エネルギ吸収部材用アルミニウム合金発泡体
【課題】プラトー応力を低く保持したままでより多くの変形が進む、歩行者（脚部）の優れた保護特性が得られるアルミニウム合金発泡体を提供することである。
【解決手段】バンパビーム前面に設けられた歩行者保護部材などのエネルギ吸収部材として好適なアルミニウム合金発泡体であって、質量％で、Ｚｎ：０．５〜２０．０％、Ｃａ：０．１〜５．０％、Ｔｉ：０．１〜５．０％、Ｍｇ：０．１〜５．０％を各々含有し、更に、Ａｇ：０．１〜５．０％、Ｚｒ：０．１〜５．０％の一種または二種を含有し、残部アルミニウムおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金を発泡させてなるものとする。
【解決手段】バンパビーム前面に設けられた歩行者保護部材などのエネルギ吸収部材として好適なアルミニウム合金発泡体であって、質量％で、Ｚｎ：０．５〜２０．０％、Ｃａ：０．１〜５．０％、Ｔｉ：０．１〜５．０％、Ｍｇ：０．１〜５．０％を各々含有し、更に、Ａｇ：０．１〜５．０％、Ｚｒ：０．１〜５．０％の一種または二種を含有し、残部アルミニウムおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金を発泡させてなるものとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などにエネルギ吸収部材として用いられるアルミニウム合金発泡体に関するものである。本発明が対象とするエネルギ吸収部材は、例えば、自動車バンパビーム前面側に設けられた歩行者保護部材など、自動車と歩行者などの衝突時に、圧縮の衝撃荷重を受けて変形して、衝撃エネルギを吸収する、衝撃エネルギ吸収部材（エネルギ吸収部材）である。なお、アルミニウム合金発泡体を、以下、発泡アルミニウムとも言う。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの衝撃エネルギ吸収部材（クラッシュボックス）として、通常、自動車の構造部材には、閉断面を有する鋼製の中空部材が汎用されている。鋼製の中空部材は、軸方向や断面方向の圧縮の衝撃入力を受けると潰れ変形して、その衝撃エネルギを吸収する。この際、限られた変形量で、より大きなエネルギを吸収可能とするには、部材の寸法や肉厚を大きくすることが有効である。しかし、これは鋼製中空部材の体積や重量の増加を招いてしまい、燃費が悪化したり車両同士の衝突時における相手車両に与えるダメージが大きくなったりして好ましくない。また、軟鋼板に代わって、高強度鋼板（ハイテン）を使用して、鋼製中空部材の体積や重量の増加を抑制することも実際に行なわれているが、高強度鋼板は成形性が劣るため、部材形状が制約を受けることや、成形工程が増加することといった不都合がある。
【０００３】
これに対して、近年では、これら衝撃エネルギ吸収部材として、リサイクル性の良好な発泡アルミニウムなどの発泡金属が注目されている。このクラッシュボックスは、発泡アルミニウムを角柱状の形状としたものである。そして、この角柱軸芯方向を衝突方向に一致させるように配置し、衝突時に圧縮応力を受けて圧壊することにより衝突エネルギを吸収し、乗員や構造体への衝撃を減少させるようにしたものである。
【０００４】
このような発泡アルミニウムを用いたクラッシュボックスへの適用例としては、自動車車体のサイドメンバなどの構造部材として、断面形状が略円形状あるいは多角形状をなす鋼製の管体の中空部に、発泡アルミニウムを充填したものが知られている（特許文献１、２、３、４、５参照）。
【０００５】
これは、一定の反力を示しつつ圧縮変形する発泡アルミニウムの特性を利用したものであって、管体の圧縮変形を制御することによって、衝撃エネルギの吸収能を高めることが可能になる。
【０００６】
更に、発泡アルミニウム自体の衝撃エネルギ吸収能を高めるために、アルミニウム組成として、重量％で、Ｃｕ：０．１〜７％、Ｃａ：０．２〜５％、Ｚｎ：０．１〜１０％、Ｍｇ：０．１〜２０％、Ｔｉ：０．１〜５％からなる群の１種又は２種以上を含み、残部がアルミニウム及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金が、相対密度が０．２０以下、平均気泡粒径が３．７ｍｍ以下とともに提案されている（特許文献６、７参照）。
【０００７】
ところが、上記したような鋼製の管体や中空部材の中空部に発泡アルミニウムを充填したタイプのクラッシュボックスは、その皮材としての鋼製の管体や中空部材によって、初期瞬間応力、即ち、荷重−変位関係（特性）における最大荷重が高くなるとともに、プラトー応力（圧縮変形の際の圧縮応力）の安定性にも欠けるという問題がある。このため、実際問題として、発泡アルミニウム自体の衝撃エネルギ吸収性を活かし得ていない。
【０００８】
このため、発泡アルミニウム単体のクラッシュボックスとして、軽量である利点を活かして、中高速衝突でも、低速衝突時と同様に、衝突エネルギの吸収ができ、現在使用されている高張力鋼板製の構造部材に代替できる、発泡アルミニウムも、これまで種々提案されている。
【０００９】
例えば、アルミニウム合金発泡体の組成を、Ｚｎ：１．０〜２０．０％、Ｃａ：０．１〜５．０％、Ｔｉ：０．１〜５．０％、Ｍｇ：０．１〜５．０％を各々含有し、残部アルミニウムおよび不可避的不純物からなるものとし、更に、発泡の平均粒径を細粒化するとともに、相対密度を上げたアルミニウム合金とし、発泡粒径を均一化させることが提案されている（特許文献８）。また、このアルミニウム合金組成の発泡体のセル壁の平均硬さを上げることが提案されている（特許文献９）。更に、このアルミニウム合金組成の発泡体の５０ｎｍ以下の析出物粒子を一定量分散した組織とすることも提案されている（特許文献１０）。
【００１０】
この他、発泡体のプラトー応力を高める、あるいは、応力と変形量との積で表されるプラトー変形領域を長くして、エネルギ吸収量を増加させることが提案されている（非特許文献１、２）。
【００１１】
これらの提案は、いずれもアルミニウム合金発泡体のプラトー応力を４ＭＰａ以上と高くして、現在使用されている４４０ＭＰａ級高張力鋼板製のクラッシュボックスのエネルギ吸収性能に見合ったものとしようとている。そして、アルミニウム合金発泡体を、クラッシュボックスとして、高張力鋼板に代替できるものにしようとしている。
【特許文献１】特開平８−１６４８６９号公報
【特許文献２】特開平１１−５９２９８号公報
【特許文献３】特開２００３−１９９７７号公報
【特許文献４】特開２００３−２８２２４号公報
【特許文献５】特開２００４−１０８５４１号公報
【特許文献６】特開平１１−３０２７６５号公報
【特許文献７】特開２０００−３２８１５５号公報
【特許文献８】特開２００６−７７３１６号公報
【特許文献９】特開２００６−７７３１７号公報
【特許文献１０】特開２００６−８９８１３号公報
【非特許文献１】日本金属学会春季大会講演概要（２００４）、ｐ１３９
【非特許文献２】Ｐｏｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌｓ ａｎｄ Ｍｅｔａｌ Ｆｏａｍｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（２００５）、ｐ５１７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
以上のように、これまでに開示されている発泡アルミニウム単体のクラッシュボックスは、あくまで他の車輌やその他の剛体（ガードレール、電信柱など）など「高剛性の物体」との衝突に際してのエネルギ吸収を前提としている。このため、上記した通り、高張力鋼板製のクラッシュボックスのエネルギ吸収性能に見合って、アルミニウム合金発泡体のプラトー応力を高めようとしている。
【００１３】
一方、近年では、自動車のバンパーなどには、歩行者と衝突することを想定し、歩行者の特に脚部 (下肢、膝) を保護するような性能が求められるようになっている。このような歩行者の特に脚部を保護する場合、バンパーが歩行者衝突により加わった衝突エネルギを吸収して、歩行者の脚部を保護する性能が求められる。
【００１４】
このような課題に対して、バンパービームの前面側にアルミニウム合金発泡体を配置し、歩行者と自動車（前端あるいは後端）との衝突際に、その衝突荷重エネルギを、配置されたアルミニウム合金発泡体が、断面（幅）方向や軸（長手）方向に変形して吸収すれば、歩行者の保護につながる。
【００１５】
実際の歩行者保護は、バンパービーム前面側であって、バンパーカバーの裏側に、発泡ウレタン材や発泡スチロール材などの比較的厚いアブソーバ（クッション材、エネルギ吸収部材）を設けることによって対応されているが、アブソーバの性能や厚みには限界や制約がある。
【００１６】
これに対して、アルミニウム合金発泡体は軽量であり、場合によっては、アブソーバを省略乃至薄肉化できるために、自動車車体にとって、あまり重量増加とはならない利点もある。更に、前記した「高剛性の物体」との衝突に際してのエネルギ吸収を前提としたバンパービームの強度やエネルギ性能（圧壊性能）を、歩行者保護のために、低下させずに済む利点も大きい。
【００１７】
しかし、前記したようにアルミニウム合金発泡体のプラトー応力が高いと、歩行者、特に、歩行者脚部と自動車（前部あるいは後部）との衝突時の際には、歩行者脚部に負荷される加速度が大きくなって、歩行者保護部材としては使用できない。
【００１８】
歩行者保護に対応するべく、バンパビーム前面側に設けられる歩行者保護部材（エネルギ吸収部材、衝撃エネルギ吸収部材）には、歩行者衝突時の発生荷重や加速度等を低くできることが好ましい。衝突に際して、歩行者の脚部を保護する場合には、前記車体同士や車体と他の構造物などとの衝突時よりも遥かに小さい衝突荷重で、断面（幅）方向や軸（長手）方向に変形して、エネルギを吸収する必要がある。
【００１９】
この点、アルミニウム合金発泡体にも、このような歩行者保護部材として適用される場合においては、上記したこれまでのアルミニウム合金発泡体とは違い、プラトー応力を低く保持したままで、より多くの変形が進む特性、即ち、歩行者（脚部）の保護特性に優れることが求められている。
【００２０】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、プラトー応力を低く保持したままで、より多くの変形が進む特性を有し、歩行者（脚部）の保護特性に優れるアルミニウム合金発泡体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
この目的を達成するために、本発明のエネルギ吸収部材用アルミニウム合金発泡体の要旨は、質量％で、Ｚｎ：０．５〜２０．０％、Ｃａ：０．１〜５．０％、Ｔｉ：０．１〜５．０％、Ｍｇ：０．１〜５．０％を各々含有し、更に、Ａｇ：０．１〜５．０％、Ｚｒ：０．１〜５．０％の一種または二種を含有し、残部アルミニウムおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金を発泡させてなることとする。
【００２２】
プラトー応力を低く保持したままでより多くの変形が進む、歩行者（脚部）の保護特性としては、前記アルミニウム合金発泡体が、８５％以下の変形領域で５ＭＰａ以下の低いプラトー応力が維持される特性を有することが好ましい。
【００２３】
本発明アルミニウム合金発泡体のエネルギ吸収部材用途としては、歩行者（脚部）の保護が必要な自動車車体用であることが好ましい。そして、エネルギ吸収部材が、バンパビーム前面側に設けられた歩行者保護部材であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明アルミニウム合金発泡体は、上記本発明成分組成とすることで、アルミニウム合金発泡体のプラトー応力を低く保持したままで、より多くの変形が進む特性を向上させることができる。この結果、バンパビーム前面側に設けられた歩行者保護部材（エネルギ吸収部材、衝撃エネルギ吸収部材）として、歩行者衝突時の発生荷重や加速度等を低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
(発泡用アルミニウム合金組成)
アルミニウム合金発泡体の、エネルギ吸収部材としての、必要強度などの基本的な特性や、プラトー応力を低く保持したままでより多くの変形が進むような歩行者保護特性を満たす、発泡用アルミニウム合金組成を以下に説明する。
【００２６】
本発明において、発泡用アルミニウム合金の前提としての組成は、発泡体としての強度、圧縮変形能などの基本的な特性（必要特性）を満たすために、質量％で、Ｚｎ：０．５〜２０．０％、Ｃａ：０．１〜５．０％、Ｔｉ：０．１〜５．０％、Ｍｇ：０．１〜５．０％を各々含有する。そして、歩行者保護部材として、プラトー応力を低く保持したままでより多くの変形が進むような歩行者保護特性を満たすために、Ａｇ：０．１〜５．０％、Ｚｒ：０．１〜５．０％の一種または二種を含有する。更に、残部組成（残部）はアルミニウムおよび不可避的不純物からなるものとする。
【００２７】
（Ｚｎ）
Ｚｎは、Ｚｎ単体で析出するほか、Ｍｇと共存して、上記析出物粒子の主体であるＺｎ−Ｍｇ化合物を形成する。また、Ｍｇと共存した際の強度向上にも有効な元素でもある。更に、凝固収縮する作用があり、セル壁の一部に膜厚の薄い部分を形成させ、圧縮変形能を高める作用がある。これらの作用を発揮させるためには、０．５％以上の含有が必要である。しかし、２０．０％を超えて過度に含有すると、粗大なＺｎ−Ｍｇ化合物を形成し、却って、プラトー応力を低下させる。また、発泡アルミニウムの気泡粒径の安定化を阻害し、気泡が粗くなってしまい、圧縮強度を低下させる。従って、Ｚｎの含有量は０．５〜２０．０％の範囲とする。
【００２８】
（Ｍｇ）
Ｍｇは、Ｚｎと共存して、上記析出物粒子の主体であるＺｎ−Ｍｇ化合物を形成する。また、強度向上に有効な元素であり、更に、Ｚｎと共同して発泡アルミニウムの製造時に、溶湯の粘性を増加させ、かつ気泡を安定化させて、発泡体を均質にする作用を有する。その効果を得るためには、Ｍｇを少なくとも０．１％以上含有する必要がある。一方、５．０％を超えて過度に含有すると、粗大なＺｎ−Ｍｇ化合物を形成し、却って、プラトー応力を低下させる。また、溶湯の粘性を過度に高め、溶湯の流動性を著しく低下させ、発泡剤の分散が困難となり、却って、発泡の微細化、均一性が阻害され、圧縮強度を低下させる。したがって、Ｍｇ含有量は０．１〜５．０％の範囲とする。
【００２９】
（Ｃａ）
Ｃａは、発泡アルミニウムの製造時におけるアルミニウム合金溶湯の粘性を増加させ、かつ気泡を安定化させて、発泡体を均質にするとともに、発泡の微細化、均一性を達成するための、発泡作用を有する。その効果を得るためには、少なくとも０．１％以上の含有が必要である。一方、５．０％を超えて過度に含有すると、溶湯の粘性を過度に高め、溶湯の流動性を著しく低下させ、発泡剤の分散が困難となり、却って、発泡の微細化、均一性が阻害され、圧縮強度を低下させる。従って、Ｃａの含有量は０．１〜５．０％の範囲とする。
【００３０】
（Ｔｉ）
Ｔｉは、発泡アルミニウムの強度向上に有効な元素である。その効果を引き出すためには、少なくとも０．１％以上の含有が必要である。一方、５．０％を超えて過度に含有すると、溶湯の流動性を低下させ、晶出することにより、アルミニウムを脆くする。したがって、Ｔｉの含有量は０．１〜５．０％の範囲とする。
【００３１】
（Ａｇ、Ｚｒ）
本発明では、バンパビーム前面側に設けられる歩行者保護部材として、プラトー応力を低く保持したままでより多くの変形が進むような歩行者保護特性を満たすために、Ａｇ、Ｚｒの一種または二種を含有することを特徴とする。Ａｇ、Ｚｒは、アルミニウム合金発泡体に含有されることで、アルミニウム合金発泡体を８５％以下の変形領域で５ＭＰａ以下の低いプラトー応力が維持される特性を有するものとする。
【００３２】
Ａｇ、Ｚｒの含有量が少なすぎると、この効果が発揮されずに、アルミニウム合金発泡体が６０〜７０％の変形でプラトー応力が５ＭＰａを超えて高くなる。この結果、プラトー応力を低く保持したままでより多くの変形が進むことができずに、歩行者（脚部）の保護部材として適用できなくなる。
【００３３】
一方で、Ａｇ、Ｚｒの含有量が多すぎると、Ａｇ、Ｚｒの比重が大きいために、相対密度が大きくなり、却って、プラトー応力が高くなって、やはり、８５％以下の変形領域で５ＭＰａ以下の低いプラトー応力が維持される特性を、アルミニウム合金発泡体が有することができなくなる。また、Ａｇ、Ｚｒの添加に要するコストも大幅に増加する。したがって、Ａｇ、Ｚｒの一種または二種の含有量は、各々Ａｇ：０．１〜５．０％、Ｚｒ：０．１〜５．０％の範囲とする。
【００３４】
（その他の元素）
その他の元素は基本的に不純物である。規制すべきその他の元素として、混入しやすいＣｕは、発泡過程での発泡粒径の均一性を阻害する可能性がある。このため、本発明ではＣｕは不純物であり、Ｃｕ含有量は極力少ない方が好ましい。また、Ｃｕ以外の不純物元素も含有量は極力少ない方が好ましい。ただ、これらＣｕなどの不純物元素の含有量を低減するために、溶解、精錬などの発泡アルミニウム製造上のコストが増加する問題もある。したがって、発泡アルミニウムの特性を低下させない、通常の発泡アルミニウムにおける不純物量範囲、不純物レベルでの含有は許容する。例えば、前記したＣｕは上限で３質量％までの含有は許容する。
【００３５】
（発泡体の相対密度）
その他の発泡体要件として、密度を上げずに（軽量化効果を損なわずに）、エネルギ吸収量を向上するために、アルミニウム合金発泡体（発泡）の相対密度を０．１以上とすることが好ましい。発泡体の相対密度が０．１未満では、アルミニウム合金発泡体が、十分な衝撃吸収能（エネルギ吸収能）を得られない可能性がある。
【００３６】
一方、アルミニウム合金発泡体（発泡）の相対密度が高いほど、重量が大きくなり、発泡体の利点である軽量化効果が損なわれ、自動車などの軽量化に対する寄与が小さくなる。ただ、用途によっては、軽量化効果よりも変形応力が高い方が要求される場合もある。この点、相対密度は１．０以下が好ましい。
【００３７】
なお、この発泡体の相対密度は、合金組成や製造条件、設備条件などに応じて、発泡剤（ＴｉＨ2 ）の添加量を調整して制御する。この相対密度は、発泡体から５０×５０×５０ｍｍ（１２５ｃｍ3 ）の試料を切り出し、この試料の重量を測定して、水の相当体積１２５ｃｍ3 ＝１２５ｇで割って求める。
【００３８】
（プラトー応力）
本発明では、アルミニウム合金発泡体のプラトー応力（圧縮試験における圧縮応力）を好ましくは５ＭＰａ以下とする。プラトー応力が５ＭＰａを超えると、前記した、プラトー応力を低く保持したままでより多くの変形が進む、歩行者（脚部）の保護特性が得られない可能性が高い。即ち、アルミニウム合金発泡体が、８５％以下の変形領域で５ＭＰａ以下の低いプラトー応力が維持される特性を有せない可能性が高い。
【００３９】
(製造条件)
次に、本発明発泡アルミニウムを製造するための、好ましい製造条件について以下に説明する。本発明では、発泡アルミニウムの製造工程自体は、従来と同様である。
【００４０】
先ず、溶解炉内で、工業用純アルミニウムに対し、上記Ｚｎ：０．５〜２０．０％、Ｍｇ：０．１〜５．０％、更に、Ａｇ：０．１〜５．０％、Ｚｒ：０．１〜５．０％の一種または二種などの合金成分元素と、カルシウム０．１〜５．０％を添加し、大気中で溶湯を例えば約５分程度攪拌して増粘させる。
【００４１】
