(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手形状を成しているとともに、長手方向の両端部においてそれぞれ衝撃吸収部材を介してサイドメンバーに取り付けられる自動車用バンパービームであって、
平板状の金属素材にプレス加工が施されることにより所定形状に加工されたもので、
前記長手方向の中央部分では、逆Ｕ字形状に突き出す一対の突出部が連結部を介して上下に離間して設けられ、全体としてＭ字型断面形状を成している一方、
前記衝撃吸収部材に固定される両端の取付部では、前記連結部の幅寸法Ｗ２は前記中央部分における幅寸法Ｗ１よりも大きくされているとともに、前記突出部の高さ寸法Ｈ２は前記衝撃吸収部材の圧潰荷重よりも高い曲げ強度が得られる範囲で前記中央部分における高さ寸法Ｈ１よりも小さくされ、全体として扁平なＭ字型断面形状を成しており、
前記連結部の幅寸法は、前記中央部分から前記取付部に向かうに従って滑らかに増大させられ、前記突出部の高さ寸法は、前記中央部分から前記取付部に向かうに従って滑らかに減少させられており、
上下の両側部には上下方向に延び出すフランジが設けられているとともに、
前記取付部における前記連結部の幅寸法Ｗ２は、前記衝撃吸収部材の本体部分と略同じ幅寸法を有し、該連結部は該衝撃吸収部材の取付板に密着する状態で一体的に固定されている
ことを特徴とする自動車用バンパービーム。
【請求項２】
長手形状を成しているとともに、長手方向の両端部においてそれぞれ衝撃吸収部材を介してサイドメンバーに取り付けられる自動車用バンパービームであって、
平板状の金属素材にプレス加工が施されることにより所定形状に加工されたもので、
前記長手方向の中央部分では、逆Ｕ字形状に突き出す一対の突出部が連結部を介して上下に離間して設けられ、全体としてＭ字型断面形状を成している一方、
該中央部分から両端部へ向かうに従って前記突出部の高さ寸法Ｈは滑らかに減少させられているとともに、前記連結部は該突出部の突出方向へ滑らかに変位させられており、
前記衝撃吸収部材に固定される両端の取付部では、前記連結部が前記突出部と同じ突出位置まで変位して面一になり、全体として逆皿型断面形状を成しており、該逆皿型断面形状の内側に該衝撃吸収部材が挿入されて固定されるとともに、該逆皿型断面形状の高さ寸法ｈは該衝撃吸収部材の圧壊荷重よりも高い曲げ強度が得られ、且つ該衝撃吸収部材が完全に圧壊することを許容する寸法とされており、
上下の両側部には上下方向に延び出すフランジが設けられているとともに、
前記取付部における前記逆皿型断面形状の内側の幅寸法は、前記衝撃吸収部材の取付板の幅寸法よりも大きく、該逆皿型断面形状の底部が該取付板に密着する状態で一体的に固定されている
ことを特徴とする自動車用バンパービーム。
【請求項３】
前記金属素材の引張強度は７８０ＭＰａ以上である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用バンパービーム。
【請求項４】
前記プレス加工は、前記金属素材を高温に加熱して行う熱間プレス成形で、該熱間プレス成形により成形品が高強度化される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用バンパービーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車用バンパービームに係り、特に、所定の強度を維持しつつ衝撃吸収部材が衝撃エネルギーを吸収するのに必要な十分なクラッシュストロークを確保できる自動車用バンパービームに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
