JPH07277112A - 衝撃吸収ステー - Google Patents
衝撃吸収ステーInfo
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- JPH07277112A JPH07277112A JP7189494A JP7189494A JPH07277112A JP H07277112 A JPH07277112 A JP H07277112A JP 7189494 A JP7189494 A JP 7189494A JP 7189494 A JP7189494 A JP 7189494A JP H07277112 A JPH07277112 A JP H07277112A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 軽量で大きな衝撃に対応できる衝撃吸収ステ
ーを低コストで提供することを目的とする。 【構成】 衝撃吸収ステーは、アルミニウム製押出形材
からなり、横断面において複数の中空部2、4が圧縮方
向に多重に形成されてなることを特徴とする。
ーを低コストで提供することを目的とする。 【構成】 衝撃吸収ステーは、アルミニウム製押出形材
からなり、横断面において複数の中空部2、4が圧縮方
向に多重に形成されてなることを特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、衝撃吸収ステー、例
えば自動車の車体にバンパーを取付けるために使用され
る衝撃吸収ステーに関するものである。
えば自動車の車体にバンパーを取付けるために使用され
る衝撃吸収ステーに関するものである。
【0002】なお、この明細書において、「アルミニウ
ム」の語はアルミニウムおよびその合金を含む意味で用
いられる。
ム」の語はアルミニウムおよびその合金を含む意味で用
いられる。
【0003】
【従来の技術】バンパーを自動車の車体に取付けるため
衝撃吸収ステーとしては、従来より、図3および図4
(I)に示されているような鉄製のボックス型のステー
(21)が使用されている。このステー(21)は左右
の側壁(22)(23)の長さが異なるコの字形のステ
ー本体(24)に、自動車の車体(27)への取付板
(25)を溶接したものであり、バンパー(26)に対
しては溶接によって取付けられ、自動車の車体(27)
に対してはねじ止めによって取付けられる。
衝撃吸収ステーとしては、従来より、図3および図4
(I)に示されているような鉄製のボックス型のステー
(21)が使用されている。このステー(21)は左右
の側壁(22)(23)の長さが異なるコの字形のステ
ー本体(24)に、自動車の車体(27)への取付板
(25)を溶接したものであり、バンパー(26)に対
しては溶接によって取付けられ、自動車の車体(27)
に対してはねじ止めによって取付けられる。
【0004】前記ステー(21)において、左右の側壁
(22)(23)が異なる長さに形成されているのは、
バンパー(26)が受けた衝撃を2段階で吸収するため
である。
(22)(23)が異なる長さに形成されているのは、
バンパー(26)が受けた衝撃を2段階で吸収するため
である。
【0005】即ち、バンパー(26)が衝撃を受けてス
テー(21)に圧縮荷重Fが加わった場合、圧縮荷重F
が側壁(22)の座屈荷重を超えるまでは、圧縮荷重F
とステーの圧縮量は比例的に変化するが、長い側壁(2
2)の座屈荷重を越えた時点で、図4(I)(A)に示
すように、まず長い側壁(22)が短い側壁(23)と
同じ高さまで座屈する。さらに圧縮荷重Fが加わると、
圧縮荷重Fが短い側壁(23)の座屈荷重を超えるまで
は、圧縮荷重Fとステーの圧縮量は比例的に変位し、短
い側壁(23)の座屈荷重を超えた時点で、図4(I)
(B)に示すように、両側壁(22)(23)が同時に
座屈する。このときのステー(21)の変位量(mm)
と変位に要した圧縮荷重Fとの関係をグラフで表すと、
図4(II)のようにA点およびB点において圧縮荷重
Fが極大となり、これらの点を超えると座屈することを
示している。このように衝撃を2段階で吸収することに
より、大きな衝撃エネルギーを吸収し得るのである。
テー(21)に圧縮荷重Fが加わった場合、圧縮荷重F
が側壁(22)の座屈荷重を超えるまでは、圧縮荷重F
とステーの圧縮量は比例的に変化するが、長い側壁(2
2)の座屈荷重を越えた時点で、図4(I)(A)に示
すように、まず長い側壁(22)が短い側壁(23)と
