(57)【要約】【課題】コストの低減、リサイクルの容易性、不燃性、軽量化による設置容易性を実現するとともに、衝撃の吸収性能が高く被衝突物体の損傷を軽減し、衝撃吸収性能の変更が容易で、リバウンド現象を好適に解消する。【解決手段】金属製の容器２にハニカム構造体からなる衝撃吸収材３及び液体４を収容し、衝撃吸収材３はハニカム構造体の軸線方向が上下方向になるよう配置し、容器２は外枠２ａと蓋２ｂとから構成され、衝撃吸収材３及び液体４を収容後に蓋２ｂを外枠２ａの上面に固定し、蓋２ｂは開口２ｃを備え、開口２ｃを被覆するように安全弁５を取付け、安全弁５は、ビス等の固定具６で蓋２ｂに固定される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハニカム構造体を、該軸線方向が上下方向になるよう、液体とともに、安全弁を有する容器に封入し、容器とハニカム構造体がリサイクル可能な材質であり、
衝突に起因する前記容器の破壊によって安全弁を開き、前記液体を放出することで、前記衝突による衝撃を吸収することを特徴とする衝撃吸収装置。
【請求項２】
前記容器内にハニカム構造体の仕切板が側壁と平行に固定されている請求項１の衝撃吸収装置。
【請求項３】
前記液体は不凍性液体である請求項１又は２の衝撃吸収装置。
【請求項４】
前記ハニカム構造体が四角形のセルを有する請求項１乃至３いずれかの衝撃吸収装置。
【請求項５】
前記ハニカム構造体は、多角形のユニットを複数個、前記容器内に収容してなることを特徴とする請求項１乃至４いずれかの衝撃吸収装置。
【請求項６】
容器にハニカム構造体及び液体を充填するステップと、
前記容器に安全弁を取付けた蓋をするステップと、
により製造することを特徴とする衝撃吸収装置の製造方法。
【請求項７】
多角形の筒と複数の板を組み立てて成るユニットを集合させたハニカム構造体であり、前記筒の軸線方向と前記板の長さ方向が合致し、前記複数の板を前記筒の内部で交差させ、前記板が筒から対称的に外方に突出してなることを特徴とする衝撃吸収材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等が壁等に衝突したときに衝撃を吸収する衝撃吸収装置、その製造方法及び衝撃吸収材に関し、より詳しくは、ハニカム構造体の衝撃吸収性能を利用したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
次のハニカム構造体を有する衝撃吸収材は、ハニカム構造体の長さ方向に衝撃が加わり、ハニカム構造体の座屈によって衝撃を吸収するものである。
【特許文献１】特開平０７−１５８３１７号公報
【特許文献２】特開平０８−１０８７４７号公報
【特許文献３】特開平０８−１９９５２１号公報
【特許文献４】特開平０９−１９６０９７号公報
【特許文献５】特開平０９−２７３５８２号公報
【特許文献６】特開平０９−３２７８７６号公報
【特許文献７】特開平１０−１６９６８７号公報
【特許文献８】特開平１０−１２００３０号公報
【特許文献９】特開平１０−３１６０９６号公報
【特許文献１０】特開平１１−７８９７１号公報
【特許文献１１】特開平１１−３５１３０６号公報
【特許文献１２】特開平１１−２５５０４９号公報
【特許文献１３】特開２０００−９７２７１号公報
【特許文献１４】特開２０００−３２６４３０号公報
【特許文献１５】特開２０００−２３３６９８号公報
ハニカム構造体の側面を利用した衝撃吸収体として次の発明がある。
【特許文献１６】特開平０５−３４０４３８号公報
【特許文献１７】特開０５−３２１９６６号公報
従来からいわゆるクッションドラムとして提供されているものがあり、高速道路上の分岐点におけるバリヤー等の施設に車輌が衝突した際の衝撃を緩和吸収し、人身、施設双方の被害を小さくする目的で用いられており、所定量の水が入った水袋を収納したドラム本体から成るものである。クッションドラムにおいて、ドラムが衝突時の衝撃で破壊され、水袋から水が放出されることによって衝撃を吸収するものである。この例として次のものがある。
【特許文献１８】特開昭５７−１２７１３５号公報
次のバンパーの鋼製衝撃吸収装置がある。
【特許文献１９】特開昭４９−８９２８号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１〜１５は、ハニカム構造体の座屈によって破壊するものであり、リサイクル、コスト、設置の容易性、不燃性等の点で、課題が残る。
特許文献１６〜１７は、同様の課題があるし、衝撃吸収装置が大掛かりとなるし、重量が重くなり、運搬や取り扱いが不便であるし、破壊により衝撃を吸収するようなものではなく、依然として、種々の課題が残る。
特許文献１８は、衝撃エネルギーを受けると変形、破裂し完全に飛散してしまうので、走行中の自動車等がこの衝撃吸収材に衝突した場合、完全に衝撃を吸収することができず、その背後にあるバリアー等に衝突することを避けられないおそれがある。また、前述のクッションドラムにあっては、前述したように水袋を収納したドラム本体より成るものであり、衝撃吸収材自体を所望の形状に成形して例えば道路標識の基部を形成したり、カーブに形成された壁面を形成し、又は分岐点における分離体等を構築することはできない。
特許文献１９は、バンパーの重量が重くなり燃費等の点で改善すべき課題が残る。
【０００５】
また、従来の衝撃吸収装置は、その衝撃吸収性能は一定であって、これを簡単に変更することが困難である。
そして、車両等の衝突の際、衝撃吸収性能曲線に現れる所謂「リバウンド現象」が生じ、これが簡単には解決できないのが現状である。
【０００６】
そこで、本発明は上記従来技術の欠点を解消するためになされたものであり、コストの低減、リサイクルの容易性、不燃性、軽量化による設置容易性を実現するとともに、衝撃の吸収性能が高く被衝突物体の損傷を軽減し、衝撃吸収性能の変更が容易で、リバウンド現象を好適に解消できる、衝撃吸収装置、その製造方法及び衝撃吸収材を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するもので、請求項１の衝撃吸収装置は、
ハニカム構造体を、該軸線方向が上下方向になるよう、液体とともに、安全弁を有する容器に封入し、容器とハニカム構造体がリサイクル可能な材質であり、
衝突に起因する前記容器の破壊によって安全弁を開き、前記液体を放出することで、前記衝突による衝撃を吸収することを特徴とする衝撃吸収装置が好ましい。
請求項１の衝撃吸収装置により、コストの低減、リサイクルの容易性、不燃性、軽量化による設置容易性を実現するとともに、衝撃の吸収性能が高く被衝突物体の損傷を軽減し、衝撃吸収性能の変更が容易で、リバウンド現象を好適に解消できる。
液体とハニカム構造体と安全弁の組み合わせにより、リバウンド現象を好適に防止できる。
前記容器の形状は適宜のものが採用できる。容器の材質は、金属（ステンレス、鉄等）、セラミック等の適宜の材質を利用することができる。
容器とハニカム構造体はリサイクル可能な材料であるので、リサイクルを促進でき、廃棄物の低減に貢献できる。
ここでいうハニカム構造体は、広義のものを意味し、蜂の巣状のもの或いはそれに類似した形態であればよく、断面が六角形に限定されるものではない。
前記ハニカム構造体は剛性のあるものが好ましい。例えば、金属、特にステンレス鋼板で構成することが好ましい。
錘などの目的で砂を容器内に封入することがある。
液体を容器に封入することで、液体の蒸発を防止でき、メンテナンスが容易になる。
リバウンド防止効果を維持したまま、衝撃吸収性能の変更がハニカム構造体の変更によって簡易に実現できる。
【０００８】
請求項２の衝撃吸収装置は、前記容器内にハニカム構造体の仕切板が側壁と平行に固定されていることが好ましい。これはハニカム構造体が一気に潰されるおそれを防止するためである。
【０００９】
請求項３の衝撃吸収装置の前記液体は不凍性液体であることが好ましい。不凍性液体としては、火災防止の観点から食塩水等が好ましい。防錆剤を添加しても良い。不凍性液体により寒冷地での使用も可能となる。
【００１０】
請求項４の衝撃吸収装置は、前記ハニカム構造体が四角形のセルを有することが好ましい。
コストが一層低減できる。
【００１１】
請求項５の衝撃吸収装置の前記ハニカム構造体は、多角形のユニットを複数個、前記容器内に収容してなることが好ましい。
これにより、組み立てコストが低減できる。
【００１２】
請求項６の衝撃吸収装置の製造方法は、
容器にハニカム構造体及び液体を充填するステップと、
前記容器に安全弁を取付けた蓋をするステップと、
により製造することが好ましい。
これにより、衝撃吸収装置の製造工程が簡素化できる。
【００１３】
請求項７の衝撃吸収材は、多角形の筒と複数の板を組み立てて成るユニットを集合させたハニカム構造体であり、前記筒の軸線方向と前記板の長さ方向が合致し、前記複数の板を前記筒の内部で交差させ、前記板が筒から対称的に外方に突出してなることが好ましい。
これにより請求項１と同様の課題が達成できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本実施形態の衝撃吸収装置１は、図１の通り、容器２にハニカム構造体からなる衝撃吸収材３及び液体４を収容してなるものである。衝撃吸収材３はハニカム構造体の軸線方向が上下方向になるよう配置することが好ましい。衝撃吸収材３は金属製が好ましい。前記液体は水が好ましい。寒冷地では不凍性液体、例えば食塩水が好ましい。液体は火災のおそれのないものが好ましい。図２（ａ）〜（ｄ）の通り、衝撃吸収装置１は、様々な形態１Ａ〜１Ｇが挙げられる。１Ａ〜１Ｆは角形、形態１Ｇはその前面が半円筒形状、後面が角形に成形されたものである。容器２は、例えば、金属製容器である。図３の通り、容器２は外枠２ａと蓋２ｂとから構成され、衝撃吸収材３及び液体４を収容後に蓋２ｂを外枠２ａの上面にボルト・ナット、接着材等の固定部材（図示略）で固定したものである。蓋２ｂは開口２ｃを備え、開口２ｃを被覆するように安全弁５が取付けられている。この安全弁５（ここでは板材）は、ビス等の固定具６で蓋２ｂに固定されている。容器２は、蓋２ｂを脱着する構造のほか、例えばヒンジで開閉するもの等でもよい。容器２は剛性体、特に、金属が好ましく、自動車等の衝突の際、破壊して変形する程度の強度を備えたものが好ましい。容器の底には、複数の脚７が固定されているが、これは任意の要素である。
衝突物体Ｂの衝突に起因する容器２の破壊によって安全弁５を開き、液体を放出することで、衝突による衝撃を吸収することができる。
【００１５】
図４に示す通り、容器２内にハニカム構造体である衝撃吸収材３を収容する複数の仕切板８が側壁９（図１参照）と平行に固定され、容器２内は複数の収容室１０ａ〜１０ｄに区画されている。仕切板８の高さは、容器２の高さより小さく設定されている。仕切板８を設けたのは衝撃時に一気に潰されて後方に集合しないようにするため、或いは、ハニカム構造体の収容作業をし易くするためである。収容室１０ａとハニカム構造体３とは隙間が形成されている。
ハニカム構造体は、複数個のハニカムユニット３０の集合体である。容器２の内部にハニカムユニット３０が複数段（ここでは３段）に整列されて収容されている。このハニカム構造体は、平面視で、側壁９に対して、４５度回転した角度で配置されている。前記ハニカム構造体が四角形のセルを有する。
【００１６】
図５（ａ）（ｂ）に示す通り、ハニカムユニット３０は四角形の筒３２と２枚の板３４，３６を組み立てて成るものである。筒３２の軸線方向と板３４，３６の長さ方向が合致し、複数の板３４，３６を筒３２の内部で直交して交差させ、板３４，３６が筒３２に直交して対称的に外方に突出している。収容室１０ａに収容するハニカムユニット３０の一部は、板３４，３６が外方に突出していないものを使用する。
【００１７】
衝撃吸収装置１は、例えば、地上部の分岐部に設置できる。図６の通り、衝撃吸収装置１を高速道路等の分岐部に設置する場合、衝突物体Ｂの衝撃を受け止める反力壁としての側壁９を取り付け、その前方に衝撃吸収装置１を設置する。側壁９はＨ鋼杭かコンクリート基礎にプレートを取り付けたものである。高速道路、半地下部、トンネル道路の平面部、パーキングエリア、サーキット場、路側帯、掘割構造の半地下部、或いは、トンネル道路の非常用駐車帯の壁面を保護するために設置することができる。衝撃吸収装置１は、省スペースで設置可能である。図７の通り、衝撃吸収装置５１を工事車両、放送中継車、工事標識車、道路作業車等の特殊自動車５０の後部に取り付けることが可能である。５５は安全弁である。衝撃吸収装置５１の説明は、衝撃吸収装置１と形状と取付用途が異なるだけであるので、説明は前記を援用する。これにより作業者、運転者の双方を衝突から保護することができる。大型自動車或いは特殊自動車のバンパーに収容しても良い。
【００１８】
衝突物体Ｂが衝撃吸収装置１に衝突すると、衝突に起因して容器２及び衝撃吸収材３が破壊する。そうすると、安全弁５が飛び、開口部２ｃから液体４が放出されて、衝撃吸収装置１が効率的に衝突エネルギーを吸収できる。ハニカム構造体３と、液体４との相乗作用によって、衝撃をリバウンド無く好適に吸収するのである。衝撃吸収装置１は、自動車による衝突実験によると、リバウンドが殆ど見られず、著しくリバウンドが低減され好適に衝撃が緩衝できる。重量を４０〜８０Ｋｇ程度にすることができるので、設置の際、重機は必要をなくすことができ、設置作業が容易である。交通規制の多い道路での作業が非常に容易になる。コストが低減できる。衝突によって火災のおそれがない。
【００１９】
次に、前記した衝撃吸収材３及びその製造例を示す実施形態を説明する。
（１）ハニカムユニット３０を複数製造する。筒３２と板３４，３６とには、それぞれ切込み３７，３８が形成されている。この切込み３７，３８を利用してハニカムユニット３０を組立てる。筒３２と板３４，３６とは、ずれないよう、適宜溶接する。
（２）容器２に仕切板８をネジ、又は溶接等によって固定する。
（３）容器２に複数のハニカムユニット３０を整列させて収容してハニカム構造体とし、液体４を充填し、開口２ｃに蓋２ｂを固定し、安全弁５を取付ける。
【００２０】
以上、本実施形態を説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、本発明の構成を適宜改変、修正、付加、欠失、置換等ができることは当然である。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本願発明によれば、コストの低減、リサイクルの容易性、不燃性、軽量化による設置容易性を実現できる。極めて優れた衝撃吸収性能を発揮でき被衝突物体の損傷を軽減できる。衝撃吸収性能の変更が簡単に実現できる。用途に応じた成形ないし製造も容易である。衝突の際のリバウンド現象を防止できる。リサイクルを促進できる。その他、各種の広範な用途に対応することができる衝撃吸収装置、その製造方法、及び衝撃吸収材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】衝突物体が壁に設置した衝撃吸収装置に衝突する様子を示す平面説明図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は衝突試験における衝撃吸収材の配置を示す平面説明図である。
【図３】（ａ）は衝撃吸収装置の平面図、（ｂ）は同正面図である。
【図４】（ａ）は衝撃吸収装置の内部を示す平面図、（ｂ）は同正面図である。
【図５】（ａ）はハニカム構造体の平面図、（ｂ）はハニカム構造体の斜視図である。
【図６】衝突物体Ｂ（自動車）が衝撃吸収装置に衝突し、衝撃が吸収される様子を示す説明図である。
【図７】工事車両の後部に衝撃吸収装置を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図８】ハニカムユニットの製造の様子を示す説明図である。
【符号の説明】
１・・・衝撃吸収装置　２・・・容器　２ａ・・・外枠
２ｂ・・・蓋　２ｃ・・・開口　３・・・衝撃吸収材
４・・・液体　１Ａ〜１Ｇ・・・様々な形態　５・・・安全弁
６・・・固定具　７・・・脚　８・・・仕切板　９・・・側壁
１０ａ〜１０ｄ・・・収容室　３０・・・ハニカムユニット
３２・・・筒　３４，３６・・・板　５０・・・特殊自動車
５１・・・衝撃吸収装置　５５・・・安全弁
【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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