JPH0924781A - バンパーの樹脂製アーマチャー成形構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工および組付け工数を低減すると共に、バ
ンパースペースを極力小さくすることができる構造の車
両用バンパーシステムを構成するのに適した樹脂製アー
マチャー成形構造を提供する。 【解決手段】 この樹脂製アーマチャー成形構造は、バ
ンパー長手方向に配向されている補強繊維を含む繊維強
化熱可塑性樹脂からなる長尺の剛性のあるアーマチャー
本体(12)と、このアーマチャー本体の外表面から突出し
ていてかつ互いに間隔を置いてバンパー長手方向を横切
って延びている、熱可塑性樹脂のみからなる軟らかい多
数のリブ(13)とからなる。これらのリブ(13)は、アーマ
チャー本体(12)内の繊維配向方向に対して、成形中補強
繊維が溶融樹脂と共にリブ(13)の中へ連行されないよう
な角度60°〜90°をなしてアーマチャー本体(12)の外表
面から突出している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の各種車
両のためのバンパーの樹脂製アーマチャー成形構造に関
し、特にエネルギー吸収性に優れた合成樹脂製バンパー
システムを構成し得る樹脂製アーマチャー成形構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車等の各種車両の前後に緩衝
材として金属製のバンパーが用いられていたが、緩衝作
用の向上、軽量化、外観の優美さ等の要求に十分に対応
できないため、近年合成樹脂製のバンパーシステムが用
いられている。そのような樹脂製バンパーシステムの横
断面を図４に示す。１がコの字形横断面を有する樹脂製
アーマチャー成形構造であり、図５にその左半分を平面
図で示してある。２は、衝突の際にエネルギーを吸収す
るエネルギー吸収体で、ポリウレタンやポリプロピレン
等の発泡樹脂が用いられる。３は、エネルギー吸収体２
とアーマチャー成形構造１とを囲繞する外表面を形成す
るバンパーフェイシアであり、ポリプロピレン製や、そ
の他複数樹脂を混合したポリマーアロイまたはアルミニ
ウム製で、成形後車体と同様の塗装を施したものが多く
用いられている。この樹脂製バンパーシステムは、樹脂
製アーマチャー成形構造１にステー４をねじで結合し
て、このステー４を車体に固定することにより取り付け
られる。

【０００３】樹脂製アーマチャー成形構造１として、最
近はガラス繊維や炭素繊維等の繊維類によって補強され
た繊維強化プラスチックが用いられ始めている。この種
の従来技術としては、例えば特開平2-231244号公報や実
開平3-84255 号公報に示されたものがある。しかしなが
ら、このような構成のバンパーシステムでは、エネルギ
ー吸収体（プラスチック発泡体）が別体であるため、エ
ネルギー吸収体の加工やバンパーシステムへの組付け等
の工数が増加し、コストの面でも不利であった。

【０００４】この経済的理由に加えて、エネルギー吸収
体（プラスチック発泡体）の性能のバラツキが大きいた
め、十分なエネルギー吸収効果を得ようとすると、発泡
体の量を大幅に増やす必要があり、バンパースペースを
極力小さくしようとする要請にも合致しなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、高い衝突エネルギー吸収効果を維持しながら、
部品点数を減らして加工および組付け工数を低減すると
共に、バンパースペースを極力小さくすることができる
構造のバンパーシステムを構成するのに適した樹脂製ア
ーマチャー成形構造を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によるバンパーの樹脂製アーマチャー成形
構造は、バンパー長手方向に配向されている補強繊維を
含む繊維強化熱可塑性樹脂からなる長尺の剛性のあるア
ーマチャー本体と、このアーマチャー本体の外表面から
突出していてかつ互いに間隔を置いてバンパー長手方向
を横切って延びている、熱可塑性樹脂のみからなる軟ら
かい多数のリブとからなり、前記各リブは、アーマチャ
ー本体内の繊維配向方向に対して、成形中補強繊維がリ
ブの中へ流れこまないような角度をなして突出するよう
に設けられている。

【０００７】前記のアーマチャー本体内の繊維配向方向
に対するリブの角度は60°〜90°の範囲にあれば、アー
マチャー本体内の補強繊維が成形中リブの中へ流れこま
ないことが実験により確認されている。本発明の樹脂製
アーマチャー成形構造に用いられる熱可塑性樹脂として
は、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリアミド、PPS 等を用い
ることができる。

【０００８】また、補強繊維としては、ガラス繊維、炭
素繊維、芳香族ポリアミド繊維( ケブラー: 商標) 等を
用いることができる。

【０００９】

【作用】本発明の樹脂製アーマチャー成形構造をステー
を介して車体の一端に取り付け、ステーと反対側に薄い
樹脂製のバンパーフェーシアを樹脂製アーマチャー成形
構造を囲繞するように取り付けてバンパーシステムを構
成した場合に、車両の衝突時に、熱可塑性樹脂のみから
なる多数の軟らかいリブが大きく変形し、その変形の過
程でエネルギーを吸収すると同時に、繊維強化樹脂から
なる、高い耐衝撃性と高い剛性を有するアーマチャー本
体が衝撃や曲げモーメントを引き受ける。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態により詳細に説明する。図１は車両のバンパーシス
テムに用いられる本発明によるバンパーの樹脂製アーマ
チャー成形構造の平面図であり、図２はその中央横断面
図である。車両のバンパーシステムに用いられる本発明
の樹脂製アーマチャー成形構造１１は、バンパー長手方
向に配向されている補強繊維例えばガラス繊維を含む繊
維強化熱可塑性樹脂からなる長尺の剛性のあるアーマチ
ャー本体１２を有する。このアーマチャー本体１２は、
図２に示すようにコの字形横断面を有し、その開放側と
反対側の面にバンパー長手方向を横切って延びる多数の
リブ１３が互いに間隔を置いて配列されている。これら
のリブ１３は、本発明により、成形中溶融した熱可塑性
樹脂と共にガラス繊維がリブ１３の中へ入りこまないよ
うにするために、図３(b) に示すようにアーマチャー本
体１２内の繊維配向方向に対してαの角度、すなわち60
°〜90°の範囲内の角度をなして突出するように設けら
れている。本実施例では、αの角度を90°に設定してい
る。したがって、成形されたリブ１３は軟らかい熱可塑
性樹脂のみからなる。前記のガラス繊維の配向方向に対
するリブ１３の角度の範囲は実験により確かめられたも
ので、このリブの角度をもっと小さくすればするほど、
リブの中にガラス繊維が入り込みやすくなり、リブにガ
ラス繊維が入ってしまうと、リブの緩衝能力が低下し、
またガラス繊維がリブに流れた分だけアーマチャー本体
１２の強度も低下することになる。

【００１１】この樹脂製アーマチャー成形構造１１は、
コの字形の開放側を車体に向けた状態でステー１４（図
１）を介して車体の一端側に取り付けられ、ステー１４
と反対側には、薄い肉厚の樹脂製バンパーフェイシア１
５（図２）が樹脂製アーマチャー成形構造１１を囲繞す
るように取り付けられる。本発明による樹脂製アーマチ
ャー成形構造１１は、例えば次のようにして製造する。
原材料としては、例えばAzdel Inc.製のAzdel またはア
ズデルという商品名で販売されているガラス混入タイプ
(40 〜50％) のポリプロピレン成形シートを用いる。ま
ず、幅のある長尺の前記成形シートを金型に合わせてカ
ッテングして、図４(a) に示すように、ポリプロピレン
の溶融温度に加熱した、底面にリブ成形溝１７を有する
下型１６内に、ガラス繊維が下型の長手方向に配向され
るように載せる。同様に加熱した上型１８を前記成形シ
ートの上に載せて加圧する(図４(b))。本発明により、
型の長手方向に延びているガラス繊維配向方向に対して
なすリブ１３の角度が60°〜90°の範囲に設定されてい
ることにより、ガラス繊維をリブ成形溝１７の中に連行
せずに、溶融したポリプロピレンのみが下型１６の溝１
７の中に押し込まれると共に、さらにガラス繊維を含む
溶融ポリプロピレンが上型１８と下型１６の側壁の間の
空間を上方へ押し上げられて、コの字形の横断面を有す
る長尺のバンパーの樹脂製アーマチャー成形構造１１が
形成される( 図４(c) および(c′))。これを冷却する
と、強度のあるガラス繊維強化ポリプロピレンのアーマ
チャー本体１２と、軟らかいポリプロピレンのみのリブ
１３とからなる樹脂製アーマチャー成形構造１１が得ら
れる。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の樹脂製ア
ーマチャー成形構造では、バンパー長手方向に配向され
た補強繊維を含む繊維強化熱可塑性樹脂の剛性のあるア
ーマチャー本体と、このアーマチャー本体の一表面にこ
れと一体に成形された熱可塑性樹脂のみからなる多数の
軟らかいリブとからなるので、この樹脂製アーマチャー
成形構造を用いてバンパーシステムを構成すると、繊維
強化熱可塑性樹脂のアーマチャー本体により高いバンパ
ー長手方向剛性や耐衝撃性が得られると共に、アーマチ
ャー本体と一体の熱可塑性樹脂のみからなる軟らかい多
数のリブにより、衝突時の優れたエネルギー吸収性と衝
突後の優れた復元性が得られる。また、剛性のあるアー
マチャー本体と一体のエネルギー吸収体を構成する軟ら
かいリブを有する樹脂製アーマチャー成形構造を用いた
バンパーシステムにより、従来のエネルギー吸収体が別
体のものと比較して加工工数および組付け工数が減少し
てコストが低減されると共に、従来のエネルギー吸収体
であるプラスチック発泡体に比較してバンパーに占める
容積も小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるバンパーの樹脂製アーマチャー成
形構造の平面図である。

【図２】図１の樹脂製アーマチャー成形構造の中央横断
面図である。

【図３】図３の(a) は図２の線III-III に沿って切断し
た部分横断面図、図３の(b) は図１の樹脂製アーマチャ
ー成形構造の部分正面図である。

【図４】図４の(a),(b),(c) および(d) は、本発明によ
る樹脂製アーマチャー成形構造の製造方法の一連の製造
工程を示す図である。

【図５】従来の車両用バンパーシステムの中央横断面図
である。

【図６】図４のバンパーシステムのうちの樹脂製アーマ
チャー成形構造の平面図である。

【符号の説明】

１１ 樹脂製アーマチャー成形構造 １２ アーマチャー本体 １３ リブ １４ ステー １５ バンパーフェーシア

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両用バンパーシステムに用いられる樹
   脂製アーマチャー成形構造において、 バンパー長手方向に配向されている補強繊維を含む繊維
   強化熱可塑性樹脂からなる長尺の剛性のあるアーマチャ
   ー本体と、 このアーマチャー本体の外表面から突出していてかつ互
   いに間隔を置いてバンパー長手方向を横切って延びてい
   る、熱可塑性樹脂のみからなる軟らかい多数のリブとか
   らなり、 前記リブは、アーマチャー本体内の繊維配向方向に対し
   て、成形中補強繊維がリブの中へ流れこまないような角
   度をなして突出するように設けられていることを特徴と
   するバンパーの樹脂製アーマチャー成形構造。
2. 【請求項２】 前記アーマチャー本体内の繊維配向方向
   に対するリブの角度は60°〜90°の範囲にあることを特
   徴とする請求項１のバンパーの樹脂製アーマチャー成形
   構造。