WO2017038960A1 - バンパリインフォースメントの製造法 - Google Patents

バンパリインフォースメントの製造法 Download PDF

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WO2017038960A1
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cross
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神谷　直樹
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豊田鉄工株式会社
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    • B60R2019/1806—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing
    • B60R2019/1813—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing made of metal

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing bumper reinforcement.
  • the present invention relates to a bumper reinforcement manufacturing method in which tailored blank materials having different plate thicknesses between a central member and members on both sides thereof are formed into a predetermined M-shaped open cross-sectional shape by a hot press method.
  • a bumper structure for receiving a collision load in the event of a vehicle collision is provided at the front or rear of the automobile body.
  • the bumper structure is provided with bumper reinforcement as a core material.
  • the bumper reinforcement is disposed in a long shape in the width direction of the automobile body, and is supported by being connected to a frame member of the automobile body by a bumper support structure at both end positions in the width direction of the automobile body.
  • Bumper reinforcement may be manufactured from a tailored blank material in order to reduce the weight (see JP 2001-180398 A).
  • the plate thickness of the members on both sides of the bumper reinforcement in the longitudinal direction is made thinner to reduce the weight.
  • the bumper reinforcement is formed by rounding both ends of the bumper reinforcement in the direction of the vehicle body from the viewpoint of design arranged at the front or rear of the vehicle.
  • bumper support structures for connecting to the frame members of the automobile body are arranged at both ends of the bumper reinforcement. And in the front part of a motor vehicle, the radiator which cools an engine is arrange
  • a crash box that can absorb collision energy is usually arranged. For this reason, the cross-sectional width of the central portion of the bumper reinforcement is formed as narrow as possible while ensuring the necessary strength in order to improve the cooling action of the radiator.
  • both ends have a wider cross-sectional width than the central part, which is necessary for the mounting, because of the arrangement of the crash box.
  • the intermediate part which connects a center part and both ends is made into the cross-sectional width
  • the cross-sectional width of the bumper reinforcement has a relatively narrow constant width at the center, both ends have a relatively wide constant width, and the middle part extends from the center to both ends.
  • the shape gradually widens toward the end.
  • the bumper reinforcement in the above form is formed by cold pressing or hot pressing.
  • the strength of the springback amount is large and the accuracy is high because the strength of the center position member constituting the tailored blank material, the members on both sides thereof, and the welded portion between them are different. Is difficult.
  • the periphery of the welded part that has been softened by the heat effect of welding is likely to break during molding.
  • arc welding is performed, resulting in high cost.
  • the crash box mounting portion becomes the anti-collision surface, so the stroke amount of the crash box is small and not efficient. Further, when curve forming is performed by cold forming, wrinkles are concentrated on the low strength portion. For this reason, wrinkles overlap, resulting in a defective product.
  • the present inventor intends to solve the above-described problem in the B-shaped cross-sectional shape by forming the cross-sectional shape by the hot press method as the most efficient M-shaped open cross-sectional shape in terms of strength in the open cross-section. I tried to do it. However, the problem of wrinkling during molding could not be solved. Therefore, paying attention to the position of the differential thickness joint line of the tailored blank material, we conducted extensive research from the viewpoint that this position may be related to the generation of wrinkles. As a result, it has been found that the occurrence of wrinkles can be prevented or suppressed by setting the differential thickness joining line of the tailored blank material to the position of the intermediate portion widening range.
  • a method according to an aspect of the present invention is a method of manufacturing an elongated bumper reinforcement disposed in the width direction of a vehicle body at a front portion or a rear portion of an automobile body.
  • a flat tailored blank material is formed by joining a member and members on both sides of the member, and this tailored blank material is press-formed by a hot press method to form a bumpy reinforcement having a long shape and an M-shaped open cross section.
  • the difference in strength between the member at the center position, the members at both sides of the member, and the welded portion of the tailored blank material is small, and the amount of spring back is almost equal, so a highly accurate product can be obtained.
  • wrinkle concentration can be suppressed because the low-strength portion is eliminated.
