特開 2024-53943 車両用バンパ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024053943

(43)【公開日】2024-04-16

(54)【発明の名称】車両用バンパ装置

(51)【国際特許分類】

   B60R 19/24 20060101AFI20240409BHJP

   B62D 25/08 20060101ALI20240409BHJP

【ＦＩ】

B60R19/24 N

B62D25/08 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022160481

(22)【出願日】2022-10-04

(71)【出願人】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000486

【氏名又は名称】弁理士法人とこしえ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】國保 雄介

【テーマコード（参考）】

3D203

【Ｆターム（参考）】

3D203AA02

3D203BA13

3D203BB16

3D203CA04

3D203CA23

3D203CA33

3D203CA35

3D203CA42

3D203CB03

3D203DA22

(57)【要約】

【課題】クラッシュボックスの変形に追従することができる車両用バンパ装置を提供する。
【解決手段】少なくとも前面１３１、上面１３２及び下面１３３を有し、車両左右方向に一体的に延在するバンパレインフォース・ロア１３と、前記バンパレインフォース・ロアの車両後方に配置された箱状のクラッシュボックス・ロア１４と、前記バンパレインフォース・ロアに設けられ、前記クラッシュボックス・ロアに覆い被さるように、前記バンパレインフォース・ロアの後端よりも車両後方に向けて延在する、前記バンパレインフォース・ロアとは別体の板状部材２０と、を備える。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも前面、上面及び下面を有し、車両左右方向に一体的に延在するバンパレインフォースと、
前記バンパレインフォースの車両後方に配置された箱状のクラッシュボックスと、
前記バンパレインフォースに設けられ、前記クラッシュボックスに覆い被さるように、前記バンパレインフォースの後端よりも車両後方に向けて延在する、前記バンパレインフォースとは別体の板状部材と、を備える車両用バンパ装置。

【請求項2】

前記板状部材は、
車両前後方向に沿う断面視においてコの字形状とされ、
前記バンパレインフォースの前面に対面する前面と、前記クラッシュボックスの上面に対面する上面と、前記クラッシュボックスの下面に対面する下面と、を含む請求項１に記載の車両用バンパ装置。

【請求項3】

前記板状部材の前記前面に、車両左右方向に延在するビードを有する請求項２に記載の車両用バンパ装置。

【請求項4】

前記板状部材の素材の破断強度は、前記クラッシュボックスの素材の破断強度以上である請求項１～３のいずれか一項に記載の車両用バンパ装置。

【請求項5】

前記バンパレインフォースは、前面、上面、下面及び後面を有し、車両前後方向に沿う断面視において閉じ断面形状とされている請求項１～３のいずれか一項に記載の車両用バンパ装置。

【請求項6】

前記バンパレインフォースは、バンパレインフォース・アッパとバンパレインフォース・ロアとを含み、
前記板状部材は、少なくとも前記バンパレインフォース・ロアに設けられている請求項１～３のいずれか一項に記載の車両用バンパ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用バンパ装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

車両用バンパ装置として、バンパレインフォースメントと、クラッシュボックスと、固縛ナットと、を有し、バンパレインフォースメントは外側表面を構成する板部を有し、クラッシュボックスは、板部よりもキャビンに近い位置に配置され、軸方向が車両前後方向に伸びる向きで板部に固定された筒部を有するものが知られている（特許文献１）。この種の車両用バンパ装置では、車両の衝突によってバンパレインフォースメントに荷重が加わるとクラッシュボックスが潰れ、これにより衝突エネルギーが吸収される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－３６７７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来の車両用バンパ装置では、車両の衝突によってクラッシュボックスが潰れて拡径することになるが、バンパレインフォースメントが左右方向に延在する一体的構造物であるため、クラッシュボックスの拡径変形に追従してバンパレインフォースメントが変形しないおそれがある。

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、クラッシュボックスの変形に追従することができる車両用バンパ装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、少なくともバンパレインフォースとクラッシュボックスとを備える車両用バンパ装置において、バンパレインフォースとは別体の板状部材を、クラッシュボックスに覆い被さるようにバンパレインフォースの上面又は下面の少なくとも一方に設けることによって上記課題を解決する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、車両の衝突によってクラッシュボックスが変形すると、当該変形に追従して板状部材が変形することになる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明に係る車両用バンパ装置の一実施の形態を適用した自動車のフロント部分を示す分解斜視図である。

【図2】本発明に係る車両用バンパ装置の一実施の形態を示す分解斜視図である。

【図3】図２の主要部を示す斜視図である。

【図4】図３のIV-IV線に沿う断面図である。

【図5】本発明に係る車両用バンパ装置の実施例と比較例について、前面衝突した場合の変形状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態例を説明する。図１は、本発明に係る車両用バンパ装置の一実施の形態を適用した自動車のフロント部分を示す分解斜視図、図２は、図１のうちのバンパレインフォース・ロア１３を示す分解斜視図、図３は、図２のバンパレインフォース・ロア１３の主要部を示す斜視図、図４は、図３のIV-IV線に沿う断面図である。本実施形態のバンパ装置１は、図１に示すように、バンパレインフォース・アッパ１１と、２つのクラッシュボックス・アッパ１２，１２と、バンパレインフォース・ロア１３と、２つのクラッシュボックス・ロア１４，１４と、エネルギーアブソーバ・アッパ１５と、エネルギーアブソーバ・ロア１６と、バンパフェイシア１７とを備え、自動車の車体Ｂの前端に装着される。

【0010】

本実施形態のバンパ装置１が装着される車体Ｂは、その骨格を構成すべく、車体Ｂの前後方向に延在する左右一対のフロントサイドメンバＢ１と、フロント懸架装置を支持するフロントサスペンションメンバＢ２とを備える。

【0011】

本実施形態のバンパレインフォース・アッパ１１は、鋼材又はアルミニウム材など高剛性の金属材料からなり、断面がコ字状，Ｈ字状又は閉じ断面形状になるように板材を折り曲げ加工することで構成されている。また、断面がコ字状とされた２つの部材を接合して閉じ断面形状のバンパレインフォース・アッパ１１としてもよい。本実施形態のバンパレインフォース・アッパ１１は、車体Ｂの左端から右端にまで一体的に延在し、その左右両端のそれぞれには、クラッシュボックス・アッパ１２が溶接などにより固定されている。そして、２つのクラッシュボックス・アッパ１２，１２をフロントサイドメンバＢ１の前端に固定することで、バンパレインフォース・アッパ１１が車体Ｂに固定される。クラッシュボックス・アッパ１２とフロントサイドメンバＢ１との固定方法は特に限定されず、ボルトなどを用いることができる。

【0012】

本実施形態のクラッシュボックス・アッパ１２は、鋼材又はアルミニウム材など高剛性の金属材料からなり、断面が矩形の箱状又は筒状に形成されている。車体Ｂの前後方向の両端部は、少なくとも一方が開口していてもよいし両方が閉塞されていてもよい。また、本実施形態のクラッシュボックス・アッパ１２は、前面衝突時に車体Ｂの前後方向に潰れるように、側面又は側面の稜線部には切欠き又はビードからなる脆弱部が形成されている。

【0013】

本実施形態のバンパレインフォース・ロア１３は、バンパレインフォース・アッパ１１と同様に、鋼材又はアルミニウム材など高剛性の金属材料からなり、断面がコ字状，Ｈ字状又は閉じ断面形状になるように板材を折り曲げ加工することで構成されている。また、断面がコ字状とされた２つの部材を接合して閉じ断面形状のバンパレインフォース・ロア１３としてもよい。本実施形態のバンパレインフォース・ロア１３は、図４に示すように断面が閉じ断面形状とされ、前面１３１と、上面１３２と、下面１３３と、後面１３４とを有する。

【0014】

本実施形態のバンパレインフォース・ロア１３は、、車体Ｂの左端から右端にまで一体的に延在し、その左右両端のそれぞれには、クラッシュボックス・ロア１４が溶接などにより固定されている。そして、２つのクラッシュボックス・ロア１４，１４をフロントサスペンションメンバＢ２の前端に固定することで、バンパレインフォース・ロア１３が車体Ｂに固定される。クラッシュボックス・ロア１４とフロントサスペンションメンバＢ２との固定方法は特に限定されず、ボルトなどを用いることができる。

【0015】

本実施形態のクラッシュボックス・ロア１４は、クラッシュボックス・アッパ１２と同様に、鋼材又はアルミニウム材など高剛性の金属材料からなり、断面が矩形の箱状又は筒状に形成され、図３及び図４に示すように、上面１４１と、下面１４２と、２つの側面１４３とを有する。車体Ｂの前後方向の両端部は、少なくとも一方が開口していてもよいし両方が閉塞されていてもよい。また、本実施形態のクラッシュボックス・アッパ１２は、前面衝突時に車体Ｂの前後方向に潰れるように、側面又は側面の稜線部には切欠き又は凹部からなる脆弱部１４４が形成されている。

【0016】

エネルギーアブソーバ・アッパ１５及びエネルギーアブソーバ・ロア１６は、主として歩行者などの被衝突物の衝突荷重に対して有効に圧縮変形することができる軽衝突用衝撃吸収部材であり、発泡性樹脂などの樹脂材料やアルミニウムなどの金属材料で構成することができる。本実施形態のエネルギーアブソーバ・アッパ１５は、バンパレインフォース・アッパ１１の前面を覆うように当該バンパレインフォース・アッパ１１に固定され、エネルギーアブソーバ・ロア１６は、バンパレインフォース・ロア１３の前面を覆うように当該バンパレインフォース・ロア１３に固定されている。なお、本発明のバンパ装置において、これらエネルギーアブソーバ・アッパ１５及びエネルギーアブソーバ・ロア１６は必須の構成要素ではないことから、必要に応じてこれらエネルギーアブソーバ・アッパ１５及びエネルギーアブソーバ・ロア１６を省略してもよい。

【0017】

エネルギーアブソーバ・アッパ１５及びエネルギーアブソーバ・ロア１６の前方の車体Ｂには、バンパフェイシア１７が固定されている。バンパフェイシア１７は、バンパ装置１を構成するバンパレインフォース・アッパ１１，バンパレインフォース・ロア１３，エネルギーアブソーバ・アッパ１５及びエネルギーアブソーバ・ロア１６が車体Ｂの前面に露出しないように隠す意匠部材である。本実施形態のバンパフェイシア１７は、特に限定はされないが、ポリプロピレンに代表される、強度、柔軟性、塗装性に優れた樹脂材料から構成することができる。

【0018】

特に本実施形態のバンパ装置１は、図２に示すように、バンパレインフォース・ロア１３とは別部材として形成された板状部材２０を備え、この板状部材２０がバンパレインフォース・ロア１３に固定されている。本実施形態の板状部材２０は、クラッシュボックス・ロア１４の素材の破断強度と同等又はそれ以上の破断強度を有する素材、たとえば鋼材又はアルミニウム材など高剛性の金属材料で構成されている。本実施形態の板状部材２０は、図３及び図４に示すように、板状素材を、車両前後方向に沿う断面視においてコの字形状に折り曲げ加工した形状とされ、クラッシュボックス・ロア１４の上面１４１に対面する上面２０１と、同じくクラッシュボックス・ロア１４の下面１４２に対面する下面２０２と、バンパレインフォース・ロア１３の前面１３１に対面する前面２０３と、を含む。

【0019】

本実施形態の板状部材２０は、図４に示すように、バンパレインフォース・ロア１３の前面１３１に溶接などにより固定され、上面２０１がクラッシュボックス・ロア１４の上面１４１に覆い被さるとともに、下面２０２がクラッシュボックス・ロア１４の下面１４２に覆い被さるように、バンパレインフォース・ロア１３の後端よりも車両後方に向けて延在して設けられている。

【0020】

本実施形態の板状部材２０は、図３及び図４に示すように、その前面２０３に、車両左右方向に延在し、車両後方に凸となるビード２０４を有する。また、本実施形態の板状部材２０は、図３及び図４に示すように、その前面２０３に、車両左右方向に延在する孔２０５を有する。

【0021】

なお、図示する実施形態では、板状部材２０をバンパレインフォース・ロア１３とクラッシュボックス・ロア１４との接合部分に設けた場合を示したが、これに代えて又はこれに加えて、同じ構成の板状部材２０をバンパレインフォース・アッパ１１とクラッシュボックス・アッパ１２との接合部分に設けてもよい。

【0022】

次に作用を説明する。
図５は、本実施形態のバンパ装置１の実施例と比較例について、前面衝突した場合の変形状態を示す断面図である。なお、同図の下に示す実施例は、図２～図４に示す本実施形態に係る板状部材２０が設けられたバンパ装置１であるのに対し、同図のうえに示す比較例は、実施例の構造から板状部材２０のみを省略したものである。このような構成のバンパ装置１を含む実施例及び比較例に係る車両を用い、所定条件のフルラップ前面衝突試験を行った。図５に示す左側のバリア（障壁）ＢＲと細線で示す断面線が衝突前の状態を示し、右側のバリアＢＲと太線で示す断面線が衝突後の状態を示す。なお、実際のフルラップ前面衝突試験は、車両が図５において右から左へ向かって前進走行し、位置が固定のバリアに衝突するが、説明の便宜上、図５では、バリアＢＲが左から右へ向かって移動したものとする。

【0023】

図５の上図に示す比較例に係るバンパ装置１では、車両がバリアＢＲへ衝突するとバリアＢＲからの衝撃力がバンパレインフォース・ロア１３に加わり、当該バンパレインフォース・ロア１３を車両の後方に向かって押し込む。クラッシュボックス・ロア１４には車両前後方向に脆弱な脆弱部１４４が形成されているので、バンパレインフォース・ロア１３に加わった車両後方への衝撃力はクラッシュボックス・ロア１４に伝わり、脆弱部１４４を起点にして当該クラッシュボックス・ロア１４が車両の前後向に潰れる。このとき、図５の上図に示すように、潰れることにより拡径したクラッシュボックス・ロア１４には、バリアＢＲに向かう鋭利なエッジＥＤが形成されることがある。このような鋭利なエッジＥＤがバリアＢＲに接触又は接近すること自体、好ましくない。

【0024】

これに対し、図５の下図に示す実施例に係るバンパ装置１では、車両がバリアＢＲへ衝突すると、上述した比較例と同様に、バリアＢＲからの衝撃力がバンパレインフォース・ロア１３に加わり、当該バンパレインフォース・ロア１３を車両の後方に向かって押し込む。クラッシュボックス・ロア１４には車両前後方向に脆弱な脆弱部１４４が形成されているので、バンパレインフォース・ロア１３に加わった車両後方への衝撃力はクラッシュボックス・ロア１４に伝わり、脆弱部１４４を起点にして当該クラッシュボックス・ロア１４が車両の前後向に潰れる。このとき、図５の下図に示すように、潰れることにより拡径したクラッシュボックス・ロア１４には、バリアＢＲに向かう鋭利なエッジＥＤが形成されることがある。

【0025】

しかしながら、実施例に係るバンパ装置１では、潰れることにより拡径したクラッシュボックス・ロア１４に、バリアＢＲに向かう鋭利なエッジＥＤが形成されたとしても、図５の下図に示すように、板状部材２０の上面２０１と下面２０２が、クラッシュボックス・ロア１４の上面１４１と下面１４２にそれぞれ覆い被さるようにして、バンパレインフォース・ロア１３の後端よりも車両後方に向けて延在している。これにより、拡径したクラッシュボックス・ロア１４に形成された、バリアＢＲに向かう鋭利なエッジＥＤは、図５の下図に示すように板状部材２０の上面２０１と下面２０２とのそれぞれに当接する。その結果、鋭利なエッジＥＤがバリアＢＲに接触又は接近するのを抑制することができる。

【0026】

以上のとおり、本実施形態のバンパ装置１によれば、少なくとも前面１３１、上面１３２及び下面１３３を有し、車両左右方向に一体的に延在するバンパレインフォース・ロア１３と、バンパレインフォース・ロア１３の車両後方に配置された箱状のクラッシュボックス・ロア１４と、バンパレインフォース・ロア１３に設けられ、クラッシュボックス・ロア１４に覆い被さるように、バンパレインフォース・ロア１３の後端よりも車両後方に向けて延在する、バンパレインフォース・ロア１３とは別体の板状部材２０と、を備えるので、車両の衝突によってクラッシュボックス・ロア１４が変形すると、当該変形に追従して板状部材２０が変形する。その結果、変形したクラッシュボックス・ロア１４がバリアＢＲに接触又は接近するのを抑制することができる。

【0027】

また、本実施形態のバンパ装置１によれば、板状部材２０は、車両前後方向に沿う断面視においてコの字形状とされ、バンパレインフォース・ロア１３の前面１３１に対面する前面２０３と、クラッシュボックス・ロア１４の上面１４１に対面する上面２０１と、クラッシュボックス・ロア１４の下面１４２に対面する下面２０２と、を含むので、一つの部材で構成することができ、組付け作業性がよく、部品点数も削減できる。また、クラッシュボックス・ロア１４の上面１４１の変形と下面１４２の変形に追従することもできる。なお、クラッシュボックス・ロア１４の側面１４３のバリアＢＲに向かう変形に対しては、バンパレインフォース・ロア１３により遮蔽することができる。

【0028】

また、本実施形態のバンパ装置１によれば、板状部材２０の前面２０３に、車両左右方向に延在するビード２０４を有するので、上面２０１と下面２０２が開く方向に変形し易くなる。したがって、クラッシュボックス・ロア１４の変形に対し、より一層追従することができる。

【0029】

また、本実施形態のバンパ装置１によれば、板状部材２０の素材の破断強度は、クラッシュボックス・ロア１４の素材の破断強度以上であるので、変形したクラッシュボックス・ロア１４の鋭利なエッジＥＤが接触しても板状部材２０の破断を抑制することができる。これにより、変形したクラッシュボックス・ロア１４がバリアＢＲに接触又は接近するのをより一層抑制することができる。また、クラッシュボックス・ロア１４が破断しても板状部材２０は破断することはなく、クラッシュボックス・ロア１４を覆い被せて保護することができる。

【0030】

また、本実施形態のバンパ装置１によれば、バンパレインフォース・ロア１３は、前面１３１、上面１３２、下面１３３及び後面１３４を有し、車両前後方向に沿う断面視において閉じ断面形状とされているので、剛性が高くて変形し難く、車両の衝撃力をクラッシュボックス・ロア１４に適切に伝達することができる。

【0031】

また、本実施形態のバンパ装置１によれば、バンパレインフォースは、バンパレインフォース・アッパ１１とバンパレインフォース・ロア１３とを含み、板状部材２０は、少なくともバンパレインフォース・ロア１３に設けられているので、車両下部の衝突に対しても適切に対応することができる。なお、上述した実施形態のバンパ装置１では、板状部材２０をバンパレインフォース・ロア１３に設けたが、本発明のバンパ装置はこれにのみ限定されず、板状部材２０をバンパレインフォース・アッパ１１に設けてもよい。

【符号の説明】

【0032】

１…バンパ装置
１１…バンパレインフォース・アッパ
１２…クラッシュボックス・アッパ
１３…バンパレインフォース・ロア
１３１…前面
１３２…上面
１３３…下面
１３４…後面
１４…クラッシュボックス・ロア
１４１…上面
１４２…下面
１４３…側面
１４４…脆弱部
１５…エネルギーアブソーバ・アッパ
１６…エネルギーアブソーバ・ロア
１７…バンパフェイシア
２０…板状部材
２０１…上面
２０２…下面
２０３…前面
２０４…ビード
２０５…孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】