JP3470659B2 - 衝撃吸収部材とこれを成形するための治具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や各種車両
のフレーム等として使用され、衝突時の衝撃を吸収して
運転者や同乗者を保護する衝撃吸収部材と、これを成形
するために用いる治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車には、衝突時のエネルギー
を吸収し運転者等を保護するため、衝撃吸収部材が採用
されている。この衝撃吸収部材は、中空部を有し、その
長手方向に沿って蛇腹状に座屈しつつ折り畳まれること
により、当初の状態から全体の長さを短くする間に、上
記エネルギーを吸収するものである。係る衝撃吸収部材
には、例えば図１０(Ａ)に示すように、アルミニウム合
金製でパイプ状の本体７２の中間を圧縮加工して外側張
り出し部７４を設けた押出形材７０や、図１０(Ｂ)に示
すように、上記本体７２の中間を圧縮加工して内側張り
出し部７６を設けた押出形材７８が提案されている（特
開平６−２４７３３７号公報参照)。これらは、張り出し
部７４，７６により衝突時に押出形材７０，７８をその
軸方向に沿って蛇腹状に複数の座屈を確実に誘発するも
ので、座屈開始時の吸収エネルギーのピーク荷重を小さ
くするものである。

【０００３】また、図１０(Ｃ)に示すように、アルミニ
ウム合金の押出形材からなり断面四角形の中空部８１を
有する四つの辺８２〜８５のうち、左右にて対向する辺
８２，８３に一端の開口部からやや離して凸部８６を、
上下に対向する辺８４，８５の同じ位置に凹部８７を形
成した衝撃吸収性能に優れた構造部材８０も提案されて
いる(特開平８−２１６９１７号公報参照)。該構造部材
８０は、衝突時に凹・凸部８６,８７により、その軸方
向に沿って複数の座屈を誘発するものである。

【０００４】しかしながら、上記押出形材７０，７８や
構造部材８０は、何れも張り出し部７４,７６や凹・凸
部８６,８７が上記形材７０等や部材８０の一端から離
れた位置にあるため、これらを精度良く成形することが
困難で且つそれらのサイズも制限を受けるため、衝突時
の衝撃を十分に吸収できない、という問題がある。しか
も、上記端部から離れた位置に張り出し部７４等を成形
するため、複雑で高価な治具や装置を必要する、という
問題もあった。

【０００５】

【発明が解決すべき課題】本発明は、以上に説明した従
来の技術における問題点を解決し、衝突時の衝撃エネル
ギーを分散して吸収できると共に成形加工も容易で安価
に製造し得る衝撃吸収部材と、これを成形するために用
いる治具を提供する、ことを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用ならびに発明の
効果】本発明は、上記課題を解決するため、断面四角形
の中空部を有する形材の一端に座屈を連続的に誘発する
トリガを設けることに着想して成されたものである。即
ち、本発明の衝撃吸収部材(請求項１)は、断面が四角形
で且つ断面四角形の中空部を複数連設して内蔵する形材
からなり、係る形材の一端における上記中空部を構成す
る各辺に上中空部の内側又は外側に円弧状に張り出すト
リガを設け、且つ隣接する辺同士のトリガが互いに異な
る側に張り出していると共に、隣接する中空部同士間の
仕切壁にも上記トリガが設けられている、ことを特徴と
する。

【０００７】これによれば、二以上の中空部が直線状又
は縦・横方向に連設された所要のサイズと形状を有する
形材からなる衝撃吸収部材であり、一端における各辺に
設けたトリガにより、それらの張り出した側に変形し且
つ形材の周方向において隣接する辺が互いに逆向きに座
屈を開始すると共に、形材の長手方向に沿って既設の座
屈と逆向きの座屈が連続して形成され、当該形材を蛇腹
状に折り畳むように変形させる。しかも、仕切壁にも上
記と同様のトリガが設けられている。 このため、衝撃荷
重によって各トリガはその張り出した側に小さな荷重で
確実に変形し、且つ形材の周方向において隣接する辺が
互いに逆向きに座屈変形すると共に、形材の長手方向に
沿って各トリガによる既設の座屈に隣接してこれと逆向
きの座屈が連続して生じ、形材を蛇腹状に折り畳むよう
に変形させる。

【０００８】この衝撃吸収部材のように、形材の一端に
トリガを形成することにより、該トリガの形状やサイズ
を大きくしたり、その加工が容易となり、座屈開始時に
生じる一次ピーク荷重をそれ以降の荷重と同程度に小さ
くし、運転者等に与える衝撃を小さくすることが可能と
なる。しかも、従来から公知のものと異なり、トリガは
形材の端部に設けるので、所望の形状、サイズ、及び精
度をもって容易且つ安価に形成することができる。尚、
上記トリガには、中空部の内側又は外側に断面く字形に
張り出した辺の部分も含まれる。また、トリガには、各
辺の全体を内側又は外側に張り出した形態や、各辺で部
分的に張り出した形態も含まれる。更に、上記形材に
は、主にアルミニウム合金の押出形材を用いるが、断面
四角形の鋼管等も含まれ得る。

【０００９】また、前記トリガは、その中央部が前記形
材の押出方向に対して３０°〜６０°傾斜している、衝
撃吸収部材(請求項２)も含まれる。これによれば、トリ
ガ付近からの座屈変形を一次ピーク荷重を小さくして確
実に誘発すると共に、形材の長手方向に隣接する位置に
逆向きの座屈を連続して形成したり、形材の周方向に隣
接する平坦な辺に逆向きの座屈を誘発することができ
る。尚、上記傾斜が３０°未満では変形開始時の一次ピ
ーク荷重が大きくなり、一方、６０°を越えるとトリガ
自体の成形が困難化し得る。このため、これらを除いた
上記の範囲としたものである。

【００１０】更に、前記トリガを成形した後で、前記形
材の一端付近に溶接熱を加えて、係る形材の一端付近の
強度を低化させた、衝撃吸収部材(請求項３)も含まれ
る。これによれば、上述したトリガによって誘発される
連続する座屈と共に、係るトリガを含む形材の端部を例
えばバンパと直角に溶接することにより、係る端部自体
を軟化して強度を低下させ、確実に一次ピーク荷重を下
げることができる。

【００１１】また、本発明の衝撃吸収部材成形用治具
(請求項４)は、断面四角形の中空部を複数連設して有し
且つ断面が四角形の形材の一端における各中空部の対向
する各辺または辺と中空部同士間の仕切壁に対し、係る
中空部内に進入し且つ対向する各辺または辺と仕切壁を
外側向きに変形させる傾斜面を外向きにして対称に有す
る一対の内側成形片と、上記中空部の他の対向する各辺
または辺と他の仕切壁の外側に位置し且つ当該各辺また
は辺と仕切壁を上記中空部の内側向きに変形させる傾斜
面を対向して有する一対の外側成形片と、を含む、こと
を特徴とする。これによれば、形材の一端における複数
の中空部に対し、１回の工程で各辺又は仕切壁に内側又
は外側向きに張り出すトリガを容易且つ精度良く形成す
ることが可能となる。しかも、複数の中空部に対して、
隣接する中空部と直角に配置した内・外側成形片を連設
した治具が用いられる。

【００１２】また、前記形材の各辺の外側に位置する外
側押さえ片と、前記形材の中空部内に挿入する内側押さ
え片と、を更に含む、衝撃吸収部材成形用治具(請求項
５)も含まれる。これによれば、複数の中空部を構成す
る各辺にトリガを一層容易且つ精度良く形成することが
可能となる。尚、内・外側押さえ片の先端は、所要のト
リガにおける傾斜した中央部付近の変形開始部位を決め
る位置に設定される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下において本発明の実施に好適
な形態を図面と共に説明する。図１は、本発明の前提と
なる参考形態の衝撃吸収部材１に関し、図１(Ａ)〜(Ｃ)
に示すように、正方形(四角形)の中空部４を長手方向に
沿って有し且つアルミニウム合金製で断面角形の押出形
材２からなる。形材２の左端(一端)における中空部４を
囲む各辺のうち、図示で左右の辺には中空部４の内側に
円弧状に張り出すトリガ６が、上下の辺には中空部４の
外側に円弧状に張り出すトリガ８が設けられている。互
いに隣接する辺に形成されるトリガ６，８は、中空部４
の内側向き又は外側向きの異なる側に張り出している。
また、トリガ６，８は、その中央部が形材２の押出(長
手)方向に対して３０°〜６０°の範囲で傾斜し、その
両端は形材２の左端における各コーナー付近に位置して
いる。更に、トリガ６，８は中空部４を囲む各辺の中央
部付近のみに形成しても良い。

【００１４】形材２にトリガ６，８を形成するには、図
２(Ａ)，（Ｂ）に示す前提となる参考形態の治具１０，
２０を用いる。成形用治具１０は、ベース１1の一側面に
おける中央付近に突設した一対の内側成形片１２,１４
及びこれらの両側に突設した外側成形片１６,１８とを
有する。内側成形片１２，１４は、形材２の中空部４内
に進入し且つ中空部４の対向する上下の辺を外側向きに
張り出すように変形させる傾斜面１３を外向きに対称に
有する。図２(Ａ)に示すように、傾斜面１３は内側成形
片１２，１４の幅方向に沿って緩くカーブする曲面で且
つその長手方向で約４５°傾斜している。また、内側成
形片１２，１４を挟んで突設される外側成形片１６，１
８は、中空部４の対向する左右の辺を内側向きに張り出
すように変形させる傾斜面１７を内向きに対称に有す
る。この傾斜面１７も、外側成形片１６，１８の幅方向
に沿って緩くカーブする曲面で且つ上記と同じ傾斜を有
する。図２(Ａ)，(Ｂ)に示すように、傾斜面１３，１７
は形材２の一端の各辺に当接する位置に設定されてい
る。尚、内側成形片１２，１４及び外側成形片１６，１
８は、ベース１１に対しその位置を変更可能にして固定
することもできる。