同じ高さまで座屈する。さらに圧縮荷重Fが加わると、
圧縮荷重Fが短い側壁(23)の座屈荷重を超えるまで
は、圧縮荷重Fとステーの圧縮量は比例的に変位し、短
い側壁(23)の座屈荷重を超えた時点で、図4(I)
(B)に示すように、両側壁(22)(23)が同時に
座屈する。このときのステー(21)の変位量(mm)
と変位に要した圧縮荷重Fとの関係をグラフで表すと、
図4(II)のようにA点およびB点において圧縮荷重
Fが極大となり、これらの点を超えると座屈することを
示している。このように衝撃を2段階で吸収することに
より、大きな衝撃エネルギーを吸収し得るのである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のステー
(21)は鉄製であるため、プレス加工により製作した
ステー本体(24)に取付板(25)を溶接する必要が
あり、製造コストが高いという問題点があった。
(21)は鉄製であるため、プレス加工により製作した
ステー本体(24)に取付板(25)を溶接する必要が
あり、製造コストが高いという問題点があった。
【0007】また、鉄製で重いために、軽量化への要請
もあった。勿論、ステーの材料をアルミニウムにすると
軽量化は可能であるが、アルミニウムは鉄よりも圧縮強
度が低いために、大きな衝撃に対応することができない
という問題点がある。
もあった。勿論、ステーの材料をアルミニウムにすると
軽量化は可能であるが、アルミニウムは鉄よりも圧縮強
度が低いために、大きな衝撃に対応することができない
という問題点がある。
【0008】この発明は、前述された問題点を解決する
ことを目的として、軽量で大きな衝撃に対応できる衝撃
吸収ステーを低コストで提供しようとするものである。
ことを目的として、軽量で大きな衝撃に対応できる衝撃
吸収ステーを低コストで提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明の衝撃吸収ステ
ーは、前記目的を達成するために、アルミニウム製押出
形材からなり、横断面において複数の中空部(2)
(4)が圧縮方向に多重に形成されてなることを特徴と
するものである。
ーは、前記目的を達成するために、アルミニウム製押出
形材からなり、横断面において複数の中空部(2)
(4)が圧縮方向に多重に形成されてなることを特徴と
するものである。
【0010】前記衝撃吸収ステーの材質は、軽量でかつ
高強度のものが好ましく、通常のA6000系アルミニ
ウムの他、5000系、7000系等のアルミニウム材
を例示できる。
高強度のものが好ましく、通常のA6000系アルミニ
ウムの他、5000系、7000系等のアルミニウム材
を例示できる。
【0011】前記衝撃吸収ステーの横断面形状における
複数の中空部の圧縮方向の多重構造とは、図1に示され
ているような外部壁(1)により形成された中空部
(2)の内部に、内部壁(3)によりさらに中空部
(4)が形成された二重あるいは三重以上の単純な多重
構造の他、図2(I)に示されているような圧縮荷重F
方向と平行な隔壁(17)によって分割された各中空部
(16a)(16b)がそれぞれ二重または三重以上の
多重構造をとっているようなものでも良い。なお、前記
隔壁(17)は衝撃吸収ステーの全体的な座屈強度を高
めることができるため、特に高い座屈強度を必要とする
場合に有効である。
複数の中空部の圧縮方向の多重構造とは、図1に示され
ているような外部壁(1)により形成された中空部
(2)の内部に、内部壁(3)によりさらに中空部
(4)が形成された二重あるいは三重以上の単純な多重
構造の他、図2(I)に示されているような圧縮荷重F
方向と平行な隔壁(17)によって分割された各中空部
(16a)(16b)がそれぞれ二重または三重以上の
多重構造をとっているようなものでも良い。なお、前記
隔壁(17)は衝撃吸収ステーの全体的な座屈強度を高
めることができるため、特に高い座屈強度を必要とする
場合に有効である。
【0012】また、前記衝撃吸収ステーの外側の中空部
を形成する外部壁の左右の側壁は、図1のように同じ長
さに形成しても、また図2(I)のように異なる長さに
形成しても良く、いずれの場合も大きな衝撃エネルギー
を効果的に吸収することができる。
を形成する外部壁の左右の側壁は、図1のように同じ長
さに形成しても、また図2(I)のように異なる長さに
形成しても良く、いずれの場合も大きな衝撃エネルギー
を効果的に吸収することができる。
【0013】
【作用】この発明の衝撃吸収ステーは、アルミニウム製
