JPH03121982A - Ｆｒｐ構造体 - Google Patents
Ｆｒｐ構造体Info
- Publication number
- JPH03121982A JPH03121982A JP1259793A JP25979389A JPH03121982A JP H03121982 A JPH03121982 A JP H03121982A JP 1259793 A JP1259793 A JP 1259793A JP 25979389 A JP25979389 A JP 25979389A JP H03121982 A JPH03121982 A JP H03121982A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frp
- cylindrical bodies
- cylindrical body
- impact
- longitudinal direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はＦＲＰ構造体、更に詳しくは衝撃的な圧縮力を
吸収することができるＦＲＰ構造体に関するものである
。
吸収することができるＦＲＰ構造体に関するものである
。
ＦＲＰ （繊維強化樹脂）構造体は軽量で強度が大きく
、耐腐食性や成形性に優れているなどの種々の利点を有
することから、各種の分野における応用が検討されてい
る。例えば自動車への応用においては、部品や外板のみ
ならず構造部材への応用も検討されている。ところで鋼
製のフレームを有するトラックやトラクタなどの重量の
大きな車両用として、実開昭５９−１９６３７３号公報
には、車両フレームの前端又は後端部分におけるサイト
レールに適数の凹所を設け、フレーム長手方向に作用す
る設定値以上の衝撃力によって上記サイトレールが上記
凹所の部分で座屈変形を生起するように構成したことを
特徴とする車両用衝撃吸収装置が開示されている。
、耐腐食性や成形性に優れているなどの種々の利点を有
することから、各種の分野における応用が検討されてい
る。例えば自動車への応用においては、部品や外板のみ
ならず構造部材への応用も検討されている。ところで鋼
製のフレームを有するトラックやトラクタなどの重量の
大きな車両用として、実開昭５９−１９６３７３号公報
には、車両フレームの前端又は後端部分におけるサイト
レールに適数の凹所を設け、フレーム長手方向に作用す
る設定値以上の衝撃力によって上記サイトレールが上記
凹所の部分で座屈変形を生起するように構成したことを
特徴とする車両用衝撃吸収装置が開示されている。
ＦＲＰ構造体の衝撃エネルギー吸収特性は第７図に示す
如く、材料そのものが持つ脆性的な破壊特性のために鋼
製構造物に比べて衝撃エネルギー吸収量が少ない。その
ため、前述の衝撃吸収の技術をＦＲＰ構造体に応用する
場合には、ＦＲＰ構造体を大型化することで所望とする
エネルギー吸収量を満足することが考えられるが、大型
化によりＦＲＰ構造体の持つ有意性がそこなわれてしま
う。又、強化繊維の配向角を調整することによりエネル
ギー吸収量を高める検討が行なわれている。しかし、強
化繊維を所定方向に配向させるためには例えばフィラメ
ントワインディング法などの方法を用いて別途製造する
必要があり、製造工程も複雑となる。
如く、材料そのものが持つ脆性的な破壊特性のために鋼
製構造物に比べて衝撃エネルギー吸収量が少ない。その
ため、前述の衝撃吸収の技術をＦＲＰ構造体に応用する
場合には、ＦＲＰ構造体を大型化することで所望とする
エネルギー吸収量を満足することが考えられるが、大型
化によりＦＲＰ構造体の持つ有意性がそこなわれてしま
う。又、強化繊維の配向角を調整することによりエネル
ギー吸収量を高める検討が行なわれている。しかし、強
化繊維を所定方向に配向させるためには例えばフィラメ
ントワインディング法などの方法を用いて別途製造する
必要があり、製造工程も複雑となる。
又、強化繊維を配向させたＦＲＰ部品と他のＦＲＰ部品
とは特性が異なるため、相互の接合が非常に困難である
。それ故、簡単な構造で衝撃エネルギー吸収力を向上さ
せたＦＲＰ構造体が望まれていた。
とは特性が異なるため、相互の接合が非常に困難である
