JP4576311B2 - Shock absorber for vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、車両の乗員の下肢部を保護するための下肢部衝撃吸収パッドや、ドアトリムやリアサイドトリムなどに装着されて乗員を保護するための衝撃吸収パッドとして使用される車両用衝撃吸収材に係り、特に、車両衝突時における衝撃吸収性能に優れ、かつ、衝撃荷重が乗員に障害を与え得る所定の限界荷重に達することのない車両用衝撃吸収材に関するものである。 The present invention relates to a shock absorbing material for a vehicle used as a shock absorbing pad for protecting a passenger by attaching to a lower limb shock absorbing pad for protecting a lower limb of a vehicle occupant or a door trim or a rear side trim. In particular, the present invention relates to a shock absorber for a vehicle that is excellent in shock absorbing performance at the time of a vehicle collision and does not reach a predetermined limit load at which the shock load can cause an obstacle to an occupant.
車両の乗員足元部には、車両衝突時に乗員の下肢部を衝撃荷重から保護するために、例えば任意の発泡樹脂からなる下肢部衝撃吸収パッドが載置されているのが一般的である。また、ドアトリムやリアサイドトリム、ラゲージサイドトリムなどの車両内装部品にも衝撃吸収パッドが内蔵されており、衝撃荷重からの乗員の保護が図られている。 In order to protect the lower limbs of an occupant from an impact load at the time of a vehicle collision, a lower limb shock absorbing pad made of, for example, an arbitrary foamed resin is generally placed on the occupant foot of the vehicle. In addition, vehicle interior parts such as door trims, rear side trims, and luggage side trims have built-in shock absorbing pads to protect passengers from impact loads.
上記する衝撃吸収パッド(または下肢部衝撃吸収パッド)に関する技術の開示は従来多様に存在し、例えば、特許文献1,2を挙げることができる。特許文献1には、ドアトリムの裏面に衝撃吸収パッドの取付け部位を収容保持するパッド収容保持部を形成しておき、パッド収容保持部を構成する上壁部に貫通孔を、側壁部に貫通溝をそれぞれ設けておくことにより、パッド収容保持部を座屈変形し易くし、衝撃による初期反力を抑えながら衝撃力の吸収を図る内装部品に関する発明が開示されている。
Various disclosures of techniques related to the above-described shock absorbing pad (or lower limb shock absorbing pad) exist, and for example,
一方、特許文献2に開示の発明もドアトリムの裏側に配設される衝撃吸収パッドに関するものであるが、この衝撃吸収パッドは、中間板部の両側に略垂直に内向突起と外向突起を例えばずれた位置にそれぞれ配置することにより、衝撃荷重を受けた際に内向突起と外向突起が座屈破損した後に、中間板部も折損させ易くすることにより、衝撃荷重の上昇を抑えるように構成されているものである。
上記する特許文献1,2に開示の衝撃吸収パッドによれば、車両衝突時の衝撃荷重の上昇を効果的に抑制することができる。しかし、特許文献1においては無垢の衝撃吸収パッドが使用されているため、衝撃吸収パッドが塑性変形した後は、衝撃荷重の増加が否めず、結果として、衝撃荷重が乗員に障害を与え得る所定の限界荷重を超えてしまう可能性が高い。一方、特許文献2の衝撃吸収パッドでは、内向突起と外向突起が座屈し、さらに中間板部が折損した後において、該中間板部が無垢の板状に成形されていることから、やはり、最終的には衝撃荷重が乗員に障害を与え得る所定の限界荷重を超えてしまうことに変わりはない。すなわち、これらの特許文献に共通する問題は、パッドの潰れ残りが存在することにより、衝撃荷重は最終的には限界荷重を超過し、その結果的として乗員には何らかの障害を齎す危険性が残ってしまう点である。
According to the impact absorbing pads disclosed in
本発明の車両用衝撃吸収材は、上記する問題に鑑みてなされたものであり、車両衝突時の衝撃を効果的に緩和することに加えて、衝撃荷重が乗員に障害を与え得る所定の限界荷重に達することを確実に防止できる車両用衝撃吸収材を提供することを目的としている。 The impact absorbing material for a vehicle of the present invention is made in view of the above-described problem, and in addition to effectively mitigating an impact at the time of a vehicle collision, a predetermined limit at which an impact load can cause an obstacle to an occupant. An object of the present invention is to provide a vehicle shock absorber capable of reliably preventing a load from being reached.
前記目的を達成すべく、本発明による車両用衝撃吸収材は、発泡性樹脂粒子を成形型内で加熱発泡して得られる発泡成形体からなり、該発泡成形体を構成する粒子間には隙間が形成されており、発泡成形体が所定の厚みに圧縮された際に複数の破片となるように構成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the impact absorbing material for vehicles according to the present invention comprises a foamed molded product obtained by heating and foaming foamable resin particles in a mold, and a gap is formed between the particles constituting the foamed molded product. Is formed, and the foamed molded body is configured to have a plurality of pieces when compressed to a predetermined thickness.
本発明の衝撃吸収材は、下肢部衝撃吸収パッドや、ドアトリムやリアサイドトリム、ラゲージサイドトリムなどの車両内装部品に内蔵される衝撃吸収パッドとして使用することができる。 The shock absorbing material of the present invention can be used as a shock absorbing pad built in a vehicle interior part such as a lower limb shock absorbing pad, a door trim, a rear side trim, or a luggage side trim.
衝撃吸収材を成形する発泡性樹脂粒子は特に限定するものではないが、発泡性樹脂粒子として熱可塑性樹脂粒子を使用する場合は、スチレン改質ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂などを使用することができる。中でも、ポリエチレン系樹脂粒子にスチレン系単量体を含浸重合させて得られるスチレン改質ポリエチレン系樹脂の樹脂粒子発泡成形体は、ポリエチレン系樹脂粒子の発泡成形体やポリプロピレン系樹脂粒子の発泡成形体に比べて、寸法安定性と形状保持性に優れていること、ポリスチレン系樹脂粒子の発泡成形体に比べて擦れによる粉が出難いことの理由から特に好ましい。また、スチレン改質ポリエチレン系樹脂におけるスチレン成分の割合は40〜90重量%、好ましくは50〜85重量%、より好ましくは55〜75重量%である。 The foamable resin particles for molding the shock absorbing material are not particularly limited. However, when thermoplastic resin particles are used as the foamable resin particles, styrene-modified polyethylene resin, polystyrene resin, polyethylene resin, polypropylene System resin etc. can be used. Among them, styrene-modified polyethylene resin resin particle foam molded products obtained by impregnating and polymerizing polyethylene resin particles with styrene monomers include polyethylene resin particle foam molded products and polypropylene resin particle foam molded products. Compared to the above, it is particularly preferable because it is excellent in dimensional stability and shape retention and is less likely to generate powder due to rubbing than a foamed molded product of polystyrene resin particles. The proportion of the styrene component in the styrene-modified polyethylene resin is 40 to 90% by weight, preferably 50 to 85% by weight, more preferably 55 to 75% by weight.
衝撃吸収材(発泡成形体)の成形に際しては、例えば上記するスチレン改質ポリエチレン系樹脂をはじめとする熱可塑性樹脂に、発泡剤を含浸させて発泡性の熱可塑性樹脂とし、該発泡性の熱可塑性樹脂を加熱水蒸気等で予備発泡させることで予備発泡粒子を製造する。次いで、かかる予備発泡粒子を成形型に充填し、発泡成形すればよい。ここで、衝撃吸収材の発泡倍率は、例えば5〜70倍の範囲内で調整した予備発泡粒子により成形するのがよい。発泡倍率が5倍未満のものは非常に硬くなるため、発泡体による十分な塑性変形性能を期待することができない。一方、発泡倍率が70倍を越えてしまうと、発泡体が軟らかすぎてしまい、発泡体としての反力を得ることが難しくなる。 When molding an impact absorbing material (foamed molded article), for example, a thermoplastic resin such as the above-mentioned styrene-modified polyethylene resin is impregnated with a foaming agent to form a foamable thermoplastic resin. Prefoamed particles are produced by prefoaming a plastic resin with heated steam or the like. Then, the pre-expanded particles are filled in a mold and foam-molded. Here, the expansion ratio of the shock absorbing material is preferably formed by pre-expanded particles adjusted within a range of 5 to 70 times, for example. Since the thing with a foaming ratio of less than 5 becomes very hard, sufficient plastic deformation performance by a foam cannot be expected. On the other hand, if the expansion ratio exceeds 70 times, the foam is too soft and it is difficult to obtain a reaction force as the foam.
本発明の衝撃吸収材は、該衝撃吸収材を構成する発泡性樹脂粒子間に人為的に隙間を形成させ、車両衝突時の衝撃荷重に対して衝撃吸収材が圧縮された際に、粒子間接着が解放され、各粒子が複数の破片となるように構成されている。衝撃吸収材が複数の破片となる圧縮状態は、衝撃吸収材に使用される発泡性樹脂粒子の素材や、粒子間の空隙率などによって変化することから、設定される限界荷重値と、使用される発泡性樹脂粒子、空隙率などに応じて、衝撃荷重が限界荷重値を超えない範囲内にて各パラメータの設定がおこなわれる。 The impact absorbing material of the present invention is formed by artificially forming a gap between the foamable resin particles constituting the impact absorbing material, and when the impact absorbing material is compressed against an impact load at the time of a vehicle collision, the particle indirect The dressing is released and each particle is configured into a plurality of pieces. The compression state in which the shock absorber becomes multiple pieces varies depending on the material of the foamable resin particles used in the shock absorber and the porosity between the particles. Each parameter is set within a range in which the impact load does not exceed the limit load value according to the expandable resin particles and the porosity.
本発明の衝撃吸収材によれば、衝撃荷重が衝撃限界荷重を超えない範囲内で粒子間接着が解放され、発泡成形体が複数の破片となるため、発泡成形体の塑性変形後に衝撃荷重が増加するといった問題は生じ得ない。車両衝突時以降の初期の段階では、衝撃吸収材の塑性変形によって衝撃荷重の上昇を効果的に緩和させ、衝撃吸収材が所定の圧縮状態となった段階で粒子間接着が解放されることにより、荷重(応力)を急激に落ち込ませることにより、衝撃荷重による乗員への危険性を従来の衝撃吸収パッドに比して格段に低減させることができる。 According to the shock absorbing material of the present invention, the adhesion between particles is released within a range where the impact load does not exceed the impact limit load, and the foam molded body becomes a plurality of pieces, so that the impact load is reduced after plastic deformation of the foam molded body. The problem of increasing cannot occur. In the initial stage after the vehicle collision, the impact load increase is effectively mitigated by plastic deformation of the shock absorber, and the interparticle adhesion is released when the shock absorber is in a predetermined compression state. By drastically dropping the load (stress), the danger to the occupant due to the impact load can be significantly reduced as compared with the conventional shock absorbing pad.
また、本発明による車両用衝撃吸収材の他の実施形態において、前記所定の厚みが、圧縮される前の厚みの60〜20%の厚みであることを特徴とする。 In another embodiment of the vehicle shock absorber according to the present invention, the predetermined thickness is 60 to 20% of a thickness before being compressed.
発明者等の実験によれば、上記に例示した発泡性樹脂粒子からなる衝撃吸収材においては、初期の厚みに対して60〜20%の厚みに圧縮された際に、粒子間接着が解放されることが実証されている。したがって、かかる範囲の圧縮状態まで衝撃吸収材が塑性変形した後に粒子間接着が解放されることにより、衝撃荷重が乗員に障害を与え得る限界荷重に達する前に、効果的に衝撃荷重の急激な低下を招来させることができる。 According to the experiments by the inventors, in the shock absorbing material composed of the expandable resin particles exemplified above, the interparticle adhesion is released when compressed to 60 to 20% of the initial thickness. Has been demonstrated. Therefore, after the impact absorbing material is plastically deformed to such a compressed state, the interparticle adhesion is released, so that the impact load can be effectively abrupt before the impact load reaches the limit load that can impede the occupant. A reduction can be caused.
また、本発明による車両用衝撃吸収材の好ましい実施形態において、発泡成形体の全体積に対する粒子間の空隙の総和の比率が、10〜40%であることを特徴とする。 In a preferred embodiment of the vehicle shock absorber according to the present invention, the ratio of the sum of voids between particles to the total volume of the foamed molded product is 10 to 40%.
上記と同様に、発明者等の実験によれば、上記に例示した発泡性樹脂粒子からなる衝撃吸収材において、発泡成形体の全体積に対する粒子間の空隙の総和の比率(空隙率)を10〜40%に調整することにより、衝撃荷重が乗員に障害を与え得る限界荷重に達する前に、効果的に衝撃荷重の急激な低下を招来できることが実証されている。空隙率を変化させることは、粒子間の接着面積を変化させることに繋がり、結果として、粒子間接着力の調整に繋がることとなる。 Similarly to the above, according to the experiments by the inventors, in the impact absorbing material composed of the expandable resin particles exemplified above, the ratio of the sum of voids between the particles to the total volume of the foamed molded product (void ratio) is 10 It has been demonstrated that by adjusting to ˜40%, the impact load can be effectively reduced drastically before reaching the limit load at which the impact load can damage the occupant. Changing the porosity leads to changing the adhesion area between the particles, and as a result, adjusting the adhesion between the particles.
なお、空隙率の調整は、予備発泡粒子を成形型にて発泡成形する際の成形条件を適宜に調整することによりおこなうことができる。例えば板状の衝撃吸収材を成形型内にて製造する場合において、成形型として使用される金型加熱を4秒、衝撃吸収材の一方面の蒸気加熱を4秒、他方面の蒸気加熱を3秒、両面加熱を5秒、水冷を25秒、放冷を160秒それぞれおこなう製造方法を適用することにより、空隙率20%の衝撃吸収材を得ることができる。 The porosity can be adjusted by appropriately adjusting the molding conditions when foaming the pre-expanded particles with a molding die. For example, when a plate-shaped shock absorber is manufactured in a mold, heating of a mold used as a mold is performed for 4 seconds, steam heating of one surface of the shock absorber is performed for 4 seconds, and steam heating of the other surface is performed. By applying a production method of 3 seconds, double-sided heating for 5 seconds, water cooling for 25 seconds, and cooling for 160 seconds, an impact absorbing material having a porosity of 20% can be obtained.
空隙率を10〜40%の範囲で任意に調整する製造方法は、上記する各工程に要する時間や蒸気加熱温度などを調整することにより、容易に空隙率の微調整をおこなうことが可能である。 The manufacturing method for arbitrarily adjusting the porosity within a range of 10 to 40% can easily finely adjust the porosity by adjusting the time required for each step described above, the steam heating temperature, and the like. .
さらに、本発明による車両用衝撃吸収材の好ましい実施形態において、発泡成形体の少なくとも一つの面に、凹溝または突起が設けられていることを特徴とする。 Furthermore, in a preferred embodiment of the shock absorber for a vehicle according to the present invention, a groove or a projection is provided on at least one surface of the foamed molded product.
本発明の衝撃吸収材は、例えば空隙率が10〜40%に調整された無垢の板材の一方面または両面において、任意形状の凹溝や突起が設けられた衝撃吸収材である。 The impact-absorbing material of the present invention is an impact-absorbing material in which concave grooves and protrusions having arbitrary shapes are provided on one surface or both surfaces of a solid plate whose porosity is adjusted to 10 to 40%.
