(57)【要約】【課題】  軽量であって衝突時のエネルギー吸収効果に優れた自動車用バンパービームを提供する。【解決手段】  車幅方向に沿って配置される繊維強化樹脂製のバンパービーム本体１３が、車幅方向中央の小断面積部１７と、その車幅方向外側に連続する一対の断面積変化部１９と、その車幅方向外側に連続する一対の大断面積部１８とを備え、小断面積部１７は一対の衝突荷重入力部Ｐにおいて前後方向外側に最も突出するので、軽衝突の衝突荷重をバンパービーム本体１３の一対の衝突荷重入力部Ｐに２点集中荷重として入力させてバンパービーム本体１３に作用する曲げモーメントのピーク値を低減するとともに、断面積変化部１９および大断面積部１８で曲げモーメントを支持することで、バンパービーム本体１３の肉厚を減少させて軽量化を図りながら強度を高めることができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車幅方向に沿って配置される繊維強化樹脂製のバンパービーム（１２）が、車幅方向中央の小断面積部（１７）と、前記小断面積部（１７）の車幅方向外側に連続して該小断面積部（１７）から断面積が次第に増加する一対の断面積変化部（１９）と、前記一対の断面積変化部（１９）の車幅方向外側に連続して前記小断面積部（１７）よりも断面積が大きい一対の大断面積部（１８）とを備え、前記小断面積部（１７）はその車幅方向両端側に設けた一対の衝突荷重入力部（Ｐ）において前後方向外側に最も突出することを特徴とする自動車用バンパービーム。
【請求項２】
前記バンパービーム（１２）のバンパービーム本体（１３）は、ガラス連続繊維を車幅方向とそれに直交する方向とに配向して熱可塑性樹脂で結合した連続繊維強化樹脂層（２０）と、ガラス不連続繊維をランダムな方向に配向して熱可塑性樹脂で結合した不連続繊維強化樹脂層（２１）との少なくとも２層の積層体であって、底壁（１４）、上壁（１５）および下壁（１６）を有して前後方向内側に開放するコ字状断面に形成され、前記不連続繊維強化樹脂層（２１）により形成されて前記底壁（１４）、前記上壁（１５）および前記下壁（１６）を接続するリブ（２６，２７，２８）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の自動車用バンパービーム。
【請求項３】
前記リブ（２６，２７，２８）は、前記衝突荷重入力部（Ｐ）に設けられた第１補強リブ（２６）を含むことを特徴とする、請求項２に記載の自動車用バンパービーム。
【請求項４】
前記小断面積部（１７）は車幅方向に直線状に延びる直線部（１７ａ）と、前記直線部（１７ａ）の車幅方向両端から前記断面積変化部（１９）に向かって湾曲する湾曲部（１７ｂ）とからなり、前記リブ（２６，２７，２８）は、前記直線部（１７ａ）および前記湾曲部（１７ｂ）の境界部に設けられた荷重分散リブ（２７）を含むことを特徴とする、請求項２または請求項３に記載の自動車用バンパービーム。
【請求項５】
前記バンパービーム本体（１３）の縁部において、前記不連続繊維強化樹脂層（２１）は前記連続繊維強化樹脂層（２０）の縁部を覆うフランジ（２２）を備えることを特徴とする、請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の自動車用バンパービーム。
【請求項６】
前記不連続繊維強化樹脂層（２１）は前記大断面積部（１８）において車体に取り付けられる複数の車体取り付け部（２３）を備え、前記リブ（２６，２７，２８）は、前記複数の車体取り付け部（２３）の少なくとも一つと同じ車幅方向位置に設けられた第２補強リブ（２８）を含むことを特徴とする、請求項２〜請求項５の何れか１項に記載の自動車用バンパービーム。
【請求項７】
前記車体取り付け部（２３）により車体フレーム（１１）の前後方向外端に取り付けられた前記大断面積部（１８）は、前記車体フレーム（１１）の軸線上に整列して前後方向に延びるビード部（２９）を備えることを特徴とする、請求項６に記載の自動車用バンパービーム。
【請求項８】
前記大断面積部（１８）の前後方向外面に、前後方向に延びる軸線を有するハニカムセル（３１ａ）と、前記ハニカムセル（３１ａ）を車幅方向内側から支える第３補強リブ（３１ｂ）とを有する衝撃吸収部（３１）を設けたことを特徴とする、請求項１〜請求項７の何れか１項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、車幅方向に沿って配置される繊維強化樹脂製の自動車用バンパービームに関する。
【背景技術】
【０００２】
連続繊維強化樹脂層と不連続繊維強化樹脂層とを２層に積層した繊維強化樹脂製のリヤバンパービームが、車体後方に向けて開放する上下２個のＵ字状断面部を備えるものが、下記特許文献１により公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２４３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来のものは、リヤバンパービームの平面形状が、左右一対のリヤサイドフレームの後端に取り付けられる車幅方向外端部に対して、車幅方向中央部が後方に突出するように弧状に湾曲しているため、後面衝突の衝突荷重がリヤバンパービームの車幅方向中央部に一点集中荷重として入力してしまい、リヤサイドフレームへの取り付け部から離れたリヤバンパービームの車幅方向中央部に極めて大きい曲げモーメントが作用し、その部分でリヤバンパービームが局部的に破壊してエネルギー吸収性能を充分に発揮できない可能性があった。これを回避するためにはリヤバンパービームの板厚を増加させて曲げ強度を高めれば良いが、そのようにするとリヤバンパービームの重量が増加してしまう問題がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、軽量であって衝突時のエネルギー吸収効果に優れた自動車用バンパービームを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車幅方向に沿って配置される繊維強化樹脂製のバンパービーム本体が、車幅方向中央の小断面積部と、前記小断面積部の車幅方向外側に連続して該小断面積部から断面積が次第に増加する一対の断面積変化部と、前記一対の断面積変化部の車幅方向外側に連続して前記小断面積部よりも断面積が大きい一対の大断面積部とを備え、前記小断面積部はその車幅方向両端側に設けた一対の衝突荷重入力部において前後方向外側に最も突出することを特徴とする自動車用バンパービームが提案される。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記バンパービームのバンパービーム本体は、ガラス連続繊維を車幅方向とそれに直交する方向とに配向して熱可塑性樹脂で結合した連続繊維強化樹脂層と、ガラス不連続繊維をランダムな方向に配向して熱可塑性樹脂で結合した不連続繊維強化樹脂層との少なくとも２層の積層体であって、底壁、上壁および下壁を有して前後方向内側に開放するコ字状断面に形成され、前記不連続繊維強化樹脂層により形成されて前記底壁、前記上壁および前記下壁を接続するリブを備えることを特徴とする自動車用バンパービームが提案される。
【０００８】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記リブは、前記衝突荷重入力部に設けられた第１補強リブを含むことを特徴とする自動車用バンパービームが提案される。
【０００９】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項２または請求項３の構成に加えて、前記小断面積部は車幅方向に直線状に延びる直線部と、前記直線部の車幅方向両端から前記断面積変化部に向かって湾曲する湾曲部とからなり、前記リブは、前記直線部および前記湾曲部の境界部に設けられた荷重分散リブを含むことを特徴とする自動車用バンパービームが提案される。
【００１０】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項２〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、前記バンパービーム本体の縁部において、前記不連続繊維強化樹脂層は前記連続繊維強化樹脂層の縁部を覆うフランジを備えることを特徴とする自動車用バンパービームが提案される。
【００１１】
また請求項６に記載された発明によれば、請求項２〜請求項５の何れか１項の構成に加えて、前記不連続繊維強化樹脂層は前記大断面積部において車体に取り付けられる複数の車体取り付け部を備え、前記リブは、前記複数の車体取り付け部の少なくとも一つと同じ車幅方向位置に設けられた第２補強リブを含むことを特徴とする自動車用バンパービームが提案される。
【００１２】
また請求項７に記載された発明によれば、請求項６の構成に加えて、前記車体取り付け部により車体フレームの前後方向外端に取り付けられた前記大断面積部は、前記車体フレームの軸線上に整列して前後方向に延びるビード部を備えることを特徴とする自動車用バンパービームが提案される。
【００１３】
また請求項８に記載された発明によれば、請求項１〜請求項７の何れか１項の構成に加えて、前記大断面積部の前後方向外面に、前後方向に延びる軸線を有するハニカムセルと、前記ハニカムセルを車幅方向内側から支える第３補強リブとを有する衝撃吸収部を設けたことを特徴とする自動車用バンパービームが提案される。
【００１４】
尚、実施の形態のリヤサイドフレーム１１は本発明の車体フレームに対応し、実施の形態のリヤバンパービーム１２は本発明のバンパービームに対応し、実施の形態の金属カラー２３は本発明の車体取付部に対応し、実施の形態の補強リブ２６は本発明のリブあるいは第１補強リブに対応し、実施の形態の荷重分散リブ２７は本発明のリブに対応し、実施の形態の補強リブ２８は本発明のリブあるいは第２補強リブに対応し、実施の形態の補強リブ３１ｂは本発明の第３補強リブに対応する。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の構成によれば、車幅方向に沿って配置される繊維強化樹脂製のバンパービーム本体が、車幅方向中央の小断面積部と、小断面積部の車幅方向外側に連続して該小断面積部から断面積が次第に増加する一対の断面積変化部と、一対の断面積変化部の車幅方向外側に連続して小断面積部よりも断面積が大きい一対の大断面積部とを備え、小断面積部はその車幅方向両端側に設けた一対の衝突荷重入力部において前後方向外側に最も突出するので、軽衝突の衝突荷重をバンパービーム本体の一対の衝突荷重入力部に２点集中荷重として入力させてバンパービーム本体に作用する曲げモーメントのピーク値を低減するとともに、断面積変化部および大断面積部で曲げモーメントを支持することで、バンパービーム本体の肉厚を減少させて軽量化を図りながら強度を高めることができる。
【００１６】
また請求項２の構成によれば、バンパービーム本体は、ガラス連続繊維を車幅方向とそれに直交する方向とに配向して熱可塑性樹脂で結合した連続繊維強化樹脂層と、ガラス不連続繊維をランダムな方向に配向して熱可塑性樹脂で結合した不連続繊維強化樹脂層との少なくとも２層の積層体であるので、バンパービーム本体に高価な連続繊維強化樹脂層と安価な不連続繊維強化樹脂層とを併用することで、バンパービーム本体全体を高価な連続繊維強化樹脂層で構成する場合に比べてコストダウンを図りながら、高強度の連続繊維強化樹脂層によりバンパービーム本体に要求される強度を確保することができる。またバンパービーム本体は底壁、上壁および下壁を有して前後方向内側に開放するコ字状断面に形成され、不連続繊維強化樹脂層により形成されて底壁、上壁および下壁を接続するリブを備えるので、成形時の流動性に優れる不連続繊維強化樹脂層によりリブを容易に形成してバンパービーム本体の強度を高めることができる。
【００１７】
また請求項３の構成によれば、リブは、衝突荷重入力部に設けられた第１補強リブを含むので、衝突荷重入力部を第１補強リブで補強してバンパービーム本体の強度を高めることができる。
【００１８】
また請求項４の構成によれば、小断面積部は車幅方向に直線状に延びる直線部と、直線部の車幅方向両端から断面積変化部に向かって湾曲する湾曲部とからなり、リブは、直線部および湾曲部の境界部に設けられた荷重分散リブを含むので、衝突荷重入力部に入力した衝突荷重により底壁に作用する圧縮荷重を荷重分散リブに分散して支持することで、バンパービーム本体の強度を高めることができる。
【００１９】
また請求項５の構成によれば、バンパービーム本体の縁部において、不連続繊維強化樹脂層は連続繊維強化樹脂層の縁部を覆うフランジを備えるので、不連続繊維強化樹脂製のフランジでバンパービーム本体の曲げ強度を高めるとともに連続繊維強化樹脂層の縁部にクラックが発生するのを防止することができ、しかもフランジの分だけ高価な連続繊維の使用量を減らしてコストダウンを図ることができる。
【００２０】
また請求項６の構成によれば、不連続繊維強化樹脂層は大断面積部において車体に取り付けられる複数の車体取り付け部を備え、リブは、複数の車体取り付け部の少なくとも一つと同じ車幅方向位置に設けられた第２補強リブを含むので、成形後にコ字状断面の大断面積部が口開き変形するのを第２補強リブにより抑制し、車体取り付け部の位置がずれるのを防止してバンパービーム本体の車体への取り付け作業を容易にすることができる。
【００２１】
また請求項７の構成によれば、車体取り付け部により車体フレームの前後方向外端に取り付けられた大断面積部は、車体フレームの軸線上に整列して前後方向に延びるビード部を備えるので、バンパービーム本体全体で衝突エネルギーを吸収することができないオフセット衝突時や高速での衝突時に、ビード部により強度が高められた大断面積部を積極的に圧壊して衝突エネルギーの吸収効果を高めることができる。
【００２２】
また請求項８の構成によれば、大断面積部の前後方向外面に、前後方向に延びる軸線を有するハニカムセルと、ハニカムセルを車幅方向内側から支える第３補強リブとを有する衝撃吸収部を設けたので、バンパービーム本体の車幅方向外端に斜め方向の衝突荷重が入力したときに、ハニカムセルの圧壊により衝突エネルギーを効果的に吸収できるだけでなく、第３補強リブがハニカムセルの倒れを防止することで、ハニカムセルの圧壊を促進して衝突エネルギーの吸収効果を更に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】リヤバンパービームの斜視図。
【図２】図１の２方向矢視図。
【図３】図２の３部拡大図。
【図４】図３の４−４線断面図。
【図５】図１の５部拡大図面。
【図６】図１の６方向矢視図。
【図７】バンパービームの成形工程の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図１〜図７に基づいて本発明の実施の形態を説明する。尚、本明細書において前後方向、左右方向（車幅方向）および上下方向とは、運転席に着座した乗員を基準として定義される。
【００２５】
図１〜図４に示すように、自動車の車体後部に前後方向に配置された左右一対のリヤサイドフレーム１１，１１の後端に、車幅方向に延びる繊維強化樹脂製のリヤバンパービーム１２が取り付けられる。リヤバンパービーム１２の本体を構成するバンパービーム本体１３は、鉛直方向に延びる底壁１４と、底壁１４の上端から前方に延びる上壁１５と、底壁１４の下端から前方に延びる下壁１６とを有しており、前方に向けて開放する断面コ字状に形成される。
【００２６】
バンパービーム本体１３は、車幅方向中央に位置して比較的に小さい略一定断面を有する小断面積部１７と、車幅方向両端に位置して比較的に大きい略一定断面を有する大断面積部１８，１８と、小断面積部１７の車幅方向外端を大断面積部１８，１８の車幅方向内端に接続する左右一対の断面積変化部１９，１９とからなり、断面積変化部１９，１９は小断面積部１７から大断面積部１８，１８に向かって断面積が次第に増加する。
【００２７】
また小断面積部１７は、車幅方向中央に位置して直線状に延びる直線部１７ａと、直線部１７ａの車幅方向外端から断面積変化部１９，１９の車幅方向内端に向かって前方に湾曲する左右一対の湾曲部１７ｂ，１７ｂとからなる。湾曲部１７ｂ，１７ｂの車幅方向内端近傍は後方に最も突出しており、その位置が後面衝突時に衝突荷重Ｆ，Ｆが入力する衝突荷重入力部Ｐ，Ｐとなる。
【００２８】
バンパービーム本体１３の外面、即ち底壁１４の後面、上壁１５の上面および下壁１６の下面はガラス連続繊維をナイロン等の熱可塑性樹脂で結合した連続繊維強化樹脂層２０で構成され、バンパービーム本体１３の内面、即ち底壁１４の前面、上壁１５の下面および下壁１６の上面はガラス不連続繊維をナイロン等の熱可塑性樹脂で結合した不連続繊維強化樹脂層２１で構成される。連続繊維樹強化脂層２０の連続繊維は、車幅方向と、それに直交する上下方向および前後方向とに配向される。
【００２９】
またバンパービーム本体１３の外周縁には全周に亙ってフランジ２２が突設されており、このフランジ２２も不連続繊維強化樹脂層２１で一体に形成される。フランジ２２の付け根部において、連続繊維強化樹脂層２０の外周縁は不連続繊維強化樹脂層２１で包み込まれる。
【００３０】
大断面積部１８におけるフランジ２２には上下各２個の金属カラー２３…が埋設されており、この金属カラー２３…とリヤサイドフレーム１１の後端に設けた端板１１ａとを後から前に貫通するボルト２４…をナット２５…に螺合することで、バンパービーム本体１３がリヤサイドフレーム１１，１１に取り付けられる。
【００３１】
図２、図３および図６に示すように、バンパービーム本体１３の衝突荷重入力部Ｐに対応する位置に、底壁１４の前面、上壁１５の下面および下壁１６の上面を接続する補強リブ２６が、不連続繊維強化樹脂層２１の一部として一体に形成される。また補強リブ２６の近傍であって、直線部１７ａおよび湾曲部１７ｂの境界部に、底壁１４の前面、上壁１５の下面および下壁１６の上面を接続する荷重分散リブ２７が、不連続繊維強化樹脂層２１の一部として一体に形成される。補強リブ２６の高さＨ１は、荷重分散リブ２７の高さＨ２よりも大きく設定される。
【００３２】
またバンパービーム本体１３の大断面積部１８における金属カラー２３…の位置と前後方向に整列する位置に、底壁１４の前面、上壁１５の下面および下壁１６の上面を接続する２個の補強リブ２８，２８が、不連続繊維強化樹脂層２１の一部として一体に形成される。
【００３３】
図２、図５および図６に示すように、バンパービーム本体１３の大断面積部１８の上壁１５および下壁１６における金属カラー２３…の位置と前後方向に整列する位置であり、かつリヤサイドフレーム１１の軸線上に整列する位置に、前後方向に延びる２本の溝状のビード部２９，２９が形成される。
【００３４】
図２、図３および図５に示すように、バンパービーム本体１３の大断面積部１８の後面には、ガラス短繊維をナイロン等の熱可塑性樹脂で結合した繊維強化樹脂よりなる衝撃吸収部３１が一体に設けられる。衝撃吸収部３１は、車幅方向外側に位置するハニカムセル３１ａと、車幅方向内側に位置する複数の補強リブ３１ｂ…とからなり、ハニカムセル３１ａは前後方向の軸線を有する四角形の格子状に形成され、補強リブ３１ｂ…は三角形に形成されてハニカムセル３１ａを車幅方向内側から支えるように配置される。
【００３５】
図４および図５に示すように、フランジ２２の外周縁には後方あるいは車幅方向内方に折り返された先端部２２ａが設けられており、この先端部２２ａは衝撃吸収部３１を構成する繊維強化樹脂と同じガラス短繊維を含む繊維強化樹脂で構成され、かつ先端部２２ａおよび衝撃吸収部３１は一体に連続している。衝撃吸収部３１およびフランジ２２の先端部２２ａを構成するガラス短繊維を含む繊維強化樹脂は、図面において網かけして示される。
【００３６】
図７（Ａ）に示すように、バンパービーム本体１３をプレス成形するプレス成形金型４１は、連続繊維強化樹脂層２０を成形する凹状のキャビティ４２ａを有する雌型４２と、不連続繊維強化樹脂層２１を成形する凸状のコア４３ａを有する雄型４３とからなる。プレス形成金型４１を型開きした状態で、雌型４２のキャビティ４２ａおよび雄型４３のコア４３ａ間に、連続繊維プリプレグ２０′と不連続繊維プリプレグ２１′とを予備加熱した状態で配置した後、プレス成形金型４１を型締めすることでバンパービーム本体１３をプレス成形する（図７（Ａ）および図７（Ｂ）参照）。このとき、バンパービーム本体１３の補強リブ２６，２６、荷重分散リブ２７，２７および補強リブ２８…は、成形性の高い不連続繊維強化樹脂層２１の一部として容易に一体成形される。
【００３７】
続いて、図７（Ｃ）に示すように、射出成形金型４４の雌型４５および雄型４６間にバンパービーム本体１３をセットし、バンパービーム本体１３および射出成形金型４４間に形成された空間にガラス短繊維を含む溶融したナイロン等の熱可塑性樹脂を射出することで、ガラス短繊維を含む繊維強化樹脂よりなる衝撃吸収部３１とフランジ２２の先端部２２ａとを、バンパービーム本体１３と一体になるように射出成形する（図７（Ｄ）参照）。比較的に長い連続繊維や不連続繊維を含む樹脂はノズルが詰まるために射出成形することができないが、比較的に短い短繊維を含む樹脂はノズルが詰まらせることがないために射出成形が可能となる。
【００３８】
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。
【００３９】
自車のリヤバンパーに他車のフロントバンパーが軽衝突したような場合、単純に後方に凸に湾曲している従来のリヤバンパービームは、そのバンパービームの車幅方向中央の１点に衝突荷重が集中的に入力するため、リヤバンパービームの車幅方向中央部に大きな曲げモーメントが作用する問題がある。
【００４０】
それに対し、図２に示す本実施の形態のリヤバンパービーム１２は、最も後方に突出する左右一対の衝突荷重入力部Ｐ，Ｐを備えるため、一対の衝突荷重入力部Ｐ，Ｐに衝突荷重Ｆ，Ｆが集中的に入力する。その結果、リヤバンパービーム１２の車幅方向中央部に作用する曲げモーメントの最大値が低減することで、曲げ変形に対するリヤバンパービーム１２の強度を高めることができる。
【００４１】
しかもバンパービーム本体１３は、車幅方向中央の小断面積部１７と、小断面積部１７の車幅方向外側に連続して断面積が次第に増加する一対の断面積変化部１９，１９と、断面積変化部１９，１９の車幅方向外側に連続する一対の大断面積部１８，１８とを備えるので、一対の衝突荷重入力部Ｐ，Ｐに衝突荷重Ｆ，Ｆが入力したときに、断面積変化部１９，１９および大断面積部１８，１８で曲げモーメントを支持することで、バンパービーム本体１３の肉厚を減少させて軽量化を図りながら強度を高めることができる。
【００４２】
またバンパービーム本体１３は、ガラス連続繊維を車幅方向とそれに直交する方向とに配向して熱可塑性樹脂で結合した連続繊維強化樹脂層２０と、ガラス不連続繊維をランダムな方向に配向して熱可塑性樹脂で結合した不連続繊維強化樹脂層２１との少なくとも２層の積層体であるので、バンパービーム本体１３に高価な連続繊維強化樹脂層２０と安価な不連続繊維強化樹脂層２１とを併用することで、バンパービーム本体１３全体を高価な連続繊維強化樹脂層２０で構成する場合に比べてコストダウンを図りながら、高強度の連続繊維強化樹脂層２０によりバンパービーム本体１３に要求される強度を確保することができる。
【００４３】
またバンパービーム本体１３は底壁１４、上壁１５および下壁１６を有して前方に開放するコ字状断面に形成され、不連続繊維強化樹脂層２１により形成されて底壁１４、上壁１５および下壁１６を接続する補強リブ２６，２６、荷重分散リブ２７，２７および補強リブ２８…を備えるので、成形時の流動性に優れる不連続繊維強化樹脂層２１によりそれらの補強リブ２６，２６、荷重分散リブ２７，２７および補強リブ２８…を容易に形成してバンパービーム本体１３の強度を高めることができる。
【００４４】
特に、大荷重が入力する衝突荷重入力部Ｐに補強リブ２６を設けたことで、衝突荷重入力部Ｐを補強してバンパービーム本体１３の局部的破壊を防止することができる。
【００４５】
また小断面積部１７は車幅方向に直線状に延びる直線部１７ａと、直線部１７ａの車幅方向両端から断面積変化部１９に向かって湾曲する湾曲部１７ｂとからなり、荷重分散リブ２７は、直線部１７ａおよび湾曲部１７ｂの境界部に設けられるので、衝突荷重入力部Ｐに入力した衝突荷重Ｆにより底壁１４に作用する圧縮荷重を荷重分散リブ２７に分散して支持することで、バンパービーム本体１３の強度を高めることができる。
【００４６】
またバンパービーム本体１３の縁部において、不連続繊維強化樹脂層２１は連続繊維強化樹脂層２０の縁部を覆うフランジ２２を備えるので、不連続繊維強化樹脂製のフランジ２２でバンパービーム本体１３の曲げ強度を高めるとともに、連続繊維強化樹脂層２０の縁部に応力集中によるクラックが発生するのを防止することができ、しかもフランジ２２の分だけ高価な連続繊維強化樹脂層２０の使用量を減らしてコストダウンを図ることができる。
【００４７】
また不連続繊維強化樹脂層２１は大断面積部１８においてリヤサイドフレーム１１の後端に取り付けられる複数の金属カラー２３…を備え、補強リブ２８…は、複数の金属カラー２３…と同じ車幅方向位置となるように、つまり複数の金属カラー２３…と前後方向に整列するように配置されるので、コ字状断面の大断面積部１８が成形後に上下方向に口開き変形するのを補強リブ２８…により抑制し、金属カラー２３…の位置がずれるのを防止してバンパービーム本体１３のリヤサイドフレーム１１への取り付け作業を容易にすることができる。
【００４８】
更に、リヤサイドフレーム１１の後端に取り付けられた大断面積部１８は、リヤサイドフレーム１１の軸線上に整列して前後方向に延びるビード部２９…を備えるので、バンパービーム本体１３全体で衝突エネルギーを吸収することができないオフセット衝突時や高速での衝突時に、ビード部２９…により強度が高められた大断面積部１８を積極的に圧壊して衝突エネルギーの吸収効果を高めることができる。
【００４９】
また大断面積部１８の後面に、前後方向に延びる軸線を有するハニカムセル３１ａと、ハニカムセル３１ａを車幅方向内側から支える補強リブ３１ｂ…とを有する衝撃吸収部３１を設けたので、バンパービーム本体１３の車幅方向外端に斜め方向の衝突荷重Ｆ′が入力したときに（図２および図３参照）、最初に衝突荷重Ｆ′を受けるハニカムセル３１ａが圧壊して衝突エネルギーを吸収することができ、しかも三角形をなす補強リブ３１ｂ…がハニカムセル３１ａの車幅方向内側への倒れを阻止することで、ハニカムセル３１ａの前後方向の圧壊を促進して衝突エネルギーの吸収効果を高めることができる。しかも衝撃吸収部３１に入力した斜め衝突の衝突荷重Ｆ′を補強リブ２８…で補強された大断面積部１８を介してリヤサイドフレーム１１に確実に伝達することで、衝撃吸収部３１の圧壊を促進して衝突エネルギーの吸収効果を更に高めることができる。
【００５０】
特に、バンパービーム本体１３の車幅方向外端部は前方に屈曲しており、衝撃吸収部３１の前後方向幅は車幅方向内側から外側に向かって増加するので、ハニカムセル３１ａの車幅方向外端部の前後方向寸法を増加させ、リヤバンパービーム１２の車幅方向外端部に斜め方向の衝突荷重Ｆ′が入力したときのハニカムセル３１ａの圧壊ストロークを増加させて衝突エネルギーの吸収性能を高めることができるだけでなく、補強リブ３１ｂ…が三角形状になってハニカムセル３１ａの倒れを確実に阻止することで、ハニカムセル３１ａの前後方向の圧壊を促進することができる。
【００５１】
またバンパービーム本体１３は縁部に形成されたフランジ２２を備え、フランジ２２の先端部２２ａおよび衝撃吸収部３１をガラス短繊維を熱可塑性樹脂で結合した繊維強化樹脂で一体に構成したので、フランジ２２でバンパービーム本体１３を補強して曲げ強度を高めることができるだけでなく、フランジ２２の先端部２２ａおよび衝撃吸収部３１が一体に構成されることでバンパービーム本体１３の強度を更に高めることができる。
【００５２】
またバンパービーム本体１３はプレス成形されるためにフランジ２２のエッジにバリが発生することが避けられないが、フランジ２２の先端部２２ａをガラス短繊維の繊維強化樹脂で射出成形してフランジ２２のエッジに一体化するので、フランジ２２の先端部２２ａを容易に成形できるだけでなく、プレス成形したバンパービーム本体１３のフランジ２２のバリ取り作業が不要になるために製造コストの削減が可能になる。
【００５３】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００５４】
例えば、実施の形態ではリヤバンパービーム１２について説明したが、本発明はフロントバンパービームに対しても適用することができる。リヤバンパービーム１２の場合には，前後方向外側が後方に対応し、フロントバンパービームの場合には，前後方向外側が前方に対応する。
【符号の説明】
【００５５】
１１        リヤサイドフレーム（車体フレーム）
１２        リヤバンパービーム（バンパービーム）
１３        バンパービーム本体
１４        底壁
１５        上壁
１６        下壁
１７        小断面積部
１７ａ      直線部
１７ｂ      湾曲部
１８        大断面積部
１９        断面積変化部
２０        連続繊維強化樹脂層
２１        不連続繊維強化樹脂層
２２        フランジ
２３        金属カラー（車体取付部）
２６        補強リブ（リブあるいは第１補強リブ）
２７        荷重分散リブ（リブ）
２８        補強リブ（リブあるいは第２補強リブ）
２９        ビード部
３１        衝撃吸収部
３１ａ      ハニカムセル
３１ｂ      補強リブ（第３補強リブ）
Ｐ          衝突荷重入力部
【図１】
2016088147.tif 000003
【図２】
2016088147.tif 000004
【図３】
2016088147.tif 000005
【図４】
2016088147.tif 000006
【図５】
2016088147.tif 000007
【図６】
2016088147.tif 000008
【図７】
2016088147.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月5日(2015.11.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車幅方向に沿って配置される繊維強化樹脂製のバンパービーム（１２）が、車幅方向中央の小断面積部（１７）と、前記小断面積部（１７）の車幅方向外側に連続して該小断面積部（１７）から断面積が次第に増加する一対の断面積変化部（１９）と、前記一対の断面積変化部（１９）の車幅方向外側に連続して前記小断面積部（１７）よりも断面積が大きい一対の大断面積部（１８）とを備え、前記小断面積部（１７）はその車幅方向両端側に設けた一対の衝突荷重入力部（Ｐ）において前後方向外側に最も突出することを特徴とする自動車用バンパービーム。
【請求項２】
前記バンパービーム（１２）のバンパービーム本体（１３）は、連続繊維を車幅方向とそれに直交する方向とに配向して熱可塑性樹脂で結合した連続繊維強化樹脂層（２０）と、不連続繊維をランダムな方向に配向して熱可塑性樹脂で結合した不連続繊維強化樹脂層（２１）との少なくとも２層の積層体であって、底壁（１４）、上壁（１５）および下壁（１６）を有して前後方向内側に開放するコ字状断面に形成され、前記不連続繊維強化樹脂層（２１）により形成されて前記底壁（１４）、前記上壁（１５）および前記下壁（１６）を接続するリブ（２６，２７，２８）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の自動車用バンパービーム。
【請求項３】
前記リブ（２６，２７，２８）は、前記衝突荷重入力部（Ｐ）に設けられた第１補強リブ（２６）を含むことを特徴とする、請求項２に記載の自動車用バンパービーム。
【請求項４】
前記小断面積部（１７）は車幅方向に直線状に延びる直線部（１７ａ）と、前記直線部（１７ａ）の車幅方向両端から前記断面積変化部（１９）に向かって湾曲する湾曲部（１７ｂ）とからなり、前記リブ（２６，２７，２８）は、前記直線部（１７ａ）および前記湾曲部（１７ｂ）の境界部近傍に設けられた荷重分散リブ（２７）を含むことを特徴とする、請求項２または請求項３に記載の自動車用バンパービーム。
【請求項５】
前記バンパービーム本体（１３）の縁部において、前記不連続繊維強化樹脂層（２１）は前記連続繊維強化樹脂層（２０）の縁部を覆うフランジ（２２）を備えることを特徴とする、請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の自動車用バンパービーム。
【請求項６】
前記不連続繊維強化樹脂層（２１）は前記大断面積部（１８）において車体に取り付けられる複数の車体取り付け部（２３）を備え、前記リブ（２６，２７，２８）は、前記複数の車体取り付け部（２３）の少なくとも一つと同じ車幅方向位置に設けられた第２補強リブ（２８）を含むことを特徴とする、請求項２〜請求項５の何れか１項に記載の自動車用バンパービーム。
【請求項７】
前記車体取り付け部（２３）により車体フレーム（１１）の前後方向外端に取り付けられた前記大断面積部（１８）は、前記車体フレーム（１１）の軸線上に整列して前後方向に延びるビード部（２９）を備えることを特徴とする、請求項６に記載の自動車用バンパービーム。
【請求項８】
前記大断面積部（１８）の前後方向外面に、前後方向に延びる軸線を有するハニカムセル（３１ａ）と、前記ハニカムセル（３１ａ）を車幅方向内側から支える第３補強リブ（３１ｂ）とを有する衝撃吸収部（３１）を設けたことを特徴とする、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の自動車用バンパービーム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車幅方向に沿って配置される繊維強化樹脂製の自動車用バンパービームに関する。
【背景技術】
【０００２】
連続繊維強化樹脂層と不連続繊維強化樹脂層とを２層に積層した繊維強化樹脂製のリヤバンパービームが、車体後方に向けて開放する上下２個のＵ字状断面部を備えるものが、下記特許文献１により公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２４３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来のものは、リヤバンパービームの平面形状が、左右一対のリヤサイドフレームの後端に取り付けられる車幅方向外端部に対して、車幅方向中央部が後方に突出するように弧状に湾曲しているため、後面衝突の衝突荷重がリヤバンパービームの車幅方向中央部に一点集中荷重として入力してしまい、リヤサイドフレームへの取り付け部から離れたリヤバンパービームの車幅方向中央部に極めて大きい曲げモーメントが作用し、その部分でリヤバンパービームが局部的に破壊してエネルギー吸収性能を充分に発揮できない可能性があった。これを回避するためにはリヤバンパービームの板厚を増加させて曲げ強度を高めれば良いが、そのようにするとリヤバンパービームの重量が増加してしまう問題がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、軽量であって衝突時のエネルギー吸収効果に優れた自動車用バンパービームを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車幅方向に沿って配置される繊維強化樹脂製のバンパービーム本体が、車幅方向中央の小断面積部と、前記小断面積部の車幅方向外側に連続して該小断面積部から断面積が次第に増加する一対の断面積変化部と、前記一対の断面積変化部の車幅方向外側に連続して前記小断面積部よりも断面積が大きい一対の大断面積部とを備え、前記小断面積部はその車幅方向両端側に設けた一対の衝突荷重入力部において前後方向外側に最も突出することを特徴とする自動車用バンパービームが提案される。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記バンパービームのバンパービーム本体は、連続繊維を車幅方向とそれに直交する方向とに配向して熱可塑性樹脂で結合した連続繊維強化樹脂層と、不連続繊維をランダムな方向に配向して熱可塑性樹脂で結合した不連続繊維強化樹脂層との少なくとも２層の積層体であって、底壁、上壁および下壁を有して前後方向内側に開放するコ字状断面に形成され、前記不連続繊維強化樹脂層により形成されて前記底壁、前記上壁および前記下壁を接続するリブを備えることを特徴とする自動車用バンパービームが提案される。
【０００８】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記リブは、前記衝突荷重入力部に設けられた第１補強リブを含むことを特徴とする自動車用バンパービームが提案される。
【０００９】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項２または請求項３の構成に加えて、前記小断面積部は車幅方向に直線状に延びる直線部と、前記直線部の車幅方向両端から前記断面積変化部に向かって湾曲する湾曲部とからなり、前記リブは、前記直線部および前記湾曲部の境界部近傍に設けられた荷重分散リブを含むことを特徴とする自動車用バンパービームが提案される。
【００１０】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項２〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、前記バンパービーム本体の縁部において、前記不連続繊維強化樹脂層は前記連続繊維強化樹脂層の縁部を覆うフランジを備えることを特徴とする自動車用バンパービームが提案される。
【００１１】
また請求項６に記載された発明によれば、請求項２〜請求項５の何れか１項の構成に加えて、前記不連続繊維強化樹脂層は前記大断面積部において車体に取り付けられる複数の車体取り付け部を備え、前記リブは、前記複数の車体取り付け部の少なくとも一つと同じ車幅方向位置に設けられた第２補強リブを含むことを特徴とする自動車用バンパービームが提案される。
【００１２】
また請求項７に記載された発明によれば、請求項６の構成に加えて、前記車体取り付け部により車体フレームの前後方向外端に取り付けられた前記大断面積部は、前記車体フレームの軸線上に整列して前後方向に延びるビード部を備えることを特徴とする自動車用バンパービームが提案される。
【００１３】
また請求項８に記載された発明によれば、請求項１〜請求項７の何れか１項の構成に加えて、前記大断面積部の前後方向外面に、前後方向に延びる軸線を有するハニカムセルと、前記ハニカムセルを車幅方向内側から支える第３補強リブとを有する衝撃吸収部を設けたことを特徴とする自動車用バンパービームが提案される。
【００１４】
尚、実施の形態のリヤサイドフレーム１１は本発明の車体フレームに対応し、実施の形態のリヤバンパービーム１２は本発明のバンパービームに対応し、実施の形態の金属カラー２３は本発明の車体取付部に対応し、実施の形態の補強リブ２６は本発明のリブあるいは第１補強リブに対応し、実施の形態の荷重分散リブ２７は本発明のリブに対応し、実施の形態の補強リブ２８は本発明のリブあるいは第２補強リブに対応し、実施の形態の補強リブ３１ｂは本発明の第３補強リブに対応する。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の構成によれば、車幅方向に沿って配置される繊維強化樹脂製のバンパービーム本体が、車幅方向中央の小断面積部と、小断面積部の車幅方向外側に連続して該小断面積部から断面積が次第に増加する一対の断面積変化部と、一対の断面積変化部の車幅方向外側に連続して小断面積部よりも断面積が大きい一対の大断面積部とを備え、小断面積部はその車幅方向両端側に設けた一対の衝突荷重入力部において前後方向外側に最も突出するので、軽衝突の衝突荷重をバンパービーム本体の一対の衝突荷重入力部に２点集中荷重として入力させてバンパービーム本体に作用する曲げモーメントのピーク値を低減するとともに、断面積変化部および大断面積部で曲げモーメントを支持することで、バンパービーム本体の肉厚を減少させて軽量化を図りながら強度を高めることができる。
【００１６】
また請求項２の構成によれば、バンパービーム本体は、連続繊維を車幅方向とそれに直交する方向とに配向して熱可塑性樹脂で結合した連続繊維強化樹脂層と、不連続繊維をランダムな方向に配向して熱可塑性樹脂で結合した不連続繊維強化樹脂層との少なくとも２層の積層体であるので、バンパービーム本体に高価な連続繊維強化樹脂層と安価な不連続繊維強化樹脂層とを併用することで、バンパービーム本体全体を高価な連続繊維強化樹脂層で構成する場合に比べてコストダウンを図りながら、高強度の連続繊維強化樹脂層によりバンパービーム本体に要求される強度を確保することができる。またバンパービーム本体は底壁、上壁および下壁を有して前後方向内側に開放するコ字状断面に形成され、不連続繊維強化樹脂層により形成されて底壁、上壁および下壁を接続するリブを備えるので、成形時の流動性に優れる不連続繊維強化樹脂層によりリブを容易に形成してバンパービーム本体の強度を高めることができる。
【００１７】
また請求項３の構成によれば、リブは、衝突荷重入力部に設けられた第１補強リブを含むので、衝突荷重入力部を第１補強リブで補強してバンパービーム本体の強度を高めることができる。
【００１８】
また請求項４の構成によれば、小断面積部は車幅方向に直線状に延びる直線部と、直線部の車幅方向両端から断面積変化部に向かって湾曲する湾曲部とからなり、リブは、直線部および湾曲部の境界部近傍に設けられた荷重分散リブを含むので、衝突荷重入力部に入力した衝突荷重により底壁に作用する圧縮荷重を荷重分散リブに分散して支持することで、バンパービーム本体の強度を高めることができる。
【００１９】
また請求項５の構成によれば、バンパービーム本体の縁部において、不連続繊維強化樹脂層は連続繊維強化樹脂層の縁部を覆うフランジを備えるので、不連続繊維強化樹脂製のフランジでバンパービーム本体の曲げ強度を高めるとともに連続繊維強化樹脂層の縁部にクラックが発生するのを防止することができ、しかもフランジの分だけ高価な連続繊維の使用量を減らしてコストダウンを図ることができる。
【００２０】
また請求項６の構成によれば、不連続繊維強化樹脂層は大断面積部において車体に取り付けられる複数の車体取り付け部を備え、リブは、複数の車体取り付け部の少なくとも一つと同じ車幅方向位置に設けられた第２補強リブを含むので、成形後にコ字状断面の大断面積部が口開き変形するのを第２補強リブにより抑制し、車体取り付け部の位置がずれるのを防止してバンパービーム本体の車体への取り付け作業を容易にすることができる。
【００２１】
また請求項７の構成によれば、車体取り付け部により車体フレームの前後方向外端に取り付けられた大断面積部は、車体フレームの軸線上に整列して前後方向に延びるビード部を備えるので、バンパービーム本体全体で衝突エネルギーを吸収することができないオフセット衝突時や高速での衝突時に、ビード部により強度が高められた大断面積部を積極的に圧壊して衝突エネルギーの吸収効果を高めることができる。
【００２２】
また請求項８の構成によれば、大断面積部の前後方向外面に、前後方向に延びる軸線を有するハニカムセルと、ハニカムセルを車幅方向内側から支える第３補強リブとを有する衝撃吸収部を設けたので、バンパービーム本体の車幅方向外端に斜め方向の衝突荷重が入力したときに、ハニカムセルの圧壊により衝突エネルギーを効果的に吸収できるだけでなく、第３補強リブがハニカムセルの倒れを防止することで、ハニカムセルの圧壊を促進して衝突エネルギーの吸収効果を更に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】リヤバンパービームの斜視図。
【図２】図１の２方向矢視図。
【図３】図２の３部拡大図。
【図４】図３の４−４線断面図。
【図５】図１の５部拡大図面。
【図６】図１の６方向矢視図。
【図７】バンパービームの成形工程の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図１〜図７に基づいて本発明の実施の形態を説明する。尚、本明細書において前後方向、左右方向（車幅方向）および上下方向とは、運転席に着座した乗員を基準として定義される。
【００２５】
図１〜図４に示すように、自動車の車体後部に前後方向に配置された左右一対のリヤサイドフレーム１１，１１の後端に、車幅方向に延びる繊維強化樹脂製のリヤバンパービーム１２が取り付けられる。リヤバンパービーム１２の本体を構成するバンパービーム本体１３は、鉛直方向に延びる底壁１４と、底壁１４の上端から前方に延びる上壁１５と、底壁１４の下端から前方に延びる下壁１６とを有しており、前方に向けて開放する断面コ字状に形成される。
【００２６】
バンパービーム本体１３は、車幅方向中央に位置して比較的に小さい略一定断面を有する小断面積部１７と、車幅方向両端に位置して比較的に大きい略一定断面を有する大断面積部１８，１８と、小断面積部１７の車幅方向外端を大断面積部１８，１８の車幅方向内端に接続する左右一対の断面積変化部１９，１９とからなり、断面積変化部１９，１９は小断面積部１７から大断面積部１８，１８に向かって断面積が次第に増加する。
【００２７】
また小断面積部１７は、車幅方向中央に位置して直線状に延びる直線部１７ａと、直線部１７ａの車幅方向外端から断面積変化部１９，１９の車幅方向内端に向かって前方に湾曲する左右一対の湾曲部１７ｂ，１７ｂとからなる。湾曲部１７ｂ，１７ｂの車幅方向内端近傍は後方に最も突出しており、その位置が後面衝突時に衝突荷重Ｆ，Ｆが入力する衝突荷重入力部Ｐ，Ｐとなる。
【００２８】
バンパービーム本体１３の外面、即ち底壁１４の後面、上壁１５の上面および下壁１６の下面はガラス連続繊維をナイロン等の熱可塑性樹脂で結合した連続繊維強化樹脂層２０で構成され、バンパービーム本体１３の内面、即ち底壁１４の前面、上壁１５の下面および下壁１６の上面はガラス不連続繊維をナイロン等の熱可塑性樹脂で結合した不連続繊維強化樹脂層２１で構成される。連続繊維樹強化脂層２０の連続繊維は、車幅方向と、それに直交する上下方向および前後方向とに配向される。
【００２９】
またバンパービーム本体１３の外周縁には全周に亙ってフランジ２２が突設されており、このフランジ２２も不連続繊維強化樹脂層２１で一体に形成される。フランジ２２の付け根部において、連続繊維強化樹脂層２０の外周縁は不連続繊維強化樹脂層２１で包み込まれる。
【００３０】
大断面積部１８におけるフランジ２２には上下各２個の金属カラー２３…が埋設されており、この金属カラー２３…とリヤサイドフレーム１１の後端に設けた端板１１ａとを後から前に貫通するボルト２４…をナット２５…に螺合することで、バンパービーム本体１３がリヤサイドフレーム１１，１１に取り付けられる。
【００３１】
図２、図３および図６に示すように、バンパービーム本体１３の衝突荷重入力部Ｐに対応する位置に、底壁１４の前面、上壁１５の下面および下壁１６の上面を接続する補強リブ２６が、不連続繊維強化樹脂層２１の一部として一体に形成される。また補強リブ２６の近傍であって、直線部１７ａおよび湾曲部１７ｂの境界部近傍に、底壁１４の前面、上壁１５の下面および下壁１６の上面を接続する荷重分散リブ２７が、不連続繊維強化樹脂層２１の一部として一体に形成される。補強リブ２６の高さＨ１は、荷重分散リブ２７の高さＨ２よりも大きく設定される。
【００３２】
またバンパービーム本体１３の大断面積部１８における金属カラー２３…の位置と前後方向に整列する位置に、底壁１４の前面、上壁１５の下面および下壁１６の上面を接続する２個の補強リブ２８，２８が、不連続繊維強化樹脂層２１の一部として一体に形成される。
【００３３】
図２、図５および図６に示すように、バンパービーム本体１３の大断面積部１８の上壁１５および下壁１６における金属カラー２３…の位置と前後方向に整列する位置であり、かつリヤサイドフレーム１１の軸線上に整列する位置に、前後方向に延びる２本の溝状のビード部２９，２９が形成される。
【００３４】
図２、図３および図５に示すように、バンパービーム本体１３の大断面積部１８の後面には、ガラス短繊維をナイロン等の熱可塑性樹脂で結合した繊維強化樹脂よりなる衝撃吸収部３１が一体に設けられる。衝撃吸収部３１は、車幅方向外側に位置するハニカムセル３１ａと、車幅方向内側に位置する複数の補強リブ３１ｂ…とからなり、ハニカムセル３１ａは前後方向の軸線を有する四角形の格子状に形成され、補強リブ３１ｂ…は三角形に形成されてハニカムセル３１ａを車幅方向内側から支えるように配置される。
【００３５】
図４および図５に示すように、フランジ２２の外周縁には後方あるいは車幅方向内方に折り返された先端部２２ａが設けられており、この先端部２２ａは衝撃吸収部３１を構成する繊維強化樹脂と同じガラス短繊維を含む繊維強化樹脂で構成され、かつ先端部２２ａおよび衝撃吸収部３１は一体に連続している。衝撃吸収部３１およびフランジ２２の先端部２２ａを構成するガラス短繊維を含む繊維強化樹脂は、図面において網かけして示される。
【００３６】
図７（Ａ）に示すように、バンパービーム本体１３をプレス成形するプレス成形金型４１は、連続繊維強化樹脂層２０を成形する凹状のキャビティ４２ａを有する雌型４２と、不連続繊維強化樹脂層２１を成形する凸状のコア４３ａを有する雄型４３とからなる。プレス形成金型４１を型開きした状態で、雌型４２のキャビティ４２ａおよび雄型４３のコア４３ａ間に、連続繊維プリプレグ２０′と不連続繊維プリプレグ２１′とを予備加熱した状態で配置した後、プレス成形金型４１を型締めすることでバンパービーム本体１３をプレス成形する（図７（Ａ）および図７（Ｂ）参照）。このとき、バンパービーム本体１３の補強リブ２６，２６、荷重分散リブ２７，２７および補強リブ２８…は、成形性の高い不連続繊維強化樹脂層２１の一部として容易に一体成形される。
【００３７】
続いて、図７（Ｃ）に示すように、射出成形金型４４の雌型４５および雄型４６間にバンパービーム本体１３をセットし、バンパービーム本体１３および射出成形金型４４間に形成された空間にガラス短繊維を含む溶融したナイロン等の熱可塑性樹脂を射出することで、ガラス短繊維を含む繊維強化樹脂よりなる衝撃吸収部３１とフランジ２２の先端部２２ａとを、バンパービーム本体１３と一体になるように射出成形する（図７（Ｄ）参照）。比較的に長い連続繊維や不連続繊維を含む樹脂はノズルが詰まるために射出成形することができないが、比較的に短い短繊維を含む樹脂はノズルが詰まらせることがないために射出成形が可能となる。
【００３８】
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。
【００３９】
自車のリヤバンパーに他車のフロントバンパーが軽衝突したような場合、単純に後方に凸に湾曲している従来のリヤバンパービームは、そのバンパービームの車幅方向中央の１点に衝突荷重が集中的に入力するため、リヤバンパービームの車幅方向中央部に大きな曲げモーメントが作用する問題がある。
【００４０】
それに対し、図２に示す本実施の形態のリヤバンパービーム１２は、最も後方に突出する左右一対の衝突荷重入力部Ｐ，Ｐを備えるため、一対の衝突荷重入力部Ｐ，Ｐに衝突荷重Ｆ，Ｆが集中的に入力する。その結果、リヤバンパービーム１２の車幅方向中央部に作用する曲げモーメントの最大値が低減することで、曲げ変形に対するリヤバンパービーム１２の強度を高めることができる。
【００４１】
しかもバンパービーム本体１３は、車幅方向中央の小断面積部１７と、小断面積部１７の車幅方向外側に連続して断面積が次第に増加する一対の断面積変化部１９，１９と、断面積変化部１９，１９の車幅方向外側に連続する一対の大断面積部１８，１８とを備えるので、一対の衝突荷重入力部Ｐ，Ｐに衝突荷重Ｆ，Ｆが入力したときに、断面積変化部１９，１９および大断面積部１８，１８で曲げモーメントを支持することで、バンパービーム本体１３の肉厚を減少させて軽量化を図りながら強度を高めることができる。
【００４２】
またバンパービーム本体１３は、ガラス連続繊維を車幅方向とそれに直交する方向とに配向して熱可塑性樹脂で結合した連続繊維強化樹脂層２０と、ガラス不連続繊維をランダムな方向に配向して熱可塑性樹脂で結合した不連続繊維強化樹脂層２１との少なくとも２層の積層体であるので、バンパービーム本体１３に高価な連続繊維強化樹脂層２０と安価な不連続繊維強化樹脂層２１とを併用することで、バンパービーム本体１３全体を高価な連続繊維強化樹脂層２０で構成する場合に比べてコストダウンを図りながら、高強度の連続繊維強化樹脂層２０によりバンパービーム本体１３に要求される強度を確保することができる。
【００４３】
またバンパービーム本体１３は底壁１４、上壁１５および下壁１６を有して前方に開放するコ字状断面に形成され、不連続繊維強化樹脂層２１により形成されて底壁１４、上壁１５および下壁１６を接続する補強リブ２６，２６、荷重分散リブ２７，２７および補強リブ２８…を備えるので、成形時の流動性に優れる不連続繊維強化樹脂層２１によりそれらの補強リブ２６，２６、荷重分散リブ２７，２７および補強リブ２８…を容易に形成してバンパービーム本体１３の強度を高めることができる。
【００４４】
特に、大荷重が入力する衝突荷重入力部Ｐに補強リブ２６を設けたことで、衝突荷重入力部Ｐを補強してバンパービーム本体１３の局部的破壊を防止することができる。
【００４５】
また小断面積部１７は車幅方向に直線状に延びる直線部１７ａと、直線部１７ａの車幅方向両端から断面積変化部１９に向かって湾曲する湾曲部１７ｂとからなり、荷重分散リブ２７は、直線部１７ａおよび湾曲部１７ｂの境界部近傍に設けられるので、衝突荷重入力部Ｐに入力した衝突荷重Ｆにより底壁１４に作用する圧縮荷重を荷重分散リブ２７に分散して支持することで、バンパービーム本体１３の強度を高めることができる。
【００４６】
またバンパービーム本体１３の縁部において、不連続繊維強化樹脂層２１は連続繊維強化樹脂層２０の縁部を覆うフランジ２２を備えるので、不連続繊維強化樹脂製のフランジ２２でバンパービーム本体１３の曲げ強度を高めるとともに、連続繊維強化樹脂層２０の縁部に応力集中によるクラックが発生するのを防止することができ、しかもフランジ２２の分だけ高価な連続繊維強化樹脂層２０の使用量を減らしてコストダウンを図ることができる。
【００４７】
また不連続繊維強化樹脂層２１は大断面積部１８においてリヤサイドフレーム１１の後端に取り付けられる複数の金属カラー２３…を備え、補強リブ２８…は、複数の金属カラー２３…と同じ車幅方向位置となるように、つまり複数の金属カラー２３…と前後方向に整列するように配置されるので、コ字状断面の大断面積部１８が成形後に上下方向に口開き変形するのを補強リブ２８…により抑制し、金属カラー２３…の位置がずれるのを防止してバンパービーム本体１３のリヤサイドフレーム１１への取り付け作業を容易にすることができる。
【００４８】
更に、リヤサイドフレーム１１の後端に取り付けられた大断面積部１８は、リヤサイドフレーム１１の軸線上に整列して前後方向に延びるビード部２９…を備えるので、バンパービーム本体１３全体で衝突エネルギーを吸収することができないオフセット衝突時や高速での衝突時に、ビード部２９…により強度が高められた大断面積部１８を積極的に圧壊して衝突エネルギーの吸収効果を高めることができる。
【００４９】
また大断面積部１８の後面に、前後方向に延びる軸線を有するハニカムセル３１ａと、ハニカムセル３１ａを車幅方向内側から支える補強リブ３１ｂ…とを有する衝撃吸収部３１を設けたので、バンパービーム本体１３の車幅方向外端に斜め方向の衝突荷重Ｆ′が入力したときに（図２および図３参照）、最初に衝突荷重Ｆ′を受けるハニカムセル３１ａが圧壊して衝突エネルギーを吸収することができ、しかも三角形をなす補強リブ３１ｂ…がハニカムセル３１ａの車幅方向内側への倒れを阻止することで、ハニカムセル３１ａの前後方向の圧壊を促進して衝突エネルギーの吸収効果を高めることができる。しかも衝撃吸収部３１に入力した斜め衝突の衝突荷重Ｆ′を補強リブ２８…で補強された大断面積部１８を介してリヤサイドフレーム１１に確実に伝達することで、衝撃吸収部３１の圧壊を促進して衝突エネルギーの吸収効果を更に高めることができる。
【００５０】
特に、バンパービーム本体１３の車幅方向外端部は前方に屈曲しており、衝撃吸収部３１の前後方向幅は車幅方向内側から外側に向かって増加するので、ハニカムセル３１ａの車幅方向外端部の前後方向寸法を増加させ、リヤバンパービーム１２の車幅方向外端部に斜め方向の衝突荷重Ｆ′が入力したときのハニカムセル３１ａの圧壊ストロークを増加させて衝突エネルギーの吸収性能を高めることができるだけでなく、補強リブ３１ｂ…が三角形状になってハニカムセル３１ａの倒れを確実に阻止することで、ハニカムセル３１ａの前後方向の圧壊を促進することができる。
【００５１】
またバンパービーム本体１３は縁部に形成されたフランジ２２を備え、フランジ２２の先端部２２ａおよび衝撃吸収部３１をガラス短繊維を熱可塑性樹脂で結合した繊維強化樹脂で一体に構成したので、フランジ２２でバンパービーム本体１３を補強して曲げ強度を高めることができるだけでなく、フランジ２２の先端部２２ａおよび衝撃吸収部３１が一体に構成されることでバンパービーム本体１３の強度を更に高めることができる。
【００５２】
またバンパービーム本体１３はプレス成形されるためにフランジ２２のエッジにバリが発生することが避けられないが、フランジ２２の先端部２２ａをガラス短繊維の繊維強化樹脂で射出成形してフランジ２２のエッジに一体化するので、フランジ２２の先端部２２ａを容易に成形できるだけでなく、プレス成形したバンパービーム本体１３のフランジ２２のバリ取り作業が不要になるために製造コストの削減が可能になる。
【００５３】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００５４】
例えば、実施の形態ではリヤバンパービーム１２について説明したが、本発明はフロントバンパービームに対しても適用することができる。リヤバンパービーム１２の場合には，前後方向外側が後方に対応し、フロントバンパービームの場合には，前後方向外側が前方に対応する。
【符号の説明】
【００５５】
１１        リヤサイドフレーム（車体フレーム）
１２        リヤバンパービーム（バンパービーム）
１３        バンパービーム本体
１４        底壁
１５        上壁
１６        下壁
１７        小断面積部
１７ａ      直線部
１７ｂ      湾曲部
１８        大断面積部
１９        断面積変化部
２０        連続繊維強化樹脂層
２１        不連続繊維強化樹脂層
２２        フランジ
２３        金属カラー（車体取付部）
２６        補強リブ（リブあるいは第１補強リブ）
２７        荷重分散リブ（リブ）
２８        補強リブ（リブあるいは第２補強リブ）
２９        ビード部
３１        衝撃吸収部
３１ａ      ハニカムセル
３１ｂ      補強リブ（第３補強リブ）
Ｐ          衝突荷重入力部
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
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【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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