JP7195894B2 - バンパリインフォースメント - Google Patents

Description

本発明は、バンパリインフォースメントに関する。特に、車両の前部または後部に装備されるバンパ構造の芯材として配設され、車両衝突荷重を受けるバンパリインフォースメントに関する。

車体の前部または後部には、車両衝突時における衝突荷重を受けるバンパ構造が備えられる。バンパ構造には芯材としてのバンパリインフォースメントが備えられる。バンパリインフォースメントは車体の幅方向に長尺形状として配設されており、車体の幅方向の両端部位置で車体のフレーム部材にバンパ支持構造で連結されて支持される。バンパ支持構造は、通常、車両衝突時のエネルギー吸収作用が行われるクラッシュボックス（Ｃ／Ｂ）が用いられる。なお、クラッシュボックスが用いられない場合は、サイドメンバが接続結合されて、エネルギー吸収作用が行われる。なお、このエネルギー吸収作用はバンパリインフォースメントの剛体形成状態で行われるので、車両衝突時にバンパリインフォースメントの座屈を防止して剛体形成状態を維持することは重要である。

ところで、バンパリインフォースメントの構成形態は、各種形態がある。その一つに、本体部材と補強部材とからなる形態がある。この場合、本体部材は、断面ハット型形状の主体部材と、この主体部材の開口側に当該開口部を閉鎖するように配設される蓋板部材とから成り、当該本体部材を閉断面形状の構造とする。この構造において、蓋板部材は車両衝突時に衝突荷重を受ける高負荷側の部材となる。そして、本体部材は長尺部材として形成され、その長手方向が車両の幅方向に配設される。

補強部材は本体部材の強度補強のために本体部材の閉断面内に配設される。その配設位置は、長尺形状の本体部材の長手方向の中央部位置とされている。これにより長尺形状の本体部材の中央位置に車両衝突荷重が入力した際の補強を図っている。

なお、補強部材は、従来一般的には鋼板製であった。しかし、最近ではバンパリインフォースメントの軽量化を図るために炭素繊維強化樹脂製とされる補強部材が提案されている（下記、特許文献１，２参照）。

その補強部材の配設位置は、車両衝突荷重を受ける高負荷側（蓋板部材側）とは反対側（断面ハット型形状の主体部材の底面側）の位置において車両上下方向に配設された形態をとっている。これにより、主として衝突時における高負荷側とは反対側の強度の補強を図っている。

特開２０１６－９７７９５号公報 特開２０１８－６５４５２号公報

図８及び図９はバンパリインフォースメント１１４の３点曲げ試験の概略図を示す。図８は負荷Ｆ（衝突荷重）の作用状態を示し、図９は衝突荷重の負荷Ｆによりバンパリインフォースメント１１４が変形した状態を示す。バンパリインフォースメント１１４は両端下方のバンパ支持構造１１８で支持されて、図８に示す上方中央部に衝突荷重の負荷Ｆが加わると、図９に示すように中央部位置が下方に変形し座屈する。座屈が生じるとバンパ支持構造１１８を通じて行われる衝突荷重のエネルギー吸収作用が適切になされなくなる。

上記３点曲げ試験において、バンパリインフォースメント１１４における衝突荷重が作用する蓋板部材１２４側の高負荷側は凹変形となるため、圧縮変形となる。これに対して反対側の主体部材１２２における底面側１２２Ａは凸変形となり、引張変形となる。座屈は引張変形側より圧縮変形側に生じ易く、一度座屈を生じると、車両衝突における高い荷重をバンパリインフォースメント１１４により維持することができなくなり、衝突荷重のエネルギー吸収作用が適切になされなくなる。

ところで、上述した従来のバンパリインフォースメントの補強部材による補強は、本体部材における引張変形側に対して行われている。すなわち、車両衝突時における高負荷側（蓋板部材側）とは反対側の断面ハット型の底面側を補強する形態となっており、引張変形側を補強する形態となっている。

従来の補強方法の問題点は、引張変形側の補強を主とした補強であるので、高負荷側の形成面（蓋板部材１２４）が圧縮応力集中により座屈し、バンパリインフォースメント１１４の断面崩壊が生じ易いという点である。一度断面崩壊してしまうとバンパリインフォースメントは高い荷重を維持することができないため、従来の補強方法では、強い衝突荷重に対してエネルギー吸収作用を適切に行うことができないという問題がある。

また、上掲の特許文献２の補強部材の補強方法のように、繊維強化樹脂の補強部材を本体部材の外側から接着材で張り付ける形態にあっては、接着強度の経年劣化により接着部剥離が生じるというリスクもある。

一般的に、座屈強度は材料の降伏応力であり、引張強度の７割程度である。かかる点に鑑みて、本発明者は、バンパリインフォースメントの断面構造を崩壊させなくするためには、圧縮変形側の発生応力を低下させる補強が効果的であることに着目した。

而して、本発明は上述した発明者の着目に基づいて創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、樹脂製の補強部材を用いて軽量化を図りつつ、車両衝突時におけるバンパリインフォースメントの高負荷側（圧縮変形側）の座屈の防止を図ることにより、エネルギー吸収性能を向上させることにある。

上記課題を解決するため、本発明に係るバンパリインフォースメントは、次の手段をとる。

本発明の第１の発明は、車体の前部又は後部に車幅方向に配設される長尺形状のバンパリインフォースメントであって、閉断面構造の鋼板製の本体部材と、前記本体部材の閉断面内において断面長方四角形の枠形状から成りその長辺部位が車両前後方向に配設される樹脂製の補強部材と、前記補強部材を前記本体部材に位置決めして配設する位置決め手段と、を有するバンパリインフォースメントである。

本発明の第２の発明は、上述した第１の発明のバンパリインフォースメントであって、前記補強部材は断面コの字形の２部品から成り、コの字形の開口部側が重ね合わされて配設されていると共に、前記補強部材の前記本体部材への位置決め手段は熱可塑性樹脂の充填による固定であるバンパリインフォースメントである。

本発明の第３の発明は、上述した第２の発明のバンパリインフォースメントであって、前記２部品から成る補強部材において、２部品の重ね合わせが行われる部位は、断面長方四角形の短辺部位であるバンパリインフォースメントである。

本発明の第４の発明は、上述した第１の発明～第３の発明のいずれかの発明のバンパリインフォースメントであって、前記樹脂製の補強部材は連続繊維強化樹脂であり、その長辺部位における前記連続繊維強化樹脂の繊維の配向は車両前後方向とされているバンパリインフォースメントである。

本発明の第５の発明は、上述した第１の発明～第４の発明のいずれかの発明のバンパリインフォースメントであって、前記長尺形状のバンパリインフォースメントにおける前記補強部材の配設範囲は前記長尺形状の中央部位置の所定範囲であり、その両側は前記位置決め手段で用いる材質と同じ熱可塑性樹脂が充填されて成るバンパリインフォースメントである。

本発明の第６の発明は、上述した第１の発明～第５の発明のいずれかの発明のバンパリインフォースメントであって、前記本体部材における高負荷側の部材と、前記補強部材を前記位置決め手段としての熱可塑性樹脂で包囲した形成体との対面形状は、車両上下方向で見て当該対面範囲における中央部位置の所定範囲がその両側より近接配置とされているバンパリインフォースメントである。

本発明の第７の発明は、上述した第２の発明又は第３の発明のいずれかの発明のバンパリインフォースメントであって、前記補強部材は同一形状の２部品で構成されているバンパリインフォースメントである。

本発明の第８の発明は、上述した第１の発明～第７の発明のいずれかの発明のバンパリインフォースメントであって、前記閉断面長方四角形の補強部材の枠形状内には前記位置決め手段としての熱可塑性樹脂により形成される空間部を有するバンパリインフォースメントである。

上述した手段の本発明によれば、樹脂製の補強部材を用いて軽量化を図りつつ、
車両衝突時におけるバンパリインフォースメントの高負荷側（圧縮変形側）の座屈の防止を図ることにより、エネルギー吸収性能を向上させることができる。

車体に対するバンパ構造の配置位置を示す概略図である。 バンパリインフォースメントの全体形状を斜め左上方から見た斜視図である。 本体部材を構成する主体部材及び補強部材の配置構成を図２と同様に見て示した斜視図である。 図２のIV－IV線断面図であり、本実施形態の基本形態概略図を示し、車両衝突荷重が加わる前の状態を示す図である。 図４の状態に車両衝突荷重が加わった状態を示す図である。 実施形態２を示す概略図である。 実施形態３を示す概略図である。 バンパリインフォースメントの３点曲げ試験の概略図を示し、負荷を加える前の状態を示す図である。 図８の状態に負荷を加えた状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態の説明における「右・左」の方向表示は、車両の車室から見た方向である。また、各部材及び部位の接頭に付する「前・後」の区別表示は、バンパリインフォースメントを車両に装着した状態における、車両の前進及び後進の進行方向で見た相対的位置関係を示す。同様に、「上・下」区別表示も、高さ方向で見た相対的位置関係を示す。

先ず、図１は車両におけるバンパ構造１０の配置位置を示す。バンパ構造１０は、通常、車体１２の前部と後部に車体１２に対して車幅方向に配置される。図１において、車体１２の前方を矢印Ｆｒで示し、後方を矢印Ｒｒで示した。車両の車室は車体１２の位置に形成される。バンパ構造１０は、バンパリインフォースメント１４と、バンパ被覆部材１６と、バンパ支持構造１８とから成っている。バンパリインフォースメント１４はバンパ構造１０の強度上の芯材として配設される。バンパ被覆部材１６はバンパリインフォースメント１４の前面を被覆するように配設される。バンパ被覆部材１６はバンパ構造１０の最外面に配設され、見栄えを考慮した構成とされている。通常、意匠の成形に適する樹脂製で形成される。

バンパ支持構造１８は、バンパリインフォースメント１４の長手方向（車体１２で見て幅方向）の両端部の位置で車体１２のフレーム部材（不図示）とバンパリインフォースメント１４との間に配設される。そして、このバンパ支持構造１８によりバンパリインフォースメント１４で受ける衝突荷重は車体１２に伝えられてエネルギー吸収作用がなされる。本実施形態では、バンパ支持構造１８はクラッシュボックス（Ｃ／Ｂ）及びサイドメンバと称される衝突エネルギーを吸収することができる構成部材で形成されている。

なお、以後に説明する実施形態は、車体１２の前部に配設されるバンパリインフォースメント１４の場合を例にして説明する。

本実施形態のバンパ構造１０は、上述した配置構成であることにより、車両の正面衝突によりバンパ構造１０の中央位置に作用する衝突荷重Ｆは、次のように受けられる。先ず、バンパ被覆部材１６で受けて、これをバンパリインフォースメント１４で支える。そして、バンパリインフォースメント１４に作用した荷重は、バンパリインフォースメント１４の両端部に配設されたバンパ支持構造１８としてのクラッシュボックス（Ｃ／Ｂ）を介して車体１２により受けられる。この際、クラッシュボックス（Ｃ／Ｂ）が衝突エネルギーを吸収する。なお、このバンパ支持構造による衝突エネルギー吸収作用は、バンパリインフォースメント１４の剛体形成状態が維持される状態で適切に行われるものである。したがって、バンパリインフォースメント１４が衝突荷重により変形して座屈すると、衝突荷重はバンパリインフォースメント１４からバンパ支持構造１８に適切に伝えられなく、エネルギ吸収作用が適切になされなくなる。

バンパリインフォースメント１４は、図４の断面図に示されるように、本体部材２０と補強部材３０とから構成される。本体部材２０はハット型断面形状の主体部材２２と、蓋板部材２４とからなる。蓋板部材２４は断面ハット型形状の主体部材２２の開口部を閉鎖するように配設されて、当該本体部材２０を閉断面構造とする。補強部材３０は断面長方四角形の枠状の形状であり、閉断面構造の本体部材２０の内部に配設される。なお、補強部材３０は位置決め手段５０としての熱可塑性樹脂５２の充填による固定により本体部材２０の主体部材２２に対して位置決めされて配設される。そして、本実施形態のバンパリインフォースメント１４は、蓋板部材２４側に衝突荷重Ｆが入力する形態として配設される。

図２はバンパリインフォースメント１４の全体形状を斜め左上方から見た斜視図である。バンパリインフォースメント１４は長尺形状であり、車両の幅方向に配設され、その長手方向の両端が後退した湾曲形状に形成されている。上述した図４は図２のIV－IV線断面図である。図３は本体部材２０を形成する主体部材２２と、その主体部材２２内に配設される補強部材３０の配設構成を、図２と同様に斜め左上方から見た斜視図である。図３に示されるように、補強部材３０は長尺形状のバンパリインフォースメント１４の中央部位置に配設される。なお、この補強部材３０が配設される範囲は、本実施形態では、図１に示す両端に配設される支持構造としてのクラッシュボックス１８の間の範囲内である。これによりバンパリインフォースメント１４の中央位置に入力される衝突荷重Ｆは、補強部材３０により補強されたバンパリインフォースメント１４の剛性で受けられる。

図４に示すように、本体部材２０を構成する断面ハット型の主体部材２２は、後側面板部位２２Ａと、上側面板部位２２Ｂと、下側面板部位２２Ｃとからなる。上側面板部位２２Ｂの開口部側には上フランジ部位２２Ｄが図４で見て上方に延設して形成されている。下側面板部位２２Ｃの開口部側には下フランジ部位２２Ｅが図４で見て下方に延設して形成されている。蓋板部材２４は主体部材２２の開口側に形成された上フランジ部位２２Ｄと下フランジ部位２２Ｅに当てがわれて、溶接Ｗ１、Ｗ２により接合されて固定される。これにより、本体部材２０が閉断面構造とされる。溶接は本実施形態ではスポット溶接であるが、他の溶接方法であってもよい。なお、本体部材２０を構成する主体部材２２、及び蓋板部材２４は、本実施形態では鋼板製とされている。なお、本実施形態の蓋板部材２４は平板状形状とされている。

補強部材３０は、図４に示すように閉断面構造の本体部材２０の内部に配設される。補強部材３０の断面形状は、図４に示すように、長方四角形の枠形状であり、長辺部位３０Ａが車両前後方向、短辺部位３０Ｂが車両上下方向となるように配設される。補強部材３０は本実施形態では断面コの字形の２部品で形成されており、上部部材３２と下部部材３４とから構成される。そして、上部部材３２と下部部材３４の断面コの字形の開口部側が重ね合わされて配置されて閉断面形状とされている。なお、コの字形の重ね合わせ位置は、本実施形態では断面長方四角形の短辺部位３０Ｂの位置とされている。

本実施形態では、補強部材３０を形成する断面コの字形の上部部材３２と下部部材３４は同一形状で形成されている、同一形状のコの字形の２部品３２，３４の開口部側を向かい合わせて配置し、その開口部を重ね合わせて位置決めすることにより閉断面形状の形態とする。なお、２部品３２，３４の開口部の重ね合わせ位置固定は、接着手段等の適宜手段により行えばよい。後述するように、補強部材３０の本体部材２０に対する位置決めは熱可塑性樹脂５２の充填による固定で強固に行われるので、それまでの間は仮止め状態の位置決めとして行う固定方法であればよい。

補強部材３０の材質は、樹脂製とされている。これによりバンパリインフォースメント１４に補強部材３０を用いることにより生じる重量増加の問題の抑制を図っている。すなわち、補強部材３０の軽量化を図っている。なお、本実施形態の樹脂製の補強部材は、連続繊維強化樹脂である。そして、補強部材３０の車両の前後方向に配設される長辺部位３０Ａにおける連続繊維強化樹脂の繊維の配向は車両前後方向とされている。これにより補強部材３０の長辺部位３０Ａにおける車両前後方向に作用する荷重に対する強度をより強いものとしている。なお、本実施形態では、補強部材３０における短辺部位３０Ｂにおける連続繊維強化樹脂の繊維の配向も短辺部位３０Ｂの形成方向である車両上下方向とされている。

本体部材２０の閉断面構造内に配設される補強部材３０は、位置決め手段５０により本体部材２０に対して位置決めされる。本実施形態では本体部材２０の閉断面構造内への熱可塑性樹脂５２の充填により位置決めされる。すなわち、熱可塑性樹脂５２の充填により本体部材２０と補強部材３０とが固定されて位置決めされる。

上記の位置決め方法は、本実施形態の場合は次による。先ず、断面コの字形の上部部材３２と下部部材３４の２部品を組み合わせて閉断面形状の補強部材３０を形成する。この補強部材３０を図３に示すバンパリインフォースメント１４の本体部材２０における主体部材２２の幅方向中央部位置のハット型断面形状内に入れて配置する。そして、断面ハット型形状の主体部材２２の開口部を樹脂充填用金型（図示せず）で封鎖する。樹脂充填用金型による封鎖は長尺形状の主体部材２２の全長に亘って行われる。したがって、補強部材３０が配置される中央部位置以外の両側位置も樹脂が充填可能な状態とされる。

なお、樹脂充填用金型における主体部材２２を封鎖するハット型形状内に進入する封鎖面形状は、後方に向けて凹形状とされている。この封鎖面形状により主体部材２２のハット型形状内に充填される樹脂の当該面形状が形成される。この面形状は主体部材２２の開口部を蓋板部材２４で閉鎖した場合における蓋板部材２４の対向面となる。そして、車両衝突時に互いに当接する面となる。

上記した樹脂の充填可能な状態においては、主体部材２２と樹脂充填用金型とにより樹脂が充填される長尺形状の空間部が形成される。次に、この長尺形状の空間部の両側から熱可塑性樹脂５２を充填する。これにより図４に示すように補強部材３０が配設された箇所においては、閉断面形状の補強部材３０の内側と外側の両側に熱可塑性樹脂５２が充填される。この熱可塑性樹脂５２の充填により補強部材３０が本体部材２０の主体部材２２に固定されて、確実に位置決め配置される。なお、補強部材３０の上部部材３２と下部部材３４の開口部の重ね合わせの位置固定も、当該熱可塑性樹脂５２の充填に伴って行われる。

なお、上記の熱可塑性樹脂５２の充填において、補強部材３０が配設された箇所以外の両側個所も当該熱可塑性樹脂５２で充填された状態となる。これにより補強部材３０が配設された以外の箇所も充填された熱可塑性樹脂５２の強度により補強を図ることができる。

熱可塑性樹脂５２の充填工程が終了したら、樹脂充填用金型を主体部材２２の開口部から取り外して、蓋板部材２４を取り付けて溶接Ｗ１，Ｗ２で固定する。この状態が図４に示す状態である。

図４に示される状態では、本体部材２０の蓋板部材２４と、本体部材２０のハット型形状内に配設される補強部材３０を熱可塑性樹脂５２の充填により包囲する形成体５４との対向面間には、わずかな空間Ｓが形成されている。この空間Ｓは、蓋板部材２４を主体部材２２に組付ける際に、蓋板部材２４が形成体５４に当接して組付けの障害となるのを避けるためである。そして、衝突荷重が蓋板部材２４に加わった際に補強部材３０によりその荷重を受けるに際して障害とならない程度の隙間とされている。

図４に示す本実施形態では、本体部材２０の蓋板部材２４と、補強部材３０を充填樹脂で包囲する形成体５４との対面形状は、蓋板部材２４が平面形状とされているのに対して、形成体５４は前方に向けて凸形状５６とされている。凸形状５６とされた上下方向の範囲は補強部材３０の短辺部位３０Ｂの長さ範囲と略同じとされている。これにより、蓋板部材２４に受けた車両衝突荷重は速やかに樹脂形成体５４の凸形状５６で受けて、補強部材３０に作用させることができる。

次に、上述した実施形態における車両衝突時の作用を説明する。

車両の正面衝突時には図１及び図２に示すように長尺形状のバンパリインフォースメント１４の幅方向中央位置に衝突荷重Ｆが入力する。すると、バンパリインフォースメント１４は図８及び図９に示す３点曲げ試験で説明したように、衝突荷重Ｆにより衝突荷重作用方向から見て凹形状の曲げ変形を生じる。この凹形状の曲げ変形において、荷重作用側の高負荷側の面（蓋板部材２４）は圧縮変形となり、反対側の面（主体部材２２の後方部位）は引張変形となる。なお、曲げ変形における座屈は圧縮変形側において生じやすい。本実施形態では衝突荷重Ｆは蓋板部材２４に入力する形態となっており、衝突時には蓋板部材２４に圧縮変形が生じ座屈が生じやすい形態となっている。

しかるに、本実施形態では、図４に示すように衝突荷重Ｆが蓋板部材２４に入力すると、当該衝突荷重Ｆにより図５に示すように蓋板部材２４の上下方向の中央部がへこみ変形する。この変形により蓋板部材２４は補強部材３０を包囲する樹脂形成体５４の対向面（凸形状５６）に速やかに当接する。これにより衝突荷重を補強部材３０が受けて補強作用をする。

補強部材３０による蓋板部材２４の曲げ変形を抑制する補強作用は、補強部材３０の長方四角形の長辺部位３０Ａが車両衝突荷重の入力作用方向と同じ車両前後方向に配設されていることにより効果的に行われる。すなわち、長辺部位３０Ａは衝突荷重Ｆの入力に対して突っ張り状態として機能し、蓋板部材２４の曲げ変形を抑制する。この抑制作用は蓋板部材２４の圧縮変形側の発生応力を低下させるように働き、蓋板部材２４が曲げ変形を生じる際の座屈を防止させる作用として効果的に働く。これによりバンパリインフォースメント１４の剛体形成状態が維持されて、当該バンパリインフォースメント１４を通じてクラッシュボックス及びサイドメンバ等のバンパ支持構造１８で行われるエネルギー吸収作用の向上を図ることができる。

特に、本実施形態の補強部材３０は長方四角形の枠形状の２辺の長辺部位３０Ａが、衝突荷重Ｆの入力に対向する位置において入力方向と同方向に配設されており、且つ、衝突荷重Ｆに対して速やかに機能するように配設されている。このため、蓋板部材２４の圧縮状態の曲げ変形を効果的に防止ないし抑制する。

更に、本実施形態の補強部材３０は樹脂製とされているので、従来一般的に構成製で形成される補強部材に比べ、軽量化を図ることができる。

更に、連続繊維強化樹脂を用いて、その繊維の配向を補強部材３０の長辺部位３０Ａにおいて車両前後方向とすることにより、衝突荷重に対する補強部材３０の強度が一層強化される。

次に、実施形態２及び実施形態３について説明する。

図６は実施形態２を示す。実施例２は本体部材２０の蓋板部材２４の形状を変えたものである。図４に示す実施例の蓋板部材２４は平板形状であった。これを車両前方方向に凸形状としたリブ４８を形成したものである。リブ４８は上下方向の２箇所に形成されている。その位置は車両上下方向で見て凸形状５６に形成された充填樹脂の形成体５４のへこみ部５７に対向した位置である。

上記実施形態２では、先ず、リブ４８により蓋板部材２４の剛性を強くすることができる。また、車両衝突時における蓋板部材２４と充填樹脂で補強部材３０を包囲する形成体５４の対向面における凸形状５６との当接をより確実に行わせることができる。これにより車両衝突時における補強部材３０による補強作用をより効果的に行わせることができる。

図７は実施形態３を示す。実施例３は補強部材３０を形成する断面長方四角形の枠内の形態を変えたものである。図４に示す実施形態では当該枠内は位置決め手段５０としての熱可塑性樹脂５２により全面的に充満させた形態であった。これを当該枠内の中心部の領域を空間部３６に形成した形態としたものである。そして、その空間部３６の空間形状は補強部材３０の断面長方四角形に対応した小形状とされている。この空間形状は熱可塑性樹脂５２が充填されるバンパリインフォースメント１４の長尺方向の範囲に形成されている。

上記実施形態３によれば、空間部３６に相当する熱可塑性樹脂５２の材料削減を図れると共に、その分だけ軽量化を図ることができる。

以上、本発明の特定の実施形態について説明したが、本発明はその他各種の形態でも実施できる。

例えば、上記実施形態における本体部材への補強部材の位置決め手段は熱可塑性樹脂の充填であったが、その他の位置決め方法であってもよい。例えば、本体部材側に凹部を設け、補強部材側に凸部を設け、凹凸嵌合による位置決め方法であってもよい。

また、補強部材は断面コの字形の２部品を重ね合わせて形成したが、無端形状の断面長方四角形の枠形状の一部品であってもよい。

また、補強部材を２部品で構成する場合の、その重ね合わせ位置が、上記実施形態では、断面長方四角形における短辺部位個所であったが、長辺部位個所であってもよい。

上記実施形態における補強部材を形成する樹脂は連続強化樹脂であるが、所定の強度が得られる樹脂であればよい。例えば、ガラス繊維強化樹脂（ＧＦＲＰ）、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）等がある。この場合、ＧＦＲＰはコスト上のメリットがあり、ＣＦＲＰは強度的に優れた効果を発揮させることができる。

上記実施形態における補強部材を２部品で形成する場合は、同一形状の断面コの字形の形態であったが、必ずしも同一形状である必要はなく、コの字形の開口部側が重ね合わせ構成できる形態であればよい。

また、補強部材の位置決め手段としての熱可塑性樹脂を充填する前に、補強部材を構成する断面コの字形の２部品を接着や融着によってあらかじめ重ね合わせ面の一部を固定してもよい。

また、補強部材の位置決め手段としての熱可塑性樹脂の充填より前に、鋼板で形成される本体部材の車体部材の表面に微細な凹凸形状を加工してもよい。これにより、いわゆるアンカー効果により、強固に固定できる。

また、補強部材の枠形状内に熱可塑性樹脂で形成される空間部は、一部が補強部材に達していてもよい。

また、補強部材の断面長方四角形は、向かい合う辺が必ずしも平行でなくてもよい。例えば、本体部材における主体部材のハット型形状の角度と合わせた台形状であってもよい。

また、補強部材の断面長方四角形は、いわゆる面取り長方形であってもよい。すなわち、長辺、短辺を維持し、断面長方四角形の角の一部または全部を面取りした形状であってもよい。

なお、最後に上述の「課題を解決するための手段」における各発明に対応する上記実施形態の作用効果を付記しておく。

先ず、第１の発明によれば、補強部材は樹脂製であるので軽量化を図ることができる。そして、補強部材は閉断面長方四角形の枠形状とされてその長辺部位が衝突荷重の入力方向と同方向の車両前後方向に配設される。これにより、車両衝突時に衝突荷重が作用する本体部材の高負荷側が補強部材により補強される。このため車両衝突時に圧縮変形側となる本体部材の発生応力を低下させることができて、座屈の防止を図り、エネルギー吸収性能の向上を図ることができる。

また、第１の発明によれば、補強部材は閉断面構造とされる本体部材の閉断面内に位置決め手段により位置決めされて配設される。これにより従来の特許文献２で生じるような問題も生じない。

次に、本発明の第２の発明によれば、補強部材は断面コの字形の樹脂製の２部品から形成される。このため補強部材を容易に成形できる。また、その２部品の組み合わせもコの字の開口部側を重ね合わせる方法であるので容易に組み立てられる。

また、本発明の第２の発明によれば、補強部材の本体部材への位置決めは熱可塑性樹脂の充填による固定により行われる。これにより容易且つ確実に補強部材を本体部材に対して位置決めすることができる。

次に、本発明の第３の発明によれば、２部品から成る補強部材が重ね合わされる部位は、断面長方四角形の短辺部位である。これにより、車両前後方向に配設される長辺部位を継ぎ目のない部位として、補強部材による車両前後方向の強度を強くすることができる。

次に、本発明の第４の発明によれば、補強部材の長辺部位における連続繊維強化樹脂の繊維の配向は車両前後方向とされる。この繊維の配向により、補強部材の長辺部位の強度をより強くすることができる。

次に、本発明の第５の発明によれば、補強部材が配設されるバンパリインフォースメントの中央部位置以外の両側位置の範囲も、補強部材を本体部材に位置決めするために充填される熱可塑性樹脂が充填されて形成される。これにより補強部材が配設される位置以外も充填樹脂により補強を図ることができる。

次に、本発明の第６の発明によれば、本体部材における高負荷側の部材と、これに対面する補強部材を熱可塑性樹脂で包囲する形成体との対面形状は、車両上下方向で見て当該対面範囲における中央部位置の所定範囲がその両側より近接配置とされる。これにより車両衝突時の衝突荷重が補強部材に速やかに作用させることができ、補強作用を速やかに行うことができる。

次に、本発明の第７の発明によれば、補強部材は同一形状の２部品で構成される。これにより、部品の共用化を図ることができる。

次に、本発明の第８の発明によれば、補強部材を形成する断面長方四角形の枠内には空間部が形成される。これにより中空部分の材料重量の軽量化を図ることができる。

１０ バンパ構造
１２ 車体
１４ バンパリインフォースメント
１６ バンパ被覆部材
１８ クラッシュボックス（バンパ支持構造）
２０ 本体部材
２２ 主体部材
２２Ａ 後側面板部位
２２Ｂ 上側面板部位
２２Ｃ 下側面板部位
２２Ｄ 上フランジ部位
２２Ｅ 下フランジ部位
２４ 蓋板部材
３０ 補強部材
３０Ａ 長辺部位
３０Ｂ 短辺部位
３２ 上部部材
３４ 下部部材
３６ 空間部
４８ リブ
５０ 位置決め手段
５２ 熱可塑性樹脂
５４ 形成体
５６ 凸形状
５７ へこみ部
Ｓ 空間
Ｗ１ 溶接
Ｗ２ 溶接

Claims (7)

1. 車体の前部又は後部に車幅方向に配設される長尺形状のバンパリインフォースメントであって、
   閉断面構造の鋼板製の本体部材と、
   前記本体部材の閉断面内において断面長方四角形の枠形状から成りその長辺部位が車両前後方向に配設される樹脂製の補強部材と、
   前記補強部材を前記本体部材に位置決めして配設する位置決め手段と有し、
   前記補強部材は断面コの字形の２部品から成り、コの字形の開口部側が重ね合わされて配設されていると共に、前記補強部材の前記本体部材への位置決め手段は熱可塑性樹脂の充填による固定であるバンパリインフォースメント。
2. 請求項１に記載のバンパリインフォースメントであって、
   前記２部品から成る補強部材において、２部品の重ね合わせが行われる部位は、断面長方四角形の短辺部位であるバンパリインフォースメント。
3. 請求項１又は請求項２記載のバンパリインフォースメントであって、
   前記樹脂製の補強部材は連続繊維強化樹脂であり、その長辺部位における前記連続繊維強化樹脂の繊維の配向は車両前後方向とされているバンパリインフォースメント。
4. 請求項１～３のいずれかの請求項に記載のバンパリインフォースメントであって、
   前記長尺形状のバンパリインフォースメントにおける前記補強部材の配設範囲は前記長尺形状の中央部位置の所定範囲であり、その両側は前記位置決め手段で用いる材質と同じ熱可塑性樹脂が充填されて成るバンパリインフォースメント。
5. 請求項１～４のいずれかの請求項に記載のバンパリインフォースメントであって、
   前記本体部材における高負荷側の部材と、前記補強部材を前記位置決め手段としての熱可塑性樹脂で包囲した形成体との対面形状は、車両上下方向で見て当該対面範囲における中央部位置の所定範囲がその両側より近接配置とされているバンパリインフォースメント。
6. 請求項１又は請求項２に記載のバンパリインフォースメントであって、
   前記補強部材は同一形状の２部品で構成されているバンパリインフォースメント。
7. 請求項１～６のいずれかの請求項に記載のバンパリインフォースメントであって、
   前記断面長方四角形の補強部材の枠形状内には前記位置決め手段としての熱可塑性樹脂により形成される空間部を有するバンパリインフォースメント。
   
   

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