WO2004020256A1 - 車両用衝突エネルギー吸収材及びそれを用いた車両の衝突エネルギー吸収構造 - Google Patents

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WO2004020256A1
WO2004020256A1 PCT/JP2003/010821 JP0310821W WO2004020256A1 WO 2004020256 A1 WO2004020256 A1 WO 2004020256A1 JP 0310821 W JP0310821 W JP 0310821W WO 2004020256 A1 WO2004020256 A1 WO 2004020256A1
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absorbing material
buckling
collision
vehicle
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PCT/JP2003/010821
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Kenji Yamaguchi
Yoshihiro Yamamoto
Taro Kiguchi
Masahiko Sameshima
Takashi Hamamoto
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Kaneka Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a collision energy absorbing material for a vehicle that can be suitably used for a bumper, a side door, a villa, and the like, and a vehicle collision energy absorbing structure using the same.
  • a collision energy absorbing structure of the vehicle one that incorporates a collision energy absorbing material inside the bumper fascia to enhance the protection performance against pedestrians, and a pillar and side door to improve the protection performance for the occupants
  • Various devices incorporating a collision energy absorbing material on the inside of the trim on the vehicle side have been proposed and put into practical use.
  • : ': ⁇ ' For example, in the case of a bumper for a vehicle, a collision made of a foamed molded article made of polypropylene resin is between the bumper reinforcing material located at the front end of the vehicle and the bumper face covering the bumper reinforcing material.
  • An energy absorbing material is provided, and a bumper for a vehicle configured to absorb the collision energy acting on the pump by compressing and deforming the collision energy absorbing material (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-144498) See No. 9.) Also, a hollow portion is formed doubly at the front of the bumper by front and rear partitions, and a plurality of ribs protruding from one of the front and rear partitions are spaced apart from the other partition. If the bumper collides relatively weakly with the obstacle, the front wall of the bumper will radiate to cushion the collision energy, and if it collides strongly, the rib will buckle and deform. Configuration bumpers for vehicles to cushion the energy has been proposed (e.g., Japanese Utility Model 5 7 - 3 7 0 5 1 see JP.).
  • the collision energy acting on the bumper can be efficiently absorbed by setting the impact force acting on the collision energy absorbing material to be substantially uniform over the entire period of the collision energy absorption period by the bumper.
  • Example for example refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-172729. ).
  • pillar As for the pillar, a pillar structure in which a cushion material is disposed in a gap between the pillar trim and the pillar inner panel has been proposed (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-210'88).
  • a pair of upper and lower protrusions that project toward the passenger compartment are formed corresponding to the chest and waist of the occupant seated in the door trim, and cushioning material is provided inside the protrusion between the door trim and the door inner panel.
  • a side door structure in which the doors are arranged has been proposed (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-67144).
  • the energy absorption structure of the conventional bumper pillars and side doors described above basically absorbs the collision energy by compressive deformation of the foam or buckling of the ribs, as shown in Fig. 3.
  • the compressive energy absorbing material tends to increase the impact force acting as the displacement increases
  • the buckling energy absorbing material has a rapid acting impact force in the initial stage of the impact force acting. And the peak value is reached, after which the impact force tends to decrease rapidly.
  • the compression energy absorbing material cannot sufficiently absorb the collision energy at the initial stage of absorbing the collision energy, and In the buckling energy absorbing section, there is a problem that the collision energy after the impact force reaches the peak value cannot sufficiently absorb the collision energy in the latter period of absorption.However, if the displacement amount of the energy absorbing material is set large, The amount of collision energy absorption increases accordingly, but when applied to vehicles such as automobiles, it is necessary to dispose the energy absorbing material in a very limited space. However, it was difficult to sufficiently absorb the collision energy.
  • An object of the present invention is to provide an absorbing material and a collision energy absorbing structure for a vehicle using the absorbing material. Disclosure of the invention
  • the compressive energy absorbing material tends to increase the impact force as the displacement increases, and the buckling energy absorbing material acts in the initial stage when the impact force acts.
  • the impact force increases rapidly and reaches a peak value, after which the impact force tends to decrease rapidly.
  • the present inventors have conducted intensive studies on the configuration of a collision energy absorbing material for a vehicle that can improve the protection performance of pedestrians and occupants, and as a result, have found that the compression energy absorbing material and the buckling energy absorbing material can be combined with each other.
  • the impact energy to be absorbed by the vehicle's impact energy absorbing material is maintained at the target value that can protect pedestrians and occupants during the entire absorption energy absorption period, and the protection performance for pedestrians and occupants is secured.
  • the present invention has been completed.
  • a first collision energy absorbing material for a vehicle according to the present invention includes a compression energy absorbing material due to compression deformation and a buckling energy absorbing material due to buckling deformation. It absorbs collision energy.
  • the acting impact force tends to increase.
  • the buckling energy absorbing material in the initial stage when the impact force acts, The impact force acting on the vehicle rapidly increases and reaches a peak value, after which the impact force tends to decrease rapidly.
  • the compression energy absorber and the buckling energy are used. Since the collision energy is absorbed in combination with one absorber, it is possible to maintain the impact force on the vehicle collision energy absorber substantially constant throughout the entire collision energy absorption period of the vehicle collision energy absorber. It becomes. Therefore, by setting the impact force against the vehicle collision energy absorbing material to a target value that can protect pedestrians and occupants, the impact energy can be reduced and the protection performance for pedestrians and occupants can be ensured. Can be absorbed to the maximum. 0821
  • the compression energy absorbing material and the buckling energy absorbing material may start the energy absorbing deformation at substantially the same timing with respect to the impact force, or may start the energy absorbing deformation at a different timing.
  • it is possible to absorb the collision energy by making the best use of the space for arranging the collision energy absorbing material for the vehicle that can be mounted on the vehicle body.
  • by adjusting the disclosure timing of the energy absorption deformation of the compression energy absorbing material and the buckling energy absorbing material it is possible to realize the optimum energy absorption characteristics as a whole.
  • the impact force on the two energy absorbing materials is set to be substantially uniform over the entire period of the collision energy absorption period by the two energy absorbing materials. In this way, if the impact force on the energy absorbing material is set to be substantially uniform over the entire period of the collision energy absorption period, the impact force acting on the pedestrian can be kept low and the entire collision energy absorption period can be used effectively. Thus, the collision energy can be efficiently absorbed.
  • the compression energy absorbing material can be arranged so as to be compressed and deformed over the entire period of the collision energy absorption period by the two energy absorbing materials, and the buckling energy absorbing material can be arranged so as to buckle at the beginning of the collision energy absorption period.
  • the compression impact material has a greater impact force toward the end of the collision energy absorption period, and the buckling energy absorption material has a greater impact force when buckling is deformed; otherwise, the impact force is smaller.
  • the buckling energy absorbing material is buckled and deformed to absorb the impact force in the early stage of the collision energy absorption period, and the impact force due to the compression energy absorption material is increased in the late stage of the collision energy absorption period.
  • the compression energy absorbing material can be made of a foamed molded article made of a synthetic resin, or can be made of a foamed molded article, and its expansion ratio can be set to 2 to 150 times. With this configuration, the required collision energy absorption characteristics can be realized by adjusting the expansion ratio while ensuring sufficient energy absorption performance, and the vehicle collision energy absorption material can be made lightweight.
  • the buckling energy absorbing material may be constituted by a solid member made of a synthetic resin material.
  • the buckling energy absorbing material is formed of a foamed molded body made of a synthetic resin material, or is formed of a foamed body and its expansion ratio is set to 20 times or less.
  • a buckling allowable space as shown by reference numeral 13 in FIGS. 1 and 2 can be provided.
  • the buckling energy absorbing material can be buckled in the buckling allowable space, when the buckling energy absorbing material is buckled and deformed, the buckling energy absorbing material and the compression energy are compressed. Interference with the absorbing material and interference between the buckling energy absorbing materials are suppressed, so that the required collision energy absorbing effect can be obtained.
  • a buckling energy absorbing material may be integrally formed with the compression energy absorbing material by insert molding.
  • the buckling energy absorbing material is preliminarily manufactured, set in a mold, and the compression energy absorbing material is insert-molded, so that the molding process is slightly complicated. Flexibility The mounting strength of the energy absorbing material can be improved, and the man-hours for assembling the vehicle in subsequent processes can be reduced. (Claim 13)
  • the buckling energy absorbing material and the compression energy absorbing material may be separately formed and integrated. In this case, although the number of parts is increased, the compression energy absorbing material can be easily formed, and both energy absorbing materials can be firmly integrated with an adhesive or the like.
  • a core material of a vehicle bumper may be formed using the vehicle collision energy absorbing material.
  • the impact force against the vehicle collision energy absorbing material to a target value that can protect pedestrians, it is possible to secure the pedestrian protection performance at the time of contact with the Energy can be recovered as much as possible.
  • the buckling energy absorbing material is provided over the entire width of the bumper in the front-rear direction. In this case, it becomes possible to apply a collision load to the buckling energy absorbing material from the initial stage of the collision, and the buckling energy absorbing material can effectively absorb the collision energy in the initial stage of the collision.
  • the buckling energy absorbing material may be constituted by a plate-shaped member made of a synthetic resin material, and the buckling energy absorbing material may be provided along the length direction of the bumper and over the entire width in the front-rear direction of the bumper in a substantially horizontal plane. .
  • the buckling energy-absorbing material may be provided integrally with the pump face, and the compression energy-absorbing material may form an assembly space for receiving the buckling energy-absorbing material. In this case, it is preferable because the number of parts constituting the core material can be reduced.
  • the present inventors have proposed a configuration in which a plurality of peak values are sequentially generated after a collision, whereby the collision energy absorbing material for a vehicle is used. Against it for the entire duration of the period 2003/010821
  • the second collision energy absorbing material for a vehicle according to the present invention has a buckling characteristic in which the peak value of the impact force is equal to or less than a set value, a collision timing at which the collision energy is started to be absorbed, and a shock after the collision.
  • a buckling energy absorbing portion in which at least one of the peak value timings at which the force reaches a peak value is set so as to be different stepwise or continuously; It absorbs energy.
  • the buckling energy absorbing portion has a peak value in a stepwise or continuous manner from the start to the completion of the impact absorption by the impact energy absorbing material for a vehicle.
  • the impact force against the vehicle collision energy absorber is It is possible to maintain substantially constant. Therefore, by setting the impact force against the vehicle collision energy absorbing material to an allowable value that can protect pedestrians and occupants, it is possible to maximize the collision energy while suppressing the impact force and ensuring the protection performance of pedestrians and occupants. It becomes possible to absorb.
  • a plurality of buckling energy absorbing portions having a combination in which at least one of the collision timing and the peak value timing is different are independently provided, and the plurality of buckling energy absorbing portions are buckled and deformed stepwise or continuously.
  • a buckling energy absorbing portion having at least one of the collision timing and the peak value timing different from each other is provided integrally, and the integrated buckling energy absorbing portion is provided.
  • the height of the buckling energy absorbing portion is changed so that at least one of the collision timing and the peak value is different, and the thickness, width, arrangement density, and cross-sectional shape of the buckling energy absorbing portion are changed. It is also preferable to set the peak value timing to be different so that at least one of the collision timing and the peak value timing is different by arbitrarily changing these combinations.
  • the buckling energy absorbing portion can be constituted by a solid-like member made of a synthetic resin material.
  • the buckling energy absorbing portion may be formed integrally with the vehicle-side member.
  • a buckling energy absorbing portion is integrally formed in a bumper fascia or a door trim pillar trim to reduce the number of parts as much as possible. Energy absorption performance can be improved.
  • the buckling energy absorbing section is formed of a foamed molded body made of a synthetic resin material;
  • a buckling energy absorbing section formed of a solid member made of a synthetic resin material;
  • the peak value timing may be set differently by changing the expansion ratio of the buckling energy absorbing portion.
  • the foaming ratio of the foam molded body constituting the buckling energy absorbing portion is set to 45 times or less. You can also. (Claim 32)
  • a buckling allowable space for example, as indicated by reference numeral 112 in FIG. 34 on both sides of the buckling energy absorbing portion.
  • the buckling energy absorbing portions can be buckled and deformed in the buckling allowable space. Therefore, when the buckling energy absorbing portions are buckled and deformed, the buckling energy absorbing portions are connected to each other. Since the interference is suppressed, the necessary collision energy absorbing effect can be easily and reliably obtained.
  • the buckling energy absorbing material in the vehicle collision energy absorbing material according to claim 1 may be applied with the vehicle collision energy absorbing material according to any one of claims 18 to 32.
  • a first vehicle collision energy absorbing structure is a bumper reinforcement in which the vehicle collision energy absorbing material according to any one of claims 1 to 33 is provided at a front end portion of the vehicle body in a vehicle width direction. It is provided in the space between the material and the bumper fascia covering it.
  • the impact force against the collision energy absorbing material for vehicles to a target value that can protect pedestrians, the performance of protecting pedestrians in contact with the bumper can be ensured. However, it is possible to absorb the collision energy to the maximum.
  • a collision energy absorbing structure for a second vehicle includes the vehicle collision energy absorbing material according to any one of claims 1 to 13, and 18 to 33 in a space between a door inner panel and a door trim. It is provided.
  • the performance of protecting the occupant in the event of contact with the door is ensured. It is possible to absorb the collision energy to the maximum.
  • a third vehicle collision energy absorbing structure is characterized in that the vehicle collision energy absorbing material according to any one of claims 1 to 13 and 18 to 33 is a pillar inner pad. It is provided in the space between the flannel and the pillar trim.
  • the performance of protecting the occupant during contact with the pillar is ensured.
  • Fig. 1 is a longitudinal sectional view of the front bumper to which the first vehicle collision energy absorbing material is applied
  • Fig. 2 is a front view of the same collision energy absorbing material
  • Fig. 3 is a graph showing the relationship between displacement and impact force
  • Fig. 4 is another graph.
  • Fig. 5 is a front view of a collision energy absorber of another configuration
  • Fig. 6 is a front view of a collision energy absorber of another configuration
  • Fig. 7 is a collision energy of another configuration.
  • Fig. 8 is a front view of the collision energy absorber of another configuration
  • Fig. 9 is a vertical cross-sectional view of a front bumper to which another configuration of the collision energy absorber is applied
  • FIG. 10 is the collision energy absorber.
  • a graph showing the relationship between displacement and impact force with a partial modification of the structure of Fig. 11 Fig. 11 is a longitudinal sectional view of a front bumper using a collision energy absorbing material of another configuration
  • Fig. 12 is a collision energy absorption of another configuration.
  • Flow that applied material Fig. 13 is a vertical cross-sectional view of a front bumper to which a collision energy absorbing material of another configuration is applied
  • Fig. 14 is a vertical cross-sectional view of a front bumper to which a collision energy absorbing material of another configuration is applied.
  • 15 is a front view of a collision energy absorbing material having another configuration
  • FIG. 16 is a perspective view of a buckling energy absorbing material having another configuration
  • FIG. 17 is a perspective view of a buckling energy absorbing material having another configuration.
  • 18 is a plan view of a buckling energy absorbing material of another configuration
  • FIG. 19 is a perspective view of a buckling energy absorbing material of another configuration
  • FIG. 20 is a front bumper to which a collision energy absorbing material of another configuration is applied.
  • Fig. 21 is a side view of the front side door to which the first vehicle collision energy absorbing material is applied, as viewed from the passenger compartment side.
  • Fig. 24 is a cross-sectional view taken along the line BB of Fig. 23, Fig.
  • FIG. 25 is a perspective view of the test piece used in the evaluation test
  • Fig. 26 is a vertical cross-sectional view of the test piece
  • Fig. 27 is a graph showing the relationship between the displacement and acceleration of the comparative example
  • Fig. 28 is a graph showing the relationship between the displacement and acceleration of Example 1 of the present invention
  • Fig. 29 is a graph showing the relationship between displacement and acceleration of Example 2 of the present invention.
  • FIG. 30 is a graph showing the relationship between the displacement and the acceleration of Example 3 of the present invention
  • FIG. 31 is a graph showing the relationship between the displacement and the acceleration of Example 4 of the present invention
  • FIG. 32 is the displacement and acceleration of Example 5 of the present invention.
  • FIG. 30 is a graph showing the relationship between the displacement and the acceleration of Example 3 of the present invention
  • FIG. 31 is a graph showing the relationship between the displacement and the acceleration of Example 4 of the present invention
  • FIG. 32 is the displacement and acceleration of Example 5 of the present invention.
  • FIG. 33 is a graph showing the relationship between displacement and acceleration of Example 6 of the present invention
  • FIG. 34 is a longitudinal sectional view of a front bumper to which the second vehicle collision energy absorbing material is applied
  • Fig. 36 is a perspective view of the main part of the collision energy absorber
  • Fig. 37 is a graph showing the relationship between displacement and impact force
  • Fig. 38 is the collision energy of another configuration.
  • Fig. 39 is a longitudinal sectional view of a front bumper to which an absorber is applied.
  • Fig. 39 is a longitudinal cross-sectional view of a front bumper to which another type of impact energy absorber is applied.
  • Fig. 40 is a perspective view of a main part of the impact energy absorber used in the front bumper.
  • Fig. 41 shows the collision energy absorption of other configurations.
  • Fig. 42 is a perspective view of a main part of a front bumper to which a collision energy absorbing material of another configuration is applied
  • Fig. 43 is a perspective view of a main portion of a front bumper to which a collision energy absorbing material of another configuration is applied.
  • Fig. 44 is a longitudinal sectional view of the applied front bumper
  • Fig. 44 is a perspective view of the main part of the collision energy absorbing material used in the front bumper
  • Fig. 45 is a plan view of another configuration of the collision energy absorbing material
  • Fig. 46 is the same collision energy.
  • Fig. 47 (a) to (d) are perspective views of main parts of the collision energy absorbing material of another configuration
  • Fig. 47 (a) to (d) are perspective views of main parts of the collision energy absorbing material of another configuration
  • Fig. 47 (a) to (d) are perspective views of main parts of the collision energy absorbing material of another configuration
  • FIG. 48 is a perspective view of a main part of the absorbing energy absorbing material.
  • Fig. 49 is a vertical cross-sectional view of a front bumper to which a collision energy absorbing material of another configuration is applied
  • Fig. 50 is a front side door vehicle to which a second vehicle collision energy absorbing material is applied.
  • Room side FIG. 51 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 50
  • FIG. 52 is a side view of a main part of a vehicle body provided with a pillar to which a second vehicle collision energy absorbing material is applied
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line D--D in FIG. 52
  • FIGS. 54 (a) to (d) are perspective views of the test piece of the present invention used in the evaluation test
  • FIGS. 55 (a) and (b) are Each is a perspective view of the test piece of the comparative example used in the evaluation test
  • FIG. 56 is a graph showing the relationship between the displacement and the acceleration of Example 11 of the present invention
  • FIG. 57 is the relationship between the displacement and the acceleration of Example 12 of the present invention
  • FIG. 58 is a graph showing the relationship between the displacement and the acceleration of Example 13 of the present invention
  • FIG. 59 is a graph showing the relationship between the displacement and the acceleration of Example 14 of the present invention
  • FIG. 60 is a comparative example 11
  • FIG. 61 is a graph showing the relationship between the displacement and acceleration of Comparative Example 12
  • FIG. 62 is a graph showing the relationship between the displacement and acceleration of Comparative Example 13.
  • the first vehicle collision energy absorbing material according to the present invention is applied to a bumper of an automobile.
  • a bumper reinforcement 1 extending in the vehicle width direction is provided at the front end of the vehicle body, and a well-known structure made of a synthetic resin material or a metal material is provided on the front side of the bumper reinforcement 1 so as to cover it.
  • a bumper fascia 1 is provided, and a first collision energy absorbing material 3 as a core material of the bumper is mounted between the bumper reinforcement 1 and the bumper fascia 12.
  • the front bumper 4 is composed of a bumper face 2 and a collision energy absorbing material 3, and a collision load at the time of a frontal collision is transmitted to the crash energy absorbing material 3 via the bumper face 2 and both are deformed.
  • the collision load acts on the bumper reinforcement 1 and the bumper reinforcement 1 is deformed and received.
  • the collision energy absorbing structure according to the present invention can be similarly applied to a rear bumper.
  • the collision energy absorbing material 3 is made of a synthetic resin foam molding as shown in FIGS.
  • Compressive energy absorbing material 10 and buckling energy-absorbing material 20 made of a synthetic resin molded body, and the collision energy acting on the collision energy absorbing material 3 is such that the compression energy absorbing material 10 has a collision energy absorption period.
  • the buckling energy absorbing material 20 is absorbed by the buckling deformation around the initial stage of the collision energy absorption period, while being absorbed by the compression deformation over substantially the entire period.
  • the compression energy absorbing material 10 is formed in a shape that fits into the space between the bumper reinforcing material 1 and the bumper face 2 and is attached to the space with almost no gap, so that the compression energy absorbing material 10 can be compressed and deformed over substantially the entire period of the collision energy absorption period.
  • One opening 11 extends in the vehicle width direction in the middle of the compression energy absorbing material 10 in the height direction near the both ends of the compression energy absorbing material 10. Formed up to Have been.
  • the buckling energy-absorbing material 20 is a rectangular-shaped member made of a synthetic resin, and has an elongated, substantially flat plate-shaped fixing part 21, and an orthogonal part that is spaced apart from each other in the middle of the fixing part 21. It is a pair of fixed buckling portions 22, and has a pair of elongated flat plate-shaped buckling portions 22 having substantially the same length as the fixing portion 21.
  • the fixing portion 21 is for fixing the buckling portion 22 at a predetermined position, but it can be omitted because it does not directly affect the collision energy absorption characteristics. is there.
  • the fixed portion 21 has a larger outer shape than the opening 11 of the compression energy absorbing material 10 and is attached to the rear surface of the compression energy absorbing material 10 so as to cover the rear surface of the opening 11. Then, with the bumper face 2 and the compression energy absorbing material 10 together with the bumper reinforcing material 1 attached to the front surface of the bumper reinforcing material 1, the outer periphery of the fixed portion 21 is located between the compression energy absorbing material 10 and the bumper reinforcing material 1. It is configured to be pinched.
  • Both ends of the buckling part 2 2 are mounted in the fixing grooves 12 of the compression energy absorbing material 10 and are fixed to the compression energy absorbing material 10, and the buckling part 22 is formed at the beginning of the collision energy absorption period.
  • the tip of the buckling portion 22 is arranged near the bumper face 2 through the opening 11 of the compression energy absorbing material 10 so as to be buckled.
  • a space 13 is formed between the inner wall and the buckling part 22 of the compression energy absorbing material 10 and the buckling part 22 and between the upper and lower buckling parts 22.
  • the inner wall and the buckling portion 22 of the compression energy absorbing material 10 are set so as not to interfere with each other, so that the buckling portion 22 is smoothly and reliably deformed.
  • the buckling allowable space 13 may be provided in the shape of a through hole in the entire width in the front-rear direction of the bumper, or may be provided in the shape of a hole with a bottom opening forward, and in this case, the front-rear direction of the bumper It is preferable to set it to a depth of 1 to 3 or more of the entire width. Further, in FIG. 1, the distance between the buckling parts 22 and the distance between the buckling part 22 and the compression energy absorbing material 10 are set so that the buckling part 22 is smoothly and reliably deformed. It is preferable to set the width to 1 Z3 or more of the entire width of the pump in the front-rear direction.
  • a synthetic resin material or a synthetic rubber material can be used as long as it can absorb the collision load by compressive deformation.
  • a foam molded article made of a synthetic resin such as a styrene-based synthetic resin, a polyolefin-based synthetic resin such as a polyethylene-based resin or a polypropylene-based resin, or a copolymer of these synthetic resins can be preferably used.
  • foamed molded article is molded by the bead method, since the material itself has flexibility, for example, ethylene propylene random polypropylene resin, ethylene propylene block polypropylene resin, homopolypropylene ethylene propylene butene random resin, etc.
  • Polyolefin resins such as polymers, linear low-density polyethylene (LLDPE) and cross-linked low-density polyethylene (cross-linked LDPE) can be suitably used.
  • LLDPE linear low-density polyethylene
  • cross-linked LDPE cross-linked low-density polyethylene
  • the expansion ratio of the foamed molded product is preferably in the range of 2 to 150 times, although it depends on the material of the raw material beads.
  • the ratio is 3 times or more and 60 times or less.
  • a synthetic resin material, a high-density foam, or a metal material can be used as long as the material can buffer the collision load by buckling deformation.
  • polystyrene-based synthetic resins, polyolefin-based synthetic resins such as polyethylene resin-polypropylene resin, synthetic resin materials composed of copolymers of these synthetic resins, and their high-density foams are used. it can.
  • a high-density foam it is preferable to set the expansion ratio to 20 times or less so that the buckling energy absorbing material 20 buckles reliably.
  • both the compression energy absorbing material and the buckling energy absorbing material are made of polypropylene resin.
  • the material, foaming ratio and size of each part of the compression energy absorbing material 10 are set so as to obtain such a collision energy absorbing property.
  • the absorber 20 the material, shape, size and number of each part are set.
  • the collision energy absorbing characteristics of the collision energy absorbing material 3, that is, the energy absorption curve Can be designed freely.
  • the number, size, and position of the openings 11 of the compression energy absorbing material 10 can be set arbitrarily. For example, as shown in FIG. Instead of using a compression energy absorbing material 1 OA having three openings 11 A, as in a collision energy absorbing material 3 B shown in FIG. 5, instead of the compression energy absorbing material 10, two By using a compression energy-absorbing material 10B having an opening 11B, the partition wall 15 between the openings 11A and 11B is used to hold the middle of the buckling portion 22. Is also good.
  • the buckling allowable space 13 is not provided, and the buckling energy absorbing material 20 is arranged with almost no gap.
  • a compressed energy absorbing material 10 C may be used.
  • both buckling The compression energy absorbing material 10 C disposed between the energy absorbing material 20 and the compression energy absorbing material 10 C disposed outside the double buckling energy absorbing material 20 is the same material having a different expansion ratio or You may comprise with resin of a different material.
  • the design of the collision energy absorbing material 3C is somewhat complicated, but the buffering effect of the compression energy-absorbing material 10C can be utilized to the utmost, which is preferable in enhancing the buffering effect.
  • the number, thickness, and length of the buckling portions 22 provided in the buckling energy absorbing material 20 can be arbitrarily set.
  • a single buckling part 22 or a buckling energy-absorbing material 20 D can be provided.
  • a buckling energy-absorbing material 20E having three buckling parts 22 may be provided.
  • a buckling energy absorbing material in which short buckling portions in the left-right direction are integrally provided in the fixed portion 21 with a left space therebetween may be used.
  • a buckling energy is provided by protruding the fixed portion 21 from the fixed portion 21 at regular intervals with buckling portions made of a vertical plate-like member arranged in a substantially vertical plane.
  • a buckling energy absorbing material may be provided in which the buckling portion arranged in the horizontal plane and the buckling portion arranged in the vertical plane are provided in a predetermined arrangement in the fixed portion 21 so as to protrude. .
  • Buckling energy absorbing material 20 F having the following formula:
  • Buckling occurs when the start of energy absorption deformation by the buckling energy absorbing material 20 is earlier than the start timing of energy absorption deformation by the compression energy absorbing material 10.
  • the buckling energy-absorbent material 2OF has a large displacement up to the point of impact, the impact force on the collision energy absorber 3 becomes substantially uniform over almost the entire energy absorption period of the collision energy absorber 3.
  • buckling sections are provided, at least one of them should be Is composed of a buckling part 2 2 F that projects forward from the compression energy absorbing material 10, and the other part is composed of a buckling part 22 that extends near the outer surface of the compression energy absorbing material 10. Is also good.
  • the buckling energy absorbing material 20 instead of the buckling energy absorbing material 20 as shown in the collision energy absorbing material 3G shown in Fig. 11, two buckling portions 2 2F and one buckling portion 2 Alternatively, a buckling energy absorbing material 20 G having three buckling portions consisting of 2 may be used.
  • both sides of the plate-shaped member are bent to form a fixed portion 21 H and a pair of buckling portions 22 H.
  • a buckling energy absorbing material 20 H formed with a stiffener may be used.
  • a base having a closed cross section 23 fixed to the fixing portion 21 is provided instead of the buckling energy absorbing material 20.
  • a buckling energy absorbing member 20 I having a buckling portion 22 I extending forward may be provided on the cross section 23.
  • a plate-shaped receiving portion 24 for receiving an impact load is provided at the tip of the buckling portion 22.
  • a buckling energy absorber 20 J formed integrally may be provided.
  • the pedestrian protection performance can be further improved.
  • the same effect can be obtained for the collision energy absorbing material other than the collision energy absorbing material 3 J by arranging the fixed portion on the bumper fascia side with the front and rear reversed.
  • a buckling part 22 K having ribs 25 formed at appropriate intervals in the length direction is used.
  • a buckling energy absorber 20 K may be provided.
  • the fixed portion 21 in the buckling energy absorbing material 20 K is omitted, and the buckling energy of only the buckling portion 22 L and the rib 25 is used. 20 L of absorbent may be used.
  • a buckling portion 22 M having a waveform in a front view was erected on the fixed portion 21.
  • a buckling energy absorber 20 N shown in Fig. 18 It is also possible to use a buckling part 22 N whose end is formed in a wave shape in a plan view.
  • a buckling portion such as a cylinder, a truncated cone, or a rectangular tube may be provided in the fixing portion 21 in a protruding shape.
  • These three-dimensional buckling portions may be formed with a closed bottom at the distal end, may be formed with a bottom at the fixed portion 21 side, or may be a cylindrical shape having both ends opened. May be formed. Further, a plurality of single articles without the fixing portion 21 may be arranged. Specifically, as in a buckling energy absorbing material 20 P shown in FIG. 19, a cylindrical buckling portion 22 P and a buckling portion are used instead of the fixing portion 21 and the buckling portion 22. Use a 22P base flange with a flange-shaped fixing part 21P protruding outward, and place this buckling energy absorbing material 20P in the bumper length direction at set intervals. The center may be arranged in the front-back direction.
  • the compression energy absorbing material and the buckling energy absorbing material described in the first embodiment and other embodiments can be arbitrarily combined.
  • the compression energy absorbing material and the buckling energy absorbing material may be separately manufactured and integrated with an adhesive or the like, or the buckling energy previously manufactured in a mold for molding the compressive energy absorbing material may be used.
  • An absorbent may be set, and the compression energy absorbing material and the buckling energy absorbing material may be integrally formed by insert molding.
  • the buckling energy absorber 20 is omitted, and instead of the bumper fascia 12, a buckling portion 22Q extending rearward is integrally formed. Then, the buckling portion 2 2 Q is inserted into the assembling space including the opening portion 1 1 and the fixing groove 12. Even if the bumper fascia 1 Q capable of assembling the compression energy absorbing material 10 is provided. Good.
  • the first vehicle collision energy absorbing material according to the present invention is applied to a front side door of a vehicle.
  • a side door body 43 having a closed section composed of a door outer panel 41 and a door inner panel 42 is provided.
  • a door trim 46 is provided on the cabin side of 3.
  • the door trim 46 extends over the entire length of the vehicle in the longitudinal direction
  • the upper protrusion 44 and the lower protrusion 45 are provided so as to protrude toward the passenger compartment corresponding to the occupant's chest and waist, and the upper protrusion 44 is provided between the door inner panel 42 and the door trim 46.
  • An upper collision energy absorbing material 47 is provided in the lower part, and a lower collision energy absorbing material 48 is provided in the lower projection 45 between the door inner panel 42 and the door trim 46.
  • the upper and lower collision energy absorbers 47 and 48 are basically the same in configuration but different in size from the collision energy absorber 3 in the first embodiment, and the bumper reinforcing material in the first embodiment. 1 can be read as door inner panel 4 2, pampering face 2 can be read as door trim 46, and the vehicle width direction can be read as the vehicle front-rear direction, so that it can be assembled to the side door 40.
  • the upper and lower collision energy absorbers 47 and 48 are synthetic resin foam moldings as members corresponding to the compression energy absorber 10 and the buckling energy absorber 20 of the first embodiment.
  • Energy absorbers 50, 55 made of plastic and buckling energy absorbers 60, 65 made of molded synthetic resin.
  • the collision energy acting on the energy absorbers 47, 48 is compressed.
  • the energy absorbers 50 and 55 are respectively absorbed by compressively deforming over substantially the entire period of the collision energy absorption period, and the buckling energy absorbers 60 and 65 are absorbed by the collision energy and the initial period of the absorption period. It is configured to be absorbed by buckling deformation around the center.
  • the compression energy absorbing material 50, 55 is formed into a shape that fits into the space between the upper protrusion 44 and the lower protrusion 45 of the door inner panel 42 and the door trim 46, respectively, and is approximately formed in the space. It is installed in the compartment of the door inner panel 42 so as to be able to absorb the collision energy to the occupant, and extends halfway in the height direction of the compression energy absorbing material 50, 55 so as to be able to absorb the collision energy to the occupant.
  • One opening 51, 56 is formed near both ends of the compression energy absorbing material 50, 55, respectively.
  • the buckling energy absorbing members 60 and 65 are members having a rectangular cross section made of a synthetic resin.
  • the buckling energy absorbing members 60 and 65 are formed between the elongated and substantially flat fixing portions 61 and 66 and the middle portions of the fixing portions 61 and 66.
  • the present invention is applied to the front side door 40 on the driver's seat side.
  • the present invention can also be applied to the front side door on the passenger side, and the left and right rear side doors can be used.
  • the present invention can be applied to the same manner.
  • the first collision energy absorbing material for a vehicle according to the present invention is applied to a front pillar 70 of an automobile.
  • a closed pillar body 74 having a pillar outer panel 71 and a pillar inner panel 72 is provided.
  • a pillar trim 73 is provided on the passenger compartment side of the main body 74.
  • a collision energy absorbing material 75 is provided between the pillar inner panel 72 and the pillar trim 73.
  • the collision energy absorbing material 75 has a different size from the collision energy absorbing material 3 in the first embodiment, but is basically the same as the collision energy absorbing material 3 in the first embodiment. It can be mounted on the front pillar 70 by replacing the bumper fascia — 2 with the pillar trim 73 and the vehicle width direction as the length direction of the billboard 70.
  • the collision energy absorbing material 75 is a member corresponding to the compression energy absorbing material 10 and the buckling energy absorbing material 20 of the first embodiment, and is a compression energy absorbing material made of a synthetic resin foam molded article. Material 80 and a buckling energy absorbing material 90 made of a synthetic resin molded body.
  • the impact energy acting on the collision energy absorbing material 75 is such that the compression energy absorbing material 80 is substantially the same as the collision energy absorbing period. Is absorbed by compressive deformation over the period, and is absorbed by the buckling energy absorbing material 90 buckling around the initial stage of the collision energy absorption period It is configured to be.
  • the compression energy absorbing material 80 is formed into a shape that fits into the space between the pillar inner panel 72 and the pillar trim 73, is attached to the space with almost no gap, and is formed so as to be able to absorb the collision energy to the occupant.
  • One opening 81 that extends in the length direction of the pillar 70 is provided at the middle of the compression energy absorbing material 80 in the height direction of the compression energy absorbing material 80 It is formed near both ends.
  • the buckling energy absorbing material 90 is a rectangular cross-section member made of a synthetic resin. It has a pair of fixed upper and lower buckling portions 9 2, and has a pair of elongated, substantially flat plate-shaped buckling portions 92 having substantially the same length as the fixing portion 91.
  • collision energy absorbing material 75 instead of the collision energy absorbing material 75, it is possible to assemble the collision energy absorbing material 75 having various structures exemplified in the first embodiment in the same manner.
  • the present invention is applied to the front pillar 70, but the present invention can be similarly applied to the center pillar and the rear pillar.
  • the present invention is applied to the bumper, the side door, and the flyer of the vehicle has been described.
  • the present invention can be similarly applied to other parts.
  • the performance test of the buffer performance will be described.
  • Pre-expanded beads made of polypropylene resin are used as the compression energy absorbing material, and pre-expanded beads are filled in the mold so that the compact ratio becomes 11 times (using Kanebuchi Chemical's raw material Eperan-PP). Then, a compression energy absorbing material 30 made of a foamed molded body having a size as shown in FIGS. 25 and 26 is manufactured by the peas method, and a buckling energy absorbing material made of a polypropylene resin is used. A buckling energy absorbing member 31 made of a non-foamed plate-like member and having a size as shown in FIGS. 25 and 26 was manufactured.
  • test pieces were prepared by assembling two buckling energy absorbing materials 31 with a compression energy absorbing material 30 at intervals.
  • one test piece made of a foamed molded article whose outer size was set to be the same as that of the compression energy absorbing material 30 by omitting the opening at the center of the compression energy absorbing material 30 was manufactured.
  • Each of the seven test specimens is set on the receiving table in succession, and a collision object consisting of a ⁇ 70 mm round rod weighing 21.3 kg is weighed along the width direction at the center of the length of the test specimen.
  • a collision object consisting of a ⁇ 70 mm round rod weighing 21.3 kg is weighed along the width direction at the center of the length of the test specimen.
  • the displacement and acceleration of the test piece at that time were measured, and the measurement results of the comparative example shown in FIG. 27 and the present invention shown in FIGS. 28 to 33 were obtained.
  • the measurement results of Examples 1 to 6 were obtained. From these measurement results, the displacement, maximum acceleration, impact force, energy absorption, and energy absorption efficiency of the test piece were obtained, and Table 1 was obtained.
  • the second vehicle collision energy absorbing material according to the present invention is applied to a front bumper of an automobile.
  • a bumper reinforcing member 101 is provided at the front end of the vehicle body and extends in the vehicle width direction.
  • a bumper fascia 102 is provided on the front side of the bumper reinforcing member 101 so as to cover it.
  • a collision energy absorbing material 103 is mounted between the bumper reinforcing material 101 and the bumper fascia 110.
  • the front bumper 104 is composed of a bumper face 102 and a collision energy absorbing material 103, and a collision load at the time of a frontal collision is applied to the collision energy absorbing material 103 via a bumper facer 102. It is received by being transmitted and deformed by both, and when a larger collision load is applied, the collision load is applied to the bumper reinforcement 101 and is received by the deformation of the bumper reinforcement 101 .
  • the present invention can be similarly applied to the collision energy absorbing material 103 of the rear bumper.
  • the collision energy absorbing material 103 is provided with a fixed part 110 arranged along the vehicle width direction in front of the bumper reinforcing material 101, and fixed. And four buckling energy absorbing portions 111 extending forward from the portion 110.
  • the collision energy absorbing material 103 is provided inside the bumper fascia 102 over substantially the entire length in the vehicle width direction. Is provided.
  • a solid member made of a synthetic resin material ⁇ a high-density foam, a metal material, or the like can be adopted as long as the collision load can be moderated by buckling deformation.
  • the synthetic resin material include a polystyrene-based synthetic resin, a polyethylene-based resin, a polyolefin-based synthetic resin such as a polypropylene-based resin, and a solid-like member of a synthetic resin material made of a copolymer of these synthetic resins.
  • a foam can be adopted. In the case of using a high-density foam, it is preferable to set the expansion ratio to 45 or less so that the buckling energy absorbing portion 111 buckles reliably.
  • the collision energy-absorbing material 103 is made of a polypropylene resin. Also gold as the metal material, a light alloy such as an aluminum alloy or a magnesium alloy, which is lightweight and easily buckled, can be suitably used.
  • any structure can be adopted as long as the buckling energy absorbing portion 111 can be fixed to the bumper reinforcing material 101. 3 or may be provided at regular intervals in the vehicle width direction.
  • the four buckling energy absorbing parts 1 1 1 are arranged approximately parallel to each other at an interval in the vertical direction, two of which are buckling energy absorbing parts 1 1 1a are the other two buckling energy absorbing parts. It is configured to be slightly longer (slightly higher) in the front-rear direction than the absorbing portion 1 1 1b, and protrudes forward from the buckling energy absorbing portion 1 1 1b.
  • a buckling allowable space 1 1 2 is formed between adjacent buckling energy absorbing sections 1 1 1.
  • the buckling energy absorbing sections 1 1 1 buckle, the buckling energy absorbing sections 1 1 1 1
  • the buckling energy absorbing portions 111 are set so as not to interfere with each other so that the buckling deformation is smoothly and reliably performed.
  • the impact forces of the two buckling energy absorbing portions 1 1 a and 1 1 1 b are set to sequentially become peak values, and the impact energy absorbing material 1 is set.
  • the impact force against the vehicle collision energy absorbing material 103 can be kept substantially constant over the entire period of the collision energy absorption period by the vehicle energy distribution device 03.
  • the impact force against the vehicle collision energy absorbing material 103 should be set so as to be less than the allowable value (for example, 200 to 3 OO mZ s 2 ) that can secure the protection performance for pedestrians and occupants. As a result, it is possible to absorb the collision energy to the maximum while suppressing the impact force and securing the protection performance for pedestrians and occupants.
  • the two buckling energy absorbing portions 1 1 1 a and 1 1 1 lb are changed in protruding length to provide a difference in the collision timing at which collision energy is started to be absorbed.
  • the impact force of 1 1 1 was set to peak in two steps, at least the number and arrangement of the buckling energy absorbing sections 1 1 1, thickness and width, foaming ratio, arrangement density and cross-sectional shape, etc. Change one to give a difference in the buckling characteristics of the buckling energy absorbing part 1 1 1 after the collision, and adjust the peak value timing at which the impact force reaches the peak value after the actual collision to a different characteristic Then, the peak value timing may be set appropriately.
  • At least a buckling energy absorbing portion made of a synthetic resin material foam molded article, a buckling energy absorbing portion made of a synthetic resin-shaped solid member, and a buckling energy absorbing portion made of a metal material may be set so that the impact force of the buckling energy absorbing section has a peak value in a stepwise or continuous manner.
  • the buckling energy absorbing portions having different peak values may be set so that the impact force of the buckling energy absorbing portions has a peak value in a stepwise or continuous manner.
  • the configuration of the collision energy absorbing material of the fourth embodiment may be partially modified to be configured as follows.
  • the same members as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the long buckling energy absorbing sections 1 1 1 1a are arranged on the upper and lower sides of a pair of short buckling energy absorbing sections 1 1 1b, as shown in FIG.
  • a pair of long buckling energy absorbing portions 1 1 1 a may be provided with short buckling energy absorbing portions 1 1 1 b on both upper and lower sides.
  • the bending energy absorbing portions 1 1 1b and 1 1 1a may be arranged alternately.
  • the impact energy absorbing material 103 has two types of buckling energy absorbing parts 1 1 a and 1 1 b with two different protruding lengths.
  • An absorbing unit may be used. In this case, it is possible to finely adjust the impact force of the collision energy absorber 103 at the time of the collision.
  • the energy absorption unit may be used. Also, as in the case of the collision energy absorbing material 103B shown in FIGS. 39 and 40, plural types of buckling allowable spaces 1 1 2B having different depths are formed in place of the buckling allowable space 112. And a pair of upper and lower buckling energy absorbing sections 120 having different wall thicknesses at the distal end side and the base side, and a buckling energy absorbing section 1 1 1 a disposed therebetween. 1 B may be provided.
  • a buckling energy absorbing portion 111C extending forward to the vicinity of the fixed part 110
  • the front end portion 121 of the buckling energy absorbing portion 111C is formed into a wave shape that continuously or stepwisely oscillates in the front-rear direction in a substantially horizontal plane, so that the peak value timing after the collision is It may be set to change continuously or stepwise over the valley.
  • the collision timing may be adjusted by shifting the phase of the wave of the adjacent buckling energy absorbing section 111 C or changing the cycle of the wave.
  • a buckling energy absorbing member 111D extending forward from the fixed portion 110 to the vicinity of the bumper fascia 102, as shown in a collision energy absorbing material 103D shown in FIG.
  • slits 1 2 2 extending from the front edge to the rear side are formed at set intervals in the vehicle width direction, and the rear end of this slit 1 2 2 is stepwise in the front-rear direction.
  • the depth of the adjacent slits 122 may be set so that the slits are arranged in a wave shape that oscillates.
  • the timing of the collision may be adjusted by shifting the phase of the wave of the adjacent buckling energy absorbing section 1 1 1 D or changing the cycle of the wave.
  • buckling energy absorbers extending forward at fixed intervals in the vehicle width direction with respect to the fixed part 110, such as the collision energy absorbing material 103E shown in Figs. 43 and 44.
  • the front edge of the buckling energy-absorbing section 111E which is located near the bumper face 102, is continuously or stepwise in the front-rear direction in the vertical plane. It is also possible to form a wave shape having an amplitude so that the collision timing at which the collision energy is absorbed is changed continuously or stepwise over the peak and the valley.
  • buckling energies extending forward at fixed intervals in the vehicle width direction with respect to the fixed part 110, such as the collision energy absorbing material 103F shown in Figs. 45 and 46.
  • the absorption section 1 11 F is provided vertically, and the buckling energy absorption section 1 1 1 F has a buckling energy absorption section 1 so that the front end of the F section has a wave shape that gradually oscillates in the front-rear direction in the horizontal plane.
  • a height of 1 1 F may be set.
  • the buckling energy-absorbing portion 1 11 can be of any shape other than a plate, and the impact energy absorbing materials 103G and 3H shown in Figs. 47 (a) and (b) can be used.
  • a columnar or prismatic buckling energy absorbing portion 125 may be used, or an oval type or an elongated rib shape as shown in a collision energy absorbing material 103 I shown in FIG. 47 (c).
  • Buckling energy absorbing sections 1 26 and 1 27 may be used, or cylindrical, square cylindrical or conical as shown in the collision energy absorbing material 103 J shown in Fig. 47 (d).
  • a frustoconical buckling energy absorbing portion 128 may be used.
  • the arrangement density of the buckling energy absorbing part may be increased or the cross-sectional area of the buckling energy absorbing part may be set larger than the other parts.
  • the energy density of the buckling energy absorbing portion 125 at the middle part in the height direction is increased, as shown in the collision energy The value timing may be delayed.
  • the length in the vehicle width direction of the buckling energy absorbing portions 126 on both the upper and lower sides is reduced in the middle in the height direction.
  • the length of the buckling energy absorbing part 127 is set shorter than the length of the buckling energy absorbing part 127, and the cross-sectional area of the buckling energy absorbing part 127 is set large in the middle of the height direction, and the peak value timing after the collision May be delayed.
  • the buckling energy absorbing portion 111 and the fixing portion 110 may be integrally molded, or may be separately molded and integrated with an adhesive or the like. With this configuration, it is necessary to assemble the collision energy absorbing material 103. For example, it is possible to easily produce a collision energy absorbing material having a plurality of types of buckling energy absorbing portions having different expansion ratios, and to use a synthetic resin.
  • a collision energy absorbing material composed of a combination can be easily manufactured.
  • the higher the expansion ratio the more easily buckling deformation occurs.
  • the buckling energy absorbing portion it is possible to adjust the impact force of the buckling energy absorbing portion after the collision to be close to a predetermined value.
  • the impact load is received at the tip of the buckling energy absorbing part 111.
  • a buckling energy absorbing portion 111 K integrally formed with a plate-shaped receiving portion 130 may be provided.
  • the pedestrian protection performance can be further improved.
  • similar effects can be obtained for the collision energy absorbing material other than the collision energy absorbing material 103 K by arranging the fixed portion 110 on the bumper face 102 side with the front and rear reversed. can get.
  • the buckling energy absorber 131 which extends rearward on the bumper face 102, is formed in the vehicle width direction and three buckles.
  • the buckling energy absorbing portions 1 1 1 a and 1 3 1 may be configured to be short and absorb impact energy.
  • the buckling energy absorbing portions 1 1 1 and 1 3 of the bumper reinforcing material 101 are omitted, and the buckling energy absorbing portions 1 1 1 a and 1 3 1 are formed in the bumper face 102. You may. (Fifth embodiment)
  • the second vehicle collision energy absorbing material according to the present invention is applied to a front side door of a vehicle.
  • a side door body 144 having a closed cross section composed of a door outer panel 144 and a door inner panel 142 is provided.
  • a door trim 146 is provided on the passenger compartment side of the side door body 143.
  • the upper side projection 144 and the lower side projection 144 extending along the entire length of the door trim 146 in the front-rear direction of the vehicle body are provided so as to project toward the passenger compartment corresponding to the occupant's chest and waist.
  • An upper impact energy absorbing material 1 4 7 is provided in the upper projection 1 4 4 between the door inner panel 1 4 2 and the door trim 1 4 6.
  • a lower collision energy absorbing member 148 is provided in the lower protrusion 144 between the door inner panel 144 and the door trim 146.
  • the upper and lower collision energy absorbers 144 and 148 are basically the same in configuration but different in size from the collision energy absorber 103 in the fourth embodiment. Replace the bumper reinforcement material 101 with the door inner panel 1 4 2, replace the bumper face 102 with the door trim 1 4 6, and replace the vehicle width direction with the vehicle front-rear direction to assemble it to the side door 1 40 be able to.
  • the collision energy absorbing material 147 is composed of a substantially flat plate-shaped fixing portion 151 elongated in the longitudinal direction of the vehicle body, and three buckling energy absorbing members extending from the fixing portion 151 to the door trim 146 side. Part 1 and 2 are provided.
  • the upper and lower buckling energy absorbers 15 2 a of the buckling energy absorbers 15 2 are arranged up to the vicinity of the door trim 14 6, and the buckling energy arranged between the two buckling energy absorbers 15 2 a
  • the absorption section 15 2 b is shorter than the buckling energy absorption section 15 2 a.
  • the collision energy absorbing material 148 is composed of a substantially flat fixing portion 153 elongated in the longitudinal direction of the vehicle body, and three buckling energy absorbing portions 155 extending from the fixing portion 153 to the door trim 146 side. 4 and have.
  • the upper and lower buckling energy absorbers 1 54 4a of the buckling energy absorbers 1 54 are arranged up to the vicinity of the door trim 1 46, and are located between the two buckling energy absorbers 1 54 4a.
  • the buckling energy absorbing portion 154b of the buckling energy absorbing portion 154b is shorter than the buckling energy absorbing portion 154a.
  • the present invention can be applied to the front side door 140 on the driver's seat side, and the front side door on the passenger side can be applied to the front side door 140 on the driver's seat side.
  • the present invention can be applied to the same manner.
  • the second vehicle collision energy absorbing material according to the present invention is applied to a front pillar 160 of an automobile.
  • a pillar body 164 having a closed cross-section composed of a pillar outer panel 162 and a pillar inner panel 161 is provided.
  • a pillar trim 163 is provided on the passenger compartment side of the pillar body 164.
  • a collision energy absorbing material 165 is provided between the pillar inner panel 161 and the pillar trim 163.
  • the collision energy absorbing material 165 is different in size from the collision energy absorbing material 103 in the fourth embodiment, but basically has the same configuration as the collision energy absorbing material 103 in the fourth embodiment. Is replaced with pillar inner panel 1 6 1, Pampa 1 fascia 1 0 2 is replaced with pillar trim 1 63, and the vehicle width direction is replaced with the front pillar 1 60 0 length direction to assemble to the front pillar 16 0 Can be
  • the collision energy absorbing material 16 5 includes an elongated fixing portion 17 1 extending along the pillar inner panel 16 1, and seven buckling members extending from the fixing portion 17 1 to the pillar trim 16 3 side.
  • An energy absorbing section 17 2 is provided.
  • the buckling energy absorbing section 1 7 2a of the buckling energy absorbing sections 1 ⁇ 2 is arranged close to the pillar trim 16 3, and the buckling energy absorbing section 1 7 2b is the buckling energy absorbing section 1 7 2a
  • the two buckling energy absorbing sections 172a and 172b are arranged alternately.
  • the collision timing at which the buckling energy absorbing portions 17 2 start absorbing the collision energy is shifted, and the impact is reduced. It is possible to absorb the collision energy as much as possible while keeping the force from exceeding the allowable value.
  • the collision energy absorbing material 165 instead of the collision energy absorbing material 165, it is possible to similarly install various types of collision energy absorbing materials exemplified in the fourth embodiment.
  • the present invention is applied to the front pillar 160, but the present invention can be similarly applied to the center pillar and the rear pillar.
  • the present invention is applied to the bumper, the side door, and the flyer of the vehicle has been described.
  • the present invention can be similarly applied to other parts. Next, the performance test of the collision energy absorption performance will be described.
  • a buckling energy absorbing material As a buckling energy absorbing material, a buckling energy absorbing material formed by the pease method using pre-expanded beads made of a polypropylene resin (using Kanebuchi Chemical's raw material Eperan-PP). 4. Eight times, as shown in Fig.
  • the buckling energy absorbers 180A and 181A which are the same size as the materials 180 and 181, but are set to a magnification of 4.0 times (using Eperan-PP, a raw material manufactured by Kanegafuchi Chemical) Made.
  • Invention Example 11 As shown in FIG. 54 (a), two buckling energy absorbing members 180 are erected substantially in parallel at an interval of 80 mm, and two buckling energy absorbing members are provided inside thereof. Energy absorbers 18 1 were erected at 20 mm intervals, and these four buckling energy absorbers 180, 181 were integrally connected by three bottom plates 182. Test specimens were manufactured.
  • Invention Example 12 As shown in FIG. 54 (b), a test piece in which the bottom plate 182 was omitted from Invention Example 11 was produced.
  • Invention Example 13 As shown in FIG. 54 (c), two buckling energy absorbing members 18 1 A were erected substantially in parallel at an interval of 80 mm, and two Test pieces were prepared with energy absorbers 18 OA standing upright at 20 mm intervals.
  • Invention Example 14 As shown in FIG. 54 (d), two buckling energy absorbing members 180 are erected substantially in parallel at an interval of 80 mm, and two buckling energy absorbing members 180 A test piece was prepared in which bending energy absorbers 180 B were erected at intervals of 20 mm. Comparative Example 11 1: As shown in Fig.
  • the molded body had a magnification of 17 times (using Kanebuchi Chemical's raw material Eperan-PP), a height of 60 mm, a width of 100 mm, and a length of 3 mm.
  • a test piece made of a plate-like compression energy absorbing material 185 mm in size was manufactured.
  • Comparative Example 12 As shown in Fig. 55 (b), two buckling energy absorbing materials 1 made of solid polypropylene resin having a thickness of 3.0 mm, a height of 38 mm, and a length of 300 mm 1 A test piece was prepared in which 80 B were erected almost in parallel with a spacing of 25 mm.
  • Comparative Example 13 3 Two buckling energy absorbing members made of a solid polypropylene resin having a thickness of 2.5 mm, a height of 38 mm, and a length of 300 mm were used in the same manner as in Comparative Example 2 to 25 mm. Specimens were erected substantially parallel to each other at intervals.
  • test pieces were sequentially set on the receiving table, and the center of the length direction of the test piece was set along the width direction.
  • the weight was 34.8 kg.
  • Inventive Example 13 weighs 40.8, and Inventive Example 14 weighs 28.8 kg, a collision object consisting of a round bar having a diameter of 70 mm was dropped from a drop height of 81.6 cm. At that time, the relationship between the displacement and acceleration of the test piece was measured, and the measurement results shown in FIGS. 56 to 59 were obtained.
  • the test pieces were sequentially set on the receiving table, and the center of the length direction of the test pieces was set along the width direction.
  • Comparative Example 11 the weight was 40.8 kg and the diameter was 40.8 kg.
  • a collision object consisting of a ⁇ 70 mm round rod was dropped from a drop height of 81.6 cm, and in Comparative Example 12 a collision consisting of a 21.3 kg round rod with a diameter of ⁇ 70 mm was performed. An object was dropped and collided from a drop height of 21.0 cm.
  • Comparative Example 13 a collision object consisting of a 21.3 kg round bar with a diameter of 70 mm was dropped and collided from a drop height of 16.0 cm.
  • the relationship between the displacement and the acceleration of the test piece at that time was measured, and the measurement results shown in FIGS. 60 to 62 were obtained. From these measurement results, the displacement, maximum acceleration, impact force, energy absorption, and energy absorption efficiency of the test piece were obtained, and Table 2 was obtained. (Table 2)
  • the collision energy is absorbed by combining the collision energy absorbing characteristics of the compression energy absorbing material and the buckling energy absorbing material. It is possible to maintain a substantially constant impact on the vehicle collision energy absorbing material throughout the entire period of the impact energy absorption period of the impact load in the vehicle, and to protect the pedestrians and occupants from the impact force on the vehicle collision energy absorbing material. By setting the target value at which the collision energy can be secured, it is possible to absorb the collision energy to the maximum while suppressing the impact force and securing the protection performance for pedestrians and occupants.
  • the compression energy absorbing material and the buckling energy absorbing material are configured to start the energy absorbing deformation at almost the same time with respect to the impact force.
  • the space for arranging the vehicle collision energy absorbing material that can be assembled to the vehicle body is provided. It is possible to absorb collision energy by making the most of the energy.
  • the optimal energy absorption characteristics as a whole can be adjusted by adjusting the disclosure timing of the energy absorption deformation of the compression energy absorber and the buckling energy absorber. realizable.
  • the impact force on the two energy absorbing materials is set to be substantially uniform over the entire period of the collision energy absorption period by the two energy absorbing materials, or the compression energy absorber is compressed and deformed over the entire period of the collision energy absorption period.
  • the buckling energy absorbing material is arranged so that it buckles and deforms at the beginning of the collision energy absorption period, the impact force acting on the pedestrian is kept low, and the entire colliding energy absorption period is used effectively. It is possible to efficiently absorb the collision energy. (Claim 5)
  • the buckling energy absorbing material is provided over the entire width of the bumper in the front-rear direction, or the buckling energy absorbing material is formed of a plate-shaped member made of a synthetic resin material.
  • the buckling energy absorber is provided along the entire width of the bumper in the front-rear direction, it becomes possible to apply a collision load to the buckling energy absorbing material from the initial stage of the collision. Energy can be absorbed effectively.
  • the compression energy absorbing material is formed of a foamed molded article made of a synthetic resin, or is formed of a foamed molded article and the expansion ratio is set to 2 to 150 times, the energy absorption performance is sufficiently secured.
  • the foaming ratio it is possible to achieve the required collision energy absorption characteristics, and it is possible to make the vehicle collision energy absorbing material lightweight.
  • the buckling energy absorbing material is made of a foamed molded article made of a synthetic resin material or is made of a foamed material and the expansion ratio is set to 20 times or less, the compression is performed while sufficiently securing the collision energy absorbing performance.
  • the energy absorbing material and the buckling energy absorbing material can be integrally molded, reducing the number of assembling steps and the weight of the bumper vehicular collision energy absorbing material.
  • the buckling energy absorbing material can be buckled and deformed in the buckling allowable space.
  • the necessary collision energy absorbing effect is obtained. It becomes possible.
  • the molding process becomes somewhat complicated, but the mounting strength of the buckling energy absorbing material with respect to the compression energy absorbing material is improved. Vehicle The number of assembling steps can be reduced.
  • the buckling energy absorbing material and the compression energy absorbing material are separately molded and integrated, the number of components is increased, but the compression energy absorbing material can be easily molded, and the two energy absorbing materials are strengthened with an adhesive or the like. Can be integrated into
  • the core material of the vehicle bumper is composed of the vehicle collision energy absorbing material
  • the impact force against the vehicle collision energy absorbing material is set to a target value that can protect pedestrians, It is possible to absorb the collision energy as much as possible while ensuring the protection performance of pedestrians.
  • the buckling energy absorbing material is provided integrally with the bumper face, and the compression energy absorbing material is provided with an assembling space for receiving the buckling energy absorbing material, because the number of components constituting the core material can be reduced.
  • At least one of the collision timing at which the collision energy is started to be absorbed and the peak value timing at which the impact force reaches a peak value after the collision is determined by the following steps: Buckling energy absorption part set differently or continuously, so that the buckling energy absorption part has a peak value in a stepwise or continuous manner from the start to the completion of impact absorption by the vehicle collision energy absorbing material
  • Buckling energy absorption part set differently or continuously, so that the buckling energy absorption part has a peak value in a stepwise or continuous manner from the start to the completion of impact absorption by the vehicle collision energy absorbing material
  • the impact force against the vehicle's collision energy absorber to an allowable value that can ensure the protection performance of pedestrians and occupants, the impact force is suppressed and the protection performance of pedestrians and occupants is secured. It is possible to absorb energy to the maximum.
  • a plurality of buckling energy absorbing portions having different combinations of at least one of the collision timing and the peak value timing are independently provided, and the plurality of buckling energy absorbing portions are provided.
  • the absorbing energy may be absorbed by one buckling deformation stepwise or continuously, or a buckling energy absorbing part having at least one of the collision timing and the peak value timing different from each other may be integrally provided,
  • the integrated buckling energy absorbing portion may absorb the collision energy by buckling deformation stepwise or continuously. If provided independently, the setting of the peak value of the impact force absorption and the amount of deformation can be designed relatively freely. In addition, when they are provided integrally, the design of the buckling energy absorbing part becomes complicated, but the structure can be simplified with the total impact energy absorbing material.
