JP2003237620A - 車輛用エネルギ吸収変形エレメント - Google Patents
車輛用エネルギ吸収変形エレメントInfo
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- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
- B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
- B60R19/26—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
- B60R19/34—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means destroyed upon impact, e.g. one-shot type
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- B60R19/18—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
- B60R2019/186—Additional energy absorbing means supported on bumber beams, e.g. cellular structures or material
- B60R2019/1866—Cellular structures
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- B60R19/18—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
- B60R2019/1893—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact comprising a multiplicity of identical adjacent shock-absorbing means
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エネルギー吸収特性を向上させた変形エレメ
ントを提供する 【解決手段】 本発明は、長さ方向軸線を持つ単チャン
バ又は多チャンバ中空形材を含み、形材の長さ方向軸線
の方向に作用する衝撃のエネルギを吸収する、変形エレ
メント(1)に関する。この変形エレメント(1)は、
形材内壁面及び外壁面(9、10)を形成する形材外壁
(4a、4b)を含む。形材外壁(4a、4b)は、形
材壁端長部(5a、5b)及び形材壁中間長部(6a、
6b)に分割され、これによって、一対の形材外壁(4
a、4b)の当接する形材壁端長部(5a、5b)によ
って隅部(3a−d)が形成された隅部領域(2a−
d)を形成する。形材壁端長部の壁厚(8b、8d)
は、形材壁端長部(5a、5b)と隣接した形材壁長部
(6a、6b)の壁厚(8a、8c)よりも厚い。
ントを提供する 【解決手段】 本発明は、長さ方向軸線を持つ単チャン
バ又は多チャンバ中空形材を含み、形材の長さ方向軸線
の方向に作用する衝撃のエネルギを吸収する、変形エレ
メント(1)に関する。この変形エレメント(1)は、
形材内壁面及び外壁面(9、10)を形成する形材外壁
(4a、4b)を含む。形材外壁(4a、4b)は、形
材壁端長部(5a、5b)及び形材壁中間長部(6a、
6b)に分割され、これによって、一対の形材外壁(4
a、4b)の当接する形材壁端長部(5a、5b)によ
って隅部(3a−d)が形成された隅部領域(2a−
d)を形成する。形材壁端長部の壁厚(8b、8d)
は、形材壁端長部(5a、5b)と隣接した形材壁長部
(6a、6b)の壁厚(8a、8c)よりも厚い。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、長さ方向形材軸線
を持つ単チャンバ又は多チャンバ中空形材を含み、形材
の長さ方向軸線の方向に作用する衝撃のエネルギを吸収
する、変形エレメントであって、形材内壁面及び外壁面
を形成する形材側壁を含み、形材端長部及び隅部領域が
隅部を形成し、これによって、隅部領域が、当接する二
つの形材壁端長部によって形成された変形エレメントに
関する。更に、本発明はこのような変形エレメントの使
用に関する。
を持つ単チャンバ又は多チャンバ中空形材を含み、形材
の長さ方向軸線の方向に作用する衝撃のエネルギを吸収
する、変形エレメントであって、形材内壁面及び外壁面
を形成する形材側壁を含み、形材端長部及び隅部領域が
隅部を形成し、これによって、隅部領域が、当接する二
つの形材壁端長部によって形成された変形エレメントに
関する。更に、本発明はこのような変形エレメントの使
用に関する。
【0002】
【従来の技術】端部に作用する衝撃のエネルギを吸収す
るためのチューブ状変形エレメント又は中空形材状変形
エレメントは、一般に周知である。衝撃エネルギの吸収
は、変形エレメントが潰れるときに形材壁が均等に折り
畳まれることによって行われる。
るためのチューブ状変形エレメント又は中空形材状変形
エレメントは、一般に周知である。衝撃エネルギの吸収
は、変形エレメントが潰れるときに形材壁が均等に折り
畳まれることによって行われる。
【0003】スイス国特許第CH691 731号に
は、例えば、車輛の長さ方向ビームにバンパーが変形エ
レメントを介して取り付けられた車輛が記載されてい
る。変形エレメントは、長さ方向に延びる少なくとも一
つの内ストラットを含む多チャンバ中空形材で形成され
ている。衝撃エネルギの一部は、変形エレメントが長さ
方向に潰れるときにベローズ状に折り畳まれることによ
って吸収される。
は、例えば、車輛の長さ方向ビームにバンパーが変形エ
レメントを介して取り付けられた車輛が記載されてい
る。変形エレメントは、長さ方向に延びる少なくとも一
つの内ストラットを含む多チャンバ中空形材で形成され
ている。衝撃エネルギの一部は、変形エレメントが長さ
方向に潰れるときにベローズ状に折り畳まれることによ
って吸収される。
【0004】変形エレメント即ちエネルギ吸収構造は、
可能な限り高い比吸収エネルギ率(specific
absorption of energy)を示さな
ければならず、即ち単位質量当たりにできるだけ大きな
エネルギを吸収しなければならない。最も軽量で最も安
全な車輛、即ちエネルギ吸収構造が装着された車輛等に
対する必要条件を同時に満たすことができるのはこの方
法だけである。
可能な限り高い比吸収エネルギ率(specific
absorption of energy)を示さな
ければならず、即ち単位質量当たりにできるだけ大きな
エネルギを吸収しなければならない。最も軽量で最も安
全な車輛、即ちエネルギ吸収構造が装着された車輛等に
対する必要条件を同時に満たすことができるのはこの方
法だけである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、比エネルギ吸収率(specific energ
y absorption)が、同じ種類の従来の変形
エレメントよりも高い、冒頭に記載した種類の変形エレ
メントを提案することである。変形エレメントは、ベロ
ーズ状折り畳み構造を形成することによって衝撃のエネ
ルギを吸収しなければならない。
は、比エネルギ吸収率(specific energ
y absorption)が、同じ種類の従来の変形
エレメントよりも高い、冒頭に記載した種類の変形エレ
メントを提案することである。変形エレメントは、ベロ
ーズ状折り畳み構造を形成することによって衝撃のエネ
ルギを吸収しなければならない。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的は、本発明によ
れば、少なくとも一つの隅部領域の形材壁端長部の壁厚
が、形材の長さ方向の少なくとも一部(長さ部分)に亘
って、形材壁端長部と隣接した形材壁長部の壁厚よりも
厚く、その結果、形材壁が隅部領域で厚くなり、これに
よって、壁厚が一定であるが形状が同じで全質量が同じ
変形エレメントと比較して、比エネルギ吸収率が高い、
変形エレメントによって達成される。
れば、少なくとも一つの隅部領域の形材壁端長部の壁厚
が、形材の長さ方向の少なくとも一部(長さ部分)に亘
って、形材壁端長部と隣接した形材壁長部の壁厚よりも
厚く、その結果、形材壁が隅部領域で厚くなり、これに
よって、壁厚が一定であるが形状が同じで全質量が同じ
変形エレメントと比較して、比エネルギ吸収率が高い、
変形エレメントによって達成される。
【0007】形材外壁面は、形材外壁の外方に向いた形
材壁面であり、形材内壁面は、形材外壁の内方に向いた
形材壁面である。壁厚は、好ましくは、関連した形材壁
中央領域に対して直交方向に計測する。形材壁中央領域
は、二つの形材壁面間の中央を延びる領域である。
材壁面であり、形材内壁面は、形材外壁の内方に向いた
形材壁面である。壁厚は、好ましくは、関連した形材壁
中央領域に対して直交方向に計測する。形材壁中央領域
は、二つの形材壁面間の中央を延びる領域である。
【0008】本発明の好ましい態様では、少なくとも一
つの隅部領域での、好ましくは全ての隅部領域での形材
壁端長部の壁厚は、形材壁端長部と隣接した形材壁長部
の壁厚よりも大きい。更に、形材壁端長部の壁厚は、好
ましくは、変形エレメントの全長に亘って、対応する形
材壁端長部と隣接した形材壁長部の壁厚よりも大きい。
つの隅部領域での、好ましくは全ての隅部領域での形材
壁端長部の壁厚は、形材壁端長部と隣接した形材壁長部
の壁厚よりも大きい。更に、形材壁端長部の壁厚は、好
ましくは、変形エレメントの全長に亘って、対応する形
材壁端長部と隣接した形材壁長部の壁厚よりも大きい。
【0009】形材壁端長部の壁厚は、隅部に向かって段
階的に又は連続的に増大してもよい。更に、形材壁端長
部と隣接した形材壁長部との間の壁厚は、いきなり増大
してもよい。形材壁端長部の最大壁厚は、形材壁端長部
と隣接した形材壁長部の最小壁厚よりも、例えば少なく
とも5%、好ましくは少なくとも15%、及び特に少な
くとも20%大きい。更に、形材壁端長部の最大壁厚
は、形材壁端長部と隣接した形材壁長部の最小壁厚より
も、好ましくは最大200%、特に最大150%、及び
有利には最大100%大きい。
階的に又は連続的に増大してもよい。更に、形材壁端長
部と隣接した形材壁長部との間の壁厚は、いきなり増大
してもよい。形材壁端長部の最大壁厚は、形材壁端長部
と隣接した形材壁長部の最小壁厚よりも、例えば少なく
とも5%、好ましくは少なくとも15%、及び特に少な
くとも20%大きい。更に、形材壁端長部の最大壁厚
は、形材壁端長部と隣接した形材壁長部の最小壁厚より
も、好ましくは最大200%、特に最大150%、及び
有利には最大100%大きい。
【0010】形材壁端長部の平均壁厚は、形材壁端長部
と隣接した形材壁長部の平均壁厚よりも、例えば少なく
とも5%、好ましくは少なくとも15%、及び特に少な
くとも20%、及び最大200%、好ましくは最大10
0%、及び特に最大60%大きい。 形材壁端長部と隣
接した形材壁長部の壁厚は、可変であってもよいし、又
は好ましくは均等であってもよい。
と隣接した形材壁長部の平均壁厚よりも、例えば少なく
とも5%、好ましくは少なくとも15%、及び特に少な
くとも20%、及び最大200%、好ましくは最大10
0%、及び特に最大60%大きい。 形材壁端長部と隣
接した形材壁長部の壁厚は、可変であってもよいし、又
は好ましくは均等であってもよい。
【0011】形材内壁面及び/又は形材外壁面は平らで
あってもよいし、湾曲していてもよい。好ましい態様で
は、形材外壁面は平らであり、これにより、形材壁端長
部の形材内壁面は傾斜しており、この傾斜により、壁厚
は、形材外壁面に対して計測して増大する。
あってもよいし、湾曲していてもよい。好ましい態様で
は、形材外壁面は平らであり、これにより、形材壁端長
部の形材内壁面は傾斜しており、この傾斜により、壁厚
は、形材外壁面に対して計測して増大する。
【0012】変形エレメントは、多角形断面、例えば三
角形、四角形、又は六角形であってもよい。変形エレメ
ントは、好ましくは箱状である。変形エレメントは、単
チャンバ中空形材であってもよいし、多チャンバ中空形
材であってもよく、一つ、二つ、三つ、四つ、又はそれ
以上のチャンバを有する。
角形、四角形、又は六角形であってもよい。変形エレメ
ントは、好ましくは箱状である。変形エレメントは、単
チャンバ中空形材であってもよいし、多チャンバ中空形
材であってもよく、一つ、二つ、三つ、四つ、又はそれ
以上のチャンバを有する。
【0013】例えば、断面が矩形又は箱状の形材の場合
には、隅部区分の形材壁端長部は、85°乃至95°の
角度で出会い、六角形断面の場合には、115°乃至1
25°の角度で出会う。
には、隅部区分の形材壁端長部は、85°乃至95°の
角度で出会い、六角形断面の場合には、115°乃至1
25°の角度で出会う。
【0014】形材外壁の二つの形材壁端長部間には、好
ましくは形材壁中間長部があり、これによって形材壁中
間長部は、隣接した形材壁端長部の形材壁長部となる。
隅部領域の形材壁端長部の長さは、関連した形材外壁の
長さの例えば少なくとも5%、好ましくは少なくとも1
0%、特に少なくとも15%、有利には少なくとも20
%、及び最大45%、好ましくは最大35%、特に最大
25%と対応する。
ましくは形材壁中間長部があり、これによって形材壁中
間長部は、隣接した形材壁端長部の形材壁長部となる。
隅部領域の形材壁端長部の長さは、関連した形材外壁の
長さの例えば少なくとも5%、好ましくは少なくとも1
0%、特に少なくとも15%、有利には少なくとも20
%、及び最大45%、好ましくは最大35%、特に最大
25%と対応する。
【0015】本発明の別の態様では、変形エレメント
は、節領域を形成する形材壁端長部を持つ一つ又はそれ
以上の形材内壁を持つ多チャンバ中空形材である。形材
内壁が形材外壁に対して直交方向に及び/又は中央で形
材外壁と平行に延びており、中空形材を幾つかの、特に
二つ又は四つのチャンバに分割する。形材内壁は、例え
ば斜めに延びて向き合った隅部を連結してもよい。
は、節領域を形成する形材壁端長部を持つ一つ又はそれ
以上の形材内壁を持つ多チャンバ中空形材である。形材
内壁が形材外壁に対して直交方向に及び/又は中央で形
材外壁と平行に延びており、中空形材を幾つかの、特に
二つ又は四つのチャンバに分割する。形材内壁は、例え
ば斜めに延びて向き合った隅部を連結してもよい。
【0016】節領域は、所定角度で出会う形材内壁の少
なくとも二つの形材壁端長部によって、又は所定角度で
出会う形材内壁及び外壁の少なくとも二つの形材壁端長
部によって形成される。
なくとも二つの形材壁端長部によって、又は所定角度で
出会う形材内壁及び外壁の少なくとも二つの形材壁端長
部によって形成される。
【0017】多チャンバ中空形材の隅部領域は、上文中
に説明したように形成できる。少なくとも一つの好まし
くは全ての節領域の、少なくとも一つの、好ましくは全
ての形材壁端長部の壁厚は、形材壁端長部と隣接した形
材壁長部の壁厚よりも大きい。
に説明したように形成できる。少なくとも一つの好まし
くは全ての節領域の、少なくとも一つの、好ましくは全
ての形材壁端長部の壁厚は、形材壁端長部と隣接した形
材壁長部の壁厚よりも大きい。
【0018】形材壁端長部の壁厚は、節に向かって段階
的に増大してもよく、好ましくは連続的に増大する。節
領域での形材壁端長部の最大壁厚は、形材壁端長部と隣
接した形材壁長部の最小壁厚よりも、少なくとも5%、
好ましくは少なくとも15%、特に少なくとも20%、
及び最大200%、好ましくは最大150%、特に最大
100%大きい。
的に増大してもよく、好ましくは連続的に増大する。節
領域での形材壁端長部の最大壁厚は、形材壁端長部と隣
接した形材壁長部の最小壁厚よりも、少なくとも5%、
好ましくは少なくとも15%、特に少なくとも20%、
及び最大200%、好ましくは最大150%、特に最大
100%大きい。
【0019】節領域での形材壁端長部の平均壁厚は、形
材壁端長部と隣接した形材壁長部の平均壁厚よりも、少
なくとも5%、好ましくは少なくとも15%、特に少な
くとも20%、及び最大200%、好ましくは最大10
0%、特に最大60%大きい。
材壁端長部と隣接した形材壁長部の平均壁厚よりも、少
なくとも5%、好ましくは少なくとも15%、特に少な
くとも20%、及び最大200%、好ましくは最大10
0%、特に最大60%大きい。
【0020】形材壁端長部と隣接した形材壁長部の節領
域での壁厚は、好ましくは均等である。形材内壁の二つ
の形材壁端長部間には、各場合において、好ましくは形
材壁中間長部が配置されており、これによって形材壁中
間長部は形材壁端長部と隣接した形材壁長部となる。
域での壁厚は、好ましくは均等である。形材内壁の二つ
の形材壁端長部間には、各場合において、好ましくは形
材壁中間長部が配置されており、これによって形材壁中
間長部は形材壁端長部と隣接した形材壁長部となる。
【0021】本発明の変形例の形態では、隅部領域だけ
及び/又は節領域だけが本発明による形材壁端長部の壁
を厚くしている多チャンバ中空形材を提供することもで
きる。
及び/又は節領域だけが本発明による形材壁端長部の壁
を厚くしている多チャンバ中空形材を提供することもで
きる。
【0022】本発明の好ましい態様では、形材の内側の
節領域での形材壁端長部の平均壁厚又は最大壁厚は、隅
部領域での形材壁端長部の平均壁厚又は最大壁厚よりも
小さい。形材外壁の節領域の形材壁端長部の平均壁厚又
は最大壁厚は、好ましくは、隅部領域の形材壁端長部の
平均壁厚又は最大壁厚よりも小さく、好ましくは、形材
の内側にある節領域での形材壁端長部の平均壁厚又は最
大壁厚よりも大きい。
節領域での形材壁端長部の平均壁厚又は最大壁厚は、隅
部領域での形材壁端長部の平均壁厚又は最大壁厚よりも
小さい。形材外壁の節領域の形材壁端長部の平均壁厚又
は最大壁厚は、好ましくは、隅部領域の形材壁端長部の
平均壁厚又は最大壁厚よりも小さく、好ましくは、形材
の内側にある節領域での形材壁端長部の平均壁厚又は最
大壁厚よりも大きい。
【0023】別の表現をすると、好ましい態様では、形
材の内側にある節領域が壁を厚くする程度は、形材壁に
ある節領域よりも小さく、形材壁にある節領域が壁を厚
くする程度は、形材の隅部領域よりも小さい。このよう
にして、形材の内領域が過度に強化されたり剛性にされ
たりすることがないようにし、その結果、折り畳みが生
じる傾向を向上する。更に、上述の方策により、変形エ
レメントの有効度が最適になり、即ち変形距離が比較的
長くなる。
材の内側にある節領域が壁を厚くする程度は、形材壁に
ある節領域よりも小さく、形材壁にある節領域が壁を厚
くする程度は、形材の隅部領域よりも小さい。このよう
にして、形材の内領域が過度に強化されたり剛性にされ
たりすることがないようにし、その結果、折り畳みが生
じる傾向を向上する。更に、上述の方策により、変形エ
レメントの有効度が最適になり、即ち変形距離が比較的
長くなる。
【0024】形材の、特に形材壁端長部での外壁及び/
又は内壁の壁厚は、対応する断面のところで形材の長さ
に亘って一定であってもよいし、変化してもよい。本発
明の適当な態様では、衝撃が生じる形材端部領域即ち形
材前端長部の壁厚は、形材外壁又は内壁全体に亘って断
面が隅部から隅部まで及び節領域で、即ち当該技術の現
状に従って均等である。形材端長部に続く長さ方向形材
長さでは、隅部領域及び/又は節領域に本発明に従って
設計された形材壁端長部があり、これによって形材壁端
長部の壁厚は形材の長さ方向で、対応する断面場所で段
階的に又は連続的に増大する。
又は内壁の壁厚は、対応する断面のところで形材の長さ
に亘って一定であってもよいし、変化してもよい。本発
明の適当な態様では、衝撃が生じる形材端部領域即ち形
材前端長部の壁厚は、形材外壁又は内壁全体に亘って断
面が隅部から隅部まで及び節領域で、即ち当該技術の現
状に従って均等である。形材端長部に続く長さ方向形材
長さでは、隅部領域及び/又は節領域に本発明に従って
設計された形材壁端長部があり、これによって形材壁端
長部の壁厚は形材の長さ方向で、対応する断面場所で段
階的に又は連続的に増大する。
【0025】隅部領域又は節領域で壁厚が増大すること
により、ピーク負荷が更に高くなり、上文中に説明した
本発明による変形エレメントの設計は初期ピーク負荷を
減少する。しかしながら、初期ピーク負荷を減少するた
めに形材外壁に例えば窪み等の他の手段を設けることも
できる。
により、ピーク負荷が更に高くなり、上文中に説明した
本発明による変形エレメントの設計は初期ピーク負荷を
減少する。しかしながら、初期ピーク負荷を減少するた
めに形材外壁に例えば窪み等の他の手段を設けることも
できる。
【0026】多チャンバ中空形材の形材外壁に対する形
材壁端長部の長さの比は、好ましくは、隅部領域から節
領域まで計測した形材外壁長部に関する。本発明による
変形エレメントは、プラスチック、例えばファイバ強化
プラスチック製であってもよく、又は金属製、好ましく
は軽金属製であってもよい。変形エレメントは、特に、
好ましくは、アルミニウム又はアルミニウム合金で形成
されている。金属製の本発明による変形エレメントは、
シート状エレメントから製造されていてもよい。しかし
ながら、好ましい形態では、変形エレメントは押出し形
材である。
材壁端長部の長さの比は、好ましくは、隅部領域から節
領域まで計測した形材外壁長部に関する。本発明による
変形エレメントは、プラスチック、例えばファイバ強化
プラスチック製であってもよく、又は金属製、好ましく
は軽金属製であってもよい。変形エレメントは、特に、
好ましくは、アルミニウム又はアルミニウム合金で形成
されている。金属製の本発明による変形エレメントは、
シート状エレメントから製造されていてもよい。しかし
ながら、好ましい形態では、変形エレメントは押出し形
材である。
【0027】本発明による変形エレメントは、車輛、特
に乗用車、ローリー、バス、路面電車、又は都市電車及
び都市間電車等の道路車輛及び線路車輛のエネルギ吸収
構造にその用途がある。本発明による変形エレメント
は、特に上述の車輛の前部領域にその用途がある。更
に、前記変形エレメントは、後部領域にもその用途があ
り、又は所望であれば、上述の車輛の側部領域にもその
用途がある。
に乗用車、ローリー、バス、路面電車、又は都市電車及
び都市間電車等の道路車輛及び線路車輛のエネルギ吸収
構造にその用途がある。本発明による変形エレメント
は、特に上述の車輛の前部領域にその用途がある。更
に、前記変形エレメントは、後部領域にもその用途があ
り、又は所望であれば、上述の車輛の側部領域にもその
用途がある。
【0028】上述の変形エレメントは、例えば骨組み、
特に車輛の長さ方向ビームと一体の構成要素であっても
よい。上述の変形エレメントは、更に、車輛の骨組みに
取り付けられてもよい。変形エレメントは、例えば、バ
ンパーと車輛骨組み又は長さ方向ビームとの間の連結エ
レメントであってもよい。変形エレメントは、例えば、
車輛の前部及び/又は後部領域に配置されていてもよ
く、これによって変形エレメントは、好ましくは、形材
の長さ方向軸線が車輛の長さ方向軸線と平行であるよう
に配置される。
特に車輛の長さ方向ビームと一体の構成要素であっても
よい。上述の変形エレメントは、更に、車輛の骨組みに
取り付けられてもよい。変形エレメントは、例えば、バ
ンパーと車輛骨組み又は長さ方向ビームとの間の連結エ
レメントであってもよい。変形エレメントは、例えば、
車輛の前部及び/又は後部領域に配置されていてもよ
く、これによって変形エレメントは、好ましくは、形材
の長さ方向軸線が車輛の長さ方向軸線と平行であるよう
に配置される。
【0029】本発明による変形エレメントは、その隅部
領域及び節領域において、折り畳みプロセスによって、
隅部領域及び節領域間の形材壁長部におけるよりも大き
なエネルギが吸収されるということに基づいている。こ
の知識は、同様の質量、寸法、及び形状の従来技術の変
形エレメントと比べて、比較的大きな質量を隅部領域に
配置し、及び/又は比較的小さな質量を隅部領域間の形
材壁領域に配置する方法で実施される。
領域及び節領域において、折り畳みプロセスによって、
隅部領域及び節領域間の形材壁長部におけるよりも大き
なエネルギが吸収されるということに基づいている。こ
の知識は、同様の質量、寸法、及び形状の従来技術の変
形エレメントと比べて、比較的大きな質量を隅部領域に
配置し、及び/又は比較的小さな質量を隅部領域間の形
材壁領域に配置する方法で実施される。
【0030】このようにして、質量を形材壁から隅部及
び節領域に再分配することによって、全体として同じ質
量で、更に高い比エネルギ吸収率を得ることができ、そ
のため、本発明による変形エレメントにより、同様の寸
法及び形状の従来技術の変形エレメントで得られるより
も10%乃至30%高い比エネルギ吸収率を得ることが
できる。
び節領域に再分配することによって、全体として同じ質
量で、更に高い比エネルギ吸収率を得ることができ、そ
のため、本発明による変形エレメントにより、同様の寸
法及び形状の従来技術の変形エレメントで得られるより
も10%乃至30%高い比エネルギ吸収率を得ることが
できる。
【0031】本発明を添付図面を参照して以下に例とし
て更に詳細に説明する。
て更に詳細に説明する。
【0032】
【発明の実施の形態】図1に示す従来技術による変形エ
レメント61は単チャンバ中空形材であり、形材外壁6
4a、64bと各隅部63a−dを有し、該形材の各々
はその隅部から隅部までその形材壁中央部71a、71
bに対して直交方向で計測した壁厚68a、68bが均
等である。
レメント61は単チャンバ中空形材であり、形材外壁6
4a、64bと各隅部63a−dを有し、該形材の各々
はその隅部から隅部までその形材壁中央部71a、71
bに対して直交方向で計測した壁厚68a、68bが均
等である。
【0033】明瞭化を図る目的で、図1における重複す
る特徴全てには符号や番号が付してはいない。図2に示
す本発明による変形エレメント1は単チャンバ中空形材
である。変形エレメント1は形材外壁4a、4bを有
し、これらは形材外壁面10及び形材内壁面9を含む。
形材外壁4a、4bは、形材壁端長部5a、5b及び形
材壁中間長部6a、6bに分けられる。更に、変形エレ
メントは隅部領域2a−dに特徴を備えており、これら
の隅部領域は、各場合において、直交して隅部3a−d
を形成する二つの形材壁端長部5a、5bによって形成
されている。各場合において、形材壁中間長部6a、6
bが形材壁4a、4bの二つの形材壁端長部間に配置さ
れる。形材壁端長部5a、5bの壁厚8b、8dは隣接
した形材壁中間長部6a、6bの壁厚8a、8cよりも
大きく、壁厚8a、8cはこの中間長部の全長に亘って
は均等である。形材壁端長部5a、5bの壁厚8b、8
dは、形材壁中間長部6a、6bとの境界部分から隅部
3a、3dまで連続的に増大する。壁厚8a、8dは、
従って、対応する形材壁中央部11a、11bに対して
直交方向で計測される。
る特徴全てには符号や番号が付してはいない。図2に示
す本発明による変形エレメント1は単チャンバ中空形材
である。変形エレメント1は形材外壁4a、4bを有
し、これらは形材外壁面10及び形材内壁面9を含む。
形材外壁4a、4bは、形材壁端長部5a、5b及び形
材壁中間長部6a、6bに分けられる。更に、変形エレ
メントは隅部領域2a−dに特徴を備えており、これら
の隅部領域は、各場合において、直交して隅部3a−d
を形成する二つの形材壁端長部5a、5bによって形成
されている。各場合において、形材壁中間長部6a、6
bが形材壁4a、4bの二つの形材壁端長部間に配置さ
れる。形材壁端長部5a、5bの壁厚8b、8dは隣接
した形材壁中間長部6a、6bの壁厚8a、8cよりも
大きく、壁厚8a、8cはこの中間長部の全長に亘って
は均等である。形材壁端長部5a、5bの壁厚8b、8
dは、形材壁中間長部6a、6bとの境界部分から隅部
3a、3dまで連続的に増大する。壁厚8a、8dは、
従って、対応する形材壁中央部11a、11bに対して
直交方向で計測される。
【0034】明瞭化を図る目的で、図2における重複す
る特徴全てには符号や番号が付してはいない。図3に示
す変形エレメント21は、多チャンバ中空形材である。
変形エレメント21は形材外壁34a、34bを有し、
これらは形材外壁面40及び形材内壁面39を含む。形
材外壁34a、34bは、形材壁端長部32a、32
b、33a、33b、及び形材壁中間長部に分けられ、
これらは隅部領域29a−d及び節領域23b−eを夫
々形成する。隅部領域29a−dは、各場合において、
直交して隅部を形成する二つの形材壁端長部32a、3
2bによって形成されている。更に、隅部領域29a−
dは、図2の隅部領域2a−dと同様の形状を備えてい
る。関連した記載を参照されたい。
る特徴全てには符号や番号が付してはいない。図3に示
す変形エレメント21は、多チャンバ中空形材である。
変形エレメント21は形材外壁34a、34bを有し、
これらは形材外壁面40及び形材内壁面39を含む。形
材外壁34a、34bは、形材壁端長部32a、32
b、33a、33b、及び形材壁中間長部に分けられ、
これらは隅部領域29a−d及び節領域23b−eを夫
々形成する。隅部領域29a−dは、各場合において、
直交して隅部を形成する二つの形材壁端長部32a、3
2bによって形成されている。更に、隅部領域29a−
dは、図2の隅部領域2a−dと同様の形状を備えてい
る。関連した記載を参照されたい。
【0035】多チャンバ中空形材21は、互いに交差し
て中央節領域22aを形成する二つの形材内壁24a、
24bを含む。これらの形材内壁は、断面において、形
材の内部を四つの形材チャンバに分割する。形材内壁2
4a、24bは、形材壁端長部25a、25b及び形材
壁中間長部26a、26bに分割される。形材内壁24
a、24bの形材壁端長部25a、25bは、一つの節
23aを持つ中央節領域22aを形成する。
て中央節領域22aを形成する二つの形材内壁24a、
24bを含む。これらの形材内壁は、断面において、形
材の内部を四つの形材チャンバに分割する。形材内壁2
4a、24bは、形材壁端長部25a、25b及び形材
壁中間長部26a、26bに分割される。形材内壁24
a、24bの形材壁端長部25a、25bは、一つの節
23aを持つ中央節領域22aを形成する。
【0036】形材内壁24a、24bの形材壁端長部2
7a、27bは、節23b−eを持つ外節領域22b−
eを形材外壁34a、34bと出会うところに形成す
る。二つの形材壁端長部27a、27bと25a、25
bとの間、即ち中央節領域22aと外節領域22b−e
との間には、形材壁中間長部26a、26bが配置され
ている。隅部領域の形材壁端長部32a、32bと隣接
した外節領域22b−eとの間には、形材壁中間長部3
0a、30bが配置されている。
7a、27bは、節23b−eを持つ外節領域22b−
eを形材外壁34a、34bと出会うところに形成す
る。二つの形材壁端長部27a、27bと25a、25
bとの間、即ち中央節領域22aと外節領域22b−e
との間には、形材壁中間長部26a、26bが配置され
ている。隅部領域の形材壁端長部32a、32bと隣接
した外節領域22b−eとの間には、形材壁中間長部3
0a、30bが配置されている。
【0037】中央節領域22a及び外節領域22b−e
及び隅部領域29a−dの形材壁端長部25a、25
b;27a、27b;33a、33bの厚さは、節23
a−e及び隅部29a−dに向かって連続的に増大し、
これによって前記壁厚28a、28dは、隣接した形材
壁中間長部30a、30b、26a、26bの壁厚28
b、28cよりも大きい。
及び隅部領域29a−dの形材壁端長部25a、25
b;27a、27b;33a、33bの厚さは、節23
a−e及び隅部29a−dに向かって連続的に増大し、
これによって前記壁厚28a、28dは、隣接した形材
壁中間長部30a、30b、26a、26bの壁厚28
b、28cよりも大きい。
【0038】形材壁中間長部30a、30b、26a、
26bの壁厚28b、28cは均等である。壁厚28a
−dは、関連した形材壁中央部35a、35b、31
a、31bに対して直交方向で計測される。
26bの壁厚28b、28cは均等である。壁厚28a
−dは、関連した形材壁中央部35a、35b、31
a、31bに対して直交方向で計測される。
【0039】明瞭化を図る目的で、図3における重複す
る特徴全てには符号や番号が付してはいない。図4は、
図3による多チャンバ形材41をベローズ状に完全に潰
した状態で示す。多チャンバ形材41は、折り畳み層4
2の形状が均等であるという特徴を備えている。変形エ
レメントの全長に対する変形距離の比がいわゆる有効度
を決定する。
る特徴全てには符号や番号が付してはいない。図4は、
図3による多チャンバ形材41をベローズ状に完全に潰
した状態で示す。多チャンバ形材41は、折り畳み層4
2の形状が均等であるという特徴を備えている。変形エ
レメントの全長に対する変形距離の比がいわゆる有効度
を決定する。
【0040】図5は、図2の変形エレメント51の斜視
図をその長さ方向形材軸線52とともに示す。この図に
は、更に、長さ方向形材長部53及び端部にある形材端
長部54が示してある。
図をその長さ方向形材軸線52とともに示す。この図に
は、更に、長さ方向形材長部53及び端部にある形材端
長部54が示してある。
【0041】図6のa乃至fの例は、変形エレメントの
隅部領域80、81、82、83、84、85、及び関
連した形材壁端長部の形状における別の態様を本発明に
よる関連した形材中央平面とともに示す。図6のa及び
cによる例では、隅部領域で形材壁端長部の内壁が拡大
してあり、ここには、隅部に一つの溝状部を設ける代わ
りに互いに所定距離離間された二つの溝状部91a、9
1b;92a、92bが設けられている。
隅部領域80、81、82、83、84、85、及び関
連した形材壁端長部の形状における別の態様を本発明に
よる関連した形材中央平面とともに示す。図6のa及び
cによる例では、隅部領域で形材壁端長部の内壁が拡大
してあり、ここには、隅部に一つの溝状部を設ける代わ
りに互いに所定距離離間された二つの溝状部91a、9
1b;92a、92bが設けられている。
【0042】図6のgは、側壁が内方に膨出した変形エ
レメント86を示す。この変形エレメント86は、これ
に続いて、圧力を内側から加えることによる高圧形成を
行うことによって、寸法が正確な箱状端区分に形成され
る。
レメント86を示す。この変形エレメント86は、これ
に続いて、圧力を内側から加えることによる高圧形成を
行うことによって、寸法が正確な箱状端区分に形成され
る。
【図1】従来技術による変形エレメントの断面図であ
る。
る。
【図2】本発明による変形エレメントの断面図である。
【図3】本発明による別の変形エレメントの断面図であ
る。
る。
【図4】変形させた図3の変形エレメントの側面図であ
る。
る。
【図5】本発明による図2の変形エレメントの斜視図で
ある。
ある。
【図6】a乃至fは、本発明による別の変形エレメント
の隅部領域の断面図であり、gは、本発明による別の変
形エレメントの断面図である。
の隅部領域の断面図であり、gは、本発明による別の変
形エレメントの断面図である。
1 箱状中空形材
2a−d 隅部領域
3a−d 隅部
4a、4b 形材壁
5a、5b 形材壁端(隅部領域)
6a、6b 壁中間長部
8a、8b、8c、8d 壁厚
9 形材内壁面
10 形材外壁面
11a、11b 形材壁中央部
21 箱状多チャンバ中空形材
22a−e 節領域
23a−e 節
24a、24b 形材内壁
25a、25b 形材内壁端長部(中央節領域)
26a、26b 形材内壁中間長部
27a、27b 形材内壁端長部(外節領域)
28a−d 壁厚
29a−d 隅部領域
30a、30b 形材壁中間長部
31a、31b 形材壁中央部
32a、32b 形材壁端長部
33a、33b 形材壁端長部
34a、34b 形材壁
35a、35b 形材壁中央部
39 形材内壁中央部
40 形材外壁面
41 潰れて折り畳まれた多チャンバ形材
42 折り目
51 変形エレメント
52 形材の長さ方向軸線
53 形材の長さ方向で計測した長さ方向形材長部
54 形材端長部の前端
61 従来技術による箱状中空形材
63a、63b 隅部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(71)出願人 591059652
Badische Bahnhofstr
asse 16, CH−8212 Neuha
usen am Rheinfall,S
witzerland
(72)発明者 オリーバー・リープハード
スイス国ツェーハー−8226 シュレイテイ
ム,ハラウアーシュトラーセ 16
(72)発明者 マルクス・ゲーリグ
スイス国ツェーハー−8200 シャフハウゼ
ン,ハオエンタルシュトラーセ 51
Claims (12)
- 【請求項1】 長さ方向形材軸線(52)を持つ単チャ
ンバ又は多チャンバ中空形材を含み、前記形材の前記長
さ方向軸線(52)の方向に作用する衝撃のエネルギを
吸収する、変形エレメント(1)であって、形材内壁面
及び外壁面(9、10)を形成する形材外壁(4a、4
b)を含み、形材端長部(5a、5b)及び隅部領域
(2a−d)が隅部(3a−d)を形成し、これによっ
て、前記隅部領域(2a−d)が、当接した二つの形材
壁端長部(5a、5b)によって形成されている変形エ
レメント(1)において、 少なくとも一つの隅部領域(2a−d)の前記形材壁端
長部(5a、5b)の壁厚(8b、8d)は、前記形材
の前記長さ方向(52)において、少なくとも形材の長
さ部分(53)に亘って、前記形材壁端長部(5a、5
b)と隣接した形材壁長部(6a、6b)の壁厚(8
a、8c)よりも厚く、その結果、前記形材壁は前記隅
部領域(2a−d)で厚くなり、これによって、壁厚が
一定であるが形状が同じで全質量が同じ変形エレメント
と比較して、比エネルギ吸収率が高い、ことを特徴とす
る変形エレメント。 - 【請求項2】 請求項1に記載の変形エレメントにおい
て、前記隅部隅部領域(2a−d)の少なくとも一つで
の、好ましくは全ての隅部領域での、少なくとも前記形
材の前記長さ方向(52)における形材の長さ部分(5
3)に亘る、好ましくは前記変形エレメント(1)の全
長に亘る前記形材壁端長部(5a、5b)の前記壁厚
(8b、8d)は、前記形材端長部(5a、5b)と隣
接した前記形材壁長部(6a、6b)の前記壁厚(8
a、8c)よりも大きい、ことを特徴とする変形エレメ
ント。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の変形エレメント
において、前記隅部領域は、前記長さ方向(52)にお
ける少なくとも形材の長さ部分(53)に亘って、前記
形材壁端長部を厚くすると同時に一対の溝状部(91
a、91b)を形成する 、ことを特徴とする変形エレ
メント。 - 【請求項4】 請求項1、2、又は3に記載の変形エレ
メントにおいて、前記形材壁端長部(5a、5b)の前
記壁厚(8b、8d)は、前記隅部(3a−d)に向か
って連続的に増大する、ことを特徴とする変形エレメン
ト。 - 【請求項5】 請求項1乃至4のうちのいずれか一項に
記載の変形エレメントにおいて、前記形材壁端長部(5
a、5b)の最大壁厚(8a、8d)は、前記形材壁端
長部(5a、5b)と隣接した前記形材壁長部(6a、
6b)の最小壁厚(8a、8c)よりも、少なくとも5
%、好ましくは少なくとも15%、特に少なくとも20
%、及び最大200%、好ましくは最大150%、特に
最大100%大きい、ことを特徴とする変形エレメン
ト。 - 【請求項6】 請求項1乃至5のうちのいずれか一項に
記載の変形エレメントにおいて、前記形材壁端長部(5
a、5b)の平均壁厚(8b、8d)は、前記形材壁端
長部(5a、5b)と隣接した前記形材壁長部(6a、
6b)の平均壁厚(8a、8c)よりも少なくとも5
%、好ましくは少なくとも15%、特に少なくとも20
%、及び最大200%、好ましくは最大100%、特に
最大60%大きい、ことを特徴とする変形エレメント。 - 【請求項7】 請求項1乃至6のうちのいずれか一項に
記載の変形エレメントにおいて、前記形材壁端長部(5
a、5b)と隣接した前記形材壁長部(6a、6b)の
前記壁厚(8a、8c)は均等である、ことを特徴とす
る変形エレメント。 - 【請求項8】 請求項1乃至7のうちのいずれか一項に
記載の変形エレメントにおいて、前記形材外壁面(1
0)は平らであり、前記形材壁端長部(5a、5b)の
前記形材内壁面(9)は傾斜しており、この傾斜によ
り、前記壁厚(8b、8d)は、前記形材外壁面(1
0)に対して計測して増大する、ことを特徴とする変形
エレメント。 - 【請求項9】 請求項1乃至8のうちのいずれか一項に
記載の変形エレメントにおいて、前記変形エレメント
(1)は、箱状の単チャンバ又は多チャンバ中空形材で
あり、形材壁中間長部(6a、6b)が形材外壁(4
a、4b)の前記二つの形材壁端長部(5a、5b)間
に設けられ、これによって、前記形材壁中間長部(6
a、6b)は、前記形材壁端長部(5a、5b)と隣接
した前記形材壁長部(6a、6b)となる、ことを特徴
とする変形エレメント。 - 【請求項10】 請求項1乃至9のうちのいずれか一項
に記載の変形エレメントにおいて、隅部領域(2a−
d)の前記形材壁端長部(5a、5b)の長さは、前記
関連した形材壁(4a)の長さの少なくとも5%、好ま
しくは少なくとも10%、特に少なくとも15%、及び
最大45%、好ましくは最大35%、特に最大25%で
ある、ことを特徴とする変形エレメント。 - 【請求項11】 請求項1乃至10のうちのいずれか一
項に記載の変形エレメントにおいて、前記変形エレメン
ト(21)は、節領域(22a−e)を形成する少なく
とも一つの形材内壁(24a、24b)を持つ多チャン
バ中空形材であり、これによって前記節領域(22a−
e)は、所定角度で当接する形材外壁及び/又は内壁
(34a、34b、24a、24b)の少なくとも二つ
の形材壁端長部(33a、33b;27a、27b;2
5a、25b)によって形成され、前記形材壁端長部
(33a、33b;27a、27b;25a、25b)
では、前記変形エレメント(21)の壁厚は、前記形材
壁端長部と隣接した前記形材壁長部(26a、26b;
30a、30b)の壁厚よりも大きい、ことを特徴とす
る変形エレメント。 - 【請求項12】 請求項1乃至11のうちのいずれか一
項に記載の変形エレメントの、車輛における、特に路面
車輛及び線路車輛における使用。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP02405025.4 | 2002-01-16 | ||
EP02405025A EP1329363A1 (de) | 2002-01-16 | 2002-01-16 | Energieabsorbierendes Deformationselement für Fahrzeuge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003237620A true JP2003237620A (ja) | 2003-08-27 |
Family
ID=8185790
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003007325A Pending JP2003237620A (ja) | 2002-01-16 | 2003-01-15 | 車輛用エネルギ吸収変形エレメント |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6896317B2 (ja) |
EP (1) | EP1329363A1 (ja) |
JP (1) | JP2003237620A (ja) |
CA (1) | CA2416081A1 (ja) |
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DE102004062484A1 (de) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Daimlerchrysler Ag | Vorrichtung zur Erkennung einer Kollision eines Kraftfahrzeuges |
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