JP2012166688A - Impact absorbing member and bumper device - Google Patents

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山田  豊
Hiromichi Soeda
博途 添田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an impact absorbing member having excellent mass productivity, and impact absorption characteristics when attached to a reinforcement, and to provide a bumper device using the impact absorbing member.SOLUTION: The impact absorption member 1 has a bottom part 11, a flange part 12 and a nearly square tube-shaped impact absorption part 13 which is provided between the bottom part 11 and the flange part 12 and is composed of four flat side wall surfaces 13a, 13b, 13c, 13d. The bottom part 11, the flange part 12 and the impact absorption part 13 are integrally formed by press-forming one piece of an aluminum plate material. The side wall part 13a arranged at an inside WI in the vehicle width direction is an inclined surface formed in such a way that the inside WI in the vehicle width direction and the flange part 12 side enlarge in the range of 5°-15° with respect to the longitudinal vehicle direction. The bumper device 2 is fixed to the reinforcement 3 at the bottom part 11 while the incline surface 13a of the impact absorption member 1 is arranged in the inside WI in the vehicle width direction.

Description

本発明は、衝撃吸収部材およびバンパー装置に関する。   The present invention relates to an impact absorbing member and a bumper device.

従来、自動車等の車両の前方および後方には、車両の衝突時の衝撃を吸収して、車両に伝達される衝撃エネルギーを緩和させるためにバンパーが設けられている。バンパーは、一般に、樹脂製の外部カバーと、車両幅方向に延設されたレインフォースメントと、外部カバーとレインフォースメントとの隙間を充填する発泡樹脂とを有している。そして、レインフォースメントは、座屈変形により衝撃エネルギーを吸収する衝撃吸収部材を介して車両本体のフレームに取り付けられる。   Conventionally, bumpers are provided in front and rear of a vehicle such as an automobile in order to absorb an impact at the time of the collision of the vehicle and reduce an impact energy transmitted to the vehicle. Generally, the bumper has a resin outer cover, a reinforcement extending in the vehicle width direction, and a foamed resin that fills a gap between the outer cover and the reinforcement. The reinforcement is attached to the frame of the vehicle main body via an impact absorbing member that absorbs impact energy by buckling deformation.

上記衝撃吸収部材としては、例えば、特許文献1等に記載されるように、衝撃吸収を考慮した所定の断面形状を有するアルミニウム合金製の押出形材が広く使用されている。   As the impact absorbing member, for example, as described in Patent Document 1 and the like, an extruded shape made of an aluminum alloy having a predetermined cross-sectional shape considering impact absorption is widely used.

他にも、特許文献2には、アルミニウム板材をプレス深絞り加工して有底筒体を形成した後、この有底筒体を軸方向にプレス加工して外壁面に螺旋状の段部を形成してなる衝撃吸収部材が提案されている。なお、同文献には、上記衝撃吸収部材は、レインフォースメントを用いずに車両へ取り付けることができる点、レインフォースメントと車両本体のフレームとの間に上記衝撃吸収部材を取り付ける場合には、車両前後方向の向きを問わずに取り付けることができる点などが開示されている。   In addition, in Patent Document 2, an aluminum plate material is pressed deep-drawn to form a bottomed cylinder, and then the bottomed cylinder is axially pressed to form a spiral step on the outer wall surface. A formed shock absorbing member has been proposed. In this document, the impact absorbing member can be attached to the vehicle without using the reinforcement, and when the impact absorbing member is attached between the reinforcement and the frame of the vehicle body, The point etc. which can be attached irrespective of the direction of the vehicle front-back direction are disclosed.

特開2007−30647号公報JP 2007-30647 A 特開2007−261557号公報JP 2007-261557 A

しかしながら、従来技術は、以下の点で未だ改良の余地がある。すなわち、上記衝撃吸収部材として押出形材を使用する場合、押出形材からなる衝撃吸収部、レインフォースメントに固定するための固定部材、車両のフレームに固定するための固定部材の3部品が必要となる。そのため、各部品の切断や部品同士の線溶接(全周溶接)による組み立てなどの製造工程が多くなる。とりわけ部材同士の線溶接はコストを増大させる。また、初期荷重を低くするため、押出形材からなる衝撃吸収部の外壁面にビードを形成するための加工なども必要になる。このように押出形材を用いる衝撃吸収部材は、量産性に劣るといった問題がある。   However, the prior art still has room for improvement in the following points. That is, when an extruded shape is used as the impact absorbing member, three parts are required: an impact absorbing portion made of the extruded shape, a fixing member for fixing to the reinforcement, and a fixing member for fixing to the vehicle frame. It becomes. For this reason, the number of manufacturing processes such as cutting of each part and assembly by line welding (all-around welding) between the parts increase. In particular, wire welding between members increases costs. Further, in order to reduce the initial load, it is necessary to perform processing for forming a bead on the outer wall surface of the impact absorbing portion made of the extruded profile. Thus, the impact-absorbing member using an extruded profile has a problem that it is inferior in mass productivity.

一方、特許文献2の衝撃吸収部材は、有底筒体の形成を行うプレス深絞り加工以外にも、外壁面に螺旋状の段部を形成するためのプレス加工を行う必要がある。そのため、製造工程が多くなり、量産性に優れるプレス成形の利点が十分に活かされているとはいえない。また、有底筒体の外壁面に螺旋状の段部をプレス加工により形成するのは、難易度が高い。さらに、レインフォースメントに取り付けた場合の衝撃吸収特性についてはほとんど考慮されておらず、形状面から衝撃吸収特性の向上を図れる余地がある。   On the other hand, the impact absorbing member of Patent Document 2 needs to perform press work for forming a spiral step on the outer wall surface, in addition to the press deep drawing process for forming the bottomed cylindrical body. Therefore, it cannot be said that the advantage of the press molding which increases a manufacturing process and is excellent in mass productivity is fully utilized. Moreover, it is difficult to form a spiral stepped portion on the outer wall surface of the bottomed cylindrical body by pressing. Furthermore, little consideration is given to the impact absorption characteristics when attached to the reinforcement, and there is room for improving the impact absorption characteristics from the shape.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、量産性、レインフォースメントに取り付けた場合の衝撃吸収特性に優れた衝撃吸収部材、これを用いたバンパー装置を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such problems, and intends to provide a shock absorbing member excellent in shock absorption characteristics when mounted on a mass productivity and a reinforcement, and a bumper device using the same. It is.

本発明は、車両のバンパー補強用のレインフォースメントに固定するための底部と、車両本体のフレームに固定するためのフランジ部と、上記底部および上記フランジ部との間に設けられ、四つの平坦な側壁面から構成される略角筒状の衝撃吸収部とを有し、上記底部、上記フランジ部および上記衝撃吸収部は、一枚のアルミニウム板材をプレス成形することにより一体的に形成されており、上記衝撃吸収部の側壁面のうち、車両幅方向の内側に配置される側壁面は、車両前後方向に対し、5°〜15°の範囲内で車両幅方向の内側かつ上記フランジ部側が拡がるように形成された傾斜面であることを特徴とする衝撃吸収部材にある(請求項1)。   The present invention is provided between a bottom portion for fixing to a reinforcement for reinforcing a bumper of a vehicle, a flange portion for fixing to a frame of a vehicle body, and the four flat portions. A substantially square tube-shaped shock absorbing portion composed of a side wall surface, and the bottom portion, the flange portion, and the shock absorbing portion are integrally formed by press-molding a single aluminum plate. Among the side wall surfaces of the impact absorbing portion, the side wall surface arranged on the inner side in the vehicle width direction has an inner side in the vehicle width direction within the range of 5 ° to 15 ° with respect to the vehicle front-rear direction and the flange portion side. The shock absorbing member is an inclined surface formed so as to expand (claim 1).

