JPH07269622A - 樹脂製衝撃吸収部材及びそれを用いた衝撃吸収ブロック - Google Patents
樹脂製衝撃吸収部材及びそれを用いた衝撃吸収ブロックInfo
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- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 反力に比較して大きなエネルギー吸収効率を
有し、復元性に優れ、しかも防錆，耐水，耐候性を備え
て地上，海中を問わずメンテナンスフリーで使用するこ
とができ、必要に応じて簡便に拡張組立ができ、組み立
てた場合には広範囲で均一な緩衝性を発揮し得る樹脂製
衝撃吸収体を、軽量かつ簡単な構造で実現した樹脂製衝
撃吸収部材及びそれを用いた衝撃吸収ブロックを提供す
る。 【構成】 所定幅で波状に長く形成された帯状衝撃吸収
片が、衝撃作用方向から見て山部同士、谷部同士が千鳥
状となるように複数列連接され、且つその連接接触部で
ある斜面部中間部位同士で一体化されてなることを特徴
とする。
有し、復元性に優れ、しかも防錆，耐水，耐候性を備え
て地上，海中を問わずメンテナンスフリーで使用するこ
とができ、必要に応じて簡便に拡張組立ができ、組み立
てた場合には広範囲で均一な緩衝性を発揮し得る樹脂製
衝撃吸収体を、軽量かつ簡単な構造で実現した樹脂製衝
撃吸収部材及びそれを用いた衝撃吸収ブロックを提供す
る。 【構成】 所定幅で波状に長く形成された帯状衝撃吸収
片が、衝撃作用方向から見て山部同士、谷部同士が千鳥
状となるように複数列連接され、且つその連接接触部で
ある斜面部中間部位同士で一体化されてなることを特徴
とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、衝撃の吸収や緩和を必
要とする部分、例えば道路または岸壁の側壁、建物の床
や壁、及び車両の衝撃緩衝部に適用することができる樹
脂製衝撃吸収部材及びそれを用いた衝撃吸収ブロックに
関する。
要とする部分、例えば道路または岸壁の側壁、建物の床
や壁、及び車両の衝撃緩衝部に適用することができる樹
脂製衝撃吸収部材及びそれを用いた衝撃吸収ブロックに
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、衝撃吸収手段としては、金属バ
ネ、摩擦式緩衝器、油圧式緩衝器、ゴム成形体等が利用
されており、また、これらのうちのいずれかを組み合わ
せて使用する場合もある。上記金属バネは、緩衝性能に
優れるものの衝突エネルギーの吸収能力はほとんどな
い。また、上記摩擦式緩衝器や油圧式緩衝器は、一般に
その構造が複雑であり、バネ定数における変形速度依存
性が極めて大きく、復元性がない。しかもこれら金属バ
ネ、摩擦式緩衝器、油圧式緩衝器はいずれも水中では使
用することができず使用環境が制約される。また水中で
使用する場合には防錆及び防水等のメンテナンスが不可
欠となる。
ネ、摩擦式緩衝器、油圧式緩衝器、ゴム成形体等が利用
されており、また、これらのうちのいずれかを組み合わ
せて使用する場合もある。上記金属バネは、緩衝性能に
優れるものの衝突エネルギーの吸収能力はほとんどな
い。また、上記摩擦式緩衝器や油圧式緩衝器は、一般に
その構造が複雑であり、バネ定数における変形速度依存
性が極めて大きく、復元性がない。しかもこれら金属バ
ネ、摩擦式緩衝器、油圧式緩衝器はいずれも水中では使
用することができず使用環境が制約される。また水中で
使用する場合には防錆及び防水等のメンテナンスが不可
欠となる。
【０００３】一方、ゴム成形品は復元性に優れる反面、
材料の弾性率が低いため、衝撃吸収量を大きくするため
には、材料の使用量を大幅に増加させる必要があり、こ
の場合、全体の重量が重くなり大型化してしまうという
欠点がある。さらにこれらの衝撃吸収手段は、いずれも
狭い受圧部における衝撃緩和には有効であるが、道路側
壁や建築物の床面等のように広範囲に亘って均一な緩衝
性能を呈するものではない。
材料の弾性率が低いため、衝撃吸収量を大きくするため
には、材料の使用量を大幅に増加させる必要があり、こ
の場合、全体の重量が重くなり大型化してしまうという
欠点がある。さらにこれらの衝撃吸収手段は、いずれも
狭い受圧部における衝撃緩和には有効であるが、道路側
壁や建築物の床面等のように広範囲に亘って均一な緩衝
性能を呈するものではない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した状況の下で、
本発明者らは軽量で反力に比較し大きなエネルギー吸収
効率を有し、復元性にも優れ、メンテナンスフリーで地
上，海中を問わず使用することができ、さらに拡張組立
性があり広範囲で均一な緩衝性を持つような樹脂製衝撃
吸収部材の開発を進めた結果、有孔もしくは無孔の平板
上にアーチ状、ドーム状もしくはハニカム状の圧縮変形
部を複数個立設させた構成の衝撃吸収部材を開発し、さ
らにその性能向上を目的として、上記衝撃吸収ブロック
に可撓性プレートを併用した衝撃吸収部材も開発してい
る。
本発明者らは軽量で反力に比較し大きなエネルギー吸収
効率を有し、復元性にも優れ、メンテナンスフリーで地
上，海中を問わず使用することができ、さらに拡張組立
