JP6277259B2 - 樹脂製衝撃吸収部材 - Google Patents
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Description
L={r×tan(45°−A/2)}/t1 (1)
上記式(1)において、rは上記底面部と上記立面部との境界部分の曲率半径[mm]であり、Aは上記底面部の面内方向に対して垂直方向と上記立面部とがなす角度[°]であり、t1は上記立面部の平均厚み[mm]である。
本発明の樹脂製衝撃吸収部材においては、上記天面部の平均厚みをt2[mm]とした場合に、当該t2と上記t1との比t2/t1が、0<t2/t1<1.5であることが好ましい。
また、本発明の樹脂製衝撃吸収部材においては、上記Aが0°<A<25°であることが好ましい。
また、本発明の樹脂製衝撃吸収部材は、上記中空凸形状部を複数備えることが好ましい。
本発明の樹脂製衝撃吸収部材は、樹脂製衝撃吸収部材の一端に入力された衝撃エネルギーを吸収することにより、他端側への衝撃を抑制するために使用されるものである。また、本発明の樹脂製衝撃吸収部材は、底面部の面内方向と垂直方向に対する衝撃吸収を想定したものであり、底面部の面内方向に対して垂直方向と同軸方向に受ける衝撃を吸収させるために用いるものである。以下、この「底面部の面内方向に対して垂直方向と同軸方向」を「衝撃吸収方向」という。
また、上記「衝撃吸収特性」とは、吸収した衝撃エネルギー量を重量で除した値を意味するものであり、この数値が大きい程「衝撃吸収特性」が優れることになる。
L={r×tan(45°−A/2)}/t1 (1)
上記式(1)において、rは上記底面部と上記立面部との境界部分の曲率半径[mm]であり、Aは上記底面部の面内方向に対して垂直方向と前記立面部とがなす角度[°]であり、t1は前記立面部の平均厚み[mm]である。
上記式(1)にて定義されるL(正弦パラメーター)について説明する。Lは、「上記rの接線の長さ」、すなわち曲率半径rの境界部分の底面部2側の端における接線の接点から、当該接線と境界部分の立面部4側の端における接線との交点までの長さを「立面部の厚みt1」で除した値であり、Lの定義式において、分母と分子は同一単位系である。このLは衝撃吸収部材が衝撃エネルギーを受けた際の変形状態の違いに影響する値である。すなわち、このLの値が小さい程、底面部と立面部との間にrを取ることによって生じる空間が小さくなるため、当該空間が破壊起点になることを防止できることになる。そして、当該空間が破壊起点になることを防止することによって、樹脂製衝撃吸収部材に衝撃が加わった際に、天面部から底面部に向かって順次破壊するようにでき、優れた衝撃吸収特性を発揮することができるのである。
次に、本発明の樹脂製衝撃吸収部材における中空凸形状部について説明する。本発明における中空凸形状部は、底面部及び天面部と、前記底面部及び前記天面部を接続する立面部とを有するものである。ここで、本発明における中空凸形状部は、上記底面部、天面部、及び立面部によって内部空間が形成されたものとなるが、当該内部空間は空隙の状態であってもよく、あるいは本発明の樹脂製衝撃吸収部材の衝撃吸収特性を損なわないものであれば他の材料が充填されていてもよい。
本発明における中空凸形状部は、上記立面部と上記天面部との境界部分が曲面となっていてもよい。この場合、当該境界部分の曲率半径Rの範囲は特に限定されるものではなく、本発明の樹脂製衝撃吸収部材の用途等に応じて適宜決定すればよい。
好ましくは、上記立面部4は、筒状に形成され、衝撃吸収方向に対して垂直方向の断面において閉じた形状とされる。それにより、衝撃吸収特性を高めることができる。
また、後述するように本発明の樹脂製衝撃吸収部材が、複数の中空凸形状部を備える場合、各中空凸形状部の上記断面形状は、全て同一であってもよく、又は異なっていてもよい。
次に、本発明に用いられる樹脂材料について説明する。本発明に用いられる樹脂材料としては、Lを本発明で規定する範囲内である中空凸形状部とした場合に、所望の衝撃吸収特性を発現できるものであれば特に限定されるものではない。したがって、本発明の樹脂製衝撃吸収部材の用途に応じて、熱可塑性樹脂を用いてもよく、熱硬化性樹脂を用いてもよい。
