特許 5769048 衝撃エネルギー吸収体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5769048

(24)【登録日】2015年7月3日

(45)【発行日】2015年8月26日

(54)【発明の名称】衝撃エネルギー吸収体

(51)【国際特許分類】

   F16F 7/12 20060101AFI20150806BHJP

   F16F 7/00 20060101ALI20150806BHJP

   B60R 19/18 20060101ALI20150806BHJP

【ＦＩ】

   F16F7/12

   F16F7/00 J

   B60R19/18 N

   B60R19/18 P

【請求項の数】1

【全頁数】6

(21)【出願番号】特願2011-2795(P2011-2795)

(22)【出願日】2011年1月11日

(65)【公開番号】特開2012-145149(P2012-145149A)

(43)【公開日】2012年8月2日

【審査請求日】2013年12月5日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107238

【弁理士】

【氏名又は名称】米山 尚志

(72)【発明者】

【氏名】山本 遼太

【審査官】 竹村 秀康

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１９９７３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２４７１６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２１５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００５／００３５８８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｆ ７／１２

Ｂ６０Ｒ １９／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の中空金属球の集合体であって、複数の空隙が内在する金属バルク体と、
前記金属バルク体の外周面から離間して対向する内周面を有し、該金属バルク体の外周面を覆う金属筒状体と、
前記金属バルク体の外周面と前記金属筒状体の内周面との間に充填される易圧潰材と、
前記金属筒状体の軸線方向の両端の少なくとも一方に設けられ、当該一方の端の一部を閉止した状態で前記易圧潰材を外部に露出させる開口部と、を備えた
ことを特徴とする衝撃エネルギー吸収体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば車両の衝突の際に、衝撃荷重を変形によって吸収する衝撃エネルギー吸収体に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、隣接する中空金属球を接着または接合することによって形成される中空金属球の集合体の側面を、複数のスリット部を有する金属薄板によって覆った衝撃エネルギー吸収体が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−１２１５９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来の衝撃エネルギー吸収体では、複数のスリット部を有する金属薄板は、衝撃荷重が作用して圧潰する際の中空金属球の径方向への拡がり挙動を許容する。このため、ストロークに対して比較的プラトーな荷重が発生するプラトー領域のストロークを増大させることができ、衝撃エネルギーを、車体に損傷を与えない荷重以下のプラトー領域で吸収することができる。

【0005】

しかし、上記従来の衝撃エネルギー吸収体は、中空金属球の集合体の側面を複数のスリット部を有する金属薄板によって覆ったものであるため、所望の支持剛性を得ることができず、例えばバンパなどを衝撃エネルギー吸収体によって車体側に支持することが難しい。

【0006】

そこで、本発明は、支持剛性を確保しつつ、衝撃荷重が加わった際のプラトー領域のストロークを増大させることが可能な衝撃エネルギー吸収体の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成すべく、本発明の衝撃エネルギー吸収体は、金属バルク体と金属筒状体と易圧潰材と開口部とを備える。金属バルク体は、複数の中空金属球の集合体であって、金属バルク体には、複数の空隙が内在する。金属筒状体は、金属バルク体の外周面から離間して対向する内周面を有し、金属バルク体の外周面を覆う。易圧潰材は、金属バルク体の外周面と金属筒状体の内周面との間に充填される。開口部は、金属筒状体の軸線方向の両端の少なくとも一方に設けられ、開口部の当該一方の端の一部を閉止した状態で易圧潰材を外部に露出させる。

【0008】

上記構成の衝撃エネルギー吸収体は、金属筒状体の軸方向に沿って衝撃荷重が作用するように配置される。衝撃エネルギー吸収体に衝撃荷重が負荷されると、金属バルク体は、荷重の作用方向に押し潰され、荷重の作用方向と交叉する方向へ拡がろうとし、この金属バルク体の圧潰時の拡がり挙動は、金属バルク体の外周面と金属筒状体の内周面との間に充填された易圧潰材によって許容される。従って、ストロークに対して比較的プラトーな荷重が発生するプラトー領域のストロークを増大させることができ、衝撃エネルギーを、車体に損傷を与えない荷重以下のプラトー領域で吸収することができる。

【0009】

また、金属筒状体の強度は、衝撃エネルギー吸収体への衝撃荷重の負荷による金属バルク体の圧潰を阻止しない範囲内で任意に設定可能であるので、金属筒状体を所望の強度に設定することによって、衝撃エネルギー吸収体の支持剛性を確保することができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、衝撃エネルギー吸収体の支持剛性を確保しつつ、衝撃荷重が加わった際のプラトー領域のストロークを増大させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態の衝撃エネルギー吸収体を示す斜視図である。

【図2】図１の金属バルク体を金属筒状体に収容する前の状態を示す斜視図である。

【図3】フロントバンパを図１の衝撃エネルギー吸収体によって車体側に支持した状態を模式的に示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。