性があり広範囲で均一な緩衝性を持つような樹脂製衝撃
吸収部材の開発を進めた結果、有孔もしくは無孔の平板
上にアーチ状、ドーム状もしくはハニカム状の圧縮変形
部を複数個立設させた構成の衝撃吸収部材を開発し、さ
らにその性能向上を目的として、上記衝撃吸収ブロック
に可撓性プレートを併用した衝撃吸収部材も開発してい
る。
【０００５】しかしながら、このような樹脂製衝撃吸収
部材においてもその重量当たりの吸収エネルギーはいま
だに十分なものではなかった。また、樹脂製衝撃吸収部
材を積層して体積１ｍ3 以上に構築して衝撃吸収ブロッ
クを構築するとなると、各樹脂製衝撃吸収部材同士を連
結するための連結具の点数が多くなり組立作業性が低下
すること、衝撃吸収に寄与しない平板を複数枚重ね合わ
せる必要があるため軽量化が図れず施工が容易でないこ
と、さらには、成形品である樹脂製衝撃吸収部材を大き
くしようとしても、実質的に成形機の可塑化能力によっ
て制限を受けること等の問題があった。
部材においてもその重量当たりの吸収エネルギーはいま
だに十分なものではなかった。また、樹脂製衝撃吸収部
材を積層して体積１ｍ3 以上に構築して衝撃吸収ブロッ
クを構築するとなると、各樹脂製衝撃吸収部材同士を連
結するための連結具の点数が多くなり組立作業性が低下
すること、衝撃吸収に寄与しない平板を複数枚重ね合わ
せる必要があるため軽量化が図れず施工が容易でないこ
と、さらには、成形品である樹脂製衝撃吸収部材を大き
くしようとしても、実質的に成形機の可塑化能力によっ
て制限を受けること等の問題があった。
【０００６】本発明は以上のような従来の衝撃吸収手段
の課題を考慮してなされたものであり、その目的は、反
力に比較して大きなエネルギー吸収効率を有し、復元性
に優れ、しかも防錆，耐水，耐候性を備えて地上，海中
を問わずメンテナンスフリーで使用することができ、必
要に応じて簡便に拡張組立ができ、組み立てた場合には
広範囲で均一な緩衝性を発揮し得る樹脂製衝撃吸収体
を、軽量かつ簡単な構造で実現した樹脂製衝撃吸収部材
及びそれを用いた衝撃吸収ブロックを提供することにあ
る。
の課題を考慮してなされたものであり、その目的は、反
力に比較して大きなエネルギー吸収効率を有し、復元性
に優れ、しかも防錆，耐水，耐候性を備えて地上，海中
を問わずメンテナンスフリーで使用することができ、必
要に応じて簡便に拡張組立ができ、組み立てた場合には
広範囲で均一な緩衝性を発揮し得る樹脂製衝撃吸収体
を、軽量かつ簡単な構造で実現した樹脂製衝撃吸収部材
及びそれを用いた衝撃吸収ブロックを提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第一の本発明は、所定幅
で波状に長く形成された帯状衝撃吸収片が、衝撃作用方
向から見て山部同士、谷部同士が千鳥状となるように複
数列連接され、且つその連接接触部である斜面部中間部
位同士で一体化されてなる樹脂製衝撃吸収部材である。
で波状に長く形成された帯状衝撃吸収片が、衝撃作用方
向から見て山部同士、谷部同士が千鳥状となるように複
数列連接され、且つその連接接触部である斜面部中間部
位同士で一体化されてなる樹脂製衝撃吸収部材である。
【０００８】本発明において、樹脂製衝撃吸収部材にお
ける最外側の帯状衝撃吸収片の外側側面の略中間位置
に、帯状補強枠を一体的に添設することが好ましい。本
発明において、樹脂製衝撃吸収部材に使用する樹脂の曲
げ弾性率は1,000 〜20,000kg/cm2であり、引張り破壊伸
度は100 ％以上であることが好ましい。本発明におい
て、樹脂製衝撃吸収部材は発泡成形法により成形するこ
とができる。
ける最外側の帯状衝撃吸収片の外側側面の略中間位置
に、帯状補強枠を一体的に添設することが好ましい。本
発明において、樹脂製衝撃吸収部材に使用する樹脂の曲
げ弾性率は1,000 〜20,000kg/cm2であり、引張り破壊伸
度は100 ％以上であることが好ましい。本発明におい
て、樹脂製衝撃吸収部材は発泡成形法により成形するこ
とができる。
【０００９】第二の本発明は、樹脂製衝撃吸収部材また
は帯状補強枠を備えた樹脂製衝撃吸収部材を、その高さ
方向または平面方向に、または高さ方向と平面方向とに
連結した衝撃吸収ブロックである。
は帯状補強枠を備えた樹脂製衝撃吸収部材を、その高さ
方向または平面方向に、または高さ方向と平面方向とに
連結した衝撃吸収ブロックである。
【００１０】
【作用】第一の本発明によれば、衝撃力がちどり配置さ
れた多数の山部に分散して作用し、各山部及び谷部が変
形していくことにより衝撃力が分散吸収されるよう作用
する。また、第二の本発明によれば、衝撃力が衝撃吸収
ブロックの衝突側面に作用すると、複数積層されてなる
樹脂製衝撃吸収部材の各層で分散吸収され、それにより
衝撃力が緩和されるように作用する。
れた多数の山部に分散して作用し、各山部及び谷部が変
形していくことにより衝撃力が分散吸収されるよう作用
する。また、第二の本発明によれば、衝撃力が衝撃吸収
ブロックの衝突側面に作用すると、複数積層されてなる
樹脂製衝撃吸収部材の各層で分散吸収され、それにより
衝撃力が緩和されるように作用する。
【００１１】
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて本発明
を詳細に説明する。図１は、本発明の樹脂製衝撃吸収部
材の一実施例を示したものである。同図において樹脂製
衝撃吸収部材１は、被衝突体２のフラットな表面に固定
され所定の間隔を空けて配列される複数の固定部３と、
その固定部３と平行して衝突側に配列される複数の受圧
部４と、固定部３と受圧部４とを傾斜状態に連絡する衝
撃吸収部５とを備えている。そしてこの正方形状の固定
部３と正方形状の受圧部４と長方形状の衝撃吸収部５と
が連絡されることにより形成される波状（角波状）の帯
状衝撃吸収片を、衝撃作用方向から見て山部同士、谷部
同士が千鳥配置されるように矢印Ａ方向に複数列連接
し、その連接接触部である斜面部中間部位（図５の符号
７参照）同士で一体化することにより、多辺セル構造
（図３の符号８参照）の樹脂製衝撃吸収部材１が完成さ
れる。本発明は基本的に上記構成からなり、図１に示す
帯状補強枠６は選択的に添設されるものである。なお、
固定部３及び受圧部４には、連結時にボルト等を貫通さ
せるための連結用孔３ａ，４ａがそれぞれ設けられてい
る。
を詳細に説明する。図１は、本発明の樹脂製衝撃吸収部
材の一実施例を示したものである。同図において樹脂製
衝撃吸収部材１は、被衝突体２のフラットな表面に固定
され所定の間隔を空けて配列される複数の固定部３と、
その固定部３と平行して衝突側に配列される複数の受圧
部４と、固定部３と受圧部４とを傾斜状態に連絡する衝
撃吸収部５とを備えている。そしてこの正方形状の固定
部３と正方形状の受圧部４と長方形状の衝撃吸収部５と
が連絡されることにより形成される波状（角波状）の帯
状衝撃吸収片を、衝撃作用方向から見て山部同士、谷部
同士が千鳥配置されるように矢印Ａ方向に複数列連接
し、その連接接触部である斜面部中間部位（図５の符号
７参照）同士で一体化することにより、多辺セル構造
（図３の符号８参照）の樹脂製衝撃吸収部材１が完成さ
れる。本発明は基本的に上記構成からなり、図１に示す
帯状補強枠６は選択的に添設されるものである。なお、
固定部３及び受圧部４には、連結時にボルト等を貫通さ
せるための連結用孔３ａ，４ａがそれぞれ設けられてい
る。
【００１２】図２は樹脂製衝撃吸収部材１の平面図、図
３は同じく正面図、図４は図２の右側面図を示したもの
である。図３において、多辺セル構造８は、衝撃作用方
向（以下圧縮方向と呼ぶ）に７０％以上変形でき、且つ
曲げ剛性の高い樹脂材であればよいが、形状の簡単さ、
曲げ剛性の高め易さを考慮した場合、図３に示す６辺ま
たは８辺（図示しない）であることが好ましい。
３は同じく正面図、図４は図２の右側面図を示したもの
である。図３において、多辺セル構造８は、衝撃作用方
向（以下圧縮方向と呼ぶ）に７０％以上変形でき、且つ
曲げ剛性の高い樹脂材であればよいが、形状の簡単さ、
曲げ剛性の高め易さを考慮した場合、図３に示す６辺ま
たは８辺（図示しない）であることが好ましい。
【００１３】また、多辺セル構造８の中央部の厚みを、
固定部３，受圧部４の厚みよりも厚く形成することが好
ましく、さらに、樹脂製衝撃吸収部材１の圧縮方向にお
ける略中間位置（最外周側面の略中間位置）に、帯状補
強枠６を添設することが好ましい。特に、帯状補強枠６
で補強したものは、多辺セル構造８の中央部位を拘束す
るものであり、外周側の帯状衝撃吸収片の接続部材とし
ても機能し、加えて樹脂製衝撃吸収部材１の重量を増加
させることなく衝撃吸収エネルギーを高めることができ
るようになり、さらには基板を必要としないため、部材
を大幅に節約することができ、それによりコストダウン
も図れる。なお、図３及び図４に示すように、帯状補強
枠６及び樹脂製衝撃吸収体１の側面におけるセル構造の
中心部には、連結時のボルト等を貫通させるための連結
用孔６ａ，６ａ´がそれぞれ設けられている。なお、図
４に示す凸状片９は、連結用孔６ａ´部の強度を補強す
るためのものである。
固定部３，受圧部４の厚みよりも厚く形成することが好
ましく、さらに、樹脂製衝撃吸収部材１の圧縮方向にお
ける略中間位置（最外周側面の略中間位置）に、帯状補
強枠６を添設することが好ましい。特に、帯状補強枠６
で補強したものは、多辺セル構造８の中央部位を拘束す
るものであり、外周側の帯状衝撃吸収片の接続部材とし
ても機能し、加えて樹脂製衝撃吸収部材１の重量を増加
させることなく衝撃吸収エネルギーを高めることができ
るようになり、さらには基板を必要としないため、部材
を大幅に節約することができ、それによりコストダウン
も図れる。なお、図３及び図４に示すように、帯状補強
枠６及び樹脂製衝撃吸収体１の側面におけるセル構造の
中心部には、連結時のボルト等を貫通させるための連結
用孔６ａ，６ａ´がそれぞれ設けられている。なお、図
４に示す凸状片９は、連結用孔６ａ´部の強度を補強す
るためのものである。
【００１４】また、多辺セル構造８の大きさを定めるこ
とになる山部または谷部の配列数は、セル構造８の大き
さと衝突物との大きさの関係、及び曲げ剛性との関係か
ら決められる。すなわち、衝突物が１つのセル構造８の
受圧部４に衝突せず、複数の受圧部４と衝突して衝突力
が均一に分散されるような範囲において少ない個数に設
定することが好ましい。少ない個数に設定することは、
組立が容易になるだけでなく、使用環境においてゴミ、
異物がセル構造間に停滞せず容易に除去されることにな
る。
とになる山部または谷部の配列数は、セル構造８の大き
さと衝突物との大きさの関係、及び曲げ剛性との関係か
ら決められる。すなわち、衝突物が１つのセル構造８の
受圧部４に衝突せず、複数の受圧部４と衝突して衝突力
が均一に分散されるような範囲において少ない個数に設
定することが好ましい。少ない個数に設定することは、
組立が容易になるだけでなく、使用環境においてゴミ、
異物がセル構造間に停滞せず容易に除去されることにな
る。
【００１５】上記樹脂製衝撃吸収部材１を構成する樹脂
の種類は特に限定されないが、好ましいものとしては熱
可塑性のポリエステルエラストマー、ポリオレフィンエ
ラストマー、ポリアミドエラストマーやポリウレタンエ
ラストマー、あるいはそれらのブレンド物や充填型ポリ
ウレタン等の硬化性樹脂等が例示される。これらの中で
特に好ましいものは、耐候性や耐水性に優れた熱可塑性
ポリエステルエラストマーやポリオレフィンエラストマ
ー、または両者の特長を生かしたアロイである。なお、
これら樹脂の選択に当たり、衝撃緩和効果を一層高め、
且つ除荷重時の復元性を高める意味から、曲げ弾性率が
1,000 〜20,000kg/cm2であり、引張り破壊伸度が100 ％
以上の樹脂を選択することがさらに好ましい。曲げ弾性
率が1,000kg/cm2 未満の樹脂では、得られる樹脂製衝撃
吸収部材のバネ定数が不足するため、満足のいくエネル
ギー吸収性能を確保するためには、セル構造の肉厚を大
きくしなければならず、それにより樹脂製衝撃吸収部材
全体が大きくかつ重いものとなるため好ましくない。一
方、曲げ弾性率が20,000kg/cm2を越えると、得られる樹
脂製衝撃吸収部材１に柔軟性がなくなり撓みにくくなる
ため、圧縮力を受けた際に部分的に応力集中を起こして
破壊しやすくなる。
の種類は特に限定されないが、好ましいものとしては熱
可塑性のポリエステルエラストマー、ポリオレフィンエ
ラストマー、ポリアミドエラストマーやポリウレタンエ
ラストマー、あるいはそれらのブレンド物や充填型ポリ
ウレタン等の硬化性樹脂等が例示される。これらの中で
特に好ましいものは、耐候性や耐水性に優れた熱可塑性
ポリエステルエラストマーやポリオレフィンエラストマ
ー、または両者の特長を生かしたアロイである。なお、
これら樹脂の選択に当たり、衝撃緩和効果を一層高め、
且つ除荷重時の復元性を高める意味から、曲げ弾性率が
1,000 〜20,000kg/cm2であり、引張り破壊伸度が100 ％
以上の樹脂を選択することがさらに好ましい。曲げ弾性
率が1,000kg/cm2 未満の樹脂では、得られる樹脂製衝撃
吸収部材のバネ定数が不足するため、満足のいくエネル
ギー吸収性能を確保するためには、セル構造の肉厚を大
きくしなければならず、それにより樹脂製衝撃吸収部材
全体が大きくかつ重いものとなるため好ましくない。一
方、曲げ弾性率が20,000kg/cm2を越えると、得られる樹
脂製衝撃吸収部材１に柔軟性がなくなり撓みにくくなる
ため、圧縮力を受けた際に部分的に応力集中を起こして
破壊しやすくなる。
【００１６】これに対して曲げ弾性率が1,000 〜20,000
kg/cm2の範囲にある樹脂を素材として樹脂製衝撃吸収部
材１を成形すると、セル構造８における辺数や衝撃吸収
部５の立ち上がり角度αや厚みｔ等を必要に応じて比較
的任意に変更することができ、それにより樹脂製衝撃吸
収部材１の反力の立ち上がりをはやくしたり、降伏応力
を高くすることができる。従って所望の衝撃吸収エネル
ギーを得るために望ましい応力−歪カーブを得ることが
できる。加えて衝突体と被衝突体の双方が許容できる範
囲内で圧縮応力を収めることができる。使用する樹脂
は、圧縮応力を受けた時に樹脂製衝撃吸収部材１の一部
が応力集中を起こさず、均一に分散するようにするため
には、引張り破壊伸度が１００％以上のものを使用する
ことが好ましい。
kg/cm2の範囲にある樹脂を素材として樹脂製衝撃吸収部
材１を成形すると、セル構造８における辺数や衝撃吸収
部５の立ち上がり角度αや厚みｔ等を必要に応じて比較
的任意に変更することができ、それにより樹脂製衝撃吸
収部材１の反力の立ち上がりをはやくしたり、降伏応力
を高くすることができる。従って所望の衝撃吸収エネル
ギーを得るために望ましい応力−歪カーブを得ることが
できる。加えて衝突体と被衝突体の双方が許容できる範
囲内で圧縮応力を収めることができる。使用する樹脂
は、圧縮応力を受けた時に樹脂製衝撃吸収部材１の一部
が応力集中を起こさず、均一に分散するようにするため
には、引張り破壊伸度が１００％以上のものを使用する
ことが好ましい。
【００１７】上述した樹脂には、さらに用途に応じて他
の配合剤、例えば熱酸化防止剤や紫外線吸収剤等の各種
安定剤、染料や顔料、カーボンブラック，タルク，ガラ
スビーズ等の充填材、金属繊維，ガラス繊維，カーボン
繊維等の繊維補強材、帯電防止剤、可塑剤、難燃剤、発
泡剤、黴防止剤及び離型剤等の添加剤を配合することが
できる。
の配合剤、例えば熱酸化防止剤や紫外線吸収剤等の各種
安定剤、染料や顔料、カーボンブラック，タルク，ガラ
スビーズ等の充填材、金属繊維，ガラス繊維，カーボン
繊維等の繊維補強材、帯電防止剤、可塑剤、難燃剤、発
泡剤、黴防止剤及び離型剤等の添加剤を配合することが
できる。
【００１８】また、樹脂製衝撃吸収部材中に樹脂製やガ
ラス繊維製のベルトやネットをインサートして樹脂製衝
撃吸収部材を補強しても良い。また、樹脂製衝撃吸収部
材を積層して樹脂製衝撃吸収体構造に組み立てる際に、
樹脂製またはガラス繊維製のベルトやネットを挟み込ん
で後述する衝撃吸収ブロックを補強しても良い。
ラス繊維製のベルトやネットをインサートして樹脂製衝
撃吸収部材を補強しても良い。また、樹脂製衝撃吸収部
材を積層して樹脂製衝撃吸収体構造に組み立てる際に、
樹脂製またはガラス繊維製のベルトやネットを挟み込ん
で後述する衝撃吸収ブロックを補強しても良い。
【００１９】このように、樹脂製衝撃吸収部材のセル構
造を特定し、衝撃吸収体としてふさわしい特性の樹脂を
選択することにより、高さ方向に圧縮された際に５０％
以上圧縮し、除荷されると元の高さの９０％以上復元す
るような性能を発揮させることができる。
造を特定し、衝撃吸収体としてふさわしい特性の樹脂を
選択することにより、高さ方向に圧縮された際に５０％
以上圧縮し、除荷されると元の高さの９０％以上復元す
るような性能を発揮させることができる。
【００２０】上記した樹脂製衝撃吸収部材の成形方法は
一切制限がなく、射出成形、圧縮成形、あるいは注型成
形プレート状素材から２次成形によって成形することも
可能である。ただし、樹脂製衝撃吸収部材の成形厚みが
１０mm以上に厚くなり、また１枚当たりの重量が１０kg
を越えると、製造コストが高くなるため発泡成形するこ
とが好ましくなる。発泡成形の場合、成形品内部に細か
な気泡が存在することになるが、本発明の目的を達成す
る上で問題にはならない。
一切制限がなく、射出成形、圧縮成形、あるいは注型成
形プレート状素材から２次成形によって成形することも
可能である。ただし、樹脂製衝撃吸収部材の成形厚みが
１０mm以上に厚くなり、また１枚当たりの重量が１０kg
を越えると、製造コストが高くなるため発泡成形するこ
とが好ましくなる。発泡成形の場合、成形品内部に細か
な気泡が存在することになるが、本発明の目的を達成す
る上で問題にはならない。
【００２１】上記発泡成形の方法としては、化学発泡剤
を予め樹脂中に配合コンパウンドで練り込んでおき成形
時に発泡させる成形方法を利用することができる。ま
た、成形時においてＮ2 ガスと樹脂、またはＮ2 ガスと
化学発泡剤と樹脂の溶融混合物を押出機から押し出し、
加圧状態で一旦貯留室に蓄え、金型内に注入する成形方
法を利用することもできる。この成形方法の場合、金型
内に注入された溶融樹脂は圧力降下を生じ、それにより
貯留室内の溶融樹脂中に存在していた微細Ｎ2 ガス泡は
金型内で膨張し、それにより発泡成形されることにな
る。
を予め樹脂中に配合コンパウンドで練り込んでおき成形
時に発泡させる成形方法を利用することができる。ま
た、成形時においてＮ2 ガスと樹脂、またはＮ2 ガスと
化学発泡剤と樹脂の溶融混合物を押出機から押し出し、
加圧状態で一旦貯留室に蓄え、金型内に注入する成形方
法を利用することもできる。この成形方法の場合、金型
内に注入された溶融樹脂は圧力降下を生じ、それにより
貯留室内の溶融樹脂中に存在していた微細Ｎ2 ガス泡は
金型内で膨張し、それにより発泡成形されることにな
る。
【００２２】ただし、注意すべき点は、成形体内部に大
きな空洞ができないよう肉厚が変化する部分については
ゆるやかに変化させて溶融樹脂の流れをスムーズにする
必要があり、図２に示すように、切欠きとなる部分につ
いてはアールＲを付けて応力集中を防ぐ必要がある。次
に、樹脂製衝撃吸収部材を連結して衝撃吸収ブロックを
構築する方法について説明する。
きな空洞ができないよう肉厚が変化する部分については
ゆるやかに変化させて溶融樹脂の流れをスムーズにする
必要があり、図２に示すように、切欠きとなる部分につ
いてはアールＲを付けて応力集中を防ぐ必要がある。次
に、樹脂製衝撃吸収部材を連結して衝撃吸収ブロックを
構築する方法について説明する。
【００２３】樹脂製衝撃吸収部材１を積層方向（図１の
矢印Ｃ方向参照），縦方向（矢印Ａ方向）、横方向（矢
印Ｂ方向）連結する手段としては、連結部分に接着剤を
塗布して固定する方法、接続部分を熱融着させて固定す
る方法、金属製リベットやプラスチック製リベットを用
いて固定する方法、ボルト・ナットを用いて固定する方
法、連結部分に予め連結用孔と嵌合突起，セルフスナッ
プ用の凹凸等を設けておき、樹脂製衝撃吸収部材１を積
層方向、縦方向、横方向にワンタッチで組み合わせる方
法、さらに、ベルトを用いて固定する方法等が挙げられ
る。
矢印Ｃ方向参照），縦方向（矢印Ａ方向）、横方向（矢
印Ｂ方向）連結する手段としては、連結部分に接着剤を
塗布して固定する方法、接続部分を熱融着させて固定す
る方法、金属製リベットやプラスチック製リベットを用
いて固定する方法、ボルト・ナットを用いて固定する方
法、連結部分に予め連結用孔と嵌合突起，セルフスナッ
プ用の凹凸等を設けておき、樹脂製衝撃吸収部材１を積
層方向、縦方向、横方向にワンタッチで組み合わせる方
法、さらに、ベルトを用いて固定する方法等が挙げられ
る。
【００２４】これらの連結手段のうち、最も確実に連結
することができるものとしてボルト・ナットを使用する
ことが好ましい。このボルト・ナットを用い、予め穿設
されている連結用孔を介して樹脂製衝撃吸収部材１同士
を連結する場合、締結箇所の樹脂が損傷しないよう配慮
する必要がある。具体的には、樹脂被覆され且つゆるみ
止め機能を有するボルト・ナットを使用して締結部分が
損傷することを防止することが好ましい。また、金属を
インサートしたものであってゆるみ止め機能を有する樹
脂ボルト・ナットを使用することも好ましい。さらには
ワッシャを使用することが好ましく、そのワッシャは上
記ボルトまたはナットと一体部品であることが組立の手
間が少なくなるため好ましい。
することができるものとしてボルト・ナットを使用する
ことが好ましい。このボルト・ナットを用い、予め穿設
されている連結用孔を介して樹脂製衝撃吸収部材１同士
を連結する場合、締結箇所の樹脂が損傷しないよう配慮
する必要がある。具体的には、樹脂被覆され且つゆるみ
止め機能を有するボルト・ナットを使用して締結部分が
損傷することを防止することが好ましい。また、金属を
インサートしたものであってゆるみ止め機能を有する樹
脂ボルト・ナットを使用することも好ましい。さらには
ワッシャを使用することが好ましく、そのワッシャは上
記ボルトまたはナットと一体部品であることが組立の手
間が少なくなるため好ましい。
【００２５】また、樹脂製衝撃吸収部材１を積層する場
合、まず１層目の樹脂製衝撃吸収部材を平面方向に連結
し、それらの樹脂製衝撃吸収部材を跨るようにして２層
目の樹脂製衝撃吸収部材を積層方向に連結すれば、平面
方向の連結を必要とせず樹脂製衝撃吸収部材を平面方向
及び積層方向に連結することができる。なお、その場
合、２層目の樹脂製衝撃吸収部材をずらせて配置したた
めに生じた空間には寸法の短い樹脂製衝撃吸収部材を組
み込むことにより、強度を維持し、外観を整えることが
好ましい。また、樹脂製衝撃吸収部材を平面方向に複数
枚配置し、移動可能なフレームに仮止めして搬入すれば
組立作業が効率良く行える。
合、まず１層目の樹脂製衝撃吸収部材を平面方向に連結
し、それらの樹脂製衝撃吸収部材を跨るようにして２層
目の樹脂製衝撃吸収部材を積層方向に連結すれば、平面
方向の連結を必要とせず樹脂製衝撃吸収部材を平面方向
及び積層方向に連結することができる。なお、その場
合、２層目の樹脂製衝撃吸収部材をずらせて配置したた
めに生じた空間には寸法の短い樹脂製衝撃吸収部材を組
み込むことにより、強度を維持し、外観を整えることが
好ましい。また、樹脂製衝撃吸収部材を平面方向に複数
枚配置し、移動可能なフレームに仮止めして搬入すれば
組立作業が効率良く行える。
【００２６】また、帯状補強枠６を備えていない樹脂製
衝撃吸収体１を用いても上記と同様に衝撃吸収ブロック
を構築することができる。この場合、必要に応じて一方
の受圧部列と他方の受圧部列とに樹脂製帯状ベルトを掛
け渡し、矢印Ａ方向の連結を補強することが好ましい。
衝撃吸収体１を用いても上記と同様に衝撃吸収ブロック
を構築することができる。この場合、必要に応じて一方
の受圧部列と他方の受圧部列とに樹脂製帯状ベルトを掛
け渡し、矢印Ａ方向の連結を補強することが好ましい。
【００２７】［実施例１］東洋紡績（株）製のポリエス
テルエラストマー「ペルプレン Ｐ−１５０Ｂ」（ブラ
ック色）を用いて、断面形状が台形であり正面から見て
６辺からなるセル構造をなし、セル構造の上面が受圧面
となり下面が固定面となり、受圧面と固定面とが衝撃吸
収部によって連結され、固定面または受圧面同士が衝突
方向から見てちどり配置された樹脂製衝撃吸収部材（帯
状補強枠６を備えていない樹脂製衝撃吸収体に相当す
る）を成形した。なお、この樹脂製衝撃吸収部材は、Ｎ
2 ガス低圧発泡成形により縦１m ×横１m ×高さ２０cm
×平均リブ厚み１０mmに成形した。次に、このようにし
て得られた樹脂製衝撃吸収部材を高さ方向に５段積層
し、金属インサート樹脂ボルト・ナット（ワッシャ付
き）を用いて連結固定し、縦１m ×横１m ×高さ１m の
衝撃吸収ブロックを製作した。
テルエラストマー「ペルプレン Ｐ−１５０Ｂ」（ブラ
ック色）を用いて、断面形状が台形であり正面から見て
６辺からなるセル構造をなし、セル構造の上面が受圧面
となり下面が固定面となり、受圧面と固定面とが衝撃吸
収部によって連結され、固定面または受圧面同士が衝突
方向から見てちどり配置された樹脂製衝撃吸収部材（帯
状補強枠６を備えていない樹脂製衝撃吸収体に相当す
る）を成形した。なお、この樹脂製衝撃吸収部材は、Ｎ
2 ガス低圧発泡成形により縦１m ×横１m ×高さ２０cm
×平均リブ厚み１０mmに成形した。次に、このようにし
て得られた樹脂製衝撃吸収部材を高さ方向に５段積層
し、金属インサート樹脂ボルト・ナット（ワッシャ付
き）を用いて連結固定し、縦１m ×横１m ×高さ１m の
衝撃吸収ブロックを製作した。
【００２８】［実施例２］実施例１の樹脂製衝撃吸収部
材の衝突方向における略中間位置に、帯状補強枠６を添
設したもの（図１に示す樹脂製衝撃吸収体に相当する）
を上記と同様に５段積層し、衝撃吸収ブロックを製作し
た。
材の衝突方向における略中間位置に、帯状補強枠６を添
設したもの（図１に示す樹脂製衝撃吸収体に相当する）
を上記と同様に５段積層し、衝撃吸収ブロックを製作し
た。
【００２９】［比較例］次に、比較例として、図８に示
す台形状のセル構造を基板上に複数立設した構成の樹脂
製衝撃吸収部材１１を、一般の射出成形法により縦５２
cm×横５２cm×高さ８. ３cm×平均リブ厚み５mmの形状
に成形し、次にその成形品を４枚敷き詰めて縦１m ×横
１m とし接続具を用いて固定し、さらにこのようにして
得られた成形品を高さ方向に積層し、接続具１２を用い
て固定することにより、縦１m ×横１m ×高さ１m の衝
撃吸収ブロックを製作した。
す台形状のセル構造を基板上に複数立設した構成の樹脂
製衝撃吸収部材１１を、一般の射出成形法により縦５２
cm×横５２cm×高さ８. ３cm×平均リブ厚み５mmの形状
に成形し、次にその成形品を４枚敷き詰めて縦１m ×横
１m とし接続具を用いて固定し、さらにこのようにして
得られた成形品を高さ方向に積層し、接続具１２を用い
て固定することにより、縦１m ×横１m ×高さ１m の衝
撃吸収ブロックを製作した。
【００３０】上記実施例と比較例との比較結果を表１に
示す。なお、表１中における評価項目の内容は以下の通
りである。 単位体積重量：衝撃吸収ブロックの重量(kg)をその衝撃
吸収ブロックの各辺の最大長となる縦・横・高さを掛け
合わせた体積で割った値。 重量に占める反力の要素重量比率：反力に寄与している
要素部の重量を成形品重量で割った百分率。セル構造の
下面と上面を除いた部分を反力に寄与している要素部と
みなし、換言すれば大変形可能部を反力に寄与している
要素部とみなす。
示す。なお、表１中における評価項目の内容は以下の通
りである。 単位体積重量：衝撃吸収ブロックの重量(kg)をその衝撃
吸収ブロックの各辺の最大長となる縦・横・高さを掛け
合わせた体積で割った値。 重量に占める反力の要素重量比率：反力に寄与している
要素部の重量を成形品重量で割った百分率。セル構造の
下面と上面を除いた部分を反力に寄与している要素部と
みなし、換言すれば大変形可能部を反力に寄与している
要素部とみなす。
【００３１】接合具点数 ：縦・横・高さ各１m の衝撃
吸収ブロックを構築するのに必要な接合具のセット点
数。 樹脂素材の曲げ弾性率：ASTM-D790 に準じて測定。 樹脂素材の引張り破壊伸度：ASTM-D638 に準じて測定。 単位面積当たり吸収エネルギー量：所定の圧縮反力（こ
の実施例では２０T/m2）になるまでに吸収したエネルギ
ー量を衝撃吸収ブロックの体積で割った値。 単位重量当たり吸収エネルギー量：所定の圧縮反力（こ
の実施例では２０T/m2）になるまでに吸収したエネルギ
ー量を衝撃吸収ブロックの重量で割った値。 回復率（％）：衝撃吸収ブロックを８０％圧縮し、除荷
した後に測定した復元高さを荷重作用前の高さで割った
百分率。
吸収ブロックを構築するのに必要な接合具のセット点
数。 樹脂素材の曲げ弾性率：ASTM-D790 に準じて測定。 樹脂素材の引張り破壊伸度：ASTM-D638 に準じて測定。 単位面積当たり吸収エネルギー量：所定の圧縮反力（こ
の実施例では２０T/m2）になるまでに吸収したエネルギ
ー量を衝撃吸収ブロックの体積で割った値。 単位重量当たり吸収エネルギー量：所定の圧縮反力（こ
の実施例では２０T/m2）になるまでに吸収したエネルギ
ー量を衝撃吸収ブロックの重量で割った値。 回復率（％）：衝撃吸収ブロックを８０％圧縮し、除荷
した後に測定した復元高さを荷重作用前の高さで割った
百分率。
【００３２】
【表１】
【００３３】表１からわかるように、従来の衝撃吸収ブ
ロックと比較し、本発明の衝撃吸収ブロックはさらに軽
量で組立易くなっており、しかも高い衝撃吸収性能が得
られた。さらに実施例２に示したように、帯状補強枠を
備えたものは、従来のものの約２倍の衝撃エネルギー吸
収性能が得られた。
ロックと比較し、本発明の衝撃吸収ブロックはさらに軽
量で組立易くなっており、しかも高い衝撃吸収性能が得
られた。さらに実施例２に示したように、帯状補強枠を
備えたものは、従来のものの約２倍の衝撃エネルギー吸
収性能が得られた。
【００３４】図６は実施例１，２及び比較例の圧縮特性
を示したものである。同図からわかるように、実施例１
及び２は、リニアに応力が増加せず衝撃を吸収するのに
適した曲線が描かれ、特に実施例２のものは応力の立ち
上がりがはやく比較的大きな衝撃の吸収に適する。
を示したものである。同図からわかるように、実施例１
及び２は、リニアに応力が増加せず衝撃を吸収するのに
適した曲線が描かれ、特に実施例２のものは応力の立ち
上がりがはやく比較的大きな衝撃の吸収に適する。
【００３５】上記実施例１の衝撃吸収ブロックをコンク
リート壁に取り付け、その衝撃吸収ブロックに対し、車
重１トンの自動車を入射角度１０゜，時速１０kmで衝突
させ、衝撃吸収ブロックから離脱させたたところ、自動
車のバンパーに若干の損傷がみられたが、衝撃吸収ブロ
ックは復元し、損傷は認められなかった。
リート壁に取り付け、その衝撃吸収ブロックに対し、車
重１トンの自動車を入射角度１０゜，時速１０kmで衝突
させ、衝撃吸収ブロックから離脱させたたところ、自動
車のバンパーに若干の損傷がみられたが、衝撃吸収ブロ
ックは復元し、損傷は認められなかった。
【００３６】また、図７は、実施例２の帯状補強枠を有
する樹脂製衝撃吸収部材を、平面方向に４枚敷設して連
結し、さらに高さ方向に６段積層して合計２４枚からな
る衝撃吸収ブロックを構築した例である。図中１０は補
強または連結部分の補強のために装着される樹脂製ベル
トである。なお、同図においては接続具のボルト・ナッ
トの図示を省略している。
する樹脂製衝撃吸収部材を、平面方向に４枚敷設して連
結し、さらに高さ方向に６段積層して合計２４枚からな
る衝撃吸収ブロックを構築した例である。図中１０は補
強または連結部分の補強のために装着される樹脂製ベル
トである。なお、同図においては接続具のボルト・ナッ
トの図示を省略している。
【００３７】なお、本発明において、衝撃吸収ブロック
は、上記実施例においては被衝突体が平面であるため、
固定部と受圧部とが平行に配置されているが、被衝突体
が湾曲面の場合は、それと対応して固定部と受圧部が湾
曲しても良い。
は、上記実施例においては被衝突体が平面であるため、
固定部と受圧部とが平行に配置されているが、被衝突体
が湾曲面の場合は、それと対応して固定部と受圧部が湾
曲しても良い。
【００３８】また、本発明の衝撃吸収ブロックは、衝突
から保護する被衝突体の表面に直接固定することができ
る。また、衝撃吸収ブロックを一旦、耐候処理を施した
基板上に取り付けその衝撃吸収ブロックを固定した基板
を、予め被衝突体の表面部分に固定されているガイド部
材に取り付けることにより衝撃吸収ブロックを間接的に
被衝突体に固定することもできる。
から保護する被衝突体の表面に直接固定することができ
る。また、衝撃吸収ブロックを一旦、耐候処理を施した
基板上に取り付けその衝撃吸収ブロックを固定した基板
を、予め被衝突体の表面部分に固定されているガイド部
材に取り付けることにより衝撃吸収ブロックを間接的に
被衝突体に固定することもできる。
【００３９】また、本発明の帯状衝撃吸収片の波状と
は、上記実施例では角波状であったが、これに限らず、
衝撃吸収部が歯車の歯先形状のように円弧まがりを有す
るものでもよい。また、本発明は、衝撃の吸収や緩和を
必要とする部分、例えば道路または岸壁の側壁、建物の
床や壁、及び車両の衝撃緩衝部に適用することができる
は、上記実施例では角波状であったが、これに限らず、
衝撃吸収部が歯車の歯先形状のように円弧まがりを有す
るものでもよい。また、本発明は、衝撃の吸収や緩和を
必要とする部分、例えば道路または岸壁の側壁、建物の
床や壁、及び車両の衝撃緩衝部に適用することができる
【００４０】
【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明によれば反力に比較して大きなエネルギー吸収効率
を有し、復元性に優れ、しかも防錆，耐水，耐候性を備
えて地上，海中を問わずメンテナンスフリーで使用する
ことができる。また、本発明によれば、必要に応じて簡
便に拡張組立ができ、組み立てた場合には広範囲で均一
な緩衝性を発揮し得る樹脂製衝撃吸収体を、軽量かつ簡
単な構造で実現することができる。
発明によれば反力に比較して大きなエネルギー吸収効率
を有し、復元性に優れ、しかも防錆，耐水，耐候性を備
えて地上，海中を問わずメンテナンスフリーで使用する
ことができる。また、本発明によれば、必要に応じて簡
便に拡張組立ができ、組み立てた場合には広範囲で均一
な緩衝性を発揮し得る樹脂製衝撃吸収体を、軽量かつ簡
単な構造で実現することができる。
【図１】本発明の樹脂製衝撃吸収体の外観を示す斜視図
である。
である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の正面図である。
【図４】図１の右側面図である。
【図５】樹脂製衝撃吸収体の斜面部中間部位の要部拡大
図である。
図である。
【図６】実施例に係る圧縮特性比較図である。
【図７】実施例に係る衝撃吸収ブロックの構築例を示す
説明図である。
説明図である。
【図８】従来例の樹脂製衝撃吸収体の積層構造を示す説
明図である。
明図である。
１ 樹脂製衝撃吸収部材 ２ 被衝突体 ３ 固定部 ４ 受圧部 ５ 衝撃吸収部 ６ 帯状補強枠 ７ 斜面部中間部位
Claims (5)
- 【請求項１】 所定幅で波状に長く形成された帯状衝撃
吸収片が、衝撃作用方向から見て山部同士、谷部同士が
千鳥状となるように複数列連接され、且つその連接接触
部である斜面部中間部位同士で一体化されてなることを
特徴とする樹脂製衝撃吸収部材。 - 【請求項２】 前記樹脂製衝撃吸収部材における最外側
の帯状衝撃吸収片の外側側面の略中間位置に、帯状補強
枠が一体的に添設されている請求項１記載の樹脂製衝撃
吸収部材。 - 【請求項３】 前記樹脂製衝撃吸収部材に使用する樹脂
の曲げ弾性率が1,000 〜20,000kg/cm2であり、引張り破
壊伸度が100 ％以上である請求項１記載の樹脂製衝撃吸
収部材。 - 【請求項４】 前記樹脂製衝撃吸収部材が発泡成形法に
より成形されたものである請求項１記載の樹脂製衝撃吸
収部材。 - 【請求項５】 請求項１または２に記載の樹脂製衝撃吸
収部材を、その高さ方向または平面方向に、または高さ
方向と平面方向とに連結したことを特徴とする衝撃吸収
ブロック。
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