JP2016114094A - Energy absorption member - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an energy absorption member capable of forming a trigger part and a general part by change of a fiber structure, and capable of suppressing strength deterioration of the general part.SOLUTION: A fiber structure 11 constituting an energy absorption member 10 has a trigger part 23 and a general part 24. A fiber layer 13 constituting the fiber structure 11 includes a crimp angle increase part 13a that is provided at a position closer to the trigger part 23 than the general part 24 and that has a crimp angle larger than the general part 24.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、繊維構造体に樹脂を含浸させて構成され、衝撃荷重を受けた際の衝撃エネルギーを吸収するエネルギー吸収部材に関する。   The present invention relates to an energy absorbing member that is configured by impregnating a fiber structure with a resin and absorbs impact energy when subjected to an impact load.

例えば、バンパーと車体フレームの間には、エネルギー吸収部材が配置されており、このエネルギー吸収部材は、過大な衝撃荷重を受けた場合に、破壊することにより衝撃エネルギーを吸収する。エネルギー吸収部材としては、繊維構造体に樹脂を含浸させて構成された繊維強化複合材料が知られている。また、エネルギー吸収部材は、過大な衝撃荷重を受けた際の破壊の起点となるトリガ部を有している。   For example, an energy absorbing member is disposed between the bumper and the vehicle body frame, and when the energy absorbing member receives an excessive impact load, it absorbs the impact energy by breaking. As an energy absorbing member, a fiber reinforced composite material configured by impregnating a fiber structure with a resin is known. In addition, the energy absorbing member has a trigger portion that becomes a starting point of destruction when receiving an excessive impact load.

例えば、特許文献1では、トリガ部は、円筒状に形成されたFRP部材の先端部を、肉厚に関して先細り形状となるようにテーパ状に肩落としして形成されている。しかし、エネルギー吸収部材の製造においては、破壊の起点となり得るような形状の設計、そのような形状にするための加工等が面倒であることから、繊維構造体の繊維構造の変更によってトリガ部を製造することが提案されている。   For example, in Patent Document 1, the trigger part is formed by shouldering the tip part of the FRP member formed in a cylindrical shape into a tapered shape so as to be tapered with respect to the thickness. However, in the manufacture of the energy absorbing member, the design of the shape that can be the starting point of destruction, the processing for making such a shape, etc. is troublesome, so the trigger portion is changed by changing the fiber structure of the fiber structure. Proposed to manufacture.

例えば、図8に示すように、特許文献2に開示の衝撃吸収複合材構造80は、補強繊維の層84aを複数積層した繊維積層体84(繊維構造体)に樹脂を含浸させて構成されている。衝撃吸収複合材構造80は、荷重が加わる方向(以下、荷重方向と記載する)における先端部から、荷重方向に沿って所定位置に至るまでの範囲では、繊維積層体84の層間強度を向上させないようにしてトリガ部82を設けている。一方、荷重方向に沿った所定位置から先はニードリング83によって層間強度を向上させた層間補強領域81(一般部)としている。すなわち、ニードリング83による繊維構造の変更によってトリガ部82と層間補強領域81とを製造している。このような衝撃吸収複合材構造80では、過大な衝撃荷重を受けた場合、層間補強領域81に先立ってトリガ部82に局部破壊を生じさせてエネルギーを吸収し、層間補強領域81で破壊の進行を抑制する。   For example, as shown in FIG. 8, the shock absorbing composite structure 80 disclosed in Patent Document 2 is configured by impregnating a resin into a fiber laminate 84 (fiber structure) in which a plurality of reinforcing fiber layers 84a are laminated. Yes. The shock absorbing composite material structure 80 does not improve the interlayer strength of the fiber laminate 84 in the range from the tip in the direction in which the load is applied (hereinafter referred to as the load direction) to the predetermined position along the load direction. Thus, the trigger part 82 is provided. On the other hand, from the predetermined position along the load direction, an interlayer reinforcing region 81 (general portion) in which the interlayer strength is improved by the need ring 83 is used. That is, the trigger portion 82 and the interlayer reinforcing region 81 are manufactured by changing the fiber structure by the needling 83. In such an impact-absorbing composite structure 80, when an excessive impact load is applied, the trigger portion 82 is locally destroyed prior to the interlayer reinforcement region 81 to absorb energy, and the progress of the fracture in the interlayer reinforcement region 81 is achieved. Suppress.

特開平7−224874号公報JP-A-7-224874 特開2004−324814号公報JP 2004-324814 A

ところが、特許文献2の衝撃吸収複合材構造80において、層間強度を向上させるため、荷重方向に直交する方向から補強繊維の層84aに対し、ニードリング83を行っている。このため、補強繊維の層84aそれぞれにおいて、荷重方向に延びる糸(荷重方向糸)と、その糸に交差する方向に延びるニードリング83との交錯部で、荷重方向糸にクリンプ(屈曲)が生じ、クリンプが生じた箇所では、補強繊維が本来発現すべき突っ張り強度を十分に発揮できなくなっている。そして、衝撃吸収複合材構造80では、層間補強領域81においてトリガ部82から離れるほど、すなわち層間補強領域81の基端に近付くほど、ニードリング83を行う間隔が狭くなっている。このため、トリガ部82以上の強度を必要とし、しかも破壊の進行を抑制するための強度を必要とする層間補強領域81においては、その基端ほど強度が低下してしまっている。   However, in the impact-absorbing composite structure 80 of Patent Document 2, the needling 83 is performed on the reinforcing fiber layer 84a from the direction orthogonal to the load direction in order to improve the interlayer strength. For this reason, in each of the reinforcing fiber layers 84a, the load direction yarns are crimped (bent) at the intersection of the yarn extending in the load direction (load direction yarn) and the need ring 83 extending in the direction intersecting the yarn. In the places where crimps are generated, the reinforcing fibers cannot exhibit the tensile strength that should be originally expressed. In the impact-absorbing composite structure 80, the distance between the needling 83 becomes narrower as the distance from the trigger portion 82 in the interlayer reinforcing region 81, that is, the closer to the base end of the interlayer reinforcing region 81 is. For this reason, in the interlayer reinforcement area | region 81 which requires the intensity | strength more than the trigger part 82 and also needs the intensity | strength for suppressing progress of destruction, the intensity | strength has fallen to the base end.

本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、繊維構造の変更によってトリガ部及び一般部を形成可能でありながら、一般部の強度低下を抑制することができるエネルギー吸収部材を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is energy that can suppress a decrease in strength of the general part while being able to form the trigger part and the general part by changing the fiber structure. The object is to provide an absorbent member.

上記問題点を解決するためのエネルギー吸収部材は、繊維構造体に樹脂を含浸させて構成され、衝撃荷重を受けた際の衝撃エネルギーを吸収するエネルギー吸収部材であって、前記繊維構造体は、荷重が加わる方向に延びる荷重方向糸と、該荷重方向糸に交差する方向に延びる交差糸とを交錯させて形成された織物製の繊維層を複数有するとともに、複数の繊維層は前記荷重が加わる方向に平行となるように積層されており、前記繊維構造体は、前記荷重が加わる方向の一端側に位置し、衝撃荷重を受けた際に破壊の起点となるトリガ部と、荷重が加わる方向において、前記トリガ部よりも他端側に連続し、かつ前記トリガ部よりも荷重方向への強度が高く破壊の進行を抑制する一般部と、を有し、前記繊維層において、前記荷重が加わる方向に対する前記荷重方向糸の角度をクリンプ角度とすると、複数の繊維層のうちの少なくとも一つは、前記一般部よりも前記トリガ部側となる位置に前記クリンプ角度を前記一般部より大きくしたクリンプ角度増大部を備えることを要旨とする。   An energy absorbing member for solving the above problems is an energy absorbing member configured to impregnate a fiber structure with a resin and absorbs impact energy when subjected to an impact load, wherein the fiber structure is A plurality of fabric fiber layers are formed by crossing a load direction yarn extending in a direction in which a load is applied and a cross yarn extending in a direction crossing the load direction yarn, and the plurality of fiber layers are subjected to the load. The fiber structure is positioned on one end side in the direction in which the load is applied, and the trigger portion that is a starting point of fracture when receiving an impact load, and the direction in which the load is applied And a general portion that is continuous to the other end side than the trigger portion and has a higher strength in the load direction than the trigger portion and suppresses the progress of breakage, and the load is applied to the fiber layer. Direction If the angle of the load direction yarn to the crimp angle is a crimp angle, at least one of the plurality of fiber layers is a crimp angle in which the crimp angle is larger than the general part at a position closer to the trigger part than the general part. The gist is to provide an increasing portion.

これによれば、繊維構造体を構成する繊維層において、クリンプ角度が大きいほど、荷重が加わる方向への荷重方向糸の突っ張り強度が低くなる。逆に、クリンプ角度が小さいほど、荷重方向糸において、荷重が加わる方向への荷重方向糸の突っ張り強度が高くなる。したがって、繊維層のクリンプ角度を調整するだけ、すなわち繊維構造を変更するだけで、トリガ部と一般部を有するエネルギー吸収部材を形成可能でありながら、一般部の強度低下を抑制でき、しかも、トリガ部の製造が容易となる。   According to this, in the fiber layer constituting the fiber structure, the larger the crimp angle, the lower the tensile strength of the load direction yarn in the direction in which the load is applied. Conversely, the smaller the crimp angle, the higher the tensile strength of the load direction yarn in the direction in which the load is applied. Therefore, it is possible to form the energy absorbing member having the trigger part and the general part only by adjusting the crimp angle of the fiber layer, that is, by changing the fiber structure. The manufacture of the part becomes easy.

また、繊維構造体は、繊維層の層間を結合しておらず、層間結合を原因として荷重方向糸にクリンプが生じることがなく、一般部の強度低下も招くことがない。
また、エネルギー吸収部材について、前記繊維層において、前記一般部を構成する部位での前記クリンプ角度を、前記荷重が加わる方向に沿って異ならせてもよい。
In addition, the fiber structure does not bond the layers of the fiber layer, the crimp in the load direction yarn does not occur due to the interlayer bond, and the strength of the general part does not decrease.
Moreover, about an energy absorption member, you may vary the said crimp angle in the site | part which comprises the said general part in the said fiber layer along the direction where the said load is added.

これによれば、荷重が加わる方向に沿って、一般部の突っ張り強度を異ならせることができる。例えば、荷重が加わる方向に沿ってトリガ部から離れるに従い一般部のクリンプ角度を小さくしていくと、トリガ部から離れるに従い、荷重が加わる方向への突っ張り強度を高くすることができる。その結果として、一般部の基端(根本)に近付くほど、破壊の進行を抑制しやすくなる。   According to this, the tensile strength of the general part can be varied along the direction in which the load is applied. For example, if the crimp angle of the general portion is reduced as the distance from the trigger portion increases along the direction in which the load is applied, the tensile strength in the direction in which the load is applied can be increased as the distance from the trigger portion increases. As a result, the closer to the base end (root) of the general part, the easier it is to suppress the progress of destruction.

また、エネルギー吸収部材について、前記一般部をブレーディングで製造してもよい。
これによれば、一般部でのクリンプ角度を異ならせる構造であっても、ブレーディング装置によって簡単に製造することができる。なお、ブレーディング装置で製造された繊維層は、芯糸に相当する荷重方向糸と、この荷重方向糸に交差する斜行糸とを有しており、本発明では、ブレーディング装置によって製造され、荷重方向糸と斜行糸を交錯させて形成された繊維層も織物に含まれる。
Moreover, you may manufacture the said general part by braiding about an energy absorption member.
According to this, even if it is the structure which makes the crimp angle in a general part differ, it can manufacture easily by a braiding apparatus. The fiber layer manufactured by the braiding device has a load direction yarn corresponding to the core yarn and an oblique yarn intersecting with the load direction yarn. In the present invention, the fiber layer is manufactured by the braiding device. The fabric also includes a fiber layer formed by crossing the load direction yarn and the skew yarn.

また、エネルギー吸収部材について、前記繊維層において、前記トリガ部を構成する部位と前記一般部を構成する部位とに亘って前記荷重方向糸が連続していてもよい。
これによれば、繊維構造体において、トリガ部と一般部とを一繋ぎとすることができ、トリガ部から一般部へ荷重を好適に伝え、破壊の進行を好適に抑制することができる。
Moreover, about the energy absorption member, in the fiber layer, the load direction yarn may be continuous over a portion constituting the trigger portion and a portion constituting the general portion.
According to this, in a fiber structure, a trigger part and a general part can be made into one, a load can be suitably transmitted from a trigger part to a general part, and progress of destruction can be controlled suitably.

本発明によれば、繊維構造の変更によってトリガ部及び一般部を形成可能でありながら、一般部の強度低下を抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to form the trigger part and the general part by changing the fiber structure, but it is possible to suppress the strength reduction of the general part.

第1の実施形態のエネルギー吸収部材を示す斜視図。The perspective view which shows the energy absorption member of 1st Embodiment. (a)はクリンプ角度増大部の繊維構造を拡大して示す図、(b)はクリンプ角度減少部の繊維構造を拡大して示す図。(A) is a figure which expands and shows the fiber structure of a crimp angle increase part, (b) is a figure which expands and shows the fiber structure of a crimp angle reduction part. (a)は第1の実施形態のエネルギー吸収部材の繊維構造を模式的に示す断面図、(b)はクリンプ角度増大部を模式的に示す部分拡大断面図、(c)はクリンプ角度減少部を模式的に示す部分拡大断面図。(A) is sectional drawing which shows typically the fiber structure of the energy absorption member of 1st Embodiment, (b) is the partial expanded sectional view which shows a crimp angle increase part typically, (c) is a crimp angle reduction part. The partial expanded sectional view which shows typically. (a)は第2の実施形態のエネルギー吸収部材におけるトリガ部の繊維構造を拡大して示す図、(b)は一般部の繊維構造を拡大して示す図。(A) is a figure which expands and shows the fiber structure of the trigger part in the energy absorption member of 2nd Embodiment, (b) is a figure which expands and shows the fiber structure of a general part. (a)は第3の実施形態のエネルギー吸収部材におけるクリンプ角度増大部の繊維構造を拡大して示す図、(b)はクリンプ角度減少部の繊維構造を拡大して示す図。(A) is a figure which expands and shows the fiber structure of the crimp angle increase part in the energy absorption member of 3rd Embodiment, (b) is a figure which expands and shows the fiber structure of a crimp angle reduction part. 第3の実施形態のエネルギー吸収部材の繊維構造を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the fiber structure of the energy absorption member of 3rd Embodiment. クリンプ角度を変更した別例を示す部分拡大断面図。The partial expanded sectional view which shows the other example which changed the crimp angle. 背景技術を示す図。The figure which shows background art.

以下、エネルギー吸収部材を具体化した第1の実施形態を図1〜図3にしたがって説明する。
図1に示すように、エネルギー吸収部材10は繊維強化複合材料であり、筒状の繊維構造体11にマトリックス樹脂としての熱硬化性樹脂(図示せず)を含浸させて構成されたものである。エネルギー吸収部材10は、筒体の軸方向に沿って過大な衝撃荷重を受けた場合に、破壊することによりエネルギーを吸収する。以下、エネルギー吸収部材10に対し荷重が加わる方向(筒体の軸方向)を荷重方向Zとする。なお、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂が使用される。
Hereinafter, a first embodiment in which an energy absorbing member is embodied will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the energy absorbing member 10 is a fiber-reinforced composite material, and is configured by impregnating a tubular fiber structure 11 with a thermosetting resin (not shown) as a matrix resin. . The energy absorbing member 10 absorbs energy by breaking when receiving an excessive impact load along the axial direction of the cylindrical body. Hereinafter, the direction in which a load is applied to the energy absorbing member 10 (the axial direction of the cylinder) is referred to as a load direction Z. In addition, as a thermosetting resin, an epoxy resin is used, for example.

図3(a)に示すように、エネルギー吸収部材10において、繊維構造体11は、織物として繊維層13を複数有し、それら複数の繊維層13は互いに平行となるように積層されている。また、図1に示すように、エネルギー吸収部材10において、複数の繊維層13は、荷重方向Zに延びる中心軸を中心とした同心円状に積層されており、外周側の繊維層13ほど、円周が長い。なお、繊維構造体11において、繊維層13が積層された方向であり、繊維構造体11の径方向に平行な方向を積層方向Xとする。   As shown to Fig.3 (a), in the energy absorption member 10, the fiber structure 11 has multiple fiber layers 13 as a textile fabric, and these fiber layers 13 are laminated | stacked so that it may mutually become parallel. As shown in FIG. 1, in the energy absorbing member 10, the plurality of fiber layers 13 are stacked concentrically around the central axis extending in the load direction Z. Long lap. In the fiber structure 11, the lamination direction X is a direction in which the fiber layers 13 are laminated, and a direction parallel to the radial direction of the fiber structure 11.

図2(a)及び図2(b)に示すように、繊維層13は、複数の経糸14と、複数の緯糸15とを組み合わせた織物である。荷重方向糸としての経糸14は、繊維構造体11の周方向に複数配列され、荷重方向Zに延びている。経糸14に交差する交差糸としての緯糸15は、経糸14に対し所定の角度(本実施形態では90度)で交差する状態で、荷重方向Zに複数配列されている。なお、経糸14及び緯糸15は全て同種の材質製の無撚りの繊維束で構成されている。この実施形態では経糸14及び緯糸15には炭素繊維からなる無撚りの繊維束が使用されている。炭素繊維束は細い炭素繊維が数百〜数万本束ねられて1本の繊維束が構成されており、要求性能に適した繊維の本数の繊維束が選択される。   As shown in FIGS. 2A and 2B, the fiber layer 13 is a woven fabric in which a plurality of warps 14 and a plurality of wefts 15 are combined. A plurality of warp yarns 14 as load direction yarns are arranged in the circumferential direction of the fiber structure 11 and extend in the load direction Z. A plurality of wefts 15 as intersecting yarns that intersect with the warp yarns 14 are arranged in the load direction Z in a state of intersecting the warp yarns 14 at a predetermined angle (90 degrees in this embodiment). The warp yarns 14 and the weft yarns 15 are all composed of untwisted fiber bundles made of the same kind of material. In this embodiment, untwisted fiber bundles made of carbon fibers are used for the warp 14 and the weft 15. In the carbon fiber bundle, hundreds to tens of thousands of fine carbon fibers are bundled to form one fiber bundle, and the fiber bundle having the number of fibers suitable for the required performance is selected.

図1に示すように、エネルギー吸収部材10において、繊維構造体11は、荷重方向Zの両端部のうち、荷重が最初に加わる端面である先端面に第1端面11aを有し、もう一方の端面である基端面に第2端面11bを有する。また、繊維構造体11は、荷重方向Zの第1端面11aを含んだ先端部にトリガ部23を有する。また、繊維構造体11は、トリガ部23よりも第2端面11b側の全てに一般部24を有する。荷重方向Zに沿った長さでは、一般部24がトリガ部23よりも長い。そして、繊維構造体11において、トリガ部23は、衝撃荷重を受けた際に破壊の起点となる部位である。また、一般部24は、荷重方向Zにおいて、トリガ部23よりも基端側(第2端面11b側)に連続し、かつトリガ部23よりも荷重方向への強度が高く破壊の進行を抑制する部位である。   As shown in FIG. 1, in the energy absorbing member 10, the fiber structure 11 has a first end surface 11 a on a tip surface that is an end surface to which a load is first applied among both ends in the load direction Z, and the other end. It has the 2nd end surface 11b in the base end surface which is an end surface. Further, the fiber structure 11 has a trigger portion 23 at the tip including the first end surface 11a in the load direction Z. Moreover, the fiber structure 11 has the general part 24 in the 2nd end surface 11b side rather than the trigger part 23. FIG. In the length along the load direction Z, the general portion 24 is longer than the trigger portion 23. And in the fiber structure 11, the trigger part 23 is a site | part used as the starting point of destruction, when an impact load is received. Further, the general portion 24 is continuous to the base end side (the second end surface 11b side) from the trigger portion 23 in the load direction Z, has a higher strength in the load direction than the trigger portion 23, and suppresses the progress of breakage. It is a part.

トリガ部23は、繊維構造体11を構成する全ての繊維層13が備えるクリンプ角度増大部13aによって形成され、一般部24は、繊維構造体11を構成する全ての繊維層13が備えるクリンプ角度減少部13bによって形成されている。すなわち、繊維層13は、一般部24よりもトリガ部23側となる位置にクリンプ角度を大きくしたクリンプ角度増大部13aを備える。   The trigger portion 23 is formed by a crimp angle increasing portion 13a included in all the fiber layers 13 constituting the fiber structure 11, and the general portion 24 is a crimp angle decreasing included in all the fiber layers 13 constituting the fiber structure 11. It is formed by the part 13b. That is, the fiber layer 13 includes a crimp angle increasing portion 13a in which the crimp angle is increased at a position closer to the trigger portion 23 than the general portion 24.

図2(a)及び図3に示すように、繊維層13において、荷重方向Zに沿って経糸14が第1端面11aから第2端面11bに向けて延びる過程で、トリガ部23を構成する部分では、経糸14は緯糸15の1本1本の外面に沿って折り返されている。   As shown in FIGS. 2A and 3, in the fiber layer 13, a portion constituting the trigger portion 23 in the process in which the warp yarn 14 extends from the first end surface 11 a toward the second end surface 11 b along the load direction Z. Then, the warps 14 are folded back along the outer surface of each weft 15.

より詳細には、経糸14は、1本の緯糸15の外面に沿って積層方向Xの内側に向けて折り返された次は、荷重方向Zにおける隣りの緯糸15の外面に沿って積層方向Xの外側に向けて折り返されている。このように、経糸14は、緯糸15と交錯する毎に、荷重方向Zに隣り合う緯糸15とは相反する方向に屈曲しており、その屈曲によって経糸14にはクリンプが生じている。   More specifically, the warp yarn 14 is folded inward in the stacking direction X along the outer surface of one weft 15, and then the warp yarn 14 in the stacking direction X along the outer surface of the adjacent weft 15 in the load direction Z. Wrapped outward. Thus, every time the warp 14 intersects with the weft 15, the warp 14 is bent in a direction opposite to the weft 15 adjacent in the load direction Z, and the warp 14 is crimped by the bending.

図3(a)又は図3(b)に示すように、繊維層13において、経糸14と緯糸15の表面が存在する面を表面13cとし、両方の表面13c同士を最短距離で繋ぐ方向であり、積層方向Xに沿う方向を、繊維層13の厚み方向とする。なお、繊維層13の表面13cは、荷重方向Zに平行である。繊維層13では、経糸14の荷重方向Zへの張力によって、荷重方向Zに隣り合う緯糸15同士が厚み方向に位置ずれした状態で配置されている。この緯糸15同士の厚み方向への位置ずれにより、経糸14にはクリンプが生じている。ここで、経糸14が緯糸15に向かって延びていく状態で、その経糸14の軸線Mと、繊維層13の表面13c(荷重方向Z)との間に形成された鋭角θ1を、クリンプ角度とする。   As shown in FIG. 3 (a) or 3 (b), in the fiber layer 13, the surface on which the surfaces of the warp 14 and the weft 15 are present is defined as a surface 13c, and both surfaces 13c are connected in the shortest distance. The direction along the stacking direction X is the thickness direction of the fiber layer 13. The surface 13c of the fiber layer 13 is parallel to the load direction Z. In the fiber layer 13, the wefts 15 adjacent to each other in the load direction Z are arranged in a state shifted in the thickness direction due to the tension in the load direction Z of the warp 14. The warp 14 is crimped due to the displacement of the wefts 15 in the thickness direction. Here, in a state where the warp yarn 14 extends toward the weft yarn 15, an acute angle θ1 formed between the axis M of the warp yarn 14 and the surface 13c (load direction Z) of the fiber layer 13 is defined as a crimp angle. To do.

図3(b)に示すように、トリガ部23を構成する部分では、クリンプ角度が、クリンプ角度減少部13bより大きくなっている。クリンプ角度増大部13aでは、経糸14は、緯糸15の1本毎に相反する方向へ屈曲するように蛇行しており、クリンプ角度がその他の部分より大きい。このため、クリンプ角度増大部13aによって構成されたトリガ部23では、強度が充分に発揮されない。   As shown in FIG. 3B, the crimp angle is larger in the portion constituting the trigger portion 23 than in the crimp angle reduction portion 13b. In the crimp angle increasing portion 13a, the warps 14 meander so as to bend in the opposite directions for each weft 15, and the crimp angle is larger than the other portions. For this reason, in the trigger part 23 comprised by the crimp angle increase part 13a, intensity | strength is not fully exhibited.

また、図2(a)に示すように、トリガ部23を構成するクリンプ角度増大部13aでは、繊維構造体11の周方向に延びる緯糸15は、周方向に配列された経糸14の1本1本の外面に沿って交互に折り返され、各経糸14に交錯している。このため、各緯糸15は、各経糸14と交錯する場所で屈曲している。よって、緯糸15において、経糸14との交錯部20には、経糸14に沿って屈曲するクリンプが生じている。   As shown in FIG. 2A, in the crimp angle increasing portion 13a constituting the trigger portion 23, the wefts 15 extending in the circumferential direction of the fiber structure 11 are each one of the warp yarns 14 arranged in the circumferential direction. It is alternately folded along the outer surface of the book and crossed with each warp 14. For this reason, each weft 15 is bent at a place where it intersects with each warp 14. Therefore, in the weft 15, a crimp that bends along the warp 14 occurs at the intersection 20 with the warp 14.

図2(b)及び図3(a)に示すように、繊維層13において、クリンプ角度増大部13aから第2端面11bに向けて経糸14が延びる過程で、一般部24を構成する部分、すなわちクリンプ角度減少部13bでは、経糸14は4本の緯糸15を跨ぐ度に緯糸15の外面に沿って折り返されている。このため、経糸14が、緯糸15を1本ずつ跨いだ場合と比べると、経糸14の軸線Mと、繊維層13の表面13cとの間に形成された鋭角θ1であるクリンプ角度は小さくなる。   As shown in FIGS. 2B and 3A, in the fiber layer 13, in the process in which the warp yarn 14 extends from the crimp angle increasing portion 13a toward the second end surface 11b, the portion constituting the general portion 24, In the crimp angle reducing portion 13b, the warp 14 is folded along the outer surface of the weft 15 every time the four wefts 15 are straddled. For this reason, compared with the case where the warp 14 straddles the weft 15 one by one, the crimp angle which is the acute angle θ1 formed between the axis M of the warp 14 and the surface 13c of the fiber layer 13 is small.

経糸14が折り返された部分である交錯部20では、経糸14は、クリンプ角度増大部13aほど屈曲してはいないが、若干のクリンプが生じている。そして、クリンプ角度減少部13bでは、経糸14は、荷重方向Zにおいて、経糸14を折り返した交錯部20同士に挟まれた部分に直線部14aを有し、この直線部14aのクリンプ角度はクリンプ角度増大部13aよりも小さい。一般部24では、荷重方向Zに沿って直線部14aが複数設けられ、全ての直線部14aは同じ長さである。   In the intersecting portion 20 where the warp yarns 14 are folded, the warp yarns 14 are not bent as much as the crimp angle increasing portions 13a, but some crimps are generated. In the crimp angle reducing portion 13b, the warp yarn 14 has a straight portion 14a in the portion sandwiched between the intersecting portions 20 where the warp yarn 14 is folded back in the load direction Z. The crimp angle of the straight portion 14a is the crimp angle. It is smaller than the increase part 13a. In the general portion 24, a plurality of straight portions 14a are provided along the load direction Z, and all the straight portions 14a have the same length.

また、図3(c)に示すように、クリンプ角度減少部13bでは、繊維構造体11の周方向に延びる緯糸15は、周方向に配列された経糸14の1本1本の外面に沿って交互に折り返されている。直線部14aでは、その直線部14aに跨がれた全ての緯糸15は、直線部14aに対し積層方向Xの外側又は内側に纏まって配列している。このため、直線部14aには、クリンプが生じていない。   Further, as shown in FIG. 3C, in the crimp angle reducing portion 13b, the wefts 15 extending in the circumferential direction of the fiber structure 11 are along the outer surface of each warp yarn 14 arranged in the circumferential direction. They are folded back alternately. In the straight line portion 14a, all the wefts 15 straddling the straight line portion 14a are arranged together outside or inside in the stacking direction X with respect to the straight line portion 14a. For this reason, no crimp is generated in the straight portion 14a.

なお、繊維層13では、経糸14は荷重方向Z全体に亘って延びており、経糸14は、クリンプ角度増大部13aとクリンプ角度減少部13bとに亘って連続している。よって、繊維構造体11では、トリガ部23と一般部24は、荷重方向Zに一繋ぎとなっている。   In the fiber layer 13, the warp yarn 14 extends over the entire load direction Z, and the warp yarn 14 is continuous over the crimp angle increasing portion 13a and the crimp angle decreasing portion 13b. Therefore, in the fiber structure 11, the trigger portion 23 and the general portion 24 are connected in the load direction Z.

