JP2019014344A - 車両用衝撃吸収部材及び車両用衝撃吸収構造 - Google Patents

Abstract

【課題】衝突エネルギーの吸収効率を向上できるとともに、バンパ骨格の軽量化や低コスト化を図ることができる車両用衝撃吸収部材を提供すること。【解決手段】車両用衝撃吸収部材１は、筒部１０、車両側取付部２０、レインフォース側取付部３０を有する。筒部１０は、筒状を成すとともに軸方向Ｙに圧縮変形して衝撃を吸収する。車両側取付部２０は、筒部１０における軸方向Ｙの後方側部１１にフランジ状に形成されて、車両骨格部５０に取り付けられる。レインフォース側取付部３０は、筒部１０における軸方向Ｙの前方端部１２を覆うとともに、レインフォース６０に取り付けられる。レインフォース側取付部３０は、レインフォース６０に取り付けられた状態において、レインフォース６０の一部を挟み込むとともに、少なくとも一部がレインフォース６０の前面６１と面一の位置又はレインフォース６０よりも前方Ｙ２の位置に位置する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用衝撃吸収部材及び車両用衝撃吸収構造に関する。

従来、車両において、バンパの一部であるレインフォースと車両骨格部であるサイドフレームとの間に衝撃吸収部材を設けることが行われている。例えば、特許文献１に開示の衝撃吸収部材は、筒部を有し、その軸方向一端がレインフォースに取り付けられ、軸方向他端がサイドフレームに取り付けられる。そして、当該衝撃吸収部材は、レインフォースから衝撃荷重を受けると、筒部が圧縮変形して衝撃を吸収するように構成されている。

特許第４３６５２３２号公報

特許文献１に開示の構成では、筒部におけるレインフォースへの取付部は、レインフォースの後方の壁面にねじ止めされている。そのため、車両前方から入力された衝突荷重は必ずレインフォースを経て衝撃吸収部材に伝達されることとなる。そのため、衝撃吸収部材近傍での正面からの衝撃荷重または斜めからの衝撃荷重によってレインフォースが破損した場合には、衝突荷重を衝撃吸収部材に十分に伝達させることができず、衝撃吸収部材による衝突エネルギーの吸収を効率的に行うことができない。そこで、衝撃吸収部材に衝突荷重を十分に伝達させて衝突エネルギーの吸収効率を向上するために、レインフォースが上記衝突荷重によって破損しないように、厚肉化して機械的強度を高めることが行われている。しかしながら、レインフォースを厚肉化するとレインフォースの重量増加や材料コストの増加などの問題が生じる。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、衝突エネルギーの吸収効率を向上できるとともに、レインフォースの軽量化や低コスト化を図ることができる車両用衝撃吸収部材を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、車両骨格部とレインフォースとの間に設けられて、レインフォースに入力された衝撃を吸収するように構成された車両用衝撃吸収部材であって、
筒状を成すとともに、軸方向に圧縮変形して衝撃を吸収するように構成された筒部と、
上記筒部における軸方向の後方側部にフランジ状に形成されて、上記車両骨格部に取り付けられるように構成された車両側取付部と、
上記筒部における軸方向の前方端部を覆うとともに、上記レインフォースに取り付けられるように構成されたレインフォース側取付部と、
を備え、
上記バンパ側取付部は、上記レインフォースに取り付けられた状態において、上記レインフォースの一部を挟み込むとともに、少なくとも一部が上記レインフォースの前面と面一の位置又は上記レインフォースよりも前方の位置に位置するように構成されている、車両用衝撃吸収部材である。

上記車両用衝撃吸収部材では、レインフォースに取り付けられた状態において、レインフォース側取付部の少なくとも一部がレインフォースの前面と面一の位置又はレインフォースの前面よりも前方の位置に位置している。これにより、衝撃吸収部材近傍での正面からの衝撃荷重または斜めからの衝撃荷重が入力された場合には、衝突荷重の一部を、バンパ骨格部を介さずに、レインフォースの前面と面一となる部分又はレインフォースよりも前方に位置する部分から車両用衝撃吸収部材に直接伝達させることができる。これにより、衝突荷重が車両用衝撃吸収部材に効率的に伝達されて、車両用衝撃吸収部材の筒部における衝撃エネルギーの吸収効率を向上することができる。さらに、車両用衝撃吸収部材が衝突荷重の一部を負担するため、レインフォースの耐荷重性能を従来よりも低くすることができる。これにより、レインフォースを薄肉化することができ、レインフォースの軽量化及び低コスト化を図ることができる。

さらに、レインフォース側取付部がレインフォースの一部を挟み込んでいるため、レインフォースが衝突荷重によって上方又は下方に倒れるように変形して破損することが防止される。これにより、衝突荷重がレインフォースを介して車両用衝撃吸収部材に伝達されやすくなり、車両用衝撃吸収部材の筒部における衝突エネルギーの吸収効率を向上することができる。

以上のように、本発明によれば、衝突エネルギーの吸収効率を向上できるとともに、レインフォースの軽量化や低コスト化を図ることができる車両用衝撃吸収部材を提供することができる。

実施例１における、車両用衝撃吸収構造の斜視図。 実施例１における、車両用衝撃吸収構造の他の斜視図。 図２における、III-III線位置の断面斜視図。 実施例１における、車両用衝撃吸収部材の斜視図。 実施例１における、車両用衝撃吸収部材の正面図。 実施例１における、車両用衝撃吸収部材の上面図。 図５のVII-VII線位置における断面図。 実施例１における、車両用衝撃吸収部材の右側面図。 図６における、IX-IX線位置の断面における組み付け状態を説明するための概念図。 図６における、IX-IX線位置の断面における組み付け状態を説明するための他の概念図。 変形例における、図６のIX-IX線位置相当の断面における組み付け状態を説明するための概念図。 実施例１における、車両用衝撃吸収部材の製造方法を説明するための概念図。 実施例１における、車両用衝撃吸収部材の製造方法を説明するための他の概念図。 比較例における、車両用衝撃吸収部材の斜視図。 図１５（ａ）は実施例１における車両用衝撃吸収構造の概略図、図１５（ｂ）は比較例における車両用衝撃吸収構造の概略図。 実施例２における、車両用衝撃吸収構造の斜視図。 実施例２における、車両用衝撃吸収部材の斜視図。 実施例２における、車両用衝撃吸収部材の正面図。 実施例２における、車両用衝撃吸収部材の上面図。 実施例２における、車両用衝撃吸収部材の右側面図。 図２０における、XXI-XXI線位置の断面における組み付け状態を説明するための概念図。 図２０における、XXI-XXI線位置の断面における組み付け状態を説明するための他の概念図。 実施例３における、車両用衝撃吸収構造の斜視図。 実施例３における、車両用衝撃吸収部材の斜視図。 実施例３における、車両用衝撃吸収部材の正面図。 実施例３における、車両用衝撃吸収部材の右側面図。 実施例３における、車両用衝撃吸収部材の上面図。 図２６における、XXVIII-XXVIII線位置の断面における組み付け状態を説明するための概念図。 実施例４における、車両用衝撃吸収構造の斜視図。 図２９における、XXX-XXX線位置の断面でのレインフォースの断面図。 図２９における、XXXI-XXXI線位置の断面での車両用衝撃吸収構造の断面図。

上記車両用衝撃吸収部材において、上記筒部、上記車両側取付部及び上記レインフォース側取付部が一体的に形成された鍛造品であることが好ましい。筒部、車両側取付部及びレインフォース側取付部が溶接により互いに接合されている場合には、溶接熱により機械的強度が不均一になることがある。また、これらの構成がボルトによる締結などによって互いに接合されている場合には、ボルト締結部が脆弱となることがある。しかしながら、上述の如く鍛造品とすることで、機械的強度を均一にするとともに脆弱部が形成されないようにすることができる。その結果、衝突荷重が筒部に効率的に伝達されて、筒部における衝突エネルギーの吸収効率を向上することができる。

上記レインフォース側取付部は、筒部における軸方向の前方端部を覆う蓋部と、該蓋部から前方に突出する一対の突出部とを備えており、上記レインフォースに取り付けられた状態において、上記一対の突出部が上記レインフォースの一部を挟み込むとともに、上記一対の突出部の前方端面が上記レインフォースの前面と面一の位置又は上記レインフォースよりも前方の位置に位置するように構成されていることが好ましい。この場合には、一対の突出部によりレインフォースの一部を挟み込んでレインフォースの変形を抑制して衝撃荷重を筒部に効率的に伝達することにより、筒部における衝突エネルギーの吸収効率を向上できる。これとともに、一対の突出部が衝撃荷重の一部を負担することができるため、レインフォースの軽量化及び低コスト化を図ることができる。

上記一対の突出部は、上記蓋部の上側端部及び下側端部に形成されていることが好ましい。この場合には、レインフォースを一対の突出部と蓋部の前面とによってコの字状に挟み込むことができ、レインフォースを介して衝撃荷重を車両用衝撃吸収部材に一層効率的に伝達することができる。

上記レインフォース側取付部の厚さをＴ１、上記筒部の厚さをＴ２、上記車両側取付部の厚さをＴ３としたとき、Ｔ２＜Ｔ３≦Ｔ１の関係を満たすことが好ましい。この場合は、衝突荷重が入力されると、安定して筒部が圧縮変形しやすくなるため、初期荷重のピーク値が大きくなることが防止されるとともに、筒部が比較的広範囲の衝突エネルギーを吸収することができる。

本発明の他の態様では、上記車両用衝撃吸収部材と、上記車両側取付部に取り付けられた上記車両骨格部と、上記レインフォース側取付部に取り付けられた上記バンパ骨格部とを含み、
上記レインフォースは上記レインフォース側取付部の少なくとも一部によって挟み込まれた被挟み込み部を有する、車両用衝撃吸収構造とすることができる。当該車両用衝撃吸収構造によれば、レインフォースの被挟み込み部がレインフォース側取付部によって挟み込まれるため、被挟み込み部を介して衝撃荷重を車両用衝撃吸収部材に効率的に伝達して、車両用衝撃吸収部材における衝突エネルギーの吸収効率を向上することができる。

上記レインフォース側取付部は、車両幅方向において内方に向かうにつれて車両前方に位置するように傾斜していることが好ましい。この場合には、レインフォースに斜め前方から衝撃荷重が入力された場合に、レインフォース側取付部が上述の如く傾斜していることにより、衝撃荷重が車両用衝撃吸収部材の筒部に軸方向に伝達されやすくなる。その結果、筒部における衝撃エネルギーの吸収効率を一層向上できる。

また、上記車両用衝撃吸収部材と、上記車両側取付部に取り付けられた上記車両骨格部と、上記レインフォース側取付部に取り付けられた上記レインフォースとを含み、上記レインフォースは上記レインフォース側取付部の少なくとも一部によって挟み込まれた被挟み込み部を有しており、上記バンパ骨格部の前面には切り欠き部が形成されており、上記一対の突出部の少なくとも一部は、上記切り欠き部に位置して、上記一対の突出部の前方端面が上記バンパ骨格部の前面と面一の位置又は上記バンパ骨格部よりも前方の位置に位置している、車両用衝撃吸収構造とすることができる。この場合は、一対の突出部によりレインフォースの一部を挟み込んでレインフォースの変形を抑制して衝撃荷重を筒部に効率的に伝達することにより、筒部における衝突エネルギーの吸収効率を向上できる。これとともに、一対の突出部が衝撃荷重の一部を負担することができるため、レインフォースの軽量化及び低コスト化を図ることができる。

（実施例１）
車両用衝撃吸収部材１の実施例について、図１〜図１５を用いて、以下に説明する。
実施例１の車両用衝撃吸収部材１は、図１に示すように、車両骨格部としてのサイドフレーム５０とバンパの一部であるレインフォース６０との間に設けられて、レインフォース６０から入力された衝撃を吸収するように構成されている。
そして、車両用衝撃吸収部材１は、筒部１０、車両側取付部２０、レインフォース側取付部３０を有する。
筒部１０は、筒状を成すとともに、軸方向Ｙに圧縮変形して衝撃を吸収するように構成されている。
車両側取付部２０は、筒部１０における軸方向Ｙの後方側部１１にフランジ状に形成されて、車両骨格部５０に取り付けられるように構成されている。
レインフォース側取付部３０は、筒部１０における軸方向Ｙの前方端部１２を覆うとともに、レインフォース６０に取り付けられるように構成されている。
さらに、レインフォース側取付部３０は、レインフォース６０に取り付けられた状態において、レインフォース６０の一部を挟み込むとともに、少なくとも一部がレインフォース６０の前面６１と面一の位置又はレインフォース６０よりも前方Ｙ２の位置に位置するように構成されている。

以下、実施例１の車両用衝撃吸収部材１について、詳述する。
図１に示すように、車両用衝撃吸収部材１は、車両骨格部としてのサイドフレーム５０とレインフォース６０とに取り付けられて、車両用衝撃吸収構造１００を構成している。なお、本例において、車両の前後方向をＹ、車両の幅方向をＸ、車両の上下方向をＺとする。そして、図１、図２に示すように、車両の前後方向Ｙにおいて、レインフォース６０からサイドフレーム５０に向かう方向を後方Ｙ１とし、逆方向を前方Ｙ２とする。また、車両の上下方向Ｚにおいて、上方をＺ１とし、下方をＺ２とする。また、図２に示すように、車両の幅方向Ｘにおいて、車両の内方に向かう方向をＸ１とし、逆方向をＸ２とする。

図１に示すように、サイドフレーム５０は車両の前後方向Ｙに延設されている。また、図１、図２に示すように、レインフォース６０は筒状であって、車両の幅方向Ｘに延設されており、内部が仕切る仕切部６５により上下方向Ｚに二分されている。これにより、レインフォース６０には車両幅方向Ｘに沿って延びる２つの筒状部６３、６４が形成されている。さらに、図２に示すように、筒状部６３、６４における上下方向Ｚの端部の前方縁部６３ａ、６４ａには、フランジ状に形成されたレインフォースフランジ部６８が設けられている。これにより、レインフォース６０の前面６１は、筒状部６３、６４よりも上下方向Ｚに大きくなっている。

図１に示すように、本例では、車両用衝撃吸収部材１は同一構成のものが幅方向Ｘに一対で使用される。車両用衝撃吸収部材１は、アルミニウム合金製とすることができる。例えば，ＪＩＳ呼称の１０００系アルミニウムや２０００系〜８０００系の各種のアルミニウム合金を、車両用衝撃吸収部材１の材質とすることができる。特に、従来から衝撃吸収部材に用いられるＪＩＳ呼称の６０００系のアルミニウム合金を用いることが好ましい。本実施例ではＡ６０６３製としている。図２、図３に示すように、車両用衝撃吸収部材１の筒部１０は、車両の前後方向Ｙに平行に延びており、筒部１０の軸方向は車両の前後方向Ｙと一致している。筒部１０における軸方向Ｙに直交する断面形状は四角形を成しており、図３に示すように、筒部１０の内側は仕切部１３により上下方向Ｚに二分されている。これにより、筒部１０は２つの筒１５、１６を上下方向Ｚに並べた形状を成している。

図２、図３に示すように、筒部１０の後方端部１１には車両側取付部２０が形成されている。車両側取付部２０は、フランジ状をなしており、幅方向Ｘ及び上下方向Ｚに平行となっている。図５に示すように、車両側取付部２０は後方端部１１の周方向全域に形成されている。図４に示すように、車両側取付部２０には、締結用のボルト孔２１が前後方向Ｙに貫通形成されている。そして、車両側取付部２０は、ボルト孔２３を介して、図示しないボルトにより締結されて、サイドフレーム５０に取り付けられている。なお、車両側取付部２０のサイドフレーム５０への取り付け方法は限定されず、ボルトによる締結に替えて、溶接により両者を接合して取り付けてもよい。

図２、図３に示すように、筒部１０の前方端部１２にはレインフォース側取付部３０が形成されている。図４に示すように、レインフォース側取付部３０は、蓋部３１と突出部３２とを有する。図７に示すように、蓋部３１は、筒部１０の前方端部１２を覆っている。本実施例では、蓋部３１は平板状を成している。蓋部３１は、車両幅方向Ｘにおいて内方Ｘ１に向かうにつれて車両前方Ｙ２に位置するように傾斜している。蓋部３１の傾斜角度、すなわち、蓋部３１と車両幅方向Ｘに平行な仮想線Ｑとのなす角θは、１５°〜６０°とすることができ、本実施例では２０°となっている。これにより、レインフォース側取付部３０は、図１、図２に示すように、レインフォース６０の裏面６２の傾斜に合わせて傾斜している。そして、蓋部３１の前面３５の全域がレインフォース６０の裏面６２に当接している。

図４、図８に示すように、突出部３２は蓋部３１に形成されており、蓋部３１から前方Ｙ２に突出している。突出部３２は複数設けることができ、本実施例では、突出部３２は２個設けられている。図５に示すように、一対の突出部３２は、蓋部３１における上側端部３１ｂ及び下側端部３１ｃに形成されており、レインフォース６０の長手方向（車両幅方向Ｘ）に延びる凸状を成している。なお、図４、図６に示すように、突出部３２には締結用のボルト孔２３が上下方向Ｚに貫通形成されている。

図９に示すように、一対の突出部３２において、上下方向Ｚに対向する内側面３２ａの間の距離Ｌ１は、レインフォース６０において、一対の突出部３２に挟み込まれる部分である被挟み込み部６７の上下方向Ｚの両側面６７ａの間の距離Ｌ２と略一致している。これにより、図１０に示すように、レインフォース６０をレインフォース側取付部３０に取り付けた状態において、一対の突出部３２の間にレインフォース６０の被挟み込み部６７が挟み込まれて、レインフォース６０の上下方向Ｚの両側面６７ａと一対の突出部３２の上下方向Ｚの内側面３２ａに当接している。そして、突出部３２は、レインフォース６０のレインフォースフランジ部６８に形成された切り欠き部６６に位置しており、突出部３２の前方端面３３は、レインフォース６０の前面６１と面一となっている。レインフォース側取付部３０は、ボルト孔３４を介して図示しないボルトにより締結されて、レインフォース６０に取り付けられている。なお、レインフォース側取付部３０のレインフォース６０への取り付け方法は限定されず、ボルトによる締結に替えて、溶接により両者を接合して取り付けてもよい。

図９に示すように、本例の車両用衝撃吸収部材１は、レインフォース側取付部３０の厚さをＴ１、筒部１０の厚さをＴ２、車両側取付部２０の厚さをＴ３としたとき、Ｔ２＜Ｔ３≦Ｔ１の関係が成り立つように構成されている。

以上のように、筒部１０の前後方向Ｙの端部１１、１２に車両側取付部２０及びレインフォース側取付部３０が一体的に形成されて一部品からなっており、車両用衝撃吸収部材１は一体構造を有している。

次に、車両用衝撃吸収部材１の製造方法について、図１２、図１３を用いて説明する。
本実施例における車両用衝撃吸収部材１の製造方法は、プリフォーム成形工程Ｓ１、熱間鍛造工程Ｓ２、整形工程Ｓ３、機械加工工程Ｓ４及び仕上げ工程Ｓ５を含む。

まず、プリフォーム成形工程Ｓ１では、図１２（ａ）に示すように、まず、アルミニウム合金製の粗材１ａを用意する。粗材１ａは、鋳物、圧延、押出、鍛造などによる展伸材とすることができる。そして、図１２（ｂ）に示すように、粗材１ａを鍛造用の金型８０にセットし、熱間鍛造して成形する。これにより、図１２（ｃ）に示すように、筒部１０の粗形状である筒部１０ａ、車両側取付部２０の粗形状であるフランジ部２０ａ、レインフォース側取付部３０の粗形状である蓋部３１ａを有するプリフォーム成形物１ｂを作製する。なお、プリフォーム成形工程Ｓ１において、予め蓋部３１ａに突出部３２を備えた形状としてもよい。プリフォーム成形工程Ｓ１における、熱間鍛造前加熱温度、処理時間は特に限定されないが、処理温度は、固相線温度以下１０〜５０℃の範囲とし、処理時間は０．５〜１０時間とすることが好ましい。

次に、熱間鍛造工程Ｓ２を行う。熱間鍛造工程Ｓ２では、図１２（ｄ）に示すように、まず、プリフォーム成形物１ｂを鍛造用の金型８１にセットする。そして、熱間鍛造により後方押出して成形する。これにより、図１２（ｅ）に示すように、粗成形体１ｃを作製する。なお、プリフォーム成形工程Ｓ１と熱間鍛造工程Ｓ２とを連続ラインで実施しても良い。また、プリフォーム成形工程Ｓ１と熱間鍛造工程Ｓ２を別ラインとしてバッチ処理しても良い。熱間鍛造工程Ｓ２において、熱間鍛造前加熱温度及び処理時間は特に限定されないが、処理温度を固相線温度以下３０〜１００℃の範囲とし、処理時間を０．５〜５時間とすることが好ましい。

その後、整形工程Ｓ３を行う。整形工程Ｓ３では、図１３（ａ）に示すように、熱間鍛造工程Ｓ２で作製した粗成形体１ｃを、車両用衝撃吸収部材１と同じ形状の隙間を有する密閉金型８２にセットする。そして、密閉金型８２によって押圧して、粗成形体１ｃを矯正する。これにより、図１３（ｂ）に示す、矯正成形体１ｄを作製する。矯正成形体１ｄは、車両用衝撃吸収部材１における筒部１０を有するとともに、車両側取付２０及びレインフォース側取付部３０の蓋部３１を有する。

そして、その後、機械加工工程Ｓ４を行う。機械加工工程Ｓ４では、図１３（ｃ）に示すように、矯正成形体１ｄの蓋部３１における不要部分３１ｘ、及び車両側取付２０の不要部分２０ｘを切削する。これにより、図１３（ｄ）に示すように、突出部３２を形成するとともにボルト孔２１、ボルト孔３４を形成して、車両用衝撃吸収部材１を作製する。

最後に、仕上げ工程Ｓ５を行う。仕上げ工程Ｓ５では、車両用衝撃吸収部材１において機械加工工程Ｓ４で付着した潤滑剤を脱脂洗浄し、寸法検査し、車両用衝撃吸収部材１の製造を終了する。以上の車両用衝撃吸収部材１の製造方法によって、車両用衝撃吸収部材１は、筒部１０、車両側取付部２０及びバンパ取付部３０が一体的に形成された鍛造品となっている。

なお，上述の整形工程Ｓ３の後かつ機械加工工程Ｓ４の前に、熱処理工程を行うこととしてもよい。これにより、車両用衝撃吸収部材１の材質として熱処理型である２０００系、６０００系、７０００系のアルミニウム合金を採用した場合には、強度を増すことができる。また、車両用衝撃吸収部材１の材質として非熱処理型である１０００系，３０００系，４０００系，５０００系，８０００系のアルミニウム合金を採用した場合には、加工ひずみを除去することができる。かかる熱処理工程における加熱温度、処理時間は、車両用衝撃吸収部材１の材質等に応じて適宜設定することができる。

次に、本実施例の車両用衝撃吸収部材１における作用効果を説明する。
本実施例の車両用衝撃吸収部材１によれば、バンパ骨格部としてのレインフォース６０に取り付けられた状態において、レインフォース側取付部３０の少なくとも一部がレインフォース６０の前面６１と面一の位置に位置している。これにより、レインフォース６０において車両用衝撃吸収部材１が設けられた位置の近傍に衝突荷重が入力された場合には、衝突荷重の一部を、レインフォース６０を介さずに、レインフォース６０の前面６１と面一となる部分から車両用衝撃吸収部材１に直接伝達させることができる。これにより、衝突荷重が車両用衝撃吸収部材１に効率的に伝達されて、車両用衝撃吸収部材１の筒部１０における衝撃エネルギーの吸収効率を向上することができる。さらに、車両用衝撃吸収部材１が衝突荷重の一部を負担するため、レインフォース６０の耐荷重性能を従来よりも低くすることができる。その結果、レインフォース６０を薄肉化することができ、レインフォース６０の軽量化及び低コスト化を図ることができる。

さらに、レインフォース側取付部３０がレインフォース６０の一部を挟み込んでいるため、レインフォース６０が衝突荷重によって上方Ｚ１又は下方Ｚ２に倒れるように変形して破損することが防止される。その結果、衝突荷重がレインフォース６０を介して車両用衝撃吸収部材１に伝達されやすくなり、車両用衝撃吸収部材１の筒部１０における衝突エネルギーの吸収効率を向上することができる。

また、本実施例では、車両用衝撃吸収部材１は、筒部１０、車両側取付部２０及びバンパ取付部３０が一体的に形成された鍛造品である。これにより、機械的強度を均一にするとともに脆弱部が形成されないようにすることができ、衝突荷重が筒部１０に効率的に伝達されて、筒部１０における衝突エネルギーの吸収効率を向上することができる。

また、本実施例では、レインフォース側取付部３０は、筒部１０における軸方向Ｙの前方端部１２を覆う蓋部３１と、蓋部３１から前方Ｙ２に突出する一対の突出３２部とを備えており、レインフォース６０に取り付けられた状態において、一対の突出部３２がレインフォース６０の一部を挟み込むとともに、一対の突出部３２の前方端面３３がレインフォース６０の前面６１と面一となっている。これにより、一対の突出部３２によりレインフォース６０の一部を挟み込んでレインフォース６０の変形を抑制して衝撃荷重を筒部１０に効率的に伝達することにより、筒部１０における衝突エネルギーの吸収効率を向上できる。これとともに、一対の突出部３２が衝撃荷重の一部を負担することができるため、レインフォース６０の軽量化及び低コスト化を図ることができる。

また、本実施例では、一対の突出部３２は、蓋部３１の上側端部３１ｂ及び下側端部３１ｃに形成されている。これにより、レインフォース６０を一対の突出部３２と蓋部３１の前面３５とによってコの字状に挟み込むことができ、レインフォース６０を介して衝撃荷重を車両用衝撃吸収部材１に一層効率的に伝達することができる。

また、本実施例では、レインフォース側取付部３０の厚さをＴ１、筒部１０の厚さをＴ２、車両側取付部２０の厚さをＴ３としたとき、Ｔ２＜Ｔ３≦Ｔ１の関係を満たしている。これにより、衝突荷重が入力されると、安定して筒部１０が圧縮変形しやすくなるため、初期荷重のピーク値が大きくなることが防止されるとともに、筒部１０が比較的広範囲の衝突エネルギーを吸収することができる。

また、本実施例では、車両用衝撃吸収構造１００において、車両用衝撃吸収部材１と、車両側取付部２０に取り付けられたサイドフレーム５０と、レインフォース側取付部３０に取り付けられたレインフォース６０とを含み、レインフォース６０はバンパ側取付部２０の少なくとも一部によって挟み込まれた被挟み込み部６７を有する。これにより、レインフォース側取付部３０によって挟み込まれたレインフォース６０の被挟み込み部６７を介して衝撃荷重を車両用衝撃吸収部材１に効率的に伝達して、車両用衝撃吸収部材１の筒部１０における衝突エネルギーの吸収効率を向上することができる。

また、本実施例では、レインフォース側取付部３０は、車両幅方向Ｘにおいて内方Ｘ１向かうにつれて車両前方Ｙ２に位置するように傾斜している。これにより、レインフォース６０に斜め前方から衝撃荷重が入力された場合に、衝撃荷重が車両用衝撃吸収部材１の筒部１０に軸方向Ｙに伝達されやすくなる。その結果、筒部１０における衝撃エネルギーの吸収効率を一層向上できる。

また、本実施例では、車両用衝撃吸収構造１００は、車両用衝撃吸収部材１と、車両側取付部２０に取り付けられたサイドフレーム５０と、レインフォース側取付部３０に取り付けられたレインフォース６０とを含み、レインフォース６０はレインフォース側取付部３０の少なくとも一部によって挟み込まれた被挟み込み部６７を有しており、レインフォース６０の前面６１には切り欠き部６６が形成されており、一対の突出部３２の少なくとも一部は、切り欠き部６６に位置して、一対の突出部３２の前方端面３３がレインフォース６０の前面６１と面一の位置に位置している。これにより、一対の突出部３２によりレインフォース６０の一部を挟み込んでレインフォース６０の変形を抑制して衝撃荷重を筒部１０効率的に伝達することにより、筒部１０における衝突エネルギーの吸収効率を向上できる。これとともに、一対の突出部３２が衝撃荷重の一部を負担することができるため、レインフォース６０の軽量化及び低コスト化を図ることができる。

なお、図１１に示す変形例のように、レインフォース６０をレインフォース側取付部３０に取り付けた状態において、突出部３２の前方端面３３が、レインフォース６０よりも前方Ｙ２の位置に位置していてもよい。この変形例においても、本実施例と同等の作用効果を奏する。

（比較試験）
次に、本実施例の車両用衝撃吸収部材１と従来の車両用衝撃吸収部材９とについて以下のように比較した。
まず、図１４に示すように、比較例の車両用衝撃吸収部材９を用意した。車両用衝撃吸収部材９は以下のように作製した。材質がＡ６０６３の熱延板を５３０℃で熱間鍛造して、プリフォームを作製した。次に、プリフォームを５００℃に加熱して熱間鍛造により後方押出し、冷却ファンで強制空冷した。その後、プリフォーム成形工程及び熱間鍛造工程を行い、比較例の車両用衝撃吸収部材の隙間を設けた密閉鍛造で整形し、２００℃で１０時間保持して所定の形状に機械加工した。図１４に示すように、比較例の車両用衝撃吸収部材９は、筒部９１、車両側取付部９２及びレインフォース側取付部９３を有する。車両側取付部９２にはボルト孔９４が複数形成されている。

比較試験は以下のように行った。まず、図１５（ａ）に示すように、本実施例の車両用衝撃吸収部材１を上述の如く、サイドフレーム５０及びレインフォース６０に取り付けて、車両用衝撃吸収構造１００を作製した。また、図１５（ｂ）に示すように、比較例の車両用衝撃吸収部材９では、車両側取付部９２をサイドフレーム５０のフランジ部５５にボルト孔９４を介してボルト９５によって締結して取り付け、レインフォース側取付部９３をレインフォース６０に溶接して溶接ビード９５を形成して取り付けて、比較例の車両用衝撃吸収構造９００を作製した。そして、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示すように、レインフォース６０に衝撃荷重Ｐを入力した。衝撃荷重Ｐは、車両幅方向Ｘにおいて中央よりも一方側に入力される、いわゆるオフセット荷重とした。

まず、図１５（ａ）に示す本実施例の車両用衝撃吸収構造１００では、衝突荷重Ｐの一部が、レインフォース６０を介さずに、レインフォース６０の前面６１と面一となっている一対の突出部３２の前方端面３３から、車両用衝撃吸収部材１に直接伝達される。これにより、筒部１０における衝撃エネルギーの吸収効率を向上することができる。さらに、レインフォース６０の被挟み込み部６７を挟み込んだレインフォース側取付部３０が、衝突荷重Ｐによってレインフォース６０が上方Ｚ１又は下方Ｚ２に倒れるように変形して破損することが防止される。これにり、衝突荷重Ｐがレインフォース６０を介して車両用衝撃吸収部材１に伝達されやすくなり、筒部１０における衝突エネルギーの吸収効率が一層向上される。

一方、比較例の車両用衝撃吸収構造９００では、衝突荷重Ｐの一部を、レインフォース６０を介さずに、車両用衝撃吸収部材９に直接伝達させることができないため、衝突荷重Ｐは必ずレインフォース６０を介して車両用衝撃吸収部材９に伝達される。さらに、レインフォース６０はレインフォース側取付部３０に挟み込まれていない。そのため、衝突荷重Ｐによりレインフォース６０が変形して、レインフォース６０が変形すると車両用衝撃吸収部材９への衝突荷重の伝達効率が低下し、筒部９１における衝撃エネルギーの吸収効率も低下する。このように、本実施例の車両用衝撃吸収装置１及び車両用衝撃吸収構造１００では、比較例の場合に比べて、衝突エネルギーの吸収効率を向上することができる。

（実施例２）
本実施例では、図１６、図１７、図２０に示すように、車両用衝撃吸収部材１及び車両用衝撃吸収構造１００は、実施例１における突出部３２よりも、車両幅方向Ｘの長さが長い突出部３２を備える。そして、図１８に示すように、突出部３２は、筒部１０の車両幅方向Ｘの両端よりも外方に延びており、突出部３２の車両幅方向Ｘの長さＬ３は、筒部１０の車両幅方向Ｘの長さＬ４よりも長くなっている。なお、図１９に示すように、本実施例における突出部３２は、実施例１における突出部３２に比べて、上下方向Ｚの長さ（厚さ）が小さくなっている。

図２１に示すように、レインフォース６０には、貫通孔からなる切り欠き部６６が設けられている。そして、図２２に示すように、レインフォース６０をレインフォース側取付部３０に取り付けた状態において、切り欠き部６６には突出部３２が位置しており、突出部３２の前方端面３３がレインフォース６０の前面６１と面一となっている。

本実施例では、レインフォース６０とレインフォース側取付部３０とは溶接により互いに接合されている。なお、これに替えて、レインフォース６０とレインフォース側取付部３０とをボルトにより締結して固定してもよい。なお、図示しないが、実施例１における変形例のように、突出部３２の前方端面３３がレインフォース６０よりも前方Ｙ２の位置に位置していてもよい。本実施例におけるその他の構成について、実施例１と同等の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施例の車両用衝撃吸収部材１及び車両用衝撃吸収構造１００においても実施例１の場合と同等の作用効果を奏する。さらに、突出部３２が車両幅方向Ｘに長くなっているため、突出部３２とレインフォース６０との当接面積が広く確保されている。これにより、レインフォース６０に入力された衝撃荷重が車両用衝撃吸収部材１により効率的に伝達されて、筒部１０における衝撃エネルギーの吸収効率を一層向上できる。

（実施例３）
本実施例では、図２３、図２４、図２５に示すように、車両用衝撃吸収部材１は、筒部１０が、実施例２の場合よりも車両幅方向Ｘに長くなっている。そして、図２５に示すように、筒部１０は、突出部３２の幅方向Ｘの両端部よりも外方に延びており、筒部１０の車両幅方向Ｘの長さＬ５は、突出部３２の車両幅方向Ｘの長さＬ６よりも長くなっている。そして、筒部１０の前後方向Ｙに垂直な方向の断面形状は、正六角形を幅方向Ｘに引き伸ばしたような形状を成している。なお、図２６に示すように、本実施例における突出部３２は、実施例２と同様に、実施例１における突出部３２に比べて、上下方向Ｚの長さ（厚さ）が小さくなっている。

そして、図２７に示すように、実施例１の場合と同様に、蓋部３１は、車両幅方向Ｘにおいて内方Ｘ１に向かうにつれて車両前方Ｙ２に位置するように傾斜している。蓋部３１の傾斜角度、すなわち、蓋部３１と車両幅方向Ｘに平行な仮想線Ｑとのなす角θは、１５°〜６０°とすることができ、本実施例では２０°となっている。これにより、レインフォース側取付部３０は、図２８に示すように、レインフォース６０の裏面６２の傾斜に合わせて傾斜している。そして、蓋部３１の前面３５の全域がレインフォース６０の裏面６２に当接している。

本実施例においても、レインフォース６０とレインフォース側取付部３０とは溶接により互いに接合されている。なお、これに替えて、レインフォース６０とレインフォース側取付部３０とをボルトにより締結して固定してもよい。なお、図示しないが、実施例１における変形例のように、突出部３２の前方端面３３がレインフォース６０よりも前方Ｙ２の位置に位置していてもよい。本実施例におけるその他の構成について、実施例１と同等の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施例の車両用衝撃吸収部材１及び車両用衝撃吸収構造１００においても実施例１の場合と同等の作用効果を奏する。さらに、筒部１０が車両幅方向Ｘに長くなっているため、筒部１０における衝撃エネルギーの吸収量を増大させることができる。さらに、筒部１０の前方端部１２に設けられた蓋部３１とレインフォース６０との当接面積が広く確保されているため、レインフォース６０に入力された衝撃荷重が車両用衝撃吸収部材１により効率的に伝達されて、筒部１０における衝撃エネルギーの吸収効率を一層向上できる。

以上のように、各実施例及び変形例によれば、衝撃エネルギーの吸収効率を向上することができるとともに、レインフォース６０の軽量化や低コスト化を図ることができる車両用衝撃吸収部材１及び車両用衝撃吸収構造１００を提供することができる。

（実施例４）
本実施例では、図２９、図３０、図３１に示すように、実施例１の場合に比べて、レインフォース６０は、レインフォースフランジ部６８を有していない。そして、レインフォース６０は、図３０に示すように、幅方向Ｘに直交する断面の外形は上方Ｙ２に向かうにつれてわずかに幅広がりとなる略長方形状となっている。なお、本実施例における車両用衝撃吸収部材１は実施例１の場合と同等の構成を有する。その他、実施例１と同等の構成には同一の符号を付してその説明省略する。

図３１に示すように、本実施例においても、一対の突出部３２の間にレインフォース６０が挟み込まれている。そして、本例においても、一対の突出部３２の前方端面３３はレインフォース６０の前面６１と面一の位置に位置している。なお、実施例１の場合と同様に、一対の突出部３２の前方端面３３はレインフォース６０よりも前方Ｙ２の位置に位置していてもよい。そして、本実施例の車両用衝撃吸収部材１及び車両用衝撃吸収構造１００においても、実施例１と同等の作用効果を奏する。

本発明は上記各実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施例に適用することが可能である。例えば、実施例１における突出部３２を実施例３における突出部３２に置き換えて、実施例１において薄肉の突出部３２としてもよい。

１ 車両用衝撃吸収部材
１０ 筒部
２０ 車両側取付部
３０ レインフォース側取付部
３１ 蓋部
３２ 突出部
３３ 前方端面
５０ サイドフレーム（車両骨格部）
６０ レインフォース
６７ 被挟み込み部
１００ 車両骨格部

Claims (8)

1. 車両骨格部とレインフォースとの間に設けられて、該レインフォースに入力された衝撃を吸収するように構成された車両用衝撃吸収部材であって、
   筒状を成すとともに、軸方向に圧縮変形して衝撃を吸収するように構成された筒部と、
   上記筒部における軸方向の後方側部にフランジ状に形成されて、上記車両骨格部に取り付けられるように構成された車両側取付部と、
   上記筒部における軸方向の前方端部を覆うとともに、上記レインフォースに取り付けられるように構成されたレインフォース側取付部と、
   を備え、
   上記レインフォース側取付部は、上記レインフォースに取り付けられた状態において、上記レインフォースの一部を挟み込むとともに、少なくとも一部が上記レインフォースの前面と面一の位置又は上記レインフォースよりも前方の位置に位置するように構成されている、車両用衝撃吸収部材。
2. 上記筒部、上記車両側取付部及び上記レインフォース側取付部が一体的に形成された鍛造品である、請求項１に記載の車両用衝撃吸収部材。
3. 上記レインフォース側取付部は、筒部における軸方向の前方端部を覆う蓋部と、該蓋部から前方に突出する一対の突出部とを備えており、上記レインフォースに取り付けられた状態において、上記一対の突出部が上記レインフォースの一部を挟み込むとともに、上記一対の突出部の前方端面が上記レインフォースの前面と面一の位置又は上記レインフォースよりも前方の位置に位置するように構成されている、請求項１に記載の車両用衝撃吸収部材。
4. 上記一対の突出部は、上記蓋部の上側端部及び下側端部に形成されている、請求項３に記載の車両用衝撃吸収部材。
5. 上記レインフォース側取付部の厚さをＴ１、上記筒部の厚さをＴ２、上記車両側取付部の厚さをＴ３としたとき、Ｔ２＜Ｔ３≦Ｔ１の関係を満たす、請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両用衝撃吸収部材。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両用衝撃吸収部材と、上記車両側取付部に取り付けられた上記車両骨格部と、上記バンパ側取付部に取り付けられた上記レインフォースとを含み、
   上記レインフォースは上記レインフォース側取付部の少なくとも一部によって挟み込まれた被挟み込み部を有する、車両用衝撃吸収構造。
7. 上記レインフォース側取付部は、車両幅方向において内方に向かうにつれて車両前方に位置するように傾斜している、請求項６に記載の車両用衝撃吸収構造。
8. 請求項４に記載の車両用衝撃吸収部材と、上記車両側取付部に取り付けられた上記車両骨格部と、上記レインフォース側取付部に取り付けられた上記レインフォースとを含み、
   上記レインフォースは上記レインフォース側取付部の少なくとも一部によって挟み込まれた被挟み込み部を有しており、
   上記レインフォースの前面には切り欠き部が形成されており、
   上記一対の突出部の少なくとも一部は、上記切り欠き部に位置して、上記一対の突出部の前方端面が上記レインフォースの前面と面一の位置又は上記レインフォースよりも前方の位置に位置している、車両用衝撃吸収構造。

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