JPH0834302A - 衝撃吸収バンパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来品より軽量・低価格で且つ従来品より剛
性の高められた衝撃吸収バンパーを提供すること。 【構成】 車体取付部材が設けられている金属製レイン
フォースメントと、表皮材と、前記両者の間にある合成
高分子発泡体製のエネルギー吸収材とから構成されてい
る衝撃吸収バンパーにおいて、該レインフォースメント
が折り曲げ加工で製造された中空状のものであることを
特徴とする衝撃吸収バンパー。レインフォースメントの
内部に、レインフォースメントの長手方向を横断する中
空状金属製の補強材が設けられていることを特徴とする
前記の衝撃吸収バンパー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車に使用される衝
撃吸収バンパーに関するものであり、より具体的には軽
量で剛性が高い衝撃吸収バンパーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の衝撃吸収バンパーは、車が外部
の物体と接触した際に衝撃を緩和したり車本体の損傷を
防ぐ等の役割を持ち、軽量化を指向する最近の車では合
成高分子化が進んでいる。しかし、衝撃吸収バンパーに
は剛性が必要だから、該バンパーのバックアップビーム
を構成するレインフォースメントの大部分は金属製であ
り、軽量化のためにアルミニウム合金製とする試みもあ
るが、該製品では価格が従来品の３倍に近いために進展
していない。また、レインフォースメントをガラス繊維
強化ポリプロピレン製にすることも試みられているが、
この製品はアルミニウム合金製より更にコスト高だから
特別な場合以外に使用されない。従って、現在の自動車
の大部分では図３，４に示す衝撃吸収バンパーが使用さ
れている。

【０００３】図３は一般的な衝撃吸収バンパーの概要を
示す分解斜視図であり、１は合成高分子発泡体で形成さ
れているエネルギー吸収材、２は合成高分子製表皮、３
はハイテンションスチール製レインフォースメント、９
は車体取付部材である。図４は、図３に示した衝撃吸収
バンパーの長手方向中心部の横断面図である。この図か
らも分るように、レインフォースメント３はコの字形に
プレス成型された前記の材料を、端部に設けられている
溶接代４の部分でスポット溶接して形成されるが、プレ
ス成型のために側面５が薄くなってしまうような問題が
ある。また、溶接代を２ヶ所も設けなければならないか
ら重くなるような問題もある。これらの結果、従来の衝
撃吸収バンパーは重量に比べて剛性があまり高くない。
一方、自動車事故防止のために安全面の規制は年々強化
されており、最近では衝撃吸収バンパー中央部の剛性増
加が課題になっている。従って、近く我が国でも該部分
の剛性が法的に規制されることが必至であり、これは衝
撃吸収バンパーの重量増加や材料転換を招くから自動車
価格の上昇や燃費増加が惹起される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の衝撃
吸収バンパーに見られる前記の諸問題を解決し、従来品
より軽量・低価格で且つ従来品より剛性の高められた衝
撃吸収バンパーを提供することをその課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を進めた結果、本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明によれば、車体取付部材が
設けられている金属製レインフォースメントと、表皮材
と、前記両者の間にある合成高分子発泡体製のエネルギ
ー吸収材とから構成されている衝撃吸収バンパーにおい
て、該レインフォースメントが折り曲げ加工で製造され
た中空状のものであることを特徴とする衝撃吸収バンパ
ーが提供される。また、本発明によれば、レインフォー
スメント内部に該レインフォースメントの長手方向を横
断する補強材が設けられていることを特徴とする前記の
衝撃吸収バンパーが提供される。

【０００６】本発明の衝撃吸収バンパーは、折り曲げ加
工で製造される中空状のレインフォースメントを使うこ
とを特徴にしている。該レインフォースメントは、ロー
ルフォーミング工法等の折り曲げ加工法で製造されるた
めに、溶接代が不要又は１箇所で良い上に、プレス加工
を行わないから従来の金属製レインフォースメントに見
られる側面厚みの減少がなく、そのために軽量で剛性の
高いレインフォースメントである。前記のロールフォー
ミング工法は、コイル平板からロールで順次折り曲げて
規定の断面形状を形成させる工法であり、規定断面形状
に形成後の板の合せ部分を突き合せて、又は一部を重ね
合せて溶接する中空材料形成法である。また、目的の中
空材料に穴等が必要であれば折り曲げの前に形成してお
けば良く、該工法で得られた長尺で中空状の材料を所望
の長さに切断後にベンダー等で曲げれば、エネルギー吸
収材の車体側面の形状に沿ったレインフォースメントが
得られる。

【０００７】本発明の衝撃吸収バンパーにおいて、レイ
ンフォースメントに使用される材料は剛性の高い金属材
料であれば良く、従来のレインフォースメントに使われ
ているハイテンションスチールが好ましく使われる。そ
して、同一材料を使って同一剛性を示すように作られた
レインフォースメントを比較すると、ロールフォーミン
グ法で製造されたものは従来法製品よりも１５％以上軽
量となる。そのため、ロールフォーミング法で得られた
製品は従来法の製品よりも１割以上原価が低下する。な
お、本発明者らの詳細な検討結果によると、従来法で厚
さ１．６ｍｍのハイテンションスチールを使ってレイン
フォースメントを製造すると、プレス加工時の延伸のた
めに該レインフォースメント側壁部分の平均厚みが０．
８ｍｍとなり、最薄部分は０．６ｍｍであったが、ロー
ルフォーミング法で製造されたレインフォースメントで
は板厚の変化がほとんど認められなかった。

【０００８】本発明の衝撃吸収バンパーでは、通常はエ
ネルギー吸収材にポリオレフィン等の合成高分子発泡体
が使われるが、特にポリプロピレン系樹脂発泡体を使う
のが好ましい。また、ここで使用される発泡体は発泡粒
子の型内成形法で製造するのが望ましいが、他の方法で
製造しても良い。エネルギー吸収材を構成する合成高分
子発泡体の見掛けの密度は、０．０２〜０．５ｇ／ｃｍ
³、好ましくは０．０３〜０．３ｇ／ｃｍ³である。本発
明の衝撃吸収バンパーを構成している表皮材は、従来の
衝撃吸収バンパーに使用されているものと同一で良く、
エネルギー吸収材となる合成高分子発泡体の変形に追従
して変形可能なものであれば良い。従って、多少の弾性
を持つ合成樹脂や合成ゴムで形成され、その厚みは１〜
１０ｍｍ程度である。

【０００９】本発明の衝撃吸収バンパーは、レインフォ
ースメント内部の車体取付部材と対応する場所に、より
好ましくは前記の場所と共にレインフォースメントの長
手方向中央部付近に、レインフォースメントの長手方向
を横断する補強材が設けられていることが望ましい。そ
の理由は以下の通りである。最近、車内の居住性を良く
すると共に駐車面積を小さくするために、車内は広く外
形は小さくすることが望まれている。そのため、バンパ
ーの厚みを薄くすることが要求されており、この要求を
満たすためには衝撃を受けた際のバンパー変形量を小さ
くする必要がある。なぜならば、バンパーの厚みを薄く
するとバンパーの変形は直ちに車体の変形につながるか
らである。そこで、衝撃を受けた際にバンパー変形量を
小さくするための補強材を設けるのが好ましく、該補強
材はレインフォースメントの車体取付部材が設けられて
いる２個所に設けるのが効果的である。また、該部分と
共にレインフォースメントの長手方向中央部付近にも設
けると、衝撃を受けた際のバンパー変形量をより小さく
することができる。

【００１０】前記レインフォースメントの内部に設けら
れる補強材は中空状金属、特に鋼管のようなパイプ状金
属から成るものが好ましい。そして、補強材取付けの際
はレインフォースメントのエネルギー吸収材側の面に、
補強材断面の形に合せて穴を開けて補強材を挿入後に穴
の開口部付近で両者を溶接すれば良い。この際、補強材
の溶接側と反対側はレインフォースメント内部の車体側
と溶接せず、単に接しているだけで良い。また、補強材
はレインフォースメントに溶接されるから、補強材をパ
イプ状として車体の前後方向とパイプの貫通方向とを一
致させれば、溶接時の作業性が良い上に無垢の材料使用
時より軽量になる利点がある。

【００１１】

【実施例】次に、本発明を図面によって更に詳細に説明
する。図１は、本発明の衝撃吸収バンパーの一例を示す
図４に対応する横断面図であり、１は合成高分子発泡体
製のエネルギー吸収材、２は合成高分子製表皮、３は前
記ロールフォーミング法等の折り曲げ加工法で作られた
中空状レインフォースメント、８は該レインフォースメ
ントの接合溶接部である。なお、本発明の衝撃吸収バン
パーの分解斜視図は、図３に示した従来の衝撃吸収バン
パーのそれとほぼ同じである。また、エネルギー吸収材
１及び表皮２は従来品と同じである。図２は、本発明の
衝撃吸収バンパーに使われる補強材を備えたレインフォ
ースメントの一例であり、６はパイプ状の補強材、７は
補強材とレインフォースメントとの接合溶接部、９は車
体取付部材である。なお、ここに示した車体取付部材９
は従来品と同じ物である。

【００１２】図１と図４を比べると、図４のレインフォ
ースメントには溶接代が２ヶ所もあるから図１のそれよ
り重い事が分る。また、本発明で使われるレインフォー
スメントは接合部８で溶接されており、この溶接は成形
した金属板の端部を合せて溶接するだけで良いが、端部
を重ね合せて溶接すると強度が増加する。そして、端部
を重ね合せても従来のレインフォースメントの溶接代よ
り溶接代が大幅に少ないから、レインフォースメント重
量が従来品より大幅に減少する。図２に示したレインフ
ォースメントは、車体取付部材９が取付けられている部
分と長手方向中央部付近に補強材６が設けられており、
該補強材とレインフォースメントは７の部分で溶接され
ている。該補強材は外径２０〜１００ｍｍで肉厚２〜１
０ｍｍの鋼管であり、レインフォースメントと溶接され
ていない側の端部は、レインフォースメントの接合溶接
部８が形成されている面と接している。また、該レイン
フォースメントは中央部にも補強材が設けられているた
めに、これを使用する衝撃吸収バンパーでは中央部の剛
性が高められる。

【００１３】

【発明の効果】請求項１の衝撃吸収バンパーは、現在使
用されている通常の衝撃吸収バンパーより低価格の上に
高剛性である。請求項２の衝撃吸収バンパーは、衝撃を
受けた際の変形が少ないからバンパーの厚みを薄くする
ことができる。請求項３の衝撃吸収バンパーは、衝撃を
受けた際の変形が請求項２に含まれる衝撃吸収バンパー
の中では上記より更に少なく、そのために請求項２に含
まれる衝撃吸収バンパーの中では上記より更に厚みを薄
くすることができる。請求項４の衝撃吸収バンパーは、
中空金属製の補強材を使っているために、衝撃を受けた
際の同一変形量によって比較すると、請求項２及び３の
衝撃吸収バンパーの中で、最軽量の衝撃吸収バンパーで
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の衝撃吸収バンパーの横断面図の一例で
ある。

【図２】本発明の衝撃吸収バンパーに使用される補強材
を備えたレインフォースメントの一例を示す斜視図であ
る。

【図３】従来の一般的な衝撃吸収バンパーの概要を示す
分解斜視図である。

【図４】図３に示した衝撃吸収バンパーの長手方向中心
部の横断面図である。

【符号の説明】

１ エネルギー吸収材 ２ 表皮 ３ レインフォースメント ４ 溶接代 ５ レインフォースメントの側面 ６ 補強材 ７ 補強材の溶接部 ８ レインフォー
スメントの接合溶接部 ９ 車体取付部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体取付部材が設けられている金属製レ
   インフォースメントと、表皮材と、前記両者の間にある
   合成高分子発泡体製のエネルギー吸収材とから構成され
   ている衝撃吸収バンパーにおいて、該レインフォースメ
   ントが折り曲げ加工で製造された中空状のものであるこ
   とを特徴とする衝撃吸収バンパー。
2. 【請求項２】 レインフォースメント内部の車体取付部
   材に対応する箇所に、レインフォースメントの長手方向
   を横断する補強材が設けられていることを特徴とする請
   求項１に記載した衝撃吸収バンパー。
3. 【請求項３】 レインフォースメント内部の長手方向中
   央付近にも、レインフォースメントの長手方向を横断す
   る補強材が設けられていることを特徴とする請求項２に
   記載した衝撃吸収バンパー。
4. 【請求項４】 補強材が中空状の金属で形成されている
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載した衝撃吸収バ
   ンパー。