JP2018008564A - 車両用バンパーリインフォースメント - Google Patents

Abstract

【課題】各部の剛性の差を減少させた車両用バンパーリインフォースメントを提供する。【解決手段】 車両用バンパーリインフォースメント１は、車幅方向に延設された本体部１０と、車幅方向に延設されていて、本体部１０の長手方向における端部に取り付けられる端末部２０，２０であって、本体部１０の端部に重ねあわされた状態で本体部１０に接合された端末部２０，２０と、を備える。本体部１０の長手方向における端部の剛性が本体部１０の長手方向における中央部の剛性よりも小さく設定されている。【選択図】図３

Description

本発明は、車両用バンパーリインフォースメントに関する。

下記特許文献１に記載されているように、車両走行中において車両の前端（又は後端）に物体が衝突したとき、その衝撃を吸収する車両用バンパーリインフォースメントは知られている。この車両用バンパーリインフォースメントは、車幅方向に延設された本体部と、前記本体部の長手方方向における端部（左右の端部）にそれぞれ組み付けられた端末部を有する。端末部は、本体部の端部に重ねられた状態で本体部に固定されている。

特開２０１０−２６０４９９号公報

上記従来の車両用バンパーリインフォースメントの本体部はアルミニウム合金材を押し出し加工して形成される。つまり、本体部の長手方向に垂直な断面の形状は、その断面の位置に関わらず一定である。本体部の端部に端末部が重ねられている。よって、両者が重なった部分の肉厚は、その他の部分（例えば、本体部の長手方向における中央部）の肉厚よりも大きい。したがって、車両用バンパーリインフォースメントのうち、本体部と端末部とが重なった部分の剛性がその他の部分よりも大きい。車両用バンパーリインフォースメントのうちの一部分の剛性が高い場合、車両用バンパーリインフォースメントに衝撃が印加されたとき、上記の剛性が高い部分が最初に破壊される。すなわち、初期段階において、車両用バンパーリインフォースメントが、本体部と端末部とが重なった部分にて破断し、その後、衝撃がほとんど吸収されない。

本発明は上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、各部の剛性の差を減少させた車両用バンパーリインフォースメントを提供することにある。なお、下記本発明の各構成要件の記載においては、本発明の理解を容易にするために、実施形態の対応箇所の符号を括弧内に記載しているが、本発明の各構成要件は、実施形態の符号によって示された対応箇所の構成に限定解釈されるべきものではない。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車幅方向に延設された本体部（１０）と、車幅方向に延設されていて、前記本体部の長手方向における端部に取り付けられた端末部（２０）であって、前記本体部の端部に重ねあわされた状態で前記本体部に接合された端末部と、を備え、前記本体部の長手方向における端部の剛性が前記本体部の長手方向における中央部の剛性よりも小さく設定されている、車両用バンパーリインフォースメント（１）としたことにある。

この場合、前記本体部の長手方向における端部の断面であって、前記本体部の長手方向に垂直な断面の面積が、前記本体部の長手方向における中央部（前記端部を除く部分）の断面であって、前記本体部の長手方向に垂直な断面の面積に比べて小さいとよい。

また、この場合、前記本体部の長手方向における端部において、前記本体部の中央部側から前記本体部の一端側へ向かうにしたがって、その長手方向に垂直な断面の面積が徐々に小さくなっているとよい。

また、この場合、前記本体部は、車幅方向を長手方向とし且つ車両高さ方向を幅方向とする第１壁部（１１）と、車幅方向を長手方向とし且つ車両前後方向を幅方向とする第２壁部（１２）及び第３壁部（１３）であって、前記第１壁部の上端部及び下端部からそれぞれ車室側へ延びる第２壁部及び第３壁部と、車幅方向を長手方向とし且つ車両高さ方向を幅方向とする第４壁部（１４）及び第５壁部（１５）であって、前記第２壁部及び前記第３壁部における車室側の端部から下方及び上方へそれぞれ延びる第４壁部及び第５壁部と、を備え、前記第４壁部及び第５壁部の長手方向における端部の断面であって、前記第４壁部及び第５壁部の長手方向に垂直な断面の面積が、前記第４壁部及び第５壁部の長手方向における中央部の断面であって、前記第４壁部及び第５壁部の長手方向に垂直な断面の面積よりも小さいとよい。

