JPH1134140A - 樹脂製バンパービームの製造方法及び樹脂製バンパービーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 （１）均一な耐衝撃性を有したバンパービー
ムを得ること、（２）バンパーを構成する部品数を削減
すること、（３）生産工数を削減すること。 【解決手段】 細長い中空断面の樹脂製内層１２を押出
成形する工程ＳＴ０１と、この内層の外面に繊維層１３
を積層する工程ＳＴ０３と、この繊維層の外面に樹脂製
外層１４を押出成形する工程ＳＴ０５と、これら内層、
繊維層及び外層からなる閉断面長尺材２Ａの両側開口を
塞ぐ工程と、長尺材の内部に発泡樹脂を充填する工程
と、この発泡樹脂の硬化が完了するまでに、長尺材の全
体形状を所定のバンパービーム形状になるように湾曲成
形する工程とからなる樹脂製バンパービームの製造方法
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂製バンパービ
ームの製造方法及び樹脂製バンパービームに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、車幅方向に延びバンパーフェ
イスで覆われたバンパービームを、サポートを介して車
体の前部若しくは後部に取付ける種々の車両用バンパー
が知られている。バンパーは、一般に低速（約８ｋｍ／
Ｈｒ以下）衝突時などの小さい衝突エネルギーを吸収し
て復帰可能なことを要求されることが多い。このため、
近年はエネルギー吸収バンパー、特にエネルギー吸収フ
ォーム内蔵タイプのバンパーが主流を占めるようになっ
てきた。エネルギー吸収フォーム内蔵タイプは、鋼材製
バンパービーム（バンパーレインフォースメント）の前
をバンパーフォームで覆い、更にその前をバンパーカバ
ーで覆った形式のバンパーである。このようなバンパー
は、上記３つの部材を別々に製造し、これらを重ね合わ
せたものであり、一層の軽量化や部品の集約化が求めら
れる。

【０００３】また、近年は樹脂製バンパービームを用い
て、軽量化や防錆化を図るようになってきた。この種の
バンパービームとしては、例えば、特開平４−１２０
１４５号公報「ブロー成形バンパービーム用樹脂組成
物」や特開平４−２０１７５３号公報「バンパービー
ム」の技術がある。上記の技術は、その公報の第５図
によれば、ブロー成形法からなる樹脂製バンパービーム
５（番号は公報に記載されたものを引用した。以下同
じ。）である。

【０００４】上記の技術は、その公報の第１図及び第
２図によれば、圧縮成形法からなる樹脂製バンパービー
ム５である。詳しくは、熱可塑性樹脂内に不織繊維が分
散して含有した長繊維含有樹脂体４からなるバンパービ
ーム５を圧縮成形法で一体成形するものである。バンパ
ービーム５の正面や裏面は、織布補強材３と長繊維含有
樹脂体４とを重ねて圧縮成形法にて成形する。織布補強
材３は、織布に熱可塑性樹脂のフィルムを重ね溶融させ
たものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の技術
のブロー成形法では、一般に樹脂成形品の肉厚の制御が
容易でない。偏肉や部分厚肉がある樹脂製バンパービー
ム５では、均一な耐衝撃性を得ることは容易でない。ま
た、上記の技術の圧縮成形法では、バンパービーム５
の生産プロセス上、一般にバンパービーム５として適し
た方向に繊維の配向（ある特定方向の向き）を揃えるこ
とは容易でない。繊維の配向が揃わないと、良好な耐衝
撃性を得ることは容易でない。さらに、上記ブロー成形
法や圧縮成形法で使用する金型は、バンパービーム５の
大きさの影響を受けるので、大型になる。大型の金型を
車種毎に準備するのでは、金型代が増大する。

【０００６】そこで本発明の目的は、（１）均一な耐衝
撃性を有したバンパービームを得ること、（２）バンパ
ーを構成する部品数を削減すること、（３）生産工数を
削減することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１記載の発明は、細長い中空断面の樹脂製内層
を押出成形する工程と、この内層の外面に繊維層を積層
する工程と、この繊維層の外面に樹脂製外層を押出成形
する工程と、これら内層、繊維層及び外層からなる閉断
面長尺材の両側開口を塞ぐ工程と、長尺材の内部に発泡
樹脂を充填する工程と、この発泡樹脂の硬化が完了する
までに、長尺材の全体形状を所定のバンパービーム形状
になるように湾曲成形する工程とからなる樹脂製バンパ
ービームの製造方法である。

【０００８】（１）押出成形法による細長い中空断面の
樹脂製内層の外面に、繊維層を積層し、その後に、繊維
層の外面に樹脂製外層を押出成形し、これら内層、繊維
層及び外層からなる閉断面長尺材の内部に発泡樹脂を充
填することにより、バンパービームを単一の部材にまと
めたので、バンパービームと発泡樹脂製バンパーフォー
ムとを別々に生産した場合に比べて、バンパーを構成す
る部品数を削減することができるとともに、生産工数を
削減できる。

【０００９】（２）押出成形法による細長い中空断面の
樹脂製内層の外面に、繊維層を積層し、その後に、繊維
層の外面に樹脂製外層を押出成形することにより、バン
パービームを一体的に製造したので、バンパービームの
長手方向に長い繊維を、バンパービームの全長にわたっ
て連続して含有させることができる。この結果、バンパ
ービームの長手方向に対する、繊維層の配向度（ある特
定方向に向いている程度のこと。配列度とも言う。）は
高まる。このため、バンパービームの長手方向の全体に
わたって、機械的強度は大幅に高まる。このように、機
械的強度の優れた繊維強化樹脂製バンパービームを提供
することができる。しかも、バンパービームの全長にわ
たり、樹脂製内層と樹脂製外層との間に、繊維層を確実
に含有させることができる。このため、バンパービーム
の全長にわたって、機械的強度の均一化を図ることがで
きる。機械的強度の均一なバンパービームは、均一な耐
衝撃性能を得ることができる。

【００１０】（３）細長い中空断面の樹脂製内層と、こ
の内層外面の樹脂製外層とを、押出成形することによ
り、バンパービームを一体的に製造するので、中空断面
のバンパービームの肉厚は均一である。肉厚が均一なの
で、バンパービームの機械的強度は全体にわたって均一
である。このため、バンパービームの均一な耐衝撃性能
を得ることができる。しかも、内・外層を押出成形で製
造するので、内・外層の肉厚を調節するのに、比較的小
型で簡単な形状の押出し用金型を交換するだけですみ、
肉厚の調節が容易である。また、ブロー成形や圧縮成形
に用いるような大型の金型は不要であり、生産性も高
い。

【００１１】（４）内層、繊維層及び外層からなる閉断
面長尺材の両側開口を塞ぎ、長尺材の内部に発泡樹脂を
充填するので、発泡樹脂を充填するのに、金型は不要で
ある。このため、設備が小型になり、設備コストも下が
る。

【００１２】（５）発泡樹脂を充填した後、発泡樹脂の
硬化が完了するまでに、長尺材の全体形状を所定のバン
パービーム形状になるように湾曲成形するので、湾曲成
形時に長尺材の変形を防止するための特別の充填材は不
要である。このため、充填材の充填・抜き取り作業も不
要であり、生産性は高い。

【００１３】請求項２記載の発明は、車体の前部若しく
は後部に取付けるバンパービームにおいて、このバンパ
ービームがその断面を、発泡樹脂製衝撃吸収部材と、こ
の発泡樹脂製衝撃吸収部材を囲う樹脂製内層と、この樹
脂製内層を補強する繊維層と、この繊維層で補強した樹
脂製内層を囲う樹脂製外層とした一体成形品であること
を特徴とする樹脂製バンパービームである。

【００１４】（１）バンパービームを、発泡樹脂製衝撃
吸収部材と、この発泡樹脂製衝撃吸収部材を囲う樹脂製
内層と、この樹脂製内層を補強する繊維層と、この繊維
層で補強した樹脂製内層を囲う樹脂製外層とからなる、
樹脂の一体成形品とすることで、単一の部材にまとめた
ので、バンパービームを構成する部品数を削減すること
ができ、しかも、軽量にすることができる。そして、樹
脂製バンパービームなので、リサイクルは比較的容易で
ある。さらに、バンパービームの全長にわたり、樹脂製
内層と樹脂製外層との間に、繊維層を確実に含有させる
ことができる。このため、バンパービームの全長にわた
って、機械的強度の均一化を図ることができる。機械的
強度の均一なバンパービームは、均一な耐衝撃性能を得
ることができる。

【００１５】（２）発泡樹脂製衝撃吸収部材を樹脂製内
層で囲ったので、樹脂製内層は発泡樹脂製衝撃吸収部材
の局部的な変形を抑止する。バンパービームに衝撃力を
受けたとき、樹脂製内層、繊維層及び樹脂製外層からな
る、いわゆる閉断面長尺材は、たわんで衝撃力を緩和す
る。衝撃力の一部は、たわんだ閉断面長尺材から発泡樹
脂製衝撃吸収部材の概ね全体に作用する。発泡樹脂製衝
撃吸収部材は、局部的な変形を抑止されており、全体が
弾性変形することによって、衝撃力の一部を吸収する。
このように、発泡樹脂製衝撃吸収部材に局部的な衝撃力
は作用せず、また、発泡樹脂製衝撃吸収部材の局部的な
変形もない。このため、バンパービームが衝撃力を受け
たとき、発泡樹脂製衝撃吸収部材は閉断面長尺材ととも
に全体的に変形して、衝撃力を緩和する。従って、閉断
面長尺材の機械的強度並びに衝撃吸収性能と、発泡樹脂
製衝撃吸収部材の機械的強度並びに衝撃吸収性能との組
合せを、最適なものに設定して、車体に作用する衝撃力
を最小限に抑えることができる。しかも、閉断面長尺材
と発泡樹脂製衝撃吸収部材との組合せを、最適なものに
設定すれば、閉断面長尺材の機械的強度並びに衝撃吸収
性能が過大になることはなく、バンパービームをより一
層軽量化できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を添付図面に基づ
いて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、
「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向に従い、
Ｆｒは前側、Ｒｒは後側、Ｌは左側、Ｒは右側を示す。
また、図面は符号の向きに見るものとする。図１は本発
明に係る車両用バンパー取付構造の斜視図であり、バン
パー１は車体の前部に取付けるものであり、車幅方向に
延びるバンパービーム２と、バンパービーム２の車幅方
向両端部を車体のサイドフレーム３，３に取付ける車体
取付け部材４，４と、バンパービーム２の前部を覆うバ
ンパーカバー（図２で説明する）とからなる。バンパー
ビーム２は車体側に湾曲した平面視円弧状ビームであ
る。なお、バンパー１は車体の後部に取付けてもよい。

【００１７】図２は図１の２−２線断面図であり、バン
パービーム２はその断面が、発泡樹脂製衝撃吸収部材１
１と、発泡樹脂製衝撃吸収部材１１を囲う樹脂製内層１
２と、樹脂製内層１２を補強する繊維層１３と、繊維層
１３で補強した樹脂製内層１２を囲う樹脂製外層１４と
からなる、一体成形品の繊維強化樹脂製バンパービーム
である。すなわち、バンパービーム２は、内層１２、繊
維層１３及び外層１４からなる閉断面長尺材２Ａ（以
下、単に「長尺材２Ａ」と言う。）の内部に、発泡樹脂
製衝撃吸収部材１１を内蔵したものである。長尺材２Ａ
は、その断面が、前後を窪ませた概ね矩形断面の細長い
中空体である。なお、「閉断面長尺材２Ａ」又は「長尺
材２Ａ」とは、上述のようにバンパービーム２のうち、
発泡樹脂製衝撃吸収部材１１を内蔵する前の姿の部材の
ことを言い、所定長さの部材と連続した部材との両方を
包含する。

【００１８】衝撃吸収部材１１は、外部から衝撃力を受
けた際に弾性変形して吸収する部材であり、例えばイソ
シアナート（「イソシアネート」とも言う）成分の多い
硬質低密度ポリウレタン発泡体（例えば、発泡性のビー
ズ状のもの）を、所定の密度で発泡させたものである。
内層１２及び外層１４は、例えばポリプロピレン樹脂、
高密度ポリエチレン樹脂（ハイデンシティポリエチレン
樹脂、又はＨＤＰＥとも言う。）、高耐衝撃性ポリスチ
レン樹脂（ハイインパクトポリスチレン樹脂、又はＨＩ
ＰＳとも言う。）からなる。

【００１９】繊維層１３は、内層１２と外層１４との間
に、バンパービーム２の長手方向に長い繊維の層を、バ
ンパービーム２の全長にわたって連続して含有したもの
であり、例えばガラス繊維の層からなる。この結果、バ
ンパービーム２は全長にわたり、バンパービームの長手
方向に長い繊維層１３を確実に含有するので、バンパー
ビーム２の長手方向に対する、繊維層１３の配向度（あ
る特定方向に向いている程度のこと。配列度とも言
う。）は高い。このため、バンパービーム２の機械的強
度は、その長手方向の全体にわたって大幅に高まり、し
かも、全長にわたって均一である。機械的強度の均一な
バンパービーム２は、均一な耐衝撃性能を得る。

【００２０】以上のように、バンパービーム２は、衝撃
吸収部材１１と内層１２と繊維層１３と外層１４とから
なる樹脂の一体成形品であり、単一の部材にまとまって
いるので、バンパービームを構成する部品数が少なくす
み、しかも、軽量である。

【００２１】衝撃吸収部材１１を内層１２で囲ったの
で、内層１２は衝撃吸収部材１１の局部的な変形を抑止
する。バンパービーム２に衝撃力を受けたとき、長尺材
２Ａはたわんで衝撃力を緩和する。衝撃力の一部は、た
わんだ長尺材２Ａから衝撃吸収部材１１の概ね全体に作
用する。衝撃吸収部材１１は、局部的な変形を抑止され
ており、全体が弾性変形することによって、衝撃力の一
部を吸収する。このため、バンパービーム２が衝撃力を
受けたとき、衝撃吸収部材１１は長尺材２Ａとともに全
体的に変形して、衝撃力を緩和する。

【００２２】ところで、長尺材２Ａは、発泡樹脂製衝撃
吸収部材１１を充填する際の発泡圧力（５ｋｇ／ｃｍ²
Ｇ程度）に耐えるものである。なお、バンパーカバー５
はバンパー１の外観性を高めるものであり、例えば合成
樹脂からなる。

【００２３】図３は図１の３−３線断面図であり、車体
取付け部材４の断面構造を示す。車体取付け部材４は、
背面をサイドフレーム３（図１参照）にボルト止めする
ためのフランジ２１と、バンパービーム２の端部を保持
する保持枠２２と、バンパービーム２の端部に差込んで
フランジ２１を固定する複数の鈎付き固定部２３…（…
は複数を示す。以下同じ。）とからなり、鋼材製又は樹
脂材製である。

【００２４】図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る車体取
付け部材の構成図兼取付け作用図である。（ａ），
（ｂ）に示すように、内層１２、繊維層１３及び外層１
４からなる長尺材２Ａは両端が開口したものであり、両
端部に車体取付け部材４を取付けることで、開口を塞ぐ
構成である。詳しくは、保持枠２２は、長尺材２Ａの開
口を塞ぐための側壁２４と、上壁２５と、下壁２６とか
らなる、正面視略コ字断面体である。

【００２５】長尺材２Ａに車体取付け部材４を取付ける
には、長尺材２Ａの端部に背面から保持枠２２を挿入す
る。挿入途中に、フランジ２１から内方へ突出した固定
部２３…を長尺材２Ａの内方へ突き通すことで、長尺材
２Ａに車体取付け部材４を固定する。取付けが完了すれ
ば、側壁２４は長尺材２Ａの開口を塞いだ状態になる。
このように簡単な手順で、長尺材２Ａに車体取付け部材
４を取付けることができる。

【００２６】次に、以上の構成の樹脂製バンパービーム
２の製造設備を、図５〜図９に基づき説明する。図５は
本発明に係るバンパービーム製造設備（第１段）の一部
を断面した概略平面図である。バンパービーム製造設備
（第１段）３０は、樹脂製内層１２を押出成形する第１
押出機３１と、内層１２を冷却しつつ所定の断面寸法に
なるようにサイジングする冷却・サイジング機３２と、
内層１２の外面に繊維層１３を積層する編上機（フィラ
メントワインダ）３３と、繊維層１３の外面に樹脂製外
層１４を押出成形して長尺材２Ａとする第２押出機３４
と、長尺材２Ａを冷却しつつ所定の矩形断面にフォーミ
ングする冷却・フォーミング機３５と、フォーミングし
た長尺材２Ａを引張る引張機３６と、引張った長尺材２
Ａを所定長さに切断する切断機３７と、切断した長尺材
２Ａを搬送する搬送台車３８とからなり、所定長さの長
尺材２Ａを連続的に製造するための設備である。

【００２７】冷却・サイジング機３２は、高温の内層１
２を通過させて所定寸法にサイジングする孔開きサイジ
ングブレード３２ａと、内層１２を通過させて冷却する
ことにより固化する孔開きゴムパッキング３２ｂ…と
を、水槽３２ｃに取付けたものである。冷却・フォーミ
ング機３５は、高温の長尺材２Ａを所定の矩形断面形状
にフォーミングするローラ３５ａ…と、長尺材２Ａを通
過させて冷却することにより固化するための図示せぬ水
槽とからなる。

【００２８】引張機３６は、長尺材２Ａが冷却・フォー
ミング機３５を通過時の摩擦抵抗等により滞留しないよ
うに、例えば、長尺材２Ａを引張るモータ駆動式ゴムベ
ルトからなる。切断機３７は、連続して流れてきた長尺
材２Ａを一時的に載せるカッタ台３７ａと、長尺材２Ａ
を車種毎に決定したバンパービームの長さに切断するカ
ッタ３７ｂと、切断した長尺材２Ａを搬送台車３８に移
送する移送部３７ｃとからなる。搬送台車３８は、切断
した長尺材２Ａを一時的に受け、次のバンパービーム製
造設備（第２段）４０まで搬送する台車である。

【００２９】図６は本発明に係る第１押出機の要部断面
図であり、第１押出機３１はストレートヘッドダイ形式
の押出機であり、スクリュー３１ａの後段にスクリーン
３１ｂ、ブレーカプレート３１ｃ、マンドレル３１ｄ、
ダイ（押出機用口金）３１ｅ等を取付けたものである。

【００３０】図７は本発明に係る編上機の要部断面図で
あり、編上機３３は一方向に流れる内層１２の回りを１
対のロービングクルール３３ａ，３３ａが回転し、内層
１２の外面に且つ長手方向に連続したガラス繊維１３
ａ，１３ａを格子目状に編むことにより、内層１２の外
面に繊維層１３を積層するものである。

【００３１】図８は本発明に係る第２押出機の要部断面
図であり、第２押出機３４はクロスヘッドダイ形式の押
出機であり、スクリュー３４ａの後段にスクリーン３４
ｂ、ブレーカプレート３４ｃ、マンドレル３４ｄ、ダイ
（押出機用口金）３４ｅ、マンドレルヒータ３４ｆ等を
取付けたものである。マンドレルヒータ３４ｆは、繊維
層１３付き内層１２を再加熱するヒータである。

【００３２】図９は本発明に係るバンパービーム製造設
備（第２段）の一部を断面した概略模式図である。バン
パービーム製造設備（第２段）４０は、上記図５のバン
パービーム製造設備（第１段）３０で製造した所定長さ
の、長尺材２Ａの両端開口を車体取付け部材４，４で塞
ぐ部材供給・固定機４１，４１と、長尺材２Ａの内部に
衝撃吸収部材１１としての発泡樹脂を充填する充填機４
２と、長尺材２Ａの全体形状を所定のバンパービーム形
状になるように湾曲成形する湾曲成型機４３とからな
る。このようなバンパービーム製造設備（第２段）４０
は、湾曲成形機４３に長尺材２Ａをセットした状態で、
その両端開口を車体取付け部材４，４で塞ぎ、さらに、
発泡樹脂を充填する設備である。

【００３３】部材供給・固定機４１，４１は、例えば、
多数の車体取付け部材４…を１つずつ長尺材２Ａの両端
に供給して固定することにより、両端開口を塞ぐ装置か
らなる。充填機４２は、例えば、樹脂を押出す押出機構
４２ａと、押出された樹脂を加圧するべく一時的に溜め
るアキュームレータ４２ｂと、溜めた樹脂を充填するべ
く切換える切換え弁機構４２ｃと、切換え弁機構４２ｃ
から車体取付け部材４を介して長尺材２Ａへ発泡した樹
脂を充填するホース４２ｄとからなる。なお、充填機４
２は、現地施工で使用する従来の小型の発泡機であって
もよい。湾曲成型機４３は、下型４３ａと上型４３ｂと
を有するプレス成形機からなる。

【００３４】次に、以上の構成の樹脂製バンパービーム
２の製造工程を図１０に基づき、図５〜図９を参照しつ
つ説明する。図１０は本発明に係る樹脂製バンパービー
ムの製造工程のフロー図であり、図中、ＳＴ××はステ
ップ番号を示す。 ＳＴ０１；第１押出機３１で、環状断面（円形中空断
面）の樹脂製内層１２を押出成形する（第１工程）。 ＳＴ０２；冷却・サイジング機３２で、内層１２を冷却
しつつサイジングする（第２工程）。

【００３５】ＳＴ０３；編上機３３で、内層１２の外面
に繊維層１３を積層する（第３工程）。 ＳＴ０４；マンドレルヒータ３４ｆで、繊維層１３付き
内層１２を再加熱して、外層１４との一体化を容易にす
る（第４工程）。 ＳＴ０５；第２押出機３４で、繊維層１３の外面に樹脂
製外層１４を押出成形する。詳しくは、繊維層１３付き
内層１２に押出成形法で外層１４を被せ、長尺材２Ａと
する（第５工程）。

【００３６】ＳＴ０６；冷却・フォーミング機３５で、
長尺材２Ａを冷却しつつ、所定の矩形断面にフォーミン
グする（第６工程）。フォーミング後に引張機３６で長
尺材２Ａを引張る工程は任意である。 ＳＴ０７；切断機３７で、長尺材２Ａを所定長さに切断
し、搬送台車３８に移送する（第７工程）。 ＳＴ０８；切断した長尺材２Ａを、搬送台車３８でバン
パービーム製造設備（第２段）４０まで搬送し、湾曲成
形機４３にセットする。そして、部材供給・固定機４
１，４１で、長尺材２Ａの両端に車体取付け部材４，４
を取付けることにより、長尺材２Ａの両端開口を車体取
付け部材４，４で塞ぐ（第８工程）。

【００３７】ＳＴ０９；充填機４２で、長尺材２Ａの内
部に発泡樹脂を充填する（第９工程）。長尺材２Ａの両
端開口を車体取付け部材４，４で塞いだので、発泡樹脂
を充填するのに、金型は不要である。 ＳＴ１０；発泡樹脂の硬化が完了するまでに、湾曲成型
機４３で、長尺材２Ａの全体形状を所定のバンパービー
ム形状になるように湾曲成形する（第１０工程）。長尺
材２Ａの内部に発泡樹脂を充填したので、湾曲成形時に
長尺材２Ａの変形を防止するための特別の充填材は不要
であり、また、充填材の充填・抜き取り作業も不要であ
る。 以上で、樹脂製バンパービーム２の製造工程を完了す
る。

【００３８】このように、ＳＴ０１〜ＳＴ０７の工程は
上記図５のバンパービーム製造設備（第１段）３０で実
施し、ＳＴ０８〜ＳＴ１０の工程は上記図９のバンパー
ビーム製造設備（第２段）４０で実施する。ＳＴ０１〜
ＳＴ０７の工程とＳＴ０８〜ＳＴ１０の工程とを分離し
たので、車種毎に樹脂製バンパービーム２の長さや湾曲
度合いが変わっても、切断機３７の切断タイミングを調
整し、湾曲成型機４３の下・上型４３ａ，４３ｂを交換
するだけで、容易に適切な製造をすることができる。こ
のため、量産効果を高めることができ、在庫量を削減す
ることができ、コストダウンを図ることができる。な
お、すべての工程ＳＴ０１〜ＳＴ１０を連続して実施す
るようにしてもよい。

【００３９】次に、上記図５のバンパービーム製造設備
（第１段）３０の変形例を、図１１に基づき説明する。
なお、上記設備と同構成については同一符号を付し、そ
の説明を省略する。図１１は本発明に係るバンパービー
ム製造設備（第１段）の変形例の概略平面図である。変
形例のバンパービーム製造設備（第１段）５０は、樹脂
製内層１２を押出成形する第１押出機５１と、内層１２
の外面に繊維層１３を積層する積層機５２と、繊維層１
３の外面に樹脂製外層１４を押出成形して長尺材２Ａと
する第２押出機３４と、長尺材２Ａを冷却しつつ所定寸
法になるようにサイジングする冷却・サイジング機３２
と、サイジングした長尺材２Ａを引張る引張機３６と、
引張った長尺材２Ａを所定長さに切断する切断機３７
と、切断した長尺材２Ａを搬送する搬送台車３８とから
なり、所定長さの長尺材２Ａを連続的に製造するための
設備である。

【００４０】第１押出機５１は、上記図５の第２押出機
３４と同じ構成のクロスヘッドダイ形式の押出機であ
る。但し、第１押出機５１は、上記図２の略矩形断面の
内層１２を押出成形するダイを有する。積層機５２は、
内層１２の外面（上面、下面、左側面及び右側面）にそ
れぞれテープ状の繊維層１３を積層するものであり、例
えば、コイル状に巻いた４つのテープ状繊維を供給する
供給機構５２ａと、４つのテープ状繊維に接着剤を塗布
する塗布機構５２ｂと、４つのテープ状繊維を内層１２
の各面に貼り付ける貼付機構５２ｃとからなる。この場
合、テープ状の繊維層１３は、上記図２の繊維層１３と
同様に、例えばガラス繊維からなり、長尺材２Ａの長手
方向に長く（すなわち、内層１２の長手方向に長く）、
しかも、長尺材２Ａの全長にわたって連続して延びるよ
うに内層１２の各面に貼り付けるものである。

【００４１】次に、上記図１０の樹脂製バンパービーム
製造工程の変形例を、図１２に基づき説明する。変形例
の製造工程は、上記図１１のバンパービーム製造設備
（第１段）５０及び図９のバンパービーム製造設備（第
２段）４０を使用した工程である。図１２は本発明に係
る樹脂製バンパービームの製造工程の変形例のフロー図
である。 ＳＴ２１；第１押出機５１で、所定の環状断面（矩形中
空断面）の樹脂製内層１２を押出成形する（第１工
程）。 ＳＴ２２；積層機５２で、内層１２の外面に繊維層１３
を積層する（第２工程）。

【００４２】ＳＴ２３；繊維層１３付き内層１２を再加
熱して、外層１４との一体化を容易にする（第３工
程）。上記ＳＴ０４と同じ。 ＳＴ２４；繊維層１３の外面に樹脂製外層１４を押出成
形し、長尺材２Ａとする（第４工程）。上記ＳＴ０５と
同じ。 ＳＴ２５；冷却・サイジング機３２で、長尺材２Ａを冷
却しつつサイジングする（第５工程）。サイジング後に
引張機３６で長尺材２Ａを引張る工程は任意である。 ＳＴ２６；長尺材２Ａを所定長さに切断する（第６工
程）。上記ＳＴ０７と同じ。

【００４３】ＳＴ２７；切断した長尺材２Ａを、搬送台
車３８で湾曲成形機４３まで搬送してセットする。そし
て、長尺材２Ａの両端開口を車体取付け部材４，４で塞
ぐ（第７工程）。上記ＳＴ０８と同じ。 ＳＴ２８；長尺材２Ａの内部に発泡樹脂を充填する（第
８工程）。上記ＳＴ０９と同じ。 ＳＴ２９；長尺材２Ａの全体形状を所定のバンパービー
ム形状になるように湾曲成形する（第９工程）。上記Ｓ
Ｔ１０と同じ。 以上で、樹脂製バンパービーム２の製造工程を完了す
る。

【００４４】なお、上記実施の形態及び変形例におい
て、長尺材２Ａは内部に発泡樹脂を充填するために、両
側開口を塞いだことを特徴とする。長尺材２Ａの両側開
口とは、長尺材２Ａの両端開口及び両端近くの任意の位
置の開口を包含する。また、車体取付け部材４，４はバ
ンパービーム２を車体に取付けるとともに、長尺材２Ａ
の両端開口（両側開口）を塞ぐことを特徴とする。とこ
ろで、車体取付け部材４，４から、長尺材２Ａの両端開
口を塞ぐ機能を廃止し、次の図１３のように、別部材に
て長尺材２Ａの両端開口を塞いでもよい。

【００４５】図１３（ａ），（ｂ）は本発明に係るバン
パービームの変形例図である。なお、上記図１〜４の構
成と同構成については同一符号を付し、その説明を省略
する。（ａ）のように変形例のバンパービーム２は、サ
イドフレーム３（図１参照）にボルト止めするためのフ
ランジを背面に一体に形成したことを特徴とする。詳し
くは、バンパービーム２は、外層１４の背面を上下に延
びるフランジ１４ａ，１４ａとした形状であり、これら
のフランジ１４ａ，１４ａは、バンパービーム２の長手
方向に連続したものである。

【００４６】このバンパービーム２は両端開口を塞ぐた
めに、（ｂ）において、所定長さに切断した長尺材２Ａ
の段階で、開口部分のみ別部材を、小さい金型６１を用
いたインサート成形、接着、溶着等により固定すること
になる（端末加工）。そして、（ａ）のフランジ１４
ａ，１４ａのボルト孔１４ｂ…は、長尺材２Ａを成形途
中で連続的に開けることができる。

【００４７】また、上記図１０及び図１２の樹脂製バン
パービーム製造工程において、長尺材２Ａの全体形状を
所定のバンパービーム形状になるように湾曲成形する工
程は、長尺材２Ａを所定長さに切断する工程の直後であ
ってもよい。

【００４８】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１記載の発明は、細長い中空断面の樹脂製
内層を押出成形する工程と、この内層の外面に繊維層を
積層する工程と、この繊維層の外面に樹脂製外層を押出
成形する工程と、これら内層、繊維層及び外層からなる
閉断面長尺材の両側開口を塞ぐ工程と、長尺材の内部に
発泡樹脂を充填する工程と、この発泡樹脂の硬化が完了
するまでに、長尺材の全体形状を所定のバンパービーム
形状になるように湾曲成形する工程とからなる樹脂製バ
ンパービームの製造方法である。

【００４９】（１）押出成形法による細長い中空断面の
樹脂製内層の外面に、繊維層を積層し、その後に、繊維
層の外面に樹脂製外層を押出成形し、これら内層、繊維
層及び外層からなる閉断面長尺材の内部に発泡樹脂を充
填することにより、バンパービームを単一の部材にまと
めたので、バンパービームと発泡樹脂製バンパーフォー
ムとを別々に生産した場合に比べて、バンパーを構成す
る部品数を削減することができるとともに、生産工数を
削減できる。

【００５０】（２）押出成形法による細長い中空断面の
樹脂製内層の外面に、繊維層を積層し、その後に、繊維
層の外面に樹脂製外層を押出成形することにより、バン
パービームを一体的に製造したので、バンパービームの
長手方向に長い繊維を、バンパービームの全長にわたっ
て連続して含有させることができる。この結果、バンパ
ービームの長手方向に対する、繊維層の配向度（ある特
定方向に向いている程度のこと。配列度とも言う。）は
高まる。このため、バンパービームの長手方向の全体に
わたって、機械的強度は大幅に高まる。このように、機
械的強度の優れた繊維強化樹脂製バンパービームを提供
することができる。しかも、バンパービームの全長にわ
たり、樹脂製内層と樹脂製外層との間に、繊維層を確実
に含有させることができる。このため、バンパービーム
の全長にわたって、機械的強度の均一化を図ることがで
きる。機械的強度の均一なバンパービームは、均一な耐
衝撃性能を得ることができる。

【００５１】（３）細長い中空断面の樹脂製内層と、こ
の内層外面の樹脂製外層とを、押出成形することによ
り、バンパービームを一体的に製造するので、中空断面
のバンパービームの肉厚は均一である。肉厚が均一なの
で、バンパービームの機械的強度は全体にわたって均一
である。このため、バンパービームの均一な耐衝撃性能
を得ることができる。しかも、内・外層を押出成形で製
造するので、内・外層の肉厚を調節するのに、比較的小
型で簡単な形状の押出し用金型を交換するだけですみ、
肉厚の調節が容易である。また、ブロー成形や圧縮成形
に用いるような大型の金型は不要であり、生産性も高
い。

【００５２】（４）内層、繊維層及び外層からなる閉断
面長尺材の両側開口を塞ぎ、長尺材の内部に発泡樹脂を
充填するので、発泡樹脂を充填するのに、金型は不要で
ある。このため、設備が小型になり、設備コストも下が
る。

【００５３】（５）発泡樹脂を充填した後、発泡樹脂の
硬化が完了するまでに、長尺材の全体形状を所定のバン
パービーム形状になるように湾曲成形するので、湾曲成
形時に長尺材の変形を防止するための特別の充填材は不
要である。このため、充填材の充填・抜き取り作業も不
要であり、生産性は高い。

【００５４】請求項２記載の発明は、車体の前部若しく
は後部に取付けるバンパービームにおいて、このバンパ
ービームがその断面を、発泡樹脂製衝撃吸収部材と、こ
の発泡樹脂製衝撃吸収部材を囲う樹脂製内層と、この樹
脂製内層を補強する繊維層と、この繊維層で補強した樹
脂製内層を囲う樹脂製外層とした一体成形品であること
を特徴とする樹脂製バンパービームである。

【００５５】（１）バンパービームを、発泡樹脂製衝撃
吸収部材と、この発泡樹脂製衝撃吸収部材を囲う樹脂製
内層と、この樹脂製内層を補強する繊維層と、この繊維
層で補強した樹脂製内層を囲う樹脂製外層とからなる、
樹脂の一体成形品とすることで、単一の部材にまとめた
ので、バンパービームを構成する部品数を削減すること
ができ、しかも、軽量にすることができる。そして、樹
脂製バンパービームなので、リサイクルは比較的容易で
ある。さらに、バンパービームの全長にわたり、樹脂製
内層と樹脂製外層との間に、繊維層を確実に含有させる
ことができる。このため、バンパービームの全長にわた
って、機械的強度の均一化を図ることができる。機械的
強度の均一なバンパービームは、均一な耐衝撃性能を得
ることができる。

【００５６】（２）発泡樹脂製衝撃吸収部材を樹脂製内
層で囲ったので、樹脂製内層は発泡樹脂製衝撃吸収部材
の局部的な変形を抑止する。バンパービームに衝撃力を
受けたとき、樹脂製内層、繊維層及び樹脂製外層からな
る、いわゆる閉断面長尺材は、たわんで衝撃力を緩和す
る。衝撃力の一部は、たわんだ閉断面長尺材から発泡樹
脂製衝撃吸収部材の概ね全体に作用する。発泡樹脂製衝
撃吸収部材は、局部的な変形を抑止されており、全体が
弾性変形することによって、衝撃力の一部を吸収する。
このように、発泡樹脂製衝撃吸収部材に局部的な衝撃力
は作用せず、また、発泡樹脂製衝撃吸収部材の局部的な
変形もない。このため、バンパービームが衝撃力を受け
たとき、発泡樹脂製衝撃吸収部材は閉断面長尺材ととも
に全体的に変形して、衝撃力を緩和する。従って、閉断
面長尺材の機械的強度並びに衝撃吸収性能と、発泡樹脂
製衝撃吸収部材の機械的強度並びに衝撃吸収性能との組
合せを、最適なものに設定して、車体に作用する衝撃力
を最小限に抑えることができる。しかも、閉断面長尺材
と発泡樹脂製衝撃吸収部材との組合せを、最適なものに
設定すれば、閉断面長尺材の機械的強度並びに衝撃吸収
性能が過大になることはなく、バンパービームをより一
層軽量化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両用バンパー取付構造の斜視図

【図２】図１の２−２線断面図

【図３】図１の３−３線断面図

【図４】本発明に係る車体取付け部材の構成図兼取付け
作用図

【図５】本発明に係るバンパービーム製造設備（第１
段）の一部を断面した概略平面図

【図６】本発明に係る第１押出機の要部断面図

【図７】本発明に係る編上機の要部断面図

【図８】本発明に係る第２押出機の要部断面図

【図９】本発明に係るバンパービーム製造設備（第２
段）の一部を断面した概略模式図

【図１０】本発明に係る樹脂製バンパービームの製造工
程のフロー図

【図１１】本発明に係るバンパービーム製造設備（第１
段）の変形例の概略平面図

【図１２】本発明に係る樹脂製バンパービームの製造工
程の変形例のフロー図

【図１３】本発明に係るバンパービームの変形例図

【符号の説明】

１…バンパー、２…バンパービーム、２Ａ…閉断面長尺
材、４…車体取付け部材、１１…発泡樹脂（発泡樹脂製
衝撃吸収部材）、１２…樹脂製内層、１３…繊維層、１
４…樹脂製外層、３０，５０…バンパービーム製造設備
（第１段）、４０…バンパービーム製造設備（第２
段）。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｋ 105:06

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 細長い中空断面の樹脂製内層を押出成形
   する工程と、この内層の外面に繊維層を積層する工程
   と、この繊維層の外面に樹脂製外層を押出成形する工程
   と、これら内層、繊維層及び外層からなる閉断面長尺材
   の両側開口を塞ぐ工程と、前記長尺材の内部に発泡樹脂
   を充填する工程と、この発泡樹脂の硬化が完了するまで
   に、前記長尺材の全体形状を所定のバンパービーム形状
   になるように湾曲成形する工程とからなる樹脂製バンパ
   ービームの製造方法。
2. 【請求項２】 車体の前部若しくは後部に取付けるバン
   パービームにおいて、このバンパービームはその断面
   が、発泡樹脂製衝撃吸収部材と、この発泡樹脂製衝撃吸
   収部材を囲う樹脂製内層と、この樹脂製内層を補強する
   繊維層と、この繊維層で補強した樹脂製内層を囲う樹脂
   製外層とからなる一体成形品であることを特徴とした樹
   脂製バンパービーム。