JP2017007598A - 車両の衝撃吸収構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、木製の支柱の軸方向の長さ寸法に対して衝撃吸収可能な長さ寸法を大きくできるようにするとともに、軽量化を図ることを目的とする。
【解決手段】本発明は、骨格部材５に加わる衝突荷重を軽減させる車両の衝撃吸収構造であって、骨格部材５の軸方向と年輪２２の軸心方向とが一致するように設置される木製の支柱２０と、支柱２０の基端部を横断部材４６により骨格部材５に連結する基端側連結機構４０と、支柱２０の先端部を横断部材３６により荷重受け部材３ｒに連結する先端側連結機構３０とを有しており、先端側連結機構３０の横断部材３６と基端側連結機構４０の横断部材４６とは、互いに平行に保持された状態で、年輪２２の軸心に対して直角方向において位置ずれしている。
【選択図】図３

Description

本発明は、車幅方向に延びて衝突荷重を直接的に受ける荷重受け部材と、車幅方向両側で車両前後方向に延びる筒状の骨格部材とを備える車両において、前記荷重受け部材と骨格部材間に設置されており、前記骨格部材に加わる衝突荷重を軽減させる車両の衝撃吸収構造に関する。

上記した車両の衝撃吸収部材に関する技術が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の衝撃吸収部材は、車両のバンパーリインフォースと車両の骨格部材であるサイドメンバ間に設置されており、車両前方衝突時にサイドメンバに加わる衝突荷重を軽減できるように構成されている。衝撃吸収部材１００は、図２０に示すように、角柱状の木材１０２と、木材１０２を収納する外筒１０４と、外筒１０４をサイドメンバ（図示省略）の先端に固定するフランジ部（図示省略）等とから構成されている。木材１０２は、年輪の軸心方向が外筒１０４の軸方向と一致するようにその外筒１０４に収納されている。そして、車両前方衝突時の衝撃荷重Ｆが木材１０２と外筒１０４とに対して軸方向から加わることで、木材１０２及び外筒１０４が共に軸方向に潰れ、車両前方衝突時の衝撃が吸収される。

特開２００１−１８２７６９号公報

上記した衝撃吸収部材１００では、木材１０２と外筒１０４とが共に軸方向に潰れることで、車両前方衝突時の衝撃が吸収される構成である。しかし、木材１０２が潰れることで衝撃を吸収する構成では、木材１０２がある程度潰れた後はそれ以上潰れ難くなるため、衝撃吸収性能が急激に低下する。このため、木材１０２の軸方向の長さ寸法に対して衝撃吸収可能な長さ寸法が小さいという問題がある。また、木材１０２を外筒１０４で覆う構成のため、衝撃吸収部材１００の重量が大きくなる。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、支柱（木材）の軸方向の長さ寸法に対して衝撃吸収可能な長さ寸法を大きくできるようにするとともに、衝撃吸収構造の軽量化を図ることである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。請求項１の発明は、車幅方向に延びて衝突荷重を直接的に受ける荷重受け部材と、車幅方向両側で車両前後方向に延びる筒状の骨格部材とを備える車両において、前記荷重受け部材と骨格部材間に設置されており、前記骨格部材に加わる衝突荷重を軽減させる車両の衝撃吸収構造であって、前記骨格部材の軸方向と年輪の軸心方向とが一致するように設置される木製の支柱と、年輪の軸心に沿う方向における前記支柱の基端部の一部を横断する横断部材を備え、その横断部材を利用して前記支柱の基端部を前記骨格部材に連結する基端側連結機構と、年輪の軸心に沿う方向における前記支柱の先端部の一部を横断する横断部材を備え、その横断部材を利用して前記支柱の先端部を前記荷重受け部材に連結する先端側連結機構とを有しており、前記先端側連結機構の横断部材と基端側連結機構の横断部材とは、互いに平行に保持された状態で、前記年輪の軸心に対して直角方向において位置ずれしている。ここで、横断部材が支柱の先端部、あるいは基端部の一部を横断するとは、支柱の先端部、あるいは基端部を貫通している場合のみならず、支柱の先端部、あるいは基端部の端面と接触している場合も含むものとする。

車幅方向に延びる荷重受け部材に衝突荷重が加わると、その衝突荷重を受けて荷重受け部材が骨格部材に接近する方向に移動する。これにより、先端側連結機構の横断部材が基端側連結機構の横断部材に接近し、木製の支柱は先端側連結機構の横断部材と基端側連結機構の横断部材とにより先端側と基端部側とから衝突荷重に起因する力で押圧される。ここで、本発明によると、先端側連結機構の横断部材と基端側連結機構の横断部材とは、互いに平行に保持された状態で、年輪の軸心に対して直角方向において位置ずれしている。このため、木製の支柱は、衝突荷重を受けて先端側連結機構の横断部材と基端側連結機構の横断部材が位置ずれしている部分の年輪、即ち、支柱の幅方向において先端側連結機構の横断部材と基端側連結機構の横断部材との間に位置する年輪に沿って剪断される。そして、支柱が剪断されることで衝突荷重による衝撃が吸収される。このため、木材をほとんど潰さずに衝突荷重を吸収できるようになり、支柱（木材）の軸方向の長さ寸法に対して衝撃吸収可能な長さ寸法を大きくできる。また、支柱が先端側連結機構と基端側連結機構とにより荷重受け部材と骨格部材とにそれぞれ連結されているため、支柱の倒れ防止のための外筒等も不要になり、軽量化を図れる。

請求項２の発明によると、先端側連結機構と基端側連結機構とのいずれか一方は、支柱の幅方向における両端部に設けられており、いずれか他方は前記支柱の幅方向における中央部に設けられている。このため、衝突荷重を受けたときに、木製の支柱が幅方向にバランス良く剪断される。

請求項３の発明によると、支柱の基端部は筒状の骨格部材に収納された状態で、基端側連結機構により骨格部材に連結されており、前記骨格部材における前記支柱の基端部の後方には、前記支柱が衝突荷重を受けて変形する際、後方に押出された木片が挿入される内部空間が形成されている。即ち、骨格部材側に押出された木片が内部空間に挿入されるため、支柱の変形（剪断）が途中で妨げられず、衝撃吸収性能が途中で低下するようなことがない。

請求項４の発明によると、荷重受け部材には、先端側連結機構により連結された支柱の前方に内部空間が形成されており、前記支柱が衝突荷重を受けて変形する際、前方に押出された木片が前記内部空間に挿入されるように構成されている。即ち、荷重受け部材側に押出された木片が内部空間に挿入されるため、支柱の変形（剪断）が途中で妨げられず、衝撃吸収性能が途中で低下するようなことがない。

請求項５の発明によると、荷重受け部材には、木片を内部空間から外部に排出可能な開口が形成されている。このため、荷重受け部材の内部空間が小さい場合でも、荷重受け部材側の木片の押し出しが妨げられない。

請求項６の発明によると、荷重受け部材の内部空間には、木片をその内部空間と連通する横空間までガイドするガイド部材が設けられている。このため、荷重受け部材の内部空間が小さい場合でも、荷重受け部材側の木片の押し出しが妨げられない。

請求項７の発明によると、荷重受け部材の内部空間には、木片が当接することで、前記木片の前方への押出しを止める木片受け部が設けられており、骨格部材の内部空間には、同じく前記木片が当接することで、前記木片の後方への押出しを止める木片受け部が設けられており、前記荷重受け部材の内部空間の木片受け部と、前記骨格部材の内部空間の木片受け部とは、押出された木片の当接時間がずれるように位置決めされている。

このため、衝突荷重が加わった初期段階、即ち、木片が木片受け部に当接しない状態では、支柱の剪断により衝撃吸収が行なわれる。次に、例えば、荷重受け部材の内部空間に押出された木片が木片受け部に当接すると、衝突荷重を受けてその木片が潰れ始める。これに対し、骨格部材側では、引き続きその骨格部材側の内部空間に木片が押出される。このため、第２段階では、支柱の剪断と一部の木片の潰れとにより衝撃吸収が行なわれる。そして、骨格部材の内部空間に押出された木片が木片受け部に当接すると、支柱の剪断が終了して全ての木片が潰されるようになる。即ち、第３段階では、木片が潰れることで衝撃吸収が行なわれる。このように、衝撃吸収荷重を三段階に設定できるようになる。

請求項８の発明によると、荷重受け部材の木片受け部と基端側連結機構の横断部材間の距離と、骨格部材の木片受け部と先端側連結機構の横断部材間の距離とが異なることで、押出された木片の当接時間がずれるように構成されている。

請求項９の発明によると、先端側連結機構と基端側連結機構との横断部材はボルトであり、前記ボルトが支柱を上下から挟む上下の板部に形成されたボルト孔と、前記支柱を上下方向に貫通する貫通孔とに通されるように構成されている。

本発明によると、衝撃吸収構造の支柱（木材）の軸方向の長さ寸法に対して衝撃吸収可能な長さ寸法を大きくできる。また、衝撃吸収構造の軽量化を図ることができる。

本発明の実施形態１に係る衝撃吸収構造を備える車両前部の模式平面図である。 本実施形態に係る衝撃吸収構造を構成する木製の支柱の平面図である。 本実施形態に係る衝撃吸収構造を表す模式平面図である。 前記衝撃吸収構造を表す模式縦断面図（図３のIV-IV矢視断面図）である。 前記衝撃吸収構造の木製の支柱が衝突荷重を受けて剪断される様子を表す模式平面図である。 前記衝撃吸収構造の木製の支柱が剪断される様子を表す模式縦断面図（図５のVI-VI矢視断面図）である。 衝撃吸収構造に加わる荷重と支柱の変形量（ストローク）との関係を表すグラフである。 変更例１に係る衝撃吸収構造を表す模式平面図である。 変更例２に係る衝撃吸収構造を表す模式平面図である。 変更例３に係る衝撃吸収構造を表す模式平面図である。 変更例４に係る衝撃吸収構造を表す模式平面図である。 変更例５係る衝撃吸収構造を表す模式平面図である。 本発明の実施形態２に係る衝撃吸収構造を表す模式平面図である。 本実施形態に係る衝撃吸収構造の動作を表す模式平面図である。 本実施形態に係る衝撃吸収構造の動作を表す模式平面図である。 本実施形態に係る衝撃吸収構造の動作を表す模式平面図である。 衝撃吸収構造に加わる荷重と支柱の変形量（ストローク）との関係を表すグラフである。 変更例１に係る衝撃吸収構造を表す模式平面図である。 変更例２に係る衝撃吸収構造を表す模式平面図である。 従来の衝撃吸収部材を表す模式斜視図である。

［実施形態１］
以下、図１から図１２に基づいて本発明の実施形態１に係る衝撃吸収構造について説明する。本実施形態に係る衝撃吸収構造１０は、車両前方衝突時に車両２に加わる衝突荷重Ｆを軽減するための機構である。ここで、図中に示す前後左右、及び上下は、衝撃吸収構造１０が取付けられている車両２の前後左右、及び上下に対応している。

＜車両２の前部構造の概要について＞
衝撃吸収構造１０について説明する前に、その衝撃吸収構造１０が取付けられている車両２の前部構造について簡単に説明する。車両２の前部には、図１に示すように、左右両側位置に車両前後方向に延びる筒状の骨格部材であるサイドメンバ５が設けられている。また、車両２の前端部には、車幅方向に延びるフロントバンパ３が設けられている。フロントバンパ３は、バンパーリインフォース３ｒと、緩衝材であるバンパーアブソーバ（図示省略）と、バンパーアブソーバとバンパーリインフォース３ｒとを覆うバンパーカバー（図示省略）とから構成されている。そして、フロントバンパ３のバンパーリインフォース３ｒと左右のサイドメンバ５間に左右の衝撃吸収構造１０が設けられている。

＜衝撃吸収構造１０の概要について＞
衝撃吸収構造１０は、図２〜図４に示すように、木製の支柱２０と、その支柱２０の前部をバンパーリインフォース３ｒに連結する先端側連結機構３０と、前記支柱２０の後部をサイドメンバ５に連結する基端側連結機構４０とから構成されている。即ち、バンパーリインフォース３ｒが本発明の荷重受け部材に相当し、サイドメンバ５が本発明の骨格部材に相当する。

＜支柱２０について＞
支柱２０は、図２〜図４に示すように、幅広の角柱形に成形されており、年輪２２の軸心方向が支柱２０の軸方向と一致するように成形されている。そして、支柱２０は、その支柱２０の軸方向がサイドメンバ５の軸方向と一致するように、横向きの状態でバンパーリインフォース３ｒとサイドメンバ５間に設置されている。このため、衝突荷重Ｆは支柱２０の軸方向、即ち、年輪２２の軸心方向に加わるようになる。支柱２０の前部には、図２に示すように、左右両側位置にその支柱２０を上下方向に貫通する前部貫通孔２３が形成されている。また、支柱２０の後部中央には、同じく支柱２０を上下方向に貫通する後部貫通孔２５が形成されている。ここで、支柱２０を構成する木材には、杉、あるいは檜のような針葉樹が好適に使用される。

＜バンパーリインフォース３ｒの構成と先端側連結機構３０とについて＞
バンパーリインフォース３ｒは、図３、図４に示すように、前板部３１と後板部３２と上板部３３と下板部３４とにより角筒状に形成されている。そして、バンパーリインフォース３ｒの後板部３２には、左右両側の所定位置に支柱２０の前部が挿入される角形の開口３２ｈが形成されている。ここで、バンパーリインフォース３ｒの上板部３３と下板部３４間の間隔寸法は、図４に示すように、支柱２０の上下寸法にほぼ等しい値に設定されている。このため、バンパーリインフォース３ｒの後板部３２の開口３２ｈから支柱２０の前部がバンパーリインフォース３ｒ内に挿入された状態で、支柱２０の前部は上板部３３と下板部３４との後端縁によって上下から挟まれるようになる。

先端側連結機構３０は、図４に示すように、バンパーリインフォース３ｒの上板部３３、下板部３４の後端縁に形成されたボルト孔３３ｘ，３４ｘと、支柱２０の前部貫通孔２３と、それらの孔２３，３３ｘ，３４ｘに通されるボルト３６と、ナット３７とから構成されている。バンパーリインフォース３ｒにおける上下の板部３３，３４のボルト孔３３ｘ，３４ｘは、支柱２０の前部貫通孔２３に対応する位置であって、前部貫通孔２３と同径寸法に形成されている。このため、支柱２０の前部をバンパーリインフォース３ｒの後板部３２の開口３２ｈからバンパーリインフォース３ｒ内に挿入することで、図４に示すように、支柱２０の前部貫通孔２３とバンパーリインフォース３ｒ（上下の板部３３，３４）のボルト孔３３ｘ，３４ｘとを位置合わせできるようになる。そして、この状態で、支柱２０の前部貫通孔２３とバンパーリインフォース３ｒ（上下の板部３３，３４）のボルト孔３３ｘ，３４ｘとにボルト３６を通し、ナット３７を締付けることで、バンパーリインフォース３ｒと支柱２０の前部とを連結できるようになる。即ち、ボルト３６が本発明の先端側連結機構の横断部材に相当する。

先端側連結機構３０によりバンパーリインフォース３ｒと支柱２０の前部とが連結された状態で、図３等に示すように、そのバンパーリインフォース３ｒの内部には、支柱２０の前方に内部空間Ｓｆが形成されるようになる。また、バンパーリインフォース３ｒの前板部３１には、支柱２０の前面中央部と内部空間Ｓｆを挟んで対向する位置に木片２０ｔ（後記する）を排出できるように構成された排出用開口３１ｈが設けられている。

＜サイドメンバ５の構成と基端側連結機構４０とについて＞
サイドメンバ５の先端部は、図３、図４に示すように、左側板部５１と右側板部５２と上板部５３と下板部５４とにより角筒状に形成されている。そして、支柱２０の後部がサイドメンバ５の先端部に対して軸方向から挿入されるようになっている。即ち、サイドメンバ５の左側板部５１と右側板部５２間の間隔寸法が支柱２０の幅寸法とほぼ等しい値に設定されており、サイドメンバ５の上板部５３と下板部５４間の間隔寸法が支柱２０の高さ寸法（上下寸法）とほぼ等しい値に設定されている。

基端側連結機構４０は、図４に示すように、サイドメンバ５の上板部５３、下板部５４の前端縁に形成されたボルト孔５３ｘ，５４ｘと、支柱２０の後部貫通孔２５と、それらの孔２５，５３ｘ，５４ｘに通されるボルト４６と、ナット４７とから構成されている。サイドメンバ５における上下の板部５３，５４のボルト孔５３ｘ，５４ｘは、支柱２０の後部貫通孔２５に対応する位置であって、後部貫通孔２５と同径寸法で形成されている。このため、支柱２０の後部をサイドメンバ５の先端部に挿入することで、図４に示すように、支柱２０の後部貫通孔２５とサイドメンバ５における上下の板部５３，５４のボルト孔５３ｘ，５４ｘとを位置合わせできるようになる。

そして、この状態で、支柱２０の後部貫通孔２５とサイドメンバ５（上下の板部５３，５４）のボルト孔５３ｘ，５４ｘとにボルト４６を通し、ナット４７を締付けることで、支柱２０の後部とサイドメンバ５の前部とを連結できるようになる。このように、基端側連結機構４０のボルト４６は、先端側連結機構３０の左右のボルト３６と平行に保持されており、支柱２０の年輪２２の軸方向に対して直角方向（幅方向）に位置ずれしている。ここで、サイドメンバ５は筒状に形成されているため、支柱２０の後部が連結された状態で、サイドメンバ５の内部には支柱２０の後方に内部空間Ｓｄが形成されるようになる。即ち、前記ボルト４６が本発明の基端側連結機構の横断部材に相当する。

＜衝撃吸収構造１０の動作について＞
車両２が前方衝突をして衝突荷重Ｆがバンパーリインフォース３ｒに加わると、支柱２０の前部は、バンパーリインフォース３ｒに連結されている先端側連結機構３０の左右のボルト３６によって後方に押圧される。また、支柱２０の後部は、サイドメンバ５に連結されている基端側連結機構４０のボルト４６によって衝突荷重Ｆと等しい反力で前方に押圧される。即ち、支柱２０の前部と後部とは、先端側連結機構３０の左右のボルト３６と基端側連結機構４０の中央のボルト４６によって、幅方向（左右方向）に互い違いとなる位置から押圧される。

これにより、支柱２０は、図５に示すように、先端側連結機構３０のボルト３６と基端側連結機構４０のボルト４６との間に位置する年輪２２に沿って剪断される。即ち、支柱２０は、左前のボルト３６と後中央のボルト４６間の年輪２２に沿って剪断され、さらに右前のボルト３６と後中央のボルト４６間の年輪２２に沿って剪断される。そして、バンパーリインフォース３ｒがサイドメンバ５に接近することで支柱２０の剪断が継続して行なわれる。即ち、左側の剪断ヶ所２２ｄより左側に位置する木片２０ｔが、図５、図６に示すように、左前のボルト３６に押されて後方に移動し、サイドメンバ５の内部空間Ｓｄに挿入される。同様に、右側の剪断ヶ所２２ｄより右側に位置する木片２０ｔが右前のボルト３６に押されて後方に移動し、サイドメンバ５の内部空間Ｓｄに挿入される。さらに、左右の剪断ヶ所２２ｄの間に位置する木片２０ｔが後中央のボルト４６に押されて前方に移動し、バンパーリインフォース３ｒの内部空間Ｓｆに挿入されて排出用開口３１ｈから外部に排出される。

図７は、衝撃吸収構造１０の支柱２０が剪断により変形する際の荷重（Ｎ）を縦軸、支柱２０の変形量（変形ストローク量（mm））を横軸に表したグラフである。ここで、支柱２０の変形量（変形ストローク量（mm））は、サイドメンバ５に対するバンパーリインフォース３ｒの接近量に等しくなる。図７のグラフでは、本実施形態に係る衝撃吸収構造１０の特性を実線で表しており、図２０に示す従来の衝撃吸収部材１００の特性を二点鎖線で表している。本実施形態に係る衝撃吸収構造１０では、支柱２０（木材）を剪断させることで衝撃を吸収する構成であるため、従来のように、木材を潰すことで衝撃を吸収する構成と比較して、変形ストローク量を大きくできる。即ち、従来のように、途中で木材が潰れ切ることで荷重（Ｎ）が急激に上昇して衝撃吸収性能が低下するようなことがなく、バンパーリインフォース３ｒとサイドメンバ５との接近限界まで支柱２０（木材）を剪断することが可能になる。このため、支柱２０の軸方向の長さ寸法に対して衝撃吸収可能な長さ寸法を大きくできる。ここで、木材を剪断する際の荷重は、一般的にその木材を潰すときの荷重の約１／６である。しかし、木材の幅方向における剪断ヶ所を増やすことで、前記荷重を調整することが可能となる。

＜本実施形態に係る衝撃吸収構造１０の長所について＞
本実施形態に係る衝撃吸収構造１０によると、先端側連結機構３０の左右のボルト３６（横断部材）と基端側連結機構４０のボルト４６（横断部材）とは、互いに平行に保持された状態で、支柱２０の年輪２２の軸心に対して直角方向（幅方向）において位置ずれしている。このため、支柱２０は、衝突荷重Ｆを受けて先端側連結機構３０の左右のボルト３６と基端側連結機構４０のボルト４６とが位置ずれしている部分の年輪、即ち、支柱２０の幅方向において先端側連結機構３０の左右のボルト３６と基端側連結機構４０のボルト４６との間に位置する年輪２２に沿って剪断される。そして、支柱２０が剪断されることで衝突荷重Ｆによる衝撃が吸収される。このため、支柱２０をほとんど潰さずに衝突荷重Ｆを吸収できるようになり、支柱２０の軸方向の長さ寸法に対して衝撃吸収可能な長さ寸法を大きくできる。また、支柱２０が先端側連結機構３０と基端側連結機構４０とによりバンパーリインフォース３ｒ（荷重受け部材）とサイドメンバ５（骨格部材）とにそれぞれ連結されているため、支柱２０の倒れ防止のための外筒等も不要になり、軽量化を図れる。

