JP6295565B2 - Shock absorbing structure and shock absorbing module - Google Patents

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Description

本発明は、衝撃緩衝構造体および衝撃緩衝モジュール(以下、衝撃緩衝構造体等と言うこともある。)に関し、とくに、輸送機器の乗員保護用に好適な衝撃緩衝構造体等に関する。   The present invention relates to an impact buffer structure and an impact buffer module (hereinafter sometimes referred to as an impact buffer structure or the like), and more particularly to an impact buffer structure or the like suitable for protecting passengers in transportation equipment.

近年、搭乗者保護の観点から、自動車内外装を中心に衝撃緩衝構造体の開発が進んでいる。シートベルト、エアバッグなどは衝突時に乗員の安全を確保する衝撃緩衝構造体として、従来から広く利用されている。シートベルトやエアバッグは、衝突時に、座席に着座した乗員の体を拘束または保護して衝撃を緩和するものである。   In recent years, from the viewpoint of occupant protection, development of shock absorbing structures has been progressing mainly in the interior and exterior of automobiles. Conventionally, seat belts, airbags, and the like have been widely used as shock-absorbing structures that ensure the safety of passengers in the event of a collision. Seat belts and airbags restrain or protect the body of an occupant seated in a seat at the time of collision.

一方、上記のような構造体とは別に車両内に装備して乗員の安全を確保する衝撃緩衝構造体が知られており、例として、ニーボルスター等が挙げられる。ニーボルスターは、自動車の衝突時に前席に着座した乗員のひざの動きを止め、当該乗員の腰の動きを規制することによって、シートベルトやエアバッグと協働して乗員の体全体をより確実に拘束し、安全性をより高めるものである。   On the other hand, an impact buffer structure that is installed in a vehicle and ensures the safety of an occupant is known separately from the structure as described above, and examples thereof include a knee bolster. Nie Bolster works with seat belts and airbags to secure the entire body of the occupant by stopping the movement of the occupant seated in the front seat in the event of a car collision and restricting the movement of the occupant's hips. To enhance safety.

このような衝撃緩衝構造体を車両内に装備した場合、該衝撃緩衝構造体が人体と直接的に接触した状態で衝撃を吸収する場合がある。従来は、アルミニウムなどの金属の塑性変形を利用したものや(例えば、特許文献1)、樹脂成形品の圧潰や破壊による衝撃吸収を利用したものが主流である(例えば、特許文献2および特許文献3)。これら構造体においては、衝撃が加わった際に人体にかかる初期荷重が高く、人体と直接的に接触した状態で衝撃を吸収すると、人体に大きな負荷がかかる可能性があった。このため、これら構造体を高い衝撃エネルギーを吸収できるように設計すると、人体への過大な負荷が懸念されるため、シートベルトやエアバッグとの協働が高度に行われるよう配慮する必要があり、設計の困難性が増大する上、実際に衝撃を受けた場合に確実に乗員を保護することが困難になるおそれがあった。このような観点から、受けた衝撃を経時的に適切に分散して吸収し、人体にかかる初期荷重を低減しつつ、衝撃を吸収することが可能な、衝撃負荷時の荷重−変位曲線がいわゆる矩形波と呼ばれる特性を示す衝撃緩衝構造体が望まれている。   When such a shock-absorbing structure is installed in a vehicle, the shock-absorbing structure may absorb an impact while in direct contact with the human body. Conventionally, those using plastic deformation of a metal such as aluminum (for example, Patent Document 1) and those using shock absorption due to crushing or breaking of a resin molded product are mainly used (for example, Patent Document 2 and Patent Document). 3). In these structures, the initial load applied to the human body when an impact is applied is high, and if the impact is absorbed while in direct contact with the human body, a large load may be applied to the human body. For this reason, if these structures are designed to absorb high impact energy, there is a concern about excessive load on the human body, so it is necessary to consider that the cooperation with the seat belt and airbag is highly advanced. In addition, design difficulty increases, and it may be difficult to reliably protect the occupant when an impact is actually received. From such a point of view, the load-displacement curve at the time of impact load, which can absorb the impact while appropriately dispersing and absorbing the received impact and reducing the initial load on the human body, is so-called. An impact buffer structure that exhibits a characteristic called a rectangular wave is desired.

一方、別の分野において、建造物の免震構造などの衝撃緩衝装置として、金属製薄肉円筒と該金属製薄肉円筒の内径より大きい直径を有する金属製ピンとで構成される圧入式衝撃緩衝装置が提案されている(例えば、特許文献4)。しかしながら、このような圧入式衝撃緩衝装置においても、衝撃が加わった際に発現される初期荷重は高く、これを例えば自動車の乗員保護用の衝撃緩衝装置として人体と直接的に接触した状態で衝撃を吸収できるようにすると、やはり人体に過大な荷重がかかる可能性がある。   On the other hand, in another field, as a shock absorber for a seismic isolation structure of a building, there is a press-fit shock absorber constituted by a metal thin cylinder and a metal pin having a diameter larger than the inner diameter of the metal thin cylinder. It has been proposed (for example, Patent Document 4). However, even in such a press-fit type shock absorber, the initial load that is expressed when an impact is applied is high, and the shock is applied in a state where it is in direct contact with a human body, for example, as an impact buffer device for protecting an occupant of an automobile. If it is made possible to absorb water, an excessive load may be applied to the human body.

このように、輸送機器用の衝撃緩衝装置、とくに自動車用の衝撃緩衝装置としては、人体にかかる荷重を低減しつつ、経時的に安定して衝撃を吸収することができる、衝撃負荷時の荷重−変位曲線がいわゆる矩形波を呈する衝撃緩衝構造体が望まれている。   In this way, shock absorbers for transportation equipment, in particular, shock absorbers for automobiles, can reduce the load on the human body and can absorb the shock stably over time. An impact buffer structure whose displacement curve exhibits a so-called rectangular wave is desired.

特開昭49−1971号公報JP 49-1971 A 特開平8−177921号公報Japanese Patent Laid-Open No. 8-177921 特開2001−124127号公報JP 2001-124127 A 特開2006−170264号公報JP 2006-170264 A

そこで本発明の課題は、上記のような背景技術に鑑み、人体にかかる荷重が人体耐性の最大値を上回ることのないよう、経時的に安定してエネルギーを最大限吸収することができる、衝撃負荷時の荷重−変位曲線がいわゆる矩形波を示す、輸送機器の乗員保護用の衝撃緩衝構造体、およびそれを用いた衝撃緩衝モジュールを提供することにある。 Therefore, in view of the background art as described above, the object of the present invention is to provide a shock that can stably absorb the maximum energy stably over time so that the load on the human body does not exceed the maximum value of the human body resistance. An object of the present invention is to provide an impact buffer structure for protecting passengers of transport equipment , and a shock buffer module using the same, in which a load-displacement curve at the time of loading shows a so-called rectangular wave.

上記課題を解決するために、本発明に係る衝撃緩衝構造体は、中空構造に構成されている少なくとも1つの衝撃受体と、衝撃方向に対して前記衝撃受体の上流側または下流側に配置され、衝撃を受けたとき前記衝撃受体が圧入される、少なくとも1つの圧入孔を有する支持部材と、を有する輸送機器の衝突時の衝撃を吸収する、乗員保護用の衝撃緩衝構造体であって、前記支持部材が金属からなるとともに前記衝撃受体が樹脂組成物からなり、かつ、前記支持部材の強度および剛性が、前記衝撃受体の強度および剛性と同等以上であることを特徴とするものからなる。 In order to solve the above-mentioned problems, an impact buffering structure according to the present invention includes at least one impact receiver configured in a hollow structure, and is disposed upstream or downstream of the impact receiver with respect to the impact direction. And a shock absorbing structure for protecting passengers that absorbs a shock at the time of a collision of a transportation device having a support member having at least one press-fitting hole into which the shock receiver is press-fitted when receiving an impact. The support member is made of a metal, the impact receiver is made of a resin composition, and the strength and rigidity of the support member are equal to or higher than the strength and rigidity of the impact receiver. Consists of things.

このような本発明に係る衝撃緩衝構造体においては、衝撃緩衝構造体に衝撃荷重が加わった際、衝撃受体または支持部材の単独移動、あるいは衝撃受体と支持部材の相対移動により、衝撃受体が支持部材の圧入孔に圧入され、該圧入時に、圧入部に生じる摩擦抵抗により、衝撃緩衝構造体に加わった衝撃エネルギーが吸収され、緩衝される。このとき、支持部材が金属からなるとともに衝撃受体が樹脂組成物から構成されていることにより、両部材が金属で構成されている場合における急激な圧入荷重の上昇、換言すれば、高い初期荷重の発生が回避され、樹脂組成物から構成されている衝撃受体の圧入部(とくに、圧入面)が適度に変形(変位)されていき、比較的低い荷重状態にて変位が進むいわゆる矩形波特性が実現されて、衝撃が経時的に安定して吸収される。そして、このような望ましい衝撃吸収状態が達成、維持されるためには、上記のような望ましい摩擦抵抗が発生する圧入状態が、衝撃受体のある圧入ストローク分以上持続される必要がある。そのため、支持部材の素材の強度および剛性、とくに支持部材の圧入孔形成部の強度および剛性が、衝撃受体の強度および剛性と同等以上とされ、衝撃受体が圧入孔に圧入されているときに圧入孔が過大に変形されないようにして、つまり、圧入孔の径が不必要に拡大されないようにして、望ましい摩擦抵抗の発生の持続、比較的低い荷重発生状態での衝撃の経時的安定吸収を可能としている。圧入孔の径の不必要な拡大回避の観点からは、上記強度および剛性のうち、とくに剛性の特性が重要となる。そして、本発明に係る衝撃緩衝構造体においては、上記のような望ましい衝撃吸収状態の達成、維持と併せて、衝撃受体が中空構造に構成されていることにより、衝撃緩衝構造体全体の軽量化が可能になり、輸送機器の内部に装備される機器としての基本的な要求特性である軽量化が、本発明においては輸送機器の内部に装備される乗員保護用の衝撃緩衝構造体の軽量化により、達成される。なお、中空構造に構成されている衝撃受体の断面外周長は、圧入孔の内周長より長いことが好ましい。 In such an impact buffering structure according to the present invention, when an impact load is applied to the impact buffering structure, the impact is received by the single movement of the impact receiver or the support member or the relative movement of the impact receiver and the support member. The body is press-fitted into the press-fitting hole of the support member, and at the time of the press-fitting, the impact energy applied to the shock absorbing structure is absorbed and buffered by the frictional resistance generated in the press-fitting portion. At this time, since the support member is made of metal and the impact receiver is made of a resin composition, a sudden increase in press-fit load when both members are made of metal, in other words, a high initial load. Is a so-called rectangular wave in which the press-fitted portion (especially the press-fitted surface) of the impact receiver made of the resin composition is appropriately deformed (displaced), and the displacement proceeds in a relatively low load state. The characteristics are realized and the impact is stably absorbed over time. In order to achieve and maintain such a desirable shock absorbing state, it is necessary that the press-fitted state in which the above-described desirable frictional resistance is generated be maintained for a certain press-fitting stroke of the shock receiver. Therefore, when the strength and rigidity of the material of the support member, especially the strength and rigidity of the press-fitting hole forming portion of the support member are equal to or greater than the strength and rigidity of the shock receiver, and the shock receiver is press-fitted into the press-fitting hole In order not to deform the press-fitting hole excessively, that is, to prevent the press-fitting hole diameter from being unnecessarily enlarged, the desired frictional resistance is maintained and the impact is stably absorbed over time in a relatively low load condition. Is possible. From the viewpoint of avoiding unnecessary expansion of the diameter of the press-fitting hole, the rigidity characteristic is particularly important among the above strength and rigidity. And in the shock-absorbing structure according to the present invention, the shock-receiving body is formed in a hollow structure in combination with the achievement and maintenance of the desirable shock absorbing state as described above, thereby reducing the weight of the entire shock-absorbing structure. The weight reduction, which is a basic required characteristic of equipment installed in the transportation equipment, is the weight of the shock-absorbing structure for protecting passengers installed in the transportation equipment in the present invention. This is achieved by the conversion. In addition, it is preferable that the cross-sectional outer periphery length of the impact receiving body comprised by the hollow structure is longer than the inner peripheral length of a press-fit hole.

また、上記強度および剛性としては、とくに衝撃受体と支持部材の各部材の素材の強度および剛性を考慮すればよい。すなわち、圧入部において衝撃受体よりも外側に位置する支持部材の強度および剛性が、内側に位置する衝撃受体の強度および剛性と同等以上とされることで、圧入孔の径の不必要な拡大が回避され、両部材間に適切な摩擦抵抗の発生状態を持続させて目標とする衝撃の経時的安定吸収特性を実現するのである。   Further, as the strength and rigidity, the strength and rigidity of each material of the impact receiver and the support member may be considered. That is, the strength and rigidity of the support member positioned outside the impact receiver in the press-fit portion is equal to or greater than the strength and rigidity of the impact receiver positioned inside, so that the diameter of the press-fit hole is unnecessary. The expansion is avoided, and an appropriate state of frictional resistance is maintained between the two members to achieve a target shock absorption characteristic with time.

上記本発明に係る衝撃緩衝構造体においては、上記衝撃受体の外形が柱状または錐台状であり、上記衝撃受体の外形の、該衝撃受体の圧入方向に垂直な方向の断面の形状が、円、楕円または多角形である構成を採用することができる。すなわち、略一定外径の柱状の衝撃受体に構成し、該衝撃受体が支持部材の圧入孔に圧入されている間、略一定の摩擦抵抗を発生させるようにすることもできるし、錐台状の衝撃受体に構成し、該衝撃受体が支持部材の圧入孔に圧入されている間、衝撃受体の外径の増大に伴って徐々に摩擦抵抗が増大するようにすることもできる。また、衝撃受体の断面形状が、円、楕円または多角形であると、衝撃受体と圧入孔との接触面積が大きくなり、より均一に摩擦抵抗が得られることから、より安定して衝撃を吸収することができる。   In the shock-absorbing structure according to the present invention, the outer shape of the shock receiver is columnar or frustum-shaped, and the outer shape of the shock receiver is a cross-sectional shape in a direction perpendicular to the press-fitting direction of the shock receiver. However, it is possible to adopt a configuration that is a circle, an ellipse, or a polygon. That is, it can be configured as a columnar impact receiving body having a substantially constant outer diameter, and a substantially constant frictional resistance can be generated while the impact receiving body is pressed into the press-fitting hole of the support member. It is also possible to configure a trapezoidal impact receiver so that the frictional resistance gradually increases as the outer diameter of the impact receiver increases while the impact receiver is press-fitted into the press-fitting hole of the support member. it can. Also, if the cross-sectional shape of the impact receiver is a circle, ellipse or polygon, the contact area between the impact receiver and the press-fitting hole will increase, and a more uniform frictional resistance will be obtained. Can be absorbed.

また、上記衝撃受体の圧入方向に垂直な方向の断面の面積が、該圧入方向に変化しており、上記衝撃受体の圧入方向に垂直な方向の断面の面積の最大値が、上記圧入孔の上記圧入方向に垂直な方向の断面の面積よりも大きい構成とすることができる。衝撃受体の断面積が圧入方向に変化していることにより、圧入孔との間で発生する摩擦抵抗の遷移特性を望ましい特性に設定することが可能になり、その断面積の最大値が、圧入孔の孔面積よりも大きい構成とすることにより、摩擦抵抗を途切れることなく安定して継続的に発生させることが可能になる。また、より安定した矩形波を得る観点からは、衝撃受体の先端をあらかじめ圧入孔に差し込んだものが好ましい。   In addition, the area of the cross section in the direction perpendicular to the press-fitting direction of the impact receiver is changed in the press-fitting direction, and the maximum value of the cross-sectional area in the direction perpendicular to the press-fitting direction of the shock receiver is the press-fitting direction. It can be set as the structure larger than the area of the cross section of the direction perpendicular | vertical to the said press injection direction of a hole. By changing the cross-sectional area of the impact receiver in the press-fitting direction, it becomes possible to set the transition characteristic of the frictional resistance generated between the press-fitting hole to a desirable characteristic, and the maximum value of the cross-sectional area is By adopting a configuration larger than the hole area of the press-fitting hole, it is possible to stably and continuously generate the frictional resistance without interruption. Moreover, from the viewpoint of obtaining a more stable rectangular wave, it is preferable to insert the tip of the impact receiver in advance into the press-fitting hole.

また、本発明に係る衝撃緩衝構造体においては、とくに好ましい素材形態として、上記の如く、支持部材が金属からなり、衝撃受体が樹脂組成物からなる形態が採用されている。衝撃受体が樹脂組成物からなることにより経時的に安定して衝撃を吸収することができる。また、支持部材が金属からなることにより金属の有する強度および剛性により、衝撃受体が支持部材に圧入された際により適切な摩擦抵抗が得られ、経時的により安定して衝撃を吸収することができる。すなわち、このような形態においては、金属製の支持部材の圧入孔を、衝撃受体が圧入される際により拡大変形しにくい構造に構成でき、一方、圧入される衝撃受体は、その外面が硬くなりすぎないようにして、圧入時の過大な初期荷重の発生を回避しつつ、望ましい圧入荷重の持続、それによる望ましい摩擦抵抗の持続をはかることができる。 Further, in the shock absorbing structure according to the present invention, as a particularly preferable material form, a form in which the support member is made of metal and the shock receiver is made of a resin composition is adopted as described above. When the impact receiver is made of a resin composition, the impact can be absorbed stably over time. Further, since the supporting member is made of metal, the strength and rigidity of the metal can provide a more appropriate frictional resistance when the impact receiving body is press-fitted into the supporting member, and can absorb the impact more stably over time. it can. That is, in such a configuration, the press-fitting hole of the metal support member can be configured to have a structure that is less likely to be expanded and deformed when the shock receiver is press-fitted, while the press-fitted impact receiver has an outer surface thereof. By avoiding over-hardening, it is possible to maintain the desired press-fitting load and thereby the desired frictional resistance while avoiding the occurrence of an excessive initial load during press-fitting.

また、本発明において、衝撃受体構成する樹脂組成物としては、とくに限定されないが、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂およびポリカーボネート樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を含有するものであることが好ましい。初期荷重をより低減しつつ、経時的により安定して衝撃を吸収することができるためである。より好ましい樹脂組成物としては、少なくともポリアミド樹脂を含有するものである。ポリアミド樹脂は、靱性と強度のバランスに優れているので特に好ましい。また、ポリオレフィン樹脂としては、ポリプロピレン樹脂またはポリエチレン樹脂が好ましく、ポリエステル樹脂としては、ポリブチレンテレフタレート樹脂またはポリエチレンテレフタレート樹脂が好ましい。 In the present invention, the resin composition constituting the impact receiver is not particularly limited, but contains at least one selected from the group consisting of polyamide resin, polyolefin resin, polyester resin and polycarbonate resin. Is preferred. This is because the impact can be absorbed more stably with time while further reducing the initial load. A more preferred resin composition contains at least a polyamide resin. Polyamide resins are particularly preferred because of their excellent balance between toughness and strength. The polyolefin resin is preferably a polypropylene resin or a polyethylene resin, and the polyester resin is preferably a polybutylene terephthalate resin or a polyethylene terephthalate resin.

さらに上記樹脂組成物としては、とくに、ポリアミド樹脂と反応性官能基を有するゴム質重合体とを含有し、電子顕微鏡観察において、ポリアミド樹脂が連続相を形成し、反応性官能基を有するゴム質重合体が分散相を形成し、かつ、反応性官能基を有するゴム質重合体の分散相中に、ポリアミド樹脂と反応性官能基を有するゴム質重合体の反応により生成した化合物により形成される特定の粒子径の微粒子を含有し、分散相中における前記微粒子の占める面積が一定以上であるモルホロジーを有するものであることが好ましい。このような樹脂組成物の使用により、支持部材および/または衝撃受体の靱性のさらなる向上が可能になり、初期荷重をさらに低減しつつ、経時的にさらに安定して衝撃を吸収することが可能になる。   Furthermore, the resin composition contains a polyamide resin and a rubbery polymer having a reactive functional group, and the polyamide resin forms a continuous phase and has a reactive functional group when observed with an electron microscope. The polymer forms a dispersed phase and is formed by a compound produced by the reaction of a polyamide resin and a rubbery polymer having a reactive functional group in the dispersed phase of the rubbery polymer having a reactive functional group. It is preferable to contain fine particles having a specific particle size and have a morphology in which the area occupied by the fine particles in the dispersed phase is a certain level or more. By using such a resin composition, it becomes possible to further improve the toughness of the support member and / or the impact receiver, and it is possible to absorb the impact more stably over time while further reducing the initial load. become.

上記のような本発明に係る衝撃緩衝構造体は、衝撃緩衝が要求されるあらゆる用途に適用可能であるが、とくに、本発明で規定したように輸送機器の乗員保護用に好適なものである。 Shock absorbing structure according to the present invention as described above, although Ru applicable der in any application where shock absorbing is required, in particular, is suitable for occupant protection in transportation equipment as defined in the present invention is there.

また、本発明は、上記のような衝撃緩衝構造体から構成される第一の緩衝部と、衝撃方向に対して前記第一の緩衝部の下流側に配置され、上記のような衝撃緩衝構造体から構成される第二の緩衝部とを有する輸送機器の乗員保護用の衝撃緩衝モジュールであって、第二の緩衝部が複数の衝撃受体および圧入孔を有する衝撃緩衝モジュールについても提供する。 In addition, the present invention provides a first buffer portion constituted by the shock buffer structure as described above, and a shock buffer structure as described above, which is disposed downstream of the first buffer portion with respect to the shock direction. a shock-absorbing module for passenger protection in transportation equipment which have a and a second buffer portion composed of the body, also provide the shock absorbing module second damper portion has a plurality of impact receiving body and the press-fit hole To do.

このような本発明に係る衝撃緩衝モジュールにおいては、第一の緩衝部により主として高衝撃を吸収し、第二の緩衝部により主として低衝撃を吸収することができ、初期荷重をより低減しつつ、経時的により安定して衝撃を吸収することができるとともに、衝撃方向に対して衝撃緩衝モジュールの下流側に配される保護対象をより適切に保護することができる。   In such an impact buffer module according to the present invention, the first buffer portion can mainly absorb high impact, and the second buffer portion can mainly absorb low impact, while further reducing the initial load, The impact can be absorbed more stably over time, and the protection target disposed on the downstream side of the impact buffer module with respect to the impact direction can be more appropriately protected.

上記本発明に係る衝撃緩衝モジュールにおいては、上記第一の緩衝部における衝撃受体の圧入方向に垂直な方向の断面の面積の最大値が、上記第二の緩衝部における一つの衝撃受体の圧入方向に垂直な方向の断面の面積の最大値よりも大きいことが好ましい。このような構成とすることにより、より適切にかつ円滑に、第一の緩衝部により高衝撃を吸収し、第二の緩衝部により低衝撃を吸収することができるようになり、衝撃方向に対して衝撃緩衝モジュールの下流側に配された保護対象をより適切に保護することができる。   In the shock absorbing module according to the present invention, the maximum value of the cross-sectional area in the direction perpendicular to the press-fitting direction of the shock receiving body in the first buffering portion is the one shock receiving body in the second buffering portion. It is preferably larger than the maximum value of the cross-sectional area in the direction perpendicular to the press-fitting direction. By adopting such a configuration, it becomes possible to absorb the high impact by the first buffer portion and absorb the low impact by the second buffer portion more appropriately and smoothly. Thus, it is possible to more appropriately protect the protection target disposed on the downstream side of the shock absorbing module.

また、上記第一の緩衝部と上記第二の緩衝部の接続部に回転機構を有することも好ましい。衝撃が衝撃緩衝モジュールに加わった際、第一の緩衝部と第二の緩衝部間で衝撃荷重が伝達されることになるが、この荷重の方向は必ずしもモジュールの軸方向とは限らず、また、初期の接続状態がそのまま維持されるとは限らない。すなわち、初期荷重がモジュールの軸方向に対し少し角度的にずれた方向から加わったり、衝撃荷重伝達中に第一の緩衝部と第二の緩衝部が初期の直線的な接続状態から小さい角度だけ屈曲したような接続状態になることが考えられる。このような場合を考慮して、第一の緩衝部と第二の緩衝部の間に両者が相対回転可能な回転機構を設けておくことにより、一方の緩衝部を他方の緩衝部に対し実質的に自動的に角度微調整を行わせることが可能になり、それによって、第一の緩衝部と第二の緩衝部のそれぞれにおいて、衝撃受体の支持部材の圧入孔への適切な圧入状態の維持、圧入部に生じる摩擦抵抗による適切な衝撃エネルギーの吸収、緩衝状態の維持が可能となる。なお、この回転機構については、後述の実施の形態にも例示するように、回転を許容しようとする方向に応じて、複数の(例えば二つの) 回転機構を組み合わせて設けることもできる。   Moreover, it is also preferable to have a rotation mechanism in the connection part of said 1st buffer part and said 2nd buffer part. When an impact is applied to the impact buffer module, an impact load is transmitted between the first buffer part and the second buffer part, but the direction of this load is not necessarily the axial direction of the module, and However, the initial connection state is not always maintained as it is. That is, the initial load is applied from a direction slightly deviated from the axial direction of the module, or the first buffer portion and the second buffer portion are only a small angle from the initial linear connection state during impact load transmission. It can be considered that the connection state is bent. In consideration of such a case, by providing a rotation mechanism capable of relative rotation between the first buffer portion and the second buffer portion, one of the buffer portions is substantially separated from the other buffer portion. It is possible to automatically adjust the angle finely, and thereby, in each of the first buffer portion and the second buffer portion, an appropriate press-fitting state into the press-fitting hole of the support member of the impact receiving body. Maintenance, absorption of appropriate impact energy due to frictional resistance generated in the press-fitting portion, and maintenance of a buffered state are possible. The rotation mechanism can be provided in combination with a plurality of (for example, two) rotation mechanisms in accordance with the direction in which rotation is allowed, as exemplified in the embodiments described later.

また、同様に、衝撃方向に対して上記第一の緩衝部の上流側の端部に回転機構(ここでは、第二の回転機構と称する。)を有することも好ましい。この第二の回転機構は、上述の回転機構(ここでは、第一の回転機構と称する。)に加えて設けることができる。この第二の回転機構は、衝撃緩衝モジュール全体に対し、衝撃方向に対して第一の緩衝部の上流側の端部に位置するから、この第二の回転機構による角度微調整により、衝撃緩衝モジュール全体の角度の微調整が可能になる。したがって、この第二の回転機構により、衝撃緩衝モジュール全体の角度(姿勢)を適切な角度(姿勢)に微調整しつつ、上記第一の回転機構により、衝撃緩衝モジュール内における第一の緩衝部と第二の緩衝部間の角度を適切な角度に微調整することが可能になり、モジュール全体を望ましい状態にしてより高い性能の発現が可能になる。ここで、上記のような第一、第二の回転機構においては、回転角度が大きくなりすぎて不都合を発生しないように、適当な機構や手段により角度規制を設定しておくことが好ましい。   Similarly, it is also preferable to have a rotation mechanism (herein referred to as a second rotation mechanism) at the upstream end of the first buffer portion with respect to the impact direction. This second rotation mechanism can be provided in addition to the above-described rotation mechanism (referred to herein as the first rotation mechanism). Since this second rotation mechanism is located at the upstream end of the first buffer portion with respect to the impact direction with respect to the entire shock buffer module, the impact buffer is provided by fine adjustment of the angle by this second rotation mechanism. Fine adjustment of the angle of the entire module becomes possible. Therefore, the first shock absorber in the shock buffer module is adjusted by the first rotating mechanism while finely adjusting the angle (posture) of the entire shock buffer module to an appropriate angle (posture) by the second rotating mechanism. It is possible to finely adjust the angle between the first buffer portion and the second buffer portion to an appropriate angle, and it is possible to achieve higher performance by making the entire module a desired state. Here, in the first and second rotating mechanisms as described above, it is preferable to set the angle restriction by an appropriate mechanism or means so that the rotation angle does not become too large to cause a problem.

さらに、上記第二の緩衝部の上記第一の緩衝部との接続部側に球面受けを有することも好ましい。第一の緩衝部から衝撃荷重が伝達される第二の緩衝部においては、複数の衝撃受体の複数の圧入孔への圧入により、第一の緩衝部に比べてより小さな抗力(反力)が複数の圧入部において発生することになり、それら複数の抗力の合力が第一の緩衝部へと相対的に伝達されることになるが、複数の抗力が比較的広い領域に分布してしまったり、第一の緩衝部へと伝達される際に種々の角度をもって伝達されてしまい、第一の緩衝部へと伝達される複数の抗力の合力が、効率よく集束された一つの合力となりにくい場合が想定される。このような場合にあっても、上記部位に球面受け(球面受け構造)を設けておくことで、上記複数の抗力を第一の緩衝部の中心軸方向に指向させることが可能になり、それによって、複数の抗力を効率よく集束された一つの合力として第一の緩衝部へと伝達させることが可能になる。その結果、前述の如く主として高衝撃を吸収する第一の緩衝部に、円滑にかつより確実に所望の性能を発揮させることが可能になる。また、これを通して、モジュール全体としてもより高い性能の発現が可能になる。なお、このような球面受けは、第一の緩衝部と第二の緩衝部が直列に接続されている場合には、その第二の緩衝部の第一の緩衝部との接続部側に一つ設ければよいが、例えば、第一の緩衝部に対して複数の第二の緩衝部が併設されている場合には、複数の球面受けを配置することも可能である。   Furthermore, it is also preferable to have a spherical receiver on the connection side of the second buffer part with the first buffer part. In the second buffer portion where the impact load is transmitted from the first buffer portion, the drag (reaction force) is smaller than that of the first buffer portion due to the press-fitting into the plurality of press-fitting holes of the plurality of impact receivers. Will occur in a plurality of press-fitting parts, and the resultant force of the plurality of drags will be relatively transmitted to the first buffer part, but the plurality of drags are distributed over a relatively wide area. When it is transmitted to the first buffer part, it is transmitted at various angles, and the resultant force of the plurality of drags transmitted to the first buffer part is unlikely to become one efficiently converged force. A case is assumed. Even in such a case, it is possible to direct the plurality of drags in the direction of the central axis of the first buffer portion by providing a spherical support (spherical support structure) at the site. Thus, it becomes possible to transmit a plurality of drags to the first buffer portion as one resultant force that is efficiently focused. As a result, as described above, the desired performance can be exhibited smoothly and more reliably in the first buffer portion that mainly absorbs high impact. In addition, through this, higher performance can be achieved as a whole module. When the first buffer portion and the second buffer portion are connected in series, such a spherical receiver is connected to the connection portion side of the second buffer portion with the first buffer portion. For example, in the case where a plurality of second buffer portions are provided side by side with the first buffer portion, it is also possible to arrange a plurality of spherical receivers.

上記のような衝撃緩衝モジュールについても、衝撃緩衝が要求されるあらゆる用途に適用可能であるが、とくに、本発明で規定したように輸送機器の乗員保護用に好適なものである。 For even impact buffering module as described above, but Ru applicable der in any application where shock absorbing is required, in particular, it is suitable for occupant protection in transportation equipment as defined in the present invention.

本発明によれば、とくに人体にかかる荷重を低減しつつ、経時的に安定して衝撃を吸収することができる、いわゆる矩形波が得られる衝撃緩衝構造体および衝撃緩衝モジュールを提供することができる。本発明に係る衝撃緩衝構造体は、自動車などの輸送機器において衝突時に乗員を保護する衝撃緩衝構造体に好ましく使用することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an impact buffering structure and an impact buffering module capable of obtaining a so-called rectangular wave that can absorb a shock stably over time while reducing a load applied to a human body. . The shock-absorbing structure according to the present invention can be preferably used for an shock-absorbing structure that protects an occupant during a collision in a transportation device such as an automobile.

本発明の第一の実施形態に係る衝撃緩衝構造体の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an impact buffer structure according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第二の実施形態に係る衝撃緩衝構造体の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the shock absorbing structure which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三の実施形態に係る衝撃緩衝構造体の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the shock absorbing structure which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の衝撃緩衝構造体における荷重−変位曲線の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the load-displacement curve in the shock-absorbing structure of this invention. 本発明の第一の実施形態に係る衝撃緩衝モジュールの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the shock absorbing module which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態に係る回転機構を有する衝撃緩衝モジュールの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the impact buffer module which has a rotation mechanism which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三の実施形態に係る球面受けを有する衝撃緩衝モジュールの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the impact buffer module which has the spherical surface receiver concerning 3rd embodiment of this invention.

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明の衝撃緩衝構造体および衝撃緩衝モジュールは下記に示す実施の形態に限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The impact buffer structure and the impact buffer module of the present invention are not limited to the embodiments described below.

図1に、本発明の第一の実施形態に係る衝撃緩衝構造体を示す。図1に示す衝撃緩衝構造体1は、例えば金属からなる、例えば有底筒状の少なくとも1つの支持部材2と、樹脂組成物からなる、例えば円柱状の少なくとも1つの衝撃受体3とを有している。支持部材2は、衝撃受体3を圧入する圧入孔5を有しており、円柱状の衝撃受体3と横断面円形の圧入孔5の場合、圧入前の直径として、圧入孔5の内径d1よりも衝撃受体3の外径D1の方が若干大きく設定されており、所望の圧入条件を満たすように設定されている。図示例では一つの圧入孔5を有しているが、支持部材2は、圧入孔5を2以上有していてもよい。図1は、衝撃方向4(矢印方向)に対して、支持部材2が衝撃受体3の上流側に配置される例を示しており、衝撃緩衝構造体1が衝撃を受けると、支持部材2が衝撃方向に動いて衝撃受体3が圧入孔5に圧入される。また、図示は省略するが、支持部材2は、衝撃方向4に対して、衝撃受体3の下流側に配置されてもよい。つまり、図1において、衝撃方向4の矢印方向を逆にした形態である。また、衝撃受体3は、前述したように、中空構造に構成されている。 FIG. 1 shows an impact buffer structure according to a first embodiment of the present invention. An impact buffer structure 1 shown in FIG. 1 has at least one support member 2 made of, for example, a metal, for example, a bottomed cylinder, and at least one impact receiver 3 made of a resin composition, for example, having a cylindrical shape. doing. The support member 2 has a press-fitting hole 5 for press-fitting the impact receiver 3. In the case of the cylindrical impact receiver 3 and the press-fitting hole 5 having a circular cross section, the inner diameter of the press-fitting hole 5 is the diameter before press-fitting. The outer diameter D1 of the impact receiver 3 is set slightly larger than d1, and is set so as to satisfy a desired press-fitting condition. Although the illustrated example has one press-fit hole 5, the support member 2 may have two or more press-fit holes 5. FIG. 1 shows an example in which the support member 2 is arranged on the upstream side of the impact receiving body 3 with respect to the impact direction 4 (arrow direction). When the impact buffering structure 1 receives an impact, the support member 2 is shown. Moves in the impact direction, and the impact receiver 3 is press-fitted into the press-fitting hole 5. Although not shown, the support member 2 may be disposed on the downstream side of the impact receiving body 3 with respect to the impact direction 4. That is, in FIG. 1, the direction of the arrow of the impact direction 4 is reversed. Moreover, the impact receiving body 3 is comprised by the hollow structure as mentioned above .

図2に、本発明の第二の実施形態に係る衝撃緩衝構造体を示す。図2に示す衝撃緩衝構造体11では、板体またはある構造体の板体部に構成された支持部材12に,貫通孔からなる圧入孔15が設けられ、該圧入孔15に対して衝撃受体13が圧入される。符号14は、衝撃方向を示しており、衝撃方向14の矢印方向を逆にした形態も可能である。   FIG. 2 shows an impact buffer structure according to the second embodiment of the present invention. In the shock absorbing structure 11 shown in FIG. 2, a press-fitting hole 15 made of a through hole is provided in the support member 12 formed on the plate or a plate part of a certain structure, and the shock-receiving hole 15 receives an impact. The body 13 is press-fitted. Reference numeral 14 indicates an impact direction, and a configuration in which the arrow direction of the impact direction 14 is reversed is also possible.

図3に、本発明の第三の実施形態に係る衝撃緩衝構造体を示す。図3に示す衝撃緩衝構造体21では、複数の衝撃受体23を有しており、該複数の衝撃受体23が、支持部材22に設けられた対応する複数の圧入孔25に圧入される。符号24は、衝撃方向を示しており、衝撃方向24の矢印方向を逆にした形態も可能である。   FIG. 3 shows an impact buffer structure according to a third embodiment of the present invention. The shock absorbing structure 21 shown in FIG. 3 has a plurality of shock receivers 23, and the plurality of shock receivers 23 are press-fitted into corresponding press-fit holes 25 provided in the support member 22. . Reference numeral 24 denotes an impact direction, and a configuration in which the arrow direction of the impact direction 24 is reversed is also possible.

上記のような実施形態においては、衝撃受体3、13、23が圧入孔5、15、25に圧入される際の摩擦抵抗により、衝撃が吸収される。このとき、例えば、衝撃受体3、13、23および/または圧入孔5、15、25の摩擦係数を高くすることにより衝撃受体3、13、23と圧入孔5、15、25との間の摩擦抵抗を高めたり、衝撃受体3、13、23の、圧入方向に垂直な方向の断面の面積の最大値を、圧入孔5、15、25の、上記圧入方向に垂直な方向の断面の面積よりも大きくすることにより、支持部材2、12、22へ衝撃受体3、13、23を圧入する際の衝撃吸収性能を高めることも可能である。また、前述したように、衝撃緩衝構造体1、11、21が、受けた衝撃を経時的により安定して吸収することを可能とするため、衝撃受体3、13、23と支持部材2、12、22の圧入孔5、15、25との摩擦抵抗を適正に調整できる観点からは、衝撃受体3、13、23の圧入方向に対して垂直方向の断面の面積の最大値を、圧入孔5、15、25の圧入方向に対して垂直方向の断面の面積よりも大きくすることにより、衝撃受体3、13、23と圧入孔5、15、25との摩擦抵抗を高めることが好ましい。   In the embodiment as described above, the impact is absorbed by the frictional resistance when the impact receiving bodies 3, 13, and 23 are press-fitted into the press-fitting holes 5, 15, and 25. At this time, for example, by increasing the friction coefficient of the impact receiving bodies 3, 13, 23 and / or the press-fitting holes 5, 15, 25, the distance between the impact receiving bodies 3, 13, 23 and the press-fitting holes 5, 15, 25 is increased. The maximum cross-sectional area in the direction perpendicular to the press-fitting direction of the impact receivers 3, 13 and 23 is the cross-section in the direction perpendicular to the press-fitting direction of the press-fitting holes 5, 15 and 25. It is also possible to improve the impact absorbing performance when the impact receivers 3, 13, and 23 are press-fitted into the support members 2, 12, and 22 by making the area larger than. Further, as described above, in order that the shock absorbing structures 1, 11, and 21 can absorb the received shock more stably over time, the shock receivers 3, 13, and 23 and the support member 2, From the viewpoint that the frictional resistance with the press-fitting holes 5, 15 and 25 of 12, 22 can be adjusted appropriately, the maximum value of the cross-sectional area perpendicular to the press-fitting direction of the impact receivers 3, 13, and 23 is press-fitted. It is preferable to increase the frictional resistance between the impact receivers 3, 13, 23 and the press-fitting holes 5, 15, 25 by making the area larger than the cross-sectional area perpendicular to the press-fitting direction of the holes 5, 15, 25. .

そして、上記衝撃緩衝構造体1、11、21においては、支持部材2、12、22の強度および剛性が、衝撃受体3、13、23の強度および剛性と同等以上とされる。支持部材2、12、22の強度および剛性が、衝撃受体3、13、23の強度および剛性に満たない場合には、圧入の際に適切な摩擦抵抗が得られない。そのため、初期荷重を低減しつつ、経時的に安定して衝撃を吸収するといった効果が十分に得られない。   In the impact buffering structures 1, 11, and 21, the strength and rigidity of the support members 2, 12, and 22 are equal to or greater than the strength and rigidity of the impact receivers 3, 13, and 23. When the strength and rigidity of the support members 2, 12, and 22 are less than the strength and rigidity of the impact receivers 3, 13, and 23, appropriate frictional resistance cannot be obtained during press-fitting. Therefore, it is not possible to sufficiently obtain an effect of stably absorbing the impact with time while reducing the initial load.

また、前述したように、上記衝撃緩衝構造体1、11、21においては、とくに、支持部材2、12、22が金属からなり、衝撃受体3、13、23が樹脂組成物からなる形態に構成されている。このように構成することで、より適切に、初期荷重を低減しつつ、経時的に安定して衝撃を吸収することができる。 Further, as described above, in the shock absorbing structure 1, 11, 21, and country, the support member 2,12,22 is made of metal, the impact receiving body 3,13,23 is made of a resin composition form It is configured. By comprising in this way, an impact can be stably absorbed with time, reducing an initial load more appropriately.

上記のような本発明に係る衝撃緩衝構造体を用いて得られる荷重−変位曲線の一例を図4に示す。図4において、横軸は変位、縦軸は荷重を示す。(a)は荷重がゼロになるまでの変位を示す。(b)は立ち上がり時の荷重(初期荷重)を示し、荷重−変位曲線において最初に出現する山の最大点荷重を指す。(a)の値が大きいほど、経時的に安定して衝撃を吸収することができることを示す。また、(b)の値が小さいほど、初期荷重を低減することができることを示す。すなわち、荷重−変位曲線は、図4に示すように、矩形波であることが、初期荷重を低減しつつ、経時的に安定して衝撃を吸収することができることを示す。   An example of a load-displacement curve obtained by using the shock absorbing structure according to the present invention as described above is shown in FIG. In FIG. 4, the horizontal axis represents displacement, and the vertical axis represents load. (A) shows the displacement until the load becomes zero. (B) shows the load at the time of rising (initial load), and indicates the maximum point load of the mountain that appears first in the load-displacement curve. A larger value of (a) indicates that the impact can be absorbed more stably over time. Moreover, it shows that an initial load can be reduced, so that the value of (b) is small. That is, as shown in FIG. 4, the load-displacement curve is a rectangular wave, which indicates that the initial load can be reduced and the impact can be stably absorbed over time.

次に、図5に本発明の第一の実施形態に係る衝撃緩衝モジュールを示す。図5に示す衝撃緩衝モジュール31は、図1に示したような衝撃緩衝構造体1が第一の緩衝部32として、図3に示したような衝撃緩衝構造体21(但し、図示例では、複数の衝撃受体23が板体26で連結または板体26と一体的に形成されている。)が第二の緩衝部33として設けられており、これら第一の緩衝部32と第二の緩衝部33を組み合わせた構造に構成されている。第二の緩衝部33は衝撃方向34に対して第一の緩衝部32の下流側に配置されている。第一の緩衝部32において、円柱状の衝撃受体3と横断面円形の支持部材2の圧入孔5の場合、前述したのと同様に、圧入前の直径として、圧入孔5の内径d1よりも衝撃受体3の外径D1の方が若干大きく設定されており、所望の圧入条件を満たすように設定されている。また、第二の緩衝部33においても、衝撃受体23が円柱状で支持部材22の圧入孔25が横断面円形の場合、同様に、圧入前の直径として、各圧入孔25の内径d2よりも各衝撃受体23の外径D2の方が若干大きく設定されており、所望の圧入条件を満たすように設定されている。そして、第一の緩衝部32における衝撃受体3の圧入孔5への圧入方向に垂直な方向の断面積が、第二の緩衝部33における各衝撃受体23の各圧入孔25への圧入方向に垂直な方向の断面積よりも大きく設定されている。すなわち、図示例では各衝撃受体および各圧入孔が断面円形の場合を想定しているので、第一の緩衝部32における衝撃受体3の外径D1と圧入孔5の内径d1が、第二の緩衝部33における各衝撃受体23の外径D2と各圧入孔25の内径d2よりも大きく設定されている。このような構成とすることにより、前述したように、第一の緩衝部32により高衝撃を吸収し、第二の緩衝部33により低衝撃を吸収することができ、より初期荷重を低減しつつ、経時的により安定して衝撃を吸収することができるとともに、衝撃方向34に対して衝撃緩衝モジュール31の下流側に配された保護対象をより適切に保護することができる。   Next, FIG. 5 shows an impact buffer module according to the first embodiment of the present invention. In the shock absorbing module 31 shown in FIG. 5, the shock absorbing structure 1 as shown in FIG. 1 is used as the first shock absorber 32, and the shock absorbing structure 21 shown in FIG. 3 (however, in the illustrated example, A plurality of impact receivers 23 are connected by a plate body 26 or formed integrally with the plate body 26.) is provided as a second buffer portion 33, and the first buffer portion 32 and the second buffer portion 33 are provided. The buffer portion 33 is combined. The second buffer portion 33 is disposed downstream of the first buffer portion 32 with respect to the impact direction 34. In the first buffer portion 32, in the case of the press-fit hole 5 of the cylindrical impact receiver 3 and the support member 2 having a circular cross section, the diameter before press-fit is determined from the inner diameter d1 of the press-fit hole 5 as described above. Also, the outer diameter D1 of the impact receiver 3 is set to be slightly larger, and is set so as to satisfy a desired press-fitting condition. Similarly, in the second buffer portion 33, when the impact receiving body 23 is cylindrical and the press-fitting hole 25 of the support member 22 has a circular cross section, the diameter before press-fitting is similarly determined from the inner diameter d2 of each press-fitting hole 25. Also, the outer diameter D2 of each impact receiving body 23 is set slightly larger, and is set so as to satisfy a desired press-fitting condition. The cross-sectional area of the first buffer 32 in the direction perpendicular to the press-fitting direction of the impact receiving body 3 into the press-fitting hole 5 is the press-fitting into each press-fitting hole 25 of each impact receiving body 23 in the second buffer 33. It is set larger than the cross-sectional area in the direction perpendicular to the direction. That is, in the illustrated example, it is assumed that each impact receiving body and each press-fitting hole are circular in cross section, so that the outer diameter D1 of the impact receiving body 3 and the inner diameter d1 of the press-fitting hole 5 in the first buffer portion 32 are It is set larger than the outer diameter D2 of each impact receiving body 23 and the inner diameter d2 of each press-fitting hole 25 in the second buffer 33. By adopting such a configuration, as described above, a high shock can be absorbed by the first buffer portion 32 and a low shock can be absorbed by the second buffer portion 33, while further reducing the initial load. The impact can be absorbed more stably with time, and the protection target disposed downstream of the impact buffer module 31 with respect to the impact direction 34 can be more appropriately protected.

また、このような衝撃緩衝モジュール31においては、好ましい形態として前述したように、第一の緩衝部32における衝撃受体3の圧入方向に対して垂直方向の断面の面積の最大値が、第二の緩衝部33における一つの衝撃受体23の圧入方向に対して垂直方向の断面の面積の最大値よりも大きい。このような構成とすることにより、より確実に、第一の緩衝部32により高衝撃を吸収し、第二の緩衝部33により低衝撃を吸収することができ、衝撃方向34に対して衝撃緩衝モジュール31の下流側に配される保護対象をより適切に保護することができる。   Moreover, in such an impact buffer module 31, as described above as a preferred embodiment, the maximum value of the cross-sectional area in the direction perpendicular to the press-fitting direction of the impact receiver 3 in the first buffer portion 32 is the second value. This is larger than the maximum value of the cross-sectional area in the direction perpendicular to the press-fitting direction of one shock receiver 23 in the buffer portion 33. By adopting such a configuration, it is possible to more reliably absorb a high impact by the first buffer portion 32 and to absorb a low impact by the second buffer portion 33, and to shock buffer the impact direction 34. The protection target arranged on the downstream side of the module 31 can be protected more appropriately.

図6に、本発明の第二の実施形態に係る回転機構を有する衝撃緩衝モジュール61を示す。本実施形態においては、図5に示した第一の実施形態に比べ、第一の緩衝部32と第二の緩衝部33の接続部に回転機構が設けられている。図示例では、この回転機構は、第二の緩衝部33の支持部材22側に取り付けられたブラケット38と第一の緩衝部32の衝撃受体3側に取り付けられたブラケット39とをピン40でX−Z面内において回転方向R1に回転自在に連結した回転機構35と、ブラケット39に接合され衝撃受体3の一端部に回転自在に支持された軸41を有する回転機構36の2種の回転機構の組み合わせからなる。回転機構36においては、軸41、ブラケット39、さらにはピン40を介して連結されたブラケット38、それに接続された第二の緩衝部33の全体が、X−Y面内において回転方向R2に回転自在に連結されている。さらに加えて、図6に示した第二の実施形態においては、衝撃方向34に対して第一の緩衝部32の上流側の端部にも、ブラケット42をピン43で回転自在に支持した回転機構37が設けられており、この回転機構37により、衝撃緩衝モジュール61の全体をX−Z面内において回転方向R3に回転自在に連結している。衝撃緩衝モジュール61が例えばニーボルスター等の輸送機器の乗員保護手段として設けられる場合には、この回転機構37は例えば輸送機器のボディ側に設置され、第二の緩衝部33の衝撃受体23を連結している板体26が乗員に設置される。   FIG. 6 shows an impact buffer module 61 having a rotation mechanism according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, as compared with the first embodiment shown in FIG. 5, a rotation mechanism is provided at a connection portion between the first buffer portion 32 and the second buffer portion 33. In the illustrated example, this rotating mechanism includes a pin 38 that connects a bracket 38 attached to the support member 22 side of the second buffer portion 33 and a bracket 39 attached to the shock receiver 3 side of the first buffer portion 32. Two types of rotation mechanism 35, which is rotatably connected in the rotation direction R1 in the XZ plane, and a rotation mechanism 36 having a shaft 41 which is joined to the bracket 39 and rotatably supported at one end of the impact receiver 3 are provided. It consists of a combination of rotating mechanisms. In the rotation mechanism 36, the shaft 41, the bracket 39, the bracket 38 coupled via the pin 40, and the entire second buffer portion 33 connected thereto rotate in the rotation direction R2 within the XY plane. It is connected freely. In addition, in the second embodiment shown in FIG. 6, the rotation in which the bracket 42 is rotatably supported by the pin 43 at the upstream end portion of the first buffer portion 32 with respect to the impact direction 34. A mechanism 37 is provided, and by this rotating mechanism 37, the entire impact buffer module 61 is rotatably connected in the rotation direction R3 within the XZ plane. In the case where the shock buffer module 61 is provided as a passenger protection means for a transport device such as a knee bolster, the rotating mechanism 37 is installed on the body side of the transport device, for example, and the shock receiver 23 of the second buffer portion 33 is attached. The connecting plate 26 is installed on the occupant.

上記のような実施形態においては、衝撃方向34が衝撃緩衝モジュール61の中心軸方向からずれた場合や、第二の緩衝部33が第一の緩衝部32に対して屈曲方向に角度的にずれたり第一の緩衝部32に対して回動した場合等に、それぞれの回転機構35,36,37が、衝撃緩衝モジュール61の全体として効率よく衝撃エネルギーを吸収、緩衝できる方向に適切にかつ実質的に自動的に微調整されることが可能となる。その結果、衝撃緩衝モジュール61全体をより望ましい状態にして、衝撃緩衝モジュール61により高い性能を発現させることが可能になる。   In the embodiment as described above, when the impact direction 34 is deviated from the central axis direction of the impact buffer module 61, or the second buffer portion 33 is angularly displaced in the bending direction with respect to the first buffer portion 32. When rotating relative to the first buffer portion 32, the rotation mechanisms 35, 36, and 37 appropriately and substantially in a direction in which the impact buffer module 61 can efficiently absorb and buffer the impact energy as a whole. Thus, fine adjustment can be automatically performed automatically. As a result, the shock absorbing module 61 as a whole can be brought into a more desirable state, and the shock absorbing module 61 can exhibit high performance.

図7は、本発明の第三の実施形態に係る、第二の緩衝部33の第一の緩衝部32との接続部側に球面受けを有する衝撃緩衝モジュール71を示している。本実施形態においては、図6に示した第二の実施形態に比べ、第二の緩衝部33の支持部材72が、その第一の緩衝部32との接続部側端部に球面受け51を有し、第一の緩衝部32の衝撃受体3側に取り付けられたブラケットの端面が上記球面受け51に接触する球面に形成された球面ブラケット52に形成されており、これら球面受け51と球面ブラケット52で球面受け構造53が構成されている。球面受け51と球面ブラケット52間の球面に沿う方向の相対的な運動(相対的な摺動)を可能にするため、ブラケット38と球面ブラケット52を連結するピン40は、球面ブラケット52に対し適度な隙間をもって(相対移動量を適度に規制可能に)遊嵌されている。   FIG. 7 shows an impact buffer module 71 having a spherical receiver on the side of the second buffer portion 33 connected to the first buffer portion 32 according to the third embodiment of the present invention. In the present embodiment, compared to the second embodiment shown in FIG. 6, the support member 72 of the second buffer portion 33 has the spherical receiver 51 at the end of the connection portion side with the first buffer portion 32. And an end face of a bracket attached to the impact receiving body 3 side of the first buffer portion 32 is formed on a spherical bracket 52 formed on a spherical surface contacting the spherical receiver 51. A spherical receiving structure 53 is constituted by the bracket 52. In order to enable relative movement (relative sliding) in the direction along the spherical surface between the spherical receiver 51 and the spherical bracket 52, the pin 40 connecting the bracket 38 and the spherical bracket 52 is moderate to the spherical bracket 52. It is loosely fitted with a small gap (so that the relative movement amount can be regulated appropriately).

このような実施形態においては、球面受け構造53を介して第一の緩衝部32と第二の緩衝部33で力が伝達されるため、衝撃荷重や伝達中の荷重の方向が多少変動したとしても、両緩衝部32、33間の相対的な球面運動により、各緩衝部32、33が最も効果的に衝撃エネルギーを吸収、緩衝できる方向に微調整可能となる。したがって、斜め方向や捩れ方向を含む実質的にあらゆる方向に対して、各緩衝部32、33はもとより、衝撃緩衝モジュール71全体として、より優れた衝撃緩衝性能を発揮できる。さらに、第一の緩衝部32と第二の緩衝部33の間に球面受け構造53を有することにより、例えば第二の緩衝部33側から複数の抗力fが第一の緩衝部32側に伝達されようとする際、それら複数の抗力fが効率よく一つの合力Fに集束され、しかもその合力Fを第一の緩衝部32の中心軸方向に指向させることが可能になる。その結果、前述の如く、主として低衝撃を吸収する第二の緩衝部33側からの複数の抗力を、主として高衝撃を吸収する第一の緩衝部32側に、合力Fとして、円滑にかつ確実に伝達することが可能になり、衝撃緩衝モジュール71により高い所望の性能を発揮させることが可能になる。   In such an embodiment, since the force is transmitted by the first buffer portion 32 and the second buffer portion 33 via the spherical receiving structure 53, it is assumed that the direction of the impact load or the load being transmitted has changed somewhat. In addition, the relative spherical motion between the two buffer portions 32 and 33 enables fine adjustment in the direction in which each buffer portion 32 and 33 can absorb and buffer the impact energy most effectively. Therefore, the shock absorbing module 71 as a whole as well as the shock-absorbing parts 32 and 33 can exhibit more excellent shock-absorbing performance in substantially all directions including the oblique direction and the twisting direction. Furthermore, by having the spherical receiving structure 53 between the first buffer part 32 and the second buffer part 33, for example, a plurality of drags f are transmitted from the second buffer part 33 side to the first buffer part 32 side. When trying to be performed, the plurality of drag forces f are efficiently focused on one resultant force F, and the resultant force F can be directed toward the central axis of the first buffer portion 32. As a result, as described above, a plurality of drags from the second buffer part 33 side that mainly absorbs low impacts are smoothly and reliably generated as a resultant force F on the first buffer part 32 side that mainly absorbs high impacts. Therefore, the shock absorbing module 71 can exhibit high desired performance.

本発明の衝撃緩衝構造体および衝撃緩衝モジュールは、衝撃緩衝が要求されるあらゆる用途に適用可能であり、とくに、輸送機器の乗員保護用に好ましく用いることができる。すなわち、本発明の衝撃緩衝構造体および衝撃緩衝モジュールを輸送機器の内部に装備した場合には、初期荷重を低減しつつ、経時的に安定して衝撃を吸収することできるため、輸送機器の乗員保護手段として極めて適切である。より具体的な用途の一例として、衝突時に乗員を保護するために衝撃エネルギーを安定して吸収することを目的に自動車などの輸送機器の内部に装備されるニーボルスター等が挙げられる。   The shock-absorbing structure and shock-absorbing module of the present invention can be applied to any application that requires shock-absorbing, and can be preferably used particularly for protecting passengers in transportation equipment. That is, when the shock-absorbing structure and shock-absorbing module according to the present invention are installed inside a transportation device, the initial load can be reduced and the impact can be absorbed stably over time. It is extremely suitable as a protective measure. As an example of a more specific application, there is a knee bolster or the like installed inside a transport device such as an automobile for the purpose of stably absorbing impact energy in order to protect an occupant during a collision.

1、11、21 衝撃緩衝構造体
2、12、22、72 支持部材
3、13、23 衝撃受体
4、14、24、34 衝撃方向
5、15、25 圧入孔
31、61、71 衝撃緩衝モジュール
32 第一の緩衝部
33 第二の緩衝部
35、36、37 回転機構
38、39、42 ブラケット
41 軸
40、43 ピン
51 球面受け
52 球面ブラケット
53 球面受け構造
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 11, 21 Impact buffer structure 2, 12, 22, 72 Support member 3, 13, 23 Shock receiving body 4, 14, 24, 34 Impact direction 5, 15, 25 Press-fit hole 31, 61, 71 Shock buffer module 32 First shock absorber 33 Second shock absorber 35, 36, 37 Rotating mechanism 38, 39, 42 Bracket 41 Shaft 40, 43 Pin 51 Spherical receiver 52 Spherical bracket 53 Spherical receiver structure

Claims (9)

中空構造に構成されている少なくとも1つの衝撃受体と、
衝撃方向に対して前記衝撃受体の上流側または下流側に配置され、衝撃を受けたとき前記衝撃受体が圧入される、少なくとも1つの圧入孔を有する支持部材と、を有する輸送機器の衝突時の衝撃を吸収する、乗員保護用の衝撃緩衝構造体であって、前記支持部材が金属からなるとともに前記衝撃受体が樹脂組成物からなり、かつ、前記支持部材の強度および剛性が、前記衝撃受体の強度および剛性と同等以上であることを特徴とする衝撃緩衝構造体。
At least one impact receiver configured in a hollow structure;
A collision of a transportation device having at least one press-fitting hole, which is disposed upstream or downstream of the impact receiver with respect to the impact direction and into which the impact receiver is press-fitted when receiving an impact. An impact buffer structure for protecting an occupant that absorbs impact at the time , wherein the support member is made of metal and the impact receiver is made of a resin composition, and the strength and rigidity of the support member are An impact buffer structure characterized by being equal to or greater than the strength and rigidity of an impact receiver.
前記衝撃受体の外形が柱状または錐台状であり、前記衝撃受体の外形の、該衝撃受体の圧入方向に垂直な方向の断面の形状が、円、楕円または多角形である、請求項1に記載の衝撃緩衝構造体。   The outer shape of the impact receiver is columnar or frustum-shaped, and the shape of a cross section of the outer shape of the impact receiver in a direction perpendicular to the press-fitting direction of the impact receiver is a circle, an ellipse, or a polygon. Item 2. The shock absorbing structure according to Item 1. 前記衝撃受体の圧入方向に垂直な方向の断面の面積が、該圧入方向に変化しており、前記衝撃受体の圧入方向に垂直な方向の断面の面積の最大値が、前記圧入孔の前記圧入方向に垂直な方向の断面の面積よりも大きい、請求項1または2に記載の衝撃緩衝構造体。   The area of the cross section in the direction perpendicular to the press-fitting direction of the shock receiver is changed in the press-fitting direction, and the maximum value of the cross-sectional area in the direction perpendicular to the press-fitting direction of the shock receiver is the maximum of the press-fitting hole. The shock-absorbing structure according to claim 1 or 2, wherein the shock-absorbing structure is larger than an area of a cross section in a direction perpendicular to the press-fitting direction. 前記樹脂組成物が、ポリアミド樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂およびポリカーボネート樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を含有する、請求項1〜3のいずれかに記載の衝撃緩衝構造体。   The impact buffer structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the resin composition contains at least one selected from the group consisting of a polyamide resin, a polypropylene resin, a polyethylene resin, a polyester resin, and a polycarbonate resin. 請求項1〜4のいずれかに記載の衝撃緩衝構造体から構成される第一の緩衝部と、衝撃方向に対して前記第一の緩衝部の下流側に配置され、請求項1〜4のいずれかに記載の衝撃緩衝構造体から構成される第二の緩衝部とを有する輸送機器の乗員保護用の衝撃緩衝モジュールであって、第二の緩衝部が複数の衝撃受体および圧入孔を有する衝撃緩衝モジュール。   The first buffer portion configured by the impact buffer structure according to any one of claims 1 to 4, and disposed on the downstream side of the first buffer portion with respect to the impact direction, An impact buffer module for protecting an occupant of a transport device having a second buffer portion configured by any of the shock buffer structures, wherein the second buffer portion includes a plurality of impact receivers and press-fit holes. Having an impact buffer module. 前記第一の緩衝部における衝撃受体の圧入方向に垂直な方向の断面の面積の最大値が、前記第二の緩衝部における一つの衝撃受体の圧入方向に垂直な方向の断面の面積の最大値よりも大きい、請求項5に記載の衝撃緩衝モジュール。   The maximum value of the cross-sectional area in the direction perpendicular to the press-fitting direction of the impact receiver in the first buffer portion is the area of the cross-section in the direction perpendicular to the press-in direction of one shock receiver in the second buffer portion. 6. The shock absorbing module according to claim 5, wherein the shock absorbing module is larger than a maximum value. 前記第一の緩衝部と前記第二の緩衝部の接続部に回転機構を有する、請求項5または6に記載の衝撃緩衝モジュール。   The impact buffer module according to claim 5 or 6, wherein a rotation mechanism is provided at a connection portion between the first buffer portion and the second buffer portion. 衝撃方向に対して前記第一の緩衝部の上流側の端部に回転機構を有する、請求項5〜7のいずれかに記載の衝撃緩衝モジュール。   The impact buffer module according to any one of claims 5 to 7, further comprising a rotation mechanism at an upstream end portion of the first buffer portion with respect to the impact direction. 前記第二の緩衝部の前記第一の緩衝部との接続部側に球面受けを有する、請求項5〜8のいずれかに記載の衝撃緩衝モジュール。   The impact buffering module according to any one of claims 5 to 8, wherein a spherical receiver is provided on a connection portion side of the second buffering portion with the first buffering portion.
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