。それ故、簡単な構造で衝撃エネルギー吸収力を向上さ
せたＦＲＰ構造体が望まれていた。
本発明は上記従来技術における問題点を解決するための
ものであり、その目的とするところは充分な衝撃エネル
ギー吸収量を有し、且つ製造が容易なＦＲＰ構造体を提
供することにある。
ものであり、その目的とするところは充分な衝撃エネル
ギー吸収量を有し、且つ製造が容易なＦＲＰ構造体を提
供することにある。
［課題を解決するための手段〕
すなわち本発明のＦＲＰ構造体は、互いに径を異にする
少なくとも二つのＦＲＰ製の筒状体が長手方向に沿って
強度が最も弱い部分である段差部を設けて接続され、前
記筒状体の少なくとも一つの内周面又は外周面に、長手
方向に沿って衝撃を受けることにより前記段差部で破壊
されて一つの筒状体が他の筒状体の内部又は外部に嵌合
する際に破壊される複数の凸部が、長手方向に沿って設
けられていることを特徴とする。
少なくとも二つのＦＲＰ製の筒状体が長手方向に沿って
強度が最も弱い部分である段差部を設けて接続され、前
記筒状体の少なくとも一つの内周面又は外周面に、長手
方向に沿って衝撃を受けることにより前記段差部で破壊
されて一つの筒状体が他の筒状体の内部又は外部に嵌合
する際に破壊される複数の凸部が、長手方向に沿って設
けられていることを特徴とする。
本発明の構造体に用いるＦＲＰは慣用のものであってよ
い。例えば基材樹脂としては熱硬化性樹脂例えば不飽和
ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メ
ラミン樹脂、熱可塑性樹脂例えばポリ塩化ビニル樹脂、
ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、等を挙げることが
できる。強化繊維としては無機繊維例えばガラス繊維、
炭素繊維、硼素繊維、有機繊維例えばポリアラミド繊維
、等の短繊維、長繊維又は連続繊維を挙げることができ
る。前記基材樹脂及び強化繊維は各々単独又は組合せて
用いてよい。
い。例えば基材樹脂としては熱硬化性樹脂例えば不飽和
ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メ
ラミン樹脂、熱可塑性樹脂例えばポリ塩化ビニル樹脂、
ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、等を挙げることが
できる。強化繊維としては無機繊維例えばガラス繊維、
炭素繊維、硼素繊維、有機繊維例えばポリアラミド繊維
、等の短繊維、長繊維又は連続繊維を挙げることができ
る。前記基材樹脂及び強化繊維は各々単独又は組合せて
用いてよい。
ＦＲＰ製の筒状体の大きさ及び形状は適宜選択する。形
状は例えば円筒状、角筒状などであってよい。又、筒状
体の数は二つ以上の適当数を用いる。
状は例えば円筒状、角筒状などであってよい。又、筒状
体の数は二つ以上の適当数を用いる。
少なくとも二つのＦＲＰ製の筒状体の接続部である段差
部は、長手方向に衝撃を受けた場合にこの箇所で破壊さ
れるように強度を最も弱くする。段差部は筒状体ととも
に一体成形してもよいし、又は予め筒状体を別々に成形
した後、接着剤又は接続部材を用いて筒状体を接続する
ことにより形成してもよい。尚、段差部は厚さを薄くす
ること以外に、切欠を設けることにより強度を弱くして
もよい。
部は、長手方向に衝撃を受けた場合にこの箇所で破壊さ
れるように強度を最も弱くする。段差部は筒状体ととも
に一体成形してもよいし、又は予め筒状体を別々に成形
した後、接着剤又は接続部材を用いて筒状体を接続する
ことにより形成してもよい。尚、段差部は厚さを薄くす
ること以外に、切欠を設けることにより強度を弱くして
もよい。
筒状体の接続方法は特に限定されず、例えば順に大きさ
を異ならしめて接続してもよいし、又はそうでなくても
よい。又、筒状体は、二つ以上が間隙を設けて嵌合され
た多重筒として、その間隙に凸部（又は両側の凸部が連
結した区画壁）を設けたものを用いることもできる。
を異ならしめて接続してもよいし、又はそうでなくても
よい。又、筒状体は、二つ以上が間隙を設けて嵌合され
た多重筒として、その間隙に凸部（又は両側の凸部が連
結した区画壁）を設けたものを用いることもできる。
凸部は筒状体の内周面のみ又は外周面のみ又は内周面及
び外周面に、長手方向に沿って複数個、所定間隔で設け
る。凸部の大きさ、形状、数、間隔などは衝撃エネルギ
ー吸収特性が最適となるように決定する。凸部は筒状体
と一体成形してもよいし、又は別に成形した後、接着剤
又は接続部材を用いて筒状体に結合させてもよい。
び外周面に、長手方向に沿って複数個、所定間隔で設け
る。凸部の大きさ、形状、数、間隔などは衝撃エネルギ
ー吸収特性が最適となるように決定する。凸部は筒状体
と一体成形してもよいし、又は別に成形した後、接着剤
又は接続部材を用いて筒状体に結合させてもよい。
前述の鋼製構造物の衝撃吸収の技術は衝撃を受けた場合
に塑性変形を生じ、これにより衝撃エネルギーが吸収さ
れるのに対して、本発明のＦＲＰ構造体が長手方向に沿
って衝撃を受けると、最初に段差部が破壊され、次いで
一つの筒状体が他の筒状体の内部又は外部に嵌合する際
に複数の凸部が順次破壊されるので、この連続的破壊に
より衝撃エネルギーが順次吸収される。
に塑性変形を生じ、これにより衝撃エネルギーが吸収さ
れるのに対して、本発明のＦＲＰ構造体が長手方向に沿
って衝撃を受けると、最初に段差部が破壊され、次いで
一つの筒状体が他の筒状体の内部又は外部に嵌合する際
に複数の凸部が順次破壊されるので、この連続的破壊に
より衝撃エネルギーが順次吸収される。
［実施例］
以下の実施例及び比較例により本発明を更に詳細に説明
する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものでは
ない。
する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものでは
ない。
実施例１
ウレタンコアである発泡体５を成形し、これにガラス繊
維（連続繊維）を巻き付けた後成形型内に配置し、次い
で基材樹脂として不飽和ポリエステル樹脂６０重量部と
強化繊維としてガラス繊維（平均直径１５μｍ、平均長
さ２１ｎｃｈ）４０重量部とからなる成形組成物を所定
条件下で注型して外殻を成形することにより、１図に示
す実施例１のＦＲＰ構造体を得た。第１図中、１は大径
部、２は小径部、３は最弱部である。
維（連続繊維）を巻き付けた後成形型内に配置し、次い
で基材樹脂として不飽和ポリエステル樹脂６０重量部と
強化繊維としてガラス繊維（平均直径１５μｍ、平均長
さ２１ｎｃｈ）４０重量部とからなる成形組成物を所定
条件下で注型して外殻を成形することにより、１図に示
す実施例１のＦＲＰ構造体を得た。第１図中、１は大径
部、２は小径部、３は最弱部である。
尚、図中の矢印は衝撃力を受ける方向を示す。
又、第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿った断面図の中心線
を境とした半分を示す。第２図中、４は凸部、５は発泡
体を示す。
を境とした半分を示す。第２図中、４は凸部、５は発泡
体を示す。
以下、同様の材料及び方法を用いて、実施例２〜４及び
比較例のＦＲＰ構遺構製体た。尚、発泡体５は設けなか
った。
比較例のＦＲＰ構遺構製体た。尚、発泡体５は設けなか
った。
実施例２
第３図に実施例２のＦＲＰ構遺構製体す。本例では凸部
４を小径部２の外周面に設けた構造とした。
４を小径部２の外周面に設けた構造とした。
実施例３
第４図に実施例３のＦＲＰ構造体を示す。本例では大径
部１と小径部２とからなる二重筒の隙間に凸部４を設け
、これを最弱部３で中径部６と接続した。
部１と小径部２とからなる二重筒の隙間に凸部４を設け
、これを最弱部３で中径部６と接続した。
実施例４
第５図に実施例４のＦＲＰ構造体を示す。本例では大径
部１の内周面と小径部２の外周面に凸部４を設けた。大
径部１と小径部２の両方に凸部４を設けたことにより凸
部４の破壊頻度が増大し、衝撃エネルギー吸収曲線の変
動が少なく滑らかになる。
部１の内周面と小径部２の外周面に凸部４を設けた。大
径部１と小径部２の両方に凸部４を設けたことにより凸
部４の破壊頻度が増大し、衝撃エネルギー吸収曲線の変
動が少なく滑らかになる。
比較例
凸部４を設けないこと以外は実施例１と同様にして、比
較例のＦＲＰ構造体を得た。
較例のＦＲＰ構造体を得た。
〈性能評価〉
実施例１及び比較例のＦＲＰ構造体を長手方向に圧縮し
た場合の、ストロークの変化に対する圧縮荷重の変化を
調べた。結果を第６図に示す。図から明らかな如く、本
発明のＦＲＰ構造体は従来のＦＲＰ構遺構製体べて全体
的に圧縮荷重の変動が少なく且つ初期破断後の圧縮荷重
が遥かに大きい。これは、本発明のＦＲＰ構造体におい
ては長手方向に圧縮すると最初に最弱部３が破壊され、
次いで小径部２が大径部１内に潜り込んでいく。この際
、大径ＮＩｌの内周面にある一番目の凸部４に小径部２
の先端部が当り最弱部３の破壊後の急激な荷重低下が食
い止められる。そして更に圧縮荷重が加わると一番目の
凸部４が破壊され、二番目の凸部４に小径部２の先端部
が当る。このような破壊を連続的に発生させることによ
り、従来のＦＲＰ構造体に比べてエネルギー吸収量を太
き（することができる。尚、凸部４が破壊されていく際
の圧縮荷重は、凸部４の形状、材質等の性状を変化させ
ることにより要求に応じて調節することができる。
た場合の、ストロークの変化に対する圧縮荷重の変化を
調べた。結果を第６図に示す。図から明らかな如く、本
発明のＦＲＰ構造体は従来のＦＲＰ構遺構製体べて全体
的に圧縮荷重の変動が少なく且つ初期破断後の圧縮荷重
が遥かに大きい。これは、本発明のＦＲＰ構造体におい
ては長手方向に圧縮すると最初に最弱部３が破壊され、
次いで小径部２が大径部１内に潜り込んでいく。この際
、大径ＮＩｌの内周面にある一番目の凸部４に小径部２
の先端部が当り最弱部３の破壊後の急激な荷重低下が食
い止められる。そして更に圧縮荷重が加わると一番目の
凸部４が破壊され、二番目の凸部４に小径部２の先端部
が当る。このような破壊を連続的に発生させることによ
り、従来のＦＲＰ構造体に比べてエネルギー吸収量を太
き（することができる。尚、凸部４が破壊されていく際
の圧縮荷重は、凸部４の形状、材質等の性状を変化させ
ることにより要求に応じて調節することができる。
〔発明の効果１
上述の如く本発明のＦＲＰ構造体は、筒状体の内周面又
は外周面に筒状体が長手方向に圧縮される際に順次破壊
される複数の凸部が長手方向に沿って設けられているた
め、従来の凸部が設けられていないＦＲＰ構遺構製体べ
て衝撃エネルギー吸収量が多く、又、筒状体の圧縮変形
に伴う衝撃エネルギー吸収量の変動が少なく、優れた衝
撃エネルギー吸収特性を示す。又、その製造においても
、凸部を設けること以外は従来のＦＲＰ構造体の製造方
法と同様であるので容易に実施可能である。又、種々の
性状のものも一体成形により容易に製造できるので金属
製の衝撃吸収装置に比べて製造が容易である。更に、基
材樹脂や強化繊維の種類や組合せを変えることにより種
々の変形が可能であり、適用範囲が広い。
は外周面に筒状体が長手方向に圧縮される際に順次破壊
される複数の凸部が長手方向に沿って設けられているた
め、従来の凸部が設けられていないＦＲＰ構遺構製体べ
て衝撃エネルギー吸収量が多く、又、筒状体の圧縮変形
に伴う衝撃エネルギー吸収量の変動が少なく、優れた衝
撃エネルギー吸収特性を示す。又、その製造においても
、凸部を設けること以外は従来のＦＲＰ構造体の製造方
法と同様であるので容易に実施可能である。又、種々の
性状のものも一体成形により容易に製造できるので金属
製の衝撃吸収装置に比べて製造が容易である。更に、基
材樹脂や強化繊維の種類や組合せを変えることにより種
々の変形が可能であり、適用範囲が広い。
第１図は本発明のＦＲＰ構造体の実施例１の斜視図、
第２図は第１図のＡ −Ａ ＃Ｊｌに沿った断面図の中
心線を境とした半分を示す半断面図、第３図ないし第５
図は本発明の実施例２ないし４の第２図と同様の半断面
図、 第６図は本発明及び従来のＦＲＰ構造体を長手方向に圧
縮した場合の、ストロークの変化に対する圧縮荷重の変
化を示す図、 第７図は各種材料の脆性的な破壊特性を示す図である。 図中、
心線を境とした半分を示す半断面図、第３図ないし第５
図は本発明の実施例２ないし４の第２図と同様の半断面
図、 第６図は本発明及び従来のＦＲＰ構造体を長手方向に圧
縮した場合の、ストロークの変化に対する圧縮荷重の変
化を示す図、 第７図は各種材料の脆性的な破壊特性を示す図である。 図中、
Claims (1)
- 互いに径を異にする少なくとも二つのＦＲＰ製の筒状体
が長手方向に沿って強度が最も弱い部分である段差部を
設けて接続され、前記筒状体の少なくとも一つの内周面
又は外周面に、長手方向に沿って衝撃を受けることによ
り前記段差部で破壊されて一つの筒状体が他の筒状体の
内部又は外部に嵌合する際に破壊される複数の凸部が、
長手方向に沿って設けられていることを特徴とするＦＲ
Ｐ構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1259793A JPH07100459B2 (ja) | 1989-10-04 | 1989-10-04 | Ｆｒｐ構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1259793A JPH07100459B2 (ja) | 1989-10-04 | 1989-10-04 | Ｆｒｐ構造体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03121982A true JPH03121982A (ja) | 1991-05-23 |
| JPH07100459B2 JPH07100459B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=17339071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1259793A Expired - Lifetime JPH07100459B2 (ja) | 1989-10-04 | 1989-10-04 | Ｆｒｐ構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07100459B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5671621A (en) * | 1994-08-24 | 1997-09-30 | Nissan Motor Co., Ltd. | Key cylinder device for an automobile |
| JP2005536392A (ja) * | 2002-08-23 | 2005-12-02 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 自動車の歩行者用エネルギ吸収体 |
| JP2016527119A (ja) * | 2013-06-12 | 2016-09-08 | ティッセンクルップ スチール ヨーロッパ アクチェンゲゼルシャフトＴｈｙｓｓｅｎＫｒｕｐｐ Ｓｔｅｅｌ Ｅｕｒｏｐｅ ＡＧ | 乗用車用のサイドパネル組立体 |
-
1989
- 1989-10-04 JP JP1259793A patent/JPH07100459B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5671621A (en) * | 1994-08-24 | 1997-09-30 | Nissan Motor Co., Ltd. | Key cylinder device for an automobile |
| JP2005536392A (ja) * | 2002-08-23 | 2005-12-02 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 自動車の歩行者用エネルギ吸収体 |
| JP2016527119A (ja) * | 2013-06-12 | 2016-09-08 | ティッセンクルップ スチール ヨーロッパ アクチェンゲゼルシャフトＴｈｙｓｓｅｎＫｒｕｐｐ Ｓｔｅｅｌ Ｅｕｒｏｐｅ ＡＧ | 乗用車用のサイドパネル組立体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07100459B2 (ja) | 1995-11-01 |
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