JP2004142607A - Impact energy absorber - Google Patents
Impact energy absorber Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004142607A JP2004142607A JP2002309906A JP2002309906A JP2004142607A JP 2004142607 A JP2004142607 A JP 2004142607A JP 2002309906 A JP2002309906 A JP 2002309906A JP 2002309906 A JP2002309906 A JP 2002309906A JP 2004142607 A JP2004142607 A JP 2004142607A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impact energy
- energy absorber
- filler
- reinforcement
- hollow
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Vibration Dampers (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車の衝突の際に、変形することによって衝撃エネルギーを吸収するように構成されたバンパーのリインフォースメント、クラッシュボックスまたはフレームに用いられる衝撃エネルギー吸収体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、このような衝撃エネルギー吸収体は、特に車両のバンパーリインフォースメント、クラッシュボックス、フレーム等を中空の構造体にして、衝突した時に車両が構造体とともに圧縮変形することで衝撃エネルギーを吸収する充填部材を構造体の中に配置している。充填部材としては、最適な衝撃エネルギーの吸収特性を得るために種々の材料によるものが提案されてきている。例えば、その一つの充填部材として発泡金属がある (例えば、特許文献1参照。)。また、他の充填部材として木質材料がある(例えば、特許文献2参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−59298号公報
【0004】
【特許文献2】
特開2001−182769号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平11−59298号公報に開示された発泡金属による充填材を用いた従来技術による衝撃エネルギー吸収体では、所定の衝撃エネルギー特性を得るように設計されたときの圧縮前の体積に対する圧縮後の体積の比率、即ち固体体積率が大きく、衝撃エネルギー吸収体のサイズが大きくなってしまう問題がある。また、特開2001−182769号公報に開示された木質材料による充填材を用いたものも固体体積率が大きく、衝撃エネルギー吸収体のサイズが大きくなる。更に、木質材料による充填材では温度および湿度の影響を受け易く、安定した衝撃エネルギー吸収性能を得るのが難しいという問題がある。
【0006】
そこで、上記の問題点を解消するように、本発明の解決すべき課題は、小型で特性の安定した衝撃エネルギー吸収体を実現することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明で講じた第1の技術的な手段は、中空部を備える外枠体と、前記中空部内に配置され、前記外枠体の変形に際し圧縮されて変形する充填体とを備える衝撃エネルギー吸収体において、前記充填体を中空金属球の集合体としたことである。
【0008】
この構成によって、固体体積率が小さい中空金属球の集合体を充填体として適用するために、小型で安定して所定のエネルギー吸収特性を得ることができるようになる。
【0009】
また、第1の技術的手段に加えて、本発明で講じた第2の技術的な手段は、前記中空金属球の直径は0.5〜10mmで球体殻の厚さは20〜1000μmとし、前記充填体は固体体積率が2〜3%であるようにしたことである。
【0010】
この構成によって、確実に衝撃エネルギー吸収体の小型化が可能となり、また所定のエネルギー吸収特性をより安定して得ることができるようになる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態を図1、図2、図3および表1に従って説明する。
【0012】
先ず、図1および図2に本発明に関る衝撃エネルギー吸収体を自動車用のフロントバンパ1に適用した例を示す。フロントバンパ1は車両の幅方向に延在するリインフォースメント2(外枠体)を備え、リインフォースメント2の左右にねじ51によって固定される一対のステー5を介して車体10に取付けられている。フロントバンパ1は、もっとも外側に配置される表皮部材4を備え、表皮部材4の内側でリインフォースメント2との間には緩衝部材6が配置される構成となっている。
【0013】
リインフォースメント2として、アルミ等の軽合金を一定断面形状に押出し成形した長い中空材を用いる。そして、長い中空材に車両の幅方向で車体に沿うように曲げ加工を施している。リインフォースメント2の長手方向に直角な断面形状は、図2に示されるように、中空の矩形で、その内部の中央には概略水平に前側と後側の縦壁を連結するリブ23を備え、上中空部21と下中空部22に分割されている。更に図1に示されるように、ステー5が取付けられている位置に相当する上中空部21と下中空部22の部分には、所定の長さに亘って充填体3が詰められている。
【0014】
充填体3は、図3に示されるように中空金属球31の集合体である。このような中空金属球31は、例えば特開平6−39490に開示される方法で作製されるものであって、直径が0.5〜10mm、また球体殻の厚さは20〜1000μmで鉄、又はアルミを素材としたものである。中空金属球31を加熱し互いに溶着させて集合体としている。尚集合体の形状は各中空部21,22に挿入し易いように適宜分割して形成したものであってもよい。
【0015】
このように構成された、リインフォースメント2を備えるフロントバンパ1は、車両が障害物に衝突した場合、軽微な衝突であれば表皮部材4と緩衝部材6が変形することによって、衝撃は吸収される。そして、リインフォースメント2及び車体10の変形は避けられる。更に表皮部材4と緩衝部材6が変形では吸収しきれない衝撃を伴う大きな衝突が発生した場合は、リインフォースメント2は、図2に2点鎖線Bで示されるように前後方向に圧縮荷重によって変形する。このリインフォースメント2の変形に伴って、充填体3も圧縮変形する。リインフォースメント2と充填体3の圧縮変形によって衝撃荷重は吸収され、車体10の変形は避けられるように作用する。
