JP5542652B2 - 車両用衝撃吸収部材 - Google Patents

Description

この発明は、例えば自動車のフロントエンドに設けられる車両用衝撃吸収部材およびその関連技術に関する。

従来、自動車を牽引する際や、輸送時に固定する際に、牽引フックが用いられるが、この牽引フックが、必要に応じて取り付けられるようにした牽引フック着脱式の自動車が周知である。

牽引フック着脱式の自動車では、車体に牽引フック取付用のナット（雌ねじ部材）が取り付けられている。そして必要時には、牽引フックの端部に設けられた雄ねじを、車体側の上記ナットにねじ込むことにより、牽引フックを車体に固定できるようになっている。

このような自動車において、牽引フック取付用のナットがバンパービームに固定されるものが周知である。

例えば特許文献１に示すバンパービームは、クラッシュボックスの基端（後端）にボルト止めによりフック取付部材兼用のバンパーステイが取り付けられ、そのバンパーステイに牽引フック取付用のナットが固定されている。さらに同文献には、クラッシュボックスの基端に、複雑形状のフック取付部材兼用のバンパーステイが電磁成形にり固定され、そのバンパーステイに牽引フック取付用のナットが固定されている。

また特許文献２に示すバンパービームは、クラッシュボックスに相当するバンパーアームの基端（後端）にボルト止めによりプレート部材（フック取付部材）が固定され、そのプレート部材に牽引フック取付用のナットが固定されている。

特開２００８−３７２２０号 特開２００９−２９２１７５号

しかしながら、フック取付部材が組み込まれる従来のバンパービームでは、例えばフック取付部材を組み付けるための工程が別途必要で、工程数が増加したり、あるいは面倒なボルト止め作業が必要で、作業性が低下したりして、生産性が低下し、コストがが増大する、という課題があった。さらに従来のバンパービームにおいて、フック取付部材兼用のバンパーステイ等の部品は、その構造が複雑であるため、構造の複雑化を来たし、高重量化を招くおそれがある、という課題も抱えている。

また言うまでもなく、クラッシュボックス等の衝撃吸収部材に、フック取付部材を組み込むような場合には、その組み込みことによって、衝撃吸収部材本来の機能、つまり衝撃吸収特性に悪影響を与えるような事態は確実に避ける必要がある。

この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、生産性の向上、コストの削減および軽量化を図ることができる上さらに、優れた衝撃吸収特性を得ることができる車両用衝撃吸収部材およびその関連技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を備えるものである。

［１］牽引フックを取り付けるこができる車両用衝撃吸収部材であって、
筒状のクラッシュボックスと、
取付孔を有するバンパーステイと、
底壁の外周縁部に沿って周壁が設けられたカップ形状に形成され、かつ前記底壁に、牽引フック取付用の雌ねじが設けられるフック取付部材と、を備え、
前記フック取付部材が前記フラッシュボックスの基端部に外嵌されるとともに、前記フック取付部材の周壁が前記バンパーステイの取付孔に貫通された状態で、前記クラッシュボックスおよび前記フック取付部材の各周壁における前記バンパーステイの取付孔周縁部の前後に、拡管金型を用いた拡管加工によって外径方向に突出する凸部が形成されることにより、前記クラッシュボックスに前記フック取付部材および前記バンパーステイが固定されたことを特徴とする車両用衝撃吸収部材。

［２］前記クラッシュボックスに、その内部を仕切る間仕切り壁が軸心方向に沿って連続して形成される前項１に記載の車両用衝撃吸収部材。

［３］前記凸部が周方向に沿って延びるように設けられる前項１または２に記載の車両用衝撃吸収部材。

［４］前記凸部が周方向に間隔をおいて間欠的に設けられる前項１〜３のいずれか１項に記載の車両用衝撃吸収部材。

［５］前記フック取付部材の底壁における前記雌ねじが位置していない領域に、拡管加工時に金型との干渉を避けるための金型干渉防止孔が形成される前項１〜４のいずれか１項に記載の車両用衝撃吸収部材。

［６］前記雌ねじを有するナットが、前記フック取付部材の底壁外面に設けられる前項１〜５のいずれか１項に記載の車両用衝撃吸収部材。

［７］取付孔を有するバンパーリインフォースを更に備え、
前記クラッシュボックスの先端部が前記バンパーリインフォースの取付孔に貫通された状態で、前記クラッシュボックスの周壁における前記バンパーリインフォースの取付孔周縁部の前後に、拡管金型を用いた拡管加工によって外径方向に突出する凸部が形成されることにより、前記クラッシュボックスに前記バンパーリインフォースが固定されるれるようにした前項１〜６のいずれか１項に記載の車両用衝撃吸収部材。

［８］牽引フックを取り付けることができる車両用バンパービームであって、
筒状のクラッシュボックスと、
バンパーリインフォースと、
取付孔を有するバンパーステイと、
底壁の外周縁部に沿って周壁が設けられたカップ形状に形成され、かつ前記底壁に、牽引フック取付用の雌ねじが設けられるフック取付部材と、を備え、
前記クラッシュボックスの先端部に、前記バンパーリインフォースが取り付けられる一方、
前記フック取付部材が前記フラッシュボックスの基端部に外嵌されるとともに、前記フック取付部材の周壁が前記バンパーステイの取付孔に貫通された状態で、前記クラッシュボックスおよび前記フック取付部材の各周壁における前記バンパーステイの取付孔周縁部の前後に、拡管金型を用いた拡管加工によって外径方向に突出する凸部が形成されることにより、前記クラッシュボックスに前記フック取付部材および前記バンパーステイが固定されたことを特徴とする車両用バンパービーム。

