JP2015068475A - 衝撃吸収部材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】衝撃吸収部材1は、筒状形状を呈し、荷重入力部11及び荷重伝達部12を有し、軸方向Zに垂直な断面形状が2n個(nは、2〜8の整数)の頂角を有する略多角形を呈していると共に2n枚の側壁2を有する。第1側壁21は側壁2の一部を凸状または凹状に変形させてなる第1トリガー部3を有する。第2側壁22は第1トリガー部3よりも軸方向Zの荷重伝達部11側に、側壁2の一部を第1トリガー部3と同じ状態に変形させてなる第2トリガー部4を有する。第3側壁23は軸方向Zにおける第1トリガー部3の近傍位置に貫通穴5を有する。第1側壁21と第2側壁22との間には奇数枚の側壁2が存在している。軸方向Zに垂直な断面における最長辺の長さをLとしたときに、第1トリガー部3の中心31と第2トリガー部4の中心41との間の軸方向Zの距離が0.1L〜0.5Lである。
【選択図】図1
Description
該衝撃吸収部材は、上記軸方向に垂直な断面形状が2n個(nは、2〜8の整数)の頂角を有する略多角形を呈していると共に2n枚の側壁を備えており、
上記側壁の一部を凸状または凹状に変形させてなる第1トリガー部を備えた第1側壁と、
上記第1トリガー部よりも上記軸方向の上記荷重伝達部側において上記側壁の一部を上記第1トリガー部と同じ状態に変形させてなる第2トリガー部を備えた第2側壁と、
上記軸方向における上記第1トリガー部の近傍位置において上記側壁を貫通してなる貫通穴を備えた第3側壁とを有し、
上記第1側壁と上記第2側壁との間には、奇数枚の上記側壁が存在し、
上記軸方向に垂直な断面における最長辺の長さをLとしたときに、上記第1トリガー部の中心と上記第2トリガー部の中心との間の上記軸方向における距離が0.1L〜0.5Lであることを特徴とする衝撃吸収部材にある。
上記衝撃吸収部材の実施例について、図1〜図4を用いて説明する。図1に示すように、衝撃吸収部材1は、筒状形状を呈し、その軸方向Zの一端に荷重入力部11を有すると共に他端に荷重伝達部12を有している。衝撃吸収部材1は、図1及び図3に示すように、軸方向Zに垂直な断面形状が4個の頂角を有する略正方形を呈していると共に4枚の側壁2を備えている。
本例は、図5〜図8に示すように、軸方向Zに垂直な断面が略十字形状を呈する衝撃吸収部材1の例である。以下において、軸方向Zに垂直な断面が呈する略十字形状のうち、一方の突出方向を便宜上「縦方向X」といい、他方の突出方向を「横方向Y」という。
本例は、第1トリガー部3、第2トリガー部4及び貫通穴5に加えて第3トリガー部6を有する衝撃吸収部材1の例である。
本例は、頂角及び側壁2の数を種々変更した衝撃吸収部材1の例である。本例においては、頂角及び側壁2の数を4〜16個の範囲で種々変更した試験体1〜試験体6について、有限要素法により荷重−ストローク曲線を求めた後、荷重−ストローク曲線からエネルギー吸収特性を評価した。以下に、試験体及び評価手順の詳細について説明する。
実施例1の衝撃吸収部材1をそのまま用いた。また、試験体1との比較のため、試験体1において第1トリガー部3、第2トリガー部4及び貫通穴5を設けない試験体11を準備した。
試験体2は、図13に示すように、軸方向Zに垂直な断面が略正八角形状を呈する筒状の衝撃吸収部材1である。試験体2は、2枚の第1側壁21と、2枚の第2側壁22と、4枚の第3側壁23とを有しており、第1側壁21と第2側壁22とが、第3側壁23を介して交互に連なっている。
試験体3は、図14に示すように、8個の頂角と8枚の側壁2とを有し、軸方向Zに垂直な断面の形状が略8の字形状を呈する衝撃吸収部材1である。試験体3は、2枚の第1側壁21と、2枚の第2側壁22と、4枚の第3側壁23とを有しており、第1側壁21と第2側壁22とが、第3側壁23を介して交互に連なっている。
試験体4は、図15に示すように、10個の頂角と10枚の側壁2とを有し、軸方向Zに垂直な断面の形状が略8の字状を呈する衝撃吸収部材1である。試験体4は、3枚の第1側壁21と、2枚の第2側壁22と、5枚の第3側壁23とを有している。
試験体5は、図16に示すように、軸方向Zに垂直な断面の形状が略正十六角形状を呈する衝撃吸収部材1である。試験体5は、4枚の第1側壁21と、4枚の第2側壁22と、8枚の第3側壁23とを有しており、第1側壁21と第2側壁22とが第3側壁23を介して交互に連なっている。
