(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１穴部が設けられた第１部分を有するバンパーリインフォースと、中空状で断面角形のバンパーステイとを準備し、
前記バンパーリインフォースの前記第１穴部に前記バンパーステイを挿通して前記第１部分を貫通させ、
前記バンパーステイの内部に弾性体を挿入し、
前記弾性体を前記バンパーステイの軸線方向に圧縮して内側から外側に向けて膨張させ、それによって前記バンパーステイの少なくとも前記第１穴部に挿通された部分を拡大変形させて前記第１部分にかしめ接合する、バンパー部材の接合方法。
【請求項２】
前記バンパーリインフォースの前記第１穴部の形状と前記バンパーステイの前記第１穴部に挿通される部分の断面形状は相似形である、請求項１に記載のバンパー部材の接合方法。
【請求項３】
前記バンパーステイの外側に外枠金型を配置し、前記バンパーステイの少なくとも一部を前記外枠金型に沿うように成形してかしめ接合する、請求項１又は請求項２に記載のバンパー部材の接合方法。
【請求項４】
前記第１穴部の縁はバーリング加工されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のバンパー部材の接合方法。
【請求項５】
前記バンパーリインフォースは第２穴部を有する第２部分を備え、前記第１穴部及び前記第２穴部において前記バンパーステイとかしめ接合する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のバンパー部材の接合方法。
【請求項６】
前記弾性体は前記バンパーリインフォースと前記バンパーステイとの接合部で分離されている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のバンパー部材の接合方法。
【請求項７】
前記バンパーステイは、内側に仕切壁を設けられ、前記軸線方向に延びる外壁を備え、
前記仕切壁によって仕切られた空間に複数の前記弾性体を挿入してかしめ接合する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のバンパー部材の接合方法。
【請求項８】
前記バンパーステイは、端部に少なくとも１つ以上の切欠きを設けられている、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のバンパー部材の接合方法。
【請求項９】
第１穴部が設けられた第１部分を有するバンパーリインフォースと、中空状で断面角形のバンパーステイとをかしめ接合してなるバンパー構造体であって、
前記バンパーリインフォースの前記第１穴部には前記バンパーステイを挿通がされ前記第１部分を貫通された状態で、かつ、前記バンパーステイの内部には弾性体が挿入された状態で、前記弾性体が前記バンパーステイの軸線方向に圧縮されて内側から外側に向けて膨張され、それによって前記バンパーステイの少なくとも前記第１穴部に挿通された部分が拡大変形されて前記第１部分にかしめ接合されている、バンパー構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バンパー部材の接合方法及びバンパー構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の軽量化や安全性向上のために、ハイテンション鋼と呼ばれる強度が高い薄鋼板が使用されている。これらのハイテンション鋼は軽量化や安全性向上に有効ではあるものの、アルミなどの低比重材料と比べると依然として重い。また、ハイテンション鋼には、その高強度ゆえに成形性が低下したり、成形荷重が上昇したり、更には寸法精度が低下するなどの問題がある。これらの問題を解決するために、近年、鋼板よりも比重が軽いアルミを用いた押し出し成形品や鋳造品、プレス成形品を鋼製部品と合わせて活用するマルチマテリアル化が行われている。
【０００３】
このマルチマテリアル化で問題となるのは鋼板製部品とアルミ部品の接合である。スポット溶接に代表される溶接技術においては鋼板とアルミ板の界面に脆弱な金属間化合物（ＩＭＣ：intermetallic compound）が生じるため、電磁成形接合、ボルトとナットに代表されるねじ締結、摩擦撹拌接合（ＦＳＷ：friction stir welding）、リベット、セルフピアスリベット（ＳＰＲ：self-piercing rivet）、メカニカルクリンチング、接着などの接合技術が実用化されている。
【０００４】
電磁成形によるかしめは、相手部品に嵌合させたパイプ状の部品の内側にソレノイド成形コイルを挿入し、コイルに衝撃電流を流すことによって生ずる変化磁界により、導体のパイプに誘導電流を誘起させる。コイルの１次電流による磁界と、パイプの周方向上に反対方向に流れる誘導電流との間に電磁力が発生し、このときパイプは外側に向かう力を受けるため変形拡大され相手部品にかしめ接合される。この接合方法は、電気伝導度の良い銅やアルミに適しており、自動車部品の接合においても一部で実用化されている。
【０００５】
特許文献１には、マルチマテリアル化のための電磁成形によるかしめ接合技術が開示されている。特許文献１では、断面が中空の金属形材からなるバンパーリインフォースを電磁成形により変形拡大し、アルミニウム合金製のバンパーステイに設けられた穴部と嵌合させて接合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２８４０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のように、電磁成形は、電気伝導度の良い銅やアルミの中空部品を相手部品にかしめ接合するのに適しており、またその接合メカニズムより円形形状が好ましい。
【０００８】
しかし、電磁成形による接合では、使用するソレノイドコイルはアルミ部品（アルミパイプ）の内径よりも小さいことが必要になる。小径部品を接合する場合にコイルを小径化しようとすると、コイルの製造の困難性や性能及び耐久性の点で問題がある。製造の困難性については、導線をコイル形状に成形することが困難になり、導線の材質及び断面形状に対する制限が厳しくなると共に、コイル形状に成形する際に、導線断面が変形する。また、大容量の高電圧のコンデンサが必要であると言った新たな設備投資が必要となる。更に、角型断面、穴、又はスリットが形成されているアルミ部品に対しては接合できない。
【０００９】
本発明は、形状や材料についての制限を受けることなく、コスト低減して簡単にバンパーステイとバンパーリインフォースをかしめ接合できるバンパー部材の接合方法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】
【００１０】
本発明の第１の態様は、
第１穴部が設けられた第１部分を有するバンパーリインフォースと、中空状のバンパーステイとを準備し、
前記バンパーリインフォースの前記第１穴部に前記バンパーステイを挿通して前記第１部分を貫通させ、
前記バンパーステイの内部に弾性体を挿入し、
前記弾性体を前記バンパーステイの軸線方向に圧縮して内側から外側に向けて膨張させ、それによって前記バンパーステイの少なくとも前記第１穴部に挿通された部分を拡大変形させて前記第１部分にかしめ接合する、バンパー部材の接合方法を提供する。
【００１１】
この方法によれば、弾性体を外側へ膨張させてバンパーステイを均等に拡大変形することで、局所的な変形を防止し、各部材に対する負荷を軽減できる。これは軸線方向に圧縮された弾性体が内側から外側に向かって均等に膨張する性質を利用し、バンパーステイを均等に変形できるためである。従って、嵌合精度が向上し、接合強度を向上できる。また、電磁成形やその他の加工方法と比べて簡易である。電磁成形は導電材料にのみ使用可能であり、断面形状や寸法についても使用するコイルによって制約がある。これに対し、この方法は材質によらず、断面形状や寸法に関する制約もない。また、弾性体に圧縮力を付加する設備で実行可能なため、大容量のコンデンサを要する電気的な設備も不要である。従って、低コストでバンパーリインフォースとバンパーステイをかしめ接合できる。
【００１２】
前記バンパーリインフォースの前記第１穴部の形状と前記バンパーステイの前記第１穴部に挿通される部分の断面形状は相似形であることが好ましい。
【００１３】
バンパーリインフォース及びバンパーステイが接合部において互いに相似形であることで、バンパーステイを均等に拡大変形して接合でき、バンパーリインフォース及びバンパーステイに対して、局所的な負荷の発生を防止できる。
【００１４】
前記バンパーステイの外側に外枠金型を配置し、前記バンパーステイの少なくとも一部を前記外枠金型に沿うように成形してかしめ接合することが好ましい。
【００１５】
様々な内面形状の外枠金型を使用することで、バンパーステイを任意の形状に変形できる。変形させる形状は部品性能の観点などから適宜選択し、用途に応じた形状にできる。また、外枠金型を配置することで、バンパーステイの拡大変形する領域を規定し、高精度に変形量を調整できる。
【００１６】
前記第１穴部の縁はバーリング加工されていることが好ましい。
【００１７】
バンパーリインフォースの穴部の縁をバーリング加工することで、バンパーリインフォースの穴部の強度を向上できる。従って、バンパーリインフォースの変形を防止し、バンパーステイの損傷を防止できる。さらに、接合面積が増加することで両部材の接合強度を向上できる。
【００１８】
前記バンパーリインフォースは第２穴部を有する第２部分を備え、前記第１穴部及び前記第２穴部において前記バンパーステイとかしめ接合することが好ましい。
【００１９】
２箇所でかしめ接合することで、１箇所でのかしめ接合の場合と比べて接合強度をさらに向上できる。
【００２０】
前記弾性体は前記バンパーリインフォースと前記バンパーステイとの接合部で分離されていることが好ましい。
【００２１】
弾性体が接合部で分離されていることで、バンパーリインフォースの接合部の変形を防止できる。具体的には、接合部付近に弾性体を配置しないように弾性体を分離しているため、バンパーステイは接合部付近で弾性体からの拡大変形力を受けず、接合部付近で拡大変形しない。従って、バンパーリインフォースは、接合部付近でバンパーステイからの力を受けず、接合部の形状を維持できる。
【００２２】
前記バンパーステイは、内側に仕切壁を設けられ、前記軸線方向に延びる外壁を備え、
前記仕切壁によって仕切られた空間に複数の前記弾性体を挿入してかしめ接合することが好ましい。
【００２３】
複数の弾性体を使用してかしめ接合するため、変形に伴う応力の集中を防止し、バンパーリインフォース及びバンパーステイに対する負荷を軽減できる。
【００２４】
前記バンパーステイは、端部に少なくとも１つ以上の切欠きを設けられていることが好ましい。
【００２５】
バンパーステイに対して端部に切欠きを設けることで、衝突時のエネルギー吸収効率を向上させることができる。
【００２６】
本発明の第２の態様は、
第１穴部が設けられた第１部分を有するバンパーリインフォースと、中空状のバンパーステイとをかしめ接合してなるバンパー構造体であって、
前記バンパーリインフォースの前記第１穴部には前記バンパーステイを挿通がされ前記第１部分を貫通された状態で、かつ、前記バンパーステイの内部には弾性体が挿入された状態で、前記弾性体が前記バンパーステイの軸線方向に圧縮されて内側から外側に向けて膨張され、それによって前記バンパーステイの少なくとも前記第１穴部に挿通された部分が拡大変形されて前記第１部分にかしめ接合されている、バンパー構造体を提供する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、弾性体を外側へ膨張させてバンパーステイを均等に拡大変形することで、形状や材料についての制限を受けることなく、コスト低減して簡単にバンパーステイとバンパーリインフォースをかしめ接合できる。また、バンパーリインフォース及びバンパーステイの局所的な変形を防止し、両部材に対する負荷を軽減でき、さらにかしめ接合の精度が向上し、接合強度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１Ａ】本発明の実施形態に係るバンパー構造体のかしめ接合前の断面図。
【図１Ｂ】本発明の実施形態に係るバンパー構造体のかしめ接合中の断面図。
【図１Ｃ】本発明の実施形態に係るバンパー構造体のかしめ接合後の断面図。
【図２Ａ】バンパーステイの挿入量が小程度の場合の断面図。
【図２Ｂ】バンパーステイの挿入量が中程度の場合の断面図。
【図２Ｃ】バンパーステイの挿入量が大程度の場合（貫通する場合）の断面図。
【図３Ａ】四角形のバンパーリインフォースの断面図。
【図３Ｂ】仕切壁を有する四角形のバンパーリインフォースの断面図。
【図３Ｃ】ハット型のバンパーリインフォースの断面図。
【図４Ａ】四角形のバンパーリインフォースの断面図。
【図４Ｂ】仕切壁を有する四角形のバンパーリインフォースの断面図。
【図４Ｃ】ハット型のバンパーリインフォースの断面図。
【図５】端部に切欠きを有するバンパーステイの斜視図。
【図６】オフセット衝突の断面図。
【図７】オフセット衝突時の押込ストロークと荷重の関係を示すグラフ。
【図８】バンパーステイの挿入量と形状を変更した場合を示す図７のグラフ。
【図９Ａ】バンパーリインフォースの穴部形状とバンパーステイの断面形状が相似形の場合の斜視図。
【図９Ｂ】バンパーリインフォースの穴部形状とバンパーステイの断面形状が非相似形の場合の斜視図。
【図１０Ａ】バンパーステイの外側に外枠金型を配置した場合のかしめ接合前の図。
【図１０Ｂ】バンパーステイの外側に外枠金型を配置した場合のかしめ接合後の図。
【図１１Ａ】バンパーリインフォースにバーリング加工を施したかしめ接合前の部分断面図。
【図１１Ｂ】バンパーリインフォースにバーリング加工を施したかしめ接合後の部分断面図。
【図１２Ａ】接合部のゴムを分離した場合のかしめ接合前の部分断面図。
【図１２Ｂ】接合部のゴムを分離した場合のかしめ接合後の部分断面図。
【図１３Ａ】取付用プレートも同時にかしめ接合する場合の接合前の断面図。
【図１３Ｂ】取付用プレートも同時にかしめ接合する場合の接合後の断面図。
【図１４Ａ】中子を使用した場合の図１３Ａの接合部の接合前の断面図。
【図１４Ｂ】中子を使用した場合の図１３Ｂの接合部の接合後の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。また、以下で説明する各実施形態では、バンパーリインフォース１０及びバンパーステイ２０の材料は特に限定されず、任意の材料に対して本発明は適用できる。
【００３０】
図１Ａから図１Ｃを参照して、バンパーリインフォース１０とバンパーステイ２０をゴム（弾性体）３０を使用してかしめ接合する方法について説明する。
【００３１】
バンパーリインフォース１０は、図示しない車体等の構造体の前方に取り付けられ、衝撃から車体を保護するためのものである。バンパーリインフォース１０は、水平方向に延びる前方側の前壁１１と、前壁１１と平行に配置された後方側の後壁１２と、前壁１１から傾斜して延びる前方傾斜壁１３と、前方傾斜壁１３と平行に配置された後壁１２から延びる後方傾斜壁（第１部分）１４とを備える。後方傾斜壁１４は、バンパーステイ２０が挿通される円形状の穴部（第１穴部）１６を有している。
【００３２】
バンパーステイ２０は、断面円形の軸線Ｌ方向に延びる中空状のパイプ型である。バンパーステイ２０の径寸法は、バンパーリインフォース１０の穴部１６に挿通できる程度に穴部１６の径寸法よりもわずかに小さく形成されている。また、バンパーステイ２０の一端には、傾斜面２１が形成されている。傾斜面２１は、バンパーステイ２０がバンパーリインフォース１０の穴部１６に挿通された状態で前方傾斜壁１３と平行になるように形成されている。
【００３３】
ゴム３０は、軸線Ｌ方向に延びる円柱状である。ゴム３０の径寸法は、バンパーステイ２０に挿入できる程度にバンパーステイ２０の内径よりもわずかに小さく形成されている。ゴム３０の材質は、例えば、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、ＣＮＲゴム（クロロプレンゴム＋ニトリルゴム）、又はシリコンゴムのいずれかを用いることが好ましい。また、ゴム３０の硬度はショアＡで３０以上であることが好ましい。
【００３４】
バンパーリインフォース１０とバンパーステイ２０のかしめ接合は、以下の手順で実行される。
【００３５】
まず、図１Ａに示すように、バンパーリインフォース１０の穴部１６に、ゴム３０が内部に挿入されているバンパーステイ２０を傾斜面２１が前方傾斜壁１３に接触するまで挿通し、押子３１をバンパーステイ２０又はゴム３０の端部に配置する。ただし、ゴム３０は、バンパーリインフォース１０の穴部１６にバンパーステイ２０が挿通された後にバンパーステイ２０に挿入されてもよい。押子３１は、図示しないプレス装置等に取り付けられ、プレス装置によって駆動されることでゴム３０に軸線Ｌ方向の圧縮力を付加できる。押子３１は、凸部３１ａを有し、凸部３１ａでゴム３０を押圧する。凸部３１ａの押圧面３１ｂは、バンパーリインフォース１０の形状に合わせて傾斜していてもよいし、平坦であってもよい。ゴム３０は、バンパーステイ２０よりも全長が短く、バンパーステイ２０に挿入された状態でバンパーステイ２０の端部から内側にゴム３０の端部が位置する。このため、押子３１が押圧を開始すると、ゴム３０が最初に押圧される。また、ゴム３０がバンパーステイ２０から部分的に突出しており、押子３１が凸部３１ａを有しておらず平坦であってもよい。
【００３６】
次に、図１Ｂに示すように、押子３１によりゴム３０を軸線Ｌ方向に押圧する。ゴム３０は軸線Ｌ方向に圧縮され、軸線Ｌ方向の寸法が小さくなるにつれて、径方向の寸法が拡大する。このようにゴム３０を軸線Ｌから外側に向けて弾性変形（膨張）させ、バンパーステイ２０を拡大変形させ、バンパーリインフォース１０の後方傾斜壁１４に対してバンパーステイ２０をかしめ接合する。
【００３７】
かしめ接合後、図１Ｃに示すように、押子３１による軸線Ｌ方向の圧縮力が除去されたゴム３０は、自身の弾性力により元の形状に復元し、容易にバンパーステイ２０から取り除くことができる。
【００３８】
このように、ゴム３０を外側へ膨張させてバンパーステイ２０を均等に拡大変形することで、局所的な変形を防止し、バンパーリインフォース１０及びバンパーステイ２０に対する負荷を軽減できる。これは軸線Ｌ方向に圧縮されたゴム３０が内側から外側に向かって均等に膨張する性質を利用し、バンパーステイ２０を均等に変形できるためである。従って、嵌合精度が向上し、接合強度を向上できる。また、電磁成形やその他の加工方法と比べて簡易である。電磁成形は導電材料にのみ使用可能であり、断面形状や寸法についても使用するコイルによって制約がある。これに対し、この方法は材質によらず、断面形状や寸法に関する制約もない。また、ゴム３０に圧縮力を付加する設備で実行可能なため、大容量のコンデンサを要する電気的な設備も不要である。従って、低コストでバンパーリインフォース１０とバンパーステイ２０をかしめ接合できる。
【００３９】
なお、バンパーステイ２０に挿入されるのはゴム３０に限定されない。例えば、内部に気体又は液体を封入された流体封入部材をゴム３０の代わりに使用してもよい。また、軸線Ｌ方向の圧縮力で外側へ膨張し、バンパーステイ２０を拡大変形できるものであればこれ以外でも使用可能である。好ましくは、圧縮力に応じて外側へ膨張する際、ゴム３０のように均等に変形する部材である方がよい。
【００４０】
図２Ａから図２Ｃに示すように、バンパーリインフォース１０に対するバンパーステイ２０の挿入量は、様々に変更されてよい。図２Ａは、挿入量が小程度の場合であり、バンパーステイ２０の端面がバンパーリインフォース１０の内面に接触していない。図２Ｂは、挿入量が中程度の場合で本実施形態の場合に対応しており、バンパーステイ２０の端面がバンパーリインフォース１０の内面に接触している。図２Ｃは、挿入量が大程度の場合である。この場合、バンパーリインフォース１０は、後方傾斜壁（第１部分）１４に設けられた穴部（第１穴部）１６と同心の前方傾斜壁（第２部分）１３に設けられた穴部（第２穴部）１７を有している。バンパーステイ２０は、バンパーリインフォース１０の穴部１６，１７に挿通され、バンパーリインフォース１０を完全に貫通している。この場合のかしめ接合は、穴部１６を設けられた後方傾斜壁１４及び穴部１７を設けられた前方傾斜壁１３の２箇所で行われる。２箇所でかしめ接合することで、１箇所でのかしめ接合の場合と比べて接合強度をさらに向上できる。後述するように、挿入量によって衝撃に対するエネルギー吸収効率も変わるため、用途に応じて挿入量を様々に変更して、本発明は適用可能である。
【００４１】
図３Ａから図３Ｃに示すように、バンパーリインフォース１０の断面形状も様々に変更されてよい。図３Ａは、本実施形態に対応する断面四角形のバンパーリインフォース１０である。図３Ｂは、断面四角形の内部に仕切壁１８を有しており、仕切壁１８により強度を向上させている。図３Ｃは、フランジ部１９を有するハット型であり、フランジ部１９を利用して他部材とねじ止めや溶接等の接合も可能である。また、バンパーリインフォース１０は、図１Ａから図１Ｃのように傾斜壁１３，１４を有している場合に限定されず、前壁１１と前方傾斜壁１３及び後壁１２と後方傾斜壁１４がそれぞれ１つの曲壁として形成されていてもよい。
【００４２】
図４Ａから図４Ｃに示すように、バンパーステイ２０の断面形状も様々に変更されてよい。図４Ａは、本実施形態に対応する断面円形のバンパーステイ２０である。図４Ｂは、断面四角形のバンパーステイ２０である。図４Ｃは、断面四角形の内部に仕切壁２２を有しており、仕切壁２２により強度を向上させているバンパーステイ２０である。バンパーステイ２０が仕切壁２２を有する場合、かしめ接合のために挿入されるゴム３０は複数必要となる。
【００４３】
図５に示すように、バンパーステイ２０は、断面形状以外も形状変更可能であり、端部に切欠き２４を有してもよい。本変形例では、内部を４分割する仕切壁２２を有する断面四角形のバンパーステイ２０の４つの角部２３に対して端部に切欠き２４を設けている。後述するように、切欠き２４によって衝撃に対するエネルギー吸収効率は向上する。
【００４４】
図６に示すように、バンパーリインフォース１０とバンパーステイ２０をかしめ接合したバンパー部材について、衝撃に対するエネルギー吸収効率を調べるために、バンパー部材が取り付けられた車体を想定したオフセット衝突のシミュレーション解析を行った。配置条件として、衝突壁３２は図示しない車体の車幅に対して４０％程度にオフセットされ、衝突壁３２の衝突面３２ａは１０度程度、バンパーリインフォース１０及びバンパーステイ２０に向かって傾斜している。
【００４５】
図７に示すのは、シミュレーションにより得られた荷重とストロークの関係である。グラフの横軸がストロークＳ、縦軸が荷重Ｗを示している。衝突開始時を原点とし、衝突後からストロークＳと荷重Ｗが徐々に増加している。ストロークＳ１で示されている領域では、バンパーリインフォース１０のみが圧潰している状態であり、ストロークＳ２で示されている領域では、バンパーステイ２０も共に圧潰している状態である。このため、バンパーリインフォース１０が変形した後、バンパーステイ２０の変形が始まることがわかる。このときのエネルギー吸収効率は、最大荷重Ｗmaxと全ストローク（Ｓ１＋Ｓ２）との積で示される長方形の領域面積に対するグラフで囲まれた斜線部の領域面積の割合で表される。図７より、ストロークＳ１で示されるバンパーリインフォース１０のみが圧潰している状態に対して、ストロークＳ２で示されるバンパーステイ２０も共に圧潰している状態の方が荷重が大きく斜線部の領域面積が大きい。従って、エネルギー吸収効率を向上させるためにはストロークＳ２で示されるバンパーステイ２０の圧潰領域を増大させることが有効である。即ち、バンパーステイ２０の挿入量を大きくし、衝突後に早くからバンパーステイ２０を圧潰させることが有効である。
【００４６】
図８に示すのは、バンパーステイ２０の挿入量を変更した場合の図７と同様のグラフである。また、同じバンパーステイ２０に対して図５のように切欠き２４を入れた場合のグラフを合わせて示している。実線で示されているのがバンパーステイ２０の挿入量が小さい場合（図２Ａ参照）であり、一点鎖線で示されているのが挿入量が大きい場合（図２Ｂ参照）であり、破線で示されているのが挿入量が大きくバンパーステイ２０の端部に切欠き２４（図２Ｂ及び図５参照）を有する場合である。
【００４７】
図８の３つのグラフを比較すると、破線で示されている挿入量が大きくバンパーステイ２０の端部に切欠き２４を有する場合が最もエネルギー吸収効率が高いことがわかる。実線のグラフと、破線及び一点鎖線グラフとの違いはバンパーステイ２０の圧潰領域（図７のストロークＳ２の領域に対応）の大きさである。破線及び一点鎖線のグラフは、実線のグラフと比べてストロークＳの小さい段階からバンパーステイ２０の変形が始まっている。従って、破線及び一点鎖線グラフの方が実線のグラフに比べてグラフで囲まれた領域が大きく、エネルギー吸収効率が高い。また、破線のグラフと一点鎖線のグラフの違いは荷重の最大値（Ｗmax2，Ｗmax3）である。破線のグラフの荷重の最大値Ｗmax3は、一点鎖線のグラフの荷重の最大値Ｗmax2よりも小さい（Ｗmax3＜Ｗmax2）。従って、最大荷重Ｗmaxと全ストロークＳとの積の値も小さくなり、即ちエネルギー吸収効率を算出するための分母が小さくなる。このため、破線で示されている、挿入量が大きくバンパーステイ２０の端部に切欠き２４を有する場合が、最もエネルギー吸収効率が高い。
【００４８】
図９Ａに示すように、バンパーリインフォース１０に設けられた穴部１６の形状は、バンパーステイ２０の断面形状と相似形（図９Ａでは共に円形）である方が好ましい。バンパーリインフォース１０及びバンパーステイ２０が接合部において互いに相似形であることで、バンパーステイ２０を均等に拡大変形して接合でき、バンパーリインフォース１０及びバンパーステイ２０に対して、局所的な負荷の発生を防止できる。ただし、図９Ｂに示すようにバンパーリインフォース１０に設けられた穴部１６の形状は、バンパーステイ２０の断面形状と相似形でなくとも（図９Ｂでは四角形と円形）、本発明は適用可能である。
【００４９】
図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、外枠金型３３を使用してバンパーリインフォース１０とバンパーステイ２０をかしめ接合してもよい。本実施形態の外枠金型３３は、バンパーステイ２０と同心の円筒状である。外枠金型３３は、バンパーステイ２０の径方向外側に配置されている。かしめ接合前の状態では、図１０Ａのようにバンパーステイ２０と外枠金型３３の間には隙間ｄが設けられている。この状態で、図１０Ｂに示すように、押子３１により押圧することで、バンパーステイ２０を拡大変形させた際に隙間ｄを埋めて外枠金型３３の内面形状になじませることができる。例えば様々な内面形状の外枠金型３３を使用することで、バンパーステイ２０を任意の形状に変形できる。変形させる形状は部品性能の観点などから適宜選択し、用途に応じた形状にできる。また、外枠金型３３を配置することで、バンパーステイ２０の拡大変形する領域を規定し、高精度に変形量を調整できる。
【００５０】
図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、バンパーリインフォース１０の穴部１６はバーリング加工が施されていてもよい。バンパーリインフォース１０の穴部１６の縁をバーリング加工することで、バンパーリインフォース１０の穴部１６の強度を向上できるため、バンパーリインフォース１０の変形を防止し、バンパーリインフォース１０の変形に伴うバンパーステイ２０の損傷を防止できる。また、バーリング加工により接合面積が増大することで接合強度を向上できる。
【００５１】
また、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、ゴム３０は穴部１６の付近で分離されていてもよい。ゴム３０が穴部１６、即ち接合部で分離されていることで、バンパーステイ２０の穴部１６の変形を防止できる。具体的には、ゴム３０が分離されているため、穴部１６に対しては拡大変形力が付加されず、穴部１６の元の形状を維持できる。
【００５２】
さらに、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、バンパーリインフォース１０とバンパーステイ２０をかしめ接合すると同時に、バンパーステイ２０と取付用プレート４０とをかしめ接合してもよい。
【００５３】
取付用プレート４０は、バーリング加工が施された取付穴４１を有する。ただし、取付穴４１のバーリング加工は必ずしも施されていなくてもよい。バンパーステイ２０は、取付用プレート４０の取付穴４１と、バンパーリインフォース１０の穴部１６とに挿入された状態でかしめ接合される。
【００５４】
このように、バンパーリインフォース１０とバンパーステイ２０をかしめ接合したバンパー構造体を形成すると同時に、同じ設備でそのバンパー構造体を取付用プレート４０等の部材に取り付けることもできる。
【００５５】
また、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、２箇所でかしめ接合する場合、中子３４を使用してもよい。中子３４は、弾性変形しない材料からなり、例えば樹脂や金属で形成されている。中子３４は、バンパーステイ２０内でゴム３０，３０の間に配置されている。かしめ接合時、ゴム３０，３０は軸線Ｌの方向（図１４Ｂの矢印方向）に押圧されて軸線Ｌの内側から外側に向けてバンパーステイ２０を膨張させる。しかし、中子３４は押圧されても変形しないため、バンパーステイ２０の２箇所の接合部のみを確実に膨張させてかしめ接合できる。
【００５６】
以上より、本発明の具体的な実施形態について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、個々の変形例の内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１０  バンパーリインフォース
１１  前壁
１２  後壁
１３  前方傾斜壁（第２部分）
１４  後方傾斜壁（第１部分）
１６  穴部（第１穴部）
１７  穴部（第２穴部）
１８  仕切壁
１９  フランジ部
２０  バンパーステイ
２１  傾斜面
２２  仕切壁
２３  角部
２４  切欠き
３０  ゴム
３１  押子
３１ａ  凸部
３１ｂ  押圧面
３２  衝突壁
３２ａ  衝突面
３３  外枠金型
３４  中子
４０  取付用プレート
４１  取付穴
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
0006573517.tif 000010
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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