專利名稱：汽車用樹脂沖擊緩沖件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車用樹脂沖擊緩沖件及其制造方法。
背景技術(shù)：
過去，如保險(xiǎn)杠、緩沖梁等汽車用沖擊緩沖件多采用金屬制成。這些金屬保險(xiǎn)杠等在強(qiáng)度上是沒有問題的，但是，卻存在著質(zhì)量大，易腐蝕等缺點(diǎn)。因此，近年來，從節(jié)約資源的要求和輕質(zhì)化的觀點(diǎn)出發(fā)，趨向于采用塑料的保險(xiǎn)杠等緩沖件。
這樣的塑料保險(xiǎn)杠等緩沖件通常由注塑成型法制成。但是，注塑成型時(shí)存在這樣的問題由于保險(xiǎn)杠等緩沖件是較大型的模制品，要用大型成型機(jī)；或者是，由于需要高的注塑壓力，金屬模的造價(jià)提高。并且，由注塑成型法制造時(shí)，通過改變金屬模的模腔形狀，可比較方便地設(shè)計(jì)模制品的外形形狀，但制造能有效地起緩沖作用的中空結(jié)構(gòu)的保險(xiǎn)杠等則較困難。
針對(duì)這一點(diǎn)，為了有效地起到緩沖作用，提出由吹塑成型法制造帶中空結(jié)構(gòu)的汽車用沖擊緩沖件。


圖16中所示的緩沖梁90是過去的由吹塑成型法制成的帶中空結(jié)構(gòu)的汽車用沖擊緩沖件一例。
緩沖梁90設(shè)有帶中空結(jié)構(gòu)的彎曲部91和設(shè)在彎曲部91的縱向兩端、與彎曲部91連成一體的汽車車體上安裝用的安裝部92。
在安裝部92上形成平坦的安裝面93，而且，從該安裝面93突出地在成型時(shí)埋置連接用螺栓94。另外，安裝部92與彎曲部91一樣設(shè)有中空結(jié)構(gòu)。
這種緩沖梁90在汽車車體上的安裝，是通過從汽車車體側(cè)(圖中的前面一側(cè))將圖中未畫出的螺母擰到螺栓94上實(shí)現(xiàn)的。
另外，作為其它的安裝方法，也有同時(shí)采用埋置螺栓94和圖中雙點(diǎn)劃線所示的U型螺栓95的方法。通常，是預(yù)先在安裝部92的與安裝面93的相反側(cè)，形成如雙點(diǎn)劃線所示那樣的溝槽96，U型螺栓95掛在該溝槽上進(jìn)行固定。
但是，在采用如圖16所示緩沖梁90這樣的帶有吹塑成型的中空結(jié)構(gòu)的汽車用沖擊緩沖件中，因?yàn)榘惭b部92與彎曲部91一樣設(shè)有中空結(jié)構(gòu)，連接用螺栓94是埋置的，所以，往汽車車體上的安裝作業(yè)不能從汽車前方側(cè)(所謂前方側(cè)并不是指汽車的前進(jìn)方向，而是指汽車的外部空間側(cè)，以下同)進(jìn)行，而必須從汽車車體側(cè)(安裝面93側(cè))進(jìn)行，存在作業(yè)麻煩的問題。
而且，采用如圖16所示的緩沖梁90，由于安裝部92的壁厚較薄，或者從汽車車體側(cè)進(jìn)行安裝作業(yè)的作業(yè)性差，所以，不能使用大直徑的螺栓，而必須在安裝部92上設(shè)多根、例如3～4根直徑較小的螺栓94，因此，存在零件數(shù)量增多、安裝作業(yè)復(fù)雜化的問題。
另外，采用上述U型螺栓95進(jìn)行安裝時(shí)，必須從汽車車體側(cè)進(jìn)行安裝作業(yè)，同樣存在作業(yè)麻煩的問題。
并且，由于必須在成型時(shí)埋置螺栓94，所以，存在成型工序復(fù)雜、生產(chǎn)效率低下的問題。
本發(fā)明的目的就是提供一種能方便地安裝到汽車車體上，且容易制造，同時(shí)又具有充分的強(qiáng)度和沖擊緩沖性能的汽車用樹脂沖擊緩沖件及其制造方法。發(fā)明提示本發(fā)明是以在安裝部形成空心部分來達(dá)到上述目的的。
具體地說，本發(fā)明的汽車用樹脂沖擊緩沖件，其特征在于設(shè)有帶中空部分的長(zhǎng)的彎曲部和往汽車上安裝用的安裝部，該安裝部設(shè)在彎曲部的縱向兩端，并與彎曲部連成一體，而且，該安裝部設(shè)有中空部分和至少在上述彎曲部縱向延伸位置上形成的實(shí)心部分。
另外，本發(fā)明的汽車用樹脂沖擊緩沖件，其特征在于在上述安裝部上，設(shè)貫通上述實(shí)心部分的螺栓孔。
并且，本發(fā)明的汽車用樹脂沖擊緩沖件，其特征在于在上述安裝部上，設(shè)有安裝于上述汽車車體上的安裝面和夾住上述實(shí)心部分在該安裝面相反側(cè)形成的凹部。
另外，本發(fā)明的汽車用樹脂沖擊緩沖件，其特征在于上述安裝部在上述實(shí)心部分幅寬方向的兩側(cè)分別設(shè)有中空部分。
而且，以上這些本發(fā)明的汽車用樹脂沖擊緩沖件中，最好在上述安裝部的上述彎曲部一側(cè)，設(shè)置與上述汽車車體縱向接合的配合部。
并且，最好形成這樣的結(jié)構(gòu)在上述安裝部的上述彎曲部縱向延伸側(cè)設(shè)置配合部，在該配合部與上述彎曲部側(cè)所設(shè)的配合部之間可夾住上述汽車車體。
另外，上述凹部也可以是由以下幾部分圍成的空間形成的由上述實(shí)心部分構(gòu)成的底部；在該分別從底部幅寬方向的兩側(cè)豎起設(shè)置的側(cè)部；將前面部分與上述底部連接起來的連接部。該連接部與上述側(cè)部相連，上述前面部分是在上述安裝面的相反側(cè)形成的。
并且，上述凹部最好有足夠的空間用于將插入上述螺栓孔內(nèi)的螺栓擰入上述汽車車體內(nèi)。
并且，上述側(cè)部也可形成使上述螺栓的頭部容納在上述凹部?jī)?nèi)的形狀。
另外，本發(fā)明的如上所述那樣的汽車用樹脂沖擊緩沖件的制造方法，其特征在于利用型坯內(nèi)側(cè)的空洞部分吹塑形成上述彎曲部的中空部分及上述安裝部的中空部分；同時(shí)，擠壓上述空洞部分縱向兩端的一部分，使上述型坯重疊而形成上述安裝部的實(shí)心部分。
最好使安裝在上述安裝部的汽車車體上的安裝面以及夾住此安裝面的上述實(shí)心部分在相反側(cè)形成的表面按成型用金屬模的模腔表面形成。
在此，吹塑成型用材料可以從過去一直用作保險(xiǎn)杠等汽車用樹脂沖擊緩沖件材料的熱塑性樹脂中任意選取。
例如，可以舉出下列材料聚丙烯；高密度聚乙烯；線狀低密度聚乙烯；聚氯乙烯；聚碳酸酯；聚酰胺；聚對(duì)苯二甲酸乙二酯；聚苯乙烯；聚甲醛；ABS樹脂；AS樹脂；聚苯醚；聚亞苯基硫醚；乙烯丙烯橡膠；乙烯；丙烯；二烯烴三維橡膠；以及這些材料的混合樹脂；在這些樹脂中配以作為填充劑的玻璃纖維、石墨纖維、滑石、云母、碳酸鈣等的物質(zhì)。
但是，作為由吹塑成型的具有本發(fā)明這樣特定形狀的汽車用樹脂沖擊緩沖件的材料，從其對(duì)成型加工性、模制品的物理特性、耐沖擊性以及夾斷強(qiáng)度等機(jī)械強(qiáng)度的要求上看，最適合的材料是熔化指數(shù)(230℃、2.16kgf)在2.0g/min以下、全同五價(jià)物比例在93％以下的丙烯均聚物；或者熔化指數(shù)在1.0g/min以下、乙烯的單位重量含量在15％以下、而丙烯均聚物的全同五價(jià)物的摩爾含量在93％以上的丙乙烯嵌段共聚物；再或是這些聚丙烯型的樹脂與高密度聚乙烯等其他樹脂，乙烯、丙烯型合成橡膠、乙烯-α-烯烴(丙烯除外)型合成橡膠、乙烯、丙烯、二烯烴型合成橡膠等合成橡膠，及從滑石等填充劑中選出的一種以上的物質(zhì)的組合物。
在此，組合物成分使用的重量比例范圍是丙烯型聚合物60～99％、高密度聚乙烯0～30％、乙烯-α-烯烴型合成橡膠0～20％、滑石等填充劑0～40％。
另外，在該組合物中，根據(jù)進(jìn)一步的要求，還可加入丙烯酸、順式丁烯二酸酐等不飽和香芹酮酸或由其衍生物變性后的聚烯烴之類的熱塑性樹脂，以及碳酸鈣、云母、玻璃纖維、石墨纖維之類的無機(jī)填充劑，或者防氧化劑、紫外線吸收劑、熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)化劑、阻燃劑、著色劑等各種添加劑。
在這樣的本發(fā)明中，利用安裝部將汽車用樹脂沖擊緩沖件裝到汽車車體上，由長(zhǎng)的彎曲部及安裝部緩沖加在汽車上的沖擊。
這時(shí)，由于在彎曲部及安裝部分別設(shè)有中空部分，即在汽車用樹脂沖擊緩沖件的全長(zhǎng)上設(shè)有中空部分，所以，與圖16所示緩沖梁90那樣過去的由吹制成型的中空的汽車用樹脂沖擊緩沖件一樣，可在部件全長(zhǎng)上得到充分的沖擊緩沖性能。
另外，由于在安裝部形成了實(shí)心部分，所以，將本發(fā)明的汽車用樹脂沖擊緩沖件安裝到汽車車體上時(shí)，不必象圖16所示過去的緩沖梁90那樣埋設(shè)連接螺栓94，也就是說，在圖16所示的緩沖梁90上，由于安裝部92是中空結(jié)構(gòu)，若從汽車前方側(cè)插入螺栓擰緊，則螺栓穿過中空部分，從而不能牢固的擰緊，所以只能埋設(shè)，但是本發(fā)明就可解決這個(gè)問題。
通過將螺栓、鉚釘、鉚緊用突起件(從汽車車體突起的構(gòu)件)等連接件穿過在安裝部上形成的實(shí)心部分，由于從汽車前方側(cè)，即與安裝面相反側(cè)進(jìn)行安裝作業(yè)，使作業(yè)簡(jiǎn)便、可提高其生產(chǎn)率。
例如，使用螺栓作連接件時(shí)，如果預(yù)先在安裝部的實(shí)心部分穿設(shè)螺栓孔，則可從汽車前方側(cè)將螺栓擰入該螺栓孔進(jìn)行安裝。
另外，當(dāng)使用鉚釘或鉚緊用突起件作為連接件時(shí)，敲擊鉚釘頭的作業(yè)、分開開口鉚釘?shù)哪_的作業(yè)、或彎折鉚緊用突起件進(jìn)行鉚接的作業(yè)，都可在汽車前方側(cè)進(jìn)行。
并且，因?yàn)椴槐芈裨O(shè)象圖16所示緩沖梁90那樣的螺栓94，所以，成型工序簡(jiǎn)化，可望提高生產(chǎn)率。
而且，使安裝部實(shí)心部分有適當(dāng)?shù)谋诤?，則與圖16所示緩沖梁90的情況相比，可以減少連接用螺栓數(shù)目，兩端的每個(gè)安裝部各只要一根螺栓，共計(jì)二根螺栓也可完成安裝固定，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，減少了零件數(shù)量，使作業(yè)變得簡(jiǎn)單易行，達(dá)到了上述的目的。
另外，當(dāng)安裝部設(shè)有裝在汽車車體上的安裝面和夾持住實(shí)心部分在該安裝面相反側(cè)形成的凹部時(shí)，安裝后，螺栓頭等連接件的一部分隱在凹部?jī)?nèi)，可美化其外觀，而且，因?yàn)榘惭b面是平面，所以，也可簡(jiǎn)化相應(yīng)安裝部的汽車車體側(cè)的形狀。
并且，當(dāng)安裝部在實(shí)心部分的幅寬兩側(cè)分別設(shè)有中空部分時(shí)，可進(jìn)一步提高安裝部位置處的沖擊緩沖性能，從而在緩沖件全長(zhǎng)上獲得優(yōu)越的沖擊緩沖性能。
而且，如果在安裝部的彎曲部一側(cè)，相對(duì)汽車車體設(shè)置縱向接合的配合部，利用該配合部，可以在汽車用樹脂沖擊緩沖件受到?jīng)_擊時(shí)，支承汽車用樹脂沖擊緩沖件縱向的作用力(在彎曲部伸展并擴(kuò)大兩端安裝部之間間隔的方向上的作用力)，因此，可以緩解加在安裝部與汽車車體連接處的沖擊力，并且，還可由此減少連接用螺栓的數(shù)目。
另外，如果在安裝部的彎曲部縱向延伸側(cè)設(shè)置配合部，使該配合部與設(shè)在彎曲部側(cè)的配合部之間形成夾持汽車車體的結(jié)構(gòu)，在將汽車用樹脂沖擊緩沖件裝到汽車車體上時(shí)，可以進(jìn)行汽車用樹脂沖擊緩沖件定位，所以，使汽車用樹脂沖擊緩沖件的安裝作業(yè)簡(jiǎn)化。另外，作為配合部的形狀，不作特別的限制，只要能支承沖擊緩沖件縱向作用力就可以。例如，可以是配合用突部，或者，也可以是能使汽車車體側(cè)安裝部插入的凹部等形狀。
另外，如果該凹部是由實(shí)心部分構(gòu)成的底部、在該底部幅寬方向的兩側(cè)分別豎起設(shè)置的側(cè)部、將安裝面的相反側(cè)形成的前面部分與底部連接起來并與上述側(cè)部相連的連接部所圍成的空間構(gòu)成的，則可確保安裝空間，同時(shí)可提高安裝部自身的強(qiáng)度。
并且，如果使凹部的大小足以將插入螺栓孔內(nèi)的螺栓擰入上述汽車車體內(nèi)，則可迅速簡(jiǎn)便地進(jìn)行螺栓的擰緊作業(yè)。
并且，如果形成側(cè)部，使螺栓的頭部容納在凹部?jī)?nèi)，則可美化其外觀。
另外，如果以上所述這樣的本發(fā)明的汽車用樹脂沖擊緩沖件采用吹塑成型，則制造容易。即利用型坯內(nèi)側(cè)的空洞部分可容易地形成彎曲部的中空部分和安裝部的中空部分，擠壓型坯內(nèi)側(cè)空洞部分的縱向兩端的一部分，使型坯重疊，就能很容易地形成安裝部的實(shí)心部分。
而且，由于這樣將型坯重疊而形成的安裝部實(shí)心部分的厚度比圖16所示緩沖梁90安裝部92的壁厚(一層型坯形成的)要厚，故具有更高的強(qiáng)度，完全可以減少連接螺栓的數(shù)量。
另外，如果使安裝部的裝在汽車車體上的平的安裝面以及夾持著安裝面實(shí)心部分在該安裝面相反側(cè)形成的表面，按照成型用金屬模的模腔表面形成，則容易保證螺栓安裝所必需的平行度。附圖的簡(jiǎn)單說明圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)圖；
圖2是上述第一實(shí)施例中彎曲部分的斷面圖；圖3是上述第一實(shí)施例中安裝部分的斷面圖；圖4是上述第一實(shí)施例中安裝部分的分解透視圖；圖5是上述第一實(shí)施例中配合部分的斷面圖；圖6是本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例的配合部分的斷面圖；圖7是本發(fā)明第二實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)圖；圖8是第二實(shí)施例又一結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)圖，與圖7中所示汽車用沖擊緩沖件相比，其彎曲部的傾斜度不同；圖9是本發(fā)明的第一變形例的斷面圖；圖10是本發(fā)明第二變形例的透視圖；圖11是本發(fā)明第三變形例的透視圖；圖12是本發(fā)明第四變形例的透視圖；圖13是本發(fā)明第五變形例的透視圖；圖14是本發(fā)明第六變形例的透視圖；圖15是本發(fā)明第七變形例的透視圖；圖16是表示過去例的透視圖。
實(shí)施本發(fā)明的最佳形式下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。在此，各實(shí)施例中，同一的構(gòu)件采用同一符號(hào)，并省去說明或只作簡(jiǎn)單說明。
圖1所示為將第一實(shí)施例的汽車用樹脂沖擊緩沖件，即緩沖梁10安裝在汽車車體11上的狀態(tài)。
緩沖梁10為吹塑成型的模制品，它設(shè)有沿圖1中左右方向延伸的長(zhǎng)的彎曲部20以及在彎曲部20的縱向兩端與該彎曲部20相連一體設(shè)置的安裝在汽車車體11上用的安裝部30。
圖2所示為圖1中彎曲部20的A-A斷面。
彎曲部20在幅寬方向(圖2中左右方向)的兩端設(shè)有二個(gè)中空部分21、22。
并且，在該中空部分21、22之間，形成實(shí)心部分23。該實(shí)心部分23是在吹塑成型時(shí)用金屬模使型坯的一部分(圖2中下側(cè)部分)向汽車前面?zhèn)?圖2中上側(cè))突出，密接在型坯上而形成的。
而彎曲部20就是以圖2所示的斷面形狀沿縱向連接形成的。
圖3所示為圖1中安裝部30的B-B斷面圖，圖4為安裝部30附近的分解透視圖。
如圖3所示，安裝部30設(shè)有沿著將安裝部30安裝到汽車車體11上的一部分而形成的底部31，以及從該底部31幅寬方向的兩端向汽車前方(圖3中向上的方向)豎起的側(cè)部32、33。這樣，底部31就成為吹塑成型時(shí)型坯重疊而形成的實(shí)心部分，另一方面，側(cè)部32、33則有中空部分32A、33A。
另外，如圖4所示，安裝部30設(shè)有將緩沖梁10的前面部分13與底部31連接起來的連接部34、35。而這些連接部34、35是由一層型坯形成的。并且，較連接部35更靠近緩沖梁10端部側(cè)(與彎曲部相反的一側(cè))的部分是中空結(jié)構(gòu)。
底部31的位于圖3中下側(cè)的表面上，形成與汽車車體11相接觸的平坦安裝面36。
另外，在安裝部30上與安裝面36相反的一側(cè)(汽車前方側(cè))，形成凹向汽車車體11側(cè)的凹部37。該凹部37由底部31、側(cè)部32、33以及連接部34、35圍成。
在底部31上，設(shè)置從汽車前側(cè)貫通至安裝面36而形成的螺栓孔40。在螺栓孔40中插入連接用螺栓41，每一個(gè)安裝部30用一根螺栓，共用2根螺栓41將緩沖梁10與汽車車體11固定在一起。
側(cè)部32、33的高度S與彎曲部20的高度大致相同，螺栓41的頭部容納在凹部37內(nèi)，因此，不會(huì)從緩沖梁10的前面部分13處向外側(cè)突出。
另外，凹部37的寬度L為能保證進(jìn)行螺栓41安裝作業(yè)的足夠的寬度。
回到圖1，在各安裝部30的彎曲部20一側(cè)，設(shè)配合用突部(止動(dòng)部)50，該突部50向圖中下方突起，并為中空結(jié)構(gòu)。設(shè)置該配合突部50是為了阻止緩沖梁10在受到?jīng)_擊時(shí)相對(duì)汽車車體11沿緩沖梁10的縱向受力移動(dòng)。
在圖5中所示為圖1中配合突部50的C-C斷面圖。
配合突部50具有凹凸的斷面形狀，并在幅寬方向的兩端設(shè)二個(gè)凸部51、52。
在該第一實(shí)施例中，以如下的方法進(jìn)行緩沖梁10的制造和在汽車車體上的安裝。
首先，用設(shè)有符合緩沖梁10的外形形狀模腔的成型金屬模(圖中未畫)，從外側(cè)夾住筒狀型坯，同時(shí)，向型坯內(nèi)側(cè)的空洞部分吹入空氣使其膨脹而緊貼在成型金屬模的模腔表面，通過吹塑成型制造緩沖梁10。
這時(shí)，利用成型金屬模夾住型坯，將型坯雙層重疊而形成彎曲部20的實(shí)心部分23，同時(shí)，以同樣的方法形成各安裝部30的實(shí)心的底部31。
另外，在成型金屬模封閉的狀態(tài)下，向型坯的內(nèi)側(cè)空洞部分吹入空氣，由此形成配合突部50、彎曲部20的帶中空部分21、22的幅寬方向兩端部、以及安裝部20的帶中空部分32A、33A的側(cè)部32、33。
然后，將成型的緩沖梁10從成型金屬模中取出，使配合突部50及安裝面36位于汽車車體11的特定位置上，配置緩沖梁10。
其后，從汽車前方側(cè)將連接螺栓41插入螺栓孔40，從汽車前方側(cè)將該螺栓41擰緊而將緩沖梁裝在汽車車體11上。
這樣的第一實(shí)施例具有以下的效果。
即，因?yàn)樵诎惭b部30處設(shè)有實(shí)心底部31，所以，可從汽車前方側(cè)將螺栓41插入貫通底部31而形成的螺栓孔40，從汽車前方側(cè)就能進(jìn)行螺栓41擰緊作業(yè)。
因此，與過去從汽車車體11側(cè)進(jìn)行安裝作業(yè)的情況相比，作業(yè)容易，能提高生產(chǎn)率，并且，可以不必埋設(shè)象圖16所示過去緩沖梁90那樣的螺栓94，可簡(jiǎn)化成型工序，因此也可提高其生產(chǎn)率。
并且，由于實(shí)心底部31是重疊二層型坯而形成的，所以，較之圖16所示過去緩沖梁90的安裝部92(由一層型坯形成)，能增大其壁厚。因此，可以使用例如較大直徑的螺栓，從而減少螺栓的數(shù)目，如本實(shí)施例所述，因?yàn)榭梢悦恳粋€(gè)安裝部30只用一根，總計(jì)使用二根螺栓41進(jìn)行安裝，所以減少了零件數(shù)目，使作業(yè)變得容易。
而且，因?yàn)榈撞?1的兩表面(安裝面36及凹部37的底面)是按照成型金屬模的模腔表面成型的，可更容易保證螺栓41安裝所必需的平行度。這時(shí)，由于使安裝面36比周圍的面高出一部分，比如1～2mm(向汽車車體11側(cè)突出)，故可獲得更高平行度的安裝面36。
另外，由于在安裝部30處設(shè)有凹部37，所以可將螺栓41的頭部置于凹部37內(nèi)，可美化其外觀。
并且，由于使凹部37的寬度L為足以進(jìn)行螺栓41的安裝作業(yè)的寬度，所以，可迅速而方便地進(jìn)行安裝。
另外，由于設(shè)有配合突部50，因此，在緩沖梁10受到?jīng)_擊時(shí)，可緩沖緩沖梁10縱向的作用力(使彎曲部20伸展并擴(kuò)大兩端安裝部30間間隔的方向上的作用力)，所以，由此也可減少連接螺栓的數(shù)量，如本實(shí)施例中，總共只用二根螺栓41就可完成安裝。
而且，由于在彎曲部20設(shè)在中空部分21、22，安裝部30也設(shè)有中空部分32A、33A，即在緩沖梁10的全長(zhǎng)上設(shè)有中空部分，所以，與圖16所示緩沖梁90那樣過去的由吹制成型的中空的樹脂汽車用沖擊緩沖件一樣，可在全長(zhǎng)上具備充分的沖擊緩沖機(jī)能。
另外，為確認(rèn)第一實(shí)施例的效果，用下面5MPH擺錘實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
作為第一實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)例子，以圖5所示斷面形狀，準(zhǔn)備止動(dòng)部尺寸不同的緩沖梁，即配合突起止動(dòng)部的高度H及壁厚T尺寸不同的緩沖梁(實(shí)驗(yàn)例1～6)；以及如圖6所示止動(dòng)部的高度固定為15mm，而其兩端各突部的寬L2及壁厚T尺寸不同的緩沖梁(實(shí)驗(yàn)例7～10)，但以上止動(dòng)部的總寬L1均為120mm。
另外，作為與這些實(shí)施例1～10相應(yīng)的對(duì)比例，準(zhǔn)備圖16所示過去的緩沖梁90。
而且，各實(shí)驗(yàn)例1～10及對(duì)比例的緩沖梁，其原料樹脂的重量組成如下(1)熔化指數(shù)為1g/10min的聚丙烯(出光石油化學(xué)株式會(huì)社出品、E250G)65％重量。
(2)熔化指數(shù)為0.03g/10min的高密度聚乙烯(出光石油化學(xué)株式會(huì)社出品、750LB)20％重量。
(3)穆尼粘度〔ML1+4(100℃)〕＝77，乙烯重量成份為73％的乙烯-丙烯合成橡膠(日本合成橡膠株式會(huì)社出品，EP07P)5％重量及(4)平均粒度1.5μm、平均縱橫尺寸比15的滑石10％重量。
另外，成型條件及溫度條件如下〔成型條件〕成型機(jī)90mm(直徑)螺桿90mm(直徑)壓模100mm(直徑)儲(chǔ)料筒25l合模壓力60t螺旋壓力機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)40rpm馬達(dá)負(fù)荷115A〔溫度條件〕料筒NO.1230℃NO.2210℃NO.3190℃NO.4190℃直角機(jī)頭NO.1190℃NO.2190℃NO.3190℃壓模NO.1190℃NO.2190℃成型周期200sec
金屬模溫度28℃樹脂溫度225℃將這樣成型的各實(shí)驗(yàn)例1～10及對(duì)比例的緩沖梁(其靠近安裝部的那段彎曲部的斜角α為48°)作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在實(shí)驗(yàn)品重量為3.5kg、實(shí)驗(yàn)品長(zhǎng)度為1.4m，車輛重為1000kg及常溫的條件下，進(jìn)行5MPH擺錘試驗(yàn)(沖擊速度為8公里/時(shí)＝5哩/時(shí))，對(duì)各實(shí)驗(yàn)例1～10及對(duì)比例，分別考察其最大變形量、最大荷載、止動(dòng)部的壓曲狀態(tài)，并進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
該對(duì)比實(shí)驗(yàn)的結(jié)果列于表1及表2中。表1所示為對(duì)比例及實(shí)施例1～6的結(jié)果，表2為實(shí)驗(yàn)例7～10的結(jié)果。
從表1可知，止動(dòng)部高度H在10mm～20mm范圍的實(shí)驗(yàn)例3～5，其最大變形量小，且最大荷載大，綜合評(píng)價(jià)也良好，可獲得與對(duì)比例大至相同甚至是更好的性能，其中，止動(dòng)部高度H為15mm的實(shí)驗(yàn)室4的情況最好。另外，其他的實(shí)驗(yàn)例1、2、6的情況，與對(duì)比例相比，綜合評(píng)價(jià)變差，但也可充分滿足實(shí)用要求。而且，依據(jù)以上結(jié)果，可以設(shè)定止動(dòng)部高度H的最佳值，制造出性能更加優(yōu)越的緩沖梁。
從表2可知，止動(dòng)部?jī)啥送徊繉挾萀2在15～60mm范圍的實(shí)驗(yàn)例8、9，其最大變形量小，且最大荷載大，綜合評(píng)價(jià)也非常好，可獲得比對(duì)比例更優(yōu)越的性能。另外，其他實(shí)驗(yàn)例7、10的情況，與對(duì)比例相比，綜合評(píng)價(jià)變差，但可充分滿足實(shí)用要求。而且，依據(jù)這些結(jié)果，可設(shè)定止動(dòng)部最佳的斷面形狀，制造出性能更加優(yōu)越的緩沖梁。
另外，該比例實(shí)驗(yàn)中，只不過對(duì)一種組分的聚丙烯樹脂進(jìn)行了評(píng)價(jià)，如果改變樹脂和斷面形狀，適當(dāng)改變條件組合，可制造出性能更加優(yōu)越的緩沖梁。
表1

<p>表2

根據(jù)以上對(duì)比實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，可以看出第一實(shí)施例的緩沖梁能夠確保充分滿足實(shí)用要求的強(qiáng)度及沖擊緩沖性能，且效果顯著。
下面，參照?qǐng)D7及圖8對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施例進(jìn)行說明。
第二實(shí)施例中，配合突部及緩沖梁端部的構(gòu)造與上述第一實(shí)施例不同，且圖8中所示第二實(shí)施例彎曲部的斜度與上述第一實(shí)施例不同，其他結(jié)構(gòu)則與第一實(shí)施例相同。
就是說，第二實(shí)施例的緩沖梁110是吹塑成型的成品，設(shè)有如圖7中向左右方向延伸的長(zhǎng)的彎曲部120以及為安裝在汽車車體11上用的安裝部130，該安裝部130在彎曲部120的縱向兩端與該彎曲部120連成一體。
彎曲部120，其斷面形狀與第一實(shí)施例彎曲部20的斷面形狀相同。即彎曲部120，在幅寬方向(圖7中穿過紙面的方向)的兩端有二處上述的中空部分21、22(參照?qǐng)D2)，在這些中空部分21、22之間為實(shí)心部分23(參照?qǐng)D2)。該彎曲部120，其中間部分平行于汽車車體11，與兩端側(cè)安裝部130相接的部分相對(duì)汽車車體11有角α的傾斜度。該斜角α有利于在受沖擊時(shí)增大緩沖最大荷載，例如，圖7中為48°，圖8中為64°。
安裝部130，其斷面形狀與第一實(shí)施例安裝部30的斷面形狀相同，設(shè)有上述底部31及上述側(cè)部32、33，該側(cè)部32、33從該底部31的幅寬兩端向汽車前方豎起(參照?qǐng)D3)，底部31為實(shí)心部分，側(cè)部32、33設(shè)有上述中空部分32A、33A。
并且，安裝部130設(shè)有將緩沖梁110的前面部分13和底部31連接起來的連接部34、35，緩沖梁110上比連接部35更靠端部的部分是中空的結(jié)構(gòu)，緩沖梁110的縱向兩端相對(duì)底部31向離開汽車車體11的方向彎曲。
在底部31的位于圖7中下側(cè)的表面上，形成與汽車車體11相接地安裝的平的安裝面36，在安裝部130上與安裝面36相反的一側(cè)(汽車前方側(cè))，形成凹向汽車本體11側(cè)的凹部37。該凹部37由底部31、側(cè)部32、33以及連接部34、35圍成四方形。
在底部31上設(shè)有上述螺栓孔40，在該螺栓孔40上插入上述螺栓41，每一個(gè)安裝部130用一根螺栓，共用2根螺栓41將緩沖梁110與汽車車體11固定在一起。
在各安裝部130靠彎曲部120的一側(cè)，設(shè)置向圖中下方豎起的中空的作為配合部的第一配合突部(止動(dòng)部)151。設(shè)置該第一配合突部151，是為了抵住緩沖梁110在受到?jīng)_擊時(shí)使其相對(duì)汽車車體11沿緩沖梁110的縱向移動(dòng)的力。在安裝部130的彎曲部120縱向延伸側(cè)，設(shè)作為配合部的第二配合突部152，在該第二配合突部152與設(shè)在彎曲部側(cè)的第一配合突部151之間，形成夾持汽車車體11安裝部的結(jié)構(gòu)。
因此，在第二實(shí)施例中，除了具有與第一實(shí)施例同樣的效果外，還能獲得以下的效果。即，因?yàn)閺澢?20兩端的傾斜角α較大，所以，受到?jīng)_擊時(shí)，可使最大荷載增大，此外，因?yàn)樵诎惭b部130的彎曲部120縱向延伸側(cè)，設(shè)置第二配合突部152，從而在該第二配合突部152與設(shè)在彎曲部側(cè)的第一配合突部151之間，形成夾持汽車車體11安裝部的結(jié)構(gòu)，所以，在將緩沖梁110裝到汽車車體11上時(shí)，因?yàn)榭梢赃M(jìn)行緩沖梁110的定位，使緩沖梁110往汽車車體11上的安裝作業(yè)更容易。
為了明確第二實(shí)施例的效果，對(duì)其進(jìn)行如下的5MPH擺錘實(shí)驗(yàn)和5MPH障壁實(shí)驗(yàn)。
在該實(shí)驗(yàn)中，用一根直徑為8mm的螺栓將緩沖梁裝在汽車車體11上，緩沖梁重量為4kg。5MPH擺錘實(shí)驗(yàn)的條件與第一實(shí)施例的條件相同。而5MPH障壁實(shí)驗(yàn)是以裝上緩沖梁后車體重量為1000kg的車輛(撞擊速度為8km/Hr＝5mile/Hr)撞擊混凝土墻壁來進(jìn)行的。
該實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表3中。
表3

從該實(shí)驗(yàn)結(jié)果了解到，由于彎曲部?jī)啥瞬糠謨A斜角α的增大，使障壁實(shí)驗(yàn)中的最大荷載增大，且最大變形量減小，具有良好的耐沖擊性，作為緩沖梁是最合適的。
另外，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，也包括能達(dá)到本目的的其他結(jié)構(gòu)形式，例如以下所示的變形結(jié)構(gòu)等也為本發(fā)明所包含。
即，雖然在上述實(shí)施例中，彎曲部20、120具有圖2所示的斷面形狀，但彎曲部20、120的斷面形狀可以是任意的，另外，其整體在縱向上是彎曲的，但其中一部分也可是平行的，總之，只要彎曲部20、120是能獲得要求的沖擊緩沖性能具有中空部的結(jié)構(gòu)即可。
并且，安裝部30、130也不限于上述實(shí)施例那樣的結(jié)構(gòu)，可以是有中空部分，且至少在彎曲部20、120縱向延伸位置上有實(shí)心部分的任意結(jié)構(gòu)，也可是下面的結(jié)構(gòu)。
例如，也可如圖9所示那樣，在汽車前方一側(cè)(圖中上側(cè))及汽車車體11一側(cè)(圖中下側(cè))分別設(shè)凹部61、62，凹部61內(nèi)收容螺栓41的頭部，凹部62作為安裝部60，其中形成安裝面63。
另外，也可如圖10所示那樣，安裝部70的幅寬中心為中空部分71，兩側(cè)為實(shí)心部分72、73，或者，還可如圖11所示那樣，安裝部75的幅寬一側(cè)為中空部分76、另一側(cè)為實(shí)心部分77。
進(jìn)而，前述實(shí)施例的各安裝部30、130，雖然分別只設(shè)一個(gè)凹部37，但也可在安裝部設(shè)多個(gè)凹部，例如，也可如圖12所示那樣，安裝部80在幅寬方向上并排設(shè)置多個(gè)凹部81、82，或者，如圖13所示那樣，安裝部83也可在縱向并排設(shè)置多個(gè)凹部84、85。
而且，在前述實(shí)施例中，雖然安裝部30、130上實(shí)心部分(底部31)只形成在彎曲部20、120的縱向延伸位置，但本發(fā)明的安裝部上也可形成其他的實(shí)心部分，例如，也可如圖14所示那樣，安裝部86除了在彎曲部20的縱向延伸位置形成實(shí)心部分(底部31)外，還有從彎曲部20縱向延伸位置(一邊保持彎曲部20的幅寬，一邊向彎曲部20的縱向延伸的位置)向幅寬方向兩側(cè)突出的實(shí)心部分87、88。
另外，雖然在前述實(shí)施例中，安裝部30、130上比連接部35(參照?qǐng)D4)更靠緩沖梁10端部側(cè)(與彎曲部20相反側(cè))的部分是中空結(jié)構(gòu)，但這部分也可以是實(shí)心結(jié)構(gòu)。
進(jìn)而，在前述實(shí)施例中，雖然在安裝部30、130處設(shè)有配合突部(配合部)50、151、152，但這些配合突部50、151、152也可省去。但是，如上述的比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果所示，設(shè)置配合突部50、151、152在強(qiáng)度及緩沖性能方面是理想的。
另外，在前述實(shí)施例中，配合突部50、151、152雖然設(shè)在安裝部30、130的彎曲部20、120側(cè)，但也可如圖15所示那樣，在安裝部30的端側(cè)設(shè)配合突部89。并且，在前述各實(shí)施例中，雖然是以配合突部50、151、152作為配合部，但在本發(fā)明中，也可以將能接納汽車車體側(cè)安裝部的凹部作為配合部。
在前述實(shí)施例中，雖然螺栓41的數(shù)量是每個(gè)安裝部30、130各一根總計(jì)二根，但也可使用總數(shù)在二根以上的螺栓。但是，從作業(yè)的簡(jiǎn)化及減少零件數(shù)量上來看，螺栓的數(shù)量最好少些。
另外，前述實(shí)施例的緩沖梁10、110，雖然是由吹塑成型制做的，但本發(fā)明的汽車用樹脂沖擊緩沖件也可用其他能確保形成所需形狀的成型方法制成，例如氣體注射成型法(中空注射成型法)等方法。
并且，前述實(shí)施例雖然是用于緩沖梁10、110，但也可適用于保險(xiǎn)杠，側(cè)保護(hù)器等其他汽車用樹脂沖擊緩沖件。
工業(yè)上利用的可能性。
本發(fā)明一般可用于汽車緩沖梁、保險(xiǎn)杠、側(cè)保護(hù)器等構(gòu)件，這些構(gòu)件裝在汽車上用于緩沖來自外部的沖擊力。
權(quán)利要求
1.一種汽車用樹脂沖擊緩沖件，其特征在于，設(shè)有帶有中空部分的長(zhǎng)的彎曲部及往汽車上安裝用的安裝部；該安裝部設(shè)在彎曲部的縱向兩端，并與彎曲部連為一體，而且，該安裝部設(shè)有中空部分以及在上述彎曲部縱向延伸位置形成的實(shí)心部分。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車用樹脂沖擊緩沖件，其特征在于，在上述安裝部上，設(shè)有貫通上述實(shí)心部分的螺栓孔。
3.如權(quán)利要求1或2所述的汽車用樹脂沖擊緩沖件，其特征在于，在上述安裝部上，設(shè)有安裝于上述汽車車體上的平坦的安裝面以及夾住上述實(shí)心部分且在該安裝面相反側(cè)形成的凹部。
4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)中所述的汽車用樹脂沖擊緩沖件，其特征在于，上述安裝部在上述實(shí)心部分幅寬方向的兩側(cè)分別設(shè)有中空部分。
5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)中所述的汽車用樹脂沖擊緩沖件，其特征在于，在上述安裝部的上述彎曲部一側(cè)，相對(duì)上述汽車車體設(shè)置縱向接合的配合部。
6.如權(quán)利要求5所述的汽車用樹脂沖擊緩沖件，其特征在于，在上述安裝部的上述彎曲部縱向延伸側(cè)設(shè)有配合部，在該配合部與上述彎曲部側(cè)所設(shè)的配合部之間夾持住上述汽車車體。
7.如權(quán)利要求3至6任一項(xiàng)中所述的汽車用樹脂沖擊緩沖件，其特征在于，上述凹部是由以下幾部分圍成的空間形成的由上述實(shí)心部分構(gòu)成的底部；在該底部幅寬方向的兩側(cè)分別豎起設(shè)置的側(cè)部；以及連接這些側(cè)部并將在上述安裝面的相反側(cè)形成的前面部分與上述底部連接起來的連接部。
8.如權(quán)利要求7所述的汽車用樹脂沖擊緩沖件，其特征在于，上述凹部的大小足以將插入上述螺栓孔內(nèi)的螺栓擰緊在上述汽車車體上。
9.如權(quán)利要求8所述的汽車用樹脂沖擊緩沖件，其特征在于，形成上述側(cè)部以使上述螺栓的頭部容納在上述凹部?jī)?nèi)。
10.一種汽車用樹脂沖擊緩沖件的制造方法，該汽車用樹脂沖擊緩沖件設(shè)有帶中空部分的長(zhǎng)的彎曲部及往汽車上安裝用的安裝部；該安裝部設(shè)在彎曲部的縱向兩端，并與彎曲部連成一體，而且，有中空部分以及在上述彎曲部縱向延伸位置形成的實(shí)心部分，其特征在于，利用吹塑用型坯內(nèi)的空洞部分形成上述彎曲部的中空部分及上述安裝部的中空部分；同時(shí)，擠壓上述空洞部分縱向兩端的一部分，使上述型坯重疊，形成上述安裝部的實(shí)心部分。
11.如權(quán)利要求10所述的汽車用樹脂沖擊緩沖件的制造方法，其特征在于，使上述安裝部的裝在上述汽車車體上的安裝面以及夾住該安裝平面的上述實(shí)心部分在該安裝面相反側(cè)形成的表面按照成型用金屬模的模腔表面形成。
全文摘要
作為汽車緩沖梁等使用的汽車用樹脂沖擊緩沖件及其制造方法。汽車用樹脂沖擊緩沖件(10)是由有中空部分的長(zhǎng)的彎曲部(20)及往汽車上安裝用的安裝部(30)構(gòu)成的。該安裝部(30)設(shè)在彎曲部(20)的縱向兩端，并與彎曲部(20)連成一體。由于安裝部(30)有中空部分，并且至少在彎曲部(20)的縱向延伸位置上形成實(shí)心部分，故可從汽車前方側(cè)進(jìn)行安裝作業(yè)，并能在全長(zhǎng)上確保緩沖件(10)的沖擊緩沖性能。
文檔編號(hào)B29C49/04GK1135735SQ95190878
公開日1996年11月13日 申請(qǐng)日期1995年8月10日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月10日
發(fā)明者菅原稔, 中村哲也, 多田勝?gòu)? 高井洋, 上西弘志, 遠(yuǎn)藤欣秀, 福田賢 申請(qǐng)人:出光石油化學(xué)株式會(huì)社, 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社