本発明に係る車両用バンパーリインフォースメントにおいては、本体部の端部の剛性が本体部の中央部の剛性よりも小さく設定されている。したがって、本発明に係る車両用バンパーリインフォースメントの本体部と端末部とが重ねあわされた部分の剛性は、本体部の端部の剛性が本体部の中央部の剛性と同等である上記従来の車両用バンパーリインフォースメントに比べて小さい。つまり、車両用バンパーリインフォースメントの各部の剛性の差を、従来の車両用バンパーリインフォースメントより小さくすることができる。よって、本発明によれば、衝突時に車両用バンパーリインフォースメントが変形していく過程の初期段階において本体部と端末部とが重なった部分にて車両用バンパーリインフォースメントが破断してしまうという事態が生じ難く、衝撃を効率的に吸収できる。

また、本発明の特徴は、車幅方向に延設された本体部（１０）と、車幅方向に延設されていて、前記本体部の長手方向における端部に取り付けられる端末部（２０）であって、その一端部が前記本体部の端部に重ねあわされた状態で前記本体部に接合され、その他端部が前記本体部から突出している端末部と、を備え、前記端末部の一端部の剛性が、前記端末部の他端部の剛性よりも小さく設定されている、車両用バンパーリインフォースメント（１）としたことにある。本発明によっても、本体部の端部の剛性を中央部の剛性よりも小さくした車両用バンパーリインフォースメントと同様の効果が得られる。

本発明に係る車両用バンパーリインフォースメントの斜視図である。 図１の車両用バンパーリインフォースメントの平面図である。 図１の車両用バンパーリインフォースメントの正面図である。 本体部の平面図である。 本体部の正面図である。 図５のＡ−Ａ断面図である。 図５のＢ−Ｂ断面図である。 図５のＣ−Ｃ断面図である。 中間成形体の斜視図である。 端末部の斜視図である。 端末部の平面図である。 端末部の正面図である。 図１２のＤ−Ｄ断面図である。 図１２のＥ−Ｅ断面図である。 本発明の変形例に係る本体部の端部を示す斜視図である。

本発明の一実施形態に係る車両用バンパーリインフォースメント１について説明する。
車両用バンパーリインフォースメント１は、図１乃至図３に示すように、本体部１０及び端末部２０，２０を有する。

つぎに、本体部１０の構成について説明する。本体部１０は、図４及び図５に示すように、車幅方向に延設されている。平面視において、本体部１０における車幅方向中央部は弓状に湾曲している（図４参照）。すなわち、本体部１０の車幅方向内側部分よりも車幅方向外側部分が少し後方に位置している。本体部１０の曲率は、車両の前端部のデザイン（バンパーカバーの形状）に応じて決定されている。本体部１０は、図６乃至図８に示すように、前壁部１１、上壁部１２、下壁部１３、上側後壁部１４、下側後壁部１５を有する。前壁部１１は、車幅方向を長手方向とし、且つ車両高さ方向を幅方向とする板状に形成されている。前壁部１１の前面における車両高さ方向中央部には、車幅方向に延びる溝部Ｇ_１１が形成されている。上壁部１２及び下壁部１３は、車幅方向を長手方向とし、且つ車両前後方向を幅方向とする板状に形成されている。上壁部１２は、前壁部１１の上端部から後方（車室側）へ延設されている。下壁部１３は、前壁部１１の下端部から後方（車室側）へ延設されている。上側後壁部１４及び下側後壁部１５は、車幅方向を長手方向とし、且つ車両高さ方向を幅方向とする板状に形成されている。つまり、上側後壁部１４及び下側後壁部１５は、前壁部１１に略平行な板状に形成されている。上側後壁部１４は、上壁部１２の後端から下方へ延設されている。下側後壁部１５は、下壁部１３の後端から上方へ延設されている。上側後壁部１４の下端面と下側後壁部１５の上端面とが対向している。つまり、本体部１０は後方へ開放されている。

