JP6279695B2 - 車両用バンパ補強材 - Google Patents

Description

本発明は、その断面方向や長手方向の変形によって荷重エネルギを吸収するフレーム構造体に関するものである。

その断面方向や長手方向の変形によって、荷重（負荷）エネルギを吸収する役割を有するフレーム構造体としては、車体衝突時の荷重（負荷）エネルギを吸収する役割を有する、自動車等の車両用フレーム構造体が代表的である。近年、自動車の車体の軽量化の要求に対して、自動車用の各種部材にアルミニウム合金が使用されるようになり、これら車両用フレーム構造体にはアルミニウム合金中空押出形材を適用した構造も見られるようになってきている。

特に、車輌の前後に取り付けられる、フレーム構造体としてのバンパ補強材には、鋼製に代わり、閉断面、開断面を問わず、断面が中空形状のアルミニウム合金押出形材が比較的多く用いられている。このようなアルミニウム合金中空押出形材は、アルミニウム合金の熱間押出による製造段階で、予め閉断面、開断面を問わず、長手方向に均一な中空断面構造の形成が可能であり、断面内の肉厚設定の自由度も高いという利点も有する。また、アルミニウム合金の特性上、アルミニウム合金押出中空形材からなるフレーム構造体は、鋼製のバンパ補強材に比して、その断面方向や長手方向の変形による、荷重（負荷）エネルギの吸収効率が高いという利点も有する。

図７は、従来例に係る一般的な中空断面のアルミニウム合金押出形材からなる、フロント側バンパ補強材の車体との取り付け関係を示す模式図である。図７（ａ）はバンパ補強材２１ａの中央部から右半分側の平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＥ−Ｅ矢視断面図である。なお、この図７（ａ）において、バンパ補強材２１ａの左半面は、中心線に対して線対称な外形及び断面形状を有している。

図７（ａ）の従来例に係るバンパ補強材２１ａは、図の左右方向であるバンパ補強材２１ａの長手方向、すなわち車幅方向の両側の端部（両端部）２８が、車体の設計やデザインなどからくる、バンパ補強材２１ａの取り付けスペースの制約で、水平面内で車体側に向けて曲げ加工されている。この結果、このバンパ補強材２１ａを平面視したとき、その長手方向の両端部側は、中央部の直線状の形状に対して、円弧状あるいは傾斜した形状をしている。

バンパ補強材２１ａ自体は、図７（ｂ）に示す通り、互いに平行に配置された一対のフランジ２２、２３と、これらのフランジ同士を連結する少なくとも２枚以上のウェブ２４、２５により構成された中空断面のアルミニウム合金押出形材からなるフレーム構造体である。そして、これら一対のフランジが車体前方側（図７（ｂ）の上側）の衝突面側フランジ２２と、車体後方側（図７（ｂ）の下側）の背面側フランジ２３として各々配置される。

このような中空断面を有するアルミニウム合金押出形材からなるバンパ補強材２１ａの断面形状は、車体の衝突時の衝突エネルギの吸収性能を大きく（満足）することを目的としている。この図７（ｂ）の例では、衝突面側フランジ２２、背面側フランジ２３、ウェブ２４、２５及び、中空断面中央部に補強用の中リブ２６を設けた、日型断面形状の中空断面を用いた例を示している。

バンパ補強材２１ａは、背面側フランジ２３の後方側（図７（ｂ）の下側）に配置されたバンパステイ２９を介して、車体側に支持される。具体的には、背面側フランジ２３が、ステイ２９先端側の取付フランジ３０とボルト３０ａによって固定される。このバンパ補強材２１ａの背面側の車体中央部にはラジエータＲが設けられており、バンパ補強材２１ａの上下を通過した空気を利用してエンジンの冷却が行われている。

近年の車体衝突における安全基準が厳しくなっているため、バンパステイ２９についても一定の耐荷重及びエネルギ吸収量が要求されるようになってきており、衝突時のエネルギ吸収性能と軽量化を両立するためには、車体前後方向を押出方向とする、中空断面を有するアルミニウム合金押出形材を用いることが有効となってきている。この構造は、衝突方向に対して平行な縦壁をもつ閉断面中空構造を有することで、変形荷重の増加と軽量化を両立でき、一般的には、バンパステイ２９の前面側及び後面側に、溶接等により取付フランジ３０を取り付け、これを介してバンパ補強材２１ａ及び図示しない車体（サイドメンバー）に取り付けられることが多い。

また、バンパ補強材２１ａに対しても、当然軽量化への要求は高くなっており、部品重量軽減のための薄肉化が進行している。ただ、近年では、これらの薄肉化によって、衝突部近傍での座屈など顕著な断面変形や、他部品との締結部などで破断が生じやすくなっており、これらの局所的な変形あるいは破断によってバンパ補強材２１ａの衝突エネルギ吸収性能が低下し、目標性能を満足できない場合が生じて、しばしば問題になっている。

このような局所的な変形が問題になりやすいバンパ補強材の部位には、バンパ補強材２１ａの曲げ変形によって衝突エネルギを吸収する直線的な中央部があげられる。このような部位に衝突した場合に、局所的な座屈や極端な断面変形が生じると、断面係数が大幅に低下し、変形荷重の低下、また、衝突時のエネルギ吸収量の低下が生じることになる。また、バンパ補強材２１ａの湾曲した（傾斜した）端部２８については、車体あるいは車体と連結されるステイ２９とのボルト接合部３０ａにおいて破断が生じるような場合も、同様に変形荷重が大幅に低下し、エネルギ吸収量が大幅に低下することになる。

これらの衝突エネルギ吸収性能の低下を防止するためには、バンパ補強材２１ａの前記破断危険部や断面変形あるいは座屈が生じる部位の肉厚を大きくする必要がある。しかし、通常の押出形材は、長手方向に一定形状の断面であるため、特に長手方向の一部だけを厚肉化することはできない。したがって、厚肉化する場合には、長手方向全長に渡って、不必要な部位まで含めて、厚肉化されてしまうため、重量が大幅に増加し、前記軽量化目標が達成できない。

そこで、下記特許文献１〜６に見られる様に、バンパ補強材２１ａの端部２８側や中央部側への、部分的な（局所的な）補強材の追加により、局部的に肉厚を大きくして、衝突時のエネルギ吸収性能向上と軽量化とを両立する試みが行われている。

特開２００６−１４４９号公報 特開２００９−２４１６８８号公報 特開２０１０−８９７８３号公報 特開２００３−４８４９８号公報 特許第４４１３１２９号 特許第４７２３９４８号

バンパ補強材２１ａの端部２８側や中央部側への、部分的な（局所的な）補強材の追加は、補強材を連結（接合、固着）するための溶接などの信頼性に、性能が左右されやすい問題を有する。また、この信頼性を確保するための、補強材等の部品点数の増加や、溶接などの手間あるいはコスト等も実際には大きな問題になる。

また、バンパ補強材２１ａに関して、近年では、ＳＵＶなど車高の異なる車との衝突に対応するために、バンパ補強材２１ａの高さ（上下方向幅）を大きくする傾向がある。これに起因して、前記強度、剛性要件とは全く別のラジエータＲの冷却性能に対する影響も大きくなってきている。具体的には、バンパ補強材２１ａの背面側に配置されるラジエータＲとの位置関係によっては、ラジエータＲへの空気の流れをバンパ補強材２１ａが阻害して、効率の良い冷却ができないという問題も生じている。

このように部位によって局所的な破断や断面変形、座屈などが生じやすいのは、バンパ補強材だけに限らず、設計上や構造上で、局所的な荷重負荷や破断が生じやすい、他の車両フレームでも同様である。また、これらの問題は、衝突での起因ではなく、設計上や構造上からの局所的な荷重負荷が生じやすい、構造物のフレーム構造体でも同様である。

従って、本発明の目的は、中空断面のアルミニウム合金押出形材からなるフレーム構造体として、軽量化を犠牲にすることなく、前記局所的な破断やエネルギ吸収性能の低下を防止し、合わせて、背面への通気性なども改善したフレーム構造体を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明フレーム構造体の要旨は、互いに間隔をあけて配置された一対のフランジと、これらのフランジ同士をつなぐ少なくとも２枚以上のウェブにより構成された中空断面のアルミニウム合金押出形材からなり、その断面方向や長手方向の変形によって荷重エネルギを吸収するフレーム構造体において、前記一対のフランジのうちのいずれか一方または両方の一部が、一箇所または二箇所以上、前記フレーム構造体の長手方向に亘って切り起こされ、この切り起こし片が、対向する他方のフランジに向けて折り曲げられた上で、その先端が前記他方のフランジ内面に連結されて、前記一対のフランジ同士をつなぐ補強フランジとされていることである。

このフレーム構造体として、前記補強フランジの切り起こし片が、前記一対のフランジ面に対して傾斜しており、これら一対のフランジ同士を斜めにつなぐものであることが好ましい。
また、前記補強フランジの前記切り起こし片の先端が、この切り起こし片の位置よりも前記フレーム構造体の長手方向の中央部寄りに位置するように、前記補強フランジが設けられていることが好ましい。

前記フレーム構造体が車輌用バンパ補強材であり、この車輌用バンパ補強材の長手方向の端部側が水平面内で車体側に曲げ加工されてなるとともに、前記一対のフランジが車体前方側の衝突面側フランジと車体後方側の背面側フランジとして各々配置され、前記補強フランジが、前記車輌用バンパ補強材の長手方向の中央部か端部かの、いずれか一方または双方に設けられており、前記衝突面側フランジと前記背面側フランジのうちのいずれか一方または両方の一部が、一箇所または二箇所以上、前記車輌用バンパ補強材の長手方向に亘って切り起こされ、この切り起こされた部分が、対向する他方のフランジに向けて折り曲げられた上で、この他方のフランジ内面に連結されて、前記一対のフランジ同士をつなぐ前記補強フランジとされていることが好ましい。
また、前記補強フランジが、前記車輌用バンパ補強材の長手方向の端部に設けられており、前記衝突面側フランジの一部が切り起こされたものであるとともに、前記背面側フランジの内面に連結されていることが好ましい。
また、前記補強フランジが、前記背面側フランジ後方に配置されたバンパステイの先端とも連結されていることが好ましい。
また、前記補強フランジが、前記車輌用バンパ補強材の長手方向の中央部に設けられており、前記衝突面側フランジか前記背面側フランジかの、いずれか一方または両方の一部が、一箇所または二箇所以上、前記フレーム構造体の長手方向に亘って切り起こされ、この切り起こされた部分が、対向する他方のフランジに向けて折り曲げられた上で、この他方のフランジ内面に連結されて、補強フランジとされていることが好ましい。
また、前記車輌用バンパ補強材の長手方向の中央部に、前記衝突面側フランジと前記背面側フランジとを車体前後方向に貫通する吸気口が形成されてなることが好ましい。

本発明フレーム構造体によれば、フレーム構造体の前記局所的な荷重負荷や破断が生じやすい部位を自由に選択して、その必要とされる部位のみを、フレーム構造体自身の材料あるいは部位である切り起こし片によって、フレーム構造体の当該部位の強度を低下させることなく、効率的で簡便に補強することができる。

このため、口型断面形状のフレーム構造体について、自身の材料である補強フランジ（切り起こし片）によって、その口型断面形状のフレーム構造体をそのまま、また薄肉化させたままで補強できる効果がある。すなわち、中空断面のアルミニウム合金押出形材からなるフレーム構造体として、要求される軽量化を犠牲にすることなく、前記した局所的な破断やエネルギ吸収性能の低下を防止することができる。また、構造によっては、背面への通気性なども簡便に改善したフレーム構造体を提供できる。

本発明の実施の形態に係るフレーム構造体の要部を示す斜視図である。 図１を車輌用バンパ補強材端部に適用した態様を示す説明図である。 図１を車輌用バンパ補強材中央部に適用した態様を示す説明図である。 図１を車輌用バンパ補強材中央部に適用した他の態様を示す説明図である。 本発明の補強フランジの他の実施形態を示す斜視図である。 図５のＡ−Ａ断面図である。 従来の車輌用バンパ補強材を示す説明図である。

フレーム構造体：
本発明の実施形態を示す図１〜５の通り、本発明のフレーム構造体１は、前提として、その長手方向に均一な形状の中空断面を有する、アルミニウム合金押出形材１ａからなる。この中空断面のアルミニウム合金押出形材１ａあるいはフレーム構造体１は、互いに間隔をあけて配置された一対の（２枚の）平坦な板状体であるフランジ２、３と、これらのフランジ２、３同士を互いに連結する、少なくとも２枚以上の平坦な板状体であるウェブ４、５により構成される。

図１〜５では共通して、図の上下側にフランジ２、３を配置しており、車輌用のフロントバンパ補強材の場合には、上側のフランジ２が車体前方側の衝突面側フランジに、下側のフランジ３が車体後方側の背面側フランジとなる。

（中空断面の形状）
図１〜５では、フランジ２、３に対して、ウェブ４、５が各々直交している、矩形の閉断面形状を示している。ただ、これらが構成する中空断面は、断面が概略中空形状でありさえすれば、閉断面や開断面であることを問わない。また、図１〜５では、フランジ２、３と、これらのフランジ２、３同士を互いに連結する、四隅の肩Ｒ（曲率、コーナーＲとも言う）がごく小さい、矩形の断面形状を示しているが、このような矩形に限らず、いずれかの肩Ｒが大きい、略矩形断面形状や楕円形などの断面形状が用途や要求特性に応じて、適宜選択される。

図１〜５において、中空断面の形状は、車輌用のフロントバンパ補強材の場合を想定して、衝突面側となるフランジ２や後面側のフランジ３の板の面積あるいは幅（高さ）を比較的大きくし、ウエブ４、５板の面積あるいは幅（高さ）を比較的小さくした長方形をしている。ただ、フレーム構造体の用途に応じて、これら板の面積あるいは幅（高さ）や、関係は適宜選択される。

また、図１、図３、４、５の例では、補強用の中リブが無い口型断面を示し、図２では、中空断面中央部に補強用の中リブ６を設けた日型断面を示している。このような中リブによる補強断面形状としては、他に、中空断面に補強用の中リブを設けた、互いの中リブが平行な目型、あるいは互いの中リブが直交する田型等の断面形状があり、用途や要求特性に応じて適宜選択される。

ただ、本発明では、フレーム構造体の圧壊強度や曲げ剛性や曲げ強度を上げるために通常汎用される、前記中リブ６による補強（補強断面形状）手段や、フランジ２、３やウェブ４、５の厚肉化手段を使用せずとも、口型断面形状のフレーム構造体をそのまま適用できる効果がある。すなわち、自身の材料である補強フランジ（切り起こし片）によって、口型断面形状のフレーム構造体をそのまま、また薄肉化させたままで補強できる効果がある。

すなわち、本発明フレーム構造体によれば、フレーム構造体の前記局所的な荷重負荷や破断が生じやすい部位を自由に選択して、その必要とされる部位のみを、フレーム構造体自身の材料あるいは部位である補強フランジ（切り起こし片）によって、フレーム構造体の当該部位の強度を低下させることなく、効率的で簡便に補強することができる。このため、中空断面のアルミニウム合金押出形材からなるフレーム構造体として、要求される軽量化を犠牲にすることなく、前記した局所的な破断やエネルギ吸収性能の低下を防止することができる。

（フランジ、ウェブ）
個々のフランジ２、３、ウェブ４、５も、図１〜５のように、必ずしも平坦な面を有する平板あるいは板状体である必要はない。必要に応じて、凹凸面あるいは曲線面、更には部分的に厚みが異なるような面を有するものが、車体の部位などのフレーム構造体１の用いられる部位や、フレーム構造体１の大きさや形状あるいは要求特性に応じて、適宜許容される。

また、フランジ２、３同士、ウェブ４、５同士は、互いに厳密な意味で平行である必要はなく、概略平行あるいは概略断面が中空形状でさえあれば、例えば台形断面など、互いに多少とも傾斜しあう、あるいは互いに曲線的となっているなど、適宜の設計変更が、車体の部位などのフレーム構造体１の用いられる部位や、フレーム構造体１の大きさや形状、あるいは要求特性に応じて、設計上許容される。

（フランジなどの肉厚）
一般的なフレームを想定した場合、フレームの曲げあるいは圧壊強度的にはフランジ２、３の肉厚（板厚）は２ｍｍ程度で十分なケースが多い。しかし、このような厚さの場合には、ボルト接合部で破断が生じるケースが多く、問題になっていた。本発明では、このようなボルト接合部の部位に、補強フランジ（切り起こし片）を接合することも想定しており、この場合には、ボルト接合部の肉厚が大幅に増加できる。したがって、ボルト接合部のフランジの肉厚が薄く、通常であれば、ボルト破断が問題になる場合でも、その問題を回避できるという大きな利点がある。この点は、バンパ補強材のような圧壊強度が要求される場合でも同じであり、本発明では、通常使用されるフランジ２、３の肉厚範囲である２〜１０ｍｍの範囲から選択するにしても、実際に設計するフランジ２、３の肉厚は、従来の設計肉厚よりも薄肉化が可能である。フランジ２、３の肉厚は同じとする必要がなく、衝突面側のフランジ２を厚く、背面側のフランジ３を薄くしても良い。このようなフランジ２、３の肉厚に対して、ウェブ４、５や中リブ６の肉厚は、フランジ２、３の肉厚と同じか、より薄くしても、また、より厚くしても良いが、前記フランジ２、３の肉厚範囲から選択することが好ましい。このように、部位に応じて肉厚（板厚）を自由に変えれることも、フレーム構造体が、中空断面のアルミニウム合金押出形材１ａからなることの大きな利点である。

（アルミニウム合金）
本発明フレーム構造体やバンパ補強材となるアルミニウム合金は、前記板厚範囲での、軽量化や強度、剛性、そしてエネルギ吸収特性を満たすためには、高強度なアルミニウム合金であることが好ましい。また、中空形材に押出やすい（製造しやすい）アルミニウム合金であることが好ましい。これらの要求特性を満足するＡｌ合金としては、通常、この種構造部材用途に汎用される、５０００系、６０００系、７０００系等の耐力の比較的高い汎用（規格）アルミニウム合金が用いられる。そして、これらアルミニウム合金の熱間押出中空形材であって、溶体化焼入れ処理、人工時効処理などによって機械的な特性が調質されたアルミニウム合金押出中空形材が用いられる。ただ、車体衝突など、負荷される荷重や衝撃が大きなバンパ補強材としては、７０００系で高強度なアルミニウム合金が好適である。

補強フランジ：
以下に、図１〜５を用いて、本発明の特徴である補強フランジの構成について説明する。

（図１）
図１は、中リブを有しない矩形断面のバンパ補強材２１ａを対象としており、図１（ａ）は、一方のフランジ２の（面の）一部を１箇所、フレーム構造体１（アルミニウム合金押出中空形材１ａ）の長手方向に亘って切り起こし、補強フランジ７を局所的に（部分的に）一つ形成する場合を示す。

この図１（ａ）の場合は、フランジ２の一部をフレーム構造体１の長手方向に、平面視で概ねコの字型（コの字状）の形状に切り起こして、切り起こし片７ｂとし、この切り起こし片７ｂを対向する他方のフランジ３の方向に折り曲げ、切り起こし片７ｂの先端を、他方のフランジ３に平行な平坦面７ａと折り曲げた上で、平坦面７ａをフランジ３の内面（壁）に接合している。このような補強フランジ７を設けた結果として、切り起こし片を設けたフランジ２の部分には開口部（切り欠き部）２ａがひとつ形成される。

図１（ｂ）は、一方のフランジ２の（面の）一部を２箇所、フレーム構造体１の長手方向に亘って切り起こして、一対の（二つの）補強フランジ７を局所的に（部分的に）形成する場合を示す。

この図１（ｂ）の場合は、一方のフランジ２の一部を２箇所、互いに間隔をあけて対向する（向き合う）形に各々、フレーム構造体１の長手方向に、平面視で概ねコの字型の形状に切り起こして、切り起こし片７ｂ、７ｂとしている。そして、この切り起こし片７ｂ、７ｂを各々対向する他方のフランジ３の方向に折り曲げ、切り起こし片７ｂ、７ｂの先端を、他方のフランジ３に平行な平坦面７ａ、７ａと各々折り曲げた上で、ぞれぞれの平坦面７ａをフランジ３の内面（壁）に各々接合している。このような補強フランジ７を設けた結果として、切り起こし片を設けたフランジ２の部分には、図１（ａ）の場合よりも大きな、倍以上の開口部（切り欠き部）２ａが形成される。

図１（ｃ）は、フランジ２、３の（面の）各々の一部を１箇所ずつ、合計２箇所、各々、フレーム構造体１の長手方向に亘って切り起こして、一対（二つ）の補強フランジ７を局所的に（部分的に）形成する場合を示す。

