JPH09175290A - 車両用バンパー部材 - Google Patents

車両用バンパー部材

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Publication number
JPH09175290A
JPH09175290A JP7353857A JP35385795A JPH09175290A JP H09175290 A JPH09175290 A JP H09175290A JP 7353857 A JP7353857 A JP 7353857A JP 35385795 A JP35385795 A JP 35385795A JP H09175290 A JPH09175290 A JP H09175290A
Authority
JP
Japan
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cross
vehicle
bumper member
section
load
Prior art date
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Pending
Application number
JP7353857A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Yamashita
浩之 山下
Akira Miyagami
晃 宮上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP7353857A priority Critical patent/JPH09175290A/ja
Publication of JPH09175290A publication Critical patent/JPH09175290A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/02Making uncoated products
    • B21C23/04Making uncoated products by direct extrusion
    • B21C23/14Making other products
    • B21C23/142Making profiles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のホロー断面のバンパーとほぼ同等又は
それ以上の曲げ性能を有し、押出速度を大きくでき、従
来適用し難かった合金によっても製造することが可能
で、さらに強度のバラツキの小さい車両用バンパー部材
を得る。 【構成】 断面が平行に向かい合ったフランジ部とそれ
に直交する2又は3本のウェブ部Wを有するソリッド形
状のアルミニウム合金押出材で構成された車両用バンパ
ー部材。ウェブ部に張り出しフランジ部Fmを形成する
と、ウェブWの倒れを防止し曲げ性能を向上させること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用バンパー部材
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来車両用バンパー部材としては材料強
度が高く安価な鉄プレス品が使われてきたが、近年車両
の軽量化を目的としてアルミ押出材が適用されるように
なってきた。車両用バンパー部材に用いられるアルミ押
出材は、これまで設計強度面から閉断面形状の押出材が
適用されており、例えば普通車のアルミ合金製バンパー
補強材やトラックに用いられているリアバンパー等のア
ルミ押出材の断面形状は、一般に日、目、田型のように
断面に中空部を有するいわゆるホロー形状を有してい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図5に現在トラックの
リアバンパーに使用されているアルミ押出材の断面形状
を例示するが、この例などでは閉断面の中空部を5つも
有する非常に複雑な断面形状であることから、次のよう
な問題点があった。 閉断面の中空部が多いため押出成形の際のメタルフロ
ーが複雑になり、溶着部の数も増えるため押出速度が遅
く、生産性に劣る。 押出抵抗が大きいため高強度合金による製造が難し
く、合金選択の幅が限定されたものとなる。 押出材として一般的に熱処理型のアルミニウム合金が
使用され焼入れを必要とするが、閉断面形状であること
から焼入れ時の冷却速度に違いが生じやすく、そのため
断面を構成する部位により材料強度のバラツキが出る。
強度のバラツキが大きくなると元々設定した材料特性と
異なることになり、当然所定の性能を得ることができな
いため歩留まりが悪くなる。特に軽量化のため高強度材
を使用して薄肉としたものや水冷により焼きを入れる合
金を適用する場合にその傾向はさらに強まる。
【0004】本発明は、従来のかかる問題点に鑑みてな
されたものであって、アルミニウム合金押出材からなる
車両用バンパー部材において、従来とほぼ同等又はそれ
以上の曲げ性能を有し、押出速度を大きくでき、従来適
用し難かった合金によっても製造することが可能で、さ
らに断面の冷却を均一にできて強度のバラツキの小さい
車両用バンパー部材を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】乗用車のバンパー補強材
あるいはトラック用リアバンパーなどのバンパー部材の
役割として、衝突時の負荷吸収性能が大きいことが要求
される。負荷吸収性能は、実験室レベルでは一般的に図
6(a)に示すように、部材1の両端を支持しその中央
部を負荷治具2で押圧する3点曲げ試験を行い、図6
(b)に示すような荷重(P)−変位(X)曲線を求
め、その曲げ性能(例えば最大負荷抵抗Pmaxやエネル
ギー吸収量S(=面積))で評価する。これは車両にか
かる衝突を想定したもので、車種によってその絶対値は
異なるが一般により少ない断面積(=重量)で所定のP
maxやSを得ることのできる断面形状が好ましい。
【0006】一方、本発明者らは、前記従来の問題点を
解決するためには、従来型の中空部を有する閉断面形状
のアルミ押出材では困難であるとの結論に達し、種々の
実験を行った結果、ソリッド材による開断面形状のアル
ミ押出材が有効であることを突き止めた。さらに、種々
のソリッド断面形状をもつアルミ押出材につき、その曲
げ性能を調査した結果、次のような知見を得た。
【0007】すなわち、ソリッド断面に対して図1に示
す方向から荷重Pを負荷し、図6(a)に示す3点曲げ
試験を行った場合の曲げ性能に関しては、 ウェブ部Wの曲げ、圧縮に対する座屈強さ及び崩壊強
さが支配的である。 細いウェブを必要以上に増やすより、同じ断面積であ
れば数は少なくてもより太いウェブにした方が効果的で
ある。 ウェブ部Wの中央部に肉を持ってくることは理論上は
(断面二次モーメント上は)不利になるが、ウェブの横
座屈を防ぐ(ウェブの倒れ防止)ことによる効果が大き
く期待できる。 適度なコーナーRを付けることが有効である。
【0008】本発明は、以上の知見を元になされたもの
で、断面のウェブ部Wが2又は3本であるソリッド形状
のアルミニウム合金押出材で構成された車両用バンパー
部材である。なお、いうまでもないが、本発明に使用す
るアルミ合金押出材は、圧壊の途中で部材に荷重を急激
に低下せしめるような割れを起こさせない程度に高延性
であるものとする。上記車両用バンパー部材は、典型的
には断面が平行に向かい合ったフランジ部F1、F2とそ
れに直交する2又は3本のウェブ部Wを有するソリッド
形状のアルミニウム合金押出材で構成される。上記フラ
ンジ部F1、F2が断面でみてウェブ部Wの一方側にのみ
張り出すように形成されていると、上下方向の荷重(図
1の矢印Pの方向)によりウェブ部Wに曲げ力が作用し
やすくなるので、ウェブ部の左右両側に張り出すように
形成されている方がより好ましい。また、上記車両用バ
ンパー部材は、曲げ性能の観点からは、断面のウェブ部
Wがその中央部に張り出しフランジFmを持つことが好
ましい。この場合、フランジFmが断面でみてウェブ部
Wの左右両側に張り出している方が、曲げ性能の面から
より好ましい。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と比較して説
明する。まず、下記表1〜3の比較例1〜2、実施例1
〜3に示す断面形状のアルミ押出材(いずれもJIS6
063−T5、降伏応力σy:約18kgf/mm2)を
得て、これを同一長さに切断し、それぞれに対し図6
(a)に示す3点曲げ試験を両端支点間距離1000m
mとして行い、荷重(P)−変位(X)曲線を求めた。
荷重(P)−変位(X)曲線の代表的な例として、図2
〜図4に比較例1、2及び発明例1の結果を示す。
【0010】
【表1】
【0011】
【表2】
【0012】
【表3】
【0013】続いて、上記荷重(P)−変位(X)曲線
から、各比較例と実施例の最大荷重Pmaxとエネルギー
吸収量S(X=100mmまで)を求めた。さらに、断
面積(重量)の違いによる曲げ性能の見掛け上の差をな
くすため(アルミ押出材の断面積は比較例2と実施例
1、2が同一であるが、比較例1と実施例3はこれと異
なる)、それぞれの最大荷重Pmaxとエネルギー吸収量
Sをそれぞれの重量で割り、単位重量当りに換算した最
大荷重[Pmax]とエネルギー吸収量[S]を求め(以
下、換算値は[]でくくって示す)、これを基に表1〜
表3の[Pmax/P0]、[S/S0]を計算した。
【0014】なお、表1〜3の[Pmax/P0]、[S/
0]、V/V0、△σ/△σ0の欄の意味は次の通りで
あり、表1〜3にはそれぞれの値を各比較例及び実施例
毎に記載した。 [Pmax/P0];比較例1の最大負荷荷重[Pmax]
(=[P0])に対する各比較例及び実施例の[Pmax]
の比。 [S/S0];比較例1のエネルギー吸収量[S](=
[S0])に対する各比較例及び実施例の[S]の比。 V/V0;比較例1の製造時の押出速度V(=V0)に対
する各比較例及び実施例のVの比。 △σ/△σ0;比較例1の強度ばらつき△σ(=△σ0
に対する各比較例及び実施例の△σの比。強度ばらつき
△σは、アルミ押出材の断面を構成する各部位から試験
片を採取して引張試験をし、断面における耐力のばらつ
き(σmax−σmin)を求めたものである。焼入れ時の部
位ごとの冷却速度の違いによりこの強度ばらつきが出
る。
【0015】併せて、表1〜3には、[Pmax/P0]、
[S/S0]、V/V0、△σ/△σ0のそれぞれにつ
き、次の条件に該当するものを本発明作用を満足するも
のとして○、そのなかで特に優れているものを◎、該当
しないものを×と評価してそれぞれの欄に記入した。 [Pmax/P0]≧0.9 [S/S0]≧0.9 V/V0>1 △σ/△σ0<1
【0016】さらに、表1〜3の「7075製造可否」
の欄には、代表的な高強度難押出性合金であるJIS7
075での製造が可能であるか否かをそれぞれ記載し、
併せて、可能であるものを本発明作用を満足するものと
して○、可能でないものを×と評価し、これを記載し
た。また、表1〜3の「評価」の欄には、全ての項目で
○と評価されたものについては本発明範囲として○、そ
のなかで特に優れているものは◎、1つでも×と評価さ
れたものについては×を記入した。
【0017】表1〜3をみると、比較例1は従来より車
両用バンパー部材として一般的に用いられている日型断
面であり、曲げ性能としては十分であるが、押出速度が
低く、部位による材料強度のバラツキがあり、代表的な
高強度難押出性合金であるJIS7075での製造が不
可能である。また、特に水冷焼入れを必要とするような
アルミ合金によってかつ薄肉化した形状で製造すると焼
入れ歪が発生し、部位による材料強度のバラツキも大き
くなる。比較例2は目型を基本形状としたソリッド形状
であり、従来の問題点は解決されている。しかし、ウェ
ブの数は多いが一本当りの肉厚が小さいためウェブの座
屈によるエネルギー吸収量の低下が顕著である。
【0018】実施例1は日型を基本としたソリッド形状
であり、従来の問題点を解決しており、かつウェブの座
屈強さがあるためエネルギー吸収量はウェブ本数の多い
比較例2より多く、また押出速度も比較例2より大きく
なっている。実施例2は田型を基本としたソリッド形状
であり、従来の問題点を解決しており、かつ張り出しフ
ランジFmをもつためかウェブの座屈強さが実施例1よ
りさらに上がり、エネルギー吸収量が大きくなってい
る。実施例3はウェブ中央の張り出しフランジ部を下方
に延ばしてフランジ部につなぎ、車体側への取り付けに
利用するようにしたソリッド形状であり、従来の問題点
を解決しており、またエネルギー吸収量が大きくなって
いる。
【0019】
【発明の効果】本発明に係るアルミ押出材は、車両用バ
ンパー部材として従来例と同等又はそれ以上の曲げ性能
を有し、押出速度を大きくできるので生産性を向上でき
る。また、押出抵抗が小さく従来使用できなかった高強
度合金でも使用できるようになり、さらに均一な冷却が
可能となるので焼入れによる部位毎の強度のバラツキが
生じにくく、一層の薄肉化、軽量化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明例におけるソリッド断面形状と荷重の負
荷方向を示す図である。
【図2】3点曲げ試験により得られた比較例1の荷重
(P)−変位(X)曲線である。
【図3】同じく比較例2の荷重(P)−変位(X)曲線
である。
【図4】同じく実施例1の荷重(P)−変位(X)曲線
である。
【図5】従来のトラックリアバンパーの断面形状例であ
る。
【図6】実験室における3点曲げ試験方法と、それによ
って得られる荷重(P)−変位(X)曲線の説明図であ
る。
【符号の説明】
W ウェブ部 F1、F2 フランジ部 Fm 張り出しフランジ P 3点曲げ試験における抵抗荷重 X 同変位量 Pmax 最大負荷荷重 S エネルギー吸収量

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 断面のウェブ部Wが2又は3本であるソ
    リッド形状のアルミニウム合金押出材で構成された車両
    用バンパー部材。
  2. 【請求項2】 断面のウェブ部Wがその中央部に張り出
    しフランジFmをもつことを特徴とする請求項1に記載
    された車両用バンパー部材。
  3. 【請求項3】 張り出しフランジFmが、断面でみてウ
    ェブ部Wの左右両側に張り出していることを特徴とする
    請求項2に記載された車両用バンパー部材。
JP7353857A 1995-12-27 1995-12-27 車両用バンパー部材 Pending JPH09175290A (ja)

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JP7353857A JPH09175290A (ja) 1995-12-27 1995-12-27 車両用バンパー部材

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JP7353857A JPH09175290A (ja) 1995-12-27 1995-12-27 車両用バンパー部材

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JPH09175290A true JPH09175290A (ja) 1997-07-08

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JP (1) JPH09175290A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6767650B2 (en) * 2002-12-09 2004-07-27 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co. Kg Lightweight support for bumpers
WO2016089989A1 (en) * 2014-12-05 2016-06-09 Shape Corp. Beam incorporating aluminum extrusion and long-fiber reinforced plastic

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6767650B2 (en) * 2002-12-09 2004-07-27 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co. Kg Lightweight support for bumpers
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