專利名稱：車輛用沖擊吸收體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛用沖擊吸收體，通過設(shè)置在車輛的組成部件中，例如門、門飾板或車體邊板、車頂板、支柱、保險杠(特別是填充在保險杠座和保險杠橫梁之間吸收保險杠座所受到的沖擊的物質(zhì))等內(nèi)部，吸收來自于乘車者對組成車輛部件的內(nèi)壁的內(nèi)部沖擊，或者吸收與其他車輛之間沖突時的外部沖擊。
背景技術(shù)：
這種車輛用沖擊吸收體有通過吹塑成形的熱可塑性樹脂形成的中空二重壁構(gòu)造的中空部，從其外壁和內(nèi)壁形成凹狀肋，彼此的前端部接合為一體，實現(xiàn)提高其沖擊吸收性的內(nèi)容記載于日本國專利特開2004-149074公報中。另外，由彎曲彈性模量為5000kg/cm2～2500kg/cm2的聚丙烯樹脂構(gòu)成的車輛用沖擊吸收體記載于日本國專利特許第3313999號公報中。
并且，在日本國專利特開2000-193008號公報中記載有下述部件，在圓筒狀的沖擊能吸收部件中，作為破壞的觸發(fā)器，形成切入或槽口狀、使之產(chǎn)生穩(wěn)定的自我破壞的部件。進(jìn)而，作為中空袋狀的吹塑成形的車輛用側(cè)面沖擊應(yīng)對墊片，在應(yīng)力集中部作用下使墊片全體破裂的沖擊能吸收體記載于日本國專利特開2000-177518號公報中。
如上述日本國專利特開2004-149074號公報中所記載的車輛用沖擊吸收體，是通過吹塑成形制造的有中空二重壁構(gòu)造的車輛用沖擊吸收體，在沖擊吸收體吸收沖擊能的過程中，沖擊吸收體被破壞，特別是凹狀肋的壁面被壓碎。但是，隨著沖擊吸收體的被壓壞，沖擊吸收體的中空部內(nèi)填充的空氣被壓縮，內(nèi)部壓力的上升對沖擊吸收特性產(chǎn)生影響。這種影響通常會使負(fù)載值產(chǎn)生波動，使沖擊吸收性能的調(diào)整變得困難。
同時，如上述日本國專利特許第3313999號公報中所記載的車輛用沖擊吸收體，由彎曲彈性模量為5000kg/cm2～25000kg/cm2的聚丙烯樹脂構(gòu)成，其在受到中空部內(nèi)填充空氣的影響的同時，隨著外部氣溫度在60℃～-15℃之間變化，沖擊吸收時的應(yīng)力產(chǎn)生變化，同樣地，負(fù)載值產(chǎn)生波動或者降低，沖擊吸收性能發(fā)生變化。即，以聚丙烯樹脂制的沖擊吸收體的壓縮應(yīng)變?yōu)?0％時的常溫狀態(tài)下的負(fù)載應(yīng)力作為基準(zhǔn)，外部氣溫在-15℃時的應(yīng)力變化率是21％，外部氣溫在60℃時的應(yīng)力變化率是-34％。
因此，在這種車輛用沖擊吸收體中，排除對沖擊性能產(chǎn)生影響的因素，在設(shè)計中通過可調(diào)整的控制手段(此處為凹狀肋的形狀、個數(shù)、或構(gòu)成沖擊吸收體的壁面的厚度尺寸等)對沖擊吸收性能進(jìn)行設(shè)定，同時希望可以改善沖擊吸收性能隨溫度變化的性能。

發(fā)明內(nèi)容
這里，本發(fā)明的目的是提供一種通過吹塑成形而成的一體化的中空構(gòu)造的沖擊吸收體，該沖擊吸收體包括具有中空部的本體；以及本體彼此相對的第一壁及第二壁分別向另一方凹陷、且相互的前端部接合的成對的多個凹狀肋，同時，通過在壁面處形成破裂誘導(dǎo)部，在沖擊吸收體被壓壞時，沖擊吸收體的壁面的一部分通過破裂誘導(dǎo)部先被破壞并形成開口，由此排除填充在中空部的空氣的影響，通過沖擊吸收體的壓潰變形可以使沖擊吸收性能得到穩(wěn)定的發(fā)揮；進(jìn)一步的，通過由聚烯系樹脂和非晶性樹脂的聚合物混合體的熱可塑性樹脂構(gòu)成沖擊吸收體，基于破裂誘導(dǎo)部的破壞容易形成開口，可以適當(dāng)?shù)貙⒅锌詹績?nèi)的空氣排出到外部空氣中，從而可以防止中空部內(nèi)的空氣壓縮，同時，可以在不受外部空氣溫度的影響下，在高溫至低溫之間的大范圍內(nèi)維持所希望的沖擊吸收性能。
本發(fā)明為了達(dá)到上述目的，提供一種技術(shù)方案1至技術(shù)方案8中所述的車輛用沖擊吸收體。即，技術(shù)方案1中的車輛用沖擊吸收體是內(nèi)設(shè)在車輛構(gòu)成部件中，用于吸收來自車輛內(nèi)部或外部的沖擊的熱可塑性樹脂制的車輛用沖擊吸收體，其特征在于該車輛用沖擊吸收體是通過吹塑成形而成的一體化的中空構(gòu)造，包括具有中空部的本體；以及使該本體的彼此相對的第一壁及第二壁分別向另一方凹陷，且相互的前端部接合而成的成對的多個凹狀肋，同時，在構(gòu)成沖擊吸收體的壁面上至少形成一個破裂誘導(dǎo)部。
技術(shù)方案2的車輛用沖擊吸收體的特征在于在技術(shù)方案1的結(jié)構(gòu)中，破裂誘導(dǎo)部為構(gòu)成沖擊吸收體的壁面的壁厚相對較薄的薄壁部。
技術(shù)方案3的車輛用沖擊吸收體的特征在于在技術(shù)方案1或2的結(jié)構(gòu)中，破裂誘導(dǎo)部為在沖擊吸收體的壁面上形成的槽口狀的凸條或溝條。
技術(shù)方案4的車輛用沖擊吸收體的特征在于在技術(shù)方案1或2的結(jié)構(gòu)中，破裂誘導(dǎo)部為在沖擊吸收體的壁面上形成的彎曲部。
技術(shù)方案5的車輛用沖擊吸收體的特征在于在技術(shù)方案1、2、3或4的結(jié)構(gòu)中，破裂誘導(dǎo)部形成于構(gòu)成沖擊吸收體的壁面中的形成凹狀肋的壁面內(nèi)側(cè)，所述沖擊吸收體包括具有中空部的本體；以及該本體的彼此相對的第一壁及第二壁分別向另一方凹陷，其前端部接合而形成的成對的凹狀肋。
技術(shù)方案6的車輛用沖擊吸收體的特征在于在技術(shù)方案1、2、3、4或5的結(jié)構(gòu)中，沖擊吸收體是由彎曲彈性模量在10000kg/cm2以上，并且常溫時的艾氏沖擊值在35kg/cm2以下的熱可塑性樹脂形成的。
技術(shù)方案7的車輛用沖擊吸收體的特征在于在技術(shù)方案1、2、3、4或5的結(jié)構(gòu)中，沖擊吸收體由作為聚烯系樹脂和非晶性樹脂的聚合物混合體的熱可塑性樹脂構(gòu)成。
技術(shù)方案8的車輛用沖擊吸收體的特征在于在技術(shù)方案7的結(jié)構(gòu)中，聚烯系樹脂是聚丙烯樹脂，非晶性樹脂是聚苯乙烯樹脂、ABS樹脂、變性PPE樹脂或者由這些樹脂的混合物構(gòu)成的組合中的至少一種樹脂。由聚合物混合體組成的熱可塑性樹脂的彎曲彈性模量是9000kg/cm2～22000kg/cm2，且常溫時的艾氏沖擊值為15kg/cm2～40kg/cm2。
根據(jù)本發(fā)明的車輛用沖擊吸收體，是通過吹塑成形的一體化的中空構(gòu)造的沖擊吸收體，包括具有中空部的本體；以及本體中彼此相對的第一壁及第二壁分別向?qū)ο虬枷?，其前端部接合而形成的成對的多個凹狀肋，通過壁面處形成的破裂誘導(dǎo)部，在沖擊吸收體被壓壞時，沖擊吸收體的壁面的一部分通過破裂誘導(dǎo)部先被破壞并形成開口，由此排除填充在中空部的空氣的影響，通過沖擊吸收體的壓潰變形，可以使沖擊吸收性能得到穩(wěn)定的發(fā)揮；進(jìn)一步的，沖擊吸收體是由聚烯系樹脂和非晶性樹脂的聚合物混合體的熱可塑性樹脂所構(gòu)成，由此，容易形成基于破裂誘導(dǎo)部的破壞的開口，適當(dāng)?shù)貙⒅锌詹績?nèi)的空氣排出到空氣中，從而可以防止中空部內(nèi)的空氣的壓縮，同時，可以在不受外部空氣溫度的影響下，在高溫至低溫之間的大范圍內(nèi)維持所希望的沖擊吸收性能。


圖1所示是本發(fā)明中一實施方式中關(guān)于車輛用沖擊吸收體的部分?jǐn)嗔褷顟B(tài)時的立體圖；圖2所示是圖1的正視圖；圖3所示是圖1的主要部分的詳細(xì)剖面圖；圖4所示是圖1的A-A剖面圖；圖5所示是圖1的B-B剖面圖；圖6所示是本發(fā)明中一實施方式中關(guān)于車輛用沖擊吸收體應(yīng)力和應(yīng)變之間關(guān)系的坐標(biāo)圖；圖7所示是本發(fā)明中一實施方式中關(guān)于車輛用沖擊吸收體的吹塑成形狀態(tài)中的剖面圖；圖8所示是圖7的狀態(tài)結(jié)束時的剖面圖；圖9所示是本發(fā)明中關(guān)于內(nèi)設(shè)車輛用沖擊吸收體的車輛門飾板的狀態(tài)的剖面圖；圖10所示是本發(fā)明中關(guān)于內(nèi)設(shè)車輛用沖擊吸收體的汽車后柱的狀態(tài)的剖面圖；圖11所示是本發(fā)明中關(guān)于內(nèi)設(shè)車輛用沖擊吸收體的汽車后保險杠的后視圖；圖12所示是本發(fā)明中關(guān)于將車輛用沖擊吸收體安裝在汽車后保險杠的保險杠座和保險杠橫梁之間狀態(tài)下的部分?jǐn)嗔褷顟B(tài)時的立體圖。
具體實施例方式
為了更為詳細(xì)的對本發(fā)明進(jìn)行論述，按照附圖加以說明。
圖1所示是本發(fā)明中一實施方式中關(guān)于車輛用沖擊吸收體的部分?jǐn)嗔褷顟B(tài)時的立體圖，圖2是正視圖，圖3是主要部分的詳細(xì)剖面圖，圖4是圖1的A-A剖面圖，圖5是圖1的B-B剖面圖，圖6是本發(fā)明中一實施方式中關(guān)于車輛用沖擊吸收體應(yīng)力和應(yīng)變之間關(guān)系的坐標(biāo)圖。圖7是本發(fā)明中一實施方式中關(guān)于沖擊吸收體的吹塑成形狀態(tài)的剖面圖，圖8是上圖的狀態(tài)結(jié)束時的剖面圖，圖9是示出在車輛門飾板中內(nèi)設(shè)本發(fā)明的車輛用沖擊吸收體的狀態(tài)的剖面圖，圖10是本發(fā)明中關(guān)于內(nèi)設(shè)車輛用沖擊吸收體的汽車后柱的狀態(tài)的剖面圖，圖11是本發(fā)明中關(guān)于內(nèi)設(shè)車輛用沖擊吸收體的后保險杠的后視圖，圖12是本發(fā)明中關(guān)于將車輛用沖擊吸收體安裝在前保險杠的保險杠座和保險杠橫梁之間狀態(tài)下的部分?jǐn)嗔褷顟B(tài)時的立體圖。
圖1至圖5中，1是沖擊吸收體。該沖擊吸收體1經(jīng)熱塑性塑料吹塑成形而成為中空狀。2是中空部，3是周壁面，4是第一壁，5是第二壁。形成上述中空狀的車輛用沖擊吸收體1的第一壁4及第二壁5的雙方分別與對方相對凹陷形成成對的多個凹狀肋6、7，這些凹狀肋6、7的前端部相互抵接成為焊接面8。在第一壁4上，以連接凹狀肋6之間的方式形成連接肋9。在沖擊吸收體1的周圍壁3處，從分型線附近開始向第二壁5一側(cè)形成多個安裝片10，11是安裝孔。
在沖擊吸收體1上至少形成一個破裂誘導(dǎo)部12。即，在周圍壁3的大致中間部位開口的凹狀肋6、7上有在各自長度方向上形成的槽口狀凸條(剖面是V字狀的凸條)13，該槽口狀凸條13形成破裂誘導(dǎo)部12。并且，該破裂誘導(dǎo)部12也可以是槽口狀溝條、構(gòu)成沖擊吸收體1的壁面的相對較薄的薄壁部，或者是形成在沖擊吸收體1的壁面上的彎曲部。
作為破裂誘導(dǎo)部12，優(yōu)選如上所述的形成在沖擊吸收體1的壁面上的薄壁部、槽口狀的凸條或凹溝、或者彎曲部等，薄壁部可以形成為形成槽口狀的凸條、凹溝或彎曲部的前端。作為薄壁部的厚度，只要比構(gòu)成沖擊吸收體的壁面薄即可，對其厚度雖沒有特別的限定，但是在沖擊吸收體的平均壁厚為2.0mm左右的情況下，薄壁部的厚度最好在0.5mm以下。同時，凸條13或者凹溝最好形成寬度為1.0～4.0mm，深為2.0～3.0mm的V字形狀，進(jìn)一步的，壁面處的凸條13或者凹溝的前端的壁厚最好是相對更薄。但是，可以根據(jù)沖擊吸收體的形狀或大小選擇合適的凸條13和凹溝，只要通過缺口效應(yīng)使設(shè)定的部位產(chǎn)生應(yīng)力集中，通過破裂或破壞產(chǎn)生開口即可，不必限定在上述范圍內(nèi)。同時進(jìn)一步的，彎曲部與槽口狀一樣，要在沖擊吸收體壁面上形成產(chǎn)生應(yīng)力集中的形狀，特別希望其形成曲率半徑在3.0mm以下的彎曲形狀，例如可以作為沖擊吸收體的壁面和安裝片的邊界部而形成。這里，破裂誘導(dǎo)部12可以在沖擊吸收體1的壁面的任意位置處形成，但從通過破裂和破壞易于產(chǎn)生開口的觀點出發(fā)，希望在側(cè)壁或凹狀肋內(nèi)形成在受到?jīng)_擊的方向上、即與第一壁和第二壁大致垂直的方向上延伸的筋狀。
本發(fā)明中的車輛用沖擊吸收體是由聚乙烯、聚丙烯等聚烯系樹脂，聚苯乙烯、ABS樹脂等苯乙烯系樹脂，聚對苯二甲酸乙二酯等聚酯系樹脂，聚酰胺等的剛性等機(jī)械強(qiáng)度大的樹脂構(gòu)成。特別是，從使破裂誘導(dǎo)部更好的發(fā)揮作用的觀點出發(fā)，聚丙烯、ABS樹脂、耐沖擊性聚苯乙烯(HIPS)、聚苯醚樹脂是適合的，進(jìn)一步的，最好形成這些物質(zhì)的混合物或者聚合物混合體，希望其彎曲彈性模量在10000kg/cm2以上，同時常溫時的艾氏沖擊值在35kg/cm2以下的范圍內(nèi)。
圖6坐標(biāo)簡略示出所測定的相對于本發(fā)明的車輛用沖擊吸收體的壓縮應(yīng)力的位移(壓縮應(yīng)變的變化)的結(jié)果。即，如坐標(biāo)中實線所示，對本發(fā)明的汽車沖擊吸收體1而言，在沖擊吸收體1被壓壞時，沖擊吸收體的壁面的一部分通過破裂誘導(dǎo)部12先被破壞并產(chǎn)生開口，由此排除填充在中空部2內(nèi)的空氣的影響，可以發(fā)揮穩(wěn)定的沖擊吸收性能；與這種情況相反，如坐標(biāo)系中虛線所示，在沖擊吸收體沒有破裂誘導(dǎo)部12的情況下，伴隨著沖擊吸收體的被壓潰，填充在沖擊吸收體的中空部內(nèi)的空氣被壓縮，內(nèi)部壓力的上升對沖擊吸收體的特性產(chǎn)生影響，在座標(biāo)圖中發(fā)現(xiàn)應(yīng)力值的波動，沖擊性能的調(diào)整變得困難。
因此，如果沖擊吸收體1由諸如聚烯系樹脂和非晶性樹脂的聚合物混合體的熱可塑性樹脂構(gòu)成，則由于破裂誘導(dǎo)部12的破裂開口易于形成，中空部2內(nèi)的空氣可以適當(dāng)排出到空氣中，可以防止中空部2內(nèi)的空氣的壓縮，同時，不受外部空氣溫度的影響，可以在高溫至低溫之間的大范圍內(nèi)維持所希望的沖擊吸收性能。
圖1至圖4所示的沖擊吸收體1如圖7及圖8所示經(jīng)吹塑成形而形成。即，14與14是一對分割型模具，15與15是凹狀肋成形腔，16是擠壓模，17是坯模。如圖7所示，在一對分割型模具14、14之間配置坯模17后，如圖8所示將模具組合之后，將吹入噴嘴(圖中未示)插入坯模，進(jìn)行吹塑成形。
圖9至圖11所示是車輛用沖擊吸收體的使用例。即，本發(fā)明的車輛用沖擊吸收體分別內(nèi)設(shè)于圖9的門飾板18、圖10的汽車后柱19、圖11的后保險杠20中的例子。圖10中的A表示乘客的頭部。圖12是內(nèi)設(shè)于前保險杠的保險杠座和保險杠橫梁之間的例子。
本發(fā)明中的車輛用沖擊吸收體通過設(shè)置在構(gòu)成車輛的門、門飾板或車體邊板、車頂板、支柱、保險杠等部件內(nèi)部，可以大幅度提高這些部分的沖擊吸收性，對提高汽車的安全性有很大貢獻(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種通過內(nèi)設(shè)在車輛構(gòu)成部件中，用于吸收來自車輛內(nèi)部或外部的沖擊的熱可塑性樹脂制的車輛用沖擊吸收體，其特征在于沖擊吸收體是通過吹塑成形而一體形成的中空構(gòu)造，包括具有中空部的本體；和使該本體的彼此相對的第一壁及第二壁分別向另一方凹陷，使相互的前端部接合而形成的成對的多個凹狀肋，同時，在構(gòu)成沖擊吸收體的壁面上至少形成一個破裂誘導(dǎo)部。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛用沖擊吸收體，其特征在于破裂誘導(dǎo)部為構(gòu)成沖擊吸收體的壁面的壁厚相對較薄的薄壁部。
3.如權(quán)利要求1或2所述的車輛用沖擊吸收體，其特征在于破裂誘導(dǎo)部為在沖擊吸收體的壁面上形成的槽口狀的凸條或溝條。
4.如權(quán)利要求1或2所述的車輛用沖擊吸收體，其特征在于破裂誘導(dǎo)部為在沖擊吸收體的壁面上形成的彎曲部。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的車輛用沖擊吸收體，其特征在于破裂誘導(dǎo)部形成在構(gòu)成沖擊吸收體的壁面中的形成凹狀肋的壁面內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的車輛用沖擊吸收體，其特征在于沖擊吸收體是由彎曲彈性模量在10000kg/cm2以上、且常溫時的艾氏沖擊值在35kg/cm2以下的熱可塑性樹脂形成的。
7.如權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的車輛用沖擊吸收體，其特征在于沖擊吸收體由作為聚烯系樹脂和非晶性樹脂的聚合物混合體的熱可塑性樹脂構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求7所述的車輛用沖擊吸收體，其特征在于聚烯系樹脂為聚丙烯樹脂，非晶性樹脂由聚苯乙烯樹脂、ABS樹脂、變性PPE樹脂或者從由這些樹脂的混合物構(gòu)成的組合中所選擇的至少一種樹脂構(gòu)成。
全文摘要
提供一種車輛用沖擊吸收體，在沖擊吸收體被壓壞時，沖擊吸收體的壁面的一部分通過破裂誘導(dǎo)部的作用首先破壞并產(chǎn)生開口，由此排除填充在中空部的空氣的影響，可以發(fā)揮穩(wěn)定的沖擊吸收性能；同時不受外部空氣溫度的影響，可以在高溫至低溫之間的大范圍內(nèi)維持所希望的沖擊吸收性能。沖擊吸收體(1)是通過吹塑成形而一體成形形成的中空構(gòu)造。沖擊吸收體(1)上至少形成一個破裂誘導(dǎo)部(12)。破裂誘導(dǎo)部(12)由在沖擊吸收體(1)的壁面上形成的槽口狀的凸條(13)組成。沖擊吸收體(1)由聚烯系樹脂和非晶性樹脂的聚合物混合體的熱可塑性樹脂構(gòu)成。
文檔編號B60R19/18GK101031461SQ200580033039
公開日2007年9月5日 申請日期2005年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者玉田輝雄 申請人:京洛株式會社