JP4285297B2 - Resin parts for vehicles - Google Patents
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Description
この発明は、歩行者もしくは乗員からの衝突荷重が作用し得る車両部材を支持する車両用樹脂製部材、特に、車両前部の外側壁を構成し歩行者もしくは乗員からの衝突荷重が作用し得るフェンダパネルと、車両のエンジンルームの側部に位置するホイールエプロンとを連結する車両用樹脂製部材に関する。 The present invention is a resin member for a vehicle that supports a vehicle member to which a collision load from a pedestrian or an occupant can act . In particular, the outer wall of the front portion of the vehicle constitutes a collision load from a pedestrian or an occupant. The present invention relates to a resin member for a vehicle that connects a fender panel and a wheel apron located at a side of an engine room of the vehicle .
例えば、自動車の車両前部の外側壁を構成するフェンダパネルの場合、車両がその前側部で歩行者と衝突した際には、その反作用として歩行者からの衝突荷重が作用する。換言すれば、この場合、車両は、直接的にはこのフェンダパネルを介して、歩行者に衝突荷重を及ぼすことになる。
従って、このフェンダパネルを車体部材(具体的には、例えば車両のエンジンルームの側部に位置するホイールエプロン)に対して連結し支持する支持部材としては、事故発生時における歩行者保護の観点からは、歩行者との衝突時においてはその強度が低いことが望ましい。一方、通常時においては、フェンダパネルをホイールエプロンに対して強固に支持できるように、高い強度および剛性が求められる。
For example, in the case of a fender panel that constitutes the outer wall of the front part of an automobile, when a vehicle collides with a pedestrian on its front side, a collision load from the pedestrian acts as a reaction. In other words, in this case, the vehicle exerts a collision load on the pedestrian directly through the fender panel.
Therefore, as a support member that connects and supports this fender panel to a vehicle body member (specifically, for example, a wheel apron located on the side of the engine room of the vehicle), from the viewpoint of protecting pedestrians in the event of an accident It is desirable that its strength is low at the time of collision with a pedestrian. On the other hand, in normal times, high strength and rigidity are required so that the fender panel can be firmly supported with respect to the wheel apron.
上記フェンダパネルの車体部材への取付構造に関して、例えば特許文献1には、樹脂製の取付フランジを用いた構成が開示されている。
前述のように、フェンダパネルを車体部材に対して支持する支持部材としては、歩行者との衝突時においてはその強度が低いことが望ましい。しかしながら、かかる支持部材を樹脂製とした場合、樹脂材料は、一般に歪速度(変形速度)が速くなるに連れて強度が高くなる傾向があるので、衝突荷重が入力した場合には、通常の静的な荷重を受ける場合に比して強度が高くなってしまうことが考えられる。
図8は、各種樹脂材料の歪速度と引張強さとの関係を示したグラフである。このグラフでは、ポリカーボネート(PC)樹脂,ポリアミド(PA)66/PPE樹脂,グラフ上A,B,Cで区別される3種類のポリプロピレン(PP)樹脂について、歪速度と引張強さとの関係が示されているが、何れの樹脂についても、歪速度が速くなるに連れて強度が高くなっている。
As described above, it is desirable that the supporting member that supports the fender panel with respect to the vehicle body member has a low strength at the time of a collision with a pedestrian. However, when such a support member is made of resin, the resin material generally tends to increase in strength as the strain rate (deformation rate) increases. It is conceivable that the strength becomes higher than when receiving a typical load.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between strain rate and tensile strength of various resin materials. In this graph, the relationship between strain rate and tensile strength is shown for polycarbonate (PC) resin, polyamide (PA) 66 / PPE resin, and three types of polypropylene (PP) resins distinguished by A, B, and C on the graph. However, in any of the resins, the strength increases as the strain rate increases.
一方、衝突荷重入力時の強度を低下させるために、耐衝撃性が低い樹脂材料を用い、支持部材にノッチ(切欠)を設けるなどして、衝突荷重入力時に容易に破断させるようにすることも考えられる。しかしながら、この場合には、通常においても、ノッチが起点となって比較的低い荷重でも破断が生じかねない、という問題がある。 On the other hand, in order to reduce the strength at the time of collision load input, a resin material with low impact resistance is used, and a notch (notch) is provided on the support member so that it can be easily broken at the time of collision load input. Conceivable. However, in this case, there is a problem that even in a normal case, the notch may be a starting point and breakage may occur even at a relatively low load.
以上のように、フェンダパネルを車体部材に対して支持する支持部材には、通常時と衝突発生時とで相反する強度特性が求められるが、両方の特性を高次元で満足させることは極めて難しいのが実情であった。尚、このような事情は、フェンダパネルの支持部材だけでなく、歩行者からの衝突荷重あるいは自車の乗員からの衝突荷重が作用し得る他の車両部材を支持する支持部材についても、同様である。 As described above, the support member that supports the fender panel with respect to the vehicle body member is required to have strength characteristics that conflict with each other during normal times and when a collision occurs, but it is extremely difficult to satisfy both characteristics at a high level. It was the actual situation. Such a situation applies not only to the support member of the fender panel but also to the support member that supports other vehicle members to which a collision load from a pedestrian or a collision load from an occupant of the own vehicle can act. is there.
本願発明者等は、上述のような実情に鑑み、鋭意研究開発を重ねる中で、特定の樹脂材料、具体的には、例えばセルロース繊維などの天然繊維あるいはガラス繊維を混入させた樹脂材料では、ある程度以上の歪速度範囲において、歪速度が速くなると引張強度が却って低下傾向を示すことを見出した。 In view of the above situation, the inventors of the present application are intensively researching and developing, and in particular resin materials, specifically, resin materials mixed with natural fibers or glass fibers such as cellulose fibers, It has been found that the tensile strength tends to decrease as the strain rate increases within a certain strain rate range.
そこで、本願発明は、特定の樹脂材料がある程度以上の歪速度範囲において歪速度が速くなると引張強度が低下傾向を示す特性を利用することにより、歩行者もしくは乗員からの衝突荷重が作用し得る車両部材を支持する車両用樹脂製部材、特に、車両前部の外側壁を構成し歩行者もしくは乗員からの衝突荷重が作用し得るフェンダパネルと、車両のエンジンルームの側部に位置するホイールエプロンとを連結する車両用樹脂製部材において、通常時には比較的高い強度を維持する一方、衝突荷重が作用した際には強度を低下させることができるようにすることを目的としてなされたものである。 Therefore, the present invention is a vehicle in which a collision load from a pedestrian or an occupant can act by utilizing a characteristic that the tensile strength decreases when the strain rate increases in a strain rate range where a specific resin material exceeds a certain level. Resin member for a vehicle that supports the member , in particular, a fender panel that constitutes the outer wall of the front part of the vehicle and can be subjected to a collision load from a pedestrian or an occupant, and a wheel apron located on a side part of the engine room of the vehicle In the resin member for a vehicle that connects the two, a relatively high strength is normally maintained, and the strength can be reduced when a collision load is applied.
このため、本願発明に係る車両用樹脂製部材は、車両前部の外側壁を構成し歩行者もしくは乗員からの衝突荷重が作用し得るフェンダパネルと、車両のエンジンルームの側部に位置するホイールエプロンとを連結する車両用樹脂製部材であって、上記フェンダパネルを介して上記衝突荷重を受ける荷重支持部が設けられ、該荷重支持部の少なくとも一部に天然繊維が混入されており、該天然繊維混入部に、上記衝突荷重作用時に歪速度が1/秒以上となる強度低下部が設けられている、ことを特徴としたものである。 For this reason, the resin member for a vehicle according to the present invention comprises a fender panel that constitutes an outer wall of the front portion of the vehicle and can receive a collision load from a pedestrian or an occupant, and a wheel that is positioned at a side portion of the engine room of the vehicle. A resin member for a vehicle that connects with an apron, provided with a load support portion that receives the collision load via the fender panel , and natural fibers are mixed in at least a part of the load support portion, The natural fiber-mixed portion is provided with a strength lowering portion at which the strain rate becomes 1 / second or more when the collision load is applied.
この場合において、上記天然繊維はセルロース繊維であることが好ましい。 In this case, the natural fiber is preferably a cellulose fiber.
また、本願の他の発明に係る車両用樹脂製部材は、車両前部の外側壁を構成し歩行者もしくは乗員からの衝突荷重が作用し得るフェンダパネルと、車両のエンジンルームの側部に位置するホイールエプロンとを連結する車両用樹脂製部材であって、上記フェンダパネルを介して上記衝突荷重を受ける荷重支持部が設けられ、該荷重支持部の少なくとも一部にガラス繊維が混入されており、該ガラス繊維混入部に、上記衝突荷重作用時に歪速度が400/秒以上となる強度低下部が設けられている、ことを特徴としたものである。 In addition, the resin member for a vehicle according to another invention of the present application includes a fender panel that constitutes an outer wall of the front portion of the vehicle and can be subjected to a collision load from a pedestrian or an occupant, and a vehicle engine room side portion. A vehicle resin member for connecting a wheel apron to the vehicle, wherein a load support portion for receiving the collision load is provided via the fender panel , and glass fiber is mixed in at least a part of the load support portion. The glass fiber mixed portion is provided with a strength lowering portion at which the strain rate is 400 / second or more when the collision load is applied.
以上の場合において、母材樹脂がポリプロピレン樹脂であることが好ましく、また、上記荷重支持部の少なくとも一部に、無機フィラーが更に混入されていることが、より好ましい。更に、上記強度低下部は、衝突荷重作用時に荷重支持部の変形を助長する変形助長部に設定されていることがより一層好ましい。 In the above case, the base material resin is preferably a polypropylene resin, and more preferably, an inorganic filler is further mixed in at least a part of the load support portion. Furthermore, it is still more preferable that the said strength reduction part is set to the deformation | transformation promotion part which promotes a deformation | transformation of a load support part at the time of a collision load effect | action.
本願の第1の発明によれば、車両前部の外側壁を構成し歩行者もしくは乗員からの衝突荷重が作用し得るフェンダパネルと、車両のエンジンルームの側部に位置するホイールエプロンとを連結する車両用樹脂製部材について、上記フェンダパネルを介して衝突荷重を受ける荷重支持部の少なくとも一部に天然繊維が混入されており、該天然繊維混入部に、衝突荷重作用時に歪速度が1/秒以上となる強度低下部が設けられていることにより、通常時には比較的高い強度を維持してフェンダパネルの支持性を確保する一方、衝突荷重が作用した際の強度を低下させて歩行者もしくは乗員の保護性能を向上させることができる。 According to the first invention of the present application, a fender panel that constitutes the outer wall of the front portion of the vehicle and can be subjected to a collision load from a pedestrian or an occupant is connected to a wheel apron located on a side portion of the engine room of the vehicle. In the vehicle resin member, natural fibers are mixed in at least a part of the load support portion that receives a collision load via the fender panel , and the strain rate is 1 / By providing a strength-decreasing portion that is at least 2 seconds, it maintains a relatively high strength during normal times to ensure the support of the fender panel , while reducing the strength when a collision load acts, Crew protection performance can be improved.
ここに、上記強度低下部について、衝突荷重作用時の歪速度の下限値を1/秒としたのは、この値を下回る歪速度範囲では、歪速度が速くなると引張強度が低下傾向を示す特性を安定して得ることが難しいからである。 Here, the lower limit value of the strain rate at the time of the impact load action is set to 1 / second for the above-mentioned strength-decreasing portion. In the strain rate range below this value, the tensile strength tends to decrease as the strain rate increases. This is because it is difficult to stably obtain.
この場合において、上記天然繊維を具体的にはセルロース繊維とすることにより、衝突荷重作用時の歪速度が1/秒以上の領域において、歪速度が速くなると引張強度が低下傾向を示す特性をより確実に得ることができる。 In this case, when the above natural fiber is specifically made of cellulose fiber, the strain strength at the time of impact load action is 1 / second or more, and the strain strength tends to decrease as the strain rate increases. You can definitely get it.
また、本願の第2の発明によれば、車両前部の外側壁を構成し歩行者もしくは乗員からの衝突荷重が作用し得るフェンダパネルと、車両のエンジンルームの側部に位置するホイールエプロンとを連結する車両用樹脂製部材について、上記フェンダパネルを介して衝突荷重を受ける荷重支持部の少なくとも一部にガラス繊維が混入されており、該ガラス繊維混入部に、衝突荷重作用時に歪速度が400/秒以上となる強度低下部が設けられていることにより、通常時には比較的高い強度を維持してフェンダパネルの支持性を確保する一方、衝突荷重が作用した際の強度を低下させて歩行者もしくは乗員の保護性能を向上させることができる。 Further, according to the second invention of the present application, a fender panel that constitutes an outer wall of the front portion of the vehicle and can be subjected to a collision load from a pedestrian or an occupant, and a wheel apron located at a side portion of the engine room of the vehicle, for vehicle resin member for connecting at least a portion of the load bearing portion for receiving the collision load over the fender panel glass fibers are mixed in, in the glass-fiber mixing portion, the strain rate at the time of collision load is applied By providing a strength reduction part that is 400 / sec or more, it is possible to maintain a relatively high strength during normal times to ensure the support of the fender panel , while reducing the strength when a collision load is applied and walking The protection performance of a passenger or passenger can be improved.
ここに、上記強度低下部について、衝突荷重作用時の歪速度の下限値を400/秒としたのは、この値を下回る歪速度範囲では、歪速度が速くなると引張強度が低下傾向を示す特性を安定して得ることが難しいからである。 Here, the lower limit value of the strain rate at the time of impact load action is set to 400 / second for the above-mentioned strength-decreasing portion. This is because the tensile strength tends to decrease as the strain rate increases in the strain rate range below this value. This is because it is difficult to stably obtain.
以上の場合おいて、母材樹脂をポリプロピレン樹脂とすることにより、吸水による影響をより有効に抑制することができる。 In the above case, the influence of water absorption can be more effectively suppressed by using polypropylene resin as the base material resin.
また、以上の場合において、上記荷重支持部の少なくとも一部に、無機フィラーを更に混入させることにより、樹脂成形時における「反り」の発生をより有効に抑制することができる。 In the above case, the occurrence of “warp” during resin molding can be more effectively suppressed by further mixing an inorganic filler into at least a part of the load support portion.
更に、以上の場合において、衝突荷重作用時に上記荷重支持部の変形を助長する変形助長部に上記強度低下部を設定することで、通常時におけるフェンダパネルの支持性の確保と、衝突発生時における歩行者もしくは乗員の保護性能の向上とを、より効果的に両立して得ることができる。 Furthermore, in the above case, by setting the reduced strength portion in the deformation assisting portion that promotes deformation of the load support portion when a collision load is applied, it is possible to ensure the supportability of the fender panel in a normal state and at the time of the collision occurrence Improvement in the protection performance of pedestrians or passengers can be achieved more effectively.
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明の車両用樹脂製部材の具体的な適用例を説明するに先立って、かかる樹脂製部材に用いる樹脂材料について説明する。
図9は、母材(マトリックス)樹脂に天然繊維(NF)を配合した樹脂材料について、引張強さの歪速度依存性(つまり、歪速度と引張強さとの関係)を測定した結果を示すグラフである。この図9の測定では、母材樹脂をポリプロピレン(PP)樹脂とし、天然繊維としてはセルロース繊維を用いた。尚、歪速度の測定方法は、従来、よく知られている方法と同じものである。
図9のグラフにおいて、実線曲線は天然繊維を36%配合した場合を、破線曲線は天然繊維を18%配合した場合を、それぞれ示している。また、1点鎖線曲線は、比較例として、天然繊維を配合していない場合を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
Prior to describing a specific application example of the vehicle resin member of the present invention, a resin material used for the resin member will be described.
FIG. 9 is a graph showing the results of measuring the strain rate dependence of tensile strength (that is, the relationship between strain rate and tensile strength) for a resin material in which natural fibers (NF) are blended with a base material (matrix) resin. It is. In the measurement of FIG. 9, the base material resin was a polypropylene (PP) resin, and the natural fibers were cellulose fibers. The strain rate measurement method is the same as a conventionally well-known method.
In the graph of FIG. 9, the solid line curve shows a case where 36% of natural fibers are blended, and the broken line curve shows a case where 18% of natural fibers are blended. Moreover, the dashed-dotted line curve has shown the case where the natural fiber is not mix | blended as a comparative example.
この図9のグラフから良く分かるように、天然繊維を配合していないものについては、測定範囲のほぼ全体について、歪速度が速くなるに連れて引張強さが大きくなっている。これに対して、天然繊維を配合したものについては、歪速度が約0.1/秒までの領域では、歪速度が速くなるに連れて引張強さが大きくなるが、歪速度が約0.1/秒〜約1/秒までの領域では、歪速度が速くなるに連れて引張強さが若干低下するか又は横這いとなる。そして、歪速度が約1/秒以上になると、歪速度が速くなるに連れて引張強さが確実に低下する傾向を示している。この低下傾向は、天然繊維の配合量が多いほうがより強く現れている。 As can be seen from the graph of FIG. 9, the tensile strength of the material not blended with natural fibers increases as the strain rate increases over the entire measurement range. On the other hand, in the case of blending natural fibers, in the region where the strain rate is up to about 0.1 / second, the tensile strength increases as the strain rate increases, but the strain rate is about 0.00. In the region from 1 / second to about 1 / second, the tensile strength is slightly reduced or leveled off as the strain rate increases. When the strain rate is about 1 / second or more, the tensile strength tends to surely decrease as the strain rate increases. This decreasing tendency appears more strongly when the blending amount of natural fibers is large.
従って、歩行者もしくは乗員からの衝突荷重が作用し得る車両部材(例えばフェンダパネル)を車体部材(例えばホイールエプロン)に支持する車両用樹脂製部材を製作するに際し、上記車両部材を介して衝突荷重を受ける荷重支持部の少なくとも一部に天然繊維を混入させ、該天然繊維混入部に、衝突荷重作用時に歪速度が1/秒以上となる強度低下部が設けることにより、通常時には比較的高い強度を維持して車両部材の支持性を確保する一方、衝突荷重が作用した際の強度を低下させて歩行者もしくは乗員の保護性能を向上させることができる。 Therefore, when manufacturing a vehicle resin member that supports a vehicle member (for example, a fender panel) on which a vehicle member (for example, a fender panel) that can receive a collision load from a pedestrian or a passenger is manufactured, The natural fiber is mixed into at least a part of the load supporting part that receives the load, and the natural fiber mixed part is provided with a strength-reducing part in which the strain rate becomes 1 / second or more when a collision load is applied, so that the strength is normally relatively high. While maintaining the support of the vehicle member, the strength when the collision load is applied can be reduced to improve the protection performance of the pedestrian or the occupant.
この場合、上記強度低下部について、衝突荷重作用時の歪速度の下限値を1/秒としたことにより、歪速度が速くなると引張強度が低下傾向を示す特性を安定して得ることができる。
また、この場合、上記天然繊維を具体的にはセルロース繊維としたことにより、衝突荷重作用時の歪速度が1/秒以上の領域において、歪速度が速くなると引張強度が低下傾向を示す特性をより確実に得ることができる。
更に、この場合、母材樹脂をPP樹脂としたことにより、吸水による悪影響を有効に抑制することができる。
In this case, by setting the lower limit value of the strain rate when the collision load is applied to the above-described strength-decreasing portion, the characteristic that the tensile strength tends to decrease as the strain rate increases can be stably obtained.
In this case, the natural fiber is specifically a cellulose fiber, so that when the strain rate at the time of impact load action is 1 / second or more, the tensile strength decreases as the strain rate increases. It can be obtained more reliably.
Further, in this case, the adverse effect due to water absorption can be effectively suppressed by using PP resin as the base material resin.
次に、図10は、母材樹脂にガラス繊維(GF)を配合した樹脂材料について、歪速度と引張強さとの関係を測定した結果を示すグラフである。この図10の測定においても、吸水による悪影響を有効に抑制する観点から、母材樹脂にはポリプロピレン(PP)樹脂を用いた。
図10のグラフにおいて、実線曲線はガラス繊維を40%配合した場合を示している。破線曲線は、10%のガラス繊維と更に10%の無機フィラー(M)とを配合した場合を示している。この無機フィラーは、例えばミネラルやタルク等で成るもので、成形時に「反り」の発生を抑制する観点から配合したものである。また、1点鎖線曲線は、比較例として、ガラス繊維を配合していない場合を示している。
Next, FIG. 10 is a graph showing the results of measuring the relationship between strain rate and tensile strength for a resin material in which glass fiber (GF) is blended with a base resin. Also in the measurement of FIG. 10, polypropylene (PP) resin was used as the base material resin from the viewpoint of effectively suppressing the adverse effects due to water absorption.
In the graph of FIG. 10, the solid line curve indicates a case where 40% of glass fiber is blended. The broken line curve shows a case where 10% glass fiber and further 10% inorganic filler (M) are blended. This inorganic filler is made of, for example, mineral or talc, and is blended from the viewpoint of suppressing the occurrence of “warping” during molding. Moreover, the dashed-dotted line curve has shown the case where the glass fiber is not mix | blended as a comparative example.
この図10のグラフから良く分かるように、ガラス繊維を配合していないものについては、測定範囲のほぼ全体について、歪速度が速くなるに連れて引張強さが大きくなっている。これに対して、ガラス繊維を配合したものについては、歪速度が約200/秒までの領域では、歪速度が速くなるに連れて引張強さが大きくなるが、歪速度が約200/秒を越え、特に約400/秒以上の範囲では、歪速度が速くなるに連れて引張強さが確実に低下する傾向を示している。この低下傾向は、ガラス繊維の配合量が多いほうがより強く現れている。 As can be clearly seen from the graph of FIG. 10, the tensile strength increases as the strain rate increases for the entire measurement range for the glass fiber not blended. On the other hand, in the case where the glass fiber is blended, in the region where the strain rate is up to about 200 / second, the tensile strength increases as the strain rate increases, but the strain rate is about 200 / second. In particular, in the range of about 400 / second or more, the tensile strength tends to surely decrease as the strain rate increases. This downward tendency appears more strongly as the glass fiber content is larger.
また、図11は、母材樹脂にポリアミド(PA)樹脂を用い、これにガラス繊維(GF)を配合した樹脂材料について、歪速度と引張強さとの関係を測定した結果を示すグラフである。
図11のグラフにおいて、実線曲線はガラス繊維を33%配合した場合を示し、1点鎖線曲線は、比較例として、ガラス繊維を配合していない場合を示している。
FIG. 11 is a graph showing the results of measuring the relationship between the strain rate and the tensile strength of a resin material in which a polyamide (PA) resin is used as a base material resin and glass fibers (GF) are blended therein.
In the graph of FIG. 11, the solid line curve indicates a case where 33% glass fiber is blended, and the one-dot chain line curve indicates a case where glass fiber is not blended as a comparative example.
この図11のグラフから良く分かるように、ガラス繊維を配合していないものについては、測定範囲のほぼ全体について、歪速度が速くなるに連れて引張強さが大きくなっている。これに対して、ガラス繊維を配合したものについては、歪速度が約400/秒までの領域では、歪速度が速くなるに連れて引張強さが大きくなるが、歪速度が約400/秒以上になると、歪速度が速くなるに連れて引張強さが確実に低下する傾向を示している。 As can be seen from the graph of FIG. 11, the tensile strength of the glass fiber not blended increases as the strain rate increases over the entire measurement range. On the other hand, in the case where the glass fiber is blended, in the region where the strain rate is up to about 400 / second, the tensile strength increases as the strain rate increases, but the strain rate is about 400 / second or more. Then, the tensile strength tends to surely decrease as the strain rate increases.
従って、歩行者もしくは乗員からの衝突荷重が作用し得る車両部材(例えばフェンダパネル)を車体部材(例えばホイールエプロン)に支持する車両用樹脂製部材を製作するに際し、上記車両部材を介して衝突荷重を受ける荷重支持部の少なくとも一部にガラス繊維を混入させ、該ガラス繊維混入部に、衝突荷重作用時に歪速度が1/秒以上となる強度低下部が設けることにより、通常時には比較的高い強度を維持して車両部材の支持性を確保する一方、衝突荷重が作用した際の強度を低下させて歩行者もしくは乗員の保護性能を向上させることができる。 Therefore, when manufacturing a vehicle resin member that supports a vehicle member (for example, a fender panel) on which a vehicle member (for example, a fender panel) that can receive a collision load from a pedestrian or a passenger is manufactured, A glass fiber is mixed in at least a part of the load supporting portion that receives the strength, and a reduced strength portion having a strain rate of 1 / second or more when a collision load is applied is provided in the glass fiber mixed portion. While maintaining the support of the vehicle member, the strength when the collision load is applied can be reduced to improve the protection performance of the pedestrian or the occupant.
