特許 6061787 バンパーリインフォースメント

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6061787

(24)【登録日】2016年12月22日

(45)【発行日】2017年1月18日

(54)【発明の名称】バンパーリインフォースメント

(51)【国際特許分類】

   B60R 19/04 20060101AFI20170106BHJP

【ＦＩ】

   B60R19/04 M

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-120353(P2013-120353)

(22)【出願日】2013年6月7日

(65)【公開番号】特開2014-237358(P2014-237358A)

(43)【公開日】2014年12月18日

【審査請求日】2016年2月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】502444733

【氏名又は名称】日軽金アクト株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000004743

【氏名又は名称】日本軽金属株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100129067

【弁理士】

【氏名又は名称】町田 能章

(72)【発明者】

【氏名】寺田 太一

(72)【発明者】

【氏名】斎藤 栄徳

(72)【発明者】

【氏名】望月 祥史

【審査官】 林 政道

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−０８８６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５７２７８２６（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１５２８８１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０６−１４２７５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ １９／００−１９／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中空形材からなるバンパーリインフォースメントであって、
車体に面する後壁と、
前記後壁の上部から前方に向かって延出する上壁と、
前記後壁の下部から前方に向かって延出する下壁と、
前記上壁から前記下壁に至る前壁と、
前記後壁と前記前壁との間において前記上壁から前記下壁に至る仕切壁と、
前記上壁と前記下壁との間において前記後壁から前記仕切壁に至る上側支持壁および下側支持壁と、
前記上壁と前記下壁との間において前記前壁から前記仕切壁に至る中間支持壁とを備えており、
前記仕切壁と前記上側支持壁との交差部が、前記仕切壁と中間支持壁との交差部の上方に位置しており、
前記仕切壁と前記下側支持壁との交差部が、前記仕切壁と中間支持壁との交差部の下方に位置していることを特徴とするバンパーリインフォースメント。

【請求項2】

前記中空形材の中心軸を法線とする仮想の平面で前記中空形材を切断したときに現れる前記仕切壁の断面形状が、前記前壁側に凸となる円弧状であることを特徴とする請求項１に記載のバンパーリインフォースメント。

【請求項3】

前記上側支持壁および前記下側支持壁が、前記中間支持壁を通る仮想平面を挟んで対向しており、
前記上側支持壁から前記仮想平面までの距離と前記下側支持壁から前記仮想平面までの距離が等しいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のバンパーリインフォースメント。

【請求項4】

前記後壁、前記上壁、前記仕切壁および前記上側支持壁で囲まれた空間の断面積は、前記上壁、前記前壁、前記仕切壁および前記中間支持壁で囲まれた空間の断面積の１／２〜２／３であり、
前記後壁、前記下壁、前記仕切壁および前記下側支持壁で囲まれた空間の断面積は、前記下壁、前記前壁、前記仕切壁および前記中間支持壁で囲まれた空間の断面積の１／２〜２／３であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のバンパーリインフォースメント。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バンパーリインフォースメントに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１，２には、中空のバンパーリインフォースメントと、これを支持する左右一対のバンパーステイとを備える自動車用のバンパー構造が開示されている。このバンパー構造は、バンパーリインフォースメントに曲げ変形が生じる過程（以下、「ビーム曲げ過程」という。）で衝突エネルギーを吸収するとともに、バンパーステイをバンパーリインフォースメントに減り込ませる過程（以下、「ビーム圧潰過程」という。）で衝突エネルギーを吸収し、さらには、バンパーステイに圧潰が生じる過程（以下、「ステイ圧潰過程」という。）で衝突エネルギーを吸収する。このようなバンパー構造によれば、衝突反力のピークを低く抑えつつ衝突エネルギーの吸収量を大きくすることができるので、軽衝突時における安全装置（例えば、エアーバックなど）の誤作動を防ぎつつ車体に与えるダメージを緩和することができる。なお、屈曲部分または湾曲部分を有するバンパーリインフォースメントにおけるビーム曲げ過程では、屈曲部分または湾曲部分が直線状に伸ばされる過程でも衝突エネルギーが吸収される。

【0003】

特許文献１，２のバンパーリインフォースメントは、角筒状の外殻と、外殻の内部空間を上下に仕切る支持壁とを備えている。支持壁は、外殻の上壁および下壁と平行に設けられていて、外殻の後壁および前壁を繋いでいる。支持壁を設けると、バンパーリインフォースメントの断面剛性が向上するため、衝突エネルギーの吸収量を低下させずに薄肉化・軽量化を図ることが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２００７／１１０９３８号パンフレット

【特許文献2】国際公開第２００９／１１０４６１号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来のバンパー構造は、バンパーリインフォースメントの全高にわたって衝突荷重が作用する場合を想定して設計されているので、衝突相手の高さ位置が仕切壁を外れて上下にオフセットすると、バンパーリインフォースメントの上半部または下半部が衝突の初期段階で潰れることがある。バンパーリインフォースメントの上半部または下半部が完全に潰れてしまうと、それ以後は衝突荷重を受け止めることができなくなるので、衝突相手の上にバンパーリインフォースメントが乗り上げる現象や衝突相手の下側にバンパーリインフォースメントが潜り込む現象が発生する虞がある。なお、以下では、衝突荷重の作用位置が上または下にオフセットした状態での衝突を、「オフセット衝突」と称する場合がある。

【0006】

このような観点から、本発明は、オフセット衝突に対応可能な形状を具備したバンパーリインフォースメントを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を解決する本発明は、中空形材からなるバンパーリインフォースメントであって、車体に面する後壁と、前記後壁の上部から前方に向かって延出する上壁と、前記後壁の下部から前方に向かって延出する下壁と、前記上壁から前記下壁に至る前壁と、前記後壁と前記前壁との間において前記上壁から前記下壁に至る仕切壁と、前記上壁と前記下壁との間において前記後壁から前記仕切壁に至る上側支持壁および下側支持壁と、前記上壁と前記下壁との間において前記前壁から前記仕切壁に至る中間支持壁とを備えており、前記仕切壁と前記上側支持壁との交差部が、前記仕切壁と中間支持壁との交差部の上方に位置しており、前記仕切壁と前記下側支持壁との交差部が、前記仕切壁と中間支持壁との交差部の下方に位置していることを特徴とする。

【0008】

本発明においては、車体から離れる方向を「前」とする。したがって、本発明に係るバンパーリインフォースメントをフロントバンパーに適用する場合には、車両の前進方向が「前」となり、リアバンパーに適用する場合には、車両の後進方向が「前」となる。

【0009】

本発明に係るバンパーリインフォースメントは、上壁、前壁、仕切壁および中間支持壁で囲まれた空間（以下「上圧潰空間」という。）と、下壁、前壁、仕切壁および中間支持壁で囲まれた空間（以下「下圧潰空間」という。）とを有するものである。すなわち、本発明に係るバンパーリインフォースメントにおいては、仕切壁よりも前側に、上下二つの圧潰空間（上圧潰空間および下圧潰空間）が形成されていて、衝突荷重の作用位置が中間支持壁の上側にオフセットした場合には、衝突の初期段階において上壁や前壁の上部に座屈や塑性変形が発生し、上圧潰空間が主に潰れることで衝突エネルギーが吸収され、衝突荷重の作用位置が中間支持壁の下側にオフセットした場合には、衝突の初期段階において下壁や前壁の下部に座屈や塑性変形が発生し、下圧潰空間が主に潰れることで衝突エネルギーが吸収される。

【0010】

また、本発明に係るバンパーリインフォースメントでは、仕切壁の上半部（＝仕切壁のうち、中間支持壁よりも上側に位置する部分）が上側支持壁によって支持されており、仕切壁の下半部（＝仕切壁のうち、中間支持壁よりも下側に位置する部分）が下側支持壁によって支持されているので、後壁、上壁、下壁および仕切壁で囲まれた空間（以下「支持空間」という。）は、圧潰空間よりも潰れ難くなっている。つまり、本発明に係るバンパーリインフォースメントによれば、上下オフセット衝突によって上圧潰空間又は下圧潰空間が潰れた後も、バンパーリインフォースの後半部（仕切壁よりも車体側に位置する部分）で衝突荷重を受け止めることができ、ひいては、バンパーリインフォースメントが衝突相手の下に潜り込む現象や衝突相手に乗り上がる現象の発生を緩和することが可能になる。

【0011】

前記中空形材の中心軸を法線とする仮想の平面で前記中空形材を切断したときに現れる前記仕切壁の断面形状は、前記前壁側に凸となる円弧状であることが好ましい。このようにすると、仕切壁がアーチとなり、中間支持壁がアーチの頂部で支持されるようになるので、仕切壁を平板状とした場合よりも仕切壁に生じる変形が小さいものとなる。

【0012】

前記上側支持壁および前記下側支持壁を、前記中間支持壁を通る仮想平面を挟んで対向させるととともに、前記上側支持壁から前記仮想平面までの距離と前記下側支持壁から前記仮想平面までの距離を等しくするとよい。このようにすると、上側支持壁、下側支持壁および中間支持壁の位置関係がバランスのとれたものになるので、衝突荷重の作用位置が上下いずれの方向へオフセットした場合でも、衝突エネルギーの吸収量を同程度にすることが可能となる。
また、前記後壁、前記上壁、前記仕切壁および前記上側支持壁で囲まれた空間の断面積は、前記上壁、前記前壁、前記仕切壁および前記中間支持壁で囲まれた空間の断面積の１／２〜２／３であることが好ましく、前記後壁、前記下壁、前記仕切壁および前記下側支持壁で囲まれた空間の断面積は、前記下壁、前記前壁、前記仕切壁および前記中間支持壁で囲まれた空間の断面積の１／２〜２／３であることが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、オフセット衝突にも対応することが可能となる。すなわち、本発明に係るバンパーリインフォースメントによれば、衝突相手の下に潜り込む現象や衝突相手に乗り上がる現象の発生を緩和することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態に係るバンパーリインフォースメントを備えたバンパー構造の斜視図である。

【図2】図１に示すバンパー構造の平面図である。

【図3】図２のＡ−Ａ線端面図である。

【図4】フラットバリアに衝突した際の変形モードを示す模式図であって、（ａ）はビーム曲げ過程の始期の様子を示す平面図、（ｂ）はビーム曲げ過程の中期の様子を示す平面図、（ｃ）はビーム曲げ過程の終期およびビーム圧潰過程の始期の様子を示す平面図、（ｄ）はビーム圧潰過程の中期およびステイ圧潰過程の始期の様子を示す平面図、（ｅ）はビーム圧潰過程およびステイ圧潰過程の中期の様子を示す平面図、（ｆ）はビーム圧潰過程およびステイ圧潰過程の終期の様子を示す平面図である。

【図5】フラットバリアに衝突した際の衝突反力−変位曲線である。

【図6】上下オフセット衝突をした際の変形モードを示す模式図であって、（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施形態に係るバンパーリインフォースメントの車幅方向中央における端面図、（ｄ）〜（ｆ）は比較例に係るバンパーリインフォースメントの車幅方向中央における端面図である。

【図7】上下オフセット衝突をした際の衝突反力−変位曲線である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の実施形態に係るバンパーリインフォースメントＲは、自動車用のフロントバンパーを構成するための横架材であり、図１に示すように、左右一対のバンパーステイＳ，Ｓに支持されている。バンパーステイＳ，Ｓは、サイドメンバ（車体）Ｍ，Ｍの前端部に固定されている。

【0016】

本実施形態において、「左右」、「前後」、「上下」は、バンパーリインフォースメントＲをバンパーステイＳ，Ｓに取り付けた状態を基準にする。つまり、「左右方向」は、「車両幅方向」と同義であり、サイドメンバＭ，Ｍの前端同士を結ぶ仮想の横軸Ｘに沿う方向と一致する。また、「前後方向」は、「車両直進方向」と同義であり、横軸Ｘに直交する仮想の縦軸Ｙに沿う方向と一致する。

【0017】

バンパーリインフォースメントＲは、図２にも示すように、前側に凸となる平面形状を具備していて、バンパーリインフォースメントＲの端部は、車体後方に向けて傾斜している。なお、本実施形態では、バンパーリインフォースメントＲの平面形状（線形）が弧状である場合を例示するが、直線状としてもよい。

【0018】

バンパーリインフォースメントＲは、アルミニウム合金製の中空押出形材からなる。バンパーリインフォースメントＲの湾曲部分は、例えば、バンパーリインフォースメントＲの素となる直線状の中空押出形材の両端部を把持した状態で、当該中空押出形材の後面に曲げ型を押圧することで形成する。

【0019】

図１に示すように、バンパーリインフォースメントＲは、サイドメンバＭ（車体）に面する後壁１と、後壁１の上部から前方に向かって延出する上壁２と、後壁１の下部から前方に向かって延出する下壁３と、上壁２から下壁３に至る前壁４と、後壁１と前壁４との間において上壁２から下壁３に至る仕切壁５と、上壁２と下壁３との間において後壁１から仕切壁５に至る上側支持壁６および下側支持壁７と、上壁２と下壁３との間において前壁４から仕切壁５に至る中間支持壁８とを備えている。

【0020】

すなわち、バンパーリインフォースメントＲは、閉断面形状の外殻（後壁１、上壁２、下壁３および前壁４）と、この外殻の内部空間を前後に分ける仕切壁５と、後壁１と仕切壁５との間に介設された上側支持壁６および下側支持壁７と、前壁４と仕切壁５との間に介設された中間支持壁８とを備えている。外殻、仕切壁５および各支持壁６，７，８は、バンパーリインフォースメントＲの全長に亘って連続して形成されている。また、外殻、仕切壁５および各支持壁６，７，８の肉厚は、同一である。

【0021】

図３を参照して、バンパーリインフォースメントＲの構成をより詳細に説明する。図３は、図２のＡ−Ａ線端面図（中空押出形材の中心軸を法線とする仮想の平面で切断したときに現れる図）である。なお、図３中の一点鎖線Ｌ１は、中間支持壁８を通る仮想の平面（以下「仮想平面Ｌ１」という。）である。また、一点鎖線Ｌ２は、仮想平面Ｌ１と前壁４の前面との交差位置において前壁４の前面に接する仮想の鉛直線（以下「接線Ｌ２」という。）であり、一点鎖線Ｌ３は、仮想平面Ｌ１と仕切壁５の前面との交差位置において仕切壁５の前面に接する仮想の鉛直線（以下「接線Ｌ３」という。）である。

【0022】

後壁１は、折れ曲がりの無い断面形状（鉛直線に平行な直線状）を呈している。後壁１の後面には、バンパーステイＳ（図１参照）の前端が固定される。なお、図示は省略するが、後壁１の上端部を上壁２との交差部よりも上方に延出させるとともに、後壁１の下端部を下壁３との交差部よりも下方に延出させてもよい。すなわち、後壁１の上端部を上壁２から上方へ張り出すフランジとして活用し、後壁１の下端部を下壁３から下方へ張り出すフランジとして活用してもよい。

【0023】

上壁２は、後壁１の上縁から上斜め前方に向かって延出する上壁後部２ａと、上壁後部２ａの前縁から水平面に沿って延出する上壁中間部２ｂと、上壁中間部２ｂの前縁から前壁４に至る上壁前部２ｃとを備えている。

【0024】

上壁後部２ａ、上壁中間部２ｂおよび上壁前部２ｃは、それぞれ平板状を呈している。水平面に対する上壁後部２ａの傾斜角度θ₁は、４５度以下であり、水平面に対する上壁前部２ｃの傾斜角度θ₂は、４５度以下である。

【0025】

下壁３は、後壁１の下縁から下斜め前方に向かって延出する下壁後部３ａと、下壁後部３ａの前縁から水平面に沿って延出する下壁中間部３ｂと、下壁中間部３ｂの前縁から前壁４に至る下壁前部３ｃとを備えている。下壁３の断面形状は、上壁２の上下を反転させた形状と同一である。

【0026】

前壁４は、仕切壁５の前方に位置している。前壁４の断面形状は、前側に凸となる円弧状を呈していて、前壁４の高さ方向の中央部に接する接線Ｌ２は、後壁１に平行である。

【0027】

なお、図示は省略するが、前壁４の上端部を上壁２との交差部よりも上方に延出させるとともに、前壁４の下端部を下壁３との交差部よりも下方に延出させてもよい。すなわち、前壁４の上端部を上壁２の上方に張り出すフランジとし、前壁４の下端部を下壁３の下方に張り出すフランジとしてもよい。

【0028】

仕切壁５は、後壁１と前壁４との間に位置していて、上壁中間部２ｂと下壁中間部３ｂとを繋いでいる。仕切壁５の断面形状は、前側に凸となる円弧状であり、仕切壁５の高さ方向の中央部に接する接線Ｌ３は、後壁１に平行である。

【0029】

上側支持壁６は、後壁１の上半部（仮想平面Ｌ１よりも上の部分）から上斜め前方に向かって延出していて、仕切壁５の上半部（仮想平面Ｌ１よりも上の部分）の高さ方向中央部を支持している。

【0030】

下側支持壁７は、後壁１の下半部（仮想平面Ｌ１よりも下の部分）から下斜め前方に向かって延出していて、仕切壁５の下半部（仮想平面Ｌ１よりも下の部分）の高さ方向中央部を支持している。

【0031】

本実施形態の上側支持壁６および下側支持壁７は、いずれも平板状を呈していて、仮想平面Ｌ１を挟んで対向している。上側支持壁６および下側支持壁７は、仮想平面Ｌ１を対称面とする面対称の関係にあり、上側支持壁６から仮想平面Ｌ１までの距離と下側支持壁７から仮想平面Ｌ１までの距離は、等しくなっている。なお、上壁支持壁６と下側支持壁７の離隔距離は、後壁１から仕切壁５に向かうに従って漸増している。

【0032】

仕切壁５と上側支持壁６との交差部Ｐ１は、仕切壁５と中間支持壁８との交差部Ｐ３の上方に位置しており、仕切壁５と下側支持壁７との交差部Ｐ２は、交差部Ｐ３の下方に位置している。交差部Ｐ１，Ｐ３の離隔距離は、交差部Ｐ２，Ｐ３の離隔距離と等しく、交差部Ｐ１，Ｐ２の離隔距離は、上壁中間部２ｂと下壁中間部３ｂの離隔距離（＝上壁２と下壁３の最大離隔距離）の１／３以上１／２未満である。

【0033】

中間支持壁８は、仕切壁５の高さ方向の中央部から前方に向かって延出していて、前壁４の高さ方向の中央部を支持している。本実施形態の中間支持壁８は、水平面に沿う平板状を呈している。

【0034】

前壁４と仕切壁５との間には、上下二つの空間Ｖ１，Ｖ２が形成されている。
上側の空間Ｖ１（以下「上圧潰空間Ｖ１」という。）は、上壁２の前半部、前壁４の上半部、仕切壁５の上半部および中間支持壁８で囲まれた空間であり、下側の空間Ｖ２（以下「上圧潰空間Ｖ２」という。）は、下壁２の前半部、前壁４の下半部、仕切壁５の下半部および中間支持壁８で囲まれた空間である。すなわち、上壁２、下壁３、前壁４および仕切壁５によって囲まれた空間は、中間支持壁８によって上圧潰空間Ｖ１と下圧潰空間Ｖ２とに分けられている。

【0035】

上圧潰空間Ｖ１および下圧潰空間Ｖ２は、いずれも、縦長の空間（すなわち、高さ寸法と幅寸法の差が大きい空間）である。上圧潰空間Ｖ１の最大高さ寸法（上壁２と中間支持壁８との最大離隔距離）ｈ₁は、中間支持壁８の長さ寸法（上圧潰空間Ｖ１の最大幅寸法）ｂ₁の２倍以上であり、同様に、下圧潰空間Ｖ２の最大高さ寸法（下壁３と中間支持壁８との最大離隔距離）は、中間支持壁８の長さ寸法ｂ₁の２倍以上である。なお、上圧潰空間Ｖ１および下圧潰空間Ｖ２の断面形状は、仮想平面Ｌ１を対称面とする面対称の関係にある。

【0036】

後壁１と仕切壁５との間には、上下方向に並ぶ三つの空間Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５が形成されている。
一番上の空間Ｖ３（以下「上支持空間Ｖ３」という。）は、後壁１の上部、上壁２の後半部、仕切壁５の上部および上側支持壁６で囲まれた空間であり、一番下の空間Ｖ４（以下「下支持空間Ｖ４」という。）は、後壁１の下部、下壁３の後半部、仕切壁５の下部および下側支持壁７で囲まれた空間である。中央の空間Ｖ５（以下「中央支持空間Ｖ５」という。）は、後壁１の中央部、仕切壁５の中央部、上側支持壁６および下側支持壁７で囲まれた空間である。すなわち、後壁１、上壁２、下壁３および仕切壁５によって囲まれた空間は、上側支持壁６および下側支持壁７によって上支持空間Ｖ３と下支持空間Ｖ４と中央支持空間Ｖ５とに分けられている。

【0037】

上支持空間Ｖ３および下支持空間Ｖ４は、いずれも、縦横の寸法差が小さい空間（すなわち、高さ寸法と幅寸法の差が小さい空間）である。上支持空間Ｖ３の最大高さ寸法（上壁２と上側支持壁６との最大離隔距離）ｈ₃は、上支持空間Ｖ３の最大幅寸法ｂ₃の１．２倍以下であり、上支持空間Ｖ３の断面積は、上圧潰空間Ｖ１の断面積の１／２〜２／３である。同様に、下支持空間Ｖ４の最大高さ寸法は、下支持空間Ｖ４の最大幅寸法の１．２倍以下であり、下支持空間Ｖ４の断面積は、下圧潰空間Ｖ２の断面積の１／２〜２／３である。なお、上支持空間Ｖ３および下支持空間Ｖ４の断面形状は、仮想平面Ｌ１を対称面とする面対称の関係にある。

【0038】

中央支持空間Ｖ５は、略台形の断面形状を有する空間である。中央支持空間Ｖ５の断面積は、上支持空間Ｖ３（あるいは下支持空間Ｖ４）の断面積よりも大きい。

【0039】

次に、図４，５を参照して、正面衝突時（フラットバリアＦＢとの衝突時）における衝突エネルギーの吸収過程を説明する。図５は、フラットバリアＦＢに接触した時点からの車体の前進量を横軸とし、衝突反力を縦軸としたグラフである。なお、比較例に係るバンパーリインフォースメントＲ’は、図６の（ｄ）に示すように、バンパーリインフォースメントＲと同じ外殻と、当該外殻の内部空間を仕切る一つの支持壁とを具備するものである。

【0040】

図４の（ａ）に示すように、衝突初期段階においては、バンパーリインフォースメントＲのスパン中央部にフラットバリアＦＢが衝突する。その後、図４の（ｂ）および（ｃ）に示すように、バンパーリインフォースメントＲの湾曲部分が車体側に曲げられる変形（ビーム曲げ過程）が進行することで、衝突エネルギーが吸収される。衝突開始から図４の（ｃ）の状態となるまでに吸収される衝突エネルギーの吸収量は、図５中の面積α₁（衝突反力−変位曲線の積分値）である。

【0041】

ビーム曲げ過程がある程度進行すると、図４の（ｃ）〜（ｆ）に示すように、バンパーリインフォースメントＲの端部において、バンパーステイＳがバンパーリインフォースメントＲに減り込むビーム圧潰過程が進行するようになる。ビーム圧潰過程では、バンパーリインフォースメントＲの端部において圧潰空間Ｖ１，Ｖ２（図３参照）および支持空間Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５（図３参照）が潰れることで、衝突エネルギーが吸収される。図４の（ｃ）の状態から図４の（ｅ）の状態となるまでに吸収される衝突エネルギーの吸収量は、図５中の面積α₂である。

【0042】

ビーム圧潰過程がある程度進行すると、図４の（ｄ）〜（ｆ）に示すように、バンパーステイＳが圧潰するステイ圧潰過程が進行するようになる。図４の（ｅ）の状態から図４の（ｆ）の状態となるまでに吸収される衝突エネルギーの吸収量は、図５中の面積α₃である。

【0043】

比較例に係るバンパーリインフォースメントＲ’でも、ビーム曲げ過程、ビーム圧潰過程およびステイ圧潰過程によって衝突エネルギーが吸収されるが、図５に示されるように、衝突エネルギーの吸収量は、バンパーリインフォースメントＲの場合に比べて小さい。これは、バンパーリインフォースメントＲ’の上下二つの圧潰空間が潰れやすく、ビーム圧潰過程において大きな衝突反力が得られないためである。

【0044】

次に、図６，７を参照して、上下オフセット衝突時における衝突エネルギーの吸収過程を説明する。なお、図６の（ｄ）〜（ｆ）は、比較例に係るバンパーリインフォースメントＲ’の変形状態を示す図である。また、図７は、衝突相手に接触した時点からの車体の前進量を横軸とし、衝突反力を縦軸としたグラフであり、横軸に付した（ａ）〜（ｆ）の記号は、図６の（ａ）〜（ｆ）に示す変形状態に対応している。

【0045】

上下オフセット衝突によりバンパーリインフォースメントＲの上部に衝突荷重が作用すると、図６の（ａ）および（ｂ）に示すように、前壁４の上半部や上壁２の前半部に座屈や塑性変形が発生して上圧潰空間Ｖ１が潰れることで、衝突エネルギーが吸収される。上支持空間Ｖ３は、上圧潰空間Ｖ１よりも潰れ難いので、上圧潰空間Ｖ１の圧潰が概ね完了した後でも、概ね元の形状を維持している（図６の（ｂ）および（ｃ）参照）。

【0046】

上圧潰空間Ｖ１が圧潰した後は、上側支持壁６によって衝突荷重が受け止められる結果、バンパーリインフォースメントＲが車体側に曲げられる変形（ビーム曲げ過程）が進行し、ビーム曲げ過程において衝突エネルギーが吸収される。また、上圧潰空間Ｖ１が潰れた後も、バンパーリインフォースＲの後半部（仕切壁５よりも車体側に位置する部分）で衝突荷重を受け止めることができので、バンパーリインフォースメントＲが衝突相手の下に潜り込む現象や衝突相手に乗り上がる現象の発生を緩和することが可能になる。

【0047】

一方、比較例に係るバンパーリインフォースメントＲ’の上部に衝突荷重が作用した場合には、図６の（ｄ）〜（ｆ）に示すように、上側の圧潰空間Ｖ１’が潰れることで衝突エネルギーが吸収されるが、圧潰空間Ｖ１’が潰れた後の「支え」が存在しておらず（図６の（ｆ）参照）、バンパーリインフォースメントＲ’のねじり剛性が不足するため、バンパーリインフォースメントＲの場合と比べて、ビーム曲げ過程での衝突反力が大きくならず、したがって、衝突エネルギーの吸収量が小さくなる。また、圧潰空間Ｖ１’が潰れることにより、衝突荷重を受け止めることができなくなるので、バンパーリインフォースメントＲ’が衝突相手の下に潜り込む現象や衝突相手に乗り上がる現象が発生し易くなる。

【0048】

以上のとおり、本実施形態に係るバンパーリインフォースメントＲにおいては、仕切壁５よりも前側に、上圧潰空間Ｖ１および下圧潰空間Ｖ２が形成されているので、衝突荷重の作用位置が中間支持壁８の上側にオフセットした場合には、衝突の初期段階において上圧潰空間Ｖ１が主に潰れることで衝突エネルギーが吸収され、衝突荷重の作用位置が中間支持壁８の下側にオフセットした場合には、衝突の初期段階において下圧潰空間Ｖ２が主に潰れることで衝突エネルギーが吸収される。

【0049】

また、バンパーリインフォースメントＲでは、仕切壁５の上半部（＝仕切壁５のうち、中間支持壁８よりも上側に位置する部分）が上側支持壁６によって支持されており、仕切壁５の下半部（＝仕切壁５のうち、中間支持壁８よりも下側に位置する部分）が下側支持壁７によって支持されているので、後壁１、上壁２、下壁３および仕切壁５で囲まれた空間（上支持空間Ｖ３、下支持空間Ｖ４および中央支持空間Ｖ５）は、上圧潰空間Ｖ１および下圧潰空間Ｖ２よりも潰れ難くなっている。つまり、バンパーリインフォースメントＲによれば、上下オフセット衝突によって上圧潰空間Ｖ１又は下圧潰空間Ｖ２が潰れた後も、バンパーリインフォースＲの後半部（仕切壁５よりも車体側に位置する部分）で衝突荷重を受け止めることができ、ひいては、バンパーリインフォースメントＲが衝突相手の下に潜り込む現象や衝突相手に乗り上がる現象の発生を緩和することが可能になる。

【0050】

また、バンパーリインフォースメントＲでは、仕切壁５の断面形状を、前壁４側に凸となる円弧状としたので、仕切壁５がアーチとなる。つまり、中間支持壁８がアーチの頂部で支持されるようになるので、仕切壁５を平板状とした場合よりも仕切壁５に生じる変形が小さいものとなる。

【0051】

また、バンパーリインフォースメントＲでは、上側支持壁６および下側支持壁７を、仮想平面Ｌ１を挟んで対向させるととともに、上側支持壁６から仮想平面Ｌ１までの距離と下側支持壁７から仮想平面Ｌ１までの距離を等しくしているので、上側支持壁６、下側支持壁７および中間支持壁８の位置関係がバランスのとれたものになる。つまり、バンパーリインフォースメントＲによれば、衝突荷重の作用位置が上下いずれの方向へオフセットした場合でも、衝突エネルギーの吸収量を同程度にすることが可能となる。

【符号の説明】

【0052】

Ｒ バンパーリインフォースメント
１ 後壁
２ 上壁
３ 下壁
４ 前壁
５ 仕切壁
６ 上側支持壁
７ 下側支持壁
８ 中間支持壁
Ｌ１ 仮想平面
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ 交差部
Ｓ バンパーステイ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】