本発明に用いられる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、熱可塑性ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂(ポリオキシメチレン樹脂)、ポリカーボネート樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、フッ素系樹脂、熱可塑性ポリベンゾイミダゾール樹脂等を挙げることができる。
本発明に用いられる熱硬化性樹脂の例としては、例えば、熱硬化性樹脂の場合、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フェノール樹脂、マレイミド樹脂、シアネート樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂などの硬化物及びこれらの変性体を挙げることができる。上記エポキシ樹脂としては、分子中にエポキシ基を有するものであれば特に限定されず、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル系樹脂、グリシジルアミン系エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、ジアリールスルホン型エポキシ樹脂、ヒドロキノン型エポキシ樹脂及びそれらの変性物などが挙げることができる。なお、本発明に用いられる熱硬化性樹脂は1種類のみであってもよく、2種類以上であってもよい。
本発明に用いられる樹脂材料は、上述した熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂のみからなるものであってもよいが、上記熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂がマトリックス樹脂として用いられ、かつ当該マトリックス樹脂中に強化繊維が含まれる繊維強化樹脂材料が用いられることが好ましい。従来、衝撃吸収部材は金属材料から構成されることが一般的であったところ、このような繊維強化樹脂材料は、金属材料よりも重量あたりの強度が優れているため、従来の金属材料の代替材料としての使用に適しているからである。
上記強化繊維の種類は、マトリックス樹脂の種類等に応じて適宜選択することができるものであり、特に限定されるものではない。このため、本発明に用いられる強化繊維としては、無機繊維又は有機繊維のいずれであっても好適に用いることができる。
Ln=ΣLi/j ・・・(a)
Lw=(ΣLi2)/(ΣLi) ・・・(b)
なお、強化繊維をロータリーカッターで切断した場合など、繊維長が一定長の場合は数平均繊維長と重量平均繊維長は同じ値になる。
臨界単糸数=600/D (2)
(ここでDは炭素繊維の平均繊維径(μm)である)
0.6×104/D2<N<1×105/D2 (3)
(ここでDは炭素繊維の平均繊維径(μm)である)
上述した通り、本発明に用いられる繊維強化樹脂材料は、強化繊維とマトリックス樹脂とを含有するものであるが、本発明においては上記マトリックス樹脂として、熱可塑性樹脂が用いられることが好ましい。上記マトリックス樹脂として熱可塑性樹脂が用いられることにより、例えば、本発明の樹脂製衝撃吸収部材をプレス成形によって製造する場合に、成形時間を短くすることができる等の利点があるからである。また、マトリックス樹脂として熱可塑性樹脂を用いることにより、本発明に用いられる繊維強化樹脂材料をリサイクル又はリユースすることができる場合があるからである。
なお、繊維強化樹脂材料の圧縮弾性率及び圧縮強度は、例えば、JIS K7076:1991に記載された方法によって測定することができる。尚、JIS K7076:1991の内容はここに参照として取り込まれる。
次に本発明に用いられる繊維強化樹脂材料の製造方法について説明する。本発明に用いられる繊維強化樹脂材料は、一般的に公知の方法を用いて製造することができる。例えば、1.強化繊維をカットする工程、2.カットされた強化繊維を開繊させる工程、3.開繊させた強化繊維と繊維状又は粒子状のマトリックス樹脂を混合した後、加熱圧縮してプリプレグを得る工程により製造することができるが、この限りではない。なお、この方法の場合、前記プリプレグが繊維強化樹脂材料である。