【0013】

図１に示すように、本実施形態の衝撃エネルギー吸収体１は、金属バルク体２と金属筒状体３と易圧潰材４とを備える。

【0014】

図２に示すように、金属バルク体２は、隣接する中空金属球を接着又は接合することによって略円柱状に形成された複数の中空金属球の集合体であり、多数の空隙を内在している。中空金属球は、例えば、鉄製又は鉄をベースとした合金製であり、その直径は１〜１０ｍｍ程度、肉厚は０．０５〜０．２ｍｍ程度であり、隣接する中空金属球同士は、樹脂接着剤や低融点接着剤や固相拡散接合等によって接着又は接合されている。なお、中空金属球の材質や寸法は、衝撃エネルギー吸収体１に要求されるエネルギー吸収性能に応じて決定され、特に上記に限定されるものではない。

【0015】

金属筒状体３は、金属バルク体２の外径よりも大きな内径を有する円筒形状であり、例えばステンレスなどの金属によって形成される。金属バルク体２は、金属筒状体３の中空部に収容され、金属筒状体３は、金属バルク体２の外周面を覆う。金属筒状体３の内周面は、金属バルク体２の外周面から離間して対向する。なお、金属筒状体３の材質や寸法は、衝撃エネルギー吸収体１への衝撃荷重の負荷による金属バルク体２の圧潰を阻止しない範囲において、所望の支持剛性が確保されるように設定される。

【0016】

易圧潰材４は、ウレタンゴムや発泡スチロールなどのように、適度な弾力を有し、低荷重の負荷によって容易に潰れる材料によって形成され、図１に示すように、金属バルク体２の外周面と金属筒状体３の内周面との間の全域に充填される。易圧潰材４の充填は、例えば金属バルク体２と金属筒状体３との間隙に対応した筒形状に成形された易圧潰材を用いる方法や、チップ状に形成された易圧潰材を充填する方法や、金属バルク体２を金属筒状体３に挿入した状態で両者間の間隙内で樹脂を反応させる方法など、様々な方法によって行うことが可能である。

【0017】

なお、金属バルク体２は、金属バルク体２の外周面と金属筒状体３の内周面とを連結する線状や板状の金属製の支持部によって金属筒状体３に支持されてもよく、また易圧潰材４によって金属筒状体３に支持されてもよい。

【0018】

衝撃エネルギー吸収体１は、金属筒状体３の軸方向５に沿って衝撃荷重（圧縮荷重）が作用するように配置される。図３は、衝撃エネルギー吸収体１によってフロントバンパ１１を車体側に支持する例であり、衝撃エネルギー吸収体１の前端と後端とは、フロントバンパ１１の後面と車体側のフロントサイドメンバ１２の前面とにそれぞれ接合され、衝撃エネルギー吸収体１は、車両の前後方向に延びている。なお、衝撃エネルギー吸収体１の前端又は後端の少なくとも一方には、フロントバンパ１１又はフロントサイドメンバ１２との間で易圧潰材４を外部に露出させる開口部分が設けられている。

【0019】

車両の衝突などにより衝撃エネルギー吸収体１に衝撃荷重が負荷されると、金属バルク体２（中空金属球）は、荷重の作用方向に押し潰され、外側（荷重の作用方向と略直交する方向）へ拡がろうとする。このとき、圧潰による金属バルク体２の外側への拡がりが拘束されていると、右肩上がりに荷重が増加するスタックアップが早期に発生し、ストロークに対して比較的プラトーな荷重が発生するプラトー領域のストロークが短くなる傾向を示す。

【0020】

これに対し、本実施形態では、金属バルク体２の外側への拡がりは、金属バルク体２の外周面と金属筒状体３の内周面との間に充填された易圧潰材４の潰れ変形によって許容される。すなわち、金属バルク体２に圧縮荷重が負荷されると、金属バルク体２（中空金属球）は外側（荷重の作用方向と略直交する方向）へ拡がろうとする。その際、金属バルク体２と金属筒状体３との間隙に充填された易圧潰材４は、間隙の容積の減少に応じて容易に潰れて金属バルク体２の外側への拡がりを許容する。また、易圧潰材４は、容積の減少が進行した場合には、間隙から押し出されて金属バルク体２の外側への拡がりを許容する。これにより、金属バルク体２に作用する外側からの拘束力が抑制される。従って、スタックアップの発生を遅らせて、プラトー領域のストロークを増大させることができ、衝撃エネルギーを、車体に損傷を与えない荷重以下のプラトー領域で吸収することができる。

【0021】

また、金属筒状体３の強度は、衝撃エネルギー吸収体１への衝撃荷重の負荷による金属バルク体２の圧潰を阻止しない範囲内で任意に設定可能である。従って、金属筒状体３を所望の強度に設定することによって、衝撃エネルギー吸収体１の支持剛性を確保することができ、フロントバンパ１１を衝撃エネルギー吸収体１によって車体側に支持することができる。

【0022】

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。

【0023】

例えば、本実施形態では、金属バルク体２を円柱形状としたが、例えば角柱形状など他の形状であってもよい。また、金属筒状体３を円筒形状としたが、例えば角筒形状など他の形状であってもよく、金属筒状体３の一端側や他端側の開口の一部又は全部が閉止されていてもよい。

【符号の説明】

【0025】

１ 衝撃エネルギー吸収体
２ 金属バルク体
３ 金属筒状体
４ 易圧潰材

【図1】

【図2】

【図3】