この場合、上記強度低下部について、衝突荷重作用時の歪速度の下限値を400/秒としたことにより、歪速度が速くなると引張強度が低下傾向を示す特性を安定して得ることができる。
また、この場合においても、母材樹脂をPP樹脂とすることで、吸水による悪影響を有効に抑制することができる。
In this case, by setting the lower limit value of the strain rate when the collision load is applied to the above-described strength-decreasing portion to 400 / second, it is possible to stably obtain the characteristic that the tensile strength tends to decrease as the strain rate increases.
Also in this case, the adverse effect due to water absorption can be effectively suppressed by using PP resin as the base material resin.
更に、天然繊維あるいはガラス繊維に加えて、例えばミネラルやタルク等の無機フィラーを配合することで、成形時に「反り」の発生を抑制することができる。 Furthermore, in addition to natural fibers or glass fibers, for example, an inorganic filler such as mineral or talc can be blended to suppress the occurrence of “warp” during molding.
次に、以上のような樹脂材料を用いて成形した本発明の車両用樹脂製部材の具体的な適用例(実施例)について説明する。
<実施例>
Next, specific application examples (examples) of the vehicle resin member of the present invention molded using the resin material as described above will be described.
<Example>
図1は本実施例に係る自動車の全体斜視図、図2はこの自動車の(例えば左側の)フロントフェンダパネルの斜視図である。
図1に示すように、本実施例に係る自動車1の車両前部の左右側部は、車輪(前輪)3部分を除いて、車両前側部の外側壁を構成するフロントフェンダパネル5で覆われている。これらフェンダパネル5は、後述する連結ブラケットを介して、車体部材(具体的には、車両のエンジンルームの側部に位置するホイールエプロン)に連結され支持されている。
FIG. 1 is an overall perspective view of an automobile according to the present embodiment, and FIG. 2 is a perspective view of a front fender panel (for example, the left side) of the automobile.
As shown in FIG. 1, the left and right side portions of the vehicle front portion of the
図3は、車両右側のフェンダパネル5をホイールエプロン(不図示)の補強部材7(エプロン・レインフォースメント)に連結する連結ブラケット10の前端部およびその近傍を示す斜視図である。
本実施例では、エプロン・レインフォースメント7は、例えば鋼板を用いて矩形筒状に形成され、車両前後方向に延設されている。一方、フェンダパネル5は、例えば鋼板あるいはアルミニウム板材により形成されている。このフェンダパネル5自体を合成樹脂で構成するようにしても良い。
FIG. 3 is a perspective view showing a front end portion of the connecting
In this embodiment, the apron reinforcement 7 is formed in a rectangular cylindrical shape using, for example, a steel plate, and extends in the vehicle front-rear direction. On the other hand, the
図3に示すように、フェンダパネル5の上端には、該フェンダパネル5を連結ブラケット10に取り付けるための曲折部5bが形成され、上記連結ブラケット10の上端部には、フェンダパネル5の上端曲折部5bを受け合うレール部11が形成されている。一方、連結ブラケット10の下端側には、エプロン・レインフォースメント7に対して固定するために、縦壁状の取付基部16が形成されている。この取付基部16と上記レール部11の間に、上側から順に、第1縦壁12,横板部13,第2縦壁14,傾斜壁部15が設けられている。
As shown in FIG. 3, a
前述のように、上記自動車1がその前側部で歩行者と衝突した際には、その反作用として歩行者からの衝突荷重が作用する。換言すれば、この場合、自動車1は、直接的にはフロントフェンダパネル5を介して、歩行者に衝突荷重を及ぼすことになるので、このフェンダパネル5を上記エプロン・レインフォースメント7に対して連結し支持する上記連結ブラケット10としては、事故発生時における歩行者保護の観点からは、歩行者との衝突時においてはその強度が低いことが望ましい。一方、通常時においては、フェンダパネル5をホイールエプロン(つまり、エプロン・レインフォースメント7)に対して強固に支持できるように、高い強度および剛性が求められる。
As described above, when the
この場合、連結ブラケット10の殆どの部分(例えば、レール部11の外側壁を除く部分)が、フェンダパネル5を介して衝突荷重を受ける荷重支持部として作用することになる。
そこで、上記連結ブラケット10は、その全体が、前述のように天然繊維またはガラス繊維を配合した合成樹脂材料によって構成されている。この場合、母材樹脂としては、吸水の影響を抑制する観点からPP樹脂が好ましく、更に、成形時の反りを抑制する観点から、ミネラル,タルク等の無機フィラーが併せて混入されていることが、より好ましい。
In this case, most of the connecting bracket 10 (for example, the portion excluding the outer wall of the rail portion 11) acts as a load support portion that receives a collision load via the
Therefore, the entire connecting
また、上記連結ブラケット10は、縦壁12,14や横板部13、更には傾斜壁部15を有して形成されおり、それらの境界部は曲り部(又は角部)C1〜C4を構成している。このような曲り部(又は角部)C1〜C4では、衝突荷重入力時に荷重集中が生じ易く、従って、変形が助長され易い。また、この連結ブラケット10では、傾斜壁部15が比較的大きな平面を構成しており、衝突時には、このような大きな平面でも変形が助長される傾向がある。
Moreover, the said
すなわち、上記曲り部(又は角部)C1〜C4及び傾斜壁部15自体が、衝突荷重作用時に荷重支持部の変形を助長する変形助長部を構成している。これら変形助長部に曲げ荷重が作用した場合には、その引張側から比較的容易に破断が生じる。
尚、本発明のような変形特性を考慮せず、単にフェンダパネル5をエプロン・レインフォースメント7に連結するだけであれば、連結ブラケットの形状としては、図3において1点鎖線で示されるように、非常に単純な形状にすることができる。
That is, the curved portions (or corner portions) C1 to C4 and the
If the
本実施形態では、これら変形助長部の少なくとも1つ、例えば角部C1或いは傾斜壁部15が、衝突荷重作用時に歪速度が一定以上となる強度低下部を構成するように、連結ブラケット10の形状および寸法等が設定されている。特に、より好ましくは、自動車1が30km/hr以上の速度で走行中に衝突が生じた場合に、歪速度が上記の一定値以上となるように設定されている。
In the present embodiment, the shape of the connecting
この強度低下部は、天然繊維が混入されている場合には、衝突荷重作用時に歪速度が1/秒以上となるように設定され、また、ガラス繊維が混入されている場合には、衝突荷重作用時に歪速度が400/秒以上となるように設定されている。
従って、上記強度低下部では、歪速度が上記一定値(1/秒または400/秒)以上の領域では、歪速度が速くなるに連れて引張強さが確実に低下することになる。
When the natural fiber is mixed, the reduced strength portion is set so that the strain rate becomes 1 / second or more when the collision load is applied, and when the glass fiber is mixed, the collision load is set. The strain rate is set to be 400 / second or more during operation.
Therefore, in the strength reduction portion, in a region where the strain rate is equal to or higher than the predetermined value (1 / second or 400 / second), the tensile strength is surely reduced as the strain rate is increased.
以上のように構成したことにおり、歩行者からの衝突荷重が作用し得るフェンダパネル5を支持する連結ブラケット10について、通常時には比較的高い強度を維持してフェンダパネル5の支持性を確保する一方、衝突荷重が作用した際の強度を低下させて歩行者の保護性能を向上させることができる。
With the above-described configuration, the
この場合において、上記天然繊維を具体的にはセルロース繊維とするで、衝突荷重作用時の歪速度が1/秒以上の領域において、歪速度が速くなると引張強度が低下傾向を示す特性をより確実に得ることができる。
また、母材樹脂をポリプロピレン樹脂としたことにより、吸水による影響をより有効に抑制することができる。更に、無機フィラーを併せて混入させたことにより、樹脂成形時における「反り」の発生をより有効に抑制することができる。
In this case, if the natural fiber is specifically made of cellulose fiber, the characteristic that the tensile strength tends to decrease as the strain rate increases in the region where the strain rate at the time of impact load action is 1 / second or more is more reliable. Can get to.
Moreover, the influence by water absorption can be suppressed more effectively by using the base resin as a polypropylene resin. Furthermore, the occurrence of “warp” during resin molding can be more effectively suppressed by mixing the inorganic filler together.
また更に、衝突荷重作用時に上記荷重支持部の変形を助長する変形助長部に上記強度低下部を設定したことで、通常時における車両部材の支持性の確保と、衝突発生時における歩行者もしくは乗員の保護性能の向上とを、より効果的に両立して得ることができるのである。 Furthermore, by setting the reduced strength portion in the deformation assisting portion that promotes deformation of the load support portion when a collision load is applied, it is possible to ensure the support of the vehicle member in a normal state and a pedestrian or occupant at the time of the collision occurrence. The improvement of the protection performance can be achieved in a more effective manner.
尚、上記実施形態では、連結ブラケット10の全体について、天然繊維またはガラス繊維を配合した合成樹脂で成形するようにしていたが、この代わりに、連結ブラケット10の荷重支持部の少なくとも一部、特に、上記変形助長部のみに、天然繊維またはガラス繊維が混入するように成形しても良い。
In the above-described embodiment, the
次に、本実施形態の参考例として、歩行者との衝突が考えられる他の車両部材、更には、歩行者だけでなく乗員との衝突が考えられる車両部材、を支持する樹脂製部材について適用した適用例について説明する。
<参考例1> Next, as a reference example of this embodiment, the present invention is applied to a resin member that supports other vehicle members that may collide with pedestrians, and further vehicle members that may collide with occupants as well as pedestrians. The applied example will be described.
<Reference Example 1>
図4は、参考例1に係る車両の前端側部に配設されるヘッドランプユニット20の斜視図である。このヘッドランプユニット20の場合にも、その前面ガラス21に歩行者が衝突することが考えられる。従って、この前面ガラス21及び内部のヘッドランプ(不図示)を支持する樹脂製のランプハウジング22についても、通常時には比較的高い強度を維持する一方、衝突荷重が作用した際には強度を低下することが望ましい。
FIG. 4 is a perspective view of the
そこで、上記ランプハウジング22に、前述の実施例における場合と同様に、天然繊維またはガラス繊維を配合した合成樹脂を適用することで、通常時と衝突荷重作用時とで所望の強度特性を持たせることができる。この場合、例えば、角部C11〜C13の少なくとも1つを強度低下部に設定すれば良い。
<参考例2>
Therefore, the
<Reference Example 2>
図5は、参考例2に係る車両のワイパ支持機構30を示す斜視図である。このワイパ支持機構30の場合には、ワイパモータ(不図示)に連結されるワイパピボット31自体は剛体であり、このワイパピボット31に歩行者または乗員(特にその頭部)が衝突した場合には、与えるダメージが大きくなる。従って、このワイパピボット31を支持する樹脂製の支持ブラケット32についても、通常時には比較的高い強度を維持する一方、衝突荷重が作用した際には強度を低下することが望ましい。
FIG. 5 is a perspective view showing a vehicle
そこで、上記支持ブラケット32に、前述の実施例における場合と同様に、天然繊維またはガラス繊維を配合した合成樹脂を適用することで、通常時と衝突荷重作用時とで所望の強度特性を持たせることができる。この場合には、例えば、曲り部C21,C22の少なくとも一方を強度低下部に設定すれば良い。
<参考例3>
Therefore, the
<Reference Example 3>
図6は、参考例3に係る車両のボンネットヒンジ機構40を示す斜視図である。このボンネットヒンジ機構40の場合、車両の前部もしくは前側部に衝突した歩行者がボンネットに乗り上げる結果、歩行者(特にその頭部)との二次的な衝突が起こることが考えられる。従って、このヒンジアーム41を支持する樹脂製のヒンジブラケット42についても、通常時には比較的高い強度を維持する一方、衝突荷重が作用した際には強度を低下することが望ましい。
FIG. 6 is a perspective view showing a
そこで、上記ヒンジブラケット42に、前述の実施例における場合と同様に、天然繊維またはガラス繊維を配合した合成樹脂を適用することで、通常時と衝突荷重作用時とで所望の強度特性を持たせることができる。この場合には、例えば、曲り部C31〜C33の少なくとも1つを強度低下部に設定すれば良い。
<参考例4>
Therefore, the
<Reference Example 4>
図7は、参考例4に係る車両のボンネットストップラバー支持機構50を示す斜視図である。このボンネットストップラバー支持機構50の場合、上記参考例3の場合と同様に、車両の前部もしくは前側部に衝突した歩行者がボンネットに乗り上げる結果、歩行者(特にその頭部)との二次的な衝突が起こることが考えられる。従って、ストップラバー51を支持する樹脂製の支持ブラケット52についても、通常時には比較的高い強度を維持する一方、衝突荷重が作用した際には強度を低下することが、より望ましい。
FIG. 7 is a perspective view showing a hood stop
そこで、上記支持ブラケット52に、前述の実施例における場合と同様に、天然繊維またはガラス繊維を配合した合成樹脂を適用することで、通常時と衝突荷重作用時とで所望の強度特性を持たせることができる。この場合には、例えば、曲り部C41〜C44の少なくとも1つを強度低下部に設定すれば良い。
Therefore, the
尚、本発明は、上記実施態様に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更や改良等が可能であることは言うまでもない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications and improvements can be made without departing from the scope of the invention.
1 自動車
5 フロントフェンダパネル
10 連結ブラケット
15 傾斜壁部
20 ヘッドランプユニット
22 ランプハウジング
30 ワイパ支持機構
32 支持ブラケット
40 ボンネットヒンジ支持機構
42 ヒンジブラケット
50 ボンネットストップラバー支持機構
52 支持ブラケット
C1〜C4,C11〜C13,C21,C22,C31〜C33,C41〜C44 曲り部(又は角部)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記フェンダパネルを介して上記衝突荷重を受ける荷重支持部が設けられ、
該荷重支持部の少なくとも一部に天然繊維が混入されており、
該天然繊維混入部に、上記衝突荷重作用時に歪速度が1/秒以上となる強度低下部が設けられている、
ことを特徴とする車両用樹脂製部材。 A vehicular resin member that connects a fender panel that constitutes an outer wall of the front portion of the vehicle and can be subjected to a collision load from a pedestrian or an occupant, and a wheel apron located at a side of an engine room of the vehicle,
A load support is provided for receiving the collision load via the fender panel ;
Natural fibers are mixed in at least a part of the load support part,
The natural fiber-mixed part is provided with a strength-decreasing part at which the strain rate becomes 1 / second or more when the collision load is applied.
A resin member for a vehicle.
上記フェンダパネルを介して上記衝突荷重を受ける荷重支持部が設けられ、
該荷重支持部の少なくとも一部にガラス繊維が混入されており、
該ガラス繊維混入部に、上記衝突荷重作用時に歪速度が400/秒以上となる強度低下部が設けられている、
ことを特徴とする車両用樹脂製部材。 A vehicular resin member that connects a fender panel that constitutes an outer wall of the front portion of the vehicle and can be subjected to a collision load from a pedestrian or an occupant, and a wheel apron located at a side of an engine room of the vehicle,
A load support is provided for receiving the collision load via the fender panel ;
Glass fiber is mixed in at least a part of the load support part,
The glass fiber mixed portion is provided with a strength reduction portion at which the strain rate is 400 / second or more when the collision load is applied.
A resin member for a vehicle.
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