JP2009030747A - Development structure and impact absorbing device - Google Patents

Development structure and impact absorbing device Download PDF

Info

Publication number
JP2009030747A
JP2009030747A JP2007196692A JP2007196692A JP2009030747A JP 2009030747 A JP2009030747 A JP 2009030747A JP 2007196692 A JP2007196692 A JP 2007196692A JP 2007196692 A JP2007196692 A JP 2007196692A JP 2009030747 A JP2009030747 A JP 2009030747A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
deployment
support frame
collision
rotating
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007196692A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryuji Omote
竜二 表
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Central R&D Labs Inc
Priority to JP2007196692A priority Critical patent/JP2009030747A/en
Priority to PCT/JP2008/063034 priority patent/WO2009016981A1/en
Publication of JP2009030747A publication Critical patent/JP2009030747A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Vibration Dampers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a development structure installed in a planar and narrow portion before developed, to be three-dimensionally developed in a planar shape for effectively absorbing impact energy, and to provide an impact absorbing device for developing the development structure arranged at a collision position to absorb impact energy and absorb (relax) impact in the case of unavoidable collision. <P>SOLUTION: The development structure 10 has a planer shape. In the state where a first development member 14 is laid on a second development member 16, when a rotation part 40 of the second development member 16 is thrust at its reverse face side, the rotation part 40 is rotated while being moved and connection beams 42 are deflected with elastoplastic deformation. When the rotation part 40 and a rotation part 20 are moved to the utmost limits in the thrusting direction, the development of the development structure 10 is completed with a ratchet locked to form a solid crossing structure 12 where a plurality of connection beams 22 and the connection beams 42 cross one another. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、展開構造体及び衝撃吸収装置に係り、特に、平面から立体に展開可能な展開構造体と、衝突位置にある展開構造体を展開させて衝突による衝撃を吸収する衝撃吸収装置と、に関する。   The present invention relates to a deployment structure and an impact absorbing device, and in particular, a deployment structure that can be deployed in a three-dimensional manner from a plane, an impact absorbing device that deploys the deployment structure at the collision position and absorbs the impact caused by the collision, About.

従来、車両の衝突安全構造では、車両の構成部材の変形により衝突エネルギーが吸収され、車両や乗員への衝撃力が緩和されている。例えば、前面衝突であれば、衝突時にフロントボディが壊れて衝突エネルギーを吸収し、乗員への衝撃力が緩和される。このため、車両の構成部材については、衝突エネルギーを効率よく吸収するための構造が種々提案されている(特許文献1)。   Conventionally, in a collision safety structure for a vehicle, collision energy is absorbed by deformation of a component of the vehicle, and an impact force to the vehicle and an occupant is reduced. For example, in the case of a frontal collision, the front body breaks at the time of the collision and absorbs the collision energy, and the impact force on the occupant is alleviated. For this reason, various structures for efficiently absorbing collision energy have been proposed for vehicle components (Patent Document 1).

例えば、特許文献1では、運動変換装置を含む衝撃吸収緩衝装置が提案されている。運動変換装置は、枝状配置要素からなる梁構造を有しており、この梁構造で直線運動(衝撃)を回転運動に変換して、衝撃を吸収・緩衝して衝撃吸収力を向上させている。   For example, Patent Document 1 proposes an impact absorbing buffer device including a motion conversion device. The motion conversion device has a beam structure consisting of branch-like arrangement elements. This beam structure converts linear motion (impact) into rotational motion, absorbs and cushions the impact, and improves the impact absorption capacity. Yes.

また、最近では、歩行者の安全にも配慮がなされている。例えば、ショックアブソーバの粘性抵抗を利用して衝突エネルギーを効率よく吸収し、車両や乗員だけではなく、衝突時に歩行者が受ける衝撃力を緩和する構造も種々提案されている(特許文献2、3)。   Recently, consideration has also been given to the safety of pedestrians. For example, various structures have been proposed in which collision energy is efficiently absorbed by using the viscous resistance of a shock absorber, and not only a vehicle or an occupant but also a shock that a pedestrian receives during a collision (Patent Documents 2 and 3). ).

例えば、特許文献2では、二段バンパ構造を備えた車両用フロントバンパ装置が提案されている。二段バンパ構造は、通常バンパの下側に低位バンパが設けられた構造である。この低位バンパによって、衝突時に歩行者がボンネットへ倒れ込むように仕向けられる。特許文献2の車両用フロントバンパ装置は、低位バンパの位置調節手段と、ショックアブソーバ(油圧シリンダなど)とを備えている。歩行者衝突時には、ショックアブソーバの粘性抵抗を調節すると共に低位バンパの位置を調節して、歩行者の倒れ込みモーメントを最適化している。   For example, Patent Document 2 proposes a vehicle front bumper device having a two-stage bumper structure. The two-stage bumper structure is a structure in which a low-level bumper is usually provided below the bumper. This low bumper directs pedestrians to fall into the hood during a collision. The vehicle front bumper device of Patent Document 2 includes a low-level bumper position adjusting means and a shock absorber (such as a hydraulic cylinder). When a pedestrian collides, the shock absorber's viscous resistance is adjusted and the position of the lower bumper is adjusted to optimize the pedestrian's falling moment.

また、特許文献3では、ショックアブソーバでバンパを支持し、ショックアブソーバの弾性力と減衰力とによりバンパに対する衝撃を緩和する車両の衝撃緩和装置が提案されている。特許文献3の衝撃緩和装置は、ショックアブソーバを自動車用のサスペンションとして実用化されている可変ダンパで構成し、歩行者との衝突時には、可変ダンパの減衰力を弱めてバンパを柔らかくしている。
特開2000−257688号公報 特開2003−260994号公報 特開平10−109605号公報 特表2002−528682号公報
Patent Document 3 proposes an impact mitigation device for a vehicle in which a bumper is supported by a shock absorber and the impact on the bumper is mitigated by the elastic force and damping force of the shock absorber. In the impact mitigation device of Patent Document 3, the shock absorber is configured by a variable damper that is put into practical use as a suspension for an automobile, and when the vehicle collides with a pedestrian, the damping force of the variable damper is weakened to soften the bumper.
JP 2000-257688 A JP 2003-260994 A JP-A-10-109605 JP 2002-528682 A

しかしながら、車両の構成部材に限らず、構成部材の変形により衝突エネルギーを吸収する衝撃吸収構造においては、衝突エネルギーを有効に吸収するためには、構成部材を変形させるための領域を予め確保しておかなければならない、という問題がある。このため、衝撃吸収構造を適用できる用途や範囲が制限され、狭小部には衝突エネルギーを有効に吸収する衝撃吸収構造を設置することができない。   However, in an impact absorption structure that absorbs collision energy by deformation of the component member, not only the vehicle component member, in order to effectively absorb the collision energy, an area for deforming the component member is secured in advance. There is a problem of having to leave. For this reason, the use and range which can apply an impact-absorbing structure are restrict | limited, and the impact-absorbing structure which absorbs collision energy effectively cannot be installed in a narrow part.

例えば、車両の衝突時に客室空間を保全するためには、ボディの一部を変形領域として予め確保しておかなければならない。前面衝突であれば、フロントボディが壊れて衝突エネルギーを有効に吸収できるが、斜め方向や側面方向からの衝突では、薄いサイドボディが壊れても、衝突エネルギーを十分に吸収しきれない可能性がある。また、特許文献1に記載されたように、梁構造を長さ方向に多数積み上げた構造のサイドメンバーを搭載して、前面衝突に対する衝撃吸収力を向上させることはできるが、サイドボディと客室との隙間は狭く、複雑な梁構造を収納することは難しい。このため、斜め方向や側面方向からの衝突には適用できない。   For example, in order to preserve the cabin space in the event of a vehicle collision, a part of the body must be secured in advance as a deformation area. In the case of a frontal collision, the front body breaks and can effectively absorb the collision energy, but in a collision from an oblique direction or a side direction, even if the thin side body breaks, there is a possibility that the collision energy cannot be fully absorbed. is there. In addition, as described in Patent Document 1, it is possible to improve the shock absorption capacity against a frontal collision by mounting a side member having a structure in which a large number of beam structures are stacked in the length direction. The gap is narrow and it is difficult to accommodate complex beam structures. For this reason, it cannot be applied to a collision from an oblique direction or a side surface direction.

また、特許文献2、3のように、ショックアブソーバ(油圧シリンダ等)の粘性抵抗を利用して衝突エネルギーを吸収する衝突吸収構造は、ショックアブソーバを配置するための領域を予め確保しておかなければならない、という問題がある。ショックアブソーバの小型化は困難であり、構成部材の変形より衝突エネルギーを吸収する衝撃吸収構造と同様に、狭小部には設置することができない。また、特定方向からの衝突には対応できるが、任意方向からの衝突に対応することはできない。   In addition, as in Patent Documents 2 and 3, a collision absorbing structure that absorbs collision energy by using the viscous resistance of a shock absorber (hydraulic cylinder or the like) must secure an area for placing the shock absorber in advance. There is a problem that must be. It is difficult to reduce the size of the shock absorber, and it cannot be installed in a narrow portion as in the case of the shock absorbing structure that absorbs collision energy by deformation of the constituent members. Moreover, although it can respond to the collision from a specific direction, it cannot respond to the collision from arbitrary directions.

一方、特許文献4では、衝撃吸収構造の初期形状をコンパクト化する試みとして、展開型の衝撃吸収装置が提案されている。この衝撃吸収装置では、機械的なアクチュエータ手段により圧縮されたビームが展開して、エネルギー吸収構造体を形成する。このため、初期形状が小さい寸法であるのにもかかわらず、展開後は比較的長い「つぶれ長さ」を提供することができる。   On the other hand, Patent Document 4 proposes a deployable shock absorbing device as an attempt to make the initial shape of the shock absorbing structure compact. In this shock absorbing device, a beam compressed by mechanical actuator means expands to form an energy absorbing structure. For this reason, it is possible to provide a relatively long “collapse length” after deployment, despite the small size of the initial shape.

確かに、展開後のエネルギー吸収構造体と比べると、初期形状はよりコンパクトである。しかしながら、アクチュエータ手段の構造は複雑でその小型化や軽量化は困難であり、このアクチュエータ手段や圧縮されたビームを収納するための領域を、予め確保しておかなければならない、という問題が依然として存在する。やはり、狭小部には設置することができない。   Certainly, the initial shape is more compact than the energy absorbing structure after deployment. However, the structure of the actuator means is complicated and it is difficult to reduce the size and weight, and there is still a problem that an area for storing the actuator means and the compressed beam must be secured in advance. To do. After all, it cannot be installed in a narrow part.

本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、本発明の目的は、展開前は平面的で狭小部にも設置することができ、平面から立体に展開して衝突エネルギーを有効に吸収することができる展開構造体を提供することにある。また、本発明の他の目的は、衝突が不可避である場合に、衝突位置に配置された展開構造体を展開させて衝突エネルギーを吸収し、衝撃を吸収(緩和)することができる衝撃吸収装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to have a flat surface before deployment and to be installed in a narrow part. It is in providing the expansion | deployment structure which can be absorbed in. Another object of the present invention is to provide an impact absorbing device capable of absorbing a collision energy by absorbing a collision energy by deploying a deployment structure disposed at the collision position when a collision is unavoidable. Is to provide.

上記目的を達成するために請求項1に記載の展開構造体は、第1支持枠、前記第1支持枠の内側に配置された第1回転部、及び前記第1回転部が前記第1支持枠から離れる方向に移動するときに、前記第1回転部を第1方向に回転させるように、前記第1回転部と前記第1支持枠とを連結する複数の第1連結梁を備え、前記第1回転部が前記第1支持枠から離れた状態に展開可能な第1展開部材と、第2支持枠、前記第2支持枠の内側に配置された第2回転部、及び前記第2回転部が前記第2支持枠から離れる方向に移動するときに、前記第2回転部を前記第1方向とは逆方向の第2方向に回転させるように、前記第2回転部と前記第2支持枠とを連結すると共に、展開時に前記第1連結梁と干渉しないように設けられた複数の第2連結梁を備え、前記第1展開部材と重なるように配置され、前記第2回転部が前記第2支持枠から離れた状態に展開可能な第2展開部材と、前記第1展開部材及び前記第2展開部材が展開されて、前記第1回転部及び前記第2回転部が所定距離だけ移動したときに、前記第1回転部の前記第1方向とは逆方向の回転及び前記第2回転部の前記第2方向とは逆方向の回転を阻止するように、前記第1回転部及び前記第2回転部の各々対向する側に設けられた回転阻止部材と、を含んで構成されたことを特徴としている。   In order to achieve the above object, the unfolded structure according to claim 1 includes a first support frame, a first rotating part disposed inside the first support frame, and the first rotating part being the first support. A plurality of first connecting beams that connect the first rotating part and the first support frame so as to rotate the first rotating part in the first direction when moving away from the frame; A first deployment member that can be deployed in a state in which the first rotation unit is separated from the first support frame, a second support frame, a second rotation unit disposed inside the second support frame, and the second rotation The second rotating part and the second support so that the second rotating part rotates in a second direction opposite to the first direction when the part moves in a direction away from the second support frame. A plurality of second connecting beams provided so as to connect the frame and not to interfere with the first connecting beam during deployment. A second deployment member that is arranged to overlap the first deployment member and that can be deployed in a state in which the second rotating portion is separated from the second support frame, and the first deployment member and the second deployment member. When the first rotating part and the second rotating part move by a predetermined distance, the first rotating part rotates in the direction opposite to the first direction and the second rotating part rotates in the first direction. And a rotation preventing member provided on each of the opposing sides of the first rotating part and the second rotating part so as to prevent rotation in the direction opposite to the two directions. .

上記の展開構造体の第1展開部材では、第1支持枠の内側に配置された第1回転部が、複数の第1連結梁により第1支持枠に連結されている。第1回転部が第1支持枠から離れた展開状態では、複数の第1連結梁は、第1支持枠と第1回転部との間に配置された梁として機能する。これら複数の第1連結梁は、第1回転部が第1支持枠から離れる方向に移動するときに、第1回転部を第1方向に回転させる。   In the first deployment member of the deployment structure described above, the first rotating portion disposed inside the first support frame is coupled to the first support frame by a plurality of first coupling beams. In the unfolded state where the first rotating part is separated from the first support frame, the plurality of first connecting beams function as beams arranged between the first supporting frame and the first rotating part. The plurality of first connecting beams rotate the first rotating part in the first direction when the first rotating part moves in a direction away from the first support frame.

一方、第1展開部材と重なるように配置された第2展開部材では、第2支持枠の内側に配置された第2回転部が、複数の第2連結梁により第2支持枠に連結されている。第2回転部が第2支持枠から離れた展開状態では、複数の第2連結梁は、第2支持枠と第2回転部との間に配置された梁として機能する。これら複数の第2連結梁は、第2回転部が第2支持枠から離れる方向に移動するときに、第2回転部を第2方向に回転させる。   On the other hand, in the second deployment member disposed so as to overlap the first deployment member, the second rotating portion disposed inside the second support frame is coupled to the second support frame by a plurality of second coupling beams. Yes. In the unfolded state in which the second rotating part is separated from the second support frame, the plurality of second connecting beams function as beams arranged between the second support frame and the second rotating part. The plurality of second connecting beams rotate the second rotating part in the second direction when the second rotating part moves in a direction away from the second support frame.

複数の第2連結梁は、第2展開部材の展開時に第1展開部材の第1連結梁と干渉しないように設けられているので、第2展開部材が第1展開部材と重なるように配置された状態で、第1展開部材と第2展開部材とが共に平面から立体に展開して、複数の梁を有する立体交差構造を形成する。   Since the plurality of second connecting beams are provided so as not to interfere with the first connecting beams of the first expanding member when the second expanding member is expanded, the second expanding members are arranged so as to overlap the first expanding member. In this state, both the first deployment member and the second deployment member are developed in a three-dimensional manner from the plane to form a three-dimensional intersection structure having a plurality of beams.

第1展開部材及び第2展開部材が展開されて、第1回転部及び第2回転部が所定距離だけ移動したときに、回転阻止部材により第1回転部の第1方向とは逆方向の回転及び第2回転部の第2方向とは逆方向の回転が阻止され、展開状態(立体交差構造)が固定される。この立体交差構造は、衝撃が加わると、複数の梁の各々が変形して、衝突エネルギーを吸収する。また、立体交差構造は、真正面からの衝突だけではなく、斜め方向からの衝突においても、有効に衝突エネルギーを吸収することができる。   When the first deploying member and the second deploying member are deployed and the first rotating unit and the second rotating unit move by a predetermined distance, the rotation preventing member rotates the first rotating unit in the direction opposite to the first direction. And rotation of the 2nd rotation part in the direction opposite to the 2nd direction is blocked, and a deployment state (steric intersection structure) is fixed. In this three-dimensional intersection structure, when an impact is applied, each of the plurality of beams is deformed to absorb collision energy. Further, the three-dimensional intersection structure can effectively absorb the collision energy not only in the collision from the front but also in the collision from the oblique direction.

このように、上記の展開構造体は、展開により衝突エネルギーを吸収可能な立体交差構造を形成するので、展開前は平面的で狭小部にも設置することができ、平面から立体に展開して、衝突エネルギーを有効に吸収することができる。   In this way, the above-described unfolded structure forms a three-dimensional crossing structure that can absorb collision energy by unfolding. The collision energy can be absorbed effectively.

上記の展開構造体において、少なくとも前記第1連結梁及び前記第2連結梁の各々が、平板状の弾塑性体で形成されていることが好ましい。展開時には、平板状の弾塑性体で形成された連結部は、回転部の移動に追随して撓り、破断することなく支持枠と回転部との間に梁を形成することができる。また、展開後には、立体交差構造に衝撃が加わると、複数の連結梁の各々が弾塑性変形して、衝突エネルギーを吸収することができる。   In the expanded structure, it is preferable that at least each of the first connection beam and the second connection beam is formed of a flat plate-like elastic-plastic material. At the time of unfolding, the connecting portion formed of a flat plate-like elastic-plastic body can bend following the movement of the rotating portion, and can form a beam between the support frame and the rotating portion without breaking. In addition, after the deployment, when an impact is applied to the three-dimensional intersection structure, each of the plurality of connecting beams is elastically plastically deformed and can absorb the collision energy.

前記第1展開部材の前記第1支持枠、前記第1回転部、及び前記複数の第1連結梁が、平板状の弾塑性体で一体に形成されていてもよく、前記第2展開部材の前記第2支持枠、前記第2回転部、及び前記複数の第2連結梁が、平板状の弾塑性体で一体に形成されていてもよい。   The first support frame, the first rotating portion, and the plurality of first connecting beams of the first deployment member may be integrally formed of a flat plate-like elastic-plastic body, and the second deployment member The second support frame, the second rotating portion, and the plurality of second connecting beams may be integrally formed of a flat plate-like elastic-plastic body.

また、立体交差構造中の梁の配置や本数を変えることで、衝突エネルギー吸収量を調整することができる。前記回転阻止部材により逆方向の回転が阻止されたときに、前記第2回転部が前記第2支持枠から離れる方向に移動する距離が最大となるように、前記複数の第1連結梁及び前記複数の第2連結梁が配置されることが好ましい。例えば、前記複数の第1連結梁の各々が前記第1支持枠の内周に沿って配置されると、前記第1連結梁を長くすることができ、展開時のストローク(回転部が押圧方向へ移動する距離)が大きくなって、衝突エネルギーの吸収量が増加する。   Moreover, the amount of collision energy absorption can be adjusted by changing the arrangement and number of beams in the three-dimensional intersection structure. When the rotation preventing member prevents rotation in the reverse direction, the plurality of first connecting beams and the plurality of first connecting beams and the second rotating portion are arranged such that the distance that the second rotating part moves in the direction away from the second support frame is maximized. It is preferable that a plurality of second connection beams are arranged. For example, when each of the plurality of first connection beams is disposed along the inner periphery of the first support frame, the first connection beam can be lengthened, and the stroke during rotation (the rotating portion is in the pressing direction). The distance traveled to) increases and the amount of collision energy absorbed increases.

また、前記第1支持枠の外周形状及び内周形状と前記第1回転部の外周形状とが互いに相似した三角形であると共に、前記内周形状が三角形である第1支持枠の内周の各辺に沿って、3本の前記第1連結梁の各々が配置されることが好ましい。同様に、前記第2支持枠の外周形状及び内周形状と前記第2回転部の外周形状とが互いに相似した三角形であると共に、前記内周形状が三角形である第2支持枠の内周の各辺に沿って、3本の前記第2連結梁の各々が配置されることが好ましい。平面視が三角形の展開構造体は設置部位に隙間なく敷き詰めることができる。また、3本の連結梁で回転部が支持された構造は、遊ぶ連結梁がなく、衝突エネルギーを有効に吸収することができる。   The outer peripheral shape and inner peripheral shape of the first support frame and the outer peripheral shape of the first rotating part are similar triangles, and each inner periphery of the first support frame is triangular. Each of the three first connecting beams is preferably arranged along the side. Similarly, the outer peripheral shape and inner peripheral shape of the second support frame and the outer peripheral shape of the second rotating part are similar triangles, and the inner peripheral shape of the second support frame is a triangle. Each of the three second connecting beams is preferably arranged along each side. The unfolded structure having a triangular plan view can be spread on the installation site without any gaps. In addition, the structure in which the rotating part is supported by the three connecting beams does not have a connecting beam to play, and can effectively absorb the collision energy.

前記3本の第1連結梁の各々は、一端が前記第1支持枠の1つの頂部付近で前記第1支持枠に連結されると共に、他端が前記第1支持枠の前記頂部に隣接する他の頂部付近で前記第1回転部に連結されていることがより好ましい。前記第1連結梁を長くすることができ、展開時のストロークが大きくなって、衝突エネルギーの吸収量が増加する。   Each of the three first connection beams has one end connected to the first support frame near one top of the first support frame and the other end adjacent to the top of the first support frame. More preferably, it is connected to the first rotating part in the vicinity of the other top part. The first connecting beam can be lengthened, the stroke at the time of deployment is increased, and the amount of collision energy absorbed is increased.

また、前記第1回転部及び前記第2回転部のいずれか一方に回転軸を設けると共に他方に該回転軸を受ける軸受けを設けることが好ましい。回転軸と軸受けとを設けることで、前記第1回転部と前記第2回転部とを同軸で回転させることができる。   Moreover, it is preferable that either one of the first rotating part and the second rotating part is provided with a rotating shaft, and the other is provided with a bearing for receiving the rotating shaft. By providing the rotating shaft and the bearing, the first rotating portion and the second rotating portion can be rotated coaxially.

また、前記第1回転部と連結される前記第1連結梁の端部近傍に切り欠きを設けると共に、前記第2回転部と連結される前記第2連結梁の端部近傍に切り欠きを設けることが好ましい。連結梁の端部近傍に切り欠きを設けることで、展開時に連結部の端部が折れ曲がり易くなり、破断することなく回転部の移動に追随し易くなる。   In addition, a notch is provided in the vicinity of the end of the first connecting beam connected to the first rotating part, and a notch is provided in the vicinity of the end of the second connecting beam connected to the second rotating part. It is preferable. By providing a notch in the vicinity of the end portion of the connecting beam, the end portion of the connecting portion is easily bent at the time of deployment, and it is easy to follow the movement of the rotating portion without breaking.

上記目的を達成するために請求項11に記載の衝撃吸収装置は、本発明の展開構造体が平面状に又は並列に複数配列された衝撃吸収部と、衝突物の衝突位置を特定するための情報を取得する情報取得手段と、前記複数配列された展開構造体の各々について個別に設けられ、前記展開構造体の前記第1回転部を前記第1回転部が前記第1支持枠から離れる方向に移動させて前記第1展開部材を展開させると共に、前記展開構造体の前記第2回転部を前記第2回転部が前記第2支持枠から離れる方向に移動させて前記第2展開部材を展開させる複数の展開駆動部と、前記情報取得手段で取得された情報に基づいて、衝突が検知された場合又は衝突が不可避であると予測された場合に、特定された衝突位置に設置された前記展開構造体の前記第1展開部材及び前記第2展開部材を展開させるように、前記複数の展開駆動部を制御する制御部と、を含んで構成されたことを特徴としている。   In order to achieve the above object, an impact absorbing device according to an eleventh aspect of the present invention is directed to an impact absorbing portion in which a plurality of deployment structures of the present invention are arranged in a plane or in parallel, and to specify a collision position of an impact object. Information acquisition means for acquiring information and each of the plurality of deployed structures arranged separately, and the first rotating part of the expanded structure in a direction in which the first rotating part separates from the first support frame To move the second rotating part of the unfolding structure in a direction in which the second rotating part moves away from the second support frame to expand the second expanding member. When a collision is detected or when a collision is predicted to be unavoidable based on the information acquired by the plurality of deployment driving units and the information acquisition unit, the installation is performed at the specified collision position. The first exhibition of unfolded structure As to deploy the member and the second expansion member, it is characterized in that it is configured to include a control unit for controlling said plurality of expansion drive unit.

上記の衝撃吸収装置は、衝撃吸収部に本発明の展開構造体を用いているので、狭小部にも設置することができる。また、複数配列された展開構造体の各々について展開駆動部が個別に設けられており、情報取得手段で取得した衝突物の衝突位置を特定するための情報に基づいて、衝突が検知された場合又は衝突が不可避であると予測された場合に、特定された衝突位置に設置された前記展開構造体の前記第1展開部材及び前記第2展開部材を展開させるように、前記複数の展開駆動部を制御するので、衝突が不可避である場合に、衝突位置に配置された展開構造体を展開させて衝突エネルギーを吸収し、衝撃を吸収(緩和)することができる。   Since the above-described shock absorbing device uses the unfolded structure of the present invention for the shock absorbing portion, it can be installed in a narrow portion. In addition, when the deployment drive unit is individually provided for each of the plurality of deployment structures arranged and a collision is detected based on the information for identifying the collision position of the collision object acquired by the information acquisition unit Alternatively, when the collision is predicted to be unavoidable, the plurality of deployment driving units are configured to deploy the first deployment member and the second deployment member of the deployment structure installed at the identified collision position. Therefore, when a collision is unavoidable, the deployment structure disposed at the collision position can be deployed to absorb the collision energy and absorb (relax) the impact.

上記の衝撃吸収装置において、前記展開駆動部は、エアバック装置を含んで構成することが好ましい。或いは、前記展開駆動部は、気体または液体が封入された袋体を前記展開構造体に押し付けることにより、前記第1回転部及び前記第2回転部を移動させる構成とすることもできる。   In the above-described impact absorbing device, it is preferable that the deployment drive unit includes an airbag device. Or the said expansion | deployment drive part can also be set as the structure which moves the said 1st rotation part and the said 2nd rotation part by pressing the bag body enclosed with gas or the liquid to the said expansion | deployment structure.

以上説明したように本発明の展開構造体は、展開前は平面的で狭小部にも設置することができ、平面から立体に展開して衝突エネルギーを有効に吸収することができる、という効果がある。また、本発明の衝撃吸収装置は、本発明の展開構造体を用いているので、狭小部にも設置することができ、衝突が不可避である場合に、衝突位置に配置された展開構造体を展開させて衝突エネルギーを吸収し、衝撃を吸収(緩和)することができる、という効果がある。   As described above, the unfolded structure of the present invention is flat before being unfolded and can be installed in a narrow portion, and has the effect of being able to effectively absorb collision energy by unfolding from a plane to a solid. is there. In addition, since the shock absorbing device of the present invention uses the unfolded structure of the present invention, it can be installed in a narrow part, and when the collision is unavoidable, the unfolded structure disposed at the collision position is It has the effect that it can be deployed to absorb impact energy and absorb (relax) impact.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<展開構造体>
まず、本発明の実施の形態に係る展開構造体について説明する。
<Expanded structure>
First, a development structure according to an embodiment of the present invention will be described.

(展開前後の展開構造体の外観)
図1は本実施の形態に係る展開構造体10の展開前の外観を示す斜視図である。図2は同じ展開構造体10の展開後の外観を示す斜視図である。図1に示すように、展開前の展開構造体10は、平面視が略正三角形の平面的な形状を有している。この展開構造体10の中央部が裏面側から押圧されると、図2に示すように、平面から立体に展開して後述するラチェットがロックされ、複数の梁が交差する立体交差構造12を形成する。この立体交差構造12に表面側から衝撃が加わると、複数の梁の各々が弾塑性変形して、衝突エネルギーを吸収する。立体交差構造12であるため、真正面からの衝突だけではなく、斜め方向からの衝突においても、有効に衝突エネルギーを吸収することができる。
(Appearance of unfolded structure before and after unfolding)
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a deployment structure 10 according to the present embodiment before deployment. FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of the same unfolded structure 10 after unfolding. As shown in FIG. 1, the unfolded unfolded structure 10 has a planar shape that is a substantially equilateral triangle in plan view. When the central portion of the unfolded structure 10 is pressed from the back side, as shown in FIG. 2, the unfolded structure is expanded from the plane and the ratchet described later is locked to form a three-dimensional intersection structure 12 in which a plurality of beams intersect. To do. When an impact is applied to the three-dimensional intersection structure 12 from the surface side, each of the plurality of beams undergoes elasto-plastic deformation and absorbs collision energy. Because of the three-dimensional intersection structure 12, collision energy can be effectively absorbed not only in a collision from the front but also in a collision from an oblique direction.

(展開構造体の分解構造)
図3は展開構造体10の分解斜視図である。展開構造体10は、平面視が略正三角形の平板状の第1展開部材14と、第1展開部材14と同じ大きさで平面視が略正三角形の平板状の第2展開部材16と、で構成されている。第1展開部材14と第2展開部材16の各々は、金属や樹脂など弾塑性を有する板材(平板状の弾塑性体)で形成されている。正三角形の各頂点に相当する縁部は、角が削られて丸く形成されている。第1展開部材14は、その裏面側が第2展開部材16の表面側と対向するように重ねられる。そして、第1展開部材14の後述する支持枠18と、第2展開部材16の後述する支持枠38とが接合される。これにより、展開構造体10が完成する。
(Exploded structure decomposition structure)
FIG. 3 is an exploded perspective view of the development structure 10. The unfolded structure 10 includes a flat plate-shaped first unfolded member 14 having a substantially equilateral triangle in plan view, a plate-shaped second unfolding member 16 having the same size as the first unfolded member 14 and a substantially equilateral triangle in plan view, It consists of Each of the 1st expansion | deployment member 14 and the 2nd expansion | deployment member 16 is formed with the board | plate material (plate-shaped elastic-plastic body) which has elasticity, such as a metal and resin. Edges corresponding to the vertices of the equilateral triangle are formed with rounded corners. The first deployment member 14 is overlaid so that the back side thereof faces the front side of the second deployment member 16. Then, a support frame 18 described later of the first deployment member 14 and a support frame 38 described later of the second deployment member 16 are joined. Thereby, the expansion | deployment structure 10 is completed.

板材を構成する樹脂材料としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリスチレン(PS)などの汎用樹脂や、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性エラストマーなどを用いることができる。また、繊維強化された複合材料や、金属と繊維材料と樹脂との結合構造体なども、材料として好適である。   Resin materials that make up the plate materials include general-purpose resins such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), and polystyrene (PS), polyester-based thermoplastic elastomers, olefin-based thermoplastic elastomers, and styrene-based resins. A thermoplastic elastomer such as a thermoplastic elastomer can be used. A composite material reinforced with fiber or a bonded structure of a metal, a fiber material, and a resin is also suitable as the material.

また、衝突時に梁がすぐ破断したのでは、衝撃の緩和が不十分となり、破断面が露出する等の不具合を生じる。従って、破断しやすい板材を使用する場合には、表面に補強布や補強テープを貼り付けるなど、第1展開部材14と第2展開部材16の各々を補強部材により補強するが好ましい。補強により脆化や破断を回避しながら、弾塑性変形によって衝突エネルギーを有効に吸収することができる。   In addition, if the beam breaks immediately at the time of collision, the impact will not be sufficiently relaxed, resulting in problems such as exposing the fracture surface. Therefore, when using a plate material that is easily broken, it is preferable to reinforce each of the first deployment member 14 and the second deployment member 16 with a reinforcement member, such as affixing a reinforcing cloth or a reinforcement tape to the surface. While avoiding embrittlement and breakage by reinforcement, collision energy can be effectively absorbed by elastic-plastic deformation.

(第1の展開部材)
図4は第1展開部材14の詳細構成を示す図であり、図4(A)は第1展開部材14を表面側から見たときの平面図であり、図4(B)は裏面側から見たときの斜視図である。第1展開部材14は、外周形状及び内周形状が略正三角形の支持枠18と、支持枠18の内側に設けられた外周形状が略正三角形の回転部20と、支持枠18と回転部20とを連結する複数(この例では3本)の連結梁22と、を備えている。支持枠18と連結梁22とは、各々、所定の幅に形成されている。以下では、支持枠18の幅を「枠幅」、連結梁22の幅を「梁幅」という。
(First deployment member)
4 is a diagram showing a detailed configuration of the first deployment member 14, FIG. 4 (A) is a plan view when the first deployment member 14 is viewed from the front surface side, and FIG. 4 (B) is from the back surface side. It is a perspective view when seen. The first deployment member 14 includes a support frame 18 whose outer peripheral shape and inner peripheral shape are substantially equilateral triangles, a rotating portion 20 whose outer peripheral shape is provided inside the support frame 18, and a support frame 18 and a rotating portion. And a plurality (three in this example) of connecting beams 22 are connected. The support frame 18 and the connecting beam 22 are each formed with a predetermined width. Hereinafter, the width of the support frame 18 is referred to as “frame width”, and the width of the connecting beam 22 is referred to as “beam width”.

また、支持枠18、回転部20、及び複数の連結梁22は、平板状の弾塑性体に所定形状の切り込み24を入れることで、平板状の弾塑性体に一体に形成されている。支持枠18、回転部20、及び連結梁22の厚さは、同じでもよいが、異なっていても良い。例えば、弾塑性変形を容易化するために、回転部20及び連結梁22を、支持枠18より薄く形成することが好ましい。   Further, the support frame 18, the rotating portion 20, and the plurality of connecting beams 22 are integrally formed with the flat plate-like elastic-plastic body by making a predetermined shape of cuts 24 into the flat plate-like elastic-plastic body. The thicknesses of the support frame 18, the rotating unit 20, and the connecting beam 22 may be the same or different. For example, in order to facilitate elastic-plastic deformation, it is preferable to form the rotating portion 20 and the connecting beam 22 thinner than the support frame 18.

切り込み24の各々は、いずれも同じ形状であり、正三角形の中心軸に対し対称な位置に配置されている。本実施の形態では、第1展開部材14に対し、V字状の切り込み24が3つ形成されている。切り込み24の幅は、支持枠18の枠幅や連結梁22の梁幅に比べて狭く、略一定の幅である。以下では、切り込み24の幅を「切込み幅」という。   Each of the cuts 24 has the same shape, and is arranged at a symmetrical position with respect to the center axis of the equilateral triangle. In the present embodiment, three V-shaped cuts 24 are formed in the first deployment member 14. The width of the notch 24 is narrower than the frame width of the support frame 18 and the beam width of the connecting beam 22 and is substantially constant. Hereinafter, the width of the cut 24 is referred to as a “cut width”.

切り込み24の各々は、正三角形の第1展開部材14の3つの頂点のいずれか1つを第1の頂点として、第1の頂点の近傍から始まり、第1の頂点とこれに隣接する第2の頂点とを結ぶ正三角形の一辺に平行に延び、第2の頂点の手前で折れ曲がり、第2の頂点と第3の頂点とを結ぶ正三角形の一辺に平行に延び、第3の頂点の手前で終わる。   Each of the cuts 24 starts from the vicinity of the first vertex with any one of the three vertices of the equilateral triangular first deployment member 14 as the first vertex, and the first vertex and the second adjacent to the first vertex. Extends in parallel to one side of the equilateral triangle connecting the apex of the second, bends in front of the second apex, extends in parallel to one side of the equilateral triangle connecting the second apex and the third apex, and is in front of the third apex. end with.

3つの切り込み24が形成されることで、連結梁22が支持枠18と繋がる3箇所の繋ぎ部26を残して、長尺状の3本の連結梁22が支持枠18から切り離されると共に、連結梁22が回転部20と繋がる3箇所の繋ぎ部28を残して、正三角形の回転部20が連結梁22から切り離される。換言すれば、各々の連結梁22の一端は支持枠18に繋ぎ部26で繋がっており、各々の連結梁22の他端は繋ぎ部28で回転部20に繋がっている。こうして、回転部20は3本の連結梁22により支持枠18に連結されている。   By forming the three cuts 24, the three long connecting beams 22 are separated from the supporting frame 18 while leaving the three connecting portions 26 where the connecting beams 22 are connected to the supporting frame 18, and are connected. The equilateral triangular rotating part 20 is separated from the connecting beam 22, leaving three connecting parts 28 where the beam 22 is connected to the rotating part 20. In other words, one end of each connecting beam 22 is connected to the support frame 18 by the connecting portion 26, and the other end of each connecting beam 22 is connected to the rotating portion 20 by the connecting portion 28. Thus, the rotating part 20 is connected to the support frame 18 by the three connecting beams 22.

第1展開部材14では、連結梁22の長さができるだけ長くなるように、切り込み24を入れることが好ましい。連結梁22が長くなるほど、展開時のストローク(回転部20が押圧方向へ移動する距離)が大きくなる。本実施の形態では、支持枠18の内周のすぐ内側に、正三角形の各辺と平行に連結梁22の各々を配置することで、連結梁22の長さが最も長くなるように設計されている。連結梁22の長さ以外に、支持枠18の枠幅、連結梁22の梁幅、切り込み24の切込み幅、繋ぎ部26、28の幅などを考慮して、切り込み24の形状を設計することが好ましい。   In the first deployment member 14, it is preferable to make a cut 24 so that the length of the connecting beam 22 is as long as possible. As the connecting beam 22 becomes longer, the stroke at the time of deployment (the distance that the rotating part 20 moves in the pressing direction) becomes larger. In the present embodiment, the length of the connecting beam 22 is designed to be the longest by disposing each of the connecting beams 22 in parallel with the sides of the equilateral triangle just inside the inner periphery of the support frame 18. ing. In addition to the length of the connecting beam 22, the shape of the notch 24 should be designed in consideration of the frame width of the support frame 18, the beam width of the connecting beam 22, the notch width of the notch 24, the widths of the connecting portions 26 and 28, etc. Is preferred.

例えば、切り込み24の始点は、支持枠18が所定の枠幅を有するように、第1展開部材14の第1の頂点を形成する2辺の各々から、枠幅分だけ内側に在る位置とすることができる。切り込み24の折れ点(V字の頂点)は、連結梁22及び繋ぎ部26が所定の梁幅を有するように、第2の頂点と第3の頂点とを結ぶ正三角形の一辺から、枠幅、梁幅、及び切り込み幅を足し合わせた分だけ内側に在る位置とすることができる。切り込み24の終点は、回転部20と連結梁22の一端とが梁幅と同じ幅で繋がるように、第3の頂点と第1の頂点とを結ぶ正三角形の一辺から、枠幅、梁幅の2倍の幅、及び切り込み幅の2倍の幅を足し合わせた分だけ内側に在る位置とすることができる。   For example, the starting point of the notch 24 is a position located on the inner side by the frame width from each of the two sides forming the first vertex of the first deployment member 14 so that the support frame 18 has a predetermined frame width. can do. The break point (V-shaped vertex) of the notch 24 is a frame width from one side of an equilateral triangle connecting the second vertex and the third vertex so that the connecting beam 22 and the connecting portion 26 have a predetermined beam width. , The beam width, and the cut width can be set to a position on the inner side by the sum of the width. The end point of the notch 24 is the frame width and beam width from one side of the equilateral triangle connecting the third vertex and the first vertex so that the rotating portion 20 and one end of the connecting beam 22 are connected with the same width as the beam width. It is possible to set the position on the inner side by the sum of two times the width and two times the cut width.

本実施の形態では、3箇所の繋ぎ部28の各々は、3つの切り込み24の折れ点の近くに配置されることになる。このため、各々の繋ぎ部28の縁部は、繋ぎ部28の移動を容易化するために、角が削られて丸く形成されている。また、各々の繋ぎ部28の縁部の連結梁22に近い側には、繋ぎ部28での連結梁22の折れ曲げを容易化するために、V字状の切り欠き30が設けられている。   In the present embodiment, each of the three connecting portions 28 is arranged near the break point of the three cuts 24. For this reason, the edges of each connecting portion 28 are rounded with corners cut away in order to facilitate the movement of the connecting portion 28. Further, a V-shaped notch 30 is provided on the side of the edge of each connecting portion 28 close to the connecting beam 22 in order to facilitate bending of the connecting beam 22 at the connecting portion 28. .

回転部20の中央には、正三角形の回転部20の中心点を通る垂線を軸とする貫通孔32が、所定の直径で円状に形成されている。回転部20の裏面側には、貫通孔32の周囲にラチェット用の凹部34が形成されている。本実施の形態では、貫通孔32を取り囲むように6個の凹部34が等間隔に形成されている。   In the center of the rotating part 20, a through-hole 32 having a perpendicular line passing through the center point of the regular triangular rotating part 20 as an axis is formed in a circular shape with a predetermined diameter. A ratchet recess 34 is formed around the through hole 32 on the back surface side of the rotating portion 20. In the present embodiment, six recesses 34 are formed at equal intervals so as to surround the through hole 32.

支持枠18の裏面側は、第2展開部材16の支持枠38と接合される。支持枠18の裏面側には、接合時の位置合わせを容易化するために、位置合せ用の凹部36が形成されている。本実施の形態では、三角形の第1展開部材14の各頂点の近傍に凹部36が形成され、支持枠18の裏面側には3つの凹部36が形成されている。   The back side of the support frame 18 is joined to the support frame 38 of the second deployment member 16. On the back side of the support frame 18, an alignment recess 36 is formed in order to facilitate alignment during bonding. In the present embodiment, recesses 36 are formed in the vicinity of each apex of the triangular first deployment member 14, and three recesses 36 are formed on the back side of the support frame 18.

(第2の展開部材)
図5は第2展開部材16の詳細構成を示す図であり、図5(A)は第2展開部材16を表面側から見たときの平面図であり、図5(B)は表面側から見たときの斜視図である。第2展開部材16は、外周形状及び内周形状が略正三角形の支持枠38と、支持枠38の内側に設けられた外周形状が略正三角形の回転部40と、支持枠38と回転部40とを連結する複数(この例では3本)の連結梁42と、を備えている。支持枠38と連結梁42とは、各々、所定の幅に形成されている。本実施の形態では、支持枠38の枠幅は、第1展開部材14の支持枠18の枠幅と同じ幅とされ、連結梁42の梁幅は、第1展開部材14の連結梁22の梁幅と同じ幅とされている。
(Second deployment member)
FIG. 5 is a diagram showing a detailed configuration of the second deployment member 16, FIG. 5 (A) is a plan view when the second deployment member 16 is viewed from the surface side, and FIG. 5 (B) is from the surface side. It is a perspective view when seen. The second deployment member 16 includes a support frame 38 whose outer peripheral shape and inner peripheral shape are substantially equilateral triangles, a rotary portion 40 whose outer peripheral shape is provided inside the support frame 38, and a support frame 38 and a rotary portion. And a plurality (three in this example) of connecting beams 42 that connect 40. The support frame 38 and the connecting beam 42 are each formed with a predetermined width. In the present embodiment, the frame width of the support frame 38 is the same as the frame width of the support frame 18 of the first deployment member 14, and the beam width of the connection beam 42 is the same as that of the connection beam 22 of the first deployment member 14. The width is the same as the beam width.

また、支持枠38、回転部40、及び複数の連結梁42は、平板状の弾塑性体に所定形状の切り込み44を入れることで、平板状の弾塑性体に一体に形成されている。支持枠38、回転部40、及び連結梁42の厚さは、同じでもよいが、異なっていても良い。第1展開部材14と同様に、弾塑性変形を容易化するために、回転部40及び連結梁42を、支持枠38より薄く形成することが好ましい。   Moreover, the support frame 38, the rotation part 40, and the some connection beam 42 are integrally formed in the flat plate-shaped elastic-plastic body by making the notch | incision 44 of a predetermined shape in a flat-plate-shaped elastic plastic body. The thicknesses of the support frame 38, the rotating part 40, and the connecting beam 42 may be the same or different. Similar to the first deployment member 14, it is preferable to form the rotating portion 40 and the connecting beam 42 thinner than the support frame 38 in order to facilitate elastic-plastic deformation.

切り込み44の各々は、いずれも同じ形状であり、正三角形の中心軸に対し対称な位置に配置されている。本実施の形態では、第2展開部材16に対し、V字状の切り込み44が3つ形成されている。切り込み44の幅は、支持枠18の枠幅や連結梁22の梁幅に比べて太い部分と細い部分とがある。以下では、太い部分での切り込み44の幅を「最大幅」といい、細い部分での切り込み44の幅を「最小幅」という。   Each of the cuts 44 has the same shape, and is arranged at a symmetrical position with respect to the center axis of the equilateral triangle. In the present embodiment, three V-shaped cuts 44 are formed in the second deployment member 16. The width of the notch 44 has a thicker portion and a thinner portion than the frame width of the support frame 18 and the beam width of the connecting beam 22. Hereinafter, the width of the cut 44 at the thick portion is referred to as “maximum width”, and the width of the cut 44 at the thin portion is referred to as “minimum width”.

切り込み44の各々は、正三角形の第2展開部材16の3つの頂点のいずれか1つを第1の頂点として、第1の頂点の近傍から始まり、第1の頂点とこれに隣接する第2の頂点とを結ぶ正三角形の一辺に平行に延び、第2の頂点の手前で折れ曲がり、第2の頂点と第3の頂点とを結ぶ正三角形の一辺に平行に延び、第3の頂点の手前で終わる。第1展開部材14で、第1の頂点→第2の頂点→第3の頂点を右回りに設定したとすると、第2展開部材16では、第1の頂点→第2の頂点→第3の頂点は左回りに設定される。回転部40を、第1展開部材14の回転部20とは逆回りに回転させるためである。   Each of the cuts 44 starts from the vicinity of the first vertex with any one of the three vertices of the second deployment member 16 having an equilateral triangle as the first vertex, and the second vertex adjacent to the first vertex. Extends in parallel to one side of the equilateral triangle connecting the apex of the second, bends in front of the second apex, extends in parallel to one side of the equilateral triangle connecting the second apex and the third apex, and is in front of the third apex. end with. If the first apex → second apex → third apex is set clockwise in the first deployment member 14, the first apex → second apex → third Vertices are set counterclockwise. This is because the rotating unit 40 is rotated in the reverse direction to the rotating unit 20 of the first deployment member 14.

3つの切り込み44が形成されることで、連結梁42が支持枠38と繋がる3箇所の繋ぎ部46を残して、長尺状の3本の連結梁42が支持枠38から切り離されると共に、連結梁42が回転部40と繋がる3箇所の繋ぎ部48を残して、正三角形の回転部40が連結梁42から切り離される。即ち、各々の連結梁42の一端は支持枠38に繋ぎ部46で繋がっており、各々の連結梁42の他端は回転部40に繋ぎ部48で繋がっている。こうして、回転部40は3本の連結梁42により支持枠38に連結されている。本実施の形態では、繋ぎ部46の幅は、第1展開部材14の繋ぎ部26の幅と同じ幅であり、繋ぎ部48の幅は、第1展開部材14の繋ぎ部28の幅と同じ幅である。   By forming the three cuts 44, the three elongated connecting beams 42 are separated from the support frame 38, leaving three connecting portions 46 where the connecting beams 42 are connected to the support frame 38. The equilateral triangular rotating part 40 is separated from the connecting beam 42, leaving three connecting parts 48 where the beam 42 is connected to the rotating part 40. That is, one end of each connecting beam 42 is connected to the support frame 38 by the connecting portion 46, and the other end of each connecting beam 42 is connected to the rotating portion 40 by the connecting portion 48. Thus, the rotating part 40 is connected to the support frame 38 by the three connecting beams 42. In the present embodiment, the width of the joint portion 46 is the same as the width of the joint portion 26 of the first deployment member 14, and the width of the joint portion 48 is the same as the width of the joint portion 28 of the first deployment member 14. Width.

また、第2展開部材16の連結梁42と第1展開部材14の連結梁22とが、第1展開部材14を第2展開部材16に重ね合わせた状態で、正三角形の同じ辺に平行に配置されているとき、連結梁42の延びる方向(繋ぎ部46から繋ぎ部48に向う方向)は、連結梁22の延びる方向(繋ぎ部26から繋ぎ部28に向う方向)とは、逆向きである(図3参照)。これにより、第2展開部材16の回転部40は、第1展開部材14の回転部20とは逆回りに回転することになる。   Further, the connecting beam 42 of the second expanding member 16 and the connecting beam 22 of the first expanding member 14 are parallel to the same side of the equilateral triangle in a state where the first expanding member 14 is superimposed on the second expanding member 16. When arranged, the direction in which the connecting beam 42 extends (direction from the connecting portion 46 to the connecting portion 48) is opposite to the direction in which the connecting beam 22 extends (direction from the connecting portion 26 to the connecting portion 28). Yes (see FIG. 3). Thereby, the rotation part 40 of the 2nd expansion | deployment member 16 rotates in the reverse direction with respect to the rotation part 20 of the 1st expansion | deployment member 14. FIG.

第2展開部材16では、展開時に、連結梁42と第1展開部材14の回転部20や連結梁22とが互いに干渉せず、回転部40と第1展開部材14の連結梁22とが互いに干渉しないように、切り込み44を入れる。これらの干渉が生じると、展開構造体10の展開が阻害される。また、第1展開部材14と同様に、連結梁42の長さができるだけ長くなるように、切り込み44を入れることが好ましい。連結梁42が長くなるほど、展開時のストロークが大きくなる。本実施の形態では、支持枠38の内周から、梁幅と最小切込み幅の2倍の幅とを足し合わせた分だけ内側に、正三角形の各辺と平行に連結梁42の各々を配置することで、連結梁42の長さが最も長くなるように設計されている。   In the second deployment member 16, the connecting beam 42 and the rotating portion 20 and the connecting beam 22 of the first expanding member 14 do not interfere with each other at the time of deployment, and the rotating portion 40 and the connecting beam 22 of the first expanding member 14 are mutually connected. Cut 44 is made so as not to interfere. When these interferences occur, the deployment of the deployment structure 10 is hindered. Moreover, it is preferable to make the notch 44 so that the length of the connection beam 42 may become as long as possible similarly to the 1st expansion | deployment member 14. FIG. The longer the connecting beam 42, the larger the stroke at the time of deployment. In the present embodiment, each of the connecting beams 42 is arranged in parallel to each side of the equilateral triangle, on the inner side from the inner periphery of the support frame 38 by the amount obtained by adding the beam width and twice the minimum cut width. By doing so, the length of the connecting beam 42 is designed to be the longest.

第1展開部材14と同様に、切り込み44の形状を適宜設計することが好ましい。例えば、切り込み44の始点は、支持枠38が所定の枠幅を有するように、第2展開部材16の頂点を形成する2辺の各々から、枠幅分だけ内側に在る位置とすることができる。切り込み44は、始点から最大幅まで拡がり、最大幅のまま正三角形の一辺に平行に延び、折れ点の手前で点に収束する。切り込み44の折れ点は、連結梁42が所定の梁幅を有するように、第2展開部材16の正三角形の一辺から、枠幅、切り込み44の最大幅、及び梁幅を足し合わせた分だけ内側に在る位置とすることができる。切り込み44は、折れ点から終点まで最小幅で、第2展開部材16の正三角形の一辺に平行に延びる。切り込み44の終点は、回転部40と連結梁42の一端とが梁幅と同じ幅で連続するように、第2展開部材16の正三角形の一辺から、枠幅、切り込み44の最大幅、梁幅の2倍の幅、及び切り込み44の最小幅を足し合わせた分だけ内側に在る位置とすることができる。   As with the first deployment member 14, it is preferable to design the shape of the cut 44 as appropriate. For example, the starting point of the notch 44 may be a position located on the inner side by the frame width from each of the two sides forming the vertex of the second deployment member 16 so that the support frame 38 has a predetermined frame width. it can. The notch 44 extends from the starting point to the maximum width, extends in parallel with one side of the equilateral triangle with the maximum width, and converges to the point before the break point. The break point of the notch 44 is equal to the sum of the frame width, the maximum width of the notch 44, and the beam width from one side of the equilateral triangle of the second deployment member 16 so that the connecting beam 42 has a predetermined beam width. It can be a position on the inside. The notch 44 has a minimum width from the break point to the end point and extends parallel to one side of the regular triangle of the second deployment member 16. The end point of the notch 44 is the frame width, the maximum width of the notch 44, the beam from one side of the equilateral triangle of the second deployment member 16 so that the rotating part 40 and one end of the connecting beam 42 are continuous with the same width as the beam width. It is possible to set a position on the inner side by an amount corresponding to the sum of the double width and the minimum width of the notch 44.

第1展開部材14と同様に、各々の繋ぎ部48の縁部は、繋ぎ部48の移動を容易化するために、角が削られて丸く形成されている。また、各々の繋ぎ部48の縁部の連結梁42に近い側には、繋ぎ部48での連結梁42の折れ曲げを容易化するために、V字状の切り欠き50が設けられている。   As with the first deployment member 14, the edges of each connecting portion 48 are rounded with corners cut away to facilitate the movement of the connecting portion 48. Further, a V-shaped notch 50 is provided on the side of the edge of each connecting portion 48 close to the connecting beam 42 in order to facilitate the bending of the connecting beam 42 at the connecting portion 48. .

回転部40の表面側の中央には、正三角形の回転部40の中心点を通る垂線を軸とする円柱状の凸部52が、所定の直径で形成されている。この円柱状の凸部52は、第1展開部材14を第2展開部材16に重ね合わせた状態で、第1展開部材14の貫通孔32に対し回転可能に嵌め込まれる(図3参照)。即ち、第2展開部材16の円柱状の凸部52が「軸」であり、第1展開部材14の貫通孔32がこの「軸」を受ける「軸受け」として機能し、第1展開部材14の回転部20と第2展開部材16の回転部40とは同軸で回転する。円柱状の凸部52の周囲には、ラチェット用の凸部54が形成されている。本実施の形態では、円柱状の凸部52を取り囲むように3個の凸部54が等間隔に形成されている。   At the center on the surface side of the rotating part 40, a cylindrical convex part 52 having a perpendicular line passing through the center point of the equilateral triangular rotating part 40 is formed with a predetermined diameter. The columnar convex portion 52 is rotatably fitted into the through hole 32 of the first deployment member 14 in a state where the first deployment member 14 is superimposed on the second deployment member 16 (see FIG. 3). That is, the columnar convex portion 52 of the second deployment member 16 is the “shaft”, and the through hole 32 of the first deployment member 14 functions as a “bearing” that receives this “shaft”. The rotating unit 20 and the rotating unit 40 of the second deployment member 16 rotate on the same axis. A ratchet convex portion 54 is formed around the cylindrical convex portion 52. In the present embodiment, three convex portions 54 are formed at equal intervals so as to surround the cylindrical convex portion 52.

また、支持枠38の表面側は、第1展開部材14の支持枠18と接合される。支持枠38の表面側には、接合時の位置合わせを容易化するために、位置合せ用の凸部56が形成されている。本実施の形態では、支持枠38の表面側には、三角形の第2展開部材16の各頂点の近傍に3つの凸部56が形成されている。これら支持枠38の凸部56の各々を、第1展開部材14の支持枠18に設けられた凹部36に嵌め込むことで、支持枠38と第1展開部材14の支持枠18とが上手く重なるように、第1展開部材14と第2展開部材16とが位置合せされる。   Further, the surface side of the support frame 38 is joined to the support frame 18 of the first deployment member 14. On the surface side of the support frame 38, an alignment convex portion 56 is formed in order to facilitate alignment at the time of joining. In the present embodiment, three convex portions 56 are formed on the surface side of the support frame 38 in the vicinity of each vertex of the triangular second deployment member 16. By fitting each of the convex portions 56 of the support frame 38 into the concave portion 36 provided in the support frame 18 of the first deployment member 14, the support frame 38 and the support frame 18 of the first deployment member 14 overlap well. Thus, the first deployment member 14 and the second deployment member 16 are aligned.

(ラチェット機構)
展開構造体10は、平面から立体に展開してラチェットがロックされ、複数の梁が交差する立体交差構造12を形成する。ラチェットは動作方向を一方に制限するために用いられる機構である。ここで展開構造体10のラチェット機構について説明する。図6(A)は第1展開部材14の回転部20を表面側から見たときの平面図であり、図6(B)は第2展開部材16の回転部40を表面側から見たときの平面図である。また、図6(C)及び(D)はラチェットがロックされる様子を示す斜視図である。
(Ratchet mechanism)
The unfolded structure 10 is unfolded from a plane to form a three-dimensionally intersecting structure 12 in which a ratchet is locked and a plurality of beams intersect. A ratchet is a mechanism used to limit the direction of movement to one side. Here, the ratchet mechanism of the deployment structure 10 will be described. 6A is a plan view of the rotating portion 20 of the first deployment member 14 as viewed from the front surface side, and FIG. 6B is a view of the rotating portion 40 of the second deployment member 16 as viewed from the surface side. FIG. FIGS. 6C and 6D are perspective views showing how the ratchet is locked.

上述した通り、第1展開部材14の回転部20の裏面側には、貫通孔32を取り囲むようにラチェット用の凹部34が形成されている。回転部20は裏面側から押圧されると、回転軸Aに対して左回りに回転する。回転部20の回転に伴い凹部34も移動する。一方、第2展開部材16の回転部40の表面側には、円柱状の凸部52を取り囲むようにラチェット用の凸部54が形成されている。回転部40は裏面側から押圧されると、同じ回転軸Aに対して右回りに回転する。回転部40の回転に伴い凸部54も移動する。   As described above, the ratchet recess 34 is formed on the back surface side of the rotating portion 20 of the first deployment member 14 so as to surround the through hole 32. When the rotating unit 20 is pressed from the back side, the rotating unit 20 rotates counterclockwise with respect to the rotation axis A. As the rotating part 20 rotates, the concave part 34 also moves. On the other hand, a ratchet convex portion 54 is formed on the surface side of the rotating portion 40 of the second deployment member 16 so as to surround the cylindrical convex portion 52. When the rotating unit 40 is pressed from the back side, the rotating unit 40 rotates clockwise with respect to the same rotation axis A. The convex part 54 moves with the rotation of the rotating part 40.

ラチェット用の凸部54は、図6(C)に示すように、傾斜面を備えた「爪」状に形成されている。ラチェット用の凹部34は、凸部54と嵌合するように、底部に傾斜面を備えた形状に形成されている。第1展開部材14が第2展開部材16に重ね合わされた状態で、回転部20及び回転部40が裏面側から押圧されて、回転部40と回転部20とが互いに逆回りに回転する。このとき回転部40の凸部54が、回転部20の凹部34に対し、矢印A方向に相対的に移動する。   The ratchet convex portion 54 is formed in a “claw” shape having an inclined surface, as shown in FIG. The ratchet recess 34 is formed in a shape having an inclined surface at the bottom so as to be fitted to the projection 54. In a state where the first deployment member 14 is superimposed on the second deployment member 16, the rotating unit 20 and the rotating unit 40 are pressed from the back side, and the rotating unit 40 and the rotating unit 20 rotate in the opposite directions. At this time, the convex portion 54 of the rotating portion 40 moves relative to the concave portion 34 of the rotating portion 20 in the arrow A direction.

回転部40の凸部54は、回転により回転部20の凹部34に嵌まり込む。凹部34に嵌まり込んだ凸部54は、矢印A方向に相対的に移動する場合には、凹部34の傾斜面に沿って凹部34から抜け出すことができる。一方、矢印A方向とは逆の矢印B方向に移動しようとしても、爪が引っ掛かって凹部34からは抜け出せない。これにより、回転方向は一方向に制限される。   The convex part 54 of the rotating part 40 is fitted into the concave part 34 of the rotating part 20 by rotation. When the convex portion 54 fitted in the concave portion 34 moves relatively in the direction of arrow A, the convex portion 54 can escape from the concave portion 34 along the inclined surface of the concave portion 34. On the other hand, even if an attempt is made to move in the direction of the arrow B opposite to the direction of the arrow A, the claw is caught and cannot be removed from the recess 34. Thereby, the rotation direction is limited to one direction.

回転部20は連結梁22により支持枠18に連結され、回転部40は連結梁42により支持枠38に連結されているので、回転部20及び回転部40が回転軸Aに沿って移動し、各々の支持枠から離れるに従い、回転部を引き戻す方向、即ち、押圧による回転を止める方向に力が働くことになる。しかしながら、上述した通り、回転方向は一方向に制限されているので、回転部を引き戻すことはできない。従って、回転部40と回転部20とが所定角度まで回転した位置で、凸部54と凹部34とは互いに嵌合状態から抜け出せなくなり、ラチェットがロックされる。   Since the rotating part 20 is connected to the support frame 18 by the connecting beam 22, and the rotating part 40 is connected to the support frame 38 by the connecting beam 42, the rotating part 20 and the rotating part 40 move along the rotation axis A, As the distance from each support frame increases, a force acts in a direction in which the rotating portion is pulled back, that is, in a direction in which rotation due to pressing is stopped. However, as described above, since the rotation direction is limited to one direction, the rotating unit cannot be pulled back. Therefore, at the position where the rotating part 40 and the rotating part 20 are rotated to a predetermined angle, the convex part 54 and the concave part 34 cannot come out of the fitted state, and the ratchet is locked.

(展開挙動)
図7(A)〜(C)は展開構造体10の展開挙動を説明するための平面図であり、図8(A)〜(C)は展開構造体10の展開挙動を説明するための斜視図である。いずれの図も、第1展開部材14が第2展開部材16に重ね合わされた状態(展開構造体10)を、裏面側から見ている。
(Deployment behavior)
7A to 7C are plan views for explaining the deployment behavior of the deployment structure 10, and FIGS. 8A to 8C are perspective views for explaining the deployment behavior of the deployment structure 10. FIG. In any of the figures, the state where the first deployment member 14 is superimposed on the second deployment member 16 (deployment structure 10) is viewed from the back side.

図7(A)及び図8(A)は展開前の展開構造体10の状態を示す。展開前の展開構造体10は、平面視が略正三角形の平面的な形状を有している。   FIGS. 7A and 8A show the state of the unfolded structure 10 before unfolding. The unfolded structure 10 before unfolding has a planar shape that is a substantially equilateral triangle in plan view.

図7(B)及び図8(B)は展開途中の状態を示す。第1展開部材14を第2展開部材16に重ね合わせた状態で、第2展開部材16の回転部40が裏面側から押圧されると、回転部40が回転軸Aに沿って押圧された方向に移動しながら、回転軸Aの周りに回転する。裏面側から見ると、点線で図示したように、回転部40は回転軸Aの周りに左回りに回転する。更に、回転部40により第1展開部材14の回転部20が裏面側から押圧されて、回転部20が回転軸Aに沿って押圧された方向に移動しながら、同軸で回転する。裏面側から見ると、実線で図示したように、回転部20は回転軸Aの周りに右回りに回転する。   FIG. 7B and FIG. 8B show a state during development. When the rotating portion 40 of the second expanding member 16 is pressed from the back side in a state where the first expanding member 14 is superimposed on the second expanding member 16, the direction in which the rotating portion 40 is pressed along the rotation axis A It rotates around the rotation axis A while moving to. When viewed from the back side, the rotating unit 40 rotates counterclockwise around the rotation axis A as illustrated by the dotted line. Further, the rotating portion 20 of the first deployment member 14 is pressed from the back surface side by the rotating portion 40, and the rotating portion 20 rotates coaxially while moving in the direction pressed along the rotation axis A. When viewed from the back side, the rotating unit 20 rotates clockwise around the rotation axis A as illustrated by the solid line.

第2展開部材16では、回転部40の移動に伴い、弾塑性変形によって連結梁42の両端部が撓み始める。特に、連結梁42が支持枠38に繋がる繋ぎ部46と、連結梁42が回転部40に繋がる繋ぎ部48とが、弾塑性変形により湾曲する。第1展開部材14でも同様に、回転部20の移動に伴い、弾塑性変形によって連結梁22の両端部が撓み始める。特に、連結梁22が支持枠18に繋がる繋ぎ部26と、連結梁22が回転部20に繋がる繋ぎ部28とが、弾塑性変形により湾曲する。   In the second deployment member 16, both ends of the connecting beam 42 begin to bend due to elastic-plastic deformation as the rotating portion 40 moves. In particular, the connecting portion 46 where the connecting beam 42 is connected to the support frame 38 and the connecting portion 48 where the connecting beam 42 is connected to the rotating portion 40 are curved by elastic-plastic deformation. Similarly, in the first developing member 14, both ends of the connecting beam 22 begin to bend due to elastic-plastic deformation as the rotating portion 20 moves. In particular, the connecting portion 26 where the connecting beam 22 is connected to the support frame 18 and the connecting portion 28 where the connecting beam 22 is connected to the rotating portion 20 are curved by elastic-plastic deformation.

図7(C)及び図8(C)は展開後(展開完了時)の状態を示す。回転部40と回転部20とが回転軸Aに沿って押圧された方向に限界まで移動すると、回転部40と回転部20とが所定角度まで回転した位置でラチェットがロックされ、展開構造体10の展開が完了する。この例では、回転部40と回転部20とが互いに約45度ずつ逆方向に回転した位置で展開が完了している。これにより、連結梁22と連結梁42の複数の梁を有する立体交差構造12が形成される。この例では、3本の連結梁22と3本の連結梁42の合計6本の梁を有する立体交差構造12が形成される。   FIGS. 7C and 8C show a state after development (when development is completed). When the rotating unit 40 and the rotating unit 20 move to the limit in the direction pressed along the rotation axis A, the ratchet is locked at the position where the rotating unit 40 and the rotating unit 20 have rotated to a predetermined angle, and the unfolded structure 10. Deployment is complete. In this example, the deployment is completed at a position where the rotating unit 40 and the rotating unit 20 are rotated in the opposite directions by about 45 degrees. Thereby, the three-dimensional intersection structure 12 having a plurality of beams of the connecting beam 22 and the connecting beam 42 is formed. In this example, the three-dimensional intersection structure 12 having a total of six beams including three connecting beams 22 and three connecting beams 42 is formed.

第2展開部材16では、回転部40の更なる移動に伴い、弾塑性変形により連結梁42が更に撓む。特に、繋ぎ部46は大幅に湾曲し、繋ぎ部48は切り欠き50の近くで折れ曲がっている。第1展開部材14でも同様に、回転部20の更なる移動に伴い、弾塑性変形により連結梁22が更に撓む。繋ぎ部26は大幅に湾曲し、繋ぎ部28は切り欠き30の近くで折れ曲がっている。   In the 2nd expansion | deployment member 16, the connection beam 42 further bends by elastic-plastic deformation with the further movement of the rotation part 40. FIG. In particular, the connecting portion 46 is significantly curved, and the connecting portion 48 is bent near the notch 50. Similarly, in the first deployment member 14, the connecting beam 22 is further bent due to elastic-plastic deformation as the rotating portion 20 further moves. The connecting portion 26 is greatly curved, and the connecting portion 28 is bent near the notch 30.

(展開時の衝撃吸収能力)
上記の立体交差構造12の衝撃吸収能力を、以下に示す衝突実験により検証した。
まず、立体交差構造12の試作品を作製した。図9は試作品を形成するのに用いた第1展開部材14の設計図である。図9(A)は第1展開部材14を表面側から見た平面図であり、図9(B)は図9(A)の対称軸に沿った断面図である。図10は試作品を形成するのに用いた第2展開部材16の設計図である。図10(A)は第2展開部材16を表面側から見た平面図であり、図10(B)は図10(A)の対称軸に沿った断面図である。
(Shock absorbing capacity during deployment)
The impact absorbing ability of the three-dimensional intersection structure 12 was verified by a collision experiment shown below.
First, a prototype of the three-dimensional intersection structure 12 was produced. FIG. 9 is a design diagram of the first developing member 14 used for forming the prototype. FIG. 9A is a plan view of the first deployment member 14 viewed from the surface side, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the symmetry axis of FIG. 9A. FIG. 10 is a design diagram of the second developing member 16 used for forming the prototype. FIG. 10A is a plan view of the second deployment member 16 as viewed from the surface side, and FIG. 10B is a cross-sectional view taken along the axis of symmetry of FIG.

記載された数値の単位は、いずれもmm(ミリメートル)である。概説すると、第1展開部材14及び第2展開部材16の各々は、外周形状が一辺の長さが約9cmの正三角形である。支持枠の厚さは3mmであり、回転部及び連結梁の厚さは1mmである。第1展開部材14及び第2展開部材16はABS樹脂(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂)からなり、支持枠、回転部及び連結梁は一体に形成されている。図9に示す第1展開部材14と、図10に示す第2展開部材16とを重ね合わせて、上記の展開構造体10を作製した。この展開構造体10の中央部を裏面側から押圧し、ラチェットがロックするまで展開して、立体交差構造12の試作品を得た。立体交差構造12のストローク(展開距離)は約3.5cmだった。   The unit of the described numerical value is mm (millimeter). In general, each of the first deployment member 14 and the second deployment member 16 is an equilateral triangle having an outer peripheral shape with a side length of about 9 cm. The thickness of the support frame is 3 mm, and the thickness of the rotating part and the connecting beam is 1 mm. The first deployment member 14 and the second deployment member 16 are made of ABS resin (acrylonitrile / butadiene / styrene resin), and the support frame, the rotating portion, and the connecting beam are integrally formed. The first development member 14 shown in FIG. 9 and the second development member 16 shown in FIG. 10 were overlapped to produce the development structure 10 described above. The center part of the unfolded structure 10 was pressed from the back side and unfolded until the ratchet was locked, and a prototype of the three-dimensional intersection structure 12 was obtained. The stroke (deployment distance) of the three-dimensional intersection structure 12 was about 3.5 cm.

図11は衝突実験の方法を示す概略図である。試作された立体交差構造12を取り付けた台車60を剛壁面62に衝突させて、台車が受ける加速度の変化を計測した。L字型の荷台64を備えた台車60を用い、試作された立体交差構造12を荷台64の背面66に取り付けた状態で、台車60を矢印C方向に1.7m/s(メートル/秒)の速度で移動させ、剛壁面62に衝突させた。   FIG. 11 is a schematic diagram showing a method of a collision experiment. A cart 60 with the prototype three-dimensional intersection structure 12 attached thereto was caused to collide with the rigid wall surface 62, and a change in acceleration received by the cart was measured. Using the cart 60 provided with the L-shaped loading platform 64, with the prototype three-dimensional intersection structure 12 attached to the rear surface 66 of the loading platform 64, the cart 60 is 1.7 m / s (meter / second) in the direction of arrow C. And collided with the rigid wall surface 62.

図12(A)は立体交差構造12を取り付けていない台車60が受ける加速度の変化を表すグラフであり、図12(B)は立体交差構造12を取り付けた台車60が受ける加速度の変化を表すグラフである。縦軸は加速度を表し、その単位はGである。なお、1Gは9.80665m/sに換算される。横軸は時間を表し、その単位はms(ミリ秒)ある。 FIG. 12A is a graph showing a change in acceleration received by the cart 60 to which the solid intersection structure 12 is not attached, and FIG. 12B is a graph showing a change in acceleration received by the cart 60 having the solid intersection structure 12 attached thereto. It is. The vertical axis represents acceleration, and its unit is G. 1G is converted to 9.80665 m / s 2 . The horizontal axis represents time, and its unit is ms (millisecond).

図12(A)に示すように、立体交差構造12を取り付けていない台車60では、衝突時に台車60が受ける加速度が急激に変化(減速)した。衝突から僅か10msの間に、加速度が62Gも変化した。これは台車が受けた衝撃の大きさを表す。一方、図12(B)に示すように、立体交差構造12を取り付けた台車60では、衝突時に台車60が受ける加速度に急激な変化は見られず、加速度の最大値も低下した。衝突から40msの間に、加速度は18Gしか変化しなかった。衝突エネルギーはゆっくりと吸収され、台車60が受ける衝撃力は大幅に緩和されたのである。同様に、被衝突物(剛壁面62)が受ける反力も緩和される。   As shown in FIG. 12 (A), in the trolley 60 to which the three-dimensional intersection structure 12 is not attached, the acceleration received by the trolley 60 at the time of collision suddenly changed (decelerated). In just 10ms after the collision, the acceleration changed by 62G. This represents the magnitude of the impact received by the carriage. On the other hand, as shown in FIG. 12 (B), in the cart 60 to which the three-dimensional intersection structure 12 is attached, the acceleration received by the cart 60 at the time of collision did not change rapidly, and the maximum value of the acceleration also decreased. During the 40 ms from the impact, the acceleration changed only 18G. The collision energy was absorbed slowly, and the impact force received by the carriage 60 was greatly reduced. Similarly, the reaction force received by the collision object (the rigid wall surface 62) is also reduced.

図13(A)〜(I)は衝突実験を撮影した高速度ビデオカメラ画像である。画像は2ms間隔で撮影されたものである。図13(A)は衝突時の画像、図13(B)は衝突から2ms後の画像、図13(C)は衝突から4ms後の画像、図13(D)は衝突から6ms後の画像、図13(E)は衝突から8ms後の画像、図13(F)は衝突から10ms後の画像、図13(G)は衝突から12ms後の画像、図13(H)は衝突から14ms後の画像、図13(I)は衝突から16ms後の画像である。これらの画像から、衝突から16msまでの間に、試作された立体交差構造12の複数の梁の各々が、中央部分で弾塑性変形して撓み、最終的には一部の梁が屈曲して、衝突エネルギーを吸収していることが分かる。   13A to 13I are high-speed video camera images obtained by shooting the collision experiment. Images are taken at intervals of 2 ms. 13A is an image at the time of collision, FIG. 13B is an image 2 ms after the collision, FIG. 13C is an image 4 ms after the collision, FIG. 13D is an image 6 ms after the collision, 13E is an image 8 ms after the collision, FIG. 13F is an image 10 ms after the collision, FIG. 13G is an image 12 ms after the collision, and FIG. 13H is 14 ms after the collision. An image, FIG. 13 (I), is an image 16 ms after the collision. From these images, each of the plurality of beams of the prototype three-dimensional intersection structure 12 is elasto-plastically deformed and bent at the central portion between the collision and 16 ms, and finally some of the beams are bent. It can be seen that the collision energy is absorbed.

<衝撃吸収装置>
次に、本発明の実施の形態に係る衝撃吸収装置の概略構成を説明する。この衝撃吸収装置では、衝突を検知したとき(衝突が不可避と予測されたときを含む)に、上記の展開構造体10(図1等参照)を展開させて、複数の梁を有する立体交差構造12を形成し、衝突エネルギーを吸収する「衝撃吸収構造」を用いる。まず、この衝撃吸収構造について説明する。
<Shock absorber>
Next, a schematic configuration of the shock absorbing device according to the embodiment of the present invention will be described. In this shock absorbing device, when a collision is detected (including when a collision is predicted to be unavoidable), the above-described unfolded structure 10 (see FIG. 1 and the like) is expanded to form a three-dimensional intersection structure having a plurality of beams. 12 is used, and an “impact absorbing structure” that absorbs collision energy is used. First, this shock absorbing structure will be described.

(衝撃吸収構造)
図14は展開構造体10を備えた衝撃吸収構造70の分解斜視図である。衝撃吸収構造70は、第1展開部材14及び第2展開部材16からなる展開構造体10と、エアバックの作動により展開構造体10の中央部を裏面側から押圧して、展開構造体10を展開させる展開駆動部72と、で構成されている。展開駆動部72は、外周形状及び内周形状が第1展開部材14及び第2展開部材と同じ形状(略正三角形)の支持枠74と、支持枠74の内側に取付けられたエアバック装置76と、を備えている。
(Shock absorbing structure)
FIG. 14 is an exploded perspective view of the shock absorbing structure 70 provided with the deployment structure 10. The shock absorbing structure 70 presses the deployment structure 10 including the first deployment member 14 and the second deployment member 16 and the central portion of the deployment structure 10 from the back side by the operation of the airbag, thereby And an unfolding drive unit 72 for unfolding. The deployment drive unit 72 includes a support frame 74 having an outer circumferential shape and an inner circumferential shape that are the same shape (substantially equilateral triangle) as the first deployment member 14 and the second deployment member, and an airbag device 76 attached to the inside of the support frame 74. And.

展開駆動部72は、エアバックが飛び出す表面側が第2展開部材16の裏面側と対向するように重ね合わされる。支持枠74の表面側には、接合時の位置合わせを容易化するために、位置合せ用の凸部78が形成されている。なお、第2展開部材16の裏面側の対応する位置には、凸部78と嵌合する凹部(図示せず)が設けられている。そして、展開駆動部72の支持枠74と、第2展開部材16の支持枠38とが、位置合わせされて接合される。これにより、衝撃吸収構造70が完成する。   The deployment drive unit 72 is overlaid so that the front surface side from which the airbag protrudes faces the back surface side of the second deployment member 16. On the surface side of the support frame 74, an alignment projection 78 is formed in order to facilitate alignment during bonding. A concave portion (not shown) that fits the convex portion 78 is provided at a corresponding position on the back surface side of the second deployment member 16. Then, the support frame 74 of the deployment drive unit 72 and the support frame 38 of the second deployment member 16 are aligned and joined. Thereby, the shock absorbing structure 70 is completed.

図15(A)はエアバック装置76の構造を示す断面図であり、図15(B)はエアバック装置76が作動した状態を示す概略図である。エアバック装置76は、ガスを瞬時に発生させるインフレータ80と、インフレータ80から送り込まれたガスにより瞬時に膨らむバック(袋体)82と、を備えている。エアバック装置76が動作する前は、バック82は、第2展開部材16と展開駆動部72との間に、折り畳まれて収納されている。衝突が検知されると、インフレータ80に駆動信号が入力されて(点火電流がONになり)、バック82にガスが送り込まれ、バック82が瞬時に膨張する。   FIG. 15A is a cross-sectional view showing the structure of the airbag apparatus 76, and FIG. 15B is a schematic view showing a state in which the airbag apparatus 76 is activated. The air bag device 76 includes an inflator 80 that instantaneously generates gas and a bag (bag body) 82 that instantly inflates due to the gas sent from the inflator 80. Before the airbag device 76 operates, the bag 82 is folded and stored between the second deployment member 16 and the deployment drive unit 72. When a collision is detected, a drive signal is input to the inflator 80 (ignition current is turned on), gas is sent to the back 82, and the back 82 is instantly expanded.

(衝撃吸収動作)
図16(A)〜(D)は衝撃吸収構造70が衝突エネルギーを吸収する動作を説明するための側面図である。この側面図では衝撃吸収構造70を、正三角形の一辺の側から見ている。
(Shock absorbing operation)
FIGS. 16A to 16D are side views for explaining the operation of the shock absorbing structure 70 absorbing the collision energy. In this side view, the shock absorbing structure 70 is viewed from one side of the equilateral triangle.

図16(A)は衝突が検知される前(展開前)の衝撃吸収構造70の状態を示す。衝撃吸収構造70は、第1展開部材14、第2展開部材16、及び展開駆動部72をこの順に重ね合わせて構成されており、平面的な形状を有している。立体交差構造12が形成される第1展開部材14側が表面側であり、展開駆動部72側が裏面側である。衝撃吸収構造70は、裏面側を設置面に向けて設置される。   FIG. 16A shows the state of the shock absorbing structure 70 before a collision is detected (before deployment). The shock absorbing structure 70 is configured by superimposing the first deployment member 14, the second deployment member 16, and the deployment drive unit 72 in this order, and has a planar shape. The first deployment member 14 side on which the three-dimensional intersection structure 12 is formed is the front surface side, and the deployment drive unit 72 side is the back surface side. The shock absorbing structure 70 is installed with the back side facing the installation surface.

図16(B)は衝突が検知された直後(展開完了時)の衝撃吸収構造70の状態を示す。衝突が検知されると、インフレータ80に駆動信号が入力されて、バック82にガスが送り込まれ、バック82が瞬時に膨張する。膨張したバック82により、第1展開部材14の回転部20と、第2展開部材16の回転部40とが表面側に押圧される。回転部20と回転部40とは、押圧された方向に移動しながら同軸で逆回りに回転する。回転部40と回転部20の各々が所定角度まで回転した位置で、ラチェットがロックされ、展開が完了する。   FIG. 16B shows the state of the shock absorbing structure 70 immediately after the collision is detected (when the deployment is completed). When a collision is detected, a drive signal is input to the inflator 80, gas is sent to the back 82, and the back 82 is instantaneously expanded. The swollen back 82 presses the rotating portion 20 of the first deploying member 14 and the rotating portion 40 of the second deploying member 16 toward the surface side. The rotating part 20 and the rotating part 40 rotate in the reverse direction on the same axis while moving in the pressed direction. The ratchet is locked at a position where each of the rotating unit 40 and the rotating unit 20 is rotated to a predetermined angle, and the deployment is completed.

上述した通り、第1展開部材14の連結梁22と第2展開部材16の連結梁42とは、各々の両端部が弾塑性変形により撓む。即ち、第1展開部材14の繋ぎ部26と、第2展開部材16の繋ぎ部46とは大幅に湾曲する。また、第1展開部材14の繋ぎ部28は切り欠き30の近くで折れ曲がり、第2展開部材16の繋ぎ部48は切り欠き50の近くで折れ曲がる。これにより、連結梁22と連結梁42の複数の梁が交差する立体交差構造12が形成される。   As described above, both ends of the connecting beam 22 of the first developing member 14 and the connecting beam 42 of the second developing member 16 are bent by elastic-plastic deformation. That is, the connecting portion 26 of the first developing member 14 and the connecting portion 46 of the second developing member 16 are significantly curved. Further, the connecting portion 28 of the first developing member 14 is bent near the notch 30, and the connecting portion 48 of the second expanding member 16 is bent near the notch 50. Thereby, the three-dimensional intersection structure 12 in which a plurality of beams of the connecting beam 22 and the connecting beam 42 intersect is formed.

図16(C)は展開が完了した後(展開後)の衝撃吸収構造70の状態を示す。展開が完了すると、バック82からガスが抜け、バック82はしぼむ。バック82がしぼんでも、ラチェットがロックされているので、立体交差構造12は維持される。   FIG. 16C shows the state of the shock absorbing structure 70 after the deployment is completed (after deployment). When the expansion is completed, the gas is released from the bag 82, and the bag 82 is deflated. Even if the back 82 is squeezed, the three-dimensional intersection structure 12 is maintained because the ratchet is locked.

図16(D)は荷重をかけた後の衝撃吸収構造70の状態を示す。衝撃吸収構造70の立体交差構造12の上に重石84を載せて、衝撃吸収構造70に荷重をかける。これは衝撃吸収構造70に衝突エネルギーを与えたのと同じ状態である。第1展開部材14の連結梁22と、第2展開部材16の連結梁42とは弾塑性変形して、衝突エネルギーを吸収する。   FIG. 16D shows a state of the shock absorbing structure 70 after applying a load. A weight 84 is placed on the three-dimensional intersection structure 12 of the shock absorbing structure 70 and a load is applied to the shock absorbing structure 70. This is the same state as when impact energy is given to the shock absorbing structure 70. The connecting beam 22 of the first deploying member 14 and the connecting beam 42 of the second deploying member 16 are elastically plastically deformed to absorb collision energy.

衝突エネルギーを吸収する過程では、第1展開部材14の連結梁22は、繋ぎ部26での湾曲が緩和され、中央部分が弾塑性変形により撓み始める。第2展開部材16の連結梁42でも同様に、繋ぎ部46での湾曲が緩和され、中央部分が弾塑性変形により撓み始める。第2展開部材16の連結梁42が、第1展開部材14の連結梁22よりも短い場合には、第2展開部材16は展開前の状態に戻ろうとする。このため、第1展開部材14の連結梁22が、更に弾塑性変形して、連結梁22の中央部分又は繋ぎ部28で折れ曲がる。   In the process of absorbing the collision energy, the connecting beam 22 of the first deployment member 14 is relaxed in the bending at the connecting portion 26, and the central portion starts to bend due to elastic-plastic deformation. Similarly, in the connecting beam 42 of the second deployment member 16, the bending at the connecting portion 46 is alleviated, and the central portion begins to bend due to elastic-plastic deformation. When the connection beam 42 of the second deployment member 16 is shorter than the connection beam 22 of the first deployment member 14, the second deployment member 16 attempts to return to the state before deployment. For this reason, the connecting beam 22 of the first deployment member 14 is further elasto-plastically deformed and bent at the central portion or the connecting portion 28 of the connecting beam 22.

図17(A)〜(C)は衝撃吸収構造70の衝撃吸収動作の他の一例を説明するための側面図である。図16(A)〜(D)に示した衝撃吸収動作では、展開が完了した後にバック82をしぼませていたが、この衝撃吸収動作では、展開後もバック82内のガス圧を保持し、膨張したバック82も利用して、衝突エネルギーを吸収する。なお、図17(A)は図16(A)と同じ図であり、図17(B)は図16(B)と同じ図であるため、ここでは同じ符号を付して説明を省略する。   FIGS. 17A to 17C are side views for explaining another example of the shock absorbing operation of the shock absorbing structure 70. In the shock absorbing operation shown in FIGS. 16A to 16D, the back 82 is squeezed after the deployment is completed. In this shock absorbing operation, the gas pressure in the back 82 is maintained after the deployment, The expanded bag 82 is also used to absorb the collision energy. Note that FIG. 17A is the same diagram as FIG. 16A, and FIG. 17B is the same diagram as FIG. 16B.

図17(C)は荷重をかけた後の衝撃吸収構造70の状態を示す。衝撃吸収構造70の立体交差構造12の上に重石84を載せて、衝撃吸収構造70に荷重をかける。第1展開部材14の連結梁22と第2展開部材16の連結梁42とは、弾塑性変形して衝突エネルギーを吸収する。また、膨張したバック82は、バック82内のガスを放出又は移動させることで衝突エネルギーを吸収する。例えば、図示したように、膨張したバック82が平たく変形して、衝突エネルギーを吸収する。   FIG. 17C shows the state of the shock absorbing structure 70 after applying a load. A weight 84 is placed on the three-dimensional intersection structure 12 of the shock absorbing structure 70 and a load is applied to the shock absorbing structure 70. The connection beam 22 of the first deployment member 14 and the connection beam 42 of the second deployment member 16 are elastically plastically deformed to absorb collision energy. The expanded bag 82 absorbs collision energy by releasing or moving the gas in the bag 82. For example, as shown, the expanded back 82 is deformed flat and absorbs collision energy.

衝撃吸収構造70に大きな荷重がかかる場合には、膨張したバック82を併用することが好適である。バック82を併用する場合には、バック82の素材として炭素繊維などの強化繊維を用いることにより、衝突物の特性に応じてバック内の内圧を変化させることができる。立体交差構造12の梁だけでは荷重を支えきれないとき、即ち衝突エネルギーを吸収しきれないときに、バック82の内圧を高めて衝突エネルギーを吸収する。   When a large load is applied to the shock absorbing structure 70, it is preferable to use the expanded bag 82 together. When the back 82 is used in combination, the internal pressure in the back can be changed according to the characteristics of the collision object by using a reinforcing fiber such as carbon fiber as the material of the back 82. When the load of the three-dimensionally crossed structure 12 alone cannot be supported, that is, when the collision energy cannot be absorbed, the internal pressure of the back 82 is increased to absorb the collision energy.

図18は衝撃吸収構造70の配置例を示す平面図である。展開前の衝撃吸収構造70は、平面的な形状を有しているので、多数の衝撃吸収構造70を二次元状に配列して設置することができる。上述した通り、第1展開部材14側が表面側であり、展開駆動部72側が裏面側である。衝撃吸収構造70は、裏面側を設置面に向けて設置される。衝撃吸収構造70に含まれる展開構造体10は、図面では手前側に向って展開する。本実施の形態では、衝撃吸収構造70は、平面視が略正三角形であるため、設置部位に隙間なく敷き詰めることができる。なお、ここでは、衝撃吸収構造70を平面的に配置する例を示したが、用途に応じて、衝撃吸収構造70を並列に配置することもできる。   FIG. 18 is a plan view showing an arrangement example of the shock absorbing structure 70. Since the shock absorbing structure 70 before deployment has a planar shape, a large number of shock absorbing structures 70 can be arranged in two dimensions. As described above, the first deployment member 14 side is the front surface side, and the deployment drive unit 72 side is the back surface side. The shock absorbing structure 70 is installed with the back side facing the installation surface. The unfolding structure 10 included in the shock absorbing structure 70 unfolds toward the near side in the drawing. In the present embodiment, since the shock absorbing structure 70 has a substantially equilateral triangle in plan view, it can be spread over the installation site without any gap. In addition, although the example which arrange | positions the shock absorption structure 70 planarly was shown here, the shock absorption structure 70 can also be arrange | positioned in parallel according to a use.

図19は衝撃吸収構造70を車両に設置する場合の設置部位を例示する斜視図である。衝突物との衝突に備えて、フードパネル90、フロントバンパ92、フロントサイドドア94、フロントフェンダーパネル96、フロントピラー98などに設置することができる。コンパクトで平面的な形状を有している衝撃吸収構造70は、フードパネル90を構成するアウタパネルとインナパネルとの隙間や、フロントバンパ92のバンパカバーとバンパフレームとの間、フードパネル90とフロントフェンダーパネル96との隙間など、通常はクラッシュボックスを設置できない狭く小さい部位にも設置することができる。また、バック時の衝突に備えて、ラッゲージドアやリアバンパに設置してもよい。   FIG. 19 is a perspective view illustrating an installation site when the shock absorbing structure 70 is installed in a vehicle. In preparation for the collision with the colliding object, the hood panel 90, the front bumper 92, the front side door 94, the front fender panel 96, the front pillar 98, and the like can be installed. The shock absorbing structure 70 having a compact and planar shape includes a gap between the outer panel and the inner panel constituting the hood panel 90, a space between the bumper cover and the bumper frame of the front bumper 92, and the hood panel 90 and the front panel. It can also be installed in a narrow and small part where a crush box cannot normally be installed, such as a gap with the fender panel 96. Moreover, you may install in a luggage door or a rear bumper in preparation for the collision at the time of back.

(衝撃吸収装置)
図20は本発明の実施の形態に係る衝撃吸収装置の構成を示すブロック図である。この衝撃吸収装置は、車両に搭載されて使用される。本実施の形態に係る衝撃吸収装置100には、展開構造体10と、衝突物の衝突位置を特定するための情報を取得する情報取得手段として設置されたセンサ群102と、展開構造体10を裏面側から押圧して展開構造体10を展開させる展開駆動部72と、センサ群102から取得した情報に基づいて、展開駆動部72が作動するように展開駆動部72を制御する制御部104と、が設けられている。
(Shock absorber)
FIG. 20 is a block diagram showing a configuration of the shock absorbing device according to the embodiment of the present invention. This impact absorbing device is mounted on a vehicle and used. The shock absorber 100 according to the present embodiment includes a deployment structure 10, a sensor group 102 installed as information acquisition means for acquiring information for specifying a collision position of a colliding object, and the deployment structure 10. A deployment drive unit 72 that deploys the deployment structure 10 by pressing from the back side, and a control unit 104 that controls the deployment drive unit 72 so that the deployment drive unit 72 operates based on information acquired from the sensor group 102. , Is provided.

なお、展開構造体10と展開駆動部72とで、上述した衝撃吸収構造70が構成される。衝撃吸収構造70は、上述した通り、フードパネル90、フロントバンパ92、フロントサイドドア94、フロントフェンダーパネル96、フロントピラー98など、衝突が予想される車両の様々な部位に多数設置されている。   The unfolding structure 10 and the unfolding drive unit 72 constitute the shock absorbing structure 70 described above. As described above, a large number of shock absorbing structures 70 are installed in various parts of the vehicle where a collision is expected, such as the hood panel 90, the front bumper 92, the front side door 94, the front fender panel 96, and the front pillar 98.

センサ群102としては、自車両の前方、側方及び後方を撮影するビデオカメラ102A、自車両の前方、側方及び後方の熱画像を撮影する赤外線カメラ102B、自車両の前方、側方及び後方の障害物(衝突物)を検出するレーダ102C、自車両への前方、側方及び後方からの衝突を検知する感圧センサ102Dが設けられている。レーダ102Cは、レーザレーダでもよく、ミリ波レーダでもよい。ビデオカメラ102A、赤外線カメラ102B、レーダ102C、及び感圧センサ102Dの各々で得られたデータは、制御部104に逐次入力される。   The sensor group 102 includes a video camera 102A that captures the front, side, and rear of the host vehicle, an infrared camera 102B that captures thermal images of the front, side, and rear of the host vehicle, and the front, side, and rear of the host vehicle. Are provided with a radar 102C for detecting the obstacle (collision object), and a pressure-sensitive sensor 102D for detecting a collision from the front, side, and rear to the host vehicle. The radar 102C may be a laser radar or a millimeter wave radar. Data obtained by each of the video camera 102A, the infrared camera 102B, the radar 102C, and the pressure sensor 102D is sequentially input to the control unit 104.

制御部104には、衝突物が衝突する部位を推定する衝突部位推定手段106と、推定された衝突部位において衝突物が衝突する範囲を推定する衝突範囲推定手段108と、が設けられている。センサ群102から入力されたデータに基づいて、衝突が検知された場合又は衝突が不可避であると予測された場合に、推定された衝突部位の推定された衝突範囲に設置された衝撃吸収構造70の展開駆動部72を作動して、衝突位置にある展開構造体10を展開させる。展開により複数の梁を有する立体交差構造12が形成され、立体交差構造12によって衝突エネルギーを吸収する。   The control unit 104 is provided with a collision site estimation unit 106 that estimates a site where the colliding object collides, and a collision range estimation unit 108 that estimates a range where the colliding object collides at the estimated collision site. When the collision is detected or the collision is predicted to be unavoidable based on the data input from the sensor group 102, the shock absorbing structure 70 installed in the estimated collision range of the estimated collision site. The unfolding drive unit 72 is actuated to deploy the unfolding structure 10 at the collision position. The three-dimensional intersection structure 12 having a plurality of beams is formed by the development, and the collision energy is absorbed by the three-dimensional intersection structure 12.

図21は制御部104が行う作動ルーチンの一例を示すフローチャートである。まず、ステップS10で、センサ群102から入力されたデータに基づいて、衝突の危険性を検知する。例えば、レーダ102Cで得られたデータなどから、衝突物の接近の有無や衝突物の接近方向を検知することができる。衝突物の接近方向が分かれば、前面衝突か側面衝突かも判断することができ、衝突物が衝突する部位を推定することができる。次のステップS12で、センサ群102から入力されたデータに基づいて、衝突物の形状・重量・速度を予測する。衝突物の形状・重量・速度が分かれば、衝突物が衝突する部位だけでなく、衝突部位における具体的な衝突の範囲を推定することができる。   FIG. 21 is a flowchart illustrating an example of an operation routine performed by the control unit 104. First, in step S10, the risk of collision is detected based on the data input from the sensor group 102. For example, it is possible to detect the presence or absence of the collision object and the approach direction of the collision object from the data obtained by the radar 102C. If the approaching direction of the colliding object is known, it can be determined whether the collision is a frontal collision or a side collision, and the part where the colliding object collides can be estimated. In the next step S12, the shape / weight / velocity of the collision object is predicted based on the data input from the sensor group 102. If the shape, weight, and speed of the collision object are known, it is possible to estimate the specific collision range at the collision site as well as the site where the collision object collides.

次に、ステップS14で、予測された衝突物の形状・重量・速度から、衝突を回避できるか否かを判断する。衝突は回避できると判断(肯定判断)した場合には、そこでルーチンを終了する。一方、衝突は回避できないと判断(否定判断)した場合には、衝撃吸収構造70の展開構造体10を展開させるために、展開駆動部72に駆動信号を出力して、ルーチンを終了する。このように、必要な部位の展開構造体10を展開させるなど、衝突物の特性に応じて制御動作を行うことができる。   Next, in step S14, it is determined whether or not the collision can be avoided from the predicted shape / weight / velocity of the collision object. If it is determined that a collision can be avoided (affirmative determination), the routine ends there. On the other hand, if it is determined that a collision cannot be avoided (negative determination), in order to deploy the deployment structure 10 of the shock absorbing structure 70, a drive signal is output to the deployment drive unit 72, and the routine is terminated. In this way, a control operation can be performed according to the characteristics of the collision object, such as the deployment structure 10 of a necessary part being deployed.

以上説明したように、本実施の形態の展開構造体及び衝撃吸収構造は、展開前はコンパクトで平面的な形状を有しているので、クラッシュボックス等を設置できない狭く小さい部位にも設置することができる。また、本実施の形態の展開構造体及び衝撃吸収構造は、平面視が略正三角形であるため、設置部位に隙間なく敷き詰めることができる。   As described above, the deployment structure and the shock absorbing structure of the present embodiment have a compact and planar shape before deployment, and therefore should be installed in a narrow and small part where a crash box or the like cannot be installed. Can do. Moreover, since the deployment structure and the shock absorbing structure of the present embodiment are substantially equilateral triangles in plan view, they can be spread without any gaps in the installation site.

また、本実施の形態の展開構造体及び衝撃吸収構造は、展開後は複数の梁を備えた立体交差構造を形成するので、表面側から衝突による衝撃が加わると、複数の梁の各々が弾塑性変形して、衝突エネルギーを吸収することができる。特に、立体交差構造であるため、真正面からの衝突だけではなく、斜め方向からの衝突においても、有効に衝突エネルギーを吸収することができる。更に、用途に応じて立体交差構造中の梁の配置や本数を変えることで、衝突エネルギー吸収量を調整することができる。即ち、任意の剛性を持たせることが可能である。   In addition, since the deployment structure and the shock absorbing structure of the present embodiment form a three-dimensional intersection structure with a plurality of beams after deployment, each of the plurality of beams is elastic when an impact is applied from the surface side. It can be plastically deformed to absorb collision energy. In particular, because of the three-dimensional intersection structure, collision energy can be effectively absorbed not only in a collision from the front but also in a collision from an oblique direction. Furthermore, the amount of collision energy absorption can be adjusted by changing the arrangement and number of beams in the three-dimensional intersection structure according to the application. That is, it is possible to give arbitrary rigidity.

また、本実施の形態の衝撃吸収装置は、展開構造体を含む衝撃吸収構造が、車両などの被衝突物に多数配置され、個別に駆動制御されているので、衝突位置に配置された展開構造体を展開させて、衝突による衝撃を吸収することができる。即ち、必要な部位の展開構造体を展開させるなど、衝突物の特性に応じて制御動作を行うことができる。   In addition, since the shock absorbing device of the present embodiment has a large number of shock absorbing structures including the deploying structure arranged on a collision object such as a vehicle and individually controlled to drive, the deploying structure arranged at the collision position The body can be deployed to absorb the impact of collision. That is, a control operation can be performed in accordance with the characteristics of the collision object, such as deploying a deployment structure at a necessary site.

また、センサ群から入力されたデータに基づいて、衝突物の有無を判断し、衝突物の形状・重量・速度などを計測して、衝突物が衝突する部位だけでなく、衝突部位における具体的な衝突の範囲を推定することで、衝突が回避できない場合には、推定された衝突位置に配置された展開構造体を展開させて、衝突による衝撃を吸収することができる。   Also, based on the data input from the sensor group, the presence / absence of a colliding object is determined, and the shape / weight / velocity of the colliding object is measured. If the collision cannot be avoided by estimating the range of the collision, the deployment structure disposed at the estimated collision position can be deployed to absorb the impact caused by the collision.

<変形例>
以下、上記の実施の形態の変形例について説明する。
<Modification>
Hereinafter, modifications of the above embodiment will be described.

(展開駆動部の変形例)
上記の実施の形態では、展開構造体を展開させる展開駆動部にエアバック装置を用いる例について説明したが、展開構造体を押圧することができればよく、押圧部材はエアバック装置には限定されない。エアキャップのように気体や液体が封入された袋体を、展開構造体に押し付けるようにしてもよい。
(Modification of deployment drive unit)
In the above-described embodiment, an example in which the airbag device is used for the deployment drive unit that deploys the deployment structure is described. However, it is only necessary that the deployment structure can be pressed, and the pressing member is not limited to the airbag device. You may make it press the bag body with which gas and liquid were enclosed like an air cap against an expansion | deployment structure.

(展開駆動機構の変形例)
上記の実施の形態では、押圧により展開構造体を展開させる例について説明したが、加熱や電圧印加により自己変形する材料で展開構造体を形成し、自己変形により展開構造体を展開させることもできる。自己変形する材料としては、熱膨張率の異なる2種類の金属板を合板したバイメタル、電界の作用により高分子ゲル中の可動イオンの濃度分布が変化して膨潤/収縮する高分子アクチュエータなどを用いることができる。
(Modification of deployment drive mechanism)
In the above embodiment, an example in which the deployment structure is expanded by pressing has been described. However, the deployment structure can be formed by a material that self-deforms by heating or voltage application, and the deployment structure can be deployed by self-deformation. . As the self-deforming material, a bimetal obtained by plying two kinds of metal plates having different thermal expansion coefficients, a polymer actuator that swells / shrinks by changing the concentration distribution of mobile ions in the polymer gel by the action of an electric field, etc. are used. be able to.

図22(A)及び(B)は、加熱により自己変形する材料で展開構造体を形成した例である。図22(A)に示すように、展開構造体10Aは、平板状の第1展開部材14Aと、第1展開部材14Aと同じ大きさで平板状の第2展開部材16Aと、で構成されている。第1展開部材14Aと第2展開部材16Aの各々は、加熱により自己変形する材料で形成されている。   FIGS. 22A and 22B are examples in which a development structure is formed of a material that is self-deformed by heating. As shown in FIG. 22 (A), the unfolding structure 10A is composed of a flat plate-like first developing member 14A and a flat plate-like second developing member 16A having the same size as the first developing member 14A. Yes. Each of the first deployment member 14A and the second deployment member 16A is formed of a material that is self-deformed by heating.

展開構造体10Aは、材料以外は、展開構造体10と同じ構成である。即ち、第1展開部材14Aは第1展開部材14と同じ構造であり、第2展開部材16Aは第2展開部材16と同じ構造である。また、第1展開部材14Aと第2展開部材16Aとは、重ね合わせて使用される。   The expanded structure 10A has the same configuration as the expanded structure 10 except for the materials. That is, the first deployment member 14 </ b> A has the same structure as the first deployment member 14, and the second deployment member 16 </ b> A has the same structure as the second deployment member 16. The first deployment member 14A and the second deployment member 16A are used in an overlapping manner.

展開構造体10Aには、展開構造体10Aを展開させる展開駆動部としてヒータ72Aが取付けられている。ヒータ72Aにより展開構造体10Aが加熱されると、図22(B)に示すように、第1展開部材14Aと第2展開部材16Aの各々が自己変形して展開し、複数の梁を有する立体交差構造12Aを形成する。こうして形成された立体交差構造12Aも、複数の梁の各々が弾塑性変形して、衝突エネルギーを吸収する。   A heater 72A is attached to the deployment structure 10A as a deployment drive unit that deploys the deployment structure 10A. When the deployment structure 10A is heated by the heater 72A, as shown in FIG. 22B, each of the first deployment member 14A and the second deployment member 16A is self-deformed and deployed, and a three-dimensional structure having a plurality of beams. A crossing structure 12A is formed. Also in the three-dimensional cross structure 12A formed in this way, each of the plurality of beams undergoes elasto-plastic deformation and absorbs collision energy.

図23(A)及び(B)は、電圧印加により自己変形する材料で展開構造体を形成した例である。図23(A)に示すように、展開構造体10Bは、平板状の第1展開部材14Bと、第1展開部材14Bと同じ大きさで平板状の第2展開部材16Bと、で構成されている。第1展開部材14Bと第2展開部材16Bの各々は、電圧印加により自己変形する材料で形成されている。展開構造体10Bは、材料以外は、展開構造体10と同じ構成である。   FIGS. 23A and 23B show an example in which a development structure is formed of a material that self-deforms when a voltage is applied. As shown in FIG. 23 (A), the unfolding structure 10B is configured by a flat plate-like first developing member 14B and a flat plate-like second developing member 16B having the same size as the first developing member 14B. Yes. Each of the first deployment member 14B and the second deployment member 16B is formed of a material that is self-deformed by application of a voltage. The unfolded structure 10B has the same configuration as the unfolded structure 10 except for the materials.

展開構造体10Bは、スイッチ72Bと電源72Cとが直列に接続された制御回路に接続されている。図23(B)に示すように、スイッチ72Bがオンになると、電源72Cにより展開構造体10Bに電圧が印加され、第1展開部材14Bと第2展開部材16Bの各々が自己変形して展開し、複数の梁を有する立体交差構造12Bを形成する。こうして形成された立体交差構造12Bも、複数の梁の各々が弾塑性変形して、衝突エネルギーを吸収する。   The unfolded structure 10B is connected to a control circuit in which a switch 72B and a power source 72C are connected in series. As shown in FIG. 23B, when the switch 72B is turned on, a voltage is applied to the deployment structure 10B by the power source 72C, and each of the first deployment member 14B and the second deployment member 16B is self-deformed and deployed. The three-dimensional intersection structure 12B having a plurality of beams is formed. In the three-dimensional intersection structure 12B formed in this way, each of the plurality of beams undergoes elasto-plastic deformation and absorbs collision energy.

(適用対象の変形例)
上記の実施の形態では、フロントバンパ等、車両のボディに衝撃吸収構造を設置する例について説明したが、コンパクトで平面的な形状を有している衝撃吸収構造は、狭く小さい部位にも設置することができる。MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)デバイスとしての利用も可能である。即ち、微細空間における衝突緩衝構造やアクチュエータとしての役割も果たすことができる。
(Applicable variants)
In the above embodiment, an example in which the shock absorbing structure is installed in the vehicle body such as a front bumper has been described. However, the shock absorbing structure having a compact and planar shape is also installed in a narrow and small part. be able to. It can also be used as a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) device. That is, it can also serve as a collision buffer structure or actuator in a fine space.

(展開構造体の変形例)
上記の実施の形態では、平面視が略正三角形の展開構造体を用い、立体交差構造では3本の連結梁で1つの回転部を支持する構造例について説明したが、展開構造体の構造は、上記実施の形態の構造に限定される訳ではない。用途に応じて好適な形状を選択することができる。立体交差構造中の連結梁の配置や本数を変えることで、衝突エネルギー吸収量を調整することができる。また、展開構造体を構成する第1展開部材と第2展開部材との間で、平面視形状、回転部の形状、連結梁の形状・配置・本数が異なっていてもよい。
(Modified example of unfolded structure)
In the above-described embodiment, an example of a structure in which a deployment structure having a substantially equilateral triangle in plan view is used and one rotating part is supported by three connecting beams in a three-dimensional intersection structure has been described. However, the present invention is not limited to the structure of the above embodiment. A suitable shape can be selected according to the application. The amount of collision energy absorption can be adjusted by changing the arrangement and number of connecting beams in the three-dimensional intersection structure. Moreover, the planar view shape, the shape of the rotating portion, and the shape / arrangement / number of connecting beams may be different between the first deployment member and the second deployment member constituting the deployment structure.

平面視が正三角形の展開構造体は、平面状に隙間無く配列することができ、平面配列の容易性という観点からは最も好ましいが、展開構造体の平面視形状は、円(真円、楕円など)や、三角形以外の多角形(四角形、五角形、六角形、八角形など)とすることもできる。また、3本の連結梁で回転部を支持する構造は、遊びになる梁がないので、安定感があり最も好ましいが、回転部を支持する連結梁の本数は3本には限られない。2本でもよく、4本以上でもよい。連結梁の本数が増加すると、弾塑性変形による衝突エネルギー吸収量が増加する。連結梁を長くすると、弾塑性変形による衝突エネルギー吸収量が増加する。連結梁の幅を広くすると、弾塑性変形による衝突エネルギー吸収量が増加する。   An expanded structure with an equilateral triangle in plan view can be arranged in a plane without gaps, and is most preferable from the viewpoint of ease of plane arrangement, but the shape of the expanded structure in plan view is a circle (perfect circle, ellipse). Etc.) and polygons other than triangles (rectangles, pentagons, hexagons, octagons, etc.). Further, the structure in which the rotating part is supported by the three connecting beams is most preferable because there is no play beam, but the number of connecting beams supporting the rotating part is not limited to three. Two or four or more may be used. When the number of connecting beams increases, the amount of collision energy absorption due to elastic-plastic deformation increases. Increasing the length of the connecting beam increases the amount of collision energy absorbed by elastic-plastic deformation. Increasing the width of the connecting beam increases the amount of collision energy absorbed by elastic-plastic deformation.

また、連結梁の幅は一定である必要はなく、1本の連結梁の長手方向において、梁幅が変化していてもよい。更に、連結梁の断面形状は矩形状である必要はなく、断面の長手方向において厚さが変化していてもよい。   The width of the connecting beam need not be constant, and the beam width may change in the longitudinal direction of one connecting beam. Furthermore, the cross-sectional shape of the connecting beam need not be rectangular, and the thickness may change in the longitudinal direction of the cross-section.

図24は平面視が円形の展開構造体の例である。第1展開部材は2本の連結梁を有し、第2展開部材16Cの連結梁42Cは4本の連結梁を有している。図24(A)は展開構造体を構成する第1展開部材の平面図であり、図24(B)は展開構造体を構成する第2展開部材の平面図であり、図24(C)は展開構造体が展開して形成された立体交差構造の斜視図である。   FIG. 24 shows an example of a development structure having a circular plan view. The first deploying member has two connecting beams, and the connecting beam 42C of the second deploying member 16C has four connecting beams. FIG. 24A is a plan view of a first deployment member that constitutes the deployment structure, FIG. 24B is a plan view of a second deployment member that constitutes the deployment structure, and FIG. It is a perspective view of the three-dimensional intersection structure formed by unfolding a deployment structure.

図24(A)に示すように、第1展開部材14Cは、外周形状及び内周形状が円形の支持枠18Cと、支持枠18Cの内側に設けられた外周形状が円形の回転部20Cと、支持枠18Cと回転部20Cとを連結する円弧状の2本の連結梁22Cと、を備えている。支持枠18C、回転部20C、及び2本の連結梁22Cは、平板状の弾塑性体に所定形状の切り込み24Cを入れることで、平板状の弾塑性体に一体に形成されている。本例では、第1展開部材14Cに対し、略C字状の切り込み24Cが2つ形成されている。   As shown in FIG. 24A, the first deployment member 14C includes a support frame 18C having a circular outer peripheral shape and an inner peripheral shape, and a rotating portion 20C having a circular outer peripheral shape provided inside the support frame 18C. Two arc-shaped connecting beams 22C that connect the support frame 18C and the rotating portion 20C are provided. The support frame 18C, the rotating portion 20C, and the two connecting beams 22C are integrally formed in the flat plate-like elastic-plastic body by making a predetermined shape of cuts 24C into the flat plate-like elastic-plastic body. In this example, two substantially C-shaped cuts 24 </ b> C are formed in the first deployment member 14 </ b> C.

各々の連結梁22Cの一端は支持枠18Cに繋ぎ部26Cで繋がっており、各々の連結梁22Cの他端は繋ぎ部28Cで回転部20Cに繋がっている。こうして、回転部20Cは2本の連結梁22Cにより支持枠18Cに連結されている。回転部20Cの中央には、円の中心点を通る垂線を軸とする貫通孔32Cが、所定の直径で円状に形成されている。また、各々の繋ぎ部28Cの縁部の連結梁22Cに近い側には、繋ぎ部28Cでの連結梁22Cの折れ曲げを容易化するために、V字状の切り欠き30Cが設けられている。   One end of each connecting beam 22C is connected to the support frame 18C by a connecting portion 26C, and the other end of each connecting beam 22C is connected to the rotating portion 20C by a connecting portion 28C. Thus, the rotating portion 20C is connected to the support frame 18C by the two connecting beams 22C. In the center of the rotating portion 20C, a through hole 32C having a perpendicular line passing through the center point of the circle as an axis is formed in a circular shape with a predetermined diameter. In addition, a V-shaped notch 30C is provided on the side of each connecting portion 28C near the connecting beam 22C in order to facilitate the bending of the connecting beam 22C at the connecting portion 28C. .

図24(B)に示すように、第2展開部材16Cは、外周形状及び内周形状が円形の支持枠38Cと、支持枠38Cの内側に設けられた外周形状が円形の回転部40Cと、支持枠38Cと回転部40Cとを連結する円弧状の4本の連結梁42Cと、を備えている。支持枠38と連結梁42とは、各々、所定の幅に形成されている。支持枠38C、回転部40C、及び2本の連結梁42Cは、平板状の弾塑性体に所定形状の切り込み44Cを入れることで、平板状の弾塑性体に一体に形成されている。本例では、第1展開部材14Cに対し、部分的に太さが異なる略C字状の切り込み44Cが4つ形成されている。回転部40Cと連結梁42Cとは、展開時に第1展開部材14Cの回転部20C及び連結梁22Cと干渉しないように配置されている。   As shown in FIG. 24B, the second deployment member 16C includes a support frame 38C having a circular outer peripheral shape and an inner peripheral shape, and a rotating portion 40C having a circular outer peripheral shape provided inside the support frame 38C. Four arcuate connecting beams 42C that connect the support frame 38C and the rotating portion 40C are provided. The support frame 38 and the connecting beam 42 are each formed with a predetermined width. The support frame 38C, the rotating portion 40C, and the two connecting beams 42C are integrally formed in the flat plate-like elastic-plastic body by making a predetermined shape of cut 44C into the flat plate-like elastic-plastic body. In this example, four substantially C-shaped cuts 44C having partially different thicknesses are formed on the first deployment member 14C. The rotating portion 40C and the connecting beam 42C are arranged so as not to interfere with the rotating portion 20C and the connecting beam 22C of the first deployment member 14C during deployment.

各々の連結梁42Cの一端は支持枠38Cに繋ぎ部46Cで繋がっており、各々の連結梁42Cの他端は繋ぎ部48Cで回転部40Cに繋がっている。こうして、回転部40Cは4本の連結梁42Cにより支持枠38Cに連結されている。回転部40Cの表面側の中央には、円形の回転部40の中心点を通る垂線を軸とする円柱状の凸部52Cが、所定の直径で形成されている。また、各々の繋ぎ部48Cの縁部の連結梁42Cに近い側には、繋ぎ部48Cでの連結梁42Cの折れ曲げを容易化するために、V字状の切り欠き50Cが設けられている。   One end of each connecting beam 42C is connected to the support frame 38C by a connecting portion 46C, and the other end of each connecting beam 42C is connected to the rotating portion 40C by a connecting portion 48C. Thus, the rotating portion 40C is connected to the support frame 38C by the four connecting beams 42C. At the center on the surface side of the rotating portion 40C, a columnar convex portion 52C having a perpendicular line passing through the center point of the circular rotating portion 40 is formed with a predetermined diameter. Further, a V-shaped cutout 50C is provided on the side of the edge of each connecting portion 48C close to the connecting beam 42C in order to facilitate the bending of the connecting beam 42C at the connecting portion 48C. .

図24(C)に示すように、第1展開部材14Cが第2展開部材16Cに重ね合わされる。第2展開部材16Cの円柱状の凸部52Cが第1展開部材14Cの貫通孔32Cに対し回転可能に嵌め込まれた状態で、第1展開部材14C及び第2展開部材16Cが展開されて、複数の梁が交差する立体交差構造12Cを形成する。この例では、2本の連結梁22Cと4本の連結梁42Cの合計6本の梁を有する立体交差構造12Cが形成される。展開構造体の平面視形状を円形とすることで、支持枠の内径に沿って連結梁22Cと連結梁42Cとを長く形成することができ、展開時のストロークを大きくすることができる。また、図1〜図8に示す展開構造体と比べると、連結梁42Cの本数が増えることで、弾塑性変形による衝突エネルギー吸収量が増加する。   As shown in FIG. 24C, the first deployment member 14C is superimposed on the second deployment member 16C. In a state where the columnar convex portion 52C of the second deployment member 16C is rotatably fitted in the through hole 32C of the first deployment member 14C, the first deployment member 14C and the second deployment member 16C are deployed, and a plurality of A three-dimensional intersection structure 12C is formed in which the beams cross. In this example, a three-dimensional intersection structure 12C having a total of six beams of two connecting beams 22C and four connecting beams 42C is formed. By making the shape of the unfolded structure in a plan view circular, the connecting beam 22C and the connecting beam 42C can be formed long along the inner diameter of the support frame, and the stroke at the time of unfolding can be increased. Further, as compared with the expanded structure shown in FIGS. 1 to 8, the amount of collision energy absorption due to elastic-plastic deformation increases as the number of the connecting beams 42 </ b> C increases.

本実施の形態に係る展開構造体の展開前の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance before expansion | deployment of the expansion | deployment structure which concerns on this Embodiment. 図1に示す展開構造体の展開後の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance after the expansion | deployment structure shown in FIG. 展開構造体の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of an expansion | deployment structure. 第1展開部材の詳細構成を示す図であり、(A)は第1展開部材を表面側から見たときの平面図であり、(B)は裏面側から見たときの斜視図である。It is a figure which shows the detailed structure of a 1st expansion | deployment member, (A) is a top view when the 1st expansion | deployment member is seen from the surface side, (B) is a perspective view when it sees from the back surface side. 第2展開部材の詳細構成を示す図であり、(A)は第2展開部材を表面側から見たときの平面図であり、(B)は表面側から見たときの斜視図である。It is a figure which shows the detailed structure of a 2nd expansion | deployment member, (A) is a top view when the 2nd expansion | deployment member is seen from the surface side, (B) is a perspective view when it sees from the surface side. (A)は第1展開部材の回転部を表面側から見たときの平面図であり、(B)は第2展開部材の回転部を表面側から見たときの平面図である。(C)及び(D)はラチェットがロックされる様子を示す斜視図である。(A) is a top view when the rotation part of the 1st deployment member is seen from the surface side, (B) is a top view when the rotation part of the 2nd development member is seen from the surface side. (C) And (D) is a perspective view which shows a mode that a ratchet is locked. (A)〜(C)は展開構造体の展開挙動を説明するための平面図である。(A)-(C) are top views for demonstrating the expansion | deployment behavior of an expansion | deployment structure. (A)〜(C)は展開構造体の展開挙動を説明するための斜視図である。(A)-(C) are perspective views for demonstrating the expansion | deployment behavior of an expansion | deployment structure. 検証実験に用いた展開構造体を構成する第1展開部材の構成を示す設計図である。(A)は第1展開部材を表面側から見た平面図であり、(B)は(A)のA−A断面図である。It is a design drawing which shows the structure of the 1st expansion | deployment member which comprises the expansion | deployment structure used for verification experiment. (A) is the top view which looked at the 1st deployment member from the surface side, and (B) is an AA sectional view of (A). 検証実験に用いた展開構造体を構成する第2展開部材の構成を示す設計図である。(A)は第2展開部材を表面側から見た平面図であり、(B)は(A)のB−B断面図である。It is a design drawing which shows the structure of the 2nd expansion | deployment member which comprises the expansion | deployment structure used for verification experiment. (A) is the top view which looked at the 2nd expansion | deployment member from the surface side, (B) is BB sectional drawing of (A). 衝突実験の方法を示す概略図である。It is the schematic which shows the method of a collision experiment. (A)は立体交差構造を取り付けていない台車が受ける加速度の変化を表すグラフであり、(B)は立体交差構造を取り付けた台車が受ける加速度の変化を表すグラフである。(A) is a graph showing the change of the acceleration which the trolley | bogie which has not attached the solid intersection structure receives, and (B) is a graph showing the change of the acceleration which the trolley which attached the solid intersection structure receives. (A)〜(I)は衝突実験を撮影した高速度ビデオカメラ画像である。(A)-(I) are the high-speed video camera image which image | photographed the collision experiment. 展開構造体を備えた衝撃吸収構造の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the impact-absorbing structure provided with the expansion | deployment structure. (A)はエアバック装置の構造を示す断面図であり、(B)はエアバック装置が作動した状態を示す概略図である。(A) is sectional drawing which shows the structure of an airbag apparatus, (B) is the schematic which shows the state which the airbag apparatus act | operated. (A)〜(D)は衝撃吸収構造が衝突エネルギーを吸収する動作を説明するための側面図である。(A)-(D) are side views for demonstrating the operation | movement which a shock absorption structure absorbs collision energy. (A)〜(C)は衝撃吸収構造の衝撃吸収動作の他の一例を説明するための側面図である。(A)-(C) are side views for demonstrating another example of the impact-absorbing operation | movement of an impact-absorbing structure. 衝撃吸収構造の配置例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of arrangement | positioning of a shock absorption structure. 衝撃吸収構造を車両に設置する場合の設置部位を例示する斜視図である。It is a perspective view which illustrates the installation part in the case of installing a shock absorption structure in vehicles. 本発明の実施の形態に係る衝撃吸収装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the shock absorber which concerns on embodiment of this invention. 制御部が行う作動ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the action | operation routine which a control part performs. (A)及び(B)は、加熱により自己変形する材料で展開構造体を形成した例を示す側面図である。(A) And (B) is a side view which shows the example which formed the expansion | deployment structure with the material which self-deforms by heating. (A)及び(B)は、電圧印加により自己変形する材料で展開構造体を形成した例を示す側面図である。(A) And (B) is a side view which shows the example which formed the expansion | deployment structure with the material which self-deforms by voltage application. 平面視が円形の展開構造体の例を示す図である。(A)は展開構造体を構成する第1展開部材の平面図であり、(B)は展開構造体を構成する第2展開部材の平面図であり、(C)は展開構造体が展開して形成された立体交差構造の斜視図である。It is a figure which shows the example of the expansion | deployment structure with a planar view circular. (A) is a plan view of a first deployment member constituting the deployment structure, (B) is a plan view of a second deployment member constituting the deployment structure, and (C) is a deployment of the deployment structure. It is a perspective view of the three-dimensional intersection structure formed.

符号の説明Explanation of symbols

10 展開構造体
10A 展開構造体
10B 展開構造体
12 立体交差構造
12A 立体交差構造
12B 立体交差構造
14 第1展開部材
14A 第1展開部材
14B 第1展開部材
16 第2展開部材
16A 第2展開部材
16B 第2展開部材
18 第1支持枠
20 第1回転部
22 第1連結梁
24 切り込み
26 繋ぎ部
28 繋ぎ部
32 貫通孔
34 凹部
36 凹部
38 第2支持枠
40 第2回転部
42 第2連結梁
44 切り込み
46 繋ぎ部
48 繋ぎ部
52 凸部
54 凸部
56 凸部
60 台車
62 剛壁面
64 荷台
66 背面
70 衝撃吸収構造
72 展開駆動部
72A ヒータ
72B スイッチ
72C 電源
74 支持枠
76 エアバック装置
78 凸部
80 インフレータ
82 バック
84 重石
90 フードパネル
92 フロントバンパ
94 フロントサイドドア
96 フロントフェンダーパネル
98 フロントピラー
100 衝撃吸収装置
102 センサ群
102A ビデオカメラ
102C レーダ
102D 感圧センサ
102B 赤外線カメラ
104 制御部
106 衝突部位推定手段
108 衝突範囲推定手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Unfolding structure 10A Unfolding structure 10B Unfolding structure 12 Three-dimensional intersection structure 12A Three-dimensional intersection structure 12B Three-dimensional intersection structure 14 First deployment member 14A First deployment member 14B First deployment member 16 Second deployment member 16A Second deployment member 16B Second deployment member 18 First support frame 20 First rotating portion 22 First connecting beam 24 Notch
26 connecting portion 28 connecting portion 32 through hole 34 recessed portion 36 recessed portion 38 second support frame 40 second rotating portion 42 second connecting beam 44 notch
46 connecting portion 48 connecting portion 52 convex portion 54 convex portion 56 convex portion 60 carriage 62 rigid wall surface 64 load platform 66 rear surface 70 shock absorbing structure 72 deployment drive portion 72A heater 72B switch 72C power supply 74 support frame 76 airbag device 78 convex portion 80 inflator 82 Back 84 Weight 90 Food panel 92 Front bumper 94 Front side door 96 Front fender panel 98 Front pillar 100 Shock absorber 102 Sensor group 102A Video camera 102C Radar 102D Pressure sensor 102B Infrared camera 104 Control unit 106 Collision part estimation means 108 Collision Range estimation means

Claims (13)

第1支持枠、前記第1支持枠の内側に配置された第1回転部、及び前記第1回転部が前記第1支持枠から離れる方向に移動するときに、前記第1回転部を第1方向に回転させるように、前記第1回転部と前記第1支持枠とを連結する複数の第1連結梁を備え、前記第1回転部が前記第1支持枠から離れた状態に展開可能な第1展開部材と、
第2支持枠、前記第2支持枠の内側に配置された第2回転部、及び前記第2回転部が前記第2支持枠から離れる方向に移動するときに、前記第2回転部を前記第1方向とは逆方向の第2方向に回転させるように、前記第2回転部と前記第2支持枠とを連結すると共に、展開時に前記第1連結梁と干渉しないように設けられた複数の第2連結梁を備え、前記第1展開部材と重なるように配置され、前記第2回転部が前記第2支持枠から離れた状態に展開可能な第2展開部材と、
前記第1展開部材及び前記第2展開部材が展開されて、前記第1回転部及び前記第2回転部が所定距離だけ移動したときに、前記第1回転部の前記第1方向とは逆方向の回転及び前記第2回転部の前記第2方向とは逆方向の回転を阻止するように、前記第1回転部及び前記第2回転部の各々対向する側に設けられた回転阻止部材と、
を含むことを特徴とする展開構造体。
When the first support frame, the first rotation unit disposed inside the first support frame, and the first rotation unit move in a direction away from the first support frame, the first rotation unit is moved to the first support frame. A plurality of first connecting beams that connect the first rotating part and the first support frame so as to rotate in a direction, and the first rotating part can be deployed away from the first support frame. A first deployment member;
When the second support frame, the second rotation unit disposed inside the second support frame, and the second rotation unit move in a direction away from the second support frame, the second rotation unit is moved to the first support frame. The second rotating part and the second support frame are connected so as to rotate in a second direction opposite to the one direction, and a plurality of provided so as not to interfere with the first connecting beam during deployment. A second deployment member comprising a second connecting beam, arranged to overlap the first deployment member, and capable of being deployed in a state in which the second rotating portion is separated from the second support frame;
When the first deploying member and the second deploying member are deployed and the first rotating unit and the second rotating unit are moved by a predetermined distance, the direction of the first rotating unit is opposite to the first direction. A rotation preventing member provided on each of the opposing sides of the first rotating part and the second rotating part so as to prevent the rotation of the second rotating part and the rotation of the second rotating part in a direction opposite to the second direction;
A deployment structure characterized by comprising:
少なくとも前記第1連結梁及び前記第2連結梁の各々が、平板状の弾塑性体で形成されたことを特徴とする請求項1に記載の展開構造体。   2. The unfolded structure according to claim 1, wherein at least each of the first connecting beam and the second connecting beam is formed of a flat-plate elastic-plastic body. 前記第1展開部材の前記第1支持枠、前記第1回転部、及び前記複数の第1連結梁が、平板状の弾塑性体で一体に形成されたことを特徴とする請求項1に記載の展開構造体。   The said 1st support frame of the said 1st expansion | deployment member, the said 1st rotation part, and these 1st connection beams are integrally formed with the flat elastic material. Expanded structure. 前記第2展開部材の前記第2支持枠、前記第2回転部、及び前記複数の第2連結梁が、平板状の弾塑性体で一体に形成されたことを特徴とする請求項1に記載の展開構造体。   The said 2nd support frame of the said 2nd expansion | deployment member, the said 2nd rotation part, and these 2nd connection beam were integrally formed with the flat elastic material. Expanded structure. 前記回転阻止部材により逆方向の回転が阻止されたときに、前記第2回転部が前記第2支持枠から離れる方向に移動する距離が最大となるように、前記複数の第1連結梁及び前記複数の第2連結梁が配置されたことを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記載の展開構造体。   When the rotation preventing member prevents rotation in the reverse direction, the plurality of first connecting beams and the plurality of first connecting beams and the second rotating portion are arranged such that the distance that the second rotating part moves in the direction away from the second support frame is maximized. The expansion | deployment structure of any one of Claim 1 to 4 by which the some 2nd connection beam is arrange | positioned. 前記複数の第1連結梁の各々が、前記第1支持枠の内周に沿って配置されたことを特徴とする請求項1から5までのいずれか1項に記載の展開構造体。   6. The unfolded structure according to claim 1, wherein each of the plurality of first connection beams is disposed along an inner periphery of the first support frame. 前記第1支持枠の外周形状及び内周形状と前記第1回転部の外周形状とが互いに相似した三角形であると共に、前記内周形状が三角形である第1支持枠の内周の各辺に沿って、3本の前記第1連結梁の各々が配置されたことを特徴とする請求項1から6までのいずれか1項に記載の展開構造体。   The outer peripheral shape and inner peripheral shape of the first support frame and the outer peripheral shape of the first rotating part are similar triangles, and the inner peripheral shape is a triangle on each side of the inner periphery of the first support frame. A deployment structure according to any one of claims 1 to 6, wherein each of the three first connection beams is disposed along the first connection beam. 前記3本の第1連結梁の各々は、一端が前記第1支持枠の1つの頂部付近で前記第1支持枠に連結されると共に、他端が前記第1支持枠の前記頂部に隣接する他の頂部付近で前記第1回転部に連結されたことを特徴とする請求項7に記載の展開構造体。   Each of the three first connection beams has one end connected to the first support frame near one top of the first support frame and the other end adjacent to the top of the first support frame. The unfolded structure according to claim 7, wherein the unfolded structure is connected to the first rotating portion near another top portion. 前記第1回転部及び前記第2回転部のいずれか一方に回転軸を設けると共に他方に該回転軸を受ける軸受けを設けたことを特徴とする請求項1から8までのいずれか1項に記載の展開構造体。   The rotating shaft is provided in one of the first rotating portion and the second rotating portion, and the bearing for receiving the rotating shaft is provided in the other, 9. Expanded structure. 前記第1回転部と連結される前記第1連結梁の端部近傍に切り欠きを設けると共に、前記第2回転部と連結される前記第2連結梁の端部近傍に切り欠きを設けたことを特徴とする請求項1から9までのいずれか1項に記載の展開構造体。   A notch is provided near the end of the first connecting beam connected to the first rotating part, and a notch is provided near the end of the second connecting beam connected to the second rotating part. The expansion | deployment structure of any one of Claim 1-9 characterized by these. 請求項1から10までのいずれか1項に記載の展開構造体が平面状に又は並列に複数配列された衝撃吸収部と、
衝突物の衝突位置を特定するための情報を取得する情報取得手段と、
前記複数配列された展開構造体の各々について個別に設けられ、前記展開構造体の前記第1回転部を前記第1回転部が前記第1支持枠から離れる方向に移動させて前記第1展開部材を展開させると共に、前記展開構造体の前記第2回転部を前記第2回転部が前記第2支持枠から離れる方向に移動させて前記第2展開部材を展開させる複数の展開駆動部と、
前記情報取得手段で取得された情報に基づいて、衝突が検知された場合又は衝突が不可避であると予測された場合に、特定された衝突位置に設置された前記展開構造体の前記第1展開部材及び前記第2展開部材を展開させるように、前記複数の展開駆動部を制御する制御部と、
を含むことを特徴とする衝撃吸収装置。
An impact absorbing portion in which a plurality of the deployment structures according to any one of claims 1 to 10 are arranged in a planar shape or in parallel;
Information acquisition means for acquiring information for identifying the collision position of the collision object;
The first deployment member is provided for each of the plurality of deployed deployment structures, and the first deployment member is moved by moving the first rotation unit of the deployment structure in a direction in which the first rotation unit is separated from the first support frame. A plurality of deployment drive units that deploy the second deployment member by moving the second rotation unit of the deployment structure in a direction in which the second rotation unit separates from the second support frame;
When the collision is detected or the collision is predicted to be unavoidable based on the information acquired by the information acquisition unit, the first expansion of the expansion structure installed at the specified collision position A control unit for controlling the plurality of deployment drive units so as to deploy the member and the second deployment member;
A shock absorbing device comprising:
前記展開駆動部は、エアバック装置を含むことを特徴とする請求項11に記載の衝撃吸収装置。   The impact absorbing device according to claim 11, wherein the deployment driving unit includes an airbag device. 前記展開駆動部は、気体または液体が封入された袋体を前記展開構造体に押し付けることにより、前記第1回転部及び前記第2回転部を移動させることを特徴とする請求項11に記載の衝撃吸収装置。   The said expansion | deployment drive part moves the said 1st rotation part and the said 2nd rotation part by pressing the bag body with which gas or the liquid was enclosed to the said expansion | deployment structure. Shock absorber.
JP2007196692A 2007-07-27 2007-07-27 Development structure and impact absorbing device Pending JP2009030747A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007196692A JP2009030747A (en) 2007-07-27 2007-07-27 Development structure and impact absorbing device
PCT/JP2008/063034 WO2009016981A1 (en) 2007-07-27 2008-07-18 Expansion structure and impact absorption device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007196692A JP2009030747A (en) 2007-07-27 2007-07-27 Development structure and impact absorbing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009030747A true JP2009030747A (en) 2009-02-12

Family

ID=40401472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007196692A Pending JP2009030747A (en) 2007-07-27 2007-07-27 Development structure and impact absorbing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009030747A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109188012A (en) * 2018-11-15 2019-01-11 中国兵器工业集团第二四研究所苏州研发中心 A kind of micro- stop configurations of honeycomb

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109188012A (en) * 2018-11-15 2019-01-11 中国兵器工业集团第二四研究所苏州研发中心 A kind of micro- stop configurations of honeycomb
CN109188012B (en) * 2018-11-15 2024-02-02 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 Honeycomb micro-stop structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5472876B2 (en) Exterior airbag cushion for vehicle and apparatus therefor
JP4867944B2 (en) Pedestrian protection device
JP2009520628A (en) Vehicle occupant restraint system
JP2007197007A (en) Safety bumper comprising energy-absorbing element controlled by impact sensor
JP2009001153A (en) Collision detector for vehicle
CN105383434A (en) Deployable vehicle hood extender for pedestrian protection
US9776664B2 (en) Impact transmission structure
EP1630049B1 (en) Airbag unit and case of the unit
JP2003306100A (en) Outward type air bag device for vehicle
JPH10152018A (en) Shock absorbing hood
EP1621416B1 (en) Airbag unit and case of the unit
US20200307504A1 (en) Airbag device
EP1688311B1 (en) Volume filling mechanical structures for modifying crash deceleration pulse
US7775583B2 (en) Force and deceleration delimiting devices and methods for operating the same
CN108944771B (en) Energy absorption countermeasures
JP5151848B2 (en) Shock absorbing structure and vehicle
JP5205882B2 (en) Knee airbag device for vehicle
JP2009030747A (en) Development structure and impact absorbing device
JP4900380B2 (en) Deployment structure and shock absorber
US8056961B2 (en) Pedestrian impact mitigation system and method of use
JP5056562B2 (en) Deployment structure and shock absorber
JP5083031B2 (en) Deployment structure and shock absorber
JP2021054100A (en) Occupant protection device
US7748740B2 (en) Air bag with volume-filling mechanical structure
CN105564356B (en) Vehicle collision energy absorber