（Ｂ）。
8. 主横部材（１）およびオフセット部材（２）は、互いに一体に形成される、請求項１～７のいずれか１項に記載のバンパビーム（Ｂ）。
9. 中間オフセットプロファイル（９）は、オフセット部材（２）に接合し、主横部材（１）の中間部分（５）に沿ってしかしそれに対して垂直方向にオフセットして延びるように設けられる、請求項１～８のいずれか１項に記載のバンパビーム（Ｂ）。
10. 中間オフセットプロファイル（９）は、オフセット部材（２）と実質的に同じプロファイルを有し、主横部材（１）近くの近位ウェブ（６ａ）と、主横部材（１）から距離を置いた遠位ウェブ（７ａ）と、前記ウェブ（６ａ、７ａ）を接合する内側部材（８ａ）とを含む、請求項９に記載のバンパビーム（Ｂ）。
11. オフセット部材（２）は、主横部材（１）の垂直方向の下方に配置される、請求項１～１０のいずれか１項に記載のバンパビーム（Ｂ）。
12. 各取り付け部分（４）に配置され前記取り付け部分（４）から内向きに延びる２つのクラッシュボックス（３）をさらに含む、請求項１～１１のいずれか１項に記載のバンパビーム（Ｂ）。

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