  • wrinkles are not concentrated on the low-strength portion, so that generation of wrinkles can be prevented or suppressed.
  • large wrinkles are likely to occur at the starting point of the curve formation and the starting point of the widening formation, but the differential thickness joint line becomes a ridge line, and the wrinkles are divided to form a member at the center position. And the occurrence of wrinkles can be prevented or suppressed.
  • a crash box between the wide end width range having a constant width and the vehicle body. As a result, the energy of the collision impact load acting on the bumper reinforcement is also absorbed by the crash box.
  • the plate thickness of the member at the central position is larger than the plate thickness of the members at both side positions. Therefore, the strength of the member at the central position can be made higher than the strength of the members at the both side positions, and the collision load can be reliably received.
  • the material of the member at the center position and the material of the members at the both side positions are preferably the same material.
  • the material of the constituent member of the bumper reinforcement becomes one type, and the procurement thereof becomes easy.
  • a flange is formed in the opening portion of the M-shaped open cross section, and a bracket as a strength reinforcing member is attached to the flange by welding.
  • the strength of the bumper reinforcement can be improved by the bracket attached to the flange.
  • the bracket can be welded by spot welding, and the cost can be reduced.
  • the generation of wrinkles that occur during hot press molding can be prevented or suppressed.
  • the wrinkle to be generated during hot press molding becomes the ridge line, and the wrinkle is divided. Prevent or suppress the generation of wrinkles.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 1 shows an arrangement position of a bumper structure 10 in an automobile.
  • the bumper structure 10 is usually disposed in the width direction with respect to the automobile body 12 at the front and rear portions of the automobile body 12.
  • the front of the vehicle body 12 is indicated by an arrow F
  • the rear is indicated by an arrow R.
  • the bumper structure 10 includes a bumper reinforcement 14, a bumper covering member 16, and a bumper support structure 18.
  • the bumper reinforcement 14 is disposed as a core material on the strength of the bumper structure 10.
  • the bumper covering member 16 is disposed so as to cover the front surface of the bumper reinforcement 14.
  • the bumper covering member 16 is disposed on the outermost surface of the bumper structure 10 and has a configuration in consideration of appearance. Usually, it is made of a resin suitable for molding a design.
  • the bumper support structure 18 is arranged between the frame member (not shown) of the automobile body 12 and the bumper reinforcement 14 at both ends in the longitudinal direction of the bumper reinforcement 14 (width direction when viewed from the automobile body 12). ing.
  • the bumper support structure 18 transmits the collision load received by the bumper reinforcement 14 to the automobile body 12 and supports it by the automobile body 12.
  • the bumper support structure 18 is formed of a component capable of absorbing collision energy, referred to as a crash box in a preferred embodiment.
  • the bumper reinforcement 14 disposed in the front part of the automobile body 12 will be described as an example.
  • the bumper reinforcement may be disposed at the rear of the automobile body.
  • a collision load that acts on the central position of the bumper structure 10 due to a frontal collision of an automobile can be received as follows.
  • the bumper covering member 16 is received by the bumper covering member 16 and supported by the bumper reinforcement 14.
  • the load which acted on the bumper reinforcement 14 is received by the vehicle body 12 through the crash box as the bumper support structure 18 disposed at both ends of the bumper reinforcement 14.
  • the crash box 18 absorbs the collision energy.
  • FIGS. 2 to 5 show the configuration of the bumper reinforcement 14 produced by the manufacturing method as one embodiment.
  • 2 is a front perspective view
  • FIG. 3 is a front view showing the right half when viewed from the front
  • FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIGS. 2 and 3
  • FIG. 5 is FIGS.
  • a cross-sectional view taken along line VV is shown.
  • the bumper reinforcement 14 has a long shape.
  • the bumper reinforcement 14 is formed by joining three members. That is, it is divided into three parts.
  • a member 14A at the center position in the X1 range shown in FIG. 2 and a member 14B at both side positions shown in the X2 range are joined by laser welding.
  • the plate member 14A at the center position and the plate member 14B at the both side positions are different in thickness, and the plate thickness of the member 14B at the both side positions is made thinner than the plate thickness of the member 14A at the center position.
  • the plate thickness of the member 14A at the center position is 2.0 mm
  • the plate thickness of the member 14B at both side positions is 1.6 mm, which is a plate thickness difference of 0.4 mm.
  • the bumper reinforcement 14 of the preferred embodiment is manufactured using a so-called tailored blank material.
  • the difference thickness joining line of the bumper reinforcement 14 originating in the tailored blank material is shown by the code
  • the central member 14A and both side members 14B are made of the same material, usually made of steel. Other materials such as aluminum may be used. Further, a combination of different materials may be used as long as welding joining is possible.
  • the cross-sectional shape of the bumper reinforcement 14 of the preferred embodiment is basically an M-shaped open cross-sectional shape. This is because the open cross-sectional shape is the most efficient in terms of strength.
  • the cross-sectional width of the M-shaped open cross-sectional shape differs in the longitudinal direction.
  • the central part shown by the Y1 range in FIG. 2 is formed with a relatively narrow constant width.
  • This range Y1 is defined as a narrow central range.
  • Both end portions shown in the Y3 range are formed with a relatively wide constant width.
  • This range Y3 is a wide range of both end widths.
  • the intermediate portion between the Y1 range and the Y3 range is formed as a shape that gradually widens from the cross-sectional width of the Y1 range to the cross-sectional width of the Y3 range.
  • This range Y2 is defined as an intermediate portion widening range.
  • FIG. 4 shows a narrow cross-sectional shape of the member 14A at the center position in the Y1 range.
  • FIG. 5 shows a wide cross-sectional shape of the member 14B on both sides of the Y3 range.
  • the cross-sectional shape in the Y2 range is a changed shape that gradually widens from the narrow cross-sectional shape in the Y1 range to the wide cross-sectional shape in the Y3 range.
  • the cross-sectional shape of the member 14A at the center position in the Y1 range shown in FIG. 4 is narrower than the cross-sectional shape of the member 14B at both side positions in the Y3 range shown in FIG. Has been. This is because a radiator for cooling the engine is disposed behind the central member 14A, so that a large amount of airflow can be supplied to the radiator. Due to such a request, the cross-sectional width W1 is formed as narrow as possible in relation to ensuring the strength.
  • the component of the M-shaped open cross-sectional shape shown in FIG. 4 consists of the front part 14a, the upper surface part 14b, and the lower surface part 14c as a large frame.
  • the front surface portion 14a is a contact surface at the time of a so-called vehicle collision, and has a concave shape 14d in which a central portion is recessed backward from the viewpoint of securing strength.
  • a flange 14e is formed to extend in the vertical direction at the open ends of the rear surface of the upper surface portion 14b and the lower surface portion 14c.
  • the cross-sectional width W2 has a wider cross-sectional width W2 and a lower cross-sectional height H2 than the cross-sectional shape of the central member 14A shown in FIG. 4 described above. That is, the cross-sectional width W2 is formed wider than the cross-sectional width W1. The widening is gradually increased from the cross-sectional width W1, and the cross-sectional width W2 is constant. This is because the members 14B at both sides do not require the strength against collision in comparison with the member 14A at the central position described above, and the mounting area of the crash box 18 is ensured.
  • the appearance of the bumper structure is improved by forming the both side positions curved toward the rear as compared with the central position.
  • the cross-sectional width is widened and the curve is formed toward the Y2 range and the Y3 range starting from the boundary position between the Y1 range and the Y2 range.
  • the difference thickness joining line S in a tailored blank material has the characteristics in being made into the position of the intermediate part widening range of Y2 range. Thereby, it can prevent thru
  • the bumper support structure 18 is not necessarily a crash box. In the case where the cross-sectional widths at both ends are formed wider from other requirements, the present invention can be widely applied.
  • the material preparation step the material of the central member 14A and the material of the members 14B on both sides of the bumper reinforcement 14 are prepared. Each material has a predetermined size in advance. That is, when forming by a hot press method in a subsequent process, the differential thickness joining line S is formed so as to be positioned in the intermediate portion widening range Y2.
  • the flat plate material of the member 14A at the center position prepared in advance and the flat plate material of the member 14B at both side positions thereof are joined by laser welding. Thereby, it is set as the flat material of the predetermined shape for shape
  • the welding may be plasma welding.
  • the flat plate material having the predetermined shape is set to a predetermined temperature suitable for hot forming, and hot pressed by the upper die 22 and the lower die 24 to obtain the product shape shown in FIG. Mold.
  • the press sectional view of this hot press process is illustrated as a cross-sectional width direction of the bumper reinforcement 14, and is different from the view illustrating the bumper reinforcement 14 of other processes in the longitudinal direction.
  • FIG. 7 shows a wrinkle generated on the flange 14e when the bumper reinforcement 14 is formed by the hot press method described above. According to the hot press method of the above-described embodiment, since the low strength portion is eliminated, wrinkles are not concentrated on the low strength portion as in the prior art by cold press molding.
  • the wrinkles to be generated in the curve forming portion and the intermediate portion widening range Y2 are divided into wrinkles as shown in FIG. 7, and the wrinkles are divided into the central portion X1 and the both end portions X2. Since it is dispersed, the generation of wrinkles can be prevented or suppressed.
  • a bracket such as a reinforcing plate can be attached to the flange 14e.
  • the welding joint at this time can be spot welding, and can be made low-cost.

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Abstract

中央位置の部材（１４Ａ）と両側位置の部材（１４Ｂ）を接合して平板形状のテーラードブランク材を形成し、このテーラードブランク材をホットプレス工法により加圧成形して長手形状でＭ字開断面のバンパリインフォースメント（１４）を形成し、このホットプレス工法時において両端部位における断面幅を中央部位における断面幅より拡幅形成し、中央位置の部材（１４Ａ）と両側位置の部材（１４Ｂ）の間の差厚接合線（Ｓ）が中間部拡幅範囲（Ｙ２）の位置となるようにする。

Description

バンパリインフォースメントの製造法
　本発明は、バンパリインフォースメントの製造法に関する。特に、中央位置の部材とその両側位置の部材の板厚が異なるテーラードブランク材をホットプレス工法により所定のＭ字開断面形状に形成するバンパリインフォースメントの製造法に関する。
　自動車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ためのバンパ構造が備えられている。バンパ構造には芯材として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自動車車体の幅方向に長尺形状として配設されており、自動車車体の幅方向の両端部位置で自動車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。
　バンパリインフォースメントは、軽量化を図るためテーラードブランク材から製造されることがある（特開２００１－１８０３９８号公報参照）。通常、車両衝突荷重の負荷のかかり方から、バンパリインフォースメントの長手方向の中央位置の部材よりその両側位置の部材の板厚を薄くして軽量化を図っている。
　また、バンパリインフォースメントの強度の向上を図るため、断面形状が各種工夫されている。例えば、Ｂ字断面形状（特開２００１－１８０３９８号公報参照）や、Ｍ字開断面形状（特開２０１３－１８２９７号公報及び特開２００７－３８７５６号公報参照）がある。
　また、バンパリインフォースメントは自動車の前部または後部に配置される意匠上の観点から、その両端部位は自動車車体方向に湾曲（ラウンド）して形成される。
　さらに、バンパリインフォースメントの両端部には自動車車体のフレーム部材に連結するためのバンパ支持構造が配置される。そして、自動車前部においては、この支持構造間におけるバンパリインフォースメントの背後位置にエンジンの冷却を行うラジエータが配置される。なお、バンパ支持構造としては、通常、衝突エネルギーを吸収可能とするクラッシュボックスが配置される。このため、バンパリインフォースメントの中央部の断面幅は、ラジエータの冷却作用を良好なものとするために、必要強度を確保した上で、極力幅狭に形成されている。
　一方、両端部はクラッシュボックスを配置する関係から、その取付けに必要とする、中央部に比べ広い断面幅とされる。そして中央部と両端部を繋ぐ中間部は中央部から両端部に向けて漸次拡幅する断面幅とされている。
　このようにバンパリインフォースメントの断面幅は中央部は相対的に幅狭の一定幅の形状とされ、両端部は相対的に幅広の一定幅の形状とされ、中間部は中央部から両端部に向けて漸次拡幅する形状とされている。
　以上の形態のバンパリインフォースメントは、冷間プレス加工或いはホットプレス工法により成形される。
　上述したＢ型断面のバンパリインフォースメントをテーラードブランク材の冷間プレスによって成形する場合には、次のような問題がある。
　先ず、冷間プレス成形する際、テーラードブランク材を構成する中央位置の部材、その両側位置の部材、それらの間の溶接部の強度がそれぞれ違うため、スプリングバック量の差が大きく、精度を出すのが困難である。
　また、溶接の熱影響で軟化した溶接部周辺が、成形時に破断しやすい。その他、衝撃耐力向上のため、ブラケット等をバンパリインフォースメントに溶接して取付ける場合には、アーク溶接となるため、高コストとなる。
　また、Ｂ型断面の場合には、クラッシュボックス取付け部が反衝突面となるため、クラッシュボックスのストローク量が少なく、効率的ではない。更に、冷間成形で湾曲成形する場合には、しわは低強度部に集中する。そのためしわが重なり製品不良となる。
　本発明者は、断面形状としては、開き断面で強度的に見て一番効率のよいＭ字開断面形状としてホットプレス工法で成形することにより、上述したＢ型断面形状における問題の解決を図ろうとした。しかし、成形時におけるしわが発生するという問題は解決できなかった。そこで、テーラードブランク材の差厚接合線の位置に着目し、この位置がしわの発生に関係しているのではないかとの観点で鋭意研究を重ねた。その結果、テーラードブランク材の差厚接合線を中間部拡幅範囲の位置とすればしわの発生を防止ないし抑制することのできることを見出した。
　本発明の一態様に係る方法は、自動車車体の前部または後部に車体の幅方向に向けて配設される長尺形状のバンパリインフォースメントの製造法であって、板厚の異なる中央位置の部材とその両側位置の部材を接合して平板形状のテーラードブランク材を形成し、このテーラードブランク材をホットプレス工法により加圧成形して長尺形状でＭ字開断面のバンパリインフォースメントを形成し、中央部幅狭範囲と、この中央部幅狭範囲よりも幅広の両端部幅広範囲と、中央部幅狭範囲から両端部幅広範囲に向けて漸次拡幅する中間部拡幅範囲とを形成すると共に、長尺形状の両端部位を中央部位に対して断面の開口側に湾曲形成し、このホットプレス工法時において中央位置の部材と両側位置の部材の間の差厚接合線が前記中間部拡幅範囲内の位置となるように成形される。
　これにより、実施形態によっては、中央位置の部材、その両側位置の部材、テーラードブランク材の溶接部のそれぞれの強度差が小さく、スプリングバック量がほぼ等しくなるため、精度の良い製品を得ることができると共に成形時の溶接部周辺での破断も防止できる。
　また、実施形態によっては、低強度部がなくなるため、しわの集中を抑制できる。このように低強度部にしわが集中しないため、しわの発生を防止ないし抑制することができる。また、湾曲形成の起点部及び拡幅形成の起点部に、通常のプレス成形と同様に、大きなしわが発生しようとするが、差厚接合線が稜線となり、しわを分断して、中央位置の部材とその両側位置の部材に分散し、しわの発生を防止ないし抑制することができる。
　ひとつの実施形態として、一定幅の前記両端部幅広範囲と自動車車体との間にはクラッシュボックスを取付けるのが好ましい。これによりバンパリインフォースメントに作用する衝突衝撃荷重のエネルギーはクラッシュボックスによっても吸収される。
　別の実施形態として、前記中央位置の部材の板厚はその両側位置の部材の板厚より厚くするのが好ましい。これにより、中央位置の部材の強度を両側位置の部材の強度より高い強度とすることができて、衝突荷重を確実に受けることができる。
　また別の実施形態として、前記中央位置の部材の材質と前記両側位置の部材の材質は同じ材質とするのが好ましい。これによりバンパリインフォースメントの構成部材の材質が一種類となり、その調達が容易となる。
　また別の実施形態として、前記Ｍ字開断面形状の開口部にはフランジを形成し、このフランジには強度補強部材としてのブラケットを溶接により取付けるのが好ましい。この場合、フランジに取付けられるブラケットによりバンパリインフォースメントの耐力向上を図ることができる。また、この場合のブラケットの溶接はスポット溶接とすることができて、低コストとすることができる。
　実施形態によっては、ホットプレス成形時に発生するしわの発生を防止ないし抑制することができる。すなわち、テーラードブランク材における差厚接合線の位置をバンパリインフォースメントの中間部拡幅範囲の位置とすることにより、ホットプレス成形時に発生しようとするしわは差厚接合線が稜線となり、しわを分断して、しわの発生を防止ないし抑制する。
自動車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。 ひとつの実施形態としてのバンパリインフォースメントを前方の上方から見た斜視図である。 前方から見て右半分のバンパリインフォースメントを示す正面図である。 図２及び図３のIV－IV線断面図である。 図２及び図３のV－V線断面図である。 ひとつの実施形態としてのバンパリインフォースメントの製造工程図である。 ひとつの実施形態としてのバンパリインフォースメントのしわの発生状態を示す図である。
　以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
　先ず、図１は自動車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、自動車車体１２の前部と後部に自動車車体１２に対して幅方向に配置される。図１において、自動車車体１２の前方を矢印Ｆで示し、後方を矢印Ｒで示した。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（自動車車体１２で見て幅方向）の両端部の位置で自動車車体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との間に配設されている。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で受ける衝突荷重を自動車車体１２に伝え、自動車車体１２で支持する。バンパ支持構造１８は好ましい実施形態ではクラッシュボックス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する。
　なお、以後に説明する実施形態は、自動車車体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。しかしながら、バンパリインフォースメントは自動車車体の後部に配設してもよい。
　ひとつの実施形態として、バンパ構造１０は、上述した配置構成であることにより、自動車の正面衝突によりバンパ構造１０の中央部位置に作用する衝突荷重を次のようにして受けられる。
　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を介して自動車車体１２により受けられる。この際、クラッシュボックス１８が衝突エネルギーを吸収する。
　図２から図５はひとつの実施形態としての製造法により作られるバンパリインフォースメント１４の構成を示す。図２は前方の上方から見た斜視図、図３は前方から見て右半分を示す正面図、図４は図２及び図３のIV―IV線断面図、図５は図２及び図３のV―V線断面図を示す。図２に示されるようにバンパリインフォースメント１４は長尺形状とされている。バンパリインフォースメント１４は３つの部材が接合されて形成されている。すなわち、３分割されて形成されている。
　図２に示すＸ１範囲の中央位置の部材１４Ａと、Ｘ２範囲で示す両側位置の部材１４Ｂがレーザ溶接により接合されて形成されている。中央位置の部材１４Ａと両側位置の部材１４Ｂは板厚が異なっており、中央位置の部材１４Ａの板厚に比べ両側位置の部材１４Ｂの板厚は薄くされている。好ましい実施形態では、中央位置の部材１４Ａの板厚は２．０ｍｍ、両側位置の部材１４Ｂの板厚は１．６ｍｍとされており、０．４ｍｍの板厚差とする。このように、好ましい実施形態のバンパリインフォースメント１４はいわゆるテーラードブランク材を用いて製造される。なお、テーラードブランク材に由来するバンパリインフォースメント１４の差厚接合線は、図２及び図３に符号Ｓで示されている。
　好ましい実施形態では、中央位置の部材１４Ａと両側位置の部材１４Ｂとは同材質とし、通常は鋼板製とする。なお、アルミ等、他の材質でも良い。また、溶接接合が可能であれば異材質の組合わせでも良い。
　好ましい実施形態のバンパリインフォースメント１４の断面形状は、基本的にはＭ字開断面形状である。これは開き断面形状で強度的に一番効率が良いことによる。Ｍ字開断面形状の断面幅は長手方向で異なっている。
　図２にＹ１範囲で示す中央部は相対的に狭い一定幅で形成されている。この範囲Ｙ１を中央部幅狭範囲とする。Ｙ３範囲で示す両端部は相対的に広い一定幅で形成されている。この範囲Ｙ３を両端部幅広範囲とする。
　Ｙ１範囲とＹ３範囲の中間部はＹ１範囲の断面幅からＹ３範囲の断面幅に漸次拡幅する形状として形成されている。この範囲Ｙ２を中間部拡幅範囲とする。
　図４はＹ１範囲の中央位置の部材１４Ａの幅狭の断面形状を示す。図５はＹ３範囲の両側位置の部材１４Ｂの幅広の断面形状を示す。Ｙ２範囲の断面形状はＹ１範囲の幅狭の断面形状からＹ３範囲の幅広の断面形状に漸次拡幅する変化形状とされている。
　図４に示すＹ１範囲の中央位置の部材１４Ａの断面形状は、後述する図５に示すＹ３範囲の両側位置の部材１４Ｂの断面形状に比べ、断面幅Ｗ１が狭く、断面高さＨ１が高く形成されている。これは中央位置の部材１４Ａの背後位置にはエンジンの冷却を行うラジエータが配置されており、ラジエータへの空気流を多く供給可能とするためである。かかる要請により断面幅Ｗ１は強度確保との関係で可能な限り幅狭く形成される。
　なお、図４に示すＭ字開断面形状の構成要素は、大枠としては前面部１４ａと、上面部１４ｂと、下面部１４ｃとからなっている。前面部１４ａはいわゆる車両衝突時の当たり面となっており、強度確保の観点から中央部を後方に凹ませた凹部形状１４ｄとしている。上面部１４ｂ及び下面部１４ｃの後方の開口端にはフランジ１４ｅが上下方向に延設形成されている。
　図５に示す両側位置の部材１４Ｂの断面形状は、前述した図４に示す中央位置の部材１４Ａの断面形状に比べ、断面幅Ｗ２が広く、断面高さＨ２が低く形成されている。すなわち、断面幅Ｗ２は断面幅Ｗ１に対して拡幅形成されている。拡幅形成は断面幅Ｗ１から徐々に拡幅し、断面幅Ｗ２で一定幅とされている。これは両側位置の部材１４Ｂは前述した中央位置の部材１４Ａに比べ衝突時における耐強度を必要としないこと、及び、クラッシュボックス１８の取付け面積を確保するためである。
　また、好ましい実施形態では、両側位置を中央位置に比べ後方に向けて湾曲形成することで、バンパ構造の見栄えを向上させる。なお、好ましい実施形態においては、断面幅の拡幅形成と湾曲形成は、Ｙ１範囲とＹ２範囲の境界位置を起点位置としてＹ２範囲及びＹ３範囲に向けて行われている。なお、好ましい実施形態においては、テーラードブランク材における差厚接合線ＳがＹ２範囲の中間部拡幅範囲の位置とされていることに特徴がある。これにより後述するホットプレス工法においてフランジ１４ｅにしわが発生するのを防止ないし抑制することができる。
　図２及び図５に示される両端部には、取付け位置が仮想線で示されるようにバンパ支持構造１８としてのクラッシュボックスが取付けられる。この位置にクラッシュボックス１８を配置することは、図５に示すようにクラッシュボックス１８をＭ字開断面形状の開口部内に配置することになる。このため、クラッシュボックス１８のエネルギー吸収ストロークを長く取ることができて、効率的である。しかしながら、バンパ支持構造１８は必ずしもクラッシュボックスである必要はない。他の要請から両端部の断面幅を広く形成する場合には、広く適用することができる。
　次に、上述したバンパリインフォースメント１４の製造法を、図６により説明する。先ず、素材の準備工程で、バンパリインフォースメント１４を構成する中央位置の部材１４Ａの素材と、その両側位置の部材１４Ｂの素材を用意する。各素材は予め所定の大きさとされている。すなわち、後工程のホットプレス工法で成形した際に、差厚接合線Ｓが中間部拡幅範囲Ｙ２の位置となるように形成する。
　次に、テーラードブランク工程で、予め準備した中央位置の部材１４Ａの平板素材と、その両側位置の部材１４Ｂの平板素材とを、レーザ溶接して接合する。これによりバンパリインフォースメント１４を成形するための所定形状の平板材とされる。なお、溶接はプラズマ溶接でも良い。
　次に、ホットプレス工程で、上記の所定形状の平板材を熱間成形するに適した所定温度とした上で、上型２２と下型２４によりホットプレスして、図２に示す製品形状に成形する。なお、このホットプレス工程のプレス断面図はバンパリインフォースメント１４の断面幅方向として図示されており、他の工程のバンパリインフォースメント１４を長手方向で示した図とは異なっている。
　図７は上述したホットプレス工法によりバンパリインフォースメント１４を成形した際に、フランジ１４ｅに生じたしわの発生状態を示す。上述の実施形態のホットプレス工法によれば、低強度部がなくなるため、冷間プレス成形による従来技術のように低強度部にしわの発生が集中することはなくなる。
　また、湾曲形成部及び中間部拡幅範囲Ｙ２に発生しようとするしわは、図７で示すように差厚接合線Ｓが稜線となって、しわを分断して、中央部Ｘ１と両端部Ｘ２に分散させるため、しわの発生を防止ないし抑制することができる。
　なお、上述した実施形態におけるバンパリインフォースメント１４の耐力の向上を図るため、フランジ１４ｅに補強板等のブラケットを取付けることも可能である。このときの溶接接合はスポット溶接とすることができ、低コストとすることができる。
　以上、本発明の特定の実施形態について説明したが、当業者は本発明の目的や趣旨から逸脱しない範囲で各種の変形や置換が可能である。

                                                                                

Claims (7)

  1. 　自動車車体の前部または後部に車体の幅方向に向けて配設される長尺形状のバンパリインフォースメントの製造法であって、
    　板厚の異なる中央位置の部材とその両側位置の部材を接合して平板形状のテーラードブランク材を形成し、
    　このテーラードブランク材をホットプレス工法により加圧成形して長尺形状でＭ字開断面のバンパリインフォースメントを形成し、中央部幅狭範囲と、この中央部幅狭範囲よりも幅広の両端部幅広範囲と、中央部幅狭範囲から両端部幅広範囲に向けて漸次拡幅する中間部拡幅範囲とを形成すると共に、長尺形状の両端部位を中央部位に対して断面の開口側に湾曲形成し、このホットプレス工法時において中央位置の部材と両側位置の部材の間の差厚接合線が前記中間部拡幅範囲内の位置となるように成形される、製造法。
  2. 　請求項１の製造法であって、
    　バンパリインフォースメントの両端部幅広範囲と自動車車体との間にクラッシュボックスが取付けられる、製造法。
  3. 　請求項１又は請求項２の製造法であって、
    　テーラードブランク材を構成する前記中央位置の部材の板厚はその両側位置の部材の板厚より厚い、製造法。
  4. 　請求項１から請求項３のいずれかの製造法であって、
    　テーラードブランク材を構成する前記中央位置の部材の材質とその両側位置の部材の材質は同じ材質である、製造法。
  5. 　請求項１から請求項４のいずれかの製造法であって、
    　テーラードブランク材を加圧成形する工程において前記Ｍ字開断面形状の開口部にフランジが形成され、このフランジに強度補強部材としてのブラケットが溶接により取付けられる、製造法。
  6. 　請求項１から請求項５のいずれかの製造法であって、バンパリインフォースメントのＭ字開断面が自動車の前後方向の内方に向けて開口している、製造法。
  7. 　請求項１から請求項６のいずれかの製造法であって、長尺形状のバンパリインフォースメントの両端部位が中央部位に対して車体方向に湾曲している、製造法。
                                                                                    
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