(57)【要約】  車両、たとえば乗用車にバンパー・ビームを固定するためのクラッシュ・ボックスは、閉じた横断面を有する。その外周部が、少なくとも２つの長手方向部分（１９、２１）を有し、長手方向部分（１９、２１）の各々が、両側部にある凸断面部分（１９、２１）に移行する凹断面部分（２０）を有する。クラッシュ・ボックスの横断面の中心（４０）から凹断面部分までの最短距離が、この中心から隣接する凸断面部分のいずれか１つまでの最長距離よりも１２％未満短くなっている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンパー・ビームを車両に固定するための閉じた横断面を有するクラッシュ・ボックスであって、クラッシュ・ボックスの外周部が少なくとも２つの長手方向部分（１９〜２１）を有し、各長手方向部分が凹断面部分（２０）および凸断面部分（１９、２１）を有するクラッシュ・ボックスであって、上記長手方向部分の両側部にある凹断面部分（２０）が凸断面部分（１９、２１）に移行しており、クラッシュ・ボックスの横断面の中心（４０）から凹断面部分までの最短距離がこの中心から隣接する凸断面部分のいずれか１つまでの最長距離よりも１２％未満短くなっていることを特徴とするクラッシュ・ボックス。
【請求項２】
最短距離が１０％未満短くなっていることを特徴とする、請求項１に記載のクラッシュ・ボックス。
【請求項３】
その横断面が長手方向部分の間に真っすぐな部分（２２、２４、２５）を有することを特徴とする、請求項１または２に記載のクラッシュ・ボックス。
【請求項４】
多角形横断面を有し、ここでその角隅のうちの少なくとも２つが２つの凸断面部分（１９、２１）と中間の凹断面部分（２０）とからなることを特徴とする、請求項３に記載のクラッシュ・ボックス。
【請求項５】
すべての角隅が凹断面部分（２０）を含むことを特徴とする、請求項２に記載のクラッシュ・ボックス。
【請求項６】
冷間形成鋼板の上側部分、下側部分（１７、１８）を含み、これらの部分が溶接してあることを特徴とする、請求項２に記載のクラッシュ・ボックス。
【請求項７】
少なくとも４００Ｎ／ｍｍ2の初期引張り強度を有する高強度鋼板を冷間形成したことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のクラッシュ・ボックス。
【請求項８】
変形を開始させるための少なくとも１つの横方向トリガ（３４）を有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のクラッシュ・ボックス。
【請求項９】
横断面で見て真っすぐな側部を有し、各側部が横方向トリガ（３４）を有することを特徴とする、請求項８に記載のクラッシュ・ボックス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バンパー・ビームを車両に固定するための、閉じた横断面を有するクラッシュ・ボックスであって、クラッシュ・ボックスの外周部が凹断面周縁部および凸断面周縁部を有する少なくとも２つの長手方向部分を有するクラッシュ・ボックスに関する。
【背景技術】
【０００２】
クラッシュ・ボックスのバンパー・ビームを固定することは、たとえば、ＥＰ−０７６３４４８Ａ１、ＤＥ−１９５３７１８６Ａ１、ＤＥ−４１２７３８１Ａ１およびＵＳ−３９９８４８５Ａ１によってこの技術分野では知られている。クラッシュ・ボックスとは、軸線方向に可塑的に変形することによって衝突時のエネルギを吸収するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、同じ重量を有する他のクラッシュ・ボックスと比較して、その塑性変形中より多くのエネルギを吸収し、また、その塑性変形が開始する前により大きい力に耐えることができるようにクラッシュ・ボックスの変形特性を改良することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記した目的は、主として、前記長手方向部分の両側部にある凹断面部分が凸断面部分に移行しており、クラッシュ・ボックスの横断面の中心から凹断面部分までの最短距離がこの中心から隣接する凸断面部分のいずれか１つまでの最長距離よりも１２％未満短くなるようにすることで達成される。適宜、各クラッシュ・ボックスは、角隅のうちの少なくとも２つの角隅が２つの凸断面部分と中間の凹断面部分からなる多角形の横断面を有する。
【０００５】
添付図面において、
図１は、クラッシュ・ボックスと後部バンパーの一部を示すコンピュータ描画斜視図である。
図２は、前部バンパーと結合したクラッシュ・ボックスを示すコンピュータ描画斜視図である。
図３は、固定プレートを除いた図１のクラッシュ・ボックスの斜視図である。
図４は、図３において矢印４で示す方向に見た端面図である。
図５は、図１〜４に示すクラッシュ・ボックスの小さい方の端の横断面である。
図６は、固定プレートを除いた、図２に示すクラッシュ・ボックスの斜視図である。
図７は、図６において、矢印７で示す方向に見た端面図である。
図８は、図５〜７に示すクラッシュ・ボックスの小さい方の端の横断面図である。
【０００６】
発明によるクラッシュ・ボックスの図示実施形態の詳細な説明
