Warning: copy(.htaccess): failed to open stream: Permission denied in /home/jp321/public_html/header.php on line 8
車両用フロントバンパ装置 - 本田技研工業株式会社
米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 車両 -> 本田技研工業株式会社

発明の名称 車両用フロントバンパ装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−1358(P2007−1358A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−181463(P2005−181463)
出願日 平成17年6月22日(2005.6.22)
代理人 【識別番号】100089266
【弁理士】
【氏名又は名称】大島 陽一
発明者 菊地 隆 / 大倉 健司 / 佐々木 克明 / 森野 哲也
要約 課題
衝突時における衝突エネルギを円滑に吸収し、もって歩行者等が受ける衝撃の緩和を実現した車両用フロントバンパ装置を提供する。

解決手段
衝撃吸収プレート24は、第1補強プレート41によりバンパビーム21に連結されている。第1補強プレート41は、比較的薄い鋼板を素材とするプレス成型品であり、その壁部41aが上下方向に延びる屈曲線41dをもって屈曲している。衝撃吸収プレート24は、下壁38の切欠部38bを補完するかたちで取り付けられた第2補強プレート42により、バンパビーム21に連結されている。第2補強プレート42は、比較的厚い鋼板を素材とするプレス成型品であり、その壁部42aが左右方向に延びる2本の屈曲線42d,42eをもって2箇所で屈曲している。
特許請求の範囲
【請求項1】
車体前部に取り付けられ、車幅方向に延設されたバンパビームと、
このバンパビームの前方に所定の間隔をもって設置され、車幅方向に略平坦な中央平坦部と、当該中央平坦部の左右端から延設されて後方に傾斜した左右傾斜部とを有するバンパフェイスと、
前記バンパビームの前面に取り付けられ、前記中央平坦部と対峙する衝撃吸収プレートと
を備えた車両用フロントバンパ装置であって、
前記バンパビームには、前方に突出した突出部が前記衝撃吸収プレートの左右側方にそれぞれ形成され、
前記バンパフェイスの左右傾斜部の後面には、当該バンパフェイスが後方に変形した際に当該バンパフェイスと前記バンパビームとを係合させるべく、前記突出部と所定の間隙をもって対峙する係合部がそれぞれ形成されたことを特徴とする車両用フロントバンパ装置。
【請求項2】
車体前部に取り付けられ、車幅方向に延設されたバンパビームと、
このバンパビームの前方に所定の間隔をもって設置され、車幅方向に略平坦な中央平坦部と、当該中央平坦部の左右端から延設されて後方に傾斜した左右傾斜部とを有するバンパフェイスと、
前記バンパビームの前面に取り付けられ、前記中央平坦部と対峙する衝撃吸収プレートと
を備えた車両用フロントバンパ装置であって、
前記衝撃吸収プレートは、
車幅方向に延設されたプレート本体と、
前記プレート本体に取り付けられ、当該プレート本体の左右端部の変形を制御する変形制御手段と
を有することを特徴とする車両用フロントバンパ装置。
【請求項3】
前記変形制御手段が前記衝撃吸収プレートの側端部と前記バンパビームとを連結する第1の補強プレートであって、
当該第1の補強プレートは、その側面が上下方向に延びる屈曲線をもって屈曲していることを特徴とする、請求項2に記載の車両用フロントバンパ装置。
【請求項4】
前記プレート本体が左右端部側に切欠部を有し、
前記変形制御手段が、前記切欠部を保補完するかたちで取り付けられた第2の補強プレートであり、
前記第2の補強プレートは、その板厚が前記プレート本体の板厚より大きく設定され、かつ、左右方向に延びる屈曲線をもって前記プレート本体より多く屈曲していることを特徴とする、請求項2または請求項3に記載の車両用フロントバンパ装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用フロントバンパ装置に係り、衝突時における歩行者の安全を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【0002】
近年の乗用車では、衝突安全性やスタイリングの向上等を図るため、バンパビームをバンパフェイスで覆う形態のフロントバンパが主流となっている(特許文献1参照)。バンパビームは、比較的高強度の鋼板をコ字断面形状等にプレス成形したもので、その両端部がボルト締め等によって車体構造材(フロントサイドフレーム等)に強固に取り付けられる。また、バンパフェイスは、例えば、ポリプロピレンやポリカーボネイト等の樹脂を射出成形することによって製造され、バンパビームとの間に所定の空間が形成されるかたちで車体構造材や外板パネル(フロントフェンダ等)に取り付けられる。自動車が他の車両や建造物等に衝突すると、バンパフェイスは変形あるいは破損し、衝突エネルギの大部分がバンパビームから車体構造材に伝達される。
【0003】
上述した構造のフロントバンパでは、自動車がごく低速で歩行者に衝突した場合、バンパフェイスが比較的容易に撓むことにより、歩行者の受ける衝撃は小さく抑えられる。ところが、自動車がある程度(バンパフェイスとバンパビームとの間の空間が無くなる程度)以上の速度で歩行者に衝突した場合、変形したバンパフェイスの後面がバンパビームの前面に当接した瞬間に大きな衝突エネルギが歩行者に作用することになる。そこで、本出願人は、軽衝突時に歩行者が受ける衝撃を緩和すべく、比較的剛性の低い薄鋼板をU字形状にプレス成形してなる衝撃吸収プレート(安全プレート)をバンパビームの中央部に取り付け、衝突時に衝撃吸収プレートを変形させることにより衝突エネルギのなだらかな吸収を行わせる衝撃低減型のフロントバンパを過去に提案した(特許文献2)。
【特許文献1】特開2001−58519号公報
【特許文献2】特開2003−285704号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献2のフロントバンパでは、バンパフェイスが、車幅方向に略平坦な中央平坦部と、中央平坦部の左右端から延設されて後方に傾斜した左右傾斜部とを有し、衝撃吸収プレートが中央平坦部に対峙する位置に装着されている場合、歩行者の衝突部位によっては衝突エネルギの吸収が円滑に行われない問題があった。例えば、歩行者が衝撃吸収プレートの端部付近に対応する位置でバンパフェイスに衝突した場合、バンパフェイスの傾斜部側が拘束されていないことにより、衝突初期にはバンパフェイスがごく容易に変形して衝突エネルギの吸収が殆ど行われない。また、衝撃吸収プレートは、その端部が中央部に較べて変形し易いため、変形が終了するまでに吸収する衝突エネルギの量が少なくなり、バンパフェイスの後面がバンパビームに当接した時点で大きな衝撃が歩行者に作用する。
【0005】
このような問題を解消すべく、本発明者等は、衝撃吸収プレートの端部の強度を向上させるべく、衝撃吸収プレートの側端とバンパビームとを補強プレートによって連結することを試みた。しかしながら、この方法を採った場合、補強プレートは、前方からの衝突荷重に対して一時的に高い抵抗を示した後、ある時点で急激に座屈変形してしまうことが判った。この場合、歩行者が受ける衝撃は、バンパフェイスの後面が衝撃吸収プレートに当接した直後において一時的に大きなピークを示し、補強プレートの座屈変形が始まると一旦小さくなった後に、バンパフェイスの後面がバンパビームに当接した時点で非常に大きなピークを示す。
【0006】
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、衝突時における衝突エネルギを円滑に吸収し、もって歩行者等が受ける衝撃の緩和を実現した車両用フロントバンパ装置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】
【0007】
請求項1の発明は、車体前部に取り付けられ、車幅方向に延設されたバンパビームと、このバンパビームの前方に所定の間隔をもって設置され、車幅方向に略平坦な中央平坦部と、当該中央平坦部の左右端から延設されて後方に傾斜した左右傾斜部とを有するバンパフェイスと、前記バンパビームの前面に取り付けられ、前記中央平坦部と対峙する衝撃吸収プレートとを備えた車両用フロントバンパ装置であって、前記バンパビームには、前方に突出した突出部が前記衝撃吸収プレートの左右側方にそれぞれ形成され、前記バンパフェイスの左右傾斜部の後面には、当該バンパフェイスが後方に変形した際に当該バンパフェイスと前記バンパビームとを係合させるべく、前記突出部と所定の間隙をもって対峙する係合部がそれぞれ形成されたことを特徴とする。
【0008】
また、請求項2の発明は、車体前部に取り付けられ、車幅方向に延設されたバンパビームと、このバンパビームの前方に所定の間隔をもって設置され、車幅方向に略平坦な中央平坦部と、当該中央平坦部の左右端から延設されて後方に傾斜した左右傾斜部とを有するバンパフェイスと、前記バンパビームの前面に取り付けられ、前記中央平坦部と対峙する衝撃吸収プレートとを備えた車両用フロントバンパ装置であって、前記衝撃吸収プレートは、車幅方向に延設されたプレート本体と、前記プレート本体に取り付けられ、当該プレート本体の左右端部の変形を制御する変形制御手段とを有することを特徴とする。
【0009】
また、請求項3の発明は、請求項2に記載の車両用フロントバンパ装置において、前記変形制御手段が前記衝撃吸収プレートの側端部と前記バンパビームとを連結する第1の補強プレートであって、当該第1の補強プレートは、その側面が上下方向に延びる屈曲線をもって屈曲していることを特徴とする。
【0010】
また、請求項4の発明は、請求項2または請求項3に記載の車両用フロントバンパ装置において、前記プレート本体が左右端部側に切欠部を有し、前記変形制御手段が、前記切欠部を補完するかたちで取り付けられた第2の補強プレートであり、前記第2の補強プレートは、その板厚が前記プレート本体の板厚より大きく設定され、かつ、左右方向に延びる屈曲線をもって前記プレート本体より多く屈曲していることを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
請求項1の車両用フロントバンパ装置によれば、歩行者がバンパフェイスの傾斜部の中央平坦部寄りに衝突した場合、バンパフェイスが後方に所定量変形した時点で係合部がバンパビームの突出部と係合する。これにより、バンパフェイスでは、傾斜部側の後方への変形が抑制され、中央平坦部側が衝撃吸収プレートを押し付けて変形させることにより、衝突エネルギの効果的な吸収が行われる。また、請求項2の車両用フロントバンパ装置によれば、歩行者等が衝撃吸収プレートの端部付近に衝突した際に、衝撃吸収プレートの変形が変形制御手段により制御され、衝突エネルギの円滑な吸収が実現される。また、請求項3の車両用フロントバンパ装置によれば、歩行者等が衝撃吸収プレートの端部付近に衝突した際に、第1の補強プレートが存在することにより衝突エネルギの吸収量が増大するとともに、上下方向に延びる屈曲線により第1の補強プレートが屈曲変形するために過大な衝撃が抑制される。また、請求項3の車両用フロントバンパ装置によれば、歩行者等が衝撃吸収プレートの端部付近に衝突した際に、圧肉の第2の補強プレートが存在することにより衝突エネルギの吸収量が増大するとともに、左右方向に延びる屈曲線により第2の補強プレートが屈曲変形し易くなるために過大な衝撃が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、図面を参照して、本発明を適用した自動車の前部車体構造の一実施形態を詳細に説明する。
図1は実施形態に係る自動車の斜視図であり、図2は図1中II部の拡大縦断面図であり、図3はフロントバンパの展開斜視図であり、図4はバンパビームアッセンブリの要部を上方から観た斜視図であり、図5はバンパビームアッセンブリの要部を下方から観た斜視図である。また、図6〜図8は実施形態の作用説明図であり、図9は本実施形態でのフロントバンパのストロークと衝突荷重との関係を示すグラフであり、図10は実施形態の作用説明図である。
【0013】
≪実施形態の構成≫
<全体構成>
図1に示すように、本実施形態は、4ドア乗用車(以下、自動車と記す)に本発明を適用したものである。本実施形態の自動車のボディ1は、鋼板パネル溶接組立によるモノコック構造を採用しており、その前部がフロントバンパ2や左右のフェンダパネル3,4、ボンネット5等により覆われている。フロントバンパ2は、その左右端がホイールアーチ6にまで回り込む形状を呈するとともに、前面下部にエンジンルームに走行風を導入するためのグリル7を備えている。フロントバンパ2の上方には、ボンネット5との間にフロントガーニッシュ8が設置され、フェンダパネル3,4との間に左右のヘッドランプユニット9,10が設置されている。
【0014】
<フロントバンパ>
図2,図3に示すように、フロントバンパ2は、バンパビームアッセンブリ20と、バンパフェイス50とを主要構成要素としており、車体構造材である左右のフロントサイドフレーム61,62の先端に固定されている。
【0015】
<バンパビームアッセンブリ>
バンパビームアッセンブリ20は、鋼板溶接構造品であり、車幅方向に延設されたバンパビーム21と、バンパビーム21の左右後面に接合された左右バンパステイ22,23と、バンパビーム21の前面に接合された衝撃吸収プレート24とを主要構成要素としている。
【0016】
バンパビーム21は、比較的厚い鋼板を素材とするプレス成型品であり、後方に開いた略コ字断面形状を呈している。バンパビーム21の前面には、その左右端にバンパステイ22,23に連続するかたちで前方にガセット(突出部)25が突設されている。図4,図5に示すように、ガセット25は、他車との衝突時における衝突エネルギを吸収すべく、3つの段部25a,25b,25cをもって形成されるとともに、後述するアイボルト72(図10参照)が挿通される貫通孔25dをその中心に有している。
【0017】
図4,図5に示すように、バンパステイ22(23)は、比較的厚い鋼板を素材とするプレス成型品であり、略矩形断面形状を呈すると共に、その内部にアイボルト72がねじ込まれる雌ねじ部(図示せず)を備えている。本実施形態の場合、バンパステイ22(23)の後部には、その左右端から左右側方フランジ28,29が側方に延設され、その上下端から上部後方フランジ30および下部後方フランジ31がそれぞれ後方に延設されている。左右側方フランジ28,29は、円形のボルト孔28a,29aをそれぞれ有しており、これらボルト孔28a,29aに挿通されるボルト64によってフロントサイドフレーム61(62)の先端から左右方向に延設された接合フランジ63に締結される。また、上部後方フランジ30は、長孔30aを有しており、この長孔30aに挿通されるボルト64によってフロントサイドフレーム61(62)の上面に締結される。そして、下部後方フランジ31は、円形のボルト孔31aを有しており、このボルト孔31aに挿通されるボルト64によってフロントサイドフレーム61(62)の下面に締結される。
【0018】
<衝撃吸収プレート>
衝撃吸収プレート24は、比較的薄い鋼板を素材とするプレス成型品であり、上壁35や前壁36、先端突出部37、下壁38等から構成されている。上壁35は、所定の角度をもって前傾しており、その基端に形成されたフランジ35aがバンパビーム21の前面に溶接されている。前壁36は、上壁35の前端から下方に向けて略垂直に延設されている。先端突出部37は、後方が開いた略U字断面形状を呈しており、前壁36の下端から前方に延設されている。下壁38は、先端突出部37の下部後端から延設され、上壁35と略同一の角度をもって前傾すると共に、その後端に形成されたフランジ38aがバンパビーム21の下面に溶接されている。更に、下壁38は、その左右端部側に略全面にわたる矩形の切欠部38bを有すると共に、左右方向に延びる1本の屈曲線38cをもって屈曲している。
【0019】
<第1補強プレート>
衝撃吸収プレート24は、第1補強プレート41によりバンパビーム21に連結されている。第1補強プレート41は、比較的薄い鋼板を素材とするプレス成型品であり、前後に長い壁部41aと、壁部41aの前端から延設されて衝撃吸収プレート24の上壁35に溶接されるフランジ41bと、壁部41aの後端から延設されてバンパビーム21の前面に溶接されるフランジ41cとを有している。第1補強プレート41の壁部41aは、上下方向に延びる屈曲線41dをもって屈曲している。
【0020】
<第2補強プレート>
衝撃吸収プレート24は、下壁38の切欠部38bを補完するかたちで取り付けられた第2補強プレート42により、バンパビーム21に連結されている。第2補強プレート42は、比較的厚い鋼板を素材とするプレス成型品であり、切欠部38bを覆う左右方向に長い壁部42aと、壁部42aの前端から延設されて衝撃吸収プレート24の先端突出部37の下面に溶接されるフランジ42bと、壁部42aの後端から延設されてバンパビーム21の下面に溶接されるフランジ42cとを有している。第2補強プレート42の壁部42aは、左右方向に延びる2本の屈曲線42d,42eをもって2箇所で屈曲している。
【0021】
<バンパフェイス>
バンパフェイス50は、樹脂射出成型品であり、車幅方向に略平坦な中央平坦部51と、中央平坦部51の左右端から延設されて後方に傾斜した左右傾斜部52,53とをその前面に有している。バンパフェイス50には、左右傾斜部52,53における中央平坦部51よりの部位において、ガセット25に対峙するかたちでアイボルト挿通孔(係合部)54がそれぞれ穿設されている。アイボルト挿通孔54は、ガセット25の先端側の段部25aが嵌入する寸法および形状を有しており、走行時においては樹脂製のリッド55により塞がれている。
【0022】
≪実施形態の作用≫
自動車は、その走行時において、他の車両や路上の障害物等と衝突する他、車道に飛び出してきた歩行者と軽衝突することがある。歩行者は、自動車のボディ1における種々の部位に衝突する可能性があるが、多くの場合にフロントバンパ2の前面に衝突する。歩行者の脚部がフロントバンパ2の中央部(すなわち、バンパフェイス50の中央平坦部51)に衝突した場合、衝撃吸収プレート24が変形することにより、歩行者の受ける衝撃が緩和される。また、歩行者の脚部がフロントバンパ2の左右側部(すなわち、バンパフェイス50の左右傾斜部52,53)に衝突した場合、歩行者は傾斜に沿って滑るかたちで側方(例えば、歩道側)に移動し、大きな衝撃を受けない。
【0023】
一方、図6に示すように、歩行者の脚部71がフロントバンパ2の中央部と左側部の中間位置(すなわち、バンパフェイス50の中央平坦部51の左端部付近)に衝突した場合、軟質のバンパフェイス50は、脚部71との衝突により後方に変形し、その後面が衝撃吸収プレート24に当接する。この際、本実施形態では、バンパフェイス50側のアイボルト挿通孔54とバンパビーム21のガセット25とが対峙しているため、バンパフェイス50が所定量後退することにより、アイボルト挿通孔54にガセット25の先端側の段部25aが嵌入する。これにより、バンパフェイス50は、その中央平坦部51の左端がガセット25(すなわち、バンパビーム21)に拘束され、衝突荷重の衝撃吸収プレート24に効率よく伝達されることになる。
【0024】
本実施形態の場合、衝撃吸収プレート24の左端に衝突荷重が入力すると、上壁35と下壁38とは、前述したようにどちらも前傾しているため、図7,図8に示すように、時計回りに回転するからちで変形する。そして、第1補強プレート41は、衝撃吸収プレート24の上壁35とバンパビーム21の前面とに溶接されているため、衝撃吸収プレート24の変形に伴って屈曲線41dで大きく屈曲変形し、その際に比較的大きな衝突エネルギを吸収する。第1補強プレート41は、屈曲線41dを有しているため、前方からの衝突荷重に対して高い抵抗を示すことなく変形する。
【0025】
一方、第2補強プレート42は、衝撃吸収プレート24の先端突出部37の下面とバンパビーム21の下面とに溶接されているため、衝撃吸収プレート24の変形に伴い、2本の屈曲線42d,42eで大きく屈曲変形し、その際に比較的大きな衝突エネルギを吸収する。第2補強プレート42は、衝撃吸収プレート24より厚い鋼板を素材としているため、より大きな衝突エネルギを吸収する一方、2本の屈曲線42d,42eを有しているため、前方からの衝突荷重に対して高い抵抗を示すことなく変形する。
【0026】
このように、本実施形態では、衝突時において、バンパフェイス50の中央平坦部51の左端がバンパビーム21に拘束されるとともに、第1補強プレート41および第2補強プレート42により衝突エネルギの吸収を行わせるようにしたため、バンパフェイス50の後面がバンパビーム21に当接した時点で歩行者が受ける衝撃が緩和されるようになった。
【0027】
図9から判るように、衝突荷重は、当初はバンパフェイス50が変形するのみであるが、中央平坦部51の左端がバンパビーム21に拘束されるために比較的大きな値を確保できた。そして、衝突荷重は、バンパフェイス50の後面が衝撃吸収プレート24に当接した時点(Sa)からリニアに増大して略一定の値を維持した後、バンパフェイス50がバンパビーム21に当接した時点(Sb)から一時的に上昇して衝撃吸収が完了する。このように、本実施形態では、前述した従来装置のような衝撃吸収プレート24の変形過程での衝突荷重のピークを避けられるだけでなく、バンパフェイス50がバンパビーム21に当接した後のピークも許容限度(Gmax)以下に抑えることができた。
【0028】
故障時等における自動車の牽引は、図10に示すように、アイボルト72をバンパフェイス50のアイボルト挿通孔54に挿通させ、バンパステイ22内の雌ねじ部にねじ込んだ後、他車の後部に取り付けられた図示しないロープ等をアイボルト72に結びつけて行う。そのため、牽引時にはバンパステイ22には大きな引っ張り荷重が作用し、バンパステイ22とフロントサイドフレーム61との結合部位には過大なストレスが発生する。従来、バンパステイ22とフロントサイドフレーム61との結合は、それぞれの端面にフランジを形成し、これらフランジをボルトによって締結するようにしていたため、バンパステイ22を比較的厚い鋼板で製造する必要があった。
【0029】
ところが、本実施形態では、バンパステイ22の上部後方フランジ30および下部後方フランジ31をそれぞれ後方に延設してフロントサイドフレーム61の上面あるいは下面に締結するようにしたため、後方フランジ30,31には引っ張り荷重が剪断方向で作用することとなり、バンパステイ22を比較的薄い鋼板で製造することが可能となった。また、締結面を垂直面(左右側方フランジ28,29)と水平面(上下部後方フランジ30,31)とのに分けたため、組み付け精度の向上も図ることができた。
【0030】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態は本発明を4ドア乗用車に適用したものであるが、2ドア自動車や2座席の自動車等に本発明を適用してもよい。その他、バンパビームアッセンブリの具体的構成や、突出部や、係合部、第1,第2補強プレートの具体的形状等についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】実施形態に係る自動車の斜視図である。
【図2】図1中II部の拡大縦断面図である。
【図3】フロントバンパの展開斜視図である。
【図4】バンパビームアッセンブリの要部を上方から観た斜視図である。
【図5】バンパビームアッセンブリの要部を下方から観た斜視図である。
【図6】実施形態の作用説明図である。
【図7】実施形態の作用説明図である。
【図8】実施形態の作用説明図である。
【図9】本実施形態でのフロントバンパのストロークと衝突荷重との関係を示すグラフである。
【図10】実施形態の作用説明図である。
【符号の説明】
【0032】
2 フロントバンパ
20 バンパビームアッセンブリ
21 バンパビーム
22、23 バンパステイ
24 衝撃吸収プレート
25 ガセット(突出部)
38b 切欠部
38c 屈曲線
41 第1補強プレート
41d 屈曲線
42 第2補強プレート
42d,42e 屈曲線
50 バンパフェイス
51 中央平坦部
52,53 傾斜部
54 アイボルト挿通孔(係合部)




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013