JPH11513633A - 自動車用ボックスメンバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 自動車のビーム、例えば自動車の長手方向に向いた部分（６）を有するフロントラテラルメンバ（２）であって、該部分（６）はフロントエンドからある距離のビームの対向面（９、１０）に接着したスティフナ板（８）を有し、この接着剤（１１）は硬く且つ脆性であってビームのある程度の変形後に該板付き部分の剛性が小さくなるように、その板（８）が剥れるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】 自動車用ボックスメンバ 本発明は自動車のビームに係り、金属板を曲げて作ったボックス形の部材であっ て、その幅及び高さより長さが大きく自動車の長手方向に向いた部分を有し、且 つ１端からある距離にビームの長手方向のスティフネスがその１端から始まる所 定距離が変形した後に急激に減少するようにした領域をもたせた自動車のビーム に係る。 本ボックスビームは自動車にとって色々な使い道がある。例えば、乗用車シャシ のフロントラテラルメンバとして使う場合はこの設計は自動車の衝突時安全性に 重大に影響する。クラッシュ制御により高度の衝突安全性をはかる１つの方法は 構造体の１部が漸次潰れたり折れ曲がり変形するようにして最大のエネルギ吸収 態様で変形させることである。このようにして剛体の回転とか曲がりのようなエ ネルギ吸収度合いの少ない態様が阻止される。 衝突時安全性から見ると、理想的な状態は車の前方部分を代表するところを多数 のセルよりなるようにして各々を車の衝突方向に拘わらず大きなエネルギ吸収容 量をもたすことであるが、この解決策は種々の事情により未だ利用されるには至 らない。 試験用自動車が作られ、ここで変形制御を達成するのに発泡プラスチックを充填 したボックスビームが用いられた。然しこの自動車は大きな物体には作っていな い。理由は多数あるが、最も大きなことは複雑な製造工程及び、用いられる発泡 プラスチックが有害な化学物質で環境に影響することからハイコストとなるから である。 通常、自動車のビームメンバは受動的安全システムであり、原則的にボックスビ ームの幾何学的形状にあり、エネルギ吸収容量により衝突時安全性を決めるもの である。然し、自動車に能動的ビームシステムを取り込むことも知られており、 これは衝突が引き金になってビームシステムを通常の機械的限度以上の作動形態 へと働かし始めるシステムである。このような能動的システムは例えばＵＳ−Ａ −４，０５０，５３７号で公知である。これには爆薬が用いられ、衝突時にステ ィフネス従っ てエネルギ吸収容量を増すようにボックスビームの断面形状を変更するものであ る。 本発明の目的は一般的に本明細書冒頭に説明した形式の安価にして簡単な能動的 ビーム構造とし、エネルギ吸収の少ない剛体回転とか曲がりとかを防止するにあ る。 本発明によれば、この目的はボックス形の部材がその輪郭に固定されたスティフ ナにより上記ボックス形の部材の上記領域にスティフネスが与えられ、該スティ フナは上記所定距離が変形された時に剥れるようにしたことにより達成される。 このスティフナは単純な板で出来、硬くかつ脆性の接合部をつくる接着剤例えば エポキシ接着剤によりビームに糊付される。この板の下の領域が例えば型押し、 折り曲げ、穴明け、ビーム板の他部分より薄くされる等されれば、接合部が破壊 され板が脱落した時には上記ビームの上記領域はスティフネスが実質上減少する 。 本発明によるビームはかくして能動ビームの１つである。衝突後の受動ビームの 変形を研究することによりビーム全体のアップセット或は折り目部と座屈部との 間のどこに転移が生じたかを決定することが出来る。変形中にこの領域のビーム を実際に軟化することにより座屈が避け得、折り目発生領域をこの軟化領域を越 えてより剛性のある後方領域まで及ぼすことが出来る。 本発明を添付図面に示す例についてより詳細に説明するが、図１は本発明により 乗用車前部テラルビームの第１実施例を示す斜視図であり、図２ａ，２ｂ及び２ ｃは図１のビームの変形の段階を上から見た図であり、図３は図１乗用車前部ラ テラルビームに対応する第２実施例を示す図である。 図１は所謂自己支持型の自動車ボデイを全体的に２で示し、車両の長手方向中心 面に対称に固定された２本のラテラルビーム乃至はメンバのうちの１本を示す。 このビーム２は２本のＵ型体３より成り、互いに接合されて長方形ボックス型体 を形成する。図示されたビーム及びその全体構成、機能は公知でありここに詳述 する必要はなかろう。ここでは市場で入手出来る１つのカーモデルにおいてラテ ラルビームがエンジンを支える中間フレームの支持体として働くものとすること で十分であろ う。図２ａ乃至２ｃから分かる様にビームはホーン状をなす。この広がった方の 端（図２ａ乃至２ｃで左端）は自動車（図１）のフロントバンパに接続される。 真っ直ぐな前方部分６から車体の長手方向に延び、車体の底板に接続された曲が ったリヤ部分７へと推移する。 図１、図２ａ乃至２ｃに示す実施例においては、端面４からある距離をおき、ビ ーム２の対向垂直面９、１０に２枚の長方形金属板８が強固に貼りつけられてい る。この長方形金属板８の断面は曲げ及び座屈を１時的に防ぐ様に構成される。 一般的にこの作用は破損行程を適正化することによりエネルギ吸収を効果的に用 いてこの前にある構造物を支えることにある。変形が金属板８の部分まで及ぶと その移動によりこれらは剥れる（図２ｃ）。図２ｂ，２ｃの陰影部分は変形の度 合いを示す。金属板８の主たる作用はビーム側面９、１０のラテラルスティフネ スを増強することによって１時的に座屈を阻止せねばならないビーム１部分の安 定性を増すことにある。接着剤は僅かなラテラル方向移動に対しては剪断力を伝 達するが、大きな変形があった時は破砕される。この接着剤として好適なものは エポキシ接着剤であって例えばドアアーチの補強などに屡々用いられるものであ る。接着剤接合部１１の厚みはせいぜい２ミリメータ程度である。各部材と接着 剤とは図示例においては接合部が弛む時の力レベルがｃａ８０−１００ｋＮであ るような規模である。金属板の脱落における軟化の度合いはこの金属板の領域に おけるビーム２の種々形式の弱体化、例えば金属シートを薄くしたり、穴を開け たり、或は型押しすることによって調節出来る。 図３は本発明第２実施例のビーム２を示す。ここでは２枚の金属板８が４つの鉄 アングル部材１２にとりかえられ、ビームの角に強固に接着されている。該実施 例においてはビームは角に穴を開けたことにより（図示せず）弱体化される。作 用原理は前実施例と同じである。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．金属板を曲げて作ったボックス形の部材（２）を具備し、その幅及び高さよ り長さが大きく自動車の長手方向に向いた部分（６）を有し、且つその１端（４ ）から始まる所定距離が変形した後にビームの長手方向のスティフネスが急激に 減少するような領域を１端（４）からの上記距離にもたせた自動車のビームにお いて、上記ボックス形の部材（２）輪郭に固定されたスティフナ（８、１２）に より上記ボックス形の部材（２）にスティフネスが与えられ、上記ビームが上記 所定距離変形された時に該スティフナが剥れるようにしたことを特徴とする自動 車用ビーム。 ２．上記スティフナ（８、１２）が接着剤によりボックス形の部材の外面に糊付 され、これが硬くかつ脆性の接合部（１１）を作ることを特徴とする前記１項記 載の自動車用ビーム。 ３．上記接着剤がエポキシ接着剤であることを特徴とする前記２項記載の自動車 用ビーム。 ４．上記ボックス形の部材（２）、スティフナ（８、１２）、これを固定する手 段とが上記分裂時の力レベルがｃａ８０−１００ｋＮであるように互いに適合さ れていることを特徴とする前記１乃至３項記載の自動車用ビーム。 ５．上記ボックス形の部材（２）の長方形外形をなし、且つ板（８）の形態のス ティフナが少なくても２つの対向面（９、１０）に固定されているいることを特 徴とする前記１乃至４項記載の自動車用ビーム。 ６．上記ボックス形の部材（２）の長方形外形をなし、且つ鉄アングルの形態の スティフナが輪郭の角に固定されているいることを特徴とする前記１乃至４項記 載の自動車用ビーム。 ７．上記スティフナ（８、１２）が重なった領域においては上記ボックス形の部 材 （２）がメンバの隣接領域に比べスティフネスを小さくしていることを特徴とす る前記１乃至６項記載の自動車用ビーム。 ８．上記ボックス形の部材（２）が乗用車シャシのフロントラテラルメンバの１ 部であることを特徴とする前記１乃至７項記載の自動車用ビーム。