JP3198927B2 - エネルギー吸収部材 - Google Patents

エネルギー吸収部材

Info

Publication number
JP3198927B2
JP3198927B2 JP18451396A JP18451396A JP3198927B2 JP 3198927 B2 JP3198927 B2 JP 3198927B2 JP 18451396 A JP18451396 A JP 18451396A JP 18451396 A JP18451396 A JP 18451396A JP 3198927 B2 JP3198927 B2 JP 3198927B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
energy absorbing
absorbing member
energy
projection
fitting portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP18451396A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH1029470A (ja
Inventor
成 前田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP18451396A priority Critical patent/JP3198927B2/ja
Publication of JPH1029470A publication Critical patent/JPH1029470A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3198927B2 publication Critical patent/JP3198927B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はエネルギー吸収部材
に係り、特に、自動車等の車両の内装材に使用されてい
るエネルギー吸収部材に関する。
【0002】
【従来の技術】車両、特に自動車では、衝突に対して乗
員を保護するエネルギー吸収部材が使用されており、そ
の一例が特開平6−72153号公報に示されている。
【0003】図7に示される如く、このエネルギー吸収
部材では、ドアトリム70にドア部材72と対面し、車
両外方に向け突出する複数のリブ74が形成されてお
り、複数のリブ74は、その先端からドア部材72まで
の距離L1、L2、L3が段階的に長くなるように変化
させたリブ74A、74B、74Cで構成されている。
従って、リブ74A、74B、74Cの長さA1、A
2、A3がA1>A2>A3となり、リブ74A、74
B、74Cの剛性が、リブ74A、74B、74Cの順
に徐々に大きくなるため、衝撃荷重の大きさに対応した
衝撃吸収力を得ることができるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このエ
ネルギー吸収部材では、図8に示される如く、乗員80
がドアトリム70に当接した場合に、リブ74A、74
B、74Cが座屈してエネルギーを吸収する。このた
め、この場合のエネルギー吸収特性のF(荷重又は加速
度)−S(変位量)線図は、図6に破線で示されるよう
になる。即ち、変位量Sが0〜δ1では、ドアトリム7
0の変形でエネルギーを吸収し、変位量Sがδ1〜δ2
では、リブ74A、74B、74Cの変形及び座屈でエ
ネルギーを吸収し、変位量Sがδ2〜δ3では、ドア部
材72への衝突によりエネルギーを吸収する。従って、
エネルギー吸収特性のF−S線図が複雑になり、ドアト
リム70の変形モードの制御が難しい。このため、総エ
ネルギー吸収量(図6に破線で示されるF−S線の積分
値)を十分に確保するためには、より多くの変位量(ス
トローク)Sが必要になり、車幅方向のスペースを必要
とする。
【0005】本発明は上記事実を考慮し、少ない変位量
で、エネルギーを効率的に吸収できるエネルギー吸収部
材を得ることが目的である。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明の
エネルギー吸収部材は、互いに嵌合した嵌合部をそれぞ
れ有する第1の部材第2の部材とを備え、前記各嵌合
部の先端と相手部材の表面との間に隙間が形成されてお
り、前記隙間を無くす方向への前記第1の部材と第2の
部材との相対移動によって、前記嵌合部の少なくとも一
方が変形する構成であることを特徴としている。
【0007】従って、エネルギー吸収部材に荷重が入力
されると、各嵌合部の先端と相手部材の表面との間に形
成された隙間を無くす方向への第1の部材と第2の部材
との相対移動によって、互いに嵌合する第1の部材と第
2の部材の各嵌合部の少なくとも一方が変形し、この変
形によってエネルギーを吸収する。
【0008】請求項2記載の本発明は、請求項1記載の
エネルギー吸収部材において、前記第1部材の嵌合部は
凹部が形成された突起であり、前記第2の部材の嵌合部
は先端方向に向けて徐々に縮径され、先端部が前記第1
部材の嵌合部の凹部内に嵌合した凸部であることを特徴
としている。
【0009】従って、エネルギー吸収部材に荷重が入力
されると、第1部材または第2部材が押圧され、第1部
材の嵌合部としての突起の凹部内に第2部材の嵌合部と
しての凸部が挿入される。この時、第1部材の突起が拡
大し、破断するこによって、エネルギーを吸収する。
【0010】請求項3記載の本発明は、請求項2記載の
エネルギー吸収部材において、前記第2部材の嵌合部は
中空部を有することを特徴としている。
【0011】従って、エネルギー吸収部材に荷重が入力
されると、第1部材または第2部材が押圧され、第1部
材の嵌合部としての突起の凹部内に第2部材の嵌合部と
しての凸部が挿入される。この時、第1部材の凸部が拡
大し、破断すると共に、第2部材の嵌合部としての凸部
が縮小、破断することによって、エネルギーを吸収す
る。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明のエネルギー吸収部材の一
実施形態を図1〜図3に従って説明する。
【0013】なお、図中矢印FRは車両前方方向を、矢
印UPは車両上方方向を、矢印INは車幅内側方向を示
す。
【0014】図3に示される如く、本実施形態のピラー
10は、ピラーの車両外側部を構成するピラーアウタパ
ネル12と、ピラーの車両内側部を構成するピラーイン
ナパネル14とを備えており、閉断面部16を形成して
いる。また、閉断面部16内にはピラーリインフォース
18が配設されており、このピラーリインフォース18
はピラーアウタパネル12に結合されている。
【0015】ピラーインナパネル14の車両内側面14
Aには、第1の部材としての第1エネルギー吸収部材2
0が配設されており、第1エネルギー吸収部材20の表
面(車両内側面)20Aは、平面視で円弧状に膨らんで
いる。また、第1エネルギー吸収部材20の表面20A
には、嵌合部としての突起24が複数形成されており、
これらの突起24は円筒状で凹部24Aを有している。
【0016】第1エネルギー吸収部材20の車両内側に
は、第2の部材としての第2エネルギー吸収部材30が
配設されており、第2エネルギー吸収部材30の表面
(車両外側面)30Aは、第1エネルギー吸収部材20
の表面20Aと略一定の間隔を開けて対向している。ま
た、第2エネルギー吸収部材30の表面30Aには、先
端方向に向けて徐々に縮径された円錐台形状の嵌合部と
しての凸部32が複数形成されている。
【0017】図1に示される如く、第2エネルギー吸収
部材30の凸部32は、先端部32Aが、第1エネルギ
ー吸収部材20の突起24の凹部24A内に嵌合してい
る。
【0018】図2に示される如く、第2エネルギー吸収
部材30の凸部32の中央部には、円柱形の中空部34
が形成されている。
【0019】図3に示される如く、第2エネルギー吸収
部材30の車両内側には、ピラーガーニッシュ36が所
定の間隔を開けて配設されており、ピラー10の車室内
側部は、ピラーガーニッシュ36によって覆われてい
る。
【0020】次に、本実施形態の作用を説明する。本実
施形態では、乗員がピラーガーニッシュ36に当接し、
これによって、ピラーガーニッシュ36が第2エネルギ
ー吸収部材30側へ変形して、第2エネルギー吸収部材
30を押圧すると、第2エネルギー吸収部材30が第1
エネルギー吸収部材20側へ変形する。
【0021】この変形により、第2エネルギー吸収部材
30の凸部32が、第1エネルギー吸収部材20の突起
24の凹部24A内を挿入方向(図1の矢印A方向)へ
移動する。
【0022】この際、突起24は円筒状をしており、凸
部32は円錐台形状をしているため、突起24の円筒内
部に外向きの圧力P(図2の矢印P)が作用する。この
時、突起24の円筒内面に生じる引張応力σは、σ=a
2 /(b2 −a2 )・(1+b2 /a2 )・Pとなる。
【0023】ここで、図1に示される如く、aは突起2
4の内側半径、bは突起24の外側半径である。
【0024】従って、例えば、第2エネルギー吸収部材
30と第1エネルギー吸収部材20との間隔が図1に実
線で示す位置のLから図1に二点鎖線で示す位置のM
(L>M)になった時の、突起24の円筒内部に生じる
圧力P1、この圧力P1による引張応力σを、突起24
の材料の破断強度σBとなるように、寸法a、b及び材
料を決定することで、突起24が変形し破断して衝撃エ
ネルギーを吸収する。
【0025】即ち、σB/P1=a2 /(b2 −a2
・(1+b2 /a2 )から、寸法a、bを決定すれば、
突起24が破断して衝撃エネルギーを吸収する。
【0026】このため、本実施形態のエネルギー吸収特
性のF−S線図は、図6に実線で示されるようになる。
即ち、変位量Sが0〜δ4では、突起24の変形でエネ
ルギーを吸収し、変位量Sがδ4〜δ5では、突起24
の破断でエネルギーを吸収する。従って、エネルギー吸
収特性のF−S線図が簡単になり、変形モードの制御が
容易になる。このため、突起24の凹部24Aと凸部3
2との単位面積当たりの嵌合個数を所定の数に設定する
ことによって、短い変位量Sで総エネルギー吸収量(図
6に実線で示されるF−S線の積分値)を充分確保でき
る。また、短い変位量Sでエネルギーを効率的に吸収で
きるため、車室内側のスペースが広がると共に、視界も
広がる。
【0027】また、本実施形態のエネルギー吸収部材で
は、第2エネルギー吸収部材30の凸部32に、中空部
34が形成されているため、突起24の凹部24Aに凸
部32が挿入される際に、凸部32が縮小するように、
凸部32の肉厚及び材質を設定することにより、エネル
ギーを更に効果的に吸収できる。
【0028】また、本実施形態のエネルギー吸収部材で
は、突起24の円筒内周面に対する凸部32の外周部の
テーパ角度θ(図1参照)を変更することで、図6に示
される如く、F−S線図の荷重立上がり角度βを制御で
きる。このため、急激は荷重の立上がりを防止できる。
【0029】また、本実施形態のエネルギー吸収部材で
は、初期状態で突起24の凹部24Aと凸部32とが嵌
合しているため、従来のリブ構造に比べ、状態が安定し
ており異音の心配が無く、また、組付け作業性も良い。
【0030】また、本実施形態のエネルギー吸収部材で
は、突起24が破断しても、ピラー10の車室内側表面
には、割れ等が発生しない。
【0031】また、本実施形態のエネルギー吸収部材
は、エネルギー吸収部が円筒状の突起24と円錐台形状
の凸部32とで構成されており、成形及び加工が容易で
あると共に薄くできるため、ピラーガーニッシュや、ル
ーフヘッドライニング等のアッパインテリア内部や、図
4に示される如く、シートバック50の車両後側部にも
適用可能である。
【0032】以上に於いては、本発明を特定の実施形態
について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に
限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々
の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかで
ある。例えば、本実施形態では、突起24を円筒状に
し、凸部32を円錐台形状としたが、突起24、凸部3
2の形状は、これらの限定されず、互いに嵌合し、嵌合
部の拡大と縮小との少なくとも一方の変形によりエネル
ギーを吸収する構造で有れば、断面楕円状、断面長丸状
等の他の形状でも良い。また、凸部32に中空部34を
形成しなくても良い。
【0033】更に、図5に示される如く、突起24の凹
部24Aの底部に孔56を穿設し、この孔56に凸部3
2の先端部32Aが挿入されていく際にも、エネルギー
を吸収できる構造としても良い。
【0034】
【発明の効果】請求項1記載の本発明のエネルギー吸収
部材は、互いに嵌合した嵌合部をそれぞれ有する第1の
部材第2の部材とを備え、各嵌合部の先端と相手部材
の表面との間に隙間が形成されており、隙間を無くす方
向への第1の部材と第2の部材との相対移動によって、
嵌合部の少なくとも一方が変形する構成であるので、少
ない変位量で、エネルギーを効率的に吸収できるという
優れた効果を有する。
【0035】請求項2記載の本発明は、請求項1記載の
エネルギー吸収部材において、第1部材の嵌合部は凹部
が形成された突起であり、第2の部材の嵌合部は先端方
向に向けて徐々に縮径され、先端部が第1部材の嵌合部
の凹部内に嵌合した凸部である構成としたので、少ない
変位量で、エネルギーを効率的に吸収できると共に、構
造が簡単であるという優れた効果を有する。
【0036】請求項3記載の本発明は、請求項2記載の
エネルギー吸収部材において、第2部材の嵌合部は中空
部を有するので、第2部材の嵌合部が変形し易くなるた
め、第1の部材の嵌合部と第2部材の嵌合部とが変形す
ることにより、エネルギーを効率的に吸収できるという
優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るエネルギー吸収部材
を示す側断面図である。
【図2】図1の2−2線に沿った断面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係るエネルギー吸収部材
が適用されたピラーを示す平断面図である。
【図4】本発明の一実施形態に係るエネルギー吸収部材
が適用されたシートバックを一部断面で示す斜視図であ
る。
【図5】本発明の他の実施形態に係るエネルギー吸収部
材を示す側断面図である。
【図6】エネルギー吸収部材における荷重と変位量との
関係を示すグラフである。
【図7】従来の実施形態に係るエネルギー吸収部材を示
す側断面図である。
【図8】従来の実施形態に係るエネルギー吸収部材の作
用説明図である。
【符号の説明】
10 ピラー 12 ピラーアウタパネル 14 ピラーインナパネル 20 第1エネルギー吸収部材(第1の部材) 24 突起(第1の部材の嵌合部) 24A 凹部 30 第2エネルギー吸収部材(第2の部材) 32 凸部(第2の部材の嵌合部) 34 中空部 36 ピラーガーニッシュ

