JPH0960677A - 組合円筒のエネルギー吸収構造 - Google Patents
組合円筒のエネルギー吸収構造Info
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- JPH0960677A JPH0960677A JP7234622A JP23462295A JPH0960677A JP H0960677 A JPH0960677 A JP H0960677A JP 7234622 A JP7234622 A JP 7234622A JP 23462295 A JP23462295 A JP 23462295A JP H0960677 A JPH0960677 A JP H0960677A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 限られたスペース内で多量のエネルギーをス
ムーズに吸収することが出来、変形時においてエネルギ
ー吸収の相乗効果が発生し大きな衝撃エネルギーを吸収
し得る組合円筒のエネルギー吸収構造を提供する。 【解決手段】 ＦＲＰ製筒状中空体２の外周及び内周に
薄肉の外側金属製筒状中空体３及び内側金属製筒状中空
体４を微少間隙δを介して挿着する。圧縮荷重の作用時
には外側及び内側金属製筒状中空体に蛇腹状の屈曲部が
生じ、その中にＦＲＰ製筒状中空体の圧潰片が嵌入され
る。そのためエネルギー吸収の相乗作用が生じ大きな衝
撃エネルギーが吸収される。また、圧潰時には微少間隙
が零になり、ＦＲＰ製筒状中空体と金属製筒状中空体間
に相互干渉が生じ衝撃エネルギーを吸収することが出来
る。
ムーズに吸収することが出来、変形時においてエネルギ
ー吸収の相乗効果が発生し大きな衝撃エネルギーを吸収
し得る組合円筒のエネルギー吸収構造を提供する。 【解決手段】 ＦＲＰ製筒状中空体２の外周及び内周に
薄肉の外側金属製筒状中空体３及び内側金属製筒状中空
体４を微少間隙δを介して挿着する。圧縮荷重の作用時
には外側及び内側金属製筒状中空体に蛇腹状の屈曲部が
生じ、その中にＦＲＰ製筒状中空体の圧潰片が嵌入され
る。そのためエネルギー吸収の相乗作用が生じ大きな衝
撃エネルギーが吸収される。また、圧潰時には微少間隙
が零になり、ＦＲＰ製筒状中空体と金属製筒状中空体間
に相互干渉が生じ衝撃エネルギーを吸収することが出来
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、衝撃力の作用する
構造体を保護するためにその支持部に配置される組合円
筒のエネルギー吸収構造に関する。
構造体を保護するためにその支持部に配置される組合円
筒のエネルギー吸収構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車等の走行体には衝突時等において
大きな衝撃力が作用する。この場合、乗員の保護のため
衝撃時のエネルギーを吸収することが必要になる。この
ため、エネルギー吸収構造が従来より採用されている。
図１１は繊維強化複合材料を用いた筒状中空体８を示
す。このものは図示のように細長な中空円筒体からな
り、上端側には圧潰を容易にするための面取部９が形成
される。図１２に示すように圧縮荷重Ｐが作用すると上
端側が圧潰変形し、衝撃エネルギーを吸収する。図１３
はその場合の圧縮荷重（Ｐ）と変位（δ）との関係を示
す線図である。図においてハッチングで示すＥの部分が
エネルギー吸収量を示すものであり、平均荷重Ｐｍｅａ
ｎと最大荷重Ｐｍａｘとの比率Ｐｍｅａｎ／Ｐｍａｘの
値が大きい程エネルギー吸収量が大きい。
大きな衝撃力が作用する。この場合、乗員の保護のため
衝撃時のエネルギーを吸収することが必要になる。この
ため、エネルギー吸収構造が従来より採用されている。
図１１は繊維強化複合材料を用いた筒状中空体８を示
す。このものは図示のように細長な中空円筒体からな
り、上端側には圧潰を容易にするための面取部９が形成
される。図１２に示すように圧縮荷重Ｐが作用すると上
端側が圧潰変形し、衝撃エネルギーを吸収する。図１３
はその場合の圧縮荷重（Ｐ）と変位（δ）との関係を示
す線図である。図においてハッチングで示すＥの部分が
エネルギー吸収量を示すものであり、平均荷重Ｐｍｅａ
ｎと最大荷重Ｐｍａｘとの比率Ｐｍｅａｎ／Ｐｍａｘの
値が大きい程エネルギー吸収量が大きい。
【０００３】前記した従来技術は単体の筒状中空体８に
ついてであるが、衝撃力が大きい場合には筒状中空体８
を複数個配置することが必要になる。かかるエネルギー
吸収体としては例えば、図１４乃至図１６に示すものが
先行技術としてある。
ついてであるが、衝撃力が大きい場合には筒状中空体８
を複数個配置することが必要になる。かかるエネルギー
吸収体としては例えば、図１４乃至図１６に示すものが
先行技術としてある。
【０００４】図１４に示すものは、特開平６−３０００
６８号公報に開示されるエネルギー吸収部材１０，１１
である。これ等は細長形状の部材１２，１３を多数本組
み合わせて円柱状［（ａ）に示す］又は截頭円錐体状
［（ｂ）に示す］に配置したものからなる。
６８号公報に開示されるエネルギー吸収部材１０，１１
である。これ等は細長形状の部材１２，１３を多数本組
み合わせて円柱状［（ａ）に示す］又は截頭円錐体状
［（ｂ）に示す］に配置したものからなる。
【０００５】図１５に示すものは、本願の出願人による
先行技術の特願平６−２７９７９１号に記載されるエネ
ルギー吸収体１４である。このものは図示のように同心
状に適宜間隔１５を介して配置される筒体１６の上下を
円板１７，１７で覆い、該円板１７，１７側に固定され
たパイプ体１８で前記筒体１６の内周を保持すると共に
中心軸１９を介して全体を連結固定したものから形成さ
れる。筒体１６の間隔１５内への変形により大きな衝撃
エネルギーを吸収することが出来る。
先行技術の特願平６−２７９７９１号に記載されるエネ
ルギー吸収体１４である。このものは図示のように同心
状に適宜間隔１５を介して配置される筒体１６の上下を
円板１７，１７で覆い、該円板１７，１７側に固定され
たパイプ体１８で前記筒体１６の内周を保持すると共に
中心軸１９を介して全体を連結固定したものから形成さ
れる。筒体１６の間隔１５内への変形により大きな衝撃
エネルギーを吸収することが出来る。
【０００６】図１６に示すものは、特開昭６３−２６４
３９号公報に開示される緩衝体２０を示す。このものは
基板２１上に筒状中空体からなる第１部材２２と第２部
材２３を固定し、第２部材２３よりも大径で全高の高い
第１部材２２の開口端に底部材２４を固定したものであ
る。第１部材２２及び第２部材２３とも同一の材料，例
えばアルミ材からなり、第２部材２３は第１部材２２よ
り圧縮強度の高いものからなる。第１部材２２により衝
撃力をまず吸収してショックを和らげ、第２部材で残り
の衝撃エネルギーを吸収しながら変形量を極力小さく抑
えるようにしたものである。
３９号公報に開示される緩衝体２０を示す。このものは
基板２１上に筒状中空体からなる第１部材２２と第２部
材２３を固定し、第２部材２３よりも大径で全高の高い
第１部材２２の開口端に底部材２４を固定したものであ
る。第１部材２２及び第２部材２３とも同一の材料，例
えばアルミ材からなり、第２部材２３は第１部材２２よ
り圧縮強度の高いものからなる。第１部材２２により衝
撃力をまず吸収してショックを和らげ、第２部材で残り
の衝撃エネルギーを吸収しながら変形量を極力小さく抑
えるようにしたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記の各先行技術はそ
れぞれ特徴を有するものであり、多量の衝撃エネルギー
を吸収することが出来る。しかしながら、いずれの先行
技術ともそれぞれのエネルギー吸収体を形成している部
材の変形に見合うエネルギー吸収が生ずるのみであり、
変形進行に伴う相乗的なエネルギー吸収が生じない。す
なわち、例えば、図１４に示したエネルギー吸収部材１
０，１１の場合は、複数の細長形状の部材１２，１３の
組み合わせからなり、この全エネルギー吸収量は部材１
２，１３のそれぞれのエネルギー吸収量の算数和にほぼ
等しいものからなり、それ以上のものにならない。ま
た、図１５及び図１６に示したエネルギー吸収体１４及
び緩衝体２０は図示のように大きな間隔１５等をそれぞ
