JP4972684B2 - 車両用衝撃吸収部材とその製造方法 - Google Patents
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Description
熱可塑性高分子材料からなる本体と、
本体内に具備されて、実質的に平行に伸長する多数の金属強化コードと、製造工程前および製造工程中に金属強化コードを実質的に相互に平行に保持するためにコード間に配置される多数の位置決定部材とを含む細長い強化構造で構成される。効果的な実施態様において横糸で形成されるか、またはさらに効果的な実施態様において耐熱性横糸で形成される位置決定部材は、製造工程で生じる(横方向の)力に関わらず、製造工程の前後および製造工程中に強化コードが正しい形態で位置し続けることを確実にする。このため本部材の製造は、圧縮成形技術を使用する際でも、速効性の再生産工程となっている。また前記部材は、強化コードに前記位置決定部材のない部材と比較して衝撃吸収特性が改良されている。
実質的に平行に伸長する多数の金属強化コードと、互いに実質的に平行な金属強化コードを保持するためにコード間に配置される多数の位置決定部材を備え、
強化コードと位置決定部材の周囲に少なくとも1つの高分子材料のマトリクスと、1つ以上のランダム繊維構造と、1つ以上のガラス繊維を配置する工程で構成される。
互いに実質的に平行な強化コードを保持するために位置決定部材を備えた実質的に平行な金属強化コードを含む強化構造を設け、
熱可塑性高分子材料からなる1つ以上の層を設け、
1つ以上の高分子層を備えた強化構造の予熱済みスタックを圧縮成形型内に設置し、
強化構造および流体の高分子材料の全体を圧縮して所望の形状に成形し、
所望の形状に成形されてその周辺に適用される高分子材料と共に強化構造を冷却する工程で構成される。
互いに実質的に平行な強化コードを保持するために位置決定部材を備えた実質的に平行な金属強化コードを含む強化構造を設け、
強化構造内の金属強化コード間に1つ以上の固定開口部を配置し、
射出成形型内に固定開口部を具備する強化構造を設置し、
強化構造の周辺に高分子材料の本体を配置するために、射出成形型内で熱可塑性高分子材料を射出成形し、本体に強化構造を固定するために高分子材料も固定開口部に入る工程で構成される。定められた実施態様では、開口部は強化構造全体を通じて伸長しない。しかしながら他の実施態様では、固定開口部は強化構造全体に通路を形成する。
細長い第1強化構造を製造し、
1つ以上の細長い第2強化構造を製造し、
第2強化構造を第1強化構造に対して斜めに設置し、
熱可塑性高分子材料の本体を第1および第2強化構造の周囲に形成し、
車両の上部取り付け設備上に第1強化構造を取り付ける上部取り付け手段を設け、
車両の下部取り付け設備上に1つ以上の第2強化構造を取り付ける下部取り付け手段を設ける工程で構成される。
Claims (35)
- 熱可塑性高分子材料を含む本体と、
前記本体内に設けられて、実質的に平行に伸長する複数の金属強化コードと、製造工程前および製造工程中に前記金属強化コードを実質的に相互に平行に保持するために前記金属強化コード間に配置される複数の位置決定部材とを含む細長い強化構造とを備えている車両用、特に自動車用の衝撃吸収部材であって、
前記強化構造を前記本体内に固定する固定部材が前記強化構造に配置されていて、前記固定部材は、前記強化構造を前記本体内に強固に固定するとともに、該衝撃吸収部材を前記車両に取り付けるための取り付け手段となるように形成されていることを特徴とする衝撃吸収部材。 - 前記強化構造が前記強化コードと前記位置決定部材の周囲に設けられるマトリクスをさらに含み、マトリクスが熱可塑性高分子材料を含む請求項1に記載の衝撃吸収部材。
- 前記マトリクスが金属コードを固定するために1つまたはそれより多いランダム繊維構造をさらに含む請求項2に記載の衝撃吸収部材。
- 前記金属コードと前記位置決定部材により形成される表面の少なくとも片側にランダム繊維構造が設けられている請求項3に記載の衝撃吸収部材。
- 前記コードと前記位置決定部材により形成される表面の両側にランダム繊維構造が設けられている請求項3に記載の衝撃吸収部材。
- 相互にフックするガラス繊維でランダム繊維構造が構成されている請求項3に記載の衝撃吸収部材。
- 前記強化コードが2つまたはそれより多い金属糸で構成され、ランダム繊維構造のガラス繊維が前記金属コードの一連の糸の間で固定されるような寸法を有する請求項6に記載の衝撃吸収部材。
- 繊維長が1cmないし10cmである請求項6または7に記載の衝撃吸収部材。
- 前記ランダム繊維構造が最大で2mm、好適には最大で1mmの厚さを有する請求項3〜8のいずれか1つに記載の衝撃吸収部材。
- 前記マトリクスが、前記金属コードと前記位置決定部材により形成される表面の少なくとも片側に設けられている少なくとも1つのガラス繊維をさらに含む請求項2〜9のいずれか1つに記載の衝撃吸収部材。
- 前記コードと前記位置決定部材により形成される表面の両側にガラス繊維が設けられている請求項2〜9のいずれか1つに記載の衝撃吸収部材。
- 前記ガラス繊維が、ガラス繊維と混合プラスチック糸、好適にはポリプロピレン糸の繊維を含む請求項10または11に記載の衝撃吸収部材。
- 一方の前記金属強化コードと他方の前記ガラス繊維の間に1つまたはそれより多い前記ランダム繊維構造が配置されている請求項10〜12のいずれか1つに記載の衝撃吸収部材。
- 位置決定部材と、各高分子層上の少なくとも1つのランダム繊維構造と、各ランダム繊維構造上の少なくとも1つの他の高分子層と、他の各高分子層上の少なくとも1つのガラス繊維と、各ガラス繊維上の少なくとも1つの密封高分子層とを備えた強化コードの片側に高分子層が設けられている請求項1〜13のいずれか1つに記載の衝撃吸収部材。
- 前記強化構造が軸方向に実質的な対称形を有する請求項1〜14のいずれか1つに記載の衝撃吸収部材。
- 前記金属コードがスチールで形成されている請求項1〜15のいずれか1つに記載の衝撃吸収部材。
- 直径が0.5mmまたはそれ未満、好適には0.3mmまたはそれ未満の様々なより合わせた金属単繊維で前記コードが構成されている請求項1〜16のいずれか1つに記載の衝撃吸収部材。
- 車両上に該衝撃吸収部材を取り付けるための取り付け手段が該衝撃吸収部材に設けられている請求項1〜17のいずれか1つに記載の衝撃吸収部材。
- 位置決定部材がプラスチック製横糸で形成されている請求項1〜17のいずれか1つに記載の衝撃吸収部材。
- 前記横糸が高分子材料の融解温度よりも高い耐温度性を有する材料で形成されている請求項19に記載の衝撃吸収部材。
- 前記本体の熱可塑性高分子材料および/または前記マトリクスの熱可塑性高分子材料が、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリカーボネートまたはその混合物等の熱可塑性プラスチック群から選択される高分子材料である請求項1〜20のいずれか1つに記載の衝撃吸収部材。
- 前記固定部材は、該衝撃吸収部材を前記車両上に取り付けられるように内部に締め付けボルトを配置できる少なくとも1つの開口部を備えている請求項1〜21のいずれか1つに記載の衝撃吸収部材。
- 請求項1〜22のいずれか1つに記載の衝撃吸収部材を備えている車両用、特に自動車用のバンパー。
- 請求項1〜22のいずれか1つに記載の1つまたはそれより多い衝撃吸収部材を備えている車両用、特に自動車用の前部構成部品。
- 2つまたはそれより多い強化構造を備えた本体と、前記車両上の上部および下部取り付け設備に前記本体を取り付けるための上部および下部取り付け手段を備え、取り付けた状態で、第1強化構造が2つの上部取り付け手段の間に伸長し、少なくとも1つの強化構造が第1強化構造から少なくとも1つの下部取り付け手段へ伸長するように前記構成部品が構成されている請求項24に記載の前部構成部品。
- 取り付けた状態で、第1強化構造が2つの上部取り付け手段の間に伸長し、少なくとも1つの強化構造が前記第1強化構造の中央から両方の下部取り付け手段へ斜めに伸長するように前記構成部品が構成されている請求項24または25に記載の前部構成部品。
