JPH09267772A - バンパーリインホースメント及びその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた荷重特性を有するうえ低コストで製造
できるバンパーリインホースメントの提供。 【解決手段】 バンパーリインホースメント１は、第１
及び第２半割部材１０、２０を接合して製造されてい
る。第１半割部材１０の第１上面１３は第１上側凸部１
３ａと第１上側凹部１３ｂが、第１下面１５は第１下側
凸部１５ａと第１下側凹部１５ｂが交互に並んで形成さ
れている。第２半割部材２０の第１上面２３は第２上側
凸部２３ａと第２上側凹部２３ｂが、第２下面２５は第
２下側凸部２５ａと第２下側凹部２５ｂが交互に並んで
形成されている。バンパーリインホースメント１に圧縮
荷重を加えたとき変形量がある大きさを超えると塑性変
形するが、このとき大面積部Ｌ１に略楕円形状の窪みが
生じるにとどまり、断面形状は維持されため塑性変形後
も大きな圧縮荷重に耐え得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、衝突時のエネルギ
ーを吸収させるために車両のサイドメンバの前端に直接
取り付けられるバンパーリインホースメント及びその製
法に関する。

【０００２】

【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】従
来、車両が衝突したときのエネルギーを効果的に吸収す
る構造として、図７に示すように車両のサイドメンバの
前端にバンパーリインホースメントという補強材を直接
取り付けた構造が知られている。かかる構造は、車両が
衝突してサイドメンバが潰れると乗員の保護が十分果た
せない点に鑑み開発されたものであり、衝突の際に発生
する荷重をサイドメンバに達する前で受け止めることを
目的としている。

【０００３】上記構造に用いられるバンパーリインホー
スメントとしては、例えば図８に示すものが知られてい
た（図８（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図）。こ
のバンパーリインホースメント１０１は、ロール成形に
より板材を断面略四角形となるように且つ車両前方に所
定の曲率半径をもって膨出するように加工する工程、曲
率半径をより小さくするように加工する工程（図８
（ａ）の一点鎖線参照）、突き当たった部分を溶接する
という工程、により製造できる。

【０００４】しかしながら、上記バンパーリインホース
メント１０１は、十分な荷重特性が得られなかった。図
９はこのバンパーリインホースメント１０１の荷重特性
を表すグラフである。バンパーリインホースメント１０
１では、圧縮荷重を受け始めると、弾性変形するため変
形量に略比例して圧縮荷重が増加する。そして、変形量
がある大きさを超えると、バンパーリインホースメント
１０１の略四角形の断面形状が潰されて図８（ｃ）に示
すような略台形状に塑性変形するため、圧縮荷重は急激
に低下しまう。

【０００５】従って、このようなバンパーリインホース
メント１０１では、例えば材質にハイテンション１２０
ｋｇ級のものを用いることにより、塑性変形後の圧縮荷
重の吸収を材質の高張力効果で補うようにしていた。本
発明は上記課題に鑑みなされたものであり、優れた荷重
特性を有するうえ低コストで製造できるバンパーリイン
ホースメントの提供、及び、かかるバイパスリインホー
スメントを製造する方法の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記課題
を解決するため、請求項１記載の発明は、車両のサイド
メンバの前端に直接取り付けられるバンパーリインホー
スメントにおいて、衝突面に略直交する上面は、上方に
突出する凸部と下方に没入する凹部が交互に並んだ形状
に形成され、衝突面に略直交する下面は、下方に突出す
る凸部と上方に没入する凹部が交互に並んだ形状に形成
され、前記上面及び前記下面の凸部同士、並びに、前記
上面及び前記下面の凹部同士がそれぞれ相対向するよう
に配設されたことを特徴とする。

【０００７】かかる請求項１記載のバンパーリインホー
スメントでは、上面及び下面に凹凸を備えているため、
上面及び下面にかかる凹凸を備えていない場合に比べ
て、衝突面の剛性が高い。このバンパーリインホースメ
ントは圧縮荷重を受け始めると弾性変形し、その変形量
に略比例して圧縮荷重が増加するが、このときの変形量
に対する圧縮荷重の増加率が大きい。

【０００８】また、変形量がある大きさを超えるとバン
パーリインホースメントが塑性変形するが、この場合、
衝突面のうち、上面の凸部（上方に突出している）と下
面の凸部（下方に突出している）に囲まれた部分に窪み
が生じるように塑性変形するのみであり、バンパーリイ
ンホースメントの断面形状自体はほとんど崩れることは
なく維持される。従って、この断面形状により塑性変形
後も大きな圧縮荷重に耐えることができる。

【０００９】このように、請求項１記載のバンパーリイ
ンホースメントによれば、従来のように、優れた荷重特
性が得られるため、高張力を有する高価な材質を使用す
る必要はない。請求項２記載の発明は、請求項１記載の
バンパーリインホースメントを製造する方法であって、
衝突面となる第１垂直面と、上方に突出する第１上側凸
部と下方に没入する第１上側凹部が交互に並んで形成さ
れ、第１垂直面に略直交する第１上面と、下方に突出す
る第１下側凸部と上方に没入する第１下側凹部が交互に
並んで形成され、第１垂直面に略直交する第１下面と、
第１上面の縁に設けられた第１上側フランジと、第１下
面の縁に設けられた第１下側フランジとを備えた第１半
割部材、及び、第２垂直面と、上方に突出する第２上側
凸部と下方に没入する第２上側凹部が交互に並んで形成
され、第２垂直面に略直交する第２上面と、下方に突出
する第２下側凸部と上方に没入する第２下側凹部が交互
に並んで形成され、第２垂直面に略直交する第２下面
と、第２上面の縁に設けた第２上側フランジと、第２下
面の縁に設けられた第２下側フランジとを備えた第２半
割部材をそれぞれプレス形成し、第１半割部材と第２半
割部材を向かい合うように配置し、第１上側フランジと
第２上側フランジ、第１下側フランジと第２下側フラン
ジをかしめることを特徴とする。

【００１０】かかる請求項２記載の製法では、プレス成
形された第１及び第２半割部材を使用するため、車両前
方に向かって膨出するように湾曲した形状に成形する
際、ロール成形する場合に比べて曲率半径を設定する自
由度が高い。例えば、ロール成形では曲率半径がＲ５０
００（単位はｍｍ）以下にすることが困難なため、ロー
ル成形後に再び曲率半径を小さくする工程を必要とした
が、ここではプレス成形を採用しているため、小さな曲
率半径（例えばＲ３０００）でもそのまま成形すること
ができる。

【００１１】また、第１及び第２半割部材はプレス成形
品であるため、バンパーリインホースメントの上面の凸
部・凹部、下面の凸部・凹部の形状を容易に実現するこ
とができるし、例えば車両幅方向の両サイドについて車
両前後方向の厚みを大きくして、この厚みが圧縮される
までサイドメンバに大きな荷重が加わらないようにする
こともできる。あるいは、車両幅方向の中央部につい
て、車両前後方向の厚みを大きくして、この厚みにより
最大圧縮荷重を大きくすることもできる。

【００１２】更に、一対の半割部材をかしめにより接合
しているため、溶接する場合に比べて接合費用が嵩ま
ず、低コスト化を実現できる。請求項３の発明は、請求
項２記載のバンパーリインホースメントの製法であっ
て、第１及び第２上側フランジのうち第１及び第２上側
凹部によりフランジ幅が広がった箇所をかしめ、第１及
び第２下側フランジのうち第１及び第２下側凹部により
フランジ幅が広がった箇所をかしめることを特徴とす
る。

【００１３】請求項３記載のバンパーリインホースメン
トの製法では、かしめを行う際、各フランジのうち各凹
部によりフランジ幅の広がった箇所をかしめる。かしめ
を行うには、かしめ用の治具を用いるため、フランジは
ある程度の幅を有している必要がある。従って、フラン
ジ全体の幅を広くしてもよいのだが、そのような構成で
は重量が嵩むうえコストも高くなる。そこで、各フラン
ジのうち各凹部によりフランジ幅が広げられていること
に着目し、その部分をかしめ箇所としたのである。

【００１４】このように、請求項３記載のバンパーリイ
ンホースメントの製法によれば、かしめ作業を容易に行
うことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施例を
図面に基づいて説明する。尚、本発明の実施の形態は、
下記の実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の
技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはい
うまでもない。

【００１６】図１は本実施例のバンパーリインホースメ
ントの説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面
図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は背面図である。図２は本
実施例のバンパーリインホースメントの部分斜視図であ
る。本実施例のバンパーリインホースメント１は、衝突
面（＝第１垂直面１１）、上面３、下面５及び背面（＝
第２垂直面２１）を備え、第１半割部材１０と第２半割
部材２０とを接合して製造されたものである。このバン
パーリインホースメント１は背面側の両サイドにて車両
のサイドメンバに直接取り付けられる。

【００１７】第１半割部材１０は、車両の幅方向に延び
る部材であり、プレス成形されたものである。この第１
半割部材１０は、衝突面となる第１垂直面１１、この第
１垂直面１１に略直交する第１上面１３、同じく第１垂
直面１１に略直交する第１下面１５、第１上面１３の縁
即ち車両の幅方向に延びる縁に沿って設けられた第１上
側フランジ１４、第１下面１５の縁即ち車両の幅方向に
延びる縁に沿って設けられた第１下側フランジ１６を備
えている。この第１半割部材１０は、上方もしくは下方
からみると、第１垂直面１１の略中央が車両の前方（図
１（ａ）にて下側）に膨出するように湾曲している。

【００１８】第１垂直面１１は凹凸のない曲面である
が、第１上面１３は上方に突出する第１上側凸部１３ａ
と下方に没入する第１上側凹部１３ｂが交互に並んで形
成されている。また、第１下面１５は下方に突出する第
１下側凸部１５ａと上方に没入する第１下側凹部１５ｂ
が交互に並んで形成されている。そして、第１上側凸部
１３ａと第１下側凸部１５ａは相対向するように配置さ
れ、第１上側凹部１３ｂと第１下側凹部１５ｂも相対向
するように配置されている。この結果、第１垂直面１１
は、第１上側凸部１３ａ及び第１下側凸部１５ａによっ
て囲まれた大面積部Ｌ１と、第１上側凹部１３ｂ及び第
１下側凹部１５ｂによって囲まれた小面積部Ｓ１とが交
互に並んだ状態となっている。

【００１９】第２半割部材２０は、第１半割部材１０と
同様、車両の幅方向に延びる部材であり、プレス成形さ
れたものである。この第２半割部材２０は、衝突面の背
面となる第２垂直面２１、この第２垂直面２１に略直交
する第２上面２３、同じく第２垂直面２１に略直交する
第２下面２５、第２上面２３の縁即ち車両の幅方向に延
びる縁に沿って設けられた第２上側フランジ２４、第２
下面２５の縁即ち車両の幅方向に延びる縁に沿って設け
られた第２下側フランジ２６を備えている。この第２半
割部材２０は、上方もしくは下方からみると第２垂直面
２１の略中央が車両の前方に膨出するように湾曲してい
る。

【００２０】第２垂直面２１は凹凸のない曲面である
が、第２上面２３は上方に突出する第２上側凸部２３ａ
と下方に没入する第２上側凹部２３ｂが交互に並んで形
成されている。また、第２下面２５は下方に突出する第
２下側凸部２５ａと上方に没入する第２下側凹部２５ｂ
が交互に並んで形成されている。そして、第２上側凸部
２３ａと第２下側凸部２５ａは相対向するように配置さ
れ、第２上側凹部２３ｂと第２下側凹部２５ｂも相対向
するように配置されている。この結果、第２垂直面２１
には、第２上側凸部２３ａ及び第２下側凸部２５ａによ
って囲まれた大面積部Ｌ２と、第２上側凹部２３ｂ及び
第２下側凹部２５ｂによって囲まれた小面積部Ｓ２とが
交互に並んだ状態となっている。また、第１半割部材１
０の大面積部Ｌ１は第２半割部材２０の大面積部Ｌ２と
相対向しており、小面積部Ｓ１は小面積部Ｓ２と相対向
している。

【００２１】本実施例のバンパーリインホースメント１
は、第１半割部材１０と第２半割部材２０とを向かい合
うように配置した状態で、第１上側フランジ１４と第２
上側フランジ２４を重ね合わせた上でかしめてかしめ部
３ａを形成することにより、バンパーリインホースメン
ト１の上面３が完成されている。また、第１下側フラン
ジ１６と第２下側フランジ２６を重ね合わせた上でかし
めてかしめ部５ａを形成することにより、バンパーリイ
ンホースメント１の下面５が完成されている。

【００２２】ここで、かしめ部３ａは、第１及び第２上
側フランジ１４、２４のうち第１及び第２上側凹部１３
ｂ、２３ｂによりフランジ幅の広がった箇所に設けら
れ、かしめ部５ａは、第１及び第２下側フランジ１６、
２６のうち第１及び第２下側凹部１５ｂ、２５ｂにより
フランジ幅の広がった箇所に設けられている。このよう
にフランジ幅の広い箇所でかしめ作業を行ったため、か
しめ作業用の治具を容易に配置することができ、作業を
スムーズに行うことができる。また、溶接により接合す
る場合に比べて、上記かしめ作業はコストが安価であ
り、しかもすべてのかしめ部３ａ、５ａを一度に形成す
ることができるため、作業効率も優れている。

【００２３】次に、本実施例のバンパーリインホースメ
ント１の機能について説明する。このバンパーリインホ
ースメント１の静圧縮試験の結果を図３のグラフに示
す。また、バンパーリインホースメント１が塑性変形し
たときの正面図を図４に示す。尚、従来例のバンパーリ
インホースメント１０１の静圧縮試験の結果は図９に示
す。

【００２４】本実施例のバンパーリインホースメント１
は、上面３及び下面５に凹凸を備えているため、従来例
に比べて衝突面の剛性が高い。即ち、圧縮荷重をかけ始
めるにしたがってバンパーリインホースメントは弾性変
形し、その変形量に略比例して圧縮荷重が増加するが、
第１実施例では従来例に比べて、変形量に対する圧縮荷
重の増加率が大きくなっている。

【００２５】また、変形量がある大きさを超えるとバン
パーリインホースメントが塑性変形する。この場合、本
実施例では図４に示すように、衝突面のうち大面積部Ｌ
１に略楕円形状の窪みが生じるにとどまり、バンパーリ
インホースメント１の断面形状そのものはほとんど崩れ
ることなく維持される。従って、この断面形状により塑
性変形後も大きな圧縮荷重に耐えることができる。一
方、従来例では図８（ｃ）に示すように、断面形状が変
形してしまうため、塑性変形後は急激に圧縮荷重が低下
してしまう。

【００２６】このように、本実施例のバンパーリインホ
ースメント１によれば、従来のように、高張力を有する
高価な材質を使用することなく、優れた荷重特性を得る
ことができる。また、本実施例では第１及び第２半割部
材１０、２０はプレス成形品であるため、ロール成形す
る場合に比べて設計の自由度が高い。即ち、車両の前方
に向かって膨出させる場合の曲率半径をより小さくする
ことができるし、断面形状も種々の形状に対応できる。
更に、本実施例では第１及び第２半割部材１０、２０を
かしめにより接合したため、溶接により接合する場合に
比べて接合工程が簡素化され且つ安価である。 ［上記実施例の変形例］上記実施例では凸部１３ａ、１
５ａ、２３ａ、２５ａの立ち上がり角度を約４５度とし
たが、この立ち上がり角度は特に限定されるものではな
く、例えば図５に示すように約９０度としてもよく、こ
の場合でも上記実施例と略同等の効果が得られる。

【００２７】また、本発明のバンパーリインホースメン
トの全体形状は、上記実施例の形状に限定されるもので
はなく、任意の形状を採用することができる。但し、衝
突エネルギーを効率的に吸収する観点から、バンパーリ
インホースメントの略中央部が車両の前方に向かって湾
曲した形状であることが好ましい。このような形状とし
ては、上記実施例の形状のほか、例えば図６に示すよう
に、第１半割部材１０の第１上面１３の幅を略中央部が
最も広く両サイドにいくに従って狭くなるように形成し
てもよい。

【００２８】また、上記実施例ではプレス成形品である
第１及び第２半割部材１０、２０をかしめることにより
バンパーリインホースメント１を製造したが、このバン
パーリインホースメント１と同様の形状（フランジ１
４、１６、２４、２６を除く）を例えば鋳造などにより
製造してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施例のバンパーリインホースメントの説
明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）
は底面図、（ｄ）は背面図である。

【図２】 本実施例のバンパーリインホースメントの部
分斜視図である。

【図３】 本実施例のバンパーリインホースメントの静
圧縮試験の結果を表すグラフである。

【図４】 本実施例のバンパーリインホースメントが塑
性変形したときの正面図である。

【図５】 変形例のバンパーリインホースメントの正面
図である。

【図６】 他の変形例のバンパーリインホースメントの
斜視図である。

【図７】 車両が衝突したときのエネルギーを効果的に
吸収する構造の説明図である。

【図８】 従来例のバンパーリインホースメントの説明
図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、
（ｃ）は塑性変形後の断面図である。

【図９】 従来例のバンパーリインホースメントの静圧
縮試験の結果を表すグラフである。

【符号の説明】

１・・・バンパーリインホースメント、３・・・上面、
５・・・下面、 １０・・・第１
半割部材、１１・・・第１垂直面、 １３
・・・第１上面、１３ａ・・・第１上側凸部、
１３ｂ・・・第１上側凹部、１４・・・第１上側フラ
ンジ、 １５・・・第１下面、１５ａ・・・第１
下側凸部、 １５ｂ・・・第１下側凹部、１６
・・・第１下側フランジ、 ２０・・・第２半割
部材、２１・・・第２垂直面、 ２３・・
・第２上面、２３ａ・・・第２上側凸部、 ２
３ｂ・・・第２上側凹部、２４・・・第２上側フラン
ジ、 ２５・・・第２下面、２５ａ・・・第２下
側凸部、 ２５ｂ・・・第２下側凹部、２６・
・・第２下側フランジ、 Ｌ１、Ｌ２・・・大面
積部、Ｓ１、Ｓ２小面積部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のサイドメンバの前端に直接取り付
   けられるバンパーリインホースメントにおいて、 衝突方向に略平行の上面には、上方に突出する凸部と下
   方に没入する凹部が交互に並んで形成され、 衝突方向に略平行の下面には、下方に突出する凸部と上
   方に没入する凹部が交互に並んで形成され、 前記上面及び前記下面の凸部同士、並びに、前記上面及
   び前記下面の凹部同士がそれぞれ相対向するように配設
   されたことを特徴とするバンパーリインホースメント。
2. 【請求項２】 衝突面となる第１垂直面と、 上方に突出する第１上側凸部と下方に没入する第１上側
   凹部が交互に並んで形成され、第１垂直面に略直交する
   第１上面と、 下方に突出する第１下側凸部と上方に没入する第１下側
   凹部が交互に並んで形成され、第１垂直面に略直交する
   第１下面と、 第１上面の縁に設けられた第１上側フランジと、 第１下面の縁に設けられた第１下側フランジとを備えた
   第１半割部材、及び、 第２垂直面と、 上方に突出する第２上側凸部と下方に没入する第２上側
   凹部が交互に並んで形成され、第２垂直面に略直交する
   第２上面と、 下方に突出する第２下側凸部と上方に没入する第２下側
   凹部が交互に並んで形成され、第２垂直面に略直交する
   第２下面と第２上面の縁に設けられた第２上側フランジ
   と、 第２下面の縁に設けられた第２下側フランジとを備えた
   第２半割部材をそれぞれプレス形成し、第１半割部材と
   第２半割部材を向かい合うように配置し、第１上側フラ
   ンジと第２上側フランジ、第１下側フランジと第２下側
   フランジをかしめることにより請求項１記載のバンパー
   リインホースメントを製造することを特徴とするバンパ
   ーリインホースメントの製法。
3. 【請求項３】 第１及び第２上側フランジのうち第１及
   び第２上側凹部によりフランジ幅が広がった箇所をかし
   め、第１及び第２下側フランジのうち第１及び第２下側
   凹部によりフランジ幅が広がった箇所をかしめることを
   特徴とする請求項２記載のバンパーリインホースメント
   の製法。