JP4362953B2 - バンパステイ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車体の前後に配置され、衝突時のエネルギを効率良く吸収するバンパステイに関する。尚、本明細書においては、バンパの強度部材であるバンパリィンフォースメントを単にバンパと称するものとする。また、フレームとは、例えばサイドフレーム等であってバンパステイを介してバンパを取り付ける車体側の構造材を指す。
【0002】
【従来の技術】
図6(A)に示すように、バンパステイ110は、自動車のフロント100におけるバンパ102とフレーム106との間に配置され、バンパ102における表皮104に覆われたバンパリィンフォースメント105と、フレーム106のフランジ108との間に、図示しないボルト等により固定されている。
従来のバンパステイ110は、図6(B)に示すように、アルミニウム合金の押出形材をその押出方向と直交し所定の長さで切断したものであり、バンパ102寄りの幅の狭い衝撃吸収段111と、上記フレーム106寄りの幅広の衝撃吸収段116とからなる。左側の衝撃吸収段111は、一対の短片113間に断面長方形の中空部114を内設する矩形片112であり、右側の衝撃吸収段116は、一対の長片115,117と短片118,118とからなる長方形断面を有し、且つ一対の仕切壁119により内部に3つの中空部120を形成している。
【0003】
バンパステイ110は、図6(B)に示すように、衝撃吸収段111,116間の長片115に対する上記一対の仕切壁119と衝撃吸収段111の短片113との各接続位置間の距離を、長片115の厚みの3倍以上に設定している。
これにより、バンパステイ110は、衝突時に図6(B)中の矢印で示す衝撃を受けると、短片113、長片115の両端部115a、および短片118が破線のように変形した後、衝撃吸収段111が圧壊し、その後で衝撃吸収段116が圧壊する。これにより、座屈変形の開始時期をずらしながら、衝突エネルギを吸収するものである(特開平8−58499号公報参照)。
【0004】
また、図6(C)に示すバンパステイ122も、アルミニウム合金の押出形材をその押出方向と直交し所定の長さで切断したものであり、長片123と一対の短片124とからなる外矩形部123の中空部125と、係る中空部125おけるフレーム側の長片128寄りに、中空部129を内設する一対の短片127を含む内矩形部126とを併設している。尚、上記長片128の両側には、フランジ130が対称に張り出している。
上記バンパステイ122は、図6(C)に示すように、衝突時において、先ず外矩形部123の左側から右向きに圧縮変形して、衝突初期の衝突エネルギを吸収すると共に、続いて内矩形部126が残った外矩形部123と共に長片128寄りに圧縮変形して、2回目の衝突エネルギを吸収する。係る2段階にわたる変形を生じることにより、バンパステイ122は、衝突時に生じるエネルギをより多く吸収しようとするものである(特開平7−277112号公報参照)。
【0005】
【発明が解決すべき課題】
しかしながら、前記バンパステイ110では、その複雑な断面形状にも拘わらず、衝突時における衝撃吸収段111の変形は、短片113、長片115の両端部115a、および短片118が、図6(B)中の破線のように容易に変形するため、その変形に要するエネルギ吸収量は極めて少ない。
また、衝撃吸収段116の変形に際しても、長片115の両端部115aと短片118が、図6(B)中の破線のように変形するため、衝突エネルギを吸収するのは、3つの中空部120のうち中央のもののみとなり、衝突エネルギをより多く吸収するには十分でなかった。
【0006】
一方、前記バンパステイ122も内外2重の中空部125,129を有するが、外矩形部123を形成する短片124はその寸法が長いので、小さい力で座屈するためにエネルギ吸収量が少ない。しかも、この短片124の座屈変形する方向によっては、内矩形部126の中空部129が、衝突時において2段階の変形をスムースに生じない場合があり、多量の衝突エネルギを安定して吸収するには不十分である、という問題があった。
