JP2006273271A - 車輌用エネルギ吸収部材及びそれを用いたドアガードビーム - Google Patents

Abstract

【課題】エネルギ吸収特性に優れ、しかもレイアウト設計上の制限を少なく軽量化及び小型化を図ることが可能な車輌用エネルギ吸収部材を提供する。
【解決手段】ドアガードビーム１０ａは、外部から自動車に印加された荷重を受けるための荷重受け部材２０ａと、繊維強化複合材料から構成されるフランジ部材３０ａと、荷重受け部材２０ａとフランジ部材３０ａとを連結部材５０と、を備えており、荷重受け部材２０ａの両端部にフランジ部材３０ａが連結部材５０を介してそれぞれ取り付けられており、さらに、各フランジ部材３０ａは、自動車のドアインナパネル３に接合されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、外部から車輌に印加された荷重のエネルギを吸収するための車輌用エネルギ吸収部材及びそれを用いたドアガードビームに関する。

自動車等の車輌に用いられるエネルギ吸収部材として、ドア構造体を構成するドアアウタパネルとドアインナパネルとの間に設けられ、自動車側方から印加された荷重のエネルギを吸収するためのドアガードビームが従来から知られている（例えば、特許文献１〜６参照）。

このようなドアガードビームは、一般的に全体として鋼材で構成されているため、エネルギ吸収特性に優れているが、重量が嵩むために軽量化に限界がある。そのため、近年では、軽量化の観点からドアガードビームを構成する材料としてアルミニウム合金が注目されている。

しかしながら、アルミニウム合金でドアガードビームを構成した場合に、鋼材と同等のエネルギ吸収特性を付与しようとすると、板厚が増したりサイズが大きくなる等のドア構造体におけるレイアウト設計上の制限が新たに生じるという問題がある。
特開平５−３８９９２号公報 特開平８−２１６６８４号公報 特開平１０−５８９７３号公報 実開平５−４９４３４号公報 実開平５−５４０２６号公報 実開平５−５８４２８号公報

本発明は、エネルギ吸収特性に優れ、しかもレイアウト設計上の制限を少なく軽量化及び小型化を図ることが可能な車輌用エネルギ吸収部材及びそれを用いたドアガードビームを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明によれば、外部から車輌に印加された荷重のエネルギを吸収するための車輌用エネルギ吸収部材であって、印加された荷重を受けるための荷重受け部材と、繊維強化複合材料から構成されるフランジ部材と、を備え、前記荷重受け部材は、前記フランジ部材を介して車輌に取り付けられている車輌用エネルギ吸収部材、及び、前記車輌用エネルギ吸収部材を用いたドアガードビームが提供される。

本発明では、外部から車輌に印加された荷重を受けるための荷重受け部材を、繊維強化複合材料から構成されるフランジ部材を介して、車輌に取り付ける。そして、荷重印加時に、荷重受け部材からフランジ部材に荷重を伝達させ、当該荷重によりフランジ部材を破壊することにより、荷重に対する反力を付与し、荷重のエネルギを吸収する。

このように、フランジ部材を繊維強化複合材料で構成することにより、全体が金属材料で構成された従来のものと比較して軽量化を図ることが可能となる。また、フランジ部材を繊維強化複合材料で構成することにより、車輌用エネルギ吸収部材を平面的に構成することが出来るので小型化を図ることが可能となる。

さらに、フランジ部材を構成する繊維強化複合材料の板厚や積層構成、繊維配向角等を変更することにより、車輌用エネルギ吸収部材の反力を自由に設定することが出来るので、優れたエネルギ吸収特性を確保することが可能となる。しかも、繊維強化複合材料の構成により反力を自由に設定し得るので、レイアウト設計上の自由度が格段に向上する。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態に係るドアガードビームを示す斜視図、図２は本発明の第１実施形態に係るドアガードビームの平面図である。

本発明の第１実施形態に係るドアガードビーム１０ａは、図１及び図２に示すように、外部から車輌に印加された荷重を受けるための荷重受け部材２０ａと、繊維強化複合材料から構成されるフランジ部材３０ａと、荷重受け部材２０ａとフランジ部材３０ａとを連結する連結部材５０と、を備えており、荷重受け部材２０ａの両端部にフランジ部材３０ａが連結部材５０を介してそれぞれ取り付けられており、さらに、各フランジ部材３０ａは、車輌のドア構造体１を構成するドアインナパネル３に接合されている。フランジ部材３０ａをドアインナパネル３に接合する方法としては、例えば、接着やボルト締結、リベット止め等の手法を例示することが出来るが、フランジ部材３０ａの貫通孔３５（後述）の面圧破壊荷重よりも強い接合強度を確保できれば何れの手法を選択しても良い。

図３は本発明の第１実施形態に係るドアガードビームに用いられるフランジ部材を示す斜視図、図４は図３のフランジ部材を構成する繊維強化複合材料の積層構成を示す斜視図、図５はフランジ部材の板厚と貫通孔の面圧破壊荷重との関係を示すグラフ、図６は図３のフランジ部材の貫通孔を示す部分拡大断面図、図７は図３のフランジ部材の貫通孔の他の例を示す部分拡大正面図である。

ドアガードビーム１０ａのフランジ部材３０ａは、マトリクス（母材）としての合成樹脂材料と、強化繊維（強化材）と、から成る繊維強化複合材料（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastic）から構成されており、図３に示すように、板厚が３．２ｍｍ程度のプレート状の形状を有している。このフランジ部材３０ａには、連結部材５０により荷重受け部材２０ａを連結するための貫通孔３５が形成されている。

この繊維強化複合材料のマトリクスとしては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂材料や、例えば、ナイロン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、及び、熱可塑性ポリイミド等の熱可塑性樹脂材料等を挙げることが出来る。

また、この繊維強化複合材料の強化繊維としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、ポリエチレン繊維、ＰＢＯ繊維、及び、ポリエステル繊維等を挙げることが出来る。これらの中でも高剛性であるという観点から炭素繊維やアラミド繊維を強化材として用いたＣＦＲＰやＫＦＲＰが特に好ましい。

この繊維強化複合材料は、図４に示すように、強化繊維を０度と９０度の繊維配向角で織り込んだ第１の平織りクロス３１と、強化繊維を±４５度の繊維配向角で織り込んだ第２の平織りクロス３２と、を交互に積層してフランジ部材３０ａを構成している。即ち、フランジ部材３０ａを構成する繊維強化複合材料は、繊維配向角０度の強化繊維を２５％、繊維配向角９０度の強化繊維を２５％、及び、繊維配向角±４５度の強化繊維を５０％の割合で含有しており、しかも、第１の平織りクロス３１と第２の平織りクロス３２とは擬似等方性となるように積層されている。なお、本実施形態における第１の平織りクロス３１が特許請求の範囲における第１の基材に相当し、本実施形態における第２の平織りクロス３２が特許請求の範囲における第２の基材に相当する。

ここで、繊維強化複合材料は、その積層構成や繊維配向角等を変更したり、ステッチングすることにより、荷重印加時において生じ得る破壊モード（例えば、引張破壊や剪断破壊、面圧破壊等）を自由に設定することが出来るが、本実施形態では、繊維配向角０度、９０度及び±４５度の強化繊維を上記のような２５％：２５％：５０％の割合でフランジ部材３０ａを構成することにより、フランジ部材３０ａに引張破壊や剪断破壊を生じさせずに、貫通孔３５を長孔状に破壊させる面圧破壊（ベアリング破壊、Bearing Failure）を発生させることが可能となっている（図１２参照）。

このように、荷重印加時にフランジ部材３０ａに発生する破壊モードとして貫通孔３５を基準とした面圧破壊を生じさせることにより、荷重印加時において荷重に対する反力を維持することが出来、ドアガードビーム１０ａに良好なエネルギ吸収特性を確保することが出来る。

なお、本発明においては、繊維配向角０、９０度及び±４５度の強化繊維の割合は、上記の割合に限定されず、下記の条件式を満たすようフランジ部材を構成することにより、フランジ部材３０ａの貫通孔３５に面圧破壊を発生させることが出来る。

α＋β＋γ＝１００％
α＝１０〜４０％
β＝１０〜４０％
γ＝３０〜７０％
但し、αは、フランジ部材３０ａを構成する繊維強化材料に含有された強化繊維のうちの繊維配向角が０度のものの割合［％］、βは、フランジ部材３０ａを構成する繊維強化複合材料に含有された強化繊維のうちの繊維配向角が９０度のものの割合［％］、及び、γは、フランジ部材３０ａを構成する繊維強化複合材料に含有された強化繊維のうちの繊維配向角が±４５度のものの割合［％］である。

フランジ部材３０ａに形成された貫通孔３５の直径は、必要とされるエネルギ吸収量に応じて決定される。図５は、貫通孔３５の直径がφ６．４ｍｍである場合におけるフランジ部材３０ａの板厚と貫通孔３５の面圧破壊荷重との関係を示すグラフである。貫通孔３５の直径毎にこのようなグラフを作成し、貫通孔３５の直径、フランジ部材３０ａの板厚及び貫通孔３５の面圧破壊荷重の関係をデータベース化しておく。そして、要求されるエネルギ吸収量より導き出される面圧破壊荷重、及び、フランジ部材３０ａの板厚により当該データベースを参照して最適な貫通孔３５の直径を決定される。

さらに、フランジ部材３０ａの貫通孔３５は、図６に示すように、その開口周縁にテーパ３６が形成されている。荷重印加時にこのテーパ３６がトリガとして作用することにより、フランジ部材３０ａに生じる破壊モードとして、貫通孔３５の面圧破壊を確実に生じさせることが出来る。なお、本発明においてはこれに限定されず、例えば、図７に示すように、貫通孔３５の開口周縁に、面圧破壊が発生させたい方向、例えばドアガードビームが延在する方向にノッチ３７を形成しておき、荷重印加時にこのノッチ３７をトリガとして作用させても良い。

図８は本発明の第１実施形態に係るドアガードビームに用いられる荷重受け部材を示す斜視図、図９は本発明の第１実施形態に係るドアガードビームに用いられる荷重受け部材の他の例を示す斜視図である。

ドアガードビーム１０ａの荷重受け部材２０ａは、図８に示すようなベルト状の形状を有しており、連結部材５０を介してフランジ部材３０ａに連結可能なように、その両端に取付孔２１がそれぞれ形成されている。この荷重受け部材２０ａは、上述した繊維強化複合材料から構成されており、その中でも高強度及び軽量化の観点から強化材として炭素繊維を用いたＣＦＲＰで構成されていることが好ましい。この荷重受け部材２０ａは、フランジ部材３０ａに形成された貫通孔３５の面圧破壊荷重より強い引張耐荷重を持ち、且つ、荷重印加時に荷重により当該印加方向に変形可能となっている。荷重印加方向に変形可能とすることにより、当該印加された荷重を、フランジ部材３０ａの貫通孔３５に作用する張力に変換することが出来る。なお、荷重受け部材２０ａの取付孔２１の面圧耐荷重も、フランジ部材３０ａの貫通孔３５の面圧破壊荷重よりも強く設定されている。

なお、本発明における荷重受け部材は、フランジ部材に形成された貫通孔の面圧破壊荷重より強い引張耐荷重を持ち、且つ、荷重印加時に荷重により当該印加方向に変形可能であれば、上記のようなＣＦＲＰ製のベルトに限定されず、例えば、図９に示すようなスチールワイヤ等で構成された荷重受け部材２０ｂであっても良い。

図１０は本発明の第１実施形態に係るドアガードビームに用いられる連結部材を示す拡大断面図である。

本実施形態に係るドアガードビーム１０ａの連結部材５０は、図１０に示すように、カラー５１、ボルト５２及びナット５３から構成されている。そして、荷重受け部材２０ａの取付孔２１、及び、フランジ部材３０ａの貫通孔３５にカラー５１を挿入し、さらに当該カラー５１の内孔にボルト５２を挿入し、当該ボルト５２にナット５３を締結することにより、荷重受け部材２０ａとフランジ部材３０ａとが連結部材５０により連結されている。

以上のようなドアガードビーム１０ａを用いて自動車のドア構造体１を構成する場合には、図１に示すように、先ず、ドアガードビーム１０ａの両端のフランジ部材３０ａをドアインナパネル３に接合して、ドアガードビーム１０ａをドアインナパネル３に固定する。次いで、このドアインナパネル３をドアアウタパネル２に重ね合わせた後に、ドアアウタパネル２の外周をヘミング加工すると共にスポット溶接して、ドアアウタパネル２とドアインナパネル３とを固定することによりドア構造体が構成される。

次に作用について説明する。

図１１は本発明の第１実施形態に係るドアガードビームに荷重が印加された状態を示す平面図、図１２は本発明の第１実施形態に係るドアガードビームに荷重が印加されてフランジ部材に面圧破壊が発生した状態を示す斜視図、図１３は荷重受け部材の変形角度と荷重印加方向に発生した反力との関係を示すグラフである。

自動車のドア構造体１に対して車外側から荷重が印加されると、当該荷重がドアアウタパネル２を介して、内部に設けられた荷重受け部材２０ａに作用する。荷重を受けた荷重受け部材２０ａは、図１１中の矢印Ａ方向（荷重印加方向）に変形し、フランジ部材３０ａ自体が車内側に折れ曲がりながら、当該荷重が、荷重受け部材２０ａ及び連結部材５０を介して、フランジ部材３０ａに張力（図中の矢印Ｂ）としてそれぞれ伝達される。

この張力が貫通孔３５の面圧破壊荷重に達すると、フランジ部材３０ａを構成する繊維強化複合材料が擬似等方性となっているために、図１２に示すように、フランジ部材３０ａに貫通孔３５を基準とした面圧破壊が矢印Ｃ（図１１及び図１２参照）方向に発生すると同時に荷重印加点に反力（図１１中の矢印Ｄ）が付与され、印加された荷重のエネルギが吸収される。この際、荷重受け部材２０ａの内側への変形により、荷重印加点がドア構造体１の内側方向へ変位するため、図１３に示すように、荷重受け部材２０ａの変形角度θ（図１２参照）が大きくなり、これに従って、荷重印加点に付与される反力も徐々に増加する。因みに、全体が金属材料で構成された従来のものでは、荷重印加初期に最大反力を発生した後は、急激に反力が低下するため、エネルギ吸収量を向上するのに板厚の増加や断面形状の拡大等を必要とし、これには重量の大幅な増加を伴う。

図１４は本実施形態に係るドアガードビームに用いられるフランジ部材の他の例を示す断面図である。本実施形態では、フランジ部材３０ａは、図１４に示すように、ドアインナパネル３との接合部から荷重受け部材２０ａ側に向かってｔ_１からｔ_２に漸次減少する板厚を有しても良い（ｔ_１＞ｔ_２）。板厚ｔ_１は例えば６．４ｍｍ程度であり、板厚ｔ_２は例えば３．２ｍｍ程度である。

フランジ部材３０ａの板厚を一定にした場合には、図１３中の実線で示すように、荷重に対する反力が荷重受け部材２０ａの変形角度θに比例しているため、荷重印加初期には小さな反力しか得られない。これに対し、上記のようにフランジ部材３０ａの板厚を部分的に増加させておくことにより、図１３中に点線で示すように、荷重印加初期においても比較的大きな反力を得ることが可能となり、エネルギ吸収量の向上を図ることが出来る。

なお、荷重印加初期における反力を大きくする手法としては、フランジ部材３０ａの板厚を部分的に増加させる手法の他に、フランジ部材３０ａを構成する繊維強化複合材料の繊維配向を部分的に変える手法、ステッチを施す手法を挙げることも出来る。

以上のように本実施形態では、フランジ部材３０ａを繊維強化複合材料で構成することにより、全体が金属材料で構成された従来のものと比較して軽量化を図ることが出来る。また、フランジ部材を繊維強化複合材料で構成することにより、ドアガードビームを平面的に構成することが出来るので小型化を図ることが可能となる。

さらに、繊維強化複合材料は、板厚や積層構成、繊維配向角等を変更することにより、その強度や破壊モードを自由に設定することが出来るが、本実施形態ではこのような特徴を持つ繊維強化複合材料によりフランジ部材３０ａを構成することにより、ドアガードビーム１０ａの反力を自由に設定することを出来、優れたエネルギ吸収特性を確保することが可能となっている。しかも、繊維強化複合材料の構成により反力を自由に設定し得るので、レイアウト設計上の自由度が格段に向上する。

［第２実施形態］
図１５は本発明の第２実施形態に係るドアガードビームを示す平面図、図１６は本発明の第２実施形態に係るドアガードビームに用いられるヒンジ部材を示す斜視図、図１７は図１６に示すヒンジ部材の分解斜視図、図１８は図１６のXVIII-XVIII線に沿った断面図、図１９は本発明の第３実施形態に係るドアガードビームに用いられるヒンジ部材を示す斜視図、図２０は本発明の第２実施形態に係るドアガードビームに荷重が印加された状態を示す平面図である。

本発明の第２実施形態に係るドアガードビーム１０ｂは、図１５に示すように、ヒンジ部材４０ａを備えている点で上述の第１実施形態に係るドアガードビーム１０ｂと相違するが、その他の構成は第１実施形態に係るドアガードビーム１０ａと同一である。以下に、第２実施形態に係るドアガードビーム１０ｂについて、第１実施形態に係るドアガードビーム１０ａの相違点のみを説明する。

本実施形態に係るドアガードビーム１０ｂのヒンジ部材４０ａは、図１６〜図１８に示すように、金属製の第１及び第２のプレート４１、４２が金属製のシャフト４１を中心としてヒンジ動作可能に構成されている。第１のプレート４１の両主面には、貫通孔３５が形成された繊維強化複合材料製のフランジ部材３０ｂが接着剤により貼り付けられている。また、この第１のプレート４１には、貫通孔３５に対応する部分からシャフト４３とは反対側に伸び、当該第１のプレート４１の端面で開口している切欠部４４が形成されている。第１のプレート４１にこのような切欠部４４を形成することにより、各フランジ部材３０ｂに貫通孔３５を基準とした面圧破壊を発生させることが出来る。フランジ部材３０ｂの貫通孔３５及びヒンジ部材４０ａの切欠部４４には、荷重受け部材２０ａの取付孔が合わせられて連結部材５０が挿入され、荷重受け部材２０ａとヒンジ部材４０ａとが連結されている。

第２のプレート４２には、ヒンジ部材４０ａをドアインナパネル３にリベットにより取り付けるための取付孔４５が２箇所形成されており、ヒンジ部材４０ａは、この第２のプレート４２で接着剤及びリベット止めによりドアインナパネル３に固定されるようになっている。

なお、図１９に示すヒンジ部材４０ｂのように、シャフト４３を除いて第１のプレート４１及び第２のプレート４２自体を繊維強化複合材料で構成しても良い。なお、この場合には、第１のプレート４１に切欠部４４を形成せずに貫通孔３５のみを形成する。

次に作用を説明する。

ドア構造体１に対して車外側から荷重が印加されると、第１実施形態と同様に、当該荷重が、ドアアウタパネル２を介して荷重受け部材２０ａに作用し、図２０中の矢印Ａ方向（荷重印加方向）に変形する。この際、ヒンジ部材４０ａの第１のプレート４１が第２のプレート４２に対してシャフト４３を中心軸として荷重印加方向に回転動作する。

荷重受け部材２０ａに印加された荷重は、当該荷重受け部材２０ａ及び連結部材５０を介してフランジ部材３０ｂに張力としてそれぞれ伝達され、貫通孔３５の面圧破壊荷重に達すると、当該貫通孔３５を基準とした面圧破壊が矢印Ｃ方向に発生すると同時に荷重印加点に反力（矢印Ｄ）が付与され、印加された荷重のエネルギが吸収される。この際、荷重受け部材２０ａの内側への変形により、荷重印加点がドア構造体１の内側方向へ変位するため、荷重受け部材の変形角度θ（図２０参照）が大きくなり、これに従って、荷重印加点に付与される反力も徐々に増加する。

以上のように本実施形態では、フランジ部材３０ｂを繊維強化複合材料で構成することにより、全体が金属材料で構成された従来のものと比較して軽量化を図ることが出来る。また、フランジ部材３０ｂを繊維強化複合材料で構成することにより、ドアガードビーム１０ｂを平面的に構成することが出来るので小型化を図ることが可能となる。

さらに、繊維強化複合材料は、板厚や積層構成、繊維配向角等を変更することにより、その強度や破壊モードを自由に設定することが出来るが、本実施形態では、このような特徴を持つ繊維強化複合材料によりフランジ部材３０ｂを構成することにより、ドアガードビーム１０ｂの反力を自由に設定することが出来、優れたエネルギ吸収特性を確保することが可能となっている。しかも、繊維強化複合材料の構成により反力を自由に設定し得るので、レイアウト設計上の自由度が格段に向上する。

また、本実施形態では、ヒンジ部材４０ａを介してフランジ部材３０ａをドアインナパネル３に取り付けられているので、荷重印加時に荷重受け部材２０ａの変形角度θが大きくなってもフランジ部材自体が曲げ荷重を受けることがなく、フランジ部材の変形による破損が防止され、フランジ部材３０ｂに意図した破壊モード（面圧破壊）のみを発生させることが出来る。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、上述の実施形態では、連結部材により荷重受け部材とフランジ部材とを連結したが、本発明では特にこれに限定されず、連結部材を設けずに、荷重受け部材の両端部をフランジ部材の貫通孔に挿入する等して、荷重受け部材とフランジ部材とを直接連結しても良い。

また、本発明の車輌用エネルギ吸収部材は、外部から車輌に印加された荷重のエネルギを吸収するドアガードビーム以外の部材にも使用することが出来る。

図１は、本発明の第１実施形態に係るドアガードビームを示す斜視図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係るドアガードビームの平面図である。 図３は、本発明の第１実施形態に係るドアガードビームに用いられるフランジ部材を示す斜視図である。 図４は、図３のフランジ部材を構成する繊維強化複合材料の積層構成を示す斜視図である。 図５は、フランジ部材の板厚と貫通孔の面圧破壊荷重との関係を示すグラフである。 図６は、図３のフランジ部材の貫通孔を示す部分拡大断面図である。 図７は、図３のフランジ部材の貫通孔の他の例を示す部分拡大正面図である。 図８は、本発明の第１実施形態に係るドアガードビームに用いられる荷重受け部材を示す斜視図である。 図９は、本発明の第１実施形態に係るドアガードビームに用いられる荷重受け部材の他の例を示す斜視図である。 図１０は、本発明の第１実施形態に係るドアガードビームに用いられる連結部材を示す拡大断面図である。 図１１は、本発明の第１実施形態に係るドアガードビームに荷重が印加された状態を示す平面図である。 図１２は、本発明の第１実施形態に係るドアガードビームに荷重が印加されてフランジ部材に面圧破壊が発生した状態を示す斜視図である。 図１３は、荷重受け部材の変形角度と荷重印加方向に発生した反力との関係を示すグラフである。 図１４は、本発明の第１実施形態に係るドアガードビームに用いられるフランジ部材の他の例を示す部分拡大断面図である。 図１５は、本発明の第２実施形態に係るドアガードビームを示す平面図である。 図１６は、本発明の第２実施形態に係るドアガードビームに用いられるヒンジ部材を示す斜視図である。 図１７は、図１６に示すヒンジ部材の分解斜視図である。 図１８は、図１６のXVIII-XVIII線に沿った断面図である。 図１９は、本発明の第３実施形態に係るドアガードビームに用いられるヒンジ部材の他の例を示す斜視図である。 図２０は、本発明の第２実施形態に係るドアガードビームに荷重が印加された状態を示す平面図である。

符号の説明

１…ドア構造体
２…ドアアウタパネル
３…ドアインナパネル
１０ａ、１０ｂ…ドアガードビーム
２０ａ、２０ｂ…荷重受け部材
２１…取付穴
３０ａ、３０ｂ…フランジ部材
３１…第１の平織りクロス
３２…第２の平織りクロス
３５…貫通孔
３６…テーパ
３７…ノッチ
４０ａ、４０ｂ…ヒンジ部材
４１…第１のプレート
４２…第２のプレート
４３…シャフト
４４…切欠部
４５…取付孔
５０…連結部材
５１…カラー
５２…ボルト
５３…ナット

Claims (14)

1. 外部から車輌に印加された荷重のエネルギを吸収するための車輌用エネルギ吸収部材であって、
   印加された荷重を受けるための荷重受け部材と、
   繊維強化複合材料から構成されるフランジ部材と、を備え、
   前記荷重受け部材は、前記フランジ部材を介して車輌に取り付けられている車輌用エネルギ吸収部材。
2. 前記フランジ部材には、前記荷重受け部材を当該フランジ部材に固定するための貫通孔が形成されている請求項１記載の車輌用エネルギ吸収部材。
3. 前記荷重受け部材は、連結部材を介して前記フランジ部材の前記貫通孔に固定されている請求項２記載の車輌用エネルギ吸収部材。
4. 前記フランジ部材は、
   強化繊維が所定方向に配向された第１の基材と、
   前記第１の基材とは異なる方向に強化繊維が配向された第２の基材と、を積層して構成されている請求項１〜３の何れかに記載の車輌用エネルギ吸収部材。
5. 前記フランジ部材は、前記貫通孔に面圧破壊が発生するように構成されている請求項４記載の車輌用エネルギ吸収部材。
6. 前記第１の基材は、
   繊維配向角が０度の強化繊維と、
   繊維配向角が９０度の強化繊維と、を有し、
   前記第２の基材は、
   繊維配向角が−４５度の強化繊維と、
   繊維配向角が＋４５度の強化繊維と、を有し、下記条件式を満たす請求項４又は５記載の車輌用エネルギ吸収部材。
   α＋β＋γ＝１００％
   α＝１０〜４０％
   β＝１０〜４０％
   γ＝３０〜７０％
   但し、αは、前記フランジ部材を構成する繊維強化複合材料に含有された強化繊維のうちの繊維配向角が０度のものの割合［％］、βは、前記フランジ部材を構成する繊維強化複合材料に含有された強化繊維のうちの繊維配向角が９０度のものの割合［％］、及び、γは、前記フランジ部材を構成する繊維強化複合材料に含有された強化繊維のうちの繊維配向角が±４５度のものの割合［％］である。
7. 前記フランジ部材を構成する前記第１の基材及び前記第２の基材は擬似等方性に積層されている請求項４〜６の何れかに記載の車輌用エネルギ吸収部材。
8. 前記荷重受け部材は、荷重印加時に荷重により当該印加方向に変形可能である請求項１〜７の何れかに記載の車輌用エネルギ吸収部材。
9. 前記荷重受け部材は、金属材料又は繊維強化複合材料から構成されている請求項８記載の車輌用エネルギ吸収部材。
10. 前記フランジ部材の前記貫通孔の開口周縁はテーパ状に形成され、又は、前記貫通孔の開口周縁にノッチが形成されている請求項１〜９の何れかに記載の車輌用エネルギ吸収部材。
11. 前記フランジ部材は、その一部の肉厚が他の部分より厚く形成されている請求項１〜１０の何れかに記載の車輌用エネルギ吸収部材。
12. 前記フランジ部を構成する繊維強化複合材料は、炭素繊維を強化材料として含有している請求項１〜１１の何れかに記載の車輌用エネルギ吸収部材。
13. 荷重の印加方向に回転動作可能なヒンジ部材をさらに備え、
    前記フランジ部材は、前記ヒンジ部材を介して前記車輌に取り付けられている請求項１〜１２の何れかに記載の車輌用エネルギ吸収部材。
14. 請求項１〜１３の何れかに記載の車輌用エネルギ吸収部材を用いたドアガードビーム。
    
    

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