本体部１０の右端部１０_Ｒにおいて、本体部１０の中央部側から本体部１０の右端へ向かうに従って、上側後壁部１４及び下側後壁部１５の幅（上下方向の寸法）が徐々に小さくなっている（図５乃至図８参照）。また、右端部１０_Ｒにおける上壁部１２及び下壁部１３の右側部分の幅（前後方向の寸法）は、右端部１０_Ｒにおける上壁部１２及び下壁部１３の左側部分の幅（前後方向の寸法）よりも小さい。よって、本体部１０の右端部１０_Ｒにおいて、本体部１０の中央部側から本体部１０の右端へ向かうに従って、その長手方向に垂直な断面の面積が徐々に小さくなっている。また、本体部１０の左端部１０_Ｌにおいて、本体部１０の中央部側から本体部１０の左端へ向かうに従って、上側後壁部１４及び下側後壁部１５の幅（上下方向の寸法）が徐々に小さくなっている。また、左端部１０_Ｌにおける上壁部１２及び下壁部１３の左側部分の幅（前後方向の寸法）は、左端部１０_Ｌにおける上壁部１２及び下壁部１３の右側部分の幅（前後方向の寸法）よりも小さい。よって、本体部１０の左端部１０_Ｌにおいて、本体部１０の中央部側から本体部１０の左端へ向かうに従って、その長手方向に垂直な断面の面積が徐々に小さくなっている。すなわち、本体部１０の長手方向における端部の断面であって、本体部１０の長手方向に垂直な断面の面積（図７又は図８において斜線を付した部分の面積）が、本体部１０の長手方向における中央部の断面であって、本体部１０の長手方向に垂直な断面の面積（図６において斜線を付した部分の面積）よりも小さい。

また、本体部１０には、各種貫通孔（例えば、端末部２０を本体部１０に締結するための締結部材（リベット、ボルトなど）が挿入される孔）が設けられている。

本体部１０は、次のようにして形成される。まず、金属材料（例えばアルミニウム合金材）を押出加工して、図９に示すような、直線状の中間成形体Ｍを形成する。前記金属材料の押出方向が車幅方向に相当する。すなわち、中間成形体Ｍは車幅方向に延設されている。中間成形体Ｍの長手方向に垂直な断面は、図６に示す断面と同様の形状を呈する。つまり、中間成形体Ｍは、前壁部１１、上壁部１２、下壁部１３、上側後壁部１４及び下側後壁部１５に相当する各壁部を有する。つぎに、中間成形体Ｍの壁部のうち、上壁部１２、下壁部１３、上側後壁部１４及び下側後壁部１５に相当する壁部の右端部及び左端部（図９において斜線を付した部分）をトリミングする。つぎに、中間成形体Ｍの壁部に、各種貫通孔をそれぞれ形成する。つぎに、中間成形体Ｍの車幅方向中央部を弓状に曲げ加工する。上記のようにして、本体部１０が形成される。

つぎに、端末部２０の構成について説明する。なお、本体部１０の左端部に組み付けられる端末部２０と右端部に組み付けられる端末部２０とは同一の部材である。つまり、端末部２０は、上下対称形状を有しており、本体部１０の左端部及び右端部のいずれにも組み付け可能である。

