特開 2024-110679 バンパリインフォース

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024110679

(43)【公開日】2024-08-16

(54)【発明の名称】バンパリインフォース

(51)【国際特許分類】

   B60R 19/04 20060101AFI20240808BHJP

   B60R 19/18 20060101ALI20240808BHJP

   B60R 19/34 20060101ALI20240808BHJP

【ＦＩ】

B60R19/04 M

B60R19/18 M

B60R19/34

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023015401

(22)【出願日】2023-02-03

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(71)【出願人】

【識別番号】000100791

【氏名又は名称】アイシン軽金属株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】八並 裕幸

(72)【発明者】

【氏名】北 恭一

(72)【発明者】

【氏名】松井 恭輔

(57)【要約】

【課題】高い耐衝撃性能を確保する。
【解決手段】バンパリインフォース１は、車両前方に臨む前壁部２と、この前壁部２の後方において、その前壁部２に対向する後壁部３と、備える。また、バンパリインフォース１は、これらの前壁部２及び後壁部３の上端を接続する上壁部４と、その前壁部２及び後壁部３の下端を接続する下壁部と、を備える。そして、バンパリインフォース１は、その前壁部２、後壁部３、上壁部４及び下壁部が形成する四角筒形状の長手方向両端部１ｅ，１ｅにおいて、後壁部３、並びに、この後壁部３に連続する上壁部４及び下壁部の一部を切り欠いた切欠き部２０，２０を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両前方に臨む前壁部と、
前記前壁部の後方において該前壁部に対向する後壁部と、
前記前壁部及び前記後壁部の上端を接続する上壁部と、
前記前壁部及び前記後壁部の下端を接続する下壁部と、を備えるとともに、
前記前壁部、前記後壁部、前記上壁部、及び前記下壁部が形成する四角筒形状の長手方向両端部において、前記後壁部、並びに該後壁部に連続する前記上壁部及び前記下壁部の一部を切り欠いた切欠き部と、を備えるバンパリインフォース。

【請求項2】

請求項１に記載のバンパリインフォースにおいて、
前記前壁部と前記後壁部との間の中間位置において前記上壁部と前記下壁部とを接続する中間縦壁部を備えるとともに、該中間縦壁部が前記切欠き部の形成位置に延在していること、を特徴とするバンパリインフォース。

【請求項3】

請求項２に記載のバンパリインフォースにおいて、
前記上壁部と前記下壁部との間の中間位置において前記中間縦壁部に交差する状態で前記前壁部と前記後壁部とを接続する中間横壁部を備えること、
を特徴とするバンパリインフォース。

【請求項4】

請求項３に記載のバンパリインフォースにおいて、
６０００系のアルミニウム合金からなる押出材を用いて構成されること、
を特徴とするバンパリインフォース。

【請求項5】

請求項２～請求項４の何れか一項に記載のバンパリインフォースにおいて、
前記長手方向両端部の後方にクラッシュボックスが配置されるとともに、
前記切欠き部の形成位置において前記中間縦壁部に設けられた前記クラッシュボックスの固定部を備えること、を特徴とするバンパリインフォース。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バンパリインフォースに関するものである。

【背景技術】

【0002】

車両前部の構造部材となるバンパリインフォースの多くは、車幅方向に延在する四角筒状の外形を有している。また、このようなバンパリインフォースは、通常、車両の斜め前方から入力された衝突荷重を効率よく吸収するために、その長手方向の中央部分よりも両端部分が車両後方側に湾曲した弓形の湾曲形状をなしている。更に、例えば、特許文献１に示すように、従来、上記のような弓形に湾曲した四角筒形状の長手方向両端部において、その前方側を斜めに切り欠いた構造を有するバンパリインフォースがある。そして、このような構成を採用することにより、配置スペースの確保が難しい長手方向両端部について、その車両前後方向の厚みを薄くすることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６－１５１０９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記のように四角筒形状の前方側を切り欠くことで、バンパリインフォースは、その長手方向両端部において、車両前方側、つまりは、衝突荷重の入力方向に拡開した断面形状を有したものとなる。そして、これにより、その耐衝撃性能が低下しやすいという問題がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するバンパリインフォースの各態様を記載する。
態様１のバンパリインフォースは、車両前方に臨む前壁部と、前記前壁部の後方において該前壁部に対向する後壁部と、前記前壁部及び前記後壁部の上端を接続する上壁部と、前記前壁部及び前記後壁部の下端を接続する下壁部と、を備えるとともに、前記前壁部、前記後壁部、前記上壁部、及び前記下壁部が形成する四角筒形状の長手方向両端部において、前記後壁部、並びに該後壁部に連続する前記上壁部及び前記下壁部の一部を切り欠いた切欠き部と、を備える。

【0006】

上記構成によれば、各切欠き部の形成位置である長手方向両端部についても、その衝突荷重の入力方向となる前方側に拡開するような断面形状が形成されない。そして、これにより、高い耐衝撃性能を確保しつつ、その車両前後方向における長手方向両端部の厚みを薄くすることができる。

【0007】

態様２のバンパリインフォースは、態様１のバンパリインフォースにおいて、前記前壁部と前記後壁部との間の中間位置において前記上壁部と前記下壁部とを接続する中間縦壁部を備えるとともに、該中間縦壁部が前記切欠き部の形成位置に延在している。

【0008】

上記構成によれば、各切欠き部を有した長手方向両端部を、それぞれ、その中間縦壁部を後端面とした所謂「閉じ断面」とすることができる。そして、これにより、高い耐衝撃性能を確保することができる。

【0009】

態様３のバンパリインフォースは、態様２のバンパリインフォースにおいて、前記上壁部と前記下壁部との間の中間位置において前記中間縦壁部に交差する状態で前記前壁部と前記後壁部とを接続する中間横壁部を備える。

【0010】

上記構成によれば、切欠き部を有しない長手方向中央部の断面形状が所謂「田の字」状となる。即ち、この断面形状により、最も高い強度が要求される長手方向中央部について、例えば、その強度の指標となる全塑性モーメントの値を高めることができる。更に、この断面形状に基づき強度を確保することで、そのバンパリインフォースの四角筒形状を形成する各壁部の板厚を薄くすることが可能になる。そして、これにより、高い耐衝撃性能を確保しつつ、その軽量化を図ることができる。

【0011】

態様４のバンパリインフォースは、態様３のバンパリインフォースにおいて、６０００系のアルミニウム合金からなる押出材を用いて構成される。
即ち、押出加工性に優れた６０００系のアルミニウム合金を素材に用いることにより、精度よく、押出成形を用いて上記のような長手方向中央部に所謂「田の字」状の断面形状を有したバンパリインフォースを製造することができる。そして、これにより、製造容易に、高い耐衝撃性能を確保することができる。加えて、６０００系のアルミニウム合金には、その汎用性の高さからリサイクルがしやすいという利点がある。

【0012】

態様５のバンパリインフォースは、態様２～態様４の何れか一つのバンパリインフォースにおいて、前記長手方向両端部の後方にクラッシュボックスが配置されるとともに、前記切欠き部の形成位置において前記中間縦壁部に設けられた前記クラッシュボックスの固定部を備える。

【0013】

上記構成によれば、切欠き部の形成により拡大した後方スペースを活かして、クラッシュボックスを大型化することができる。つまりは、その圧縮による衝撃吸収ストロークとなる「潰れ代」を拡張することが可能になる。その結果、高い耐衝撃性能を確保することができる。そして、各切欠き部を有した長手方向両端部に対して、それぞれ、安定的且つ確実に、そのクラッシュボックスを固定することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、高い耐衝撃性能を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】バンパリインフォースの平面図である。

【図2】バンパリインフォースの斜視図である。

【図3】バンパリインフォースの断面図である。

【図4】バンパリインフォースの断面図である。

【図5】バンパリインフォース及びクラッシュボックスの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、バンパリインフォースに関する一実施形態を図面に従って説明する。
図１～図３に示すように、本実施形態のバンパリインフォース１は、車幅方向（図１中、左右方向）に延在する略四角筒状の外形を有して図示しない車両の前部に配置されることにより、この車両の構造部材として機能する。

【0017】

（バンパリインフォースの壁構造）
詳述すると、本実施形態のバンパリインフォース１は、車両前方（図１中、下側、図３中、左側）に臨む前壁部２と、この前壁部２の後方（図１中、上側、図３中、右側）において、その前壁部２に対向する後壁部３と、備えている。また、このバンパリインフォース１は、これらの前壁部２及び後壁部３の上端（図３中、上側の端部）を接続する上壁部４と、その前壁部２及び後壁部３の下端（図３中、下側の端部）を接続する下壁部５と、を備えている。更に、このバンパリインフォース１は、前壁部２と後壁部３との間の中間位置において、その上壁部４と下壁部５とを接続する中間縦壁部６を備えている。そして、本実施形態のバンパリインフォース１は、上壁部４と下壁部５との間の中間位置において、その中間縦壁部６に交差する状態で前壁部２と後壁部３とを接続する中間横壁部７を備えている。