また、本発明は、車両のバンパー補強用のレインフォースメントと、上記衝撃吸収部材とを有し、該衝撃吸収部材は、車両幅方向の内側に上記傾斜面が配置された状態で、上記レインフォースメントに上記底部が固定されていることを特徴とするバンパー装置にある(請求項5)。   The present invention also includes a reinforcement for reinforcing a bumper of a vehicle and the impact absorbing member, and the impact absorbing member is arranged in the state in which the inclined surface is disposed on the inner side in the vehicle width direction. A bumper device characterized in that the bottom portion is fixed to a force (claim 5).

本発明の衝撃吸収部材は、上記構成を有するので、量産性、レインフォースメントに取り付けた場合の衝撃吸収特性に優れる。
具体的には、上記底部、上記フランジ部および上記衝撃吸収部が、一枚のアルミニウム板材をプレス成形することにより一体的に形成されている。そのため、押出形材を用いる場合に比べ、部品点数が少なくなり、各部品の切断や部品同士の線溶接による組み立てなどの製造工程が不要になる。また、押出形材からなる衝撃吸収部の外壁面にビードを形成したり、特許文献2に記載されるように、側壁面に段部を形成したりするための加工も不要になる。それ故、量産性に優れる。とりわけ、衝撃吸収部材の形成に線溶接工程が不要になることは、低コスト化を図るうえで有利である。
Since the shock absorbing member of the present invention has the above-described configuration, it is excellent in mass productivity and shock absorbing characteristics when attached to a reinforcement.
Specifically, the bottom portion, the flange portion, and the impact absorbing portion are integrally formed by press-molding a single aluminum plate material. Therefore, the number of parts is reduced as compared with the case where an extruded profile is used, and manufacturing processes such as cutting of each part and assembly by wire welding of parts are not required. Further, it is not necessary to form a bead on the outer wall surface of the impact absorbing portion made of an extruded profile, or to form a stepped portion on the side wall surface as described in Patent Document 2. Therefore, it is excellent in mass productivity. In particular, the fact that a wire welding process is not required for forming the impact absorbing member is advantageous in terms of cost reduction.

また、上記衝撃吸収部の側壁面のうち、車両幅方向の内側に配置される側壁面は、車両前後方向に対し、5°〜15°の範囲内で車両幅方向の内側かつフランジ部側が拡がるように形成された傾斜面とされている。そのため、車両前方向(フロントバンパー側に適用した場合)、あるいは、車両後方向(リヤバンパー側に適用した場合)から衝撃荷重を受けたときに、初期の座屈荷重と横倒れ防止とのバランスに優れ、優れた衝撃吸収特性を発揮することができる。   Of the side wall surfaces of the shock absorbing portion, the side wall surface arranged on the inner side in the vehicle width direction expands on the inner side in the vehicle width direction and on the flange side within a range of 5 ° to 15 ° with respect to the vehicle longitudinal direction. The inclined surface is formed as described above. For this reason, when receiving an impact load from the front direction of the vehicle (when applied to the front bumper side) or the rear direction of the vehicle (when applied to the rear bumper side), the balance between the initial buckling load and the prevention of falling down is achieved. Excellent and excellent shock absorption characteristics can be exhibited.

本発明のバンパー装置は、上記衝撃吸収部材を用いているので、量産性、車両の衝突時の衝撃吸収特性に優れる。   Since the bumper device of the present invention uses the shock absorbing member, it is excellent in mass productivity and shock absorbing characteristics at the time of vehicle collision.

実施例1における、衝撃吸収部材の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the impact-absorbing member in Example 1. FIG. 実施例1における、バンパー装置の構成(但し、車両前方向、つまり、フロントバンパー側に適用した場合の左側半分)を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure (however, the left half at the time of applying to a vehicle front direction, ie, a front bumper side), in Example 1. FIG. 実施例1における、バンパー装置の衝撃吸収部材の断面形状を拡大して示す説明図である。It is explanatory drawing which expands and shows the cross-sectional shape of the impact-absorbing member of a bumper apparatus in Example 1. 実施例1における、バンパー装置のレインフォースメントの断面形状を示す説明図である。In Example 1, it is explanatory drawing which shows the cross-sectional shape of the reinforcement of a bumper apparatus. シミュレーションによる評価方法の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of the evaluation method by simulation. 比較例1における、バンパー装置の構成(但し、車両前方向、つまり、フロントバンパー側に適用した場合の左側半分)を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure (however, the left half at the time of applying to a vehicle front direction, ie, the front bumper side), in the comparative example 1. 比較例2における、バンパー装置の構成(但し、車両前方向、つまり、フロントバンパー側に適用した場合の左側半分)を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure (however, the left half at the time of applying to a vehicle front direction, ie, the front bumper side), in the comparative example 2. 治具変位−荷重の関係を示すシミュレーション結果である。It is a simulation result which shows the relationship between jig | tool displacement-load.

上記衝撃吸収部材は、上述のように、車両のバンパー補強用のレインフォースメントに固定するための底部と、車両本体のフレームに固定するためのフランジ部と、底部およびフランジ部との間に設けられる衝撃吸収部とを有する。上記衝撃吸収部材において、レインフォースメントへ底部を固定する方法、車両本体のフレームへフランジ部を固定する方法は、特に限定されるものではない。上記固定方法としては、例えば、ボルト、ナット等の締結部材による締結、かしめやFSWなどによる機械的接合、スポット溶接などの方法を例示することができる。   As described above, the shock absorbing member is provided between the bottom portion for fixing to the reinforcement for reinforcing the bumper of the vehicle, the flange portion for fixing to the vehicle body frame, and the bottom portion and the flange portion. And an impact absorbing portion. In the shock absorbing member, the method for fixing the bottom portion to the reinforcement and the method for fixing the flange portion to the frame of the vehicle main body are not particularly limited. Examples of the fixing method include fastening with a fastening member such as a bolt or nut, mechanical joining with caulking or FSW, or spot welding.

上記底部の形状は、略角筒状の衝撃吸収部における底部側の縁部形状との関係から、略四角形状が好適である。また、底部は、底部を固定するためのレインフォースメントの車両前後方向の内側に配置される側壁面に沿った形状に形成すればよい。   The shape of the bottom portion is preferably a substantially rectangular shape because of the relationship with the shape of the edge portion on the bottom side of the substantially square cylindrical shock absorbing portion. Moreover, what is necessary is just to form a bottom part in the shape along the side wall surface arrange | positioned inside the vehicle front-back direction of the reinforcement for fixing a bottom part.

上記フランジ部の形状は、特に限定されるものではなく、略四角形状等の略多角形状、略円形状などであってもよい。フランジ部の形状は、好ましくは、フレームへの取付容易性などの観点から、略四角形状であるとよい。フランジ部の形状は、さらに好ましくは、衝撃吸収部の四つの側壁面とフランジ部との接続部の四辺と、フランジ部の四辺とがそれぞれ略平行となるような略四角形状に形成されているとよい。フレームに対する取付容易性に優れ、締結部材により固定する場合にボルトを挿通させる取付孔なども配置しやすいからである。   The shape of the flange portion is not particularly limited, and may be a substantially polygonal shape such as a substantially square shape, a substantially circular shape, or the like. The shape of the flange portion is preferably substantially rectangular from the viewpoint of ease of attachment to the frame. More preferably, the shape of the flange portion is formed in a substantially rectangular shape such that the four side surfaces of the impact absorbing portion and the four sides of the connecting portion between the flange portion and the four sides of the flange portion are substantially parallel to each other. Good. This is because it is excellent in ease of attachment to the frame, and it is easy to arrange an attachment hole through which a bolt is inserted when it is fixed by a fastening member.

上記衝撃吸収部は、四つの平坦な側壁面から構成される略角筒状に形成されている。この際、側壁面同士の交差部は、角がないように丸みを帯びていてもよいし、角がついていてもよい。上記交差部は、好ましくは、プレス成形時の脱型性に優れ、プレス成形性の向上に寄与できる観点から、角がないように丸みを帯びていることが好ましい。   The impact absorbing portion is formed in a substantially rectangular tube shape composed of four flat side wall surfaces. Under the present circumstances, the intersection part of side wall surfaces may be rounded so that there may be no corner | angular, and the corner | angular part may be attached. The intersecting portion is preferably rounded so as to have no corners from the viewpoint of excellent demoldability during press molding and contributing to improvement of press moldability.

上記底部、フランジ部および衝撃吸収部は、一枚のアルミニウム板材をプレス成形することにより一体的に形成されている。底部とフランジ部との間、フランジ部と衝撃吸収部との間には、かしめ部や接合等による継ぎ目が存在していない。なお、本願にいう「アルミニウム」は、アルミニウムを主体とする金属および合金の総称であり、純アルミニウムおよびアルミニウム合金を含む概念である。   The bottom part, the flange part, and the shock absorbing part are integrally formed by press-molding a single aluminum plate. There is no seam due to caulking or joining between the bottom and the flange, or between the flange and the shock absorber. The “aluminum” referred to in the present application is a general term for metals and alloys mainly composed of aluminum, and is a concept including pure aluminum and aluminum alloys.

上記プレス成形法としては、深絞り加工を好適に用いることができる。底部およびフランジ部の厚みは、牽引特性などの観点から、また、衝撃吸収部の厚みは、衝撃エネルギー吸収特性などの観点から、いずれも好ましくは2〜4mmの範囲内であるとよい。なお、衝撃吸収部の車両前後方向の長さは、レインフォースメントと車両本体のフレームとの間の距離に合わせて適宜決定することができる。   As the press molding method, deep drawing can be suitably used. The thickness of the bottom portion and the flange portion is preferably in the range of 2 to 4 mm from the viewpoint of traction characteristics and the thickness of the impact absorbing section is preferably in the range of 2 to 4 mm from the viewpoint of impact energy absorption characteristics. The length of the impact absorbing portion in the vehicle front-rear direction can be appropriately determined according to the distance between the reinforcement and the frame of the vehicle body.

ここで、上記衝撃吸収部の側壁面のうち、車両幅方向の内側に配置される側壁面は、車両前後方向に対し、5°〜15°の範囲内で車両幅方向の内側かつ上記フランジ部側が拡がるように形成された傾斜面とされている。つまり、衝撃吸収部の側壁面のうち、車両幅方向の内側に配置される側壁面と車両前後方向とのなす角は、5°〜15°の範囲内にあり、かつ、車両幅方向の内側に配置される側壁面は、車両幅方向の内側かつフランジ部側が拡がるように斜めに形成されている。このように上記衝撃吸収部は、車両幅方向の内側に配置される側壁面が積極的に傾斜されている。   Here, among the side wall surfaces of the impact absorbing portion, the side wall surface arranged on the inner side in the vehicle width direction is an inner side in the vehicle width direction within the range of 5 ° to 15 ° with respect to the vehicle longitudinal direction and the flange portion It is set as the inclined surface formed so that the side might expand. That is, of the side wall surfaces of the shock absorbing portion, the angle formed between the side wall surface arranged on the inner side in the vehicle width direction and the vehicle front-rear direction is in the range of 5 ° to 15 °, and the inner side in the vehicle width direction. The side wall surface arranged in is formed obliquely so that the inner side in the vehicle width direction and the flange portion side expand. Thus, as for the said impact-absorbing part, the side wall surface arrange | positioned inside a vehicle width direction is positively inclined.

上記衝撃吸収部の側壁面のうち、車両幅方向の内側に配置される側壁面が、車両前後方向に対し15°を超える範囲で車両幅方向の内側かつフランジ部側に拡がるように形成された傾斜面である場合には、車両幅方向の内側に配置される側壁面が、比較的低い荷重で座屈するとともに横倒れし、衝撃吸収特性が悪化する。上記角度の上限値は、好ましくは、12°であるとよい。
一方、上記衝撃吸収部の側壁面のうち、車両幅方向の内側に配置される側壁面が、車両前後方向に対し0°以上5°未満の範囲で車両幅方向の内側かつフランジ部側に拡がるように形成された傾斜面である場合には、初期の座屈荷重が高くなることにより、レインフォースメントの車両前後方向の内側に配置される側壁面がせん断変形し、衝撃吸収特性が悪化する。上記角度の下限値は、好ましくは、7°であるとよい。
Of the side wall surfaces of the impact absorbing portion, the side wall surface arranged on the inner side in the vehicle width direction is formed so as to extend to the inner side in the vehicle width direction and the flange portion side in a range exceeding 15 ° with respect to the vehicle front-rear direction. In the case of an inclined surface, the side wall surface arranged on the inner side in the vehicle width direction buckles with a relatively low load and falls down, resulting in deterioration of shock absorption characteristics. The upper limit value of the angle is preferably 12 °.
On the other hand, among the side wall surfaces of the impact absorbing portion, the side wall surface arranged on the inner side in the vehicle width direction extends toward the inner side in the vehicle width direction and the flange portion side in a range of 0 ° or more and less than 5 ° with respect to the vehicle longitudinal direction. In the case of the inclined surface formed as described above, the initial buckling load increases, so that the side wall surface disposed on the inner side in the vehicle front-rear direction of the reinforcement undergoes shear deformation, and the shock absorption characteristics deteriorate. . The lower limit value of the angle is preferably 7 °.

上記衝撃吸収部の側壁面のうち、車両幅方向の内側に配置される側壁面以外の三つの側壁面は、車両前後方向と略平行になるように形成された平行面であることが好ましい(請求項2)。
この場合には、初期の座屈荷重と横倒れ防止とのバランスに優れたものにしやすく、優れた衝撃吸収特性を発揮しやすくなる。
なお、上記にいう「車両前後方向と略平行」とは、車両前後方向と完全に平行である場合だけではなく、車両前後方向と側壁面とのなす角が0°〜5°未満の場合も含む。製造バラツキやプレス成形時のクリアランス等を含むことができるという意味である。
Of the side wall surfaces of the impact absorbing portion, the three side wall surfaces other than the side wall surfaces arranged on the inner side in the vehicle width direction are preferably parallel surfaces formed so as to be substantially parallel to the vehicle front-rear direction ( Claim 2).
In this case, it is easy to make it excellent in the balance between the initial buckling load and the prevention of the lateral falling, and it is easy to exhibit excellent shock absorption characteristics.
The term “substantially parallel to the vehicle front-rear direction” mentioned above is not only when the vehicle front-rear direction is completely parallel, but also when the angle between the vehicle front-rear direction and the side wall surface is 0 ° to less than 5 °. Including. This means that it can include manufacturing variations, clearance during press molding, and the like.

上記衝撃吸収部材において、上記底部は、上記レインフォースメントに締結により固定可能とされ、上記フランジ部は、上記フレームに締結により固定可能とされていることが好ましい(請求項3)。
線溶接による固定はコストが増大するうえ、生じた熱影響部により設計上の座屈荷重に変動をきたすおそれがある。締結による固定であれば、レインフォースメントや車両本体のフレームに比較的簡単に取り付け可能であるし、設計上の座屈荷重も維持しやすくなる。
In the shock absorbing member, it is preferable that the bottom portion can be fixed to the reinforcement by fastening, and the flange portion can be fixed to the frame by fastening.
Fixing by wire welding increases the cost and may cause fluctuations in the design buckling load due to the heat affected zone. If it is fixed by fastening, it can be attached to the frame of the reinforcement or the vehicle body relatively easily, and the design buckling load can be easily maintained.

上記締結手段には、ボルト、ナット等を好適に用いることができる。この場合、上記底部、フランジ部にボルトを挿通させる取付孔を複数形成しておけばよい。取付孔の位置は、特に限定されるものではないが、取付バランスを考慮して最適な位置に設定すればよい。例えば、フランジ部が略四角形状である場合には、略四角形状の角部(四隅)に取付孔を形成するとよい。比較的形成が容易なうえ、取付バランスに優れるからである。   Bolts, nuts and the like can be suitably used for the fastening means. In this case, a plurality of attachment holes for inserting bolts into the bottom part and the flange part may be formed. The position of the mounting hole is not particularly limited, but may be set to an optimal position in consideration of the mounting balance. For example, when the flange portion has a substantially quadrangular shape, the attachment holes may be formed at the corner portions (four corners) of the substantially square shape. This is because it is relatively easy to form and has an excellent mounting balance.

上記衝撃吸収部材において、上記アルミニウム板材は、6000系アルミニウム合金(以下、「6000系合金」と称する。)よりなることが好ましい(請求項4)。
6000系合金は、曲げ割れが発生し難い。そのため、衝撃吸収部が略蛇腹状に座屈変形する際に割れが発生し難く、衝撃吸収特性を悪化させ難い。具体的な6000系合金としては、例えば、6009、6016、6111などが挙げられる。
In the shock absorbing member, the aluminum plate material is preferably made of a 6000 series aluminum alloy (hereinafter referred to as “6000 series alloy”).
6000 series alloys are less prone to bending cracks. Therefore, it is difficult for cracks to occur when the shock absorbing portion buckles and deforms in a substantially bellows shape, and it is difficult to deteriorate the shock absorbing characteristics. Specific examples of the 6000 series alloy include 6009, 6016, and 6111.

一枚のアルミニウム板材から上記衝撃吸収部材をプレス成形するにあたっては、O材またはT4材からなるアルミニウム板材を用いてプレス成形して形状を定めた後、T6材となるように熱処理を施すことが好ましい。底部、フランジ部および衝撃吸収部が一体化された衝撃吸収部材の形状へのプレス加工は、強加工である。そのため、比較的軟質なO材またはT4材からなるアルミニウム板材を用いてプレス成形するようにした場合には、形状加工性に優れる。また、形状を定めた後、最終的にT6材となるように熱処理が施されている場合には、衝撃吸収性を高めやすくなる。   When press-molding the shock absorbing member from a single aluminum plate, the shape is determined by press-molding using an aluminum plate made of an O material or a T4 material, and then heat treatment is performed so that it becomes a T6 material. preferable. The press working to the shape of the shock absorbing member in which the bottom part, the flange part, and the shock absorbing part are integrated is a strong work. Therefore, when press molding is performed using an aluminum plate made of a relatively soft O material or T4 material, the shape workability is excellent. In addition, when the heat treatment is performed so as to finally become a T6 material after determining the shape, it is easy to improve the shock absorption.

上記バンパー装置において、レインフォースメントは、バンパー装置の衝撃吸収特性の向上を図る観点から、好ましくは、中空状であるとよい。また、この場合、側壁面の内面間を連結するリブが1または2以上設けられていてもよい。レインフォースメントを車両前後方向で切断したときの断面形状は、好ましくは、略矩形状、略「日」の字状、略「目」の字状、略「田」の字状などを例示することができる。但し、この場合、車両上下方向に略平行な側壁面については、車両前後方向に略平行な側壁面から突出していても構わない。   In the above bumper device, the reinforcement is preferably hollow from the viewpoint of improving the impact absorption characteristics of the bumper device. In this case, one or more ribs for connecting the inner surfaces of the side wall surfaces may be provided. The cross-sectional shape when the reinforcement is cut in the vehicle longitudinal direction is preferably a substantially rectangular shape, a substantially “day” character shape, a substantially “eye” character shape, a substantially “rice” character shape, or the like. be able to. However, in this case, the side wall surface substantially parallel to the vehicle vertical direction may protrude from the side wall surface substantially parallel to the vehicle front-rear direction.

また、レインフォースメントは、通常、車両の意匠上、両端部側が折り曲げ形成される。上記バンパー装置においても、上記レインフォースメントは、両端部にそれぞれ曲げ部を有していてもよい。また、上記バンパー装置において、衝撃吸収部材は、車両本体のフレームのうち、車両前後方向の左右の車両本体のフレーム等に一つずつ取り付けることができるように、取付位置に対応させた状態でレインフォースメントに2つ取り付けられていることが好ましい。   In addition, the reinforcement is usually formed by bending both end portions on the design of the vehicle. Also in the bumper device, the reinforcement may have bent portions at both ends. In the above bumper device, the shock absorbing member can be attached to the frame of the vehicle main body on the left and right sides of the vehicle main body in the vehicle front-rear direction, etc. Two are preferably attached to the force.

なお、上記衝撃吸収部材、バンパー装置は、車両のフロントバンパー側、リヤバンパー側のいずれの側にも適用可能である。   The shock absorbing member and the bumper device can be applied to either the front bumper side or the rear bumper side of the vehicle.

(実施例1)
本発明の実施例に係る衝撃吸収部材およびバンパー装置について、図1〜図4を用いて説明する。なお、全図中、FRは車両前後方向を、FRIは車両前後方向の車両内側を、FROは車両前後方向の車両外側を意味する。また、Wは車両幅方向を、WIは車両幅方向の車両内側を、WOは車両幅方向の車両外側を意味する。また、UDは車両上下方向を、Uは車両上側を、Dは車両下側を意味する。これら符号は以下の説明において適宜使用する。なお、本例の衝撃吸収部材、バンパー装置は、車両のフロントバンパー側への適用を想定したものであるが、これに限定されることなく、本例の衝撃吸収部材、バンパー装置は、車両のリヤバンパー側へも適用することができる。
Example 1
An impact absorbing member and a bumper device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In all the drawings, FR means the vehicle front-rear direction, FRI means the vehicle inner side in the vehicle front-rear direction, and FRO means the vehicle outer side in the vehicle front-rear direction. W represents the vehicle width direction, WI represents the vehicle inner side in the vehicle width direction, and WO represents the vehicle outer side in the vehicle width direction. Moreover, UD means the vehicle vertical direction, U means the vehicle upper side, and D means the vehicle lower side. These symbols are used as appropriate in the following description. The shock absorbing member and bumper device of this example are assumed to be applied to the front bumper side of the vehicle. However, the shock absorbing member and bumper device of this example are not limited to this, and It can also be applied to the bumper side.

