JP2000274472A

JP2000274472A - 緩衝装置

Info

Publication number: JP2000274472A
Application number: JP11369971A
Authority: JP
Inventors: Eiji Kobayashi; 英治小林; Toshiichi Takatsudo; 敏一高津戸; Yoichi Kawashima; 庸一河島
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1999-01-18
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2000-10-03
Anticipated expiration: 2019-12-27
Also published as: JP3938265B2

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で、ハニカムブロックの強度また
は衝撃荷重を軸方向に沿って段階的または連続的に変化
させることを可能とし、任意の荷重特性を設計すること
が出来る緩衝装置を提供することにある。【解決手段】１０は複数のセル１１から構成された軽
金属材料、（例えば、アルミニュウム材料）または樹脂
材料からなるハニカムブロックを示し、前記セル１１の
前後部は、蜂の巣状の開口部１２が形成されている。上
記第１実施形態のハニカムブロック１０は、軸方向の強
度を、連続的に変化させて構成するために、ハニカムブ
ロック１０の肉厚ｔを軸方向の一端１０ａ（下端側）か
ら他端側１０ｂ（上端側）に向かって変化させて構成し
てある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、金属または非金
属材料で構成したハニカムブロックを使用した緩衝装置
にかかわり、更に詳しくはハニカムブロックの強度また
は衝撃荷重を軸方向に沿って段階的または連続的に変化
させた緩衝装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車の衝突試験部材や衝撃吸収
部材として、積層させたハニカムブロックを使用するこ
とが知られている。

【０００３】ところで、上記のような積層ハニカムブロ
ックを自動車の側面衝突試験用として用いる場合には、
法規で定められた特性を満足する必要がある。またその
特性は自動車の前面剛性を想定したもので、変形量の増
加に伴い荷重も増加すると言うものである。

【０００４】更に、任意の変形量に対して荷重の上下限
値が設定されており、その範囲に荷重を入れることが要
求されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来緩衝装置として使
用されている積層ハニカムブロックとしては、例えば、
図８に示すように、前後面にセルの開口部１ａを備えた
複数のハニカムブロック１の間に、金属板等から成る中
間板２を介在させ、該中間板２には、ハニカムブロック
１の内部と外部との通気性を確保するために多数の通気
孔３が形成されている。

【０００６】また、この他に図９に示すように、通気孔
３が全く無い中間板２ａを介在させたものも知られてい
る。

【０００７】然しながら、このような通気孔３を備えた
中間板２または通気孔３が全く無い中間板２ａを用いた
積層ハニカムブロック１の荷重特性は、図１０（ａ）の
（Ａ）線図に示すように段階状の荷重増加を示し、直線
的に荷重増加を示す要求範囲を満足するような特性を得
ることが難しいと言う問題があった。

【０００８】また、自動車衝突試験等に用いる金属ハニ
カムは、その緩衝特性（反力特性）を調整するために、
例えば、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、ハニカム
ブロック４を複数の層に積層させて組み立て、金属ハニ
カムの強度を段階的に変化させる方法が知られている。

【０００９】然しながら、より連続的に強度を変化させ
るには、一層の高さを低くし積層段数を増やす必要があ
り、構造が複雑になると言う問題があった。

【００１０】この発明の目的は、ハニカムブロックの強
度を軸方向に沿って任意に変化させることが出来ると共
に、衝撃荷重に対する緩衝特性を軸方向に沿って段階的
または連続的に変化させることを可能とし、ハニカムブ
ロックの強度、並びに荷重特性を任意に設計することが
出来る緩衝装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するため、ハニカムブロックの軸方向の強度を変化
させて構成したことを要旨とするものである。

【００１２】この発明は、上記のように構成され、ハニ
カムブロックの肉厚や箔厚を軸方向に沿って変化させた
り、ハニカムブロックのセルの側面に貫通孔を設けてハ
ニカムブロックの強度を軸方向に沿って変化させること
を可能とし、また、軸方向に沿ってハニカムブロックの
強度を段階的または連続的に変化させることで、ハニカ
ムブロックの強度を任意に設計出来るものである。

【００１３】また、ハニカムブロックの肉厚や箔厚並び
に貫通穴の大きさ，数等を、軸方向の一端側から他端側
に向かって段階的または連続的に変化させることで、衝
撃荷重に対する緩衝特性を軸方向に沿って容易に調整す
ることが出来るものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づきこの発明
の実施の形態を説明する。

【００１５】図１（ａ）は、この発明の第１実施形態を
示すハニカムブロックの斜視図、図１（ｂ）は、図１
（ａ）のＡーＡ矢視断面図、図２は第１実施形態の荷重
と変位との関係を示すグラフであって、１０は、複数の
セル１１から構成された軽金属材料（例えば、アルミニ
ュウム材料）、または樹脂材料からなるハニカムブロッ
クを示し、前記セル１１の前後部は、蜂の巣状の開口部
１２が形成されている。

【００１６】上記第１実施形態のハニカムブロック１０
は、軸方向の強度を、連続的に変化させて構成するため
に、ハニカムブロック１０の肉厚ｔを軸方向の一端１０
ａ（下端側）から他端側１０ｂ（上端側）に向かって変
化（肉厚を厚い→薄い）させて構成してある。

【００１７】この肉厚ｔを変化させる手段としては、例
えば、ハニカムブロック１０の箔厚をエッチング方法に
より軸方向の一端１０ａから他端側１０ｂに向かって変
化させたり、またセル１１の壁面の一部または全部に金
属メッキを施し、メッキ層の厚さを軸方向に段階的また
は連続的に変化させて構成することも可能である。

【００１８】また、この発明の他の実施形態としては、
図３及び図４（ａ）に示すように、ハニカムブロック１
０のセル１１の側面に複数の貫通孔１３を形成して軸方
向の強度を調整するようにしたものである。

【００１９】また、この他に図４（ｂ）に示すように、
貫通孔１３の密度を調整したり、図４（ｃ），（ｄ），
（ｅ）に示すように、貫通孔１３の配置や、貫通孔１３
の大きさ、形状を軸方向に沿って段階的または連続的に
変化させることにより、衝撃荷重に対する強度を調整す
るように構成することも可能である。

【００２０】また、前記ハニカムブロック１０のセル１
１の側面に形成する貫通孔１３の密度を軸方向に変化さ
せるために、図５（ａ）に示すように、貫通孔１３の数
を上端側から下端側に向かって徐々に少なくなるように
構成したり、更に図５（ｂ）に示すように、貫通孔１３
の孔径を上端側から下端側に向かって徐々に小径となる
ように変化させることにより、衝撃荷重に対する強度を
段階的または連続的に調整することも可能である。

【００２１】更に、衝撃荷重に対する強度をより連続的
（直線的）に調整する手段として、図６（ａ）〜（ｃ）
に示すような方法が考えられる。

【００２２】即ち、図６（ａ）はセル１１の一つの側面
１１ａに軸方向と交差する位置に複数個の貫通孔１３ａ
を形成し、この複数個の貫通孔１３ａが、軸方向と直交
する平面において互いに重なる（ラップ）ように配置す
ることで、軸方向から荷重が作用した場合に、複数個の
貫通孔１３ａは軸方向において連続的に潰される形態と
なり、衝撃荷重に対する強度をより連続的（直線的）に
調整することが出来るものである。

【００２３】また、図６（ｂ）の場合には、セル１１の
一つの側面１１ａと隣接する側面１１ｂに軸方向と交差
する位置に複数個の貫通孔１３ａを形成し、この複数個
の貫通孔１３ａが、軸方向と直交する平面において互い
に重なる（ラップ）ように配置することで、軸方向から
荷重が作用した場合に、図６（ａ）と同様に、衝撃荷重
に対する強度をより連続的（直線的）に調整することが
出来るものである。

【００２４】更に、図６（ｃ）の場合には、複数本のセ
ル１１から成るハニカムブロック１０において、一本の
セル１１の側面１１ａに軸方向に設けた複数個の貫通孔
１３ａが、他のセル１１ｘの側面１１ａに軸方向に設け
た複数個の貫通孔１３ａと、軸方向と直交する平面にお
いて互いに重なる（ラップ）ように配置することで、上
記と同様な効果を期待することが出来るものである。

【００２５】以上のように、この発明の各実施形態は、
ハニカムブロック１０の肉厚ｔを軸方向の一端側から他
端側に向かって変化させたり、セル壁の一部または全部
に金属メッキを施し、メッキ層の厚さを軸方向に段階的
または連続的に変化させて構成したり、金属箔の厚さを
エッチング方法により軸方向に段階的または連続的に変
化させて構成することで、ハニカムブロック１０の強度
または衝撃荷重を軸方向に沿って段階的または連続的に
変化させることを可能とし、任意の荷重特性を設計する
ことが出来るものである。

【００２６】また、ハニカムブロック１０のセル１１の
側面に貫通孔１３を設けた緩衝装置の実施形態では、貫
通孔の密度、配置、大きさ、形状を軸方向に沿って段階
的または連続的に変化させたり、より連続的に変化させ
る場合には、軸方向に沿って形成する貫通孔１３ａを軸
方向と直交する平面において互いに重なる（ラップ）よ
うに配置することで、衝撃荷重に対する強度を精度良く
調整することが出来るものである。

【００２７】更に、図７（ａ），（ｂ）に示す実施形態
は、ハニカムブロック１０のセル１１の側面に貫通孔１
３を設ける実施形態と、ハニカムブロック１０のセル１
１の箔厚をエッチング方法により軸方向の一端１０ａか
ら他端側１０ｂに向かって変化させたる実施形態とを組
み合わせた実施形態であり、図７（ａ）の実施形態は、
セル１１の側面に形成する貫通孔１３の孔径を上端側か
ら下端側に向かって徐々に小径となるように変化させて
形成すると共に、セル１１の箔厚を軸方向の一端１０ａ
から他端側１０ｂに向かって除々に薄く形成したもので
ある。

【００２８】また、図７（ｂ）の実施形態は、セル１１
の側面に形成する貫通孔１３の孔径を上端側から下端側
に向かって同一径にすると共に、セル１１の箔厚を軸方
向の一端１０ａから他端側１０ｂに向かって除々に薄く
形成したものである。

【００２９】なお、その他の実施形態としては、図６
（ａ）〜（ｃ）に示すような複数個の貫通孔１３ａが、
軸方向と直交する平面において互いに重なる（ラップ）
ように配置したセル１１において、セル１１の箔厚を軸
方向の一端１０ａから他端側１０ｂに向かって除々に薄
く形成したものを組み合わせて構成することも可能であ
る。

【００３０】以上のような各実施形態の構成にすること
で、図１０（ａ）に示す荷重−変位特性線図では、
（Ｂ）線図及び（Ｃ）線図に示すように、滑らかで連続
的に荷重を増加させたり、段階的に荷重を増加させるこ
とが出来、また図１０（ｂ）に示す荷重−変位特性線図
では、軸方向に沿って形成する貫通孔１３ａを軸方向と
直交する平面において互いに重なる（ラップ）ように配
置することで、荷重変動を孔なし（従来）と同程度まで
小さくすることが出来ることが実験結果から判った。

【００３１】なお、図１０（ｂ）において、（Ａ）線図
は、セルの側面に孔が無い場合、（Ｂ）線図は、孔径が
小の場合、（Ｃ）は、孔径が大の場合を示しており、こ
の（Ａ）〜（Ｃ）線図からも明らかなように、軸方向に
設けた貫通孔の間隔が同一の場合には、孔径が大きいほ
ど荷重変動を小さくすることが出来る。

【００３２】

【発明の効果】この発明は、上記のように構成したの
で、以下のような優れた効果を奏するものである。．簡単な構成で、ハニカムブロックの強度または衝撃
荷重を軸方向に沿って段階的または連続的に変化させる
ことが出来る。．ハニカムブロックの強度または衝撃荷重を軸方向に
沿って段階的または連続的に変化させることが出来る結
果、緩衝装置を任意の荷重特性に設計でき、設計の自由
度を増すことが出来る。．軸方向に沿って形成する貫通孔を軸方向と直交する
平面において互いに重なる（ラップ）ように配置するこ
とで、衝撃荷重に対する変動をより小さくすることが可
能である。．貫通孔を形成したセルに、箔厚（肉厚）の調整を併
用させることで、強度の微調整が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、この発明の第１実施形態を示すハニ
カムブロックの斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＡーＡ矢視
断面図である。

【図２】図１に示す第１実施形態の荷重と変位との関係
を示すグラフ説明図である。

【図３】この発明の第２実施形態を示すハニカムブロッ
クの斜視図である。

【図４】（ａ）〜（ｅ）は、ハニカムブロックのセルの
側面に貫通孔を設けた各実施形態であり、貫通孔の密
度、配置、形状を示している。

【図５】（ａ）は、ハニカムブロックのセルの側面に形
成する貫通孔の密度を軸方向に変化させた実施形態であ
り、（ｂ）は、ハニカムブロックのセルの側面する貫通
孔の穴径を軸方向に変化させた実施形態である。

【図６】（ａ）〜（ｃ）は、ハニカムブロックのセルの
側面する貫通孔の配置関係を示す説明図である。

【図７】（ａ），（ｂ）は、ハニカムブロックのセルの
側面に貫通孔を形成し、かつセルの肉厚を軸方向の一端
から他端側に向かって変化させた場合の他の実施形態を
示し、（ａ）は図５（ｂ）のＢ−Ｂ矢視断面図、（ｂ）
は図６（ｂ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。

【図８】従来の積層ハニカムブロックの緩衝装置の分解
斜視図である。

【図９】従来の積層ハニカムブロックの緩衝装置の分解
斜視図である。

【図１０】（ａ），（ｂ）は、この発明の緩衝装置と従
来の緩衝装置との荷重特性を比較したグラフ説明図であ
る。

【図１１】（ａ）は、従来の金属ハニカムとして、その
緩衝特性（反力特性）を調整するために、ハニカムブロ
ックを複数の層に積層させて組み立てたハニカムブロッ
クの正面図、（ｂ）は、（ａ）の積層ハニカムブロック
の荷重と変位の関係を示すグラフ説明図である。

【符号の説明】

１０ハニカムブロック１０ａハニカムブロックの一端１０ｂハニカムブロックの他端１１セル１２開口部１３貫通穴ｔ肉厚

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属または非金属材料で構成したハニカ
ムブロックから成る緩衝装置において、前記ハニカムブロックの軸方向の強度を変化させて構成
して成る緩衝装置。
【請求項２】前記ハニカムブロックの肉厚を軸方向の
一端から他端側に向かって段階的または連続的に変化さ
せた請求項１に記載の緩衝装置。
【請求項３】前記ハニカムブロックの箔厚を軸方向の
一端から他端側に向かって段階的または連続的に変化さ
せた請求項１または２に記載の緩衝装置。
【請求項４】前記ハニカムブロックのセル壁に、金属
メッキを施す緩衝装置であり、前記メッキ層の厚さを軸
方向に段階的または連続的に変化させて構成した請求項
１または２に記載の緩衝装置。
【請求項５】前記ハニカムブロックのセルの側面に軸
方向に沿って貫通孔を設けた請求項１に記載の緩衝装
置。
【請求項６】前記貫通孔の密度、配置、大きさ、形状
を軸方向に沿って段階的または連続的に変化させた請求
項１または５に記載の緩衝装置。
【請求項７】前記セルの一つの側面に設けた複数個の
貫通孔が、軸方向と直交する平面において互いに重なる
ように配置して成る請求項５または６に記載の緩衝装
置。
【請求項８】前記セルの一つの側面と隣接する側面に
設けた貫通孔が、軸方向と直交する平面において互いに
重なるように配置して成る請求項５または６に記載の緩
衝装置。
【請求項９】前記複数本のセルから成るハニカムブロ
ックにおいて、一本のセルの側面に軸方向に設けた複数
個の貫通孔が、他のセルの側面に軸方向に設けた複数個
の貫通孔と、軸方向と直交する平面において互いに重な
るように配置して成る請求項５または６に記載の緩衝装
置。
【請求項１０】前記ハニカムブロックのセルの側面に
軸方向に沿って貫通孔を設けると共に、ハニカムブロッ
クの箔厚を変化させた請求項１に記載の緩衝装置。
【請求項１１】前記貫通孔の密度、配置、大きさ、形
状を軸方向の一端から他端側に向かって段階的または連
続的に変化させ、かつハニカムブロックの肉厚を軸方向
の一端から他端側に向かって段階的または連続的に変化
させた請求項１に記載の緩衝装置。
【請求項１２】前記貫通孔の密度、配置、大きさ、形
状を、軸方向の一端から他端側に向かって段階的または
連続的に変化させ、かつハニカムブロックの箔厚を軸方
向の一端から他端側に向かって段階的または連続的に変
化させた請求項１に記載の緩衝装置。