JP2000272448A - Impact energy absorbing material - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のボディに
加わる外力のエネルギーを吸収する衝撃エネルギー吸収
材に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an impact energy absorbing material for absorbing the energy of an external force applied to the body of an automobile.
【0002】[0002]
【従来の技術】自動車の安全性を確保するため、アウタ
パネルやインナパネル等のボディパネルの補強が行われ
てきた。ボディパネルを補強するには、パネルの板厚を
厚くすればよいが、板厚を厚くした分だけ車体の重量が
増す傾向にあり、材料費が嵩み生産コストが高くなった
り、自動車の完成後は燃費も悪くなる。そのため、ボデ
ィパネルはパネルの曲率や板厚等を考慮して、パネルの
強度が充分に強くなるように、設計上配慮されている。2. Description of the Related Art In order to ensure the safety of automobiles, body panels such as outer panels and inner panels have been reinforced. In order to reinforce the body panel, the thickness of the panel may be increased, but the weight of the body tends to increase by the increase in the thickness, which increases the material cost and increases the production cost, or completes the car After that, fuel efficiency also worsens. Therefore, the body panel is designed in consideration of the curvature and thickness of the panel so that the strength of the panel is sufficiently high.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、自動車のボデ
ィは車種毎に形状やボディの板厚等が異なったり、自動
車の付属部品が配設されてパネルで補強できないことも
ある。そのため、ボディを強化しつつその軽量化を満た
すと、その全ての部位を強化させるのは困難であり、何
らかの補強部材が必要となる。また、設計上充分にボデ
ィが強化されているものであっても、重量がさほど重く
ならないようにして、簡単な方法でさらにボディを強化
したいような場合もある。一方、自動車のボディに一定
以上の外力が加わった場合、ボディパネルに塑性変形が
生じる。このようなときに、その外力のエネルギーを吸
収できるような吸収材があれば、その外力による自動車
の乗員の負担や、他の構成部品の破損を軽くすることが
できる。本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、自
動車の重量をさほど大きくすることなく、ボディに加わ
った外力のエネルギーを吸収することができる衝撃エネ
ルギー吸収材を提供することを目的とする。However, the body of an automobile may be different in shape, thickness of the body, etc. depending on the type of the vehicle, or the vehicle may not be reinforced by panels provided with accessory parts. Therefore, if the weight is reduced while the body is strengthened, it is difficult to strengthen all the parts, and some kind of reinforcing member is required. Further, even if the body is sufficiently reinforced in design, there is a case where the body is desired to be further strengthened by a simple method so as not to be so heavy. On the other hand, when an external force exceeding a certain level is applied to the vehicle body, plastic deformation occurs in the body panel. In such a case, if there is an absorbent capable of absorbing the energy of the external force, the load on the occupant of the vehicle due to the external force and the damage of other components can be reduced. The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an impact energy absorbing material that can absorb the energy of an external force applied to a body without significantly increasing the weight of an automobile.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の衝撃エネルギー吸収材は、横断面形状が四
角形で周囲に凹凸部を設けたフレキシブルパイプを、自
動車のボディに取付け、外力がパイプに加わったとき
に、塑性変形させて外力のエネルギーを吸収するように
した。In order to achieve the above object, an impact energy absorbing material according to the present invention is provided by attaching a flexible pipe having a rectangular cross section and having an uneven portion around the periphery to an automobile body, When it is applied to a pipe, it is plastically deformed to absorb the energy of external force.
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
衝撃エネルギー吸収材について、図面を参照しながら説
明する。図1〜図3は、本発明に係る衝撃エネルギー吸
収材1を示す。このエネルギー吸収材1は、断面が実質
的に四角形のフレキシブル性を有するパイプである。四
角形状については、正方形及び長方形のいずれの形状の
ものも使用でき、本実施の形態では、図2に示すように
正方形のものを使用している。パイプの口径について
も、使用状態に適合した種々の大きさのものがある。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an impact energy absorbing material according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 show an impact energy absorbing material 1 according to the present invention. The energy absorbing material 1 is a flexible pipe having a substantially rectangular cross section. Regarding the square shape, any of a square shape and a rectangular shape can be used, and in this embodiment, a square shape is used as shown in FIG. Regarding the diameter of the pipe, there are various sizes suitable for the use condition.
