CN101999051A - 冲击吸收部件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冲击吸收部件，可将碰撞时的能量吸收特性设定为规定的特性。汽车用冲击吸收部件(1)设于汽车的车体面板与内装部件之间，吸收由碰撞产生的冲击能量。汽车用冲击吸收部件(1)具备：固定于所述车体面板与内装部件之间的基体(2)；从基体突出并且形成为中空圆锥或圆锥台的多个突起部(3)，多个突起部高度不同，并且从突起部外周面突出且从前端朝向基体的直线状凸部即凸棱(4)的数量不同的多个突起部混杂设置，凸棱没有将相邻的突起部彼此连结，并且其没有配置在连结相邻的突起部中心的线上。

Description

冲击吸收部件

技术领域

本发明涉及安装于汽车的车体面板和车门或顶棚等的内装部件内部来吸收由于碰撞事故等产生的冲击的冲击吸收部件。

背景技术

近年来，在汽车的车体面板和内装部件的内侧等处设置冲击吸收部件，来吸收由于汽车碰撞事故等产生的冲击能量而确保乘客安全。

根据专利文献1，提出有一种能量吸收结构体，其具有：基板、与基板一体成形且从基板上垂直突出的多个中空圆筒管件。该能量吸收结构体，在受到载荷时，通过管件弹性变形或塑性变形、或进行弹性变形及塑性变形来吸收能量，以减轻对乘客的冲击。

此外，根据专利文献2，提出有一种能量吸收结构体，在从基板突出的多个中空凸起(管件)的外周部连结有凸棱。该能量吸收结构体中，通过立起设置凸起和凸棱，增加碰撞时能量的吸收量。

专利文献1：(日本)特开平10-250514号公报

专利文献2：(日本)特开平7-52735号公报

专利文献1或专利文献2那样的碰撞能量吸收结构体，虽然在发生碰撞事故等时能够吸收碰撞的能量，但由于缓缓地吸收碰撞时碰撞能量的功能不足，初始冲击较大，因此，需要缓缓地减轻传递给乘客的冲击。而且，为了使这些碰撞能量吸收结构体要缓缓地吸收碰撞的能量，需要设定成通过从基板突出的管件进行弹性变形或塑性变形、或者进行弹性变形及塑性变形来缓缓地进行能量吸收的特性。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种冲击吸收部件，能够设定为缓缓地进行碰撞等能量的吸收的能量吸收特性。

为实现所述目的，本发明提供一种冲击吸收部件，其设于汽车的车体面板与内装部件之间，吸收由于碰撞产生的冲击能量，其特征在于，具备：固定于所述车体面板与所述内装部件之间的基体；以及从所述基体突出并且形成为中空的圆锥或圆锥台的多个突起部，多个所述突起部高度不同，并且，从所述突起部的外周面突出且从前端朝向所述基体的直线状凸部即凸棱的数量不同的多个所述突起部混杂设置，所述凸棱没有将相邻的所述突起部彼此连结，并且所述凸棱没有配置在连结相邻的所述突起部中心的线上。

在本发明中，通过突起部因碰撞而缓缓地进行弹性变形或塑性变形、或者进行弹性变形及塑性变形，来吸收碰撞的能量，减轻对乘客的冲击。由于多个突起部的高度不同，因此，在碰撞时，首先是高度高的突起部变形，之后是高度低的突起部变形。而且，通过将高度不同的突起部组合配置在基体上及将各突起部形成为圆锥或圆锥台，改变冲击能量的吸收特性，使其接近缓缓地吸收碰撞能量的理想的特性。

此外，由于突起部设置有从外周面突出且从前端朝向基体的直线状凸部即凸棱，因此，提高了突起部的刚性，从而可以增加突起部进行弹性变形或塑性变形、或者进行弹性变形及塑性变形时的能量吸收量。

此外，由于混杂设置凸棱的数量不同的突起部，因此，可以调节突起部的能量吸收量，可以改变能量吸收特性，使其接近理想的能量吸收特性。

此外，由于凸棱没有将相邻的突起部彼此连结，并且凸棱没有配置在连结相邻的所述突起部中心的线上，因此，由于突起部不会随着相邻配置的突起部塑性变形坍塌而倾倒，因此，多个突起部能够各自坍塌而吸收能量。

此外，本发明的冲击吸收部件利用这种形状可以使冲击吸收性能在每单位面积最大化。此外，由于冲击吸收部件由树脂板材利用真空成形而形成，因此，可将突起部及凸棱形成薄壁。此外，可使冲击吸收部件轻量化。

此外，本发明的冲击吸收部件，其特征在于，针对所述突起部设置的凸棱的数量及位置任意设定。

本发明中，通过在突起部的外周部设置凸棱，可提高突起部的刚性，从而可以增加冲击能量吸收量。由于可以任意设定对于突起部设置的凸棱的数量及位置，因此，可以调节突起部的能量吸收量，可以改变能量的吸收特性，使其接近理想的能量吸收特性。此外，通过调节凸棱的位置，不仅对于向突起部施加的正面冲击，即使是对于向突起部施加的侧面冲击，也能够接近理想的能量吸收特性。

此外，本发明的冲击吸收部件，如果基体、突起部及凸棱采用合成树脂材料，则优选的是利用以聚丙烯为主要材料的材料形成。此外，本发明的冲击吸收部件，基体、突起部及凸棱也可以用合成树脂材料以外的材料形成。

在本发明中，由于基体、突起部及凸棱利用以聚丙烯为主要材料的合成树脂材料形成，因此，容易在基体上形成突起部及凸棱，容易进行汽车用冲击吸收部件的制造。此外，由于利用以聚丙烯为主要材料的材料成形，因此，可以实现冲击吸收部件的轻量化，而且也提高了循环利用性。

此外，本发明的冲击吸收部件，即使在由合成树脂材料以外的材料形成的情况下，也能够利用这种形状得到高的冲击吸收性能。

此外，本发明的冲击吸收部件，优选的是在基体上设置有防止突起部倾倒的防倾倒部。

在本发明中，通过在基体上设置防止突起部倾倒的防倾倒部，使基体不会弯曲或压曲，因此，突起部不易倾倒。

根据本发明，由于设于基体上的多个突起部为圆锥或圆锥台，并且它们的高度彼此不同，并且，混杂设置从突起部的外周面突出且从前端朝向所述基体的直线状凸部即凸棱的数量不同的多个突起部，而且，所述凸棱没有将相邻的所述突起部连结，并且所述凸棱没有配置在连结相邻的所述突起部中心的线上，可以使冲击能量的吸收特性接近缓缓地吸收能量的理想的冲击能量的吸收特性，因此，在碰撞等时，能够有效地吸收冲击能量，可以减轻传递给乘客的冲击。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的汽车用冲击吸收部件的一例的立体图。

图2A是表示本实施方式的汽车用冲击吸收部件的载荷与位移之间的关系的图。

图2B是表示本实施方式的汽车用冲击吸收部件的冲击吸收能量与位移之间的关系的图。

具体实施方式

下面，根据图1及图2A、图2B对本发明实施方式的作为冲击吸收部件的汽车用冲击吸收部件1进行说明。

图1所示的本实施方式的汽车用冲击吸收部件(树脂板材的成型件)1被安装于汽车门的内部、顶棚的车体面板与内装部件之间、地毯之下或车体侧面的窗框内部等，用来吸收由于碰撞事故等产生的冲击能量，确保乘客安全。汽车用冲击吸收部件1大致包括：固定于车体的基体2、从基体2突出的突起部3、设于突起部3外周面的凸棱4、以及防止突起部3倾倒的防倾倒部件5。

基体2是按照将要安装的车体部分的形状成形的部件。

在基体2上设有多个突起部3，突起部3形成从基体2突出的圆锥或圆锥台形状，突起部3的内部形成为中空。多个突起部3并不是全部都具有相同高度，而是形成多种不同的高度。

凸棱4是从突起部3的前端3a朝向基体2形成的直线状的凸部，从突起部3的外周面突出。针对一个突起部3设有一个或多个凸棱4，设于多个突起部3的凸棱4的数量不同，而且设置凸棱4的位置也可以适当设定。凸棱4没有将相邻的突起部3连结，并且凸棱4没有配置在连结相邻的突起部3中心的线上。

防倾倒部件5是设于多个突起部3的侧方且从基体2突出的部件。防倾倒部件5以比突起部3宽的宽度形成，其截面形状与车体及基体2、突起部3相对应地形成为圆形、长圆形、L形、コ形等。防倾倒部件5的高度可以高于、也可以低于最突出的突起部3的高度。

构成汽车用冲击吸收部件1的基体2、突起部3及凸棱4、防倾倒部件5为一体化结构，是将以聚丙烯为主要材料的树脂板材进行真空成形而形成的部件。它们的壁厚形成为1mm左右。

通过使用以聚丙烯为主要材料的树脂板材，可以容易地进行汽车用冲击吸收部件1的成形，也可以实现轻量化。此外，由于这些材料价格低廉，因此，可以降低成本，而且循环利用性也好。

这样形成的汽车用冲击吸收部件1被设置于汽车门或顶棚等的车体面板与内装部件之间或者地毯之下。此时，基体2利用螺栓或粘接剂等固定于车体及内装部件上，突起部3从基体2突出的方向为车内侧。此外，汽车用冲击吸收部件1也可以利用其它方法固定于车体。

上述的汽车用冲击吸收部件1，在因碰撞事故等而受到冲击时，突起部3及凸棱4由于冲击而进行弹性变形或塑性变形、或者进行弹性变形及塑性变形，由此来吸收冲击能量。当突起部3进行塑性变形时，被压曲而成为坍塌状态。

此时，汽车用冲击吸收部件1的冲击能量的吸收特性可以通过调节各个突起部3的圆锥或圆锥台的形状或高度、或调节凸棱4的数量或凸棱4的位置而调节为规定的特性。

在碰撞等时，由于首先是高度高的突起部3变形，之后是高度低的突起部3变形，因此，通过混杂设置不同高度的突起部3，可以调节能量的吸收特性。此外，通过在突起部3的外周面设置凸棱4，可以提高突起部的刚性，增加能量吸收量。而且，通过改变形成于突起部3的凸棱4的数量或位置，可以调节能量的吸收特性。此外，通过调节形成于突起部3的凸棱4的位置，不仅对于向突起部3施加的来自正面的冲击，即使是对于向突起部3施加的来自倾斜方向的冲击，也能够吸收能量。

此外，通过配置防倾倒部件5，使得汽车用冲击吸收部件1不易弯曲或压曲，因此，可以使突起部3不易倾倒。

本实施方式的汽车用冲击吸收部件1的能量吸收特性如下进行调节。

首先，使载荷与位移的特性接近图2A所示的理想曲线。图2A的试验值是调节能量吸收特性的过程的汽车用冲击吸收部件1的载荷与位移的特性。通过改变汽车用冲击吸收部件1的突起部3的高度而混杂设置不同高度的突起部3，可以使载荷与位移的特性接近图中的理想曲线。

其次，使冲击能量与位移的特性接近图2B所示的理想曲线。图2B的试验值是调节能量吸收特性的过程的汽车用冲击吸收部件1的冲击能量与位移的特性。而且，通过调节设于突起部3外周的凸棱4的数量或位置，可以接近图中的理想曲线。

下面，使用附图对上述的汽车用冲击吸收部件1的作用进行说明。

本实施方式的汽车用冲击吸收部件1，通过使多个突起部3的高度不相同而组合设置不同高度的突起部3，并且将突起部3形成为圆锥或圆锥台，可以改变冲击能量吸收特性。

此外，由于在突起部3的外周面设有凸棱4，因此，可提高突起部3的刚性，增加能量的吸收量。而且，通过组合设置能量吸收量不同的突起部3，可以改变冲击能量吸收特性。

此外，通过调节设置凸棱4的位置，即使是对于向突起部3施加的来自倾斜方向的冲击，也能够吸收能量。

此外，由于通过在各突起部3设置凸棱4，并且凸棱4没有将相邻的突起部3连结，因而在碰撞时突起部3各自坍塌，因此，冲击吸收力的调节容易进行。而且，突起部3不会因为相邻的突起部3坍塌而不吸收能量就倾倒。

上述的本实施方式的汽车用冲击吸收部件1，形成于基体2的多个突起部3的高度不同，在突起部3的外周面设有凸棱4，可设定凸棱4的数量或位置，由此，可调节冲击能量的吸收特性。而且，由于在碰撞时可以缓缓地吸收由碰撞产生的能量，因此，具有能够减轻传递给乘客的冲击而确保乘客安全的效果。

此外，由于通过在突起部3外周设置凸棱4而增加突起部3的能量吸收量，因此，可实现汽车用冲击吸收部件的轻量化。

如上所述，对本发明的汽车用冲击吸收部件1的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，在不脱离其宗旨的范围内可进行适宜变更。

例如，在上述的实施方式中，组合配置圆锥台和圆锥形突起部3，但也可以仅配置圆锥台形突起部3，或仅配置圆锥形突起部3。

此外，在上述实施方式中，在汽车用冲击吸收部件1设置有防倾倒部件5，但也可以不在汽车用冲击吸收部件1设置防倾倒部件5。

此外，在上述实施方式中，汽车用冲击吸收部件1是将以聚丙烯为主要材料的树脂板材进行真空成形而得到的部件，但也可以是将不以聚丙烯为主要材料的树脂板材进行真空成形而得到的部件，此外，也可以不采用真空成形而利用其它方法成形。

例如，本发明的冲击吸收部件如果是合成树脂材料，则可以以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂、乙酸酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、(低密度或高密度)聚乙烯、聚酯、聚氯乙烯(PVC)等作为材料进行成形。此外，如果是合成树脂以外的材料，则可以使用软铁、铝合金等片状金属材料等。

此外，本发明的冲击吸收部件可以采用注塑成形、真空成形、压制成形、冲压成形、挤出成形、吹塑成形、搪塑成形、浇铸成形、发泡成形、反应注塑成形(RIM)、粉末成形等进行成形。

此外，在上述实施方式中，在汽车上设置汽车用冲击吸收部件时，突起部3从基体2突出的方向为车内侧，但也可以与预测的冲击方向等对应地改变汽车用冲击吸收部件的朝向而进行设置。

本申请基于2009年5月22日向日本国特许厅提交的专利申请特愿第2009-124513号主张优先权，其全部的公开内容作为参照完全编入本说明书中。

Claims (6)

1.一种冲击吸收部件，其设于汽车的车体面板与内装部件之间，吸收由于碰撞产生的冲击能量，其特征在于，

具备：固定于所述车体面板与所述内装部件之间的基体；以及

从所述基体突出并且形成为中空的圆锥或圆锥台的多个突起部，

多个所述突起部高度不同，并且，从所述突起部的外周面突出且从前端朝向所述基体的直线状凸部即凸棱的数量不同的多个所述突起部混杂设置，所述凸棱没有将相邻的所述突起部彼此连结，并且所述凸棱没有配置在连结相邻的所述突起部中心的线上。

2.一种冲击吸收部件，其由树脂板材利用真空成形而形成，设于汽车的车体面板与内装部件之间，吸收由于碰撞产生的冲击能量，其特征在于，

具备：固定于所述车体面板与内装部件之间的基体；以及

从所述基体突出并且形成为中空的圆锥或圆锥台的多个突起部，

多个所述突起部高度不同，并且，从所述突起部的外周面突出且从前端朝向所述基体的直线状凸部即凸棱的数量不同的多个所述突起部混杂设置，所述凸棱没有将相邻的所述突起部彼此连结，并且所述凸棱没有配置在连结相邻的所述突起部中心的线上。

3.如权利要求1或2所述的冲击吸收部件，其特征在于，

针对所述突起部设置的所述凸棱的数量及位置任意设定。

4.如权利要求1或2所述的冲击吸收部件，其特征在于，

所述基体、所述突起部及所述凸棱由以聚丙烯为主要材料的材料形成。

5.如权利要求1或2所述的冲击吸收部件，其特征在于，

在所述基体上设置有防止所述突起部倾倒的防倾倒部。

6.如权利要求3所述的冲击吸收部件，其特征在于，

在所述基体上设置有防止所述突起部倾倒的防倾倒部。

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