JP2007168705A - エネルギー吸収部材、バンパー芯材及びバンパー構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明は、衝撃吸収効果に優れるエネルギー吸収部材を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明のエネルギー吸収部材は合成樹脂発泡体からなり、衝撃受圧面に略直交する方向に形成されると共に、互いに略平行する2つのリブ3を有し、2つのリブ3の高さH(mm)と厚さT(mm)との比H/Tが3〜5であり、かつ、衝撃受圧面及び/または該衝撃受圧面の反対面において、2つのリブ3の幅方向に沿う外側の角部に切欠き6が形成されていることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
〔1〕 合成樹脂発泡体からなり、衝撃受圧面に略直交(直交を含む)する方向に設けられ互いに略平行(平行を含む)な2つのリブと、該2つのリブを連結する基部とにより垂直断面形状がコの字型をなすエネルギー吸収部材であって、
各々のリブの高さH(mm)と厚さT(mm)との比H/Tが3〜5であり、
かつ、前記衝撃受圧面及び/または該衝撃受圧面の反対面において、該リブの幅方向に沿う外側の角部に切欠きが形成されていることを特徴とするエネルギー吸収部材。
〔2〕 該合成樹脂発泡体が、熱可塑性樹脂発泡粒子成形体であることを特徴とする前記〔1〕に記載のエネルギー吸収部材。
〔3〕 該熱可塑性樹脂発泡粒子成形体が、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子成形体であることを特徴とする前記〔2〕に記載のエネルギー吸収部材。
〔4〕 該熱可塑性樹脂発泡粒子成形体が、見掛け密度0.022〜0.13g/cm3のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体であることを特徴とする前記〔2〕に記載のエネルギー吸収部材。
〔5〕 前記〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載のエネルギー吸収部材からなるバンパー芯材であって、該2つのリブは互いに上下に略平行(平行を含む)に位置していることを特徴とするバンパー芯材。
〔6〕 該バンパー芯材の該2つのリブの自由端面において、リブの幅方向に沿う外側の角部に該切欠きが形成されていることを特徴とする前記〔5〕に記載のバンパー芯材。
〔7〕 外装材とバンパービームとの間に、前記〔5〕または〔6〕に記載のバンパー芯材が配置され、上側リブの上方及び下側リブの下方に、外力により折れ曲った各々のリブを収容可能な空間が設けられていることを特徴とするバンパー構造。
〔8〕 該バンパー芯材の該2つのリブの自由端面が外装材側に位置するように配置されていることを特徴とする前記〔7〕に記載のバンパー構造。
本発明のバンパー芯材は、前記エネルギー吸収部材からなるので、バンパー芯材として好適なものである。
本発明のバンパー構造は、リブの外方に衝撃を受けて折れ曲った各々のリブを収容可能な空間が設けられていることにより、衝突時における荷重一定のフラット領域が長く確保されるものである。
図1(a)は本発明のエネルギー吸収部材の一例を示す斜視図であり、同(b)はその垂直断面図である。そして、図2(a)は本発明のエネルギー吸収部材の他の例を示す斜視図であり、同(b)はその垂直断面図である。図1、図2において、1はエネルギー吸収部材を、2は基部を、3a、3bは2つのリブを、3は2つのリブの総称を、4aはリブ3aの自由端面を、4bはリブ3bの自由端面を、4は2つのリブの自由端面の総称を、5aは基部のリブ3が設けられている面を、5bは基部のリブ3が設けられている面の反対側の面を、6aはリブ3aの自由端面4aのリブの幅方向に沿う外側の角部に形成されている切欠きを、6bはリブ3bの自由端面4bのリブの幅方向に沿う外側の角部に形成されている切欠きを、6はリブの自由端面4に形成されている切欠きの総称を、7a、7bは夫々基部2の面5bのリブの幅方向に沿う外側の角部に形成されている切欠きを、7は基部2の面5bに形成されている切欠きの総称をそれぞれ示し、矢印Aはリブの自由端面4に向かって衝撃荷重がかかる場合の力の作用方向を示し、矢印Bは基部2の面5bに向かって衝撃荷重がかかる場合の力の作用方向を示す。
試験片:JIS K 7162(1994)記載の試験片1A形(射出成形で直接成形)
試験速度:1mm/分
また、互いに略平行(平行を含む)する2つのリブとは、リブ3aとリブ3bとが厳密に平行でなくてもよいことを意味し、具体的には、内角αと内角α’との差が−20〜20度、更に−10〜10度であることが好ましい。
尚、図4(a)(b)は切欠きの垂直断面形状の説明図である。
また、切欠き6、7のリブ3の高さ方向の寸法L2は、外側に座屈させるために、2〜50mmが好ましく、3〜30mmがより好ましく、3〜20mmが更に好ましい。
なお、本発明において、補助リブ11が設けられている場合であっても、リブ3aと基部2とリブ3bで定まる部材を垂直断面から視た形状はリブと基部にて形成されるコの字型を含むため本発明におけるコの字型に包含される。
