ES2213981T3 - Material de absorcion de golpes. - Google Patents
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Abstract
UN MATERIAL AMORTIGUADOR DE CHOQUES PARA AUTOMOVILES QUE POSEE UNAS PROPIEDADES DE AMORTIGUACION DE CHOQUES EXTREMADAMENTE BUENAS Y ES CAPAZ DE AMORTIGUAR LOS CHOQUES APLICADOS AL PASAJERO DE UN COCHE EN EL MOMENTO DE UN CHOQUE, O SIMILAR, Y DE REDUCIR LOS CRITERIOS DE LESIONES EN LA CABEZA, QUE COMPRENDE UNA ESPUMA DE POLIURETANO RIGIDA QUE TIENE UN ESFUERZO DE COMPRESION DE 3 KG/CM 2 O SUPERIOR, CON UNAS CONCAVIDADES DIS PUESTAS SOBRE AL MENOS UNA SUPERFICIE PLANA. PARA MONTAR EL MATERIAL DE PROTECCION DE LA CABEZA EN UN MATERIAL PARA TECHOS, UNA GUARNICION, UNA CARROCERIA DE UN COCHE, O ANALOGOS, DE MANERA FACIL Y SEGURA, EL MATERIAL DE PROTECCION DE LA CABEZA SE MONTA EN EL MATERIAL PARA TECHOS, O ANALOGOS, CON UNA HOJA ADHESIVA QUE COMPRENDE UN MATERIAL BASE HECHO DE UN MATERIAL DE ESPUMA CON UNA CAPA ADHESIVA FORMADA SOBRE EL MISMO.
Description
Material de absorción de golpes.
La presente invención se refiere a un material de
absorción de choques, y en particular se refiere a un material de
absorción de choques para automóviles, que es adecuado para reducir
criterios de lesión de la cabeza por absorción de energía de choque
impartida a las cabezas de pasajeros en el interior del coche en el
caso de un accidente.
Como materiales de absorción de choques para
automóviles, se han propuesto convencionalmente los siguientes:
i) La Publicación de Modelo de Utilidad No
Examinado Japonés Nº 6-42437 describe uno que
comprende un protector de pilar de una resina con una configuración
hueca, con una espuma de poliuretano rígida prevista en una parte
hueca de la misma para absorción de choques.
ii) La Publicación de Patente No Examinada
Japonesa Nº 8-2358 describe un material de
almohadilla que comprende un material de espuma o un material de
caucho.
iii) La Publicación de Patente No Examinada
Japonesa Nº 8-72642 describe uno que comprende un
miembro amortiguador hecho de una espuma de poliuretano rígida
cubierta con un material de protección de configuración hecha de un
metal de lámina con una porción cóncava formada dentro.
iv) La Publicación de Patente No Examinada
Japonesa Nº 6-211088 describe un material de
absorción de choque montado con un embellecedor.
v) La Publicación de Patente No Examinada
Japonesa Nº 7-16867 describe un material de
absorción de choques que comprende una resina moldeada en forma de
perla, con un número grande de nervaduras verticales previstas en
una superficie lateral como se muestra en la figura 9 descrita más
tarde.
vi) Las Publicaciones de Patentes No Examinadas
Japonesas Nº 8-142234 y 8-295194
describen un material de absorción de choques hecho de un material
de resina de poliolefina, provisto con nervaduras verticales del
tipo de látex.
Los materiales de absorción de choque
convencionales mencionados anteriormente tienen los siguientes
inconvenientes.
El material descrito en la Publicación de Modelo
de Utilidad No Examinada Japonesa Nº 6-42437 utiliza
una espuma de poliuretano rígida como el material de protección para
choques a la cabeza; sin embargo, puesto que tiene una estructura
compuesta con una parte de resina en forma hueca (embellecedor), la
tensión de compresión de la espuma de poliuretano rígida debe ser
tan baja como 0,2 a 2 kg/cm^{3} y, por lo tanto, no puede
proporcionarse la estructura óptima utilizando las características
de la espuma de poliuretano. Además, puesto que la configuración
irregular es para reducir el peso y mantener la resistencia del
mismo, pero no es para mejorar la capacidad de absorción de choques,
no puede mejorarse la capacidad de absorción de choques.
La Publicación de Patente No Examinada Japonesa
Nº 8-2358 describe un ejemplo de la técnica
convencional de un material de absorción de choque de almohadilla
que comprende un material de espuma o un material de caucho. Este
ejemplo menciona que la almohadilla es deformada elásticamente y,
por lo tanto, no es una espuma de poliuretano rígida. Además, con
respecto a la configuración cóncava, puesto que la parte que
contacta con la carrocería del coche es extremadamente fina, la
almohadilla debe ser gruesa con el fin de producir suficiente
capacidad de absorción de choques y, por lo tanto, surgen problemas
porque debido al espacio interior del coche reducido en el
automóvil, se degradan la comodidad, la comodidad en la entrada y
salida, y el intervalo de visibilidad.
El material descrito en la Publicación de Patente
No Examinada Japonesa Nº 8-72642 tiene una
estructura de absorción de choques totalmente cóncava. Sin embargo,
la espuma de poliuretano blanda o rígida utilizada ella misma como
el material amortiguador no tiene una configuración irregular para
mejorar el rendimiento, sino que tiene una configuración cóncava
solamente en la parte de montaje. Además, se menciona que no puede
conseguirse una capacidad de absorción de choques suficiente con una
rigidez total excesivamente alta o baja, sino que se describe un
valor o intervalo numérico específico y, por lo tanto, es difícil
asegurar que puede obtenerse buena capacidad de absorción de
choque.
Puesto que el material descrito en la Publicación
de Patente No Examinada Japonesa Nº 6-211088 es
sujetado sobre una carrocería del coche con embellecedor por un
sujetador, el embellecedor es necesario para montar el material de
absorción de choque. Por lo tanto, se limita el uso del mismo como
un material de protección de la cabeza. Por ejemplo, no es adecuado
para carriles laterales, o similares. Adicionalmente, el material de
absorción de choques no tiene una configuración irregular. Además,
se menciona que tiene un espesor necesario para absorber choques,
pero no se describen espesores o durezas y, por lo tanto, es difícil
asegurar que puede obtenerse una buena capacidad de absorción de
choques.
Si se aplica una fuerza a una parte de contacto
de cara de forma local, particularmente por un objeto esférico tal
como la cabeza de un muñeco, la fuerza es concentrada en la parte de
la viga de las nervaduras, como se describe en la Publicación de
Patente No Examinada Japonesa Nº 7-16867, que
comprende una resina moldeada en forma de perla y, por lo tanto, no
puede obtenerse suficiente capacidad de absorción de choque. Si la
parte configurada está hecha de una espuma de poliuretano rígida, la
parte de la viga se romperá. Como resultado, no puede obtenerse una
distancia efectiva para absorber energía.
El material descrito en las Publicaciones de
Patentes Japonesas No Examinadas Nº 8-142234 y
8-295194 tiene una nervadura del tipo de látex fino
entre 0,6 y 1,2 mm, y adicionalmente, es desfavorable porque, debido
a que una nervadura de resina de poliolefina absorbe energía
básicamente por la flexión de la nervadura, la capacidad de
absorción de choque es altamente dependiente de la dirección del
choque.
Como se ha mencionado anteriormente, ninguno de
los materiales de absorción de choques convencionales obtienen
capacidad de absorción de choque óptima designando activamente la
configuración del material de absorción de choques. Como resultado,
nunca ha sido posible proporcionar una capacidad de absorción de
choques alta por el propio material de absorción de choques.
Por otro lado, puesto que los espesores de los
pilares y las porciones de carril lateral en un automóvil influyen
enormemente en la comodidad, estilo y seguridad del intervalo de
visión en términos de seguridad, para proteger a los pasajeros
reduciendo criterios de lesión de la cabeza de los pasajeros sin
impedir estos factores, es necesario un material de absorción de
choques capaz de realizar suficiente capacidad de absorción de
choques, y que sea un material fino de absorción de choques.
Actualmente, para mejorar la seguridad del
automóvil, el material de protección de la cabeza para amortiguar
choques a la cabeza de un pasajero se ha montado en una pared
interior de la carrocería del coche, un material de techo, un
embellecedor, o similar.
El material de protección de la cabeza, en
general, es un miembro similar a una banda de aproximadamente 60 mm
x 450 mm x 20 mm. Convencionalmente, se han proporcionado aquéllos
que comprenden una espuma de poliuretano rígida, aquéllos que
comprenden un miembro espumado en forma de perla de un
polipropileno, polietileno o resina poliolefina, nervaduras de
resina de un ABS, polipropileno, polietileno, poliolefina, o
similares. Los materiales de protección de la cabeza están hechos de
un material con una dureza relativamente alta.
En el montaje, un material de protección de
cabeza, por ejemplo, en la superficie trasera del material de techo
de un automóvil, se monta a lo largo de los lados del material de
techo 10 que corresponden a la posición sentada de los pasajeros,
como se muestra en las figuras 13A a 11A, 11B, 11C, 11D. Como se
muestra en la figura 13B (vista ampliada de la sección transversal
tomada en la línea XIIIB-XIIIB de la figura 13A), se
utiliza una cinta adhesiva 12 o un adhesivo para el montaje.
