JP2016180445A - エネルギ吸収構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】共通のエネルギ吸収部材を使用しつつ、衝突発生時の発現荷重を所望の荷重特性に適合することができるエネルギ吸収構造体を提供する。
【解決手段】エネルギ吸収構造体は、衝突荷重の入力時に軸方向に圧壊して衝突エネルギを吸収する繊維強化樹脂製の筒状のエネルギ吸収部材と、前記エネルギ吸収部材の先端側の端部に当接し、前記衝突荷重を前記エネルギ吸収部材に伝達する押圧部材と、前記エネルギ吸収部材の後端側の端部に当接する保持部材と、前記押圧部材に設けられ、前記エネルギ吸収部材の外周側に配置されて前記エネルギ吸収部材の圧壊時に前記エネルギ吸収部材の外部への繊維材料の逃げを妨げる立上がり部と、前記エネルギ吸収部材の圧壊時に前記繊維材料の一部を前記エネルギ吸収部材の外部へ逃がす間隙部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の衝突発生時に圧壊して衝撃エネルギを吸収するエネルギ吸収部材を保持するためのエネルギ吸収構造体に関する。

車両には、衝突発生時に圧壊し、衝撃エネルギを吸収するエネルギ吸収部材が備えられている。エネルギ吸収部材の代表的な例としては、バンパビームとフロントフレームとの間に配置されるクラッシュボックスが挙げられる。従来、エネルギ吸収部材は、鉄等の金属により構成されていたが、近年、車体の軽量化のために、炭素繊維が混合された繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）により成形されたエネルギ吸収部材が実用化されている。

かかるエネルギ吸収部材は、例えば筒状の中空成形体に成形され、軸方向に沿って圧壊させることにより、安定したエネルギ吸収量を発現できることが知られている。例えば、特許文献１には、より大きなエネルギ吸収量の実現を可能にしたエネルギ吸収体が提案されている。具体的に、特許文献１には、中空成形体からなる筒状のエネルギ吸収部材の壁部が中空部の中に折り返されるように構成され、折り曲げられた壁部同士を相互に接触させて、摩擦力によってもエネルギを吸収するようにしたエネルギ吸収体が開示されている。

特開２００９−２８７７４９号公報

しかしながら、狙いとされるエネルギ吸収部材の荷重特性は、衝突発生時に望まれるパフォーマンス等により、車種ごとに様々である。車種ごとに望まれる発現荷重に合わせて、それぞれエネルギ吸収部材の形状を変えることは製造上の効率が悪い。特に、車両を生産するに当たっては、使用部品を共通化することによる生産効率や歩留性、コストダウンの効果を向上させることは重要な課題となっている。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、共通のエネルギ吸収部材を使用しつつ、衝突発生時の発現荷重を所望の荷重特性に適合することが可能な、エネルギ吸収構造体を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、衝突荷重の入力時に軸方向に圧壊して衝突エネルギを吸収する繊維強化樹脂製の筒状のエネルギ吸収部材と、前記エネルギ吸収部材の先端側の端部に当接し、前記衝突荷重を前記エネルギ吸収部材に伝達する押圧部材と、前記エネルギ吸収部材の後端側の端部に当接する保持部材と、前記押圧部材に設けられ、前記エネルギ吸収部材の外周側に配置されて前記エネルギ吸収部材の圧壊時に前記エネルギ吸収部材の外部への繊維材料の逃げを妨げる立上がり部と、前記エネルギ吸収部材の圧壊時に前記繊維材料の一部を前記エネルギ吸収部材の外部へ逃がす間隙部と、を備える、エネルギ吸収構造体が提供される。

前記間隙部は、前記立上がり部の内周面と前記エネルギ吸収部材の外周面との間に設けられた隙間であってもよい。

前記間隙部は、前記立上がり部又は前記押圧部材に設けられた開口であってもよい。

前記開口は、前記押圧部材と前記立上がり部との接続部に設けられてもよい。

前記立上がり部は、前記エネルギ吸収部材の外周面に接してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、エネルギ部材の先端側の端部に当接し、衝突荷重を前記エネルギ吸収部材に伝達する押圧部材に設けられ、前記エネルギ吸収部材の外周側に配置される立上がり部により、前記エネルギ吸収部材の圧壊時に前記エネルギ吸収部材の内部に向けられる繊維材料の量と、前記エネルギ吸収部材の圧壊時に間隙部を介して前記エネルギ吸収部材の外部へ逃がされる繊維材料の量と、を調節することにより所望の荷重特性が発現されるように、前記間隙部の大きさを設定する工程を含む、エネルギ吸収構造体の製造方法が提供される。

以上説明したように本発明によれば、共通のエネルギ吸収部材を使用しつつ、衝突発生時の発現荷重を所望の荷重特性に適合することができる。

第１の実施の形態にかかるエネルギ吸収構造体を示す断面図である。 ＦＲＰ材料の逃げ量と発現荷重との関係を示す説明図である。 第１の立上がり部とエネルギ吸収部材との間の間隙の面積を示す説明図である。 第１の実施の形態にかかるエネルギ吸収部材が圧壊する様子を示す説明図である。 同実施形態にかかるエネルギ吸収部材が圧壊する様子を示す説明図である。 第２の実施の形態にかかるエネルギ吸収構造体の押圧部材を示す説明図である。 同実施形態にかかるエネルギ吸収構造体の押圧部材を示す断面図である。 同実施形態にかかるエネルギ吸収部材が圧壊する様子を示す説明図である。 第３の実施の形態にかかるエネルギ吸収構造体の押圧部材を示す説明図である。 同実施形態にかかるエネルギ吸収構造体の押圧部材を示す断面図である。 同実施形態にかかるエネルギ吸収部材が圧壊する様子を示す説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜＜１．第１の実施の形態＞＞
＜１−１．エネルギ吸収構造体の全体構成＞
図１は、第１の実施の形態にかかるエネルギ吸収構造体１００の一例を示す。図１は、エネルギ吸収部材としてのエネルギ吸収部材１０が車両に取り付けられ、保持される様子を車両の上方側から見た断面図である。図１において、上側が車両の前方側であり、下側が車両の後方側である。以下の説明において、車両の前方側を上側といい、車両の後方側を下側という場合がある。

図１において、エネルギ吸収部材１０は、上側が押圧部材２０によって保持され、下側が保持部材４０によって保持されている。押圧部材２０は、車両の衝突時に、衝突荷重を受け得る部位の近傍に固定されている。本実施形態では、押圧部材２０はバンパビーム２に接合されている。また、保持部材４０は、フロントフレーム４の先端側に接合されている。したがって、エネルギ吸収部材１０は、バンパビーム２とフロントフレーム４との間に配置される。

（１−１−１．エネルギ吸収部材）
エネルギ吸収部材１０は、車両が、先行車両や障害物その他の対象物に衝突したときに衝突荷重を受けて圧壊し、衝突エネルギを吸収する部材である。また、エネルギ吸収部材１０は、衝突荷重が大きい場合には、荷重をフロントフレーム４に適切に伝達する役割も担う。かかるエネルギ吸収部材１０は、繊維強化樹脂（ＦＲＰ）により形成される。本実施形態では、エネルギ吸収部材１０は、熱硬化性樹脂と炭素繊維とを用いた炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）により形成され、高強度、かつ、軽量化を実現可能になっている。

ＦＲＰ製のエネルギ吸収部材１０は、衝突時に、連続的に破壊されながら潰れることにより荷重が発現し、荷重変動の少ない安定した衝撃エネルギ吸収を実現することができる。また、ＦＲＰ製のエネルギ吸収部材１０は、潰れ残りが少なく、単位重量当たりの衝撃エネルギ吸収量が大きいという特性を有する。かかるＦＲＰ製のエネルギ吸収部材１０は、例えば、組紐と縦紐とによって構成される組み物を用いた複合材料としてもよい。

エネルギ吸収部材１０を構成する繊維強化樹脂に使用される強化繊維は、特に限定されない。例えば、炭素繊維やガラス繊維、アラミド繊維等、さらにはこれらを組み合わせた強化繊維を使用することができる。中でも、高い機械特性や強度設計の行いやすさ等の観点から、炭素繊維を含むことが好ましい。

また、エネルギ吸収部材１０を構成する繊維強化樹脂のマトリックス樹脂としては、熱硬化性樹脂であってもよく、熱可塑性樹脂であってもよい。熱硬化性樹脂の場合、その主材としては、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、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂などが例示され、このうちの１種類、あるいは２種類以上の混合物を使用してもよい。これらの熱硬化性樹脂をマトリックス樹脂に採用する場合、熱硬化性樹脂に適切な硬化剤や反応促進剤を添加することが可能である。

