衝撃吸収構造体及び衝撃吸収構造体の製造方法、並びに、移動体
【課題】設置する構造体に要求される耐衝撃特性で、確認試験の手間を最小限として容易に設置することが可能な衝撃吸収構造体及び衝撃吸収構造体の製造方法、並びに、移動体を提供する。
【解決手段】想定される衝撃方向に衝撃が発生した際に該衝撃を吸収する衝撃吸収構造体であって、軸心が衝撃方向Ｐに沿って配設された筒状体であり、該衝撃方向Ｐに発生した衝撃により圧縮破壊することで衝撃を吸収可能な複数の衝撃吸収部材１１を備え、これら複数の衝撃吸収部材１１の少なくとも一つが、衝撃方向Ｐ前方Ｐ１側となる先端１１ｂの位置を、他の衝撃吸収部材１１の先端１１ｂの位置と異なるように配設されている。
【解決手段】想定される衝撃方向に衝撃が発生した際に該衝撃を吸収する衝撃吸収構造体であって、軸心が衝撃方向Ｐに沿って配設された筒状体であり、該衝撃方向Ｐに発生した衝撃により圧縮破壊することで衝撃を吸収可能な複数の衝撃吸収部材１１を備え、これら複数の衝撃吸収部材１１の少なくとも一つが、衝撃方向Ｐ前方Ｐ１側となる先端１１ｂの位置を、他の衝撃吸収部材１１の先端１１ｂの位置と異なるように配設されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機や自動車を例とする移動体など、衝撃を受け得る構造体において、衝撃を吸収するために用いられる衝撃吸収構造体及び衝撃吸収構造体の製造方法、並びに、衝撃吸収構造体を備えた移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
衝撃を受け得る構造体においては、万一衝撃を受けた時に、その衝撃が保護対象物に伝わらないように、衝撃を吸収する構造を備えている。このような衝撃を吸収する構造としては、移動体として、例えば航空機や自動車などが挙げられる。航空機には、回転翼航空機であるヘリコプターや、飛行機などがある。そして、例えばヘリコプターでは、不時着時における乗員の安全確保のために、床下構造に衝撃吸収構造体が備えられている。ここで、上記においてヘリコプターの乗員の安全性を確保するためには、床面加速度の最大値を抑えるとともに、衝撃が発生した直後における床面加速度の初期勾配を、乗員が着席する耐衝撃座席が保証する図１７に示すような加速度プロファイル内となるように小さくすることが望しい。このため、望ましい加速度プロファイルを実現するために、衝撃吸収構造体を構成する衝撃吸収部材が段階的に破壊される構造が様々提案されている。
【０００３】
具体的には、繊維強化樹脂で形成され、軸心に沿って肉厚が段階的に変化する筒状体で構成された衝撃吸収部材が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような衝撃吸収部材では、衝撃を受けた際に、肉厚の薄い箇所から段階的に破壊が発生するものとされている。また、他の例としては、樹脂と繊維積層体からなり、ニードリングやスティッチングなどが段階的に設けられた衝撃吸収部材が提案されている（例えば、特許文献２参照）。このような衝撃吸収部材では、衝撃を受けた際に、ニードリングやスティッチングを設けた位置によって段階的に破壊して衝撃を吸収することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１４１５７０号公報
【特許文献２】特許第４２４７０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の衝撃吸収部材では、軸心に沿って肉厚が異なる各区間で、その肉厚によって破壊特性が異なり、区間毎に破壊特性を確認するための確認試験を実施する必要があった。また、荷重水準の幅、すなわち衝撃による破壊開始時の荷重と破壊終了時の荷重の比が大きい場合、与えられた長さ寸法の中で最大荷重と対応する肉厚まで、肉厚を段階的に変化させていくのが困難となってしまう場合があった。これらは、特許文献２のようなニードリングやスティッチングを設ける構造でも同様であり、ニードリングやスティッチングを設けた位置毎に確認試験を実施する必要があり、また、最大荷重と対応するまで段階的にニードリングやスティチングを設けることが困難となってしまう場合があった。
【０００６】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、設置する構造体に要求される耐衝撃特性で、確認試験の手間を最小限として容易に設置することが可能な衝撃吸収構造体及び衝撃吸収構造体の製造方法、並びに、移動体を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明は、想定される衝撃方向に衝撃が発生した際に該衝撃を吸収する衝撃吸収構造体であって、軸心が前記衝撃方向に沿って配設された筒状体であり、該衝撃方向に発生した衝撃により圧縮破壊することで衝撃を吸収可能な複数の衝撃吸収部材を備え、これら複数の衝撃吸収部材の少なくとも一つが、前記衝撃方向前方側となる先端の位置を、他の衝撃吸収部材の先端の位置と異なるように配設されていることを特徴としている。
【０００８】
この構成によれば、衝撃方向に衝撃が発生した場合、筒状体である複数の衝撃吸収部材が圧縮破壊することで衝撃が吸収される。ここで、複数の衝撃吸収部材は、少なくとも一の衝撃吸収部材が衝撃方向前方側となる先端の位置を、他の衝撃部材の先端の位置と異なるように配設されていることで、破壊開始タイミングが異なることとなる。このため、例えば、当該一の衝撃吸収部材の先端の位置が他の衝撃吸収部材の先端の位置よりも衝撃方向前方側に位置した場合には、当該一の衝撃吸収部材が先行して圧縮破壊して、次に当該一の衝撃吸収部材とともに、他の衝撃吸収部材も圧縮破壊することで、破壊に伴う荷重の変化、すなわち耐衝撃特性を構造体全体で段階的なものとすることができる。また、複数の衝撃吸収部材の先端の位置を異ならせるだけであるので、構造体全体の耐衝撃特性を衝撃吸収部材の設置数と対応する段階数だけ変化させることができる。このため、荷重水準の幅が大きくても細かい荷重で変化させることができ、また、最大荷重時では複数の衝撃吸収部材全体が破壊することで、最大荷重の値が大きくても必要な耐衝撃特性を得ることができる。また、複数の衝撃吸収部材は単に先端の位置を異なるようにしているだけであるので、衝撃吸収部材を同じ断面形状のものとしても段階的に変化する耐衝撃特性を得ることができる。このため、破壊の段階数に応じた回数だけ衝撃吸収部材の耐衝撃特性の確認試験を実施する必要がなく、衝撃吸収部材を全て同一の断面形状とすれば１回の確認試験のみで全体の耐衝撃特性を把握することができる。
【０００９】
また、上記の衝撃吸収構造体において、前記衝撃吸収部材として、長さの異なるものを複数有し、これら長さの異なる前記衝撃吸収部材同士が、基端の位置を前記衝撃方向に位置を同じくして配設されていることを特徴としている。
【００１０】
この構成によれば、衝撃吸収部材として長さの異なるものを複数有していることで、複数の衝撃吸収部材を、基端の位置を衝撃方向に同じくして配設するだけで、先端の位置を異なるものとして設置することができる。
【００１１】
また、上記の衝撃吸収構造体において、前記衝撃吸収部材同士の間に配設されたコア部材と、該コア部材及び前記衝撃吸収部材を挟み込む一対の面板とを備えることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、通常時においては、コア部材及び一対の面板によって、発生する荷重を支持しつつ衝撃吸収部材を保持し、衝撃発生時においては、複数の衝撃吸収部材によって効果的に衝撃を吸収することができる。
【００１３】
また、上記の衝撃吸収構造体において、一対の前記面板の間で前記衝撃吸収部材の先端側に配設された充填部材を有することを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、一対の面板の間で衝撃吸収部材の先端側の空間に充填部材が配設されていることで、衝撃が発生してコア部材及び面板が破壊される際に、破壊されたコア部材及び面板が当該空間に侵入してしまうことが、充填部材により規制される。このため、破壊されたコア部材及び面板により衝撃吸収部材の破壊が阻害されてしまうことを防止することができる。
【００１５】
また、上記の衝撃吸収構造体において、前記充填部材は、前記コア部材が延長されてなることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、充填部材がコア部材を延長して形成されていることで、衝撃発生時には、コア部材において衝撃部材間の本体部分同様に破壊されつつ、当該本体部分や一対の面板が衝撃吸収部材の先端側に侵入してしまうことを規制することができる。
【００１７】
また、上記の衝撃吸収構造体において、前記衝撃吸収部材と前記充填部材とが一体として形成されていることを特徴としている。
【００１８】
この構成によれば、衝撃吸収部材と充填部材とが一体として形成されていることで、組立て時に一体的に取り扱うことができ、組立がより容易なものとなる。
【００１９】
また、上記の衝撃吸収構造体において、前記衝撃吸収部材の先端の開口を閉塞するフィルムを備えることを特徴としている。
【００２０】
この構成によれば、フィルムにより衝撃吸収部材の先端の開口が閉塞されていることで、衝撃発生時に破壊されたコア部材や一対の面板が衝撃吸収部材の内部に進入して破壊が阻害されてしまうことを防止することができる。
【００２１】
また、上記の衝撃吸収構造体において、前記衝撃吸収部材同士の間に位置する前記コア部材の前記衝撃方向前方側には、該衝撃方向に衝撃が生じた際に前記コア部材の破壊を助長させる破壊補助手段を備えることを特徴としている。
【００２２】
この構成によれば、衝撃発生時に破壊補助手段によりコア部材の破壊が促進されることにより、コア部材が破壊の進行を阻害してしまうことを確実に防止することができる。
【００２３】
また、本発明の移動体は、上記の衝撃吸収構造体と、該衝撃吸収構造体の前記衝撃方向前方側に設けられ、該衝撃吸収構造体に連結された外側構造部材と、前記衝撃吸収構造体の前記衝撃方向後方側に設けられ、該衝撃吸収構造体に連結された内側構造部材とを備えることを特徴としている。
【００２４】
この構成によれば、移動体に衝撃が与えられたとしても、外側構造部材と内側構造部材との間に配設され、段階的に変化する耐衝撃特性を有する上記衝撃吸収構造体により、効果的に衝撃を吸収することができる。
【００２５】
また、本発明は、想定される衝撃方向に衝撃が発生した際に該衝撃を吸収する衝撃吸収構造体の製造方法であって、筒状体で、前記衝撃方向に発生した衝撃により圧縮破壊して衝撃を吸収可能な複数の衝撃吸収部材を、これら衝撃吸収部材の少なくとも一つの前記衝撃方向前方側となる先端の位置が他の衝撃吸収部材の先端の位置と異なるように、それぞれ軸心が前記衝撃方向に沿うようにして配設する衝撃吸収部材配設工程と、前記衝撃吸収部材同士を連結させる衝撃吸収部材連結工程とを備えることを特徴としている。
【００２６】
この方法によれば、衝撃吸収部材配設工程において筒状体である複数の衝撃吸収部材を、少なくとも一の衝撃吸収部材の衝撃方向前方側となる先端の位置が他の衝撃吸収部材の先端の位置と異なるように配設し、衝撃吸収部材連結工程でこれらを連結するだけで、衝撃吸収構造体を製造することができる。そして、衝撃方向に衝撃が発生した場合、筒状体である複数の衝撃吸収部材が圧縮破壊することで衝撃が吸収される。ここで、複数の衝撃吸収部材は、少なくとも一の衝撃吸収部材が衝撃方向前方側となる先端側の位置を、他の衝撃部材の先端の位置と異なるように配設されていることで、破壊開始タイミングが異なることとなる。このため、例えば、当該一の衝撃吸収部材の先端の位置が他の衝撃吸収部材の先端の位置よりも衝撃方向前方側に位置した場合には、当該一の衝撃吸収部材が先行して圧縮破壊して、次に当該一の衝撃吸収部材とともに、他の衝撃吸収部材も圧縮破壊することで、破壊に伴う荷重の変化、すなわち耐衝撃特性を構造体全体で段階的なものとすることができる。また、複数の衝撃吸収部材の先端の位置を異ならせるだけであるので、構造体全体の耐衝撃特性を衝撃吸収部材の設置数と対応する段階数だけ変化させることができる。このため、荷重水準の幅が大きくても細かい荷重で変化させることができ、また、最大荷重時では複数の衝撃吸収部材全体が破壊することで、最大荷重の値が大きくても必要な耐衝撃特性を得ることができる。また、複数の衝撃吸収部材は単に先端の位置を異なるようにしているだけであるので、衝撃吸収部材を同じ断面形状のものとしても段階的に変化する耐衝撃特性を得ることができる。このため、破壊の段階数に応じた回数だけ衝撃吸収部材の耐衝撃特性の確認試験を実施する必要がなく、衝撃吸収部材を全て同一の断面形状とすれば１回の確認試験のみで耐衝撃特性全体を把握することができる。
【００２７】
また、上記の衝撃吸収構造体の製造方法において、前記衝撃吸収部材連結工程では、複数の前記衝撃吸収部材を挟み込むように一対の面板を配設して、一対の前記面板と前記衝撃吸収部材とを固定することを特徴としている。
【００２８】
この方法によれば、衝撃吸収部材連結工程において、一対の面板で衝撃吸収部材を挟み込んで固定するだけで、先端の位置が異なる衝撃吸収部材同士を連結させて一体的に成形することができる。
【００２９】
また、上記の衝撃吸収構造体の製造方法において、前記衝撃吸収部材配設工程では、互いに平行に配設された複数の部材挿入孔を有するコア部材を、前記部材挿入孔が前記衝撃方向に沿うように設置し、各前記部材挿入孔に前記衝撃吸収部材を挿入することを特徴としている。
【００３０】
この方法によれば、衝撃吸収部材配設工程において、コア部材の部材挿入孔に衝撃吸収部材を挿入するだけで、衝撃吸収部材を所定の間隔をもって軸心が衝撃方向に沿うようにして容易に配設することができる。
【００３１】
また、上記の衝撃吸収構造体の製造方法において、前記衝撃吸収部材の内部に先端側から挿入可能な挿入部、及び、該挿入部に挿入される前記衝撃吸収部材の先端を係止可能な係止部を有する治具を、前記衝撃吸収部材配設工程で配設する前記衝撃吸収部材の先端側となる位置に配置する準備工程を備え、前記衝撃吸収部材配設工程では、配置された前記治具の前記挿入部を前記衝撃吸収部材に、先端が前記係止部に係止されるまで挿入させて、該衝撃吸収部材を位置決めするとともに、前記衝撃吸収部材の先端側空間を確保することを特徴としている。
【００３２】
この方法によれば、衝撃吸収部材配設工程では、準備工程で配置された治具の挿入部に、先端が係止部に係止されるまで複数の衝撃吸収部材をそれぞれ挿入するだけで、互い配列する方向及び衝撃方向に所定の位置となるように容易に位置決めすることができる。また、位置決めされた状態で衝撃吸収部材の先端側には治具が配置されていることで、衝撃吸収部材連結工程において一対の面板を設置する際に、衝撃吸収部材の先端側の空間を確実に確保することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の衝撃吸収部材によれば、設置する構造体に要求される耐衝撃特性で、確認試験の手間を最小限として容易に設置することができる。
また、本発明の衝撃吸収部材の製造方法によれば、確認試験の手間を最小限として容易に設置することができるとともに、設置する構造体で要求される耐衝撃特性を得ることができる。
また、本発明の移動体によれば、衝撃吸収構造体により、効果的に衝撃を吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施形態のヘリコプターの概要図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のヘリコプターにおいて、床下部構造の詳細を示す部分斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の衝撃吸収構造体の詳細を示す部分斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の衝撃吸収構造体の内部の構造の詳細を示す正面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の衝撃吸収構造体の製造方法において使用される治具の詳細を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の衝撃吸収構造体の製造方法において、衝撃吸収部材配設工程を説明する説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の衝撃吸収構造体の製造方法において、衝撃吸収部材配設工程を説明する説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の衝撃吸収構造体の製造方法において、衝撃吸収部材連結工程を説明する説明図である。
【図９】比較例の衝撃吸収構造体の正面図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態及び比較例の衝撃吸収構造体の耐衝撃特性を示すグラフである。
【図１１】本発明の第１の実施形態の変形例の衝撃吸収構造体の詳細を示す正面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態の衝撃吸収構造体の内部の構造の詳細を示す正面図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態の衝撃吸収構造体の内部の構造の詳細を示す正面図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態の衝撃吸収構造体の内部の構造の詳細を示す正面図である。
【図１５】図１４の切断線Ｉ−Ｉにおける断面図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態の衝撃吸収構造体において、破壊補助手段の詳細を説明する斜視図である。
【図１７】加速度プロファイルの一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態を図１から図１１に基づいて説明する。図１及び図２は、本実施形態の衝撃吸収構造ｍ体が組み付けられた移動体であるヘリコプターを示している。図１に示すように、ヘリコプター１は、外郭をなし外側構造部材となる外郭部材２と、外郭部材２内部において、床面３ａを形成する床部材３と、床部材３を支持し内側構造部材となるビーム４及びフレーム５と、外郭部材２の底部２ａとビーム４及びフレーム５との間に設けられた衝撃吸収構造体１０とを備える。衝撃吸収構造体１０は、不時着時などに外郭部材２の底部２ａから床部材３を支持するビーム４及びフレーム５に向かって外部から受ける衝撃を吸収するためのものである。すなわち、衝撃吸収構造体１０は、外郭部材２の底部２ａからビーム４及びフレーム５に向かう方向を想定される衝撃方向Ｐとして、該衝撃方向Ｐに発生した衝撃を吸収可能に配置されている。なお、図２に示すように、ビーム４は、外郭部材２の前後方向に配設された部材である。また、フレーム５は、ビーム４と直交する方向にビーム４間及びビーム４から側方へと張り出された部材である。そして、このため、ビーム４とフレーム５とにより格子状の構造が構成されており、衝撃吸収構造体１０も、外郭部材２の底部２ａと、ビーム４及びフレーム５との間で格子状に配設されている。
【００３６】
図２から図４に示すように、衝撃吸収構造体１０は、軸心が衝撃方向Ｐに沿って配設された筒状体であり、該衝撃方向Ｐに発生した衝撃により圧縮破壊することで衝撃を吸収可能な複数の衝撃吸収部材１１と、衝撃吸収部材１１同士の間に配設されたコア部材１２と、該コア部材１２及び衝撃吸収部材１１を挟み込む一対の面板１３、１３とを備えたサンドイッチパネル１５となっている。そして、当該サンドイッチパネル１５が、衝撃方向Ｐ前方Ｐ１側となる下側でＴ形レール１６によって外郭部材２の底部２ａと連結されているとともに、衝撃方向Ｐ後方Ｐ２側となる上側で、Ｌ形レール１７によって対応するビーム４またはフレーム５と連結されている。
【００３７】
一対の面板１３、１３は、薄板状とされ、通常時におけるサンドイッチパネル１５の強度を主として負担するとともに、衝撃発生時には衝撃荷重を負担することなく圧縮破壊可能な強度で構成されている。面板１３を形成する材料としては、複合材、樹脂、金属等の様々な材料を選択することが可能であるが、例えば炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）が好適に選択される。コア部材１２は、一対の面板１３、１３の間で挟み込まれて接着剤によって各面板１３と固定されており、所定間隔で衝撃方向Ｐに沿って部材挿入孔１２ａが形成され、該部材挿入孔１２ａに衝撃吸収部材１１が配設されている。コア部材１２も、一対の面板１３、１３同様に、衝撃発生時には衝撃荷重を負担することなく圧縮破壊可能な強度で構成されている。接着剤としては、例えばエポキシ系のフィルム接着剤などが好適に選択される。また、コア部材１２は、強度確保及び軽量化の観点からハニカム構造となっていることが好ましい。コア部材１２を形成する材料としては、複合材、樹脂、金属等の様々な材料が選択することが可能であるが、例えば芳香族ポリアミド（アラミド）が好適に選択される。
【００３８】
本実施形態において、複数の衝撃吸収部材１１は、それぞれ横断面が四角形で同一形状となる角筒状をなしている。なお、必ずしも角筒状である必要はなく、少なくとも筒状であれば、横断面形状が円形や五角形などであっても良い。また、衝撃吸収部材１１は、本実施形態では、樹脂と補強繊維との複合材料からなり、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）が好適に選択される。複合材料に用いられる樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド意樹脂、ポリウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂や、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリカーボネードなどの熱可塑性樹脂がその用途の応じて選択される。また、複合材料に用いられる補強繊維としては、炭素繊維が好適に選択される。なお、その他選択可能な補強繊維としては、例えばガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維（アラミド繊維）、アルミナ繊維、炭素ケイ素繊維、ボロン繊維などが挙げられる。
【００３９】
そして、本実施形態では、衝撃吸収部材１１として、上記のとおり横断面形状が同一であるものの、部材延長が長い順に第一〜第四の衝撃吸収部材１１Ａ〜１１Ｄの長さが異なる四種類により構成されており、これらが組となって配列されている。これら、衝撃吸収部材１１は、いずれも衝撃方向Ｐ後方Ｐ２側となる基端１１ａが、面板１３の一縁部１３ａと一致するようにして対応するビーム４またはフレーム５に当接されていて、これにより長さが異なる各衝撃吸収部材１１は、先端１１ｂ側の位置が衝撃方向Ｐに位置を異なるようにして配設されている。すなわち、第一の衝撃吸収部材１１Ａの先端１１ｂは、面板１３の一縁部１３ａと反対側の他縁部１３ｂに一致するように設定されている一方、第二〜第四の衝撃吸収部材１１Ｂ〜１１Ｄの先端１１ｂは、順に衝撃方向Ｐ後方Ｐ２側となる上方に順に位置がずれるように設定されている。このため、第一の衝撃吸収部材１１Ａを除く、他の第二〜第四の衝撃吸収部材１１Ｂ〜１１Ｄでは、先端１１ｂ側において、部材挿入孔１２ａの一部として、一対の面板１３、１３とコア部材１２に挟まれた空間１８が形成されている。また、各衝撃吸収部材１１は、一対の面板１３、１３のそれぞれと接着剤により固定されていて、これにより一体的に成形されている。ここで、図４に示すように、本実施形態では、基端１１ａ側の一部のみを接着領域Ａとして接着固定されており、他の部分は離型材１９で覆われており非接着領域Ｂとされている。接着剤としては、面板１３とコア部材１２との接着剤同様に、例えばエポキシ系のフィルム接着剤などが好適に選択される。また、離型材１９としては、例えばＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（４．６フッ化）フィルムなどの離型フィルムが好適に用いられる。なお、ＦＥＰフィルムは、ＲＩＣＨＭＯＮＤ社からＡ５０００ ＷＨＩＴＥと称する商品名にて入手可能である。
【００４０】
次に、本実施形態の衝撃吸収構造体１０の製造方法について説明する。本実施形態の衝撃吸収構造体１０の製造方法は、各種部材を準備する準備工程と、準備工程で準備された衝撃吸収部材１１を配設する衝撃吸収部材配設工程と、配設された衝撃吸収部材１１を連結する衝撃吸収部材連結工程とを備える。以下、各工程の詳細を説明する。
【００４１】
まず、準備工程として、予め所定の寸法に成形された一対の面板１３、１３、コア部材１２及び衝撃吸収部材１１を用意する。衝撃吸収部材１１において非接着領域Ｂとなる部位には、離型材１９を巻いて被覆しておく。また、所定の位置に図５に示す治具２０を配置する。図５に示すように、治具２０は、所定の位置において衝撃吸収部材１１が配列する方向に沿って延設された基部２１と、基部２１から各衝撃吸収部材１１が配置される位置で衝撃方向Ｐとなる方向に突出する本体部２２と、本体部２２または基部２１から突出する挿入部２３とを有する。本体部２２は、部材挿入孔１２ａに隙間無く挿入可能に、部材挿入孔１２ａの幅寸法と略等しいか、若しくは僅かに小さい幅寸法に設定されている。また、挿入部２３は、衝撃吸収部材１１の内部に隙間無く挿入可能に、衝撃吸収部材１１の内部幅寸法と略等しいか、若しくは内部幅寸法より僅かに小さい幅寸法に設定されている。このため、本体部２２と挿入部２３との間には段状の部分が形成され当該部分が後述するように衝撃吸収部材１１の先端１１ｂが係止される係止部２４として機能する。本体部２２の長さは、第一〜第四の衝撃吸収部材１１Ａ〜１１Ｄそれぞれの先端１１ｂ側の空間１８と対応する長さに設定されており、すなわち第一の衝撃吸収部材１１Ａと対応する位置では本体部２２が設けられておらず、基部２１から挿入部２３が直接突出し、基部２１自体が係止部２４を構成している。第二〜第四の衝撃吸収部材１１Ｂ〜１１Ｄと対応する位置では、本体部２２の突出する長さが次第に長くなるように設定されている。
【００４２】
次に、衝撃吸収部材配設工程として、図６に示すように、まず所定の位置に設置した治具２０において本体部２２に部材挿入孔１２ａが挿入されるようにコア部材１２を配置する。次に、部材挿入孔１２ａに各衝撃吸収部材１１を挿入していく。そして、図７に示すように、衝撃吸収部材１１を挿入していくと、各衝撃吸収部材１１の先端１１ｂには治具２０の挿入部２３が挿入されていき、最後に先端１１ｂが係止部２４に係止される。ここで、本体部２２の長さは、上記のとおり、第一〜第四の衝撃吸収部材１１Ａ〜１１Ｄそれぞれの先端１１ｂ側の空間１８と対応する長さに設定されていることで、第一〜第四の衝撃吸収部材１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれは基端１１ａがコア部材１２の一縁部１２ｂと一致するようにして、かつ、先端１１ｂが互いに部材挿入孔１２ａの軸線方向に位置が異なるようにして位置決めされることとなる。
【００４３】
次に、衝撃吸収部材連結工程として、図８に示すように、まずコア部材１２の露出する全領域及び、衝撃吸収部材１１の基端１１ａ側の接着領域Ａ、すなわち離型材１９で被覆されていない領域に接着剤となる接着フィルム２５、２６を貼り付ける。この状態で、両側から一対の面板１３、１３を挟み込むようにして貼り付け、これにより一対の面板１３、１３、コア部材１２及び衝撃吸収部材１１が接着により一体となる。ここで、衝撃吸収部材１１は正確に位置決めされていることから、一対の面板１３、１３、コア部材１２及び衝撃吸収部材１１を正確に組み付けることができる。また、衝撃吸収部材１１の先端１１ｂ側の空間１８は、治具２０の本体部２２によって満たされていることにより、当該空間１８を確保し、接着剤が衝撃吸収部材１１の先端１１ｂ側に流れてしまったり面板１３が接着時の圧力によって窪んで当該空間１８が狭くなってしまったりしてしまうことを防止することができる。
【００４４】
次に、本実施形態の衝撃吸収構造体１０の作用について説明する。
衝撃方向Ｐ、すなわち図１に示す外郭部材２の底部２ａから床部材３を支持するビーム４及びフレーム５に向かって外部から衝撃が発生した場合、筒状体である複数の衝撃吸収部材１１が圧縮破壊することで衝撃が吸収される。ここで、第一〜第四の衝撃吸収部材１１Ａ〜１１Ｄは、互いに先端１１ｂの位置と異なるように配設されていることで、破壊開始のタイミングが異なることとなる。すなわち、図３及び図４において、衝撃が発生すると、まずその衝撃が第一の衝撃吸収部材１１Ａの先端１１ｂ、一対の面板１３、１３及びコア部材１２の他縁部１２ｃ、１３ｂに伝わる。一対の面板１３、１３及びコア部材１２は、衝撃に対してほとんど荷重を負担しない程度の強度に設定されていることで破壊が進行するとともに、第一の衝撃吸収部材１１Ａも先端１１ｂから衝撃を受けて圧縮破壊し、これにより衝撃が吸収される。第一の衝撃吸収部材１１Ａの圧縮破壊が進行し、第二の衝撃吸収部材１１Ｂの先端１１ｂまで達すると、第二の衝撃吸収部材１１Ｂも衝撃を受けて圧縮破壊することとなり、これにより第一の衝撃吸収部材１１Ａと第二の衝撃吸収部材１１Ｂとにより衝撃が吸収されることとなる。このようにして、第三の衝撃吸収部材１１Ｃ及び第四の衝撃吸収部材１１Ｄも順次圧縮破壊し、最後は第一〜第四の衝撃吸収部材１１Ａ〜１１Ｄ全てで圧縮破壊が進行することとなる。
【００４５】
図１０は、図９のような比較例の衝撃吸収構造体３０と本実施形態の衝撃吸収構造体１０の耐衝撃特性を比較したグラフである。具体的には、図４及び図９に示すような衝撃吸収構造体１０、３０をモデル化して、衝撃方向Ｐに衝撃を発生させ、その際の外郭部材２の底部２ａの変位と、作用する荷重とを測定し、変位と荷重との関係をグラフ化したものである。ここで、比較例の衝撃吸収構造体３０は、横断面形状が本実施形態の衝撃吸収部材１１と同一の衝撃吸収部材１１´を複数有しているものの、長さが同じで先端１１ｂの位置が全て同位置となっている。このため、図１０に示すように、衝撃を受けると、衝撃発生初期において変位に対して荷重が線形に変化し、荷重が衝撃吸収構造体１１´の破壊荷重に達すると破壊荷重でほぼ一定のまま変位し破壊が進行することとなる。一方、本実施形態の衝撃吸収構造体１０では、まず、第一の衝撃吸収部材１１Ａが圧縮変形することで変位に対して荷重が線形に変化する。そして、荷重が第一の衝撃吸収部材１１Ａの破壊荷重に達すると、第二の衝撃吸収部材１１Ｂの先端１１ｂの位置まで当該破壊荷重でほぼ一定のまま変位する。そして、第二の衝撃吸収部材１１Ｂの先端１１ｂの位置まで変位すると、第二の衝撃吸収部材１１Ｂが荷重を受けることで、第二の衝撃吸収部材１１Ｂが圧縮変形することで変位に対して荷重が線形に変化する。次に、荷重が第一の衝撃吸収部材１１Ａ及び第二の衝撃吸収部材１１Ｂの破壊荷重の和に達すると、第二の衝撃吸収部材１１Ｂも圧縮破壊し、第三の衝撃吸収部材１１Ｃの先端１１ｂの位置まで当該破壊荷重の和でほぼ一定のまま変位する。このように、衝撃吸収部材１１の先端１１ｂの位置を段階的に異なるようにすることで、耐衝撃特性もその段階数に応じて段階的に変化し、全体としては初期勾配の低い耐衝撃特性となることになる。このため、本実施形態の衝撃吸収構造体１０では、組み込まれるヘリコプター１の座席が保証する加速度プロファイル（例えば図１７）を実現する耐衝撃特性を容易に得ることができる。
【００４６】
また、本実施形態の衝撃吸収構造体１０では、複数の衝撃吸収部材１１の先端１１ｂの位置を衝撃方向Ｐに異ならせることにより段階的に変化する耐衝撃特性を実現していることで、衝撃吸収部材１１の設置数に応じた段階数まで設定することが可能である。このため、荷重水準の幅が大きくても細かい荷重で変化させることができ、また、最大荷重時では複数の衝撃吸収部材１１全体が破壊することで、最大荷重の値が大きくても必要な耐衝撃特性を得ることができる。また、複数の衝撃吸収部材１１は、単に先端１１ｂの位置を衝撃方向Ｐに異なるようにしているだけであるので、衝撃吸収部材１１を同じ横断面形状のものとしても段階的に変化する耐衝撃特性を得ることができる。そして、本実施形態のように、衝撃吸収部材１１全てを同一横断面形状とすることで、破壊の段階数に応じた回数だけ衝撃吸収部材１１の耐衝撃特性の確認試験を実施する必要がなく、同一横断面形状の衝撃吸収部材についての１回の確認試験のみで全体の耐衝撃特性を把握することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、衝撃吸収部材１１の先端１１ｂの位置を異ならせるために、衝撃吸収部材１１として長さの異なるものを用意したことで、これらを基端１１ａの位置を面板１３の一縁部１３ａで衝撃方向Ｐに位置を同じくして配設するだけで、先端１１ｂの位置を異なるものとして設置することができる。また、本実施形態の衝撃吸収構造体１０は、衝撃吸収部材１１、コア部材１２及び一対の面板１３、１３によって構成されていることで、通常時においては、コア部材１２及び一対の面板１３、１３によって発生する荷重を支持しつつ衝撃吸収部材１１を保持し、衝撃発生時においては、上記のとおり複数の衝撃吸収部材１１によって効果的に衝撃を吸収することができる。
【００４８】
また、本実施形態の衝撃吸収構造体１０の製造方法では、上記のような構造を、衝撃吸収部材配設工程において筒状体である複数の衝撃吸収部材１１を先端１１ｂの位置が互いに異なるように配設し、衝撃吸収部材連結工程でこれらを連結するだけで製造することができる。特に、衝撃吸収部材配設工程では、コア部材１２の部材挿入孔１２ａに衝撃吸収部材１１を挿入するだけで、所定の向きで配設することができ、治具２０を利用することでより正確に位置決めをすることができる。また、衝撃吸収部材連結工程では、一対の面板１３、１３で衝撃吸収部材１１を挟み込んで互いに接着して固定するだけであるので、容易に、先端１１ｂの位置が異なる衝撃吸収部材１１同士を連結させて一体的に成形することができる。また、その際治具２０を利用していることで、上記のとおり衝撃吸収部材１１の先端１１ｂ側の空間１８の確保と、該空間１８への接着剤の流入の防止を確実に図ることができる。
【００４９】
なお、上記実施形態では、衝撃吸収部材１１を、第一〜第四の衝撃吸収部材１１Ａ〜１１Ｄからなる長さが異なる四種類のものから構成するものとし、これらにより先端１１ｂの位置が衝撃方向Ｐに四段階に異なるものとしたが、これに限るものではない。少なくともいずれか一つの衝撃吸収部材１１の先端１１ｂが、他の衝撃吸収部材１１の先端１１ｂと衝撃方向Ｐに位置が異なることで、一段階以上で段階的に耐衝撃特性を変化させることができ、設置される全ての衝撃吸収部材１１の先端１１ｂの位置を衝撃方向Ｐに異ならせるようにしても良い。
【００５０】
また、本実施形態では、衝撃吸収構造体１０は、衝撃吸収部材１１と、コア部材１２と、一対の面板１３、１３で構成されるものとしたが、これに限るものではない。図１１は、本実施形態の変形例を示している。図１１に示すように、本変形例の衝撃吸収構造体４０では、長さの異なる第一〜第四の衝撃吸収部材１１Ａ〜１１Ｄが、それぞれ基端１１ａを床部材３を支持するビーム４またはフレーム５に接着接合されているだけで、コア部材１２及び一対の面板１３、１３を備えておらず、衝撃方向Ｐ前方Ｐ１側に位置する外郭部材２とも連結されていない。このような構成としても、衝撃が発生した場合、外郭部材２が破壊され衝撃吸収構造部材の先端１１ｂに接触して衝撃が伝わることで、ビーム４またはフレーム５と破壊された外郭部材２とに挟まれる衝撃吸収部材１１が圧縮破壊され衝撃を吸収することができ、これら衝撃吸収部材１１の先端１１ｂの位置が異なることで段階的な耐衝撃特性を得ることができる。
【００５１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図１２は、本発明の第２の実施形態を示したものである。なお、この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００５２】
図１２に示すように、この実施形態の衝撃吸収構造体５０は、長さが異なるとともに横断面形状が同一となる四種類の衝撃吸収部材１１（１１Ａ〜１１Ｂ）と、衝撃吸収構造部材の間に設けられたコア部材１２と、コア部材１２及び衝撃吸収部材１１を挟み込む一対の面板（不図示）とを備えるとともに、各衝撃吸収部材１１の先端１１ｂ側の空間に充填された充填部材５１を備える。充填部材５１は、コア部材１２の部材挿入孔１２ａの横断面形状と対応した外形が四角形の筒状体である。そして、充填部材５１は、各衝撃吸収部材１１の先端１１ｂ側の空間の長さに応じた長さに設定されていることで、衝撃吸収部材１１の先端１１ｂから一対の面板１３、１３及びコア部材１２の他縁部１２ｃ、１３ｂまで充填されている。すなわち、充填部材５１は、空間が形成される第二〜第四の衝撃吸収部材１１Ｂ〜１１Ｄの先端１１ｂ側に配設されており、これら第二〜第四の衝撃吸収部材１１Ｂ〜１１Ｄの順に、対応する充填部材５１の部材延長が短く設定されている。
【００５３】
充填部材５１は、衝撃発生時に、コア部材１２及び一対の面板１３、１３同様に破壊されて、衝撃吸収部材１１の圧縮破壊を阻害しないような材質及び断面寸法に設定されている。すなわち、充填部材５１の肉厚としては、衝撃吸収部材１１の肉厚よりも薄く設定されている。また、充填部材５１を形成する材料としては、コア部材１２同様に、複合材、樹脂、金属等の様々な材料が選択することが可能であるが、例えば芳香族ポリアミド（アラミド）が好適に選択される。なお、本実施形態の衝撃吸収構造体５０でも、製造方法は基本的に第１の実施形態と同様であり、衝撃吸収部材配設工程として、予め配置したコア部材１２の部材挿入孔１２ａに、充填部材５１及び衝撃吸収部材１１を挿入し、衝撃吸収部材連結工程として、一対の面板１３、１３でコア部材１２、充填部材５１及び衝撃吸収部材１１を挟み込んで固定することで行われる。
【００５４】
本実施形態の衝撃吸収構造体５０では、第１の実施形態同様の作用効果を奏するとともに、一対の面板１３、１３の間で衝撃吸収部材１１の先端１１ｂ側の空間１８に充填部材５１が配設されていることで、衝撃が発生してコア部材１２及び面板１３が破壊される際に、破壊されたコア部材１２及び面板１３が当該空間１８に侵入してしまうことが、充填部材５１により規制される。このため、破壊されたコア部材１２及び面板１３により衝撃吸収部材１１の破壊が阻害されてしまうことを確実に防止することができ、これにより衝撃吸収部材１１の耐衝撃特性をより確実に発揮させることができる。
【００５５】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１３は、本発明の第３の実施形態を示したものである。なお、この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００５６】
図１３に示すように、この実施形態の衝撃吸収構造体６０は、基本的に第２の実施形態の構造と同じであるが、衝撃吸収部材及び充填部材が、成形部材６１として、一体的に成形されている。すなわち、成形部材６１は、衝撃吸収部材として機能する本体部６２と、充填部材として機能する充填部６３とを有する。各成形部材６１の本体部６２は、衝撃吸収部材として機能するために、第２の実施形態の第一〜第四の衝撃吸収部材１１Ａ〜１１Ｄと同一の横断面形状を有するとともに、部材延長としてはそれぞれ対応する長さに設定されている。また、各成形部材６１の充填部６３は、衝撃発生時に本体部６２の耐衝撃吸収特性を阻害せずに破壊されるよう、本体部６２に対して肉厚が薄く設定されている。
【００５７】
このような成形部材６１は、例えば本体部６２が炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）を複数積層させて形成される場合には、本体部６２と充填部６３とで炭素繊維強化プラスチックの積層数を変化させることで形成される。すなわち、例えば最初の１、２層について本体部６２及び充填部６３の全体で積層しつつ、３層目以降は本体部６２のみに積層していくことで、内部幅寸法が本体部６２と充填部６３とで同じである一方、外部幅寸法が本体部６２の方が大きくなることで、本体部６２が肉厚に、充填部６３が肉薄に形成されることとなる。
【００５８】
そして、このような本実施形態の衝撃吸収構造体６０では、衝撃吸収部材と充填部材とが一体として形成されていることで、組立て時に一体的に取り扱うことができる。すなわち、衝撃吸収部材配設工程においては、衝撃吸収部材と充填部材とを構成する本体部６２及び充填部６３を一部材として部材挿入孔１２ａに挿入すれば良く、また、衝撃吸収部材連結工程を完了するまでの間、両者が離間したりしてしまうことなく取り扱うことができ、組立がより容易なものとなる。
【００５９】
なお、本実施形態では、衝撃吸収部材を構成する本体部６２と、充填部材を構成する充填部６３とで、肉厚を異ならせるために、外部幅寸法を本体部６２に対して充填部６３を小さくするものとしたが、これに限ることはなく、外部幅寸法を等しくして、内部幅寸法を小さくすることで、肉厚を変化させても良い。この場合には本体部６２及び充填部６３いずれもコア部材１２との間に隙間が形成されないようにして配設することができる。
【００６０】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図１４から図１６は、本発明の第４の実施形態を示したものである。なお、この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００６１】
図１４に示すように、この実施形態の衝撃吸収構造体７０は、基本的に第２の実施形態と同様の構成であるが、衝撃吸収部材１１の先端１１ｂ側を充填する充填部材がコア部材１２が延長されることによって形成される点で異なる。すなわち、コア部材１２は、衝撃吸収部材１１同士の間に配設されるコア本体部７１と、衝撃吸収部材１１の先端１１ｂ側となる範囲に配設される充填部７２とが、一体的に成形されている。このため、衝撃吸収部材１１が挿入されたコア部材１２における部材挿入孔１２ｄは、衝撃方向Ｐ前方Ｐ１側となる下側に底部１２ｅを形成していて、衝撃吸収部材１１は、底部１２ｅに突き当たるようにして挿入されている。ここで、衝撃吸収部材１１の先端１１ｂには、自身の開口を閉塞するフィルム７４が設けられている。このため、衝撃吸収部材１１の先端１１ｂは、フィルム７４を介して部材挿入孔１２ｄの底部１２ｅに突き当てられている。また、本実施形態の衝撃吸収構造体７０は、コア本体部７１において衝撃方向Ｐ前方Ｐ１側となる他縁部１２ｃに設けられ、衝撃発生時にコア部材１２の破壊を助長させる破壊補助手段７５を備えている。破壊補助手段７５は、図１５及び図１６（ａ）に示すように、クサビ状の部材で構成され、底面７５ａをコア部材１２の他縁部１２ｃの端面に一致させるとともに、先端７５ｂが衝撃方向Ｐ後方Ｐ２側となる上側に向かってコア部材１２のコア本体部７１内部に食い込むようにして配設されている。
【００６２】
この実施形態の衝撃吸収構造体７０では、以下のように製造される。すなわち、準備工程として、コア部材１２として、コア本体部７１と充填部７２とが、コア本体部７１に破壊補助手段７５を埋め込んだ形で一体的に形成されたものを用意する。そして、コア部材１２の部材挿入孔１２ｄの底部１２ｅにフィルム７４を貼り付ける。次に、衝撃吸収部材配設工程として、部材挿入孔１２ｄに先端１１ｂがフィルム７４に突き当たるまで挿入し、その後衝撃吸収部材連結工程として、一対の面板（不図示）を貼り付ければ良い。
【００６３】
そして、この実施形態の衝撃吸収構造体７０によれば、第２の実施形態同様の作用、効果を奏するとともに、充填部材がコア部材１２を延長して形成されていることで、衝撃発生時には、コア部材１２において衝撃吸収部材１１間のコア本体部７１同様に破壊されつつ、破壊されたコア本体部７１や一対の面板（不図示）が衝撃吸収部材１１の先端１１ｂ側に侵入してしまうことを規制することができる。また、フィルム７４により衝撃吸収部材１１の先端１１ｂの開口が閉塞されていることで、衝撃発生時に破壊されたコア部材１２や一対の面板（不図示）が衝撃吸収部材１１の内部に進入して破壊が阻害されてしまうことを防止することができる。また、衝撃発生時に破壊補助手段７５を構成するクサビ状の部材がコア部材１２にさらに食い込み、先端１１ｂで応力集中が生じることによりコア部材１２の破壊が促進されることととなり、コア部材１２が破壊の進行を阻害してしまうことを確実に防止することができる。
【００６４】
なお、本実施形態では、破壊補助手段７５が、クサビ状の部材で構成されるものとしたが、これに限るものではなく、衝撃発生時にコア部材１２の破壊を助長させるものであれば、様々な形状が適用できる。例えば、図１６（ｂ）に示すように、破壊補助手段７６として、基板７６ａと、基板７６ａから突出した突出板７６ｂとによってＴ字状に形成された部材としても良い。そして、基板７６ａをコア部材１２の他縁部１２ｃの端面に一致させるとともに、衝撃方向Ｐ後方Ｐ２側となる上側に向かってコア部材１２内部に食い込むように突出部７６ｂを配設させることで、衝撃発生時に突出部７６ｂの先端で応力集中が生じコア部材１２の破壊を促進させることができる。また、同様に図１６（ｃ）に示すように、破壊補助手段７７を単なる板部材で構成したとしても、当該板部材を衝撃方向Ｐに平行となるようにコア部材１２に埋め込むことで、端部で応力集中が生じ衝撃発生時の破壊を促進させることができる。また、本実施形態の破壊補助手段を第１〜３の実施形態の各構成に適用することが当然に可能である。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００６６】
なお、上記各実施形態では、衝撃吸収構造体はヘリコプター１の床構造に組み込まれるものとしたが、これに限るものではなく、飛行機や自動車など様々な移動体において、衝撃が発生し得る方向に対応させて配設することで同様の効果を奏する。また、移動体などの動体に限らず静止体でも衝撃を受けうるものであれば当該衝撃吸収構造体により同様の効果を期待することができ、移動体、静止体を含んだ様々な構造体に適用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１ ヘリコプター（移動体）
２ 外郭部材（外側構造部材）
４ ビーム（内側構造部材）
５ フレーム（内側構造部材）
１０、４０、５０、６０、７０ 衝撃吸収構造体
１１ 衝撃吸収部材
１１ａ 基端
１１ｂ 先端
１２ コア部材
１３ 面板
１５ サンドイッチパネル
１６ Ｔ型レール
１７ Ｌ型レール
１８ 空間
１９ 離型材
２５ 接着フィルム
２６ 接着フィルム
５１ 充填部材
６１ 成形部材
６２ 本体部（成形部材）
６３ 充填部（充填部材）
７１ コア本体部
７２ 充填部（充填部材）
７４ フィルム
７５、７６、７７ 破壊補助手段
Ｐ 衝撃方向
Ｐ１ 前方
Ｐ２ 後方
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機や自動車を例とする移動体など、衝撃を受け得る構造体において、衝撃を吸収するために用いられる衝撃吸収構造体及び衝撃吸収構造体の製造方法、並びに、衝撃吸収構造体を備えた移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
衝撃を受け得る構造体においては、万一衝撃を受けた時に、その衝撃が保護対象物に伝わらないように、衝撃を吸収する構造を備えている。このような衝撃を吸収する構造としては、移動体として、例えば航空機や自動車などが挙げられる。航空機には、回転翼航空機であるヘリコプターや、飛行機などがある。そして、例えばヘリコプターでは、不時着時における乗員の安全確保のために、床下構造に衝撃吸収構造体が備えられている。ここで、上記においてヘリコプターの乗員の安全性を確保するためには、床面加速度の最大値を抑えるとともに、衝撃が発生した直後における床面加速度の初期勾配を、乗員が着席する耐衝撃座席が保証する図１７に示すような加速度プロファイル内となるように小さくすることが望しい。このため、望ましい加速度プロファイルを実現するために、衝撃吸収構造体を構成する衝撃吸収部材が段階的に破壊される構造が様々提案されている。
【０００３】
具体的には、繊維強化樹脂で形成され、軸心に沿って肉厚が段階的に変化する筒状体で構成された衝撃吸収部材が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような衝撃吸収部材では、衝撃を受けた際に、肉厚の薄い箇所から段階的に破壊が発生するものとされている。また、他の例としては、樹脂と繊維積層体からなり、ニードリングやスティッチングなどが段階的に設けられた衝撃吸収部材が提案されている（例えば、特許文献２参照）。このような衝撃吸収部材では、衝撃を受けた際に、ニードリングやスティッチングを設けた位置によって段階的に破壊して衝撃を吸収することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１４１５７０号公報
【特許文献２】特許第４２４７０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の衝撃吸収部材では、軸心に沿って肉厚が異なる各区間で、その肉厚によって破壊特性が異なり、区間毎に破壊特性を確認するための確認試験を実施する必要があった。また、荷重水準の幅、すなわち衝撃による破壊開始時の荷重と破壊終了時の荷重の比が大きい場合、与えられた長さ寸法の中で最大荷重と対応する肉厚まで、肉厚を段階的に変化させていくのが困難となってしまう場合があった。これらは、特許文献２のようなニードリングやスティッチングを設ける構造でも同様であり、ニードリングやスティッチングを設けた位置毎に確認試験を実施する必要があり、また、最大荷重と対応するまで段階的にニードリングやスティチングを設けることが困難となってしまう場合があった。
【０００６】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、設置する構造体に要求される耐衝撃特性で、確認試験の手間を最小限として容易に設置することが可能な衝撃吸収構造体及び衝撃吸収構造体の製造方法、並びに、移動体を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明は、想定される衝撃方向に衝撃が発生した際に該衝撃を吸収する衝撃吸収構造体であって、軸心が前記衝撃方向に沿って配設された筒状体であり、該衝撃方向に発生した衝撃により圧縮破壊することで衝撃を吸収可能な複数の衝撃吸収部材を備え、これら複数の衝撃吸収部材の少なくとも一つが、前記衝撃方向前方側となる先端の位置を、他の衝撃吸収部材の先端の位置と異なるように配設されていることを特徴としている。
【０００８】
この構成によれば、衝撃方向に衝撃が発生した場合、筒状体である複数の衝撃吸収部材が圧縮破壊することで衝撃が吸収される。ここで、複数の衝撃吸収部材は、少なくとも一の衝撃吸収部材が衝撃方向前方側となる先端の位置を、他の衝撃部材の先端の位置と異なるように配設されていることで、破壊開始タイミングが異なることとなる。このため、例えば、当該一の衝撃吸収部材の先端の位置が他の衝撃吸収部材の先端の位置よりも衝撃方向前方側に位置した場合には、当該一の衝撃吸収部材が先行して圧縮破壊して、次に当該一の衝撃吸収部材とともに、他の衝撃吸収部材も圧縮破壊することで、破壊に伴う荷重の変化、すなわち耐衝撃特性を構造体全体で段階的なものとすることができる。また、複数の衝撃吸収部材の先端の位置を異ならせるだけであるので、構造体全体の耐衝撃特性を衝撃吸収部材の設置数と対応する段階数だけ変化させることができる。このため、荷重水準の幅が大きくても細かい荷重で変化させることができ、また、最大荷重時では複数の衝撃吸収部材全体が破壊することで、最大荷重の値が大きくても必要な耐衝撃特性を得ることができる。また、複数の衝撃吸収部材は単に先端の位置を異なるようにしているだけであるので、衝撃吸収部材を同じ断面形状のものとしても段階的に変化する耐衝撃特性を得ることができる。このため、破壊の段階数に応じた回数だけ衝撃吸収部材の耐衝撃特性の確認試験を実施する必要がなく、衝撃吸収部材を全て同一の断面形状とすれば１回の確認試験のみで全体の耐衝撃特性を把握することができる。
【０００９】
また、上記の衝撃吸収構造体において、前記衝撃吸収部材として、長さの異なるものを複数有し、これら長さの異なる前記衝撃吸収部材同士が、基端の位置を前記衝撃方向に位置を同じくして配設されていることを特徴としている。
【００１０】
この構成によれば、衝撃吸収部材として長さの異なるものを複数有していることで、複数の衝撃吸収部材を、基端の位置を衝撃方向に同じくして配設するだけで、先端の位置を異なるものとして設置することができる。
【００１１】
また、上記の衝撃吸収構造体において、前記衝撃吸収部材同士の間に配設されたコア部材と、該コア部材及び前記衝撃吸収部材を挟み込む一対の面板とを備えることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、通常時においては、コア部材及び一対の面板によって、発生する荷重を支持しつつ衝撃吸収部材を保持し、衝撃発生時においては、複数の衝撃吸収部材によって効果的に衝撃を吸収することができる。
【００１３】
また、上記の衝撃吸収構造体において、一対の前記面板の間で前記衝撃吸収部材の先端側に配設された充填部材を有することを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、一対の面板の間で衝撃吸収部材の先端側の空間に充填部材が配設されていることで、衝撃が発生してコア部材及び面板が破壊される際に、破壊されたコア部材及び面板が当該空間に侵入してしまうことが、充填部材により規制される。このため、破壊されたコア部材及び面板により衝撃吸収部材の破壊が阻害されてしまうことを防止することができる。
【００１５】
また、上記の衝撃吸収構造体において、前記充填部材は、前記コア部材が延長されてなることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、充填部材がコア部材を延長して形成されていることで、衝撃発生時には、コア部材において衝撃部材間の本体部分同様に破壊されつつ、当該本体部分や一対の面板が衝撃吸収部材の先端側に侵入してしまうことを規制することができる。
【００１７】
また、上記の衝撃吸収構造体において、前記衝撃吸収部材と前記充填部材とが一体として形成されていることを特徴としている。
【００１８】
この構成によれば、衝撃吸収部材と充填部材とが一体として形成されていることで、組立て時に一体的に取り扱うことができ、組立がより容易なものとなる。
【００１９】
また、上記の衝撃吸収構造体において、前記衝撃吸収部材の先端の開口を閉塞するフィルムを備えることを特徴としている。
【００２０】
この構成によれば、フィルムにより衝撃吸収部材の先端の開口が閉塞されていることで、衝撃発生時に破壊されたコア部材や一対の面板が衝撃吸収部材の内部に進入して破壊が阻害されてしまうことを防止することができる。
【００２１】
また、上記の衝撃吸収構造体において、前記衝撃吸収部材同士の間に位置する前記コア部材の前記衝撃方向前方側には、該衝撃方向に衝撃が生じた際に前記コア部材の破壊を助長させる破壊補助手段を備えることを特徴としている。
【００２２】
この構成によれば、衝撃発生時に破壊補助手段によりコア部材の破壊が促進されることにより、コア部材が破壊の進行を阻害してしまうことを確実に防止することができる。
【００２３】
また、本発明の移動体は、上記の衝撃吸収構造体と、該衝撃吸収構造体の前記衝撃方向前方側に設けられ、該衝撃吸収構造体に連結された外側構造部材と、前記衝撃吸収構造体の前記衝撃方向後方側に設けられ、該衝撃吸収構造体に連結された内側構造部材とを備えることを特徴としている。
【００２４】
この構成によれば、移動体に衝撃が与えられたとしても、外側構造部材と内側構造部材との間に配設され、段階的に変化する耐衝撃特性を有する上記衝撃吸収構造体により、効果的に衝撃を吸収することができる。
【００２５】
また、本発明は、想定される衝撃方向に衝撃が発生した際に該衝撃を吸収する衝撃吸収構造体の製造方法であって、筒状体で、前記衝撃方向に発生した衝撃により圧縮破壊して衝撃を吸収可能な複数の衝撃吸収部材を、これら衝撃吸収部材の少なくとも一つの前記衝撃方向前方側となる先端の位置が他の衝撃吸収部材の先端の位置と異なるように、それぞれ軸心が前記衝撃方向に沿うようにして配設する衝撃吸収部材配設工程と、前記衝撃吸収部材同士を連結させる衝撃吸収部材連結工程とを備えることを特徴としている。
【００２６】
この方法によれば、衝撃吸収部材配設工程において筒状体である複数の衝撃吸収部材を、少なくとも一の衝撃吸収部材の衝撃方向前方側となる先端の位置が他の衝撃吸収部材の先端の位置と異なるように配設し、衝撃吸収部材連結工程でこれらを連結するだけで、衝撃吸収構造体を製造することができる。そして、衝撃方向に衝撃が発生した場合、筒状体である複数の衝撃吸収部材が圧縮破壊することで衝撃が吸収される。ここで、複数の衝撃吸収部材は、少なくとも一の衝撃吸収部材が衝撃方向前方側となる先端側の位置を、他の衝撃部材の先端の位置と異なるように配設されていることで、破壊開始タイミングが異なることとなる。このため、例えば、当該一の衝撃吸収部材の先端の位置が他の衝撃吸収部材の先端の位置よりも衝撃方向前方側に位置した場合には、当該一の衝撃吸収部材が先行して圧縮破壊して、次に当該一の衝撃吸収部材とともに、他の衝撃吸収部材も圧縮破壊することで、破壊に伴う荷重の変化、すなわち耐衝撃特性を構造体全体で段階的なものとすることができる。また、複数の衝撃吸収部材の先端の位置を異ならせるだけであるので、構造体全体の耐衝撃特性を衝撃吸収部材の設置数と対応する段階数だけ変化させることができる。このため、荷重水準の幅が大きくても細かい荷重で変化させることができ、また、最大荷重時では複数の衝撃吸収部材全体が破壊することで、最大荷重の値が大きくても必要な耐衝撃特性を得ることができる。また、複数の衝撃吸収部材は単に先端の位置を異なるようにしているだけであるので、衝撃吸収部材を同じ断面形状のものとしても段階的に変化する耐衝撃特性を得ることができる。このため、破壊の段階数に応じた回数だけ衝撃吸収部材の耐衝撃特性の確認試験を実施する必要がなく、衝撃吸収部材を全て同一の断面形状とすれば１回の確認試験のみで耐衝撃特性全体を把握することができる。
【００２７】
また、上記の衝撃吸収構造体の製造方法において、前記衝撃吸収部材連結工程では、複数の前記衝撃吸収部材を挟み込むように一対の面板を配設して、一対の前記面板と前記衝撃吸収部材とを固定することを特徴としている。
【００２８】
この方法によれば、衝撃吸収部材連結工程において、一対の面板で衝撃吸収部材を挟み込んで固定するだけで、先端の位置が異なる衝撃吸収部材同士を連結させて一体的に成形することができる。
【００２９】
また、上記の衝撃吸収構造体の製造方法において、前記衝撃吸収部材配設工程では、互いに平行に配設された複数の部材挿入孔を有するコア部材を、前記部材挿入孔が前記衝撃方向に沿うように設置し、各前記部材挿入孔に前記衝撃吸収部材を挿入することを特徴としている。
【００３０】
この方法によれば、衝撃吸収部材配設工程において、コア部材の部材挿入孔に衝撃吸収部材を挿入するだけで、衝撃吸収部材を所定の間隔をもって軸心が衝撃方向に沿うようにして容易に配設することができる。
【００３１】
また、上記の衝撃吸収構造体の製造方法において、前記衝撃吸収部材の内部に先端側から挿入可能な挿入部、及び、該挿入部に挿入される前記衝撃吸収部材の先端を係止可能な係止部を有する治具を、前記衝撃吸収部材配設工程で配設する前記衝撃吸収部材の先端側となる位置に配置する準備工程を備え、前記衝撃吸収部材配設工程では、配置された前記治具の前記挿入部を前記衝撃吸収部材に、先端が前記係止部に係止されるまで挿入させて、該衝撃吸収部材を位置決めするとともに、前記衝撃吸収部材の先端側空間を確保することを特徴としている。
【００３２】
この方法によれば、衝撃吸収部材配設工程では、準備工程で配置された治具の挿入部に、先端が係止部に係止されるまで複数の衝撃吸収部材をそれぞれ挿入するだけで、互い配列する方向及び衝撃方向に所定の位置となるように容易に位置決めすることができる。また、位置決めされた状態で衝撃吸収部材の先端側には治具が配置されていることで、衝撃吸収部材連結工程において一対の面板を設置する際に、衝撃吸収部材の先端側の空間を確実に確保することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の衝撃吸収部材によれば、設置する構造体に要求される耐衝撃特性で、確認試験の手間を最小限として容易に設置することができる。
また、本発明の衝撃吸収部材の製造方法によれば、確認試験の手間を最小限として容易に設置することができるとともに、設置する構造体で要求される耐衝撃特性を得ることができる。
また、本発明の移動体によれば、衝撃吸収構造体により、効果的に衝撃を吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施形態のヘリコプターの概要図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のヘリコプターにおいて、床下部構造の詳細を示す部分斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の衝撃吸収構造体の詳細を示す部分斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の衝撃吸収構造体の内部の構造の詳細を示す正面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の衝撃吸収構造体の製造方法において使用される治具の詳細を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の衝撃吸収構造体の製造方法において、衝撃吸収部材配設工程を説明する説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の衝撃吸収構造体の製造方法において、衝撃吸収部材配設工程を説明する説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の衝撃吸収構造体の製造方法において、衝撃吸収部材連結工程を説明する説明図である。
【図９】比較例の衝撃吸収構造体の正面図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態及び比較例の衝撃吸収構造体の耐衝撃特性を示すグラフである。
【図１１】本発明の第１の実施形態の変形例の衝撃吸収構造体の詳細を示す正面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態の衝撃吸収構造体の内部の構造の詳細を示す正面図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態の衝撃吸収構造体の内部の構造の詳細を示す正面図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態の衝撃吸収構造体の内部の構造の詳細を示す正面図である。
【図１５】図１４の切断線Ｉ−Ｉにおける断面図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態の衝撃吸収構造体において、破壊補助手段の詳細を説明する斜視図である。
【図１７】加速度プロファイルの一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態を図１から図１１に基づいて説明する。図１及び図２は、本実施形態の衝撃吸収構造ｍ体が組み付けられた移動体であるヘリコプターを示している。図１に示すように、ヘリコプター１は、外郭をなし外側構造部材となる外郭部材２と、外郭部材２内部において、床面３ａを形成する床部材３と、床部材３を支持し内側構造部材となるビーム４及びフレーム５と、外郭部材２の底部２ａとビーム４及びフレーム５との間に設けられた衝撃吸収構造体１０とを備える。衝撃吸収構造体１０は、不時着時などに外郭部材２の底部２ａから床部材３を支持するビーム４及びフレーム５に向かって外部から受ける衝撃を吸収するためのものである。すなわち、衝撃吸収構造体１０は、外郭部材２の底部２ａからビーム４及びフレーム５に向かう方向を想定される衝撃方向Ｐとして、該衝撃方向Ｐに発生した衝撃を吸収可能に配置されている。なお、図２に示すように、ビーム４は、外郭部材２の前後方向に配設された部材である。また、フレーム５は、ビーム４と直交する方向にビーム４間及びビーム４から側方へと張り出された部材である。そして、このため、ビーム４とフレーム５とにより格子状の構造が構成されており、衝撃吸収構造体１０も、外郭部材２の底部２ａと、ビーム４及びフレーム５との間で格子状に配設されている。
【００３６】
図２から図４に示すように、衝撃吸収構造体１０は、軸心が衝撃方向Ｐに沿って配設された筒状体であり、該衝撃方向Ｐに発生した衝撃により圧縮破壊することで衝撃を吸収可能な複数の衝撃吸収部材１１と、衝撃吸収部材１１同士の間に配設されたコア部材１２と、該コア部材１２及び衝撃吸収部材１１を挟み込む一対の面板１３、１３とを備えたサンドイッチパネル１５となっている。そして、当該サンドイッチパネル１５が、衝撃方向Ｐ前方Ｐ１側となる下側でＴ形レール１６によって外郭部材２の底部２ａと連結されているとともに、衝撃方向Ｐ後方Ｐ２側となる上側で、Ｌ形レール１７によって対応するビーム４またはフレーム５と連結されている。
【００３７】
一対の面板１３、１３は、薄板状とされ、通常時におけるサンドイッチパネル１５の強度を主として負担するとともに、衝撃発生時には衝撃荷重を負担することなく圧縮破壊可能な強度で構成されている。面板１３を形成する材料としては、複合材、樹脂、金属等の様々な材料を選択することが可能であるが、例えば炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）が好適に選択される。コア部材１２は、一対の面板１３、１３の間で挟み込まれて接着剤によって各面板１３と固定されており、所定間隔で衝撃方向Ｐに沿って部材挿入孔１２ａが形成され、該部材挿入孔１２ａに衝撃吸収部材１１が配設されている。コア部材１２も、一対の面板１３、１３同様に、衝撃発生時には衝撃荷重を負担することなく圧縮破壊可能な強度で構成されている。接着剤としては、例えばエポキシ系のフィルム接着剤などが好適に選択される。また、コア部材１２は、強度確保及び軽量化の観点からハニカム構造となっていることが好ましい。コア部材１２を形成する材料としては、複合材、樹脂、金属等の様々な材料が選択することが可能であるが、例えば芳香族ポリアミド（アラミド）が好適に選択される。
【００３８】
本実施形態において、複数の衝撃吸収部材１１は、それぞれ横断面が四角形で同一形状となる角筒状をなしている。なお、必ずしも角筒状である必要はなく、少なくとも筒状であれば、横断面形状が円形や五角形などであっても良い。また、衝撃吸収部材１１は、本実施形態では、樹脂と補強繊維との複合材料からなり、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）が好適に選択される。複合材料に用いられる樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド意樹脂、ポリウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂や、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリカーボネードなどの熱可塑性樹脂がその用途の応じて選択される。また、複合材料に用いられる補強繊維としては、炭素繊維が好適に選択される。なお、その他選択可能な補強繊維としては、例えばガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維（アラミド繊維）、アルミナ繊維、炭素ケイ素繊維、ボロン繊維などが挙げられる。
【００３９】
そして、本実施形態では、衝撃吸収部材１１として、上記のとおり横断面形状が同一であるものの、部材延長が長い順に第一〜第四の衝撃吸収部材１１Ａ〜１１Ｄの長さが異なる四種類により構成されており、これらが組となって配列されている。これら、衝撃吸収部材１１は、いずれも衝撃方向Ｐ後方Ｐ２側となる基端１１ａが、面板１３の一縁部１３ａと一致するようにして対応するビーム４またはフレーム５に当接されていて、これにより長さが異なる各衝撃吸収部材１１は、先端１１ｂ側の位置が衝撃方向Ｐに位置を異なるようにして配設されている。すなわち、第一の衝撃吸収部材１１Ａの先端１１ｂは、面板１３の一縁部１３ａと反対側の他縁部１３ｂに一致するように設定されている一方、第二〜第四の衝撃吸収部材１１Ｂ〜１１Ｄの先端１１ｂは、順に衝撃方向Ｐ後方Ｐ２側となる上方に順に位置がずれるように設定されている。このため、第一の衝撃吸収部材１１Ａを除く、他の第二〜第四の衝撃吸収部材１１Ｂ〜１１Ｄでは、先端１１ｂ側において、部材挿入孔１２ａの一部として、一対の面板１３、１３とコア部材１２に挟まれた空間１８が形成されている。また、各衝撃吸収部材１１は、一対の面板１３、１３のそれぞれと接着剤により固定されていて、これにより一体的に成形されている。ここで、図４に示すように、本実施形態では、基端１１ａ側の一部のみを接着領域Ａとして接着固定されており、他の部分は離型材１９で覆われており非接着領域Ｂとされている。接着剤としては、面板１３とコア部材１２との接着剤同様に、例えばエポキシ系のフィルム接着剤などが好適に選択される。また、離型材１９としては、例えばＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（４．６フッ化）フィルムなどの離型フィルムが好適に用いられる。なお、ＦＥＰフィルムは、ＲＩＣＨＭＯＮＤ社からＡ５０００ ＷＨＩＴＥと称する商品名にて入手可能である。
【００４０】
次に、本実施形態の衝撃吸収構造体１０の製造方法について説明する。本実施形態の衝撃吸収構造体１０の製造方法は、各種部材を準備する準備工程と、準備工程で準備された衝撃吸収部材１１を配設する衝撃吸収部材配設工程と、配設された衝撃吸収部材１１を連結する衝撃吸収部材連結工程とを備える。以下、各工程の詳細を説明する。
【００４１】
まず、準備工程として、予め所定の寸法に成形された一対の面板１３、１３、コア部材１２及び衝撃吸収部材１１を用意する。衝撃吸収部材１１において非接着領域Ｂとなる部位には、離型材１９を巻いて被覆しておく。また、所定の位置に図５に示す治具２０を配置する。図５に示すように、治具２０は、所定の位置において衝撃吸収部材１１が配列する方向に沿って延設された基部２１と、基部２１から各衝撃吸収部材１１が配置される位置で衝撃方向Ｐとなる方向に突出する本体部２２と、本体部２２または基部２１から突出する挿入部２３とを有する。本体部２２は、部材挿入孔１２ａに隙間無く挿入可能に、部材挿入孔１２ａの幅寸法と略等しいか、若しくは僅かに小さい幅寸法に設定されている。また、挿入部２３は、衝撃吸収部材１１の内部に隙間無く挿入可能に、衝撃吸収部材１１の内部幅寸法と略等しいか、若しくは内部幅寸法より僅かに小さい幅寸法に設定されている。このため、本体部２２と挿入部２３との間には段状の部分が形成され当該部分が後述するように衝撃吸収部材１１の先端１１ｂが係止される係止部２４として機能する。本体部２２の長さは、第一〜第四の衝撃吸収部材１１Ａ〜１１Ｄそれぞれの先端１１ｂ側の空間１８と対応する長さに設定されており、すなわち第一の衝撃吸収部材１１Ａと対応する位置では本体部２２が設けられておらず、基部２１から挿入部２３が直接突出し、基部２１自体が係止部２４を構成している。第二〜第四の衝撃吸収部材１１Ｂ〜１１Ｄと対応する位置では、本体部２２の突出する長さが次第に長くなるように設定されている。
【００４２】
次に、衝撃吸収部材配設工程として、図６に示すように、まず所定の位置に設置した治具２０において本体部２２に部材挿入孔１２ａが挿入されるようにコア部材１２を配置する。次に、部材挿入孔１２ａに各衝撃吸収部材１１を挿入していく。そして、図７に示すように、衝撃吸収部材１１を挿入していくと、各衝撃吸収部材１１の先端１１ｂには治具２０の挿入部２３が挿入されていき、最後に先端１１ｂが係止部２４に係止される。ここで、本体部２２の長さは、上記のとおり、第一〜第四の衝撃吸収部材１１Ａ〜１１Ｄそれぞれの先端１１ｂ側の空間１８と対応する長さに設定されていることで、第一〜第四の衝撃吸収部材１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれは基端１１ａがコア部材１２の一縁部１２ｂと一致するようにして、かつ、先端１１ｂが互いに部材挿入孔１２ａの軸線方向に位置が異なるようにして位置決めされることとなる。
【００４３】
次に、衝撃吸収部材連結工程として、図８に示すように、まずコア部材１２の露出する全領域及び、衝撃吸収部材１１の基端１１ａ側の接着領域Ａ、すなわち離型材１９で被覆されていない領域に接着剤となる接着フィルム２５、２６を貼り付ける。この状態で、両側から一対の面板１３、１３を挟み込むようにして貼り付け、これにより一対の面板１３、１３、コア部材１２及び衝撃吸収部材１１が接着により一体となる。ここで、衝撃吸収部材１１は正確に位置決めされていることから、一対の面板１３、１３、コア部材１２及び衝撃吸収部材１１を正確に組み付けることができる。また、衝撃吸収部材１１の先端１１ｂ側の空間１８は、治具２０の本体部２２によって満たされていることにより、当該空間１８を確保し、接着剤が衝撃吸収部材１１の先端１１ｂ側に流れてしまったり面板１３が接着時の圧力によって窪んで当該空間１８が狭くなってしまったりしてしまうことを防止することができる。
【００４４】
次に、本実施形態の衝撃吸収構造体１０の作用について説明する。
衝撃方向Ｐ、すなわち図１に示す外郭部材２の底部２ａから床部材３を支持するビーム４及びフレーム５に向かって外部から衝撃が発生した場合、筒状体である複数の衝撃吸収部材１１が圧縮破壊することで衝撃が吸収される。ここで、第一〜第四の衝撃吸収部材１１Ａ〜１１Ｄは、互いに先端１１ｂの位置と異なるように配設されていることで、破壊開始のタイミングが異なることとなる。すなわち、図３及び図４において、衝撃が発生すると、まずその衝撃が第一の衝撃吸収部材１１Ａの先端１１ｂ、一対の面板１３、１３及びコア部材１２の他縁部１２ｃ、１３ｂに伝わる。一対の面板１３、１３及びコア部材１２は、衝撃に対してほとんど荷重を負担しない程度の強度に設定されていることで破壊が進行するとともに、第一の衝撃吸収部材１１Ａも先端１１ｂから衝撃を受けて圧縮破壊し、これにより衝撃が吸収される。第一の衝撃吸収部材１１Ａの圧縮破壊が進行し、第二の衝撃吸収部材１１Ｂの先端１１ｂまで達すると、第二の衝撃吸収部材１１Ｂも衝撃を受けて圧縮破壊することとなり、これにより第一の衝撃吸収部材１１Ａと第二の衝撃吸収部材１１Ｂとにより衝撃が吸収されることとなる。このようにして、第三の衝撃吸収部材１１Ｃ及び第四の衝撃吸収部材１１Ｄも順次圧縮破壊し、最後は第一〜第四の衝撃吸収部材１１Ａ〜１１Ｄ全てで圧縮破壊が進行することとなる。
【００４５】
図１０は、図９のような比較例の衝撃吸収構造体３０と本実施形態の衝撃吸収構造体１０の耐衝撃特性を比較したグラフである。具体的には、図４及び図９に示すような衝撃吸収構造体１０、３０をモデル化して、衝撃方向Ｐに衝撃を発生させ、その際の外郭部材２の底部２ａの変位と、作用する荷重とを測定し、変位と荷重との関係をグラフ化したものである。ここで、比較例の衝撃吸収構造体３０は、横断面形状が本実施形態の衝撃吸収部材１１と同一の衝撃吸収部材１１´を複数有しているものの、長さが同じで先端１１ｂの位置が全て同位置となっている。このため、図１０に示すように、衝撃を受けると、衝撃発生初期において変位に対して荷重が線形に変化し、荷重が衝撃吸収構造体１１´の破壊荷重に達すると破壊荷重でほぼ一定のまま変位し破壊が進行することとなる。一方、本実施形態の衝撃吸収構造体１０では、まず、第一の衝撃吸収部材１１Ａが圧縮変形することで変位に対して荷重が線形に変化する。そして、荷重が第一の衝撃吸収部材１１Ａの破壊荷重に達すると、第二の衝撃吸収部材１１Ｂの先端１１ｂの位置まで当該破壊荷重でほぼ一定のまま変位する。そして、第二の衝撃吸収部材１１Ｂの先端１１ｂの位置まで変位すると、第二の衝撃吸収部材１１Ｂが荷重を受けることで、第二の衝撃吸収部材１１Ｂが圧縮変形することで変位に対して荷重が線形に変化する。次に、荷重が第一の衝撃吸収部材１１Ａ及び第二の衝撃吸収部材１１Ｂの破壊荷重の和に達すると、第二の衝撃吸収部材１１Ｂも圧縮破壊し、第三の衝撃吸収部材１１Ｃの先端１１ｂの位置まで当該破壊荷重の和でほぼ一定のまま変位する。このように、衝撃吸収部材１１の先端１１ｂの位置を段階的に異なるようにすることで、耐衝撃特性もその段階数に応じて段階的に変化し、全体としては初期勾配の低い耐衝撃特性となることになる。このため、本実施形態の衝撃吸収構造体１０では、組み込まれるヘリコプター１の座席が保証する加速度プロファイル（例えば図１７）を実現する耐衝撃特性を容易に得ることができる。
