JP5585684B2 - 衝撃吸収部材 - Google Patents

Description

本発明は、衝撃吸収部材に関する。

自動車には、衝突時の衝撃エネルギーを吸収するための衝撃吸収部材が設けられ、この衝撃吸収部材として、以下の特許文献１に記載のものが知られている。この特許文献１に記載の衝撃吸収部材（強度部材）にあっては、断面矩形で車両前後方向に延びる筒状体のその一の対向面（上下面）の各々に、同方向に延びる長手ビードが設けられると共に、筒状体の他の対向面（左右面）の各々に、上下方向に延びる直交ビードが設けられ、長手ビードは、凹状部と凸状部が車両前後方向に連続的に交互に繰り返されるビードとされ、直交ビードは、凹状部や凸状部の長手方向略中央に対応する位置に設けられている。そして、このような構成を有することで、長手方向に衝突荷重が作用すると、長手ビードの凹状部と凸状部との間の境界部が座屈変形すると共に、その前後の凹状部、凸状部の中央部位が座屈変形し、これらの座屈変形が直交ビードをトリガーとして行われ、これらの座屈変形により、衝突時の衝撃エネルギーを十分に吸収できるとされている。

特開平１１−４３０６９号公報

しかしながら、上記衝撃吸収部材にあっては、長手ビードにより変形部の一部は補強されるが、変形部全面において強度バランスが異なり、変形時の均一な荷重低下を抑制することができず（例えば図４に示す仮想線Ｂ参照）、従って、衝撃エネルギーを十分に吸収できない。

本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、変形荷重の低下が抑制されて均一な変形荷重が維持され、衝撃エネルギーを十分に吸収できる衝撃吸収部材を提供することを目的とする。

本発明による衝撃吸収部材は、断面多角形の筒状構造を具備し、衝突時の衝撃エネルギーを吸収する衝撃吸収部材において、筒状構造の軸線方向に沿って、筒状構造を構成する稜線を横切る横ビードが並設され、横ビード同士の間で稜線の両側に、互いに平行を成すように縦ビードが設けられたことを特徴としている。

このような衝撃吸収部材によれば、断面多角形の筒状構造のその軸線方向に沿って衝突荷重が入力されると、筒状構造を構成する稜線を横切り当該筒状構造の軸線方向に沿って並設された横ビードが、先ず変形し、次いで、横ビード同士の間で稜線の両側に設けられた縦ビードが変形し、この縦ビードにより変形荷重が上がることになる。このため、変形荷重の低下が抑制され、フラットなＦＳ特性とされて、均一な変形荷重が維持され、衝撃エネルギーを十分に吸収できるようになる。

このように本発明によれば、均一な変形荷重を維持でき、衝撃エネルギーを十分に吸収できる衝撃吸収部材を提供することが可能となる。

本発明の実施形態に係る衝撃吸収部材を示す斜視図である。 図１に示す衝撃吸収部材の側面図である。 図１に示す衝撃吸収部材の衝突時の側面図である。 ＦＳ特性図である。

以下、本発明に係る衝撃吸収部材の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る衝撃吸収部材を示す斜視図、図２は、衝撃吸収部材の側面図、図３は、衝突時の衝撃吸収部材の側面図であり、本実施形態で用いられる衝撃吸収部材は、自動車に用いられるクラッシュボックスである。

図１及び図２に示すように、クラッシュボックス１は、断面多角形の筒状構造を具備して車両前後方向に延在し、その前端側（図示左側）がバンパレインフォースメントに連結されると共に、その後端側（図示右側）がフロントサイドメンバに連結され、車両の衝突時にバンパレインフォースメントからフロントサイドメンバへ向かう衝撃エネルギーを十分に吸収するためのものである。

このクラッシュボックス１は、ここでは、四隅に前後方向に延びる稜線１ａを有する断面矩形の筒状構造を呈し、その上下面が、前端から後端へ向かって連続的に縮小する台形形状に構成されると共に、その両側面が、前後方向に延びる長方形形状に構成され、前側に行くに従いその断面（軸線に直交する断面）が大きくなる構成とされている。

ここで、特に本実施形態のクラッシュボックス１にあっては、筒状構造の変形を誘発する変形誘発部２が、当該筒状構造の軸線方向に沿って並設されていると共に、変形誘発部２，２同士の間に、筒状構造を構成する稜線１ａを補強する補強部３が設けられている。

具体的には、変形誘発部２は、稜線１ａを直交して横切るように設けられた横ビードであり、補強部３は、横ビード２，２同士の間で稜線１ａの両側に、前後方向に延びると共に互いに平行を成すように設けられた縦ビードであり、この縦ビード３は、稜線１ａの耐力を両側から補強する。そして、横ビード２は、ここでは、凹状部とされ、縦ビード３は、ここでは、凸状部とされている。また、横ビード２は、ここでは、断面各辺の最短の長さとほぼ等しいピッチで設けられている。

このような衝撃吸収部材１によれば、衝突時にクラッシュボックス１に対してその軸線方向に沿って衝突荷重が入力されると、筒状構造の変形を誘発すべく筒状構造の軸線方向に沿って並設された変形誘発部である横ビード２が、図３に示すように、先ず変形し、次いで、稜線１ａを補強すべく横ビード２，２同士の間に設けられた補強部である縦ビード３が変形し、この縦ビード３により変形荷重が上がることになる。このため、変形荷重の低下が抑制され、フラットなＦＳ特性とされて、均一な変形荷重が維持され、衝撃エネルギーを十分に吸収できる。

そして、このように、本実施形態にあっては、稜線１ａを補強するという簡易な構成で均一な変形荷重を維持できるため、極めてメリットが大きい。

図４は、Ｆ（荷重）−Ｓ（変位）特性を示す線図であり、実線Ａは本実施形態のクラッシュボックス１を示し、仮想線Ｂは横ビードのみを並設した（縦ビードが無い）クラッシュボックスを示している。

図４に示すように、仮想線Ｂで示す横ビードのみを並設したクラッシュボックスでは、変形時の均一な荷重低下を抑制することができず、均一な変形荷重が維持できないが、実線Ａで示す本実施形態のクラッシュボックス１では、変形荷重の低下を抑制でき、フラットなＦＳ特性となって、均一な変形荷重を維持できるというのが分かる。

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、特に好ましいとして、変形誘発部を、稜線１ａを横切る凹状の横ビード２とし、補強部を、稜線１ａの両側の凸状の縦ビード３としているが、変形誘発部は、筒状構造の変形を誘発するものであれば良く、補強部は、稜線を補強するものであれば良く、例えば、変形誘発部を、稜線１ａを横切る切欠としても良く、補強部を、凸片や厚肉化された縦ビードとしても良く、さらには、変形誘発部を、例えばアルミや樹脂等の柔らかい素材で構成し、補強部を、例えばステンレスやチタンやハイテン鋼等の硬い素材で構成するようにしても良く、要は、筒状構造の変形を誘発する変形誘発部が、当該筒状構造の軸線方向に沿って並設され、変形誘発部同士の間に、稜線１ａを補強する補強部が設けられていれば良い。

また、上記実施形態においては、特に好適であるとして、衝撃吸収部材の断面形状を矩形としているが、断面多角形であれば良い。また、自動車以外の衝撃吸収部材として用いることも可能である。

１…クラッシュボックス（衝撃吸収部材）、１ａ…稜線、２…横ビード（変形誘発部）、３…縦ビード（補強部）。

Claims (2)

1. 軸方向に直交する断面が多角形である筒状構造を具備し、前記筒状構造を構成する角に稜線を有する衝撃吸収部材であって、
   前記稜線を一辺として前記衝撃吸収部材を構成する一面には、前記軸方向を長手方向として前記稜線を補強する補強部が形成され、
   前記補強部よりも前記軸方向前後には、前記稜線を横切り、変形を誘発する変形誘発部がそれぞれ形成され、
   前記補強部は、前記軸方向で見た場合、前記変形誘発部の間に形成されていると共に、前記稜線を形成する隣り合う面において、前記稜線から離間してそれぞれ設けられていることを特徴とする衝撃吸収部材。
2. 前記衝撃吸収部材は、車両のフロントサイドメンバに連結され、
   前記衝撃吸収部材の断面積は、前方に向かうにつれて大きくなることを特徴とする請求項１に記載の衝撃吸収部材。

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