CN113226893B - 汽车用碰撞能量吸收部件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的汽车用碰撞能量吸收部件1设置在车身的前部或后部，在从该车身的前方或后方输入碰撞载荷时吸收碰撞能量，特征在于，具有：筒状构件3，其轴向压坏以吸收碰撞能量，并具有顶板部和与该顶板部连续的纵壁部；和树脂9，其涂布或贴附于筒状构件3的至少顶板部及纵壁部的内表面，该涂布或贴附的树脂9加热后的厚度为8mm以下，其形成闭合截面空间的周壁部的至少一部分，且以10MPa以上的粘接强度粘接于所述内表面。

Description

汽车用碰撞能量吸收部件及其制造方法
技术领域
本发明涉及汽车用(automotive)碰撞能量(crashworthiness energy)吸收部件(parts)及其制造方法，特别是，涉及在从车身(automotive body)的前方或后方输入碰撞载荷(crashworthiness load)时轴向压坏(axial crush)以吸收碰撞能量的汽车用碰撞能量吸收部件及其制造方法。
背景技术
作为提高汽车的碰撞能量吸收性能(absorptive properties)的技术，存在汽车部件(automotive parts)的形状(shape)/结构(structure)/材料(material)等的优化(optimization)等许多技术。此外，近年来，提出许多通过使树脂(resin)(发泡树脂(foamed resin)等)发泡填充在具有闭合截面结构(closed cross section shape)的汽车部件的内部来兼顾该汽车部件的碰撞能量吸收性能提高和轻量化(weigh reduction ofautomotive body)的技术。
例如，专利文献1中公开了下述技术：在使纵梁(side sill)、底板构件(floormember)、柱(pillar)等帽形状截面(hat-shaped cross section)部件的顶板(topportion)方向对齐并使凸缘(flange)重叠以在内部形成闭合空间(closed space)的结构的汽车用结构构件(structural parts)中，通过在其内部填充发泡填充材料，从而以最小限的重量增加提高该汽车用结构构件的弯曲强度(bending strength)、扭转刚性(torsional stiffness)、车身的刚性及碰撞安全性(collision safety)的技术。
另外，专利文献2中公开了下述技术：在使帽形状截面部件相对并向使凸缘部结合而成的柱等闭合截面结构的内部空间内填充高刚性发泡体时，通过由填充该高刚性发泡体及使之发泡而产生的压缩反力(compressive counterforce)进行固定，谋求抑制振动声音(vibration sound)的传递的防振性(vibration isolating performance)提高，并且，提高强度、刚性、冲击能量吸收性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-240134号公报
专利文献2：日本特开2000-318075号公报
发明内容
发明要解决的课题
根据专利文献1及专利文献2中公开的技术，通过向汽车部件的内部填充发泡填充材料或发泡体，从而能够提高该汽车部件的针对弯曲变形(bending deformation)的强度、冲击能量吸收性，进而提高针对扭转变形(torsional deformation)的刚性，能够抑制该汽车部件的变形。
但是，对于前侧构件(front side member)、碰撞盒(crash box)这样，在从汽车的前方或后方输入碰撞载荷而轴向压坏时以蜿蜒状(bellows-shaped)屈曲变形(bucklingdeformation)来吸收碰撞能量的汽车部件而言，存在即使应用向该汽车部件的内部填充发泡填充材料、发泡体的技术，也难以提高碰撞能量的吸收性的课题。
本发明是为了解决上述课题而提出的，目的在于提供在像前侧构件、碰撞盒这样从车身的前方或后方输入碰撞载荷而轴向压坏时，能够在内表面涂布树脂以提高碰撞能量的吸收效果并作为吸收车身上产生的振动的减振材料(damping material)发挥功能的汽车用碰撞能量吸收部件及其制造方法。
用于解决课题的手段
本发明的汽车用碰撞能量吸收部件设置在车身的前部或后部，在从该车身的前方或后方输入碰撞载荷时轴向压坏以吸收碰撞能量，其特征在于，具有：筒状构件(tubularmember)，其轴向压坏以吸收碰撞能量，具有顶板部和与该顶板部连续的纵壁部(side wallportion)；和树脂，其涂布(coating)或贴附(patch)于该筒状构件的至少顶板部及纵壁部的内表面，该涂布或贴附的树脂的加热后的厚度为8mm以下且形成闭合截面空间的周壁部(peripheral wall portion)的至少一部分，并且以10MPa以上的粘接强度(adhesivestrength)粘接于所述内表面。
本发明的汽车用碰撞能量吸收部件在上述发明的基础上，特征在于，具有防脱离构件(release prevention member)以防止所述树脂从所述内表面脱离，该防脱离构件覆盖该树脂的表面并接合于所述纵壁部的内表面，所述树脂也以10MPa以上的粘接强度与所述防脱离构件粘接。
本发明的汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法为制造汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法，该汽车用碰撞能量吸收部件设置在车身的前部或后部，在从该车身的前方或后方输入碰撞载荷时轴向压坏以吸收碰撞能量，具有包括顶板部和与该顶板部连续的纵壁部的筒状构件，该制造方法的特征在于，包括下述工序：以8mm以下的厚度在所述筒状构件的内表面涂布或贴附树脂的工序；在规定的条件下对涂布或贴附有该树脂的所述筒状构件进行加热处理(heat treatment)，从而将所述树脂以10MPa以上的粘接强度粘接于所述筒状构件的内表面的工序。
本发明的汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法为制造本发明的汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法，其特征在于，包括下述工序：以8mm以下的厚度在所述筒状构件的内表面涂布或贴附树脂的工序；将防止涂布或贴附于所述内表面的所述树脂从该内表面脱离的防脱离构件以覆盖所述树脂的表面的方式配置并接合于所述纵壁部的内表面的工序；和在规定的条件下对涂布或贴附有所述树脂的所述筒状构件进行加热处理，并将所述树脂以10MPa以上的粘接强度分别粘接在所述筒状构件的内表面及所述防脱离构件的各自的工序。