長手形状を成しているとともに、長手方向の両端部においてそれぞれ衝撃吸収部材を介してサイドメンバーに取り付けられる自動車用バンパービームが広く用いられている（特許文献１参照）。図３のバンパービーム１０はその一例で、車両のフロント側のもので車両の上方から見た概略平面図であり、左右のサイドメンバー１２Ｒ、１２Ｌの前端部にはそれぞれ衝撃吸収部材としてクラッシュボックス１４Ｒ、１４Ｌが配設されているとともに、バンパービーム１０は、その左右の両端部においてクラッシュボックス１４Ｒ、１４Ｌに固定されている。図４は、図３のIV−IV断面すなわち右側の取付部付近の断面図で、バンパービーム１０の断面形状はハット形状を成しており、そのハット形状の内側にクラッシュボックス１４Ｒが挿入されて一体的に固定されている。バンパービーム１０は左右対称で、左側の取付部も同様に構成されている。このバンパービーム１０は、バンパーのリインフォースメント（補強部材）および取付部材として機能するもので、合成樹脂等から成るバンパー本体１６が一体的に取り付けられるようになっている。また、クラッシュボックス１４Ｒ、１４Ｌは筒状の部材で、車両前方から衝撃が加えられた時に蛇腹状に圧壊されることにより、衝撃エネルギーを吸収してサイドメンバー１２Ｒ、１２Ｌ等の車両の構造部材に加えられる衝撃を緩和する。
【０００３】
一方、特許文献２には、素材管（パイプ）を液圧成形することにより、中央部分では断面Ｂ字形状として高い剛性（強度）が得られるようにするとともに、端部に向かうに従って高さ寸法（車両前方への突出寸法）が小さくなるようにして、車体のコーナー部分の角張りを抑制することが提案されている。車両用バンパービームは、衝撃吸収部材に固定される両端の取付部から遠い中央部分程大きな曲げ強度が必要とされ、取付部に近い端部側では必要強度が小さくなるため、高さ寸法を小さくしても差し支えない。
【特許文献１】特開平９−９５１８９号公報
【特許文献２】特開２００３−１４６１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１すなわち前記図３、図４に記載の自動車用バンパービームは、平板状の金属素材を用いてプレス加工等により安価に製造できるものの、断面が単純なハット形状であるため、必要な曲げ強度（剛性）を確保するためには板厚を厚くする必要があり、重量増加を招く。また、衝撃吸収部材（クラッシュボックス）がハット形状の内側に挿入されて一体的に固定されるようになっているため、バンパービームがサイドメンバー等の構造物（図４では取付板６２）に当接するまでの離間距離Ｄ（図４参照）が小さくなり、クラッシュボックスが完全に圧壊するのに必要なクラッシュストロークを確保できず、所期の衝撃吸収性能が得られなくなる可能性がある。
【０００５】
これに対し、特許文献２に記載の自動車用バンパービームによれば、優れた曲げ強度が得られるとともに、端部で高さ寸法が小さくなるため十分なクラッシュストロークを確保し易くなるが、パイプを利用しているため製造コストが高くなる。平板状の金属素材を曲げ加工して閉じ断面とすることも考えられるが、製造工程が複雑になるため、必ずしも十分にコスト低減を図ることができない。
【０００６】
一方、ロール成形や押出成形で図５に示すバンパービーム２０のようにＭ字型断面とすることが考えられ、その場合はハット形状に比べて曲げ強度が高くなるため、板厚を薄くしたり高さ寸法を小さくしたりして軽量化を図ることができるとともに、閉じ断面のバンパービームに比べて安価に製造できるが、ロール成形や押出成形では一定の断面形状となるため、クラッシュボックスに対する取付部においても高さ寸法が大きくなり、その分だけクラッシュボックスの長さ寸法Ｌが短くなって衝撃吸収性能が低下する。なお、図５は、前記図４に対応する断面図である。
【０００７】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、所定の曲げ強度を維持しつつ十分なクラッシュストロークを確保できる軽量で且つ安価な自動車用バンパービームを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するために、第１発明は、長手形状を成しているとともに、長手方向の両端部においてそれぞれ衝撃吸収部材を介してサイドメンバーに取り付けられる自動車用バンパービームであって、(a) 平板状の金属素材にプレス加工が施されることにより所定形状に加工されたもので、(b) 前記長手方向の中央部分では、逆Ｕ字形状に突き出す一対の突出部が連結部を介して上下に離間して設けられ、全体としてＭ字型断面形状を成している一方、(c) 前記衝撃吸収部材に固定される両端の取付部では、前記連結部の幅寸法Ｗ２は前記中央部分における幅寸法Ｗ１よりも大きくされているとともに、前記突出部の高さ寸法Ｈ２は前記衝撃吸収部材の圧壊荷重よりも高い曲げ強度が得られる範囲で前記中央部分における高さ寸法Ｈ１よりも小さくされ、全体として扁平なＭ字型断面形状を成しており、(d) 前記連結部の幅寸法は、前記中央部分から前記取付部に向かうに従って滑らかに増大させられ、前記突出部の高さ寸法は、前記中央部分から前記取付部に向かうに従って滑らかに減少させられており、(e) 上下の両側部には上下方向に延び出すフランジが設けられているとともに、(f) 前記取付部における前記連結部の幅寸法Ｗ２は、前記衝撃吸収部材の本体部分と略同じ幅寸法を有し、その連結部はその衝撃吸収部材の取付板に密着する状態で一体的に固定されていることを特徴とする。
【０００９】
第２発明は、長手形状を成しているとともに、長手方向の両端部においてそれぞれ衝撃吸収部材を介してサイドメンバーに取り付けられる自動車用バンパービームであって、(a) 平板状の金属素材にプレス加工が施されることにより所定形状に加工されたもので、(b) 前記長手方向の中央部分では、逆Ｕ字形状に突き出す一対の突出部が連結部を介して上下に離間して設けられ、全体としてＭ字型断面形状を成している一方、(c) その中央部分から両端部へ向かうに従って前記突出部の高さ寸法Ｈは滑らかに減少させられているとともに、前記連結部は該突出部の突出方向へ滑らかに変位させられており、(d) 前記衝撃吸収部材に固定される両端の取付部では、前記連結部が前記突出部と同じ突出位置まで変位して面一になり、全体として逆皿型断面形状を成しており、その逆皿型断面形状の内側に衝撃吸収部材が挿入されて固定されるとともに、その逆皿型断面形状の高さ寸法ｈは衝撃吸収部材の圧壊荷重よりも高い曲げ強度が得られ、且つ衝撃吸収部材が完全に圧壊することを許容する寸法とされており、(e) 上下の両側部には上下方向に延び出すフランジが設けられているとともに、(f) 前記取付部における前記逆皿型断面形状の内側の幅寸法は、前記衝撃吸収部材の取付板の幅寸法よりも大きく、その逆皿型断面形状の底部がその取付板に密着する状態で一体的に固定されていることを特徴とする。
【００１０】
第３発明は、第１発明または第２発明の自動車用バンパービームにおいて、前記金属素材の引張強度は７８０ＭＰａ以上であることを特徴とする。
【００１１】
第４発明は、第１発明または第２発明の自動車用バンパービームにおいて、前記プレス加工は、前記金属素材を高温に加熱して行う熱間プレス成形で、その熱間プレス成形により成形品が高強度化されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１発明の自動車用バンパービームは、平板状の金属素材にプレス加工が施されることにより所定形状に加工されたものであるため、パイプを利用したり閉じ断面形状としたりする場合に比較して安価に製造できる一方、高い曲げ強度が要求される長手方向の中央部分では、一対の突出部が連結部を介して連結されたＭ字型断面形状とされているため、ハット形状に比べて高い曲げ強度が得られるようになり、板厚を薄くしたり高さ寸法Ｈ１を小さくしたりして軽量化を図ることができる。
【００１３】
また、衝撃吸収部材に固定される取付部では、連結部の幅寸法Ｗ２が中央部分における幅寸法Ｗ１よりも大きくされているとともに、突出部の高さ寸法Ｈ２が衝撃吸収部材の圧壊荷重よりも高い曲げ強度が得られる範囲で中央部分における高さ寸法Ｈ１よりも小さくされ、全体として扁平なＭ字型断面形状を成しているため、所定の曲げ強度を確保しつつ高さ寸法Ｈ２を小さくすることが可能で、それだけ衝撃吸収部材の長さ寸法を大きくして十分な衝撃吸収性能が得られるようにできる。その場合に、連結部の幅寸法および突出部の高さ寸法はそれぞれ滑らかに徐変させられているため、応力集中によって曲げ強度が損なわれる恐れがない。
【００１４】
第２発明の自動車用バンパービームも、平板状の金属素材にプレス加工が施されることにより所定形状に加工されたものであるため、パイプを利用したり閉じ断面形状としたりする場合に比較して安価に製造できる一方、高い曲げ強度が要求される長手方向の中央部分では、一対の突出部が連結部を介して連結されたＭ字型断面形状とされているため、ハット形状に比べて高い曲げ強度が得られるようになり、板厚を薄くしたり高さ寸法Ｈを小さくしたりして軽量化を図ることができる。
【００１５】
また、衝撃吸収部材に固定される取付部では逆皿型断面形状とされており、その逆皿型断面形状の内側に衝撃吸収部材が挿入されて固定されるとともに、その逆皿型断面形状の高さ寸法ｈは衝撃吸収部材の圧壊荷重よりも高い曲げ強度が得られ、且つ衝撃吸収部材が完全に圧壊することを許容する寸法とされているため、所定の曲げ強度を維持しつつ十分なクラッシュストロークを確保して所望の衝撃吸収性能を得ることができる。その場合に、中央部分から両端部へ向かうに従って突出部の高さ寸法Ｈは滑らかに減少させられ、連結部は突出部の突出方向へ滑らかに変位させられているため、応力集中によって曲げ強度が損なわれる恐れがない。
【００１６】
第３発明では、金属素材の引張強度が７８０ＭＰａ以上であり、第４発明では、熱間プレス成形により高強度化されるため、何れの場合も所定の曲げ強度を確保しつつ形状の設定の自由度が広がり、高さ寸法Ｈ１、Ｈ２、ｈを小さくしたり板厚を薄くしたりして更なる軽量化を図ることができるとともに、所定の衝撃吸収性能を維持しながら自動車のコーナー部分の丸みを大きくしたり、或いは衝撃吸収部材の長さ寸法を大きくして衝撃吸収性能を一層向上させたりすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の自動車用バンパービームは、車両前側に取り付けられるバンパーにも車両後側に取り付けられるバンパーにも適用され得るが、何れか一方のみに適用するだけでも差し支えない。
【００１８】
また、バンパービームの長手方向の形状、すなわち車両の上方から見た平面視の形状は、例えば前側バンパーについては中央部が前方へ突き出すように滑らかに湾曲した形状とすることが望ましいが、略直線状であっても良いし、両端部のみ後方へ傾斜させたり湾曲させたりするなど、種々の態様が可能である。
【００１９】
長手方向の中央部分におけるＭ字型断面形状や取付部における扁平なＭ字型断面形状、或いは逆皿型断面形状は、何れも長手方向に対して直角な断面すなわち車両の上下方向の断面形状で、逆皿型断面形状とは、皿型の底部が車両の外側すなわち前方または後方へ突き出していることを意味する。Ｍ字型断面のうちの逆Ｕ字形状の突出部についても、Ｕ字形状の回曲部が車両の外側すなわち前方または後方へ突き出していることを意味する。
【００２０】
上記Ｍ字型断面形状や逆皿型断面形状、或いは逆Ｕ字形状の折れ曲がり部分は、円弧状に丸く湾曲しているものでも良いし、直角等に角張っているものでも良い。角張っているＵ字形状は、長方形状であっても良いし、台形状であっても良い。また、一対の突出部を連結する連結部は、少なくとも衝撃吸収部材に固定される取付部においては平坦面とされるが、長手方向の中央部分では円弧状に湾曲しても良いなど、種々の態様が可能である。
【００２１】
衝撃吸収部材は、サイドメンバー等の自動車構造部材に対する衝撃を緩和する機能を有し、例えば円筒或いは角筒等の筒形状を成す金属板材にて構成され、それが軸方向から圧縮されて蛇腹状に潰れることにより衝撃エネルギーを吸収するクラッシュボックスが好適に用いられるが、ゴムやバネ、圧縮エア等の弾性体を利用したものなど他の種々の衝撃吸収部材を採用できる。
【００２２】
第１発明において、取付部における連結部の幅寸法Ｗ２は、例えば衝撃吸収部材の取付板の幅寸法と同じかそれより小さい寸法（但し、取付スペースを確保できる寸法）とされるが、取付板の幅寸法より大きくすることも可能である。
【００２３】
第２発明において、取付部における逆皿型断面形状の内側の幅寸法は、衝撃吸収部材を挿入して皿形状の底部に密着させることができるように、その衝撃吸収部材の取付板等の幅寸法より大きくされる。逆皿型断面形状の高さ寸法ｈは、バンパービームがサイドメンバー等の構造物に当接する前に衝撃吸収部材が完全に圧壊するように、衝撃吸収部材が完全に圧壊するのに必要なクラッシュストロークよりも、バンパービームから構造物までの離間距離が長くなるように定められる。衝撃吸収部材が完全に圧壊するクラッシュストロークは、例えばクランシュボックスの場合、その材質や板厚によっても異なるが、クラッシュボックスの長さ寸法の７０〜７５％であり、高さ寸法ｈは、逆皿型断面形状の内側に挿入されるクラッシュボックスの寸法が全長の２０％未満となるようにすれば十分であるが、曲げ強度を確保する上では２５％未満となるようにすることが望ましい。
【００２４】
第３発明のように、引張強度が７８０ＭＰａ以上の金属素材は、通常は冷間プレス加工により加工を行うことができる。第４発明のように、金属素材を高温に加熱する熱間プレス成形により加工を行って高強度化する場合には、引張強度を例えば１４００ＭＰａ程度以上まで高くすることが可能で、曲げ強度が大幅に向上する。このように熱間プレス成形で高強度化される熱間プレス成形用の金属素材は、例えば特開２００５−７４４６８号公報に記載されている。
【実施例１】
【００２５】
以下、第１発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１の自動車用バンパービーム３０は、前記図３と同様にして車両のフロント側に配設されるもので、図１の(a) は長手方向の中央部分から右半分を示す斜視図、図１の(b) はその中央部分の断面図、図１の(c) は前記クラッシュボックス１４Ｒに固定される取付部３２の近傍の断面図で、前記図４に対応する図である。このバンパービーム３０は、引張強度が７８０ＭＰａ以上で例えば９８０ＭＰａ以上の平板状の金属素材が、冷間プレス加工により所定形状に加工されるか、或いは熱間プレス成形用の平板状の金属素材が、熱間プレス成形により所定形状に加工されるとともに引張強度が１４００ＭＰａ以上まで高強度化されたものであり、長手形状を成しているとともに、図３と同様に長手方向の両端部においてそれぞれクラッシュボックス１４Ｒ、１４Ｌを介して左右のサイドメンバー１２Ｒ、１２Ｌに一体的に取り付けられて使用される。なお、図１の(a) は、バンパービーム３０の基本形状を示したもので、板厚は省略されている。
【００２６】
バンパービーム３０の長手方向の中央部分では、図１(b) から明らかなように、逆Ｕ字形状に突き出す一対の突出部３４が連結部３６を介して上下に離間して設けられ、全体としてＭ字型断面形状を成しているとともに、その両端部、すなわちバンパービーム３０の上下の両側部には平坦なフランジ３８が設けられている。Ｍ字型断面の各折れ曲がり部分は、何れも比較的角張るように加工されており、一対の突出部３４は、それぞれ先端側程幅寸法が狭くなる台形状を成している。また、連結部３６は一直線すなわち平坦面で、フランジ３８と共通の平面内に位置させられ、それ等が略垂直となる姿勢で配設される。図１(b) の左右方向はバンパービーム３０（或いは車両）の上下方向で、上方が車両前側である。
