JP3298844B2 - 車体上部の衝撃エネルギ吸収構造 - Google Patents
車体上部の衝撃エネルギ吸収構造Info
- Publication number
- JP3298844B2 JP3298844B2 JP12272299A JP12272299A JP3298844B2 JP 3298844 B2 JP3298844 B2 JP 3298844B2 JP 12272299 A JP12272299 A JP 12272299A JP 12272299 A JP12272299 A JP 12272299A JP 3298844 B2 JP3298844 B2 JP 3298844B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- energy absorbing
- hybrid pipe
- pipe
- vehicle body
- structural member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Vibration Dampers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車の車体上部の
衝撃エネルギ吸収構造に関し、特に、ピラー、ルーフサ
イドレール、ヘッダのような車体の構造部材と、この構
造部材の車室内方に間隔をおいて配置されるピラーガー
ニッシュ、ルーフライニングのような内装材と、前記間
隔内に配置される衝撃エネルギ吸収材とを備える車体上
部において衝撃エネルギを吸収する構造に関する。
衝撃エネルギ吸収構造に関し、特に、ピラー、ルーフサ
イドレール、ヘッダのような車体の構造部材と、この構
造部材の車室内方に間隔をおいて配置されるピラーガー
ニッシュ、ルーフライニングのような内装材と、前記間
隔内に配置される衝撃エネルギ吸収材とを備える車体上
部において衝撃エネルギを吸収する構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車、特に乗用車の車体の構造部材と
内装材との間の間隔内にエネルギ吸収材を配置し、内装
材から構造部材に向く衝撃荷重が加わったとき、前記エ
ネルギ吸収材を変形させて衝撃荷重が持つ衝撃エネルギ
を吸収させている。通常、前記エネルギ吸収材として格
子状のリブやウレタンパッド、薄い鋼板をハット状に折
り曲げたものなどを使用している。しかし、金属材料を
押し出し成形して作った金属パイプ（特開平１１−５５
０３号公報）を使用することもあり、金属箔の芯材と、
この芯材の表裏にそれぞれ重ね合わされた金属以外の材
料のシートとからなり、前記芯材と前記表裏のシートと
を軸線方向へ連続的に凹凸状に変形して形成された、い
わゆるハイブリッドパイプ（特開平１０−２９４８２号
公報）を使用することもある。本発明は、ハイブリッド
パイプを使用する衝撃エネルギ吸収構造に係る。
内装材との間の間隔内にエネルギ吸収材を配置し、内装
材から構造部材に向く衝撃荷重が加わったとき、前記エ
ネルギ吸収材を変形させて衝撃荷重が持つ衝撃エネルギ
を吸収させている。通常、前記エネルギ吸収材として格
子状のリブやウレタンパッド、薄い鋼板をハット状に折
り曲げたものなどを使用している。しかし、金属材料を
押し出し成形して作った金属パイプ（特開平１１−５５
０３号公報）を使用することもあり、金属箔の芯材と、
この芯材の表裏にそれぞれ重ね合わされた金属以外の材
料のシートとからなり、前記芯材と前記表裏のシートと
を軸線方向へ連続的に凹凸状に変形して形成された、い
わゆるハイブリッドパイプ（特開平１０−２９４８２号
公報）を使用することもある。本発明は、ハイブリッド
パイプを使用する衝撃エネルギ吸収構造に係る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ハイブリッドパイプの
場合、四角形に形成したものの角部に丸みを付けたり、
厚みや幅、凹凸のピッチを変えることによりエネルギ吸
収特性を調整できるとされている（前記公報参照）が、
これではハイブリッドパイプを製作する時点でエネルギ
吸収特性の調整をする必要があった。
場合、四角形に形成したものの角部に丸みを付けたり、
厚みや幅、凹凸のピッチを変えることによりエネルギ吸
収特性を調整できるとされている（前記公報参照）が、
これではハイブリッドパイプを製作する時点でエネルギ
吸収特性の調整をする必要があった。
【０００４】本発明は、ハイブリッドパイプを製作した
後にエネルギ吸収特性の調整を可能とする、車体上部の
衝撃エネルギ吸収構造を提供する。
後にエネルギ吸収特性の調整を可能とする、車体上部の
衝撃エネルギ吸収構造を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】本発明
は、車体の構造部材と、この構造部材の内方に間隔をお
いて配置される内装材と、前記間隔内に配置されるエネ
ルギ吸収材とを備える車体上部において衝撃エネルギを
吸収する構造に関する。前記エネルギ吸収材は、金属箔
の芯材と、この芯材の表裏にそれぞれ重ね合わされた金
属以外の材料のシートとからなるハイブリッドパイプで
ある。このハイブリッドパイプは、前記芯材と前記表裏
のシートとを軸線方向へ連続的に凹凸状に変形して形成
され、さらに軸線の回りでねじられている。
は、車体の構造部材と、この構造部材の内方に間隔をお
いて配置される内装材と、前記間隔内に配置されるエネ
ルギ吸収材とを備える車体上部において衝撃エネルギを
吸収する構造に関する。前記エネルギ吸収材は、金属箔
の芯材と、この芯材の表裏にそれぞれ重ね合わされた金
属以外の材料のシートとからなるハイブリッドパイプで
ある。このハイブリッドパイプは、前記芯材と前記表裏
のシートとを軸線方向へ連続的に凹凸状に変形して形成
され、さらに軸線の回りでねじられている。
【０００６】１の発明では、前記ハイブリッドパイプ
は、断面形状が多角形を呈するように形成され、その軸
線の方向が衝撃荷重の方向と交差するように配置され、
内装材に接着されている。
は、断面形状が多角形を呈するように形成され、その軸
線の方向が衝撃荷重の方向と交差するように配置され、
内装材に接着されている。
【０００７】ハイブリッドパイプを所定の長さに切断し
た後、ハイブリッドパイプの両端部を適当な工具で固定
し、一方の端部に回転力を加えることによって、又は両
方の端部に逆向きの回転力を加えることによってハイブ
リッドパイプは軸線の回りでねじられる。
た後、ハイブリッドパイプの両端部を適当な工具で固定
し、一方の端部に回転力を加えることによって、又は両
方の端部に逆向きの回転力を加えることによってハイブ
リッドパイプは軸線の回りでねじられる。
【０００８】ハイブリッドパイプを軸線回りでねじるこ
とにより、その外形たわみ抵抗が増大し、その軸線方向
の単位長さ当たりのねじり角度すなわちねじりピッチを
変えることにより、ハイブリッドパイプのエネルギ吸収
特性を調整することができる。その結果、初期荷重の立
ち上がりの急な矩形に近いエネルギ吸収特性を得ること
ができ、小さな有効変位で大きな衝撃エネルギを吸収で
きる。加えて、ハイブリッドパイプが金属箔の芯材と、
この芯材の表裏に重ね合わされたシートとからなるた
め、わずかな回転力でハイブリッドパイプをねじること
ができ、生産性を高めることができる。また、ハイブリ
ッドパイプは簡単に曲げることもできるため、構造部材
又は内装材に沿わせて配置することが容易である。
とにより、その外形たわみ抵抗が増大し、その軸線方向
の単位長さ当たりのねじり角度すなわちねじりピッチを
変えることにより、ハイブリッドパイプのエネルギ吸収
特性を調整することができる。その結果、初期荷重の立
ち上がりの急な矩形に近いエネルギ吸収特性を得ること
ができ、小さな有効変位で大きな衝撃エネルギを吸収で
きる。加えて、ハイブリッドパイプが金属箔の芯材と、
この芯材の表裏に重ね合わされたシートとからなるた
め、わずかな回転力でハイブリッドパイプをねじること
ができ、生産性を高めることができる。また、ハイブリ
ッドパイプは簡単に曲げることもできるため、構造部材
又は内装材に沿わせて配置することが容易である。
【０００９】断面形状が多角形を呈するハイブリッドパ
イプは前記内装材への接着が容易である。衝撃荷重が加
わる内装材にハイブリッドパイプを接着した結果、ハイ
ブリッドパイプの見掛けの板厚が増加したこととなり、
立ち上がりの急な矩形に近いエネルギ吸収特性が得られ
る。
イプは前記内装材への接着が容易である。衝撃荷重が加
わる内装材にハイブリッドパイプを接着した結果、ハイ
ブリッドパイプの見掛けの板厚が増加したこととなり、
立ち上がりの急な矩形に近いエネルギ吸収特性が得られ
る。
【００１０】前記ハイブリッドパイプのねじり角度及び
ねじりピッチの長さの少なくとも一方を変えるだけでエ
ネルギ吸収特性を調整できるため、エネルギ吸収すべき
部位毎に又は車種毎に好ましいエネルギ吸収特性を持つ
ハイブリッドパイプを選定できる。
ねじりピッチの長さの少なくとも一方を変えるだけでエ
ネルギ吸収特性を調整できるため、エネルギ吸収すべき
部位毎に又は車種毎に好ましいエネルギ吸収特性を持つ
ハイブリッドパイプを選定できる。
【００１１】前記ハイブリッドパイプを内装材に接着す
るとき、前記ハイブリッドパイプの接着面積及び接着部
位の少なくとも一方を変えるだけでエネルギ吸収特性を
調整できるため、エネルギ吸収すべき部位毎に又は車種
毎に好ましいエネルギ吸収特性を持つハイブリッドパイ
プを選定して内装材に取り付けることができる。
るとき、前記ハイブリッドパイプの接着面積及び接着部
位の少なくとも一方を変えるだけでエネルギ吸収特性を
調整できるため、エネルギ吸収すべき部位毎に又は車種
毎に好ましいエネルギ吸収特性を持つハイブリッドパイ
プを選定して内装材に取り付けることができる。
【００１２】別の発明では、前記構造部材はピラーとル
ーフサイドレールとからなり、軸線回りでねじった前記
ハイブリッドパイプは、その軸線の方向が衝撃荷重の方
向と交差するように、前記ピラーと前記ルーフサイドレ
ールとの交差部に配置される。
ーフサイドレールとからなり、軸線回りでねじった前記
ハイブリッドパイプは、その軸線の方向が衝撃荷重の方
向と交差するように、前記ピラーと前記ルーフサイドレ
ールとの交差部に配置される。
【００１３】ピラーすなわちフロントピラー、センタピ
ラー又はクォータピラーとルーフサイドレールとの交差
部は、フロントピラー又はルーフサイドレールと比べる
と、内装材となす間隔が小さく、従ってエネルギ吸収の
ための有効長さが小さいが、軸線回りでねじったハイブ
リッドパイプによれば、立ち上がりの急なエネルギ吸収
特性が得られるため、有効長さの小さな交差部でも効果
的に衝撃エネルギを吸収できる。
ラー又はクォータピラーとルーフサイドレールとの交差
部は、フロントピラー又はルーフサイドレールと比べる
と、内装材となす間隔が小さく、従ってエネルギ吸収の
ための有効長さが小さいが、軸線回りでねじったハイブ
リッドパイプによれば、立ち上がりの急なエネルギ吸収
特性が得られるため、有効長さの小さな交差部でも効果
