保险杠芯体制造技术

一种细长的保险杠芯体，其由密度为０．０４５－０．２克／立方厘米的含聚烯烃基树脂的泡沫材料制成，当其被外径为７０毫米的刚性管以５００毫米／分钟的压缩速度压缩时，其在２０％应变下具有Ｆ↓［２０］的压缩荷载，在４０％应变下具有Ｆ↓［４０］的压缩荷载，在６０％应变下具有Ｆ↓［６０］的压缩荷载，其中比率Ｆ↓［２０］／Ｆ↓［４０］处于０．６－１．３的范围内，而比率Ｆ↓［６０］／Ｆ↓［４０］处于０．７５－１．３的范围内。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于连接到车辆如汽车前部的保险杠的芯体。
技术介绍
汽车的前保险杠通常用于在汽车与物体相撞时减轻对驾驶员或乘客的冲击并防止车身的损坏。由于发泡聚丙烯基树脂具有优良的吸收冲击性能和较轻的重量，因此已经采用了这种材料的模制件来作为这种保险杠芯体(见JP-A-S58-221745和JP-A-H11-334501)。传统的前保险杠构造成在汽车以4或8千米/小时的速度下与物体相撞时能保护车身。然而在这种结构中，行人很有可能因与汽车保险杠相撞而严重受伤。特别是，保险杠会击伤成年行人的膝部，这会导致具有永久性损伤的复杂的不可恢复的断裂。因此，存在着对能够在与汽车相撞时保护行人的车辆前保险杠芯体的不断增长的需求。更具体地说，需要这样一种保险杠芯体，它能够吸收行人和以较高速度如40千米/小时行驶的汽车之间的碰撞能量，从而能够降低对腿部的冲击并避免严重的膝部损伤。即使在这种传统的保险杠芯体结构中，也可通过使用具有较低压缩模量和较大体积的芯体材料来降低碰撞冲击并提高能量吸收。然而，由于近来汽车设计成追求能量节约并增加内部乘坐空间，因此需要保险杠比较紧凑且重量较轻。目前，市场上没有一种保险杠芯体能同时满足上述要求。
技术实现思路
鉴于传统保险杠芯体的上述问题而研制了本专利技术。根据本专利技术的一个方面，提供了一种细长的保险杠芯体，其由密度为0.045-0.2克/立方厘米的含聚烯烃基树脂的泡沫材料制成，当其被外径为70毫米的刚性管以500毫米/分钟的压缩速度压缩时，其在20％应变下具有F20的压缩荷载，在40％应变下具有F40的压缩荷载，在60％应变下具有F60的压缩荷载，其中比率F20/F40处于0.6-1.3的范围内，而比率F60/F40处于0.75-1.3的范围内。在另一方面，本专利技术提供了一种细长的保险杠芯体，其由密度为0.045-0.2克/立方厘米的含聚烯烃基树脂的泡沫材料制成，包括在所述保险杠芯体的长度方向上延伸的前部；以及至少两个纵向延伸且垂直间隔开的突出部分，各突出部分从所述前部上向后延伸，其中各所述突出部分在垂直方向上的厚度为T毫米，在从前到后的方向上的长度为H毫米，其中比率H/T为2到10，用于形成所述突出部分的含聚烯烃基树脂的泡沫材料的弯曲荷载为35-400牛，所述保险杠芯体的实际体积为VT立方厘米，并包括一个或多个总体积为VV立方厘米的减重部分，其中VT和VV满足下述条件0.2≤VT/(VT+VV)≤0.7。在另一方面，本专利技术提供了一种细长的保险杠芯体，其由密度为0.045-0.2克/立方厘米的含聚烯烃基树脂的泡沫材料制成，包括至少两个垂直间隔开的U形部分，各U形部分由在所述保险杠芯体的长度方向上延伸的垂直前壁以及至少两个支脚形成，所述支脚沿纵向并从所述垂直前壁上向后延伸，从而在相邻两个支脚之间形成了一个向后敞开的空间；以及互连部分，其在与所述相邻两个U形部分的至少一个所述前壁向后间隔开的位置处连接各相邻两个U形部分中的相邻两个支脚，使得U形部分相互连接在一起以形成一个整体结构。本专利技术还提供了一种用于与车辆前部相连的保险杠，其包括保险杠外板，上述保险杠芯体具有与所述保险杠外板相连的前侧，以及与保险杠芯体后侧相连的加强件。附图说明下面将参考附图来详细地介绍本专利技术，在附图中图1显示了本专利技术的保险杠芯体(曲线a)和已知保险杠芯体(曲线b和c)的压缩曲线；图2(a)是示意性显示了压缩试验方法的正视图；图2(b)是图2(a)的侧视图；图3(a)是示意性显示了根据本专利技术的保险杠芯体的一个实施例的垂直正视图；图3(b)是图3(a)的侧视图；图4是示意性显示了本专利技术保险杠芯体的一个示例的侧剖视图；图5是图3(b)所示的保险杠芯体的一部分的局部放大视图；图6(a)是示意性显示了根据本专利技术的保险杠芯体的另一实施例的垂直正视图；图6(b)是图6(a)的侧视图；图6(c)是图6(a)所示保险杠芯体的透视图；图7(a)到7(j)是与图6(b)类似的侧视图，显示了图6(b)所示保险杠芯体的各种改进；图8是图6(b)所示的保险杠芯体的一部分的局部放大视图；和图9(a)到9(h)是示意性显示了在示例和比较示例中制备和测试的保险杠芯体样品的透视图。具体实施例方式根据本专利技术的一个优选实施例的细长保险杠芯体由含聚烯烃基树脂的泡沫材料制成，当其被外径为70毫米的刚性管以500毫米/分钟的压缩速度压缩时，其在20％应变下具有F20的压缩荷载，在40％应变下具有F40的压缩荷载，在60％应变下具有F60的压缩荷载。重要的是，比率F20/F40应当处于0.6-1.3的范围内，而比率F60/F40应当处于0.75-1.3的范围内。当比率F20/F40和F60/F40处于上述范围内时，保险杠芯体通常具有如图1所示的应变-应力曲线“a”。由于在应变-应力曲线“a”上的20％应变和60％应变之间存在这种“平坦”部分，压缩荷载最初在0-20％应变范围内较大地变化。然而在20％到60％应变范围内，压缩荷载的变化很小。因此，在此平坦部分中碰撞能量被吸收。另外，在40％应变下，此平坦部分中的压缩荷载不会超过压缩荷载F40太多。更具体地说，当比率F20/F40小于0.6时，如图1中的曲线“b”所示，在最初较低的应变范围内压缩荷载的增加很小，使得无法充分地吸收碰撞能量。另一方面，当比率F20/F40大于1.3时，在较低应变区域存在着尖峰，如图1中的曲线“c”所示。当如图1所示的尖峰较高时，腿部应力也很高，使得腿部严重受损的可能性很大。当尖峰较低时，无法充分地吸收碰撞能量，因此无法充分地保护腿部。出于充分地保护腿部和充分地吸收碰撞能量的原因，比率F20/F40优选在0.75-1.3的范围内，较理想在0.8-1.2的范围内，最好在0.85-1.1的范围内。当比率F60F40小于0.75时，压缩荷载在40％或更大的应变下相对较快地下降，使得无法充分地吸收碰撞冲击。另外，由于应变-应力曲线将通过所施加的碰撞能量而最终急剧地增加，因此腿部冲击显著地增加，导致了严重的损伤。当比率F60/F40超过1.3时，应变-应力曲线在F40到F60的应变范围内迅速增加，使得无法充分地保护腿部免受碰撞冲击。出于充分地保护腿部和充分地吸收碰撞能量的原因，比率F60/F40优选在0.8-1.2的范围内，更好在0.85-1.15的范围内，更理想在0.98-1.15的范围内，最好在1.0-1.1的范围内。出于充分地吸收碰撞能量和充分地保护腿部免受碰撞冲击的原因，40％应变下的压缩荷载F40优选在1-6千牛的范围内，最好在2-5千牛的范围内。出于相同的原因，20％应变下的压缩荷载F20优选在0.7-6千牛的范围内，最好在2-5千牛的范围内，而60％应变下的压缩荷载F60优选在1-6千牛的范围内，最好在2-6千牛的范围内。在本文中，压缩曲线用于指作为在压缩试验中得到的应变的函数的压缩荷载的图，在压缩试验中，芯体被外径为70毫米的刚性管以500毫米/分钟的压缩速度压缩。压缩试验在23℃、50％的相对湿度下进行。选择70毫米的管直径作为成人腿部的大致直径。下面将参考图2(a)和2(b)来详细地介绍压缩试验方法，图2(a)和2(b)分别为正视图和侧视图，它们示意性地显示了压缩试验下的芯体的样品本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：村田诚志郎，盐谷晓，福田雅幸，
申请(专利权)人：株式会社JSP，
类型：发明
国别省市：