【0016】
リインフォースメント2と充填体3によって吸収される衝撃荷重の分担比率は、フロントバンパ1の設計時に最適に設定される。例えば、充填体3の分担比率を大きく設定すれば、押出し工法で作製されるリインフォースメント2の肉厚を全長に亘って薄くすることができる。そして、図1に示すように衝撃荷重が集中するステー5取り付け位置に相当する所定の長さ部分にのみ、充填体3を詰めることによって、リインフォースメント2の重量を小さくすることができる。
【0017】
中空金属球31の集合体である充填体3は、表1に示されるように固体体積率、即ち所定の衝撃エネルギー特性を得るように設計されたときの圧縮前の体積に対する圧縮後の体積の比率は、他の材料と比べ非常に小さいことである。この特性によって、リインフォースメント2の前後方向断面形状寸法をより小さくしても、必要な衝撃荷重の吸収変形量を確保できるために、他の材質による充填体より小型化を図るためには非常に有利である。
【0018】
【表1】
更に充填体3を各中空部21、22に詰めている構造のために、圧縮変形過程で充填体3がリブ23を両側から支えられるように作用して、薄いリブ23で、大きな圧縮力を持続的に発生できるようになって、衝撃荷重の吸収特性の安定化にも寄与できる。
【0019】
【発明の効果】
衝撃エネルギー吸収体を上記のように中空金属球の集合体である充填体を用いて構成することによって、特に固体体積率が小さいために衝撃エネルギー吸収体を小型化ができ、また均質な金属球の集合体で構成できるために安定した衝撃エネルギー吸収体を得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に関る衝撃エネルギー吸収体を適用したフロントバンパの斜視図である。
【図2】図1におけるA−A断面図である。
【図3】本発明に関る衝撃エネルギー吸収体に用いられる中空金属球の集合体である充填体の斜視図である。
【符号の説明】
1 衝撃エネルギー吸収体(バンパ)
2 外枠体(バンパリインホースメント)
3 充填体
31 中空金属球[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a shock energy absorber used for a reinforcement, a crash box or a frame of a bumper configured to absorb a shock energy by deforming, for example, in a collision of an automobile.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, such an impact energy absorber has a hollow structure such as a bumper reinforcement, a crash box, and a frame of a vehicle, and the impact energy is absorbed by the vehicle being compressed and deformed together with the structure when a collision occurs. The member is located within the structure. As the filling member, those made of various materials have been proposed in order to obtain an optimal impact energy absorption characteristic. For example, there is a foam metal as one of the filling members (for example, see Patent Document 1). Further, there is a wood material as another filling member (for example, see Patent Document 2).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-11-59298
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-182770
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional impact energy absorber using a foam metal filler disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-59298, the compression with respect to the volume before compression when designed to obtain predetermined impact energy characteristics. There is a problem that the later volume ratio, that is, the solid volume ratio is large, and the size of the impact energy absorber becomes large. Further, the one using a filler made of a woody material disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-182767 also has a large solid volume ratio and a large size of the impact energy absorber. Further, there is a problem that a filler made of a wood material is easily affected by temperature and humidity, and it is difficult to obtain a stable impact energy absorbing performance.
