JP2011126412A - Impact absorption member for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の衝突時の衝撃を吸収する衝撃吸収部材に関し、車両の前後のバンパー部材とサイドメンバー部材との間に取り付けるのが効果的である。 The present invention relates to an impact absorbing member that absorbs an impact at the time of a vehicle collision, and is effectively attached between a front bumper member and a side member member of the vehicle.
自動車等の車両の分野においては、高い衝突安全性が要求されていることは言うまでもないが、燃費向上の観点から軽量化が要求され、軽衝突事故の場合における補修の容易性等も要求されている。
そこで近年、車両の前後方向に延在する車両構造部材であるサイドメンバーのフロント側あるいはリア側の端部とバンパー部材(バンパリインフォースメント,バンパービーム)との間にクラッシュボックス等の衝撃吸収部材が取り付けられるようになってきている。
In the field of vehicles such as automobiles, it goes without saying that high collision safety is required, but weight reduction is required from the viewpoint of improving fuel efficiency, and ease of repair in the case of a light collision accident is also required. Yes.
Therefore, in recent years, an impact absorbing member such as a crash box has been provided between the front or rear end of the side member, which is a vehicle structural member extending in the longitudinal direction of the vehicle, and a bumper member (bumper reinforcement, bumper beam). It is coming to be able to be attached.
クラッシュボックスの例としては特許文献1〜3等が挙げられる。
特許文献1は、本体部が薄肉でもフランジ部を良好に溶接できる構造を開示し、特許文献2も溶接工程を採用しているが、溶接工法は工数がかかり、熱影響等による強度低下が問題となる。
特許文献2は、本体部の前半部に設けた座屈変形が容易な縦ビードと後半部に設けた横ビードを配設した例を開示するが、座屈変形による吸収モードでは衝突時の潰れ残りの長さが大きく、その分だけ全長の長い衝撃吸収部材となるために車両への取付スペースが広くなる問題がある。
特許文献3は、アルミの鍛造により両端の取付部と本体部を一体的に形成した衝撃吸収部材を開示するが、両端の取付部のうち一方のみがフランジ部を有し、他方が筒状のままであるために相手部材に取付用の突出部が必要であり、ボルトによる締結作業が大変であるのみならず、座屈変形を前提とする点では特許文献2と同様の問題を有する。
Examples of the crash box include Patent Documents 1 to 3 and the like.
Patent Document 1 discloses a structure that can weld a flange part well even if the main body is thin, and Patent Document 2 also employs a welding process, but the welding method takes man-hours, and there is a problem of strength reduction due to thermal effects, etc. It becomes.
Patent Document 2 discloses an example in which a vertical bead that is easy to buckle and is provided in the front half of the main body and a horizontal bead that is provided in the latter half of the body is disclosed. Since the remaining length is large and the impact absorbing member has a long overall length, there is a problem that a mounting space for the vehicle is widened.
Patent Document 3 discloses an impact absorbing member in which both attachment portions and main body portions are integrally formed by forging aluminum, but only one of the attachment portions at both ends has a flange portion and the other is a cylindrical shape. Therefore, the projecting part for attachment is required for the mating member, and not only is the fastening operation using the bolt difficult, but there is a problem similar to that of Patent Document 2 in that buckling deformation is assumed.
高い衝撃吸収性能を有し、軽量化、低コスト化及び省スペース化を図った車両用衝撃吸収部材の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a shock absorbing member for a vehicle having high shock absorbing performance, which is reduced in weight, cost and space.
本発明に係る車両用衝撃吸収部材は、筒状の本体部と、当該本体部の一方に一体的に形成した先端フランジ部と、当該本体部の他方に一体的に形成した台座部とを備え、先端フランジ部及び台座部の外接円は本体部の周廻り外接円よりも大きく、台座部は本体部がターニング変形して反転するための開口部を有することを特徴とする。
ここで、筒状の本体部の一方に先端フランジ部を設け、他方に台座部を設けるとともに台座部に開口部を設けたことにより先端フランジ部に衝撃が加わると、筒状の本体部がターニング変形モードで折れ曲がりながら台座部の開口部から後方に突出するので、重衝突の場合に潰れ残りが少なく、従来の座屈モードに比較して全長を短くすることができる。
A vehicle impact absorbing member according to the present invention includes a cylindrical main body, a tip flange formed integrally with one of the main bodies, and a pedestal formed integrally with the other of the main bodies. The circumscribed circle of the front flange portion and the pedestal portion is larger than the circumscribed circle around the main body portion, and the pedestal portion has an opening for turning and reversing the main body portion.
Here, when an end flange portion is provided on one side of the cylindrical main body portion and a pedestal portion is provided on the other side and an opening portion is provided on the pedestal portion, the cylindrical main body portion is turned when an impact is applied to the front end flange portion. Since it protrudes rearward from the opening of the pedestal part while bending in the deformation mode, there is little crushing residue in the case of a heavy collision, and the overall length can be shortened compared to the conventional buckling mode.
このようなターニング変形モードにおいては、高く安定してエネルギー吸収を実現するには、変位−荷重曲線(F−S線図)が矩形になるのが理想的であり、そのためには、本体部の筒形状は、台座部側から先端フランジ部側に向けて垂直に立設した実質的に同一断面形状であるのが好ましい。
また、本体部がターニング変形する際に横に倒れにくくするのに本体部と台座部とのつなぎ部は台座部側に向けて外形が大きくなるように除変したR形状になっているのが好ましい。
In such a turning deformation mode, it is ideal for the displacement-load curve (FS diagram) to be rectangular in order to achieve high and stable energy absorption. The cylindrical shape is preferably substantially the same cross-sectional shape standing vertically from the pedestal portion side toward the tip flange portion side.
In addition, when the main body part is deformed by turning, the connecting part between the main body part and the pedestal part has an R shape that has been changed so that the outer shape becomes larger toward the pedestal part side. preferable.
本発明においては、溶接工程が不要で嵌合連結やボルト締結できるのがよく、先端フランジ部及び台座部は連結部又は取付孔を有し、当該連結部や取付孔は本体部の中心軸に対する直交方向において本体部の外周部より外側に位置するようにするのがよい。
また、ここで軽量化を図るのに先端フランジ部は、周廻りに複数の連結部又は取付孔を有するとともに、前記先端フランジ部の周廻り外形形状が当該複数の連結部又は取付孔の外側を直線で結んだ矩形外形線よりも内側に入り込んだ肉抜き部を有するようにするとよい。
ここで矩形外形線と表現したのは、例えば直線状の嵌合連結部を対向して一対設けた場合にはこの対向する連結部の外側を直線で囲んだ矩形形状をいい、取付孔を3つ以上設けた場合には取付孔の外側を囲んだ三角形、四角形・・・・等の矩形形状外形線よりも内側に入り込んだ肉抜部をいう。
In the present invention, it is preferable that a welding process is not required and the fitting connection and the bolt fastening can be performed. The tip flange portion and the pedestal portion have a connection portion or an attachment hole, and the connection portion and the attachment hole are with respect to the central axis of the main body portion. It is preferable to be positioned outside the outer peripheral portion of the main body in the orthogonal direction.
In order to reduce the weight, the tip flange portion has a plurality of connecting portions or mounting holes around the circumference, and the outer peripheral shape of the tip flange portion is outside the plurality of connecting portions or mounting holes. It is preferable to have a lightening portion that enters the inside of the rectangular outline connected by a straight line.
Here, the expression "rectangular outline" refers to a rectangular shape in which, for example, when a pair of linear fitting connection portions are provided facing each other, the outside of the facing connection portions is surrounded by a straight line, and the mounting holes are 3 In the case where two or more are provided, it means a hollow portion that enters the inside of a rectangular outline such as a triangle, quadrangle,... Surrounding the outside of the mounting hole.
本発明に係る衝撃吸収部材は車両の衝突時に衝撃を受けやすい部位に取り付けるのが効果的であり、先端フランジ部はバンパー部材に締結し、台座部はサイドメンバー部材側に締結するとクラッシュボックスとして利用できる。 The impact absorbing member according to the present invention is effectively attached to a part that is easily subjected to an impact at the time of a vehicle collision, and the tip flange portion is fastened to the bumper member and the pedestal portion is used as a crash box when fastened to the side member member side. it can.
本発明においては、本体部の両側に先端フランジ部と台座を有し、台座部に開口部を設けたのでターニング変形モードによる衝撃吸収特性を採用することができ、全長が従来よりも短く、高いエネルギー吸収を得ることができる。
また、本体部の両側の取付部をいずれも本体部の周廻り外側に突出したフランジ形状としたことにより、本体部の横倒れを防止しやすく、また、車両のサイドメンバーの大きさ、バンパー部材の形状、大きさに合せて台座部及び先端フランジ部の形状や取付孔のピッチを変えるだけで対応できる。
In the present invention, it has a tip flange part and a pedestal on both sides of the main body part, and since the opening part is provided in the pedestal part, it is possible to adopt shock absorption characteristics by the turning deformation mode, and the overall length is shorter and higher than the conventional one. Energy absorption can be obtained.
In addition, the mounting parts on both sides of the main body have a flange shape that protrudes outward around the periphery of the main body, making it easier to prevent the main body from falling sideways. Also, the size of the side member of the vehicle and the bumper member This can be done simply by changing the shape of the pedestal part and the tip flange part and the pitch of the mounting holes in accordance with the shape and size.
本発明に係る車両用の衝撃吸収部材10をクラッシュボックスに適用した例で以下、図面に基づいて説明する。
図1及び図2に示すように、衝撃吸収部材10は筒状の本体部11と、バンパー部材取付部としての先端フランジ部13と、サイドメンバー部材の先端部への取付部としての台座部12とを有し、本体部11、先端フランジ部13及び台座部12はアルミの鍛造成形等により一体的に形成してある。
Hereinafter, an example in which the vehicle impact absorbing member 10 according to the present invention is applied to a crash box will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the impact absorbing member 10 includes a cylindrical
本体部11は、図2(e)にA−A線断面図を示すように中空部11aを有する筒状であり、台座部12から垂直に立設した実質的に同一断面形状となっている。
本実施例では、本体部11が円筒状になっているが、これに限定されず例えば、楕円形状でもよい。
ここで実質的に同一断面形状と表現したのは本体部の中心軸方向に沿って肉厚変化が実質的になく、均一であることをいう。
The
In the present embodiment, the
Here, the expression “substantially the same cross-sectional shape” means that there is substantially no change in thickness along the direction of the central axis of the main body, and it is uniform.
先端フランジ部13は、バンパー部材のバンパリインフォースメント(バンパービーム)等に取り付けるための取付孔13aを有する。
本実施例では取付孔が4つの例を示すが数に制限はない。
また、図2(d)に示すようにバンパー部材の取付部の形状に合せて先端フランジ部13も斜めになっている。
先端フランジ部13の中心部は開口していてもよいが、取付強度向上の観点から閉塞しているのがよく、その場合に図2(e)に示すようにくぼみ13bをもたせ、薄肉化による軽量化を図るとよい。
外形形状も本体部11の外周部よりも外側に位置した部分に取付孔13aを設けるだけでなく、4つの取付孔13aの外側を直線で結んだ四角形の外形線よりも内側に入り込んだ(くぼんだ)肉抜き部13cを形成し、いわゆるヒトデ形状を採用し、軽量化を図っている。
The
In this embodiment, an example with four mounting holes is shown, but the number is not limited.
Further, as shown in FIG. 2D, the front
Although the center part of the front-end |
The outer shape of the
台座部12は、本体部11の外側にプレート状に突出したフランジ状の外形になっていて、サイドメンバー部材との取付孔12aを有する。
台座部12も先端フランジ部13と同様に軽量化を図るべく、取付強度を考慮しつつネットシェイプ化された平面視略楕円形状になっている。
台座部12は、図2(e)に示すように本体部11がターニングしながら変形できるように内径寸法が本体部11の外形よりも大きい開口部12bを有する。
また、本体部11と台座部12とのつなぎ部14は、台座部12側に向けて外形が広がったR形状になっている。
この部分をR形状にしたことにより、衝撃吸収初期に本体部が横に倒れるのを防止する。
ここで、本体部11の肉厚t=1.5〜4.5mmに対してつなぎ部14から台座部にかけての肉厚は一定でも少しずつ厚くなるように除変されてもよい。
この場合につなぎ部14はR=1.5〜12mmの範囲が好ましい。
The
Similarly to the
As shown in FIG. 2E, the
Further, the connecting
By making this part into an R shape, the main body is prevented from falling sideways in the initial stage of shock absorption.
Here, with respect to the thickness t = 1.5 to 4.5 mm of the
In this case, the connecting
本発明に係る衝撃吸収部材10に荷重が加わった場合の変形モードを模式的に図3に示す。
先端フランジ部13に荷重Fが加わると、折り曲がり部11bが矢印Sの方向に進行するように本体部11の側壁がターニングしながら変形する。
その試験評価したF−S線図の例を図4に示す。
なお、このサンプルは本体部の肉厚t=3.4mmである。
本実施例では、本体部11の側壁が中心軸方向に肉厚が一定であり、実質的に同一断面形状であるので、矩形形状のF−S線図となった。
また、折り曲がり部11bはサイドメンバー部材の内側に入り込むので先端フランジ部13が台座部12に当接するまで変形するので本体部11の潰れ残りが殆ど生じない。
A deformation mode when a load is applied to the shock absorbing member 10 according to the present invention is schematically shown in FIG.
When the load F is applied to the distal
An example of the FS diagram evaluated by the test is shown in FIG.
In this sample, the thickness t of the main body is t = 3.4 mm.
In the present embodiment, the side wall of the
Further, since the
次に本発明に係る衝撃吸収部材10の製造例を図5に基づいて説明する。
図5(a)に示すように金型32aと32bとを突き合せ、キャビティ内にアルミ素材を投入し、パンチ31にて加圧し、鍛造を行う。
次にパンチ31を抜き取り、(b)に示すように型開きを行い粗形材10aを取り出す。
パンチ31を抜き取るための抜き勾配が必要な場合には、(d)に示すように本体部11の側壁11bの肉厚が一定になるように切削代a部分を切削する。
なお、製造方法はこれに限定されるものではない。
Next, a manufacturing example of the impact absorbing member 10 according to the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 5A, the
Next, the punch 31 is pulled out, and the mold is opened as shown in FIG.
When a draft for extracting the punch 31 is required, the cutting allowance a is cut so that the thickness of the
The manufacturing method is not limited to this.
図6及び図7に他の実施例を示す。
本実施例における衝撃吸収部材20は側部が内側に入り込んだ異形断面の本体部21の一方にR形状のつなぎ部24を介して台座部22を有し、他方に先端フランジ部23を有する。
台座部22には取付孔22aを有するが、先端フランジ部23は外側に突出した嵌合連結部23aを対向して一対有し、この嵌合連結部23aをバンパーリインフォースメントの長手方向のレール溝に嵌合連結させる例である。
この場合にも一対の連結部23aの外側を囲んだ矩形外形線(四角形)よりも内側に入り込んだ肉抜部23cを有する。
また、本実施例の場合には先端フランジ部23の中央部は開口した孔部23bを有する。
6 and 7 show another embodiment.
The
The
Also in this case, it has the
In the case of the present embodiment, the center portion of the
10 衝撃吸収部材
11 本体部
12 台座部
12b 開口部
13 先端フランジ部
14 つなぎ部
31 パンチ
32a,32b 金型
a 切削代
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (6)
先端フランジ部及び台座部の外接円は本体部の周廻り外接円よりも大きく、
台座部は本体部がターニング変形して反転するための開口部を有することを特徴とする車両用衝撃吸収部材。 A cylindrical main body, a tip flange formed integrally with one of the main bodies, and a pedestal formed integrally with the other of the main bodies,
The circumscribed circle of the tip flange and pedestal is larger than the circumscribed circle around the body,
The shock absorber for a vehicle, wherein the pedestal portion has an opening for turning the main body portion by turning deformation.
当該連結部又は取付孔は本体部の中心軸に対する直交方向において本体部の外周部より外側に位置していることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の車両用衝撃吸収部材。 The front flange part and the pedestal part have a connecting part or a mounting hole,
The vehicular impact absorbing member according to any one of claims 1 to 3, wherein the connecting portion or the mounting hole is located outside the outer peripheral portion of the main body portion in a direction orthogonal to the central axis of the main body portion.
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