CN101209699B - 减震材料及车辆保险杠 - Google Patents

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Abstract

一种长条形减震材料，具有沿所述减震材料纵向延伸的底部和两个垂直间隔分开沿减震材料纵向并且从底部一表面向前延伸的上下肋。在所述减震材料的纵向形成切除或凹进部，例如在各上下肋的外侧、远端或底部的顶面和底面的各边缘。该长条形减震材料可用作置于所述面板和所述加强件之间的保险杠芯部。

Description

减震材料及车辆保险杠
相关申请
本申请根据35 USC 119要求2005年12月26日提交的日本专利申请No.2005-372080为优先权，这里引用其公开内容，包括说明书、权利要求书和附图作为参考。
背景技术
技术领域
本发明涉及在物体例如车辆发生撞击时用于吸收碰撞能量的减震材料和采用该减震材料的车辆保险杠。
背景技术
为了在碰撞时保护汽车司机和乘客和防止车身的损害，在保险杠、车顶和门等处通常提供减震材料。对于车辆保险杠，非常希望当被汽车撞击时保险杠也能保护行人。尤其是当承受受压测试时，车辆保险杠希望表现为这样的应变——受压负荷曲线(以后称“受压曲线”)，其中在受压开始时受压负荷迅速上升，在进一步受压时保持几乎恒定的水平，在该水平下行人不会受伤害。
美国专利No.6,890,009公开了一种保险杠芯部，其具有0.6到1.3的F20/F40比(在20％应变下其受压负荷F20与40％应变下其受压负荷F40的比)和0.75到1.3的F60/F40比(在60％应变下其受压负荷F60与40％应变下其受压负荷40的比)。该已知的保险杠芯部显示一受压曲线，该曲线中受压负荷并不较大增加直到达到60％的应变，因此，这样有助于保护行人。然而为了有效地保护行人，需要在较宽的应变范围内要求保持恒定的受压负荷。
发明内容
发明概述
本发明的目的是提供能够以令人满意的程度吸收碰撞能量的减震材料。
本发明的另一目的是提供能够显示这样的受压曲线的减震材料，该曲线中受压负荷在约25到约75％宽的应变范围中并不较大增加或下降。
本发明的一特殊目的提供减震材料，其能够有效地用作车辆的保险杠芯部来保护行人。
为了实现前述目的，提供根据本发明一个方面的长条形合成树脂泡沫减震材料，包括
沿所述减震材料纵向延伸的底部，该底部具有相对的前后面及连接前后面的相对顶面和底面，和
两个纵向延伸垂直间隔分开的上下肋各自从所述底部的前表面向前伸并终止于上下自由端面，
所述上下肋各具有顶和底外表面，所述顶和底的外表面各自与所述底部的顶面和底面相交，使所述减震材料沿垂直于其纵向平面截取的断面大体为U形，
其中所述上肋具有在垂直方向的厚度T1(mm)和在垂直于所述减震材料纵向的前后方向的宽度H1，使得H1/T1比为3到5，而所述下肋具有在垂直方向的厚度T2(mm)和在前后方向的宽度H2，使得H2/T2比为3到5，和
所述减震材料满足下列条件(A)和(C)中至少一个和下列条件(B)和(D)中至少一个：
(A)所述上肋具有第一切口部，该切口部沿纵向延伸并切除接近边缘并包括边缘的一部分而形成，所述顶部外表面和所述上自由末端面在该边缘相交，
(B)所述下肋具有第二切口部，该切口部沿纵向延伸并切除接近边缘并包括边缘的一部分而形成，所述底部外表面和所述下自由末端面在该边缘相交，
(C)所述底部具有第三切口部，该切口部沿纵向延伸并切除接近边缘并包括边缘的一部分而形成，所述后表面和所述顶面在该边缘相交，和
(D)所述底部具有第四切口部，该切口部沿纵向延伸并切除接近边缘并包括边缘的一部分而形成，所述后表面和所述底面在该边缘相交。
在另一方面，本发明提供连接于车辆的保险杠，包括保险杠面板、加强件和置于所述面板和所述加强件之间并且其前后方向与车辆行驶方向平行的上述减震材料，所述面板成形使得在所述面板的内圆周和所述上下肋的顶和底外表面之间形成空间，用于当该减震材料在前后方向承受外部碰撞时容纳所述上下肋弯折的部分。
附图说明
本发明的其它目的、特征和优点将从以下结合附图的本发明优选实施方案的详细论述中更清楚地看出，其中：
附图1(a)是一透视图，图解表示了根据本发明的减震材料的一实施方案；
附图1(b)是附图1(a)的侧视图；
附图2(a)是一透视图，图解表示了根据本发明的减震材料的另一实施方案；
附图2(b)是附图2(a)的侧视图；
附图3(a)是一侧视图，解释当本发明减震材料受到冲击碰撞时肋的弯曲方式；
附图3(b)是一侧视图，解释当具有不同结构的本发明减震材料受到冲击碰撞时肋的弯曲方式；
附图3(c)是一侧视图，解释当对比例1-3的减震材料受到冲击碰撞时肋的弯曲方式；
附图4(a)是一本发明减震材料的放大局部视图，图示了切除部构造的例子；
附图4(b)是一本发明减震材料的放大局部视图，图示了切除部结构的另一例子；
附图5是一侧视图，图解表示了本发明减震材料的另一实施方案；
附图6表示本发明的减震材料的受压曲线(“a”)和已知减震材料的受压曲线(“b”)；
附图7(a)是一前视图，示意性图示了受压测试方法。
附图7(b)是附图7(a)的侧视图；
附图8是一局部的垂直截面视图，示意性图示了根据本发明的保险杠；和
附图9是一透视图，图示了根据本发明另一实施方案的形式为保险杠芯部的减震材料。
本发明优选实施方案的详述
首先参照附图9中，参考数字101表示根据本发明一个优选实施方案的长条形减震材料。该减震材料101具有沿减震材料101纵向延伸的底部102和两个垂直间隔分开的上下肋103a和103b，该上下肋沿减震材料纵向并且由底部102一个平面向前延伸。该上下肋103a和103b在其远端分别具有沿减震材料纵向延伸的且位于外侧的切口或凹口部106a和106b。
该减震材料101由合成树脂泡沫形成，例如聚烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、聚酯树脂或聚碳酸酯树脂。为了实现理想的弹性、优异的减震性和耐久性及高强度，聚烯烃树脂泡沫、例如可优选聚乙烯树脂泡沫、聚丙烯树脂泡沫或苯乙烯改性聚乙烯树脂泡沫。优选地，该苯乙烯改性聚乙烯树脂具有40-70重量％，更优选50-70重量％的组分。
该聚烯烃树脂可以为例如聚丙烯树脂、例如丙烯均聚物，丙烯-丁烯无规共聚物，丙烯-丁烯嵌段共聚物，丙烯-乙烯嵌段共聚物，丙烯-乙烯无规共聚物或丙烯-乙烯-丁烯无规三元共聚物；聚乙烯树脂、例如低密度聚乙烯，中密度聚乙烯，高密度聚乙烯，线性低密度聚乙烯，线性极低密度聚乙烯，苯乙烯改性聚乙烯树脂，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物，由乙烯-甲基丙酸烯酸共聚物与金属离子或乙烯丙烯酸-顺丁烯二酸酐三元共聚物的分子内交联所获得的离聚物；聚1-丁烯；和聚戊烯。在其聚合物链中，该聚烯烃树脂可包括至少30重量％，优选50重量％的烯烃组分。
在上述聚烯烃树脂中，聚丙烯树脂具有至少30重量％，优选为至少50重量％的，更优选为80重量％的丙烯组分含量，该优选是为了优异的刚性。还优选的是聚丙烯树脂具有至少900MPa的拉伸模量，更优选为至少1,000MPa，最优选为至少1,050MPa，这是由于能够获得轻质并高刚度的减震材料。拉伸模量的上限通常约为3,000MPa。大多数丙烯均聚物具有这样高的拉伸模量。具有高丙烯量的丙烯共聚物也具有这样高的拉伸模量。此处使用的术语“拉伸模量”根据日本工业标准JIS K 7161(1994)并采用JIS K 7162(1994)规定的1A型样本(直接由喷射模塑法塑造)在测试速度为1毫米/分时测量。
优选的是，由合成树脂泡沫、尤其是聚丙烯树脂泡沫形成的该减震材料具有0.022到0.13克/立方厘米，更优选为0.03到0.10克位方厘米，还更优选为0.04到0.09克/立方厘米的表观密度，这是为了获得优异的压缩特性。当合成树脂泡沫具有过高的表观密度时，其压缩曲线的加压载荷很高，导致该减震材料碰撞的物体可能会被严重损坏。当合成树脂泡沫具有过低的表观密度，必须增加其体积来充分吸收碰撞能量。此处使用的术语“表观密度”是由其重量除以其体积而获得。该体积由浸没法测得，该方法是在有刻度的圆筒中将样本浸入水中来测定水位的上升。
合成树脂泡沫的减震材料可由泡沫成型法来制备，该法中将膨胀树脂的珠粒在模型中加热和熔融粘结。该泡沫熔融法能够易于生产出具有复杂形状的泡沫模制的制品，像本发明的减震材料，并且是优选的。该膨胀的珠粒可由任何恰当的已知方法来制备。由聚丙烯树脂膨胀珠粒模制形成的减震材料具有优异的刚度、耐热性和韧度，并且适合于用作汽车减震制品，例如保险杠芯部。由苯乙烯改性聚乙烯树脂膨胀珠粒模制形成的减震材料也适合于用作汽车减震制品。与由聚丙烯树脂膨胀珠粒获得的模制泡沫相比，苯乙烯改性聚乙烯树脂膨胀珠粒模制泡沫在韧度上较次，但在制造成本上较优。
当用作安装于车辆前部的保险杠芯部时，该长条形减震材料101横向延伸，即垂直于从前到后的方向(车辆行使方向)。该保险杠通常从车辆的一侧到另一侧弯曲，并且保险杠芯部(该长条形减震材料)101的前表面也弯曲。例如，该保险杠芯部101的前表面可如图9所示的弓形平滑弯曲。在另一例子中，该前表面在其中间部是直的，并具有两个弯曲或曲线部，该弯曲部从中间部的相对端向保险杠芯部的两端延伸。该保险杠芯部的前表面通常设计为与面板内表面的形状一致(conformity)。类似的，该保险杠芯部的后表面可以是线性的或曲线的，并通常设计为与横梁形状一致。因此，该保险杠芯部的形状并不是要点。该保险杠芯部的构造能够任意地随该保险杠芯部所要安装的保险杠构造而改变。
现将论述本发明长条形减震材料的详细结构。为了简化论述，本发明长条形减震材料将通常论述为如下的直线构型。
参照附图1(a)和1(b)中，通常指示为1的是长条形减震材料，该材料具有底部2，该底部沿减震材料纵向延伸且具有相对的前后表面5a和5b以及连接前后表面5 a和5b的相对的顶面31a和底面31b。两个纵向延伸且垂直间隔分开的上下肋3a和3b从底部2的前表面5a向前伸。该上下肋3a和3b各自终止于上下自由端面4a和4b。
该上下肋3a和3b各具有顶和底外表面41a和41b。该顶和底的外表面41a和41b各自与底部2的顶面31a和底面31b相交，使该减震材料1沿垂直于其纵向平面(即平行其前后方向的平面)截取的断面大体为U形。该减震材料1被构造为吸收沿附图1(a)和1(b)中箭头A或B方向的碰撞能量，该方向平行其前后方向。
在图示实施方案中，该上下肋3a和3b大体互相平行，并大体垂直于前后面5a和5b延伸。该构造并不是必须的。该上下肋3a和3b可不互相平行，虽然上肋3a中心线C1与下肋3b中心线C2间的角度优选为负20°到正20°，更优选为负10°到正10°。此外，上下肋3a和3b的各中心线C1和C2可以相对于减震材料1的前后方向成负5°到正15°、最好为0°到10°定向。此处的负角指在附图1(b)中，上肋3a中心线C1朝其自由远端向下或下肋3b中心线C2朝其自由远端向上。这样，当各中心线C1和C2相对于减震材料1的前后方向以正角定向时，上下肋3a和3b朝其自由远端岔开。
为了使上下肋3a和3b弯曲并充分吸收碰撞能量，同时防止应变初始阶段受压负荷的急剧增加和在较宽的应变范围内受压负荷的急剧下降(例如20到75％的应变范围内)，重要的是上肋3a必须具有在垂直方向的厚度T1(mm)和在前后方向的宽度H1，使得H1/T1比是3到5，而所述下肋(3b)必须具有在垂直方向的厚度T2(mm)和在前后方向的宽度H2，使得H2/T2比是3到5。
当该减震材料1用作保险杠芯部，各宽度H1和H2优选为30-150mm，更优选为35-120mm，而各厚度T1和T2优选为8到50mm更优选为10-30mm。当肋3a和3b的宽度位于上述范围，在不增加前后方向尺寸的情况下能够有效吸收碰撞能量。当肋3a和3b的厚度位于上述范围，该保险杠芯部具有高的强度，并在不增加碰撞受压负荷的情况下，能够吸收碰撞能量来保护行人。各厚度T1和T2可以是恒定的或可在肋3a和3b的宽度方向变化。
此处所用肋3a和3b的“宽度H1和H2”是指从其前表面5a延伸到其各自自由远端面4a和4b的长度尺寸。厚度T1和T2可以在肋3a和3b的宽度方向不变或变化。此处所用的“厚度T1和T2”分别是由断面面积S1和S2(mm2)除以宽度H1和H2(T1＝S1/H1和T2＝S2/H2)获得。该断面面积S1和S2是附图1(b)中阴影部分面积。
当该减震材料1用作保险杠芯部时，从充分吸收碰撞能量和其紧凑结构的角度考虑，在前后方向最大尺寸R、即宽度H1或H2和底部2在前后方向的厚度P的总长优选为30到160mm，更优选为40到130mm。
该减震材料1必须满足下列条件(A)和(C)中至少一个和下列条件(B)和(D)中至少一个：
(A)该上肋(3a)具有第一切口部(6a)，该切口部沿纵向延伸并通过切除接近边缘并包括边缘的一部分而形成，顶部外表面(41a)和上自由末端面(4a)在该边缘相交，
(B)该下肋(3b)具有第二切口部(6b)，该切口部沿纵向延伸并通过切除接近边缘并包括边缘的一部分而形成，底部外表面(41b)和下自由末端面(4b)在该边缘相交，
(C)该底部(2)具有第三切口部(7a)，该切口部沿纵向延伸并通过切除接近边缘并包括边缘的一部分而形成，后表面(5b)和顶面(31a)在该边缘相交，和
(D)该底部(2)具有第四切口部(7b)，该切口部沿纵向延伸并通过切除接近边缘并包括边缘的一部分而形成，后表面(5b)和底面(31b)在该边缘相交。
在附图1(a)和1(b)所示实施方案中，均形成有第一和第二切口部6a和6b。附图2(a)和2(b)中所示实施方案与附图1(a)和1(b)中相同，区别在于形成第三和第四切口部7a和7b而不是第一和第二切口部6a和6b。这样，在附图2(a)和2(b)中，与附图1(a)和1(b)中类似的组成部件将标示为相同的参考数字，并且其详细论述将不在这里重复。
通常和优选地，本发明的减震材料由模塑法来制备。尤其是，发泡和膨胀的合成树脂珠粒注入形状与减震材料外形一致的铸模腔来制造，并且优选用蒸汽加热来将珠粒熔融粘结在一起，这样以具有理想切口部泡沫模型制品的形式获得减震材料。该第一到第四切口部6a、6b、7a和7b可如此优选地在制造泡沫模型制品时由模制形成。然而如果需要，该切口部可在泡沫模型制品制造后由铣削形成。
满足上述条件(A)和(C)中至少一个和上述条件(B)和(D)中至少一个的该减震材料能够显示其中在较宽的约25到约75％的应变范围内受压负荷不会急剧增加或下降的受压曲线。
参照附图3(a)，当碰撞沿箭头A方向作用到该减震材料1上时，肋3a和3b弯曲。在该情况下，已经发现，由于第一和第二切口部6a和6b的存在，肋3a和3b向外翘曲和弯曲。这样，上肋3a和下肋3b均不层叠到底部2，因此即使肋3a和3b承受相当大的应变增加，受压负荷也不会增加。
类似地，如附图3(b)所示，当碰撞沿箭头B方向作用到具有切口部7a和7b的该减震材料1上时，肋3a和3b向外翘曲和弯曲，使即使肋3a和3b承受相当大的应变增加，受压负荷也不会增加。
另一方面，当所示该切口部不存在时，如附图3(c)所示，肋3a和3b更可能向内翘曲和弯曲。当发生向内弯曲时，上下肋3a和3b层叠到底部2，这样，当肋3a和3b承受相当大的应变增加，受压负荷增加。
当满足上述条件(A)和(C)中至少一个和条件(B)和(D)中至少一个时，上述在约25到约75％的应变范围内防止相当大的增加或下降的效果能够实现。然而，当采用该减震材料时，使碰撞冲击作用到远端面4a和4b的侧面，优选的是至少满足上述条件(A)和(B)，如附图3(a)所示。
该第一到第四切口部6a、6b、7a和7b的构造或形状并不特别地限定。参照附图4(a)和4(b)，切口部的优选构造将随后论述，其中为了简明，仅提及第一和第三切口部6a和7a。因此，下面关于切口部构造的说明也适用于其它的切口部6b和7b。通过在上自由末端面4a(后表面5b)的位置E1和顶表面41a(顶面31a)的E2切除上肋3a(底部2)的边缘部，该切口部6a(7a)形成于上自由末端面4a(后表面5b)和顶表面41a(顶面31a)之间。该上自由末端面4a(后表面5b)和顶表面41a(顶面31a)相交于边缘E3。该切口部6a(7a)的断面优选如附图4(a)所示的矩形，或如附图4(b)所示的三角形，这是出于该减震材料1制造简单的原因，但也可具有任何所需的形状。
所述位置E1和E2优选使得边缘E3与位置E1之间的距离L1为0.15×T1到0.8×T1，更优选为0.15×T1到0.5×T1，并且边缘E3与位置E2之间的距离L2为0.02×R到0.6×R，更优选为0.03×R到0.5×R，这里T1是上面定义的上肋3a的厚度，R是该减震材料的宽度(在前后方向)。该切口部6a(7a)优选具有0.01×R×T1到0.2×R×T1，更优选为0.01×R×T1到0.1×R×T1的截面积。该距离L1优选为2到20mm，更优选为3到12mm，仍然更优选为3到8mm，而距离L2优选为2到50mm，更优选为3到30mm，仍然更优选为3到20mm。
各第一到第四切口部6a、6b、7a和7b优选沿该减震材料1的纵向连续形成。然而，如果需要，各切口部可沿该减震材料1的纵向间断地形成，只要当在前后方向受到碰撞冲击时肋3a和3b能够向外弯曲即可。
为了防止低负荷下的弯曲失效，各肋3a和3b优选具有10mm的偏距，该距离可根据JIS K 7221-2(1999)规定的弯曲测试来测得。在弯曲测试中，从肋3a或3b上切下的测试件具有120mm长、25mm宽和20mm厚，以致测试件不再具有肋的表面。测试件被支承于间隔100mm距离的两支轴上，并以速度为10mm/分施压。
附图5论述本发明的另一实施方案，其中类似于附图1(b)和2(b)的组件部分被标示为相同的参考数字，并且其细节将不在这里重复。在该实施方案中，在上下肋3a和3b之间附加附属肋11。该附属肋11优选地在垂直方向的厚度t(mm)和前后方向的宽度h(mm)的h/t比为4到8的。该h/t比最好大于上下肋3a和3b的H1/T1和H2/T2比，因为所得减震材料能获得其中稳定不变的受压负荷区域在宽的应变范围中连续的受压曲线。此外，该附属肋11的设置可允许肋3a和3b的机械强度降低，因而也可降低其表观密度。
附属肋11的宽度h优选等于或几乎等于肋3a和/或3b的宽度H1和/或H2，这是由于该减震材料的强度在碰撞的初始阶段可提高，还由于可以有效地将恒定的受压负荷微调至要求的负荷范围。
该附属肋11的厚度t优选小于上下肋3a和3b的厚度T1和T2，并且更优选小于厚度T1和T2的80％。在该情况下，该附属肋11的表观密度优选与上下肋3a和3b的相同。该附属肋11的厚度优选为7到25mm，更优选为8到20mm，还更优选为10到20mm。这里所用的“厚度t”可参照与上述厚度T1和T2相同的方式测定。该附属肋11的厚度在前后方向可均匀也可不均匀。如果需要，可设置两个或更多的该附属肋。
上述结构的结果是本发明的减震材料表现为在曲线中受压负荷在约25到约75％应变宽的应变范围中几乎恒定的受压曲线，并且尤其适于用作汽车保险杠芯部。本发明减震材料的优选减震特性将随后论述。
当采用50mm外径的硬管(冲击速度20公里/小时)进行动态受压试验时，本发明长条形减震材料优选给出25％应变下的受压负荷F25与50％应变下的受压负荷F50的比F25/F50为0.75到1.30，75％应变下的受压负荷F75与50％应变下的受压负荷F50的比F75/F50为0.75到1.30。每一F25/F50比和F75/F50比最好为0.80到1.20，更优选为0.85到110。
当比值F25/F50和F75/F50在上述范围内时，该减震材料表现为这样的应变-应力曲线“a”(如附图6所示)，该曲线中受压负荷在碰撞初始阶段迅速上升(直到10％应变)，并在25到75％的应变范围中变得几乎恒定。由于在25％的应变与75％的应变之间受压曲线“a”存在该平直区域，所以碰撞能量能够有效地在该平直区域吸收。此外，该平直区域中的受压负荷并没有大大超过50％应变时的受压负荷F50。
当比值F25/F50至少为0.75时，受压负荷在碰撞初始阶段增加，因而该碰撞能量能够在较低的应变范围内充分吸收。当比值F25/F50不超过1.30时，减震材料碰撞的例如行人的腿的对象没有受到损害，而能够在较低的应变范围内受到有效保护。当比值F75/F50至少为0.75时，在50％或更大的应变下受压负荷并不下降，因而，碰撞冲击能够在较高的应变范围内充分吸收。当比值F75/F50不超过1.30时，该减震材料前后方向的整个宽度能够用作有效行程来吸收碰撞能量。出于充分保护行人和充分吸收碰撞能量的目的，80％应变的受压负荷F80与50％应变的受压负荷F50的比值F80/F50优选为1.3或更小。在附图6中，曲线“b”表示已知不具有切口部的减震材料的受压曲线。
当该减震材料用作保险杠芯部时，50％应变的受压负荷F50优选在2-9kN范围内，更优选在2-5kN，这是出于充分吸收碰撞能量和充分保护行人腿受冲击损害的目的。出于同样原因，25％应变的受压负荷F25优选在2-9kN范围内，更优选在2-5kN，而75％应变的受压负荷F25优选在2-9kN范围内，更优选在2-5kN。
如这里所使用，该受压曲线是为了指示在动态受压测试(落重测试法)所获作为应变函数的受压负荷曲线，其中作为撞击器的50mm外径硬管以20公里/小时的冲击速度自由下落到测试样本。该冲击速度通过调整下落高度而调整到20公里/小时。该受压测试在23℃及50％的相对湿度下进行。
下面参见附图7(a)和7(b)说明该受压测试方法，附图7(a)和7(b)分别为示意地表示进行受压测试的测试样本21的前视图和侧视图。该测试样本21通过将该长条形减震材料横切为至少25cm长“d1”而获得。因此，该测试样本21具有在纵向至少25cm的长“d1”，与该减震材料前后方向宽度相等的宽“d2”，与该减震材料垂直方向高度相等的高“d3”。
该测试样本21被置于刚性支承的桌面23且其自由末端面朝上(如附图7(b)所示)或其背面朝上(未示出)。这样，硬管22被允许自由下落到测试样本21，使管22的轴向垂直于样本21的纵向。标记24表示的是管22被固定到的冲击装置。实施受压测试，并记录减速度和位移来获得作为应变函数的受压负荷曲线。由如此获得的受压负荷曲线，可确定F25、F50、F75和F80，并由此计算出F25/F50、F75/F50和F80/F50。采用低通过滤器来处理测量减速度和位移时的电干扰，该过滤器被合适地选用以避免减速度和位移的极值变化。该负荷基于减速度和考虑重力时撞击器的重量来计算。
附图8示意性图示了采用附图1(a)和1(b)所示的减震材料作为保险杠芯部51的车辆保险杠。该保险杠具有保险杠面板32和加强件33、例如梁。该保险杠芯部51被置于面板32和加强件33之间，并且其前后方向与车辆行驶方向平行。在附图8所示优选实施方案中，自由末端面4a和4b朝向面板32。该保险杠芯部51的高度优选大体与保险杠梁33的高度相同。