本発明は、以上において説明した従来の技術における問題点を解決し、衝突時において多くの衝突エネルギを安定して確実に吸収するバンパステイを提供すること、を課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するため、アルミニウム合金の押出形材からなる本体の中空部内に、車体の前後方向に沿って蛇腹状に座屈変形してエネルギを吸収する緩衝体を配置することに着想して成されたものである。
即ち、本発明のバンパステイは、アルミニウム合金の押出形材からなり且つ先端壁および後端壁を具備した中空部を有すると共に、その押出方向と車体の前後方向とが直交するようにバンパとフレームとの間に配置される所要長さの本体と、この本体の中空部内において、中空部を有するアルミニウム合金の押出形材からなり、且つ押出方向を車体の略前後方向に沿って配置され、車体の略前後方向に沿って蛇腹状に座屈変形することによりエネルギを吸収する緩衝体と、を含む、ことを特徴する。
【0008】
これによれば、衝突時により生じる荷重は、先ず本体のバンパ寄りの部分に作用し、次いで本体および緩衝体に作用した後、フレームに伝わる。この荷重が、一定以上に達すると、本体および緩衝体が座屈変形を開始し、係る座屈変形が始まると、衝突エネルギはこの座屈変形に消耗されるため、フレームに加わる衝突エネルギは小さくなる。従って、車体構造部や乗員に伝わるエネルギを低減することができる。上記のように、衝突により生じる荷重が一定以上に達すると、中空押出形材からなる緩衝体をそのバンパ寄りの部分またはフレーム寄りの部分から順次座屈変形を連続して繰り返し、衝突エネルギを吸収しながら、蛇腹状に座屈変形していく。並行して、本体も緩衝体の上記座屈変形に追従して徐々に変形していく。
【0009】
従って、本体のみを単独に有する従来タイプのバンパステイに比べて、衝突時における多くの衝突エネルギを徐々にして且つ確実に効率良く吸収することができるので、乗員の安全を図ることが可能となる。また、緩衝体は、比較的断面が小さくても、座屈変形を繰り返しながらエネルギを吸収するため、比較的大きなエネルギを吸収するすることができる。更に、緩衝体は本体内に収納され、且つバンパの支持手段である本体と衝突エネルギ吸収手段である緩衝体とが別体で構成されるため、本体と緩衝体とを車体やバンパに適合する最適な形状を選定することができ、例えば車種に応じて緩衝体のみを変更し、本体を共通化することも可能である。
【0010】
尚、上記のように蛇腹状に座屈変形することによりエネルギを吸収する緩衝体は、特開平8−216917や特開平11−320116号公報にて公知である。これらに記載されている発明のように、座屈開始の端緒となる変形部分を予め緩衝体の先端部またはその近傍に形成することにより、緩衝体における座屈の開始荷重を低くし、フレームに加わる衝撃荷重を小さくすることが可能である。上記変形部分を形成しても、吸収するエネルギ量は、僅かに少なくなるのみであることが知られている。従って、本発明の緩衝体にも、座屈開始の端緒となる変形部を予め形成しておくことで、座屈開始時のピーク荷重が低減し、フレームに伝わる衝撃荷重を低減できる。また、本体内に形成される中空部の大きさは、収納する緩衝体が行う蛇腹状の座屈変形を阻害しない程度のサイズに設定される。
【0011】
また、前記緩衝体を構成する押出形材は、所要の長さを有し、1つまたは複数の断面正方形または長方形の中空部、或いは、断面円形または4つ以上の偶数辺からなる多角形断面の中空部を有する、バンパステイも含まれる。
これによれば、取り付ける車体に応じて、所望数の中空部を有する緩衝体を用いることにより、吸収すべきエネルギ量を容易に設定したり、或いは、変更することができる。しかも、前記本体と同じく、緩衝体は、所定の断面形状を有する押出形材をその押出方向と直交する向きで所要の長さで切断するのみで、形状および寸法精度良くして容易に作成することができる。
