JP5056191B2 - Energy absorbing member - Google Patents
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Description
本発明は、圧縮荷重が入力されたときに塑性変形することで、そのエネルギを吸収するエネルギ吸収部材に関する。 The present invention relates to an energy absorbing member that absorbs energy by plastic deformation when a compressive load is input.
例えば特許文献1には、車両のフレームの一部分を構成し、衝突時の衝撃荷重を吸収するために用いられるエネルギ吸収部材が開示されている。このエネルギ吸収部材は、筒状の本体と、この本体の外周面における筒軸方向の中間位置に形成された凹凸部と、を備えている。このエネルギ吸収部材では、本体に対し筒軸方向の圧縮荷重が入力されたときには、前記凹凸部が起点となって本体が筒軸方向に比較的大きく折れ曲げ変形し、それによって、エネルギを吸収するようにしている。 For example, Patent Document 1 discloses an energy absorbing member that constitutes a part of a vehicle frame and is used to absorb an impact load at the time of a collision. The energy absorbing member includes a cylindrical main body and a concavo-convex portion formed at an intermediate position in the cylinder axis direction on the outer peripheral surface of the main body. In this energy absorbing member, when a compressive load in the cylinder axis direction is input to the main body, the main body is bent and deformed relatively large in the cylinder axis direction starting from the uneven portion, thereby absorbing energy. I am doing so.
また、例えば特許文献2には、パネル状のエネルギ吸収部材として、多数の空洞部を備え、衝撃の入力時にはその空洞部が崩壊することによってエネルギを吸収するエネルギ吸収部材が開示されている。
ところで、特許文献1に開示された従来のエネルギ吸収部材は、本体の折れ曲げ変形が比較的大きいため、その変形する部分以外の部分、つまり本体の大部分がエネルギの吸収にほとんど関与しない。このため、部材重量に対するエネルギの吸収量(エネルギ吸収の重量効率)が比較的低いという問題がある。 By the way, the conventional energy absorbing member disclosed in Patent Document 1 has a relatively large bending deformation of the main body, and therefore, a portion other than the deforming portion, that is, most of the main body is hardly involved in energy absorption. For this reason, there exists a problem that the amount of energy absorption (weight efficiency of energy absorption) with respect to a member weight is comparatively low.
こうした低い重量効率に起因して、エネルギ吸収部材を車両のフレームの一部分を構成するために用いた場合は、車両重量の増大に伴い例えば燃費の悪化を招くことにもなる。 Due to such low weight efficiency, when the energy absorbing member is used to constitute a part of the vehicle frame, for example, the fuel consumption is deteriorated as the vehicle weight increases.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エネルギ吸収の重量効率の高いエネルギ吸収部材を提供することにある。 This invention is made | formed in view of this point, The place made into the objective is to provide the energy absorption member with high weight efficiency of energy absorption.
本発明の一側面によると、エネルギ吸収部材は、周壁を有する筒状の本体を備え、前記周壁は、その縦断面で見て、径方向の内方に位置する内壁と、径方向の外方に位置しかつ、該内壁に対して所定の間隔を空けて相対する外壁と、を含む構造体を、筒軸方向に複数積層することによって構成され、前記本体に対して前記筒軸方向の圧縮荷重が入力したときには、前記各構造体における内壁及び外壁の少なくとも一方が座屈変形する。 According to an aspect of the present invention, the energy absorbing member includes a cylindrical main body having a peripheral wall, and the peripheral wall has an inner wall positioned radially inward as viewed in a longitudinal section thereof, and a radially outer side. And a plurality of structures including an outer wall facing the inner wall at a predetermined interval and stacked in the cylinder axis direction, and compressed in the cylinder axis direction with respect to the main body When a load is input, at least one of the inner wall and the outer wall in each structure is buckled.
