JP4698198B2 - 車輌用バンパ及びその緩衝材 - Google Patents
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Description
B点を越えると緩衝材の潰れ残し領域となって、衝撃荷重は急速に上がる。従ってB点は衝突時から遅い方が望ましい。
図6の()内の数字は、寸法(単位mm)を表している。
該緩衝材(3a)の場合、衝撃荷重が加わると上壁(33a)と下壁(34a)が荷重方向に圧縮されることにより、衝撃荷重が吸収される(特許文献1)。
即ち、H型緩衝材(3a)の場合、上壁(33a)と下壁(34a)の2箇所で衝突荷重を受けることになり、上壁(33a)と下壁(34a)の肉厚によって衝撃荷重の吸収量が決定される。
この場合、A点から以後も荷重は増え続けるため、一定の荷重を保持できず、緩衝材(3)の潰れ残りが早まる。即ち、歩行者の脚部へのダメージが大きくなる。
又、一定荷重を保持させようとすれば上壁(33a)と下壁(34a)の厚みを小さくしなければならない。この場合は初期の衝撃荷重を充分に吸収できない。
尚、以下の説明で、「内外方向」は車輌における車輌内方向と車輌外方向に対応し、「上下方向」は車輌における上下方向に対応する。
ここでの曲げ力とは、隔壁(35)に対する衝撃荷重のことで、隔壁(35)に対する圧縮力、剪断力とも言える。
バンパ(1)は、車輌に固定された金属製のバンパリインフォースメント(2)の前面に緩衝材(3)を取り付け、緩衝材(3)及びバンパリインフォースメント(2)をバンパカバー(4)で覆って形成されている。
バンパカバー(4)は、薄肉樹脂で形成され、事故によって歩行者の脚部から衝撃が加わった際に、変形または破断される。
緩衝材(3)は、内外方向の寸法に対して上下方向の寸法が少し大きい。
緩衝材(3)の隔壁(35)上には、外方向に押し部材(36)が設けられている。押し部材(36)は、バンパ(1)に外方向からの衝撃が加わったときに隔壁(35)に曲げ力を加えて隔壁(35)にも荷重を負担させる機能を有する。
図3では、下壁(34)は、隔壁(35)より前部の肉厚を内側(上壁(33)側)に厚くして隔壁(35)に連続させ、下壁(34)の肉厚部t3中、後部下壁(34)よりも内側に厚い部分(図3の一点鎖鎖線の内側部分)が押し部材(36)となっている。
下壁(34)の肉厚部t3の厚みは、後部分の厚みの2倍である。従って下壁(34)の前部の肉厚の半分が押し部材(36)の肉厚となっている。
内方向に開口した凹条(32)の上下方向の開口幅W1は、緩衝材(3)の上方向の寸法の3/5以上である。
上壁(33)、下壁(34)及び押し部材(36)の外方向の端面は垂直面内に揃っている。又、上壁(33)、下壁(34)の内方向の端面も垂直面内に揃っている。
例えば、物理型発泡剤を含浸させた発泡性熱可塑性樹脂を5〜25倍に予備発泡して得られた直径1〜5mmの予備発泡粒子を成形型内に充填し、蒸気加熱によって発泡させて粒子間を融着させる。
予備発泡していない発泡性熱可塑性樹脂を型内発泡させてもよい。
発泡性熱可塑性樹脂を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、スチレン改質ポリエチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂等を挙げることができる。特に、スチレン改質ポリエチレン系樹脂を用いると成形体としての衝撃吸収性と成形性がより好ましい。
物理型発泡剤としては、例えば、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素類等を挙げることができる。これらの物理型発泡体は、単体で用いても、2種以上を併用してもよい。
車輌が歩行者と衝突事故を起こしたとき、歩行者の脚部からバンパカバー(4)に衝撃が加わって、バンパカバー(4)が変形または破断される。その際に緩衝材(3)に衝撃が加わり、緩衝材(3)が潰されることで衝撃が吸収される。
緩衝材(3)の前部において、上壁(33)と下壁(34)間に存在する押し部材(36)によって、衝突初期の段階で急速に所定の衝撃荷重に達するため、緩衝材(3)の寸法を小さくできる。
又、緩衝材(3)の後部において、上壁(33)の厚みt1と下壁(34)の厚みt2を同じにしたので、緩衝材(3)が衝撃をバランス良く吸収することができる。
前側凹条(31)の上壁(33a)と下壁(34a)の間に両壁に沿って隔壁(35)上から中間壁(37)を突設しており、該中間壁(37)が押し部材(36)となっている。
上壁(33)、下壁(34)及び押し部材(36)の外方向の端面は面が揃っている。又、上壁(33)、下壁(34)及び押し部材(36)の内方向の端面も面が揃っている。
押し部材(36)の位置を、上壁(33)又は下壁(34)に対する距離の大小によって、衝撃荷重の吸収量を調節できる。
上記緩衝材(3)は、発泡樹脂で一体成形できるが、複数の部材を組み合わせて接合し形成することができる。
図3及び図6において、緩衝材(3)(3a)の断面形状寸法を、( )内に記載された数字(単位mm)で表す。
衝撃試験用の試験片として、実施例、比較例の断面形状で長さ250mmの成形体を用いた。
図7に示す如く、衝突初期の段階で急速に所定の衝撃荷重に達し(図7のA点)、その後、所定の衝撃荷重を一定時間保持(図7のA点〜B点の間)させる必要がある。緩衝材の圧縮変形が進み、B点を越えると緩衝材の潰れ残し領域となって、衝撃荷重は急速に上がる。
比較例の初期荷重合わせH型緩衝材は、図6の従来のH型緩衝材の上壁(33)と下壁(34)の厚みを2mm大きくして、夫々12mmとしたものであり、他の寸法は従来のH型緩衝材と同じである。
図5のA点、B点は、図7のA点、B点に対応するものである。
試験機:垂直自由落下形
重錘重量:15kg
落下高さ:1.02m
加速度計:衝撃加速度測定
変位計:試験体変位量測定
圧子形状:直径75mmの半円筒形(人体の脚部の太さを想定し、円弧面を下向 きにし重錘の下面に取り付けた)
これは、H型緩衝材(3a)は、上壁(33a)と下壁(34a)で衝撃荷重を受けるだけであるので、緩衝材に衝撃が加わる初期の段階で緩衝材が衝撃を充分に吸収することができないからである。
衝突初期の段階で、衝撃を充分に吸収させようとすればH型緩衝材(3a)の上壁(33a)と下壁(34a)の厚みを大きくするか、内外方向の寸法を大きくしなければならない。
上壁(33a)と下壁(34a)を大きくしたのが、二点鎖で示す初期荷重合わせH型緩衝材であるが、この場合、A点から以後も荷重は増え続けるため、潰れ残りが早まる。
即ち、歩行者の脚部へのダメージが大きい。
又、緩衝材(3)は、上壁(33)及び下壁(34)の隔壁(35)より前部を、隔壁より後部よりも肉厚にして、2箇所に押し部材(36)を形成することも可能である。
2 バンパリインフォースメント
3 緩衝材
31 凹条
32 凹条
33 上壁
34 下壁
35 隔壁
36 押し部材
4 バンパカバー
Claims (7)
- 車輌用バンパ(1)に用いられ、衝撃が加わった際に潰れて衝撃を吸収する緩衝材であって、
上壁(33)、下壁(34)及び両壁(33)(34)を繋ぐ隔壁(35)が、車両の外方向に開口する凹条(31)と内方向に開口する凹条(32)とを有する車両幅方向と直交する断面形状が略H型となるように、車両幅方向に横長に構成され、
該凹条(31)内には、隔壁(35)から外方向に突出した押し部材(36)が車両幅方向に沿って形成され、
外方からの衝撃荷重を押し部材(36)が受けると、押し部材(36)によって隔壁(35)に曲げ力が作用され、該曲げ力による隔壁(35)の内方向への変形を該凹条(32)が受け入れるように構成されていることを特徴とする緩衝材。 - 上壁(33)及び下壁(34)の少なくとも一方は、隔壁(35)より外方向の肉厚は、隔壁(35)より内方向の対応する壁の肉厚よりも内側に厚く且つ隔壁(35)に連続する様に形成され、壁厚みの差の肉厚部分が押し部材(36)となっている請求項1に記載の緩衝材。
- 凹条(32)の上下方向の開口幅W1は、隔壁(35)の縦長さに相当し、開口幅W1は、緩衝材の上下方向の高さ寸法の3/5以上である、請求項1又は2に記載の緩衝材。
- 上壁(33)、下壁(34)及び押し部材(36)の夫々前端面は、面が揃っている請求項1乃至3の何れかに記載の緩衝材。
- 発泡樹脂により一体成形された請求項1乃至4の何れかに記載の緩衝材。
- 発泡樹脂がスチレン改質ポリエチレン系樹脂である請求項5に記載の緩衝材。
- 請求項1乃至6の何れかの緩衝材をバンパリインフォースメント(2)に固定し、緩衝材をバンパカバー(4)で覆った車輌用バンパ。
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