CN101796320A - 冲击能量吸收构件 - Google Patents

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Abstract

一种能量吸收构件具有安装部，该安装部具有加强的近端，并且该能量吸收构件易于制造。能量吸收构件(20)包括：由如硬质聚氨酯泡沫等发泡树脂构成的盘状主体部(21)；从主体部(21)的侧面突出的安装部(22)；以及埋设在安装部(22)内的加强件(23)。加强件(23)从安装部(22)延伸到主体部(21)的内部。安装孔(24)形成于安装部(22)，用于将能量吸收构件(20)固定到芯构件等。安装孔(24)在安装部(22)的厚度方向上延伸贯通加强件(23)。

Description

冲击能量吸收构件
技术领域
本发明涉及一种能量吸收构件(energy absorbingmember，一般称为“EA构件”)，特别涉及一种能够适用于自动车的装饰构件(trimming member)的能量吸收构件。
背景技术
对于自动车的门装饰构件或车体侧装饰构件，为了吸收侧面撞击时的冲击能量，使用能量吸收构件，例如作为由硬质聚氨酯材料构成的垫构件。如图6所示，专利文献1公开了一种用于安装由硬质聚氨酯材料制成的门装饰品形式的能量吸收构件的方法。注意，这里的图6对应于专利文献1的图1，示出了能量吸收构件的安装结构。
在这种传统结构中，能量吸收构件1是由硬质聚氨酯泡沫构成的，并且包括主体部1b和从主体部1b的侧面突出的突出部1a形式的安装部。这些突出部1a与夹具2一体地设置。为了将能量吸收构件1固定到芯构件5，能量吸收构件1以使得从芯构件5突出的柱状突起6插入夹具2中的方式被放置在芯构件5上。这些突起6是由如聚乙烯、聚丙烯等热塑性合成树脂构成的。接着，使适当的熔融工具(melting tool)(未示出)向突起6的顶端施力，以使突起的顶端变形成具有增大的直径的大致盘状的保持部6a，由此将能量吸收构件1牢固地固定到芯构件5。
此外，专利文献2公开了一种能量吸收构件，该能量吸收构件包括取代突出部1a的分离的安装板。图7的(a)是专利文献2公开的能量吸收构件的立体图，图7的(b)是沿着图7的(a)的线B-B截取的剖视图。
在这种情况下，三个安装板13形式的安装部被以从能量吸收构件11的主体部12的侧面突出的形式设置。当发泡成型能量吸收构件11的主体部12时，将这些安装板13置于模具中，以与主体部12一体化。安装板13是由聚氨酯树脂、尼龙、压缩毡、铁等构成的。各安装板13的顶端具有在其厚度方向上延伸贯通的开口14。
以与图6所示的能量吸收构件相同的方式，将该能量吸收构件11安装到芯构件5。因此，能量吸收构件11以使从芯构件5突出的柱状突起插入开口14中的方式被放置在芯构件5上，然后，使适当的熔融工具(未示出)向各突起的顶端施力，以使突起的顶端变形成具有增大的直径的大致盘状的保持部6a，由此将能量吸收构件11牢固地固定到芯构件5。
专利文献1：JP2005-207524A
专利文献2：JP2006-022898A
发明内容
发明要解决的问题
由于在突出部1a近端或附近易于发生应力集中，因此专利文献1公开的能量吸收构件在强度方面具有潜在问题。另一方面，在专利文献2公开的能量吸收构件中，安装板13趋于易于从主体部12移除，另外，安装板的远端侧露出而没有被硬质聚氨酯泡沫覆盖，导致制造有一定困难。更具体地，为了制造图7的(a)和图7的(b)的能量吸收构件11，在使各安装板13的远端侧夹在上模板和下模板之间，并且使安装板13的近端突出进模具腔内的情况下，将聚氨酯树脂注入模具腔并且在模具腔内发泡。在这种情况下，由于上下模板的尺寸公差，安装板的夹持趋于松动，由此在安装板13的远端侧(露出部分)产生聚氨酯树脂的毛刺。
鉴于现有技术的这些问题，创作了本发明。本发明的目的是提供一种改进的能量吸收构件，该能量吸收构件能够充分地加强安装部的近端侧，并且易于制造。
用于解决问题的方案
根据本发明，提供了一种能量吸收构件，其包括：主体部，该主体部由一体成型的树脂发泡体构成；以及安装部，其从主体部的侧面突出，所述能量吸收构件还包括设置于安装部内的加强件，加强件延伸到主体部的内部。
优选地，安装孔延伸贯通安装部，安装孔延伸贯通加强件。
在这种情况下，优选地，加强件包括筒部，该筒部限定安装孔的内周面。
优选地，筒部的内周面具有至少一个突起。
优选地，突起包括凸条，该凸条被沿周向设置于筒部的内周面。
优选地，加强件包括大致彼此平行的一对板，所述一对板由筒部彼此连接。
还优选地，加强件包括金属或合成树脂。
发明的效果
在根据本发明的能量吸收构件中，被设置在安装部内的加强件延伸进主体部内，由此提供安装部的近端部的高强度。能量吸收构件设置有被埋设在安装部内的加强件，由此易于制造。
为了将能量吸收构件作为装饰物的垫构件安装到芯构件等，安装部优选地形成有安装孔，该安装孔延伸贯通加强件，以提供能量吸收构件到如芯构件等其它构件的高安装强度。
当加强件设置有限定安装孔的内周面的筒部时，能够将芯构件的如突起等配件容易地插入安装孔中。此外，当筒部的内周面具有至少一个突起，优选具有周向凸条(ridge)时，加强件能够被用于制造能量吸收构件的模具中设置的销等牢固地保持。
附图说明
图1的(a)是示出根据本发明的第一实施方式的能量吸收构件的厚度方向的剖视图，图1的(b)是能量吸收构件中的加强件的立体图，图1的(c)是示出用于制造能量吸收构件的模具的一部分的剖视图。
图2的(a)是在本发明的第二实施方式中使用的加强件的俯视图，图2的(b)是该加强件的侧视图，图2的(c)是该加强件的立体图。
图3的(a)是沿着图2的(b)的线III-III截取的放大剖视图，图3的(b)是示出图3的(a)中的B部分的放大图。
图4是根据本发明的第二实施方式的能量吸收构件的立体图。
图5是沿着图4中的线V-V截取的放大剖视图。
图6是示出现有技术的一个示例的剖视图。
图7的(a)是示出现有技术的另一个示例的立体图，图7的(b)是沿着图7的(a)的线B-B截取的剖视图。
附图标记说明
20、30 能量吸收构件
21、31：主体部
22、32：安装部
23、40：加强件
26：模具
29：模具腔
41：上板
42：下板
43：筒部
43a：凸条
44：肋部
具体实施方式
下面，将参照图1至图5所示的优选实施方式，对本发明进行说明。
如上所述，图1的(a)是示出根据本发明的第一实施方式的能量吸收构件的厚度方向的剖视图，图1的(b)是能量吸收构件中的加强件的立体图，图1的(c)是示出用于制造能量吸收构件的模具的一部分的剖视图。图2至图5是在本发明的第二实施方式中使用的加强件的说明图。
图1的(a)至图1的(c)所示的能量吸收构件20包括：平台状的(flat disc-like)主体部21，其由如硬质聚氨酯树脂等发泡树脂制成；安装部22，其从主体部21的侧面突出；以及加强件23，其被埋设在各安装部22中。加强件延伸到主体部21的内部。在图1的(a)中，位于左侧的安装部22和位于右侧的安装部22被示出为彼此分离。然而，它们可以连续且彼此成一体。
安装部22设置有安装孔24，用于将能量吸收构件20安装到芯构件等。安装孔24在安装部22的厚度方向上延伸贯通加强件23。安装孔24具有入口部，该入口部为锥状，以具有朝向内侧减小直径。开口23a形成于加强件23的从主体部21突出的远端侧(distal end side)，并且与安装孔24同轴。
加强件23的近端侧形成有开口23b。该开口23b起到使加强件上侧和下侧的聚氨酯泡沫材料通过开口23b彼此一体化的作用。这非常适合为加强件和聚氨酯材料提供增强的一体性。加强件23优选地包括硬质合成树脂或铝等金属。更优选地，加强件包括与聚氨酯泡沫具有良好相容性的硬质合成树脂。
如图6所示的现有技术那样，能量吸收构件20被固定到芯材等。由此，能量吸收构件20以使从芯构件5突出的柱状突起插入到安装孔24中的方式被放置在芯构件(未示出)上。这些突起由如聚乙烯、聚丙烯等热塑性合成树脂构成。然后，使适当的熔融工具(未示出)向突起的顶端施力，以使突起的顶端变形成具有增大的直径的大致盘状的保持部，由此将能量吸收构件20牢固地固定到芯构件。然而，作为可选方案，可以使用双头螺栓(stud bolt)、各种形状的夹具等将能量吸收构件20固定到芯构件。
在能量吸收构件20中，加强件23从安装部22连续地延伸到主体部21。由此，即使当应力集中在安装部22的近端附近时，也不会在该近端附近形成龟裂或断裂。在这种情况下，优选地，加强件23的总长度的20～50％被配置在主体部21中。
如图1的(c)所示，可以通过将加强件23放置在模具26中并且使聚氨酯原液在模具腔29内发泡来制造能量吸收构件20。模具26包括下模板27和上模板28，锥形销27a、28a被设置成分别从上模具板27、下模具板28突出。销27a、28a的顶端被插入加强件23的开口23a中，以将加强件23保持在模具腔29内。顺便提及，销27a、28a的插入开口23a中的顶端为直柱状。
通过这种方式，加强件23的整体被置于模具26中，并且以夹物模压(insert-molded)加强件的方式形成能量吸收构件20，能够防止聚氨酯树脂泄漏到加强件的露出部分而形成毛刺(burr)。
下面参照图2至图5，对本发明的第二实施方式进行说明。如上所述，图2的(a)是在本发明的第二实施方式中使用的加强件的俯视图，图2的(b)是该加强件的侧视图，图2的(c)是该加强件的立体图。图3的(a)是沿着图2的(b)的线III-III截取的放大剖视图，图3的(b)是示出图3的(a)中的B部分的放大图。图4是根据本发明的第二实施方式的能量吸收构件的立体图。图5是沿着图4中的线V-V截取的放大剖视图。
如图4和图5所示，根据第二实施方式的能量吸收构件30包括：平盘状的主体部31，其由一体成型的硬质聚氨酯泡沫制成；安装部32，其从主体部31的侧面突出，以及加强件40，其被埋设在各安装部32中。加强件40延伸进主体部31的内部。安装部32设置有延伸贯通加强件40的安装孔34。
如图2和图3所示，加强件40包括：彼此平行的上板41和下板42；以及将上下板41、42彼此连接的筒部43和肋部44。上下板41、42均为长的液滴(droplet)形平板状板，并且在其较宽的远端侧设置有开口41a、42a。筒部43与这些开口41a、42a同轴并且与这些开口具有相同的直径。在该筒部的轴向中间部，设置有周向凸条43a，该凸条43a沿着内周面延伸。该凸条43a的宽度为大约0.3～0.8mm，从内周面测量高度为0.1～0.2mm。
设置有肋部44，该肋部44为一端与筒部43连续且另一端延伸到上下板41、42的近端的平板的形式。该肋部44设置有用于将肋部44的两侧的聚氨酯泡沫材料一体化的开口44a。尽管图中未示出，可以在上下板41、42设置类似的开口。
还是在该实施方式中，优选地，加强件40的总长度的20～50％被配置在主体部31中。
如图6所示的现有技术那样，能量吸收构件30被安装到芯材等。
在根据第二实施方式的能量吸收构件30中，加强件40被连续地埋设在从安装部32到主体部31的区域内，以提供安装部32的高强度。由于加强件40被埋设在聚氨酯泡沫的内部，因此能够防止聚氨酯树脂泄露到加强件的外部而形成毛刺。
与前面实施方式的能量吸收构件20的情况一样，通过使用模具，能够制造根据第二实施方式的能量吸收构件30。在这种情况下，由于周向凸条43a形成在加强件40的筒部43的内周面，因此，可以将下模板的销插入筒部43中，并且压入凸条43a中，由此允许以无游隙的方式牢固地保持加强件40。假定，销的直径比筒部43的除了凸条43a以外的区域的内径小，且比筒部43的凸条43a的区域的内径大。
由于聚氨酯泡沫进入加强件40的上下板41、42之间的空间，因此能够为能量吸收构件30提供聚氨酯泡沫和加强件40之间的增强的一体性。
仅通过示例的方式说明了上述具体实施方式，可以以不同的变形形状来实施本发明。例如，可以设置两个以上的凸条43a，凸条可以在周向上中断，而不是沿着内周面的整周延伸。
根据本发明的能量吸收构件可以由除聚氨酯之外的其它树脂材料构成。根据本发明的能量吸收构件可以固定到除芯构件之外的其它构件。

Claims (7)

1.一种能量吸收构件，其包括：主体部，该主体部由一体成型的树脂发泡体构成；以及安装部，其从所述主体部的侧面突出，
所述能量吸收构件还包括设置于所述安装部内的加强件，所述加强件延伸到所述主体部的内部。
2.根据权利要求1所述的能量吸收构件，其特征在于，安装孔延伸贯通所述安装部，所述安装孔延伸贯通所述加强件。
3.根据权利要求2所述的能量吸收构件，其特征在于，所述加强件包括筒部，该筒部限定所述安装孔的内周面。
4.根据权利要求3所述的能量吸收构件，其特征在于，所述筒部的内周面具有至少一个突起。
5.根据权利要求4所述的能量吸收构件，其特征在于，所述突起包括凸条，该凸条被沿周向设置于所述筒部的内周面。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的能量吸收构件，其特征在于，所述加强件包括大致彼此平行的一对板，所述一对板由所述筒部彼此连接。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的能量吸收构件，其特征在于，所述加强件包括金属或合成树脂。
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