この図１（ｃ）の場合は、フランジ２、３の両方から、フレーム構造体１の長手方向に、平面視で概ねコの字型の形状に切り起こして、対向する切り起こし片７ｂ、７ｂとしている。そして、この切り起こし片７ｂ、７ｂを、各々対向する他方のフランジ２、３の方向に折り曲げて、切り起こし片７ｂ、７ｂの先端を、他方のフランジ２、３に平行な平坦面７ａ、７ａと各々折り曲げた上で、ぞれぞれの平坦面７ａをフランジ２、３の内面（壁）に各々接合している。このような補強フランジ７を設けた結果として、切り起こし片を設けたフランジ２、３の部分には開口部（切り欠き部）２ａ、３ａが各々形成される。

（補強フランジ７の位置や個数）
フレーム構造体１（アルミニウム合金押出中空形材１ａ）に補強フランジ７を局所的に（部分的に）形成する位置（部位）や個数は、一箇所または二箇所以上（一つまたは二つ以上）、前記した局所的な破断が生じやすい、あるいは荷重の負荷が集中しやすい位置から適宜選択される。バンパ補強材の場合は、前記した通り、バンパ補強材２１ａの、前記湾曲した（傾斜した）端部２８や直線的な中央部などである。図１においては、補強フランジ７を形成する位置は、フレーム構造体１の中央部あるいは端部のいずれか、またはこれら中央部と両端部の両方ともに設ける、種々の場合をいずれも含んだ例となっている。
ここで、本発明で言う中央部とは、フレーム構造体１の長手方向や中空断面における、厳密な意味での中央部だけでなく、この中央部の近傍も含む意味である。

（補強フランジ７の構成）
図１（ａ）〜（ｂ）では、共通して、一方のフランジの一部が、フレーム構造体１（アルミニウム合金押出中空形材１ａ）の長手方向に亘って、他方のフランジに向かって、平面視で概ねコの字型形状に切り起こされている。このため、切り起こし片７ｂは、平面視で矩形あるいは長方形の形状に切り起こされている。その上で、切り起こし片７ｂは、対向する他方のフランジに向けて、折り曲げられ、その先端７ａが接合部として、他方のフランジ内面に連結されて、前記一対のフランジ同士をつなぐ補強フランジ７とされている。図では、切り起こし片７ｂは、フランジ面の概ね中央部に設けられているが、設けるフランジ面における位置は、いずれかフランジの幅方向の片側によっていても良い。また、切り起こし片７ｂは図のようにフランジ端部に対して平行でなくても、斜めに傾いていても良い。

ここで、補強フランジ７となる切り起こし片７ｂは、フランジ２、３面に対して斜めに（傾斜するように）対向する他方のフランジに向かう傾斜面となっている。また、この傾斜面７ｂの先端は、他方のフランジ内面に連結される、フランジ２、３面に対して平行な平坦面７ａとなっている。これによって、補強フランジ７は、一対のフランジ２、３同士を、これらのフランジ面に対して、斜めにつなぐものとなっている。

他方のフランジ内面に連結される平坦面７ａは、公知あるいは汎用される溶接手段によって、他方のフランジ内面に接合（固着）される。この接合には、ボルト締結、リベット締結等の機械的な締結手段を用いても、溶接に併用しても良いが、溶接が最も簡便で信頼性を有する。ちなみに、本発明で使用する「連結」とは、このような「接合」を意味する。

（切り起こし角度）
図１（ａ）〜（ｂ）では、共通して、補強フランジ７の切り起こし片７ｂが、一対のフランジ２、３の面に対して傾斜しており、これら一対のフランジ２、３同士を斜めにつないでいる。そして、この切り起こし片７ｂの、フランジ２、３面に対しての傾き角度（傾斜している角度）である、切り起こし角度（折り曲げ角度、傾き角度）は、フランジ２、３面に対して２０〜７０度の範囲の角度としている。このような切り起こし角度は、切り起こし片７ｂの、フレーム構造体１の長手方向の長さ（切り起こし長さ）によっても決まり、想定される荷重負荷量に対する必要な圧壊強度、そして切り起こし片７ｂの延在方向と荷重の負荷方向との関係などで決まる。

図１〜５のフレーム構造体１において、用途が車輌用のフロントバンパ補強材の場合には、上側のフランジ２が車体前方側の衝突面側フランジに、下側のフランジ３が車体後方側の背面側フランジとなる。この場合、想定される荷重の負荷方向は、基本的に各図の上側から下側方向に向かうものとなる。ただ、後述する図２（ａ）に示す如く、バンパ補強材１ａの端部８側に、車輌などが斜め前方から衝突した際には、その衝突荷重は、フレーム構造体１に対して、図の上下方向からかなり傾いた、斜め方向Ｂの矢印からの（図２の右上から左下に向かう）荷重となる。車体衝突では、正面衝突よりも、このような斜め方向からの衝突も多い。図２では、このような斜めからの荷重負荷に対して、本発明の補強フランジ７の切り起こし片７ｂの切り起こし角度を、選択、調整することによって、補強フランジ７（切り起こし片７ｂ）の延在方向を、荷重負荷方向に対して概ね並行に配置している。このように、補強フランジ７の切り起こし片７ｂの切り起こし角度を、フランジ２、３面に対して２０度以上、９０度未満の範囲から選択、調整することによって、補強フランジ７（切り起こし片７ｂ）の延在方向を、想定する荷重負荷方向に対して、概ね対向するか、概ね並行に配置するかなど、自由に調整することが可能となる。

また、オフセット衝突などの場合、図示しない車両左側に車が衝突した場合、車と衝突していない右側のステイ９の接合部では、バンパ補強材左側の圧壊変形に伴い、図２のＣの矢印で示すような、長手方向の車体内側へ向かう引張力が作用し、ボルト接合部に高いせん断荷重が加わることになる。本発明の補強フランジ７の切り起こし片７ｂは、ボルト接合部の肉厚を厚くすることで、ボルト接合部の破断強度を増加させるとともに、補強フランジ７を介して、その引張荷重Ｃを背面側フランジ３から衝突面側フランジ２にも伝播させ、変形強度自体を向上させることが出来る。

すなわち、補強フランジ７を、一対のフランジ２、３同士を、これらのフランジ面に対して、斜めにつなぐものとすることによって、設置するフレーム構造体１の部位を、想定する荷重や荷重負荷方向に対して、補強フランジ７（切り起こし片７ｂ）にて、部分的に自由に補強することが可能となる。このため、フレーム構造体として、その用途や形状などから想定される（設計される）、主たる荷重の負荷方向に対して、補強フランジ７（切り起こし片７ｂ）の延在位置や個数、大きさ、そして延在方向や切り起こし角度を自由に調節でき、この補強フランジ７にて局所的に補強した部位の、圧壊強度を効率的に増して、局所的な破断を防止し、エネルギ吸収量を向上させることが可能になる。

また、本発明のフレーム構造体１としては、その断面方向や長手方向の変形によって荷重エネルギを吸収する役割を有する。これに対して、補強フランジ７を、一対のフランジ２、３同士を、これらのフランジ面に対して、斜めにつなぐものとすることによって、単なる局所的な剛性や強度の補強だけでなく、種々の方向から、あるいは特定方向から負荷される荷重に対して、この断面方向や長手方向の変形を助長して、フレーム構造体１の変形によるエネルギ吸収効果を高める作用もある。この作用の発揮のためにも、切り起こし片７ｂの切り起こし角度を、フランジ２、３面に対して２０度以上、９０度未満の傾き角度から選択することが好ましい。

勿論、場合によっては、想定される荷重の負荷方向を、各図の上側から下側方向に向かうものと想定して、切り起こし片７ｂの切り起こし角度を、フランジ２、３面に対して９０度（直角）とすることも可能である。

（補強フランジの大きさ、形状）
補強フランジ７（切り起こし片７ｂ＋平坦部７ａ）の切り起こしの大きさとして、フレーム構造体１の長手方向に亘る長さや、フレーム構造体１出中空形材１ａ）の幅方向に亘る幅、そして形状は、補強効果と補強したい部分（局所）の大きさや形状に応じて設計される。図１（ａ）〜（ｂ）では、共通して、一方のフランジ２の一部が、平面視で概ねコの字型形状に切り起こされており、切り起こし片７ｂは、平面視で矩形あるいは長方形の形状であるが、これは、補強したいフレーム構造体１のフランジ形状や矩形中空断面に対応していることによる。

この補強フランジ７の切り起こし片７ｂについては、必ずしも平坦面である必要はなく、図５、６に示すように、補強ビードや端部への折り曲げフランジなどを形成しても補強しても良い。図５は、図１（ａ）と同じ補強フランジ７（切り起こし片７ｂ）に、図６（ａ）にＡ−Ａ断面で示す、Ｕ字状の凹溝の補強ビード７ｃを形成している態様を斜視図で示している。また、図６（ｂ）、（ｃ）は、図１（ａ）と同じ補強フランジ７の切り起こし片７ｂの両端部側に、同じく図５のＡ−Ａ断面にて示すように、フランジ７ｄか、フランジ７ｅを形成した態様を各々示している。図６（ｂ）は上向きのフランジ７ｄを両側に折り曲げ加工したコの字状断面、図６（ｃ）は図６（ｂ）のフランジ７ｄの先端に更に横向きのフランジ７ｅを各々折り曲げ加工して加えた、逆ＨＡＴ状断面の態様を各々示している。

このような補強ビードや折り曲げフランジは、後述する補強フランジの切り起こし加工における、プレス成形などのタイミングで容易に形成することができる。そして、これらの補強リブの形状、付与する位置については、部位によって補強フランジに必要とされる剛性あるいは強度によって便宜選択される。そして、このような補強ビードや折り曲げフランジを設けた場合、切り起こし片７ｂの補強効果を効率的に増加させることが可能になる。すなわち、フランジ２、３の肉厚として、補強フランジ７の肉厚が薄い場合であっても、切り起こし片７ｂ自体の曲げ剛性や曲げ強度を増加させることが可能である。このため、フランジ２、３の肉厚として、補強フランジ７の肉厚が薄い場合に、圧壊強度が低くて、補強する意味が無いというような自体は生じない。

ちなみに、本発明では、切り起こし片を設けたフランジ２、３の部分には開口部（切り欠き部）２ａ、３ａが各々形成されるが、この開口部２ａ、３ａが生じることによる、これらフランジ２、３の局所的な部位の強度低下は、補強フランジ７の補強効果によって充分補われる。とは言え、補強したい局所の大きさ以上に、切り起こし片７ｂの大きさを大きくする必要は無いし、補強したい局所の大きさに比して、切り起こし片７ｂの大きさが小さすぎる場合には、補強フランジ７の補強効果が弱くなる。

（補強フランジの加工）
本発明の補強フランジ７は、図１のフランジ２の上側である外面側や、フランジ３の下側である外面側から、公知あるいは汎用される切断工具を用いて、フランジ面を、平面視で前記概ねコの字型に切断して、切り起こし片７ｂを切り起こし加工する。この際に、一連のあるいは連続する作業工程として、切り起こし片７ｂを、対向する他方のフランジに向けて折り曲げたり、その先端７ａを他方のフランジ面と平行な平坦面に折り曲げたりする。この曲げ加工は、フランジ２の上側やフランジ３の下側である外面側から、中空断面内に向けて工具を挿入して作業するか、フレーム構造体１（アルミニウム合金押出形材１ａ）の長手方向の端面側から中空断面内に工具を挿入して作業するか、あるいはこれらの両方を行うかは、用いる工具や作業手順に応じて適宜選択される。

（補強フランジ７の向き）
ここで、フランジ２、３やウェブ４、５に、補強フランジ７の取りつけ用の余分な孔などを空けずに、精度良く、切り起こし片７ｂや先端７ａの、特に曲げ加工などの一連の加工作業を行うためには、フレーム構造体１（アルミニウム合金押出形材１ａ）の長手方向の端面側から中空断面内に工具を挿入して作業することが好ましい。このような効率的な作業のために、補強フランジ７を設ける加工性の観点からは、補強フランジ７の向きが重要となる。

この観点での補強フランジ７の向きとして、図２〜４のバンパ補強材の態様で示す通り、切り起こし片７ｂの先端７ａが、この切り起こし片７ｂ自体の位置よりも、フレーム構造体１の長手方向の中央部寄り（車体内側）に位置し、折り曲げ片７ｂがフレーム構造体１の長手方向の端部８側（車体外側）に位置するような向きであることが好ましい。図２〜４のバンパ補強材の補強フランジ７の向きは、このような補強フランジ７の加工性の観点からも決定（設計）されている。

例えば、図２のように平行に並んでいる端部８側の２個の補強フランジ７、７の向きは、切り起こし片７ｂの先端７ａが、この切り起こし片７ｂの位置よりもフレーム構造体の長手方向の中央部寄り（車体内側）に位置している。また、図３、４のように対向している（向かい合っている）中央部側の２個の補強フランジ７、７も、各々の切り起こし片７ｂの先端７ａが、この切り起こし片７ｂの位置よりもフレーム構造体の長手方向の中央部寄り（車体内側）に位置している。

本発明の補強フランジ７は、このように、その向きや形状を設計の際に考慮することで、補強フランジ７、７の加工部近傍を工具で容易に保持でき、切り起こし加工時や曲げ加工時にも比較的自由に、かつ簡便に工具を駆使して加工することができるために、形状精度を確保でき、加工（作業）効率も高い。

なお、図１、３、４の場合は、補強用の中リブが無い口型断面であるので、この中リブの問題は無い。但し、中リブ６を設けた後述する図２など、中空断面中央部に補強用の中リブ６を設けた日型や、あるいは目型、田型などの断面形状では、この中リブ６は、切り起こし片７ｂの切り起こし加工の邪魔となる。もちろん、補強フランジを設ける部分に対応する中リブ６を、切削などによって部分的に除去してから、補強フランジ７を設けてもよいが、切除に伴うコストなどが高く、加工自体も難しくなる。この点で、中リブ６を有する日型の断面を選択する場合には、中リブ６を挟んで両側に２箇所の切り起こし部を設定し、補強フランジ７を２枚設定することなどで対応できる。