本发明的汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法为制造本发明的汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法，其特征在于，包括下述工序：在防止树脂从所述筒状构件的顶板部和与该顶板部连续的纵壁部的内表面脱离的防脱离构件上，以8mm以下的厚度涂布或贴附该树脂的工序；将涂布或贴附有该树脂的防脱离构件中的树脂以与所述筒状构件的内表面抵接的方式配置，将该防脱离构件接合(join)于所述纵壁部的内表面的工序；和在规定的条件下对内表面接合有该防脱离构件的所述筒状构件进行加热处理，将所述树脂以10MPa以上的粘接强度分别粘接在所述内表面及所述防脱离构件的各自的工序。
发明效果
根据本发明，能够在从车身的前方或后方输入碰撞载荷时轴向压坏以吸收碰撞能量的筒状构件压缩变形(compressive deformation)的过程中，提高该筒状构件的屈曲耐力(buckling strength)，并且，能够不减小该筒状构件的变形阻力(deformationresistance)而以蜿蜒状发生屈曲变形，且能够防止所述筒状构件的所述屈曲变形中的弯曲部(bending portion)断裂，能够提高碰撞能量的吸收性能。此外，根据本发明，能够吸收来自汽车发动机(automotive engine)的振动、在汽车行驶时(driving a car)从各方向输入车身的振动，并提高减振性(vibration-damping properties)。
附图说明
图1是示出本发明实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件的立体图。
图2是示出本发明实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件的剖视图。
图3是示出钢板(steel sheets)强度等级与钢板的断裂极限弯曲半径(fracturelimit for bending radius)的关系的曲线图。
图4是示出本发明实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件的其他方式的剖视图(其1)。
图5是示出本发明实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件的其他方式的剖视图(其2)。
图6是示出本发明实施方式2的汽车用碰撞能量吸收部件的立体图。
图7是示出本发明实施方式2的汽车用碰撞能量吸收部件的剖视图。
图8是示出本发明实施方式2的汽车用碰撞能量吸收部件的其他方式的剖视图。
图9是示出实施例中的轴向压坏试验方法的图。
图10是说明实施例中的打击振动试验(impact vibration test)方法的图。
图11是示出在使用实施例中的打击振动试验方法的振动特性评价中作为固有振动频率(character frequency)计算的对象的振动模式的图。
图12是示出实施例中作为发明例使用的试验体(test specimen)的结构的图(其1)。
图13是示出实施例中作为发明例使用的试验体的结构的图(其2)。
图14是示出实施例中作为发明例使用的试验体的结构的图(其3)。
图15是示出实施例中作为发明例使用的试验体的结构的图(其4)。
图16是示出实施例中作为比较例使用的试验体的结构的图。
图17是示出实施例中进行比较例的试验体的轴向压坏试验时的、碰撞载荷与行程(stroke)(轴向压坏变形量(amount of axial crushing deformation))的测定结果及该试验体的变形状态的图(其1)。
图18是示出实施例中进行比较例的试验体的轴向压坏试验时的、碰撞载荷与行程(轴向压坏变形量)的测定结果及该试验体的变形状态的图(其2)。
图19是示出实施例中进行发明例的试验体的轴向压坏试验时的、碰撞载荷与行程(轴向压坏变形量)的测定结果及该试验体的变形状态的图(其1)。
图20是示出实施例中进行发明例的试验体的轴向压坏试验时的、碰撞载荷与行程(轴向压坏变形量)的测定结果及该试验体的变形状态的图(其2)。
具体实施方式
以下，基于图1～图8说明本发明实施方式1及2的汽车用碰撞能量吸收部件及其制造方法。需要说明的是，在本说明书及附图中，通过对实质上具有同一功能、构成的要素标注同一附图标记并省略重复说明。
[实施方式1]
<汽车用碰撞能量吸收部件>
本发明实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件1如图1及图2所例示，为设置在车身的前部或后部、在从该车身的前方或后方输入碰撞载荷时，沿筒状构件3的长度方向轴向压坏以吸收碰撞能量，具备：筒状构件3，其由外部件(outer parts)5与内部件(inner parts)7接合以形成为筒状；和树脂9，其涂布在筒状构件3的内表面。
筒状构件3轴向压坏以吸收碰撞能量，具有顶板部和与该顶板部连续的纵壁部，例如如图1所示，由金属板(metal sheet)形成的帽形状截面形状的外部件5与由金属板形成的平板状的内部件7接合而形成为筒状，在其内部具有闭合截面空间。
在此，筒状构件3的周壁部在与筒状构件3的轴方向交叉的方向上的截面形状为闭合截面，在图1所示的筒状构件3中，闭合截面空间是指由沿其轴方向连续的闭合截面形成的空间。这样的闭合截面空间通过将帽形状截面形状的外部件5与平板状的内部件7接合而形成，外部件5与内部件7的接合能够应用例如点焊(spot welding)。
具有这样的闭合截面空间的筒状构件3被用于在车身前部的左右位置处沿车身前后方向延伸而构成车身骨架(automotive body frame)的一部分的前侧构件、设置在该车身骨架的前端或后端的碰撞盒这样的具有闭合截面结构的汽车部件，该汽车部件以与筒状构件3的轴方向(长度方向)车身的前后方向一致的方式配置在该车身上。
另外，就作为汽车部件使用的筒状构件3中使用的金属板的种类而言，能够例示冷轧钢板(cold rolled steel sheet)、热轧钢板(hot rolled steel sheet)、不锈钢钢板(stainless steel sheet)、锌类镀覆钢板(zinc-based coating steel sheet)、锌合金类镀覆钢板(zinc alloy coating steel sheet)、铝合金类镀覆钢板(aluminum alloycoating steel sheet)、铝合金板(aluminum alloy sheet)。
树脂9如图1及图2所示，以8mm以下的厚度涂布在构成筒状构件3的外部件5的内表面，形成所述筒状构件3的闭合截面空间的一部分。并且，树脂9以10MPa以上的粘接强度与外部件5粘接。
就本实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件1中的树脂9的种类而言，能够举出热塑类(thermoplastic resin)、热固类(thermoset resin)或弹性体类(elastomer resin)。作为热塑类树脂，能够例示乙烯酯类(vinyl resin)(乙酸乙烯酯(vinyl acetate)、氯乙烯(vinyl chloride)等)、丙烯酸类(acrylic resin)、聚酰胺类(polyamide resin)、聚苯乙烯类(polystyrene resin)、氰基丙烯酸酯类(cyanoacrylate resin)。作为热固类树脂，能够例示环氧树脂类(epoxy resin)、聚氨酯类(urethane resin)、酯类(ester resin)、酚醛类(phenolic resin)、三聚氰胺类(melamine resin)、尿素类(urea resin)。作为弹性体类树脂，能够例示硝基橡胶类(nitro rubber resin)、苯乙烯丁二烯橡胶类(styrenebutadiene rubber resin)、改性有机硅树脂类(modified silicone resin)、丁基橡胶类(butyl rubber resin)、聚氨酯橡胶类(urethane rubber resin)、丙烯酸橡胶类(acrylicrubber resin)。
从汽车用碰撞能量吸收部件1的轻量化的观点出发，作为树脂9优选发泡树脂。需要说明的是，在作为树脂9使用发泡树脂的情况下，其发泡倍率没有特别限制。
需要说明的是，树脂9与筒状构件3的粘接强度能够设为在金属板与树脂的界面作用的最大剪切应力(sheared stress)或平均剪切应力，该最大剪切应力或平均剪切应力例如能够通过将金属板(钢板等)与树脂粘接得到的2层方柱(double-layered squarecolumn)的碰撞解析(crashworthiness analysis)而求出。
另外，树脂9与筒状构件3的粘接强度也可以如下求出：对粘接后的树脂9与筒状构件3的一部分进行裁切，将该裁切的树脂9和筒状构件3设置在拉伸试验机(tensiletesting machine)上，一端夹着树脂9、另一端夹着筒状构件3进行拉伸。或者，也可以将通过下述方法测定的强度设为树脂9与筒状构件3的粘接强度：对粘接后的筒状构件3和树脂9的一部分进行裁切并设置在拉伸试验机上，一端夹着树脂9、另一端抓持使金属板制的筒状构件3弯折形成的抓持部(未图示)，进行拉伸；或者，使抓持部件与筒状构件3接合并用拉伸试验机抓持该抓持部件进行拉伸。
如上所述，本实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件1在筒状构件3的内表面涂布有树脂9，但本发明也可以使用粘接剂将8mm以下的厚度的板状的树脂贴附于筒状构件的内表面。进而，也可以与层合钢板(laminated steel sheet)中的层压片同样地，在筒状构件的内表面贴附有100μm左右的厚度的膜状的树脂。并且，板状的树脂或膜状的树脂与筒状构件的内表面的粘接强度需为10MPa以上。
<汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法>
接下来，说明本实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法。
本实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法为制造汽车用碰撞能量吸收部件1的方法，该汽车用碰撞能量吸收部件1如图1及图2所例示，设置在车身的前部或后部，具有在从该车身的前方或后方输入碰撞载荷时吸收碰撞能量的筒状构件3，该制造方法包含下述工序：将树脂9涂布于筒状构件3的内表面的工序；和对涂布有树脂9的筒状构件3进行加热处理以提高粘接强度的工序。
在向筒状构件3的内表面涂布树脂9的工序中，也可以进行下述任意处理：在由金属板形成的帽形状截面形状的外部件5与由金属板形成的平板状的内部件7接合而形成筒状构件3后，以8mm以下的厚度向筒状构件3的内表面涂布树脂9；或者，在以8mm以下的厚度向外部件5及内部件7中的与筒状构件3的内表面相当的部位涂布树脂后，使外部件5与内部件7接合而形成筒状构件3。
作为涂布树脂9的具体方法，能够举出使用喷雾嘴(spray nozzle)对树脂9进行喷雾以涂布在筒状构件的内表面的方法、使用刷子(brush)等向筒状构件3的内表面涂布树脂9的方法、进而使筒状构件3浸渍在贮存有包含树脂9的涂料的贮槽中以向筒状构件3的内表面涂布树脂9的方法。需要说明的是，考虑由树脂引起的重量增加，在筒状构件3的闭合截面空间的周壁部的一部分涂布有树脂。
在进行加热处理的工序中，在规定的条件下对涂布有树脂9的筒状构件3进行加热处理，将树脂9以10MPa以上的粘接强度粘接于筒状构件3的内表面。此时，树脂9与筒状构件3能够通过树脂9自身的粘接能力(adhesive capacity)或粘接剂粘接。
在通过树脂9自身的粘接能力粘接的情况下，在将树脂9涂布于筒状构件3的内表面后进行加热处理，对应于所涂布的树脂9的种类，对加热处理的温度及时间进行适当调节以达到10MPa以上的粘接强度即可。与此相对，在使用粘接剂粘接的情况下，在将树脂9与筒状构件3的内表面借助粘接剂粘接后进行加热处理，对加热处理的温度及时间进行适当调节，以使得该粘接剂的粘接强度达到10MPa以上即可。另外，在本发明中进行加热处理的工序例如也可以兼为向筒状构件3的外表面涂装涂料并进行烧制处理的工序。
需要说明的是，如前所述，树脂9与筒状构件3的内表面的粘接强度能够通过将金属板(钢板等)与树脂粘接得到的2层方柱的碰撞实验、使用拉伸试验机的测定求出。
如上所述，在本实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法中，将树脂9涂布于筒状构件3的内表面，但本发明也可以将8mm以下的厚度的板状的树脂使用粘接剂贴附于筒状构件的内表面。进而，也可以与层合钢板中的层合片同样地，将100μm左右的厚度的膜状的树脂贴附于筒状构件的内表面。并且，在进行加热处理的工序中，使得板状的树脂或膜状的树脂与筒状构件的内表面的粘接强度达到10MPa以上即可。