端末部２０は、図１０乃至図１２に示すように、基端部２１と突出部２２を有する。基端部２１は、本体部１０の端部に重ね合わされた状態で本体部１０に組み付けられる。突出部２２は、基端部２１に連続していて、端末部２０が本体部１０に組みつけられた状態において本体部１０の端部から突出し、斜め後方へ延びている（図１乃至図３参照）。基端部２１の延設方向は本体部１０の端部の延設方向に一致しているが、突出部２２の延設方向は本体部１０の延設方向に対して傾斜している。言い換えれば、端末部２０は、図１０に示すように、その平面視において湾曲している。基端部２１と突出部２２との境界部付近の曲率は、本体部１０の曲率よりも大きい。

基端部２１は、本体部１０の前壁部１１に略平行な板状の前壁部２１１を有する。また、基端部２１は、本体部１０の上壁部１２及び下壁部１３に略平行な板状の上壁部２１２及び下壁部２１３を有する。前壁部２１１の上端に上壁部２１２の前端が接続され、前壁部２１１の下端に下壁部２１３の前端が接続されている。基端部２１の車両高さ方向の寸法は、本体部１０の上壁部１２の下面と下壁部１３の上面との距離よりも少し小さい。

前壁部２１１の前面における車両高さ方向中央部には、車幅方向に延びる溝部Ｇ_２１が形成されている。溝部Ｇ_２１は、溝部Ｇ_１１よりも少し小さく形成されていて、溝部Ｇ_１１に重ね合わせ可能である。また、前壁部２１１の車両高さ方向における中央部は、前壁部２１１の上端部及び下端部の車幅方向における内側の端部から見て、車幅方向における内側へさらに突出している。

突出部２２は、基端部２１の前壁部２１１の車幅方向における外側の端部から延設された板状の前壁部２２１を有する。また、突出部２２は、本体部１０の上壁部１２及び下壁部１３に略平行な板状の上壁部２２２及び下壁部２２３を有する。上壁部２２２及び下壁部２２３は、基端部２１の上壁部２１２及び下壁部２１３の車幅方向における外側の端部から延設されている。また、前壁部２２１の上端に上壁部２２２の前端が接続され、前壁部２２１の下端に下壁部２２３の前端が接続されている。

前壁部２２１の前面における車両高さ方向中央部には、凹部Ｃ１及び凹部Ｃ２が形成されている。凹部Ｃ１，Ｃ２は、車幅方向に並設されている。凹部Ｃ１及び凹部Ｃ２における車両高さ方向に垂直な断面は、階段状を呈する（図１１参照）。また、上壁部２１２及び下壁部２１３の幅（前後方向の寸法）が、上壁部２２２及び下壁部２２３の幅（前後方向の寸法）に比べて小さい。すなわち、基端部２１の長手方向に垂直な断面の面積は、突出部２２の長手方向に垂直な断面の面積に比べて小さい。

また、端末部２０には、各種貫通孔（例えば、端末部２０を本体部１０に締結するための締結部材（リベット、ボルトなど）が挿入される孔）が設けられている。

端末部２０は、金属板をプレス加工することにより、一体的に形成される。

上記のように、本体部１０の右端部１０_Ｒ及び左端部１０_Ｌの断面（図７及び図８）の面積を、本体部１０の車幅方向における中央部の断面（図６）の面積よりも小さくした。したがって、本体部１０の左右の端部の剛性は、本体部１０の車幅方向における中央部の剛性よりも少し低い。一方、端末部２０の基端部２１の断面（図１３）の面積を、突出部２２の断面（図１４）の面積よりも小さくした。したがって、基端部２１の剛性は、突出部２２の剛性よりも少し低い。この本体部１０の右端部１０_Ｒ及び左端部１０_Ｌ（つまり、本体部１０の中央部よりも剛性の低い部分）と、端末部２０の基端部２１（つまり、突出部２２よりも剛性が低い部分）とが重ねられた状態で、本体部１０及び端末部２０，２０が締結部材（リベット、ボルト及びナットなど）を用いて締結される。これにより、従来の車両用バンパーリインフォースメントに比べて、各部の剛性の差（つまり、本体部１０と端末部２０とが重なった部分と、それ以外の部分との剛性の差）を減少させることができる。よって、衝突後に車両用バンパーリインフォースメント１が変形していく過程の初期段階において本体部１０と端末部２０とが重なった部分にて破断してしまうという事態が生じ難く、衝撃を効率的に吸収できる。

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、上記の車両用バンパーリインフォースメント１においては、本体部１０の左右の端部の剛性を、本体部１０の車幅方向における中央部の剛性よりも少し低く設定するととともに、基端部２１の剛性を、突出部２２の剛性よりも少し低く設定した。これに代えて、本体部１０に関しては上記実施形態と同様に構成し、端末部２０の基端部２１の剛性と突出部２２の剛性を同程度に設定しても良い。例えば、凹部Ｃ１，Ｃ２を省略しても良い。また、上記実施形態においては、中間成形体Ｍの壁部のうち、上壁部１２、下壁部１３、上側後壁部１４及び下側後壁部１５に相当する壁部の右端部及び左端部をトリミングしている。しかし、例えば、中間成形体Ｍの壁部のうち、前壁部１１に相当する壁部をトリミングしてもよい。つまり、本体部１０の右端部１０_Ｒ及び左端部１０_Ｌの剛性が本体部１０の中央部の剛性よりも低くなるように、中間成形体Ｍを加工すればよい。また、本体部１０の形状は上記実施形態に限られない。例えば、図１５に示すように、角筒状の中間成形体Ｍを形成しておき、その左右の端部に、開口部を形成した部材を本体部１０として用いてもよい。

１・・・車両用バンパーリインフォースメント、１０・・・本体部、１１・・・前壁部、１２・・・上壁部、１３・・・下壁部、１４・・・上側後壁部、１５・・・下側後壁部、２１・・・基端部、２２・・・突出部、２１１・・・前壁部、２１２・・・上壁部、２１３・・・下壁部、２２１・・・前壁部、２２２・・・上壁部、２２３・・・下壁部、Ｍ・・・中間成形体

上記従来の車両用バンパーリインフォースメントの本体部はアルミニウム合金材を押し出し加工して形成される。つまり、本体部の長手方向に垂直な断面の形状は、その断面の位置に関わらず一定である。本体部の端部に端末部が重ねられている。よって、両者が重なった部分の肉厚は、その他の部分（例えば、本体部の長手方向における中央部）の肉厚よりも大きい。したがって、車両用バンパーリインフォースメントのうち、本体部と端末部とが重なった部分の剛性がその他の部分よりも大きい。車両用バンパーリインフォースメントのうちの本体部と端末部との重ねあわせ部の剛性と他の部分の剛性との差が高い場合、車両用バンパーリインフォースメントに衝撃が印加されたとき、車両用バンパーリインフォースメントが変形していく過程の初期段階において、車両用バンパーリインフォースメントの長手方向における端部にて破断し、その後、衝撃がほとんど吸収されない。

本発明に係る車両用バンパーリインフォースメントにおいては、本体部の端部の剛性が本体部の中央部の剛性よりも小さく設定されている。したがって、本発明に係る車両用バンパーリインフォースメントの本体部と端末部とが重ねあわされた部分の剛性は、本体部の端部の剛性が本体部の中央部の剛性と同等である上記従来の車両用バンパーリインフォースメントに比べて小さい。つまり、車両用バンパーリインフォースメントの各部の剛性の差を、従来の車両用バンパーリインフォースメントより小さくすることができる。よって、本発明によれば、衝突時に車両用バンパーリインフォースメントが変形していく過程の初期段階において車両用バンパーリインフォースメントの長手方向における端部にて車両用バンパーリインフォースメントが破断してしまうという事態が生じ難く、衝撃を効率的に吸収できる。

