JP2005083458A - エネルギ吸収装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 良好な設計自由度を有し、かつエネルギ吸収性能を有効に活用可能であるエネルギ吸収装置を提供する。
【解決手段】
衝撃エネルギが入力される第1端面111と、第1端面111の反対側に位置する第2端面112とを有する中空の外殻体110と、外殻体110の内壁に接合される補強体120と、衝撃エネルギを吸収するためのエネルギ吸収部材140とを有し、補強体120は、外殻体110の断面を複数の空間に仕切り、長手方向に沿って延長しており、前記空間の断面は、長手方向に沿って、漸次変化し、エネルギ吸収部材140は、第1端面111に向かって断面積が漸増する空間に配置される。
【選択図】 図1
【解決手段】
衝撃エネルギが入力される第1端面111と、第1端面111の反対側に位置する第2端面112とを有する中空の外殻体110と、外殻体110の内壁に接合される補強体120と、衝撃エネルギを吸収するためのエネルギ吸収部材140とを有し、補強体120は、外殻体110の断面を複数の空間に仕切り、長手方向に沿って延長しており、前記空間の断面は、長手方向に沿って、漸次変化し、エネルギ吸収部材140は、第1端面111に向かって断面積が漸増する空間に配置される。
【選択図】 図1
Description
本発明は、エネルギ吸収装置及びその製造方法に関する。
従来のエネルギ吸収装置においては、管体の中空部における衝撃エネルギが入力される第1端面に、エネルギ吸収部材が配置され、第1端面とは反対の端面(第2端面)側に、押圧体が配置される(例えば、特許文献1参照。)。したがって、衝突方向からの衝撃エネルギが入力されると、エネルギ吸収部材と押圧体とが相互に押圧し合って、管体軸方向および管体軸方向に対して所定の角度をなす方向に圧潰するため、エネルギ吸収量が増加する。
特開2003−19977号公報
しかし、エネルギ吸収部材は、管体の内部に単純に配置され、衝突方向に潰れるのみであり、エネルギ吸収性能を有効に活用できないという問題を有する。また、押圧体を、管体軸方向の任意の位置に配置することが困難であり、エネルギ吸収性能を設計するに際し、エネルギ吸収装置の形状やレイアウトの自由度が低いという問題もある。
一方、押圧体と管体とを一体成形する場合、エネルギ吸収性能を有効に活用することが可能であるが、製造が困難であり、また、形状やレイアウトの自由度が低いという問題を有する。
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、良好な設計自由度を有し、かつエネルギ吸収性能を有効に活用可能であるエネルギ吸収装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するための請求項1に記載の発明は、
衝撃エネルギが入力される第1端面と、前記第1端面の反対側に位置する第2端面とを有する中空の外殻体と、
前記外殻体の内壁に接合される補強体と、
衝撃エネルギを吸収するためのエネルギ吸収部材とを有し、
前記補強体は、前記外殻体の断面を複数の空間に仕切り、長手方向に沿って延長しており、前記空間の断面は、長手方向に沿って、漸次変化し、
前記エネルギ吸収部材は、前記第1端面に向かって断面積が漸増する空間に配置される
ことを特徴とするエネルギ吸収装置である。
衝撃エネルギが入力される第1端面と、前記第1端面の反対側に位置する第2端面とを有する中空の外殻体と、
前記外殻体の内壁に接合される補強体と、
衝撃エネルギを吸収するためのエネルギ吸収部材とを有し、
前記補強体は、前記外殻体の断面を複数の空間に仕切り、長手方向に沿って延長しており、前記空間の断面は、長手方向に沿って、漸次変化し、
前記エネルギ吸収部材は、前記第1端面に向かって断面積が漸増する空間に配置される
ことを特徴とするエネルギ吸収装置である。
上記目的を達成するための請求項11に記載の発明は、
衝撃エネルギが入力される第1端面と、前記第1端面の反対側に位置する第2端面とを有する中空の外殻体と、前記外殻体の内壁に接合される補強体と、衝撃エネルギを吸収するためのエネルギ吸収部材とを有し、前記補強体は、前記外殻体の断面を複数の空間に仕切り、長手方向に沿って延長しており、前記空間の断面は、長手方向に沿って、漸次変化し、前記エネルギ吸収部材は、前記第1端面に向かって断面積が漸増する空間に配置されているエネルギ吸収装置を製造するための製造方法であって、
重なり合った少なくとも2枚の板材からなり、縁部が互いに接合されている外層材と、前記外層材の内部に配置され、重なり合った少なくとも2枚の板材からなり、長手方向に沿って互いに接合される内側接合部と、前記外層材の内面に接合される側方端面とを有する内挿材とを有する予備成形体を、型締めし、
前記予備成形体の内部に、高圧液体を注入し、膨出変形させ、
前記外層材からなる外殻体と、前記内挿材からなる補強体とを一体成形する
ことを特徴とするエネルギ吸収装置を製造するための製造方法である。
衝撃エネルギが入力される第1端面と、前記第1端面の反対側に位置する第2端面とを有する中空の外殻体と、前記外殻体の内壁に接合される補強体と、衝撃エネルギを吸収するためのエネルギ吸収部材とを有し、前記補強体は、前記外殻体の断面を複数の空間に仕切り、長手方向に沿って延長しており、前記空間の断面は、長手方向に沿って、漸次変化し、前記エネルギ吸収部材は、前記第1端面に向かって断面積が漸増する空間に配置されているエネルギ吸収装置を製造するための製造方法であって、
重なり合った少なくとも2枚の板材からなり、縁部が互いに接合されている外層材と、前記外層材の内部に配置され、重なり合った少なくとも2枚の板材からなり、長手方向に沿って互いに接合される内側接合部と、前記外層材の内面に接合される側方端面とを有する内挿材とを有する予備成形体を、型締めし、
前記予備成形体の内部に、高圧液体を注入し、膨出変形させ、
前記外層材からなる外殻体と、前記内挿材からなる補強体とを一体成形する
ことを特徴とするエネルギ吸収装置を製造するための製造方法である。
上記のように構成した本発明は以下の効果を奏する。
請求項1に記載の発明によれば、衝撃エネルギが第1端面に入力されると、補強体によって仕切られた、断面積が漸増する空間に配置されているエネルギ吸収部材は、補強体との相互作用により、長手方向のみならず、長手方向以外の方向(長手方向と交差する方向)にも変形することで、エネルギ吸収量が増加する。そのため、従来のエネルギ吸収装置と比較して、エネルギ吸収性能を向上させることができる。また、例えば、補強体の形状を変更することにより、エネルギ吸収性能を容易に調整可能であり、エネルギ吸収性能を設計するに際し、エネルギ吸収装置の形状やレイアウトの自由度に優れている。つまり、良好な設計自由度を有し、かつエネルギ吸収性能を有効に活用可能であるエネルギ吸収装置を提供することができる。
請求項11に記載の発明によれば、外殻体および補強体を一体成形によって容易に得ることが可能である。また、製造されるエネルギ吸収装置は、衝撃エネルギが第1端面に入力されると、補強体によって仕切られた、断面積が漸増する空間に配置されているエネルギ吸収部材は、補強体との相互作用により、長手方向のみならず、長手方向以外の方向(長手方向と交差する方向)にも変形することで、エネルギ吸収量が増加する。そのため、従来のエネルギ吸収装置と比較して、エネルギ吸収性能を向上させることができる。さらに、例えば、予備成形体が有する外層材および内挿材の構成を変更することにより、エネルギ吸収性能を容易に調整可能であり、エネルギ吸収性能を設計するに際し、エネルギ吸収装置の形状やレイアウトの自由度に優れている。つまり、良好な設計自由度を有し、かつエネルギ吸収性能を有効に活用可能であるエネルギ吸収装置の製造方法を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
図1は、実施の形態1に係るエネルギ吸収装置の斜視図、図2は、図1に示されるエネルギ吸収装置の正面図、図3は、図1に示されるエネルギ吸収装置の背面図、図4は、図1の線IV−IVに関する断面図である。
エネルギ吸収装置100は、例えば、フロントサイドメンバやクラッシュボックスのような自動車の車体構造部材の内部に配置され、エネルギ吸収性能を向上させる。エネルギ吸収装置100は、中空の外殻体110と、外殻体110の内壁に接合される補強体120と、衝撃エネルギを吸収するためエネルギ吸収体140とを有する。
外殻体110は、長手方向に沿って略同一の略矩形断面を有し、衝撃エネルギが入力される第1端面111と、第1端面111の反対側に位置する第2端面112とを有する。第1端面111は、車両前端側に配置され、衝突方向に相対している。第2端面112は、車両後端側に配置される。
補強体120は、略凹状に屈曲された2枚の板材の頂面を相対させて接合することで構成されており、長手方向に沿って延長する基部(接合部)121と、基部121の側面から分岐して延長し、外殻体110の内壁に接合される支持部125〜128とを有する。接合は、例えば、レーザ溶接、スロット溶接、プラグ溶接、接着を適用することが可能である。
基部121は、外殻体110の断面における略中央に位置し、長手方向に沿って漸増する略台形形状の平板部からなる。基部121の上底122は、第1端面側に位置し、基部121の下底123は、第2端面側に位置する。上底122の幅W11は、下底123の幅W12より小さい。支持部125〜128は、4方向から外殻体110の内壁を支持している。
つまり、補強体120は、外殻体110の断面を複数の空間131〜134に仕切り、長手方向に沿って延長している。空間132,134は、第1端面111に向かって断面積が漸増しており、空間131,133は、第2端面112に向かって断面積が漸増している。つまり、空間131〜134の断面は、長手方向に沿って、漸次変化している。
なお、基部121は、略台形形状に限定されず、例えば、長手方向に沿って漸増する略三角形状とすることも可能であり、この場合、基部の頂点は、第1端面側に位置し、基部の底辺は、第2端面側に位置することになる。
また、基部121を、長手方向に沿って直線的に延長する線形状とし、外殻体110の断面が、第1端面111から第2端面112に向かって漸減するように構成することも可能である。さらに、基部121を、略台形形状あるいは略三角形状とすることに加えて、外殻体110の断面を、第1端面111から第2端面112に向かって漸減するように構成することも可能である。
エネルギ吸収部材140は、第1端面111に向かって断面積が漸増する空間132,134に配置され、外殻体110の長手方向に関する約半分の位置まで、充填される。エネルギ吸収部材140は、例えば、密度が0.2〜0.8g/cm3である発泡アルミニウムである。発泡アルミニウムは、軽量であり、良好な強度および耐熱性に有するため、好ましい。しかし、エネルギ吸収部材140は、特に、発泡アルミニウムに限定されず、例えば、他の多孔質金属などの衝撃エネルギを吸収する性能を有する多孔質材料を適用することが可能である。
エネルギ吸収装置100においては、衝撃エネルギが第1端面111に入力されると、補強体120によって仕切られた、断面積が漸増する空間132,134に配置されているエネルギ吸収部材140は、補強体120との相互作用により、長手方向のみならず、長手方向以外の方向(長手方向と交差する方向)にも変形することで、エネルギ吸収量が増加する。
そのため、従来のエネルギ吸収装置と比較して、エネルギ吸収性能を向上させることができる。また、例えば、補強体120の形状を変更することにより、エネルギ吸収性能を容易に調整可能であり、エネルギ吸収性能を設計するに際し、エネルギ吸収装置の形状やレイアウトの自由度に優れている。
以上のように、実施の形態1は、良好な設計自由度を有し、かつエネルギ吸収性能を有効に活用可能であるエネルギ吸収装置を提供することができる。
図5は、実施の形態2に係るエネルギ吸収装置の斜視図、図6は、図5に示されるエネルギ吸収装置の正面図、図7は、図5に示されるエネルギ吸収装置の背面図、図8は、図5に示されるエネルギ吸収装置の側面図である。
エネルギ吸収装置200は、液圧成形により一体的に形成される中空の外殻体210と、外殻体210の内壁に接合される補強体220とを有する。
外殻体210は、略凹状に屈曲された2枚の板材350,360の側方端部を、長手方向に沿って溶接(接合)することで形成されており、長手方向に沿って略同一の断面を有する。外殻体210は、衝撃エネルギが入力される第1端面211と、第1端面211の反対側に位置する第2端面212とを有する。第1端面211は、車両前端側に配置され、衝突方向に相対している。第2端面112は、車両後端側に配置される。なお、符号345は、板材350,360を接合している溶接ビードである。
補強体220は、屈曲された2枚の板材320,330の頂面を相対させて溶接(接合)することで形成されている。板材320,330の頂面は、補強体220の基部221を構成し、頂面から屈曲して延長し、外殻体210の内壁に溶接(接合)される側方部は、支持部225〜228を構成する。板材320,330の頂面は、長手方向に沿って漸増する略三角形状であり、当該頂面は、側方部との境界に沿って接合されている。
つまり、基部(接合部)221は、外殻体210の断面における略中央に配置され、長手方向に沿って漸増する略三角形状の平板部からなる。基部221の頂点222は、第1端面側に位置し、基部221の底辺223は、第2端面側に位置することになる。したがって、第1端面211においては、補強体220は、略X字状の断面を呈し(図6参照)、第2端面212においては、補強体220は、略H字状の断面を呈する(図7参照)。
補強体220は、外殻体210の断面を複数の空間231〜234に仕切り、長手方向に沿って延長している。空間231〜234の断面は、長手方向に沿って、漸次変化しており、空間232,234は、第1端面211に向かって断面積が漸増しており、空間231,233は、第2端面212に向かって断面積が漸増している。
エネルギ吸収部材240は、第1端面211に向かって断面積が漸増する空間232,234に配置され、外殻体210の長手方向に関する約半分の位置まで、充填される。
したがって、エネルギ吸収装置200においては、衝撃エネルギが第1端面211に入力されると、断面積が漸増する空間232,234に配置されているエネルギ吸収部材240は、補強体220との相互作用により、長手方向のみならず、長手方向以外の方向にも変形することで、エネルギ吸収量が増加する。そのため、従来のエネルギ吸収装置と比較して、エネルギ吸収性能を向上させることができる。
図9は、図5に示されるエネルギ吸収装置を製造するための液圧成形装置を説明するための断面図である。
エネルギ吸収装置200を製造するための液圧成形装置は、上型370と、下型380とを有する。上型370および下型380は、上下に分割された金型であり、予備成形体300が内側に配置される。上型370および下型380は、キャビティ371,381および凹溝372,382を有する。
キャビティ371,381は、エネルギ吸収装置200の外殻体210の外形形状に対応しており、凹溝372,382は、予備成形体300の凸部352,362に対応している。予備成形体300の凸部352,362は、少なくとも液圧注入口301において、分割面373,383に関し、均等に配置される。
下型380は、液圧成形のための高圧液体(成形媒体)を注入するためのノズル部384および通路385を有する。高圧液体は、例えば水である。ノズル部384は、予備成形体300の開口部363を経由し、予備成形体300の凸部352,362によって形成される空間内部に配置される。通路385は、ノズル部384と液圧発生装置に接続されている高圧ホース386とを連通している。
図10は、図9に示される液圧成形装置に適用される予備形成体の断面図、図11は、図10に示される予備形成体の内挿材の構造を説明するための斜視図、図12は、図11に示される予備形成体の内挿材の正面図、図13は、図11に示される予備形成体の内挿材の背面図、図14は、図10に示される予備形成体の外層材の構造を説明するための斜視図、図15は、図14の線XV−XVに関する断面図、図16は、図14の線XVI−XVIに関する断面図である。
予備成形体300は、補強体220を構成することになる内挿材310と、外殻体210を構成することになる外層材340とを有する。
内挿材310は、重なり合った少なくとも2枚の板材320,330からなり、長手方向に沿って互いに溶接(接合)される内側接合部を有する。板材320,330の溶接は、例えば、レーザ溶接、スロット溶接、プラグ溶接を適用することが可能である。また、接着等の接合方法を適用することも可能である。
板材320,330の幅は、長手方向に沿って漸増しており、内挿材310の端面311の幅W21(図12参照)は、端面311の長手方向逆側に位置する端面312の幅W22(図13参照)より小さい。
内側接合部は、内挿材310の略中央に位置しており、内挿材310の端面311の中央から長手方向に沿って線状に延長し、途中から分岐して、端面311の長手方向逆側に位置する端面312に達する溶接ビード(接合部位)315を有する。つまり、溶接ビード315は、略Y字形状を呈する。なお、溶接ビード315の分岐位置や、分岐後の幅の変化量を、適宜調整することも可能である。なお、符号313,314は、内挿材310の端面311と端面312とを連結している側方端面である。
外層材340は、重なり合った少なくとも2枚の板材350,360からなり、内部の略中央に内挿材310が配置される。板材350,360は、略同一幅であり、縁部が溶接(接合)されており、外層材340の周囲に沿って、溶接ビード345が形成されている。板材350,360の縁部の溶接は、良好な気密性が必要とされるため、例えば、レーザ溶接やアーク溶接が好ましい。また、接着などの他の接合手段を適用することも可能である。
また、内挿材310の側方端面313,314が、外層材340(板材350,360)の内面に溶接(接合)されており、溶接ビード(接合部位)346,347が形成されている。溶接ビード346,347は、内挿材310の側方端面313,314の形状に対応しており、溶接ビード346,347の間の幅は、長手方向に沿って漸増している。内挿材310と外層材340との溶接は、気密性は特に必要とされないため、例えば、プラグ溶接を適用することも可能である。また、他の接合手段を適用することも可能である。
内挿材310が配置されていない外層材340の非補強部351には、液圧成形装置の上型370および下型380の凹溝372,382に対応している凸部352,362が配置されている。凸部352,362は、開口部363を経由して挿入されるノズル部384を配置するために使用されるスペースと、内挿材310が配置されている予備成形体300の内部に液圧を供給するため液圧注入口301を、形成する。
次に、予備成形体300から液圧成形品を得るための液圧成形方法を説明する。
まず、予備成形体300が、上型370と下型380との間に配置され、予備成形体300の開口部363に、下型380のノズル部384が挿入される。そして、上型370および下型380が閉められる。
その後、液圧発生装置は、発生させた高圧液体を、高圧ホース386および通路385を経由し、ノズル部384に供給する。ノズル部384は、予備成形体300の凸部352,362によって形成される空間内部に、高圧液体を注入する。外層材340(板材350,360)の縁部は、良好な気密性を有するように接合され、その全周に渡って溶接ビード345が形成されているため、高圧液体は、予備成形体300から漏出しない。
高圧液体は、さらに、液圧注入口301を経由して、内挿材310(板材320,330)によって仕切られた分割空間に、液圧が供給される。
高圧液体の注入が継続されるに従って、外層材340は、膨出変形し、上型370および下型380の外形形状に沿って、液圧成形される。一方、内挿材310は、外層材340の膨出変形に伴って、展開し、側方端面313,314が、外層材340の内壁を支持することになる。
所定の最高液圧に到達した後で除圧し、上型370を上昇させることで型開きされ、成形品が取り出される。これにより、エネルギ吸収装置200の外殻体210および補強体220が一体的に得られる。
つまり、内挿材310の内側接合部が、補強体220の長手方向に沿って延長する基部221を形成し、内側接合部と側方端面313,314との間の部位が、基部221の側面から分岐して外殻体210の内壁に向かって延長する支持部225〜228を形成する。
また、内側接合部は、長手方向に沿って線状に延長し、途中から分岐する溶接ビード(接合部位)315を有するため、内側接合部によって形成される基部221は、長手方向に沿って漸増する略三角形状となり、基部221の頂点222は、第1端面側に位置し、基部221の底辺223は、前第2端面側に位置する。
さらに、内挿材310は、外層材340の内部の略中央に配置され、内側接合部は、内挿材310の略中央に位置しているため、内側接合部によって形成される基部221は、外殻体210の断面における略中央に位置する。
その後、不要な部位、例えば、液圧注入口301などが配置されている非補強部351の切断などのトリミングが施される。そして、エネルギ吸収部材240が、第1端面211に向かって断面積が漸増する空間232,234に、外殻体210の長手方向に関する約半分の位置まで、充填されることにより、エネルギ吸収装置200が得られる(図5参照)。
図17は、実施の形態2に係る予備形成体の内挿材の変形例を説明するための斜視図である。
本変形例においては、内挿材310の内側接合部が有する溶接ビード315は、2つ形成されており、溶接ビード315の間の幅は、長手方向に沿って漸増している。この場合、内側接合部によって形成される基部221は、膨出変形後において、長手方向に沿って漸増する略台形形状となり、第1端面211においては、補強体220は、略H字状の断面を呈することとなる。
つまり、エネルギ吸収部材のエネルギ吸収性能は、内側接合部(溶接ビード315)の構成を変更することによって、容易に調整可能であり、設計自由度に優れている。
以上のように、実施の形態2は、良好な設計自由度を有し、かつエネルギ吸収性能を有効に活用可能であるエネルギ吸収装置及びその製造方法を提供することが可能である。
図18は、実施の形態3に係るエネルギ吸収装置の斜視図、図19は、図18に示されるエネルギ吸収装置の正面図、図20は、図18に示されるエネルギ吸収装置の背面図、図21は、図18に示されるエネルギ吸収装置の側面図である。
エネルギ吸収装置400は、液圧成形により一体的に形成される中空の外殻体410と、外殻体410の内壁に接合される補強体420とを有する。
外殻体410は、略凹状に屈曲された2枚の板材550,560の側方端部を、長手方向に沿って溶接(接合)することで形成されており、その断面は、長手方向に沿って漸減している。外殻体410は、衝撃エネルギが入力される第1端面411と、第1端面411の反対側に位置する第2端面412とを有する。第1端面411は、車両前端側に配置され、衝突方向に相対している。第2端面412は、車両後端側に配置される。なお、符号545は、板材550,560を接合している溶接ビードである。
補強体420は、略V字状に屈曲された2枚の板材520,530の頂面を相対させて溶接(接合)することで形成されている。板材520,530の頂面は、補強体420の基部421を構成し、頂面から屈曲して延長し、外殻体410の内壁に溶接(接合)される側方部は、支持部425〜428を構成する。板材520,530の頂面は、長手方向に沿って直線的に延長する線形状であり、当該頂面は、側方部との境界に沿って接合されている。
つまり、基部(接合部)421は、外殻体410の断面における略中央に配置され、長手方向に沿って直線的に延長する軸状であり、第1端面411および第2端面412において、補強体420は、略X字状の断面を呈する(図19および図20参照)。
補強体420は、外殻体410の断面を複数の空間431〜434に仕切り、長手方向に沿って延長している。空間431〜434の断面は、外殻体410の断面形状の変化に伴い、長手方向に沿って、漸次変化している。つまり、空間431〜434は、第1端面411に向かって断面積が漸増している。エネルギ吸収部材440は、空間432,434に配置され、外殻体410の長手方向に関する約半分の位置まで、充填される。
したがって、エネルギ吸収装置400においては、衝撃エネルギが第1端面411に入力されると、断面積が漸増する空間432,434に配置されているエネルギ吸収部材440は、補強体420との相互作用により、長手方向のみならず、長手方向以外の方向にも変形することで、エネルギ吸収量が増加する。従来のエネルギ吸収装置と比較して、エネルギ吸収性能を向上させることができる。
図22は、図18に示されるエネルギ吸収装置に係る予備形成体の内挿材の構造を説明するための斜視図、図23は、図22に示される内挿材の正面図、図24は、図22に示される内挿材の背面図、図25は、図18に示されるエネルギ吸収装置に係る予備形成体の外層材の構造を説明するための斜視図、図26は、図25の線XXVI−XXVIに関する断面図、図27は、図25の線XXVII−XXVIIに関する断面図である。
予備成形体500は、補強体420を構成することになる内挿材510と、外殻体410を構成することになる外層材540とを有する。
内挿材510は、重なり合った少なくとも2枚の板材520,530からなり、長手方向に沿って互いに溶接(接合)される内側接合部を有する。板材520,530の幅は、長手方向に沿って漸増しており、内挿材510の端面511の幅W31(図23参照)は、端面511の長手方向逆側に位置する端面512の幅W32(図24参照)より大きい。
内側接合部は、内挿材510の略中央に位置しており、内挿材510の端面511の中央から長手方向に沿って線状に延長し、端面511の長手方向逆側に位置する端面512に達する溶接ビード(接合部位)515を有する。なお、符号513,514は、内挿材510の端面511と端面512とを連結している側方端面である。
外層材540は、重なり合った少なくとも2枚の板材550,560からなり、内部の略中央に内挿材510が配置される。板材550,560は、縁部が接合されており、外層材540の周囲に沿って、溶接ビード545が形成されている。
板材550,560の幅は、長手方向に沿って漸減しており、内挿材510の端面511が位置する部位の幅W41(図26参照)は、端面512が位置する部位の幅W42(図27参照)より大きい。
板材550,560の幅は、長手方向に沿って漸減しており、内挿材510の端面511が位置する部位の幅W41(図26参照)は、端面512が位置する部位の幅W42(図27参照)より大きい。
また、内挿材510の側方端面513,514が、外層材540(板材550,560)の内壁に溶接(接合)されており、溶接ビード(接合部位)546,547が形成されている。溶接ビード546,547は、内挿材510の側方端面513,514の形状に対応しており、溶接ビード546,547の間の幅は、長手方向に沿って漸減している。
内挿材510が配置されていない外層材540の非補強部551には、液圧成形装置の上型および下型の凹溝に対応している凸部552が配置されている。凸部552は、開口部563を経由して挿入されるノズル部を配置するために使用されるスペースと、予備成形体500の内部に液圧を供給するため液圧注入口を、形成する。
予備成形体500は、実施の形態2に係る液圧成形方法と同様に、ノズル部から高圧液体を、予備成形体500の凸部552によって形成される空間内部に注入し、液圧注入口を経由して、内挿材510(板材520,530)によって仕切られた分割空間に、供給する。その結果、外層材540(板材550,560)は、膨出変形し、液圧成形される。一方、内挿材510は、外層材540の膨出変形に伴って、展開し、側方端面513,514が、外層材540の内壁を支持することになる。
所定の最高液圧に到達した後で除圧し、型開きすることで、エネルギ吸収装置400の外殻体410および補強体420が一体となった成形品が取り出される。
つまり、内挿材510の内側接合部が、補強体420の長手方向に沿って延長する基部421を形成し、内側接合部と側方端面513,514との間の部位が、基部421の側面から分岐して外殻体410の内壁に向かって延長する支持部425〜428を形成する。また、内側接合部は、長手方向に沿って線状に延長する溶接ビード(接合部位)515を有するため、内側接合部によって形成される基部421は、長手方向に沿って延長する線形状となる。
つまり、内挿材510の内側接合部が、補強体420の長手方向に沿って延長する基部421を形成し、内側接合部と側方端面513,514との間の部位が、基部421の側面から分岐して外殻体410の内壁に向かって延長する支持部425〜428を形成する。また、内側接合部は、長手方向に沿って線状に延長する溶接ビード(接合部位)515を有するため、内側接合部によって形成される基部421は、長手方向に沿って延長する線形状となる。
さらに、内挿材510は、外層材540の内部の略中央に配置され、内側接合部は、内挿材510の略中央に位置しているため、内側接合部によって形成される基部421は、外殻体410の断面における略中央に位置する。
その後、不要な部位、例えば、液圧注入口541などが配置されている非補強部551の切断などのトリミングが施される。そして、エネルギ吸収部材440が、第1端面411に向かって断面積が漸増する空間432,434に、外殻体410の長手方向に関する約半分の位置まで、充填されることにより、エネルギ吸収装置400が得られる(図18参照)。
以上のように、実施の形態3は、実施の形態2に係るエネルギ吸収装置とエネルギ吸収性能が異なるエネルギ吸収装置およびその製造方法を容易に提供することが可能である。
100・・エネルギ吸収装置、
110・・外殻体、
111・・第1端面、
112・・第2端面、
120・・補強体、
121・・基部、
122・・上底、
123・・下底、
125〜128・・支持部、
131〜134・・空間、
140・・エネルギ吸収部材、
200・・エネルギ吸収装置、
210・・外殻体、
211・・第1端面、
212・・第2端面、
220・・補強体、
221・・基部、
222・・頂点、
223・・底辺、
225〜228・・支持部、
231〜234・・空間、
300・・予備成形体、
301・・液圧注入口、
310・・内挿材、
311・・端面、
312・・端面、
313,314・・側方端面、
315・・溶接ビード、
320,330・・板材、
340・・外層材、
345・・溶接ビード、
346,347・・溶接ビード、
350,360・・板材、
351・・非補強部、
352,362・・凸部、
363・・開口部、
370・・上型、
371,381・・キャビティ、
372,382・・凹溝、
373,383・・分割面、
380・・下型、
384・・ノズル部、
385・・通路、
400・・エネルギ吸収装置、
410・・外殻体、
411・・第1端面、
412・・第2端面、
420・・補強体、
421・・基部、
425〜428・・支持部、
431〜434・・空間、
510・・内挿材、
511・・端面、
512・・端面、
513,514・・側方端面、
515・・溶接ビード、
520,530・・板材、
540・・外層材、
545・・溶接ビード、
546,547・・溶接ビード、
550,560・・板材、
551・・非補強部、
552・・凸部、
563・・開口部5、
W11,W12,W21,W22,W31,W32,W41,W42・・幅。
110・・外殻体、
111・・第1端面、
112・・第2端面、
120・・補強体、
121・・基部、
122・・上底、
123・・下底、
125〜128・・支持部、
131〜134・・空間、
140・・エネルギ吸収部材、
200・・エネルギ吸収装置、
210・・外殻体、
211・・第1端面、
212・・第2端面、
220・・補強体、
221・・基部、
222・・頂点、
223・・底辺、
225〜228・・支持部、
231〜234・・空間、
300・・予備成形体、
301・・液圧注入口、
310・・内挿材、
311・・端面、
312・・端面、
313,314・・側方端面、
315・・溶接ビード、
320,330・・板材、
340・・外層材、
345・・溶接ビード、
346,347・・溶接ビード、
350,360・・板材、
351・・非補強部、
352,362・・凸部、
363・・開口部、
370・・上型、
371,381・・キャビティ、
372,382・・凹溝、
373,383・・分割面、
380・・下型、
384・・ノズル部、
385・・通路、
400・・エネルギ吸収装置、
410・・外殻体、
411・・第1端面、
412・・第2端面、
420・・補強体、
421・・基部、
425〜428・・支持部、
431〜434・・空間、
510・・内挿材、
511・・端面、
512・・端面、
513,514・・側方端面、
515・・溶接ビード、
520,530・・板材、
540・・外層材、
545・・溶接ビード、
546,547・・溶接ビード、
550,560・・板材、
551・・非補強部、
552・・凸部、
563・・開口部5、
W11,W12,W21,W22,W31,W32,W41,W42・・幅。
Claims (17)
- 衝撃エネルギが入力される第1端面と、前記第1端面の反対側に位置する第2端面とを有する中空の外殻体と、
前記外殻体の内壁に接合される補強体と、
衝撃エネルギを吸収するためのエネルギ吸収体とを有し、
前記補強体は、前記外殻体の断面を複数の空間に仕切り、長手方向に沿って延長しており、前記空間の断面は、長手方向に沿って、漸次変化し、
前記エネルギ吸収体は、前記第1端面に向かって断面積が漸増する空間に配置される
ことを特徴とするエネルギ吸収装置。 - 前記補強体は、長手方向に沿って延長する基部と、前記基部の側面から分岐して前記外殻体の内壁に向かって延長する支持部とを有し、
前記支持部は、4方向から前記外殻体の内壁を支持することを特徴とする請求項1に記載のエネルギ吸収装置。 - 前記基部は、長手方向に沿って漸増する略台形形状を有し、前記基部の上底は、前記第1端面側に位置し、前記上底より幅広である下底は、前記第2端面側に位置することを特徴とする請求項2に記載のエネルギ吸収装置。
- 前記基部は、長手方向に沿って漸増する略三角形状を有し、前記基部の頂点は、前記第1端面側に位置し、前記基部の底辺は、前記第2端面側に位置することを特徴とする請求項2に記載のエネルギ吸収装置。
- 前記外殻体の断面は、前記第1端面から前記第2端面に向かって漸減することを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載のエネルギ吸収装置。
- 前記基部は、長手方向に沿って延長する線形状であることを特徴とする請求項5に記載のエネルギ吸収装置。
- 前記基部は、前記外殻体の断面における略中央に位置することを特徴とする請求項2〜6のいずれか1項に記載のエネルギ吸収装置。
- 前記エネルギ吸収体は、多孔質材料からなることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のエネルギ吸収装置。
- 前記多孔質材料は、多孔質金属であることを特徴とする請求項8に記載のエネルギ吸収装置。
- 前記多孔質金属は、発泡アルミニウムであることを特徴とする請求項9に記載のエネルギ吸収装置。
- 衝撃エネルギが入力される第1端面と、前記第1端面の反対側に位置する第2端面とを有する中空の外殻体と、前記外殻体の内壁に接合される補強体と、衝撃エネルギを吸収するためのエネルギ吸収体とを有し、前記補強体は、前記外殻体の断面を複数の空間に仕切り、長手方向に沿って延長しており、前記空間の断面は、長手方向に沿って、漸次変化し、前記エネルギ吸収体とは、前記第1端面に向かって断面積が漸増する空間に配置されているエネルギ吸収装置を製造するための製造方法であって、
重なり合った少なくとも2枚の板材からなり、縁部が互いに接合されている外層材と、前記外層材の内部に配置され、重なり合った少なくとも2枚の板材からなり、長手方向に沿って互いに接合される内側接合部と、前記外層材の内面に接合される側方端面とを有する内挿材とを有する予備成形体を、型締めし、
前記予備成形体の内部に、高圧液体を注入し、膨出変形させ、
前記外層材からなる外殻体と、前記内挿材からなる補強体とを一体成形する
ことを特徴とするエネルギ吸収装置を製造するための製造方法。 - 前記内側接合部は、膨出変形後において、前記補強体の長手方向に沿って延長する基部を形成し、前記内側接合部と側方端面との間の部位が、前記基部の側面から分岐して前記外殻体の内壁に向かって延長する支持部とを形成し、
前記支持部は、4方向から前記外殻体の内壁を支持することを特徴とする請求項11に記載のエネルギ吸収装置を製造するための製造方法。 - 前記内側接合部は、長手方向に沿って線状に延長する2つの接合部位を有し、前記接合部位の間の幅は、長手方向に沿って漸増しており、
膨出変形後において、前記内側接合部によって形成される基部は、長手方向に沿って漸増する略台形形状であり、前記基部の上底は、前記第1端面側に位置し、前記上底より幅広である下底は、前記第2端面側に位置することを特徴とする請求項12に記載のエネルギ吸収装置を製造するための製造方法。 - 前記内側接合部は、長手方向に沿って線状に延長し、途中から分岐する接合部位を有し、
膨出変形後において、前記内側接合部によって形成される基部は、長手方向に沿って漸増する略三角形状であり、前記基部の頂点は、前記第1端面側に位置し、前記基部の底辺は、前記第2端面側に位置することを特徴とする請求項12に記載のエネルギ吸収装置を製造するための製造方法。 - 前記外層材を構成する板材の幅は、漸減しており、
膨出変形後において、前記外層材によって形成される外殻体の断面は、前記第1端面から前記第2端面に向かって漸減することを特徴とする請求項11〜14のいずれか1項に記載のエネルギ吸収装置を製造するための製造方法。 - 前記内側接合部は、長手方向に沿って線状に延長する接合部位を有し、
膨出変形後において、前記内側接合部によって形成される基部は、長手方向に沿って延長する線形状であることを特徴とする請求項15に記載のエネルギ吸収装置を製造するための製造方法。 - 前記内挿材は、前記外層材の内部の略中央に配置され、前記内側接合部は、前記内挿材の略中央に位置しており、
膨出変形後において、前記内側接合部によって形成される基部は、前記外殻体の断面における略中央に位置することを特徴とする請求項12〜16のいずれか1項に記載のエネルギ吸収装置を製造するための製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003315370A JP2005083458A (ja) | 2003-09-08 | 2003-09-08 | エネルギ吸収装置及びその製造方法 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012154475A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-16 | Isuzu Motors Ltd | 衝撃エネルギー吸収体 |
JP2012167787A (ja) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Isuzu Motors Ltd | 衝撃エネルギー吸収体の複合構造及び衝撃エネルギー吸収体 |
-
2003
- 2003-09-08 JP JP2003315370A patent/JP2005083458A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012154475A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-16 | Isuzu Motors Ltd | 衝撃エネルギー吸収体 |
JP2012167787A (ja) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Isuzu Motors Ltd | 衝撃エネルギー吸収体の複合構造及び衝撃エネルギー吸収体 |
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