(57)【要約】【課題】開発コストの上昇，開発期間の延長といった問題を招くことなく、目標とする衝撃エネルギー吸収特性を容易に得ることができる衝撃力吸収部材を提供する。【解決手段】衝撃力吸収部材１は、正方形状をなす薄板材２を、該正方形の中心位置Ｃから外周縁２ａに向かって延びる複数の山折り部（○印）及び谷折り部（×印）をなすように折り曲げることにより形成され、平面視で大略星形をなす多角錐に近似する立体形状を有し、圧縮荷重Ｆにより前記山折り部及び谷折り部が伸展方向に変形すると共に座屈変形することで前記圧縮荷重Ｆを吸収する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状をなす薄板材を、該矩形状の略中心位置から外周縁に向かって延びる複数の山折り部及び谷折り部をなすように折り曲げることにより形成され、平面視で大略星形をなす多角錐に近似する立体形状を有し、圧縮荷重により前記山折り部及び谷折り部が伸展方向に変形すると共に座屈変形することで前記圧縮荷重を吸収する
ことを特徴とする衝撃力吸収部材。
【請求項２】
請求項１に記載の衝撃力吸収部材において、
前記中心位置である頂点から前記多角錐の高さ方向中途部までの上部と、該中途部から底面までの下部との２段構造を有し、前記上部の山折り部及び谷折り部の傾斜角度と前記下部の山折り部，谷折り部の傾斜角度とを異なる値に設定した
ことを特徴とする衝撃力吸収部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車室内面に配設され、車両衝突時に乗員が車室内面に二次衝突した際の衝撃力を吸収するようにした衝撃力吸収部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の衝撃力吸収部材として、例えば、特許文献１には、ブロー成形により形成された大略箱形状の衝撃吸収体内に突き出し部を一体に設け、衝撃荷重を受けたときに突き出し部が曲げ変形，座屈変形することで衝撃エネルギーを吸収するようにした構造のものが開示されている。このような衝撃力吸収部材を、例えば自動車のルーフ部，ピラー部，あるいはドア本体に配設することにより、車両衝突時に乗員が車室内面等に二次衝突した際の衝撃力から乗員を保護するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
ところで、前記従来の衝撃力吸収部材では、限られたスペースで安定的に効率よく衝撃エネルギー吸収効果を得ることができるものの、目標とする衝撃エネルギー吸収特性を得るには、開発過程において突き出し部の形状等を幾度も変更せざるを得ないことから、その都度ブロー成形用型を変更したり、修正したり、場合によっては新規に作成したりする必要が生じる。このため開発コストが上昇するとともに、開発期間が延びるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、開発コストの上昇，開発期間の延長といった問題を招くことなく、目標とする衝撃エネルギー吸収特性を容易に得ることができる衝撃力吸収部材を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、矩形状をなす薄板材を、該矩形状の略中心位置から外周縁に向かって延びる複数の山折り部及び谷折り部をなすように折り曲げることにより形成され、平面視で大略星形をなす多角錐に近似する立体形状を有し、圧縮荷重により前記山折り部及び谷折り部が伸展方向に変形することで前記圧縮荷重を吸収することを特徴とする衝撃力吸収部材である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の衝撃力吸収部材において、前記中心位置である頂点から前記多角錐の高さ方向中途部までの上部と、該中途部から底面までの下部との２段構造を有し、前記上部の山折り部及び谷折り部の傾斜角度と前記下部の山折り部，谷折り部の傾斜角度とを異なる値に設定したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明に係る衝撃力吸収部材によれば、矩形薄板材を、これの略中心位置から外周縁に向かう複数の山折り部及び谷折り部をなすよう折り曲げることにより、平面視で大略星形をなす多角錐に近似する立体形状を有する衝撃吸収部材としたので、これに圧縮荷重が作用すると、前記山折り部及び谷折り部が伸展方向に変形しつつ座屈変形することで前記圧縮荷重を吸収することとなり、安定したエネルギー吸収性能を得ることができる。
【０００９】
本発明に係る衝撃力吸収部材は、矩形薄板材を複数の山折り部谷折り部をなすように折り曲げ成形することで形成でき、絞り成形品のような成形型を必要としないので、製造コストを大幅に低減できる。また矩形薄板材を折り曲げることで形成しているので、切除する部分が無いか又は最小限となり、歩留りが良く、この点からも製造コストを低減できる。
【００１０】
また本発明に係る衝撃力吸収部材は、折り曲げ加工を施す際に山折り部，谷折り部の折り曲げ角度を変えたり、山折り部，谷折り部の傾斜角度を変えたりすることで衝撃エネルギーの吸収特性を調整することができる。具体的には、衝撃力吸収部材の山折り部，谷折り部の水平面に対する傾斜角度を大きくするほど高さ寸法が大きくなり、耐衝撃荷重値が大きくなる。逆に、傾斜角度を小さくするほど高さ寸法は小さくなり、耐衝撃荷重値は小さくなる。
【００１１】
このように本発明では、薄板材の山折り部，谷折り部に沿って折り曲げ加工する際の傾斜角度の緩急により、目標とする衝撃力吸収特性を確保することができ、従来の絞り成形用の型を変更したり、あるいは型を修正したりする場合に比べて開発コストの低減が可能となるとともに、開発期間の短縮が可能となる。
【００１２】
請求項２の発明では、衝撃力吸収部材を上部と下部との２段構造とし、上部と下部の山折り部，谷折り部の傾斜角度を異なる値に設定したので、該衝撃力吸収部材の、初期，中期，後期におけるエネルギー吸収特性のチューニングが容易となる。
【００１３】
具体的には、上部の傾斜角度を下部の傾斜角度より小さく設定した場合は、衝撃エネルギーの初期荷重は、傾斜角度の小さい上部の座屈変形により低く抑えられ、その後の中期，後期の荷重は、徐々に傾斜角度の大きい下部の各山折り部，谷折り部が伸展しつつ座屈変形することで効率よく吸収されることとなる。
【００１４】
このように矩形薄板材で形成したものでありながら、衝撃吸収性能に優れた衝撃力吸収部材を実現でき、衝撃力吸収部材の単位質量あたりのエネルギー吸収効率を高めることができ、軽量化，低コスト化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１による衝撃力吸収部材の平面図である。
【図２】前記衝撃力吸収部材の斜め上方から見た斜視図である。
【図３】前記衝撃力吸収部材の正面図である。
【図４】前記衝撃力吸収部材のチューニング方法の説明図である。
【図５】前記衝撃力吸収部材の展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１ないし図５は、本発明の実施例１による衝撃力吸収部材を説明するための図である。本実施例では、自動車のルーフ部，ピラー部，ドア部に配設される衝撃力吸収部材を例に説明する。
【００１８】
図において、１はその軸線Ａ方向に座屈変形することにより衝撃力を吸収するように構成された衝撃力吸収部材を示しており、該衝撃力吸収部材１は、金属製，樹脂製又は段ボール紙製の薄板材２により構成されている。
【００１９】
前記衝撃力吸収部材１は、図５にその展開状態を示すように、正方形をなす前記薄板材２の対角線の交点である中心位置Ｃから、該薄板材２の外周をなす各外辺縁２ａに向かって、かつ放射状をなすよう延びるように設定された複数の山折り部（○印参照）及び谷折り部（×印参照）に沿って折り曲げ成形することにより形成されたもので、平面視（軸線Ａ方向視）で大略星形をなす多角錐に近似する立体形状を有する。
【００２０】
前記衝撃力吸収部材１は、前記中心位置である頂点Ｃから前記正方形の各コーナー部に向かって傾斜して延びる４つの脚部１ａと、該各脚部１ａの間に形成された凹部1ｂと、前記各脚部１ａの先端部を上向きに折り曲げることにより形成された固定部１ｃとを有する。
【００２１】
前記各脚部１ａは、薄板材２を、２本の山折り部（○印）に沿って外側に凸をなすように、かつ１本の谷折り部（×印）に沿って内側に凹をなすように折り曲げることにより形成されており、横断面視で略Ｖ字形状をなしている。また前記各凹部1ｂは、隣り合う脚部１ａ同士を連結する側辺部１ｄを有し、該側辺部１ｄは３本の谷折り部（×印）に沿って内側に凹をなすように折り曲げることにより形成されており、平面視で大略く字形状をなしている。
【００２２】
前記衝撃力吸収部材１は、前記頂点Ｃから軸線Ａ方向の中途部までの上部３と、該中途部から底面までの下部４との２段構造を有する。
【００２３】
前記上部３は、平面視で、前記薄板材２の頂点Ｃを中心とする正八角形部分（仮想補助線Ｂに囲まれた部分）により形成されている。ここで前記薄板材２における上部の寸法ｓ１と下部の寸法ｓ２とは、同一に設定されている（図５参照）。
【００２４】
前記上部３の山折り部の数は、前記下部４の山折り部の数より多くなっている。詳細には、下部４における谷折り部ａ，及びｂは上部３においては山折り部ａ′，及びｂ′となっており、このように上部３において山折り部ａ′，ｂ′を下部４より増加したことで、上部３には三角形状をなす山部３ａが形成されている。
【００２５】
前記上部３の各山折り部の水平線Ｂに対する傾斜角度θ１は、下部４の各山折り部の水平線Ｂに対する傾斜角度θ２より小さくなっている。
【００２６】
前記衝撃力吸収部材１は、例えば、図３に示すように、自動車のルーフ部内に配設されたルーフリインホース８に前記各固定部１ｃが溶接，接着剤等により固定され、頂点Ｃがルーフ部の車内側に配設された天井内装部材９に所定隙間をあけて対向するように配置されている。この衝撃力吸収部材１は、乗員の頭部に対応した部位に複数配置されている。
【００２７】
そして、車両衝突時に、車室内の乗員が天井内装部材９を介して衝撃力吸収部材１に二次衝突すると、衝撃荷重Ｆが衝撃力吸収部材１の上部３から下部４に伝わることで該衝撃力吸収部材１は、前記各山折り部や谷折り部が伸展方向に変形しつつ前記軸線Ａ方向に座屈変形することで前記衝撃荷重Ｆを吸収する。これにより車両衝突時における乗員への影響が抑制される。
【００２８】
この場合、上部３は下部４に対して山折り部，谷折り部の折り曲げ角度が大きくなっており、かつ傾斜角度θ１が緩やかとなっていることから、初期荷重はまず上部３の山折り部，谷折り部が伸展方向に変形しつつ座屈変形することにより吸収され、中期，後期の荷重は下部４の山折り部，谷折り部が伸展方向に変形しつつ座屈変形することで吸収されることとなる。
【００２９】
このように本実施例によれば、衝撃力吸収部材１を、展開状態において正方形をなす薄板材２の略中心位置Ｃから各外辺縁２ａに放射状に延びるよう設定された複数の山折り部（○印）及び谷折り部（×印）に沿って折り曲げ加工を施すことにより、平面視で大略星形をなす多角錐形に近似する立体形状を有するものとしたので、薄板材２に曲げ加工を施す際の山折り部，谷折り部の折り曲げ角度を変えたり、山折り部，谷折り部の傾斜角度を変えたりすることで衝撃エネルギーの吸収特性を調整することができる。
【００３０】
具体的には、図４（ａ）に示すように、各脚部１ａの上部３，下部４を含む全体の傾斜角度を小さくするほど衝撃力吸収部材１の高さ寸法ｈ１は小さくなり、座屈変形し易く、耐衝撃荷重値が小さくなる。一方、図４（ｂ）に示すように、各脚部１ａ全体の傾斜角度を大きくするほど高さｈ２は大きくなり、座屈変形し難く、耐衝撃荷重値は大きくなる。このように薄板材２を折り曲げ加工する際の傾斜角度の調整により衝撃力吸収部材１の高さ寸法をｈ３だけ変化させることが可能となり、目標とする衝撃力吸収特性を実現することができる。その結果、従来の絞り成形用の型を変更したり，修正したりする場合に比べて開発コストの低減が可能となるとともに、開発期間の短縮が可能となる。
【００３１】
また本実施例では、薄板材２を余すことなく活用して衝撃力吸収部材１を形成でき、歩留り率を１００％とすることができ、それだけコストの低減が可能となる。
【００３２】
本実施例では、衝撃力吸収部材１を上部３と下部４との２段構造とし、上部３の山折り部の数を下部４より多くし、かつ上部３の傾斜角度θ１を下部４の傾斜角度θ２より小さくしたので、衝撃エネルギーの初期荷重は、上部３の座屈変形により低く抑えられ、その中期，後期の荷重は、下部４の座屈変形により効率よく吸収されることとなる。このように、衝撃力吸収部材の単位質量あたりのエネルギー吸収効率を高めることができ、さらなる軽量化，低コスト化が可能となる。
【００３３】
なお、前記実施例では、１枚の正方形薄板材２により衝撃力吸収部材１を形成したが、本発明では、例えば、１辺の長さが異なる数枚の薄板材を折り曲げ加工して複数の多角錐からなる衝撃力吸収部材を形成し、これを重箱状をなすように入れ込んだ構造にしてもよく、このようにした場合には、より大きな衝撃エネルギー吸収効果を発揮することが可能となる。
【符号の説明】
【００３４】
１  衝撃力吸収部材
２  薄板材
２ａ  外辺縁（外周縁）
３  上部
４  下部
Ａ  軸線
Ｃ  頂点（中心位置）
θ１，θ２  傾斜角度
○印  山折り部
×印  谷折り部
【図１】
2015063217.tif 000003
【図２】
2015063217.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2015063217.tif 000007