CN110475706A - 汽车的冲击吸收构件和纵梁 - Google Patents

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Abstract

一种冲击吸收构件，其沿着汽车的车辆长度方向延伸，车辆长度方向上的两端部具有在从车辆长度方向观察的情况下处于互不相同的位置的碰撞侧端部和非碰撞侧端部，其中，为了抑制在碰撞时在碰撞侧端部产生的拉伸应力、且抑制在非碰撞侧端部产生的压缩应力，以根据碰撞侧端部和非碰撞侧端部的位置关系使碰撞侧端部的重心的位置与非碰撞侧端部的重心的位置互不相同的方式对冲击吸收构件的外构件和内构件进行成形。

Description

汽车的冲击吸收构件和纵梁
技术领域
本发明涉及一种乘用车、卡车等汽车的冲击吸收构件。具体而言涉及一种用于吸收汽车碰撞时的能量的冲击吸收构件。
背景技术
汽车车身的主流是单壳体构造。单壳体构造通常为如下结构：钢板被压制成形成被称为帽状部件的具有凸缘的部件，之后，利用点焊等将凸缘部彼此装配成箱状，这多个箱状的部件相互结合。这些构造构件中的图1所示那样的纵梁、侧梁等构造构件需要具有在碰撞时吸收冲击的性能，所谓的冲击吸收性能。
在例如汽车的纵梁中存在用于吸收前面碰撞时的冲击的前纵梁和用于吸收后面碰撞时的冲击的后纵梁。如图2(立体图)和图3(俯视图)所示，前纵梁存在安装于车辆的右侧的前纵梁和安装于左侧的前纵梁。另外，前纵梁是具有冲击吸收构件的前纵梁前部和与车厢侧连接的具有弯曲部的前纵梁后部相互结合而构成的。前纵梁前部具有吸收前面碰撞时的冲击的冲击吸收功能，前纵梁后部具有在碰撞时难以变形的变形抑制功能。
另外，如图4(立体图)所示，后纵梁也存在安装于车辆的右侧的后纵梁和安装于左侧的后纵梁。后纵梁是具有冲击吸收构件的后纵梁后部和与车厢侧连接的具有弯曲部的后纵梁前部相互结合而构成的。后纵梁前部具有在碰撞时难以变形的变形抑制功能，后纵梁后部具有吸收后面碰撞时的冲击的冲击吸收功能。
在此，本说明书中的“冲击吸收构件”是指如下构件：由于碰撞时的压缩力而压曲，进行较大的塑性变形(例如轴向压溃变形、弯曲变形)，从而吸收(缓和)冲击。冲击吸收构件在碰撞时大幅度塑性变形，因此，出于确保碰撞时的乘员空间的观点考虑，冲击吸收构件相对于乘员搭乘部位配置于车辆长度方向的车外侧和车辆宽度方向的车外侧中的至少任一侧。在图5(俯视图)所例示的前纵梁的情况下，位于比成为前悬挂部件的安装部的前副车架靠前方即车辆长度方向L的车外侧的位置的笔直部是冲击吸收构件。另一方面，在图6(侧视图)所例示的后纵梁的情况下，位于比成为后悬挂部件的安装部的后方副车架靠后方即车辆长度方向L的车外侧的位置的笔直部是冲击吸收构件。另外，在纵梁具有弯曲部的情况下，位于比该弯曲部靠车辆长度方向的车外侧的位置的笔直部是冲击吸收构件。此外，“笔直部”的形状并不限于相对于车辆长度方向L不弯曲的严格的笔直形状，也包括大致笔直形状。另外，本说明书中的“冲击吸收构件”不包括有时设置于前纵梁的前端部或者后纵梁的后端部的冲撞盒。
为了使汽车碰撞时的安全性提高，要求提高这样的冲击吸收构件的冲击吸收性能。在以往的冲击吸收构件中存在专利文献1～3所记载的冲击吸收构件。
在专利文献1中公开有如下技术：在构成汽车的前纵梁的外面板和内面板分别以错开半节距的方式配置有多个加强筋。通过设置这样的加强筋，在承载冲击载荷时，产生分别以这多个加强筋为起点的波纹状的轴向压溃变形。在专利文献1中，由此，谋求了冲击吸收性能的提高。
在专利文献2中公开有如下技术：在卡车用底盘偏置车架中，为了提高冲击吸收性能，在成为承载冲击载荷时的弯折的起点的应力集中部位的铅垂方向的相反侧的部位设置有应力集中助长部件。在专利文献2中，通过设置这样的应力集中助长部件，使弯折的起点附近的应力值大致恒定而抑制了Z字的弯折。在专利文献2中，由此，在弯折的起点间产生波纹状的轴向压溃变形而谋求了冲击吸收性能的提高。
在专利文献3中公开有一种纵梁，该纵梁包括：前部梁，其沿着车辆长度方向延伸；中途部梁，其从前部梁的后端部弯曲而向后方延伸；以及后部梁，其从中途部梁的后端部向后方延伸。在专利文献3中，利用该纵梁吸收了碰撞时的冲击。此外，安装专利文献3的纵梁的车辆构造是如下所谓的平头式的车辆构造：地板的一部分向上方鼓出，在其内部空间收容有发动机，在发动机的上方配置有乘员用座椅。在这样的车辆构造的情况下，若构成纵梁的前部梁、中途部梁以及后部梁中的中途部梁作为冲击吸收构件而大幅度塑性变形，则乘员用座椅的下方变形，在乘员空间确保方面产生问题。因此，专利文献3所记载的纵梁的冲击吸收构件是前部梁。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平5-105110号公报
专利文献2：日本特开2000-289646号公报
专利文献3：日本特开2014-40209号公报
发明内容
发明要解决的问题
冲击吸收构件的形状根据车身形状进行造形，在纵梁等沿着车辆长度方向延伸的冲击吸收构件中存在从车辆长度方向看来碰撞侧端部的位置和非碰撞侧端部的位置互不相同的冲击吸收构件。此外，本说明书中的“碰撞侧端部”是指，沿着车辆长度方向延伸的冲击吸收构件的两端部中的相对位于车辆长度方向的车外侧的端部，“非碰撞侧端部”是指，相对位于车辆长度方向的车内侧的端部。在例如将冲击吸收构件用作前纵梁的情况下，“碰撞侧端部”是车辆长度方向的前方侧的端部。另外，在将冲击吸收构件用作后纵梁的情况下，“碰撞侧端部”是车辆长度方向的后方侧的端部。另外，本说明书中的“碰撞侧端部的位置”是指从车辆长度方向L观察的碰撞侧端部的重心(形心)的位置。另外，“非碰撞侧端部的位置”是指从车辆长度方向L观察的非碰撞侧端部的重心(形心)的位置。
图7是表示具有图5那样的形状的前纵梁(左侧)的冲击吸收构件的俯视图。在图7所示的例子中，碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’向车辆宽度方向W的车外侧偏置了位移W0。该冲击吸收构件51具备帽槽形状的外构件52和内构件53。如图8～图10所示，外构件52和内构件53的截面形状从碰撞侧端部E到非碰撞侧端部E’相同，各截面中的车辆宽度方向W的长度、铅垂方向V的长度也相等。
在这样的冲击吸收构件51的情况下，若在前面碰撞时冲击载荷从车辆长度方向L的前方输入碰撞侧端部E，则对冲击吸收构件51施加轴向压缩力，产生使冲击吸收构件51向车辆宽度方向W的车外侧弯曲那样的弯矩M。由于该弯矩M，如图11所示那样在冲击吸收构件51的车辆宽度方向W的车外侧的部分产生沿着车辆长度方向L的压缩应力。另外，由于弯矩M，在冲击吸收构件51的车辆宽度方向W的车内侧的部分产生沿着车辆长度方向L的拉伸应力。该弯矩M在非碰撞侧端部E’处比在碰撞侧端部E处高。即，冲击吸收构件51的非碰撞侧端部E’的车辆宽度方向W的车外侧的部分处于产生较高的压缩应力而诱发弯曲变形的状况。此外，在冲击吸收构件51的车辆宽度方向W的车内侧的部分产生车辆长度方向L的拉伸应力，从而成为车辆宽度方向W的车内侧难以压曲变形的状况。即，图7那样的冲击吸收构件51在输入冲击载荷时易于产生弯曲变形，难以产生稳定的轴向压溃变形，因此，无法使冲击吸收性能充分地提高。
然而，专利文献1所公开的技术以碰撞侧端部和非碰撞侧端部的车辆宽度方向上的位置相同的冲击吸收构件为对象。因此，若将专利文献1的技术适用于图7那样的形状的冲击吸收构件，则在来自前方的碰撞的初始阶段在非碰撞侧端部产生弯曲模式的变形，有可能无法获得作为冲击吸收构件所谋求的冲击吸收性能。
另一方面，专利文献2所公开的技术能适用于从车辆长度方向看来碰撞侧端部和非碰撞侧端部的位置互不相同的冲击吸收构件。然而，专利文献2的技术是在弯折起点间产生波纹状的轴向压溃变形的技术，因此，获得冲击吸收性能的提高效果的情况被限定于存在多个弯折起点的情况。
另外，即使将专利文献3的作为冲击吸收构件的前部梁用作图7那样的形状的冲击吸收构件，在输入冲击载荷时，也在前部梁的车辆宽度方向的车外侧的部分产生较高的压缩应力而诱发弯曲变形。此外，在前部梁的车辆宽度方向的车内侧的部分产生车辆长度方向的拉伸应力，从而成为车辆宽度方向的车内侧难以压曲变形的状况。因此，无法使冲击吸收性能充分地提高。
本发明是鉴于现有技术所具有的这样的问题而作成的，(a)一种冲击吸收构件，其是沿着车辆长度方向延伸的形状，且从车辆长度方向看来碰撞侧端部和非碰撞侧端部的位置(例如车辆宽度方向的位置、铅垂方向的位置)互不相同，其目的在于，(b)抑制非碰撞侧端部处的弯曲模式下的变形，(c)稳定地产生碰撞侧端部处的波纹状的轴向压溃模式的变形。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述问题，进行了深入研究，结果获得了以下的见解。即，解决上述问题的本发明是一种冲击吸收构件，该冲击吸收构件沿着汽车的车辆长度方向延伸，所述车辆长度方向上的两端部以在从所述车辆长度方向观察的情况下处于互不相同的位置的方式偏置，该冲击吸收构件的特征在于，该冲击吸收构件具备在凸缘部处相互结合起来的帽形状的外构件和内构件，在将所述外构件和所述内构件的从与所述车辆长度方向垂直的剖切面的重心到所述内构件的顶部的偏置方向的长度Gin与从该剖切面的重心到所述外构件的顶部的偏置方向的长度Gout之比(Gin/Gout)定义为重心比时，所述重心比从所述两端部中的从所述车辆长度方向观察到的位置偏置到车外侧的端部的一侧朝向偏置到车内侧的端部的一侧变大。
另一观点的本发明是一种冲击吸收构件，该冲击吸收构件沿着汽车的车辆长度方向延伸，所述车辆长度方向上的两端部以在从所述车辆长度方向观察的情况下处于互不相同的位置的方式偏置，该冲击吸收构件的特征在于，该冲击吸收构件具备在凸缘部处相互结合起来的帽形状的外构件和内构件，在所述外构件和所述内构件的与所述车辆长度方向垂直的剖切面中，在将所述内构件的帽高Hin与所述外构件的帽高Hout之比(Hin/Hout)定义为帽高比时，所述帽高比从所述两端部中的从所述车辆长度方向观察到的位置偏置到车外侧的端部的一侧朝向偏置到车内侧的端部的一侧变大。
另外，另一观点的本发明是汽车的纵梁，其特征在于，该汽车的纵梁具备：具有上述的冲击吸收构件的构件；以及与车厢侧连接且具有弯曲部的变形抑制构件。
发明的效果
根据本发明，能够使冲击吸收构件的冲击吸收性能提高。
附图说明
图1是表示汽车的车辆构造的一个例子的立体图。
图2是表示前纵梁的形状的一个例子的立体图。
图3是表示前纵梁的形状的一个例子的俯视图。
图4是表示后纵梁的形状的一个例子的立体图。
图5是为了说明冲击吸收构件的定义而例示的前纵梁的俯视图。
图6是为了说明冲击吸收构件的定义而例示的后纵梁的侧视图。
图7是表示以往的冲击吸收构件(左前侧)的概略形状的图。
图8是图7中的A-A剖视图。
图9是图7中的B-B剖视图。
图10是图7中的C-C剖视图。
图11是表示以往的冲击吸收构件(左前侧)中的冲击载荷输入时的应力分布图的图。
图12是表示本发明的第1实施方式的冲击吸收构件(左前侧)的概略形状的俯视图。
图13是图12中的A-A剖视图。
图14是图12中的B-B剖视图。
图15是图12中的C-C剖视图。
图16是表示本发明的第1实施方式的冲击吸收构件(左前侧)中的冲击载荷输入时的应力分布图的图。
图17是表示本发明的第2实施方式的冲击吸收构件(左前侧)的概略形状的俯视图。
图18是图17中的A-A剖视图。
图19是图17中的B-B剖视图。
图20是图17中的C-C剖视图。
图21是表示本发明的第2实施方式的冲击吸收构件(左前侧)中的冲击载荷输入时的应力分布图的图。
图22是表示本发明的第3实施方式的前纵梁的概略形状的俯视图。
图23是表示本发明的第3实施方式的冲击吸收构件(左前侧)的概略形状的俯视图。
图24是图23中的A-A剖视图。
图25是图23中的B-B剖视图。
图26是图23中的C-C剖视图。
图27是表示本发明的第3实施方式的冲击吸收构件(左前侧)中的冲击载荷输入时的应力分布图的图。
图28是表示本发明的第4实施方式的冲击吸收构件(左后侧)的概略形状的侧视图。
图29是图28中的A-A剖视图。
图30是图28中的B-B剖视图。
图31是图28中的C-C剖视图。
图32是表示本发明的第4实施方式的冲击吸收构件(左后侧)中的冲击载荷输入时的应力分布图的图。
图33是表示本发明的第5实施方式的冲击吸收构件(左后侧)的概略形状的侧视图。
图34是图33中的A-A剖视图。
图35是图33中的B-B剖视图。
图36是图33中的C-C剖视图。
图37是表示本发明的第5实施方式的冲击吸收构件(左后侧)中的冲击载荷输入时的应力分布图的图。
图38是表示冲击载荷输入模拟中的本发明的实施例的验证模型的俯视图。
图39是表示冲击载荷输入模拟中的本发明的实施例的验证模型的侧视图。
图40是表示冲击载荷输入模拟中的比较例的验证模型的俯视图。
图41是表示冲击载荷输入模拟中的比较例的验证模型的侧视图。
图42是表示冲击载荷输入模拟的分析条件的图。
图43是表示模拟后的实施例的冲击吸收构件的变形状态的图。
图44是表示模拟后的比较例的冲击吸收构件的变形状态的图。
图45是表示刚体壁的位移与向冲击吸收构件输入的输入载荷之间的关系的图。
图46是表示刚体壁的位移与冲击吸收构件的冲击吸收能量之间的关系的图。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。此外，在本说明书和附图中，在具有实质上相同的功能结构的要素中，通过标注相同的附图标记，省略重复说明。
＜第1实施方式＞
在第1实施方式中所例示的冲击吸收构件是具有图3那样的形状的前纵梁(左侧)的冲击吸收构件。如图12所示，第1实施方式中的冲击吸收构件1为碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’向车辆宽度方向W的车外侧偏置了位移W0的形状。此外，在图12中例示了左前侧的冲击吸收构件1，而作为右前侧的冲击吸收构件，适用从车辆长度方向L看来使例如左前侧的冲击吸收构件1左右翻转而成的形状的冲击吸收构件。
冲击吸收构件1由外构件2和内构件3构成。如图13～图15所示，外构件2和内构件3这两构件的与车辆长度方向L垂直的剖切面的形状具有所谓的帽形状，形成有沿着铅垂方向V突出的凸缘部2a、3a。外构件2和内构件3以各自的凸缘部2a、3a的面彼此对准的方式结合。由此，冲击吸收构件1从车辆长度方向L看来成为闭截面形状。另外，如图12所示，外构件2和内构件3在从凸缘部2a、3a突出的方向(在第1实施方式中，是铅垂方向V)观察时以外构件2与内构件3的结合面J成为直线状的方式形成。在以后的说明中，也存在将外构件2与内构件3的结合面(在此，凸缘部2a与凸缘部3a之间的结合面)简称为“结合面J”的情况。此外，通常使用点焊作为外构件2的凸缘部2a与内构件3的凸缘部3a的结合方法，但也可以使用激光焊接、电弧焊、缝焊等其他结合方法。
如图13所示，在碰撞侧端部E的从车辆长度方向L观察到的截面中，从外构件2的顶部2b到结合面J的车辆宽度方向长度Wout(也称为帽高Hout)比从内构件3的顶部3b到结合面J的车辆宽度方向长度Win(也称为帽高Hin)长。如图13～图15所示，从外构件2的顶部2b到结合面J的车辆宽度方向长度Wout随着从碰撞侧端部E靠近非碰撞侧端部E’而变短。另一方面，从内构件3的顶部3b到结合面J的车辆宽度方向长度Win随着从碰撞侧端部E靠近非碰撞侧端部E’而变长。并且，如图15所示，在非碰撞侧端部E’中，从外构件2的顶部2b到结合面J的车辆宽度方向长度Wout’比从内构件3的顶部3b到结合面J的车辆宽度方向长度Win’短。此外，“外构件的顶部”是指，从车辆长度方向L看来外构件2的与凸缘突出方向(在例如第1实施方式中，是铅垂方向V)垂直的方向(在例如第1实施方式中，是车辆宽度方向W)上的距凸缘部2a最远的部位。同样地“内构件的顶部”是指，从车辆长度方向L看来内构件3的与凸缘突出方向垂直的方向上的距凸缘部3a最远的部位。
在本一个例子的情况下，内构件3的帽高Hin与外构件2的帽高Hout之比(以下，称为帽高比Hin/Hout)随着从碰撞侧端部E朝向非碰撞侧端部E’而递增。从碰撞侧端部E朝向非碰撞侧端部E’的方向上的帽高比Hin/Hout的增加率能够任意地设定。例如，将帽高Hin、Hout之和设为恒定，将帽高比Hin/Hout的增加率设为恒定。在该情况下，从凸缘突出的方向观察到的凸缘的形状(结合面J)成为直线，能够利用简单的形状的外构件2和内构件3形成冲击吸收构件1。此外，在将碰撞侧端部E处的帽高比Hin/Hout设为A、将非碰撞侧端部E’处的帽高比Hin/Hout设为B、将冲击吸收构件1的车辆长度方向L的长度设为L1时，“帽高比Hin/Hout的增加率”以(B-A)/L1算出。优选帽高比(Hin/Hout)的增加率是0.033以上。由此，能够使冲击吸收构件1的冲击吸收性能提高。
在这样的形状的冲击吸收构件1的情况下，与车辆长度方向L垂直的剖切面的非碰撞侧端部E’的重心G随着冲击吸收构件1内的凸缘部2a、3a的车辆宽度方向W上的位置的变化而相对于碰撞侧端部E的重心G0向车辆宽度方向W的车外侧移动。如图13～图15所示，冲击吸收构件1的重心G的位置随着从碰撞侧端部E靠近非碰撞侧端部E’而从碰撞侧端部E的重心G0的位置向车辆宽度方向W的车外侧移动。此外，在图14和图15中以虚线表示图13所示的碰撞侧端部E的重心G0的位置。
在第1实施方式的冲击吸收构件1，在前面碰撞时产生图12所示那样的从铅垂方向V的车内侧看来逆时针的弯矩M。另一方面，如前所述，第1实施方式的冲击吸收构件1具有重心的位置从碰撞侧端部E到非碰撞侧端部E’向车辆宽度方向W的车外侧移动这样的形状。由此，在假定为弯矩M在车辆长度方向L上恒定的情况下，如图16所示的应力分布图那样由于弯矩M而在碰撞侧端部E处产生的冲击吸收构件1的车辆宽度方向W的车内侧的拉伸应力比在非碰撞侧端部E’处产生的拉伸应力小。即，与图8～图10那样的在从碰撞侧端部E到非碰撞侧端部E’的范围内与车辆长度方向L垂直的剖切面的重心的位置不变，而成为图11那样的应力分布的以往的冲击吸收构件51相比，碰撞侧端部E处的冲击吸收构件1的车辆宽度方向W的车内侧的拉伸应力变小。由此，碰撞侧端部E处的车辆宽度方向W的车内侧难以压曲的状况得到改善，易于诱发轴向压溃变形。而且，由于弯矩M而在非碰撞侧端部E’处产生的冲击吸收构件1的车辆宽度方向W的车外侧的压缩应力比在碰撞侧端部E处产生的压缩应力小。由此，非碰撞侧端部E’处的冲击吸收构件1的车辆宽度方向W的车外侧成为比非碰撞侧端部E’处的以往的冲击吸收构件51的车辆宽度方向W的车外侧难以压缩的状况，非碰撞侧端部E’处的弯曲变形易于被抑制。此外，图16中的单点划线是连结从碰撞侧端部E到非碰撞侧端部E’的与车辆长度方向L垂直的剖切面的重心而成的中性轴N。
如以上这样，在冲击吸收构件1的碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于偏置方向(在第1实施方式中，是车辆宽度方向W)的车外侧的情况下，只要是如第1实施方式那样与车辆长度方向L垂直的剖切面中的重心的位置从碰撞侧端部E到非碰撞侧端部E’向车辆宽度方向W的车外侧移动这样的结构的冲击吸收构件1，就能够稳定地产生碰撞侧端部E的轴向压溃变形，并且，能够抑制非碰撞侧端部E’的弯曲变形。换言之，通过缩小碰撞侧端部E处的冲击吸收构件1的车辆宽度方向W的车内侧的拉伸应力与非碰撞侧端部E’处的冲击吸收构件1的车辆宽度方向W的车外侧的压缩应力之差，能够稳定地产生碰撞侧端部E的轴向压溃变形，并且，能够抑制非碰撞侧端部E’的弯曲变形。
此外，优选的是，在碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于车辆宽度方向W的车外侧的情况下，碰撞侧端部E处的从外构件2的顶部2b到结合面J的车辆宽度方向长度Wout、非碰撞侧端部E’处的从外构件2的顶部2b到结合面J的车辆宽度方向长度Wout’满足Wout≥Wout’×2.8。由此，能够充分地缩小碰撞侧端部E的车辆宽度方向W的车内侧处的车辆长度方向L的拉伸应力与非碰撞侧端部E’的车辆宽度方向W的车外侧处的车辆长度方向L的压缩应力之差，与Wout＜Wout’×2.8的情况相比，能够使冲击吸收性能提高。另外，Wout和Wout’的更优选的关系是Wout≥Wout’×3。
另外，优选Wout’满足Wout’≥8mm。由此，能够增大外构件2的弯曲刚度、强度。其结果，与Wout’＜8mm的情况相比，能够抑制非碰撞侧端部E’的弯曲变形，能够使冲击吸收性能提高。Wout’的更优选的范围是Wout’≥10mm。
并且，若是满足Wout≥Wout’×3、且满足Wout’≥10mm的冲击吸收构件1，则能够使冲击吸收性能进一步提高。
另外，出于提高冲击吸收性能的观点考虑，优选冲击吸收构件1的车辆长度方向L的长度L1处于300mm≤L1≤650mm的范围内、且碰撞侧端部E和非碰撞侧端部E’的车辆宽度方向W的偏置量W0与L1之比满足0.017≤W0/L1≤0.087。在L1＜300mm或W0/L1＜0.017的范围内，抑制使非碰撞侧端部E’弯曲的转矩的效果较小，非碰撞侧端部E’的弯曲变形抑制效果较小。另外，在650mm＜L1或0.087＜W0/L1的范围内，使碰撞侧端部E弯曲的转矩过大，弯曲变形的抑制效果变小。此外，冲击吸收构件1的车辆长度方向L的长度L1的更优选的数值范围是400mm≤L1≤600mm。另外，碰撞侧端部E和非碰撞侧端部E’的车辆宽度方向W的偏置量W0与L1之比的更优选的数值范围是0.035≤W0/L1≤0.070。
＜第2实施方式＞
第2实施方式的冲击吸收构件也与第1实施方式同样地是前纵梁(左侧)的冲击吸收构件。另外，如图17～图20所示，第2实施方式的冲击吸收构件1在碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’向车辆宽度方向W的车外侧偏置了位移W0这点与第1实施方式同样。另一方面，在第2实施方式中，冲击吸收构件1的形状与第1实施方式的形状不同。具体地说明，在图12～图15所示的第1实施方式中，内构件3是在矩形截面构件形成有凸缘部3a这样的帽形状，而在第2实施方式中，内构件3成为在多边形截面构件形成有凸缘部3a这样的帽形状。
如图18～图20所示，第2实施方式的冲击吸收构件1也与第1实施方式同样，外构件2的车辆宽度方向长度随着从碰撞侧端部E靠近非碰撞侧端部E’而变短，内构件3的车辆宽度方向长度变长。
因此，在第2实施方式的冲击吸收构件1的情况下，非碰撞侧端部E’的重心也随着冲击吸收构件1内的凸缘部2a、3a的车辆宽度方向W上的位置的变化而相对于碰撞侧端部E的重心向车辆宽度方向W的车外侧移动。由此，也如图18～图20所示，冲击吸收构件1的重心G的位置随着从碰撞侧端部E靠近非碰撞侧端部E’而从碰撞侧端部E的重心G0的位置向车辆宽度方向W的车外侧移动。此外，在图19和图20中，以虚线表示图18所示的碰撞侧端部E的重心G0的位置。
通过碰撞侧端部E的重心和非碰撞侧端部E’的重心成为这样的位置关系，在假定为弯矩M在车辆长度方向L上恒定的情况下，如图21所示的应力分布图那样由于弯矩M而在碰撞侧端部E产生的车辆宽度方向W的车内侧的拉伸应力比在非碰撞侧端部E’产生的拉伸应力小。而且，由于弯矩M而在非碰撞侧端部E’产生的车辆宽度方向W的车外侧的压缩应力比在碰撞侧端部E产生的压缩应力小。因而，第2实施方式的冲击吸收构件1也与第1实施方式同样地，能够抑制非碰撞侧端部E’的弯曲变形，同时稳定地产生碰撞侧端部E的轴向压溃变形。由此，能够提高冲击吸收性能。此外，图21中的单点划线是连结从碰撞侧端部E到非碰撞侧端部E’的与车辆长度方向L垂直的剖切面的重心而成的中性轴N。
如以上这样，在冲击吸收构件1的碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于偏置方向(在第2实施方式中，是车辆宽度方向W)的车外侧的情况下，只要是如第2实施方式那样与车辆长度方向L垂直的剖切面中的重心的位置从碰撞侧端部E到非碰撞侧端部E’向车辆宽度方向W的车外侧移动这样的结构的冲击吸收构件1，就能够稳定地产生碰撞侧端部E的轴向压溃变形，并且，能够抑制非碰撞侧端部E’的弯曲变形。换言之，通过缩小碰撞侧端部E处的冲击吸收构件1的车辆宽度方向W的车内侧的拉伸应力与非碰撞侧端部E’处的冲击吸收构件1的车辆宽度方向W的车外侧的压缩应力之差，能够稳定地产生碰撞侧端部E的轴向压溃变形，并且，能够抑制非碰撞侧端部E’的弯曲变形。
＜第3实施方式＞
在第3实施方式中所例示的冲击吸收构件是具有图22那样的形状的前纵梁(左侧)的冲击吸收构件。如图23所示，第3实施方式中的冲击吸收构件1成为碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’向车辆宽度方向W的车内侧偏置了位移W0的形状。此外，在图23中例示了左前侧的冲击吸收构件1，而作为右前侧的冲击吸收构件，适用从车辆长度方向L看来使例如左前侧的冲击吸收构件1左右翻转而成的形状的冲击吸收构件。
冲击吸收构件1包括外构件2和内构件3。如图24～图26所示，外构件2和内构件3这两构件与第1实施方式同样地，与车辆长度方向L垂直的剖切面的形状具有所谓的帽形状，形成有沿着铅垂方向V突出的凸缘部2a、3a。外构件2和内构件3以各自的凸缘部2a、3a的面彼此对准的方式结合。另外，如图23所示，外构件2和内构件3以从凸缘部2a、3a突出的方向(在第2实施方式中，是铅垂方向V)观察时结合面J成为直线状的方式形成。
如图24所示，在第3实施方式中，在碰撞侧端部E的从车辆长度方向L观察到的截面中，从外构件2的顶部2b到结合面J的车辆宽度方向长度Wout(也称为帽高Hout)比从内构件3的顶部3b到结合面J的车辆宽度方向长度Win(也称为帽高Hin)短。如图24～图26所示，从外构件2的顶部2b到结合面J的车辆宽度方向长度随着从碰撞侧端部E靠近非碰撞侧端部E’而变长。另一方面，从内构件3的顶部3b到结合面J的车辆宽度方向长度随着从碰撞侧端部E靠近非碰撞侧端部E’而变短。并且，如图26所示，在非碰撞侧端部E’中，从外构件2的顶部2b到结合面J的车辆宽度方向长度Wout’比从内构件3的顶部3b到结合面J的车辆宽度方向长度Win’长。
在第3实施方式的情况下，在前面碰撞时在冲击吸收构件1产生的弯矩M是与在图12所示的第1实施方式的冲击吸收构件1产生的弯矩M反向的转矩。因此，第3实施方式的冲击吸收构件1与第1实施方式的情况不同，向车辆宽度方向W的车内侧弯曲。
另一方面，在第3实施方式的情况下，非碰撞侧端部E’的重心随着冲击吸收构件1内的凸缘部2a、3a的车辆宽度方向W上的位置的变化而相对于碰撞侧端部E的重心向车辆宽度方向W的车内侧移动。因此，也如图24～图26所示，冲击吸收构件1的重心G的位置随着从碰撞侧端部E靠近非碰撞侧端部E’而从碰撞侧端部E的重心G0的位置向车辆宽度方向W的车内侧移动。此外，在图25和图26中以虚线表示图24所示的碰撞侧端部E的重心G0的位置。
通过碰撞侧端部E的重心和非碰撞侧端部E’的重心成为这样的位置关系，在假定为弯矩M在车辆长度方向L上恒定的情况下，如图27所示的应力分布图那样由于弯矩M而在碰撞侧端部E处在车辆宽度方向W的车外侧产生的拉伸应力比在非碰撞侧端部E’处产生的拉伸应力小。而且，由于弯矩M而在非碰撞侧端部E’处在车辆宽度方向W的车内侧产生的压缩应力比在碰撞侧端部E处产生的压缩应力小。
其结果，与图8～图10那样的在从碰撞侧端部E到非碰撞侧端部E’的范围内与车辆长度方向L垂直的剖切面的重心的位置不变，而成为图11那样的应力分布的以往的冲击吸收构件相比，能够抑制非碰撞侧端部E’处的弯曲变形的诱发，并且，也能够改善碰撞侧端部E处的车辆宽度方向W的车外侧难以压曲的状况。即，在碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于偏置方向(在第3实施方式中，是车辆宽度方向W)的车内侧的情况下，只要是第3实施方式这样的冲击吸收构件1，就能够抑制非碰撞侧端部E’的弯曲变形，同时稳定地产生碰撞侧端部E的轴向压溃变形。由此，能够提高冲击吸收性能。此外，图27中的单点划线是连结从碰撞侧端部E到非碰撞侧端部E’的与车辆长度方向L垂直的剖切面的重心而成的中性轴N。
如以上这样，在冲击吸收构件1的碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于偏置方向(在第3实施方式中，是车辆宽度方向W)的车内侧的情况下，只要是如第3实施方式这样与车辆长度方向L垂直的剖切面中的重心的位置从碰撞侧端部E到非碰撞侧端部E’向车辆宽度方向W的车内侧移动这样的结构的冲击吸收构件1，就能够稳定地产生碰撞侧端部E的轴向压溃变形，并且，能够抑制非碰撞侧端部E’的弯曲变形。换言之，通过缩小碰撞侧端部E处的冲击吸收构件1的车辆宽度方向W的车外侧的拉伸应力与非碰撞侧端部E’处的冲击吸收构件1的车辆宽度方向W的车内侧的压缩应力之差，能够稳定地产生碰撞侧端部E的轴向压溃变形，并且，能够抑制非碰撞侧端部E’的弯曲变形。
此外，优选的是，在冲击吸收构件1的碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于车辆宽度方向W的车内侧的情况下，碰撞侧端部E处的从内构件3的顶部3b到结合面J的车辆宽度方向长度Win、非碰撞侧端部E’处的从内构件3的顶部3b到结合面J的车辆宽度方向长度Win’满足Win≥Win’×2.8。由此，能够充分地缩小碰撞侧端部E的车辆宽度方向W的车外侧处的车辆长度方向L的拉伸应力与非碰撞侧端部E’的车辆宽度方向W的车内侧处的车辆长度方向L的压缩应力之差，与Win＜Win’×2.8的情况相比，能够使冲击吸收性能提高。另外，Win和Win’的更优选的关系是Win≥Win’×3。
另外，优选Win’满足Win’≥8mm。由此，能够增大内构件3的弯曲刚度、强度。其结果，与Win’＜8mm的情况相比，能够抑制非碰撞侧端部E’的弯曲变形，能够使冲击吸收性能提高。Win’的更优选的范围是Win’≥10mm。
并且，若是满足Win≥Win’×3、且满足Win’≥10mm的冲击吸收构件1，则能够使冲击吸收性能进一步提高。
另外，出于提高冲击吸收性能的观点考虑，优选冲击吸收构件1的车辆长度方向L的长度L1处于300mm≤L1≤650mm的范围内、且碰撞侧端部E和非碰撞侧端部E’的车辆宽度方向W的偏置量W0与L1之比满足0.017≤W0/L1≤0.087。在L1＜300mm或W0/L1＜0.017的范围内，抑制使非碰撞侧端部E’弯曲的转矩的效果较小，非碰撞侧端部E’的弯曲变形抑制效果较小。另外，在650mm＜L1或0.087＜W0/L1的范围内，使碰撞侧端部E弯曲的转矩过大，弯曲变形的抑制效果变小。此外，冲击吸收构件1的车辆长度方向L的长度L1的更优选的数值范围是400mm≤L1≤600mm。另外，碰撞侧端部E和非碰撞侧端部E’的车辆宽度方向W的偏置量W0与L1之比的更优选的数值范围是0.035≤W0/L1≤0.070。
＜第4实施方式＞
在第1实施方式～第3实施方式中，列举前纵梁的冲击吸收构件为例而对本发明的实施方式进行了说明，在第4实施方式中，列举后纵梁的冲击吸收构件为例而对本发明的实施方式进行说明。在第4实施方式中所例示的冲击吸收构件是具有图4那样的形状的后纵梁(左侧)的冲击吸收构件。如图28所示，第4实施方式中的冲击吸收构件1成为碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’向铅垂方向V的车内侧偏置了位移V0的形状。此外，在图28中例示了左后侧的冲击吸收构件1，而作为右后侧的冲击吸收构件，适用从车辆长度方向L看来使例如左后侧的冲击吸收构件1左右翻转而成的形状的冲击吸收构件。
冲击吸收构件1由外构件2和内构件3构成。如图29～图31所示，外构件2和内构件3这两构件的与车辆长度方向L垂直的剖切面的形状具有所谓的帽形状，形成有沿着车辆宽度方向W突出的凸缘部2a、3a。外构件2和内构件3以各自的凸缘部2a、3a的面彼此对准的方式结合。由此，冲击吸收构件1从车辆长度方向L看来成为闭截面形状。另外，外构件2和内构件3以如图28所示那样在从凸缘部2a、3a突出的方向(在第4实施方式中，是车辆宽度方向W)观察时结合面J成为直线状的方式形成。
如图29所示，在碰撞侧端部E的从车辆长度方向L观察到的截面中，从外构件2的顶部2b到结合面J的铅垂方向长度Vout(也称为帽高Hout)比从内构件3的顶部3b到结合面J的铅垂方向长度Vin(也称为帽高Hin)短。如图29～图31所示，从外构件2的顶部2b到结合面J的铅垂方向长度随着从碰撞侧端部E靠近非碰撞侧端部E’而变长。另一方面，从内构件3的顶部3b到结合面J的铅垂方向长度随着从碰撞侧端部E靠近非碰撞侧端部E’而变短。并且，如图31所示那样，在非碰撞侧端部E’中，从外构件2的顶部2b到结合面J的铅垂方向长度Vout’比从内构件3的顶部3b到结合面J的铅垂方向长度Vin’长。
在这样的形状的冲击吸收构件1的情况下，非碰撞侧端部E’的重心随着冲击吸收构件1内的凸缘部2a、3a的铅垂方向V上的位置的变化而相对于碰撞侧端部E的重心向铅垂方向V的车内侧移动。因此，也如图29～图31所示，冲击吸收构件1的重心G的位置随着从碰撞侧端部E靠近非碰撞侧端部E’而从碰撞侧端部E的重心G0的位置向铅垂方向V的车内侧移动。此外，在图30和图31中以虚线表示图29所示的碰撞侧端部E的重心G0的位置。
在第4实施方式的冲击吸收构件1，在后面碰撞时产生图28所示那样的从车辆宽度方向W的车外侧看来逆时针的弯矩M。另一方面，如前所述，第4实施方式的冲击吸收构件1具有重心的位置从碰撞侧端部E到非碰撞侧端部E’向铅垂方向V的车内侧移动这样的形状。由此，在假定为弯矩M在车辆长度方向L上恒定的情况下，如图32所示的应力分布图那样由于弯矩M而在碰撞侧端部E处产生的冲击吸收构件1的铅垂方向V的车外侧的拉伸应力比在非碰撞侧端部E’处产生的拉伸应力小。此外，由于弯矩M而在非碰撞侧端部E’处产生的铅垂方向V的车内侧的压缩应力比在碰撞侧端部E处产生的压缩应力小。
其结果，与图8～图10那样的在从碰撞侧端部E到非碰撞侧端部E’的范围内与车辆长度方向L垂直的剖切面的重心的位置不变，而成为图11那样的应力分布的以往的冲击吸收构件相比，能够抑制非碰撞侧端部E’处的弯曲变形的诱发，并且，能够改善碰撞侧端部E处的铅垂方向V的车外侧难以压曲的状况。即，在碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于偏置方向(在第4实施方式中，是铅垂方向V)的车内侧的情况下，只要是第4实施方式这样的冲击吸收构件1，就能够抑制非碰撞侧端部E’的弯曲变形，同时稳定地产生碰撞侧端部E的轴向压溃变形。由此，能够提高冲击吸收性能。此外，图32中的单点划线是连结从碰撞侧端部E到非碰撞侧端部E’的与车辆长度方向L垂直的剖切面的重心而成的中性轴N。
如以上这样，在冲击吸收构件1的碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于偏置方向(在第4实施方式中，是铅垂方向V)的车内侧的情况下，只要是如第4实施方式那样与车辆长度方向L垂直的剖切面中的重心的位置从碰撞侧端部E到非碰撞侧端部E’向铅垂方向V的车内侧移动这样的结构的冲击吸收构件1，就能够稳定地产生碰撞侧端部E的轴向压溃变形，并且，能够抑制非碰撞侧端部E’的弯曲变形。换言之，通过缩小碰撞侧端部E处的冲击吸收构件1的铅垂方向V的车外侧的拉伸应力与非碰撞侧端部E’处的冲击吸收构件1的铅垂方向V的车内侧的压缩应力之差，能够稳定地产生碰撞侧端部E的轴向压溃变形，并且，能够抑制非碰撞侧端部E’的弯曲变形。
此外，优选的是，在冲击吸收构件1的碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于铅垂方向V的车内侧的情况下，碰撞侧端部E处的从内构件3的顶部3b到结合面J的铅垂方向长度Vin、非碰撞侧端部E’处的从内构件3的顶部3b到结合面J的铅垂方向长度Vin’满足Vin≥Vin’×2.8。由此，能够充分地缩小碰撞侧端部E的铅垂方向V的车外侧处的车辆长度方向L的拉伸应力与非碰撞侧端部E’的铅垂方向V的车内侧处的车辆长度方向L的压缩应力之差，与Vin＜Vin’×2.8的情况相比，能够使冲击吸收性能提高。另外，Vin和Vin’的更优选的关系是Vin≥Vin’×3。
另外，优选Vin’满足Vin’≥8mm。由此，能够增大内构件3的弯曲刚度、强度。其结果，与Vin’＜8mm的情况相比，能够抑制非碰撞侧端部E’的弯曲变形，能够使冲击吸收性能提高。Vin’的更优选的范围是Vin’≥10mm。
并且，若是满足Vin≥Vin’×3、且满足Vin’≥10mm的冲击吸收构件1，则能够使冲击吸收性能进一步提高。
另外，出于提高冲击吸收性能的观点考虑，优选冲击吸收构件1的车辆长度方向L的长度L1处于300mm≤L1≤650mm的范围内、且碰撞侧端部E和非碰撞侧端部E’的铅垂方向V的偏置量V0与L1之比满足0.017≤V0/L1≤0.087。在L1＜300mm或V0/L1＜0.017的范围内，抑制使非碰撞侧端部E’弯曲的转矩的效果较小，非碰撞侧端部E’的弯曲变形抑制效果较小。另外，在650mm＜L1或0.087＜V0/L1的范围内，使碰撞侧端部E弯曲的转矩过大，弯曲变形的抑制效果变小。此外，冲击吸收构件1的车辆长度方向L的长度L1的更优选的数值范围是400mm≤L1≤600mm。另外，碰撞侧端部E和非碰撞侧端部E’的铅垂方向V的偏置量V0与L1之比的更优选的数值范围是0.035≤V0/L1≤0.070。
＜第5实施方式＞
第5实施方式的冲击吸收构件也与第4实施方式同样地是后纵梁(左侧)的冲击吸收构件。不过，第5实施方式的冲击吸收构件的碰撞侧端部E与非碰撞侧端部E’之间的位置关系与第4实施方式的冲击吸收构件相反。即，第5实施方式的冲击吸收构件如图33所示那样成为碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’向铅垂方向V的车外侧偏置了位移V0的形状。
冲击吸收构件1由外构件2和内构件3构成。如图34～图36所示，外构件2和内构件3这两构件与第4实施方式同样地，与车辆长度方向L垂直的剖切面的形状具有所谓的帽形状，形成有沿着车辆宽度方向W突出的凸缘部2a、3a。外构件2和内构件3以各自的凸缘部2a、3a的面彼此对准的方式结合。另外，如图33所示，外构件2和内构件3以在从凸缘部2a、3a突出的方向(在第5实施方式中，是车辆宽度方向W)观察时结合面J成为直线状的方式形成。
如图34所示，在第5实施方式中，在碰撞侧端部E的从车辆长度方向L观察到的截面中，从外构件2的顶部2b到结合面J的铅垂方向长度Vout(也称为帽高Hout)比从内构件3的顶部3b到结合面J的铅垂方向长度Vin(也称为帽高Hin)长。如图34～图36所示，从外构件2的顶部2b到结合面J的铅垂方向长度随着从碰撞侧端部E靠近非碰撞侧端部E’而变短。另一方面，从内构件3的顶部3b到结合面J的铅垂方向长度随着从碰撞侧端部E靠近非碰撞侧端部E’而变长。并且，如图36所示，在非碰撞侧端部E’中，从外构件2的顶部2b到结合面J的铅垂方向长度Vout’比从内构件3的顶部3b到结合面J的铅垂方向长度Vin’短。
在第5实施方式的情况下，在后面碰撞时在冲击吸收构件1产生的弯矩M是与在图28所示的第4实施方式的冲击吸收构件1产生的弯矩M反向的转矩。因此，第5实施方式的冲击吸收构件1与第4实施方式的情况不同，向铅垂方向V的车外侧弯曲。
另一方面，在第5实施方式的冲击吸收构件1的情况下，非碰撞侧端部E’的重心随着冲击吸收构件1内的凸缘部2a、3a的铅垂方向V上的位置的变化而相对于碰撞侧端部E的重心向铅垂方向V的车外侧移动。因此，也如图34～图36所示那样冲击吸收构件1的重心G的位置随着从碰撞侧端部E靠近非碰撞侧端部E’而从碰撞侧端部E的重心G0的位置向铅垂方向V的车外侧移动。此外，在图35和图36中，以虚线表示图34所示的碰撞侧端部E的重心G0的位置。
通过碰撞侧端部E的重心与非碰撞侧端部E’的重心成为这样的位置关系，在假定为弯矩M在车辆长度方向L上恒定的情况下，如图37所示的应力分布图那样由于弯矩M而在碰撞侧端部E产生的铅垂方向V的车内侧的拉伸应力比在非碰撞侧端部E’处产生的拉伸应力小。另一方面，由于弯矩M而在非碰撞侧端部E’产生的铅垂方向V的车外侧的压缩应力比在碰撞侧端部E侧产生的压缩应力小。此外，图37中的单点划线是连结从碰撞侧端部E到非碰撞侧端部E’的与车辆长度方向L垂直的剖切面的重心而成的中性轴N。
其结果，与图8～图10那样的在从碰撞侧端部E到非碰撞侧端部E’的范围内与车辆长度方向L垂直的剖切面的重心的位置不变，而成为图11那样的应力分布的以往的冲击吸收构件相比，能够抑制非碰撞侧端部E’处的弯曲变形的诱发，并且，能够改善碰撞侧端部E处的铅垂方向V的车外侧难以压曲的状况。即，在碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于偏置方向(在第5实施方式中，是铅垂方向V)的车外侧的情况下，只要是第5实施方式那样的冲击吸收构件1，就能够抑制非碰撞侧端部E’的弯曲变形，同时稳定地产生碰撞侧端部E的轴向压溃变形。由此，能够提高冲击吸收性能。
如以上这样，在冲击吸收构件1的碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于偏置方向(在第5实施方式中，是铅垂方向V)的车外侧的情况下，只要是如第5实施方式那样与车辆长度方向L垂直的剖切面中的重心的位置从碰撞侧端部E到非碰撞侧端部E’向铅垂方向V的车外侧移动那样的结构的冲击吸收构件1，就能够稳定地产生碰撞侧端部E的轴向压溃变形，并且，能够抑制非碰撞侧端部E’的弯曲变形。换言之，通过缩小碰撞侧端部E处的冲击吸收构件1的铅垂方向V的车内侧的拉伸应力与非碰撞侧端部E’处的冲击吸收构件1的铅垂方向V的车外侧的压缩应力之差，能够稳定地产生碰撞侧端部E的轴向压溃变形，并且，能够抑制非碰撞侧端部E’的弯曲变形。
此外，优选的是，在碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于铅垂方向V的车外侧的情况下，碰撞侧端部E处的从外构件2的顶部2b到结合面J的铅垂方向长度Vout、非碰撞侧端部E’处的从外构件2的顶部2b到结合面J的铅垂方向长度Vout’满足Vout≥Vout’×2.8。由此，能够充分地缩小碰撞侧端部E的铅垂方向V的车内侧处的车辆长度方向L的拉伸应力与非碰撞侧端部E’的铅垂方向V的车外侧处的车辆长度方向L的压缩应力之差，与成为Vout＜Vout’×2.8的情况相比，能够使冲击吸收性能提高。另外，Vout和Vout’的更优选的关系是Vout≥Vout’×3。
另外，优选Vout’满足Vout’≥8mm。由此，能够增大外构件2的弯曲刚度、强度。其结果，与Vout’＜8mm的情况相比，能够抑制非碰撞侧端部E’的弯曲变形，能够使冲击吸收性能提高。Vout’的更优选的范围是Vout’≥10mm。
并且，若是满足Vout≥Vout’×3、且Vout’≥10mm的冲击吸收构件1，则能够使冲击吸收性能进一步提高。
另外，出于提高冲击吸收性能的观点考虑，优选冲击吸收构件1的车辆长度方向L的长度L1处于300mm≤L1≤650mm的范围内、且碰撞侧端部E和非碰撞侧端部E’的铅垂方向V的偏置量V0与L1之比满足0.017≤V0/L1≤0.087。在L1＜300mm或V0/L1＜0.017的范围内，抑制使非碰撞侧端部E’弯曲的转矩的效果较小，非碰撞侧端部E’的弯曲变形抑制效果较小。另外，在650mm＜L1或0.087＜V0/L1的范围内，使碰撞侧端部E弯曲的转矩过大，弯曲变形的抑制效果变小。此外，冲击吸收构件1的车辆长度方向L的长度L1的更优选的数值范围是400mm≤L1≤600mm。另外，碰撞侧端部E和非碰撞侧端部E’的铅垂方向V的偏置量V0与L1之比的更优选的数值范围是0.035≤V0/L1≤0.070。
第1实施方式～第5实施方式中的冲击吸收构件的说明如以上那样，冲击吸收构件的形状并不限定于在第1实施方式～第5实施方式中进行了说明的形状。
在例如第1实施方式～第5实施方式中，外构件2的凸缘部2a和内构件3的凸缘部3a以向冲击吸收构件1的闭截面的外侧突出的方式形成，但凸缘部2a、3a也可以以向闭截面的内侧突出的方式形成。另外，外构件2和内构件3也可以以从凸缘突出方向观察到的结合面J的至少一部分成为曲线状的方式形成。即，在第1实施方式～第5实施方式中，对帽高比(Hin+Hout)的增加率恒定的情况进行了例示，但从凸缘突出方向观察到的凸缘部2a、3a的形状并不限定于直线状的形状，也可以是曲线状的形状。另外，也可以是具有直线状的部分和曲线状的部分的形状。在如此在从凸缘突出方向观察到的凸缘部2a、3a的形状存在曲线状的部分的情况下，帽高比(Hin+Hout)的增加率平均是0.033以上即可。不过，对于具有在中途存在拐点那样的结合面的形状，在输入冲击载荷时冲击吸收构件有可能在该拐点处弯折，因此，并不优选。另外，例如碰撞侧端部E和非碰撞侧端部E’的车辆宽度方向W的尺寸、铅垂方向V的尺寸也可以互不相同。而且，第1实施方式～第5实施方式的冲击吸收构件1的外构件2的顶部2b、内构件3的顶部3b是平面状的形状，但也可以是具有曲面部的形状。
如此，作为冲击吸收构件的形状，想到各种形状，但为了使冲击吸收性能提高，重心的位置根据碰撞侧端部E和非碰撞侧端部E’的偏置状态从碰撞侧端部E到非碰撞侧端部E’沿着恰当的方向移动变得重要。在此，在外构件2和内构件3的与车辆长度方向L垂直的剖切面中，将从该剖切面的重心G到内构件3的顶部3b的偏置方向的长度Gin与从该剖切面的重心G到外构件2的顶部2b的偏置方向的长度Gout之比(Gin/Gout)定义为“重心比”。
在第1实施方式的情况下，碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于偏置方向的“车外侧”，如图13～图15所示那样重心比(Gin/Gout)从碰撞侧端部E朝向非碰撞侧端部E’变大。在第2实施方式的情况下，碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于偏置方向的“车外侧”，如图18～图20所示那样重心比(Gin/Gout)从碰撞侧端部E朝向非碰撞侧端部E’变大。在第3实施方式的情况下，碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于偏置方向的“车内侧”，如图24～图26所示那样重心比(Gin/Gout)从碰撞侧端部E朝向非碰撞侧端部E’变小。在第4实施方式的情况下，碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于偏置方向的“车内侧”，如图29～图31所示那样重心比(Gin/Gout)从碰撞侧端部E朝向非碰撞侧端部E’变小。在第5实施方式的情况下，碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于偏置方向的“车外侧”，如图34～图36所示那样重心比(Gin/Gout)从碰撞侧端部E朝向非碰撞侧端部E’变大。
即，为了使冲击吸收构件1的冲击吸收性能提高，在碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于偏置方向的“车外侧”的情况下，以重心比(Gin/Gout)从碰撞侧端部E朝向非碰撞侧端部E’变大的方式构成冲击吸收构件1即可。另一方面，在碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于偏置方向的“车内侧”的情况下，以重心比(Gin/Gout)从碰撞侧端部E朝向非碰撞侧端部E’变小的方式构成冲击吸收构件1即可。
换言之，为了提高沿着汽车的车辆长度方向L延伸且车辆长度方向L上的两端部以在从车辆长度方向L观察的情况下处于互不相同的位置的方式偏置的冲击吸收构件1的冲击吸收性能，在将外构件2和内构件3的从与车辆长度方向L垂直的剖切面的重心到内构件3的顶部3b的偏置方向的长度Gin与从该剖切面的重心到外构件2的顶部2b的偏置方向的长度Gout之比(Gin/Gout)定义为重心比时，上述重心比从车辆长度方向L上的两端部中的从车辆长度方向L观察到的位置偏置到车外侧的端部的一侧朝向偏置到车内侧的端部的一侧变大即可。
另外，若将前述的内构件3的帽高Hin与外构件3的帽高Hout之比(Hin/Hout)定义为帽高比，则在碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于偏置方向的“车外侧”的第1实施方式的情况下，如图13～图15所示那样帽高比(Hin/Hout)从碰撞侧端部E朝向非碰撞侧端部E’向车外侧移动。在第2实施方式的情况下，碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于偏置方向的“车外侧”，如图18～图20所示那样帽高比(Hin/Hout)从碰撞侧端部E朝向非碰撞侧端部E’向车外侧移动。在第3实施方式的情况下，碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于偏置方向的“车内侧”，如图24～图26所示那样帽高比(Hin/Hout)从碰撞侧端部E朝向非碰撞侧端部E’向车内侧移动。在第4实施方式的情况下，碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于偏置方向的“车内侧”，如图29～图31所示那样帽高比(Hin/Hout)从碰撞侧端部E朝向非碰撞侧端部E’向车内侧移动。在第5实施方式的情况下，碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于偏置方向的“车外侧”，如图34～图36所示那样帽高比(Hin/Hout)从碰撞侧端部E朝向非碰撞侧端部E’向车外侧移动。
换言之，为了提高沿着汽车的车辆长度方向L延伸且车辆长度方向L上的两端部以在从车辆长度方向L观察的情况下处于互不相同的位置的方式偏置的冲击吸收构件1的冲击吸收性能，在外构件2和内构件3的与车辆长度方向L垂直的剖切面中，在将内构件3的帽高Hin与外构件2的帽高Hout之比(Hin/Hout)定义为帽高比时，上述帽高比从车辆长度方向L上的两端部中的从车辆长度方向L观察到的位置偏置到车外侧的端部的一侧朝向偏置到车内侧的端部的一侧变大即可。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于该例子。只要是本领域技术人员，在权利要求书所记载的技术思想的范畴内能想到各种变更例或修正例是显而易见的，对于这些，也理解为当然属于本发明的技术范畴。
实施例
作为用于验证本发明的效果的实施例，制作图38和图39所示那样的本发明的冲击吸收构件的模型，实施了使冲击吸收构件的碰撞侧端部承载冲击载荷的模拟。
对于实施例的模型，碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于车辆宽度方向W的车外侧。碰撞侧端部E处的从外构件2的顶部2b到结合面J的车辆宽度方向W的长度Wout是31mm，非碰撞侧端部E’处的从外构件2的顶部2b到结合面J的车辆宽度方向W的长度Wout’是10mm。即，Wout/Wout’是3.1。车辆宽度方向W上的偏置量W0是42.0mm，冲击吸收构件的车辆长度方向的长度L1是600mm。即，W0/L1是0.070。此外，在实施例中，Win/Wout＝0.65，Win’/Wout’＝4.12，从碰撞侧端部E朝向非碰撞侧端部E’递增的Win/Wout的增加率((4.12-0.65)/600)是0.058。另外，碰撞侧端部E处的重心比(Gin/Gout)是0.93，非碰撞侧端部E’处的重心比(Gin/Gout)是1.19。若与Win/Wout的增加率同样地计算，则重心比(Gin/Gout)的增加率是0.0004。俯视时的外构件2的顶部2b与车辆长度方向L的夹角是86度，俯视时的结合面J与车辆长度方向L的夹角是88度。
另外，制作图40和图41所示那样的以往的冲击吸收构件的模型作为比较例，实施了使冲击吸收构件的碰撞侧端部承载冲击载荷的模拟。
比较例的模型与实施例同样，碰撞侧端部E相对于非碰撞侧端部E’位于车辆宽度方向W的车外侧。碰撞侧端部E处的从外构件52的顶部52b到结合面J的车辆宽度方向W的长度Wout是10mm，非碰撞侧端部E’处的从外构件52的顶部52b到结合面J的车辆宽度方向W的长度Wout’是10mm。即，Wout/Wout’是1.0。冲击吸收构件的车辆长度方向的长度L1是600mm。此外，比较例中的Win/Wout的增加率和重心比(Gin/Gout)的增加率都是0。俯视时的外构件52的顶部52b与车辆长度方向L的夹角是86度，俯视时的结合面J与车辆长度方向L的夹角也同样地是86度。
此外，实施例的冲击吸收构件、比较例的冲击吸收构件都设想外构件和内构件是590MPa级的板厚1.2mm的高强度钢而设定了物性值。
分析条件如图42所示那样，设想前面碰撞(也称为刚体壁碰撞)而实施了模拟。具体而言，使从车辆长度方向L的前方与碰撞侧端部E抵接了的刚体壁以约28km/h的恒定速度移动，将非碰撞侧端部E’设为完全约束状态。此外，在图42中所图示的模型是比较例的模型，但使用了实施例的模型的模拟也以相同的分析条件实施。
将模拟后的实施例中的冲击吸收构件的变形状态表示在图43中。另外，将模拟后的比较例中的冲击吸收构件的变形状态表示在图44中。如图43所示那样可知：在实施例的冲击吸收构件中，在非碰撞侧端部处未产生弯曲变形，在碰撞侧端部处进行了波纹状的轴向压溃变形。另一方面，如图44所示那样可知：在比较例的冲击吸收构件中，在非碰撞侧端部附近处产生弯曲变形，弯折了。根据以上内容可知本发明的冲击吸收构件具有如下效果：抑制非碰撞侧端部的弯曲变形，在碰撞侧端部稳定地产生波纹状的轴向压溃变形。
在此，将本模拟中的刚体壁的位移与输入载荷之间的关系表示在图45中。此外，图45的纵轴的“载荷比”是实施例和比较例各自的输入载荷值除以比较例的最大输入载荷值进行标准化而得到的。如图45所示那样可知：对于实施例的冲击吸收构件，稳定地输入载荷，与刚体壁的位移一起持续地产生轴向压溃变形。另一方面，比较例的冲击吸收构件在中途产生弯曲变形，此后的输入载荷变小。
接着，将输入载荷相对于刚体壁的位移量的积分值设为冲击吸收构件的能量吸收量，在图46中表示刚体壁的位移与能量吸收量之间的关系。此外，图46的纵轴的“吸收能量比”是实施例和比较例各自的能量吸收量除以刚体壁的位移是150mm时的比较例的能量吸收量进行标准化而得到的。根据图46可知：实施例的冲击吸收构件的能量吸收量比比较例的冲击吸收构件的能量吸收量高。即，本发明的冲击吸收构件具有如下效果：抑制非碰撞侧端部处的弯曲变形，在碰撞侧端部处稳定地产生波纹状的轴向压溃变形，由此可知冲击吸收性能提高。
产业上的可利用性
本发明的冲击吸收构件能够装入汽车的冲击吸收构造。例如，根据本发明，能够构成以下纵梁，该纵梁具备：具有冲击吸收构件的构件；以及与车厢侧连接且具有弯曲部的变形抑制构件。在前纵梁的情况下，“具有冲击吸收构件的构件”是例如像图2所示那样的前纵梁前部，“与车厢侧连接且具有弯曲部的变形抑制构件”是例如像图2所示那样的前纵梁后部。另外，在后纵梁的情况下，“具有冲击吸收构件的构件”是例如像图4所示那样的后纵梁后部，“与车厢侧连接且具有弯曲部的变形抑制构件”是例如像图4所示那样的后纵梁前部。另外，本发明的冲击吸收构件也可设置于图1所示那样的侧梁的车辆长度方向的端部。
附图标记说明
1、冲击吸收构件；2、外构件；2a、外构件的凸缘部；2b、外构件的顶部；3、内构件；3a、内构件的凸缘部；3b、内构件的顶部；51、以往的冲击吸收构件；52、以往的外构件；52a、以往的外构件的凸缘部；53、以往的内构件；53a、以往的内构件的凸缘部；E、冲击吸收构件的碰撞侧端部；E’、冲击吸收构件的非碰撞侧端部；G、重心；G0、碰撞侧端部的重心；Gin、从重心到内构件的顶部的长度；Gout、从重心到外构件的顶部的长度；Hin、内构件的帽高度；Hout、外构件的帽高度；J、外构件与内构件的结合面；L、车辆长度方向；L1、冲击吸收构件的车辆长度方向的长度；N、中性轴；V、铅垂方向；V0、碰撞侧端部相对于非碰撞侧端部的铅垂方向上的偏置量；Vin、碰撞侧端部处的从内构件的顶部到结合面的铅垂方向长度；Vin’、非碰撞侧端部处的从内构件的顶部到结合面的铅垂方向长度；Vout、碰撞侧端部处的从外构件的顶部到结合面的铅垂方向长度；Vout’、非碰撞侧端部处的从外构件的顶部到结合面的铅垂方向长度；W、车辆宽度方向；W0、碰撞侧端部相对于非碰撞侧端部的车辆宽度方向上的偏置量；Win、碰撞侧端部处的从内构件的顶部到结合面的车辆宽度方向长度；Win’、非碰撞侧端部处的从内构件的顶部到结合面的车辆宽度方向长度；Wout、碰撞侧端部处的从外构件的顶部到结合面的车辆宽度方向长度；Wout’、非碰撞侧端部处的从外构件的顶部到结合面的车辆宽度方向长度。

Claims (11)

1.一种汽车的冲击吸收构件，其沿着汽车的车辆长度方向延伸，所述车辆长度方向上的两端部以在从所述车辆长度方向观察的情况下处于互不相同的位置的方式偏置，其中，
该冲击吸收构件具备在凸缘部处相互结合起来的帽形状的外构件和内构件，
在将所述外构件和所述内构件的从与所述车辆长度方向垂直的剖切面的重心到所述内构件的顶部的偏置方向的长度Gin与从该剖切面的重心到所述外构件的顶部的偏置方向的长度Gout之比Gin/Gout定义为重心比时，
所述重心比从所述两端部中的从所述车辆长度方向观察到的位置偏置到车外侧的端部的一侧朝向偏置到车内侧的端部的一侧变大。
2.一种汽车的冲击吸收构件，其沿着汽车的车辆长度方向延伸，所述车辆长度方向上的两端部以在从所述车辆长度方向观察的情况下处于互不相同的位置的方式偏置，其中，
该冲击吸收构件具备在凸缘部处相互结合起来的帽形状的外构件和内构件，
在所述外构件和所述内构件的与所述车辆长度方向垂直的剖切面中，在将所述内构件的帽高Hin与所述外构件的帽高Hout之比Hin/Hout定义为帽高比时，
所述帽高比从所述两端部中的从所述车辆长度方向观察到的位置偏置到车外侧的端部的一侧朝向偏置到车内侧的端部的一侧变大。
3.根据权利要求1或2所述的汽车的冲击吸收构件，其中，
凸缘突出方向是铅垂方向，所述偏置的方向是车辆宽度方向。
4.根据权利要求3所述的汽车的冲击吸收构件，其中，
所述两端部包括碰撞侧端部和非碰撞侧端部，
在将所述碰撞侧端部处的从所述外构件的顶部到所述外构件与所述内构件之间的结合面的车辆宽度方向长度设为Wout、将所述非碰撞侧端部处的从所述外构件的顶部到所述结合面的车辆宽度方向长度设为Wout’、将所述碰撞侧端部处的从所述内构件的顶部到所述结合面的车辆宽度方向长度设为Win、将所述非碰撞侧端部处的从所述内构件的顶部到所述结合面的车辆宽度方向长度设为Win’时，
在所述碰撞侧端部相对于所述非碰撞侧端部位于所述车辆宽度方向的车外侧的情况下，满足Wout≥Wout’×2.8，
在所述碰撞侧端部相对于所述非碰撞侧端部位于所述车辆宽度方向的车内侧的情况下，满足Win≥Win’×2.8。
5.根据权利要求3或4所述的汽车的冲击吸收构件，其中，
所述两端部包括碰撞侧端部和非碰撞侧端部，
在将所述非碰撞侧端部处的从所述外构件的顶部到所述外构件与所述内构件之间的结合面的车辆宽度方向长度设为Wout’、将所述非碰撞侧端部处的从所述内构件的顶部到所述结合面的车辆宽度方向长度设为Win’时，
在所述碰撞侧端部相对于所述非碰撞侧端部位于所述车辆宽度方向的车外侧的情况下，满足Wout’≥8mm，
在所述碰撞侧端部相对于所述非碰撞侧端部位于所述车辆宽度方向的车内侧的情况下，满足Win’≥8mm。
6.根据权利要求1或2所述的汽车的冲击吸收构件，其中，
凸缘突出方向是车辆宽度方向，所述偏置的方向是铅垂方向。
7.根据权利要求6所述的汽车的冲击吸收构件，其中，
所述两端部包括碰撞侧端部和非碰撞侧端部，
在将所述碰撞侧端部处的从所述外构件的顶部到所述外构件与所述内构件之间的结合面的铅垂方向长度设为Vout、将所述非碰撞侧端部处的从所述外构件的顶部到所述结合面的铅垂方向长度设为Vout’、将所述碰撞侧端部处的从所述内构件的顶部到所述结合面的铅垂方向长度设为Vin、将所述非碰撞侧端部处的从所述内构件的顶部到所述结合面的铅垂方向长度设为Vin’时，
在所述碰撞侧端部相对于所述非碰撞侧端部位于所述铅垂方向的车外侧的情况下，满足Vout≥Vout’×2.8，
在所述碰撞侧端部相对于所述非碰撞侧端部位于所述铅垂方向的车内侧的情况下，满足Vin≥Vin’×2.8。
8.根据权利要求6或7所述的汽车的冲击吸收构件，其中，
所述两端部包括碰撞侧端部和非碰撞侧端部，
在将所述非碰撞侧端部处的从所述外构件的顶部到所述外构件与所述内构件之间的结合面的铅垂方向长度设为Vout’、将所述非碰撞侧端部处的从所述内构件的顶部到所述结合面的铅垂方向长度设为Vin’时，
在所述碰撞侧端部相对于所述非碰撞侧端部位于所述铅垂方向的车外侧的情况下，满足Vout’≥8mm，
在所述碰撞侧端部相对于所述非碰撞侧端部位于所述铅垂方向的车内侧的情况下，满足Vin’≥8mm。
9.一种汽车的纵梁，其中，该汽车的纵梁具备：
具有权利要求1～8中任一项所述的冲击吸收构件的构件；以及
与车厢侧连接且具有弯曲部的变形抑制构件。
10.根据权利要求9所述的汽车的纵梁，其中，
该汽车的纵梁用作前纵梁。
11.根据权利要求9所述的汽车的纵梁，其中，
该汽车的纵梁用作后纵梁。
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