冲击吸收装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及冲击吸收装置。提供一种获得初始上升很平滑的负荷—位移特性的冲击吸收装置。冲击吸收装置(1)由利用纤维将树脂增强后的复合材料构成，具备向前后方向压坏以吸收冲击能量的碰撞吸能盒(2)，和配置在碰撞吸能盒(2)的前侧且向前后方向按压该碰撞吸能盒(2)以将其压坏的按压部件(3)。碰撞吸能盒(2)是将对于沿着前后方向的负荷的弹性模量互不相同的多个纤维层(21、…)沿着与前后方向正交的径向层叠而构成，前端部相对于按压部件(3)的按压面倾斜，以使随着被按压部件(3)按压，多个纤维层(21、…)从弹性模量低的纤维层向弹性模量高的纤维层按顺序与按压部件(3)抵接。

【技术实现步骤摘要】
冲击吸收装置
本专利技术涉及一种吸收碰撞时等的冲击的冲击吸收装置，例如涉及适合应用于汽车的冲击吸收装置。
技术介绍
目前，例如搭载于汽车上吸收来自外部的冲击的冲击吸收装置是公知的。在该冲击吸收装置中，形成为例如筒状的能量吸收部件通过承受冲击负荷以沿轴向压坏而吸收该冲击负荷(冲击能量)。作为能量吸收部件，一直以来使用金属(例如铝合金)制的能量吸收部件，但近年来，开发了具有更加优异的能量吸收性能且轻量的复合材料(例如纤维强化塑料)制的能量吸收部件，且正在被实际应用。然而，就这种冲击吸收装置而言，能量吸收部件的弹性模量在很大程度上影响着能量吸收性能。例如，专利文献1中已提出一种能量吸收部件，其由内层使用高强度的强化纤维，外层使用高弹性模量的强化纤维而形成的层状结构的复合材料构成。根据该专利文献1记载的能量吸收部件，能够获得直至破坏的抵抗力较大，破坏后可稳定地吸收能量，且对于纵向弯曲的强度很高的优异的能量吸收性能。现有技术文献专利文献专利文献1：(日本)特开平6－300068号公报但是，对于内层使用高强度(或高弹性模量)的强化纤维的能量吸收部件，在该内层最初接受负荷的情况下，几乎不会伴随有向压坏方向的位移地承受着大的负荷。更详细地说，在这种情况下，如图5所示，成为初始就具有直至内层破坏的负荷的峰值的、不平滑上升的负荷—位移特性。而且像这样负荷—位移特性的上升不平滑的情况，有可能招致二次碰撞造成的乘客受伤的恶化等。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而开发的，目的在于提供一种能够获得初始上升平滑的负荷—位移特性的冲击吸收装置。为了实现上述目的，第一方面的专利技术提供一种冲击吸收装置，包括：能量吸收部件，其由利用纤维将树脂增强后的复合材料构成，且向规定的压坏方向压坏而吸收冲击能量；和按压部件，其配置在所述能量吸收部件的所述压坏方向的一端侧，且向所述压坏方向按压该能量吸收部件以将其压坏，其中，所述能量吸收部件是将对于沿着所述压坏方向的负荷的弹性模量互不相同的多个纤维层沿着与所述压坏方向正交的方向层叠而构成，所述能量吸收部件的在所述压坏方向的一端部相对于所述按压部件的按压面倾斜，以使随着被所述按压部件按压，所述多个纤维层从弹性模量低的纤维层向弹性模量高的纤维层按顺序与所述按压部件抵接。第二方面的专利技术是在第一方面所述的冲击吸收装置的基础上，其中，所述按压部件形成为所述按压面与所述压坏方向正交的平面状，所述能量吸收部件形成为具有沿着所述压坏方向的中心轴的圆筒状，所述多个纤维层分别形成为圆筒状以沿着该能量吸收部件的径向层叠，并且构成为使得越是内径侧的纤维层，弹性模量越低，所述能量吸收部件的所述压坏方向的一端部形成为随着接近内径侧而向所述压坏方向的一端侧定位的锥形。第三方面的专利技术是在第一方面所述的冲击吸收装置的基础上，其中，所述按压部件形成为所述按压面与所述压坏方向正交的平面状，所述能量吸收部件形成为具有沿着所述压坏方向的中心轴的圆筒状，所述多个纤维层分别形成为圆筒状以沿着该能量吸收部件的径向层叠，并且构成为使得越靠近该能量吸收部件的壁厚的中央侧的纤维层，弹性模量越低，所述能量吸收部件的在所述压坏方向的一端部形成为随着接近该能量吸收部件的壁厚的中央侧而向所述压坏方向的一端侧定位的形状。第四方面的专利技术是在第一～三方面中任—方面所述的冲击吸收装置的基础上，其中，所述复合材料是碳纤维强化塑料。专利技术效果根据本专利技术，向规定的压坏方向压坏的能量吸收部件，是将互不相同的弹性模量的多个纤维层在与压坏方向正交的方向上层叠而构成，并且按照随着被按压部件按压，多个纤维层从弹性模量低的纤维层向弹性模量高的纤维层按顺序与按压部件抵接的方式，首先被按压部件按压的压坏方向的一端部相对于按压部件的按压面倾斜。由此，能量吸收部件在按压初始时的按压部分(抵接部分)中的实际的弹性模量，随着被按压部件按压而逐渐地增加。从而，与弹性模量成比例的负荷在能量吸收部件向压坏方向的位移增加的同时也逐渐地增加，进而，能够获得初始上升平滑的负荷—位移特性。附图说明图1是搭载了实施方式的冲击吸收装置的车辆的立体图；图2(a)是实施方式的冲击吸收装置的剖视图，(b)是将(a)的C部放大后的图；图3是实施方式的冲击吸收装置的负荷—位移线图；图4(a)是实施方式的变形例的冲击吸收装置的剖视图，(b)是(a)的D部的放大图；图5是现有冲击吸收装置的负荷—位移线图。符号说明1、1A：冲击吸收装置2、2A：碰撞吸能盒(能量吸收部件)21、21A：纤维层Ax：中心轴3：按压部件4：支承部件具体实施方式下面，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。图1是搭载了本实施方式的冲击吸收装置1的车辆100的立体图，图2(a)是冲击吸收装置1的剖视图，图2(b)是将图2(a)的C部放大后的图。如图1所示，冲击吸收装置1在车辆(汽车)100的保险杠101和车身骨架102之间并设有两个，吸收来自车辆前方的冲击。予以说明，在以下的说明中，“前”、“后”的记载只要事先没有特别规定，意思是从搭载有冲击吸收装置1的车辆100看去的方向。具体地说，如图2(a)所示，冲击吸收装置1具备碰撞吸能盒2、按压碰撞吸能盒2的按压部件3、支承碰撞吸能盒2的支承部件4。其中，碰撞吸能盒2是本专利技术的能量吸收部件，由利用纤维将树脂增强后的复合材料即纤维强化塑料(FiberReinforcedPlastics：FRP)构成。作为纤维的种类有碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳族聚酰胺纤维等，优选使用能量吸收量和强度优异的碳纤维。该碰撞吸能盒2被受到冲击负荷的按压部件3从前方按压以向前后方向压坏，由此，吸收其冲击能量。具体地说，碰撞吸能盒2形成为具有沿着前后方向的中心轴Ax的圆筒状。更详细地说，如图2(b)所示，碰撞吸能盒2成为分别形成为圆筒状的多个纤维层21、…沿着该碰撞吸能盒2的径向层叠的层状结构。多个纤维层21、…对于沿着前后方向的负荷(压缩负荷)的弹性模量(以下、简称为“弹性模量”。)互不相同，在本实施方式中，越是靠碰撞吸能盒2的内径侧的纤维层，弹性模量越变低。这些多个纤维层21、…由于沿圆周方向卷回的纤维的定向方向互不相同，所以相互的弹性模量也不同。即，在多个纤维层21、…中、对于内径侧(低弹性模量)的纤维层，纤维按照与前后方向正交的方式更加倾斜，对于外径侧(高弹性模量)纤维层，纤维按照沿着前后方向的方式更加竖立。另外，碰撞吸能盒2的按压部件3侧的前端部形成为随着接近内径侧而向前侧定位的锥形。因此，如后述，碰撞吸能盒2随着被按压部件3按压，使多个纤维层21、…按顺序从内径侧的纤维层(即弹性模量低的纤维层)向外径侧的纤维层(即弹性模量高的纤维层)与该按压部件3抵接。如图2(a)所示，按压部件3是用于按压碰撞吸能盒2并将其压坏的部件，形成为与前后方向正交的大致平板状，且配置为遍及全周与碰撞吸能盒2(最靠内径侧的纤维层21)的前端面抵接。即，在按压部件3中、与前后方向正交的平面状的后面成为按压碰撞吸能盒2的按压面。另外，按压部件3也是冲击吸收装置1向车辆100的安装部分，且按照前面与车辆100的保险杠101的后面抵接的方式，安装在该保险杠101上(参照图1)。因此，如后述，按压部件3经由保险杠101接受从前方施加的冲击负荷，沿着前后方向从前方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冲击吸收装置，包括：能量吸收部件，其由利用纤维将树脂增强后的复合材料构成，且向规定的压坏方向压坏而吸收冲击能量；和按压部件，其配置在所述能量吸收部件的所述压坏方向的一端侧，且向所述压坏方向按压该能量吸收部件以将其压坏，其中，所述能量吸收部件是将对于沿着所述压坏方向的负荷的弹性模量互不相同的多个纤维层沿着与所述压坏方向正交的方向层叠而构成，所述能量吸收部件的在所述压坏方向的一端部相对于所述按压部件的按压面倾斜，以使随着被所述按压部件按压，所述多个纤维层从弹性模量低的纤维层向弹性模量高的纤维层按顺序与所述按压部件抵接。

【技术特征摘要】
2013.09.11 JP 2013-1878091.一种冲击吸收装置，其特征在于，包括：能量吸收部件，其由利用纤维将树脂增强后的复合材料构成，且向规定的压坏方向压坏而吸收冲击能量；按压部件，其配置在所述能量吸收部件的所述压坏方向的一端侧，且向所述压坏方向按压该能量吸收部件以将其压坏；和支承部件，其支承能量吸收部件，其中，所述能量吸收部件形成为具有中心轴的筒状，该中心轴沿着所述压坏方向，所述能量吸收部件是将对于沿着所述压坏方向的负荷的弹性模量互不相同的多个纤维层沿着与所述压坏方向正交的方向且从与所述支承部件的抵接部向端部遍及所述压坏方向的全长同样地、且按照越靠近所述中心轴一侧所述弹性模量越低的顺序层叠而构成，该多个纤维层的在所述压坏方向的各端部露出，所述能量吸收部件的在所述压坏方向的一端部相对于所述按压部件的按压面倾斜，以使随着被所述按压部件按压，所述多个纤维层从弹性模量低的纤维层向弹性模量高的纤维层按顺序与所述按压部件抵接。2.如权利要求1所述的冲击吸收装置，其特征在于，所述按压部件形成为所述按压面与所述压坏方向正交的平面状，所述能量吸收部件形成为具有沿着所述压坏方向的中心轴的圆筒状，所述多个纤维层分别形成为圆筒状以沿着该能量吸收部件的径向层叠，并且构成为越是内径侧的纤维层，所述弹性模量就越低，所述能量吸收部件的所述压坏方向的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：向中野侑哉，池田聪，长泽勇，
申请(专利权)人：富士重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP