JP2021066227A - Absorber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、衝突荷重の入力時に塑性変形して衝突エネルギを吸収するアブソーバに関する。 The present invention relates to an absorber that plastically deforms and absorbs collision energy when a collision load is input.
車両のフロントバンパの裏側(車両後側)でバンパリンフォースメントの車両前側に、歩行者衝突時の歩行者への反力を緩和させるために、車両幅方向に延びる発泡樹脂製のアブソーバが設けられている。アブソーバの横断面形状には複数種類あり、たとえば特許文献1−3に示されるものがある。 On the back side of the front bumper of the vehicle (rear side of the vehicle), on the front side of the bumper reinforcement, an absorber made of foamed resin extending in the width direction of the vehicle is provided to reduce the reaction force to the pedestrian in the event of a pedestrian collision. Has been done. There are a plurality of types of cross-sectional shapes of the absorber, for example, those shown in Patent Documents 1-3.
(a) 特許文献1は、図11に示すように、中実であり取付けられるバンパリンフォースメント2の高さと略同じ高さを有するタイプ(ソリッドタイプ)のアブソーバ1を示している。
(b) 特許文献2は、図12に示すように、バンパリンフォースメント2の高さと略同じ高さを有しており、車両後側面から車両前側に凹む空間部1aが設けられることで断面コの字状とされたタイプ(コの字タイプ)のアブソーバ1を示している。
(c) 特許文献3は、図13に示すように、高さがバンパリンフォースメント2の高さの半分以下とされており略板状とされたタイプ(板タイプ)のアブソーバ1を示している。
(A) As shown in FIG. 11,
(B) As shown in FIG. 12,
(C) As shown in FIG. 13,
しかし、従来のアブソーバには、つぎの問題点がある。
(i)〈アブソーバによるエネルギ吸収効率〉
(i−1)上記(a)−(c)のいずれも、アブソーバ1が発泡樹脂材で構成されているため、衝突荷重の入力初期時に自身が変形するおそれがある。その場合、取付けられるバンパリンフォースメント2に早期に効率よく衝突荷重を伝えられなくなり、衝突荷重を受けた際のアブソーバの荷重−変位曲線(図14)において、入力初期における荷重の立ち上がりが緩やかになるおそれがある。
(i−2)上記(b)コの字タイプにあっては、衝突荷重の入力初期にコの字の天板部1bが撓むおそれがある。その場合、入力初期における荷重の立ち上がりが緩やかになるおそれがある。
(i−3)上記(c)板タイプにあっては、アブソーバ1とバンパ3との接触面積が小さいため、アブソーバ1にかかる応力が大きくなり、衝突荷重により容易に変形してしまう。そのため、アブソーバの荷重−変位曲線において、入力初期における荷重の立ち上がりが緩やかになるおそれがある。
However, the conventional absorber has the following problems.
(I) <Energy absorption efficiency by absorber>
(I-1) In all of the above (a)-(c), since the
(I-2) In the above-mentioned (b) U-shaped type, the U-shaped
(I-3) In the plate type (c) described above, since the contact area between the
(i−4)また、上記(b)コの字タイプと(c)板タイプにあっては、衝突荷重の入力中に、座屈または折れるようにして破損するおそれがある。その場合、アブソーバの荷重−変位曲線において、入力中期に荷重の落ち込みが発生するおそれがある。
なお、図14は、従来アブソーバの代表例として、上記(b)コの字タイプにおける荷重−変位曲線を示している。
(I-4) Further, in the above-mentioned (b) U-shaped type and (c) plate type, there is a risk of buckling or breaking during input of a collision load and damage. In that case, in the load-displacement curve of the absorber, there is a possibility that the load drops in the middle of the input period.
Note that FIG. 14 shows a load-displacement curve in the U-shaped type described above as a typical example of the conventional absorber.
以上(i−1)−(i−4)により、アブソーバ1によるエネルギ吸収効率を高める(エネルギ吸収量を増加させる)点において改善の余地がある。 From the above (i-1)-(i-4), there is room for improvement in terms of increasing the energy absorption efficiency of the absorber 1 (increasing the amount of energy absorption).
(ii)〈アブソーバに要するスペース〉
(ii−1)図11〜図13に示すように、上記(a)−(c)のいずれも、アブソーバ1がバンパリンフォースメント2の車両前側面(衝突荷重の入力側にある前面)に取付けられているため、アブソーバ1の潰れ残り1cがバンパリンフォースメント2の車両前側(衝突荷重の入力側)に発生してしまう。そのため、衝突荷重の入力方向(前後方向)で、アブソーバ1の変形によるエネルギ吸収のためのスペースだけでなく、潰れ残り1cのスペースも必要になってしまう。
(ii−2)また、上記(c)板タイプにあっては、座屈または折れるようにして破損するおそれがあり、その場合、アブソーバ1のめくれ上がりが発生するため、衝突荷重の入力方向と直交する方向(上下方向)のスペースも必要になってしまう。
(Ii) <Space required for absorber>
(Ii-1) As shown in FIGS. 11 to 13, in each of the above (a)-(c), the
(Ii-2) Further, in the above-mentioned (c) plate type, there is a risk of buckling or breaking and damage, and in that case, the
以上の(ii−1)、(ii−2)により、アブソーバ1に要するスペースを削減する点において改善の余地がある。
With the above (ii-1) and (ii-2), there is room for improvement in reducing the space required for the
本発明の目的は、従来に比べて、エネルギ吸収効率を高めることができる、必要スペースを削減できる、の少なくともいずれか1つを達成できる、アブソーバを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an absorber capable of achieving at least one of the energy absorption efficiency can be increased and the required space can be reduced as compared with the conventional case.
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
(1) 車体または該車体に取付けられる部材からなる車体側部材に取付けられており、衝突荷重の入力時に塑性変形して衝突エネルギを吸収するアブソーバであって、
前記車体側部材に取付けられる取付部と、該取付部から前記衝突荷重の入力側に延びる延出部と、を有しており、
前記延出部は、該延出部の延び方向断面視で、該延出部の延び方向と直交する方向に開放するV字部と、該V字部の開放方向と反対方向に開放する逆V字部と、を有しており、前記延出部の延び方向に前記V字部と前記逆V字部とが交互に、隣り合うV字部と逆V字部の一方の一辺が他方の一辺となるようにして、連続して複数並ぶ形状となっており、
前記延出部の延び方向断面視で、複数の前記V字部および複数の前記逆V字部の少なくとも1つにおけるV字または逆V字の折れ曲がり部は、前記延出部の延び方向と平行な方向に延びている、アブソーバ。
(2) 前記取付部は、前記車体側部材の、前記衝突荷重の入力側にある前面部よりも後側にある部位で、前記車体側部材に取付けられている、(1)記載のアブソーバ。
(3) 前記取付部は、前記延出部の延び方向から見て前記延出部とラップする位置にある、(1)または(2)記載のアブソーバ。
(4) 前記延出部は、前記V字部と前記逆V字部のうちで、最も前記取付部側にあるV字後部と、最も前記延出部の延び方向の先端側にあるV字前部と、前記V字後部とV字前部との間にあるV字中間部と、を有しており、
前記V字前部と前記V字後部における剛性は、前記V字中間部における剛性よりも高く設定されている、(1)〜(3)のいずれか1つに記載のアブソーバ。
(5) 前記V字前部における剛性は、前記V字後部における剛性よりも高く設定されている、(4)記載のアブソーバ。
(6) 前記V字中間部は、前記V字後部に隣接する位置にあるV字中間後部と、該V字中間後部と前記V字前部との間にあるV字中間前側部と、を有しており、
前記V字中間前側部における剛性は、前記V字中間後部における剛性よりも高く設定されている、(4)または(5)記載のアブソーバ。
The present invention that achieves the above object is as follows.
(1) An absorber that is attached to a vehicle body or a vehicle body side member composed of a member attached to the vehicle body, and is plastically deformed to absorb collision energy when a collision load is input.
It has a mounting portion that is attached to the vehicle body side member, and an extending portion that extends from the mounting portion to the input side of the collision load.
The extension portion is a V-shaped portion that opens in a direction orthogonal to the extension direction of the extension portion and a reverse that opens in a direction opposite to the opening direction of the V-shaped portion in a cross-sectional view of the extension direction of the extension portion. It has a V-shaped portion, and the V-shaped portion and the inverted V-shaped portion alternate in the extending direction of the extending portion, and one side of the adjacent V-shaped portion and the inverted V-shaped portion is the other. It has a shape in which multiple lines are lined up in succession so that it is on one side.
In a cross-sectional view of the extending direction of the extending portion, the V-shaped or inverted V-shaped bent portion in at least one of the plurality of V-shaped portions and the plurality of inverted V-shaped portions is parallel to the extending direction of the extending portion. Absorber extending in the right direction.
(2) The absorber according to (1), wherein the mounting portion is a portion of the vehicle body side member located on the rear side of the front surface portion on the input side of the collision load and is attached to the vehicle body side member.
(3) The absorber according to (1) or (2), wherein the mounting portion is located at a position where the mounting portion wraps with the extending portion when viewed from the extending direction of the extending portion.
(4) Of the V-shaped portion and the inverted V-shaped portion, the extending portion has a V-shaped rear portion on the most mounting portion side and a V-shaped extending portion on the tip side in the extending direction of the extending portion. It has a front portion and a V-shaped intermediate portion between the V-shaped rear portion and the V-shaped front portion.
The absorber according to any one of (1) to (3), wherein the rigidity of the V-shaped front portion and the V-shaped rear portion is set higher than the rigidity of the V-shaped intermediate portion.
(5) The absorber according to (4), wherein the rigidity at the V-shaped front portion is set higher than the rigidity at the V-shaped rear portion.
(6) The V-shaped intermediate portion includes a V-shaped intermediate rear portion located adjacent to the V-shaped rear portion and a V-shaped intermediate front side portion between the V-shaped intermediate rear portion and the V-shaped front portion. Have and
The absorber according to (4) or (5), wherein the rigidity at the V-shaped intermediate front side portion is set higher than the rigidity at the V-shaped intermediate rear portion.
上記(1)のアブソーバでは、延出部の延び方向断面視で、複数のV字部および複数の逆V字部の少なくとも1つにおけるV字または逆V字の折れ曲がり部が、延出部の延び方向と平行な方向に延びているため、アブソーバに入力される衝突荷重を効率よく車体側部材に取付けられる取付部まで伝達でき、車体側部材による支え(反力)を早期に効率よく受けることができる。よって、衝突荷重を受けた際のアブソーバの荷重−変位曲線において、衝突荷重の入力初期における荷重の立ち上がりを早める(急角度にする)ことができる。 In the absorber of (1) above, in the extension direction cross-sectional view of the extension portion, the V-shaped or inverted V-shaped bend portion in at least one of the plurality of V-shaped portions and the plurality of inverted V-shaped portions is the extension portion. Since it extends in the direction parallel to the extension direction, the collision load input to the absorber can be efficiently transmitted to the mounting part to be attached to the vehicle body side member, and the support (reaction force) by the vehicle body side member can be efficiently received at an early stage. Can be done. Therefore, in the load-displacement curve of the absorber when the impact load is received, it is possible to accelerate the rise of the load (make it a steep angle) at the initial stage of inputting the impact load.
また、延出部の延び方向断面視で、複数のV字部および複数の逆V字部の少なくとも1つにおけるV字または逆V字の折れ曲がり部が、延出部の延び方向と平行な方向に延びているため、(i)平行な方向に延びている部位においては、該平行部の両端部を、衝突荷重の入力時に屈曲する座屈ポイント(屈曲ポイント)にでき、(ii)平行な方向に延びていない折れ曲がり部においても、該折れ曲がり部を、衝突荷重の入力時に屈曲する座屈ポイント(屈曲ポイント)にできる。よって、衝突荷重の入力時に屈曲する座屈ポイント(屈曲ポイント)を複数設定できる。そのため、複数の座屈ポイントをそれぞれ異なるタイミングで屈曲させることができる。したがって、アブソーバの荷重−変位曲線において、座屈ポイントが1個のみの場合に比べて、入力中期に荷重の落ち込みが発生することを抑制できる。 Further, in a cross-sectional view of the extending direction of the extending portion, the V-shaped or inverted V-shaped bent portion in at least one of the plurality of V-shaped portions and the plurality of inverted V-shaped portions is in a direction parallel to the extending direction of the extending portion. In the portion extending in the parallel direction, both ends of the parallel portion can be made into buckling points (bending points) that bend when a collision load is input, and (ii) parallel. Even in a bent portion that does not extend in the direction, the bent portion can be used as a buckling point (bending point) that bends when a collision load is input. Therefore, a plurality of buckling points (bending points) that bend when a collision load is input can be set. Therefore, the plurality of buckling points can be bent at different timings. Therefore, in the load-displacement curve of the absorber, it is possible to suppress the occurrence of a load drop in the middle input period as compared with the case where there is only one buckling point.
以上により、従来に比べて、アブソーバによるエネルギ吸収効率を高める(エネルギ吸収量を増加させる)ことができる。 As described above, the energy absorption efficiency by the absorber can be increased (the amount of energy absorption can be increased) as compared with the conventional case.
上記(2)のアブソーバでは、取付部が、車体側部材の前面部よりも後側にある部位で、車体側部材に取付けられているため、衝突エネルギを吸収した後の潰れ残りを車体側部材の前面部よりも後側に発生させることができる。よって、取付部が車体側部材の前面部で車体側部材に取付けられる場合と異なり、潰れ残りが車体側部材の前面部の前側に発生することを抑制でき、衝突荷重の入力方向でスペース上有利である。 In the absorber of (2) above, since the mounting portion is attached to the vehicle body side member at a portion located on the rear side of the front surface portion of the vehicle body side member, the crushed residue after absorbing the collision energy is left on the vehicle body side member. It can be generated on the rear side of the front part of. Therefore, unlike the case where the mounting portion is mounted on the vehicle body side member at the front surface of the vehicle body side member, it is possible to suppress the occurrence of crushed residue on the front side of the front surface portion of the vehicle body side member, which is advantageous in terms of space in the input direction of the collision load. Is.
上記(3)のアブソーバでは、取付部が延出部の延び方向から見て延出部とラップする位置にあるため、アブソーバに衝突荷重が入力されたときにアブソーバに取付部まわりのモーメントが発生することを抑制できる。そのため、アブソーバが取付部でめくれ上がるように変形することを抑制でき、衝突荷重の入力方向と直交する方向でスペース上有利である。 In the absorber of (3) above, since the mounting portion is in a position where it wraps with the extending portion when viewed from the extending direction of the extending portion, a moment around the mounting portion is generated in the absorber when a collision load is input to the absorber. Can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the absorber from being deformed so as to be turned up at the mounting portion, which is advantageous in terms of space in the direction orthogonal to the input direction of the collision load.
上記(4)のアブソーバでは、延出部のV字前部とV字後部における剛性が、V字中間部における剛性よりも高く設定されているため、つぎの効果を得ることができる。
V字前部における剛性がV字中間部における剛性よりも高いため、V字前部に入力される衝突荷重を、V字前部でのめくれ上がりを抑制してV字前部の後側、すなわちV字中間部やV字後部に効率よく伝達できる。
また、V字後部における剛性がV字中間部における剛性よりも高いため、V字中間部がほとんど変形しないうちにV字後部が変形してしまい、V字後部で衝突荷重の入力方向と直交する方向にアブソーバがめくれあがってしまうことを抑制できる。そのため、衝突荷重の入力方向と直交する方向でスペース上有利である。
In the absorber of (4) above, the rigidity of the V-shaped front portion and the V-shaped rear portion of the extending portion is set higher than the rigidity of the V-shaped intermediate portion, so that the following effects can be obtained.
Since the rigidity at the front of the V-shape is higher than the rigidity at the middle of the V-shape, the collision load input to the front of the V-shape is suppressed from turning up at the front of the V-shape, and the rear side of the front of the V-shape, That is, it can be efficiently transmitted to the V-shaped middle portion and the V-shaped rear portion.
Further, since the rigidity at the rear part of the V-shape is higher than the rigidity at the middle part of the V-shape, the rear part of the V-shape is deformed before the middle part of the V-shape is deformed, and the rear part of the V-shape is orthogonal to the input direction of the collision load. It is possible to prevent the absorber from turning up in the direction. Therefore, it is advantageous in terms of space in the direction orthogonal to the input direction of the collision load.
上記(5)のアブソーバでは、V字前部における剛性が、V字後部における剛性よりも高く設定されているため、V字前部でのめくれ上がりを抑制して後側へ荷重を効率よく伝えることができる。そのため、V字中間部のみならずV字後部も確実に変形させることができる。 In the absorber of (5) above, the rigidity at the front part of the V-shape is set higher than the rigidity at the rear part of the V-shape, so that the turn-up at the front part of the V-shape is suppressed and the load is efficiently transmitted to the rear side. be able to. Therefore, not only the V-shaped middle portion but also the V-shaped rear portion can be reliably deformed.
上記(6)のアブソーバでは、V字中間前側部における剛性がV字中間後部における剛性よりも高く設定されているため、V字前部から伝わってくる衝突荷重を、V字中間前側部でのめくれ上がりを抑制してV字中間前側部の後側、すなわちV字中間後部に効率よく伝達できる。 In the absorber of (6) above, the rigidity at the V-shaped middle front side is set higher than the rigidity at the V-shaped middle rear part, so that the collision load transmitted from the V-shaped middle front part is applied to the V-shaped middle front side part. It is possible to suppress the turning up and efficiently transmit to the rear side of the V-shaped middle front side portion, that is, the V-shaped middle rear portion.
以下に、図面を参照して、本発明実施例のアブソーバ10を説明する。
Hereinafter, the
本発明実施例のアブソーバ10は、図2に示すように、車体または該車体に取付けられる部材からなる車体側部材100に取付けられており、衝突荷重Fのアブソーバ10への入力時に塑性変形して衝突エネルギを吸収する。
As shown in FIG. 2, the
車体側部材100は、車体または該車体に取付けられる部材からなり、比較的高い剛性を有している。車体側部材100は、金属製であり、金属はたとえば、鉄(鋼を含む)、アルミ(アルミ合金を含む)である。
The vehicle
車体側部材100は、衝突荷重Fの入力側にある前面部110と、前面部110から衝突荷重Fの入力側と反対側である後側に延びる後方延び部120と、後方延び部120の後側端部に連なっており前面部110と対向する後面部130と、を有する。前面部110と後面部130は、衝突荷重Fのアブソーバ10への入力方向と直交(略直交を含む)する方向に延びており、後方延び部120は、衝突荷重Fの入力方向と平行(略平行を含む)な方向に延びている。
The vehicle
図6〜図8に示すように、車体側部材100には、反力板部140が設けられていることが望ましい。反力板部140は、アブソーバ10への衝突荷重Fの入力時に、入力方向と反対方向からアブソーバ10を押し受けて、アブソーバ10に確実に反力を付与するものである。
As shown in FIGS. 6 to 8, it is desirable that the vehicle
図6は、車体側部材100が板材を複数回曲げ加工することで作製される鉄製である場合に、互いに溶接される板材の両端部を車体側部材100の外方に延びる外向きフランジとし、そのフランジ(溶接部)を反力板部140とする場合を示している。
FIG. 6 shows, when the vehicle
図7は、車体側部材100がアルミ製(アルミダイカスト製)である場合に、車体側部材100に一体的に、車体側部材100の外方に延びる外方延び部141と、該外方延び部141の延び方向先端部から折れ曲がって衝突荷重Fの入力側に所定量延びる入力側延び部142と、を作製し、それらを反力板部140とする場合を示している。なお、図7のケースでは、反力板部140が入力側延び部142を有するため、車体側部材100の後方延び部120と入力側延び部142とで、アブソーバ10の後述する取付部20の一部を挟み込むことができるようになっている。
FIG. 7 shows an outward extending
図8は、車体側部材100の材質によらず、反力板部140が、車体側部材100と別体に形成されて車体側部材100に固定して取付けられる場合を示している。
FIG. 8 shows a case where the reaction
アブソーバ10は、図1に示すように、発泡樹脂製以外の樹脂製であり、たとえばPP(ポリプロピレン樹脂)である。ただし、アブソーバ10は、PP以外で構成されていてもよく、たとえば、ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂)、PC(ポリカーボネート樹脂)、PE(ポリエチレン樹脂)、FRP(Fiber Reinforced Plastics)等の強化プラスチック、で構成されていてもよい。アブソーバ10は、型成形品である。アブソーバ10は、互いに固定される複数部品で構成されていてもよいが、部品点数を削減するために一部品構成であることが望ましい。
As shown in FIG. 1, the
アブソーバ10は、図2に示すように、車体側部材100に取付けられる取付部20と、取付部20から衝突荷重Fの入力側(衝突荷重Fの入力方向と反対方向)に延びる延出部30と、を有している。
As shown in FIG. 2, the
取付部20は、車体側部材100の後方延び部120のみに、ボルト50を用いて締結固定されている。取付部20が後方延び部120に固定されているため、取付部20は、衝突荷重Fの入力方向に対して、車体側部材100の前面部110よりも後側にある部位で、車体側部材100に取付けられている。取付部20は、車体側部材100の後方延び部120における中央部よりも後側、すなわち後面部130側に固定されている。
The mounting
取付部20は、衝突荷重Fの入力方向と平行(略平行を含む)な方向、すなわち車体側部材100の後方延び部120と平行な方向に延びる板状部21を有しており、該板状部21で車体側部材100の後方延び部120の延び方向中間部に固定されている。図1に示すように、板状部21は複数形成されており、取付部20は複数のボルト50を用いて車体側部材100に取付けられている。これは、アブソーバ10が車体側部材100に対して回転することを抑制するとともに、アブソーバ10を強固に車体側部材100に固定して取付けるためである。複数のボルト50は、衝突荷重Fの入力方向と直交する方向に、互いに間隔をおいて複数設けられている。
The mounting
図2に戻って、取付部20は、延出部30の延び方向から見て、すなわち衝突荷重Fの入力方向から見て、その全体が延出部30とラップする位置にある。これは、アブソーバ10に衝突荷重Fが入力されたときに、アブソーバ10に取付部20まわりのモーメントが発生することを抑制してアブソーバ10が車体側部材100からめくれ上がるように変形することを抑制するためである。
Returning to FIG. 2, the mounting
延出部30は、取付部20における衝突荷重Fの入力側の端部22から、衝突荷重Fの入力側に延びている。主として延出部30が延び方向に圧縮荷重を受けて潰れ変形することで、アブソーバ10は衝突エネルギを吸収するようになっている。
The extending
延出部30は、延出部30の延び方向断面視で、延出部30の延び方向と直交する方向に開放するV字部31と、V字部31の開放方向と反対方向に開放する逆V字部32と、を有している。そして、延出部30は、延出部30の延び方向にV字部31と逆V字部32とが交互に、隣り合うV字部31と逆V字部32の一方の一辺が他方の一辺となるようにして、連続して複数並ぶ形状(蛇腹形状、波形状)となっている。
The
V字部31と逆V字部32の開放方向(「V」字の開方向と逆「V」字の開方向)は、延出部30の延び方向と直交する方向、すなわち衝突荷重Fの入力方向と直交する方向であればよく、上方向であっても下方向であっても横方向であってもよい。なお、本発明図示例では、V字部31の開放方向が上方向であり、逆V字部32の開放方向が下方向である場合を示している。
The opening direction of the V-shaped
V字部31と逆V字部32は、延出部30の延び方向から見て、すなわち衝突荷重Fの入力方向からみて、互いに全体(ほぼ全体を含む)がラップし合う位置にある。V字部31と逆V字部32の数は、特に限定されるものではないが、図示例では、V字部31が2個であり逆V字部32が3個の場合を示している。
The V-shaped
延出部30の延び方向断面視で、複数のV字部31および複数の逆V字部32の少なくとも1つにおけるV字または逆V字の折れ曲がり部33は、延出部30の延び方向と平行(略平行を含む)な方向に延びている。これは、アブソーバ10に入力される衝突荷重Fを早期に効率よく取付部20及び車体側部材100に伝達するためである。なお、荷重伝達効果を最大限に得るために、複数のV字部31および複数の逆V字部32の全ての折れ曲がり部33が、延出部30の延び方向と平行な方向に延びていることが望ましい。
In the extension direction cross-sectional view of the
延出部30は、複数のV字部31および複数の逆V字部32のうちで、最も取付部20側にあるV字後部30aと、最も延出部30の延び方向の先端側にあるV字前部30bと、V字後部30aとV字前部30bとの間にあるV字中間部30cと、を有している。また、V字中間部30cは、V字後部30aに隣接する位置にあるV字中間後部30c1と、V字中間後部30c1とV字前部30bとの間にあるV字中間前側部30c2と、を有している。
Of the plurality of V-shaped
衝突荷重Fは、まず、最もアブソーバ10の先端側にあるV字前部30bから入力される。そして、衝突荷重Fは、V字前部30bから、V字中間部30cを介してV字後部30aに伝わり、取付部20に伝達される。
The collision load F is first input from the V-shaped
延出部30は、衝突荷重Fが入力されたときに、めくれ上がったりすることなく狙いどおりに延出部30の延び方向に潰れ変形(圧縮方向)するように、延び方向で異なる剛性序列を有している。具体的には、以下のようになっている。
The
(a) V字後部30aとV字前部30bにおける剛性は、V字中間部30cにおける剛性よりも高く設定されている。
(b) V字前部30bにおける剛性は、V字後部30aにおける剛性よりも高く設定されている。
(c) V字中間部30cにあっては、V字中間前側部30c2における剛性は、V字中間後部30c1における剛性よりも高く設定されている。
(A) The rigidity of the V-shaped
(B) The rigidity of the V-shaped
(C) In the V-shaped
上記の剛性序列は、図1に示すように、各V字部31および逆V字部32に、必要に応じて延出部30の延び方向に延びるリブ60を設けることにより設定される。詳しくは、リブ60の大きさ、数、厚みの少なくとも1つを、各V字部31および逆V字部32で異ならせることにより設定される。リブ60は、延出部30と一体に形成されていることが望ましいが、延出部30と別体に形成されて延出部30に取付けられていてもよい。
As shown in FIG. 1, the above-mentioned rigidity sequence is set by providing
ただし、上記の剛性序列は、リブ60を設けること以外で設定されていてもよく、たとえば、延出部30のV字部31や逆V字部32における板厚を異ならせること、各V字部31および逆V字部32内に剛性向上のための別部品を取付けること、各V字部31および逆V字部32の「V」字または逆「V」字のなす角度を異ならせること、各V字部31および逆V字部32に剛性低下させる孔を開けること、各V字部31および逆V字部32の材質を延出部30の延び方向で異ならせること、などで設定されていてもよい。また、これらの少なくとも1つとリブ60とを併用することで設定されていてもよい。
However, the above-mentioned rigidity sequence may be set other than providing the
アブソーバ10が上記のように構成されているため、つぎの効果を得ることができる。
(A1)図2に示すように、延出部30の延び方向断面視で、複数のV字部31および複数の逆V字部32の少なくとも1つにおけるV字または逆V字の折れ曲がり部33が、延出部30の延び方向と平行な方向に延びているため、アブソーバ10に入力される衝突荷重Fを効率よく車体側部材100に取付けられる取付部20まで伝達でき、車体側部材100による支え(反力)を早期に効率よく受けることができる。よって、衝突荷重Fを受けた際のアブソーバ10の荷重−変位曲線(図4の実線)において、衝突荷重Fの入力初期における荷重の立ち上がりを早める(急角度にする)ことができる。
Since the
(A1) As shown in FIG. 2, a V-shaped or inverted V-shaped
(A2)延出部30の延び方向断面視で、複数のV字部31および複数の逆V字部32の少なくとも1つにおけるV字または逆V字の折れ曲がり部33が、延出部30の延び方向と平行な方向に延びているため、(i)平行な方向に延びている部位においては、該平行部の両端部34を、衝突荷重Fの入力時に屈曲する座屈ポイント(屈曲ポイント)にでき、(ii)平行な方向に延びていない折れ曲がり部33においても、該折れ曲がり部33を、衝突荷重Fの入力時に屈曲する座屈ポイント(屈曲ポイント)にできる。よって、衝突荷重Fの入力時に屈曲する座屈ポイント(屈曲ポイント)を複数設定できる。そのため、複数の座屈ポイントをそれぞれ異なるタイミングで屈曲させることができる。したがって、アブソーバ10の荷重−変位曲線において、座屈ポイントが1個のみの場合に比べて、入力中期に荷重の落ち込みが発生することを抑制できる。
(A2) In the extension direction cross-sectional view of the
以上(A1)、(A2)により、アブソーバによるエネルギ吸収効率を高める(エネルギ吸収量を増加させる)ことができる。詳しくは、図4に示すアブソーバ10の荷重―変位線図において、波形が矩形に近づく形状となるため、アブソーバ10によるエネルギ吸収効率を高めることができる。
なお、エネルギ吸収効率を高めることができるため、衝突荷重Fの入力方向でアブソーバ10の長さを短くしてもアブソーバ10に要求されるエネルギ吸収量を確保できる。よって、衝突荷重Fの入力方向におけるアブソーバ10の短縮化を図ることができ、スペース上有利である。
From the above (A1) and (A2), it is possible to increase the energy absorption efficiency by the absorber (increase the amount of energy absorption). Specifically, in the load-displacement diagram of the
Since the energy absorption efficiency can be increased, the energy absorption amount required for the
(B)図2に示すように、取付部20が、車体側部材100の前面部110よりも後側にある部位で、車体側部材100に取付けられているため、図3に示すように、衝突エネルギを吸収した後のアブソーバ10の潰れ残りを車体側部材100の前面部110よりも後側に発生させることができる。よって、取付部20が車体側部材100の前面部110で車体側部材100に取付けられる場合と異なり、潰れ残りが車体側部材100の前面部110の前側に発生することを抑制でき、衝突荷重Fの入力方向でスペース上有利である。
(B) As shown in FIG. 2, since the mounting
(C)図2に示すように、取付部20が延出部30の延び方向から見て(アブソーバ10への衝突荷重Fの入力方向から見て)延出部30とラップする位置にあるため、アブソーバ10に衝突荷重Fが入力されたときにアブソーバ10に取付部20まわりのモーメントが発生することを抑制できる。そのため、アブソーバ10が取付部20でめくれ上がるように変形することを抑制でき、衝突荷重Fの入力方向と直交する方向でスペース上有利である。
(C) As shown in FIG. 2, since the mounting
(D)延出部30のV字後部30aとV字前部30bにおける剛性が、V字中間部30cにおける剛性よりも高く設定されているため、つぎの効果を得ることができる。
V字前部30bにおける剛性がV字中間部30cにおける剛性よりも高いため、V字前部30bに入力される衝突荷重Fを、V字前部30bでのめくれ上がりを抑制してV字前部30bの後側、すなわちV字中間部30cやV字後部30aに効率よく伝達できる。
また、V字後部30aにおける剛性がV字中間部30cにおける剛性よりも高いため、V字中間部30cがほとんど変形しないうちにV字後部30aが変形してしまい、V字後部30aで衝突荷重Fの入力方向と直交する方向にアブソーバ10がめくれあがってしまうことを抑制できる。そのため、衝突荷重Fの入力方向と直交する方向でスペース上有利である。
(D) Since the rigidity of the V-shaped
Since the rigidity of the V-shaped
Further, since the rigidity of the V-shaped
(E)V字前部30bにおける剛性が、V字後部30aにおける剛性よりも高く設定されているため、V字前部30bでのめくれ上がりを抑制して後側へ荷重を効率よく伝えることができる。そのため、V字中間部30cのみならずV字後部30aも確実に変形させることができる。
(E) Since the rigidity at the V-shaped
(F)延出部30のV字中間部30cにおいて、V字中間前側部30c2における剛性がV字中間後部30c1における剛性よりも高く設定されているため、V字前部30bから伝わってくる衝突荷重Fを、V字中間前側部30c2でのめくれ上がりを抑制してV字中間前側部30c2の後側、すなわちV字中間後部30c1に効率よく伝達できる。
(F) In the V-shaped
(G)V字部31と逆V字部32が、延出部30の延び方向からみて、互いに全体がラップし合う位置にあるため、V字部31と逆V字部32とが互いにラップし合わない位置にある場合に比べて、衝突荷重Fの入力時に延出部30を圧縮方向に効率よく潰し変形させることができる。
(G) Since the V-shaped
(H)アブソーバ10が発泡樹脂製以外の樹脂製であるため、発泡樹脂製である場合に比べて、衝突荷重Fの入力初期に自身が変形してしまうことを抑制できる。その結果、取付けられる車体側部材100に早期に効率よく衝突荷重を伝えることができ、衝突荷重を受けた際のアブソーバの荷重−変位曲線において、入力初期における荷重の立ち上がりを早めることができる。
(H) Since the
〈アブソーバ10の使用例〉
図9は、本発明実施例のアブソーバ10を、車両(特に限定されるものではないがたとえばSUV車)の歩行者との前面衝突時に、衝突エネルギの少なくとも一部を吸収して歩行者の損傷を抑制するために用いる場合を示している。なお、図中、符号300はフロントバンパ、符号310はラジエータ、符号320はフロントグリルを示している。
<Example of using
FIG. 9 shows that when the
このケースにおいては、以下のようになっている。
車体側部材100は、車両前部で車幅方向に延びており車体の一部を構成する、断面「日」字状のバンパリンフォースメントである。車体側部材100の前面部110は、上下方向に延びるバンパリンフォースメントの車両前側面部であり、車体側部材100の後方延び部120は、バンパリンフォースメントの上下面部と上下面部間のほぼ中央にある橋渡し部である。また、車体側部材100の後面部130は、バンパリンフォースメントの車両後側面部である。
In this case, it is as follows.
The vehicle
アブソーバ10は、取付部20で、車体側部材100の後方延び部120を構成するバンパリンフォースメントの上面部の車両後側端部(その近傍を含む)に取付けられる。アブソーバ10の延出部30は、衝突荷重Fの入力側である車両前方に延びている。アブソーバ10の前方には、車両のフロントバンパ300がある。車両前面衝突時は、衝突荷重Fを受けて車両後方に移動してきたフロントバンパ300を介して、アブソーバ10に衝突荷重Fが入力されるようになっている。
The
なお、フロントバンパ300を介してアブソーバ10に衝突荷重Fが入力されるときに、衝突荷重Fがアブソーバ30の延出部30の延び方向と平行(略平行を含む)な方向に入力されて延出部30をめくれ上がらせることなく潰し変形できるようにされていることが望ましい。それ故、延出部30の延び方向先端面35は、衝突時に延出部30に当接する車両構成部品(フロントバンパ300)のうち、衝突荷重Fの入力方向で延び方向先端面35と対向する位置にある車両構成部品の対向面301と平行(略平行を含む)とされていることが望ましい。
When the collision load F is input to the
上記では、アブソーバ10を、車両の歩行者との前面衝突時における歩行者保護のために使用する場合を示したが、アブソーバ10はその他の目的のために使用されていてもよい。たとえば、(i)電池ケース、燃料タンクや水素タンクなどの各種タンク、等に取付けられてこれらケースやタンクを保護するために使用されていてもよい。この場合、アブソーバ10が取付けられる電池ケースやタンクが、本発明実施例の車体側部材100に相当する。また、(ii)車室内装材の裏側などに配置されている車体または該車体に取付けられる部材に取付けられて、車室乗員が車室内装材にぶつかってしまったときの乗員保護のために使用されていてもよい。この場合、車室内装材の裏側などに配置されている車体または該車体に取付けられる部材が、本発明実施例の車体側部材100に相当する。
In the above, the case where the
〈実施例〉
実施例として、図1に示すように、上述したアブソーバ10の実施形態に対応する構造を有するアブソーバのテストピースを作製し、これを本発明品として用いた。
<Example>
As an example, as shown in FIG. 1, a test piece of an absorber having a structure corresponding to the above-described embodiment of the
(i)アブソーバ10(テストピース)については、
奥行き(衝突荷重の入力方向の長さ):L450mm
幅(水平面内で奥行きと直交する方向の長さ):W300mm
高さ(奥行きおよび幅と直交する方向の長さ):H30mm
板厚:t2.5mm
リブピッチ:20mm〜40mm(上述したアブソーバ10の剛性序列に応じて変更)
材質:PP
アブソーバ10の剛性序列:延出部30のV字前部30b→V字後部30a→V字中間前側部30c2→V字中間後部30c1
とした。
(ii)車体側部材100については、
奥行き:L90mm
幅:W250mm
高さ:H110mm
板厚:t2.7mm〜t6.8mm
材質:アルミニウム
とした。
(iii)アブソーバ10と車体側部材100との締結については
締結:ボルト(M10ボルト、ワッシャー径φ20mm)
取付ピッチ:150mmピッチ
とした。
(I) For absorber 10 (test piece)
Depth (length in the input direction of collision load): L450mm
Width (length in the horizontal plane in the direction orthogonal to the depth): W300 mm
Height (length in the direction orthogonal to depth and width): H30 mm
Plate thickness: t2.5mm
Rib pitch: 20 mm to 40 mm (changed according to the rigidity order of the
Material: PP
Rigidity order of absorber 10: V-shaped
And said.
(Ii) Regarding the vehicle
Depth: L90mm
Width: W250mm
Height: H110mm
Plate thickness: t2.7 mm to t6.8 mm
Material: Aluminum.
(Iii) Fastening of the
Mounting pitch: 150 mm pitch.
上記アブソーバ10のテストピースに、延出部30の延び方向と平行な方向から衝突荷重Fを付与する試験を行った。衝突試験後のアブソーバ10のテストピースを、図3に示し、その際に得られたアブソーバ10のテストピースの荷重―変位線図を、図4に実線で示した。なお、図4に点線で示す波形は、従来アブソーバの荷重―変位線図である。
また、本発明実施例の比較例として、剛性序列のみを異ならせた比較テストピース10´に同様の試験を行って得られた、衝突試験後の比較テストピース10´を、図5に示す。なお、符号20´は、本発明実施例における取付部20に相当する部分であり、符号30´は、本発明実施例における延出部30に相当する部分である。
A test was conducted in which a collision load F was applied to the test piece of the
Further, as a comparative example of the examples of the present invention, FIG. 5 shows a comparative test piece 10'after the collision test, which was obtained by performing the same test on the comparative test piece 10'with different rigidity sequences. Reference numeral 20'is a portion corresponding to the
図3と図5から、適切な剛性序列に設定(図3)することで、適切な剛性序列に設定されていない場合(図5)に比べて、アブソーバ10がめくれ上がることなく(あっても無視できる程度にして)、アブソーバ10を延出部30の延び方向にきれいに潰れ変形(圧縮方向)させることができることがわかる。
By setting the appropriate rigidity sequence from FIGS. 3 and 5 (FIG. 3), the
また、図4において点線で示す波形は、図14に示す従来アブソーバ(コの字アブソーバ)の荷重―変位線図であるが、図4から、本発明実施例のアブソーバ10(実線)にあっては、衝突荷重の入力初期における荷重の立ち上がりを早める(従来よりも急角度にする)ことができることがわかる。また、複数の座屈ポイントを有するため、衝突荷重の入力中期に荷重の落ち込みが発生することを抑制でき、荷重を一定(略一定)に保ち続けることができることがわかる。よって、荷重―変位線図における波形を、従来に比べて矩形に近づけることができ、アブソーバ10によるエネルギ吸収効率が高められる(エネルギ吸収量を増加させられる)ことがわかる。
The waveform shown by the dotted line in FIG. 4 is a load-displacement diagram of the conventional absorber (U-shaped absorber) shown in FIG. 14, but from FIG. 4, it is in the absorber 10 (solid line) of the embodiment of the present invention. It can be seen that can accelerate the rise of the load (make the angle steeper than before) at the initial stage of inputting the collision load. Further, since it has a plurality of buckling points, it is possible to suppress the occurrence of a load drop in the middle stage of inputting the impact load, and it can be seen that the load can be kept constant (substantially constant). Therefore, it can be seen that the waveform in the load-displacement diagram can be made closer to a rectangle as compared with the conventional case, and the energy absorption efficiency by the
ところで、図10は、本発明実施例のアブソーバ10の優位性を示す、本発明品と従来のソリッドタイプ(図11)、コの字タイプ(図12)及び板タイプ(図13)との、比較マトリクスである。
「立ち上がり」に関しては、従来アブソーバの中でもソリッドタイプが中実でありコの字タイプや板タイプよりも剛性が高いため、衝突荷重の入力初期の立ち上がりは早まるが、本発明品では、さらに早めることができる。
「落ち込み」に関しては、従来アブソーバの中でもソリッドタイプが中実であり座屈や破損の可能性が低いため、コの字タイプや板タイプよりも落ち込みを抑制できるが、本発明品ではさらに効果的に落ち込みの発生を抑制できる。
「潰れ残り」に関しては、従来アブソーバは車体側部材の前面に配置されているため、いずれも車体側部材の前面に潰れ残りが発生してしまうが、本発明品では、車体側部材の前面部よりも後側に潰れ残りを発生させることができる。
「矩形」に関しては、荷重―変位線図における波形において、従来は立ち上がりや落ち込みの問題があるため矩形からかけ離れた形状となってしまうが、本発明品では矩形に近づけることができる。
「サイズ」は、変形前(衝突エネルギ吸収前)の状態におけるアブソーバの高さ方向のサイズであり、従来アブソーバは発泡樹脂製であったため、高さ方向のサイズのコンパクト化を図ることが困難であるが、本発明品では発泡樹脂製ではないため、高さ方向のサイズのコンパクト化を図ることができる。
By the way, FIG. 10 shows the superiority of the
Regarding the "rise", since the solid type is solid among the conventional absorbers and has higher rigidity than the U-shaped type and the plate type, the rise at the initial stage of collision load input is accelerated, but with the product of the present invention, it should be further accelerated. Can be done.