- 車両用、特に自動車用の衝撃吸収部材の本体の強化構造を製造する方法であって、
実質的に平行に伸長する多数の金属強化コードと、該金属強化コードを相互に実質的に平行に保持するために前記コード間に配置される複数の位置決定部材を設ける工程と、
前記強化コードと前記位置決定部材の周囲に、少なくとも1つの高分子材料のマトリクスと、1つ以上のランダム繊維構造と、1つ以上のガラス繊維を配置する工程と、
前記強化構造を前記本体内に固定する固定部材を前記強化構造に配置する工程であって、前記固定部材を、前記強化構造を前記本体内に強固に固定するとともに、前記衝撃吸収部材を前記車両に取り付けるための取り付け手段となるように形成する工程とを含むことを特徴とする方法。 - 車両用の衝撃吸収部材を製造する方法であって、
請求項27に記載の方法により強化構造を設ける工程であって、該強化構造が、強化コードを相互に実質的に平行に保持するための位置決定部材を備えた実質的に平行な金属強化コードを含んでいる工程と、
熱可塑性高分子材料からなる1つまたはそれより多い層を設ける工程と、
1つまたはそれより多い高分子層を備えた前記強化構造の予熱済みスタックを圧縮成形型に設置する工程と、
前記強化構造と流体の高分子材料の全体を所望の形状に成形するために圧縮する工程と、
所望の形状に成形されてその周囲に適用される高分子材料と共に前記強化構造を冷却する工程とを含むことを特徴とする方法。 - 前記高分子材料の融点以上の温度までスタックを十分に加熱し、200バール付近の圧力で該スタックを圧縮する工程を含む請求項28に記載の方法。
- 車両用の衝撃吸収部材を製造する方法であって、
金属強化コードを相互に実質的に平行に保持するための位置決定部材を備えた実質的に平行な金属強化コードを含む強化構造を設ける工程と、
前記強化構造を前記衝撃吸収部材の本体内に固定する固定部材を前記強化構造に配置する工程であって、前記固定部材を、前記強化構造を前記本体内に強固に固定するとともに、前記衝撃吸収部材を前記車両に取り付けるための取り付け手段となるように形成する工程と、
該強化構造内の前記金属強化コード間に1つまたはそれより多い固定開口部を配置する工程と、
固定開口部を備えた前記強化構造を射出成形型内に設置する工程と、
前記強化構造の周囲に高分子材料の本体を配置するために熱可塑性高分子材料を前記射出成形型内で射出成形し、前記強化構造を本体内に固定するために高分子材料も固定開口部に入る工程とを含む方法。 - 前記衝撃吸収部材の前記本体内に対応する凹所を設けるために、前記射出成形型内に突出部を設ける請求項30に記載の方法。
- 車両、特に自動車の前部構成部品を製造する方法であって、
細長い第1強化構造を製造する工程と、
1つまたはそれより多い細長い第2強化構造を製造する工程と、
前記第1強化構造に対して前記第2強化構造の位置を決定する工程と、
前記第1および前記第2強化構造をそれぞれ前記前部構成部品の本体内に固定する固定部材を前記第1または前記第2強化構造に配置する工程であって、前記固定部材を、前記第1または前記第2強化構造を前記本体内に強固に固定するとともに、前記前部構成部品を前記車両に取り付けるための取り付け手段となるように形成する工程と、
前記第1および前記第2強化構造の周囲に熱可塑性高分子材料の本体を形成する工程とを含む方法。 - 前記第2強化構造が実質的にV字形を有する請求項32に記載の方法。
- 前記固定部材に、前記衝撃吸収部材または前記前部構成部品を前記車両上に取り付けられるように内部に締め付けボルトを配置できる少なくとも1つの開口部を設ける工程と、前記固定部材内の各開口部内に締め付けボルトを配置する工程とを含む請求項28〜33のいずれか1つに記載の方法。
- 請求項1〜22のいずれか1つに記載された強化構造を設ける工程を含む請求項27〜34のいずれか1つに記載の方法。
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