尚、図7(a)は圧縮試験方法の正面図、同(b)は側面図であり、図7において、21は試験片、22は直径50mmのパイプ、23は剛体からなる試験片の保持台、24は圧縮装置をそれぞれ示す。
該バンパー構造としては、例えば、図8に示すように、フェイシャー(外装材)32とバンパービーム(レインフォースメント)33との間に、本発明のエネルギー吸収部材からなるバンパー芯材31が配置され、リブ3aの上方とリブ3bの下方に、衝撃を受けて折れ曲った各々のリブ3を収容可能な空間34a、34bが設けられている。このような空間34が設けられていると、衝撃を受けたリブ3が空間34側に倒れて折れ曲がりながら挫屈するので、折れ曲がったリブ3(a)、3(b)同士が重なりあって反発しあうということがなくなり、圧縮曲線のフラット領域が長く続くことになる。
引張弾性率1120MPaのポリプロピレン系樹脂(エチレン‐プロピレンランダムコポリマー)を使用して、見掛け密度0.16g/cm3のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、二本のリブと基部とを有する垂直断面がコの字型の図1に示す形状のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体(見掛け密度0.113g/cm3)からなるエネルギー吸収部材を作製した。
実施例1と同じ引張弾性率1120MPaのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度0.16g/cm3のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、二本のリブと基部とを有する垂直断面がコの字型の図1に示す形状のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体(密度0.113g/cm3)からなるエネルギー吸収部材を作製した。
実施例1と同じ引張弾性率1120MPaのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度0.12g/cm3のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、二本のリブと基部とを有する垂直断面がコの字型の図1に示す形状のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体(密度0.082g/cm3)からなるエネルギー吸収部材を作製した。
実施例1と同じ引張弾性率1120MPaのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度0.076g/cm3のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、二本のリブと二本のリブの中間に設けられた1本の補助リブと基部とを有する垂直断面がコの字型部分を有する図5に示す形状のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体(密度0.060g/cm3)からなるエネルギー吸収部材を作製した。
実施例3と同様のエネルギー吸収部材を作成した。
実施例1と同じ引張弾性率1120MPaのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度0.26g/cm3のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、二本のリブと基部とを有する垂直断面がコの字型の図1に示す形状のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体(見掛け密度0.18g/cm3)からなるエネルギー吸収部材を作製した。
実施例1と同じ引張弾性率1120MPaのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度0.029g/cm3のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、二本のリブと基部とを有する垂直断面がコの字型の図1に示す形状のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体(見掛け密度0.020g/cm3)からなるエネルギー吸収部材を作製した。
リブの自由端面外側の角部に切欠きを形成せずに、基部の外側の角部に切欠き(L1:5mm×L2:10mm)をリブの幅方向に連続して形成して垂直断面がコの字型の図2に示す形状のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体を成形した以外は実施例3と同様のエネルギー吸収部材を作製した。尚、得られたエネルギー吸収部材の見掛け密度、各部の寸法などを表1に示す。
実施例3の厚さTを20.5mm(根元21mm、先端20mm)とした以外は、実施例3と同様のエネルギー吸収部材を作成した。
スチレン変性ポリエチレン樹脂としてポリエチレン−スチレングラフト共重合体(スチレン成分比率60重量%)を使用して、見掛け密度0.094g/cm3のスチレン変性ポリエチレン樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、実施例3と同様の形状のスチレン変性ポリエチレン樹脂発泡粒子成形体(見掛け密度0.067g/cm3)からなるエネルギー吸収部材を作製した。尚、得られたエネルギー吸収部材の見掛け密度、各部の寸法などを表1に示す。
実施例1と同じ引張弾性率1120MPaのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度0.16g/cm3のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、二本のリブと基部とを有する垂直断面がコの字型形状のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体(密度0.113g/cm3)からなるエネルギー吸収部材を作製した。
実施例1と同じ引張弾性率1120MPaのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度0.16g/cm3のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、二本のリブと基部とを有する垂直断面がコの字型形状のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体(密度0.113g/cm3)からなるエネルギー吸収部材を作製した。
実施例1と同じ引張弾性率1120MPaのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度0.16g/cm3のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、二本のリブと基部とを有する垂直断面がコの字型形状のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体(密度0.113g/cm3)からなるエネルギー吸収部材を作製した。
実施例1と同じ引張弾性率1120MPaのポリプロピレン系樹脂を使用して、見掛け密度0.12g/cm3のポリプロピレン系樹脂発泡粒子を製造し、該発泡粒子を金型に充填してスチーム加熱成形することにより、二本のリブと基部とを有する垂直断面がコの字型形状のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体(密度0.082g/cm3)からなるエネルギー吸収部材を作製した。
2 基部
3、3a、3b リブ
4、4a、4b リブの自由端面
5a 基部のリブが設けられている面
5b 基部のリブが設けられている面の反対側の面
6、6a、6b 切欠き
7、7a、7b 切欠き
11 補助リブ
21 試験片
22 直径70mmのパイプ
23 試験片の保持台
24 圧縮装置
Claims (8)
- 合成樹脂発泡体からなり、衝撃受圧面に略直交(直交を含む)する方向に設けられ互いに略平行(平行を含む)な2つのリブと、該2つのリブを連結する基部とにより垂直断面形状がコの字型をなすエネルギー吸収部材であって、
各々のリブの高さH(mm)と厚さT(mm)との比H/Tが3〜5であり、
かつ、前記衝撃受圧面及び/または該衝撃受圧面の反対面において、該リブの幅方向に沿う外側の角部に切欠きが形成されていることを特徴とするエネルギー吸収部材。 - 該合成樹脂発泡体が、熱可塑性樹脂発泡粒子成形体であることを特徴とする請求項1に記載のエネルギー吸収部材。
- 該熱可塑性樹脂発泡粒子成形体が、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子成形体であることを特徴とする請求項2に記載のエネルギー吸収部材。
- 該熱可塑性樹脂発泡粒子成形体が、見掛け密度0.022〜0.13g/cm3のポリプロピレン系樹脂発泡粒子成形体であることを特徴とする請求項2に記載のエネルギー吸収部材。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のエネルギー吸収部材からなるバンパー芯材であって、該2つのリブは互いに上下に略平行(平行を含む)に位置していることを特徴とするバンパー芯材。
- 該バンパー芯材の該2つのリブの自由端面において、リブの幅方向に沿う外側の角部に該切欠きが形成されていることを特徴とする請求項5に記載のバンパー芯材。
- 外装材とバンパービームとの間に、請求項5または6に記載のバンパー芯材が配置され、上側リブの上方及び下側リブの下方に、外力により折れ曲った各々のリブを収容可能な空間が設けられていることを特徴とするバンパー構造。
- 該バンパー芯材の該2つのリブの自由端面が外装材側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項7に記載のバンパー構造。
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