JP2003040058A - 衝撃吸収構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】比較的簡素な構造でありながら、衝突時におけ
るエネルギー吸収特性を安定させることが可能な衝撃吸
収構造を提供する。 【解決手段】中心軸線Ｌに沿って延びる円筒状のインナ
材２３を包囲するように円筒状のアウタ材２４を配置す
る。アウタ材２４の前端周縁２４ａを内側に折り返して
インナ材２３の外周面に連結することで、インナ材２３
の外周域に第１の塑性変形部Ｈ１を形成する。他方、イ
ンナ材２３の後端周縁２３ｂを外側に折り返してアウタ
材２４の後端縁に連結することで、アウタ材２４の後端
部内周域に第２の塑性変形部Ｈ２を形成する。こうし
て、インナ材２３とアウタ材２４との間に、中心軸線Ｌ
に沿った縦断面内で閉じた連結関係を構築し、衝突時に
無限軌道状の連鎖的塑性変形を生じさせることにより、
衝撃を吸収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、衝突時の衝撃を構
造材の塑性変形によって吸収又は緩和する衝撃吸収構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車体のフレーム部分を構成する強
度部材には、衝突時の衝撃を吸収緩和するための衝撃吸
収構造が採用され、更には衝撃吸収体が別途付加される
傾向にある。例えば、車体のサイドメンバの端部とバン
パーリインフォースメントとの間には、俗にクラッシュ
ボックスと呼ばれる衝撃吸収体（衝撃吸収構造）が設け
られている。従来のクラッシュボックスとしては、例え
ば円筒状又は角筒状の中空な金属体の側面にビードを形
成したものが知られている。かかるクラッシュボックス
では、その筒状金属体の軸方向（即ち想定衝突方向）に
衝突荷重を受けたときに、当該筒状体を蛇腹状に塑性変
形させることで衝突時のエネルギーを吸収している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなビード付き構造では、ビード間の腹に相当する部
分がビード部分と比較してエネルギーの吸収効果が相対
的に低いこと、及び、衝突時には荷重を受けた端部側か
ら順次部分的に蛇腹変形せざるを得ないという事情のた
めに、衝突時のＦ−Ｓ特性（変形ストローク量Ｓに対す
る荷重又は反力Ｆの変化特性）が不可避的に不安定化す
る。具体的には、図５のグラフに破線で示すように、ス
トローク量Ｓに対する荷重Ｆの変化が脈動的に波打つよ
うな傾向を見せる。衝撃吸収体の力学的特性に関して
は、絶対的なエネルギー吸収量が多いこともさることな
がら、ストローク量Ｓの広い範囲において荷重Ｆの変化
ができるだけフラットであること、即ちＦ−Ｓ特性が安
定していることが望ましいとされている。この点で、従
来のビード付き構造の衝撃吸収体は、理想的とは言い難
いものであった。他方、理想的なエネルギー吸収特性を
得るためとは言え、衝撃吸収体の構造の複雑化や重量増
大を招くことは好ましくない。また、衝突時の荷重が想
定衝突方向に対し傾斜して入力される場合にも、衝撃吸
収の目的をある程度達成できることが望ましい。

【０００４】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
である。本発明の目的は、比較的簡素な構造でありなが
ら、衝突時におけるエネルギー吸収特性を安定させるこ
とができる衝撃吸収構造を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、衝突
時の衝撃を塑性変形によって吸収又は緩和する衝撃吸収
構造であって、想定衝突方向に延びる筒状の内側構造部
と、想定衝突方向に延びると共に前記内側構造部を包囲
する筒状の外側構造部と、前記外側構造部の前端寄り部
分を内側に折り返して前記内側構造部の一部に連結する
ことで前記内側構造部の外周域に形成された第１の塑性
変形部と、前記内側構造部の後端寄り部分を外側に折り
返して前記外側構造部の一部に連結することで前記外側
構造部の内周域に形成された第２の塑性変形部とを備え
たことを特徴とする。

【０００６】衝突時、この衝撃吸収構造に対しほぼ想定
通りの方向（想定衝突方向）に衝撃が加わると、当該衝
撃吸収構造の前後両端間には、それら両端を相互接近さ
せようとする力（圧縮力）が働き、この力に基づいて内
側構造部と外側構造部との間で相対移動が起きる。する
と、第１の塑性変形部では、外側構造部の前端寄り部分
を内側に巻き込むと共にその巻き込んだ部位を内側構造
部に沿って整列させるような塑性変形が生じ、他方、第
２の塑性変形部では、内側構造部の後端寄り部分を外側
にめくり上げると共にそのめくり上げた部位を外側構造
部に沿って整列させるような塑性変形が生じる。即ち、
衝突の際の内側及び外側構造部の相対移動に伴って、前
後二箇所の塑性変形部で部材の巻き込みとめくり上げと
が同時発生することによる連鎖的な塑性変形により、衝
撃（衝突時のエネルギー）が効果的に吸収又は緩和され
る。そして、衝突時に両塑性変形部で起きる塑性変形
は、内側及び外側構造部の相対移動に伴った連鎖的又は
連続的なものであり、脈動化の要素がない。このため、
衝突時のＦ−Ｓ特性が安定化する。

【０００７】更にこの構成によれば、二つの塑性変形部
が想定衝突方向に沿って前後に並ぶ配置をとることか
ら、想定衝突方向に対して傾斜した荷重を受けた場合で
も、負荷（又は曲げ応力）を巧妙に二分散でき、機械的
耐性に優れている。また、前後に並ぶ二つの塑性変形部
を介して内側及び外側構造部が相互連結されていること
は、ある程度の傾斜荷重に対しても、上述のような二つ
の塑性変形部での連鎖的塑性変形に基づく衝撃吸収作用
を発揮することを可能とし、予期しない方向からの衝突
に対しても柔軟な対応が可能となる。

【０００８】尚、請求項１において「筒状」とは、想定
衝突方向に対し直交する横断面形状が閉じた断面形状を
有することをいい、円筒状及び角筒状を含む概念であ
る。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１に記載の衝撃
吸収構造にあって、想定衝突方向に沿った当該衝撃吸収
構造の縦断面において、前記外側構造部、その外側構造
部の前端寄り部分と内側構造部とを連結する第１の塑性
変形部、前記内側構造部およびその内側構造部の後端寄
り部分と外側構造部とを連結する第２の塑性変形部の四
部位が、衝突時に無限軌道状の連鎖的塑性変形を生じ得
る閉じた連結関係を構築していることを特徴とする。

【００１０】請求項２は、請求項１の衝撃吸収構造の特
徴を、想定衝突方向に沿った縦断面での構造という観点
から更に明確化したものであり、その技術的意義は、請
求項１のそれに準ずる。

【００１１】請求項３の発明は、衝突時の衝撃を塑性変
形によって吸収又は緩和する衝撃吸収構造であって、想
定衝突方向に延びる内側構造部と、想定衝突方向に延び
ると共に前記内側構造部の外側に位置する外側構造部
と、前記外側構造部の前端寄り部分と内側構造部とを連
結する第１の塑性変形部と、前記内側構造部の後端寄り
部分と外側構造部とを連結する第２の塑性変形部の少な
くとも四部位を備えており、想定衝突方向に沿った当該
衝撃吸収構造の縦断面において、前記四部位が、衝突時
に無限軌道状の連鎖的塑性変形を生じ得る閉じた連結関
係を構築していることを特徴とする。

【００１２】請求項３は、本発明の衝撃吸収構造の本質
を更にシンプルな表現形式で記載したものであり、その
技術的意義は、請求項１のそれに準ずる。

【００１３】請求項４の発明は、請求項２又は３に記載
の衝撃吸収構造にあって、前記内側構造部又は外側構造
部において、前記第１及び第２の塑性変形部と共に前記
閉じた連結関係を構築している部位以外の部位が、前記
第１及び第２の塑性変形部と共に前記閉じた連結関係を
構築している部位よりも厚肉化されていることを特徴と
する。

【００１４】この構成によれば、衝突時の荷重に基づき
当該衝撃吸収構造が前後方向に過大な圧縮力を受けた場
合に、前記閉じた連結関係を構築している部位が連鎖的
な塑性変形による衝撃吸収作用を発揮する以前に、前記
閉じた連結関係を構築している部位以外の部位が座屈し
てしまって荷重が第１及び第２の塑性変形部に直に伝わ
らないという事態を回避できる。つまり、第１及び第２
の塑性変形部と共に閉じた連結関係を構築している部位
以外の部位を相対的に厚肉化することにより、第１及び
第２の塑性変形部での連鎖的な塑性変形による衝撃吸収
作用を十分に発揮させることが可能となる。

【００１５】請求項５の発明は、請求項２〜４のいずれ
か一項に記載の衝撃吸収構造にあって、前記第１及び第
２の塑性変形部と共に前記閉じた連結関係を構築してい
る部位以外の部位において、前記内側構造部及び外側構
造部は、外面と内面とが相互接触する重層構造を採用し
ていることを特徴とする。

【００１６】この構成によれば、ハイドロフォーミング
等の加工技術を用いて、内側構造部と外側構造部とを別
個に又は同時に形成することが容易となる。また、内側
構造部の外面と外側構造部の内面とが相互接触する重層
構造部分では、そのような重層構造を採用することによ
る厚肉化が図られ、結果として、前記請求項４と同様の
作用効果を奏する。

【００１７】請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれ
か一項に記載の衝撃吸収構造において、前記第１の塑性
変形部は、その縦断面が前方に張り出す弧状となるよう
に湾曲形成されており、前記第２の塑性変形部は、その
縦断面が後方に張り出す弧状となるように湾曲形成され
ていることを特徴とする。

【００１８】この構成によれば、衝突時、第１の塑性変
形部においては外側構造部の先端寄り部分が内側に巻き
込まれ易くなると共に、第２の塑性変形部においては内
側構造部の後端寄り部分が外側にめくり上げられ易くな
り、両塑性変形部での巻き込みとめくり上げによる連鎖
的な塑性変形が円滑に進行する。

【００１９】尚、請求項１〜６に記載の衝撃吸収構造に
おいて、内側構造部と外側構造部とは、別体化されてい
ても一体化されていてもどちらでもよい。また、請求項
１〜６に記載の衝撃吸収構造は、外側構造部が車輌本体
に固定され内側構造部の前端側で衝突時の荷重を最初に
受け止めるように配設されることは好ましい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を車輌用のクラッ
シュボックスに具体化した一実施形態を図面を参照して
説明する。図１に示すように、本実施形態のクラッシュ
ボックス１０は、車輌前方のバンパリインフォースメン
ト１１と、車体の基本骨格を構成するフロントサイドメ
ンバ１２との間に介装される衝撃吸収体である。クラッ
シュボックス１０は左右一対で使用されるが、図１には
片方のみを示す。

【００２１】図１〜図３に示すように、クラッシュボッ
クス１０はその前後に、正面略方形状のフロントフラン
ジ２１及びリヤフランジ２２を有しており、これらフラ
ンジ２１，２２を介して前記バンパリインフォースメン
ト１１及びフロントサイドメンバ１２に対しボルト等
（図示略）を用いてそれぞれ結合されている。特に図３
に示すように、クラッシュボックス１０は、前後一対の
フランジ２１，２２の他に、インナ材２３と、該インナ
材２３を包囲するアウタ材２４とを備えている。本実施
形態では、インナ材２３が「内側構造部」に相当し、ア
ウタ材２４及びリヤフランジ２２が「外側構造部」に相
当する。尚、フランジ２１，２２は熱延鋼板で作られ、
インナ材２３及びアウタ材２４は機械構造用鋼で作られ
ている。

【００２２】インナ材２３は、横断面がほぼ円形状で且
つ内部が中空な形状（つまり略円筒形状）をなし、その
中心軸線Ｌは想定衝突方向に沿って延びている。アウタ
材２４も、横断面がほぼ円形状で且つ内部が中空な形状
（つまり略円筒形状）をなしている。但し、アウタ材２
４の軸方向長さはインナ材２３の軸方向長さの約半分程
度であり、しかも、アウタ材２４の径Ｒ２はインナ材２
３の径Ｒ１よりも大きく設定されている（Ｒ１＜Ｒ
２）。

【００２３】フロントフランジ２１は、インナ材２３の
横断面形状に対応した孔２１ａを有している。その孔２
１ａ内にインナ材２３の前端周縁２３ａを嵌入した状態
で、その嵌入部位の近傍に全周にわたる溶接Ｗ１を施す
ことにより、インナ材２３の前端にフロントフランジ２
１を固定している。他方、リヤフランジ２２は、アウタ
材２４の横断面形状にほぼ対応した孔２２ａを有してい
る。その孔２２ａの内周縁にアウタ材２４の後端周縁２
４ｂを接合した状態で、その接合部位に全周にわたる溶
接Ｗ２を施すことにより、アウタ材２４の後端にリヤフ
ランジ２２を固定している。なお、後述するように溶接
Ｗ２は、インナ材２３とアウタ材２４の後端部同士の連
結にも関与する。

【００２４】アウタ材２４はインナ材２３に対し、双方
の中心軸線Ｌが一致するように位置決めされ、その結
果、アウタ材２４はインナ材２３に対し所定距離（Ｒ２
−Ｒ１）を隔てた位置に相対配置されている。そして、
そのような相対配置関係が恒久的に維持されるよう、両
部材２３，２４間には特異な相互連結関係が構築されて
いる。具体的には、「外側構造部の前端寄り部分」とし
てのアウタ材２４の前端周縁２４ａをその周縁全体にわ
たって内側に折り返して断面略Ｕ字状に曲げ、その折り
返された前端周縁２４ａをインナ材２３の外周面に当接
させている。そして、その当接領域の一部（例えば溶接
点Ｐ１）にほぼ全周にわたる電気溶接を施して、アウタ
材２４の前端周縁２４ａをインナ材２３の長手方向中程
の外周面に連結固定している。このインナ材２３の外周
面に連結されたアウタ材２４の前端周縁２４ａにより、
前方に略円弧状に張り出すように湾曲した第１の塑性変
形部Ｈ１が構成される。

【００２５】また、リヤフランジ２２の近傍でも同様
に、「内側構造部の後端寄り部分」としてのインナ材２
３の後端周縁２３ｂをその周縁全体にわたって外側に折
り返して断面略Ｕ字状に曲げ、その折り返された後端周
縁２３ｂの先をアウタ材２４の後端周縁２４ｂに合致さ
せている。このとき、インナ材２３の後端周縁２３ｂと
アウタ材２４の後端周縁２４ｂとの合致点が、アウタ材
２４の後端周縁２４ｂとリヤフランジ孔２２ａの内周縁
との接合域にほぼ重なる。このため、前述の溶接Ｗ２に
よって、アウタ材２４の後端周縁２４ｂと折り返された
インナ材２３の後端周縁２３ｂとの相互連結が同時に達
成される。このアウタ材２４の後端周縁２４ｂに連結さ
れたインナ材２３の後端周縁２３ｂにより、後方に略円
弧状に張り出すように湾曲した第２の塑性変形部Ｈ２が
構成される。

【００２６】このように、このインナ材２３の外周面に
連結されたアウタ材２４の前端周縁２４ａによって第１
の塑性変形部Ｈ１が形成されると共に、アウタ材２４の
後端周縁２４ｂ及びリヤフランジ２２に連結されたイン
ナ材２３の後端周縁２３ｂによって第２の塑性変形部Ｈ
２が形成される。そして、各塑性変形部Ｈ１，Ｈ２にお
いて、アウタ材２４の前端周縁２４ａが内側に折り返さ
れてインナ材２３の一部に連なると共に、インナ材２３
の後端周縁２３ｂが外側に折り返されてアウタ材２４の
一部に連なる結果、インナ材２３とアウタ材２４との間
には、衝突時に無限軌道状の連鎖的塑性変形を生じ得る
閉じた連結関係が構築されている。

【００２７】次に、本実施形態のクラッシュボックス１
０の衝撃吸収作用等について説明する。例えば、このク
ラッシュボックス１０を具備した車輌が障害物に正面衝
突すると、バンパリインフォースメント１１によって受
け止められた衝撃（荷重Ｆ）は、フロントフランジ２１
を介してインナ材２３に伝達される。その一方で、イン
ナ材２３の後端部は、リヤフランジ２２を介してサイド
メンバ１２にしっかり固定されている。それ故、中心軸
線Ｌに沿った方向（想定衝突方向）に加えられた荷重Ｆ
は、クラッシュボックス１０を前後方向に押し潰そうと
する圧縮力として作用し、この圧縮力に基づいてインナ
材２３とアウタ材２４には、瞬間的に中心軸線Ｌ方向へ
の相対移動が起きる。

【００２８】荷重Ｆに押されたインナ材２３が中心軸線
Ｌに沿って後退する場合、図４に示すように、第１の塑
性変形部Ｈ１では、アウタ材２４の前端周縁２４ａを内
側に巻き込むと共にその巻き込んだ部位をインナ材２３
の外周面に沿って整列させるような塑性変形が生じる。
同時に、第２の塑性変形部Ｈ２では、インナ材２３の後
端周縁２３ｂを外側にめくり上げると共にそのめくり上
げた部位をアウタ材２４の後方向に沿って整列させるよ
うな塑性変形が生じる。つまり、第１の塑性変形部Ｈ１
におけるアウタ材２４の外から内側への連鎖的な巻き込
みと、第２の塑性変形部Ｈ２におけるインナ材２３の内
から外側への連鎖的なめくり上げとを同時に生じなが
ら、インナ材２３及びアウタ材２４の双方が、サイドメ
ンバ１２の中空な内部空間に向けて次第に後退してい
く。インナ材２３及びアウタ材２４の相対移動に伴っ
て、部材の巻き込みとめくり上げが連続する様は、無限
軌道輪（いわゆるキャタピラ）が駆動する様子に似てい
る。このように、アウタ材２４、第１の塑性変形部Ｈ
１、インナ材２３及び第２の塑性変形部Ｈ２を巡る無限
軌道状の連鎖的塑性変形により、衝突時の衝撃が吸収又
は緩和される。

【００２９】図５のグラフにおける実線は、本実施形態
のクラッシュボックス１０のＦ−Ｓ特性を示す。他方、
図５のグラフにおける破線は、従来例（側面にビードを
付与した中空構造の衝撃吸収体）のＦ−Ｓ特性を示す。
図５からわかるように、従来例のＦ−Ｓ特性は脈動的で
不安定であるのに対し、本実施形態のクラッシュボック
ス１０は、衝撃吸収体の潰れ始めから潰れ終わりまでの
ストローク量Ｓの広い範囲にわたって、ほぼフラットで
安定した荷重Ｆの吸収特性を示した。これは、両塑性変
形部Ｈ１，Ｈ２における塑性変形のあり方が連鎖的であ
り、ストローク量Ｓの如何にかかわらず、力学的変形の
連続性が保たれるためと考えられる。

【００３０】本実施形態のクラッシュボックス１０は、
主に想定衝突方向（中心軸線Ｌの方向）に作用する荷重
Ｆを吸収することを意図した設計ではあるが、想定衝突
方向に対して傾斜した方向から入力される傾斜荷重Ｆ’
に対しても、優れた衝撃吸収性能を発揮できるという利
点がある。これは、第１及び第２の塑性変形部Ｈ１，Ｈ
２が中心軸線Ｌに沿って所定間隔を隔てて並ぶ設計を採
用したことに由来する。

【００３１】図６（Ａ）は、前後二つの塑性変形部Ｈ
１，Ｈ２を備えた本実施形態の衝撃吸収構造を模式的に
示したものであり、図６（Ｂ）は、前側の塑性変形部Ｈ
１のみを備えた衝撃吸収構造（比較例）を模式的に示し
たものである。いずれの衝撃吸収構造でも、想定衝突方
向に入力する荷重Ｆに対しては塑性変形部Ｈ１（及びＨ
２）の連鎖的塑性変形によってその衝撃を効果的に吸収
でき、その点では両者間に顕著な違いはない（但し、吸
収エネルギー量の絶対値は、二つの塑性変形部を持つ本
実施形態の方が大きい）。しかしながら、想定衝突方向
に対して傾斜した方向から入力される傾斜荷重Ｆ’に対
する衝撃吸収作用に関する限り、両者は顕著な違いを見
せる。

【００３２】即ち、図６（Ｂ）のような一点連結の衝撃
吸収構造にあっては、傾斜荷重Ｆ’に対して、上述のよ
うな連鎖的塑性変形による衝撃吸収が可能となる傾斜角
度θＢの最大値（＝臨界角度）は極めて小さい。これに
対し、図６（Ａ）のような二点連結の衝撃吸収構造にあ
っては、傾斜荷重Ｆ’に対して、上述のような連鎖的塑
性変形による衝撃吸収が可能となる傾斜角度θＡの最大
値（＝臨界角度）は、前記θＢの最大値よりもはるかに
大きくなる。つまり、本実施形態のような前後一対の塑
性変形部Ｈ１，Ｈ２による二点連結の衝撃吸収構造を採
用することで、想定衝突方向に対して傾斜入力される傾
斜荷重Ｆ’に対する衝撃吸収能力（つまり、衝撃吸収の
対応能力）が飛躍的に高められる。

【００３３】加えて、比較例の衝撃吸収構造（図６
（Ｂ）参照）にあっては、傾斜荷重Ｆ’に対する機械的
耐性の確保が難しく、角度θＢの大きな傾斜荷重Ｆ’に
よって、塑性変形部Ｈ１が破断又は折損し易いという欠
点がある（即ち、傾斜荷重Ｆ’に起因する曲げ応力に弱
い）。これに対し、本実施形態の衝撃吸収構造（図６
（Ａ）参照）によれば、角度θＡの大きな傾斜荷重Ｆ’
を受けても、その傾斜荷重Ｆ’に起因する曲げ応力を巧
妙に二分散できるため、機械的耐性に優れている。

【００３４】尚、本実施形態のクラッシュボックス１０
によれば、衝突事故の発生時でも衝撃の程度が小さけれ
ば、サイドメンバ１２はほとんど無傷のままで、バンパ
リインフォースメント１１とクラッシュボックス１０の
破損だけにとどめることができる。即ち、仮に衝突事故
が発生しても、クラッシュボックス１０等の小規模で安
価な部品の交換だけで車輌の修理を完了できるため、損
害保険金のランク対応に関するダメージャビリティを大
幅に低減することができ、車輌ユーザーの経済的負担を
実質的に軽減することができる。

【００３５】（変更例）本発明の実施形態を以下のよう
に変更してもよい。・上記実施形態（図１〜図４）で
は、インナ材２３とアウタ材２４とを別個の部材とした
が、両者を一体成形し、予め一体の部材として提供して
もよい。

【００３６】・図７に示すように、衝突時の荷重を最初
に受け止めるインナ材２３の前半部分の厚みｔ１を、イ
ンナ材２３の後半部分の厚みｔ２よりも厚肉化してもよ
い。この構成によれば、衝突時に、第１及び第２の塑性
変形部Ｈ１，Ｈ２で連鎖的な塑性変形による衝撃吸収作
用を発揮する前に、インナ材２３の前半部分が瞬間的に
座屈する事態を回避でき、両塑性変形部Ｈ１，Ｈ２での
連鎖的な塑性変形による衝撃吸収作用を十分に発揮させ
ることができる。なお、図７の例では、インナ材２３の
前半部分が「第１及び第２の塑性変形部と共に閉じた連
結関係を構築している部位以外の部位」に相当し、イン
ナ材２３の後半部分が「第１及び第２の塑性変形部と共
に閉じた連結関係を構築している部位」に相当する。

【００３７】・図８に示すように、第１及び第２の塑性
変形部Ｈ１，Ｈ２と共に閉じた連結関係を構築している
部位以外の部位において、インナ材２３とアウタ材２４
との間で外周面と内周面とが相互接触する重層構造を採
用してもよい。より具体的には、アウタ材２４におい
て、その前端寄り部分２４ａよりも前方側に、インナ材
２３の前半部分と密接する円筒状部分を延設する。そし
て、そのアウタ材２４の前方延設部分と、インナ材２３
の前半部分との密接領域の一部（例えば溶接点Ｐ２）に
ほぼ全周にわたる電気溶接を施して両者を連結する。ま
た、インナ材２３の後端寄り部分２３ｂよりも後ろの部
分を、アウタ材２４の後端部の内周面に密接させ、その
密接領域の一部（例えば溶接点Ｐ３）にほぼ全周にわた
る電気溶接を施して両者を連結する。但し、図８の構造
を採用する場合でも、第１及び第２の塑性変形部Ｈ１，
Ｈ２では、それぞれが前方及び後方に円弧状に張り出し
た湾曲形状を確保しておく。

【００３８】図８の構成によれば、ハイドロフォーミン
グ等の加工技術を用いて、インナ材２３及びアウタ材２
４に所望形状を付与しながら形成することが容易とな
る。また、インナ材２３の外周面とアウタ材２４の内周
面とが相互接触する重層構造部分は、実質的な厚肉化が
図られるため、図７に示した厚みｔ１の肉厚部分と同様
の作用効果を期待することができる。

【００３９】・更に図９に示すような構造を採用しても
よい。図９の構造は、インナ材２３とアウタ材２４との
間で外周面と内周面とが相互接触する重層構造を採用し
ているという点で、図８の構造と同じ範疇に含まれる。
但し、図９の構造は、インナ材２３及びアウタ材２４と
もにその後端部分がサイドメンバ１２の中空な内部空間
内に大きく延設されている点で、図８の構造とは異な
る。ちなみに図９では、インナ材２３の後方延設部分
と、アウタ材２４の後方延設部分との密接領域の前部及
び後部（例えば溶接点Ｐ３，Ｐ４）にほぼ全周にわたる
電気溶接を施して、二つの後方延設部分を密接状態で連
結している。このような構造を採用すれば、サイドメン
バ１２の内部空間の一部をクラッシュボックス１０の設
置スペースとして有効活用することができる。

【００４０】・上記実施形態及び各変更例では、クラッ
シュボックス１０をバンパリインホースメント１１やサ
イドメンバ１２に結合するのに、ボルト等の締結具を用
いたが、溶接等で直付けしてもよい。例えば、フロント
フランジ２１を省略し、クラッシュボックス１０の前端
部分をバンパリインホースメント１１に直に溶接しても
よい。

【００４１】・上記実施形態及び各変更例におけるフラ
ンジ２１，２２の構成材料は、熱延鋼板に限定されるも
のではなく、冷間圧延鋼板を用いたり、鋳物製としてよ
い。また、インナ材２３及びアウタ材２４についても、
機械構造用鋼に代えて、ステンレス材料（例えばＳＵＳ
材）やアルミニウム系材料を採用してもよい。

【００４２】・上記実施形態及び各変更例では、溶接箇
所（例えば溶接点Ｐ１〜Ｐ４）の溶接に際して電気溶接
を用いたが、高密度エネルギーによる溶接（例えばレー
ザービーム溶接）等を採用してもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述したように、各請求項に記載の
衝撃吸収構造によれば、比較的簡素な構造でありなが
ら、衝突時におけるエネルギー吸収特性を安定させるこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】車輌本体の前部における衝撃吸収構造の一例を
示す平面図。

【図２】一実施形態に従う衝撃吸収体のリヤ側側面図。

【図３】一実施形態に従う衝撃吸収体の縦断面図（図１
のＡ−Ａ断面）。

【図４】図３の衝撃吸収体が衝突荷重を受けた際の縦断
面図。

【図５】一実施形態及び従来例のＦ−Ｓ特性を示すグラ
フ。

【図６】一実施形態及び比較例の構造を模式的に示した
半縦断面図。

【図７】衝撃吸収体の変更例を示す縦断面図。

【図８】衝撃吸収体の変更例を示す縦断面図。

【図９】衝撃吸収体の変更例を示す縦断面図。

【符号の説明】

１０…クラッシュボックス（衝撃吸収体）、２１…フロ
ントフランジ、２２…リヤフランジ、２３…インナ材
（内側構造部）、２３ｂ…後端周縁（後端寄り部分）、
２４…アウタ材（２２，２４は外側構造部を構成す
る）、２４ａ…前端周縁（前端寄り部分）、Ｈ１…第１
の塑性変形部、Ｈ２…第２の塑性変形部、Ｌ…中心軸線
（想定衝突方向）。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】衝突時の衝撃を塑性変形によって吸収又は
   緩和する衝撃吸収構造であって、 想定衝突方向に延びる筒状の内側構造部と、 想定衝突方向に延びると共に前記内側構造部を包囲する
   筒状の外側構造部と、 前記外側構造部の前端寄り部分を内側に折り返して前記
   内側構造部の一部に連結することで前記内側構造部の外
   周域に形成された第１の塑性変形部と、 前記内側構造部の後端寄り部分を外側に折り返して前記
   外側構造部の一部に連結することで前記外側構造部の内
   周域に形成された第２の塑性変形部とを備えたことを特
   徴とする衝撃吸収構造。
2. 【請求項２】想定衝突方向に沿った当該衝撃吸収構造の
   縦断面において、前記外側構造部、その外側構造部の前
   端寄り部分と内側構造部とを連結する第１の塑性変形
   部、前記内側構造部およびその内側構造部の後端寄り部
   分と外側構造部とを連結する第２の塑性変形部の四部位
   が、衝突時に無限軌道状の連鎖的塑性変形を生じ得る閉
   じた連結関係を構築していることを特徴とする請求項１
   に記載の衝撃吸収構造。
3. 【請求項３】衝突時の衝撃を塑性変形によって吸収又は
   緩和する衝撃吸収構造であって、 想定衝突方向に延びる内側構造部と、想定衝突方向に延
   びると共に前記内側構造部の外側に位置する外側構造部
   と、前記外側構造部の前端寄り部分と内側構造部とを連
   結する第１の塑性変形部と、前記内側構造部の後端寄り
   部分と外側構造部とを連結する第２の塑性変形部の少な
   くとも四部位を備えており、 想定衝突方向に沿った当該衝撃吸収構造の縦断面におい
   て、前記四部位が、衝突時に無限軌道状の連鎖的塑性変
   形を生じ得る閉じた連結関係を構築していることを特徴
   とする衝撃吸収構造。
4. 【請求項４】前記内側構造部又は外側構造部において、
   前記第１及び第２の塑性変形部と共に前記閉じた連結関
   係を構築している部位以外の部位が、前記第１及び第２
   の塑性変形部と共に前記閉じた連結関係を構築している
   部位よりも厚肉化されていることを特徴とする請求項２
   又は３に記載の衝撃吸収構造。
5. 【請求項５】前記第１及び第２の塑性変形部と共に前記
   閉じた連結関係を構築している部位以外の部位におい
   て、前記内側構造部及び外側構造部は、外面と内面とが
   相互接触する重層構造を採用していることを特徴とする
   請求項２〜４のいずれか一項に記載の衝撃吸収構造。
6. 【請求項６】前記第１の塑性変形部は、その縦断面が前
   方に張り出す弧状となるように湾曲形成されており、前
   記第２の塑性変形部は、その縦断面が後方に張り出す弧
   状となるように湾曲形成されていることを特徴とする請
   求項１〜５のいずれか一項に記載の衝撃吸収構造。