JP2000283204A - 衝撃緩和装置 - Google Patents

衝撃緩和装置

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JP2000283204A
JP2000283204A JP11090368A JP9036899A JP2000283204A JP 2000283204 A JP2000283204 A JP 2000283204A JP 11090368 A JP11090368 A JP 11090368A JP 9036899 A JP9036899 A JP 9036899A JP 2000283204 A JP2000283204 A JP 2000283204A
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JP
Japan
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force
impact
adhesive
impact force
storage recess
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Pending
Application number
JP11090368A
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English (en)
Inventor
Setsuo Iwata
節雄 岩田
Susumu Matsuno
松野  進
Hisahiro Yoneda
尚弘 米田
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Hitachi Zosen Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えば自動車の車体の前後には、衝突時の衝
撃を緩和するために塑性変形あるいは座屈変形によって
衝撃吸収する衝撃吸収材が用いられていたが塑性変形あ
るいは座屈変形をすると、再度の使用はできなかった。 【解決手段】 衝撃力3が働いた際に圧縮力を緩和する
ための緩和装置本体4が車体2の前部に設けられた収納
凹部5に収納され、弾性を有して圧縮力を緩和させるフ
ォーム6a,6b,6cを備え、緩和装置本体4を収納
凹部5の内壁面7に接着して衝撃力3による引張力を緩
和させる引張力緩和用接着剤8a,8b,8cが塗布さ
れているので、引張力緩和用接着剤8cが剥離する際に
引張力が緩和され、フォーム6cに順に衝撃力が伝わっ
て衝撃力3を緩和する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両に用い
られる衝撃緩衝装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、例えば自動車の車体の前後
(例えばバンパー)には、衝突時の衝撃を緩和して人体
に与える影響を極力抑えるために、塑性変形あるいは座
屈変形によって衝撃吸収する衝撃吸収材が用いられてい
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の衝撃吸
収材は、塑性変形あるいは座屈変形によって衝撃吸収す
るものであるので、一度変形すると再度の使用はできな
かった。そこで、本発明は、上記課題を解決し得る衝撃
緩衝装置の提供を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明における課題解決
手段は、構造物に衝撃力が働いた場合、縮んで衝撃力に
よる圧縮力を緩和するための緩和装置本体が構造物の収
納凹部に収納され、前記緩和装置本体に、弾性を有して
圧縮力を緩和させる圧縮力緩和部材を備え、緩和装置本
体に、これを収納凹部の内壁面に接着して衝撃力による
引張力を緩和させる引張力緩和用接着剤が塗布されてい
る。
【0005】また、収納凹部が、底面側が大面積の錘形
に形成され、緩和装置本体が収納凹部に嵌合する錘形に
形成されている。そして、緩和装置本体が複数段の錘台
部と、これら各錘台部間に介装された圧縮力緩和部材と
から構成され、各錘台部と収納凹部の内壁面とが引張力
緩和用接着剤で接着されている。
【0006】上記構成によれば、構造物に衝撃力が働く
と、収納凹部の内壁面に緩和装置本体を接着した引張力
緩和用接着剤がその接着力により衝撃力を緩和し、ま
た、緩和装置本体が縮んでその弾性により衝撃力による
エネルギーを緩和し、構造物に働く衝撃力を緩和する。
また、収納凹部が、底面側が大面積の錘形に形成され、
緩和装置本体が収納凹部に嵌合する錘形に形成されてい
ることにより、緩和装置本体に衝撃力が働いた場合、小
面積の緩和装置本体から衝撃力を緩和するように働くの
で、効率よく衝撃力のエネルギーを吸収し、構造物に働
く衝撃力を緩和することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
〜図13に基づいて説明する。図1および図2に示すよ
うに、本発明の実施の形態に係る衝撃緩和装置1は、車
