JP2001090763A - Striking energy absorbing device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両用ステ
アリング装置のステアリングコラムやステアリングシャ
フト、あるいはプロペラシャフト、バンパーステー、イ
ンパネコラムおよびシフトレバー等に適用される衝撃エ
ネルギー吸収デバイスに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an impact energy absorbing device applied to, for example, a steering column and a steering shaft of a vehicle steering apparatus, or a propeller shaft, a bumper stay, an instrument panel column, a shift lever, and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、衝撃エネルギー吸収デバイスとし
て、筒状の衝撃エネルギー吸収部材の一端にトリガー
(圧壊素子)を設けたものが知られている。このデバイ
スは衝撃を受ける可能性のある車等の部品と部品の間に
挟まれ、いずれか一方の部品側から衝撃荷重が加わった
時に、トリガーが衝撃エネルギー吸収部材の内部に進入
して同部材を破壊することにより、他方の部品へ伝わる
衝撃荷重を緩和するものである。このような衝撃エネル
ギー吸収デバイスの例として、特開平10−30669
号公報には、筒状で繊維強化プラスチック製の衝撃エネ
ルギー吸収部材と、この部材の一端の開口部に挿入され
る挿入部およびこの挿入部と一体でかつ挿入部から離れ
るほど同心円状に径が拡がった拡幅部を有する金属製ト
リガーとからなるものが記載されている。2. Description of the Related Art Heretofore, there has been known an impact energy absorbing device in which a trigger (crush element) is provided at one end of a cylindrical impact energy absorbing member. This device is sandwiched between parts such as a car that may receive an impact, and when an impact load is applied from one of the parts, the trigger enters the inside of the shock energy absorbing member and the trigger To reduce the impact load transmitted to the other component. As an example of such an impact energy absorbing device, see JP-A-10-30669.
The publication discloses a shock-absorbing member made of a fiber-reinforced plastic having a cylindrical shape, an insertion portion to be inserted into an opening at one end of the member, and a diameter which is concentric with the insertion portion and concentric with the insertion portion. A metal trigger having a widened portion is described.
【0003】ところで、衝撃エネルギー吸収デバイスに
要求される基本特性としては、 1)衝撃エネルギー吸収部材の安定的な破壊。 2)部品の特定の形状や精度。例えば、筒状衝撃エネル
ギー吸収部材の破壊時に同部材に接触するトリガーの拡
幅部(湾曲部やR部ともいう)の形状や寸法精度。 3)トリガーは応力(荷重)が加わって衝撃エネルギー
吸収部材を破壊しているときにも形状を保つ必要がある
ため、トリガー自身が変形してはならない。等が挙げら
れる。The basic characteristics required of an impact energy absorbing device include: 1) stable destruction of an impact energy absorbing member. 2) The specific shape and precision of the part. For example, the shape and dimensional accuracy of the widened portion (also referred to as a curved portion or R portion) of the trigger that comes into contact with the cylindrical impact energy absorbing member when the member is broken. 3) Since the trigger needs to maintain its shape even when a stress (load) is applied to break the impact energy absorbing member, the trigger itself must not be deformed. And the like.
【0004】上記要求を満たすために、トリガーの成形
には高剛性の金属(アルミニウムや亜鉛)を用いた高精
度のダイキャスト法が利用されている。しかし、金属製
のトリガーは当然重く、これを適用する車両の軽量化を
考えた場合に特に問題となる。また、金属製品は設計の
自由度に制限がある。In order to satisfy the above requirements, a high-precision die-casting method using a highly rigid metal (aluminum or zinc) is used for molding the trigger. However, the trigger made of metal is naturally heavy, and this poses a problem particularly when the weight of a vehicle to which the trigger is applied is reduced. In addition, metal products have a limited degree of freedom in design.
【0005】さらには、従来のトリガーのR部や筒状衝
撃エネルギー吸収部材の内面は平滑であり、トリガーと
筒状部材間での摩擦応力の利用が不十分であった。また
そのため、トリガーは筒状部材内に進入する際に同部材
に対して滑ってしまい、トリガーが安定して進行しない
ことが少なくなかった。Furthermore, the R portion of the conventional trigger and the inner surface of the cylindrical impact energy absorbing member are smooth, and the utilization of frictional stress between the trigger and the cylindrical member has been insufficient. Therefore, when the trigger enters the tubular member, the trigger slips with respect to the member, and the trigger does not often advance stably.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、軽量
でしかも安定破壊応力が安定化、増加した、筒状の衝撃
エネルギー吸収部材および金属製トリガーを具備する衝
撃エネルギー吸収デバイスを提供することである。な
お、安定破壊応力とは、デバイスに衝撃が加わった直後
に発生する初期破壊応力の直後から破壊終了までの間比
較的一定の強度で発生し続ける破壊応力のことである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an impact energy absorbing device having a cylindrical impact energy absorbing member and a metal trigger, which is lightweight and has stable and increased stable fracture stress. It is. Note that the stable fracture stress is a fracture stress that continues to be generated with a relatively constant strength immediately after the initial fracture stress generated immediately after an impact is applied to the device until the end of the destruction.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的は、トリガーを
樹脂製かつ中空構造とし、そしてトリガーと筒状衝撃エ
ネルギー吸収部材の互いに接触する面の内いずれか一方
の面に、凹凸を設けることにより達成される。The object of the present invention is to provide a structure in which a trigger is made of resin and has a hollow structure, and irregularities are provided on one of the surfaces of the trigger and the cylindrical impact energy absorbing member which are in contact with each other. Achieved.
【0008】すなわち、本発明の衝撃エネルギー吸収デ
バイスは、筒状の衝撃エネルギー吸収部材およびトリガ
ーを具備する衝撃エネルギー吸収デバイスであって、該
トリガーは、該筒状部材の一端の開口部に嵌合している
挿入部および該挿入部と一体成形され該挿入部の径より
も大きくかつ該挿入部から距離が離れるほど大きな径を
有する拡幅部を具備する、衝撃エネルギー吸収デバイス
において、前記トリガーが中空かつ樹脂製であり、そし
て該トリガーおよび前記筒状の衝撃エネルギー吸収部材
の互いに接触する面の内いずれか一方の面の少なくとも
一部に、凹凸が設けられていることを特徴とする。That is, the impact energy absorbing device of the present invention is a shock energy absorbing device having a cylindrical impact energy absorbing member and a trigger, and the trigger is fitted into an opening at one end of the tubular member. An impact energy absorbing device comprising: an insertion portion having a diameter; and a widened portion integrally formed with the insertion portion and having a diameter larger than the diameter of the insertion portion and having a larger diameter as the distance from the insertion portion increases. The trigger and the cylindrical impact energy absorbing member are provided with irregularities on at least a part of at least one of the surfaces that are in contact with each other.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の幾つかの実施形態
を、図面を参照しながら説明する。図1は本発明の衝撃
エネルギー吸収デバイスの一実施形態を示す斜視図であ
り、図2は同デバイスの断面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Some embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the impact energy absorbing device of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of the device.
【0010】図1〜2に示すように、本発明の衝撃エネ
ルギー吸収デバイス1の主部材である筒状の衝撃エネル
ギー吸収部材2は、通常円筒状である。この筒状部材
は、衝撃エネルギーを吸収すべく壊れる部材であり、ま
た軽量化の観点からも、樹脂製であることが好ましい。As shown in FIGS. 1 and 2, the cylindrical impact energy absorbing member 2 which is the main member of the impact energy absorbing device 1 of the present invention is usually cylindrical. This tubular member is a member that breaks to absorb impact energy, and is preferably made of resin from the viewpoint of weight reduction.
【0011】図に示した筒状の衝撃エネルギー吸収部材
2は主として、その軸線方向に加わる圧縮応力を吸収し
ながら自身を破壊し変形する機能を有するものである。
トリガー3は、この応力が衝撃エネルギー吸収部材2に
加える歪みのパターンをエネルギー吸収効率の面から安
定化するものである。衝撃エネルギー吸収部材2は変形
破壊過程で図2(b)に示すような層間剥離を起すこと
が好ましい。この層間剥離により、部材2の湾曲する壁
中への過度の歪みの蓄積の抑制と、剥離層間に生じる摩
擦抵抗によるエネルギー消費を行うことができる。この
ような層間剥離をする衝撃エネルギー吸収部材2として
は、強化繊維を含有した複数の未硬化熱硬化性樹脂シー
ト(プリプレグ)を積層し、これを硬化させることによ
り製造されるものや、液晶ポリマーのような配向性の強
い熱可塑性樹脂の配向を制御しながら射出成形して製造
されるものが挙げられる。The cylindrical impact energy absorbing member 2 shown in the figure mainly has a function of breaking and deforming itself while absorbing the compressive stress applied in the axial direction.
The trigger 3 stabilizes the pattern of the strain applied to the impact energy absorbing member 2 by the stress in terms of energy absorption efficiency. The impact energy absorbing member 2 preferably causes delamination as shown in FIG. By this delamination, it is possible to suppress accumulation of excessive strain in the curved wall of the member 2 and to consume energy due to frictional resistance generated between the delaminated layers. Examples of the impact energy absorbing member 2 that performs such delamination include those manufactured by laminating a plurality of uncured thermosetting resin sheets (prepregs) containing reinforcing fibers and curing the laminated sheets. And those manufactured by injection molding while controlling the orientation of a thermoplastic resin having a strong orientation.
【0012】上記のように、筒状衝撃エネルギー吸収部
材の製造方法としては、熱可塑性樹脂の射出成形や、繊
維強化プラスチック(FRP)を用いた方法が挙げられ
る。FRPを材料とする方法の場合、例えばマンドレル
(金属円柱)に、ガラス繊維基布または炭素繊維基布に
不飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹
脂を含浸させたプリプレグを巻き付けて円筒を形成し、
これを加熱して硬化する。硬化後、マンドレルを抜けば
樹脂製円筒体が得られる。As described above, examples of the method of manufacturing the cylindrical impact energy absorbing member include injection molding of a thermoplastic resin and a method using fiber reinforced plastic (FRP). In the case of a method using FRP as a material, for example, a prepreg obtained by impregnating a thermosetting resin such as an unsaturated polyester resin or an epoxy resin into a glass fiber base cloth or a carbon fiber base cloth is wound around a mandrel (metal cylinder) to form a cylinder. Forming
This is cured by heating. After curing, the resin cylindrical body can be obtained by passing through the mandrel.
【0013】一方、熱可塑性樹脂を用いる筒状衝撃エネ
ルギー吸収部材の製造方法としては、たとえば、サーモ
トロピック液晶ポリマーを用いる方法として、特開平1
1−13806号公報で提案されている方法を採用する
ことができる。すなわちこれは、射出成形する樹脂とし
てはサーモトロピック液晶ポリマー、たとえばサーモト
ロピック液晶ポリエステルを用い、この樹脂を内部コア
と外金型で形成されるキャビティー内に射出すると同時
に内部コアを回転させながら筒状部材を成形する、回転
コア方式の射出成形方法である。On the other hand, as a method for manufacturing a cylindrical impact energy absorbing member using a thermoplastic resin, for example, a method using a thermotropic liquid crystal polymer is disclosed in
The method proposed in JP-A-11-13806 can be employed. That is, this is achieved by using a thermotropic liquid crystal polymer, for example, a thermotropic liquid crystal polyester, as the resin to be injection-molded, and injecting this resin into a cavity formed by the inner core and the outer mold, and simultaneously rotating the inner core to form the cylinder. This is an injection molding method of a rotary core type for molding a cylindrical member.
【0014】次に、筒状衝撃エネルギー吸収部材2を圧
壊するためのトリガー3は、図2にその断面を示すよう
に挿入部4と拡幅部5を具備し、更に任意に円柱状の頭
部6を有してもよい。トリガーの挿入部4は、筒状部材
2の内径と略同じ外径を有する円柱であり、軸線方向に
衝撃が加わる前には筒状部材2の一端の開口部に嵌合し
ている(図2(a))。一方拡幅部5は、衝撃が加わる
前には筒状部材2の外にあり(図1及び2(a))、ま
た拡幅部5の径は挿入部4の径よりも大きくそして挿入
部から離れるに従い連続的に大きくなっている。拡幅部
5の径の変化は、直線的なテイパー状であっても、図2
に示すような湾曲状であってもよい。Next, a trigger 3 for crushing the cylindrical impact energy absorbing member 2 is provided with an insertion portion 4 and a widened portion 5 as shown in a cross section in FIG. 6 may be provided. The insertion portion 4 of the trigger is a cylinder having an outer diameter substantially equal to the inner diameter of the tubular member 2 and is fitted into an opening at one end of the tubular member 2 before an impact is applied in the axial direction (FIG. 2 (a)). On the other hand, the widening portion 5 is outside the tubular member 2 before the impact is applied (FIGS. 1 and 2 (a)), and the diameter of the widening portion 5 is larger than the diameter of the insertion portion 4 and separates from the insertion portion. And continuously increases. The change in the diameter of the widened portion 5 is not limited to the linear taper shape shown in FIG.
It may be curved as shown in FIG.
【0015】本発明の衝撃エネルギー吸収デバイス1
は、図2に示すように軸線方向に衝撃が加わると、トリ
ガー3はその拡幅部5が筒状部材2の中空内部に進入し
て部材2を破壊し、もって衝撃エネルギーを吸収する。The impact energy absorbing device 1 of the present invention
As shown in FIG. 2, when an impact is applied in the axial direction as shown in FIG. 2, the widened portion 5 of the trigger 3 enters the hollow interior of the tubular member 2 to break the member 2, thereby absorbing the impact energy.
【0016】トリガーは上記した機能を果たすために嵌
合精度と形状保持性が要求される。そこで、一般には、
形状精度と剛性に優れる金属で製造されていて、結局こ
れが、衝撃エネルギー吸収デバイス全体を重量のかさん
だものにしている。金属製トリガーを樹脂製でしかも中
空構造のものに置換すればこの問題を解決することが可
能であるが、一般的な中空構造成形体を製造する中空成
形により得られるトリガーは嵌合精度と剛性の両面で十
分とはいえない。The trigger is required to have fitting accuracy and shape retention in order to fulfill the above-mentioned functions. So, in general,
Manufactured from metal with good shape accuracy and stiffness, this ultimately makes the overall shock energy absorbing device bulky. This problem can be solved by replacing the metal trigger with a resin and one with a hollow structure.However, the trigger obtained by hollow molding for manufacturing a general hollow structure molded product has a fitting accuracy and rigidity. It is not enough on both sides.
【0017】また、衝撃エネルギー吸収部材が、特開平
11−13806、特開平11−13807、特開平1
1−82588、特開平11−182604号公報等に
示された衝撃エネルギー吸収部材の内面を形成する金型
部材が周方向に回転する射出成形装置により製造された
場合、得られた吸収部材のトリガーと接触する内面は平
滑であるので、図2に示すトリガーとの「摩擦」に係わ
る抵抗により消費される衝撃エネルギー量は小さくなり
がちである。また、同特許公開公報に記載された配向し
た液晶ポリマーからなる衝撃エネルギー吸収部材では、
トリガーにより外周方向に押し広げられる破断した壁
は、熱硬化性樹脂製衝撃エネルギー吸収部材の壁のよう
に微細な亀裂と破壊を生じることがないため、トリガー
との間での「摩擦」に係わる抵抗で消費されるエネルギ
ーの量が小さくなりがちである。Further, the impact energy absorbing member is disclosed in JP-A-11-13806, JP-A-11-13807, JP-A-11-13807.
1-82588, JP-A-11-182604, and the like, when a mold member forming an inner surface of an impact energy absorbing member is manufactured by an injection molding apparatus that rotates in a circumferential direction, a trigger of the obtained absorbing member is obtained. Since the inner surface in contact with the trigger is smooth, the amount of impact energy consumed by the resistance related to the "friction" with the trigger shown in FIG. 2 tends to be small. Further, in an impact energy absorbing member made of an oriented liquid crystal polymer described in the patent publication,
The broken wall pushed outward in the outer peripheral direction by the trigger does not cause minute cracks and breakage unlike the wall of the thermosetting resin impact energy absorbing member, so it is involved in "friction" between the trigger and the wall The amount of energy consumed by the resistance tends to be small.
【0018】金属製のトリガーには、その拡幅部の側面
に公知の方法で凹凸を設けることで「摩擦」に係わる抵
抗を増加させることが一応は可能ではある。しかしなが
ら、その凹凸を設ける方法は一般に複雑な工程を必要と
するという問題がある。特に湾曲状側面に凹凸を均一に
つけることは難しい。It is possible to increase the resistance to "friction" by providing the metal trigger with irregularities on the side surface of the widened portion by a known method. However, the method of providing the unevenness generally has a problem that a complicated process is required. In particular, it is difficult to form unevenness evenly on the curved side surface.
【0019】しかし、本発明のごとくトリガー3を樹脂
により成形するならば、拡幅部5の側面を構成する金型
の表面に凹凸を設けておくことで、容易に、転写により
トリガー3の拡幅部5の側面に凹凸を形成することがで
きる。However, if the trigger 3 is formed of a resin as in the present invention, it is possible to easily form the widened portion of the trigger 3 by transfer by providing irregularities on the surface of the mold constituting the side surface of the widened portion 5. 5 can be formed on the side surface.
【0020】本発明に係るトリガーは、軽量化のため、
中空体でありかつ樹脂製である。しかし、トリガーは直
接に筒状部材を破壊するものであるので、自身が変形し
ないよう、図2に示す如く中空内に軸線方向に延びる一
つ以上のリブ8を有することが好ましい。トリガーの製
造方法としては、熱可塑性樹脂の射出成形が好ましい。The trigger according to the present invention is designed to reduce the weight.
It is a hollow body and made of resin. However, since the trigger directly destroys the tubular member, it is preferable to have one or more ribs 8 extending in the axial direction in the hollow as shown in FIG. 2 so as not to deform itself. As a method for manufacturing the trigger, injection molding of a thermoplastic resin is preferable.
【0021】本発明は、トリガーおよび筒状衝撃エネル
ギー吸収部材の互いに接触する面の内いずれか一方の面
の少なくとも一部に、凹凸が設けられている(粗面化さ
れている)ことを特徴としている。互いに接触する面と
は、トリガーにおいては挿入部の側面および拡幅部の側
面であり、筒状部材においては内壁面である。しかし、
筒状部材の内壁面に凹凸を設けることは製法上難しいた
め、凹凸は図2にドットで示したように、通常トリガー
3の接触面、好ましくは挿入部4と拡幅部5の側面の全
体に設ける。The present invention is characterized in that at least one of the surfaces of the trigger and the cylindrical impact energy absorbing member that are in contact with each other is provided with irregularities (roughened). And The surfaces that come into contact with each other are the side surface of the insertion portion and the side surface of the widened portion in the trigger, and the inner wall surface in the cylindrical member. But,
Since it is difficult to provide irregularities on the inner wall surface of the cylindrical member due to the manufacturing method, the irregularities are usually formed on the contact surface of the trigger 3, preferably on the entire side surface of the insertion portion 4 and the widening portion 5, as shown by dots in FIG. Provide.
【0022】本発明の衝撃エネルギー吸収デバイスを用
いれば、加えられた衝撃エネルギーを吸収部材2の破壊
時に生じる「摩擦」に係わる抵抗で消費することで、ト
リガー3の進行単位距離当たり、すなわち、衝撃エネル
ギー吸収部材2の破壊距離当たりの衝撃エネルギー吸収
量を増加させることができる。この効果は、破壊の際の
応力−変位特性曲線の安定応力部の応力値が増加してい
ることで確認できる。With the use of the impact energy absorbing device of the present invention, the applied impact energy is consumed by the resistance relating to the "friction" generated when the absorbing member 2 is destroyed, so that the impact energy per unit traveled distance of the trigger 3, that is, the impact energy is absorbed. The amount of impact energy absorbed per breaking distance of the energy absorbing member 2 can be increased. This effect can be confirmed by the fact that the stress value of the stable stress portion of the stress-displacement characteristic curve at the time of fracture increases.