<衝撃吸収部材>
本例の衝撃吸収部材1は、図1、図2に示すように、車両のバンパー補強用のレインフォースメント3に固定するための底部11と、車両本体のフレーム(不図示)に固定するためのフランジ部12と、底部11およびフランジ部12との間に設けられ、四つの平坦な側壁面13a、13b、13c、13dから構成される略角筒状の衝撃吸収部13とを有している。つまり、本例の衝撃吸収部材1は、全体として有底略角筒体に形成されており、底部11と反対側の有底略角筒体の外周縁に、有底略角筒体の外側に突出するフランジ部12を有している。
<Shock absorbing member>
As shown in FIGS. 1 and 2, the impact absorbing member 1 of this example is fixed to a bottom 11 for fixing to a reinforcement 3 for reinforcing a bumper of a vehicle and to a frame (not shown) of a vehicle main body. The flange portion 12 is provided between the bottom portion 11 and the flange portion 12, and has a substantially rectangular tube-shaped shock absorbing portion 13 composed of four flat side wall surfaces 13 a, 13 b, 13 c, and 13 d. Yes. That is, the shock absorbing member 1 of this example is formed in a bottomed substantially rectangular tube as a whole, and the outer periphery of the bottomed substantially rectangular tube on the side opposite to the bottom 11 is outside the bottomed substantially rectangular tube. The flange portion 12 protrudes from

底部11、フランジ部12および衝撃吸収部13は、一枚のアルミニウム板材をプレス成形による絞り加工がなされることにより一体的に形成されている。アルミニウム板材としては、6000系アルミニウム合金であるA6016の板材を用いた。プレス成形するにあたっては、先ず、O材からなる上記アルミニウム板材(厚み2.5mm)を用いてプレス成形して形状を定めた後、熱処理を施してT6材とした。   The bottom part 11, the flange part 12, and the impact absorbing part 13 are integrally formed by drawing a single aluminum plate material by press molding. As an aluminum plate material, a plate material of A6016 which is a 6000 series aluminum alloy was used. In press molding, first, the aluminum plate material (thickness 2.5 mm) made of the O material was press-molded to determine the shape, and then heat-treated to obtain a T6 material.

本例の衝撃吸収部材1において、底部11は、レインフォースメント3における車両前後方向の内側FRIの側壁面32aに固定するためのものである。また、レインフォースメント3は、車両の意匠上、車両前後方向の内側FRIに向かって折れ曲がる曲げ部31を有していることが多い。本例では、このようなレインフォースメント3の曲げ部31における車両前後方向の内側FRIの側壁面32aに底部11を固定することを想定している。そのため、底部11は、レインフォースメント3の曲げ部31に沿うように、斜め方向に傾斜して形成されている。   In the impact absorbing member 1 of the present example, the bottom 11 is for fixing to the side wall surface 32a of the inner FRI in the vehicle longitudinal direction in the reinforcement 3. Moreover, the reinforcement 3 has the bending part 31 which bend | folds toward the inner side FRI of a vehicle front-back direction on the design of a vehicle in many cases. In this example, it is assumed that the bottom 11 is fixed to the side wall surface 32a of the inner FRI in the vehicle front-rear direction in the bent portion 31 of the reinforcement 3 as described above. Therefore, the bottom 11 is formed to be inclined in an oblique direction so as to follow the bent portion 31 of the reinforcement 3.

底部11は、略四角形状に形成されている。また、底部11の四隅の角部は、丸みを帯びるように湾曲させた形状に形成されているが、他にも、角ばった形状に形成されていてもよい。底部11の外形は、略角筒状の衝撃吸収部13の底部11側の外形を考慮して決定することができる。   The bottom part 11 is formed in a substantially square shape. Moreover, although the corner | angular part of the four corners of the bottom part 11 is formed in the shape curved so that it may become roundish, it may be formed in the shape which was square in addition to this. The outer shape of the bottom portion 11 can be determined in consideration of the outer shape on the bottom portion 11 side of the substantially square cylindrical shock absorbing portion 13.

また、底部11は、レインフォースメント3に締結により固定可能とされている。具体的には、底部11の四隅の角部に、それぞれ取付孔(不図示)が設けられており、締結部材としてのボルト、ナットを用いてレインフォースメント3の側壁面32aに固定可能とされている。   The bottom 11 can be fixed to the reinforcement 3 by fastening. Specifically, mounting holes (not shown) are provided at the four corners of the bottom 11 and can be fixed to the side wall surface 32a of the reinforcement 3 using bolts and nuts as fastening members. ing.

本例の衝撃吸収部材1において、フランジ部12は、車両本体のフレーム、具体的には、車両幅方向の外側WOにそれぞれ配置される車両本体のフレームに固定するためのものである。フランジ部12は、衝撃吸収部13の底部11と反対側の端部外形よりも大きな略四角形状に形成されている。フランジ部12の形状は、車両本体のフレームにおけるフランジ部12の取付部位の形状を考慮して決定することができる。また、フランジ部12の四隅の角部は、丸みを帯びるように湾曲させた形状に形成されているが、他にも、角ばった形状に形成されていてもよい。また、フランジ部12は、略角筒状の衝撃吸収部13の四つの側壁面13a、13b、13c、13dとフランジ部12との接続部の四辺と、フランジ部の四辺とがそれぞれ略平行となるように配置されている。   In the impact absorbing member 1 of the present example, the flange portion 12 is for fixing to a frame of the vehicle body, specifically, to a frame of the vehicle body disposed on the outer side WO in the vehicle width direction. The flange portion 12 is formed in a substantially square shape larger than the outer shape of the end portion on the side opposite to the bottom portion 11 of the shock absorbing portion 13. The shape of the flange portion 12 can be determined in consideration of the shape of the attachment portion of the flange portion 12 in the frame of the vehicle main body. Moreover, although the corner | angular part of the four corners of the flange part 12 is formed in the shape curved so that it may become roundish, it may be formed in the shape which was square in addition to this. Further, the flange portion 12 has four sides of the connection portion between the four side wall surfaces 13a, 13b, 13c, 13d of the substantially square cylindrical shock absorbing portion 13 and the flange portion 12, and the four sides of the flange portion are substantially parallel to each other. It is arranged to be.

また、フランジ部12は、車両本体のフレームに締結により固定可能とされている。具体的には、フランジ部12の四隅の角部に、それぞれ取付孔(不図示)が設けられており、締結部材としてのボルト、ナットを用いて車両本体のフレームに固定可能とされている。   The flange portion 12 can be fixed to the frame of the vehicle main body by fastening. Specifically, attachment holes (not shown) are respectively provided at four corners of the flange portion 12 and can be fixed to the frame of the vehicle body using bolts and nuts as fastening members.

本例の衝撃吸収部材1において、衝撃吸収部13は、略角筒状に形成されており、四つの平坦な側壁面13a、13b、13c、13dから構成されている。なお、いずれの側壁面13a、13b、13c、13dも、外表面に段部を有していない。略角筒状の衝撃吸収部13の一端部に、底部11が一体的に繋がっており、他端部に、フランジ部12が一体的に繋がっている。   In the shock absorbing member 1 of this example, the shock absorbing portion 13 is formed in a substantially rectangular tube shape, and is composed of four flat side wall surfaces 13a, 13b, 13c, and 13d. Note that none of the side wall surfaces 13a, 13b, 13c, and 13d has a stepped portion on the outer surface. The bottom 11 is integrally connected to one end of the substantially square cylindrical shock absorber 13, and the flange 12 is integrally connected to the other end.

ここで、本例の衝撃吸収部材1において、衝撃吸収部13の側壁面13a、13b、13c、13dのうち、車両幅方向の内側WIに配置される側壁面13aは、図3に拡大して示すように、車両前後方向に対し、5°〜15°の範囲内で車両幅方向の内側WIかつフランジ部12側が拡がるように形成された傾斜面とされている。つまり、衝撃吸収部13の側壁面13a、13b、13c、13dのうち、車両幅方向の内側WIに配置される側壁面13aと車両前後方向とのなす角θは、5°〜15°の範囲内にあり、かつ、車両幅方向の内側WIに配置される側壁面13aは、車両幅方向の内側WIかつフランジ部12側が拡がるように斜めに形成されている。   Here, in the impact absorbing member 1 of the present example, among the side wall surfaces 13a, 13b, 13c, and 13d of the shock absorbing portion 13, the side wall surface 13a disposed on the inner side WI in the vehicle width direction is enlarged in FIG. As shown, the inner surface WI of the vehicle width direction and the flange portion 12 side are formed so as to expand within a range of 5 ° to 15 ° with respect to the vehicle longitudinal direction. That is, of the side wall surfaces 13a, 13b, 13c, and 13d of the shock absorbing portion 13, the angle θ between the side wall surface 13a disposed on the inner side WI in the vehicle width direction and the vehicle front-rear direction is in the range of 5 ° to 15 °. The side wall surface 13a located on the inner side WI in the vehicle width direction is formed obliquely so that the inner side WI in the vehicle width direction and the flange portion 12 side expand.

このように車両幅方向の内側WIに配置される側壁面13aは、車両前後方向FRから車両幅方向の内側WIに角度5°〜15°の範囲で傾斜した方向と、車両上下方向UDとを含む平坦面として形成されている。本例において、傾斜面13aと車両前後方向FRとのなす角θは、10°に設定した。   As described above, the side wall surface 13a arranged on the inner side WI in the vehicle width direction has a direction inclined from the vehicle longitudinal direction FR to the inner side WI in the vehicle width direction within an angle range of 5 ° to 15 ° and the vehicle vertical direction UD. It is formed as a flat surface including. In this example, the angle θ formed by the inclined surface 13a and the vehicle longitudinal direction FR is set to 10 °.

また、衝撃吸収部13の側壁面13a、13b、13c、13dのうち、車両幅方向の内側WIに配置される側壁面13a(傾斜面)以外の三つの側壁面13b、13c、13dは、車両前後方向FRと略平行になるように形成された平行面とされている。すなわち、車両幅方向の外側WOに傾斜面13aと対向して配置される側壁面13bは、車両前後方向FRと車両上下方向UDとを含む平坦面として形成されている。つまり、本例において、側壁面13bと車両前後方向FRとのなす角は、0°に設定されている。また、車両上下方向の上側Uおよび下側Dに配置される側壁面13c、13dは、車両前後方向FRと車両幅方向Wとを含む平坦面として形成されている。つまり、本例において、側壁面13cと車両前後方向FRとのなす角、側壁面13dと車両前後方向FRとのなす角は、ともに0°に設定されている。   Of the side wall surfaces 13a, 13b, 13c, and 13d of the shock absorber 13, three side wall surfaces 13b, 13c, and 13d other than the side wall surface 13a (inclined surface) disposed on the inner side WI in the vehicle width direction are the vehicle The parallel surface is formed so as to be substantially parallel to the front-rear direction FR. That is, the side wall surface 13b disposed opposite to the inclined surface 13a on the outer side WO in the vehicle width direction is formed as a flat surface including the vehicle longitudinal direction FR and the vehicle vertical direction UD. That is, in this example, the angle formed between the side wall surface 13b and the vehicle longitudinal direction FR is set to 0 °. Further, the side wall surfaces 13c and 13d disposed on the upper side U and the lower side D in the vehicle vertical direction are formed as flat surfaces including the vehicle longitudinal direction FR and the vehicle width direction W. That is, in this example, the angle formed by the side wall surface 13c and the vehicle longitudinal direction FR and the angle formed by the side wall surface 13d and the vehicle longitudinal direction FR are both set to 0 °.

本例において、衝撃吸収部13は、上述の傾斜面13aを有することにより、車両幅方向Wで切断したときの略四角形状の断面形状が、底部11からフランジ部12に向かって、車両幅方向の内側WIに張り出すように漸次拡径する構成になっている。なお、フランジ部12直上の略四角形状の断面形状は、車両幅方向Wの外寸を110mm、車両上下方向UDの外寸を90mmに設定した。また、車両前後方向FRに投影したときの傾斜面13aの寸法LIは、100mmに設定した。本例において、衝撃吸収部13は、側壁面13a、13b、13c、13d同士の交差部が丸みを帯びるように湾曲させた形状に形成されているが、他にも、角ばった形状に形成することもできる。   In this example, the shock absorbing portion 13 has the above-described inclined surface 13a, so that a substantially square cross-sectional shape when cut in the vehicle width direction W is changed from the bottom portion 11 toward the flange portion 12 in the vehicle width direction. The diameter is gradually expanded so as to project to the inner WI of the. In addition, the substantially square cross-sectional shape immediately above the flange portion 12 was set such that the outer dimension in the vehicle width direction W was 110 mm and the outer dimension in the vehicle vertical direction UD was 90 mm. The dimension LI of the inclined surface 13a when projected in the vehicle longitudinal direction FR was set to 100 mm. In this example, the shock absorbing portion 13 is formed in a curved shape so that the intersections of the side wall surfaces 13a, 13b, 13c, and 13d are rounded. You can also.

<バンパー装置>
本例のバンパー装置2は、図2に示すように、車両のバンパー補強用のレインフォースメント3と、上述した衝撃吸収部材1とを有する。衝撃吸収部材1は、車両幅方向の内側WIに傾斜面13aが配置された状態で、レインフォースメント3に底部11が締結により固定されている(締結部材は省略)。なお、図2は、フロントバンパー側に適用した場合におけるバンパー装置2の左側半分を示したものであるが、中心線Sの右側には、バンパー装置2の車両前方向の左側半分と左右対称なバンパー装置2の車両前方向の右側半分(不図示)が存在している。したがって、本例では、上述した衝撃吸収部材1を2つ有していることになる。
<Bumper device>
As shown in FIG. 2, the bumper device 2 of this example includes a reinforcement 3 for reinforcing a bumper of the vehicle and the impact absorbing member 1 described above. The shock absorbing member 1 has the bottom 11 fixed to the reinforcement 3 by fastening in a state where the inclined surface 13a is disposed on the inner side WI in the vehicle width direction (the fastening member is omitted). FIG. 2 shows the left half of the bumper device 2 when applied to the front bumper side, but on the right side of the center line S is a bumper symmetrical to the left half of the bumper device 2 in the vehicle front direction. There is a right half (not shown) of the device 2 in the vehicle front direction. Therefore, in this example, the two impact absorbing members 1 described above are provided.

レインフォースメント3は、車両幅方向Wに延設されており、車両幅方向Wと10°の角度を持つように車両前後方向の内側FRIに向かって両端部側が折り曲げ形成された曲げ部31を有している。衝撃吸収部材1の底部11は、レインフォースメント3の曲げ部31における車両前後方向の内側FRIの側壁面32aに固定されている。   The reinforcement 3 extends in the vehicle width direction W, and includes a bent portion 31 that is bent at both ends toward the inner FRI in the vehicle longitudinal direction so as to have an angle of 10 ° with the vehicle width direction W. Have. The bottom 11 of the shock absorbing member 1 is fixed to the side wall surface 32a of the inner FRI in the vehicle front-rear direction at the bent portion 31 of the reinforcement 3.

レインフォースメント3は、図4(a)に示すように、車両前後方向FRで切断したときの断面形状が略「日」の字状であるアルミニウム中空形材より形成されている。図4(b)に示すように、車両前後方向の外側FROの側壁面32b、車両前後方向の内側FRIの側壁面32aは、車両上下方向の上側Uおよび下側Dの側壁面32c、32dから突出していてもよい。なお、上記アルミニウム中空形材としてはA7N01−T6を用いた。   As shown in FIG. 4A, the reinforcement 3 is formed of an aluminum hollow shape whose cross-sectional shape when cut in the vehicle front-rear direction FR is a substantially “day” shape. As shown in FIG. 4 (b), the side wall surface 32b of the outer FRO in the vehicle front-rear direction and the side wall surface 32a of the inner FRI in the vehicle front-rear direction are from the upper U side and the lower D side wall surfaces 32c, 32d in the vehicle vertical direction. It may be protruding. In addition, A7N01-T6 was used as said aluminum hollow shape material.

