JP5129827B2 - 衝撃吸収構造体及び衝撃吸収構造体の製造方法、並びに、移動体 - Google Patents
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Description
本発明は、想定される衝撃方向に衝撃が発生した際に該衝撃を吸収する衝撃吸収構造体であって、軸心が前記衝撃方向に沿って配設された筒状体であり、該衝撃方向に発生した衝撃により圧縮破壊することで衝撃を吸収可能な複数の衝撃吸収部材と、複数の前記衝撃吸収部材同士の間に配設されたコア部材と、前記衝撃方向に対して垂直な方向で、前記コア部材及び複数の前記衝撃吸収部材を挟み込み、該コア部材及び複数の該衝撃吸収部材が固定される一対の面板と、を備え、複数の前記衝撃吸収部材の少なくとも一つが、前記衝撃方向前方側となる先端の位置を、他の衝撃吸収部材の先端の位置と異なるように配設されていることを特徴としている。
さらに、この構成によれば、通常時においては、コア部材及び一対の面板によって、発生する荷重を支持しつつ衝撃吸収部材を保持し、衝撃発生時においては、複数の衝撃吸収部材によって効果的に衝撃を吸収することができる。
また、衝撃吸収部材連結工程において、一対の面板で衝撃吸収部材を挟み込んで固定するだけで、先端の位置が異なる衝撃吸収部材同士を連結させて一体的に成形することができる。
また、本発明の衝撃吸収部材の製造方法によれば、確認試験の手間を最小限として容易に設置することができるとともに、設置する構造体で要求される耐衝撃特性を得ることができる。
また、本発明の移動体によれば、衝撃吸収構造体により、効果的に衝撃を吸収することができる。
本発明の第1の実施形態を図1から図11に基づいて説明する。図1及び図2は、本実施形態の衝撃吸収構造m体が組み付けられた移動体であるヘリコプターを示している。図1に示すように、ヘリコプター1は、外郭をなし外側構造部材となる外郭部材2と、外郭部材2内部において、床面3aを形成する床部材3と、床部材3を支持し内側構造部材となるビーム4及びフレーム5と、外郭部材2の底部2aとビーム4及びフレーム5との間に設けられた衝撃吸収構造体10とを備える。衝撃吸収構造体10は、不時着時などに外郭部材2の底部2aから床部材3を支持するビーム4及びフレーム5に向かって外部から受ける衝撃を吸収するためのものである。すなわち、衝撃吸収構造体10は、外郭部材2の底部2aからビーム4及びフレーム5に向かう方向を想定される衝撃方向Pとして、該衝撃方向Pに発生した衝撃を吸収可能に配置されている。なお、図2に示すように、ビーム4は、外郭部材2の前後方向に配設された部材である。また、フレーム5は、ビーム4と直交する方向にビーム4間及びビーム4から側方へと張り出された部材である。そして、このため、ビーム4とフレーム5とにより格子状の構造が構成されており、衝撃吸収構造体10も、外郭部材2の底部2aと、ビーム4及びフレーム5との間で格子状に配設されている。
衝撃方向P、すなわち図1に示す外郭部材2の底部2aから床部材3を支持するビーム4及びフレーム5に向かって外部から衝撃が発生した場合、筒状体である複数の衝撃吸収部材11が圧縮破壊することで衝撃が吸収される。ここで、第一〜第四の衝撃吸収部材11A〜11Dは、互いに先端11bの位置と異なるように配設されていることで、破壊開始のタイミングが異なることとなる。すなわち、図3及び図4において、衝撃が発生すると、まずその衝撃が第一の衝撃吸収部材11Aの先端11b、一対の面板13、13及びコア部材12の他縁部12c、13bに伝わる。一対の面板13、13及びコア部材12は、衝撃に対してほとんど荷重を負担しない程度の強度に設定されていることで破壊が進行するとともに、第一の衝撃吸収部材11Aも先端11bから衝撃を受けて圧縮破壊し、これにより衝撃が吸収される。第一の衝撃吸収部材11Aの圧縮破壊が進行し、第二の衝撃吸収部材11Bの先端11bまで達すると、第二の衝撃吸収部材11Bも衝撃を受けて圧縮破壊することとなり、これにより第一の衝撃吸収部材11Aと第二の衝撃吸収部材11Bとにより衝撃が吸収されることとなる。このようにして、第三の衝撃吸収部材11C及び第四の衝撃吸収部材11Dも順次圧縮破壊し、最後は第一〜第四の衝撃吸収部材11A〜11D全てで圧縮破壊が進行することとなる。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図12は、本発明の第2の実施形態を示したものである。なお、この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。図13は、本発明の第3の実施形態を示したものである。なお、この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。図14から図16は、本発明の第4の実施形態を示したものである。なお、この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
2 外郭部材(外側構造部材)
4 ビーム(内側構造部材)
5 フレーム(内側構造部材)
10、40、50、60、70 衝撃吸収構造体
11 衝撃吸収部材
11a 基端
11b 先端
12 コア部材
13 面板
15 サンドイッチパネル
16 T型レール
17 L型レール
18 空間
19 離型材
25 接着フィルム
26 接着フィルム
51 充填部材
61 成形部材
62 本体部(成形部材)
63 充填部(充填部材)
71 コア本体部
72 充填部(充填部材)
74 フィルム
75、76、77 破壊補助手段
P 衝撃方向
P1 前方
P2 後方
Claims (13)
- 想定される衝撃方向に衝撃が発生した際に該衝撃を吸収する衝撃吸収構造体であって、
軸心が前記衝撃方向に沿って配設された筒状体であり、該衝撃方向に発生した衝撃により圧縮破壊することで衝撃を吸収可能な複数の衝撃吸収部材と、
複数の前記衝撃吸収部材同士の間に配設されたコア部材と、
前記衝撃方向に対して垂直な方向で、前記コア部材及び複数の前記衝撃吸収部材を挟み込み、該コア部材及び複数の該衝撃吸収部材が固定される一対の面板と、
を備え、
複数の前記衝撃吸収部材の少なくとも一つが、前記衝撃方向前方側となる先端の位置を、他の衝撃吸収部材の先端の位置と異なるように配設されていることを特徴とする衝撃吸収構造体。 - 請求項1に記載の衝撃吸収構造体において、
前記衝撃吸収部材は、樹脂と補強繊維とを含む複合材料で形成されていることを特徴とする衝撃吸収構造体。 - 請求項1又は2に記載の衝撃吸収構造体において、
前記衝撃吸収部材として、長さの異なるものを複数有し、
これら長さの異なる前記衝撃吸収部材同士が、基端の位置を前記衝撃方向に位置を同じくして配設されていることを特徴とする衝撃吸収構造体。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の衝撃吸収構造体において、
一対の前記面板の間で前記衝撃吸収部材の先端側に配設された充填部材を有することを特徴とする衝撃吸収構造体。 - 請求項4に記載の衝撃吸収構造体において、
前記充填部材は、前記コア部材が延長されてなることを特徴とする衝撃吸収構造体。 - 請求項4に記載の衝撃吸収構造体において、
前記衝撃吸収部材と前記充填部材とが一体として形成されていることを特徴とする衝撃吸収構造体。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の衝撃吸収構造体において、
前記衝撃吸収部材の先端の開口を閉塞するフィルムを備えることを特徴とする衝撃吸収構造体。 - 請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の衝撃吸収構造体において、
前記衝撃吸収部材同士の間に位置する前記コア部材の前記衝撃方向前方側には、該衝撃方向に衝撃が生じた際に前記コア部材の破壊を助長させる破壊補助手段を備えることを特徴とする衝撃吸収構造体。 - 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の衝撃吸収構造体と、
該衝撃吸収構造体の前記衝撃方向前方側に設けられ、該衝撃吸収構造体に連結された外側構造部材と、
前記衝撃吸収構造体の前記衝撃方向後方側に設けられ、該衝撃吸収構造体に連結された内側構造部材とを備えることを特徴とする移動体。 - 想定される衝撃方向に衝撃が発生した際に該衝撃を吸収する衝撃吸収構造体の製造方法であって、
筒状体で、前記衝撃方向に発生した衝撃により圧縮破壊して衝撃を吸収可能な複数の衝撃吸収部材を、これら衝撃吸収部材の少なくとも一つの前記衝撃方向前方側となる先端の位置が他の衝撃吸収部材の先端の位置と異なるように、それぞれ軸心が前記衝撃方向に沿うようにして配設する衝撃吸収部材配設工程と、
前記衝撃吸収部材同士を連結させる衝撃吸収部材連結工程とを備え、
前記衝撃吸収部材連結工程では、複数の前記衝撃吸収部材同士の間にコア部材を配設し、前記衝撃方向に対して垂直な方向で、前記コア部材及び複数の前記衝撃吸収部材を挟み込むように一対の面板を配設して、該一対の面板に対して該コア部材及び複数の該衝撃吸収部材を固定することを特徴とする衝撃吸収構造体の製造方法。 - 請求項10に記載の衝撃吸収構造体の製造方法において、
樹脂と補強繊維とを含む複合材料で前記衝撃吸収部材を形成することを特徴とすることを特徴とする衝撃吸収構造体の製造方法。 - 請求項10または請求項11に記載の衝撃吸収構造体の製造方法において、
前記衝撃吸収部材配設工程では、互いに平行に配設された複数の部材挿入孔を有する前記コア部材を、前記部材挿入孔が前記衝撃方向に沿うように設置し、各前記部材挿入孔に前記衝撃吸収部材を挿入することを特徴とする衝撃吸収構造体の製造方法。 - 請求項11または請求項12に記載の衝撃吸収構造体の製造方法において、
前記衝撃吸収部材の内部に先端側から挿入可能な挿入部、及び、該挿入部に挿入される前記衝撃吸収部材の先端を係止可能な係止部を有する治具を、前記衝撃吸収部材配設工程で配設する前記衝撃吸収部材の先端側となる位置に配置する準備工程を備え、
前記衝撃吸収部材配設工程では、配置された前記治具の前記挿入部を前記衝撃吸収部材に、先端が前記係止部に係止されるまで挿入させて、該衝撃吸収部材を位置決めするとともに、前記衝撃吸収部材の先端側空間を確保することを特徴とする衝撃吸収構造体の製造方法。
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