[0006]
Therefore, an object of the present invention to solve the above problems is to realize a small-sized impact energy absorber having stable characteristics.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a first technical means adopted in the present invention is an outer frame body having a hollow portion, and a filling member which is disposed in the hollow portion and is compressed and deformed when the outer frame body is deformed. And a filler is an aggregate of hollow metal spheres.
[0008]
According to this configuration, since an aggregate of hollow metal spheres having a small solid volume ratio is applied as a filler, a small and stable predetermined energy absorption characteristic can be obtained.
[0009]
Further, in addition to the first technical means, a second technical means taken in the present invention is that the hollow metal sphere has a diameter of 0.5 to 10 mm and a thickness of a spherical shell of 20 to 1000 μm, The filler has a solids volume ratio of 2 to 3%.
[0010]
With this configuration, the size of the impact energy absorber can be reliably reduced, and the predetermined energy absorption characteristics can be obtained more stably.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1, 2, and 3 and Table 1.
[0012]
First, FIGS. 1 and 2 show an example in which the impact energy absorber according to the present invention is applied to a front bumper 1 for an automobile. The front bumper 1 includes a reinforcement 2 (outer frame) extending in the width direction of the vehicle, and is attached to the
[0013]
As the
[0014]
The
[0015]
In the front bumper 1 having the
[0016]
The sharing ratio of the impact load absorbed by the
[0017]
As shown in Table 1, the
[0018]
[Table 1]
Further, due to the structure in which the filling
[0019]
【The invention's effect】
By configuring the impact energy absorber using the packing body, which is an aggregate of hollow metal spheres, as described above, the impact energy absorber can be downsized, particularly because the solid volume ratio is small, and the uniform metal sphere can be formed. And a stable impact energy absorber can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a front bumper to which an impact energy absorber according to the present invention is applied.
FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 3 is a perspective view of a filler, which is an aggregate of hollow metal spheres used in the impact energy absorber according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Impact energy absorber (bumper)
2 Outer frame (bumper reinforcement)
3 Filling
Claims (2)
前記中空部内に配置され、前記外枠体の変形に際し圧縮されて変形する充填体とを備える衝撃エネルギー吸収体において、
前記充填体を中空金属球の集合体とすることを特徴とする衝撃エネルギー吸収体。An outer frame body having a hollow portion,
In the impact energy absorber, which is disposed in the hollow portion and includes a filler that is compressed and deformed when the outer frame body is deformed,
An impact energy absorber, wherein the filler is an aggregate of hollow metal spheres.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002309906A JP4107048B2 (en) | 2002-10-24 | 2002-10-24 | Impact energy absorber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002309906A JP4107048B2 (en) | 2002-10-24 | 2002-10-24 | Impact energy absorber |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004142607A true JP2004142607A (en) | 2004-05-20 |
JP4107048B2 JP4107048B2 (en) | 2008-06-25 |
Family
ID=32455584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002309906A Expired - Fee Related JP4107048B2 (en) | 2002-10-24 | 2002-10-24 | Impact energy absorber |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4107048B2 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009121599A (en) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Jfe Techno Research Corp | Impact energy absorber |
JP2010071402A (en) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Toyota Central R&D Labs Inc | Shock absorbing structure and vehicle |
JP2011255745A (en) * | 2010-06-08 | 2011-12-22 | Fuji Heavy Ind Ltd | Method for manufacturing vehicle body structure |
JP2012167787A (en) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Isuzu Motors Ltd | Composite structure of impact energy absorber, and impact energy absorber |
WO2016170710A1 (en) * | 2015-04-24 | 2016-10-27 | 豊田鉄工株式会社 | Bumper reinforcement |
WO2017145472A1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-08-31 | 三菱重工業株式会社 | Network structure, cushioning body, vehicle, and method for designing network structure |
JP2020059441A (en) * | 2018-10-11 | 2020-04-16 | トヨタ自動車株式会社 | Bumper reinforcement structure and bumper reinforcement manufacturing method |
-
2002
- 2002-10-24 JP JP2002309906A patent/JP4107048B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009121599A (en) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Jfe Techno Research Corp | Impact energy absorber |
JP2010071402A (en) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Toyota Central R&D Labs Inc | Shock absorbing structure and vehicle |
JP2011255745A (en) * | 2010-06-08 | 2011-12-22 | Fuji Heavy Ind Ltd | Method for manufacturing vehicle body structure |
JP2012167787A (en) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Isuzu Motors Ltd | Composite structure of impact energy absorber, and impact energy absorber |
WO2016170710A1 (en) * | 2015-04-24 | 2016-10-27 | 豊田鉄工株式会社 | Bumper reinforcement |
JP2016203835A (en) * | 2015-04-24 | 2016-12-08 | 豊田鉄工株式会社 | Bumper reinforcement |
CN107683226A (en) * | 2015-04-24 | 2018-02-09 | 丰田铁工株式会社 | Bumper reinforcement |
WO2017145472A1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-08-31 | 三菱重工業株式会社 | Network structure, cushioning body, vehicle, and method for designing network structure |
JP2017149267A (en) * | 2016-02-24 | 2017-08-31 | 三菱重工業株式会社 | Network structure, cushion body, vehicle and method for designing network structure |
US10974770B2 (en) | 2016-02-24 | 2021-04-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Network structure, shock-absorbing body, vehicle, and design method of network structure |
JP2020059441A (en) * | 2018-10-11 | 2020-04-16 | トヨタ自動車株式会社 | Bumper reinforcement structure and bumper reinforcement manufacturing method |
JP7095543B2 (en) | 2018-10-11 | 2022-07-05 | トヨタ自動車株式会社 | Vampari information structure and manufacturing method of Vampari information |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4107048B2 (en) | 2008-06-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3512753B2 (en) | Railcar collision energy absorption structure | |
JP4048080B2 (en) | Bumper device for vehicle and bumper stay | |
JPH11255049A (en) | Bumper structure | |
JP2004028315A (en) | Shock absorber | |
JP2007038756A (en) | Bumper beam for vehicle | |
JPH1159298A (en) | Energy absorbing element | |
JP4308044B2 (en) | Vehicle occupant knee protection device | |
JP2001182769A (en) | Shock-absorbing member | |
US20030042759A1 (en) | Structural member for a vehicle frame assembly | |
JP5074668B2 (en) | Engine support structure | |
JP4107048B2 (en) | Impact energy absorber | |
JP4687138B2 (en) | Vehicle front structure | |
JP2004322876A (en) | Structure of bumper for car body | |
JP2002054672A (en) | Shock absorber for movable body | |
JP4216065B2 (en) | Bumper beam for automobile | |
JP2008001149A (en) | Structure of side portion of vehicle | |
JP2002193169A (en) | Impact absorbing structure for motorcycle | |
JP3446678B2 (en) | Car body front structure | |
JP3562919B2 (en) | Shock absorbing bumper | |
JP2004210075A (en) | End structure of vehicle | |
JP2000272444A (en) | Under-run preventing device for vehicle | |
JP5780452B2 (en) | Vehicle under-run protector mounting structure | |
JP2008168855A (en) | Bumper structure of vehicle | |
JP2003312397A (en) | Bumper device for automobile | |
JP2004155230A (en) | Bumper beam for automobile |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050915 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070725 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070731 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070914 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071030 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071126 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080311 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080324 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110411 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110411 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120411 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130411 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130411 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140411 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |