JPH081146Y2 - 自動車バンパーの芯材 - Google Patents
自動車バンパーの芯材Info
- Publication number
- JPH081146Y2 JPH081146Y2 JP1988152517U JP15251788U JPH081146Y2 JP H081146 Y2 JPH081146 Y2 JP H081146Y2 JP 1988152517 U JP1988152517 U JP 1988152517U JP 15251788 U JP15251788 U JP 15251788U JP H081146 Y2 JPH081146 Y2 JP H081146Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- foam
- density
- core material
- bumper
- density foam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、自動車バンパーの芯材に関するものであ
る。近年、エネルギー消費の効率化を目的として自動車
の軽量化が図られ、素材産業の発達ともあいまって、自
動車用部材に種々のプラスチックが利用されている。本
考案はエネルギー吸収効率にすぐれた密度の異なる、ス
チレングラフトポリエチレン共重合体の発泡成形体から
なる、自動車バンパーの芯材を提供しようとするもので
ある。
る。近年、エネルギー消費の効率化を目的として自動車
の軽量化が図られ、素材産業の発達ともあいまって、自
動車用部材に種々のプラスチックが利用されている。本
考案はエネルギー吸収効率にすぐれた密度の異なる、ス
チレングラフトポリエチレン共重合体の発泡成形体から
なる、自動車バンパーの芯材を提供しようとするもので
ある。
自動車バンパーの芯材としてプラスチック発泡体を使
用することは、これまでも数多く提案されている。例え
ば、ポリ（スチレン−エチレン）共重合体の発泡成形体
を素材とする特開昭57-40136号、実開昭55-163254号、
ポリプロピレン発泡成形体を素材とする特開昭60-18966
0号、これらの樹脂の密度の異なる樹脂発泡体を素材と
する実開昭60-70165号、実開昭62-60457号、実開昭62-2
9964号、実開昭62-29965号、実開昭62-100252号等があ
り、また、自動車技術、35巻８号（1981）971頁にも、
ウレタンバンパーについての紹介がある。しかし、これ
らのいずれも、未だ自動車バンパーの芯材としては、十
分の特性を備えていない。
用することは、これまでも数多く提案されている。例え
ば、ポリ（スチレン−エチレン）共重合体の発泡成形体
を素材とする特開昭57-40136号、実開昭55-163254号、
ポリプロピレン発泡成形体を素材とする特開昭60-18966
0号、これらの樹脂の密度の異なる樹脂発泡体を素材と
する実開昭60-70165号、実開昭62-60457号、実開昭62-2
9964号、実開昭62-29965号、実開昭62-100252号等があ
り、また、自動車技術、35巻８号（1981）971頁にも、
ウレタンバンパーについての紹介がある。しかし、これ
らのいずれも、未だ自動車バンパーの芯材としては、十
分の特性を備えていない。
バンパーの芯材に要求される性能は、衝撃時の圧縮応
力およびエネルギー吸収力およびエネルギー吸収効率が
大きく、しかも衝撃力を除去した後は、変形がすみやか
に回復し、衝撃前の状態にできるだけ復元することおよ
び軽量であることである。
力およびエネルギー吸収力およびエネルギー吸収効率が
大きく、しかも衝撃力を除去した後は、変形がすみやか
に回復し、衝撃前の状態にできるだけ復元することおよ
び軽量であることである。
かかる要求性能を調査する方法として、第４図に示す
ような圧縮応力と圧縮歪みの相関図を求め、発泡体の50
％圧縮時の圧縮応力（Ａ）が1kg/cm2以上であり、エネ
ルギー吸収効率（曲線OB、直線OCおよびBCにより囲まれ
るOBCの面積÷四角形OABCの面積）が大きい（50％以
上）ことを確認する。OBCの面積をエネルギー吸収量と
いう。
ような圧縮応力と圧縮歪みの相関図を求め、発泡体の50
％圧縮時の圧縮応力（Ａ）が1kg/cm2以上であり、エネ
ルギー吸収効率（曲線OB、直線OCおよびBCにより囲まれ
るOBCの面積÷四角形OABCの面積）が大きい（50％以
上）ことを確認する。OBCの面積をエネルギー吸収量と
いう。
一般に、バンパー芯材素材が単一素材の発泡体の場
合、発泡体の密度が大きい（発泡倍率が小さい）程、圧
縮応力が大きく、エネルギー吸収量は大きい（第８図参
照）。
合、発泡体の密度が大きい（発泡倍率が小さい）程、圧
縮応力が大きく、エネルギー吸収量は大きい（第８図参
照）。
したがって、発泡体の密度の大きいものを芯材として
用いるのが好ましいが、芯材自体の自重が重くなるとと
もに、衝突時の発生荷重が増加（圧縮応力が大）するの
で、車体側に伝わる衝撃荷重が大きくなる。そのため車
体の構造材料の強度を大きくする必要があり、ひいては
車体材料の肉厚を大きくすることになるので、自動車の
軽量化の面からみると、発泡体芯材の密度を大きくする
にも制限がある。
用いるのが好ましいが、芯材自体の自重が重くなるとと
もに、衝突時の発生荷重が増加（圧縮応力が大）するの
で、車体側に伝わる衝撃荷重が大きくなる。そのため車
体の構造材料の強度を大きくする必要があり、ひいては
車体材料の肉厚を大きくすることになるので、自動車の
軽量化の面からみると、発泡体芯材の密度を大きくする
にも制限がある。
かかる課題を解決する手段として、実開昭62-29964号
は、ポリオレフィン系樹脂発泡体よりなる自動車バンパ
ー芯材であって、密度が0.015〜0.1g/cm3の発泡体層の
内部に、密度0.1〜1.5g/cm3の合成樹脂成形体を埋設し
てなり、かつ上記発泡体層の重量と合成樹脂成形体の重
量との比が50/1〜1/1であることを特徴とする、自動車
バンパー芯材を提案している。
は、ポリオレフィン系樹脂発泡体よりなる自動車バンパ
ー芯材であって、密度が0.015〜0.1g/cm3の発泡体層の
内部に、密度0.1〜1.5g/cm3の合成樹脂成形体を埋設し
てなり、かつ上記発泡体層の重量と合成樹脂成形体の重
量との比が50/1〜1/1であることを特徴とする、自動車
バンパー芯材を提案している。
しかしながら、このバンパー芯材は、外側がすべて密
度の小さい（0.015〜0.1g/cm3）発泡体であるため、発
泡体の応力が小さく、衝突時の発生荷重により芯材が変
形し、変形が回復しないことがしばしばある。
度の小さい（0.015〜0.1g/cm3）発泡体であるため、発
泡体の応力が小さく、衝突時の発生荷重により芯材が変
形し、変形が回復しないことがしばしばある。
また、実開昭62-125651号は、比重の異なる２種以上
のウレタンフォームを用い、衝突時に最初に当たる部分
（芯材の衝撃受面側）を比重の大きい（発泡倍率の小さ
い）発泡体としたバンパー芯材を提案している。このバ
ンパー芯材においては衝突時の発生荷重が大きくなるの
で、車体の材料、例えばバンパーの芯材の取付け板や治
具等を厚肉にする必要がある。
のウレタンフォームを用い、衝突時に最初に当たる部分
（芯材の衝撃受面側）を比重の大きい（発泡倍率の小さ
い）発泡体としたバンパー芯材を提案している。このバ
ンパー芯材においては衝突時の発生荷重が大きくなるの
で、車体の材料、例えばバンパーの芯材の取付け板や治
具等を厚肉にする必要がある。
本考案者等は鋭意研究の結果、特定の密度範囲のスチ
レングラフトポリエチレン共重合体よりなる発泡体を特
定構造に組み合わせることにより、極めて優れたエネル
ギー吸収効率を示す、自動車バンパーの芯材が得られる
ことを見いだしたものである。
レングラフトポリエチレン共重合体よりなる発泡体を特
定構造に組み合わせることにより、極めて優れたエネル
ギー吸収効率を示す、自動車バンパーの芯材が得られる
ことを見いだしたものである。
本考案は、衝突時の発生荷重は小さく、かつ、変形の
小さなバンパー芯材を提供することを目的とする。
小さなバンパー芯材を提供することを目的とする。
すなわち本考案は、密度0.030〜0.100g/cm3の高密度
発泡体Ａ、および密度0.015〜0.08g/cm3の低密度発泡体
Ｂからなり、かつ発泡体Ａと発泡体Ｂの密度差が0.01g/
cm3以上である、密度の異なる２種類のスチレングラフ
トポリエチレン共重合体の発泡体を組合わせてなる、自
動車バンパーの芯材であって、高密度発泡体Ａが少なく
とも２カ所に分散し、バンパー芯材としてセットされた
状態で、少なくとも１個が中心線より上半分に、１個が
下半分に位置するように設けられた構造の、自動車バン
パーの芯材を提供する。（第１図参照） その際、さらにバンパー先端部における実質衝撃受圧
面積において、高密度発泡体Ａの実質衝撃受圧面積の比
率が10〜50％であることも、有効な改良因子である。
発泡体Ａ、および密度0.015〜0.08g/cm3の低密度発泡体
Ｂからなり、かつ発泡体Ａと発泡体Ｂの密度差が0.01g/
cm3以上である、密度の異なる２種類のスチレングラフ
トポリエチレン共重合体の発泡体を組合わせてなる、自
動車バンパーの芯材であって、高密度発泡体Ａが少なく
とも２カ所に分散し、バンパー芯材としてセットされた
状態で、少なくとも１個が中心線より上半分に、１個が
下半分に位置するように設けられた構造の、自動車バン
パーの芯材を提供する。（第１図参照） その際、さらにバンパー先端部における実質衝撃受圧
面積において、高密度発泡体Ａの実質衝撃受圧面積の比
率が10〜50％であることも、有効な改良因子である。
ここで実質衝撃受圧面積とは、バンパーに衝撃負荷が
かかるとき、その衝撃を受ける実質面積である。実際の
衝撃は多方面から起こる可能性もあるが、本考案におい
ては、最も衝撃を受ける確率の高い自動車の中心線に垂
直なバンパー断面とする。また、通常のバンパーは必ず
しも直方体ではなく、デザイン、はめ合わせなどを考慮
して、曲線部分、テーパー部分、肉ぬすみ部分などがあ
り、すべての面で均一な断面を有していないが、上記の
垂直断面において、中心線方向に荷重をかけた場合、車
体にそのまま力が伝わる部分の総面積を意味する。例え
ば、第２図においては、Ａ−Ａ′の断面が実質衝撃受圧
面積であり、第３図においては、A1‐A1′およびA2‐
A2′の和が実質衝撃受圧面積である。
かかるとき、その衝撃を受ける実質面積である。実際の
衝撃は多方面から起こる可能性もあるが、本考案におい
ては、最も衝撃を受ける確率の高い自動車の中心線に垂
直なバンパー断面とする。また、通常のバンパーは必ず
しも直方体ではなく、デザイン、はめ合わせなどを考慮
して、曲線部分、テーパー部分、肉ぬすみ部分などがあ
り、すべての面で均一な断面を有していないが、上記の
垂直断面において、中心線方向に荷重をかけた場合、車
体にそのまま力が伝わる部分の総面積を意味する。例え
ば、第２図においては、Ａ−Ａ′の断面が実質衝撃受圧
面積であり、第３図においては、A1‐A1′およびA2‐
A2′の和が実質衝撃受圧面積である。
ここでエネルギー吸収効率とは、エネルギー吸収体
（バンパー）に圧縮負荷をかけ、第４図に示すような、
応力−歪み曲線Ｏ〜Ｂを得たとき、四角形OABCの面積に
対する斜線部OBCの面積の比率をエネルギー吸収効率と
いい、この値が大きいほどバンパーとしてのエネルギー
吸収が良い。
（バンパー）に圧縮負荷をかけ、第４図に示すような、
応力−歪み曲線Ｏ〜Ｂを得たとき、四角形OABCの面積に
対する斜線部OBCの面積の比率をエネルギー吸収効率と
いい、この値が大きいほどバンパーとしてのエネルギー
吸収が良い。
曲線OBは吸収体の材質で変わる。比較的高密度高強度
発泡体を使用すると、面積OBCは増加するが、Ｂ点（ま
たはＡ点）の応力（衝突時に受ける最大荷重）も増加
し、車体本体への負荷が増加してしまうため、車体の強
度を上げる必要を生じ、コストアップになり好ましくな
い。
発泡体を使用すると、面積OBCは増加するが、Ｂ点（ま
たはＡ点）の応力（衝突時に受ける最大荷重）も増加
し、車体本体への負荷が増加してしまうため、車体の強
度を上げる必要を生じ、コストアップになり好ましくな
い。
理想的な応力−歪み曲線は、第５図に示すように、衝
突の初期には急激に応力が増加し、運転者、車体に安全
な範囲のある一定の値の点（Ｄ）近傍から緩やかな曲線
で（Ｂ）に達する、いいかえると応力の増加がなく歪み
の増加のみが起こるようにするものである。このように
すると、全体として面積ODBCの大きい、すなわちエネル
ギー吸収効率の大きいバンパー特性が得られる。
突の初期には急激に応力が増加し、運転者、車体に安全
な範囲のある一定の値の点（Ｄ）近傍から緩やかな曲線
で（Ｂ）に達する、いいかえると応力の増加がなく歪み
の増加のみが起こるようにするものである。このように
すると、全体として面積ODBCの大きい、すなわちエネル
ギー吸収効率の大きいバンパー特性が得られる。
本考案においては、プラスチック発泡体を使用し、そ
の複合化を図ることにより、前述の理想曲線に出来るだ
け近付けるようにした。すなわち、比較的高密度発泡体
Ａと比較的低密度発泡体Ｂとを組み合わせ、衝撃発生の
初期OD間にはＡ部材により高いヤング率（ヤング率＝応
力／歪み）を示し、Ｄ付近でＡ部材が座屈することによ
り、ヤング率が急激に低下し、Ｂに到るようにした。
の複合化を図ることにより、前述の理想曲線に出来るだ
け近付けるようにした。すなわち、比較的高密度発泡体
Ａと比較的低密度発泡体Ｂとを組み合わせ、衝撃発生の
初期OD間にはＡ部材により高いヤング率（ヤング率＝応
力／歪み）を示し、Ｄ付近でＡ部材が座屈することによ
り、ヤング率が急激に低下し、Ｂに到るようにした。
上述の目的を達成するためには、部材の選択およびそ
の配置の設計が必要である。
の配置の設計が必要である。
（部材の材質） このような発泡体を選択することにより、前述したよ
うな、衝撃発生時の初期には高いヤング率を示し、圧縮
負荷の途中で座屈し、なおかつ破壊しない特性を出すた
めには、靱性も要求される。このためには、発泡ポリス
チレンや硬質ウレタンではそのような特性を出すことが
できない。
うな、衝撃発生時の初期には高いヤング率を示し、圧縮
負荷の途中で座屈し、なおかつ破壊しない特性を出すた
めには、靱性も要求される。このためには、発泡ポリス
チレンや硬質ウレタンではそのような特性を出すことが
できない。
したがって、本考案で使用する部材としては、プラス
チック発泡体、とりわけスチレングラフトポリエチレン
共重合体の発泡体であることが好ましい。しかも、その
高密度発泡体と低密度発泡体とを複合化することによ
り、最も好ましい特性を得ることができる。
チック発泡体、とりわけスチレングラフトポリエチレン
共重合体の発泡体であることが好ましい。しかも、その
高密度発泡体と低密度発泡体とを複合化することによ
り、最も好ましい特性を得ることができる。
スチレングラフトポリエチレン共重合体は、ポリエチ
レンにスチレンがグラフト共重合したものであり、その
製造は、例えば特公昭53-11993号に記載されているよう
な方法で製造することができる。
レンにスチレンがグラフト共重合したものであり、その
製造は、例えば特公昭53-11993号に記載されているよう
な方法で製造することができる。
本考案のスチレングラフトポリエチレン共重合体の製
造に使用するポリエチレンは、高圧法ポリエチレン、中
圧法ポリエチレンまたは低圧法ポリエチレンのホモ重合
体、あるいはエチレン−アクリル酸共重合体、エチレン
−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−プロピレン
共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル
含量0.1〜20重量％）等のエチレン主体の共重合体が使
用される。これらのもの単独あるいは２種以上混合して
使用してもよい。一般に、密度が0.91〜0.94g/cm3で、
メルトインデックス（MI）が0.5〜20g/10分のポリエチ
レンまたはエチレン−酢酸ビニル共重合体が好ましい。
この範囲のポリエチレンを使用したスチレングラフトポ
リエチレン共重合体は、その発泡体の弾性および緩衝性
の改善が顕著である。
造に使用するポリエチレンは、高圧法ポリエチレン、中
圧法ポリエチレンまたは低圧法ポリエチレンのホモ重合
体、あるいはエチレン−アクリル酸共重合体、エチレン
−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−プロピレン
共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル
含量0.1〜20重量％）等のエチレン主体の共重合体が使
用される。これらのもの単独あるいは２種以上混合して
使用してもよい。一般に、密度が0.91〜0.94g/cm3で、
メルトインデックス（MI）が0.5〜20g/10分のポリエチ
レンまたはエチレン−酢酸ビニル共重合体が好ましい。
この範囲のポリエチレンを使用したスチレングラフトポ
リエチレン共重合体は、その発泡体の弾性および緩衝性
の改善が顕著である。
ポリエチレンにグラフト重合するスチレンの量は、ポ
リエチレン100重量部に対してスチレン25〜200重量部が
好ましい。スチレン25重量部未満では発泡体のスチーム
成形時に十分な接着が得られないし、200重量部を越え
ては所期の弾性および弾性回復を示さない。
リエチレン100重量部に対してスチレン25〜200重量部が
好ましい。スチレン25重量部未満では発泡体のスチーム
成形時に十分な接着が得られないし、200重量部を越え
ては所期の弾性および弾性回復を示さない。
発泡剤は、上記特公昭53-11993号に記載のような物理
発泡剤だけでなく、化学発泡剤ももちろん使用可能であ
る。
発泡剤だけでなく、化学発泡剤ももちろん使用可能であ
る。
（高密度発泡体Ａ） 本考案に使用する高密度発泡体Ａは、衝撃初期の負荷
の大部分を吸収する働きを吸収するものであり、比較的
高いヤング率を有するものである。本考案の複合体にお
いては、密度範囲0.030〜0.100g/cm3のものである。
の大部分を吸収する働きを吸収するものであり、比較的
高いヤング率を有するものである。本考案の複合体にお
いては、密度範囲0.030〜0.100g/cm3のものである。
（低密度発泡体Ｂ） 本考案の低密度発泡体Ｂは、バンパー心材の実質の形
状を保持し、高密度発泡体Ａを複合して、主として座屈
後の負荷を吸収し、緩衝する働きをするものである。本
考案においては、密度範囲0.015〜0.08g/cm3、好ましく
は、0.025〜0.06g/cm3のものである。
状を保持し、高密度発泡体Ａを複合して、主として座屈
後の負荷を吸収し、緩衝する働きをするものである。本
考案においては、密度範囲0.015〜0.08g/cm3、好ましく
は、0.025〜0.06g/cm3のものである。
本考案においては、また高密度発泡体Ａと低密度発泡
体Ｂとの密度の差も重要なことである。このことによ
り、本考案が意図する衝撃初期の負荷の大部分を吸収す
る高ヤング率と、一定の負荷以上を緩衝する低ヤング率
の組み合わせが達成される。
体Ｂとの密度の差も重要なことである。このことによ
り、本考案が意図する衝撃初期の負荷の大部分を吸収す
る高ヤング率と、一定の負荷以上を緩衝する低ヤング率
の組み合わせが達成される。
本考案においては、両者の密度の差は0.01g/cm3以上
である。
である。
（部材の配置） 本考案においては、高密度発泡体Ａの部材は、バンパ
ーの高さ方向において、上半分および下半分に分割して
配置されていることが必要である。すなわち、自動車が
物体と衝突する場合、衝突する相手により大別して次の
３つの場合に分けられる。
ーの高さ方向において、上半分および下半分に分割して
配置されていることが必要である。すなわち、自動車が
物体と衝突する場合、衝突する相手により大別して次の
３つの場合に分けられる。
ａ 全面に負荷がかかる場合 第６図−ａ ｂ 上の部分に負荷がかかる場合 第６図−ｂ ｃ 下の部分に負荷がかかる場合 第６図−ｃ この可能性を考慮し、いずれの場合にも対応できるよう
にすると、高密度発泡体Ａの部材は、上半分および下半
分に分割されて配置されていることが好ましい。
にすると、高密度発泡体Ａの部材は、上半分および下半
分に分割されて配置されていることが好ましい。
また、高密度発泡体Ａは、低密度発泡体Ｂに接着され
たり、インサートされたりして一応固着はされている
が、衝突時の衝撃により剥がれたり、めくれたりするこ
とがある。とくに芯材の端部にある高密度発泡体Ａが剥
離し易い。またとくに、繰り返し衝撃を受ける場合に
は、この部分の強度の弱さが問題点となりうる。従っ
て、第９図に示すように、分離して配置された高密度発
泡体Ａを、相互に連結した構造とすることは好ましい。
たり、インサートされたりして一応固着はされている
が、衝突時の衝撃により剥がれたり、めくれたりするこ
とがある。とくに芯材の端部にある高密度発泡体Ａが剥
離し易い。またとくに、繰り返し衝撃を受ける場合に
は、この部分の強度の弱さが問題点となりうる。従っ
て、第９図に示すように、分離して配置された高密度発
泡体Ａを、相互に連結した構造とすることは好ましい。
連結の方法には、種々の方法をとり得る。例えば、高
密度発泡体Ａの数カ所を連結棒で連結したり、高密度発
泡体と同種の発泡体からなる棧で接着たり、バンパー芯
材の前面を覆う板に高密度発泡体Ａを固着したり、ある
いは第９図ｂまたは第10図に示すように、第９図ａに示
す高密度発泡体Ａをコの字状に成形してもよい。この場
合、バンパー芯材のエネルギー吸収率は、分割配置した
高密度発泡体Ａの衝撃受圧面積により定まり、前面だけ
に配置した板などにはあまり左右されない。
密度発泡体Ａの数カ所を連結棒で連結したり、高密度発
泡体と同種の発泡体からなる棧で接着たり、バンパー芯
材の前面を覆う板に高密度発泡体Ａを固着したり、ある
いは第９図ｂまたは第10図に示すように、第９図ａに示
す高密度発泡体Ａをコの字状に成形してもよい。この場
合、バンパー芯材のエネルギー吸収率は、分割配置した
高密度発泡体Ａの衝撃受圧面積により定まり、前面だけ
に配置した板などにはあまり左右されない。
（部材使用割合） 前述の目的を達成するためには、高密度発泡体Ａの部
材および低密度発泡体Ｂの部材の使用割合の選択も重要
である。すなわち、高密度発泡体Ａの部材の強度があま
りに高ぎると、最大応力が増加し、車体にその応力が伝
わり好ましくない。またその強度が低すぎると、当然の
ことながら補強効果があがらない。このために、全体の
実質衝撃受圧面積中にしめる、高密度発泡体Ａ部材の受
圧面積の割合は、10〜50％，好ましくは、20〜40％であ
る。
材および低密度発泡体Ｂの部材の使用割合の選択も重要
である。すなわち、高密度発泡体Ａの部材の強度があま
りに高ぎると、最大応力が増加し、車体にその応力が伝
わり好ましくない。またその強度が低すぎると、当然の
ことながら補強効果があがらない。このために、全体の
実質衝撃受圧面積中にしめる、高密度発泡体Ａ部材の受
圧面積の割合は、10〜50％，好ましくは、20〜40％であ
る。
以下に実施例に基づき、本考案をさらに詳細に説明す
る。
る。
〔実施例１〕 本考案のバンパー芯材ならびに対象用の芯材１、２お
よび３の４種類の試験用バンパー芯材（長さ1500mm、幅
100mm、高さ190mm）を作成し、静的圧縮試験を行った。
試験用バンパーは、第７図に示す基本断面形状により作
成され、芯材の部材の密度、実質受圧面積、および寸法
は第１表のとおりであった。
よび３の４種類の試験用バンパー芯材（長さ1500mm、幅
100mm、高さ190mm）を作成し、静的圧縮試験を行った。
試験用バンパーは、第７図に示す基本断面形状により作
成され、芯材の部材の密度、実質受圧面積、および寸法
は第１表のとおりであった。
これらの芯材の製造に使用したプラスチック発泡体
は、低密度ポリエチレン粒子100重量部を水に分散さ
せ、重合開始剤の存在下にスチレン105重量部を供給
し、懸濁重合によりスチレングラフトポリエチレン粒子
を得、これに発泡剤を含浸して得られる発泡性粒子を予
備発泡させ、この予備発泡粒子を、型内ビーズ発泡成形
法により成形して得られるものである。
は、低密度ポリエチレン粒子100重量部を水に分散さ
せ、重合開始剤の存在下にスチレン105重量部を供給
し、懸濁重合によりスチレングラフトポリエチレン粒子
を得、これに発泡剤を含浸して得られる発泡性粒子を予
備発泡させ、この予備発泡粒子を、型内ビーズ発泡成形
法により成形して得られるものである。
これらの試験用芯剤を次の条件で試験した。
試験機 インストロン社万能試験機 圧縮速度 10mm/分 雰囲気温度 23℃ 雰囲気湿度 50％R.H. 以上の測定から得られた応力−歪み曲線は、第８図に
示すとおりであった。またこれから計算されるエネルギ
ー吸収効率は、次のとおりであった。
示すとおりであった。またこれから計算されるエネルギ
ー吸収効率は、次のとおりであった。
本考案品 80％ 対照品１（従来品） 64％ 対照品２ 81％ 対照品３ 72％ 以上のとおり、本考案品は、対照品１である従来品に
比べ、吸収効率が向上し、とくに初期衝撃応力約2kg/cm
2あたりで座屈が始まり、50％歪みの点でも約2.7kg/cm2
の応力にしかならないで、緩衝効果に優れていることが
判る。
比べ、吸収効率が向上し、とくに初期衝撃応力約2kg/cm
2あたりで座屈が始まり、50％歪みの点でも約2.7kg/cm2
の応力にしかならないで、緩衝効果に優れていることが
判る。
また、高密度発泡体の密度が0.10kg/cm3を越える対照
品２、および高密度発泡体の受圧面積が50％を越える対
照品３については、吸収効率はたしかに向上している
が、同時に50％歪み時の応力が大きく（対照品２で3.9k
g/cm2、対照品３で5kg/cm2）、車体本体への負荷が大き
すぎる。また、対照品３は、高密度発泡体Ａの部材の実
質受圧面積が大きいので、座屈しなかった。
品２、および高密度発泡体の受圧面積が50％を越える対
照品３については、吸収効率はたしかに向上している
が、同時に50％歪み時の応力が大きく（対照品２で3.9k
g/cm2、対照品３で5kg/cm2）、車体本体への負荷が大き
すぎる。また、対照品３は、高密度発泡体Ａの部材の実
質受圧面積が大きいので、座屈しなかった。
〔実施例２〜３〕 同様にして、実施例１における本考案品の高密度発泡
体Ａの密度を0.040g/cm3に下げた以外は、同様の構成を
有する試験用芯材で試験を行った。エネルギー吸収効率
は、実施例１同様約80％の高い値を維持した。
体Ａの密度を0.040g/cm3に下げた以外は、同様の構成を
有する試験用芯材で試験を行った。エネルギー吸収効率
は、実施例１同様約80％の高い値を維持した。
また、実施例１における本考案品と同じＡ、Ｂ部材を
使用し、Ａの実質受圧面積を15％とした以外は、同様の
構成を有する試験用芯材で試験をした結果、やはり実施
例１と同様の高い効果を発揮することが判明した。
使用し、Ａの実質受圧面積を15％とした以外は、同様の
構成を有する試験用芯材で試験をした結果、やはり実施
例１と同様の高い効果を発揮することが判明した。
〔実施例４〕 第１図ｂおよび第１図ｃに示すように、密度が0.075g
/cm3、高さ22mm、長さ300mm、幅100mmの高密度発泡体
（スチレングラフト エチレン−酢酸ビニル（酢酸ビニ
ル含量5.5重量％）共重合体を素材）を複数個、バンパ
ー芯材の上端面ならびに下端面より30mmの位置に、隣の
距離が30mmとなるように（上下間の距離は86mm）、密度
が0.028g/cm3の低密度発泡体Ｂ（スチレングラフト エ
チレン−酢酸ビニル（酢酸ビニル含量5.5重量％）共重
合体を素材）で製造したバンパー基体の空所に挿入し
て、バンバー芯材を得た（Ａの受圧面積21％、芯材の平
均密度0.038g/cm3）。
/cm3、高さ22mm、長さ300mm、幅100mmの高密度発泡体
（スチレングラフト エチレン−酢酸ビニル（酢酸ビニ
ル含量5.5重量％）共重合体を素材）を複数個、バンパ
ー芯材の上端面ならびに下端面より30mmの位置に、隣の
距離が30mmとなるように（上下間の距離は86mm）、密度
が0.028g/cm3の低密度発泡体Ｂ（スチレングラフト エ
チレン−酢酸ビニル（酢酸ビニル含量5.5重量％）共重
合体を素材）で製造したバンパー基体の空所に挿入し
て、バンバー芯材を得た（Ａの受圧面積21％、芯材の平
均密度0.038g/cm3）。
このバンパー芯材のエネルギー吸収効率は82％、50％
歪み圧縮応力は約2.9kg/cm2であった。
歪み圧縮応力は約2.9kg/cm2であった。
〔実施例５〕 この実施例のバンパー芯材１、２および３、ならびに
対象用の芯材４、５および６の試験用バンパー芯材を作
成した（長さ1500mm、幅100mm、高さ190mm）。バンパー
芯材の断面基本形は第10図のとおりであり、各部の寸
法、面積比および密度は第２表のとおりであった。
対象用の芯材４、５および６の試験用バンパー芯材を作
成した（長さ1500mm、幅100mm、高さ190mm）。バンパー
芯材の断面基本形は第10図のとおりであり、各部の寸
法、面積比および密度は第２表のとおりであった。
これらの芯材の製造に使用したプラスチック発泡体の
材質、製法ならびに試験条件は、実施例１と同じであっ
た。
材質、製法ならびに試験条件は、実施例１と同じであっ
た。
以上の測定から得られた応力−歪み曲線は、第11図に
示すとおりであった。またこれから計算されるエネルギ
ー吸収効率、50％歪み時の圧縮応力は、次のとおりであ
った。
示すとおりであった。またこれから計算されるエネルギ
ー吸収効率、50％歪み時の圧縮応力は、次のとおりであ
った。
以上のとおり、本考案品１、２および３は、対照品試
料６に比べ、吸収効率が向上し、とくに初期衝撃応力で
座屈が始まるのが約2kg/cm2であり、緩衝効果に優れて
いることが判る。
料６に比べ、吸収効率が向上し、とくに初期衝撃応力で
座屈が始まるのが約2kg/cm2であり、緩衝効果に優れて
いることが判る。
試料４は発泡体Ａの密度が高く、試料５は発泡体Ａの
衝撃受圧面積が大きいので、50％歪みにおける応力が大
きく、車体本体への負荷が大きすぎる。
衝撃受圧面積が大きいので、50％歪みにおける応力が大
きく、車体本体への負荷が大きすぎる。
また、いずれの試験においても高密度発泡体Ａが剥が
れたり、めくれたりすることはなかった。
れたり、めくれたりすることはなかった。
本考案は、以上のとおり高密度発泡体Ａからなる部材
を、上下２つの部分に分けて低密度発泡体Ｂと複合して
構成した自動車バンパーの芯材であるので、エネルギー
吸収効率が高く、かつ車体強度との関係で適切な最大負
荷に止どめ得るものである。また全体が発泡プラスチッ
クから構成されているので、バンパーの重量が軽く、自
動車の軽量化、消費エネルギーの軽減化に貢献するもの
である。
を、上下２つの部分に分けて低密度発泡体Ｂと複合して
構成した自動車バンパーの芯材であるので、エネルギー
吸収効率が高く、かつ車体強度との関係で適切な最大負
荷に止どめ得るものである。また全体が発泡プラスチッ
クから構成されているので、バンパーの重量が軽く、自
動車の軽量化、消費エネルギーの軽減化に貢献するもの
である。
第１図ａと第１図ｂは、本考案のバンパー芯材の一例を
示す斜視図である。第１図ｃは、第１図ｂにおけるバン
パー芯材の寸法を示すための部分斜視図である。図にお
いて、Ａは高密度発泡体Ａを示し、Ｂは低密度発泡体Ｂ
を示す。 第２図は、バンパーの一例の平面図である。図におい
て、Ａ−Ａ′線は、実質受圧面を示す。 第３図は、バンパーの他の例の平面図である。図におい
て、A1−A1′およびA2−A2′は実質受圧面を示す。 第４図は、バンパーにおける応力−歪み曲線の例を示
す。 第５図は、バンパーにおける応力−歪み曲線の好ましい
例を示す。 第６図ａ、ｂおよびｃは、衝突時にバンパーに負荷のか
かる態様を示す。 第７図は、本考案の試験に使用したバンパー芯材の横手
方向（自動車の中心線の方向）の断面図であり、A1およ
びA2は高密度発泡体Ａの厚みを示し、B1、B2およびB3は
低密度発泡体Ｂの厚みを示す。 第８図は、実施例１における応力−歪み曲線を示すもの
である。図において、曲線ａは、本考案品の曲線を示
し、曲線１は対照品１の、曲線２は対照品２の、曲線３
は対照品３の曲線をそれぞれ示す。 第９図ａは、高密度発泡体の斜視図、第９図ｂと第９図
ｃは、本考案のバンパー芯材の一例を示す斜視図であ
る。図において、Ａは高密度発泡体Ａを示し、Ｂは低密
度発泡体Ｂを示す。 第10図は、本考案の試験に使用したバンパー芯材の形状
の一例を示す断面図である。図において、A1、A2および
A3は、高密度発泡体Ａの各部の厚みを示し、B1、B2およ
びB3は低密度発泡体Ｂの各部の厚みを示す。 第11図は、実施例５における応力−歪み曲線を示すもの
である。図において、各曲線に付した数字は、それぞれ
試料の番号を示す。
示す斜視図である。第１図ｃは、第１図ｂにおけるバン
パー芯材の寸法を示すための部分斜視図である。図にお
いて、Ａは高密度発泡体Ａを示し、Ｂは低密度発泡体Ｂ
を示す。 第２図は、バンパーの一例の平面図である。図におい
て、Ａ−Ａ′線は、実質受圧面を示す。 第３図は、バンパーの他の例の平面図である。図におい
て、A1−A1′およびA2−A2′は実質受圧面を示す。 第４図は、バンパーにおける応力−歪み曲線の例を示
す。 第５図は、バンパーにおける応力−歪み曲線の好ましい
例を示す。 第６図ａ、ｂおよびｃは、衝突時にバンパーに負荷のか
かる態様を示す。 第７図は、本考案の試験に使用したバンパー芯材の横手
方向（自動車の中心線の方向）の断面図であり、A1およ
びA2は高密度発泡体Ａの厚みを示し、B1、B2およびB3は
低密度発泡体Ｂの厚みを示す。 第８図は、実施例１における応力−歪み曲線を示すもの
である。図において、曲線ａは、本考案品の曲線を示
し、曲線１は対照品１の、曲線２は対照品２の、曲線３
は対照品３の曲線をそれぞれ示す。 第９図ａは、高密度発泡体の斜視図、第９図ｂと第９図
ｃは、本考案のバンパー芯材の一例を示す斜視図であ
る。図において、Ａは高密度発泡体Ａを示し、Ｂは低密
度発泡体Ｂを示す。 第10図は、本考案の試験に使用したバンパー芯材の形状
の一例を示す断面図である。図において、A1、A2および
A3は、高密度発泡体Ａの各部の厚みを示し、B1、B2およ
びB3は低密度発泡体Ｂの各部の厚みを示す。 第11図は、実施例５における応力−歪み曲線を示すもの
である。図において、各曲線に付した数字は、それぞれ
試料の番号を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 浜之上 幸雄 神奈川県厚木市岡津古久560―２ 日産自 動車株式会社車体設計部内 (72)考案者 沢原 俊英 東京都千代田区丸の内２丁目５番２号 三 菱油化株式会社内 (72)考案者 田子 聰 三重県四日市市川尻町1000番地 三菱油化 バーデイツシエ株式会社内 (72)考案者 水越 功武 東京都台東区台東２丁目27番３号 東洋科 学株式会社内 (56)参考文献 実開 平２−11749（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】密度0.030〜0.100g/cm3の高密度発泡体Ａ
および密度0.015〜0.08g/cm3の低密度発泡体Ｂからな
り、かつ発泡体Ａと発泡体Ｂの密度差が0.01g/cm3以上
である、密度の異なる２種類のスチレングラフトポリエ
チレン共重合体の発泡体を組合わせてなる、自動車バン
パーの芯材であって、高密度発泡体Ａが少なくとも２カ
所に分散し、バンパー芯材としてセットされた状態で、
少なくとも１個が中心線より上半分に、１個が下半分に
位置するように設けられた構造の、自動車バンパーの芯
材。 - 【請求項２】上と下に設けられた高密度発泡体Ａは相互
に連結されていることを特徴とする、実用新案登録請求
の範囲第１項に記載の自動車バンパーの芯材。 - 【請求項３】バンパー先端部における衝撃受圧面積にお
いて、高密度発泡体Ａの衝撃受圧面積の比率が10〜50％
である、実用新案登録請求の範囲第１項記載の自動車バ
ンパーの芯材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988152517U JPH081146Y2 (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 自動車バンパーの芯材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988152517U JPH081146Y2 (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 自動車バンパーの芯材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0275249U JPH0275249U (ja) | 1990-06-08 |
| JPH081146Y2 true JPH081146Y2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=31427516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988152517U Expired - Lifetime JPH081146Y2 (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 自動車バンパーの芯材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH081146Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4539721B2 (ja) * | 2008-01-11 | 2010-09-08 | 株式会社カネカ | 型内発泡成形装置及び方法並びに型内発泡成形品 |
| JP5170140B2 (ja) * | 2009-05-15 | 2013-03-27 | 株式会社デンソー | 車両用衝突検知装置 |
| DE102019108742A1 (de) * | 2019-04-03 | 2020-10-08 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Energieabsorptionsvorrichtung |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0517327Y2 (ja) * | 1988-07-08 | 1993-05-10 |
-
1988
- 1988-11-25 JP JP1988152517U patent/JPH081146Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0275249U (ja) | 1990-06-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20040174024A1 (en) | Vehicle bumper structure | |
| US6682128B2 (en) | Composite energy absorber | |
| US7357444B2 (en) | Tunable geometry for energy absorbing foam to lower peak load during side impact | |
| JPH07269622A (ja) | 樹脂製衝撃吸収部材及びそれを用いた衝撃吸収ブロック | |
| AU2002344847A1 (en) | Composite energy absorber | |
| WO2003047916A1 (en) | Formed energy absorber | |
| US6890009B2 (en) | Bumper core | |
| WO1998026195A1 (fr) | Antichoc en resine | |
| JP2008519891A5 (ja) | ||
| JPH081146Y2 (ja) | 自動車バンパーの芯材 | |
| JP3218694B2 (ja) | 樹脂製衝撃吸収体 | |
| JP2004168077A (ja) | フロントバンパー芯材 | |
| JP2004360790A (ja) | エネルギー吸収部材 | |
| JP4082145B2 (ja) | 衝撃吸収部材 | |
| JP5134807B2 (ja) | 車両用バンパおよび衝撃吸収部材 | |
| JPS6157504B2 (ja) | ||
| JPH0517327Y2 (ja) | ||
| JP7236425B2 (ja) | バンパアブソーバー | |
| JPH08164805A (ja) | 衝撃吸収バンパー | |
| JPH08295194A (ja) | 車両用衝撃吸収構造体 | |
| WO2023113011A1 (ja) | バンパアブソーバー | |
| JP5933248B2 (ja) | 車両用衝撃吸収部材 | |
| JPH11351328A (ja) | 衝撃吸収体及びそれを用いた衝撃吸収方法 | |
| JPH10219017A (ja) | ポリオレフィン樹脂発泡体 | |
| JP2004352028A (ja) | バンパーの芯材および該芯材を備えたバンパー |