JP6174431B2

JP6174431B2 - 衝撃吸収構造体の製造方法

Info

Publication number: JP6174431B2
Application number: JP2013190945A
Authority: JP
Inventors: 平　哲也; 哲也平; 正明山岡; 光紀太田; 智江寺田; 啓子池田; 敦宏鴻巣; 賢二穴田
Original assignee: Toyota Motor Corp; Japan Automobile Research Institute Inc
Current assignee: Toyota Motor Corp; Japan Automobile Research Institute Inc
Priority date: 2013-09-13
Filing date: 2013-09-13
Publication date: 2017-08-02
Anticipated expiration: 2033-09-13
Also published as: JP2015055024A

Description

本発明は、衝撃を吸収する衝撃吸収構造体、保護具及びその製造方法に関するものである。

倒立二輪車などの車両の転倒を想定して、搭乗者を適切に保護するヘルメットなどの衝撃吸収構造体が重要となっている。例えば、貫通穴を有する球状体を複数備え、各球状体の貫通穴の貫通方向が各球状体の配列方向に対して垂直となるように配列された衝撃吸収構造体が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１３−０１４８５５号公報

上記特許文献１に示す衝撃吸収構造体において、その衝撃吸収能力を高めるため、例えば、貫通穴を無くす、球状体の直径を大きくする、球状体を貫通穴の貫通方向に伸ばす、ことなどが考えられる。しかしながら、貫通穴を無くした場合、衝撃吸収体の通気性が低下する虞があり、球状体の直径を大きくした場合、衝撃吸収構造体の柔軟性が低下する虞がある。さらに、球状体を貫通方向に伸ばした場合、貫通方向に対して垂直方向からの衝撃に弱くなる虞がある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、通気性及び柔軟性を維持しつつ衝撃吸収性を高めることができる衝撃吸収構造体、保護具及びその製造方法を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、貫通穴を有する複数の球状体を備える衝撃吸収構造体であって、前記各球状体の貫通穴の貫通方向が前記各球状体の配列方向に対して垂直となるように配列された前記各球状体の球状体列が、前記貫通穴の貫通方向に複数積層されている、ことを特徴とする衝撃吸収構造体である。
この一態様において、上層の前記各球状体の貫通穴の軸が、対応する下層の前記各球状体の貫通穴の軸と一致するように前記各球状体が配置されていてもよい。
この一態様において、人が装着する保護具に着脱可能に取り付けられてもよい。
この一態様において、球状体列は弾性体で覆われていてもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、人に装着される保護具であって、前記各球状体の貫通穴の貫通方向が前記各球状体の配列方向に対して垂直となるように配列された前記各球状体の球状体列が、前記貫通穴の貫通方向に複数積層されている衝撃吸収構造体を備える、ことを特徴とする保護具であってもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、貫通穴を有する複数の球状体を備える衝撃吸収構造体の製造方法であって、前記各球状体の貫通穴の貫通方向が前記各球状体の配列方向に対して垂直となるように配列された前記各球状体の球状体列を生成し、該生成した球状体列を前記貫通穴の貫通方向に複数積層する、ことを特徴とする衝撃吸収構造体の製造方法であってもよい。

本発明によれば、通気性及び柔軟性を維持しつつ衝撃吸収性を高めることができる衝撃吸収構造体、保護具及びその製造方法を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る衝撃吸収構造体の概略的な構成を示す斜視図である。３層の球状体列で構成された衝撃吸収構造体の一例を示す図である。弾性部材で覆われていない衝撃吸収構造体の一例を示す図である。本発明の一実施の形態に係る衝撃吸収構造体を帽子のリボンに適用した図である。上下層の球状体列を布で挟み込み外縁を縫製した状態の一例を示す図である。上下層の球状体列間に接着剤で接着した状態の一例を示す図である。隣接する各球状体同志を貫通穴に糸を通し結束した状態の一例を示す図である。各球状体を所定位置に配置するための治具の一例を示す図である。各球状体を所定位置に配置するための治具の一例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る衝撃吸収構造体の概略的な構成を示す斜視図である。本実施の形態に係る衝撃吸収構造体１は、貫通穴２１を有する複数の球状体２を備えている。