［９］牽引フックを取り付けるこができる車両用衝撃吸収部材の製造方法であって、
筒状のクラッシュボックスと、
取付孔を有するバンパーステイと、
底壁の外周縁部に沿って周壁が設けられたカップ形状に形成され、かつ前記底壁に、牽引フック取付用の雌ねじが設けられるフック取付部材と、を準備しておき、
前記フック取付部材を前記フラッシュボックスの基端部に外嵌するとともに、前記フック取付部材の周壁を前記バンパーステイの取付孔に貫通した状態で、前記クラッシュボックスおよび前記フック取付部材の各周壁における前記バンパーステイの取付孔周縁部の前後に、拡管金型を用いた拡管加工によって外径方向に突出する凸部を形成することにより、前記クラッシュボックスに前記フック取付部材および前記バンパーステイを固定したことを特徴とする車両用衝撃吸収部材の製造方法。

［１０］牽引フックを取り付けるこができる車両用バンパービームの製造方法であって、
筒状のクラッシュボックスと、
バンパーリインフォースと、
取付孔を有するバンパーステイと、
底壁の外周縁部に沿って周壁が設けられたカップ形状に形成され、かつ前記底壁に、牽引フック取付用の雌ねじが設けられるフック取付部材と、を準備しておき、
前記クラッシュボックスの先端部に、前記バンパーリインフォースを取り付ける一方、
前記フック取付部材を前記フラッシュボックスの基端部に外嵌するとともに、前記フック取付部材の周壁を前記バンパーステイの取付孔に貫通した状態で、前記クラッシュボックスおよび前記フック取付部材の各周壁における前記バンパーステイの取付孔周縁部の前後に、拡管金型を用いた拡管加工によって外径方向に突出する凸部を形成することにより、前記クラッシュボックスに前記フック取付部材および前記バンパーステイを固定したことを特徴とする車両用バンパービームの製造方法。

発明［１］の車両用衝撃吸収部材によれば、クラッシュボックスにフック取付部材およびバンパーステイを同時に固定できるため、作業工程数を削減できる上、面倒なボルト止めや溶接を用いないので、生産性を向上できてコストを削減できる。さらにフック取付部材は、カップ状のシンプルな構成であるため、構造の簡素化および軽量化を図ることができる。

フック取付部材に取り付けられる牽引フックには、他車の牽引等により入力が入る。本発明において、牽引フックに加わる引張力は、クラッシュボックス端面に作用するため、クラッシュボックスが不用意に変形することはない。さらに牽引フックを押し込む押付力は、クラッシュボックスに作用せず、フック取付部材を介して車両構造体によって直接受け止められる。従って、牽引フックに加わる力によって、クラッシュボックスやバンパーリインフォース等が不用意に変形するようなことがなく、所望の衝撃吸収特性を確実に得ることができる。

またクラッシュボックスは、フック取付部材およびバンパーステイを介して車両構造体に支持されるため、バンパーリインフォースに加わる衝撃エネルギーを、クラッシュボックスの変形によって確実に吸収でき、優れた衝撃吸収特性を得ることができる。

発明［２］の車両用衝撃吸収部材によれば、エネルギー吸収量をより一層適切に調整することができ、衝撃吸収特性を一層向上させることができる。

発明［３］［４］の車両用衝撃吸収部材によれば、クラッシュボックスにフック取付部材およびバンパーステイをより確実に固定することができる。

発明［５］の車両用衝撃吸収部材によれば、クラッシュボックスおよびフック取付部材により確実に凸部を形成できて、クラッシュボックスにフック取付部材およびバンパーステイを一層確実に固定することができる。

発明［６］の車両用衝撃吸収部材によれば、ナットがクラッシュボックスの内部に配置されることがなく、クラッシュボックス内に拡管金型を確実に挿入できる。このためクラッシュボックスおよびフック取付部材の所望の位置に凸部を形成できて、クラッシュボックスにフック取付部材およびバンパーステイをより一層確実に固定することができる。

発明［７］の車両用衝撃吸収部材によれば、拡管金型を用いた拡管加工によって、クラッシュボックスにバンパーリインフォースを固定するものであるため、バンパーリインフォースのクラッシュボックスへの固定作業と、フック取付部材およびバンパーステイのクラッシュボックスへの固定作業とを同時に行うことができ、より一層生産性を向上させることができる。

発明［８］の車両用バンパービームによれば、上記と同様に、生産性の向上、コストの削減および軽量化を図ることができる。

発明［９］の車両用衝撃吸収部材の製造方法によれば、上記と同様に、生産性の向上、コストの削減および軽量化を図ることができる。

発明［８］の車両用バンパービームの製造方法によれば、上記と同様に、生産性の向上、コストの削減および軽量化を図ることができる。

図１はこの発明の実施形態である車両用バンパービームを示す平面図である。 図２は実施形態のバンパービームを示す概略斜視図である。 図３は実施形態のバンパービームを示す背面図である。 図４は実施形態のバンパービームにおける一方側のクラッシュボックス周辺を牽引フック取付状態で示す側面断面図である。 図５は実施形態における一方側のクラッシュボックス周辺を拡管加工前の状態で示す分解斜視図である。 図６は実施形態のバンパービームを拡管金型を挿入した状態で示す平面図である。 図７は図６のバンパービームを上下反転状態で示す正面図である。 図８Ａは図７のＡ−Ａ線断面図である。 図８Ｂは図７のＢ−Ｂ線断面図である。 図９はこの発明の変形例に用いられれたフック取付部材を示す斜視図である。 図１０は変形例のフック取付部材が適用されたバンパービームを拡管金型を挿入した直後の状態で示す断面図であって、図７のＢ−Ｂ線断面に相当する断面図である。

