輸送機器用骨格構造
【課題】骨格部材内の粉粒体に良好に押付力を発生させた状態を保つことができ、かつ軽量化を図ることができる輸送機器用骨格構造を提供する。
【解決手段】輸送機器用骨格構造１０は、骨格部材１２内に粉粒体１３が充填され、粉粒体１３の両端１４ａ，１４ｂをそれぞれ左右の隔壁１５，１６で支えるものである。左右の隔壁１５，１６は、骨格部材１２の内周面１２ａに沿って設けられた周縁３２と、周縁３２に対して粉粒体１３…から離れる方向に突出した中央部３８と、中央部３８および周縁３２を連結する傾斜部３９とを有する。左右の隔壁１５，１６は、周縁３２、中央部３８および傾斜部３９により隆起部３１が形成されている。
【解決手段】輸送機器用骨格構造１０は、骨格部材１２内に粉粒体１３が充填され、粉粒体１３の両端１４ａ，１４ｂをそれぞれ左右の隔壁１５，１６で支えるものである。左右の隔壁１５，１６は、骨格部材１２の内周面１２ａに沿って設けられた周縁３２と、周縁３２に対して粉粒体１３…から離れる方向に突出した中央部３８と、中央部３８および周縁３２を連結する傾斜部３９とを有する。左右の隔壁１５，１６は、周縁３２、中央部３８および傾斜部３９により隆起部３１が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨格部材内に粉粒体を充填した輸送機器用骨格構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両などの輸送機器は、剛性を確保するために、中空状の骨格部材を備えている。この中空状の骨格部材のなかには、例えば、内部（すなわち、中空部）に粉粒体を充填させた輸送機器用骨格構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２６７２６０公報
【０００３】
特許文献１の輸送機器用骨格構造は、骨格部材の中空部に粉粒体を充填し、両端を平板状の隔壁で閉じたものである。これにより、骨格部材に荷重が作用したときに、粉粒体で吸収エネルギーを高めることができる。
さらに、輸送機器用骨格構造は、骨格部材の中空部に粉粒体を充填することで、衝突時の吸収エネルギーを高めるとともに、骨格部材の強度・剛性を高めることができる。
【０００４】
ここで、輸送機器用骨格構造の吸収エネルギーを高めるためには、骨格部材の変形中に、中空部に充填した粉粒体が逃げない（拡散しない）ように保つ必要がある。
粉粒体を逃がさないように保持することで、粉粒体内部に発生する圧力により吸収エネルギーを高めることができる。
一方、輸送機器用骨格構造の強度・剛性を高めるためには、骨格部材に荷重が作用する前段階で、粉粒体に押付力（初期圧）が発生するように保つ必要がある。
【０００５】
すなわち、充填した粉粒体で骨格部材の吸収エネルギーや強度・剛性を高めるためには、充填した粉粒体に押付力を良好に発生させた状態を保つことが重要な要素である。
充填した粉粒体に押付力を発生させるためには、粉粒体の両端部を隔壁で押圧する必要がある。よって、隔壁の剛性を比較的高く設定する必要がある。
【０００６】
ところで、特許文献１の隔壁は平板状に形成されている。よって、隔壁の剛性を比較的高く設定するためには、隔壁の板厚寸法を大きく設定する必要があり、そのことが隔壁の重量を抑える妨げになっていた。
【０００７】
さらに、自動車などの骨格部品は、断面略コ字状の２部材がフランジ部で接合されて閉断面に形成されている。
この骨格部材の中空部の一部に粉粒体を充填する場合、中空部内に一対の隔壁を設ける必要がある。
【０００８】
骨格部材の中空部に隔壁を設けるためには、断面略コ字状の２部材のうち、一方の部材を横置きにセットし、一方の部材に隔壁の下半分を差し込む。
差し込んだ下半分の周縁を、一方の部材にスポット溶接で接合した後、一方の部材のフランジに他方の部材のフランジをスポット溶接で接合して骨格部材を形成する。
【０００９】
この状態において、隔壁は骨格部材の中空部に収容されているので、隔壁の上半部を他方の部材にスポット溶接で接合することができない。
よって、隔壁の上半部を、ボルトなどの締結部材で他方の部材に締結する必要がある。
このため、部品点数が多くなり、そのことが重量やコストを抑える妨げになっていた。
【００１０】
一方、前述した骨格部材に荷重が作用する前段階で、粉粒体に押付力（すなわち、初期圧）が発生するように保つ方法として、充填した粉粒体の両端側に、発泡材を設けたものが知られている。
この輸送機器用骨格構造は、発泡材を膨張させることで、発泡材で粉粒体を押圧することが可能である。
発泡材で粉粒体に押付力を作用させることで、粉粒体に押付力（初期圧）が発生するように保つことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、発泡材は、粉粒体の反対側の面（すなわち、外側の面）が他の部材に接していない。よって、発泡材が発泡する際に、外側の面のみが膨張する。
このため、発泡材では、粉粒体に押付力（初期圧）が発生するように保つことはできない。
【００１２】
さらに、発泡材を発泡する際に、発泡中の発泡材が重力の作用で下方に移動する。よって、発泡した隔壁は、幅寸法が下端部で大きく上端部で小さくなる。
このため、骨格部材が荷重で変形したとき、隔壁の上端部から粉粒体が漏れだしてしまうことが考えられる。
【００１３】
本発明は、骨格部材内の粉粒体に良好に押付力を発生させた状態を保つことができ、かつ軽量化を図ることができる輸送機器用骨格構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に係る発明は、輸送機器に用いられる骨格部材内に中空部が形成され、前記中空部の少なくとも一部に複数個の粉粒体がブロック状に充填され、ブロック状に充填された粉粒体の両端をそれぞれ隔壁で支える輸送機器用骨格構造において、前記隔壁は、骨格部材の内周面に沿って設けられた周縁と、周縁に対して前記ブロック状に充填された粉粒体から離れる方向に突出した中央部と、中央部および周縁を連結する傾斜部と、を有し、前記周縁、前記中央部および前記傾斜部により隆起部が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
ここで、輸送機器用骨格構造として、骨格部材の中空部に複数個の粉粒体を充填し、ブロック状に充填された粉粒体の両端に隔壁を備えたものを用意した。
用意した骨格部材を曲げ変形させ、粉粒体から隔壁に作用する押付力を圧力計で計測した。
この結果、隔壁の中央部に大きな押付力が集中することがわかった。
【００１６】
隔壁の中央部に大きな押付力が集中する理由は、粉粒体の摩擦が影響していると思われる。粉粒体の摩擦として、粒子間摩擦、内部摩擦、壁面摩擦がある。
粒子間摩擦とは、１個粒子同士の摩擦をいう。
内部摩擦とは、粉粒体層−粉粒体層間の摩擦をいう。
壁面摩擦とは、粉粒体層−容器壁面間の摩擦をいう。
【００１７】
そこで、請求項１において、隔壁の中央部を、ブロック状に充填された粉粒体から離れる方向に突出するように形成した。
よって、隔壁が中央部、周縁および傾斜部で隆起状に形成される。これにより、隔壁の剛性を、平板の剛性と比較して高くすることができる。
【００１８】
請求項２は、輸送機器に用いられる骨格部材内に中空部が形成され、前記中空部の少なくとも一部に複数個の粉粒体がブロック状に充填され、ブロック状に充填された粉粒体の両端をそれぞれ隔壁で支え、充填した粉粒体で衝撃を吸収する輸送機器用骨格構造において、前記隔壁は、骨格部材に取り付けた後、前記ブロック状に充填された粉粒体を押し付ける方向に形状回復可能な形状記憶合金で形成されたことを特徴とする。
【００１９】
請求項３において、前記隔壁は、形状回復前の状態において、前記ブロック状に充填された粉粒体に対して離れる方向に湾曲に形成されたものであることを特徴とする。
【００２０】
請求項４において、前記隔壁は、前記ブロック状に充填された粉粒体に近づく方向に湾曲に形状回復する部材であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に係る発明では、隔壁の中央部を、ブロック状に充填された粉粒体から離れる方向に突出するように形成した。
よって、隔壁が中央部、周縁および傾斜部で隆起状に形成される。これにより、隔壁の剛性を、平板の剛性と比較して高くすることができる。
これにより、隔壁の板厚寸法を小さくしても、この隔壁で粉粒体を良好に保持して、粉粒体に押付力を発生させた状態を保つことができるという利点がある。
【００２２】
さらに、隔壁の剛性を高めて隔壁の板厚寸法を小さくすることで、隔壁の軽量化を図ることができるという利点がある。
【００２３】
