JP3308719B2 - バンパーリインフォースメント - Google Patents
バンパーリインフォースメントInfo
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Description
トが曲げ強度を上回ったときに曲折して衝突エネルギー
を吸収するバンパーリインフォースメントに関するもの
である。
例えばウレタンフォーム等の衝撃吸収部材により形成さ
れたバンパー本体と、このバンパー本体を支持するバン
パーリインフォースメントとを有しており、障害物への
衝突時の衝撃を和らげることにより乗員および車体の損
傷を低減させるようになっている。
従来、車幅方向に配置される直状部と、直状部の両端に
形成された一対の斜状部とからなっており、直状部およ
び斜状部は、バンパーリインフォースメントの長さ方向
に一様な断面を有するように形成されている。そして、
このバンパーリインフォースメントは、車体側部材であ
る左右一対のサイドメンバに直接またはステイを介して
固設されており(図2参照)、サイドメンバとの関係に
おいてバンパーリインフォースメントを梁であると考え
ると、力学的には両端支持梁となっている。
るバンパーは、意匠性の観点から、バンパー本体の中央
部を車両前方に突出させた湾曲形状に形成されることが
多くなっており、このような形状に形成されたバンパー
が正面衝突すると、中央部に最大値を有する衝撃荷重分
布および曲げモーメント分布がバンパーリインフォース
メントに発生することになる(図3および図4参照)。
フォースメントの曲げ強度を上回ったときに、バンパー
リインフォースメントを曲折させることになるが、曲折
箇所は、バンパーリインフォースメントで曲げモーメン
ト値が最も高くなる中央部となりやすい。従って、バン
パーリインフォースメントは、図8に示すように、中央
部から“く”の字形に変形し、中央部での変形量εが特
に増大することから、バンパーにより保護された車両本
体に損傷を与え易いものになっている。
よりバンパーリインフォースメントの強度を増大させる
ことによって、曲げ強度を増大させることが必要となっ
ており、結果としてバンパーリインフォースメントの重
量およびコストを大幅に増大させることになっている。
ずに中央部における曲折を防止することができるバンパ
ーリインフォースメントを提供しようとするものであ
る。
に、衝突時に中央部に最大値を有する曲げモーメント分
布が発生する直状部を有し、曲げモーメントが曲げ強度
を上回ったときの直状部の曲折により衝突エネルギーを
吸収するものであり、下記の特徴を有している。
ントが曲げ強度を上回る時期を中央部よりも早期とする
ように曲げ強度を低下させる曲げ強度低下手段が形成さ
れていることを特徴としている。具体的には、曲げ強度
低下手段による曲げ強度の低下率が、直状部に衝突によ
る荷重が付与された場合に発生する複数位置の曲げモー
メントMxと中央部の曲げモーメントMcとの比(Mx
/Mc)以下となるように設定されていることを特徴と
している。
度低下手段が形成された複数位置で曲折し、これらの曲
折箇所で衝突エネルギーを吸収するため、中央部の1箇
所で曲折する場合と比較して、衝突エネルギーの吸収箇
所の増加により吸収能力が向上したものになる。従っ
て、衝突による変形量が減少するため、車両本体への損
傷を十分に防止することが可能になる。また、直状部の
曲げ強度を低下させることにより衝突による変形量を減
少させる構成であるため、従来のような厚肉化や大型化
により曲げ強度を増大させて変形量を減少させる構成よ
りも、重量を軽量化することが可能になり、ひいてはコ
ストを低減することが可能になる。
説明する。本実施例に係るバンパーリインフォースメン
トは、図2に示すように、自動車や車両のバンパー2に
使用されるようになっている。バンパー2は、バンパー
リインフォースメント1と、ウレタンフォーム等の衝撃
吸収部材により形成されたバンパー本体3と、バンパー
本体3の外面を覆うバンパーカバー4とを有しており、
バンパー本体3およびバンパーカバー4は、中央部を車
両前方に突出させた湾曲形状に形成されている。
フォースメント1により支持されている。そして、バン
パーリインフォースメント1は、左右一対のサイドメン
バ5・5に固設されており、図1に示すように、車幅方
向に配置される直状部1aと、直状部1aの両端に形成
された一対の斜状部1b・1bとからなっている。直状
部1aおよび斜状部1b・1bは、アルミニウム製等の
押出形材や引き抜き形材、鋼板のプレス加工材や溶接組
立材、或いは、これら部材の複合材を用いて長さ方向に
一様な断面を有するように形成されており、断面形状
は、“日”の字形にされている。尚、断面形状は、
“日”の字形に限定されるものではなく、その他の形状
であっても良い。
直状部1aおよび両斜状部1b・1b間には、結合穴1
c…がそれぞれ形成されており、これらの結合穴1c…
は、バンパーリインフォースメント1とサイドメンバ5
・5との固定に用いられるようになっている。また、直
状部1aにおける中央部Cから所定距離Lの位置X1・
X2には、上下2段の長穴1d・1d(曲げ強度低下手
段)が中央部Cに対して左右対称に形成されている。こ
れらの長穴1d・1dは、直状部1aに断面欠損を生じ
させることによって、長穴1d・1dが存在する位置X
1・X2における直状部1aの曲げ強度を低下させるよ
うになっており、長穴1d・1dによる曲げ強度の低下
率は、衝突時に図3の曲げモーメント分布が発生したと
きに、曲げモーメントが曲げ強度を上回る時期を中央部
Cよりも早期とするように設定されている。
が付与されたときに、長穴1d・1dが存在する位置X
1・X2に曲げモーメントMxが発生し、中央部Cに曲
げモーメントMcが発生するとした場合、両モーメント
Mx・Mcの比(Mx/Mc)以下となるように、長穴
1d・1dによる曲げ強度の低下率が設定されている。
ースメント1の動作について説明する。バンパーリイン
フォースメント1は、図2に示すように、左右一対のサ
イドメンバ5・5に固設されていることから、サイドメ
ンバ5・5との関係においてバンパーリインフォースメ
ント1を梁であると考えると、力学的には両端支持梁と
なっている。
と、バンパーリインフォースメント1の直状部1aに
は、図3に示すように、中央部Cに最大値を有する分布
状態の衝撃荷重が付与されることになる。これにより、
図4に示すように、長穴1d・1dが形成された位置X
1・X2に曲げモーメントMxが発生し、中央部Cに最
大の曲げモーメントMcが発生する分布状態の曲げモー
メントが発生することになる。
り直状部1aにおける曲げ強度を低下させるようになっ
ており、長穴1d・1dによる曲げ強度の低下率は、衝
突時における曲げモーメントが曲げ強度を上回る時期を
中央部Cよりも早期とするように設定されている。即
ち、曲げ強度の低下率は、直状部1aに中央部に最大値
を有する分布状態の衝突荷重が付与されたときに、長穴
1d・1dが存在する位置X1・X2に曲げモーメント
Mxが発生し、中央部Cに曲げモーメントMcが発生す
るとした場合、両モーメントMx・Mcの比(Mx/M
c)以下となるように設定されている。これにより、下
記の理由によって、衝突時において曲げモーメントが曲
げ強度を上回る時期は、長穴1d・1dが形成された位
置X1・X2の方が中央部Cよりも早期となる。
り荷重が増加していくと、図7(b)に示すように、中
央の曲げモーメントMcも増加し、形材の持つ曲げ強さ
Mcrに近づいていく。そして、Mc=Mcrになったとき
にバンパーリインフォースメント1が折れ曲がることに
なる。ところが、図7(c)のように、断面欠損による
強度低下部を設け、この強度低下率をMx/Mc以下と
すると、欠損部位の曲げ強度は、 Mcr(X) ≦Mcr・Mx/Mc=Mx となり、作用する曲げモーメントMxよりも形材の曲げ
強度Mcr(X) の方が小さいものになる。これにより、中
央部よりも先にXの部位が折れ曲がることになる。
は、図5に示すように、長穴1d・1dが形成された位
置X1・X2の2箇所で曲折し、これらの曲折箇所で衝
突エネルギーを吸収することになる。これにより、衝突
後のバンパーリインフォースメント1は、衝突エネルギ
ーの吸収箇所の増加により吸収能力が向上しているた
め、中央部Cの1箇所で曲折した場合と比較して、変形
量εを例えば半分程度に減少させることが可能になって
おり、結果として車両本体への損傷を十分に防止するこ
とが可能になっている。
に、長穴1d・1d(曲げ強度低下手段)が中央部Cに
対して左右対称の2箇所の位置X1・X2に形成されて
いるが、これに限定されることはなく、任意の複数位置
に形成されていれば良い。但し、長穴1d・1d(曲げ
強度低下手段)は、曲げ荷重を受けて最も大きな応力が
発生する位置X1・X2に形成されていることが望まし
く、具体的には、引張り側フランジ部および圧縮側フラ
ンジ部を挙げることができる。
dを曲げ強度低下手段としているが、これに限定される
ことはなく、図6に示すように、穴数により曲げ強度の
低下率を設定できるように丸穴1e…を曲げ強度低下手
段としても良いし、直状部1aの厚みや断面積を他の部
分よりも小さくする溝を曲げ強度低下手段としても良
い。
ォースメント1は、図1に示すように、衝突時に中央部
Cに最大値を有する曲げモーメント分布が発生する直状
部1aを有し、曲げモーメントが曲げ強度を上回ったと
きの直状部1aの曲折により衝突エネルギーを吸収する
ものであり、曲げモーメントが曲げ強度を上回る時期を
中央部Cよりも早期とするように曲げ強度を低下させる
曲げ強度低下手段(長穴1d、丸穴10、溝)が直状部
1aの複数位置(位置X1・X2)に形成されている構
成である。
1aに衝突による荷重が付与された場合における曲げ強
度低下手段が形成された複数位置(位置X1・X2)の
曲げモーメントMxと中央部Cの曲げモーメントMcと
の比(Mx/Mc)以下となるように、曲げ強度低下手
段による曲げ強度の低下率が設定されている。
ト1は、図5に示すように、曲げ強度低下手段(長穴1
d・1d)が形成された複数位置(位置X1・X2)で
曲折し、これらの曲折箇所で衝突エネルギーを吸収する
ため、中央部Cの1箇所で曲折する場合と比較して、衝
突エネルギーの吸収箇所の増加により吸収能力が向上し
たものになっている。従って、衝突による変形量εが減
少するため、車両本体への損傷を十分に防止することが
可能になっている。
は、直状部1aの複数位置の曲げ強度を曲げ強度低下手
段により低下させることによって、衝突による変形量ε
を減少させている。従って、従来のような厚肉化や大型
化により曲げ強度を増大させて変形量εを減少させる構
成よりも、重量を軽量化することが可能になっており、
ひいてはコストを低減することが可能になっている。
トが曲げ強度を上回る時期を中央部よりも早期とするよ
うに曲げ強度を低下させる曲げ強度低下手段が直状部の
複数位置に形成された構成であるから、複数の曲折箇所
で衝突エネルギーを吸収することになり、中央部の1箇
所で曲折する場合と比較して、衝突エネルギーの吸収箇
所の増加により吸収能力が向上することになる。従っ
て、衝突による変形量が減少するため、車両本体への損
傷を十分に防止することが可能になる。また、直状部の
複数位置の曲げ強度を曲げ強度低下手段により低下させ
ることによって、衝突による変形量を減少させているた
め、従来のような厚肉化や大型化により曲げ強度を増大
させて変形量を減少させる構成よりも、重量を軽量化す
ることが可能になり、ひいてはコストを低減することが
可能になるという効果を奏する。
ォースメントの斜視図である。
に固設された状態を示す説明図である。
を示す説明図である。
る。
す説明図であり、(a)は作用荷重分布、(b)は発生
曲げモーメント分布、(c)は曲げ強度分布である。
ースメントが曲折した状態を示す説明図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 衝突時に中央部に最大値を有する曲げモ
ーメント分布が発生する直状部を有し、曲げモーメント
が曲げ強度を上回ったときの上記直状部の曲折により衝
突エネルギーを吸収するバンパーリインフォースメント
において、 上記直状部の複数位置には、上記曲げモーメントが曲げ
強度を上回る時期を中央部よりも早期とするように曲げ
強度を低下させる曲げ強度低下手段が形成されているこ
とを特徴とするバンパーリインフォースメント。 - 【請求項2】 上記曲げ強度低下手段による曲げ強度の
低下率は、直状部に衝突による荷重が付与された場合に
おける上記複数位置の曲げモーメントMxと上記中央部
の曲げモーメントMcとの比(Mx/Mc)以下となる
ように設定されていることを特徴とする請求項1記載の
バンパーリインフォースメント。
Priority Applications (1)
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JP17765594A JP3308719B2 (ja) | 1994-07-05 | 1994-07-05 | バンパーリインフォースメント |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JPH0820297A JPH0820297A (ja) | 1996-01-23 |
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ID=16034790
Family Applications (1)
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JP17765594A Expired - Lifetime JP3308719B2 (ja) | 1994-07-05 | 1994-07-05 | バンパーリインフォースメント |
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-
1994
- 1994-07-05 JP JP17765594A patent/JP3308719B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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JPH0820297A (ja) | 1996-01-23 |
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