実施例2における衝撃吸収部材1をそのまま用いた。また、試験体6との比較のため、試験体6において第1トリガー部3、第2トリガー部4及び貫通穴5のいずれも設けない試験体16(図17参照)、第1トリガー部3のみを設けた試験体17(図18参照)、第1トリガー部3及び第2トリガー部4のみを設けた試験体18(図19参照)及び第1トリガー部3及び貫通穴5のみを設けた試験体19(図20参照)を準備した。
本例は、第1トリガー部3の中心31と第2トリガー部4の中心41との間の軸方向Zにおける距離D2がエネルギー吸収特性に及ぼす影響について評価した例である。以下に、評価方法を説明する。
本例は、荷重入力部11と第1トリガー部3との間の軸方向Zにおける距離D1がエネルギー吸収特性に及ぼす影響について評価した例である。以下に、評価方法を説明する。
本例は、第1トリガー部3と貫通穴5との軸方向Zにおける位置関係がエネルギー吸収特性に及ぼす影響について評価した例である。以下に、評価方法を説明する。
本例は、第1トリガー部3の中心31を通り軸方向Zに垂直な断面の断面積がエネルギー吸収特性に及ぼす影響について評価した例である。以下に、評価方法を説明する。
11 荷重入力部
12 荷重伝達部
2 側壁
21 第1側壁
22 第2側壁
23 第3側壁
3 第1トリガー部
4 第2トリガー部
5 貫通穴
Claims (8)
- 筒状形状を呈し、その軸方向一端に荷重入力部を有すると共に他端に荷重伝達部を有する衝撃吸収部材であって、
該衝撃吸収部材は、上記軸方向に垂直な断面形状が2n個(nは、2〜8の整数)の頂角を有する略多角形を呈していると共に2n枚の側壁を備えており、
上記側壁の一部を凸状または凹状に変形させてなる第1トリガー部を備えた第1側壁と、
上記第1トリガー部よりも上記軸方向の上記荷重伝達部側において上記側壁の一部を上記第1トリガー部と同じ状態に変形させてなる第2トリガー部を備えた第2側壁と、
上記軸方向における上記第1トリガー部の近傍位置において上記側壁を貫通してなる貫通穴を備えた第3側壁とを有し、
上記第1側壁と上記第2側壁との間には、奇数枚の上記側壁が存在し、
上記軸方向に垂直な断面における最長辺の長さをLとしたときに、上記第1トリガー部の中心と上記第2トリガー部の中心との間の上記軸方向における距離が0.1L〜0.5Lであることを特徴とする衝撃吸収部材。 - 上記第1側壁を複数有しており、隣り合う上記第1側壁の間に奇数枚の上記側壁が存在していることを特徴とする請求項1に記載の衝撃吸収部材。
- 上記軸方向に垂直な断面における最長辺の長さをLとしたときに、上記荷重入力部側の開口端面と上記第1トリガー部の中心との間の上記軸方向における距離が0.2L以上L以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の衝撃吸収部材。
- 上記貫通穴の少なくとも一部は、上記第1トリガー部と上記軸方向において重なっていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の衝撃吸収部材。
- 上記第1トリガー部、上記第2トリガー部及び上記貫通穴を形成する前の上記軸方向に垂直な断面の断面積に対する、上記第1トリガー部の中心を通り上記軸方向に垂直な断面の断面積の比が50〜90%であることを特徴とする請求項4に記載の衝撃吸収部材。
- 上記貫通穴は、円形、楕円形または長円形のいずれかの形状を呈していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の衝撃吸収部材。
- 上記側壁の一部を凸状または凹状に変形させてなる第3トリガー部を上記第2トリガー部よりも上記荷重伝達部側に有していることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の衝撃吸収部材。
- 上記衝撃吸収部材は、同一の上記側壁上に複数の上記第3トリガー部を有しており、上記軸方向に垂直な断面における最長辺の長さをLとしたときに、隣り合う上記第3トリガー部の間隔が0.5L〜Lであることを特徴とする請求項7に記載の衝撃吸収部材。
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