図１はこの発明の実施形態である車両用バンパービームを示す平面図、図２は概略斜視図、図３は背面図、図４は実施形態のバンパービームにおける一方側のクラッシュボックス周辺を示す側面断面図、図５は一方側のクラッシュボックス周辺を拡管加工前の状態で示す分解斜視図である。

これらの図に示すように、このバンパービームは、自動車のフロントエンドに、衝突時の衝撃吸収用に設けられるものであって、バンパーリインフォース１と、左右一対のクラッシュボックス２と、左右一対のバンパーステイ３，４と、図１の右側に配置される一方側のクラッシュボックス２に設けられるフック取付部材５とを備えている。

本実施形態において、バンパーリインフォース１は、例えばアルミニウムまたはその合金を素材とする押出成形品や引抜成形品等によって構成されている。

本実施形態におけるバンパーリインフォース１は、車幅方向の両側部が後方へ曲げ成形されることによって、中間部が前方へ少し張り出すように形成されている。

このバンパーリインフォース１は、長さ方向に直交する平面で切断した際の断面形状において、上下方向が長い縦長の長方形に形成された周壁１１と、その周壁１１における高さ方向中間位置に、前後壁間に架け渡されるように一体形成された間仕切り壁１２とを備える。換言すればバンパーリインフォース１は、いわゆる断面「日」の字形状に形成されている。なお間仕切り壁１２は、後述の取付孔５１が形成される部分を除いて、バンパーリインフォース１の長さ方向（車幅方向）に連続して形成されている。

さらにバンパーリインフォース１における長さ方向の両側端部には、周壁１１の前壁および後壁に、前後に貫通する取付孔１５，１５が形成されている。

この取付孔１５の内周形状は、クラッシュボックス２の先端部の外周形状に対応して形成されており、取付孔１５にクラッシュボックス２の先端部を遊挿できるようになっている。

クラッシュボックス２は、上記と同様、アルミニウムまたはその合金を素材とする押出成形品や引抜成形品等によって構成されている。

このクラッシュボックス２は、先端および基端の両端が開口された中空筒状の周壁２１を備えている。この周壁２１は、軸心方向に垂直な平面で切断した断面形状において、丸みをおびた略正六角形状に形成されている。

またクラッシュボックス２の内部には、断面視状態で、中心から径方向（放射状）に延びる６つの補強用間仕切り壁２２…が周方向に等間隔おきに一体に形成されている。

間仕切り壁２２は、クラッシュボックス２の軸心方向（前後方向）に連続して形成されている。従って間仕切り壁２２…の各間を介して、クラッシュボックス２はその先端（前端）開口と基端（後端）開口とが連通している。

この構成のクラッシュボックス２の先端部（前端部）が、バンパーリインフォース１の前後両壁の取付孔１５，１５に貫通配置された状態で、後に詳述する拡管加工によって、クラッシュボックス２の周壁２１における取付孔１５，１５の前後に径方向外側（外径方向）に突出する凸部２５…がそれぞれ形成される。これにより凸部２５…がバンパーリインフォース１における取付孔１５，１５の周縁部に圧接係合して、クラッシュボックス２がバンパーリインフォース１に対し連結固定される。

なお本実施形態において、凸部２５…は、間仕切り壁２２…に対応する位置を除いて、クラッシュボックス２のほぼ全周にわたって周方向に沿って設けられている。換言すればクラッシュボックス２の外周面における取付孔１５，１５の前後位置に、周方向に延びる６つの凸部２５…が周方向に等間隔おきに形成されている。

図４，５に示すように、牽引フック６を取り付けるためのフック取付部材５は、アルミニウム、その合金、または鋼材等によって構成されている。さらにフック取付部材５は、例えばプレス成形、ダイカスト、鍛造等の成形品によって構成されている。

このフック取付部材５は、カップ状の形状を有しており、筒状の周壁５１と、その周壁５１の基端側（後端側）開口を閉塞する態様に一体形成される底壁５２とを備えている。

フック取付部材５における周壁５１は、クラッシュボックス２の基端部の内周形状に対応して略正六角形状に形成されている。そしてその周壁５１内にその先端側（前端側）開口からクラッシュボックス２の基端部を遊挿できるようになっている。換言すれば、フック取付部材５の周壁５１を、クラッシュボックス２の基端部に外嵌できるようになっている。

フック取付部材５における底壁５２の外面（後面）には、軸心方向をフック取付部材５の軸心方向に一致させるようにして牽引フック取付用のナット５３が設けられている。このナット５３におけるねじ孔５４の先端開口（前端開口）は、フック取付部材５の底壁５１の内面、つまりフック取付部材５の周壁５１の内側に開放されている。従って、フック取付部材５の先端側（前端側）開口から挿入された牽引フック６の雄ねじ６３を、ナット５３のねじ孔５４にねじ込めるようになっている。

なお本実施形態においては、ナット５３のねじ孔５４によって、雌ねじが構成されている。

また底壁５２の中央部に、ナット５３の取付領域を除いて、楔挿通孔５５が形成されている。この楔挿通孔５５は、後に詳述するように、拡管加工時に、楔８３がフック取付部材５の底壁５２に干渉するのを防止するために設けられている。

なお、本実施形態においては、この楔挿通孔５５によって、金型干渉防止孔が構成されている。

上記構成のフック取付部材５が一方側（図１の右側）のクラッシュボックス３の基端部に外嵌される。すなわちフック取付部材５における周壁５１内にその先端側開口から一方側のクラッシュボックス３の基端部が挿入されて、フック取付部材５の底壁５２がクラッシュボックス３の基端側開口を閉塞する態様に配置される。

さらにこのようにフック取付部材５がクラッシュボックス３の基端部に外嵌された状態では、フック取付部材５のナット５３は、クラッシュボックス２内の隣り合ういずれか２つの間仕切り壁２２，２２間に対応して配置されるようになっている。従って、ナット５３は、クラッシュボックス２の上記いずれか２つの間仕切り壁（所定の間仕切り壁）２２，２２間を通じて、クラッシュボックス２の先端開口に連通している。

なおフック取付部材５のクラッシュボックス３への固定手段については、後に説明することとする。

バンパーステイ３，４は、アルミニウムまたはその合金製のプレート状の成形品によって形成されている。

バンパーステイ３，４の中央には、取付孔３６，３６が形成されている。一方側（図１の右側）のバンパーステイ３の取付孔３６の内周形状は、フック取付部材５における周壁５１の内周形状に対応して形成されており、この取付孔３６にフック取付部材５の周壁５１を遊挿できるようになっている。

そして上記したように、一方側のクラッシュボックス２の基端部に外嵌されたフック取付部材５における周壁５１が、一方側のバンパーステイ３の取付孔３６に貫通配置される。その状態で、後述の拡管加工によって、クラッシュボックス２の周壁２１およびフック取付部材５の周壁５１における取付孔３６の前後に、外径方向にそれぞれ突出する凸部２６，２６，５６，５６が形成される。これによりクラッシュボックス２の凸部２６，２６がフック取付部材５の凸部５６，５６の内側に圧入されて、フック取付部材５がクラッシュボックス２に固定される。さらにフック取付部材５の凸部５６，５６がバンパーステイ３における取付孔３６の周縁部に圧接係合して、そのバンパーステイ３がフック取付部材５に固定される。こうしてクラッシュボックス２にフック取付部材５およびバンパーステイ３が連結固定される。

なお本実施形態において、凸部２６，５６は、間仕切り壁２２…に対応する位置を除いて、クラッシュボックス２およびフック取付部材５のほぼ全周にわたって周方向に沿って設けられている。換言すればクラッシュボックス２の外周面における取付孔３６の前後位置に、周方向に延びる６つの凸部２６，５６が周方向に等間隔おきに形成されている。

図１の左側に配置される他方側のバンパーステイ４は、その取付孔３６の内周形状が、他方側（図１の左側）のクラッシュボックス２の基端部の外周形状に対応して略正六角形状に形成されており、この取付孔３６にクラッシュボックス２の基端部を遊挿できるようになっている。

そして、他方側のバンパーステイ４の取付孔３６に他方側のクラッシュボックス２の基端部が貫通配置された状態で、後述の拡管加工によって、クラッシュボックス２の周壁２１における取付孔３６の前後に外径方向に突出する凸部２６，２６が形成される。これにより凸部２６，２６が他方側のバンパーステイ４における取付孔３６の周縁部に圧接係合して、他方側バンパーステイ４がクラッシュボックス２に対し連結固定される。

なお本実施形態において、他方側のクラッシュボックス２の凸部２６は、間仕切り壁２２…に対応する位置を除いて、クラッシュボックス２のほぼ全周にわたって周方向に沿って設けられている。換言すればクラッシュボックス２の外周面における取付孔３６の前後位置に、周方向に延びる６つの凸部２６が周方向に等間隔おきに形成されている。

本実施形態において、クラッシュボックス２，２にバンパーリインフォース１を連結固定する作業と、クラッシュボックス２にフック取付部材５およびバンパーステイ３，４を連結固定する作業とは、拡管金型（エキスパンドダイ）を用いた拡管加工（エキスパンド加工）によって行う。

さらに本実施形態においては、一方側のクラッシュボックス２にバンパーリインフォース１の一側部（図１の右側）を連結固定する作業（拡管加工）と、一方側のクラッシュボックス２にフック取付部材５および一方側のバンパーステイ３を連結固定する作業（拡管加工）とは同時に行うものである。なおこの拡管加工を本実施形態では、一方側の拡管加工と称する。

また他方側のクラッシュボックス２にバンパーリインフォース１の他側部（図１の左側）を連結固定する作業（拡管加工）と、他方側のクラッシュボックス２に他方側のバンパーステイ４を連結固定する作業（拡管加工）とは、同時に行うものである。なおこの拡管加工を本実施形態では、他方側の拡管加工と称する。

図６は実施形態のバンパービームを拡管金型を挿入した状態で示す平面図、図７はその正面図、図８Ａは図７のＡ−Ａ線断面図、図８Ｂは図７のＢ−Ｂ線断面図である。なお、発明の理解を容易にするために、図７の正面図は上下反転状態で示している。