尚、上記中空部の断面における多角形には、正四角形、正六角形、正八角形、正十角形、正十二角形などが含まれる。
【0012】
更に、前記本体の中空部内の先端壁および後端壁のそれぞれに前記緩衝体の端部を受け入れる凹溝が形成されている、バンパステイも含まれる。これによれば、上記本体の中空部における凹溝内に、所要長さにした緩衝体の端部を挿入するのみで、当該緩衝体を車体の前後方向に沿って容易に配置することができる。この場合、上記凹溝は、中空部内において対向する一対の組として形成すると、一層容易に緩衝体を車体の前後方向に沿って配置できる。また、上記凹溝は、本体の中空部において平行な一対の凸条により形成すると、本体を薄肉にして設けることができる。尚、凹溝に端部を挿入して中空部内に配置された緩衝体は、例えばその上下に露出する本体における上記一対の凸条を互いに接近するようにカシメたり、本体の外側から緩衝体の中空部内にねじやピン等を打ち込むことにより、或いは、次述する蓋板の固定により、その位置決めを簡単に行うことができる。
【0013】
また、前記本体の中空部の端面における全面またはフレーム寄りの位置に蓋板が固定されている、バンパステイも含まれる。これによれば、中空部を有する前記本体の剛性を高めることができるので、前記緩衝体と相まって、衝突時におけるより多くのエネルギを効果的に吸収することができる。しかも、蓋板を本体の中空部の端面におけるフレーム寄りの位置に固定した形態では、本体の座屈変形を2段階にして発生させることができ、且つ2段階でエネルギを吸収できるので、フレーム側に加わる衝撃力を分散し、エネルギ吸収量を増やすことができる。
【0014】
更に、前記本体の中空部内に、前記蓋板を貫通したねじ等を受け入れるビスホールを付設している、バンパステイも含まれる。これによれば、上記蓋板を容易に本体の中空部における端面に固定することができる。また、蓋板には、アルミニウム合金板や鋼板等、任意の素材を活用することができる。
尚、蓋板を本体と同種のアルミニウム合金板とした場合、本体の中空部における端面に溶接により固定することもできる。但しこの際には、溶接後において適宜必要な熱処理を施しておくものとする。
【0015】
【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,図2は、本発明による一形態のバンパステイ10に関する。
図1(A)は、バンパ1の両端部とフレーム6,6との間に、本発明による一形態のバンパステイ10,10を配置した状態を示す。バンパ1は、外側に表皮3を有するバンパリィンフォースメント2を含み、後者の両端部4,4の後側面5,5にバンパステイ10,10が配置される。また、フレーム6は、角形断面の中空部7を内設し、且つその先端にフランジ8を有する。
バンパステイ10は、図1(A)に示すように、バンパ1のリィンフォースメント2に図示しないボルト等により固定され、フレーム6のフランジ8に対しも同様のボルト・ナットにより固定される。
【0016】
図1(B)および(C)に示すように、バンパステイ10は、略直方体を呈する本体11と、その中空部16内に配置された緩衝体20とからなる。
本体11は、アルミニウム合金(JIS:A6063,A6N01,A6061等をT5,T6にて調質したもの)の押出形材をその押出方向と直交して所定長さで切断したもので、図1(B),(C)に示すように、前記バンパ1側の先端壁12、フレーム6側の後端壁15、およびこれらの左右を接続し且つ車体の前後方向に沿った一対の側壁13,14を一体に有する。
【0017】
また、図1(B),(C)に示すように、中空部16内の先・後端壁12,15には、一対の凸条17とこれに挟まれた凹溝18とが互いに対向して形成されている。更に、後端片15の両側には、フランジ19,19が対称に延在し、これに設けた通し孔19aを貫通する図示しないボルト・ナットにより、バンパステイ10を前記フレーム6のフランジ8に固定可能としている。この結果、バンパステイ10の本体11は、その押出方向を車体の前後方向と直交して、前記バンパ1とフレーム6との間に固定される。