的に衝撃エネルギを吸収できる。
【００１４】ハイブリッドパイプを軸線周りでねじって
あるため、ハイブリッドパイプをねじることによる前記
発明と同様な作用及び効果が得られる。
あるため、ハイブリッドパイプをねじることによる前記
発明と同様な作用及び効果が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】衝撃エネルギ吸収構造は、断面状
態の図１５を参照すると、車体の構造部材２０と、構造
部材２０の内方に間隔をおいて配置される内装材（ピラ
ーガーニッシュ）２２と、前記間隔内に配置されるエネ
ルギ吸収材２４とを備える車体上部において衝撃エネル
ギを吸収するものである。図１５の実施例では、構造部
材２０はインナパネル２６と、アウタパネル２８と、補
強パネル３０とを備え、各パネルのフランジを重ね合わ
せて接合し、閉じ断面構造に形成したフロントピラーで
ある。
態の図１５を参照すると、車体の構造部材２０と、構造
部材２０の内方に間隔をおいて配置される内装材（ピラ
ーガーニッシュ）２２と、前記間隔内に配置されるエネ
ルギ吸収材２４とを備える車体上部において衝撃エネル
ギを吸収するものである。図１５の実施例では、構造部
材２０はインナパネル２６と、アウタパネル２８と、補
強パネル３０とを備え、各パネルのフランジを重ね合わ
せて接合し、閉じ断面構造に形成したフロントピラーで
ある。
【００１６】衝撃エネルギ吸収構造は、断面状態の図１
６を参照すると、車体の構造部材３２と、構造部材３２
の内方に間隔をおいて配置される内装材（ルーフライニ
ング）３４と、前記間隔内に配置されるエネルギ吸収材
３６とを備える車体上部において衝撃エネルギを吸収す
るものである。図１６の実施例では、構造部材３２はイ
ンナパネル３８と、アウタパネル４０とを備え、各パネ
ルのフランジを重ね合わせて接合し、閉じ断面構造に形
成したルーフサイドレールである。
６を参照すると、車体の構造部材３２と、構造部材３２
の内方に間隔をおいて配置される内装材（ルーフライニ
ング）３４と、前記間隔内に配置されるエネルギ吸収材
３６とを備える車体上部において衝撃エネルギを吸収す
るものである。図１６の実施例では、構造部材３２はイ
ンナパネル３８と、アウタパネル４０とを備え、各パネ
ルのフランジを重ね合わせて接合し、閉じ断面構造に形
成したルーフサイドレールである。
【００１７】衝撃エネルギ吸収構造は、前記の他、構造
部材がセンターピラー、クォータピラー、フロントヘッ
ダ又はリヤヘッダである場合にも、構造部材の内方に配
置される内装材との間の間隔内にエネルギ吸収材を配置
して実施できる。そして、エネルギ吸収材は、図１５の
エネルギ吸収材２４又は図１６のエネルギ吸収材３６の
ように、それが配置される部位によって適当な形状とす
ることができる。以下には、エネルギ吸収材２４又はエ
ネルギ吸収材３６の形状とは関係なく、典型的なエネル
ギ吸収材を説明する。
部材がセンターピラー、クォータピラー、フロントヘッ
ダ又はリヤヘッダである場合にも、構造部材の内方に配
置される内装材との間の間隔内にエネルギ吸収材を配置
して実施できる。そして、エネルギ吸収材は、図１５の
エネルギ吸収材２４又は図１６のエネルギ吸収材３６の
ように、それが配置される部位によって適当な形状とす
ることができる。以下には、エネルギ吸収材２４又はエ
ネルギ吸収材３６の形状とは関係なく、典型的なエネル
ギ吸収材を説明する。
【００１８】斜視状態の図１に示したエネルギ吸収材５
０は、金属材料を押し出し成形して作られ、軸線の回り
でねじられた金属パイプである。図示の実施例では、ア
ルミニウムを押し出し成形して断面が四角形を呈するよ
うに形成したものを、所定の長さに切断し、ねじりを加
えてある。このいわゆるアルミパイプ５０は、矢印Ａの
向きの衝撃荷重がアルミパイプ５０に加わるように配置
して使用される。アルミパイプ５０は１-３mm程度の厚
みにすることができる。金属パイプはアルミニウム合金
や、アルミニウム以外の軽合金製とすることもできる。
０は、金属材料を押し出し成形して作られ、軸線の回り
でねじられた金属パイプである。図示の実施例では、ア
ルミニウムを押し出し成形して断面が四角形を呈するよ
うに形成したものを、所定の長さに切断し、ねじりを加
えてある。このいわゆるアルミパイプ５０は、矢印Ａの
向きの衝撃荷重がアルミパイプ５０に加わるように配置
して使用される。アルミパイプ５０は１-３mm程度の厚
みにすることができる。金属パイプはアルミニウム合金
や、アルミニウム以外の軽合金製とすることもできる。
【００１９】図２に示した、エネルギ吸収材に加えられ
る荷重Ｆに対するエネルギ吸収材の断面変形による変位
Ｓのエネルギ吸収特性を参照すると、同じ厚み、同じ長
さのアルミパイプを、一方はねじりを加えないで、他方
はねじりを加えて試験したところ、ねじりを加えたもの
のエネルギ吸収特性５２（実線）は、ねじりを加えない
もののエネルギ吸収特性５４（破線）と比べて、荷重の
立ち上がりが高く、変位が小さくなっている。これは、
アルミパイプをねじることにより、図３に示すように、
前記断面変形前における外形たわみδが抑制されること
による。
る荷重Ｆに対するエネルギ吸収材の断面変形による変位
Ｓのエネルギ吸収特性を参照すると、同じ厚み、同じ長
さのアルミパイプを、一方はねじりを加えないで、他方
はねじりを加えて試験したところ、ねじりを加えたもの
のエネルギ吸収特性５２（実線）は、ねじりを加えない
もののエネルギ吸収特性５４（破線）と比べて、荷重の
立ち上がりが高く、変位が小さくなっている。これは、
アルミパイプをねじることにより、図３に示すように、
前記断面変形前における外形たわみδが抑制されること
による。
【００２０】ルーフサイドレール、又は後述するフロン
トピラーとルーフサイドレールとの交差部などにねじり
のないアルミパイプを配置した場合、アルミパイプに対
して斜め下方から突き上げる向きに衝撃荷重が作用す
る。そして、アルミパイプの上方には空間が存在するた
め、アルミパイプが断面変形する前にたわみ、荷重の立
ち上がりが緩やかとなってしまい、エネルギ吸収効率が
低下する。これに対して、ねじりを加えたアルミパイプ
５０は外形たわみ抵抗が大きくなってたわみ量が減少す
る。この場合、ねじり量つまりアルミパイプの軸線方向
の単位長さ当たりのねじり角度であるねじりピッチを変
えることでエネルギ吸収特性を調整できる。具体的に
は、図４に示すように、同一ねじり角度でねじりピッチ
Ｐの長さを長くするほど、たわみ量（たわみ方向の変位
量）が増加する傾向を呈する。ただし、比例限界があ
り、また材質により傾きが変わる。
トピラーとルーフサイドレールとの交差部などにねじり
のないアルミパイプを配置した場合、アルミパイプに対
して斜め下方から突き上げる向きに衝撃荷重が作用す
る。そして、アルミパイプの上方には空間が存在するた
め、アルミパイプが断面変形する前にたわみ、荷重の立
ち上がりが緩やかとなってしまい、エネルギ吸収効率が
低下する。これに対して、ねじりを加えたアルミパイプ
５０は外形たわみ抵抗が大きくなってたわみ量が減少す
る。この場合、ねじり量つまりアルミパイプの軸線方向
の単位長さ当たりのねじり角度であるねじりピッチを変
えることでエネルギ吸収特性を調整できる。具体的に
は、図４に示すように、同一ねじり角度でねじりピッチ
Ｐの長さを長くするほど、たわみ量（たわみ方向の変位
量）が増加する傾向を呈する。ただし、比例限界があ
り、また材質により傾きが変わる。
【００２１】本発明は、後述のハイブリッドパイプに係
るが、アルミパイプを記載しておくことが比較の上で便
宜であると考える。
るが、アルミパイプを記載しておくことが比較の上で便
宜であると考える。
【００２２】斜視状態の図５に示したエネルギ吸収材６
０は、さらに、軸線回りにねじりを加えないハイブリッ
ドパイプの斜視状態の図７及び断面状態の図８を参照す
ると、金属箔の芯材６２と、この芯材６２の表裏にそれ
ぞれ重ね合わされた金属以外の材料のシート６４とから
なるハイブリッドパイプである。ハイブリッドパイプ６
０は、芯材６２と表裏のシート６４とを軸線方向へ連続
的に凹部６６と凸部６８とを持つように変形して形成さ
れている。さらに、図５のハイブリッドパイプ６０は軸
線回りでねじられている。
０は、さらに、軸線回りにねじりを加えないハイブリッ
ドパイプの斜視状態の図７及び断面状態の図８を参照す
ると、金属箔の芯材６２と、この芯材６２の表裏にそれ
ぞれ重ね合わされた金属以外の材料のシート６４とから
なるハイブリッドパイプである。ハイブリッドパイプ６
０は、芯材６２と表裏のシート６４とを軸線方向へ連続
的に凹部６６と凸部６８とを持つように変形して形成さ
れている。さらに、図５のハイブリッドパイプ６０は軸
線回りでねじられている。
【００２３】図示の実施態様では、芯材６２は硬質のア
ルミニウム箔であり、シート６４はクラフト紙である。
アルミニウム箔は、厚さが０．０５mm以上で幅が３０mm
以上とし、クラフト紙は、厚さが０．２mm以上で幅が３
０mm以上とする。芯材６２は、例えばステンレス箔、マ
グネシウム合金箔とすることもでき、シート６４は樹脂
製とすることもできる。図７では、凹凸状の変形はら旋
状となっている。これに代えて、１つの凹部６６が周方
向で連なり、この１つの凹部６６に隣り合わせてそれぞ
れ独立した２つの凸部６８が周方向で連なる、いわゆる
波状とすることもできる。
ルミニウム箔であり、シート６４はクラフト紙である。
アルミニウム箔は、厚さが０．０５mm以上で幅が３０mm
以上とし、クラフト紙は、厚さが０．２mm以上で幅が３
０mm以上とする。芯材６２は、例えばステンレス箔、マ
グネシウム合金箔とすることもでき、シート６４は樹脂
製とすることもできる。図７では、凹凸状の変形はら旋
状となっている。これに代えて、１つの凹部６６が周方
向で連なり、この１つの凹部６６に隣り合わせてそれぞ
れ独立した２つの凸部６８が周方向で連なる、いわゆる
波状とすることもできる。
【００２４】ハイブリッドパイプ６０を図５に示すよう
に軸線回りでねじることによってアルミパイプ５０と同
様な効果が得られる。ねじられたハイブリッドパイプ６
０は、矢印Ａの向きの衝撃荷重がハイブリッドパイプ６
０に加わるように配置して使用される。
に軸線回りでねじることによってアルミパイプ５０と同
様な効果が得られる。ねじられたハイブリッドパイプ６
０は、矢印Ａの向きの衝撃荷重がハイブリッドパイプ６
０に加わるように配置して使用される。
【００２５】図５に示したハイブリッドパイプ６０はね
じりピッチＰを有する。このねじりピッチＰを変えるこ
とによりエネルギ吸収特性を調整することができる。図
６の荷重Ｆ対変位Ｓのエネルギ吸収特性を参照すると、
ねじりのないもののエネルギ吸収特性５４（破線）と比
べて、ねじりのあるもののエネルギ吸収特性７０（実
線），７２（一点鎖線），７４（二点鎖線）は立ち上が
りが急となっている。ここで、ねじりピッチＰの長さ
は、それぞれのエネルギ吸収特性を呈するハイブリッド
パイプ７０，７２，７４の順で小さくなる。さらに、ね
じりピッチＰの長さが短くなるほど、荷重の立ち上がり
が急となり、変位が小さくなっていることが分かる。
じりピッチＰを有する。このねじりピッチＰを変えるこ
とによりエネルギ吸収特性を調整することができる。図
６の荷重Ｆ対変位Ｓのエネルギ吸収特性を参照すると、
ねじりのないもののエネルギ吸収特性５４（破線）と比
べて、ねじりのあるもののエネルギ吸収特性７０（実
線），７２（一点鎖線），７４（二点鎖線）は立ち上が
りが急となっている。ここで、ねじりピッチＰの長さ
は、それぞれのエネルギ吸収特性を呈するハイブリッド
パイプ７０，７２，７４の順で小さくなる。さらに、ね
じりピッチＰの長さが短くなるほど、荷重の立ち上がり
が急となり、変位が小さくなっていることが分かる。
【００２６】ハイブリッドパイプ６０のねじり角度を変
えた場合、ねじり角度が大きくなるほど荷重の立ち上が
りが急となり、変位が小さくなることが確認されてい
る。そこで、ハイブリッドパイプ６０のねじり角度及び
ねじりピッチ長さの少なくとも一方を変えてエネルギ吸
収特性を変化させることができる。なお、これら現象は
連続性があるため、ねじり量（ねじり角度又はねじりピ
ッチ長さ）をわずかに変更することによりエネルギ吸収
特性の微調整が可能である。
えた場合、ねじり角度が大きくなるほど荷重の立ち上が
りが急となり、変位が小さくなることが確認されてい
る。そこで、ハイブリッドパイプ６０のねじり角度及び
ねじりピッチ長さの少なくとも一方を変えてエネルギ吸
収特性を変化させることができる。なお、これら現象は
連続性があるため、ねじり量（ねじり角度又はねじりピ
ッチ長さ）をわずかに変更することによりエネルギ吸収
特性の微調整が可能である。
【００２７】ハイブリッドパイプ６０が、図示の実施態
様のように、断面形状が四角形を呈するように形成され
る場合、ハイブリッドパイプ６０を前記内装材に容易に
接着することができる。特に、金属箔からなる芯材６２
の表裏に重ね合わせたシート材６４を紙で形成したハイ
ブリッドパイプ６０では、内装材への接着が容易であ
り、高い接着強度を得ることができる。そして、ハイブ
リッドパイプ６０を内装材に接着する場合には、自動車
の生産ライン以外の場所において予め内装材に接着する
ことによって、いわばサブアッセンブリ化することがで
きるため、車体への組み付けが容易となる。
様のように、断面形状が四角形を呈するように形成され
る場合、ハイブリッドパイプ６０を前記内装材に容易に
接着することができる。特に、金属箔からなる芯材６２
の表裏に重ね合わせたシート材６４を紙で形成したハイ
ブリッドパイプ６０では、内装材への接着が容易であ
り、高い接着強度を得ることができる。そして、ハイブ
リッドパイプ６０を内装材に接着する場合には、自動車
の生産ライン以外の場所において予め内装材に接着する
ことによって、いわばサブアッセンブリ化することがで
きるため、車体への組み付けが容易となる。
【００２８】荷重Ｆ対変位Ｓのエネルギ吸収特性を示す
図９を参照すると、３つのエネルギ吸収特性７６，７
８，８０（いずれも実線）が示されている。エネルギ吸
収特性７６は、図１０の（ａ）に示すように、剛体壁
（構造部材）７５と板材（内装材）７７との間にハイブ
リッドパイプ６０を配置し、ハイブリッドパイプ６０を
全く自由状態にしたもの、エネルギ吸収特性７８は、図
１０の（ｂ）に示すように、ハイブリッドパイプ６０を
剛体壁７５に接着材７９で全面接着したもの、そしてエ
ネルギ吸収特性８０は、図１０の（ｃ）に示すように、
ハイブリッドパイプ６０を板材７７に接着剤７９で全面
接着したものである。エネルギ吸収特性８０のうち破線
で示したエネルギ吸収特性８２は、アルミパイプ５０を
板材７７に全面接着したものである。
図９を参照すると、３つのエネルギ吸収特性７６，７
８，８０（いずれも実線）が示されている。エネルギ吸
収特性７６は、図１０の（ａ）に示すように、剛体壁
（構造部材）７５と板材（内装材）７７との間にハイブ
リッドパイプ６０を配置し、ハイブリッドパイプ６０を
全く自由状態にしたもの、エネルギ吸収特性７８は、図
１０の（ｂ）に示すように、ハイブリッドパイプ６０を
剛体壁７５に接着材７９で全面接着したもの、そしてエ
ネルギ吸収特性８０は、図１０の（ｃ）に示すように、
ハイブリッドパイプ６０を板材７７に接着剤７９で全面
接着したものである。エネルギ吸収特性８０のうち破線
で示したエネルギ吸収特性８２は、アルミパイプ５０を
板材７７に全面接着したものである。
【００２９】図９から次の事実が分かる。すなわち、ハ
イブリッドパイプ６０を自由状態にしたもののエネルギ
吸収特性７６は、荷重の立ち上がりが低く、また変位が
最も大きい。これに対して、ハイブリッドパイプ６０を
剛体壁に接着したもののエネルギ吸収特性７８は、荷重
の立ち上がりは自由状態のもののエネルギ吸収特性７６
と同じであるが、最高荷重を維持しており、変位は自由
状態のもののエネルギ吸収特性７６より小さい。さら
に、ハイブリッドパイプ６０を板材に接着したもののエ
ネルギ吸収特性８０は、荷重の立ち上がりが急である
が、変位は剛体壁に接着したもののエネルギ吸収特性７
８と同じである。従って、ハイブリッドパイプ６０を内
装材に接着することにより、立ち上がりが急で、変位が
少ないエネルギ吸収特性を得ることができる。
イブリッドパイプ６０を自由状態にしたもののエネルギ
吸収特性７６は、荷重の立ち上がりが低く、また変位が
最も大きい。これに対して、ハイブリッドパイプ６０を
剛体壁に接着したもののエネルギ吸収特性７８は、荷重
の立ち上がりは自由状態のもののエネルギ吸収特性７６
と同じであるが、最高荷重を維持しており、変位は自由
状態のもののエネルギ吸収特性７６より小さい。さら
に、ハイブリッドパイプ６０を板材に接着したもののエ
ネルギ吸収特性８０は、荷重の立ち上がりが急である
が、変位は剛体壁に接着したもののエネルギ吸収特性７
８と同じである。従って、ハイブリッドパイプ６０を内
装材に接着することにより、立ち上がりが急で、変位が
少ないエネルギ吸収特性を得ることができる。
【００３０】ハイブリッドパイプ６０を内装材に接着す
る場合、ハイブリッドパイプ６０の接着面積及び接着部
位の少なくとも一方を変えてエネルギ吸収特性を変化さ
せることができる。
る場合、ハイブリッドパイプ６０の接着面積及び接着部
位の少なくとも一方を変えてエネルギ吸収特性を変化さ
せることができる。
【００３１】接着面積が大きいほど、内装材によるハイ
ブリッドパイプ６０の拘束力が大きくなるため、荷重の
立ち上がりが急となる。また、接着部位が軸線方向の端
部であるか中間部であるかによって、軸線方向の伸びが
変わるため、荷重の立ち上がりを変えることができる。
さらに、ハイブリッドパイプ６０の場合、図１１の
（ａ）に示すように、軸線に交差する断面において端部
の２箇所に接着剤６１を塗るか、図１１の（ｂ）に示す
ように、軸線に交差する断面において端部の２箇所と中
間部の１箇所との合計３箇所に接着剤６１を塗るかによ
っても接着面積が変わるため、荷重の立ち上がりを変え
ることができる。
ブリッドパイプ６０の拘束力が大きくなるため、荷重の
立ち上がりが急となる。また、接着部位が軸線方向の端
部であるか中間部であるかによって、軸線方向の伸びが
変わるため、荷重の立ち上がりを変えることができる。
さらに、ハイブリッドパイプ６０の場合、図１１の
（ａ）に示すように、軸線に交差する断面において端部
の２箇所に接着剤６１を塗るか、図１１の（ｂ）に示す
ように、軸線に交差する断面において端部の２箇所と中
間部の１箇所との合計３箇所に接着剤６１を塗るかによ
っても接着面積が変わるため、荷重の立ち上がりを変え
ることができる。
【００３２】前記構造部材が、側面状態の図１２の
（ａ）に示すように、フロントピラー２０とルーフサイ
ドレール３２とからなる場合、ハイブリッドパイプ６０
は、フロントピラー２０とルーフサイドレール３２との
交差部２１に配置することができる。同様に、側面状態
の図１２の（ｂ）に示すように、ハイブリッドパイプ６
０は、センターピラー３５とルーフサイドレール３２と
の交差部や、クォータピラー３７とルーフサイドレール
３２との交差部に配置することができる。
（ａ）に示すように、フロントピラー２０とルーフサイ
ドレール３２とからなる場合、ハイブリッドパイプ６０
は、フロントピラー２０とルーフサイドレール３２との
交差部２１に配置することができる。同様に、側面状態
の図１２の（ｂ）に示すように、ハイブリッドパイプ６
０は、センターピラー３５とルーフサイドレール３２と
の交差部や、クォータピラー３７とルーフサイドレール
３２との交差部に配置することができる。
【００３３】荷重Ｆ対変位Ｓのエネルギ吸収特性を示す
図１３を参照すると、例えばフロントピラー２０ではエ
ネルギ吸収のための大きな有効長さを取ることができる
ため、荷重の立ち上がりが緩やかで変位の大きなエネル
ギ吸収特性８２（破線）とすることができる。これに対
して、交差部２１では有効長さが短いため、荷重の立ち
上がりが急で変位が小さいエネルギ吸収特性８４（実
線）とする必要がある。前述の説明から明らかであるよ
うに、軸線回りでねじったハイブリッドパイプ６０によ
れば、交差部２１に配置する要件を満たすことができ
る。なお、図１２の（ｂ）に示したように、センターピ
ラー３５とルーフサイドレール３２との交差部又はクォ
ータピラー３７とルーフサイドレール３２との交差部に
おいても同様に有効長さが短いため、軸線回りでねじっ
たハイブリッドパイプを配置することが有効である。
図１３を参照すると、例えばフロントピラー２０ではエ
ネルギ吸収のための大きな有効長さを取ることができる
ため、荷重の立ち上がりが緩やかで変位の大きなエネル
ギ吸収特性８２（破線）とすることができる。これに対
して、交差部２１では有効長さが短いため、荷重の立ち
上がりが急で変位が小さいエネルギ吸収特性８４（実
線）とする必要がある。前述の説明から明らかであるよ
うに、軸線回りでねじったハイブリッドパイプ６０によ
れば、交差部２１に配置する要件を満たすことができ
る。なお、図１２の（ｂ）に示したように、センターピ
ラー３５とルーフサイドレール３２との交差部又はクォ
ータピラー３７とルーフサイドレール３２との交差部に
おいても同様に有効長さが短いため、軸線回りでねじっ
たハイブリッドパイプを配置することが有効である。
【００３４】ハイブリッドパイプ６０を内装材に接着す
る場合、さらに荷重の立ち上がりの急なエネルギ吸収特
性が得られる。図１４の（ａ）に示すように、板厚ｔ０
のハイブリッドパイプ６０を構造部材１１０に接着した
場合、衝撃荷重が加わるとハイブリッドパイプ６０の断
面が変形する前に内装材１１２側の受圧面が湾曲変形す
る。その結果、荷重の立ち上がりが緩やかとなってしま
う。これに対して、ハイブリッドパイプ６０を内装材１
１２に接着した場合、受圧面の見掛け板厚ｔ３がハイブ
リッドパイプ６０の板厚と内装材の板厚との和となるた
め、断面変形に先立つ湾曲変形が少なく、荷重の立ち上
がりが急となる（図１４の（ｂ））。
る場合、さらに荷重の立ち上がりの急なエネルギ吸収特
性が得られる。図１４の（ａ）に示すように、板厚ｔ０
のハイブリッドパイプ６０を構造部材１１０に接着した
場合、衝撃荷重が加わるとハイブリッドパイプ６０の断
面が変形する前に内装材１１２側の受圧面が湾曲変形す
る。その結果、荷重の立ち上がりが緩やかとなってしま
う。これに対して、ハイブリッドパイプ６０を内装材１
１２に接着した場合、受圧面の見掛け板厚ｔ３がハイブ
リッドパイプ６０の板厚と内装材の板厚との和となるた
め、断面変形に先立つ湾曲変形が少なく、荷重の立ち上
がりが急となる（図１４の（ｂ））。
【００３５】なお、前記実施例において、ワイヤハーネ
ス等をハイブリッドパイプ６０内に通すことができる。
ス等をハイブリッドパイプ６０内に通すことができる。
【図１】車体上部の衝撃エネルギ吸収構造に使用できる
エネルギ吸収材を示す斜視図である。
エネルギ吸収材を示す斜視図である。
【図２】荷重対変位のエネルギ吸収特性図である。
【図３】図１に示したエネルギ吸収材の作用を示す斜視
図である。
図である。
【図４】たわみ量対ねじりピッチ長さの特性図である。
【図５】本発明に係る車体上部の衝撃エネルギ吸収構造
に使用するエネルギ吸収材の実施例を示す斜視図であ
る。
に使用するエネルギ吸収材の実施例を示す斜視図であ
る。
【図６】図５に示したエネルギ吸収材の荷重対変位のエ
ネルギ吸収特性図である。
ネルギ吸収特性図である。
【図７】本発明に係る車体上部の衝撃エネルギ吸収構造
に使用するエネルギ吸収材の別の実施例を示す斜視図で
ある。
に使用するエネルギ吸収材の別の実施例を示す斜視図で
ある。
【図８】図５の８−８線で切断した拡大断面図である。
【図９】荷重対変位のエネルギ吸収特性図である。
【図１０】接着部位を説明する断面図で、（ａ）ないし
（ｃ）は異なる状態を示している。
（ｃ）は異なる状態を示している。
【図１１】接着部位を説明する断面図で、（ａ）および
（ｂ）は異なる状態を示している。
（ｂ）は異なる状態を示している。
【図１２】本発明に係る車体上部の衝撃エネルギ吸収構
造を適用できる自動車の部位を示す側面図で、（ａ）は
前方部分を、（ｂ）は車体上部の全体を示している。
造を適用できる自動車の部位を示す側面図で、（ａ）は
前方部分を、（ｂ）は車体上部の全体を示している。
【図１３】荷重対変位のエネルギ吸収特性図である。
【図１４】図５又は図７に示したエネルギ吸収材の作用
を示すもので、（ａ）はエネルギ吸収材を構造部材に接
着したもの、（ｂ）はエネルギ吸収材を内装材に接着し
たものである。
を示すもので、（ａ）はエネルギ吸収材を構造部材に接
着したもの、（ｂ）はエネルギ吸収材を内装材に接着し
たものである。
【図１５】本発明に係る車体上部の衝撃エネルギ吸収構
造を適用できる部位（フロントピラー）を示す断面図で
ある。
造を適用できる部位（フロントピラー）を示す断面図で
ある。
【図１６】本発明に係る車体上部の衝撃エネルギ吸収構
造を適用できる別の部位（ルーフサイドレール）を示す
断面図である。
造を適用できる別の部位（ルーフサイドレール）を示す
断面図である。
２０，３２ 構造部材 ２１ 交差部 ２２，３４ 内装材 ２４，３６ エネルギ吸収材 ６０ エネルギ吸収材（ハイブリッドパイプ） ６２ 芯材 ６４ シート ６６ 凹部 ６８ 凸部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｆ 7/12 Ｆ１６Ｆ 7/12 (56)参考文献 特開 平９−109920（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−29482（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−277953（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−198995（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−78773（ＪＰ，Ａ) 実公 昭63−3558（ＪＰ，Ｙ２)
Claims (2)
- 【請求項１】 車体の構造部材と、この構造部材の内方
に間隔をおいて配置される内装材と、前記間隔内に配置
されるエネルギ吸収材とを備える車体上部において衝撃
エネルギを吸収する構造であって、 前記エネルギ吸収材は、金属箔の芯材と、この芯材の表
裏にそれぞれ重ね合わされた金属以外の材料のシートと
からなるハイブリッドパイプであり、 このハイブリッドパイプは、前記芯材と前記表裏のシー
トとを軸線方向へ連続的に凹凸状に変形して断面形状が
多角形を呈するように形成され、かつ、軸線の回りでね
じられており、 前記ハイブリッドパイプは、その軸線の方向が衝撃荷重
の方向と交差するように配置され、前記内装材に接着さ
れた、車体上部の衝撃エネルギ吸収構造。 - 【請求項２】 車体のピラーとルーフサイドレールとか
らなる構造部材と、この構造部材の内方に間隔をおいて
配置される内装材と、前記間隔内に配置されるエネルギ
吸収材とを備える車体上部において衝撃エネルギを吸収
する構造であって、 前記エネルギ吸収材は、金属箔の芯材と、この芯材の表
裏にそれぞれ重ね合わされた金属以外の材料のシートと
からなるハイブリッドパイプであり、 このハイブリッドパイプは、前記芯材と前記表裏のシー
トとを軸線方向へ連続的に凹凸状に変形して形成され、
かつ、軸線の回りでねじられており、 前記ハイブリッドパイプは、その軸線の方向が衝撃荷重
の方向と交差するように、前記ピラーと前記ルーフサイ
ドレールとの交差部に配置された、車体上部の衝撃エネ
ルギ吸収構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12272299A JP3298844B2 (ja) | 1998-05-08 | 1999-04-28 | 車体上部の衝撃エネルギ吸収構造 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12650198 | 1998-05-08 | ||
| JP10-126501 | 1998-05-08 | ||
| JP12272299A JP3298844B2 (ja) | 1998-05-08 | 1999-04-28 | 車体上部の衝撃エネルギ吸収構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000025648A JP2000025648A (ja) | 2000-01-25 |
| JP3298844B2 true JP3298844B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=26459794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12272299A Expired - Fee Related JP3298844B2 (ja) | 1998-05-08 | 1999-04-28 | 車体上部の衝撃エネルギ吸収構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3298844B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102333602B (zh) * | 2009-02-19 | 2014-05-07 | 王健荣 | 扭弯空心杆的方法 |
-
1999
- 1999-04-28 JP JP12272299A patent/JP3298844B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000025648A (ja) | 2000-01-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6435601B1 (en) | Energy absorber securing structure and method | |
| AU719768B2 (en) | Impact energy absorbing structure in upper vehicle body and impact energy absorbing member | |
| JP4664874B2 (ja) | 自動車用フード | |
| EP0900717B1 (en) | Hollow frame member of aluminum alloy for vehicle body frame | |
| KR100955550B1 (ko) | 차체 후드용 패널 구조체 | |
| KR100318495B1 (ko) | 흡수체와, 흡수체와 차량 동체 부품과의 결합체 | |
| JP2006527338A (ja) | 塑性変形により特定の衝撃を吸収する働きをする車両構造要素 | |
| JP2003205866A (ja) | 車体フード用パネル構造体 | |
| JP3223896B2 (ja) | 自動車の車体上部の衝撃エネルギ吸収構造 | |
| US6209934B1 (en) | Bumper assembly for vehicles | |
| JP2004026120A (ja) | 車体フード用パネル構造体 | |
| JP3298844B2 (ja) | 車体上部の衝撃エネルギ吸収構造 | |
| JP4728899B2 (ja) | 自動車用フード | |
| JP3577431B2 (ja) | 車両用バンパ装置 | |
| EP0888952A1 (en) | Impact energy absorber | |
| JP3324697B2 (ja) | 車体上部の衝撃エネルギ吸収構造及び衝撃エネルギ吸収材 | |
| JP2006062635A (ja) | 自動車用衝撃吸収部材 | |
| JPH0820297A (ja) | バンパーリインフォースメント | |
| JP2008284918A (ja) | 衝撃吸収部材 | |
| JP3520959B2 (ja) | アルミニウム合金押出形材からなる軸圧壊特性に優れた自動車のフレーム構造におけるエネルギー吸収部材 | |
| JP3141875B2 (ja) | 車体上部の衝撃エネルギ吸収構造及び衝撃エネルギ吸収材 | |
| JP3723289B2 (ja) | 自動車用ドアのガードビーム | |
| JP3099824B2 (ja) | ２つの衝撃吸収体を車体の構造部材に固定する構造及び衝撃吸収部品 | |
| JP2000219095A (ja) | 車体上部の衝撃エネルギ吸収構造及び衝撃エネルギ吸収部品 | |
| JP3211451B2 (ja) | 車両用ドアインパクトビーム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090419 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090419 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100419 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |