[0249] [第二实施例]
[0250] 以下，对本实施方式的冲击吸收部件的第二实施例进行说明。
[0251] (层叠金属板的制造）
[0252] 首先，对表3所示的表层以及芯层进行层叠接合，制造出层叠金属板。另外，在表 层与芯层的接合中使用表4所示的接合材料。在表层上依次层叠接合材料、芯层、接合材 料、表层，加热至80°C~180°C，在压接力40kgf/cm2(3. 92MPa)下加热压接20~30分钟， 之后冷却至常温并向大气开放，制造出各实施例以及各比较例的层叠金属板。
[0253] [表 4]
[0254]
[0255] 在表4中使用如下这样的接合，粘合剂1是基材为环氧树脂的粘合剂，涂覆量是 200g/m2,加热至180°C，压接力是40kgf/cm2 (3. 92MPa)，压接时间是20分钟。另外，使用如下 这样的接合，粘合剂2是基材为聚氨酯树脂的粘合剂，涂覆量是200g/m2,加热至80°C，压接 力是40kgf/cm2 (3. 92MPa)，压接时间是30分钟。此外，使用如下这样的接合，粘合剂3是使 弹性橡胶分散到粘合剂2而成的粘合剂，涂覆量是200g/m2,加热至80°C，压接力是40kgf/ cm2(3.92MPa)，压接时间是20分钟。另外，在钎焊中，以15g/m2的使用量使用钎料（低温钎 料，Sn-Pb系，熔点183°C)。此外，接合材料的剪切弹性模量通过基于JIS-K6850的拉 伸剪断测试进行测定。
[0256] 另外，在表4中，用作芯层的聚丙稀密度是0. 94g/cm3,另外，用作芯层的金属网的 线径是〇.6mm(p:，线材间的缝隙是I. 6mm。此外，如上所述，Ec是芯层的杨氏模量，Ef是表 层的杨氏模量，tc是芯层的板厚，tf?是表层的板厚。
[0257] (碰撞性能评价试验）
[0258] 接下来，对由如上制造的各实施例以及各比较例的层叠金属板构成的冲击吸收部 件进行碰撞性能评价。具体而言，使用表4所示的结构的各实施例以及各比较例的层叠金 属板，通过基于屈曲机的弯曲加工进行成形，制造出图IIA以及IIB所示的长度200mm的帽 型形状的冲击吸收部件。图IlA是在与作为冲击吸收方向的棱线方向垂直的截面剖切本实 施例的冲击吸收部件而得到的剖视图。图IlB是其立体图。
[0259] 通过落重试验进行制造出的冲击吸收部件的碰撞性能评价。具体而言，将冲击吸 收部件配置为其棱线方向成为碰撞吸收方向，通过夹具对与锤所碰撞的端部相反侧的端部 进行固定。之后，使质量为120kg的綞从3. 5m的高度自由落下，由此使该锤以30km/h的速 度向冲击吸收部件的碰撞端侧碰撞。
[0260] 根据上述落重试验中的负载一位移曲线计算挤压至IOOmm时的冲击能量吸收量。 对于冲击能量吸收量，为了评价冲击吸收部件的轻量化，使冲击能量吸收量除以部件的质 量，作为单位质量的冲击能量吸收量。
[0261] 此外，根据落重试验的负载一位移曲线计算平均屈曲波长。具体而言，在每个负载 上下移动的周期中，测定负载达到最小时的位移，从此次负载达到极小的位移减去下一次 负载达到极小时的位移，由此计算单位周期的屈曲波长。通过相同的方法计算各周期的屈 曲波长，取算术平均来计算平均屈曲波长。表5示出如上计算出的单位质量的冲击能量吸 收量以及平均屈曲波长的评价结果。此外，在表5中，屈曲形态一栏的'1"、"8"、"(："的含义 与表2的变形形态的"A"、"B"、"C"的含义相同。
[0262] [表 5]
[0263]
[0264] 参照表5,可知本发明的实施例101~109的冲击吸收部件相对于比较例101~ 103的冲击吸收部件，平均屈曲波长减小，单位质量的冲击能量吸收量增加。具体而言，在比 较例101以及102中，由于tytf不足2. 0,因此平均屈曲波长增大，冲击能量吸收量减少。 另外，在比较例103中可知，虽然tytf包含于本发明的范围，但由于芯层的杨氏模量与表层 的杨氏模量相同，因此显示出实质上与由单一材料构成的冲击吸收部件相同的屈曲变形的 行为，平均屈曲波长增大，冲击能量吸收量实际上减少。
[0265] 另外，在实施例102、103、105~109中可知，由于tytf包含于本实施方式的优选 范围内，因此平均屈曲波长进一步减小，单位质量的冲击能量吸收量进一步增加。另一方 面，在实施例101中，由于tytf不足3. 5,因此与实施例102、103、105~109相比，平均屈 曲波长增大。另外，在实施例104中，由于tytf超过5. 0,因此屈曲形态形成为"B"。
[0266] 另外，在实施例101~107、109中可知，由于接合层的剪切弹性模量包含于本实施 方式的优选范围内，因此平均屈曲波长进一步减小。另一方面，在实施例108中，由于接合 层的剪切弹性模量超过500MPa，因此相对于其他条件相同的实施例105,平均屈曲波长增 大，冲击能量吸收量减少。
[0267] 另外，在实施例101~108中可知，由于芯层以及表层的杨氏模量比（EyEf)包含 于本实施方式的优选范围内，因此单位质量的冲击能量吸收量进一步增加。另一方面，在实 施例109中，由于芯层以及表层的杨氏模量比（EyEf)不足IXKT3，因此相对于其他条件 相同的实施例105,冲击能量吸收量减少。
[0268] 此外，对于实施例103、比较例101以及102的层叠金属板，通过模拟改变表层与芯 层的杨氏模量比（EyEf)，并且对平均屈曲波长相对于表层与芯层的杨氏模量比（民/Ef)的 变化进行评价。模拟使用作为非线形解析程序的Marc实施屈曲固有值解析。图19示出其 评价结果。这里，图19是示出实施例103、比较例101以及102的冲击吸收部件中的、相对 于杨氏模量比（EyEf)的平均屈曲波长的线图。在图19中，纵轴是平均屈曲波长，横轴是杨 氏模量比（E^Ef)的常用对数。
[0269] 如图19所示，在实施例103 (总厚2.0mm，tc/tf= 4. 3)中可知，在任一表层以及芯 层的杨氏模量比（E7Ef)中，相对于比较例101 (总厚1.0mm，tytf= 1. 1)，平均屈曲波长均 变小。即，在实施例1〇3中可知，由于tytf包含于本实施方式的范围内，因此与表层以及芯 层的杨氏模量比（EyEf)无关，均能够相对于比较例101以及102减小平均屈曲波长。
[0270] 另外，实施例103以及比较例102的弯曲刚性是9. 6X104N^cm2,比较例101的弯 曲刚性是I. 7X104N?cm2。S卩，实施例103相对于比较例102,无需降低层叠金属板的强度 (具体而言是弯曲刚性）就能够减小平均屈曲波长。
[0271] 此外，参照图19,实施例103相对于比较例102以及103,特别是在表层以及芯层 的杨氏模量比（EyEf)为IXKT3~1X10_1的范围内，能够进一步减小平均屈曲波长。具 体而言，在表层以及芯层的杨氏模量比（EyEf)超过IXKT1的情况下，平均屈曲波长的减 少量小，故而不优选。另外，在表层以及芯层的杨氏模量比（EyEf)不足IXKT3的情况下， 因芯层的杨氏模量E。降低而导致屈曲变形时的平均负载W降低，冲击能量吸收效率降低， 故而不优选。
[0272] 接下来，与上述相同，通过使用Marc进行的模拟，对将棱线的间隔L分别设为 50mm、65mm、80mm的帽型形状部件中的、平均屈曲波长相对于表层与芯层的杨氏模量比（Ec/ Ef)的变化进行评价。图20示出其评价结果。这里，图20是示出相对于冲击吸收部件的形 状的平均屈曲波长的线图。在图20中，纵轴是平均屈曲波长，横轴是杨氏模量比（E^Ef)的 常用对数。
[0273] 参照图20可知，在冲击吸收部件的棱线的间隔L是50~80mm的情况下，在本实 施方式优选的杨氏模量比（EyEf)的范围即IXKT3~1X10 _1中，平均屈曲波长更明显 地降低。另一方面，在棱线的间隔L超过80mm的情况下，平均屈曲波长增大，并且难以稳定 地引起蛇纹状的轴向挤压变形，故而不优选。另外，在棱线的间隔L不足50_的情况下，冲 击吸收部件的形状变复杂，受到形状限制，故而不优选。
[0274] 根据以上结果可知，根据本实施方式的冲击吸收部件，通过利用在芯层的两面接 合层叠由与芯层相比杨氏模量较大的金属板构成的表层、且表层的板厚tf与芯层的板厚t。 设为2. 0~7. 0的层叠金属板构成冲击吸收部件，能够减小屈曲波长，提高冲击能量吸收效 率。
[0275] 另外，根据本实施方式的冲击吸收部件，即便不复杂地加工冲击吸收部件的形状 也能够减小屈曲波长，因此能够进一步简化冲击吸收部件的形状。此外，由于不需要为了进 一步减小本实施方式的冲击吸收部件屈曲波长而进一步降低层叠金属板的表层与芯层的 杨氏模量比，因此，无须降低冲击吸收部件的强度就能够提高冲击能量吸收效率。
[0276] 此外，由于本实施方式的冲击吸收部件相对于以往的冲击吸收部件，由杨氏模量 较小并且密度比较小的芯层的比例大的层叠金属板构成，因此能够进一步实现轻量化。因 此，能够进一步实现本实施方式的冲击吸收部件的轻量化。
[0277] 以上，参照附图详细说明了本发明的第二实施方式，但本发明不限定于该例。只要 是具有本发明所属技术领域的普通知识的人，显然能够在权利要求书所记载的技术构思的 范畴内想到各种变更例或者修正例，应当知晓，这些例子当然也包含于本发明的技术范围。
[0278] 本说明书所记载的全部文献、专利申请以及技术规格以与具体且单独记述了通过 参照而援引各个文献、专利申请以及技术规格的情况相同的程度，通过参照援引至本说明 书中。
[0279] 工业上的可利用性
[0280] 本发明不仅适合应用于普通轿车，还适合用于包括小型汽车到卡车、公交车等大 型车在内的所有汽车、电车等的输送设备的冲击吸收部件。
[0281] 附图标记说明
[0282] 1冲击吸收部件
[0283] 2 侧面
[0284] 3 棱线
[0285] 5A、5B表层
[0286] 7A，7B接合层
[0287] 9层叠金属板
[0288] 10 芯层
[0289] 11开口截面构造的帽形材料
[0290] 12 凸缘
[0291] 13 背板
[0292] 14 空穴
[0293] 15 端部
[0294] 16侧面端部
[0295] 25 芯层
【主权项】
1. 一种冲击吸收部件，在部件的冲击吸收方向的一侧的端部受到冲击负载时，吸收冲 击能量，其中， 所述冲击吸收部件构成为，部件截面的最长周长的50%以上是将层叠金属板成形加工 成具有至少两条棱线的形状而成的部件，该层叠金属板在芯层的两面接合层叠由与所述芯 层相比杨氏模量以及密度更大的金属板构成的表层，且截面相同，所述表层的板厚（t f)与 所述芯层的板厚（U的板厚比（tytf)在10. 〇以下。2. 根据权利要求1所述的冲击吸收部件，其中， 所述冲击吸收部件的部件截面的形状是全开口截面形状。3. 根据权利要求1所述的冲击吸收部件，其中， 所述冲击吸收部件的部件截面的形状是局部开口截面形状。4. 根据权利要求1所述的冲击吸收部件，其中， 所述冲击吸收部件的部件截面的形状是全闭口截面形状。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的冲击吸收部件，其中， 所述层叠金属板的所述表层的杨氏模量（Ef)与所述芯层的杨氏模量（E。）的杨氏模量 比（Ec/Ef)是 1/10 ~1/100000。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的冲击吸收部件，其中， 所述杨氏模量比（E7Ef)是1/10~1/1000。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的冲击吸收部件，其中， 所述棱线的间隔至少是1〇_。8. 根据权利要求1至7中任一项所述的冲击吸收部件，其中， 所述表层与所述芯层的剪切粘合强度在25MPa以上。9. 根据权利要求1至8中任一项所述的冲击吸收部件，其中， 所述表层与芯层的接合层叠是基于钎料或导电性粘合剂的粘合。10. -种冲击吸收部件，在部件的冲击吸收方向的一侧的端部受到冲击负载时，吸收冲 击能量，其中， 所述冲击吸收部件由对层叠金属板进行成形加工而成的部件构成，该层叠金属板在 芯层的两面层叠有由与所述芯层相比杨氏模量更大的金属板构成的表层，所述表层的板厚 (tf)与所述芯层的板厚（〇的板厚比（tyt f)是2.0~7.0,且所述层叠金属板的截面相 同。11. 根据权利要求10所述的冲击吸收部件，其中， 所述板厚比（tytf)是3. 5~5. 0。12. 根据权利要求10或11所述的冲击吸收部件，其中， 所述杨氏模量比（E7Ef)是1/10~1/1000。13. 根据权利要求10至12中的任一项所述的冲击吸收部件，其中， 所述层叠金属板成形加工为具有至少四条棱线的形状， 所述棱线的间隔分别为50~80mm。14. 根据权利要求10至13中的任一项所述的冲击吸收部件，其中， 所述层叠金属板在所述表层以及所述芯层之间还具备接合层， 所述接合层的剪切弹性模量是30~500MPa。
【专利摘要】提供一种冲击吸收部件，该冲击吸收部件能够与冲击负载的负荷方向无关地进行稳定的蛇纹状的挤压变形，并且屈曲波长小，屈曲负载大。所述冲击吸收部件构成为，部件截面的最长周长的50％以上是将层叠金属板(9)(冲击吸收部件)加工成具有至少两条棱线(3)的形状而成的部件，该层叠金属板(9)在芯层(10)的两面层叠有由与芯层(10)相比杨氏模量以及密度更大的金属板构成的表层(5A、5B)，表层(5A、5B)的板厚(tf)与芯层的板厚(tc)的板厚比(tc/tf)在10.0以下。
【IPC分类】F16F7/12, F16F7/00
【公开号】CN105008754
【申请号】CN201480011746
【发明人】古贺敦雄, 大石浩
【申请人】新日铁住金株式会社
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2014年3月3日
【公告号】CA2903945A1, WO2014136733A1