(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車のサイドメンバーに固定されかつ断面略矩形状の補強部材を有する車両用バンパ装置において、補強部材が前後壁部と、該前後壁部を連結する上下壁部とを有し、上下壁部が前後壁部の上下縁より内方に位置し、前壁部に衝撃荷重が作用したとき、サイドメンバーに固定される補強部材の部分の上下壁部の少なくとも一部が内方へかつ後壁部に重なり、前壁部が後壁部に接近する屈曲変形をなすことを特徴とする車両用バンパ装置。
【請求項２】
前後壁部と上下壁部との結合部の内外の面取りを含む円弧面の曲率半径が外側の方が大である請求項１記載の車両用バンパ装置。
【請求項３】
補強部材が鋼板のロール成形又はプレス成形により構成され、前後壁部と上下壁部との結合部外側に円弧面を形成させている請求項１記載の車両用バンパ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は改良された金属製補強部材を有する車両用バンパ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の前部にバンパ装置を取付け、衝突時の乗員や車体への衝撃を柔げることがなされる。その一例が、たとえば、特開平４−３０３０４６号公報に開示されるが、そのものは、図７に示される如く、車両の前部両側のサイドメンバー１に、断面略矩形にして車両幅方向に延在する金属製の中空補強部材（バンパリインフォースメント）２の両端部を固定した構成を基本的に有す。補強部材２の前部領域にウレタン材料からなるアブソーバ３と、車両の外装を構成するバンパカバー４を配設する。バンパカバー４は、ボルト又はクリップ５、６を用いて補強部材２とカバー支持体７とに固定させられる。
【０００３】
図７に示す例では、補強部材２の後壁部に穴を穿け、この穴を介して補強部材２内にエネルギー吸収体８を配している。補強部材２とほぼ同長のこのエネルギー吸収体８は、アルミ合金又は繊維強化樹脂からなるパイプ状のもので、補強部材２の穴に圧入され、その先端が補強部材２の前壁部に、又その後端がサイドメンバー１の前面部に当接する。
【０００４】
車両衝突時等、バンパ装置に衝撃が加わると、補強部材（バンパリインフォースメント）２は変形する。この補強部材２の変形は、前壁部が後壁部に近づくように上壁部及び下壁部を外側に座屈変形させ、エネルギー吸収体８をジャバラ状に圧縮変形させる。これにより、一つの高い降伏荷重と比較的高く且つ長い変位域を示すエネルギーアブソービング量（Ｅ／Ａ量）の特性を得ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のバンパ装置は、補強部材とは別にエネルギー吸収体を必要とするため、部品点数が多く、コスト的にも生産性の面においても不利である。
補強部材の変形は、上壁部及び下壁部を外側に座屈変形させるため、バンパ装置の他の機能部品（ヘッドライトやウインカーランプ等）と干渉し、破損を招く恐れがあり、好ましいとは言えない。
【０００６】
それ故に、本発明は、前述の従来技術の不具合を解消させることを解決すべき課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述した課題を解決するために、基本的には、補強部材（バンパリインフォースメント）の前後壁部と上下壁部との結合部の外側のコーナ（円弧）の曲率半径を内側のそれより大きくした技術手段を用い、補強部材の変形は、上壁部及び下壁部を内側に屈曲させる。この時、内側に座屈変形した上壁部及び下壁部は、後壁部と干渉し、結果、上壁部及び下壁部は、ジャバラ状に変形することになり、これにより、従来のようなエネルギー吸収体を用いることなく、長く高い変位域で且つ高い降伏荷重の特性、つまりエネルギーアブソービング量（Ｅ／Ａ量）の多い特性が得られるという作用効果を得る。
又、上壁及び下壁は、内側に座屈変形するので、バンパ装置の他の機能部品と干渉する恐れもない。
【０００８】
具体的には、本発明は、車のサイドメンバーに固定されかつ断面略矩形状の補強部材を有する車両用バンパ装置において、補強部材が前後壁部と、該前後壁部を連結する上下壁部とを有し、上下壁部が前後壁部の上下縁より内方に位置し、前壁部に衝撃荷重が作用したとき、サイドメンバーに固定される補強部材の部分の上下壁部の少なくとも一部が内方へかつ後壁部に重なり、前壁部が後壁部に接近する屈曲変形をなすことを特徴とする車両用バンパ装置を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１に示す例において、車両９の前部両側のサイドメンバ（図示なし）に溶接等により固定される金属製の補強部材１０は、前後壁部１２、１１、上下壁部１３、１４よりなる断面略矩形をなし、その前方域には、従前の如くアブソーバ３とバンパカバー４とが配設される。図１中の１５はヘッドライト、１６はウインカーランプを示す。
【００１０】
本発明者らにより新たに開発された補強部材１０の断面を図２に示す。前後壁部１２、１１と上下壁部１３、１４との結合部（上下壁部１３、１４の上下縁より内方に位置する）の内と外の面取り又は円弧面（コーナ部）の曲率半径（Ｒ）を外側（Ｒ1 ）を内側（Ｒ2 ）より大とさせる。これにより、上下壁部１３、１４の座屈変形（屈曲）の方向を内側へとコントロールし且つ上下壁部１３、１４の座屈ポイントを後壁部１１側へと近づける。
図２に示す例は、アルミ合金の押出成形により得たものであるが、図３に示すように、高張力鋼板をロール成形し、その両縁突き合せ部を溶接することで、補強部材１０を得てもよい。この場合、図２に示す例のような内側の曲率半径Ｒ2 の円弧面はできないが、外側の曲率半径Ｒ1 の円弧面を通常のロール成形品より大とさせる。
尚、ロール成形に代えてプレス成形でも良い。
【００１１】
図２や図３に示す補強部材１０を用いたバンパ装置に衝撃が加わり、該補強部材１０が変形し、衝撃エネルギーを吸収する状態を図４と図５に示す。
図４は、サイドメンバー１７と補強部材１０との固定部分での補強部材１０の変形を（ａ）−（ｄ）に示す。図４の（ｂ）に示すように、前壁部１２に荷重が加ると、上下壁部１３、１４の後部が内側に座屈変形（屈曲）し、該屈曲部が後壁部１１の内壁面を覆う量を大とさせながら、やがて、図４の（ｄ）に示すように、可能な限り前壁部１２が後壁部１１に近接するようにジャバラ状に圧縮変形（変形）して、その変形を終了させる。この時、前壁部１２と後壁部１１とは、接触面積を徐々に増やしながら互いに接触していくので、後壁部１１特にサイドメンバー１７との固定部分での応力を分散でき、この固定部分での破断を抑制させる。これにより、急激な荷重低下が防止される。
【００１２】
図５の（ａ）−（ｄ）は、両サイドメンバー１７への固定部分の近傍の中立部での補強部材１０の動きを示す。図４の（ｂ）のようにサイドメンバー１７との固定部での上下壁部１３、１４が変形し始めると、その変形が中立部へと伝達され、やがて、図５の（ｃ）と（ｄ）に示すように、中立部は原形を保ちつつ後方へと退却し、補強部材１０の内方への上下壁部１３、１４の総変形容積を大とさせていく。
【００１３】
このような上下壁部１３、１４の変形は、図６に示すように高降伏荷重Ａを長い間保つ形のエネルギー吸収能を示し、衝撃の吸収を効率良く行なうことができる。
【００１４】
尚、補強部材１０は、前後壁部１２、１１を連結する一つ又は複数のリブ（図示せず）を上下壁部１３、１４間に追加して構成してもよい。これにより、降伏荷重Ａをより高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両の前部を示す部分斜視図である。
【図２】本発明の第一実施例の補強部材の断面図である。
【図３】本発明の第二実施例の補強部材の断面図である。
【図４】（ａ）−（ｄ）は補強部材とサイドメンバーとの同定部での補強部材の上下壁部の変形を示す断面図である。
【図５】（ａ）−（ｄ）は補強部材の中立部の後退を示す断面図である。
【図６】補強部材の後退ストロークと荷重との関係を示すグラフ図である。
【図７】従来のバンパ装置の断面図である。
【符号の説明】
１０  補強部材（バンパリインフォースメント）
１１、１２  前後壁部
１３、１４  上下壁部
１７  サイドメンバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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