図１、３、４、５に示すクラッシュ・ボックスは、鋼板で作った、テーパの付いた円筒または切頭体１１の形をしたチューブ状エネルギ吸収部材からなり、このエネルギ吸収部材は、ほぼ矩形の横断面を有し、固定プレート１３の折り曲げた端１２に溶接した大きな端を有する。固定プレート１４が反対端に溶接してあり、後部バンパー・ビーム１５がこの固定プレート１４に溶接してある。大きい方の固定プレート１３は、ネジ穴１６を有し、車両の支持部分、通常は、車両の後部サイドレールのうちの１つにあるエンドプレートに固定できるようになっている。バンパー・ビーム１５の短い長さ部分のみが示してある。バンパー・ビームは、各々サイドレールに固定した２つの同様のクラッシュ・ボックスに固定する。図３は、クラッシュ・ボックスの他方の部材を除いた切頭体１２を示しており、図５は、小さい方の端付近の切頭体の横断面を示している。切頭体１１は、上側プレート１７と下側プレート１８とからなり、これら上下のプレートは冷間形成してあって、重ね合わせて溶接してある。各角隅は、２つの凸断面部分１９、２１と、中間の凹断面部分２０とからなる。凸断面部分および凹断面部分は互に直接的に移行している。角隅を形成している長手方向部分間には側部２２〜２５があり、これらの側部は、すべて、図５に示す横断面では平らである。横断面において、側部２２、２４、２５はボックスの全長にわたって真っすぐであるが、側部２３は内向きに徐々に膨らんでいる。この膨らみは重要ではなく、実際の車両に合わせただけである。主として、ボックス全体は、内向きに膨らんでいる角隅を備えた多角形の横断面となっている。図５において、ボックス横断面の中心点４０と凹断面部分２０との最短距離がライン２６で示してある。ライン２７、２８は、中心点４０から隣接する凸断面部分１９、２１までの最長距離を示している。最短距離２６は、２つの最長距離２７、２７より１２％未満短くなければならず、好ましくは１０％未満短い。
【０００７】
切頭体の大きい方の端１１は、後部サイドレールの横断面に適合しなければならない。各角隅が２つの凸断面部分と中間の凹断面部分とからなるので、各角隅はより大きい負荷に耐えることができ、冷間加工量を大きくすると変形硬化が生じ、これが、また、衝突負荷が発生したときに塑性変形が始まる前に負荷を吸収する能力を高める。単純な角隅を有するクラッシュ・ボックスのエネルギ吸収と比較して、続く塑性変形においてエネルギ吸収も向上することがわかった。
【０００８】
図２は、クラッシュ・ボックス３１に固定した前部バンパー３０の一部を示している。前部バンパーおよびそのクラッシュ・ボックスは、後部バンパーおよびそのクラッシュ・ボックスよりも高い負荷に合わせた寸法となっており、したがって、クラッシュ・ボックス３１は、より長く、より頑丈となっている。クラッシュ・ボックス３１は、車両のサイドレールの１つにあるエンドプレートに固定するための固定プレート３２を有する。その小さい方の端は２つのフラップを有し、そのうちの上側フラップ３３のみが図２に示してあり、バンパー・ビームがこれらのフラップに溶接してある。この場合、バンパー・ビームは、クラウンが自動車（たとえば乗用車）に向いているハット・プロファイルを有するのに対し、図１に示す後部バンパー・ビームはクラウンが外に向いているハット・プロファイルを有する。また、図２に示すクラッシュ・ボックスにおいては、エネルギ吸収用チューブ状部材３５にはテーパが付いており、車両の長手方向に配置してあって、その小さい方の端によってバンパー・ビームを支持している。図８は、その小さい方の端の矩形横断面を示している。この横断面は、図１、３、４、５に示すクラッシュ・ボックスの対応する横断面と類似しており、その角隅が、同じようにして、２つの凸断面部分１９、２１と中間の凹断面部分２０とを有する。横断面は、長さ方向に沿って変化しており、大きい方の端に連続的に移行する。この大きい方の端は、衝撃力がサイドレールに伝わったときに固定プレート３２およびサイドレールの対応する固定エンドプレートへの荷重が最小となるように車両の前部サイドレールに合わせてある。戻り止め３４が変形を制御するための変形トリガを形成している。図８において、ライン２６、２７、２８および中心点４０は、図５と同様の方法で描いてある。
【０００９】
図示実施形態において、角隅は、その全長にわたって凸断面部分および凹断面部分を保っているが、凹断面部分が全長にわたって延びていない実施形態も可能である。或る場合においては、すべての角隅に凹断面部分を持たないで変形挙動を制御したいことがある。本発明によれば、横断面は少なくとも２つの凹断面部分を持たなければならないが、図５に示す種類の角隅を構成する必要はない。
【００１０】
実施形態は、冷間形成鋼で作ってあり、好ましくは４００ＭＰａ（４００Ｎｍｍ2）より大きい引張り強度を有する冷間形成鋼で作ってあり、クラッシュ・ボックスは冷間曲げによって形成する。あるいは、図１に示す種類の短いクラッシュ・ボックスは深絞りで形成してもよく、フランジおよびその底部を一体に形成してもよい。
【００１１】
図示実施形態においては、種々の部材を溶接で結合して説明してきた。しかしながら、これは限定要件でなく、別の方法も使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】クラッシュ・ボックスと後部バンパーの一部を示すコンピュータ描画斜視図である。
【図２】前部バンパーと結合したクラッシュ・ボックスを示すコンピュータ描画斜視図である。
【図３】固定プレートを除いた図１のクラッシュ・ボックスの斜視図である。
【図４】図３において、矢印４で示す方向に見た端面図である。
【図５】図１〜４に示すクラッシュ・ボックスの小さい方の端の横断面である。
【図６】固定プレートを除いた、図２に示すクラッシュ・ボックスの斜視図である。
【図７】図６において、矢印７で示す方向に見た端面図である。
【図８】図５〜７に示すクラッシュ・ボックスの小さい方の端の横断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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