JP5119477B2 - 耐座屈性に優れた車両用耐衝突補強材及びその製造方法 - Google Patents
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また、本発明の耐座屈性に優れた車両用耐衝突補強材は、自動車のクロスメンバであることが好ましい。
更に、本発明の耐座屈性に優れた車両用耐衝突補強材は、自動車のフロントメンバのエクステンション部であることが好ましい。
本実施形態の車両用衝突補強部材は、衝突変形時に圧縮力を受ける箇所に配置することが好適である。本発明に係る凹ビードは、圧縮力を受けて座屈する際の座屈荷重の向上と、座屈後の荷重低下が小さいことの二つの作用により、衝撃吸収能の向上に寄与する。従って、それ自体が大きく変形することによりエネルギー吸収する部品、例えばフロントサイドメンバやセンターピラーの下部等よりも、これらに連結された部品で大きく座屈することなく、荷重を他部位に伝達させる働きを受け持つ部品への適用が全体のエネルギ吸収特性や軽量化の観点から望ましい。
自動車等の車両のセンターピラー部は、一般にボディサイドアウタパネルとその中に位置するセンターピラー補強材(車両用耐衝突補強材)とで構成される。センターピラー補強材は更に、アウタ側の補強材と、インナ側の補強材の2つの部品で構成される。最も外側に位置するボディサイドアウタパネルは、主に強度の低い軟鋼により作製され、衝撃荷重の吸収にはほとんど寄与しない。従って、側面衝突時の衝撃エネルギーは、主にセンターピラー補強材により吸収される。自動車のセンターピラー部は、車種によって形状等が様々であるが、本実施形態のセンターピラー補強材の一例を図1に示す。
また、本体部2の上端側には、車両のサイドルーフレールに溶接される上側結合部6が設けられ、一方、本体部2の下端側には、車両のサイドシルに溶接される下側結合部7が設けられている。
さらに本発明に係る凹ビード8の配置に関して、圧縮力を受ける部材面の両端から式(9)で算出される改良型有効幅c’を除いた領域に、凹ビード8を配置することが有効であることを確認できている。従って、任意の部材幅、部材板厚、部材強度、弾性率からなる部材に対して確実にビードを配置する領域を決定できる。
[実施例1]
車両用のセンターピラー部は、先に述べたように、ボディサイドアウタパネルとその中に位置するセンターピラー補強材(車両用耐衝突補強材)とで構成される。自動車のセンターピラー部は、車種によって形状等が様々である。従って本実施例では、モデル部材を用いて検討した。
実施例1では、センターピラーのモデル部材について、上記式(3)を基に凹ビードを配置して、衝突を模擬した実験により効果を検証したが、実際の部品に凹ビードを適切に配置しようとするときには数値解析手法の活用が重要となる。平板や断面が均一な部材等の単純な場合には、式(3)に基づいた配置検討で十分であるが、実際の部材を考えると長手方向に断面が変化していたり、部材全体で湾曲があったり等複雑な場合には、適切な配置を行うことが難しい。そこで配置方法の数値解析技術について検討した。
Claims (9)
- 成形加工された薄板からなる車両用耐衝突補強材であって、
前記車両用耐衝突補強材は、薄板を、本体部と、前記本体部の幅方向両側に設けた折曲部を介して前記本体部と一体化された一対の側壁部とを少なくとも備えるように成形加工すると共に、前記本体部の長手方向に沿って前記本体部の幅方向中央に延在するように凹ビードを設けるように設計されてなり、
更に、前記凹ビードのビード側壁部と前記折曲部との距離が、下記式(1)を満たす有効幅c’より大きくなるように前記凹ビードが設計されてなることを特徴とする耐座屈性に優れた車両用耐衝突補強材。
- 前記凹ビードの深さが5mm以上であることを特徴とする請求項1に記載の耐座屈性に優れた車両用耐衝突補強材。
- 前記凹ビードが、底面部及び前記底面部の幅方向両端に立設された前記ビード側壁部とから構成されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の耐座屈性に優れた車両用耐衝突補強材。
- 前記車両用衝突補強材が自動車のピラー用補強材であることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の耐座屈性に優れた車両用耐衝突補強材。
- 前記車両用衝突補強材が自動車のクロスメンバであることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の耐座屈性に優れた車両用耐衝突補強材。
- 前記車両用衝突補強材が自動車のフロントメンバのエクステンション部であることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の耐座屈性に優れた車両用耐衝突補強材。
- 成形加工された薄板からなる車両用耐衝突補強材の製造方法であって、
本体部と、前記本体部の幅方向両側に位置する折曲部と、前記折曲部を介して前記本体部と一体化された一対の側壁部とを少なくとも備えるように前記薄板を成形加工すると共に、前記本体部の長手方向に沿って前記本体部の幅方向中央に凹ビードを設ける工程を具備してなり、
前記凹ビードのビード側壁部と前記折曲部との距離が、下記式(2)を満たす有効幅c’より大きくなるように前記凹ビードを設けることを特徴とする耐座屈性に優れた車両用耐衝突補強材の製造方法。
- 前記凹ビードの深さを5mm以上とすることを特徴とする請求項7に記載の耐座屈性に優れた車両用耐衝突補強材の製造方法。
- 前記凹ビードを、底面部及び前記底面部の幅方向両端に立設された前記ビード側壁部とで構成することを特徴とする請求項7または請求項8に記載の耐座屈性に優れた車両用耐衝突補強材の製造方法。
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