JP2009202717A - バンパリインホース及び車両用バンパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】中空部に充填される発泡材の充填範囲や発泡倍率のばらつきを抑制することができるバンパリインホース及び車両用バンパ装置を提供する。
【解決手段】バンパリインホース１６は、車両幅方向に貫通する中空部２１ａ〜２１ｃを有して該車両幅方向に延在するバンパリインホース本体２１と、中空部２１ａ〜２１ｃに挿入されて該中空部２１ａ〜２１ｃを複数の部屋Ｃ１〜Ｃ６に区画する成形体２６と、複数の部屋Ｃ１〜Ｃ６のうちの少なくとも一つに供給される発泡充填材Ｍが発泡されて当該部屋Ｃ１〜Ｃ６に充填される発泡材２７とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、中空部に発泡材が充填されるバンパリインホース及び車両用バンパ装置に関するものである。

従来、バンパリインホースとしては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。このバンパリインホースは、その中空部に２液（主剤、硬化剤）を混ぜてなる発泡充填材を注入しこれを発泡させることで発泡材が充填される。発泡材の充填範囲は、発泡充填材の量で決まる。この発泡材により、バンパリインホースが補強される。
特開２００１−９７１５２号公報

ところで、特許文献１では、発泡充填材を中空部の特定部位（バンパリインホースの長手方向中央部）にまとめて注入・供給するため、発泡材の充填範囲や発泡倍率にばらつきが生じてしまう。

本発明の目的は、中空部に充填される発泡材の充填範囲や発泡倍率のばらつきを抑制することができるバンパリインホース及び車両用バンパ装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両幅方向に貫通する中空部を有して該車両幅方向に延在するバンパリインホース本体と、前記中空部に挿入されて該中空部を複数の部屋に区画する区画部材と、前記複数の部屋のうちの少なくとも一つに供給される発泡充填材が発泡されて当該部屋に充填される発泡材とを備えたことを要旨とする。

同構成によれば、前記発泡材は、前記区画部材により前記中空部を区画した部屋に小分けして供給される発泡充填材が発泡されて当該部屋に充填されるため、その充填範囲や発泡倍率のばらつきを抑制することができる。また、前記中空部を区画する前記区画部材の形状や発泡材を充填する前記部屋の位置をバンパリインホースに要求される強度・性能に応じて適宜調整することで、徒な発泡材の充填範囲の拡大を回避し、軽量化することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のバンパリインホースにおいて、前記発泡充填材は、加熱発泡材であることを要旨とする。
同構成によれば、前記発泡充填材は、加熱発泡材であることで、製造工程に欠かせない既存の熱処理工程（例えばアルミニウムの押出材からなるバンパリインホース本体に対するＴ５処理（高温で加工後、急冷してから熱処理によって時効硬化処理する）、鉄プレス材からなるバンパリインホース本体に対する加熱を伴う防錆処理など）に併せて発泡充填材を発泡できるため、発泡材を充填するために要する時間を短縮化することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のバンパリインホースにおいて、前記発泡充填材は、固体であることを要旨とする。
同構成によれば、前記発泡充填材は固体であることで、例えば前記区画部材に予め固着した状態で前記部屋に供給すれば、前記バンパリインホース本体に供給用の孔を空ける必要がなく、該バンパリインホース本体ひいてはバンパリインホースの強度低下を抑制することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のバンパリインホースを備えた車両用バンパ装置であることを要旨とする。
同構成によれば、強度ばらつきの抑制された車両用バンパ装置を提供することができる。

本発明では、中空部に充填される発泡材の充填範囲や発泡倍率のばらつきを抑制することができるバンパリインホース及び車両用バンパ装置を提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、自動車などの車両のフロント部分に適用される本実施形態に係る車両用バンパ装置を示す平面図である。同図に示されるように、車両幅方向両側には、例えば金属板からなり、断面略四角形の中空構造を有して車両前後方向に延びる一対のサイドメンバ１１が配設されている。これらサイドメンバ１１は、ボデーの一部を構成する。なお、各サイドメンバ１１の前端には、該サイドメンバ１１の開口部を閉塞する態様で、例えば金属板からなる略四角形のブラケット１２が溶接にて固着されている。

車両用バンパ装置は、例えば金属板からなり車両前後方向に延びて前記各ブラケット１２の前面に取着されるクラッシュボックス１３を備える。このクラッシュボックス１３は、その後端に溶接にて固着されたブラケット１４において、前記ブラケット１２にボルト及びナット（図示略）にて締結されている。一対のクラッシュボックス１３は、加えられた荷重を軸方向の塑性変形で吸収して衝撃エネルギーを吸収する。

前記各クラッシュボックス１３の前端には、該クラッシュボックス１３の開口部を閉塞する態様で、例えば金属板からなるプレート１５が溶接にて固着されるとともに、該プレート１５には、車両幅方向に延在するバンパリインホース１６の各端部がボルト及びナット（図示略）にて締結されている。

図２（ａ）（ｂ）は、バンパリインホース１６を示す斜視図及び断面図である。なお、図２（ｂ）は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図となっている。同図に示されるように、本実施形態のバンパリインホース１６は、例えばアルミニウムの押出材からなるバンパリインホース本体２１を備える。このバンパリインホース本体２１は、車両幅方向に貫通する複数（３つ）の中空部２１ａ，２１ｂ，２１ｃが上下方向に並設されて、略目の字形状の一定断面を有する。これら中空部２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、互いに同一の形状を呈する。なお、バンパリインホース本体２１は、車両幅方向に直線状に延びる直線部２２を有するとともに、該直線部２２の各先端に連続して外側に向かうに従い後側に配置されるように曲成された端部２３を有する。そして、バンパリインホース１６（バンパリインホース本体２１）は、各端部２３において前記プレート１５を介してクラッシュボックス１３の前端面に結合され、該クラッシュボックス１３に支持される。

前記各中空部２１ａ〜２１ｃには、例えば樹脂材からなり、前記直線部２２に相当する車両幅方向（バンパリインホース１６の長手方向）の範囲（以下、「発泡材充填範囲」ともいう）で該車両幅方向に延在する区画部材としての成形体２６が挿入されている。この成形体２６は、各中空部２１ａ〜２１ｃを左右に略２等分する縦壁２６ａと、該各中空部２１ａ〜２１ｃ（縦壁２６ａ）を上下方向に略３等分する横壁２６ｂ，２６ｃとを有して略キの字形状の一定断面を有する。この成形体２６は、前記直線部２２において各中空部２１ａ〜２１ｃを、車両幅方向に貫通する複数（６つ）の部屋Ｃ１〜Ｃ６に略均等に区画する。なお、これら部屋Ｃ１〜Ｃ６は、図２（ｂ）において右上側を起点に時計回転方向の順番で配置されている。

本実施形態では、中空部２１ａ，２１ｂにおいて、部屋Ｃ１，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ６には、発泡充填材としての固体の加熱発泡材Ｍ（図４参照）を熱処理により発泡させてなる発泡材２７が充填されている。また、中空部２１ｃにおいて、部屋Ｃ１〜Ｃ３，Ｃ４，Ｃ６には、同様の発泡材２７が充填されている。つまり、発泡材２７は、前記成形体２６により各中空部２１ａ〜２１ｃを区画した部屋Ｃ１〜Ｃ６に小分けして供給される加熱発泡材Ｍが発泡されて当該部屋Ｃ１〜Ｃ６に充填される。そして、前記バンパリインホース１６は、各中空部２１ａ〜２１ｃの対応する部屋Ｃ１〜Ｃ６に発泡材２７が充填されることで補強される。各中空部２１ａ〜２１ｃ（部屋Ｃ１〜Ｃ６）における発泡材２７の配置は、バンパリインホース１６に要求される強度・性能に最適となるように調整されている。

ここで、車両の衝突等により前方から衝撃が加えられると、この衝撃は、バンパリインホース１６及びクラッシュボックス１３を介してサイドメンバ１１（ボデー）に伝達される。このとき、バンパリインホース１６とともにクラッシュボックス１３が塑性変形することで、ボデーへと伝達される衝撃を緩衝する。これにより、ボデー及び乗員に加えられる衝撃エネルギーが吸収される。

特に、上述の態様で発泡材２７の充填されたバンパリインホース１６は、車両幅方向中央部でのいわゆるポール衝突を想定した３点曲げ評価において優れていることが確認されている。図３は、バンパリインホースの変形量（ストローク）に対する荷重の推移を示すグラフである。同図において、発泡材２７の充填されたバンパリインホース１６の荷重の推移を実線で、発泡材２７の充填されないバンパリインホース、即ちバンパリインホース本体２１単独の荷重の推移を破線でそれぞれ示す。同図から明らかなように、発泡材２７の充填されたバンパリインホース１６では、荷重の大きさを所定の範囲に収めつつ、効率的に衝突エネルギーが吸収されて、最大ストロークが抑制されていることが確認される。

次に、本実施形態のバンパリインホース１６の製造方法について説明する。なお、バンパリインホース本体２１の素材となる押出材の製造に先立って、前記成形体２６の製造が完了しているものとする。この成形体２６は、周知の射出成形によって製造される。

図４は、バンパリインホース１６の製造方法を示す斜視図である。なお、前記バンパリインホース本体２１は、高温の製造工程であるアルミニウムの押出し成形によって製造される。以下では、バンパリインホース本体２１の素材となる押出材としてのバンパリインホース本体を区別して、バンパリインホース本体Ｗということもある。

まず、バンパリインホース本体Ｗに対し、前記成形体２６の区画する部屋Ｃ１〜Ｃ６のうち発泡材２７を充填する部屋に合わせて加熱発泡材Ｍを予め固着した成形体２６を各中空部２１ａ〜２１ｃに挿入する。この成形体２６は、前記直線部２２に相当するバンパリインホース本体Ｗの長手方向の範囲（発泡材充填範囲）に配置される。この状態で、バンパリインホース本体２１の製造工程に欠かせない既存の熱処理工程であるＴ５処理（強度を高めるための熱処理）を行うと、加熱発泡材Ｍが発泡されて該加熱発泡材Ｍの配置された部屋に発泡材２７が充填される。

次いで、バンパリインホース本体Ｗの両端部を曲げ加工することで、前記直線部２２及び前記両端部２３を有するバンパリインホース本体２１が完成し、前記バンパリインホース１６の製造が完了する。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、前記発泡材２７は、前記成形体２６により前記中空部２１ａ〜２１ｃを区画した部屋Ｃ１〜Ｃ６の一部に小分けして供給される加熱発泡材Ｍが発泡されて当該部屋に充填されるため、その充填範囲や発泡倍率のばらつきを抑制することができる。また、前記中空部２１ａ〜２１ｃを区画する前記成形体２６の形状や発泡材２７を充填する部屋Ｃ１〜Ｃ６の位置をバンパリインホース１６に要求される強度・性能に応じて適宜調整することで、徒な発泡材２７の充填範囲の拡大を回避し、軽量化することができる。

（２）本実施形態では、発泡充填材として加熱発泡材Ｍを採用したことで、製造工程に欠かせない既存の熱処理工程（Ｔ５処理）に併せて加熱発泡材Ｍを発泡できるため、発泡材２７を充填するために要する時間（発泡時間）を短縮化することができる。

また、２液（主剤、硬化剤）を混ぜてなる発泡充填材を発泡させる場合のように混ざり具合に応じた発泡倍率の変動が発生しないため、バンパリインホース１６の強度ばらつきを抑えることができる。

（３）本実施形態では、固体の加熱発泡材Ｍを採用し、前記成形体２６に予め固着した状態で部屋Ｃ１〜Ｃ６の一部に供給したことで、前記バンパリインホース本体２１（Ｗ）に供給用の孔を空ける必要がなく、該バンパリインホース本体２１ひいてはバンパリインホース１６の強度低下を抑制することができる。

（４）本実施形態では、強度ばらつきの抑制された車両用バンパ装置を提供することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。

・図５（ａ）に示すように、バンパリインホース本体２１の中空部２１ａ〜２１ｃの全範囲に発泡材２７を充填したバンパリインホース３６であってもよい。具体的には、各中空部２１ａ〜２１ｃは３つの部屋に区画されており、これら部屋の全てに発泡材２７が充填されている。あるいは、図５（ｂ）に示すように、バンパリインホース本体２１の中空部２１ａ〜２１ｃ（部屋）の必要な範囲にのみ発泡材２７を充填したバンパリインホース３７であってもよい。

・前記実施形態において、バンパリインホース本体Ｗ（２１）は、鉄プレス材やロール成形材であってもよい。この場合、バンパリインホース本体Ｗに対する加熱を伴う既存の防錆処理に併せて加熱発泡材Ｍを発泡すれば、発泡材２７を充填するために要する時間を短縮化することができる。

・前記実施形態において、発泡材２７を充填する各中空部２１ａ〜２１ｃの部屋Ｃ１〜Ｃ６の選択は一例である。
・前記実施形態において、バンパリインホース本体２１の各中空部２１ａ〜２１ｃに挿入される成形体２６の形状、即ち該成形体２６による複数の部屋の配設態様は互いに異なっていてもよい。また、中空部２１ａ〜２１ｃの一部に成形体２６の挿入されない部分、即ち発泡材２７を充填しない中空部２１ａ〜２１ｃがあってもよい。

・前記実施形態において、バンパリインホース本体２１の中空部２１ａ〜２１ｃの形状は、互いに同等であってもよいし、異なっていてもよい。ただし、これら中空部２１ａ〜２１ｃの形状が互いに異なる場合には、各中空部２１ａ〜２１ｃに合わせて当該中空部２１ａ〜２１ｃに挿入される成形体２６の形状を変更することが好ましい。

・前記実施形態において、バンパリインホース本体Ｗ（２１）の断面形状は、口の字や日の字、あるいは田の字などであってもよい。これらの場合にあっても、各断面形状に応じて形成される中空部に区画部材を挿入して該中空部を複数の部屋に区画するとともに、これら複数の部屋の少なくとも一つに発泡充填材を供給しこれを発泡させて発泡材を充填すればよい。

・本発明は、車両のリヤ部分に適用してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）車両幅方向に貫通する中空部を有して該車両幅方向に延在するバンパリインホース本体を備えるバンパリインホースの製造方法において、
前記中空部に区画部材を挿入して該中空部を複数の部屋に区画する区画段階と、
前記複数の部屋のうちの少なくとも一つに供給される発泡充填材を発泡して当該部屋に発泡材を充填する充填段階とを備えたことを特徴とするバンパリインホースの製造方法。

（ロ）上記（イ）に記載のバンパリインホースの製造方法において、
前記発泡充填材は、加熱発泡材であり、
前記充填段階は、前記バンパリインホース本体に対する熱処理段階を利用することを特徴とするバンパリインホースの製造方法。

本発明の一実施形態を示す平面図。 （ａ）（ｂ）は、同実施形態を示す斜視図及び断面図。 バンパリインホースの変形量と荷重との関係を示すグラフ。 同実施形態の製造方法を示す斜視図。 （ａ）（ｂ）は、発明の変形形態を示す断面図。

符号の説明

Ｃ１〜Ｃ６…部屋、Ｍ…加熱発泡材（発泡充填材）、２１…バンパリインホース本体、２１ａ〜２１ｃ…中空部、２６…成形体（区画部材）、２７…発泡材、

Claims (4)

1. 車両幅方向に貫通する中空部を有して該車両幅方向に延在するバンパリインホース本体と、
   前記中空部に挿入されて該中空部を複数の部屋に区画する区画部材と、
   前記複数の部屋のうちの少なくとも一つに供給される発泡充填材が発泡されて当該部屋に充填される発泡材とを備えたことを特徴とするバンパリインホース。
2. 請求項１に記載のバンパリインホースにおいて、
   前記発泡充填材は、加熱発泡材であることを特徴とするバンパリインホース。
3. 請求項１又は２に記載のバンパリインホースにおいて、
   前記発泡充填材は、固体であることを特徴とするバンパリインホース。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のバンパリインホースを備えた車両用バンパ装置。

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