【0018】

（湾曲形状）
また、本実施形態のバンパリインフォース１は、長手方向中央部１ｃよりも、その長手方向両端部１ｅ，１ｅが車両後方側に湾曲した弓形の湾曲形状を有している。具体的には、本実施形態のバンパリインフォース１は、６０００系のアルミニウム合金からなる押出材を用いて形成される。即ち、このバンパリインフォース１は、押出成形により、上記のような断面略「田の字」状をなす四角筒形状に形成された後、折曲加工によって、その弓形の湾曲形状が付与される。更に、本実施形態のバンパリインフォース１においては、その長手方向両端部１ｅ，１ｅの後方にクラッシュボックス１０，１０が配置される。そして、本実施形態のバンパリインフォース１は、これにより、その弓形の湾曲形状を活かして効率よく、車両の斜め前方から入力された衝突荷重を吸収することのできる構成となっている。

【0019】

（切欠き部）
さらに詳述すると、図１～図４に示すように、本実施形態のバンパリインフォース１は、その長手方向両端部１ｅ，１ｅに設けられた切欠き部２０，２０を有している。本実施形態のバンパリインフォース１において、これらの各切欠き部２０，２０は、それぞれ、その後壁部３と、この後壁部３に連続する上壁部４及び下壁部５、並びに中間横壁部７の一部を切り欠くかたちで設けられている。尚、これらの各切欠き部２０，２０は、長手方向両端部１ｅ，１ｅと長手方向中央部１ｃとの境界部分については、その上壁部４及び下壁部５、並びに中間横壁部７を斜めに切り欠く態様で設けられている。そして、本実施形態のバンパリインフォース１は、これにより、その車両前後方向（図３及び図４中、左右方向）における長手方向両端部１ｅ，１ｅの厚みＤｅが、それぞれ、長手方向中央部１ｃの厚みＤｃよりも薄くなっている。

【0020】

また、本実施形態のバンパリインフォース１においては、これらの各切欠き部２０，２０の形成位置である長手方向両端部１ｅ，１ｅまで、その中間縦壁部６が延設されている。そして、本実施形態のバンパリインフォース１は、これにより、これら長手方向両端部１ｅ，１ｅに設けられた各切欠き部２０，２０を介して、その上壁部４と下壁部５とを接続する中間縦壁部６が車両後方に臨む構成となっている。

【0021】

具体的には、本実施形態のバンパリインフォース１は、各切欠き部２０，２０を有した長手方向両端部１ｅ，１ｅが、それぞれ、その中間縦壁部６を後端面とした略「日の字」状の所謂「閉じ断面」を有した略四角筒形状となっている。更に、本実施形態のバンパリインフォース１においては、その前壁部２との間隔ｘ２と後壁部３との間隔ｘ３とが等しくなる位置に中間縦壁部６が設けられている（ｘ２＝ｘ３）。そして、本実施形態のバンパリインフォース１は、これにより、その車両前後方向における長手方向両端部１ｅ，１ｅの厚みＤｅが、それぞれ、長手方向中央部１ｃの厚みＤｃの「１／２」となっている（Ｄｅ＝Ｄｃ／２）。

【0022】

また、図１及び図５に示すように、本実施形態のバンパリインフォース１は、これら各切欠き部２０，２０の形成位置において、その車両後方側に臨む中間縦壁部６に設けられたクラッシュボックス１０の固定部３０を備えている。具体的には、本実施形態の中間縦壁部６は、その各切欠き部２０，２０の形成位置に臨む複数の挿通孔３１を有している。更に、本実施形態のバンパリインフォース１においては、これらの各挿通孔３１に挿通されたボルト３２と、これらの各ボルト３２に螺合するナット３３とによって、そのクラッシュボックス１０の固定部３０が構成される。そして、本実施形態のバンパリインフォース１は、これにより、その各切欠き部２０，２０を有した長手方向両端部１ｅ，１ｅに対して、それぞれ、安定的且つ確実に、そのクラッシュボックス１０，１０を固定することが可能となっている。

【0023】

（作用）
即ち、四角筒形状の後方側を切り欠くことで、これら各切欠き部２０，２０の形成位置である長手方向両端部１ｅ，１ｅの断面形状が、その衝突荷重の入力方向となる前方側に拡開しない。そして、これにより、これら各切欠き部２０，２０の形成により拡大した後方スペースを活かして、その長手方向両端部１ｅ，１ｅの後方に位置するクラッシュボックス１０，１０を大型化することができる。つまりは、その圧縮による衝撃吸収ストロークとなる「潰れ代」を拡張することが可能になる。

【0024】

次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）バンパリインフォース１は、車両前方に臨む前壁部２と、この前壁部２の後方において、その前壁部２に対向する後壁部３と、備える。また、バンパリインフォース１は、これらの前壁部２及び後壁部３の上端を接続する上壁部４と、その前壁部２及び後壁部３の下端を接続する下壁部５と、を備える。そして、バンパリインフォース１は、その前壁部２、後壁部３、上壁部４及び下壁部５が形成する四角筒形状の長手方向両端部１ｅ，１ｅにおいて、後壁部３、並びに、この後壁部３に連続する上壁部４及び下壁部５の一部を切り欠いた切欠き部２０，２０を備える。

【0025】

上記構成によれば、各切欠き部２０，２０の形成位置である長手方向両端部１ｅ，１ｅについても、その衝突荷重の入力方向となる前方側に拡開するような断面形状が形成されない。そして、これにより、高い耐衝撃性能を確保しつつ、その車両前後方向における長手方向両端部１ｅ，１ｅの厚みＤｅを薄くすることができる。

【0026】

（２）バンパリインフォース１は、前壁部２と後壁部３との間の中間位置において上壁部４と下壁部５とを接続する中間縦壁部６を備えるとともに、この中間縦壁部６が、その切欠き部２０の形成位置に延在する。

【0027】

上記構成によれば、各切欠き部２０，２０を有した長手方向両端部１ｅ，１ｅを、それぞれ、その中間縦壁部６を後端面とした所謂「閉じ断面」とすることができる。そして、これにより、高い耐衝撃性能を確保することができる。

【0028】

（３）バンパリインフォース１は、上壁部４と下壁部５との間の中間位置において、その中間縦壁部６に交差する状態で前壁部２と後壁部３とを接続する中間横壁部７を備える。

【0029】

上記構成によれば、切欠き部２０を有しない長手方向中央部１ｃの断面形状が所謂「田の字」状となる。即ち、この断面形状により、最も高い強度が要求される長手方向中央部１ｃについて、例えば、その強度の指標となる全塑性モーメントの値を高めることができる。更に、この断面形状に基づき強度を確保することで、その四角筒形状を形成する各壁部の板厚ｄを薄くすることが可能になる。そして、これにより、高い耐衝撃性能を確保しつつ、その軽量化を図ることができる。

【0030】

（４）バンパリインフォース１は、６０００系のアルミニウム合金からなる押出材を用いて構成される。
即ち、押出加工性に優れた６０００系のアルミニウム合金を素材に用いることにより、精度よく、押出成形を用いて上記のような長手方向中央部１ｃに所謂「田の字」状の断面形状を有したバンパリインフォース１を製造することができる。そして、これにより、製造容易に、高い耐衝撃性能を確保することができる。加えて、６０００系のアルミニウム合金には、その汎用性の高さからリサイクルがしやすいという利点がある。

【0031】

（５）バンパリインフォース１は、その長手方向両端部１ｅ，１ｅの後方にクラッシュボックス１０，１０が配置される。
上記構成によれば、各切欠き部２０，２０の形成により拡大した後方スペースを活かして、クラッシュボックス１０，１０を大型化、つまりは、その圧縮による衝撃吸収ストロークとなる「潰れ代」を拡張することが可能になる。そして、これにより、高い耐衝撃性能を確保することができる。

【0032】

（６）バンパリインフォース１は、各切欠き部２０，２０の形成位置において、その中間縦壁部６に設けられた各クラッシュボックス１０の固定部３０を備える。
上記構成によれば、各切欠き部２０，２０を有した長手方向両端部１ｅ，１ｅに対して、それぞれ、安定的且つ確実に、そのクラッシュボックス１０，１０を固定することができる。

【0033】

（７）バンパリインフォース１は、長手方向中央部１ｃよりも長手方向両端部１ｅ，１ｅが車両後方側に湾曲した弓形の湾曲形状をなしている。
即ち、弓形の湾曲形状を有することで、長手方向両端部１ｅ，１ｅの後方スペースが狭くなりやすい。従って、このような構成に適用することで、より顕著な効果を得ることができる。

【0034】

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0035】

・上記実施形態では、バンパリインフォース１は、前壁部２と後壁部３との間の中間位置において、その上壁部４と下壁部５とを接続する中間縦壁部６を備える。そして、バンパリインフォース１は、上壁部４と下壁部５との間の中間位置において、その中間縦壁部６に交差する状態で前壁部２と後壁部３とを接続する中間横壁部７と、を備えることとした。しかし、これに限らず、その前壁部２、後壁部３、上壁部４及び下壁部５が四角筒形状を形成する構成であれば、必ずしも、その中間横壁部７を有していなくともよく、中間縦壁部６を有していなくともよい。

【0036】

但し、衝突荷重が入力される車両前後方向の強度を確保する観点では、中間横壁部７を有することが好ましい。また、各切欠き部２０，２０を有した長手方向両端部１ｅ，１ｅを所謂「閉じ断面」として、その高い強度を確保する観点では、中間縦壁部６を有することが好ましい。そして、切欠き部２０を有しない長手方向中央部１ｃの断面形状を所謂「田の字」状として、その高い強度を確保する観点では、これら中間縦壁部６及び中間横壁部７の両方を備える構成とすることが好ましい。

【0037】

・上記実施形態では、バンパリインフォース１は、各切欠き部２０，２０の形成位置において、その中間縦壁部６に設けられた各クラッシュボックス１０の固定部３０を備えることとした。そして、この固定部３０は、ボルト３２及びナット３３の締結力に基づいて、その中間縦壁部６にクラッシュボックス１０を固定することとした。

【0038】

しかし、これに限らず、固定部３０の構成は任意に変更してもよい。更に、例えば、上壁部４や下壁部５、或いは中間横壁部７を利用する等、クラッシュボックス１０は、必ずしも中間縦壁部６に固定しなくともよい。そして、バンパリインフォース１におけるクラッシュボックス１０の配置についてもまた、任意に変更してもよい。

【0039】

・上記実施形態では、バンパリインフォース１は、長手方向中央部１ｃよりも長手方向両端部１ｅ，１ｅが車両後方側に湾曲した弓形の湾曲形状をなすこととしたが、直線形状を有する構成であってもよい。

【0040】

・上記実施形態では、バンパリインフォース１は、６０００系のアルミニウム合金からなる押出材を用いて構成されることとした。しかし、これに限らず、例えば、７０００系のアルミニウム合金を用いる等、その材質については任意に変更してもよい。そして、押出成形に限らず、溶接等を用いて各壁部を接合する構成に適用してもよい。

【0041】

但し、アルミニウム合金を用いることで、押出成形を用いて容易にバンパリインフォース１を製造することが可能である。そして、上記のような所謂「田の字」状の断面形状を精度よく形成するためには、６０００系のアルミニウム合金のような、押出加工性に優れた素材を用いることが好ましい。

【0042】

・また、中間縦壁部６が各切欠き部２０，２０を有した長手方向両端部１ｅ，１ｅを所謂「閉じ断面」を形成する構成であれば、各切欠き部２０，２０がバンパリインフォース１の前方側を切り欠く構成に適用しても、その高い耐衝撃性能を確保することができる。そして、中間縦壁部６及び中間横壁部７が「田の字」状の断面形状を形成する構成については、長手方向両端部１ｅ，１ｅに切欠き部２０，２０を有しない構成に適用することも可能である。

【0043】

次に、上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
（イ）車両前方に臨む前壁部と、前記前壁部の後方において該前壁部に対向する後壁部と、前記前壁部及び前記後壁部の上端を接続する上壁部と、前記前壁部及び前記後壁部の下端を接続する下壁部と、前記前壁部、前記後壁部、前記上壁部、及び前記下壁部が形成する四角筒形状の長手方向両端部において、車両前後方向に前記四角筒形状の厚みを薄くする切欠き部と、前記前壁部と前記後壁部との間の中間位置において前記上壁部と前記下壁部とを接続する中間縦壁部と、を備えるとともに、前記中間縦壁部が前記切欠き部の形成位置に延在しているバンパリインフォース。

【0044】

（ロ）車両前方に臨む前壁部と、前記前壁部の後方において該前壁部に対向する後壁部と、前記前壁部及び前記後壁部の上端を接続する上壁部と、前記前壁部及び前記後壁部の下端を接続する下壁部と、前記前壁部と前記後壁部との間の中間位置において前記上壁部と前記下壁部とを接続する中間縦壁部と、前記上壁部と前記下壁部との間の中間位置において前記中間縦壁部に交差する状態で前記前壁部と前記後壁部とを接続する中間横壁部と、を備えるバンパリインフォース。

【0045】

（ハ）長手方向中央部よりも前記長手方向両端部が車両後方側に湾曲した湾曲形状をなしていること、を特徴とするバンパリインフォース。即ち、弓形の湾曲形状を有することで、長手方向両端部の後方スペースが狭くなりやすい。従って、このような構成に適用することで、より顕著な効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0046】

１…バンパリインフォース
１ｅ…長手方向両端部
２…前壁部
３…後壁部
４…上壁部
５…下壁部
２０…切欠き部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】