Convencionalmente, como la cinta adhesiva 12, se
ha utilizado una cinta que comprende un material de base de tela no
tejida, papel, película de plástico, o similar, y un material
adhesivo aplicado encima para formar una capa adhesiva. Además, como
adhesivo, se ha utilizado un adhesivo fundido con calor, un adhesivo
disolvente, o un adhesivo acuoso.
El método de montaje del material de protección
de la cabeza convencional implica los siguientes problemas.
Aunque la operación de montaje propiamente dicha
puede ser más fácil de montar con una cinta adhesiva comparada con
la caja que utiliza un adhesivo, puesto que el material de
protección de la cabeza está hecho de un material relativamente duro
y, por lo tanto, no puede seguir la deformación de la superficie
montada, el material de protección de la cabeza puede despegarse
fácilmente y caerse. Es decir, que si el material de protección de
la cabeza está montado a una parte de un área plana y ancha como la
superficie trasera del material de techo, cuando la parte es
deformada por torsión durante el transporte, la superficie adhesiva
se despega y cae debido a la incapacidad para resistir las
deformaciones del material de protección de la cabeza duro. Además,
en el montaje de una parte montada con el material de protección de
la cabeza, tal como el material de techo con una carrocería del
coche, puesto que el material de protección de la cabeza se proyecta
desde la parte, tal como el material de techo para el espesor del
mismo como una diferencia de nivel, la proyección del material de
protección de la cabeza contacta con la carrocería del coche o
similar, el material de protección de la cabeza cae desde la parte
también en este caso debido a incapacidad de la superficie adhesiva
para seguir la deformación para la dureza del material de protección
de la cabeza.
Por otro lado, en el caso de montaje con
adhesivo, puesto que la parte necesita dejarse aproximadamente unos
días después de la aplicación de una adhesivo en un método de
utilización de un adhesivo acuoso, se requiere un tiempo de
funcionamiento de montaje largo y, por lo tanto, no es práctico.
Además, puesto que el material de protección de
la cabeza necesita fijarse y mantenerse durante 20 a 30 segundos
después de la aplicación, cuando se utiliza un adhesivo fundido con
calor y se requiere un tiempo permanente después de la aplicación de
un adhesivo en el caso de un adhesivo disolvente, ambos requieren un
gran número de etapas de adhesión y, por lo tanto, son difíciles de
ejecutar. Además, puesto que tanto el adhesivo fundido con calor
como el adhesivo disolvente son adhesivos por endurecimiento y el
adherido a la superficie es duro, el adherido a la superficie no
puede someterse a la deformación cuando existe deformación durante
el transporte o un accidente de la carrocería del coche de manera
que surge un problema en el que el material de protección de la
cabeza se cae, como en el caso de la cinta adhesiva.
El documento
EP-A-0550042 describe un absorbente
de choques para una puerta de automóvil, que consta de una
pluralidad de tubos de resina de espuma en una relación dispuesta en
filas con los tubos alineados axialmente en la dirección de espesor
de la puerta.
El documento
US-A-3989275 describe un absorbente
de energía interior del vehículo que comprende un moldeo de espuma
de poliuretano rígida cubierta con una capa de espuma de poliuretano
semi-rígida. La cara trasera del moldeo está formada
con una pluralidad de proyecciones integrales que están dispuestas
para colapsar y por lo tanto absorber energía en el impacto. Las
proyecciones pueden comprender paredes en forma de nervaduras que
definen una serie de cavidades discretas. El documento
US-A-3989275 describe el preámbulo
de la reivindicación 1.
Por consiguiente, el propósito de la presente
invención es proporcionar un material de absorción de choques para
un automóvil que tiene una capacidad de absorción de choques
extremadamente buena y que es adecuado para la absorción de energía
de choques desde un pilar que impacta una cabeza de un pasajero, que
incluye un conducto en una cabina en el caso de accidente de un
automóvil, o similar, y que reduce los criterios de lesiones en la
cabeza.
En el material de absorción de choques de acuerdo
con la presente invención, puede conseguirse una capacidad estable
de absorción de choques absorbiendo energía de choque por colisión
de al menos una parte de la pared entre las porciones cóncavas
adyacentes en el material de absorción de choque, y por la(s)
pared(es) colisionadas que entra(n) dentro de las
porciones cóncavas de forma sucesiva. Adicionalmente, debido a la
entrada de la pared colisionada dentro de las porciones cóncavas,
puede obtenerse un golpe grande y, por lo tanto, puede reducirse en
una medida suficiente el valor de choque que debe aplicarse a los
pasajeros.
En la presente invención, la relación del volumen
de las porciones cóncavas con respecto al total del volumen de la
parte de espuma de poliuretano rígido y el volumen de las porciones
cóncavas (a continuación la relación puede referirse como la
"relación excavada") es de 10 a 40%.
Además, las porciones cóncavas están dispuestas
paralelas en una dirección, con un paso de disposición de 30 mm o
menos, y la anchura de la pared entre las porciones cóncavas
adyacentes tiene un espesor de 2 a 15 mm.
El material de absorción de choques de la
presente invención puede montarse a una carrocería de automóvil o
una parte interior tal como un revestimiento de cabeza, un
embellecedor, o similar del mismo como un material de protección
contra choques a una cabeza de una persona en una cabina del
automóvil.
Las formas de realización de la presente
invención se describirán ahora a modo de ejemplo solamente, con
referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:
La figura 1 es una vista en perspectiva que
muestra una forma de realización de un material de absorción de
choque de acuerdo con la presente invención.
La figura 2 es una vista en perspectiva que
muestra otra forma de realización de un material de absorción de
choque de acuerdo con la presente invención.
La figura 3 es una vista en sección transversal
tomada en la línea III-III de la figura 2.
Las figuras 4A a 4C son vistas en perspectiva que
muestran otras formas de realización de un material de absorción de
choque de acuerdo con la presente invención.
La figura 5 es una vista en sección transversal
que muestra otra forma de realización de un material de absorción de
choque de acuerdo con la presente invención.
La figura 6 es una vista en sección transversal
que muestra todavía otra forma de realización de un material de
absorción de choques de acuerdo con la presente invención.
Las figuras 7A, 7B son vistas en sección
transversal que muestran una forma de realización de un método para
el montaje de un material de absorción de choque.
La figura 8 es una vista en sección transversal
que muestra otra forma de realización de un método para el montaje
de un material de absorción de choque.
La figura 9 es una vista en perspectiva de un
material de absorción de choques de acuerdo con una forma de
realización comparativa.
La figura 10 es una vista en perspectiva de un
material de absorción de choques de acuerdo con una forma de
realización comparativa.
La figura 11 es una vista en sección transversal
que muestra una forma de realización de un método para montar un
material de protección.
Las figuras 12A a 12D son vistas en planta que
muestran formas de realización de fijación de una cinta adhesiva;
y
La figura 13A es una vista en perspectiva que
muestra una forma de realización de montaje de un material de
protección de la cabeza a un material del techo; y la figura 13B es
una vista en sección transversal ampliada tomada en la línea
XIIIB-XIIIB de la figura 13A.
A continuación, se explicarán en detalle las
formas de realización de la presente invención con referencia a los
dibujos.
Las figuras 1 y 2 son vistas en sección
transversal que muestran formas de realización de un material de
absorción de choques de acuerdo con la presente invención, y la
figura 3 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la
línea III-III en las figuras 1 y 2.
Un material de absorción de choques 1 mostrado en
la figura 1 comprende un miembro plano 2 hecho de una espuma de
poliuretano rígida, con una superficie plana provista con porciones
cóncavas 3 con una configuración plana rectangular, dispuesta
paralela en la dirección longitudinal del miembro plano 2. El
material 1 absorbe energía de choque aplicada al mismo por colisión
de al menos una parte de pared 4 entre las partes cóncavas
adyacentes 3 y 3, y por la pared colisionada que entra dentro de la
porción cóncava 3, de manera que puede obtenerse buena capacidad de
absorción de choques.
Un material de absorción de choques 1A mostrado
en la figura 2 está provisto con porciones cóncavas 3A con una
configuración plana substancialmente cuadrada dispuesta paralela en
dos filas en la dirección longitudinal de un miembro plano 2A.
Además, el material de absorción de choques 1A, debido a colisión
de una parte de pared 4A entre las porciones cóncavas adyacentes 3A
y 3A por choque y la entrada de la porción destruida dentro de las
porciones cóncavas 3A, puede obtenerse buena capacidad de absorción
de choques.
En la presente invención, el material para
absorber choques se hace de una espuma de poliuretano rígida que
tiene una resistencia a la compresión entre 3 y 40 kg/cm^{2} 29,4
N/cm^{2}a 392 N/cm^{2}. Si la espuma de poliuretano rígida tiene
una resistencia a la compresión menor que 3 kg/cm^{2} (29,4
N/cm^{2}), la resistencia de la parte de la pared entre las
porciones cóncavas adyacentes es insuficiente, de manera que no
puede obtenerse la suficiente capacidad de absorción de choques por
la colisión de la parte de pared en el estado inicial de aplicación
de un choque.