该面板32优选地成形为使空间34a和34b分别被限定于面板32内表面和上下肋3a和3b的顶和底外表面41a和41b之间，以在该减震材料在前后方向承受外部碰撞时容纳上下肋3a和3b的弯曲部分。
本发明的减震材料尤其适合于用作汽车的保险杠、车顶和门等内的碰撞能量吸收材料。
具体实施方式
以下实施例将进一步论述本发明。
实施例1
具有1，120MPa拉伸模量的聚丙烯树脂(丙烯-乙烯无规共聚物)的膨胀珠粒(表观密度：0.16克/立方厘米)被注入模型并以蒸汽加热，来获得泡沫模制制品(冲击吸收部件)，其表观密度：0.113克/立方厘米，并且结构如附图1(a)和1(b)所示。该减震材料的尺寸如下(也如表1所示)：
底部厚度P(在前后方向)：8mm
底部高度Q(在垂直方向)(该减震材料的高度)：80mm
各肋宽度H(在前后方向)：87mm
各肋厚度T(在垂直方向)：20.5mm(在近端处21mm和靠近远端处20mm)
减震材料的宽度R(在前后方向)：95 mm
矩形的第一和第二切除部(6a和6b)高度L1：5mm
矩形的第一和第二切除部(6a和6b)宽度L2：10mm
实施例2
具有1,120MPa拉伸模量的聚丙烯树脂(乙烯-丙烯无规共聚物)的膨胀珠粒(表观密度：0.16克/立方厘米)被注入模型并以蒸汽加热，来获得减震材料，其表观密度：0.113克/立方厘米，并且结构如附图1(a)和1(b)所示。该减震材料的尺寸如下(也如表1所示)：
底部厚度P：8mm
底部高度Q：80mm
各肋宽度H：87mm
各肋厚度T：20.5mm(在近端处21mm和靠近远端处20mm)
减震材料的宽度R：95mm
矩形的第一和第二切除部(6a和6b)高度L1：5mm
矩形的第一和第二切除部(6a和6b)宽度L2：15mm
实施例3
具有1,120MPa拉伸模量的聚丙烯树脂(乙烯-丙烯无规共聚物)的膨胀珠粒(表观密度：0.12克/立方厘米)被注入模型并以蒸汽加热，来获得减震材料，其表观密度：0.082克/立方厘米，并且结构如附图1(a)和1(b)所示。该减震材料的尺寸如下(也如表1所示)：
底部厚度P：12mm
底部高度Q：100mm
各肋宽度H：83mm
各肋厚度T：19.5mm(在近端处20mm和靠近远端处19mm)
减震材料的宽度R：95mm
矩形的第一和第二切除部(6a和6b)高度L1：5mm
矩形的第一和第二切除部(6a和6b)宽度L2：10mm
实施例4
具有1,120MPa拉伸模量的聚丙烯树脂(乙烯-丙烯无规共聚物)的膨胀珠粒(表观密度：0.076克/立方厘米)被注入模型并以蒸汽加热，来获得减震材料形式的泡沫模制制品，其表观密度：0.060克/立方厘米，并且结构如附图5所示。该模件的结构为在上和下肋之间具有附属肋。该减震材料的尺寸如下(也如表1所示)：
底部厚度P：12mm
底部高度Q：100mm
各肋宽度H：83mm
各肋厚度T：19.5mm(在近端处20mm和靠近远端处19mm)
减震材料的宽度R：95mm
附属肋宽度h：83mm
附属肋厚度：15mm(在近端处16mm和靠近远端处14mm)
矩形的第一和第二切除部(6a和6b)高度L1：5mm
矩形的第一和第二切除部(6a和6b)宽度L2：10mm
实施例5
实施例3被重复来获得减震材料形式的类似的泡沫模制制品，其表观密度：0.082克/立方厘米，并且结构如附图1(a)和1(b)所示。该减震材料的尺寸与实施例3的减震材料尺寸相同(也如表1所示)。
实施例6
具有1,120MPa拉伸模量的聚丙烯树脂(乙烯-丙烯无规共聚物)的膨胀珠粒(表观密度：0.26克/立方厘米)被注入模型并以蒸汽加热，来获得减震材料形式的泡沫模制制品，其表观密度：0.18克/立方厘米，并且结构如附图1(a)和1(b)所示。该减震材料的尺寸如下(也如表1所示)：
底部厚度P：12mm
底部高度Q：80mm
各肋宽度H：83mm
各肋厚度T：22mm(在近端处23mm和靠近远端处21mm)
减震材料的宽度R：95mm
矩形的第一和第二切除部(6a和6b)高度L1：5mm
矩形的第一和第二切除部(6a和6b)宽度L2：10mm
实施例7
具有1,120MPa拉伸模量的聚丙烯树脂(乙烯-丙烯无规共聚物)的膨胀珠粒(表观密度：0.029克/立方厘米)被注入模型并以蒸汽加热，来获得减震材料形式的泡沫模制制品，其表观密度：0.020克/立方厘米，并且结构如附图1(a)和1(b)所示。该减震材料的尺寸如下(也如表1所示)：
底部厚度P：12mm
底部高度Q：80mm
各肋宽度H：83mm
各肋厚度T：19.5mm(在近端处20mm和靠近远端处19mm)
减震材料的宽度R：95mm
矩形的第一和第二切除部(6a和6b)高度L1：5mm
矩形的第一和第二切除部(6a和6b)宽度L2：10mm
实施例8
实施例3以所述同样方式被重复，区别在于采用不同结构的模件，使其不形成第一和第二切除部，而取而代之的是在底部的顶面和底面的边缘处形成如附图2(a)和2(b)所示的第三和第四切除部(7a和7b)。第三和第四切除部的高度L1和宽度L2分别为5mm和10mm。除了以上点，实施例8的减震材料具有与实施例3同样的尺寸和结构。
实施例9
实施例3以所述同样方式被重复，除了采用不同结构的模件，使各肋的厚度T为20.5mm(在近端处21mm和靠近远端处20mm)。除了以上点，实施例9的减震材料具有与实施例3同样的尺寸和结构。
实施例10
苯乙烯改性聚乙烯树脂(聚乙烯-苯乙烯接枝共聚物(苯乙烯组分含量60重量％))的膨胀珠粒(表观密度：0.094克/立方厘米)被注入模型并以蒸汽加热，来获得减震材料形式的泡沫模制制品，其表观密度：0.067克/立方厘米，并且结构如附图1(a)和1(b)所示。该减震材料的尺寸与实施例3相同(也如表1所示)。
对比例1和2
具有1,120MPa拉伸模量的聚丙烯树脂(乙烯-丙烯无规共聚物)的膨胀珠粒(表观密度：0.16克/立方厘米)被注入模型并以蒸汽加热，来获得减震材料形式的泡沫模制制品，其表观密度：0.113克/立方厘米。该减震材料具有如附图1(a)和1(b)所示相同的结构，区别在于其不形成第一切除部6a和第二切除部6b。该减震材料的尺寸如下(也如表1所示)：
底部厚度P(在前后方向)：8mm
底部高度Q(在垂直方向)：80mm
各肋宽度H(在前后方向)：87mm
各肋厚度T(在垂直方向)：20.5mm(在近端处21mm和靠近远端处20mm)
减震材料的宽度R(在前后方向)：95mm
对比例3
具有1,120MPa拉伸模量的聚丙烯树脂(乙烯-丙烯无规共聚物)的膨胀珠粒(表观密度：0.16克/立方厘米)被注入模型并以蒸汽加热，来获得减震材料形式的泡沫模制制品，其表观密度：0.113克/立方厘米。该减震材料具有如附图1(a)和1(b)所示相同的结构，区别在于其不形成第一切除部(6a)和第二切除部(6b)。该减震材料的尺寸如下(也如表1所示)：
底部厚度P(在前后方向)：8mm
底部高度Q(在垂直方向)：80mm
各肋宽度H(在前后方向)：87mm
各肋厚度T(在垂直方向)：15.5mm(在近端处16mm和靠近远端处15mm)
减震材料的宽度R(在前后方向)：95mm
对比例4
具有1,120MPa拉伸模量的聚丙烯树脂(乙烯丙烯无规共聚物)的膨胀珠粒(表观密度：0.16克/立方厘米)被注入模型并以蒸汽加热，来获得减震材料形式的泡沫模制制品，其表观密度：0.113克/立方厘米。该冲击吸收部件具有如附图1(a)和1(b)所示相同的结构，区别在于其不形成第一切除部(6a)和第二切除部(6b)，但更换为在肋内侧各自形成沿纵向延伸的内矩形切除部。即，其中一个内切除部通过切除邻近边缘并包括边缘的一部分形成，其中与顶部外表面(41a)相对的内表面和上自由末端面(4a)在该边缘处相交，而另一个切除部通过切除邻近边缘并包括边缘的一部分形成，其中与底部外表面(41b)相对的内表面和上自由末端面(4b)在该边缘处相交。该减震材料的尺寸如下(也如表1所示)：
底部厚度P(在前后方向)：8mm
底部高度Q(在垂直方向)：80mm
各肋宽度H(在前后方向)：87mm
各肋厚度T(在垂直方向)：20.5mm(在近端处21mm和靠近远端处20mm)
减震材料的宽度R(在前后方向)：95mm
内切除部(在垂直方向)高度：5mm
内切除部(在前后方向)宽度：10mm
对比例5
具有1,120MPa拉伸模量的聚丙烯树脂(乙烯-丙烯无规共聚物)的膨胀珠粒(表观密度：0.12克/立方厘米)被注入模型并以蒸汽加热，来获得减震材料形式的泡沫模制制品，其表观密度：0.082克/立方厘米且结构如附图1(a)和1(b)所示。该减震材料的尺寸如下(也如表1所示)：
底部厚度P(在前后方向)：12mm
底部高度Q(在垂直方向)：80mm
各肋宽度H(在前后方向)：83mm
各肋厚度T(在垂直方向)：29.5mm(在近端处30mm和靠近远端处29mm)
减震材料的宽度R(在前后方向)：95mm
矩形的第一和第二切除部(6a和6b)高度L1：5mm
矩形的第一和第二切除部(6a和6b)宽度L2：10mm
表1
Figure G061H2973920070122D000171
*1：附属肋附加提供于所述上下肋之间。
从这样所获的实施例1-10和对比例1-5减震材料的主体部分切割出如附图7(a)和7(b)所示的测试样本21，其各具有尺寸290mm的长度“d1”，与减震材料的宽度R相等的尺寸长度“d2”和与减震材料的高度Q相等的尺寸长度“d3”。各样本将承受前述管子形式的撞击器的动态受压测试，来确定弯曲方向、测试25％应变下的受压负荷F25、50％应变下其受压负荷F50、75％应变下受压负荷F75、80％应变下其受压负荷F80、并以此来计算F25/F50、F75/F50和F80/F50。该动态受压测试可采用市场可获得的测试仪(落锤冲击测试仪CST-320D，由Yoshida Seiki有限公司制造，测试规格为2m的最大下落高度，64kg的最大撞击器重量)和用于数据分析的数字(低通)滤波器(规格CFC180，600和1000；CFC600用于本实施例和对比例)。
在实施例1-7和10及对比例2-5中，将肋的自由末端面朝上作为接受冲击面来进行受压测试。另一方面，在实施例8和9及对比例1中，将底部后表面朝上作为接受冲击面来进行受压测试。在所有实施例和对比例中，除了实施例5，如附图7(b)所示，座23采用具有比减震材料垂直方向的尺寸“d3”更大的宽度。然而在实施例5中，座23采用与减震材料的尺寸“d3”相同的宽度。由于该区别，实施例5的减震材料在75到80％应变下受压负荷的增加比实施例3慢。
还根据JIS K 7221-2(1999)测试最大弯曲载荷BL和最大弯曲应力BS。上述测量的结果概括于表2。
本发明可以其它特定方式实施，而不背离其精神和重要特性。本发明的实施方案在所有方面都被视为说明性的而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而非前述说明限定，并且在权利要求书等同含义和范围内的所有变化都将被包含于其中。
Figure G061H2973920070122D000191

Claims (8)

1.一种长条形合成树脂泡沫减震材料，包括：
沿所述减震材料纵向延伸的底部，该底部具有相对的前后表面及连接所述前后表面的相对顶面和底面，和
两个纵向延伸垂直间隔分开的上下肋，各自从所述底部的前表面向前延伸并终止于上下自由端面，
所述上下肋各具有顶和底外表面，所述顶和底的外表面各自与所述底部的顶面和底面相交，使所述减震材料在其整个长度沿垂直于其纵向平面截取的断面大体为U形，
其中，所述上肋具有在垂直方向的厚度T1(mm)和在垂直于所述减震材料纵向的前后方向的宽度H1，使得H1/T1比为3到5，而所述下肋具有在垂直方向的厚度T2(mm)和在前后方向的宽度H2，使得H2/T2比为3到5，和
其中所述减震材料满足下列条件(A)和(C)中至少一个和下列条件(B)和(D)中至少一个：
(A)所述上肋具有第一切口部，该切口部沿纵向延伸并通过切除接近边缘并包括边缘的一部分而形成，所述顶部外表面和所述上自由末端面在该边缘相交，
(B)所述下肋具有第二切口部，该切口部沿纵向延伸并通过切除接近边缘并包括边缘的一部分而形成，所述底部外表面和所述下自由末端面在该边缘相交，
(C)所述底部具有第三切口部，该切口部沿纵向延伸并通过切除接近边缘并包括边缘的一部分而形成，所述后表面和所述顶面在该边缘相交，和
(D)所述底部具有第四切口部，该切口部沿纵向延伸并通过切除接近边缘并包括边缘的一部分而形成，所述后表面和所述底面在该边缘相交。
2.如权利要求1所述的减震材料，其中所述合成树脂泡沫是膨胀热塑性树脂珠粒的发泡模制制品。
3.如权利要求2所述的减震材料，其中所述膨胀热塑树脂珠粒为膨胀聚烯烃树脂珠粒。
4.如权利要求2所述的减震材料，其中所述发泡模制制品具有0.022到0.13克/立方厘米的表观密度。
5.如权利要求1所述的减震材料，还包括位于所述上下肋之间并从所述底部的所述前表面向前延伸的附属肋。
6.如权利要求1所述的减震材料，上下肋朝自由末端岔开，使上下肋中心线与垂直于所述前表面的方向以至多10°的角度定向。
7.一种连接于车辆的保险杠，包括保险杠面板、加强件和置于所述面板和所述加强件之间并且其前后方向与所述车辆行驶方向平行的根据权利要求1所述的减震材料，所述面板成形为在所述面板的内缘和所述上下肋的顶和底外表面之间形成空间，用于当该减震材料在从前到后方向承受外部碰撞时容纳所述上下肋的弯曲部分。
8.如权利要求7所述的保险杠，其中所述减震材料被置于所述面板和所述加强件之间，并且所述上下肋的上下自由端面朝向所述面板。
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