体2(構造物の一例)に働く衝撃力3を緩和するためも
ので、図3および図4に示すように、衝撃力3が働いた
際に縮んで衝撃力3による圧縮力を緩和するための緩和
装置本体4が設けられ、この緩和装置本体4が車体2の
前部に設けられた支持台2Aに形成した収納凹部5に収
納されている。そして支持台2Aの後方には、ゴムクッ
ション2aが配置されている。
【0008】前記緩和装置本体4に、弾性を有して圧縮
力を緩和させるフォーム(圧縮力緩和部材の一例で、例
えば塩化ビニルフォーム:商品名クレゲセルが用いられ
る)6a,6b,6cを備え、緩和装置本体4に、これ
を収納凹部5の内壁面7に接着して衝撃力3による引張
力を緩和させる引張力緩和用接着剤(例えばビスフェノ
ールF型得ポ岸樹脂が用いられる)8a,8b,8cが
塗布されている。
【0009】すなわち、前記収納凹部5が、底面側が大
面積の円錐台形に形成され、緩和装置本体4が全体とし
て収納凹部5に嵌合する円錐台形に形成され、緩和装置
本体4は、複数段の円錐台部10,11,12と、これ
ら各円錐台部10,11,12間に介装された前記フォ
ーム6a,6b,6cとから構成され、各円錐台部1
0,11,12と収納凹部5の内壁面7とが前記引張力
緩和用接着剤8a,8b,8cで接着され、この引張力
緩和用接着剤8a,8b,8cは、各円錐台部10,1
1,12の周面に所定間隔置きに矩形状に施されてい
る。
【0010】そして、各円錐台部10,11,12の底
面側には、フォーム6a,6b,6cの凸部14a,1
4b,14cが嵌合する凹部15a,15b,15cが
形成され、円錐台部10,11にはフォーム6b,6c
の底部に形成した凹部20b,20cに嵌合する凸部1
0a,11aが形成されている。そして、先端の円錐台
部12には、衝撃力3を直接受ける凸起13が取付けら
れ、この凸起13の先端には、カバー13Aが取付けら
れている。
【0011】ところで、図5に示すように、部材15同
士を引張力緩和用接着剤8a,8b,8cで接着して引
っ張った場合における負荷時間と吸収エネルギーの関係
は、図6に示すような右下がりの曲線となる。また、図
7に示すように、フォーム6a,6b,6cを両側から
圧縮した場合における負荷時間と吸収エネルギーの関係
は、図8に示すように、右がりの曲線となる。
【0012】従って、ハニカム構造が表す効率的な吸収
エネルギーを得るためには、図6と図8とを合成した図
10に示すような吸収エネルギーを得ればよいから、結
局、図9に示すように、衝撃緩和装置1を、引張力緩和
用接着剤8a,8b,8cとフォーム6a,6b,6c
の合成構造とすればよいことになる。このことを前提
に、図11〜図13に基づいて、上記衝撃緩和装置1の
作用を説明する。
【0013】まず、図11に示すように、凸起13が衝
撃力3を受けると、その衝撃力3が引張力緩和用接着剤
8cに働き、この引張力緩和用接着剤8cが衝撃力3を
緩和する。しかし、引張力緩和用接着剤8cの吸収エネ
ルギーが限界になると引張力緩和用接着剤8cが剥離
し、フォーム6cの凸部14cが円錐台部12の凹部1
5cに深く嵌合するように円錐台部12が後退し、フォ
ーム6cが変形されることによって衝撃力3が緩和され
る。
【0014】さらに凸起13に衝撃力3が働き、フォー
ム6cの吸収エネルギーが限界になると引張力緩和用接
着剤8bで衝撃力3を受け持ち、緩和する。しかし、引
張力緩和用接着剤8bの吸収エネルギーが限界になると
引張力緩和用接着剤8bが剥離し、フォーム6bの凸部
14bが円錐台部11の凹部15bに深く嵌合するよう
に円錐台部11が後退し、フォーム6bが変形すること
によって衝撃力3が緩和される。
【0015】同様に、フォーム6bの吸収エネルギーが
限界になると、引張力緩和用接着剤8aで衝撃力3を受
け持ち緩和し、引張力緩和用接着剤8aの吸収エネルギ
ーが限界になると引張力緩和用接着剤8aが剥離し、フ
ォーム6aの凸部14aが円錐台部10の凹部15aに
深く嵌合するように円錐台部が後退し、フォーム6aが
変形することによって衝撃力3が緩和される。また、ゴ
ムクッション2aによっても効率的に衝撃力3が緩和さ
れる。
【0016】このようにして、衝撃力3に耐え得る状態
まで、引張力緩和用接着剤8a,8b,8cが接着した
状態を維持し、あるいはフォーム6a,6b,6cが縮
んで、衝撃が緩和される。但し、衝撃力3が小さいと、
引張力緩和用接着剤8cの剥離のみで終わったり、ある
いは、場合によっては、引張力緩和用接着剤8cも剥離
しない場合が考えられる。
【0017】このように、小さい接着面積の引張力緩和
用接着剤8cから大きな接着面積を有する引張力緩和用
接着剤8aにあるいは小さな体積のフォーム6cから大
きな体積のフォーム6aに順に衝撃力が円滑に伝わって
衝撃力3を緩和するので、効率的に衝撃力3によるエネ
ルギーを吸収し、車体2に負荷される衝撃力が小さくな
る。
【0018】そして、引張力緩和用接着剤8a,8b,
8cで再度各円錐台部10,11,12を収納凹部5の
内壁面7に接着することにより、容易に修復が可能であ
り、また再使用も可能である。
【0019】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明
は、衝撃力が働いた際に縮んで衝撃力による圧縮力を緩
和するための緩和装置本体が構造物の収納凹部に収納さ
れ、前記緩和装置本体に、弾性を有して圧縮力を緩和さ
せる圧縮力緩和部材を備え、緩和装置本体に、これを収
納凹部の内壁面に接着して衝撃力による引張力を緩和さ
せる引張力緩和用接着剤が塗布されたものであるので、
圧縮力緩和部材と引張力緩和用接着剤の双方の抵抗力で
構造物に働く衝撃力を緩和することができる。
【0020】収納凹部が、底面側が大面積の錘形に形成
され、緩和装置本体が収納凹部に嵌合する錘形に形成さ
れ、緩和装置本体が複数段の錘台部と、これら各錘台部
間に介装された圧縮力緩和部材とから構成され、各錘台
部と収納凹部の内壁面とが引張力緩和用接着剤で接着さ
れた構成によれば、緩和装置本体に衝撃力が働いた場
合、小面積の緩和装置本体から衝撃力を緩和するように
働くので、効率よく衝撃力のエネルギーを吸収し、構造
物に働く衝撃力を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す衝撃緩和装置を車両に
用いた場合の例を示す側面図である。
【図2】同じく平面図である。
【図3】同じく全体構造を示す一部破断図である。
【図4】同じく分解斜視図である。
【図5】部材同士を引張力緩和用接着剤で接着した状態
の側面図である。
【図6】同じく経過時間と吸収エネルギーの関係を示す
グラフ図である。
【図7】フォームに圧縮力を加えた状態の側面図であ
る。
【図8】同じく経過時間と吸収エネルギーの関係を示す
グラフ図である。
【図9】引張力緩和用接着剤とフォームの合成構造の概
要を示す一部破断側面図である。
【図10】図6と図8を合成したグラフ図である。
【図11】本発明の実施形態を示す衝撃緩和装置の使用
状態を示す断面図である。
【図12】同じく先端部の引張力緩和用接着剤が剥離し
先端部の円錘台部が後退した状態の衝撃緩和装置の使用
状態を示す断面図である。
【図13】同じく先端部および中央の引張力緩和用接着
剤が剥離し先端部および中央部の円錘台部が後退した状
態の衝撃緩和装置の使用状態を示す断面図である。
【符号の説明】
1 衝撃緩和装置 2 車体 3 衝撃力 4 緩和装置本体 5 収納凹部 6a フォーム 8a 引張力緩和用接着剤 10 円錐台部 10a 凸部 13 凸起 15a 凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米田 尚弘 大阪府大阪市住之江区南港北1丁目7番89 号 日立造船株式会社内 Fターム(参考) 3J066 AA02 AA23 BA01 BB01 BC10 BD05 BD10 BE10

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 構造物に働く衝撃力を緩和するための衝
    撃緩和装置であって、衝撃力が働いた際に縮んで衝撃力
    による圧縮力を緩和するための緩和装置本体が構造物の
    収納凹部に収納され、前記緩和装置本体に、弾性を有し
    て圧縮力を緩和させる圧縮力緩和部材を備え、緩和装置
    本体に、これを収納凹部の内壁面に接着して衝撃力によ
    る引張力を緩和させる引張力緩和用接着剤が塗布された
    ことを特徴とする衝撃緩和装置。
  2. 【請求項2】 収納凹部が、底面側が大面積の錘形に形
    成され、緩和装置本体が収納凹部に嵌合する錘形に形成
    されたことを特徴とする請求項1記載の衝撃緩和装置。
  3. 【請求項3】 緩和装置本体が複数段の錘台部と、これ
    ら各錘台部間に介装された圧縮力緩和部材とから構成さ
    れ、各錘台部と収納凹部の内壁面とが引張力緩和用接着
    剤で接着されたことを特徴とする請求項1記載の衝撃緩
    和装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100456940B1 (ko) * 2001-08-21 2004-11-10 현대자동차주식회사 저속 충돌 및 보행자 보호를 위한 크래쉬 박스 적용구조
JP2007118931A (ja) * 2005-09-27 2007-05-17 Tokai Rubber Ind Ltd 自動車用衝撃吸収部材
CN108297939A (zh) * 2017-12-12 2018-07-20 北汽福田汽车股份有限公司 碰撞吸能装置、前纵梁、车架以及汽车
CN112874635A (zh) * 2021-01-29 2021-06-01 北京汽车股份有限公司 一种副车架纵梁结构及车辆

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JP2007118931A (ja) * 2005-09-27 2007-05-17 Tokai Rubber Ind Ltd 自動車用衝撃吸収部材
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