請求項２に係る発明では、隔壁を形状記憶合金で形成した。よって、隔壁を骨格部材に取り付けた後、複数個の粉粒体を押し付ける方向に形状回復させることが可能になる。
これにより、形状記憶合金製の隔壁で、複数個の粉粒体に押付力（初期圧）を発生させた状態に保つことができるという利点がある。
【００２４】
請求項３に係る発明では、形状回復前の隔壁を、複数個の粉粒体に対して離れる方向に湾曲に形成した。
よって、隔壁を形状回復させたとき、隔壁を複数個の粉粒体に向けて移動する量を大きく確保することができる。
これにより、形状記憶合金製の隔壁で、複数個の粉粒体に一層良好に押付力（初期圧）を発生させた状態に保つことができるという利点がある。
【００２５】
請求項４に係る発明では、形状回復した隔壁を、複数個の粉粒体に近づく方向に湾曲形成した。よって、形状記憶合金製の隔壁で、複数個の粉粒体に一層良好に押付力（初期圧）を発生させた状態に保つことができるという利点がある。
加えて、形状回復した隔壁を湾曲状に形成することで、隔壁の剛性を高めることができる。
これにより、隔壁の板厚寸法を小さくすることが可能になり、隔壁の軽量化を図ることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係る輸送機器用骨格構造（第１実施の形態）を示す斜視図、図２は第１実施の形態に係る輸送機器用骨格構造を示す分解斜視図である。
輸送機器用骨格構造１０は、輸送機器１１としての自動車に用いられる骨格部材１２と、骨格部材１２内にブロック状に充填された複数個の粉粒体１３と、粉粒体１３…で形成した粉粒体ブロック１４の左右端（両端）１４ａ，１４ｂにそれぞれ設けられた左右の隔壁（隔壁）１５，１６とを備える。
【００２７】
骨格部材１２は、下半分を構成する下側部材１８と、上半分を構成する上側部材１９とを接合することで矩形状の筒体に形成された部材である。
下側部材１８は、断面略コ字状に形成され、左辺から左側に張り出した左下フランジ１８ａと、右辺から右側に張り出した右下フランジ１８ｂとを有する。
上側部材１９は、断面略コ字状に形成され、左辺から左側に張り出した左上フランジ１９ａと、右辺から右側に張り出した右上フランジ１９ｂとを有する。
【００２８】
下側部材１８の左下フランジ１８ａと、上側部材１９の左上フランジ１９ａとが、例えば、スポット溶接で接合されている。
同様に、下側部材１８の右下フランジ１８ｂと、上側部材１９の右上フランジ１９ｂとが、例えば、スポット溶接で接合されている。
【００２９】
左下フランジ１８ａと左上フランジ１９ａとを接合するとともに、右下フランジ１８ｂと右上フランジ１９ｂとを接合することで、下側部材１８および上側部材１９が一体に連結されて骨格部材１２が形成される。
骨格部材１２は、断面略矩形状に形成され、内周面１２ａで中空部２５（図４参照）が形成された筒状の部材である。
【００３０】
複数の粉粒体１３は、骨格部材１２の内部に形成された中空部２５の少なくとも一部２５ａ（図４参照）にブロック状（塊状）に充填されている。
複数個の粉粒体１３がブロック状に充填されることで、粉粒体ブロック１４が形成される。
【００３１】
粉粒体１３…は、骨格部材１２に荷重が作用して骨格部材１２が変形したとき、粉粒体１３の変形中に内部に高い圧力を発生させて、荷重（衝撃エネルギー）を吸収するものである。
さらに、粉粒体１３…は、骨格部材１２に充填されることで、骨格部材１２の強度・剛性を高めるものである。
【００３２】
粉粒体１３としては、例えば、二酸化けい素（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３：アルミナ）、シリカアルミナ、樹脂、ガラス、陶磁器が好適である。
【００３３】
左隔壁１５は、粉粒体ブロック１４の左端１４ａに配置された隆起部３１と、隆起部３１の周縁３２に設けられた上下左右の取付片３３〜３６とを有する。
隆起部３１は、骨格部材１２の内周面１２ａに沿って設けられた周縁３２と、周縁３２に対して粉粒体１３…から離れる方向に突出した中央部３８と、中央部３８および周縁３２を連結する傾斜部３９とで隆起状態に形成されている。
【００３４】
右隔壁１６は、左隔壁１５と同じ部材なので、各構成部に左隔壁１５と同じ符号を付して説明を省略する。
【００３５】
以上説明したように、輸送機器用骨格構造１０は、輸送機器１１に用いられる骨格部材１２内に中空部２５が形成され、中空部２５の少なくとも一部２５ａに複数個の粉粒体１３がブロック状に充填され、粉粒体ブロック１４の左端１４ａを左隔壁１５で支えるとともに右端１４ｂを右隔壁１６で支えるように構成されている。
【００３６】
これにより、例えば、輸送機器用骨格構造１０に荷重が矢印の方向に作用した場合、骨格部材１２内に充填した粉粒体１３で衝撃を吸収することが可能である。
さらに、骨格部材１２内に充填した粉粒体１３で、輸送機器用骨格構造１０の強度・剛性を高めることができる。
【００３７】
図３は輸送機器用骨格構造の隔壁に作用する荷重について説明する断面図である。
骨格部材４１の中空部４２に複数個の粉粒体１３（図示せず）を充填し、粉粒体ブロックの左右端に隔壁４３，４３（一方のみを図示）を備えたものを用意した。
隔壁４３は、平板状の板材である。
用意した骨格部材１２を曲げ変形させ、粉粒体１３から隔壁４３に作用する押付力を圧力計で計測した。
【００３８】
この結果、隔壁４３の中央部４３ａに大きな押付力が集中することがわかった。このことから、計測に基づいて、中央部４３ａの形状を決めることが可能である。
なお、隔壁４３の中央部４３ａに大きな押付力が集中する理由は、粉粒体１３の摩擦（粒子間摩擦、内部摩擦、壁面摩擦）が影響していると考えられる。
【００３９】
図４は第１実施の形態に係る輸送機器用骨格構造を示す断面図、図５は第１実施の形態に係る左隔壁を示す断面図、図６は図１の６矢視図である。
左隔壁１５の周縁３２は、骨格部材１２の内周面１２ａに沿って略矩形状に形成された縁部である。
【００４０】
中央部３８は、周縁３２に対して粉粒体ブロック１４の左端１４ａから距離Ｌ１だけ離れる方向に突出した矩形状の平坦部位である。
この中央部３８は、中空部２５に充填された粉粒体１３から大きな押圧力が作用する部位であり、高さ寸法Ｈ、幅寸法Ｗに設定されている。
なお、中央部３８の高さ寸法Ｈや幅寸法Ｗは、図３で説明したように、粉粒体１３から左隔壁１５に作用する押付力を圧力計で計測することで求めることが可能である。
【００４１】
傾斜部３９は、中央部３８および周縁３２を連結する傾斜状の部位である。よって、傾斜部３９の断面を直線状に形成することができる。
この傾斜部３９は、中空部２５に充填された粉粒体１３…から小さな押圧力が作用する部位である。
なお、粉粒体１３…から小さな押圧力が作用する部位は、中央部３８と同様に、計測で求めることが可能である。
【００４２】
上取付片３３は、周縁３２の上部から前方に張り出した取付片である。上取付片３３は、内周面１２ａの上部位に接触する辺である。
下取付片３４は、周縁３２の下部から前方に張り出した取付片である。下取付片３４は、内周面１２ａの下部位に接触する辺である。
下取付片３４は、図６に示すように、内周面１２ａの下部位２６にスポット溶接で接合されている。
【００４３】
左取付片３５は、周縁３２の左部から前方に張り出した取付片である。左取付片３５は、内周面１２ａの左部位に接触する辺である。
左取付片３５は、図６に示すように、内周面１２ａの左部位２７にスポット溶接で接合されている。
【００４４】
右取付片３６は、周縁３２の右部から前方に張り出した取付片である。右取付片３６は、内周面１２ａの右部位に接触する辺である。
右取付片３６は、図６に示すように、内周面１２ａの右部位２８にスポット溶接で接合されている。
このように、下取付片３４、左取付片３５および右取付片３６を内周面１２ａに接合することで、左隔壁１５が骨格部材１２に取り付けられる。
【００４５】
以下、左隔壁１５の上取付片３３を内周面１２ａの上部位に接合しない理由を説明する。
すなわち、左隔壁１５を骨格部材１２に取り付ける場合、下側部材１８および上側部材１９を一体に接合する前に、下側部材１８内に左隔壁１５を配置する。
この状態で、下取付片３４、左取付片３５および右取付片３６は外部に露出している。このため、スポット溶接用の電極を下取付片３４、左取付片３５や右取付片３６に当接することが容易にできる。
よって、下取付片３４、左取付片３５および右取付片３６を内周面１２ａにスポット溶接することが可能である。
【００４６】
そして、下取付片３４、左取付片３５および右取付片３６を内周面１２ａにスポット溶接した後、下側部材１８および上側部材１９を一体に接合する。よって、上取付片３３は骨格部材１２内に位置することになる。
このため、スポット溶接用の電極を上取付片３３に当接することが難しく、上取付片３３を内周面１２ａの上部位に接合することは難しい。
【００４７】
ここで、左隔壁１５は、粉粒体１３…から押圧力が作用する部位（すなわち、周縁３２、中央部３８および傾斜部３９）で隆起部３１が形成されている。
左隔壁１５に隆起部３１を形成することで、左隔壁１５の剛性を、平板の剛性と比較して高くすることができる。
【００４８】
左隔壁１５の剛性を高くすることで、上取付片３３を内周面１２ａの上部位に接合しなくても、粉粒体１３…から左隔壁１５に押圧力が作用した際に、左隔壁１５で粉粒体１３…を良好に保持することができる。
これにより、左隔壁１５で粉粒体１３…に押付力を発生させた状態を保つことができる。
【００４９】
すなわち、左隔壁１５の剛性を高くすることで、従来技術で説明したように、ボルトなどの締結部材で、左隔壁１５の上取付片３３を骨格部材１２の内周面１２ａに締結する必要がない。
したがって、左隔壁１５の上取付片３３を骨格部材１２の内周面１２ａに締結するボルトなどの締結部材を不要とすることができる。
【００５０】
さらに、左隔壁１５に隆起部３１を形成して剛性を高くすることで、左隔壁１５の板厚Ｔ１寸法を小さくすることが可能である。
左隔壁１５の板厚Ｔ１寸法を小さくしても、粉粒体から左隔壁１５に押圧力が作用した際に、左隔壁１５で粉粒体１３を良好に保持して、粉粒体１３に押付力を発生させた状態を保つことができる。
【００５１】
このように、左隔壁１５の上取付片３３を骨格部材１２の内周面１２ａに締結するボルトなどの締結部材を不要とし、かつ、左隔壁１５の板厚Ｔ１寸法を小さくすることで、輸送機器用骨格構造の軽量化を図ることができる。
【００５２】
つぎに、輸送機器用骨格構造の左隔壁１５に粉粒体１３から押圧力が作用する例を図７に基づいて説明する。
図７（ａ），（ｂ）は第１実施の形態に係る輸送機器用骨格構造の左隔壁に押圧力が作用する例を説明する図である。（ａ）の比較例は左隔壁を湾曲状に形成したものを示し、（ｂ）の実施例は第１実施の形態を示す。
（ａ）において、骨格部材１２に作用する荷重で骨格部材１２が変形することで、左隔壁４５に粉粒体１３から押圧力が作用する。
粉粒体１３からの押圧力は、左隔壁４５の中央部４６に大きな押付力Ｆ１が作用し、中央部４６の外側の部位４７に小さな押付力Ｆ２が作用する。
中央部４６に大きな押付力Ｆ１が作用することで、外側の部位４７に引張力σが矢印の如く作用する。
【００５３】
ここで、外側の部位４７は、断面形状が湾曲状に形成されている。このため、外側の部位４７に引張力σが作用することで、外側の部位４７は直線状に変形してしまう。
よって、外側の部位４７の変形を防止するためには、左隔壁４５の板厚Ｔ２を大きく設定する必要がある。
このため、左隔壁４５を湾曲状に形成すると、左隔壁４５の軽量化を図ることはできない。
【００５４】
（ｂ）において、骨格部材１２に作用する荷重で骨格部材１２が変形することで、左隔壁１５に粉粒体１３から押圧力が作用する。
粉粒体１３からの押圧力は、左隔壁１５の中央部３８に大きな押付力Ｆ１が作用し、中央部３８の外側の傾斜部３９に小さな押付力Ｆ２が作用する。
中央部３８に大きな押付力Ｆ１が作用することで、傾斜部３９に引張力σが矢印の如く作用する。
【００５５】
ここで、傾斜部３９は、断面形状が直線状に形成されている。このため、傾斜部３９に引張力σが作用した際に、引張力σを傾斜部３９で良好に支えることができる。
これにより、傾斜部３９の板厚Ｔ１を比較的小さく抑えることができるので、左隔壁１５の軽量化を図ることができる。
【００５６】
つぎに、第１実施の形態の輸送機器用骨格構造１０の変形例を変形例１〜２として図８〜図９に基づいて説明する。なお、変形例１〜２において第１実施の形態の部材と同一類似部材については同じ符号を付して説明を省略する。
【００５７】
（変形例１）
図８は第１実施の形態に係る左隔壁の変形例１を示す断面図である。
変形例１の左隔壁５１は、第１実施の形態の上下左右の取付片３３〜３６に代えて上下左右の取付片５３，５４（左右の取付片は図示せず）を設けたもので、その他の構成は第１実施の形態の左隔壁１５と同様である。
【００５８】
上下左右の取付片５３，５４は、第１実施の形態の左隔壁１５とは逆方向、すなわち、中央部３８に対して離れる方向に張り出されている。
変形例１の左隔壁５１によれば、第１実施の形態の左隔壁１５と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
（変形例２）
図９は第１実施の形態に係る左隔壁の変形例２を示す断面図である。なお、図９においては、左隔壁に関する形状の理解を容易にするために上下左右の取付片を省略する。
変形例２の左隔壁６１は、第１実施の形態の隆起部３１に代えて隆起部６２を設けたもので、その他の構成は第１実施の形態の左隔壁１５と同様である。
隆起部６２は中央部６３を多角形に形成したものである。
【００６０】
中央部６３を多角形に形成することで、傾斜部６４全域に略均等に折曲部６４ａを多数形成することができる。
これにより、傾斜部６４の剛性をさらに高めることが可能になり、左隔壁６１の剛性を一層高めることができる。
加えて、変形例２の左隔壁６１によれば、第１実施の形態の左隔壁１５と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
以下、第２〜第３の実施の形態の輸送機器用骨格構造を図１０〜図１２に基づいて説明する。なお、第２〜第３の実施の形態の輸送機器用骨格構造において第１実施の形態の部材と同一類似部材については同じ符号を付して説明を省略する。
【００６２】
（第２実施の形態）
図１０は本発明に係る輸送機器用骨格構造（第２実施の形態）を示す断面図である。
第２実施の形態の輸送機器用骨格構造７０は、第１実施の形態の左右の隔壁１５，１６に代えて左右の隔壁（隔壁）７１，７２を備えたもので、その他の構成は第１実施の形態の輸送機器用骨格構造１０と同様である。
【００６３】
左隔壁７１は、形状記憶合金で形成された部材で、粉粒体ブロック１４の左端１４ａに配置された隆起部７４と、隆起部７４の周縁７５に設けられた上下左右の取付片７８，７９（左右の取付片は図示せず）とを有する。
左隔壁７１を形状記憶合金で形成することで、左隔壁７１を温度変化によって形状回復させることができる。
【００６４】
隆起部７４は、骨格部材１２の内周面１２ａに沿って設けられた周縁７５と、周縁７５に対して粉粒体１３…側に湾曲状に突出した隆起本体７６とを有する。
隆起本体７６は、左隔壁７１が形状回復された状態において、粉粒体ブロック１４の左端１４ａを押し付ける方向に湾曲状に形成されている。
なお、左隔壁７１は、形状回復前の状態において、隆起本体７６が粉粒体ブロック１４の左端１４ａから離れる方向に湾曲状に形成されている（図１１（ａ）参照）。
【００６５】
右隔壁７２は、左隔壁７１と同じ部材なので、各構成部に左隔壁７１と同じ符号を付して説明を省略する。
【００６６】
左右の隔壁７１，７２が形状回復した状態において、隆起本体７６，７６は湾曲状に形成されている。これにより、左右の隔壁７１，７２は、図示しない平板状の左右の隔壁と比較して剛性を高めることができる。
左右の隔壁７１，７２の剛性を高めることで、左右の隔壁７１，７２の板厚寸法を小さくすることが可能になり、左右の隔壁７１，７２の軽量化が図れる。
【００６７】
加えて、左右の隔壁７１，７２の剛性を高めることで、骨格部材１２の変形中に、中空部２５の粉粒体１３…が逃げない（拡散しない）ように保つことができる。
粉粒体１３…を逃がさないように保持することで、粉粒体１３内部に発生する圧力により吸収エネルギーを高めることができる。
【００６８】
図１１（ａ），（ｂ）は第２の実施の形態に係る左右の隔壁で粉粒体に押付力を作用させる例を説明する図である。
（ａ）において、骨格部材１２の下半分を構成する下側部材１８に、左右の隔壁７１，７２を形状回復前の状態で所定間隔をおいて取り付ける。
左右の隔壁７１，７２間に複数個の粉粒体１３を充填し、骨格部材１２の下側部材１８に上側部材１９を取り付ける。
【００６９】
これにより、骨格部材１２の中空部２５で、かつ左右の隔壁７１，７２間に複数個の粉粒体１３…がブロック状に充填される。
この状態において、左右の隔壁７１，７２は、ブロック状に充填された粉粒体１３…に対して離れる方向に湾曲形状に保たれている。
【００７０】
（ｂ）において、左右の隔壁７１，７２を加熱（温度変化）することで、左右の隔壁７１，７２が形状回復する。左右の隔壁７１，７２が形状回復することで、左右の隔壁７１，７２は、粉粒体１３…に近づく方向に湾曲した状態に保たれる。
よって、左隔壁７１の隆起本体７６は、頂部７６ａが位置Ｐ１から位置Ｐ２まで矢印の方向に大きく移動する。
これにより、粉粒体ブロック１４の左端１４ａを、左隔壁７１の隆起本体７６で矢印Ａの如く大きく移動させることができる。
【００７１】
同様に、右隔壁７２が形状回復することで、右隔壁７２の隆起本体７６は、頂部７６ａが位置Ｐ１から位置Ｐ２まで矢印の方向に大きく移動する。
これにより、粉粒体ブロック１４の右端１４ｂを、右隔壁７２の隆起部７４で矢印Ｂの如く大きく移動させる。
【００７２】
したがって、粉粒体１３…が圧縮され、中空部２５の粉粒体１３…に対して押付力を良好に発生させた状態を保つことができる。
粉粒体１３…に押付力を良好に発生させた状態を保つことで、輸送機器用骨格構造７０の強度・剛性を高めることができる。
【００７３】
（第３実施の形態）
図１２（ａ），（ｂ）は本発明に係る輸送機器用骨格構造（第３実施の形態）を示す断面図であり、（ａ）は左隔壁が形状回復した後の状態を示し、（ｂ）は左隔壁が形状回復する前の状態を示す。
（ａ）に示すように、第３実施の形態の輸送機器用骨格構造８０は、左側に形状記憶合金で形成した左隔壁７１を備え、右側に平板状に形成した通常の右隔壁８１を備えたもので、その他の構成は第１実施の形態の輸送機器用骨格構造７０と同様である。
【００７４】
左側に形状記憶合金で形成した左隔壁７１を備えることで、図１２（ｂ）に示すように、左隔壁７１は、形状回復前において、粉粒体１３…に対して離れる方向に湾曲形状に保たれている。
左隔壁７１を加熱して（温度変化で）形状回復させることで、図１２（ａ）に示すように、左隔壁７１は、粉粒体１３…に近づく方向に湾曲した状態に保たれる。
【００７５】
よって、左隔壁７１の隆起本体７６は、頂部７６ａが位置Ｐ１から位置Ｐ２まで矢印の方向に大きく移動する。
これにより、粉粒体ブロック１４の左端１４ａを、左隔壁７１の隆起本体７６で矢印Ａの如く大きく移動させることができる。
【００７６】
これにより、中空部２５の粉粒体１３に対して押付力を良好に発生させた状態を保つことができる。
粉粒体１３に押付力を良好に発生させた状態を保つことで、輸送機器用骨格構造８０の強度・剛性を高めることができる。
すなわち、第３実施の形態の輸送機器用骨格構造８０によれば、第２実施の形態の輸送機器用骨格構造７０と同様の効果を得ることができる。
【００７７】
加えて、第３実施の形態の輸送機器用骨格構造８０によれば、左側のみに形状記憶合金で形成した左隔壁７１を備える構成とすることで、形状記憶合金製隔壁の個数を減らすことができる。
これにより、輸送機器用骨格構造８０のコスト低減を図ることができる。
【００７８】
つぎに、第２〜第３の実施の形態の輸送機器用骨格構造７０，８０の変形例を変形例３〜５として図１３〜図１５に基づいて説明する。なお、変形例３〜５において第１実施の形態の部材と同一類似部材については同じ符号を付して説明を省略する。
【００７９】
（変形例３）
図１３（ａ），（ｂ）は第２〜第３の実施の形態に係る左隔壁の変形例３を示す断面図であり、（ａ）は左隔壁が形状回復する前の状態を示し、（ｂ）は左隔壁が形状回復した後の状態を示す。
変形例３の左隔壁（隔壁）８５は、形状回復前の状態において、粉粒体１３…から離れる方向に突出した突出部８６が形成され、加熱すること（温度変化）で平坦部８７に形状回復する形状記憶合金製の隔壁である。
【００８０】
これにより、中空部２５の粉粒体１３…に対して押付力を良好に発生させた状態を保つことができる。
すなわち、変形例３の左隔壁８５によれば、第２〜第３実施の形態の左隔壁７１と同様の効果を得ることができる。
【００８１】
（変形例４）
図１４（ａ），（ｂ）は第２〜第３の実施の形態に係る左隔壁の変形例４を示す断面図であり、（ａ）は左隔壁が形状回復する前の状態を示し、（ｂ）は左隔壁が形状回復した後の状態を示す。
変形例４の左隔壁（隔壁）９０は、形状回復前の状態において、平坦部９１が形成され、加熱すること（温度変化）で粉粒体１３…側に突出した突出部９２に形状回復する形状記憶合金製の隔壁である。
【００８２】
これにより、中空部２５の粉粒体１３…に対して押付力を良好に発生させた状態を保つことができる。
すなわち、変形例４の左隔壁９０によれば、第２〜第３実施の形態の左隔壁７１と同様の効果を得ることができる。
【００８３】
（変形例５）
図１５（ａ），（ｂ）は第２〜第３の実施の形態に係る左隔壁の変形例５を示す断面図であり、（ａ）は左隔壁が形状回復する前の状態を示し、（ｂ）は左隔壁が形状回復した後の状態を示す。
変形例４の左隔壁（隔壁）９５は、形状回復前の状態において、鋸状部９６が形成され、加熱すること（温度変化）で平坦部９７に形状回復する形状記憶合金製の隔壁である。
【００８４】
これにより、中空部２５の粉粒体１３…に対して押付力を良好に発生させた状態を保つことができる。
すなわち、変形例５の左隔壁９５によれば、第２〜第３実施の形態の左隔壁７１と同様の効果を得ることができる。
【００８５】
なお、前記第１〜第３の実施の形態では、輸送機器用骨格構造１０，７０，８０を適用する輸送機器１１として自動車を例示したが、これに限らないで、輸送機器用骨格構造１０，７０，８０を鉄道、船舶、航空機、オートバイなどの他の輸送機器に適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、骨格部材内に粉粒体を充填した輸送機器用骨格構造を備えた自動車などへの適用に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明に係る輸送機器用骨格構造（第１実施の形態）を示す斜視図である。
【図２】第１実施の形態に係る輸送機器用骨格構造を示す分解斜視図である。
【図３】輸送機器用骨格構造の隔壁に作用する荷重について説明する断面図である。
【図４】第１実施の形態に係る輸送機器用骨格構造を示す断面図である。
【図５】第１実施の形態に係る左隔壁を示す断面図である。
【図６】図１の６矢視図である。
【図７】第１実施の形態に係る輸送機器用骨格構造の左隔壁に押圧力が作用する例を説明する図である。
【図８】第１実施の形態に係る左隔壁の変形例１を示す断面図である。
【図９】第１実施の形態に係る左隔壁の変形例２を示す断面図である。
【図１０】本発明に係る輸送機器用骨格構造（第２実施の形態）を示す断面図である。
【図１１】第２の実施の形態に係る左右の隔壁で粉粒体に押付力を作用させる例を説明する図である。
【図１２】本発明に係る輸送機器用骨格構造（第３実施の形態）を示す断面図である。
【図１３】第２〜第３の実施の形態に係る左隔壁の変形例３を示す断面図である。
【図１４】第２〜第３の実施の形態に係る左隔壁の変形例４を示す断面図である。
【図１５】第２〜第３の実施の形態に係る左隔壁の変形例５を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０，７０，８０…輸送機器用骨格構造、１１…輸送機器、１２…骨格部材、１２ａ…内周面、１３…粉粒体、１４…粉粒体ブロック、１４ａ，１４ｂ…左右端（両端）、１５，５１，６１，７１，８５，９０，９５…左隔壁（隔壁）、１６，７２…右隔壁（隔壁）、２５…中空部、２５ａ…中空部の少なくとも一部、３１，６２…隆起部、３２…周縁、３８，６３…中央部、３９，６４…傾斜部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨格部材内に粉粒体を充填した輸送機器用骨格構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両などの輸送機器は、剛性を確保するために、中空状の骨格部材を備えている。この中空状の骨格部材のなかには、例えば、内部（すなわち、中空部）に粉粒体を充填させた輸送機器用骨格構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２６７２６０公報
【０００３】
特許文献１の輸送機器用骨格構造は、骨格部材の中空部に粉粒体を充填し、両端を平板状の隔壁で閉じたものである。これにより、骨格部材に荷重が作用したときに、粉粒体で吸収エネルギーを高めることができる。
さらに、輸送機器用骨格構造は、骨格部材の中空部に粉粒体を充填することで、衝突時の吸収エネルギーを高めるとともに、骨格部材の強度・剛性を高めることができる。
【０００４】
ここで、輸送機器用骨格構造の吸収エネルギーを高めるためには、骨格部材の変形中に、中空部に充填した粉粒体が逃げない（拡散しない）ように保つ必要がある。
粉粒体を逃がさないように保持することで、粉粒体内部に発生する圧力により吸収エネルギーを高めることができる。
一方、輸送機器用骨格構造の強度・剛性を高めるためには、骨格部材に荷重が作用する前段階で、粉粒体に押付力（初期圧）が発生するように保つ必要がある。
【０００５】
すなわち、充填した粉粒体で骨格部材の吸収エネルギーや強度・剛性を高めるためには、充填した粉粒体に押付力を良好に発生させた状態を保つことが重要な要素である。
充填した粉粒体に押付力を発生させるためには、粉粒体の両端部を隔壁で押圧する必要がある。よって、隔壁の剛性を比較的高く設定する必要がある。
【０００６】
ところで、特許文献１の隔壁は平板状に形成されている。よって、隔壁の剛性を比較的高く設定するためには、隔壁の板厚寸法を大きく設定する必要があり、そのことが隔壁の重量を抑える妨げになっていた。
【０００７】
さらに、自動車などの骨格部品は、断面略コ字状の２部材がフランジ部で接合されて閉断面に形成されている。
この骨格部材の中空部の一部に粉粒体を充填する場合、中空部内に一対の隔壁を設ける必要がある。
【０００８】
骨格部材の中空部に隔壁を設けるためには、断面略コ字状の２部材のうち、一方の部材を横置きにセットし、一方の部材に隔壁の下半分を差し込む。
差し込んだ下半分の周縁を、一方の部材にスポット溶接で接合した後、一方の部材のフランジに他方の部材のフランジをスポット溶接で接合して骨格部材を形成する。
【０００９】
この状態において、隔壁は骨格部材の中空部に収容されているので、隔壁の上半部を他方の部材にスポット溶接で接合することができない。
よって、隔壁の上半部を、ボルトなどの締結部材で他方の部材に締結する必要がある。
このため、部品点数が多くなり、そのことが重量やコストを抑える妨げになっていた。
【００１０】
一方、前述した骨格部材に荷重が作用する前段階で、粉粒体に押付力（すなわち、初期圧）が発生するように保つ方法として、充填した粉粒体の両端側に、発泡材を設けたものが知られている。
この輸送機器用骨格構造は、発泡材を膨張させることで、発泡材で粉粒体を押圧することが可能である。
発泡材で粉粒体に押付力を作用させることで、粉粒体に押付力（初期圧）が発生するように保つことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、発泡材は、粉粒体の反対側の面（すなわち、外側の面）が他の部材に接していない。よって、発泡材が発泡する際に、外側の面のみが膨張する。
このため、発泡材では、粉粒体に押付力（初期圧）が発生するように保つことはできない。
【００１２】
さらに、発泡材を発泡する際に、発泡中の発泡材が重力の作用で下方に移動する。よって、発泡した隔壁は、幅寸法が下端部で大きく上端部で小さくなる。
このため、骨格部材が荷重で変形したとき、隔壁の上端部から粉粒体が漏れだしてしまうことが考えられる。
【００１３】
本発明は、骨格部材内の粉粒体に良好に押付力を発生させた状態を保つことができ、かつ軽量化を図ることができる輸送機器用骨格構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に係る発明は、輸送機器に用いられる骨格部材内に中空部が形成され、前記中空部の少なくとも一部に複数個の粉粒体がブロック状に充填され、ブロック状に充填された粉粒体の両端をそれぞれ隔壁で支える輸送機器用骨格構造において、前記隔壁は、骨格部材の内周面に沿って設けられた周縁と、周縁に対して前記ブロック状に充填された粉粒体から離れる方向に突出した中央部と、中央部および周縁を連結する傾斜部と、を有し、前記周縁、前記中央部および前記傾斜部により隆起部が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
ここで、輸送機器用骨格構造として、骨格部材の中空部に複数個の粉粒体を充填し、ブロック状に充填された粉粒体の両端に隔壁を備えたものを用意した。
用意した骨格部材を曲げ変形させ、粉粒体から隔壁に作用する押付力を圧力計で計測した。
この結果、隔壁の中央部に大きな押付力が集中することがわかった。
【００１６】
隔壁の中央部に大きな押付力が集中する理由は、粉粒体の摩擦が影響していると思われる。粉粒体の摩擦として、粒子間摩擦、内部摩擦、壁面摩擦がある。
粒子間摩擦とは、１個粒子同士の摩擦をいう。
内部摩擦とは、粉粒体層−粉粒体層間の摩擦をいう。
壁面摩擦とは、粉粒体層−容器壁面間の摩擦をいう。
【００１７】
そこで、請求項１において、隔壁の中央部を、ブロック状に充填された粉粒体から離れる方向に突出するように形成した。
よって、隔壁が中央部、周縁および傾斜部で隆起状に形成される。これにより、隔壁の剛性を、平板の剛性と比較して高くすることができる。
【００１８】
請求項２は、輸送機器に用いられる骨格部材内に中空部が形成され、前記中空部の少なくとも一部に複数個の粉粒体がブロック状に充填され、ブロック状に充填された粉粒体の両端をそれぞれ隔壁で支え、充填した粉粒体で衝撃を吸収する輸送機器用骨格構造において、前記隔壁は、骨格部材に取り付けた後、前記ブロック状に充填された粉粒体を押し付ける方向に形状回復可能な形状記憶合金で形成されたことを特徴とする。
【００１９】
請求項３において、前記隔壁は、形状回復前の状態において、前記ブロック状に充填された粉粒体に対して離れる方向に湾曲に形成されたものであることを特徴とする。
【００２０】
請求項４において、前記隔壁は、前記ブロック状に充填された粉粒体に近づく方向に湾曲に形状回復する部材であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に係る発明では、隔壁の中央部を、ブロック状に充填された粉粒体から離れる方向に突出するように形成した。
よって、隔壁が中央部、周縁および傾斜部で隆起状に形成される。これにより、隔壁の剛性を、平板の剛性と比較して高くすることができる。
これにより、隔壁の板厚寸法を小さくしても、この隔壁で粉粒体を良好に保持して、粉粒体に押付力を発生させた状態を保つことができるという利点がある。
【００２２】
さらに、隔壁の剛性を高めて隔壁の板厚寸法を小さくすることで、隔壁の軽量化を図ることができるという利点がある。
【００２３】
請求項２に係る発明では、隔壁を形状記憶合金で形成した。よって、隔壁を骨格部材に取り付けた後、複数個の粉粒体を押し付ける方向に形状回復させることが可能になる。
これにより、形状記憶合金製の隔壁で、複数個の粉粒体に押付力（初期圧）を発生させた状態に保つことができるという利点がある。
【００２４】
請求項３に係る発明では、形状回復前の隔壁を、複数個の粉粒体に対して離れる方向に湾曲に形成した。
よって、隔壁を形状回復させたとき、隔壁を複数個の粉粒体に向けて移動する量を大きく確保することができる。
これにより、形状記憶合金製の隔壁で、複数個の粉粒体に一層良好に押付力（初期圧）を発生させた状態に保つことができるという利点がある。
【００２５】
請求項４に係る発明では、形状回復した隔壁を、複数個の粉粒体に近づく方向に湾曲形成した。よって、形状記憶合金製の隔壁で、複数個の粉粒体に一層良好に押付力（初期圧）を発生させた状態に保つことができるという利点がある。
加えて、形状回復した隔壁を湾曲状に形成することで、隔壁の剛性を高めることができる。
これにより、隔壁の板厚寸法を小さくすることが可能になり、隔壁の軽量化を図ることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係る輸送機器用骨格構造（第１実施の形態）を示す斜視図、図２は第１実施の形態に係る輸送機器用骨格構造を示す分解斜視図である。
輸送機器用骨格構造１０は、輸送機器１１としての自動車に用いられる骨格部材１２と、骨格部材１２内にブロック状に充填された複数個の粉粒体１３と、粉粒体１３…で形成した粉粒体ブロック１４の左右端（両端）１４ａ，１４ｂにそれぞれ設けられた左右の隔壁（隔壁）１５，１６とを備える。
【００２７】
骨格部材１２は、下半分を構成する下側部材１８と、上半分を構成する上側部材１９とを接合することで矩形状の筒体に形成された部材である。
下側部材１８は、断面略コ字状に形成され、左辺から左側に張り出した左下フランジ１８ａと、右辺から右側に張り出した右下フランジ１８ｂとを有する。
上側部材１９は、断面略コ字状に形成され、左辺から左側に張り出した左上フランジ１９ａと、右辺から右側に張り出した右上フランジ１９ｂとを有する。
【００２８】
下側部材１８の左下フランジ１８ａと、上側部材１９の左上フランジ１９ａとが、例えば、スポット溶接で接合されている。
同様に、下側部材１８の右下フランジ１８ｂと、上側部材１９の右上フランジ１９ｂとが、例えば、スポット溶接で接合されている。
【００２９】
左下フランジ１８ａと左上フランジ１９ａとを接合するとともに、右下フランジ１８ｂと右上フランジ１９ｂとを接合することで、下側部材１８および上側部材１９が一体に連結されて骨格部材１２が形成される。
骨格部材１２は、断面略矩形状に形成され、内周面１２ａで中空部２５（図４参照）が形成された筒状の部材である。
【００３０】
複数の粉粒体１３は、骨格部材１２の内部に形成された中空部２５の少なくとも一部２５ａ（図４参照）にブロック状（塊状）に充填されている。
複数個の粉粒体１３がブロック状に充填されることで、粉粒体ブロック１４が形成される。
【００３１】
粉粒体１３…は、骨格部材１２に荷重が作用して骨格部材１２が変形したとき、粉粒体１３の変形中に内部に高い圧力を発生させて、荷重（衝撃エネルギー）を吸収するものである。
さらに、粉粒体１３…は、骨格部材１２に充填されることで、骨格部材１２の強度・剛性を高めるものである。
【００３２】
粉粒体１３としては、例えば、二酸化けい素（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３：アルミナ）、シリカアルミナ、樹脂、ガラス、陶磁器が好適である。
【００３３】
左隔壁１５は、粉粒体ブロック１４の左端１４ａに配置された隆起部３１と、隆起部３１の周縁３２に設けられた上下左右の取付片３３〜３６とを有する。
隆起部３１は、骨格部材１２の内周面１２ａに沿って設けられた周縁３２と、周縁３２に対して粉粒体１３…から離れる方向に突出した中央部３８と、中央部３８および周縁３２を連結する傾斜部３９とで隆起状態に形成されている。
【００３４】
右隔壁１６は、左隔壁１５と同じ部材なので、各構成部に左隔壁１５と同じ符号を付して説明を省略する。
【００３５】
以上説明したように、輸送機器用骨格構造１０は、輸送機器１１に用いられる骨格部材１２内に中空部２５が形成され、中空部２５の少なくとも一部２５ａに複数個の粉粒体１３がブロック状に充填され、粉粒体ブロック１４の左端１４ａを左隔壁１５で支えるとともに右端１４ｂを右隔壁１６で支えるように構成されている。
【００３６】
これにより、例えば、輸送機器用骨格構造１０に荷重が矢印の方向に作用した場合、骨格部材１２内に充填した粉粒体１３で衝撃を吸収することが可能である。
さらに、骨格部材１２内に充填した粉粒体１３で、輸送機器用骨格構造１０の強度・剛性を高めることができる。
【００３７】
図３は輸送機器用骨格構造の隔壁に作用する荷重について説明する断面図である。
骨格部材４１の中空部４２に複数個の粉粒体１３（図示せず）を充填し、粉粒体ブロックの左右端に隔壁４３，４３（一方のみを図示）を備えたものを用意した。
隔壁４３は、平板状の板材である。
用意した骨格部材１２を曲げ変形させ、粉粒体１３から隔壁４３に作用する押付力を圧力計で計測した。
【００３８】
この結果、隔壁４３の中央部４３ａに大きな押付力が集中することがわかった。このことから、計測に基づいて、中央部４３ａの形状を決めることが可能である。
なお、隔壁４３の中央部４３ａに大きな押付力が集中する理由は、粉粒体１３の摩擦（粒子間摩擦、内部摩擦、壁面摩擦）が影響していると考えられる。
【００３９】
図４は第１実施の形態に係る輸送機器用骨格構造を示す断面図、図５は第１実施の形態に係る左隔壁を示す断面図、図６は図１の６矢視図である。
左隔壁１５の周縁３２は、骨格部材１２の内周面１２ａに沿って略矩形状に形成された縁部である。
【００４０】
中央部３８は、周縁３２に対して粉粒体ブロック１４の左端１４ａから距離Ｌ１だけ離れる方向に突出した矩形状の平坦部位である。
この中央部３８は、中空部２５に充填された粉粒体１３から大きな押圧力が作用する部位であり、高さ寸法Ｈ、幅寸法Ｗに設定されている。
なお、中央部３８の高さ寸法Ｈや幅寸法Ｗは、図３で説明したように、粉粒体１３から左隔壁１５に作用する押付力を圧力計で計測することで求めることが可能である。
【００４１】
傾斜部３９は、中央部３８および周縁３２を連結する傾斜状の部位である。よって、傾斜部３９の断面を直線状に形成することができる。
この傾斜部３９は、中空部２５に充填された粉粒体１３…から小さな押圧力が作用する部位である。
なお、粉粒体１３…から小さな押圧力が作用する部位は、中央部３８と同様に、計測で求めることが可能である。
【００４２】
上取付片３３は、周縁３２の上部から前方に張り出した取付片である。上取付片３３は、内周面１２ａの上部位に接触する辺である。
下取付片３４は、周縁３２の下部から前方に張り出した取付片である。下取付片３４は、内周面１２ａの下部位に接触する辺である。
下取付片３４は、図６に示すように、内周面１２ａの下部位２６にスポット溶接で接合されている。
【００４３】
左取付片３５は、周縁３２の左部から前方に張り出した取付片である。左取付片３５は、内周面１２ａの左部位に接触する辺である。
左取付片３５は、図６に示すように、内周面１２ａの左部位２７にスポット溶接で接合されている。
【００４４】
右取付片３６は、周縁３２の右部から前方に張り出した取付片である。右取付片３６は、内周面１２ａの右部位に接触する辺である。
右取付片３６は、図６に示すように、内周面１２ａの右部位２８にスポット溶接で接合されている。
このように、下取付片３４、左取付片３５および右取付片３６を内周面１２ａに接合することで、左隔壁１５が骨格部材１２に取り付けられる。
【００４５】
以下、左隔壁１５の上取付片３３を内周面１２ａの上部位に接合しない理由を説明する。
すなわち、左隔壁１５を骨格部材１２に取り付ける場合、下側部材１８および上側部材１９を一体に接合する前に、下側部材１８内に左隔壁１５を配置する。
この状態で、下取付片３４、左取付片３５および右取付片３６は外部に露出している。このため、スポット溶接用の電極を下取付片３４、左取付片３５や右取付片３６に当接することが容易にできる。
よって、下取付片３４、左取付片３５および右取付片３６を内周面１２ａにスポット溶接することが可能である。
【００４６】
そして、下取付片３４、左取付片３５および右取付片３６を内周面１２ａにスポット溶接した後、下側部材１８および上側部材１９を一体に接合する。よって、上取付片３３は骨格部材１２内に位置することになる。
このため、スポット溶接用の電極を上取付片３３に当接することが難しく、上取付片３３を内周面１２ａの上部位に接合することは難しい。
【００４７】
ここで、左隔壁１５は、粉粒体１３…から押圧力が作用する部位（すなわち、周縁３２、中央部３８および傾斜部３９）で隆起部３１が形成されている。
左隔壁１５に隆起部３１を形成することで、左隔壁１５の剛性を、平板の剛性と比較して高くすることができる。
【００４８】
左隔壁１５の剛性を高くすることで、上取付片３３を内周面１２ａの上部位に接合しなくても、粉粒体１３…から左隔壁１５に押圧力が作用した際に、左隔壁１５で粉粒体１３…を良好に保持することができる。
これにより、左隔壁１５で粉粒体１３…に押付力を発生させた状態を保つことができる。
【００４９】
すなわち、左隔壁１５の剛性を高くすることで、従来技術で説明したように、ボルトなどの締結部材で、左隔壁１５の上取付片３３を骨格部材１２の内周面１２ａに締結する必要がない。
したがって、左隔壁１５の上取付片３３を骨格部材１２の内周面１２ａに締結するボルトなどの締結部材を不要とすることができる。
【００５０】
さらに、左隔壁１５に隆起部３１を形成して剛性を高くすることで、左隔壁１５の板厚Ｔ１寸法を小さくすることが可能である。
左隔壁１５の板厚Ｔ１寸法を小さくしても、粉粒体から左隔壁１５に押圧力が作用した際に、左隔壁１５で粉粒体１３を良好に保持して、粉粒体１３に押付力を発生させた状態を保つことができる。
【００５１】
このように、左隔壁１５の上取付片３３を骨格部材１２の内周面１２ａに締結するボルトなどの締結部材を不要とし、かつ、左隔壁１５の板厚Ｔ１寸法を小さくすることで、輸送機器用骨格構造の軽量化を図ることができる。
【００５２】
つぎに、輸送機器用骨格構造の左隔壁１５に粉粒体１３から押圧力が作用する例を図７に基づいて説明する。
図７（ａ），（ｂ）は第１実施の形態に係る輸送機器用骨格構造の左隔壁に押圧力が作用する例を説明する図である。（ａ）の比較例は左隔壁を湾曲状に形成したものを示し、（ｂ）の実施例は第１実施の形態を示す。
（ａ）において、骨格部材１２に作用する荷重で骨格部材１２が変形することで、左隔壁４５に粉粒体１３から押圧力が作用する。
粉粒体１３からの押圧力は、左隔壁４５の中央部４６に大きな押付力Ｆ１が作用し、中央部４６の外側の部位４７に小さな押付力Ｆ２が作用する。
中央部４６に大きな押付力Ｆ１が作用することで、外側の部位４７に引張力σが矢印の如く作用する。
【００５３】
ここで、外側の部位４７は、断面形状が湾曲状に形成されている。このため、外側の部位４７に引張力σが作用することで、外側の部位４７は直線状に変形してしまう。
よって、外側の部位４７の変形を防止するためには、左隔壁４５の板厚Ｔ２を大きく設定する必要がある。
このため、左隔壁４５を湾曲状に形成すると、左隔壁４５の軽量化を図ることはできない。
【００５４】
（ｂ）において、骨格部材１２に作用する荷重で骨格部材１２が変形することで、左隔壁１５に粉粒体１３から押圧力が作用する。
粉粒体１３からの押圧力は、左隔壁１５の中央部３８に大きな押付力Ｆ１が作用し、中央部３８の外側の傾斜部３９に小さな押付力Ｆ２が作用する。
中央部３８に大きな押付力Ｆ１が作用することで、傾斜部３９に引張力σが矢印の如く作用する。
【００５５】
ここで、傾斜部３９は、断面形状が直線状に形成されている。このため、傾斜部３９に引張力σが作用した際に、引張力σを傾斜部３９で良好に支えることができる。
これにより、傾斜部３９の板厚Ｔ１を比較的小さく抑えることができるので、左隔壁１５の軽量化を図ることができる。
【００５６】
つぎに、第１実施の形態の輸送機器用骨格構造１０の変形例を変形例１〜２として図８〜図９に基づいて説明する。なお、変形例１〜２において第１実施の形態の部材と同一類似部材については同じ符号を付して説明を省略する。
【００５７】
（変形例１）
図８は第１実施の形態に係る左隔壁の変形例１を示す断面図である。
変形例１の左隔壁５１は、第１実施の形態の上下左右の取付片３３〜３６に代えて上下左右の取付片５３，５４（左右の取付片は図示せず）を設けたもので、その他の構成は第１実施の形態の左隔壁１５と同様である。
【００５８】
上下左右の取付片５３，５４は、第１実施の形態の左隔壁１５とは逆方向、すなわち、中央部３８に対して離れる方向に張り出されている。
変形例１の左隔壁５１によれば、第１実施の形態の左隔壁１５と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
（変形例２）
図９は第１実施の形態に係る左隔壁の変形例２を示す断面図である。なお、図９においては、左隔壁に関する形状の理解を容易にするために上下左右の取付片を省略する。
変形例２の左隔壁６１は、第１実施の形態の隆起部３１に代えて隆起部６２を設けたもので、その他の構成は第１実施の形態の左隔壁１５と同様である。
隆起部６２は中央部６３を多角形に形成したものである。
【００６０】
中央部６３を多角形に形成することで、傾斜部６４全域に略均等に折曲部６４ａを多数形成することができる。
これにより、傾斜部６４の剛性をさらに高めることが可能になり、左隔壁６１の剛性を一層高めることができる。
加えて、変形例２の左隔壁６１によれば、第１実施の形態の左隔壁１５と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
以下、第２〜第３の実施の形態の輸送機器用骨格構造を図１０〜図１２に基づいて説明する。なお、第２〜第３の実施の形態の輸送機器用骨格構造において第１実施の形態の部材と同一類似部材については同じ符号を付して説明を省略する。
【００６２】
（第２実施の形態）
図１０は本発明に係る輸送機器用骨格構造（第２実施の形態）を示す断面図である。
第２実施の形態の輸送機器用骨格構造７０は、第１実施の形態の左右の隔壁１５，１６に代えて左右の隔壁（隔壁）７１，７２を備えたもので、その他の構成は第１実施の形態の輸送機器用骨格構造１０と同様である。
【００６３】
左隔壁７１は、形状記憶合金で形成された部材で、粉粒体ブロック１４の左端１４ａに配置された隆起部７４と、隆起部７４の周縁７５に設けられた上下左右の取付片７８，７９（左右の取付片は図示せず）とを有する。
左隔壁７１を形状記憶合金で形成することで、左隔壁７１を温度変化によって形状回復させることができる。
【００６４】
隆起部７４は、骨格部材１２の内周面１２ａに沿って設けられた周縁７５と、周縁７５に対して粉粒体１３…側に湾曲状に突出した隆起本体７６とを有する。
隆起本体７６は、左隔壁７１が形状回復された状態において、粉粒体ブロック１４の左端１４ａを押し付ける方向に湾曲状に形成されている。
なお、左隔壁７１は、形状回復前の状態において、隆起本体７６が粉粒体ブロック１４の左端１４ａから離れる方向に湾曲状に形成されている（図１１（ａ）参照）。
【００６５】
右隔壁７２は、左隔壁７１と同じ部材なので、各構成部に左隔壁７１と同じ符号を付して説明を省略する。
【００６６】
左右の隔壁７１，７２が形状回復した状態において、隆起本体７６，７６は湾曲状に形成されている。これにより、左右の隔壁７１，７２は、図示しない平板状の左右の隔壁と比較して剛性を高めることができる。
左右の隔壁７１，７２の剛性を高めることで、左右の隔壁７１，７２の板厚寸法を小さくすることが可能になり、左右の隔壁７１，７２の軽量化が図れる。
【００６７】
加えて、左右の隔壁７１，７２の剛性を高めることで、骨格部材１２の変形中に、中空部２５の粉粒体１３…が逃げない（拡散しない）ように保つことができる。
粉粒体１３…を逃がさないように保持することで、粉粒体１３内部に発生する圧力により吸収エネルギーを高めることができる。
【００６８】
図１１（ａ），（ｂ）は第２の実施の形態に係る左右の隔壁で粉粒体に押付力を作用させる例を説明する図である。
（ａ）において、骨格部材１２の下半分を構成する下側部材１８に、左右の隔壁７１，７２を形状回復前の状態で所定間隔をおいて取り付ける。
左右の隔壁７１，７２間に複数個の粉粒体１３を充填し、骨格部材１２の下側部材１８に上側部材１９を取り付ける。
【００６９】
これにより、骨格部材１２の中空部２５で、かつ左右の隔壁７１，７２間に複数個の粉粒体１３…がブロック状に充填される。
この状態において、左右の隔壁７１，７２は、ブロック状に充填された粉粒体１３…に対して離れる方向に湾曲形状に保たれている。
【００７０】
（ｂ）において、左右の隔壁７１，７２を加熱（温度変化）することで、左右の隔壁７１，７２が形状回復する。左右の隔壁７１，７２が形状回復することで、左右の隔壁７１，７２は、粉粒体１３…に近づく方向に湾曲した状態に保たれる。
よって、左隔壁７１の隆起本体７６は、頂部７６ａが位置Ｐ１から位置Ｐ２まで矢印の方向に大きく移動する。
これにより、粉粒体ブロック１４の左端１４ａを、左隔壁７１の隆起本体７６で矢印Ａの如く大きく移動させることができる。
【００７１】
同様に、右隔壁７２が形状回復することで、右隔壁７２の隆起本体７６は、頂部７６ａが位置Ｐ１から位置Ｐ２まで矢印の方向に大きく移動する。
これにより、粉粒体ブロック１４の右端１４ｂを、右隔壁７２の隆起部７４で矢印Ｂの如く大きく移動させる。
【００７２】
したがって、粉粒体１３…が圧縮され、中空部２５の粉粒体１３…に対して押付力を良好に発生させた状態を保つことができる。
粉粒体１３…に押付力を良好に発生させた状態を保つことで、輸送機器用骨格構造７０の強度・剛性を高めることができる。
【００７３】
（第３実施の形態）
図１２（ａ），（ｂ）は本発明に係る輸送機器用骨格構造（第３実施の形態）を示す断面図であり、（ａ）は左隔壁が形状回復した後の状態を示し、（ｂ）は左隔壁が形状回復する前の状態を示す。
（ａ）に示すように、第３実施の形態の輸送機器用骨格構造８０は、左側に形状記憶合金で形成した左隔壁７１を備え、右側に平板状に形成した通常の右隔壁８１を備えたもので、その他の構成は第１実施の形態の輸送機器用骨格構造７０と同様である。
【００７４】
左側に形状記憶合金で形成した左隔壁７１を備えることで、図１２（ｂ）に示すように、左隔壁７１は、形状回復前において、粉粒体１３…に対して離れる方向に湾曲形状に保たれている。
左隔壁７１を加熱して（温度変化で）形状回復させることで、図１２（ａ）に示すように、左隔壁７１は、粉粒体１３…に近づく方向に湾曲した状態に保たれる。
【００７５】
よって、左隔壁７１の隆起本体７６は、頂部７６ａが位置Ｐ１から位置Ｐ２まで矢印の方向に大きく移動する。
これにより、粉粒体ブロック１４の左端１４ａを、左隔壁７１の隆起本体７６で矢印Ａの如く大きく移動させることができる。
【００７６】
これにより、中空部２５の粉粒体１３に対して押付力を良好に発生させた状態を保つことができる。
粉粒体１３に押付力を良好に発生させた状態を保つことで、輸送機器用骨格構造８０の強度・剛性を高めることができる。
すなわち、第３実施の形態の輸送機器用骨格構造８０によれば、第２実施の形態の輸送機器用骨格構造７０と同様の効果を得ることができる。
【００７７】
加えて、第３実施の形態の輸送機器用骨格構造８０によれば、左側のみに形状記憶合金で形成した左隔壁７１を備える構成とすることで、形状記憶合金製隔壁の個数を減らすことができる。
これにより、輸送機器用骨格構造８０のコスト低減を図ることができる。
【００７８】
つぎに、第２〜第３の実施の形態の輸送機器用骨格構造７０，８０の変形例を変形例３〜５として図１３〜図１５に基づいて説明する。なお、変形例３〜５において第１実施の形態の部材と同一類似部材については同じ符号を付して説明を省略する。
【００７９】
（変形例３）
図１３（ａ），（ｂ）は第２〜第３の実施の形態に係る左隔壁の変形例３を示す断面図であり、（ａ）は左隔壁が形状回復する前の状態を示し、（ｂ）は左隔壁が形状回復した後の状態を示す。
変形例３の左隔壁（隔壁）８５は、形状回復前の状態において、粉粒体１３…から離れる方向に突出した突出部８６が形成され、加熱すること（温度変化）で平坦部８７に形状回復する形状記憶合金製の隔壁である。
【００８０】
これにより、中空部２５の粉粒体１３…に対して押付力を良好に発生させた状態を保つことができる。
すなわち、変形例３の左隔壁８５によれば、第２〜第３実施の形態の左隔壁７１と同様の効果を得ることができる。
【００８１】
（変形例４）
図１４（ａ），（ｂ）は第２〜第３の実施の形態に係る左隔壁の変形例４を示す断面図であり、（ａ）は左隔壁が形状回復する前の状態を示し、（ｂ）は左隔壁が形状回復した後の状態を示す。
変形例４の左隔壁（隔壁）９０は、形状回復前の状態において、平坦部９１が形成され、加熱すること（温度変化）で粉粒体１３…側に突出した突出部９２に形状回復する形状記憶合金製の隔壁である。
【００８２】
これにより、中空部２５の粉粒体１３…に対して押付力を良好に発生させた状態を保つことができる。
すなわち、変形例４の左隔壁９０によれば、第２〜第３実施の形態の左隔壁７１と同様の効果を得ることができる。
【００８３】
（変形例５）
図１５（ａ），（ｂ）は第２〜第３の実施の形態に係る左隔壁の変形例５を示す断面図であり、（ａ）は左隔壁が形状回復する前の状態を示し、（ｂ）は左隔壁が形状回復した後の状態を示す。
変形例４の左隔壁（隔壁）９５は、形状回復前の状態において、鋸状部９６が形成され、加熱すること（温度変化）で平坦部９７に形状回復する形状記憶合金製の隔壁である。
【００８４】
これにより、中空部２５の粉粒体１３…に対して押付力を良好に発生させた状態を保つことができる。
すなわち、変形例５の左隔壁９５によれば、第２〜第３実施の形態の左隔壁７１と同様の効果を得ることができる。
【００８５】
なお、前記第１〜第３の実施の形態では、輸送機器用骨格構造１０，７０，８０を適用する輸送機器１１として自動車を例示したが、これに限らないで、輸送機器用骨格構造１０，７０，８０を鉄道、船舶、航空機、オートバイなどの他の輸送機器に適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、骨格部材内に粉粒体を充填した輸送機器用骨格構造を備えた自動車などへの適用に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明に係る輸送機器用骨格構造（第１実施の形態）を示す斜視図である。
【図２】第１実施の形態に係る輸送機器用骨格構造を示す分解斜視図である。
【図３】輸送機器用骨格構造の隔壁に作用する荷重について説明する断面図である。
【図４】第１実施の形態に係る輸送機器用骨格構造を示す断面図である。
【図５】第１実施の形態に係る左隔壁を示す断面図である。
【図６】図１の６矢視図である。
【図７】第１実施の形態に係る輸送機器用骨格構造の左隔壁に押圧力が作用する例を説明する図である。
【図８】第１実施の形態に係る左隔壁の変形例１を示す断面図である。
【図９】第１実施の形態に係る左隔壁の変形例２を示す断面図である。
【図１０】本発明に係る輸送機器用骨格構造（第２実施の形態）を示す断面図である。
【図１１】第２の実施の形態に係る左右の隔壁で粉粒体に押付力を作用させる例を説明する図である。
【図１２】本発明に係る輸送機器用骨格構造（第３実施の形態）を示す断面図である。
【図１３】第２〜第３の実施の形態に係る左隔壁の変形例３を示す断面図である。
【図１４】第２〜第３の実施の形態に係る左隔壁の変形例４を示す断面図である。
【図１５】第２〜第３の実施の形態に係る左隔壁の変形例５を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０，７０，８０…輸送機器用骨格構造、１１…輸送機器、１２…骨格部材、１２ａ…内周面、１３…粉粒体、１４…粉粒体ブロック、１４ａ，１４ｂ…左右端（両端）、１５，５１，６１，７１，８５，９０，９５…左隔壁（隔壁）、１６，７２…右隔壁（隔壁）、２５…中空部、２５ａ…中空部の少なくとも一部、３１，６２…隆起部、３２…周縁、３８，６３…中央部、３９，６４…傾斜部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
輸送機器に用いられる骨格部材内に中空部が形成され、前記中空部の少なくとも一部に複数個の粉粒体がブロック状に充填され、ブロック状に充填された粉粒体の両端をそれぞれ隔壁で支える輸送機器用骨格構造において、
前記隔壁は、
骨格部材の内周面に沿って設けられた周縁と、
周縁に対して前記ブロック状に充填された粉粒体から離れる方向に突出した中央部と、
中央部および周縁を連結する傾斜部と、を有し、
前記周縁、前記中央部および前記傾斜部により隆起部が形成されていることを特徴とする輸送機器用骨格構造。
【請求項２】
輸送機器に用いられる骨格部材内に中空部が形成され、前記中空部の少なくとも一部に複数個の粉粒体がブロック状に充填され、ブロック状に充填された粉粒体の両端をそれぞれ隔壁で支える輸送機器用骨格構造において、
前記隔壁は、骨格部材に取り付けた後、前記ブロック状に充填された粉粒体を押し付ける方向に形状回復可能な形状記憶合金で形成されたことを特徴とする輸送機器用骨格構造。
【請求項３】
前記隔壁は、形状回復前の状態において、前記ブロック状に充填された粉粒体に対して離れる方向に湾曲に形成されたものであることを特徴とする請求項２記載の輸送機器用骨格構造。
【請求項４】
前記隔壁は、前記ブロック状に充填された粉粒体に近づく方向に湾曲に形状回復する部材であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の輸送機器用骨格構造。
【請求項１】
輸送機器に用いられる骨格部材内に中空部が形成され、前記中空部の少なくとも一部に複数個の粉粒体がブロック状に充填され、ブロック状に充填された粉粒体の両端をそれぞれ隔壁で支える輸送機器用骨格構造において、
前記隔壁は、
骨格部材の内周面に沿って設けられた周縁と、
周縁に対して前記ブロック状に充填された粉粒体から離れる方向に突出した中央部と、
中央部および周縁を連結する傾斜部と、を有し、
前記周縁、前記中央部および前記傾斜部により隆起部が形成されていることを特徴とする輸送機器用骨格構造。
【請求項２】
輸送機器に用いられる骨格部材内に中空部が形成され、前記中空部の少なくとも一部に複数個の粉粒体がブロック状に充填され、ブロック状に充填された粉粒体の両端をそれぞれ隔壁で支える輸送機器用骨格構造において、
前記隔壁は、骨格部材に取り付けた後、前記ブロック状に充填された粉粒体を押し付ける方向に形状回復可能な形状記憶合金で形成されたことを特徴とする輸送機器用骨格構造。
【請求項３】
前記隔壁は、形状回復前の状態において、前記ブロック状に充填された粉粒体に対して離れる方向に湾曲に形成されたものであることを特徴とする請求項２記載の輸送機器用骨格構造。
【請求項４】
前記隔壁は、前記ブロック状に充填された粉粒体に近づく方向に湾曲に形状回復する部材であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の輸送機器用骨格構造。
【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】
【公開番号】特開２００８−２３０２７５（Ｐ２００８−２３０２７５Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６８６９４（Ｐ２００７−６８６９４）
【出願日】平成１９年３月１６日（２００７．３．１６）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１６日（２００７．３．１６）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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