JP2015189317A - 衝撃吸収構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】設計作業を簡素化しつつも、オフセット衝突およびフルラップ衝突のいずれに対しても、エネルギ吸収部材のエネルギ吸収特性を最大限に発揮し得る衝撃吸収構造を提供する。【解決手段】車体側に固定されるエネルギ吸収部材20と、車両の前後方向に長手方向を沿わせた状態で、基端部31aがエネルギ吸収部材に接続されるとともに、先端部31bがバンパビームに接続され、バンパビーム側から車体側に衝突荷重が入力されると、長手方向に圧潰しながらエネルギ吸収部材に荷重を作用させる接合部30と、を備える。接合部の先端部は、車両の幅方向中央側から幅方向外側に向かうにしたがって、エネルギ吸収部材からの距離が漸減する傾斜形状であって、かつ、車両の幅方向中央側から幅方向外側に向かうにしたがって、車両の高さ方向の幅が漸増する漸増領域70、および、車両の高さ方向の幅が漸減する漸減領域71を備えている。【選択図】図4

Description

本発明は、車両に入力される衝撃を吸収する衝撃吸収構造に関する。
近年、衝突事故などにおける衝撃を吸収するため、バンパビームがエネルギ吸収部材(クラッシュボックス)を介して車体に支持された自動車が広く普及している。このようなエネルギ吸収部材としては、スチール製のエネルギ吸収部材に加え、例えば、特許文献1、2に記載されているようなFRP(繊維強化プラスチック)があり、CFRP(炭素繊維強化プラスチック)が用いられることがある。
上記のエネルギ吸収部材は、円筒形状に形成されるとともに径方向に複数の層が積層されている。そして、車体が破壊されるような大きな衝撃が作用すると、エネルギ吸収部材は、軸方向の一端側から他端側に向かって、逐次、層間破壊(剥離)を起こすことで、衝撃のエネルギを吸収する(プログレッシブクラッシング)。
しかしながら、エネルギ吸収部材は、軸方向に対して斜めに荷重が作用するなど、荷重が不均一に作用すると、所期のエネルギ吸収特性を発揮することができない。そこで、エネルギ吸収特性を最大限に発揮するべく、種々開発、研究がなされている。
ここで、エネルギ吸収部材とバンパビームとの接合は、衝突試験時のバリア形状により設計が異なる。特に、オフセット衝突を考慮した場合には、バンパビームとエネルギ吸収部材とを接合する接合部を設けるとともに、この接合部のうちバンパビーム側の先端を、車両の幅方向中央側から幅方向外側にかけて傾斜させた傾斜形状とする。これにより、バンパビームに対して斜め方向に衝突荷重が作用したとしても、接合部およびエネルギ吸収部材を確実に長手方向に圧潰させて、エネルギ吸収部材に均等に荷重を作用させることができる。
特開平6−300068号公報 特開平8−170675号公報
ところが、上記のようにオフセット衝突を考慮して接合部の先端を傾斜形状にすると、フルラップ衝突時に、接合部のうち傾斜形状の先端側に潰れ残りが生じるおそれがある。接合部に潰れ残りが生じると、圧潰の進展が阻害されるとともに、接合部が圧潰しきる前に、エネルギ吸収部材に対して設定荷重以上の衝突荷重が部分的に作用してしまい、エネルギの吸収量が小さくなってしまう。
このように、オフセット衝突時のエネルギ吸収特性を最大限に発揮しつつ、さらにフルラップ衝突等さまざまな形態の衝突に対しても、大きなエネルギの吸収量を確保するためには、接合部の材質や強度、形状等を条件ごとに検討しなければならず、設計作業が極めて煩雑化するという課題がある。
そこで、本発明は、設計作業を簡素化しつつも、オフセット衝突およびフルラップ衝突のいずれに対しても、エネルギ吸収部材のエネルギ吸収特性を最大限に発揮し得る衝撃吸収構造を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明の衝撃吸収構造は、バンパビーム側から車体側に入力される衝突荷重を吸収する車両の衝撃吸収構造であって、車体側に固定されるエネルギ吸収部材と、車両の前後方向に長手方向を沿わせた状態で、長手方向基端側がエネルギ吸収部材に接続されるとともに、長手方向先端がバンパビームに接続され、バンパビーム側から車体側に衝突荷重が入力されると、長手方向に圧潰しながらエネルギ吸収部材に荷重を作用させる接合部と、を備え、バンパビームに接続される接合部の長手方向先端は、車両の幅方向中央側から幅方向外側に向かうにしたがって、エネルギ吸収部材からの距離が漸減する傾斜形状であって、かつ、車両の幅方向中央側から幅方向外側に向かうにしたがって、車両の高さ方向の幅が漸増する漸増領域、および、車両の高さ方向の幅が漸減する漸減領域のいずれか一方または双方を備えていることを特徴とする。
