JP5724429B2 - 車両用バンパーおよびその成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、合成樹脂製の車両用バンパー、とりわけ、バンパーセンターからバンパーサイドに亘ってサイドモールを嵌合装着するようにした車両用バンパー、およびその成形方法に関する。

車両用バンパーにあっては、例えば、特許文献１に示されているように、バンパーセンターとバンパーサイドとを一体に射出成形した合成樹脂製の車両用バンパーが主流となっている。

特開２０１０−３０４９１号公報

合成樹脂製の車両用バンパー（以下、単に樹脂バンパーと称する）の中でも、意匠効果を高めるためにサイドモールを付設したものでは、バンパーセンターからバンパーサイドに亘ってモール嵌着溝を長さ方向に形成し、該モール嵌着溝にサイドモールを嵌合して装着するようにしている。

サイドモールには複数のクリップを一体成形してある一方、モール嵌着溝の溝底にはこのクリップに対応して複数の止着孔を形成してあって、該止着孔にクリップを圧入係着することによって、サイドモールをモール嵌着溝にしっかりと止着するようにしている。

樹脂パンパーの射出成形に際しては、占有面積の大きいバンパーセンターに対応する部分に複数のゲートを集中させて、該ゲートからキャビティ内に溶融樹脂を所要の射出圧力で充填して型成形を行うようにして充填効率を高めている。

モール嵌着溝の止着孔は、このような樹脂バンパーの射出成形時に可動コア等によって溝底に形成するようにしている。この場合、溶融樹脂が可動コアを廻り込んだ後に合流することによってウェルドラインが発生し易く、特にゲートから遠いバンパーサイドの部分ではこの傾向が大きくなってしまい、樹脂バンパーの薄肉，軽量化を困難なものとしている。

そこで、本発明は射出成形によるウェルドラインの発生を抑制できて、外観を損なうことなく薄肉，軽量化が可能な車両用バンパーを提供するものである。

本発明の車両用バンパーにあっては、バンパーセンターとバンパーサイドとを一体に射出成形すると共に、これらバンパーセンターからバンパーサイドに亘ってモール嵌着溝を形成し、該モール嵌着溝にサイドモールを嵌合して、溝底の止着孔を通してクリップによりサイドモールを止着可能としている。

そして、射出成形の際に複数のゲートが集中するバンパーセンターの板厚を小さく設定する一方、バンパーサイドの板厚を大きく設定して異なる板厚分布とし、モール嵌合溝を含めた上側領域の板厚に対して、それよりも下方の下側領域の板厚を小さく設定して異なる板厚分布としたことを主要な特徴としている。

また、本発明の車両用バンパーの成形方法は、バンパーセンターからバンパーサイドに亘ってサイドモールを嵌装するモール嵌着溝を備えると共に、その溝底にクリップの止着孔を備えた車両用バンパーを射出成形する方法であって、射出成形の際に複数のゲートが集中するバンパーセンターの板厚を、バンパーサイドの板厚よりも小さくした異なる板厚分布とし、モール嵌合溝を含めた上側領域の板厚に対して、それよりも下方の下側領域の板厚を小さくした異なる板厚分布で成形することを特徴としている。

本発明の車両用バンパーおよびその成形方法によれば、バンパーセンターはその板厚を小さく設定してあっても、射出成形の際には複数のゲートから充填される溶融樹脂を止着孔の成形部周りに多方向から流動させるので、ウェルドラインの発生が抑制される。一方、バンパーサイドではその板厚がバンパーセンターよりも大きなため、バンパーセンター側からの溶融樹脂の流動性が良好となり、止着孔の成形部周りの充填挙動がスムーズとなってウェルドラインの発生が抑制される。

また、モール嵌合溝を含めた上側領域の板厚に対して、それよりも下方の下側領域の板厚を小さくした異なる板厚分布としているので、下側領域での溶融樹脂の流動が遅くても、止着孔の成形部周りの溶融樹脂の挙動がスムーズになり、ウェルドラインの発生を抑制できる。
これにより、バンパーの全体的な軽量化と、ウェルドラインの発生による外観低下の回避との両立を実現することができる。

本発明の対象とする車両用バンパーを示す分解斜視図。 本発明に係る車両用バンパーの第１実施形態を示す斜視図。 図２に示す車両用バンパーの側面図。 本発明の第２実施形態を示す側面図。 バンパーサイドの補剛構造を示す斜視図。 図５に示した補剛材の各異なる例を（Ａ），（Ｂ）にて示す斜視図。

以下、本発明の実施形態をリャバンパーを例に採って図面と共に詳述する。

図１に示すリャバンパー１は、タルクを充填したポリオレフィン系樹脂、例えばポリプロピレン樹脂を用いて射出成形してあり、車幅方向に延在するバンパーセンター２と、その両側から車両前後方向に延在するバンパーサイド３とを備えている。

バンパーセンター２およびバンパーサイド３の各下縁は、車両中心方向に向けて曲折してアンダーカバー部２ａ，３ａを延設してある。また、バンパーセンター２の車幅方向両側部の下縁には、エキゾーストテールを跨ぐトンネル部２ｂを形成してある（図２，図５参照）。

リャバンパー１の上下方向中央部には、バンパーセンター２からバンパーサイド３の端部近傍に亘ってモール嵌合溝４を形成してある。

このモール嵌合溝４に、サイドモール６を嵌装することによって、リャバンパー１の意匠効果を高めるようにしている。

サイドモール６は、例えばセンター部６Ａと両側のサイド部６Ｂとに３分割して射出成形してあり、それぞれ背面側に突出する複数のクリップ７を一体成形してある。

一方、モール嵌合溝４の溝底には、クリップ７に対応して複数の止着孔５を形成してある。

これにより、サイドモール６をモール嵌合溝４に嵌合して、溝底の止着孔５にクリップ７を圧入，係着することによって、該サイドモール６をしっかりと止着可能としている。

リャバンパー１は、上述のように射出成形によって一体成形され、モール嵌合溝４の溝底の止着孔５は、可動コアやピン等の抜き型部材で成形される。

このリャバンパー１の射出成形に際しては、バンパーセンター２の占有面積が大きいため、溶融樹脂の充填効率を高めるためにこのバンパーセンター２に対応する部分に複数のゲートを集中させるようにしている。

例えば、図２，図３に示す例では、バンパーセンター２の車幅方向中央部でモール嵌合溝４のやや上方に対応した位置Ｇ_１と、アンダーカバー部２ａの後端の車幅方向中央部に対応した位置Ｇ_２と、バンパーセンター２と両側のバンパーサイド３との連設コーナー部でモール嵌合溝４に対応した位置Ｇ_３とにゲートを設定するようにしている。

ここで、本実施形態にあっては図２，図３に示すように、上述のように射出成形の際に複数のゲート（Ｇ_１，Ｇ_２，Ｇ_３位置に相当）が集中するバンパーセンター２の板厚Ｔ_Ｃを小さく設定する一方、バンパーサイド３の板厚Ｔ_Ｓを大きく設定して（Ｔ_Ｃ＜Ｔ_Ｓ）、異なる板厚分布としてある。

バンパーセンター２の板厚Ｔ_Ｃは、射出成形時における溶融樹脂の流動性，成形性と、成形後におけるバンパーセンター２の剛性とを勘案して極力小さく設定する。

例えば、射出成形時には、成形金型の型締め圧力を上回らない充填圧力での射出成形が可能で、かつ、成形後はバンパーセンター２にベコツキ感のない適度の剛性が得られる任意の板厚Ｔ_Ｃとして設定される。

他方、バンパーサイド３の板厚Ｔ_Ｓは、バンパーセンター２の板厚Ｔ_Ｃよりもやや厚く設定される。例えば、射出成形時には、止着孔５を形成する可動コア周りで、バンパーセンター２側のゲートＧ_１〜Ｇ_３から充填される溶融樹脂のスムーズな充填挙動が得られ、かつ、成形後は曲率の少ないバンパーサイド３が走行時振動によってもバタツキを生じないしっかりとした剛性が得られる任意の板厚Ｔ_Ｓとして設定される。

以上の構成からなる本実施形態のリャバンパー１にあっては、バンパーセンター２はその板厚Ｔ_Ｃを小さく設定してあっても、射出成形の際には複数のゲートＧ_１〜Ｇ_３から充填される溶融樹脂を止着孔５を形成する可動コア周りに多方向から流動させるので、ウェルドラインの発生が抑制される。

一方、バンパーサイド３では、その板厚Ｔ_Ｓが大きなため、ゲートＧ_１〜Ｇ_３から充填される溶融樹脂の流動性が良好となり、止着孔５を形成する可動コア周りでの充填挙動がスムーズとなってウェルドラインの発生が抑制される。

この結果、占有面積の大きなバンパーセンター２と、バンパーサイド３とでの板厚分布Ｔ_Ｃ＜Ｔ_Ｓの設定によって、リャバンパー１の全体的な軽量化と、止着孔５の周辺でのウェルドラインの発生による外観低下の回避との両立を実現することができる。

図４は本発明の第２実施形態を示すものである。本実施形態にあっては、バンパーセンター２とバンパーサイド３の何れも、モール嵌合溝４を含めた上側領域２Ｕ，３Ｕと、それよりも下方の下側領域２Ｌ，３Ｌとで、板厚分布を異ならせている。

バンパーセンター２では、上側領域２Ｕの板厚Ｔ_Ｃに対して、下側領域２Ｌの板厚Ｔ_Ｃ１を小さく設定（Ｔ_Ｃ＞Ｔ_Ｃ１）している。また、バンパーサイド３では、上側領域３Ｕの板厚Ｔ_Ｓに対して、下側領域３Ｌの板厚Ｔ_Ｓ１を小さく設定（Ｔ_Ｓ＞Ｔ_Ｓ１）している。

これにより、バンパーセンター２の上，下側領域とバンパーサイド３の上，下側領域との間で異なる板厚分布（Ｔ_Ｓ＞Ｔ_Ｃ≧Ｔ_Ｓ１＞Ｔ_Ｃ１）を形成している。

また、バンパーサイド３では、その下側領域３Ｌの板厚Ｔ_Ｓ１が小さく、それによる射出成形の際の溶融樹脂の充填効率の低下を補うため、該バンパーサイド３のアンダーカバー部３ａ端の前後方向中央に対応する位置Ｇ_４にゲートを設定するようにしている。

この第２実施形態の構成によれば、バンパーセンター２およびバンパーサイド３の下側領域２Ｌ，３Ｌの板厚Ｔ_Ｃ１，Ｔ_Ｓ１を小さく設定してあるため、射出成形の際の溶融樹脂の流動が上側領域２Ｕ，３Ｕに対して遅くなる。

バンパーセンター２では、下側領域２Ｌでの溶融樹脂の流動が遅くても、止着孔５を形成する可動コア周りは上側領域２Ｕに入るため、該可動コア周りでの溶融樹脂の充填挙動がスムーズに行われる。これにより、可動コア周りでの溶融樹脂の会合角度が広がることと、充填材のタルクの配向が不等向化するのが抑制されることから、ウェルドラインの発生が抑制される。この止着孔５周りにウェルドラインが発生する場合でも、溶融樹脂が上側領域２Ｕ側から下側領域２Ｌ側へ流動する傾向となるから、ウェルドラインの発生をモール嵌合溝４よりも下方の下側領域２Ｌに規制することができる。

他方、バンパーサイド３では、図４の矢印Ａに示すバンパーセンター２のモール嵌合溝４を含む上側領域２Ｕからバンパーサイド３の上側領域３Ｕへ向かう溶解樹脂の流動が、矢印Ｂに示す下側領域２Ｌから３Ｌへ向かう流動および矢印Ｃに示すゲートＧ_４から上方へ向かう溶融樹脂の流動よりも速い。これにより、止着孔５を形成する可動コア周りでの溶融樹脂の充填挙動がスムーズに行われて会合角度が広がることと、充填材のタルクの配向が不等向化するのが抑制されることから、該バンパーサイド３でもウェルドラインの発生が抑制される。この止着孔５周りにウェルドラインが発生する場合でも、バンパーサイド３の端部側（図４の左側）に向かう溶融樹脂の流動が下側領域３Ｌ側よりも上側領域３Ｕ側が速いことから、ウェルドラインの発生をモール嵌合溝４よりも下方の下側領域３Ｌに規制することができる。

この結果、ウェルドラインが発生する場合でも、それを目立ちにくいサイドモール６の下方に規制した上で、バンパーセンター２の板厚に加えてバンパーサイド３の略下半部の板厚までを薄肉化できて、軽量化と見栄えの確保との両立を可能とすることができる。

図５は、上述のようにして構成したリャバンパー１のバンパーサイド３を、補剛材１０で補剛した例を示している。

補剛材１０は、リャバンパー１と同質材のポリプロピレン樹脂からなり、該補剛材１０をポリオレフィン系のホットメルトでバンパーサイド３の裏面に縦長に接着固定して配設してある。

図６（Ａ）は、補剛材１０の一例を示している。本例では補剛材１０を矩形筒状に形成してあり、バンパーサイド３の裏面に対する接着面１０ａと、それに隣接する両側の３面に亘って、長さ方向に所要の間隔をおいてスリット１０ｂを形成してある。これにより、バンパーサイド３の縦方向の曲面に対する形状追随性を付与している。

図６（Ｂ）は、補剛材１０の他の例を示している。本例では補剛材１０の長さ方向に複数のコ字形断面が、その開放部を交互に１８０°位相を変えて連続した構造体として形成している。このようにコ字形断面の開放部を１８０℃位相を変えることにより、成形型の型抜きを成立させ、かつ、長さ方向に所要間隔で複数のリブ壁１０ｃを備えた補剛材１０として得ることができる。また、第１例と同様の趣旨により、コ字形の連設部分にスリット１０ｂを設けてバンパーサイド３の縦方向の曲面に対する形状追随性を付与している。

バンパーサイド３は、車体の造形上、フェンダーパネルと面一に整合するように曲率の少ない断面形状として成形されることから、図５に示すように補剛材１０を裏面側に縦長に接着することで、バンパーサイド３の面剛性を高めることができる。

従って、図４に示した第２実施形態のように、バンパーサイド３の略下半部の板厚を薄肉化する場合に、この補剛構造を適用して特に有効である。

そして、上述のように補剛材１０をリャバンパー１と同質材とすると共に、同質系の接着剤を用いて接着することによって、リサイクルを有利に行うことができる。

なお、前記実施形態ではリャバンパーを例示したが、フロントバンパーに適用できることは勿論である。

また、図４に示す例ではバンパーセンター２の上，下側領域２Ｕ，２Ｌでも板厚分布を
Ｔ_Ｃ，Ｔ_Ｃ１のように異ならせているが、これは、バンパーサイド３のみに限定しても
よい。

１…リャバンパー（車両用バンパー）
２…バンパーセンター
２Ｕ…上側領域
２Ｌ…下側領域
３…バンパーサイド
３Ｕ…上側領域
３Ｌ…下側領域
４…モール嵌合溝
５…止着孔
６…サイドモール
Ｔ_Ｃ，Ｔ_Ｃ１…バンパーセンターの板厚
Ｔ_Ｓ，Ｔ_Ｓ１…バンパーサイドの板厚
１０…補剛材

Claims (2)

1. バンパーセンターとバンパーサイドとを一体に射出成形すると共に、これらバンパーセンターからバンパーサイドに亘ってモール嵌合溝を形成し、該モール嵌合溝にサイドモールを嵌合して、溝底の止着孔を通してクリップにより該サイドモールを止着可能とした車両用バンパーであって、
   射出成形の際に複数のゲートが集中する前記バンパーセンターの板厚を小さく設定する一方、前記バンパーサイドの板厚を大きく設定して異なる板厚分布とし、
   前記モール嵌合溝を含めた上側領域の板厚に対して、それよりも下方の下側領域の板厚を小さく設定して異なる板厚分布としたことを特徴とする車両用バンパー。
2. バンパーセンターからバンパーサイドに亘ってサイドモールを嵌装するモール嵌合溝を備えると共に、その溝底にクリップの止着孔を備えた車両用バンパーを射出成形する方法であって、
   射出成形の際に複数のゲートが集中する前記バンパーセンターの板厚を、前記バンパーサイドの板厚よりも小さくした異なる板厚分布とし、
   前記モール嵌合溝を含めた上側領域の板厚に対して、それよりも下方の下側領域の板厚を小さくした異なる板厚分布で成形することを特徴とする車両用バンパーの成形方法。

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