JP2005075344A - 自動車用バンパ - Google Patents

Abstract

【課題】 自動車の縦方向において僅かな構造長で実現することのできる自動車用バンパを提供する。
【解決手段】 自動車用バンパであって、バンパブラケット（１）とエネルギー吸収部材とを有し、エネルギー吸収部材がバンパブラケット（１）と自動車フレームとの間に配置されている。バンパブラケット（１）は自動車を横切って延びる形材縦軸線を有する中空形材部品からなり、中空形材部品の横断面形状は六角形であり、衝撃印加時に変形する。
【選択図】図１

Description

本発明は、バンパブラケットとエネルギー吸収部材とを有し、エネルギー吸収部材がバンパブラケットと自動車フレームとの間に取付けられている自動車用バンパに関する。

このような一般的バンパにおいて衝撃時に印加される衝撃エネルギーがバンパの弾性エネルギー吸収能力を上まわると、確かにバンパブラケットが自動車の縦方向で撓むのではあるが、しかしその横断面形状は実質的にそのままである。その結果、バンパブラケットによるエネルギー吸収が比較的僅かであり、衝撃エネルギーの大部分はエネルギー吸収部材によって吸収されねばならなくなる。

バンパブラケットの横断面形状は引き続き実質的に未変形なままであるので、自動車の縦方向で利用可能な変形量は相応に減少している。それとともに、自動車フレームの間近、従ってそこに設けられているラジエータの間近にあるバンパブラケットの外面は衝撃時にラジエータの方向に比較的強く変位し、これと早くに接触することになる。それゆえに総エネルギー吸収に占めるバンパブラケットの割合は最大で１５％にすぎず、残りのエネルギーはエネルギー吸収部材によって吸収されねばならない。

しかしサイドメンバを破損なしに保つために典型的破損(Typschaden)時に１５０〜２００ｍｍの変形量が必要とされ、変形量としては利用できないバンパブラケットの形材横断面の寸法、例えば６０〜８０ｍｍがこれに加わる。さらに、ラジエータの早期破損が加わる。

付加的に歩行者保護用にバンパブラケットの外被（Uberzug）とバンパブラケット自体との間に柔軟に調整したポリウレタンフォーム（約６０ｍｍ）を配置しなければならない場合、サイドメンバの無破損性は極端に短縮されたサイドメンバでのみ実現可能であり、その場合これは車両の構造全体において諸問題をもたらす。

高速で衝突する場合、さらに、管が曲がってブラケットが裂けるので、バンパブラケットと自動車フレームのサイドメンバとの間でエネルギー吸収部材を介した結合がしばしば失われる問題が生じる。公知のバンパではさらに９０°以外の角度で衝突する場合個々の部材が曲がって座屈するので問題が生じる。

そこで本発明の課題は、自動車の縦方向において僅かな構造長で実現することのできる冒頭に指摘した種類のバンパを提供することである。

この課題は本発明によれば、請求項１に記載した構成によって解決される。

本発明に係るバンパでは自動車縦方向におけるバンパブラケットの横断面広がりが一緒に（mitgenutzt）利用できるので変形量は一層良好に利用されている。その理由は、衝撃印加時にバンパブラケットの横断面形状が変形し、この変形がエネルギー吸収に寄与することにある。本発明に係る構成はさらに、ラジエータの間近にあるバンパブラケットの面の変位が僅かであり、ラジエータに接触する前の横断面変形の結果として運動エネルギーが変形エネルギーに一層変換され、ラジエータの破損が一層遅く現れるという利点を有する。従って、バンパブラケットが裏側に配置されることによって、車両粗構造の破損が遅くなる。

さらに、構造空間の低減によって歩行者保護用のスペースが得られる。

本発明に係る構成によって、衝突が斜めに起きる場合でも典型的破損(Typschaden)時に自動車のサイドメンバを破損なしに保つことが可能である。高速で衝突時にサイドメンバの結合が維持され、極力一定した力レベルが許容限界値近傍で生じる。

それとともに本発明に係るバンパではバンパブラケットが高い割合のエネルギー吸収を引き受け、この割合は印加される総衝撃エネルギーの約５０〜６０％であることがある。残りのエネルギー吸収はエネルギー吸収部材が行う。それゆえにエネルギー吸収部材はそれに求められる効率が僅かであるのでごく単純に実施しておく（ausgefuhrt）ことができる。これは、高速衝突時の側面強度に一層配慮できる利点を有する。