であるために軽量であり、また押出形材であるために製
作に際してプレス加工や溶接の必要がなく、製造が容易
である。
であるために軽量であり、また押出形材であるために製
作に際してプレス加工や溶接の必要がなく、製造が容易
である。
【0014】また、複数の中空部(2)(4)が圧縮方
向に多重構造をとっているために、例えば図1の二重構
造の場合は、外部から受ける衝撃(圧縮荷重F)に対し
て、まず外部壁(1)が座屈し(B),さらに圧縮荷重
Fが加わると内部壁(3)も座屈する(C)。三重以上
の多重構造の場合も、この二重構造に準じて外側の側壁
から順々に座屈する。このような座屈過程において、ま
ず外部壁(1)を座屈させるには大きな圧縮荷重Fを必
要とし(A)、該外部壁(1)が座屈して内部壁(3)
によって支えられると(B)、さらに座屈させるにはよ
り大きな圧縮荷重Fを必要とする。即ち、複数の中空部
(2)(4)が多重構造をとることによって、複数の座
屈しにくい状態を作り出すとともに、これらの状態を超
えると座屈できる状態を作り出すことができる。そのた
め、衝撃エネルギーを複数の段階で吸収することがで
き、大きな衝撃に対応することができる。
向に多重構造をとっているために、例えば図1の二重構
造の場合は、外部から受ける衝撃(圧縮荷重F)に対し
て、まず外部壁(1)が座屈し(B),さらに圧縮荷重
Fが加わると内部壁(3)も座屈する(C)。三重以上
の多重構造の場合も、この二重構造に準じて外側の側壁
から順々に座屈する。このような座屈過程において、ま
ず外部壁(1)を座屈させるには大きな圧縮荷重Fを必
要とし(A)、該外部壁(1)が座屈して内部壁(3)
によって支えられると(B)、さらに座屈させるにはよ
り大きな圧縮荷重Fを必要とする。即ち、複数の中空部
(2)(4)が多重構造をとることによって、複数の座
屈しにくい状態を作り出すとともに、これらの状態を超
えると座屈できる状態を作り出すことができる。そのた
め、衝撃エネルギーを複数の段階で吸収することがで
き、大きな衝撃に対応することができる。
【0015】
【実施例】次に、この発明の衝撃吸収ステーの具体的一
実施例について、図面を参照しつつ説明する。
実施例について、図面を参照しつつ説明する。
【0016】図2(I)(O)に示されている衝撃吸収
ステー(10)は、A6063アルミニウム製の押出形
材を押出方向に短尺に切断したものであり、その横断面
において、長さの異なる左右側壁(12)(13)とバ
ンパーに溶接される頂部壁(14)とからなるコの字形
の外部壁(11)と、ステー(11)を自動車等に取付
けるための平板状の取付部(15)とにより輪郭形状を
なし、これら(12)(13)(14)(15)により
中空部(16)が形成されている。さらに、前記中空部
(16)内には、圧縮荷重F方向と平行に隔壁(17)
が設けられて、該中空部(16)は圧縮方向と直交する
方向に2つの中空部(16a)(16b)に分割されて
いる。さらに、二分割された各中空部(16a)(16
b)内には、前記取付部(15)の内面に接した状態
に、外部壁(11)とは分離独立している台形状の内部
壁(18a)(18b)が設けられて小さい中空部(1
9a)(19b)が形成され、前記中空部(16a)
(16b)とともに圧縮荷重方向に対して二重中空構造
をなしている。
ステー(10)は、A6063アルミニウム製の押出形
材を押出方向に短尺に切断したものであり、その横断面
において、長さの異なる左右側壁(12)(13)とバ
ンパーに溶接される頂部壁(14)とからなるコの字形
の外部壁(11)と、ステー(11)を自動車等に取付
けるための平板状の取付部(15)とにより輪郭形状を
なし、これら(12)(13)(14)(15)により
中空部(16)が形成されている。さらに、前記中空部
(16)内には、圧縮荷重F方向と平行に隔壁(17)
が設けられて、該中空部(16)は圧縮方向と直交する
方向に2つの中空部(16a)(16b)に分割されて
いる。さらに、二分割された各中空部(16a)(16
b)内には、前記取付部(15)の内面に接した状態
に、外部壁(11)とは分離独立している台形状の内部
壁(18a)(18b)が設けられて小さい中空部(1
9a)(19b)が形成され、前記中空部(16a)
(16b)とともに圧縮荷重方向に対して二重中空構造
をなしている。
【0017】前述の衝撃吸収ステー(10)は、圧縮荷
重Fにより図2(I)(O)〜(C)に示すような過程
を経て座屈する。
重Fにより図2(I)(O)〜(C)に示すような過程
を経て座屈する。
【0018】即ち、前記衝撃吸収ステー(10)に圧縮
荷重Fが加わると(O)、圧縮荷重Fが側壁(12)
(13)および隔壁(17)の座屈荷重を超えるまで
は、圧縮荷重Fとステーの圧縮量は比例的に変化する
が、座屈荷重を越えた時点で、図2(I)(A)に示す
ように、まず長い側壁(12)が、続いて前記隔壁(1
7)が短い側壁(13)と同じ高さまで座屈したのち、
図2(I)(B)に示すように、左右側壁(12)(1
3)および隔壁(17)がすべて座屈して頂部壁(1
4)が内部壁(18a)(18b)に接し、外部壁(1
1)が内部壁(18a)(18b)によって支えられ
る。そして、さらに圧縮荷重Fが加わると、圧縮荷重F
が内部壁(18a)(18b)の座屈荷重を超えるまで
は、圧縮荷重Fとステーの圧縮量は比例的に変化する
が、内部壁(18a)(18b)の座屈荷重を越えた時
点で、内部壁(18a)(18b)が座屈して(C)の
状態に至る。このような座屈過程における衝撃吸収ステ
ー(11)の変位量(mm)と変位に要した圧縮荷重F
との関係は、図2(II)に示すように、A点およびB
点において圧縮荷重Fが極大値を示す。したがって、前
記衝撃吸収ステー(10)は、概ねA点およびB点にお
いて大きな衝撃を受けることができ、かつ衝撃エネルギ
ーを2段階で吸収できるため、図4の従来の鉄製のステ
ーと同様に大きな衝撃に対応することができる。
荷重Fが加わると(O)、圧縮荷重Fが側壁(12)
(13)および隔壁(17)の座屈荷重を超えるまで
は、圧縮荷重Fとステーの圧縮量は比例的に変化する
が、座屈荷重を越えた時点で、図2(I)(A)に示す
ように、まず長い側壁(12)が、続いて前記隔壁(1
7)が短い側壁(13)と同じ高さまで座屈したのち、
図2(I)(B)に示すように、左右側壁(12)(1
3)および隔壁(17)がすべて座屈して頂部壁(1
4)が内部壁(18a)(18b)に接し、外部壁(1
1)が内部壁(18a)(18b)によって支えられ
る。そして、さらに圧縮荷重Fが加わると、圧縮荷重F
が内部壁(18a)(18b)の座屈荷重を超えるまで
は、圧縮荷重Fとステーの圧縮量は比例的に変化する
が、内部壁(18a)(18b)の座屈荷重を越えた時
点で、内部壁(18a)(18b)が座屈して(C)の
状態に至る。このような座屈過程における衝撃吸収ステ
ー(11)の変位量(mm)と変位に要した圧縮荷重F
との関係は、図2(II)に示すように、A点およびB
点において圧縮荷重Fが極大値を示す。したがって、前
記衝撃吸収ステー(10)は、概ねA点およびB点にお
いて大きな衝撃を受けることができ、かつ衝撃エネルギ
ーを2段階で吸収できるため、図4の従来の鉄製のステ
ーと同様に大きな衝撃に対応することができる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の衝撃吸
収ステーは、アルミニウム製押出形材からなるために、
複数の中空部が多重形成された複雑な断面形状であって
も溶接等を要する事なく簡易に製作することができ、従
来の鉄製のものに比べて低コストで製造することができ
るとともに、軽量化も実現できる。また、横断面におい
て複数の中空部が圧縮方向に多重に形成されているため
に、複数の座屈しにくい状態および座屈できる状態が作
り出され、衝撃エネルギーを複数の段階で吸収すること
ができ、大きな衝撃に対応することができる。したがっ
て、この発明によれば、大きな衝撃に対応可能で、かつ
軽量で低コストな衝撃吸収ステーとなしうる。
収ステーは、アルミニウム製押出形材からなるために、
複数の中空部が多重形成された複雑な断面形状であって
も溶接等を要する事なく簡易に製作することができ、従
来の鉄製のものに比べて低コストで製造することができ
るとともに、軽量化も実現できる。また、横断面におい
て複数の中空部が圧縮方向に多重に形成されているため
に、複数の座屈しにくい状態および座屈できる状態が作
り出され、衝撃エネルギーを複数の段階で吸収すること
ができ、大きな衝撃に対応することができる。したがっ
て、この発明によれば、大きな衝撃に対応可能で、かつ
軽量で低コストな衝撃吸収ステーとなしうる。
【図1】この発明にかかる衝撃吸収ステーであり、
(A)は初期状態、(B)〜(C)は圧縮荷重Fの付加
により座屈する過程を示す横断面図である。
(A)は初期状態、(B)〜(C)は圧縮荷重Fの付加
により座屈する過程を示す横断面図である。
【図2】この発明の実施例にかかる衝撃吸収ステーであ
り、(I)の(O)は初期状態、(A)〜(C)は圧縮
荷重Fの付加により座屈する過程を示す横断面図であ
り、(II)は変位量と変位に要する圧縮荷重Fとの関
係を示すグラフである。
り、(I)の(O)は初期状態、(A)〜(C)は圧縮
荷重Fの付加により座屈する過程を示す横断面図であ
り、(II)は変位量と変位に要する圧縮荷重Fとの関
係を示すグラフである。
【図3】従来のステー、およびステーの取付状態を示す
断面図である。
断面図である。
【図4】従来のステーであり、(I)の(O)は初期状
態、(A)、(B)は圧縮荷重Fの付加により座屈する
過程を示す横断面図であり、(II)は変位量と変位に
要する圧縮荷重Fとの関係を示すグラフである。
態、(A)、(B)は圧縮荷重Fの付加により座屈する
過程を示す横断面図であり、(II)は変位量と変位に
要する圧縮荷重Fとの関係を示すグラフである。
2、4…中空部
Claims (1)
- 【請求項1】 アルミニウム製押出形材からなり、横断
面において複数の中空部(2)(4)が圧縮方向に多重
に形成されてなることを特徴とする衝撃吸収ステー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7189494A JPH07277112A (ja) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | 衝撃吸収ステー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7189494A JPH07277112A (ja) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | 衝撃吸収ステー |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07277112A true JPH07277112A (ja) | 1995-10-24 |
Family
ID=13473705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7189494A Pending JPH07277112A (ja) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | 衝撃吸収ステー |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07277112A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006315575A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Kobe Steel Ltd | バンパステイおよびバンパ装置 |
JP2007176487A (ja) * | 2007-03-30 | 2007-07-12 | Nippon Light Metal Co Ltd | バンパステイ |
JP2008045736A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-28 | Nissan Motor Co Ltd | 樹脂製部材および樹脂製部材の製造方法 |
JP2010185481A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Toyota Motor Corp | 衝撃吸収構造 |
KR101143078B1 (ko) * | 2009-09-24 | 2012-05-08 | 주식회사 포스코 | 복수의 충돌에너지 흡수단계를 갖는 차량의 충돌에너지 흡수장치 |
WO2013164931A1 (ja) * | 2012-05-01 | 2013-11-07 | トヨタ車体株式会社 | 衝撃吸収機構 |
GB2503095A (en) * | 2013-04-30 | 2013-12-18 | Daimler Ag | Double crash box between front bumper and vehicle frame |
-
1994
- 1994-04-11 JP JP7189494A patent/JPH07277112A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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