【００４６】
また、本実施形態の衝撃吸収構造体１０では、複数の衝撃吸収部材１１の先端１１ｂの位置を衝撃方向Ｐに異ならせることにより段階的に変化する耐衝撃特性を実現していることで、衝撃吸収部材１１の設置数に応じた段階数まで設定することが可能である。このため、荷重水準の幅が大きくても細かい荷重で変化させることができ、また、最大荷重時では複数の衝撃吸収部材１１全体が破壊することで、最大荷重の値が大きくても必要な耐衝撃特性を得ることができる。また、複数の衝撃吸収部材１１は、単に先端１１ｂの位置を衝撃方向Ｐに異なるようにしているだけであるので、衝撃吸収部材１１を同じ横断面形状のものとしても段階的に変化する耐衝撃特性を得ることができる。そして、本実施形態のように、衝撃吸収部材１１全てを同一横断面形状とすることで、破壊の段階数に応じた回数だけ衝撃吸収部材１１の耐衝撃特性の確認試験を実施する必要がなく、同一横断面形状の衝撃吸収部材についての１回の確認試験のみで全体の耐衝撃特性を把握することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、衝撃吸収部材１１の先端１１ｂの位置を異ならせるために、衝撃吸収部材１１として長さの異なるものを用意したことで、これらを基端１１ａの位置を面板１３の一縁部１３ａで衝撃方向Ｐに位置を同じくして配設するだけで、先端１１ｂの位置を異なるものとして設置することができる。また、本実施形態の衝撃吸収構造体１０は、衝撃吸収部材１１、コア部材１２及び一対の面板１３、１３によって構成されていることで、通常時においては、コア部材１２及び一対の面板１３、１３によって発生する荷重を支持しつつ衝撃吸収部材１１を保持し、衝撃発生時においては、上記のとおり複数の衝撃吸収部材１１によって効果的に衝撃を吸収することができる。
【００４８】
また、本実施形態の衝撃吸収構造体１０の製造方法では、上記のような構造を、衝撃吸収部材配設工程において筒状体である複数の衝撃吸収部材１１を先端１１ｂの位置が互いに異なるように配設し、衝撃吸収部材連結工程でこれらを連結するだけで製造することができる。特に、衝撃吸収部材配設工程では、コア部材１２の部材挿入孔１２ａに衝撃吸収部材１１を挿入するだけで、所定の向きで配設することができ、治具２０を利用することでより正確に位置決めをすることができる。また、衝撃吸収部材連結工程では、一対の面板１３、１３で衝撃吸収部材１１を挟み込んで互いに接着して固定するだけであるので、容易に、先端１１ｂの位置が異なる衝撃吸収部材１１同士を連結させて一体的に成形することができる。また、その際治具２０を利用していることで、上記のとおり衝撃吸収部材１１の先端１１ｂ側の空間１８の確保と、該空間１８への接着剤の流入の防止を確実に図ることができる。
【００４９】
なお、上記実施形態では、衝撃吸収部材１１を、第一〜第四の衝撃吸収部材１１Ａ〜１１Ｄからなる長さが異なる四種類のものから構成するものとし、これらにより先端１１ｂの位置が衝撃方向Ｐに四段階に異なるものとしたが、これに限るものではない。少なくともいずれか一つの衝撃吸収部材１１の先端１１ｂが、他の衝撃吸収部材１１の先端１１ｂと衝撃方向Ｐに位置が異なることで、一段階以上で段階的に耐衝撃特性を変化させることができ、設置される全ての衝撃吸収部材１１の先端１１ｂの位置を衝撃方向Ｐに異ならせるようにしても良い。
【００５０】
また、本実施形態では、衝撃吸収構造体１０は、衝撃吸収部材１１と、コア部材１２と、一対の面板１３、１３で構成されるものとしたが、これに限るものではない。図１１は、本実施形態の変形例を示している。図１１に示すように、本変形例の衝撃吸収構造体４０では、長さの異なる第一〜第四の衝撃吸収部材１１Ａ〜１１Ｄが、それぞれ基端１１ａを床部材３を支持するビーム４またはフレーム５に接着接合されているだけで、コア部材１２及び一対の面板１３、１３を備えておらず、衝撃方向Ｐ前方Ｐ１側に位置する外郭部材２とも連結されていない。このような構成としても、衝撃が発生した場合、外郭部材２が破壊され衝撃吸収構造部材の先端１１ｂに接触して衝撃が伝わることで、ビーム４またはフレーム５と破壊された外郭部材２とに挟まれる衝撃吸収部材１１が圧縮破壊され衝撃を吸収することができ、これら衝撃吸収部材１１の先端１１ｂの位置が異なることで段階的な耐衝撃特性を得ることができる。
【００５１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図１２は、本発明の第２の実施形態を示したものである。なお、この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００５２】
図１２に示すように、この実施形態の衝撃吸収構造体５０は、長さが異なるとともに横断面形状が同一となる四種類の衝撃吸収部材１１（１１Ａ〜１１Ｂ）と、衝撃吸収構造部材の間に設けられたコア部材１２と、コア部材１２及び衝撃吸収部材１１を挟み込む一対の面板（不図示）とを備えるとともに、各衝撃吸収部材１１の先端１１ｂ側の空間に充填された充填部材５１を備える。充填部材５１は、コア部材１２の部材挿入孔１２ａの横断面形状と対応した外形が四角形の筒状体である。そして、充填部材５１は、各衝撃吸収部材１１の先端１１ｂ側の空間の長さに応じた長さに設定されていることで、衝撃吸収部材１１の先端１１ｂから一対の面板１３、１３及びコア部材１２の他縁部１２ｃ、１３ｂまで充填されている。すなわち、充填部材５１は、空間が形成される第二〜第四の衝撃吸収部材１１Ｂ〜１１Ｄの先端１１ｂ側に配設されており、これら第二〜第四の衝撃吸収部材１１Ｂ〜１１Ｄの順に、対応する充填部材５１の部材延長が短く設定されている。
【００５３】
充填部材５１は、衝撃発生時に、コア部材１２及び一対の面板１３、１３同様に破壊されて、衝撃吸収部材１１の圧縮破壊を阻害しないような材質及び断面寸法に設定されている。すなわち、充填部材５１の肉厚としては、衝撃吸収部材１１の肉厚よりも薄く設定されている。また、充填部材５１を形成する材料としては、コア部材１２同様に、複合材、樹脂、金属等の様々な材料が選択することが可能であるが、例えば芳香族ポリアミド（アラミド）が好適に選択される。なお、本実施形態の衝撃吸収構造体５０でも、製造方法は基本的に第１の実施形態と同様であり、衝撃吸収部材配設工程として、予め配置したコア部材１２の部材挿入孔１２ａに、充填部材５１及び衝撃吸収部材１１を挿入し、衝撃吸収部材連結工程として、一対の面板１３、１３でコア部材１２、充填部材５１及び衝撃吸収部材１１を挟み込んで固定することで行われる。
【００５４】
本実施形態の衝撃吸収構造体５０では、第１の実施形態同様の作用効果を奏するとともに、一対の面板１３、１３の間で衝撃吸収部材１１の先端１１ｂ側の空間１８に充填部材５１が配設されていることで、衝撃が発生してコア部材１２及び面板１３が破壊される際に、破壊されたコア部材１２及び面板１３が当該空間１８に侵入してしまうことが、充填部材５１により規制される。このため、破壊されたコア部材１２及び面板１３により衝撃吸収部材１１の破壊が阻害されてしまうことを確実に防止することができ、これにより衝撃吸収部材１１の耐衝撃特性をより確実に発揮させることができる。
【００５５】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１３は、本発明の第３の実施形態を示したものである。なお、この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００５６】
図１３に示すように、この実施形態の衝撃吸収構造体６０は、基本的に第２の実施形態の構造と同じであるが、衝撃吸収部材及び充填部材が、成形部材６１として、一体的に成形されている。すなわち、成形部材６１は、衝撃吸収部材として機能する本体部６２と、充填部材として機能する充填部６３とを有する。各成形部材６１の本体部６２は、衝撃吸収部材として機能するために、第２の実施形態の第一〜第四の衝撃吸収部材１１Ａ〜１１Ｄと同一の横断面形状を有するとともに、部材延長としてはそれぞれ対応する長さに設定されている。また、各成形部材６１の充填部６３は、衝撃発生時に本体部６２の耐衝撃吸収特性を阻害せずに破壊されるよう、本体部６２に対して肉厚が薄く設定されている。
【００５７】
このような成形部材６１は、例えば本体部６２が炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）を複数積層させて形成される場合には、本体部６２と充填部６３とで炭素繊維強化プラスチックの積層数を変化させることで形成される。すなわち、例えば最初の１、２層について本体部６２及び充填部６３の全体で積層しつつ、３層目以降は本体部６２のみに積層していくことで、内部幅寸法が本体部６２と充填部６３とで同じである一方、外部幅寸法が本体部６２の方が大きくなることで、本体部６２が肉厚に、充填部６３が肉薄に形成されることとなる。
【００５８】
そして、このような本実施形態の衝撃吸収構造体６０では、衝撃吸収部材と充填部材とが一体として形成されていることで、組立て時に一体的に取り扱うことができる。すなわち、衝撃吸収部材配設工程においては、衝撃吸収部材と充填部材とを構成する本体部６２及び充填部６３を一部材として部材挿入孔１２ａに挿入すれば良く、また、衝撃吸収部材連結工程を完了するまでの間、両者が離間したりしてしまうことなく取り扱うことができ、組立がより容易なものとなる。
【００５９】
なお、本実施形態では、衝撃吸収部材を構成する本体部６２と、充填部材を構成する充填部６３とで、肉厚を異ならせるために、外部幅寸法を本体部６２に対して充填部６３を小さくするものとしたが、これに限ることはなく、外部幅寸法を等しくして、内部幅寸法を小さくすることで、肉厚を変化させても良い。この場合には本体部６２及び充填部６３いずれもコア部材１２との間に隙間が形成されないようにして配設することができる。
【００６０】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図１４から図１６は、本発明の第４の実施形態を示したものである。なお、この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００６１】
図１４に示すように、この実施形態の衝撃吸収構造体７０は、基本的に第２の実施形態と同様の構成であるが、衝撃吸収部材１１の先端１１ｂ側を充填する充填部材がコア部材１２が延長されることによって形成される点で異なる。すなわち、コア部材１２は、衝撃吸収部材１１同士の間に配設されるコア本体部７１と、衝撃吸収部材１１の先端１１ｂ側となる範囲に配設される充填部７２とが、一体的に成形されている。このため、衝撃吸収部材１１が挿入されたコア部材１２における部材挿入孔１２ｄは、衝撃方向Ｐ前方Ｐ１側となる下側に底部１２ｅを形成していて、衝撃吸収部材１１は、底部１２ｅに突き当たるようにして挿入されている。ここで、衝撃吸収部材１１の先端１１ｂには、自身の開口を閉塞するフィルム７４が設けられている。このため、衝撃吸収部材１１の先端１１ｂは、フィルム７４を介して部材挿入孔１２ｄの底部１２ｅに突き当てられている。また、本実施形態の衝撃吸収構造体７０は、コア本体部７１において衝撃方向Ｐ前方Ｐ１側となる他縁部１２ｃに設けられ、衝撃発生時にコア部材１２の破壊を助長させる破壊補助手段７５を備えている。破壊補助手段７５は、図１５及び図１６（ａ）に示すように、クサビ状の部材で構成され、底面７５ａをコア部材１２の他縁部１２ｃの端面に一致させるとともに、先端７５ｂが衝撃方向Ｐ後方Ｐ２側となる上側に向かってコア部材１２のコア本体部７１内部に食い込むようにして配設されている。
【００６２】
この実施形態の衝撃吸収構造体７０では、以下のように製造される。すなわち、準備工程として、コア部材１２として、コア本体部７１と充填部７２とが、コア本体部７１に破壊補助手段７５を埋め込んだ形で一体的に形成されたものを用意する。そして、コア部材１２の部材挿入孔１２ｄの底部１２ｅにフィルム７４を貼り付ける。次に、衝撃吸収部材配設工程として、部材挿入孔１２ｄに先端１１ｂがフィルム７４に突き当たるまで挿入し、その後衝撃吸収部材連結工程として、一対の面板（不図示）を貼り付ければ良い。
【００６３】
そして、この実施形態の衝撃吸収構造体７０によれば、第２の実施形態同様の作用、効果を奏するとともに、充填部材がコア部材１２を延長して形成されていることで、衝撃発生時には、コア部材１２において衝撃吸収部材１１間のコア本体部７１同様に破壊されつつ、破壊されたコア本体部７１や一対の面板（不図示）が衝撃吸収部材１１の先端１１ｂ側に侵入してしまうことを規制することができる。また、フィルム７４により衝撃吸収部材１１の先端１１ｂの開口が閉塞されていることで、衝撃発生時に破壊されたコア部材１２や一対の面板（不図示）が衝撃吸収部材１１の内部に進入して破壊が阻害されてしまうことを防止することができる。また、衝撃発生時に破壊補助手段７５を構成するクサビ状の部材がコア部材１２にさらに食い込み、先端１１ｂで応力集中が生じることによりコア部材１２の破壊が促進されることととなり、コア部材１２が破壊の進行を阻害してしまうことを確実に防止することができる。
【００６４】
なお、本実施形態では、破壊補助手段７５が、クサビ状の部材で構成されるものとしたが、これに限るものではなく、衝撃発生時にコア部材１２の破壊を助長させるものであれば、様々な形状が適用できる。例えば、図１６（ｂ）に示すように、破壊補助手段７６として、基板７６ａと、基板７６ａから突出した突出板７６ｂとによってＴ字状に形成された部材としても良い。そして、基板７６ａをコア部材１２の他縁部１２ｃの端面に一致させるとともに、衝撃方向Ｐ後方Ｐ２側となる上側に向かってコア部材１２内部に食い込むように突出部７６ｂを配設させることで、衝撃発生時に突出部７６ｂの先端で応力集中が生じコア部材１２の破壊を促進させることができる。また、同様に図１６（ｃ）に示すように、破壊補助手段７７を単なる板部材で構成したとしても、当該板部材を衝撃方向Ｐに平行となるようにコア部材１２に埋め込むことで、端部で応力集中が生じ衝撃発生時の破壊を促進させることができる。また、本実施形態の破壊補助手段を第１〜３の実施形態の各構成に適用することが当然に可能である。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００６６】
なお、上記各実施形態では、衝撃吸収構造体はヘリコプター１の床構造に組み込まれるものとしたが、これに限るものではなく、飛行機や自動車など様々な移動体において、衝撃が発生し得る方向に対応させて配設することで同様の効果を奏する。また、移動体などの動体に限らず静止体でも衝撃を受けうるものであれば当該衝撃吸収構造体により同様の効果を期待することができ、移動体、静止体を含んだ様々な構造体に適用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１ ヘリコプター（移動体）
２ 外郭部材（外側構造部材）
４ ビーム（内側構造部材）
５ フレーム（内側構造部材）
１０、４０、５０、６０、７０ 衝撃吸収構造体
１１ 衝撃吸収部材
１１ａ 基端
１１ｂ 先端
１２ コア部材
１３ 面板
１５ サンドイッチパネル
１６ Ｔ型レール
１７ Ｌ型レール
１８ 空間
１９ 離型材
２５ 接着フィルム
２６ 接着フィルム
５１ 充填部材
６１ 成形部材
６２ 本体部（成形部材）
６３ 充填部（充填部材）
７１ コア本体部
７２ 充填部（充填部材）
７４ フィルム
７５、７６、７７ 破壊補助手段
Ｐ 衝撃方向
Ｐ１ 前方
Ｐ２ 後方
【特許請求の範囲】
【請求項１】
想定される衝撃方向に衝撃が発生した際に該衝撃を吸収する衝撃吸収構造体であって、
軸心が前記衝撃方向に沿って配設された筒状体であり、該衝撃方向に発生した衝撃により圧縮破壊することで衝撃を吸収可能な複数の衝撃吸収部材を備え、
これら複数の衝撃吸収部材の少なくとも一つが、前記衝撃方向前方側となる先端の位置を、他の衝撃吸収部材の先端の位置と異なるように配設されていることを特徴とする衝撃吸収構造体。
【請求項２】
請求項１に記載の衝撃吸収構造体において、
前記衝撃吸収部材として、長さの異なるものを複数有し、
これら長さの異なる前記衝撃吸収部材同士が、基端の位置を前記衝撃方向に位置を同じくして配設されていることを特徴とする衝撃吸収構造体。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の衝撃吸収構造体において、
前記衝撃吸収部材同士の間に配設されたコア部材と、
該コア部材及び前記衝撃吸収部材を挟み込む一対の面板とを備えることを特徴とする衝撃吸収構造体。
【請求項４】
請求項３に記載の衝撃吸収構造体において、
一対の前記面板の間で前記衝撃吸収部材の先端側に配設された充填部材を有することを特徴とする衝撃吸収構造体。
【請求項５】
請求項４に記載の衝撃吸収構造体において、
前記充填部材は、前記コア部材が延長されてなることを特徴とする衝撃吸収構造体。
【請求項６】
請求項４に記載の衝撃吸収構造体において、
前記衝撃吸収部材と前記充填部材とが一体として形成されていることを特徴とする衝撃吸収構造体。
【請求項７】
請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の衝撃吸収構造体において、
前記衝撃吸収部材の先端の開口を閉塞するフィルムを備えることを特徴とする衝撃吸収構造体。
【請求項８】
請求項３から請求項７のいずれか一項に記載の衝撃吸収構造体において、
前記衝撃吸収部材同士の間に位置する前記コア部材の前記衝撃方向前方側には、該衝撃方向に衝撃が生じた際に前記コア部材の破壊を助長させる破壊補助手段を備えることを特徴とする衝撃吸収構造体。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の衝撃吸収構造体と、
該衝撃吸収構造体の前記衝撃方向前方側に設けられ、該衝撃吸収構造体に連結された外側構造部材と、
前記衝撃吸収構造体の前記衝撃方向後方側に設けられ、該衝撃吸収構造体に連結された内側構造部材とを備えることを特徴とする移動体。
【請求項１０】
想定される衝撃方向に衝撃が発生した際に該衝撃を吸収する衝撃吸収構造体の製造方法であって、
筒状体で、前記衝撃方向に発生した衝撃により圧縮破壊して衝撃を吸収可能な複数の衝撃吸収部材を、これら衝撃吸収部材の少なくとも一つの前記衝撃方向前方側となる先端の位置が他の衝撃吸収部材の先端の位置と異なるように、それぞれ軸心が前記衝撃方向に沿うようにして配設する衝撃吸収部材配設工程と、
前記衝撃吸収部材同士を連結させる衝撃吸収部材連結工程とを備えることを特徴とする衝撃吸収構造体の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の衝撃吸収構造体の製造方法において、
前記衝撃吸収部材連結工程では、複数の前記衝撃吸収部材を挟み込むように一対の面板を配設して、一対の前記面板と前記衝撃吸収部材とを固定することを特徴とする衝撃吸収構造体の製造方法。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１に記載の衝撃吸収構造体の製造方法において、
前記衝撃吸収部材配設工程では、互いに平行に配設された複数の部材挿入孔を有するコア部材を、前記部材挿入孔が前記衝撃方向に沿うように設置し、各前記部材挿入孔に前記衝撃吸収部材を挿入することを特徴とする衝撃吸収構造体の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載の衝撃吸収構造体の製造方法において、
前記衝撃吸収部材の内部に先端側から挿入可能な挿入部、及び、該挿入部に挿入される前記衝撃吸収部材の先端を係止可能な係止部を有する治具を、前記衝撃吸収部材配設工程で配設する前記衝撃吸収部材の先端側となる位置に配置する準備工程を備え、
前記衝撃吸収部材配設工程では、配置された前記治具の前記挿入部を前記衝撃吸収部材に、先端が前記係止部に係止されるまで挿入させて、該衝撃吸収部材を位置決めするとともに、前記衝撃吸収部材の先端側空間を確保することを特徴とする衝撃吸収構造体の製造方法。
【請求項１】
想定される衝撃方向に衝撃が発生した際に該衝撃を吸収する衝撃吸収構造体であって、
軸心が前記衝撃方向に沿って配設された筒状体であり、該衝撃方向に発生した衝撃により圧縮破壊することで衝撃を吸収可能な複数の衝撃吸収部材を備え、
これら複数の衝撃吸収部材の少なくとも一つが、前記衝撃方向前方側となる先端の位置を、他の衝撃吸収部材の先端の位置と異なるように配設されていることを特徴とする衝撃吸収構造体。
【請求項２】
請求項１に記載の衝撃吸収構造体において、
前記衝撃吸収部材として、長さの異なるものを複数有し、
これら長さの異なる前記衝撃吸収部材同士が、基端の位置を前記衝撃方向に位置を同じくして配設されていることを特徴とする衝撃吸収構造体。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の衝撃吸収構造体において、
前記衝撃吸収部材同士の間に配設されたコア部材と、
該コア部材及び前記衝撃吸収部材を挟み込む一対の面板とを備えることを特徴とする衝撃吸収構造体。
【請求項４】
請求項３に記載の衝撃吸収構造体において、
一対の前記面板の間で前記衝撃吸収部材の先端側に配設された充填部材を有することを特徴とする衝撃吸収構造体。
【請求項５】
請求項４に記載の衝撃吸収構造体において、
前記充填部材は、前記コア部材が延長されてなることを特徴とする衝撃吸収構造体。
【請求項６】
請求項４に記載の衝撃吸収構造体において、
前記衝撃吸収部材と前記充填部材とが一体として形成されていることを特徴とする衝撃吸収構造体。
【請求項７】
請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の衝撃吸収構造体において、
前記衝撃吸収部材の先端の開口を閉塞するフィルムを備えることを特徴とする衝撃吸収構造体。
【請求項８】
請求項３から請求項７のいずれか一項に記載の衝撃吸収構造体において、
前記衝撃吸収部材同士の間に位置する前記コア部材の前記衝撃方向前方側には、該衝撃方向に衝撃が生じた際に前記コア部材の破壊を助長させる破壊補助手段を備えることを特徴とする衝撃吸収構造体。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の衝撃吸収構造体と、
該衝撃吸収構造体の前記衝撃方向前方側に設けられ、該衝撃吸収構造体に連結された外側構造部材と、
前記衝撃吸収構造体の前記衝撃方向後方側に設けられ、該衝撃吸収構造体に連結された内側構造部材とを備えることを特徴とする移動体。
【請求項１０】
想定される衝撃方向に衝撃が発生した際に該衝撃を吸収する衝撃吸収構造体の製造方法であって、
筒状体で、前記衝撃方向に発生した衝撃により圧縮破壊して衝撃を吸収可能な複数の衝撃吸収部材を、これら衝撃吸収部材の少なくとも一つの前記衝撃方向前方側となる先端の位置が他の衝撃吸収部材の先端の位置と異なるように、それぞれ軸心が前記衝撃方向に沿うようにして配設する衝撃吸収部材配設工程と、
前記衝撃吸収部材同士を連結させる衝撃吸収部材連結工程とを備えることを特徴とする衝撃吸収構造体の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の衝撃吸収構造体の製造方法において、
前記衝撃吸収部材連結工程では、複数の前記衝撃吸収部材を挟み込むように一対の面板を配設して、一対の前記面板と前記衝撃吸収部材とを固定することを特徴とする衝撃吸収構造体の製造方法。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１に記載の衝撃吸収構造体の製造方法において、
前記衝撃吸収部材配設工程では、互いに平行に配設された複数の部材挿入孔を有するコア部材を、前記部材挿入孔が前記衝撃方向に沿うように設置し、各前記部材挿入孔に前記衝撃吸収部材を挿入することを特徴とする衝撃吸収構造体の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載の衝撃吸収構造体の製造方法において、
前記衝撃吸収部材の内部に先端側から挿入可能な挿入部、及び、該挿入部に挿入される前記衝撃吸収部材の先端を係止可能な係止部を有する治具を、前記衝撃吸収部材配設工程で配設する前記衝撃吸収部材の先端側となる位置に配置する準備工程を備え、
前記衝撃吸収部材配設工程では、配置された前記治具の前記挿入部を前記衝撃吸収部材に、先端が前記係止部に係止されるまで挿入させて、該衝撃吸収部材を位置決めするとともに、前記衝撃吸収部材の先端側空間を確保することを特徴とする衝撃吸収構造体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−１６２１４１（Ｐ２０１１−１６２１４１Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９５５４（Ｐ２０１０−２９５５４）
【出願日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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