JP2013095346A

JP2013095346A - バンパ補強材

Info

Publication number: JP2013095346A
Application number: JP2011242034A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Tsuchida; 恭久土田; Kyoichi Kita; 恭一北; Tamaki Obayashi; 環大林; Kyosuke Matsui; 恭輔松井
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Keikinzoku Co Ltd
Current assignee: Aisin Keikinzoku Co Ltd; Aisin Corp
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2011-11-04
Publication date: 2013-05-20
Anticipated expiration: 2031-11-04
Also published as: JP5864217B2; US8708380B2; CN103085739B; DE102012110424A1; US20130113224A1; CN103085739A

Abstract

【課題】バンパ補強材において、必要十分な強度を確保しつつ、部品点数の低減と製造工数の低減を図って、コスト低減を図ること、しかも、素材の外形が維持されて、形状の悪化が生じないこと。
【解決手段】バンパ補強材１０は、中空断面を有する軽合金押出材からなり、車両にて車幅方向に延在配置され、車体側に曲げ加工された両端部１０ａ，１０ｂにてクラッシュボックス２０，３０（支持部材）に組付けられて支持される。バンパ補強材１０にて、両端部１０ａ，１０ｂ間の中間部１０ｃが、中空断面を閉断面とされている。また、両端部１０ａ，１０ｂが、中空断面を車体側に開口Ａを有する開断面とされていて、車両前後方向の厚みを各先端に向けて順次薄くなるように除変されている。開口Ａは、支持部材が有する連結部にて、閉じられていて、同開口Ａの拡開が防がれている。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載される車両用バンパ装置に適用されるバンパ補強材に関する。

車両用バンパ装置に適用されるバンパ補強材は、例えば、下記特許文献１に示されていて、中空断面を有するアルミニウム合金押出材からなり、車両にて車幅方向に延在配置され、車体側に曲げ加工された両端部にて支持部材に組付けられて支持されている。なお、支持部材は、車体のサイドメンバ自体であってもよく、サイドメンバに組付けられるステイ（圧壊して衝撃を吸収するクラッシュボックスである場合もある）であってもよい。

特開２００６−１５１０９５号公報

上記した特許文献１に記載されているバンパ補強材（バンパーリインフォース）は、中空断面を有するアルミニウム合金押出材からなり、車両にて車幅方向に延在配置され、両端部が車体側に曲げ加工されている本体部と、この本体部の両端部車外側に接合された一対の補強部材を備えている。また、このバンパ補強材では、本体部の曲げ加工された両端部車外側に、斜めの切り落し部（先端に向けて切り落し量が順次増大する切り落し部）が形成されていて、同部位（斜めの切り落し部）に補強部材が接合されている。これにより、本体部の両端部を大きく曲げ加工しなくても、車両の意匠性に対応した斜面を得ることができる。また、本体部の両端部の切り落しに伴う強度低下は、同部位（斜めの切り落し部）に接合される補強部材により補償される。

（発明が解決しようとする課題）
ところで、上記した特許文献１に記載されているバンパ補強材では、本体部の両端部の切り落し部に、溶接または機械的接合により補強部材を接合する必要があり、部品点数および製造工数が増大してコストが増大する。また、補強部材が、本体部の両端部車外側に接合されるため、同部位の形状が悪化するおそれがある。

（課題を解決するための手段）
本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであって、中空断面を有する軽合金（例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金等）押出材からなり、車両にて車幅方向に延在配置され、車体側に曲げ加工された両端部にて支持部材に組付けられて支持されるバンパ補強材であり、前記両端部間の中間部が、中空断面を閉断面とされていて、前記両端部が、中空断面を車体側に開口を有する開断面とされていて、車両前後方向の厚みを各先端に向けて順次薄くなるように除変されていて、前記支持部材が有する連結部にて、前記開口が閉じられていて、同開口の拡開が防がれているバンパ補強材に特徴がある。

（発明の作用効果）
上記した本発明のバンパ補強材は、例えば、中空断面を有する軽合金押出材（素材）を所定の長さとする（通常は、切断により所定の長さとする）第１工程と、第１工程後において素材における両端部の車体側部位に所定の切欠を形成する第２工程と、第２工程後において素材の両端部を車体側に曲げ加工する第３工程と、第３工程後において素材の両端部を所定の形状に（車両前後方向の厚みを各先端に向けて順次薄くなるように）除変する第４工程等を経て製作することが可能である。

このため、素材の両端部を車体側に曲げ加工する際に、切欠が有効に機能して曲げ加工を容易とする。したがって、車両の意匠性に対応した斜面を容易に得ることが可能である。また、素材に形成した切欠（開口）に伴う強度低下は、同部位に組付けられる支持部材の連結部にて、バンパ補強材の開口が閉じられて、同開口の拡開が防がれることにより補償される。なお、バンパ補強材の中間部は、中空断面を閉断面とされていて、その断面形状が長手方向にて同一とされているため、その強度は必要十分に確保されている。

また、本発明のバンパ補強材では、素材の両端部車外側が曲げ加工された形状となるものの、その外形形状は素材の外形が維持されて、形状の悪化は生じない。また、本発明のバンパ補強材は、素材自体に加工（例えば、切断、切欠形成、曲げ加工、除変加工等）を施すことにより製作することが可能であって、素材以外の別部材が不要であるため、素材に別部材を接合する必要がなく、部品点数の低減を図るとともに製造工数の低減（素材と別部材の接合工程の削除）を図ることができて、コスト低減を図ることが可能である。

上記した本発明の実施に際して、当該バンパ補強材の前記支持部材に組付けられている部位では、前記支持部材が有する保持部にて、上壁部と下壁部が保持されていることも可能である。この場合には、例えば、微小ラップバリア衝突での当該バンパ補強材の捩れを前記支持部材にて抑制することができて、当該バンパ補強材の機能を向上させることが可能である。

本発明によるバンパ補強材の一実施形態を示した平面図である。図１に示したバンパ補強材とクラッシュボックスの背面図である。図１に示したバンパ補強材とクラッシュボックスの後方斜視図である。図１〜３に示したバンパ補強材における車幅方向の中央部分での拡大縦断断面図である。図１〜３に示したバンパ補強材のクラッシュボックス取付部分（両端部）での拡大縦断断面図である。図１〜図３に示したバンパ補強材の素材（中空断面を有するアルミニウム合金押出材）を概略的に示した斜視図である。図６に示したバンパ補強材の素材における両端部の車体側部位に所定の切欠を形成した状態のバンパ補強材を示した斜視図である。図７に示したバンパ補強材の両端部を車体側に曲げ加工した状態を示した斜視図である。図８に示したバンパ補強材の両端部を所定の形状に除変した状態を示した斜視図である。図９に示したバンパ補強材の両端部に挿通孔と取付孔を加工した状態を示した斜視図である。

以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明によるバンパ補強材１０と左右一対で面対称のクラッシュボックス２０，３０を備えた車両用バンパ装置１００を示していて、この実施形態の車両用バンパ装置１００は、車両の前方に装備されるものである。この車両用バンパ装置１００では、アルミニウム合金製で長尺のバンパ補強材１０がアルミニウム合金製のクラッシュボックス２０，３０を介して車体のサイドメンバ（図示省略）に組付けられて支持されるように構成されている。なお、車体のサイドメンバは、車両の側部に設けられていて、車両前後方向の剛性が他の部位の車両前後方向の剛性に比して十分に高められている。

各クラッシュボックス２０，３０は、車両前後方向の荷重によって圧壊して衝撃エネルギーを吸収するものであり、各サイドメンバの前方にて車両の前後方向に沿って配設されている。また、各クラッシュボックス２０，３０は、その前後方向中間部に設けられていて車両の前後方向に配置される筒状の本体部２１，３１を備えるとともに、本体部２１，３１の後方に設けられていて本体部２１，３１に固着されている車体側取付部２２，３２と、本体部２１，３１の前方に設けられていて本体部２１，３１に固着されているバンパ側取付部２３，３３を備えている。

