JP2000052899A - バンパ補強部材 - Google Patents
バンパ補強部材Info
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract
衝撃強度を有し、かつ製作コストが安いバンパ補強部材
を提供する。 【解決手段】 バンパフェイシアと車体との間に配置さ
れる樹脂製のバンパ補強部材10において、前後面が開
口した枠体18と、枠体の内部空間を長手方向において
中央空間26とその両側の2つの端部空間30とに区画
する2枚の仕切板32と、中央空間の前面側を覆う前面
板34と、端部空間の後面側を覆う後面板36とを有す
る。
Description
ェイシアの裏面側に配置され、バンパに加えられた衝撃
を吸収するためのバンパ補強部材に関する。
を示すもので、車両前部あるいは後部の先端には、ボデ
ィ100の下側にバンパフェイシア102が配置され、
バンパフェイシア102の裏面側と車体の間には衝撃吸
収用の補強部材104が設けられている。補強部材10
4はブラケット106を介してサイドメンバ108に取
り付けられている。この補強部材104は、軽量化、耐
腐食性等の向上を図るため、近年、金属に替わって樹脂
で成形したものが提案されている。
ている補強部材は、上板部、下板部、及び後方を覆う縦
壁部と、これらによって形成される空間部を区画する仕
切壁とから前面が開口して形成されており、これは一体
に樹脂成形することができる。
材が提案されているが、前記補強部材は、断面コ字状の
部材と、その裏面側を補強する規制バーとを別体として
形成し、これを接合することにより構成されている。幅
方向所定位置には、車体取付孔を有する凹部が形成され
ている。また、特開平9−226484号公報には、開
口面を別の板部材で完全に覆うようにしたものも提案さ
れている。
膨らんだアーチ構造をなし、両側部分において車体に取
り付けられている。そして、バンパに衝撃荷重が負荷さ
れた時には、補強部材の弾性変形さらには塑性変形によ
るエネルギー吸収機能により車体への衝撃を緩和するよ
うにしている。
うな従来の技術においては、いずれも一長一短がある。
すなわち、特開平3−227750号公報に提案されて
いるような、後面が覆われ、前面が開口する形式のもの
は、前面側の強度が小さくなり、その結果、所定の衝撃
量を吸収するために、全体の重量が大きくなってしま
う。また、特開平6−298018号公報に提案されて
いるような、後方が全面的に開口するものは、前方から
荷重を受けた際に外側に開く方向に変形しやすい。これ
を回避するために別部材で裏側を補強しているが、別体
であるために効果が小さく、製作のための工数も多いと
いう不具合がある。特開平9−226484号公報に記
載の例においては、完全に裏面側を密閉しているので、
強度的には充分であるが、工数が多い上に全体の重量も
増加してしまうという不具合が有る。
体成形が可能で軽量でありながら充分な衝撃強度を有
し、かつ製作コストが安いバンパ補強部材を提供するこ
とを目的とする。
は、バンパフェイシアと車体との間に配置される樹脂製
のバンパ補強部材において、前後面が開口した枠体と、
前記枠体の内部空間を長手方向において中央空間とその
両側の2つの端部空間とに区画する2枚の仕切板と、前
記中央空間の前面側を覆う前面板と、前記端部空間の後
面側を覆う後面板とを有することを特徴とするバンパ補
強部材である。
構成され、前面板と後面板が互い違いに枠体内の空間を
覆うので、前後面全部を覆う場合よりも軽量でありなが
ら所定の強度を保持し、特に枠体の中央部に負荷される
衝撃に耐える能力が高いバンパ補強部材を提供すること
ができる。また、射出成形、射出圧縮成形、圧縮成形等
による一体成形が可能であるので製作工数が少なくて済
む。さらに、バンパフェイシアからの衝撃を受ける前側
部分が前面板によって覆われているので、バンパフェイ
シアを過度に変形させることが防止される。枠体には、
適当な箇所に横桟や縦桟のようなリブ部材を設けてもよ
い。
端の車体取付部と、その内側において前方に向かって膨
らむアーチ部とを有することを特徴とする請求項1に記
載のバンパ補強部材である。これにより、前側からバン
パ補強部材の中央部へ負荷される衝撃に耐える能力が一
層向上する。
長さの前記両端の前記後面板にある車体取付部内側の間
隔に対する比率aが0<a≦0.6であることを特徴と
する請求項1または2に記載のバンパ補強部材である。
さらに前記aが0.25〜0.55であることが好まし
い。このような比率範囲において、バンパ補強部材の単
位重量当たりの耐衝撃特性が最も高くなる。
熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂のいずれでもよい。
また、無機フィラーが含有されていてもよい。
部材が、オレフィン系樹脂又はオレフィン系樹脂組成物
からなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに
記載のバンパ補強部材である。オレフィン系樹脂は他の
樹脂と比較して比重が小さいため、バンパ補強部材を軽
くすることができる。また、オレフィン系樹脂組成物の
場合も同様である。
るものではなく、例えばエチレン、プロピレン、ブテン
−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、3−メチルブテン
−1、4−メチルペンテン−1などのα−オレフィンの
単独重合体や、これらと共重合が可能な他の不飽和単量
体との共重合体、あるいは炭素数3以上のα−オレフィ
ンおよびエチレンの中から選ばれる少なくとも2種類の
モノマーからなる共重合体等が挙げられる。また、これ
らを単独または2種類以上用いてもよい。
度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状ポリエチ
レン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アク
リル酸エチル共重合体などのエチレン系樹脂、アイソタ
クチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロ
ピレンや、プロピレン−エチレンブロック共重合体など
のプロピレン系樹脂等が好ましい。特に、この中でもプ
ロピレン系樹脂がより好ましい。
上記オレフィン系樹脂に、例えば少なくとも1種の熱可
塑性エラストマー、及び/又は、少なくとも1種の無機
フィラーを含有させたオレフィン系樹脂組成物が挙げら
れる。
レフィン系エラストマーやスチレン系エラストマーが挙
げられる。オレフィン系エラストマーとしては、例えば
エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピ
レン−非共役ジエン系共重合体ゴム、エチレン−ブテン
−1−共重合体ゴム、エチレン−ブテン−1−非共役ジ
エン系共重合体ゴム、プロピレン−ブタジエン系共重合
体ゴム、エチレン−オクテン系共重合体ゴムのようなオ
レフィンを主成分とする無定型ランダムな共重合弾性体
が挙げられる。非共役ジエンとしては、例えばジシクロ
ペンタジエン、1,4−ヘキサジエン、シクロオクタジ
エン、メチルノルボルネン、エチリデンノルボルネン等
が挙げられる。
スチレンブタジエンブロック共重合体、スチレン−イソ
プロピレンブロック共重合体、水素化スチレン−イソプ
レンブロック共重合体、スチレングラフトエチレン−プ
ロピレン共重合体ゴム、スチレン−アクリルリロニトリ
ルグラフトエチレン−プロピレン共重合体ゴム、スチレ
ングラフトエチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合
体ゴム、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロ
ック共重合体ゴム等が挙げられる。
ができる無機フィラーとしては、例えばタルク、マイ
カ、ワラストナイト、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、
炭酸マグネシウム、クレー、アルミナ、シリカ、硫酸カ
ルシウム、炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維、酸化チタ
ン、カーボンブラック、水酸化マグネシウム、けいそう
土等が挙げられる。
樹脂組成物には、また、酸化防止剤、紫外線吸収材、滑
剤、顔料、帯電防止剤、銅害防止剤、中和剤、造核剤等
の添加物を含ませることができる。
部材が、前記バンパフェイシアと同じ樹脂あるいは樹脂
組成物からなることを特徴とする請求項1乃至3のいず
れかに記載のバンパ補強部材である。これにより、バン
パフェイシアのリサイクル材を全量あるいは適量混合使
用することも可能になり、地球環境問題対策に寄与する
ことができる。バンパフェイシアは前記バンパ補強部材
と同様の公知の熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂のい
ずれでもよい。また、無機フィラーが含有されていても
よい。
実施の形態を説明する。図1(a)〜(e)は、この発
明の1つの実施の形態のバンパ補強部材10であり、
(a)は前面側から見た斜視図、(b)は裏面側から見
た斜視図、(c)は(a)のc−c線に沿った断面図、
(d)は(a)のd−d線に沿った断面図、(e)は
(a)のe−e線に沿った断面図である。
プロピレン樹脂(プロピレン−エチレンブロック共重合
体)で形成されている。そして、横方向に延びる上板1
2及び下板14と、左右の側板16とから枠体18が構
成され、上板12及び下板14の間にはこれらと平行に
2枚の横桟20が配置されている。枠体18の左右端部
の所定長さの部分は、後面側が平坦である車体取付部2
2になっており、その間の部分は前方に向けて緩やかに
凸になるアーチ部24となっている。
その内部の空間を長手方向に3つの空間、すなわち、中
央空間26とその両側の端部空間30に区画する仕切板
32が設けられている。そして、中央空間26を前面側
から覆う前面板34と、端部空間30を後面側から覆う
後面板36とがそれぞれ上板12、下板14及び仕切板
32と連絡するように設けられている。さらに、この実
施の形態では、前面板34の裏面側に仕切板32と平行
に3枚の縦桟38が設けられている。前面板34の被覆
長さ、すなわち、中央空間26の長さCは、アーチ部2
4の長さ(スパン)Bに対して好ましくは0を越えて
0.6以下、より好ましくは0.25〜0.55の比率
となるように設定されている。
射出成形法によって一体に成形することができる。すな
わち、仕切板32で区画された枠体18内の3つの空間
は、中央が後方側に、両端が前方側に開口しているの
で、中子をその開口方向に抜き出せば良い。なお、横桟
20及び縦桟38には、いずれも図1(c)〜(e)に
示すように、先端側が薄肉となるテーパが形成されてお
り、樹脂成形の後の型抜けを容易にしている。
形態のバンパ補強部材の耐衝撃特性を、有限要素法を用
いたコンピュータシミュレーションによって調べた結果
を説明する。シミュレーションを行なった特性試験の内
容は、図2に示すように所定の衝撃エネルギーを与えて
試験サンプルの前面中央部を柱(ポール)40に衝突さ
せて変形量を測定するポール衝突試験である。シュミレ
ーションでは、直径178mm、重量1000kgのポ
ールを衝突速度8km/hrでサンプルに衝突させ、変
形量を測定した。サンプルは、横方向長さA(図1
(c)参照)が1200mm、車体取付部22を除いた
アーチ部24の長さ(スパン)Bが800mmであり、
重量は5.07kgに統一し、前面板34による被覆長
さCを0〜1200mmの範囲で変えて評価した。
Software Technology Corporation製の LS-DYNA3D (ver
sion 9.30)であり、樹脂材料は耐衝撃性ポリプロピレン
樹脂(プロピレン−エチレンブロック共重合体)、材料
物性データは以下のCowper-Symonds式を用いてシュミレ
ーションを実施した。 σy=σy0[1+(ε/C)1/P] ここで、σy:降伏応力、σy0:静的降伏応力、ε:歪
み速度、C,P:パラメータである。 パラメータ及び物性値を表1に示す。また、解析結果
を、図3及び表2に示す。
結果を、前面板34の被覆長さとバンパ補強部材10の
変形量について整理したものを図4に示す。この結果、
被覆長さCのアーチ部スパンBに対する比の値aが0<
a≦0.6であると、変形量が80mm未満であるのに
対して、比の値がそれより大きくなると変形量が大幅に
増加することが分かる。
枚とし、縦桟38を中央空間26に3枚配置したが、こ
の発明はこれに限られるものではなく、図6に示すよう
に、端部空間30に縦桟38を配してもよい。
補強部材によれば、軽量であって、特に枠体の中央部に
負荷される衝撃に耐える能力が高いバンパ補強部材を提
供することができ、また、射出成形や射出圧縮成形、圧
縮成形等による一体成形も可能であるので工数が少なく
なって製作のコストも安価である。
で、(a)は前面側からの斜視図、(b)は後面側から
の斜視図、(c)は(a)のc−c矢視図、(d)は
(a)のd−d矢視図、(e)は(a)のe−e矢視図
である。
図である。
して示すグラフである。
Claims (5)
- 【請求項1】 バンパフェイシアと車体との間に配置さ
れる樹脂製のバンパ補強部材において、 前後面が開口した枠体と、 前記枠体の内部空間を長手方向において中央空間とその
両側の2つの端部空間とに区画する2枚の仕切板と、 前記中央空間の前面側を覆う前面板と、 前記端部空間の後面側を覆う後面板とを有することを特
徴とするバンパ補強部材。 - 【請求項2】 前記枠体は、両端の車体取付部と、その
内側において前方に向かって膨らむアーチ部とを有する
ことを特徴とする請求項1に記載のバンパ補強部材。 - 【請求項3】 前記中央空間の長さの前記両端の前記後
面板にある車体取付部内側の間隔に対する比率aが0<
a≦0.6であることを特徴とする請求項1または2に
記載のバンパ補強部材。 - 【請求項4】 前記バンパ補強部材が、オレフィン系樹
脂又はオレフィン系樹脂組成物からなることを特徴とす
る請求項1乃至3のいずれかに記載のバンパ補強部材。 - 【請求項5】 前記バンパ補強部材が、前記バンパフェ
イシアと同じ樹脂あるいは樹脂組成物からなることを特
徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のバンパ補強
部材。
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