JP2014105818A - Impact energy absorbing member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば車両衝突時の衝撃力を吸収するようにした衝撃エネルギー吸収部材に関する。 The present invention relates to an impact energy absorbing member that absorbs an impact force at the time of a vehicle collision, for example.
この種の衝撃エネルギー吸収部材として、例えば、特許文献1,2には、天板と、該天板に続いて形成された一対の脚壁とを有する断面コ字状の樹脂成形体12をジグザクになるよう連続形成した構造のものが開示されている。この衝撃エネルギー吸収部材は、例えば自動車の天井部,ピラー部に配設することにより、車両衝突時に乗員が天井部やピラー部に衝突した場合の衝撃力を吸収することができる。
As this type of impact energy absorbing member, for example, in
ところで、前記従来の衝撃エネルギー吸収部材は、天板に加わる衝撃荷重を、一対の脚壁が曲げ変形又は座屈変形することにより吸収する構造を採用しているが、構造上前記曲げ変形又は座屈変形が安定しない場合があり、安定したエネルギー吸収効果が得られないという懸念があり、この点での改善の余地がある。 By the way, the conventional impact energy absorbing member adopts a structure that absorbs an impact load applied to the top plate by bending or buckling deformation of a pair of leg walls. The bending deformation may not be stable, and there is a concern that a stable energy absorption effect cannot be obtained, and there is room for improvement in this respect.
本発明は、前記従来の実情に鑑みてなされたもので、衝撃荷重に対するエネルギー吸収効率を高めることができる衝撃エネルギー吸収部材を提供することを課題している。 The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and an object of the present invention is to provide an impact energy absorbing member capable of enhancing energy absorption efficiency with respect to an impact load.
請求項1の発明は、底辺部が多角形状をなす角錐状又は角錐台状の突起部を複数備え、前記各突起部は、前記底辺部の各底辺から放射状に延びる連結片により隣接する突起部に連結され、前記各突起部は放射状をなすように配置されていることを特徴とする衝撃エネルギー吸収部材である。 The invention of claim 1 is provided with a plurality of pyramidal or truncated pyramid-shaped projections whose base is polygonal, and the projections are adjacent to each other by connecting pieces extending radially from the bases of the base. The impact energy absorbing member is characterized in that the projections are arranged in a radial pattern.
請求項2の発明は、請求項1に記載の衝撃エネルギー吸収部材において、
該衝撃エネルギー吸収部材は、前記各突起部の頂点又は頂面を起点にして前記角錐状又は角錐台状の各側片が放射状をなすよう延び、かつ該各側片を起点に前記連結片が放射状をなすよう延びる展開形状を有し、前記各側片,各連結片を曲げ加工することにより形成されたものであることを特徴としている。
The invention of
The impact energy absorbing member extends so that each side piece of the pyramid or truncated pyramid forms a radial shape starting from the apex or top surface of each projection, and the connecting piece starts from the side piece. It has an unfolded shape extending radially, and is formed by bending each side piece and each connecting piece.
請求項3の発明は、請求項1又は2に記載の衝撃エネルギー吸収部材において、
前記各突起部の連結片に囲まれた部分には、該各突起部より高さの低い第2の突起部が一体に形成されていることを特徴としている。
The invention of
In the portion surrounded by the connecting piece of each protrusion, a second protrusion having a height lower than that of each protrusion is integrally formed.
請求項4の発明は、請求項3に記載の衝撃エネルギー吸収部材において、
前記突起部は、前記角錐状又は角錐台状の稜線から突出し、前記第2の突起部に対向するよう形成された突出部を有することを特徴としている。
The invention of
The protruding portion has a protruding portion that protrudes from the pyramid-shaped or truncated pyramid-shaped ridge line and is opposed to the second protruding portion.
請求項1の発明に係る衝撃エネルギー吸収部材によれば、角錐状又は角錐台状の突起部を複数備え、該各突起部を、底辺部の各底辺から放射状に延びる連結片により隣接する突起部に連結し、前記各突起部を、放射状をなすように配置した。 According to the impact energy absorbing member of the first aspect of the present invention, a plurality of pyramid-shaped or truncated pyramid-shaped projections are provided, and the projections are adjacent to each other by connecting pieces extending radially from the bottom of the base. The protrusions are arranged in a radial pattern.