  • the height of the buckling energy absorbing section may be changed so that at least one of the collision timing and the peak value timing is different, and the thickness, width, arrangement density, and cross-sectional shape of the buckling energy absorbing section May be set so that the peak value timings are different, or at least one of the collision timing and the peak value timing may be set differently by changing these combinations arbitrarily.
  • the buckling energy absorbing section may be constituted by a solid member made of a synthetic resin material. In this case, it is preferable to form the buckling energy absorbing portion integrally with the vehicle-side member since the collision energy absorbing performance can be improved while minimizing the number of components.
  • the peak value timing can be set differently by changing the expansion ratio of the buckling energy absorbing section.
  • the foaming ratio of the foam molded body constituting the buckling energy absorbing portion is set to 45 times or less, the impact energy absorbing performance can be sufficiently ensured while the weight of the vehicle impact energy absorbing material is reduced.
  • the buckling energy absorbing section is provided with a buckling energy absorbing section composed of a solid-shaped member made of a synthetic resin material and a buckling energy absorbing section composed of a foam molded body made of a synthetic resin material, Constructed of solid material made of synthetic resin from the start of energy absorption
  • the buckling energy absorbing part functions to enable the impact force to approach the setting in a short time. Thereafter, the impact energy can be absorbed by the buckling energy absorbing portion made of foam, so that the collision energy absorbing efficiency can be further improved.
  • Providing buckling allowance spaces on both sides of the buckling energy absorbing section is necessary because the buckling energy absorbing sections are prevented from interfering with each other when the buckling energy absorbing section deforms. It is possible to easily and reliably obtain the collision energy absorbing effect.
  • the impact force against the vehicle collision energy absorbing material can be set to a target value that can protect pedestrians.
  • the impact force against the collision energy absorber for vehicles when applied to door pillars, by setting the impact force against the collision energy absorber for vehicles to a target value that can protect the occupants, the protection of the occupants during contact with the door pillars It is possible to absorb the collision energy to the maximum while ensuring the performance.

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Abstract

 簡単な構成の衝突エネルギー吸収材により、衝突エネルギーを効率的に吸収することを可能となして、歩行者に対する保護性能を高めたり、乗員の保護性能を高め得る車両用衝突エネルギー吸収材及びそれを用いた車両の衝突エネルギー吸収構造を提供する。 具体的には、圧縮変形による圧縮エネルギー吸収材10と、坐屈変形による坐屈エネルギー吸収材20とを備え、両エネルギー吸収材10,20の組み合わせにより、車体への衝突エネルギーを吸収したり、衝撃力のピーク値が設定値以下となる坐屈特性を持つとともに、衝突エネルギーの吸収を開始する衝突タイミングと、衝突してから衝撃力がピーク値となるピーク値タイミングの少なくとも一方を、段階的又は連続的に異なるように設定した坐屈エネルギー吸収部11a、11bを有し、この坐屈エネルギー吸収部11a、11bの坐屈変形により車体への衝突エネルギーを吸収したりする。

Description

糸田 » 車両用衝突エネルギー吸収材及びそれを用いた
車両の衝突エネルギー吸収構造 技術分^
本発明は、 バンパーやサイドドアやビラ一などに好適に利用可能な車両用衝 突エネルギー吸収材及びそれを用いた車両の衝突エネルギー吸収構造に関する 背景技術
車両の衝突エネルギー吸収構造として、 歩行者に対する保護性能を高めるた め、バンパーフエイシヤーの内側に衝突エネルギ一吸収材を組み込んだものや、 乗員の保護性能を高めるため、 ピラーやサイドドアなどの車室側の,ト.リムの内 側に衝突エネルギー吸収材を組み込んだものが種々提案され、 実用化されてい る。 : ': ■ ' : 例えば、車両用バンパーでは、車両の前端部に配置されるパンパ一補強材と、 バンパー補強材を覆うバンパーフエイシヤー間に、 ポリプロピレン系樹脂製の 発泡成形体からなる衝突エネルギー吸収材を設け、 衝突エネルギー吸収材が圧 縮変形することにより、 パンパ一に作用する衝突エネルギーを吸収するように 構成した車両用バンパー (例えば、 特開 2 0 0 2— 1 4 4 9 8 9号公報参照。 ) や、 バンパー前部に前後隔壁によって中空部を 2重に形成するとともに、 前後 隔壁のいずれか一方に、 他方の隔壁と離間して対峙する複数個のリブを突設し てなり、 バンパーが障害物と比較的弱く衝突した場合には、 バンパーの前壁が 橈んで衝突エネルギーが緩衝され、 強く衝突した場合には、 リブが坐屈変形す ることによつて衝突エネルギーを緩衝するように構成した車両用バンパーが提 案されている (例えば、 実開昭 5 7 - 3 7 0 5 1号公報参照。 ) 。
一方、 バンパーによる衝突エネルギー吸収期間の全期間にわたって、 衝突ェ ネルギー吸収材に作用する衝撃力が略一様になるように設定することで、 バン パーに作用する衝突エネルギーを効率よく吸収できることが知られている (例 えば、 特開 2 0 0 2— 1 7 2 9 8 7号公報参照。 ) 。
また、 ピラーでは、 ピラートリムとピラーインナパネル間の隙間にクッショ ン材を配置させたピラー構造が提案されている (例えば、 特開平 6— 2 1 1 0 ' 8 8号公報参照。 ) 。
更に、 サイドドアでは、 ドアトリムに着座した乗員の胸部と腰部に対応させ て車室側へ突出する上下 1対の突部を形成し、 ドアトリムとドアインナパネル 間において突部の内側にクッション材を配置させたサイドドア構造が提案され ている (例えば、 特開平 8— 6 7 1 4 4号公報参照。 ) 。
前述した従来のバンパーゃピラーやサイドドアにおけるエネルギー吸収構造 では、 基本的には、 発泡成形体の圧縮変形又はリブの坐屈変形により衝突エネ ルギーを吸収しているが、 図 3に示すように、 圧縮エネルギー吸収材において はその変位が大きくなるにしたがって、 作用する衝撃力が大きくなる傾向を示 し、 坐屈エネルギー吸収材においては衝撃力が作用した初期段階において、 作 用する衝撃力が急速に大きくなつてピーク値を迎え、 その後は衝撃力が急速に 低下する傾向を示す。 このため、 歩行者や乗員の安全性能を高めるため衝撃力 のピーク値を低く設定しょうとすると、 圧縮エネルギー吸収材においては、 衝 突エネルギーの吸収初期において衝突エネルギーを十分に吸収できず、 また坐 屈エネルギー吸収部においては、 衝撃力がピーク値を迎えた後の衝突エネルギ 一の吸収後期において衝突エネルギーを十分に吸収できないという問題がある, もっとも、 エネルギー吸収材の変位量を大きく設定すれば、 衝突エネルギーの 吸収量もそれに応じて大きくなるのであるが、 自動車等の車両用に適用する場 合には極限られたスペース内にエネルギー吸収材を配置させる必要があること から、 衝撃力を抑制しつつ衝突エネルギーを十分に吸収することが困難であつ た。
本発明の目的は、 簡単な構成の衝突エネルギー吸収材により、 衝突エネルギ 一を効率的に吸収することが可能となり、歩行者に対する保護性能を高めたり、 乗員の保護性能を高め得る車両用衝突エネルギー吸収材及びそれを用いた車両 の衝突エネルギー吸収構造を提供することである。 発明の開示
図 3に示すように、 圧縮エネルギー吸収材においてはその変位が大きくなる にしたがって、 作用する衝撃力が大きくなる傾向を示し、 坐屈エネルギー吸収 材においては衝撃力が作用した初期段階において、 作用する衝撃力が急速に大 きくなつてピーク値を迎え、 その後は衝撃力が急速に低下する傾向を示す。 一 方、 歩行者や乗員の保護性能を高めるには、 歩行者や乗員に対する衝撃力が過 剰に大きくならないように設定する必要がある。 本発明者らは、 歩行者や乗員 の保護性能を向上し得る車両用衝突エネルギー吸収材の構成について鋭意検討 した結果、 圧縮エネルギー吸収材と坐屈エネルギー吸収材の衝突エネルギー吸 収特性を組み合わせることで、 車両用衝突エネルギー吸収材による衝突ェネル ギー吸収期間の全期間にわたってそれに対する衝撃力を、 歩行者や乗員を保護 可能な目標値に維持させて、 歩行者や乗員の保護性能を確保しつつ、 衝突エネ ルギーを最大限吸収可能な車両用衝突エネルギー吸収材を実現できるとの発想 を得て、 本発明を完成する 至った。
本発明に係る第 1の車両用衝突エネルギー吸収材は、 圧縮変形による圧縮ェ ネルギー吸収材と、 坐屈変形による坐屈エネルギー吸収材とを備え、 両ェネル ギー吸収材の組み合わせにより、 車体への衝突エネルギーを吸収するものであ る。
前述のように圧縮エネルギー吸収材においてはその変位が大きくなるにした がって、 作用する衝撃力が大きくなる傾向を示し、 坐屈エネルギー吸収材にお いては衝撃力が作用した初期段階において、 作用する衝撃力が急速に大きくな つてピーク値を迎え、 その後は衝撃力が急速に低下する傾向を示すことになる が、 この車両用衝突エネルギー吸収材では、 圧縮エネルギー吸収材と坐屈エネ ルギ一吸収材とを組み合わせて衝突エネルギーを吸収するので、 車両用衝突ェ ネルギー吸収材による衝突エネルギー吸収期間の全期間にわたって、 車両用衝 突エネルギー吸収材に対する衝撃力を略一定に維持することが可能となる。 し たがって、 車両用衝突エネルギー吸収材に対する衝撃力を歩行者や乗員を保護 可能な目標値に設定することで、 衝撃力を抑えて歩行者や乗員の保護性能を確 保しつつ、 衝突エネルギーを最大限吸収することが可能となる。 0821
4
(請求項 2, 3 )
ここで、 前記圧縮エネルギー吸収材と坐屈エネルギー吸収材とが衝撃力に対 して略同一タイミングでエネルギー吸収変形を開始してもよいし、 異なるタイ ミングでエネルギー吸収変形を開始してもよい。 前者の場合には、 車体に組付 可能な車両用衝突エネルギー吸収材の配置スペースを最大限有効活用して、 衝 突エネルギーを吸収することが可能となる。 後者の場合には、 圧縮エネルギー 吸収材と坐屈エネルギー吸収材のエネルギー吸収変形の開示タイミングを調整 することで、 全体として最適なエネルギー吸収特性を実現できる。
(請求項 4 )
前記両エネルギー吸収材に対する衝撃力が、 両エネルギー吸収材による衝突 エネルギー吸収期間の全期間にわたって略一様になるように設定することが好 ましい。 このようにエネルギー吸収材に対する衝撃力が衝突エネルギー吸収期 間の全期間にわたって略一様になるように設定すると、 歩行者に作用する衝撃 力を低く抑えつつ、 衝突エネルギー吸収期間全体を有効利用して衝突エネルギ 一を効率的に吸収することが可能となる。
(請求項 5 )
前記圧縮エネルギー吸収材を両エネルギー吸収材による衝突エネルギー吸収 期間の全期間にわたって圧縮変形するように配置し、 坐屈エネルギー吸収材を 衝突エネルギー吸収期間の初期において坐屈変形するように配置できる。 圧縮 衝撃材は、 衝突エネルギー吸収期間の終了側へ行くにしたがって衝撃力が大き くなり、坐屈エネルギー吸収材は坐屈変形しているときに衝撃力が大きくなり、 それ以外では衝撃力が小さくなる。 この発明では、 衝突エネルギー吸収期間の 初期において、 坐屈エネルギー吸収材が坐屈変形して衝撃力が吸収され、 衝突 エネルギー吸収期間の後期において、 圧縮エネルギー吸収材による衝撃力が大 きくなるので、 両エネルギー吸収材による衝突エネルギー吸収作用の合成によ り、 歩行者に作用する衝撃力を低く抑えつつ、 衝突エネルギー吸収期間の全期 間にわたって略一様な衝撃力で衝突エネルギーを吸収でき、 衝突エネルギー吸 収期間全体を有効利用して衝突エネルギーを効率的に吸収することが可能とな る。 (請求項 6、 7 )
前記圧縮エネルギー吸収材を合成樹脂からなる発泡成形体で構成したり、 発 泡成形体で構成してその発泡倍率を 2〜 1 5 0倍に設定できる。 このように構 成すると、 エネルギー吸収性能を十分に確保しつつ、 発泡倍率の調整により要 求の衝突エネルギー吸収特性を実現できると共に、 車両用衝突エネルギー吸収 材を軽量に構成できる。
(請求項 8、 9 , 1 0 )
前記坐屈エネルギー吸収材を合成樹脂材料からなるソリッド状部材で構成し てもよい。 また、 この場合には、 前記坐屈エネルギー吸収材を合成樹脂材料か らなる発泡成形体で構成したり、 発泡体で構成してその発泡倍率を 2 0倍以下 に設定することが好ましい。 このように構成すると、 衝突エネルギー吸収性能 を十分に確保しつつ、 圧縮エネルギー吸収材と坐屈エネルギー吸収材とを一体 成形でき、 組立て作業工数を削減できると共に、 バンパーの車両用衝突エネル ギー吸収材を軽量に構成できる。
(請求項 1 1 ) ' ' 前記坐屈エネルギー吸収材の上下両側に、 例えば図 1、 図 2に符号 1 3で示 すような坐屈許容空間を設けることができる。 この場合には、 坐屈エネルギー 吸収材を坐屈許容空間内において坐屈変形させることが可能となるので、 坐屈 エネルギー吸収材が坐屈変形するときに、 坐屈エネルギー吸収材と圧縮エネル ギー吸収材とが干渉したり、 坐屈エネルギー吸収材同士が干渉したりすること が抑制されるので、 必要とする衝突エネルギー吸収効果を得ることが可能とな る。
(請求項 1 2 )
前記圧縮エネルギー吸収材に対して坐屈エネルギー吸収材をィンサート成形 により一体的に形成してもよい。 この場合には、 坐屈エネルギー吸収材を予め 製作し、 これを金型内にセットして、 圧縮エネルギー吸収材をインサート成形 するので、 成形工程は多少複雑になるが、 圧縮エネルギー吸収材に対する坐屈 エネルギー吸収材の取付け強度を向上でき、 後工程での車両組立て工数を少な くする事ができる。 (請求項 1 3 )
前記坐屈エネルギー吸収材と圧縮エネルギー吸収材とを別個に成形して一体 化させてもよい。 この場合には、 部品点数は増えるものの、 圧縮エネルギー吸 収材の成形を容易にでき、 両エネルギー吸収材を接着剤等により強固に一体化 できる。
(請求項 1 4 )
前記車両用衝突エネルギー吸収材を用いて車両用バンパーの芯材を構成する こともできる。 この場合には、 歩行者を保護可能な目標値に車両用衝突エネル ギ一吸収材に対する衝撃力を設定することこで、 パンパ一との接触時における 歩行者の保護性能を確保しつつ、 衝突エネルギーを最大限 ¾収することが可能 となる。
(請求項 1 5 )
前記坐屈エネルギー吸収材をバンパーの前後方向の全幅にわたって設けるこ とも好ましい。 この場合には、 坐屈エネルギー吸収材に対して衝突初期の段階 から衝突荷重を作用させることが可能となり、 坐屈エネルギー吸収材により衝 突初期における衝突エネルギーを効果的に吸収できる。
(請求項 1 6 )
前記坐屈エネルギー吸収材を合成樹脂材料からなる板状部材で構成し、 この 坐屈エネルギー吸収材を略水平面内において、 バンパーの長さ方向に沿い且つ バンパーの前後方向の全幅にわたって設けることもできる。
(請求項 1 7 )
前記坐屈エネルギー吸収材をパンパ一フエイシヤーに一体的に設け、 圧縮ェ ネルギー吸収材に坐屈エネルギー吸収材を受け入れる組付空間を形成すること もできる。 この場合には、 芯材を構成する部品点数を少なくできるので好まし い。
(請求項 1 8 )
また、 本発明者らは、 坐屈エネルギー吸収材のみを用いた場合でも、 衝突し てから複数のピーク値が順次発生するように構成することで、 車両用衝突エネ ルギー吸収材による衝突エネルギー吸収期間の全期間にわたってそれに対する 2003/010821
7 衝撃力を例えば歩行者や乗員を保護可能な目標値に維持させて、 歩行者や乗員 の保護性能を確保しつつ、 衝突エネルギーを最大限吸収可能な車両用衝突エネ ルギー吸収材を実現できるとの発想を得て、 本発明に係る第 2の車両用衝突ェ ネルギ一吸収材を完成するに至った。
本発明に係る第 2の車両用衝突エネルギー吸収材は、 衝撃力のピーク値が設 定値以下となる坐屈特性を持つとともに、 衝突エネルギーの吸収を開始する衝 突タイミングと、 衝突してから衝撃力がピーク値となるピーク値タイミングの 少なくとも一方を、 段階的又は連続的に異なるように設定した坐屈エネルギー 吸収部を有し、 この坐屈エネルギー吸収部の坐屈変形により車体への衝突エネ ルギーを吸収するものである。
前述のように坐屈エネルギー吸収材においては、 衝撃力が作用した初期段階 において、 作用する衝撃力が急速に大きくなつてピーク値を迎え、 その後は衝 撃力が急速に低下する傾向を示すことになるが、 この車両用衝突エネルギー吸 収材では、 衝突エネルギーの吸収を開始する衝突タイミングと、 衝突してから 衝撃力がピーク値となるピーク値タイミングの少なくとも一方を、 段階的又は 連続的に異なるように設定した坐屈エネルギー吸収部を有するので、 車両用衝 突エネルギー吸収材による衝撃吸収の開始から完了まで間において段階的ある いは連続的に坐屈エネルギー吸収部がピーク値となり、 車両用衝突エネルギー 吸収材による衝突エネルギー吸収期間の全期間にわたつて、 車両用衝突エネル ギー吸収材に対する衝撃力を略一定に維持することが可能となる。したがって、 車両用衝突エネルギー吸収材に対する衝撃力を歩行者や乗員を保護可能な許容 値に設定することで、 衝撃力を抑えて歩行者や乗員の保護性能を確保しつつ、 衝突エネルギーを最大限吸収することが可能となる。
(請求項 1 9、 2 0 )
ここで、 前記衝突タイミングとピーク値タイミングの少なくとも一方が異な る組み合わせの複数の坐屈エネルギー吸収部を独立に設け、 これら複数の坐屈 エネルギー吸収部が段階的又は連続的に坐屈変形することで衝突エネルギーを 吸収すること、 前記衝突タイミングとピーク値タイミングの少なくとも一方が 異なる坐屈エネルギー吸収部を一体的に設け、 この一体的な坐屈エネルギー吸 3 010821
8 収部が段階的又は連続的に坐屈変形することで衝突エネルギーを吸収すること が好ましい。 独立に設ける場合には、 衝撃力吸収ピーク値、 並びに変形量の設 定を比較的自由に設計することが可能となる。また、一体的に設ける場合には、 坐屈エネルギ一吸収部の設計は複雑となるが、 衝突エネルギー吸収材トータル では構造を簡略化することが可能となる。
(請求項 2 1〜2 5 )
前記坐屈エネルギー吸収部の高さを変えて衝突タイミングとピーク値夕イミ ングの少なくとも一方が異なるように設定すること、 前記坐屈エネルギー吸収 部の厚み、 幅、 配設密度、 断面形状を変えてピ一ク値タイミングが異なるよう に設定すること、 これらの組み合わせを任意に変えることで、 衝突タイミング とピーク値タイミングの少なくとも一方が異なるように設定することも好まし い。
(請求項 2 6、 2 7 )
前記坐屈エネルギー吸収部は、 合成樹脂材料からなるゾリッド状部材で構成 できる。 この塲合には、 前記坐屈エネルギー吸収部を車両側部材に一体形成し てもよい。 例えば、 バンパーやドアゃピラーに本発明を適用する場合には、 バ ンパ一フェイシャ一やドアトリムゃピラートリムに坐屈エネルギー吸収部を一 体的に形成することで、 部品点数を極力少なくしつつ衝突エネルギー吸収性能 を向上できる。
(請求項 2 8〜3 1 )
前記坐屈エネルギー吸収部を合成樹脂材料からなる発泡成形体で構成するこ と、 前記坐屈エネルギー吸収部として、 合成樹脂材料からなるソリッド状部材 で構成した坐屈エネルギー吸収部と、 合成樹脂材料からなる発泡成形体で構成 した坐屈エネルギー吸収部とを備えたものを用いることも好ましい。 また、 こ のような発泡成形体を用いる場合には、 坐屈エネルギー吸収部の発泡倍率を変 えてピーク値タイミングが異なるように設定してもよい。 更に、 車両用衝突ェ ネルギー吸収材を軽量に構成しつつ、 衝突エネルギー吸収性能を十分に確保す るため、 前記坐屈エネルギー吸収部を構成する発泡成形体の発泡倍率を 4 5倍 以下に設定することもできる。 (請求項 3 2 )
前記坐屈エネルギー吸収部の両側に、 例えば図 3 4に符号 1 1 2で示すよう な坐屈許容空間を設けることも好ましい。 この塲合には、 坐屈エネルギー吸収 部を坐屈許容空間内において坐屈変形させることが可能となるので、 坐屈エネ ルギー吸収部が坐屈変形するときに、 坐屈エネルギー吸収部同士が干渉するこ とが抑制されるので、 必要とする衝突エネルギー吸収効果を容易に且つ確実に 得ることが可能となる。
(請求項 3 3 )
請求項 1記載の車両用衝突エネルギー吸収材における坐屈エネルギー吸収材 に、 前記請求項 1 8〜3 2のいずれか 1項記載の車両用衝突エネルギー吸収材 を適用することも可能である。
(請求項 3 4 )
本発明に係る第 1の車両の衝突エネルギー吸収構造は、 請求項 1〜3 3のい ずれか 1項記載の車両用衝突エネルギー吸収材を車体の前端部に車幅方向に設 けたパンパ一補強材と、 それを覆うバンパーフエイシヤー間の空間内に設けて なるものである。 このような構造のバンパーにおいては、 歩行者を保護可能な 目標値に車両用衝突エネルギー吸収材に対する衝撃力を設定することこで、 バ ンパーとの接触時における歩行者の保護性能を確保しつつ、 衝突エネルギーを 最大限吸収することが可能となる。
(請求項 3 5 )
本発明に係る第 2の車両の衝突エネルギー吸収構造は、 請求項 1〜 1 3、 1 8〜 3 3のいずれか 1項記載の車両用衝突エネルギー吸収材をドアインナパネ ルとドアトリム間の空間内に設けてなるものである。 このような構造のドアに おいては、 乗員を保護可能な目標値に車両用衝突エネルギー吸収材に対する衝 擊カを設定することで、ドアとの接触時における乗員の保護性能を確保しつつ、 衝突エネルギーを最大限吸収することが可能となる。
(請求項 3 6 )
本発明に係る第 3の車両の衝突エネルギー吸収構造は、 請求項 1〜1 3、 1 8〜 3 3のいずれか 1項記載の車両用衝突エネルギー吸収材をピラーインナパ ネルとピラートリム間の空間内に設けてなるものである。 このような構造のピ ラーにおいては、 乗員を保護可能な目標値に車両用衝突エネルギー吸収材に対 する衝撃力を設定することこで、 ピラーとの接触時における乗員の保護性能を 確保しつつ、 衝突エネルギーを最大限吸収することが可能となる。 図面の簡単な説明
図 1は第 1の車両用衝突エネルギー吸収材を適用したフロントバンパーの縦 断面図、 図 2は同衝突エネルギー吸収材の正面図、 図 3は変位と衝撃力の関係 を示すグラフ、 図 4は他の構成の衝突エネルギー吸収材の正面図、 図 5は他の 構成の衝突エネルギー吸収材の正面図、 図 6は他の構成の衝突エネルギー吸収 材の正面図、 図 7は他の構成の衝突エネルギー吸収材の正面図、 図 8は他の構 成の衝突エネルギー吸収材の正面図、 図 9は他の構成の衝突エネルギー吸収材 を適用したフロントバンパーの縦断面図、 図 1 0は衝突エネルギー吸収材の構 成を一部変更した変位と衝撃力の関係を示すグラフ、 図 1 1は他の構成の衝突 エネルギー吸収材を適用したフロントバンパーの縦断面図、 図 1 2は他の構成 の衝突エネルギー吸収材を適用したフロントバンパーの縦断面図、 図 1 3は他 の構成の衝突エネルギー吸収材を適用したフロントバンパーの縦断面図、 図 1 4は他の構成の衝突エネルギー吸収材を適用したフロントバンパーの縦断面図. 図 1 5は他の構成の衝突エネルギー吸収材の正面図、 図 1 6は他の構成の坐屈 エネルギー吸収材の斜視図、 図 1 7は他の構成の坐屈エネルギー吸収材の斜視 図、 図 1 8は他の構成の坐屈エネルギー吸収材の平面図、 図 1 9は他の構成の 坐屈エネルギー吸収材の斜視図、 図 2 0は他の構成の衝突エネルギー吸収材を 適用したフロントバンパーの縦断面図、 図 2 1は第 1の車両用衝突エネルギー 吸収材を適用したフロントサイドドアの車室側から見た側面図、 図 2 2は図 2 1の A— A線断面図、 図 2 3は第 1の車両用衝突エネルギー吸収材を適用した ピラーを備えた車体の要部側面図、 図 2 4は図 2 3の B— B線断面図、 図 2 5 は評価試験で用いた試験片の斜視図、 図 2 6は同試験片の縦断面図、 図 2 7は 比較例の変位と加速度の関係を示すグラフ、 図 2 8は本発明例 1の変位と加速 度の関係を示すグラフ、 図 2 9は本発明例 2の変位と加速度の関係を示すダラ フ、 図 3 0は本発明例 3の変位と加速度の関係を示すグラフ、 図 3 1は本発明 例 4の変位と加速度の関係を示すグラフ、 図 3 2は本発明例 5の変位と加速度 の関係を示すグラフ、 図 3 3は本発明例 6の変位と加速度の関係を示すグラフ、 図 3 4は第 2の車両用衝突エネルギー吸収材を適用したフロントバンパーの縦 断面図、 図 3 5は同衝突エネルギー吸収材の正面図、 図 3 6は同衝突エネルギ 一吸収材の要部の斜視図、 図 3 7は変位と衝撃力の関係を示すグラフ、 図 3 8 は他の構成の衝突エネルギー吸収材を適用したフロントバンパーの縦断面図、 図 3 9は他の構成の衝突エネルギー吸収材を適用したフロントバンパーの縦断 面図、 図 4 0は同フロントバンパーで用いる衝突エネルギー吸収材の要部の斜 視図、 図 4 1は他の構成の衝突エネルギー吸収材を適用したフロントバンパー の要部の斜視図、 図 4 2は他の構成の衝突エネルギー吸収材を適用したフロン トパンパ一の要部の斜視図、 図 4 3は他の構成の衝突エネルギー吸収材を適用 したフロントバンパーの縦断面図、 図 4 4は同フロントバンパーで用いる衝突 エネルギー吸収材の要部の斜視図、 図 4 5は他の構成の衝突エネルギー吸収材 の平面図、 図 4 6は同衝突エネルギー吸収材の要部の斜視図、 図 4 7 ( a ) 〜 ( d ) はそれぞれ他の構成の衝突エネルギー吸収材の要部の斜視図、 図 4 8は 他の構成の衝突エネルギー吸収材を適用したフロントバンパーの縦断面図、 図 4 9は他の構成の衝突エネルギー吸収材を適用したフロントバンパーの縦断面 図、 図 5 0は第 2の車両用衝突エネルギー吸収材を適用したフロントサイドド ァの車室側から見た側面図、 図 5 1は図 5 0の C— C線断面図、 図 5 2は第 2 の車両用衝突エネルギー吸収材を適用したピラーを備えた車体の要部側面図、 図 5 3は図 5 2の D— D線断面図、 図 5 4 ( a ) 〜 (d ) はそれぞれ評価試験 で用いた本発明例の試験片の斜視図、 図 5 5 ( a ) ( b ) はそれぞれ評価試験 で用いた比較例の試験片の斜視図、 図 5 6は本発明例 1 1の変位と加速度の関 係を示すグラフ、 図 5 7は本発明例 1 2の変位と加速度の関係を示すグラフ、 図 5 8は本発明例 1 3の変位と加速度の関係を示すグラフ、 図 5 9は本発明例 1 4の変位と加速度の関係を示すグラフ、 図 6 0は比較例 1 1の変位と加速度 の関係を示すグラフ、 図 6 1は比較例 1 2の変位と加速度の関係を示すグラフ、 図 6 2は比較例 1 3の変位と加速度の関係を示すグラフである。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
(第 1実施例)
この第 1実施例は、 本発明に係る第 1の車両用衝突エネルギー吸収材を自動 車のバンパーに適用した場合のものである。
図 1に示すように、 車体の前端部には車幅方向に延びるバンパー補強材 1が 設けられ、 バンパー補強材 1の前側にはそれを覆うように合成樹脂材料や金属 材料からなる周知の構成のバンパーフェイシャ一 2が設けられ、 バンパー補強 材 1とパンパ一フェイシャ一 2間にはパンパ一の芯材としての第 1の衝突エネ ルギー吸収材 3が装着されている。
フロントパンパ一 4は、 パンパ一フエイシヤー 2と衝突エネルギー吸収材 3 とで構成され、 前突時における衝突荷重は、 パンパ一フエイシヤー 2を介して 衝突エネルギー吸収材 3に伝達されて、 両者が変形することで受け止められ、 更に大きな衝突荷重が作用すると、 バンパー補強材 1に衝突荷重が作用して、 バンパー補強材 1が変形することで受け止められる。 尚、 本発明に係る衝突ェ ネルギ一吸収構造はリァバンパーに対しても同様に適用することが可能である 衝突エネルギー吸収材 3は、 図 1、 図 2に示すように、 合成樹脂発泡成形体 からなる圧縮エネルギー吸収材 1 0と、 合成樹脂成形体からなる坐屈エネルギ —吸収材 2 0とを備え、衝突エネルギー吸収材 3に作用する衝突エネルギーは、 圧縮エネルギー吸収材 1 0が衝突エネルギー吸収期間の略全期間にわたって圧 縮変形することにより吸収されるとともに、 坐屈エネルギー吸収材 2 0が衝突 エネルギー吸収期間の初期を中心に坐屈変形することにより吸収されることに なる。
圧縮エネルギー吸収材 1 0は、 バンパー補強材 1とバンパーフエイシヤー 2 間の空間に適合する形状に形成されて該空間に略隙間なく装着され、 衝突エネ ルギー吸収期間の略全期間にわたって圧縮変形するようにバンパー補強材 1の 前側に配置され、 圧縮エネルギー吸収材 1 0の高さ方向の途中部には車幅方向 に延びる 1つの開口部 1 1が圧縮エネルギー吸収材 1 0の両端部付近まで形成 されている。
坐屈エネルギー吸収材 2 0は、 合成樹脂からなる断面 Π字状の部材で、 細長 い略平板状の固定部 2 1と、 固定部 2 1の途中部に相互に間隔をあけて直交状 に固定した 1対の坐屈部 2 2であって、 固定部 2 1と略同じ長さの細長い略平 板状の 1対の坐屈部 2 2とを有している。 尚、 固定部 2 1は坐屈部 2 2を所定 の配設位置に固定するためのものであるが、 衝突エネルギー吸収特性に直接的 に影響を及ぼすものではないので、 省略することも可能である。
固定部 2 1は圧縮エネルギー吸収材 1 0の開口部 1 1よりも大きな外形に形 成されて、 開口部 1 1の後面を塞ぐように圧縮エネルギー吸収材 1 0の後面に 取り付けられている。 そして、 バンパーフエイシヤー 2及び圧縮エネルギー吸 収材 1 0とともにパンパ一補強材 1の前面に組み付けた状態で、 固定部 2 1の 外周部が圧縮エネルギー吸収材 1 0とバンパー補強材 1間に挟持されるように 構成されている。
坐屈部 2 2の両端部は圧縮エネルギー吸収材 1 0の固定溝 1 2内に装着され て圧縮エネルギー吸収材 1 0に固定され、 衝突エネルギー吸収期間の初期にお いて坐屈部 2 2が坐屈変形するように、 坐屈部 2 2の先端部は圧縮エネルギ一 吸収材 1 0の開口部 1 1を通ってバンパーフエイシヤー 2付近に配置されてい る。 圧縮エネルギー吸収材 1 0の開口部 1 1の内壁と坐屈部 2 2間及び上下の 坐屈部 2 2間には坐屈許容空間 1 3が形成され、坐屈部 2 2が坐屈するときに、 圧縮エネルギー吸収材 1 0の内壁や坐屈部 2 2同士が相互に干渉しないように 設定して、 坐屈部 2 2の坐屈変形が円滑に且つ確実になされるように構成され ている。 坐屈許容空間 1 3は、 バンパーの前後方向の全幅に貫通孔状に設けて もよいが、 前方へ向けて開口する有底孔状に設けてもよく、 この場合にはバン パーの前後方向の全幅の 1ノ 3以上の深さに設定することが好ましい。 更に、 坐屈部 2 2の坐屈変形が円滑に且つ確実になされるように、 図 1において坐屈 部 2 2同士の間隔と、 坐屈部 2 2と圧縮エネルギー吸収材 1 0の間隔は、 パン パーの前後方向の全幅の 1 Z 3以上に設定することが好ましい。
圧縮エネルギー吸収材 1 0としては、 圧縮変形により衝突荷重を緩衝可能な ものであれば、 合成樹脂材料や合成ゴム材料などを採用でき、 例えば、 ポリス チレン系合成樹脂や、 ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂などのポリ ォレフィン系合成樹脂や、 これらの合成樹脂の共重合体などからなる発泡成形 体を好適に利用できる。
このような発泡成形体をビーズ法にて成形する場合には、 素材自体に柔軟性 を有することから、 例えばエチレンプロピレンランダムポリプロピレン樹脂、 エチレンプロピレンブロックポリプロピレン樹脂、 ホモポリプロピレンェチレ ンプロピレンブテンランダム夕一ポリマー、 直鎖状低密度ポリエチレン (L L D P E ) 、 架橋低密度ポリエチレン (架橋 L D P E ) などのポリオレフイン系 樹脂を好適に利用できる。 また、 発泡成形体の発泡倍率は、 原料ビーズの素材 にもよるが、 2〜 1 5 0倍の範囲内が好ましい。 具体的には、 ポリオレフイン 系合成樹脂材料からなる予備発泡ビーズにおいては、 発泡倍率が低すぎると衝 擊力が大きくなり、 高すぎると十分に衝突エネルギーを吸収できないので、 3 倍以上で 9 0倍以下、 好ましくは 3倍以上で 6 0倍以下のものを採用すること になる。
坐屈エネルギー吸収材 2 0の素材としては、 坐屈変形により衝突荷重を緩衝 可能なものであれば、 合成樹脂材料や高密度発泡体あるいは金属材料などを採 用できる。 具体的には、 ポリスチレン系合成樹脂や、 ポリエチレン系樹脂ゃポ リプロピレン系樹脂などのポリオレフィン系合成樹脂や、 これらの合成樹脂の 共重合体などからなる合成樹脂材料やその高密度発泡体を採用できる。 高密度 発泡体で構成する場合には、 坐屈エネルギー吸収材 2 0が確実に坐屈するよう に、 その発泡倍率を 2 0倍以下に設定することが好ましい。
エネルギー吸収材の選定に際し、 リサイクルの観点から、 圧縮エネルギー吸 収材ならびに坐屈ェネルギー吸収材の両方をポリプロピレン系樹脂で構成する ことが好ましい。
このような衝突エネルギー吸収材 3においてフロントバンパー 4に対して衝 撃荷重が作用した際には、 図 3に示すように、 圧縮エネルギー吸収材 1 0単体 ではその変位が大きくなるにしたがって、 作用する衝撃力が大きくなる傾向を 示し、 坐屈エネルギー吸収材 2 0単体では衝突荷重が作用した初期段階におい て、 作用する衝撃力が急速に大きくなつてピーク値を迎え、 その後は衝撃力が 急速に低下する傾向を示すことになるが、 この衝突エネルギー吸収材 3では圧 縮エネルギー吸収材 1 0と坐屈エネルギー吸収材 2 0とが併設されているので, 両エネルギー吸収材 1 0 , 2 0への衝撃力が合成されて、 衝突エネルギー吸収 材 3による衝突エネルギー吸収期間の略全期間にわたって衝突エネルギー吸収 材 3に対する衝撃力が略一様となる。 このため、 衝撃力を比較的低く設定して 歩行者に対する保護性能を十分に確保しつつ、 衝突エネルギー吸収期間の略全 期間にわたって衝突エネルギーを効果的に吸収することが可能となる。
尚、 衝突エネルギー吸収材 3を設計する際には、 このような衝突エネルギー 吸収特性が得られるように、 圧縮エネルギー吸収材 1 0においては素材や発泡 倍率や各部のサイズを設定し、 坐屈エネルギー吸収材 2 0においては、 素材や 形状や各部のサイズ、 数を設定することになる。 また、 圧縮エネルギー吸収材 1 0と坐屈エネルギー吸収材 2 0の発泡倍率、 素材、 形状、 各部のサイズを組 み合わせることで、 衝突エネルギー吸収材 3の衝突エネルギー吸収特性すなわ ちエネルギー吸収曲線を自由に設計することが可能となる。 次に、 衝突エネルギー吸収材 3の構成を部分的に変更した他の実施例につい て説明する。 尚、 前記第 1実施例と同一部材には同一符号を付してその詳細な 説明を省略する。
(圧縮エネルギー吸収材)
(1) 圧縮エネルギー吸収材 1 0の開口部 1 1の個数やサイズや形成位置は任 意に設定可能で、 例えば図 4に示す衝突エネルギー吸収材 3 Aのように、 圧縮 エネルギー吸収材 1 0に代えて、 3つの開口部 1 1 Aを有する圧縮エネルギー 吸収材 1 O Aを用いたり、 図 5に示す衝突エネルギー吸収材 3 Bのように、 圧 縮エネルギー吸収材 1 0に代えて、 2つの開口部 1 1 Bを有する圧縮エネルギ 一吸収材 1 0 Bを用いたりして、 開口部 1 1 A、 1 1 B間の区画壁部 1 5で坐 屈部 2 2の途中部を保持させてもよい。
(2) 図 6に示す衝突エネルギー吸収材 3 Cのように、圧縮エネルギー吸収材 1 0に代えて、 坐屈許容空間 1 3を設けないで、 坐屈エネルギー吸収材 2 0に略 隙間なく配置される圧縮エネルギー吸収材 1 0 Cを用いてもよい。 尚、 両坐屈 エネルギー吸収材 2 0間に配置される圧縮エネルギー吸収材 1 0 Cと、 両坐屈 エネルギー吸収材 2 0の外側に配置される圧縮エネルギー吸収材 1 0 Cとは、 異なる発泡倍率の同素材あるいは異なる素材の樹脂で構成してもよい。 この場 合には、 衝突エネルギー吸収材 3 Cの設計は多少煩雑になるが、 圧縮エネルギ 一吸収材 1 0 Cによる緩衝効果を最大限に活用できるので、 緩衝効果を高める 上で好ましい。
(坐屈エネルギー吸収材)
(3) 坐屈エネルギー吸収材 2 0に設ける坐屈部 2 2の枚数や厚さや長さは任 意に設定可能で、 例えば、 図 7に示す衝突エネルギー吸収材 3 Dのように、 坐 屈エネルギー吸収材 2 0に代えて、 1枚の坐屈部 2 2を設けたり坐屈エネルギ 一吸収材 2 0 Dを設けたり、 図 8に示す衝突エネルギー吸収材 3 Eのように、 坐屈エネルギー吸収材 2 0に代えて、 3枚の坐屈部 2 2を設けた坐屈エネルギ 一吸収材 2 0 Eを設けてもよい。 また、 坐屈エネルギー吸収材 2 0に代えて、 左右方向に短尺な坐屈部を左おに間隔をあけて固定部 2 1に一体的に設けた坐 屈エネルギー吸収材を用いてもよい。 更に、 坐屈エネルギー吸収材 2 0に代え て、 略鉛直面内に配置される縦向きの板状部材からなる坐屈部を一定間隔おき に固定部 2 1に突出状に設けた坐屈エネルギー吸収材ゃ、 水平面内に配置され る坐屈部と鉛直面内に配置される坐屈部とを所定の配列で固定部 2 1に突出状 に設けた坐屈エネルギー吸収材を設けてもよい。
(4) 図 9に示す衝突エネルギー吸収材 3 Fのように、坐屈エネルギ一吸収材 2 0に代えて、 先端部が圧縮エネルギー吸収材 1 0よりも前方へ突出する坐屈部 2 2 Fを有する坐屈エネルギー吸収材 2 0 Fを用いてもよい。 この場合には、 図 1 0に示すように、 坐屈エネルギー吸収材 2 0によるエネルギー吸収変形の 開始夕イミングが圧縮エネルギー吸収材 1 0によるエネルギー吸収変形の開始 タイミングよりも早くなつて、 坐屈に至るまでの変位量が大きい坐屈エネルギ 一吸収材 2 O Fであっても、 衝突エネルギー吸収材 3によるエネルギー吸収期 間の略全期間にわたって衝突エネルギー吸収材 3に対する衝撃力が略一様にな るように設定できる。
また、 複数枚の坐屈部を設ける場合には、 その内の少なくとも 1枚を先端部 が圧縮エネルギー吸収材 1 0よりも前方へ突出する坐屈部 2 2 Fで構成し、 他 は先端部を圧縮エネルギー吸収材 1 0の外面付近まで延ばした坐屈部 2 2で構 成してもよい。 例えば、 図 1 1に示す衝突エネルギー吸収材 3 Gのように、 坐 屈エネルギー吸収材 2 0に代えて、 2枚の坐屈部 2 2 Fとその間に配置して 1 枚の坐屈部 2 2とからなる 3枚の坐屈部を有する坐屈エネルギー吸収材 2 0 G を用いてもよい。
(5) 図 1 2に示すように、坐屈エネルギー吸収材 2 0に代えて、板状の部材の 両側部を折曲させて固定部 2 1 Hと 1対の坐屈部 2 2 Hとを形成した坐屈エネ ルギー吸収材 2 0 Hを用いてもよい。
(6) 図 1 3に示す衝突エネルギー吸収材 3 Iのように、坐屈エネルギー吸収材 2 0に代えて、 固定部 2 1に固定される基部に閉断面部 2 3を有し、 この閉断 面部 2 3に前方へ延びる坐屈部 2 2 Iを形成した坐屈エネルギー吸収材 2 0 I を設けてもよい。
(7) 図 1 4に示す衝突エネルギー吸収材 3 Jのように、坐屈エネルギー吸収材 2 0に代えて、 坐屈部 2 2の先端部に衝撃荷重を受け止める板状の受け部 2 4 を一体的に形成した坐屈エネルギー吸収材 2 0 Jを設けてもよい。 この場合に は、 衝撃荷重を受け部 2 4により面的に受け止めることが可能なので、 歩行者 の保護性能を一層向上できる。 但し、 衝突エネルギー吸収材 3 J以外の衝突ェ ネルギー吸収材に関しても、 前後を逆向きにして固定部をバンパーフェイシャ —側に配置させることによって、 同様の効果が得られる。
(8) 図 1 5に示す衝突エネルギー吸収材 3 Kのように、坐屈エネルギー吸収材 2 0に代えて、 長さ方向に適当間隔おきにリブ 2 5を形成した坐屈部 2 2 Kを 有する坐屈エネルギー吸収材 2 0 Kを設けてもよい。 また、 図 1 6に示す坐屈 エネルギー吸収材 2 0 Lように、 坐屈エネルギー吸収材 2 0 Kにおける固定部 2 1を省略した、 坐屈部 2 2 Lとリブ 2 5だけの坐屈エネルギー吸収材 2 0 L を用いてもよい。
(9) 図 1 7に示す坐屈エネルギー吸収材 2 0 Mのように、坐屈エネルギー吸収 材 2 0に代えて、 固定部 2 1に正面視波形の坐屈部 2 2 Mを立設したものを用 いたり、 図 1 8に示す坐屈エネルギー吸収材 2 0 Nのように、 固定部 2 1に先 端部を平面視波形状に形成した坐屈部 2 2 Nを立設したものを用いてもよい。 (10) 板状の坐屈部 2 2に代えて固定部 2 1に円筒状や円錐台状や角筒状など の坐屈部を突出状に設けてもよい。 これら立体的な坐屈部は、 先端側を閉鎖し た有底状に形成してもよいし、 固定部 2 1側を有底状に形成してもよいし、 両 端を開放した筒状に形成してもよい。 また、 固定部 2 1を省略した単品ものを 複数配置してもよい。 具体的には、 図 1 9に示す坐屈エネルギー吸収材 2 0 P のように、 固定部 2 1及び坐屈部 2 2に代えて、 円筒状の坐屈部 2 2 Pと、 坐 屈部 2 2 Pの基端部に外方へ突出状に形成したフランジ状の固定部 2 1 Pとを 有するものを用い、 この坐屈エネルギー吸収材 2 0 Pをバンパーの長さ方向に 設定間隔おきに中心を前後方向に向けて配置させてもよい。
尚、 前記第 1実施例及び他の実施例で説明した圧縮エネルギー吸収材及び坐 屈エネルギー吸収材は任意に組み合わせることが可能である。 また、 圧縮エネ ルギ一吸収材及び坐屈エネルギー吸収材は、 別個に製作したものを接着剤等で 一体化させてもよいし、 圧縮エネルギー吸収材を成形する金型に予め製作した 坐屈エネルギー吸収材をセットして、 インサート成形により圧縮エネルギー吸 収材と坐屈エネルギー吸収材とを一体成形してもよい。 図 2 0に示す衝突エネ ルギー吸収材 3 Qのように、 坐屈エネルギー吸収材 2 0を省略するとともにバ ンパーフェイシャ一 2に代えて、後方へ延びる坐屈部 2 2 Qを一体的に形成し、 この坐屈部 2 2 Qを開口部 1 1及び固定溝 1 2からなる組付空間に挿入させて. 圧縮エネルギー吸収材 1 0を組み付け可能となしたバンパーフェイシャ一 2 Q を設けてもよい。
(第 2実施例)
この第 2実施例は、 本発明に係る第 1の車両用衝突エネルギー吸収材を自動 車のフロントサイドドアに適用した場合のものである。
図 2 1、図 2 2に示すように、フロントサイドドア 4 0について説明すると、 ドアァウタパネル 4 1とドアインナパネル 4 2とからなる閉断面状のサイドド ァ本体 4 3が設けられ、 サイドドア本体 4 3の車室側にはドアトリム 4 6が設 けられている。 ドアトリム 4 6にはその車体前後方向の全長にわたって延びる 上側突部 4 4と下側突部 4 5とが乗員の胸部と腰部に対応させて車室側へ突出 状に設けられ、 ドアインナパネル 4 2とドアトリム 4 6間において上側突部 4 4内には上部衝突エネルギー吸収材 4 7が設けられ、 ドアインナパネル 4 2と ドアトリム 4 6間において下側突部 4 5内には下部衝突エネルギー吸収材 4 8 が設けられている。
上下の衝突エネルギー吸収材 4 7, 4 8は、 前記第 1実施例における衝突ェ ネルギ一吸収材 3とサイズは異なるが基本的には同様に構成され、 前記第 1実 施例におけるバンパー補強材 1をドアインナパネル 4 2と読み替え、 パンパ一 フエイシヤー 2をドアトリム 4 6を読み替え、 車幅方向を車体前後方向と読み 替えることでサイドドア 4 0に組み付けることができる。
具体的には、 上下の衝突エネルギー吸収材 4 7, 4 8は、 前記第 1実施例の 圧縮エネルギー吸収材 1 0及び坐屈エネルギー吸収材 2 0に相当する部材とし て、 合成樹脂発泡成形体からなる圧縮エネルギー吸収材 5 0, 5 5と合成樹脂 成形体からなる坐屈エネルギー吸収材 6 0, 6 5とを備え、 衝突エネルギー吸 収材 4 7, 4 8に作用する衝突エネルギーは、 圧縮エネルギー吸収材 5 0, 5 5が衝突エネルギー吸収期間の略全期間にわたって圧縮変形することによりそ れぞれ吸収されるとともに、 坐屈エネルギー吸収材 6 0, 6 5が衝突エネルギ ―吸収期間の初期を中心に坐屈変形することによりそれぞれ吸収されるように 構成されている。
圧縮エネルギー吸収材 5 0, 5 5は、 ドアインナパネル 4 2とドアトリム 4 6の上側突部 4 4及び下側突部 4 5間の空間にそれぞれ適合する形状に形成さ れて該空間に略隙間なく装着され、 乗員への衝突エネルギーを吸収できるよう にドアインナパネル 4 2の車室に配置され、 圧縮エネルギー吸収材 5 0, 5 5 の高さ方向の途中部には車体前後方向に延びる 1つの開口部 5 1, 5 6が圧縮 エネルギー吸収材 5 0, 5 5の両端部付近までそれぞれ形成されている。 坐屈エネルギー吸収材 6 0, 6 5は、合成樹脂からなる断面 Π字状の部材で、 細長い略平板状の固定部 6 1, 6 6と、 固定部 6 1 , 6 6の途中部に相互に間 隔をあけて直交状に固定した上下 1対の坐屈部 6 2, 6 7であって、 固定部 6 1 , 6 6と略同じ長さの細長い略平板状の 1対の坐屈部 6 2 , 6 7を有してい る。
尚、 上下の衝突エネルギー吸収材 4 7, 4 8のうちの一方を省略することも 可能であるし、 上下の衝突エネルギー吸収材 4 7 , 4 8に代えて、 前記第 1実 施例で例示した種々の構成の衝突エネルギー吸収材 4 7 , 4 8を同様にして組 み付けることが可能である。
また、 この第 2実施例では、 運転席側のフロントサイドドア 4 0に本発明を 適用したが、 助手席側のフロントサイドドアに適用することも可能であるし、 左右のリアサイドドアに対しても同様に本発明を適用できる。 (第 3実施例)
この第 3実施例は、 本発明に係る第 1の車両用衝突エネルギー吸収材を自動 車のフロントピラー 7 0に適用した場合のものである。
図 2 3、 図 2 4に示すように、 フロントピラ一 7 0について説明すると、 ピ ラ一ァウタパネル 7 1とピラーインナパネル 7 2とからなる閉断面状のピラ一 本体 7 4が設けられ、 ビラ一本体 7 4の車室側にはピラ一トリム 7 3が設けら れている。 ピラ一インナパネル 7 2とピラートリム 7 3間には衝突エネルギー 吸収材 7 5が設けられている。
衝突エネルギー吸収材 7 5は、 前記第 1実施例における衝突エネルギー吸収 材 3とサイズは異なるが基本的には同様に構成され、 前記第 1実施例における パンパ一補強材 1をピラーインナパネル 7 2と読み替え、 バンパーフェイシャ — 2をピラートリム 7 3と読み替え、 車幅方向をビラ一 7 0の長さ方向と読み 替えることでフロントピラー 7 0に組み付けることができる。
具体的には、 衝突エネルギー吸収材 7 5は、 前記第 1実施例の圧縮エネルギ 一吸収材 1 0及び坐屈エネルギー吸収材 2 0に相当する部材として、 合成樹脂 発泡成形体からなる圧縮エネルギー吸収材 8 0と合成樹脂成形体からなる坐屈 エネルギー吸収材 9 0とを備え、 衝突エネルギー吸収材 7 5に作用する衝突ェ ネルギ一は、 圧縮エネルギー吸収材 8 0が衝突エネルギー吸収期間の略全期間 にわたつて圧縮変形することにより吸収されるとともに、 坐屈エネルギー吸収 材 9 0が衝突エネルギー吸収期間の初期を中心に坐屈変形することにより吸収 されるように構成されている。
圧縮エネルギー吸収材 8 0は、 ピラーインナパネル 7 2とピラートリム 7 3 間の空間にそれぞれ適合する形状に形成されて該空間に略隙間なく装着され、 乗員への衝突エネルギーを吸収できるようにピラ一^ Γンナパネル 7 2の車室に 配置され、 圧縮エネルギー吸収材 8 0の高さ方向の途中部にはピラー 7 0の長 さ方向に延びる 1つの開口部 8 1が圧縮エネルギー吸収材 8 0の両端部付近ま で形成されている。
坐屈エネルギー吸収材 9 0は、 合成樹脂からなる断面 Π字状の部材で、 細長 い略平板状の固定部 9 1と、 固定部 9 1の途中部に相互に間隔をあけて直交状 に固定した上下 1対の坐屈部 9 2であって、 固定部 9 1と略同じ長さの細長い 略平板状の 1対の坐屈部 9 2を有している。
尚、 衝突エネルギー吸収材 7 5に代えて、 前記第 1実施例で例示した種々の 構成の衝突エネルギー吸収材 7 5を同様にして組み付けることが可能である。
また、 本第 3実施例では、 フロントピラー 7 0に本発明を適用したが、 セン ターピラーやリアピラーに対しても同様に本発明を適用できる。
更に、 前記第 1〜3実施例では、 車両のバンパーとサイドドアとビラ一に本 発明を適用した場合について説明したが、 これら以外の部位に対しても本発明 を同様に適用できる。 次に、 '緩衝性能の性能試験について説明する。
(試験片)
圧縮エネルギー吸収材として、 ポリプロピレン系樹脂からなる予備発泡ビー ズを用い、 成形体倍率が 1 1倍 (鐘淵化学製原料エペラン- P P使用) になるよ うに、 金型内に予備発泡ビーズを充填して、 図 2 5、 図 2 6に示すようなサイ ズの発泡成形体からなる圧縮エネルギー吸収材 3 0をピーズ法にて製作し、 ま た坐屈エネルギー吸収材として、 ポリプロピレン系樹脂からなる非発泡の板状 部材からなり、 図 2 5、 図 2 6に示すようなサイズの坐屈エネルギー吸収材 3 1を製作した。 そして、 2枚の坐屈エネルギー吸収材 3 1を圧縮エネルギー吸 収材 3 0に間隔をあけて組み付けてなる試験片を 6個製作した。 また、比較例として、圧縮エネルギー吸収材 3 0の中央部の開口部を省略し、 外形サイズを圧縮エネルギー吸収材 3 0と同じに設定した発泡成形体からなる 試験片を 1個製作した。
(試験方法)
7個の各試験片を受け台に順次セットして、 試験片の長さ方向の中央部に幅 方向に沿って衝突物重量 2 1 . 3 k gの φ 7 0 mmの丸棒からなる衝突物を 4 . O m/ sの速度で衝突させ、 そのときの試験片の変位とその加速度を測定し、 図 2 7に示す比較例の測定結果と、 図 2 8〜図 3 3に示す本発明例 1〜6の測 定結果とを得た。 また、 これらの測定結果から、 試験片の変位、 最大加速度、 衝撃力、 エネルギー吸収量、 エネルギー吸収効率を求め、 表 1を得た。
(表 1 )
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表 1から、 圧縮エネルギー吸収材 3 0と坐屈エネルギー吸収材 3 1を用いた 本発明例 1〜6は、 発泡成形体のみからなる比較例と比較して、 衝撃値におい て 2 2 . 6 %の軽減、 エネルギー吸収効率において 1 0 %も効率が良くなつて おり、 歩行者の保護性能が高められていることが分かる。 次に、 本発明に係る第 2の車両用衝突エネルギー吸収材について説明する。 (第 4実施例)
この第 4実施例は、 本発明に係る第 2の車両用衝突エネルギー吸収材を自動 車のフロントパンパ一に適用した場合のものである。
図 3 4に示すように、 車体の前端部には車幅方向に延びるバンパー補強材 1 0 1が設けられ、 バンパー補強材 1 0 1の前側にはそれを覆うようにバンパー フェイシャ一 1 0 2が設けられ、 バンパー補強材 1 0 1とバンパーフェイシャ 一 1 0 2間には衝突エネルギー吸収材 1 0 3が装着されている。
フロントバンパー 1 0 4は、 バンパーフェイシヤー 1 0 2と衝突エネルギー 吸収材 1 0 3とで構成され、 前突時における衝突荷重は、 バンパーフェイシャ 一 1 0 2を介して衝突エネルギー吸収材 1 0 3に伝達されて、 両者が変形する ことで受け止められ、 更に大きな衝突荷重が作用すると、 パンパ一補強材 1 0 1に衝突荷重が作用して、 バンパー補強材 1 0 1が変形することで受け止めら れる。 但し、 リアバンパーの衝突エネルギー吸収材 1 0 3に対しても本発明を 同様に適用することが可能である。
衝突エネルギー吸収材 1 0 3は、 図 3 4〜図 3 6に示すように、 パンパ一補 強材 1 0 1の前側に車幅方向に沿って配設される固定部 1 1 0と、 固定部 1 1 0から前方へ延びる 4枚の坐屈エネルギー吸収部 1 1 1とを備え、 この衝突ェ ネルギー吸収材 1 0 3はバンパーフェイシャ一 1 0 2の内側に車幅方向の略全 長にわたって設けられている。
衝突エネルギー吸収材 1 0 3の素材としては、 坐屈変形により衝突荷重を緩 衝可能なものであれば、合成樹脂材料からなるソリッド状部材ゃ高密度発泡体、 あるいは金属材料などを採用できる。 合成樹脂材料としては、 ポリスチレン系 合成樹脂や、 ポリエチレン系樹脂ゃポリプロピレン系樹脂などのポリオレフィ ン系合成樹脂や、 これらの合成樹脂の共重合体などからなる合成樹脂材料のソ リッド状部材ゃ高密度発泡体を採用できる。高密度発泡体で構成する場合には、 坐屈エネルギー吸収部 1 1 1が確実に坐屈するように、 その発泡倍率を 4 5倍 以下に設定することが好ましい。 特に、 リサイクルの観点から、 衝突エネルギ 一吸収材 1 0 3をポリプロピレン系樹脂で構成することが好ましい。 また、 金 属材料としては、 軽量でしかも坐屈変形が容易なアルミニウム合金やマグネシ ゥム合金などの軽合金を好適に採用できる。
固定部 1 1 0としては坐屈エネルギー吸収部 1 1 1をバンパー補強材 1 0 1 に固定可能なものであれば、 任意の構成のものを採用することが可能で、 衝突 エネルギー吸収材 1 0 3の全長にわたって設けてもよいし、 車幅方向に一定間 隔おきに設けてもよい。
4枚の坐屈エネルギー吸収部 1 1 1は上下方向に相互に間隔をあけて略平行 に配置され、 そのうちの 2枚の坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 aは他の 2枚の坐 屈エネルギー吸収部 1 1 1 bよりも前後方向に多少長く(多少高く)構成され、 坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 bよりも前方へ突出されている。
隣接する坐屈エネルギー吸収部 1 1 1間には坐屈許容空間 1 1 2が形成され, 坐屈エネルギー吸収部 1 1 1が坐屈するときに、 坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 同士が相互に干渉しないように設定して、 坐屈エネルギー吸収部 1 1 1の坐屈 変形が円滑に且つ確実になされるように構成されている。
このような衝突エネルギー吸収材 1 0 3においては、 図 3 9に示すように、 坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 a、 1 1 1 bの長さの差分だけ、 衝突エネルギー の吸収を開始する衝突タイミングが坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 aよりも坐屈 エネルギー吸収部 1 1 1 bの方が遅くなるので、 両坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 a、 1 1 1 bの長さを調整することで、 両坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 a、 1 1 1 bの見かけ上のピーク値タイミングを異なるタイミングに調整すること が可能となる。 このため、 衝撃吸収の開始から完了までの間において、 両坐屈 エネルギー吸収部 1 1 1 a、 1 1 1 bの衝撃力が順次にピーク値となるように 設定して、 衝突エネルギー吸収材 1 0 3による衝突エネルギー吸収期間の全期 間にわたって、 車両用衝突エネルギー吸収材 1 0 3に対する衝撃力を略一定に 維持することが可能となる。 そして、 車両用衝突エネルギー吸収材 1 0 3に対 する衝撃力が歩行者や乗員の保護性能を確保可能な許容値 (例えば 2 0 0〜 3 O O mZ s 2 ) 以下になるように設定することで、 衝撃力を抑えて歩行者や乗 員の保護性能を確保しつつ、 衝突エネルギーを最大限吸収することが可能とな る。 前記第 4実施例では、 両坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 a、 1 1 l bの突出長 さを変えることによって、 衝突エネルギーの吸収を開始する衝突タイミングに 差を持たせ、 坐屈エネルギー吸収部 1 1 1の衝撃力が 2段階にピーク値となる ように設定したが、 坐屈エネルギー吸収部 1 1 1の枚数や配列、 厚さや幅、 発 泡倍率、 配設密度や断面形状などの少なくとも 1つを変えて、 衝突後の坐屈ェ ネルギ一吸収部 1 1 1の坐屈特性に差を持たせ、 実際に衝突してから衝撃力が ピーク値となるピーク値タイミングを異なる特性に調整し、 ピーク値タイミン グを適正に設定してもよい。 また、 合成樹脂材料製の発泡成形体からなる坐屈 エネルギー吸収部と、 合成樹脂材料製のソ.リッド状部材からなる坐屈エネルギ 一吸収部と、 金属材料からなる坐屈エネルギー吸収部の少なくとも 2つを任意 に組み合わせて、 坐屈エネルギー吸収部の衝撃力が段階的あるいは連続的にピ ーク値となるように設定してもよいし、 衝突タイミングの異なる坐屈エネルギ 一吸収部と、 ピーク値夕イミングの異なる坐屈エネルギー吸収部を組み合わせ て、 坐屈エネルギー吸収部の衝撃力が段階的あるいは連続的にピーク値となる ように設定してもよい。
具体的には、 前記第 4実施例の衝突エネルギー吸収材の構成を部分的に変更 して、 次のように構成してもよい。 尚、 前記第 4実施例と同一部材には同一符 号を付してその詳細な説明を省略する。
(1) 前記第 4実施例では、短尺な 1対の坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 bの上下 両側に長尺な坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 aを配置したが、 図 3 8に示す衝突 エネルギー吸収材 1 0 3 Aのように、 長尺な 1対の坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 aの上下両側に短尺な坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 bを設けてもよいし、 坐 屈エネルギー吸収部 1 1 1 b、 1 1 1 aが交互に配置されるように構成しても よい。
(2) 衝突エネルギー吸収材 1 0 3では 2種類の突出長さの坐屈エネルギー吸 収部 1 1 1 a、 1 1 1 bを設けたが、 3種類以上の異なる長さの坐屈エネルギ 一吸収部を用いてもよい。 この場合には、 衝突時における衝突エネルギー吸収 材 1 0 3の衝撃力をよりきめ細かく調整することが可能となる。
(3) 衝突エネルギー吸収材 1 0 3として、厚さの異なる複数種類の坐屈ェネル ギー吸収部を用いてもよい。 また、 図 3 9、 図 4 0に示す衝突エネルギー吸収 材 1 0 3 Bのように、 坐屈許容空間 1 1 2に代えて深さの異なる複数種類の坐 屈許容空間 1 1 2 Bを形成し、 先端側と基部側とで肉厚の異なる上下 1対の坐 屈エネルギー吸収部 1 2 0と、 その間に配置した坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 aとを有する坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 Bを設けてもよい。
(4) 図 4 1に示す衝突エネルギー吸収材 1 0 3 Cのように、固定部 1 1 0力、ら パンパ一フエイシヤー 1 0 2付近まで前方へ延びる坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 Cを設け、 この坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 Cの前端部 1 2 1を略水平面内 において前後方向に連続的或いは段階的に振幅する波形状に形成して、 衝突後 のピーク値タイミングが山部と谷部とにわたつて連続的或いは段階的に変化す るように設定してもよい。 但し、 隣接する坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 Cの波 の位相をずらしたり、 波の周期を変えて衝突タイミングを調整してもよい。
(5) 図 4 2に示す衝突エネルギー吸収材 1 0 3 Dのように、固定部 1 1 0から バンパーフェイシャ一 1 0 2付近まで前方へ延びる坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 Dを設け、 この坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 Dに前縁から後部側へ延びるス リット 1 2 2を車幅方向に設定間隔おきに形成するとともに、 このスリット 1 2 2の後端部が前後方向に段階的に振幅する波形状に配置されるように、 隣接 するスリット 1 2 2の深さを設定してもよい。 但し、 隣接する坐屈エネルギー 吸収部 1 1 1 Dの波の位相をずらしたり、 波の周期を変えて衝突タイミングを 調整してもよい。
(6) 図 4 3、 図 4 4に示す衝突エネルギー吸収材 1 0 3 Eのように、固定部 1 1 0に対して車幅方向に設定間隔おきに前方へ延びる複数枚の坐屈エネルギー 吸収部 1 1 1 Eを縦向きに設け、 バンパーフエイシヤー 1 0 2付近に配置され る坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 Eの前縁部を鉛直面内において前後方向に連続 的或いは段階的に振幅する波形状に形成して、 衝突エネルギーの吸収を開始す る衝突タイミングが山部と谷部とにわたつて連続的或いは段階的に変化するよ うに設定してもよい。
(7) 図 4 5、 図 4 6に示す衝突エネルギー吸収材 1 0 3 Fのように、固定部 1 1 0に対して車幅方向に設定間隔おきに前方へ延びる複数枚の坐屈エネルギー 吸収部 1 1 1 Fを縦向きに設け、 坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 Fの前端部が水 平面内において前後方向に段階的に振幅する波形状になるように坐屈エネルギ 一吸収部 1 1 1 Fの高さを設定してもよい。
(8) 坐屈エネルギ一吸収部 1 1 1としては、板状以外の任意形状のものを採用 でき、 図 4 7 ( a ) ( b ) に示す衝突エネルギー吸収材 1 0 3 G、 3 Hのよう に、 円柱状や角柱状の坐屈エネルギー吸収部 1 2 5を用いてもよいし、 図 4 7 ( c ) に示す衝突エネルギー吸収材 1 0 3 Iのように、 小判型や細長いリブ状 の坐屈エネルギー吸収部 1 2 6、 1 2 7を用いてもよいし、 図 4 7 ( d ) に示 す衝突エネルギー吸収材 1 0 3 Jのように、 円筒状や角筒状や円錐状な円錐台 状の坐屈エネルギー吸収部 1 2 8を用いてもよい。
(9) 衝突後におけるピーク値タイミングを遅らせたい部分に関しては、他の部 分よりも坐屈エネルギー吸収部の配設密度を高めたり、 坐屈エネルギー吸収部 の断面積を大きく設定してもよい。 例えば、 図 4 7 ( b ) に示す衝突エネルギ 一吸収材 1 0 3 Hのように、 高さ方向の途中部における坐屈エネルギー吸収部 1 2 5の配設密度を高めて、 衝突後におけるピーク値タイミングを遅らせても よい。 また、 図 4 7 ( c ) に示す衝突エネルギー吸収材 1 0 3 Iのように、 上 下両側の坐屈エネルギー吸収部 1 2 6における車幅方向の長さを高さ方向の途 中部における坐屈エネルギー吸収部 1 2 7の長さよりも短く設定して、 高さ方 向の途中部における坐屈エネルギー吸収部 1 2 7の断面積を大きく設定して、 その分だけ衝突後におけるピーク値タイミングを遅らせてもよい。
(10) 坐屈エネルギー吸収部 1 1 1と固定部 1 1 0とは一体成形してもよいし, 別個に成形して接着剤等で一体化させてもよい。 このように構成すると、 衝突 エネルギー吸収材 1 0 3の組立作業が必要となるが、 例えば発泡倍率の異なる 複数種類の坐屈エネルギー吸収部を有する衝突エネルギー吸収材を容易に製作 できるし、 合成樹脂材料製の発泡成形体からなる坐屈エネルギー吸収部と、 合 成樹脂材料製のソリッド状部材からなる坐屈エネルギー吸収部と、 金属材料か らなる坐屈エネルギー吸収部の少なくとも 2つを任意に組み合わせてなる衝突 エネルギー吸収材を容易に製作できる。 例えば発泡倍率に関しては、 発泡倍率 が高くなるにしたがって坐屈変形し易くなるので、 異なる発泡倍率の複数種類 の坐屈エネルギー吸収部を用いることで、 衝突後における坐屈エネルギー吸収 部の衝撃力が所定値付近になるように調整することが可能となる。
(11) 図 4 8に示す衝突エネルギー吸収材 1 0 3 Kのように、 坐屈エネルギー 吸収部 1 1 1に代えて、 坐屈エネルギー吸収部 1 1 1の先端部に衝撃荷重を受 け止める板状の受け部 1 3 0を一体的に形成した坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 Kを設けてもよい。 この場合には、 衝撃荷重を受け部 1 3 0により面的に衝撃 力を受け止めることが可能なので、歩行者の保護性能を一層向上できる。但し、 衝突エネルギー吸収材 1 0 3 K以外の衝突エネルギー吸収材に関しても、 前後 を逆向きにして固定部 1 1 0をバンパーフエイシヤー 1 0 2側に配置させるこ とによって、 同様の効果が得られる。
(12) 図 4 9に示す衝突エネルギー吸収材 1 0 3 Lのように、 バンパーフェイ シヤー 1 0 2に後方へ延びる坐屈エネルギー吸収部 1 3 1を車幅方向に形成し 3枚の坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 aを上下に間隔をあけて設けた坐屈ェネル ギー吸収部 1 1 1 Lを設け、 坐屈エネルギー吸収部 1 3 1と坐屈エネルギー吸 収部 1 1 1 aよりも短尺に構成して、 両坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 a、 1 3 1により衝撃エネルギーを吸収するように構成してもよい。 また、 バンパー補 強材 1 0 1側の坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 Lを省略して、 バンパーフエイシ ャ一 1 0 2に坐屈エネルギー吸収部 1 1 1 a、 1 3 1を形成してもよい。 (第 5実施例)
この第 5実施例は、 本発明に係る第 2の車両用衝突エネルギー吸収材を自動 車のフロントサイドドアに適用した場合のものである。
図 5 0、 図 5 1に示すように、 フロントサイドドア 1 4 0について説明する と、 ドアァウタパネル 1 4 1とドアインナパネル 1 4 2とからなる閉断面状の サイドドァ本体 1 4 3が設けられ、 サイドドア本体 1 4 3の車室側にはドアト リム 1 4 6が設けられている。 ドアトリム 1 4 6にはその車体前後方向の全長 にわたつて延びる上側突部 1 4 4と下側突部 1 4 5とが乗員の胸部と腰部に対 応させて車室側へ突出状に設けられ、 ドアインナパネル 1 4 2とドアトリム 1 4 6間において上側突部 1 4 4内には上部衝突エネルギー吸収材 1 4 7が設け られ、 ドアインナパネル 1 4 2とドアトリム 1 4 6間において下側突部 1 4 5 内には下部衝突エネルギー吸収材 1 4 8が設けられている。
上下の衝突エネルギー吸収材 1 4 7 , 1 4 8は、 前記第 4実施例における衝 突エネルギー吸収材 1 0 3とサイズは異なるが基本的には同様に構成され、 前 記第 4実施例におけるパンパ一補強材 1 0 1をドアインナパネル 1 4 2と読み 替え、 バンパーフェイシヤー 1 0 2をドアトリム 1 4 6と読み替え、 車幅方向 を車体前後方向と読み替えることでサイドドア 1 4 0に組み付けることができ る。
具体的には、 衝突エネルギー吸収材 1 4 7は、 車体前後方向に細長い略平板 状の固定部 1 5 1と、 固定部 1 5 1からドアトリム 1 4 6側へ延びる 3枚の坐 屈エネルギー吸収部 1 5 2とを備えている。 坐屈エネルギー吸収部 1 5 2のう ち上下の坐屈エネルギー吸収部 1 5 2 aはドアトリム 1 4 6付近まで配置され, 両坐屈エネルギー吸収部 1 5 2 a間に配置される坐屈エネルギー吸収部 1 5 2 bは坐屈エネルギー吸収部 1 5 2 aよりも短尺に構成されている。 また、 衝突 エネルギー吸収材 1 4 8は、車体前後方向に細長い略平板状の固定部 1 5 3と、 固定部 1 5 3からドアトリム 1 4 6側へ延びる 3枚の坐屈エネルギー吸収部 1 5 4とを備えている。 坐屈エネルギー吸収部 1 5 4のうち上下の坐屈エネルギ 一吸収部 1 5 4 aはドアトリム 1 4 6付近まで配置され、 両坐屈エネルギー吸 収部 1 5 4 a間に配置される 1対の坐屈エネルギー吸収部 1 5 4 bは坐屈エネ ルギ一吸収部 1 5 4 aよりも短尺に構成されている。
そして、 このような長さの異なる坐屈エネルギー吸収部 1 5 2 a、 1 5 2 b 及び坐屈エネルギー吸収部 1 5 4 a、 1 5 4 bを用いることで、 坐屈エネルギ 一吸収部における衝突エネルギーの吸収を開始する衝突夕イミングをずらして. 衝撃力が許容値以上にならないようにしつつ、 衝突エネルギーを極力吸収する ことが可能となる。
尚、 上下の衝突エネルギー吸収材 1 4 7, 1 4 8のうち一方を省略すること も可能であるし、 上下の衝突エネルギー吸収材 1 4 7, 1 4 8に代えて、 前記 第 4実施例で例示した種々の構成の衝突エネルギー吸収材を同様にして組み付 けることが可能である。 また、 この第 5実施例では、 運転席側のフロントサイドドア 1 4 0に本発明 を適用した力 助手席側のフロントサイドドアに適用することも可能であるし、 左右のリアサイドドアに対しても同様に本発明を適用できる。 (第 6実施例)
この第 6実施例は、 本発明に係る第 2の車両衝突エネルギー吸収材を自動車 のフロントピラ一 1 6 0に適用した場合のものである。
図 5 2、 図 5 3に示すように、 フロントピラー 1 6 0について説明すると、 ピラーァウタパネル 1 6 2とピラーインナパネル 1 6 1とからなる閉断面状の ピラー本体 1 6 4が設けられ、 ピラー本体 1 6 4の車室側にはピラートリム 1 6 3が設けられている。 ピラーインナパネル 1 6 1とピラートリム 1 6 3間に は衝突エネルギー吸収材 1 6 5が設けられている。
衝突エネルギー吸収材 1 6 5は、 前記第 4実施例における衝突エネルギー吸 収材 1 0 3とサイズは異なるが基本的には同様に構成され、 前記第 4実施例に おけるバンパー補強材 1 0 1をピラ一インナパネル 1 6 1と読み替え、 パンパ 一フェイシャ一 1 0 2をピラートリム 1 6 3と読み替え、 車幅方向をフロント ピラー 1 6 0の長さ方向と読み替えることでフロントピラー 1 6 0に組み付け ることができる。
具体的には、 衝突エネルギー吸収材 1 6 5は、 ピラーインナパネル 1 6 1に 沿って延びる細長い固定部 1 7 1と、 固定部 1 7 1からピラートリム 1 6 3側 へ延びる 7枚の坐屈エネルギー吸収部 1 7 2とを備えている。 坐屈エネルギー 吸収部 1 Ί 2のうちの坐屈エネルギー吸収部 1 7 2 aはピラートリム 1 6 3付 近まで配置され、 坐屈エネルギー吸収部 1 7 2 bは坐屈エネルギー吸収部 1 7 2 aよりも短尺に構成され、 両坐屈エネルギー吸収部 1 7 2 a、 1 7 2 bは交 互に配置されている。
そして、 このような長さの異なる坐屈エネルギー吸収部 1 7 2 a、 1 7 b を用いることで、 坐屈エネルギー吸収部 1 7 2における衝突エネルギーの吸収 を開始する衝突タイミングをずらして、 衝撃力が許容値以上にならないように しつつ、 衝突エネルギーを極力吸収することが可能となる。 尚、 衝突エネルギー吸収材 1 6 5に代えて、 前記第 4実施例で例示した種々 の構成の衝突エネルギー吸収材を同様にして組み付けることが可能である。 また、 本第 6実施例では、 フロントピラー 1 60に本発明を適用したが、 セ ンターピラーやリアピラーに対しても同様に本発明を適用できる。
更に、 前記 4〜 6実施例では、 車両のバンパーとサイドドアとビラ一に本発 明を適用した場合について説明したが、 これら以外の部位に対しても本発明を 同様に適用できる。 次に、 衝突エネルギー吸収性能の性能試験について説明する。
(試験片)
坐屈エネルギー吸収材として、 ポリプロピレン系樹脂 (鐘淵化学製原料エペ ラン- P P使用)からなる予備発泡ビーズを用いてピーズ法にて成形した坐屈ェ ネルギー吸収材であって、 成形体倍率が 4. 8倍で、 図 54に示すように、 高 さ 6 0 mm、 厚さ 1 0 mm、 長さ 3 00 mmの板状の坐屈エネルギー吸収材 1 8 0と、 高さ 45mm、 厚さ 1 0 mm、 長さ 30 0 mmの板状の坐屈エネルギ 一吸収材 1 8 1と、 幅 20mm、 厚さ 1 0mm、 長さ 300 mmの板状の底板 1 8 2と、 坐屈エネルギー吸収材 1 80、 1 8 1と同じサイズではあるが、 成 形体倍率を 4. 0倍 (鐘淵化学製原料エペラン- P P使用) に設定した坐屈エネ ルギー吸収材 1 80A、 1 8 1 Aを製作した。
本発明例 1 1 :図 54 (a) に示すように、 2枚の坐屈エネルギー吸収材 1 8 0を 80 mmの間隔をあけて略平行に立設し、 その内側に 2枚の坐屈ェネル ギー吸収材 1 8 1を 20 mmの間隔をあけて立設して、 これら 4枚の坐屈エネ ルギ一吸収材 1 80、 1 8 1を 3枚の底板 1 82で一体的に結合した試験片を 製作した。
本発明例 1 2 : 図 54 (b) に示すように、 本発明例 1 1から底板 1 8 2を 省略した試験片を製作した。
本発明例 1 3 :図 54 (c) に示すように、 2枚の坐屈エネルギー吸収材 1 8 1 Aを 80mmの間隔をあけて略平行に立設し、 その内側に 2枚の坐屈エネ ルギー吸収材 1 8 OAを 20 mmの間隔をあけて立設した試験片を製作した。 本発明例 1 4 :図 54 (d) に示すように、 2枚の坐屈エネルギー吸収材 1 8 0を 8 0 mmの間隔をあけて略平行に立設し、 その内側に 2枚の坐屈ェネル ギー吸収材 1 8 0 Bを 20 mmの間隔をあけて立設した試験片を製作した。 比較例 1 1 : 図 5 5 (a) に示すように、 成形体倍率が 1 7倍 (鐘淵化学製 原料エペラン- P P使用) で、 高さ 6 0mm、 幅 1 0 0 mm、 長さ 3 0 0 mmの 板状の圧縮エネルギー吸収材 1 85からなる試験片を製作した。
比較例 1 2 : 図 5 5 (b) に示すように、 厚さが 3. 0mm、 高さが 38m m、 長さが 300mmのソリッドのポリプロピレン系樹脂からなる 2枚の坐屈 エネルギー吸収材 1 8 0 Bを 25 mmの間隔をあけて略平行に立設した試験片 を製作した。
比較例 1 3 :厚さが 2. 5 mm, 高さが 38mm、 長さが 300mmのソリ ッドのポリプロピレン系樹脂からなる 2枚の坐屈エネルギー吸収材を比較例 2 と同様に 2 5 mmの間隔をあけて略平行に立設した試験片を製作した。
(試験方法)
本発明例においては、 試験片を受け台に順次セットして、 試験片の長さ方向 の中央部に幅方向に沿って、 本発明例 1 1、 1 2では重量が 34. 8 k g、 本 発明例 1 3では重量が 40. 8、 本発明例 14では重量が 28. 8 k gで、 直 径が Φ 7 0mmの丸棒からなる衝突物を落下高さ 8 1. 6 cmから落下衝突さ せ、 そのときの試験片の変位と加速度の関係をそれぞれ測定し、 図 5 6〜図 5 9に示す測定結果を得た。 また、 比較例においては、 試験片を受け台に順次セ ットして、 試験片の長さ方向の中央部に幅方向に沿って、 比較例 1 1では重量 が 40. 8 k gで直径が φ 70 mmの丸棒からなる衝突物を 8 1. 6 cmの落 下高さから落下衝突させ、 比較例 1 2では重量が 2 1. 3 k gで直径が Φ 70 mmの丸棒からなる衝突物を落下高さ 2 1. 0 cmから落下衝突させ、 比較例 1 3では、 2 1. 3 k gで直径が 7 0mmの丸棒からなる衝突物を落下高さ 1 6. 0 cmから落下衝突させ、 そのときの試験片の変位と加速度の関係をそ れぞれ測定し、図 6 0〜図 62に示す測定結果を得た。これらの測定結果から、 試験片の変位、 最大加速度、 衝撃力、 エネルギー吸収量、 エネルギー吸収効率 を求め、 表 2を得た。 (表 2 )
Figure imgf000035_0001
*比較例 1 2, 1 3では、衝撃エネルギーを完全に吸収することができなかった。 このため、 変位、 エネルギー吸収量、 エネルギー吸収効率は求めることができ なかった。
図 5 6〜図 6 2から判るように、 比較例 1 1では、 右肩上がりに加速度が増 大し、 また衝突タイミング及びピーク値タイミングを同じに設定したソリッド のポリプロピレン系樹脂製の板材を用いた比較例 1 2、 1 3では衝突初期に加 速度が急激に増大しているのに対して、 本発明例 1 1〜1 4では、 衝突からの 変位量が 0〜4 O mmの範囲内における加速度が、 概ね2 0 0〜3 0 0 3!17 5 2と一様になっており、 衝突エネルギーの吸収量はグラフの下側の面積で決定 されることから、 本発明例では最大加速度を抑えつつ、 衝突エネルギーの吸収 量が多くなつていることが判る。
また、 比較例 1 2, 1 3では、 最大加速度が高くなるにも係わらず、 衝突ェ ネルギ一の吸収量が少なく、 衝撃エネルギーを完全に吸収することができず、 また比較例 1は衝突エネルギーを吸収できるものの、 表 2に示すように、 本発 明例 1 1〜1 4は比較例 1 1と比較すると、 衝撃値においてはそれぞれ約 2 7 %、 約 4 5 %、 約 4 2 %、 約 4 6 %軽減でき、 エネルギー吸収効率において はそれぞれ約 6 %、 約 1 7 %、 1 8 %、 約 1 4 %も効率が良くなつており、 歩 行者及び乗員の保護性能が高められていることが判る。 産業上の利用可能性
(請求項 1 )
本発明に係る第 1の車両用衝突エネルギー吸収材によれば、 圧縮エネルギー 吸収材と坐屈エネルギー吸収材との衝突エネルギー吸収特性を組み合わせて衝 突エネルギーを吸収するので、 車両用衝突エネルギー吸収材における衝撃荷重 の衝突エネルギー吸収期間の全期間にわたって、 車両用衝突エネルギー吸収材 に対する衝擊カを略一定に維持することが可能となり、 車両用衝突エネルギー 吸収材に対する衝撃力を歩行者や乗員の保護性能を確保可能な目標値に設定す ることこで、 衝撃力を抑えて歩行者や乗員の保護性能を確保しつつ、 衝突エネ ルギーを最大限吸収することが可能となる。
(請求項 2、 3 )
前記圧縮エネルギー吸収材と坐屈エネルギー吸収材とが衝撃力に対して略同 一夕イミングでエネルギー吸収変形を開始するように構成すると、 車体に組付 可能な車両用衝突エネルギー吸収材の配置スペースを最大限有効活用して、 衝 突エネルギーを吸収することが可能となる。 また、 異なるタイミングでェネル ギ一吸収変形を開始するように構成すると、 圧縮エネルギー吸収材と坐屈エネ ルギー吸収材のエネルギー吸収変形の開示タイミングを調整することで、 全体 として最適なエネルギー吸収特性を実現できる。
(請求項 4 )
前記両エネルギー吸収材に対する衝撃力が、 両エネルギー吸収材による衝突 エネルギー吸収期間の全期間にわたって略一様になるように設定したり、 圧縮 エネルギー吸収材を衝突エネルギー吸収期間の全期間にわたって圧縮変形する ように配置し、 坐屈エネルギー吸収材を衝突エネルギー吸収期間の初期におい て坐屈変形するように配置すると、 歩行者に作用する衝撃力を低く抑えつつ、 衝突エネルギー吸収期間全体を有効利用して衝突エネルギーを効率的に吸収す ることが可能となる。 (請求項 5 )
前記坐屈エネルギー吸収材をバンパーの前後方向の全幅にわたって設けたり 前記坐屈エネルギー吸収材を合成樹脂材料からなる板状部材で構成し、 この坐 屈エネルギー吸収材を略水平面内において、 バンパーの長さ方向に沿い且つバ ンパ一の前後方向の全幅にわたって設けると、 坐屈エネルギー吸収材に対して 衝突初期の段階から衝突荷重を作用させることが可能となり、 坐屈エネルギー 吸収材により衝突初期における衝突エネルギーを効果的に吸収できる。
(請求項 6、 7 )
前記圧縮エネルギー吸収材を合成樹脂からなる発泡成形体で構成したり、 発 泡成形体で構成してその発泡倍率を 2〜1 5 0倍に設定すると、 エネルギー吸 収性能を十分に確保しつつ、 発泡倍率の調整により要求の衝突エネルギー吸収 特性を実現できると共に、 車両用衝突エネルギー吸収材を軽量に構成できる。
(請求項 9、 1 0 )
前記坐屈エネルギー吸収材を合成樹脂材料からなる発泡成形体で構成したり 発泡体で構成してその発泡倍率を 2 0倍以下に設定すると、 衝突エネルギー吸 収性能を十分に確保しつつ、 圧縮エネルギー吸収材と坐屈エネルギー吸収材と を一体成形でき、 組立て作業工数を削減できると共に、 バンパーの車両用衝突 エネルギー吸収材を軽量に構成できる。
(請求項 1 1 )
前記坐屈エネルギー吸収材の両側に坐屈許容空間を設けると、 坐屈エネルギ 一吸収材を坐屈許容空間内において坐屈変形させることが可能となるので、 坐 屈エネルギー吸収材が坐屈変形するときに、 坐屈エネルギー吸収材と圧縮エネ ルギ一吸収材とが干渉したり、 坐屈エネルギー吸収材同士が干渉したりするこ とが抑制されるので、 必要とする衝突エネルギー吸収効果を得ることが可能と なる。
(請求項 1 2 )
前記圧縮エネルギー吸収材に対して坐屈エネルギー吸収材をィンサ一ト成形 により一体的に形成すると、 成形工程は多少複雑になるが、 圧縮エネルギー吸 収材に対する坐屈エネルギー吸収材の取付け強度を向上でき、 後工程での車両 組立て工数を少なくする事ができる。
(請求項 1 3 )
前記坐屈エネルギー吸収材と圧縮エネルギー吸収材とを別個に成形して一体 化させると、 部品点数は増えるものの、 圧縮エネルギー吸収材が成形を容易に でき、 両エネルギー吸収材を接着剤等により強固に一体化できる。
(請求項 1 4 )
前記車両用衝突エネルギー吸収材で車両用パンパ一の芯材を構成すると、 歩 行者を保護可能な目標値に車両用衝突エネルギー吸収材に対する衝撃力を設定 することこで、 バンパーとの接触時における歩行者の保護性能を確保しつつ、 衝突エネルギーを最大限吸収することが可能となる。
(請求項 1 7 )
前記坐屈エネルギー吸収材をバンパーフエイシヤーに一体的に設け、 圧縮ェ ネルギー吸収材に坐屈エネルギー吸収材を受け入れる組付空間を形成すると、 芯材を構成する部品点数を少なくできるので好ましい。
(請求項 1 8 )
本発明に係る第 2の車両用衝突エネルギー吸収材によれば、 衝突エネルギー の吸収を開始する衝突タイミングと、 衝突してから衝撃力がピーク値となるピ ーク値タイミングの少なくとも一方を、 段階的又は連続的に異なるように設定 した坐屈エネルギー吸収部を有するので、 車両用衝突エネルギー吸収材による 衝撃吸収の開始から完了まで間において段階的あるいは連続的に坐屈エネルギ 一吸収部がピーク値となり、 車両用衝突エネルギー吸収材による衝突エネルギ 一吸収期間の全期間にわたって車両用衝突エネルギー吸収材に対する衝撃力を 略一定に維持することが可能となる。 したがって、 車両用衝突エネルギー吸収 材に対する衝撃力を歩行者や乗員の保護性能を確保可能な許容値に設定するこ とで、 衝撃力を抑えて歩行者や乗員の保護性能を確保しつつ、 衝突エネルギー を最大限吸収することが可能となる。
(請求項 1 9、 2 0 )
前記衝突タイミングとピーク値タイミングの少なくとも一方が異なる組み合 わせの複数の坐屈エネルギー吸収部を独立に設け、 これら複数の坐屈エネルギ 一吸収部が段階的又は連続的に坐屈変形することで衝突エネルギーを吸収して もよいし、 前記衝突タイミングとピーク値タイミングの少なくとも一方が異な る坐屈エネルギー吸収部を一体的に設け、 この一体的な坐屈エネルギー吸収部 が段階的又は連続的に坐屈変形することで衝突エネルギーを吸収してもよい。 独立に設ける場合には、 衝撃力吸収ピーク値、 並びに変形量の設定を比較的自 由に設計することが可能となる。 また、 一体的に設ける場合には、 坐屈ェネル ギー吸収部の設計は複雑となるが、 衝突エネルギー吸収材トータルでは構造を 簡略化することが可能となる。
(請求項 2 1〜2 5 )
前記坐屈エネルギー吸収部の高さを変えて衝突タイミングとピーク値タイミ ングの少なくとも一方が異なるように設定してもよいし、 前記坐屈エネルギー 吸収部の厚み、 幅、 配設密度、 断面形状を変えてピーク値タイミングが異なる ように設定してもよいし、 これらの組み合わせを任意に変えることで、 衝突夕 ィミングとピーク値タイミングの少なくとも一方が異なるように設定してもよ い。
(請求項 2 6 , 2 7 )
前記坐屈エネルギー吸収部は、 合成樹脂材料からなるソリツド状部材で構成 してもよい。 この場合には、 前記坐屈エネルギー吸収部を車両側部材に一体形 成することで、 部品点数を極力少なくしつつ衝突エネルギー吸収性能を向上で きるので好ましい。
(請求項 3 0 , 3 1 )
坐屈エネルギー吸収部を合成樹脂材料からなる発泡成形体で構成すると、 坐 屈エネルギー吸収部の発泡倍率を変えてピーク値タイミングが異なるように設 定できる。 また、 坐屈エネルギー吸収部を構成する発泡成形体の発泡倍率を 4 5倍以下に設定すると、 車両用衝突エネルギー吸収材を軽量に構成しつつ、 衝 突エネルギー吸収性能を十分に確保できる。 更に、 坐屈エネルギー吸収部とし て、合成樹脂材料からなるゾリッド状部材で構成した坐屈エネルギー吸収部と、 合成樹脂材料からなる発泡成形体で構成した坐屈エネルギー吸収部とを備える と、 衝突エネルギー吸収開始時より、 合成樹脂からなるソリッド状部材で構成 した坐屈エネルギー吸収部が機能し短時間で衝撃力を設定に近づけることが可 能となる。 その後、 発泡体からなる坐屈エネルギー吸収部により衝撃エネルギ 一を吸収することが可能となるため、 さらに衝突エネルギー吸収効率を高める ことができる。
(請求項 3 2 )
坐屈エネルギー吸収部の両側に坐屈許容空間を設けると、 坐屈エネルギー吸 収部が坐屈変形するときに、 坐屈エネルギー吸収部同士が相互に干渉すること が抑制されるので、 必要とする衝突エネルギー吸収効果を容易に且つ確実に得 ることが可能となる。
(請求項 3 4〜3 6 )
本発明に車両の衝突エネルギー吸収構造によれば、 これをバンパーに適用し た場合には、 歩行者を保護可能な目標値に車両用衝突エネルギー吸収材に対す る衝撃力を設定することこで、 パンパ一との接触時における歩行者の保護性能 を確保しつつ、 衝突エネルギーを最大限吸収することが可能となる。 また、 ド ァゃピラーに適用した場合には、 乗員を保護可能な目標値に車両用衝突エネル ギー吸収材に対する衝撃力を設定することこで、 ドアゃピラーとの接触時にお ける乗員の保護性能を確保しつつ、 衝突エネルギーを最大限吸収することが可 能となる。

Claims

言青求の範囲
I . 圧縮変形による圧縮エネルギー吸収材と、 坐屈変形による坐屈エネルギ —吸収材とを備え、 両エネルギー吸収材の組み合わせにより、 車体への衝突ェ ネルギーを吸収する車両用衝突ェネルギー吸収材。
2 . 前記圧縮エネルギー吸収材と坐屈エネルギー吸収材とが衝撃力に対して 略同一タイミングでエネルギー吸収変形を開始する請求項 1記載の車両用衝突 エネルギー吸収材。
3 . 前記圧縮エネルギー吸収材と坐屈エネルギー吸収材とが衝撃力に対して 異なるタイミングでエネルギー吸収変形を開始する請求項 1記載の車両用衝突 エネルギー吸収材。
4 . 前記両エネルギー吸収材に対する衝撃力が、 両エネルギー吸収材による 衝突エネルギーの衝突エネルギー吸収期間の全期間にわたって略一様になるよ うに設定した請求項 1記載の車両用衝突エネルギー吸収材。
5 . 前記圧縮エネルギー吸収材を衝突エネルギー吸収期間の全期間にわたつ て圧縮変形するように配置し、 坐屈エネルギー吸収材を衝突エネルギー吸収期 間の初期において坐屈変形するように配置した請求項 1又は 4記載の車両用衝 突エネルギー吸収材。
6 . 前記圧縮エネルギー吸収材を合成樹脂からなる発泡成形体で構成した請 求項 1〜 5のいずれか 1項記載の車両用衝突エネルギー吸収材。
7 . 前記圧縮エネルギー吸収材を構成する発泡成形体の発泡倍率を 2〜 1 5 0倍に設定した請求項 6記載の車両用衝突エネルギー吸収材。
8 . 前記坐屈エネルギー吸収材を合成樹脂材料からなるソリッド状部材で構 成した請求項 1〜 7のいずれか 1項記載の車両用衝突エネルギー吸収材。
9 . 前記坐屈エネルギー吸収材を合成樹脂材料からなる発泡成形体で構成し た請求項 1〜 8のいずれか 1項記載の車両用衝突エネルギー吸収材。
1 0 . 前記坐屈エネルギー吸収材を構成する発泡成形体の発泡倍率を 2 0倍 以下に設定した請求項 9記載の車両用衝突エネルギー吸収材。
I I . 前記坐屈エネルギー吸収材の両側に坐屈許容空間を設けた請求項 1〜 1 0のいずれか 1項記載の車両用衝突エネルギー吸収材。
1 2 . 前記圧縮エネルギー吸収材に対して坐屈エネルギー吸収材をインサー 卜成形により一体的に形成した請求項 1〜 1 1のいずれか 1項記載の車両用衝 突エネルギー吸収材。
1 3 . 前記坐屈エネルギー吸収材と圧縮エネルギー吸収材とを別個に成形し て一体化させた請求項 1〜 1 2のいずれか 1項記載の車両用衝突エネルギー吸 収材。
1 4 . 前記車両用衝突エネルギー吸収材が車両用バンパーの芯材であると ころの請求項 1〜 1 3のいずれか 1項記載の車両用衝突エネルギー吸収材。
1 5 . 前記坐屈エネルギー吸収材をバンパーの前後方向の全幅にわたって設 けた請求項 4記載の車両用衝突エネルギー吸収材。
1 6 .前記坐屈エネルギー吸収材を合成樹脂材料からなる板状部材で構成し、 この坐屈エネルギー吸収材を略水平面内において、 バンパーの長さ方向に沿い 且つバンパーの前後方向の全幅にわたって設けた請求項 1 4又は 1 5記載の車 両用衝突エネルギー吸収材。
1 7 . 前記坐屈エネルギー吸収材'をバンパーフエイシヤーに一体的に設け、 圧縮エネルギー吸収材に坐屈エネルギー吸収材を受け入れる組付空間を形成し た請求項 1 4〜1 6のいずれか 1項記載の車両用衝突エネルギー吸収材。
1 8 .衝撃力のピーク値が設定値以下となる坐屈特性を持つとともに、衝突ェ ネルギ一の吸収を開始する衝突タイミングと、 衝突してから衝撃力がピーク値 となるピーク値タイミングの少なくとも一方を、 段階的又は連続的に異なるよ うに設定した坐屈エネルギー吸収部を有し、 この坐屈エネルギー吸収部の坐屈 変形により車体への衝突エネルギーを吸収する車両用衝突エネルギー吸収材。
1 9 . 前記衝突タイミングとピーク値タイミングの少なくとも一方が異なる 組み合わせの複数の坐屈エネルギー吸収部を独立に設け、 これら複数の坐屈ェ ネルギー吸収部が段階的又は連続的に坐屈変形することで衝突エネルギーを吸 収する請求項 1 8記載の車両用衝突エネルギー吸収材。
2 0 . 記衝突タイミングとピーク値タイミングの少なくとも一方が異なる坐 屈エネルギー吸収部を一体的に設け、 この一体的な坐屈エネルギー吸収部が段 階的又は連続的に坐屈変形することで衝突エネルギーを吸収する請求項 1 8又 は 1 9記載の車両用衝突エネルギー吸収材。
2 1 . 前記坐屈エネルギー吸収部の高さを変えて衝突タイミングとピーク値 夕イミングの少なくとも一方が異なるように設定した請求項 1 8〜 2 0のいず れか 1項記載の車両用衝突エネルギー吸収材。
2 2 . 前記坐屈エネルギー吸収部の厚みを変えてピーク値タイミングが異な るように設定した請求項 1 8〜2 1のいずれか 1項記載の車両用衝突エネルギ 一吸収材。
2 3 . 前記坐屈エネルギー吸収部の幅を変えてピーク値タイミングが異なる ように設定した請求項 1 8〜2 2のいずれか 1項記載の車両用衝突エネルギー 吸収材。
2 4 . 前記坐屈エネルギー吸収部の配設密度を変えてピーク値夕イミングが 異なるように設定した請求項 1 8〜2 3のいずれか 1項記載の車両用衝突エネ ルギー吸収材。
2 5 . 前記坐屈エネルギー吸収部の断面形状を変えてピーク値タイミングが 異なるように設定した請求項 1 8〜2 4のいずれか 1項記載の車両用衝突エネ ルギー吸収材。
2 6 . 前記坐屈エネルギー吸収部を合成樹脂材料からなるソリッド状部材で 構成した請求項 1 8〜2 5のいずれか 1項記載の車両用衝突エネルギー吸収材 2 7 . 前記坐屈エネルギー吸収部を車両側部材に一体形成した請求項 2 6記 載の車両用衝突エネルギー吸収材。
2 8 . 前記坐屈エネルギー吸収部を合成樹脂材料からなる発泡成形体で構成 した請求項 1 8〜2 7のいずれか 1項記載の車両用衝突エネルギー吸収材。
2 9 . 前記坐屈エネルギー吸収部として、 合成樹脂材料からなるソリッド状 部材で構成した坐屈エネルギー吸収部と、 合成樹脂材料からなる発泡成形体で 構成した坐屈エネルギー吸収部とを備えた請求項 1 8〜2 8のいずれか 1項記 載の車両用衝突エネルギー吸収材。
3 0 . 前記坐屈エネルギー吸収部の発泡倍率を変えてピーク値タイミングが 異なるように設定した請求項 2 8又は 2 9記載の車両用衝突エネルギー吸収材(
3 1 . 前記坐屈エネルギー吸収部を構成する発泡成形体の発泡倍率を 4 5倍 以下に設定した請求項 2 8〜 3 0のいずれか 1項記載の車両用衝突エネルギー 吸収材。
3 2 . 前記坐屈エネルギー吸収部の両側に坐屈許容空間を設けた請求項 1 8 〜 3 1のいずれか 1項記載の車両用衝突エネルギー吸収材。
3 3 . 請求項 1記載の車両用衝突エネルギー吸収材における坐屈エネルギー 吸収材が、 請求項 1 8〜 3 2のいずれか 1項記載の車両用衝突エネルギー吸収 材であるところの請求項 1記載の車両用衝突エネルギー吸収材。
3 4 .請求項 1〜 3 3のいずれか 1項記載の車両用衝突エネルギー吸収材を 車体の前端部に車幅方向に設けたバンパー補強材とそれを覆うバンパーフェイ シャ一間の空間内に設けてなる車両の衝突エネルギー吸収構造。
3 5 . 請求項 1〜 1 3、 1 8〜3 3のいずれか 1項記載の車両用衝突エネル ギー吸収材をドアインナパネルとドアトリム間の空間内に設けてなる車両の衝 突エネルギー吸収構造。
3 6 . 請求項 1〜 1 3、 1 8〜 3 3のいずれか 1項記載の車両用衝突エネル ギー吸収材をピラーインナパネルとピラートリム間の空間内に設けてなる車両 の衝突エネルギー吸収構造。
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