これらの図に示すように、一方側の拡管加工を行う拡管金型７は、クラッシュボックス２における間仕切り壁２２の各間にそれぞれ挿通される複数（６つ）の割型７１…を備えている。各割型７１…の断面形状は、間仕切り壁２２…の各間の内周形状に対応して、略扇形状に形成されている。なお各割型７１…は互いに同一の断面形状を有している。

また各割型７１…の外周面には、クラッシュボックス２におけるバンパーリインフォース１側の凸部２５，２５を形成する位置に対応して、先端側成形用凸部７５，７５が形成されている。さらに各割型７１…の外周面には、バンパーステイ３側（フック取付部材５側）の凸部２６，２６（凸部５６，５６）を形成する位置に対応して、基端側成形用凸部７６，７６が形成されている。

さらに各割型７１…には、軸心に沿って、楔挿入部７３…が設けられている。各割型７１…の楔挿入部７３…は、全部をまとめた状態で略正六角錐形状となるように、各楔挿入部７３が略１／６六角錐形状にそれぞれ形成されている。

また拡管金型７を拡径駆動するマンドレル８は、各割型７１…の楔挿入部７３…に対応して、楔８３…を有している。各楔８３…は、先端側（挿入方向側）が先細り状に形成されて、各楔挿入部７３…の内周形状に対応して形成されている。つまり楔８３…は、全部をまとめた状態で略正六角錐形状となるように、各楔８３が…略１／６正六角錐形状にそれぞれ形成されている。なお各楔８３…の外周面におけるテーパ角は、各楔挿入部７３…における内周面のテーパ角に等しく設定されている。

また、複数（６つ）の楔８３のうち、フック取付部材５のナット５３の位置に対応する楔８３は、換言すれば、フック取付部材５の底壁５２に楔挿入孔５５が形成されず底壁５２が残存している領域に対応する楔８３は、その先端（挿入側端部）が切除されて、他の楔８３よりも短く形成されている。これは、後に詳述するように、拡管金型７の楔８３が、底壁５２に干渉するのを防止するためである。

この構成の拡管金型７を用いて、一方側の拡管加工を行う場合には、一方側のクラッシュボックス２の先端部を、バンパーリインフォース１の一側部の取付孔１５に貫通配置するとともに、一方側のクラッシュボックス２の基端部に、フック取付部材５を外嵌し、さらにそのフック取付部材５の周壁５１を、一方側のバンパーステイ３の取付孔３６に貫通配置する。その状態で図６〜８に示すように、拡管金型７の各割型７１…をクラッシュボックス２内の間仕切り壁２２…の各間にそれぞれ先端（前端）開口側から挿入して配置する。この場合、各割型７１の成形用凸部７５，７６を、クラッシュボックス２およびフック取付部材５の凸部２５，２６，５６を形成する予定の領域（凸部形成予定領域）に配置する。

この状態で、マンドレル８を軸心方向に押圧することにより、各楔８３…を各割型７１…の各楔挿入部７３…内に強制的に押し込む。これにより割型７１…を外径方向に移動させて、クラッシュボックス２およびフック取付部材５の凸部形成予定領域を拡管加工（エキスパンド加工）する。

この拡管加工では、クラッシュボックス２およびフック取付部材５の凸部形成予定領域が局所的に径方向に押し広げられて、クラッシュボックス２およびフック取付部材５に、上記の凸部２５，２６，５６が形成される。こうして、一方側のクラッシュボックス２およびバンパーリインフォース１の一側部の連結固定作業と、一方側のクラッシュボックス２、フック取付部材５および一方側のバンパーステイ３の連結固定作業とが同時に行われる。

なお本実施形態において、マンドレル８を押込操作した際に、各楔８３…がフック取付部材５の底壁５２に干渉するのを確実に防止することができる。すなわち既述したように、マンドレル８の複数（６つ）の楔８３…のうち、フック取付部材５のナット５３に対応する位置に配置される楔８３は、その先端が切断されて、他の楔８３よりも短く形成されている。さらにフック取付部材５の底壁５２におけるナット５３が取り付けられていない領域には、楔挿通孔５５が形成されている。このため、マンドレル８を押込操作した際に、ナット５３に対応する楔８３は、ナット５３が取り付けられる底壁５２に到達することがなく、フック取付部材５の底壁５２やナット５３に干渉するのを防止することができる。さらに他の楔８３…は、楔挿通孔５５に挿通されることにより、フック取付部材５の底壁５２に干渉するのを防止することができる。

凸部２５，２６，５６を成形した後は、マンドレル８を抜き取って、拡管金型７を縮径させてクラッシュボックス２から抜き取る。

他方側の拡管加工は、上記一方側の拡管加工と実質的に同じように行われる。この他方側の拡管加工において用いられる拡管金型７は、複数の割型８３…が全て同じ長さのものが用いられる。この他方側の拡管金型７において、その他の構成は、既述した一方側の拡管金型７と実施的に同様である。

