KR20230129487A - 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품, 그 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법 - Google Patents

자동차용 충돌 에너지 흡수 부품, 그 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230129487A
KR20230129487A KR1020237026784A KR20237026784A KR20230129487A KR 20230129487 A KR20230129487 A KR 20230129487A KR 1020237026784 A KR1020237026784 A KR 1020237026784A KR 20237026784 A KR20237026784 A KR 20237026784A KR 20230129487 A KR20230129487 A KR 20230129487A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resin
cylindrical member
energy absorption
collision energy
automobile
Prior art date
Application number
KR1020237026784A
Other languages
English (en)
Inventor
도시하루 이시카와
가즈히코 히가이
츠요시 시오자키
Original Assignee
제이에프이 스틸 가부시키가이샤
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 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 filed Critical 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Publication of KR20230129487A publication Critical patent/KR20230129487A/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08Front or rear portions
    • 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
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • B62D21/152Front or rear frames
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/01Reducing damages in case of crash, e.g. by improving battery protection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/001Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof characterised by combining metal and synthetic material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (1) 은, 차체의 전부 또는 후부에 형성되고, 그 차체의 전방 또는 후방으로부터 충돌 하중이 입력되었을 때에 충돌 에너지를 흡수하는 것으로서, 천판부 (5a) 와, 천판부 (5a) 에 펀치 숄더 R 부 (5b) 를 통해서 연속되는 종벽부 (5c) 를 갖는 통 형상 부재 (3) 와, 통 형상 부재 (3) 의 적어도 펀치 숄더 R 부 (5b) 의 내면에 도포 또는 첩부된 수지 (9) 를 갖고, 수지 (9) 는, 일단측에서 타단측으로 향하여 축 방향으로 점차 변화하는 두께를 갖고, 그 두께의 가장 두꺼운 부분이 8 ㎜ 이하이며, 또한 10 MPa 이상의 접착 강도로 상기 내면에 접착되고, 상기 충돌 하중이 입력되었을 때에 축 압괴한다.

Description

자동차용 충돌 에너지 흡수 부품, 그 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법
본 발명은, 자동차 (automobile) 용 충돌 에너지 흡수 (crashworthiness energy absorption) 부품 (part), 그 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 차체의 전방 또는 후방으로부터 충돌 하중 (crashworthiness load) 이 입력되었을 때에, 축 압괴 (axial crush) 하여 충돌 에너지를 흡수하는 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품, 그 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법에 관한 것이다.
자동차의 충돌 에너지 흡수 성능을 향상시키는 기술로서, 자동차 부품 (automotive parts) 의 형상 (shape)·구조 (structure)·재료 (material) 등의 최적화 (optimization) 등 많은 기술이 존재한다. 예를 들어 프론트 사이드 멤버 (front side member) 나 크래쉬 박스 (crash box) 와 같은 자동차 부품은, 폐 (閉) 단면 구조를 갖는 통 형상 부재 (tubular member) 를 가지고 있고, 차체의 전방 또는 후방으로부터 충돌 하중이 입력되었을 때에 그 통 형상 부재가 벨로우즈 형상 (bellows-shaped) 으로 좌굴 변형 (buckling deformation) 을 반복하여 축 압괴함으로써 충돌 에너지를 흡수한다.
그러나, 이 통 형상 부재의 좌굴 변형에 수반되는 벨로우즈 형상의 굽힘 (bending) 부분은 금속판 고유의 작은 굽힘 반경이 되기 때문에, 굽힘 부분의 외면 측에 응력 (stress) 이 집중되어 균열 (fracture) 이 발생하기 쉽고, 축 압괴하는 과정에서 굽힘 부분에 균열이 발생해 버리면, 충돌 에너지의 흡수 효과가 현저히 저감된다. 또한 최근, 충돌 특성 (crash worthiness) 과 경량화 (weight reduction of automotive body) 의 양립을 목적으로 하여, 고강도의 강판이 자동차 부품에 채용되고 있다. 고강도 강판 (high-strength steel sheet) 은 종래의 강판에 비해서 연성 (ductility) 이 작으므로, 특히 균열이 발생하기 쉽다.
상기 서술한 균열의 발생을 방지하여 충돌 에너지의 흡수 성능을 향상시키는 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품이 특허문헌 1 에 개시되어 있다. 특허문헌 1 에 의하면, 통 형상 부재의 내면에 두께가 8 ㎜ 이하인 수지 (resin) 를 10 MPa 이상의 접착 강도 (adhesive strength) 로 접착 (bond) 시킴으로써, 충돌 시에 통 형상 부재가 벨로우즈 형상으로 좌굴 변형될 때, 벨로우즈 형상의 굽힘 부분에 있어서의 금속판과 금속판의 사이에 수지를 개재시켜 굽힘 반경을 크게 하고, 파단 한계 굽힘 반경 (critical curvature radius for fracture) 이하로 함으로써 굽힘 부분의 균열을 방지할 수 있다고 되어 있다.
일본 공개특허공보 2020-100183호
상기 서술한 바와 같은 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품은, 통 형상 부재가 축 압괴함으로써 충돌 에너지를 흡수하므로, 안정적인 충격 에너지 흡수 효과를 얻기 위해서는, 축 방향으로 적절한 좌굴 변형을 발생시킬 필요가 있다.
이 점에서, 특허문헌 1 의 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품은, 축 방향에 걸쳐서 일정한 강도를 갖고 있으므로, 충돌 시에 최초로 좌굴 변형을 개시하는 위치를 특정할 수 없다. 예를 들어 축 방향의 중간 정도에서 좌굴 변형을 개시하여 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품이 부러져 (break) 구부러지거나 하면, 찌그러짐이 발생하여 축 압괴가 충분히 이루어지지 않아 소정의 충돌 에너지 흡수 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다. 따라서, 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 단부로부터 확실하게 좌굴 변형을 발생시킬 수 있어, 안정적인 충돌 에너지 흡수 효과를 얻을 수 있는 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품이 요구되어 왔다.
본 발명은, 이러한 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 차체의 전방 또는 후방으로부터 충돌 하중이 입력되어 축 압괴할 때에, 확실하게 일단측에서 타단측으로 향하여 좌굴 변형시킬 수 있어, 안정적인 충돌 에너지 흡수 효과를 얻을 수 있는 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품, 그 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품은, 차체의 전부 (前部) 또는 후부 (後部) 에 형성되고, 그 차체의 전방 또는 후방으로부터 충돌 하중이 입력되었을 때에 충돌 에너지를 흡수하는 것으로서, 천판부와, 그 천판부에 펀치 숄더 R 부를 통해서 연속되는 종벽부를 갖는 통 형상 부재와, 그 통 형상 부재의 적어도 상기 펀치 숄더 R 부의 내면에 도포 또는 첩부된 수지를 갖고, 그 수지는, 일단측에서 타단측으로 향하여 축 방향으로 점차 변화하는 두께를 갖고, 그 두께의 가장 두꺼운 부분이 8 ㎜ 이하이며, 또한 10 MPa 이상의 접착 강도로 상기 내면에 접착되고, 상기 충돌 하중이 입력되었을 때에 축 압괴한다.
또, 상기 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품에 있어서, 상기 수지가 상기 내면으로부터 이탈하는 것을 방지하기 위해서 그 수지의 표면을 덮음과 함께 상기 통 형상 부재의 내면에 접합된 이탈 방지 부재를 갖고, 상기 수지는 10 MPa 이상의 접착 강도로 상기 이탈 방지 부재와도 접착되어 있으면 된다.
또한, 상기 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품에 있어서, 상기 수지의 두께는, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 점차 얇아지고 있으면 된다.
또, 상기 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품에 있어서, 상기 수지의 두께는, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 점차 두꺼워지고 있으면 된다.
또한, 본 발명에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법은, 상기 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품을 제조하는 것으로서, 상기 통 형상 부재의 적어도 상기 펀치 숄더 R 부의 내면에, 일단측에서 타단측으로 향하여 축 방향으로 점차 두께가 변화하여 그 두께의 가장 두꺼운 부분이 8 ㎜ 이하가 되도록 수지를 도포 또는 첩부하는 공정과, 그 수지를 도포 또는 첩부한 상기 통 형상 부재를 소정의 조건에서 가열 처리하여 상기 수지를 상기 통 형상 부재의 내면에 10 MPa 이상의 접착 강도로 접착하는 공정을 포함한다.
또, 상기 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품을 제조하는 것으로서, 상기 통 형상 부재의 적어도 상기 펀치 숄더 R 부의 내면에, 일단측에서 타단측으로 향하여 축 방향으로 점차 두께가 변화하여 그 두께의 가장 두꺼운 부분이 8 ㎜ 이하가 되도록 수지를 도포 또는 첩부하는 공정과, 상기 내면에 도포 또는 첩부된 상기 수지가 그 내면으로부터 이탈하는 것을 방지하는 이탈 방지 부재를 상기 수지의 표면을 덮도록 배치하여 상기 통 형상 부재의 내면에 접합하는 공정과, 상기 수지를 도포 또는 첩부한 상기 통 형상 부재를 소정의 조건에서 가열 처리하고, 상기 수지를 상기 통 형상 부재의 내면 및 상기 이탈 방지 부재의 각각에 10 MPa 이상의 접착 강도로 접착하는 공정을 포함한다.
또한, 상기 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품을 제조하는 것으로서, 상기 이탈 방지 부재에 있어서의 상기 통 형상 부재와 접합했을 때에 적어도 상기 펀치 숄더 R 부의 내면과 대향하게 되는 부분에, 일단측에서 타단측으로 향하여 축 방향으로 점차 두께가 변화하여 그 두께의 가장 두꺼운 부분이 8 ㎜ 이하가 되도록 수지를 도포 또는 첩부하는 공정과, 그 이탈 방지 부재에 도포 또는 첩부된 수지가 상기 통 형상 부재의 내면에 맞닿도록 배치하여 그 이탈 방지 부재를 상기 통 형상 부재의 내면에 접합하는 공정과, 그 이탈 방지 부재를 내면에 접합한 상기 통 형상 부재를 소정의 조건에서 가열 처리하고, 상기 수지를 상기 통 형상 부재의 내면 및 상기 이탈 방지 부재의 각각에 10 MPa 이상의 접착 강도로 접착하는 공정을 포함한다.
또, 상기 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품을 제조하는 것으로서, 상기 통 형상 부재의 적어도 상기 펀치 숄더 R 부 (shoulder part of a punch) 의 내면과의 사이에 일단측에서 타단측으로 향하여 축 방향으로 점차 변화하는 간극 (gap) 으로서 가장 큰 부분이 8 ㎜ 이하가 되는 간극이 형성되도록 상기 이탈 방지 부재 (separation prevention member) 를 상기 통 형상 부재의 내면에 접합하는 공정과, 상기 간극에 수지를 도포 (coat) 또는 첩부 (patch) 하는 공정과, 상기 간극에 수지를 도포 또는 첩부한 상기 통 형상 부재를 소정의 조건에서 가열 처리 (heat treatment) 하고, 상기 수지를 상기 통 형상 부재의 내면 및 상기 이탈 방지 부재의 각각에 10 MPa 이상의 접착 강도로 접착하는 공정을 포함한다.
또한, 상기 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법에 있어서, 상기 수지의 두께를, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 점차 얇게 하면 된다.
또, 상기 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법에 있어서, 상기 수지의 두께를, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 점차 두껍게 하면 된다.
또한, 상기 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법에 있어서, 상기 간극의 크기를, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 점차 작게 하면 된다.
또, 상기 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법에 있어서, 상기 간극의 크기를, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 점차 크게 하면 된다.
본 발명에 있어서는, 통 형상 부재의 적어도 상기 펀치 숄더 R 부의 내면에 도포 또는 첩부된 수지를 갖고, 그 수지의 두께가, 일단측에서 타단측으로 향하여 축 방향으로 점차 변화하도록 하였으므로, 수지의 두께가 얇은 쪽의 단부측에서부터 확실하게 좌굴 변형을 발생시킬 수 있어, 안정적인 충돌 에너지 흡수 효과를 얻을 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 실시 형태 1 에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품을 나타내는 도면으로, 도 1(a) 는 사시도, 도 1(b) 는 도 1(a) 의 파선으로 나타내는 절단면에 있어서의 단면도이다.
도 2 는, 본 발명의 실시 형태 1 에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품을 나타내는 단면도이다.
도 3 은, 본 발명의 실시 형태 1 에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 다른 양태를 나타내는 단면도이다 (그 1).
도 4 는, 본 발명의 실시 형태 1 에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 다른 양태를 나타내는 단면도이다 (그 2).
도 5 는, 본 발명의 실시 형태 2 에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품을 나타내는 도면으로, 도 5(a) 는 사시도, 도 5(b) 는 도 5(a) 의 파선으로 나타내는 절단면에 있어서의 단면도이다.
도 6 은, 본 발명의 실시 형태 2 에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품을 나타내는 단면도이다.
도 7 은, 실시예에 있어서 발명예 1 로서 사용한 시험체의 구조를 나타내는 도면이다.
도 8 은, 실시예에 있어서 발명예 1 에 관련된 시험체의 축 압괴 해석의, 스트로크가 10 ㎜ 일 때의 통 형상 부재의 변형 분포 (strain distribution) 를 나타내는 도면이다.
도 9 는, 실시예에 있어서 발명예 1 에 관련된 시험체의 축 압괴 해석의, 스트로크가 50 ㎜ 일 때의 통 형상 부재의 외관을 나타내는 도면이다.
도 10 은, 실시예에 있어서 발명예 1 에 관련된 하중-스트로크 곡선 (load-stroke curve) 을 나타내는 도면이다.
도 11 은, 실시예에 있어서 발명예 2 에 관련된 시험체의 축 압괴 해석의, 스트로크가 10 ㎜ 일 때의 통 형상 부재의 변형 분포를 나타내는 도면이다.
도 12 는, 실시예에 있어서 발명예 2 에 관련된 시험체의 축 압괴 해석의, 스트로크가 50 ㎜ 일 때의 통 형상 부재의 외관을 나타내는 도면이다.
도 13 은, 실시예에 있어서 발명예 2 에 관련된 하중-스트로크 곡선을 나타내는 도면이다.
도 14 는, 실시예에 있어서 비교예 1 에 관련된 시험체의 축 압괴 해석의, 스트로크가 10 ㎜ 일 때의 통 형상 부재의 변형 분포를 나타내는 도면이다.
도 15 는, 실시예에 있어서 비교예 1 에 관련된 시험체의 축 압괴 해석의, 스트로크가 50 ㎜ 일 때의 통 형상 부재의 외관을 나타내는 도면이다.
도 16 은, 실시예에 있어서 비교예 1 에 관련된 하중-스트로크 곡선을 나타내는 도면이다.
도 17 은, 실시예에 있어서의 발명예 1, 2 및 비교예 1 의 흡수 에너지 (absorbed energy) 를 나타내는 그래프이다.
도 18 은, 실시예에 있어서의 발명예 1, 2 및 비교예 1 의 속도 9.28 m/sec 도달시의 스트로크량을 나타내는 그래프이다.
도 19 는, 실시예에 있어서의 발명예 3, 4 및 비교예 2 의 흡수 에너지를 나타내는 그래프이다.
도 20 은, 실시예에 있어서의 발명예 3, 4 및 비교예 2 의 속도 9.28 m/sec 도달시의 스트로크량을 나타내는 그래프이다.
본 발명의 실시 형태 1 및 2 에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품, 그 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법에 대해서 도 1 ∼ 도 6 에 기초하여 이하에 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능, 구성을 갖는 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다.
[실시 형태 1]
<자동차용 충돌 에너지 흡수 부품>
본 발명의 실시 형태 1 에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (1) 은, 도 1 및 도 2 에 예시된 바와 같이, 차체의 전부 또는 후부에 형성되고, 그 차체의 전방 또는 후방으로부터 충돌 하중이 입력되었을 때에 통 형상 부재 (3) 의 길이 방향으로 축 압괴하여 충돌 에너지를 흡수하는 것으로서, 아우터 부품 (outer parts) (5) 과 이너 부품 (inner parts) (7) 이 접합 (joining) 되어 통 형상 (tube-like) 으로 형성된 통 형상 부재 (3) 와, 통 형상 부재 (3) 의 내면에 도포된 수지 (9) 를 구비한 것이다. 또한, 도 1, 도 2 에 나타낸 예는, 도면 중의 백색 화살표로 나타내는 방향으로부터 충돌 하중이 입력되는 것을 상정한 것이다.
통 형상 부재 (3) 는, 예를 들어 도 1(a) 에 나타내는 바와 같이, 천판부 (top portion) (5a) 와, 천판부 (5a) 에 펀치 숄더 R 부 (5b) 를 통해서 연속되는 종벽부 (side wall portion) (5c) 를 갖고, 금속판으로 이루어지는 해트 단면 형상 (hat-shaped cross section) 의 아우터 부품 (5) 과, 금속판으로 이루어지는 평판 형상의 이너 부품 (7) 이 접합되어 통 형상으로 형성되고, 그 내부에 폐단면 공간을 가지며, 축 압괴하여 충돌 에너지를 흡수하는 것이다. 여기서, 폐단면 공간이란, 통 형상 부재 (3) 의 축 방향에 교차되는 방향에 있어서의 통 형상 부재 (3) 의 둘레벽부의 단면 형상이 폐단면이고, 도 1(a) 에 나타내는 통 형상 부재 (3) 에 있어서는, 그 축 방향을 따라 연속되는 폐단면에 의해 형성된 공간을 말한다. 이와 같은 폐단면 공간은, 해트 단면 형상의 아우터 부품 (5) 과 평판 형상의 이너 부품 (7) 을 접합함으로써 형성되고, 아우터 부품 (5) 과 이너 부품 (7) 의 접합은, 예를 들어 스폿 용접 (spot welding) 을 적용할 수 있다.
이와 같은 폐단면 공간을 갖는 통 형상 부재 (3) 는, 차체 전부의 좌우 위치에 있어서 차체 전후 방향으로 연장되어 차체 골격의 일부를 구성하는 프론트 사이드 멤버나, 그 차체 골격의 전단 또는 후단에 형성되는 크래쉬 박스와 같은 폐단면 구조를 갖는 자동차 부품에 사용되고, 그 자동차 부품은, 통 형상 부재 (3) 의 축 방향 (길이 방향) 이 차체의 전후 방향과 일치하도록 그 차체에 배치 형성된다.
또, 자동차 부품으로서 사용되는 통 형상 부재 (3) 에 사용되는 금속판 (metal sheet) 의 종류로서는, 냉연 강판 (cold rolled steel sheet), 열연 강판 (hot rolled steel sheet), 스테인리스 강판 (stainless steel sheet), 아연계 도금 강판 (zinc-based coating steel sheet), 아연 합금계 도금 강판 (zinc alloy coating steel sheet), 알루미늄 합금계 도금 강판 (aluminum alloy coating steel sheet), 알루미늄 합금판 (aluminum alloy sheet) 을 예시할 수 있다.
수지 (9) 는, 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 통 형상 부재 (3) 를 구성하는 아우터 부품 (5) 의 적어도 펀치 숄더 R 부 (5b) 의 내면에 도포된 것으로, 통 형상 부재 (3) 의 폐단면 공간의 일부를 형성하고, 아우터 부품 (5) 과 10 MPa 이상의 접착 강도로 접착되어 있다.
또, 수지 (9) 는, 일단측에서 타단측으로 향하여 축 방향으로 점차 변화하는 두께를 갖는 것으로, 본 실시 형태에 있어서는, 도 1(b) 에 나타내는 바와 같이, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 수지의 두께가 점차 얇아지고 있다. 수지 (9) 의 두께는, 가장 두꺼운 부분 (도 1 의 경우에는 충돌 하중이 입력되는 측의 단부) 에 있어서 8 ㎜ 이하이다.
또한, 수지 (9) 는, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 두께가 점차 두꺼워지고 있어도 되고, 그 경우에도 수지 (9) 의 두께는, 가장 두꺼운 부분 (충돌 하중이 입력되는 측과 반대측인 단부) 에 있어서 8 ㎜ 이하이다.
본 실시 형태 1 에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (1) 에 있어서의 수지 (9) 의 종류에 대해서는, 열가소계 (thermoplastic resin), 열경화계 (thermoset resin) 또는 엘라스토머계 (elastomer resin) 의 것을 들 수 있다. 열가소계의 수지로서는, 비닐계 (vinyl resin) (아세트산비닐 (vinyl acetate), 염화비닐 (vinyl chloride) 등), 아크릴계 (acrylic resin), 폴리아미드계 (polyamide resin), 폴리스티렌계 (polystyrene resin), 시아노아크릴레이트계 (cyanoacrylate resin) 의 것을 예시할 수 있다. 열경화계의 수지로서는, 에폭시계 (epoxy resin), 우레탄계 (urethane), 에스테르계 (ester resin), 페놀계 (phenolic), 멜라민계 (melamine resin), 우레아계 (urea resin) 의 것을 예시할 수 있다. 엘라스토머계의 수지로서는, 니트릴 고무계 (nitrile rubber resin), 스티렌부타디엔 고무계 (styrene butadiene rubber resin), 변성 실리콘계 (modified silicone resin), 부틸 고무계 (butyl rubber resin), 우레탄 고무계 (urethane rubber resin), 아크릴 고무계 (acrylic rubber resin) 의 것을 예시할 수 있다.
자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (1) 의 경량화의 관점에서는, 수지 (9) 로서는 발포 수지 (foamed resin) 가 바람직하다. 또한, 수지 (9) 로서 발포 수지를 사용한 경우, 그 발포 배율 (forming ratio) 은 특별히 제한은 없다.
또한, 수지 (9) 와 통 형상 부재 (3) 의 접착 강도는, 금속판과 수지의 계면에 작용하는 최대 전단 응력 (maximum shear stress) 또는 평균 전단 응력 (average shear stress) 으로 할 수 있고, 그 최대 전단 응력 또는 평균 전단 응력은, 예를 들어, 금속판 (강판 (steel sheets) 등) 과 수지를 접착한 2 층 각기둥의 충돌 해석 (crashworthiness analysis) 에 의해 구할 수 있다.
또, 수지 (9) 와 통 형상 부재 (3) 의 접착 강도는, 접착 후의 수지 (9) 와 통 형상 부재 (3) 의 일부를 잘라내고, 그 잘라낸 수지 (9) 와 통 형상 부재 (3) 를 인장 시험기 (tensile testing machine) 에 설치하여, 일방은 수지 (9) 를, 타방은 통 형상 부재 (3) 를 끼워 넣고 잡아당겨서 구한 것으로 해도 된다. 혹은, 접착 후의 통 형상 부재 (3) 와 수지 (9) 의 일부를 잘라내어 인장 시험기에 설치하고, 일방은 수지 (9) 를 끼워 넣고, 타방은 금속판제의 통 형상 부재 (3) 를 접어 구부려서 형성한 그립부 (grip portion) (도시 없음) 를 붙잡아 당기거나, 또는 통 형상 부재 (3) 에 그립 부품을 접합하고, 그 그립 부품을 인장 시험기로 붙잡아 당기는 방법에 의해 측정한 것을, 수지 (9) 와 통 형상 부재 (3) 의 접착 강도로 해도 된다.
상기와 같이 본 실시 형태 1 에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (1) 은, 통 형상 부재 (3) 의 내면에 수지 (9) 가 도포된 것이지만, 본 발명은, 두께의 가장 두꺼운 부분이 8 ㎜ 이하이고, 일단측에서 타단측으로 향하여 축 방향으로 두께가 점차 변화하는 판상의 수지가 통 형상 부재 (3) 의 내면에 접착제를 사용하여 첩부된 것이어도 된다. 상기의 경우에 있어서도, 판상의 수지와 통 형상 부재 (3) 의 내면의 접착 강도가 10 MPa 이상 필요하다.
본 실시 형태 1 에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (1) 에 있어서는, 수지 (9) 가 통 형상 부재 (3) 의 일단측에서 타단측으로 향하여 축 방향으로 점차 두께가 변화하고 있으므로, 예를 들어 도 1 의 백색 화살표로 나타내는 방향으로부터 충돌 하중이 입력되었을 때에는 수지 (9) 의 두께가 얇은 쪽 (충돌 하중이 입력된 측과 반대측) 의 단부로부터 좌굴 변형을 개시한다. 그 후 축 방향으로 수지 (9) 의 두께가 두꺼운 쪽의 단부로 향하여 순차적으로 좌굴 변형이 발생하여, 안정적인 충돌 에너지 흡수 효과를 얻을 수 있다. 이런 점에 관해서는, 후술하는 실시예에서 실증한다. 다만, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 수지 (9) 의 두께가 점차 두꺼워지고 있는 경우에는, 충돌 하중이 입력된 측의 단부로부터 좌굴 변형을 개시하고, 그 후 축 방향으로 수지 (9) 의 두께가 두꺼운 쪽의 단부로 향하여 좌굴 변형된다. 이 경우에도, 도 1 에 예시된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (1) 과 동일한 충돌 에너지 흡수 효과를 발휘한다. 이런 점에 관해서는, 후술하는 실시예에서 실증한다.
또, 수지 (9) 는, 통 형상 부재 (3) 의 내면에 도포 또는 첩부되어 10 MPa 이상의 접착 강도로 접착되어 있으므로, 축 압괴의 과정에 있어서 통 형상 부재 (3) 의 내면으로부터 박리되어 탈리하는 일 없이 통 형상 부재 (3) 와 함께 압축 변형한다. 이로써, 통 형상 부재 (3) 의 좌굴 내력 (buckling strength) 을 향상시킴과 함께, 통 형상 부재 (3) 의 변형 저항 (flow stress) 을 저하시키는 일 없이 통 형상 부재 (3) 에 벨로우즈 형상으로 반복하여 좌굴 변형을 발생시킬 수 있고, 그 결과, 충돌 에너지의 흡수 성능 (absorptive properties) 을 향상시킬 수 있다.
또한, 수지 (9) 의 가장 두꺼운 부분의 두께를 8 ㎜ 이하로 함으로써, 통 형상 부재 (3) 가 좌굴 변형되었을 때에, 볼록 형상으로 변형된 굽힘부에 있어서는 금속판과 금속판의 사이에 수지 (9) 가 끼여지므로, 볼록 형상의 굽힘부의 굽힘 반경이 금속판 고유의 파단 한계 굽힘 반경을 초과하여 작아지는 것을 방지할 수 있고, 금속판에 파단이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 아우터 부품 (5) 의 적어도 펀치 숄더 R 부 (5b) 의 내면에 수지 (9) 를 접착하는 이유는 이하와 같다. 통 형상 부재 (3) 에 있어서 충돌 에너지를 흡수하는 능력이 높은 부위는, 천판부 (5a) 와 종벽부 (5c) 를 연결하는 펀치 숄더 R 부 (5b) 이다. 한편으로, 펀치 숄더 R 부 (5b) 는 아우터 부품 (5) 을 프레스 성형 (press forming) 할 때에, 가장 가공을 받기 쉽고 가공 경화 (work hardening) 하는 부위이기도 하고, 가공 경화에 의해 연성이 더욱 저하된다. 이에 통 형상 부재 (3) 가 좌굴 변형되었을 때에, 펀치 숄더 R 부 (5b) 에 있어서의 벨로우즈 형상의 볼록 형상의 굽힘부 (bent portion) 에는 특히 금속판의 파단이 발생하기 쉽다. 따라서, 적어도 펀치 숄더 R 부 (5b) 의 내면에 수지 (9) 가 접착되어 있는 것이 필수적이다.
예를 들어 본 실시 형태의 다른 양태로서 도 3 에 나타내는 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (11) 과 같이, 아우터 부품 (5) 의 펀치 숄더 R 부 (5b) 와 종벽부 (5c) 의 내면에 수지 (9) 를 도포 또는 첩부한 것이나, 도 4 에 나타내는 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (13) 과 같이, 펀치 숄더 R 부 (5b) 의 내면에만 수지 (9) 를 도포 또는 첩부한 것일지라도, 축 방향으로 충돌 하중이 입력되었을 때의 충돌 에너지의 흡수 성능이 저하되는 것을 억제하고, 또한 좌굴 내력을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기의 설명에 있어서, 통 형상 부재 (3) 는, 해트 단면 형상의 아우터 부품 (5) 과 평판 형상의 이너 부품 (7) 을 스폿 용접 등에 의해 접합하여 형성된 것이다. 다만, 통 형상 부재 (3) 는 이것에 한정하는 것이 아니라, 예를 들어, 해트 단면 형상이나 コ 자 단면 형상 (U­shaped cross section) 의 부재끼리를 접합하여 통 형상으로 형성한 것이어도 되고, 원통 부재 또는 원통 부재의 단면을 다각형으로 성형한 것이나, 복수의 부재를 플랜지 (flange portion) 면을 합쳐서 다각형으로 한 것이어도 된다.
<자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법>
다음으로, 본 실시 형태 1 에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법에 대해서 설명한다. 본 실시 형태 1 에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법은, 도 1 및 도 2 에 예시된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (1) 을 제조하는 방법으로서, 통 형상 부재 (3) 의 내면에 수지 (9) 를 도포하는 공정과, 수지 (9) 를 도포한 통 형상 부재 (3) 를 가열 처리하여 접착 강도를 향상시키는 공정을 포함하는 것이다.
통 형상 부재 (3) 의 내면에 수지 (9) 를 도포하는 공정에 있어서는, 통 형상 부재 (3) 에 있어서의 아우터 부품 (5) 의 적어도 펀치 숄더 R 부 (5b) 의 내면에, 일단측에서 타단측으로 향하여 축 방향으로 점차 두께가 변화하여 그 두께의 가장 두꺼운 부분이 8 ㎜ 이하가 되도록 수지 (9) 를 도포한다. 즉, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 수지 (9) 의 두께가 점차 얇아지도록 수지 (9) 를 도포하거나, 또는 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 수지 (9) 의 두께가 점차 두꺼워지도록 수지 (9) 를 도포한다.
이 때, 아우터 부품 (5) 과 이너 부품 (7) 을 접합하여 통 형상 부재 (3) 를 형성한 후에 수지 (9) 를 도포해도 되고, 아우터 부품 (5) 에 수지를 도포한 후에 아우터 부품 (5) 과 이너 부품 (7) 을 접합하여 통 형상 부재 (3) 를 형성해도 된다.
수지 (9) 를 도포하는 구체적인 방법으로는, 스프레이 노즐을 사용하여 수지 (9) 를 분무하여 통 형상 부재 (3) 의 내면에 도포하는 방법이나, 브러시 등을 사용하여 통 형상 부재 (3) 의 내면에 수지 (9) 를 도포하는 방법이 있다. 전술한 바와 같이, 아우터 부품 (5) 의 적어도 펀치 숄더 R 부 (5b) 의 내면에 수지 (9) 를 도포하면 되므로, 수지에 의한 중량 증가를 고려할 경우에는, 펀치 숄더 R 부 (5b) 의 내면에만 수지 (9) 를 도포해도 된다.
가열 처리하는 공정에 있어서는, 수지 (9) 를 도포한 통 형상 부재 (3) 를 소정의 조건에서 가열 처리하여 수지 (9) 를 통 형상 부재 (3) 의 내면에 10 MPa 이상의 접착 강도로 접착한다. 이 때, 수지 (9) 와 통 형상 부재 (3) 는, 수지 (9) 자체의 접착능 (adhesive capacity), 혹은 접착제 (adhesive) 에 의해 접착할 수 있다.
수지 (9) 자체의 접착능에 의해 접착하는 경우에 있어서는, 통 형상 부재 (3) 의 내면에 수지 (9) 를 도포한 후에 가열 처리를 실시하고, 도포된 수지 (9) 의 종류에 따라, 10 MPa 이상의 접착 강도가 되도록 가열 처리의 온도 및 시간을 적절히 조정하면 된다. 이에 대해, 접착제를 사용하여 접착하는 경우에 있어서는, 수지 (9) 와 통 형상 부재 (3) 의 내면을 접착제를 통해 접착한 후에 가열 처리를 실시하고, 당해 접착제의 접착 강도가 10 MPa 이상이 되도록 가열 처리의 온도 및 시간을 적절히 조정하면 된다. 또, 본 발명에 있어서 가열 처리를 실시하는 공정은, 예를 들어, 통 형상 부재 (3) 의 외면에 도료 (coating material) 를 도장하여 베이킹 처리 (baking finish) 를 하는 공정을 겸비한 것이어도 된다.
또한, 수지 (9) 와 통 형상 부재 (3) 의 내면의 접착 강도는, 전술한 바와 같이, 금속판 (강판 등) 과 수지를 접착한 2 층 각기둥의 충돌 실험이나, 인장 시험기를 사용한 측정에 의해 구할 수 있다.
상기와 같이 본 실시 형태 1 에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법은, 수지 (9) 를 통 형상 부재 (3) 의 내면에 도포하는 것이었지만, 본 발명은, 두께의 가장 두꺼운 부분이 8 ㎜ 이하이고, 일단측에서 타단측으로 향하여 축 방향으로 두께가 점차 변화하는 판상의 수지를 통 형상 부재 (3) 의 내면에 접착제를 사용하여 첩부하는 것이어도 된다. 그리고, 가열 처리하는 공정에 있어서, 판상의 수지와 통 형상 부재 (3) 의 내면의 접착 강도가 10 MPa 이상이 되도록 하면 된다.
또, 통 형상 부재 (3) 에 수지 (9) 를 도포 또는 첩부한 후의 가열 처리에서 수지 (9) 에 열 수축 (thermal contraction) 등이 발생하는 경우에는, 가열 처리 후에 있어서 수지 (9) 의 가장 두꺼운 부분이 8 ㎜ 이하이면 된다. 그러한 경우에는, 가열 처리 전의 상태에 있어서 수지 (9) 의 가장 두꺼운 부분이 8 ㎜ 를 초과하고 있어도 상관없다.
[실시 형태 2]
<자동차용 충돌 에너지 흡수 부품>
전술한 실시 형태 1 에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (1) 에 있어서는, 통 형상 부재 (3) 의 내면과 수지 (9) 의 접착 강도를 10 MPa 이상으로 함으로써, 축 압괴 시에 수지 (9) 가 통 형상 부재 (3) 의 내면으로부터 이탈하는 것을 억제하는 것이었지만, 본 실시 형태에서는, 더 확실하게 수지 (9) 의 이탈을 방지하는 수단을 검토하였다. 본 실시 형태 2 에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (15) 은, 도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 실시 형태 1 에서 설명한 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (1) 의 구성에 추가하여 수지 (9) 가 통 형상 부재 (3) 의 내면으로부터 이탈하는 것을 방지하기 위한 이탈 방지 부재 (17) 를 구비한 것이다. 통 형상 부재 (3) 및 수지 (9) 에 관해서는 실시 형태 1 과 동일하기 때문에 설명을 생략하고, 이하 이탈 방지 부재 (17) 에 대해서 상세하게 설명한다.
이탈 방지 부재 (17) 는, 금속판제 (예를 들어, 강판제) 이고, 도 5, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 아우터 부품 (5) 에 도포된 수지 (9) 의 표면을 덮음과 함께, 아우터 부품 (5) 의 종벽부 (5c) 의 내면에, 예를 들어 스폿 용접 등에 의해 접합되어 있다. 또한, 수지 (9) 는 적어도 펀치 숄더 R 부 (5b) 의 내면에 필요해지고, 또한, 가능한 한 경량화하고자 하므로, 수지 (9) 의 세로벽 높이를 짧게 하고자 하므로, 이탈 방지 부재 (17) 는 아우터 부품 (5) 의 종벽부 (5c) 에 접합시키도록 하였다.
실시 형태 1 과 마찬가지로 본 실시 형태에 있어서의 수지 (9) 도 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 수지의 두께가 점차 얇아지고 있다 (도 5(b) 참조). 다만, 본 실시 형태에 있어서도 실시 형태 1 과 마찬가지로, 수지 (9) 는, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 두께가 점차 두꺼워지고 있어도 된다.
도 5(b) 에 나타내는 바와 같이 이탈 방지 부재 (17) 는 수지 (9) 의 표면을 따르도록 배치 형성되고, 수지 (9) 와 10 MPa 이상의 접착 강도로 접착되어 있다. 상기와 같이 본 실시 형태의 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (15) 의 수지 (9) 는 10 MPa 이상의 접착 강도로 통 형상 부재 (3) 의 내면에 접착되어 있음과 함께, 이탈 방지 부재 (17) 와도 10 MPa 이상의 접착 강도로 접착되어 있다.
수지 (9) 와 통 형상 부재 (3) 및 이탈 방지 부재 (17) 의 접착 강도는, 전술한 실시 형태 1 과 마찬가지로, 금속판 (강판 등) 과 수지를 접착한 2 층 각기둥의 충돌 해석에 의해 구해도 되고, 접착 후의 수지와 통 형상 부재 (3) 및 이탈 방지 부재 (17) 의 일부를 잘라내어 인장 시험기에 의해 측정해서 구해도 된다.
상기와 같이 본 실시 형태 2 에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (15) 은, 통 형상 부재 (3) 의 내면에 수지 (9) 가 도포된 것이지만, 본 발명은, 두께의 가장 두꺼운 부분이 8 ㎜ 이하이고, 일단측에서 타단측으로 향하여 축 방향으로 두께가 점차 변화하는 판상의 수지가 통 형상 부재 (3) 의 내면에 접착제를 사용하여 첩부된 것이어도 된다. 그리고, 판상의 수지와 통 형상 부재 (3) 의 내면 및 이탈 방지 부재 (17) 의 접착 강도가 10 MPa 이상이면 된다.
또한, 상기에서 설명한 도 5, 도 6 의 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (15) 은, 실시 형태 1 에서 설명한 도 1, 도 2 의 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (1) 에 이탈 방지 부재 (17) 를 형성한 것이지만, 본 실시 형태는 도 3, 도 4 의 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (11, 13) 과 같은 양태에도 적용할 수 있다. 도 3, 도 4 와 같이, 수지 (9) 가 2 군데로 나뉘어 도포 또는 첩부되어 있는 경우에는, 도 5, 도 6 과 마찬가지로 1 장의 이탈 방지 부재 (17) 를 사용해도 되고, 또는 이탈 방지 부재 (17) 를 2 장 사용하여, 각각을 수지 (9) 의 표면을 따르도록 배치 형성해도 된다. 이 경우에는, 2 장의 이탈 방지 부재 (17) 를 통 형상 부재 (3) 의 천판부 (5a) 와 종벽부 (5c) 에 접합한다.
<자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법>
다음으로, 본 실시 형태 2 에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법에 대해서 설명한다. 본 실시 형태 2 에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법은, 도 5 및 도 6 에 예시된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (15) 을 제조하는 방법으로서, 통 형상 부재 (3) 의 내면에 수지 (9) 를 도포하는 공정과, 이탈 방지 부재 (17) 를 통 형상 부재 (3) 의 종벽부 (5c) 의 내면에 접합하는 공정과, 수지 (9) 를 도포한 통 형상 부재 (3) 를 소정의 조건에서 가열 처리하고, 수지 (9) 를 통 형상 부재 (3) 의 내면 및 이탈 방지 부재 (17) 의 각각에 10 MPa 이상의 접착 강도로 접착하는 공정을 구비한 것이다.
통 형상 부재 (3) 의 내면에 수지 (9) 를 도포하는 공정에 있어서는, 통 형상 부재 (3) 에 있어서의 아우터 부품 (5) 의 적어도 펀치 숄더 R 부 (5b) 의 내면에, 일단측에서 타단측으로 향하여 축 방향으로 점차 두께가 변화하여 두께의 가장 두꺼운 부분이 8 ㎜ 이하가 되도록 수지 (9) 를 도포한다. 즉, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 수지 (9) 의 두께가 점차 얇아지도록 수지 (9) 를 도포하거나, 또는 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 수지 (9) 의 두께가 점차 두꺼워지도록 수지 (9) 를 도포한다.
또, 상기와 같이 액체상의 수지 (9) 를 통 형상 부재 (3) 의 내면에 도포하는 것 외에, 두께의 가장 두꺼운 부분이 8 ㎜ 이하이고, 일단측에서 타단측으로 향하여 축 방향으로 두께가 점차 변화하는 판상의 수지 (9) 를 통 형상 부재 (3) 의 내면에 접착제를 사용하여 첩부하도록 해도 된다.
통 형상 부재 (3) 의 내면에 도포 또는 첩부된 수지 (9) 가 통 형상 부재 (3) 의 내면으로부터 이탈하는 것을 방지하는 이탈 방지 부재 (17) 를 통 형상 부재 (3) 의 내면에 접합하는 공정에 있어서는, 이탈 방지 부재 (17) 를 수지 (9) 의 표면을 덮도록 배치하여 수지 (9) 에 첩부 또는 접착제를 사용하여 접착하고, 아우터 부품 (5) 의 종벽부 (5c) 의 내면에 스폿 용접 등에 의해 접합한다.
이 때, 아우터 부품 (5) 과 이너 부품 (7) 을 접합하여 통 형상 부재 (3) 를 형성한 후에 수지 (9) 를 도포 또는 첩부하고 나서 이탈 방지 부재 (17) 를 통 형상 부재 (3) 의 내면에 접합해도 되고, 아우터 부품 (5) 에 수지를 도포하고 나서, 이탈 방지 부재 (17) 를 아우터 부품 (5) 의 종벽부 (5c) 의 내면에 접합한 후에 아우터 부품 (5) 과 이너 부품 (7) 을 접합하여 통 형상 부재 (3) 를 형성해도 된다.
그리고, 가열 처리하는 공정에 있어서는, 수지 (9) 를 도포 또는 첩부함과 함께 이탈 방지 부재 (17) 를 배치 형성한 통 형상 부재 (3) 를 소정의 조건에서 가열 처리하고, 수지 (9) 를 통 형상 부재 (3) 의 내면 및 이탈 방지 부재 (17) 의 각각에 10 MPa 이상의 접착 강도로 접착한다. 이 때, 수지 (9) 와 통 형상 부재 (3), 수지 (9) 와 이탈 방지 부재 (17) 는, 실시 형태 1 에서 설명한 바와 같이 수지 (9) 자체의 접착능, 또는 접착제에 의해 접착할 수 있다.
수지 (9) 자체의 접착능에 의해 접착하는 경우에 있어서는, 도포한 수지 (9) 의 종류에 따라, 10 MPa 이상의 접착 강도가 되도록 가열 처리의 온도 및 시간을 적절히 조정하면 된다. 이에 비해, 접착제를 사용하여 접착하는 경우에 있어서는, 당해 접착제의 접착 강도가 10 MPa 이상이 되도록 가열 처리의 온도 및 시간을 적절히 조정하면 된다. 또, 본 발명에 있어서 가열 처리를 실시하는 공정은, 예를 들어, 통 형상 부재 (3) 의 외면에 도료를 도장하여 베이킹 처리를 하는 공정을 겸비한 것이어도 된다.
또한, 수지 (9) 와 통 형상 부재 (3) 의 내면 및 이탈 방지 부재 (17) 의 접착 강도는, 전술한 바와 같이, 금속판 (강판 등) 과 수지 (9) 를 접착한 2 층 각기둥의 충돌 해석이나, 인장 시험기를 사용한 측정에 의해 구할 수 있다.
상기의 설명에 있어서, 본 실시 형태 2 에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (15) 의 제조 방법은, 통 형상 부재 (3) 의 내면에 수지 (9) 를 도포한 후에, 이탈 방지 부재 (17) 를 통 형상 부재 (3) 의 내면에 접합하는 것이었지만, 수지 (9) 의 도포와 이탈 방지 부재 (17) 의 배치 형성은 상기의 순번에 한정되는 것이 아니라, 이하에 설명하는 바와 같은 양태여도 된다. 예를 들어, 이탈 방지 부재 (17) 에 있어서의 통 형상 부재 (3) 와 접합했을 때에 적어도 펀치 숄더 R 부 (5b) 의 내면과 대향하게 되는 부분에, 일단측에서 타단측으로 향하여 축 방향으로 점차 두께가 변화하여 그 두께의 가장 두꺼운 부분이 8 ㎜ 이하가 되도록 수지 (9) 를 도포 또는 첩부하는 공정과, 이탈 방지 부재 (17) 에 도포 또는 첩부된 수지 (9) 가 통 형상 부재 (3) 의 내면에 맞닿도록 배치하여 이탈 방지 부재 (17) 를 통 형상 부재 (3) 의 종벽부 (5c) 의 내면에 접합하는 공정과, 이탈 방지 부재 (17) 를 내면에 접합한 통 형상 부재 (3) 를 소정의 조건에서 가열 처리하고, 수지 (9) 를 통 형상 부재 (3) 의 내면 및 이탈 방지 부재 (17) 의 각각에 10 MPa 이상의 접착 강도로 접착하는 공정을 구비한 것이어도 된다.
상기 제조 방법에 있어서도, 이탈 방지 부재 (17) 에 수지 (9) 를 도포 또는 첩부할 때에는, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 수지 (9) 의 두께가 점차 얇아지도록 수지 (9) 를 도포 또는 첩부하거나, 또는 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 수지 (9) 의 두께가 점차 두꺼워지도록 수지 (9) 를 도포 또는 첩부한다.
또, 통 형상 부재 (3) 의 적어도 펀치 숄더 R 부 (5b) 의 내면과의 사이에 일단측에서 타단측으로 향하여 축 방향으로 점차 변화하는 간극으로서 가장 큰 부분이 8 ㎜ 이하가 되는 간극이 형성되도록 이탈 방지 부재 (17) 를 통 형상 부재 (3) 의 내면에 접합하는 공정과, 상기 간극에 수지 (9) 를 도포 또는 첩부하는 공정과, 상기 간극에 수지 (9) 를 도포 또는 첩부한 통 형상 부재 (3) 를 소정의 조건에서 가열 처리하고, 수지 (9) 를 통 형상 부재 (3) 의 내면 및 이탈 방지 부재 (17) 의 각각에 10 MPa 이상의 접착 강도로 접착하는 공정을 구비한 것이어도 된다.
상기 제조 방법에 있어서, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 두께가 점차 얇아지는 수지 (9) 를 도포 또는 첩부하고자 하는 경우에는, 통 형상 부재 (3) 와 이탈 방지 부재 (17) 의 간극의 크기를, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 점차 작게 한다. 또, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 두께가 점차 두꺼워지는 수지 (9) 를 도포 또는 첩부하고자 하는 경우에는, 통 형상 부재 (3) 와 이탈 방지 부재 (17) 의 간극의 크기를, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 점차 크게 한다.
통 형상 부재 (3) 의 내면과 이탈 방지 부재 (17) 의 간극에 수지 (9) 를 도포하는 방법으로는, 스프레이 노즐을 사용하여 수지 (9) 를 분무하여 간극 내에 수지 (9) 를 충전하는 방법이나, 수지 (9) 를 함유한 도료가 저류된 저조 (貯槽) 에 통 형상 부재 (3) 를 침지시켜 간극 내에 수지 (9) 를 흘려 넣는 방법 등도 포함된다. 또, 통 형상 부재 (3) 의 내면과 이탈 방지 부재 (17) 의 간극에 수지 (9) 를 첩부하는 방법으로는, 간극에 대응하도록 미리 가공한 수지판에 접착제를 도포한 것을 간극에 끼워 넣는 방법을 들 수 있다. 또한, 접착제는 당해 간극에 스프레이 노즐 (spray nozzle) 을 사용하여 분무하여 도포해도 된다.
본 실시 형태 2 에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (15) 에 있어서는, 실시 형태 1 과 마찬가지로, 수지 (9) 가 통 형상 부재 (3) 의 일단측에서 타단측으로 향하여 축 방향으로 점차 두께가 변화하고 있으므로, 예를 들어 도 5 의 백색 화살표로 나타내는 방향으로부터 충돌 하중이 입력되었을 때에는 수지 (9) 의 두께가 얇은 쪽의 단부로부터 좌굴 변형을 개시한다. 그 후 축 방향으로 수지 (9) 의 두께가 두꺼운 쪽의 단부로 향하여 순차적으로 좌굴 변형이 발생하여, 안정적인 충돌 에너지 흡수 효과를 얻을 수 있다. 이런 점에 관해서는, 후술하는 실시예에서 실증한다.
또, 이탈 방지 부재 (17) 를 형성함으로써 통 형상 부재 (3) 가 벨로우즈 형상으로 좌굴 변형되어 축 압괴하는 과정에 있어서 수지 (9) 가 통 형상 부재 (3) 의 내면으로부터 이탈하는 것을 확실하게 방지하고 있으므로, 축 압괴의 과정에 있어서 수지 (9) 가 통 형상 부재 (3) 의 내면으로부터 박리되어 탈리하는 일 없이 통 형상 부재 (3) 와 함께 압축 변형된다. 이로써 통 형상 부재 (3) 가 좌굴 변형되었을 때에, 볼록 형상으로 변형된 굽힘부에 있어서는 금속판과 금속판의 사이에 수지 (9) 가 끼여져 통 형상 부재 (3) 의 파단을 방지하고 충돌 에너지 흡수 성능을 향상시킬 수 있다.
실시예
본 발명에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 효과를 확인하기 위한 실험을 실시하였으므로, 그 결과에 대해서 이하에 설명한다.
본 실시예에서는, 본 발명에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품을 시험체로 하고, 축 압괴 시험에 의한 변형 형태와 충돌 에너지의 흡수 특성의 평가를 실시하였다.
발명예 1, 2 로서 전술한 본 발명의 실시 형태 2 에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품을 시험체 (19, 21) 로 하였다. 또, 발명예 3, 4 로서 전술한 본 발명의 실시 형태 1 에 관련된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품을 시험체 (23, 25) 로 하였다. 시험체 (19, 21) 는, 아우터 부품 (5) 과 이너 부품 (7) 이 스폿 용접에 의해 접합된 통 형상 부재 (3) 를 갖고, 아우터 부품 (5) 에 있어서의 천판부 (5a), 펀치 숄더 R 부 (5b) 및 종벽부 (5c) 의 내면에 도포 또는 첩부된 수지 (9) 를 덮도록 이탈 방지 부재 (17) 가 배치되어 아우터 부품 (5) 의 종벽부 (5c) 의 내면에 접합되어 있다.
발명예 1 인 시험체 (19) 는, 충돌측 선단이 좌굴 개시점이 되고 선단에서부터 순차적으로 변형되는 구조로 하고, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 수지의 두께가 점차 두꺼워지는 것으로, 충돌측의 수지 두께를 1 ㎜, 고정측의 수지 두께를 8 ㎜ 로 하였다. 시험체 (19) 의 수지 중량은 0.22 ㎏ 이었다. 발명예 3 인 시험체 (23) 는, 이탈 방지 부재 (17) 가 배치되어 있지 않은 것 이외에는 시험체 (19) 와 동일하였다.
발명예 2 인 시험체 (21) 는, 충돌단과 반대측인 고정단이 좌굴 (buckling) 개시점이 되고 후단에서부터 순차적으로 변형되는 구조로 하고, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 수지의 두께가 점차 얇아지는 것으로, 충돌측의 수지 두께를 8 ㎜, 고정측의 수지 두께를 1 ㎜ 로 하였다. 시험체 (21) 의 수지 중량은 0.22 ㎏ 이었다. 발명예 4 인 시험체 (25) 는, 이탈 방지 부재 (17) 가 배치되어 있지 않은 것 이외에는 시험체 (21) 와 동일하였다.
또, 비교예 1 로서 통 형상 부재 (3), 수지 (9), 이탈 방지 부재 (17) 를 갖고, 수지 (9) 의 두께가 전단에서부터 후단까지 일정한 것을 시험체 (27) 로 하였다. 시험체 (27) 의 수지 두께는 4.5 ㎜ 로 하고, 수지 중량은 0.22 ㎏ 이었다. 또한 비교예 2 로서 이탈 방지 부재 (17) 가 배치되어 있지 않은 것 이외에는 시험체 (27) 와 동일한 것을 시험체 (29) 로 하였다.
본 실시예에 있어서의 축 압괴 시험의 시험 방법에 대해서, 시험체 (21) 를 예로 들어 도 7 을 사용하여 설명한다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 시험체 (21) 의 일단측을 고정시키고, 타단측에서부터 축 방향으로 충돌체 (도시 없음) 를 시험 속도 17.8 m/sec 로 충돌시켜 하중을 입력하고, 시험체 길이 (시험체의 축 방향 길이 L0) 를 200 ㎜ 에서 80 ㎜ 까지 120 ㎜ 축 압괴 변형시켰을 때의 하중과 스트로크 (축 압괴 변형량 (amount of axial crushing deformation)) 의 관계를 나타내는 하중-스트로크 곡선을 측정함과 함께, 스트로크가 0 ∼ 120 ㎜ 까지의 흡수 에너지를 구하였다. 또, 시험체 (19) 및 시험체 (23 ∼ 29) 에 대해서도 동일하게 시험을 실시하였다. 이후, 충돌 하중이 입력되는 측을 「충돌측」, 고정하는 측을 「고정측」이라고 한다.
도 8 에 스트로크가 10 ㎜ 일 때의 시험체 (19) (발명예 1) 의 변형 분포를 나타낸다. 도 8 에 나타내는 바와 같이, 시험체 (19) 의 충돌측 선단에서부터 약 20 ㎜ 의 범위에 변형이 집중되어 있으며, 충돌측 선단이 좌굴 개시점인 것을 알 수 있다.
도 9 에 스트로크가 50 ㎜ 일 때의 시험체 (19) 의 외관을 나타낸다. 도 9 에 나타내는 바와 같이, 충돌 초기에 있어서, 충돌측 선단에서부터 순차적으로 벨로우즈 형상으로 변형되고 있다. 시험체 (19) 에 있어서는, 수지 두께가 가장 얇은 충돌측 선단이 좌굴 개시점이 되고, 충돌측 선단에서부터 고정측에 걸쳐서 순차적으로 좌굴 변형되었다.
도 10 에 시험체 (19) 의 하중-스트로크 곡선을 나타낸다. 도 10 에 나타내는 바와 같이, 시험체 (19) 에 있어서의 하중 입력 개시 직후의 최대 하중은 620 kN 이며, 스트로크 0 ∼ 120 ㎜ 에 있어서의 흡수 에너지는 33.4 kJ 였다.
도 11 에 스트로크가 10 ㎜ 일 때의 시험체 (21) (발명예 2) 의 변형 분포를 나타낸다. 도 11 에 나타내는 바와 같이, 시험체 (21) 의 고정측에 변형이 집중되어 있으며, 고정측이 좌굴 개시점인 것을 알 수 있다.
도 12 에 스트로크가 50 ㎜ 일 때의 시험체 (21) 의 외관을 나타낸다. 도 12 에 나타내는 바와 같이, 충돌 초기에 있어서, 고정측에서부터 순차적으로 벨로우즈 형상으로 변형되어 있다. 시험체 (21) 에 있어서는, 고정측의 고정 부분을 제외한 수지 두께가 가장 얇은 부위가 좌굴 개시점이 되고, 고정측에서부터 충돌측에 걸쳐서 순차적으로 좌굴 변형되었다.
도 13 에 시험체 (21) 의 하중-스트로크 곡선을 나타낸다. 도 13 에 나타내는 바와 같이, 시험체 (21) 에 있어서의 하중 입력 개시 직후의 최대 하중은 633 kN 이며, 스트로크 0 ∼ 120 ㎜ 에 있어서의 흡수 에너지는 34.2 kJ 였다.
도 14 에 스트로크가 10 ㎜ 일 때의 시험체 (27) (비교예 1) 의 변형 분포를 나타낸다. 도 14 에 나타내는 바와 같이, 시험체 (27) 는 전술한 시험체 (19) (도 8 참조), 시험체 (21) (도 11 참조) 와 비교하여 변형이 광범위하게 분포되어 있어, 좌굴 개시점의 로버스트성 (robust property) 이 저하되어 있음을 알 수 있다.
도 15 에 스트로크가 50 ㎜ 일 때의 시험체 (27) 의 외관을 나타낸다. 도 15 에 나타내는 바와 같이, 충돌 초기에 있어서 시험체 (27) 의 중앙에서부터 좌굴 변형이 시작되고 있다.
도 16 에 시험체 (27) 의 하중-스트로크 곡선을 나타낸다. 도 16 에 나타내는 바와 같이, 시험체 (27) 에 있어서의 하중 입력 개시 직후의 최대 하중은 633 kN 이며, 스트로크 0 ∼ 120 ㎜ 에 있어서의 흡수 에너지는 32.9 kJ 였다.
상기 서술한 본 실시예에 있어서의 발명예 1, 2 및 비교예 1 의 충돌 성능을 비교한 그래프를 도 17, 도 18 에 나타낸다. 도 17 은, 각 예의 스트로크 0 ∼ 120 ㎜ 에 있어서의 흡수 에너지를 비교한 것이다. 도 17 에 나타내는 바와 같이, 발명예 1, 2 모두, 동일한 수지 중량인 비교예 1 에 비해서 흡수 에너지는 동등 이상으로 되어 있고, 본 발명의 실시 형태 2 에 관련된 발명예에 있어서의 높은 충돌 성능을 보였다.
다음으로, 각 예에 있어서 시험 속도 17.8 m/sec 로 충돌한 충돌체가, 일정 속도까지 저하되는 데 필요로 한 스트로크를 비교하였다. 비교예 1 에 있어서 스트로크가 120 ㎜ 일 때의 충돌체의 속도는 9.28 m/sec 였으므로, 충돌체의 속도가 9.28 m/sec 까지 저하되었을 때의 각 예에 있어서의 스트로크량을 비교하였다. 도 18 에 그 결과를 나타낸다.
충돌체의 속도가 9.28 m/sec 까지 저하되었을 때의 스트로크량이, 비교예 1 에서는 120 ㎜ 인 반면에, 발명예 1, 2 에서는, 각각 118 ㎜ 및 116 ㎜ 였다. 이것은 비교예 1 이 120 ㎜ 축 압괴하여 흡수한 에너지를, 발명예 1, 2 가 비교예 1 보다 짧은 스트로크량으로 흡수한 것을 나타내는 것으로, 도 18 에 있어서도 본 발명의 실시 형태 2 에 관련된 발명예에 있어서의 충돌 성능의 향상이 보였다.
발명예 3 인 시험체 (23) (도시 없음) 에 대해서도, 시험체 (19) (발명예 1) 와 마찬가지로, 수지 두께가 가장 얇은 충돌측 선단이 좌굴 개시점이 되고, 충돌측 선단에서부터 고정측에 걸쳐서 순차적으로 벨로우즈 형상으로 좌굴 변형되었다. 또, 축 압괴 시험 중에 수지 (9) 가 통 형상 부재 (3) 의 내면으로부터 이탈하는 일도 없었다. 시험체 (23) 의 하중-스트로크 곡선 (도시 없음) 으로부터, 시험체 (23) 에 있어서의 하중 입력 개시 직후의 최대 하중은 576 kN 이며, 스트로크 0 ∼ 120 ㎜ 에 있어서의 흡수 에너지는 27.4 kJ 였다.
발명예 4 인 시험체 (25) (도시 없음) 에 대해서도, 시험체 (21) (발명예 2) 와 마찬가지로, 고정측의 고정 부분을 제외한 수지 두께가 가장 얇은 부위가 좌굴 개시점이 되고, 고정측에서부터 충돌측에 걸쳐서 순차적으로 벨로우즈 형상으로 좌굴 변형되었다. 또, 축 압괴 시험 중에 수지 (9) 가 통 형상 부재 (3) 의 내면으로부터 이탈하는 일도 없었다. 시험체 (25) 의 하중-스트로크 곡선 (도시 없음) 으로부터, 시험체 (25) 에 있어서의 하중 입력 개시 직후의 최대 하중은 587 kN 이며, 스트로크 0 ∼ 120 ㎜ 에 있어서의 흡수 에너지는 31.9 kJ 였다.
비교예 2 인 시험체 (29) (도시 없음) 에 대해서도, 시험체 (27) (비교예 1) 와 마찬가지로, 시험체 (29) 의 중앙에서부터 좌굴 변형이 시작되었다. 또, 축 압괴 시험 중에 수지 (9) 가 통 형상 부재 (3) 의 내면으로부터 이탈하는 일도 없었다. 시험체 (29) 의 하중-스트로크 곡선 (도시 없음) 으로부터, 시험체 (29) 에 있어서의 하중 입력 개시 직후의 최대 하중은 613 kN 이며, 스트로크 0 ∼ 120 ㎜ 에 있어서의 흡수 에너지는 27.1 kJ 였다.
상기 서술한 본 실시예에 있어서의 발명예 3, 4 및 비교예 2 의 충돌 성능을 비교한 그래프를 도 19, 도 20 에 나타낸다. 도 19 는, 각 예의 스트로크 0 ∼ 120 ㎜ 에 있어서의 흡수 에너지를 비교한 것이다. 도 19 에 나타내는 바와 같이, 발명예 3, 4 모두, 동일한 수지 중량인 비교예 2 에 비해서 흡수 에너지가 동등 이상으로 되어 있고, 본 발명의 실시 형태 1 에 관련된 발명예에 있어서의 높은 충돌 성능 (crashworthiness property) 을 보였다.
다음으로, 각 예에 있어서 시험 속도 17.8 m/sec 로 충돌한 충돌체가, 속도가 9.28 m/sec 까지 저하되었을 때의 스트로크량을 비교하였다. 도 20 에 그 결과를 나타낸다.
충돌체의 속도가 9.28 m/sec 까지 저하되었을 때의 스트로크량이, 비교예 2 에서는 134 ㎜ 인 반면에, 발명예 3, 4 에서는, 각각 132 ㎜ 및 122 ㎜ 였다. 이것은 비교예 2 가 134 ㎜ 축 압괴하여 흡수한 에너지를, 발명예 3, 4 가 비교예 2 보다 짧은 스트로크량으로 흡수한 것을 나타내는 것으로, 도 20 에 있어서도 본 발명의 실시 형태 1 에 관련된 발명예에 있어서의 충돌 성능의 향상이 보였다.
본 발명에 따르면, 차체의 전방 또는 후방으로부터 충돌 하중이 입력되어 축 압괴할 때에, 확실하게 일단측에서 타단측으로 향하여 좌굴 변형시킬 수 있어, 안정적인 충돌 에너지 흡수 효과를 얻을 수 있는 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품, 그 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법을 제공할 수 있다.
1 : 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (실시 형태 1)
3 : 통 형상 부재
5 : 아우터 부품
5a : 천판부
5b : 펀치 숄더 R 부
5c : 종벽부
7 : 이너 부품
9 : 수지
11 : 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (실시 형태 1 의 다른 양태)
13 : 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (실시 형태 1 의 다른 양태)
15 : 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 (실시 형태 2)
17 : 이탈 방지 부재
19 : 시험체 (발명예 1)
21 : 시험체 (발명예 2)
23 : 시험체 (발명예 3)
25 : 시험체 (발명예 4)
27 : 시험체 (비교예 1)
29 : 시험체 (비교예 2)

Claims (12)

  1. 차체의 전부 또는 후부에 형성되고, 그 차체의 전방 또는 후방으로부터 충돌 하중이 입력되었을 때에 충돌 에너지를 흡수하는 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품으로서,
    천판부와, 그 천판부에 펀치 숄더 R 부를 통해서 연속되는 종벽부를 갖는 통 형상 부재와, 그 통 형상 부재의 적어도 상기 펀치 숄더 R 부의 내면에 도포 또는 첩부된 수지를 갖고,
    그 수지는, 일단측에서 타단측으로 향하여 축 방향으로 점차 변화하는 두께를 갖고, 그 두께의 가장 두꺼운 부분이 8 ㎜ 이하이며, 또한 10 MPa 이상의 접착 강도로 상기 내면에 접착되고, 상기 충돌 하중이 입력되었을 때에 축 압괴하는, 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수지가 상기 내면으로부터 이탈하는 것을 방지하기 위해서 그 수지의 표면을 덮음과 함께 상기 통 형상 부재의 내면에 접합된 이탈 방지 부재를 갖고, 상기 수지는 10 MPa 이상의 접착 강도로 상기 이탈 방지 부재와도 접착되어 있는, 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수지의 두께는, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 점차 얇아지고 있는, 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수지의 두께는, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 점차 두꺼워지고 있는, 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품.
  5. 제 1 항에 기재된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품을 제조하는 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법으로서,
    상기 통 형상 부재의 적어도 상기 펀치 숄더 R 부의 내면에, 일단측에서 타단측으로 향하여 축 방향으로 점차 두께가 변화하여 그 두께의 가장 두꺼운 부분이 8 ㎜ 이하가 되도록 수지를 도포 또는 첩부하는 공정과, 그 수지를 도포 또는 첩부한 상기 통 형상 부재를 소정의 조건에서 가열 처리하여 상기 수지를 상기 통 형상 부재의 내면에 10 MPa 이상의 접착 강도로 접착하는 공정을 포함하는, 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법.
  6. 제 2 항에 기재된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품을 제조하는 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법으로서,
    상기 통 형상 부재의 적어도 상기 펀치 숄더 R 부의 내면에, 일단측에서 타단측으로 향하여 축 방향으로 점차 두께가 변화하여 그 두께의 가장 두꺼운 부분이 8 ㎜ 이하가 되도록 수지를 도포 또는 첩부하는 공정과, 상기 내면에 도포 또는 첩부된 상기 수지가 그 내면으로부터 이탈하는 것을 방지하는 이탈 방지 부재를 상기 수지의 표면을 덮도록 배치하여 상기 통 형상 부재의 내면에 접합하는 공정과, 상기 수지를 도포 또는 첩부한 상기 통 형상 부재를 소정의 조건에서 가열 처리하고, 상기 수지를 상기 통 형상 부재의 내면 및 상기 이탈 방지 부재의 각각에 10 MPa 이상의 접착 강도로 접착하는 공정을 포함하는, 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법.
  7. 제 2 항에 기재된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품을 제조하는 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법으로서,
    상기 이탈 방지 부재에 있어서의 상기 통 형상 부재와 접합했을 때에 적어도 상기 펀치 숄더 R 부의 내면과 대향하게 되는 부분에, 일단측에서 타단측으로 향하여 축 방향으로 점차 두께가 변화하여 그 두께의 가장 두꺼운 부분이 8 ㎜ 이하가 되도록 수지를 도포 또는 첩부하는 공정과, 그 이탈 방지 부재에 도포 또는 첩부된 수지가 상기 통 형상 부재의 내면에 맞닿도록 배치하여 그 이탈 방지 부재를 상기 통 형상 부재의 내면에 접합하는 공정과, 그 이탈 방지 부재를 내면에 접합한 상기 통 형상 부재를 소정의 조건에서 가열 처리하고, 상기 수지를 상기 통 형상 부재의 내면 및 상기 이탈 방지 부재의 각각에 10 MPa 이상의 접착 강도로 접착하는 공정을 포함하는, 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법.
  8. 제 2 항에 기재된 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품을 제조하는 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법으로서,
    상기 통 형상 부재의 적어도 상기 펀치 숄더 R 부의 내면과의 사이에 일단측에서 타단측으로 향하여 축 방향으로 점차 변화하는 간극으로서 가장 큰 부분이 8 ㎜ 이하가 되는 간극이 형성되도록 상기 이탈 방지 부재를 상기 통 형상 부재의 내면에 접합하는 공정과, 상기 간극에 수지를 도포 또는 첩부하는 공정과, 상기 간극에 수지를 도포 또는 첩부한 상기 통 형상 부재를 소정의 조건에서 가열 처리하고, 상기 수지를 상기 통 형상 부재의 내면 및 상기 이탈 방지 부재의 각각에 10 MPa 이상의 접착 강도로 접착하는 공정을 포함하는, 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법.
  9. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지의 두께를, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 점차 얇게 하는, 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법.
  10. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지의 두께를, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 점차 두껍게 하는, 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 간극의 크기를, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 점차 작게 하는, 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 간극의 크기를, 충돌 하중이 입력되는 측에서부터 점차 크게 하는, 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법.
KR1020237026784A 2021-02-09 2021-10-29 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품, 그 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법 KR20230129487A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2021-018749 2021-02-09
JP2021018749A JP7078146B1 (ja) 2021-02-09 2021-02-09 自動車用衝突エネルギー吸収部品、該自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法
PCT/JP2021/040065 WO2022172526A1 (ja) 2021-02-09 2021-10-29 自動車用衝突エネルギー吸収部品、該自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230129487A true KR20230129487A (ko) 2023-09-08

Family

ID=81827344

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237026784A KR20230129487A (ko) 2021-02-09 2021-10-29 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품, 그 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20240092425A1 (ko)
EP (1) EP4275968A1 (ko)
JP (1) JP7078146B1 (ko)
KR (1) KR20230129487A (ko)
CN (1) CN116829441A (ko)
MX (1) MX2023009208A (ko)
WO (1) WO2022172526A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020100183A (ja) 2018-12-20 2020-07-02 Jfeスチール株式会社 自動車用衝突エネルギー吸収部品、該自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07137587A (ja) * 1993-11-15 1995-05-30 Mitsubishi Motors Corp バンパ支持装置
JP4085980B2 (ja) * 2004-01-06 2008-05-14 株式会社豊田自動織機 エネルギー吸収体及びその製造方法
JP2019158028A (ja) * 2018-03-14 2019-09-19 Jfeスチール株式会社 自動車用衝突エネルギー吸収部品
JP7026088B2 (ja) * 2019-02-22 2022-02-25 Jfeスチール株式会社 自動車用衝突エネルギー吸収部品

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020100183A (ja) 2018-12-20 2020-07-02 Jfeスチール株式会社 自動車用衝突エネルギー吸収部品、該自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN116829441A (zh) 2023-09-29
US20240092425A1 (en) 2024-03-21
WO2022172526A1 (ja) 2022-08-18
JP7078146B1 (ja) 2022-05-31
EP4275968A1 (en) 2023-11-15
JP2022121828A (ja) 2022-08-22
MX2023009208A (es) 2023-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102519996B1 (ko) 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 및 그의 제조 방법
KR102602085B1 (ko) 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품 및 그의 제조 방법
CN111051187B (zh) 中空的部件
CN113365905B (zh) 车身骨架部件
EP3929037A1 (en) Collision energy absorption component for automobiles
EP4001059A1 (en) Collision energy absorption component for automobile, and method for manufacturing said collision energy absorption component for automobile
WO2022038842A1 (ja) 自動車用衝突エネルギー吸収部品、該自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法
JP2019158028A (ja) 自動車用衝突エネルギー吸収部品
JP7026088B2 (ja) 自動車用衝突エネルギー吸収部品
CN115916632A (zh) 汽车用碰撞能量吸收部件
KR20230129487A (ko) 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품, 그 자동차용 충돌 에너지 흡수 부품의 제조 방법
US11993311B2 (en) Automotive crashworthiness energy absorptive part and method for manufacturing same
JP2024068072A (ja) 車体骨格部品及び該車体骨格部品の製造方法
JPH05116531A (ja) 自動車ドア内部補強材