れ必要とし、広い設置スペースを必要とする。また、構
造的にも複雑であり、安価に実施することが出来ない。
れぞれ特徴を有するものであり、多量の衝撃エネルギー
を吸収することが出来る。しかしながら、いずれの先行
技術ともそれぞれのエネルギー吸収体を形成している部
材の変形に見合うエネルギー吸収が生ずるのみであり、
変形進行に伴う相乗的なエネルギー吸収が生じない。す
なわち、例えば、図１４に示したエネルギー吸収部材１
０，１１の場合は、複数の細長形状の部材１２，１３の
組み合わせからなり、この全エネルギー吸収量は部材１
２，１３のそれぞれのエネルギー吸収量の算数和にほぼ
等しいものからなり、それ以上のものにならない。ま
た、図１５及び図１６に示したエネルギー吸収体１４及
び緩衝体２０は図示のように大きな間隔１５等をそれぞ
れ必要とし、広い設置スペースを必要とする。また、構
造的にも複雑であり、安価に実施することが出来ない。
【０００８】本発明は、以上の問題点を解決するもの
で、限られたスペース内で多量のエネルギーをスムーズ
に吸収することが出来、変形時におけるエネルギー吸収
の相乗効果が発生し、大きな衝撃エネルギーを吸収して
乗員等の保護を図る組合円筒のエネルギー吸収構造を提
供することを目的とする。
で、限られたスペース内で多量のエネルギーをスムーズ
に吸収することが出来、変形時におけるエネルギー吸収
の相乗効果が発生し、大きな衝撃エネルギーを吸収して
乗員等の保護を図る組合円筒のエネルギー吸収構造を提
供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、上方側を開口した中空体状のＦＲＰ製
及び金属製の筒状中空体の組み合わせからなるエネルギ
ー吸収構造であって、ＦＲＰ製筒状中空体の外周及び／
又は内周に微少間隙を介して比較的薄肉の金属製筒状中
空体が挿着されてなる組合円筒のエネルギー吸収構造を
構成するものである。更に具体的に、前記微少間隙が、
前記ＦＲＰ製筒状中空体と前記金属製筒状中空体の圧潰
時に相互に干渉可能な寸法に形成され、前記金属製筒状
中空体の全高が、前記ＦＲＰ製筒状中空体の全高と等し
いか又はそれより低いものからなり、前記金属製筒状中
空体の肉厚が、圧潰時において蛇腹状に屈曲可能な比較
的薄肉のものからなることを特徴とする。
達成するために、上方側を開口した中空体状のＦＲＰ製
及び金属製の筒状中空体の組み合わせからなるエネルギ
ー吸収構造であって、ＦＲＰ製筒状中空体の外周及び／
又は内周に微少間隙を介して比較的薄肉の金属製筒状中
空体が挿着されてなる組合円筒のエネルギー吸収構造を
構成するものである。更に具体的に、前記微少間隙が、
前記ＦＲＰ製筒状中空体と前記金属製筒状中空体の圧潰
時に相互に干渉可能な寸法に形成され、前記金属製筒状
中空体の全高が、前記ＦＲＰ製筒状中空体の全高と等し
いか又はそれより低いものからなり、前記金属製筒状中
空体の肉厚が、圧潰時において蛇腹状に屈曲可能な比較
的薄肉のものからなることを特徴とする。
【００１０】衝撃力が作用するとＦＲＰ製筒状中空体は
圧潰変形し、金属製筒状中空体との相互干渉により細か
い圧潰片が生ずる。一方、比較的薄肉の金属製筒状中空
体の衝撃部は蛇腹状に変形する。また、上端側の圧潰に
伴ってＦＲＰ製と金属製の両筒状中空体は半径方向にも
変形する。金属製筒状中空体の蛇腹状の変形とＦＲＰ製
と金属製の両筒状中空体の半径方向の変形により前記微
少間隙がなくなり相互干渉が生じ衝撃エネルギーの一部
を吸収する。更に、前記の蛇腹状に変形した金属製筒状
中空体の屈曲部内にＦＲＰ製筒状中空体の細かい圧潰片
が入り込み、衝撃エネルギーを相乗的に吸収すべく作用
する。ＦＲＰ製筒状中空体と金属製筒状中空体の配置，
寸法，相互間の微少間隙を適宜設定することにより、衝
撃エネルギーをスムーズに吸収することが出来る。ま
た、省スペース化が図れる。
圧潰変形し、金属製筒状中空体との相互干渉により細か
い圧潰片が生ずる。一方、比較的薄肉の金属製筒状中空
体の衝撃部は蛇腹状に変形する。また、上端側の圧潰に
伴ってＦＲＰ製と金属製の両筒状中空体は半径方向にも
変形する。金属製筒状中空体の蛇腹状の変形とＦＲＰ製
と金属製の両筒状中空体の半径方向の変形により前記微
少間隙がなくなり相互干渉が生じ衝撃エネルギーの一部
を吸収する。更に、前記の蛇腹状に変形した金属製筒状
中空体の屈曲部内にＦＲＰ製筒状中空体の細かい圧潰片
が入り込み、衝撃エネルギーを相乗的に吸収すべく作用
する。ＦＲＰ製筒状中空体と金属製筒状中空体の配置，
寸法，相互間の微少間隙を適宜設定することにより、衝
撃エネルギーをスムーズに吸収することが出来る。ま
た、省スペース化が図れる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る組合円筒のエ
ネルギー吸収構造を図面を参照して詳述する。図１に示
すように、本発明のエネルギー吸収構造１はＦＲＰ製筒
状中空体２（以下、ＦＲＰ製中空体２という）と、その
内外周に挿着される外側金属製筒状中空体３（以下、外
側金属製中空体３という）及び内側金属製筒状中空体４
（以下、内側金属製中空体４という）を組み合わせたも
のからなる。なお、外側金属製中空体３と内側金属製中
空体４は同一の全高からなり、ＦＲＰ製中空体２よりも
短長のものからなる。また、図示のように、外側金属製
中空体３，ＦＲＰ製中空体２及び内側金属製中空体４の
内径Ｄ及び肉厚ｔは、Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 及びｔ1，
ｔ2 ，ｔ3 で示され、ＦＲＰ製中空体２の全高がＬ2 ，
金属製中空体３，４の全高がＬ1とそれぞれ示される。
また、ＦＲＰ製中空体２の開口部には面取部５が形成さ
れる。一例としてＤ1 ＝３５［ｍｍ］，ｔ1 ＝０．５
［ｍｍ］、Ｄ2 ＝３０［ｍｍ］，ｔ2 ＝１．７［ｍ
ｍ］、Ｄ3 ＝２８．５［ｍｍ］，ｔ3 ＝０．５［ｍ
ｍ］、Ｌ2 ＝１００［ｍｍ］，Ｌ1 ＝９０［ｍｍ］のも
のが使用される。従ってこの場合、ＦＲＰ製中空体２の
外周と外側金属製中空体３の内周との間には０．８［ｍ
ｍ］の微少間隙δ1 が形成され、ＦＲＰ製中空体２の内
周と内側金属製中空体４の外周との間には０．２５［ｍ
ｍ］の微少間隙δ2 がそれぞれ形成される。以上の
δ1 ，δ2 は圧潰時において相互干渉が生ずる間隙に相
当するものである。なお、この間隙δ1 ，δ2 の値は、
主に金属製中空体の蛇腹の巾寸法に関連するものである
が、金属製中空体の肉厚，円筒形状，材質等により適宜
寸法のものが設定される。また、間隙δ1 ，δ2 の値は
零に設定してもよい。
ネルギー吸収構造を図面を参照して詳述する。図１に示
すように、本発明のエネルギー吸収構造１はＦＲＰ製筒
状中空体２（以下、ＦＲＰ製中空体２という）と、その
内外周に挿着される外側金属製筒状中空体３（以下、外
側金属製中空体３という）及び内側金属製筒状中空体４
（以下、内側金属製中空体４という）を組み合わせたも
のからなる。なお、外側金属製中空体３と内側金属製中
空体４は同一の全高からなり、ＦＲＰ製中空体２よりも
短長のものからなる。また、図示のように、外側金属製
中空体３，ＦＲＰ製中空体２及び内側金属製中空体４の
内径Ｄ及び肉厚ｔは、Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 及びｔ1，
ｔ2 ，ｔ3 で示され、ＦＲＰ製中空体２の全高がＬ2 ，
金属製中空体３，４の全高がＬ1とそれぞれ示される。
また、ＦＲＰ製中空体２の開口部には面取部５が形成さ
れる。一例としてＤ1 ＝３５［ｍｍ］，ｔ1 ＝０．５
［ｍｍ］、Ｄ2 ＝３０［ｍｍ］，ｔ2 ＝１．７［ｍ
ｍ］、Ｄ3 ＝２８．５［ｍｍ］，ｔ3 ＝０．５［ｍ
ｍ］、Ｌ2 ＝１００［ｍｍ］，Ｌ1 ＝９０［ｍｍ］のも
のが使用される。従ってこの場合、ＦＲＰ製中空体２の
外周と外側金属製中空体３の内周との間には０．８［ｍ
ｍ］の微少間隙δ1 が形成され、ＦＲＰ製中空体２の内
周と内側金属製中空体４の外周との間には０．２５［ｍ
ｍ］の微少間隙δ2 がそれぞれ形成される。以上の
δ1 ，δ2 は圧潰時において相互干渉が生ずる間隙に相
当するものである。なお、この間隙δ1 ，δ2 の値は、
主に金属製中空体の蛇腹の巾寸法に関連するものである
が、金属製中空体の肉厚，円筒形状，材質等により適宜
寸法のものが設定される。また、間隙δ1 ，δ2 の値は
零に設定してもよい。
【００１２】図２はＦＲＰ製中空体２の外周側にのみ外
側金属製中空体３を設けたエネルギー吸収構造１ａを示
すものである。両者の具体的な諸元寸法は図１に示した
エネルギー吸収構造１のそれ等と同一であり、重複説明
を省略する。
側金属製中空体３を設けたエネルギー吸収構造１ａを示
すものである。両者の具体的な諸元寸法は図１に示した
エネルギー吸収構造１のそれ等と同一であり、重複説明
を省略する。
【００１３】図４は図１に示したエネルギー吸収構造１
の圧潰時におけるＦＲＰ製中空体２及び外側金属製中空
体３，内側金属製中空体４の圧潰変形状態を示し、図５
は図２に示したエネルギー吸収構造１ａの圧潰変形状態
を示す。図示のように外側金属製中空体３及び内側金属
製中空体４は前記したように薄肉のため圧縮荷重により
圧潰し、蛇腹状の複数の屈曲部６が形成される。この屈
曲変形により外側金属製中空体３及び内側金属製中空体
４はそれ自体として衝撃エネルギーを吸収する。一方、
ＦＲＰ製中空体２は圧潰により圧潰片を形成し、その一
部が屈曲部６内に嵌まり込み、細かい圧潰片７となり、
この圧潰片７が屈曲部６を押圧する。それにより衝撃エ
ネルギーが大幅に吸収される。更に、図４及び図５に示
した圧潰状態においては金属製中空体３，４の屈曲部６
の形成等により図１，図２に示した圧潰部分の微少間隙
δ1 ，δ2 が零になり、ＦＲＰ製中空体２の外内周と外
側金属製中空体３及び／又は内側金属製中空体４の内外
周とが互いに接触又は圧接される。すなわち、相互干渉
が生ずる。このため、衝撃エネルギーが吸収される。以
上のように、圧潰変形と、屈曲部６の形成と、屈曲部６
への圧潰片７の嵌入と、それぞれの外内周の圧接作用に
より衝撃エネルギーは従来のものに較べ大幅に吸収さ
れ、かつ円滑に吸収される。
の圧潰時におけるＦＲＰ製中空体２及び外側金属製中空
体３，内側金属製中空体４の圧潰変形状態を示し、図５
は図２に示したエネルギー吸収構造１ａの圧潰変形状態
を示す。図示のように外側金属製中空体３及び内側金属
製中空体４は前記したように薄肉のため圧縮荷重により
圧潰し、蛇腹状の複数の屈曲部６が形成される。この屈
曲変形により外側金属製中空体３及び内側金属製中空体
４はそれ自体として衝撃エネルギーを吸収する。一方、
ＦＲＰ製中空体２は圧潰により圧潰片を形成し、その一
部が屈曲部６内に嵌まり込み、細かい圧潰片７となり、
この圧潰片７が屈曲部６を押圧する。それにより衝撃エ
ネルギーが大幅に吸収される。更に、図４及び図５に示
した圧潰状態においては金属製中空体３，４の屈曲部６
の形成等により図１，図２に示した圧潰部分の微少間隙
δ1 ，δ2 が零になり、ＦＲＰ製中空体２の外内周と外
側金属製中空体３及び／又は内側金属製中空体４の内外
周とが互いに接触又は圧接される。すなわち、相互干渉
が生ずる。このため、衝撃エネルギーが吸収される。以
上のように、圧潰変形と、屈曲部６の形成と、屈曲部６
への圧潰片７の嵌入と、それぞれの外内周の圧接作用に
より衝撃エネルギーは従来のものに較べ大幅に吸収さ
れ、かつ円滑に吸収される。
【００１４】図６乃至図１０は垂直圧縮荷重を１０［ｍ
ｍ／ｍｉｎ］の速度で連続的に負荷した場合の荷重−変
位曲線を示す。図６は外側金属製中空体３（外スチール
管と表示される）単体の場合を示す。荷重に大きな変動
があり、屈曲部６が形成されることがわかる。
ｍ／ｍｉｎ］の速度で連続的に負荷した場合の荷重−変
位曲線を示す。図６は外側金属製中空体３（外スチール
管と表示される）単体の場合を示す。荷重に大きな変動
があり、屈曲部６が形成されることがわかる。
【００１５】図７は内側金属製中空体４（内スチール管
と表示されている）単体の場合を示す。図６の場合と同
様に大きな荷重変動が見られる。
と表示されている）単体の場合を示す。図６の場合と同
様に大きな荷重変動が見られる。
【００１６】図８はＦＲＰ製中空体２（ＦＲＰで表示さ
れている）単体の場合を示す。荷重変動の少ないスプレ
ーイングモードの変形が示され、圧潰が発生しているこ
とがわかる。
れている）単体の場合を示す。荷重変動の少ないスプレ
ーイングモードの変形が示され、圧潰が発生しているこ
とがわかる。
【００１７】図９は図２及び図５に示したエネルギー吸
収構造１ａの場合の荷重−変位線図を示す。当初ＦＲＰ
製中空体２のみが圧潰し圧潰状態が生じ、その後、外側
金属製中空体３が圧潰することにより両者が混合したハ
イブリッドの変形が生ずる。すなわち、蛇腹状の屈曲部
６に圧潰片７が嵌まり込む圧潰変形が生ずる。従って、
荷重−変位線図の形態も図６と図８を混合し、かつ相乗
及び相互干渉作用を付加した波形の圧潰変形が生ずる。
収構造１ａの場合の荷重−変位線図を示す。当初ＦＲＰ
製中空体２のみが圧潰し圧潰状態が生じ、その後、外側
金属製中空体３が圧潰することにより両者が混合したハ
イブリッドの変形が生ずる。すなわち、蛇腹状の屈曲部
６に圧潰片７が嵌まり込む圧潰変形が生ずる。従って、
荷重−変位線図の形態も図６と図８を混合し、かつ相乗
及び相互干渉作用を付加した波形の圧潰変形が生ずる。
【００１８】図１０は図１及び図４に示したエネルギー
吸収構造１の場合の荷重−変位線図を示す。図示のよう
に、屈曲部６への圧潰片７の嵌入によるＦＲＰ製中空体
２と外側及び内側金属製中空体３，４の相乗作用と、圧
潰部分の微少間隙δ1 ，δ2の零化に伴うＦＲＰ製中空
体２と外側及び内側金属製中空体３，４との圧接による
相互干渉とにより大きなエネルギー吸収が得られ、図９
よりも比較的円滑な圧潰変形が得られる。
吸収構造１の場合の荷重−変位線図を示す。図示のよう
に、屈曲部６への圧潰片７の嵌入によるＦＲＰ製中空体
２と外側及び内側金属製中空体３，４の相乗作用と、圧
潰部分の微少間隙δ1 ，δ2の零化に伴うＦＲＰ製中空
体２と外側及び内側金属製中空体３，４との圧接による
相互干渉とにより大きなエネルギー吸収が得られ、図９
よりも比較的円滑な圧潰変形が得られる。
【００１９】表１は図６乃至図１０に示した荷重−変位
線図における吸収エネルギーの値を比較したものであ
る。
線図における吸収エネルギーの値を比較したものであ
る。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１に示すように、本発明のエネルギー吸
収構造１，１ａはそれぞれの単体のものに較べて極めて
大きな衝撃エネルギーを吸収し得ることがわかる。ま
た、単体のものを単に加算したエネルギー吸収量に較べ
てハイブリッド型の本発明のエネルギー吸収構造１，１
ａは表示のように３６．３２［％］，４３．８６［％］
の増加率を示し、相乗作用，相互干渉作用があることが
わかる。
収構造１，１ａはそれぞれの単体のものに較べて極めて
大きな衝撃エネルギーを吸収し得ることがわかる。ま
た、単体のものを単に加算したエネルギー吸収量に較べ
てハイブリッド型の本発明のエネルギー吸収構造１，１
ａは表示のように３６．３２［％］，４３．８６［％］
の増加率を示し、相乗作用，相互干渉作用があることが
わかる。
【００２２】図３はＦＲＰ製中空体２と外側及び内側金
属製筒状中空体３ｂ，４ｂが同一の全高を有する場合の
エネルギー吸収構造１ｂを示す。この場合の荷重−変位
線図等は図示されていないが、図９，図１０において当
初のＦＲＰ先端部の変形のないものとほぼ同様な形態の
エネルギー吸収が行われる。
属製筒状中空体３ｂ，４ｂが同一の全高を有する場合の
エネルギー吸収構造１ｂを示す。この場合の荷重−変位
線図等は図示されていないが、図９，図１０において当
初のＦＲＰ先端部の変形のないものとほぼ同様な形態の
エネルギー吸収が行われる。
【００２３】本発明のエネルギー吸収構造は前記の１，
１ａ，１ｂに示したものに限らず、各種の諸元寸法を有
するものが適用される。また、金属製中空体についても
スチールに限らず、各種の金属が使用可能である。ま
た、ＦＲＰ製中空体も各種のＦＲＰ材が使用される。
１ａ，１ｂに示したものに限らず、各種の諸元寸法を有
するものが適用される。また、金属製中空体についても
スチールに限らず、各種の金属が使用可能である。ま
た、ＦＲＰ製中空体も各種のＦＲＰ材が使用される。
【００２４】
【発明の効果】以上が、本発明に係る組合円筒のエネル
ギー吸収構造の実施の形態の構成であるが、本発明の請
求項１のエネルギー吸収構造によれば、ＦＲＰ製中空体
と金属製中空体が微少間隙を介して組み合わされるた
め、従来技術に較べコンパクトにまとめられ省スペース
化の効果を上げることが出来る。
ギー吸収構造の実施の形態の構成であるが、本発明の請
求項１のエネルギー吸収構造によれば、ＦＲＰ製中空体
と金属製中空体が微少間隙を介して組み合わされるた
め、従来技術に較べコンパクトにまとめられ省スペース
化の効果を上げることが出来る。
【００２５】本発明の請求項２のエネルギー吸収構造に
よれば、ＦＲＰ製中空体と金属製中空体が圧潰時に圧潰
部分の微少間隙を零にして相互干渉するためその分だけ
衝撃エネルギーを従来技術のものより余分に吸収するこ
とが可能になる。
よれば、ＦＲＰ製中空体と金属製中空体が圧潰時に圧潰
部分の微少間隙を零にして相互干渉するためその分だけ
衝撃エネルギーを従来技術のものより余分に吸収するこ
とが可能になる。
【００２６】本発明の請求項３のエネルギー吸収構造に
よれば、ＦＲＰ製中空体がまず圧潰した後、金属製中空
体とＦＲＰ製中空体が一緒に圧潰し、かつ相互干渉しな
がら圧潰するため、大きなエネルギー吸収が可能にな
る。
よれば、ＦＲＰ製中空体がまず圧潰した後、金属製中空
体とＦＲＰ製中空体が一緒に圧潰し、かつ相互干渉しな
がら圧潰するため、大きなエネルギー吸収が可能にな
る。
【００２７】本発明の請求項４のエネルギー吸収構造に
よれば、金属製中空体が蛇腹状に変形して屈曲部を形成
し、その屈曲部内にＦＲＰの圧潰片を嵌入するように構
成されるため、エネルギー吸収の相乗効果が発揮され、
従来の単なる算数和的な組合エネルギー吸収構造に較べ
てはるかに大きなエネルギー吸収率を上げることが出来
る。
よれば、金属製中空体が蛇腹状に変形して屈曲部を形成
し、その屈曲部内にＦＲＰの圧潰片を嵌入するように構
成されるため、エネルギー吸収の相乗効果が発揮され、
従来の単なる算数和的な組合エネルギー吸収構造に較べ
てはるかに大きなエネルギー吸収率を上げることが出来
る。
【００２８】全体としてコンパクトにまとめられ、構造
も簡単なため安価に実施することが出来る。
も簡単なため安価に実施することが出来る。
【図１】本発明に係る実施の形態のエネルギー吸収構造
の一例を示す軸断面図。
の一例を示す軸断面図。
【図２】本発明に係る実施の形態のエネルギー吸収構造
の他の例を示す軸断面図。
の他の例を示す軸断面図。
【図３】本発明に係る実施の形態のエネルギー吸収構造
の別の例を示す軸断面図。
の別の例を示す軸断面図。
【図４】図１に示したエネルギー吸収構造の圧潰時の変
形状態を示す軸断面図。
形状態を示す軸断面図。
【図５】図２に示したエネルギー吸収構造の圧潰時の変
形状態を示す軸断面図。
形状態を示す軸断面図。
【図６】金属製中空体単体の圧潰時における荷重−変位
線図。
線図。
【図７】金属製中空体単体の圧潰時における荷重−変位
線図。
線図。
【図８】ＦＲＰ製中空体単体の圧潰時における荷重−変
位線図。
位線図。
【図９】ＦＲＰ製中空体の外周に金属製中空体を挿着し
てなる本発明のエネルギー吸収構造の圧潰時における荷
重−変位線図。
てなる本発明のエネルギー吸収構造の圧潰時における荷
重−変位線図。
【図１０】ＦＲＰ製中空体の外周及び内周に金属製中空
体を挿着してなる本発明のエネルギー吸収構造の荷重−
変位線図。
体を挿着してなる本発明のエネルギー吸収構造の荷重−
変位線図。
【図１１】従来のエネルギー吸収構造の一例を示す軸断
面図。
面図。
【図１２】図１１のエネルギー吸収構造の圧潰時の変形
状態を示す軸断面図。
状態を示す軸断面図。
【図１３】図１１に示すエネルギー吸収構造のエネルギ
ー吸収量を示す線図。
ー吸収量を示す線図。
【図１４】エネルギー吸収部材の公知技術の一例を示す
斜視図。
斜視図。
【図１５】エネルギー吸収体の先行技術を示す軸断面
図。
図。
【図１６】緩衝体の公知技術を示す軸断面図。
１ エネルギー吸収構造 １ａ エネルギー吸収構造 １ｂ エネルギー吸収構造 ２ ＦＲＰ製筒状中空体 ３ 外側金属製筒状中空体 ３ｂ 外側金属製筒状中空体 ４ 内側金属製筒状中空体 ４ｂ 内側金属製筒状中空体 ５ 面取部 ６ 屈曲部 ７ 圧潰片
Claims (4)
- 【請求項１】 上方側を開口した中空体状のＦＲＰ製及
び金属製の筒状中空体の組み合わせからなるエネルギー
吸収構造であって、ＦＲＰ製筒状中空体の外周及び／又
は内周に微少間隙を介して比較的薄肉の金属製筒状中空
体が挿着されることを特徴とする組合円筒のエネルギー
吸収構造。 - 【請求項２】 前記微少間隙が、前記ＦＲＰ製筒状中空
体と前記金属製筒状中空体の圧潰時に相互に干渉可能な
寸法に形成されてなる請求項１の組合円筒のエネルギー
吸収構造。 - 【請求項３】 前記金属製筒状中空体の全高が、前記Ｆ
ＲＰ製筒状中空体の全高と等しいか又はそれより低いも
のからなる請求項１の組合円筒のエネルギー吸収構造。 - 【請求項４】 前記金属製筒状中空体の肉厚が、圧潰時
において蛇腹状に屈曲可能な比較的薄肉のものからなる
請求項１の組合円筒のエネルギー吸収構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7234622A JPH0960677A (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 組合円筒のエネルギー吸収構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7234622A JPH0960677A (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 組合円筒のエネルギー吸収構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0960677A true JPH0960677A (ja) | 1997-03-04 |
Family
ID=16973934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7234622A Pending JPH0960677A (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 組合円筒のエネルギー吸収構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0960677A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010083307A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Hitachi Ltd | 衝突緩和装置を備えた軌条車両 |
| JP2012224275A (ja) * | 2011-04-21 | 2012-11-15 | Isuzu Motors Ltd | フロントアンダーランプロテクタ |
| KR20150123883A (ko) * | 2013-03-04 | 2015-11-04 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 충격 흡수 부품 |
-
1995
- 1995-08-22 JP JP7234622A patent/JPH0960677A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010083307A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Hitachi Ltd | 衝突緩和装置を備えた軌条車両 |
| JP2012224275A (ja) * | 2011-04-21 | 2012-11-15 | Isuzu Motors Ltd | フロントアンダーランプロテクタ |
| KR20150123883A (ko) * | 2013-03-04 | 2015-11-04 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 충격 흡수 부품 |
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