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公開番号2024075795
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-05
出願番号2021022629
出願日2021-02-16
発明の名称衝撃吸収部材
出願人帝人株式会社
代理人個人
主分類F16F 7/12 20060101AFI20240529BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】衝撃を受けた場合に破壊されない延性材料を用いるとともに、該延性材料の形状剛性を確保することで、高い反力と仕事量を両立する衝撃吸収部材を提供する。
【解決手段】アウタービーム101とインナービーム102とを備えた衝撃吸収部材であって、前記インナービームは繊維強化プラスチックAであり、下記式を満たす衝撃吸収部材。Ba<Bb、R1×0.1<R2、ただし、Ba:インナービームの3点曲げ撓み試験における破壊撓み、Bb:アウタービームの3点曲げ撓み試験における破壊撓み、R1:衝撃吸収部材の3点曲げ撓み試験における、反力のピーク値、R2:衝撃吸収部材の3点曲げ撓み試験において、撓み値がBa×2となるときの反力
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
アウタービームとインナービームとを備えた衝撃吸収部材であって、
前記インナービームは繊維強化プラスチックＡであり、
下記式を満たす衝撃吸収部材。
Ｂａ＜Ｂｂ
Ｒ１×０．１＜Ｒ２
ただし、
Ｂａ：インナービームの３点曲げ撓み試験における破壊撓み
Ｂｂ：アウタービームの３点曲げ撓み試験における破壊撓み
Ｒ１：衝撃吸収部材の３点曲げ撓み試験における、反力のピーク値
Ｒ２：衝撃吸収部材の３点曲げ撓み試験において、撓み値がＢａ×２となるときの反力
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記Ｂａは１００ｍｍ未満である、請求項１に記載の衝撃吸収部材。
【請求項３】
前記インナービームは開断面形状を備える、請求項１又は２のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。
【請求項４】
前記インナービームは衝撃を受ける側とは反対側に開口する開断面形状を備える、請求項３に記載の衝撃吸収部材。
【請求項５】
前記アウタービームは開断面形状を備え、前記アウタービームは前記インナービームの少なくとも一部を覆っている請求項３又は４のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。
【請求項６】
前記アウタービームは衝撃を受ける側とは反対側に開口する開断面形状を備える、請求項５に記載の衝撃吸収部材。
【請求項７】
衝撃を受けたとき、前記インナービームの開断面が開く速度よりも、前記アウタービームの開断面が開く速度の方が大きい、請求項６に記載の衝撃吸収部材。
【請求項８】
前記インナービームと前記アウタービームとの間に、隙間を有する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。
【請求項９】
前記アウタービームは断面ハット形状であって、及び前記インナービームは断面略コ字状である、請求項５乃至８のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。
【請求項１０】
前記インナービーム、及び前記アウタービームは、一対の側壁と、当該側壁を連結する連結壁を備えた、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アウタービームとインナービームとを備えた衝撃吸収部材に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車、輸送、航空宇宙、および物流ベースの産業における軽量化は、地上および航空輸送の両方でより燃料効率の高い車両を作るためにより重要となっている。特に、強化繊維と樹脂を含んだ材料は、機械物性に優れており、自動車等の構造部材として注目されている。
【０００３】
特許文献１には、プラスチック材料部品に、該プラスチック材料部品のヤング率よりも低く、かつ破断時の伸び率が高い熱可塑性プラスチックの補強部材を取り付けた部品が開示されている。この構造により、通常使用時にはプラスチック材料部品が剛性を保持し、衝撃を受けた場合には、プラスチック材料部品は破断するものの補強部材は破断せずに部品間の連続性を保持している。
【０００４】
特許文献２には、自動車の側面衝突から乗員を保護するための繊維強化樹脂が記載されている。塑性変形しにくい繊維強化樹脂は、変形すると急激に破断するため、可撓性を有する耐引張部材を繊維強化樹脂に取り付けることで、該耐引張部材を介してエネルギの分散が図っている。
【０００５】
特許文献３には、自動車の燃費性能と衝突安全性を向上させるために、アウタパネルとレインフォースメントとの間を、発泡材で充填させることによって、衝撃荷重を荷重入力点からその周囲の閉断面部材に分散させることが検討されている。
【０００６】
特許文献４には、車両用ドアのベルトライン部の剛性を向上させるために、アウタパネル部材とインナパネル部材とで形成された閉断面構造部が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特表２０１９－５１８６５７号公報
実公平６－３２４１５号公報
特開２００１－０８８７４０号公報
特開２０１５－１４７４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら特許文献１、２に記載の構造では、プラスチック材料部品や繊維強化樹脂が破断した後に、一定の反力を得ることが困難である。これは、破断後に延性を担保する材料が平板形状であるため、破壊後の形状剛性が低いことが原因である。
【０００９】
特許文献３に記載の構造では、衝撃を受けたときに延性を確保するのが困難である。発泡材を混ぜ合わせて反力は向上するが、延性が不足しているため、曲げ撓み距離が短すぎる。
【００１０】
特許文献４に記載の発明は、金属を用いているため、車体の軽量化が困難である。更に、インナービームに繊維強化プラスチックを用いた場合には、アウタービームに比べて高さ（長さ）が高すぎるため、剛性が高すぎて応力が大きくなり、破断しやすい。
（【００１１】以降は省略されています）

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