以上の通り、本発明フレーム構造体１によれば、フレーム構造体１の局所的な荷重負荷や破断が生じやすい部位を自由に選択して、その必要とされる部位のみを、フレーム構造体１自身の材料あるいは部位である切り起こし片７ｂ、７ａによって、フレーム構造体１の当該部位の強度を低下させることなく、効率的で簡便に補強することができる。

このため、中空断面のアルミニウム合金押出形材１ａからなるフレーム構造体１として、要求される軽量化を犠牲にすることなく、前記した局所的な破断やエネルギ吸収性能の低下を防止することができる。

車輌用バンパ補強材：
次に、これら図１のフレーム構造体１を車輌用バンパ補強材に適用した本発明の態様について、以下、図２〜４を用いて説明する。

図２〜４のうちの平面図あるいは斜視図では、車輌用バンパ補強材１ａの中央部から右半分側か、あるいは反対の左半分側かのみを示す。この場合、バンパ補強材１ａ及びラジエータＲは、中心線を境に線対称な外形、構造を有している。したがって、車輌用バンパ補強材１ａの構造や車体への取り付け方、そして、特にバンパ補強材１ａの両端部側での補強フランジ７の形状や位置も、中心線を境に互いに線対称に同じ構造、形状をしている。したがって、以下に説明する部位は、多くが左右一対で存在するが、そのような場合でも、符号は「両端部８、８、両ステイ９、９」などと二つ列挙はせず、一つの符号のみで示す。

（図２）
図２は、図１（ａ）のフレーム構造体の補強構造を、車輌用フロントバンパ補強材１ａの長手方向の両端部に適用した例を示す。
図２（ａ）は車輌用バンパ補強材１ａの中央部から右半分側のみの平面図で、ウエブを取り除いた中空断面内のみを示している。図の上下方向が車体前後方向（図の上側が車体の前側）を示す。
図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図であり、図の上下方向が車体前後方向（図の上側が車体の前側）を示す。
図２（ｃ）は、図２（ａ）の斜視図であるが、正確には、図２（ａ）とは線対称となる、車輌用バンパ補強材１ａの中央部から左半分側（図２（ａ）の反対側）を示す斜視図である。図の前後方向が車体前後方向（図の前側が車体の前側）を示す。

図２（ａ）において、バンパ補強材１ａは、図１（ａ）で説明した中空フレーム構造体１における補強フランジ７の構成を有する。ここで、バンパ補強材１ａの長手方向（車幅方向）端部８において、補強フランジ７が切り起こされる衝突面側フランジ２が図の上側に、補強フランジ７の先端が接合される背面側フランジ３が図の下側に、車体前後方向（中心線方向）に対向して、互いに間隔をあけて平行に配置（立設）されている。同時に、この中空フレーム構造体１を平面視したときに、その長手方向の両端部側８が、水平面内で車体側に曲げ加工されている。

図２（ｂ）のように、これらのフランジ２、３同士を長手方向につなぐ上側のウェブ４、下側のウェブ５は、車体の幅方向（図２（ｂ）の前後方向）に延在して、バンパ補強材１ａの長手方向に亘って、矩形中空断面を構成している。中リブ６は、これら両ウェブ４、５間の中間位置（中空断面の中央）にあって、両フランジ２、３に平行して、これらを長手方向に連結し、バンパ補強材１ａの長手方向に亘って、日型の中空断面を構成している。この中リブ６は、バンパ補強材１ａを車幅方向から断面視したとき、図２（ｂ）に示す如く、図の上側からの（車体前側からの）衝突荷重方向に対して、平行あるいは概ね平行に配置されており、バンパ補強材１ａの局所的な破断を抑制している。

バンパ補強材１ａは、背面側フランジ３の後方側（図２（ｂ）の下側）に配置されたバンパステイ９を介して、車体側に支持される。具体的には、背面側フランジ３が、ステイ９先端側の取付フランジ１０とボルト１０ａによって固定される。バンパ補強材１ａとバンパステイ９の固定は、ボルト接合１０ａの他にも、リベット締結、溶接接合等の固定手段が適宜選択されるが、交換性を考慮してボルト接合が主流である。このバンパ補強材１ａの背面側の車体中央部にはラジエータＲが設けられており、バンパ補強材１ａの上下を通過した空気を利用してエンジンの冷却が行われている。

（補強フランジ７）
図２において、前記図１で説明した補強フランジ７は、バンパ補強材１ａの湾曲した（傾斜した）端部８側が選択されて、バンパ補強材１ａの両端部の中リブ６を挟んだ箇所で各々２個、バンパ補強材１ａでは合計４個設けられている。すなわち、中リブ６をそのまま残したままで、この中リブ６を挟む両側のフランジ２の位置（部分）に補強フランジ７を２個ずつ並んで、バンパ補強材１ａでは合計４個設けている。

補強フランジ７を設ける位置を、バンパ補強材１ａの両端部８側に選択したのは、これら湾曲した両端部側８のいずれかに、局所的な衝突（当該部位への局所的な衝突荷重の負荷）が生た場合には、前記した通り、ステイ９とのボルト接合１０ａ部などでの局所的な破断が生じ、エネルギ吸収量が低下しやすいからである。

補強フランジ７は、バンパ補強材１ａの両端部８における、車輌前側に配置される衝突面側フランジ２の（面の）一部を中リブ６を挟んで２箇所（合計４箇所）、バンパ補強材１ａ（アルミニウム合金押出中空形材１ａ）の長手方向に亘って切り起こし、局所的に（部分的に）形成されている。この図２の場合は、衝突面側フランジ２の一部をバンパ補強材１ａの長手方向に、平面視で概ねコの字型（コの字状）の形状に、中リブ６を挟んで上下２箇所で切り起こして、切り起こし片７ｂとし、この切り起こし片７ｂを対向する背面側フランジ３の方向に折り曲げ、切り起こし（折り曲げ）角度をフランジ２、３面に対して５０〜７０度の角度（斜め）にしている。そして切り起こし片７ｂの先端を、背面側フランジ３に平行な平坦面７ａと更に折り曲げた上で、平坦面７ａを背面側フランジ３の内面（壁）に接合している。このような切り起こし片を設けた衝突面側フランジ２の部分には開口部（切り欠き部）２ａがふたつ形成される。

これによって、補強フランジ７が、車幅方向端部側の衝突面側フランジ２と背面側フランジ３とを、これらのフランジ面に対して斜めにつなぐことになる。この結果、バンパ補強材１ａの湾曲した（傾斜した）両端部８側に、車体の衝突等によって、局所的に（部分的に）負荷される荷重を、補強フランジ７にも分散させて負担させることができ、圧壊強度を増して局所的な破断を防止し、エネルギ吸収量を向上させることが可能になる。すなわち、図２（ａ）に示す如く、バンパ補強材１ａの両端部８側に、他の車輌などが矢印Ｂで示す斜め前方からの傾いた方向から衝突した際の衝突荷重に対して、補強フランジ７（切り起こし片７ｂ）の延在方向が、概ね平行するように配置されるよう調節できる。このため、このような想定される衝突荷重の中で、最も弱い荷重方向を想定し、最大限に圧壊強度を増して局所的な破断を防止し、エネルギ吸収量を向上させることが可能になる。

ここで、図２（ａ）、（ｂ）に示す通り、更に、補強フランジ７の背面側フランジ３との接合部７ａにおいて、補強フランジ７を、バンパステイ９、９に接合された取付フランジ１０を介して、背面フランジ３の後方側に配置されるバンパステイ９に連結することが好ましい。この様な接合構成とすれば、バンパステイ９との接合部の取付フランジ１０の板厚を、補強フランジ７の分だけ厚くすることが可能になり、ボルト接合部でのせん断破断強度を増すことができる。

このように接合した場合、一般的に用いられることが多いボルト締結１０ａのみで、溶接を用いずとも接合強度が確保でき、溶接を用いた場合の溶接熱影響による強度低下という問題を排除できる。そして、取付フランジ１０の板厚を厚くすることで、ボルト面での破断も生じにくくなる。また、バンパステイ９以外に、この部位に牽引フックなどを締結する場合にも、取付フランジ１０の板厚を厚くすることで、接合部の強度向上（破断抑制）の効果も得られる。さらには、オフセット衝突などの場合、図示しない車両左側に車が衝突した場合、背面側フランジに伝わる引張力を補強フランジ７を介して、衝突面側フランジにも伝播させ、変形強度自体を向上させることが出来る。

（図３）
図３は、図１（ｂ）のフレーム構造体の補強構造を、車輌用フロントバンパ補強材１ａの中央部に適用した例を示す。
図３（ａ）は車輌用バンパ補強材１ａの中央部から右半分側のみの平面図で、図の上下方向が車体前後方向（図の上側が車体の前側）を示す、要部断面図である。
図３（ｂ）は図３（ａ）の矢印Ｃ方向から斜視した斜視図であり、図の左右方向が車体前後方向（図の右側が車体の前側）を示す。

この図３の場合、バンパ補強材２１ａの断面形状は中リブを有しない口型断面形状であり、直線的な中央部を補強フランジ７の形成位置としている。このような矩形断面形材の場合、中央部に局所的な衝突による荷重負荷が生じた場合には、中空断面構造に局所的な破断が生じやすいからである。図３が図２と相違するのは、補強フランジ７の形成位置と構成にあり、バンパ補強材１ａなどの構成自体は同じであるので説明を省略する。

なお、このバンパ補強材２１ａの断面形状は中リ部６を有する断面形状の場合、前述したように、中リブを挟んでその両側に切り起こしフランジを２箇所作成しても良いし、中リブを介して片側のみ、１箇所の切り起こしフランジを作成してもよい。この場合でも、上記矩形断面形材の場合と同様に、局所的な補強効果は得られる。

図３（ａ）も同様に中リブを有しない矩形断面のバンパ補強材２１ａを対象とする構造であり、衝突面側フランジ２の一部６ａを切り起こし、２本の切り起こしフランジ７を互いに間隔をあけて対向する（向き合う）形に各々、車輌用バンパ補強材１ａの長手方向に、平面視で概ねコの字型の形状に切り起こしている。また、この切り起こしフランジの切り起こし（折り曲げ）角度をフランジ２、３面に対して６０〜８０度の角度（斜め）にした切り起こし片７ｂとしている。そして、この切り起こし片７ｂを各々対向する背面側フランジ３の方向に折り曲げ、切り起こし片７ｂの先端を、背面側フランジ３に平行な平坦面７ａと各々折り曲げた上で、ぞれぞれの平坦面７ａを背面側フランジ３の内面（壁）に各々接合して、二つの補強フランジ７を形成している。

この様な構成によれば、各補強フランジ７は、車幅方向中央部の衝突面側フランジ２と背面側フランジ３とを、これらのフランジ面に対して斜めにつなぐことになる。この車輌用バンパ補強材１ａを平面視した際に、各補強フランジ７が、バンパ補強材１ａの中央部に車輌などの正面衝突による衝突荷重の負荷に対して、概ね平行に配置されていれば、最も補強効果は高くなるが、補強フランジ先端７ａをフランジに接合する際や、曲げ加工時の工具の取り回しなど施工性の関係からは、フランジ角度をやや斜めに設定することが望ましい。この関係から、この切り起こしフランジの切り起こし角度は、フランジ２、３面に対して６０〜８０度の角度（斜め）にした切り起こし片７ｂとしている。なお、本構成においても、補強フランジ７は、バンパ補強材１ａの中央部に車輌などの正面衝突による衝突荷重の負荷に対して、概ね平行に配置されていることとなるので、バンパ補強材１ａの圧壊強度を増して局所的な破断を防止し、エネルギ吸収量を向上させることが可能になる。

更に、この図３の態様では、図３（ａ）、（ｂ）の通り、車輌用バンパ補強材１ａの車幅方向中央部の補強フランジ７の接合部７ａ間（近傍）の背面側フランジ３に、フランジ３を貫通する吸気口１１が形成されている。この吸気口１１と衝突面側フランジ２の開口部（切り欠き部）２ａとによって、バンパ補強材１ａの長手方向の中央部に、衝突面側フランジ２と背面側フランジ３とを車体前後方向に貫通する吸気口が形成されている。この結果、車輌走行時に、前方から来る冷風が、開口部２ａを通じ、また吸気口１１を通過して、後方に位置するラジエータＲに直進して当るので、ラジエータＲの冷却効率を向上させる。

なお、背面側フランジ３に吸気口１１を形成する場合、この吸気口１１の周囲には、吸気口の周囲の縁を図の上側に折り曲げ加工した、縦フランジ１１ａを設けて補強することが望ましい。このような縦フランジは、衝突面側フランジ２の開口部（切り欠き部）２ａの周囲に、この周囲の縁を図の下側などに折り曲げ加工して設けても良い。

（図４）
図４は、フレーム構造体の補強構造を、図３と同じく車輌用フロントバンパ補強材１ａの中央部に適用した例であるが、図３とは逆に、背面側フランジ３から補強フランジ７を切り起こしている態様を示す。
図４（ａ）は車輌用バンパ補強材１ａの中央部から右半分側のみの平面図で、図の上下方向が車体前後方向（図の上側が車体の前側）を示す、要部断面図である。
図４（ｂ）は図３（ａ）の矢印Ｃ方向から斜視した斜視図であり、図の左右方向が車体前後方向（図の右側が車体の前側）を示す。
図４（ｃ）は図４（ａ）のＸ部を拡大して示す部分拡大断面図である。

この図４もバンパ補強材２１ａの断面形状は中リブを有しない口型断面形状である。この図４の場合にも、バンパ補強材１ａの直線的な中央部を補強フランジ７の形成位置としている。これは、図３と同様、この中央部に局所的な衝突による荷重負荷が生じた場合には、中空断面構造に局所的な破断が生じやすいからである。図４が図３と相違するのは、補強フランジ７の形成位置と構成にあり、その他車輌用バンパ補強材１ａの構成自体は同じであるので説明を省略する。

図４のバンパ補強材１ａの背面側フランジ３の長手方向中央部において、二つの各補強フランジ７が背面側フランジ３から対向する一対の略コ型形状に切り起こされ、切り起こし（折り曲げ）角度をフランジ２、３面に対して６０〜８０度の角度（斜め）にした切り起こし片７ｂとしている。そして、この切り起こし片７ｂを各々対向する衝突面側フランジ２の方向に折り曲げ、切り起こし片７ｂの先端を、衝突面側フランジ２に平行な平坦面７ａと各々折り曲げた上で、ぞれぞれの平坦面７ａを衝突面側フランジ２の内面（壁）に各々接合している。このような補強フランジ７を設けた結果として、切り起こし片を設けた背面側フランジ３の部分には、前記図２の場合よりも大きな、倍以上の開口部（切り欠き部）３ａが形成される。

この様な構成によれば、補強フランジ７は、車幅方向中央部の衝突面側フランジ２と背面側フランジ３とを、これらのフランジ面に対して斜めにつなぐことになる。その結果、この車輌用バンパ補強材１ａを平面視した際に、補強フランジ７が、バンパ補強材１ａの中央部に車輌などの正面衝突による衝突荷重の負荷に対して、概ね平行に配置されていることとなる。このため、バンパ補強材１ａの圧壊強度を増して局所的な破断を防止し、エネルギ吸収量を向上させることが可能になる。

更に、この図４の態様でも、図４（ａ）、（ｂ）の通り、車輌用バンパ補強材１ａの車幅方向中央部の補強フランジ７同士の各接合部７ａ間（近傍）の衝突面側フランジ２に、フランジ２を貫通する吸気口１１が形成されている。この吸気口１１と背面側フランジ３の開口部（切り欠き部）３ａとによって、バンパ補強材１ａの長手方向の中央部に、衝突面側フランジ２と背面側フランジ３とを車体前後方向に貫通する吸気口が形成されている。この結果、車輌走行時に、前方から来る冷風が、吸気口１１を通じ、また開口部２ａを通過して、後方に位置するラジエータＲに直進して当るので、ラジエータＲの冷却効率を向上させる。

この図４の場合には、各補強フランジ７は、バンパ補強材１ａの背面側フランジ３から切り起され、その先端が衝突面側フランジ２に接合されているので、背面側フランジ３に形成された開口面積が大きくなり、トリム面の周囲に、防風用の別部品などを用いなくても効果的に空気を取り入れることも可能である。

なお、衝突面側フランジ２に吸気口１１を形成する場合、この吸気口１１の周囲にも、吸気口の周囲の縁を図の下側に折り曲げ加工した、縦フランジ１１ａを設けて補強することが望ましい。このような縦フランジは、背面側フランジ３の開口部（切り欠き部）３ａの周囲に、この周囲の縁を図の上側などに折り曲げ加工して設けても良い。

更に、吸気口１１をより確実な吸気口として作用させるためには、樹脂などで構成されたフード等の別部品を設定し、吸気口１１の外周部を覆うように設けても良い。また、吸気口１１周囲にバーリング加工により形成された縦フランジ１１ａを１８０度折り曲げ加工して、図４（ｃ）に示す如く、各補強フランジ７の各接合部７ａと加締接合１１ｂなどを行っても良い。

上記した本発明の実施の形態では、図１（ｃ）で説明した中空フレーム構造体の補強構造を車輌用バンパ補強材に適用した態様例については省略したが、図２〜４の実施の形態で説明した如く、車輌用バンパ補強材の長手方向両端部や中央部近傍に形成することができる。

また、上記した本発明の実施の形態では、補強フランジを形成する部位が、フレーム構造体の１箇所または２箇所、車輌用バンパ補強材の長手方向の各両端部に２箇所、または長手方向中央部に１箇所形成される態様を説明したが、本発明はこれらに限定されることなく、補強フランジを形成する部位は、何箇所または何個、あるいは何対でも適宜選択可能である。

以上の通り、本発明フレーム構造体によれば、中空断面のアルミニウム合金押出形材からなるフレーム構造体として、軽量化を犠牲にすることなく、前記局所的な破断やエネルギ吸収性能の低下を防止し、合わせて、背面への通気性なども改善したフレーム構造体を提供できる。このため、車輌用バンパ補強材などの車両用のフレーム構造体として、その断面方向や長手方向の変形によって荷重エネルギを吸収するフレーム構造体に最適である。

Ｒ：ラジエータ、１：フレーム構造体、１ａ：バンパ補強材、２：（衝突面側）フランジ、２ａ：開口部、３：（背面側）フランジ、３ａ：開口部、４、５：ウェブ、６：中リブ、６ａ：中リブ不在空間、６ｂ：中リブ終端、７：補強フランジ、７ａ：平坦部、７ｂ：切り起こし片、８：長手方向両端部、９：バンパステイ、１０：取付フランジ、１０ａ：ボルト締結、１１：吸気口、１１ａ：縦フランジ、１１ｂ：加締接合

Claims (6)

1. 長手方向の端部が水平面内で車体側に曲げ加工された車両用バンパ補強材であり、かつ互いに間隔をあけて配置された一対のフランジと、これらのフランジ同士をつなぐ少なくとも２枚以上のウェブとにより構成された中空断面のアルミニウム合金押出形材からなり、その断面方向や長手方向の変形によって荷重エネルギを吸収する車両用バンパ補強材において、
   前記一対のフランジのうちのいずれか一方または両方の一部が、一箇所または二箇所以上、車両用バンパ補強材長手方向に亘って切り起こされ、
   この切り起こし片が、対向する他方のフランジに向けて折り曲げられた上で、
   その先端が前記他方のフランジ内面に連結されて、
   前記一対のフランジ同士をつなぐ補強フランジとされ、
   この補強フランジが、前記端部に設けられ、
   前記補強フランジが、前記一対のフランジのうち衝突面側フランジの一部が切り起こされたものであるとともに、前記背面側フランジの内面に連結されており、
   前記補強フランジが、前記背面側フランジ後方に配置されたバンパステイの先端とも連結されていることを特徴とする車両用バンパ補強材。
2. 前記補強フランジの前記切り起こし片が、前記一対のフランジのフランジ面に対して傾斜し、車両バンパ補強材長手方向の端部側から中央側に従って背面側フランジに近接する請求項１に記載の車両用バンパ補強材。
3. 前記補強フランジの前記切り起こし片が、前記一対のフランジ面に対して傾斜している請求項１に記載の車両用バンパ補強材。
4. 前記補強フランジの前記切り起こし片の先端が、この切り起こし片の位置よりも前記フレーム構造体の長手方向の中央部寄りに位置するように、前記補強フランジが設けられている請求項３に記載の車両用バンパ補強材。
5. 前記切り起こし片の先端が、前記他方のフランジ内面に接合される平坦面である請求項１から請求項４の何れか１項に記載の車両用バンパ補強材。
6. 補強フランジと他方のフランジ内面とが溶接されている請求項１から請求項５の何れか１項に記載の車両用バンパ補強材。

Images