各球状体２は、弾性部材で構成されており、例えば、合成樹脂等で形成されたビーズである。各球状体２は、略中心部に所定の内径を有する貫通穴２１が形成されている。貫通穴２１の内径は、例えば、後述する通気性、柔軟性、及び衝撃吸収性を考慮して設定される。

各球状体２の貫通穴２１の貫通方向が各球状体２の配列方向に対して垂直となるように各球状体２は配列され、球状体列３が形成されている。なお、各球状体列３において、隣接する各球状体２間には隙間が設けられている。したがって、各球状体列３は、柔軟に変形することができる。本実施の形態に係る衝撃吸収構造体１は、上記形成した球状体列３を貫通穴２１の貫通方向に複数積層して構成されている。このように、複数の球状体２で球状体例３を形成し、さらに、形成した球状体列３を複数積層することで、衝撃吸収構造体１の衝撃吸収性を高めることができる。また、各球状体２の直径を大きくする必要がないため、衝撃吸収構造体１の柔軟性を維持することができる。さらに、各球状体列３は貫通穴２１の貫通方向に積層されることから、各球状体列３を複数積層した場合でも通気性を維持することができる。

なお、本実施の形態に係る衝撃吸収構造体１は、２層の球状体列３で構成されているが、これに限らず、例えば、３層の球状体列３（図２）で構成されてもよく、積層する球状体列３の数は任意でよい。

上層の各球状体２の貫通穴２１の軸が、対応する下層の各球状体２の貫通穴２１の軸と略一致するように、各球状体２が配置されているのが好ましい。これにより、例えば、上層の各球状体２が衝撃を受けたときに、その衝撃受けた各球状体２が下層の各球状体２間に入り込むことがない。したがって、上下層の各球状体２の衝撃吸収能力を最大限に発揮することができる。さらに、上下層の各球状体２の貫通穴２１は完全に貫通するため、通気性が良好となる。

ところで、人を保護する帽子、ヘルメットなどの保護具においては、本来の目的である衝撃吸収性だけなく、高い通気性及び柔軟性が求められている。これに対し、本実施の形態に係る衝撃吸収構造体１において、各球状体２の貫通穴２１の貫通方向が各球状体２の配列方向に対して垂直となるように配列された各球状体２の球状体列３は、貫通穴２１の貫通方向に複数積層されている。これにより、上述の如く、衝撃吸収構造体１の通気性及び柔軟性を維持しつつ衝撃吸収性を高めることができる。

上述のように形成された衝撃吸収構造体１は、通気性及び柔軟性の良好な一対の弾性部材４で挟み込まれて覆われている。弾性部材４は、例えば、布材などの繊維が用いられているが、これに限らず、通気性及び柔軟性の良好な任意の部材を用いることができる。これにより、衝撃吸収構造体１の衝撃吸収性をより向上させることができる。なお、衝撃吸収構造体１は、上記弾性部材４に覆われていない構成であってもよい（図３）。

本実施の形態に係る衝撃吸収構造体１は、例えば、帽子などの保護具１０に適用することができる。図４は、本実施の形態に係る衝撃吸収構造体を帽子のリボンに適用した図である。図４に示す如く、衝撃吸収構造体１は、任意の形状に変形可能なリボン１として構成され、帽子１０の後頭部側に着脱可能に取り付けられている。衝撃吸収構造体１で構成されたリボン１を帽子１０の後頭部側に配置することで、ユーザの後頭部を適切に保護することができる。

また、衝撃吸収構造体１は、帽子１０に着脱可能に設けられていることから、例えば、帽子１０の前頭部、頭頂部、側頭部などに配置変更することで、ユーザの前頭部、頭頂部、側頭部を適切に保護することができる。さらに、本実施の形態に係る衝撃吸収構造体１を柔軟に変形させデザイン性の高い形状に変形可能である。したがって、本実施の形態に係る衝撃吸収構造体１は意匠性にも優れる。

上記実施の形態は、衝撃吸収構造体１をリボン１として保護具１０である帽子１０に取り付ける構成であるが、これに限らず、保護具１０の一部あるいは全部を衝撃吸収構造体１で構成してもよい。例えば、衝撃吸収構造体１を生地として用い、帽子１０の一部あるいは全部を構成してもよい。これにより、帽子１０の一部あるいは全部の通気性及び柔軟性を維持しつつ、衝撃吸収性を高めることができる。上記実施の形態では、保護具１０として帽子１０が適用さているが、これに限らず、例えば、洋服、手袋、などの任意の保護具に適用可能である。

次に、本実施の形態に係る衝撃吸収構造体の製造方法について詳細に説明する。
各球状体２の貫通穴２１の貫通方向が各球状体２の配列方向に対して垂直となるように配列された各球状体２の球状体列３を、貫通穴２１の貫通方向に複数積層する。
さらに、上層の球状体列３と下層の球状体列３とがずれないように治具を用いて固定する。固定した上下層の球状体列３を一対の布材４で挟み込み、各球状体列３を布材４に接着しつつ、布材４の外縁を縫製する（図５）。

なお、上下層の球状体列３を布材で覆わない場合は、例えば、上下層の球状体列３を夫々ずれないように治具で固定し、固定した上下層の球状体列３間に接着剤Ｘを塗布し、上下層の球状体列３同志を接着してもよい（図６）。さらに、隣接する各球状体２の貫通穴２１に糸などの紐状部材を通し結束することで、各球状体２同志を固定してもよい（図７）。

例えば、図８に示す如く、上記各球状体２の配列及び積層を行うために治具１００を用いても良い。治具１００において、筐体の下面であって各球状体２が配置される所定位置にピンなどのガイド１０１が夫々立設されている。各球状体２の貫通穴２１を各ガイド１０１に通すことで、自ずと上述した上下層の球状体列３を形成することができる。

さらに、図９に示す如く、筐体の下面であって各球状体２が配置される所定位置に凹状部１１１を夫々形成した治具１１０を用いてもよい。複数の球状体２を入れた筐体を揺らすことで、自ずと筐体の各凹状部１１１に各球状体２が夫々嵌り、所定位置に配置される。このようにして、治具１００、１１０を用いることで、隣接する各球状体２の貫通穴２１が平行となるように配列された各球状体２の球状体列３を形成すること、さらには、各球状体列３を貫通穴２１の貫通方向に複数積層することが容易に可能となる。

なお、本実施の形態においては、製造が容易となるように、平面で一定形状（例えば、正方形、長方形などの多角形、円形等）の衝撃吸収構造体１を生成し、その後、生成した衝撃吸収構造体１を必要な形状に分割し、最終的な衝撃吸収構造体１を生成している。しかし、これに限らず、最初から必要な形状となるように各球状体２を配列及び積層し、衝撃吸収構造体１を製造してもよい。

以上、本実施の形態に係る衝撃吸収構造体１において、各球状体２の貫通穴２１の貫通方向が各球状体２の配列方向に対して垂直となるように配列された各球状体２の球状体列３は、貫通穴２１の貫通方向に複数積層されている。これにより、衝撃吸収構造体１の通気性及び柔軟性を維持しつつ衝撃吸収性を高めることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１衝撃吸収構造体
２球状体
３球状体列
４弾性部材
１０保護具
２１貫通穴

Claims

貫通穴を有する複数の球状体を備え、
前記各球状体の貫通穴の貫通方向が前記各球状体の配列方向に対して垂直となるように配列された前記各球状体の球状体列が、前記貫通穴の貫通方向に複数積層され、上層の前記各球状体の貫通穴の軸が、対応する下層の前記各球状体の貫通穴の軸と一致するように前記各球状体が配置されている衝撃吸収構造体の製造方法であって、
筐体の下面であって前記各球状体が配置される所定位置にガイドが夫々立設される治具を用いて、前記各球状体の貫通穴を前記各ガイドに通すことで、前記上層及び下層の球状体列を形成する、ことを特徴とする衝撃吸収構造体の製造方法。
請求項１記載の衝撃吸収構造体の製造方法であって、
人が装着する保護具に着脱可能に取り付けられる、ことを特徴とする衝撃吸収構造体の製造方法。
請求項１又は２記載の衝撃吸収構造体の製造方法であって、
前記球状体列は弾性体で覆われている、ことを特徴とする衝撃吸収構造体の製造方法。