【００２７】
また、図１(c) に示す取付部３２では、前記連結部３６の幅寸法Ｗ２が前記中央部分における幅寸法Ｗ１よりも大きくされているとともに、前記突出部３４の高さ寸法Ｈ２がクラッシュボックス１４Ｒの圧壊荷重よりも高い曲げ強度が得られる範囲で前記中央部分における高さ寸法Ｈ１よりも小さくされ、全体として扁平なＭ字型断面形状を成している。連結部３６の幅寸法Ｗ２は、クラッシュボックス１４Ｒの取付板４０の幅寸法と略同じであるとともに、連結部３６は平坦面で、取付板４０の略全面に亘って密着する状態で、図示しないボルト等により一体的に固定されるようになっている。なお、一点鎖線で示すように取付板４０を上下に延長し、バンパービーム３０と略同じ幅寸法として、連結部３６だけでなくフランジ３８も取付板４０に固定するようにしても良い。
【００２８】
上記連結部３６の幅寸法Ｗは、図１(b) に示す中央部分から取付部３２に向かうに従って滑らかに増大させられ、突出部３４の高さ寸法Ｈは、図１(b) に示す中央部分から取付部３２に向かうに従って滑らかに減少させられている。取付部３２におけるバンパービーム３０の全体の幅寸法、すなわち図１(c) における左右方向の寸法は、図１(b) に示す中央部分における幅寸法と略同じであり、プレス加工前の平坦な金属素材の状態では中央部分の幅寸法が最も大きく、両端部に向かうに従って滑らかに狭くなっている。
【００２９】
このような第１実施例の自動車用バンパービーム３０においては、平板状の金属素材にプレス加工が施されることにより所定形状に加工されたものであるため、パイプを利用したり閉じ断面形状としたりする場合に比較して安価に製造できる一方、高い曲げ強度が要求される長手方向の中央部分では、一対の突出部３４が連結部３６を介して連結されたＭ字型断面形状とされているため、ハット形状に比べて高い曲げ強度が得られるようになり、板厚を薄くしたり高さ寸法Ｈ１を小さくしたりして軽量化を図ることができる。
【００３０】
また、クラッシュボックス１４Ｒに固定される取付部３２では、連結部３６の幅寸法Ｗ２が中央部分における幅寸法Ｗ１よりも大きくされているとともに、突出部３４の高さ寸法Ｈ２はクラッシュボックス１４Ｒの圧壊荷重よりも高い曲げ強度が得られる範囲で中央部分における高さ寸法Ｈ１よりも小さくされ、全体として扁平なＭ字型断面形状を成しているため、所定の曲げ強度を確保しつつ高さ寸法Ｈ２を小さくすることが可能で、それだけクラッシュボックス１４Ｒの長さ寸法Ｌを大きくして十分な衝撃吸収性能が得られるようにできる。その場合に、連結部３６の幅寸法Ｗおよび突出部３４の高さ寸法Ｈはそれぞれ滑らかに徐変させられているため、応力集中によって曲げ強度が損なわれる恐れがない。
【００３１】
また、本実施例では、引張強度が９８０ＭＰａ以上の金属素材を用いて冷間プレス加工により加工するか、或いは熱間プレス成形用の金属素材を用いて熱間プレス成形による加工で引張強度が１４００ＭＰａ以上まで高強度化されるため、何れの場合も所定の曲げ強度を確保しつつ形状の設定の自由度が広がり、高さ寸法Ｈ１、Ｈ２を小さくしたり板厚を薄くしたりして更なる軽量化を図ることができるとともに、所定の衝撃吸収性能を維持しながらバンパービーム３０の端部を車両後方側へ後退させて自動車のコーナー部分の丸みを大きくしたり、或いはクラッシュボックス１４Ｒの長さ寸法Ｌを大きくして衝撃吸収性能を一層向上させたりすることができる。熱間プレス成形で高強度化される熱間プレス成形用の金属素材を用いる場合は、その効果が一層顕著となる。
【実施例２】
【００３２】
次に、第２発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図２の自動車用バンパービーム５０は、前記図３と同様にして車両のフロント側に配設されるもので、図２の(a) は長手方向の中央部分から右半分を示す斜視図、図２の(b) はその中央部分の断面図、図２の(c) は前記クラッシュボックス１４Ｒに固定される取付部５２の近傍の断面図で、前記図４に対応する図である。このバンパービーム５０は、引張強度が７８０ＭＰａ以上で例えば９８０ＭＰａ以上の平板状の金属素材が、冷間プレス加工により所定形状に加工されるか、或いは熱間プレス成形用の平板状の金属素材が、熱間プレス成形により所定形状に加工されるとともに引張強度が１４００ＭＰａ以上まで高強度化されたものであり、長手形状を成しているとともに、図３と同様に長手方向の両端部においてそれぞれクラッシュボックス１４Ｒ、１４Ｌを介して左右のサイドメンバー１２Ｒ、１２Ｌに一体的に取り付けられて使用される。なお、図２の(a) は、バンパービーム３０の基本形状を示したもので、板厚は省略されている。
【００３３】
バンパービーム５０の長手方向の中央部分では、図２(b) から明らかなように、逆Ｕ字形状に突き出す一対の突出部５４が連結部５６を介して上下に離間して設けられ、全体としてＭ字型断面形状を成しているとともに、その両端部、すなわちバンパービーム５０の上下の両側部には平坦なフランジ５８が設けられている。Ｍ字型断面の各折れ曲がり部分は、何れも比較的角張るように加工されており、一対の突出部５４は、それぞれ先端側程幅寸法が狭くなる台形状を成している。また、連結部５６は一直線すなわち平坦面で、フランジ５８と共通の平面内に位置させられ、それ等が略垂直となる姿勢で配設される。図２(b) の左右方向はバンパービーム５０（或いは車両）の上下方向で、上方が車両前側である。
【００３４】
上記中央部分から両端部へ向かうに従って突出部５４の高さ寸法Ｈは滑らかに減少させられているとともに、連結部５６は突出部５４の突出方向へ滑らかに変位させられており、図２(c) に示す取付部５２では、連結部５６が突出部５４の先端と同じ突出位置まで変位して面一になり、全体として逆皿型断面形状を成している。取付部５２におけるバンパービーム５０の全体の幅寸法、すなわち図２(c) における左右方向の寸法は、図２(b) に示す中央部分における幅寸法と略同じであり、プレス加工前の平坦な金属素材の状態では中央部分の幅寸法が最も大きく、両端部に向かうに従って滑らかに狭くなっている。
【００３５】
そして、この取付部５２の逆皿型断面形状の内側にクラッシュボックス１４Ｒが挿入された状態で、その逆皿型断面形状の底部６０がクラッシュボックス１４Ｒの取付板４０に固定されるようになっている。すなわち、取付部５２における逆皿型断面形状の内側の幅寸法は、クラッシュボックス１４Ｒの取付板４０の幅寸法よりも大きいとともに、逆皿型形状の底部６０は平坦面とされており、その底部６０が取付板４０の略全面に亘って密着する状態で、図示しないボルト等により一体的に固定される。
【００３６】
また、逆皿型断面形状の高さ寸法ｈは、クラッシュボックス１４Ｒの圧壊荷重よりも高い曲げ強度が得られとともに、クラッシュボックス１４Ｒが完全に圧壊することを許容する寸法とされている。すなわち、高さ寸法ｈは、バンパービーム５０のフランジ５８が、クラッシュボックス１４Ｒの他方の取付板６２に当接する前にクラッシュボックス１４Ｒが完全に圧壊するように、クラッシュボックス１４Ｒが完全に圧壊するのに必要なクラッシュストロークよりも、フランジ５８から取付板６２までの離間距離Ｄが長くなるように定められる。具体的には、クラッシュボックス１４Ｒが完全に圧壊するクラッシュストロークは、その材質や板厚によっても異なるがクラッシュボックス１４Ｒの長さ寸法Ｌの７０〜７５％であるため、高さ寸法ｈは、逆皿型断面形状の内側に挿入されるクラッシュボックス１４Ｒの寸法ｔが全長Ｌの２０％未満となるようにすれば十分であるが、本実施例では曲げ強度を確保する上で２５％未満となるように定められている。上記取付板６２は、サイドメンバー１２Ｒに一体的に固設されるもので、サイドメンバー１２Ｒと同じ自動車の構造物として機能し、フランジ５８が取付板６２に当接すれば、それ以上のクラッシュボックス１４Ｒの圧縮変形が阻害される。
【００３７】
このような第２実施例の自動車用バンパービーム５０においては、平板状の金属素材にプレス加工が施されることにより所定形状に加工されたものであるため、パイプを利用したり閉じ断面形状としたりする場合に比較して安価に製造できる一方、高い曲げ強度が要求される長手方向の中央部分では、一対の突出部５４が連結部５６を介して連結されたＭ字型断面形状とされているため、ハット形状に比べて高い曲げ強度が得られるようになり、板厚を薄くしたり高さ寸法Ｈを小さくしたりして軽量化を図ることができる。
【００３８】
また、クラッシュボックス１４Ｒに固定される取付部５２は逆皿型断面形状を成しており、その内側にクラッシュボックス１４Ｒの先端部が挿入されて固定されるとともに、その逆皿型断面形状の高さ寸法ｈはクラッシュボックス１４Ｒの圧壊荷重よりも高い曲げ強度が得られ、且つクラッシュボックス１４Ｒが完全に圧壊することを許容する寸法とされているため、所定の曲げ強度を維持しつつ十分なクラッシュストロークを確保して所望の衝撃吸収性能を得ることができる。その場合に、中央部分から両端部へ向かうに従って突出部５４の高さ寸法Ｈは滑らかに減少させられ、連結部５６は突出部の突出方向へ滑らかに変位させられているため、応力集中によって曲げ強度が損なわれる恐れがない。
【００３９】
また、本実施例では取付部５２の内側へクラッシュボックス１４Ｒの先端部が挿入されるため、前記第１実施例に比較してクラッシュボックス１４Ｒの長さ寸法Ｌを大きくして衝撃吸収性能を一層向上させることができるとともに、所定の衝撃吸収性能を維持しながらバンパービーム５０の端部を車両後方側へ後退させて自動車のコーナー部分の丸みを大きくしたりすることができる。
【００４０】
また、本実施例では、引張強度が９８０ＭＰａ以上の金属素材を用いて冷間プレス加工により加工するか、或いは熱間プレス成形用の金属素材を用いて熱間プレス成形による加工で引張強度が１４００ＭＰａ以上まで高強度化されるため、何れの場合も所定の曲げ強度を確保しつつ形状の設定の自由度が広がり、高さ寸法Ｈ、ｈを小さくしたり板厚を薄くしたりして更なる軽量化を図ることができる。熱間プレス成形で高強度化される熱間プレス成形用の金属素材を用いる場合は、その効果が一層顕著となる。
【００４１】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施例である自動車用バンパービームを示す図で、(a) は中央から右側半分を示す斜視図、(b) は中央部分の断面図、(c) は端部の取付部付近の断面図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す図で、(a) 〜(c) はそれぞれ図１の(a) 〜(c) に対応する図である。
【図３】従来の自動車用バンパービームが左右のサイドメンバーの前端に衝撃吸収部材を介して取り付けられた状態を示す概略平面図である。
【図４】図３におけるIV−IV断面図である。
【図５】自動車用バンパービームの別の例を示す図で、図４に対応する断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１２Ｒ、１２Ｌ：サイドメンバー    １４Ｒ、１４Ｌ：クラッシュボックス（衝撃吸収部材）    ３０、５０：自動車用バンパービーム    ３２、５２：取付部    ３４、５４：突出部    ３６、５６：連結部    ３８、５８：フランジ    ４０：取付板    ６０：底部
【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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