このように構成したので、突起部に加わる衝撃荷重は、角錐又は角錐台の側片に伝わることで該各側片が座屈変形し、続いて各側片から各連結片に伝わることで曲げ変形が誘発されることとなり、さらに各連結片を介して各突起部に放射状に伝わることとなる。このように衝撃荷重を広い範囲に分散させて伝達することができ、安定したエネルギー吸収効果を得ることができ、エネルギー吸収効率を高めることができる。このようにエネルギー吸収効率を高めることができることから、衝撃エネルギー吸収部材の板厚を薄くすることが可能となり、それだけ軽量化,低コスト化を図ることができる。 With this configuration, the impact load applied to the protrusion is transmitted to the side pieces of the pyramid or the truncated pyramid, so that each side piece is buckled and then bent by being transmitted from each side piece to each connecting piece. Deformation will be induced, and it will be transmitted radially to each projection via each connecting piece. Thus, the impact load can be distributed and transmitted over a wide range, a stable energy absorption effect can be obtained, and the energy absorption efficiency can be increased. Since the energy absorption efficiency can be increased in this way, it is possible to reduce the plate thickness of the impact energy absorbing member, and it is possible to reduce the weight and cost accordingly.
請求項2の発明では、前記各突起部の頂点又は頂面を起点にして放射状をなすよう延びる各側片及び該各側片を起点にして放射状をなすように延びる連結片を曲げ加工することにより衝撃エネルギー吸収部材を形成したので、プレス加工により金属プレートから展開形状を打ち抜くとともに前記側片及び連結片を曲げ加工することにより容易に、かつ低コストで衝撃エネルギー吸収部材を製造できる。 According to a second aspect of the present invention, each side piece extending radially from the apex or top surface of each projection and the connecting piece extending radially from each side piece are bent. Since the impact energy absorbing member is formed by the above, the impact energy absorbing member can be manufactured easily and at low cost by punching the developed shape from the metal plate by press working and bending the side piece and the connecting piece.
また、前記各側片,各連結片を曲げ加工することで突起部を形成したので、突起部の曲面に対する追随性が高いことから、例えば取付け基材に曲面があった場合にも容易に取り付けることができる。さらに各側片を起点として連結片を放射状に展開させたので、連結片への曲げ変形を誘発させ易くなる。 In addition, since the protrusions are formed by bending each side piece and each connecting piece, the followability of the protrusions to the curved surface is high. be able to. Furthermore, since the connecting piece is radially developed starting from each side piece, it is easy to induce bending deformation to the connecting piece.
請求項3の発明では、前記各突起部の連結片に囲まれた部分に、突起部より高さの低い第2の突起部を形成したので、衝撃荷重を、前記突起部と、前記第2の突起部との2段階で吸収することができ、エネルギー吸収効率をより一層高めることができる。
In the invention of
請求項4の発明では、前記角錐状又は角錐台状の稜線から突出し、かつ前記第2の突起部に対向するように突出部を形成したので、衝撃荷重を、前記突起部の突出部より上の部分と、該突出部,前記突起部の突出部より下の部分及び第2の突起部とで段階的に吸収することができ、エネルギー吸収効率をより一層高めることができる。
In the invention of
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1ないし図4は、本発明の実施例1に係る衝撃エネルギー吸収部材を説明するための図である。本実施例では、自動車の天井部に配設される衝撃エネルギー吸収部材を例に説明する。 1 to 4 are diagrams for explaining an impact energy absorbing member according to Embodiment 1 of the present invention. In the present embodiment, an impact energy absorbing member disposed on the ceiling of an automobile will be described as an example.
図において、1は自動車の天井部に配設された衝撃エネルギー吸収部材を示している。この衝撃エネルギー吸収部材1は、角錐台状をなす多数の突起部2を隣接する突起部2に一体的に連結するとともに、該各突起部2を放射状をなすよう配置した構造を有し、詳細には、以下の構造となっている。
In the figure, reference numeral 1 denotes an impact energy absorbing member disposed on the ceiling of the automobile. The impact energy absorbing member 1 has a structure in which a large number of projecting
図4に示すように、前記各突起部2は、正六角形状をなす頂面3と、該頂面3の各側辺3aに続くよう下方に折り曲げられた6つの側片4とを備えている。
As shown in FIG. 4, each of the
前記各突起部2の底辺部は頂面3と相似形の六角形状をなしており、該底辺部の各底辺4aには、連結片5が一体に屈曲形成されており、各連結片5により前記各突起部2は隣接する突起部と一体に連結されている。これにより各突起部2は、何れか1つの突起部2′を起点に放射状をなすよう配置されている(図2参照)。
The base of each
前記衝撃エネルギー吸収部材1は、図5にその展開状態を示すように、前記各突起部2の頂面3を起点にして前記各側片4が放射状をなすよう延び、さらに該各側片4に続く連結片5により隣接する突起部2が放射状をなすように連結されている。前記各突起部2は、一枚の金属プレートからプレス加工により前記展開形状を打ち抜くとともに、前記各側片4及び各連結片5を側辺3a,底辺4aにて曲げ加工することにより形成されたものである。
As shown in FIG. 5, the impact energy absorbing member 1 extends from the
そして前記衝撃エネルギー吸収部材1は、図3に示すように、自動車の天井部7内に配設されたルーフリインホース8に固定されており、また該ルーフリインホース8の車内側には内装部材9が所定隙間をあけて各頂面3と対向するよう配置されている。
As shown in FIG. 3, the impact energy absorbing member 1 is fixed to a
前記衝撃エネルギー吸収部材1の連結片5は、ルーフリインホース8に、溶接により又は接着剤により固定されている。この場合、固定すべき連結片5の数,及び固定すべき連結片5の位置を適宜設定することにより、衝撃エネルギーの吸収性能を調整することが可能である。例えば、全ての連結片5を固定した場合には、エネルギー吸収部材1の曲げ剛性,ねじり剛性、ひいては耐座屈荷重が最大値となる。一方、固定すべき連結片5の数を少なくした場合には、圧縮荷重によりエネルギー吸収部材1は座屈変形しつつ、元の展開状態に戻ろうとする曲げ変形に変化することから、耐圧縮荷重が減少するとともに、エネルギー吸収部材1の曲げ,ねじり剛性も減少することとなる。
The connecting
このように連結片5のルーフリインホース8への固定数,固定位置を適宜設定することにより、エネルギー吸収部材1の縦方向,横方向,斜め方向の全て方向における圧縮荷重に対するエネルギー吸収特性,曲げ及びねじり剛性を任意に設定することが可能となる。
In this way, by appropriately setting the number and position of fixing of the connecting
図3に示すように、車両衝突時に、車室内の乗員が内装部材9に衝突することにより圧縮荷重Pが内装部材9を介して衝撃エネルギー吸収部材1に加わると、圧縮荷重Pは、頂面3から各側片4に伝わることで該各側片4が二点鎖線で示すように座屈変形することにより、また各側片4から各連結片5に伝わることで曲げ変形が誘発されることにより、さらに各連結片5を介して各突起部2に放射状に伝わることにより吸収される。このようにして車両衝突時における乗員への影響を抑制できる。
As shown in FIG. 3, when a compressive load P is applied to the impact energy absorbing member 1 through the
このように本実施例によれば、六角形状の頂面3と該頂面3に続いて延びる各側片4とを有する各突起部2を、該各側片4の底辺4a同士を連結する連結片5により一体的に連結することにより放射状をなすよう配置したので、前述のように、頂面3に加わる圧縮荷重Pは、該頂面3から各側片4に伝わることで該各側片4が座屈変形し、続いて各側片4から各連結片5に伝わることで曲げ変形が誘発され、さらに各連結片5を介して各突起部2に放射状に伝わることにより吸収され、乗員への影響が抑制される。
As described above, according to the present embodiment, the
このように圧縮荷重Pを広い範囲に分散させて伝達することができ、安定したエネルギー吸収効果を得ることができ、かつエネルギー吸収効率を高めることができる。またエネルギー吸収効率を高めることができるので、衝撃エネルギー吸収部材1の板厚を薄くすることが可能となり、それだけ軽量化,低コスト化を図ることができる。 Thus, the compressive load P can be dispersed and transmitted over a wide range, a stable energy absorption effect can be obtained, and the energy absorption efficiency can be increased. Further, since the energy absorption efficiency can be increased, it is possible to reduce the plate thickness of the impact energy absorbing member 1, and it is possible to reduce the weight and the cost accordingly.