また、接合部は、長手方向に直交する断面の形状が多角形状であって、頂点ごとに長手方向の先端から基端まで延在する稜線が形成され、車両の幅方向に隣り合う稜線の間に位置する各面を、車両の幅方向に対して傾かせることで、漸増領域または漸減領域が構成されているとよい。
また、稜線は、接合部の長手方向に沿って延在する直線であるとよい。
また、漸増領域を構成する面および漸減領域を構成する面の少なくとも一方は、車両の幅方向に対する傾き角度を異にして複数設けられているとよい。
また、接合部は、車両の幅方向の最も中央側に1つの中央稜線を位置させ、中央稜線よりも車両の幅方向外側に、中央稜線よりも車両の高さ方向の上方および下方にそれぞれ位置する2つの稜線を位置させており、中央稜線と2つの稜線との間に漸増領域が構成されているとよい。
また、接合部は、車両の幅方向の最も外側に1つまたは複数の外側稜線を位置させ、外側稜線と中央稜線との間に、外側稜線よりも車両の高さ方向の上方および下方にそれぞれ位置する2つの稜線を位置させており、外側稜線と2つの稜線との間に漸減領域が構成されているとよい。
また、接合部は、長手方向に直交する断面の形状が、接合部の中心を通る車両の幅方向に平行な線を対称軸とする線対称形状であるとよい。
本発明によれば、設計作業を簡素化しつつも、オフセット衝突およびフルラップ衝突のいずれに対しても、エネルギ吸収部材によるエネルギ吸収特性を最大限に発揮することができる。
自動車の上面図である。 比較例の衝撃吸収部の構成を説明する図である。 比較例の衝撃吸収部の作用を説明する図である。 本実施形態の衝撃吸収部の構成を説明する図である。 本実施形態の衝撃吸収部の作用を説明する図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
図1は、自動車1の上面図であり、自動車1の車両本体2のうち、図1中、左側に位置する前部については、内部のフレーム構造を簡略化して示す。なお、以下に説明する各図において、矢印FBで示す方向は自動車1の前後方向を示しており、特に矢印Fは自動車1の前方を、矢印Bは自動車1の後方を示している。また、矢印COで示す方向は自動車1の幅方向を示しており、矢印Cは自動車1の幅方向中央側を、矢印Oは自動車1の幅方向外側を示している。さらに、矢印HLで示す方向は自動車1の高さ方向を示しており、矢印Hは自動車1の上方を、矢印Lは自動車1の下方を示している。
図1に示すように、自動車1は、車両本体2の前部において、車両(自動車1)の前後方向に延在し、互いに車両の幅方向に離隔して平行に配される2つのサイドフレーム3を備えている。サイドフレーム3それぞれの前端には、バンパビーム4が衝撃吸収部10を介して支持されており、バンパビーム4から車両本体2に衝突荷重が入力されると、衝撃吸収部10が車両の前後方向に圧潰して、車両本体2に作用するエネルギを吸収する。
具体的には、衝撃吸収部10は、サイドフレーム3の前端に、圧潰方向が車両の前後方向に沿うようにして固定されるエネルギ吸収部材20と、このエネルギ吸収部材20とバンパビーム4とを接続する接合部30と、を備えて構成される。エネルギ吸収部材20は、所謂、クラッシュボックスであり、例えば、FRP(繊維強化プラスチック、例えばCFRP(炭素繊維強化プラスチック))等の複合材料からなる層が径方向に複数積層された円筒形状の部材を有しており、その軸心を車両の前後方向に一致させた状態でサイドフレーム3に固定されている。なお、エネルギ吸収部材20は周知の構成であるため、詳細な説明は省略するが、バンパビーム4から車両本体2に入力されるエネルギを吸収することができれば、エネルギ吸収部材20の構成は特に限定されるものではない。
また、接合部30は、例えば鋼鉄製の中空部材で構成される本体31を備えている。この本体31は、車両の前後方向に長手方向を沿わせた状態で、長手方向基端側に位置する基端部31aが、エネルギ吸収部材20に溶接等によって接続されるとともに、本体31の長手方向先端に位置する先端部31bが、バンパビーム4に溶接等によって接続される。
ここで、本実施形態の衝撃吸収部10は、オフセット衝突を考慮して設計されており、バンパビーム4に接続される本体31の先端部31bは、車両の幅方向中央側から幅方向外側に向かうにしたがって、エネルギ吸収部材20からの距離が漸減する傾斜形状となっている。より詳細には、バンパビーム4は、車両の幅方向に沿って延在する延在部4aと、この延在部4aの幅方向外側の両端それぞれを車両の後方側に所定角度屈曲させた被支持部4bと、を備えている。本体31の先端部31bは、被支持部4bの屈曲角度と同じ角度だけ、車両の幅方向に対して傾斜しており、被支持部4bにおける車両の後方側に臨む面に、先端部31bを面接触させた状態で溶接される。これにより、オフセット衝突によって、バンパビーム4に対して衝突荷重が作用したとしても、接合部30の本体31を確実に長手方向に圧潰させながら、エネルギ吸収部材20に荷重を作用させることができる。
しかしながら、単にオフセット衝突を考慮して先端部31bを傾斜形状にすると、フルラップ衝突時に、本体31の先端側に潰れ残りが生じる場合があることが、衝突試験により判明している。接合部30の本体31に潰れ残りが生じると圧潰の進展が阻害されるとともに、接合部30(本体31)が圧潰しきる前に、エネルギ吸収部材20に対して設定荷重以上の衝突荷重が部分的に作用してしまい、エネルギの吸収量が小さくなってしまう。以下に、比較例の衝撃吸収部100の構成および作用について説明した後、本実施形態の衝撃吸収部10の構成について詳述する。
図2は、比較例の衝撃吸収部100の構成を説明する図であり、図2(a)は衝撃吸収部100の上面図を示し、図2(b)は衝撃吸収部100の正面図を示し、図2(c)は衝撃吸収部100の側面図を示している。なお、ここでは、上記したサイドフレーム3とバンパビーム4との間に、本実施形態の衝撃吸収部10に代えて衝撃吸収部100が接続されている場合を前提として説明する。図2に示すように、比較例の衝撃吸収部100は、上記のエネルギ吸収部材20と、このエネルギ吸収部材20とバンパビーム4とを接続する接合部110と、を備えて構成される。
接合部110は、鋼鉄製の中空部材で構成される本体111を備えている。この本体111は、車両の前後方向に長手方向(圧潰方向、軸方向)を沿わせた状態で、長手方向基端側に位置する基端部111aが、エネルギ吸収部材20に溶接等によって接続されるとともに、本体111の長手方向先端に位置する先端部111bが、バンパビーム4に溶接等によって接続される。なお、接合部110は、バンパビーム4の被支持部4b(図1参照)に接続されることから、本実施形態の接合部30と同様に、本体111の先端部111bは、車両の幅方向中央側から幅方向外側に向かうにしたがって、エネルギ吸収部材20からの距離が漸減する傾斜形状となっている。
また、本体111は、四角柱形状であり、長手方向に直交する断面の形状は、図2(b)に示すように略長方形状となっている。そして、サイドフレーム3とバンパビーム4との間に接続された取付状態においては、本体111のうち、車両の幅方向中央側に側面111Cが位置するとともに、車両の幅方向外側に側面111Oが位置し、これら両側面111C、111Oが車両の幅方向に平行に対向している。また、本体111のうち、車両の高さ方向の上方に上面111Hが位置するとともに、車両の高さ方向の下方に底面111Lが位置し、これら上面111Hおよび底面111Lが車両の高さ方向に平行に対向している。
図3は、比較例の衝撃吸収部100の作用を説明する図である。フルラップ衝突により、バンパビーム4に対して、図3(a)の白抜き矢印で示すように衝突荷重が作用したとする。この場合、図3(b)に示すように、バンパビーム4が、接合部110の本体111を長手方向に圧潰しながらエネルギ吸収部材20に近接する方向に食い込んでいく。このとき、バンパビーム4は、延在部4aと被支持部4bとの屈曲点が、車両の幅方向外側に徐々に移動するように、換言すれば、延在部4aが車両の幅方向に徐々に伸びるようにしてエネルギ吸収部材20に近接する。こうして先端部111bが、車両の幅方向に平行になるまで圧潰すれば、本体111に対して、長手方向に直交する方向に均等に衝突荷重が作用するとともに、本体111が完全に圧潰したところで、エネルギ吸収部材20が圧潰を開始することとなる。
ここで、本体111は、エネルギ吸収部材20よりも小さい荷重で圧潰するように断面積の設定がなされており、本体111の断面積が小さくなるほど、耐荷重性が低く、圧潰が進展しやすくなる。そして、フルラップ衝突時には、本体111の先端部111bのうち、側面111C側を基点として長手方向に圧潰が進展するが、側面111Cは、車両の高さ方向に長さを有しており、フルラップ衝突時における本体111の圧潰開始直後の耐荷重性が高くなっている。
そのため、フルラップ衝突が生じた直後は、図3(d)に示すように、本体111に作用する衝突荷重が短時間のうちに一気に立ち上がり、図3(c)に示すように、本体111の先端側に設けられた傾斜部分が、潰れ残り(図3(c)に黒塗りで示す)となって残存したまま、エネルギ吸収部材20に衝突荷重が入力されるおそれがある。この場合、本体111の側面111C側において、エネルギ吸収部材20が圧潰を開始する所期の設定荷重(X)を超えた衝突荷重が、エネルギ吸収部材20に対して入力されてしまう。その結果、図3(c)に示すように、エネルギ吸収部材20に対して、斜め方向に衝突荷重が入力されてしまい、エネルギ吸収部材20の本来のエネルギ吸収特性を発揮できなくなってしまう。そこで、本実施形態では、フルラップ衝突時においても、エネルギ吸収部材20のエネルギ吸収特性を最大限に発揮し得るように、接合部30を次のように構成する。
図4は、本実施形態の衝撃吸収部10の構成を説明する図であり、図4(a)は衝撃吸収部10の上面図を示し、図4(b)は衝撃吸収部10の正面図を示し、図4(c)は衝撃吸収部10の側面図を示している。接合部30の本体31は、図4に示すように、車両の前後方向に長手方向を沿わせた状態で、基端部31aがエネルギ吸収部材20に溶接等によって接続され、先端部31bが、バンパビーム4の被支持部4b(図1参照)に溶接等によって接続される。すでに説明したように、先端部31bは、車両の幅方向中央側から幅方向外側に向かうにしたがって、エネルギ吸収部材20からの距離が漸減する傾斜形状となっている。
そして、接合部30の本体31は、図4(b)からも明らかなように、長手方向(車両の前後方向)に直交する断面の形状が、頂点41〜46の6つの頂点を有する多角形状(本実施形態では六角形)に形成されており、頂点41〜46ごとに、先端部31bから基端部31aまで延在する稜線50が形成されている。具体的に説明すると、接合部30の本体31は、車両の幅方向の最も中央側に、頂点41を長手方向に結んで形成される1つの稜線50(以下、「中央稜線51」と呼ぶ)を位置させている。また、中央稜線51よりも車両の幅方向外側には、中央稜線51よりも車両の高さ方向の上方および下方のそれぞれに頂点42、43を位置させており、この頂点42、43を長手方向に結んで形成される2つの稜線50(稜線52、53)を備えている。
さらに、稜線52、53よりもさらに車両の幅方向外側には、稜線52、53の高さ方向の範囲内に頂点44、45を位置させており、この頂点44、45を長手方向に結んで形成される2つの稜線50(稜線54、55)を備えている。そして、接合部30の本体31は、車両の幅方向の最も外側に、頂点46を長手方向に結んで形成される1つの稜線50(以下、「外側稜線56」と呼ぶ)を位置させている。
各稜線50は、接合部30の本体31の長手方向に沿って直線状に延在しており、車両の幅方向に隣り合う2つの稜線50の間に、それぞれ平面状の面61〜66が形成されている。より詳細には、中央稜線51と稜線52との間に面61が設けられ、中央稜線51と稜線53との間に面62が設けられ、稜線52と稜線54との間に面63が設けられ、稜線53と稜線55との間に面64が設けられ、稜線54と外側稜線56との間に面65が設けられ、稜線55と外側稜線56との間に面66が設けられる。
中央稜線51および外側稜線56は、車両の高さ方向の位置が等しく、稜線52は、中央稜線51および外側稜線56よりも上方に位置し、稜線54の車両の高さ方向の位置は、稜線52と外側稜線56との間となっている。一方、稜線53は、中央稜線51および外側稜線56よりも下方に位置し、稜線55の車両の高さ方向の位置は、稜線53と外側稜線56との間となっている。そして、稜線52、53は、車両の幅方向の位置が互いに等しく、稜線54、55も、車両の幅方向の位置が互いに等しいことから、接合部30の本体31は、長手方向に直交する断面の形状が、本体31の中心を通る車両の幅方向に平行な線を対称軸とする線対称形状となっている。
また、図4(b)に示すように、面61、62は、中央稜線51を基点として、車両の幅方向中央側から幅方向外側に向かって所定角度傾いており、しかも、車両の高さ方向に互いに離隔するように延在している。つまり、本体31は、中央稜線51と2つの稜線52、53との間において、車両の幅方向中央側から幅方向外側に向かうにしたがって、車両の高さ方向の幅が漸増する漸増領域70が構成されることとなる。
これに対して、面63、64は、車両の幅方向中央側から幅方向外側に向かうにしたがって、車両の高さ方向に互いに近接するように延在している。つまり、本体31は、稜線52、53から稜線54、55までの間において、車両の幅方向中央側から幅方向外側に向かうにしたがって、車両の高さ方向の幅が漸減する漸減領域71(第1漸減領域71a)が構成されることとなる。さらに、面65、66も、車両の幅方向中央側から幅方向外側に向かうにしたがって、車両の高さ方向に互いに近接するように延在している。つまり、本体31は、稜線54、55から外側稜線56までの間において、車両の幅方向中央側から幅方向外側に向かうにしたがって、車両の高さ方向の幅が漸減する漸減領域71(第2漸減領域71b)が構成されることとなる。
このように、本実施形態の接合部30は、車両の幅方向に隣り合う稜線50の間に位置する各面61〜66を、車両の幅方向に対して傾かせることで、本体31に漸増領域70または漸減領域71が構成される。また、漸減領域71を構成する面63〜66のうち、面63(64)と面65(66)とで、車両の幅方向に対する傾き角度を異ならせることで、車両の幅方向の距離に対する本体31の幅の漸減率を互いに異にする第1漸減領域71aおよび第2漸減領域71bが構成されることとなる。
図5は、本実施形態の衝撃吸収部10の作用を説明する図である。上記の比較例と同様に、フルラップ衝突時には、接合部30は、本体31の先端部31bのうち、中央稜線51側を基点として長手方向に圧潰が進展する。このとき、接合部30は、中央稜線51の一点でバンパビーム4に接続されていることから、バンパビーム4に入力される衝突荷重が中央稜線51に集中する。このように、接合部30に対して一点に応力が集中することにより、接合部30の圧潰開始点(図5(a)のa点)において、中央稜線51側から速やかに圧潰が進展していく。
そして、圧潰開始からt1時間が経過したところで、図5(b)、(c)に示すように、稜線52、53まで圧潰が進展する。このように、圧潰が稜線52、53に到達すると、図5(a)に示すように、二次圧潰(図5(a)のb点)が開始する。さらに、圧潰開始からt2時間が経過したところで、図5(b)、(c)に示すように、稜線54、55まで圧潰が進展すると、三次圧潰が開始する(図5(a)のc点)。そして、圧潰開始からt3時間が経過したところで、外側稜線56まで圧潰が進展すると、四次圧潰が開始する(図5(a)のd点)。その後、接合部30が軸方向に圧潰し、圧潰開始からt4時間が経過したところで、接合部30が完全に潰れ切り、エネルギ吸収部材20に対する入力荷重が設定荷重Xを上回り、エネルギ吸収部材20の破壊が開始されることとなる(図5(a)のe点)。
このように、本実施形態の衝撃吸収部10によれば、入力荷重が稜線50ごとに徐々に高まるようにコントロールされ、エネルギ吸収部材20に対して、大きな衝突荷重が一気に入力されてしまうことがない。また、稜線50ごとに、圧潰が複数段階で進展することから、オフセット衝突を考慮して傾斜形状とした接合部30の先端側に潰れ残りが生じにくい。したがって、接合部30を軸方向に均等に圧潰することが可能となり、エネルギ吸収部材20に対して均等に衝突荷重を作用させて、所期のエネルギ吸収特性を発揮することができる。
しかも、上記のように、稜線50ごとに入力荷重を容易にコントロールできるので、衝突荷重が入力されてから、エネルギ吸収部材20の破壊が開始されるまでの時間と、入力荷重との関係を、稜線50の数および位置を調整するだけで容易に設定することができる。これにより、設計作業を簡素化しつつも、オフセット衝突およびフルラップ衝突の双方に対して、エネルギ吸収特性を最大限に発揮することができる。
以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例又は修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。
例えば、上記実施形態では、接合部30が、頂点41〜46を有する断面多角形状とする場合について説明したが、接合部30は多角形状に限らず、曲線状に湾曲した外形を有するように構成してもよい。また、上記実施形態では、車両の幅方向中央側に漸増領域70を設け、この漸増領域70に対して車両の幅方向外側に、漸減率の異なる2つの漸減領域71を設けることとしたが、漸増領域70および漸減領域71の数、配置は、適宜設計可能であることは言うまでもない。したがって、車両の幅方向中央側に漸減領域71を設けてもよいし、漸減領域71のみを設けたり、漸増領域70のみを設けたりすることも可能である。いずれにしても、車両の幅方向中央側から幅方向外側に向かうにしたがって、車両の高さ方向の幅が漸増する漸増領域、および、車両の高さ方向の幅が漸減する漸減領域のいずれか一方または双方を備えていればよい。
また、上記実施形態では、稜線50が、接合部30の長手方向に沿って延在する直線である場合について説明したが、稜線50は、必ずしも直線に限らず、また、複数の稜線50は互いに平行でなくてもよい。さらには、上記実施形態では、接合部30の断面形状を線対称形状とする場合について説明したが、接合部30の断面形状は線対称形状に限らず、また、接合部30の肉厚は一定でもよいし不均一であってもよい。
また、上記実施形態では、外側稜線56は1つのみ示したが、複数であってもよい。
本発明は、車両に入力される衝撃を吸収する衝撃吸収構造に利用できる。
1 …自動車
2 …車両本体
4 …バンパビーム
10 …衝撃吸収部
20 …エネルギ吸収部材
30 …接合部
31a …基端部
31b …先端部
41、42、43、44、45、46 …頂点
50、52、53、54、55 …稜線
51 …中央稜線
56 …外側稜線
61、62、63、64、65、66 …面
70 …漸増領域
71 …漸減領域
71a …第1漸減領域
71b …第2漸減領域
上記課題を解決するために、本発明の衝撃吸収構造は、バンパビーム側から車体側に入力される衝突荷重を吸収する車両の衝撃吸収構造であって、車体側に固定されるエネルギ吸収部材と、車両の前後方向に長手方向を沿わせた状態で、長手方向基端側がエネルギ吸収部材に接続されるとともに、長手方向先端がバンパビームに接続され、バンパビーム側から車体側に衝突荷重が入力されると、長手方向に圧潰しながらエネルギ吸収部材に荷重を作用させる接合部と、を備え、接合部は、長手方向先端車両の幅方向中央側から幅方向外側に向かうにしたがって、エネルギ吸収部材からの距離が漸減する傾斜形状であって、長手方向に直交する断面の形状が多角形状であり、頂点ごとに長手方向の先端から基端まで直線状に延在する稜線として、車両の幅方向の最も中央側に位置する1つの中央稜線と、車両の幅方向の最も外側に位置し、中央稜線と車両の高さ方向の位置が等しい1つの外側稜線と、中央稜線と外側稜線との間であって、中央稜線よりも車両の高さ方向の上方および下方のそれぞれに設けられる、車両の幅方向の位置が互いに等しい稜線と、が形成され、長手方向に直交する断面の形状が、接合部の中心を通る車両の幅方向に平行な線を対象軸とする線対称形状となり、中央稜線よりも車両の高さ方向の上方および下方にそれぞれ位置する2つの稜線と中央稜線との間に位置する面により、車両の幅方向中央側から幅方向外側に向かうにしたがって、車両の高さ方向の幅が漸増する漸増領域が形成され外側稜線よりも車両の高さ方向の上方および下方にそれぞれ位置する2つの稜線と外側稜線との間に位置する面により、車両の幅方向中央側から幅方向外側に向かうにしたがって、車両の高さ方向の幅が漸減する漸減領域が形成され、車両の幅方向に隣り合う2つの稜線の間に位置する面は、漸増領域および漸減領域のいずれかであることを特徴とする。

Claims (7)

  1. バンパビーム側から車体側に入力される衝突荷重を吸収する車両の衝撃吸収構造であって、
    車体側に固定されるエネルギ吸収部材と、
    車両の前後方向に長手方向を沿わせた状態で、該長手方向基端側が前記エネルギ吸収部材に接続されるとともに、該長手方向先端がバンパビームに接続され、バンパビーム側から車体側に衝突荷重が入力されると、該長手方向に圧潰しながら該エネルギ吸収部材に荷重を作用させる接合部と、
    を備え、
    バンパビームに接続される前記接合部の長手方向先端は、車両の幅方向中央側から幅方向外側に向かうにしたがって、前記エネルギ吸収部材からの距離が漸減する傾斜形状であって、かつ、車両の幅方向中央側から幅方向外側に向かうにしたがって、車両の高さ方向の幅が漸増する漸増領域、および、車両の高さ方向の幅が漸減する漸減領域のいずれか一方または双方を備えていることを特徴とする車両の衝撃吸収構造。
  2. 前記接合部は、長手方向に直交する断面の形状が多角形状であって、頂点ごとに長手方向の先端から基端まで延在する稜線が形成され、車両の幅方向に隣り合う稜線の間に位置する各面を、車両の幅方向に対して傾かせることで、前記漸増領域または前記漸減領域が構成されていることを特徴とする請求項1に記載の車両の衝撃吸収構造。
  3. 前記稜線は、前記接合部の長手方向に沿って延在する直線であることを特徴とする請求項2に記載の車両の衝撃吸収構造。
  4. 前記漸増領域を構成する面および前記漸減領域を構成する面の少なくとも一方は、車両の幅方向に対する傾き角度を異にして複数設けられていることを特徴とする請求項2または3に記載の車両の衝撃吸収構造。
  5. 前記接合部は、車両の幅方向の最も中央側に1つの中央稜線を位置させ、該中央稜線よりも車両の幅方向外側に、該中央稜線よりも車両の高さ方向の上方および下方にそれぞれ位置する2つの稜線を位置させており、該中央稜線と2つの該稜線との間に前記漸増領域が構成されていることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の車両の衝撃吸収構造。
  6. 前記接合部は、車両の幅方向の最も外側に1つまたは複数の外側稜線を位置させ、該外側稜線と前記中央稜線との間に、該外側稜線よりも車両の高さ方向の上方および下方にそれぞれ位置する2つの稜線を位置させており、該外側稜線と2つの該稜線との間に前記漸減領域が構成されていることを特徴とする請求項5に記載の車両の衝撃吸収構造。
  7. 前記接合部は、長手方向に直交する断面の形状が、該接合部の中心を通る車両の幅方向に平行な線を対称軸とする線対称形状であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の車両の衝撃吸収構造。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107600016A (zh) * 2017-09-18 2018-01-19 华侨大学 一种汽车碰撞吸能装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017064535A1 (fr) * 2015-10-14 2017-04-20 Arcelormittal Composant de structure de véhicule automobile, et section de voie basse avant comprenant un tel composant
US11603134B2 (en) 2020-10-08 2023-03-14 GM Global Technology Operations LLC Energy attenuating longitudinal frame member for a vehicle including asymmetric crash response

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6174009B1 (en) * 1998-10-09 2001-01-16 Shape Corporation Bumper construction including self-orienting support towers providing consistent energy absorption on impact
JP2004203202A (ja) * 2002-12-25 2004-07-22 Kobe Steel Ltd 車体用エネルギー吸収部材
JP2004314790A (ja) * 2003-04-16 2004-11-11 Honda Motor Co Ltd 自動車用バンパ
JP2008254711A (ja) * 2007-04-09 2008-10-23 Toyota Motor Corp エネルギ吸収体
JP2010030529A (ja) * 2008-07-30 2010-02-12 Aisin Seiki Co Ltd 衝撃吸収具及び車両用バンパ装置
JP2012111356A (ja) * 2010-11-25 2012-06-14 Showa Denko Kk エネルギー吸収構造体の製造方法及びエネルギー吸収構造体
JP2012131442A (ja) * 2010-12-24 2012-07-12 Showa Denko Kk 衝撃吸収部材
JP2012153254A (ja) * 2011-01-26 2012-08-16 Showa Denko Kk 車両用衝撃吸収部材
JP2012162108A (ja) * 2011-02-03 2012-08-30 Toyota Motor Corp 車両前部構造

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3362442B2 (ja) 1993-04-14 2003-01-07 東レ株式会社 エネルギー吸収部材
JP3473145B2 (ja) 1994-12-19 2003-12-02 いすゞ自動車株式会社 エネルギー吸収部材
DE10128114B4 (de) 2001-03-28 2006-12-28 Wagon Automotive Gmbh Aufpralldämpfer
JP3912422B2 (ja) * 2003-07-28 2007-05-09 住友金属工業株式会社 クラッシュボックス
IT1401678B1 (it) * 2010-07-29 2013-08-02 Tres Srl Elemento ad assorbimento d'urto polimerico per un veicolo.
MX337269B (es) * 2010-09-28 2016-02-22 Magna Int Inc Capsula de aplastamiento escalable para vehiculo.
IT1401982B1 (it) * 2010-09-28 2013-08-28 Tres Srl Elemento ad assorbimento d'urto polimerico per un veicolo e struttura paraurti.
JP5659185B2 (ja) * 2012-04-05 2015-01-28 豊田鉄工株式会社 車両用衝撃吸収部材
IN2015DN01802A (ja) * 2012-08-21 2015-05-29 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
JP2014067650A (ja) 2012-09-27 2014-04-17 Hitachi Zosen Corp 色素増感太陽電池の製造方法
JP2015009739A (ja) * 2013-07-01 2015-01-19 小島プレス工業株式会社 車両用衝撃吸収装置及び車両の衝撃吸収構造

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6174009B1 (en) * 1998-10-09 2001-01-16 Shape Corporation Bumper construction including self-orienting support towers providing consistent energy absorption on impact
JP2004203202A (ja) * 2002-12-25 2004-07-22 Kobe Steel Ltd 車体用エネルギー吸収部材
JP2004314790A (ja) * 2003-04-16 2004-11-11 Honda Motor Co Ltd 自動車用バンパ
JP2008254711A (ja) * 2007-04-09 2008-10-23 Toyota Motor Corp エネルギ吸収体
JP2010030529A (ja) * 2008-07-30 2010-02-12 Aisin Seiki Co Ltd 衝撃吸収具及び車両用バンパ装置
JP2012111356A (ja) * 2010-11-25 2012-06-14 Showa Denko Kk エネルギー吸収構造体の製造方法及びエネルギー吸収構造体
JP2012131442A (ja) * 2010-12-24 2012-07-12 Showa Denko Kk 衝撃吸収部材
JP2012153254A (ja) * 2011-01-26 2012-08-16 Showa Denko Kk 車両用衝撃吸収部材
JP2012162108A (ja) * 2011-02-03 2012-08-30 Toyota Motor Corp 車両前部構造

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107600016A (zh) * 2017-09-18 2018-01-19 华侨大学 一种汽车碰撞吸能装置
CN107600016B (zh) * 2017-09-18 2023-09-29 华侨大学 一种汽车碰撞吸能装置

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