Regarding "depression", since the solid type is solid among conventional absorbers and the possibility of buckling or breakage is low, it is possible to suppress the depression more than the U-shaped type or the plate type, but the product of the present invention is more effective. The occurrence of depression can be suppressed.
Regarding "uncrushed residue", since the absorber is conventionally arranged on the front surface of the vehicle body side member, crushed residue occurs on the front surface of the vehicle body side member, but in the present invention, the front surface portion of the vehicle body side member is generated. It is possible to generate a crushed residue on the rear side.
Regarding the "rectangle", in the waveform in the load-displacement diagram, the shape is far from the rectangle due to the problem of rising and falling in the past, but in the product of the present invention, it can be made closer to the rectangle.
"Size" is the size in the height direction of the absorber in the state before deformation (before absorption of collision energy). Since the absorber was conventionally made of foamed resin, it is difficult to make the size in the height direction compact. However, since the product of the present invention is not made of foamed resin, the size in the height direction can be made compact.
10 アブソーバ
20 取付部
21 板状部
22 取付部の入力側の端部
30 延出部
30a V字後部
30b V字前部
30c V字中間部
30c1 V字中間後部
30c2 V字中間前側部
31 V字部
32 逆V字部
33 折れ曲がり部
34 平行部の両端部
35 延出部の延び方向先端面
50 ボルト
60 リブ
100 車体側部材
110 前面部
120 後方延び部
130 後面部
140 反力板部
141 外方延び部
142 入力側延び部
300 フロントバンパ
301 対向面
F 衝突荷重
10
Claims (6)
前記車体側部材に取付けられる取付部と、該取付部から前記衝突荷重の入力側に延びる延出部と、を有しており、
前記延出部は、該延出部の延び方向断面視で、該延出部の延び方向と直交する方向に開放するV字部と、該V字部の開放方向と反対方向に開放する逆V字部と、を有しており、前記延出部の延び方向に前記V字部と前記逆V字部とが交互に、隣り合うV字部と逆V字部の一方の一辺が他方の一辺となるようにして、連続して複数並ぶ形状となっており、
前記延出部の延び方向断面視で、複数の前記V字部および複数の前記逆V字部の少なくとも1つにおけるV字または逆V字の折れ曲がり部は、前記延出部の延び方向と平行な方向に延びている、アブソーバ。 An absorber that is attached to the vehicle body or a vehicle body side member composed of a member attached to the vehicle body, and plastically deforms to absorb collision energy when a collision load is input.
It has a mounting portion that is attached to the vehicle body side member, and an extending portion that extends from the mounting portion to the input side of the collision load.
The extension portion is a V-shaped portion that opens in a direction orthogonal to the extension direction of the extension portion and a reverse that opens in a direction opposite to the opening direction of the V-shaped portion in a cross-sectional view of the extension direction of the extension portion. It has a V-shaped portion, and the V-shaped portion and the inverted V-shaped portion alternate in the extending direction of the extending portion, and one side of the adjacent V-shaped portion and the inverted V-shaped portion is the other. It has a shape in which multiple lines are lined up in succession so that it is on one side.
In a cross-sectional view of the extending direction of the extending portion, the V-shaped or inverted V-shaped bent portion in at least one of the plurality of V-shaped portions and the plurality of inverted V-shaped portions is parallel to the extending direction of the extending portion. Absorber extending in the right direction.
前記V字前部と前記V字後部における剛性は、前記V字中間部における剛性よりも高く設定されている、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のアブソーバ。 Among the V-shaped portion and the inverted V-shaped portion, the extending portion includes a V-shaped rear portion closest to the mounting portion side and a V-shaped front portion closest to the tip end side in the extending direction of the extending portion. It has a V-shaped middle portion between the V-shaped rear portion and the V-shaped front portion.
The absorber according to any one of claims 1 to 3, wherein the rigidity of the V-shaped front portion and the V-shaped rear portion is set higher than the rigidity of the V-shaped intermediate portion.
前記V字中間前側部における剛性は、前記V字中間後部における剛性よりも高く設定されている、請求項4または請求項5記載のアブソーバ。 The V-shaped intermediate portion has a V-shaped intermediate rear portion located adjacent to the V-shaped rear portion and a V-shaped intermediate front side portion between the V-shaped intermediate rear portion and the V-shaped front portion. Ori,
The absorber according to claim 4 or 5, wherein the rigidity at the V-shaped intermediate front side portion is set higher than the rigidity at the V-shaped intermediate rear portion.
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