【0018】
図1(B)および(C)に示すように、本体11の中空部16内には、対向する凹溝18,18間に緩衝体20の両端部が挿入され、且つ当該緩衝体20はその長手方向を車体の前後方向に沿って配置される。尚、緩衝体20は、本体11の中空部16内にて上下方向の略中央に配置されることが望ましい。このため、中空部16内に緩衝体20を配置した後、例えばその上下に露出する一対の凸条17同士を互いに接近するようにカシメることにより、緩衝体20を位置決めする。
【0019】
緩衝体20は、図2(A)に示すように、断面正方形の中空部22を有する直方体21からなり、前記同様のアルミニウム合金からなる比較的薄肉の押出形材を、その押出方向と直交して所定の長さで切断したものである。
緩衝体20は、図2(A)において、その左端面から衝突による荷重Pをその軸心に沿って受けた場合、図2(B)に示すように、例えば左端面の左右辺24が外側に張り出して凸部26を形成すると共に、左端面の上下辺23が外向き凹みこれと隣接して凹部28が座屈変形により形成される。凸部26と凹部28は、緩衝体20の長手方向における同じ位置において、周方向にて交互に形成される。引き続く荷重によって、凸部26の右側には凹部28が座屈変形により形成され、同時に凹部28の右側には凸部26が形成され、緩衝体20の同じ側面では係る凸部26および凹部28が交互に右側に向かって形成されると共に、隣接する側面では凹部28と凸部26が同様に形成される。
【0020】
以上のように座屈変形が連続して発生し、係る座屈変形によって衝突エネルギが吸収される。この結果、緩衝体20は、図2(B)に示すように、長手方向の長さが当初の半分以下、例えば4分の1程度に圧縮された緩衝体20aとなる。
上記座屈変形は、車体の前後方向の変形力に対して弱い端部部分(バンパ側またはフレーム側)である緩衝体20における前後方向の端部から開始するが、座屈を開始させる荷重を小さくすることで、座屈開始までにフレーム6に伝わる衝撃力を小さくできる。このため、図2(a)に示すように、緩衝体20の端部における各辺に、予め中空部22側に凹む変形部k1および外側に膨らむ変形部k2を交互に形成しておくことで、座屈開始時の荷重を小さくし衝撃力を低減できる。
【0021】
図2(C)は、前記図1(B),(C)に示したバンパステイ10の垂直断面を示し、且つこの状態で前記図1(A)に示したように、バンパ1とフレーム6との間に固定される。バンパステイ10を取り付けた車体が他の車両に衝突した場合、その荷重はバンパ1のバンパリィンフォースメント2から本体11の先端壁12と、緩衝体20のバンパ1側の端部に伝達される。この際、荷重が一定以上に達すると、図2(A),(B)に示したように、緩衝体20は、例えばバンパ寄りの部分から順次フレーム寄りの部分に向かって、凸部26及び凹部28が座屈変形により交互に形成されると共に、車体の前後方向に沿って徐々に座屈変形する。この変形に追従して、本体11の側壁13,14は、バンパ寄りからフレーム寄りに向かって座屈変形する。この結果、バンパステイ10は、図2(D)に示すように、本体11と緩衝体20aとが水平に圧縮されたバンパステイ10aとなる。
【0022】
以上の変形過程において、バンパステイ10は、緩衝体20による上記圧縮変形により、衝突エネルギを効率良く吸収することができる。このため、バンパステイ10を用いることによって、フレーム6側に加わる衝突エネルギを小さくできるので、乗員の安全を図ることが可能となる。しかも、バンパステイ10は、本体11および緩衝体20をそれぞれ所定の断面形状を有するアルミニウム合金の押出形材を、押出方向と直交するように所要の長さで切断するのみで容易に製作できると共に、得られた本体11の中空部16における一対の凸条17間の凹溝18,18間に、緩衝体20を挿入して位置決めするのみで、少なくて簡単な工程により容易に製造することもできる。更に、本体11および緩衝体20がアルミニウム合金の中空形材からなるため、バンパステイ10自体も軽量となり、車体の燃料効率を低下させにくい、という利点も有する。尚、衝突後の変形したバンパステイ10aは、そのままで直ちにリサイクル工程に使用できるので、環境上の観点からも好ましいものになる。
【0023】
図3(A)は、異なる形態のバンパステイ30の平面図を示す。
バンパステイ30は、図3(A)に示すように、本体31とその中空部36内に配置された緩衝体40とからなる。本体31は、前記同様のアルミニウム合金の押出形材をその押出方向と直交して所定の長さで切断したもので、前記バンパ1の形状に倣った傾斜した先端壁32、フレーム6側の後端壁35、及びこれらの左右を接続し且つ車体の前後方向に沿った一対の側壁33,34を一体に有する。また、中空部36内の先・後端壁32,35には、一対の凸条37とこれらに挟まれた凹溝38とが互いに対向して形成されている。
尚、先端壁32には、その凹溝38を後端壁35の凹溝38と平行に対向させるため、厚肉部32aが付設されている。
【0024】
更に、後端片35の両側には、フランジ39,39が対称に延在し、これらを貫通する図示しないボルト・ナットにより、バンパステイ30を前記フレーム6のフランジ8に固定可能としている。図3(A)に示すように、本体31の中空部36内において、凹溝38,38間に緩衝体40の両端部が挿入され、且つ緩衝体40はその長手方向を車体の前後方向に沿って配置される。
緩衝体40は、図3(B)に示すように、断面長方形の本体41と一対の中空部42を有する押出形材を所要長さに切断したものである。緩衝体40は、一対の中空部42を垂直方向にして本体31の中空部36内に配置される。また、緩衝体40は、図2(A)および(B)に示した緩衝体20と同様な座屈変形が可能であり、各中空部42の長手方向に沿った部分が前記緩衝体20に相当する。
【0025】
以上のバンパステイ30によれば、断面積の大きな緩衝体40を内設することにより、衝突時に一層多くの衝突エネルギを確実に吸収することが可能となる。
また、緩衝体40に替えて、図3(C)に示す緩衝体44を用いても良い。この緩衝体44は、断面長方形の本体46と、3個の中空部48を直列にして有する押出形材を、所要長さに切断したものである。係る緩衝体44を本体31の中空部36内に配置することにより、更に多くのエネルギを確実に吸収することが可能となる。尚、緩衝体40,44を本体31の中空部36内の凹溝38,38間に挿入して、その上下に露出する凸条37が短いか殆どない場合には、先・後端壁32,35の外側から緩衝体40,44の中空部42,48内に向けてねじやピン等をねじ込む等することにより、緩衝体40,44を位置決めできる。
【0026】
図3(D)は、更に異なる形態のバンパステイ50の平面図を示す。
バンパステイ50は、図3(D)に示すように、本体51とその中空部56内に配置された緩衝体60とからなる。本体51は、前記同様の押出形材を押出方向と直交し所定長さで切断したもので、前記バンパ1の形状に倣った傾斜した先端壁52、フレーム6側の後端壁55、およびこれらの左右を接続し且つ車体の前後方向に沿った一対の側壁53,54を一体に有する。また、中空部56内の先・後端壁52,55には、一対の凸条57とこれらに挟まれた幅広い凹溝58とが対向して形成されている。尚、先端壁52にも、その凹溝58を後端壁55の凹溝58と平行に対向させるため、厚肉部52aが付設されている。
【0027】
更に、後端片55の両側には、フランジ59,59が対称に延在し、これらを貫通する図示しないボルト・ナットにより、バンパステイ50を前記フレーム6のフランジ8に固定可能としている。図3(D)に示すように、本体51の中空部56内において、幅広い凹溝58,58間に緩衝体60の両端部が挿入され、且つ緩衝体60はその長手方向を車体の前後方向に沿って配置される。
緩衝体60は、図3(E)に示すように、断面正方形の本体62と田の字形に配置された四個の中空部64を有する押出形材を、所要長さにて切断したものである。係る緩衝体60は、図3(E)に示す断面形状を車体の前後方向に沿うようにして、本体51の中空部56内に配置される。また、緩衝体60も、図2(A)および(B)に示した緩衝体20と同様な座屈変形が可能であり、各中空部64の長手方向に沿った部分が前記緩衝体20に相当する。
【0028】
以上のバンパステイ50によれば、一層大きな断面積の緩衝体60を内設することにより、衝突時に一層多くのエネルギを確実に吸収することが可能となる。
また、緩衝体60に替えて、図3(F)に示す緩衝体66を用いても良い。この緩衝体66は、断面長方形の本体68と、縦横2×3の合計6個の中空部70とを有する押出形材を、所要長さに切断したものである。この緩衝体66を、本体51の中空部36内における凹溝58,58間に配置することにより、更に一層多くのエネルギを確実に吸収することが可能となる。また、図3(G)に示すように、垂直部74、水平部76、および交差部75とからなる断面略十字形とし、これら縦横3個ずつで合計5個の中空部78を有する緩衝体72を用いることも可能である。尚、緩衝体60,66,72を本体51内の凹溝58,58間に挿入してその上下に露出する凸条57が短いか殆どない場合にも、前記同様にねじやピン等をねじ込む等することにより、緩衝体60等を位置決めできる。
【0029】
図3(H)は、バンパステイ50の変形形態のバンパステイ50′の平面図を示す。バンパステイ50′は、図3(H)に示すように、本体51′と中空部56内に配置された一対の緩衝体40とからなる。本体51′は、前記同様の押出形材を押出方向と直交し所定幅で切断したもので、前記バンパ1の形状に倣ったカーブした先端壁52c、フレーム6側の後端壁55、及び車体の前後方向に沿った一対の側壁53,54を一体に有する。中空部56内の先・後端壁52c,55には、二対ずつの凸条57とこれらに挟まれた一対の凹溝58とがそれぞれ対向して形成されている。尚、先端壁52bにも、各凹溝58を後端壁55の各凹溝58とそれぞれ対向させるため、一対の厚肉部52bが付設されている。
【0030】
更に、後端片55の両側には、フランジ59,59が対称に延在している。
図3(H)に示すように、本体51の中空部56内において、左右でそれぞれ対向する一対の凹溝58,58間に長・短の緩衝体40,40の両端部を個別に挿入すると、各緩衝体40はその長手方向を車体の前後方向に沿って配置される。
以上のように、車体の前後方向に沿って一対の緩衝体40を平行に配置したバンパステイ50′によれば、平行に配置した緩衝体40,40による座屈変形により、更により多くの衝突エネルギを確実に吸収することが可能となる。
【0031】
図4は更に異なる断面形状の緩衝体80,86,88に関する。
図4(A)は、前記同様のアルミニウム合金の押出形材からなり、断面円形で中空部81を有する緩衝体80の端面を示す。この緩衝体80も、前記と同様に長手方向に沿って衝撃荷重を受けると、図4(a)に示すように、外側に向かって対称に突出する3つの凸部83と中空部81側に凹む3つの凹部84とが交互に形成され、且つ長手方向に沿って上記凸部83と凹部84とが交互に形成され、且つ蛇腹状に座屈変形した緩衝体82となる。
【0032】
また、図4(B)も、上記同様の押出形材からなり、断面正六角形で中空部87を有する緩衝体86の端面を示す。更に、図4(C)も、上記同様の押出形材からなり、断面正八角形で中空部89を有する緩衝体88の端面を示す。これらも、長手方向に沿って衝撃荷重を受けると、上記緩衝体82と同様に長手方向に沿って蛇腹状に折り畳まれるように座屈変形する。以上の緩衝体80,86,88も前記本体11等と組み合わせたバンパステイに用いられることにより、衝突エネルギを効率良く吸収して乗員の安全を図ることができる。
【0033】
図5(A)は、前記バンパステイ10の応用形態のバンパステイ10′を示す。
バンパステイ10′は、図5(A)に示すように、前記緩衝体20を配置した本体11の中空部16の両端面に蓋板90を固定したものである。本体11の中空部16の四隅には、予めビスホール92が一体に付設されている。
図5(B)に示すように、蓋板90は、その四隅に設けた透孔91からセルフタッピングねじ94を、ビスホール92内に個別にねじ込むことにより、本体11に固定される。係るバンパステイ10′によれば、各蓋板90により本体11の剛性が向上するため、係る本体11の変形に要するエネルギが大きくなり、緩衝体20の前記座屈変形と相まって、衝突時においてより多くの衝突エネルギを確実に吸収することが可能となる。これにより、衝突時にフレームないし車体に加わる衝撃力が小さくなり、乗員の安全を図ることが一層可能となる。
【0034】
また、図5(C)は、本体11の中空部16の端面におけるフレーム寄りの位置にのみ、蓋板96をその四隅の透孔98からセルフタッピングねじ94をビスホール92にねじ込むことにより固定したバンパステイ10″を示す。尚、バンパステイ10″では、蓋板96のバンパ側の透孔98から進入するねじ94を受け入れるビスホール92は、本体の側壁13,14の中間に予め付設しておく。
上記バンパステイ10″によれば、フレーム寄りに固定する蓋板96により、衝突時に本体11は、蓋板96のないバンパ寄りの部分が最初に座屈し、これにより衝突エネルギが第1段階として吸収され、次に蓋板96のあるフレーム寄りの部分がより大きな荷重により座屈を開始し、第2段階として更に大きな衝突エネルギが吸収される。これにより、衝突の程度の相違によるフレーム側に生じる衝撃力をコントロールでき、且つ前記バンパステイ10′と同様の作用・効果を得ることが可能である。
【0035】
また、上記蓋板90,96は、前記本体11などの側壁13,14等に両端縁を折り曲げた断面が扁平なチャンネル形とし、折り曲げた縁からブラインドリベットにより、固定することもできる。あるいは、蓋板90,96がアルミニウム合金板である場合には、本体11,51等に溶接付けにより固定することもできる。但し、この場合には、溶接後で適宜必要な熱処理を行うものとする。更に、蓋板90,96を本体11の中空部16の一方の端面にのみ固定しても、衝突エネルギの吸収量をコントロールすることが可能である。
【0036】
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、緩衝体20等は車体の前後方向に沿って配置するが、そのフレーム寄りの端部を僅かに車体の中央寄りに傾けて配置しても良い。これによって、衝突によりバンパステイのバンパ寄りの部分が車体の中央方向に変形するため、緩衝体20等の断面全体を一層同軸心に近付けることができる。特に、図3(H)で示した一対の緩衝体40を平行に配置する形態では、車体の中央側の緩衝体40を、上記のように傾けて配置すると衝突時の種々の方向からの荷重を吸収する上で効果的とすることができる。
【0037】
また、緩衝体20等の端部を受け入れる凹溝18等を形成するため、前記一対の凸条17を突設する形態に限らず、予め厚肉とした先・後端壁12,15等に直かに凹溝18等を形成しても良い。
更に、バンパステイ10等の先端壁12等の両側にも、一対のフランジを対称に突設し、このフランジを介してバンパ1のバンパリィンフォースメント2にバンパステイ10等を固定しても良い。
尚、本発明のバンパステイは、自動車の前後のバンパに用いられるが、例えば鉄道車両のスカートを支持する部材として活用することも可能である。
【0038】
【発明の効果】
以上において説明した本発明のバンパステイによれば、他の車両等と衝突した場合の衝突エネルギにおける荷重により、緩衝体はバンパ寄りまたはフレーム寄りの部分から反対側に順次蛇腹状に座屈変形すると共に、並行してバンパステイの本体も緩衝体の上記座屈変形に追従して徐々に変形する。従って、上記座屈変形によって、大きな衝撃力をフレーム側に伝えることなく、衝突時のエネルギをより多く且つ確実に吸収できるので、乗員の安全を図ることが可能となる。
また、請求項3のバンパステイによれば、前記本体の中空部における凹溝内に、所要長さにした緩衝体の端部を挿入するのみで、当該緩衝体を車体の略前後方向に沿って容易に配置することができる。
【0039】
更に、請求項4のバンパステイによれば、前記本体の剛性を高められるので、緩衝体の蛇腹状の座屈変形と相まって、衝突時により多くのエネルギを、確実且つ効果的に吸収することができる。しかも、蓋板をフレーム寄りにのみ固定する形態では、2段階にして衝突エネルギを吸収することも併せて可能となる。加えて、請求項5のバンパステイによれば、上記の効果に加えて、本体の中空部における端面に、蓋板をセルフタッピングねじやボルトにより容易に固定できる共に、バンパステイを少ない工程で製造することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (A)はバンパとフレームの間に、本発明のバンパステイを配置した状態を示す斜視図、(B)および(C)は(A)に示したバンパステイの異なる角度から観た斜視図または一部を破断した斜視図。
【図2】 (A)および(B)は図1(B),(C)に示した緩衝体の変形前後の状態を示す斜視図、(a)は(A)の緩衝体の端部に設けた変形部を示す概略図、(C)および(D)は図1(B),(C)のバンパステイの変形前後の状態を示す垂直断面図。
【図3】 (A)は異なる形態のバンパステイを示す平面図、(B),(C)はこれに用いる緩衝体の断面図、(D)は更に異なる形態のバンパステイを示す平面図、(E)〜(G)はこれに用いる緩衝体の断面図、(H)は(D)のバンパステイの変形形態を示す平面図。
【図4】 (A)〜(C)は別の形態の緩衝体を示す端面図、(a)は(A)の緩衝体の変形後における端面図。
【図5】 (A)は図1のバンパステイの応用形態を示す斜視図、(B)は(A)のバンパステイの垂直断面図、(C)は異なる形態のバンパステイの垂直断面図。
【図6】 (A)は一般的なバンパステイの配置を示す概略図、(B)および(C)は従来のバンパステイの断面図。
【符号の説明】
1…………………………………………………………バンパ
6…………………………………………………………フレーム
10,10′,10″,30,50,50′……バンパステイ
11,31,51,51′……………………………本体
16,36,56………………………………………中空部
18,38,58………………………………………凹溝
20,40,44,60,66,72,80,86,88…緩衝体
90,96………………………………………………蓋板
92………………………………………………………ビスホール
94………………………………………………………セルフタッピングねじ
Claims (5)
- アルミニウム合金の押出形材からなり且つ先端壁および後端壁を具備した中空部を有すると共に、その押出方向と車体の前後方向とが直交するようにバンパとフレームとの間に配置される所要長さの本体と、
上記本体の中空部内において、中空部を有するアルミニウム合金の押出形材からなり、且つ押出方向を車体の略前後方向に沿って配置され、車体の略前後方向に沿って蛇腹状に座屈変形することによりエネルギを吸収する緩衝体と、を含む、ことを特徴するバンパステイ。 - 前記緩衝体を構成する押出形材は、所要の長さを有し、1つまたは複数の断面正方形または長方形の中空部、或いは、断面円形または4つ以上の偶数辺からなる多角形断面の中空部を有する、ことを特徴する請求項1に記載のバンパステイ。
- 前記本体の中空部内の先端壁および後端壁のそれぞれに前記緩衝体の端部を受け入れる凹溝が形成されている、ことを特徴する請求項1または2に記載のバンパステイ。
- 前記本体の中空部の端面における全面またはフレーム寄りの位置に蓋板が固定されている、ことを特徴する請求項1乃至3の何れかに記載のバンパステイ。
- 前記本体の中空部内に、前記蓋板を貫通したねじ等を受け入れるビスホールを付設している、ことを特徴する請求項4に記載のバンパステイ。
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