JP2008308170A

JP2008308170A - バンパー構造体の製造方法

Info

Publication number: JP2008308170A
Application number: JP2008244995A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Hashimoto; 成一橋本; Hiroyuki Yamashita; 浩之山下; Satoshi Futamura; 敏二村; Toru Hashimura; 徹橋村
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2008-09-24
Filing date: 2008-09-24
Publication date: 2008-12-25
Anticipated expiration: 2023-02-04
Also published as: JP4762286B2

Abstract

【課題】ポール衝突時等にバンパーリインフォース５１がステイ５２から浮き上がるのを防止する。バンパーリインフォース５１とステイ５２の取付部の剛性を高める。
【解決手段】管状のアルミニウム合金押出材を電磁成形により拡径して前端から所定距離後方の位置に張り出し部５２ｅを形成し、かつ後端に取付用フランジ５２ｄを形成してステイ素材５６とする。次に、ステイ素材５６を、前壁５１ａ及び後壁５１ｂに形成した穴５４，５３を通して、バンパーリインフォース５１に後方側から挿入し、その前端部を前壁５２ａから突出させ、かつ張り出し部５２ｅを後壁５２ｂの後面側に当接させる。次に、ステイ素材５６内に電磁成型用コイル５９を挿入し電磁成形して拡径し、これによりステイ素材５６をバンパーリインフォース５２に固定する。
【選択図】図６

Description

本発明は、自動車のバンパーリインフォースとそれを支持するステイ（バンパーリインフォースがサイドメンバの前端部に直接支持されている場合、前記サイドメンバの前端部）からなるバンパー構造体の製造方法に関する。

乗用車やトラック等の自動車車体の前端（フロント）及び後端（リア）に設置されるバンパー内部には、補強部材としてバンパーリインフォースが設けられている。バンパーリインフォースは一般に荷重方向に略垂直に向く前壁と後壁、及びそれらを連結する横壁を有する断面中空の部材であり、後方側から一対のステイにより支持され、各ステイは後端がサイドメンバ（フロント又はリア）の前端に固定されている。なかには、サイドメンバの前端にバンパーリインフォースが直接固定された車体もある。
なお、本件明細書において、車両のフロント側、リア側に関わらず、衝突面側を前とする。

バンパーリインフォースとステイの取り付けは、通常、ボルト・ナットによる締結又は溶接により行われている。例えば下記特許文献１〜３では、アルミニウム合金押出材からなるステイの先端取付面にバンパーリインフォースの後壁をボルト・ナット又はネジにより固定している。下記特許文献４〜６では、同じくアルミニウム合金押出材からなるステイを用い、その先端に取付用フランジを一体的に設け、そのフランジの前面にバンパーリインフォースの後壁をボルト・ナットにより固定している。また、下記特許文献７では、ステイの先端に取付用フランジを設け、そのフランジ前面にバンパーリインフォースの前壁を溶接している。

特開平６−２２７３３３号公報特開平１１−２０８３９２号公報特開平１１−２０８３９３号公報特開平８−９１１５４号公報特開２００１−２９４１０６号公報特開２００２−１９５５３号公報特開２００２−６７８４０で号公報

しかし、これらの取付部構造によれば、オフセットバリヤ衝突やポール衝突のように取付部に大きい曲げモーメントがかかる衝突の場合に、該曲げモーメントによりボルトが破断したり、ボルトのヘッド又はナットがバンパーリインフォースの取付壁に食い込んで該壁部が破れたり、あるいは溶接部が変形して、バンパーリインフォースの取付面がステイ先端の取付面から浮き上がることがある。そうなるとバンパーリインフォースの反力が小さくなり、衝突エネルギーに対応して座屈（曲げ変形）が急速に進行し、変位が拡大する。

図８はこれを説明するもので、サイドメンバ１の前端にステイ２が固定され、ステイ２の前端取付面にバンパーリインフォース３の後壁が左右のボルト・ナット４，５により固定されている。ここで、ポール衝突によりバンパーリインフォース３の中央に荷重Ｆが掛かったとすると、発生する曲げモーメントにより、ステイ２の前端取付面の車幅方向内側にはバンパーリインフォース３をステイ２に押し付ける圧縮荷重Ｆ１が掛かり、車幅方向外側にはバンパーリインフォース３をステイ２から引き離そうとする引張荷重Ｆ２がかかる。その結果、外側のボルト・ナット５のボルトが引き伸ばされて破断したり、そうでない場合、ボルトのヘッド又はナットが後壁に食い込んで該壁部が破れ、バンパーリインフォース３がステイ２から分離して、前記のようにバンパーリインフォース３の反力が低下し、座屈が急速に進行して変位が拡大する。これを防止するため、ボルト・ナットを大型のものに代え、あるいは取付壁である後壁の肉厚を大きくすることが考えられるが、その場合、取付部構造やバンパーリインフォースの重量が増加する。
なお、このような事態は、バンパーリインフォースとステイの固定を溶接により行った場合にも発生し得る。また、前記特許文献２に記載されたように、バンパーリインフォースとステイを１カ所だけボルト・ナットで固定した場合にはいっそう発生しやすい。

また、車種によっては、バンパーリインフォースを衝突時のエネルギー吸収部材としてだけでなく、車体のフロント部分の剛性を高める剛性部材（一種のクロスメンバー）として捉え、操舵性の向上を図る場合がある。このためには、ステイとバンパーリインフォースの取付部をより剛にする必要があり、前記特許文献等に記載された従来のボルト締結や溶接では固定力が不足し、それを補おうとすれば、取付部構造の大型化が避けられない。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、バンパーリインフォースとステイの取付部構造を改善して、ポール衝突時等に発生する引張荷重によりバンパーリインフォースとステイが分離するのを防止することを主たる目的とする。また、バンパーリインフォースとステイの取付部の剛性を高めることを他の目的とする。

本発明（請求項１）に係るバンパー構造体の製造方法は、管状のアルミニウム合金押出材を電磁成形により拡径し後端にサイドメンバへの取付用のフランジを形成してステイ素材とし、中空断面を有し前壁及び後壁に穴を形成したバンパーリインフォースの後方側から、前記穴を通して前記ステイ素材を前記バンパーリインフォースに挿入して、前記ステイ素材の前端部を前記バンパーリインフォースの前壁から突出させ、前記ステイ素材内に電磁成型用コイルを挿入し電磁成形して拡径し、これにより前記ステイ素材を前記バンパーリインフォースに固定することを特徴とする。
なお、サイドメンバの前端に直接バンパーリインフォースが固定されている場合も本発明に含まれる。その場合、前記ステイはサイドメンバの前端部を意味する。この点は、以下の発明においても同様である。

また、本発明（請求項２）に係るバンパー構造体の製造方法は、管状のアルミニウム合金押出材を電磁成形により拡径して前端から所定距離後方の位置に張り出し部を形成し、かつ後端にサイドメンバへの取付用のフランジを形成してステイ素材とし、中空断面を有し前壁及び後壁に穴を形成したバンパーリインフォースの後方側から、前記穴を通して前記ステイ素材を前記バンパーリインフォースに挿入して、前記ステイ素材の前端部を前記バンパーリインフォースの前壁から突出させ、前記ステイ素材内に電磁成型用コイルを挿入し電磁成形して拡径し、これにより前記ステイ素材を前記バンパーリインフォースに固定することを特徴とする。

上記バンパー構造体の製造方法（請求項２）の具体的形態として、前記ステイ素材を前記バンパーリインフォースに挿入したとき、（１）前記張り出し部を前記バンパーリインフォースの後壁の後面側に当接させること、又は（２）前記張り出し部を前壁の後面側に当接させること、を挙げることができる。さらに、上記（１）の場合、２回目の電磁成形により、前記ステイ素材の前記バンパーリインフォースの前壁から突出している部分を拡径して前壁の前面側に押し付けられるフランジを形成し、前記前壁の後方側を拡径して張り出し部を形成し、このフランジと張り出し部により前記前壁を挟み、かつ前記前壁の穴の内側に位置する部分を拡径して前記穴の内周面に圧接させること、上記（２）の場合、２回目の電磁成形により、前記ステイ素材の前記バンパーリインフォースの前壁から突出している部分を拡径して前壁の前面側に押し付けられるフランジを形成し、かつ前記前壁の穴の内側に位置する部分を拡径して前記穴の内周面に圧接させること、を挙げることができる。

上記バンパー構造体において、フランジと張り出し部はいずれもステイの軸部の全周に設けられるのが望ましい。必要に応じて、フランジとバンパーリインフォースの前壁をボルト等により締結、あるいは溶接することができ、また張り出し部とバンパーリインフォースの後壁を溶接することができる。
この取付部構造によれば、ポール衝突時等にバンパーリインフォースとステイの取付部に引張荷重が掛かっても、その荷重をフランジが面で支持するので、従来の点での支持（ボルト）や線での支持（溶接）に比べて大きい荷重を支持することができ、バンパーリインフォースとステイの分離（バンパーリインフォースの浮き上がり）を防止することができる。また、バンパーリインフォースをステイのフランジと張り出し部により前後方向から支持することになるので、バンパーリインフォースとステイの固定が強固になり、バンパーリインフォースを車体の剛性部材として利用することもできるようになる。

本発明において、バンパーリインフォースとしては、例えば、荷重方向に略垂直に向く前壁と後壁、及びそれらを荷重方向に略平行に連結する横壁を有する断面中空のアルミニウム合金押出材が使用できる。ステイとしては、電磁成形を行う場合、断面円形又は楕円形（それに近い形状を含む）のアルミニウム合金押出材が好適である。しかし、他の断面形状の管状アルミニウム合金押出材を使用することもできる。
このバンパー構造体において、ステイのフランジ及び／又は張り出し部は電磁成形により容易に形成することができる。

本発明に係るバンパー構造体の製造方法によれば、ポール衝突時等に発生する引張荷重によるバンパーリインフォースとステイの分離を防止し、衝突時の反力の低下、座屈の急速な進行及び変位の拡大を防止することができる。
また、バンパーリインフォースとステイのより強固な固定を行うことができ、バンパー構造体において高い剛性の取付部構造を得ることができる。

以下、図１〜図７を参照して、断面が中空のバンパーリインフォースと、その後方側に位置して前記バンパーリインフォースを支持するステイからなるバンパー構造体、及びその製造方法を具体的に説明する。ここに開示するのは、全てサイドメンバに取り付けられるステイとバンパーリインフォースからなるバンパー構造体の例であるが、いうまでもなく、サイドメンバの前端に直接バンパーリインフォースが固定されるバンパー構造体にも同様に適用できる。本発明に係るバンパー構造体の製造方法を開示した箇所には（発明例）と記載し、そうでない箇所には（参考例）と記載した。

なお、図１〜７には、以下のバンパー構造体が開示されている。
（１）ステイが管状のアルミニウム合金押出材からなり、軸方向が車体前後方向を向き、バンパーリインフォースの後壁に穴が形成され、前記ステイの軸部が前記穴に嵌入し、前記ステイの軸部の前端にフランジが形成されて前記後壁の前面側に接触し、さらに前記ステイの軸部の周囲に張り出し部が形成され、前記後壁が前記フランジと前記張り出し部の間に挟まれているもの。この取付部構造は図１，２，７に開示されている。
（２）ステイが管状のアルミニウム合金押出材からなり、軸方向が車体前後方向を向き、バンパーリインフォースの前壁及び後壁に穴が形成され、前記ステイの軸部が前記後壁の穴を通って前壁の穴に嵌入し、前記ステイの軸部の前端にフランジが形成されて前記前壁の前面側に接触し、さらに前記ステイの軸部の周囲に張り出し部が形成され、前記前壁が前記フランジと前記張り出し部の間に挟まれているもの。この場合、前記張り出し部が前記前壁と後壁の間の全長にわたり張り出していてもよい。この取付部構造は図３，４に開示されている。
（３）ステイが管状のアルミニウム合金押出材からなり、軸方向が車体前後方向を向き、バンパーリインフォースの前壁及び後壁に穴が形成され、前記ステイの軸部が前記後壁の穴を通って前壁の穴に嵌入し、前記ステイの軸部の前端にフランジが形成されて前記前壁の前面側に接触し、さらに、前記ステイの軸部の周囲に張り出し部が形成され、前記前壁及び後壁が前記フランジと張り出し部の間に挟まれているもの。この取付部構造は図５，６に開示されている。

（参考例）
図１において、バンパーリインフォース１１とステイ１２はともにアルミニウム合金押出材からなる。バンパーリインフォース１１は前壁１１ａ、後壁１１ｂ及び横壁１１ｃ，１１ｄからなる断面矩形状の部材であり、その両端部が車体後方側に曲げられて傾斜し、その傾斜部の後壁１１ｂに丸い穴１３が形成されている。ステイ１２は軸部１２ａが円形断面を有し、その前端に前記後壁１１ｂに沿った傾斜を有するフランジ１２ｂが形成され、その後方側にフランジ１２ｂに平行に張り出し部１２ｃが形成され、さらに軸部１２ａの後端にサイドメンバへの取付用のフランジ１２ｄが一体的に形成されている。

ステイ１２のフランジ１２ｂは、軸部１２ａの全周に形成され円形である。張り出し部１２ｃはフランジ１２ｂよりバンパーリインフォース１１の後壁１１ｂのほぼ厚み分だけ後方側で軸部１２ａの全周に形成され、軸部１２ａの周囲に円形に張り出している。フランジ１２ｄは軸部１２ａの全周に形成され、円形状である。
フランジ１２ｂはバンパーリインフォース１１の穴１３の周囲全周において後壁１１ｂの前面側に面接触し、張り出し部１２ｃは後壁１１ｂの後面側に形成され、結局、穴１３の周囲においてバンパーリインフォース１１の後壁１１ｂは、ステイ１２のフランジ１２ｂと張り出し部１２ｃにより両側から挟みつけられたかたちとなっている。

前記取付部構造は電磁成形法により形成することができる。電磁成形法とは、コイルに瞬間的に例えば２０ｋＡ以上のレベルの大電流を流して強力な磁界を作り、その中に置いた被成形体（導体）の中を流れる渦電流と磁界の相互作用で成形する方法であり、例えば特開昭５８−４６０１号公報、特開平６−３１２２２６号公報、特開平７−１１６７５１号公報、特開平９−１６６１１１号公報、特開平１０−３１４８６９号公報、特開平１１−２０４３４号公報、特開２０００−８６２２８号公報及び特開２０００−２６４２４６号公報等に記載されているように、それ自体、公知技術である。また、特願２００２−２００３８６及び特願２００２−３５７８２０に添付された明細書及び図面にも記載されている。

図２に示すように、バンパーリインフォース１１の後壁１１ｂに穴１３を形成し、穴１３を通して後方側からステイ素材１６を挿入し、ステイ素材１６の周囲に分割金型１７を設置する。このとき、ステイ素材１６の前端部はバンパーリインフォース１１の後壁１１ｂからバンパーリインフォース１１の内部に突出し、分割金型１７と後壁１１ｂの間に隙間１８が形成され、ステイ素材１６の後端は分割金型１７から突出している。ステイ素材１６は円筒形であり、穴１３にほぼ隙間なく挿入できるほどの外径であり、前端の切り口はバンパーリインフォース１１の後壁１１ｂと平行に傾斜している。分割金型１７は例えば縦に４つに分割可能とされ、組み合わせたときステイ素材１６の外径にほぼ等しい内径の貫通穴が構成され、かつ前端及び後端に成形面１７ａ、１７ｂが構成される。

次に、ステイ素材１６内に電磁成型用コイル体１９を挿入し、図示しない衝撃電流発生装置から電磁成形用コイル体１９に瞬間大電流を流すと、ステイ素材１６に磁気反発力が生じ、ステイ素材１６は瞬間的に拡径し、次のような変形を起こす。（１）後壁１１ｂから突出している部分が拡径し、後壁１１ｂの前面側に押し付けられ、後壁１１ｂに面圧接するフランジ１２ｂが形成される。（２）隙間１８の内部に位置する部分が拡径して隙間１８内に張り出し、張り出し部１２ｃが形成され、これが後壁１１ｂの後面側に圧接する。（３）後壁１１ｂの穴１３の内側に位置する部分が拡径して、穴１３の内面に圧接する。（４）分割金型１７から後方に突出している部分が拡径し、成形面１７ｂに押し付けられ、フランジ１２ｄが形成される。

電磁成形後、バンパーリインフォース１１とステイ１２は、必要に応じて、ボルトで締結又は溶接で固定される。ボルトで締結する場合、フランジ１２ｂの左右（フランジ１２ｂの車幅方向に張り出した箇所）及び後壁１１ｂにボルト穴１４を開け締結する。溶接で固定する場合、フランジ１２ｂを後壁１１ｂの前面側に溶接固定し、又は／及び、張り出し部１２ｃを後壁１１ｂの後面側に溶接固定する。
上記取付部構造を有するバンパーリインフォース１１とステイ１２からなる構造体は、バンパーリインフォース１１の後壁１１ｂが、穴１３の周囲において、ステイ１２のフランジ１２ｂと張り出し部１２ｃにより挟まれ、かつ穴１３の内面に軸部１２ａが押し付けられている。このフランジ１２ｂがポール衝突時等にバンパーリインフォース１１の後壁１１ｂを掛止し、そこに掛かる荷重を面で受け止める。また、後壁１１ｂが両側から挟まれて固定されるため、剛性の高い取付部構造にすることができる。
なお、上記の例では、ステイ素材１６の前端をバンパーリインフォース１１の後壁１１ｂと平行に傾斜するように切断したが、切り口は他の形態（例えば軸方向に垂直に切断）としてもよい。

（発明例）
図３（ａ）に示す取付部構造は、バンパーリインフォース２１の後壁２１ｂ及び前壁２１ａに穴２３、２４が形成され、ステイ２２が前後方向にやや長く、バンパーリインフォース２１の前壁２１ａが、穴２４の周囲において、ステイ２２のフランジ２２ｂと張り出し部２２ｃにより挟みつけられたかたちになっている点を除いて、図１に示す取付部構造と同じである。
この取付部構造を形成するには、例えば、図３（ｂ）に示すように、まず電磁成形により前端から所定距離後方の位置に張り出し部２２ｃを形成し、後端にフランジ２２ｄを形成したステイ素材２６を作り、穴２３，２４を通してバンパーリインフォース２１の後方側からステイ素材２６を挿入し、ステイ素材２６の前端部をバンパーリインフォース２１の前壁２１ａから突出させ、張り出し部２２ｃを前壁２１ａの後面側に当接させる。なお、穴２４はステイ素材２６がほぼ隙間なく挿入できるほどの内径であり、穴２３は張り出し部２２ｃが挿入できるようにやや大きく形成されている。

次に、ステイ素材２６内に電磁成型用コイル体２９を挿入し、図示しない衝撃電流発生装置から電磁成形用コイル体２９に瞬間大電流を流すと、ステイ素材２６に磁気反発力が生じ、ステイ素材２６は瞬間的に拡径し、次のような変形を起こす。（１）前壁２１ａから突出している部分が拡径し、前壁２１ａの前面側に押し付けられ、前壁２１ａに面圧接するフランジ２２ｂが形成される。（２）前壁２１ａの穴２４の内側に位置する部分が拡径して、穴２４の内面に圧接する。
電磁成形後、バンパーリインフォース２１とステイ２２は、必要に応じて、ボルトで締結又は溶接で固定される。
上記取付部構造を有するバンパーリインフォース２１とステイ２２からなる構造体は、バンパーリインフォース２１の前壁２１ａが、穴２４の周囲において、ステイ２２のフランジ２２ｂと張り出し部２２ｃにより挟まれ、かつ穴２４の内面に軸部２２ａが押し付けられている。このフランジ２２ｂと張り出し部２２ｃが、ポール衝突時等にバンパーリインフォース２１の前壁２１ａを掛止し、そこに掛かる荷重を面で受け止める。また、前壁２１ａが両側から挟まれて固定されるため、剛性の高い取付部構造にすることができる。

（参考例）
図４に示す取付部構造は、張り出し部３２ｃがバンパーリインフォース３１の前壁３１ａと後壁３１ｂの間の全長にわたり張り出している点、及び後壁３１ｂに前壁３１ａに形成された穴３４と同径の穴３３が形成されている点を除けば、図３に示す取付部構造と同じである。
この取付部構造を形成するには、ステイ素材（円筒形のままのものでよい）を穴３３、３４を通してバンパーリインフォース３１の後方側から挿入し、ステイ素材の前端部をバンパーリインフォース３１の前壁３１ａから突出させ、続いて、図４に仮想線で示すように、ステイ素材の周囲を分割金型３７（組み合わせたときに構成される貫通穴の径がステイ素材の外径とほぼ同じ）で囲み、ステイ素材内に電磁成型用コイル体３９を挿入し、該電磁成形用コイル体３９に瞬間大電流を流す。

これにより、ステイ素材は瞬間的に拡径し、次のような変形を起こす。（１）前壁３１ａから突出している部分が拡径し、前壁３１ａの前面側に押し付けられ、前壁３１ａに面圧接するフランジ３２ｂが形成される。（２）前壁３１ａと後壁３１ｂの間の部分が拡径して張り出し、バンパーリインフォース３１の前壁３１ａと後壁３１ｂの間の全長にわたる張り出した張り出し部３２ｃが形成される。（３）軸部３２ａの前壁３１ａの穴３４の内側に位置する部分及び後壁３１ｂの穴３３の内側に位置する部分が拡径して、穴３４，３３の内面に圧接する。（４）分割金型３７から後方に突出している部分が拡径し、成形面３７ｂに押し付けられ、フランジ３２ｄが形成される。
電磁成形後、バンパーリインフォース３１とステイ３２は、必要に応じて、ボルトで締結又は溶接で固定される。

上記取付部構造を有するバンパーリインフォース３１とステイ３２からなる構造体は、図３に示す構造体とほぼ同じ作用効果を奏するほか、張り出し部３２ｃがバンパーリインフォース３１の前壁３１ａと後壁３１ｂの全長にわたって張り出しているので、これが衝突時にバンパーリインフォース３１の前壁３１ａ又は後壁３１ｂを掛止する作用をもち、さらにステイ３２の軸部３２ａがバンパーリインフォース３１の穴３３の内面にも圧接しているので、より剛性の高い取付構造にすることができる。

（参考例）
図５に示す取付部構造は、ステイ４２の後方部分（バンパーリインフォース４１の後壁４１ｂから突出した部分）も拡径され、張り出し部４２ｅとなっている点を除いて、図４に示す取付部構造と同じである。
この取付部構造を形成するには、図４に示す方法とほぼ同じでよいが、図４に仮想線で示すように、ステイ素材の周囲を囲む分割金型４７を組み合わせたときに構成される貫通穴の径を、ステイ素材の外径より大きくしておく。
ステイ素材内に電磁成型用コイル４９を挿入し、該電磁成形用コイル体４９に瞬間大電流を流すと、ステイ素材は瞬間的に拡径し、図４に示す方法で説明した変形（１）〜（４）以外に、（５）後壁４１ｂから突出した部分が拡径し、分割金型４７の貫通穴（成形面）に押し付けられ、ここに張り出し部４２ｅが形成され、これが後壁４１ｂの後面側に圧接する。
電磁成形後、バンパーリインフォース４１とステイ４２は、必要に応じて、ボルトで締結又は溶接で固定される。

上記取付部構造を有するバンパーリインフォース４１とステイ４２からなる構造体は、図４に示す構造体とほぼ同じ作用効果を奏するほか、張り出し部４２ｅが後壁４１ｂの後方側に形成されているので、さらにバンパーリインフォース４１の前壁４１ａ及び後壁４１ｂがフランジ４２ｂと張り出し部４２ｅの間に挟みつけられたかたちとなる。従って、バンパーリインフォース４１を掛止する作用が働き、取付部構造の剛性も高くなる。

（発明例）
図６に示す取付部構造は、バンパーリインフォース５１の後壁５１ｂ及び前壁５１ａに穴５３、５４が形成され、ステイ５２は軸部５２ａの前端にフランジ５２ｂが形成され、その後方側に張り出し部５２ｃが形成され、軸部５２ａの後端にフランジ５２ｄが形成され、さらに張り出し部５２ｃとフランジ５２ｄの間に張り出し部５２ｅが一体的に形成されている。フランジ５２ｂはバンパーリインフォース５１の穴５４の周囲全周において前壁５１ａの前面側に面接触し、張り出し部５２ｃは前壁５１ａの後面側に形成され、張り出し部５２ｅは後壁５１ｂの後面側に形成され、結局、穴５４の周囲においてバンパーリインフォース５１の前壁５１ａは、ステイ５２のフランジ５２ｂと張り出し部５２ｃにより両側から挟みつけられ、同時に、バンパーリインフォース５１の前壁５１ａ及び後壁５１ｂがフランジ５２ｂと張り出し部５２ｅの間に挟みつけられたかたちとなっている。

この取付部構造を形成するには、例えば、図６（ｂ）に示すように、まず電磁成形により前端から所定距離後方の位置に張り出し部５２ｅを形成し、後端にフランジ５２ｄを形成したステイ素材５６を作り、穴５３，５４を通してバンパーリインフォース５１の後方側からステイ素材５６を挿入し、ステイ素材５６の前端部をバンパーリインフォース５１の前壁５１ａから突出させ、張り出し部５２ｅを後壁５１ｂの後面側に当接させる。なお、穴５３，５４はステイ素材５６がほぼ隙間なく挿入できるほどの内径である。
次に、ステイ素材５６内に電磁成型用コイル５９を挿入し、電磁成形すると、ステイ素材５６は次のような変形を起こす。（１）前壁５１ａから突出している部分が拡径し、前壁５１ａの前面側に押し付けられ、前壁５１ａに面圧接するフランジ５２ｂが形成される。（２）前壁５１ａの後方側が拡径して、張り出し部５２ｃが形成され、これが前壁５１ａの後面側に圧接する。（３）前壁５１ａの穴５４の内側に位置する部分が拡径して、穴５４の内面に圧接する。
電磁成形後、バンパーリインフォース５１とステイ５２は、必要に応じて、ボルトで締結又は溶接で固定される。

上記取付部構造を有するバンパーリインフォース５１とステイ５２からなる構造体は、バンパーリインフォース５１の前壁５１ａが、穴５４の周囲において、ステイ５２のフランジ５２ｂと張り出し部５２ｃにより挟みつけられ、かつ穴５４の内面に軸部５２ａが押し付けられている。同時に、バンパーリインフォース５１の前壁５１ａ及び後壁５１ｂがフランジ５２ｂと張り出し部５２ｅの間に挟まれたかたちとなっている。これによって、ポール衝突時等にバンパーリインフォース５１の前壁５１ａが掛止され、また高い剛性の取付部構造にすることができる。

なお、図３〜図６に示すバンパー構造体は、図１のようにステイがバンパーリインフォースの後壁に固定されるものと比べ、ステイが軸方向に長くなるので、バリヤ衝突、オフセットバリヤ衝突時のエネルギー吸収性に関して優れている。通常、中空部材における軸方向の圧壊は、それ以外の方向の圧壊と比較してエネルギー吸収性に優れており、そういった軸方向の圧壊距離を長くとれる点で有利である。

（参考例）
図７は図１に示す取付部構造において、ステイに形成するフランジ（サイドメンバへの取付用フランジ）の変形例である。
分割金型６７の成形面６７ｂに複数個の突起６７ｃが形成されている点を除いて、バンパーリインフォース６１及びステイ素材６６の形状、構造、さらに成形方法は図２と同じと考えてよい。図７の状態で電磁成形を行うと、分割金型６７から後方に突出している部分が拡径し、成形面６７ｂに押し付けられ、ステイ素材６６の後端にフランジ６２ｄ（仮想線で図示）が形成され、このとき同時に、突起６７ｃに対応して、フランジ６２ｄに突起６２ｆが形成される。その他の点は図１に示す取付部構造と同じである。この突起６２ｆは例えばボルト穴打抜き用の印として利用できる。すなわち、突起６２ｆの形成はセンターポンチの代わりである。分割金型６７の成形面６７に突起６７ｃではなく凹部を形成した場合、フランジ６２ｄに凹部が形成される。

そのほか、図７を借りて説明すると、特願２００２−３５７８２１に添付した明細書及び図面（特に図５（ｃ））に開示されたように、金型６７の成形面にリング状の切断刃を形成しておけば、フランジ６２ｄに打抜き穴（例えばボルト穴用）を電磁成形時に同時に形成することができる。また、同じく上記出願に添付した明細書及び図面に開示されたように、金型６７の貫通穴６７ｄの壁面に適宜形状の凹部を形成して、電磁整形時にステイ素材６６の軸部６２ａに、例えばリング状に連続する凸部や不連続に連なる凸部等の軸方向圧壊の起点となる箇所（軸方向に荷重が掛かったとき蛇腹状に変形する起点）を形成することができる。
なお、以上述べた突起６７ｆ、凹部、軸方向圧壊の起点などは、他の形態のステイ（図３〜図６など）にも適用可能である。

バンパーリインフォースとステイの取付部構造を示す断面図（ａ）及びそのＩ−Ｉ断面図（ｂ）である。電磁成形による製造方法を示す断面図である。他の取付部構造を示す断面図（ａ）及びその製造方法を示す断面図（ｂ）である。他の取付部構造を示す断面図である。他の取付部構造を示す断面図である。他の取付部構造を示す断面図（ａ）及びその製造方法を示す断面図（ｂ）である。図１に示す取付部構造において、サイドメンバへの取付用フランジの変形例を示す図である。バンパーリインフォースとステイの取付部に掛かるモーメントを説明する図である。

符号の説明

１１，２１，３１，４１，５１，６１バンパーリインフォース
１２，２２，３２，４２，５２，６２ステイ
１２ｂフランジ
１２ｃ張り出し部
１６ステイ素材
１７分割金型
１９電磁成形用コイル

Claims

管状のアルミニウム合金押出材を電磁成形により拡径し後端にサイドメンバへの取付用のフランジを形成してステイ素材とし、中空断面を有し前壁及び後壁に穴を形成したバンパーリインフォースの後方側から、前記穴を通して前記ステイ素材を前記バンパーリインフォースに挿入して、前記ステイ素材の前端部を前記バンパーリインフォースの前壁から突出させ、前記ステイ素材内に電磁成型用コイルを挿入し電磁成形して拡径し、これにより前記ステイ素材を前記バンパーリインフォースに固定することを特徴とするバンパーリインフォースとバンパーステイからなるバンパー構造体の製造方法。
管状のアルミニウム合金押出材を電磁成形により拡径して前端から所定距離後方の位置に張り出し部を形成し、かつ後端にサイドメンバへの取付用のフランジを形成してステイ素材とし、中空断面を有し前壁及び後壁に穴を形成したバンパーリインフォースの後方側から、前記穴を通して前記ステイ素材を前記バンパーリインフォースに挿入して、前記ステイ素材の前端部を前記バンパーリインフォースの前壁から突出させ、前記ステイ素材内に電磁成型用コイルを挿入し電磁成形して拡径し、これにより前記ステイ素材を前記バンパーリインフォースに固定することを特徴とするバンパーリインフォースとバンパーステイからなるバンパー構造体の製造方法。
前記ステイ素材を前記バンパーリインフォースに挿入したとき、前記張り出し部を前記バンパーリインフォースの後壁の後面側に当接させることを特徴とする請求項２に記載されたバンパーリインフォースとバンパーステイからなるバンパー構造体の製造方法。
２回目の電磁成形により、前記ステイ素材の前記バンパーリインフォースの前壁から突出している部分を拡径して前壁の前面側に押し付けられるフランジを形成し、前記前壁の後方側を拡径して張り出し部を形成し、このフランジと張り出し部により前記前壁を挟み、かつ前記前壁の穴の内側に位置する部分を拡径して前記穴の内周面に圧接させることを特徴とする請求項２又は３に記載されたバンパーリインフォースとバンパーステイからなるバンパー構造体の製造方法。
前記ステイ素材を前記バンパーリインフォースに挿入したとき前記張り出し部を前壁の後面側に当接させることを特徴とする請求項２に記載されたバンパーリインフォースとバンパーステイからなるバンパー構造体の製造方法。
２回目の電磁成形により、前記ステイ素材の前記バンパーリインフォースの前壁から突出している部分を拡径して前壁の前面側に押し付けられるフランジを形成し、かつ前記前壁の穴の内側に位置する部分を拡径して前記穴の内周面に圧接させることを特徴とする請求項５に記載されたバンパーリインフォースとバンパーステイからなるバンパー構造体の製造方法。