2013年10月13日

自動車純正部品バンパー交換  DIY  ストレスフリー





わが国では、自動車がすっかり多くの国民の足として定着して来ました。

そのため新聞などで報道されない、軽微な交通事故は日常茶飯事となっています。

そこで軽微な交通事故に出会った際に、一番修理の多い部品は何でしょうか。

これは前後にあるバンパーでしょう。

自動車部品製造会社から出荷される純正部品の中でも、最も多い部品の一つにバンパーがあります。

このサイトでは、不幸にも交通事故に遭遇し、バンパー交換などの羽目に陥った場合、
器用なサムライ諸氏に少しでも役に立つようにと思い立ち上げました。

この位の作業では、サムライ諸氏にとって、ストレスを感じることはないでしょう。


   目      次


1 そもそも自動車のバンパーとは?

2 バンパーの移り変わり

3 バンパーの交換を自分でやってみよう

4 ネットショップからのバンパー購入方法

5 付録



1 そもそも自動車のバンパーとは?

自動車のバンパーとはどんな役割を果たすでしょうか。突然聞かれると、なかなか言うは難しく、手もとの広辞苑をひいてみました。広辞苑によると、バンパーとは「bumper 緩衝器」と短く載っていました。多少言葉足らずかと思い、次に、「緩衝器」をひくと、さらに載っていました・・・。「鉄道車両・自動車になどに用いる装置。車両の前後両端部に取り付けた弾力のある中間体で、連結その他の場合に急激な衝撃を緩め和らげる装置」と書かれている。

連結と言えば、鉄道車両の場合はピンときますが、自動車の場合はピンときませんね。広辞苑の著者は、自動車の場合はその他のケースとして取り扱っているのでしょう。恐れ多くも少し補足しますと、自動車の場合は、道路を走行中に他の自動車や障害物と衝突したり、車庫入れの場合に塀とか電信柱にぶつけたりしたとき、衝撃を和らげる装置と解釈すればよいのでは、と思います。

バンパー機能をもう少し厳密に定義することを希望される方には、@車両の対物衝突時、または車両同士の衝突時の車両の損傷防止,A外装装飾部品としての車両外観の向上、B歩行者・ペットの保護 などの機能をもつと申し上げます。

ところで、自動車の場合いつの頃からこのバンパーが付けられたのでしょうか。自動車の発明者ドイツのカール・ベンツのガソリンエンジン付き三輪車を見ても、1927年型T型フォード1号車を見ても、或いは国産の日産ダットサン1号車(下記の画像)を見ても、バンパーは見つけられません。


IMG_0474.JPG


それでは、バンパーを初めて装着した自動車は?という疑問が湧きますが・・・。調べてみるとありました。意外にも最初に装着した自動車は、フランスのシトロエンC61(トラック)でした。

シトロエンは1928年開催のパリモーターショーで、C61 にフロントガラスに強化ガラスを初めて採用し、一方・スチール製のフロント・バンパーも同時に初めて採用し、耳目を集めたのでした。実際のC61の生産車への採用は翌年の1929年からとなっています。1929年といえば米国ニューヨークのウォール街で金融大暴落が発生し、世界恐慌が始まった年でもありました。シトロエンのC61はトラック自身の身を守るためにも先手を打ったとも言えるのでしょうか!?

そんな訳で、自動車のバンパーの歴史は、ベンツが1886年に三輪自動車を発明してから実に42年後、初めて登場したのでした。それも乗用車でなく、トラックにおいてスタートしたのも注目すべきかと思います。それから80数年の間、たゆまぬ技術革新の結果、今のような乗用車のバンパーやトラックのバンパーへと進化を遂げています。


2 バンパー構造の移り変わり

シトロエンのC61が、初めてバンパーを装着して、他社の車両も徐々に採用が進みました。しかしながら、バンパー構造の観点から見るとスチール製の開断面構造で緩衝機能はあまり期待できず、機能的に見れば装飾バンパーという表現が的を射たものと思われます。
それでは、シトロエンC61の登場以来、お飾り的であったバンパーから、いつ頃からより一層実用的なバンパーに進化したか、この構造・材料を中心に振り返りたいと思います。

(1) スチールバンパー・システム

シトロエンC61の流れを汲む一般的なバンパーは、下図のように、2mm程度の鋼鈑製、略U字型断面形状のもので、バンパー・スティを介して、トラックの場合はフレームに、乗用車の場合はフロント・サイドメンバーの剛性部材に取り付け構成されています。


IMG_0459.JPG


これらのバンパーは、機能的に見れば、@を追求したというよりはAに重点が置かれたものと考えられます。それが証拠に、鋼鈑のメッキの代わりに、ポリウレタンのカバーを被せたり、ナイロン系塗装を施したりし、意匠的な効果を狙ったものが多く出現しているからです。

(2) 5マイルバンパー・システム

1960年代後半、米国では、米国のベトナム戦争戦死者数が、米国の交通事故死者数と匹敵する数値であることなどを背景に、自動車の安全性や維持費に対する社会的関心が高まってきました。このような背景からバンパーは、その本来の機能を達成することが要求され、世界で初めて米国でバンパーの安全基準が制定されました。遅れて欧州やわが国でも同様な動きが展開されたのです。

そのなかでも1971年に発行された米国のFMVSS(米国連邦政府自動車安全基準:わが国の「道路運送車両の保安基準」に相当する。)215項では、@低速衝突時の車両の機能部品の損傷防止、A高速時の車両のもぐりこみと乗り上げ防止を目的に制定され、順次強化されて行きました。

そして1978年には、驚くなかれFMVSS215項に代わる規則としてPART581が制定され、1979年のPHASE-Uでは、5マイル/時衝突時のボディ及びバンパー・システムの無損傷、バンパーバーの表面デント量が3/8インチ以下、永久変形量3/4インチ以下という厳しいものとなりました。

しかしながら、こうした基準に適合させるためのバンパー・システムの実現には、技術的にはたとえ可能であっても、重量・原価の増大を招くことは明らかでした。折しも省資源という社会的な風が吹きまくり、そのコストとパフォーマンスとの関係が審査された結果、最終的には見直しされるに至ったのでありました。つまり1982年になって、米国運輸省はPART581の衝突速度及び損傷度合いについて基準を緩和を決定し、現在に至っているのです。その緩和内容は、衝突速度は5マイル/時から2.5マイル/時へ、損傷要件は廃止するとしたのでした。

次に当時、5マイルバンパー・システムに適合を目的に、世界の自動車メーカーで開発された、バンパー・システムの主な例を以下に参考まであげましょう。

A 筒状エネルギー吸収ユニット装着バンパー・システム

画像は筒状のエネルギー吸収ユニットを使用した場合で、バンパーの剛性向上のため、バンパー断面を閉断面構造とし、エネルギー吸収ユニットを介してボディ(フロント・サイドメンバー)に取り付けられています。バンパー自身や補強材の強度・剛性を上げるために、熱延鋼板に代わって高張力鋼板の使用が多く見られ、重量を軽くし最適の断面形状を得るためには、アルミニウム製押し出し成形品を利用する車両もみられました。

次に、ここで使用される筒型エネルギー吸収ユニットには各種のモノが開発されてきていますが、代表的なモノを画像に示しましょう。


IMG_0471.JPG


機械油などの液体や、シリコンゴムのように非常に高い圧力のもとでは、液体の性質を示す物体の、オリフィスを通過するときの粘性抵抗を利用してエネルギーを吸収するメカニズムであります。オイルダンパーによるエネルギー吸収ユニットには、各種のものが開発されてきています。荷重―変位特性はフラットに近く、エネルギー吸収特性は優れており、温度に対する挙動も比較的安定しており、衝撃後の反発も少ないのが特徴であります。一方、入力荷重の伝達については、後述するように課題が残るものでした。


B エネルギー吸収ウレタンフォーム内蔵構造バンパー・システム

前述のシステムに比較し構造が簡単で、軽量であり、衝突後バンパー表面に凹みが出ないことが特長で、このバンパー・システムは普及している。

Aの筒型エネルギー吸収ユニットを用いた場合、通例ボディの前後に各2本ずつのユニットを配置するが、衝突の際にユニット軸方向に荷重がまっすぐ入る例はまれで、上下・左右にオフセットされた力が加わります。この時エネルギー吸収ユニットは大きなオフセット荷重に耐える必要があり、こじりの問題を発生することなく、大きな曲げモーメントにたえる必要性から、ユニット自身の構造が複雑、かつ重くなることが予測されます。こうした点を考えると、本バンパー・システムは設計自由度が高いモノと言えます。

下図はエネルギー吸収ユニットの断面図であります。

IMG_0461.JPG

下図は、上図のエネルギー吸収ユニットを含むバンパーシステムの構想図です。エネルギー吸収のイメージを掴んで頂ければ幸いです。


IMG_0463.JPG


ここでエネルギー吸収ユニットとして使用されるウレタンの比重は、0.1程度であります。又ウレタンフォームは使用する温度により特性が変化するので、諸元を決めるに際しては、必要とされるエネルギー吸収量のほかに、温度特性に対する検討が必要となります。

C ウレタン・リブタイプ内蔵構造バンパー・システム

本バンパー・システムの全体構成図とバンパーの左半分の鳥瞰図を次に示します。


IMG_0473.JPG


RIMウレタンバンパー裏面に縦横に多数のリブが入れられています。衝突時にはこのリブが背後の補強部材との間で圧縮され、その座屈エネルギーで衝突時のエネルギーを吸収しようとするものです。この場合も、Aタイプに比べると、オフセット荷重の入力に対する考え方が柔軟になり、設計自由度が向上します。

D ハニカム状エネルギー吸収体内蔵構造バンパー・システム

BタイプとCタイプのバンパー・システムとは別で、衝突時のエネルギー吸収体として、ハニカム構造体を使用するものであります。このバーンパー・システムの構成を、下図に示します。


IMG_0465.JPG


この場合、ハニカムの構成材料はポリエチレン樹脂などを使用したモノが見られます。

(3) 軽衝突エネルギー吸収バンパー・システム

前述のようにFMVSS215項に適合するエネルギー吸収量を有するバンパー・システムのほかに、ECE規則にあるような4km/時で衝突後の安全関係部品の損傷防止規定に適合する程度の、エネルギー吸収バンパー・システムも種々のモノが開発されています。

もちろん前述の各バンパー・システムで、エネルギー吸収ユニットの各種調整で、吸収エネルギー量の適正化を図ることは可能ですが、その他に、特別のエネルギー吸収ユニットを持たず、バンパーカバー自身の素材特性を利用して、エネルギー吸収を図る方法もあります。

A 下記に示す例(上図)は、バンパーカバーに一般的なポリプロピレンを用い、背後に鋼鈑製補強材を使用したモノであります。


IMG_0467.JPG


B 下図に示す例は、鋼鈑製の補強部材を持たずに、ポリプロピレンのリブをたくさん立てたカバーに直接バンパースティを取りつけたものであります。バンパーカバーの材質としては、ポリプロピレンの他に、ポリカーボネイトなどの使用例もあります。


IMG_0470.JPG


特に最近の乗用車においては、外形意匠状の自由度が高いという樹脂の特質を活かし、バンパー自身を前後のホイールアーチ部まで回り込ませ、フロントフェンダー、リアフェンダーの一部を代用させ、車両とバンパーの一体感を強調し、軽量・防錆機能を増加させている例がみられる。

香りのよいブルーマウンテンで一服されては!


3 バンパー交換を自分でやってみよう

クルマをぶつけて、バンパー交換(バンパー交換に至らない、より軽微な修理作業も多々ありますが)作業となったとき、どのような作業を整備工場などですると思いますか。一度も経験したことのない方は、大変な作業が待っていると思うでしょう。その誤解を解くために、次に作業内容をざっくり書いてみましょう。

現在、大半の乗用車に使用されている樹脂製バンパーは、樹脂製のクリップ、鋼鉄製のボルト、または嵌めこみ方式といった接合方法で、鋼板製のボディに取り付けられています。そのため使用する工具も、多くは一般的な工具を使用して、取り付け、取り外し作業が行われ比較的簡単にできます。器用な日本人なら、なおのこととできると思っています!

 さらにフロント・バンパーを例に、細かく工程を追っていくと、次のようになると思います。

○バンパーにフォグランプなどが埋め込まれているときは、配線を外し、ネジを外す。
○バンパー上面で取り付けているボルトを数ヶ所外す。
○バンパー下面で取り付けているクリップやボルトを数ヶ所外す。
○バンパーとタイアハウス側鋼鈑との接続部分のボルトを外す。
これでバンパーの取り外し作業は、終了です。取り付けはこの逆工程を歩めばよいのです。

ここで、お知らせがありますが、この作業をするには、各自動車メーカーが発行している整備要領書には事前に目を通して下さい。その昔は整備要領書という一冊の本になっていましたが、電子商取引が進んだ現在は、整備要領書、新型車解説書、配線図集、車体修復要領書、車体寸法図集などがCD化されて3〜4万円で販売店などにて売られています。ここでお断りしておくことは、CDの中身は各自動車会社でまちまちで、購入の際は事前に販売店で確認が必要です。

このような話をすると、そんなに高いCDを購入してまでも、作業する意欲はないという方も出るでしょう。が、ここは頭を使いましょう。このCD集は、自動車の市場における総ての課題に対応するために作られたものであり、バンパー交換に限定するなら、整備要領書で言うなら使用するページ数はほんの数ページでしょう。ですから、クルマを購入した販売店に相談し、その部分だけコピイして貰えばこと足れりということになります。

バンパー交換作業に当たり、ひとつだけ歯止めがあります。これはぶつけたボディのバンパー取り付け穴間の寸法がきちんと確保されているかの問題です。(次に述べる話は軽微な衝突事故ではなく、大事故に属するレアケースとなります。)この寸法をチェックするためには、車体寸法図集を見ればよいと思います。販売店に行き整備要領書のコピイをとって貰う時には,ここの寸法図もお忘れなく。この寸法が確保されてないときは、特殊な設備を用いて、ボディ寸法を確保する作業が必要となり、プロにお任せしましょう。

日本では「日曜大工」という言葉が良く聞かれますが、「日曜自動車整備士」という言葉はほとんど聞かれません。クルマに慣れ親しんだ期間がより長い欧米諸国では,クルマ好きが結構いて、日曜自動車整備士という言葉があるかどうか定かでありませんが、しょっちゅうマイカーをいじくることを趣味とし、バンパー交換などやってのける実力のある方に遭遇します。

2014年4月から、わが国では消費税が現行の5%から8%に引き上げられることが正式に決まりました。3%のアップ分をどう埋めるか、各ご家庭で悩ましい話かと思いますが、このバンパー交換作業のような案件も、非日常の案件ではありますが、考慮して頂くと埋まり易くなるのではと考えています。



4 ネットショップからのバンパーの購入方法

さあ、いよいよバンパーの購入の段階に入りました。ここではバンパーの購入をネットショップからとしていますが、なぜでしょうか。

一般にバンパーのような製品に限らず、素材でも言えることですが、メーカーが販売店にモノを流通させる場合に、たくさん購入してくれる販売店には、その分廉価に購入する価格を提示するのは自然でしょう。

また、メーカーから販売店にモノを流通させる場合に、中間工程に卸店乃至それ相当のお店が入れば入るほどエンドユーザーの顧客には、高価格のモノを入手せざるを得ない構図となることは、これまた論を待ちません。


そこでここでは、上記二つの理由から、ネットショップを利用してのバンパーのご紹介をします。

大きく分けて、まず国産車用バンパーと外国産車用バンパーとに分類しています。つぎにバンパーはフロント・バンパーとリア・バンパーとに分類しています。

☆国産車の部

○トヨタ車
 フロント・バンパーは   ⇒ここをクリック

 リア・バンパーは   ⇒ここをクリック

○日産車
 フロント・バンパーは   ⇒ここをクリック

 リア・バンパーは   ⇒ここをクリック

○ホンダ車
 フロント・バンパーは   ⇒ここをクリック


 リア・バンパーは   ⇒ここをクリック

○マツダ車
 フロント・バンパーは   ⇒ここをクリック

 リア・バンパーは   ⇒ここをクリック

○三菱車
 フロント・バンパーは   ⇒ここをクリック


 リア・バンパーは   ⇒ここをクリック

○スバル車
 フロント・バンパーは   ⇒ここをクリック

 リア・バンパーは   ⇒ここをクリック

○スズキ車
 フロント・バンパーは   ⇒ここをクリック

 リア・バンパーは   ⇒ここをクリック

○ダイハツ車
 フロント・バンパーは  ⇒ここをクリック

 リア・バンパーは   ⇒ここをクリック

○いすず車
 フロント・バンパーは   ⇒ここをクリック

 リア・バンパーは   ⇒ここをクリック

○日野車
 フロント・バンパーは   ⇒ここをクリック

 リア・バンパーは   ⇒ここをクリック


○UDトラックス車
 フロント・バンパーは(工事中)
 リア・バンパーは(工事中)


★外国産車の部

○GM車
 フロント・バンパーは   ⇒ここをクリック

 リア・バンパーは   ⇒ここをクリック

○フォード車
 フロント・バンパーは   ⇒ここをクリック

 リア・バンパーは   ⇒ここをクリック

○クライスラー車
 フロント・バンパーは   ⇒ここをクリック

 リア・バンパーは   ⇒ここをクリック

○ジャガー車
 フロント・バンパーは   ⇒ここをクリック

 リア・バンパーは   ⇒ここをクリック

○ミニ車
 フロント・バンパーは   ⇒ここをクリック

 リア・バンパーは   ⇒ここをクリック

○シトロエン車
 フロント・バンパーは   ⇒ここをクリック

 リア・バンパーは   ⇒ここをクリック

○プジョー車
 フロント・バンパーは   ⇒ここをクリック

 リア・バンパーは   ⇒ここをクリック

○ルノー車
 フロント・バンパーは   ⇒ここをクリック

 リア・バンパーは   ⇒ここをクリック

○アウディ車
 フロント・バンパーは   ⇒ここをクリック

 リア・バンパーは   ⇒ここをクリック

○VW車
 フロント・バンパーは   ⇒ここをクリック

 リア・バンパーは   ⇒ここをクリック

○ベンツ車
 フロント・バンパーは   ⇒ここをクリック

 リア・バンパーは   ⇒ここをクリック

○フィアット車
 フロント・バンパーは   ⇒ここをクリック

 リア・バンパーは   ⇒ここをクリック


国内外産車について、上記にバンパーのネットショップはご紹介しました。関連する話として、衝突時の変形のため、バンパー取り付け用ボディの寸法が出ていないことが判明した時はプロに依頼するほかありません。即ちバンンパーの修理が設備の関係で困難であることが判明した場合、自動車販売店、修理工場や整備工場にお願いする訳です。その際、ネットショップからのバンパーの送付先は、自宅でなく整備工場などにするのが便利です。当然先方と相談の上ではありますが・・・・・・。

つぎに、ご購入時の配慮事項として部品の境界を確認願います。というのは、記事の中でも述べましたが、今のバンパーは境界部品との一体化が進んでいます。そのため、具体的にフロントバンパーについていえば、グリルと一体なのか、スポイラーと一体なのか、またはフォッグランプは着いているのか否か、各社でまちまちです。その辺をよくご確認の上ご注文願います。

長い文章を読んで頂きまして、有難うございました。

大変お疲れ様でした! 

・・・・・・・・・・

交換作業でお疲れでしたらスーパードライで一杯!

5 付録
  今後必要な記事を補足します。


posted by 子リス at 23:46| バンパー | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
×

この広告は180日以上新しい記事の投稿がないブログに表示されております。