JPH10236248A - 自動車用バンパービームおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 角パイプを屈曲成形させて製作されたバンパ
ービームの引張側屈曲面や圧縮側屈曲面側に予め凹溝や
蛇腹の加工を施さずに、角部稜線が一直線になるように
するとともに、皺や亀裂ひいては断面鼓形にならないよ
うに成形されたバンパービームを得る。 【解決手段】 角パイプ３の互いに対向する長手方向側
面の一方が凸湾曲面となる引張側屈曲面３１ｂに形成さ
れ、他方が凹湾曲綿となる圧縮側屈曲面３１ａに形成さ
れるとともに、この圧縮側曲面３１ａの中央部に複数個
の塑性変形凹部７を形成して、角部が描く稜線を一直線
状にして、全面が略平面に形成されるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のバンパー
の後部に配置する角パイプを屈曲成形して形成された自
動車用バンパービームに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、自動車の衝突事故に対する車体強
化対策として、自動車前面に設置されるプラスチック製
のバンパーの後方に、ハイテンスチール材或いはアルミ
材等の金属材料により形成されたバンパービームを設け
ることが行われており、このバンパービームＡは、図２
１に示すように、自動車車体Ｂの前面に配置された合成
樹脂製等のバンパーＣの後部に配置され、フロントサイ
ドフレームＤに取り付けられて、自動車車体Ｂが衝突し
た際、衝撃力を車体Ｂのレインフォースであるフロント
サイドメンバーＤに確実に伝達させてるようにしたもの
で、バンパーＣが直接フロントサイドメンバーＤに衝接
しないように意図されたものである。このバンパービー
ムＡは、通常、断面矩形の角パイプを、車体Ｂの前面形
状に適合するように屈曲することによって成形して製作
していた。

【０００３】そして、この角パイプの屈曲方法として
は、おおよそ、巻付け曲げ加工装置を用いて行う場合と
プレス機を用いて行う場合とがあった。

【０００４】巻付け曲げ加工装置（ベンダー）による場
合は、予め板材をロール成形機（巻付け曲げ加工装置に
組み込まれているのが多い）を用いて断面矩形の角パイ
プに成形していき、次の工程でこの角パイプを巻取ドラ
ムに巻き付けて、屈曲させていき、屈曲した角パイプの
接合端部同士を間隙おいて点溶接して屈曲角パイプを完
成させていくものである。

【０００５】プレス機で行う場合、板材を予め断面矩形
に成形し、接合端部同士を全面に渡って溶着し形成され
た角パイプを用い、この角パイプの両端を下型に設置し
ておき、上型で角パイプの中央部をプレスすることによ
って屈曲させて、屈曲角パイプを完成していくものであ
る。

【０００６】したがって、両装置により完成された屈曲
角パイプを比較した場合、角パイプの接合端部同士が全
長に渡って溶着されているプレス機によるものが剛性が
高く、ハイテンスチール材製バンパービームとしては好
ましく、また、巻付け加工装置の場合、角パイプ内に中
子をいれて成形していくのが通常であり、その分中子取
付取外工数等がかかることとなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで、プレス機によ
る場合を図２２に示す模式図を用いて金属材料製角パイ
プを屈曲していく場合を説明すると、予め形成した角パ
イプＥの両端を下型Ｆにより固定支持した後、上型Ｇに
より角パイプＥの中央に曲げ荷重を加えて、屈曲させて
いくものである。

【０００８】従って、プレス機により角パイプＥを屈曲
させると、角パイプＥを構成する４側壁のうち互いに対
向する上下側壁の一方が圧縮側屈曲面となり、他方が引
張側屈曲面となる。

【０００９】そして、引張側屈曲面は、延ばされて亀裂
が生じる場合があり、圧縮側は圧縮されて皺が自然に発
生して、この皺が角パイプの角部より両横側壁にまで及
び、衝撃を加えた場合、この皺部分が曲げ線となって、
剛性を弱める結果となっていた。

【００１０】また、角パイプを屈曲させた場合、図２３
に示すような力（矢印参照）が発生して、中立軸Ｈを中
心に、上下側壁Ｉ側が、内側に引けてしまい、両横側壁
Ｊが外側に膨らんで、断面鼓形に形成されてしまい、角
パイプＥの強度に影響を及ぼしていた。

【００１１】そこで、上記のような皺や亀裂の発生をな
るべく防止すべく、曲げ荷重を小さくすると、確かに特
に引張側屈曲面の亀裂を防止できるが、曲げ荷重を除去
した後、スプリングバックにより、所望の屈曲形状が得
られず、バンパービームとして、使用に供し得ないこと
となる。また、このスプリングバックを防止するため
に、塑性変形するまで屈曲させると、上記亀裂や皺の発
生が極端となり、延いては、角パイプ自体が折れてしま
うこととなる。

【００１２】この点に鑑み、前記巻付け加工装置の例で
あるが、例えば、角パイプの引張側を蛇腹状に成形する
場合や、特開平７−６０３６４号公報或いは特開平７−
６０３６５号公報に記載されているように、巻き付けに
よる屈曲前に、予め角パイプの引張側及び圧縮側屈曲面
側に長手方向に凹溝を形成しておき、引張側屈曲面側の
凹溝を断面先開形とし、圧縮側屈曲面側の凹溝を先細り
形にして、皺や亀裂を抑制する方法が採られている。

【００１３】しかし、このような屈曲角パイプは、蛇腹
状部や凹溝の存在により屈曲しやすくなった分、その角
部における稜線が分断されて、一直線状にならないこと
があり、この状態で自動車のバンパービームとして使用
した場合、車両同士の衝突は完全なる正面衝突ばかりで
なく、いわゆるオフセット衝突が起こることを想定した
場合、蛇腹や凹溝の存在或いは稜線が潰れていることに
より、バンパービームの剛性を弱める結果となりかねな
い。

【００１４】そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑
み、角パイプを屈曲成形させて製作されたバンパービー
ムの引張側屈曲面や圧縮側屈曲面側に予め凹溝や蛇腹の
加工を施さずに、角部稜線が一直線になるようにすると
ともに、皺や亀裂ひいては断面鼓形にならないように成
形された自動車用バンパービームおよびその製造方法を
提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明によるバンパービ
ームは、上記従来の問題点を解決すべく、自動車のバン
パーの後部に配置する角パイプを屈曲成形して形成され
た自動車用バンパービームであって、角パイプの互いに
対向する２つの側面の一方が長手方向に凸湾曲面となる
引張側屈曲面に形成され、他方が長手方向に凹湾曲面と
なる圧縮側屈曲面に形成されるとともに、この圧縮側屈
曲面の中央部に複数個の塑性変形凹部を形成し、かつ全
側面が略平面に形成して構成している。

【００１６】この結果、本発明のバンパービームは、そ
の圧縮側屈曲面の中央部のみに塑性変形凹部が形成さ
れ、角部が描く稜線を分断されることなく一直線状に形
成されて、全側面は略平面形状となって、種々の角度か
らの衝撃に対して高剛性を発揮する。

【００１７】また、本発明によるバンパービームは、前
記角パイプの互いに対向する２つの側面に連続する２つ
の横側面中央部に、前記圧縮側屈曲面側に底辺が位置し
かつ前記引張側屈曲面側に頂角が位置するような三角形
状の突起を長手方向に複数個形成するか、又は前記圧縮
側屈曲面側に長辺が位置し、且つ前記引張側屈曲面側に
短辺が位置するような台形状の突起を形成した結果、こ
の三角形状の突起も、角パイプの屈曲によって発生する
圧縮変形および引張り変形を吸収し、又突起が角部に存
在しないことから、角部が描く稜線が分断されず一直線
状になって、皺の発生を防止することになり、高剛性を
保持できることになる。

【００１８】また、上記のようなバンパービームの製造
方法は、角パイプを屈曲成形する上下型のうち、下型
が、前記屈曲成形前の角パイプの幅寸法と略同等の幅寸
法を有する凹湾曲成形面を有し、この凹湾曲成形面上で
前記角パイプの互いに対向する長手方向両横側面を抱持
する抱持側壁が立設されているとともに、前記凹湾曲成
形面の両端部に互いに水平上に位置するように前記角パ
イプの載置面を形成しており、また、上型が、前記下型
の抱持側壁の間寸法と略同等の幅寸法を有する凸湾曲成
形面を形成して、この凸湾曲成形面の中央部に長手方向
に向かって延在する複数個のパンチ突起を並設している
成形型を用いて、前記下型の凹湾曲成形面の載置面に、
前記屈曲成形前の角パイプ両端を載置セットし、次に、
前記上型を下降させて、この上型の凸湾曲成形面と下型
の凹湾曲成形面との間で、前記角パイプに曲げ荷重を加
えて屈曲成形するとともに、前記パンチ突起により角パ
イプの圧縮側屈曲面側の面の中央部に塑性変形凹部を形
成するようにしたことを特徴とするものである。

【００１９】さらに、本発明による自動車用バンパービ
ームの製造方法は、前記上型の凸湾曲成形面に接する対
向側壁に、前記上型の下降方向に延在する断面三角状の
凹部を複数条設け、該凹部により前記角パイプの屈曲成
形時に、該角パイプのの互いに対向する前記長手方向側
面に連続する２つの横側面中央部に、前記圧縮側屈曲面
側に底辺が位置しかつ前記引張側屈曲面側に頂角が位置
するような三角形状の突起を形成するか、又は前記圧縮
側屈曲面側に長辺が位置し且つ前記引張側屈曲面側に短
辺が位置するような台形状の突起を形成したことを特徴
とするものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳述する。

【００２１】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１を示すバンパービームの斜視図であり、そのバン
パービームは符号３１で示されており、成形前の角パイ
プ３と対比されている。

【００２２】このバンパービーム３１は、図中上下長手
方向に位置する圧縮側屈曲面３１ａと引張側屈曲面３１
ｂとが互いに対向し、又これら圧縮側屈曲面３１ａ及び
引張側屈曲面３１ｂを、両横側面３１ｃが連続して、断
面略矩形を呈している。

【００２３】そして、前記圧縮側屈曲面３１ａの中央部
長手方向には、複数個の塑性変形凹部７が形成されてお
り、この塑性変形凹部７は、図２及び図３に示すよう
に、圧縮側屈曲面３１ａの略中央部に存して、その角部
まで延在していない。このことから、バンパービーム３
１の角部が描く稜線は分断されることなく一直線状にな
っている。従って、圧縮側屈曲面３１ａは、引張側屈曲
面３１ｂや横側面３１ｃと共に、略平面形状に形成され
ていて、屈曲成形前の各パイプ３と略同等の形状を呈し
ている。

【００２４】次に、このように構成するバンパービーム
３１の製造方法について説明する。

【００２５】即ち、図４は、上記本発明の実施の形態を
製作するための角パイプの屈曲成形金型装置の正面図で
あり、１は下型、２は上型で、これら上下型２、１によ
り成形金型を構成している。

【００２６】下型１は、屈曲成形前の角パイプ３の幅寸
法と略同等の幅寸法を有する凹湾曲成形面１ａを有し
（詳細は、図５参照）、この凹湾曲成形面１ａの互いに
対向する対向両側面１ｂ，１ｃに角パイプ３の対向側面
である横側面を抱持する抱持側壁４，５が立設されてい
る。また、凹湾曲成形面１ａの両端部には、互いに水平
面上に位置するように角パイプ３の載置面１ｄ，１ｅが
形成されている。

【００２７】上型２は、下型１の抱持側壁４，５の間寸
法と略同等の幅寸法を有する凸湾曲成形面２ａが形成さ
れており、この凸湾曲成形面２ａの中央部に長手方向に
向かって、複数個のパンチ突起６、６…を並設されてい
る（詳細は図６参照）。

【００２８】このパンチ突起６、６…は、図７に更に詳
細に示すように、先端が凸角錐台形状に形成されてお
り、凸湾曲成形面２ａより上型２内に埋設されている。

【００２９】次に、予め成形された角パイプ３を屈曲角
パイプに成形する場合について説明すると、まず、下型
１の凹湾曲成形面１ａの載置面１ｄ，１ｅに、角パイプ
３の両端を載置して、セットする。この時、角パイプ３
の対向側面である横側面は、抱持側壁４、５によって抱
持されている。

【００３０】この状態から、上型２を不図示のシリンダ
ー装置等で下降させていくと、角パイプ３の横側面は下
型１の抱持側壁４、５間で抱持されながら、上型２の凸
湾曲成形面２ａと下型１の凹湾曲成形面１ａとの間で，
角パイプ３に曲げ荷重を加えて屈曲成形され、図１に示
すようなバンパービーム３１を成形していく。

【００３１】この時、上型２に設けたパンチ突起６，６
…により、角パイプ３の圧縮側屈曲面３１ａの面の中央
部に塑性変形凹部７が形成されることとなる。

【００３２】この塑性変形凹部７は、バンパービーム３
１の圧縮側屈曲面３１ａの中央部のみに凹角錐台形状を
呈しており、図１に示すように、圧縮側屈曲面３１ａ横
側面３１ｃの幅寸法より長くなって形成されているが、
圧縮側屈曲面３１ａの幅方向の寸法は、横側面３１ｃの
幅寸法より短い場合、或いは幅方向と横側面３１ｃのと
が略同じ場合も考えられる。

【００３３】上記のように成形されたバンパービーム３
１は、屈曲成形過程において、互いに対向する横側面３
１ｃが、下型１の抱持側壁４、５によって抱持され、
又、圧縮側屈曲面３１ａ及び引張側屈曲面３１ｂは、凹
凸両湾曲成形面１ａ，２ａに抱持されて、結果として、
図２に示すごとく、両横側壁が外側に膨らまず、圧縮側
屈曲面３１ａ上に、遡性変形凹部７を、形成することに
より、この面の皺の発生原因となる余肉を吸収してしま
うので、略平面を確保できる。一方、張側屈曲面３１ｂ
にあっては、中立軸がこの面に近接してくるので、無理
な引張りが抑制されて、平面が確保できることから、従
来のような断面鼓形状にならず、四囲の面が平面に形成
されており、バンパービーム３１の強度を高めることと
なる。

【００３４】さらに、凸湾曲成形面２ａのパンチ突起
６，６…は、バンパービーム３１の圧縮側屈曲面３１ａ
にパンチ突起６、６…の数だけの塑性変形凹部７が形成
されることとなるが、この塑性変形凹部７は、バンパー
ビーム３１の角部が描く稜線を分断することなく一直線
状になって、曲げ応力による圧縮側屈曲面３１ａ側の皺
の発生を防止することとなり、また、塑性変形故に、バ
ンパービーム３１のスプリングバックを生じさせないこ
ととなって、所望の形状のバンパービーム３１を成形す
ることとなる。

【００３５】また、パンチ突起６、６…は、凸湾曲成形
面２ａ側の面の中央部に配置して、縁部に至っていない
結果、バンパービーム３１の圧縮側屈曲面３１ａの中央
部のみ塑性変形凹部７が形成され、バンパービーム３１
の角部が描く稜線を分断することなく一直線状となり、
バンパービーム３１の圧縮側及び引張側両屈曲面３１
ａ、３１ｂと横側面３１ｃとは略平面となってつなが
り、バンパービーム３１を自動車のバンパービームとし
て使用した場合等、従来の屈曲角パイプのような皺や凹
溝が存在するとともに角部が描く稜線が一直線となって
いない場合に比して、車両のオフセット衝突に対して
も、剛性を非常に高めることとなる。

【００３６】（実施の形態２）図８は、前記実施の形態
１に対して、上下に位置する圧縮側屈曲面３１ａと引張
側屈曲面３１ｂとが互いに対向し、又これら圧縮側屈曲
面３１ａ及び引張側屈曲面３１ｂを、両横側面３１ｃが
連続して、断面略矩形を呈しており、また、圧縮側屈曲
面３１ａの中央部長手方向には、複数個の塑性変形凹部
７が形成されており、この塑性変形凹部７は、圧縮側屈
曲面３１ａの略中央部に存して、その縁部まで延在して
おらず（図９および図１０を参照）、従って、圧縮側屈
曲面３１ａは、引張側屈曲面３１ｂや横側面３１ｃと共
に、略平面形状に形成されていて、屈曲成形前の各パイ
プ３と略同等の断面形状を呈している点は同じである
が、両横側面３１ｃに、前記塑性変形凹部７にそれぞれ
対向するように、三角形状の突起８が複数個形成されて
いる点を異にしている。

【００３７】この三角形状の突起８は、その底辺側が圧
縮側屈曲面３１ａ側に位置し、頂角側が引張側屈曲面３
１ｂ側に位置するように形成されていて、角パイプ３の
屈曲によって発生する圧縮変形を吸収して、皺の発生を
防止することになり、また三角形状の突起が角部に存在
しないことから、該角部が描く稜線が分断されず一直線
状になって、車両同士の正面衝突ばかりでなく、いわゆ
るオフセット衝突に対しても、高剛性を保持できること
になる。

【００３８】そして、三角形状の突起６も、角パイプ３
の屈曲によって発生する圧縮変形および引張り変形を吸
収し、又、突起６が角部には存在しないことから、角部
が描く稜線を一直線状に保持したまま製作することがで
き、小型自動車のバンパービームのように屈曲率の高い
バンパービームに適用したとしても、皺の発生を抑えて
剛性の高いものを得ることができ、低コスト或いは軽量
の金属材料をも使用できて、バンパービームの設計自由
度を確保することができる。

【００３９】次に、このように構成するバンパービーム
３１の製造方法について説明する。

【００４０】即ち、図１１および図１２に示すように、
実施の形態２のバンパービーム３１を製作する成形金型
としは、下型１の抱持側壁４、５に、その外側先端より
凹湾曲成形面１ａ側に向かって延在する断面三角形状の
凹溝部１ｆが複数条形成されている点が異なるも、その
他の構成は同じである。

【００４１】次に、予め成形された角パイプ３を屈曲角
パイプに成形する場合について説明すると、図１３に示
すように、まず、下型１の凹湾曲成形面１ａの載置面１
ｄ，１ｅに、角パイプ３の両端を載置してセットする。
この時、角パイプ３の横側面は、抱持側壁４、５によっ
て抱持されている。

【００４２】この状態から、上型２を不図示のシリンダ
ー装置等で下降させていくと、角パイプ３の横側面は下
型１の抱持側壁４、５間で抱持されながら、上型２の凸
湾曲成形面２ａと下型１の凹湾曲成形面１ａとの間で，
角パイプ３に曲げ荷重を加えて屈曲成形して、図８に示
すようなバンパービーム３１を成形していく。

【００４３】この時、上型２に設けたパンチ突起６，６
…により、角パイプ３の圧縮側屈曲面側の面の中央部に
塑性変形凹部７が形成されることとなる。

【００４４】この塑性変形凹部７は、バンパービーム３
１の圧縮側屈曲面３１ａの中央部のみに凹角錐台形状を
呈しており、図８に示すように、圧縮側屈曲面３１ａ
は、幅方向の寸法が、横側面３１ｃの幅寸法より長くな
って形成されているが、圧縮側屈曲面３１ａの幅方向の
寸法は、横側面３１ｃの幅寸法より短い場合、或いは略
同じ場合も考えられる。

【００４５】また、下型１の抱持側壁４、５に設けた凹
溝部１ｆによって、図１５に示すように、角パイプ３
を、下型１の載置面１ｄ、１ｅに載置した状態では、下
型１の抱持側壁４、５と角パイプ３の横側面３ｃとの間
の一部に隙間Ｓが形成され、図１６に示すように、上型
２により角パイプ３を屈曲成形した際に、横側面３ｃが
隙間Ｓに導かれて膨らみ、凹溝部１ｆが三角形状を呈し
ているために、出来上がったバンパービーム３１の横側
面３１ｃに、三角形状の突起８が形成されることとな
る。そして、凹溝部１ｆは、下型１の凹湾曲成形面１ａ
側の先端が、先鋭となっているために、バンパービーム
３１の横側面３１ｃに形成された突起８は、底辺側が圧
縮側屈曲面３１ａ側に位置し、頂角側が引張側屈曲面３
１ｂ側に位置する三角形状を呈することになる。

【００４６】上記のように形成されたバンパービーム３
１は、屈曲成形過程において横側面３１ｃへ圧縮により
発生してくる余肉を凹溝部１ｆへ押し込む事になり、１
ｆ以外の横側面３１ｃは抱持壁４、５によって抱持され
ているので平面を保つことができる。又、圧縮側屈曲面
３１ａに発生する余肉は塑性変形凹部７がこれを吸収す
ることになるので、この面は略平面を確保できる。又、
一方、引張側屈曲面３１ｂは中立軸が引張側へ移動する
ので無理な伸びが抑制され、凹成形面１ａに加圧されて
いるので平面を確保できる。このために従来のように断
面が鼓形状にならず、角部が描く稜線が分断されること
なく一直線状を保持するとともに、四囲の面が平面に形
成されており、バンパービーム３１の強度を高めること
となる。

【００４７】さらに、凸湾曲成形面２ａのパンチ突起
６，６…は、バンパービーム３１の圧縮側屈曲面３１ａ
にその数だけの塑性変形凹部７が形成されることになる
が、この塑性変形凹部７は、曲げ応力による圧縮側屈曲
面３１ａ側の皺の発生を防止することとなり、また、塑
性変形故に、バンパービーム３１のスプリングバックを
生じさせないこととなって、所望の形状のバンパービー
ム３１を成形することとなる。

【００４８】また、パンチ突起６、６…は、凸湾曲成形
面２ａ側の面の中央部に配置して、縁部に至っていない
結果、バンパービーム３１の圧縮側屈曲面３１ａの中央
部のみ塑性変形凹部７が形成され、バンパービーム３１
の圧縮側及び引張側両屈曲面３１ａ、３１ｂと横側面３
１ｃとは平面となってつながり、角部が描く稜線を一直
線状となし、バンパービーム３１を自動車のバンパービ
ームとして使用した場合等、従来の屈曲角パイプのよう
な皺や凹溝が存在するとともに角部が描く稜線が一直線
となっていない場合に比して、車両のオフセット衝突に
対しても、剛性を非常に高めることとなる。

【００４９】図１７乃至図１９は、前記実施の形態２に
よるバンパービーム３１の変形例を示したものである。
即ち、前記実施の形態２によるバンパービーム３１は、
断面が「口」字状を呈しているが、図１７に示すバンパ
ービーム３１は、圧縮側屈曲面３１ａと引張側屈曲面３
１ｂとの間に１つの突っ張り片９を一体に挿着して、断
面「日」字状にしたものであり、図１８に示すバンパー
ビーム３１は、圧縮側屈曲面３１ａと引張側屈曲面３１
ｂとの間に互いに対向する２つの突っ張り片１０、１１
を一体に挿着して、断面「目」字状にしたものであり、
図１９に示すバンパービーム３１は、圧縮側屈曲面３１
ａと引張側屈曲面３１ｂとの間及び両横側面３１ｅに十
文字の突っ張り片１２を一体に挿着して、断面「田」字
状にしたものである。

【００５０】（実施の形態３）図２０は、本発明による
実施の形態３を示しており、図２０に示すバンパービー
ム３１は、それぞれの角部の長手方向に延びる厚肉部１
２を形成したもので、それぞれ、前記実施の形態２にお
けるバンパービーム３１より、高剛性にすべく意図した
ものである。従って、この変形例は、前記実施の形態１
の場合にも適用できること明らかである。更に、図２０
において、両横側面３１ｃには、三角形状の突起８に代
えて、台形状の突起９を形成される点相違している。こ
の台形状の突起９は、その長辺側が圧縮側屈曲面３１ａ
側に位置し、短辺側が引張側屈曲面３１ｂ側に位置する
ように形成してある。従って、この台形状の突起９も、
前記実施の形態１および２の場合にも適用可能である。

【００５１】

【発明の効果】本発明は、自動車のバンパーの後部に配
置する角パイプを屈曲成形して形成された自動車用バン
パービームであって、角パイプの互いに対向する２つの
側面の一方が長手方向に凸湾曲面となる引張側屈曲面に
形成され、他方が長手方向に凹湾曲面となる圧縮側屈曲
面に形成されるとともに、この圧縮側屈曲面の中央部に
複数個の塑性変形凹部を形成することから、角部が描く
稜線を分断することなく一直線状に形成して、全側面が
略平面となり、又、屈曲成形過程において、互いに対向
する横側面が、下型の抱持側壁によって抱持され、圧縮
側屈曲面及び引張側屈曲面は、凹凸両湾曲成形面に抱持
されて、結果として、両横側壁が外側に膨らまず、圧縮
側屈曲面及び引張側屈曲面が内側に引けてしまわないこ
とから、従来のような断面鼓形状にならず、四囲の面が
平面に形成されており、バンパービーム３１の強度を高
めることとなる。

【００５２】さらに、バンパービームは、その圧縮側屈
曲面に塑性変形凹部が形成されていることから、この塑
性変形凹部は、曲げ応力による圧縮側屈曲面側の自然発
生的な皺の発生を拡大するのを防止することとなり、側
面への皺の伝播を阻止する。また、塑性変形故に、バン
パービームのスプリングバックを生じさせないこととな
って、所望の形状のバンパービームを成形されているこ
ととなる。

【００５３】また、バンパービームの圧縮側屈曲面の中
央部のみ塑性変形凹部が形成されている結果、バンパー
ビームの圧縮側及び引張側両屈曲面と横側面とは平面と
なり、バンパービームは、従来のバンパービームのよう
に自然発生的皺或いは凹溝や蛇腹が存在する場合に比し
て、車両のオフセット衝突に対しても、剛性を非常に高
めることができ、その圧縮側屈曲面の中央部のみに塑性
変形凹部が形成されて、全側面は略平面形状となって、
種々の角度からの衝撃に対して高剛性を発揮する。

【００５４】さらに、本発明によるバンパービームは、
圧縮側屈曲面に塑性変形凹部を形成するとともに、両横
側面中央部に、圧縮側屈曲面側に底辺が位置し、かつ引
張側屈曲面側に頂角が位置するような三角形状の突起を
長手方向に複数個遡状変形にて形成した結果、この三角
形状の突起も、角パイプの屈曲によって発生する圧縮変
形を吸収する。また三角形状の突起が角部に存在せず、
角部が描く稜線が分断されず一直線状になっているため
に、小型自動車のバンパービームのように屈曲率の高い
バンパービームに適用したとしても、皺の発生を抑えて
剛性の高いものを得ることができ、バンパービームの設
計自由度を確保するとともに、低コストの金属材料を使
用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１におけるバンパービーム
の斜視図である。

【図２】図１のＸ_１−Ｘ_１断面図である。

【図３】図１のＹ_１−Ｙ_１断面図である。

【図４】本発明の実施の形態１におけるバンパービーム
を製造するための角パイプの屈曲成形金型の正面図であ
る。

【図５】図４における下型の斜視図である。

【図６】図４における上型の斜視図である。

【図７】図６の一部を拡大して示す上型の斜視図であ
る。

【図８】本発明の実施の形態２におけるバンパービーム
の斜視図である。

【図９】図８のＸ_２−Ｘ_２断面図である。

【図１０】図８のＹ_２−Ｙ_２断面図である。

【図１１】本発明の実施の形態２におけるバンパービー
ムを製造するための角パイプの屈曲成形金型のうち、上
型の正面図である。

【図１２】同じく、下型の正面図である。

【図１３】本発明の実施の形態２におけるバンパービー
ムを製造するための角パイプの屈曲成形金型における角
パイプを載置した型開き状態を示す一部を断面にして示
す正面図である。

【図１４】同じく型締め状態を示す正面図である。

【図１５】図１３における要部断面図である。

【図１６】図１４における要部断面図である。

【図１７】本発明による実施の形態２の一の変形例を示
す一部破断した斜視図である。

【図１８】本発明による実施の形態２の他の変形例を示
す一部破断した斜視図である。

【図１９】本発明による実施の形態２の他の変形例を示
す一部破断した斜視図である。

【図２０】本発明による実施の形態２の他の変形例を示
す一部破断した斜視図である。

【図２１】自動車の車体前部の一部を破断して示す側面
図である。

【図２２】従来のプレス機でバンパービームを製作する
説明図である。

【図２３】図２２によるプレス機で製造されたバンパー
ビームの側面図である。

【符号の説明】

７ 塑性変形凹部 ８ 三角形状の突起 ９ 台形状の突起 ３１ バンパービーム ３１ａ 圧縮側屈曲面 ３１ｂ 引張側屈曲面 ３１ｃ 横側面

フロントページの続き (72)発明者 山下 年丸 静岡県富士市五味島19−１ 山川工業株式 会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車のバンパーの後部に配置する角パ
   イプを屈曲成形して形成された自動車用バンパービーム
   であって、角パイプの互いに対向する２つの側面の一方
   が長手方向に凸湾曲面となる引張側屈曲面に形成され、
   他方が長手方向に凹湾曲面となる圧縮側屈曲面に形成さ
   れるとともに、この圧縮側屈曲面の中央部に複数個の塑
   性変形凹部を形成し、かつ全側面が略平面に形成したこ
   とを特徴とする自動車用バンパービーム。
2. 【請求項２】 前記角パイプの互いに対向する前記両側
   面が連続する２つの横側面中央部に、前記圧縮側屈曲面
   側に底辺が位置しかつ前記引張側屈曲面側に頂角が位置
   するような三角形状の突起を長手方向に複数個形成した
   ことを特徴とする自動車用バンパービーム。
3. 【請求項３】 前記角パイプの互いに対向する前記側面
   が連続する２つの横側面中央部に、前記圧縮側屈曲面側
   に長辺が位置し、且つ前記引張側座曲面側に短辺が位置
   するような台形状の突起を長手方向に複数個形成したこ
   とを特徴とする自動車用バンパービーム。
4. 【請求項４】 自動車のバンパーの後部に配置する角パ
   イプを屈曲成形して、自動車用バンパービームを形成す
   る場合、前記角パイプを屈曲成形する上下型のうち、下
   型が、前記屈曲成形前の角パイプの幅寸法と略同等の幅
   寸法を有する凹湾曲成形面を有し、この凹湾曲成形面上
   に前記角パイプの互いに対向する長手方向両側面を抱持
   する抱持側側壁が立設されているとともに、前記凹湾曲
   成形面の両端部に互いに水平上に位置するように前記角
   パイプの載置面を形成しており、また、上型が、前記下
   型の抱持側壁の間寸法と略同等の幅寸法を有する凸湾曲
   成形面を形成して、この凸湾曲成形面の中央部に長手方
   向に向かって延在する複数個のパンチ突起を並設してい
   る成形型を用いて、前記下型の凹湾曲成形面の載置面
   に、前記屈曲成形前の角パイプ両端を載置セットし、次
   に、前記上型を下降させて、この上型の凸湾曲成形面と
   下型の凹湾曲成形面との間で、前記角パイプに曲げ荷重
   を加えて屈曲成形するとともに、前記パンチ突起により
   角パイプの圧縮側屈曲面側の面の中央部に塑性変形凹部
   を形成するようにしたことを特徴とする自動車用バンパ
   ービームの製造方法。
5. 【請求項５】 前記上型の凸湾曲成形型側面に接する対
   向側壁に、前記上型の下降方向に延在する断面三角状の
   凹部を複数条設け、該凹部により前記角パイプの屈曲成
   形時に、該角パイプの互いに対向する前記長手方向側面
   に連続する２つの横側面中央部に、 前記圧縮側屈曲面側に底辺が位置し且つ前記引張側屈曲
   面側に頂角が位置するような三角形状の突起を形成した
   ことを特徴とする自動車用バンパービームの製造方法。
6. 【請求項６】 前記上型の凸湾曲成形型側面に接する対
   向側壁に、前記上型の下降方向に延在する断面三角状の
   凹部を複数条設け、該凹部により前記角パイプの屈曲成
   形時に、該角パイプの互いに対向する前記長手方向側面
   に連続する２つの横側面中央部に、 前記圧縮側屈曲面側に長辺が位置し且つ前記引張側屈曲
   面側に短辺が位置するような台形状の突起を形成したこ
   とを特徴とする自動車用バンパービームの製造方法。