JP4386237B2

JP4386237B2 - Bumper reinforcement and stay mounting structure and bumper structure

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Publication number: JP4386237B2
Application number: JP2003027668A
Authority: JP
Inventors: 成一橋本; 浩之山下; 敏二村; 徹橋村
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2003-02-04
Filing date: 2003-02-04
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2023-02-04
Also published as: JP2004237818A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のバンパーリインフォースとそれを支持するステイ（バンパーリインフォースがサイドメンバの前端部に直接支持されている場合、前記サイドメンバの前端部）の取付部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗用車やトラック等の自動車車体の前端（フロント）及び後端（リア）に設置されるバンパー内部には、補強部材としてバンパーリインフォースが設けられている。バンパーリインフォースは一般に荷重方向に略垂直に向く前壁と後壁、及びそれらを連結する横壁を有する断面中空の部材であり、後方側から一対のステイにより支持され、各ステイは後端がサイドメンバ（フロント又はリア）の前端に固定されている。なかには、サイドメンバの前端にバンパーリインフォースが直接固定された車体もある。
なお、本件明細書において、車両のフロント側、リア側に関わらず、衝突面側を前とする。
【０００３】
バンパーリインフォースとステイの取り付けは、通常、ボルト・ナットによる締結又は溶接により行われている。例えば下記特許文献１〜３では、アルミニウム合金押出材からなるステイの先端取付面にバンパーリインフォースの後壁をボルト・ナット又はネジにより固定している。下記特許文献４〜６では、同じくアルミニウム合金押出材からなるステイを用い、その先端に取付用フランジを一体的に設け、そのフランジの前面にバンパーリインフォースの後壁をボルト・ナットにより固定している。また、下記特許文献７では、ステイの先端に取付用フランジを設け、そのフランジ前面にバンパーリインフォースの前壁を溶接している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２２７３３３号公報
【特許文献２】
特開平１１−２０８３９２号公報
【特許文献３】
特開平１１−２０８３９３号公報
【特許文献４】
特開平８−９１１５４号公報
【特許文献５】
特開２００１−２９４１０６号公報
【特許文献６】
特開２００２−１９５５３号公報
【特許文献７】
特開２００２−６７８４０で号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの取付部構造によれば、オフセットバリヤ衝突やポール衝突のように取付部に大きい曲げモーメントがかかる衝突の場合に、該曲げモーメントによりボルトが破断したり、ボルトのヘッド又はナットがバンパーリインフォースの取付壁に食い込んで該壁部が破れたり、あるいは溶接部が変形して、バンパーリインフォースの取付面がステイ先端の取付面から浮き上がることがある。そうなるとバンパーリインフォースの反力が小さくなり、衝突エネルギーに対応して座屈（曲げ変形）が急速に進行し、変位が拡大する。
【０００６】
図８はこれを説明するもので、サイドメンバ１の前端にステイ２が固定され、ステイ２の前端取付面にバンパーリインフォース３の後壁が左右のボルト・ナット４，５により固定されている。ここで、ポール衝突によりバンパーリインフォース３の中央に荷重Ｆが掛かったとすると、発生する曲げモーメントにより、ステイ２の前端取付面の車幅方向内側にはバンパーリインフォース３をステイ２に押し付ける圧縮荷重Ｆ１が掛かり、車幅方向外側にはバンパーリインフォース３をステイ２から引き離そうとする引張荷重Ｆ２がかかる。その結果、外側のボルト・ナット５のボルトが引き伸ばされて破断したり、そうでない場合、ボルトのヘッド又はナットが後壁に食い込んで該壁部が破れ、バンパーリインフォース３がステイ２から分離して、前記のようにバンパーリインフォース３の反力が低下し、座屈が急速に進行して変位が拡大する。これを防止するため、ボルト・ナットを大型のものに代え、あるいは取付壁である後壁の肉厚を大きくすることが考えられるが、その場合、取付部構造やバンパーリインフォースの重量が増加する。
なお、このような事態は、バンパーリインフォースとステイの固定を溶接により行った場合にも発生し得る。また、前記特許文献２に記載されたように、バンパーリインフォースとステイを１カ所だけボルト・ナットで固定した場合にはいっそう発生しやすい。
【０００７】
また、車種によっては、バンパーリインフォースを衝突時のエネルギー吸収部材としてだけでなく、車体のフロント部分の剛性を高める剛性部材（一種のクロスメンバー）として捉え、操舵性の向上を図る場合がある。このためには、ステイとバンパーリインフォースの取付部をより剛にする必要があり、前記特許文献等に記載された従来のボルト締結や溶接では固定力が不足し、それを補おうとすれば、取付部構造の大型化が避けられない。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、バンパーリインフォースとステイの取付部構造を改善して、ポール衝突時等に発生する引張荷重によりバンパーリインフォースとステイが分離するのを防止することを主たる目的とする。また、バンパーリインフォースとステイの取付部の剛性を高めることを他の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明（請求項１）は、断面が中空のバンパーリインフォースと、その後方側に位置して前記バンパーリインフォースを支持するステイの取付部構造に関し、前記ステイは管状のアルミニウム合金押出材からなり、軸方向が車体前後方向を向き、前記バンパーリインフォースの前壁及び後壁に穴が形成され、前記ステイの軸部が前記後壁の穴を通って前壁の穴に嵌入し、前記ステイの軸部の前端にフランジが形成されて前記前壁の前面側に接触し、さらに、前記ステイの軸部の周囲に張り出し部が形成され、前記前壁及び後壁が前記フランジと張り出し部の間に挟まれていることを特徴とする。
なお、サイドメンバの前端に直接バンパーリインフォースが固定されている場合も本発明に含まれる。その場合、前記ステイはサイドメンバの前端部を意味する。この点は、以下の参考例においても同様である。
【００１０】
同じくバンパーリインフォースとステイの取付部構造に関し、第１の参考例として、前記ステイが管状のアルミニウム合金押出材からなり、軸方向が車体前後方向を向き、前記バンパーリインフォースの後壁に穴が形成され、前記ステイの軸部が前記穴に嵌入し、前記ステイの軸部の前端にフランジが形成されて前記後壁の前面側に接触し、さらに前記ステイの軸部の周囲に張り出し部が形成され、前記後壁が前記フランジと前記張り出し部の間に挟まれている構造を挙げることができる。
【００１１】
同じくバンパーリインフォースとステイの取付部構造に関し、第２の参考例として、前記ステイは管状のアルミニウム合金押出材からなり、軸方向が車体前後方向を向き、前記バンパーリインフォースの前壁及び後壁に穴が形成され、前記ステイの軸部が前記後壁の穴を通って前壁の穴に嵌入し、前記ステイの軸部の前端にフランジが形成されて前記前壁の前面側に接触し、さらに前記ステイの軸部の周囲に張り出し部が形成され、前記前壁が前記フランジと前記張り出し部の間に挟まれている構造を挙げることができる。この場合、前記張り出し部が前記前壁と後壁の間の全長にわたり張り出していてもよい。
【００１２】
上記取付部構造において、バンパーリインフォースの後壁（第１の参考例）又は前壁（第２の参考例）あるいは後壁と前壁（請求項１）は、ステイのフランジと張り出し部により前後方向から挟まれている。フランジと張り出し部はいずれもステイの軸部の全周に設けられるのが望ましい。必要に応じて、フランジとバンパーリインフォースの後壁又は前壁をボルト等により締結、あるいはフランジ又は張り出し部とバンパーリインフォースの後壁又は前壁を溶接する。
この取付部構造によれば、ポール衝突時等にバンパーリインフォースとステイの取付部に引張荷重が掛かっても、その荷重をフランジが面で支持するので、従来の点での支持（ボルト）や線での支持（溶接）に比べて大きい荷重を支持することができ、バンパーリインフォースとステイの分離（バンパーリインフォースの浮き上がり）を防止することができる。また、バンパーリインフォースをステイのフランジと張り出し部により前後方向から支持することになるので、バンパーリインフォースとステイの固定が強固になり、バンパーリインフォースを車体の剛性部材として利用することもできるようになる。
【００１３】
本発明及び参考例において、バンパーリインフォースとしては、例えば、荷重方向に略垂直に向く前壁と後壁、及びそれらを荷重方向に略平行に連結する横壁を有する断面中空のアルミニウム合金押出材が使用できる。ステイとしては、電磁成形を行う場合、断面円形又は楕円形（それに近い形状を含む）のアルミニウム合金押出材が好適である。しかし、他の断面形状の管状アルミニウム合金押出材を使用することもできる。
この取付部構造において、ステイのフランジ及び／又は張り出し部は電磁成形により容易に形成することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図７を参照して、本発明に係るバンパーリインフォースとステイの取付部構造（参考例を含む）をより具体的に説明する。ここに開示するのは、全てサイドメンバに取り付けられるステイとバンパーリインフォースからなるバンパー構造体の例であるが、いうまでもなく、サイドメンバの前端に直接バンパーリインフォースが固定されるバンパー構造体にも同様に適用できる。
図１において、バンパーリインフォース１１とステイ１２はともにアルミニウム合金押出材からなる。バンパーリインフォース１１は前壁１１ａ、後壁１１ｂ及び横壁１１ｃ，１１ｄからなる断面矩形状の部材であり、その両端部が車体後方側に曲げられて傾斜し、その傾斜部の後壁１１ｂに丸い穴１３が形成されている。ステイ１２は軸部１２ａが円形断面を有し、その前端に前記後壁１１ｂに沿った傾斜を有するフランジ１２ｂが形成され、その後方側にフランジ１２ｂに平行に張り出し部１２ｃが形成され、さらに軸部１２ａの後端にサイドメンバへの取付用のフランジ１２ｄが一体的に形成されている。
【００１５】
ステイ１２のフランジ１２ｂは、軸部１２ａの全周に形成され円形である。張り出し部１２ｃはフランジ１２ｂよりバンパーリインフォース１１の後壁１１ｂのほぼ厚み分だけ後方側で軸部１２ａの全周に形成され、軸部１２ａの周囲に円形に張り出している。フランジ１２ｄは軸部１２ａの全周に形成され、円形状である。
フランジ１２ｂはバンパーリインフォース１１の穴１３の周囲全周において後壁１１ｂの前面側に面接触し、張り出し部１２ｃは後壁１１ｂの後面側に形成され、結局、穴１３の周囲においてバンパーリインフォース１１の後壁１１ｂは、ステイ１２のフランジ１２ｂと張り出し部１２ｃにより両側から挟みつけられたかたちとなっている。
【００１６】
前記取付部構造は電磁成形法により形成することができる。電磁成形法とは、コイルに瞬間的に例えば２０ｋＡ以上のレベルの大電流を流して強力な磁界を作り、その中に置いた被成形体（導体）の中を流れる渦電流と磁界の相互作用で成形する方法であり、例えば特開昭５８−４６０１号公報、特開平６−３１２２２６号公報、特開平７−１１６７５１号公報、特開平９−１６６１１１号公報、特開平１０−３１４８６９号公報、特開平１１−２０４３４号公報、特開２０００−８６２２８号公報及び特開２０００−２６４２４６号公報等に記載されているように、それ自体、公知技術である。また、特願２００２−２００３８６及び特願２００２−３５７８２０に添付された明細書及び図面にも記載されている。
【００１７】
図２に示すように、バンパーリインフォース１１の後壁１１ｂに穴１３を形成し、穴１３を通して後方側からステイ素材１６を挿入し、ステイ素材１６の周囲に分割金型１７を設置する。このとき、ステイ素材１６の前端部はバンパーリインフォース１１の後壁１１ｂからバンパーリインフォース１１の内部に突出し、分割金型１７と後壁１１ｂの間に隙間１８が形成され、ステイ素材１６の後端は分割金型１７から突出している。ステイ素材１６は円筒形であり、穴１３にほぼ隙間なく挿入できるほどの外径であり、前端の切り口はバンパーリインフォース１１の後壁１１ｂと平行に傾斜している。分割金型１７は例えば縦に４つに分割可能とされ、組み合わせたときステイ素材１６の外径にほぼ等しい内径の貫通穴が構成され、かつ前端及び後端に成形面１７ａ、１７ｂが構成される。
【００１８】
次に、ステイ素材１６内に電磁成型用コイル体１９を挿入し、図示しない衝撃電流発生装置から電磁成形用コイル体１９に瞬間大電流を流すと、ステイ素材１６に磁気反発力が生じ、ステイ素材１６は瞬間的に拡径し、次のような変形を起こす。（１）後壁１１ｂから突出している部分が拡径し、後壁１１ｂの前面側に押し付けられ、後壁１１ｂに面圧接するフランジ１２ｂが形成される。（２）隙間１８の内部に位置する部分が拡径して隙間１８内に張り出し、張り出し部１２ｃが形成され、これが後壁１１ｂの後面側に圧接する。（３）後壁１１ｂの穴１３の内側に位置する部分が拡径して、穴１３の内面に圧接する。（４）分割金型１７から後方に突出している部分が拡径し、成形面１７ｂに押し付けられ、フランジ１２ｄが形成される。
【００１９】
電磁成形後、バンパーリインフォース１１とステイ１２は、必要に応じて、ボルトで締結又は溶接で固定される。ボルトで締結する場合、フランジ１２ｂの左右（フランジ１２ｂの車幅方向に張り出した箇所）及び後壁１１ｂにボルト穴１４を開け締結する。溶接で固定する場合、フランジ１２ｂを後壁１１ｂの前面側に溶接固定し、又は／及び、張り出し部１２ｃを後壁１１ｂの後面側に溶接固定する。
上記取付部構造を有するバンパーリインフォース１１とステイ１２からなる構造体は、バンパーリインフォース１１の後壁１１ｂが、穴１３の周囲において、ステイ１２のフランジ１２ｂと張り出し部１２ｃにより挟まれ、かつ穴１３の内面に軸部１２ａが押し付けられている。このフランジ１２ｂがポール衝突時等にバンパーリインフォース１１の後壁１１ｂを掛止し、そこに掛かる荷重を面で受け止める。また、後壁１１ｂが両側から挟まれて固定されるため、剛性の高い取付部構造にすることができる。
なお、上記の例では、ステイ素材１６の前端をバンパーリインフォース１１の後壁１１ｂと平行に傾斜するように切断したが、切り口は他の形態（例えば軸方向に垂直に切断）としてもよい。
【００２０】
図３（ａ）はさらに他の取付部構造の例であり、バンパーリインフォース２１の後壁２１ｂ及び前壁２１ａに穴２３、２４が形成され、ステイ２２が前後方向にやや長く、バンパーリインフォース２１の前壁２１ａが、穴２４の周囲において、ステイ２２のフランジ２２ｂと張り出し部２２ｃにより挟みつけられたかたちになっている点を除いて、図１に示す取付部構造と同じである。
この取付部構造を形成するには、例えば、図３（ｂ）に示すように、まず電磁成形により前端から所定距離後方の位置に張り出し部２２ｃを形成し、後端にフランジ２２ｄを形成したステイ素材２６を作り、穴２３，２４を通してバンパーリインフォース２１の後方側からステイ素材２６を挿入し、ステイ素材２６の前端部をバンパーリインフォース２１の前壁２１ａから突出させ、張り出し部２２ｃを前壁２１ａの後面側に当接させる。なお、穴２４はステイ素材２６がほぼ隙間なく挿入できるほどの内径であり、穴２３は張り出し部２２ｃが挿入できるようにやや大きく形成されている。
【００２１】
次に、ステイ素材２６内に電磁成型用コイル体２９を挿入し、図示しない衝撃電流発生装置から電磁成形用コイル体２９に瞬間大電流を流すと、ステイ素材２６に磁気反発力が生じ、ステイ素材２６は瞬間的に拡径し、次のような変形を起こす。（１）前壁２１ａから突出している部分が拡径し、前壁２１ａの前面側に押し付けられ、前壁２１ａに面圧接するフランジ２２ｂが形成される。（２）前壁２１ａの穴２４の内側に位置する部分が拡径して、穴２４の内面に圧接する。
電磁成形後、バンパーリインフォース２１とステイ２２は、必要に応じて、ボルトで締結又は溶接で固定される。
上記取付部構造を有するバンパーリインフォース２１とステイ２２からなる構造体は、バンパーリインフォース２１の前壁２１ａが、穴２４の周囲において、ステイ２２のフランジ２２ｂと張り出し部２２ｃにより挟まれ、かつ穴２４の内面に軸部２２ａが押し付けられている。このフランジ２２ｂと張り出し部２２ｃが、ポール衝突時等にバンパーリインフォース２１の前壁２１ａを掛止し、そこに掛かる荷重を面で受け止める。また、前壁２１ａが両側から挟まれて固定されるため、剛性の高い取付部構造にすることができる。
【００２２】
図４はさらに他の取付部構造の例であり、張り出し部３２ｃがバンパーリインフォース３１の前壁３１ａと後壁３１ｂの間の全長にわたり張り出している点、及び後壁３１ｂに前壁３１ａに形成された穴３４と同径の穴３３が形成されている点を除けば、図３に示す取付部構造と同じである。
この取付部構造を形成するには、ステイ素材（円筒形のままのものでよい）を穴３３、３４を通してバンパーリインフォース３１の後方側から挿入し、ステイ素材の前端部をバンパーリインフォース３１の前壁３１ａから突出させ、続いて、図４に仮想線で示すように、ステイ素材の周囲を分割金型３７（組み合わせたときに構成される貫通穴の径がステイ素材の外径とほぼ同じ）で囲み、ステイ素材内に電磁成型用コイル体３９を挿入し、該電磁成形用コイル体３９に瞬間大電流を流す。
【００２３】
これにより、ステイ素材は瞬間的に拡径し、次のような変形を起こす。（１）前壁３１ａから突出している部分が拡径し、前壁３１ａの前面側に押し付けられ、前壁３１ａに面圧接するフランジ３２ｂが形成される。（２）前壁３１ａと後壁３１ｂの間の部分が拡径して張り出し、バンパーリインフォース３１の前壁３１ａと後壁３１ｂの間の全長にわたる張り出した張り出し部３２ｃが形成される。（３）軸部３２ａの前壁３１ａの穴３４の内側に位置する部分及び後壁３１ｂの穴３３の内側に位置する部分が拡径して、穴３４，３３の内面に圧接する。（４）分割金型３７から後方に突出している部分が拡径し、成形面３７ｂに押し付けられ、フランジ３２ｄが形成される。
電磁成形後、バンパーリインフォース３１とステイ３２は、必要に応じて、ボルトで締結又は溶接で固定される。
【００２４】
上記取付部構造を有するバンパーリインフォース３１とステイ３２からなる構造体は、図３に示す構造体とほぼ同じ作用効果を奏するほか、張り出し部３２ｃがバンパーリインフォース３１の前壁３１ａと後壁３１ｂの全長にわたって張り出しているので、これが衝突時にバンパーリインフォース３１の前壁３１ａ又は後壁３１ｂを掛止する作用をもち、さらにステイ３２の軸部３２ａがバンパーリインフォース３１の穴３３の内面にも圧接しているので、より剛性の高い取付構造にすることができる。
【００２５】
図５は本発明に係る取付部構造の例であり、ステイ４２の後方部分（バンパーリインフォース４１の後壁４１ｂから突出した部分）も拡径され、張り出し部４２ｅとなっている点を除いて、図４に示す取付部構造と同じである。
この取付部構造を形成するには、図４に示す方法とほぼ同じでよいが、図４に仮想線で示すように、ステイ素材の周囲を囲む分割金型４７を組み合わせたときに構成される貫通穴の径を、ステイ素材の外径より大きくしておく。
ステイ素材内に電磁成型用コイル４９を挿入し、該電磁成形用コイル体４９に瞬間大電流を流すと、ステイ素材は瞬間的に拡径し、図４に示す方法で説明した変形（１）〜（４）以外に、（５）後壁４１ｂから突出した部分が拡径し、分割金型４７の貫通穴（成形面）に押し付けられ、ここに張り出し部４２ｅが形成され、これが後壁４１ｂの後面側に圧接する。
電磁成形後、バンパーリインフォース４１とステイ４２は、必要に応じて、ボルトで締結又は溶接で固定される。
【００２６】
上記取付部構造を有するバンパーリインフォース４１とステイ４２からなる構造体は、図４に示す構造体とほぼ同じ作用効果を奏するほか、張り出し部４２ｅが後壁４１ｂの後方側に形成されているので、さらにバンパーリインフォース４１の前壁４１ａ及び後壁４１ｂがフランジ４２ｂと張り出し部４２ｅの間に挟みつけられたかたちとなる。従って、バンパーリインフォース４１を掛止する作用が働き、取付部構造の剛性も高くなる。
【００２７】
図６は本発明に係る他の取付部構造の例であり、バンパーリインフォース５１の後壁５１ｂ及び前壁５１ａに穴５３、５４が形成され、ステイ５２は軸部５２ａの前端にフランジ５２ｂが形成され、その後方側に張り出し部５２ｃが形成され、軸部５２ａの後端にフランジ５２ｄが形成され、さらに張り出し部５２ｃとフランジ５２ｄの間に張り出し部５２ｅが一体的に形成されている。フランジ５２ｂはバンパーリインフォース５１の穴５４の周囲全周において前壁５１ａの前面側に面接触し、張り出し部５２ｃは前壁５１ａの後面側に形成され、張り出し部５２ｅは後壁５１ｂの後面側に形成され、結局、穴５４の周囲においてバンパーリインフォース５１の前壁５１ａは、ステイ５２のフランジ５２ｂと張り出し部５２ｃにより両側から挟みつけられ、同時に、バンパーリインフォース５１の前壁５１ａ及び後壁５１ｂがフランジ５２ｂと張り出し部５２ｅの間に挟みつけられたかたちとなっている。
【００２８】
この取付部構造を形成するには、例えば、図６（ｂ）に示すように、まず電磁成形により前端から所定距離後方の位置に張り出し部５２ｅを形成し、後端にフランジ５２ｄを形成したステイ素材５６を作り、穴５３，５４を通してバンパーリインフォース５１の後方側からステイ素材５６を挿入し、ステイ素材５６の前端部をバンパーリインフォース５１の前壁５１ａから突出させ、張り出し部５２ｅを後壁５１ｂの後面側に当接させる。なお、穴５３，５４はステイ素材５６がほぼ隙間なく挿入できるほどの内径である。
次に、ステイ素材５６内に電磁成型用コイル５９を挿入し、電磁成形すると、ステイ素材５６は次のような変形を起こす。（１）前壁５１ａから突出している部分が拡径し、前壁５１ａの前面側に押し付けられ、前壁５１ａに面圧接するフランジ５２ｂが形成される。（２）前壁５１ａの後方側が拡径して、張り出し部５２ｃが形成され、これが前壁５１ａの後面側に圧接する。（３）前壁５１ａの穴５４の内側に位置する部分が拡径して、穴５４の内面に圧接する。
電磁成形後、バンパーリインフォース５１とステイ５２は、必要に応じて、ボルトで締結又は溶接で固定される。
【００２９】
上記取付部構造を有するバンパーリインフォース５１とステイ５２からなる構造体は、バンパーリインフォース５１の前壁５１ａが、穴５４の周囲において、ステイ５２のフランジ５２ｂと張り出し部５２ｃにより挟みつけられ、かつ穴５４の内面に軸部５２ａが押し付けられている。同時に、バンパーリインフォース５１の前壁５１ａ及び後壁５１ｂがフランジ５２ｂと張り出し部５２ｅの間に挟まれたかたちとなっている。これによって、ポール衝突時等にバンパーリインフォース５１の前壁５１ａが掛止され、また高い剛性の取付部構造にすることができる。
【００３０】
なお、図３〜図６に示すバンパー構造体は、図１のようにステイがバンパーリインフォースの後壁に固定されるものと比べ、ステイが軸方向に長くなるので、バリヤ衝突、オフセットバリヤ衝突時のエネルギー吸収性に関して優れている。通常、中空部材における軸方向の圧壊は、それ以外の方向の圧壊と比較してエネルギー吸収性に優れており、そういった軸方向の圧壊距離を長くとれる点で有利である。
【００３１】
図７は図１に示す取付部構造において、ステイに形成するフランジ（サイドメンバへの取付用フランジ）の変形例である。
分割金型６７の成形面６７ｂに複数個の突起６７ｃが形成されている点を除いて、バンパーリインフォース６１及びステイ素材６６の形状、構造、さらに成形方法は図２と同じと考えてよい。図７の状態で電磁成形を行うと、分割金型６７から後方に突出している部分が拡径し、成形面６７ｂに押し付けられ、ステイ素材６６の後端にフランジ６２ｄ（仮想線で図示）が形成され、このとき同時に、突起６７ｃに対応して、フランジ６２ｄに突起６２ｆが形成される。その他の点は図１に示す取付部構造と同じである。この突起６２ｆは例えばボルト穴打抜き用の印として利用できる。すなわち、突起６２ｆの形成はセンターポンチの代わりである。分割金型６７の成形面６７に突起６７ｃではなく凹部を形成した場合、フランジ６２ｄに凹部が形成される。
【００３２】
そのほか、図７を借りて説明すると、特願２００２−３５７８２１に添付した明細書及び図面（特に図５（ｃ））に開示されたように、金型６７の成形面にリング状の切断刃を形成しておけば、フランジ６２ｄに打抜き穴（例えばボルト穴用）を電磁成形時に同時に形成することができる。また、同じく上記出願に添付した明細書及び図面に開示されたように、金型６７の貫通穴６７ｄの壁面に適宜形状の凹部を形成して、電磁整形時にステイ素材６６の軸部６２ａに、例えばリング状に連続する凸部や不連続に連なる凸部等の軸方向圧壊の起点となる箇所（軸方向に荷重が掛かったとき蛇腹状に変形する起点）を形成することができる。
なお、以上述べた突起６７ｆ、凹部、軸方向圧壊の起点などは、他の形態のステイ（図３〜図６など）にも適用可能である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明に係る取付部構造によれば、ポール衝突時等に発生する引張荷重によるバンパーリインフォースとステイの分離を防止し、衝突時の反力の低下、座屈の急速な進行及び変位の拡大を防止することができる。
また、バンパーリインフォースとステイのより強固な固定を行うことができ、高い剛性の取付部構造を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】バンパーリインフォースとステイの取付部構造（参考例）を示す断面図（ａ）及びそのＩ−Ｉ断面図（ｂ）である。
【図２】電磁成形による製造方法を示す断面図である。
【図３】他の取付部構造（参考例）を示す断面図（ａ）及びその製造方法を示す断面図（ｂ）である。
【図４】他の取付部構造（参考例）を示す断面図である。
【図５】本発明に係る取付部構造を示す断面図である。
【図６】本発明に係る他の取付部構造を示す断面図（ａ）及びその製造方法を示す断面図（ｂ）である。
【図７】バンパーリインフォースとステイの取付部構造（参考例）において、サイドメンバへの取付用フランジの変形例を示す図である。
【図８】バンパーリインフォースとステイの取付部に掛かるモーメントを説明する図である。
【符号の説明】
１１，２１，３１，４１，５１，６１バンパーリインフォース
１２，２２，３２，４２，５２，６２ステイ
１２ｂフランジ
１２ｃ張り出し部
１６ステイ素材
１７分割金型
１９電磁成形用コイル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a bumper reinforcement of a vehicle and a mounting structure for a stay that supports the bumper reinforcement (the front end of the side member when the bumper reinforcement is directly supported on the front end of the side member).
[0002]
[Prior art]
  Bumper reinforcement is provided as a reinforcing member inside a bumper installed at the front end (front) and rear end (rear) of an automobile body such as a passenger car or a truck. A bumper reinforcement is a hollow member having a front wall and a rear wall that are generally perpendicular to the load direction, and a lateral wall that connects them, and is supported by a pair of stays from the rear side. It is fixed to the front end of (front or rear). In some cases, the bumper reinforcement is directly fixed to the front end of the side member.
  In the present specification, the collision surface side is the front regardless of the front side and the rear side of the vehicle.
[0003]
    The bumper reinforcement and the stay are usually attached by fastening with bolts and nuts or welding. For example, in the following Patent Documents 1 to 3, the rear wall of the bumper reinforcement is fixed to the tip mounting surface of the stay made of an aluminum alloy extruded material by bolts, nuts, or screws. In the following Patent Documents 4 to 6, a stay made of an aluminum alloy extruded material is used, a mounting flange is integrally provided at the tip, and the rear wall of the bumper reinforcement is fixed to the front surface of the flange with bolts and nuts. . In Patent Document 7 below, a mounting flange is provided at the tip of the stay, and the front wall of the bumper reinforcement is welded to the front surface of the flange.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-6-227333
[Patent Document 2]
JP-A-11-208392
[Patent Document 3]
JP-A-11-208393
[Patent Document 4]
JP-A-8-91154
[Patent Document 5]
JP 2001-294106 A
[Patent Document 6]
JP 2002-19553 A
[Patent Document 7]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-67840
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  However, according to these mounting portion structures, in the case of a collision in which a large bending moment is applied to the mounting portion, such as an offset barrier collision or a pole collision, the bolt breaks due to the bending moment, or the bolt head or nut becomes a bumper. The bumper reinforcement mounting surface may rise from the stay tip mounting surface by biting into the reinforcement mounting wall and breaking the wall portion or deforming the weld. When this happens, the reaction force of the bumper reinforcement decreases, buckling (bending deformation) proceeds rapidly in response to the collision energy, and the displacement increases.
[0006]
  FIG. 8 illustrates this. The stay 2 is fixed to the front end of the side member 1, and the rear wall of the bumper reinforcement 3 is fixed to the front end mounting surface of the stay 2 by left and right bolts and nuts 4 and 5. Here, if a load F is applied to the center of the bumper reinforcement 3 due to the pole collision, a compression load F1 that presses the bumper reinforcement 3 against the stay 2 on the inner side in the vehicle width direction of the front end mounting surface of the stay 2 due to the generated bending moment. As a result, a tensile load F2 for pulling the bumper reinforcement 3 away from the stay 2 is applied to the outside in the vehicle width direction. As a result, the bolts of the outer bolts and nuts 5 are stretched and broken, otherwise the heads or nuts of the bolts bite into the rear wall and the walls are broken, and the bumper reinforcement 3 is separated from the stay 2 As described above, the reaction force of the bumper reinforcement 3 decreases, the buckling rapidly proceeds, and the displacement increases. In order to prevent this, it is conceivable to replace the bolts and nuts with large ones or increase the thickness of the rear wall, which is the mounting wall, but in this case, the weight of the mounting portion structure and bumper reinforcement increases.
  Such a situation can also occur when the bumper reinforcement and the stay are fixed by welding. Further, as described in Patent Document 2, it is more likely to occur when the bumper reinforcement and the stay are fixed at one place with bolts and nuts.
[0007]
  Further, depending on the vehicle model, the bumper reinforcement may be regarded not only as an energy absorbing member at the time of collision, but also as a rigid member (a kind of cross member) that increases the rigidity of the front portion of the vehicle body, thereby improving the steering performance. For this purpose, it is necessary to make the mounting part of the stay and the bumper reinforcement more rigid, and the conventional bolt fastening and welding described in the above-mentioned patent documents and the like lack the fixing force. An increase in the size of the partial structure is inevitable.
[0008]
  The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art. The bumper reinforcement and the stay mounting structure are improved, and the bumper reinforcement and the stay are separated by a tensile load generated at the time of a pole collision or the like. The main purpose is to prevent this. Another object is to increase the rigidity of the bumper reinforcement and the stay mounting portion.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention (Claim 1) relates to a bumper reinforcement having a hollow cross section, and a mounting structure of a stay that supports the bumper reinforcement located on the rear side thereof,The stay is made of a tubular aluminum alloy extruded material, the axial direction faces the vehicle longitudinal direction, holes are formed in the front wall and the rear wall of the bumper reinforcement, and the shaft portion of the stay passes through the hole in the rear wall. A flange is formed at the front end of the shaft portion of the stay so as to fit into a hole in the front wall and contact the front side of the front wall. Further, an overhang is formed around the shaft portion of the stay, and the front wall The rear wall is sandwiched between the flange and the overhanging portion.
  Note that the present invention also includes a case where the bumper reinforcement is directly fixed to the front end of the side member. In this case, the stay means the front end of the side member. This point isReference exampleThe same applies to.
[0010]
  Similarly, regarding the structure of the bumper reinforcement and stay mounting portion, as a first reference example, the stay is made of a tubular aluminum alloy extruded material, the axial direction is the front-rear direction of the vehicle body, and a hole is formed in the rear wall of the bumper reinforcement. The stay shaft portion is fitted into the hole, a flange is formed at the front end of the stay shaft portion to contact the front side of the rear wall, and an overhang portion is formed around the stay shaft portion. A structure in which the rear wall is sandwiched between the flange and the overhanging portion can be exemplified.
[0011]
  Similarly, regarding the bumper reinforcement and stay mounting structure, as a second reference example, the stay is made of a tubular aluminum alloy extruded material, the axial direction is the front-rear direction of the vehicle body, and holes are formed in the front and rear walls of the bumper reinforcement. The stay shaft is inserted into the hole in the front wall through the hole in the rear wall, a flange is formed at the front end of the shaft in the stay to contact the front side of the front wall, and An example is a structure in which an overhang is formed around the shaft portion of the stay, and the front wall is sandwiched between the flange and the overhang. In this case, the projecting portion may project over the entire length between the front wall and the rear wall.
[0012]
  In the mounting structure above, the rear wall of the bumper reinforcement (First reference example) Or front wall (Second reference example) Or back and front walls (Claim 1) Is sandwiched between the stay flange and the overhanging portion from the front-rear direction. It is desirable that both the flange and the overhanging portion are provided on the entire circumference of the shaft portion of the stay. If necessary, the flange and the rear wall or front wall of the bumper reinforcement are fastened with bolts or the like, or the flange or the overhang portion and the rear wall or front wall of the bumper reinforcement are welded.
  According to this structure of the mounting part, even if a tensile load is applied to the mounting part of the bumper reinforcement and stay in the event of a pole collision, the flange supports the load with the surface. It is possible to support a load that is larger than the support (welding), and the separation of the bumper reinforcement and the stay (bumping of the bumper reinforcement) can be prevented. Further, since the bumper reinforcement is supported from the front and rear directions by the stay flange and the overhanging portion, the bumper reinforcement and the stay are firmly fixed, and the bumper reinforcement can be used as a rigid member of the vehicle body.
[0013]
  The present inventionAnd reference examplesAs the bumper reinforcement, for example, an aluminum alloy extruded material having a hollow cross section having a front wall and a rear wall that are substantially perpendicular to the load direction and a lateral wall that connects them substantially parallel to the load direction can be used. As the stay, in the case of performing electromagnetic forming, an aluminum alloy extruded material having a circular cross section or an ellipse (including a shape close thereto) is suitable. However, other cross-sectional tubular aluminum alloy extrusions can also be used.
  In this mounting portion structure, the flange and / or the overhanging portion of the stay can be easily formed by electromagnetic forming.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, with reference to FIGS. 1-7, the bumper reinforcement and stay attachment structure according to the present invention(Including reference examples)Will be described more specifically. What is disclosed here is an example of a bumper structure consisting of stays and bumper reinforcements that are all attached to the side members, but needless to say, it is also applicable to bumper structures in which the bumper reinforcements are fixed directly to the front end of the side members. The same applies.
  In FIG. 1, both the bumper reinforcement 11 and the stay 12 are made of an aluminum alloy extruded material. The bumper reinforcement 11 is a member having a rectangular cross section composed of a front wall 11a, a rear wall 11b, and lateral walls 11c, 11d. Both ends of the bumper reinforcement 11 are bent toward the rear side of the vehicle body and inclined, and round holes are formed in the rear wall 11b of the inclined portion. 13 is formed. The stay 12 has a shaft section 12a having a circular cross section, a flange 12b having an inclination along the rear wall 11b is formed at the front end thereof, and a projecting section 12c is formed on the rear side in parallel with the flange 12b. A flange 12d for attachment to the side member is integrally formed at the rear end of the portion 12a.
[0015]
  The flange 12b of the stay 12 is formed around the entire circumference of the shaft portion 12a and is circular. The overhanging portion 12c is formed on the entire periphery of the shaft portion 12a on the rear side by the thickness of the rear wall 11b of the bumper reinforcement 11 with respect to the flange 12b, and extends in a circle around the shaft portion 12a. The flange 12d is formed on the entire circumference of the shaft portion 12a and has a circular shape.
  The flange 12b is in surface contact with the front side of the rear wall 11b around the periphery of the hole 13 of the bumper reinforcement 11, and the overhanging portion 12c is formed on the rear side of the rear wall 11b. The rear wall 11b is sandwiched from both sides by the flange 12b of the stay 12 and the overhanging portion 12c.
[0016]
  The attachment portion structure can be formed by an electromagnetic forming method. The electromagnetic forming method is an interaction between an eddy current and a magnetic field flowing in a molded object (conductor) placed in a strong magnetic field by instantaneously passing a large current of, for example, 20 kA or more through a coil. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 58-4601, Japanese Patent Laid-Open No. 6-31226, Japanese Patent Laid-Open No. 7-116751, Japanese Patent Laid-Open No. 9-166111, Japanese Patent Laid-Open No. 10-314869, As described in Kaihei 11-20434, JP-A 2000-86228, JP-A 2000-264246, and the like, it is a known technique per se. It is also described in the specification and drawings attached to Japanese Patent Application Nos. 2002-240366 and 2002-357820.
[0017]
  As shown in FIG. 2, a hole 13 is formed in the rear wall 11 b of the bumper reinforcement 11, a stay material 16 is inserted from the rear side through the hole 13, and a split mold 17 is installed around the stay material 16. At this time, the front end portion of the stay material 16 protrudes from the rear wall 11b of the bumper reinforcement 11 into the bumper reinforcement 11, and a gap 18 is formed between the split mold 17 and the rear wall 11b. Projecting from the split mold 17. The stay material 16 is cylindrical and has an outer diameter that can be inserted into the hole 13 with almost no gap. The front end of the stay material 16 is inclined parallel to the rear wall 11 b of the bumper reinforcement 11. For example, the divided mold 17 can be divided vertically into four, and when combined, a through hole having an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the stay material 16 is formed, and molding surfaces 17a and 17b are formed at the front end and the rear end. The
[0018]
  Next, when the electromagnetic forming coil body 19 is inserted into the stay material 16 and a momentary large current is passed from the impact current generator (not shown) to the electromagnetic forming coil body 19, a magnetic repulsive force is generated in the stay material 16, and the stay material 16 The material 16 instantaneously expands in diameter and undergoes the following deformation.(1)A portion protruding from the rear wall 11b is enlarged in diameter, and is pressed against the front side of the rear wall 11b to form a flange 12b that is in surface pressure contact with the rear wall 11b.(2)A portion located inside the gap 18 expands and projects into the gap 18 to form a projecting portion 12c, which presses against the rear surface side of the rear wall 11b.(3)A portion of the rear wall 11b located inside the hole 13 is expanded in diameter and is in pressure contact with the inner surface of the hole 13.(4)A portion projecting rearward from the split mold 17 is expanded in diameter and pressed against the molding surface 17b to form the flange 12d.
[0019]
  After the electromagnetic forming, the bumper reinforcement 11 and the stay 12 are fixed by bolting or welding as needed. When fastening with bolts, the bolt holes 14 are opened and fastened to the left and right of the flange 12b (the portion of the flange 12b protruding in the vehicle width direction) and the rear wall 11b. When fixing by welding, the flange 12b is welded and fixed to the front surface side of the rear wall 11b, and / or the overhanging portion 12c is welded and fixed to the rear surface side of the rear wall 11b.
  In the structure including the bumper reinforcement 11 and the stay 12 having the mounting portion structure, the rear wall 11b of the bumper reinforcement 11 is sandwiched between the flange 12b of the stay 12 and the overhanging portion 12c around the hole 13, and the hole 13 The shaft portion 12a is pressed against the inner surface. The flange 12b hooks the rear wall 11b of the bumper reinforcement 11 at the time of a pole collision or the like, and receives the load applied thereto on the surface. Further, since the rear wall 11b is sandwiched and fixed from both sides, a highly rigid attachment portion structure can be obtained.
  In the above example, the front end of the stay material 16 is cut so as to incline parallel to the rear wall 11b of the bumper reinforcement 11. However, the cut end may have another form (for example, cut perpendicular to the axial direction).
[0020]
  FIG. 3 (a)furtherIt is an example of another attachment part structure, holes 23 and 24 are formed in the rear wall 21b and the front wall 21a of the bumper reinforcement 21, the stay 22 is slightly longer in the front-rear direction, and the front wall 21a of the bumper reinforcement 21 is formed in the hole 24. 1 is the same as the attachment portion structure shown in FIG. 1 except that it is sandwiched between the flange 22b of the stay 22 and the overhanging portion 22c.
  In order to form this mounting portion structure, for example, as shown in FIG. 3 (b), first, a projecting portion 22c is formed at a position a predetermined distance behind the front end by electromagnetic forming and a flange 22d is formed at the rear end. The material 26 is made, the stay material 26 is inserted from the rear side of the bumper reinforcement 21 through the holes 23 and 24, the front end portion of the stay material 26 protrudes from the front wall 21a of the bumper reinforcement 21, and the overhanging portion 22c is formed on the front wall 21a. Abut on the rear side. The hole 24 has an inner diameter that allows the stay material 26 to be inserted with almost no gap, and the hole 23 is formed to be slightly large so that the overhanging portion 22c can be inserted.
[0021]
  Next, when an electromagnetic forming coil body 29 is inserted into the stay material 26 and an instantaneous large current is supplied from an impact current generator (not shown) to the electromagnetic forming coil body 29, a magnetic repulsive force is generated in the stay material 26, and the stay material 26 The material 26 instantaneously expands in diameter and undergoes the following deformation.(1)A portion protruding from the front wall 21a is enlarged in diameter, and is pressed against the front surface side of the front wall 21a to form a flange 22b that is in surface pressure contact with the front wall 21a.(2)A portion of the front wall 21 a located inside the hole 24 is expanded in diameter and is in pressure contact with the inner surface of the hole 24.
  After the electromagnetic forming, the bumper reinforcement 21 and the stay 22 are fixed by bolting or welding as required.
  In the structure including the bumper reinforcement 21 and the stay 22 having the mounting portion structure, the front wall 21a of the bumper reinforcement 21 is sandwiched between the flange 22b and the overhanging portion 22c of the stay 22 around the hole 24, and A shaft portion 22a is pressed against the inner surface. The flange 22b and the overhanging portion 22c hook the front wall 21a of the bumper reinforcement 21 at the time of a pole collision or the like, and the load applied thereto is received by the surface. Further, since the front wall 21a is sandwiched and fixed from both sides, a highly rigid attachment portion structure can be obtained.
[0022]
  Figure 4furtherIt is an example of another attachment part structure, the point which the overhang | projection part 32c protrudes over the full length between the front wall 31a and the rear wall 31b of the bumper reinforcement 31, and the hole 34 formed in the front wall 31a in the rear wall 31b Except for the point that the hole 33 of the same diameter is formed, it is the same as the attachment portion structure shown in FIG.
  In order to form this mounting portion structure, a stay material (which may remain cylindrical) is inserted from the rear side of the bumper reinforcement 31 through the holes 33 and 34, and the front end portion of the stay material is the front wall of the bumper reinforcement 31. Next, as shown by the phantom line in FIG. 4, the periphery of the stay material is divided by a mold 37 (the diameter of the through hole formed when combined is substantially the same as the outer diameter of the stay material). The electromagnetic forming coil body 39 is inserted into the enclosing and stay material, and an instantaneous large current is passed through the electromagnetic forming coil body 39.
[0023]
  As a result, the diameter of the stay material instantaneously expands, causing the following deformation.(1)A portion protruding from the front wall 31a is enlarged in diameter, and is pressed against the front side of the front wall 31a to form a flange 32b that is in surface pressure contact with the front wall 31a.(2)The portion between the front wall 31a and the rear wall 31b expands and projects, and a projecting portion 32c that projects over the entire length between the front wall 31a and the rear wall 31b of the bumper reinforcement 31 is formed.(3)The portion located inside the hole 34 of the front wall 31a of the shaft portion 32a and the portion located inside the hole 33 of the rear wall 31b are expanded in diameter and are in pressure contact with the inner surfaces of the holes 34, 33.(4)A portion projecting rearward from the split mold 37 is expanded in diameter and pressed against the molding surface 37b to form a flange 32d.
  After the electromagnetic forming, the bumper reinforcement 31 and the stay 32 are fastened by bolts or fixed by welding as necessary.
[0024]
  The structure composed of the bumper reinforcement 31 and the stay 32 having the mounting portion structure has substantially the same function and effect as the structure shown in FIG. 3, and the overhanging portion 32c is the entire length of the front wall 31a and the rear wall 31b of the bumper reinforcement 31. Since this is overhanging, this has the action of hooking the front wall 31a or the rear wall 31b of the bumper reinforcement 31 at the time of collision, and the shaft portion 32a of the stay 32 is also pressed against the inner surface of the hole 33 of the bumper reinforcement 31. Therefore, a more rigid mounting structure can be obtained.
[0025]
  FIG. 5 shows the present invention.Mounting part structure4 except that the rear portion of the stay 42 (the portion protruding from the rear wall 41b of the bumper reinforcement 41) is enlarged in diameter to form an overhanging portion 42e. is there.
  In order to form this attachment portion structure, it may be almost the same as the method shown in FIG. 4, but it is configured when a split mold 47 surrounding the stay material is combined as shown by a virtual line in FIG. 4. The diameter of the through hole is made larger than the outer diameter of the stay material.
  When the electromagnetic forming coil 49 is inserted into the stay material and an instantaneous large current is passed through the electromagnetic forming coil body 49, the stay material instantaneously expands in diameter, and the deformation described by the method shown in FIG.(1)-(4)other than,(5)The portion protruding from the rear wall 41b is enlarged in diameter and pressed against the through hole (molding surface) of the split mold 47, thereby forming an overhanging portion 42e, which presses against the rear surface side of the rear wall 41b.
  After the electromagnetic forming, the bumper reinforcement 41 and the stay 42 are fastened by bolts or fixed by welding as necessary.
[0026]
  The structure composed of the bumper reinforcement 41 and the stay 42 having the mounting portion structure has substantially the same function and effect as the structure shown in FIG. 4, and the overhanging portion 42e is formed on the rear side of the rear wall 41b. Further, the front wall 41a and the rear wall 41b of the bumper reinforcement 41 are sandwiched between the flange 42b and the overhanging portion 42e. Therefore, the effect | action which latches the bumper reinforcement 41 works, and the rigidity of an attachment part structure also becomes high.
[0027]
  FIG. 6 is an example of another mounting portion structure according to the present invention. Holes 53 and 54 are formed in the rear wall 51b and the front wall 51a of the bumper reinforcement 51, and the stay 52 is formed with a flange 52b at the front end of the shaft portion 52a. A projecting portion 52c is formed on the rear side, a flange 52d is formed at the rear end of the shaft portion 52a, and a projecting portion 52e is integrally formed between the projecting portion 52c and the flange 52d. The flange 52b is in surface contact with the front side of the front wall 51a around the circumference of the hole 54 of the bumper reinforcement 51, the overhanging portion 52c is formed on the rear surface side of the front wall 51a, and the overhanging portion 52e is on the rear surface side of the rear wall 51b. As a result, the front wall 51a of the bumper reinforcement 51 is sandwiched from both sides by the flange 52b of the stay 52 and the projecting portion 52c around the hole 54. At the same time, the front wall 51a and the rear wall 51b of the bumper reinforcement 51 are flanged. The shape is sandwiched between 52b and the overhanging portion 52e.
[0028]
  In order to form this attachment portion structure, for example, as shown in FIG. 6 (b), first, a projecting portion 52e is formed at a position a predetermined distance behind the front end by electromagnetic forming and a flange 52d is formed at the rear end. The material 56 is made, the stay material 56 is inserted from the rear side of the bumper reinforcement 51 through the holes 53 and 54, the front end portion of the stay material 56 protrudes from the front wall 51a of the bumper reinforcement 51, and the overhanging portion 52e is formed on the rear wall 51b. Abut on the rear side. The holes 53 and 54 have such an inner diameter that the stay material 56 can be inserted with almost no gap.
  Next, when the electromagnetic forming coil 59 is inserted into the stay material 56 and electromagnetic forming is performed, the stay material 56 undergoes the following deformation.(1)A portion protruding from the front wall 51a is enlarged in diameter and is pressed against the front side of the front wall 51a to form a flange 52b that is in surface pressure contact with the front wall 51a.(2)The diameter of the rear side of the front wall 51a is increased to form an overhanging portion 52c, which presses against the rear surface side of the front wall 51a.(3)A portion of the front wall 51 a located inside the hole 54 is expanded in diameter and is in pressure contact with the inner surface of the hole 54.
  After the electromagnetic forming, the bumper reinforcement 51 and the stay 52 are fastened by bolts or fixed by welding as necessary.
[0029]
  In the structure including the bumper reinforcement 51 and the stay 52 having the mounting portion structure, the front wall 51a of the bumper reinforcement 51 is sandwiched between the flange 52b of the stay 52 and the projecting portion 52c around the hole 54, and the hole 54 is provided. A shaft portion 52a is pressed against the inner surface of the. At the same time, the front wall 51a and the rear wall 51b of the bumper reinforcement 51 are sandwiched between the flange 52b and the projecting portion 52e. As a result, the front wall 51a of the bumper reinforcement 51 is hooked at the time of a pole collision or the like, and a highly rigid attachment portion structure can be obtained.
[0030]
  The bumper structure shown in FIGS. 3 to 6 is longer in the axial direction than the case where the stay is fixed to the rear wall of the bumper reinforcement as shown in FIG. Is excellent in terms of energy absorption. Usually, the axial crushing of the hollow member is superior in energy absorption as compared to the crushing in other directions, and is advantageous in that the axial crushing distance can be increased.
[0031]
  FIG. 7 shows a modification of the flange (fitting for mounting to the side member) formed on the stay in the mounting portion structure shown in FIG.
  Except for the fact that a plurality of projections 67c are formed on the molding surface 67b of the split mold 67, the shape, structure, and molding method of the bumper reinforcement 61 and the stay material 66 may be considered the same as those in FIG. When electromagnetic forming is performed in the state of FIG. 7, the portion protruding rearward from the split mold 67 is expanded in diameter and pressed against the forming surface 67 b, and a flange 62 d (illustrated by phantom lines) is formed at the rear end of the stay material 66. At the same time, a protrusion 62f is formed on the flange 62d corresponding to the protrusion 67c. The other points are the same as the attachment structure shown in FIG. This protrusion 62f can be used as a mark for punching a bolt hole, for example. That is, the formation of the protrusion 62f is a substitute for the center punch. When a recess is formed on the molding surface 67 of the split mold 67 instead of the protrusion 67c, the recess is formed on the flange 62d.
[0032]
  In addition, with reference to FIG. 7, as disclosed in the specification and drawings attached to Japanese Patent Application No. 2002-357821 (particularly FIG. 5C), a ring-shaped cutting blade is provided on the molding surface of the mold 67. If formed, a punched hole (for example, for a bolt hole) can be formed in the flange 62d at the same time as electromagnetic forming. Similarly, as disclosed in the specification and drawings attached to the above application, a concave portion having an appropriate shape is formed on the wall surface of the through hole 67d of the mold 67, and the shaft portion 62a of the stay material 66 is formed during electromagnetic shaping. For example, a point (starting point that deforms in a bellows shape when a load is applied in the axial direction) such as a convex part that is continuous in a ring shape or a convex part that is discontinuously connected can be formed.
  Note that the protrusion 67f, the concave portion, the starting point of axial crushing, and the like described above can be applied to other forms of stays (FIGS. 3 to 6 and the like).
[0033]
【The invention's effect】
  According to the mounting portion structure of the present invention, the separation of the bumper reinforcement and the stay due to the tensile load generated at the time of the collision of the pole is prevented, the reaction force at the time of the collision is reduced, the buckling is rapidly progressed and the displacement is enlarged. Can be prevented.
  Further, the bumper reinforcement and the stay can be more firmly fixed, and a highly rigid attachment structure can be obtained.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1]Bumper reinforcement and stay mounting structure (reference example)It is sectional drawing (a) which shows these, and its II sectional drawing (b).
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a manufacturing method by electromagnetic forming.
[Fig. 3]Other mounting structure (reference example)It is sectional drawing (a) which shows this, and sectional drawing (b) which shows the manufacturing method.
[Fig. 4]Other mounting structure (reference example)FIG.
[Figure 5]Mounting part structure according to the present inventionFIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view (a) showing another attachment structure according to the present invention and a cross-sectional view (b) showing a manufacturing method thereof.
[Fig. 7]Bumper reinforcement and stay mounting structure (reference example)FIG. 8 is a view showing a modification of the flange for attachment to the side member.
FIG. 8 is a diagram illustrating a moment applied to a mounting portion of the bumper reinforcement and the stay.
[Explanation of symbols]
  11, 21, 31, 41, 51, 61 Bumper reinforcement
  12, 22, 32, 42, 52, 62 Stay
  12b Flange
  12c Overhang part
  16 Stay material
  17 Split mold
  19 Electromagnetic forming coil

Claims

断面が中空のバンパーリインフォースと、その後方側に位置して前記バンパーリインフォースを支持するステイの取付部構造において、前記ステイは管状のアルミニウム合金押出材からなり、軸方向が車体前後方向を向き、前記バンパーリインフォースの前壁及び後壁に穴が形成され、前記ステイの軸部が前記後壁の穴を通って前壁の穴に嵌入し、前記ステイの軸部の前端にフランジが形成されて前記前壁の前面側に接触し、さらに、前記ステイの軸部の周囲に張り出し部が形成され、前記前壁及び後壁が前記フランジと張り出し部の間に挟まれていることを特徴とするバンパーリインフォースとステイの取付部構造。 In a bumper reinforcement having a hollow cross section and a stay mounting structure that is located on the rear side of the bumper reinforcement and supports the bumper reinforcement, the stay is made of a tubular aluminum alloy extruded material, and the axial direction faces the longitudinal direction of the vehicle body. A hole is formed in the front wall and the rear wall of the bumper reinforcement, the shaft portion of the stay is inserted into the hole in the front wall through the hole in the rear wall, and a flange is formed at the front end of the shaft portion of the stay. A bumper which contacts the front side of the front wall, further has a protruding portion formed around the shaft portion of the stay, and the front wall and the rear wall are sandwiched between the flange and the protruding portion. Reinforce and stay mounting structure.

前記ステイの軸部の前記前壁の穴の内側に位置する部分が前記前壁の穴の内面に圧接し、前記後壁の穴の内側に位置する部分が前記後壁の穴の内面に圧接していることを特徴とする請求項１に記載されたバンパーリインフォースとステイの取付部構造。A portion of the shaft portion of the stay positioned inside the hole in the front wall is pressed against the inner surface of the hole in the front wall, and a portion positioned inside the hole in the rear wall is pressed into the inner surface of the hole in the rear wall. The bumper reinforcement and stay mounting structure according to claim 1, wherein:

前記ステイの軸部の周囲に前記前壁と後壁の間の全長にわたり張り出し部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載されたバンパーリインフォースとステイの取付部構造。The bumper reinforcement and stay mounting structure according to claim 1 or 2, wherein an overhang is formed around the shaft portion of the stay over the entire length between the front wall and the rear wall.

前記ステイのフランジ及び／又は張り出し部が電磁成形により形成されたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載されたバンパーリインフォースとステイの取付部構造。The bumper reinforcement and stay mounting structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the stay flange and / or overhang is formed by electromagnetic forming.

請求項１〜４のいずれかに記載された取付部構造を有するバンパーリインフォースとステイからなるバンパー構造体。 The bumper structure which consists of a bumper reinforcement which has the attachment part structure in any one of Claims 1-4, and a stay.