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに嵌合した嵌合部をそれぞれ有する
    第1の部材第2の部材とを備え、 前記各嵌合部の先端と相手部材の表面との間に隙間が形
    成されており、前記隙間を無くす方向への前記第1の部
    材と第2の部材との相対移動によって、前記嵌合部の少
    なくとも一方が変形する構成であることを特徴とするエ
    ネルギー吸収部材。
  2. 【請求項2】 前記第1部材の嵌合部は凹部が形成され
    た突起であり、前記第2の部材の嵌合部は先端方向に向
    けて徐々に縮径され、先端部が前記第1部材の嵌合部の
    凹部内に嵌合した凸部であることを特徴とする請求項1
    記載のエネルギー吸収部材。
  3. 【請求項3】 前記第2部材の嵌合部は中空部を有する
    ことを特徴とする請求項2記載のエネルギー吸収部材。
JP18451396A 1996-07-15 1996-07-15 エネルギー吸収部材 Expired - Fee Related JP3198927B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18451396A JP3198927B2 (ja) 1996-07-15 1996-07-15 エネルギー吸収部材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18451396A JP3198927B2 (ja) 1996-07-15 1996-07-15 エネルギー吸収部材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1029470A JPH1029470A (ja) 1998-02-03
JP3198927B2 true JP3198927B2 (ja) 2001-08-13

Family

ID=16154518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18451396A Expired - Fee Related JP3198927B2 (ja) 1996-07-15 1996-07-15 エネルギー吸収部材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3198927B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10154593A1 (de) 2001-11-07 2003-05-15 Arvinmeritor Gmbh Deformationselement, insbesondere für Kraftfahrzeuge
US7802320B2 (en) 2005-06-30 2010-09-28 Morgan Don E Helmet padding
US20100000009A1 (en) * 2008-07-02 2010-01-07 Morgan Donald E Compressible Liner for Impact Protection

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1029470A (ja) 1998-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5575500A (en) Occupant protecting structures of vehicle body upper portions
JP3127667B2 (ja) ドアトリムの衝撃吸収構造
JP3000898B2 (ja) 自動車の衝撃エネルギ吸収構造
EP2990246B1 (en) Vehicular door structure
EP0763449A1 (en) Shoulder anchor structure
CN111629921A (zh) 冲击吸收部件
JP3198927B2 (ja) エネルギー吸収部材
JPH09226602A (ja) ステアリングホイール
KR100288332B1 (ko) 차량용 도어의 도어 내측 패널용 도어 트림 및 차량용 도어 구조체
JP3646583B2 (ja) フロントサイドメンバ構造
US5722715A (en) Energy absorbing automotive vehicle body structure
JPH09272387A (ja) 車両用ドアの車室内侵入防止構造
JP3094958B2 (ja) 自動車の車体上部の衝撃エネルギ吸収構造
JP2008012946A (ja) 車室材構造
JP2982704B2 (ja) 車両上部の衝撃エネルギ吸収構造
JP2002347558A (ja) ドア補強部材
JP2008149760A (ja) 車両用内装部品
JP2002160601A (ja) ドア補強部材
JPH0995197A (ja) 車体側部のエネルギー吸収構造
JPH0952565A (ja) ステアリングホイール用ロアカバー
JP2010013100A (ja) カウルルーバーの組付構造
JP4614796B2 (ja) エアバッグドア
JP3183026B2 (ja) 自動車の構造部材から及ぼされる衝撃の吸収構造
EP4230484A1 (en) Crash management system for a motor vehicle
KR100264601B1 (ko) 루프 사이드 어셈블리의 충격 흡수구조

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees