JPH11255146A - エネルギ吸収部材 - Google Patents
エネルギ吸収部材Info
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- JPH11255146A JPH11255146A JP10058266A JP5826698A JPH11255146A JP H11255146 A JPH11255146 A JP H11255146A JP 10058266 A JP10058266 A JP 10058266A JP 5826698 A JP5826698 A JP 5826698A JP H11255146 A JPH11255146 A JP H11255146A
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Abstract
を向上させることができるエネルギ吸収部材を提供する
こと。 【解決手段】 車体前部に位置し、車両の進行方向と平
行に配置された閉断面形状を有するエネルギ吸収部材に
おいて、軸圧潰モードで変形する閉断面形状を有する前
端部を、該前端部の先端部ほど板厚が薄く、後方にかけ
て板厚が厚くなるよう連続的に一定割合で変化させ、か
つ、その板厚変化率が0.05%/mm以上としたエネ
ルギ吸収部材とする。
Description
より具体的には、車両衝突時において効果的にエネルギ
吸収量を向上させたエネルギ吸収部材に関する。
代表的なエネルギ吸収部材としては、図3に示すよう
な、フロントサイドメンバがある。図3において、前輪
駆動車では一般的にドライブシャフトとの干渉を避ける
ため、エネルギ吸収部材1は、通常2に示されるような
アーチ型にえぐれた構造をしている。このアーチ形状部
2付近には、エンジンマウントのブラケット3がマウン
トされており、またサスペンションメンバマウンティン
グボルト4により、サスペンションメンバが取り付けら
れている。
結部位からサスペンションメンバマウンティングボルト
4が配置される付近は、エンジン振動や路面入力振動を
他の車体各部位に伝えにくくしたり、また、衝突時にエ
ネルギ吸収部材としてのメンバ前端部をしっかりと潰す
ことにより、この部分で衝突荷重を受け止め衝突エネル
ギ吸収させる目的で、アーチ形状部2より車体後方側に
は補強材が組み込まれたり、あるいは差厚テーラードブ
ランク材によりメンバの前端部よりも厚肉化されて用い
られている。
ネルギ吸収部材は、潰れてエネルギ吸収を行なう前端部
(図3、A部分)は比較的薄い均一板厚が用いられ、そ
の前端部に続く後端部(図3、B部分)は、衝突荷重を
受け止めるため肉厚化された構造となっている。しか
し、主に衝突時のエネルギ吸収を行なうメンバ前端部は
均一板厚の閉断面中空構造となっているため、一定の波
長でしかバックリングせず、部材前端部のみに注目した
場合でも、その一部しかエネルギ吸収に寄与せず、重量
当たりのエネルギ吸収効率がよくないという問題があっ
た。さらに、従来のエネルギ吸収部材でエネルギ吸収量
を増すためには、メンバ部材前端部を一層多角形断面化
することにより衝突時の反力増加の方策がとられてきた
が、同様にメンバ部材前端部のみに注目した場合でも、
その一部しかエネルギ吸収に寄与せず、重量当たりのエ
ネルギ吸収効率がよくないという問題は解決されないま
まであった。そこで車両衝突時において効果的にエネル
ギ吸収量を向上させたエネルギ吸収部材を得ることが課
題となっていた。
してなされたもので、車両衝突時において効果的にエネ
ルギ吸収量を向上させることができるエネルギ吸収部材
を提供することを目的とする。
決するために、その構成を、車体前部に位置し、車両の
進行方向と平行に配置された閉断面形状を有するエネル
ギ吸収部材において、軸圧潰モードで変形する閉断面形
状を有する前端部を、該前端部の先端部ほど板厚が薄
く、後方にかけて板厚が厚くなるよう連続的に一定割合
で変化させ、かつ、その板厚変化率が0.05%/mm
以上としたエネルギ吸収部材とする。
部材の実施の形態を、実施例および比較例を参照しなが
ら詳細に説明する。なお、本発明はこれら実施例に何ら
限定されるものではない。
圧バルジ成形することにより、図1に示すような、実施
例1の閉断面中空構造からなるエネルギ吸収部材10を
形成した。図1において、Cの方向が車体の前方であ
る。まず部材10の構成を説明すると、部材の後端部B
は板厚2.3mmの均一厚さである。前端部Aは長さ4
0cmであり、断面は、高さ90mm、幅65mmの矩
形となっている。前端部Aは、最先端部の板厚が1.4
mmで、先端から後方にかけて板厚が連続的に一定割合
で増加しており、40cm後端位置の板厚は2.3mm
で、後端部Bの部材と一体となっている。前端部Aの板
厚変化率は0.098%/mmである。
mmとした他は同様にして、前端部Aの板厚変化率が
0.076%/mmである、実施例2の閉断面中空構造
からなるエネルギ吸収部材を形成した。
mmとした他は同様にして、前端部Aの板厚変化率が
0.054%/mmである、実施例3の閉断面中空構造
からなるエネルギ吸収部材を形成した。
ルギ吸収部材の後端部Bの板厚が2.3mm、前端部A
の板厚が1.8mmの均一厚さで構成された差厚テーラ
ードブランク材を用いてプレス成形を行い、『コ』の字
型断面部材を作製し、同様な板厚で平板の差厚テーラー
ドブランク材とで閉断面構造を構成してスポット溶接に
より接合し、比較例1の閉断面中空構造からなるエネル
ギ吸収部材を形成した。比較例1の前端部Aの板厚変化
率は0である。
mmとした他は同様にして、前端部Aの板厚変化率が
0.033%/mmである、比較例2の閉断面中空構造
からなるエネルギ吸収部材を形成した。
1,2で得られた閉断面中空構造からなるエネルギ吸収
部材を台車に取り付け、剛体壁に30km/hの速度
で、図1のCの方向に衝突させ、その時の剛体壁反力と
部材潰れ長さをそれぞれ測定した。その結果を図2に示
す。
の反力急落挙動は、エネルギ吸収部材のアーチ部の折れ
曲がり発生に伴う現象であることが、高速度カメラによ
る部材変形挙動の撮影結果から判明した。
部材の前端部Aの板厚が変化していることにより、折れ
曲がり開始の潰れの長さは増大し、また、実施例1〜3
の板厚変化率が0.05%/mm以上の場合では、部材
の折れ曲がり開始までのエネルギ吸収量が増加している
のが認められた。
て、衝突による折れ曲がり開始までのエネルギ吸収量
を、エネルギ吸収部材重量で除した重量当たりのエネル
ギ吸収量の比較を表1に示す。
板厚の傾斜度を長さ当たりの板厚変化率として表してい
る。例えば、実施例3の場合、前端部Aの板厚のテーパ
が2.3/1.8の部材であるため、長さ当たりの板厚
変化率は、(2.3−1.8)/2.3*100/40
0mm=0.054%/mmとなる。
厚のテーパが2.3/1.8以上では、重量当たりのエ
ネルギ吸収量が、従来のエネルギ吸収部材に比べて向上
している。ただし、前端部Aの板厚のテーパ度が小さく
なる比較例2の場合は、最先端板厚が2.0mmであ
り、従来のエネルギ吸収部材の潰れ挙動とほとんど変わ
らない結果が得られた。これは、前端部Aの板厚のテー
パを塑性加工により形成しているため、板厚を薄くする
に従い材料の加工硬化度が増大し、前端部Aの板厚テー
パによるエネルギ吸収部材の長手方向の部材座屈強度変
化を、この加工硬化による強度上昇が打ち消す方向に作
用するためである。この現象により、本発明のエネルギ
吸収部材の前端部Aの板厚にテーパを設けることによ
り、前方から後方にかけて部材座屈強度を連続的に高く
するという効果が打ち消されることになる。したがっ
て、エネルギ吸収量を向上させるためには、確実に部材
先端から後方にかけて、部材の座屈強度に傾斜を持たせ
る必要があり、その板厚変化率は0.05%/mm以上
が良い。
よれば、その構成を、車体前部に位置し、車両の進行方
向と平行に配置された閉断面形状を有するエネルギ吸収
部材において、軸圧潰モードで変形する閉断面形状を有
する前端部を、該前端部の先端部ほど板厚が薄く、後方
にかけて板厚が厚くなるよう連続的に一定割合で変化さ
せ、かつ、その板厚変化率が0.05%/mm以上とし
たエネルギ吸収部材とすることとしたため、前端部の先
端部から順に連続的に塑性座屈し、塑性変形領域を増大
させることが可能となり、その結果、効果的にエネルギ
吸収を向上させることができるという優れた効果が得ら
れる。
説明する構成図である。
について、剛体壁反力と潰れ長さの関係を説明する図で
ある。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 車体前部に位置し、車両の進行方向と平
行に配置された閉断面形状を有するエネルギ吸収部材に
おいて、 軸圧潰モードで変形する閉断面形状を有する前端部を、
該前端部の先端部ほど板厚が薄く、後方にかけて板厚が
厚くなるよう連続的に一定割合で変化させ、かつ、その
板厚変化率が0.05%/mm以上であることを特徴と
するエネルギ吸収部材。
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- 1998-03-10 JP JP05826698A patent/JP3690459B2/ja not_active Expired - Fee Related
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