接下来，以下说明在本实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件1轴向压坏的过程中，碰撞能量的吸收性能提高的理由。
就具有由钢板等金属板形成的筒状构件的现有汽车用碰撞能量吸收部件而言，在向该汽车用碰撞能量吸收部件的轴方向前端输入碰撞载荷，且该筒状构件超过屈曲耐力以轴向压坏的过程中，该筒状构件反复以蜿蜒状发生屈曲变形以吸收碰撞能量。
在该过程中，若筒状构件屈曲变形而未破裂，则最容易吸收碰撞能量，若在筒状构件以蜿蜒状屈曲变形后的蜿蜒形状的弯曲部分的前端外表面发生破裂，则碰撞能量的吸收不足，无法发挥本来的能力。该筒状构件的与屈曲变形相伴的蜿蜒形状的弯曲部分成为金属板固有的小弯曲半径，因此弯曲的外表面应力集中而容易发生破裂。
另外，在筒状构件的形状中，吸收碰撞能量的能力高的部位为将顶板部与纵壁部相连的部分，也是在对筒状构件进行冲压成形时，最容易接受加工而加工硬化的部位。其结果，由于加工硬化(work-hardening)引起的延展性(ductility)下降，容易在将顶板部与纵壁部相连的蜿蜒形状的弯曲部分的前端发生破裂。
特别是，近年来，为了兼顾碰撞特性和轻量化，汽车部件所采用的高强度钢板(high-strength steel sheet)与现有强度的钢板比较延展性小，因此，根据表1及图3所示的钢板强度等级与钢板的断裂极限弯曲半径R/板厚t的关系(参见下述的参考文献1)，钢板的拉伸强度(tensile strength)TS越大，则越容易以大的弯曲半径越发生断裂。因此，若使用高强度钢板的汽车用碰撞能量吸收部件以蜿蜒状屈曲变形，则容易与钢板强度的增加相伴而在蜿蜒形状的弯曲前端发生破裂(fracture)。
(参考文献1)长谷川浩平、金子真次郎、濑户一洋、“有助于驾驶室周围的车身部件的轻量化的高强度冷轧/合金化熔融锌镀覆(GA)钢板(キヤビン周りの卓体部品の軽量化に貢献する高強度冷間压延·合金化溶融亜鉛めつき(GA)鋼板)”、JFE技报、No.30(2012年8月)、p.6-12。
[表1]
(表1)
钢板强度等级 TS[MPa] R/t[-]
780MPa级 810 低于1.0
980MPa级 1020 1.0
1180MPa级 1210 1.5
1320MPa级 1330 2.0
1470MPa级 1510 2.5
其结果，在高强度钢板向汽车用碰撞能量吸收部件的应用中，成为妨碍钢板的高强度化进一步发展的要因。因而，本发明提出了下述构思：着眼于筒状构件的蜿蜒形状的弯曲部分成为上述金属板固有的小弯曲半径的情况，若能够增大该弯曲半径，则能够防止与碰撞时的屈曲变形相伴的蜿蜒形状的弯曲前端破裂。
即，在轴向压坏碰撞初期，金属板制的筒状构件3屈曲变形时，通过在变形为凸状的弯曲部，将夹设在金属板与金属板之间的物体进行夹入、压缩，从而能够将凸状的弯曲部的弯曲R保持得大。但是，若增加夹设在金属板与金属板之间的物体，则会导致部件的重量增加，因此尽可能轻量的物体为好。
因而，在本发明中，在筒状构件的内表面粘接树脂，并将树脂夹在金属板与金属板之间，由此能够夹设树脂，使得凸状的弯曲部的弯曲R大于金属板固有的断裂极限弯曲半径，防止在筒状构件的蜿蜒形状的弯曲部分发生破裂。其结果，能够抑制碰撞能量的吸收性能降低。
但是，若在汽车用碰撞能量吸收部件的筒状构件的内表面涂布的树脂与筒状构件的内表面的粘接强度小，则在向所述汽车用碰撞能量吸收部件的轴方向前端输入碰撞载荷而屈曲变形开始后直至轴向压坏变形结束的过程中，涂布在所述筒状构件的内表面的树脂从筒状构件剥离脱离。其结果，在屈曲变形中发生破裂，无法提高碰撞能量吸收性能。
与此相对，在本实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件1中，涂布于筒状构件3的内表面并以10MPa以上的粘接强度粘接的树脂9在轴向压坏的过程中与筒状构件3一起压缩变形而不从筒状构件3的内表面剥离脱离。
由此，能够提高筒状构件3的屈曲耐力，并且，能够使筒状构件3反复以蜿蜒状发生屈曲变形而不减小筒状构件3的变形阻力，其结果，能够提高碰撞能量的吸收性能。
此外，通过涂布树脂9并使加热后的厚度为8mm以下，从而在轴向压坏碰撞初期金属板制的筒状构件3屈曲变形时，在变形为凸状的弯曲部，树脂被夹在金属板与金属板之间。由此，能够防止凸状的弯曲部的弯曲R小于金属板固有的断裂极限弯曲半径，防止金属板发生断裂。其结果，能够抑制碰撞能量的吸收性能降低。
需要说明的是，无需像以往那样将筒状构件3的整个闭合截面空间使用树脂填埋。这是因为，基于上述理由，使与碰撞时的屈曲变形相伴的蜿蜒形状的弯曲部分的前端存在树脂即可。因此，要与屈曲变形相伴有树脂存在，必须将树脂粘接在筒状构件3的将顶板部与纵壁部相连的部位。
因此，如图4示出的汽车用碰撞能量吸收部件15所示，即使在外部件5的冲头肩R部(punch shoulder R portion)5b涂布有树脂17，也能够抑制沿轴方向输入碰撞载荷时的碰撞能量的吸收性能降低，且提高屈曲耐力。
特别是，如图5所示，在筒状构件3的整个内表面涂布树脂13以形成闭合截面空间的周壁部的全部的汽车用碰撞能量吸收部件11中，也能够获得提高筒状构件3的屈曲耐力及防止断裂的效果。
此外，在本实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件1中，涂布于筒状构件3的内表面的树脂9也作为吸收振动的减振材料发挥功能。例如，在作为使之轴向压坏以吸收碰撞能量的部件(前侧构件)使用汽车用碰撞能量吸收部件1的情况下，该前侧构件中搭载的汽车发动机的振动能够由树脂9吸收，减振性提高。这一点由后述的实施例证实。
需要说明的是，在上述说明中，筒状构件3将帽形状截面形状的外部件5与平板状的内部件7通过点焊等接合而形成。但筒状构件3不限定于此，例如，也可以将帽形状截面形状、コ字截面形状(U-shaped cross section；U形截面)的构件彼此接合而形成为筒状，或者是圆筒构件或将圆筒构件的截面成形为多边形的结构、或将多个构件的凸缘面对合而形成为多边形。
此外，上述说明针对筒状构件3的内表面涂布有树脂9的汽车用碰撞能量吸收部件1，而在筒状构件的内表面贴附有板状或膜状的树脂并使其粘接强度为10MPa以上，也能够获得与本实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件1相同的作用效果。
[实施方式2]
<汽车用碰撞能量吸收部件>