例えば衝撃吸収材が下肢部衝撃吸収パッドとして使用される場合には、車両設置時に車体側となる底面に車両前後方向に延設する縦長状の突起ないしは凹溝を複数設けた実施形態とすることができるし、衝撃吸収材がドアトリムの内側に配設される場合には、板状部材の一方面または両面に水平方向または上下方向に延設する突起や、断面視が円形や楕円形、任意の多角形の突起が散在した実施形態とすることができる。 For example, when a shock absorbing material is used as a lower limb shock absorbing pad, an embodiment in which a plurality of vertically long protrusions or concave grooves extending in the vehicle front-rear direction is provided on the bottom surface on the vehicle body side when the vehicle is installed. If the shock absorber is disposed inside the door trim, the plate-like member has a protrusion extending in the horizontal or vertical direction on one or both sides, or a circular or elliptical cross section. The polygonal projections can be scattered.
本発明の衝撃吸収材によれば、車両衝突時に凹溝や突起が座屈することによって衝撃時初期の衝撃荷重の増加を効果的に緩和でき、さらに、無垢の板状部分の塑性変形および一定の圧縮状態における粒子間接着の解放による衝撃荷重の急低下を招来させることができるため、車両衝突時における乗員の安全性を格段に向上させることができる。 According to the shock absorbing material of the present invention, the increase of the initial impact load at the time of impact can be effectively mitigated by buckling of the concave groove and the protrusion at the time of a vehicle collision, and further, plastic deformation of the solid plate-like portion and constant deformation Since it is possible to cause a sudden drop in the impact load due to the release of the interparticle adhesion in the compressed state, the safety of the occupant during a vehicle collision can be significantly improved.
以上の説明から理解できるように、本発明の衝撃吸収材によれば、衝撃吸収材が所定の圧縮状態となった段階で粒子間接着が解放され、衝撃吸収材が複数の破片となることにより、衝撃荷重が乗員に障害を与え得る限界荷重に達する前段階で荷重低下を招来させることができるため、車両衝突時の安全性を格段に向上させることができる。 As can be understood from the above description, according to the shock absorber of the present invention, when the shock absorber is in a predetermined compressed state, the interparticle adhesion is released, and the shock absorber becomes a plurality of pieces. Since the load can be lowered before the impact load reaches the limit load that can cause an obstacle to the occupant, the safety at the time of a vehicle collision can be significantly improved.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の衝撃吸収材の一実施形態の斜視図を、図2,3は、本発明の衝撃吸収材の他の実施形態の斜視図をそれぞれ示している。図4aは、衝撃吸収材に荷重が作用している状態を示した図であり、図4bは、荷重作用下において衝撃吸収材が圧縮されている状態を示した図を、図5は、図4のV部の拡大図であり、図4aは、粒子同士が接着している状況を示した図であり、図4bは、粒子間接着が解放された状況を示した図をそれぞれ示している。図6は、本発明の衝撃吸収材と従来例との衝撃吸収性能を比較した実験結果を示したグラフである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of the shock absorber of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are perspective views of other embodiments of the shock absorber of the present invention. 4A is a view showing a state in which a load is applied to the shock absorber, FIG. 4B is a view showing a state in which the shock absorber is compressed under the load, and FIG. 4 is an enlarged view of a V portion of FIG. 4, FIG. 4 a is a diagram illustrating a state in which particles are bonded to each other, and FIG. 4 b is a diagram illustrating a state in which the adhesion between particles is released. . FIG. 6 is a graph showing experimental results comparing the shock absorbing performance of the shock absorbing material of the present invention and the conventional example.
図1は、下肢部衝撃吸収パッドとして使用される衝撃吸収材1を示したものである。この衝撃吸収材1は、平板状の板材1の車両設置時に車体側となる底面に複数の縦長状の凹溝12,12,…が形成されている。衝撃吸収材1は、その原料である発泡性樹脂粒子として、スチレン改質ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂などを使用することができる。また、発泡成形体である衝撃吸収材1の全体積に対する粒子間の空隙の総和の比率(空隙率)が10〜40%の範囲に調整されて製造されている。
FIG. 1 shows an
衝撃吸収材1の製造は、例えば上記するスチレン改質ポリエチレン系樹脂を加熱水蒸気等で予備発泡させることで予備発泡粒子を製造し、この予備発泡粒子を成形型である金型内に充填し、金型を4秒程度加熱し、発泡成形体の一方面を4秒程度蒸気加熱し、その後に他方面を3秒程度蒸気加熱し、さらに両面を5秒程度加熱し、最後に25秒程度水冷し、160秒程度放冷することにより製造される。なお、各工程に要する時間等は、所望の空隙率を有する衝撃吸収材となるように適宜調整される。
The
図2は、下肢部衝撃吸収パッドとして使用される衝撃吸収材1Aであり、板材11の底面に縦長状の複数の突起13,13,…が形成された衝撃吸収材である。なお、図1,2以外にも、円形や楕円形、多角形の任意断面を有する複数の突起が板材11の底面に散在した態様の衝撃吸収材であってもよい。
FIG. 2 shows a shock absorbing material 1A used as a lower limb shock absorbing pad, which is a shock absorbing material in which a plurality of vertically
図3は、ドアトリムに内蔵される衝撃吸収材1Bを示したものである。この衝撃吸収材1Bは、板材11の両面に複数の突起14,14,…が板材に対して同位置となるように設けられて構成されている。この板材11の両面に設けられた突起14,14,…は、板材11に対して、千鳥配置となるように設けられていてもよい。
FIG. 3 shows the
本発明の衝撃吸収材が図1〜3に示す衝撃吸収材の実施形態に限定されるものでないことは勿論のことである。次に、図1に示す衝撃吸収材1をもとに、車両衝突時に衝撃吸収材1に衝撃荷重が作用し、最終的に衝撃吸収材1を構成する発泡性樹脂粒子間の接着が解放されて複数の破片となる態様の概要を説明する。
Of course, the shock absorber of the present invention is not limited to the embodiment of the shock absorber shown in FIGS. Next, based on the
図4aに示すように衝撃荷重Fが衝撃吸収材1に作用すると、衝撃吸収材1は、図4bに示すように凹溝12の座屈と板材11の塑性変形により、全体が圧縮されていく(X方向)。
When the impact load F acts on the
図5aは、図4のV部の拡大図であるが、板材11が塑性変形している間は、板材11を構成する発泡性樹脂粒子2,2,…同士は、粒子間に所定の空隙3,3,…を備えた状態で接着姿勢を保持している。
FIG. 5a is an enlarged view of a portion V in FIG. 4. While the
衝撃吸収材1の圧縮がさらに進行すると、粒子間の接着が解放され、図5bに示すように、衝撃吸収材1は複数の発泡性樹脂粒子2,2,…が複数の破片になり、その形状が壊される。衝撃吸収材1が複数の破片に壊された段階においては、衝撃荷重はその段階で応力解放がなされ、荷重値は急激に低下する。
When the compression of the
本発明の衝撃吸収材は、上記するように、所定範囲の圧縮状態で粒子間接着が解放されるように所定範囲の空隙率を備えた衝撃吸収材とすることにより、乗員に障害を与えない任意の限界荷重値未満に衝撃荷重を抑えることができる。 As described above, the shock absorbing material of the present invention does not cause an obstacle to the occupant by using a shock absorbing material having a predetermined range of porosity so that the adhesion between particles is released in a compressed state of a predetermined range. The impact load can be suppressed below an arbitrary limit load value.
[実施例]
図6は、本発明の衝撃吸収材の一実施例の有する荷重−圧縮率特性を比較例とともにグラフに示したものである。この荷重−圧縮率特性は、JISZ0235の「包装用緩衝材料の動的圧縮試験方法」に準拠した衝撃緩和効果確認実験により得られたものである。この試験では、図1に示す衝撃吸収材と板材のみからなる衝撃吸収材にそれぞれ似せたテストピースを用意し、踵治具をテストピースの表面より所定高さから落下させる。踵治具には加速度計を取り付けておき、テストピースには踵治具の落下による圧縮量を測定する変位計を取り付けておき、踵治具落下後の時間経過に伴うテストピースに加わる荷重(kN)とテストピースの圧縮率(%)を求めた。
[Example]
FIG. 6 is a graph showing the load-compressibility characteristics of an embodiment of the shock absorber of the present invention together with a comparative example. This load-compressibility characteristic was obtained by an impact relaxation effect confirmation experiment based on “Dynamic compression test method for packaging buffer material” of JISZ0235. In this test, test pieces resembling the shock absorbing material and the shock absorbing material made only of the plate material shown in FIG. An accelerometer is attached to the scissors jig, a displacement meter that measures the amount of compression due to the drop of the scissors jig is attached to the test piece, and the load ( kN) and the compression rate (%) of the test piece.
図6には、4つの実施例の実験結果が示されている。実施例はすべて、スチレン改質ポリエチレン系樹脂の予備発泡粒子から成形されている。グラフ中のX1は、空隙率が20%の衝撃吸収材であり、X2は、空隙率が30%の衝撃吸収材、X3は、空隙率が20%であって、凹溝が設けられた図1に示す衝撃吸収材であり、X4は、空隙率が30%であって、やはり凹溝が設けられた図1に示す衝撃吸収材に関する実験結果である。ここで、衝撃吸収材の寸法は(400×200×50mm)に形成されており、凹溝が設けられている場合には、深さ30mmの凹溝がほぼ均等な間隔で6個設けられている。 FIG. 6 shows experimental results of four examples. All examples are molded from pre-expanded particles of styrene-modified polyethylene resin. In the graph, X1 is a shock absorber with a porosity of 20%, X2 is a shock absorber with a porosity of 30%, and X3 has a porosity of 20% and is provided with a groove. 1, X4 is the experimental result regarding the shock absorber shown in FIG. 1 having a porosity of 30% and also provided with a concave groove. Here, the size of the shock absorbing material is (400 × 200 × 50 mm), and when the concave grooves are provided, six concave grooves with a depth of 30 mm are provided at almost equal intervals. Yes.
空隙率20%の衝撃吸収材の製造方法は、成形型として使用される金型加熱を4秒、衝撃吸収材の一方面の蒸気加熱を4秒、他方面の蒸気加熱を3秒、両面加熱を5秒、水冷を25秒、放冷を160秒それぞれおこなう製造方法である。一方、空隙率30%の衝撃吸収材の製造方法は、金型加熱を3秒、衝撃吸収材の一方面の蒸気加熱を2秒、他方面の蒸気加熱を2秒、両面加熱を3秒、水冷を20秒、放冷を150秒それぞれおこなう製造方法である。 The method for producing a shock absorbing material with a porosity of 20% is 4 seconds for heating the mold used as a mold, 4 seconds for steam heating on one side of the shock absorbing material, 3 seconds for steam heating on the other side, and double-sided heating. For 5 seconds, water cooling for 25 seconds, and cooling for 160 seconds. On the other hand, the method for producing a shock absorber with a porosity of 30% is: 3 seconds for mold heating, 2 seconds for steam heating on one side of the shock absorber, 2 seconds for steam heating on the other side, 3 seconds for double-sided heating, In this manufacturing method, water cooling is performed for 20 seconds and cooling is performed for 150 seconds.
グラフより、例えば空隙率が30%であって凹溝が形成された衝撃吸収材では、圧縮率が80%で粒子間接着が解放されて荷重が所定の限界荷重Kに到達する前に急激に低下することとなり、凹溝のない空隙率が20%の衝撃吸収材では、圧縮率が40%で粒子間接着が解放されて荷重が限界荷重Kに到達する前に急激に低下する。その他の実施例においては、圧縮率が約50〜60%程度で粒子間接着が解放される結果となった。 From the graph, for example, in an impact absorbing material having a void ratio of 30% and a concave groove formed, the intergranular adhesion is released at a compression ratio of 80%, and the load suddenly increases before reaching a predetermined limit load K. In the case of an impact absorbing material having a void ratio of 20% without concave grooves, the intergranular adhesion is released at a compression ratio of 40%, and the load rapidly decreases before reaching the limit load K. In other examples, the interparticle adhesion was released at a compression rate of about 50 to 60%.
[比較例]
一方、人為的に粒子間に空隙が形成されていない従来の衝撃吸収材の実験結果がグラフにおけるX5である。この衝撃吸収材は、成形型として使用される金型加熱を4秒、衝撃吸収材の一方面の蒸気加熱を8秒、他方面の蒸気加熱を6秒、両面加熱を15秒、水冷を25秒、放冷を160秒それぞれおこなうことにより製造されている。グラフからも明らかなように、衝撃荷重の増加が顕著であり、また、粒子間接着が解放されることがないことから、荷重値は限界荷重Kを超えてしまう結果となった。したがって、衝撃吸収材による塑性変形ないしは凹溝や突起の座屈による衝撃吸収性能により、衝撃荷重の上昇を緩和できたとしても、最終的には限界荷重を超えることにより、乗員に何らかの障害を与え得る可能性が残ってしまう。
[Comparative example]
On the other hand, the experimental result of a conventional shock absorber in which no voids are artificially formed between particles is X5 in the graph. This shock absorbing material has a heating time of a mold used as a mold for 4 seconds, a steam heating of one surface of the shock absorbing material for 8 seconds, a steam heating of the other surface for 6 seconds, a double-sided heating for 15 seconds, and a water cooling of 25 seconds. The product is manufactured by performing cooling for 2 seconds and cooling for 160 seconds. As apparent from the graph, the increase in impact load is remarkable, and the adhesion between particles is not released, so that the load value exceeds the limit load K. Therefore, even if the increase in impact load can be mitigated by plastic deformation due to the shock absorber or the impact absorption performance due to the buckling of the concave grooves and protrusions, eventually exceeding the limit load will cause some obstacles to the passenger. The possibility of gaining remains.
実験結果からも明らかなように、本発明の衝撃吸収材によれば、車両衝突時の衝撃荷重を効果的に緩和することに加えて、衝撃荷重が任意の限界荷重を超えることがないため、乗員に障害を与える可能性を極めて低くすることができる。 As is clear from the experimental results, according to the shock absorber of the present invention, in addition to effectively mitigating the impact load at the time of vehicle collision, the impact load does not exceed an arbitrary limit load, The possibility of damaging passengers can be greatly reduced.
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. They are also included in the present invention.
1,1A,1B…衝撃吸収材、11…板材、12…凹溝、13,14…突起、2…発泡性樹脂粒子、3…空隙
DESCRIPTION OF
Claims (3)
該発泡成形体を構成する粒子間には隙間が形成されており、
発泡成形体の全体積に対する粒子間の空隙の総和の比率が10〜40%であって、
発泡成形体が所定の厚みに圧縮された際に複数の破片となるように構成されていることを特徴とする車両用衝撃吸収材。 It consists of a foamed molding obtained by heating and foaming expandable resin particles in a mold,
A gap is formed between the particles constituting the foamed molded article,
The ratio of the sum of the voids between the particles to the total volume of the foam molded article is 10 to 40%,
A shock absorber for a vehicle, wherein the foam molded body is configured to have a plurality of pieces when compressed to a predetermined thickness.
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