<衝突性能評価>
以下、衝突性能評価を行うため、図2に示す形状のバンパー装置2について、市販のFEM解析ソフトによるシミュレーションを実行した。
<Collision performance evaluation>
Hereinafter, in order to evaluate the collision performance, a simulation using commercially available FEM analysis software was performed on the bumper device 2 having the shape shown in FIG.

先ず、図2に示す形状のバンパー装置2をメッシュモデル化し、解析モデルを作成した。次に、解析モデルに以下の特性を入力した。
すなわち、レインフォースメント3は、耐力320MPaのアルミニウム合金(A7N01−T6)の中空形材から構成され、衝撃吸収部材1は、耐力280MPaのアルミニウム合金(A6016−T6)から構成されることを想定し、各耐力を想定した応力−ひずみ特性を解析モデルに入力した。
First, the bumper device 2 having the shape shown in FIG. 2 was converted into a mesh model to create an analysis model. Next, the following characteristics were input to the analysis model.
That is, it is assumed that the reinforcement 3 is made of a hollow shape material of an aluminum alloy (A7N01-T6) having a proof stress of 320 MPa, and the impact absorbing member 1 is made of an aluminum alloy (A6016-T6) having a proof strength of 280 MPa. The stress-strain characteristics assuming each proof stress were input to the analysis model.

レインフォースメント3を車両前後方向FRで切断したときの断面形状は、略「日」の字状とした。略「日」の字状断面形状における、車両前後方向FRに配置された側壁面32a、32bの寸法は100mm、厚みは4mm、車両上下方向UDに配置された側壁面32c、3dの寸法は80mm、厚みは2mm、中央リブ33の厚みは2mmとした。また、レインフォースメント3は、車両幅方向と10°の角度を持つように両端部が曲げ加工された状態とした。   The cross-sectional shape when the reinforcement 3 was cut in the vehicle front-rear direction FR was substantially “Sun”. In a substantially “day” -shaped cross-sectional shape, the side wall surfaces 32a and 32b arranged in the vehicle longitudinal direction FR have dimensions of 100 mm, the thickness is 4 mm, and the side wall surfaces 32c and 3d arranged in the vehicle vertical direction UD have a size of 80 mm. The thickness of the central rib 33 was 2 mm. In addition, the reinforcement 3 was in a state where both ends were bent so as to have an angle of 10 ° with the vehicle width direction.

衝撃吸収部材1は、車両幅方向の内側WIに配置される傾斜面13aと車両前後方向FRとのなす角θを10°とした。また、フランジ部12直上の略四角形状の断面形状は、車両幅方向Wの外寸を110mm、車両上下方向UDの外寸を90mmとした。また、車両幅方向の内側WIに配置される傾斜面13aの車両前後方向FRに投影したときの寸法を100mmとした。   In the shock absorbing member 1, the angle θ formed by the inclined surface 13a disposed on the inner side WI in the vehicle width direction and the vehicle longitudinal direction FR is set to 10 °. Further, the substantially square cross-sectional shape directly above the flange portion 12 has an outer dimension in the vehicle width direction W of 110 mm and an outer dimension in the vehicle vertical direction UD of 90 mm. Moreover, the dimension when projecting in the vehicle front-back direction FR of the inclined surface 13a arrange | positioned at the inner side WI of a vehicle width direction was 100 mm.

次に、上記特性を入力した解析モデルに対し、図5に示すように、メッシュモデル化した負荷治具4を衝突させるシミュレーションを行った。なお、図5中のバンパー装置5は、評価方法の説明のためのものである。上記解析モデルによる解析条件として、ODB(Offset Deformable Barrier)を参照した条件を入力した。具体的には、バンパー装置5の衝撃吸収部材51のフランジ部側の端部を完全拘束し、負荷治具4を、1000mm/sの速度設定でレインフォースメント53の全長Tの40%の領域に衝突させ、負荷治具4の変位量に対する、バンパー装置5への衝突による負荷治具4への反力を出力するシミュレーションを行った。   Next, as shown in FIG. 5, a simulation was performed by causing the load jig 4 made into a mesh model to collide with the analysis model to which the above characteristics were input. In addition, the bumper apparatus 5 in FIG. 5 is for description of the evaluation method. A condition referring to ODB (Offset Deformable Barrier) was input as an analysis condition based on the analysis model. Specifically, the flange portion side end of the shock absorbing member 51 of the bumper device 5 is completely restrained, and the load jig 4 is set to a region of 40% of the total length T of the reinforcement 53 at a speed setting of 1000 mm / s. A simulation was performed to output the reaction force to the load jig 4 due to the collision with the bumper device 5 with respect to the displacement amount of the load jig 4.

なお、比較として、図6に示すように、車両幅方向の内側WIに配置される側壁面911aと車両前後方向FRとのなす角θを0°とした点以外は、図1と同様の衝撃吸収部材911を用いたバンパー装置91(比較品1)について、上記と同様のシミュレーションを行った。また、図7に示すように、車両幅方向の内側WIに配置される側壁面921aと車両前後方向FRとのなす角θを25°とした点以外は、図1と同様の衝撃吸収部材921を用いたバンパー装置92(比較品2)について、上記と同様のシミュレーションを行った。   For comparison, as shown in FIG. 6, the same impact as in FIG. 1 except that the angle θ formed between the side wall surface 911a disposed on the inner side WI in the vehicle width direction and the vehicle longitudinal direction FR is 0 °. A simulation similar to the above was performed for the bumper device 91 (Comparative Product 1) using the absorbing member 911. Further, as shown in FIG. 7, the impact absorbing member 921 is the same as that shown in FIG. 1 except that the angle θ formed between the side wall surface 921a disposed on the inner side WI in the vehicle width direction and the vehicle longitudinal direction FR is 25 °. The same simulation as described above was performed for the bumper device 92 (Comparative product 2) using the above.

シミュレーション結果を図8に示す。図8において、衝撃エネルギー吸収量は、負荷治具4の変位量×荷重の面積で算出される。図8に示すように、比較品1のバンパー装置91は、レインフォースメント3に割れが発生した。比較品2のバンパー装置92は、衝撃吸収部材921が横倒れし、荷重が低下した。   The simulation result is shown in FIG. In FIG. 8, the impact energy absorption amount is calculated by the amount of displacement of the load jig 4 × the area of the load. As shown in FIG. 8, the bumper device 91 of the comparative product 1 was cracked in the reinforcement 3. In the bumper device 92 of the comparative product 2, the impact absorbing member 921 fell sideways and the load decreased.

これらに対し、発明品のバンパー装置2は、レインフォースメント3に座屈が発生せず、かつ、高い荷重を保持することができ、衝撃吸収部材1に衝撃が確実に伝達された。そして、衝撃吸収部材1が横倒れすることなく、車両前後方向に座屈変形した。このように衝撃吸収性能に優れていることが確認できた。   On the other hand, the bumper device 2 of the invention did not buckle in the reinforcement 3 and could hold a high load, and the impact was reliably transmitted to the shock absorbing member 1. The impact absorbing member 1 was buckled and deformed in the vehicle front-rear direction without falling down. Thus, it was confirmed that the shock absorbing performance was excellent.

以上から、本例の衝撃吸収部材1は、量産性、レインフォースメント3に取り付けた場合の衝撃吸収特性に優れるといえる。
具体的には、底部11、フランジ部12および衝撃吸収部13が、一枚のアルミニウム板材をプレス成形することにより一体的に形成されている。そのため、押出形材を用いる場合に比べ、部品点数が少なくなり、各部品の切断や部品同士の線溶接による組み立てなどの製造工程が不要になる。また、押出形材からなる衝撃吸収部の外壁面にビードを形成したり、側壁面に段部を形成したりするための加工も不要になる。それ故、量産性に優れる。
From the above, it can be said that the impact absorbing member 1 of this example is excellent in mass productivity and impact absorbing characteristics when attached to the reinforcement 3.
Specifically, the bottom part 11, the flange part 12, and the impact absorbing part 13 are integrally formed by press-molding a single aluminum plate material. Therefore, the number of parts is reduced as compared with the case where an extruded profile is used, and manufacturing processes such as cutting of each part and assembly by wire welding of parts are not required. Further, it is not necessary to form a bead on the outer wall surface of the impact absorbing portion made of the extruded profile or to form a step on the side wall surface. Therefore, it is excellent in mass productivity.

また、衝撃吸収部13の側壁面13a、13b、13c、13dのうち、車両幅方向の内側WIに配置される側壁面13aが、車両前後方向FRに対し、5°〜15°の範囲内で車両幅方向の内側WIかつフランジ部12側が拡がるように形成された傾斜面とされている。レインフォースメント3に底部11が固定されるとともに車両本体のフレームにフランジ部12が固定された状態で、車両前方向(フロントバンパー側に適用した場合)、あるいは、車両後方向(リヤバンパー側に適用した場合)から衝撃荷重を受けた場合、レインフォースメント3からの衝撃荷重が衝撃吸収部13に伝達される。衝撃荷重が伝達された衝撃吸収部13は、横倒れすることなく略蛇腹状に座屈変形し、衝撃エネルギーを吸収する。そのため、初期の座屈荷重と横倒れ防止とのバランスに優れ、優れた衝撃吸収特性を発揮することができる。   Of the side wall surfaces 13a, 13b, 13c, and 13d of the shock absorbing portion 13, the side wall surface 13a disposed on the inner side WI in the vehicle width direction is within a range of 5 ° to 15 ° with respect to the vehicle longitudinal direction FR. The inclined surface is formed so that the inner side WI and the flange portion 12 side in the vehicle width direction are expanded. With the bottom 11 fixed to the reinforcement 3 and the flange 12 fixed to the frame of the vehicle main body, the vehicle forward direction (when applied to the front bumper side) or the vehicle rear direction (applied to the rear bumper side) The impact load from the reinforcement 3 is transmitted to the impact absorbing portion 13. The impact absorbing portion 13 to which the impact load is transmitted buckles and deforms in a substantially bellows shape without falling down, and absorbs impact energy. Therefore, it is excellent in the balance between the initial buckling load and the prevention of falling down, and can exhibit excellent shock absorption characteristics.

また、本例のバンパー装置2は、本例の衝撃吸収部材1を用いているので、量産性、車両の衝突時の衝撃吸収特性に優れるといえる。   Further, since the bumper device 2 of this example uses the shock absorbing member 1 of this example, it can be said that the bumper device 2 is excellent in mass productivity and shock absorbing characteristics at the time of vehicle collision.

以上、実施例について説明したが、本発明は、上記実施例により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能なものである。   Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

1 衝撃吸収部材
11 底部
12 フランジ部
13 衝撃吸収部
13a 側壁面(車両内側、傾斜面)
13b 側壁面(車両外側)
13c 側壁面(車両上側)
13d 側壁面(車両下側)
2 バンパー装置
3 レインフォースメント
31 曲げ部
32a 側壁面(車両内側)
32b 側壁面(車両外側)
32c 側壁面(車両上側)
32d 側壁面(車両下側)
33 中央リブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shock absorption member 11 Bottom part 12 Flange part 13 Shock absorption part 13a Side wall surface (vehicle inner side, inclined surface)
13b Side wall surface (vehicle outside)
13c Side wall surface (vehicle upper side)
13d Side wall (vehicle lower side)
2 Bumper device 3 Reinforcement 31 Bending part 32a Side wall surface (vehicle inside)
32b Side wall surface (vehicle outside)
32c Side wall (upper side of vehicle)
32d Side wall surface (vehicle lower side)
33 Central rib

Claims (5)

車両のバンパー補強用のレインフォースメントに固定するための底部と、
車両本体のフレームに固定するためのフランジ部と、
上記底部および上記フランジ部との間に設けられ、四つの平坦な側壁面から構成される略角筒状の衝撃吸収部とを有し、
上記底部、上記フランジ部および上記衝撃吸収部は、一枚のアルミニウム板材をプレス成形することにより一体的に形成されており、
上記衝撃吸収部の側壁面のうち、車両幅方向の内側に配置される側壁面は、車両前後方向に対し、5°〜15°の範囲内で車両幅方向の内側かつ上記フランジ部側が拡がるように形成された傾斜面であることを特徴とする衝撃吸収部材。
A bottom for fixing to a reinforcement for reinforcing a vehicle bumper;
A flange for fixing to the frame of the vehicle body;
A shock absorber having a substantially rectangular tube shape, which is provided between the bottom and the flange, and includes four flat side wall surfaces;
The bottom part, the flange part, and the shock absorbing part are integrally formed by press-molding a single aluminum plate,
Of the side wall surfaces of the impact absorbing portion, the side wall surface arranged on the inner side in the vehicle width direction is such that the inner side in the vehicle width direction and the flange portion side expand within a range of 5 ° to 15 ° with respect to the vehicle longitudinal direction. An impact-absorbing member, characterized by being an inclined surface formed on the surface.
請求項1に記載の衝撃吸収部材において、
上記衝撃吸収部の側壁面のうち、上記車両幅方向の内側に配置される側壁面以外の三つの側壁面は、車両前後方向と略平行になるように形成された平行面であることを特徴とする衝撃吸収部材。
The impact-absorbing member according to claim 1,
Of the side wall surfaces of the impact absorbing portion, the three side wall surfaces other than the side wall surfaces arranged on the inner side in the vehicle width direction are parallel surfaces formed so as to be substantially parallel to the vehicle longitudinal direction. Shock absorbing member.
請求項1または2に記載の衝撃吸収部材において、
上記底部は、上記レインフォースメントに締結により固定可能とされ、
上記フランジ部は、上記フレームに締結により固定可能とされていることを特徴とする衝撃吸収部材。
The impact absorbing member according to claim 1 or 2,
The bottom can be fixed to the reinforcement by fastening,
The shock absorbing member, wherein the flange portion can be fixed to the frame by fastening.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の衝撃吸収部材において、
上記アルミニウム板材は、6000系アルミニウム合金よりなることを特徴とする衝撃吸収部材。
In the impact-absorbing member according to any one of claims 1 to 3,
The said aluminum plate material consists of a 6000 series aluminum alloy, The impact-absorbing member characterized by the above-mentioned.
車両のバンパー補強用のレインフォースメントと、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の衝撃吸収部材とを有し、
該衝撃吸収部材は、車両幅方向の内側に上記傾斜面が配置された状態で、上記レインフォースメントに上記底部が固定されていることを特徴とするバンパー装置。
Reinforcement for vehicle bumper reinforcement,
The shock absorbing member according to any one of claims 1 to 4,
The bumper device, wherein the impact absorbing member has the bottom portion fixed to the reinforcement in a state where the inclined surface is disposed on the inner side in the vehicle width direction.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015074000A (en) * 2013-10-07 2015-04-20 株式会社神戸製鋼所 Differential thickness bracket

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