冲击吸收结构及具有该冲击吸收结构的车辆用外板构件制造技术

本发明专利技术提供一种冲击吸收结构(S1、S2)，该冲击吸收结构(S1、S2)包括：表面侧构件(11)，其由第1纤维增强复合材料形成；背面侧构件(12)，其由第2纤维增强复合材料形成；以及中间构件(13)，其沿着表面侧构件(11)和背面侧构件(12)延伸，且被夹在表面侧构件(11)和背面侧构件(12)之间。中间构件(13)具有比表面侧构件(11)的伸长率低的伸长率，且具有比表面侧构件(11)的强度低的强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及冲击吸收结构及具有该冲击吸收结构的车辆用外板构件。
技术介绍
专利文献1公开了一种在纤维增强塑料制的外板与内板之间配置有多个柱状肋部的机罩。该机罩在外板上作用有冲击力时通过破坏多个肋部来吸收能量。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-131335号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在所述机罩中，虽然通过破坏多个肋部来吸收能量，但是，由于该肋部分别具有柱状的形状，因此，无法增大外板或内板与肋部之间的粘接面积，因此，可能导致机罩的弯曲刚度下降。本专利技术的目的在于提供能够提高弯曲刚度、且增大能量吸收量的冲击吸收结构及具有该冲击吸收结构的车辆用外板构件。用于解决问题的方案本专利技术的第1方式为一种冲击吸收结构，该冲击吸收结构包括中间构件，该中间构件沿着由第1纤维增强复合材料形成的表面侧构件和由第2纤维增强复合材料形成的背面侧构件延伸，且被夹在表面侧构件和背面侧构件之间，该中间构件具有比表面侧构件的伸长率低的伸长率，且具有比表面侧构件的强度低的强度。本专利技术的第2方式为一种车辆用外板构件，该车辆用外板构件具有所述冲击吸收结构。专利技术的效果在所述冲击吸收结构中，由于中间构件沿着表面侧构件和背面侧构件延伸，且被夹在表面侧构件和背面侧构件之间，因此，相比于仅有表面侧构件和背面侧构件的情况，截面积增大，因而整体的弯曲刚度提高。另外，中间构件具有比表面侧构件的伸长率低的伸长率，且具有比表面侧构件的强度低的强度。因而，在由自表面侧构件朝向背面侧构件输入的冲击载荷的作用下这些构件整体一体地弯曲变形时，表面侧构件、背面侧构件以及中间构件产生伸长变形，但是，此时，由于中间构件的伸长率和强度低于表面侧构件的伸长率和强度，因此，中间构件比表面侧构件先以伸长变形的方式屈服并断裂。即，采用所述冲击吸收结构，从冲击载荷的输入开始到中间构件断裂为止，能够较高地保持整体的弯曲刚度。另外，然后，在中间构件断裂并吸收了能量之后，利用由该表面侧构件、背面侧构件以及中间构件形成的截面积的大小能够保持整体的弯曲刚度，直到表面侧构件或背面侧构件断裂。因此，能够高效地吸收更多的能量。附图说明图1是具有本专利技术的实施方式的冲击吸收结构的机罩的立体图。图2是具有本专利技术的第1实施方式的冲击吸收结构的机罩的剖视图。图3是表示在使冲击器碰撞了具有本专利技术的第1实施方式的冲击吸收结构的机罩时施加于冲击器的合成加速度的时间变化的曲线图。图4是说明本专利技术的第1实施方式的冲击能量吸收过程的图。图5是具有本专利技术的第2实施方式的冲击吸收结构的机罩的剖视图。图6是表示在使冲击器碰撞了具有本专利技术的第2实施方式的冲击吸收结构的机罩时施加于冲击器的合成加速度的时间变化的曲线图。图7是说明本专利技术的第2实施方式的冲击能量吸收过程的图。具体实施方式以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。另外，附图是示意性的，存在有各尺寸的关系、比例等与实际的各尺寸的关系、比例等不同的情况。另外，以下的说明中的“上”“下”等表示方向的用语是为了方便说明各部分的位置关系而确定的，并不用于限定实际的安装姿态等。以下的实施方式是将本专利技术的冲击吸收结构应用于汽车的引擎罩或发动机机罩(以下简称为机罩)的例子。本专利技术的冲击吸收结构并不限定于汽车的机罩，还能够适用于车门板、保险杠、行李箱盖、后备箱门、挡泥板、侧车身覆板、车顶板等车辆用外板构件。第1实施方式图1是具有本专利技术的第1实施方式的冲击吸收结构S1的机罩1的立体图，图2是机罩1的剖视图。如图1所示，机罩1覆盖被设于汽车等车辆2的前部的发动机室等。如图2所示，作为机罩1的冲击吸收结构S1具有表面侧构件11、与表面侧构件11相对配置的背面侧构件12、配置于表面侧构件11与背面侧构件12之间的中间构件13以及第2中间构件14。表面侧构件11是构成机罩1的表面层E的碳纤维增强塑料制的薄片状的构件。表面侧构件11的厚度例如能够设定为0.8mm～1.0mm，断裂伸长率(以下也简称为“伸长”或“伸长率”)例如能够设定为1.5％～2.0％。表面侧构件11的抗拉强度例如能够设定为300MPa～1000MPa，压缩强度例如能够设定为240MPa～800MPa。另外，表面侧构件11的厚度、伸长率、强度等并不限定于上述的值，能够通过实验等设定为以下这样的值：如下所述，在冲击器F产生了碰撞时，使表面侧构件11在第2中间构件14充分地压扁变形的时刻断裂。表面侧构件11的外侧表面构成机罩1的外观设计面。背面侧构件12为构成机罩1的背面层I的碳纤维增强塑料制的薄片状的构件。背面侧构件12的厚度与表面侧构件11的厚度大致相等，例如能够设定为0.8mm～1.0mm。另外，背面侧构件12的伸长率与表面侧构件11的伸长率大致相等，例如能够设定为1.5％～2.0％。另外，背面侧构件12的抗拉强度与表面侧构件11的抗拉强度大致相等，例如能够设定为300MPa～1000MPa，压缩强度与表面侧构件11的压缩强度大致相等，例如能够设定为240MPa～800MPa。另外，背面侧构件12的厚度、伸长率、强度等并不限定于上述的值，能够通过实验等设定为以下这样的值：如下所述，在冲击器F产生了碰撞时，能够使表面侧构件11在第2中间构件14充分地压扁变形的时刻断裂。中间构件13为构成被夹在机罩1的表面层E和背面层I之间的中间层M(能量吸收层)的一部分的例如环氧树脂制的薄片状的构件。中间构件13沿着表面侧构件11和背面侧构件12延伸，中间构件13的上侧的面与表面侧构件11的下侧的面(背面)面接合。中间构件13的厚度大于表面侧构件11、背面侧构件12的厚度，例如能够设定为2.0mm～3.0mm。另外，中间构件13具有比表面侧构件11的伸长率低的伸长率，且具有比表面侧构件11的强度低的强度。通过在构成中间构件13的环氧树脂中添加40重量％左右的例如滑石等矿物质的粉末，从而能够将中间构件13的伸长率调整为例如小于1.5％。另外，抗拉强度例如能够设定为50MPa～200MPa。由此，在中间构件13与表面侧构件11一体地产生变形时，使中间构件13比表面侧构件11先断裂。另外，中间构件13的厚度、伸长率、强度等并不限定于上述的值，能够通过实验等设定为以下这样的值：如下所述，在冲击器碰撞后初期，使中间构件13保持与表面侧构件11的一体性而有助于整体的刚性，然后，使中间构件13比表面侧构件11先断裂。第2中间构件14为介于中间构件13与背面侧构件12之间并与中间构件13一起构成机罩1的中间层M(能量吸收层)的一部分的薄片状的缓冲件。第2中间构件14沿着表面侧构件11和背面侧构件12延伸，第2中间构件14的上侧的面与中间构件13的下侧的面面接合，第2中间构件14的下侧的面与背面侧构件12的上侧的面(背面)面接合。第2中间构件14由聚氨酯泡沫等发泡材料、橡胶等形成，具有比表面侧构件11的强度低的强度。例如，第2中间构件14的抗拉强度能够设定为2MPa～70MPa。因此，在表面侧构件11和中间构件13产生变形时，至少从表面侧构件11和中间构件13一体地变形开始，首先，中间构件13断裂，然后，到表面侧构件11断裂为止的期间，第2中间构件14在厚度方向上被压缩(压扁变形)，以便接受这些变形。第2中间构件14的厚度大于中间构件13的厚度，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冲击吸收结构，其特征在于，该冲击吸收结构包括：表面侧构件，其由第1纤维增强复合材料形成；背面侧构件，其由第2纤维增强复合材料形成；以及中间构件，其沿着所述表面侧构件和所述背面侧构件延伸，且被夹在所述表面侧构件和所述背面侧构件之间，所述中间构件具有比所述表面侧构件的伸长率低的伸长率，且具有比所述表面侧构件的强度低的强度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种冲击吸收结构，其特征在于，该冲击吸收结构包括：表面侧构件，其由第1纤维增强复合材料形成；背面侧构件，其由第2纤维增强复合材料形成；以及中间构件，其沿着所述表面侧构件和所述背面侧构件延伸，且被夹在所述表面侧构件和所述背面侧构件之间，所述中间构件具有比所述表面侧构件的伸长率低的伸长率，且具有比所述表面侧构件的强度低的强度。2.根据权利要求1所述的冲击吸收...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田武，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP