(57)【要約】【課題】簡易な構成でありながらも、短いストロークで優れた衝撃吸収性能を得ることが可能な衝撃吸収構造体を提供する。【解決手段】ベース板部１の片側に、波状板部２が接合され、かつ波状板部２は、ベース板部１から起立した一対の起立壁２１の先端部どうしが先端壁部２２を介して繋がった形態をもつ複数の中空状凸部２０を形成しており、ベース板部１および波状板部２は、複数の中空状凸部２０の先端壁部２２側が窪み側となるように湾曲され、複数の中空状凸部２０のうち、互いに隣り合う中空状凸部は、これらの起立壁２１の先端部どうしが接触または接近し、かつこれらの起立壁２１の相互間に形成された隙間３は、起立壁２１の基端側よりも先端側の方が小さい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース板部の片側に波状板部が接合され、かつ前記波状板部は、前記ベース板部から起立した一対の起立壁の先端部どうしが先端壁部を介して繋がった形態をもつ複数の中空状凸部を形成しており、
前記ベース板部および前記波状板部は、前記複数の中空状凸部の先端壁部側が窪み側となるように湾曲され、
前記複数の中空状凸部のうち、互いに隣り合う中空状凸部は、これらの起立壁の先端部どうしが接触または接近し、かつこれらの起立壁の相互間に形成された隙間は、起立壁の基端側よりも先端側の方が小さい構成とされていることを特徴とする、衝撃吸収構造体。
【請求項２】
請求項１に記載の衝撃吸収構造体であって、
前記各中空状凸部の起立壁のうち、前記ベース板部との接合箇所の近傍部分は、湾曲した断面形状とされている、衝撃吸収構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば自動車などの車両に採用することにより、各種の衝撃を吸収する用途に好適な衝撃吸収構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の衝撃吸収構造体の一例として、特許文献１に記載のものがある。
同文献に記載の衝撃吸収構造体は、互いに対面する表面プレート部および裏面プレート部を有する筒状体を利用して構成されており、裏面プレート部には、表面プレート部に向けて突出する中空状の複数の突き出し部が突設されている。各突き出し部には、屈曲部が形成されている。このような構成によれば、表面プレート部と裏面プレート部とが対面する方向の圧縮荷重を受けた際に、各突き出し部に変形を生じさせることができ、構造を比較的簡易にしつつ、衝撃吸収効果を得ることが可能である。
【０００３】
しかしながら、前記従来技術においては、圧縮荷重を受けた際の変形は、基本的には、座屈荷重であり、各突き出し部に折れ変形を誘発する構造となっている。折れ変形は、一定の限度を超えると小荷重によって変形が急速に進行する。したがって、エネルギ吸収性能の面で必ずしも満足できるものではない。車両用の衝撃吸収構造体としては、短いストロークで、優れた衝撃吸収性能が得られるようにすることが望まれるが、前記従来技術においては、この点において改善すべき余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１７５４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、簡易な構成でありながらも、短いストロークで優れた衝撃吸収性能を得ることが可能な衝撃吸収構造体を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００７】
本発明により提供される衝撃吸収構造体は、ベース板部の片側に波状板部が接合され、かつ前記波状板部は、前記ベース板部から起立した一対の起立壁の先端部どうしが先端壁部を介して繋がった形態をもつ複数の中空状凸部を形成しており、前記ベース板部および前記波状板部は、前記複数の中空状凸部の先端壁部側が窪み側となるように湾曲され、前記複数の中空状凸部のうち、互いに隣り合う中空状凸部は、これらの起立壁の先端部どうしが接触または接近し、かつこれらの起立壁の相互間に形成された隙間は、起立壁の基端側よりも先端側の方が小さい構成とされていることを特徴としている。
【０００８】
このような構成による作用の詳細は、後述の実施形態の説明からより明らかになるが、前記構成によれば、ベース板部や波状板部が湾曲していることや、その他の所定の構成に基づき、複数の中空状凸部の先端壁部に圧縮荷重を受けた際には、互いに隣り合う中空状凸部の起立壁どうしがベース板部の面方向に押し合う力が生じる。この力は、中空状凸部の起立壁を曲げ変形させる力として作用する。本発明では、圧縮荷重を起立壁に対する単なる座屈荷重として受けるのではなく、起立壁の曲げ力として受けることが可能となり、
各起立壁に曲げ変形を生じさせることができる。
加えて、本発明では、中空状凸部の変形が進行するに連れて、起立壁の曲げ変形点が順次移動していく作用も得られる。この作用は、エネルギ吸収量を増加させる上で有効である他、起立壁の折れを防止する上でも好ましいものとなる。
このようなことから、本発明によれば、短いストロークで優れた衝撃吸収性能を得ることが可能となる。また、本発明の衝撃吸収構造体は、ベース板部に波状板部を接合し、かつこれらを湾曲させることによって製造可能な簡易な構成であり、その製造コストも廉価にすることができる。
【０００９】
本発明において、好ましくは、前記各中空状凸部の起立壁のうち、前記ベース板部との接合箇所の近傍部分は、湾曲した断面形状とされている。
【００１０】
このような構成によれば、複数の中空状凸部の変形が進行するに連れて起立壁の曲げ変形点が移動していく作用を、より安定させ、確実化することができる。
【００１１】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は、本発明に係る衝撃吸収構造体の一例を示す要部斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大断面図である。
【図２】図１に示す衝撃吸収構造体を作製する工程の一例を示す要部断面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、図１に示す衝撃吸収構造体が変形する状態を模式的に示す断面図である。
【図４】図１に示す衝撃吸収構造体の一使用例を示す要部断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、図１に示す衝撃吸収構造体の作用説明図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は、本発明との対比例を示す作用説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１４】
図１に示す衝撃吸収構造体Ａは、ベース板部１と、このベース板部１の片面に接合された波状板部２とを備えている。これらのベース板部１および波状板部２は、ともに樹脂製である。
【００１５】
ベース板部１は、この衝撃吸収構造体Ａのベースとなる部分であり、適当な曲率半径Ｒａで湾曲した板状である。波状板部２は、断面形状が規則的な波状（蛇行状）に形成された板状であり、ベース板部１に対応して適当な曲率半径で湾曲している。この衝撃吸収構造体Ａは、図２に示すように、非湾曲状に形成されたベース板部１’と波状板部２’とを接合させた構造体Ａ’を、湾曲させることにより形成されている。湾曲の向きは、後述する複数の中空状凸部２０の先端壁部２２が窪み側となる向きである。衝撃吸収構造体Ａは、車両などの所望位置にセットされて使用される状態において湾曲していればよく、ベース板部１および波状板部２自体は湾曲した形態に成形されていなくてもよい。図２に示す構造体Ａ’は、ブロー成形の手法を用いて製作可能である。具体的には、ブロー成形に際して、原材料となるパリソンの一部を平板状に形成するとともに、他の一部を波板状に形成する。次いで、それらの部分を互いに接触させ、融着させればよい。
【００１６】
ベース板部１のうち、波状板部２と接合されている箇所は、外面側が窪んだ薄肉部１０とされている。このような構成によれば、薄肉部１０の位置でベース板部１を曲げ易くなるため、ベース板部１および波状板部２を湾曲させた状態に所望位置へセットすることが
容易化される利点が得られる。ベース板部１は、厳密には滑らかな円弧状には湾曲せず、薄肉部１０の位置で曲げられた形態となるが、このような形態も本発明でいう「湾曲」の概念に含まれる。
【００１７】
波状板部２がベース板部１に接合されていることにより、ベース板部１の片側には、複数の中空状凸部２０が一定の間隔で並んだ状態で突設した構造が構築されている。各中空状凸部２０は、ベース板部１からこのベース板部１の厚み方向に起立した一対の起立壁２１、およびこれら一対の起立壁２１の先端部どうしを繋ぐ先端壁部２２を有している。ただし、複数の中空状凸部２０は、ベース板部１からこのベース板部１の曲率中心に向かう方向に突出しており、複数の起立壁２１はベース板部１から平行には起立していない。互いに隣り合う中空状凸部２０においては、互いに対向接近する起立壁２１の先端部（符号ｎ１で示す部分）どうしが接触し、かつそれら起立壁２１の相互間に形成された隙間３は、起立壁２１の基端側の幅Ｌ１よりも先端側の幅Ｌ２の方が小さくされている。各起立壁２１の基端側は、適当な曲率半径Ｒｂで湾曲した断面形状である（図５も参照）。
【００１８】
次に、前記した衝撃吸収構造体Ａの作用について説明する。
【００１９】
なお、本実施形態との対比例として、図６の対比例を先に考察する。
この対比例は、図２に示した構造体Ａ’に相当し、ベース板部１’および波状板部２’は湾曲していない。この対比例においては、図６（ｂ），（ｃ）に示すように、中空状凸部２０’の先端壁部２２に荷重Ｐ１が作用した場合、起立壁２１における荷重Ｐ１およびその反力の作用点は、この起立壁２１の先端部と基端部（厳密には、ベース板部１’との接合部）となる。対比例では、荷重Ｐ１間の距離Ｌ１が小さいために、起立壁２１の基部近傍に生じるモーメントＭ１は小さく、荷重Ｐ１は、起立壁２１に対し、実質的には単なる座屈荷重として作用する。このため、同図（ｄ）に示すような変形の段階になると、その後は同図（ｅ）に示すような段階に急速に進行し、折れを生じる。このような変形では、エネルギ吸収性能に劣ることとなる。
【００２０】
これに対し、本実施形態の衝撃吸収構造体Ａでは、図５に示すような作用を生じる。
すなわち、同図（ａ），（ｂ）に示すように、先端壁部２２に荷重Ｐ１を受けた場合、起立壁２１には、前記の対比例と同様なモーメントＭ１に加え、互いに対向する一対の起立壁２１の接触部ｎ１が押し合う力Ｐ２が生じる。この力Ｐ２は、ベース板部１の面方向の力であり、ベース板部１および波状板部２が湾曲しているなどの構成に基づき、中空状凸部２０が荷重Ｐ１によって圧縮される際には、互いに隣り合う中空状凸部２０どうしが押し合う状況となることにより生じる力である。このような力Ｐ２が生じると、同図（ｂ）に示すように、起立壁２１の基部には、Ｐ２×Ｌ２のモーメントＭ２が生じる。距離Ｌ２は比較的長いために、モーメントＭ２は大きい。したがって、本実施形態では、荷重Ｐ１が、起立壁２１の単なる座屈荷重として受けられるだけではなく、モーメントＭ２の曲げ力としても受けられることとなり、起立壁２１の曲げ変形によるエネルギ吸収が図られる。
【００２１】
また、荷重Ｐ１を受けた初期においては、図５（ｂ）に示すように、起立壁２１の曲げ変形点ｘ１（最大曲げモーメントを受ける箇所に相当）は、起立壁２１の基部にあるが、その後に起立壁２１の曲げ変形が進行する際には、同図（ｃ），（ｄ）に示すように、曲げ変形点ｘ２，ｘ３が起立壁２１の先端側の部位に向けて順次移動していく。このことは、起立壁２１が曲げ変形を生じる場合に、単に一点で曲げ変形を生じるのではなく、起立壁２１の各所を有効に曲げ変形させ得ることを意味する。起立壁２１の基部は、既述したように、適当な曲率半径Ｒｂの湾曲状の断面であるために、前記した曲げ変形点ｘ１〜ｘ３の移行をより円滑かつ確実に行なわせることが可能である。
【００２２】
本実施形態の衝撃吸収構造体Ａでは、図３（ａ）に示すように、荷重Ｐを受けた際には、互いに隣り合う中空状凸部２０の起立壁２１どうしの間隔が順次広がっていくように変形していく。同図（ｂ）に示すように、中空状凸部２０は、最終段階では偏平状に圧縮されるが、それ迄の期間中は、起立壁２１に折れが極力生じないようにすることが可能である。
【００２３】
このようなことから、本実施形態の衝撃吸収構造体Ａによれば、短いストロークで優れた衝撃吸収性能を得ることが可能である。衝撃吸収構造体Ａは、図２に示した構造体Ａ’を湾曲させることによって得られる簡易な構成であるため、その製造コストも廉価にすることが可能である。
本実施形態の衝撃吸収構造体Ａは、前記したように優れた衝撃吸収性能が得られ、また薄型にできるために、たとえば図４に示すような態様で使用するのに好適となる。同図においては、自動車のルーフ６のインナパネル６０とガーニッシュ６１との間に、衝撃吸収構造体Ａが設けられている。ただし、本発明はこれに限定されず、具体的な用途は限定されない。
【００２４】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る衝撃吸収構造体の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。
本発明に係る衝撃吸収構造体は、ブロー成形の手法により簡易に製造することができるものの、これに限定されず、たとえばベース板部と波状板部とを個別にインジェクション成形し、かつこれらを接合させてもよい。
【符号の説明】
【００２５】
Ａ  衝撃吸収構造体
１  ベース板部
２  波状板部
３  隙間
２０  中空状凸部
２１  起立壁
２２  先端壁部
【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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