本発明の樹脂製衝撃吸収部材は、上述した中空凸形状部を有するものであるが、本発明の樹脂製衝撃吸収部材は、1個の中空凸形状部を有するものであってもよく、2個以上の中空凸形状部を有するものであってもよい。
次に本発明の樹脂製衝撃吸収部材の製造方法について説明する。本発明における衝撃吸収部材は、一般的に公知の方法を用いて製造することができる。例えば、マトリックス樹脂として熱可塑性樹脂が用いられた繊維強化樹脂材料を本発明の樹脂製衝撃吸収部材を形成する樹脂材料として用いる場合、繊維強化樹脂材料を、予め軟化点以上の温度に加熱し、繊維強化樹脂材料を構成する熱可塑性樹脂の軟化点未満の温度を有する金型でコールドプレスする方法が適用できる。また、強化繊維樹脂材料を、熱可塑性樹脂の軟化点以上の温度を有する金型内に投入してプレスした後に、熱可塑性樹脂の軟化点未満の温度まで冷却するホットプレス法も適用できるが、この限りではない。なお、Lを本発明で規定する範囲内するには、例えば、Lを本発明で規定する範囲となるように上記金型の形状を決定すればよい。
本発明の樹脂製衝撃吸収部材は、底面部及び天面部と、前記底面部及び前記天面部を接続する立面部とからなる中空凸形状部を有する樹脂製衝撃吸収部材であり、樹脂製衝撃吸収部材の一端に入力された衝撃エネルギーを吸収することにより、他端側への衝撃を抑制するために使用されるものである。本発明の樹脂製衝撃吸収部材は、所謂、底面と垂直方向に対する衝撃吸収を想定したものであり、底面の垂直方向と同軸方向に受ける衝撃を吸収させるために用いるものである。また、本発明の樹脂製衝撃吸収部材は、様々な車両用部品に適用できる。
(1)強化繊維の平均繊維長
繊維強化樹脂材料中の強化繊維の平均繊維長は、繊維強化樹脂材料を500℃の炉内にて1時間加熱して、熱可塑性樹脂を除去した後、無作為に抽出した強化繊維100本の長さをノギスで1mm単位まで測定し、その平均値とした。平均繊維長が1mmを下回る場合は、光学顕微鏡下で0.1mm単位まで測定した。なお、熱硬化性の繊維強化樹脂材料中の強化繊維の平均繊維長を測定する場合は、繊維強化樹脂材料を500℃の炉内にて3時間加熱して、熱硬化性樹脂を除去した後、同様の方法で測定した。
なお、本実施例においては、一定のカット長を用いているので、数平均繊維長と重量平均繊維長は一致する。
(2)繊維強化樹脂材料中の強化繊維の体積含有率
繊維強化樹脂材料中の強化繊維の体積含有率は、水中置換法により繊維強化樹脂材料の密度を求め、予め測定した強化繊維単独の密度と樹脂単独の密度との関係から、強化繊維の体積含有率を算出した。
(3)繊維強化樹脂材料の圧縮弾性率及び圧縮強度
繊維強化樹脂材料の圧縮弾性率及び圧縮強度は、事前に80℃真空下で24時間乾燥させた試験片をJIS K7076に準拠して測定した。
(4)樹脂製衝撃吸収部材の衝撃吸収特性
樹脂製衝撃吸収部材の衝撃吸収特性の評価は、IMATEK社製落錐衝撃試験機IM10を使用して、衝撃吸収方向に樹脂製衝撃吸収部材の高さの85%まで圧縮した際に吸収したエネルギーを樹脂製衝撃吸収部材の重量で除した値により算出した。衝撃吸収特性が大きい方が、優れた衝撃吸収部材といえる。
強化繊維として、平均繊維長20mmにカットした東邦テナックス社製のPAN系炭素繊維「テナックス(登録商標)」STS40−24KS(平均繊維径7μm)を使用し、熱可塑性樹脂としてユニチカ社製のナイロン6樹脂A1030を使用して、280℃に加熱したプレス装置にて、圧力2.0MPaで5分間加熱圧縮することで面内方向に炭素繊維が2次元ランダム配向した繊維強化樹脂材料Aを作製した。
得られた繊維強化樹脂材料Aの平均繊維長は約20mm、圧縮弾性率は10GPa、圧縮強度は150MPaであり、密度は1300kg/m3あった。
強化繊維として、平均繊維長20mmにカットした、東邦テナックス社製の炭素繊維「テナックス(登録商標)」STS40−24KS(平均繊維径7μm)と、熱硬化性樹脂として、三菱化学社製のビスフェノールA型エポキシ樹脂「jER(登録商標)」828とを加熱混合し、次いで、硬化剤として、三菱化学社製の変性芳香族アミン系硬化剤「jERキュア(登録商標)」Wを追加混練し、得られた組成物をコーターにて平板状に引き延ばすことで、熱硬化性繊維強化樹脂プリプレグB1を得た。
得られたプリプレグB1を金型にセットし、加熱温度180℃、圧力1.0MPaの条件下で4時間硬化させることにより、繊維強化樹脂材料B2を作成した。前記繊維強化樹脂材料B2の平均繊維長は約20mm、圧縮弾性率は10GPa、圧縮強度は150MPaであり、密度は1300kg/m3あった。
強化繊維を平均繊維長が約0.5mmとなるように粉砕し、繊維体積含有率を変更した以外は、参考例1と同様の方法で、繊維強化樹脂材料Cを作製した。
得られた繊維強化樹脂材料Cの平均繊維長は約0.5mm、圧縮弾性率は5GPa、圧縮強度は75MPaであり、密度は1200kg/m3あった。
以下の各実施例及び各比較例の樹脂製衝撃吸収部材の寸法を示す各値(r、A,t1、t2、R、H、D)は、図6に示す通りである。なお、図6(b)は、同図(a)に示す樹脂製衝撃吸収部材の衝撃吸収方向の断面形状を示すものである。
参考例1の繊維強化樹脂材料Aを280℃にし、10MPaの圧力で60秒間のコールドプレス成形によって樹脂製衝撃吸収部材とした。各部の寸法は、r=1mm、A=10°、t1=3mm、t2=3mm、R=1mm、H=45mm、D=70mm、L=0.28であった。
実施例1の樹脂製衝撃吸収部材を、衝撃吸収方向が鉛直となるようにして、衝撃吸収方向に樹脂製衝撃吸収部材の高さの85%まで圧縮したところ、衝撃吸収特性は28.0J/gであった。
参考例1の繊維強化樹脂材料Aを280℃にし、実施例1と同条件でのコールドプレス成形によって樹脂製衝撃吸収部材とした。各部の寸法は、r=2mm、A=10°、t1=3mm、t2=3mm、R=1mm、H=45mm、D=70mm、L=0.56であった。
実施例2の樹脂製衝撃吸収部材を、衝撃吸収方向が鉛直となるようにして、衝撃吸収方向に樹脂製衝撃吸収部材の高さの85%まで圧縮したところ、衝撃吸収特性は27.6J/gであった。
参考例1の繊維強化樹脂材料Aを280℃にし、実施例1と同条件でのコールドプレス成形によって樹脂製衝撃吸収部材とした。各部の寸法は、r=3mm、A=10°、t1=3mm、t2=3mm、R=1mm、H=45mm、D=70mm、L=0.84であった。
実施例3の樹脂製衝撃吸収部材を、衝撃吸収方向が鉛直となるようにして、衝撃吸収方向に樹脂製衝撃吸収部材の高さの85%まで圧縮したところ、衝撃吸収特性は27.1J/gであった。
参考例1の繊維強化樹脂材料Aを280℃にし、実施例1と同条件でのコールドプレス成形によって樹脂製衝撃吸収部材とした。各部の寸法は、r=1mm、A=15°、t1=3mm、t2=3mm、R=1mm、H=45mm、D=70mm、L=0.26であった。
実施例4の樹脂製衝撃吸収部材を、衝撃吸収方向が鉛直となるようにして、衝撃吸収方向に樹脂製衝撃吸収部材の高さの85%まで圧縮したところ、衝撃吸収特性は25.9J/gであった。
参考例1の繊維強化樹脂材料Aを280℃にし、実施例1と同条件でのコールドプレス成形によって樹脂製衝撃吸収部材とした。各部の寸法は、r=1mm、A=25°、t1=3mm、t2=3mm、R=1mm、H=45mm、D=70mm、L=0.21であった。
実施例5の樹脂製衝撃吸収部材を、衝撃吸収方向が鉛直となるようにして、衝撃吸収方向に樹脂製衝撃吸収部材の高さの85%まで圧縮したところ、衝撃吸収特性は23.3J/gであった。
参考例1の繊維強化樹脂材料Aを280℃にし、実施例1と同条件でのコールドプレス成形によって樹脂製衝撃吸収部材とした。各部の寸法は、r=1mm、A=30°、t1=3mm、t2=3mm、R=1mm、H=45mm、D=70mm、L=0.19であった。
実施例6の樹脂製衝撃吸収部材を、衝撃吸収方向が鉛直となるようにして、衝撃吸収方向に樹脂製衝撃吸収部材の高さの85%まで圧縮したところ、衝撃吸収特性は21.8J/gであった。
参考例1の繊維強化樹脂材料Aを280℃にし、実施例1と同条件でのコールドプレス成形によって樹脂製衝撃吸収部材とした。各部の寸法は、r=1mm、A=35°、t1=3mm、t2=3mm、R=1mm、H=45mm、D=70mm、L=0.17であった。
実施例7の樹脂製衝撃吸収部材を、衝撃吸収方向が鉛直となるようにして、衝撃吸収方向に樹脂製衝撃吸収部材の高さの85%まで圧縮したところ、衝撃吸収特性は19.8J/gであった。
参考例1の繊維強化樹脂材料Aを280℃にし、実施例1と同条件でのコールドプレス成形によって樹脂製衝撃吸収部材とした。各部の寸法は、r=1mm、A=10°、t1=3mm、t2=4.5mm、R=8mm、H=45mm、D=70mm、L=0.28であった。
実施例8の樹脂製衝撃吸収部材を、衝撃吸収方向が鉛直となるようにして、衝撃吸収方向に樹脂製衝撃吸収部材の高さの85%まで圧縮したところ、衝撃吸収特性は20.4J/gであった。
参考例1の繊維強化樹脂材料Aを280℃にし、実施例1と同条件でのコールドプレス成形によって樹脂製衝撃吸収部材とした。各部の寸法は、r=1mm、A=10°、t1=3mm、t2=6mm、R=8mm、H=45mm、D=70mm、L=0.28であった。
実施例9の樹脂製衝撃吸収部材を、衝撃吸収方向が鉛直となるようにして、衝撃吸収方向に樹脂製衝撃吸収部材の高さの85%まで圧縮したところ、衝撃吸収特性は20.4J/gであった。
参考例2の熱硬化性繊維強化樹脂プリプレグB1を、加熱温度180℃、圧力1.0MPaの条件下で4時間硬化させることにより、樹脂製衝撃吸収部材とした。各部の寸法は、r=1mm、A=10°、t1=3mm、t2=3mm、R=1mm、H=45mm、D=70mm、L=0.28であった。
実施例10の樹脂製衝撃吸収部材を、衝撃吸収方向が鉛直となるようにして、衝撃吸収方向に樹脂製衝撃吸収部材の高さの85%まで圧縮したところ、衝撃吸収特性は28.0J/gとなり、実施例1と略同等の衝撃吸収特性を示した。
参考例3の繊維強化樹脂材料Cを280℃にし、実施例1と同条件でのコールドプレス成形によって樹脂製衝撃吸収部材とした。各部の寸法は、r=1mm、A=10°、t1=3mm、t2=3mm、R=1mm、H=45mm、D=70mm、L=0.28であった。
実施例11の樹脂製衝撃吸収部材を、衝撃吸収方向が鉛直となるようにして、衝撃吸収方向に樹脂製衝撃吸収部材の高さの85%まで圧縮したところ、衝撃吸収特性は13.4J/gであった。
参考例3の繊維強化樹脂材料Cを280℃にし、実施例1と同条件でのコールドプレス成形によって樹脂製衝撃吸収部材とした。各部の寸法は、r=3mm、A=10°、t1=3mm、t2=3mm、R=1mm、H=45mm、D=70mm、L=0.84であった。
実施例12の樹脂製衝撃吸収部材を、衝撃吸収方向が鉛直となるようにして、衝撃吸収方向に樹脂製衝撃吸収部材の高さの85%まで圧縮したところ、衝撃吸収特性は12.1J/gであった。
参考例1の繊維強化樹脂材料Aを280℃にし、実施例1と同条件でのコールドプレス成形によって樹脂製衝撃吸収部材とした。各部の寸法は、r=4mm、A=10°、t1=3mm、t2=3mm、R=1mm、H=45mm、D=70mm、L=1.12であった。
比較例1の樹脂製衝撃吸収部材を、衝撃吸収方向が鉛直となるようにして、衝撃吸収方向に樹脂製衝撃吸収部材の高さの85%まで圧縮したところ、衝撃吸収特性は19.5J/gであった。
参考例1の繊維強化樹脂材料Aを280℃にし、実施例1と同条件でのコールドプレス成形によって樹脂製衝撃吸収部材とした。各部の寸法は、r=8mm、A=10°、t1=3mm、t2=3mm、R=1mm、H=45mm、D=70mm、L=2.24であった。
比較例2の樹脂製衝撃吸収部材を、衝撃吸収方向が鉛直となるようにして、衝撃吸収方向に樹脂製衝撃吸収部材の高さの85%まで圧縮したところ、衝撃吸収特性は18.1J/gであった。
参考例1の繊維強化樹脂材料Aを280℃にし、実施例1と同条件でのコールドプレス成形によって樹脂製衝撃吸収部材とした。各部の寸法は、r=13mm、A=10°、t1=3mm、t2=3mm、R=1mm、H=45mm、D=70mm、L=3.64であった。
比較例3の樹脂製衝撃吸収部材を、衝撃吸収方向が鉛直となるようにして、衝撃吸収方向に樹脂製衝撃吸収部材の高さの85%まで圧縮したところ、衝撃吸収特性は18.7J/gであった。
参考例1の繊維強化樹脂材料Aを280℃にし、実施例1と同条件でのコールドプレス成形によって樹脂製衝撃吸収部材とした。各部の寸法は、r=15mm、A=10°、t1=3mm、t2=3mm、R=1mm、H=45mm、D=70mm、L=4.20であった。
比較例4の樹脂製衝撃吸収部材を、衝撃吸収方向が鉛直となるようにして、衝撃吸収方向に樹脂製衝撃吸収部材の高さの85%まで圧縮したところ、衝撃吸収特性は18.1J/gであった。
参考例3の繊維強化樹脂材料Cを280℃にし、実施例1と同条件でのコールドプレス成形によって樹脂製衝撃吸収部材とした。各部の寸法は、r=4mm、A=10°、t1=3mm、t2=3mm、R=1mm、H=45mm、D=70mm、L=1.12であった。
比較例5の樹脂製衝撃吸収部材を、衝撃吸収方向が鉛直となるようにして、衝撃吸収方向に樹脂製衝撃吸収部材の高さの85%まで圧縮したところ、衝撃吸収特性は10.6J/gであった。
参考例3の繊維強化樹脂材料Cを280℃にし、実施例1と同条件でのコールドプレス成形によって樹脂製衝撃吸収部材とした。各部の寸法は、r=15mm、A=10°、t1=3mm、t2=3mm、R=1mm、H=45mm、D=70mm、L=4.20であった。
比較例6の樹脂製衝撃吸収部材を、衝撃吸収方向が鉛直となるようにして、衝撃吸収方向に樹脂製衝撃吸収部材の高さの85%まで圧縮したところ、衝撃吸収特性は10.4J/gであった。
また、Lが0.28である実施例1、8及び9についてt2/t1と衝撃吸収特性の関係を図8に示す。同図に示す通り、Lが同一であってもt2/t1が1.1未満になると衝撃吸収特性が顕著に向上することが分かる。
さらに、実施例4〜7の結果からAが小さくなる程、衝撃吸収特性が向上することが分かる。
また、L、t2/t1及びAが共通し、繊維強化樹脂材料が異なる、実施例1と実施例11、実施例3と実施例12、比較例1と比較例5、及び比較例4と比較例6の結果から、平均繊維長が1mm以上、圧縮弾性率が10GPa以上、圧縮強度が150MPa以上であると衝撃吸収特性が顕著に向上することが分かる。
2 底面部
3 天面部
4 立面部
5 他の部材
X 衝撃吸収方向
Claims (7)
- 樹脂材料からなり、底面部及び天面部と、前記底面部及び前記天面部を接続する立面部とを有する中空凸形状部を備える樹脂製衝撃吸収部材であって、以下の式(1)で定義されるLが0<L<1.1であることを特徴とする、樹脂製衝撃吸収部材。但し、引っ張り伸び(ASTM D638)が150%以上である樹脂材料からなるものを除く。
L={r×tan(45°−A/2)}/t1 (1)
上記式(1)において、rは前記底面部と前記立面部との境界部分の曲率半径[mm]であり、Aは前記底面部の面内方向に対して垂直方向と前記立面部とがなす角度[°]であり、t1は前記立面部の平均厚み[mm]である。 - 前記中空凸形状部が、単一の部材として一体に形成されたものであることを特徴とする、請求項1に記載の樹脂製衝撃吸収部材。
- 前記天面部の平均厚みをt2とした場合に、当該t2と前記t1との比t2/t1が、0<t2/t1<1.5であることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の樹脂製衝撃吸収部材。
- 前記Aが0°<A<25°であることを特徴とする、請求項1から請求項3までのいずれかに記載の樹脂製衝撃吸収部材。
- 前記中空凸形状部を複数備えることを特徴とする、請求項1から請求項4までのいずれかに記載の樹脂製衝撃吸収部材。
- 前記樹脂材料が、強化繊維とマトリックス樹脂とを含有する繊維強化樹脂材料であることを特徴とする、請求項1から請求項5までのいずれかに記載の樹脂製衝撃吸収部材。
- 前記強化繊維は平均繊維長が1mm〜100mmの範囲内であり、前記繊維強化樹脂材料は、圧縮弾性率が10GPa以上であり、圧縮強度が150MPa以上であることを特徴とする、請求項6に記載の樹脂製衝撃吸収部材。
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