JP6760873B2

JP6760873B2 - 車両用構造体

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Publication number: JP6760873B2
Application number: JP2017059794A
Authority: JP
Inventors: 徹橋村; 良平幸重; 康裕前田
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2017-03-24
Filing date: 2017-03-24
Publication date: 2020-09-23
Anticipated expiration: 2037-03-24
Also published as: US10974673B2; EP3604045A4; US20210009058A1; EP3604045A1; JP2018161946A; WO2018173859A1

Description

本発明は、車両用構造体に関する。

自動車の軽量化や安全性向上のために、ハイテンション鋼と呼ばれる低比重かつ高強度の金属が使用されている。ハイテンション鋼は、軽量化や安全性向上に有効であるが、アルミニウム合金などのさらなる低比重材料と比較すると軽量化には限界がある。また、ハイテンション鋼を使用すると、高強度ゆえに、成形性の低下、成形荷重の上昇、寸法精度の低下、及び薄肉化に伴う剛性の低下のような問題が生じる。これらの問題を解決するために、近年、鋼よりも低比重であるアルミニウム合金の押出材、鋳造品、およびプレス成形品が車両部品に用いられている。このアルミニウム合金は、低比重であるので、軽量化には有効であるが、ハイテンション鋼と比べて、低強度であること、及びコストが高いことが課題である。そのため、ハイテンション鋼などの鋼製部品とアルミニウム合金部品と合わせて活用するマルチマテリアル化が進められつつある。

マルチマテリアル化で問題となるのは鋼製部品とアルミニウム合金部品のような異種金属の接合である。例えば、特許文献１では、弾性体を利用することによりマルチマテリアル化における異種金属の接合を可能にする部材の接合方法が開示されている。詳細には、特許文献１の部材の接合方法では、鋼製部品の穴部にアルミパイプを挿通し、アルミパイプの内側にゴム（弾性体）を挿入し、ゴムを加圧することで変形させ、それによってアルミパイプを拡大変形させ、鋼製部品とアルミパイプとをかしめ接合している。

特開２０１６−１４７３０９号公報

しかし、特許文献１の部材の接合方法では、溶接やボルト締結による接合と比較して、部材間の接合力が弱い。このため、アルミパイプの中心軸方向の力が加えられた際、鋼製部品とアルミパイプとの接合が外れ、アルミパイプが鋼製部品を突き抜けるおそれがある。例えば、車両のバンパーレインフォースメントにこの接合方法を適用すると、車両前方から強い衝突力が加えられた際、この突き抜けが起こる可能性が増す。

本発明は、互いに接合された第１部材と第２部材を備える車両用構造体において、車両用構造体に対して、第１部材の軸方向の荷重が加えられた際に、第１部材が第２部材を突き抜けることを防止することを課題とする。

本発明は、管状の外壁部と、前記外壁部に一体に設けられた突起とを有する第１部材と、前記外壁部を挿入可能な孔部が形成された係止壁を有する管状の第２部材とを備え、前記第１部材は、前記第２部材の前記孔部への挿入部が拡管されて前記第２部材と接合されており、前記突起は、前記第２部材の前記係止壁に当接している、車両用構造体を提供する。

この構成によれば、第１部材の軸方向の荷重が加えられた場合に、第２部材の係止壁に突起が当接することで、荷重の一部を支え、接合部に作用する荷重を軽減できる。このため、第１部材の軸方向の荷重に対する第１部材と第２部材の接合強度を向上でき、第１部材と第２部材の接合が外れることを防止できる。その結果、第１部材が第２部材を突き抜けることを防止できる。

前記孔部は、前記第２部材の長手方向と交差する方向に前記係止壁を貫通し、前記突起は、前記長手方向に突出して設けられてもよい。

この構成によれば、第２部材の長手方向の荷重が加えられた場合に、第２部材の係止壁に突起が当接することで、接合部にかかる荷重の一部を支え、接合部に作用する荷重を軽減できる。このため、第２部材の長手方向の荷重に対する第１部材と第２部材の接合強度を向上でき、第１部材と第２部材の接合が外れることを防止できる。その結果、第２部材の長手方向の力が加えられた際に、第１部材が第２部材に対して倒れることを防止できる。

前記突起は、前記第１部材の軸方向に延在してもよい。

前記突起の突出量は、前記突起の前記第１部材の軸方向に分布を有してもよい。

この構成によれば、部分的に、突起の突出量を減少させ、又は突起を突出させないことで、軽量化が図れる。また、第１部材が第２部材を突き抜けることを防止しつつ、第１部材の軸方向の力に対する第１部材の圧壊強度を低下させることができ、車両用構造体の衝突エネルギ吸収能を向上できる。

前記第１部材は車両用のバンパーステイであってもよく、前記第２部材は車両用のバンパービームであってもよい。

前記第１部材及び前記第２部材は、アルミニウム材からなってもよい。

ここで、アルミニウム材とは、純アルミニウム又はアルミニウム合金のことを指す。

前記第１部材の材料は、前記第２部材の材料と異なっていてもよい。

前記第１部材は、アルミニウム材からなってもよく、前記第２部材は鋼材からなってもよい。

本発明によれば、第１部材と第２部材を備える車両用構造体において、車両用構造体に対して、第１部材の長手方向の荷重が加えられた際に、第１部材が第２部材を突き抜けることを防止できる。

本発明の第１実施形態に係る車両用構造体の模式的な斜視図。図１のII−II線に沿った断面図。図２のIII−III線に沿った断面図。第１実施形態に係る部材を接合する第１工程の図２と同様の断面図。第１実施形態に係る部材を接合する第２工程の図２と同様の断面図。第１実施形態に係る部材を接合する第３工程の図２と同様の断面図。第１実施形態の第１変形例の図２と同様の断面図。図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図。第１実施形態の第２変形例の図２と同様の断面図。図９のＸ−Ｘ線に沿った断面図。第１実施形態の第３変形例の図３と同様の断面図。第１実施形態の第４変形例の図３と同様の断面図。本発明に係る第２実施形態に係る車両用構造体の図２と同様の断面図。図１４のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿った断面図。第２実施形態の変形例の図１３と同様の断面図。第２実施形態の他の変形例の図１３と同様の断面図。第３実施形態に係る車両用構造体の図２と同様の断面図。第３実施形態に係る部材を接合する第１工程の図１７と同様の断面図。第３実施形態に係る部材を接合する第２工程の図１７と同様の断面図。第３実施形態に係る部材を接合する第３工程の図１７と同様の断面図。

（第１実施形態）
図１から図３を参照して、本発明の第１実施形態に係る車両用構造体を説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「横」、「前」、「後」、「側」、「端」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。つまり、それらの用語は、添付図面に示される車両用構造体の姿勢における方向を示すものであり、必ずしも実際の使用状態における方向と一致するものでない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。

以下の説明において、車両の車幅方向をＸ方向、車両の前後方向をＹ方向、車両の上下方向をＺ方向という。

図１を参照すると、本実施形態に係るバンパーレインフォースメント（車両用構造体）１は、一対のバンパーステイ（第１部材）１０Ａ，１０Ｂと、１つのバンパービーム（第２部材）２０とを備えている。

バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、Ｙ方向に延びる管状である。図２を併せて参照すると、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、図示しない車両骨格と機械的に接続される一端１０ａにおいて、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂの長手方向に対して垂直な平坦面を有している。また、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、バンパービーム２０と機械的に接続される他端１０ｂにおいて、バンパービーム２０の形状に適合するように切断されている。図３を併せて参照すると、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、Ｙ方向に対する垂直面（ＸＺ平面）において、外形が矩形の閉断面形状をなす外壁部１１を備える。外壁部１１は、Ｘ方向に延びる一対の水平壁１１ａと、一対の水平壁１１ａの端部同士を機械的に接続するように、Ｚ方向に延びる一対の垂直壁１１ｂとを有する。各バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、各バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂの外壁部１１の一対の垂直壁１１ｂのうち、他方のバンパーステイ１０Ｂ，１０Ａに対向する垂直壁１１ｂに内向突起１２Ａ，１２Ｂをそれぞれ備える。内向突起１２Ａ，１２Ｂは、垂直壁１１ｂのＺ方向の略中央部から車両の内側に向かって突出している。各バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、各バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂの外壁部１１の一対の垂直壁１１ｂのうち、他方のバンパーステイ１０Ｂ，１０Ａに対向しない垂直壁１１ｂに外向き突起１３Ａ，１３Ｂをそれぞれ備える。外向突起１３Ａ，１３Ｂは、垂直壁１１ｂのＺ方向の略中央部から車両の外側に向かって突出している。本実施形態に係る内向突起１２Ａ，１２Ｂ及び外向突起１３Ａ，１３Ｂは、外壁部１１の肉厚と概ね同程度の厚さを有しており、外壁部の肉厚の概ね２倍の突出量を有している。図２を参照すると、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、外壁部１１がバンパーステイ１０Ａ，１０Ｂの外側へ膨らんだ張出部１４を備える。このようなバンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、例えばアルミニウム合金からなる押し出し材であってもよい。

図１及び図２を参照すると、バンパービーム２０は、Ｙ方向においてバンパーステイ１０の前方側に配置されている。バンパービーム２０は、ＸＺ平面に配置された前壁２１と、ＸＺ平面に配置され、前壁２１とＹ方向の後方側に離間して配置された後壁２２とを備える。前壁２１の両端部は、Ｚ方向から見て、車両の外側に向かって、Ｙ方向の後方側に傾斜している前方傾斜部２１ａをそれぞれ有する。後壁２２の両端部は、Ｚ方向から見て、車両の外側に向かって、Ｙ方向の後方側に傾斜している後方傾斜部（係止壁）２２ａをそれぞれ有する。バンパービーム２０は、Ｚ方向に対する垂直面（ＸＹ平面）に配置され、前壁２１の端部と後壁２２の端部とを機械的に接続する、上壁２３と下壁２４とを備える。すなわち、本実施形態に係るバンパービーム２０は、前壁２１、後壁２２、上壁２３、及び下壁２４で囲まれた空間部２５を備える、両端部が傾斜した管状である。各後方傾斜部２２ａには、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂの外壁部１１が挿入される孔部２６が形成されている。孔部２６は、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂの外壁部１１の外形と相似形の矩形状であり、外壁部１１の外形に比べて僅かに大きく形成されている。このようなバンパービーム２０は、例えばハイテンション鋼からなってもよい。

図２を参照すると、バンパーステイ１０の張出部１４は、バンパービーム２０の空間部２５に位置しており、端部１４ａで孔部２６の全周に亘って当接している。

バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂの内向突起１２Ａ，１２Ｂ及び外向突起１３Ａ，１３Ｂは、Ｙ方向の後方側から後壁２２の後方傾斜部２２ａに当接している。

図４から図６を参照して、本実施形態のバンパーレインフォースメント１の形成方法を説明する。

図４に示すように、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂの形成には、第１構造部材３０Ａ，３０Ｂがそれぞれ用いられ、バンパービーム２０の形成には、第２構造部材４０が用いられる。第１構造部材３０と第２構造部材４０との接合には、第１構造部材３０Ａ，３０Ｂの内部に挿入されたゴム５０（弾性体）と、ゴム５０を圧縮するための押子６０とを用いる。

第１構造部材３０Ａ，３０Ｂは、ＸＺ平面において、外形が矩形の閉断面形状をなす外壁部３１を備える。外壁部３１は、Ｘ方向に延びる一対の水平壁（図示せず）と、一対の前記水平壁の端部同士を機械的に接続するように、Ｚ方向に延びる一対の垂直壁３１ｂを有する。各第１構造部材３０Ａ，３０Ｂは、各第１構造部材３０Ａ，３０Ｂの外壁部３１の一対の垂直壁３１ｂのうち、他方の第１構造部材３０Ｂ，３０Ａに対向する垂直壁３１ｂに内向突起３２Ａ，３２Ｂをそれぞれ備える。内向突起３２Ａ，３２Ｂは、垂直壁３１ｂのＺ方向の略中央部から車両の内側に向かって突出している。各第１構造部材３０Ａ，３０Ｂは、各第１構造部材３０Ａ，３０Ｂの外壁部３１の一対の垂直壁３１ｂのうち、他方の第１構造部材３０Ｂ，３０Ａに対向しない垂直壁３１ｂに外向き突起３３Ａ，３３Ｂをそれぞれ備える。外向突起３３Ａ，３３Ｂは、垂直壁３１ｂのＺ方向の略中央部から車両の外側に向かって突出している。

第２構造部材４０は、ＸＺ平面に配置された前壁４１と、ＸＺ平面に配置され、前壁４１とＹ方向の後方側に離間して配置された後壁４２とを備える。前壁４１の両端部は、Ｚ方向から見て、車両の外側に向かって、Ｙ方向の後方側に傾斜している前方傾斜部４１ａをそれぞれ有する。後壁４２の両端部は、Ｚ方向から見て、車両の外側に向かって、Ｙ方向の後方側に傾斜している後方傾斜部４２ａをそれぞれ有する。第２構造部材４０は、ＸＹ平面に配置され、前壁４１の端部と後壁４２の端部とを機械的に接続する、図示しない上壁と下壁とを備える。すなわち、本実施形態に係る第２構造部材４０は、前壁４１、後壁４２、前記上壁、及び前記下壁で囲まれた空間部４５を備える両端部が傾斜した管状である。各後方傾斜部４２ａには、第１構造部材３０Ａ，３０Ｂの外壁部３１が挿入される孔部４６が形成されている。孔部４６は、第１構造部材３０Ａ，３０Ｂの外壁部３１の外形と相似形の矩形状であり、外壁部３１の外形に比べて僅かに大きく形成されている。

ゴム５０は、Ｙ方向に延びる四角柱状である。ゴム５０の外形は、第１構造部材３０Ａ，３０Ｂに挿入できる程度に第１構造部材３０Ａ，３０Ｂの内形よりもわずかに小さく形成されている。ゴム５０の両端は、第２構造部材４０の形状に対応してゴム５０の長手方向に対して傾斜した平坦面を有する。ゴム５０の材質は、例えば、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、ＣＮＲゴム（クロロプレンゴム＋ニトリルゴム）、又はシリコンゴムのいずれかを用いることが好ましい。また、ゴム５０の硬度はショアＡで３０以上であることが好ましい。

押子６０は、図示しないプレス装置等に取り付けられており、このプレス装置によって駆動されることでゴム５０をＹ方向に圧縮できる。押子６０は凸部６０ａを有している。凸部６０ａはゴム５０を押圧する部分である。凸部６０ａの端面である押圧面６０ｂは、ゴム５０の形状に対応してゴム５０の長手方向に対して傾斜した平坦面を有する。

まず、図４に示すように、第１構造部材３０Ａ，３０Ｂを、内向突起３２Ａ，３２Ｂ及び外向突起３３Ａ，３３Ｂが第２構造部材４０の後壁４２の後方傾斜部４２ａと当接するまで、後方傾斜部４２ａに設けられた孔部４６に挿入する。そして、第１構造部材３０Ａ，３０Ｂの内部に、ゴム５０を挿入する。

次に、図５に示すように、押子６０の凸部６０ａを第１構造部材３０Ａ，３０Ｂ内に挿入し、ゴム５０をＹ方向に圧縮して圧縮方向に直交する方向に膨出させ、それによって第１構造部材３０Ａ，３０Ｂを拡管する。第１構造部材３０Ａ，３０Ｂは、この拡管によって、第２構造部材４０にかしめ接合されている。第２構造部材４０の内部空間４５において第１構造部材３０Ａ，３０Ｂは、張出部３４が形成されている。張出部３４の端部３４ａは、第２構造部材４０の孔部４６によって変形が抑制されている。第１構造部材３０Ａ，３０Ｂの外壁部３１は、内向突起３２Ａ，３２Ｂ及び外向突起３３Ａ，３３Ｂを有する部分において、内向突起３２Ａ，３２Ｂ及び外向突起３３Ａ，３３Ｂによって変形が抑制されている。

かしめ接合後、図６に示すように、押子６０による圧縮を解除する。圧縮力が除去されたゴム５０は、自身の弾性力により元の形状に復元する。そのため、容易に第１構造部材３０Ａ，３０Ｂからゴム５０を取り除くことができる。

本実施形態のバンパーレインフォースメント１は、以下の特徴を有する。

内向突起１２Ａ，１２Ｂ及び外向突起１３Ａ，１３Ｂの端面は、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂの端面から一段下がった位置に設けられている。そのため、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂの外壁部１１をバンパービーム２０の孔部２６に挿入した際、内向突起１２Ａ，１２Ｂ及び外向突起１３Ａ，１３Ｂは共に挿入されず、Ｙ方向の後方側から後方傾斜部２２ａと当接できる。したがって、内向突起１２Ａ，１２Ｂ及び外向突起１３Ａ，１３Ｂは、バンパーレインフォースメント１にＹ方向の前方側からの力（図２破線矢印Ｆ１参照）が加えられた際に、後方傾斜部２２ａに当接することで、力の一部を支えることができ、接合部に作用する力を軽減できる。このため、Ｙ方向の力に対するバンパーステイ１０Ａ，１０Ｂとバンパービーム２０の接合強度を向上でき、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂとバンパービーム２０の接合が外れることを防止できる。その結果、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂがバンパービーム２０を突き抜けることを防止できる。

また、内向突起１２Ａ，１２Ｂ及び外向突起１３Ａ，１３Ｂは、バンパーレインフォースメント１にＸ方向の力が加えられた際に、後方傾斜部２２ａに当接することで、力の一部を支えることができ、接合部に作用する力を軽減できる。例えば、図２において左側の前方傾斜部２１ａへのオフセット衝突によって、Ｘ方向の力（破線矢印Ｆ２参照）が加えられた際に、外向突起１３Ａと内向突起１２Ｂが後方傾斜部２２ａに当接することで力の一部を支えることができ、接合部に作用する力を軽減できる。同様に、図２において右側の前方傾斜部２１ａへのオフセット衝突によって、Ｘ方向の力（破線矢印Ｆ３参照）が加えられた際に、内向突起１２Ａと外向突起１３Ｂが後方傾斜部２２ａに当接することで力の一部を支えることができ、接合部に作用する力を軽減できる。このため、Ｘ方向の力に対するバンパーステイ１０Ａ，１０Ｂとバンパービーム２０の接合強度を向上でき、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂとバンパービーム２０の接合が外れることを防止できる。その結果、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂとバンパービーム２０がＸ方向に倒れることを防止できる。

さらに、本実施形態によれば、バンパーレインフォースメント１にＹ方向の衝突力が加えられた際、前述のようにバンパーステイ１０Ａ，１０Ｂがバンパービーム２０を突き抜けることを防止できるため、衝突の際にバンパーステイ１０Ａ，１０Ｂが圧壊する。バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂが圧壊すると、衝突のエネルギが吸収されるため、キャビンに到達する前に衝突力を分散し、運転手を安全に保護できる。また、バンパーレインフォースメント１にＸ方向の衝突力が加えられた際、前述のようにバンパーステイ１０Ａ，１０Ｂとバンパービーム２０が倒れる（横倒れする）ことを防止できるため、バンパーレインフォースメント１の衝突エネルギ吸収能を維持できる。なお、本発明の適用対象としてバンパーレインフォースメント１を上記のように例示したがバンパーレインフォースメント１以外にも拡管接合を伴う車両用構造体であれば本発明は適用可能である。

以下、図７から図１２を参照して、本実施形態に係るバンパーレインフォースメント１の変形例について説明する。

図７及び図８に示す第１変形例では、各バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、内向突起１２Ａ，１２Ｂをそれぞれ備える。各バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、各バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂの外壁部１１の一対の垂直壁１１ｂのうち、内向突起１２Ａ，１２Ｂが設けられていない垂直壁１１ｂにおいて、張出部１４が形成されている。

内向突起１２Ａ，１２Ｂは、バンパーレインフォースメント１にＸ方向の力が加えられた際に、後方傾斜部２２ａに当接することで、力の一部を支えることができ、接合部に作用する力を軽減できる。例えば、図７において左側の前方傾斜部２１ａへのオフセット衝突によって、Ｘ方向の力（破線矢印Ｆ２参照）が加えられた際に、内向突起１２Ｂが後方傾斜部２２ａに当接することで力の一部を支えることができ、接合部に作用する力を軽減できる。同様に、図７において右側の前方傾斜部２１ａへのオフセット衝突によって、Ｘ方向の力（破線矢印Ｆ３参照）が加えられた際に、内向突起１２Ａが後方傾斜部２２ａに当接することで力の一部を支えることができ、接合部に作用する力を軽減できる。このため、Ｘ方向の力に対するバンパーステイ１０Ａ，１０Ｂとバンパービーム２０の接合強度を向上でき、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂとバンパービーム２０の接合が外れることを防止できる。その結果、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂとバンパービーム２０がＸ方向に倒れることを防止できる。

図９及び図１０に示す第２変形例では、各バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、外向突起１３Ａ，１３Ｂをそれぞれ備える。各バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、各バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂの外壁部１１の一対の垂直壁１１ｂのうち、外向突起１３Ａ，１３Ｂが設けられていない垂直壁１１ｂにおいて、張出部１４が形成されている。

外向突起１３Ａ，１３Ｂは、バンパーレインフォースメント１にＸ方向の力が加えられた際に、後方傾斜部２２ａに当接することで、力の一部を支えることができ、接合部に作用する力を軽減できる。例えば、図９において左側の前方傾斜部２１ａへのオフセット衝突によって、Ｘ方向の力（破線矢印Ｆ２参照）が加えられた際に、外向突起１３Ａが後方傾斜部２２ａに当接することで力の一部を支えることができ、接合部に作用する力を軽減できる。同様に、図９において右側の前方傾斜部２１ａへのオフセット衝突によって、Ｘ方向の力（破線矢印Ｆ３参照）が加えられた際に、外向突起１３Ｂが後方傾斜部２２ａに当接することで力の一部を支えることができ、接合部に作用する力を軽減できる。このため、Ｘ方向の力に対するバンパーステイ１０Ａ，１０Ｂとバンパービーム２０の接合強度を向上でき、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂとバンパービーム２０の接合が外れることを防止できる。その結果、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂとバンパービーム２０がＸ方向に倒れることを防止できる。

図１１に示す第３変形例では、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、一対の垂直突起１５を備える。垂直突起１５は、一対の水平壁１１ａのＸ方向の略中央部からＺ方向に突出するように設けられている。

図１２に示す第４変形例では、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、ＸＺ平面に対して、外形が円形の閉断面形状をなす外壁部１１を備える。外壁部１１は、Ｙ方向に延びる軸心Ｃ１を有する。バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、軸心Ｃ１よりも車両の内側にある外壁部１１から車両の内側に向かって突出する内向突起１２Ａ，１２Ｂをそれぞれ備える。バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、軸心Ｃ１よりも車両の外側にある外壁部１１から車両の外側に向かって突出する外向突起１３Ａ，１３Ｂをそれぞれ備える。内向突起１２Ａ，１２Ｂ、外向突起１３Ａ，１３Ｂ、及び軸心Ｃ１は、Ｚ方向の同じ位置に配置されている。

以下に説明する第２実施形態及び第３実施形態では、第１実施形態と同一ないし同様の要素には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。さらに、これらの実施形態では、特に言及する点を除いて、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

（第２実施形態）
図１３及び図１４を参照して、本発明の第２実施形態を説明する。

図１３及び図１４を参照すると、本実施形態のバンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、内向突起１２Ａ，１２Ｂ及び外向突起１３Ａ，１３Ｂを有する。本実施形態に係る内向突起１２Ａ，１２Ｂ及び外向突起１３Ａ，１３Ｂの突出量は、Ｙ方向に分布を有している。具体的には、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、Ｙ方向において、バンパービーム２０との当接部の近傍では、内向突起１２Ａ，１２Ｂ及び外向突起１３Ａ，１３Ｂを有するが、それ以外の部分では、内向突起１２Ａ，１２Ｂ及び外向突起１３Ａ，１３Ｂを有しない。

本実施形態によれば、内向突起１２Ａ，１２Ｂ及び外向突起１３Ａ，１３Ｂが設けられていない部分が存在することで、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂを軽量化できる。当該部分は、内向突起１２Ａ，１２Ｂ及び外向突起１３Ａ，１３Ｂが存在する部分に比べて、Ｙ方向の力に対する強度が低い。このため、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂがバンパービーム２０を突き抜けることを防止しつつ、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、Ｙ方向の力に対して圧壊しやすくなる。その結果、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂの衝突エネルギ吸収能を向上できる。

以下、図１５及び図１６を参照して本実施形態の変形例について説明する。

図１５に示す変形例では、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、Ｙ方向の後方側の端部において、バンパーレインフォースメント１を車体に取り付けるための取り付けプレート１６を備えている。バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、バンパービーム２０との当接部の近傍及び取り付けプレート１６の近傍では、内向突起１２Ａ，１２Ｂ及び外向突起１３Ａ，１３Ｂを有するが、それ以外の部分では、内向突起１２Ａ，１２Ｂ及び外向突起１３Ａ，１３Ｂを有しない。

図１６に示す変形例では、内向突起１２Ａ，１２Ｂ及び外向突起１３Ａ，１３Ｂは、Ｚ方向から見て、Ｙ方向の前方側から後方側に向かって、突出量が減少している。

（第３実施形態）
図１７を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。

図１７を参照すると、バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、バンパービーム２０を貫通している。バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、両端で、Ｙ方向に垂直な平坦面を有している。バンパービーム２０の前方傾斜部２１ａには、後方傾斜部２２ａの孔部２６と同心に同形状の孔部２７が設けられている。バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂは、バンパービーム２０の後方傾斜部２２ａの孔部２６と、前方傾斜部２１ａの孔部２７とに挿入されている。バンパーステイ１０Ａ，１０Ｂの外壁部１１は、空間部２５と、バンパービーム２０のＹ方向の前方側とにおいて、張出部１４が形成されている。

以下、図１８から図２０を参照して、本実施形態に係るバンパーレインフォースメント１の形成方法について説明する。

図１８を参照すると、第１構造部材３０Ａ，３０Ｂは、両端で、Ｙ方向に垂直な平坦面を有している。第２構造部材４０は、前方傾斜部４１ａに、後方傾斜部４２ａの孔部４６と同心に同形状の孔部４７が設けられている。第１構造部材３０Ａ，３０Ｂは、第２構造部材４０の後方傾斜部４２ａの孔部４６に挿入された後に、前方傾斜部４１ａの孔部４７に挿入されている。ゴム５０は、両端で、Ｙ方向に垂直な平坦面を有している。押子６０は、１つの第１構造部材３０Ａ，３０Ｂの両端部に対して配置されている。すなわち、１つの第１構造部材３０Ａ，３０Ｂに対して２つの押子６０を使用する。

図１９に示すように、かしめ接合する際、本実施形態では、一方の押子６０を固定して配置し、他方の押子６０を第１構造部材３０Ａ，３０Ｂの端部から挿入する。そして、押子６０によって、ゴム５０をＹ方向に圧縮して圧縮方向と直交する方向に膨張させ、それによって第１構造部材３０Ａ，３０Ｂの外壁部３１を拡管する。第１構造部材３０Ａ，３０Ｂの外壁部３１は、拡管により、第２構造部材４０の２つの孔部４６，４７とかしめ接合される。即ち、本実施形態では、１つの第１構造部材３０Ａ，３０Ｂが少なくとも２箇所（２つの孔部４６，４７）で第２構造部材４０とかしめ接合される。

図２０に示すように、かしめ接合後、押子６０による圧縮を解除し、圧縮力が除去されたゴム５０は、自身の弾性力により元の形状に復元する。そのため、容易に第１構造部材３０Ａ，３０Ｂからゴム５０を取り除くことができる。

本実施形態によれば、バンパービーム２０に孔部２６，２７を形成する際に、貫通孔を形成できる。貫通孔は、中途止め（半貫通）の穴に比べて、加工の観点から形成しやすい。また、第１構造部材３０Ａ，３０Ｂが第２構造部材４０を貫通しており、第１構造部材３０Ａ，３０Ｂの両端部のいずれからもゴム５０を挿入できるため、第１実施形態に比べて利便性が向上している。また、２箇所でかしめ接合しているため、前述した他の実施形態に比べて接合強度が向上している。

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲において、種々の変更が可能である。

例えば、内向突起、外向突起、及び垂直突起は、バンパーステイと別体に形成されてもよい。

バンパーステイの断面形状は、矩形又は円形に限定されるものでなく、例えば、多角形であってもよい。

また、１つのバンパーステイについて、２つ以上の内向突起、外向突起、及び垂直突起を設けてもよい。

バンパービームは、ハイテンション鋼のような鋼材に限定されるものでなく、例えば、アルミニウム合金からなってもよい。すなわち、バンパービームとバンパーステイは、共にアルミニウム材からなってもよい。

１バンパーレインフォースメント（車両用構造体）
１０Ａ，１０Ｂバンパーステイ（第１部材）
１１外壁部
１１ａ水平壁
１１ｂ垂直壁
１２Ａ，１２Ｂ内向突起
１３Ａ，１３Ｂ外向突起
１４張出部
１５垂直突起
１６取り付けプレート
２０バンパービーム（第２部材）
２１前壁
２１ａ前方傾斜部
２２後壁
２２ａ後方傾斜部（係止壁）
２３上壁
２４下壁
２５空間部
２６孔部
２７孔部
３０Ａ，３０Ｂ第１構造部材
３１ｂ垂直壁
３２Ａ，３２Ｂ内向突起
３３Ａ，３３Ｂ外向突起
３４張出部
４０第２構造部材
４１前壁
４１ａ前方傾斜部
４２後壁
４２ａ後方傾斜部
４３上壁
４４下壁
４５空間部
４６孔部
４７孔部
５０ゴム（弾性体）
６０押子
６０ａ凸部
６０ｂ押圧面

Claims

管状の外壁部と、前記外壁部に一体に設けられた突起とを有する第１部材と、
前記外壁部を挿入可能な孔部が形成された係止壁を有する管状の第２部材と
を備え、
前記第１部材は、前記第２部材の前記孔部への挿入部が拡管されて前記第２部材と接合されており、
前記突起は、前記第２部材の前記係止壁に当接している、車両用構造体。
前記孔部は、前記第２部材の長手方向と交差する方向に前記係止壁を貫通し、
前記突起は、前記長手方向に突出して設けられている、請求項１に記載の車両用構造体。
前記突起は、前記第１部材の軸方向に延在している、請求項１又は請求項２に記載の車両用構造体。
前記突起の突出量は、前記突起の前記第１部材の軸方向に分布を有する、請求項３に記載の車両用構造体。
前記第１部材は車両用のバンパーステイであり、前記第２部材は車両用のバンパービームである、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両用構造体。
前記第１部材及び前記第２部材は、アルミニウム材からなる、請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用構造体。
前記第１部材の材料は、前記第２部材の材料と異なる、請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用構造体。
前記第１部材は、アルミニウム材からなり、前記第２部材は鋼材からなる、請求項７に記載の車両用構造体。