そして、エネルギー吸収部材10は、クリンプ角度増大部13aを積層して構成されたトリガ部23、及びクリンプ角度減少部13bを積層して構成された一般部24を有する繊維構造体11に熱硬化性樹脂を含浸硬化させることで製造される。なお、樹脂の含浸硬化はRTM(レジン・トランスファー・モールディング)法で行われる。   And the energy absorption member 10 is thermosetting to the fiber structure 11 which has the trigger part 23 comprised by laminating | stacking the crimp angle increase part 13a, and the general part 24 comprised by laminating | stacking the crimp angle decrease part 13b. Manufactured by impregnating and curing resin. The resin is impregnated and cured by an RTM (resin transfer molding) method.

次に、エネルギー吸収部材10の作用を記載する。
トリガ部23、及び一般部24を有する繊維構造体11を強化繊維としたエネルギー吸収部材10においては、荷重方向Zに沿って第1端面11aに過大な衝撃荷重を受けた場合、トリガ部23に局部破壊を生じさせて衝撃エネルギーを吸収する。その後、一般部24で破壊の進行を抑制する。
Next, the operation of the energy absorbing member 10 will be described.
In the energy absorbing member 10 in which the fiber structure 11 having the trigger part 23 and the general part 24 is used as the reinforcing fiber, when the first end surface 11a receives an excessive impact load along the load direction Z, the trigger part 23 Absorbs impact energy by causing local destruction. Thereafter, the general part 24 suppresses the progress of destruction.

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)繊維構造体11において、各繊維層13にクリンプ角度増大部13aをクリンプ角度減少部13bに連続して設け、これらクリンプ角度増大部13aとクリンプ角度減少部13bにより、経糸14のクリンプ角度を、一般部24よりトリガ部23の方を大きくした。経糸14のクリンプ角度が大きいほど、荷重方向Zへの経糸14の突っ張り強度が低下する。よって、経糸14のクリンプ角度を調整するだけで、すなわち、繊維構造を変更するたけで、繊維構造体11にトリガ部23と一般部24を形成することができ、トリガ部23の形成を簡単に行うことができる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the fiber structure 11, a crimp angle increasing portion 13 a is provided in each fiber layer 13 continuously to the crimp angle decreasing portion 13 b, and the crimp angle of the warp 14 is formed by the crimp angle increasing portion 13 a and the crimp angle decreasing portion 13 b The trigger part 23 is made larger than the general part 24. The greater the crimp angle of the warp 14, the lower the tensile strength of the warp 14 in the load direction Z. Therefore, the trigger part 23 and the general part 24 can be formed in the fiber structure 11 simply by adjusting the crimp angle of the warp yarn 14, that is, only by changing the fiber structure. It can be carried out.

(2)経糸14のクリンプ角度を、一般部24よりトリガ部23の方を大きくした。経糸14のクリンプ角度が小さいほど、荷重方向Zへの経糸14の突っ張り強度が高くなる。よって、経糸14のクリンプ角度を調整するだけ、すなわち繊維構造を変更するだけで、繊維構造体11にトリガ部23と一般部24を形成することができる。   (2) The crimp angle of the warp 14 is larger at the trigger portion 23 than at the general portion 24. The smaller the crimp angle of the warp 14 is, the higher the tensile strength of the warp 14 in the load direction Z is. Therefore, the trigger part 23 and the general part 24 can be formed in the fiber structure 11 only by adjusting the crimp angle of the warp 14, that is, by changing the fiber structure.

(3)繊維構造体11は、繊維層13の層間を結合しておらず、層間結合を原因としたクリンプが生じることがないため、一般部24の強度低下も招くことがない。
(4)繊維構造体11では、一般部24において、荷重方向Zに沿ってトリガ部23から離れて基端(根本)に近付いても、クリンプ角度の大きさは同じである。このため、荷重方向Zに沿った一般部24の全体で同じ強度とすることができる。
(3) Since the fiber structure 11 does not bond the layers of the fiber layer 13 and does not cause crimping due to interlayer bonding, the strength of the general portion 24 is not reduced.
(4) In the fiber structure 11, the size of the crimp angle is the same in the general portion 24 even if the general portion 24 moves away from the trigger portion 23 along the load direction Z and approaches the base end (root). For this reason, it can be set as the same intensity | strength in the whole general part 24 along the load direction Z.

(5)繊維層13では、経糸14と緯糸15を織り込んでクリンプ角度増大部13aとクリンプ角度減少部13bを形成している。そして、経糸14は、クリンプ角度増大部13aとクリンプ角度減少部13bに亘って連続し、クリンプ角度増大部13aとクリンプ角度減少部13bとは一繋ぎである。このため、例えば、クリンプ角度増大部13aとクリンプ角度減少部13bとを別々に製造し、繋ぎ合わせて繊維層13とする場合と比べると、トリガ部23と一般部24との境界付近での強度を向上させることができる。   (5) In the fiber layer 13, the crimp angle increasing portion 13a and the crimp angle decreasing portion 13b are formed by weaving the warp yarn 14 and the weft yarn 15. And the warp 14 continues over the crimp angle increase part 13a and the crimp angle decrease part 13b, and the crimp angle increase part 13a and the crimp angle decrease part 13b are connected. For this reason, for example, compared with the case where the crimp angle increasing portion 13a and the crimp angle decreasing portion 13b are separately manufactured and joined to form the fiber layer 13, the strength near the boundary between the trigger portion 23 and the general portion 24 is obtained. Can be improved.

(第2の実施形態)
次に、エネルギー吸収部材を具体化した第2の実施形態を図4にしたがって説明する。なお、第2の実施形態では、第1の実施形態と同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment in which the energy absorbing member is embodied will be described with reference to FIG. In the second embodiment, detailed description of the same parts as those in the first embodiment is omitted.

図4(a)及び図4(b)に示すように、第2の実施形態のエネルギー吸収部材30は、第1の実施形態のエネルギー吸収部材10と同様に、筒状の繊維構造体31を有し、その繊維構造体31は織物としての繊維層32を複数積層した積層体である。そして、繊維層32は、クリンプ角度増大部32aと、クリンプ角度減少部32bを備え、繊維構造体31は、クリンプ角度増大部32aの積層体であるトリガ部33と、クリンプ角度減少部32bの積層体である一般部34とを有する。第2の実施形態の繊維構造体31は、ブレーディング装置を使用して製造された組紐組織である。また、繊維構造体31は、荷重方向Zの一端面に第1端面(図示せず)を有し、他端面に第2端面(図示せず)を有する。   As shown in FIG. 4A and FIG. 4B, the energy absorbing member 30 of the second embodiment is similar to the energy absorbing member 10 of the first embodiment. The fiber structure 31 is a laminate in which a plurality of fiber layers 32 as woven fabrics are laminated. The fiber layer 32 includes a crimp angle increasing portion 32a and a crimp angle decreasing portion 32b, and the fiber structure 31 is a stack of a trigger portion 33 that is a laminate of the crimp angle increasing portion 32a and a crimp angle decreasing portion 32b. And a general part 34 which is a body. The fiber structure 31 according to the second embodiment is a braided structure manufactured using a braiding device. The fiber structure 31 has a first end face (not shown) on one end face in the load direction Z and a second end face (not shown) on the other end face.

繊維構造体31の繊維層32は、複数の第1の斜行糸35と、複数の第2の斜行糸36と、芯糸である複数の荷重方向糸37とから形成されている。第1の斜行糸35及び第2の斜行糸36は、荷重方向糸37に対して交差する方向に延びる交差糸に相当する。繊維層32において、第1の斜行糸35は、荷重方向糸37の軸方向と角度θで交差する方向に配列され、第2の斜行糸36は、荷重方向糸37の軸方向に対して交差する角度が、第1の斜行糸35が荷重方向糸37の軸方向に対して交差する角度θと反対の角度−θで配列されている。この実施形態では、角度θは45°である。また、荷重方向糸37は、荷重方向Zに平行に配列されている。荷重方向糸37は、第1の斜行糸35と第2の斜行糸36との全ての交錯部38と対応するように配列されている。   The fiber layer 32 of the fiber structure 31 is formed of a plurality of first skew yarns 35, a plurality of second skew yarns 36, and a plurality of load direction yarns 37 that are core yarns. The first skew yarn 35 and the second skew yarn 36 correspond to cross yarns extending in a direction crossing the load direction yarn 37. In the fiber layer 32, the first skew yarns 35 are arranged in a direction intersecting with the axial direction of the load direction yarn 37 at an angle θ, and the second skew yarns 36 are arranged with respect to the axial direction of the load direction yarn 37. Are arranged at an angle −θ opposite to the angle θ at which the first skew yarn 35 intersects the axial direction of the load direction yarn 37. In this embodiment, the angle θ is 45 °. Further, the load direction threads 37 are arranged in parallel to the load direction Z. The load direction yarn 37 is arranged so as to correspond to all the intersecting portions 38 of the first skewed yarn 35 and the second skewed yarn 36.

図4(a)に示すように、トリガ部33を構成するクリンプ角度増大部32aでは、荷重方向糸37は、荷重方向Zに沿って配列された第1の斜行糸35と第2の斜行糸36の交錯部38に対し、1つおきに積層方向Xの外側又は内側に向けて折り返されている。より詳細には、荷重方向糸37が第1端面から第2端面に向けて延びる過程で、荷重方向糸37は、1つの交錯部38の外面に沿って積層方向Xの内側に向けて折り返された次は、荷重方向Zの隣りの交錯部38の外面に沿って積層方向Xの外側に向けて折り返されている。このように、荷重方向糸37は、交錯部38と交錯する毎に、荷重方向Zに隣り合う交錯部38とは相反する方向に屈曲し、その屈曲によって荷重方向糸37にクリンプが生じている。すなわち、クリンプ角度増大部32aでは、各荷重方向糸37は、交錯部38毎に相反する方向へ屈曲するように蛇行している。このため、クリンプ角度増大部32aを積層したトリガ部33では、強度が充分に発揮されない。   As shown in FIG. 4A, in the crimp angle increasing portion 32a constituting the trigger portion 33, the load direction yarn 37 includes a first skewed yarn 35 and a second skew yarn arranged along the load direction Z. Every other crossing portion 38 of the row yarns 36 is folded back toward the outside or the inside in the stacking direction X. More specifically, in the process in which the load direction yarn 37 extends from the first end surface toward the second end surface, the load direction yarn 37 is folded back toward the inner side in the stacking direction X along the outer surface of one intersection portion 38. Next, it is folded toward the outside in the stacking direction X along the outer surface of the intersecting portion 38 adjacent to the load direction Z. In this way, each time the load direction yarn 37 intersects with the intersection portion 38, the load direction yarn 37 is bent in a direction opposite to the intersection portion 38 adjacent to the load direction Z, and the load direction yarn 37 is crimped by the bending. . That is, in the crimp angle increasing portion 32a, each load direction thread 37 meanders so as to bend in the opposite direction for each crossing portion 38. For this reason, in the trigger part 33 which laminated | stacked the crimp angle increase part 32a, intensity | strength is not fully exhibited.

また、クリンプ角度増大部32aでは、第1の斜行糸35及び第2の斜行糸36は、周方向に配列された荷重方向糸37の1本1本の外面に沿って折り返され、各荷重方向糸37に交錯している。このため、第1の斜行糸35及び第2の斜行糸36は、各荷重方向糸37と交錯する場所で屈曲している。よって、第1の斜行糸35及び第2の斜行糸36において、荷重方向糸37との交錯部38にはクリンプが生じている。   Further, in the crimp angle increasing portion 32a, the first skew yarn 35 and the second skew yarn 36 are folded back along the outer surface of each of the load direction yarns 37 arranged in the circumferential direction. It intersects with the load direction thread 37. For this reason, the first skewed yarn 35 and the second skewed yarn 36 are bent at a place where they intersect with the load direction yarns 37. Therefore, in the first skewed yarn 35 and the second skewed yarn 36, a crimp is generated at the intersection 38 with the load direction yarn 37.

図4(b)に示すように、繊維層32において、一般部34を構成するクリンプ角度減少部32bでは、クリンプ角度増大部32aから第2端面に向けて荷重方向糸37が延びる過程で、荷重方向糸37は、4つの交錯部38を跨ぐ度に交錯部38の外面に沿って折り返されている。荷重方向糸37は、折り返された後は、先に跨いだ交錯部38とは反対側で次の4つの交錯部38を跨いでいる。   As shown in FIG. 4B, in the fiber layer 32, in the crimp angle decreasing portion 32b constituting the general portion 34, the load direction yarn 37 extends from the crimp angle increasing portion 32a toward the second end surface. The directional yarn 37 is folded along the outer surface of the crossing portion 38 every time the four crossing portions 38 are straddled. After being folded, the load direction yarn 37 straddles the next four intersecting portions 38 on the opposite side to the intersecting portion 38 straddled previously.

荷重方向糸37が折り返された交錯部38では、荷重方向糸37は、クリンプ角度増大部32aのように屈曲してはいないが、クリンプが生じている。そして、クリンプ角度減少部32bでは、隣り合う交錯部38の間に延びる部分で形成するクリンプ角度は、クリンプ角度増大部32aよりも小さくなる。   In the crossing portion 38 where the load direction yarn 37 is folded back, the load direction yarn 37 is not bent like the crimp angle increasing portion 32a, but is crimped. And in the crimp angle reduction | decrease part 32b, the crimp angle formed in the part extended between the adjacent intersection parts 38 becomes smaller than the crimp angle increase part 32a.

また、クリンプ角度減少部32bでは、荷重方向糸37に交差する第1の斜行糸35及び第2の斜行糸36は、繊維構造体31の周方向に配列された荷重方向糸37の1本1本の外面に沿って折り返されている。   In the crimp angle reducing portion 32 b, the first skewed yarn 35 and the second skewed yarn 36 that intersect the load direction yarn 37 are one of the load direction yarns 37 arranged in the circumferential direction of the fiber structure 31. It is folded along the outer surface of one book.

従って、第2の実施形態によれば、第1の実施形態に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
(4)第2の実施形態のエネルギー吸収部材30は、繊維構造体31をブレーディング装置を使用して製造でき、筒状のエネルギー吸収部材30を容易に製造することができる。
Therefore, according to the second embodiment, in addition to the effects described in the first embodiment, the following effects can be obtained.
(4) In the energy absorbing member 30 of the second embodiment, the fiber structure 31 can be manufactured using a braiding device, and the cylindrical energy absorbing member 30 can be easily manufactured.

(第3の実施形態)
次に、エネルギー吸収部材を具体化した第3の実施形態を図5及び図6にしたがって説明する。なお、第3の実施形態では、第1の実施形態と同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment in which the energy absorbing member is embodied will be described with reference to FIGS. In the third embodiment, detailed description of the same parts as those in the first embodiment is omitted.