Adicionalmente, cuando la relación excavada
mencionada anteriormente es mayor que el 40%, la capacidad de
absorción de choques en el estado inicial es insuficiente. Una
relación de las partes cóncavas menor que el 10% es demasiado baja,
de manera que el espacio para alojar la porción destruida no es
suficientemente grande cuando la parte de pared es colisionada, de
manera que no puede obtenerse una carrera suficiente, y la capacidad
de absorción de choques en las etapas media a posteriores de la
aplicación de un choque no es satisfactoria. Por lo tanto, la
relación excavada se define entre el 10 y el 40%, y está
preferiblemente entre el 15 y el 35%.
Además, puesto que la capacidad de absorción de
choques puede diferenciarse de acuerdo con la porción de la
superficie plana del material de absorción de choques con las
porciones cóncavas formadas encima con una disposición de paso de
más de 30 mm de las partes cóncavas (distancia entre el eje central
de las porciones cóncavas adyacentes en vista plana), el paso de
disposición de las porciones cóncavas es 30 mm o menos. Sin embargo,
puesto que es difícil que la anchura de la parte de pared descrita
más adelante sea satisfactoria y que la relación excavada mencionada
anteriormente sea satisfactoria si el paso de disposición es
extremadamente pequeño, el paso de disposición es preferiblemente de
10 mm o más.
Adicionalmente, puesto que la resistencia de la
parte de pared es insuficiente si el espesor de la parte de pared
entre las partes cóncavas adyacentes es menor de 2 mm, la capacidad
de absorción de choques en el estado inicial es insuficiente como se
ha mencionado anteriormente. Por otro lado, puesto que la parte de
pared es demasiado gruesa con respecto al paso de disposición de las
partes cóncavas mayores de 15 mm de, manera que la relación de
absorción es relativamente baja, la capacidad de absorción de
choques en las etapas media a posteriores no es satisfactoria, como
se ha mencionado anteriormente. Por lo tanto, el espesor de la parte
de pared está entre 2 y 15 mm, y está preferentemente entre 5 y 10
mm.
La profundidad de las porciones cóncavas puede
determinarse opcionalmente de acuerdo con el paso de disposición, el
espesor de la parte de pared, o similar dentro del intervalo capaz
de obtener la relación de excavación mencionada anteriormente, pero,
en general, es preferible que la profundidad de las porciones
cóncavas sea aproximadamente 1/3 a 3/4 del espesor total del
material de absorción de choques.
En la presente invención, la configuración de las
porciones cóncavas no es particularmente limitada. Por ejemplo, la
configuración plana puede tener, además de una configuración
rectangular como se muestra en la figura 1 y de una configuración
cuadrada como se muestra en la figura 2, porciones cóncavas 3A que
pueden ser un paralelogramo como se muestra en la figura 4A, o un
cuadrilátero irregular, tal como un trapezoide, o similar. Además,
puede utilizarse cualquier otra configuración, tal como un
triángulo, un círculo, una elipse, una forma de calabaza, y similar.
Como se muestra en la figura 4B, puede utilizarse también una
combinación opcional de la porción cóncava con diferentes formas que
incluyen una porción cóncava triangular 3B, una porción cóncava
circular 3C, una porción cóncava elíptica 3D, y una porción cóncava
en forma de calabaza 3E. Adicionalmente, como se muestra en la
figura 3C, un extremo de la porción cóncava 3F puede alcanzar una
superficie lateral 2A del miembro 2.
Además, como para la configuración de sección
transversal, además de una configuración que tiene una sección
transversal rectangular con las partes de pared formadas ortogonales
a la superficie plana del miembro plano como se muestra en la figura
3, el material de absorción de choques 1B puede tener las porciones
cóncavas 3B con una sección transversal trapezoidal invertida (en
forma de embudo), como se muestra en la figura 5. Además, el
material de absorción de choques 1C puede tener porciones de borde
curvadas en la parte extrema superior y en la porción de fondo de
las porciones cóncavas 3C de las partes de pared 4C, como se muestra
en la figura 6.
Adicionalmente, las porciones cóncavas pueden
disponerse en dos o más hileras, y la disposición no está limitada a
una lineal, sino puede ser en zigzag, o similar.
Con los materiales de absorción de choques 1B y
1C puede mejorarse el ajuste, la capacidad de moldeo, la estabilidad
de dirección, o similar, de la capacidad de absorción de choque.
Además, las porciones cóncavas pueden formarse no solamente en una
superficie sino en ambas superficies del miembro plano.
Con el fin de montar un material de absorción de
choque de la presente invención a una carrocería del coche, por
ejemplo, el material de absorción de choques 10 de la presente
invención puede fijarse mecánicamente con un torno, o similar, a una
placa de acero 11, o similar, de la carrocería del coche, como se
muestra en la figura 7A. Alternativamente, como se muestra en la
figura 8, el material de absorción de choques 10 de la presente
invención puede fijarse a una parte interior 13 de la carrocería del
coche (por ejemplo, una lámina de una parte del techo, o similar)
con un adhesivo 14 o una cinta adhesiva. Además, en el montaje a un
carril lateral, o similar, para estabilizar las características de
impacto, o similar, la superficie puede presionarse con un material
de superficie 15 de una placa de acero, una placa de resina, o
similar, como se muestra en la figura 7B.
Alternativamente, el material de superficie 15
puede montarse por adhesión o unión con el material de absorción de
choques 10. Por consiguiente, fijando el material de superficie 15
de acuerdo con ello, el material de absorción de choques 10 puede
montarse fácilmente a la carrocería del coche y puede mejorarse la
resistencia al montaje.
En el montaje de un material de absorción de
choques a una carrocería del coche de acuerdo con ello, la porción
cóncava del material de absorción de choques puede disponerse tanto
en el lado interior como en el lado exterior del interior de un
coche. La dirección de disposición puede determinarse opcionalmente
de acuerdo con la estabilidad de montaje, la estabilidad de la
capacidad de absorción de choques, o similar.
A continuación, se explicará más específicamente
el material de absorción de choques de acuerdo con la presente
invención con referencia a los ejemplos y ejemplos comparativos.
En los ejemplos siguientes y ejemplos
comparativos, se midió la capacidad de absorción de choques como un
material de protección de la cabeza por el choque aplicado en un
muñeco en una aceleración en un ensayo de evaluación dinámico
utilizando el muñeco, y se evaluó la extensión de los criterios de
lesión de la cabeza (HIC(d)) calculados a partir de la
aceleración. En general, se consideró que un HIC (d) de 1.000 o
menor era excelente en términos de capacidad de absorción de
choques. Los fabricantes de automóviles desarrollan productos que
tienen un valor de 800 o menos para asegurar la seguridad.
Se produjo un material de absorción de choques
con la configuración mostrada en las figuras 1 y 3 a partir de una
espuma de poliuretano rígida que tenía una tensión de compresión de
15 kg/cm^{2}. El material de absorción de choques comprendía un
miembro plano que tenía un tamaño externo de 210 mm (en la dirección
longitudinal) x 60 mm (en la dirección lateral) x 20 mm (en la
dirección vertical), con porciones cóncavas de 50 mm x 10 mm x 10 mm
(profundidad) provistas paralelas con un paso de disposición de 15
mm con un espesor T de 5 mm de las partes de pared, y una relación
de excavación de 28%.
Se midieron os criterios de lesión de la cabeza
para el material de absorción de choques. Los resultados se muestran
en la Tabla 1.
Ejemplo Comparativo
1
Los criterios de lesión de la cabeza fueron
medidos para un material de absorción de choques 20 con partes de
muesca 21 dispuestas paralelas, como se muestra en la figura 9. Los
resultados se muestran en la Tabla 1. El material que comprendía el
material de absorción de choques 20 era la misma espuma de
poliuretano rígida utilizada en el Ejemplo 1. El tamaño externo del
mismo era el mismo que el del Ejemplo 1. La relación de excavación
(la relación de volumen de las partes de muesca con respecto al
volumen de las partes de muesca y la parte de espuma de poliuretano
rígida) era 33%.
Ejemplo Comparativo
2
Los criterios de lesión de la cabeza se midieron
para un material de absorción de choques 30, con una parte de muesca
31 formada en la dirección longitudinal como se muestra en la figura
10. Los resultados se muestran en la Tabla 1. El material que
comprendía el material de absorción de choques 30 era la misma
espuma de poliuretano rígida utilizada en el Ejemplo 1. El tamaño
externo del mismo era el mismo que el del Ejemplo 1. La relación de
excavación (la relación de volumen de las partes de muesca con
respecto al volumen de las partes de muesca y la parte de espuma de
poliuretano rígida) era 33%.
Ejemplo Comparativo
3
Se produjo un material de absorción de choques de
la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que se utilizó una
espuma de poliuretano rígida que tenía una tensión de compresión de
2,8 kg/cm^{2}, y se midieron los criterios de lesión de la cabeza.
Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Se produjo un material de absorción de choques de
la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que se formaron las
porciones cóncavas para tener la anchura de la parte de pared y la
relación de excavación de los valores mostrados en la Tabla 2, y se
midieron los criterios de lesión de la cabeza. Los resultados se
muestran en la Tabla 2.
Ejemplo Comparativo
4
Se produjo un material de absorción de choques de
la misma manera que en el Ejemplo 1,, excepto que el paso de
disposición de las porciones cóncavas era de 35 mm, cambiando el
tamaño de porción cóncava para tener la misma relación de
excavación. De acuerdo con la evaluación del material de absorción
de choques, los criterios de lesión de la cabeza pueden ser 1.000 o
menos dependiendo de la posición de impacto, pero el valor fluctuó
dependiendo de la posición de impacto y, por lo tanto, no fue
ventajoso debido a una ligera inferioridad de la estabilidad de
rendimiento y seguridad.
Como es evidente a partir de los Ejemplos y los
Ejemplos Comparativos explicados hasta ahora en detalle, de acuerdo
con el material de absorción de choques de la presente invención,
puede proporcionarse un material de absorción de choques para
automóviles, que tiene una capacidad de absorción de choques
extremadamente buena, capaz de absorber energía de choque aplicada a
las cabezas de los pasajeros en un interior del coche en el tiempo
de un accidente, o similar, y reduciendo los criterios de lesión de
la cabeza.
La figura 11 es una vista en sección transversal
que muestra una forma de realización de un método para montaje de un
material de protección. Las figuras 12A a 12D son vistas planas que
muestran formas de realización de fijación de una cinta
adhesiva.
Como se muestra en la figura 11, se utilizó una
lámina adhesiva (en la figura 1, cinta adhesiva) 3 que comprende un
material de base 3A hecho de un material de espuma con una capa
adhesiva 3B formada encima para montar un material de protección de
la cabeza 1 sobre un material de techo 2, o similar. Puede adoptarse
para montar el material de protección de la cabeza no solamente al
material de techo, sino también a cualquiera de los otros materiales
interiores y a la carrocería del coche.
Como el material de espuma, que comprende el
material de base de la lámina adhesiva, pueden mencionarse varios
materiales de espuma, tales como espumas de resina de poliolefina
que incluyen espuma de poliuretano blanda, polipropileno,
polietileno, o similares, un caucho de espuma, o similar. Como para
la densidad del mismo, está deseablemente en el intervalo de 0,005 a
0,5 g/cm^{3}, en particular, 0,005 a 0,2 g/cm^{3}. Es decir,
puesto que un material de espuma con una alta densidad mayor que 0,5
g/cm^{3} no puede adaptarse a deformación debido a la dureza del
mismo, no puede obtenerse suficientemente el efecto de prevención de
la caída del material de protección de la cabeza. Por otro lado, un
material de espuma de baja densidad con una densidad menor que 0,005
g/cm^{3} puede romperse o dañarse fácilmente por manipulación,
puesto que la resistencia del material de espuma es baja y, por lo
tanto, no es práctico.
Además, el espesor del material de base que
comprende el material de espuma está preferiblemente en el intervalo
de 0,5 a 5 mm. Es decir, un material de base fino con un espesor
menor que 0,5 mm no puede producir suficientemente los efectos de
prevención de la caída provocados por la deformación del material de
base del material de protección de la cabeza. Adicionalmente, puesto
que la holgura de las partes se ajusta hasta aproximadamente 5 mm o
menor en una carrocería de coche ordinaria, con un substrato de base
que tiene un espesor de más de 5 mm, la porción de lámina adhesiva
es más gruesa que la holgura, de manera que el material de
protección de la cabeza puede caerse por el contacto con la
carrocería del coche durante el montaje con la carrocería del coche,
o el material de protección de la cabeza contacta con otras partes,
generando ruidos extraños y, por lo tanto, no es preferido. Además,
en el caso de un material de base que tiene un espesor de más de 5
mm, cuando se aplica un choque al material de protección de la
cabeza montado con la lámina adhesiva, el material de base de la
lámina adhesiva puede deformarse substancialmente, dependiendo de la
dirección del choque para generar desplazamiento del material de
protección de la cabeza y, por lo tanto, no puede obtenerse la carga
inicial necesaria para proteger la cabeza del choque, y el material
de protección de la cabeza no puede realizar su función. En general,
puesto que los choques pueden aplicarse a partir de varias
direcciones al material de protección de la cabeza, es
extremadamente importante asegurar la prevención de tal
desplazamiento para proteger la cabeza.
Como material adhesivo de la capa adhesiva que
debe formarse en el material de base, puede utilizarse un material
adhesivo ordinario, tal como acrílico, caucho, o similar. En
general, la capa adhesiva es formada con un material adhesivo de
este tipo en un espesor de aproximadamente 0,01 a 1 mm.
En el montaje del material de protección de la
cabeza a un material de techo, o similar, con una lámina adhesiva,
el método para fijar la lámina adhesiva no está limitado
particularmente, sino que puede fijarse una cinta adhesiva similar a
una banda 3 en la dirección longitudinal del material de protección
de la cabeza 1, como se muestra en la figura 12A, o una cinta
adhesiva 3 cortada en una longitud corta puede fijarse en una
pluralidad de puntos en el material de protección de la cabeza 1,
como se muestra en las figuras 12B y 12C. Además, como se muestra en
la figura 12D, puede fijarse una cinta adhesiva 3 de acuerdo con la
configuración del material de protección de cabeza 1 con una
configuración irregular.
Una cinta adhesiva en forma de banda puede
utilizarse, por consiguiente, como la lámina adhesiva, o puede
utilizarse una lámina adhesiva en forma de pegatina pequeña de una
forma cuadrilátera, de forma circular, o similar. Puede
seleccionarse y utilizarse opcionalmente de acuerdo con la
configuración, tamaño, la configuración de la parte que debe
montarse, o similar del material de protección de la cabeza.
\newpage
A continuación se explicará un método para montar
un material de protección más específicamente con referencia a un
ejemplo.
Se montó un material de protección de la cabeza
hecho de una espuma de poliuretano rígida de 60 mm x 450 mm x 20 mm
con una cinta adhesiva, que comprendía un material de base que tenía
un espesor de 3 mm hecho de una espuma de poliuretano blanda con una
densidad de 0,02 g/cm^{3}, que tenía una capa adhesiva de material
adhesivo acrílico (espesor: 0,06 mm) formado en ambos lados del
mismo, fijado como se muestra en la figura 12A, a un material de
techo para automóviles en la posición mostrada en la figura 13A.
Después del montaje del material de protección de la cabeza, se
transportó y montó el material de techo dentro de una carrocería del
coche.
Cuando se montó un material de protección de la
cabeza se montó con una cinta adhesiva, que comprendía un material
de base tal como tela no tejida, papel, película de plástico, o
similar, con un material adhesivo aplicado encima para formar una
capa adhesiva, se produjo la caída del material de protección de la
cabeza en el tiempo de transporte y montaje. Sin embargo, en esta
forma de realización, incluso cuando el material de techo se deformó
durante el transporte o impacto con otra parte en el tiempo de
montaje, el material de protección de la cabeza se adhirió
firmemente sin despegarse o caerse.
Como es evidente a partir del Ejemplo 3
mencionado anteriormente, en el montaje un material de protección
tal como un material de protección de la cabeza que utiliza una
cinta adhesiva, capaz de que se monte de forma fácil y económica,
con una capacidad de funcionamiento de montaje superior, sin la
necesidad de tiempo de fijación o tiempo de agarre, puede prevenirse
la deformación de la parte montada con el material de protección
durante la manipulación, o el despegue o la caída del material de
protección en el tiempo de impacto por otra parte.
Por lo tanto, un material de protección puede
montarse fácilmente, de forma segura, y firmemente a una parte, que
puede deformarse drásticamente o tener choques aplicados al mismo,
tal como un material de techo, un embellecedor, una carrocería del
coche, o similar de un automóvil.
Claims (3)
1. Un material de absorción de choques (1) que
consta de una espuma de poliuretano rígida, teniendo dicho material
una configuración de un cuadro (2), concavidades (3) dispuestas en
al menos una superficie del mismo, y paredes (4) para dividir las
concavidades, caracterizado porque la espuma de poliuretano
rígida tiene una resistencia a la compresión entre 3 y 40 kg/
cm^{2}, con una relación de un volumen de las concavidades (3) con
respecto a un volumen total de la espuma de poliuretano rígida entre
10 y 40%, estando dispuestas las concavidades (3) paralelas en una
dirección, con un paso de disposición no mayor que 30 mm, y estando
la anchura de las paredes (4) entre las concavidades adyacentes (3)
entre 2 y 15 mm.
2. El material de absorción de choques de acuerdo
con la reivindicación 1, donde el paso está entre 10 y 30 mm.
3. El material de absorción de choques de acuerdo
con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, donde dicho material
(1) está montado a un automóvil como un material de protección.
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