【0023】次に、凹凸の形成法を説明する。トリガー
に凹凸を形成したい場合には、内面(キャビティー形成
面)に凹凸を設けた金型を用いることにより、凹凸付き
トリガーを成形することができる。もちろん、トリガー
本体のみを成形した後、その接触面に、サンドブラス
ト、ワイヤブラッシ、サンドペーパー等で凹凸を形成す
ることもできる。Next, a method of forming the irregularities will be described. When it is desired to form irregularities on the trigger, a trigger with irregularities can be formed by using a mold having irregularities on the inner surface (cavity forming surface). Of course, after molding only the trigger body, the contact surface can be formed with irregularities by sandblasting, wire brushing, sandpaper or the like.
【0024】円筒部材内面に凹凸を形成したい場合に
は、外面にサンドブラスト等で凹凸を付けたマンドレル
に前記プリプレグを巻き付ければ、内面に凹凸が付いた
円筒部材が得られる。もちろん、可能ならば円筒部材本
体のみを製造した後、その内面にサンドブラスト等で凹
凸を付けることもできる。When it is desired to form irregularities on the inner surface of the cylindrical member, the prepreg is wound around a mandrel having irregularities on the outer surface by sandblasting or the like to obtain a cylindrical member having irregularities on the inner surface. Of course, if possible, after manufacturing only the cylindrical member main body, the inner surface thereof can be made uneven by sandblasting or the like.
【0025】ブラスト法とは、吹き付け加工の一種であ
り、適当な大きさの粒子を含有する研磨材を金属や樹脂
の表面にたたきつけて、表面に凹凸を形成する方法であ
る。ブラスト法には、吹き付ける粒子の種類によって、
砂を用いるサンド・ブラスト法、鋼の粒を用いるショッ
ト・ブラスト法、鋼砕粒(グリット)を用いるグリット
・ブラスト法などがある。また、粒子を噴射させる方式
によって、乾式、温式、液圧式などがある。高圧水を用
いる吹き付け法は、液体ホーニング法ともいう。The blast method is a type of spraying, and is a method in which an abrasive containing particles of an appropriate size is beaten to the surface of a metal or resin to form irregularities on the surface. In the blast method, depending on the type of particles to be sprayed,
There are a sand blast method using sand, a shot blast method using steel grains, a grit blast method using crushed steel granules (grit), and the like. Further, there are a dry type, a warm type, a hydraulic type, and the like, depending on a method of ejecting particles. The spraying method using high-pressure water is also called a liquid honing method.
【0026】その他、エッチング法を利用して滑り止め
加工をすることもできる。これは金属に凹凸を付けて滑
り止め加工する、いわゆるつや消し仕上げ、シボ(梨
地)仕上げである。In addition, non-slip processing can be performed by using an etching method. This is a so-called matte finish or matte finish in which metal is made uneven to prevent slippage.
【0027】凹凸(粗面)化の程度は、通常金属やプラ
スチックを滑り止め加工した際に表面に形成される程度
のもので良い。The degree of unevenness (roughness) may be such that it is usually formed on the surface when metal or plastic is subjected to non-slip processing.
【0028】[0028]
【実施例】実施例1 本発明の衝撃エネルギー吸収デバイスを、以下のように
製造した。まず、円筒状の衝撃エネルギー吸収部材を、
図3に示す回転コア型の射出成形装置により製造した。
同図において11は射出機、12は溶融ポリマーのスプ
ルー、13はランナー、14は回転コア、15は外金
型、16は回転コア14と外金型15で形成される円筒
状体の形成部(キャビティー)である。17はコア14
の回転を保持する軸受け、18はコア14を駆動するチ
ェーン、19はモータ、20は突き出しピンである。 Example 1 An impact energy absorbing device of the present invention was manufactured as follows. First, a cylindrical impact energy absorbing member
It was manufactured by a rotary core type injection molding apparatus shown in FIG.
In the figure, 11 is an injection machine, 12 is a sprue of molten polymer, 13 is a runner, 14 is a rotating core, 15 is an outer mold, and 16 is a forming part of a cylindrical body formed by the rotating core 14 and the outer mold 15. (Cavity). 17 is the core 14
, A chain for driving the core 14, a motor 19, and a projecting pin 20.
【0029】溶融樹脂が射出機11から射出され、スプ
ルー12およびランナー13を通ってキャビティー16
内へ注入される。回転コア14の回転数は100〜40
0rpm、好ましくは200〜400rpmの範囲であ
る。キャビティー内に射出された溶融樹脂は、回転する
コア14の壁面と共に連れ回り、成形する円筒体の軸線
と角度をなして配向する。軸受け17は、弾性体で構成
すればコアの回転中でも焼き付く恐れは少ない。The molten resin is injected from the injection machine 11 and passes through the sprue 12 and the runner 13 to form the cavity 16.
It is injected into. The rotation speed of the rotating core 14 is 100 to 40
0 rpm, preferably in the range of 200 to 400 rpm. The molten resin injected into the cavity follows the rotating wall surface of the core 14 and is oriented at an angle to the axis of the cylindrical body to be molded. If the bearing 17 is made of an elastic material, there is little risk of seizure during rotation of the core.
【0030】使用した樹脂は、フタル酸/イソフタル酸
/4−ヒドロキシ安息香酸/4,4−ジヒドロキシジフ
ェニルからそれぞれ誘導される繰返単位を有するサーモ
トロピック液晶コポリエステル樹脂であって、それぞれ
のモル比は、0.75/0.25/3/1である。この
樹脂は、ホットステージを装着した偏光顕微鏡を用いて
光学的異方性を観察したところ、340℃以上で溶融状
態で光学的異方性を示した。The resin used was a thermotropic liquid crystal copolyester resin having a repeating unit derived from phthalic acid / isophthalic acid / 4-hydroxybenzoic acid / 4,4-dihydroxydiphenyl, respectively, in a molar ratio of each. Is 0.75 / 0.25 / 3/1. When this resin was observed for optical anisotropy using a polarizing microscope equipped with a hot stage, it showed optical anisotropy in a molten state at 340 ° C. or higher.
【0031】この樹脂にガラス繊維30重量%(組成物
全体に対して)を含む組成物を用いて、図3の装置によ
り、外径が32mm、内径が25mmのパイプ形状の円
筒状衝撃エネルギー吸収部材を射出成形した。射出時間
は約5秒、冷却時間は約10秒であり、計約15秒を要
した。得られた円筒状体の外側表面と内側表面のそれぞ
れを観察し、フローマークから樹脂流れの方向を確認し
たところ、外側表面の樹脂流れの方向は円筒状体の軸方
向とほぼ一致しており、内側表面の樹脂流れの方向は円
筒状体の軸方向に対して約33°傾いていた。Using a composition containing 30% by weight (based on the whole composition) of glass fiber in this resin, a pipe-shaped cylindrical impact energy absorber having an outer diameter of 32 mm and an inner diameter of 25 mm was obtained by the apparatus shown in FIG. The parts were injection molded. The injection time was about 5 seconds and the cooling time was about 10 seconds, which required a total of about 15 seconds. Observing each of the outer surface and the inner surface of the obtained cylindrical body and confirming the direction of the resin flow from the flow mark, the direction of the resin flow on the outer surface almost coincides with the axial direction of the cylindrical body. The direction of the resin flow on the inner surface was inclined about 33 ° with respect to the axial direction of the cylindrical body.
【0032】一方、樹脂性トリガーを、上記円筒状体の
成形で用いたのと同じサーモトロピック液晶コポリエス
テル樹脂組成物を射出成形することにより製造した。す
なわち、図4に示す三部構成金型21のスプルー22か
ら溶融樹脂を注入し、サブスプルー23を経由して分割
キャビティ−24、25内に充填し、所望のトリガーを
構成する分割体26、27を成形した。次に、可動金型
28を分割体上部26を保持したまま中央のスライド金
型29から分離した後、スライド金型29を分割体下部
27と共に上方向にスライドさせ、分割体上部26、下
部27が対向するよう再び両金型28、29を合わせた
(図5)。この時、分割体の対向面同士が融着して、内
部のリブ片同士は強固に接合した。そして今度はスプル
ー22から同じ溶融樹脂を注入し、サブスプルー30を
経由して分割体の外周にある接合溝31に充填し、分割
体上部26、下部27を融着固定することにより、樹脂
製トリガーを得た。On the other hand, a resinous trigger was produced by injection-molding the same thermotropic liquid crystal copolyester resin composition used in the molding of the cylindrical body. That is, the molten resin is injected from the sprue 22 of the three-part mold 21 shown in FIG. 4 and filled into the divided cavities 24 and 25 via the sub-sprue 23 to form the divided bodies 26 and 27 constituting a desired trigger. Was molded. Next, after the movable mold 28 is separated from the center slide mold 29 while holding the divided body upper part 26, the slide mold 29 is slid upward together with the divided body lower part 27, and the divided body upper part 26 and the divided body lower part 27 are separated. The two dies 28 and 29 were again assembled so that the dies faced each other (FIG. 5). At this time, the opposing surfaces of the divided bodies were fused together, and the internal rib pieces were firmly joined. This time, the same molten resin is injected from the sprue 22, filled into the joining groove 31 on the outer periphery of the divided body via the sub-sprue 30, and the upper part 26 and the lower part 27 of the divided body are fused and fixed, so that the resin trigger I got
【0033】得られたトリガー3の直径は、挿入部4で
24.5mm、頭部6で35mm、そして拡幅部5の湾
曲がR=7mmであった。また、スライド金型29の内
面の内、拡幅部5の表面に対向する面にはサンドブラス
トにより凹凸を形成していたため、得られたトリガーの
拡幅部5表面には凹凸が転写された。The diameter of the obtained trigger 3 was 24.5 mm at the insertion portion 4, 35 mm at the head 6, and the curvature of the widening portion 5 was R = 7 mm. In addition, since irregularities were formed by sandblasting on the surface of the inner surface of the slide mold 29 facing the surface of the widening portion 5, the irregularities were transferred to the surface of the widening portion 5 of the obtained trigger.
【0034】最後に、この凹凸付き樹脂製トリガーを円
筒衝撃エネルギー吸収部材の開口部に挿入して、本発明
の衝撃エネルギー吸収デバイスを完成した。Finally, the resin trigger having the unevenness was inserted into the opening of the cylindrical impact energy absorbing member to complete the impact energy absorbing device of the present invention.
【0035】比較例1 トリガー3が中実でアルミニウム製であり、かつ凹凸を
形成しない以外は実施例1と同一の操作により、衝撃エ
ネルギー吸収デバイスを製造した。 Comparative Example 1 An impact energy absorbing device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the trigger 3 was solid and made of aluminum and no irregularities were formed.
【0036】試験例 実施例1及び比較例1の衝撃エネルギー吸収デバイスに
ついて、トリガーを圧壊速度5mm/minの一定速度
で円筒部材中に下降させることにより圧壊試験を行っ
た。変位量に対する荷重を測定し、その結果を図6に示
す。 Test Example The impact energy absorbing devices of Example 1 and Comparative Example 1 were subjected to a crush test by lowering a trigger into a cylindrical member at a constant crush speed of 5 mm / min. The load with respect to the displacement was measured, and the result is shown in FIG.
【0037】図6から、実施例1の衝撃エネルギー吸収
デバイスは比較例1のデバイスに比べて安定破壊応力が
高く、安定であることがわかる。FIG. 6 shows that the impact energy absorbing device of Example 1 has a higher stable fracture stress and is more stable than the device of Comparative Example 1.
【0038】[0038]
【発明の効果】本発明の衝撃エネルギー吸収デバイス
は、トリガーが中空かつ樹脂製であるため、軽量化が求
められる車両等の輸送体での使用に適している。また、
トリガーは樹脂製のため、設計の自由度が大きく、よっ
てこれを用いて様々な形態の衝撃エネルギー吸収デバイ
スが製造可能である。特に図2に示すような構造のトリ
ガーは、内部リブが縦方向の変形を防止し、はちまき構
造部が横方向の変形を防止するため、寸法精度と強度に
優れている。Since the impact energy absorbing device of the present invention has a hollow trigger and is made of resin, it is suitable for use in a vehicle such as a vehicle requiring light weight. Also,
Since the trigger is made of resin, the degree of freedom of design is large, so that various forms of impact energy absorbing devices can be manufactured using the trigger. In particular, the trigger having the structure as shown in FIG. 2 is excellent in dimensional accuracy and strength because the internal ribs prevent the deformation in the vertical direction and the patch structure prevents the deformation in the horizontal direction.
【0039】更に本発明のデバイスは、トリガーおよび
筒状部材の互いに接触する面の内いずれか一方の面に凹
凸を設けたため、荷重が加わった際には両部材間に高い
摩擦抵抗が発生し、その結果、安定破壊応力が増加す
る。また、いずれかの接触面が凹凸を有するため、トリ
ガーは筒状部材内に進入する際に同部材に対して滑って
傾いたりすることなく、よって、破壊応力が増加し、か
つ安定化する。Further, in the device of the present invention, since one of the surfaces of the trigger and the cylindrical member that are in contact with each other is provided with irregularities, a high frictional resistance is generated between the two members when a load is applied. As a result, the stable fracture stress increases. In addition, since one of the contact surfaces has irregularities, the trigger does not slip and tilt with respect to the cylindrical member when entering the cylindrical member, so that the fracture stress increases and is stabilized.
【0040】特に、内面平滑度の高い円筒部材、例え
ば、回転コアを有する金型を利用して製造される円筒状
衝撃エネルギー吸収部材の場合は、凹凸形成による摩擦
応力の増加の効果が著しい。Particularly, in the case of a cylindrical member having a high inner surface smoothness, for example, a cylindrical impact energy absorbing member manufactured by using a mold having a rotating core, the effect of increasing the frictional stress due to the formation of unevenness is remarkable.
【0041】更にまた、金属製のトリガーのR面に比
べ、樹脂製のトリガーのR面には凹凸を設けるのが容易
であり、コストも低いという利点がある。そのほか、空
中トリガー内部にリブを設けて補強しているのでトリガ
ーの変形が少ない。Further, as compared with the R surface of the metal trigger, the R surface of the resin trigger has an advantage that it is easy to provide irregularities and the cost is low. In addition, the ribs are provided inside the aerial trigger and reinforced, so there is little deformation of the trigger.
【図1】 本発明の衝撃エネルギー吸収デバイスの斜視
図。FIG. 1 is a perspective view of an impact energy absorbing device of the present invention.
【図2】 同デバイスの部分断面図。FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the device.
【図3】 回転コア型射出成形装置の部分断面図。FIG. 3 is a partial sectional view of a rotary core injection molding apparatus.
【図4】 本発明に係るトリガーの成形金型の断面図。FIG. 4 is a sectional view of a molding die for a trigger according to the present invention.
【図5】 本発明に係るトリガーの成形金型の断面図。FIG. 5 is a sectional view of a molding die for a trigger according to the present invention.
【図6】 試験例における応力−変位曲線。FIG. 6 is a stress-displacement curve in a test example.
1:衝撃エネルギー吸収デバイス、2:筒状衝撃エネル
ギー吸収部材、3:トリガー、4:挿入部、5:拡幅
部、6:頭部、7:接合部、8:リブ、11:射出機、
12:スプルー、13:ランナー、14:回転コア、1
5:外金型、16:キャビティー、17:軸受、18:
チェーン、19:モータ、20:突き出しピン、21:
三部構成金型、22:スプルー、23、30:サブスプ
ルー、24、25:分割キャビティ−、26、27:ト
リガー分割体、28:可動金型、29:スライド金型。1: Impact energy absorbing device, 2: Cylindrical impact energy absorbing member, 3: Trigger, 4: Insertion part, 5: Widening part, 6: Head, 7: Joint, 8: Rib, 11: Injector,
12: sprue, 13: runner, 14: rotating core, 1
5: outer mold, 16: cavity, 17: bearing, 18:
Chain, 19: motor, 20: protruding pin, 21:
Three-part mold, 22: sprue, 23, 30: sub-sprue, 24, 25: split cavity, 26, 27: trigger split body, 28: movable mold, 29: slide mold.
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成12年7月18日(2000.7.1
8)[Submission date] July 18, 2000 (2007.1.
8)
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正2】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0007】 変更Change
【課題を解決するための手段】上記目的は、トリガーを
樹脂製かつ開口部を有さない中空構造とし、そしてトリ
ガーと筒状衝撃エネルギー吸収部材の互いに接触する面
の内いずれか一方の面に、凹凸を設けることにより達成
される。SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a trigger having a hollow structure made of resin and having no opening, and having one of the surfaces of the trigger and the cylindrical impact energy absorbing member which are in contact with each other. This is achieved by providing irregularities.
【手続補正3】[Procedure amendment 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0008[Correction target item name] 0008
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0008】すなわち、本発明の衝撃エネルギー吸収デ
バイスは、筒状の衝撃エネルギー吸収部材およびトリガ
ーを具備する衝撃エネルギー吸収デバイスであって、該
トリガーは、該筒状部材の一端の開口部に嵌合している
挿入部および該挿入部と一体成形され該挿入部の径より
も大きくかつ該挿入部から距離が離れるほど大きな径を
有する拡幅部を具備する、衝撃エネルギー吸収デバイス
において、前記トリガーが開口部を有さない中空構造で
かつ樹脂製であり、そして該トリガーおよび前記筒状の
衝撃エネルギー吸収部材の互いに接触する面の内いずれ
か一方の面の少なくとも一部に、凹凸が設けられている
ことを特徴とする。That is, the impact energy absorbing device of the present invention is a shock energy absorbing device having a cylindrical impact energy absorbing member and a trigger, and the trigger is fitted into an opening at one end of the tubular member. An impact energy absorbing device, comprising: an insertion portion that is formed integrally with the insertion portion; and a widened portion that is formed integrally with the insertion portion and has a diameter larger than the insertion portion and having a larger diameter as the distance from the insertion portion increases. The trigger and the cylindrical impact energy absorbing member are provided with irregularities on at least a part of at least one of the surfaces that are in contact with each other. It is characterized by the following.
Claims (2)
リガーを具備する衝撃エネルギー吸収デバイスであっ
て、該トリガーは、該筒状部材の一端の開口部に嵌合し
ている挿入部および該挿入部と一体成形され該挿入部の
径よりも大きくかつ該挿入部から距離が離れるほど大き
な径を有する拡幅部を具備する、衝撃エネルギー吸収デ
バイスにおいて、 前記トリガーが中空かつ樹脂製であり、そして該トリガ
ーおよび前記筒状の衝撃エネルギー吸収部材の互いに接
触する面の内いずれか一方の面の少なくとも一部に、凹
凸が設けられていることを特徴とする衝撃エネルギー吸
収デバイス。1. An impact energy absorbing device comprising a cylindrical impact energy absorbing member and a trigger, wherein the trigger is inserted into an opening at one end of the tubular member and the inserting portion. An impact energy absorbing device having a widened portion integrally formed with the insertion portion and having a diameter larger than a diameter of the insertion portion and having a larger diameter as the distance from the insertion portion increases, wherein the trigger is hollow and made of resin, and An impact energy absorbing device, wherein at least a part of one surface of the cylindrical impact energy absorbing member that is in contact with each other is provided with irregularities.
延びるリブを有することを特徴とする、請求項1記載の
衝撃エネルギー吸収デバイス。2. The impact energy absorbing device according to claim 1, wherein the trigger has an axially extending rib in the hollow.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26599299A JP2001090763A (en) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | Striking energy absorbing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26599299A JP2001090763A (en) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | Striking energy absorbing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001090763A true JP2001090763A (en) | 2001-04-03 |
Family
ID=17424872
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26599299A Pending JP2001090763A (en) | 1999-09-20 | 1999-09-20 | Striking energy absorbing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001090763A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012087849A (en) * | 2010-10-18 | 2012-05-10 | Toray Ind Inc | Shock absorbing structure |
-
1999
- 1999-09-20 JP JP26599299A patent/JP2001090763A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012087849A (en) * | 2010-10-18 | 2012-05-10 | Toray Ind Inc | Shock absorbing structure |
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