第3の実施形態のエネルギー吸収部材40は、第1の実施形態のエネルギー吸収部材10と同様に、筒状の繊維構造体41を有し、その繊維構造体41は複数の繊維層42の積層体である。そして、繊維層42は、クリンプ角度増大部42aと、クリンプ角度減少部42bを備え、繊維構造体41は、クリンプ角度増大部42aの積層体であるトリガ部43と、クリンプ角度減少部42bの積層体である一般部44とを有する。また、繊維構造体41は、荷重方向Zの一端面に第1端面41aを有し、他端面に第2端面41bを有する。また、繊維構造体41は、複数の繊維層42の積層体である。   Similar to the energy absorbing member 10 of the first embodiment, the energy absorbing member 40 of the third embodiment has a cylindrical fiber structure 41, and the fiber structure 41 is a stack of a plurality of fiber layers 42. Is the body. The fiber layer 42 includes a crimp angle increasing portion 42a and a crimp angle decreasing portion 42b, and the fiber structure 41 is a stack of a trigger portion 43 that is a laminate of the crimp angle increasing portion 42a and a crimp angle decreasing portion 42b. And a general part 44 which is a body. The fiber structure 41 has a first end face 41a on one end face in the load direction Z, and a second end face 41b on the other end face. The fiber structure 41 is a laminate of a plurality of fiber layers 42.

繊維層42は、複数の荷重方向糸としての経糸45と、複数の緯糸46とを組み合わせた織物によって形成されている。図5(a)に示すように、トリガ部43を構成するクリンプ角度増大部42aは、第1の実施形態のクリンプ角度増大部13aと同様の構成であり、経糸45は、荷重方向Zにおいて、緯糸46の1本毎に相反する方向へ屈曲するように蛇行している。   The fiber layer 42 is formed of a woven fabric in which a plurality of warp yarns 45 as load direction yarns and a plurality of weft yarns 46 are combined. As shown in FIG. 5A, the crimp angle increasing portion 42a constituting the trigger portion 43 has the same configuration as the crimp angle increasing portion 13a of the first embodiment, and the warp yarn 45 is in the load direction Z. Each weft 46 is meandering so as to bend in opposite directions.

一方、図5(b)及び図6に示すように、一般部44を構成するクリンプ角度減少部42bでは、2本の緯糸46を跨ぐ直線部45aが、荷重方向Zに連続して複数箇所存在し、それに連続して3本の緯糸46を跨ぐ直線部45bが、荷重方向Zに連続して複数箇所存在している。さらに、クリンプ角度減少部42bでは、3本の緯糸46を跨ぐ直線部45bに連続して4本の緯糸46を跨ぐ直線部45cが、荷重方向Zに連続して複数箇所存在している。各直線部45a,45b,45cは、それぞれ経糸45が折り返された交錯部48の間に位置している。よって、クリンプ角度減少部42bでは、直線部が跨ぐ緯糸46の本数が、2本、3本、4本と連続的に徐々に増えている。したがって、経糸45のクリンプ角度は、荷重方向Zに沿って繊維構造体41の基端(根本)に向かうに従い徐々に小さくなっている。   On the other hand, as shown in FIGS. 5B and 6, in the crimp angle reducing portion 42 b constituting the general portion 44, there are a plurality of continuous straight portions 45 a straddling the two wefts 46 in the load direction Z. In addition, there are a plurality of linear portions 45b continuously straddling the three wefts 46 in the load direction Z. Further, in the crimp angle reducing portion 42b, a plurality of straight portions 45c straddling the four wefts 46 are continuously provided in the load direction Z continuously to the straight portions 45b straddling the three wefts 46. Each linear part 45a, 45b, 45c is located between the crossing parts 48 where the warp yarn 45 is folded back, respectively. Therefore, in the crimp angle reduction part 42b, the number of the wefts 46 which a linear part straddles gradually increases with 2, 3, 4, and continuously. Therefore, the crimp angle of the warp 45 is gradually decreased toward the base end (root) of the fiber structure 41 along the load direction Z.

従って、第3の実施形態によれば、第1の実施形態に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
(5)第3の実施形態のエネルギー吸収部材40は、荷重方向Zに沿って繊維構造体41の基端(根本)に向かうに従い、クリンプ角度が徐々に小さくなっている。すなわち、一般部44における強度は、一般部44の根本に向かう程、徐々に上がっている。このため、一般部44によって衝撃荷重を好適に吸収することができる。
Therefore, according to the third embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects described in the first embodiment.
(5) In the energy absorbing member 40 of the third embodiment, the crimp angle gradually becomes smaller toward the proximal end (root) of the fiber structure 41 along the load direction Z. That is, the strength in the general part 44 gradually increases toward the base of the general part 44. For this reason, the impact load can be suitably absorbed by the general portion 44.

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 第3の実施形態において、同じ長さを有する直線部の数は、適宜変更してもよい。
○ 第2の実施形態において、クリンプ角度減少部32b(一般部34)にて荷重方向糸37が折り返す間隔を適宜変更してもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the third embodiment, the number of straight portions having the same length may be changed as appropriate.
In the second embodiment, the interval at which the load direction thread 37 is folded back at the crimp angle reduction portion 32b (general portion 34) may be appropriately changed.

○ 第2の実施形態において、クリンプ角度減少部32b(一般部34)では、荷重方向糸37を折り返す間隔を、荷重方向Zに沿って繊維構造体31の根本に向かうに従い、徐々に長くしていき、クリンプ角度を徐々に小さくしていってもよい。このように構成した場合、第2の実施形態の繊維層32(繊維構造体31)はブレーディング装置を使用して製造できることから、クリンプ角度を連続的に異ならせる繊維層32であっても容易に製造することができる。   In the second embodiment, in the crimp angle reduction portion 32b (general portion 34), the interval at which the load direction thread 37 is folded back is gradually increased as it goes toward the root of the fiber structure 31 along the load direction Z. The crimp angle may be gradually reduced. When configured in this manner, the fiber layer 32 (fiber structure 31) of the second embodiment can be manufactured by using a braiding device, and therefore, even if the fiber layer 32 has different crimp angles, it is easy. Can be manufactured.

○ 第1及び第3の実施形態において、緯糸15,46を、周方向に配列された複数の経糸14,45に対し1本ずつ交互に折り返すようにしたが、緯糸15,46を折り返す経糸14,45の本数は適宜変更してもよい。   In the first and third embodiments, the wefts 15 and 46 are alternately folded one by one with respect to the plurality of warp yarns 14 and 45 arranged in the circumferential direction. , 45 may be changed as appropriate.

○ 各実施形態において、繊維構造体11,31,41を構成する複数の繊維層13,32,42のうち、1枚だけにクリンプ角度増大部を設けてもよいし、全てではない複数枚の繊維層13,32,42だけにクリンプ角度増大部を設けてもよい。   In each embodiment, the crimp angle increasing portion may be provided in only one of the plurality of fiber layers 13, 32, 42 constituting the fiber structures 11, 31, 41, or not all of the plurality of sheets. You may provide a crimp angle increase part only in the fiber layers 13, 32, and 42. FIG.

○ 各実施形態において、クリンプ角度増大部13a,32a,42aのクリンプ角度がクリンプ角度減少部13b,32b,42bのクリンプ角度より大きれば、クリンプ角度増大部13a,32a,42aでのクリンプ角度を、荷重方向Zに沿って異ならせてもよい。   In each embodiment, if the crimp angle of the crimp angle increasing portions 13a, 32a, 42a is larger than the crimp angle of the crimp angle decreasing portions 13b, 32b, 42b, the crimp angle at the crimp angle increasing portions 13a, 32a, 42a is set. , And may vary along the load direction Z.

○ 各実施形態において、クリンプ角度増大部13a,32a,42aのクリンプ角度がクリンプ角度減少部13b,32b,42bのクリンプ角度より大きれば、クリンプ角度増大部13a,32a,42aと、クリンプ角度減少部13b,32b,42bとで繊維構造が異なっていてもよい。   In each embodiment, if the crimp angle of the crimp angle increasing portions 13a, 32a, 42a is larger than the crimp angle of the crimp angle decreasing portions 13b, 32b, 42b, the crimp angle increasing portions 13a, 32a, 42a and the crimp angle decreasing The fiber structure may be different between the portions 13b, 32b, and 42b.

○ 第1及び第2の実施形態において、直線部14a,37aが跨ぐ緯糸15,46の本数は適宜変更してもよい。
○ 各実施形態において、クリンプ角度増大部13a,32a,42aのクリンプ角度がクリンプ角度減少部13b,32b,42bのクリンプ角度より大きれば、繊維層13,32,42は、別体で形成したクリンプ角度増大部13a,32a,42aと、クリンプ角度減少部13b,32b,42bとを繋ぎ合わせて一体化したものでもよい。
In the first and second embodiments, the number of wefts 15 and 46 that the straight portions 14a and 37a straddle may be changed as appropriate.
In each embodiment, if the crimp angle of the crimp angle increasing portions 13a, 32a, 42a is larger than the crimp angle of the crimp angle decreasing portions 13b, 32b, 42b, the fiber layers 13, 32, 42 are formed separately. The crimp angle increasing portions 13a, 32a, 42a and the crimp angle decreasing portions 13b, 32b, 42b may be connected and integrated.

○ 各実施形態において、クリンプ角度増大部13a,32a,42aや、クリンプ角度減少部13b,32b,42bのクリンプ角度は、図7に示すように、緯糸15,46や各斜行糸35,36の太さを太くして変更してもよい。   In each embodiment, the crimp angles of the crimp angle increasing portions 13a, 32a, 42a and the crimp angle decreasing portions 13b, 32b, 42b are set as shown in FIG. You may change it by increasing the thickness of.

○ 各実施形態において、マトリックス樹脂として熱硬化性樹脂を用いたが、その他の種類の樹脂を用いてもよい。
○ 各実施形態において、積層する繊維層13,32,42の数は任意に変更してもよい。
In each embodiment, the thermosetting resin is used as the matrix resin, but other types of resins may be used.
In each embodiment, the number of fiber layers 13, 32, and 42 to be stacked may be arbitrarily changed.

○ 経糸14,45、緯糸15,46、第1の斜行糸35、第2の斜行糸36、及び荷重方向糸37は、炭素繊維に限らない。例えば、各糸は、エネルギー吸収部材10,30,40に要求される物性に対応して適宜変更してもよい。糸の具体例としては、アラミド繊維、ポリ−p−フェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ガラス繊維、セラミック繊維等が挙げられる。   The warp yarns 14 and 45, the weft yarns 15 and 46, the first skew yarn 35, the second skew yarn 36, and the load direction yarn 37 are not limited to carbon fibers. For example, each yarn may be changed as appropriate in accordance with physical properties required for the energy absorbing members 10, 30, and 40. Specific examples of the yarn include aramid fiber, poly-p-phenylenebenzobisoxazole fiber, ultrahigh molecular weight polyethylene fiber, glass fiber, ceramic fiber, and the like.

○ 繊維構造体11,31,41の形状は筒状でなくてもよく、荷重方向Zに荷重方向糸が延びる柱状や板状であってもよい。   The shape of the fiber structures 11, 31 and 41 may not be cylindrical, and may be a columnar shape or a plate shape in which the load direction yarn extends in the load direction Z.

Z…荷重方向、10,30,40…エネルギー吸収部材、11,31,41…繊維構造体、13,32,42…繊維層、13a,32a,42a…クリンプ角度増大部、14,45…荷重方向糸としての経糸、15,46…交差糸としての緯糸、23,33,43…トリガ部、24,34,44…一般部、35…交差糸としての第1の斜行糸、36…交差糸としての第2の斜行糸、37…荷重方向糸。   Z ... load direction, 10, 30, 40 ... energy absorbing member, 11, 31, 41 ... fiber structure, 13, 32, 42 ... fiber layer, 13a, 32a, 42a ... crimp angle increasing part, 14, 45 ... load Warp yarn as directional yarn, 15, 46 ... Weft yarn as cross yarn, 23, 33, 43 ... Trigger portion, 24, 34, 44 ... General portion, 35 ... First skew yarn as cross yarn, 36 ... Cross Second skew yarn as a yarn, 37... Load direction yarn.

Claims (4)

繊維構造体に樹脂を含浸させて構成され、衝撃荷重を受けた際の衝撃エネルギーを吸収するエネルギー吸収部材であって、
前記繊維構造体は、荷重が加わる方向に延びる荷重方向糸と、該荷重方向糸に交差する方向に延びる交差糸とを交錯させて形成された織物製の繊維層を複数有するとともに、複数の繊維層は前記荷重が加わる方向に平行となるように積層されており、
前記繊維構造体は、前記荷重が加わる方向の一端側に位置し、衝撃荷重を受けた際に破壊の起点となるトリガ部と、
荷重が加わる方向において、前記トリガ部よりも他端側に連続し、かつ前記トリガ部よりも荷重方向への強度が高く破壊の進行を抑制する一般部と、を有し、
前記繊維層において、前記荷重が加わる方向に対する前記荷重方向糸の角度をクリンプ角度とすると、
複数の繊維層のうちの少なくとも一つは、前記一般部よりも前記トリガ部側となる位置に前記クリンプ角度を前記一般部より大きくしたクリンプ角度増大部を備えることを特徴とするエネルギー吸収部材。
An energy absorbing member constructed by impregnating a fiber structure with resin and absorbing impact energy when subjected to an impact load,
The fiber structure includes a plurality of fabric fiber layers formed by crossing a load direction yarn extending in a direction in which a load is applied and a cross yarn extending in a direction intersecting the load direction yarn, and a plurality of fibers. The layers are stacked so as to be parallel to the direction in which the load is applied,
The fiber structure is located on one end side in the direction in which the load is applied, and a trigger portion that becomes a starting point of destruction when receiving an impact load;
In the direction in which the load is applied, it has a general part that is continuous to the other end side than the trigger part, and has a higher strength in the load direction than the trigger part and suppresses the progress of breakage,
In the fiber layer, when the angle of the load direction thread relative to the direction in which the load is applied is a crimp angle,
At least one of the plurality of fiber layers includes a crimp angle increasing portion in which the crimp angle is larger than that of the general portion at a position closer to the trigger portion than the general portion.
前記繊維層において、前記一般部を構成する部位での前記クリンプ角度を、前記荷重が加わる方向に沿って異ならせた請求項1に記載のエネルギー吸収部材。   The energy absorbing member according to claim 1, wherein in the fiber layer, the crimp angle at a portion constituting the general portion is varied along a direction in which the load is applied. 前記一般部をブレーディングで製造した請求項2に記載のエネルギー吸収部材。   The energy absorbing member according to claim 2, wherein the general part is manufactured by braiding. 前記繊維層において、前記トリガ部を構成する部位と前記一般部を構成する部位とに亘って前記荷重方向糸が連続している請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載のエネルギー吸収部材。   In the said fiber layer, the said load direction thread | yarn is continuing over the site | part which comprises the said trigger part, and the site | part which comprises the said general part, The energy as described in any one of Claims 1-3. Absorbing member.
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