JP7417158B2 - 衝撃吸収部材 - Google Patents
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Description
前記複数の板部を拘束する拘束部材と、
を備え、
前記複数の板部は、前記屈曲部において第1方向に折り返された状態で重畳し、
前記拘束部材は、前記重畳する複数の板部を、第2方向の両側から拘束し、
前記第1方向は、前記板材の2つの端部のうちの一方の端部と、前記端部が位置する板部に隣接する前記屈曲部とを結ぶ方向であり、
前記第2方向は、前記第1方向に対して直交する方向であり、
前記屈曲部が曲率を有し、前記屈曲部の外面が曲面であり、
前記板材は、2つの前記屈曲部と、2つの前記屈曲部を介して繋がる3つの前記板部を有し、
3つの前記板部は、2つの前記屈曲部において前記第1方向に交互に折り返された状態で重畳する、
衝撃吸収部材。
前記重畳する複数の板部は、前記中空部材の中に配置される、
上記(1)に記載の衝撃吸収部材。
前記拘束部材は、前記重畳する複数の板部を前記第2方向において拘束する、2つの拘束面を有し、
前記第2方向において、一方の前記屈曲部の近傍で前記板部と前記拘束面が最も近接する部位のクリアランスと他方の前記屈曲部の近傍で前記板部と前記拘束面が最も近接する部位のクリアランスとの平均値であるクリアランスcが、以下の式(1)を満たし、
c/c*≦0.3 ・・・(1)
3つの前記板部のうち前記第2方向で中間に位置する板部の前記第1方向における長さをl0、前記屈曲部において、前記屈曲部に繋がる前記板部の板厚中心線の曲率半径をrとしたとき、c*=l0/2-rである、
上記(1)又は(2)に記載の衝撃吸収部材。
前記重畳する複数の板部において、前記第2方向に対向する前記板部の内面同士のクリアランスc’が、前記第2方向における前記重畳する複数の板部の板厚平均をtとしたとき、以下の式(2)を満たす
c’/t≦0.2 ・・・(2)
上記(1)から(3)のいずれかに記載の衝撃吸収部材。
上記(1)から(4)のいずれかに記載の衝撃吸収部材。
衝撃吸収部材。
なお、拘束部材14は、重畳する複数の板部12bを、第1方向に対して直交する第2方向の両側から拘束するものであり、板部12bを板材12の厚さ方向で両側から拘束することに加えて、板部12bを板材12の幅方向で両側から拘束してもよい。
拘束部材14の中に重畳する3つの板部12bが配置された状態では、板材12に対して拘束部材14が動かないようにするため、拘束部材14と板材12とが点溶接などにより固着されてもよい。但し、拘束部材14と板材12とを完全に固着してしまうと、衝撃荷重が入力された場合に板材12の変形が阻害される場合があるため、拘束部材14と板材12との固着は、衝撃吸収部材10に衝撃荷重が入力された場合に破断する程度の低い強度で行われることが好ましい。
クリアランスcは、一方の屈曲部12aの近傍で板部12bと拘束部材14の拘束面14aが最も近接する部位のクリアランスc1と、他方の屈曲部12aの近傍で板部12bと拘束部材14の拘束面14aが最も近接する部位のクリアランスc2との平均値であり、板材12と拘束部材14との間のクリアランスに相当する。クリアランスc’は、3つの板部12bのうち中間に位置する板部12bと、その両側に位置する2つの板部12bのそれぞれとの間のクリアランスc’1,c’2の平均値であり、板部12b同士のクリアランスに相当する。また、曲率半径rは、2つの屈曲部12aの曲げ内側の内接円(図中に破線で示す)の半径をそれぞれr1,r2としたとき、r=(r1+r2+t)/2であり、曲率半径rは板厚中心線の曲率半径に相当する。また、長さl0は、2つの屈曲部12aの曲げ内側の内接円の中心間の第1方向の距離であって、3つの板部12bのうち中間に位置する板部12bの長さに相当する。クリアランスc’1の測定位置は、図中左側の屈曲部12aから離れていることが好ましく、長さl0の1/2の位置を示す線lcよりも右側において板部12bと拘束面14aが最も近接する部位とする。同様に、クリアランスc’2の測定位置は、図中右側の屈曲部12aから離れていることが好ましく、長さl0の1/2の位置を示す線lcよりも左側において板部12bと拘束面14aが最も近接する部位とする。板厚測定部mpは、クリアランスc、クリアランスc’を測定した箇所と同じ箇所とする。本例の場合、クリアランスc1,c2,c’1,c’2と同じ測定箇所mpにおいて板厚を測定しその平均を板厚t(板厚平均とも称す)とする。なお、長さl0は、衝撃荷重が負荷されていない状態(初期状態)における長さであり、例えば、図5Aに示した長さLとなる(L=l0)。なお、板材12の板厚t、クリアランスc、クリアランスc’、屈曲部12aの曲率半径r、長さl0のそれぞれについては、衝撃吸収部材10の幅方向1/2の位置を第1方向に切断したときの断面にて測定する。この際、拘束部材14と板材12とが結合されていない場合は、衝撃吸収部材10の全体を樹脂により固定する。
拘束部材14の拘束面14aの間の距離D=l0+2(r+t/2) ・・・(1)
D=2c*+3t+2(2r-t) ・・・(2)
c*=l0/2-r=(l0-c’-t)/2 ・・・(3)
上述したように、衝撃吸収部材10の屈曲部12aの数は、1以上であればよい。図9は、屈曲部12aの数が1つの場合を示す模式図である。図9に示す例では、第1方向に矢印の方向に荷重が加わると、屈曲部12aは、右に移動しながら変形する。より具体的には、図9に示す構成では、板材12は、端部12dに連結された部材20から矢印A5方向の引張荷重を受けると、端部12eに連結された部材22から矢印A6方向の力を受け、屈曲部となる箇所が図中で右に移動するように第1方向に変形して板材12の変形が伝播する。
上述した実施形態では、衝撃吸収部材10を車両用シート100に適用した例を示した。一方、衝撃吸収部材10は、車両の様々な部位に適用が可能である。図12は、車両の車体フレーム200を示す斜視図であって、車両の領域R11、領域R12、領域R13に本実施形態に係る衝撃吸収部材10を適用した例を示す図である。
12 板材
12a,12a’,12a’’ 屈曲部
12b 板部
12c,12d,12e 端部
12f 拘束片
14 拘束部材
16,18 孔
20,22 部材
50 シートクッション
60 シートバック
70,80 ヒンジ部
72,82,84 軸
100 車両用シート
102,104,106,108 サイドフレーム
102a 上サイドフレーム
102b 下サイドフレーム
110,112,114,116,118 連結部材
200 車体フレーム
210 センターピラー
220 サイドシル
Claims (5)
- 屈曲部と、前記屈曲部を介して繋がる複数の板部とを有する板材と、
前記複数の板部を拘束する拘束部材と、
を備え、
前記複数の板部は、前記屈曲部において第1方向に折り返された状態で重畳し、
前記拘束部材は、前記重畳する複数の板部を、第2方向の両側から拘束し、
前記第1方向は、前記板材の2つの端部のうちの一方の端部と、前記端部が位置する板部に隣接する前記屈曲部とを結ぶ方向であり、
前記第2方向は、前記第1方向に対して直交する方向であり、
前記屈曲部が曲率を有し、前記屈曲部の外面が曲面であり、
前記板材は、2つの前記屈曲部と、2つの前記屈曲部を介して繋がる3つの前記板部を有し、
3つの前記板部は、2つの前記屈曲部において前記第1方向に交互に折り返された状態で重畳する、
衝撃吸収部材。 - 前記拘束部材は、中空部材であり、
前記重畳する複数の板部は、前記中空部材の中に配置される、
請求項1に記載の衝撃吸収部材。 - 前記第2方向は前記板材の厚さ方向であり、
前記拘束部材は、前記重畳する複数の板部を前記第2方向において拘束する、2つの拘束面を有し、
前記第2方向において、一方の前記屈曲部の近傍で前記板部と前記拘束面が最も近接する部位のクリアランスと他方の前記屈曲部の近傍で前記板部と前記拘束面が最も近接する部位のクリアランスとの平均値であるクリアランスcが、以下の式(1)を満たし、
c/c * ≦0.3 ・・・(1)
3つの前記板部のうち前記第2方向で中間に位置する板部の前記第1方向における長さをl 0 、前記屈曲部において、前記屈曲部に繋がる前記板部の板厚中心線の曲率半径をrとしたとき、c * =l 0 /2-rである、
請求項1又は2に記載の衝撃吸収部材。 - 前記第2方向は前記板材の厚さ方向であり、
前記重畳する複数の板部において、前記第2方向に対向する前記板部の内面同士のクリアランスc’が、前記第2方向における前記重畳する複数の板部の板厚平均をtとしたとき、以下の式(2)を満たす、
c’/t≦0.2 ・・・(2)
請求項1から3のいずれか1項に記載の衝撃吸収部材。 - 前記板材の両端部の一方が、車両用シートのシートバックを支持するヒンジ部に接続され、他方がシートクッションのサイドフレームに接続される、
請求項1から4のいずれか1項に記載の衝撃吸収部材。
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