【0006】図4は、図3におけるエネルギー吸収材1
の矢視X部の拡大図である。図に示すように、エネルギ
ー吸収材1の表面形状は、外側から順に外層材2、中間
層材3及び内層材4の3層からなる重合体である。この
うち、外層材2、内層材4はクラフト紙を用い、中間層
材3は金属薄板例えば鉄箔、硬質アルミ箔を使用する。
そして、これらの層材2〜4に、エネルギー吸収材1の
軸方向に連続した波状をなして凹部5及び凸部6を形成
させ、この凹凸部5,6は、図1及び図3に示すよう
に、螺旋状に形成されている。表1にエネルギー吸収材
1として好ましい形状の詳細を示す。FIG. 4 shows the energy absorbing material 1 shown in FIG.
It is an enlarged view of the arrow X section. As shown in the figure, the surface shape of the energy absorbing material 1 is a polymer composed of three layers of an outer layer material 2, an intermediate layer material 3 and an inner layer material 4 in order from the outside. Of these, the outer layer material 2 and the inner layer material 4 use kraft paper, and the intermediate layer material 3 uses a metal thin plate such as an iron foil or a hard aluminum foil.
Then, the concave portions 5 and the convex portions 6 are formed on these layer materials 2 to 4 in a continuous wave shape in the axial direction of the energy absorbing material 1, and the concave and convex portions 5 and 6 are shown in FIGS. 1 and 3. Thus, it is formed in a spiral shape. Table 1 shows details of preferred shapes for the energy absorbing material 1.
【0007】[0007]
【表1】 [Table 1]
【0008】次に、この衝撃エネルギー吸収材1の特性
について説明する。図5のAは、本実施の形態による矩
形の衝撃エネルギー吸収材1を示し、図5のBは、比較
例の断面が円形の衝撃エネルギー吸収材10である。円
形のエネルギー吸収材10は、断面が真円のフレキシブ
ル性を有するパイプであり、外径が矩形エネルギー吸収
材1の1辺の外部幅と同じであり、軸方向長さ、その他
中間層材等の肉厚、螺旋形状のピッチや巻数も同じであ
る。Next, the characteristics of the impact energy absorbing material 1 will be described. FIG. 5A shows a rectangular impact energy absorbing material 1 according to the present embodiment, and FIG. 5B shows a comparative example of a circular impact energy absorbing material 10 having a circular cross section. The circular energy absorbing material 10 is a flexible pipe having a cross section of a perfect circle, the outer diameter of which is the same as the external width of one side of the rectangular energy absorbing material 1, the axial length, and other intermediate layer materials. The same is true for the thickness, spiral pitch and number of turns.
【0009】これらエネルギー吸収材1,10を圧縮試
験機により、直径165mmの半球11の先端で圧縮
し、図2における内径の長さLを計測した。圧縮速度は
100mm/minである。その結果を図6に示す。図
において、実線aは矩形のエネルギー吸収材1の試験結
果を示し、実線bは、円形のエネルギー吸収材を示す。
図から明らかなように、矩形のエネルギー吸収材1は、
円形のものと比較して、初期状態から高い荷重に対して
変形量が少なく、変形の初期段階で外力からのエネルギ
ーを吸収する。そして、一定以上の荷重がかかると、変
形量が急激に大きくなる。他方の円形のエネルギー吸収
材10は、荷重と変形量が比例するリニア的線図にな
る。These energy absorbing materials 1 and 10 were compressed by a compression tester at the tip of a hemisphere 11 having a diameter of 165 mm, and the length L of the inner diameter in FIG. The compression speed is 100 mm / min. FIG. 6 shows the result. In the figure, the solid line a shows the test result of the rectangular energy absorbing material 1, and the solid line b shows the circular energy absorbing material.
As is clear from the figure, the rectangular energy absorbing material 1
Compared with a circular one, the amount of deformation is small for a high load from the initial state, and the energy from external force is absorbed in the initial stage of deformation. Then, when a load equal to or more than a certain value is applied, the deformation amount rapidly increases. The other circular energy absorbing material 10 has a linear diagram in which the load and the deformation amount are proportional.
【0010】表2はタイプの異なるエネルギー吸収材の
形状の詳細を示し、これらのエネルギー吸収材につい
て、上記試験を行った結果、タイプ1は底付(内部幅の
長さLが0になる)するときの荷重が約220Kgfで
あり、タイプ2は460Kgfであった。Table 2 shows details of the shapes of the energy absorbing materials of different types. As a result of performing the above-mentioned tests on these energy absorbing materials, type 1 has a bottom (the length L of the internal width becomes 0). In this case, the load was about 220 Kgf, and that of Type 2 was 460 Kgf.
【0011】[0011]
【表2】 [Table 2]
【0012】衝撃エネルギー吸収材1の強度について
は、角部に丸みを設けることで、荷重に対する変形量を
変えることができ、丸みの半径が大きくなるほど、荷重
に対する変形量が大きくなる。さらに、材料の厚さ、
幅、凸部のピッチを変えることで、チューニングが可能
である。With respect to the strength of the impact energy absorbing material 1, the amount of deformation with respect to the load can be changed by providing a rounded corner, and the larger the radius of the roundness, the greater the amount of deformation with respect to the load. In addition, the thickness of the material,
Tuning is possible by changing the width and the pitch of the projections.
【0013】このエネルギー吸収材1は、自動車のボデ
ィに外力が加わったときに、その外力のエネルギーを吸
収するものである。エネルギー吸収材1の配置場所とし
ては、図7に示すように、自動車11のフロントピラー
12、センタピラー13、フロント及びリアドアのショ
ルダー部14,15、腰部16,17、フロントルーフ
レール18、サイドルーフレール19、リヤヘッダーレ
ール20等に、またスライデングルーフが取付けられて
いるような場合はそのスライデングルーフ回り21に配
置できる。The energy absorbing material 1 absorbs the energy of the external force when the external force is applied to the body of the automobile. As shown in FIG. 7, the energy absorber 1 is disposed at a front pillar 12, a center pillar 13, shoulder portions 14 and 15 of the front and rear doors, waist portions 16 and 17, a front roof rail 18, and a side roof rail 19 of an automobile 11. When a sliding roof is attached to the rear header rail 20 or the like, it can be disposed around the sliding roof 21.
【0014】エネルギー吸収材1は、矩形であるので接
着剤で容易にパネルに直付けすることができる。また、
エネルギー吸収材1はフレキシブル性を有するので、配
設場所に多少の湾曲があっても、それに対応して取付け
ができる。このように本発明の実施の形態によるエネル
ギー吸収材は、自動車11のボディに外力が加わったと
きは、エネルギー吸収材1が変形することにより、外力
のエネルギーを吸収し、他の部位にかかる負担や衝撃を
軽減することができる。特に、断面が円形のものと比較
して、大きな初期荷重を受けても、小さい変形量で衝撃
を和らげることができる。また、多少の湾曲があっても
取付けることができるなど汎用性があり、取付けの作業
性がよい。表1に示すように重量も軽く、車体の重量負
担になることはない。Since the energy absorbing material 1 is rectangular, it can be easily attached directly to the panel with an adhesive. Also,
Since the energy absorbing material 1 has flexibility, even if there is a slight curvature in the arrangement place, the energy absorbing material 1 can be mounted correspondingly. As described above, when the external force is applied to the body of the automobile 11, the energy absorbing material according to the embodiment of the present invention absorbs the energy of the external force by deforming the energy absorbing material 1, and the load applied to other parts. And impact can be reduced. In particular, even when a large initial load is applied, the impact can be reduced with a small deformation amount as compared with a circular cross section. In addition, it is versatile in that it can be mounted even if it has some curvature, and the workability of mounting is good. As shown in Table 1, the weight is light and the weight of the vehicle body is not burdened.
【0015】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、勿論、本発明はこれに限定されることなく本発明
の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is, of course, not limited thereto, and various modifications can be made based on the technical concept of the present invention.
【0016】例えば以上の実施の形態によれば、図7に
示すような位置にエネルギー吸収材1を配置したが、エ
ネルギー吸収材1の取付位置はそれらの場所に限らず、
例えばエンジンルームのエプロンサイドパネルや、フロ
ントパネル等にも配置でき、同様な効果を有する。ま
た、エネルギー吸収材1については、これをフレキシブ
ルにするのに、凹凸部5,6を螺旋状に形成したが、凹
凸部を環状に並べてフレキシブル性を有するようにして
もよい。エネルギー吸収材1を各部に付けるにあたって
は接着剤で取付ける方法のみでなく、エネルギー吸収材
1にクリップを取付けてパネルに取付けてもよいし、ク
リップバンドによって取付けてもよい。For example, according to the above embodiment, the energy absorbing material 1 is arranged at the position as shown in FIG.
For example, it can be arranged on an apron side panel or a front panel of an engine room, and has a similar effect. Further, in order to make the energy absorbing material 1 flexible, the concavo-convex portions 5, 6 are formed in a spiral shape, but the concavo-convex portions may be arranged in a ring shape to have flexibility. When attaching the energy absorbing material 1 to each part, not only a method of attaching with an adhesive, but also a clip may be attached to the energy absorbing material 1 and attached to a panel, or may be attached with a clip band.
【0017】[0017]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、自
動車の重量をさほど大きくすることなく、ボディに加わ
った外力のエネルギーを吸収することができ、その外力
による乗員の負担や、他の構成部品の破損を軽減するこ
とができる。As described above, according to the present invention, the energy of the external force applied to the body can be absorbed without increasing the weight of the automobile so much that the load on the occupant due to the external force and other factors can be improved. Can be reduced.
【図1】本発明の衝撃エネルギー吸収材の1つの実施の
形態を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of an impact energy absorbing material of the present invention.
【図2】同正面図である。FIG. 2 is a front view of the same.
【図3】同部分破断側面図である。FIG. 3 is a partially broken side view of the same.
【図4】図3の矢視X部の拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a portion X in FIG. 3;
【図5】Aは、本発明の一実施の形態による衝撃エネル
ギー吸収材の特性試験概略図である。Bは同比較例の衝
撃エネルギー吸収材の特性試験概略図である。FIG. 5A is a schematic diagram of a characteristic test of an impact energy absorbing material according to an embodiment of the present invention. B is a schematic diagram of a characteristic test of the impact energy absorbing material of the comparative example.
【図6】特性試験の結果を示す概略グラフである。FIG. 6 is a schematic graph showing the results of a characteristic test.
【図7】本実施の形態による衝撃エネルギー吸収材を配
設する場所を示した自動車の斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of the automobile showing a place where the impact energy absorbing material according to the present embodiment is provided.
1 衝撃エネルギー吸収材 2 外層材 3 中間層材 4 内層材 5 凹部 6 凸部 11 自動車 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Impact energy absorbing material 2 Outer layer material 3 Intermediate layer material 4 Inner layer material 5 Concave part 6 Convex part 11 Automobile
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B62D 25/04 B62D 25/04 B 25/06 25/06 A F16F 7/12 F16F 7/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B62D 25/04 B62D 25/04 B 25/06 25/06 A F16F 7/12 F16F 7/12
Claims (14)
けたフレキシブルパイプを、自動車のボディに取付け、
外力がパイプに加わったときに、塑性変形させて外力の
エネルギーを吸収するようにしたことを特徴とする衝撃
エネルギー吸収材。1. A flexible pipe having a rectangular cross-sectional shape and having irregularities on its periphery is attached to an automobile body,
An impact energy absorbing material characterized in that when an external force is applied to a pipe, the pipe is plastically deformed to absorb the energy of the external force.
状に設けたことを特徴とする請求項1に記載の衝撃エネ
ルギー吸収材。2. The impact energy absorbing material according to claim 1, wherein the concave and convex portions of the flexible pipe are spirally provided.
に並べたことを特徴とする請求項1に記載の衝撃エネル
ギー吸収材。3. The impact energy absorbing material according to claim 1, wherein the concave and convex portions of the flexible pipe are arranged in a ring.
設したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1に記
載の衝撃エネルギー吸収材。4. The impact energy absorbing material according to claim 1, wherein said flexible pipe is disposed to be curved.
外層材を重ね合わせて形成したことを特徴とする請求項
1〜4のいずれか1に記載の衝撃エネルギー吸収材。5. The impact energy absorbing material according to claim 1, wherein said flexible pipe is formed by laminating an inner layer material and an outer layer material.
締結部材で上記ボディに取付けたことを特徴とする請求
項1〜5のうちいずれか1に記載の衝撃エネルギー吸収
材。6. The impact energy absorbing material according to claim 1, wherein the flexible pipe is attached to the body with an adhesive or a fastening member.
を特徴とする請求項1〜6のいずれか1に記載の衝撃エ
ネルギー吸収材。7. The impact energy absorbing material according to claim 1, wherein the body is a front pillar.
特徴とする請求項1〜6のいずれか1に記載の衝撃エネ
ルギー吸収材。8. The impact energy absorbing material according to claim 1, wherein said body is a center pillar.
部であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1に
記載の衝撃エネルギー吸収材。9. The impact energy absorbing material according to claim 1, wherein the body is a shoulder portion of a front door.
であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1に記
載の衝撃エネルギー吸収材。10. The impact energy absorbing material according to claim 1, wherein the body is a shoulder portion of a rear door.
あることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1に記載
の衝撃エネルギー吸収材。11. The impact energy absorbing material according to claim 1, wherein the body is a front roof rail.
ることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1に記載の
衝撃エネルギー吸収材。12. The impact energy absorbing material according to claim 1, wherein the body is a side roof rail.
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1に記載の衝
撃エネルギー吸収材。13. The impact energy absorbing material according to claim 1, wherein said body is a rear header roof.
りであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1に
記載の衝撃エネルギー吸収材。14. The impact energy absorbing material according to claim 1, wherein the body is around a sliding roof.
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JP2000064966A JP2000272448A (en) | 2000-01-01 | 2000-03-09 | Impact energy absorbing material |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2000
- 2000-03-09 JP JP2000064966A patent/JP2000272448A/en active Pending
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---|---|---|---|
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