JP2016203835A

JP2016203835A - バンパリインフォースメント

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Publication number: JP2016203835A
Application number: JP2015088861A
Authority: JP
Inventors: 義之永山; Yoshiyuki Nagayama; 神谷　直樹; Naoki Kamiya; 直樹神谷
Original assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Current assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Priority date: 2015-04-24
Filing date: 2015-04-24
Publication date: 2016-12-08
Anticipated expiration: 2035-04-24
Also published as: JP6284899B2; WO2016170710A1; US20180126934A1; CN107683226A

Abstract

【課題】衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止したバンパリインフォースメントを提供する。【解決手段】長尺状本体２の断面を閉じる長尺状蓋材３が長尺状本体２の非焼入れ部位１７，１８にスポット溶接され、バンパリインフォースメント１の断面耐力が、焼入れが全体になされた場合の長尺状本体２の断面耐力と同一にされる。【選択図】図３

Description

本発明は、車両衝突時の安全性を確保するためのバンパリインフォースメントに関するものである。

従来より、バンパリインフォースメントには、車両衝突時の安全性を確保するため、高張力鋼板が使用される。高張力鋼板をバンパリインフォースメントに成形する際には、高い寸法精度を満たすため、熱間プレス加工が行われる。

焼き入れ後の引張強度が１８００ＭＰａ以上となる高張力鋼板を熱間プレス加工することにより製造されたバンパリインフォースメントでは、伸び率が極度に低くなるので、衝突時に割れが発生し、ピーク荷重が急激に落ち込んでしまう。

衝突時の割れ対策としては、下記特許文献１に記載されたバンパー補強部材の製造方法がある。その製造方法は、中央部の比較的直線形状の部位に対して両端が屈曲し、さらに屈曲後の最端部までの間に車体構造への取り付け部が位置し、断面が一定であるバンパー補強部材の製造方法において、高強度鋼板からなる金属板を加熱した後に金型を用いて成形しながら焼入れを行う加工を施すバンパー補強部材の製造方法であって、バンパー補強部材の屈曲部となる金型と金属板との間に板厚の１１０〜５００％の空隙を保つことでバンパー補強部材の屈曲部に３３４〜４１０Ｈｖの軟質なフェライト＋パーライト組織かベイナイト組織である強度低下部位を形成することを特徴とする。

特許第５１３７３２３号公報

しかしながら、その製造方法で強度低下部位が形成されたバンパリインフォースメントでは、強度低下部位の断面耐力が極めて小さく、強度低下部位で局所変形が起きるため、衝突時の割れは発生しないが、強度低下部位が先行して塑性変形するので、ピーク荷重が減少する問題があった。

そこで、本発明は、上述した点を鑑みてなされたものであり、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止したバンパリインフォースメントを提供することを課題とする。

この課題を解決するためになされた請求項１に係るバンパリインフォースメントは、鋼板の強度が高い高強度部位と鋼板の強度が低い低強度部位を有し、一面が開放された断面が長尺方向に沿って同一に形成されたバンパリインフォースメントであって、前記高強度部位及び低強度部位を有する第１断面の耐力を前記高強度部位のみを有する第２断面の耐力と同一にする耐力補強手段を備えたことを特徴とする。

請求項２に係るバンパリインフォースメントは、請求項１に記載するバンパリインフォースメントであって、前記耐力補強手段は、前記第１断面を閉じるとともに第１断面の低強度部位に接合された蓋材からなることを特徴とする。

請求項３に係るバンパリインフォースメントは、請求項１に記載するバンパリインフォースメントであって、前記耐力補強手段は、前記第１断面の低強度部位に重ね合わされて接合された板材からなることを特徴とする。

請求項４に係るバンパリインフォースメントは、請求項１に記載するバンパリインフォースメントであって、前記耐力補強手段は、前記第１断面を形成する厚板と前記第２断面を形成する薄板であり、２枚の薄板の間に１枚の厚板が接合されたことを特徴とする。

請求項５に係るバンパリインフォースメントは、請求項１に記載するバンパリインフォースメントであって、前記耐力補強手段は、前記第１断面に詰め込まれるとともに第１断面の低強度部位に接合されたバルク体からなることを特徴とする。

請求項６に係るバンパリインフォースメントは、請求項１に記載するバンパリインフォースメントであって、前記耐力補強手段は、前記第１断面の低強度部位に重ね合わされて一体化された炭素繊維強化プラスチックからなることを特徴とする。

請求項１に係るバンパリインフォースメントは、鋼板の強度が高い高強度部位と鋼板の強度が低い低強度部位を有し、一面が開放された断面が長尺方向に沿って同一に形成される。高強度部位及び低強度部位を有する第１断面の耐力は、高強度部位のみを有する第２断面の耐力と同一である。従って、請求項１に係るバンパリインフォースメントでは、第１断面や第２断面の高強度部位に先行して第１断面の低強度部位が塑性変形することがないので、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止することが可能である。

請求項２に係るバンパリインフォースメントでは、第１断面を閉じる蓋材が第１断面の低強度部位に接合されたことにより、第１断面や第２断面の高強度部位に先行して第１断面の低強度部位が塑性変形しないことを実現し、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止することを可能にする。

請求項３に係るバンパリインフォースメントでは、板材が第１断面の低強度部位に重ね合わされて接合されたことにより、第１断面や第２断面の高強度部位に先行して第１断面の低強度部位が塑性変形しないことを実現し、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止することを可能にする。

請求項３に係るバンパリインフォースメントでは、板材及びその板材が重ね合わされた第１断面の低強度部位は、熱容量が局所的に大きく、鋼板の焼入れ時に加熱温度を抑えることができるので、冷却速度を制御することなく低強度部位が実現される。

請求項４に係るバンパリインフォースメントでは、２枚の薄板の間に１枚の厚板が接合されており、厚板で第１断面を形成するとともに薄板で第２断面を形成されたことにより、第１断面や第２断面の高強度部位に先行して第１断面の低強度部位が塑性変形しないことを実現し、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止することを可能にする。

請求項５に係るバンパリインフォースメントでは、第１断面に詰め込まれたバルク体が第１断面の低強度部位に接合されたことにより、第１断面や第２断面の高強度部位に先行して第１断面の低強度部位が塑性変形しないことを実現し、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止することを可能にする。

請求項６に係るバンパリインフォースメントでは、炭素繊維強化プラスチックが第１断面の低強度部位に重ね合わされて一体化されたことにより、第１断面や第２断面の高強度部位に先行して第１断面の低強度部位が塑性変形しないことを実現し、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止することを可能にする。

第１実施形態に係るバンパリインフォースメントを表した斜視図である。同バンパリインフォースメントを表した平面図である。同バンパリインフォースメントを図２の線Ａ−Ａで切断した断面図である。図３の断面図から同バンパリインフォースメントの長尺状蓋材を除いて、長尺状本体のみを表した図である。同バンパリインフォースメントを表した底面図である。第２実施形態に係るバンパリインフォースメントを表した斜視図である。同バンパリインフォースメントを表した平面図である。同バンパリインフォースメントを図７の線Ｂ−Ｂで切断した断面図である。図８の断面図から同バンパリインフォースメントの長尺状板材を除いて、長尺状本体のみを表した図である。同バンパリインフォースメントを表した底面図である。第３実施形態に係るバンパリインフォースメントを表した斜視図である。同バンパリインフォースメントを表した平面図である。同バンパリインフォースメントを図１２の線Ｃ−Ｃで切断した断面図である。同バンパリインフォースメントを図１２の線Ｃ−Ｃで切断した断面図である。同バンパリインフォースメントを図１２の線Ｄ−Ｄで切断した断面図である。同バンパリインフォースメントを図１２の線Ｅ−Ｅで切断した断面図である。同バンパリインフォースメントを表した底面図である。第４実施形態に係るバンパリインフォースメントを表した斜視図である。同バンパリインフォースメントを表した平面図である。同バンパリインフォースメントを図１９の線Ｆ−Ｆで切断した断面図である。図２０の断面図から同バンパリインフォースメントのバルク体を除いて、長尺状本体のみを表した図である。同バンパリインフォースメントを表した底面図である。第５実施形態に係るバンパリインフォースメントを図７の線Ｂ−Ｂに相当する箇所で切断した断面図である。図２３の断面図から同バンパリインフォースメントの炭素繊維強化プラスチックを除いて、長尺状本体のみを表した図である。

本発明に係るバンパリインフォースメントについて、第１乃至第５実施形態に基づき、図面を参照しつつ詳細に説明する。

［１．第１実施形態］
先ず、第１実施形態を説明する。図１の斜視図や図２の平面図に表されたように、第１実施形態に係るバンパリインフォースメント１は、湾曲形状を有し、長尺状本体２と長尺状蓋材３を備える。

長尺状本体２は、引張強度が１８００ＭＰａ以上の高張力鋼板を材料とし、熱間プレス加工により成形される。

長尺状本体２は、図３の断面図に表されたように、開放された開口後面４と、開口後面４に対向して設けられた前面５と、前面５の上側から開口後面４に向かって延設された上面６と、前面５の下側から開口後面４に向かって延設された下面７と、上面６の開口後面４側から上方に向かって延設された上側フランジ８と、下面７の開口後面４側から下方に向かって延設された下側フランジ９を有する。前面５の中央には、ビード１０が成形される。

これに対して、長尺状蓋材３は、溶接時のＨＡＺ破断を防止するために引張強度が９８０ＭＰａ以下の高張力鋼板を材料とし、プレス加工により成形される。

長尺状蓋材３は、図３に表されたように、中央に成形されたビード１１と、ビード１１の上方に設けられた上端面１２と、ビード１１の下方に設けられた下端面１３を有する。

長尺状蓋材３の上下端面１２，１３が長尺状本体２の上側及び下側フランジ８，９に接合されることにより、長尺状本体２の断面が長尺状蓋材３で閉じられる。その接合には、溶接箇所１４，１５でのスポット溶接が用いられる。

熱間プレス加工時の長尺状本体２では、冷却速度を遅くすることやＡ３変態点まで加熱しないことが局所的に行われることにより、図４に表されたように、焼入れが起きていない部位（以下、「非焼入れ部位」という）１６，１７，１８が設けられる。

非焼入れ部位１６，１７，１８のうち、非焼入れ部位１６は、ビード１０に設けられる。非焼入れ部位１７は、上側フランジ８から上面６の一部にかけて設けられる。非焼入れ部位１８は、下側フランジ９から下面７の一部にかけて設けられる。

非焼入れ部位１７，１８は、衝突時に大きな歪みが発生しやすい箇所であり、溶接箇所１４，１５を含む（図３，図４参照）。

長尺状本体２のうち、非焼入れ部位１６，１７，１８は、焼入れが起きていないので、軟質で強度が低い低強度部位である。非焼入れ部位１６，１７，１８以外の部位は、焼入れが起きているので、硬質で強度が高い高強度部位である。

図４に表された長尺状本体２の断面は、開口後面４が開放されており、長尺状本体２の長尺方向に沿って同一に設けられる。

このようにして、第１実施形態では、長尺状本体２の断面を閉じる長尺状蓋材３が長尺状本体２の非焼入れ部位１７，１８にスポット溶接されたことによって、図３に表されたバンパリインフォースメント１の断面耐力が、焼入れが全体になされた場合の長尺状本体２の断面耐力と同一にされる。

そのため、第１実施形態に係るバンパリインフォースメント１では、図５に表されたように、長尺状本体２の前面５に対し長尺方向中心付近で衝撃荷重Ｒが作用しても、長尺状本体２のうち、非焼入れ部位１６，１７，１８（図４参照）は、焼入れが起きた部位に先行して塑性変形することがないので、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止することが可能である。

尚、第１実施形態に係るバンパリインフォースメント１では、衝撃荷重Ｒが作用する長尺方向中心付近を含む所定範囲だけに、長尺状蓋材３が長尺状本体２にスポット溶接されてもよい。

［２．第２実施形態］
次に、第２実施形態を説明する。図６の斜視図や図７の平面図に表されたように、第２実施形態に係るバンパリインフォースメント５１は、湾曲形状を有し、長尺状本体５２を備える。

長尺状本体５２は、引張強度が１８００ＭＰａ以上の高張力鋼板を材料とし、熱間プレス加工により成形される。

長尺状本体５２は、図８の断面図に表されたように、開放された開口後面５３と、開口後面５３に対向して設けられた前面５４と、前面５４の上側から開口後面５３に向かって延設された上面５５と、前面５４の下側から開口後面５３に向かって延設された下面５６と、上面５５の開口後面５３側から上方に向かって延設された上側フランジ５７と、下面５６の開口後面５３側から下方に向かって延設された下側フランジ５８を有する。前面５４の中央には、ビード５９が成形される。

長尺状本体５２には、長尺状板材６０，６１，６２が重ね合わされる。長尺状板材６０，６１，６２は、引張強度が１８００ＭＰａ以上の高張力鋼板を材料とし、長尺状本体５２の熱間プレス加工前に、長尺状本体５２となるブランク材に予めスポット溶接される（以下、「プレスポット溶接」という）。

長尺状板材６０は、長尺状本体５２となるブランク材のうちビード１０が成形される領域に重ね合わされ、溶接箇所６３でプレスポット溶接される。長尺状板材６１は、長尺状本体５２となるブランク材のうち上側フランジ５７から上面５５の一部が成形される領域に重ね合わされ、溶接箇所６４，６５でプレスポット溶接される。長尺状板材６２は、長尺状本体５２となるブランク材のうち下側フランジ５８から下面５６の一部が成形される領域に重ね合わされ、溶接箇所６６，６７でプレスポット溶接される。

長尺状本体５２となるブランク材のうち、長尺状板材６０，６１，６２及び長尺状板材６０，６１，６２が重ね合わされた部位は、板厚すなわち、熱容量が局所的に大きい。そこで、熱間プレス加工時の長尺状本体２では、熱容量の相違を利用して、Ａ３変態点まで加熱しないことが局所的に行われることにより、図９に表されたように、非焼入れ部位６８，６９，７０が設けられる。

非焼入れ部位６８，６９，７０のうち、非焼入れ部位６８は、ビード５９に設けられ、長尺状板材６０が重ね合わされた部位と一致する。非焼入れ部位６９は、上側フランジ５７から上面５５の一部にかけて設けられ、長尺状板材６１が重ね合わされた部位と一致する。非焼入れ部位７０は、下側フランジ５８から下面５６の一部にかけて設けられ、長尺状板材６２が重ね合わされた部位と一致する。

非焼入れ部位６９，７０は、衝突時に大きな歪みが発生しやすい箇所であり、溶接箇所６４，６５，６６，６７を含む（図８，図９参照）。

長尺状本体５２のうち、非焼入れ部位６８，６９，７０は、焼入れが起きていないので、軟質で強度が低い低強度部位である。非焼入れ部位６８，６９，７０以外の部位は、焼入れが起きているので、硬質で強度が高い高強度部位である。

図９に表された長尺状本体５２の断面は、開口後面５３が開放されており、長尺状本体５２の長尺方向に沿って同一に設けられる。

このようにして、第２実施形態では、長尺状本体５２の断面一部に重ね合わされた長尺状板材６０，６１，６２が長尺状本体５２の非焼入れ部位６８，６９，７０に接合されたことによって、図８に表されたバンパリインフォースメント５１の断面耐力が、焼入れが全体になされた場合の長尺状本体５２の断面耐力と同一にされる。

そのため、第２実施形態に係るバンパリインフォースメント５１では、図１０に表されたように、長尺状本体５２の前面５４に対し長尺方向中心付近で衝撃荷重Ｒが作用しても、長尺状本体５２のうち、非焼入れ部位６８，６９，７０（図９参照）は、焼入れが起きた部位に先行して塑性変形することがないので、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止することが可能である。

尚、第２実施形態に係るバンパリインフォースメント５１では、衝撃荷重Ｒが作用する長尺方向中心付近を含む所定範囲だけに、長尺状板材６０，６１，６２が長尺状本体５２となるブランク材にプレスポット溶接されてもよい。

［３．第３実施形態］
次に、第３実施形態を説明する。図１１の斜視図や図１２の平面図に表されたように、第３実施形態に係るバンパリインフォースメント１０１は、湾曲形状を有し、長尺状本体１０２を備える。

長尺状本体１０２は、１枚の厚板１０３が２枚の薄板１０４，１０５の間に接合されたテーラードブランク材を材料とし、熱間プレス加工により成形される。厚板１０３と薄板１０４，１０５は、引張強度が１８００ＭＰａ以上の高張力鋼板である。

厚板１０３は、図１３の断面図に表されたように、開放された開口後面１０６と、開口後面１０６に対向して設けられた前面１０７と、前面１０７の上側から開口後面１０６に向かって延設された上面１０８と、前面１０７の下側から開口後面１０６に向かって延設された下面１０９と、上面１０８の開口後面１０６側から上方に向かって延設された上側フランジ１１０と、下面１０９の開口後面１０６側から下方に向かって延設された下側フランジ１１１を有する。前面１０７の中央には、ビード１１２が成形される。

熱間プレス加工時の厚板１０３では、冷却速度を遅くすることやＡ３変態点まで加熱しないことが局所的に行われることにより、図１４に表されたように、非焼入れ部位１１３，１１４，１１５が設けられる。

非焼入れ部位１１３，１１４，１１５のうち、非焼入れ部位１１３は、ビード１１２に設けられる。非焼入れ部位１１４は、上側フランジ１１０から上面１０８の一部にかけて設けられる。非焼入れ部位１１５は、下側フランジ１１１から下面１０９の一部にかけて設けられる。

非焼入れ部位１１４，１１５は、衝突時に大きな歪みが発生しやすい箇所である。

厚板１０３のうち、非焼入れ部位１１３，１１４，１１５は、焼入れが起きていないので、軟質で強度が低い低強度部位である。非焼入れ部位１１３，１１４，１１５以外の部位は、焼入れが起きているので、硬質で強度が高い高強度部位である。

薄板１０４は、図１５の断面図に表されたように、開放された開口後面１１６と、開口後面１１６に対向して設けられた前面１１７と、前面１１７の上側から開口後面１１６に向かって延設された上面１１８と、前面１１７の下側から開口後面１１６に向かって延設された下面１１９と、上面１１８の開口後面１１６側から上方に向かって延設された上側フランジ１２０と、下面１１９の開口後面１１６側から下方に向かって延設された下側フランジ１２１を有する。前面１１７の中央には、ビード１２２が成形される。

薄板１０４は、熱間プレス加工されることにより、焼入れされることから、その全体が硬質で強度が高い高強度部位である。

薄板１０５は、図１６の断面図に表されたように、開放された開口後面１２３と、開口後面１２３に対向して設けられた前面１２４と、前面１２４の上側から開口後面１２３に向かって延設された上面１２５と、前面１２４の下側から開口後面１２３に向かって延設された下面１２６と、上面１２５の開口後面１２３側から上方に向かって延設された上側フランジ１２７と、下面１２６の開口後面１２３側から下方に向かって延設された下側フランジ１２８を有する。前面１２４の中央には、ビード１２９が成形される。

薄板１０５は、熱間プレス加工されることにより、焼入れされることから、その全体が硬質で強度が高い高強度部位である。

図１３乃至図１６に表された厚板１０３及び薄板１０４，１０５の各断面は、開口後面１０６，１１６，１２３が開放され、長尺状本体１０２の長尺方向に沿って同一に設けられる。

このようにして、第３実施形態では、非焼入れ部位１１３，１１４，１１５と焼入れが起きた部位を有する厚板１０３で図１３及び図１４に表された断面が形成されるとともに、全体に焼入れが起きた薄板１０４，１０５で図１５又は図１６に表された断面が形成されることにより、厚板１０３の断面耐力が薄板１０４，１０５の各断面耐力と同一にされる。

そのため、第３実施形態に係るバンパリインフォースメント１０１の長尺状本体１０２では、図１７に表されたように、厚板１０３の前面１０７に対し長尺方向中心付近で衝撃荷重Ｒが作用しても、長尺状本体１０２のうち、厚板１０３の非焼入れ部位１１３，１１４，１１５（図１４参照）は、厚板１０３の焼入れが起きた部位に先行して塑性変形することがないので、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止することが可能である。

［４．第４実施形態］
次に、第４実施形態を説明する。図１８の斜視図や図１９の平面図に表されたように、第４実施形態に係るバンパリインフォースメント１５１は、湾曲形状を有し、長尺状本体１５２と、長尺状本体１５２の長尺方向中心付近に詰め込まれたバルク体１５３を備える。

長尺状本体１５２は、引張強度が１８００ＭＰａ以上の高張力鋼板を材料とし、熱間プレス加工により成形される。

長尺状本体１５２は、図２０の断面図に表されたように、開放された開口後面１５４と、開口後面１５４に対向して設けられた前面１５５と、前面１５５の上側から開口後面１５４に向かって延設された上面１５６と、前面１５５の下側から開口後面１５４に向かって延設された下面１５７と、上面１５６の開口後面１５４側から上方に向かって延設された上側フランジ１５８と、下面１５７の開口後面１５４側から下方に向かって延設された下側フランジ１５９を有する。前面１５５の中央には、ビード１６０が成形される。

これに対して、バルク体１５３は、鉄粉が押し固められることにより成形され、引張強度が５９０ＭＰａである。バルク体１５３は、図２０に表されたように、長尺状本体１５２の断面にいっぱいに詰め込まれており、長尺状本体１５２のビード１６０、上面１５６及び下面１５７に接合される。その接合には、溶接箇所１６１，１６２，１６３でのアーク溶接が用いられる。

熱間プレス加工時の長尺状本体１５２では、冷却速度を遅くすることやＡ３変態点まで加熱しないことが局所的に行われることにより、図２１に表されたように、非焼入れ部位１６４，１６５，１６６が設けられる。

非焼入れ部位１６４，１６５，１６６のうち、非焼入れ部位１６４は、ビード１６０に設けられる。非焼入れ部位１６５は、上側フランジ１５８から上面１５６の一部にかけて設けられる。非焼入れ部位１６６は、下側フランジ１５９から下面１５７の一部にかけて設けられる。尚、非焼入れ部位１６４，１６５，１６６は、バルク体１５３が詰め込まれる長尺状本体１５２の断面のみに設けられる。

非焼入れ部位１６５，１６６は、衝突時に大きな歪みが発生しやすい箇所であり、溶接箇所１６２，１６３を含む（図２０，図２１参照）。非焼入れ部位１６４は、溶接箇所１６１を含む（図２０，図２１参照）。非焼入れ部位１６４，１６５，１６６が溶接箇所１６１，１６２，１６３を含むことにより、溶接箇所１６２，１６３のＨＡＺ破断が防止される。

長尺状本体１５２のうち、非焼入れ部位１６４，１６５，１６６は、焼入れが起きていないので、軟質で強度が低い低強度部位である。非焼入れ部位１６４，１６５，１６６以外の部位は、焼入れが起きているので、硬質で強度が高い高強度部位である。

図２１に表された長尺状本体１５２の断面は、開口後面１５４が開放されており、長尺状本体１５２の長尺方向に沿って同一に設けられる。

このようにして、第４実施形態では、長尺状本体１５２の断面に詰め込まれたバルク体１５３が長尺状本体１５２の非焼入れ部位１６４，１６５，１６６にアーク溶接されたことによって、図２０に表された長尺状本体１５２の断面耐力が、焼入れが全体になされた場合の長尺状本体１５２の断面耐力と同一にされる。

そのため、第４実施形態に係るバンパリインフォースメント１５１では、図２２に表されたように、長尺状本体１５２の前面１５５に対し長尺方向中心付近で衝撃荷重Ｒが作用しても、長尺状本体１５２のうち、非焼入れ部位１６４，１６５，１６６（図２１参照）は、焼入れが起きた部位に先行して塑性変形することがないので、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止することが可能である。

尚、第４実施形態に係るバンパリインフォースメント１５１では、長尺方向全域に渡ってバルク体１５３が長尺状本体１５２に詰め込まれてもよい。そのような場合には、非焼入れ部位１６４，１６５，１６６が長尺方向全域に渡って長尺状本体１５２に設けられ、バルク体１５３が長尺方向全域に渡って長尺状本体１５２の非焼入れ部位１６４，１６５，１６６にアーク溶接される。

［５．第５実施形態］
次に、第５実施形態を説明する。以下では、図２３及び図２４の断面図を用いて第５実施形態を説明するが、第２実施形態と実質的に共通する第５実施形態の構成については、第２実施形態の図面を参照して説明する。

第５実施形態に係るバンパリインフォースメント２０１は、第２実施形態と同様にして（図６及び図７参照）、湾曲形状を有し、長尺状本体２０２を備える。

長尺状本体２０２は、引張強度が１８００ＭＰａ以上の高張力鋼板を材料とし、熱間プレス加工により予め成形される。

長尺状本体２０２は、図２３の断面図に表されたように、開放された開口後面２０３と、開口後面２０３に対向して設けられた前面２０４と、前面２０４の上側から開口後面２０３に向かって延設された上面２０５と、前面２０４の下側から開口後面２０３に向かって延設された下面２０６と、上面２０５の開口後面２０３側から上方に向かって延設された上側フランジ２０７と、下面２０６の開口後面２０３側から下方に向かって延設された下側フランジ２０８を有する。前面２０４の中央には、ビード２０９が成形される。

長尺状本体２０２のビード２０９、上側フランジ２０７及び下側フランジ２０８に対しては、長尺状本体２０２の長尺方向の全域に渡って、炭素繊維強化プラスチック２１０，２１１，２１２がインサート成形により一体化される。インサート成形では、熱間プレス加工で予め成形された長尺状本体２０２が金型に挿入された後、炭素繊維強化プラスチック２１０，２１１，２１２が注入され、長尺状本体２０２のビード２０９、上側フランジ２０７及び下側フランジ２０８に対して炭素繊維強化プラスチック２１０，２１１，２１２が重ね合わされる。炭素繊維強化プラスチック２１０，２１１，２１２は、約３５０℃に維持される。

これにより、炭素繊維強化プラスチック２１０は、長尺状本体２０２のビード２０９に対して一体化される。炭素繊維強化プラスチック２１１は、長尺状本体２０２の上側フランジ２０７に対して一体化される。炭素繊維強化プラスチック２１２は、長尺状本体２０２の下側フランジ２０８に対して一体化される。

さらに、インサート成形時の長尺状本体２０２では、炭素繊維強化プラスチック２１０，２１１，２１２が約３５０℃に維持されることにより、熱間プレス加工からインサート成形にかけての冷却がゆっくりとなり焼き鈍しが行われるので、図２４に表されたように、焼き鈍し部位２１３，２１４，２１５が設けられる。

焼き鈍し部位２１３，２１４，２１５のうち、焼き鈍し部位２１３は、ビード２０９に設けられる。焼き鈍し部位２１４は、上側フランジ２０７から上面２０５の一部にかけて設けられる。焼き鈍し部位２１５は、下側フランジ２０８から下面２０６の一部にかけて設けられる。

非焼入れ部位２１４，２１５は、衝突時に大きな歪みが発生しやすい箇所であり、上側及び下側フランジ２０７，２０８に対して炭素繊維強化プラスチック２１１，２１２が一体化された箇所を含む（図２３，図２４参照）。

長尺状本体２０２のうち、焼き鈍し部位２１３，２１４，２１５は、インサート成形時に軟化されるので、軟質で強度が低い低強度部位である。焼き鈍し部位２１３，２１４，２１５以外の部位は、熱間プレス加工からインサート成形にかけての冷却により焼入れが起きているので、硬質で強度が高い高強度部位である。

図２４に表された長尺状本体２０２の断面は、開口後面２０３が開放されており、長尺状本体２０２の長尺方向に沿って同一に設けられる。

このようにして、第５実施形態では、長尺状本体２０２の断面一部に重ね合わされた炭素繊維強化プラスチック２１０，２１１，２１２が長尺状本体２０２の焼き鈍し部位２１３，２１４，２１５に一体化されたことによって、図２３に表されたバンパリインフォースメント２０１の断面耐力が、焼入れが全体になされた場合の長尺状本体２０２の断面耐力と同一にされる。

そのため、第５実施形態に係るバンパリインフォースメント２０１では、第２実施形態と同様にして（図１０参照）、長尺状本体２０２の前面２０４に対し長尺方向中心付近で衝撃荷重Ｒが作用しても、長尺状本体２０２のうち、焼き鈍し部位２１３，２１４，２１５（図２４参照）は、焼入れが起きた部位に先行して塑性変形することがないので、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止することが可能である。

尚、第５実施形態に係るバンパリインフォースメント２０１では、衝撃荷重Ｒが作用する長尺方向中心付近を含む所定範囲だけに、炭素繊維強化プラスチック２１０，２１１，２１２が長尺状本体２０２のビード２０９、上側フランジ２０７及び下側フランジ２０８に対して一体化されてもよい。

［６．その他］
尚、本発明は上記各実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、第１乃至第４の各実施形態では、非焼入れ部位に代えて焼き鈍し部位を設けてもよい。そのような場合には、第２実施形態では、熱間プレス加工後の長尺状本体５２に対して長尺状板材６０，６１，６２をスポット溶接させてもよい。第５実施形態では、焼き鈍し部位に代えて非焼入れ部位を設けてもよい。

１バンパリインフォースメント
２長尺状本体
３長尺状蓋材
１４，１５溶接箇所
１６，１７，１８非焼入れ部位
５１バンパリインフォースメント
５２長尺状本体
６０，６１，６２長尺状板材
６３，６４，６５，６６，６７溶接箇所
６８，６９，７０非焼入れ部位
１０１バンパリインフォースメント
１０２長尺状本体
１０３厚板
１０４，１０５薄板
１１３，１１４，１１５非焼入れ部位
１５１バンパリインフォースメント
１５２長尺状本体
１５３バルク体
１６１，１６２，１６３溶接箇所
１６４，１６５，１６６非焼入れ部位
２０１バンパリインフォースメント
２０２長尺状本体
２１０，２１１，２１２炭素繊維強化プラスチック
２１３，２１４，２１５焼き鈍し部位

Claims

鋼板の強度が高い高強度部位と鋼板の強度が低い低強度部位を有し、一面が開放された断面が長尺方向に沿って同一に形成されたバンパリインフォースメントであって、
前記高強度部位及び低強度部位を有する第１断面の耐力を前記高強度部位のみを有する第２断面の耐力と同一にする耐力補強手段を備えたことを特徴とするバンパリインフォースメント。
請求項１に記載するバンパリインフォースメントであって、
前記耐力補強手段は、前記第１断面を閉じるとともに第１断面の低強度部位に接合された蓋材からなることを特徴とするバンパリインフォースメント。
請求項１に記載するバンパリインフォースメントであって、
前記耐力補強手段は、前記第１断面の低強度部位に重ね合わされて接合された板材からなることを特徴とするバンパリインフォースメント。
請求項１に記載するバンパリインフォースメントであって、
前記耐力補強手段は、前記第１断面を形成する厚板と前記第２断面を形成する薄板であり、２枚の薄板の間に１枚の厚板が接合されたことを特徴とするバンパリインフォースメント。
請求項１に記載するバンパリインフォースメントであって、
前記耐力補強手段は、前記第１断面に詰め込まれるとともに第１断面の低強度部位に接合されたバルク体からなることを特徴とするバンパリインフォースメント。
請求項１に記載するバンパリインフォースメントであって、
前記耐力補強手段は、前記第１断面の低強度部位に重ね合わされて一体化された炭素繊維強化プラスチックからなることを特徴とするバンパリインフォースメント。