【００１５】図２(Ａ)に示すように、形材２にはその左
端付近において形材２を保持する押さえ治具２０がセッ
トされる。該治具２０は、形材２の中空部４内にその右
端側から挿入されるブロック状の内側押さえ片２２と、
形材２の各辺の外周面を取り囲むように接触し、図示で
左端側の各辺にテーパ面２８を有する角筒形状の外側押
さえ片２６とからなる。図３(ａ)，(ｂ)に示すように、
形材２に押さえ治具２０をセットして係る形材２を保持
すると共に、形材２の左端に治具１０を接近させる。
尚、治具２０の内側押さえ片２２の先端面２３には、そ
の両側辺から突出する一対の突条２４が設けてある。図
示の状態で、治具１０を形材２の端部に向けて押し付け
る。

【００１６】すると、図３(Ａ)に示すように、治具１０
の内側成形片１２,１４は、その傾斜面１３を形材２に
おける端面の上下辺に当接し且つこれを外側向きに円弧
状に張り出すように変形させ、トリガ８,８を形成する。
この際、治具２０の外側押さえ片２６のテーパ面２５の
先端縁によりトリガ８の中央部の位置が決まり且つ傾斜
面１３に沿って外側に曲げられる。また、内側成形片１
２,１４の各先端は、治具２０の内側押さえ片２２の先端
面２３の手前で止まるように設定されている。一方、図
３(Ｂ)に示すように、治具１０の外側成形片１６，１８
は、その傾斜面１７を形材２における端面の左右辺に当
接し且つこれを中空部４の内側向きに円弧状に張り出す
ように変形させ、トリガ６，６を形成する。この際、治
具２０の内側押さえ片２２先端の各突条２４により各ト
リガ６の中央部の位置が決まり且つ傾斜面１３に沿って
内側に曲げられる。また、外側成形片１６，１８の各先
端は、治具２０の外側押さえ片２６のテーパ面２８に接
触しないように予め設定されている。

【００１７】この結果、前記図１(Ａ)〜(Ｃ)に示したよ
うな一対ずつのトリガ６，８を一端に設けた衝撃吸収部
材１を得ることができる。この衝撃吸収部材１の作用に
ついて図４に基づき説明する。図４(Ａ１)，(Ｂ１)は、
トリガ６，８を左端に有する衝撃吸収部材１を、その右
端側で図示しない固定手段により固定した状態を示す側
面図と平面図を示す。この部材１に対し、図中の矢印で
示すように、トリガ６，８を有するその左端に所要の重
量を伴った図示しない錘りを部材１の軸方向に沿って衝
突させる。すると、図４(Ａ２)，(Ｂ２)に示すように、
先ず外側に張り出すトリガ８は更に外側向きに押されて
変形し、内側に張り出すトリガ６は更に内側向きに押さ
れて変形する。同時にトリガ８に隣接した上下の各辺に
は中空部４側に凹む凹部９が、トリガ６に隣接した左右
の各辺には外側に張り出す凸部７が部材１の略周方向に
沿って形成される。

【００１８】更に、衝突が進むと図４(Ａ３)，(Ｂ３)に
示すように、部材１の左端寄りの凹部９に隣接して逆向
きの凸部７が、上記凸部７に隣接して逆向きの凹部９が
形成される。即ち、部材１の上下辺では、トリガ８、凹
部９、凸部７、凹部９、凸部７の順で凹凸状に褶曲した
座屈が順次形成され、部材１の左右辺では、トリガ６、
凸部７、凹部９、凸部７、凹部９の順で凹凸状に褶曲し
た座屈が順次形成される。しかも、部材１の周方向に沿
って同じ位置においても凸部７、凹部９、凸部７、凹部９
がこの順で各辺に交互に形成される。その結果、図４
(Ｃ)に示すように、左端面にほぼ垂直向きになったトリ
ガ６，８とこれらに隣接して凸部７、凹部９、又は凹部
９、凸部７の順で交互に凹・凸部９，７を連続的で且つ
規則的に形成し、且つ部材１の軸方向の寸法を蛇腹状に
短縮するよう塑性変形した衝撃吸収部材１ａを得ること
ができる。

【００１９】以上の前提的な参考形態の衝撃吸収部材１
よる場合、形材２の一端の各辺に内側向きのトリガ６と
外側向きのトリガ８とを交互に形成しているので、衝突
時にトリガ６，８自体を内側向き又は外側向きに容易に
塑性変形でき、且つこれらに隣接して内外方向に逆向き
の凸・凹部７，９の形成が連続的に誘発され、軸方向に
沿って蛇腹状に折り畳むように変形させることができ
る。従って、確実に衝突エネルギーを吸収し且つ運転者
等に与える衝撃も小さくすることが可能となる。この
際、部材１の一端における各辺にトリガ６，８を設けて
いるため、衝突時の一次ピーク荷重が小さくなり、運転
者等に与える衝撃を小さくし、一層確実に保護すること
が可能となる。また、図５(Ａ)に示すように、衝撃吸収
部材１の端面におけるトリガ６，８に対して例えばバン
パ２９を直角に溶接Ｗし、その溶接熱により各トリガ
６，８付近を軟化して、部材１の端部付近の強度を低下
させることにより、更に衝突時の一次ピーク荷重を一層
下げることを容易にすることが可能となる。

