JP6141324B2 - エネルギー吸収支持構造及びその製造方法 - Google Patents

エネルギー吸収支持構造及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6141324B2
JP6141324B2 JP2014551597A JP2014551597A JP6141324B2 JP 6141324 B2 JP6141324 B2 JP 6141324B2 JP 2014551597 A JP2014551597 A JP 2014551597A JP 2014551597 A JP2014551597 A JP 2014551597A JP 6141324 B2 JP6141324 B2 JP 6141324B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
support structure
absorber
deformation
energy
absorbent body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014551597A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015503488A (ja
Inventor
ボーガー ヘルベルト
ボーガー ヘルベルト
Original Assignee
サーモプラスト コンポジット ゲーエムベーハー
サーモプラスト コンポジット ゲーエムベーハー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by サーモプラスト コンポジット ゲーエムベーハー, サーモプラスト コンポジット ゲーエムベーハー filed Critical サーモプラスト コンポジット ゲーエムベーハー
Publication of JP2015503488A publication Critical patent/JP2015503488A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6141324B2 publication Critical patent/JP6141324B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B60R19/26Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
    • B60R19/34Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means destroyed upon impact, e.g. one-shot type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14467Joining articles or parts of a single article

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Description

本発明は、支持構造当接部品及び支持構造衝撃吸収部品の間に配設され、繊維強化プラスチック材料から成る吸収体を備え、吸収体は支持構造部品の衝撃誘導相対的変位に基づいて開始状態から変形状態までの変形によってエネルギーを吸収する形態で構成され、エネルギーは衝撃によってエネルギー吸収支持構造に導入されるエネルギー吸収支持構造に関する。さらに、本発明は、エネルギー吸収支持構造の製造方法に係わる。
エネルギー吸収支持構造は、特に自動車のバンパー又はバンパー・バーの分野において以下のように知られている。
EP 1 464 547 A1 DE 38 39 059 A1 DE 603 00 496 T2 EP 1 607 272 B1 EP 1744 077 A1 EP 2 335 983 A2 WO 2011/058152 A1 DE-PS 1 933 149 DE 10 2006 058 604 A1
本発明の目的は、繊維強化プラスチック若しくは合成材料から成る吸収体に基づき衝撃誘導エネルギーのエネルギー吸収支持構造への導入に応じて予測可能で、かつ確定的な形態でエネルギーを吸収するエネルギー吸収支持構造を開発することである。
さらに、本発明の目的は、この形式の支持構造の製造方法を開示することである。
この目的は、本発明にしたがえば、請求項1に開示されているように、支持構造当接部品及び支持構造衝撃吸収部品の間に配設され、繊維強化プラスチック材料から成る吸収体を備え、吸収体は支持構造部品の衝撃誘導相対的変位に基づいて開始状態から変形状態までの変形によってエネルギーを吸収する形態で構成され、エネルギーは衝撃によってエネルギー吸収支持構造に導入されるエネルギー吸収支持構造において、吸収体は、開始状態において、原状態と比較してエネルギー吸収によって既に予変形されている本体(ボディー)として設計される特徴を有する支持構造によって達成される。
本発明にしたがえば、吸収体の予変形は、衝撃が支持構造に導入されるとき極めて確定的な力導入、したがってエネルギー吸収率をもたらすことが認識された。その結果、繊維強化プラスチック材料のエネルギー吸収潜在力(ポテンシャル)は予測可能で、かつ確定的な形態で利用できる。例えば、50kJ/kgから120kJ/kgの範囲で繊維強化プラスチック(FRP)材料の高比エネルギー吸収が利用でき、これは類似の金属吸収体の場合よりも顕著に高いものである。それで、吸収体の変形の原状態から開始状態における望ましくない不確定的な力−経路依存性は、衝撃の場合に回避される。吸収体の極めて大きな長さ比率が、開始状態から変形状態までの変形、例えば複数の支持構造部品間での吸収体の全長の85%のために使用できる。エネルギー吸収支持構造の支持構造衝撃吸収部品は自動車のバンパー又はバンパー・バーとして構成できる。吸収体は管状である。管状の吸収体は円形又は長円形若しくは楕円形断面で構成できる。吸収体は方形、長方形又は多角形断面、例えば三角形若しくは四角形以上の断面で構成できる。吸収体はエネルギー吸収支持構造に非堅固に統合され、全ての動的、静的荷重、特に張力及び横断力も無限に担持できる。エネルギー吸収支持構造が自動車に使用されるとき、吸収体は、例えば牽引力を吸収するためにも使用される。エネルギー吸収支持構造は自動車エンジニアリングに使用できる。別法として、エネルギー吸収支持構造は、航空機、例えば航空機若しくはヘリコプター、エレベーター又は建造物の構造部品としても使用できる。後者の場合、エネルギー吸収支持構造は地震防護システムの一部とすることができる。吸収体は繊維強化プラスチック材料のみで構成することができる。
請求項2にしたがう吸収体は確定的な形態で変形する。エネルギー吸収は、それぞれの層間剥離状態によって、例えば吸収体の壁厚によって及び/又は例えば刃として作用する層間剥離体の設計によって精細に影響を受ける。層間剥離体の機能は、吸収体が間入配設される複数の支持構造部品の一方によって採用される。刃としての層間剥離体の設計は必須なものではない。層間剥離体は、層間剥離を継続させるために、予変形されている吸収体上で支持される形態で設計されるべきである。
エネルギー吸収に使用できる層間剥離特性を達成するために、吸収体の壁厚は或る下限を越える必要がある。この下限は、吸収体の層間剥離力が潜在的な曲げ力よりも小さくて、吸収体が衝撃荷重に応じた座屈によってではなく層間剥離によって変形されることを確実に行なう形態で選択される。約20mmから25mmの直径で管状の吸収体の場合、壁厚の下限は略1.0mmである。70mmの吸収体の管直径で、壁厚の下限は1.4mmである。これは100mm辺りの管長さに適用される。
同様のことは請求項3にしたがう吸収体に適用される。
請求項4にしたがうトリガー構造は確定的な予変形率を確実にする。
請求項5にしたがうトリガー構造は容易に製造できる。
請求項6にしたがう支持構造は、力をエネルギー吸収支持構造によっていろいろな方向で吸収させる。吸収されるべき力は純粋な保持力及び/又は衝撃誘導力である。複数の吸収体の少なくとも一方は予変形される。予変形された吸収体に加えて、さらに、繊維強化プラスチック材料から成る本体(ボディー)が完全に保持構造として及び/又はエネルギー吸収体として使用できる。繊維強化プラスチック材料から成る本体(ボディー)は三面体である。繊維強化プラスチック材料から成るこの形式の多数の本体(ボディー)はエネルギー吸収支持構造において使用可能である。
請求項7にしたがう射出成形接続は、吸収体の予変形された部分を複数個の支持構造部品に遊び(ゆるみ)なしに接続可能とし、吸収体の衝撃誘導変形は開始状態から変形状態まで迅速に開始し、言い換えれば複数個の支持構造部品間で死経路(デッドパス)がない形態をとる。よって、完全に確定的なエネルギー吸収率が存在する。加えて、吸収体及び支持構造間で確定的な接続率も吸収体の予変形された部分辺りで射出成形接続によってもたらされる。射出成形接続はカプセル封止によって作成できる。
請求項8にしたがう製造方法の利点は本発明にしたがう吸収体に関して既に上記したものに対応する。
請求項9にしたがう射出成形接続は、特に、吸収体のカプセル封止によって行われる。
請求項10にしたがう吸収体の予変形は、支持構造の製造工程にすっきり統合できる。
請求項11にしたがう力測定は、吸収体及び支持構造の製造中に安全品質管理を許容する。
以下、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
支持構造当接部品及び支持構造衝撃吸収部品の間に配設され、繊維強化プラスチック材料から成る予変形されている吸収体を備えるエネルギー吸収支持構造を示す。 図1にしたがう支持構造の製造中の半製品としての吸収体を示し、未だ変形されていない原状態で示されている。 予変形後の図2にしたがう吸収体を示す。 図2にしたがう吸収体を示し、射出成形金型が閉成される前に射出成形金型の2個の射出成形金型部品間に配設され、軸線長手方向断面図で示されている。 図4のV−V線に沿う断面図を示す。 射出成形金型の閉成が開始された後に最初に予変形されている吸収体の端面部における軸線長手方向断面図を示す。 射出成形金型の閉成が完了された後に完全に予変形されている吸収体の端面部を図6と同様の図で示す。 支持構造当接部品の変形例としての変形部上に支持され、完全に予変形されている代替の吸収体の端面部を図7と同様の図で示す。 力/経路グラフを示し、吸収体に惹起され、吸収体に対する変形体の相対的変位の変形力の依存性を示す。
以下、本発明のエネルギー吸収支持構造及びその製造方法における実施の形態について図面を参照して詳述する。
図1は、エネルギー吸収支持構造1の一部を示し、エネルギー吸収支持構造1は自動車の部品である。
エネルギー吸収支持構造1は繊維強化プラスチック材料から成る吸収体2を有し、これは、例えば、自動車縦メンバ若しくは縦メンバフランジである支持構造当接部品3と、自動車のバンパークロスメンバ又はバンパー・バーである支持構造衝撃吸収部品4との間に配設される。
吸収体2は全体として管状である。
支持構造当接部品3の管状の主部品は図1において点線で図示され、破断されている。支持構造当接部品3は管状であり、図1に示すように、円形又は楕円形断面を有している。別法として、支持構造当接部品3の断面は、支持構造1の周辺構造に適したものでも使用可能である。
吸収体2に加えて、また支持構造1は2個の支持体5、6を有し、また、支持体5、6は繊維強化プラスチック材料から製造され、また管状である。支持体5、6は吸収体2よりも小径の管直径を有する。支持体5、6は吸収体2とともに四面体の形態で配設される。一方で、吸収体2の長手方向軸線、他方で、支持体5、6の長手方向軸線は幾つかの方向に向いている。また、支持体5、6の長手方向軸線は幾つかの方向に向かわせることができる。
また、支持体5、6は衝撃エネルギー吸収の吸収体として構成できる。
また、支持体5、6は、支持構造当接部品3に対して支持構造衝撃吸収部品4を支持する。
吸収体2及び支持体5、6の繊維強化プラスチック材料は、繊維材料との繊維複合材料、繊維材料が埋め込められるプラスチック材料マトリックスとの繊維複合材料、繊維材料のフィラメントに被覆される接着促進剤との繊維複合材料である。プラスチック材料マトリックスは含浸ポリマーとも称される。接着促進剤は糊剤とも称される。また、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド、玄武岩、ポリエステルまたは天然繊維は繊維材料として使用できる。繊維は連続繊維として構成できる。繊維の少なくとも或る部分は、吸収体2に沿って、言い換えれば2つの支持構造部品3、4間の接続方向に伸びている。管状の吸収体2の場合、繊維の大部分は、殆どの場合、軸線方向に伸びている。繊維は結合されてファイバー・バンドル(繊維束)、言い換えればロービングを形成する。
熱可塑性樹脂は含浸ポリマー又はプラスチック材料マトリックスとして使用できる。この例としてはPE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、他のポリオレフィン及びこれらのポリオレフィンの混合物、SAN(スチレン/アクリロニトリル)、PA(ポリアミド)、例えばPA 6、PA 6.6、PA 6.6T、PA 12、PA 6.10、ASA(アクリロニトリル/スチレン/アクリル酸エステル)、PC(ポリカーボネート)、PBT(ポリブチレン テレフタレート)、PET(ポリエチレン テレフタレート)、PPS(ポリフェニレン サルファイド)、PSU(ポリスルホン)、PES (ポリエーテルスルホン)、PEEK (ポリエーテルエーテルケトン)又はポリマー混合物、例えばPC/PBTが挙げられる。熱硬化性プラスチックは、Bステージ(レジトール)において溶融物として適用でき、含浸ポリマーとして使用できる。また、ポリマー ポリオキシメチレン(POM)又はポリオキシメチレン(POM)及び熱可塑性ポリウレタン(PUR)の混合物はプラスチック材料マトリックスとして選択できる。これらの代替素材としてのプラスチック材料マトリックスは剛性で堅固なマトリックスをもたらし、これに対応して繊維複合材料の高エネルギー吸収可能性をもたらすのである。
吸収体2は、相互の関連で支持構造部品3、4の衝撃誘導相対的変位に基づいて図1に示される開始状態から変形された変形状態までの変形によってエネルギーを吸収する形態で構成され、エネルギーは衝撃によってエネルギー吸収支持構造1に導入される。支持構造衝撃吸収部品4への衝撃に応じて、その衝撃エネルギーは所定の最小値よりは大きいものであるが、こうして吸収体2は、変形状態に変形される。また、支持体5、6もその過程で変形される。この変形は層間剥離で行なわれる。変形中に、管外層は残存する吸収体2から剥離される。吸収体2の外層は吸収体2の内層から切り離される。この切離し又は層間剥離は、2つの支持構造部品3、4間の吸収体2の支持によって生じる。ナイフとして機能する剥離具の使用は不要であるが、基本的には使用も可能である。
吸収体2は、吸収体2の原状態と比較してエネルギー吸収によって開始状態で既に変形されている本体(ボディー)として構成できる。予変形中における原状態及び開始状態間の変形と、開始状態及び変形状態間の衝撃誘導変形との両者は層間剥離で行なわれる。
図2、図3は予変形の過程を示す。図2において、吸収体2はその原状態で存在する。これから進むと、予変形力(矢印7で示す)が吸収体2上に軸線方向に惹起される。吸収体2は、その端面上に、トリガー構造8を有する。トリガー構造8は予変形力7の惹起中に吸収体2が予変形される場所を予め決定し、したがって、予変形の開始位置を予め決定する。トリガー構造8は吸収体2の端面の面取りとして形成され、45°面取り角が存在する。トリガー構造8の面取りは、トリガー構造8の領域において、吸収体2の管外壁9が吸収体2の管内壁10を越えて端面上で突出しているものである。
図3は予変形された開始状態の吸収体2を示す。予変形力に因って、吸収体2の層間剥離が引き起こされ、トリガー構造8に隣接する管外層が吸収体2から剥離され、それで変形フランジ11が形成される。予変形はトリガー構造8を有する吸収体2の端面上で行なわれる。この予変形変異はフランジ状(事前)層間剥離とも称される。
吸収体2の予変形又は事前層間剥離は、エネルギー吸収支持構造1の製造方法工程として、成形金型部品、即ち成形金型半部12、13を有する射出成形金型において行なわれる。これは図4を用いて以下に説明する。ここで、吸収体2は、破断された長手方向断面で示されている。吸収体2は、図4の右側で成形金型半部13の当接体14上に非面取り端面によって支持されている。成形金型半部12の管状の変形体又は層間剥離体15は予変形のために使用される。予変形中に、変形体15はトリガー構造8を有する吸収体2の端面上で同軸に設置される。
図5は、一方における吸収体2と、他方における変形体15との直径比を示す。図5は、管断面比を示しており、変形体15を実線で、吸収体2を点線で示す。
吸収体2の管内壁10の直径は変形体15の管内壁16の直径よりも小さい。変形体15の管内壁16の直径は吸収体2の管外壁9の直径よりも小さい。吸収体2の管外壁9の直径は変形体15の管外壁17の直径よりも小さい。
成形金型半部12、13を有する射出成形金型が閉成されるとき、変形体15と当接体14との間の間隔は減少されて吸収体2の軸線方向長よりも小さくなる。それで変形体15は吸収体2内にて作動される。トリガー構造8は、吸収体2をトリガー構造8の領域内で予変形させる。これは図6、図7に断面で示されている。そこでは変形体15は点線によって示されている。図6は吸収体2の最初に予変形されている状態を示している。変形フランジ11は、変形体15の端面である先導面の領域において予変形中に形成される。開始剥離最前線17cは吸収体2の内層17aと外層17bとの間で形成しており、その剥離最前線で外層17bは層間剥離中に内層17aから剥離され、変形フランジ11が形成される。剥離最前線17cの径方向位置は剥離最前線17cの形成開始後にも保持される。吸収体2は内層17aの領域において損傷を受けていないままであり、例えば横方向の力を吸収し続ける。
図7は予変形が完了されるときの状況を示している。そして、変形体15は吸収体2に対して変形方向Dに沿って進行して、剥離最前線17cは完全に形成されている。したがって、外層17bの層間剥離フランジはその径方向長に関して増大している。吸収体2の管外壁9のアンダーカット領域17eは、以下に説明する成形若しくは接着方法を用いて吸収体2を支持構造部品に接続する固定部として使用される。また、アンダーカット領域17eは、他の接続方法、例えば溶接若しくはキャスティング(一体成型)に関して固定するために使用される。
エネルギー吸収支持構造1の製造中に、吸収体2は図2に示すように原状態で最初に製造される。原状態における吸収体2は連続法によって連続賦形体として製造される。原状態若しくはこの後での吸収体2の製造中に、吸収体2は端面に面取りすることによってトリガー構造8が施される。次に、吸収体2は図4、図6に順次示すように予変形される。予変形は変形若しくは剥離経路xに沿って行なわれ、これは図7とともに後で詳述する。吸収体2の予変形は、既に上述したように、射出成形金型が閉成されるとき行なわれる。この場合において図6は射出成形金型の閉成中の状況を示し、図7は射出成形金型の成形金型半部12、13の閉成後の状況を示す。最後に、吸収体2は、一方において支持構造当接部品3に、他方において支持構造衝撃吸収部品4に接続される。この目的で、吸収体2の非予変形部は、溶融接続、特にカプセル封止によって、粘着接続によって又は連結嵌め合わせによって、支持構造衝撃吸収部品4に非堅固に接続される。
特に吸収体2の予変形部のこれらの支持構造部品3、4への接続は、成形金型半部12、13を有する射出成形金型中でカプセル封止によって行われる。この目的のため、射出成形金型の変形体15は、支持構造当接部品3の衝撃変形部18とのカプセル封止前に再び軸線方向に引き戻され、それで吸収体2はカプセル封止のため変形フランジ11の領域中に露出され、衝撃変形部18の材料で完全にカプセル封止できる。別法として、衝撃変形部18自体を射出成形フィーダの形式で射出成形金型の一部として変形体15とすることが可能である。カプセル封止の代替例として、吸収体2の変形部の対応する支持構造部品への粘着接続も行なうことができる。
カプセル封止の代替例として、吸収体2の支持構造部品への溶接又は粘着若しくはキャスティング(一体成型)も行なうことができる。
接続材料、例えばプラスチック材料溶融材又は粘着材が変形フランジ11の一部に浸透して吸収体2の変形が継続することに決定的となることを回避するため、特に変形又は層間剥離の剥離領域は被覆体で保護することができる。この形式の被覆体は、例えば被覆リング17dによって形成され、これは変形又は層間剥離の剥離部が特に被覆されるように吸収体2の変形フランジ11の領域内に適用される。この形式の被覆リング17dは図7に三角形断面で示されている。被覆体は金属から、プラスチック材料から又はエラストマーから製造できる。
この形式の被覆体は、同時に、吸収体2の原状態での製造中に制限体を形成してトリガー構造8を形成する。この場合において、被覆体は、トリガー構造8と相補的に設計される断面形状をもつリングとして構成できる。また、この形式の被覆体は、予め定められた確定的な予変形率に使用でき、トリガー構造8が吸収体2上に形成されることが不要である。この場合において、被覆体又は被覆リングは、同時に、予変形体又は事前層間剥離体として使用でき、これは、例えば、射出成形金型が閉成されるとき、後者に対面する吸収体2の端面内における賦形刃で浸入し、吸収体2の変形をもたらす。事前層間剥離とは別に、さらに、この形式の被覆体は、上述したように、変形又は層間剥離を被覆する機能を有している。
衝撃変形部18は同時に支持構造の層間剥離体である。
衝撃変形部18は追加の接続部19によって支持構造衝撃吸収部品4に接続される。
図8は予変形された吸収体26の他の代替例を示す。図1〜図7を参照して既に上記したものに対応する部品は、同じ参照番号が付されており、再度詳述することはしない。図8にしたがう吸収体2は、内層17a及び外層17bの両者が、剥離最前線17cから進行して、吸収体2の軸線方向に直交する内方、外方変形フランジを形成して折曲座着するように予変形される。
図8にしたがう吸収体の予変形された開始状態は、図2にしたがう吸収体のトリガー構造8の形態でトリガー構造を使用することによってもたらすことができる。これは、吸収体2がトリガー構造8とともに押圧され、予変形のために変形レベル当接部に接触し、例えば衝撃変形部18に接触することで容易に行なわれる。
吸収体2の非予変形部は損傷を受けていないままである。予変形及びこれに伴う事前損傷は短い予変形路に制限される。したがって、予変形された吸収体2は、エネルギー吸収支持構造1の通常作動使用時における張力及び横断力の総てを担持する位置にある。
効果は図9にしたがう力−経路グラフによって説明される。吸収体2と変形体15若しくは衝撃変形部18との間で、軸線方向の相対的変位経路Xに対する変形力Fの依存性が示されている。
X=0において、吸収体2の原状態が存在する。X=Xにおいて、吸収体2の開始状態が存在する。X>Xにおいて、吸収体2の変形状態が存在する。
予変形は、相対的変位Xまで変形体15によって引き起こされる。変形力Fは、ここでは力レベルFに達している。X=0とX間の距離は2mmから12mmであり、特に5mmから6mmである。
若し、開始状態から進行して、吸収体2が衝撃変形部18の衝撃作用の下でさらに変形され、言い換えればさらに層間剥離されるならば、これは、経路領域X>Xにおいて実質的に一定の変形力Fで行なわれる。このさらなる変形は、吸収体2の開始状態から進行して、剥離部19に沿って行なわれ、これは図6から図8に点線で示されている。内層17a及び外層17b間の剥離部19の径方向位置は、吸収体2の繊維強化プラスチック材料の繊維が、対応する径方向安定効果を有する際の変形中は実質的に一定のままである。
留意すべきことは、剥離最前線17cが形成された後、吸収体2のさらなる層間剥離が引き起こされ、それ自体、剥離最前線17cと直接接触する層間剥離体は不要であることである。これは、一旦、経路領域X>Xにおいて新たな衝撃荷重で予変形が行なわれるならば、変形力特性F(x)は、開始状態の効果無しで同じ力レベルFに維持し続けることを引き起こす。
変形路の最終部分において、言い換えれば吸収体2の変形体15によってX≦Xにおいて発生された変形力Fは、成形金型半部12の力トランスデューサーで測定される。この力レベルFは対応して変形力レベルであり、これは開始状態から変形状態への吸収体2の変形中に変形経路X経由で吸収される衝撃誘導エネルギー吸収に対応している。
したがって、吸収体2のための品質保証は予変形中に変形力Fを測定することによって与えられる。
1・・・エネルギー吸収支持構造
2・・・吸収体
3・・・支持構造当接部品
4・・・支持構造衝撃吸収部品
(3、4・・・支持構造部品)
5、6・・・支持体
(2、5、6・・・吸収体)
7・・・予変形力
8・・・トリガー構造
9・・・管外壁
10・・・管内壁
11・・・変形フランジ
12、13・・・成形金型半部
14・・・当接体
15・・・変形体又は層間剥離体
16・・・管内壁
17・・・管外壁
17・・・a内層
17b・・・外層
17c・・・開始剥離最前線
17d・・・被覆リング
17e・・・アンダーカット領域
18・・・衝撃変形部
19・・・剥離部
D・・・変形方向
F・・・変形力
X・・・変位経路

Claims (11)

  1. 繊維強化プラスチック材料から成る吸収体(2)を備えるエネルギー吸収支持構造(1)であって
    前記吸収体(2)は支持構造当接部品(3)及び支持構造衝撃吸収部品(4)の間に配設され、
    前記吸収体(2)は前記支持構造当接部品(3)及び前記支持構造衝撃吸収部品(4)の衝撃誘導相対的変位に基づいて開始状態から変形状態までの変形によってエネルギーを吸収するように構成され、
    前記エネルギーは衝撃によって前記エネルギー吸収支持構造(1)に導入され、
    前記吸収体(2)は、開始状態において、原状態と比較してエネルギー吸収によって既に予変形されている本体として設計され、
    前記吸収体(2)は層間剥離によって変形されることを特徴とするエネルギー吸収支持構造。
  2. 前記吸収体(2)は、層間剥離によって変形される本体として構成されることを特徴とする請求項1記載のエネルギー吸収支持構造。
  3. 前記吸収体(2)は、エネルギー吸収が前記開始状態及び前記変形状態間で前記層間剥離による変形中に行われる形態で構成されることを特徴とする請求項1記載のエネルギー吸収支持構造。
  4. 前記吸収体(2)は、前記吸収体(2)の予変形の前記開始状態となる位置を予め決定するトリガー構造(8)を有することを特徴とする請求項1記載のエネルギー吸収支持構造。
  5. 前記トリガー構造(8)は、前記吸収体(2)の端面の面取りとして形成されることを特徴とする請求項4記載のエネルギー吸収支持構造。
  6. 他の吸収体を備えることで複数個の吸収体(2、5、6)を設け
    前記複数個の吸収体の各々前記繊維強化プラスチック材料から成り、
    前記複数個の吸収体の各々1つの前記支持構造当接部品(3)と1つの前記支持構造衝撃吸収部品(4)との間に配設されることを特徴とする請求項1記載のエネルギー吸収支持構造。
  7. 前記吸収体(2)は、射出成形接続によって前記支持構造当接部品(3)及び前記支持構造衝撃吸収部品(4)の少なくとも一方に接続されることを特徴とする請求項1記載のエネルギー吸収支持構造。
  8. 前記吸収体(2)を原状態で製造すること、
    前記吸収体(2)を開始状態に予変形すること、
    前記吸収体(2)を前記支持構造当接部品(3)及び前記支持構造衝撃吸収部品(4)に接続すること
    を特徴とする請求項1乃至請求項7何れか1項記載の前記エネルギー吸収支持構造(1)の製造方法。
  9. 前記吸収体(2)は、射出成形によって前記支持構造当接部品(3)及び前記支持構造衝撃吸収部品(4)の少なくとも一方に接続されることを特徴とする請求項8記載の製造方法。
  10. 前記吸収体(2)の前記予変形は、射出成形金型によって行われることを特徴とする請求項9記載の製造方法。
  11. 前記開始状態に近接して前記吸収体(2)を予変形するのに必要とされる力(F)が測定されることを特徴とする請求項8乃至請求項10何れか1項記載の製造方法。
JP2014551597A 2012-01-12 2013-01-09 エネルギー吸収支持構造及びその製造方法 Expired - Fee Related JP6141324B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012200410A DE102012200410A1 (de) 2012-01-12 2012-01-12 Energie absorbierende Tragstruktur sowie Verfahren zur Herstellung von dieser
DE102012200410.6 2012-01-12
PCT/EP2013/050241 WO2013104635A1 (de) 2012-01-12 2013-01-09 Energie absorbierende tragstruktur sowie verfahren zur herstellung von dieser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015503488A JP2015503488A (ja) 2015-02-02
JP6141324B2 true JP6141324B2 (ja) 2017-06-07

Family

ID=47522675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014551597A Expired - Fee Related JP6141324B2 (ja) 2012-01-12 2013-01-09 エネルギー吸収支持構造及びその製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9260070B2 (ja)
EP (1) EP2802487B1 (ja)
JP (1) JP6141324B2 (ja)
CN (1) CN104093605B (ja)
BR (1) BR112014016919A8 (ja)
DE (1) DE102012200410A1 (ja)
WO (1) WO2013104635A1 (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013012479A1 (de) * 2013-07-26 2015-01-29 GM Global Technology Operations, LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware) Kraftfahrzeugstruktur mit Crashbox
FR3019785B1 (fr) * 2014-04-09 2016-05-13 Faurecia Bloc Avant Poutre de pare-chocs de vehicule, ensemble pare-chocs et vehicule associes
DE102014107320B4 (de) * 2014-05-23 2019-04-11 Benteler Automobiltechnik Gmbh Stoßfängeranordnung für ein Kraftfahrzeug
DE102014225304A1 (de) * 2014-12-09 2016-06-09 Suspa Gmbh Energieabsorptionsvorrichtung für ein Fahrzeug
CN104590177B (zh) * 2014-12-24 2017-12-12 芜湖市汽车产业技术研究院有限公司 汽车吸能盒
JP6541378B2 (ja) * 2015-03-10 2019-07-10 本田技研工業株式会社 バンパ構造体
DE102015115741A1 (de) * 2015-09-17 2017-03-23 Benteler Automobiltechnik Gmbh Stoßfängersystem für ein Kraftfahrzeug
JP6808744B2 (ja) * 2016-02-12 2021-01-06 ビーエイエスエフ・ソシエタス・エウロパエアBasf Se エネルギー吸収部材及びエネルギー吸収部材の作成方法
EP3444146B1 (en) * 2016-04-15 2020-04-08 Nissan Motor Co., Ltd. Energy absorption structure
CN106364436B (zh) * 2016-08-26 2019-09-13 北京机械设备研究所 一种汽车碰撞吸能装置
JP6311896B2 (ja) * 2016-10-14 2018-04-18 マツダ株式会社 車両の衝撃吸収構造
JP6323526B2 (ja) * 2016-10-14 2018-05-16 マツダ株式会社 車両の衝撃吸収構造
JP6323533B2 (ja) * 2016-10-28 2018-05-16 マツダ株式会社 車両の衝撃吸収構造
FR3058693A1 (fr) * 2016-11-17 2018-05-18 Peugeot Citroen Automobiles Sa Vehicule automobile avec renfort de structure pour choc frontal a faible recouvrement
FR3061465B1 (fr) * 2016-12-29 2020-11-06 Plastic Omnium Cie Systeme d'absorption de choc pour vehicule automobile
US10800470B2 (en) * 2018-07-13 2020-10-13 Honda Motor Co., Ltd. Modular frame assembly for a vehicle and vehicle having same
US11518502B2 (en) * 2019-04-30 2022-12-06 Textron Innovations Inc. Energy absorption stabilizers and methods
FR3096005B1 (fr) * 2019-05-17 2021-09-10 Plastic Omnium Cie Système d’absorption de choc de véhicule automobile
JP2022128687A (ja) * 2021-02-24 2022-09-05 株式会社ダイセル 衝撃吸収装置

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3547463A (en) 1968-07-01 1970-12-15 Budd Co Collapsible automobile body structure and method of making same
DE2426938C3 (de) * 1974-06-04 1981-04-23 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg Stoßdämpfer
US4061386A (en) * 1975-11-17 1977-12-06 General Motors Corporation Energy managing bumper system for vehicles
US4097080A (en) * 1977-03-28 1978-06-27 General Motors Corporation Telescoping energy absorber with anti-rotational interlock for vehicle bumpers
US4531619A (en) * 1982-09-24 1985-07-30 Eckels Robert E Collapsible steering column
DE3839059A1 (de) 1988-11-18 1990-05-23 Elastogran Kunststoff Technik Einrichtung zur elastischen anbindung eines stossfaengertraegers an einen fahrzeuglaengstraeger
FR2657130B1 (fr) 1990-01-12 1994-03-25 Domange Jarret Procede et dispositif permettant l'absorption d'energie emmagasinee par une masse en mouvement et utilisant l'usinage de copeaux de matiere.
AT394004B (de) * 1990-06-25 1992-01-27 Austria Metall Stossverzehrkoerper, insbesondere fuer kraftfahrzeuge
JP3473145B2 (ja) * 1994-12-19 2003-12-02 いすゞ自動車株式会社 エネルギー吸収部材
JP2001124127A (ja) * 1999-10-21 2001-05-08 Nippon Petrochem Co Ltd 衝撃エネルギー吸収デバイスおよび方法
US6523873B1 (en) * 2001-08-17 2003-02-25 Alcoa Inc. Taper and flare energy absorption system
US8123263B2 (en) * 2001-09-27 2012-02-28 Shape Corp. Energy management beam
US6601886B1 (en) 2002-05-31 2003-08-05 Hexcel Corporation Energy absorbing composite tube
EP1386794A1 (en) * 2002-07-24 2004-02-04 Ford Global Technologies, Inc. Impact energy transmitting arrangement
DE10243460A1 (de) * 2002-09-19 2004-04-01 Rehau Ag + Co. Polymerer Energieabsorber für Kraftfahrzeuge und Stoßfängersystem
US6820924B2 (en) * 2003-01-13 2004-11-23 Ford Global Technologies, Llc Method of improving impact absorbing and deformation control characteristics of vehicle components
EP1464547A1 (de) 2003-04-01 2004-10-06 Alcan Technology & Management Ltd. Fahrzeug mit Stossstange und Deformationselement
FR2855805B1 (fr) * 2003-06-06 2005-08-05 Vallourec Vitry Element de structure pour vehicule, capable d'un meilleur comportement aux chocs
JP4621883B2 (ja) * 2003-06-10 2011-01-26 株式会社 ニッセイ 車両の衝撃吸収部材
JP2005247096A (ja) * 2004-03-03 2005-09-15 Nippon Gmt Kk 車両用衝撃吸収体及び車両用衝撃吸収装置
EP1607272B1 (de) 2004-06-16 2008-08-13 Jacob Composite GmbH Bauteil zur Energieaufnahme bei einem Aufprall
DE202005010964U1 (de) 2005-07-12 2006-11-23 Jacob Composite Gmbh Hybrid-Verbindungselement
DE102005041021B4 (de) * 2005-08-29 2007-09-20 Benteler Automobiltechnik Gmbh Crashrelevantes Bauteil einer Fahrzeugstruktur oder eines Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs
DE102006058604B4 (de) * 2006-12-11 2008-11-27 Benteler Automobiltechnik Gmbh Crashbox
US7484781B1 (en) * 2007-11-28 2009-02-03 Isaak Garber Constant deceleration bumper
US9079549B2 (en) 2009-11-12 2015-07-14 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co Kg Modular bumper arrangement for a vehicle
DE202009017016U1 (de) 2009-12-16 2011-05-05 Rehau Ag + Co. Deformationselement für Fahrzeuge
DE102010027355A1 (de) * 2010-07-16 2012-01-19 Audi Ag Vorrichtung zum Energieabbau in einem Crashlastfall und Tragstruktur für ein Fahrzeug
FR2968630A1 (fr) * 2010-12-14 2012-06-15 Peugeot Citroen Automobiles Sa Longeron de brancard d'un vehicule a section amelioree.
ITBO20110137A1 (it) * 2011-03-21 2012-09-22 Pasquale Impero Assorbitore d'urto per veicoli a motore

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012200410A1 (de) 2013-07-18
JP2015503488A (ja) 2015-02-02
CN104093605A (zh) 2014-10-08
BR112014016919A8 (pt) 2017-07-04
BR112014016919A2 (pt) 2017-06-13
US20140361562A1 (en) 2014-12-11
EP2802487B1 (de) 2017-11-08
EP2802487A1 (de) 2014-11-19
WO2013104635A1 (de) 2013-07-18
US9260070B2 (en) 2016-02-16
CN104093605B (zh) 2016-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6141324B2 (ja) エネルギー吸収支持構造及びその製造方法
US8668247B2 (en) Magnesium-composite structures with enhanced design
CN108778847B (zh) 能量吸收部件和用于生产能量吸收部件的方法
JP2017500223A (ja) 蓄圧器を製造する方法および蓄圧器
JP6480474B2 (ja) エネルギ吸収装置、特には鉄道車両用のエネルギ吸収装置
US10414445B2 (en) Hybrid component for a vehicle
KR20110052682A (ko) 에너지 흡수용 구조체
US11052947B2 (en) Structural component
KR20140084000A (ko) 자동차용 휠
CN107283669B (zh) 冲击吸收单元及其制造方法和冲击吸收增强件
KR101743458B1 (ko) 복합재 프리폼 제작용 부싱
JP2018114794A (ja) 自動車用燃料タンクの支柱部品
JP6521297B2 (ja) エネルギ吸収構造体
JP6601868B2 (ja) エネルギ吸収構造体
US10300674B2 (en) Profile part with a plurality of layers
KR101724498B1 (ko) 차량용 크래쉬 박스 및 그 제조방법
JP6560568B2 (ja) エネルギ吸収構造体
JP6521291B2 (ja) エネルギ吸収部材の保持構造
JP6521290B2 (ja) エネルギ吸収部材の保持構造
FR2988150A1 (fr) Boite-tampon d'absorption d'energie
JP2016169858A (ja) エネルギー吸収体
KR20150060043A (ko) 차량용 크래쉬 박스의 제조방법
JP6420170B2 (ja) エネルギ吸収部材の保持構造
JP6534584B2 (ja) エネルギ吸収構造体
JP6543139B2 (ja) エネルギ吸収構造体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160112

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160203

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160908

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160920

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161125

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170404

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170502

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6141324

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees