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JP6741337B2 - Energy absorber - Google Patents
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JP6741337B2 - Energy absorber - Google Patents

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JP6741337B2 JP2015119053A JP2015119053A JP6741337B2 JP 6741337 B2 JP6741337 B2 JP 6741337B2 JP 2015119053 A JP2015119053 A JP 2015119053A JP 2015119053 A JP2015119053 A JP 2015119053A JP 6741337 B2 JP6741337 B2 JP 6741337B2
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Description

本発明は、自動車車体に搭載されて衝突エネルギを吸収するエネルギ吸収体に関する。 The present invention relates to an energy absorber mounted on a vehicle body for absorbing collision energy.

自動車車体には、衝突時における衝突エネルギを吸収するためのエネルギ吸収体が搭載される。この種のエネルギ吸収体は、閉断面中空体(換言すれば、中空筒状体)からなり、例えば、フロントバンパに配設される。そして、フロントバンパに衝突エネルギが加わったとき、圧縮力の作用を受けて逐次的に破壊されるに至る。この逐次的な破壊により、衝突エネルギが吸収される。 An energy absorber for absorbing collision energy at the time of a collision is mounted on an automobile body. This type of energy absorber is made up of a hollow body having a closed cross section (in other words, a hollow cylindrical body), and is arranged, for example, in a front bumper. Then, when collision energy is applied to the front bumper, the front bumper is subjected to the action of compressive force and is sequentially destroyed. Collision energy is absorbed by this sequential destruction.

エネルギ吸収体が破壊し難いものであると、衝突エネルギが十分に吸収されなくなる。このような事態を回避するべく、多くのエネルギ吸収体には、衝突エネルギが加わる側の長手方向端部にトリガが設けられる。この場合、トリガが起点となって破壊が逐次的に進行する。要するに、エネルギ吸収体が容易に破壊されるので、衝突エネルギを吸収し易くなる。トリガは、例えば、特許文献1、2に記載されるように、長手方向一端部が先端に向かうにつれてテーパー状に縮径されたテーパー状縮径部として形成される。 If the energy absorber is hard to break, the collision energy is not sufficiently absorbed. In order to avoid such a situation, many energy absorbers are provided with a trigger at the longitudinal end on the side where the collision energy is applied. In this case, the trigger is the starting point and the destruction progresses sequentially. In short, since the energy absorber is easily destroyed, it becomes easy to absorb the collision energy. The trigger is formed, for example, as described in Patent Documents 1 and 2, as a tapered diameter-reduced portion whose one end in the longitudinal direction is tapered toward the tip.

エネルギ吸収体の中には、例えば、特許文献3、4に記載されるように、長手方向各端部にフランジ部がそれぞれ形成されたものがある。一方のフランジ部は、エネルギ吸収体をボディフレームに連結するためのものであり、他方のフランジ部は、バンパビームに連結するためのものである。すなわち、2個のフランジ部には挿通孔が貫通形成され、該挿通孔に通されたボルトがボディフレーム又はバンパビームに形成されたボルト孔にさらに通され、その後、ナットが螺合される。 Among the energy absorbers, for example, as described in Patent Documents 3 and 4, there is one in which a flange portion is formed at each end in the longitudinal direction. One of the flange portions is for connecting the energy absorber to the body frame, and the other flange portion is for connecting to the bumper beam. That is, through holes are formed through the two flange portions, the bolts passed through the through holes are further passed through bolt holes formed in the body frame or the bumper beam, and then the nuts are screwed.

特開2006−125531号公報(特に図1及び図2参照)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-125531 (see particularly FIGS. 1 and 2) 特開平8−177921号公報(特に図1参照)JP-A-8-177921 (see particularly FIG. 1) 特開平10−169683号公報(特に図1及び図2参照)Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-169683 (see especially FIGS. 1 and 2) 特開平11−351300号公報(特に図1及び図2参照)Japanese Patent Laid-Open No. 11-351300 (see especially FIGS. 1 and 2)

特許文献3、4のそれぞれの図1及び図2から諒解されるように、フランジ部が形成されたエネルギ吸収体には、トリガを設けることができない。従って、この場合、トリガが設けられたエネルギ吸収体に比して衝突エネルギを吸収し難いものとなる懸念がある。 As is clear from FIGS. 1 and 2 of Patent Documents 3 and 4, a trigger cannot be provided in the energy absorber having the flange portion. Therefore, in this case, there is a concern that the collision energy may be less likely to be absorbed than the energy absorber provided with the trigger.

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、フランジ部が形成されているために自動車車体に搭載することが容易であるとともに、容易に逐次破壊を起こすエネルギ吸収体を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a energy absorber that is easy to mount on an automobile body because a flange portion is formed and easily causes successive destruction. With the goal.

前記の目的を達成するために、本発明は、繊維強化樹脂からなり、閉断面中空体である本体部と、前記本体部の長手方向の各端部に一体的に形成された第1フランジ部、第2フランジ部とを備え、自動車車体に搭載されるエネルギ吸収体において、
前記第1フランジ部が、前記自動車車体の車幅方向に対して略平行に延在するように、前記自動車車体を構成する第1の部材に連結されて前記自動車車体の後方を臨み、
且つ前記第2フランジ部が、前記自動車車体の車幅方向に対して傾斜する方向に延在するように、前記自動車車体を構成する第2の部材に連結されて前記自動車車体の前方を臨むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a main body which is made of a fiber reinforced resin and is a hollow body having a closed cross section, and a first flange portion which is integrally formed at each end in the longitudinal direction of the main body. , An energy absorber provided with a second flange portion and mounted on an automobile body,
The first flange portion is connected to a first member forming the vehicle body so as to extend rearward of the vehicle body so as to extend substantially parallel to the vehicle width direction of the vehicle body.
Further, the second flange portion is connected to a second member constituting the vehicle body so as to extend in a direction inclined with respect to the vehicle width direction of the vehicle body and faces the front of the vehicle body. Is characterized by.

すなわち、本発明に係るエネルギ吸収体は、第1フランジ部及び第2フランジ部を有する。このため、該エネルギ吸収体を所定の部材に対して連結することが容易である。 That is, the energy absorber according to the present invention has the first flange portion and the second flange portion. Therefore, it is easy to connect the energy absorber to a predetermined member.

そして、このエネルギ吸収体は、車体前方に臨む第2フランジ部が車幅方向に対して傾斜するように取り付けられる。なお、このためには、第2フランジ部を、水平方向に対して傾斜するように本体部に設けるようにすればよい。また、第2フランジ部を、水平方向に平行となるように本体部に設けたときであっても、自動車車体への取り付け時に、第2フランジ部を車幅方向に対して傾斜させることが可能な構成であればよい。後者の場合、例えば、第1フランジ部を車幅方向に対して傾斜させればよい。 The energy absorber is attached such that the second flange portion facing the front of the vehicle body is inclined with respect to the vehicle width direction. For this purpose, the second flange portion may be provided on the main body portion so as to be inclined with respect to the horizontal direction. Further, even when the second flange portion is provided on the main body portion so as to be parallel to the horizontal direction, it is possible to incline the second flange portion with respect to the vehicle width direction at the time of attachment to the vehicle body. Any configuration will do. In the latter case, for example, the first flange portion may be inclined with respect to the vehicle width direction.

このように、第2フランジ部を車幅方向に対して傾斜させることにより、第2フランジ部の基端部がトリガとなって逐次破壊が容易に起こるようになる。その結果、吸収し得る衝突エネルギが大きくなる。 In this way, by inclining the second flange portion with respect to the vehicle width direction, the base end portion of the second flange portion serves as a trigger to facilitate successive destruction. As a result, the collision energy that can be absorbed increases.

この構成において、自動車車体の車幅方向に対する第2フランジ部の傾斜角度は、3°〜30°の範囲内であることが好ましい。3°未満では、上記の効果が十分でなくなる。また、30°を超えると、第1の部材を大きく湾曲させる必要が生じるが、そのような過大な湾曲は容易ではない。 In this configuration, the inclination angle of the second flange portion with respect to the vehicle width direction of the automobile body is preferably within the range of 3° to 30°. If it is less than 3°, the above effect is not sufficient. Further, if it exceeds 30°, it is necessary to largely bend the first member, but such excessive bending is not easy.

なお、本体部と第2フランジ部との間に、本体部から第2フランジ部に向かうに従って漸次的に拡開する形状の拡開部を設けることが好ましい。この場合、初期荷重を低減し得るとともに、吸収し得る衝突エネルギが一層大きくなる。 In addition, it is preferable to provide an expanding portion having a shape that gradually expands from the main body portion toward the second flange portion, between the main body portion and the second flange portion. In this case, the initial load can be reduced and the collision energy that can be absorbed is further increased.

拡開部を設ける場合には、本体部と拡開部との交差角度を15°〜45°の範囲内とすることが好ましい。この範囲内では、初期荷重(最大荷重)と平均荷重との差が小さくなり、エネルギ吸収体として好適な特性を示す。 When the expanding portion is provided, it is preferable that the intersecting angle between the main body portion and the expanding portion be within the range of 15° to 45°. Within this range, the difference between the initial load (maximum load) and the average load becomes small, and the properties suitable as an energy absorber are exhibited.

拡開部を設けた場合、第2フランジ部側の開口が、拡開部を設けない場合に比して幅広となる。従って、第2フランジ部にボルト孔等の貫通孔が形成されているときには、該貫通孔と開口との間の距離が小さくなる。このために第2フランジ部の強度低下が懸念されるようなときには、貫通孔の近傍に拡開部を設けないようにしてもよい。これにより貫通孔と開口との間に十分な距離が確保されるので、第2フランジ部の強度が低下することが回避される。 When the expanding portion is provided, the opening on the second flange portion side is wider than when the expanding portion is not provided. Therefore, when a through hole such as a bolt hole is formed in the second flange portion, the distance between the through hole and the opening becomes small. For this reason, when there is a concern that the strength of the second flange portion may be reduced, the expanding portion may not be provided near the through hole. As a result, a sufficient distance is secured between the through hole and the opening, which prevents the strength of the second flange portion from being lowered.

本体部は、典型的には、第1フランジ部(車体後方側)から第2フランジ部(車体前方側)に向かうにつれて漸次的に幅狭となる。換言すれば、集束した形状である。このような形状では、車体前方から加わった圧縮力が、車体後方に向かって伝達される際に拡散する。従って、車体後方側に圧縮力が到達することが困難となる。 The body portion typically becomes gradually narrower from the first flange portion (vehicle body rear side) toward the second flange portion (vehicle body front side). In other words, it is a focused shape. With such a shape, the compressive force applied from the front side of the vehicle body diffuses when being transmitted toward the rear side of the vehicle body. Therefore, it becomes difficult for the compressive force to reach the rear side of the vehicle body.

本発明によれば、本体部の車体後方側端部(後端)に第1フランジ部を設けるとともに、車体前方側端部(前端)に第2フランジ部を設けるようにしてエネルギ吸収体を構成するようにしているので、該エネルギ吸収体を、自動車車体を構成する所定の部材に対して連結することが容易となる。 According to the present invention, the energy absorber is configured such that the first flange portion is provided at the vehicle body rear side end portion (rear end) of the body portion and the second flange portion is provided at the vehicle body front side end portion (front end). By doing so, it becomes easy to connect the energy absorber to a predetermined member constituting the automobile body.

しかも、このエネルギ吸収体では、車体前方に臨む第2フランジ部が車幅方向に対して傾斜するように取り付けられる。この構造においては、第2フランジ部の基端部がトリガとなって逐次破壊が容易に起こるようになる。このため、衝突エネルギが十分に吸収される。 Moreover, in this energy absorber, the second flange portion facing the front of the vehicle body is attached so as to be inclined with respect to the vehicle width direction. In this structure, the base end portion of the second flange portion serves as a trigger to facilitate successive breakage. Therefore, the collision energy is sufficiently absorbed.

本発明の実施の形態に係るエネルギ吸収体が、第2の部材であるフロントバンパビームに組み付けられて構成された組立体の概略斜視図である。FIG. 6 is a schematic perspective view of an assembly in which the energy absorber according to the embodiment of the present invention is assembled to a front bumper beam that is a second member. 本実施の形態に係るエネルギ吸収体の概略全体斜視図である。It is a general|schematic whole perspective view of the energy absorber which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係るエネルギ吸収体の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the energy absorber according to the present embodiment. 拡開部を設けていないエネルギ吸収体につき、第2フランジ部の前端を水平方向に平行としたときと、水平方向に対する第2フランジ部の前端の傾斜角度を3°としたときの荷重−変位曲線である。Load-displacement when the front end of the second flange portion is parallel to the horizontal direction and when the inclination angle of the front end of the second flange portion with respect to the horizontal direction is 3° for the energy absorber having no expanded portion It is a curve. 拡開部及び第2フランジ部を設けたエネルギ吸収体につき、第2フランジ部の水平方向に対する傾斜角度を3°としたときの荷重−変位曲線である。It is a load-displacement curve when the angle of inclination of the 2nd flange part to the horizontal direction is 3 degrees about the energy absorber provided with the expansion part and the 2nd flange part. 拡開部及び第2フランジ部を設けて構成したエネルギ吸収体につき、第2フランジ部を水平方向に対して1°、2°、3°又は4°傾斜させたときの荷重−変位曲線である。It is a load-displacement curve when the 2nd flange part is made to incline 1 degree, 2 degrees, 3 degrees, or 4 degrees with respect to the horizontal direction about the energy absorber which comprised the expansion part and the 2nd flange part. .. 拡開部及び第2フランジ部を設けて構成したエネルギ吸収体につき、拡開部の本体部に対する交差角度を10°、15°、45°、50°又は60°としたときの荷重−変位曲線である。Load-displacement curve when the intersection angle of the expanding portion with respect to the main body portion is 10°, 15°, 45°, 50° or 60° for the energy absorber configured by providing the expanding portion and the second flange portion. Is. 別の実施の形態に係るエネルギ吸収体の概略全体斜視図である。It is a schematic whole perspective view of the energy absorber which concerns on another embodiment.

以下、本発明に係るエネルギ吸収体につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、以降の説明及び図面中の「前」は自動車車体の通常走行時の進行方向を表し、「後」はその反対方向を表す。また、「右」及び「左」は、それぞれ、運転席に着席した運転手の右手側、左手側を指す。さらに、自動車車体の長手方向は進行方向(前後方向)に一致し、車幅方向は長手方向に直交する方向である。 Hereinafter, preferred embodiments of the energy absorber according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description and drawings, "front" represents the traveling direction of the automobile body during normal traveling, and "rear" represents the opposite direction. Further, “right” and “left” respectively refer to the right-hand side and the left-hand side of a driver seated in the driver's seat. Furthermore, the longitudinal direction of the automobile body corresponds to the traveling direction (front-rear direction), and the vehicle width direction is a direction orthogonal to the longitudinal direction.

図1は、本実施の形態に係るエネルギ吸収体10がフロントバンパビーム12(第2の部材)に組み付けられて構成された組立体14の概略斜視図である。この組立体14は、例えば、図示しないサイドフレーム(第1の部材)に2個が連結され、自動車車体のフロントバンパを構成する。すなわち、エネルギ吸収体10、10の各々は、一端部がサイドフレームに連結される一方で他端部がフロントバンパビーム12に連結され、これにより、自動車車体の前方部に搭載されている。 FIG. 1 is a schematic perspective view of an assembly 14 configured by assembling an energy absorber 10 according to the present embodiment to a front bumper beam 12 (second member). For example, two assembly bodies 14 are connected to a side frame (first member) (not shown) to form a front bumper of an automobile body. That is, one end of each of the energy absorbers 10 and 10 is connected to the side frame, while the other end thereof is connected to the front bumper beam 12, so that the energy absorbers 10 and 10 are mounted on the front part of the vehicle body.

図2及び図3は、それぞれ、本実施の形態に係るエネルギ吸収体10の概略全体斜視図、縦断面図である。このエネルギ吸収体10は、第1フランジ部20、本体部22、拡開部24及び第2フランジ部26を一体的に有する単一部材からなる。すなわち、第1フランジ部20、本体部22、拡開部24及び第2フランジ部26の各々は、エネルギ吸収体10の一部位である。また、エネルギ吸収体10は、第1フランジ部20から第2フランジ部26にわたる内孔27が貫通形成された中空体である。 2 and 3 are a schematic overall perspective view and a vertical cross-sectional view, respectively, of the energy absorber 10 according to the present embodiment. The energy absorber 10 is made of a single member that integrally includes a first flange portion 20, a main body portion 22, a widening portion 24, and a second flange portion 26. That is, each of the first flange portion 20, the main body portion 22, the expansion portion 24, and the second flange portion 26 is a part of the energy absorber 10. Further, the energy absorber 10 is a hollow body in which an inner hole 27 extending from the first flange portion 20 to the second flange portion 26 is formed.

第1フランジ部20及び第2フランジ部26は、本体部22の長手方向の各端部に形成される。第1フランジ部20は車体後方側のサイドフレームに臨み、第2フランジ部26は車体前方のフロントバンパビーム12に臨む。 The first flange portion 20 and the second flange portion 26 are formed at each end of the main body portion 22 in the longitudinal direction. The first flange portion 20 faces the side frame on the rear side of the vehicle body, and the second flange portion 26 faces the front bumper beam 12 on the front side of the vehicle body.

図1及び図2に示すように、第1フランジ部20には、図示しないボルトを挿通するための複数個のボルト孔28が貫通形成される。ボルト孔28に通されたボルトが、サイドフレームに形成された別のボルト孔に通され、さらに、このボルト孔から露呈したネジ部に図示しないナットが螺合されることにより、エネルギ吸収体10がサイドフレームに連結される。 As shown in FIGS. 1 and 2, the first flange portion 20 is formed with a plurality of bolt holes 28 through which bolts (not shown) are inserted. A bolt passed through the bolt hole 28 is passed through another bolt hole formed in the side frame, and a nut (not shown) is screwed into the screw portion exposed from the bolt hole, whereby the energy absorber 10 is inserted. Is connected to the side frame.

この場合、第1フランジ部20は、自動車車体の車幅方向に沿って延在するようにして、サイドフレームに連結される。すなわち、第1フランジ部20の延在方向(突出方向)は、自動車車体の車幅方向に略平行である。 In this case, the first flange portion 20 is connected to the side frame so as to extend along the vehicle width direction of the automobile body. That is, the extending direction (projecting direction) of the first flange portion 20 is substantially parallel to the vehicle width direction of the automobile body.

自動車車体の長手方向に沿って延在する本体部22は、図3に示すように閉断面中空体である。本実施の形態では、本体部22は、八角錐の頂部を切断した截頭錐体に近似し得る形状をなす。従って、本体部22は、8個の平坦側壁30を有する。8個の平坦側壁30は、前方に向かうに従って幅狭となるとともに互いに接近しており、このため、本体部22は、後方に臨む第1フランジ部20から前方に臨む第2フランジ部26に向かうに従って漸次的に幅狭となる。換言すれば、本体部22は、前端に向かうにつれて集束した形状をなす。 The main body 22 extending along the longitudinal direction of the automobile body is a hollow body having a closed cross section as shown in FIG. In the present embodiment, the main body 22 has a shape that can be approximated to a truncated pyramid obtained by cutting the apex of an octagonal pyramid. Therefore, the main body 22 has eight flat side walls 30. The eight flat side walls 30 become narrower toward the front and are closer to each other, so that the main body portion 22 goes from the first flange portion 20 facing the rear to the second flange portion 26 facing the front. Becomes gradually narrower. In other words, the main body 22 has a shape that converges toward the front end.

本体部22には、拡開部24が連なる。この場合、拡開部24は、8個の平坦側壁30の各々に連なる8個の傾斜壁32からなる(図2参照)。各傾斜壁32は、本体部22に連なる下辺が短く、且つ第2フランジ部26に連なる上辺が長い台形形状をなす。このような形状の傾斜壁32が隣接し合うことにより、拡開部24が、本体部22から第2フランジ部26に向かうに従って漸次的に拡開するように形成される。 The expansion portion 24 is connected to the main body portion 22. In this case, the expansion portion 24 is composed of eight inclined walls 32 that are continuous with each of the eight flat side walls 30 (see FIG. 2 ). Each inclined wall 32 has a trapezoidal shape in which a lower side connected to the main body 22 is short and an upper side connected to the second flange 26 is long. When the inclined walls 32 having such a shape are adjacent to each other, the expanding portion 24 is formed so as to gradually expand from the main body portion 22 toward the second flange portion 26.

本体部22と拡開部24との交差角度、すなわち、1個の平坦側壁30と1個の傾斜壁32との交差角度θ1(図3参照)は、15°〜45°の範囲内であることが好ましい。この理由については後述する。 An intersecting angle between the main body portion 22 and the expanding portion 24, that is, an intersecting angle θ1 (see FIG. 3) between one flat side wall 30 and one inclined wall 32 is within a range of 15° to 45°. It is preferable. The reason for this will be described later.

この拡開部24に対し、第2フランジ部26が連なる。第2フランジ部26には、第1フランジ部20と同様に複数個のボルト孔34(貫通孔)が貫通形成される。ボルト孔34に通された図示しないボルトは、フロントバンパビーム12(図1参照)に形成されたボルト孔36に通される。さらに、ボルト孔36から露呈したネジ部に図示しないナットが螺合されることにより、エネルギ吸収体10がフロントバンパビーム12に連結される。 The second flange portion 26 is connected to the expanded portion 24. As with the first flange portion 20, a plurality of bolt holes 34 (through holes) are formed through the second flange portion 26. The bolt (not shown) passed through the bolt hole 34 is passed through a bolt hole 36 formed in the front bumper beam 12 (see FIG. 1). Furthermore, the energy absorber 10 is connected to the front bumper beam 12 by screwing a nut (not shown) into the screw portion exposed from the bolt hole 36.

フロントバンパビーム12に連結された第2フランジ部26は、図3から諒解されるように、自動車車体の車幅方向に対して傾斜する方向に延在する。このように、第2フランジ部26を車幅方向に対して傾斜させることにより、後述するように、該第2フランジ部26の基端部がトリガとして機能する。 The second flange portion 26 connected to the front bumper beam 12 extends in a direction inclined with respect to the vehicle width direction of the automobile body, as is apparent from FIG. 3. By thus inclining the second flange portion 26 with respect to the vehicle width direction, the base end portion of the second flange portion 26 functions as a trigger, as will be described later.

なお、図3においては、エネルギ吸収体10を自動車車体の左側方に配設したときを示している。すなわち、第2フランジ部26は、車幅方向の内方から左側方に向かうに従って第2フランジ部26が後方側に向かうように傾斜している。これと同様に、右側方に配設されるエネルギ吸収体10における第2フランジ部26は、車幅方向の内方から右側方に向かうに従って第2フランジ部26が後方側に向かうように傾斜する。従って、フロントバンパビーム12は、車幅方向外方(左側方及び右側方)に比して車幅方向中腹部が前方に若干膨出するように湾曲する。すなわち、撓む。 Note that FIG. 3 shows the energy absorber 10 arranged on the left side of the vehicle body. That is, the 2nd flange part 26 inclines so that the 2nd flange part 26 may go to the back side, as it goes to the left side from the inner side in the vehicle width direction. Similarly, the second flange portion 26 of the energy absorber 10 arranged on the right side inclines so that the second flange portion 26 moves toward the rear side from the inner side in the vehicle width direction toward the right side. .. Therefore, the front bumper beam 12 is curved so that the vehicle width direction middle abdomen is slightly bulged forward as compared to the vehicle width direction outer side (left side and right side). That is, it bends.

車幅方向に対する第2フランジ部26の傾斜角度θ2(図3参照)の好適な範囲は、3°〜30°である。3°未満であると、トリガとして機能し易くなる。その一方で、30°を超えると、第2フランジ部26をフロントバンパビーム12に連結する際、フロントバンパビーム12を大きく撓ませる必要が生じるが、そのように大きく撓ませることは容易ではない。 The preferable range of the inclination angle θ2 (see FIG. 3) of the second flange portion 26 with respect to the vehicle width direction is 3° to 30°. When it is less than 3°, it becomes easy to function as a trigger. On the other hand, when the angle exceeds 30°, it is necessary to largely bend the front bumper beam 12 when connecting the second flange portion 26 to the front bumper beam 12, but such large bending is not easy.

以上のように構成されるエネルギ吸収体10は、マトリックス樹脂中に強化繊維を含む繊維強化樹脂からなる。前記マトリックス樹脂は、特に限定されるものではないが、その好適な具体例としては、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、スチロール樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、アセタール樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。 The energy absorber 10 configured as described above is made of a fiber-reinforced resin containing a reinforcing fiber in a matrix resin. The matrix resin is not particularly limited, but preferable specific examples thereof include polyamide resin, polyvinyl chloride resin, polypropylene resin, styrene resin, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) resin, and fluorine. Thermoplastic resins such as resins, polycarbonate resins and acetal resins can be mentioned.

一方、強化繊維の好適な具体例としては、ガラス繊維、炭素繊維等の無機繊維や、アラミド繊維、セルロース繊維等の有機繊維等が挙げられる。強化繊維の長さは、例えば、10mm程度に設定される。すなわち、本実施の形態において、強化繊維は長強化繊維であり、マトリックス樹脂中に分散している。なお、長強化繊維に代替し、長さが1.0〜2.0mm程度の短強化繊維を分散させるようにしてもよい。 On the other hand, suitable specific examples of the reinforcing fiber include inorganic fibers such as glass fiber and carbon fiber, and organic fibers such as aramid fiber and cellulose fiber. The length of the reinforcing fiber is set to about 10 mm, for example. That is, in the present embodiment, the reinforcing fibers are long reinforcing fibers and are dispersed in the matrix resin. Instead of long reinforcing fibers, short reinforcing fibers having a length of about 1.0 to 2.0 mm may be dispersed.

エネルギ吸収体10は、例えば、上記したような強化繊維を予め含有したマトリックス樹脂を用いて射出成形を行うことで作製することができる。この場合、金型を、エネルギ吸収体10の長手方向に対して直交する方向に移動させるようにして型開きを行うようにすればよい。 The energy absorber 10 can be produced, for example, by performing injection molding using a matrix resin containing the above-described reinforcing fibers in advance. In this case, the mold may be opened by moving the mold in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the energy absorber 10.

本実施の形態に係るエネルギ吸収体10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果につき説明する。 The energy absorber 10 according to the present embodiment is basically configured as described above. Next, its function and effect will be described.

エネルギ吸収体10は、上記したように第1フランジ部20がボルトを介してサイドフレームに連結されるとともに、第2フランジ部26がボルトを介してフロントバンパビーム12に連結されることで、自動車車体に搭載される。このように、エネルギ吸収体10に第1フランジ部20及び第2フランジ部26を設けたことにより、該エネルギ吸収体10を自動車車体に搭載することが容易となる。エネルギ吸収体10は、第1フランジ部20が車幅方向に対して略平行であり、且つ第2フランジ部26が車幅方向に対して傾斜しているので、エネルギ吸収体10がフロントバンパビーム12に取り付けられると、第2フランジ部26は、車幅方向に対して傾斜角度θ2で傾斜する。 As described above, in the energy absorber 10, the first flange portion 20 is connected to the side frame via the bolt and the second flange portion 26 is connected to the front bumper beam 12 via the bolt, so that It is mounted on the vehicle body. As described above, by providing the first flange portion 20 and the second flange portion 26 on the energy absorber 10, it becomes easy to mount the energy absorber 10 on the vehicle body. In the energy absorber 10, the first flange portion 20 is substantially parallel to the vehicle width direction, and the second flange portion 26 is inclined with respect to the vehicle width direction. Therefore, the energy absorber 10 has the front bumper beam. When attached to 12, the second flange portion 26 is inclined at an inclination angle θ2 with respect to the vehicle width direction.

例えば、ペンデュラム衝突試験を行うときには、打撃子が自動車車体の前方ないしは長手方向に対して30°傾斜した角度で衝突する。この際、フロントバンパに衝突エネルギが加わる。これに伴い、エネルギ吸収体10に対して圧縮力が作用する。 For example, when performing a pendulum collision test, the striker collides with the front or longitudinal direction of the automobile body at an angle inclined by 30°. At this time, collision energy is applied to the front bumper. Along with this, a compressive force acts on the energy absorber 10.

ここで、第2フランジ部26を設け且つ拡開部24を設けていないエネルギ吸収体につき、第2フランジ部26を水平方向に対して平行とした(車幅方向に対する傾斜角度θ2を0°とした)ときと、第2フランジ部26の水平方向(車幅方向)に対する傾斜角度θ2を3°としたときの荷重−変位曲線を図4に併せて示す。図4中の破線が傾斜角度θ2=0°であるときを表し、実線が傾斜角度θ2=3°であるときを表す。なお、荷重−変位曲線は、エネルギ吸収体単体に対して衝撃試験を行うことで求めたものであり、以降も同様である。 Here, with respect to the energy absorber having the second flange portion 26 and not having the expanding portion 24, the second flange portion 26 is parallel to the horizontal direction (the inclination angle θ2 with respect to the vehicle width direction is 0°. 4) and the load-displacement curve when the inclination angle θ2 of the second flange portion 26 with respect to the horizontal direction (vehicle width direction) is 3°. The broken line in FIG. 4 represents the case where the inclination angle θ2=0°, and the solid line represents the case where the inclination angle θ2=3°. The load-displacement curve is obtained by performing an impact test on the energy absorber alone, and the same applies thereafter.

図4から、第2フランジ部26を水平方向(車幅方向)に対して傾斜させた場合、平行である場合に比して初期荷重が小さくなり、しかも、初期荷重の曲線内の面積として求められる初期吸収エネルギが略同等であることが分かる。このことは、自動車車体内に及ぶ圧縮力を低減しながら、初期吸収エネルギを維持し得ることを意味する。 From FIG. 4, when the second flange portion 26 is tilted with respect to the horizontal direction (vehicle width direction), the initial load becomes smaller than that in the case where the second flange portion 26 is parallel, and the area within the curve of the initial load is calculated. It can be seen that the initial absorbed energies taken are approximately equal. This means that the initial absorbed energy can be maintained while reducing the compressive force exerted on the interior of the vehicle body.

なお、いずれの場合においても本体部22の前端に座屈が生じるのみで、破砕等の逐次的破壊は生じていなかった。 In each case, the front end of the main body portion 22 was only buckled, and sequential breakage such as crushing did not occur.

次に、拡開部24及び第2フランジ部26を設けたエネルギ吸収体10につき、第2フランジ部26の水平方向(車幅方向)に対する傾斜角度θ2を3°としたときの荷重−変位曲線を図5に示す。この場合、逐次破壊が起こることが認められるとともに、図5から、変位が比較的大きな値であるときの吸収エネルギが十分に大きいことが分かる。 Next, regarding the energy absorber 10 provided with the expansion portion 24 and the second flange portion 26, the load-displacement curve when the inclination angle θ2 of the second flange portion 26 with respect to the horizontal direction (vehicle width direction) is 3°. Is shown in FIG. In this case, it is recognized that successive destructions occur, and from FIG. 5, it is understood that the absorbed energy when the displacement has a relatively large value is sufficiently large.

さらに、拡開部24及び第2フランジ部26を設けて構成したエネルギ吸収体10につき、第2フランジ部26を水平方向(車幅方向)に対して1°、2°、3°又は4°傾斜させた(傾斜角度θ2を1°、2°、3°又は4°とした)ときの荷重−変位曲線を図6に併せて示す。なお、拡開部24の本体部22に対する交差角度θ1は45°である。 Furthermore, regarding the energy absorber 10 configured by providing the expanding portion 24 and the second flange portion 26, the second flange portion 26 is 1°, 2°, 3° or 4° with respect to the horizontal direction (vehicle width direction). The load-displacement curve when tilted (the tilt angle θ2 is 1°, 2°, 3° or 4°) is also shown in FIG. The intersection angle θ1 of the expanding portion 24 with respect to the main body portion 22 is 45°.

図4〜図6を併せて参照することにより、拡開部24及び第2フランジ部26を設けたエネルギ吸収体10を、第2フランジ部26を水平方向(車幅方向)に対して傾斜させることにより、初期荷重を小さくし得るとともに、変位が比較的大きな値であるときの吸収エネルギを十分に大きくし得ることが分かる。すなわち、この場合、第2フランジ部26の基端部を起点として逐次破壊が起こり易くなり、且つ衝突エネルギを十分に吸収することが可能なものとなる。 With reference to FIGS. 4 to 6 together, the energy absorber 10 provided with the expanding portion 24 and the second flange portion 26 is inclined with respect to the horizontal direction (vehicle width direction) of the second flange portion 26. Thus, it can be seen that the initial load can be made small and the absorbed energy when the displacement has a relatively large value can be made sufficiently large. That is, in this case, it becomes easy for successive fractures to occur from the base end of the second flange 26 as a starting point, and it is possible to sufficiently absorb the collision energy.

図6からは、傾斜角度θ2を3°以上としたときに、初期荷重(最大荷重)が平均荷重に近い値となることも分かる。一般的には、最大荷重と平均荷重の差が小さいものがエネルギ吸収体10として好適であると認識されており、このことから、傾斜角度θ2を3°以上とすることが一層好ましいと判断される。 It can also be seen from FIG. 6 that the initial load (maximum load) becomes a value close to the average load when the inclination angle θ2 is 3° or more. Generally, it is recognized that a material having a small difference between the maximum load and the average load is suitable as the energy absorber 10, and from this fact, it is determined that the inclination angle θ2 is 3° or more. It

ただし、傾斜角度θ2が過度に大きくなると、上記したようにフロントバンパビーム12を大きく撓ませる必要が生じる。これを回避するべく、傾斜角度θ2を30°以下とすることが好ましい。 However, when the inclination angle θ2 becomes excessively large, it becomes necessary to largely bend the front bumper beam 12 as described above. In order to avoid this, it is preferable to set the inclination angle θ2 to 30° or less.

さらに、図7に、拡開部24及び第2フランジ部26を設けて構成したエネルギ吸収体10につき、拡開部24の本体部22に対する交差角度θ1を10°、15°、45°、50°又は60°としたときの荷重−変位曲線を図7に併せて示す。なお、第2フランジ部26の水平方向に対する傾斜角度θ2は45°である。 Further, in the energy absorber 10 configured by providing the expanding portion 24 and the second flange portion 26 in FIG. 7, the intersection angle θ1 of the expanding portion 24 with respect to the main body portion 22 is 10°, 15°, 45°, 50. The load-displacement curve when the angle is 60° or 60° is also shown in FIG. 7. The inclination angle θ2 of the second flange portion 26 with respect to the horizontal direction is 45°.

図7から、交差角度θ1が15°又は45°であるときには、初期荷重(最大荷重)と平均荷重が略同等となる。すなわち、最大荷重と平均荷重の差が小さくなる。このことから、交差角度θ1を15°〜45°の範囲内とすることが一層好ましいと判断される。 From FIG. 7, when the intersection angle θ1 is 15° or 45°, the initial load (maximum load) and the average load are substantially equal. That is, the difference between the maximum load and the average load becomes small. From this, it is more preferable to set the intersection angle θ1 within the range of 15° to 45°.

以上から、本体部22の前端に第2フランジ部26を設けるとともに、該第2フランジ部26を車幅方向に対して傾斜させ、さらに、本体部22と第2フランジ部26の間に拡開部24を介在することにより、逐次破壊が起こり易く、このために初期荷重を低減し得るとともに、衝突エネルギを十分に吸収することが可能なエネルギ吸収体10が得られることが明らかである。 As described above, the second flange portion 26 is provided at the front end of the main body portion 22, the second flange portion 26 is inclined with respect to the vehicle width direction, and further, the second flange portion 26 is expanded between the main body portion 22 and the second flange portion 26. It is clear that the interposition of the portion 24 makes it possible to obtain the energy absorber 10 which is likely to be successively destroyed, which can reduce the initial load and can sufficiently absorb the collision energy.

本発明は、上記した実施の形態に特に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 The present invention is not particularly limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、本体部22は、八角錐以外の多角錐や、円錐の頂部を切断した截頭錐体に近似し得る形状であってもよい。 For example, the main body 22 may have a shape that can approximate a polygonal pyramid other than an octagonal pyramid, or a truncated pyramid obtained by cutting the top of a cone.

また、拡開部24は、本体部22と第2フランジ部26の間の全域にわたって介在する必要は特にない。例えば、図8に示すように、第2フランジ部26のボルト孔34(貫通孔)の近傍には拡開部24を設けないようにしてエネルギ吸収体40を構成してもよい。この場合、内孔27の開口とボルト孔34との間の距離が大きくなるので、第2フランジ部26の強度を確保することができるという利点がある。 Further, the expanding portion 24 does not need to intervene over the entire area between the main body portion 22 and the second flange portion 26. For example, as shown in FIG. 8, the energy absorber 40 may be configured such that the expanding portion 24 is not provided in the vicinity of the bolt hole 34 (through hole) of the second flange portion 26. In this case, since the distance between the opening of the inner hole 27 and the bolt hole 34 becomes large, there is an advantage that the strength of the second flange portion 26 can be secured.

さらに、第1フランジ部20を本体部22の長手方向に対して直交する方向(幅方向)に傾斜するように設け、且つ第2フランジ部26を本体部22の幅方向に対して略平行に設けるとともに、第1フランジ部20が車幅方向に対して略平行となるようにサイドフレームに連結するようにしてもよい。この場合においても、第2フランジ部26が車幅方向に対して傾斜する。 Further, the first flange portion 20 is provided so as to be inclined in a direction (width direction) orthogonal to the longitudinal direction of the main body portion 22, and the second flange portion 26 is substantially parallel to the width direction of the main body portion 22. The first flange portion 20 may be provided and connected to the side frame so that the first flange portion 20 is substantially parallel to the vehicle width direction. Even in this case, the second flange portion 26 is inclined with respect to the vehicle width direction.

10、40…エネルギ吸収体 12…フロントバンパビーム
14…組立体 20…第1フランジ部
22…本体部 24…拡開部
26…第2フランジ部 27…内孔
30…平坦側壁 32…傾斜壁
10, 40... Energy absorber 12... Front bumper beam 14... Assembly 20... First flange portion 22... Main body portion 24... Expanding portion 26... Second flange portion 27... Inner hole 30... Flat side wall 32... Inclined wall

Claims (4)

繊維強化樹脂からなり、閉断面中空体である本体部と、前記本体部の長手方向の各端部に一体的に形成された第1フランジ部、第2フランジ部とを備え、自動車車体に搭載されるエネルギ吸収体において、
前記第1フランジ部が、前記自動車車体の車幅方向に対して略平行に延在するように、前記自動車車体を構成する第1の部材に連結されて前記自動車車体の後方を臨み、
且つ前記第2フランジ部が、前記自動車車体の車幅方向に対して傾斜する方向に延在するように、前記自動車車体を構成する第2の部材に連結されて前記自動車車体の前方を臨み、
前記本体部と前記第2フランジ部との間に、前記本体部から前記第2フランジ部に向かうに従って漸次的に拡開する形状の拡開部が介在し、
前記第2フランジ部に貫通孔が形成されるとともに、前記貫通孔の近傍に前記拡開部が設けられていないことを特徴とするエネルギ吸収体。
A main body made of fiber reinforced resin and having a closed cross-section hollow body, and a first flange portion and a second flange portion integrally formed at each end portion in the longitudinal direction of the main body portion and mounted on an automobile body. In the energy absorber
The first flange portion is connected to a first member forming the vehicle body so as to extend rearward of the vehicle body so as to extend substantially parallel to the vehicle width direction of the vehicle body.
Further, the second flange portion is connected to a second member constituting the vehicle body so as to extend in a direction inclined with respect to the vehicle width direction of the vehicle body, and faces the front of the vehicle body,
Between the main body portion and the second flange portion, an expansion portion having a shape that gradually expands from the main body portion toward the second flange portion is interposed,
An energy absorber, wherein a through hole is formed in the second flange portion, and the expanding portion is not provided near the through hole.
請求項1記載のエネルギ吸収体において、前記自動車車体の車幅方向に対する前記第2フランジ部の傾斜角度が3°〜30°の範囲内であることを特徴とするエネルギ吸収体。 The energy absorber according to claim 1, wherein an inclination angle of the second flange portion with respect to a vehicle width direction of the automobile body is within a range of 3° to 30°. 請求項1又は2記載のエネルギ吸収体において、前記本体部と前記拡開部との交差角度が15°〜45°の範囲内であることを特徴とするエネルギ吸収体。 The energy absorber according to claim 1 or 2, wherein an intersecting angle between the main body portion and the expanding portion is within a range of 15° to 45°. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のエネルギ吸収体において、前記本体部は、前記第1フランジ部から前記第2フランジ部に向かうにつれて漸次的に幅狭となることを特徴とするエネルギ吸収体。
The energy absorber according to any one of claims 1 to 3, wherein the main body portion gradually narrows in width from the first flange portion toward the second flange portion. Absorber.
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