JP7511017B2 - バンパレインフォースメント - Google Patents

Description

本発明は、車両の前部又は後部に取り付けられるバンパレインフォースメントに関する。

車体の前部又は後部には、バンパレインフォースメントが取り付けられる。より詳しくは、バンパレインフォースメントは、クラッシュボックスを介して、一対のサイドメンバの前端に取り付けられる。車両の衝突時には、バンパレインフォースメントが衝撃力を受け止めて、クラッシュボックスを潰しながら、衝撃力をサイドメンバに伝達する。

特に車両の前部において、衝撃力がサイドメンバよりも側外方に入力される衝突、いわゆる、スモールオーバーラップ衝突［ｓｍａｌｌ ｏｖｅｒｌａｐ ｃｒａｓｈ］（スモールオフセット衝突と呼ばれることもある）に対して有効な車体構造が要望されている。実際の衝突形態を研究すると、スモールオーバーラップ衝突が多く発生しているためである。スモールオーバーラップ衝突に対応するため、バンパレインフォースメントの端部をサイドメンバよりも側外方に延長した構造が採用されることもある。

衝撃力がバンパレインフォースの一対のサイドメンバの間の中央部に作用する場合、当該中央部によって受け止められた衝撃力は両方のクラッシュボックスを潰しながら、両方のサイドメンバに伝達され得る。しかし、衝撃力がバンパレインフォースの側外方端部［ｌａｔｅｒａｌｌｙ ｏｕｔｅｒ ｅｎｄ］に作用するスモールオーバーラップ衝突の場合、当該端部が折れ曲がって衝撃力を十分に受け止められずに座屈して衝撃力を十分に受け止められないことがある。下記特許文献１は、スモールオーバーラップ衝突を考慮して、バンパレインフォースの側外方端部とサイドメンバ（サスペンションタワー）とを繋ぐスチール製の補強管［ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ ｐｉｐｅ］を用いた構造を開示している。

特表２０１７－５３５４６９号公報

特許文献１に開示された構造は、側外方端部とサイドメンバとを繋ぐ補助的補強部材が必要であるため、車両重量が増加する。重量増加は燃費の悪化を招く。車体組立時の工程も増える。また、車体のフロント／リアオーバーハングでの重量増加は車両運動性能への影響も大きい。従って、本発明の目的は、スモールオーバーラップ衝突に対して有効に機能する、軽量かつ高強度なバンパレインフォースメントを提供することにある。

本発明の特徴は、レインフォースメント本体と、補強チャンネル材と、樹脂ブロックとを備えているバンパレインフォースメントを提供する。レインフォースメント本体の各端部の近傍にはクラッシュボックス取付部が形成されている。補強チャンネル材は、クラッシュボックス取付部においてレインフォースメント本体の外パネル、上パネル及び下パネルにそれぞれ重ねられるウェブ、上フランジ及び下フランジを備えている。補強チャンネル材は、レインフォースメント本体の各端部から外方に延出するように当該各端部に取り付けられている。樹脂ブロックは、補強チャンネル材の内面上に設けられている。樹脂ブロックは、レインフォースメント本体の外パネルから内パネルにかけてレインフォースメント本体の各端部と当接又は接合されると共に各端部から補強チャンネル材の外方縁まで延設されている。

上記特徴によれば、スモールオーバーラップ衝突に対して有効に機能する、軽量かつ高強度なバンパレインフォースメントを提供できる。

図１は、第１実施形態に係るバンパレインフォースメントの車両外側から見た斜視図である。 図２は、上記バンパレインフォースメントの車両内側から見た斜視図である。 図３Ａは、上記バンパレインフォースメントの側外方端部の拡大斜視図である。 図３Ｂは、図３Ａに示される上記バンパレインフォースメントのレインフォースメント本体の端部の拡大斜視図である。 図４Ａは、変形例１に係るバンパレインフォースメントの側外方端部の拡大斜視図である。 図４Ｂは、図４Ａに示される上記バンパレインフォースメントのレインフォースメント本体の端部の拡大斜視図である。 図５Ａは、変形例２に係るバンパレインフォースメントの側外方端部の拡大斜視図である。 図５Ｂは、変形例３に係るバンパレインフォースメントの側外方端部の拡大斜視図である。 図５Ｃは、変形例４に係るバンパレインフォースメントの側外方端部の拡大斜視図である。 図６は、補強チャンネル材をボルト締結する場合の斜視図である。 図７は、第２実施形態に係るバンパレインフォースメントの車両外側から見た斜視図である。 図８は、上記バンパレインフォースメントの車両内側から見た斜視図である。

以下、図面を参照しつつ実施形態に係るバンパレインフォースメント１について説明する。

図１及び図２は、第１実施形態に係るバンパレインフォースメント１に一対のクラッシュボックス２が取り付けられた状態を示している。クラッシュボックス２は、車体の一対のサイドメンバ（図示せず）の先端にそれぞれ取り付けられる。本実施形態のバンパレインフォースメント１は車両の前部に取り付けられるフロントバンパレインフォースメントであるが、車両の後部に取り付けられるリアバンパレインフォースメントでもよい。