本実施例では、前記衝撃エネルギー吸収部材1を、各突起部2の頂面3を起点に各側片4が放射状をなすよう延び、かつ該各側片4を起点に連結片5が放射状をなすよう延びる展開形状を有するものとしたので、1枚の金属プレートから前記展開形状を容易に打ち抜くことができ、各側片4,各連結片5を曲げ加工することにより衝撃エネルギー吸収部材1を低コストで容易に形成することができる。また絞り加工が不要であるので、設備費等にかかるコストの低減が可能となる。
In the present embodiment, the impact energy absorbing member 1 extends from the
前記各側片4,各連結片5を曲げ加工することで突起部2を形成したので、該突起部2は曲面に対する追随性が高く、ルーフリインホース8が曲面をなしている場合でも前記衝撃エネルギー吸収部材1を容易に取り付けることができる。さらに頂面3及び各側片4を起点として放射状に展開させたので、連結片5に曲げ変形を誘発させ易くなる。
Since the
なお、前記実施例では、衝撃エネルギー吸収部材1を自動車の天井部に配設した場合を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限られるものではない。例えば、自動車のピラー部,インストルメントパネル,コンソールボックス,あるいはバンパ等に該衝撃エネルギー吸収部材を配設してもよく、要は車両衝突時に乗員や歩行者への衝撃力を吸収すべき部位であれば何れの部位に配設してよく、この場合にも前記実施例と同様の効果が得られる。 In addition, although the said Example demonstrated the case where the impact energy absorption member 1 was arrange | positioned in the ceiling part of a motor vehicle, the application range of this invention is not restricted to this. For example, the impact energy absorbing member may be disposed in a pillar portion, an instrument panel, a console box, a bumper, or the like of an automobile. In short, the impact energy to the passenger or pedestrian should be absorbed at the time of a vehicle collision. If it exists, it may be disposed in any part, and in this case, the same effect as in the above embodiment can be obtained.
図6ないし図8は、本発明の実施例2に係る衝撃エネルギー吸収部材を説明するための図である。図中、図1〜図5と同一符号は同一又は相当部分を示す。
6 to 8 are diagrams for explaining an impact energy absorbing member according to
本実施例の衝撃エネルギー吸収部材1は、角錐台状をなす多数の突起部2を一体的に連結するとともに、放射状をなすよう配置した構造を有し、基本的な構造は前記実施例1と略同一であることから、異なる部分についてのみ説明する。
The impact energy absorbing member 1 of this embodiment has a structure in which a large number of projecting
前記各突起部2の連結片5に囲まれた三角形状部分には、該突起部2より高さ及び径が小さい三角錐台状の第2の突起部12が一体に形成されている。
A triangular projection-shaped
この第2の突起部12は、前記各連結片5に続いて上方に起立して延びる3つの側片13と、各側片13を一体に連結する頂面14とを有する。前記第2の突起部12の頂面14の高さは、前記突起部2の頂面3までの高さの略1/2程度の高さに設定されている。
The second projecting
また前記各突起部2の角錐台の稜線部には、より具体的には、隣り合う側片4,4間には、外方に突出する三角錐状の突出部15が一体に形成されている。この各突出部15の下面は、前記突起部2の頂面3と、前記第2の突起部12の頂面14との間に位置し、かつ該第2の突起部12の頂面14に所定隙間をあけて当接可能に対向している。
More specifically, a triangular pyramid-shaped projecting
本実施例では、最も高所に位置する突起部2と、上下方向中途部に位置する突出部15と、最も低所に位置する第2の突起部12とを設けたので、圧縮荷重Pを3段階で吸収することができる。即ち、圧縮荷重Pが加わると、突起部2が座屈変形しつつ、曲げ荷重を受け、続いて突起部2の各突出部15が左右に広がりつつ、第2の突起部12の頂面14に当接し、さらに圧縮荷重Pが加わると、前記突出部15が座屈変形しつつ第2の突起部12を座屈変形させることとなる。
In this embodiment, since the
即ち、図9に示すように、まず突起部2の上部が座屈変形することにより圧縮荷重Pの一部P1が吸収され、続いて突起部2の突出部15より下部及び第2の突起部12が座屈変形することにより前記圧縮荷重Pの残りの一部P2が吸収され、全体として前記圧縮荷重Pが吸収されることとなる。
That is, as shown in FIG. 9, first, the upper portion of the
このように本実施例では、多様な変形モードが時間経過とともに絡み合うことで初期から後期にいたる圧縮荷重を確実に吸収することができ、エネルギー吸収効率を大幅に向上できる。このため単位質量当たりのエネルギー吸収効率が大幅に向上することとなり、エネルギー吸収部材の板厚をより薄くすることが可能となり、軽量化,低コスト化をより一層促進することができる。 As described above, in this embodiment, various deformation modes are entangled with time, so that the compressive load from the initial stage to the late stage can be surely absorbed, and the energy absorption efficiency can be greatly improved. For this reason, the energy absorption efficiency per unit mass is greatly improved, the plate thickness of the energy absorbing member can be further reduced, and the weight reduction and cost reduction can be further promoted.
ここで本発明では、前記突出部15は必ずしも設けなくてもよく、このようにしたのが請求項3の発明である。前記突出部15を設けない場合は、前記圧縮荷重Pを、まず突起部2の上部の座屈変形で吸収し、続いて突起部2の下部及び第2の突起部12の座屈変形で2段階に吸収することができる。
Here, in the present invention, the projecting
なお、前記実施例では、各突起部2が頂面3を有する角錐台である場合を説明したが、本発明に係る突起部は頂点を有する角錐で構成しても良い。
In the above-described embodiment, the case where each
1 衝撃エネルギー吸収部材
2 突起部
3 頂面
4 側片
5 連結片
12 第2の突起部
15 突出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Impact
Claims (4)
前記各突起部は、前記底辺部の各底辺から放射状に延びる連結片により隣接する突起部に連結され、前記各突起部は放射状をなすように配置されている
ことを特徴とする衝撃エネルギー吸収部材。 Provided with a plurality of pyramidal or truncated pyramidal protrusions whose base is polygonal,
The protrusions are connected to adjacent protrusions by connecting pieces extending radially from the bases of the bottom part, and the protrusions are arranged so as to form a radial shape. .
該衝撃エネルギー吸収部材は、前記各突起部の頂点又は頂面を起点にして前記角錐状又は角錐台状の各側片が放射状をなすよう延び、かつ該各側片を起点に前記連結片が放射状をなすよう延びる展開形状を有し、
前記各側片,各連結片を曲げ加工することにより形成されたものである
ことを特徴とする衝撃エネルギー吸収部材。 The impact energy absorbing member according to claim 1,
The impact energy absorbing member extends so that each side piece of the pyramid or truncated pyramid forms a radial shape starting from the apex or top surface of each projection, and the connecting piece starts from the side piece. It has a deployed shape that extends radially,
An impact energy absorbing member characterized by being formed by bending each side piece and each connecting piece.
前記各突起部の連結片に囲まれた部分には、該各突起部より高さの低い第2の突起部が一体に形成されている
ことを特徴とする衝撃エネルギー吸収部材。 The impact energy absorbing member according to claim 1 or 2,
The impact energy absorbing member, wherein a second protrusion having a lower height than each protrusion is integrally formed in a portion surrounded by the connecting piece of each protrusion.
前記突起部は、前記角錐状又は角錐台状の稜線から突出し、前記第2の突起部に対向するよう形成された突出部を有する
ことを特徴とする衝撃エネルギー吸収部材。 The impact energy absorbing member according to claim 3,
The impact energy absorbing member, wherein the protrusion has a protrusion that protrudes from the pyramid-shaped or truncated pyramid-shaped ridge line and is opposed to the second protrusion.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
US20180162241A1 (en) * | 2016-12-13 | 2018-06-14 | Hyundai Motor Company | Door arm-rest for vehicles |
JP7371042B2 (en) | 2021-03-22 | 2023-10-30 | 豊田鉄工株式会社 | Energy absorbing components for vehicles |
-
2012
- 2012-11-29 JP JP2012260620A patent/JP2014105818A/en active Pending
Cited By (2)
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