JP6529514B2 - ロール成形バンパビーム、およびバンパビームの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、元となるストリップ（ｓｔｒｉｐ）の幅が長さに沿って一定であり、かつ断面が本質的に水平な中間壁（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｗａｌｌ）によって分離された少なくとも２つの閉じたチャンバ（ｃｌｏｓｅｄ ｃｈａｍｂｅｒ）を有し、各チャンバは、全長に沿って少なくとも１つの長手方向内向きに湾曲した部分を備えた、車両を背にする側部（ｓｉｄｅ ｔｕｒｎｅｄ ａｗａｙ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｖｅｈｉｃｌｅ）を有する、ロール成形バンパビーム（ｒｏｌｌ ｆｏｒｍｅｄ ｂｕｍｐｅｒ ｂｅａｍ）に関する。本発明はまた、ビームの製造方法に関する。

特許文献１には、全長に沿って断面が一定の、この種のロール成形ビームが示されている。特許文献２には、断面が矩形であり、両端部が、その両端部の水平方向寸法が低減するように、共に折り重ねられたビームが示されている。

米国特許出願公開第２０１２／００７４４２０（Ａ１）号 特開２００１−６２５３２

本発明の目的は、所望の特性を有するバンパビームを経済的な形で提供することを可能とすることである。もう１つの目的は、様々な車両に適用されるバンパビームを、大規模な投資を行うことなく、全く同一の製造ユニットで製造することを可能とすることである。

本発明の目的は、チャンバが外向きに湾曲した側部と、内向きに湾曲した側部とを備えるようにロール成形し、このロール成形後、断面のある部分を共に押圧することによって変形させ、それによってビームの特性を変えることによって達成される。本発明は、特許請求の範囲によって規定される。

一例として、本発明によるフロントバンパを上から見た状態で示す図である。 図１によるバンパを前から見た状態で示す図である。 図２の線３−３に沿った断面図である。 図２の線４−４に沿った断面図である。 ａ〜ｈは、図３に示す断面図の代替断面図である。

図１は、２つのクラッシュボックス１２、１３が溶接されたバンパビーム１１を示す。バンパビーム１１〜１３は、車両のフロントバンパとして意図されたのであり、クラッシュボックスは、車両のサイドビームに取り付けられるように適用されている。一定の幅を有する鋼ストリップから、ある外形（ｐｒｏｆｉｌｅ）が連続工程にてロール成形され、この外形は、長さに沿って一定の断面を有し、次いで適切な長さに切断される。図１から明白なように、この外形は凸状になるようにロール成形することが可能である。あるいは、切断後、各長さを曲げることも可能である。

図３から明白なように、この外形は、外形を上側および下側の閉じたチャンバ１５、１６に分割する水平ウェブ１４、すなわち本質的に水平な仕切り壁（ｐａｒｔｉｔｉｏｎ ｗａｌｌ）１４を有するようにロール成形される。ロール成形と併せて、この外形の長手方向両縁部は、１７、１８において、この外形の側部に連続的にレーザ溶接され、したがって剛性の外形が実現されている。このウェブでは、ねじれ剛性（ｔｏｒｓｉｏｎａｌ ｒｉｇｉｄｉｔｙ）、および曲げ剛性（ｂｅｎｄｉｎｇ ｒｉｇｉｄｉｔｙ）が増している。このウェブはまた、変形工程にとって重要であり、衝突中のエネルギー吸収を増大させる。車両の前方、すなわちこの例ではフロントバンパの前方から外方に向いた側部１９は、各チャンバについて凹状（内向きに湾曲した）部分を有し、この部分は、図示の例では本質的に平面であり、互いにある角度を成す２つの側方部分２０、２１；２２、２３からなる。後方側部２４、すなわち車両に面する側部は、対応する凸状（外向きに湾曲した）部分を有し、この部分は、図示の例では本質的に平面であり、互いにある角度を成す２つの側方部分２５、２６；２７、２８からなる。前方に面する側部１９は、図示の例では本質的に垂直な直線に本質的に沿って衝撃面を有する。

図示の例では中央部分として示されている、バンパの長さの部分３２が、垂直方向に共に押圧されており、したがってこの部分３２は、図４に示す断面となっている。各チャンバ１５、１６の前面１９は凸状であり、後方側部２４は凹状であり、この理由で、圧縮中の断面の幅が増大することになり、したがって曲げ剛性が局所的に増している。このようにバンパビームの中央で曲げ剛性の増大が実現されているので、衝突負荷の際に、すぐに押し潰される（ａ ｆｏｌｄ ｔｏ ｆｏｒｍ）危険が低減し、したがってバンパビームは局所的に圧壊することになる。断面を垂直方向に押圧するのではなく、水平方向に押圧することによって、断面の幅が低減することになり、このようにすると、曲げ剛性を局所的に低減させることができる。水平方向への押圧を用いることによってまた、外形の幅を低減させるのと同時に、バンパの半径を変えることも可能となり、こうした変更は、バンパの端部で望まれることが多い。

バンパビームの長さの一部、図示の例では長さの半分未満を、このようにして共に押圧することによって、材料の幅、およびビームの基本外形は一定であるにもかかわらず、衝突負荷中のバンパビームの挙動を、非常に低費用で制御することが可能となる。また、全く同一の基本外形を様々な車両に適用させることが可能となる。この外形は、連続した設備においてロール成形され、適切な長さに切断され、様々な車両に適用させるように、基本外形が所望のように圧縮される。本発明によって製造されるビームのバンパとしての使用は、使用上の一例に過ぎない。

Claims (9)

1. ロール成形バンパビームが形成されるストリップの長さに沿って幅が一定であり、かつ断面が本質的に水平な仕切り壁（１４）によって分離された少なくとも２つの閉じたチャンバ（１５、１６）を有し、各チャンバは、全長に沿って延びる少なくとも１つの長手方向内向きに湾曲した部分（２０、２１；２２、２３）を備えた、車両を背にする側部（１９）を有する、ロール成形バンパビームであって、
   各チャンバ（１５、１６）は、車両に面する側部（２４）を有し、この車両に面する側部（２４）は、全長に沿って延びる少なくとも１つの長手方向外向きに湾曲した部分（２５、２６；２７、２８）を有し、バンパビームの長さに沿った部分（３２）は、チャンバの側部がそこで垂直方向に圧縮されていることにより高さが低減しそして幅が増大していることを特徴とする、前記バンパビーム。
2. 内向きに湾曲した、および外向きに湾曲した部分（それぞれ２０、２１、２２、２３、および２５、２６、２７、２８）は、各チャンバの垂直方向高さの少なくとも８０％を構成することを特徴とする、請求項１に記載のバンパビーム。
3. 内向きに湾曲した、および外向きに湾曲した部分は、本質的に平面であり、互いにある角度を成す２つの側方部分によって形成されることを特徴とする、請求項１に記載のバンパビーム。
4. 断面において、チャンバ（１５、１６）の垂直方向高さは、仕切り壁（１４）の水平方向延長部よりも大きいことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のバンパビーム。
5. 前記部分（３２）は、長さに沿った中央部分であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のバンパビーム。
6. 前記部分（３２）は、バンパビームの長さの半分未満を構成することを特徴とする、請求項５に記載のバンパビーム。
7. 平面ブランクからビームをロール成形することによって、ビームに仕切り壁（１４）および一定の断面によって分割された２つの閉じたチャンバ（１５、１６）が与えられ、両チャンバとも、湾曲部分を備えた側部（１９）を有するように、シート鋼から閉断面を有するビームを製造する方法であって、
   ロール成形は、チャンバ（１５、１６）に外向きに湾曲した側部（２４）と、内向きに湾曲した側部（１９）とが設けられるように実行されること、およびロール成形後、断面のある部分（３２）が、そこを圧縮することによって変形されることを特徴とする、前記方法。
8. ビームは、断面において、仕切り壁に対して横断方向のチャンバの高さが、仕切り壁の延長部よりも大きくなるようにロール成形されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. ロール成形された外形は、元の材料の長手方向縁部に沿ってレーザ溶接されることを特徴とする、請求項７または８に記載の方法。

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