JP2022012680A - 衝撃吸収部材 - Google Patents
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Abstract
Description
この衝撃吸収部材は、車体フレームよりも軸方向の衝撃圧縮荷重に対する変形荷重が低く設定され、かつ衝突時に連続的な座屈により塑性変形する軸圧潰特性が要求される。
衝撃吸収部材を倒さずに衝撃を吸収するためには、衝撃吸収部材の幅を大きくする必要があるが、衝撃吸収部材の断面外形寸法のアスペクト比が大きくなると、理想的な軸圧潰特性を得ることが難しくなる。
このため、軸圧潰特性を損なうことなく、車両横方向への荷重に対する強度を高めることが望まれている。
このように、この衝撃吸収部材は、各要素の相乗的作用により、理想的な軸圧潰特性を有する。
図1は一対の衝撃吸収部材1A,1Bを車体本体2(図3参照)の前方のバンパーリンフォース3に取り付けた状態を示している。この場合、バンパーリンフォース3は、両端部を車体本体2の後方に向けて傾斜した配置とするように屈曲形成されており、その屈曲部31よりも車体本体2の幅方向両端部の傾斜部32に、衝撃吸収部材1A,1Bが設けられている。バンパーリンフォース2の両傾斜部32は、必ずしも限定されるものではないが、いずれも図示例では車体本体2の幅方向(車幅方向)に対する傾斜角度θ1が20°に設定されている。
また、図1~図3に示す例ではバンパーリンフォース3が配置される側を車体本体2の前方とし、以下では、車体本体2の前方のバンパーリンフォース3に衝撃吸収部材1A,1Bが設けられている例を説明するが、衝撃吸収部材は、車体本体2の後方のバンパーリンフォースに取り付けられる場合もあり、その場合、図1~図3に示す例と前後対称に設けられる。
筒体10は、図4~図8に示すように、車体本体2に取り付けたときに上面となる第1側壁13と、下面となる第2側壁14と、第1側壁13及び第2側壁14の両側縁部を連結する第3側壁15及び第4側壁16と、第1側壁13及び第2側壁14の幅方向の中間位置を連結する中壁17とを備え、図6に示すように、全体としては横断面矩形枠状をなす閉断面形状と言えるが、第1側壁13と第3側壁15及び第4側壁16との接続部、第2側壁14と第3側壁15及び第4側壁16との接続部がともにわずかな幅で面取り状に傾斜した傾斜角部18に形成されていることにより、横断面において、これら傾斜角部18の表面を一辺とすれば、断面八角形状に形成されている。また、中央の中壁17を有することから、漢字の「日の字」状の断面に形成される。
なお、トリガー部51の凹溝形状は、例えば、その底部が凹円弧部51aに形成されるとともに、凹円弧部51aの周縁から溝幅を広げるように外側に傾斜する傾斜面部51bが形成され、傾斜面部51bの周縁が第1側壁13及び第2側壁14の表面に凸円弧面部51cによって接続された形状である。
この場合、筒体10のトリガー部51において、切欠き部53が並んで形成されているトリガー部51が最初に変形し始め、その後、変形が伝搬するように他のトリガー部51が順次変形する。これらトリガー部51は衝撃荷重の作用方向(車体本体2の前後方向)に直交して配置されているので、その凹溝を狭めるように座屈変形する。このとき、筒体10の第3側壁15及び第4側壁16においては貫通孔からなる変形容易部52がトリガー部51とほぼ同じ位置にも形成されているので、トリガー部51の変形を促し、軸圧潰が生じ易くなる。
なお、どの程度の荷重で軸圧潰させるかは、4つの側壁13~16及び中壁17により形成される断面形状と、トリガー部51、変形容易部52及び切欠き部53による部分的な変形能とにより、調整すればよい。
このように、本実施形態の衝撃吸収部材は、変形し始める際の荷重が小さく、その後、トリガー部が連鎖的に座屈変形して軸圧潰状態となり、大きな衝撃エネルギーを吸収することができる。
例えば、トリガー部や変形容易部の数や配置などは適宜設計できる。この場合、トリガー部は連続的な座屈を生じさせるために複数必要であるが、変形容易部は、第3側壁及び第4側壁によりトリガー部の座屈を妨げないようにする観点から少なくとも1個設けられていればよい。
また、筒体の横断面形状を漢字の「日」の字状に形成したが、中壁を2個平行に形成して、漢字の「目」の字状に形成してもよい。
2 車体本体
2a 取付面
10 筒体
11 バンパー側取付面
12 車体側取付面
13 第1側壁
14 第2側壁
15 第3側壁
16 第4側壁
17 中壁
18 傾斜角部
3 バンパーリンフォース
31 屈曲部
32 傾斜部
40 取付プレート
51 トリガー部
52 変形容易部
53 切欠き部
54 補強部
Claims (8)
- バンパーリンフォースと車体本体との間に設けられ、軸方向の衝撃圧縮荷重によって軸圧潰状態に変形する筒体を有する衝撃吸収部材であって、前記筒体は、板状の複数の側壁を有する横断面多角形状をなしており、前記車体本体に取り付けたときに上面となる第1側壁と、下面となる第2側壁と、第1側壁及び第2側壁を連結する中壁とを備え、前記第1側壁及び前記第2側壁の両側部に、前記筒体の軸方向と交差する方向に沿って凹溝状に屈曲形成してなる複数のトリガー部が前記筒体の軸方向に相互間隔をおいて形成され、これらトリガー部は、各側壁において幅方向の中心を介して互い違いに形成されるとともに、前記第1側壁と第2側壁とで上下方向に対向するようにほぼ同じ位置に形成されており、前記第1側壁と第2側壁との間で前記車体本体に取り付けたときに該車体本体の幅方向内側に配置される第3側壁及び幅方向外側に配置される第4側壁には、これら側壁との接続部側における側部に配置されている前記トリガー部のいずれかとほぼ同じ位置で並ぶように変形容易部が少なくとも1個形成されていることを特徴とする衝撃吸収部材。
- 前記変形容易部は貫通孔であることを特徴とする請求項1に記載の衝撃吸収部材。
- 前記筒体は、前記車体本体の前後方向に対して傾斜して取り付けられており、前記筒体における前記バンパーリンフォースへの取付面は、前記バンパーリンフォースに取り付けたときに前記トリガー部が車体本体の幅方向に沿って配置されるように傾斜していることを特徴とする請求項1又は2に記載の衝撃吸収部材。
- 前記第1側壁及び前記第2側壁の少なくとも一方の側壁におけるいずれかの前記トリガー部の延長上に、該側壁に対する前記中壁の接続端縁を露出させる切欠き部が配置されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の衝撃吸収部材。
- 前記第3側壁と前記第4側壁との間隔が、前記第1側壁と前記第2側壁との間隔よりも大きいことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の衝撃吸収部材。
- 前記第3側壁の厚さは前記第4側壁の厚さより大きいことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の衝撃吸収部材。
- 前記第3側壁の変形容易部は、前記第4側壁の変形容易部よりも変形が容易であることを特徴とする請求項6に記載の衝撃吸収部材。
- 前記第3側壁における車体本体への取り付け側端部に、該第3側壁を厚さ方向に凹溝状に屈曲させてなる補強部が前記筒体の長さ方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の衝撃吸収部材。
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