バンパレインフォースメント１は、金属製のレインフォースメント本体１０と、レインフォースメント本体１０の両端に取り付けられた補強チャンネル材１１と、補強チャンネル材１１の内面上に設けられた樹脂ブロック１２とを備えている。本実施形態のレインフォースメント本体１０は、アルミ押し出しによる中空閉断面を有する長尺部材である。レインフォースメント本体１０は、図３Ｂに示されるように、外パネル［ｏｕｔｅｒ ｐａｎｅｌ］１０Ａ、内パネル［ｉｎｎｅｒ ｐａｎｅｌ］１０Ｂ、上パネル［ｕｐｐｅｒ ｐａｎｅｌ］１０Ｃ、及び、下パネル［ｌｏｗｅｒ ｐａｎｅｌ］１０Ｄとで構成されている。外パネル１０Ａは車両外側に位置し。内パネル１０Ｂは車両内側に位置する。上パネル１０Ｃは外パネル１０Ａ及び内パネル１０Ｂの上縁をつなぎ、下パネル１０Ｄは外パネル１０Ａ及び内パネル１０Ｂの下縁をつなぐ。

なお、レインフォースメント本体１０は、中空断面を有していれば閉断面でなくてもよい（例えば、内パネル１０Ｂに長手方向のスリットが形成された断面Ｃ字形）。本実施形態のレインフォースメント本体１０は、アルミ押し出し材であるが、スチールパネルのプレス材でもよい。このような場合、上述したようなスリットが形成される場合がある。また、レインフォースメント本体１０に、強度及び剛性を向上させるための長手方向のビードが形成されてもよい。

本実施形態のレインフォースメント本体１０は、その内部に、外パネル１０Ａと内パネル１０Ｂとの間に設けられた内部パネル［ｉｎｓｉｄｅ ｐａｎｅｌ］１０Ｅも備えている。内部パネル１０Ｅは、上パネル１０Ｃ及び下パネル１０Ｄとの中央に位置している。また、レインフォースメント本体１０の各端部の近傍には、クラッシュボックス２を取り付けるためのクラッシュボックス取付部１０Ｘが形成されている。本実施形態のクラッシュボックス取付部１０Ｘは、内パネル１０Ｂに形成された一対のボルト挿通孔１０Ｙと外パネル１０Ａに形成された一対の工具アクセス孔１０Ｚとによって構成されている。

ボルト挿通孔１０Ｙには、クラッシュボックス２に固定されたウェルドボルト（図示せず）の軸部［ｓｈａｆｔ］が挿通される。ボルト挿通孔１０Ｙは横長孔であり、その両端にボルトが配置される。ウェルドボルトに締結されるナットがセットされた工具（ソケット）は、工具アクセス孔１０Ｚを通してボルトの先端にアクセスする。工具アクセス孔１０Ｚも横長孔であり、その中心軸はボルト挿通孔１０Ｙの中心軸と同じ高さにある。各クラッシュボックス２は、四本のボルトによってクラッシュボックス取付部１０Ｘに取り付けられる。後述するが、補強チャンネル材１１にも、工具アクセス孔１０Ｚに対応する工具アクセス孔１１Ｚが形成される（図１参照）。

本実施形態の補強チャンネル材１１は、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化樹脂［ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ ｒｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅ ｐｌａｓｔｉｃ］）製である。補強チャンネル材１１は、炭素繊維以外の強化繊維［ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ ｆｉｂｅｒｓ］（例えば、ガラス繊維）を用いたＦＲＰ製でもよいし、金属製（例えば、アルミ又は（超）高張力スチール等のスチール製）でもよい。ただし、金属よりもＦＲＰの方が軽量化に寄与する。補強チャンネル材１１の強化繊維（炭素繊維）は、ユニディレクショナル連続繊維［ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｆｉｂｅｒｓ］でありレインフォースメント本体１０の長手方向に配向されている。ただし、強化繊維を織り込んだクロス材［ｃｌｏｔｈ ｍａｔｅｒｉａｌ］を用いたＦＲＰやユニディレクショナル材が配向方向を交差させて積層されているＦＲＰが用いられてもよい。また、ＦＲＰのマトリクス樹脂は熱硬化性樹脂でも熱可塑性樹脂でもよい。

補強チャンネル材１１は、クラッシュボックス取付部１０Ｘにおいてレインフォースメント本体１０の外パネル１０Ａ、上パネル１０Ｃ及び下パネル１０Ｄにそれぞれ重ねられるウェブ１１Ａ、上フランジ１１Ｃ及び下フランジ１１Ｄを備えている。本実施形態では、補強チャンネル材１１は、レインフォースメント本体１０とのアウトサート成形時にレインフォースメント本体１０と一体化されるが、レインフォースメント本体１０に構造用接着剤で固定されてもよい。補強チャンネル材１１は、レインフォースメント本体１０の各端部から外方に延出されており、この延出部の内面上に樹脂ブロック１２が設けられている。

本実施形態の樹脂ブロック１２は、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化樹脂）製である。樹脂ブロック１２は、炭素繊維以外の強化繊維（例えば、ガラス繊維）を用いたＦＲＰ製でもよい。樹脂ブロック１２の強化繊維（炭素繊維）は非連続繊維［ｎｏｎ－ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｆｉｂｅｒｓ］（短繊維［ｓｈｏｒｔ ｆｉｂｅｒｓ］）であり、樹脂ブロック１２は射出成形によって形成される。従って、ＦＲＰのマトリクス樹脂は熱可塑性樹脂である。すなわち、樹脂ブロック１２は、ＣＦＲＴＰ（炭素繊維強化熱可塑性樹脂［ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ ｒｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅ ｔｈｅｒｍｏ－ｐｌａｓｔｉｃ］）製である。レインフォースメント本体１０の端部での補強チャンネル材１１及び樹脂ブロック１２の形成方法については追って詳しく説明する。

本実施形態の樹脂ブロック１２は、基部［ｂａｓｅ ｐｏｒｔｉｏｎ］１２Ａと、延設部［ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｐｏｒｔｉｏｎ］１２Ｂと、コーナー補強部［ｃｏｒｎｅｒ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｓ］１２Ｃとを備えている。基部１２Ａは、レインフォースメント本体１０の端面（端縁）と当接する。延設部１２Ｂは、基部１２Ａから補強チャンネル材１１の外方縁１１Ｅ（図３Ａ参照）まで延設されている。コーナー補強部１２Ｃは、外方縁１１Ｅの両端にそれぞれ形成されている。

基部１２Ａは、レインフォースメント本体１０の端面（パネル１０Ａ～１０Ｅの端縁）のほぼ全てと当接している。特に、基部１２Ａは、レインフォースメント本体１０の外パネル１０Ａから内パネル１０Ｂにかけてレインフォースメント本体１０の端面と当接している。言い換えれば、基部１２Ａは、外パネル１０Ａの端縁と内パネル１０Ｂの端縁との両方に当接している。基部１２Ａは、レインフォースメント本体１０の端面と当接されるだけでもよいが、さらに、レインフォースメント本体１０の内部に入り込んでレインフォースメント本体１０の端面と接合［ｊｏｉｎｔｅｄ］されてもよい。本実施形態では、基部１２Ａ及び延設部１２Ｂの射出成形時に、マトリクス樹脂が図３Ｂ中の点線で示される位置まで充填されることで、基部１２Ａは、レインフォースメント本体１０の端面と接合されている。

延設部１２Ｂの基部１２Ａ側の（前後方向の）幅は、レインフォースメント本体１０の幅と同じである。延設部１２Ｂの外方縁１１Ｅの幅は、その基部１２Ａ側の幅よりも小さい。即ち、延設部１２Ｂの幅は、基部１２Ａから外方縁１１Ｅへと徐々に小さくされている。また、延設部１２Ｂの基部１２Ａ側の高さは、基部１２Ａから外方縁１１Ｅへと徐々に高くされている。延設部１２Ｂは、補強チャンネル材１１の内側への座屈を効果的に抑止する。なお、コーナー補強部１２Ｃは、補強チャンネル材１１のチャンネル形状を保持するために形成されている。なお、延設部１２Ｂは、基部１２Ａを介して、レインフォースメント本体１０の内部パネル１０Ｅと当接する。従って、補強チャンネル材１１のウェブ１１Ａに入力された衝撃力は延設部１２Ｂ及び内部パネル１０Ｅを介してレインフォースメント本体１０によって支持される。この結果、補強チャンネル材１１が内側に座屈するのをより強固に抑止できる。

補強チャンネル材１１は、レインフォースメント本体１０のクラッシュボックス取付部１０Ｘを外側から補強するので、クラッシュボックス取付部１０Ｘの強度及び剛性を向上させる。従って、スモールオーバーラップ衝突時にバンパレインフォースメント１がクラッシュボックス取付部１０Ｘで内側に座屈するのが抑止される。クラッシュボックス取付部１０Ｘは、ボルト挿通孔１０Ｙ及び工具アクセス孔１０Ｚが形成されると共に後ろからクラッシュボックス２（サイドメンバ）によって支持されているため潰れやすい。補強チャンネル材１１は、この潰れを抑止する。この際、引張強度に優れたＦＲＰ製の補強チャンネル材１１は、衝撃力に有効に対抗できると共に、軽量化にも寄与する。

さらに、補強チャンネル材１１のユニディレクショナル連続繊維がレインフォースメント本体１０の長手方向に配向されている。従って、衝撃力によって補強チャンネル材１１に作用する引張力に有効に対抗できる。ＦＲＰは、強化繊維の配向方向に作用する引張力に対して効果的に対抗することができる。なお、上述したように、強化繊維を織り込んだクロス材［ｃｌｏｔｈ ｍａｔｅｒｉａｌ］を用いたＦＲＰやユニディレクショナル材が配向方向を交差させて積層されているＦＲＰが用いられた場合も、レインフォースメント本体１０の長手方向に作用する引張力に有効に対抗できる。

また、補強チャンネル材１１が金属製の場合も、レインフォースメント本体１０を延長するよりも、軽量化しつつ衝撃力に有効に対抗できる。特に、レインフォースメント本体１０が軽量なアルミ製で、かつ、補強チャンネル材１１を強度及び剛性に優れた（超）高張力スチール製であれば、バンパレインフォースメント１を強度及び剛性の観点からその部位に応じて最適化できる。

さらに、本実施形態では、上述した補強チャンネル材１１だけでなく、樹脂ブロック１２によっても、補強チャンネル材１１の内側への座屈が抑止される。このとき、樹脂ブロック１２が樹脂製であるため、軽量化に寄与しつつ、衝撃力によって樹脂ブロック１２に作用する引張力に有効に対抗できる。また、上述したように、樹脂ブロック１２の延設部１２Ｂとレインフォースメント本体１０の内部パネル１０Ｅとの位置関係が最適化されているので、この点からも補強チャンネル材１１の内側への座屈が抑止される。

従って、スモールオーバーラップ衝突であっても衝撃力をクラッシュボックス２に効果的に伝達でき、クラッシュボックス２を潰して効果的にエネルギーを吸収できる。さらに、クラッシュボックス２が完全に潰れた後も、衝撃力を効果的にサイドメンバに伝達することができる。ここで、樹脂ブロック１２がレインフォースメント本体１０の端部から内部に入り込んでいれば、レインフォースメント本体１０がクラッシュボックス取付部１０Ｘで潰れるのをより効果的に防止できる。

図４Ａ及び図４Ｂに変形例１を示す。以下には、上述した実施形態１の構成と異なる構成についてのみ説明する。上述した第１実施形態の構成と同一又は同等の構成についてはそれらの重複する説明は省略する。本変形例では、アルミ押し出し材であるレインフォースメント本体１０が二つの内部パネル１０Ｅを備えている。そして、この二つの内部パネル１０Ｅの両方をカバーするように樹脂ブロック１２の延設部１２Ｂの（上下方向の）高さが大きくされている。

このようにすることで、延設部１２Ｂは、基部１２Ａを介して、二つの内部パネル１０Ｅと当接する。従って、補強チャンネル材１１のウェブ１１Ａに入力された衝撃力は延設部１２Ｂ及び二つの内部パネル１０Ｅを介してレインフォースメント本体１０によって支持される。この結果、補強チャンネル材１１の内側への座屈をより強固に抑止できる。

また、本変形例では、樹脂ブロック１２の補強チャンネル材１１の外方縁１１Ｅ側の端部１２Ｄが、ウェブ１１Ａ上で下フランジ１１Ｄから上フランジ１１Ｃまで延在されている。言い換えれば、樹脂ブロック１２の端部１２Ｄが第一実施形態のコーナー補強部１２Ｃと一体的に形成されている。補強チャンネル材１１の外方縁１１Ｅは開放端であり、強度及び剛性の観点からは弱い。そこで、樹脂ブロック１２の端部１２Ｄによって外方縁１１Ｅを更に補強することで、補強チャンネル材１１の座屈をより効果的に抑止できる。この構造は、上述した第１実施形態に適用することも可能である。

さらに、本変形例では、基部１２Ａが、レインフォースメント本体１０の端部から上フランジ１１Ｃに沿って外方に延設され、かつ、レインフォースメント本体１０の端部から下フランジ１１Ｄに沿って外方に延設されている（図５中の一対の延長部［ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｐｏｒｔｉｏｎ］１２Ｅ参照）。このように延長部１２Ｅを形成することで、スモールオーバーラップ衝突時に補強チャンネル材１１に入力される衝撃力を上フランジ１１Ｃ及び下フランジ１１Ｄ並びに延長部１２Ｅを介してレインフォースメント本体１０に効果的に伝達できる。従って、補強チャンネル材１１の内側への座屈をより効果的に抑止できる。この構造は、上述した第１実施形態に適用することも可能である。

本変形例は、第１実施形態に対して、一つの内部パネル１０Ｅ及び樹脂ブロック１２の体積増加分だけ重くなる。しかし、それらの重量はさほど大きくなく、樹脂ブロック１２に関しては樹脂であるため増加重量は少ない。その代わりに高い強度及び剛性を実現できるため、車重等を考慮して適宜いずれかを選択すればよい。また、上述したように、端部１２Ｄ又は延長部１２Ｅは、第１実施形態に対して選択的に適用することもできる。

樹脂ブロック１２の形状に関する変形例２～４を図５Ａ～図５Ｃにそれぞれ示す。上述した第１実施形態の構成と同一又は同等の構成についてはそれらの重複する説明は省略する。図５Ａに示される変形例２では、変形例１の延長部１２Ｅをコーナー補強部１２Ｃまで延長したものである。この構成により、上述した延長部１２Ｅの効果が得られると共に、補強チャンネル材１１の外方縁１１Ｅ（開放端）を補強できる。また、樹脂ブロック１２の重量増加も少ない。

図５Ｂに示される変形例３では、樹脂ブロック１２が、Ｅ字断面を有しており、延設部１２Ｂと一対の延長部１２Ｅ（コーナー補強部１２Ｃを含む）とが内側で一枚のパネルで一体化された形態を有している。図５Ｂでは見えないが、樹脂ブロック１２は、基部１２Ａも有している。この構成により、上述した変形例２の延長部１２Ｅの効果が得られる。また、延設部１２Ｂと延長部１２Ｅとが内側で一体化されているため、樹脂ブロック１２の強度及び剛性が更に強化される。

図５Ｃに示される変形例４では、樹脂ブロック１２が、補強チャンネル材１１のレインフォースメント本体１０からの延出部の内面全体と接触する中実な直方体形状を有している。即ち、本変形例は、上述した変形例３における樹脂ブロック１２の内部空間が埋められた形態である（基部１２Ａ、延設部１２Ｂ、及び、コーナー補強部１２Ｃを含む延長部１２Ｅがすべて一体化されている）。この構成により、上述した変形例３の樹脂ブロック１２の効果が得られると共に、樹脂ブロック１２の強度及び剛性が更に一層強化される。

次に、レインフォースメント本体１０の端部に補強チャンネル材１１及び樹脂ブロック１２を形成する方法について説明する。様々な方法が考えられるが、いくつかの例を説明する。

本実施形態の補強チャンネル材１１はＦＲＰ製であるが、まず、補強チャンネル材１１が金属製である場合の一例を説明する。補強チャンネル材１１の内面に樹脂ブロック１２を形成したものを予め形成する。その後、この部品をレインフォースメント本体１０の端部に取り付ける。最初に、金属製のパネルをプレスして補強チャンネル材１１を形成する。補強チャンネル材１１には、工具アクセス孔１１Ｚも形成される。次に、補強チャンネル材１１の樹脂ブロック１２と接触する内面に表面処理が施される。表面処理は、樹脂ブロック１２との接合強度を向上させるための粗面化処理である。

粗面化処理は、サンドブラスト処理でもよいが、本実施形態では、化学的処理によって内面に微細凹部を形成する。化学的処理によって形成された微細凹部は、その奥で広がるような形状を有する。従って、射出成形された樹脂ブロック１２の樹脂が微細凹部内に入り込んで硬化し、アンカー効果が発揮される。樹脂ブロック１２は、予め補強チャンネル材１１が内部にセットされた成形型内に非連続繊維強化熱可塑性樹脂を射出成形することで形成される（いわゆるアウトサート成形）。

その後、一体化された補強チャンネル材１１及び樹脂ブロック１２が、レインフォースメント本体１０の端部に構造用接着剤によって取り付けられる。なお、補強チャンネル材１１及び樹脂ブロック１２は、図６に示されるように、ボルト１３Ｂ及びナット１３Ｎによってレインフォースメント本体１０の端部に取り付けられてもよい。この場合、工具アクセス孔１０Ｚ及び１１Ｚを通してボルト１３Ｂの頭部にアクセスできる。あるいは、レインフォースメント本体１０にウェルドナットを取り付けておき、外からボルトを締結してもよい。また、補強チャンネル材１１及び樹脂ブロック１２は、リベットによってレインフォースメント本体１０の端部に取り付けられてもよい。

次に、補強チャンネル材１１がＦＲＰ製である場合の一例を説明する。補強チャンネル材１１及び樹脂ブロック１２は、レインフォースメント本体１０と共にアウトサート成形される。レインフォースメント本体１０の補強チャンネル材１１及び樹脂ブロック１２と接触する表面に表面処理が施される。この表面処理は、上述した表面処理と同じであり、化学的処理によってアンカー効果を得られる微細凹部が形成される。ここでは、樹脂ブロック１２の基部１２Ａと接触するレインフォースメント本体１０の端面（端縁）にも表面処理が施される。

また、ここでは、樹脂ブロック１２がレインフォースメント本体１０の内部に入り込むように形成されるので、レインフォースメント本体１０の端部の内面にも表面処理が施される。次いで、補強チャンネル材１１を形成する連続繊維強化樹脂が成形型内にセットされる。連続繊維強化樹脂が熱硬化性樹脂である場合は、プリプレグが成形型内にセットされる。連続繊維強化樹脂が熱可塑性樹脂である場合は、予め温められて軟化されたシート材が成形型内にセットされる。

次いで、レインフォースメント本体１０の端部も成形型内にセットされ、成形型が閉じられて樹脂ブロック１２が射出成形される。樹脂ブロック１２は、非連続繊維強化熱可塑性樹脂を射出成形することで形成される（いわゆるアウトサート成形）。補強チャンネル材１１の連続繊維強化樹脂が熱硬化性樹脂である場合は、成形型が予熱されており、熱硬化性樹脂が液状化した後にゲル化して熱硬化反応が開始されてから、樹脂ブロック１２が射出される。この場合、成形型内のキャビティが真空引きされてもよい。なお、補強チャンネル材１１の工具アクセス孔１１Ｚは、プリプレグやシート材に予め形成されてもよいし、アウトサート成形後に形成されてもよい。

樹脂ブロック１２の射出成形時には、射出される熱可塑性樹脂のレインフォースメント本体１０の内部への過度の侵入を規制する必要がある。本実施形態では、予め発泡樹脂をレインフォースメント本体１０の内部に配置して射出される熱可塑性樹脂の侵入を規制している。発泡樹脂は、レインフォースメント本体１０の工具アクセス孔１０Ｚから内部に挿入される成形型内面から突出された突起によって位置が規制される。または、熱可塑性樹脂の過度の侵入を規制する治具を、工具アクセス孔１０Ｚを利用してレインフォースメント本体１０の内部に配置してもよい。治具は、樹脂ブロック１２の射出成形後に取り除かれる。あるいは、レインフォースメント本体１０の内部に発泡部材を充填しておき、樹脂ブロック１２の形成後に補強チャンネル材１１の工具アクセス孔１１Ｚを形成する際に、同時に発泡部材を切削してもよい。

本実施形態（及びその変形例１～３）によれば、クラッシュボックス取付部１０Ｘでは、レインフォースメント本体１０に補強チャンネル材１１が取り付けられる。ここで、補強チャンネル材１１のウェブ１１Ａ、上フランジ１１Ｃ及び下フランジ１１Ｄが、レインフォースメント本体１０の外パネル１０Ａ、上パネル１０Ｃ及び下パネル１０Ｄにそれぞれに重なる。補強チャンネル材１１はレインフォースメント本体１０の各端部から外方に延出され、延出部の内面上に樹脂ブロック１２が設けられる。樹脂ブロック１２は、レインフォースメント本体１０の外パネル１０Ａから内パネル１０Ｂにかけてレインフォースメント本体１０の各端部と当接又は接合される（基部１２Ａ）。また、樹脂ブロック１２は、レインフォースメント本体１０の各端部から補強チャンネル材１１の外方縁１１Ｅまで延設される（延設部１２Ｂ）。

補強チャンネル材１１がレインフォースメント本体１０のクラッシュボックス取付部１０Ｘを覆うので、スモールオーバーラップ衝突時にレインフォースメント本体１０のクラッシュボックス取付部１０Ｘでの座屈を防止できる。また、補強チャンネル材１１のレインフォースメント本体１０の端部からの延出部は、その内面に樹脂ブロック１２が形成されるので、補強チャンネル材１１の内側への座屈が防止される。特に、樹脂ブロック１２（の延設部１２Ｂ）がレインフォースメント本体１０の各端部から外方縁１１Ｅまで延設される。さらに、樹脂ブロック１２（の基部１２Ａ）が外パネル１０Ａから内パネル１０Ｂにかけてレインフォースメント本体１０の各端部と当接又は接合されている。このため、樹脂ブロック１２は補強チャンネル材１１のウェブ１１Ａに入力された衝撃力に有効に対抗でき、補強チャンネル材１１の内側への座屈を防止できる。即ち、衝撃力を延設部１２Ｂ及び基部１２Ａを介してレインフォースメント本体１０の端面（端縁）で有効に受け止めることができる。この結果、スモールオーバーラップ衝突時における衝撃力をクラッシュボックス２及びサイドメンバに確実に伝達することができる。また、樹脂ブロック１２は樹脂であるため、重量増加も抑制できる。

本実施形態と同等の強度及び剛性を有するバンパレインフォースメントを金属だけで実現しようとすると、その重量は非常に重くなってしまう。一方、本実施形態と同等の強度及び剛性を有するバンパレインフォースメントをＦＲＰだけで実現しようとすると、製造コストが高くなると共に歩留まりも悪くなる。本実施形態では、金属とＦＲＰとのハイブリッド構造とすることで、重量増加を抑えつつ、高い強度及び剛性を実現した。その際に、製造コストの増加を抑制し、歩留まりの悪化も抑制できる。

また、本実施形態（及びその変形例１～３）では、補強チャンネル材１１が金属製又は連続繊維ＦＲＰ製であり、かつ、樹脂ブロック１２が非連続繊維ＦＲＴＰ製である。補強チャンネル材１１が金属製又は連続繊維ＦＲＰ製であるので、上述したスモールオーバーラップ衝突時における衝撃力に有効に対抗できる。特に、補強チャンネル材１１が連続繊維ＦＲＰ製であれば、樹脂ブロック１２に加えて補強チャンネル材１１も樹脂によって形成されるため、重量増加をさらに抑制できる。

また、樹脂ブロック１２が非連続繊維ＦＲＴＰ製であるため、樹脂ブロック１２も上述した衝撃力に有効に対抗でき、かつ、樹脂ブロック１２を射出成形によって形成することができる。樹脂ブロック１２を射出成形で形成できるので、樹脂ブロック１２の形状を最適化することができ、樹脂ブロック１２の重量増加を抑制することができる。このような補強チャンネル材１１及び樹脂ブロック１２によって、補強チャンネル材１１の内側への座屈をより効果的に抑止できる。補強チャンネル材１１の内側への座屈抑止によって、スモールオーバーラップ衝突に効果的に対抗できる。

さらに、ここで、補強チャンネル材１１がユニディレクショナル連続繊維ＦＲＰ製であり、当該連続繊維がレインフォースメント本体１０の長手方向に配向されている。スモールオーバーラップ衝突時に補強チャンネル材１１に作用する引張力は、連続繊維の配向方向であるため、補強チャンネル材１１は、この引張力に効果的に対抗できる。

また、本実施形態の変形例１（図４Ａ及び図４Ｂ参照）では、樹脂ブロック１２の補強チャンネル材１１の外方縁１１Ｅ側の端部が、ウェブ１１Ａ上で下フランジ１１Ｄから上フランジ１１Ｃまで延在されている。このため、補強チャンネル材１１の開放端である外方縁１１Ｅの強度及び剛性が向上し、より効果的に補強チャンネル材１１の座屈が防止される。

また、本実施形態の変形例１～２（図４Ａ～図５Ｂ参照）では、樹脂ブロック１２のレインフォースメント本体１０側の基部１２Ａが、レインフォースメント本体１０の各端部から上フランジ１１Ｃ及び下フランジ１１Ｄに沿って外方に延設されている（延長部１２Ｅ）。従って、スモールオーバーラップ衝突時に補強チャンネル材１１に入力される衝撃力を上フランジ１１Ｃ及び下フランジ１１Ｄ並びに延長部１２Ｅを介してレインフォースメント本体１０に効果的に伝達できる。この結果、補強チャンネル材１１の内側への座屈をより効果的に抑止できる。

また、本実施形態（及び変形例１～３）では、レインフォースメント本体１０が、内部パネル１０Ｅを備えており、樹脂ブロック１２の延設部１２Ｂのレインフォースメント本体１０側の端部が、（基部１２Ａを介して）内部パネル１０Ｅの端縁とも当接している。従って、補強チャンネル材１１のウェブ１１Ａに入力された衝撃力は、延設部１２Ｂを介して及び内部パネル１０Ｅを介してレインフォースメント本体１０によって支持される。この結果、補強チャンネル材１１の内側への座屈をより効果的に抑止できる。

また、本実施形態（及び変形例１～３）では、樹脂ブロック１２（基部１２Ａ）がレインフォースメント本体１０の内部に入り込んでいる。このため、樹脂ブロック１２のレインフォースメント本体１０に対する倒れが抑止され、補強チャンネル材１１の内側への座屈をより効果的に抑止できる。さらに、補強チャンネル材１１に入力される衝撃力が樹脂ブロック１２を介して確実にレインフォースメント本体１０に伝達され得る。またさらに、レインフォースメント本体１０の端部から内部に入り込んだ樹脂ブロック１２は、クラッシュボックス取付部１０Ｘの潰れを効果的に防止する。

図７及び８に、第２実施形態のバンパレインフォースメント１を示す。以下、第１実施形態と異なる構成のみを説明する。また、上述した種々の変形例は本実施形態においても同様に適用され得る。本実施形態では、補強チャンネル材１１のレインフォースメント本体１０からの延出部が、レインフォースメント本体１０の外パネル１０Ａの延長仮想面ＶＰに対して内側に屈曲されている。各部材の素材や形成方法は、上述した第１実施形態と同じである。このようにしても、上述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

空力設計や外観設計上、車両の四隅を丸めたいという要求がある。車両の四隅を丸めると、車両の取り回し性も向上する。この場合、バンパレインフォースメント１のサイドメンバよりも外側を本実施形態のように内側に曲げる必要が生じる。バンパレインフォースメント全体が一本の金属長尺材で形成される場合は、サイドメンバからの延出部がスモールオーバーラップ衝突時に座屈してしまう（［背景技術］の項参照）。しかし、本実施形態によれば、延出部の強度及び剛性を高くできるため、スモールオーバーラップ衝突にも十分に対抗できる。

また、車両前部（後部）から衝撃力が入力するスモールオーバーラップ衝突では、内側に屈曲された延出部に衝撃力が入力されると、衝撃力の一部が車両の前部を側方に動かす力として作用して、衝撃力をそらすことができる。この結果、衝撃力が車輪に入力されて、車輪がＡピラーの下部（車室空間前端最下部）に衝突することも防止できる。さらに、内側に屈曲された延出部に斜めに入力する衝撃力も受け止めやすくなるので、耐衝突性能が向上する。

なお、本実施形態では、補強チャンネル材１１の上述した延出部が外パネル１０Ａに対して角度をもって屈曲されたが、延出部は外パネル１０Ａに対して緩やかに湾曲されて延長仮想面ＶＰよりも内側に配置されてもよい。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されない。例えば、補強チャンネル材１１がＦＲＰ製である場合も、予め一体化された補強チャンネル材１１及び樹脂ブロック１２が、レインフォースメント本体１０の端部に取り付けられてもよい。

１ バンパレインフォースメント
２ クラッシュボックス
１０ レインフォースメント本体
１０Ａ 外パネル
１０Ｂ 内パネル
１０Ｃ 上パネル
１０Ｄ 下パネル
１０Ｅ 内部パネル
１０Ｘ クラッシュボックス取付部
１１ 補強チャンネル材
１１Ａ ウェブ
１１Ｃ 上フランジ
１１Ｄ 下フランジ
１１Ｅ 外方縁
１２ 樹脂ブロック
１２Ａ 基部
１２Ｂ 延設部
１２Ｃ コーナー補強部
１２Ｄ 端部
１２Ｅ 延長部
ＶＰ 延長仮想面

Claims (9)

1. バンパレインフォースメントであって、
   中空断面を有する金属製の長尺部材であるレインフォースメント本体と、
   前記レインフォースメント本体の各端部の近傍に形成されたクラッシュボックス取付部と、
   前記クラッシュボックス取付部において前記レインフォースメント本体の外パネル、上パネル及び下パネルにそれぞれ重ねられるウェブ、上フランジ及び下フランジを備え、かつ、前記各端部から外方に延出するように前記各端部に取り付けられた補強チャンネル材と、
   前記補強チャンネル材の内面上に設けられ、かつ、前記レインフォースメント本体の前記外パネルから内パネルにかけて前記各端部と当接又は接合されると共に前記各端部から前記補強チャンネル材の外方縁まで延設された、樹脂ブロックと、を備えているバンパレインフォースメント。
2. 請求項１に記載のバンパレインフォースメントであって、
   前記補強チャンネル材の前記レインフォースメント本体からの延出部が、前記レインフォースメント本体の前記外パネルの延長仮想面に対して内側に屈曲又は湾曲されている、バンパレインフォースメント。
3. 請求項１又は２に記載のバンパレインフォースメントであって、
   前記補強チャンネル材が金属製又は連続繊維ＦＲＰ製であり、かつ、前記樹脂ブロックが非連続繊維ＦＲＴＰ製である、バンパレインフォースメント。
4. 請求項３に記載のバンパレインフォースメントであって、
   前記補強チャンネル材がユニディレクショナル連続繊維ＦＲＰ製であり、連続繊維が前記レインフォースメント本体の長手方向に配向されている、バンパレインフォースメント。
5. 請求項１～４の何れか一項に記載のバンパレインフォースメントであって、
   前記樹脂ブロックの前記補強チャンネル材の前記外方縁側の端部が、前記ウェブ上で前記下フランジから前記上フランジまで延在されている、バンパレインフォースメント。
6. 請求項１～５の何れか一項に記載のバンパレインフォースメントであって、
   前記樹脂ブロックの前記レインフォースメント本体側の基部が、前記レインフォースメント本体の前記各端部から前記上フランジに沿って外方に延設されていると共に、前記レインフォースメント本体の前記各端部から前記下フランジに沿って外方に延設されている、バンパレインフォースメント。
7. 請求項１～６の何れか一項に記載のバンパレインフォースメントであって、
   前記レインフォースメント本体が、その内部に、前記外パネルと前記内パネルとの間に設けられた内部パネルを備えており、
   前記樹脂ブロックの前記補強チャンネル材の前記外方縁までの延設部の前記レインフォースメント本体側の端部が、前記内部パネルの端縁と当接している、バンパレインフォースメント。
8. 請求項１～７の何れか一項に記載のバンパレインフォースメントであって、
   前記樹脂ブロックの前記レインフォースメント本体側の端部が、前記レインフォースメント本体の内部に入り込んでいる、バンパレインフォースメント。
9. 請求項１～８の何れか一項に記載のバンパレインフォースメントであって、
   前記樹脂ブロックが、前記補強チャンネル材の内面に一体的に形成されている、バンパレインフォースメント。

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