WO2013005465A1 - 車両用バンパーリインフォースメント - Google Patents

車両用バンパーリインフォースメント Download PDF

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剛士 谷口
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豊田鉄工株式会社
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    • B60R19/18—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
    • B60R2019/186—Additional energy absorbing means supported on bumber beams, e.g. cellular structures or material

Definitions

  • the present invention relates to a bumper reinforcement for a vehicle, and more particularly to an improvement of a bumper reinforcement having a function of preventing the vehicle from getting on and getting into the vehicle.
  • the apparatus described in Patent Document 1 is one example, and high strength bumper reinforcement having high tensile strength can be obtained by hot press molding (hot stamping molding).
  • Patent Document 2 when quenching and hardening by hot press molding, in order to prevent a load from being lowered at a stretch due to buckling (bending) of a load input portion, a low-strength portion whose quenching is locally relaxed is provided. There has been proposed a technique for providing an excellent collision energy absorption performance by suppressing a sudden drop in load.
  • Patent Document 3 proposes a technique in which a raised wall for preventing a vehicle from getting in is integrally fixed to a bumper reinforcement.
  • the present invention has been made against the background of the above circumstances, and its purpose is to provide excellent collision energy absorption performance, and to prevent the vehicle from getting on and getting into the vehicle without increasing the number of parts and weight. Is to be obtained.
  • the first invention is constituted by a metal plate material and is long in the vehicle width direction press-processed so as to have a plurality of projecting portions projecting outward from the vehicle with an interval in the vehicle vertical direction.
  • Longitudinal bumper reinforcement for a vehicle which is inside a pair of support portions fixed to the vehicle body in the vehicle width direction and symmetrical with respect to the center in the vehicle width direction, in the vehicle vertical direction
  • a low-strength portion is provided which is widened and has a small number of protrusions or a small protrusion dimension of the protrusions.
  • a general portion excluding the low-strength portion is provided with a pair of the protruding portions, and the vehicle vertical section has an M-shaped cross section.
  • the low-strength part has a shallow inverted dish-shaped cross section that extends in the vehicle vertical direction with the same number of protrusions as the general part but the number of protrusions of the protrusion is one.
  • C The cross-sectional lengths of the general portion and the low-strength portion in the vehicle vertical direction are substantially the same.
  • the third invention is characterized in that in the vehicle bumper reinforcement of the first invention or the second invention, the low-strength portion is widened upward or downward in the vehicle vertical direction.
  • the low-strength portions are provided at a plurality of positions inside the pair of support portions and symmetrical with respect to the center in the vehicle width direction, It becomes easy to deform
  • the strength of the low strength portion of the present invention with respect to the collision load from the protruding direction of the protruding portion is reduced by reducing the number of protruding portions or reducing the protruding size of the protruding portion. Since it is widened in the vertical direction, the low-strength portion can provide a function for preventing the vehicle from getting in and getting in, and the vehicle can be prevented from getting in and getting in without increasing the number of parts and weight.
  • the general part except the low-strength part is provided with a pair of protrusions and has an M-shaped cross section, whereas the low-strength part has one protrusion and extends in the vehicle vertical direction. Since it has a shallow inverted dish-shaped cross section, the strength of the low-strength portion against a collision load can be appropriately reduced as compared with the general portion.
  • the cross-sectional lengths of the general part and the low-strength part in the vertical direction of the vehicle are substantially the same, it is possible to press using a metal plate material having a constant material width dimension in the vertical direction of the vehicle. The yield is improved and the manufacturing cost is reduced.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the results of examining the characteristics of load and EA amount (energy absorption amount) using the vehicle bumper reinforcement of FIG. 1 and a comparative product
  • (a) is a diagram explaining the test method
  • (b) is It is the figure which showed the test result.
  • FIG. 5 is a view showing a test product after the test in FIG. 4 and is a perspective view corresponding to FIGS. 1 (a) and 5 respectively
  • (a) is a product of the present invention
  • (b) is a comparative product.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention, corresponding to FIG. 1, (a) (is a perspective view, (b) is an enlarged view of a section VIIIB -VIIIB in (a) ⁇ , and (c) is (a) It is an enlarged view of a section VIIIC -VIIIC in. It is a figure which shows the bumper reinforcement for vehicles of the Example of FIG. 8, and is a figure corresponding to FIG. 2, (a) is the top view seen from the upper direction in the arrangement
  • FIG. 4 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention, corresponding to FIG.
  • the vehicle bumper reinforcement of the present invention can be applied to a bumper attached to the front side of the vehicle or a bumper attached to the rear side of the vehicle, but it may be applied to only one of them.
  • the shape of the bumper reinforcement in the longitudinal direction that is, the shape in plan view as viewed from above the vehicle is, for example, a shape that is smoothly curved so that the central portion protrudes outward (forward or backward) of the vehicle.
  • the shape may be substantially linear, and various modes such as inclining or curving only both end portions toward the vehicle body are possible.
  • the plurality of low-strength portions are provided, for example, at two locations that are symmetric with respect to the center in the vehicle width direction, but are separated from the center, but may be provided at four or more locations.
  • the low-strength part is desirably provided so that the shape changes smoothly from the general part so that stress concentration does not occur at the boundary with the general part other than the low-strength part. Be made. Except for the low-strength portion, the same cross-sectional shape such as an M shape including the support portion may be used, but the support portion may have a different cross-sectional shape.
  • the low-strength portion is configured so as to have a cross section of a shallow inverted dish shape (a shape in which the bottom side of the dish protrudes to the outside of the vehicle) that has one protrusion and extends in the vehicle vertical direction as in the second invention, for example.
  • the number of protrusions may be the same as that of the general part, and the protrusion dimension of the protrusions may be reduced to widen the vehicle in the vertical direction.
  • the cross-sectional lengths of the general part and the low-strength part in the vertical direction of the vehicle are substantially the same. However, when the first invention is implemented, the cross-sectional lengths of the general part and the low-strength part in the vertical direction of the vehicle.
  • the protrusions of the protrusions in the general part and the low-strength part are the same, but various aspects are possible, such as the protrusion dimension of the protrusion of the low-strength part being smaller than the general part. is there.
  • the low-strength portion is provided by being widened upward or downward in the vehicle vertical direction, but the low-strength portion can also be provided by being widened upward and downward in the vehicle vertical direction.
  • the boarding / sinking prevention function by the low-strength part is not necessarily required to obtain both the boarding prevention and the boarding prevention functions, as long as at least one of the boarding prevention and the boarding prevention functions can be obtained. If the low-strength portion is provided by widening the vehicle in the upward and downward directions in the vehicle vertical direction, it is possible to obtain both the action of preventing the ride and the prevention of the dive.
  • the press working for forming the bumper reinforcement may be performed mainly by bending, for example, but may include a drawing element, and a pair of molds having a molding surface having a desired cross-sectional shape. It is desirable to form by one-time press working using. Flat flanges may be provided on both sides of the bumper reinforcement in the vertical direction of the vehicle so as to protrude upward and downward as necessary.
  • a steel plate for hot press forming that can be hardened by hot press forming is suitably used.
  • FIGS. 2A and 2B are views showing the bumper reinforcement 10, in which FIG. 2A is a plan view seen from above in the state of being installed in the vehicle, and FIG. FIG. 3 is a plan view showing a rectangular metal plate 12 that is a material of the bumper reinforcement 10.
  • the metal plate is bent into a predetermined shape by hot press forming and has a tensile strength of 1400 MPa by quench hardening. A steel sheet for hot press forming that is increased in strength to the above is used.
  • the bumper reinforcement 10 has a long longitudinal shape in the vehicle width direction, which is the left-right direction of FIG. 2 (a), and is located at the center in the vehicle width direction in the plan view shown in FIG. 2 (a). And a pair of inclined portions 16 positioned at both ends, and a pair of curved portions 18 that smoothly connect the linear portions 14 and the inclined portions 16 to each other.
  • the bumper reinforcement 10 is configured to be bilaterally symmetrical with respect to the center in the vehicle width direction, and a pair of inclined portions 16 at both ends are portions that retreat to the vehicle body side, and are vehicle body side members via a bumper stay 20.
  • the left and right side members 22 are fixed.
  • a portion fixed to the middle bumper stay 20 of the inclined portion 16 corresponds to a support portion.
  • a bumper body 24 made of synthetic resin is disposed outside the bumper reinforcement 10.
  • the straight portion 14 and the pair of inclined portions 16 are a pair of projecting portions 30 that project in an inverted U shape toward the outside of the vehicle (forward in this embodiment) as shown in FIG. , 32 are provided to be separated from each other in the vertical direction of the vehicle via the connecting portion 34 and have an M-shaped cross-sectional shape as a whole, and are flat at both ends thereof, that is, the vertical side portions in the vertical direction of the vehicle.
  • the flanges 36 and 38 are provided so as to protrude vertically.
  • Each bent portion of the M-shaped cross section is bent so as to be relatively square, and the pair of projecting portions 30 and 32 each have a trapezoidal shape with a narrower width on the tip side.
  • connecting portion 34 is a straight line, that is, a flat surface, and is positioned in a plane common to the flanges 36 and 38, and is arranged in a posture in which they are substantially vertical.
  • the left direction of FIG.1 (b) bag is a vehicle front side.
  • the pair of curved portions 18 of the bumper reinforcement 10 are provided at two symmetrical positions with respect to the center in the vehicle width direction, and as is clear from the cross section in the vehicle vertical direction shown in FIG.
  • One protrusion 40 is used.
  • the projecting dimension of the projecting part 40 toward the front of the vehicle is the same as that of the projecting parts 30 and 32, but the width dimension in the vertical direction of the vehicle is large, and a shallow inverted dish shape in the cross section in the vertical direction of the vehicle shown in FIG. Is made.
  • the vertical dimension of the curved portion 18 is larger than that of the linear portion 14 and the inclined portion 16 and widens upward and downward in the vehicle vertical direction, but from FIGS.
  • the straight portions 14 and the inclined portions 16 are smoothly bulged upward and downward in a circular arc shape so as to be smoothly connected to the upper and lower edges.
  • the cross-sectional lengths of the cross-sectional shapes in the vehicle vertical direction shown in (b) b and (c) ⁇ in FIG. 1 are substantially the same, and as shown in FIG. 3, the material width dimension in the vehicle vertical direction (the vertical dimension in FIG. 3).
  • the flanges 36 and 38 are provided continuously from the linear portion 14 and the inclined portion 16 at both upper and lower ends of the bending portion 18.
  • the curved portion 18 constituted by a single projecting portion 40 is a low-strength portion, and the straight portion 14 and the inclined portion 16 having a pair of projecting portions 30 and 32 correspond to a general portion.
  • the center line S of (b) and (c) in FIG. 1 is the vertical center line of the straight portion 14 and the inclined portion 16 shown in (b), and (c) the curved portion 18 of the heel is substantially even in the vertical direction. Widened.
  • the bending portion 18 is configured by the single protrusion 40, so that the strength against the collision load from the protrusion direction (front of the vehicle) of the protrusion 40 is reduced, and the vehicle is widened in the vertical direction of the vehicle.
  • the curved portion 18 can provide a function of preventing the vehicle from getting on and getting into the vehicle, and can prevent the vehicle from getting on and getting into the vehicle without increasing the number of parts and weight.
  • the vehicle since the vehicle is widened upward and downward in the vertical direction of the vehicle, both the effects of preventing the vehicle from getting on and preventing the vehicle from getting into the vehicle can be appropriately obtained.
  • the straight portion 14 and the inclined portion 16 excluding the low-strength curved portion 18 are provided with a pair of projecting portions 30 and 32 and the cross section is M-shaped, whereas the curved portion 18 is composed of a single projecting portion 40, and has a shallow inverted dish-shaped cross section extending in the vehicle vertical direction, so that the strength of the curved portion 18 against a collision load is a straight portion 14 and an inclined portion. Compared to 16, it is lowered appropriately.
  • the metal plate 12 having a constant material width dimension in the vehicle vertical direction is used. Can be pressed, and the material yield is improved and the manufacturing cost is reduced.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the results of examining the difference in the collision energy absorption performance using the bumper reinforcement 10 of this example and the comparative product 50 shown in FIG.
  • the curved portion 52 has the same cross-sectional shape as the straight portion 14 and the inclined portion 16, and has an M-shaped cross section as shown in FIG.
  • FIG. 4 (a) is a view for explaining the test method, in which the vicinity of the support portion of the inclined portion 16 is placed and fixed on a pair of support bases 60, and a collision piece 62 whose tip is a semicircular arc is fixed at a predetermined speed.
  • the EA amount energy absorption amount
  • the amount of EA corresponds to the integrated value of the load.
  • (B) in FIG. 4 is a test result, which is indicated by a solid line when the product of the present invention (bumper reinforcement 10), that is, with a low-strength portion, and indicated by a broken line when a comparative product 50, that is, without a low-strength portion.
  • FIG. 6 is a perspective view of the test product after the test.
  • (A) is the product of the present invention (bumper reinforcement 10)
  • (b) is the comparative product 50
  • the comparative product 50 is a straight line portion that is a load input portion.
  • the bent portion 18 is deformed in the opposite direction in the product of the present invention, whereas the straight portion 14 is only gently bent without buckling.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view corresponding to FIG.
  • the curved portion 92 of the vehicular bumper reinforcement 90 shown in FIGS. 10 and 11 is widened only in the downward direction, contrary to the curved portion 82, and the action of preventing the vehicle from getting into the front vehicle is not obtained. Since the downward projecting dimension is larger than that of the curved portion 18, it is possible to more appropriately obtain a ride-up preventing action for the preceding vehicle, and for example, it is positively applied to a vehicle having a high bumper position. 10 and 11 correspond to FIGS. 1 and 2 described above.
  • Bumper reinforcement for vehicle 12 Metal plate material 14: Straight part (support part, general part) 16: Inclined part (general part) 18, 70, 82, 92: Curved part (low strength part) 30 , 32, 40, 72, 74: protrusion

Landscapes

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Abstract

　優れた衝突エネルギー吸収性能が得られるとともに、部品点数や重量の増加を招くことなく車両の乗り上げ・潜り込み防止機能が得られるようにする。　車幅方向の中心に対して対称的な２箇所に低強度の湾曲部１８が設けられているため、その湾曲部１８で変形し易くなり、荷重入力部位の座屈で荷重が一気に低下することが抑制されて、優れた衝突エネルギー吸収性能が得られるようになる。その場合に、湾曲部１８は、単一の突出部４０にて構成されることにより、その突出部４０の突出方向（車両前方）からの衝突荷重に対する強度が低下させられ、車両上下方向の上方および下方へそれぞれ拡幅されているため、その湾曲部１８によって乗り上げ・潜り込み防止機能が得られるようになり、部品点数や重量の増加を招くことなく車両の乗り上げや潜り込みを抑制できる。

Description

車両用バンパーリインフォースメント
　本発明は車両用バンパーリインフォースメントに係り、特に、車両の乗り上げ・潜り込み防止機能を有するバンパーリインフォースメントの改良に関するものである。
　金属板材にて構成されているとともに、車両上下方向に隔てて車両外側へ突き出す複数の突出部を有するようにプレス加工された車幅方向に長い長手形状の車両用バンパーリインフォースメントが提案されている。特許文献１に記載の装置はその一例で、熱間プレス成形（ホットスタンピング成形）により引張強度が高い高強度のバンパーリインフォースメントが得られるようになっている。特許文献２には、熱間プレス成形により焼入れ硬化させる場合に、荷重入力部位の座屈（折れ曲がり）で荷重が一気に低下することを防止するため、局部的に焼入れが緩和された低強度部を設け、荷重の急低下を抑制して優れた衝突エネルギー吸収性能が得られるようにする技術が提案されている。また、特許文献３には、車両の潜り込みを防止するための嵩上げ壁をバンパーリインフォースメントに一体的に固設する技術が提案されている。
特開２００７－３８７５６号公報 特開２００７－２９０５８２号公報 特開２００９－１１９９号公報
　したがって、引用文献２に記載の技術を引用文献１に適用することにより、優れた衝突エネルギー吸収性能が得られるようにできるが、車両の乗り上げや潜り込みを防止する機能は得られず、引用文献３のように別部材を固設すると、部品点数や重量の増加を招いて必ずしも十分に満足できないという問題があった。
　本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、優れた衝突エネルギー吸収性能が得られるとともに、部品点数や重量の増加を招くことなく車両の乗り上げ・潜り込み防止機能が得られるようにすることにある。
　かかる目的を達成するために、第１発明は、金属板材にて構成されているとともに、車両上下方向に隔てて車両外側へ突き出す複数の突出部を有するようにプレス加工された車幅方向に長い長手形状の車両用バンパーリインフォースメントであって、車幅方向において車体に固定される一対の支持部よりも内側であって車幅方向の中心に対して対称的な複数箇所に、車両上下方向へ拡幅されるとともに、前記突出部の数が少ないかその突出部の突出寸法が小さくされた低強度部が設けられていることを特徴とする。
　第２発明は、第１発明の車両用バンパーリインフォースメントにおいて、(a) 前記低強度部を除く一般部は、前記突出部が一対設けられて車両上下方向の断面がＭ字形状を成している一方、(b) 前記低強度部は、前記突出部の突出寸法は前記一般部と同じであるが数が一つで、車両上下方向に延びた浅い逆皿形状の断面を有しており、(c) 前記一般部および前記低強度部の車両上下方向の断面長さは略同じであることを特徴とする。
　第３発明は、第１発明または第２発明の車両用バンパーリインフォースメントにおいて、前記低強度部は、車両上下方向の上方または下方へ拡幅されていることを特徴とする。
　このような車両用バンパーリインフォースメントにおいては、一対の支持部よりも内側であって車幅方向の中心に対して対称的な複数箇所に低強度部が設けられているため、その低強度部で変形し易くなり、荷重入力部位の座屈で荷重が一気に低下することが抑制されて、優れた衝突エネルギー吸収性能が得られるようになる。その場合に、本発明の低強度部は、突出部の数が少ないかその突出部の突出寸法が小さくされることで、その突出部の突出方向からの衝突荷重に対する強度が低下させられ、車両上下方向へ拡幅されているため、その低強度部によって乗り上げ・潜り込み防止機能が得られるようになり、部品点数や重量の増加を招くことなく車両の乗り上げや潜り込みを抑制できる。
　第２発明では、低強度部を除く一般部は突出部が一対設けられて断面がＭ字形状を成しているのに対し、低強度部は突出部が一つで車両上下方向に延びた浅い逆皿形状の断面を有しているため、その低強度部の衝突荷重に対する強度が一般部に比較して適切に低下させられる。また、それ等の一般部および低強度部の車両上下方向の断面長さは略同じであるため、車両上下方向の素材幅寸法が一定の金属板材を用いてプレス加工することが可能で、材料歩留りが向上して製造コストが低減される。
本発明の一実施例である車両用バンパーリインフォースメントを示す図で、(a) は斜視図、(b) は(a) におけるIB－IB断面の拡大図、(c) は(a) におけるIC－IC断面の拡大図である。 図１の車両用バンパーリインフォースメントを示す図で、(a) は車両への配設状態において上方から見た平面図、(b) は車両の前側から見た正面図である。 図１の車両用バンパーリインフォースメントの素材である長方形の金属板材を示す平面図である。 図１の車両用バンパーリインフォースメントおよび比較品を用いて荷重およびＥＡ量（エネルギー吸収量）の特性を調べた結果を説明する図で、(a) は試験方法を説明する図、(b) は試験結果を示した図である。 図４の試験で用いた比較品を示す斜視図である。 図４の試験後のテスト品を示す図で、それぞれ図１(a) 、図５に対応する斜視図であり、(a) は本発明品、(b) は比較品である。 本発明の他の実施例を説明する図で、図１(c) に対応する湾曲部（低強度部）の断面図である。 本発明の更に別の実施例を説明する図で、図１に対応する図であり、(a) は斜視図、(b) は(a) におけるVIIIB －VIIIB 断面の拡大図、(c) は(a) におけるVIIIC －VIIIC 断面の拡大図である。 図８の実施例の車両用バンパーリインフォースメントを示す図で、図２に対応する図であり、(a) は車両への配設状態において上方から見た平面図、(b) は車両の前側から見た正面図である。 本発明の更に別の実施例を説明する図で、図１に対応する図であり、(a) は斜視図、(b) は(a) におけるXB－XB断面の拡大図、(c) は(a) におけるXC－XC断面の拡大図である。 図１０の実施例の車両用バンパーリインフォースメントを示す図で、図２に対応する図であり、(a) は車両への配設状態において上方から見た平面図、(b) は車両の前側から見た正面図である。
　本発明の車両用バンパーリインフォースメントは、車両前側に取り付けられるバンパーにも車両後側に取り付けられるバンパーにも適用され得るが、何れか一方のみに適用するだけでも差し支えない。
　また、バンパーリインフォースメントの長手方向の形状、すなわち車両の上方から見た平面視の形状は、例えば中央部が車両の外方向（前方または後方）へ突き出すように滑らかに湾曲した形状とされるが、略直線状であっても良いし、両端部のみ車体側へ傾斜させたり湾曲させたりするなど、種々の態様が可能である。
　複数の低強度部は、例えば車幅方向の中心に対して対称的な２箇所に中心から離間して設けられるが、４箇所以上に設けることも可能である。この低強度部は、低強度部以外の一般部との境界で応力集中が生じないように、一般部から滑らかに形状変化するように設けることが望ましく、例えば車両上下方向へ円弧状に膨出させられる。低強度部以外は、支持部を含めてＭ字形状等の同一断面形状であっても良いが、支持部では異なる断面形状とすることもできる。
　低強度部は、例えば第２発明のように突出部が一つで車両上下方向に延びた浅い逆皿形状（皿の底部側が車両外側へ突き出す形状）の断面を有するように構成されるが、突出部の数は一般部と同じで、突出部の突出寸法を小さくして車両上下方向へ拡幅するようにしても良い。また、第２発明では、一般部および低強度部の車両上下方向の断面長さが略同じであるが、第１発明の実施に際しては、一般部および低強度部の車両上下方向の断面長さが同じである必要はなく、適宜定められる。第２発明ではまた、一般部および低強度部における突出部の突出寸法が同じであるが、低強度部の突出部の突出寸法を一般部より小さくすることもできるなど、種々の態様が可能である。
　第３発明では、車両上下方向の上方または下方へ拡幅されて低強度部が設けられているが、車両上下方向の上方および下方へそれぞれ拡幅して低強度部を設けることもできる。低強度部による乗り上げ・潜り込み防止機能は、必ずしも乗り上げ防止および潜り込み防止の両方の作用が得られる必要はなく、乗り上げ防止および潜り込み防止の少なくとも一方の作用が得られれば良い。車両上下方向の上方および下方へそれぞれ拡幅して低強度部を設ければ、乗り上げ防止および潜り込み防止の両方の作用が得られる。
　バンパーリインフォースメントを形成するためのプレス加工は、例えば曲げ加工を主体として行われるものでも良いが、絞り加工の要素を含んでいても良く、目的とする断面形状の成形面を有する一対の金型を用いて１回のプレス加工で形成することが望ましい。バンパーリインフォースメントの車両上下方向の両側部には、必要に応じて平坦なフランジが車両の上方側および下方側へ突き出すように設けられても良い。金属板材としては、熱間プレス成形により焼入れ硬化させることができる熱間プレス成形用鋼板が好適に用いられる。
　以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
　図１の車両用バンパーリインフォースメント（以下、単にバンパーリインフォースメントともいう）１０は、車両のフロント側に配設されるもので、(a) は斜視図、(b) は(a) におけるIB－IB断面の拡大図、(c) は(a) におけるIC－IC断面の拡大図である。図２は、同じくバンパーリインフォースメント１０を示す図で、(a) は車両への配設状態において上方から見た平面図、(b) は車両の前側から見た正面図である。また、図３は、バンパーリインフォースメント１０の素材である長方形の金属板材１２を示す平面図で、本実施例では熱間プレス成形により所定形状に曲げ加工されるとともに、焼入れ硬化により引張強度が１４００ＭＰａ以上まで高強度化される熱間プレス成形用鋼板が用いられる。
　バンパーリインフォースメント１０は、図２(a) の左右方向である車幅方向に長い長手形状を成しているとともに、図２の(a) に示す平面視において、車幅方向の中央部分に位置する直線部１４と、両端部に位置する一対の傾斜部１６と、それ等の直線部１４および傾斜部１６を滑らかに接続する一対の湾曲部１８とを備えている。このバンパーリインフォースメント１０は、車幅方向の中心に対して左右対称に構成されており、両端の一対の傾斜部１６は車体側へ後退する部分で、バンパーステイ２０を介して車体側部材である左右のサイドメンバ２２に固定される。傾斜部１６の中バンパーステイ２０に固定される部分が支持部に相当する。そして、このようなバンパーリインフォースメント１０の外側には、合成樹脂製のバンパー本体２４が配設される。
　上記バンパーリインフォースメント１０の中、直線部１４および一対の傾斜部１６は、図１の(b) に示すように車両外側（この実施例では前方）へ逆Ｕ字形状に突き出す一対の突出部３０、３２が連結部３４を介して車両上下方向に隔てて設けられ、全体としてＭ字型断面形状を成しているとともに、その両端部、すなわち車両上下方向の上下の側部には、それぞれ平坦なフランジ３６、３８が上下に突き出すように設けられている。Ｍ字型断面の各折れ曲がり部分は、何れも比較的角張るように曲げ加工されており、一対の突出部３０、３２は、それぞれ先端側程幅寸法が狭くなる台形状を成している。また、連結部３４は一直線すなわち平坦面で、フランジ３６、３８と共通の平面内に位置させられ、それ等が略垂直となる姿勢で配設される。なお、図１(b) の左方向が車両前側である。
　バンパーリインフォースメント１０の一対の湾曲部１８は、車幅方向の中心に対して対称的な２位置に設けられているとともに、図１(c) に示す車両上下方向の断面から明らかなように単一の突出部４０にて構成されている。この突出部４０の車両前方への突出寸法は前記突出部３０、３２と同じであるが、車両上下方向の幅寸法が大きく、図１(c) に示す車両上下方向の断面において浅い逆皿形状を成している。すなわち、この湾曲部１８の上下方向寸法は前記直線部１４や傾斜部１６よりも大きく、車両上下方向の上方および下方へそれぞれ拡幅しているが、図１(a) および図２(b) から明らかなように、それ等の直線部１４および傾斜部１６の上下の端縁に滑らかに接続されるように、上方および下方へそれぞれ滑らかに円弧状に膨出させられている。図１の(b) および(c) に示す車両上下方向の断面形状における断面長さは略同じで、図３に示すように車両上下方向の素材幅寸法（図３における上下方向の幅寸法）が一定の長方形の金属板材１２をプレス加工することによって製造できる。また、上記湾曲部１８の上下の両端には、前記フランジ３６、３８が前記直線部１４、傾斜部１６から連続して設けられている。本実施例では、単一の突出部４０にて構成されている湾曲部１８が低強度部で、一対の突出部３０、３２を有する直線部１４および傾斜部１６が一般部に相当する。図１の(b) および(c) の中心線Ｓは、(b) に示す直線部１４および傾斜部１６における上下方向の中心線で、(c) の湾曲部１８は上下方向へ略均等に拡幅されている。
　このような本実施例の車両用バンパーリインフォースメント１０においては、車幅方向の中心に対して対称的な２箇所に低強度の湾曲部１８が設けられているため、その湾曲部１８で変形し易くなり、荷重入力部位の座屈で荷重が一気に低下することが抑制されて、優れた衝突エネルギー吸収性能が得られるようになる。その場合に、湾曲部１８は、単一の突出部４０にて構成されることにより、その突出部４０の突出方向（車両前方）からの衝突荷重に対する強度が低下させられ、車両上下方向へ拡幅されているため、その湾曲部１８によって車両の乗り上げ・潜り込み防止機能が得られるようになり、部品点数や重量の増加を招くことなく車両の乗り上げや潜り込みを抑制できる。本実施例では車両上下方向の上方および下方へそれぞれ拡幅されているため、車両の乗り上げ防止および潜り込み防止の両方の作用が適切に得られる。
　また、本実施例では、低強度の湾曲部１８を除く直線部１４および傾斜部１６では一対の突出部３０、３２が設けられて断面がＭ字形状を成しているのに対し、湾曲部１８は単一の突出部４０にて構成されており、車両上下方向に延びた浅い逆皿形状の断面を有しているため、その湾曲部１８の衝突荷重に対する強度が直線部１４および傾斜部１６にに比較して適切に低下させられる。
　また、本実施例では、上記直線部１４、傾斜部１６、および湾曲部１８の車両上下方向の断面長さが略同じであるため、車両上下方向の素材幅寸法が一定の金属板材１２を用いてプレス加工することが可能で、材料歩留りが向上して製造コストが低減される。
　図４は、本実施例のバンパーリインフォースメント１０と図５に示す比較品５０とを用いて、衝突エネルギー吸収性能の違いを調べた結果を説明する図である。比較品５０は、湾曲部５２の断面形状が前記直線部１４、傾斜部１６と同じで、図１(b) に示すようにＭ字形断面とされているものである。図４の(a) は試験方法を説明する図で、前記傾斜部１６の支持部付近を一対の支持台６０上に載置して固定し、先端が半円弧形状の衝突片６２を所定速度で車幅方向の中央部分に衝突させ、その時の荷重変化を測定してＥＡ量（エネルギー吸収量）を求めた。ＥＡ量は荷重の積分値に相当する。
　図４の(b) は試験結果で、本発明品（バンパーリインフォースメント１０）すなわち低強度部有りの場合は実線で示し、比較品５０すなわち低強度部無しの場合は破線で示した。この結果から、低強度部無しの比較品５０の場合、強度が高いことから荷重が急激に立ち上がるが、車幅方向の中央の荷重入力部で座屈（折れ曲がり）し始める変位７０ｍｍ付近から荷重が急に低下してＥＡ量の伸びが鈍くなる。これに対し、低強度部有りの本発明品は、低強度の湾曲部１８を有するため、その湾曲部１８が変形することにより荷重の立ち上がりが緩やかになるが、荷重のピークはなだらかで比較的長く、滑らかな荷重特性になるとともに、最終的なＥＡ量は比較品５０と同程度以上で、優れた衝突エネルギー吸収性能が得られる。また、図６は試験後の試験品の斜視図で、(a) は本発明品（バンパーリインフォースメント１０）、(b) は比較品５０であり、比較品５０は荷重入力部である直線部１４の中央付近で座屈しているのに対し、本発明品は、湾曲部１８が逆向きに変形しているものの、直線部１４は座屈することなく緩やかに湾曲しているだけであった。
　次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
　前記実施例の湾曲部１８は単一の突出部４０にて構成されていたが、図７に示す湾曲部７０のように、一対の突出部７２、７４を比較的浅い連結部７６によって連結した場合も、前記直線部１４、傾斜部１６に比較して車両前方からの衝突荷重に対する強度が低くなり、低強度部として用いることができる。図７は前記図１の(c) に対応する断面図である。
　また、図８および図９に示す車両用バンパーリインフォースメント８０の湾曲部８２は、図８(c) に示す断面形状そのものは前記湾曲部１８と同じであるが、上方側へのみ拡幅されている点が相違する。この場合は、前方車両への乗り上げ防止作用は得られないものの、上方への突出寸法は湾曲部１８よりも大きいため、前方車両に対する潜り込み防止作用が一層適切に得られるようになり、例えばバンパー位置が低い車両に積極的に適用される。図８および図９は前記図１および図２に対応する図である。
　図１０および図１１に示す車両用バンパーリインフォースメント９０の湾曲部９２は、上記湾曲部８２とは逆に下方側へのみ拡幅されている場合で、前方車両への潜り込み防止作用は得られないものの、下方への突出寸法は湾曲部１８よりも大きいため、前方車両に対する乗り上げ防止作用が一層適切に得られるようになり、例えばバンパー位置が高い車両に積極的に適用される。図１０および図１１は前記図１および図２に対応する図である。
　以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
　１０、８０、９０：車両用バンパーリインフォースメント　　１２：金属板材　　１４：直線部（支持部、一般部）　　１６：傾斜部（一般部）　　１８、７０、８２、９２：湾曲部（低強度部）　　３０、３２、４０、７２、７４：突出部

Claims (3)

  1. 　金属板材にて構成されているとともに、車両上下方向に隔てて車両外側へ突き出す複数の突出部を有するようにプレス加工された車幅方向に長い長手形状の車両用バンパーリインフォースメントであって、
    　車幅方向において車体に固定される一対の支持部よりも内側であって車幅方向の中心に対して対称的な複数箇所に、車両上下方向へ拡幅されるとともに、前記突出部の数が少ないか該突出部の突出寸法が小さくされた低強度部が設けられている
    　ことを特徴とする車両用バンパーリインフォースメント。
  2. 　前記低強度部を除く一般部は、前記突出部が一対設けられて車両上下方向の断面がＭ字形状を成している一方、
    　前記低強度部は、前記突出部の突出寸法は前記一般部と同じであるが数が一つで、車両上下方向に延びた浅い逆皿形状の断面を有しており、
    　前記一般部および前記低強度部の車両上下方向の断面長さは略同じである
    　ことを特徴とする請求項１に記載の車両用バンパーリインフォースメント。
  3. 　前記低強度部は、車両上下方向の上方または下方へ拡幅されている
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用バンパーリインフォースメント。
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