JPH08219216A - 中央部にトリガを有するエネルギー吸収体の連結治具構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ほぼ中央部にトリガを有するエネルギー吸収
体の圧潰の進展を保持しながらトリガまわりの筒状中空
体の圧潰時における移動を防止し、多量な衝撃エネルギ
ーを安定的に吸収させる中央部にトリガを有するエネル
ギー吸収体の連結治具構造を提供する。 【構成】 硬質なトリガ５をほぼ中央に配設する繊維複
合材強化複合材料からなる筒状中空体２の内面にトリガ
５まわりの上下を点，線，面で接触保持する連結治具本
体３を設け、この上下に同一形状，強さのバネ部材４，
４を軸線方向に沿って相対向して配置する。このエネル
ギー吸収体１に荷重が加わるとトリガ５まわりから圧潰
が開始するが、連結治具本体３により筒状中空体２は横
倒れおよび上下ずれが生じることなく変形する。これに
より衝撃エネルギーを安定吸収することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、衝突時等における衝撃
エネルギーを吸収するために車両等の構造物に設けられ
るエネルギー吸収体のうち、その中央部にトリガを有す
るエネルギー吸収体の連結治具構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】衝撃力を受ける車両等の構造物には衝突
時における衝撃エネルギーを吸収するためのエネルギー
吸収体が従来より装備されている。このエネルギー吸収
体には各種形式のものがあるが特開平６−３０７４７９
号公報に示すように中央部にトリガ５を有するエネルギ
ー吸収体１ｈが挙げられる（図１４）。このエネルギー
吸収体１ｈは、図示のように上下端を開口する筒状中空
体２ｈと、そのほぼ中央部に埋設して設けられるリング
状のトリガ５からなる。なお、図１４の筒状中空体２ｈ
は円筒中空体状のものからなり、トリガ５は横断面がほ
ぼ正方形状の環状棒体からなる。なお、トリガ５は正方
形の角部を上下左右方向に向けて配置される。なお、筒
状中空体２ｈは繊維強化複合材料からなり、トリガ５は
繊維強化複合材料より高硬度なものからなり、金属製の
ものが望ましい。このエネルギー吸収体１ｈに外力が作
用し局部破壊が生じる場合には、まずトリガ５の部分か
ら破壊が開始し、進行する。これにより予定した一定の
破壊のメカニズムによる圧潰を行うことが出来ると共
に、両端部が平坦なため部材端部における取付上の制約
をなくし、かつ目標とするエネルギー吸収能力を安定し
て発揮し得る効果を上げることが出来る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図１４に示したエネル
ギー吸収体１ｈに圧縮荷重Ｐが作用すると図１５に示す
ような圧潰が開始する。すなわち、筒状中空体２ｈはト
リガ５の角部で圧潰し、点線で示すように筒状中空体２
ｈ内に圧潰線２２が発生する。更に荷重Ｐが増加する
と、図１６に示すように筒状中空体２ｈはトリガ５を囲
む中央部分から二つの部分に破断し、破片２３が上下に
生じる。荷重Ｐが単純な上下荷重の場合は前記圧潰によ
り衝撃エネルギーは吸収されるが、横荷重が作用した
り、圧潰の進展に伴って偏軸荷重や横荷重が少しでも発
生すると、図１７に示すように筒状中空体２ｈは横倒し
になるか、又は図１８に示すように上下にずれが生じ、
衝撃エネルギーを安定的に吸収できなくなるという問題
点がある。

【０００４】前記のエネルギー吸収体２ｈの場合は、ト
リガ５が別部品から形成されていたが、図１９や図２０
に示すように筒状中空体２ｉ，２ｊのほぼ中央部に＜型
の凹溝を設けたトリガ５ｉやＣ型の凹溝を設けたトリガ
５ｊを有するエネルギー吸収体１ｉ，１ｊがある。ま
た、図２１に示すように、図１９のエネルギー吸収体１
ｉの凹溝に低強度の繊維複合材２１ｋを充填したトリガ
５ｋを有するエネルギー吸収体１ｋもある。これ等のエ
ネルギー吸収体１ｉ，１ｊ，１ｋの場合やこれに類する
図略のエネルギー吸収体の場合においても前記の図１４
に示したエネルギー吸収体１ｈとほぼ同様な問題点が発
生する。

【０００５】本発明は、以上の問題点を解決するもの
で、荷重の作用方向に関係なく多量の衝撃エネルギーを
安定的に吸収することが出来ると共に、中央部のトリガ
の部分から圧潰が開始し、一定の破壊メカニズムを形成
することが出来る中央部にトリガを有するエネルギー吸
収体の連結治具構造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】本発明は、以上の目的を
達成するために、繊維複合材強化複合材料からなりその
軸線方向のほぼ中央部にトリガを設ける筒状中空体から
なるエネルギー吸収体の前記トリガで画成される前記筒
状中空体の上下箇所を保持すべく当該筒状中空体の前記
トリガまわりに嵌着される連結治具構造であつて、前記
筒状中空体の内面及び／又は外面に点接触，線接触又は
面接触する連結治具本体と、該連結治具本体の上下に軸
線方向に沿って相対向して配設されるバネ部材を設けて
なる中央部にトリガを有するエネルギー吸収体の連結治
具構造を構成するものである。更に具体的に、前記連結
治具本体が、前記トリガの配設位置よりも上方の部位に
接触する上側部材と、下方の部位に接触する下側部材
と、これ等を固定的に連結すべく軸線方向に沿って配置
される連結具からなり、前記連結治具本体が、トリガの
配設位置を中心として軸線方向に沿って配設され筒状中
空体に接触する複数本の接触棒と、該接触棒の連結具か
らなり、前記接触棒は円周方向に沿ってほぼ等間隔に少
なくとも三本配設されるものであることを特徴とするも
のである。

【０００７】

【作用】中央部にトリガを有する筒状中空体の上下部分
がこれに点，線，面接触する連結治具本体により支持さ
れる。連結治具本体の上下の部分は互いに連結され一体
的構造のものからなるため、筒状中空体の上下部分は互
いに支持し合う。このため、従来技術のように圧潰に伴
う横倒れや、上下のずれが生じ難い。これにより多量の
衝撃エネルギーを安定的に吸収することが出来る。ま
た、筒状中央体は依然として中央部のトリガの部分が最
も圧潰し易いため、トリガまわりより圧潰が開始する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は本発明の一実施例のエネルギー吸収体の軸断
面図、図２は図１における連結治具本体の斜視図、図３
は図１のエネルギー吸収体の圧潰状態を示す軸断面図、
図４は連結治具本体の他の実施例を示す斜視図、図５は
別の連結治具本体を有するエネルギー吸収体の軸断面
図、図６は図５の連結治具本体の一実施例を示す斜視
図、図７は筒状中空体の外面側に連結治具本体を設けた
エネルギー吸収体の軸断面図、図８は図７における連結
治具本体の一実施例の斜視図、図９は筒状中空体の外面
側に点接触する連結治具本体を設けたエネルギー吸収体
の軸断面図、図１０は図９における連結治具本体の一実
施例の斜視図、図１１は図１と異なるトリガを有する本
発明のエネルギー吸収体の実施例を示す軸断面図、図１
２は図１１のトリガと異なるトリガを有する本発明のエ
ネルギー吸収体を示す部分軸断面図、図１３は低強度の
繊維複合材を充填したトリガを有する本発明のエネルギ
ー吸収体の実施例を示す部分軸断面図である。

【０００９】図１に示すように、エネルギー吸収体１は
円筒状の筒状中空体２と、この内周に嵌着される連結治
具本体３と、その上下に配設されるバネ部材４，４等か
らなる。筒状中空体２の中央部には横断面が正方形状の
環状のトリガ５が埋設される。筒状中空体２は繊維複合
材強化複合材料からなり、トリガ５はそれよりも高硬度
の例えば鉄材からなる。また、連結治具本体３の材料は
特に限定するものではないが、筒状中空体２と追従性を
有することが好ましいため、例えば繊維複合材強化複合
材料や樹脂材が望ましい。また、バネ部材４，４として
は本実施例では同一形状で同一強さのコイルスプリング
が使用される。また、トリガ５は正方形の角部を上下左
右に向けて配置される。

【００１０】図２に示すように、本実施例の連結治具本
体３は、円盤状の上側部材６と、これと同形状の下側部
材７と、これ等を連結すべく筒状中空体２の軸線方向に
沿って配置される棒状の連結具８とを一体的に連結した
ものからなる。上側部材６および下側部材７は図１に示
すようにトリガ５を中央として上下対称位置に配置され
筒状中空体２内に嵌着又は接着固定など機械的に固定さ
れる。以上の構造により筒状中空体２の内面には上側部
材６と下側部材７の円周面が面接触し、当該内面を支持
する。

【００１１】図３に示すように、本実施例のエネルギー
吸収体１の下面を固定し、上面に構造物２４により荷重
Ｐが加わるとエネルギー吸収体１は圧縮変形する。荷重
Ｐがある値以上になるとトリガ５のまわりに圧潰が生じ
破片２３が発生する。荷重Ｐが増加するに伴って偏軸荷
重や横荷重が発生したり、別の横荷重が作用すると圧潰
が生じている筒状中空体２は横倒れ方向や上下ずれ方向
に移動し易くなる。しかしながら連結治具本体３はこの
現象を抑制すべく機能する。すなわち、図１７に示した
ような上方側の横倒れに対しては下側部材７に連結具８
を介して保持される上側部材６が抵抗し、横倒れ移動を
防止すべく作用する。また、図１８に示した上下ずれに
対しても同様な抑制作用が生じる。一方、連結治具本体
３は同一形状および強さのバネ部材４，４により上下支
持されているため、常に中央位置に位置決め保持され
る。従ってトリガ５は常に上側部材６と下側部材７の中
央部に位置される。以上の構造により、エネルギー吸収
体１は垂直状態のまま変位し、中央部のトリガ５のまわ
りから圧潰し、衝撃エネルギーを安定吸収する。

【００１２】図４は図１に示した筒状中空体２内に嵌着
される別の連結治具本体３ａを示す。この連結治具本体
３ａは４箇所の接触点９を有する十字形の上側部材６ａ
と、これと同一形状の下側部材７ａと、これ等を一体的
に連結する棒状の連結具８ａとからなる。図２に示した
連結治具本体３は面接触により筒状中空体２を支持した
が、本実施例の連結治具本体３ａは接触点９による点接
触により筒状中空体２を支持するものである。点接触に
より接触点に押圧力が集中し筒状中空体２を局部的に強
固に支持し変形を防止する効果を有する。

【００１３】図５は図１と同一のトリガ５および筒状中
空体２の内面に前記実施例とは相異する連結治具本体３
ｂを設けたエネルギー吸収体１ｂを示す。なお、前記実
施例と同様にバネ部材４，４が連結治具本体３ｂの上下
に配設される。この連結治具本体３ｂは、筒状中空体２
の内面の軸線方向に沿って線又は面接触する三本以上の
接触棒１０とその連結具１１とを有するもので、その形
状は特に限定するものではない。図６はその一実施例を
示すもので、４本の棒状の接触棒１０と、それ等を連結
する連結具１１，１１とからなる。本実施例では接触棒
１０は丸棒状をなし、筒状中空体２の内面に軸線方向に
沿って線接触する。勿論接触棒１０は４本に限らない。
また、図示していないが、接触棒１０の接触部に筒状中
空体２の内面と同一半径の弧状面を形成することにより
接触棒１０を筒状中空体２の内面に面接触させることも
可能である。以上の構造により前記実施例とほぼ同様な
効果を上げることが出来る。

【００１４】図７のエネルギー吸収体１ｃは、図１に示
したものと同一のトリガ５および筒状中空体２の外面に
連結治具本体３ｃを嵌着したものである。なお、連結治
具本体３ｃの上下には同一形状，強さのバネ部材４，４
が配設される。この連結治具本体３ｃは、筒状中空体２
の外面の軸線方向に沿って線又は面接触する三本以上の
接触棒１２とその連結具１３とを有するもので、その形
状は特に限定するものではない。図８はその一実施例を
示すもので、４本の丸棒状の接触棒１２と、それ等を連
結するリング状の連結具１３，１３とからなる。接触棒
１２は筒状中空体２の外面に軸線方向に沿って線接触し
筒状中空体２を支持する。また、上下のリング状の連結
具１３，１３は筒状中空体２の外周をも支持する。以上
の構造により、エネルギー吸収体１ｃは前記実施例とほ
ぼ同様な効果を上げることが出来る。なお、接触棒１２
の筒状中空体２と接触する部分に筒状中空体２の外周の
半径と同一の弧状面を形成することにより筒状中空体２
と接触棒１２とは軸線方向に沿って面接触する。これに
より、更に強固に支持される。

【００１５】図９のエネルギー吸収体１ｄは、図１に示
したと同一のトリガ５および筒状中空体２の外面に連結
治具本体３ｄを挿着したものである。なお、連結治具本
体３ｄの上下には同一形状，強さのバネ部材４，４が配
設される。本実施例の連結治具本体３ｄはトリガ５を中
心とする筒状中空体２の外周の上下の対称位置に円周方
向に沿って複数箇所点接触する上側部材１６および下側
部材１７と、それ等を連結する連結具１８とからなる。
図１０は本実施例の連結治具本体３ｄの一実施例を示す
ものである。上側部材１６と下側部材１７は同一形状の
ものからなり、リング状部材の内面側に複数個（図示で
は４箇所）の尖状部１９を突出形成したものからなる。
この尖状部１９が筒状中空体２の外面に点接触しこれを
支持する。また、連結具１８は上側部材１６と下側部材
１７とを一体的に連結すべく軸線方向に沿って配設され
る棒状物からなる。以上の構造により、本実施例のエネ
ルギー吸収体１ｄも前記実施例とほぼ同様な効果を上げ
ることが出来る。なお、尖状部１９を外側に向ければ、
筒状中空体２の内面に点接触する連結治具本体となる。

【００１６】図１１のエネルギー吸収体１ｅは図１に示
したエネルギー吸収体１におけるトリガ５の替りに＜型
の凹溝のトリガ５ｅを設けた筒状中空体２ｅを有するも
のである。連結治具本体３ｅおよびバネ部材４ｅは図１
のものとほぼ同一のものである。図１２はＣ型の凹溝の
トリガ５ｆを有する筒状中空体２ｆを有するエネルギー
吸収体１ｆの一部を示すものであり、図１３は＜型の凹
溝内に低強度の繊維複合材２１を充填したトリガ５ｇを
有する筒状中空体２ｇを設けたエネルギー吸収体１ｇを
示す。なお、エネルギー吸収体１ｆ，１ｇにはエネルギ
ー吸収体１ｅと同一の連結治具本体３ｅが設けられてい
る。これ等のエネルギー吸収体１ｅ，１ｆ，１ｇの場合
も前記実施例とほぼ同様な効果を上げることが出来る。

【００１７】以上に説明したように、ほぼ中央部にトリ
ガを設けた筒状中空体の内外面に筒状中空体のトリガま
わりの上下を支持する連結治具本体を設けることによ
り、圧潰時における変形が防止され、安定した衝撃エネ
ルギーの吸収が行われる。なお、以上の実施例におい
て、各種形状のトリガを説明したが、トリガの形状は前
記内容に限定するものではない。また、筒状中空体のト
リガの配置は真中に限定するものではなく、筒状中空体
の上下端面から離れた位置であればよい。また、連結治
具本体も筒状中空体の内外面のトリガまわりに点，線，
面接触するものであればよく、前記実施例に限定するも
のではない。また、筒状中空体は円筒状のものに限ら
ず、角形状のものでもよく、更に、特開平６−３０７４
７９号公報に挙げられたすべての実施例のものに適用す
ることが出来る。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、次のような顕著な効果
を奏する。 １）エネルギー吸収体の筒状中空体のトリガのまわりに
点，線，面接触して筒状中空体を支持する連結治具本体
を筒状中空体の内外面に係合せしめて配置することによ
り、圧潰時における筒状中空体の横倒れ、上下ずれ等の
移動が防止される。これにより、多量の衝撃エネルギー
を安定的に吸収することが出来る。 ２）連結治具本体はバネ部材により上下支持されるた
め、常に同一の位置に配置される。これにより、筒状中
空体は常に同一位置において連結治具本体により支持さ
れる。 ３）連結治具本体はトリガを中心として上下の対称位置
に配置されるため、エネルギー吸収体の圧潰は常にトリ
ガを中心として開始される。これにより圧潰の進展がト
リガを中心として従来技術と同様に進展し、予定した一
定の破壊メカニズムによって圧潰が進行する。 ４）連結治具本体は既存のエネルギー吸収体に付設可能
であり容易に、かつ安価に実施出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のエネルギー吸収体の軸断面
図。

【図２】図１における連結治具本体の斜視図。

【図３】図１のエネルギー吸収体の圧潰状態を示す軸断
面図。

【図４】図１における連結治具本体の他の実施例を示す
斜視図。

【図５】別の連結治具本体を設けたエネルギー吸収体の
軸断面図。

【図６】図５の連結治具本体の一実施例を示す斜視図。

【図７】筒状中空体の外面側に連結治具本体を設けたエ
ネルギー吸収体の軸断面図。

【図８】図７における連結治具本体の一実施例の斜視
図。

【図９】筒状中空体の外面側に点接触する連結治具本体
を設けたエネルギー吸収体の軸断面図。

【図１０】図９における連結治具本体の一実施例の斜視
図。

【図１１】図１と異なるトリガを有する本発明のエネル
ギー吸収体の実施例を示す軸断面図。

【図１２】図１１のトリガと異なるトリガを有する本発
明のエネルギー吸収体を示す部分軸断面図。

【図１３】低強度な繊維複合材を充填したトリガを有す
る本発明のエネルギー吸収体の実施例を示す部分軸断面
図。

【図１４】従来のエネルギー吸収体の軸断面図。

【図１５】図１４のエネルギー吸収体の圧潰初期の状態
を示す拡大部分軸断面図。

【図１６】図１４のエネルギー吸収体の圧潰の途中状態
を示す軸断面図。

【図１７】図１４に示したエネルギー吸収体の問題点を
説明するための軸断面図。

【図１８】図１４に示したエネルギー吸収体の問題点を
説明するための軸断面図。

【図１９】＜型のトリガを有する従来のエネルギー吸収
体の軸断面図。

【図２０】Ｃ型のトリガを有する従来のエネルギー吸収
体の軸断面図。

【図２１】＜型の凹溝に低強度な繊維複合材を充填して
なるトリガを有する従来のエネルギー吸収体の軸断面
図。

【符号の説明】

１ エネルギー吸収体 １ｂ エネルギー吸収体 １ｃ エネルギー吸収体 １ｄ エネルギー吸収体 １ｅ エネルギー吸収体 １ｆ エネルギー吸収体 １ｇ エネルギー吸収体 ２ 筒状中空体 ２ｅ 筒状中空体 ２ｆ 筒状中空体 ２ｇ 筒状中空体 ３ 連結治具本体 ３ａ 連結治具本体 ３ｂ 連結治具本体 ３ｃ 連結治具本体 ３ｄ 連結治具本体 ３ｅ 連結治具本体 ４ バネ部材 ４ｅ バネ部材 ５ トリガ ５ｅ トリガ ５ｆ トリガ ５ｇ トリガ ６ 上側部材 ６ａ 上側部材 ７ 下側部材 ７ａ 下側部材 ８ 連結具 ８ａ 連結具 ９ 接触点 １０ 接触棒 １１ 連結具 １２ 接触棒 １３ 連結具 １６ 上側部材 １７ 下側部材 １８ 連結具 １９ 尖状部 ２１ 繊維複合材 ２２ 圧潰線 ２３ 破片 ２４ 構造物

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維強化複合材料からなりその軸線方向
   のほぼ中央部にトリガを設ける筒状中空体からなるエネ
   ルギー吸収体の前記トリガで画成される前記筒状中空体
   の上下箇所を保持すべく当該筒状中空体の前記トリガま
   わりに嵌着される連結治具構造であつて、前記筒状中空
   体の内面及び／又は外面に点接触，線接触又は面接触す
   る連結治具本体と、該連結治具本体の上下に軸線方向に
   沿って相対向して配設されるバネ部材とを備えることを
   特徴とする中央部にトリガを有するエネルギー吸収体の
   連結治具構造。
2. 【請求項２】 前記連結治具本体が、前記トリガの配設
   位置よりも上方の部位に接触する上側部材と、下方の部
   位に接触する下側部材と、これ等を固定的に連結すべく
   軸線方向に沿って配置される連結具からなる請求項１の
   中央部にトリガを有するエネルギー吸収体の連結治具構
   造。
3. 【請求項３】 前記連結治具本体が、トリガの配設位置
   を中心として軸線方向に沿って配設され筒状中空体に接
   触する複数本の接触棒と、該接触棒の連結具からなり、
   前記接触棒は円周方向に沿ってほぼ等間隔に少なくとも
   三本配設されるものである請求項１の中央部にトリガを
   有するエネルギー吸収体の連結治具構造。