JP2003097623A - 衝撃吸収部品 - Google Patents
衝撃吸収部品Info
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
- B60R21/04—Padded linings for the vehicle interior ; Energy absorbing structures associated with padded or non-padded linings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
- F16F7/12—Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members
- F16F7/121—Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members the members having a cellular, e.g. honeycomb, structure
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- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
- B60R21/04—Padded linings for the vehicle interior ; Energy absorbing structures associated with padded or non-padded linings
- B60R2021/0414—Padded linings for the vehicle interior ; Energy absorbing structures associated with padded or non-padded linings using energy absorbing ribs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Vibration Dampers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 車室内の充分な空間と視認性を確保しつつ、
充分な人体保護機能を有するように、小さい変形量で十
分な衝撃吸収能力を持つ衝撃吸収部品を提供する。 【解決手段】 自動車の構造部材と、前記構造部材から
車室内方に配置される樹脂製の内装材との間に配置され
る樹脂製の衝撃吸収部品であって、高剛性脆性破壊部
と、低剛性延性破壊部とを並列的に配置して構成した。
高剛性脆性破壊部は、「単位変形量での反発力が大き
く、小さい変形量で破壊に至る部分」と定義でき、ま
た、低剛性延性破壊部は、「単位変形量での反発力が小
さく、大きい変形量で破壊に至る部分」と定義できる。
充分な人体保護機能を有するように、小さい変形量で十
分な衝撃吸収能力を持つ衝撃吸収部品を提供する。 【解決手段】 自動車の構造部材と、前記構造部材から
車室内方に配置される樹脂製の内装材との間に配置され
る樹脂製の衝撃吸収部品であって、高剛性脆性破壊部
と、低剛性延性破壊部とを並列的に配置して構成した。
高剛性脆性破壊部は、「単位変形量での反発力が大き
く、小さい変形量で破壊に至る部分」と定義でき、ま
た、低剛性延性破壊部は、「単位変形量での反発力が小
さく、大きい変形量で破壊に至る部分」と定義できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の車室内の
衝撃吸収部品に関し、さらに詳しくは、自動車の衝突や
横転等の場合に車両に衝撃荷重が加わった際に、乗員へ
の衝撃エネルギーの入力を緩和するのに好適な衝撃吸収
部品に関するものである。
衝撃吸収部品に関し、さらに詳しくは、自動車の衝突や
横転等の場合に車両に衝撃荷重が加わった際に、乗員へ
の衝撃エネルギーの入力を緩和するのに好適な衝撃吸収
部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車等の車両部品においては、
衝突や横転等の事故時における乗員の保護対策等に対
し、益々高い基準が定められる傾向にある。特に、米国
においては、米国連邦自動車安全基準（ＦＭＶＳＳ２０
１、２０８、２１４等）が制定され、厳しい基準がしか
れている。従って、インストルメントパネルやピラーガ
ーニッシュ、ドアトリム等の車両部品については衝撃エ
ネルギーを吸収する機能が要求されている。
衝突や横転等の事故時における乗員の保護対策等に対
し、益々高い基準が定められる傾向にある。特に、米国
においては、米国連邦自動車安全基準（ＦＭＶＳＳ２０
１、２０８、２１４等）が制定され、厳しい基準がしか
れている。従って、インストルメントパネルやピラーガ
ーニッシュ、ドアトリム等の車両部品については衝撃エ
ネルギーを吸収する機能が要求されている。
【０００３】自動車の衝撃吸収構造は、フレーム、ドア
パネル等の自動車の構造部材と、これらの構造部材の内
側に配置されて車室を構築する樹脂製の内装材と、これ
らの間に配置される樹脂製の衝撃吸収部品から構成され
ている。特開平８−５８５０７号公報、特開平１０−３
５３７８号公報等には、内装部材である表壁と衝撃吸収
部品であるリブ構造体とを一体に形成する構成が開示さ
れている。
パネル等の自動車の構造部材と、これらの構造部材の内
側に配置されて車室を構築する樹脂製の内装材と、これ
らの間に配置される樹脂製の衝撃吸収部品から構成され
ている。特開平８−５８５０７号公報、特開平１０−３
５３７８号公報等には、内装部材である表壁と衝撃吸収
部品であるリブ構造体とを一体に形成する構成が開示さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような構
造体では、人体に高い衝撃荷重が負荷されるのを防ぐた
めに低剛性に設定されており、衝撃時に発生する荷重が
ピーク値に達するまでに幾分かの変形量を要する。従っ
て、構造体の変形が限界に達した時に（底付した時に）
乗員が自動車の構造部材に高速度で衝突しないように、
構造体の厚みを厚くして構造体で衝撃エネルギーを吸収
する必要がある。そのために、車室内が狭くなって居住
性を損なったり、外部への視認性が低下するなどの弊害
が起きてしまう。一方、衝撃吸収構造体を高剛性に設定
すれば、高い衝撃荷重が負荷されてやはり人体の保護を
図ることができない。
造体では、人体に高い衝撃荷重が負荷されるのを防ぐた
めに低剛性に設定されており、衝撃時に発生する荷重が
ピーク値に達するまでに幾分かの変形量を要する。従っ
て、構造体の変形が限界に達した時に（底付した時に）
乗員が自動車の構造部材に高速度で衝突しないように、
構造体の厚みを厚くして構造体で衝撃エネルギーを吸収
する必要がある。そのために、車室内が狭くなって居住
性を損なったり、外部への視認性が低下するなどの弊害
が起きてしまう。一方、衝撃吸収構造体を高剛性に設定
すれば、高い衝撃荷重が負荷されてやはり人体の保護を
図ることができない。
【０００５】本発明の目的は、上記課題に鑑み、車室内
の充分な空間と視認性を確保しつつ、充分な人体保護機
能を有するように、小さい変形量で十分な衝撃吸収能力
を持つ衝撃吸収部品を提供することにある。
の充分な空間と視認性を確保しつつ、充分な人体保護機
能を有するように、小さい変形量で十分な衝撃吸収能力
を持つ衝撃吸収部品を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、請求項１に記載の発明
は、自動車の構造部材と、前記構造部材から車室内方に
配置される樹脂製の内装材との間に配置される樹脂製の
衝撃吸収部品であって、高剛性脆性破壊部と、低剛性延
性破壊部とを並列的に配置して構成したことを特徴とす
る衝撃吸収部品である。ここで、高剛性脆性破壊部は、
「単位変形量での反発力が大きく、小さい変形量で破壊
に至る部分」と定義でき、また、低剛性延性破壊部は、
「単位変形量での反発力が小さく、大きい変形量で破壊
に至る部分」と定義できる。
成するためになされたもので、請求項１に記載の発明
は、自動車の構造部材と、前記構造部材から車室内方に
配置される樹脂製の内装材との間に配置される樹脂製の
衝撃吸収部品であって、高剛性脆性破壊部と、低剛性延
性破壊部とを並列的に配置して構成したことを特徴とす
る衝撃吸収部品である。ここで、高剛性脆性破壊部は、
「単位変形量での反発力が大きく、小さい変形量で破壊
に至る部分」と定義でき、また、低剛性延性破壊部は、
「単位変形量での反発力が小さく、大きい変形量で破壊
に至る部分」と定義できる。
【０００７】これにより、衝撃吸収過程において、高剛
性脆性破壊部と低剛性延性破壊部とが並列的に変形し、
両者の変形挙動を合成した変形挙動を有する衝撃吸収部
品が提供される。すなわち、高剛性脆性破壊部は、衝突
体に対して大きな反発力を与えつつ変形し、大きな運動
エネルギーを吸収するが、小さい変形量で破壊してしま
う。一方、低剛性延性破壊部は、単位変形量での反発力
が小さいので運動エネルギー吸収量は大きくないが、大