上記のように、本体部１０の右端部１０_Ｒ及び左端部１０_Ｌの断面（図７及び図８）の面積を、本体部１０の車幅方向における中央部の断面（図６）の面積よりも小さくした。したがって、本体部１０の左右の端部の剛性は、本体部１０の車幅方向における中央部の剛性よりも少し低い。一方、端末部２０の基端部２１の断面（図１３）の面積を、突出部２２の断面（図１４）の面積よりも小さくした。したがって、基端部２１の剛性は、突出部２２の剛性よりも少し低い。この本体部１０の右端部１０_Ｒ及び左端部１０_Ｌ（つまり、本体部１０の中央部よりも剛性の低い部分）と、端末部２０の基端部２１（つまり、突出部２２よりも剛性が低い部分）とが重ねられた状態で、本体部１０及び端末部２０，２０が締結部材（リベット、ボルト及びナットなど）を用いて締結される。これにより、従来の車両用バンパーリインフォースメントに比べて、各部の剛性の差（つまり、本体部１０と端末部２０とが重なった部分と、それ以外の部分との剛性の差）を減少させることができる。よって、衝突後に車両用バンパーリインフォースメント１が変形していく過程の初期段階において車両用バンパーリインフォースメント１の長手方向における端部にて破断してしまうという事態が生じ難く、衝撃を効率的に吸収できる。

Claims (5)

1. 車幅方向に延設された本体部と、
   車幅方向に延設されていて、前記本体部の長手方向における端部に取り付けられた端末部であって、前記本体部の端部に重ねあわされた状態で前記本体部に接合された端末部と、を備え、
   前記本体部の長手方向における端部の剛性が前記本体部の長手方向における中央部の剛性よりも小さく設定されている、車両用バンパーリインフォースメント。
2. 請求項１に記載の車両用バンパーリインフォースメントにおいて、
   前記本体部の長手方向における端部の断面であって、前記本体部の長手方向に垂直な断面の面積が、前記本体部の長手方向における中央部の断面であって、前記本体部の長手方向に垂直な断面の面積に比べて小さい、車両用バンパーリインフォースメント。
3. 請求項２に記載の車両用バンパーリインフォースメントにおいて、
   前記本体部の長手方向における端部において、前記本体部の中央部側から前記本体部の一端側へ向かうにしたがって、その長手方向に垂直な断面の面積が徐々に小さくなっている、車両用バンパーリインフォースメント。
4. 請求項２又は３に記載の車両用バンパーリインフォースメントにおいて、
   前記本体部は、
   車幅方向を長手方向とし且つ車両高さ方向を幅方向とする第１壁部と、
   車幅方向を長手方向とし且つ車両前後方向を幅方向とする第２壁部及び第３壁部であって、前記第１壁部の上端部及び下端部からそれぞれ車室側へ延びる第２壁部及び第３壁部と、
   車幅方向を長手方向とし且つ車両高さ方向を幅方向とする第４壁部及び第５壁部であって、前記第２壁部及び前記第３壁部における車室側の端部から下方及び上方へそれぞれ延びる第４壁部及び第５壁部と、を備え、
   前記第４壁部及び第５壁部の長手方向における端部の断面であって、前記第４壁部及び第５壁部の長手方向に垂直な断面の面積が、前記第４壁部及び第５壁部の長手方向における中央部の断面であって、前記第４壁部及び第５壁部の長手方向に垂直な断面の面積よりも小さい、車両用バンパーリインフォースメント。
5. 車幅方向に延設された本体部と、
   車幅方向に延設されていて、前記本体部の長手方向における端部に取り付けられる端末部であって、その一端部が前記本体部の端部に重ねあわされた状態で前記本体部に接合され、その他端部が前記本体部から突出している端末部と、を備え、
   前記端末部の一端部の剛性が、前記端末部の他端部の剛性よりも小さく設定されている、車両用バンパーリインフォースメント。
   

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