この構成によると、筒状の本体の周壁が、内壁と外壁とを含む複数の構造体を筒軸方向に積層することによって構成されているため、その本体に対して、筒軸方向の圧縮荷重が入力されたときには、各構造体における内壁及び外壁の少なくとも一方が座屈変形する。これによって、細かい座屈が筒軸方向に多数発生することになるため、エネルギ吸収部材の広い範囲に亘って変形が生じることになると共に、複雑な変形が安定して生じることでエネルギの吸収量も増大する。その結果、このエネルギ吸収部材は、エネルギ吸収の重量効率が大幅に向上する。 According to this configuration, since the peripheral wall of the cylindrical main body is configured by laminating a plurality of structures including the inner wall and the outer wall in the cylindrical axis direction, a compressive load in the cylindrical axis direction is applied to the main body. When is inputted, at least one of the inner wall and the outer wall in each structure is buckled and deformed. As a result, a large number of fine bucklings occur in the cylinder axis direction, so that deformation occurs over a wide range of the energy absorbing member, and the amount of energy absorbed by complicated deformations occurring stably. Will also increase. As a result, this energy absorbing member greatly improves the weight efficiency of energy absorption.
前記各構造体は、前記内壁及び外壁によって区画されると共に、その内部に液体が密封された液体室をさらに含む。 Each structure, the inner wall and while being partitioned by an outer wall, further including a liquid chamber the liquid is sealed therein.
こうすることで、各構造体において座屈が生じるときの応力(座屈応力)が高くなるため、エネルギ吸収部材によって吸収されるエネルギ吸収量が増大する。 By doing so, since the stress (buckling stress) when buckling occurs in each structure increases, the amount of energy absorbed by the energy absorbing member increases.
本発明の別の側面によると、前記本体の荷重−変位特性が所定の特性になるように、前記構造体の構成が前記筒軸方向の積層位置によって変更されている。 According to another aspect of the present invention, the load of the body - such displacement characteristic has a predetermined characteristic, the configuration of the structure that have been modified by stacking position of the cylinder axis.
つまり、このエネルギ吸収部材は、複数の構造体を筒軸方向に積層した構成であるため、各構造体の構成を、その構造体が配置される筒軸方向の位置に応じて変更することにより、本体の荷重−変位特性を容易に変更することが可能になる。 In other words, since this energy absorbing member has a structure in which a plurality of structures are stacked in the cylinder axis direction, the structure of each structure is changed according to the position in the cylinder axis direction where the structures are arranged. The load-displacement characteristic of the main body can be easily changed.
そして、前記本体において前記圧縮荷重の入力側の剛性は、その逆側の剛性よりも低く設定されている。 Then, the rigidity of the input side of the compressive load in the body, that is set lower than the rigidity of the opposite side.
こうすることによって、圧縮荷重の入力時に、本体における圧縮荷重の入力側が比較的容易に座屈変形するようになるため、本体の荷重−変位特性において、初期荷重のピーク値(本体が塑性変形を開始するときの荷重の値)を低下させることが可能になる。 In this way, when the compressive load is input, the compressive load input side of the main body becomes buckled and deformed relatively easily. Therefore, in the load-displacement characteristics of the main body, the initial load peak value (the main body undergoes plastic deformation). It is possible to reduce the load value when starting.
前記各構造体の筒軸方向の高さは、前記圧縮荷重の入力側からその逆側に向かって次第に低くされている、としてもよい。 The height of each structural body in the cylinder axis direction may be gradually lowered from the compression load input side toward the opposite side.
こうすることで、本体における圧縮荷重の入力側では、各構造体における内壁及び外壁の筒軸方向の長さが相対的に長くなるため、座屈応力が低下することになる。つまり、本体において圧縮荷重の入力側の剛性がその逆側の剛性よりも低くなる。 By doing so, on the compression load input side of the main body, the length of the inner wall and the outer wall of each structure in the cylinder axis direction is relatively long, so that the buckling stress is reduced. That is, the rigidity on the input side of the compression load in the main body is lower than the rigidity on the opposite side.
また、前記圧縮荷重の入力側における各構造体には、その外壁又は内壁に、前記筒軸に直交する方向に延びるスリットが形成されている、としてもよい。尚、スリットは、外壁又は内壁を厚み方向に貫通していてもよいし、貫通していなくてもよい。こうしたスリットを形成することによって、本体における圧縮荷重の入力側の剛性が、その逆側の剛性よりも低くなる。 Moreover, each structure on the input side of the compressive load may have a slit extending in a direction perpendicular to the cylinder axis on the outer wall or the inner wall. In addition, the slit may penetrate the outer wall or the inner wall in the thickness direction, or may not penetrate. By forming such slits, the rigidity on the input side of the compression load in the main body becomes lower than the rigidity on the opposite side.
本発明のさらに別の側面によると、前記各構造体における内壁の厚みと外壁の厚みとは、互いに異なっており、前記構造体は、相対的に厚みの薄い壁が外壁と内壁とで筒軸方向に交互になるように積層されている。 According to still another aspect of the present invention, the thickness of the inner wall and the thickness of the outer wall in each structure are different from each other, and the structure has a cylindrical shaft formed by a relatively thin wall between the outer wall and the inner wall. that is stacked so as to alternate in direction.
こうすることで、圧縮荷重の入力時には、各構造体における内壁及び外壁が、筒軸方向に交互に座屈変形するようになり、本体が筒軸方向に安定して潰れる。その結果、本体の荷重−変位特性における荷重変動(本体が圧縮変形している最中の荷重の変動)が小さくなる。 In this way, when a compressive load is input, the inner wall and the outer wall of each structure are alternately buckled in the cylinder axis direction, and the main body is stably crushed in the cylinder axis direction. As a result, the load fluctuation in the load-displacement characteristic of the main body (the fluctuation of the load while the main body is compressively deformed) is reduced.
前記本体は、互いに同軸に配置された内筒及び外筒と、当該内筒及び外筒の間において縦断面が波形で筒軸方向に延びると共に、前記内筒の外周面及び外筒の内周面に対して交互に当接する波板と、を互いに接合することによって構成されている、としてもよい。 The main body has an inner cylinder and an outer cylinder arranged coaxially with each other, and a longitudinal section between the inner cylinder and the outer cylinder extends in a cylinder axis direction in a corrugated manner, and an outer peripheral surface of the inner cylinder and an inner circumference of the outer cylinder It is good also as being comprised by mutually joining the corrugated sheet which contact | abuts alternately with respect to a surface.
また、前記本体は、それぞれその肉厚を筒軸方向に周期的に変更させた内筒及び外筒を互いに同軸に配置すると共に、筒軸方向に所定の間隔を空けて配置した複数の環状接合部を介して前記内筒と外筒とを互いに接合することによって構成されている、としてもよい。 The main body has a plurality of annular joints in which an inner cylinder and an outer cylinder, each having a wall thickness periodically changed in the cylinder axis direction, are arranged coaxially with each other and at a predetermined interval in the cylinder axis direction. The inner cylinder and the outer cylinder may be joined to each other through a portion.
これらの構成によって、相対的に厚みの薄い壁が外壁と内壁とで筒軸方向に交互になるように、構造体が積層された本体(エネルギ吸収部材)を、容易に製造することが可能になる。 With these configurations, it is possible to easily manufacture a main body (energy absorbing member) in which structures are laminated so that relatively thin walls alternate between the outer wall and the inner wall in the cylinder axis direction. Become.
前記本体は、その筒軸方向が車両前後方向と一致するように配置されてその車両のフロントフレームの一部を構成すると共に、前記車両に入力された衝突荷重を、前記各構造体における内壁及び外壁の少なくとも一方が座屈変形することによって吸収する、としてもよい。 The main body is arranged so that a cylinder axis direction thereof coincides with a vehicle front-rear direction and constitutes a part of a front frame of the vehicle, and a collision load input to the vehicle is applied to an inner wall of each structure and Absorption may be achieved by buckling deformation of at least one of the outer walls.
前述したように、このエネルギ吸収部材はエネルギ吸収の重量効率が高いため、車両のフレーム部材として用いたときに、車両重量が軽減するという利点が得られる。 As described above, since this energy absorbing member has a high energy absorption weight efficiency, when used as a vehicle frame member, there is an advantage that the vehicle weight is reduced.
以上説明したように、本発明によると、複数の構造体を積層して構成された本体に対し筒軸方向の圧縮荷重が入力されたときに細かい座屈が多数発生することによって、エネルギ吸収部材の広い範囲に亘って、複雑な変形が安定して生じることになり、エネルギ吸収の重量効率を大幅に向上させることができる。 As described above, according to the present invention, an energy absorbing member is produced by generating a lot of fine buckling when a compressive load in the cylinder axis direction is input to a main body configured by laminating a plurality of structures. Over a wide range, complicated deformations occur stably, and the weight efficiency of energy absorption can be greatly improved.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is merely illustrative in nature, and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.
(実施形態1)
図2は、本発明の実施形態1に係るエネルギ吸収部材10を示しており、このエネルギ吸収部材10は、図1に示すように、例えば車両前部における車幅方向の両側位置で車両前後方向にそれぞれ延びるフロントサイドフレーム91の前端部分や、フロントサイドフレーム91の前端とバンパーレインフォースメントとの間に介設されるクラッシュカン92として用いられる。
(Embodiment 1)
FIG. 2 shows the
前記エネルギ吸収部材10は、周壁12により構成された筒状の本体11を備えている。本体11は、本実施形態では円筒であるが、円筒に限るものではない。例えば本体11の横断面形状は、楕円形状や矩形状等、適宜設定することが可能である。
The
前記周壁12は、図3に拡大して示すように、横断面略矩形状のチューブ13を、筒軸方向に多数積層することによって形成されている。換言すれば、本体11の周壁12は、その縦断面で見て、径方向の内方に位置する内壁14と、径方向の外方に位置しかつ、該内壁に対して所定の間隔を空けて相対する外壁15と、を含む構造体(チューブ13であり、以下構造体13とも記す)を、筒軸方向に複数積層することによって構成されている。尚、構造体13は横断面略矩形状とすることに限らず適宜設定することが可能である。例えば図4に示すように、横断面円形状としてもよい。この場合は、構造体13の内壁及び外壁の境目が必ずしも明確ではないが、横断面円形状の構造体13において、内方側の部分が内壁、外方側の部分が外壁に相当する。
As shown in FIG. 3 in an enlarged manner, the
前記構成のエネルギ吸収部材10は、種々の成形方法によって製造することが可能である。一例としては、図4(a)(b)に示すように、断面円形の心材81の外周面に、長尺のチューブ13を隙間無く巻き付けて積層させると共に、積層したチューブ13同士をろう付けや接着剤による接着等の手法により互いに接合することによって、製造することが可能である(尚、心材81はチューブ13の接合前又は接合後に取り除く)。
The
また、図示は省略するが、比較的薄肉の筒状基材(スキン材)に対して、前記と同様に、長尺のチューブを巻き付けて互いに接合することによっても、前記筒状のエネルギ吸収部材10を製造することが可能である。 Although not shown, the cylindrical energy absorbing member can also be formed by winding a long tube around a relatively thin cylindrical base material (skin material) and joining them together. 10 can be manufactured.
さらに、長尺のチューブを巻いて筒状にするのではなく、図示は省略するが、環状にしたチューブを同軸となるように積み重ねた上でそれらを互いに接合することによっても、前記筒状のエネルギ吸収部材10を製造することが可能である。
In addition, although not shown in the figure, the long tube is not wound, but the tube-shaped tube is stacked so as to be coaxial and then joined to each other. The
尚、環状のチューブは、必ずしも無端状でなくてもよい。つまり環状のチューブとしては、切れ目を有する略C字状であってもよい。このC字状のチューブを積み重ねる場合には、その切れ目が筒軸方向に連続しないように、切れ目の周方向位置をずらしながらチューブを積み重ねることが好ましい。 The annular tube does not necessarily have to be endless. In other words, the annular tube may be substantially C-shaped with a cut. When stacking the C-shaped tubes, it is preferable to stack the tubes while shifting the circumferential position of the cuts so that the cuts do not continue in the cylinder axis direction.
このように、チューブ13を利用してエネルギ吸収部材を製造する場合、本体11の材質としては、チューブ13を製造することが可能な材料であれば、どのような材質としてもよい。そのため、本体11の材質は、例えば鋼やアルミニウム等の、車両のフレームを構成する部材として用いられる各種材料の中から適宜選択することが可能である。
As described above, when the energy absorbing member is manufactured using the
また、本体11をアルミニウム製とするときには、前記の心材81に巻き付けるチューブ16を、例えば図5に示すように、相対的に高融点のアルミニウム材16aを、相対的に低融点のアルミニウム材16bで被覆した、いわゆるクラッド材で構成してもよい。こうすることによって、チューブ16同士の接合が容易になるため、エネルギ吸収部材の製造の容易化が図られる。
When the
図6に示すように、前記構成のエネルギ吸収部材10に対し圧縮荷重が入力されたときには(図6の白抜きの矢印参照)、各構造体13の内壁14及び外壁15がそれぞれ座屈変形するようになるため(図6の黒矢印参照)、細かい座屈変形が多数生じることになる。つまり、このエネルギ吸収部材10では、圧縮荷重の入力時に、本体11の広い範囲に亘って複雑な変形が生じることになる。その結果、このエネルギ吸収部材10は、エネルギ吸収の重量効率を従来に比べて向上させることができる。
As shown in FIG. 6, when a compressive load is input to the
尚、エネルギ吸収部材に要求されるエネルギ吸収量に応じて周壁を二重構造にしてもよい。例えば図7に示すように、長尺のチューブ13を心材81に対して二重に巻き付けることによって、二重構造の周壁を有するエネルギ吸収部材を製造することが可能である。こうすることによって、エネルギ吸収部材が吸収し得るエネルギ量を増大させることができる。
In addition, you may make a surrounding wall into a double structure according to the energy absorption amount requested | required of an energy absorption member. For example, as shown in FIG. 7, it is possible to manufacture an energy absorbing member having a peripheral wall with a double structure by winding the
(実施形態2)
図8は、実施形態2に係るエネルギ吸収部材20を示している。尚、エネルギ吸収部材20において、図3等に示すエネルギ吸収部材10と同じ構成については同じ参照符号を付して、その説明を適宜省略する。このエネルギ吸収部材20は、チューブ13内の空間が密閉されており、この空間内に液体が充填されることによって液体室17が構成されている。
(Embodiment 2)
FIG. 8 shows an
このエネルギ吸収部材20に対し、筒軸方向の一端部に圧縮荷重が入力されたときには、前記エネルギ吸収部材10と同様に、各構造体(チューブ13)の内壁14及び外壁15がそれぞれ座屈変形するが(図6参照)、液体室17内に液体(つまり、非圧縮性の流体)が密封されていることによって、その座屈応力は増大することになる。このため、エネルギ吸収部材20のエネルギ吸収量を、その分、増大させることができる。
When a compressive load is input to one end of the
(実施形態3)
図9は、エネルギ吸収部材の荷重−変位特性の一例を示している。エネルギ吸収部材を、前述したように車両のフロントサイドフレーム91等に適用した場合に要求される特性としては、図9に実線で示すように、(1)初期荷重のピーク値(塑性変形を開始するときの荷重の値)が小さいこと、(2)荷重変動(本体が圧縮変形している最中の荷重の変動)が小さいこと、(3)ねらいの平均荷重になること、(4)潰れストロークが長いこと、の概ね4つの特性が挙げられる。この内、(1)(2)は主に、車両の乗員に大きな荷重変動が作用することを抑制するためであり、(3)(4)は主に、車両の緒元等に応じて設定されるエネルギ吸収部材の設計値に関係する。
(Embodiment 3)
FIG. 9 shows an example of load-displacement characteristics of the energy absorbing member. The characteristics required when the energy absorbing member is applied to the vehicle
図10は、実施形態3に係るエネルギ吸収部材30の構成を示しており、このエネルギ吸収部材30は、図9に示す荷重−変位特性において初期荷重のピーク値を小さくすることを主目的としている。尚、図3等に示すエネルギ吸収部材10と同じ構成については同じ参照符号を付して、その説明を適宜省略する。
FIG. 10 shows a configuration of the
具体的にこのエネルギ吸収部材30では、本体31における荷重入力側(図10における上側)の部分の剛性を、相対的に低下させるようにしている。つまり、荷重入力側の部分、図例では上二段の構造体(チューブ)33は、その外壁35に内外を貫通する横スリット35aが形成されている。この横スリット35aによって、荷重入力側の部分を構成する構造体33は、その座屈応力が低下することになる。従って、本体31に対して圧縮荷重が入力したときには、その本体31における荷重入力側の部分が比較的容易に座屈変形することから、初期荷重のピーク値が低下するようになる。
Specifically, in this
尚、横スリット35aが形成された構造体33の段数は、適宜設定すればよい。また、横スリットは外壁35を貫通していなくても、外壁35の外側面から凹陥しているだけであっても、当該構造体の座屈応力を低下させることが可能である。また、横スリットは、内壁34に形成してもよいし、外壁35及び内壁34の双方に形成してもよい。
In addition, what is necessary is just to set suitably the step number of the
(実施形態4)
エネルギ吸収部材は、複数の構造体を筒軸方向に積層することによって構成されているため、図11に示すように、構造体43における高さ(a)、幅(b)、内壁44の厚み(c)及び外壁45の厚み(d)の各寸法を、適宜調整することによって、エネルギ吸収部材の荷重−変位特性(図9参照)を変更させて、所望の特性を得ることが可能になる。
(Embodiment 4)
Since the energy absorbing member is configured by stacking a plurality of structures in the cylinder axis direction, as shown in FIG. 11, the height (a), the width (b), and the thickness of the
一例として、図12は、初期荷重のピーク値が低下するエネルギ吸収部材40の構成を示している。このエネルギ吸収部材40では、その本体41を構成すべく筒軸方向に積層された構造体(チューブ)43が、圧縮荷重の入力側(図12の上側)から逆側(図12の下側)に向かって、その高さ(a)(図11参照)が次第に低くなるように構成されている。
As an example, FIG. 12 shows a configuration of the
こうすることによって、本体41における圧縮荷重の入力側の部分では、構造体43の外壁45及び内壁44の高さが比較的高いため座屈応力が低くなる一方で、本体41における反入力側の部分では、構造体43の外壁45及び内壁44の高さが比較的低いため座屈応力が高くなる。従って、初期荷重のピーク値は低下するようになる。
By doing this, in the portion of the
別の例として、図13は、荷重変動を小さくするエネルギ吸収部材50の構成を示している。このエネルギ吸収部材50は、その各構造体(チューブ)53の外壁55と内壁54との厚み(c)(d)(図11参照)が互いに異なっていると共に、厚みが薄い方の壁が、筒軸方向に外壁55と内壁54とで交互になるように設定されている。
As another example, FIG. 13 shows a configuration of an
各構造体53における外壁55及び内壁54の厚みが異なる場合、圧縮荷重が入力したときには、相対的に厚みの薄い壁の方が座屈変形し易い。前記のエネルギ吸収部材50では、その座屈変形し易い壁が、筒軸方向に交互に配置されているため、各構造体53が筒軸方向に順番にかつ確実に座屈変形することになる。その結果、エネルギ吸収部材50(本体51)の全体が安定して座屈変形することになり、エネルギ吸収の重量効率が高くなる。
When the thicknesses of the
こうしたエネルギ吸収部材50は、図13に示すように、内壁54と外壁55との厚みが異なるように形成された環状のチューブ53を、前述したように、筒軸方向に多数積み重ねることによって製造することが可能である。
As shown in FIG. 13, such an
またこれとは異なり、例えば図14に示すように、比較的薄肉の内筒56及び外筒57をそれぞれ用意して、それらを同軸に配置すると共に、その間に、縦断面が波形に形成された一定厚みの波板58を配置して、その波板58と内筒56又は外筒57とを溶接等により接合することによっても、前記と同様の構成でかつ同様の機能を有するエネルギ吸収部材を製造することが可能である。つまり、この構成では、内筒56又は外筒57と、波板58とが接合している個所が相対的に厚肉の壁となり、その逆側である、内筒56又は外筒57と、波板58とが接合していない個所が相対的に薄肉の壁となると共に、その薄肉の壁が、筒軸方向に外壁55と内壁54とで交互に配置されることになる。
Unlike this, for example, as shown in FIG. 14, a relatively thin
さらに、図15に示すように、例えば押し出し成形によって所定の形状に形成された、2つの筒状の部材61,62を接合することによっても、前記と同様の構成でかつ同様の機能を有するエネルギ吸収部材を製造することが可能である。
Further, as shown in FIG. 15, for example, by joining two
すなわち、相対的に厚肉の厚肉部61aと、相対的に薄肉の薄肉部61bとが筒軸方向に交互に配置されて構成された内筒61と、同様に厚肉部62aと薄肉部62bとが筒軸方向に交互に配置されて構成された外筒62と、をそれぞれ用意する。内筒61において肉厚が変化する境界部には、その外周面から径方向の外方に向かって突出する、環状の接合部61cが一体に形成されており、外筒62において肉厚が変化する境界部には、その内周面から径方向の内方に向かって突出する、環状の接合部62cが一体に形成されている。そうして、内筒61と外筒62とを同軸に配置したときに、厚肉部61aと薄肉部62bと、及び、薄肉部61bと厚肉部62aとをそれぞれ径方向に相対させると共に、接合部61c,62c同士をろう付け等の適宜の手法を用いて接合する。こうすることによって、前記と同様の構造でかつ同様の機能を有するエネルギ吸収部材が完成する。
That is, the
以上説明したように、本発明は、エネルギ吸収部材の重量効率が向上するから、例えば車両のフレーム、特にフロントやリヤのフレームの一部を構成するためのエネルギ吸収部材として有用である。 As described above, since the weight efficiency of the energy absorbing member is improved, the present invention is useful, for example, as an energy absorbing member for constituting a part of a vehicle frame, particularly a front or rear frame.
10,20,30,40,50 エネルギ吸収部材
11,31,41,51 本体
12 周壁
13,16,33,43,53 構造体
14,34,44,54 内壁
15,35,45,55 外壁
35a スリット
56,61 内筒
57,62 外筒
58 波板
61c,62c 環状接合部
91 フロントサイドフレーム(フロントフレーム)
92 クラッシュカン(フロントフレーム)
10, 20, 30, 40, 50
92 Crash Can (front frame)
Claims (8)
前記周壁は、その縦断面で見て、径方向の内方に位置する内壁と、径方向の外方に位置しかつ、該内壁に対して所定の間隔を空けて相対する外壁と、を含む構造体を、筒軸方向に複数積層することによって構成され、
前記本体に対して前記筒軸方向の圧縮荷重が入力したときには、前記各構造体における内壁及び外壁の少なくとも一方が座屈変形し、
前記各構造体は、前記内壁及び外壁によって区画されると共に、その内部に液体が密封された液体室をさらに含むエネルギ吸収部材。 A cylindrical body having a peripheral wall is provided,
The peripheral wall includes an inner wall located radially inward when viewed in the longitudinal section, and an outer wall located radially outward and facing the inner wall with a predetermined interval therebetween. It is configured by laminating a plurality of structures in the cylinder axis direction,
When a compressive load in the cylindrical axis direction is input to the main body, at least one of the inner wall and the outer wall in each structure is buckled and deformed ,
Each structure is defined by the inner wall and the outer wall, and further includes a liquid chamber in which a liquid is sealed .
前記周壁は、その縦断面で見て、径方向の内方に位置する内壁と、径方向の外方に位置しかつ、該内壁に対して所定の間隔を空けて相対する外壁と、を含む構造体を、筒軸方向に複数積層することによって構成され、
前記本体に対して前記筒軸方向の圧縮荷重が入力したときには、前記各構造体における内壁及び外壁の少なくとも一方が座屈変形し、
前記本体の荷重−変位特性が所定の特性になるように、前記構造体の構成が前記筒軸方向の積層位置によって変更され、
前記本体において前記圧縮荷重の入力側の剛性は、その逆側の剛性よりも低く設定されているエネルギ吸収部材。 A cylindrical body having a peripheral wall is provided,
The peripheral wall includes an inner wall located radially inward when viewed in the longitudinal section, and an outer wall located radially outward and facing the inner wall with a predetermined interval therebetween. It is configured by laminating a plurality of structures in the cylinder axis direction,
When a compressive load in the cylindrical axis direction is input to the main body, at least one of the inner wall and the outer wall in each structure is buckled and deformed,
The configuration of the structure is changed by the stacking position in the cylinder axis direction so that the load-displacement characteristic of the main body becomes a predetermined characteristic,
An energy absorbing member in which the rigidity on the input side of the compression load in the main body is set lower than the rigidity on the opposite side .
前記周壁は、その縦断面で見て、径方向の内方に位置する内壁と、径方向の外方に位置しかつ、該内壁に対して所定の間隔を空けて相対する外壁と、を含む構造体を、筒軸方向に複数積層することによって構成され、
前記本体に対して前記筒軸方向の圧縮荷重が入力したときには、前記各構造体における内壁及び外壁の少なくとも一方が座屈変形し、
前記本体の荷重−変位特性が所定の特性になるように、前記構造体の構成が前記筒軸方向の積層位置によって変更され、
前記各構造体における内壁の厚みと外壁の厚みとは、互いに異なっており、
前記構造体は、相対的に厚みの薄い壁が外壁と内壁とで筒軸方向に交互になるように積層されているエネルギ吸収部材。 A cylindrical body having a peripheral wall is provided,
The peripheral wall includes an inner wall located radially inward when viewed in the longitudinal section, and an outer wall located radially outward and facing the inner wall with a predetermined interval therebetween. It is configured by laminating a plurality of structures in the cylinder axis direction,
When a compressive load in the cylindrical axis direction is input to the main body, at least one of the inner wall and the outer wall in each structure is buckled and deformed,
The configuration of the structure is changed by the stacking position in the cylinder axis direction so that the load-displacement characteristic of the main body becomes a predetermined characteristic,
The thickness of the inner wall and the thickness of the outer wall in each structure are different from each other,
The structure is an energy absorbing member in which relatively thin walls are laminated such that an outer wall and an inner wall are alternately arranged in a cylinder axis direction .
前記各構造体の筒軸方向の高さは、前記圧縮荷重の入力側からその逆側に向かって次第に低くされているエネルギ吸収部材。 The energy absorbing member according to claim 2 ,
The energy absorbing member in which the height in the cylinder axis direction of each structure is gradually lowered from the compression load input side toward the opposite side.
前記圧縮荷重の入力側における各構造体には、その外壁又は内壁に、前記筒軸に直交する方向に延びるスリットが形成されているエネルギ吸収部材。 The energy absorbing member according to claim 2 ,
Each structure on the input side of the compression load is an energy absorbing member in which a slit extending in a direction perpendicular to the cylinder axis is formed on an outer wall or an inner wall.
前記本体は、互いに同軸に配置された内筒及び外筒と、当該内筒及び外筒の間において縦断面が波形で筒軸方向に延びると共に、前記内筒の外周面及び外筒の内周面に対して交互に当接する波板と、を互いに接合することによって構成されているエネルギ吸収部材。 The energy absorbing member according to claim 3 ,
The main body has an inner cylinder and an outer cylinder arranged coaxially with each other, and a longitudinal section between the inner cylinder and the outer cylinder extends in a cylinder axis direction in a wavy shape, and an outer peripheral surface of the inner cylinder and an inner circumference of the outer cylinder An energy absorbing member constituted by joining corrugated plates alternately in contact with a surface to each other.
前記本体は、それぞれその肉厚を筒軸方向に周期的に変更させた内筒及び外筒を互いに同軸に配置すると共に、筒軸方向に所定の間隔を空けて配置した複数の環状接合部を介して前記内筒と外筒とを互いに接合することにより構成されているエネルギ吸収部材。 The energy absorbing member according to claim 3 ,
The main body has an inner cylinder and an outer cylinder, the thickness of which is periodically changed in the cylinder axis direction, arranged coaxially with each other, and a plurality of annular joints arranged at predetermined intervals in the cylinder axis direction. An energy absorbing member configured by joining the inner cylinder and the outer cylinder to each other.
前記本体は、その筒軸方向が車両前後方向と一致するように配置されてその車両のフロントフレームの一部を構成すると共に、前記車両に入力された衝突荷重を、前記各構造体における内壁及び外壁の少なくとも一方が座屈変形することによって吸収するエネルギ吸収部材。 In the energy absorption member according to any one of claims 1 to 7 ,
The main body is arranged so that a cylinder axis direction thereof coincides with a vehicle front-rear direction and constitutes a part of a front frame of the vehicle, and a collision load input to the vehicle is applied to an inner wall of each structure and An energy absorbing member that absorbs by buckling deformation of at least one of the outer walls.
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