(57)【要約】【課題】衝突時においてバンパーが受ける衝撃を確実に吸収することができることは勿論のこと、設置スペースが小さくなっても十分な変形量を確保することができてユーザーの要求品質を満足することができるバンパー補強材を提供すること。【解決手段】中空管で形成され、断面が下部底辺（ａ１）とそれよりも長い上部底辺（ａ２）の平行な一対の底辺と、該底辺（ａ１、ａ２）に垂直な垂直辺（ｂ）を有する台形状からなるものとした。なお、このバンパー補強材１は垂直辺の背面側がステー３を介してボディフレーム４に連結された構造となっている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空管で形成され、断面が下部底辺とそれよりも長い上部底辺の平行な一対の底辺と、該底辺に垂直な垂直辺を有する台形状からなることを特徴とするバンパー補強材。
【請求項２】
平面視した場合、全体が外側に向け円弧状に曲げ加工されているとともに、断面に存在する４つのコーナがＲ形状に加工されており、曲げ内側のコーナの曲率半径が曲げ外側のコーナの曲率半径よりも大きくしてある請求項１に記載のバンパー補強材。
【請求項３】
垂直辺の外側がステーを介してボディフレームに連結されている請求項１または２に記載のバンパー補強材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝突時においてバンパーが受ける衝撃を確実に吸収することができるバンパー補強材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平７−６９１４６号公報
【０００３】
従来から、自動車用バンパーの裏側には衝突時においてバンパーが受ける衝撃を吸収するためのバンパー補強材が装着されている。即ち、このバンパー補強材は変形により衝撃力を吸収してボディフレームの破損を防止するものであり、特許文献１に示されるように、断面が正方形状や長方形状の中空管を用いるのが普通であった。
【０００４】
このようなバンパー補強材２１は、図５に示されるように、バンパー２２の裏面側に取り付けられるものであり、ステー２３を介してボディフレーム２４に連結されたものとなっている。この構造では、バンパー２２に左方向の衝撃が加わった場合、ステー２３の左端はボディフレーム２４に固定されているため、図６に示されるように、バンパー補強材２１とステー２３がともに衝撃の進行方向に対して縮まるように屈曲変形（図中の一点鎖線参照）し、衝撃力を吸収するよう構成されている。
【０００５】
即ち、衝撃によってボディフレーム２４が影響を受けないように、バンパー補強材２１が先に変形して衝撃力を吸収するように設計されているのである。具体的には、例えばバンパー補強材２１とステー２３の合計変形量（Ｓ）が２０ｍｍを確保することが要求されている。
【０００６】
しかしながら、最近では自動車デザインも多様化してバンパー形状が従来のように飛び出すことがなく車体と面一となるような設計がなされるようになってきた。この場合、ボディフレーム２４の位置は従来と同じであるためバンパー補強材２１の設置スペースが小さくなり、単純にステー２３を短くして対処すると、図７に示されるように、バンパー補強材２１とステー２３の合計変形量（Ｓ）が２０ｍｍを確保することができず、右図にあるようにボディフレーム２４が変形してしまい、要求品質を満足させることができないという問題点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような従来の問題点を解決して、衝突時においてバンパーが受ける衝撃を確実に吸収することができることは勿論のこと、設置スペースが小さくなっても十分な変形量を確保することができてユーザーの要求品質を満足することができるバンパー補強材を提供することを目的して完成されたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明のバンパー補強材は、中空管で形成され、断面が下部底辺とそれよりも長い上部底辺の平行な一対の底辺と、該底辺に垂直な垂直辺を有する台形状からなることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい形態を示す。
図１は、本発明のバンパー補強材を示す全体斜視図であり、中空管で形成されているとともに、バンパー形状に対応して平面視した場合、全体がＲ：３０００ｍｍの円弧状となっている。なお材質としては、９８０ＭＰａ級のハイテン鋼（厚み：１．４ｍｍ）が使用されている。
【００１０】
このバンパー補強材１は、図２に示されるように、断面が下部底辺（ａ１）とそれよりも長い上部底辺（ａ２）の平行な一対の底辺と、該底辺（ａ１、ａ２）に垂直な垂直辺（ｂ）を有する台形状からなるものである。なお、ｃは底辺（ａ１、ａ２）を結ぶ斜辺である。また、図示のものでは、ａ１：ａ２：ｂの比率は約１：１．５：２となっている。
【００１１】
このように構成されたバンパー補強材１は、図３に示されるように、バンパー２の裏面側スペースに取り付けられるものであり、ステー３を介してボディフレーム４に連結されている点は従来と同様である。
ただし、図示されるように、バンパー２の位置は車体と面一のものとなっており、従来のバンパー位置（一点鎖線で表示）と比べて車体側へ入り込んでいる。しかも、ボディフレーム４の位置は従来と同じ位置であるため、バンパー補強材１の取付スペースは従来よりも１０ｍｍほど短い状態となっている。
【００１２】
本発明のバンパー補強材では、断面が下部底辺（ａ１）とそれよりも長い上部底辺（ａ２）の平行な一対の底辺と、該底辺（ａ１、ａ２）に垂直な垂直辺（ｂ）を有する台形状からなり、上部側が右方向に張り出した状態となっている。このため、左方向へ衝撃荷重がかかった場合は、図４に示されるように、先ず初めに上部底辺（ａ２）が屈曲変形することとなる。
この変形は上部底辺（ａ２）が下部底辺（ａ１）とほぼ同じ長さになるまで続く（図４の中央図参照）。この段階で上部底辺（ａ２）には凹状の屈曲部Ｐが形成されることとなり、該屈曲部Ｐが一種のリブ効果を発揮するため、これ以上に上部底辺（ａ２）のみが変形するのが防止される。
その後、衝撃荷重はほぼ長方形に変形したバンパー補強材全体にかかることとなり、一般的な長方形の変形と同じように全体が屈曲変形することとなる（図４の右図参照）。
【００１３】
この結果、本発明のバンパー補強材の縮み代（Ｔ）は、従来の一般的な長方形のものに比べて、上部底辺（ａ２）が下部底辺（ａ１）とほぼ同じ長さまで変形する分だけ大きく変形することができるため、十分に衝撃荷重を吸収することとなる。
従って、前記バンパー補強材の縮み代（Ｔ）とステー３の縮み代を加算した合計変形量（Ｓ）は、品質基準である２０ｍｍを十分に確保できることとなり、ボディフレーム４を変形させることはない。
このように、本発明のバンパー補強材は従来よりも小さな設置スペースであっても取り付けが可能で、しかも従来と同様に十分な変形量を確保することができるため、バンパー形状や車体形状等のデザインの自由度を大きく広げることが可能となるものである。
【００１４】
なお、図示のものにおいては、下部底辺（ａ１）とそれよりも長い上部底辺（ａ２）の平行な一対の底辺の場合について説明したが、下部底辺（ａ１）が上部底辺（ａ２）よりも長い上下逆の台形状であっても同様の作用効果を得ることができるのは勿論である。
【００１５】
また、図８に示されるように、平面視した場合、全体が外側に向け円弧状に曲げ加工されているとともに、断面に存在する４つのコーナがＲ形状に加工されているものでは、曲げ内側のコーナの曲率半径Ｒ１、Ｒ３を曲げ外側のコーナの曲率半径Ｒ２、Ｒ４よりも大きくしておくことが好ましい。これは、以下の理由による。
曲げ加工に際し、台形のような非対称断面形状の部材の場合は、特にコーナの曲率半径が小さいと局部的に剛になって変形が全断面におよび、逆に、コーナの曲率半径が大きいと局部的に柔軟となって変形が加工用ポンチとの接触面近傍のみで発生する。一方、バンパー補強材として必要なことは「外側の形状良好性」であるので、曲げ内側のコーナの曲率半径Ｒ１、Ｒ３を大きくして、曲げ内側のコーナ部の変形だけで曲げ加工が完遂できた方がよい。
従って、曲げ内側のコーナの曲率半径Ｒ１、Ｒ３を曲げ外側のコーナの曲率半径Ｒ２、Ｒ４よりも大きくしておくことが「外側の形状良好性」を確保するうえで好ましい。なお、曲げ外側のコーナの曲率半径Ｒ２、Ｒ４は小さい程、曲げ外側の断面変形が小さくなる。
【００１６】
具体的には、例えば上辺４８ｍｍ、下辺３０ｍｍ、高さ６０ｍｍの断面台形状のバンパー補強材を、９８０ＭＰａ級のハイテン鋼板（厚み：１．４ｍｍ）を丸めて成形する場合、曲げ内側のコーナの曲率半径Ｒ１、Ｒ３を１０ｍｍ、曲げ外側のコーナの曲率半径Ｒ２、Ｒ４を６ｍｍとすることができる。
また、肉厚が大きくなるほど曲率半径も大きくなり、バンパー補強材の外寸が大きくなるほど曲率半径も大きくなる。また、台形の形状がもっといびつになった場合には、上下の曲率半径を異なるものとするのが良いこともある（例えば、Ｒ１＝１０ｍｍ、Ｒ３＝１１ｍｍ、Ｒ２＝７ｍｍ、Ｒ４＝６ｍｍ）。
【００１７】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明は衝突時においてバンパーが受ける衝撃を確実に吸収することができることは勿論のこと、設置スペースが小さくなっても十分な変形量を確保することができてユーザーの要求品質を満足することができるものである。
よって、本発明は従来の問題点を一掃したバンパー補強材として、産業の発展に寄与するところは極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す全体斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す断面図である。
【図３】自動車への取り付け状態を示す正面図である。
【図４】変形状態を示す説明図である。
【図５】従来例の自動車への取り付け状態を示す正面図である。
【図６】従来例の変形状態を示す説明図である。
【図７】従来例の変形状態を示す説明図である。
【図８】本発明のその他の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１  バンパー補強材
２  バンパー
３  ステー
４  ボディフレーム
ａ１  下部底辺
ａ２  上部底辺
ｂ  垂直辺
【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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【図８】
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