JPH10138287A - バンパレインフォースメント - Google Patents

バンパレインフォースメント

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JPH10138287A
JPH10138287A JP21739997A JP21739997A JPH10138287A JP H10138287 A JPH10138287 A JP H10138287A JP 21739997 A JP21739997 A JP 21739997A JP 21739997 A JP21739997 A JP 21739997A JP H10138287 A JPH10138287 A JP H10138287A
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reinforcing ribs
face
ribs
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Masaharu Okamura
雅晴 岡村
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利文 酒井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 バンパフェイスに対して取り外し可能に組み
付けられ、また、比較的簡単な構成で車両衝突時におけ
るバンパ性能を向上させることができるバンパレインフ
ォースメントを提供する。 【解決手段】 断面略コ字状のバンパフェイス10と組
み合わされてバンパ1を構成する断面略逆コ字状のバン
パレインフォースメント20であって、開口側をバンパ
フェイス側に向けた状態で該バンパフェイスの開口内に
取り外し可能に組み付けられて組立式のバンパを構成す
ることを特徴とし、また、上下方向に延びてバンパレイ
ンフォースメントの上面部と下面部とを連結する複数の
縦補強リブ24が設けられるとともに、該縦補強リブで
仕切られた部分について、当該部分内において斜め方向
に延び、両側の縦補強リブを対角状に掛け渡して連結す
る斜め補強リブ25が配設されて一体成形されているこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば自動車等
の車両のバンパにおいてバンパフェイス内に配設される
バンパレインフォースメントに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車等の車両用のバンパ構造と
して、バンパフェイス内側に補強体としてのバンパレイ
ンフォースメントを配置し、両者間に、例えばウレタン
樹脂発泡体等でなる衝撃エネルギ吸収体を配設したもの
が一般に良く知られている。また、近年では、部品点数
を削減して構造の簡素化および製造コストの低減を図る
ことなどを目的として、バンパレインフォースメントに
衝撃エネルギ吸収性を持たせ、このレインフォースメン
トとバンパフェイスとでバンパを構成することが考えら
れている。この場合、一般に、バンパレインフォースメ
ントは合成樹脂で形成される。
【0003】かかるタイプのバンパとして、例えば実開
昭63−166855号公報では、バンパレインフォー
スメントの断面形状をコ字状に形成し、そのコ字の開放
端側を前方に向けた状態でバンパフェイスの後面側に配
置し、両者を接着剤を用いて相互に固定するようにした
ものが開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のようにバンパフェイスとバンパレインフォースメン
トとを接着固定するようにした場合には、接着剤の乾燥
時間など煩わしい時間管理を要する接着工程が必要であ
る上、バンパフェイスのみが損傷した場合でもバンパレ
インフォースメントを含めてバンパ全体を取り替える必
要があり、また、一般に、車体側部材への取付用の金属
製ブラケットを予めバンパレインフォースメントの内部
に設けておく必要があり、廃却時でもこの金属製ブラケ
ットを除去することができないので、バンパレインフォ
ースメントを合成樹脂製とした場合にはリサイクル性が
悪くなる、などの不利な点がある。
【0005】また、車両衝突時におけるバンパ性能に関
して、バンパフェイスに衝突荷重が入力された場合、レ
インフォースメント後面(特に車幅方向における中央部
分の後面)の後方への変位量が少ないほど、車体保護の
上で好ましく、例えば米国における法規制でもPART
581で、いわゆるペンデュラム試験が規定されてい
る。かかる性能を向上させるための構造が種々考えられ
ているが、構成の複雑化や製造コストの上昇等を極力抑
制しつつ達成することが求められている。
【0006】そこで、この発明は、バンパフェイスに対
して取り外し可能に組み付けられ、また、比較的簡単な
構成で車両衝突時におけるバンパ性能を向上させること
ができるバンパレインフォースメントを提供することを
目的としてなされたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】このため、本願の請求項
1に係る発明(以下、第1の発明という)は、断面略コ字
状のバンパフェイスと組み合わされてバンパを構成する
断面略逆コ字状のバンパレインフォースメントであっ
て、略逆コ字状断面の開口側を上記バンパフェイス側に
向けた状態で該バンパフェイスのコ字状断面の開口内に
取り外し可能に組み付けられ、組立式のバンパを構成す
るようにしたものである。
【0008】また、本願の請求項2に係る発明(以下、
第2の発明という)は、上記第1の発明に係るバンパレ
インフォースメントにおいて、上下方向に延びてバンパ
レインフォースメントの上面部と下面部とを連結する複
数の縦補強リブが設けられるとともに、該縦補強リブで
仕切られた部分のうち少なくとも所定のものについて、
当該部分内において斜め方向に延び、当該部分の両側の
縦補強リブを対角状に掛け渡して連結する斜め補強リブ
が内部に配設されて一体成形されていることを特徴とし
たものである。
【0009】更に、本願の請求項3に係る発明(以下、
第3の発明という)は、上記第2の発明に係るバンパレ
インフォースメントにおいて、上記縦補強リブで仕切ら
れた部分のうち少なくとも所定のものについて、当該部
分内に上記斜め補強リブが1枚ずつ設けられ、曲げ弾性
率が18500kgf/cm2以上、曲げ強さが400
kgf/cm2以上、引張伸びが80%以上の機械的特
性を有する合成樹脂材料を用いて成形されていることを
特徴としたものである。ここで、バンパレインフォース
メントを成形する合成樹脂材料の機械的特性(曲げ弾性
率,曲げ強さおよび引張伸び)を上記のように規定した
のは、縦補強リブで仕切られた部分のうち少なくとも所
定のものについて、当該部分内に斜め補強リブが1枚ず
つ設けられているバンパレインフォースメントの場合、
各特性について、それぞれ上記の値未満では、車両衝突
時におけるバンパ性能の向上を十分に達成することがで
きないからである。
【0010】また更に、本願の請求項4に係る発明(以
下、第4の発明という)は、上記第2の発明に係るバン
パレインフォースメントにおいて、上記縦補強リブで仕
切られた部分のうち少なくとも所定のものについて、当
該部分内に互いに交差する2枚の上記斜め補強リブが設
けられ、曲げ弾性率が18000kgf/cm2以上、
曲げ強さが260kgf/cm2以上、引張伸びが80
%以上の機械的特性を有する合成樹脂材料を用いて成形
されていることを特徴としたものである。ここで、バン
パレインフォースメントを成形する合成樹脂材料の機械
的特性(曲げ弾性率,曲げ強さおよび引張伸び)を上記
のように規定したのは、縦補強リブで仕切られた部分の
うち少なくとも所定のものについて、当該部分内に互い
に交差する2枚の斜め補強リブが設けられているバンパ
レインフォースメントの場合、各特性について、それぞ
れ上記の値未満では、車両衝突時におけるバンパ性能の
向上を十分に達成することができないからである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に基づいて詳細に説明する。まず、第1の実施の
形態について説明する。図1に示すように、本発明の第
1の実施の形態に係るバンパ1は、バンパ1の表皮を形
成するバンパフェイス10と、バンパ1の補強体であ
り、かつ、車両衝突時に衝撃エネルギーを吸収するバン
パレインフォースメント20とで構成されている。すな
わち、本実施の形態に係るバンパ1では、例えばウレタ
ン樹脂発泡体等でなる衝撃エネルギ吸収体は特に設けら
れておらず、上記バンパレインフォースメント20が、
補強体と衝撃エネルギ吸収体の両方の役割を果たしてお
り、部品点数の削減および構造の簡素化が図られてい
る。
【0012】図2に示すように、上記バンパフェイス1
0は、例えば合成樹脂材料を用いて射出成形することに
より、上面部11と下面部12と正面部13とで断面略
コ字状に形成されている。一方、上記バンパレインフォ
ースメント20は、上面部21と下面部22と後面部2
3とで断面略逆コ字状に形成され、後で詳しく述べるよ
うに所定の合成樹脂材料を用いて例えば射出成形法で成
形されている。
【0013】このバンパレインフォースメント20は、
その略逆コ字状断面の開口側を上記バンパフェイス10
側に向けた状態で、該バンパフェイス10のコ字状断面
の開口内に組み付けられる。なお、バンパレインフォー
スメント20の上面部21の上側には、バンパフェイス
10に組み付けた状態で、バンパフェイス10の上面部
11のタレ変形を防止するために複数の支持リブ27
と、これら支持リブ27の倒れを防止するために、各支
持リブ27どうしを連結する横リブ28とが設けられて
いる。そして、バンパレインフォースメント20の上部
フランジ21fとバンパフェイス10の上部フランジ1
1fとを対面させるとともに、該バンパフェイス10の
下部フランジ12fをバンパレインフォースメント20
の下面部22に当接させた上で、ネジ部材6,7により
両者10,20を相互に締結固定するようになってい
る。
【0014】このようにして、組み立てられたバンパ1
は、上記ネジ部材6,7を螺脱させることによって容易
にバンパフェイス10とバンパレインフォースメント2
0とに分解することができる。すなわち、上記バンパレ
インフォースメント20はバンパフェイス10に取り外
し可能に組み付けられ、組立式のバンパ1が構成されて
いる。尚、上記のようにして組み立てられたバンパ1
は、車幅方向における両端部においてバンパレインフォ
ースメント20の後面部23を車体側部材(不図示)に
当接させ、例えばネジ部材を用いて該車体側部材に締結
固定することにより、車体に対して固定される。このと
き、ネジ部材の適用に際して、車体側部材への取付用の
金属製ブラケット(不図示)が用いられるが、この金属
製ブラケットはバンパレインフォースメント20の内部
(後面部23の内側)に取り外し可能に設けられる。
【0015】このようにバンパ1を組立式とすることに
より、従来、両者10,20を接着固定していた場合の
ような煩わしい時間管理を要する接着工程が不要となる
上、バンパフェイス10のみが損傷した場合にはバンパ
1全体を取り替えることなく、フェイス10だけを新品
に交換すれば済むようになる。また、車体側部材への取
付用の金属製ブラケット(不図示)もバンパレインフォ
ースメント20の内部に取り外し可能に設けることがで
き、廃却時にはこの金属製ブラケットを除去することが
できるので、バンパレインフォースメント20を合成樹
脂製としても、その廃却材料に金属が混入することを防
止でき、リサイクル性を高めることができるのである。
【0016】また、本実施の形態では、上記バンパレイ
ンフォースメント20の内部(つまり略逆コ字状断面の
開口部内)に、上下方向に延びる縦補強リブとしての板
状の縦リブ24と、斜め方向に延びる斜め補強リブとし
ての板状の斜めリブ25とが、バンパレインフォースメ
ント20と一体成形して設けられている。上記縦リブ2
4(板厚が例えば3〜4mm程度)は、バンパレインフ
ォースメント20(板厚が例えば3〜4mm程度)の両
端部分を除く範囲について所定間隔毎(例えば約100
mm程度)に配置され、バンパレインフォースメント2
0の上面部21と下面部22と好ましくは後面部23と
に連結して設けられている。また、上記斜めリブ25
は、各縦リブ24によって仕切られた部分に配置され、
両側の縦リブ24を対角状に掛け渡して、これら両縦リ
ブ24と好ましくは上記後面部23とに連結するように
設けられている。尚、上記各斜めリブ25の傾斜方向の
パターンは、図1の例に限定されるものではなく、他の
適当なパターンに従って各斜めリブ25をそれぞれ傾斜
させるようにしても良い。
【0017】このように、バンパレインフォースメント
20内に補強リブ24,25を設けることにより、上記
各縦リブ24によってバンパレインフォースメント20
後面の後方への変位を抑制することができ、また、上記
各斜めリブ25によってバンパレインフォースメント2
0の捩りを抑制するとともに、各縦リブ24の倒れを防
止することができる。すなわち、一体成形の補強リブ2
4,25を設けるだけの比較的簡単な構成で、車両衝突
時におけるバンパ性能を向上させることができるのであ
る。
【0018】また、上記各縦リブ24および各斜めリブ
25は、より好ましくは、バンパレインフォースメント
20の開口側の端部が略弓状にへこむように形成されて
おり、バンパ1に正面から衝突荷重が作用した際に、リ
ブ24,25にまず亀裂が生じて補強効果が低下するこ
とを、有効に防止できるようになっている。
【0019】本実施の形態では、上記バンパレインフォ
ースメント20を製作するに際して、車両衝突時におけ
る良好なバンパ性能を得ることができるように、バンパ
レインフォースメント20の成形に用いる合成樹脂材料
の機械的特性を評価する試験を行った。以下、この評価
試験について説明する。試験は、曲げ弾性率,曲げ強さ
および引張伸びの各項目について異なる特性値を有する
種々の材料を対象にして行われた。これら各材料を用い
て図1に示すようなバンパレインフォースメント20を
成形するとともに、上記3項目の機械的特性値を測定し
た。この機械的特性値の試験は、曲げ弾性率および曲げ
強さについてはASTM D790に、引張伸びについ
てはASTM D638に、それぞれ準拠して行った。
そして、成形された各バンパレインフォースメント20
に対して、例えば車両重量が1200kgの条件下での
ペンデュラム試験を実施し、良否判定を行った。試験結
果を表1に示す。尚、本試験に用いたバンパレインフォ
ースメント20の主要寸法は以下の通りであった。 ・長さ:L≒1400mm ・幅 :W≒ 130mm ・高さ:H≒ 230mm
【0020】
【表1】
【0021】上記試験において本発明実施例には、曲げ
弾性率が18500kgf/cm2以上、曲げ強さが4
00kgf/cm2以上、引張伸びが80%以上の機械
的特性の条件を満たすものとして、ポリカーボネート/
ポリブチレンテレフタレート(PC/PBT)樹脂(サ
ンプル1)、及びポリプロピレン(PP)樹脂(サンプ
ル2)を用いた。また、比較例としては、ポリエチレン
(PE)樹脂(サンプル3)及びポリプロピレン(P
P)樹脂(サンプル5)並びにガラス強化繊維(GF)
が添加されたポリプロピレン(PP)樹脂(サンプル
4)を用いた。
【0022】表1の試験結果より、上記機械的特性の条
件を満たすものについては、ペンデュラム試験において
良好(○)な結果が得られることが確認された。一方、
上記機械的特性の条件を満たさない材料では、ペンデュ
ラム試験において不満足(△)あるいは不良(×)とい
う結果であった。
【0023】以上より、上記縦リブ24で仕切られた部
分内に斜めリブ25が1枚ずつ設けられている場合につ
いては、上記機械的特性(曲げ弾性率が18500kg
f/cm2以上、曲げ強さが400kgf/cm2以上、
引張伸びが80%以上)を有する合成樹脂材料を用いて
バンパレインフォースメントを成形することにより、上
記ペンデュラム試験において良好な結果を達成でき、車
両衝突時におけるバンパ性能の向上を図ることができ
る。尚、上記の例では、斜めリブ25は、バンパレイン
フォースメント20の両端部分を除く範囲において縦リ
ブで仕切られた部分の全てについて設けられていたが、
バンパレインフォースメントに対して要求される強度特
性が比較的低い場合などには、縦リブで仕切られた部分
のうち、1つ以上の所定のものについてのみ、上記斜め
リブ25を設けるようにしても良い。
【0024】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。この第2の実施の形態は、上記第1の実施の
形態が、縦リブ24,24で仕切られた部分内に斜めリ
ブ25が1枚ずつ設けられていたのに対して、上記部分
のうち少なくとも所定のものについてその内部に互いに
交差する2枚の斜めリブを設けたものである。尚、以下
の説明において、上記第1の実施の形態における場合と
同じものには、同一の符号を付し、それ以上の説明は省
略する。
【0025】図3に示すように、本実施の形態に係るバ
ンパ41のバンパレインフォースメント50では、縦リ
ブ24,24で仕切られた部分(セグメント)内に、該
部分の両側の縦リブ24を対角状に掛け渡してこれら両
縦リブ24と好ましくは上記後面部23とに連結するよ
うに設けられた斜めリブとして、図1に示したものと同
様の傾斜方向に第1斜めリブ55がそれぞれ配置される
とともに、バンパレインフォースメント50の両端部分
を除く範囲において縦リブで仕切られた部分のうち、中
央の2つのものを除く残りの部分には、上記第1斜めリ
ブ55と交差する第2斜めリブ56が配設されている。
つまり、これらの部分については、互いに交差する2枚
の斜めリブ55,56が設けられている。
【0026】このように、第1斜めリブ55に加えて、
これと交差する上記第2斜めリブ56を設けることによ
り、第1の実施の形態における場合に比べて、バンパレ
インフォースメント50がより効果的に補強される。
尚、上記第2斜めリブ56を、縦リブで仕切られた部分
の全てについて設けても良いのは勿論のことである。ま
た、これら第1および第2の斜めリブ55,56並びに
縦リブ24は、より好ましくは、第1の実施の形態にお
ける場合と同様に、バンパレインフォースメント50の
開口側の端部が略弓状にへこむように形成されており、
バンパ41に正面から衝突荷重が作用した際に、リブ2
4,55,56にまず亀裂が生じて補強効果が低下するこ
とを、有効に防止できるようになっている。
【0027】以上のようなリブ構造を備えたバンパレイ
ンフォースメント50について、第1の実施の形態にお
ける評価試験(ペンデュラム試験)で用いられた材料と
同じ樹脂材料を用いて成形を行った。そして、得られた
各サンプル(サンプル6〜サンプル10)を用いて、第
1の実施の形態における場合と同一の条件でペンデュラ
ム試験を実施し、それぞれ良否判定を行った。尚、バン
パレインフォースメントの主要寸法は第1の実施の形態
における場合と同様であった。試験結果を表2に示す。
【0028】
【表2】
【0029】表2の結果より、第1の実施の形態におけ
るペンデュラム試験で良好(○)な結果を示したサンプ
ル1及びサンプル2と同じ材料を用いたもの(サンプル
6及びサンプル7)は、やはり今回の試験においても良
好な結果を示し、また、第1の実施の形態におけるペン
デュラム試験で結果が不良(×)であったサンプル4及
びサンプル5と同じ材料を用いたもの(サンプル9及び
サンプル10)は、やはり今回の試験においても結果が
不良(×)であった。ところが、第1の実施の形態にお
けるペンデュラム試験では、サンプル3の材料として不
満足(△)な結果であったポリエチレン(PE)樹脂を
材料として成形したサンプル8は、第2の実施の形態で
は、良好(○)な結果を示すことが分かった。
【0030】以上より、上記縦リブ24で仕切られた部
分のうち所定のものの内部に互いに交差する2枚の斜め
リブ55,56が設けられている場合には、斜め補強リ
ブ25が1枚ずつの場合に比べて、より高い補強効果が
得られ、第1の実施の形態における場合よりも低い機械
的特性(曲げ弾性率が18000kgf/cm2以上,
曲げ強さが260kgf/cm2以上,引張伸びが80
%以上)の合成樹脂材料を用いてバンパレインフォース
メント50を成形しても、ペンデュラム試験において良
好な結果を達成でき、車両衝突時におけるバンパ性能の
向上を図ることができる。従って、市販性が高く、ま
た、比較的安価なポリエチレン(PE)樹脂を、上記バ
ンパレインフォースメント50の材料樹脂として用いる
ことができるようになる。
【0031】尚、本発明は、以上の実施態様に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、
種々の改良あるいは設計上の変更が可能であることは言
うまでもない。
【0032】
【発明の効果】本願の第1の発明によれば、上記バンパ
レインフォースメントはバンパフェイスのコ字状断面の
開口内に取り外し可能に組み付けられて組立式のバンパ
を構成するので、従来、両者を接着固定していた場合の
ような煩わしい時間管理を要する接着工程が不要となる
上、バンパフェイスのみが損傷した場合にはバンパ全体
を取り替えることなく、フェイスだけを新品に交換すれ
ば済み、また、車体側部材への取付用の金属製ブラケッ
トもバンパレインフォースメントの内部に取り外し可能
に設けることができ、廃却時にはこの金属製ブラケット
を除去することができるので、バンパレインフォースメ
ントを合成樹脂製とした場合には、そのリサイクル性を
高めることが可能になる。
【0033】また、本願の第2の発明によれば、基本的
には、上記第1の発明と同様の効果を奏することができ
る。しかも、その上、上下方向に延びる縦補強リブと斜
め方向に延びる斜め補強リブとが内部に配設されて一体
成形されているので、上下方向の補強リブによってバン
パレインフォースメント後面の後方への変位を抑制し、
斜め方向の補強リブによってバンパレインフォースメン
トの捩りを抑制するとともに上下方向の補強リブの倒れ
を防止することができる。すなわち、一体成形の補強リ
ブを設けるだけの比較的簡単な構成で、車両衝突時にお
けるバンパ性能を向上させることができる。
【0034】更に、本願の第3の発明によれば、基本的
には、上記第2の発明と同様の効果を奏することができ
る。特に、上記縦補強リブで仕切られた部分のうち少な
くとも所定のものについて、当該部分内に斜め補強リブ
が1枚ずつ設けられている場合について、上記機械的特
性(曲げ弾性率が18500kgf/cm2以上、曲げ
強さが400kgf/cm2以上、引張伸びが80%以
上)を有する合成樹脂材料を用いてバンパレインフォー
スメントを成形することにより、車両衝突時におけるバ
ンパ性能の向上を図ることができる。
【0035】また更に、本願の第4の発明によれば、基
本的には、上記第2の発明と同様の効果を奏することが
できる。特に、上記縦補強リブで仕切られた部分のうち
少なくとも所定のものについて、当該部分内に互いに交
差する2枚の斜め補強リブが設けられているので、斜め
補強リブが1枚ずつの場合に比べて、より高い補強効果
が得られる。また、この場合について、上記機械的特性
(曲げ弾性率が18000kgf/cm2以上,曲げ強
さが260kgf/cm2以上,引張伸びが80%以
上)を有する合成樹脂材料を用いてバンパレインフォー
スメントを成形することにより、車両衝突時におけるバ
ンパ性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態に係るバンパの分
解斜視図である。
【図2】 図1のA−A線に沿った縦断面説明図であ
る。
【図3】 本発明の第2の実施の形態に係るバンパの分
解斜視図である。
【符号の説明】
1,41…バンパ 10…バンパフェイス 20,50…バンパレインフォースメント 24…縦リブ 25,55,56…斜めリブ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 断面略コ字状のバンパフェイスと組み合
    わされてバンパを構成する断面略逆コ字状のバンパレイ
    ンフォースメントであって、 略逆コ字状断面の開口側を上記バンパフェイス側に向け
    た状態で該バンパフェイスのコ字状断面の開口内に取り
    外し可能に組み付けられ、組立式のバンパを構成するこ
    とを特徴とするバンパレインフォースメント。
  2. 【請求項2】 上下方向に延びてバンパレインフォース
    メントの上面部と下面部とを連結する複数の縦補強リブ
    が設けられるとともに、該縦補強リブで仕切られた部分
    のうち少なくとも所定のものについて、当該部分内にお
    いて斜め方向に延び、当該部分の両側の縦補強リブを対
    角状に掛け渡して連結する斜め補強リブが内部に配設さ
    れて一体成形されていることを特徴とする請求項1記載
    のバンパレインフォースメント。
  3. 【請求項3】 上記縦補強リブで仕切られた部分のうち
    少なくとも所定のものについて、当該部分内に上記斜め
    補強リブが1枚ずつ設けられ、曲げ弾性率が18500
    kgf/cm2以上、曲げ強さが400kgf/cm2
    上、引張伸びが80%以上の機械的特性を有する合成樹
    脂材料を用いて成形されていることを特徴とする請求項
    2記載のバンパレインフォースメント。
  4. 【請求項4】 上記縦補強リブで仕切られた部分のうち
    少なくとも所定のものについて、当該部分内に互いに交
    差する2枚の上記斜め補強リブが設けられ、曲げ弾性率
    が18000kgf/cm2以上、曲げ強さが260k
    gf/cm2以上、引張伸びが80%以上の機械的特性
    を有する合成樹脂材料を用いて成形されていることを特
    徴とする請求項2記載のバンパレインフォースメント。
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