そして、この増粘後の溶湯を６００〜７００℃の大気溶解炉中の鋳型に注湯した後、水素化チタンを所定量（アルミニウム合金中のＴｉとして０．１〜５．０％となるように）添加する。その後、例えば１〜１０分間攪拌した後、攪拌機を取り除き、鋳型を前記温度範囲の大気溶解炉内で、１〜１０分間程度保持して発泡を完了させる。
【００４２】
この発泡完了後、炉内で放冷し、冷却後に鋳型からアルミニウム合金発泡体を取り出し、機械加工して、角柱や角形など、バンパビーム前面側に設けられた歩行者保護部材（エネルギ吸収部材）としての所望形状の、製品アルミニウム合金発泡体とする。
【００４３】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００４４】
以下に本発明の実施例を説明する。表１に示す各化学成分組成のアルミニウム合金発泡体を製造した。これら発泡体の特性として、相対密度、プラトー応力−変形量曲線を測定、評価した。相対密度、８５％の変形時のプラトー応力（ＭＰａ）を表１に示す。また、エネルギ吸収特性としてのプラトー応力−変形量曲線を図１に示す。
【００４５】
具体的には、先ず、溶解炉内で、工業用純アルミニウムに対し、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａなどとともに、更に、Ａｇ、Ｚｒの一種または二種などの合金成分元素を添加し、大気中で溶湯を約５分程度攪拌して増粘させた。そして、この増粘後の溶湯を、７００℃の大気溶解炉中の鋳型に注湯した後、水素化チタンをＴｉとして０．１〜５．０％程度添加した。その後、２分間攪拌した後、攪拌機を取り除き、鋳型を７００℃の大気溶解炉内で、４分間程度保持して発泡を完了させた。この発泡完了後、炉内で放冷し、冷却後に鋳型からアルミニウム合金発泡体を取り出し、高さ５０ｍｍ×幅５０ｍｍ×長さ５０ｍｍの角柱形状に機械加工した。この発泡体の特性を上記の通り調査した。
【００４６】
（相対密度）
発泡体の相対密度は、前記した方法で求めた。即ち、得られた発泡体から５０×５０×５０ｍｍ（１２５ｃｍ3 ）の試料を切り出し、この試料の重量を測定して、水の相当体積１２５ｃｍ3 ＝１２５ｇで割って求めた。
【００４７】
（プラトー応力）
前記機械加工後のアルミニウム合金発泡体を、インストロン社製万能圧縮試験機を用いて、その長手方向に静的に圧縮試験し、荷重応力−変位量曲線と、８５％の変形時のプラトー応力（ＭＰａ）を求めた。
【００４８】
表１から明らかな通り、発明例１〜６は、本発明において特徴的なＡｇ、Ｚｒを含む、本発明アルミニウム合金組成範囲内であり、上記適正条件で製造されている。この結果、相対密度が最大でも０．３６の比較的低い密度レベルであり、８５％変形時のプラトー応力が５ＭＰａ以下である。また、図１の応力−変位曲線の通り、発明例を代表して示す発明例１、2 （発明例１：濃く細い実線、発明例２：濃く太い実線）は、プラトー応力を５ＭＰａ以下と低く保持したままでより多くの変形が進み、エネルギ吸収量も高く、歩行者（脚部）の保護特性が優れている。
【００４９】
これに対して、比較例７、９は、Ｚｎ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｍｇは各々諸定量含有し、上記適正条件で製造されているものの、本発明において特徴的なＡｇ、Ｚｒの含有量が下限未満であり少なすぎる。また、比較例１１、１２は、Ｚｎ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｍｇは各々諸定量含有し、上記適正条件で製造されているものの、Ａｇ、Ｚｒを含有していない従来例である。
【００５０】
このため、比較例７、９、１１、１２は、相対密度は比較的低い密度レベルであるものの、８５％変形時のプラトー応力が５ＭＰａを超えて高い。また、図１の応力−変位曲線の通り、比較例を代表して示す比較例９、１１（比較例９：細い点線、比較例１１：薄く太い実線）は、変形が進むにつれてプラトー応力が５ＭＰａを超えて高くなっており、歩行者（脚部）の保護特性が劣っている。
【００５１】
また、比較例８、１０は、Ｚｎ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｍｇは各々諸定量含有し、上記適正条件で製造されているものの、本発明において特徴的なＡｇ、Ｚｒの含有量が上限を超えて多すぎる。このため、比較例８、１０は、相対密度が０．５を超えて大きく、軽量化できていない。更に、８５％変形時のプラトー応力は、計測できないほど高くなっていた。
【００５２】
以上の結果から、本発明アルミニウム合金発泡体における各要件の意義と好ましい製造条件の意義とが裏付けられる。
【００５３】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上説明したように、本発明アルミニウム合金発泡体によれば、プラトー応力を低く保持したままでより多くの変形が進む、歩行者（脚部）の優れた保護特性が得られる。この結果、本発明アルミニウム合金発泡体は、バンパビーム前面側に設けられた歩行者保護部材などのエネルギ吸収部材（衝撃エネルギ吸収部材）などに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施例の各応力−変位曲線を示す説明図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などにエネルギ吸収部材として用いられるアルミニウム合金発泡体に関するものである。本発明が対象とするエネルギ吸収部材は、例えば、自動車バンパビーム前面側に設けられた歩行者保護部材など、自動車と歩行者などの衝突時に、圧縮の衝撃荷重を受けて変形して、衝撃エネルギを吸収する、衝撃エネルギ吸収部材（エネルギ吸収部材）である。なお、アルミニウム合金発泡体を、以下、発泡アルミニウムとも言う。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの衝撃エネルギ吸収部材（クラッシュボックス）として、通常、自動車の構造部材には、閉断面を有する鋼製の中空部材が汎用されている。鋼製の中空部材は、軸方向や断面方向の圧縮の衝撃入力を受けると潰れ変形して、その衝撃エネルギを吸収する。この際、限られた変形量で、より大きなエネルギを吸収可能とするには、部材の寸法や肉厚を大きくすることが有効である。しかし、これは鋼製中空部材の体積や重量の増加を招いてしまい、燃費が悪化したり車両同士の衝突時における相手車両に与えるダメージが大きくなったりして好ましくない。また、軟鋼板に代わって、高強度鋼板（ハイテン）を使用して、鋼製中空部材の体積や重量の増加を抑制することも実際に行なわれているが、高強度鋼板は成形性が劣るため、部材形状が制約を受けることや、成形工程が増加することといった不都合がある。
【０００３】
これに対して、近年では、これら衝撃エネルギ吸収部材として、リサイクル性の良好な発泡アルミニウムなどの発泡金属が注目されている。このクラッシュボックスは、発泡アルミニウムを角柱状の形状としたものである。そして、この角柱軸芯方向を衝突方向に一致させるように配置し、衝突時に圧縮応力を受けて圧壊することにより衝突エネルギを吸収し、乗員や構造体への衝撃を減少させるようにしたものである。
【０００４】
このような発泡アルミニウムを用いたクラッシュボックスへの適用例としては、自動車車体のサイドメンバなどの構造部材として、断面形状が略円形状あるいは多角形状をなす鋼製の管体の中空部に、発泡アルミニウムを充填したものが知られている（特許文献１、２、３、４、５参照）。
【０００５】
これは、一定の反力を示しつつ圧縮変形する発泡アルミニウムの特性を利用したものであって、管体の圧縮変形を制御することによって、衝撃エネルギの吸収能を高めることが可能になる。
【０００６】
更に、発泡アルミニウム自体の衝撃エネルギ吸収能を高めるために、アルミニウム組成として、重量％で、Ｃｕ：０．１〜７％、Ｃａ：０．２〜５％、Ｚｎ：０．１〜１０％、Ｍｇ：０．１〜２０％、Ｔｉ：０．１〜５％からなる群の１種又は２種以上を含み、残部がアルミニウム及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金が、相対密度が０．２０以下、平均気泡粒径が３．７ｍｍ以下とともに提案されている（特許文献６、７参照）。
【０００７】
ところが、上記したような鋼製の管体や中空部材の中空部に発泡アルミニウムを充填したタイプのクラッシュボックスは、その皮材としての鋼製の管体や中空部材によって、初期瞬間応力、即ち、荷重−変位関係（特性）における最大荷重が高くなるとともに、プラトー応力（圧縮変形の際の圧縮応力）の安定性にも欠けるという問題がある。このため、実際問題として、発泡アルミニウム自体の衝撃エネルギ吸収性を活かし得ていない。
【０００８】
このため、発泡アルミニウム単体のクラッシュボックスとして、軽量である利点を活かして、中高速衝突でも、低速衝突時と同様に、衝突エネルギの吸収ができ、現在使用されている高張力鋼板製の構造部材に代替できる、発泡アルミニウムも、これまで種々提案されている。
【０００９】
例えば、アルミニウム合金発泡体の組成を、Ｚｎ：１．０〜２０．０％、Ｃａ：０．１〜５．０％、Ｔｉ：０．１〜５．０％、Ｍｇ：０．１〜５．０％を各々含有し、残部アルミニウムおよび不可避的不純物からなるものとし、更に、発泡の平均粒径を細粒化するとともに、相対密度を上げたアルミニウム合金とし、発泡粒径を均一化させることが提案されている（特許文献８）。また、このアルミニウム合金組成の発泡体のセル壁の平均硬さを上げることが提案されている（特許文献９）。更に、このアルミニウム合金組成の発泡体の５０ｎｍ以下の析出物粒子を一定量分散した組織とすることも提案されている（特許文献１０）。
【００１０】
この他、発泡体のプラトー応力を高める、あるいは、応力と変形量との積で表されるプラトー変形領域を長くして、エネルギ吸収量を増加させることが提案されている（非特許文献１、２）。
【００１１】
これらの提案は、いずれもアルミニウム合金発泡体のプラトー応力を４ＭＰａ以上と高くして、現在使用されている４４０ＭＰａ級高張力鋼板製のクラッシュボックスのエネルギ吸収性能に見合ったものとしようとている。そして、アルミニウム合金発泡体を、クラッシュボックスとして、高張力鋼板に代替できるものにしようとしている。
【特許文献１】特開平８−１６４８６９号公報
【特許文献２】特開平１１−５９２９８号公報
【特許文献３】特開２００３−１９９７７号公報
【特許文献４】特開２００３−２８２２４号公報
【特許文献５】特開２００４−１０８５４１号公報
【特許文献６】特開平１１−３０２７６５号公報
【特許文献７】特開２０００−３２８１５５号公報
【特許文献８】特開２００６−７７３１６号公報
【特許文献９】特開２００６−７７３１７号公報
【特許文献１０】特開２００６−８９８１３号公報
【非特許文献１】日本金属学会春季大会講演概要（２００４）、ｐ１３９
【非特許文献２】Ｐｏｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌｓ ａｎｄ Ｍｅｔａｌ Ｆｏａｍｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（２００５）、ｐ５１７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
以上のように、これまでに開示されている発泡アルミニウム単体のクラッシュボックスは、あくまで他の車輌やその他の剛体（ガードレール、電信柱など）など「高剛性の物体」との衝突に際してのエネルギ吸収を前提としている。このため、上記した通り、高張力鋼板製のクラッシュボックスのエネルギ吸収性能に見合って、アルミニウム合金発泡体のプラトー応力を高めようとしている。
【００１３】
一方、近年では、自動車のバンパーなどには、歩行者と衝突することを想定し、歩行者の特に脚部 (下肢、膝) を保護するような性能が求められるようになっている。このような歩行者の特に脚部を保護する場合、バンパーが歩行者衝突により加わった衝突エネルギを吸収して、歩行者の脚部を保護する性能が求められる。
【００１４】
このような課題に対して、バンパービームの前面側にアルミニウム合金発泡体を配置し、歩行者と自動車（前端あるいは後端）との衝突際に、その衝突荷重エネルギを、配置されたアルミニウム合金発泡体が、断面（幅）方向や軸（長手）方向に変形して吸収すれば、歩行者の保護につながる。
【００１５】
実際の歩行者保護は、バンパービーム前面側であって、バンパーカバーの裏側に、発泡ウレタン材や発泡スチロール材などの比較的厚いアブソーバ（クッション材、エネルギ吸収部材）を設けることによって対応されているが、アブソーバの性能や厚みには限界や制約がある。
【００１６】
これに対して、アルミニウム合金発泡体は軽量であり、場合によっては、アブソーバを省略乃至薄肉化できるために、自動車車体にとって、あまり重量増加とはならない利点もある。更に、前記した「高剛性の物体」との衝突に際してのエネルギ吸収を前提としたバンパービームの強度やエネルギ性能（圧壊性能）を、歩行者保護のために、低下させずに済む利点も大きい。
【００１７】
しかし、前記したようにアルミニウム合金発泡体のプラトー応力が高いと、歩行者、特に、歩行者脚部と自動車（前部あるいは後部）との衝突時の際には、歩行者脚部に負荷される加速度が大きくなって、歩行者保護部材としては使用できない。
【００１８】
歩行者保護に対応するべく、バンパビーム前面側に設けられる歩行者保護部材（エネルギ吸収部材、衝撃エネルギ吸収部材）には、歩行者衝突時の発生荷重や加速度等を低くできることが好ましい。衝突に際して、歩行者の脚部を保護する場合には、前記車体同士や車体と他の構造物などとの衝突時よりも遥かに小さい衝突荷重で、断面（幅）方向や軸（長手）方向に変形して、エネルギを吸収する必要がある。
【００１９】
この点、アルミニウム合金発泡体にも、このような歩行者保護部材として適用される場合においては、上記したこれまでのアルミニウム合金発泡体とは違い、プラトー応力を低く保持したままで、より多くの変形が進む特性、即ち、歩行者（脚部）の保護特性に優れることが求められている。
【００２０】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、プラトー応力を低く保持したままで、より多くの変形が進む特性を有し、歩行者（脚部）の保護特性に優れるアルミニウム合金発泡体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
この目的を達成するために、本発明のエネルギ吸収部材用アルミニウム合金発泡体の要旨は、質量％で、Ｚｎ：０．５〜２０．０％、Ｃａ：０．１〜５．０％、Ｔｉ：０．１〜５．０％、Ｍｇ：０．１〜５．０％を各々含有し、更に、Ａｇ：０．１〜５．０％、Ｚｒ：０．１〜５．０％の一種または二種を含有し、残部アルミニウムおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金を発泡させてなることとする。
【００２２】
プラトー応力を低く保持したままでより多くの変形が進む、歩行者（脚部）の保護特性としては、前記アルミニウム合金発泡体が、８５％以下の変形領域で５ＭＰａ以下の低いプラトー応力が維持される特性を有することが好ましい。
【００２３】
本発明アルミニウム合金発泡体のエネルギ吸収部材用途としては、歩行者（脚部）の保護が必要な自動車車体用であることが好ましい。そして、エネルギ吸収部材が、バンパビーム前面側に設けられた歩行者保護部材であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明アルミニウム合金発泡体は、上記本発明成分組成とすることで、アルミニウム合金発泡体のプラトー応力を低く保持したままで、より多くの変形が進む特性を向上させることができる。この結果、バンパビーム前面側に設けられた歩行者保護部材（エネルギ吸収部材、衝撃エネルギ吸収部材）として、歩行者衝突時の発生荷重や加速度等を低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
(発泡用アルミニウム合金組成)
アルミニウム合金発泡体の、エネルギ吸収部材としての、必要強度などの基本的な特性や、プラトー応力を低く保持したままでより多くの変形が進むような歩行者保護特性を満たす、発泡用アルミニウム合金組成を以下に説明する。
【００２６】
本発明において、発泡用アルミニウム合金の前提としての組成は、発泡体としての強度、圧縮変形能などの基本的な特性（必要特性）を満たすために、質量％で、Ｚｎ：０．５〜２０．０％、Ｃａ：０．１〜５．０％、Ｔｉ：０．１〜５．０％、Ｍｇ：０．１〜５．０％を各々含有する。そして、歩行者保護部材として、プラトー応力を低く保持したままでより多くの変形が進むような歩行者保護特性を満たすために、Ａｇ：０．１〜５．０％、Ｚｒ：０．１〜５．０％の一種または二種を含有する。更に、残部組成（残部）はアルミニウムおよび不可避的不純物からなるものとする。
【００２７】
（Ｚｎ）
Ｚｎは、Ｚｎ単体で析出するほか、Ｍｇと共存して、上記析出物粒子の主体であるＺｎ−Ｍｇ化合物を形成する。また、Ｍｇと共存した際の強度向上にも有効な元素でもある。更に、凝固収縮する作用があり、セル壁の一部に膜厚の薄い部分を形成させ、圧縮変形能を高める作用がある。これらの作用を発揮させるためには、０．５％以上の含有が必要である。しかし、２０．０％を超えて過度に含有すると、粗大なＺｎ−Ｍｇ化合物を形成し、却って、プラトー応力を低下させる。また、発泡アルミニウムの気泡粒径の安定化を阻害し、気泡が粗くなってしまい、圧縮強度を低下させる。従って、Ｚｎの含有量は０．５〜２０．０％の範囲とする。
【００２８】
（Ｍｇ）
Ｍｇは、Ｚｎと共存して、上記析出物粒子の主体であるＺｎ−Ｍｇ化合物を形成する。また、強度向上に有効な元素であり、更に、Ｚｎと共同して発泡アルミニウムの製造時に、溶湯の粘性を増加させ、かつ気泡を安定化させて、発泡体を均質にする作用を有する。その効果を得るためには、Ｍｇを少なくとも０．１％以上含有する必要がある。一方、５．０％を超えて過度に含有すると、粗大なＺｎ−Ｍｇ化合物を形成し、却って、プラトー応力を低下させる。また、溶湯の粘性を過度に高め、溶湯の流動性を著しく低下させ、発泡剤の分散が困難となり、却って、発泡の微細化、均一性が阻害され、圧縮強度を低下させる。したがって、Ｍｇ含有量は０．１〜５．０％の範囲とする。
【００２９】
（Ｃａ）
Ｃａは、発泡アルミニウムの製造時におけるアルミニウム合金溶湯の粘性を増加させ、かつ気泡を安定化させて、発泡体を均質にするとともに、発泡の微細化、均一性を達成するための、発泡作用を有する。その効果を得るためには、少なくとも０．１％以上の含有が必要である。一方、５．０％を超えて過度に含有すると、溶湯の粘性を過度に高め、溶湯の流動性を著しく低下させ、発泡剤の分散が困難となり、却って、発泡の微細化、均一性が阻害され、圧縮強度を低下させる。従って、Ｃａの含有量は０．１〜５．０％の範囲とする。
【００３０】
（Ｔｉ）
Ｔｉは、発泡アルミニウムの強度向上に有効な元素である。その効果を引き出すためには、少なくとも０．１％以上の含有が必要である。一方、５．０％を超えて過度に含有すると、溶湯の流動性を低下させ、晶出することにより、アルミニウムを脆くする。したがって、Ｔｉの含有量は０．１〜５．０％の範囲とする。
【００３１】
（Ａｇ、Ｚｒ）
本発明では、バンパビーム前面側に設けられる歩行者保護部材として、プラトー応力を低く保持したままでより多くの変形が進むような歩行者保護特性を満たすために、Ａｇ、Ｚｒの一種または二種を含有することを特徴とする。Ａｇ、Ｚｒは、アルミニウム合金発泡体に含有されることで、アルミニウム合金発泡体を８５％以下の変形領域で５ＭＰａ以下の低いプラトー応力が維持される特性を有するものとする。
【００３２】
Ａｇ、Ｚｒの含有量が少なすぎると、この効果が発揮されずに、アルミニウム合金発泡体が６０〜７０％の変形でプラトー応力が５ＭＰａを超えて高くなる。この結果、プラトー応力を低く保持したままでより多くの変形が進むことができずに、歩行者（脚部）の保護部材として適用できなくなる。
【００３３】
一方で、Ａｇ、Ｚｒの含有量が多すぎると、Ａｇ、Ｚｒの比重が大きいために、相対密度が大きくなり、却って、プラトー応力が高くなって、やはり、８５％以下の変形領域で５ＭＰａ以下の低いプラトー応力が維持される特性を、アルミニウム合金発泡体が有することができなくなる。また、Ａｇ、Ｚｒの添加に要するコストも大幅に増加する。したがって、Ａｇ、Ｚｒの一種または二種の含有量は、各々Ａｇ：０．１〜５．０％、Ｚｒ：０．１〜５．０％の範囲とする。
【００３４】
（その他の元素）
その他の元素は基本的に不純物である。規制すべきその他の元素として、混入しやすいＣｕは、発泡過程での発泡粒径の均一性を阻害する可能性がある。このため、本発明ではＣｕは不純物であり、Ｃｕ含有量は極力少ない方が好ましい。また、Ｃｕ以外の不純物元素も含有量は極力少ない方が好ましい。ただ、これらＣｕなどの不純物元素の含有量を低減するために、溶解、精錬などの発泡アルミニウム製造上のコストが増加する問題もある。したがって、発泡アルミニウムの特性を低下させない、通常の発泡アルミニウムにおける不純物量範囲、不純物レベルでの含有は許容する。例えば、前記したＣｕは上限で３質量％までの含有は許容する。
【００３５】
（発泡体の相対密度）
その他の発泡体要件として、密度を上げずに（軽量化効果を損なわずに）、エネルギ吸収量を向上するために、アルミニウム合金発泡体（発泡）の相対密度を０．１以上とすることが好ましい。発泡体の相対密度が０．１未満では、アルミニウム合金発泡体が、十分な衝撃吸収能（エネルギ吸収能）を得られない可能性がある。
【００３６】
一方、アルミニウム合金発泡体（発泡）の相対密度が高いほど、重量が大きくなり、発泡体の利点である軽量化効果が損なわれ、自動車などの軽量化に対する寄与が小さくなる。ただ、用途によっては、軽量化効果よりも変形応力が高い方が要求される場合もある。この点、相対密度は１．０以下が好ましい。
【００３７】
なお、この発泡体の相対密度は、合金組成や製造条件、設備条件などに応じて、発泡剤（ＴｉＨ2 ）の添加量を調整して制御する。この相対密度は、発泡体から５０×５０×５０ｍｍ（１２５ｃｍ3 ）の試料を切り出し、この試料の重量を測定して、水の相当体積１２５ｃｍ3 ＝１２５ｇで割って求める。
【００３８】
（プラトー応力）
本発明では、アルミニウム合金発泡体のプラトー応力（圧縮試験における圧縮応力）を好ましくは５ＭＰａ以下とする。プラトー応力が５ＭＰａを超えると、前記した、プラトー応力を低く保持したままでより多くの変形が進む、歩行者（脚部）の保護特性が得られない可能性が高い。即ち、アルミニウム合金発泡体が、８５％以下の変形領域で５ＭＰａ以下の低いプラトー応力が維持される特性を有せない可能性が高い。
【００３９】
(製造条件)
次に、本発明発泡アルミニウムを製造するための、好ましい製造条件について以下に説明する。本発明では、発泡アルミニウムの製造工程自体は、従来と同様である。
【００４０】
先ず、溶解炉内で、工業用純アルミニウムに対し、上記Ｚｎ：０．５〜２０．０％、Ｍｇ：０．１〜５．０％、更に、Ａｇ：０．１〜５．０％、Ｚｒ：０．１〜５．０％の一種または二種などの合金成分元素と、カルシウム０．１〜５．０％を添加し、大気中で溶湯を例えば約５分程度攪拌して増粘させる。
【００４１】
そして、この増粘後の溶湯を６００〜７００℃の大気溶解炉中の鋳型に注湯した後、水素化チタンを所定量（アルミニウム合金中のＴｉとして０．１〜５．０％となるように）添加する。その後、例えば１〜１０分間攪拌した後、攪拌機を取り除き、鋳型を前記温度範囲の大気溶解炉内で、１〜１０分間程度保持して発泡を完了させる。
【００４２】
この発泡完了後、炉内で放冷し、冷却後に鋳型からアルミニウム合金発泡体を取り出し、機械加工して、角柱や角形など、バンパビーム前面側に設けられた歩行者保護部材（エネルギ吸収部材）としての所望形状の、製品アルミニウム合金発泡体とする。
【００４３】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００４４】
以下に本発明の実施例を説明する。表１に示す各化学成分組成のアルミニウム合金発泡体を製造した。これら発泡体の特性として、相対密度、プラトー応力−変形量曲線を測定、評価した。相対密度、８５％の変形時のプラトー応力（ＭＰａ）を表１に示す。また、エネルギ吸収特性としてのプラトー応力−変形量曲線を図１に示す。
【００４５】
具体的には、先ず、溶解炉内で、工業用純アルミニウムに対し、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａなどとともに、更に、Ａｇ、Ｚｒの一種または二種などの合金成分元素を添加し、大気中で溶湯を約５分程度攪拌して増粘させた。そして、この増粘後の溶湯を、７００℃の大気溶解炉中の鋳型に注湯した後、水素化チタンをＴｉとして０．１〜５．０％程度添加した。その後、２分間攪拌した後、攪拌機を取り除き、鋳型を７００℃の大気溶解炉内で、４分間程度保持して発泡を完了させた。この発泡完了後、炉内で放冷し、冷却後に鋳型からアルミニウム合金発泡体を取り出し、高さ５０ｍｍ×幅５０ｍｍ×長さ５０ｍｍの角柱形状に機械加工した。この発泡体の特性を上記の通り調査した。
【００４６】
（相対密度）
発泡体の相対密度は、前記した方法で求めた。即ち、得られた発泡体から５０×５０×５０ｍｍ（１２５ｃｍ3 ）の試料を切り出し、この試料の重量を測定して、水の相当体積１２５ｃｍ3 ＝１２５ｇで割って求めた。
【００４７】
（プラトー応力）
前記機械加工後のアルミニウム合金発泡体を、インストロン社製万能圧縮試験機を用いて、その長手方向に静的に圧縮試験し、荷重応力−変位量曲線と、８５％の変形時のプラトー応力（ＭＰａ）を求めた。
【００４８】
表１から明らかな通り、発明例１〜６は、本発明において特徴的なＡｇ、Ｚｒを含む、本発明アルミニウム合金組成範囲内であり、上記適正条件で製造されている。この結果、相対密度が最大でも０．３６の比較的低い密度レベルであり、８５％変形時のプラトー応力が５ＭＰａ以下である。また、図１の応力−変位曲線の通り、発明例を代表して示す発明例１、2 （発明例１：濃く細い実線、発明例２：濃く太い実線）は、プラトー応力を５ＭＰａ以下と低く保持したままでより多くの変形が進み、エネルギ吸収量も高く、歩行者（脚部）の保護特性が優れている。
【００４９】
これに対して、比較例７、９は、Ｚｎ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｍｇは各々諸定量含有し、上記適正条件で製造されているものの、本発明において特徴的なＡｇ、Ｚｒの含有量が下限未満であり少なすぎる。また、比較例１１、１２は、Ｚｎ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｍｇは各々諸定量含有し、上記適正条件で製造されているものの、Ａｇ、Ｚｒを含有していない従来例である。
【００５０】
このため、比較例７、９、１１、１２は、相対密度は比較的低い密度レベルであるものの、８５％変形時のプラトー応力が５ＭＰａを超えて高い。また、図１の応力−変位曲線の通り、比較例を代表して示す比較例９、１１（比較例９：細い点線、比較例１１：薄く太い実線）は、変形が進むにつれてプラトー応力が５ＭＰａを超えて高くなっており、歩行者（脚部）の保護特性が劣っている。
【００５１】
また、比較例８、１０は、Ｚｎ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｍｇは各々諸定量含有し、上記適正条件で製造されているものの、本発明において特徴的なＡｇ、Ｚｒの含有量が上限を超えて多すぎる。このため、比較例８、１０は、相対密度が０．５を超えて大きく、軽量化できていない。更に、８５％変形時のプラトー応力は、計測できないほど高くなっていた。
【００５２】
以上の結果から、本発明アルミニウム合金発泡体における各要件の意義と好ましい製造条件の意義とが裏付けられる。
【００５３】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上説明したように、本発明アルミニウム合金発泡体によれば、プラトー応力を低く保持したままでより多くの変形が進む、歩行者（脚部）の優れた保護特性が得られる。この結果、本発明アルミニウム合金発泡体は、バンパビーム前面側に設けられた歩行者保護部材などのエネルギ吸収部材（衝撃エネルギ吸収部材）などに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施例の各応力−変位曲線を示す説明図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｚｎ：０．５〜２０．０％、Ｃａ：０．１〜５．０％、Ｔｉ：０．１〜５．０％、Ｍｇ：０．１〜５．０％を各々含有し、更に、Ａｇ：０．１〜５．０％、Ｚｒ：０．１〜５．０％の一種または二種を含有し、残部アルミニウムおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金を発泡させてなることを特徴とするエネルギ吸収部材用アルミニウム合金発泡体。
【請求項２】
前記アルミニウム合金発泡体が８５％以下の変形領域で５ＭＰａ以下のプラトー応力が維持される特性を有する請求項１に記載のアルミニウム合金発泡体。
【請求項３】
前記アルミニウム合金発泡体が自動車用エネルギ吸収部材である請求項１または２に記載のアルミニウム合金発泡体。
【請求項４】
前記アルミニウム合金発泡体が自動車バンパビーム前面側に設けられた歩行者保護部材である請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアルミニウム合金発泡体。
【請求項１】
質量％で、Ｚｎ：０．５〜２０．０％、Ｃａ：０．１〜５．０％、Ｔｉ：０．１〜５．０％、Ｍｇ：０．１〜５．０％を各々含有し、更に、Ａｇ：０．１〜５．０％、Ｚｒ：０．１〜５．０％の一種または二種を含有し、残部アルミニウムおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金を発泡させてなることを特徴とするエネルギ吸収部材用アルミニウム合金発泡体。
【請求項２】
前記アルミニウム合金発泡体が８５％以下の変形領域で５ＭＰａ以下のプラトー応力が維持される特性を有する請求項１に記載のアルミニウム合金発泡体。
【請求項３】
前記アルミニウム合金発泡体が自動車用エネルギ吸収部材である請求項１または２に記載のアルミニウム合金発泡体。
【請求項４】
前記アルミニウム合金発泡体が自動車バンパビーム前面側に設けられた歩行者保護部材である請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアルミニウム合金発泡体。
【図１】
【公開番号】特開２００８−１０６３４１（Ｐ２００８−１０６３４１Ａ）
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９２８５０（Ｐ２００６−２９２８５０）
【出願日】平成１８年１０月２７日（２００６．１０．２７）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願〔平成１８年度 経済産業省 新エネルギー・産業技術総合開発機構（ＮＥＤＯ）からの委託研究、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受けるもの〕
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【出願人】（０００１９２６２６）神鋼鋼線工業株式会社 (44)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月２７日（２００６．１０．２７）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願〔平成１８年度 経済産業省 新エネルギー・産業技術総合開発機構（ＮＥＤＯ）からの委託研究、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受けるもの〕
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【出願人】（０００１９２６２６）神鋼鋼線工業株式会社 (44)
【Ｆターム（参考）】
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