(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の前部又は後部に取り付けられ、基準線（Ｗ）に沿って延びるバンパー構造（１）であって、
板材で形成され、前記基準線に沿って延びる金属製のバンパー本体（２）と、
前記基準線に沿って延び、前記バンパー本体に取り付けられた金属製の第１補強板（３）と、を有し、
前記バンパー本体及び前記第１補強板は、前記基準線に垂直な一断面において、（ａ）線状に延びる前記第１補強板と、（ｂ）前記バンパー本体に形成され、且つ、前記第１補強板と交差する方向へ突出する二つの凸部と、を有することでＢ字形に形成されており、
前記バンパー本体及び前記第１補強板において、下記の関係が満足されていることを特徴とするバンパー構造。
（Ｅｓｔ／ρｓｔ３）＜（Ｅ２／ρ２３）
Ｅｓｔ：バンパー本体のヤング率
ρｓｔ：バンパー本体の密度
Ｅ２：第１補強板のヤング率
ρ２：第１補強板の密度
【請求項２】
前記基準線に垂直な一断面において、前記二つの凸部は、前記第１補強板に対して交差する方向に延びる、四つの壁部（２ａ、２ｋ、２ｅ、２ｃ）を有しており、
前記四つの壁部は、前記第１補強板に沿って並べて配置されており、
前記第１補強板（３３）には、前記四つの壁部のうち、内側の二つの壁部（２ｋ、２ｅ）を挟むように、二つの第１凸部（３３ａ）が設けられており、
それぞれの前記第１凸部は、前記一断面において、前記第１補強板に対して交差する方向に延びていることを特徴とする、請求項１に記載のバンパー構造。
【請求項３】
前記基準線に垂直な一断面において、前記二つの凸部は、前記第１補強板に対して交差する方向に延びる、四つの壁部を有しており、
前記四つの壁部は、前記第１補強板に沿って並べて配置されており、
前記第１補強板（４３）には、前記四つの壁部のうち、外側の二つの壁部（２ａ、２ｃ）を挟むように、二つの第２凸部（４３ａ）が設けられており、
それぞれの前記第２凸部は、前記一断面において、前記第１補強板に対して交差する方向に延びていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のバンパー構造。
【請求項４】
前記四つの壁部のうち、外側の二つの壁部の先端部と、前記二つの第２凸部とは、固定されていることを特徴とする、請求項３に記載のバンパー構造。
【請求項５】
前記第１補強板の、前記二つの第２凸部の根元部分には、前記四つの壁部のうち、外側の二つの壁部の先端が収容される、二つの凹部（７３ｃ）が形成されており、
前記二つの凹部は、前記二つの第２凸部によって挟まれた位置に配置されていることを特徴とする、請求項４に記載のバンパー構造。
【請求項６】
前記第１補強板（８３）には、前記四つの壁部のうち、外側の二つの壁部によって挟まれる位置に、二つの第３凸部（８３ｂ）が設けられており、
それぞれの前記第３凸部は、前記基準線に垂直な一断面において、前記第１補強板に対して交差する方向に延びており、
前記四つの壁部のうち、外側の二つの壁部の先端部と、前記第１補強板とは固定されており、
前記第１補強板の、前記二つの第３凸部の根元部分には、前記四つの壁部のうち、外側の二つの壁部の先端が収容される、二つの凹部（８３ｃ）が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のバンパー構造。
【請求項７】
前記第１補強板の材料が、アルミニウムであることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のバンパー構造。
【請求項８】
車体の前部又は後部に取り付けられ、基準線（Ｗ）に沿って延びるバンパー構造（１２１）であって、
板材で形成され、前記基準線に沿って延びる金属製のバンパー本体（２）と、
前記基準線に沿って延び、前記バンパー本体に取り付けられた金属製の第２補強板（４）と、を有し、
前記バンパー本体は、前記基準線に垂直な一断面において、（ａ）線状に延びる基準壁と、（ｂ）前記バンパー本体に形成され、且つ、前記基準壁と交差する方向へ突出する二つの凸部と、を有することでＢ字形に形成されており、
前記基準線に垂直な一断面において、前記二つの凸部は、前記基準壁に対して交差する方向に延びる、四つの壁部を有しており、
前記四つの壁部は、前記基準壁に沿って並べて配置されており、
前記第２補強板は、前記四つの壁部のうち少なくとも一つに対して、これらと平行に取り付けられており、
前記バンパー本体及び前記第２補強板において、下記の関係が満足されていることを特徴とするバンパー構造。
（Ｅｓｔ／ρｓｔ３）＜（Ｅ３／ρ３３）
Ｅｓｔ：バンパー本体のヤング率
ρｓｔ：バンパー本体の密度
Ｅ３：第２補強板のヤング率
ρ３：第２補強板の密度
【請求項９】
下記の関係が満足されていることを特徴とする、請求項８に記載のバンパー構造。
ｔ３＜（ρｓｔ／ρ３）×ｔｓｔ
ｔ３：第２補強板の板厚
ｔｓｔ：バンパー本体の板厚
【請求項１０】
下記の関係が満足されていることを特徴とする、請求項８又は９に記載のバンパー構造。
０．３×ｔｓｔ ＜ ｔ３
ｔ３：第２補強板の板厚
ｔｓｔ：バンパー本体の板厚
【請求項１１】
前記第２補強板の材料が、アルミニウムであることを特徴とする、請求項８乃至１０のいずれか一項に記載のバンパー構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車体に取り付けられるバンパー構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の車体に取り付けられる鋼製の自動車用パンパビームの多くは、９８０ＭＰａ級の鋼板を用いて、断面がＢ型となるように形成されている。
【０００３】
自動車用パンパビームの主たる役割は、（i）衝突対象との衝突時に、自身が変形して衝突時の衝撃エネルギーを自身で吸収すること、及び、（ii）衝突時に、車体左右のサイドメンバに衝撃荷重を伝達して、サイドメンバを変形させることにより、衝突時のエネルギーを、サイドメンバに吸収させることである。即ち、バンパビームは、サイドメンバに衝撃エネルギーを吸収させることにより、自動車のキャビンの変形を、設計されたように抑制して、乗員を衝撃から守っている。
【０００４】
特許文献１には、Ｂ型断面のリインフォース（reinforcement）の上方の筒部と下方の筒部とのそれぞれに発泡材が充填されることによって、軽量化が図られ且つリインフォースの座屈が防止される自動車のバンパーの支持構造が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、Ｂ型断面を構成する上部壁及び下部側中間片が、下方に向かって傾斜するように形成されるとともに、下部壁及び上部側中間片が、上方に向かって傾斜するように形成されたバンパメインビームが開示されている。この構成では、車両の衝突時に、メインビームの上部壁及び下部壁が蛇腹状に座屈する。そのため、衝突した車両の乗員、及び衝突された車両の人員に対する安全性が向上する。
【０００６】
特許文献３には、Ｂ型断面を構成するように、２つの中空部材が複数個のブラケットによって連結されるとともに、当該連結部分が補強部材で補強されていることにより、比較的脆弱な中央部分が局部的に補強された自動車用バンパーのバックビーム構造が開示されている。
【０００７】
特許文献４に開示された自動車用バンパーリンフォースメントにおいては、中空矩形断面を構成するウェブの、中立軸（neutral axis）より圧縮フランジ側の肉厚が、引張フランジ側の肉厚より厚くなっていることによって、全体の曲げ強度が高められている。
【０００８】
特許文献５には、バンパリインフォースの３本のリブのうち、中間リブの板厚が他のリブよりも厚くなっている車両用バンパー装置が開示されており、これにより、３本のリブが座屈した際のエネルギー吸収能力の低下が防止される。
【０００９】
特許文献６に開示された構造部材においては、引っ張り側のフランジ（圧縮側のフランジに対して反対側に配置されたフランジ）の表面にＦＲＰ材が設けられ、且つ、圧縮側のフランジの幅と厚みとの比が１２以下となっており、これにより、構造部材のエネルギー吸収量が高められている。
【００１０】
特許文献７に開示された複合構造部材においては、鋼管に挿入された補強管の外側形状が鋼管の内壁に沿っており、且つ、補強管の内部にリブが形成されており、これにより、十分な強度が得られる。
【００１１】
特許文献８の充填構造体においては、エネルギー吸収性能に優れた充填材が、中空部材の内部に挿入され、且つ、この充填材が中空部材に固定されており、この充填構造体においては、良好な耐食性が確保されている。
【００１２】
特許文献９の車体構造部材は、強度の異なる複数の部材で構成されており、各部材の強度差によって、車体構造部材にねじれモーメントが発生し、曲げ荷重が他部材に分散される。そのため、車体構造部材のエネルギー吸収効率が向上する。
【００１３】
特許文献１０のバンパー構造においては、バンパー補強材の中空部内に、潰れ変形防止体が配置されており、これにより、バンパー構造において、座屈変形が抑制され、衝撃エネルギーの吸収能力が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平１１−３３４５００号公報
【特許文献２】特開２００６−２１８９０４号公報
【特許文献３】特開２００５−８１４６号公報
【特許文献４】特開平１１−０５９２９６号公報
【特許文献５】特開２００４−１４８９１５号公報
【特許文献６】特開２００３−１２９６１１号公報
【特許文献７】特開２００３−３１２４０４号公報
【特許文献８】特開２００５−８８６５１号公報
【特許文献９】特開２００６−２４８３３６号公報
【特許文献１０】特開２０００−５２８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
車体の前後に、ポール状の物体が高速で衝突する場合、自動車用パンパビームには高い曲げ強度が要求される。すなわち、自動車用パンパビームには、ポール状の物体に衝突した場合においても、自身は大きく変形することなく、荷重をサイドメンバに伝達することが求められる。
【００１６】
しかし、鋼製の自動車用パンパビームにおいては、（i）フランジ（上下に延びる壁部）のたわみにより、断面性能が十分に発揮されないために、曲げ強度に限界があるという問題があり、さらに、（ii）ウェブ（前後に延びる壁部）の圧縮座屈により、断面性能が十分に発揮されないために、曲げ強度に限界があるという問題がある。
【００１７】
そして、バンパーの曲げ強度については、バンパーをできるだけ重量化させずに、高められることが望ましい。
【００１８】
例えば、上記の（ii）の問題に関して、ウェブの座屈荷重（buckling load）は、材料のヤング率、及び、板厚の３乗に比例しているため、ウェブの座屈を抑制するには、材料の強度を向上させるよりも、板厚を増加させた方が効率的である。しかし、鋼製の自動車用パンパビームは、ロールフォーム成型によって製造されるため、フランジも含め、バンパビーム全体の板厚が均一となる。よって、ウェブの板厚を増加させると、板厚の増加分に比例してビーム全体の重量が増加することになり、重量当たりの性能（座屈に対する耐久性能）について、大きな向上は望めない。また、このように、ウェブの板厚の増加が重量の増加を招いてしまうが、今日ではＣＯ２削減のために車両全体の軽量化が要求されているという背景がある。
【００１９】
また、自動車用パンパビームの断面内部に補強材（付加物）を取り付けるのは、製造上の困難が大きく、また、大きな補強材を取り付けると重量増加が著しくなる。また、これらの補強材を用いる場合、コストアップが著しいという問題点もある。さらに、ＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）は軽量であるが、ＦＲＰをバンパビームの構成材として使用することにより、ビームの圧縮座屈を防止することはほとんど望めない。
【００２０】
本発明の目的は、重量増加を最小限に抑え、且つ、曲げ強度を向上させることが可能なバンパー構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
（１）上記の課題を解決するために、本発明のバンパー構造は、車体の前部又は後部に取り付けられ、基準線に沿って延びるものであって、板材で形成され、前記基準線に沿って延びる金属製のバンパー本体と、前記基準線に沿って延び、前記バンパー本体に取り付けられた金属製の第１補強板と、を有する。
