JP2018144630A - Bumper beam for vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bumper beam for vehicle capable of efficiently transmitting a collision load toward inside in a longitudinal direction of the vehicle.SOLUTION: A bumper beam 10 for vehicle includes: a bumper beam body 11 which has a flat part 12a and an inclined part 12 and is formed of a continuous fiber-reinforced resin; a discontinuous fiber part 13 which is formed on the bumper beam body 11 and is formed of a discontinuous fiber-reinforced resin; and a vehicle body fitting part 14 which is formed inside in a longitudinal direction of the vehicle of the inclined part 12b and mounts the bumper beam body 11 on the vehicle body, where the discontinuous fiber part 13 includes an outersurface deformation suppression part 15 extending from the vehicle body fitting part 14 through the inclined part 12b to the flat part 12a.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両用バンパビームに関する。   The present invention relates to a bumper beam for a vehicle.

従来、車体の前後で車体幅方向に延びる繊維強化樹脂製の車両用バンパビームが知られている(例えば、特許文献1参照)。このバンパビームは、車体幅方向に配向した連続繊維を含む繊維強化樹脂で形成されている。
このようなバンパビームは、前記の繊維配向樹脂で形成されることによって、バンパビーム自体における衝突エネルギの吸収性能に優れる。
Conventionally, a vehicular bumper beam made of fiber reinforced resin that extends in the vehicle body width direction before and after the vehicle body is known (see, for example, Patent Document 1). The bumper beam is formed of a fiber reinforced resin including continuous fibers oriented in the vehicle body width direction.
Such a bumper beam is made of the above-described fiber-oriented resin, so that the bumper beam itself has excellent collision energy absorption performance.

特開2017−1422号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2017-1422

しかしながら、従来のバンパビーム(例えば、特許文献1参照)は、衝突エネルギが入力された際に、バンパビームの車体前後方向の外側面が平坦な中央部には、車体幅方向の両外側から内側に向かう圧縮力が生起する。バンパビームは、この圧縮力によって面外変形を生じるおそれがある。そして、衝突時にバンパビームに面外変形が生じると、このバンパビームに接合される車体側への伝達荷重が低下する。   However, in the conventional bumper beam (see, for example, Patent Document 1), when collision energy is input, the outer surface of the bumper beam in the front-rear direction of the vehicle body is flat toward the center from both outer sides in the vehicle body width direction. A compressive force occurs. The bumper beam may be deformed out of plane by this compressive force. When the bumper beam undergoes out-of-plane deformation at the time of a collision, the transmission load to the vehicle body side joined to the bumper beam decreases.

本発明の課題は、車体前後方向の内側に向けて衝突荷重を効率よく伝達することができる車両用バンパビームを提供することにある。   The subject of this invention is providing the bumper beam for vehicles which can transmit a collision load efficiently toward the inner side of the vehicle body front-back direction.

前記課題を解決する車両用バンパビームは、車体幅方向に延びて車体前後方向の外側が平坦な平坦部と、前記平坦部の車体幅方向の両外側にそれぞれ形成される一対の傾斜部とを有する、連続繊維強化樹脂で形成されるバンパビーム本体と、前記バンパビーム本体に形成される不連続繊維強化樹脂からなる不連続繊維部と、前記傾斜部の車体前後方向の内側に形成され、前記バンパビーム本体を車体に取り付ける車体取付部と、を備え、前記不連続繊維部は、前記車体取付部から前記傾斜部を経て前記平坦部まで延びる面外変形抑制部を備えることを特徴とする。   A bumper beam for a vehicle that solves the above problems includes a flat portion that extends in the vehicle body width direction and has a flat outer side in the vehicle body front-rear direction, and a pair of inclined portions that are formed on both outer sides of the flat portion in the vehicle body width direction. A bumper beam body formed of continuous fiber reinforced resin; a discontinuous fiber portion made of discontinuous fiber reinforced resin formed on the bumper beam body; and an inner side of the inclined portion in the vehicle body front-rear direction. And a discontinuous fiber portion including an out-of-plane deformation suppressing portion extending from the vehicle body attachment portion to the flat portion through the inclined portion.

本発明によれば、車体前後方向の内側に向けて衝突荷重を効率よく伝達することができる車両用バンパビームを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the bumper beam for vehicles which can transmit a collision load efficiently toward the inner side of the vehicle body front-back direction can be provided.

本発明の実施形態に係る車両用バンパビームの全体斜視図である。1 is an overall perspective view of a vehicle bumper beam according to an embodiment of the present invention. 図1の車両用バンパビームにおける左側半分の部分拡大上面図である。FIG. 2 is a partially enlarged top view of a left half of the vehicle bumper beam of FIG. 1. 本発明の実施形態に係る車両用バンパビームを形成する繊維強化樹脂の構成説明図であり、(a)は連続繊維を含む繊維強化樹脂の構成説明図、(b)は不連続繊維を含む繊維強化樹脂の構成説明図である。It is composition explanatory drawing of the fiber reinforced resin which forms the bumper beam for vehicles which concerns on embodiment of this invention, (a) is structure explanatory drawing of the fiber reinforced resin containing a continuous fiber, (b) is the fiber reinforced resin containing a discontinuous fiber. It is composition explanatory drawing of resin. (a)は、車両用バンパビームの上面図であり、(b)は、(a)に示す車両用バンパビームに対応する位置で発生する曲げモーメントのダイアグラムである。(c)は、比較例として示す面外変形抑制部を有しないバンパビームにおける曲げモーメントのダイアグラムである。(A) is a top view of a vehicle bumper beam, (b) is a diagram of a bending moment generated at a position corresponding to the vehicle bumper beam shown in (a). (C) is the diagram of the bending moment in the bumper beam which does not have an out-of-plane deformation | transformation suppression part shown as a comparative example. 変形例に係る車両用バンパビームにおける左側半分の部分拡大上面図であり、図2に対応する図である。FIG. 9 is a partially enlarged top view of a left half of a vehicle bumper beam according to a modified example, corresponding to FIG. 2.

次に、本発明を実施する形態(本実施形態)の車両用バンパビームについて詳細に説明する。なお、本発明の車両用バンパビーム(以下、単に「バンパビーム」と称する)は、フロントバンパビーム及びリヤバンパビームの両方を含むが、以下の本実施形態ではリヤバンパビームを例にとって説明する。   Next, the vehicle bumper beam according to the embodiment (the present embodiment) of the present invention will be described in detail. The vehicular bumper beam of the present invention (hereinafter simply referred to as “bumper beam”) includes both a front bumper beam and a rear bumper beam. In the following embodiment, a rear bumper beam will be described as an example.

図1は、本実施形態に係るバンパビーム10の全体斜視図である。
以下の説明における前後左右上下(図1等参照)の方向は、車両に着座したドライバの前後左右上下の方向を基準とする。図1に示す左右の方向は、車体幅方向に一致する。また、車体幅方向又は車体前後方向において内側又は外側は、上面視での車体の中央部側を内側とし、これとは反対側を外側とする。
FIG. 1 is an overall perspective view of a bumper beam 10 according to the present embodiment.
In the following description, the front / rear / left / right / up / down directions (see FIG. 1 and the like) are based on the front / rear, right / left, up / down directions of the driver seated on the vehicle. The left and right directions shown in FIG. 1 coincide with the vehicle body width direction. Further, in the vehicle body width direction or the vehicle body front-rear direction, the inner side or the outer side is defined as an inner side on the center portion side of the vehicle body in a top view and an outer side on the opposite side.

バンパビーム本体11は、繊維強化樹脂で形成されている。本実施形態での繊維強化樹脂としては、熱可塑性CFRP(CFRP:Carbon Fiber Reinforced Plastics)を想定している。この熱可塑性CFRPは、マトリックスとしての熱可塑性樹脂に炭素繊維を含んで構成されている。この熱可塑性CFRPについては後に詳しく説明する。   The bumper beam body 11 is made of fiber reinforced resin. As the fiber reinforced resin in the present embodiment, thermoplastic CFRP (CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastics) is assumed. This thermoplastic CFRP is configured by including carbon fibers in a thermoplastic resin as a matrix. This thermoplastic CFRP will be described in detail later.

図1に示すように、バンパビーム10は、連続繊維強化樹脂で形成されるバンパビーム本体11と、不連続繊維強化樹脂で形成される不連続繊維部13と、バンパビーム本体11を車体としてのリヤサイドフレーム21に取り付ける車体取付部14と、を備えている。なお、図1中、リヤサイドフレーム21は、仮想線(二点鎖線)で示している。   As shown in FIG. 1, a bumper beam 10 includes a bumper beam main body 11 formed of continuous fiber reinforced resin, a discontinuous fiber portion 13 formed of discontinuous fiber reinforced resin, and a rear side frame 21 using the bumper beam main body 11 as a vehicle body. And a vehicle body attachment portion 14 attached to the vehicle body. In FIG. 1, the rear side frame 21 is indicated by a virtual line (two-dot chain line).

≪バンパビーム本体≫
図1に示すように、バンパビーム本体11は、車体後側に配置されて車体幅方向に延在する部材である。
バンパビーム本体11は、延在方向に交差する断面視で、車体の後側に配置される縦壁11aと、この縦壁11aの上端から前側に向けて延びる上壁11bと、縦壁11aの下端から前側に向けて延びる下壁11cとで主に構成されている。つまり、バンパビーム本体11は、後側が縦壁11aで閉じ、前側が上壁11bと下壁11cとの間で開く略コ字状に形成されている。
≪Bumper beam body≫
As shown in FIG. 1, the bumper beam main body 11 is a member that is disposed on the rear side of the vehicle body and extends in the vehicle body width direction.
The bumper beam main body 11 includes a vertical wall 11a disposed on the rear side of the vehicle body, an upper wall 11b extending from the upper end of the vertical wall 11a toward the front side, and a lower end of the vertical wall 11a in a cross-sectional view intersecting the extending direction. And a lower wall 11c extending toward the front side. That is, the bumper beam main body 11 is formed in a substantially U shape whose rear side is closed by the vertical wall 11a and whose front side is opened between the upper wall 11b and the lower wall 11c.

バンパビーム本体11は、車体幅方向の中央部で延びる後面が平坦な平坦部12aと、この平坦部12aの両端部からさらに車体幅方向の外側に延在する一対の傾斜部12bと、を備えている。   The bumper beam main body 11 includes a flat portion 12a having a flat rear surface extending at a center portion in the vehicle body width direction, and a pair of inclined portions 12b extending further outward in the vehicle body width direction from both ends of the flat portion 12a. Yes.

図2は、図1のバンパビーム10における左側半分の部分拡大上面図である。
図2に示すように、平坦部12aは、車体幅方向におけるバンパビーム本体11の略直線部を形成している。
傾斜部12bは、平坦部12aの端部から車体幅方向の外側に延びるほど後側に向けて徐々に変位している。これによりバンパビーム本体11は、図1に示すように、後方に凸の概ね弓なり形状を呈している。
FIG. 2 is a partially enlarged top view of the left half of the bumper beam 10 of FIG.
As shown in FIG. 2, the flat part 12a forms a substantially straight part of the bumper beam body 11 in the vehicle body width direction.
The inclined portion 12b is gradually displaced toward the rear side as it extends outward from the end of the flat portion 12a in the vehicle body width direction. Thereby, as shown in FIG. 1, the bumper beam main body 11 has a substantially bow-like shape convex backward.

≪不連続繊維部≫
図1に示すように、不連続繊維部13は、面外変形抑制部15と、突出部16と、外側突出部17と、を主に備えて構成されている。不連続繊維部13を形成する不連続繊維を含む繊維強化樹脂については後に詳しく説明する。
≪Discontinuous fiber part≫
As shown in FIG. 1, the discontinuous fiber portion 13 mainly includes an out-of-plane deformation suppressing portion 15, a protruding portion 16, and an outer protruding portion 17. The fiber reinforced resin including the discontinuous fibers forming the discontinuous fiber portion 13 will be described in detail later.

<面外変形抑制部>
図1に示すように、面外変形抑制部15は、バンパビーム本体11の上面及び下面にそれぞれ立設されるリブで形成されている。なお、面外変形抑制部15は、バンパビーム本体11の上下面のそれぞれで同じ構造を有している。したがって、以下では、バンパビーム本体11の上面における面外変形抑制部15についてのみ説明し、下面の面外変形抑制部15の説明は省略する。
<Out-of-plane deformation suppression part>
As shown in FIG. 1, the out-of-plane deformation suppressing portion 15 is formed by ribs standing on the upper surface and the lower surface of the bumper beam body 11. The out-of-plane deformation suppressing portion 15 has the same structure on each of the upper and lower surfaces of the bumper beam main body 11. Therefore, only the out-of-plane deformation suppressing portion 15 on the upper surface of the bumper beam main body 11 will be described below, and the description of the out-of-plane deformation suppressing portion 15 on the lower surface will be omitted.

本実施形態での面外変形抑制部15は、図1に示すように、後記する車体取付部14の車体幅方向の内側から傾斜部12bを経て平坦部12aまで延びている。この面外変形抑制部15は、傾斜延設部18と、外側延設部19と、内側延設部20と、を備えている。   As shown in FIG. 1, the out-of-plane deformation suppressing portion 15 in the present embodiment extends from the inner side in the vehicle body width direction of the vehicle body attachment portion 14 to be described later to the flat portion 12 a via the inclined portion 12 b. The out-of-plane deformation suppressing portion 15 includes an inclined extending portion 18, an outer extending portion 19, and an inner extending portion 20.

傾斜延設部18は、後記する車体取付部14の車体幅方向の内側から傾斜部12bを斜めに横切って、バンパビーム本体11の後端縁における傾斜部12bと平坦部12aとの境目まで延びている。   The inclined extending portion 18 extends obliquely across the inclined portion 12b from the inner side in the vehicle body width direction of the vehicle body mounting portion 14 to be described later, and extends to the boundary between the inclined portion 12b and the flat portion 12a at the rear end edge of the bumper beam body 11. Yes.

外側延設部19は、バンパビーム本体11の平坦部12aの後端縁に沿って延びている。この外側延設部19は、傾斜部12bと平坦部12aとの境目で傾斜延設部18と接続されている。   The outer extending portion 19 extends along the rear end edge of the flat portion 12 a of the bumper beam main body 11. The outer extending portion 19 is connected to the inclined extending portion 18 at the boundary between the inclined portion 12b and the flat portion 12a.

内側延設部20は、バンパビーム本体11の前端縁に沿って延びるとともに、後記する外側突出部17の上面における車体幅方向の外側縁に沿って延びている。   The inner extending portion 20 extends along the front edge of the bumper beam main body 11 and extends along the outer edge in the vehicle body width direction on the upper surface of the outer protrusion 17 described later.

<突出部>
図1に示すように、突出部16は、バンパビーム本体11の車体幅方向の外端部から車体前後方向の外側(図1の後方)に向かって突出するように形成されている。
本実施形態での突出部16は、上下方向に縦長の略四角筒体で形成されている。この略四角筒体は、車体前後方向の外側に開口し、バンパビーム本体11側に閉じている。
<Projection>
As shown in FIG. 1, the protruding portion 16 is formed so as to protrude from the outer end portion of the bumper beam body 11 in the vehicle body width direction toward the outside in the vehicle body front-rear direction (backward in FIG. 1).
The protrusion 16 in the present embodiment is formed of a substantially rectangular tube that is vertically long in the vertical direction. This substantially rectangular cylinder opens to the outside in the longitudinal direction of the vehicle body and closes to the bumper beam main body 11 side.

図2は、図1のバンパビーム10における左側半分の部分拡大上面図である。
図2に示すように、突出部16は、上面視で、後記する車体取付部14の車体前後方向の内側(図2の前側)の端縁を底辺とする等脚台形になっている。また、突出部16は、バンパビーム本体11の外側延設部19の車体幅方向の外側への仮想延長線Lまで突出している。つまり、突出部16の先端は、仮想延長線L上に位置している。
なお、図2中、左側の突出部16については、図示を省略しているが、左側の突出部16は、右側の突出部16と同様に構成されている。
FIG. 2 is a partially enlarged top view of the left half of the bumper beam 10 of FIG.
As shown in FIG. 2, the protrusion 16 has an isosceles trapezoidal shape with an end edge on the inner side (front side in FIG. 2) in the vehicle longitudinal direction of the vehicle body attachment portion 14 to be described later as viewed from above. Further, the protruding portion 16 protrudes to a virtual extension line L to the outside in the vehicle body width direction of the outer extending portion 19 of the bumper beam main body 11. That is, the tip of the protrusion 16 is located on the virtual extension line L.
In FIG. 2, the left protrusion 16 is not illustrated, but the left protrusion 16 is configured in the same manner as the right protrusion 16.

<外側突出部>
図1に示すように、外側突出部17は、バンパビーム本体11の車体幅方向の外端部からバンパビーム本体11の突出部16よりも車体幅方向の外側に向かって突出するように形成されている。具体的には、本実施形態での外側突出部17は、突出部16の車幅方向の外側で突出部16から離れるように斜め後方に向かって突出している。
本実施形態での外側突出部17は、縦長の略四角筒体で形成されている。この略四角筒体は、車体前後方向の外側に開口し、バンパビーム本体11側に閉じている。
<Outside protrusion>
As shown in FIG. 1, the outer protrusion 17 is formed so as to protrude from the outer end of the bumper beam main body 11 in the vehicle width direction toward the outer side of the bumper beam main body 11 in the vehicle width direction. . Specifically, the outer protrusion 17 in the present embodiment protrudes obliquely rearward so as to be separated from the protrusion 16 on the outer side of the protrusion 16 in the vehicle width direction.
The outer protrusion 17 in the present embodiment is formed of a vertically long substantially rectangular tube. This substantially rectangular cylinder opens to the outside in the longitudinal direction of the vehicle body and closes to the bumper beam main body 11 side.

図2に示すように、外側突出部17は、上面視で、バンパビーム本体11との接続線を底辺とする等脚台形になっている。また、この等脚台形の両斜辺を前側に向かってそれぞれ延長すると、後記する車体取付部14の車体前後方向の内側(図2の前側)の端縁の両端点に略交わるようになっている。
そして、外側突出部17の先端は、突出部16の先端よりも車体前後方向の内側(図2の前側)に位置するように設定されている。
As shown in FIG. 2, the outer projecting portion 17 has an isosceles trapezoidal shape with a connection line with the bumper beam main body 11 as a bottom side in a top view. Further, when both oblique sides of the isosceles trapezoid are extended toward the front side, they substantially intersect with both end points of the inner edge of the vehicle body mounting portion 14 described later in the vehicle longitudinal direction (front side in FIG. 2). .
And the front-end | tip of the outer side protrusion part 17 is set so that it may be located inside the vehicle body front-back direction (front side of FIG. 2) rather than the front-end | tip of the protrusion part 16. FIG.

ちなみに、バンパビーム本体11との接合面で規定される突出部16の基端部と外側突出部17の基端部とは、バンパビーム本体11が接合されるリヤサイドフレーム21の端部21aと車体前後方向に重なるように配置されている。   Incidentally, the base end portion of the protrusion 16 and the base end portion of the outer protrusion 17 defined by the joint surface with the bumper beam body 11 are the end portion 21a of the rear side frame 21 to which the bumper beam body 11 is joined and the vehicle body longitudinal direction. It is arranged to overlap.

≪車体取付部≫
図2に示すように、本実施形態での車体取付部14は、バンパビーム本体11の車体幅方向の外端部であって、車体前後方向の最も内側(図2の前側)の端面に設定されている。バンパビーム10は、この車体取付部14を介してリヤサイドフレーム21の端部21aに接合される。なお、本発明は、バンパビーム10がリヤサイドフレーム21に直接取り付けられるものに限定するものではなく、例えばビームエクステンションなどの他の取付部材を介して車体側に取り付けられる構成とすることもできる。
≪Body attachment part≫
As shown in FIG. 2, the vehicle body attachment portion 14 in the present embodiment is an outer end portion of the bumper beam body 11 in the vehicle body width direction, and is set to the innermost end surface (front side in FIG. 2) in the vehicle body front-rear direction. ing. The bumper beam 10 is joined to the end portion 21 a of the rear side frame 21 through the vehicle body attachment portion 14. In addition, this invention is not limited to what the bumper beam 10 is directly attached to the rear side frame 21, For example, it can also be set as the structure attached to the vehicle body side via other attachment members, such as a beam extension.

≪繊維強化樹脂≫
図3(a)は連続繊維を含む繊維強化樹脂の構成説明図であり、図3(b)は不連続繊維を含む繊維強化樹脂の構成説明図である。
前記したように、バンパビーム本体11は、連続繊維を含む繊維強化樹脂で形成され、面外変形抑制部15(傾斜延設部18、外側延設部19、及び内側延設部20)と、突出部16と、外側突出部17とは、連続繊維を含む繊維強化樹脂で形成されている。
≪Fiber reinforced resin≫
FIG. 3A is a configuration explanatory diagram of a fiber reinforced resin including continuous fibers, and FIG. 3B is a configuration explanatory diagram of a fiber reinforced resin including discontinuous fibers.
As described above, the bumper beam main body 11 is formed of a fiber reinforced resin including continuous fibers, and includes an out-of-plane deformation suppressing portion 15 (an inclined extending portion 18, an outer extending portion 19, and an inner extending portion 20), and a protrusion. The part 16 and the outer protrusion part 17 are formed of a fiber reinforced resin including continuous fibers.

図3(a)に示すように、本実施形態での連続繊維を含む繊維強化樹脂(連続繊維強化樹脂)は、前記したように、マトリックスとしての熱可塑性樹脂Rに、長繊維からなる炭素繊維C1を含むものである。具体的には、長繊維からなる炭素繊維C1が網目を形成するように、90度で交差して配置されている。このような連続繊維を含む繊維強化樹脂は、例えばUD材の位相を90度ずらせながら積層することで形成することができる。また、UD材の位相は、90度に限定されずに、例えば0度、45度、90度、及び135度のように45度刻みで変えることもできる。   As shown in FIG. 3A, the fiber reinforced resin (continuous fiber reinforced resin) containing continuous fibers in this embodiment is a carbon fiber made of long fibers in the thermoplastic resin R as a matrix as described above. C1 is included. Specifically, the carbon fibers C1 made of long fibers are arranged so as to intersect at 90 degrees so as to form a mesh. The fiber reinforced resin containing such continuous fibers can be formed by, for example, laminating while shifting the phase of the UD material by 90 degrees. Further, the phase of the UD material is not limited to 90 degrees, and can be changed in increments of 45 degrees such as 0 degrees, 45 degrees, 90 degrees, and 135 degrees.

熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)などのポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル系樹脂、ポリカーボネート(PC)などのポリカーボネート樹脂、ポリスチレン(PS)などのポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル(PVC)などの塩化ビニル樹脂、ナイロン6、ナイロンなどのポリアミド系樹脂、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリエチレンオキサイド(PEO)などが挙げられる。中でもポリアミド系樹脂が好ましいがこれに限定されるものではない。
炭素繊維としては、特に制限はなく、例えばPAN系のものを好適に使用することができる。
Examples of the thermoplastic resin include polyolefin resins such as polypropylene (PP) and polyethylene (PE), polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate resins such as polycarbonate (PC), and polystyrenes such as polystyrene (PS). Resins, polyvinyl chloride resins such as polyvinyl chloride (PVC), polyamide resins such as nylon 6 and nylon, polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylonitrile (PAN), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyethersulfone (PES) ), Polyethylene oxide (PEO) and the like. Of these, a polyamide-based resin is preferable, but not limited thereto.
There is no restriction | limiting in particular as carbon fiber, For example, a PAN type thing can be used conveniently.

図3(b)に示すように、本実施形態での不連続繊維を含む繊維強化樹脂(不連続繊維強化樹脂)は、マトリックスとしての熱可塑性樹脂Rに、短繊維からなる炭素繊維C2を含むものである。短繊維としては、例えば長さ50mm前後のものが挙げられるがこれに限定されるものではない。不連続繊維を含む繊維強化樹脂においては、短繊維からなる炭素繊維C2の配向性はランダムになっている。   As shown in FIG. 3B, the fiber reinforced resin containing discontinuous fibers (discontinuous fiber reinforced resin) in the present embodiment contains carbon fibers C2 made of short fibers in the thermoplastic resin R as a matrix. It is a waste. Examples of the short fibers include, but are not limited to, those having a length of about 50 mm. In the fiber reinforced resin containing discontinuous fibers, the orientation of the carbon fibers C2 made of short fibers is random.

以上のような繊維強化樹脂からなるバンパビーム10は、連続繊維を含む繊維強化樹脂と、不連続繊維を含む繊維強化樹脂との二色成形で得ることができる。具体的には、連続繊維を含む繊維強化樹脂で形成されるバンパビーム本体11を、予め所定の予備金型内で一次成形しておき、この一次成形品を本金型内に配置する。次いで、この本金型内に不連続繊維を含む溶融した繊維強化樹脂材料を射出することでバンパビーム10を得ることができる。   The bumper beam 10 made of the fiber reinforced resin as described above can be obtained by two-color molding of a fiber reinforced resin containing continuous fibers and a fiber reinforced resin containing discontinuous fibers. Specifically, the bumper beam main body 11 formed of a fiber reinforced resin containing continuous fibers is preliminarily molded in a predetermined preliminary mold, and the primary molded product is placed in the main mold. Next, the bumper beam 10 can be obtained by injecting a molten fiber-reinforced resin material containing discontinuous fibers into the mold.

≪作用効果≫
次に、本実施形態に係るバンパビーム10の奏する作用効果について説明する。
本実施形態に係るバンパビーム10は、面外変形抑制部15としてのリブからなる傾斜延設部18を備えている。この傾斜延設部18は、車体幅方向の内側から傾斜部12bを斜めに横切って、バンパビーム本体11の後端縁における傾斜部12bと平坦部12aとの境目まで延びている。
<Effect>
Next, functions and effects achieved by the bumper beam 10 according to the present embodiment will be described.
The bumper beam 10 according to the present embodiment includes an inclined extending portion 18 made of a rib as the out-of-plane deformation suppressing portion 15. The inclined extending portion 18 extends obliquely across the inclined portion 12b from the inner side in the vehicle body width direction to the boundary between the inclined portion 12b and the flat portion 12a at the rear end edge of the bumper beam main body 11.

このような傾斜延設部18を有するバンパビーム10は、傾斜部12bに傾斜延設部18を設けたことで、バンパビーム本体11に入力した衝突荷重を効率よく吸収することができる。これにより衝突時におけるバンパビーム10の面外変形を効果的に抑制することができ、車体前後方向の内側に向けて衝突荷重を効率よく伝達することができる。   The bumper beam 10 having such an inclined extending portion 18 can efficiently absorb the collision load input to the bumper beam main body 11 by providing the inclined extending portion 18 on the inclined portion 12b. Thereby, the out-of-plane deformation of the bumper beam 10 at the time of the collision can be effectively suppressed, and the collision load can be efficiently transmitted toward the inner side in the longitudinal direction of the vehicle body.

また、本実施形態に係るバンパビーム10においては、面外変形抑制部15としてのリブからなる外側延設部19と、内側延設部20とをさらに有している。
このようなバンパビーム10によれば、傾斜延設部18に、外側延設部19と内側延設部20とが協働することによって、バンパビーム10の面外変形をさらに効果的に抑制することができる。
Further, the bumper beam 10 according to the present embodiment further includes an outer extending portion 19 made of a rib as the out-of-plane deformation suppressing portion 15 and an inner extending portion 20.
According to such a bumper beam 10, the outer extending portion 19 and the inner extending portion 20 cooperate with the inclined extending portion 18 to further effectively suppress the out-of-plane deformation of the bumper beam 10. it can.

図4(a)は、バンパビーム10の上面図であり、図4(b)は、図4(a)に示すバンパビーム10に対応する位置で発生する曲げモーメントを示すダイアグラムである。(c)は、比較例として示す面外変形抑制部15を有しないバンパビームにおける曲げモーメントのダイアグラムである。   4A is a top view of the bumper beam 10, and FIG. 4B is a diagram showing a bending moment generated at a position corresponding to the bumper beam 10 shown in FIG. 4A. (C) is the diagram of the bending moment in the bumper beam which does not have the out-of-plane deformation | transformation suppression part 15 shown as a comparative example.

図4(c)に示す面外変形抑制部15を有しないバンパビームにおける曲げモーメントのダイアグラムを参照すると、衝突荷重が入力された際に、バンパビームの車幅方向に規定される長さ領域において、曲げモーメントは正値で現れている。   Referring to the diagram of the bending moment in the bumper beam that does not have the out-of-plane deformation suppressing portion 15 shown in FIG. 4C, when a collision load is input, in the length region defined in the vehicle width direction of the bumper beam, bending is performed. The moment appears as a positive value.

これに対して、図4(b)に示すように、面外変形抑制部15(図4(a)参照)を有する本実施形態のバンパビーム10のダイアグラムでは、物体Ob(図4(a)参照)がバンパビーム10(図4(a)参照)に衝突した際に、バンパビーム10の車幅方向の外側で、負値の曲げモーメントが現れている。
具体的には、図4(b)に示す本実施形態のダイアグラムは、図4(c)に示すダイアグラムを、曲げモーメント「0」ラインを跨ぐように下方にシフトしたようになる。
このような本実施形態のバンパビーム10によれば、正値で現れる曲げモーメントの大きさが減少するとともに、負値の曲げモーメントによって正値の曲げモーメントの一部がキャンセルされる。これにより本実施形態のバンパビーム10は、バンパビーム10の面外変形を効果的に抑制することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 4B, in the diagram of the bumper beam 10 of the present embodiment having the out-of-plane deformation suppressing portion 15 (see FIG. 4A), the object Ob (see FIG. 4A). ) Collides with the bumper beam 10 (see FIG. 4A), a negative bending moment appears outside the bumper beam 10 in the vehicle width direction.
Specifically, the diagram of the present embodiment illustrated in FIG. 4B is shifted downward from the diagram illustrated in FIG. 4C so as to cross the bending moment “0” line.
According to such a bumper beam 10 of the present embodiment, the magnitude of the bending moment that appears as a positive value is reduced, and a part of the positive bending moment is canceled by the negative bending moment. Thereby, the bumper beam 10 of this embodiment can suppress the out-of-plane deformation of the bumper beam 10 effectively.

また、本実施形態に係るバンパビーム10においては、バンパビーム本体11の車体幅方向の外端部に突出部16を有している。
このようなバンパビーム10によれば、バンパビーム10の車体幅方向の端部にまで及ぶ物体がバンパビーム10に衝突した際に、突出部16が物体からの衝突荷重を分かち持つ。つまり、バンパビーム10によれば、衝突荷重をバンパビーム10の車幅方向に分散させることができる。
Further, the bumper beam 10 according to the present embodiment has a protruding portion 16 at the outer end of the bumper beam main body 11 in the vehicle body width direction.
According to such a bumper beam 10, when an object that reaches the end of the bumper beam 10 in the vehicle width direction collides with the bumper beam 10, the protrusion 16 shares the collision load from the object. That is, according to the bumper beam 10, the collision load can be dispersed in the vehicle width direction of the bumper beam 10.

また、本実施形態に係るバンパビーム10においては、突出部16の車体幅方向の外側に外側突出部17を備えている。
このようなバンパビーム10によれば、車体に対する斜め衝突時における荷重をも外側突出部17によって吸収することができる。また、外側突出部17の先端が、突出部16の先端よりも車体前後方向の内側に位置しているので、バンパビーム10に物体がフラット衝突した際に、外側突出部17が障害になることが避けられる。
Further, the bumper beam 10 according to the present embodiment includes an outer protrusion 17 on the outer side of the protrusion 16 in the vehicle width direction.
According to such a bumper beam 10, the load at the time of an oblique collision with the vehicle body can also be absorbed by the outer protruding portion 17. In addition, since the tip of the outer protrusion 17 is located on the inner side in the vehicle longitudinal direction than the tip of the protrusion 16, the outer protrusion 17 may become an obstacle when the object collides flat with the bumper beam 10. can avoid.

また、本実施形態に係るバンパビーム10においては、突出部16の基端部と外側突出部17の基端部とは、バンパビーム本体11が接合されるリヤサイドフレーム21の端部21aと車体前後方向に重なるように配置されている。
このようなバンパビーム10によれば、突出部16及び外側突出部17のうちの少なくともいずれかに衝突荷重が入力された際に、この衝突荷重をリヤサイドフレーム21に効率よく伝達することができる。
Further, in the bumper beam 10 according to the present embodiment, the proximal end portion of the protruding portion 16 and the proximal end portion of the outer protruding portion 17 are in the longitudinal direction of the vehicle body and the end portion 21a of the rear side frame 21 to which the bumper beam main body 11 is joined. They are arranged so as to overlap.
According to such a bumper beam 10, the collision load can be efficiently transmitted to the rear side frame 21 when a collision load is input to at least one of the protrusion 16 and the outer protrusion 17.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、図2に示したように、上面視で突出部16の車体前後方向の外側端面が、バンパビーム本体11の平坦部12aにおける車体前後方向の外側縁に合せて平坦となっている。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement with a various form.
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 2, the outer end surface of the protrusion 16 in the front-rear direction of the vehicle body is flat according to the outer edge of the flat portion 12 a of the bumper beam body 11 in the front-rear direction of the vehicle body. .

図5は、変形例に係るバンパビーム10における左側半分の部分拡大上面図であり、図2に対応する図である。
図5に示すように、変形例に係るバンパビーム10においては、突出部16の先端には、車体幅方向の外側に向かうほど車体前後方向の内側に向けて変位する傾斜面16aを有している。
この変形例に係るバンパビーム10によれば、突出部16の先端が尖ることによって、衝突時における突出部16の圧壊のきっかけを作ることができる。つまり、このバンパビーム10によれば、突出部16の圧壊による衝突エネルギの吸収をより確実に行うことができる。
FIG. 5 is a partially enlarged top view of the left half of the bumper beam 10 according to a modification, and corresponds to FIG.
As shown in FIG. 5, the bumper beam 10 according to the modified example has an inclined surface 16 a that is displaced toward the inner side in the longitudinal direction of the vehicle body toward the outer side in the vehicle body width direction at the tip of the protruding portion 16. .
According to the bumper beam 10 according to this modification, the tip of the protruding portion 16 is sharp, so that the trigger of the protruding portion 16 at the time of collision can be created. That is, according to the bumper beam 10, it is possible to more reliably absorb the collision energy due to the crushing of the protruding portion 16.

また、前記実施形態では、バンパビーム本体11の上下面のそれぞれに面外変形抑制部15としてのリブを設けるバンパビーム10について説明したが、本発明は、バンパビーム本体11の上下面のいずれか一方にのみ面外変形抑制部15を設けた構成とすることもできる。
また、前記実施形態では、面外変形抑制部15として傾斜延設部18、外側延設部19、及び内側延設部20の全てを有するものについて説明したが、衝突荷重の入力点と、車体取付部14とを繋ぐリブである傾斜延設部18のみを面外変形抑制部15とする構成とすることもできる。
Further, in the above-described embodiment, the bumper beam 10 in which the ribs as the out-of-plane deformation suppressing portions 15 are provided on the upper and lower surfaces of the bumper beam body 11 has been described. It can also be set as the structure which provided the out-of-plane deformation | transformation suppression part 15. FIG.
In the above embodiment, the out-of-plane deformation suppressing portion 15 has all of the inclined extending portion 18, the outer extending portion 19, and the inner extending portion 20. Only the inclined extending portion 18 that is a rib connecting the mounting portion 14 may be configured as the out-of-plane deformation suppressing portion 15.

また、前記実施形態では、1つの突出部16に対して1つの外側突出部17が並ぶバンパビーム10について説明したが、本発明は、外側突出部17が複数並ぶ構成とすることもできる。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the bumper beam 10 in which the one outer side protrusion part 17 was located in a line with respect to the one protrusion part 16, this invention can also be set as the structure in which the outer side protrusion part 17 is arranged in multiple numbers.

また、前記実施形態では、本発明をリヤバンパビームについて適用した例について説明したが、本発明はフロントバンパビームに適用することもできる。   In the above embodiment, the example in which the present invention is applied to the rear bumper beam has been described. However, the present invention can also be applied to a front bumper beam.

10 バンパビーム
11 バンパビーム本体
12a 平坦部
12b 傾斜部
13 不連続繊維部
14 車体取付部
15 面外変形抑制部
16 突出部
17 外側突出部
18 傾斜延設部
19 外側延設部
20 内側延設部
21 リヤサイドフレーム
L 仮想延長線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Bumper beam 11 Bumper beam main body 12a Flat part 12b Inclination part 13 Discontinuous fiber part 14 Car body attachment part 15 Out-of-plane deformation suppression part 16 Protrusion part 17 Outer protrusion part 18 Inclined extension part 19 Outer extension part 20 Inner extension part 21 Rear side Frame L Virtual extension

Claims (6)

車体幅方向に延びて車体前後方向の外側が平坦な平坦部と、前記平坦部の車体幅方向の両外側にそれぞれ形成される一対の傾斜部とを有する、連続繊維強化樹脂で形成されるバンパビーム本体と、
前記バンパビーム本体に形成される不連続繊維強化樹脂からなる不連続繊維部と、
前記傾斜部の車体前後方向の内側に形成され、前記バンパビーム本体を車体に取り付ける車体取付部と、を備え、
前記不連続繊維部は、前記車体取付部から前記傾斜部を経て前記平坦部まで延びる面外変形抑制部を備えることを特徴とする車両用バンパビーム。
A bumper beam formed of a continuous fiber reinforced resin, which has a flat portion extending in the vehicle body width direction and having a flat outer portion in the vehicle body front-rear direction and a pair of inclined portions respectively formed on both outer sides of the flat portion in the vehicle body width direction. The body,
A discontinuous fiber portion made of discontinuous fiber reinforced resin formed in the bumper beam body;
A vehicle body mounting portion that is formed inside the vehicle body in the longitudinal direction of the inclined portion, and that attaches the bumper beam body to the vehicle body,
The bumper beam for vehicles, wherein the discontinuous fiber portion includes an out-of-plane deformation suppressing portion that extends from the vehicle body attachment portion to the flat portion through the inclined portion.
前記面外変形抑制部は、前記バンパビーム本体の前記平坦部における車体前後方向の外側縁で車体幅方向に沿って延びる外側延設部と、少なくとも前記バンパビーム本体の車体前後方向の内側縁で車体幅方向に沿って延びる内側延設部と、を有することを特徴とする請求項1に記載の車両用バンパビーム。   The out-of-plane deformation suppressing portion includes an outer extending portion extending along the vehicle body width direction at an outer edge in the vehicle body front-rear direction in the flat portion of the bumper beam body, and a vehicle body width at least at an inner edge in the vehicle body front-rear direction of the bumper beam body. The vehicular bumper beam according to claim 1, further comprising an inner extending portion extending along the direction. 前記不連続繊維部は、前記バンパビーム本体の車体幅方向の外端部から車体前後方向の外側に向かって突出する突出部を有し、
前記突出部は、前記平坦部における車体前後方向の外側縁の、車体幅方向の外側に向けて延びる仮想延長線に至るまで突出していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両用バンパビーム。
The discontinuous fiber portion has a protruding portion that protrudes from the outer end portion in the vehicle body width direction of the bumper beam body toward the outside in the vehicle body front-rear direction,
The said protrusion part protrudes until it reaches the virtual extension line extended toward the outer side of the vehicle body width direction of the outer edge of the vehicle body front-back direction in the said flat part, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. Bumper beam for vehicles.
前記突出部の先端は、上面視で車体幅方向の外側に向かうほど車体前後方向の内側に向けて変位するように傾斜していることを特徴とする請求項3に記載の車両用バンパビーム。   4. The vehicle bumper beam according to claim 3, wherein a tip end of the projecting portion is inclined so as to be displaced toward an inner side in a longitudinal direction of the vehicle body toward an outer side in the vehicle body width direction when viewed from above. 前記不連続繊維部は、前記バンパビーム本体の車体幅方向の前記外端部から前記突出部よりも車体幅方向の外側に向かって突出する外側突出部を有し、
前記外側突出部の先端は、前記突出部の先端よりも車体前後方向の内側に位置していることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の車両用バンパビーム。
The discontinuous fiber portion has an outer protruding portion that protrudes from the outer end portion of the bumper beam main body in the vehicle width direction toward the outer side of the protruding portion than the protruding portion,
5. The vehicular bumper beam according to claim 3, wherein a front end of the outer protrusion is located on an inner side in a vehicle front-rear direction than a front end of the protrusion.
前記突出部の基端部と前記外側突出部の基端部とは、前記バンパビーム本体が接合されるサイドフレームの端部と車体前後方向に重なるように配置されていることを特徴とする請求項5に記載の車両用バンパビーム。   The base end portion of the projecting portion and the base end portion of the outer projecting portion are disposed so as to overlap with an end portion of a side frame to which the bumper beam main body is joined in the longitudinal direction of the vehicle body. The bumper beam for vehicles as described in 5.
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