熱可塑性樹脂の場合、その主材としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＳ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、フッ素樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂などが例示され、このうちの１種類、あるいは２種類以上の混合物を使用してもよい。これら熱可塑性樹脂は単独でも、混合物でも、また共重合体であってもよい。混合物の場合には相溶化剤を併用してもよい。さらに、難燃剤として臭素系難燃剤、シリコン系難燃剤、赤燐などを加えてもよい。比較的大量生産することが求められる自動車用の部材には、成形のしやすさ、量産性の面から、熱可塑性樹脂を使用することが好ましい。

この場合、使用される熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルフォン、芳香族ポリアミド等の樹脂が挙げられる。中でも可塑性マトリックス樹脂がポリアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリプロピレン、ポリエーテルエーテルケトン及びフェノキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。

また、エネルギ吸収部材１０は中空の筒形状をなし、軸方向が、車両の前後方向に沿うように配置される。エネルギ吸収部材１０の上側の端部は、端部に向けて縮径するテーパ部１２を有している。かかるテーパ形状を有することにより、エネルギ吸収部材１０が衝突荷重を受けたときに、エネルギ吸収部材１０の先端が内側空間に向けて潰れながら進展しやすくなる。かかるエネルギ吸収部材１０の寸法は、車両の大きさや、得ようとする衝撃エネルギ吸収量、エネルギ吸収部材１０の重量等によって適宜設計可能である。例えば、エネルギ吸収部材１０の軸方向長さは１３０〜２００ｍｍであり、内側空間の直径は４０〜６０ｍｍであり、厚さは４〜５ｍｍ程度である。

（１−１−２．押圧部材）
エネルギ吸収部材１０の上側の端部は、押圧部材２０に対して、接着剤等により接合される。押圧部材２０は、衝突発生時に衝突荷重をエネルギ吸収部材１０に伝達し、エネルギ吸収部材１０を圧壊させる機能を有する。押圧部材２０は、例えば、鉄等に代表される金属からなる。図１に示した押圧部材２０は、バンパステーと一体化されている。

（１−１−３．第１の立上がり部）
押圧部材２０は、エネルギ吸収部材１０側に向かって突出する第１の立上がり部２２を有する。第１の立上がり部２２は、溶接等により押圧部材２０に対して接合されてもよいし、プレス成形等により押圧部材２０と一体成形されてもよい。かかる第１の立上がり部２２は、円筒形状を有し、エネルギ吸収部材１０の上側の端部の外周側に配置される。第１の立上がり部２２は、エネルギ吸収部材１０の圧壊の初期において、エネルギ吸収部材１０の上側の端部が外側に拡がりながら潰れることを抑制する。これにより、エネルギ吸収部材１０が衝突荷重を受けたときに、潰されたＦＲＰ材料（繊維材料）がエネルギ吸収部材１０の内側空間に向けて進展しやすくなる。

第１の立上がり部２２の高さＨ₁は、例えば５〜２０ｍｍとすることができる。ただし、第１の立上がり部２２の高さＨ₁が低いと、エネルギ吸収部材１０の外部へのＦＲＰ材料の逃げを妨げることができない場合がある。また、第１の立上がり部２２の高さＨ₁が高すぎると、エネルギ吸収部材１０の圧壊時において、押圧部材２０と保持部材４０との間に形成される間隔が大きくなって、エネルギ吸収部材１０の潰れ残り量を増加させることになる。したがって、第１の立上がり部２２の高さＨ₁は、８〜１５ｍｍ程度であることが好ましい。

（１−１−４．間隙部）
本実施形態では、第１の立上がり部２２の内径Ｄ₁が、エネルギ吸収部材１０の外径よりも大きくされており、第１の立上がり部２２とエネルギ吸収部材１０との間に隙間Ｓが設けられている。かかる隙間Ｓは、エネルギ吸収部材１０の圧壊時に、潰されたＦＲＰ材料の一部をエネルギ吸収部材１０の外部へ逃がすための間隙部３０として機能する。すなわち、エネルギ吸収部材１０の圧壊時において、潰されたＦＲＰ材料の一部はエネルギ吸収部材１０の周方向外側に向かって移動し、そのうちの一部が第１の立上がり部２２によって内側空間に向けて折り返され、その他の部分は間隙部３０から外部へ逃がされる。

このとき、内側空間に向けて折り返されるＦＲＰ材料の量が多いほど、エネルギ吸収部材１０の内部で互いに接したり、あるいは、絡み合ったりすることで、荷重は大きくなる。すなわち、第１の立上がり部２２とエネルギ吸収部材１０との間の隙間Ｓの大きさを調節することによって、エネルギ吸収部材１０の圧壊時の発現荷重を変更することができる。したがって、エネルギ吸収構造体１００を構成する際には、所望の荷重特性が発現するように隙間Ｓの大きさを設定し、車両等への適合を行うようにすることができる。

（１−１−５．保持部材）
エネルギ吸収部材１０の下側の端部は、保持部材４０により支持される。保持部材４０は、例えば鉄等に代表される金属からなる。保持部材４０は、衝突発生時において、エネルギ吸収部材１０に対して入力される衝撃荷重を受け止め、フロントフレーム４に伝達する役割を担う。本実施形態では、保持部材４０は、エネルギ吸収部材１０の内側空間に対応する位置に、エネルギ吸収部材１０側とは反対側に突出した凹部４４を有する。かかる凹部４４は、エネルギ吸収部材１０の圧壊時に、潰されたＦＲＰ材料が収容される空間である。したがって、潰されたＦＲＰ材料がエネルギ吸収部材１０の内部空間に収容されることによるエネルギ吸収部材１０の潰れ残りの発生が抑制される。なお、凹部４４の代わりに、開口部が設けられてもよい。

（１−１−６．第２の立上がり部）
保持部材４０は、エネルギ吸収部材１０側に向かって突出する第２の立上がり部４２を有する。第２の立上がり部４２は、円筒形状を有し、エネルギ吸収部材１０の下側の端部の外周側に配置される。エネルギ吸収部材１０の下側の端部は、その外周面が第２の立上がり部４２に対して接合されている。これにより、エネルギ吸収部材１０と保持部材４０との接合面積が大きくなって、フロントバンパに発生する荷重モーメントにも耐えやすくなっている。

また、第２の立上がり部４２が、エネルギ吸収部材１０の外周側に設けられていることから、エネルギ吸収部材１０が内側空間に向けて潰れながら進展したときに、潰されたＦＲＰ材料が第２の立上がり部４２に引っ掛かるおそれがない。したがって、エネルギ吸収部材１０の潰れ残りの発生が抑制される。また、第２の立上がり部がエネルギ吸収部材１０の内側に設けられていると、エネルギ吸収部材１０の圧壊時に、エネルギ吸収部材１０と第２の立上がり部４２の上端エッジとの接触部分でエネルギ吸収部材１０が折れて、荷重の発現が不安定になるおそれがある。これに対し、第２の立上がり部４２がエネルギ吸収部材１０の外周側に設けられていることにより、エネルギ吸収部材１０の圧壊時に発生する荷重が安定する。

第２の立上がり部４２の高さＨ₂は、例えば５〜２０ｍｍとすることができる。ただし、第２の立上がり部４２の高さＨ₂が低いと、エネルギ吸収部材１０の接合強度が低下し、フロントバンパに発生するモーメントに耐えられなくなるおそれがある。また、第２の立上がり部４２の高さＨ₂が高すぎると、エネルギ吸収部材１０の圧壊時に、押圧部材２０と保持部材４０との間に形成される間隔が大きくなって、エネルギ吸収部材１０の潰れ残り量を増加させることになる。したがって、第２の立上がり部４２の高さＨ₂は、８〜１５ｍｍ程度であることが好ましい。

本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体１００では、第２の立上がり部４２の外径が、第１の立上がり部２２の内径よりも小さい。したがって、エネルギ吸収部材１０の圧壊時において、押圧部材２０に設けられた第１の立上がり部２２と、保持部材４０に設けられた第２の立上がり部４２とが干渉しない構成となっている。これにより、エネルギ吸収部材１０の潰れ残りが必要以上に大きくなることが抑制される。第１の立上がり部２２と第２の立上がり部４２とが干渉しない状態とは、第１の立上がり部２２の高さＨ₁と、第２の立上がり部の高さＨ₂と、押圧部材２０と保持部材４０との間に形成される間隙の大きさＷとが以下の関係を充足する状態を意味する。
Ｗ＜Ｈ₁＋Ｈ₂

＜１−２．ＦＲＰ材料の逃げ量と発現荷重との関係＞
以上、エネルギ吸収構造体１００の構成について説明した。次に、エネルギ吸収構造体１００における、第１の立上がり部２２とエネルギ吸収部材１０との間の間隙Ｓの面積と、発現荷重との関係について説明する。図２は、横軸に間隙Ｓの面積を示し、縦軸に発現荷重を示す。

図３は、第１の立上がり部２２及びエネルギ吸収部材１０を軸方向に見た図である。間隙Ｓの面積は、図３における、第１の立上がり部２２とエネルギ吸収部材１０との間の斜線領域の面積を示す。すなわち、間隙Ｓの面積とは、エネルギ吸収部材１０の軸方向に直交する平面上における、間隙Ｓの面積である。間隙Ｓの面積は、ＦＲＰ材料の逃げ量に置き換えることができる。間隙Ｓの面積が大きくなれば、エネルギ吸収部材１０の外部へのＦＲＰ材料の逃げ量も多くなる。

図２に示したように、間隙Ｓの面積が大きくなるほど、すなわち、ＦＲＰ材料の逃げ量が多くなるほど、エネルギ吸収部材１０の内部空間に折り返されるＦＲＰ材料は減少するため、発現荷重は低下する。したがって、図３に示す第１の立上がり部２２の内径Ｄ１を調節することによって、所望の発現荷重を実現できることが分かる。本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体１００によるエネルギ吸収構造体を製造する際には、例えば車種ごとに第１の立上がり部２２の内径Ｄ１を設定することによって、共通のエネルギ吸収部材１０を用いて、所望の発現荷重のエネルギ吸収構造体を製造することができる。

図４及び図５は、第１の立上がり部２２の内径Ｄ１が異なる二つのエネルギ吸収構造体１００において、エネルギ吸収部材１０が圧壊する状態を示す。図４に示した第１の立上がり部２２の内径Ｄ１−１は、図５に示した第１の立上がり部２２の内径Ｄ１−２よりも小さい。したがって、エネルギ吸収部材１０が圧壊する過程でエネルギ吸収部材１０の外部に逃がされるＦＲＰ材料の量は、図４に示したエネルギ吸収構造体１００よりも、図５に示したエネルギ吸収構造体１００の方が多くなる。したがって、この場合、図４に示したエネルギ吸収構造体１００の発現荷重は、図５に示したエネルギ吸収構造体１００の発現荷重よりも大きくなる。

以上説明したように、本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体１００は、エネルギ吸収部材１０の圧壊時にエネルギ吸収部材１０の外部へのＦＲＰ材料の逃げを妨げる第１の立上がり部２２と、ＦＲＰ材料の一部をエネルギ吸収部材１０の外部へ逃がす間隙部３０とを備える。したがって、共通のエネルギ吸収部材１０を用いる場合であっても、間隙部３０の大きさを調節することによって、所望の発現荷重を実現することができる。

また、本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体１００は、第１の立上がり部２２とエネルギ吸収部材１０との間に隙間Ｓを設けることによって間隙部３０が形成されている。したがって、第１の立上がり部２２の内径Ｄ１が、保持部材４０側の第２の立上がり部４２の外径Ｄ２よりも大きい場合には、第１の立上がり部２２と第２の立上がり部４２との緩衝を無くすことができ、エネルギ吸収部材１０の潰れ残りを低減することができる。

なお、上記の実施形態では、エネルギ吸収部材１０の外周の全周に亘って、第１の立上がり部２２との間に隙間Ｓが設けられていたが、かかる隙間Ｓは、エネルギ吸収部材１０の外周において部分的に設けられてもよい。例えば、第１の立上がり部２２の内面に凹凸を設けることによって、エネルギ吸収部材１０の外周において部分的に隙間Ｓを形成し、他の部分において、第１の立上がり部２２とエネルギ吸収部材１０とを接触させることができる。この場合、部分的に形成した隙間ＳからＦＲＰ材料を逃がすためには、隙間Ｓの幅は、少なくとも５ｍｍ以上とすることができる。

＜第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態にかかるエネルギ吸収構造体について説明する。図６は、本実施形態にかかるエネルギ構造体に用いられる押圧部材６０を示す図である。図６の上段は押圧部材６０の側面図であり、当該側面図のＸＸ断面の矢視図を下段に示す。また、図７は、図６中のＹＹ断面の矢視図を示す。図８は、エネルギ吸収構造体を車両の上方側から見た断面図である。本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体は、ＦＲＰ材料の一部をエネルギ吸収部材１０の外部へ逃がすための間隙部６６の構成が、第１の実施の形態にかかる間隙部３０の構成とは異なる。

本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体の押圧部材６０は、第１の立上がり部６２を有する。第１の立上がり部６２は円筒形状を有し、エネルギ吸収部材１０の上側の端部の外周側に配置される。本実施形態においては、第１の立上がり部６２の内周面とエネルギ吸収部材１０の外周面とが接していてもよい。第１の立上がり部６２と押圧部材６０との接続部には、ＦＲＰ材料をエネルギ吸収部材１０の外部に逃がすための間隙部６６となる開口が形成されている。間隙部６６は、第１の立上がり部６２の根元部分に、均等な間隔で配置されている。

また、間隙部６６の位置に合わせて、押圧部材６０には、エネルギ吸収部材１０側とは反対側に突出する凹部６４が形成されている。かかる凹部６４により、ＦＲＰ材料が通過する開口の面積が拡大され、間隙部６６でのＦＲＰ材料の詰まりが抑制される。ただし、凹部６４は省略されていてもよい。上記した点以外の構成については、第１の実施の形態にかかるエネルギ吸収構造体と同様に構成することができる。

図８に示すように、本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体は、エネルギ吸収部材１０の圧壊時に、ＦＲＰ材料の一部が、間隙部６６を介してエネルギ吸収部材１０の外部に逃がされる。このときに逃がされるＦＲＰ材料の割合は、間隙部６６の大きさや数、配置位置等を変更することによって調節することができる。間隙部６６の大きさが大きいほど、一つの間隙部６６から逃がされるＦＲＰ材料の量は増える。

また、間隙部６６の大きさが等しい場合、間隙部６６の数が多いほど、逃がされるＦＲＰ材料の全体の量は増える。また、間隙部６６の位置が、押圧部材６０と第１の立上がり部６２との接続部から離れるほど、ＦＲＰ材料は逃がされにくくなる。したがって、狙いとする発現荷重に応じて、間隙部６６の大きさや数、配置位置等を調節することにより、所望の発現荷重を実現することができる。

以上説明したように、本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体は、エネルギ吸収部材１０の圧壊時にエネルギ吸収部材１０の外部へのＦＲＰ材料の逃げを妨げる第１の立上がり部６２と、ＦＲＰ材料の一部をエネルギ吸収部材１０の外部へ逃がす間隙部６６とを備える。したがって、共通のエネルギ吸収部材１０を用いる場合であっても、間隙部６６の大きさや数、配置位置等を調節することによって、所望の発現荷重を実現することができる。

また、本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体は、第１の立上がり部６２とエネルギ吸収部材１０とを接合することができる。したがって、エネルギ吸収部材１０が安定的に保持されるとともに、エネルギ吸収部材１０が軸方向に沿って潰されやすくなる。これにより、エネルギ吸収構造体の荷重特性を安定させることができる。

＜第３の実施の形態＞
次に、第３の実施の形態にかかるエネルギ吸収構造体について説明する。図９は、本実施形態にかかるエネルギ構造体に用いられる押圧部材７０を示す図である。図９の上段は押圧部材７０の側面図であり、当該押圧部材７０を下方側から見た図を下段に示す。また、図１０は、図９中のＺＺ断面の矢視図を示す。図１１は、エネルギ吸収構造体を車両の上方側から見た断面図である。本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体は、ＦＲＰ材料の一部をエネルギ吸収部材１０の外部へ逃がすための間隙部７４の構成が、第１の実施の形態及び第２の実施の形態にかかる間隙部３０，６６の構成とは異なる。

本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体の押圧部材７０は、第１の立上がり部７２を有する。第１の立上がり部７２は円筒形状を有し、エネルギ吸収部材１０の上側の端部の外周側に配置される。本実施形態においては、第１の立上がり部７２の内周面とエネルギ吸収部材１０の外周面とが接していてもよい。第１の立上がり部７２と押圧部材７０との接続部には、ＦＲＰ材料をエネルギ吸収部材１０の外部に逃がすための間隙部７４となる開口が形成されている。間隙部７４は、押圧部材７０を貫通する開口であり、均等な間隔で配置されている。

図１１に示すように、本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体は、エネルギ吸収部材１０の圧壊時に、ＦＲＰ材料の一部が、間隙部７４を介してエネルギ吸収部材１０の外部に逃がされる。本実施形態では、押圧部材７０が、バンパビームに取り付けられるバンパステーを兼ねる場合、間隙部７４を介してエネルギ吸収部材１０の外部に逃がされたＦＲＰ材料をバンパステー内に保持することもできる。したがって、ＦＲＰ材料が周囲に飛散することが抑制される。

このときに逃がされるＦＲＰ材料の割合は、間隙部７４の大きさや数、配置位置等を変更することによって調節することができる。間隙部７４の大きさが大きいほど、一つの間隙部７４から逃がされるＦＲＰ材料の量は増える。また、間隙部７４の大きさが等しい場合、間隙部７４の数が多いほど、逃がされるＦＲＰ材料の全体の量は増える。また、間隙部７４の位置が、押圧部材７０と第１の立上がり部７２との接続部から離れるほど、ＦＲＰ材料は逃がされにくくなる。したがって、狙いとする発現荷重に応じて、間隙部７４の大きさや数、配置位置等を調節することにより、所望の発現荷重を実現することができる。

以上説明したように、本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体は、エネルギ吸収部材１０の圧壊時にエネルギ吸収部材１０の外部へのＦＲＰ材料の逃げを妨げる第１の立上がり部７２と、ＦＲＰ材料の一部をエネルギ吸収部材１０の外部へ逃がす間隙部７４とを備える。したがって、共通のエネルギ吸収部材１０を用いる場合であっても、間隙部７４の大きさや数、配置位置等を調節することによって、所望の発現荷重を実現することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、上記の各実施形態を互いに組み合わせた態様も、当然に本発明の技術的範囲に属する。

２ バンパビーム
４ フロントフレーム
１０ エネルギ吸収部材
１２ 縮径するテーパ部
２０ 押圧部材
２２ 第１の立上がり部
３０ 間隙部
４０ 保持部材
４２ 第２の立上がり部
４４ 凹部
６０ 押圧部材
６２ 第１の立上がり部
６４ 凹部
６６ 間隙部
７０ 押圧部材
７２ 第１の立上がり部
７４ 間隙部
１００ エネルギ吸収構造体
Ｄ１、Ｄ１−１，Ｄ１−２ 第１の立上がり部の内径
Ｄ２ エネルギ吸収部材の外径

Claims (6)

1. 衝突荷重の入力時に軸方向に圧壊して衝突エネルギを吸収する繊維強化樹脂製の筒状のエネルギ吸収部材と、
   前記エネルギ吸収部材の先端側の端部に当接し、前記衝突荷重を前記エネルギ吸収部材に伝達する押圧部材と、
   前記エネルギ吸収部材の後端側の端部に当接する保持部材と、
   前記押圧部材に設けられ、前記エネルギ吸収部材の外周側に配置されて前記エネルギ吸収部材の圧壊時に前記エネルギ吸収部材の外部への繊維材料の逃げを妨げる立上がり部と、
   前記エネルギ吸収部材の圧壊時に前記繊維材料の一部を前記エネルギ吸収部材の外部へ逃がす間隙部と、
   を備える、エネルギ吸収構造体。
2. 前記間隙部は、前記立上がり部の内周面と前記エネルギ吸収部材の外周面との間に設けられた隙間である、請求項１に記載のエネルギ吸収構造体。
3. 前記間隙部は、前記立上がり部又は前記押圧部材に設けられた開口である、請求項１に記載のエネルギ吸収構造体。
4. 前記開口は、前記押圧部材と前記立上がり部との接続部に設けられる、請求項３に記載のエネルギ吸収構造体。
5. 前記立上がり部は、前記エネルギ吸収部材の外周面に接する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のエネルギ吸収構造体。
6. エネルギ吸収部材の先端側の端部に当接し、衝突荷重を前記エネルギ吸収部材に伝達する押圧部材に設けられ、前記エネルギ吸収部材の外周側に配置される立上がり部により、前記エネルギ吸収部材の圧壊時に前記エネルギ吸収部材の内部に向けられる繊維材料の量と、
   前記エネルギ吸収部材の圧壊時に間隙部を介して前記エネルギ吸収部材の外部へ逃がされる繊維材料の量と、
   を調節することにより所望の荷重特性が発現されるように、前記間隙部の大きさを設定する工程を含む、
   エネルギ吸収構造体の製造方法。
   

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