JP6993040B1 - 複合エネルギー吸収層、介在層構造及び製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複合エネルギー吸収層は、上から下へ順に設けられる複数層のエネルギー吸収芯層1を含み、各エネルギー吸収芯層1は、いずれも、仕切りして設けられる複数のエネルギー吸収キャビティを含み、各エネルギー吸収芯層の中部に位置する複数の前記エネルギー吸収キャビティがいずれも密封して設けられ、各前記エネルギー吸収芯層のエッジに位置する複数の前記エネルギー吸収キャビティにいずれも開口を有し、各前記エネルギー吸収キャビティの上部の夾角を第1二面角115とし、複数層の前記エネルギー吸収芯層1の第1二面角115は、上から下へ順に減少し、各エネルギー吸収芯層の第1二面角115が上から下へ順に減少する。
【選択図】図1
Description
各前記エネルギー吸収芯層は、いずれも、仕切りして設けられる複数のエネルギー吸収キャビティを含み、各前記エネルギー吸収芯層の中部に位置する複数の前記エネルギー吸収キャビティがいずれも密封して設けられ、各前記エネルギー吸収芯層のエッジに位置する複数の前記エネルギー吸収キャビティにいずれも開口を有し、
各前記エネルギー吸収キャビティの上部の夾角を第1二面角とし、複数層の前記エネルギー吸収芯層の第1二面角が上から下へ順に減少する。
前記横形四角柱状エネルギー吸収キャビティの4つの側面は、順に第1面板、第2面板、第3面板及び第4面板であり、前記第1面板及び前記第2面板が上部に位置し、前記第3面板及び前記第4面板が下部に位置し、前記第1面板と前記第2面板との間の夾角が前記第1二面角である。
前記第1エネルギー吸収キャビティの第1面板と前記第2エネルギー吸収キャビティの第3面板が重なって設けられ、前記第1エネルギー吸収キャビティの第2面板と前記第3エネルギー吸収キャビティの第4面板が重なって設けられ、前記第1エネルギー吸収キャビティの第3面板と前記第4エネルギー吸収キャビティの第1面板が重なって設けられ、前記第1エネルギー吸収キャビティの第4面板と前記第5エネルギー吸収キャビティの第2面板が重なって設けられる。
前記複合エネルギー吸収層の三次元デジタルモデルを構築するステップS1と、
前記複合エネルギー吸収層の三次元デジタルモデルに基づいて、複合エネルギー吸収層を3D印刷するステップS2と、
前記複合エネルギー吸収層の上部に上板を粘着し、前記複合エネルギー吸収層の下部に下板を粘着するステップS3とを含む。
本発明の複合エネルギー吸収層は、上から下へ順に設けられる複数層のエネルギー吸収芯層を含み、各エネルギー吸収芯層は、いずれも、仕切りして設けられる複数のエネルギー吸収キャビティを含み、各エネルギー吸収芯層の中部に位置する複数の前記エネルギー吸収キャビティがいずれも密封して設けられ、各前記エネルギー吸収芯層のエッジに位置する複数の前記エネルギー吸収キャビティにいずれも開口を有し、各前記エネルギー吸収キャビティの上部の夾角を第1二面角とし、複数層の前記エネルギー吸収芯層の第1二面角が上から下へ順に減少する。各エネルギー吸収芯層の第1二面角は、上から下へ順に減少し、衝撃力がエネルギー吸収芯層に垂直な方向に本発明の複合エネルギー吸収層に作用するとき、二面角が最大の第1エネルギー吸収芯層が先ず破壊され、次に第2エネルギー吸収芯層が破壊され、このように続いて、最後層のエネルギー吸収芯層まで破壊される。破壊されたエネルギー吸収芯層が増加するとともに、第1二面角が減少し、エネルギー吸収芯層が生じたクッション力が徐々に増大し、従って、本実施例の複合エネルギー吸収層は、大きい衝撃力を受けると、段階的に破壊され、破壊されるとき、より多くのエネルギーを吸収でき、エネルギー吸収効果が高くなる。
第1エネルギー吸収キャビティaの第1面板と第2エネルギー吸収キャビティbの第3面板が重なって設けられ、第1エネルギー吸収キャビティaの第2面板と第3エネルギー吸収キャビティcの第4面板が重なって設けられ、第1エネルギー吸収キャビティaの第3面板と第4エネルギー吸収キャビティdの第1面板が重なって設けられ、第1エネルギー吸収キャビティaの第4面板と第5エネルギー吸収キャビティeの第2面板が重なって設けられ、エネルギー吸収キャビティ内がハニカム状であり、それによって、各エネルギー吸収芯層間の強固な接続を確保でき、また、材料を節約し、車両の軽量化の設計要求を満たす。
1 第1エネルギー吸収芯層
11 第1エネルギー吸収芯層のエネルギー吸収キャビティ
11a 第1エネルギー吸収芯層の前エネルギー吸収キャビティ
11b 第1エネルギー吸収芯層の後エネルギー吸収キャビティ
111 第1エネルギー吸収芯層の第1面板
111a 前エネルギー吸収キャビティの第1面板
111b 後エネルギー吸収キャビティの第1面板
112 第1エネルギー吸収芯層の第2面板
112a 前エネルギー吸収キャビティの第2面板
112b 後エネルギー吸収キャビティの第2面板
113 第1エネルギー吸収芯層の第3面板
114 第1エネルギー吸収芯層の第4面板
115 第1エネルギー吸収芯層の第1二面角
2 第2エネルギー吸収芯層
21 第2エネルギー吸収芯層のエネルギー吸収キャビティ
215 第2エネルギー吸収芯層の第1二面角
3 第3エネルギー吸収芯層
31 第3エネルギー吸収芯層のエネルギー吸収キャビティ
315 第3エネルギー吸収芯層の第1二面角
36 第3エネルギー吸収芯層の第2二面角
a 第1エネルギー吸収キャビティ
b 第2エネルギー吸収キャビティ
c 第3エネルギー吸収キャビティ
d 第4エネルギー吸収キャビティ
e 第5エネルギー吸収キャビティ
f 左エネルギー吸収キャビティ
g 右エネルギー吸収キャビティ
200 介在層構造上板
300 介在層構造下板
Claims (10)
- 複合エネルギー吸収層であって、上から下へ順に設けられる複数層のエネルギー吸収芯層を含み、
各前記エネルギー吸収芯層は、いずれも、仕切りして設けられる複数のエネルギー吸収キャビティを含み、各前記エネルギー吸収芯層の中部に位置する複数の前記エネルギー吸収キャビティがいずれも密封して設けられ、各前記エネルギー吸収芯層のエッジに位置する複数の前記エネルギー吸収キャビティにいずれも開口を有し、
各前記エネルギー吸収キャビティの上部の夾角を第1二面角とし、複数層の前記エネルギー吸収芯層の第1二面角が上から下へ順に減少する、ことを特徴とする複合エネルギー吸収層。 - 各前記エネルギー吸収キャビティは、いずれも横形四角柱状であり、
前記横形四角柱状エネルギー吸収キャビティの4つの側面は、順に第1面板、第2面板、第3面板及び第4面板であり、前記第1面板及び前記第2面板が上部に位置し、前記第3面板及び前記第4面板が下部に位置し、前記第1面板と前記第2面板との間の夾角が前記第1二面角である、ことを特徴とする請求項1に記載の複合エネルギー吸収層。 - 中部に位置するエネルギー吸収キャビティを第1エネルギー吸収キャビティとし、前記第1エネルギー吸収キャビティに隣接し且つ前記第1エネルギー吸収キャビティの左上方に位置するエネルギー吸収キャビティを第2エネルギー吸収キャビティとし、前記第1エネルギー吸収キャビティに隣接し且つ前記第1エネルギー吸収キャビティの右上方に位置するエネルギー吸収キャビティを第3エネルギー吸収キャビティとし、前記第1エネルギー吸収キャビティに隣接し且つ前記第1エネルギー吸収キャビティの右下方に位置するエネルギー吸収キャビティを第4エネルギー吸収キャビティとし、前記第1エネルギー吸収キャビティに隣接し且つ前記第1エネルギー吸収キャビティの左下方に位置するエネルギー吸収キャビティを第5エネルギー吸収キャビティとし、
前記第1エネルギー吸収キャビティの第1面板と前記第2エネルギー吸収キャビティの第3面板が重なって設けられ、前記第1エネルギー吸収キャビティの第2面板と前記第3エネルギー吸収キャビティの第4面板が重なって設けられ、前記第1エネルギー吸収キャビティの第3面板と前記第4エネルギー吸収キャビティの第1面板が重なって設けられ、前記第1エネルギー吸収キャビティの第4面板と前記第5エネルギー吸収キャビティの第2面板が重なって設けられる、ことを特徴とする請求項2に記載の複合エネルギー吸収層。 - 一番下層のエネルギー吸収芯層に隣接するエネルギー吸収キャビティをそれぞれ左エネルギー吸収キャビティ及び右エネルギー吸収キャビティとし、前記左エネルギー吸収キャビティの第3面板と前記右エネルギー吸収キャビティの第4面板との間の夾角を第2二面角とし、前記第2二面角が前記最後層のエネルギー吸収芯層の第1二面角より小さい、ことを特徴とする請求項2に記載の複合エネルギー吸収層。
- 前記エネルギー吸収芯層は、三層であり、前記第1エネルギー吸収芯層の二面角は、97°以下且つ93°以上であり、前記第2エネルギー吸収芯層の二面角は、84°以下且つ80°以上であり、前記第3エネルギー吸収芯層の二面角は、72°以下且つ68°以上であり、前記第2二面角は、60°以下であり且つ56°以上である、ことを特徴とする請求項4に記載の複合エネルギー吸収層。
- 前記第1エネルギー吸収芯層の第1二面角は、95°であり、前記第2エネルギー吸収芯層の第1二面角は、82°であり、前記第3エネルギー吸収芯層の第1二面角は、70°であり、前記第2二面角は、58°である、ことを特徴とする請求項5に記載の複合エネルギー吸収層。
- 請求項1~6のいずれかに記載の複合エネルギー吸収層を含む介在層構造であって、
前記複合エネルギー吸収層の上部に上板が粘着して固定され、前記エネルギー吸収複合層の下部に下板が粘着して固定される、ことを特徴とする介在層構造。 - 前記複合エネルギー吸収層の三次元デジタルモデルを構築するステップS1と、
前記複合エネルギー吸収層の三次元デジタルモデルに基づいて、複合エネルギー吸収層の実体を3D印刷するステップS2と、
前記複合エネルギー吸収層の上部に上板200を粘着し、前記複合エネルギー吸収層の下部に下板300を粘着するステップS3とを含む、ことを特徴とする請求項7に記載の介在層構造の製造方法。 - 前記上板及び前記下板は、いずれもアルミニウム合金板であり、
前記複合エネルギー吸収層の原料は、ナイロンパウダー粒子であり、3D印刷際の結晶化温度は、146℃であり、芯層密度は、1010kg/m3である、ことを特徴とする請求項8に記載の介在層構造の製造方法。 - 前記ステップS3の後に前記介在層構造に対して耐衝撃性試験を行う、ことを特徴とする請求項8に記載の介在層構造の製造方法。
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