JPH0893820A - 衝撃吸収構造体 - Google Patents

衝撃吸収構造体

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JPH0893820A
JPH0893820A JP22700294A JP22700294A JPH0893820A JP H0893820 A JPH0893820 A JP H0893820A JP 22700294 A JP22700294 A JP 22700294A JP 22700294 A JP22700294 A JP 22700294A JP H0893820 A JPH0893820 A JP H0893820A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 衝撃エネルギーの吸収力が大きく、容易にエ
ネルギー吸収力を調整できる衝撃吸収構造体の提供を目
的とする。 【構成】 衝撃吸収構造体は、金属押出形材製の棒状の
芯材2と、前記芯材2を貫通させるとともに、該芯材2
の断面形状に対応する形状の係合孔10を有する金属押
出形材製の少なくとも1個の衝撃吸収材3と、前記芯材
2を貫通させるとともに、該芯材2の断面形状に対応す
る形状の係合孔12を有し、かつ該芯材2の貫通方向に
おける圧縮強度が前記衝撃吸収材3よりも高く設定され
た金属押出形材製の少なくとも1個の補強材4a、4b
との組み合わせからなり、前記衝撃吸収材3と前記補強
材4a、4bとが、各係合孔10、12を介して前記芯
材2に交互に貫通配置されてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、衝撃吸収部材、例え
ば自動車のスペースフレームとして使用される衝撃吸収
構造体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動車では、衝突時における乗員の安全
を確保するために、衝突エネルギーを吸収する構造をと
っている。例えば、バンパーを自動車の車体に取付ける
ステーに衝撃吸収力を持たせたり、また車体のフレーム
自体に衝撃を吸収させることが行われている。図4
(A)(B)に示されているのはフレーム(20)(2
1)自体を座屈させることによって衝突の衝撃エネルギ
ーを吸収させる構造であって、(A)は曲げの変形によ
りクラッシュストロークと適度な反力を得るものであ
り、(B)は外筒(22)および内筒(23)の二重構
造で、過大加重の付加に対して両筒(22)(23)が
無理矢理に突っ込まれることにより部材の塑性変形およ
び摩擦熱に変換するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、交通事故の多
発する昨今、さらなる安全の確保を目指して、前述の衝
撃エネルギーの吸収構造よりもなお一層効果的にエネル
ギーを吸収できる衝撃吸収構造体が希求されている。ま
た、前述のような構造であれば、エネルギー吸収力の調
整に自由がきかないという問題点がある。
【0004】この発明は、前記問題点を解消することを
目的として、衝撃エネルギーの吸収力が大きく、容易に
エネルギー吸収力を調整できる衝撃吸収構造体を提供し
ようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明の衝撃吸収構造
体は、前記目的を達成するために、金属押出形材製の棒
状の芯材(2)と、前記芯材(2)を貫通させるととも
に、該芯材(2)の断面形状に対応する形状の係合孔
(10)を有する金属押出形材製の少なくとも1個の衝
撃吸収材(3)と、前記芯材(2)を貫通させるととも
に、該芯材(2)の断面形状に対応する形状の係合孔
(12)を有し、かつ該芯材(2)の貫通方向における
圧縮強度が前記衝撃吸収材(3)よりも高く設定された
金属押出形材製の少なくとも1個の補強材(4a)(4
b)との組み合わせからなり、前記衝撃吸収材(3)と
前記補強材(4a)(4b)とが、各係合孔(10)
(12)を介して前記芯材(2)に交互に貫通配置され
てなることを特徴とするものである。
【0006】この発明の衝撃吸収構造体の材質は、特に
限定されるものではなく、各種金属を用いることができ
る。例えば、自動車のスペースフレームとして使用する
場合は、軽量であることからアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金が好適に使用される。