きい変形量で破壊に至るので最後まで破壊せずに残る。
従って、変形荷重が最後に増加することがなく、全体と
して小さい変形量で十分な衝撃吸収能力を持つような衝
撃吸収部品を提供することができる。
性脆性破壊部と低剛性延性破壊部とが並列的に変形し、
両者の変形挙動を合成した変形挙動を有する衝撃吸収部
品が提供される。すなわち、高剛性脆性破壊部は、衝突
体に対して大きな反発力を与えつつ変形し、大きな運動
エネルギーを吸収するが、小さい変形量で破壊してしま
う。一方、低剛性延性破壊部は、単位変形量での反発力
が小さいので運動エネルギー吸収量は大きくないが、大
きい変形量で破壊に至るので最後まで破壊せずに残る。
従って、変形荷重が最後に増加することがなく、全体と
して小さい変形量で十分な衝撃吸収能力を持つような衝
撃吸収部品を提供することができる。
【０００８】請求項２に記載の発明は、前記高剛性脆性
破壊部は、衝撃吸収部品の変形過程の途中で前記低剛性
延性破壊部より前に破壊して衝撃吸収に関与しなくなる
ことを特徴とする請求項１に記載の衝撃吸収部品であ
る。これにより、高剛性脆性破壊部を衝撃時に発生する
荷重がピーク値に達する前に破壊するようにして、荷重
のピーク値の増加を防ぐことができる。
破壊部は、衝撃吸収部品の変形過程の途中で前記低剛性
延性破壊部より前に破壊して衝撃吸収に関与しなくなる
ことを特徴とする請求項１に記載の衝撃吸収部品であ
る。これにより、高剛性脆性破壊部を衝撃時に発生する
荷重がピーク値に達する前に破壊するようにして、荷重
のピーク値の増加を防ぐことができる。
【０００９】請求項３に記載の発明は、前記高剛性脆性
破壊部には、構造的な脆弱部が形成されていることを特
徴とする請求項１又は２に記載の衝撃吸収部品である。
これにより、高剛性脆性破壊部の破壊のタイミングの設
定が容易になり、衝撃吸収部品の変形挙動及びそれに伴
う衝撃エネルギー吸収特性の制御が容易になる。
破壊部には、構造的な脆弱部が形成されていることを特
徴とする請求項１又は２に記載の衝撃吸収部品である。
これにより、高剛性脆性破壊部の破壊のタイミングの設
定が容易になり、衝撃吸収部品の変形挙動及びそれに伴
う衝撃エネルギー吸収特性の制御が容易になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて詳
細に説明する。図１ないし図２は本発明の衝撃吸収部品
１０と性能評価用衝突体１１の概略図である。図１は自
動車の構造体側から見た斜視図、図２が側面図である。
尚、これらの図では、厚みは省略している。この実施の
形態では、衝撃吸収部品１０は、それぞれ別体として成
形された高剛性脆性破壊部１２と低剛性延性破壊部１３
から構成されている。
細に説明する。図１ないし図２は本発明の衝撃吸収部品
１０と性能評価用衝突体１１の概略図である。図１は自
動車の構造体側から見た斜視図、図２が側面図である。
尚、これらの図では、厚みは省略している。この実施の
形態では、衝撃吸収部品１０は、それぞれ別体として成
形された高剛性脆性破壊部１２と低剛性延性破壊部１３
から構成されている。
【００１１】図３は、高剛性脆性破壊部１２、すなわ
ち、単位変形量での反発力が大きく、小さい変形量で破
壊に至る部分を示す概略図であり、図４はその拡大図で
ある。図５は、低剛性延性破壊部１３、すなわち、単位
変形量での反発力が小さく、大きい変形量で破壊に至る
部分を示す概略図である。
ち、単位変形量での反発力が大きく、小さい変形量で破
壊に至る部分を示す概略図であり、図４はその拡大図で
ある。図５は、低剛性延性破壊部１３、すなわち、単位
変形量での反発力が小さく、大きい変形量で破壊に至る
部分を示す概略図である。
【００１２】この実施の形態では、高剛性脆性破壊部１
２は複数の円筒部材１４からなっている。円筒部材１４
には、衝撃方向に沿って延び、前端側に開口する切欠部
（脆弱部）１５が形成されている。円筒部材１４に前端
側に広がるテーパを形成してもよい。
２は複数の円筒部材１４からなっている。円筒部材１４
には、衝撃方向に沿って延び、前端側に開口する切欠部
（脆弱部）１５が形成されている。円筒部材１４に前端
側に広がるテーパを形成してもよい。
【００１３】一方、低剛性延性破壊部１３は、衝撃方向
に面する前面板１６と、衝撃方向に沿って延びる格子状
のリブ板１７とが一体に成形されたリブ構造体１８とな
っている。そして、各円筒部材１４は、リブ構造体１８
の各格子の中に配置されている。両者が互いに他を拘束
するための構造を設けてもよいが、実質的に独立に変形
可能な範囲に限られる。この例では、リブ板１７の後端
と円筒部材１４の後端とはほぼ面一であって、衝撃が負
荷されると両者は同時に変形を始めるようになっている
が、面一とせずに一方の変形開始を遅らせるようにして
もよい。
に面する前面板１６と、衝撃方向に沿って延びる格子状
のリブ板１７とが一体に成形されたリブ構造体１８とな
っている。そして、各円筒部材１４は、リブ構造体１８
の各格子の中に配置されている。両者が互いに他を拘束
するための構造を設けてもよいが、実質的に独立に変形
可能な範囲に限られる。この例では、リブ板１７の後端
と円筒部材１４の後端とはほぼ面一であって、衝撃が負
荷されると両者は同時に変形を始めるようになっている
が、面一とせずに一方の変形開始を遅らせるようにして
もよい。
【００１４】この実施の形態では、高剛性脆性破壊部１
２と低剛性延性破壊部１３とを、それぞれ異なる素材を
用いて、すなわち、高剛性脆性破壊部１２は高剛性素材
で、低剛性延性破壊部１３は低剛性素材で別体に形成し
ており、変形過程におけるそれぞれの役割分担を設定す
るのが容易である。しかしながら、本発明の実施はこれ
に限られるものではない。例えば、同じ素材で別体に形
成してもよく、その場合、剛性は素材の厚さや形状で設
定できるので問題は無い。また、特殊な成形方法を用い
れば、異なる素材を用いて一体に形成することもでき、
組み合わせる手間を省くことができる。勿論、同じ素材
を用いて一体に形成することもできる。一体に成形する
場合には、高剛性脆性破壊部１２と低剛性延性破壊部１
３が明確に区別できるようにそれぞれ形成され、変形過
程において相互の影響を受けないような結合状態である
ことが好ましい。
２と低剛性延性破壊部１３とを、それぞれ異なる素材を
用いて、すなわち、高剛性脆性破壊部１２は高剛性素材
で、低剛性延性破壊部１３は低剛性素材で別体に形成し
ており、変形過程におけるそれぞれの役割分担を設定す
るのが容易である。しかしながら、本発明の実施はこれ
に限られるものではない。例えば、同じ素材で別体に形
成してもよく、その場合、剛性は素材の厚さや形状で設
定できるので問題は無い。また、特殊な成形方法を用い
れば、異なる素材を用いて一体に形成することもでき、
組み合わせる手間を省くことができる。勿論、同じ素材
を用いて一体に形成することもできる。一体に成形する
場合には、高剛性脆性破壊部１２と低剛性延性破壊部１
３が明確に区別できるようにそれぞれ形成され、変形過
程において相互の影響を受けないような結合状態である
ことが好ましい。
【００１５】いずれの場合でも、高剛性脆性破壊部１２
に構造的に脆弱部１５を形成することで、素材の強度と
は別にその脆性破壊強度を設定することができる。上記
の実施の形態では、円筒部材１４にテーパと切欠部１５
が形成されており、変形初期には高い反発力を示すが、
変形の進行に伴い円筒部材１４が前端側から拡径し、さ
らに切欠部１５のノッチ効果によって破壊するので、比
較的小さい変形量で破壊する。
に構造的に脆弱部１５を形成することで、素材の強度と
は別にその脆性破壊強度を設定することができる。上記
の実施の形態では、円筒部材１４にテーパと切欠部１５
が形成されており、変形初期には高い反発力を示すが、
変形の進行に伴い円筒部材１４が前端側から拡径し、さ
らに切欠部１５のノッチ効果によって破壊するので、比
較的小さい変形量で破壊する。
【００１６】なお、本発明の衝撃吸収部品は、高剛性脆
性破壊部と、低剛性延性破壊部とが並列的に配置されて
構成されていれば良く、各部分の形状や、テーパの付し
方、脆弱部の形成のし方、切欠部の形状等は、特に限定
されるものではない。
性破壊部と、低剛性延性破壊部とが並列的に配置されて
構成されていれば良く、各部分の形状や、テーパの付し
方、脆弱部の形成のし方、切欠部の形状等は、特に限定
されるものではない。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。本
発明の一実施例である衝撃吸収部品１０は、発明の実施
の形態において構造を説明したものであり、高剛性脆性
破壊部１２は、直径１５ｍｍ、高さ２６ｍｍ、板厚１．
２ｍｍの円筒体である。これには、幅３．９ｍｍ、長さ
２１ｍｍの切り欠きが４つ設けられている。また、低剛
性延性破壊部１３は、長さ２７０ｍｍ、幅９０ｍｍ、高
さ２６ｍｍ、板厚０．６ｍｍ、ピッチが３０ｍｍの格子
状のリブ構造体２０である。高剛性脆性破壊部１２は、
低剛性延性破壊部１３の格子の一つ一つに収まるよう
に、並列的に配置されている。
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。本
発明の一実施例である衝撃吸収部品１０は、発明の実施
の形態において構造を説明したものであり、高剛性脆性
破壊部１２は、直径１５ｍｍ、高さ２６ｍｍ、板厚１．
２ｍｍの円筒体である。これには、幅３．９ｍｍ、長さ
２１ｍｍの切り欠きが４つ設けられている。また、低剛
性延性破壊部１３は、長さ２７０ｍｍ、幅９０ｍｍ、高
さ２６ｍｍ、板厚０．６ｍｍ、ピッチが３０ｍｍの格子
状のリブ構造体２０である。高剛性脆性破壊部１２は、
低剛性延性破壊部１３の格子の一つ一つに収まるよう
に、並列的に配置されている。
【００１８】衝突吸収部品１０の性能は図１に示すよう
な方法で評価する。すなわち、衝撃吸収部品の正面をバ
リア（固定障壁）に向けて対向配置し、裏面側から質量
６．８ｋｇで直径１６５ｍｍの半球の衝突体１１を５．
０ｍ／ｓで衝突させ、その際の衝撃吸収部品の変形量と
反発力を測定する。ここでは、衝撃吸収部品１０の性能
評価はコンピュータを用いたシミュレーションにて実施
した。解析手法は既知であり、そのためのソフトウエア
は市販されている。図６には、解析に用いた形状モデル
が示されている。 ・使用ソフト LS-DYNA version 940 (Livermore Softw
are Technology Corporation製) ・解析手法 空間の離散化：有限要素方 時間積分：中
心差分に基づく陽解法 ・衝撃吸収部品の固定条件 衝突体の反対側に剛体壁を
定義
な方法で評価する。すなわち、衝撃吸収部品の正面をバ
リア（固定障壁）に向けて対向配置し、裏面側から質量
６．８ｋｇで直径１６５ｍｍの半球の衝突体１１を５．
０ｍ／ｓで衝突させ、その際の衝撃吸収部品の変形量と
反発力を測定する。ここでは、衝撃吸収部品１０の性能
評価はコンピュータを用いたシミュレーションにて実施
した。解析手法は既知であり、そのためのソフトウエア
は市販されている。図６には、解析に用いた形状モデル
が示されている。 ・使用ソフト LS-DYNA version 940 (Livermore Softw
are Technology Corporation製) ・解析手法 空間の離散化：有限要素方 時間積分：中
心差分に基づく陽解法 ・衝撃吸収部品の固定条件 衝突体の反対側に剛体壁を
定義
【００１９】本発明の衝撃吸収部品の、高剛性脆性破壊
部１２の材料としては弾性率、破断応力等以下のような
値を用いた。 ・弾性率：１０４００ＭＰａ ・破断応力：３５６ＭＰａ ・ポアソン比：０．３５ ・比重：１．２２ ・材料モデル：LS-DYNA物性タイプ１９
部１２の材料としては弾性率、破断応力等以下のような
値を用いた。 ・弾性率：１０４００ＭＰａ ・破断応力：３５６ＭＰａ ・ポアソン比：０．３５ ・比重：１．２２ ・材料モデル：LS-DYNA物性タイプ１９
【００２０】本発明の衝撃吸収部品の、低剛性延性破壊
部１３の材料としては弾性率、破断応力等以下のような
値を用いた。 ・弾性率：８６３ＭＰａ ・降伏応力：１９．６ＭＰａ ・破断組成歪み：０．４０ ・ポアソン比：０．４０ ・比重：０．９０ ・材料モデル：LS-DYNA物性タイプ２４ ・Cowper-Symonds式のパラメータ：C=２．８０ｓ−１、
P=９．８７
部１３の材料としては弾性率、破断応力等以下のような
値を用いた。 ・弾性率：８６３ＭＰａ ・降伏応力：１９．６ＭＰａ ・破断組成歪み：０．４０ ・ポアソン比：０．４０ ・比重：０．９０ ・材料モデル：LS-DYNA物性タイプ２４ ・Cowper-Symonds式のパラメータ：C=２．８０ｓ−１、
P=９．８７
【００２１】図７に、本発明の衝撃吸収部品の衝突性能
を、シミュレーションにて評価した場合の変形量と反発
力の関係を示す。２１ｍｍで変形を終了し、反発力の最
大値も６ｋNとなり、小さい変形量で十分な衝撃吸収能
力を持っていることがわかる。
を、シミュレーションにて評価した場合の変形量と反発
力の関係を示す。２１ｍｍで変形を終了し、反発力の最
大値も６ｋNとなり、小さい変形量で十分な衝撃吸収能
力を持っていることがわかる。
【００２２】（比較例１）図８に、低剛性延性破壊部１
３単独での衝突性能を、シミュレーションにて評価した
場合の変形量と反発力の関係を示す。この低剛性延性破
壊部１３は、長さ２７０ｍｍ、幅９０ｍｍ、高さ２６ｍ
ｍ、板厚０．６ｍｍ、ピッチが３０ｍｍの格子状のリブ
構造体である。これによると、変形量が２６mmに達した
ところで性能評価用衝突体が自動車の構造部材に衝突
し、反発力が急激に増大しており、衝撃吸収能力が不十
分であることがわかる。
３単独での衝突性能を、シミュレーションにて評価した
場合の変形量と反発力の関係を示す。この低剛性延性破
壊部１３は、長さ２７０ｍｍ、幅９０ｍｍ、高さ２６ｍ
ｍ、板厚０．６ｍｍ、ピッチが３０ｍｍの格子状のリブ
構造体である。これによると、変形量が２６mmに達した
ところで性能評価用衝突体が自動車の構造部材に衝突
し、反発力が急激に増大しており、衝撃吸収能力が不十
分であることがわかる。
【００２３】（比較例２）図９に、長さ２７０ｍｍ、幅
９０ｍｍ、高さ２６ｍｍ、板厚１．０ｍｍ、ピッチが３
０ｍｍの格子状のリブ構造体である低剛性延性破壊部１
３単独での衝突性能を、シミュレーションにて評価した
場合の変形量と反発力の関係を示す。１８ｍｍで変形を
終了し、１５ｍｍまでの反発力の最大値は６ｋＮと本発
明の衝撃吸収部品とほぼ同等であるが、変形量が１５mm
以降での反発力の最大値は９ｋＮと大きくなり、衝撃吸
収能力が本発明の衝撃吸収部品より劣っていることがわ
かる。
９０ｍｍ、高さ２６ｍｍ、板厚１．０ｍｍ、ピッチが３
０ｍｍの格子状のリブ構造体である低剛性延性破壊部１
３単独での衝突性能を、シミュレーションにて評価した
場合の変形量と反発力の関係を示す。１８ｍｍで変形を
終了し、１５ｍｍまでの反発力の最大値は６ｋＮと本発
明の衝撃吸収部品とほぼ同等であるが、変形量が１５mm
以降での反発力の最大値は９ｋＮと大きくなり、衝撃吸
収能力が本発明の衝撃吸収部品より劣っていることがわ
かる。
【００２４】（比較例３）図１０は、高剛性脆性破壊部
１２単独で衝突性能を評価した場合の変形量と反発力の
関係を示すグラフである。この高剛性脆性破壊部１２
は、直径１５ｍｍ、高さ２６ｍｍ、板厚１．２ｍｍの円
筒体である。これには、幅３．９ｍｍ、長さ２１ｍｍの
切り欠きが４つ設けられている。変形量が１０ｍｍに達
したところで、高剛性脆性破壊部１２は破壊され、反発
力が急激に低下している。さらに、その後変形量が２６
mmに達したところで性能評価用衝突体が自動車の構造体
に衝突し、反発力が急激に増大している。
１２単独で衝突性能を評価した場合の変形量と反発力の
関係を示すグラフである。この高剛性脆性破壊部１２
は、直径１５ｍｍ、高さ２６ｍｍ、板厚１．２ｍｍの円
筒体である。これには、幅３．９ｍｍ、長さ２１ｍｍの
切り欠きが４つ設けられている。変形量が１０ｍｍに達
したところで、高剛性脆性破壊部１２は破壊され、反発
力が急激に低下している。さらに、その後変形量が２６
mmに達したところで性能評価用衝突体が自動車の構造体
に衝突し、反発力が急激に増大している。
【００２５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、衝撃吸収過程において、高剛性脆性破壊部と低剛性
延性破壊部とが並列的に変形し、従って、変形荷重が最
後に増加することがなく、全体として小さい変形量で十
分な衝撃吸収能力を持つような衝撃吸収部品を提供する
ことができる。
ば、衝撃吸収過程において、高剛性脆性破壊部と低剛性
延性破壊部とが並列的に変形し、従って、変形荷重が最
後に増加することがなく、全体として小さい変形量で十
分な衝撃吸収能力を持つような衝撃吸収部品を提供する
ことができる。
【図１】本発明の衝撃吸収部品と衝突体の概略図であ
る。
る。
【図２】本発明の衝撃吸収部品と衝突体の概略図であ
る。
る。
【図３】本発明の衝撃吸収部品の高剛性脆性破壊部を示
す概略図である。
す概略図である。
【図４】本発明の衝撃吸収部品の高剛性脆性破壊部の拡
大図である。
大図である。
【図５】低剛性延性破壊部を示す概略図である。
【図６】衝突性能を評価したシミュレーションに用い
た、本発明の衝撃吸収部品と衝突体の形状モデルであ
る。
た、本発明の衝撃吸収部品と衝突体の形状モデルであ
る。
【図７】本発明の衝撃吸収部品の衝突性能を評価した場
合の変形量と反発力の関係を示すグラフである。
合の変形量と反発力の関係を示すグラフである。
【図８】比較例１となる、低剛性延性破壊部単独で衝突
性能を評価した場合の変形量と反発力の関係を示すグラ
フである。
性能を評価した場合の変形量と反発力の関係を示すグラ
フである。
【図９】比較例２となる、低剛性延性破壊部単独の板厚
を増やして、単位変形量での反発力を大きくした衝撃吸
収部品の変形量と反発力の関係を示すグラフである。
を増やして、単位変形量での反発力を大きくした衝撃吸
収部品の変形量と反発力の関係を示すグラフである。
【図１０】比較例３となる、高剛性脆性破壊部単独で衝
突性能を評価した場合の変形量と反発力の関係を示すグ
ラフである。
突性能を評価した場合の変形量と反発力の関係を示すグ
ラフである。
１０・・・衝撃吸収部品、１１・・・性能評価用衝突
体、１２・・・高剛性脆性破壊部、１３・・・低剛性延
性破壊部、１４・・・円筒部材、１５・・・切欠部、１
６・・・前面板、１７・・・リブ板、１８・・・リブ構
造体
体、１２・・・高剛性脆性破壊部、１３・・・低剛性延
性破壊部、１４・・・円筒部材、１５・・・切欠部、１
６・・・前面板、１７・・・リブ板、１８・・・リブ構
造体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 筒渕 雅明
千葉県市原市姉崎海岸５の１ 住友化学工
業株式会社内
Ｆターム(参考） 3J066 AA23 BA04 BB01 BC03 BF01
BG02
Claims (3)
- 【請求項１】 自動車の構造部材と、前記構造部材から
車室内方に配置される樹脂製の内装材との間に配置され
る樹脂製の衝撃吸収部品であって、 高剛性脆性破壊部と、低剛性延性破壊部とを並列的に配
置して構成したことを特徴とする衝撃吸収部品。 - 【請求項２】 前記高剛性脆性破壊部は、衝撃吸収部品
の変形過程の途中で前記低剛性延性破壊部より前に破壊
して衝撃吸収に関与しなくなることを特徴とする請求項
１に記載の衝撃吸収部品。 - 【請求項３】 前記高剛性脆性破壊部には、構造的な脆
弱部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２
に記載の衝撃吸収部品。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001293175A JP2003097623A (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | 衝撃吸収部品 |
| US10/255,081 US20030075953A1 (en) | 2001-09-26 | 2002-09-26 | Impact energy absorbing component |
| DE10244948A DE10244948A1 (de) | 2001-09-26 | 2002-09-26 | Aufprallenergieabsorbierendes Bauteil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001293175A JP2003097623A (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | 衝撃吸収部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003097623A true JP2003097623A (ja) | 2003-04-03 |
Family
ID=19115020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001293175A Pending JP2003097623A (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | 衝撃吸収部品 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030075953A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003097623A (ja) |
| DE (1) | DE10244948A1 (ja) |
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-
2001
- 2001-09-26 JP JP2001293175A patent/JP2003097623A/ja active Pending
-
2002
- 2002-09-26 US US10/255,081 patent/US20030075953A1/en not_active Abandoned
- 2002-09-26 DE DE10244948A patent/DE10244948A1/de not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030075953A1 (en) | 2003-04-24 |
| DE10244948A1 (de) | 2003-05-08 |
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