各本体部２１，３１は、その縦断断面形状が多角形状（六角形）に形成されていて、所望の部位に複数個のビード２１ａ，３１ａが設けられている。各車体側取付部２２，３２は、本体部２１，３１の後端部に溶接によって固着されていて、各サイドメンバの前端部に組付けられるように構成されている。各バンパ側取付部２３，３３は、バンパ補強材１０の背面に沿う縦板部とバンパ補強材１０の上面に沿う上板部とバンパ補強材１０の下面に沿う下板部を有していてコ字状に形成されており、本体部２１，３１の前端部に溶接によって固着されていて、バンパ補強材１０に３組のボルト４１〜４１，とナット４２〜４２を用いて組付けられている。各ナット４２は、バンパ側取付部２３，３３の縦板部背面に溶接によって固着されている。各ボルト４１は、バンパ補強材１０に設けられているボルト挿通孔１１，１２とボルト取付孔１３，１４（図１０参照）を通してナット４２に螺着されていて、クラッシュボックス２０，３０とバンパ補強材１０を一体的に連結している。

バンパ補強材１０は、車幅方向に沿って延在配置されるものであり、左右両端部１０ａ，１０ｂにて左右一対のクラッシュボックス２０，３０により支持されるものであり、両端部１０ａ，１０ｂ間の直線状中間部１０ｃが、図１〜図３と図４に示したように、中空断面を閉断面とされていて、その断面形状を長手方向にて同一とされている。また、両端部１０ａ，１０ｂが、図１〜図３と図５に示したように、中空断面を車体側に開口Ａを有する開断面とされていて、車両前後方向の厚みＴを各先端に向けて順次薄くなるように除変されている。なお、バンパ補強材１０の厚みＴは、中間部１０ｃの中央部にてＴ１とされ（図４参照）、両端部１０ａ，１０ｂの中央部にてＴ２（Ｔ１＞Ｔ２）とされている（図５参照）。

また、バンパ補強材１０では、図２と図３に示したように、開口Ａの車幅方向中間部が、クラッシュボックス２０，３０におけるバンパ側取付部２３，３３の縦板部（これは、開口Ａの上方にある縦壁Ｂ１と開口Ａの下方にある縦壁Ｂ２を連結する連結部である）にて閉じられていて、同開口Ａの拡開が防がれている。また、バンパ補強材１０のクラッシュボックス２０，３０に組付けられている部位では、バンパ側取付部２３，３３の上板部と下板部（保持部）にて、バンパ補強材１０の上壁部と下壁部が保持（挟持）されている。なお、ここでいう「挟持」とは、一方の部材と他方の部材との間に隙間が有る場合も含むものである。

上記したバンパ補強材１０は、縦断断面形状が中空で閉じた形状（閉断面形状）のアルミニウム合金押出材Ｗｏ（素材）を所定の長さＬとする（通常は、切断により所定の長さＬとする）第１工程（図６参照）と、第１工程後において素材Ｗｏにおける両端部Ｗａ，Ｗｂの車体側部位に所定（車幅方向にてＶ字状）の切欠Ｎを形成する第２工程（図７参照）と、第２工程後において素材Ｗｏの両端部Ｗａ，Ｗｂを車体側に曲げ加工する第３工程（図８参照）と、第３工程後において素材Ｗｏの両端部Ｗａ，Ｗｂを所定の形状に（車両前後方向の厚みＴを各先端に向けて順次薄くなるように）除変する第４工程（図９参照）と、第４工程後において素材Ｗｏの両端部Ｗａ，Ｗｂにボルト挿通孔１１，１２とボルト取付孔１３，１４を孔加工する第５工程（図１０参照）を経て製作されている。上記した第４工程では、図５に例示したように、開口Ａの上方にある縦壁Ｂ１と開口Ａの下方にある縦壁Ｂ２が仮想線に示した状態から実線に示した状態にプレス加工される。なお、図６〜図１０に示した素材（Ｗｏ）等の形状は、図１〜図５に示したバンパ補強材１０の製作工程を概略的に示したものであるため、図１〜図５に示したバンパ補強材１０の形状とは異なっている。

ところで、この実施形態のバンパ補強材１０では、素材Ｗｏの両端部Ｗａ，Ｗｂを車体側に曲げ加工する際（上記した第３工程時）に、上記した第２工程にて形成した切欠Ｎが有効に機能して曲げ加工を容易とする。したがって、車両の意匠性に対応した斜面（曲げ加工した部位の形状）を容易に得ることが可能である。また、素材Ｗｏに形成した切欠Ｎ（開口Ａ）に伴う強度低下は、同部位に組付けられるクラッシュボックス２０，３０におけるバンパ側取付部２３，３３の縦板部にて、バンパ補強材１０の開口Ａが閉じられて、同開口Ａの拡開が防がれることにより補償される。なお、バンパ補強材１０の中間部は、中空断面を閉断面とされていて、その断面形状が長手方向にて同一とされているため、その強度は必要十分に確保されている。

また、この実施形態のバンパ補強材１０では、素材Ｗｏの両端部Ｗａ，Ｗｂ車外側が曲げ加工された形状となるものの、その外形形状は素材Ｗｏの外形が維持されて、形状の悪化は生じない。また、このバンパ補強材１０は、素材Ｗｏ自体に加工（例えば、切断、切欠形成、曲げ加工、除変加工等）を施すことにより製作することが可能であって、素材Ｗｏ以外の別部材が不要であるため、素材Ｗｏに別部材を接合する必要がなく、部品点数の低減を図るとともに製造工数の低減（素材と別部材の接合工程の削除）を図ることができて、コスト低減を図ることが可能である。

また、この実施形態のバンパ補強材１０において、クラッシュボックス２０，３０に組付けられている部位では、バンパ側取付部２３，３３の上板部と下板部（保持部）にて、バンパ補強材１０の上壁部と下壁部が保持（挟持）されている。このため、例えば、微小ラップバリア衝突での当該バンパ補強材１０の捩れをクラッシュボックス２０，３０にて抑制することができて、当該バンパ補強材１０の機能（強度）を向上させることが可能である。

上記した実施形態においては、バンパ補強材１０がクラッシュボックス２０，３０を介して車体のサイドメンバ（図示省略）に組付けられて支持されるように構成した（クラッシュボックス２０，３０がバンパ補強材１０の支持部材であるように構成した）が、バンパ補強材が車体のサイドメンバに直接組付けられて支持されるように構成（車体のサイドメンバがバンパ補強材１０の支持部材であるように構成）して実施することも可能である。また、上記した実施形態においては、バンパ補強材１０がクラッシュボックス２０，３０（支持部材）にボルト４１〜４１，とナット４２〜４２を用いて組付けられるように構成して実施したが、バンパ補強材と支持部材の組付構成は、例えば、溶接であってもよく、適宜変更して実施することが可能である。

また、上記した実施形態においては、バンパ補強材１０がアルミニウム合金製である実施形態について説明したが、バンパ補強材は軽合金製であればよく、マグネシウム合金製等であってもよい。また、上記した実施形態においては、車両の前方に装備される車両用バンパ装置に本発明を実施したが、本発明は、車両の後方に装備される車両用バンパ装置にも同様にまたは適宜変更して実施することが可能である。

１０…バンパ補強材、１０ａ，１０ｂ…両端部、１０ｃ…中間部、Ａ…開口、Ｗｏ…アルミニウム合金（軽合金）押出材（素材）、２０，３０…クラッシュボックス（支持部材）、１００…車両用バンパ装置

Claims

中空断面を有する軽合金押出材からなり、車両にて車幅方向に延在配置され、車体側に曲げ加工された両端部にて支持部材に組付けられて支持されるバンパ補強材であり、
前記両端部間の中間部が、中空断面を閉断面とされていて、
前記両端部が、中空断面を車体側に開口を有する開断面とされていて、車両前後方向の厚みを各先端に向けて順次薄くなるように除変されていて、
前記支持部材が有する連結部にて、前記開口が閉じられていて、同開口の拡開が防がれているバンパ補強材。
請求項１に記載のバンパ補強材において、
前記支持部材に組付けられている部位では、前記支持部材が有する保持部にて、上壁部と下壁部が保持されていることを特徴とするバンパ補強材。