【００２０】図５(Ｂ)は、本発明の衝撃吸収部材３０の
一端面を示す。尚、以下においては前記形態と同じ部分
や要素には共通する符号を用いるものとする。衝撃吸収
部材３０は、図５(Ｂ)に示すように、縦・横の比が１対
２で左右に断面正方形で一対の中空部４ａ，４ｂを併設
し且つその間に仕切壁３４を設けた押出形材３２からな
る。形材３２の一端において、各中空部４ａ，４ｂの上
・下辺に内側向きのトリガ６と、外側向きのトリガ８と
を左右に連続して形成し、且つ対向する上下辺には互い
に対称にトリガ６又はトリガ８を配置している。また、
左右両端の各辺と仕切壁３４には、隣接する上・下辺の
トリガ６，８と逆向きになる内側向きのトリガ６と、外
側向きのトリガ８が形成される。尚、仕切壁３４のトリ
ガは、図５(Ｂ)で左側の中空部４ａに対しては内側向き
のトリガ６であると同時に、右側の中空部４ｂに対して
は外側向きのトリガ８となる。

【００２１】更に、図５(Ｃ)に示す一端面を示す本発明
の異なる形態の衝撃吸収部材３６は、縦・横の比が１対
３で左右方向に断面正方形で三個の中空部４ａ，４ｂ，
４ａを併設し且つ一対の仕切壁３４を設けた押出形材３
８からなる。且つ、中空部４ａ，４ｂ,４ａの上・下辺
に内側向きのトリガ６と、外側向きのトリガ８とを左右
に連続して形成し且つ対向する上下辺には互いに対称に
トリガ６又はトリガ８を配置している。また、左右両端
の各辺と仕切壁３４には、隣接する上・下辺のトリガ
６，８と逆向きになるトリガ６，８が形成される。尚、
図５(Ｃ)で左側の仕切壁３４のトリガは、左端の中空部
４ａに対しては内側向きのトリガ６であると同時に、中
央の中空部４ｂに対しては外側向きのトリガ８となる。
また、図５(Ｃ)で右側の仕切壁３４のトリガは、右端の
中空部４ａに対しては内側向きのトリガ６であると同時
に、中央の中空部４ｂに対しては外側向きのトリガ８と
なる。

【００２２】以上の衝撃吸収部材３０，３６も、衝撃荷
重を受けた場合、前記図４にて示したように、各中空部
４ａ,４ｂ毎に一端でトリガ６,８が垂直に変形し且つこ
れらに隣接した各辺にする凸・凹部７，９が連続的に形
成され、且つ上下辺でも部材３０，３６の幅(周)方向に
沿って凸・凹部７，９が連続的に形成される。従って、
縦横の寸法が異なる断面四角形で所要サイズを必要とす
る場合も、衝撃吸収部材３０，３６によって容易に対応
でき、確実に衝突エネルギーを吸収し且つ優れた安全性
が得られる。しかも、上記部材３０，３６の各辺にトリ
ガ６，８を設けているため、衝突時の一次ピーク荷重が
小さくなるため、一層運転者に与える衝撃を小さくする
ことができる。尚、上記部材３０，３６も図５(Ａ)で示
したように、その端面にバンパ２９を直角に溶接Ｗし、
その溶接熱により端面のトリガ６，８付近を軟化して、
係る部材３０，３６の端部付近の強度を低下させること
により、衝突時の一次ピーク荷重を一層容易に下げるこ
とが可能となる。

【００２３】図６(Ａ)は、前記図３(ａ)中における矢視
Ｘ−Ｘ方向に相当する断面図であり、上記部材３０を得
るための治具４０を示す。部材３０を構成する形材３２
のうち図６(Ａ)で左側の中空部４ａに対しては、前記冶
具１０と同じ内側成形片１２，１４と外側成形片１６，
１８とを図示しない長方形のベースから突設している。
また、図６(Ａ)で右側の中空部４ｂに対しては、前記冶
具１０を図示で９０度回転させ、中空部４ｂ内の右端寄
りに内側成形片１２ａと、中空部４ｂの上下辺の外側に
対称に外側成形片１６ａ，１８ａとをベースから突設し
ている。更に、中空部４ａ,４ｂ内には、押さえ冶具の
先端に突条４３,４６を有する内側押さえ片４２,４４が
反対側から挿入され、且つその外側には形材３２の外周
面を取り囲むように角筒形状の外側押さえ片４８が配置
されている。

【００２４】一方、図６(Ｂ)は、図６(Ａ)と同様の断面
図で、上記部材３６を得るための治具５０を示す。部材
３６を構成する形材３８のうち図６(Ｂ)で左右両側の各
中空部４ａに対しては、前記冶具１０と同じ内側成形片
１２,１４及び外側成形片１６,１８をそれぞれ図示しな
いベースから突設している。また、図６(Ｂ)で中央の中
空部４ｂに対しては、前記冶具１０を図示で９０度回転
させて、中空部４ｂの上下辺の外側に対称に外側成形片
１６ａ,１８ａをベースから突設している。更に、中空
部４ａ,４ｂ,４ａ内には、押さえ冶具における先端に突
条４３，４６を有する内側押さえ片４２,４４が、反対側
から挿入され且つその外側には形材３８の外周面を取り
囲むように角筒形状の外側押さえ片５２が配置されてい
る。以上の冶具４０，５０及び押さえ冶具を用いること
により、形材３２，３８の一端における仕切壁３４を含
む各辺毎に交互にトリガ６，８を一回の工程で確実に成
形でき、衝撃吸収部材３０，３６を効率良く製作するこ
とができる。

【００２５】ここで本発明の衝撃吸収部材３６の衝撃吸
収性能について、比較例と共に説明する。図７(Ａ)に示
す中空部４ａ,４ｂ,４ａを有する前記押出形材３８は、
JIS:Ａ６０６３−Ｔ５のアルミニウム合金からなり、縦
３０ｍｍ，横９０ｍｍの断面寸法で各辺の肉厚は１.３
ｍｍであり、図示で奥行き(長手)方向の長さは１００ｍ
ｍである。この押出形材３８を二つ用意し、一方に対し
ては図７(Ｂ)，(ｂ)に示す比較例の衝撃吸収部材３９と
した。上記部材３９は、形材３８の左右両側の各中空部
４ａ内に断面半円形に５ｍｍ窪む凹部３９ａを、形材３
８の左端から１５ｍｍの位置にそれぞれ形成したもの
で、前記従来技術の特開平８−２１６９１７号公報の構
造部材に略相当する。

【００２６】また、残った他方の押出形材３８に対して
は、前記治具５０を用いることにより、図７(Ｃ)，(ｃ)
に示すように、左端に合計１０個のトリガ６，８を交互
に設けた実施例の衝撃吸収部材３６とした。この部材３
６の左端で中空部４ａ,４ｂ,４ａを囲む各辺に設けたト
リガ６，８は、その中央部で内・外側に６ｍｍ(ａ１)張
り出し、且つその中央部で形材３８の左端から１０ｍｍ
の幅寸法(ａ２)を有すると共に、部材３６の軸(長手)方
向に対し傾斜している。実施例の部材３６と比較例の部
材３９の右端側を個別に図示しない保持手段により固定
し、各部材３６，３９の左端に対して、それぞれの軸方
向に沿って２ｋＮの錘りを、１.２ｍ／秒の速度で衝突さ
せて衝撃荷重を加えた。そして、両部材３６，３９が軸
方向に沿って５０ｍｍ圧縮変形されるまでの間にて、部
材３６，３９が吸収したエネルギーを、部材３６，３９
の右端に加えられる荷重の推移を測定することで測定し
た。それらの結果を図７(Ｄ)のグラフに示した。尚、部
材３６，３９は共に溶接熱による軟化処理を施されてい
ない。

【００２７】７(Ｄ)のグラフに示すように、両部材３６,
３９共に変形が約２ｍｍ付近において最も大きな一次ピ
ーク荷重Ｎ１，Ｎ２を受け、その後略２０〜３０ｋＮの
レベルの荷重で波形に推移した。両部材３６，３９が５
０ｍｍ圧縮変形されるまでの間に吸収した衝突エネルギ
ーは、上記グラフ中の各折れ線の下側の面積の積分値に
相当する。その値は、実施例の部材３６では、１.４３
ｋＮ・ｍ、比較例の部材３９では、１.４２ｋＮ・ｍと略
同等であった。比較例の一次ピーク荷重Ｎ２に対して、
実施例の一次ピーク荷重Ｎ１が約１０ｋＮも低いのは、
部材３６の一端に交互に設けた１０個のトリガ６，８
が、個別に小さな曲げ変形力により変形を開始し、これ
を端緒として順次各辺におけるトリガ６，８の隣接する
位置にも逆向きの座屈を順次誘発するためである。

【００２８】これに対し、比較例の部材３９では変形量
の小さい４個の凹部３９ａのみであり、且つトリガに相
当する凹部３９ａは端部に位置しないが、凹部３９ａ等
のトリガを全く設けない部材に比べると、最初の座屈荷
重は小さくなる。しかし、係る最初の座屈変形により変
形が開始されるものの、一次ピーク荷重Ｎ２はそれ以降
(７(Ｄ)のグラフでピークＮ２の右側)の荷重よりもかな
り大きくなる。一方、実施例の部材３６では、トリガ６,
８にて端部に内側と外側向きに生じる変形を大きくする
力として作用する曲げ変形力により座屈が開始するた
め、一次ピーク荷重Ｎ１はそれ以降の座屈に要する荷重
と大差ない程度まで小さくなる。係る高い一次ピーク荷
重Ｎ２が加わると比較例の部材３９を用いた自動車等で
は、衝突時に運転者等に与える衝撃も大きくなる。これ
に対し一次ピーク荷重Ｎ１が約１０ｋＮと低い実施例の
部材３６を用いることにより、衝突時における運転者等
に与える衝撃は小さくなる。

【００２９】図８(Ａ)は、本発明の更に異なる衝撃吸収
部材５４を示す。この部材５４は、断面正方形で且つ田
の字形を呈し、縦横二個ずつ合計四つの中空部４ａ，４
ｂ，４ｃ，４ｄを併設し、且つ縦横一対の仕切壁５７，
５８を断面十字形に設けた押出形材５６からなる。中空
部４ａ〜４ｄを囲む各辺に内側向きのトリガ６、又は外
側向きのトリガ８を上下と左右に連続して形成し、且つ
対向する辺には互いに対称にトリガ６又はトリガ８を配
置している。尚、図８(Ａ)で垂直の仕切壁５７のトリガ
は、左右の中空部４ａ〜４ｄに対して一方では内側向き
のトリガ６であると同時に、他方では外側向きのトリガ
８となり、図５(Ｃ)で水平の仕切壁５８のトリガも、上
下の中空部４ａ〜４ｄに対して一方では内側向きのトリ
ガ６であると同時に、他方では外側向きのトリガ８とな
っている。

【００３０】係る衝撃吸収部材５４も、前記図４にて示
したように、各中空部４ａ〜４ｄ毎に一端でトリガ６，
８が変形し且つこれらに隣接した各辺や仕切壁５７，５
８に凸・凹部７，９が連続的に形成され、且つ部材５４
の幅(周)方向に沿って凸・凹部７，９が交互に連続して
形成される。従って、断面寸法が大きなサイズを必要と
する場合も、衝撃吸収部材５４によって容易に対応で
き、確実に衝突エネルギーを吸収し且つ一次ピーク荷重
を、それ以降の荷重に近くなるよう下げ易くなるため、
優れた安全性が得られる。尚、上記部材５４も図５(Ａ)
で示したように、その端面にバンパ２９を直角に溶接Ｗ
し、その溶接熱により端面のトリガ６，８付近を軟化し
て、部材５４の端部付近の強度を低下させることによ
り、更に衝突時の一次ピーク荷重を一層下げることを容
易にすることが可能となる。

【００３１】図８(Ｂ)も、前記図３(ａ)中における矢視
Ｘ−Ｘ方向に相当する断面図であり、上記部材５４を得
るための治具６０を示す。部材５４を構成する形材５６
のうち図８(Ｂ)で左上と右下の中空部４ａ，４ｄに対し
ては、前記冶具１０と同じ内側成形片１２,１４及び外
側成形片１６,１８をそれぞれ図示しないベースから突
設している。また、図８(Ｂ)で右上と左下の中空部４
ｂ，４ｃに対しては、前記冶具１０を図示で９０度回転
させ、中空部４ｂ内の右側と上辺の外側に内・外側成形
片１２,１６ａのみ、中空部４ｃ内の左側と下辺の外側
に内・外側成形片１２，１８ａのみをベースから突設し
ている。尚、中空部４ｂ,４ｃ内の外側成形片１６,１８
は内側成形片も兼ねている。更に、図８(Ｂ)に示すよう
に、中空部４ａ〜４ｄ内には押さえ冶具の先端に突条４
３,４６を有する内側押さえ片４２,４４が反対側から挿
入され、その外側には形材５６の外周面を取り囲むよう
に角筒形状の外側押さえ片６２が配置されている。以上
のような冶具６０及び押さえ冶具を用いることにより、
形材５６の一端における各辺及び仕切壁５７，５８毎に
交互にトリガ６，８を一回の工程で確実に成形でき、衝
撃吸収部材５４を効率及び精度良く製作することができ
る。

【００３２】図９は、異なる参考形態の衝撃吸収部材に
関する。図９(Ａ)に示すように、前記中空部４を有する
形材２の一端に対し、前記治具１０の内側成形片１２，
１４のみと治具２０の外側押さえ片２６を用いることに
より、図９(Ａ１)に示すように、上下辺が外側(同じ側)
に張り出すトリガ８，８を設けた衝撃吸収部材１′とな
る。また、上記形材２の一端に対し、前記治具１０の外
側成形片１６，１８のみと、治具２０の内・外側押さえ
片２２，２６を用いることで、図９(Ａ２)に示すよう
に、上下辺が中空部４の内側(同じ側)に張り出すトリガ
６，６を設けた衝撃吸収部材１″となる。

【００３３】上記部材１′による場合、 図９(Ａ１)で各
トリガ８に隣接する左右の平坦な垂直辺は、部材１′が
衝撃を受けると、トリガ６と同様に中空部４の内側に張
り出すように変形する。即ち、各トリガ８が外向きに変
形するとこれに隣接する平坦な各垂直辺は、上記変形に
起因してトリガ６と同様に内向きに変形し、且つ各辺に
おいてこれらに隣接する位置には、前記図４(Ｃ)に示し
たように、それぞれ逆向きの凹・凸部７，９が交互に連
続して形成される。また、部材１″による場合、図９(Ａ
２)でトリガ６に隣接する平坦な垂直辺は、部材１″が
衝撃を受けると、トリガ８と同様に外側に張り出すよう
に変形する。即ち、各トリガ６が内向きに変形すると平
坦な各垂直辺はトリガ８と同様に外向きに変形し、且つ
各辺にてこれらに隣接する位置には、前記図４(Ｃ)に示
したように、それぞれ逆向きの凹・凸部７，９が交互に
連続して形成される。以上の衝撃吸収部材１′,１″に
よる場合、少ないトリガ６又はトリガ８により前記部材
１と同等程度の衝撃を吸収でき、且つ一次ピーク荷重も
小さくして運転者等の安全を図れると共に、一層容易且
つ安価に制作することが可能となる。

【００３４】また、図９(Ｂ)に示す一対の中空部４ａ,
４ｂを有する形材３２の一端に対し、前記治具４０の一
部を用いることで、図９(Ｂ１)に示すように、形材３２
の周方向に一つ置きで、且つ中空部４ａの左側の垂直辺
のトリガ８と、中空部４ｂの上下辺のトリガ８,８とを設
けた衝撃吸収部材３０′となる。また、同様にして上記
形材３２の一端に対し、図９(Ｂ２)に示すように、中空
部４ａの左側の垂直辺にトリガ６を、中空部４ｂの上下
辺に中空部４の内側に張り出すトリガ６，６を対称に設
けた衝撃吸収部材３０″となる。

【００３５】更に、図９(Ｃ)に示す三個の中空部４ａ,
４ｂ,４ａを直列に有する形材３８の一端に対し、前記
治具５０の一部を用いることにより、図９(Ｃ１)に示す
ように、両側の中空部４ａ,４ａの上下辺にトリガ８,８
をそれぞれ対称に設けた衝撃吸収部材３６′となる。ま
た、図９(Ｃ２)に示すように、同様にして上記形材３８
の一端に対し、両側の中空部４ａ,４ａの上下辺に中空部
４の内側に張り出すトリガ６，６を対称にそれぞれ設け
た衝撃吸収部材３６″となる。更に、図９(Ｃ３)に示す
ように、上記形材３８の一端における中央の中空部４ｂ
の上下辺と両側の各中空部４ａの両端の垂直辺にトリガ
８をそれぞれ設けた衝撃吸収部材３６ａ′や、図９(Ｃ
４)に示すように、形材３８の一端における中央の中空
部４ｂの上下辺と両側の各中空部４ａの両端の垂直辺に
トリガ６をそれぞれ設けた衝撃吸収部材３６ａ″とな
る。

【００３６】加えて、図９(Ｄ)に示す前記中空部４ａ〜
４ｄを田の字形有する形材５６の一端に対し、前記治具
６０の一部を用いることにより、図９(Ｄ１)に示すよう
に、中空部４ａ〜４ｄの外側辺の一方が一つ置きに外側
に点対称に張り出すトリガ８，８を設けた衝撃吸収部材
５４′となる。この際、係るトリガ８に替えて同じ位置
にトリガ６を設けても良い。また、図９(Ｄ２)に示すよ
うに、同様にして仕切壁５８を含む中空部４ａ〜４ｄの
上下辺にトリガ６，８を図示で左右方向に連続してそれ
ぞれ設けた衝撃吸収部材５４″となる。以上のような衝
撃吸収部材３０′,３０″,３６′,３６″,３６′ａ,３
６″ａ,５４′,５４″による場合、少ないトリガ６,８
により前記部材３０等と同程度にして衝撃を吸収でき、
且つ一次ピーク荷重も小さくして運転者等に与える衝撃
を小さくすると共に、一層容易且つ安価に制作すること
が可能となる。尚、上記部材３０′等も図５(Ａ)で示し
たように、端面にバンパ２９を直角に溶接Ｗし、その溶
接熱により端面のトリガ６，８付近を軟化して、部材３
０′等の端部の強度を低下させることにより、更に衝突
時の一次ピーク荷重を一層下げることを容易にすること
が可能となる。

【００３７】本発明は、前述した各形態に限定されるも
のではない。 例えば、前記形材３２，３８等における複
数の中空部４ａ，４ｂ等の断面形状は、正方形と長方形
を併有する形態も含まれる。更に、前記形材３８におけ
る三個の中空部４ａ,４ｂ,４ａを２列に並行に設け、合
計六個の中空部４ａ等を有する形材としたり、前記形材
５６の中空部４ａ等を縦横三個以上併設し合計九個以上
の中空部４ａ等を有する形材としても良い。尚、前記衝
撃吸収部材３０等の両端にトリガ６，８を設けたり、或
いは係る両端のトリガ６，８にそれぞれバンパ２９を直
角に溶接Ｗすることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】(Ａ)は本発明の前提となる参考形態の衝撃吸収
部材を示す側面図、(Ｂ)はその端面の拡大図、(Ｃ)はそ
の斜視図。

【図２】(Ａ)及び(Ｂ)は図１の衝撃吸収部材の制作する
ための準備工程を示す概略図。

【図３】(ａ)，(ｂ)及び(Ａ)，(Ｂ)は図１の衝撃吸収部
材の制作するための各工程を示す概略断面図。

【図４】(Ａ１)〜(Ａ３)及び(Ｂ１)〜(Ｂ３)は図１の衝
撃吸収部材の衝突時に当初における変形状況を示す概略
図、(Ｃ)はその変形後の形態を示す斜視図。

【図５】(Ａ)は図１の衝撃吸収部材の一端に溶接熱を加
えた形態を示す斜視図、(Ｂ)と(Ｃ)は本発明の衝撃吸収
部材を示す端面図。

【図６】(Ａ)，(Ｂ)は図３(ａ)中の矢視Ｘ−Ｘ方向に相
当する断面図で、且つ図５(Ｂ)，(Ｃ)の本発明の衝撃吸
収部材の各制作工程を示す概略図。

【図７】(Ａ)は図５(Ｃ)の部材を得るための形材の端面
図、(Ｂ)はこの形材を成形した比較例の衝撃吸収部材を
示す端面図、(ｂ)は(Ｂ)中のｂ−ｂ線に沿った断面図、
(Ｃ)は(Ａ)の形材を成形した実施例の衝撃吸収部材を示
す端面図、(ｃ)はその側面図、(Ｄ)は上記実施例と比較
例の衝撃吸収部材の衝突時における荷重と変形量の推移
を示すグラフ。

【図８】(Ａ)は本発明の異なる形態の衝撃吸収部材を示
す斜視図、(Ｂ)はこの部材の制作工程を示す概略図で、
且つ図３(ａ)中の矢視Ｘ−Ｘ方向に相当する断面図。

【図９】(Ａ)乃至(Ｄ)は参考形態の衝撃吸収部材を得る
ための形材の端面図、(Ａ１)，(Ａ２)，(Ｂ１)，(Ｂ
２)，(Ｃ１)〜(Ｃ４)，(Ｄ１)，(Ｄ２)は上記形材を種
々に成形して得られた本発明による別異の形態の各衝撃
吸収部材の端面図。

【図１０】(Ａ)及び(Ｂ)は従来の衝撃吸収部材を示す概
略図、(Ｃ)は異なる従来の衝撃吸収部材を示す斜視図。

【符号の説明】３０，３６，５４ ………………衝撃吸収部材３２，３８，５６ ………………形材 ４，４ａ〜４ｄ…………………中空部 ６，８……………………………トリガ４ ０，５０，６０………………衝撃吸収部材成形用治具 １２，１２ａ，１４……………内側成形片 １３，１７………………………傾斜面 １６，１６ａ，１８，１８ａ…外側成形片 ２２，４２，４４………………内側押さえ片 ２６，４８，５２，６２………外側押さえ片 ３４，５７，５８………………仕切壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−145843（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−329048（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−138950（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−310440（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−219215（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−216917（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−65076（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−120328（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−215418（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 21/15 B62D 25/20 B21D 41/02 B21D 41/04 B21D 7/03

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】断面が四角形で且つ断面四角形の中空部を
   複数連設して内蔵する形材からなり、係る形材の一端に
   おける上記中空部を構成する各辺に中空部の内側又は外
   側に円弧状に張り出すトリガを設け、且つ隣接する辺同
   士のトリガが互いに異なる側に張り出していると共に、 隣接する中空部同士間の仕切壁にも、上記トリガが設け
   られている 、 ことを特徴とする衝撃吸収部材。
2. 【請求項２】前記トリガは、その中央部が前記形材の押
   出方向に対して３０°〜６０°傾斜している、ことを特
   徴とする請求項１に記載の衝撃吸収部材。
3. 【請求項３】前記トリガを成形した後で、前記形材の一
   端付近に溶接熱を加えて、係る形材の一端付近の強度を
   低化させた、 ことを特徴とする請求項１又は２に記載の衝撃吸収部
   材。
4. 【請求項４】断面四角形の中空部を複数連設して有し且
   つ断面が四角形の形材の一端における各中空部の対向す
   る各辺または辺と中空部同士間の仕切壁に対し、係る中
   空部内に進入し且つ対向する各辺または辺と仕切壁を外
   側向きに変形させる傾斜面を外向きにして対称に有する
   一対の内側成形片と、 上記中空部の他の対向する各辺または辺と他の仕切壁の
   外側に位置し且つ当該各辺または辺と仕切壁を上記中空
   部の内側向きに変形させる傾斜面を対向して有する一対
   の外側成形片と、を含む、 ことを特徴とする衝撃吸収部
   材成形用治具。
5. 【請求項５】前記形材の各辺の外側に位置する外側押さ
   え片と、前記形材の中空部内に挿入する内側押さえ片
   と、を更に含む、 ことを特徴とする請求項４に記載の衝撃吸収部材成形用
   治具。