在前述实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件1中，为了将筒状构件3的内表面与树脂9的粘接强度可靠地确保为10MPa以上，研究了防止树脂9脱离的手段，以免在轴向压坏的过程中，粘接于筒状构件3的内表面的树脂9脱离而碰撞能量的吸收性能未提高。
因而，本发明实施方式2的汽车用碰撞能量吸收部件21如图6及图7所示，具有：筒状构件3，其轴向压坏以吸收碰撞能量，并具有顶板部和与该顶板部连续的纵壁部；和树脂9，其涂布于筒状构件3的内表面，树脂9以8mm以下的厚度涂布，且以10MPa以上的粘接强度粘接于所述内表面，此外，为了防止树脂9从内表面脱离，具有覆盖树脂9的表面并与筒状构件3的纵壁部5c的内表面接合的防脱离构件23，树脂9也以10MPa以上的粘接强度与防脱离构件23粘接。
防脱离构件23为金属板制(例如，钢板制)，如图7所示，覆盖涂布于作为筒状构件3的内表面的一部分的外部件5的树脂9，并且，通过例如点焊等与外部件5的纵壁部5c的内表面接合。需要说明的是，树脂9至少在将顶板部5a与纵壁部5c相连的部分是必需的，且希望尽可能轻量化，因而希望减小树脂9的纵壁高度，因此，防脱离构件23与外部件5的纵壁部5c接合。
另外，树脂9与筒状构件3及防脱离构件23的粘接强度与前述实施方式1同样地，可以通过将金属板(钢板等)与树脂粘接得到的2层方柱的碰撞解析求出，也可以对粘接后的树脂与筒状构件及防脱离构件的一部分进行裁切并使用拉伸试验机测定而求出。
如上所述，本实施方式2的汽车用碰撞能量吸收部件21在筒状构件3的内表面涂布有树脂9，但本发明也可以使用粘接剂在筒状构件的内表面贴附8mm以下的厚度的板状的树脂。进而，与层合钢板中的层压片同样地，也可以将100μm左右的厚度的膜状的树脂贴附于筒状构件的内表面。并且，板状的树脂或膜状的树脂与筒状构件的内表面的粘接强度为10MPa以上即可。
<汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法>
接下来，说明本实施方式2的汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法。
本实施方式2的汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法的一方式为制造汽车用碰撞能量吸收部件21的方法，如图6及图7所示，该汽车用碰撞能量吸收部件21设置在车身的前部或后部，在从该车身的前方或后方输入碰撞载荷时吸收碰撞能量，具有包含顶板部和与该顶板部连续的纵壁部的筒状构件3，该方法包含下述工序：以8mm以下的厚度向筒状构件3的内表面涂布树脂9的工序；将防脱离构件23贴附于树脂9的表面，并将防脱离构件23与筒状构件3的内表面接合的工序；和在规定的条件下对涂布有树脂9的筒状构件3进行加热处理，将树脂9以10MPa以上的粘接强度分别粘接于筒状构件3的内表面及防脱离构件23的工序。
在将树脂9涂布于筒状构件3的内表面的工序中，在将由金属板形成的帽形状截面形状的外部件5与由金属板形成的平板状的内部件7接合而形成筒状构件3后，在筒状构件3的内表面以成为8mm以下的厚度的方式涂布树脂9。此时，也可以采用下述任一种方法：将液体状的树脂9以8mm以下涂布于筒状构件3的内表面；将8mm以下的厚度的板状的树脂9使用粘接剂粘接于筒状构件3的内表面。
在将防脱离构件23与筒状构件3的内表面接合的工序中，将防脱离构件23贴附或使用粘接剂粘接于在筒状构件3的内表面涂布的树脂，并通过点焊等与外部件5的纵壁部5c的内表面接合。
并且，在进行加热处理的工序中，涂布树脂9，并且在规定的条件下对配置有防脱离构件23的筒状构件3进行加热处理，使得树脂9以10MPa以上的粘接强度分别与筒状构件3的内表面及防脱离构件23粘接。
或者，在使用粘接剂将树脂9粘接于筒状构件3的内表面的情况下，在将树脂9粘接在筒状构件3的内表面后进行加热处理，对加热处理的温度及时间进行适当调节，以使得该粘接剂的粘接强度达到10MPa以上即可。另外，在本发明中进行加热处理的工序例如也可以兼为使用涂料对筒状构件3的外表面进行涂装并进行烧制处理(baking finish)的工序。
需要说明的是，树脂9与筒状构件3的内表面的粘接强度如前所述，能够通过将金属板(钢板等)与树脂粘接得到的2层方柱的碰撞解析、使用拉伸试验机的测定来求出。
在上述说明中，在本实施方式2的汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法中，在将树脂9涂布于筒状构件3的内表面后，将防脱离构件23配置在筒状构件3的内部并贴附于树脂9的表面，并且与筒状构件3的内表面接合，但树脂9的涂布和防脱离构件23的配置并非限定于上述顺序。
即，作为本实施方式2的汽车用碰撞能量吸收部件21的制造方法的其他方式，也可以具备下述工序：将树脂9以8mm以下的厚度涂布或贴附于防止树脂9从筒状构件3的内表面脱离的防脱离构件23的工序；在将涂布或贴附有树脂9的防脱离构件23中的树脂9与筒状构件3的内表面抵接的同时，将防脱离构件23与筒状构件3的内表面接合的工序；和通过在规定的条件下进行加热处理，从而将树脂9分别与筒状构件3的内表面及防脱离构件23以10MPa以上的粘接强度粘接的工序。
在本实施方式2的汽车用碰撞能量吸收部件21中，与前述实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件1同样地，在筒状构件3以蜿蜒状屈曲变形而轴向压坏的过程中，防止树脂9从筒状构件3的内表面脱离。由此，本实施方式的汽车用碰撞能量吸收部件21有效防止在筒状构件3屈曲变形时，树脂9被夹入该屈曲变形部分的内侧而成为断裂极限弯曲半径以下，从而能够防止轴向压坏初期的筒状构件3断裂，能够进一步提高碰撞能量吸收性能。
需要说明的是，汽车用碰撞能量吸收部件21以横跨外部件5的顶板部5a而包含冲头肩R部5b的方式涂布树脂9，但本发明也可以如图8示出的汽车用碰撞能量吸收部件25所示，仅在外部件5的冲头肩R部5b涂布有树脂17。
像这样，即使将树脂17仅在外部件5的冲头肩R部5b涂布，并以10MPa以上的粘接强度粘接于外部件5及防脱离构件23，也能够在轴向压坏碰撞初期，防止树脂17从外部件5脱离以提高屈曲耐力，提高碰撞能量的吸收性能。此外，在外部件5的冲压成形过程中进行加工硬化后的冲头肩R部5b在轴向压坏过程中屈曲变形时，树脂17被夹入该屈曲变形的弯曲部的内侧，以防止弯曲为断裂极限弯曲半径以下，从而能够防止发生断裂。
此外，在本实施方式2的汽车用碰撞能量吸收部件21中，涂布于筒状构件3的内表面的树脂9也作为吸收振动的减振材料发挥功能。
例如，在作为使之轴向压坏以吸收碰撞能量的部件(前侧构件)使用汽车用碰撞能量吸收部件21情况下，该前侧构件中搭载的汽车发动机的振动能够由树脂9吸收，减振性提高。
此外，上述说明针对的是筒状构件3的内表面涂布有树脂9的汽车用碰撞能量吸收部件21，但在筒状构件的内表面贴附板状或膜状的树脂且其粘接强度为1OMPa以上的结构也能够获得与本实施方式2的汽车用碰撞能量吸收部件21相同的作用效果。
实施例
进行了确认本发明的汽车用碰撞能量吸收部件的效果的实验，其结果如以下说明。
在本实施例中，以本发明的汽车用碰撞能量吸收部件为试验体，进行基于轴向压坏试验的碰撞能量的吸收特性的评价，和打击振动试验中的频率响应函数的测定、基于固有振动频率的计算的减振特性的评价。
在轴向压坏试验中，如图9所示，沿具有筒状构件3的试验体31的轴方向以17.8m/s的试验速度输入载荷，并测定表示使试验体长度(试验体31的轴方向长度L0)从200mm轴向压坏80mm至120mm时的载荷与行程(轴向压坏变形量)的关系的载荷-行程曲线，并且，进行使用高速相机的拍摄，观察变形状态和筒状构件中有无断裂(fracture)。此外，根据所测定的载荷-行程曲线求出行程为0～80mm的吸收能。
另一方面，在打击振动试验中，如图10所示，将加速度传感器(accelerationsensor)(小野测量仪制：NP-3211)安装在悬吊的试验体31的外部件5的顶板部5a的边缘附近，使用撞击锤(impact hammer)(小野测量仪制：GK-3100)对试验体31的外部件5的纵壁部5c的与加速度传感器安装部相反侧进行打击励振(impact vibration)，将励振力(impactforce)和试验体31中产生的加速度取入FFT分析仪(小野测量仪制：CF-7200A)，并计算频率响应函数。在此，频率响应函数(frequency response function)通过基于5次打击的平均化处理和曲线拟合计算。并且，根据计算出的频率响应函数进行振动模式解析(vibrationmode analysis)，求出同一模式下的固有振动频率。图11示出作为对象的振动模式。
图12～图14中示出作为发明例的试验体的结构及形状。
图12以前述本发明实施方式2的汽车用碰撞能量吸收部件21(图6及图7)为试验体31。试验体31具有外部件5与内部件7通过点焊接合的筒状构件3，防脱离构件23以覆盖涂布或贴附于外部件5中的顶板部5a、冲头肩R部5b及纵壁部5c的内表面的树脂9的方式，与外部件5的纵壁部5c的内表面接合。
图13以本发明实施方式2的其他方式的汽车用碰撞能量吸收部件25(图8)为试验体33。试验体33与试验体31同样地，具有外部件5与内部件7通过点焊接合的筒状构件3，在外部件5的冲头肩R部5b涂布或贴附有树脂27，防脱离构件23以覆盖树脂27的表面的方式配置，并与外部件5的纵壁部5c的内表面接合。
关于图14，以前述本发明实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件1(图1及图2)为试验体35。试验体35具有外部件5与内部件7通过点焊接合的筒状构件3，在外部件5中的顶板部5a、冲头肩R部5b及纵壁部5c的内表面涂布或贴附有树脂9。
图12～图14所示的试验体31、试验体33及试验体35中使用的外部件5及内部件7均为相同形状/尺寸，这些试验体长度L0为200mm。
并且，在试验体31、试验体33及试验体35中，树脂9及树脂27为环氧树脂类或聚氨酯类的发泡树脂。并且，将所涂布或贴附的树脂9或树脂27的厚度设为0.1mm、1mm、3mm或8mm以下(参照图15)，将外部件5的内表面与树脂9或树脂17的粘接强度设为本发明的范围内(10MPa以上)。需要说明的是，在本实施例中，对将筒状构件中使用的金属板与树脂粘接得到的2层方柱进行碰撞解析，粘接强度为通过该碰撞解析求出的在金属板与树脂的界面作用的最大剪切应力或平均剪切应力。
此外，在本实施例中，将使用与发明例的筒状构件3及防脱离构件23相同形状/相同尺寸且未涂布或贴附有树脂的试验体41的例子(图16)，与使用树脂9或树脂17的粘接强度小于本发明的范围即低于10.0MPa的试验体31、试验体33或试验体35的例子作为比较例，与发明例同样地进行轴向压坏试验及振动打击试验。表2示出发明例及比较例的试验体的结构、树脂的种类及粘接强度的各条件。需要说明的是，关于表2中的树脂涂布的范围，“外RF”表示外部件5，“冲头肩R”表示外部件5的冲头肩R部5b。
[表2]
Figure BDA0003116979870000201
在发明例1～发明例7中，树脂的粘接强度为本发明的范围内(10MPa以上)，在发明例1～发明例5及发明例7中，使用设有防脱离构件23的试验体31或试验体33，在发明例6中，使用未设有防脱离构件的试验体35。另一方面，在比较例1～比较例4中，未涂布或贴附树脂，在比较例5～比较例7中，树脂的粘接强度为本发明的范围外(低于10MPa)。
图17～图20示出使用比较例1、比较例4、发明例1及发明例3的试验体进行轴向压坏试验时的载荷-行程曲线的测定结果和试验体的变形状态。在图17～图20中，左侧的曲线图为将横轴设为表示从碰撞开始的试验体的轴方向上的变形量的行程(mm)、将纵轴设为输入试验体的载荷(kN)的载荷-行程曲线，右侧的照片是使用高速相机拍摄行程为50mm时刻的试验体的变形状态得到的。此外，载荷-行程曲线中所示的吸收能是行程为0～80mm的碰撞能量的吸收量。
图17所示的比较例1使用在筒状构件3的内表面未涂布树脂的试验体41(图16)。输入至试验体41的载荷表示在输入刚开始后的最大值(大约300kN)，之后，载荷的值与筒状构件3的屈曲变形一并变化。并且，在行程达到80mm的试验结束时，如图17所示，在试验体41的上部发现反复屈曲后的形状。另外，行程为0～80mm的吸收能为6.5kJ。
对于图18所示的比较例4而言，与比较例1同样地，使用筒状构件3的内表面未涂布树脂的试验体41(图16)，而外部件5为1180MPa级的高强度钢板。与比较例1相比，可知通过使得外部件5的钢板强度提高，从而载荷的输入开始后的最大载荷上升至大约450kN，屈曲耐力增加。其结果，行程为0～80mm的吸收能增加至8.5kJ。但是，如图18所示，在试验中途，筒状构件3发生断裂，其结果，在行程为10mm以后的载荷的值与比较例1大致相同。
图19所示的发明例1使用下述试验体31：以覆盖在外部件5的内表面涂布的树脂9的方式配置防脱离构件23，树脂9与外部件5及防脱离构件23的粘接强度为本发明的范围内(10.0MPa以上)的11.9MPa。在图19所示的载荷-行程曲线中，载荷输入刚开始后的最大载荷与外部件5使用1180MPa级的高强度钢板的比较例4大致相同，为400kN，屈曲耐力增加。此外，在轴向压坏过程中，外部件5与内部件7以蜿蜒状屈曲变形而不断裂，行程为10mm以后的变形载荷与比较例1及比较例4相比，稳定地以高值推移。其结果，行程为0～80mm的吸收能与比较例1及比较例4相比大幅提高，达到12.8kJ。
像这样，可知在发明例1中，轴向压坏过程中的屈曲耐力增加，并且树脂9的变形阻力上升而不剥离脱离，发生蜿蜒状的压缩变形，碰撞能量的吸收性提高。
图20所示的发明例3与发明例1同样地使用试验体31，但外部件5为1180MPa级的高强度钢板。与发明例1相比，可知通过外部件5的钢板强度提高，从而载荷的输入刚开始后的最大载荷上升至500kN以上，屈曲耐力增加。另外，与发明例1同样地，未发现轴向压坏过程中的钢板的断裂。另一方面，行程为10mm以后的载荷的值与发明例1大致相同。其结果，行程为0～80mm的吸收能为12.3kJ，与发明例1同样地良好。
接下来，将试验体的结构和试验体重量、以及进行轴向压坏试验时的吸收能的结果、通过该打击振动试验求出的固有振动频率的结果示于前述表2。表2所示的试验体重量在涂布有树脂9或树脂17的试验体31或试验体33中为外部件5、内部件7、防脱离构件23及树脂9或树脂17的各重量的总和，在未涂布或贴附有树脂的试验体41中为外部件5、内部件7及防脱离构件23的各重量的总和。
比较例1使用未涂布树脂的试验体41(图16)，试验体重量为1.06kg。吸收能如前述图17所示，为6.5kJ。此外，固有振动频率为155Hz。
比较例2与比较例1同样地，在未涂布树脂的试验体41中，将外部件5的板厚从1.2mm变更为1.4mm，试验体重量为1.17kg。吸收能为7.9kJ，固有振动频率为175Hz。
在比较例3中，在与比较例1同一形状的试验体41中，使外部件5为980MPa级的高强度钢板，试验体重量为1.06kg。吸收能为8.1kJ，与比较例1相比增加，但筒状构件3发生了断裂。另外，固有振动频率为155Hz。
在比较例4中，在与比较例1同一形状的试验体41中，使外部件5为1180MPa级的高强度钢板，试验体重量为1.07kg。吸收能为8.5kJ，与比较例3相比进一步增加，但筒状构件3发生了断裂。另外，固有振动频率为155Hz。
在比较例5中，形状与本发明的试验体31相同，但厚度为1mm的树脂9与外部件5及防脱离构件23未粘接，粘接强度为0MPa。试验体重量为1.15kg。此外，吸收能为8.7kJ，筒状构件3发生了断裂。另外，固有振动频率为255Hz的低值。
在比较例6中，形状与仅在外部件5的冲头肩R部5b涂布有厚度为3mm的树脂17的本发明的试验体33相同，但树脂17与外部件5及防脱离构件23的粘接强度为本发明的范围外的4.0MPa。试验体重量为1.13kg。此外，吸收能为7.6kJ，筒状构件3发生了断裂。另外，固有振动频率很低，为285Hz。
在比较例7中，形状与本发明的试验体31相同，但树脂9与外部件5及防脱离构件23的粘接强度为本发明的范围外的9.0MPa。试验体重量为1.17kg。此外，吸收能为8.3kJ，筒状构件3发生了断裂。另外，固有振动频率略低，为295Hz。
在比较例8中，形状与本发明的试验体35相同，但树脂9与外部件5的粘接强度为本发明的范围外的4.0MPa。试验体重量为0.96kg。此外，吸收能为8.8kJ，筒状构件3发生了断裂。另外，固有振动频率低，为265Hz。
在比较例9中，形状与本发明的试验体31相同，但树脂9的厚度为本发明的范围外的9mm。试验体重量为1.33kg，每单位重量的吸收能为6.6kJ。另外，固有振动频率低，为275Hz。
发明例1使用外部件5为钢板强度为590MPa级的钢板、树脂9的厚度为8mm、粘接强度为本发明的范围内(10.0MPa以上)的11.9MPa的试验体31(图15的(a))。发明例1中的试验体重量为1.28kg，与未涂布或贴附树脂的同一材质(material)的比较例1中的试验体重量(＝1.06kg)相比增加。发明例1中的吸收能如图19所示为12.8kJ，与比较例1中的吸收能6.5kJ(图17)相比大幅提高，筒状构件3未发生断裂。在此基础上，与使用外部件5为1180MPa级的高强度钢板的试验体41的比较例4中的吸收能(＝8.6kJ)比较，吸收能也大幅提高。此外，吸收能除以试验体重量得到的每单位重量的吸收能为10.0kJ/kg，与比较例1(＝6.1kJ/kg)及比较例4(＝7.9kJ/kg)相比提高。另外，发明例1中的固有振动频率为450Hz，与比较例1(＝155Hz)相比大幅上升。
发明例2使用外部件5为钢板强度为590MPa级的钢板且树脂9的厚度为1mm的试验体31(图15的(c))。发明例2中的吸收能为9.5kJ，虽然与发明例1相比稍低，但与比较例1中的吸收能(＝6.5kJ)相比大幅提高，筒状构件3未发生断裂。另外，发明例2中的试验体重量为1.12kg，与发明例1中的试验体重量1.28kg相比减轻。此外，发明例2中的每单位重量的吸收能为8.5kJ/kg，与比较例1(＝6.1kJ/kg)相比提高。另外，发明例2中的固有振动频率为330Hz，与比较例1(＝155Hz)相比大幅上升。
在发明例3中，在形状与发明例2相同的试验体31中，外部件5为钢板强度为1180MPa级的高强度钢板。发明例3中的吸收能为12.3kJ，与发明例1相比稍低，但与比较例1相比大幅提高，筒状构件3未发生断裂。另外，发明例3中的试验体重量为1.15kg，与发明例1相比较轻。此外，发明例3中的每单位重量的吸收能为10.7kJ/kg，与发明例1(＝10.0kJ/kg)及比较例1(＝6.1kJ/kg)相比提高。需要说明的是，在比较例4(图18)中，在50mm轴向压坏时筒状构件3发生了断裂，但在发明例3(图20)中，筒状构件3未发生断裂。这是因为，通过将树脂9涂布于外部件5并以10MPa以上的粘接强度粘接，从而蜿蜒状的屈曲变形的弯曲半径未达到断裂极限弯曲半径以下。另外，发明例3中的固有振动频率为330Hz，与外部件5使用同一素材的钢板且未涂布有树脂的比较例4(＝155Hz)相比大幅上升。
发明例4使用试验体33，在该试验体33中，外部件5为钢板强度为590MPa级的钢板，且树脂9以厚度3mm仅涂布在外部件5的冲头肩R部5b。发明例4中的吸收能为9.0kJ，与比较例1中的吸收能6.5kJ(图17)相比大幅提高。另外，发明例4中的试验体重量为1.12kg，与发明例1相比减轻。此外，发明例4中的每单位重量的吸收能为8.0kJ/kg，与比较例1(＝6.1kJ/kg)相比提高，筒状构件3未发生断裂。另外，发明例4中的固有振动频率为355Hz，与仅涂布于外部件5的冲头肩R部5b的树脂17的粘接强度为本发明的范围外的比较例6中的固有振动频率285Hz相比，大幅上升。
在发明例5中，在形状与发明例1相同的试验体31中，使树脂9的厚度为3mm(图15的(b))。发明例5中的吸收能为9.8kJ，低于发明例1，但与比较例1相比大幅提高，筒状构件3未发生断裂。另外，发明例5中的试验体重量为1.16kg，与发明例1相比变较轻。此外，发明例5中的每单位重量的吸收能为8.4kJ/kg，与使用粘接强度为本发明的范围外(＝9.0MPa)的试验体31的比较例7中的每单位重量的吸收能6.5kJ/kg相比提高。另外，发明例5中的固有振动频率为355Hz，与比较例7中的固有振动频率295Hz相比提高。
发明例6使用未设有防脱离构件而将厚度为1mm的树脂9涂布于外部件5的试验体35，试验体重量为0.96kg。发明例6中的吸收能为11.2kJ、每单位重量的吸收能为11.7kJ/kg，能量吸收性能为发明例1的同等以上，筒状构件3未发生断裂。另外，发明例6中的固有振动频率为345Hz，与在同一形状的试验体35中粘接强度为本发明的范围外的比较例8相比大幅上升。
在发明例7中，在形状与发明例1相同的试验体31中，使树脂9的厚度为与通常的层合钢板中的层合片相同程度的0.1mm，试验体重量为1.08kg。发明例7中的吸收能为11.8kJ、每单位重量的吸收能为10.9kJ/kg，能量吸收性能为发明例1的同等以上，筒状构件3未发生断裂。另外，发明例7中的固有振动频率为300Hz，与在同一形状的试验体31中将厚度1mm的树脂9涂布于外部件5、且其粘接强度为本发明的范围外的比较例5相比大幅上升。
由以上可知：根据本发明的汽车用碰撞能量吸收部件，在沿轴方向输入碰撞载荷而轴向压坏的情况下，能够在抑制重量增加的同时，高效地提高碰撞能量的吸收性能，且承受打击时的固有振动频率上升，能够提高减振性。
需要说明的是，通过固有振动频率上升而减振性提高的理由如下。若作为上述前侧构件这样的碰撞构件的筒状构件3的固有振动频率落入该构件中搭载的发动机的振动的频率范围内，则发生共振(sympathetic vibration)而振动增大。例如，若发动机以通常行驶的高转速即4000rpm旋转，则曲柄轴以相同的转速转动，在4冲程发动机中，由于以旋转2周燃烧1次的方式振动，因此振动的频率在4缸(cylinder)发动机中为133Hz，在6缸发动机中为200Hz，在8缸发动机中为267Hz。因此，若为本发明的大约300Hz以上的固有振动频率，则能够可靠地防止上述共振，减振性提高。
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供在像前侧构件、碰撞盒这样从车身的前方或后方输入碰撞载荷而轴向压坏时，能够在内表面涂布树脂以提高碰撞能量的吸收效果，并作为吸收车身上产生的振动的减振材料发挥功能的汽车用碰撞能量吸收部件及其制造方法。
附图标记说明
1   汽车用碰撞能量吸收部件
3   筒状构件
5   外部件
5a  顶板部
5b  冲头肩R部
5c  纵壁部
7   内部件
9   树脂
11  汽车用碰撞能量吸收部件
13  树脂
15  汽车用碰撞能量吸收部件
17  树脂
21  汽车用碰撞能量吸收部件
23  防脱离构件
25  汽车用碰撞能量吸收部件
27  树脂
31  试验体(发明例)
33  试验体(发明例)
35  试验体(发明例)
41  试验体(比较例)

Claims (5)

1.汽车用碰撞能量吸收部件，其设置在车身的前部或后部，在从该车身的前方或后方输入碰撞载荷时沿长度方向以蜿蜒状发生屈曲变形、轴向压坏以吸收碰撞能量，所述汽车用碰撞能量吸收部件的特征在于，具有：
筒状构件，其沿长度方向以蜿蜒状发生屈曲变形、轴向压坏以吸收碰撞能量，具有顶板部和与该顶板部连续的纵壁部；和
树脂，其涂布或贴附于该筒状构件的至少顶板部和纵壁部的内表面，
该涂布或贴附的树脂的加热后的厚度为8mm以下且形成闭合截面空间的周壁部的至少一部分，并且以10MPa以上的粘接强度粘接于所述内表面，在蜿蜒状发生屈曲变形而变形为成为金属板固有的小弯曲半径的凸状的弯曲部，所述树脂被夹入金属板与金属板之间而被压缩，从而将凸状的弯曲部的弯曲R保持得大，防止所述筒状构件的蜿蜒形状的弯曲部的破裂。
2.根据权利要求1所述的汽车用碰撞能量吸收部件，其特征在于，具有防脱离构件以防止在轴向压坏的过程中所述树脂从所述内表面脱离，该防脱离构件覆盖该树脂的表面并接合于所述纵壁部的内表面，
所述树脂也以10MPa以上的粘接强度与所述防脱离构件粘接。
3.汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法，其制造权利要求1所述的汽车用碰撞能量吸收部件，
所述汽车用碰撞能量吸收部件设置在车身的前部或后部，在从该车身的前方或后方输入碰撞载荷时沿长度方向以蜿蜒状发生屈曲变形、轴向压坏以吸收碰撞能量，具有包括顶板部和与该顶板部连续的纵壁部的筒状构件，
所述制造方法的特征在于，包括下述工序：
以8mm以下的厚度在所述筒状构件的内表面涂布或贴附树脂的工序；和
在规定的条件下对涂布或贴附有该树脂的所述筒状构件进行加热处理，从而将所述树脂以10MPa以上的粘接强度粘接于所述筒状构件的内表面的工序。
4.汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法，其制造权利要求2所述的汽车用碰撞能量吸收部件，
所述制造方法的特征在于，包括下述工序：
以8mm以下的厚度在所述筒状构件的内表面涂布或贴附树脂的工序；
将防脱离构件以覆盖所述树脂的表面的方式配置并接合于所述纵壁部的内表面的工序，所述防脱离构件用于防止涂布或贴附于所述内表面的所述树脂从该内表面脱离；和
在规定的条件下对涂布或贴附有所述树脂的所述筒状构件进行加热处理，将所述树脂以10MPa以上的粘接强度分别粘接在所述筒状构件的内表面及所述防脱离构件的各自的工序。
5.汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法，其制造权利要求2所述的汽车用碰撞能量吸收部件，
所述制造方法的特征在于，包括下述工序：
在防脱离构件上以8mm以下的厚度涂布或贴附该树脂的工序，所述防脱离构件用于防止树脂从所述筒状构件的顶板部和与该顶板部连续的纵壁部的内表面脱离；
将涂布或贴附有该树脂的防脱离构件中的树脂以与所述筒状构件的内表面抵接的方式配置，将该防脱离构件接合于所述纵壁部的内表面的工序；和
在规定的条件下对内表面接合有该防脱离构件的所述筒状构件进行加热处理，将所述树脂以10MPa以上的粘接强度分别粘接在所述内表面及所述防脱离构件的各自的工序。
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