また拡管加工の操作手順も実質的に同様である。すなわち他方側のクラッシュボックス２の先端部を、バンパーリインフォース１の他側部の取付孔１５に貫通配置するとともに、他方側のクラッシュボックス２の基端部を、他方側のバンパーステイ４の取付孔３６に貫通配置する。その状態で、拡管金型７の各割型７１…をクラッシュボックス２内の間仕切り壁２２…の各間にそれぞれ挿入配置して、マンドレル８を押し込む。これにより、クラッシュボックス２の凸部形成予定領域を局所的に拡管加工して、外径方向に突出する凸部２５，２６を形成する。こうして、クラッシュボックス２のバンパーリインフォース１の連結固定作業と、クラッシュボックス２のバンパーステイ４との連結固定作業とを同時に行うものである。

なお本発明においては、一方側および他方側のクラッシュボックス２，２内に拡管金型７，７を配置しておいて、同時にマンドレル８，８を圧入することにより、一方側の拡管加工と、他方側の拡管加工とを同時行うことができる。この場合には、生産性をさらに向上させることができる。

以上のように、クラッシュボックス２にバンパーリインフォース１、バンパーステイ３，４およびフック取付部材５が互いに連結固定されて、バンパービーム（車両用衝撃吸収装置）が組み立てられる。

そしてこのバンパービームは、バンパーステイ３，４を介して車体に組み付けられる。すなわち、バンパーステイ３，４が、車両構造体としての図示しない両サイドフレーム（両サイドメンバ）の先端に、ボルト止めや溶接等によって固定されて、バンパービームが車体に組み付けられる。

このバンパービームが組み付けられた自動車において、衝突によってバンパーリインフォース１に衝撃が加わった際には、クラッシュボックス２が軸方向（車両前後方向）に圧縮変形し、その変形によって、衝撃エネルギーが吸収されるようになっている。

一方、図４，５に示すように、牽引フック６は、軸部６１と、軸部６１の先端に設けられたフック本体６２と、軸部６１の基端部（挿入側端部）に刻設された雄ねじ６３を有している。

そして上記バンパービームが組み付けられた自動車に、牽引フック６を取り付ける場合には、一方側のクラッシュボックス２の先端側開口を介して、雄ねじ６３側を挿入側として牽引フック６の軸部６１を、クラッシュボックス２における上記所定の間仕切り壁２２，２２間に挿入する。そして牽引フック６の雄ねじ６３がナット５３に到達したところで、牽引フック６を回転させて、雄ねじ６３をナット５３のねじ孔５４にねじ込んで固定する。これにより、フック本体６２がクラッシュボックス２の先端（前端）よりも前方に配置された状態で、牽引フック６が車体に組み付けられる。

また牽引フック６を取り外す場合には、上記と逆の操作を行えば良い。すなわち牽引フック６を回転させてねじを緩めていき、雄ねじ６３をナット５３から外してから、牽引フック６をクラッシュボックス２の先端側開口から抜き取れば良い。

以上のように、本実施形態のバンパービームによれば、拡管金型７を用いた拡管加工によって、クラッシュボックス２およびフック取付部材５における取付孔３６周縁部の前後に、凸部２６，５６を形成することにより、クラッシュボックス２にフック取付部材５およびバンパーステイ３を固定するものである。このため、クラッシュボックス２にフック取付部材５およびバンパーステイ３を同時に固定することができ、フック取付部材５を組み付けるための組付作業を別途行う必要がなく、作業工程数を削減することができる。従って、組付作業を容易に行うことができて、生産性の向上およびコストの削減を図ることができる。

さらに牽引フック６を取り付けるためのフック取付部材５は、カップ状で底壁５２にナット５３を設けるだけのシンプルな構造であるため、構造の簡素化を図ることができるとともに、軽量化を図ることができる。

また本実施形態においては、クラッシュボックス２を拡管加工して、バンパーリインフォース１や、フック取付部材５およびバンパーステイ３，４に連結固定するものであるため、クラッシュボックス２として、比較的自由な断面形状のものを採用することができる。つまり、本実施形態のように、補強用の間仕切り壁２２が複数形成されたクラッシュボックス２であっても、バンパーリインフォース１、バンパーステイ３，４およびフック取付部材５を確実に連結固定することができる。このため、クラッシュボックス２の強度を高めるには、間仕切り壁２２の形状を変更したり数を増やすことによって対応することができる。従って、クラッシュボックスの肉厚やサイズを増大させる必要がなくなり、クラッシュボックス２の小型軽量化およびコストの削減をより一層確実に図ることができる。

さらに間仕切り壁２２の形状や数を調整することによって、衝突によるクラッシュボックス２の圧壊変形（圧縮変形）時の挙動（潰れ方）を適切に制御することができる。このため例えば、衝突時の初期最大荷重と、初期荷重以降の平均荷重との差を小さくできて、エネルギー吸収（ＥＡ）量の増大を図りつつ、ＥＡ効率を向上させることができ、理想的な衝撃吸収特性を確実に得ることができる。

また本実施形態において、フック取付部材５の底壁面に、クラッシュボックス２の基端（後端）を対向させているため、フック取付部材５に取り付けられた牽引フック６を引っ張るような引張力は、フック取付部材５の底壁５２を介して、クラッシュボックス２の基端面を前方へ押し込むように作用する。この引張力は、クラッシュボックス２の軸心方向に作用するため、クラッシュボックス２が変形するような不具合を確実に防止できる。さらに牽引フック６を押し込むような押込力は、クラッシュボックス２に直接作用することなく、フック取付部材５を介して車両サイドフレーム（構造体）によって直接受け止められ、クラッシュボックス２が変形するような不具合を確実に防止できる。このように牽引フック６に加わる力によって、クラッシュボックス２やバンパーリインフォース１等が変形するよう不具合を確実に防止することができる。従って、牽引フック６を用いた牽引作業や車体固定作業等を支障なく確実に行うことができる。

また本実施形態において、クラッシュボックス２は、フック取付部材５およびバンパーステイ３を介して車両構造体としてのサイドフレームによって支持されているため、衝突によりバンパーリインフォース１に加わった衝撃荷重は、クラッシュボックス２に作用し、クラッシュボックス２の圧縮変形（圧壊変形）によって確実に衝撃エネルギーを吸収することができる。このため、衝撃荷重によって、フック取付部材５が不用意に変形して、所望のＥＡ量を変動させてしまうような不具合を確実に防止でき、優れた衝撃吸収特性を確実に維持することができる。

また本実施形態においては、拡管加工によって、バンパービーム構成部材１〜５を連結固定するものであるため、換言すれば、溶接やボルト締めによって固定するものではない。従って、溶接に伴うコストの増大を防止でき、より一層コストを削減できるとともに、ボルト締めに起因する衝突時の不用意なせん断破壊や、組付作業性の低下を防止でき、より一層優れた衝撃吸収特性を得ることができる上、生産性をさらに向上させることができる。

なお、上記実施形態においては、フック取付部材５として、底壁５２の後面（外面）にナット５３が配置されたものを用いているが、それだけに限られず、本発明においては、図９に示すように、ナット５３をフック取付部材５の底壁５２における前面（内面）に配置するようにしても良い。

この場合には、フック取付部材５をバンパーステイ３と共にクラッシュボックス２に連結固定するために用いられる拡管金型７として、図１０に示すようなものを使用するのが良い。

すなわち、フック取付部材５の底壁５２の内面に配置されたナット５３は、クラッシュボックス２の内側に配置されるため、拡管金型７の割型７１が、ナット５３に干渉することにより、割型７１を挿入することができないおそれがある。このためこの変形例では、拡管金型７の複数の割型７１…のうち、ナット５３に対応する割型７１として、その先端（挿入側端部）を切除した短いのものを用いている。

この拡管金型７を用いれば、割型７１がナット５３に干渉させることなく、拡管加工を支障なく行うことができる。

この拡管金型７においては、ナット５３に対応する部分には、割型７１が存在しないため、クラッシュボックス２およびフック取付部材５におけるナット５３に対応する部分に、連結固定用の凸部２６，５６を形成することができない。しかしながら、凸部２６，５６が形成されない部分は、周方向の一部分のみであり、残りの多くの部分に、支障なく連結用凸部２６，５６を形成できる。従って、クラッシュボックス２に、フック取付部材５およびバンパーステイ３を上記と同様に確実に連結固定することができる。

また上記実施形態においては、拡管金型としてマンドレルを金型に押し込むプッシュ（ｐｕｓｈ）式のものを用いているが、それだけに限られず、本発明は、拡管加工が可能であれば、どのような拡管金型を用いても良い。例えばマンドレルを金型から引き込むプル（ｐｕｌｌ）式の拡管金型を用いるようにしても良い。

また上記実施形態においては、クラッシュボックスとして周壁の断面が略正六角形のものを用いているが、それだけに限られず、本発明においては、他の断面形状のクラッシュボックスを用いるようにしても良い。例えば断面が、円形、楕円形、長円形のもの、六角形以外の多角形状のもの、異形のものを用いるようにしても良い。

また上記実施形態においては、クラッシュボックスに間仕切り壁を、６つ形成する場合を例に挙げて説明したが、本発明において、間仕切り壁の数は、限定されるものではなく、また必ずしも間仕切り壁を設ける必要もない。

さらに間仕切り壁の形状は特に限定されるものではなく、どのような形状に形成しても良い。例えば間仕切り壁は、断面視において、必ずしも径方向に沿って放射線状に形成する必要はなく、軸心を通らないような間仕切り壁を形成するようにしても良い。

また上記実施形態においては、フック取付部材の底壁に設けたナットのねじ孔を、雌ねじとして構成しているが、それだけに限られず、本発明においては、フック取付部材の底壁にねじ孔を切り込んで、そのねじ切り孔を雌ねじとして構成するようにしても良い。

また上記実施形態においては、バンパーリインフォースとして周壁の断面が長方形のものを用いているが、それだけに限られず、本発明においては、他の断面形状のバンパーリインフォースを用いても良い。例えば断面が、三角形や五角形以上の多角形状のものや、円形、楕円形、長円形のもの、異形のものを用いるようにしても良い。

さらにバンパーリインフォースに設けられる間仕切り壁も、１つに限られず、２つ以上設けるようにしても良いし、設けなくとも良い。

また上記本実施形態では、バンパーリインフォースを押出成形品や引抜成形品等によって形成しているが、それだけに限られず、本発明においては、バンパーリインフォースを、例えば金属板のプレス成形品等によって形成することも可能である。

また上記実施形態においては、本発明のバンパービームをバンパー内部の構造体として利用する場合を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明のバンパービームは大型車両のフロントアンダーランプロテクタにも適用することができる。この場合には、クラッシュボックスの先端側が車両後方側となり、クラッシュボックスの基端側が車両前方側となる。

また言うまでもなく、本発明のバンパービームは、自動車のリアエンドに設けられるバンパーにも採用することができる。

この発明の車両用衝撃吸収部材は、自動車のバンパー内部の構造に適用可能である。

１：バンパーリインフォース
１５：取付孔
２：クラッシュボックス
２１：周壁
２２：間仕切り壁
２５，２６：凸部
３，４：バンパーステイ
３６：取付孔
５：フック取付部材
５１：周壁
５２：底壁
５３：ナット
５４：ねじ孔（雌ねじ）
５５：楔挿通孔（金型干渉防止孔）
５６：凸部
６：牽引フック
７：拡管金型

Claims (10)

1. 牽引フックを取り付けるこができる車両用衝撃吸収部材であって、
   筒状のクラッシュボックスと、
   取付孔を有するバンパーステイと、
   底壁の外周縁部に沿って周壁が設けられたカップ形状に形成され、かつ前記底壁に、牽引フック取付用の雌ねじが設けられるフック取付部材と、を備え、
   前記フック取付部材が前記フラッシュボックスの基端部に外嵌されるとともに、前記フック取付部材の周壁が前記バンパーステイの取付孔に貫通された状態で、前記クラッシュボックスおよび前記フック取付部材の各周壁における前記バンパーステイの取付孔周縁部の前後に、拡管金型を用いた拡管加工によって外径方向に突出する凸部が形成されることにより、前記クラッシュボックスに前記フック取付部材および前記バンパーステイが固定されたことを特徴とする車両用衝撃吸収部材。
2. 前記クラッシュボックスに、その内部を仕切る間仕切り壁が軸心方向に沿って連続して形成される請求項１に記載の車両用衝撃吸収部材。
3. 前記凸部が周方向に沿って延びるように設けられる請求項１または２に記載の車両用衝撃吸収部材。
4. 前記凸部が周方向に間隔をおいて間欠的に設けられる請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用衝撃吸収部材。
5. 前記フック取付部材の底壁における前記雌ねじが位置していない領域に、拡管加工時に金型との干渉を避けるための金型干渉防止孔が形成される請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用衝撃吸収部材。
6. 前記雌ねじを有するナットが、前記フック取付部材の底壁外面に設けられる請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用衝撃吸収部材。
7. 取付孔を有するバンパーリインフォースを更に備え、
   前記クラッシュボックスの先端部が前記バンパーリインフォースの取付孔に貫通された状態で、前記クラッシュボックスの周壁における前記バンパーリインフォースの取付孔周縁部の前後に、拡管金型を用いた拡管加工によって外径方向に突出する凸部が形成されることにより、前記クラッシュボックスに前記バンパーリインフォースが固定されるれるようにした請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用衝撃吸収部材。
8. 牽引フックを取り付けることができる車両用バンパービームであって、
   筒状のクラッシュボックスと、
   バンパーリインフォースと、
   取付孔を有するバンパーステイと、
   底壁の外周縁部に沿って周壁が設けられたカップ形状に形成され、かつ前記底壁に、牽引フック取付用の雌ねじが設けられるフック取付部材と、を備え、
   前記クラッシュボックスの先端部に、前記バンパーリインフォースが取り付けられる一方、
   前記フック取付部材が前記フラッシュボックスの基端部に外嵌されるとともに、前記フック取付部材の周壁が前記バンパーステイの取付孔に貫通された状態で、前記クラッシュボックスおよび前記フック取付部材の各周壁における前記バンパーステイの取付孔周縁部の前後に、拡管金型を用いた拡管加工によって外径方向に突出する凸部が形成されることにより、前記クラッシュボックスに前記フック取付部材および前記バンパーステイが固定されたことを特徴とする車両用バンパービーム。
9. 牽引フックを取り付けるこができる車両用衝撃吸収部材の製造方法であって、
   筒状のクラッシュボックスと、
   取付孔を有するバンパーステイと、
   底壁の外周縁部に沿って周壁が設けられたカップ形状に形成され、かつ前記底壁に、牽引フック取付用の雌ねじが設けられるフック取付部材と、を準備しておき、
   前記フック取付部材を前記フラッシュボックスの基端部に外嵌するとともに、前記フック取付部材の周壁を前記バンパーステイの取付孔に貫通した状態で、前記クラッシュボックスおよび前記フック取付部材の各周壁における前記バンパーステイの取付孔周縁部の前後に、拡管金型を用いた拡管加工によって外径方向に突出する凸部を形成することにより、前記クラッシュボックスに前記フック取付部材および前記バンパーステイを固定したことを特徴とする車両用衝撃吸収部材の製造方法。
10. 牽引フックを取り付けるこができる車両用バンパービームの製造方法であって、
    筒状のクラッシュボックスと、
    バンパーリインフォースと、
    取付孔を有するバンパーステイと、
    底壁の外周縁部に沿って周壁が設けられたカップ形状に形成され、かつ前記底壁に、牽引フック取付用の雌ねじが設けられるフック取付部材と、を準備しておき、
    前記クラッシュボックスの先端部に、前記バンパーリインフォースを取り付ける一方、
    前記フック取付部材を前記フラッシュボックスの基端部に外嵌するとともに、前記フック取付部材の周壁を前記バンパーステイの取付孔に貫通した状態で、前記クラッシュボックスおよび前記フック取付部材の各周壁における前記バンパーステイの取付孔周縁部の前後に、拡管金型を用いた拡管加工によって外径方向に突出する凸部を形成することにより、前記クラッシュボックスに前記フック取付部材および前記バンパーステイを固定したことを特徴とする車両用バンパービームの製造方法。

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