前記バンパー本体及び前記第１補強板は、前記基準線に垂直な一断面において、（ａ）線状に延びる前記第１補強板と、（ｂ）前記バンパー本体に形成され、且つ、前記第１補強板と交差する方向へ突出する二つの凸部と、を有することでＢ字形に形成されており、前記バンパー本体及び前記第１補強板において、下記の関係が満足されている。
（Ｅｓｔ／ρｓｔ３）＜（Ｅ２／ρ２３）
Ｅｓｔ：バンパー本体のヤング率
ρｓｔ：バンパー本体の密度
Ｅ２：第１補強板のヤング率
ρ２：第１補強板の密度
【００２２】
上記の構成では、バンパー本体の前部（後方バンパーの場合はバンパー本体の後部）に、アルミニウム等の金属材料で形成された第１補強板が配置されるため、バンパー本体が補強される。また、バンパー本体及び第１補強板のヤング率及び密度が、上記の関係を満足しているので、バンパー構造の重量増加が最小限に抑えられ、且つ、バンパー構造の曲げ強度が向上する。
【００２３】
なお、バンパー本体及び第１補強板の材料は、同一の材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。「バンパー本体−第１補強板」の材料については、例えば、「鋼−アルミニウム」、「鋼−鋼」、「鋼−銅」、「銅−銅」のように組み合わせることができる。
【００２４】
また、上記の（ａ）及び（ｂ）を有することでＢ字形に形成された一断面（基準線に垂直な一断面）が、バンパー構造に存在していればよく、バンパー構造の全ての断面が、上記の（ａ）及び（ｂ）を有することでＢ字形に形成されていなくてもよい。
【００２５】
バンパー構造が延びる方向（基準線の方向）は、車体の幅方向に対して平行であってもよいし、幅方向に対して傾いていてもよい。また、基準線の方向は、直線的に延びていてもよいし、曲線的に（湾曲状や弓形に）延びていてもよい。また、上記の「交差」は、垂直な交差には限られず、垂直方向に対して多少の傾きを含む交差とする。
【００２６】
バンパー本体は、基準線に垂直な一断面において、Ｂ字形に形成されていてもよい。すなわち、バンパー本体には、基準壁（二つの凸部を構成する、四つの壁部のうち、外側の壁部の端部同士を結び、且つ、第１補強板が延びる方向に延びる壁部）があってもよい。また、基準壁がある場合において、基準壁は、上下方向に平行であってもよいし、上下方向に対して傾いていてもよい。また、基準壁がある場合において、基準線に垂直な一断面において、基準壁は、直線的に延びていてもよいし、曲線的に延びていてもよい。
【００２７】
また、バンパー本体及び第１補強板を連結（一体化）する方法としては、溶接、ネジ止め、接着などを利用できる。
【００２８】
（２）本発明に係るバンパー構造において、前記基準線に垂直な一断面において、前記二つの凸部は、前記第１補強板に対して交差する方向に延びる、四つの壁部を有しており、前記四つの壁部は、前記第１補強板に沿って並べて配置されており、前記第１補強板には、前記四つの壁部のうち、内側の二つの壁部を挟むように、二つの第１凸部が設けられており、それぞれの前記第１凸部は、前記一断面において、前記第１補強板に対して交差する方向に延びていてもよい。
【００２９】
上記の構成によれば、二つの第１凸部によって、内側の二つの壁部の座屈（二つの壁部の中央が、互いに離れる方向に変形する座屈）が抑制される。そのため、バンパー構造の曲げ強度が更に向上する。
【００３０】
なお、四つの壁部は、前後方向に平行に形成されていてもよいし、前後方向に対して傾いていてもよい。また、上記の「交差」は、垂直な交差には限られず、垂直方向に対して多少の傾きを含む交差とする。
【００３１】
（３）本発明に係るバンパー構造において、前記基準線に垂直な一断面において、前記二つの凸部は、前記第１補強板に対して交差する方向に延びる、四つの壁部を有しており、前記四つの壁部は、前記第１補強板に沿って並べて配置されており、前記第１補強板には、前記四つの壁部のうち、外側の二つの壁部を挟むように、二つの第２凸部が設けられており、それぞれの前記第２凸部は、前記一断面において、前記第１補強板に対して交差する方向に延びていてもよい。
【００３２】
上記の構成によれば、二つの第２凸部によって、外側の二つの壁部の座屈（二つの壁部の中央が、互いに離れる方向に変形する座屈）が抑制される。そのため、バンパー構造の曲げ強度が更に向上する。
【００３３】
なお、四つの壁部は、前後方向に平行に形成されていてもよいし、前後方向に対して傾いていてもよい。また、上記の「交差」は、垂直な交差には限られず、垂直方向に対して多少の傾きを含む交差とする。
【００３４】
（４）本発明に係るバンパー構造において、前記四つの壁部のうち、外側の二つの壁部の先端部と、前記二つの第２凸部とは、固定されていてもよい。
【００３５】
（ａ）外側へ膨らむ座屈（外側の二つの壁部の中央が、互いに離れる方向に変形する座屈）に関して：この構成では、（i）二つの第２凸部との接触によって、外側の二つの壁部の変形が抑制され、また、（ii）外側の二つの壁部と、二つの第２凸部との一体化により、座屈荷重が増大する。この二つの理由により、外側へ膨らむ座屈が抑制される。
（ｂ）内側へ縮む座屈（外側の二つの壁部の中央が、互いに近付く方向に変形する座屈）に関して：この構成では、外側の二つの壁部と、二つの第２凸部との一体化により、二つの壁部の座屈荷重が増大するため、内側へ縮む座屈が抑制される。
【００３６】
なお、外側の二つの壁部と、二つの第２凸部とを固定する方法としては、接着、溶接、ボルト止めなどを利用できる。
【００３７】
（５）本発明に係るバンパー構造においては、前記第１補強板の、前記二つの第２凸部の根元部分には、前記四つの壁部のうち、外側の二つの壁部の先端が収容される、二つの凹部が形成されており、前記二つの凹部は、前記二つの第２凸部によって挟まれた位置に配置されていてもよい。
【００３８】
この構成では、一体化部分（溶接部など）の剥離（分解）が抑制されるため、第１補強板とバンパー本体とが一体化した状態が、少なくとも、バンパー本体が座屈変形するまで保たれる。そのため、内側へ縮む座屈（外側の二つの壁部の中央が、互いに近付く方向に変形する座屈）が抑制される。
【００３９】
（６）本発明に係るバンパー構造においては、前記第１補強板には、前記四つの壁部のうち、外側の二つの壁部によって挟まれる位置に、二つの第３凸部が設けられており、それぞれの前記第３凸部は、前記基準線に垂直な一断面において、前記第１補強板に対して交差する方向に延びており、前記四つの壁部のうち、外側の二つの壁部の先端部と、前記第１補強板とは固定されており、前記第１補強板の、前記二つの第３凸部の根元部分には、前記四つの壁部のうち、外側の二つの壁部の先端が収容される、二つの凹部が形成されていてもよい。
【００４０】
上記の構成によれば、二つの第３凸部によって、外側の二つの壁部の座屈（外側の二つの壁部の中央が、互いに近付く方向に変形する座屈）が抑制される。そのため、バンパー構造の曲げ強度が更に向上する。
また、外側の二つの壁部と、第１補強板との一体化により、外側の二つの壁部の、外側へ膨らむ座屈、及び、内側へ縮む座屈が抑制される。
また、二つの凹部に、外側の二つの壁部の先端が収容されることにより、一体化部分（溶接部など）の剥離（分解）が抑制される。そのため、第１補強板とバンパー本体とが一体化した状態が、少なくとも、バンパー本体が座屈変形するまで保たれる。その結果、外側へ膨らむ座屈（外側の二つの壁部の中央が、互いに離れる方向に変形する座屈）が抑制される。
【００４１】
なお、外側の二つの壁部と、第１補強板とを固定する方法としては、接着、溶接、ボルト止めなどを利用できる。また、上記の「交差」は、垂直な交差には限られず、垂直方向に対して多少の傾きを含む交差とする。
【００４２】
（７）本発明に係るバンパー構造においては、前記第１補強板の材料が、アルミニウムであってもよい。
【００４３】
この構成によると、軽量な第１補強板が得られる。なお、第１補強板は、純アルミニウムであってもよいし、アルミニウム合金（ジュラルミンなど）であってもよい。第１補強板をアルミニウム合金にすることにより、純アルミニウムの場合に比べて、第１補強板の強度が増大する。
【００４４】
（８）上記の課題を解決するため、本発明に係るバンパー構造は、車体の前部又は後部に取り付けられ、基準線に沿って延びるバンパーものであって、板材で形成され、前記基準線に沿って延びる金属製のバンパー本体と、前記基準線に沿って延び、前記バンパー本体に取り付けられた金属製の第２補強板と、を有する。
前記バンパー本体は、前記基準線に垂直な一断面において、（ａ）線状に延びる基準壁と、（ｂ）前記バンパー本体に形成され、且つ、前記基準壁と交差する方向へ突出する二つの凸部と、を有することでＢ字形に形成されており、前記基準線に垂直な一断面において、前記二つの凸部は、前記基準壁に対して交差する方向に延びる、四つの壁部を有しており、前記四つの壁部は、前記基準壁に沿って並べて配置されており、前記第２補強板は、前記四つの壁部のうち少なくとも一つに対して、これらと平行に取り付けられており、前記バンパー本体及び前記第２補強板において、下記の関係が満足されている。
（Ｅｓｔ／ρｓｔ３）＜（Ｅ３／ρ３３）
Ｅｓｔ：バンパー本体のヤング率
ρｓｔ：バンパー本体の密度
Ｅ３：第２補強板のヤング率
ρ３：第２補強板の密度
【００４５】
上記の構成では、バンパー本体のウェブ（四つの壁部）に、アルミニウム等の金属材料で形成された第２補強板が配置されるため、バンパー本体が補強される。また、バンパー本体及び第２補強板のヤング率及び密度が、上記の関係を満足しているので、バンパー構造の重量増加が最小限に抑えられ、且つ、バンパー構造の曲げ強度が向上する。
【００４６】
なお、バンパー本体及び第２補強板の材料は、同一の材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。「バンパー本体−第２補強板」の材料については、例えば、「鋼−アルミニウム」、「鋼−鋼」、「鋼−銅」、「銅−銅」のように組み合わせることができる。
【００４７】
基準線に垂直な一断面における形状に関して、上記の一断面（基準線に垂直な一断面）が、バンパー構造に存在していればよく、バンパー構造の全ての断面が、上記事項を充足していなくてもよい。
【００４８】
バンパー構造が延びる方向（基準線の方向）は、車体の幅方向に対して平行であってもよいし、幅方向に対して傾いていてもよい。また、基準線の方向は、直線的に延びていてもよいし、曲線的に（湾曲状や弓形に）延びていてもよい。
【００４９】
四つの壁部は、前後方向に平行に形成されていてもよいし、前後方向に対して傾いていてもよい。また、上記の「交差」は、垂直な交差には限られない。
【００５０】
第２補強板の枚数は一枚であっても複数であってもよい。例えば、二枚の第２補強板が、四つの壁部のうち、外側の二つの壁部の両方に取り付けられていてもよいし、四枚の第２補強板が、四つの壁部に取り付けられていてもよい。
【００５１】
また、第２補強板の前端又は後端に、第２補強板に対して垂直に延びる突出壁が形成されていてもよい。また、第２補強板は、バンパー本体の外面に取り付けられていてもよいし、内面に取り付けられていてもよい。
【００５２】
また、バンパー本体及び第２補強板を連結（一体化）する方法としては、溶接、ネジ止め、接着などを利用できる。
【００５３】
（９）本発明に係るバンパー構造においては、下記の関係が満足されていてもよい。
ｔ３＜（ρｓｔ／ρ３）×ｔｓｔ
ｔｓｔ：バンパー本体の板厚
【００５４】
この構成では、上記の関係が満足されているために、第２補強板を設けた場合における、バンパー構造の取り付け対象部分の重量増加を、第２補強板が取り付けられる壁部（四つの壁部）の重量に対して、２倍未満に抑えることができる。すなわち、第２補強板が壁部（四つの壁部）に取り付けられた状態において、取り付け対象部分（第２補強板及び当該壁部）の重量が、当該壁部の２倍未満となる。
【００５５】
（１０）本発明に係るバンパー構造においては、下記の関係が満足されていてもよい。
０．３×ｔｓｔ ＜ ｔ３
ｔｓｔ：バンパー本体の板厚
【００５６】
この構成では、上記の関係が満足されているため、第２補強板によって、バンパー構造の曲げ強度が確実に向上する。
【００５７】
（１１）本発明に係るバンパー構造においては、前記第２補強板の材料が、アルミニウムであってもよい。
【００５８】
この構成によると、軽量な第２補強板が得られる。なお、第２補強板は、純アルミニウムであってもよいし、アルミニウム合金（ジュラルミンなど）であってもよい。第２補強板をアルミニウム合金にすることにより、純アルミニウムの場合に比べて、第２補強板の強度が増大する。
【００５９】
（１２）上記の課題を解決するために、本発明のバンパー構造は、車体の前部又は後部に取り付けられ、基準線に沿って延びるものであって、前記基準線に沿って延び、第１壁、第２壁、第３壁、第４壁、第５壁、第６壁、及び第７壁を備える金属製のバンパー本体と、前記基準線に沿って延びる金属製の第１補強板と、を有する。前記基準線に垂直な一断面において、（ａ）前記第２壁は、前記第１壁の一端から、前記第１壁と交差する方向に延び、（ｂ）前記第３壁は、前記第２壁の、前記第１壁とは反対側の端部から、前記第２壁と交差する方向に、且つ、前記第２壁に対して前記第１壁とは反対側に延び、（ｃ）前記第４壁は、前記第３壁の、前記第２壁とは反対側の端部から、前記第３壁と交差する方向に、且つ、前記第３壁に対して前記第２壁の側に延び、（ｄ）前記第５壁は、前記第１壁の他端から、前記第１壁と交差する方向に、且つ、前記第１壁に対して前記第２壁と同じ側に延び、（ｅ）前記第６壁は、前記第５壁の、前記第１壁とは反対側の端部から、前記第５壁と交差する方向に、且つ、前記第５壁に対して前記第１壁とは反対側に延び、（ｆ）前記第７壁は、前記第６壁の、前記第５壁とは反対側の端部から、前記第６壁と交差する方向に、且つ、前記第６壁に対して前記第５壁の側に延び、（ｇ）前記第１補強板は、前記第１壁が延びる方向に延びており、且つ、前記第１壁に垂直な方向に関して、前記バンパー本体の、前記第３壁及び前記第６壁とは反対側の端部に対して取り付けられている。そして、前記バンパー本体及び前記第１補強板において、下記の関係が満足されている。
（Ｅｓｔ／ρｓｔ３）＜（Ｅ２／ρ２３）
Ｅｓｔ：バンパー本体のヤング率
ρｓｔ：バンパー本体の密度
Ｅ２：第１補強板のヤング率
ρ２：第１補強板の密度
【００６０】
第２壁、第４壁、第５壁、及び第７壁は、前後方向に平行に形成されていてもよいし、前後方向に対して傾いていてもよい。第１壁、第３壁及び第６壁は、上下方向に平行であってもよいし、上下方向に対して傾いていてもよい。また、第１壁乃至第７壁のそれぞれは、基準線に垂直な一断面において、直線的に延びていてもよいし、曲線的に延びていてもよい。また、上記の「交差」は、垂直な交差には限られない。
【００６１】
バンパー本体には、第８壁（第４壁の、第３壁とは反対側の端部と、第７壁の、第６壁とは反対側の端部とを結び、且つ、第１壁が延びる方向に延びる壁部）があってもよいし、なくてもよい。
また、バンパー本体に第８壁がない場合において、第４壁又は第７壁の端部（第４壁の、第３壁とは反対側の端部、及び、第７壁の、第６壁とは反対側の端部）には、第４壁及び第７壁に対して垂直に延びる突出部が形成されていてもよい。また、第８壁がある場合において、第８壁は、上下方向に平行であってもよいし、上下方向に対して傾いていてもよい。また、基準線に垂直な一断面において、第８壁は、直線的に延びていてもよいし、曲線的に延びていてもよい。
【００６２】
バンパー本体に第８壁が設けられていない場合には、第１補強板は、第４壁及び第７壁に取り付けられていてもよいし、第１壁の表面に取り付けられていてもよい。バンパー本体に第８壁が設けられている場合には、第１補強板は、第８壁の表面に取り付けられていてもよい。また、バンパー本体及び第１補強板を連結（一体化）する方法としては、溶接、ネジ止め、接着などを利用できる。
【００６３】
（１３）上記の課題を解決するため、本発明に係るバンパー構造は、車体の前部又は後部に取り付けられ、基準線に沿って延びるものであって、前記基準線に沿って延び、第１壁、第２壁、第３壁、第４壁、第５壁、第６壁、第７壁、及び第８壁を備える金属製のバンパー本体と、前記基準線に沿って延びる金属製の第２補強板（４）と、を有する。前記基準線に垂直な一断面において、（ａ）前記第２壁は、前記第１壁の一端から、前記第１壁と交差する方向に延び、（ｂ）前記第３壁は、前記第２壁の、前記第１壁とは反対側の端部から、前記第２壁と交差する方向に、且つ、前記第２壁に対して前記第１壁とは反対側に延び、（ｃ）前記第４壁は、前記第３壁の、前記第２壁とは反対側の端部から、前記第３壁と交差する方向に、且つ、前記第３壁に対して前記第２壁の側に延び、（ｄ）前記第５壁は、前記第１壁の他端から、前記第１壁と交差する方向に、且つ、前記第１壁に対して前記第２壁と同じ側に延び、（ｅ）前記第６壁は、前記第５壁の、前記第１壁とは反対側の端部から、前記第５壁と交差する方向に、且つ、前記第５壁に対して前記第１壁とは反対側に延び、（ｆ）前記第７壁は、前記第６壁の、前記第５壁とは反対側の端部から、前記第６壁と交差する方向に、且つ、前記第６壁に対して前記第５壁の側に延び、（ｇ）前記第８壁は、前記第４壁の、前記第３壁とは反対側の端部と、前記第７壁の、前記第６壁とは反対側の端部とを結び、且つ、前記第１壁が延びる方向に延び、前記第２補強板は、前記第２壁、前記第４壁、前記第５壁及び前記第７壁のうち少なくとも一つに対して、これらと平行に取り付けられている。そして、前記バンパー本体及び前記第２補強板において、下記の関係が満足されている。
（Ｅｓｔ／ρｓｔ３）＜（Ｅ３／ρ３３）
Ｅｓｔ：バンパー本体のヤング率
ρｓｔ：バンパー本体の密度
Ｅ３：第２補強板のヤング率
ρ３：第２補強板の密度
【００６４】
第２壁、第４壁、第５壁、及び第７壁は、前後方向に平行に形成されていてもよいし、前後方向に対して傾いていてもよい。第１壁、第３壁、第６壁及び第８壁は、上下方向に平行であってもよいし、上下方向に対して傾いていてもよい。また、第１壁乃至第８壁のそれぞれは、基準線に垂直な一断面において、直線的に延びていてもよいし、曲線的に延びていてもよい。また、上記の「交差」は、垂直な交差には限られない。
【００６５】
第２補強板の枚数は一枚であっても複数であってもよい。例えば、二枚の第２補強板が、第４壁及び第７壁の両方に取り付けられていてもよいし、四枚の第２補強板が、第２壁、第４壁、第５壁及び第７壁に取り付けられていてもよい。
【００６６】
例えば、第２壁及び第５壁に取り付けられた二枚の第２補強板が、連結板（第１壁が延びる方向に延びる板）によって連結されていてもよい。また、第２補強板の前端又は後端に、第２補強板に対して垂直に延びる突出壁が形成されていてもよい。また、第２補強板は、バンパー本体の外面に取り付けられていてもよいし、内面に取り付けられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るバンパー構造の断面図である。
【図２】第２実施形態に係るバンパー構造の断面図である。
【図３】シミュレーション結果を表わすグラフである。
【図４】第３実施形態に係るバンパー構造の断面図である。
【図５】第４実施形態に係るバンパー構造の断面図である。
【図６】第５実施形態に係るバンパー構造の断面図である。
【図７】シミュレーション結果を表わすグラフである。
【図８】第１変形例に係るバンパー構造の断面図である。
【図９】第２変形例に係るバンパー構造の断面図である。
【図１０】第３変形例に係るバンパー構造の断面図である。
【図１１】第４変形例に係るバンパー構造の断面図である。
【図１２】（ａ）は第６実施形態に係るバンパー構造の断面図、（ｂ）は第１変形例に係るバンパー構造の断面図である。
【図１３】（ａ）は第２変形例に係るバンパー構造の断面図、（ｂ）は第３変形例に係るバンパー構造の断面図、（ｃ）は第４変形例に係るバンパー構造の断面図である。
【図１４】第５変形例に係るバンパー構造の断面図である。
【図１５】第７実施形態に係るバンパー構造の断面図である。
【図１６】サンプルの断面図である。
【図１７】試験結果を表わすグラフである。
【図１８】第８実施形態に係るバンパー構造の断面図である。
【図１９】試験結果を表わすグラフである。
【図２０】第８実施形態の第１変形例に係るバンパー構造の断面図である。
【図２１】第８実施形態の第２変形例に係るバンパー構造の断面図である。
【図２２】第１実施形態に係るバンパー本体の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００６８】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態におけるバンパー構造１について、図１及び図２２を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るバンパー構造の断面図である。また、図２２は、第１実施形態に係るバンパー本体の斜視図である。なお、図１の断面は、バンパー構造の一断面（基準線Ｗに対して垂直な一断面）であり、図１の断面位置は、図２２のＥ−Ｅ’位置に相当する。
【００６９】
（バンパー構造の構成）
図１に示すように、バンパー構造１の断面はＢ字形になっている。また、バンパー構造１は、鋼製のバンパー本体（バンパビーム）２と、アルミウム製の補強板（第１補強板）３とを有する。図２２に示すように、バンパー本体２は、基準線Ｗ（図の破線Ｗ参照）に沿って延びており、上面視において、湾曲した弓なりの形状を有する。基準線Ｗの方向は、幅方向Ｃ（左右方向；図の矢印Ｃ方向参照）にほぼ一致している。より詳細には、基準線Ｗは、幅方向に対して湾曲している。図１は、基準線Ｗに対して垂直な断面だが、幅方向Ｃに対してほぼ垂直な断面ともいえる。
【００７０】
補強板３は、バンパー本体２に沿って配置されるため、バンパー本体２と同様に、補強板３も、上面視において湾曲した弓なりの形状を有する。なお、このバンパー構造１に対して、バンパー構造１を覆うように、合成樹脂製のバンパーカバー（図示せず）が取り付けられることにより、バンパー組立体が形成される。
【００７１】
バンパー構造１は、車体の前部に取り付けられるものである。バンパー本体２は、車体の左右のサイドメンバ（車体前後に延びる梁材；図２２のＳ部分参照）に対して、左右二箇所において、溶接により取り付けられる。
【００７２】
以下の説明では、車体の前後方向Ｂ（図の矢印Ｂ方向参照）における、前方をＢ２側、後方をＢ１側とする（図のＢ１側及びＢ２側参照）。Ｂ２側は、前後方向Ｂに関して、車体に近付く側（車体側）に相当し、Ｂ１側は、前後方向Ｂに関して、車体から離れる側に相当する。また、車体の上下方向Ａ（図の矢印Ａ方向参照）における、上側をＡ１側、下側をＡ２側とする。また、以下の説明中の「衝突方向」（図の矢印Ｄ方向参照）とは、衝突対象と車体とが前後方向に衝突すると仮定した場合における衝突方向であるとする。すなわち、以下の説明中の衝突方向Ｄは、前後方向に一致する方向である。
【００７３】
（バンパー本体）
バンパー本体２は、板材で形成されている。また、バンパー本体２は、基準線Ｗに対して垂直な断面がＢ字形となるように形成されており、第１壁（中央フランジ）２ｊ、第２壁（内側ウェブ）２ｋ、第３壁（後側フランジ）２ｍ、第４壁（外側ウェブ）２ａ、第５壁（内側ウェブ）２ｅ、第６壁（後側フランジ）２ｄ、第７壁（外側ウェブ）２ｃ、及び、第８壁（前側フランジ；基準壁）２ｂの各壁部を有する。また、バンパー本体２は、基準線Ｗに沿って延びている。
【００７４】
第１壁２ｊは、上下方向Ａに沿って上下に延びている。また、第２壁２ｋは、第１壁２ｊの上端から、前後方向Ｂに沿ってＢ２側へ（車体に近付く方へ）延びている。第３壁２ｍは、第２壁２ｋの車体側（Ｂ２側）の端部から、上下方向Ａに沿って上方へ延びている。第４壁２ａは、第３壁２ｍの上端から、前後方向Ｂに沿ってＢ１側へ（車体から離れる方へ）延びている。
【００７５】
第５壁２ｅは、第１壁２ｊの下端から、前後方向Ｂに沿ってＢ２側へ延びている。第６壁２ｄは、第５壁２ｅの車体側の端部から、下方へ延びている。第７壁２ｃは、第６壁２ｄの下端から、前後方向Ｂに沿ってＢ１側へ延びている。
【００７６】
第８壁２ｂは、上下方向Ａに沿って上下に延びており、第４壁２ａ及び第７壁２ｃの、Ｂ１側の端部同士を結んでいる。
【００７７】
第１壁２ｊ及び第８壁２ｂは、それぞれの表面同士が密着するように、溶接により一体化されている。また、バンパー本体２を構成するそれぞれの壁部は、基準線Ｗに沿って延びている（図２２参照）。
【００７８】
本実施形態においては、第１壁２ｊ、第３壁２ｍ、第６壁２ｄ、及び第８壁２ｂは、前後方向Ｂに対して垂直に形成されており、また、第２壁２ｋ、第４壁２ａ、第５壁２ｅ、及び第７壁２ｃは、前後方向Ｂに対して平行に（上下方向Ａに対して垂直に）形成されている。前後方向Ｂに垂直な壁部をフランジとし、また、前後方向Ｂに平行な壁部をウェブとすると、第１壁２ｊ、第３壁２ｍ、第６壁２ｄ、及び第８壁２ｂがフランジに相当し、第２壁２ｋ、第４壁２ａ、第５壁２ｅ、及び第７壁２ｃがウェブに相当する。
【００７９】
第４壁２ａ及び第７壁２ｃは、衝突方向に平行な外側のウェブである。また、第５壁２ｅ及び第２壁２ｋは、衝突方向に平行な内側のウェブである。第１壁２ｊは、第５壁２ｅ及び第２壁２ｋを連結している。第８壁２ｂは、矢印Ｄで示す衝突方向の上流側に位置し、第８壁２ｂのＢ１側には、衝突面（衝突方向に直交する面）が形成されている。
【００８０】
本実施の形態において、バンパー本体２における、各フランジ及び各ウェブの板厚は、１．４ｍｍである。また、バンパー本体２を構成する鋼材のヤング率は２１０００ＭＰａであり、密度は７８７４ｋｇ／ｍ３である。
【００８１】
基準線Ｗに垂直な一断面において、バンパー本体２には、補強板３に交差する方向へ突出する二つの凸部（凸部２ｔ、凸部２ｓ）が形成されている。凸部２ｔは、第４壁２ａ、第３壁２ｍ、及び第２壁２ｋから成り、凸部２ｓは、第５壁２ｅ、第６壁２ｄ及び第７壁２ｃから成る。
【００８２】
また、基準線Ｗに垂直な一断面において、二つの凸部は、四つの壁部（第４壁２ａ、第２壁２ｋ、第５壁２ｅ、及び第７壁２ｃ）を有し、これらの四つの壁部は、補強板３に対して交差する方向（前後方向Ｂ）に延びている。また、四つの壁部は、上下方向Ａに沿って並べられている。
【００８３】
また、基準線Ｗに垂直な一断面である図１においては、各壁部は以下のようになっている。第２壁２ｋは、第１壁２ｊの一端（Ａ１側の端部）から、第１壁２ｊと交差する方向（前後方向Ｂ）に延びている。また、第３壁２ｍは、第２壁２ｋのＢ２側の端部（第１壁２ｊとは反対側の端部）から、第２壁２ｋと交差する方向に沿って延びている。また、第３壁２ｍは、第２壁２ｋのＢ２側の端部から、Ａ１側（第２壁２ｋに対して第１壁２ｊとは反対側）に延びている。第４壁２ａは、第３壁２ｍのＡ１側（第２壁２ｋとは反対側）の端部から、第３壁２ｍと交差する方向に沿って延びている。また、第４壁２ａは、第３壁２ｍのＡ１側の端部から、Ｂ１側（第３壁２ｍに対して第２壁２ｋの側）に延びている。
【００８４】
第５壁２ｅは、第１壁２ｊの他端（Ａ２側の端部）から、第１壁２ｊと交差する方向に延びている。また、第５壁２ｅは、第１壁２ｊのＡ２側の端部から、Ｂ２側（第１壁２ｊに対して第２壁２ｋと同じ側）に延びている。また、第６壁２ｄは、第５壁２ｅの、Ｂ２側（第１壁２ｊとは反対側）の端部から、第５壁２ｅと交差する方向に延びている。また、第６壁２ｄは、第５壁２ｅのＢ２側の端部から、Ａ２側（第５壁２ｅに対して第１壁２ｊとは反対側）に延びている。また、第７壁２ｃは、第６壁２ｄの、Ａ２側（第５壁２ｅとは反対側）の端部から、第６壁２ｄと交差する方向に延びている。また、第７壁２ｃは、第６壁２ｄの、Ａ２側の端部から、Ｂ１側（第６壁２ｄに対して第５壁２ｅの側）に延びている。
【００８５】
第８壁２ｂは、第４壁２ａの、第３壁２ｍとは反対側の端部と、第７壁２ｃの、第６壁２ｄとは反対側の端部とを結んでいる。また、第８壁２ｂは、第１壁２ｊが延びる方向に延びている。
【００８６】
（補強板）
補強板３は、基準線Ｗに沿って延びている。また、補強板３は、上下方向Ａに沿って延びている。そして、補強板３は、前後方向Ｂに対して垂直となるように、バンパー本体２に取り付けられている。補強板３は、バンパー本体２における、Ｂ１側の端部（車体から離れた方の端部）に対して取り付けられている。具体的には、補強板３は、第８壁２ｂに対して、それぞれの表面同士が密着するように、溶接により取り付けられている。また、補強板３は、バンパー本体２の衝突面側（Ｂ１側）に配置されている。
【００８７】
この補強板３は、第８壁２ｂの前面の全体にわたって取り付けられており、第８壁２ｂを補強している。すなわち、本実施形態における補強板３は、第８壁２ｂの補強材として機能する。本実施の形態において、補強板３の板厚は、２．０ｍｍである。また、補強板３を構成するアルミニウム材のヤング率は６９００ＭＰａであり、密度は２７００ｋｇ／ｍ３である。なお、補強板３はアルミニウム製のものには限定されず、他の金属材料で形成されていてもよい。
【００８８】
また、基準線Ｗに垂直な一断面である図１において、補強板３は、以下のようになっている。補強板３は、第１壁２ｊが延びる方向（上下方向Ａ）に沿って、線状に延びている。また、補強板３は、第１壁２ｊに垂直な方向（前後方向Ｂ）に関して、バンパー本体２の、Ｂ１側（第３壁２ｍ及び第６壁２ｄとは反対側）の端部に対して取り付けられている。
【００８９】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態におけるバンパー構造２１について、図２を用いて説明する。なお、上記の実施形態と同様の部分については、図に同一の符号を付してその説明を省略する。図２は、第２実施形態に係るバンパー構造の断面図である。以下、上記の実施形態とは異なる部分を中心に説明し、上記の実施形態と同様の事項については、その説明を省略する。
【００９０】
バンパー構造２１は、バンパー本体２２と、補強板３とを有する。バンパー構造２１は、図２に示すように、断面がＢ字形になるように形成されている。また、上記のバンパー本体２とは異なり、本実施形態に係るバンパー本体２２（上記のバンパー本体２に相当）には、第８壁２ｂが設けられていない。また、第４壁２ａ及び第７壁２ｃのそれぞれの、Ｂ１側の端部には、湾曲して突出する突出部２ｆが形成されている。第４壁２ａ及び第７壁２ｃの二つの突出部２ｆは、それぞれ、下方（Ａ２側）及び上方（Ａ１側）へ向かって突出している。そして、補強板３は、二つの突出部２ｆの、Ｂ１側の面に対して、表面同士が密着するように、溶接により取り付けられている。
【００９１】
補強板（第１補強板）３のＢ１側には、衝突面が形成されている。そして、バンパー構造２１において、補強板３は、バンパー本体２における第８壁２ｂの代替部材として機能する。そして、バンパー構造２１において、補強板３は、バンパー本体２２の補強材となっている。
【００９２】
（ヤング率及び密度について）
次に、第１実施形態及び第２実施形態における、ヤング率及び密度の関係について説明する。ここでは、代表的構造として、バンパー構造２１の例で説明する。バンパー本体２２のヤング率をＥｓｔ、バンパー本体２２の密度をρｓｔ、補強板３のヤング率をＥ２、補強板３の密度をρ２とする。バンパー構造２１において、Ｅｓｔ、Ｅ２、ρｓｔ、及びρ２は、下記の式１を満足している。言い換えれば、式１を満足するように、バンパー本体２２の材料である鋼材および補強板３の材料であるアルミニウム材が選択されている。
Ｅｓｔ／ρｓｔ３ ＜ Ｅ２／ρ２３    ・・・（式１）
【００９３】
以下、各材料を式１に従って選択する理由について説明する。補強板３の座屈長さ（buckling length）を一定であると仮定した場合、補強板３の板厚をｔ、補強板３のヤング率をＥとすると、補強板の座屈荷重Ｐｃｒは、下記の式２で表わされる。
Ｐｃｒ ∝ Ｅ・ｔ３    ・・・（式２）
【００９４】
式２から、バンパー本体２２のヤング率をＥｓｔ、バンパー本体２２の板厚をｔｓｔ、補強板３のヤング率をＥ２、補強板３の板厚をｔ２とすると、以下の式３の関係を満足させることにより、バンパー本体２２を効果的に補強できる。
Ｅｓｔ・ｔｓｔ３＜Ｅ２・ｔ２３    ・・・（式３）
【００９５】
一方、ある材料の重量Ｗは、材料の密度をρとすると、下記の式４で表わされる。
Ｗ ∝ ρ・ｔ    ・・・（式４）
【００９６】
ここで、バンパー本体２２の「被取り付け部位（後述）」の重量と、補強板３の重量とが同一となるように、補強板３を設けた場合、下記の式５の関係が満たされる。なお、被取り付け部位の面積は、バンパー本体と補強板とで同一であるとする。
ρｓｔ・ｔｓｔ＝ρ２・ｔ２    ・・・（式５）
【００９７】
なお、「被取り付け部位」とは、（i）補強板３が、第８壁２ｂの補強材として機能する場合（第１実施形態参照）には、バンパー本体２のうち、「第８壁２ｂ」のことであり、（ii）補強板３が、第８壁２ｂの代替部材として機能する場合（第２実施形態参照）においても、「第８壁２ｂ」（バンパー本体２２における、第１壁乃至第７壁と同じ厚さの、仮想的な第８壁）のことである。
【００９８】
この式５及び式３から、上述した式１の関係が導き出される。したがって、式１を満足するような材料でバンパー本体２２のＢ１側を補強すれば、重量当たりの座屈荷重（Ｐｃｒ／Ｗ）の、効率的な向上が可能となる。
【００９９】
さらに具体的に説明する。（i）補強板３が、第８壁２ｂの補強材として機能する場合（第１実施形態参照）について：例えば、「第８壁２ｂ」とほぼ同じ重量の補強板３が、バンパー本体２に取り付けられた場合には、第８壁２ｂ及び補強板３の重量については、第８壁２ｂの約２倍となるが、一方で、第８壁２ｂ及び補強板３の座屈荷重については、第８壁２ｂの２倍よりも大きくなる。
また、（ii）補強板３が、第８壁２ｂの代替部材として機能する場合（第２実施形態参照）について：例えば、「第８壁２ｂ」とほぼ同じ重量の補強板３が、バンパー本体２２に取り付けられた場合には、バンパー構造２１（バンパー本体２２及び補強板３）における前壁（補強板３）の重量については、バンパー本体２の前壁（第８壁２ｂ）とほぼ同じとなるが、一方で、補強板３の座屈荷重については、バンパー本体２の第８壁２ｂより大きくなる。
【０１００】
上記の二つの実施形態においては、Ｅｓｔ＝２１０００ＭＰａ、Ｅ２＝６９００ＭＰａ、ρｓｔ＝７８７４ｋｇ／ｍ３、ρ２＝２７００ｋｇ／ｍ３となっており、
Ｅｓｔ／ρｓｔ３＝４．３０×１０＾（−８） [ＭＰａ・ｍ／ｋｇ３]
Ｅ２／ρ２３  ＝３．５１×１０＾（−７） [ＭＰａ・ｍ／ｋｇ３]
となるので、式１が満たされている。なお、バンパー構造においては、式１が満たされていればよく、式５については、必ずしも満たされていなくてもよい。
【０１０１】
（曲げモーメントのシミュレーション結果）
次に、バンパー構造における曲げモーメントの評価結果について説明する。ここでは、四種類のバンパー構造（鋼単体のバンパー構造、フランジ鋼補強のバンパー構造、フランジアルミニウム補強（１）のバンパー構造、フランジアルミニウム補強（２）のバンパー構造）を用いて、３点曲げ解析により、各バンパー構造の最大曲げモーメントを算出した。
【０１０２】
「鋼単体のバンパー構造」とは、補強板３を有しないバンパー構造であり、バンパー本体２に相当する。「フランジ鋼補強のバンパー構造」とは、図１に示したバンパー構造１において、補強板３を鋼製にしたものである。「フランジアルミニウム補強（１）のバンパー構造」とは、図１に示したバンパー構造１であり、「フランジアルミニウム補強（２）のバンパー構造」とは、図２に示したバンパー構造２１である。なお、３点曲げ解析は、第６壁２ｄの中央部、及び、第３壁２ｍの中央部の二点を支点とし、且つ、補強板３の中央部を載荷点として行った。
【０１０３】
ここで、バンパー構造１及びバンパー構造２１は、両端（幅方向Ｃに関する両端）付近で、サイドメンバによって支持された梁とみなすことができる。このため、衝突時にバンパー構造が受けた荷重に対して、補強材は、曲げの作用により（曲げ作用が支配的な状態で）抵抗する。よって、バンパー構造が負担できる（耐久可能な）最大曲げモーメントが大きいほど、バンパー構造の曲げ強度が高いことになる。
【０１０４】
ここでは、バンパー本体２及びバンパー本体２２として、降伏強度（ＹＰ）が１２００ＭＰａである１４７０ＭＰａ級鋼板を用い、補強板３として、降伏強度（ＹＰ）が３１０ＭＰａである７０００系アルミニウム合金を用いた。バンパー本体を構成する鋼板の降伏強度および板厚、並びに、補強板を構成するアルミニウム板の降伏強度および板厚を表１に示す。
【０１０５】
【表１】
0004324240.tif 000002
【０１０６】
図３は、３点曲げ解析による最大曲げモーメントのシミュレーション結果をグラフにしたものである。図３のグラフにおいて、横軸は、板厚１．４ｍｍの鋼材の重量を基準（１．０）とした重量比を示しており、縦軸は、板厚１．４ｍｍの鋼材における最大曲げモーメント（座屈時の曲げモーメント）を基準とした最大曲げモーメント比を示している。また、図３において、鋼単体について、結果が二点で示されているが、そのうち、重量比が１．４３となっている方は、板厚が２．０ｍｍの場合を示している。
【０１０７】
図３のグラフから、板厚が１．４ｍｍの鋼単体のバンパー構造（以下、バンパー構造Ａとする）においては、鋼板の板厚を増加（１．４ｍｍから２．０ｍｍへ増加）させると、最大曲げモーメントが大きくなり、また、板厚の増加に伴い、バンパー構造全体の重量が増大することがわかる。また、フランジ鋼補強のバンパー構造においては、第８壁２ｂが鋼板によって補強されているために、バンパー構造Ａと比較して、最大曲げモーメント比については大きくなるが（曲げモーメント比：約１．２）、バンパー構造全体の重量についても、鋼板の分だけ増大することがわかる（重量比：約１．２５）。
【０１０８】
また、図３のグラフから、フランジアルミニウム補強（１）のバンパー構造１においては、第８壁２ｂが補強板３によって補強されているために、バンパー構造Ａと比較して、最大曲げモーメント比については大きくなるが（曲げモーメント比：約１．１）、バンパー構造全体の重量についても、補強板３の分だけ増大することがわかる（重量比：約１．０８）。
【０１０９】
これらに対し、フランジアルミニウム補強（２）のバンパー構造２１においては、第８壁２ｂが設けられていないため、バンパー構造Ａと比較して、重量については小さくなっているが（重量比：約０．９１）、最大曲げモーメント比については、バンパー構造Ａと同等であることが分かる（曲げモーメント比：約１．０５）。
【０１１０】
以上のように、鋼で形成されたバンパー本体のＢ１側に、アルミニウム又は鋼材で形成された補強板が固定されることによって、バンパー構造が補強されている。また、バンパー本体及び補強板のヤング率および密度が、式１の関係を満足しているので、重量増加を最小限に抑えつつ曲げ強度を向上させることが可能となる。
【０１１１】
（本実施の形態の概要）
第１実施形態及び第２実施形態のバンパー構造の概要について説明する。ここでは、代表的な構造として、バンパー構造２１について説明する。バンパー構造２１は、車体の前部に取り付けられ、基準線Ｗに沿って延びるものであって、板材で形成され、基準線Ｗに沿って延びる鋼製のバンパー本体２２と、基準線Ｗに沿って延び、バンパー本体２２に取り付けられたアルミニウム製の補強板（第１補強板）３と、を有する。
バンパー本体２及び補強板３は、基準線Ｗに垂直な一断面において、（ａ）線状に延びる補強板３と、（ｂ）バンパー本体２２に形成され、且つ、補強板３と交差する方向へ突出する二つの凸部（凸部２ｔ及び凸部２ｓ）と、を有することでＢ字形に形成されている。そして、バンパー本体２２及び補強板３において、下記の関係が満足されている。
（Ｅｓｔ／ρｓｔ３）＜（Ｅ２／ρ２３）
Ｅｓｔ：バンパー本体のヤング率
ρｓｔ：バンパー本体の密度
Ｅ２：第１補強板のヤング率
ρ２：第１補強板の密度
【０１１２】
上記の構成では、バンパー本体２２の前部に、アルミニウムで形成された補強板３が配置されるため、バンパー本体２２が補強される。また、バンパー本体２２及び補強板３のヤング率及び密度が、上記の関係を満足しているので、バンパー構造２１の重量増加が最小限に抑えられ、且つ、バンパー構造２１の曲げ強度が向上する。
【０１１３】
また、上記の関係を満足するようにバンパー構造を製造すれば、バンパー構造２１の重量増加が最小限に抑えられ、且つ、バンパー構造２１の曲げ強度が向上する。この製造方法には、バンパー本体２２に対して補強板３を取り付ける、取り付け工程が含まれる。
【０１１４】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態におけるバンパー構造３１について、図４を用いて説明する。なお、上記の実施形態と同様の部分については、図に同一の符号を付してその説明を省略する。図４は、第３実施形態に係るバンパー構造の断面図である。以下、上記の実施形態とは異なる部分を中心に説明し、上記の実施形態と同様の事項については、その説明を省略する。
【０１１５】
（バンパー構造の構成）
バンパー構造３１は、構成のバンパー本体３２と、アルミニウム製の補強板（第１補強板）３３とを有する。バンパー構造３１は、図４に示すように、断面がＢ字形になっている。本実施形態に係るバンパー本体３２（上記のバンパー本体２に相当）には、バンパー本体２２と同様に、第８壁２ｂが設けられていない。また、第４壁２ａ及び第７壁２ｃのそれぞれの、Ｂ１側の端部には、直線的に突出する突出部２ｇが形成されている。第４壁２ａ及び第７壁２ｃの二つの突出部２ｇは、それぞれ、上方及び下方へ向かって、且つ、Ｂ１側へ向かって突出している。すなわち、二つの突出部２ｇは、前後方向Ｂ及び上下方向Ａの両方に対して傾いている。そして、補強板３３は、二つの突出部２ｇの、Ｂ１側の先端に取り付けられている。
【０１１６】
補強板３３は、押し出し成形されたアルミニウム材であり、補強板３３のＢ１側には衝突面が形成されている。バンパー構造３１において、補強板３３は、バンパー本体２における第８壁２ｂの代替部材として機能する。そして、バンパー構造３１において、補強板３３は、バンパー本体３２の補強材となっている。
【０１１７】
補強板３３は、本体部３３ｂを有し、補強板３３には、二つの凸部（第１凸部）３３ａが設けられている。補強板３３の本体部３３ｂは、基準線Ｗに沿って延びており、且つ、上下方向Ａに沿って延びている。なお、本体部３３ｂの板厚は、約１０ｍｍである。二つの凸部３３ａの突出方向は、前後方向Ｂに沿っており、また、これらは、車体の上下方向Ａに関して、第２壁２ｋ及び第５壁２ｅ（四つの壁部のうち、内側の二つの壁部）を挟むように配置されている。また、二つの凸部３３ａの突出方向は、補強板３３に対して交差する方向である。また、二つの凸部３３ａは、本体部３３ｂと二つの内側ウェブとで形成された角部に位置しており、内側ウェブを補強する。
【０１１８】
（本構成による効果について）
バンパー構造３１において、補強板３３には、第２壁２ｋ及び第５壁２ｅを挟むように、二つの凸部（第１凸部）３３ａが設けられており、それぞれの凸部３３ａは、補強板３３（本体部３３ｂ）に対して垂直に延びている。
【０１１９】
上記の構成によれば、二つの凸部３３ａによって、第２壁２ｋ及び第５壁２ｅの座屈（第２壁２ｋの中央及び第５壁２ｅの中央が、互いに離れる方向に変形する座屈）が抑制される。そのため、バンパー構造の曲げ強度が更に向上する。
【０１２０】
なお、二つの凸部３３ａは、溶接や接着等により二つの内側ウェブに対して接合されていてもよい。また、バンパー本体３２のヤング率をＥｓｔ、バンパー本体３２の密度をρｓｔ、補強板３３のヤング率をＥ２、補強板３３の密度をρ２とすると、Ｅｓｔ、Ｅ２、ρｓｔ、及びρ２は、上記の式１を満足している。
【０１２１】
また、二つの凸部３３ａは、基準線Ｗに垂直な一断面において、補強板３３に対して交差する方向に延びていればよく、凸部３３ａは、補強板３３の垂直面に対して傾いた方向に延びていてもよい。
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態におけるバンパー構造３１について、図５を用いて説明する。なお、上記の実施形態と同様の部分については、図に同一の符号を付してその説明を省略する。図５は、第４実施形態に係るバンパー構造の断面図である。以下、上記の実施形態とは異なる部分を中心に説明し、上記の実施形態と同様の事項については、その説明を省略する。
【０１２２】
バンパー構造４１は、バンパー本体３２と、アルミニウム製の補強板（第１補強板）４３とを有する。バンパー構造４１は、図５に示すように、断面がＢ字形になっている。
【０１２３】
補強板４３（上記の補強板３３に相当）は、押出成形されたものであり、補強板４３には、衝突面が形成されている。バンパー構造４１において、補強板４３は、バンパー本体２における第８壁２ｂの代替部材として機能する。そして、バンパー構造４１において、補強板４３は、バンパー本体３２の補強材となっている。
【０１２４】
補強板４３は、本体部３３ｂを有しており、補強板４３には、二つの凸部（第２凸部）４３ａが設けられている。二つの凸部４３ａの突出方向は、前後方向Ｂに沿っており、また、これらは、車体の上下方向Ａに関して、第４壁２ａ及び第７壁２ｃ（四つの壁部のうち、外側の二つの壁部）を挟むように配置されている。また、二つの凸部４３ａの突出方向は、補強板４３に対して交差する方向である。また、二つの凸部４３ａは、本体部３３ｂと二つの外側ウェブとで形成された角部に位置しており、外側ウェブを補強する。
【０１２５】
また、それぞれの凸部４３ａの根元部分には、突出部２ｇに接する傾斜面（上下方向Ａ及び前後方向Ｂに対して傾斜した面）が形成されており、この二つの傾斜面と、二つの突出部２ｇとが、互いの表面が密着するように一体化されている。このように、補強板４３は、バンパー本体３２における、Ｂ１側の端部（二つの突出部２ｇの、Ｂ１側の端部）に対して取り付けられている。
【０１２６】
（本構成による効果について）
バンパー構造４１において、補強板４３には、第４壁２ａ及び第７壁２ｃを挟むように、二つの凸部（第２凸部）４３ａが設けられており、それぞれの凸部４３ａは、補強板４３（本体部３３ｂ）に対して垂直に延びている。
【０１２７】
上記の構成によれば、二つの凸部４３ａによって、第４壁２ａ及び第７壁２ｃの座屈（第４壁２ａの中央及び第７壁２ｃの中央が、互いに離れる方向に変形する座屈）が抑制される。そのため、バンパー構造の曲げ強度が更に向上する。
【０１２８】
なお、二つの凸部４３ａは、溶接や接着等により二つの外側ウェブに対して接合されていてもよい。また、バンパー本体３２のヤング率をＥｓｔ、バンパー本体３２の密度をρｓｔ、補強板４３のヤング率をＥ２、補強板４３の密度をρ２とすると、Ｅｓｔ、Ｅ２、ρｓｔ、及びρ２は、上記の式１を満足している。
【０１２９】
また、二つの凸部４３ａは、基準線Ｗに垂直な一断面において、補強板４３に対して交差する方向に延びていればよく、凸部４３ａａは、補強板４３の垂直面に対して傾いた方向に延びていてもよい。
【０１３０】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態におけるバンパー構造５１について、図６を用いて説明する。なお、上記の実施形態と同様の部分については、図に同一の符号を付してその説明を省略する。図６は、第５実施形態に係るバンパー構造の断面図である。以下、上記の実施形態とは異なる部分を中心に説明し、上記の実施形態と同様の事項については、その説明を省略する。
【０１３１】
バンパー構造５１は、図６に示すように、バンパー本体３２と、アルミニウム製の補強板（第１補強板）５３とを有している。バンパー構造５１は、断面がＢ字形になっている。
【０１３２】
補強板５３（上記の補強板３３に相当）は、押出成形されたものであり、補強板５３には、衝突面が形成されている。バンパー構造５１において、補強板５３は、バンパー本体２における第８壁２ｂの代替部材として機能する。そして、バンパー構造５１において、補強板５３は、バンパー本体３２の補強材となっている。補強板５３は、本体部３３ｂを有し、補強板５３には、二つの凸部４３ａ、及び二つの凸部３３ａが形成されている。
【０１３３】
ここで、バンパー本体３２のヤング率をＥｓｔ、バンパー本体３２の密度をρｓｔ、補強板５３のヤング率をＥ２、補強板５３の密度をρ２とすると、Ｅｓｔ、Ｅ２、ρｓｔ、及びρ２は、上記の式１を満足している。
【０１３４】
（曲げモーメントのシミュレーション結果）
次に、バンパー構造における曲げモーメントの評価結果について説明する。ここでは、四種類のバンパー構造（鋼単体のバンパー構造、フランジアルミニウム補強（３）のバンパー構造、フランジアルミニウム補強（４）のバンパー構造、フランジアルミニウム補強（５）のバンパー構造）を用いて、３点曲げ解析により、各バンパー構造の曲げモーメントを算出した。
【０１３５】
「鋼単体のバンパー構造」とは、補強板３を有しないバンパー構造であり、バンパー本体２に相当する。「フランジアルミニウム補強（３）のバンパー構造」とは、図４に示したバンパー構造３１であり、「フランジアルミニウム補強（４）のバンパー構造」とは、図５に示したバンパー構造４１であり、「フランジアルミニウム補強（５）のバンパー構造」とは、図６に示したバンパー構造５１である。なお、３点曲げ解析は、第６壁２ｄの中央部、及び、第３壁２ｍの中央部の二点を支点とし、且つ、補強板の中央部を載荷点として行った。
【０１３６】
ここでは、バンパー本体２及びバンパー本体３２として、降伏強度（ＹＰ）が１２００ＭＰａである１５００ＭＰａ級鋼板を用い、補強板３３（補強板４３、補強板５３）として、降伏強度（ＹＰ）が３１０ＭＰａである７０００系アルミニウム合金を用いた。バンパー本体を構成する鋼板の降伏強度および板厚、並びに、補強板を構成するアルミニウム板の降伏強度および板厚を表２に示す。
【０１３７】
【表２】
0004324240.tif 000003
【０１３８】
図７は、３点曲げ解析による最大曲げモーメントのシミュレーション結果をグラフにしたものである。図７のグラフからは、図３と同様に、鋼単体のバンパー構造においては、鋼板の板厚を増加させると、最大曲げモーメント比が大きくなり、また、板厚の増加に伴い、バンパー構造全体の重量が増大することがわかる。
【０１３９】
また、図７から、フランジアルミニウム補強（３）、（４）、及び（５）（バンパー構造３１、バンパー構造４１、及びバンパー構造５１）においては、板厚１．４ｍｍの鋼単体のバンパー構造と比較して、バンパー構造の重量については、同等でありながら（重量比：約１．０〜１．５）、最大曲げモーメント比については、板厚２．０ｍｍの鋼単体のバンパー構造と同等であることがわかる。すなわち、同一の重量比（約１．０）で比較した場合に、フランジアルミニウム補強（３）、（４）、及び（５）の最大曲げモーメント比の方が、バンパー構造Ａよりも大きいことが分かる。
【０１４０】
以上のように、鋼で形成されたバンパー本体３２のＢ１側に、アルミニウムで形成された補強板が配置されることによって、バンパー構造が補強されている。また、バンパー本体及び補強板のヤング率および密度が、式１の関係を満足しているので、重量増加を最小限に抑えつつ曲げ強度を向上させることが可能となる。
【０１４１】
（変形例）
なお、バンパー構造は上述した構成に限定されるものではなく、図８乃至図１１に示すものであってもよい。以下、図８乃至図１１に示す変形例について説明する。なお、上記の実施形態と同様の部分については、図に同一の符号を付してその説明を省略する。図８は、第１変形例に係るバンパー構造の断面図である。図９は、第２変形例に係るバンパー構造の断面図である。図１０は、第３変形例に係るバンパー構造の断面図である。図１１は、第４変形例に係るバンパー構造の断面図である。以下、上記の第３乃至第５実施形態とは異なる部分を中心に説明し、上記の第３乃至第５実施形態と同様の事項については、その説明を省略する。
【０１４２】
図８に示すバンパー構造６１は、バンパー本体２と、アルミニウム製の補強板（第１補強板）６３とを有している。バンパー構造６１の断面は、Ｂ字形になっている。
【０１４３】
バンパー構造６１において、補強板６３は、第８壁２ｂの前面の全体にわたって取り付けられており、第８壁２ｂを補強している。すなわち、本実施形態における補強板６３は、第８壁２ｂの補強材として機能する。補強板６３は、第８壁２ｂに対して、それぞれの表面同士が密着するように、溶接により取り付けられている。
【０１４４】
補強板６３は、本体部３３ｂを有し、補強板６３には、二つの凸部（第２凸部）６３ａが形成されている。二つの凸部６３ａ（上記の凸部４３ａに相当）の突出方向は、前後方向Ｂに沿っており、また、二つの凸部６３ａは、車体の上下方向Ａに関して、第４壁２ａ及び第７壁２ｃを挟むように形成されている。また、二つの凸部６３ａは、本体部３３ｂと二つの外側ウェブとで形成された角部に位置しており、外側ウェブを補強する。
【０１４５】
また、図９に示すバンパー構造７１は、バンパー本体２２と、補強板６３とを有している。
【０１４６】
補強板６３は、二つの突出部２ｆの、Ｂ１側の面に対して、それぞれの表面同士が密着するように取り付けられている。また、補強板６３は、第４壁２ａの上面及び第７壁２ｃの底面と、二つの凸部６３ａの内面とが密着するように、バンパー本体２２に取り付けられている。
【０１４７】
また、図１０に示すバンパー構造８１は、バンパー本体３２と、補強板６３とを有している。バンパー構造はこのようになっていてもよい。
【０１４８】
また、図１１に示すバンパー構造９１は、バンパー本体９２と、補強板６３とを有している。バンパー本体９２は、第４壁２ａ及び第７壁２ｃの形状のみ、バンパー本体２２とは異なっている。具体的には、バンパー本体９２の第４壁２ａ及び第７壁２ｃには、突出部２ｆが形成されていない。そして、第４壁２ａ及び第７壁２ｃは、Ｂ２側の端部から、Ｂ１側の端部に至るまで、前後方向Ｂに対して平行に形成されている。
【０１４９】
ここで、図８乃至図１１に示したバンパー本体のヤング率をＥｓｔ、バンパー本体の密度をρｓｔ、補強板のヤング率をＥ２、補強板の密度をρ２とすると、Ｅｓｔ、Ｅ２、ρｓｔ、及びρ２は、上記の式１を満足している。
【０１５０】
なお、図１１に示すバンパー構造９１において、補強板６３の代わりに、補強板３３、補強板４３、又は補強板５３が配置されていてもよい。
【０１５１】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態におけるバンパー構造について説明する。なお、上記の実施形態と同様の部分については、図に同一の符号を付してその説明を省略する。図１２の（ａ）は第６実施形態に係るバンパー構造の断面図、（ｂ）は第１変形例に係るバンパー構造の断面図である。なお、本実施形態においては、バンパー構造が、左右（図１２における左右）対称となっているため、図１２においては、図の中心線（一点鎖線）の左側のみ示し、右側についての説明を省略する。以下、上記の実施形態とは異なる部分を中心に説明し、上記の実施形態と同様の事項については、その説明を省略する。
【０１５２】
（バンパー構造の構成）
本実施形態のバンパー構造は、図１２（ａ）に示すように、バンパー本体９２と、アルミウム製の補強板（第１補強板）７３とを有している。第７壁２ｃのＢ１側の端部２ｈは、前後方向Ｂに平行である。なお、第７壁２ｃには、端部２ｈの代わりに、突出部２ｆ（図２参照）や、突出部２ｇ（図４参照）が形成されていてもよい。
【０１５３】
また、バンパー構造は、アルミニウム製の補強板７３（上記の補強板３３に相当）を有している。補強板７３は、押出形成されたものであり、補強板７３には、衝突面が形成されている。このバンパー構造において、補強板７３は、第８壁２ｂの代替部材として機能する。また、この補強板７３は、本体部３３ｂを有し、補強板７３には、二つの凸部３３ａと、二つの凸部６３ａとが設けられている。二つの凸部３３ａは、本体部３３ｂと二つの内側ウェブ（第２壁２ｋ及び第５壁２ｅ）とで形成された角部に位置しており、内側ウェブを補強する。二つの凸部６３ａは、本体部３３ｂと二つの外側ウェブ（第４壁２ａ及び第７壁２ｃ）とで形成された角部に位置しており、外側ウェブを補強する。
【０１５４】
また、第４壁２ａ及び第７壁２ｃのそれぞれの先端部（端部２ｈ）と、二つの凸部６３ａとは、溶接により一体化されている（図の溶接ビード部７３Ｗ参照）。なお、補強板７３及びバンパー本体９２を一体化する方法は溶接には限られず、例えば、図１２（ｂ）に示すように、第４壁２ａ及び第７壁２ｃの先端部と、二つの凸部６３ａとが、接着により一体化されていてもよい（図１２（ｂ）の接着剤７３Ｙ参照）。
【０１５５】
（本構成による効果について）
本実施形態のバンパー構造において、補強板７３には、第４壁２ａ及び第７壁２ｃを挟むように、二つの凸部（第２凸部）６３ａが設けられており、それぞれの凸部６３ａは、補強板７３（本体部３３ｂ）に対して垂直に延びている。さらに、第４壁２ａ及び第７壁２ｃの先端部と、二つの凸部６３ａとは固定されている。
【０１５６】
（ａ）外側へ膨らむ座屈（第４壁２ａの中央及び第７壁２ｃの中央が、互いに離れる方向に変形する座屈）に関して：この構成では、（i）二つの凸部６３ａとの接触によって、第４壁２ａ及び第７壁２ｃの変形が抑制され、また、（ii）第４壁２ａ及び第７壁２ｃと、二つの凸部６３ａとの一体化により、座屈荷重が増大する。この二つの理由により、外側へ膨らむ座屈が抑制される。
（ｂ）内側へ縮む座屈（第４壁２ａの中央及び第７壁２ｃの中央が、互いに近付く方向に変形する座屈）に関して：この構成では、第４壁２ａ及び第７壁２ｃと、二つの凸部６３ａとの一体化により、第４壁２ａ及び第７壁２ｃの座屈荷重が増大するため、内側へ縮む座屈が抑制される。
【０１５７】
なお、凸部６３ａは、基準線Ｗに垂直な一断面において、補強板７３に対して交差する方向に延びていればよく、凸部６３ａは、補強板７３の垂直面に対して傾いた方向に延びていてもよい。
【０１５８】
（変形例）
なお、バンパー構造は上述した構成に限定されるものではなく、図１３及び図１４に示すものであってもよい。以下、第６実施形態の変形例について説明する。なお、上記の実施形態と同様の部分については、図に同一の符号を付してその説明を省略する。図１３の（ａ）は第２変形例に係るバンパー構造の断面図、（ｂ）は第３変形例に係るバンパー構造の断面図、（ｃ）は第４変形例に係るバンパー構造の断面図である。図１４は、第５変形例に係るバンパー構造の断面図である。以下、上記の第６実施形態とは異なる部分を中心に説明し、上記の第６実施形態と同様の事項については、その説明を省略する。
【０１５９】
なお、本変形例においては、バンパー構造が、左右（図１３及び図１４における左右）対称となっているため、図１３及び図１４においては、図の中心線（一点鎖線）の左側のみ示し、右側についての説明を省略する。
【０１６０】
図１３（ａ）のバンパー構造は、アルミニウム製の補強板７３Ｂ（補強板７３に相当）と、バンパー本体９２とを有する。そして、補強板７３Ｂの、二つの凸部６３ａの根元部分には、二つの凹部７３ｃが形成されている。二つの凹部７３ｃには、第４壁２ａ及び第７壁２ｃの先端（端部２ｈの先端）が収容される。それぞれの凹部７３ｃは、本体部３３ｂのＢ２側の面よりも、Ｂ１側に窪んでいる。また、二つの凹部７３ｃは、二つの凸部６３ａによって挟まれた位置に配置されている。
【０１６１】
図１３（ｂ）のバンパー構造は、アルミニウム製の補強板７３Ｃ（補強板７３に相当）と、バンパー本体２２とを有する。そして、補強板７３Ｃの、二つの凸部６３ａの根元部分には、二つの凹部７３ｄが形成されている。二つの凹部７３ｄには、第４壁２ａ及び第７壁２ｃの先端（突出部２ｆの先端）が収容される。それぞれの凹部７３ｄは、本体部３３ｂのＢ２側の面よりも、Ｂ１側に窪んでいる。また、二つの凹部７３ｄは、二つの凸部６３ａによって挟まれた位置に配置されている。
【０１６２】
図１３（ｃ）のバンパー構造は、アルミニウム製の補強板７３Ｄ（補強板７３に相当）と、バンパー本体３２とを有する。そして、補強板７３Ｄには、二つの凸部３３ａと、二つの凸部４３ａとが形成されている。二つの凸部４３ａの根元部分には、二つの凹部７３ｅが形成されている。二つの凹部７３ｅには、第４壁２ａ及び第７壁２ｃ（四つの壁部のうち、外側の二つの壁部）の先端（突出部２ｇの先端）が収容される。それぞれの凹部７３ｅは、本体部３３ｂのＢ２側の面よりも、Ｂ１側に窪んでいる。また、二つの凹部７３ｅは、二つの凸部４３ａによって挟まれた位置に配置されている。
【０１６３】
（本構成による効果について）
図１３の変形例による効果について説明する。ここでは、代表的な構造として、図１３（ａ）のバンパー構造について説明する。このバンパー構造において、補強板７３Ｂの、二つの凸部６３ａの根元部分には、第４壁２ａ及び第７壁２ｃの先端が収容される、二つの凹部７３ｃが形成されており、二つの凹部７３ｃは、二つの凸部６３ａによって挟まれた位置に配置されている。
【０１６４】
この構成では、一体化部分（溶接ビード部７３Ｗ）の剥離（分解）が抑制されるため、補強板７３Ｂとバンパー本体９２とが一体化した状態が、少なくとも、バンパー本体９２が座屈変形するまで保たれる。そのため、内側へ縮む座屈（第４壁２ａの中央及び第７壁２ｃの中央が、互いに近付く方向に変形する座屈）が抑制される。
【０１６５】
図１４のバンパー構造は、アルミニウム製の補強板８３（上記の補強板７３に相当）と、バンパー本体９２とを有する。そして、補強板８３には、二つの凸部３３ａと、二つの凸部（第３凸部）８３ｂとが設けられている。二つの凸部８３ｂの根元部分には、二つの凹部８３ｃが形成されている。また、二つの凹部８３ｃは、上下方向Ａに関して二つの凸部８３ｂを挟む位置に配置されている。二つの凸部８３ｂの突出方向は、前後方向Ｂに沿っている。二つの凹部８３ｃには、第４壁２ａ及び第７壁２ｃの先端が収容される。それぞれの凹部８３ｃは、本体部３３ｂのＢ２側の面よりも、Ｂ１側に窪んでいる。そして、凹部８３ｃは、端部２ｈの、Ａ１側及びＡ２側への移動を制限する。二つの凸部８３ｂは、本体部３３ｂと二つの外側ウェブ（第４壁２ａ及び第７壁２ｃ）とで形成された角部に位置しており、外側ウェブを内側から補強する。
【０１６６】
また、第４壁２ａ及び第７壁２ｃのそれぞれの先端部（端部２ｈ）と、補強板８３とは、溶接により一体化されている（図の溶接ビード部８３Ｗ）。溶接ビード部８３Ｗの一部は、凹部８３ｃの内部に位置している。
【０１６７】
二つの凸部８３ｂは、内側から外側ウェブに当接することによって、外側ウェブが内側に座屈するのを抑制している。
【０１６８】
（本構成による効果について）
図１４の変形例による効果について説明する。図１４のバンパー構造においては、補強板８３には、第４壁２ａ及び第７壁２ｃ（四つの壁部のうち、二つの壁部）によって挟まれる位置に、二つの凸部（第３凸部）８３ｂが設けられており、それぞれの凸部８３ｂは、補強板８３（本体部３３ｂ）に対して垂直に延びており、第４壁２ａ及び第７壁２ｃの先端部（端部２ｈ）と、補強板８３とは固定されており、補強板８３の、二つの凸部８３ｂの根元部分には、第４壁２ａ及び第７壁２ｃの先端が収容される、二つの凹部８３ｃが形成されている。
【０１６９】
上記の構成によれば、二つの凸部８３ｂによって、第４壁２ａ及び第７壁２ｃの座屈（第４壁２ａの中央及び第７壁２ｃの中央が、互いに近付く方向に変形する座屈）が抑制される。そのため、バンパー構造の曲げ強度が更に向上する。
また、第４壁２ａ及び第７壁２ｃと、補強板８３との一体化により、第４壁２ａ及び第７壁２ｃの、外側へ膨らむ座屈、及び、内側へ縮む座屈が抑制される。
また、二つの凹部８３ｃに、第４壁２ａ及び第７壁２ｃの先端が収容されることにより、一体化部分（溶接ビード部８３Ｗ）の剥離（分解）が抑制される。そのため、補強板８３とバンパー本体９２とが一体化した状態が、少なくとも、バンパー本体９２が座屈変形するまで保たれる。そのため、内側へ縮む座屈（第４壁２ａの中央及び第７壁２ｃの中央が、互いに近付く方向に変形する座屈）が抑制される。
【０１７０】
図１３及び図１４のバンパー本体のヤング率をＥｓｔ、バンパー本体の密度をρｓｔ、補強板のヤング率をＥ２、補強板の密度をρ２とすると、ヤング率Ｅｓｔ、Ｅ２および密度ρｓｔ、ρ２は、上記の式１を満足している。
【０１７１】
なお、凸部８３ｂは、基準線Ｗに垂直な一断面において、補強板８３に対して交差する方向に延びていればよく、凸部８３ｂは、補強板８３の垂直面に対して傾いた方向に延びていてもよい。
【０１７２】
［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態におけるバンパー構造１２１について、図１５を用いて説明する。なお、上記の実施形態と同様の部分については、図に同一の符号を付してその説明を省略する。図１５は、第７実施形態に係るバンパー構造の断面図である。以下、上記の実施形態とは異なる部分を中心に説明し、上記の実施形態と同様の事項については、その説明を省略する。
【０１７３】
（バンパー構造の構成）
バンパー構造１２１は、図１５に示すように、バンパー本体２と、二つの補強板（第２補強板）４とを有している。バンパー構造１２１の断面は、Ｂ字形になっている。
【０１７４】
二つの補強板４は、アルミニウム製であり、押出形成により製造されている。二つの補強板４は、第４壁２ａ及び第７壁２ｃに対して取り付けられている。具体的には、二つの補強板４は、第４壁２ａ及び第７壁２ｃに対して平行に配置されており、二つの補強板４は、前後方向Ｂに対して平行に配置されている。また、二つの補強板４及びバンパー本体２は、溶接により一体化されており、二つの補強板４の表面と、第４壁２ａ及び第７壁２ｃの表面とが密着している。また、二つの補強板４は、上下方向Ａに関して、第４壁２ａ及び第７壁２ｃが、二つの補強板４によって挟まれるように配置されている。そして、一方の補強板４は、第７壁２ｃの下面に、他方の補強板４は、第４壁２ａの上面に固定されている。
【０１７５】
これらの補強板４は、二つの外側ウェブの外面全体に取り付けられており、外側ウェブを補強している。このように、二つの補強板４は、第４壁２ａ及び第７壁２ｃの補強材として機能する。本実施の形態において、補強板４の板厚は、２．０ｍｍである。また、補強板４を構成するアルミニウム材のヤング率は６９００ＭＰａ、密度は２７００ｋｇ／ｍ３である。
【０１７６】
（ヤング率及び密度について）
次に、第７実施形態における、ヤング率及び密度の関係について説明する。バンパー本体２のヤング率をＥｓｔ、バンパー本体２の密度をρｓｔ、補強板４のヤング率をＥ３、補強板４の密度をρ３とすると、Ｅｓｔ、Ｅ３、ρｓｔ、及びρ３は、下記の式６を満足している。
Ｅｓｔ／ρｓｔ３＜ Ｅ３／ρ３３    ・・・（式６）
【０１７７】
また、補強板４の板厚ｔ３が、下記の式７を満足するように設定されている。なお、ｔｓｔはバンパー本体２の板厚である。
ｔ３＜（ρｓｔ／ρ３）×ｔｓｔ    ・・・（式７）
【０１７８】
更に、補強板４が十分な補強効果を発揮できるようにするため、補強板４の板厚ｔ３が、下記の式８を満足するように設定されている。
０．３×ｔｓｔ ＜ ｔ３    ・・・（式８）
【０１７９】
以下、各材料を上記の式６乃至式８に従って選択する理由について説明する。補強板４の座屈長さをＬ、補強板４の板厚をｔ、補強板４のヤング率をＥとすると、補強板４の座屈荷重Ｐｃｒは、下記の式９で表わされる。
Ｐｃｒ ∝ （Ｅ・ｔ３）／Ｌ２    ・・・（式９）
【０１８０】
ここで、Ｌが一定であると仮定すると、式９は下記の式１０で表わされる。
Ｐｃｒ ∝ Ｅ・ｔ３    ・・・（式１０）
【０１８１】
式１０から、バンパー本体２のヤング率をＥｓｔ、バンパー本体２の板厚をｔｓｔ、補強板４のヤング率をＥ３、補強板４の板厚をｔ３とすると、下記の式１１の関係を満足させることにより、バンパー本体２を効果的に補強できる。
Ｅｓｔ・ｔｓｔ３＜Ｅ３・ｔ３３    ・・・（式１１）
【０１８２】
一方、ある材料の重量Ｗは、材料の密度をρとすると、下記の式１２で表わされる。
Ｗ ∝ ρ・ｔ    ・・・（式１２）
【０１８３】
ここで、バンパー本体２の「被取り付け部位（後述）」の重量と、補強板４の重量とが同一となるように、補強板４を設けた場合、下記の式５の関係が満たされる。なお、被取り付け部位の面積は、バンパー本体と補強板とで同一であるとする。
ρｓｔ・ｔｓｔ＝ρ３・ｔ３    ・・・（式１３）
【０１８４】
なお、本実施形態において、「被取り付け部位」とは、第４壁２ａ及び第７壁２ｃのことである。後述するように、補強板４が第２壁２ｋ（又は第５壁２ｅ）に取り付けられる場合には、この「被取り付け部位」は、第２壁２ｋ（又は第５壁２ｅ）となる。
【０１８５】
この式１３及び式１１から、上述した式６の関係が導き出される。したがって、式６を満足するような材料でバンパー本体２を補強すれば、重量当たりの座屈荷重（Ｐｃｒ／Ｗ）の効率的な向上が可能となる。
【０１８６】
さらに具体的に説明する。例えば、第４壁２ａとほぼ同じ重量の補強板４が、バンパー本体２に取り付けられた場合には、第４壁２ａ及び補強板４の重量については、第４壁２ａの約２倍となるが、一方で、第４壁２ａ及び補強板３の座屈荷重については、第４壁２ａの２倍よりも大きくなる。ここでは、補強板４が第４壁２ａに取り付けられた場合について説明したが、補強板４が第７壁２ｃに取り付けられた場合についても同様に説明される。
【０１８７】
本実施形態においては、Ｅｓｔ＝２１０００ＭＰａ、Ｅ３＝６９００ＭＰａ、ρｓｔ＝７８７４ｋｇ／ｍ３、ρ３＝２７００ｋｇ／ｍ３となっており、
Ｅｓｔ／ρｓｔ３＝４．３０×１０＾（−８） [ＭＰａ・ｍ／ｋｇ３]
Ｅ３／ρ３３  ＝３．５１×１０＾（−７） [ＭＰａ・ｍ／ｋｇ３]
となるので、式６が満たされている。なお、バンパー構造において、式６乃至式８が満たされていればよく、式１３については、必ずしも満たされていなくてもよい。
【０１８８】
また、本実施形態においては、ｔｓｔ＝１．４ｍｍ、ｔ３＝２．０ｍｍであるため、
（ρｓｔ／ρ３）×ｔｓｔ＝ ４．０８ｍｍ ＞ ｔ３（＝２．０ｍｍ）
となるので、式７が満たされている。また、
０．３×ｔｓｔ ＝ ０．４２ｍｍ ＜ ｔ３（＝２．０ｍｍ）
となるので、式８が満たされている。
【０１８９】
（座屈荷重のシミュレーション結果）
次に、座屈荷重の評価結果について説明する。ここでは、図１６に示すサンプル１０を用いて座屈荷重を算出した。サンプル１０は、鋼板１２ａ及びアルミニウム板１３から成り、鋼板１２ａは、アルミニウム板１３によって補強されている。アルミニウム板１３は、鋼板１２ａに対して、表面同士が密着するように固定されている。また、アルミニウム板１３と鋼板１２ａとは平行に配置されている。
【０１９０】
ここでは、サンプル１０の上端及び下端において、アルミニウム板１３及び鋼板１２ａに平行な方向に沿って、サンプル１０を圧縮するように逆向きに二つの力を作用させて（図の矢印方向参照）、サンプル１０の座屈荷重を算出した。
【０１９１】
ここで、鋼板１２ａは図１５の第７壁２ｃに相当し、アルミニウム板１３は図１５の補強板４に相当する。即ち、サンプル１０の座屈荷重を算出することにより、バンパー構造１２１の第７壁２ｃ（及び第４壁２ａ）の座屈荷重が分かる。鋼板１２ａとして、９８０ＭＰａ級の鋼を用い、アルミニウム板１３として、７０００系アルミニウム合金を用いた。鋼板１２ａの板厚、並びに、アルミニウム板１３の板厚、重量比、板厚比、及び座屈荷重比を表３に示す。
【０１９２】
【表３】
0004324240.tif 000004
【０１９３】
図１７は表３の結果をグラフにしたものである。図１７のグラフにおいて、横軸は、板厚１．４ｍｍの鋼材（補強なし）の重量を基準（１．０）とした重量比を示しており、縦軸は、板厚１．４ｍｍの鋼材（補強なし）における座屈荷重を基準とした座屈荷重比を示している。また、図１７のグラフ中の「鋼板」とは、アルミニウム板１３で補強されていない鋼板１２ａを示しており、「鋼板＋アルミ板」は、サンプル１０を示している。
【０１９４】
（１）鋼板１２ａの板厚を２．５ｍｍにして、アルミニウム板１３で補強しなかった場合には、重量比１．７９で、座屈荷重比が５．６９となっている。一方、（２）鋼板の板厚を１．４ｍｍにして、板厚３．０ｍｍのアルミニウム板１３で補強した場合には、重量比が１．７４であり、重量比については（１）の場合と同様であるが、座屈荷重比については、１６．６３であり、（１）の場合の約３倍になっている。
【０１９５】
上記の（１）及び（２）の例から、また、表３及び図１７のグラフから分かるように、鋼板１２ａの板厚を増加させるよりも、鋼板１２ａをアルミニウム板１３で補強する方が、効率的に座屈荷重を大きくすることができる。
【０１９６】
[第８実施形態]
次に、本発明の第８実施形態におけるバンパー構造１３１について、図１８を用いて説明する。なお、上記の実施形態と同様の部分については、図に同一の符号を付してその説明を省略する。図１８は、第８実施形態に係るバンパー構造の断面図である。以下、上記の実施形態とは異なる部分を中心に説明し、上記の実施形態と同様の事項については、その説明を省略する。
【０１９７】
バンパー構造１３１は、バンパー構造１２１に、さらに二つの補強板（第２補強板）５を加えたものである。なお、補強板５は、補強板４と同一の部材である。二つの補強板５は、二つの内側ウェブ（第２壁２ｋ及び第５壁２ｅ）の補強のために用いられる。具体的には、二つの補強板５は、第２壁２ｋ及び第５壁２ｅに対して取り付けられている。二つの補強板５は、第２壁２ｋ及び第５壁２ｅに対して平行に取り付けられており、二つの補強板５は、前後方向Ｂに対して平行に配置されている。また、二つの補強板５及びバンパー本体２は、溶接により一体化されており、二つの補強板５の表面と、第２壁２ｋ及び第５壁２ｅの表面とが密着している。また、二つの補強板５は、上下方向Ａに関して、第２壁２ｋ及び第５壁２ｅによって挟まれるように配置されている。そして、一方の補強板５は、第５壁２ｅの上面に、他方の補強板５は、第５壁２ｅの下面に固定されている。
二つの補強板５は、二つの内側ウェブの外面全体に取り付けられており、内側ウェブを補強している。
【０１９８】
（曲げ強度のシミュレーション結果）
次に、バンパー構造における曲げ強度の評価結果について説明する。ここでは、三種類のバンパー構造（図１５に示したバンパー構造１２１、図１８に示すバンパー構造１３１、補強板４を用いないバンパー構造（図示せず））を用いて、バンパー構造の曲げ強度を算出した。具体的には、バンパー構造の中央部（上下方向Ａに関する中央部）において、前後方向Ｂに沿って、前方側から後方へ加圧（図１５及び図１８の矢印方向参照）に加圧した状態で、バンパー構造の曲げ強度を算出した。バンパー本体（鋼板）２の板厚、並びに、補強材（アルミニウム板）の有無、重量比、及び最大曲げモーメント比を表４に示す。
【０１９９】
【表４】
0004324240.tif 000005
【０２００】
図１９は表４の結果をグラフにしたものである。図３のグラフにおいて、横軸は、板厚１．４ｍｍの鋼材（補強なし）の重量を基準（１．０）とした重量比を示しており、縦軸は、板厚１．４ｍｍの鋼材（補強なし）における最大曲げモーメントを基準とした最大曲げモーメント比を示している。図１９のグラフ中の「鋼板」とは、アルミニウム板で補強されていない鋼板を示しており、「鋼板＋アルミ板」は、バンパー構造１２１及びバンパー構造１３１を用いた場合を示している。
【０２０１】
図１９のグラフから、バンパー構造の補強箇所の数を、２箇所（バンパー構造１２１；重量比１．１０）から４箇所（バンパー構造１３１；重量比１．１９）に増加させると、曲げ強度が増大することが分かる。
【０２０２】
また、バンパー本体２を形成する鋼板の板厚が２．０ｍｍの場合には、最大曲げモーメント比が１．７５であり、バンパー構造１３１においては、最大曲げモーメント比が、１．６７となっている。このように、最大曲げモーメント比については、２．０ｍｍ厚の鋼板と、バンパー構造１３１とで同様である。一方、重量比に関しては、２．０ｍｍ厚の鋼板の重量比が１．４１（重量増加率：４０％）であるのに対して、バンパー構造１３１の重量比は、１．１９（重量増加率：２０％）に抑えられている。
【０２０３】
以上のように、鋼で形成されたバンパー本体２の外側ウェブ及び内側ウェブの全面に、アルミニウムで形成された補強板が固定されることによって、各ウェブが補強される。また、バンパー本体及び補強板のヤング率および密度が、式６の関係を満足しているので、重量増加を最小限に抑えつつ曲げ強度を向上させることが可能となる。
【０２０４】
（変形例）
なお、バンパー構造は上述した構成に限定されるものではなく、図２０及び図２１に示すものであってもよい。以下、図２０及び図２１に示す変形例について説明する。なお、上記の実施形態と同様の部分については、図に同一の符号を付してその説明を省略する。図２０は、第８実施形態の第１変形例に係るバンパー構造の断面図である。図２１は、第８実施形態の第２変形例に係るバンパー構造の断面図である。以下、上記の第８実施形態とは異なる部分を中心に説明し、上記の第８実施形態と同様の事項については、その説明を省略する。
【０２０５】
図２０に示すバンパー構造１４１は、バンパー本体２と、二つの補強板（第２補強板）１４と、補強板複合体１５とを有する。二つの補強板１４及び補強板複合体１５は、アルミニウム板を曲げて形成されている。
【０２０６】
それぞれの補強板１４（上記の補強板４に相当）は、Ｌ字形に形成されており、拡大図に示すように、補強板４及び突出壁１４ｃからなる。突出壁１４ｃの突出方向は、上下方向Ａに沿っている。
【０２０７】
また、バンパー本体２の前面の端部（上下端）には、窪み２ｂ’が形成されている。拡大図に示すように、窪み２ｂ’は、バンパー本体２の前面に対して、後方側へ窪んでいる。
【０２０８】
そして、バンパー構造１４１においては、補強板１４のうち、補強板４が、外側ウェブの外面全体に固定されており、突出壁１４ｃが、第８壁２ｂ（窪み２ｂ’）に固定されている。そして、突出壁１４ｃが窪み２ｂ’に固定されているので、突出壁１４ｃの前面位置は、第８壁２ｂの前面位置に一致している。すなわち、突出壁１４ｃの前面は、第８壁２ｂの全面に連続して平面を形成している。
【０２０９】
補強板複合体１５は、二つの補強板５と、これらを連結する中央壁１５ｃとを有する。中央壁１５ｃは、上下方向Ａに対して平行に延びている。そして、補強板複合体１５がバンパー本体２に取り付けられた状態では、中央壁１５ｃは、第１壁２ｊの面全体に密着し、また、二つの補強板５は、第２壁２ｋ及び第５壁２ｅの面全体に密着している。
【０２１０】
補強板１４及び補強板複合体１５については、上記の式６を満足する金属材料であれば、他の金属材料で形成されていてもよい。このような構成により、補強板の枚数が少なくなり、また、補強板の位置決めが容易となるため、バンパー構造の製作が簡便になる。
【０２１１】
また、図２１に示すバンパー構造１５１は、バンパー本体２と、二つの補強板２４とを有する。補強板２４は、アルミニウム板を曲げて形成されている。
【０２１２】
それぞれの補強板２４は、補強板４と、その両端に形成された二つの突出壁１４ｃと、を有している。バンパー本体２に二つの補強板２４が取り付けられた状態では、それぞれの補強板２４において、二つの突出壁１４ｃは、第８壁２ｂの前面の一部、及び、第３壁２ｍ（又は第６壁２ｄ）の後面の一部に対して密着している。
【０２１３】
なお、バンパー構造１４１と同様に、第８壁２ｂの両端に、二つの窪み２ｂ’が形成されていてもよい。また、第３壁２ｍ及び第６壁２ｄの端部（上下方向Ａに関する端部）にも、前後方向Ｂに関して窪んだ窪みが形成されていてもよい。そして、四つの突出壁１４ｃが、これらの四つの窪みに固定されることにより、前方の二つの突出壁１４ｃの前面位置が、第８壁２ｂの前面位置に一致し、且つ、後方の二つの突出壁１４ｃの後面位置が、第３壁２ｍ及び第６壁２ｄの後面位置に一致していもよい。
【０２１４】
（本実施の形態の概要）
次に、第７実施形態及び第８実施形態に係るバンパー構造の概要について説明する。ここでは、代表的な構造として、バンパー構造１２１について説明する。バンパー構造１２１は、車体の前部に取り付けられ、基準線Ｗに沿って延びるものであって、板材で形成され、基準線Ｗに沿って延びる鋼製のバンパー本体２と、基準線Ｗに沿って延び、バンパー本体２に取り付けられたアルミニウム製の二つの補強板（第２補強板）４と、を有する。
バンパー本体２は、基準線Ｗに垂直な一断面において、（ａ）線状に延びる第８壁（基準壁）２ｂと、（ｂ）バンパー本体２に形成され、且つ、第８壁２ｂと交差する方向へ突出する二つの凸部（凸部２ｔ及び凸部２ｓ）と、を有することで、Ｂ字形に形成されており、基準線Ｗに垂直な一断面において、二つの凸部は、第８壁２ｂに対して交差する方向に延びる、四つの壁部（第４壁２ａ、第２壁２ｋ、第５壁２ｅ及び第７壁２ｃ）を有しており、当該四つの壁部は、第８壁２ｂに沿って並べて配置されており、補強板４は、第４壁２ａ及び第７壁２ｃ（四つの壁部のうち、外側の二つの壁部）に対して、これらと平行に取り付けられている。そして、バンパー本体２及びそれぞれの補強板４において、下記の関係が満足されている。
（Ｅｓｔ／ρｓｔ３）＜（Ｅ３／ρ３３）
Ｅｓｔ：バンパー本体のヤング率
ρｓｔ：バンパー本体の密度
Ｅ３：第２補強板のヤング率
ρ３：第２補強板の密度
【０２１５】
上記の構成では、バンパー本体の二つの外側ウェブ（第４壁２ａ及び第７壁２ｃ）に、アルミニウムで形成された二つの補強板４が配置されるため、バンパー本体２が補強される。また、バンパー本体２及び補強板４のヤング率及び密度が、上記の関係を満足しているので、バンパー構造の重量増加が最小限に抑えられ、且つ、バンパー構造の曲げ強度が向上する。
【０２１６】
また、バンパー構造１２１においては、下記の関係が満足されている。
ｔ３＜（ρｓｔ／ρ３）×ｔｓｔ
ｔｓｔ：バンパー本体２の板厚
【０２１７】
この構成では、上記の関係が満足されているので、それぞれの補強板４を設けた場合における、バンパー構造１２１の取り付け対象部分の重量増加を、補強板４が取り付けられる壁部（第４壁２ａ又は第７壁２ｃ）の重量に対して、２倍未満に抑えることができる。例えば、補強板４が第４壁２ａに取り付けられた状態において、取り付け対象部分（補強板４及び第４壁２ａ）の重量が、第４壁２ａの２倍未満となる。
【０２１８】
また、バンパー構造１２１においては、下記の関係が満足されている。
０．３×ｔｓｔ ＜ ｔ３
ｔｓｔ：バンパー本体の板厚
【０２１９】
この構成では、上記の関係が満足されているため、補強板４によって、バンパー構造の曲げ強度が確実に向上する。
【０２２０】
また、上記の関係を満足するようにバンパー構造を製造すれば、バンパー構造１２１の重量増加が最小限に抑えられ、且つ、バンパー構造１２１の曲げ強度が向上する。この製造方法には、バンパー本体２に対して補強板４を取り付ける、取り付け工程が含まれる。
【０２２１】
（各実施の形態の変形例）
上記の実施形態は具体例に過ぎず、特に本発明を限定するものではない。本発明の具体的構成については、設計変更が可能である。また、上記の実施形態に記載された作用及び効果は、上記の実施形態から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、上記の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【０２２２】
例えば、凸部３３ａ、凸部４３ａ、凸部６３ａ、凸部８３ａ、及び凸部８３ｂは、補強板と一体として形成されたものではなくてもよい。例えば、これらの凸部が、板材とは別に形成されており、且つ、板材に対して、溶接等によって固定されていてもよい。
【０２２３】
また、補強板が、各ウェブの全面にわたって結合している必要はない。例えば、補強板の表面積がウェブよりも小さく、補強板とウェブとが、表面の一部で結合していてもよい。また、ウェブの表面全体または一部に、補強板が結合していてもよい。
【０２２４】
また、ウェブと補強板との取り付け方法に関して、これらの表面同士が接合される構成には限定されず、ウェブ表面に、補強板が埋め込まれるようにしてもよい。
【０２２５】
また、上記の実施形態においては、衝突方向が前後方向に一致しているが、衝突方向は、前後方向に平行でなくてもよく、前後方向に対して傾いていてもよい。すなわち、衝突対象との衝突方向は、第１補強板（又は第８壁２ｂ）に対して、垂直でなくてもよい。
【０２２６】
また、第２補強板は、バンパー本体の外側でなく、内側に取り付けられていてもよい。例えば、図１５においては、補強板が、第４壁２ａの左側の面（外面）に取り付けられているが、第４壁２ａの右側の面（内面）に取り付けられていてもよい。
【０２２７】
また、上記の実施形態では、バンパー構造を車体の前部に取り付けられるものとしているが、バンパー構造は、後部に取り付けられてもよい。
【０２２８】
また、図２、４、５、６、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１８、２０、及び２１の断面位置についても、図１と同様に、図２２のＥ−Ｅ’位置に相当する。
【符号の説明】
【０２２９】
１    バンパー構造
２    バンパー本体
２ａ、２ｃ    外側ウェブ
２ｂ    前側フランジ
２ｅ、２ｋ    内側ウェブ
２ｊ    中央フランジ
２ｄ、２ｍ    後側フランジ
３    補強板（第１補強板）
４    補強板（第２補強板）
【要約】
【課題】バンパー構造の重量増加を最小限に抑え、且つ、曲げ強度を向上させる。
【解決手段】バンパー構造２１は、車体の前部に取り付けられ、基準線Ｗに沿って延びる。鋼製のバンパー本体２（ヤング率：Ｅｓｔ、密度：ρｓｔ）の前面側に、アルミニウム製の補強板３（ヤング率：Ｅ２、密度：ρ２）を固定する。バンパー本体２及び補強板３は、Ｂ字形に形成されている。バンパー本体２及び補強板３においては、（Ｅｓｔ／ρｓｔ３）＜（Ｅ２／ρ２３）の関係が満足されている。
【選択図】図１【図１】
0004324240.tif 000006
【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】
0004324240.tif 000012
【図８】
0004324240.tif 000013
【図９】
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【図１０】
0004324240.tif 000015
【図１１】
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【図１２】
0004324240.tif 000017
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
0004324240.tif 000023
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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