JP4039032B2 - Impact energy absorbing member - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝突エネルギー吸収部材に関し、詳しくは、金属製の自動車車体フレーム構造部材のうち自動車衝突時の衝突エネルギーを吸収する衝突エネルギー吸収部材に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車車体のフレーム構造部品のなかで、図6に示すようなフロントサイドフレームや車両後方に配置されるリヤサイドフレームなどは、自動車衝突時のエネルギー吸収部材として重要な役割を有している。自動車が衝突した際に、前記フロントまたはリアのサイドフレームは、これらが適度に蛇腹状に潰れることにより衝突時のエネルギーを吸収し、キャビン内の乗員生存空間を確保するような構造とするのが一般的である。例えば図6に示したフロントサイドフレーム20では、前方での衝突時に入力される衝突荷重(エネルギー)22が、バンパ21を介してフロントサイドフレーム20へと伝達され、このときにフロントサイドフレームが適切に潰れエネルギーを吸収できなかった場合には、衝突荷重がさらに後方のキャビンに伝達され、乗員に損傷を与えることになる。
【0003】
このような背景のもと、フロントサイドフレーム等の衝突エネルギー吸収部材には、エネルギー吸収能の高い部材が要望されている。
このような要望に対し、 例えば、特開平4−310477号公報には、軽金属により閉断面構造に押し出し成形された基本メンバとこの基本メンバ内に嵌合し略同じ長さの、 少なくとも先端に圧縮変形促進部、 好ましくは切欠き、を設けた補強メンバとで二重構造を形成した部材が提案されている。また、特開平11−29064 号公報、特開平11−208519号公報には、同じく軽金属材料の押し出し加工により、中空材の中心軸を通る面上に、中空材の内面に接続するリブを設けたことを特徴とする自動車車体のフレーム構造が提案されている。
【0004】
これらの従来技術は何れも、アルミニウムに代表される軽金属材料の押し出し加工部品を製造するものであるため、部品自体が高価であるという問題点や、隣接する部品との連結方法も煩雑になるという問題点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記した従来技術の問題点を解決し、 小型軽量でかつ衝撃吸収エネルギー量が大きく、しかも安価で生産性に優れた自動車用の衝突エネルギー吸収部材を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決するため、 次のように考えた。
衝突時のエネルギー吸収量を大きくするためには、部材を構成する材料の厚みを厚くすることが有効である。しかしながら、部材の厚みを厚くすることは、車体重量を増加させ燃費の悪化に直接的に結びつくことになり、地球環境保全の観点から全世界規模で展開されているCO2 排出量削減活動、すなわち自動車の軽量化の観点からは好ましくない。
【0007】
エネルギー吸収量を増加させるもう一つの方法として、部材の断面形状を最適化する方法がある。断面形状の最適化は、 部材の厚みを増加させることなく、部材の単位重量あたりのエネルギー吸収量を増加させる点で、自動車の軽量化の趨勢に沿うものである。
前記従来の提案に係るアルミニウムに代表される軽金属材料の押し出し加工によるフロントサイドメンバなどのような、押し出し加工により成形された隔壁を有する閉断面構造の部材は、当該隔壁の無い単純な閉断面構造部材に比べ、エネルギー吸収量が増加するとともに、座屈形状が安定することによりエネルギー吸収量および変形時の座屈荷重も安定するという利点がある。しかしながら、アルミニウム材の押し出し加工は、材料および製造コストが高く、 生産性が悪いという問題がある。
【0008】
また、自動車車体用フレーム材として最も一般的に使用されている鉄鋼材料(例えば薄鋼板)などを用いて、公知の方法(例えば板金加工等)により隔壁を有する閉断面構造部材を製造することは可能であるが、加工が煩雑であり多くの工程を必要とするなどの理由から、製造技術的にもコスト的にも問題がある。
そこで、本発明者らは、これらの問題を解決するために検討を重ね、その結果、金属製中空部材とくに円管(断面形状が円形の金属管)、角管(断面形状が多角形の金属管)を入れ子状に組み合わせることにより、容易にかつ安価に製造可能な内部隔壁を有する閉断面構造部材が得られることを見出して、以下に要旨を記載される本発明をなすに至った。
【0009】
(1)金属製の自動車車体フレーム構造部材のうち金属製管材の軸方向座屈によって自動車衝突時の衝突エネルギーを吸収する衝突エネルギー吸収部材において、前記金属製管材が外管と外管内に挿入された内管とからなり、内管は外管と溶接または圧入によって固定され、外管としての
(1-1) 円管に内接する複数の内管としての円管および/または角管で、または、
(1-2) 円管の内部にその全長にわたり当接した一または複数の円管および/または角管で、
隔壁を形成された閉断面形状を有することを特徴とする衝突エネルギー吸収部材(:第1の発明部材)。
(2)金属製の自動車車体フレーム構造部材のうち金属製管材の軸方向座屈によって自動車衝突時の衝突エネルギーを吸収する衝突エネルギー吸収部材において、前記金属製管材が外管と外管内に挿入された内管とからなり、内管は外管と溶接または圧入によって固定され、外管としての
(2-1) 角管に内接する複数の内管としての円管および/または角管で、または、
(2-2) 角管の内部にその全長にわたり当接した一または複数の円管および/または角管で、
隔壁を形成された閉断面形状を有することを特徴とする衝突エネルギー吸収部材(:第2の発明部材)。
【0010】
(3)金属製の自動車車体フレーム構造部材のうち金属製管材の軸方向座屈によって自動車衝突時の衝突エネルギーを吸収する衝突エネルギー吸収部材において、(1)または(2)に記載の閉断面形状を有する部材と、円管または角管とを、管軸方向に連結してなることを特徴とする衝突エネルギー吸収部材(:第3の発明部材)。
(4)金属製の自動車車体フレーム構造部材のうち金属製管材の軸方向座屈によって自動車衝突時の衝突エネルギーを吸収する衝突エネルギー吸収部材において、(1)または(2)に記載の閉断面形状を有する部材を複数相互に管軸方向に連結してなることを特徴とする衝突エネルギー吸収部材(:第4の発明部材)。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は、第1の発明部材の例を示す断面図である。同図において、(a)は外管としての円管1の内部(中空部の意、以下同じ)に円管1aを3本、(b)は4本挿入したものである。また円管1の内部には(c)、(e)に示すように角管2aを挿入してもよく、また(d)に示すように角管2aと円管1aを組み合わせたものを挿入してもよい。これにより、円管1の内部に、円管1aおよび/または角管1aの管壁からなる隔壁が形成されるから、従来の押し出し加工や煩雑な加工方法を用いることなく、容易に隔壁を有する閉断面形状の部材を製造することができる。この部材は、内部に隔壁を形成された閉断面形状を有するものであるから、衝突エネルギー吸収能が高いことに加え、横方向の曲げ剛性が強く、それゆえ衝突荷重入力時に横方向にオイラー座屈が発生し難く、軸方向に安定的に座屈するという利点も併せ持っている。
【0012】
外管に挿入する円管または角管は、外管とレーザ溶接などにより溶接してもよいし、圧入することにより固定してもよい。
次に、図2は、第2の発明部材の例を示す断面図である。これは、第1の発明部材において外管として円管1の代わりに角管2を用いたものであり、第1の発明部材と同様、衝突時に大量のエネルギーを吸収するとともに軸方向に安定的に座屈する。
【0013】
本発明部材(:第1〜第4の発明部材)は、用いる管の本数や形状種(:円管、角管)の組み合わせに左右されるものではなく、図示されたもの以外の組み合わせであっても、内部に隔壁を形成された閉断面形状を有するものであれば、同様の効果が期待できる。用いる管の本数や形状種(円管、角管)の組み合わせは、必要とするエネルギー吸収量および部材の重量などを考慮して決定すればよい。なお、角管は、製造のしやすさの観点からその断面形状が四角形のものが好ましいが、それに限定されるものではない。
【0014】
また、本発明部材は、図3に第1の発明部材について例示するように、端部にフランジ3を設けることにより、他フレーム部品または車両本体への接続(溶接またはボルト締結)を容易化しうる。このフランジは、円管または角管を挿入される前の外管の端部に予め形成しておくことが好ましい。
一方、自動車衝突時のエネルギー吸収に対する考え方の一つに、衝突の程度によって座屈させる部分(エネルギーを吸収させる部分)を制御するという考え方がある。この考え方の要点は、例えば図6のフロントサイドフレームでいえば、低速での衝突の場合は、部材の先端(車両先頭側)部分のみを積極的に潰してエネルギーを吸収し、その後方のエンジンルームを保護して修理にかかるコストを極力低減し、また高速での衝突の場合には、 部材全体を潰して大きな衝突エネルギーを吸収し、 キャビンと接続する部分のみは強固なものとして乗員の生存空間を保持するというものであり、それを具現するためには、部材内で衝突速度(衝突時のエネルギー)に応じて圧潰される部分の位置を制御する必要がある。
【0015】
このような部材内での圧潰部位制御を行うに相応しい部材として、第3及び第4の発明部材が提供される。
図4は、第3の発明部材の例を示す側面図であり、この例は、図1(a)に示した形態(内部挿入管数:3本)の第1の発明部材11と、内部に隔壁のない(したがって比較的低強度の)円管10とを連結要素部材とし、これらを管軸方向に連結して構成された。第1の発明部材11と円管10とは、それぞれの端部に設けたフランジ3同士をあて板4を介して溶接またはボルト締結することにより連結された。車両内での配置は、円管10の部分を車両先端側(バンパ側)とした。
【0016】
これによれば、衝突荷重22の入力速度が比較的低速のときは、バンパ側に配置された円管10からなる比較的低強度の部分が優先的に圧潰され、後続の第1の発明部材11は変形せずにエンジンルームを保護することができる。衝突荷重22の入力速度が比較的高速のときは、後続の第1の発明部材11からなる部分も圧潰され、この部分で大きな衝突エネルギーを吸収することができ、キャビンの変形が抑制される。
【0017】
また、図5は、第4の発明部材の例を示す側面図であり、この例は、図1(a)に示した形態(内部挿入管数:3本)の第1の発明部材11と図1(b)に示した形態(内部挿入管数:4本)の第1の発明部材11aとを連結要素部材とし、これらを管軸方向に連結して構成された。第1の発明部材11と11aとは、それぞれの端部に設けたフランジ3同士をあて板4を介して溶接またはボルト締結することにより連結された。車両内での配置は、内部挿入管数の少ない(したがって比較的低強度の)第1の発明部材11の部分を車両先端側(バンパ側)とした。この第4の発明部材によっても、第3の発明部材と同様、衝突の程度に応じた圧潰部位制御が可能である。なお、第4の発明部材では、内部挿入管の本数、肉厚、材料強度などを変更することにより、部材内の各部位のエネルギー吸収量を精細に調整することができる。
【0018】
【実施例】
(実施例1)
図7に示す部材A〜Dを作製した。用いた鋼管の素材は、板厚1.2mm 、引張り強さ440MPaの熱延鋼板とした。作製した各部材の衝突荷重入力方向の長さは300mm とした。部材Aは直径100mm の円管であって内部隔壁をもたない比較例である。部材B〜Dは外管としての円管に別の円管または角管を一又は複数挿入したものでこれら挿入管により内部隔壁を形成された閉断面形状を有する本発明例(第1の発明部材の例)である。挿入管の挿入は圧入によって行い、外管との溶接は行っていない。部材B〜Dをなす外管及び挿入管の周長は、部材Aと同じ重量が得られるように設定した。
【0019】
これらの部材について、時速50kmの速さで錘を衝突させ、衝突時に発生する荷重をロードセルで計測し、錘に直撃される部材端部の変位をレーザ変位計で計測し、得られた荷重−変位曲線を用いて荷重を変位で積分することにより、変形が150mmに達するまでのエネルギー吸収量を算出した。部材A〜Dのエネルギー吸収量比(:部材Aに対する相対値)を図7に示す。A<B<C<Dの順にエネルギー吸収量が大きくなっており、第1の発明部材のエネルギー吸収能が高いことがわかる。
(実施例2)
図8に示す部材E〜Gを作製した。用いた鋼管の素材および作製した各部材の衝突荷重入力方向の長さは実施例1と同じとした。部材Eは一辺100mm の正方形断面を有する角管であって内部隔壁をもたない比較例である。部材F,Gは外管としての正方形断面を有する角管に円管を一又は複数挿入したものでこれら挿入管により内部隔壁を形成された閉断面形状を有する本発明例(第2の発明部材の例)である。挿入管の挿入は圧入によって行い、外管との溶接は行っていない。部材F,Gをなす外管及び挿入管の周長は、部材Eと同じ重量が得られるように設定した。
【0020】
これらの部材について、実施例1と同じ方法で、変形が 150mmに達するまでのエネルギー吸収量を算出した。
部材E〜Gのエネルギー吸収量比(:部材Eに対する相対値)を図8に示す。E<F<Gの順にエネルギー吸収量が大きくなっており、第2の発明部材のエネルギー吸収能が高いことがわかる。
(実施例3)
表1に示す部材組み合わせ条件で第3又は第4の発明部材に相当する連結部材を作製した。用いた鋼管の素材は、板厚1.2mm 、引張り強さ440MPaの熱延鋼板とした。連結要素部材は、何れも外管寸法を直径:80mm、長さ:300mm とし、その両端部には図3に示したようにフランジを設けた。連結にあたっては、連結要素部材間に図4または図5に示したようにあて板(引張強さ440MPaの熱延鋼板、板厚2mm)を挟み、両フランジをスポット溶接にて接合した。
【0021】
これらの連結部材について、表1に示す衝突速度で錘を衝突させ、座屈が発生する部位とその変形ストロークを調査した。その結果を表1に示す。同表より、衝突速度に応じて各連結部材の軸方向(衝突荷重入力方向)における変形量の分布が変化しており、このことから、第3,第4の発明部材によれば、連結要素部材の断面形状を適切に設定することにより、衝突速度(衝突時のエネルギー)に応じた圧潰部位および変形量の制御が可能であることがわかる。
【0022】
【表1】
【0023】
【発明の効果】
本発明によれば、容易にかつ低コストで自動車衝突時のエネルギー吸収能が高い部材を製造することが可能であり、乗員の安全はもとより、車両の軽量化を図ることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明部材の例を示す断面図である。
【図2】第2の発明部材の例を示す断面図である。
【図3】端部に他部材等接続用フランジを設けた本発明部材の例を示す模式図である。
【図4】第3の発明部材の例を示す側面図である。
【図5】第4の発明部材の例を示す側面図である。
【図6】フロントサイドフレームへの衝突荷重のかかり方を示す説明図である。
【図7】部材A〜Dのエネルギー吸収量比を示すグラフである。
【図8】部材E〜Gのエネルギー吸収量比を示すグラフである。
【符号の説明】
1,1a,10 円管
2,2a 角管
3 フランジ
4 あて板
11,11a 第1の発明部材
20 フロントサイドフレーム
21 バンパ
22 衝突荷重(エネルギー)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a collision energy absorbing member, and more particularly, to a collision energy absorbing member that absorbs collision energy at the time of automobile collision among metal automobile body frame structural members.
[0002]
[Prior art]
Among the frame structural parts of an automobile body, a front side frame as shown in FIG. 6 and a rear side frame arranged at the rear of the vehicle have an important role as an energy absorbing member at the time of automobile collision. When an automobile collides, the front or rear side frames are structured so as to absorb the energy at the time of collision by appropriately collapsing into a bellows shape and to secure a passenger living space in the cabin. It is common. For example, in the
[0003]
Under such a background, a member having high energy absorption capability is demanded for a collision energy absorbing member such as a front side frame.
In response to such a request, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 4-310477, a basic member extruded into a closed cross-sectional structure with a light metal is fitted into the basic member and compressed to at least the tip of the same length. A member in which a double structure is formed with a reinforcing member provided with a deformation promoting portion, preferably a notch, has been proposed. In addition, in JP-A-11-29064 and JP-A-11-208519, ribs connected to the inner surface of the hollow material are provided on the surface passing through the central axis of the hollow material by extrusion processing of the light metal material. A frame structure of an automobile body characterized by this is proposed.
[0004]
All of these conventional techniques are for producing extruded parts of light metal materials typified by aluminum, so that the problem is that the parts themselves are expensive and the connecting method with adjacent parts is complicated. There was a problem.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a collision energy absorbing member for automobiles that is small and light, has a large amount of shock absorption energy, is inexpensive and has excellent productivity.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present inventors considered as follows.
In order to increase the energy absorption amount at the time of collision, it is effective to increase the thickness of the material constituting the member. However, increasing the thickness of the component directly increases the weight of the vehicle body and directly leads to a deterioration in fuel consumption. From the viewpoint of global environmental conservation, CO 2 emission reduction activities that are being deployed globally, that is, This is not preferable from the viewpoint of reducing the weight of the automobile.
[0007]
As another method for increasing the energy absorption amount, there is a method for optimizing the cross-sectional shape of the member. The optimization of the cross-sectional shape follows the trend of reducing the weight of automobiles in that the amount of energy absorption per unit weight of the member is increased without increasing the thickness of the member.
A member having a closed section structure having a partition wall formed by extrusion processing, such as a front side member by extrusion processing of a light metal material typified by aluminum according to the conventional proposal, has a simple closed section structure without the partition wall. Compared with the member, there is an advantage that the amount of energy absorption increases and the buckling shape is stabilized, whereby the amount of energy absorption and the buckling load during deformation are also stabilized. However, the extrusion processing of aluminum materials has a problem that the material and manufacturing cost are high and productivity is poor.
[0008]
In addition, using a steel material (for example, a thin steel plate) most commonly used as a frame material for an automobile body, it is possible to manufacture a closed cross-section structural member having a partition wall by a known method (for example, sheet metal processing). Although it is possible, there are problems in terms of manufacturing technology and cost because the processing is complicated and many steps are required.
Therefore, the present inventors have repeatedly studied to solve these problems, and as a result, metal hollow members, particularly circular tubes (metal tubes having a circular cross-sectional shape), square tubes (metal having a cross-sectional shape of a polygon). It has been found that a closed cross-section structural member having an internal partition wall that can be easily and inexpensively manufactured by combining pipes in a nested manner, and has led to the present invention described below.
[0009]
(1) In a collision energy absorbing member that absorbs collision energy at the time of automobile collision by axial buckling of a metallic pipe member among metallic automobile body frame structural members, the metallic pipe material is inserted into the outer pipe and the outer pipe. The inner pipe is fixed to the outer pipe by welding or press fitting, and is used as the outer pipe.
(1-1) A circular tube and / or a square tube as a plurality of inner tubes inscribed in the circular tube, or
(1-2) One or more circular tubes and / or square tubes that are in contact with the inside of the circular tube over its entire length,
A collision energy absorbing member having a closed cross-sectional shape formed with a partition wall (first invention member).
(2) In a collision energy absorbing member that absorbs collision energy at the time of automobile collision by axial buckling of the metal pipe material among metal automobile body frame structural members, the metal pipe material is inserted into the outer tube and the outer tube. The inner pipe is fixed to the outer pipe by welding or press fitting, and is used as the outer pipe.
(2-1) A circular tube and / or a square tube as a plurality of inner tubes inscribed in the square tube, or
(2-2) One or more circular tubes and / or square tubes that are in contact with the inside of the square tube over its entire length,
A collision energy absorbing member having a closed cross-sectional shape having a partition wall (second invention member).
[0010]
(3) In the collision energy absorbing member that absorbs the collision energy at the time of the automobile collision by axial buckling of the metal pipe member among the metal automobile body frame structural members, the closed cross-sectional shape according to (1) or (2) A collision energy absorbing member (a third invention member), characterized in that a member having a shape and a circular tube or a square tube are connected in the tube axis direction.
(4) A collision energy absorbing member that absorbs collision energy at the time of automobile collision by axial buckling of a metal pipe member among metal automobile body frame structural members, wherein the closed cross-sectional shape according to (1) or (2) A collision energy absorbing member (: Fourth invention member), wherein a plurality of members having a plurality of members are connected to each other in the tube axis direction.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a first invention member. In this figure, (a) shows three
[0012]
The circular tube or the square tube inserted into the outer tube may be welded to the outer tube by laser welding or the like, or may be fixed by press-fitting.
Next, FIG. 2 is a sectional view showing an example of the second invention member. In the first invention member, a
[0013]
The present invention member (first to fourth invention members) does not depend on the number of tubes used or the combination of shape types (: circular tube, square tube), but is a combination other than the illustrated ones. However, the same effect can be expected if it has a closed cross-sectional shape with a partition formed inside. The number of tubes to be used and the combination of shape types (circular tube, square tube) may be determined in consideration of the required amount of energy absorption and the weight of the member. The square tube is preferably square in cross-sectional shape from the viewpoint of ease of manufacture, but is not limited thereto.
[0014]
In addition, the member of the present invention can facilitate connection (welding or bolt fastening) to other frame parts or the vehicle body by providing a
On the other hand, as one of the ideas for energy absorption at the time of automobile collision, there is an idea of controlling a portion to be buckled (a portion that absorbs energy) according to the degree of collision. The main point of this idea is, for example, in the case of the front side frame of FIG. 6, in the case of a collision at low speed, only the tip (vehicle front side) portion of the member is actively crushed to absorb energy, and the engine behind it Protects the room and reduces the cost of repairs as much as possible. In the case of a high-speed collision, the entire member is crushed to absorb a large amount of collision energy, and only the portion connected to the cabin is solid and the occupant's survival. In order to realize this, it is necessary to control the position of the portion to be crushed in the member in accordance with the collision speed (energy at the time of collision).
[0015]
The third and fourth invention members are provided as members suitable for performing the crushing site control in such a member.
FIG. 4 is a side view showing an example of the third invention member, and this example shows the
[0016]
According to this, when the input speed of the
[0017]
FIG. 5 is a side view showing an example of the fourth invention member. This example shows the
[0018]
【Example】
Example 1
Members A to D shown in FIG. 7 were produced. The material of the steel pipe used was a hot-rolled steel sheet with a plate thickness of 1.2 mm and a tensile strength of 440 MPa. The length of each fabricated member in the direction of collision load input was 300 mm. Member A is a comparative example which is a circular tube having a diameter of 100 mm and does not have an internal partition. The members B to D are examples of the present invention having a closed cross-sectional shape in which one or a plurality of other circular tubes or square tubes are inserted into a circular tube as an outer tube, and an internal partition is formed by these inserted tubes (first invention) Examples of members). The insertion tube is inserted by press fitting and is not welded to the outer tube. The circumferences of the outer tube and the insertion tube forming the members B to D were set so that the same weight as that of the member A was obtained.
[0019]
About these members, the weight was made to collide at a speed of 50 km / h, the load generated at the time of collision was measured with a load cell, the displacement of the end of the member hit directly by the weight was measured with a laser displacement meter, and the obtained load − The amount of energy absorbed until the deformation reached 150 mm was calculated by integrating the load with the displacement using the displacement curve. FIG. 7 shows the energy absorption amount ratio of the members A to D (: relative value to the member A). It can be seen that the energy absorption amount increases in the order of A <B <C <D, and the energy absorption capacity of the first invention member is high.
(Example 2)
Members E to G shown in FIG. 8 were produced. The steel pipe material used and the length of each produced member in the collision load input direction were the same as those in Example 1. The member E is a comparative example having a square cross section with a side of 100 mm and having no internal partition. The members F and G are examples of the present invention having a closed cross-sectional shape in which one or a plurality of circular tubes are inserted into a square tube having a square cross section as an outer tube, and an internal partition is formed by these inserted tubes (second invention member) Example). The insertion tube is inserted by press fitting and is not welded to the outer tube. The circumferences of the outer tube and the insertion tube forming the members F and G were set so as to obtain the same weight as the member E.
[0020]
For these members, the amount of energy absorbed until the deformation reached 150 mm was calculated in the same manner as in Example 1.
FIG. 8 shows the energy absorption amount ratio (: relative value to the member E) of the members E to G. It can be seen that the energy absorption amount increases in the order of E <F <G, and the energy absorption capacity of the second invention member is high.
(Example 3)
A connecting member corresponding to the third or fourth invention member was produced under the member combination conditions shown in Table 1. The material of the steel pipe used was a hot-rolled steel sheet with a plate thickness of 1.2 mm and a tensile strength of 440 MPa. Each of the connecting element members had an outer tube size of diameter: 80 mm and length: 300 mm, and flanges were provided at both ends as shown in FIG. In the connection, as shown in FIG. 4 or FIG. 5, a connecting plate (hot rolled steel plate having a tensile strength of 440 MPa,
[0021]
About these connection members, the weight was made to collide with the collision speed shown in Table 1, and the site | part in which buckling generate | occur | produced and its deformation | transformation stroke were investigated. The results are shown in Table 1. From the same table, the distribution of the deformation amount in the axial direction (collision load input direction) of each connecting member changes according to the collision speed. From this, according to the third and fourth invention members, the connecting element It can be seen that by appropriately setting the cross-sectional shape of the member, it is possible to control the crushing site and the deformation amount according to the collision speed (energy at the time of collision).
[0022]
[Table 1]
[0023]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to easily and inexpensively manufacture a member having a high energy absorption capacity at the time of a car collision, and it is possible to reduce the weight of the vehicle as well as the safety of the occupant. Play.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a first invention member.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a second invention member.
FIG. 3 is a schematic view showing an example of the member of the present invention in which a flange for connecting other members or the like is provided at the end.
FIG. 4 is a side view showing an example of a third invention member.
FIG. 5 is a side view showing an example of a fourth invention member.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing how a collision load is applied to the front side frame.
FIG. 7 is a graph showing a ratio of energy absorption amounts of members A to D.
FIG. 8 is a graph showing a ratio of energy absorption amounts of members E to G.
[Explanation of symbols]
1, 1a, 10
11, 11a First invention member
20 Front side frame
21 Bumper
22 Impact load (energy)
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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