【0007】前記衝撃吸収構造体において、芯材(2)
は前記衝撃吸収材(3)および補強材(4a)(4b)
を貫通して一体化するために用いるものであり、高い強
度は必要とせず、前記衝撃吸収材(3)が座屈するとき
に同時に座屈する程度の材質のものを使用する。
【0008】また、前記衝撃吸収材(3)は貫通方向に
一定以上の圧縮力が付加されると座屈するが、補強材
(4a)(4b)は同一の圧縮力に対しては変形しない
強度が必要である。このような相対的な強度差をつける
には、補強材(4a)(4b)の肉厚を衝撃吸収材
(3)よりも厚くしたり、また図1および図2に示すよ
うに、補強材(4a)(4b)にリブ(14)を設ける
かあるいはリブ(14)数を増やすなど、補強材(3)
と衝撃吸収材(4a)(4b)とで断面形状を変えても
良い。また、前記補強材(3)と衝撃吸収材(4a)
(4b)とを同一形状とする場合でも、強度の異なる材
料を使い分けることによっても強度差をつけることがで
きる。勿論、形状と材質の両者を変えても良い。材質に
よって圧縮強度を変える場合、具体的には強度材(4
a)(4b)としてA6061−T6を使用し、衝撃吸
収材(3)としてA6063−T5を使用するような組
み合わせを例示できる。
【0009】前記衝撃吸収材(3)および補強材(4
a)(4b)は、少なくとも各1つあればこの発明の衝
撃吸収構造体となしえ、使用個数に上限はない。ただ
し、図2に示すように、他の部材に取付ける両端には補
強材(4a)(4b)を配置することが好ましい。ま
た、これらを各2つ以上使用する場合、必ずしも同一形
状のものを使用する必要はなく、長さや断面形状の異な
るものを組み合わせて使用しても良い。
【0010】
【作用】この発明の衝撃吸収構造体は、貫通方向におけ
る圧縮強度が相対的に低い衝撃吸収材(3)と高い補強
材(4a)(4b)とが交互に芯材(2)に貫通され、
かつ芯材(2)はその断面形状に対応する形状のそれぞ
れの係合孔(10)(12)において係合し、堅固な一
体物となっている。この衝撃吸収構造体に外部から貫通
方向に一定以上の圧縮力が加わると、強度の低い衝撃吸
収材(3)のみが座屈して、強度の高い補強材(4a)
(4b)は変形しないため、一定の形状を保持しつつ、
圧縮方向の衝撃エネルギーを吸収することができる。
【0011】
【実施例】次に、この発明にかかる衝撃吸収構造体の具
体的一実施例について、図面を参照しつつ説明する。
【0012】図1および図2に示されているように、衝
撃吸収構造体(1)は、長尺棒状の芯材(2)と、2つ
の短い衝撃吸収材(3)と、1つの長い補強材(4a)
と、2つの短い補強材(4b)とからなり、いずれもA
6061−T6アルミニウム合金製の中空押出形材を押
出方向に所定の長さに切断したものである。
【0013】前記芯材(2)は、断面において、中央に
位置する大きな環状の本体(5)に、該本体(5)の同
心円上3等分の位置に形成された小さな環状の係合部
(6)が、半径方向の支持部(7)によって連結された
形状に形成されている。また、前記衝撃吸収材(3)
は、断面において、環状の外殻(8)の内側に、中心か
ら周方向3等分の角度で放射状に外殻(8)まで拡がる
3個の係合用リブ(9)が形成されているとともに、こ
れらの係合用リブ(9)には前記芯材(2)を貫通状態
に嵌入しうるように、芯材(2)の外形と同一形状の係
合孔(10)が形成されている。また、前記補強材(4
a)(4b)は、前記衝撃吸収材(3)と同一寸法の外
殻(11)の内側に、前記衝撃吸収材(3)の係合孔
(10)と同一寸法の係合孔(12)を有する3方向放
射状の係合用リブ(13)が形成されている。そして、
さらに、前記各係合用リブ(13)間に強度向上用のリ
ブ(14)が形成されることによって、前記衝撃吸収材
(3)よりも相対的に貫通方向における圧縮強度が高く
設定されている。
【0014】前記衝撃吸収構造体(1)は、図1に示す
ように、前記芯材(2)が長い補強材(4a)を端にし
て衝撃吸収材(3)と補強材(4b)とを交互に貫通す
ることにより1本の棒体となされている。また、前記芯
材(2)は、衝撃吸収材(3)および補強材(4a)
(4b)に対してこれらの中心から三方に放射状に拡が
った係合孔(10)(12)に嵌入状態で係合している
ため、衝撃吸収材(3)および補強材(4a)(4b)
の芯材(2)回りの回転が禁止され、堅固な棒体となっ
ている。
【0015】そして、図3に示すように、前記衝撃吸収
構造体(1)は、貫通方向の圧縮力を受けると、補強材
(4a)(4b)よりも先に、強度向上用リブ(14)
の存在しない分だけ相対的に圧縮強度の低い衝撃吸収材
(3)が座屈し、貫通方向に一定の形状を保ちつつ圧縮
方向の衝撃エネルギーを吸収することができる。
【0016】
【発明の効果】以上のように、この発明にかかる衝撃吸
収構造体は、金属押出形材製の棒状の芯材(2)と、前
記芯材(2)を貫通させるとともに、該芯材(2)の断
面形状に対応する形状の係合孔(10)を有する金属押
出形材製の少なくとも1個の衝撃吸収材(3)と、前記
芯材(2)を貫通させるとともに、該芯材(2)の断面
形状に対応する形状の係合孔(12)を有し、かつ該芯
材(2)の貫通方向における圧縮強度が前記衝撃吸収材
(3)よりも高く設定された金属押出形材製の少なくと
も1個の補強材(4a)(4b)との組み合わせからな
り、前記衝撃吸収材(3)と前記補強材(4a)(4
b)とが、各係合孔(10)(12)を介し補強材(4
a)(4b)とが前記芯材(2)に交互に貫通配置され
てなるものであるから、貫通方向に外部から加わる圧縮
力に対して、衝撃吸収材(3)を先に座屈させることに
より、一定の形状を保持しつつ、圧縮方向の衝撃エネル
ギーを極めて効果的に吸収することができる。また、前
記衝撃吸収材(2)または補強材(4a)(4b)の形
状、肉厚、材質、長さを変更することによって、エネル
ギー吸収力の調整を細かに行うことができ、かつこれら
の使用個数を変えることによって所望長さのものが得ら
れるため、各種用途への対応が容易である。さらに、前
記芯材(2)、衝撃吸収材(2)および補強材(4a)
(4b)は、いずれも押出形材であるから、それぞれ長
尺のものを適宜切断するだけで所望の長さのものが得ら
れ、この点からも各種用途への対応が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる衝撃吸収構造体の斜視図であ
る。
【図2】この発明にかかる衝撃吸収構造体の組立図であ
る。
【図3】この発明にかかる衝撃吸収構造体において、圧
縮力を受けた状態を示す斜視図である。
【図4】(A)(B)は従来の自動車用フレームの縦断
面図である。
【符号の説明】
2…芯材 3…衝撃吸収材 4a,4b…補強材 10、12…係合孔

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属押出形材製の棒状の芯材(2)と、 前記芯材(2)を貫通させるとともに、該芯材(2)の
    断面形状に対応する形状の係合孔(10)を有する金属
    押出形材製の少なくとも1個の衝撃吸収材(3)と、 前記芯材(2)を貫通させるとともに、該芯材(2)の
    断面形状に対応する形状の係合孔(12)を有し、かつ
    該芯材(2)の貫通方向における圧縮強度が前記衝撃吸
    収材(3)よりも高く設定された金属押出形材製の少な
    くとも1個の補強材(4a)(4b)との組み合わせか
    らなり、 前記衝撃吸収材(3)と前記補強材(4a)(4b)と
    が、各係合孔(10)(12)を介して前記芯材(2)
    に交互に貫通配置されてなることを特徴とする衝撃吸収
    構造体。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006046481A (ja) * 2004-08-04 2006-02-16 Honda Motor Co Ltd 衝撃吸収部材の製造方法
JP2006266390A (ja) * 2005-03-24 2006-10-05 Sus Corp 制振装置
US7404474B2 (en) 2004-07-15 2008-07-29 Honda Motor Co., Ltd. Shock absorbing component
JP2009002368A (ja) * 2007-06-19 2009-01-08 Mazda Motor Corp エネルギ吸収部材
DE102018124192B4 (de) 2017-11-06 2022-02-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Crashbox und Herstellungsverfahren derselben

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