本発明に係るバンパの特別好ましい諸態様および諸構成は請求項２〜１４の対象である。

以下、付属する図面を基に本発明の特別好ましい実施例が詳しく説明される。

図１は、本発明に係るバンパの第１実施例の無負荷状態におけるバンパブラケットの横断面図である。

図２は、変形状態におけるバンパブラケットの図１に相当する横断面図である。

図３は、本発明に係るバンパの第２実施例を上から見た図である。

図４は、図３に示す実施例の無負荷状態におけるバンパブラケットの横断面図である。

図５は、変形状態におけるバンパブラケットの図４に相当する図である。

図６は、本発明に係るバンパの他の実施例を斜視図で示す。

図７は、図６に示すバンパの無負荷状態におけるエネルギー吸収部材を横断面図で示す。

図８は、変形状態におけるエネルギー吸収部材を図７に相当する図で示す。

図９は、本発明に係るバンパの他の実施例の斜視図である。

図１０は、図９に示すバンパの拡大平面図である。

図１１は、本発明に係るバンパのさらに他の実施例の斜視図である。

図１２は、図１１に示すバンパの拡大平面図である。

図１に横断面図で示す自動車バンパ用バンパブラケットは、自動車を横切って延びる形材縦軸線を有する中空形材部品からなる。バンパブラケット（１）は、図３に示すようにエネルギー吸収部材（２）を介して自動車フレームに配置されている。

図１は無負荷状態におけるバンパブラケット（１）の横断面形状を示し、図２は衝撃印加後、すなわち負荷状態または変形状態におけるバンパブラケット（１）の横断面形状を示す。衝撃方向は図面において上から下である。

図２に示すように、衝撃印加時にバンパブラケットの横断面形状は、衝撃の加わる面が車両フレーム間近の面に接近するように変形する。

図１と図２に示すように、バンパブラケットはほぼ六角形、特にハニカム状横断面形状を有する。主に各２つの稜が衝撃吸収平面とこれに平行な反対側の平面とにあり、その間を延びる中央平面に２つの稜があるように、横断面形状は選択されている。

バンパブラケットの高さ、すなわち図１において両方の外側稜の間の横方向で中央平面におけるその寸法は、主に≧７０ｍｍである。

図３に示す実施例においてバンパブラケットはその両側が車両方向に曲がりまたは折れており、曲りまたは折れはエネルギー吸収部材（２）から内側に間隔をおいて１箇所で（an einer Stelle）始まる。

図４と図５に示すように、図３に示す実施例においてバンパブラケットの内部に、しかもその中央平面に引張ベルト（３）が設けられている。この構成は、図１に示す構成が衝撃吸収およびエネルギー吸収に不可欠な力を提供できない場合に特に適している。

図３に示すように障害物に衝突するとき、車両の外側幾何学形状に従うバンパブラケット（１）の湾曲幾何学形状のゆえにバンパブラケット（１）は障害物とまずより中央において接触し、それに基づいて接触面は自動車縦方向でバンパブラケット（１）が相応に変形するとき両側で外方に広がる。図５に示すように、引張ベルト（３）がちぎれ、バンパブラケット（１）は徐々に別の変形状態となり、ファスナー状に内側から外側へと引き裂かれる。これは例えば引張ベルト（３）の連続的切欠き（Kerbe）によって強化することができ、この切欠きはバンパブラケット（１）の中空形材部品の押出し時に設けられる。

図６が示す実施例の本発明に係るバンパは、バンパブラケット（１）とエネルギー吸収部材（２）とを備えており、エネルギー吸収部材は横断面がやはり六角形またはハニカム状で、中央平面に引張ベルト（４）を備えて構成されている。図７はこのようなエネルギー吸収部材（２）を無負荷状態で示し、図８は引張ベルト（４）が伸長した負荷状態で同じエネルギー吸収部材（２）を示す。

図９が示す実施例の本発明に係るバンパは、バンパブラケット（１）と、アルミニウム発泡体（５）の形態に構成されてハウジング（６）内に配置されたエネルギー吸収部材（２）とを有する。

図１０は、ハウジング（６）がバンパブラケット（１）とねじ止めされていることを詳細に示す。ねじ止めはハウジング（６）とアルミニウム発泡体（５）との間にも設けられている。

図１１がさらに示す実施例の本発明に係るバンパは、バンパブラケット（１）と、この実施例において矩形形材として構成されてひだ（Faltenbeulen）を介してエネルギーを吸収するエネルギー吸収部材（２）とを備えている。

この実施例においてバンパブラケット（１）はエネルギー吸収部材（２）の矩形形材と溶接しておくことができ、そのことの利点としてバンパはねじ止め処理における場合と同様に沈降動作（Setzbewegungen）なしの剛性組立体であり、これにより付加的に車両全体の剛性に寄与し得る。縁石の角に乗り上げたときの自動車サイドメンバの捩れはこの場合小さい。しかしそのための前提は車両粗構造の公差が小さいことである。というのも、さもないとねじ止め時に車両粗構造が歪むからである。

しかしバンパブラケットは、図１２に示すように、垂直ねじによって矩形形材と結合しておくこともできる。この構成の利点は、バンパが比較的大きな粗構造公差を補償することができ、また個別組立・分解が可能であることにある。

この実施例において矩形形材は主に車両縦軸線に対して斜め外方に角度をもって取付けられている。バンパブラケットの塑性変形時に横方向で現れる短縮はこの場合矩形形材を車両縦軸線と平行にする。

本発明に係るバンパの第１実施例の無負荷状態におけるバンパブラケットの横断面図である。 変形状態におけるバンパブラケットの図１に相当する横断面図である。 本発明に係るバンパの第２実施例を上から見た図である。 図３に示す実施例の無負荷状態におけるバンパブラケットの横断面図である。 変形状態におけるバンパブラケットの図４に相当する図である。 本発明に係るバンパの他の実施例を斜視図で示す。 図６に示すバンパの無負荷状態におけるエネルギー吸収部材を横断面図で示す。 変形状態におけるエネルギー吸収部材を図７に相当する図で示す。 本発明に係るバンパの他の実施例の斜視図である。 図９に示すバンパの拡大平面図である。 本発明に係るバンパのさらに他の実施例の斜視図である。 図１１に示すバンパの拡大平面図である。

符号の説明

１ ：バンパブラケット
２ ：エネルギー吸収部材
３ ：引張ベルト
４ ：引張ベルト
５ ：アルミニウム発泡体
６ ：ハウジング

Claims (14)

1. バンパブラケット（１）とエネルギー吸収部材（２）とを有し、エネルギー吸収部材がバンパブラケット（１）と自動車フレームとの間に取付けられている自動車用バンパにおいて、バンパブラケット（１）が、自動車を横切って延びる形材縦軸線を有する中空形材部品からなり、中空形材部品の横断面形状が衝撃印加時に変形することを特徴とする自動車用バンパ。
2. バンパブラケット（１）の中空形材部品の横断面形状が六角形であることを特徴とする、請求項１に記載のバンパ。
3. バンパブラケット（１）の中空形材部品の横断面形状がハニカム状であることを特徴とする、請求項２に記載のバンパ。
4. 形材縦方向に延びる引張ベルトが、中空形材部品内の衝撃方向に直交する中央平面において中空形材部品の２つの対向する稜の間に配置されていることを特徴とする、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載のバンパ。
5. 引張ベルトは、バンパに衝撃が加わるとベルトが縦方向でちぎれるように構成されていることを特徴とする、請求項４に記載のバンパ。
6. バンパブラケット（１）は、両方の外面が自動車に対して横方向で折り曲げられていることを特徴とする、請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載のバンパ。
7. バンパブラケット（１）は、エネルギー吸収部材（２）から内側に間隔をおいて１箇所以降に（ab einer Stelle）曲げられていることを特徴とする、請求項６に記載のバンパ。
8. エネルギー吸収部材（２）がアルミニウム発泡体（５）からなり、バンパブラケット（１）と結合されたハウジング（６）内にこの発泡体が配置されていることを特徴とする、請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載のバンパ。
9. エネルギー吸収部材（２）が、横断面がハニカム状の異形部品として構成されていることを特徴とする、請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載のバンパ。
10. ハニカム状エネルギー吸収部材（２）が内部でその中央平面に引張ベルト（４）を有し、この引張ベルトがハニカム形状の対向する縦稜の間を延びていることを特徴とする、請求項９に記載のバンパ。
11. エネルギー吸収部材（２）が矩形形材として構成されていることを特徴とする、請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載のバンパ。
12. 矩形形材が車両縦軸線に対して斜め外方に角度を成して配置されていることを特徴とする、請求項１１に記載のバンパ。
13. 矩形形材が自動車のフレームと溶接されていることを特徴とする、請求項１１に記載のバンパ。
14. 矩形形材が自動車のフレームとねじ止めされていることを特徴とする、請求項１１に記載のバンパ。

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