また、先端側連結機構３０は、支柱２０の幅方向における両端部（左右）に設けられており、基端側連結機構４０は支柱２０の幅方向における中央部に設けられている。このため、衝突荷重Ｆを受けたときに支柱２０が幅方向にバランス良く剪断されるようになる。また、支柱２０の後部（基端部）はサイドメンバ５に収納されており、支柱２０が剪断されることで後方に押出された木片２０ｔがサイドメンバ５の内部空間Ｓｄに導かれる。このため、支柱２０の剪断が途中で妨げられず、衝撃吸収性能が途中で低下しない。同様に、バンパーリインフォース３ｒにも内部空間Ｓｆが設けられており、支柱２０が剪断されることで前方に押出された木片２０ｔがバンパーリインフォース３ｒの内部空間Ｓｆに導かれる。さらに、バンパーリインフォース３ｒの内部空間Ｓｆには、木片２０ｔを排出できる排出用開口３１ｈが形成されている。このため、支柱２０の剪断が途中で妨げられることがなく、衝撃吸収性能が途中で低下しない。

＜変更例１＞
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、図３に示すように、支柱２０の前部を左右の先端側連結機構３０によりバンパーリインフォース３ｒに連結し、支柱２０の後部中央を基端側連結機構４０によりサイドメンバ５の前端部に連結する例を示した。しかし、図８に示すように、支柱２０の前部中央を先端側連結機構３０によりバンパーリインフォース３ｒに連結し、支柱２０の後部を左右の基端側連結機構４０によりサイドメンバ５の前端部に連結することも可能である。この場合、衝突荷重Ｆを受けて支柱２０が剪断されると、その支柱２０の左右の剪断ヶ所２２ｄ間に位置する中央の木片２０ｔは前中央のボルト３６に押されて後方に移動する（矢印参照）。また、中央の木片２０ｔに対して左右の木片２０ｔは左右後部のボルト４６に押されて前方に移動するようになる（矢印参照）。このため、バンパーリインフォース３ｒの前板部３１には、左右の木片２０ｔに対応する位置に排出用開口３１ｈが形成されている。

＜変更例２＞
変更例１では、支柱２０の前部中央を一組の先端側連結機構３０によりバンパーリインフォース３ｒに連結する例を示した。しかし、この構造では、支柱２０における木片２０ｔの押出量がバンパーリインフォース３ｒ側（前側）で多くなり、サイドメンバ５側（後側）で少なくなる。サイドメンバ５側では内部空間Ｓｄを広く設定できるため、サイドメンバ５側（後側）の木片２０ｔの押出量を多くしたい。この点を考慮して、変更例２では、図９に示すように、支柱２０の前部中央を幅方向に並んだ二組の先端側連結機構３０によりバンパーリインフォース３ｒに連結するようにしている。これにより、サイドメンバ５側（後側）に押出せる木片２０ｔの量を約２倍にできる。

＜変更例３＞
実施形態１（図３等）、及び変更例１，２（図８、図９）では、バンパーリインフォース３ｒ側（前側）に押出された木片２０ｔをバンパーリインフォース３ｒの排出用開口３１ｈから外部に排出する例を示した。しかし、木片２０ｔをバンパーリインフォース３ｒの外部に排出するのが難しい場合には、図１０〜図１２に示すように、ガイド部材５０を用いて木片２０ｔをバンパーリインフォース３ｒ内の横空間Ｓｙに導くようにすることも可能である。ガイド部材５０は、図１０に示すように、バンパーリインフォース３ｒの前板部３１の内側に固定されており、平面凹円弧形に形成された左側ガイド壁部５１ｆと右側ガイド壁部５１ｒとを備えている。そして、左側ガイド壁部５１ｆと右側ガイド壁部５１ｒとの境界位置に楔状の頂部５２ｔが形成されている。

支柱２０は、前部中央が先端側連結機構３０によりバンパーリインフォース３ｒに連結されており、後部左右両側が基端側連結機構４０によってサイドメンバ５に連結されている。そして、支柱２０の前端面中央がガイド部材５０の頂部５２ｔに当接している。このため、衝突荷重Ｆにより支柱２０が剪断されて、左側の木片２０ｔと右側の木片２０ｔとが左右の基端側連結機構４０により前方に押出されると、左側の木片２０ｔがガイド部材５０の左側ガイド壁部５１ｆによりバンパーリインフォース３ｒ内の左側の横空間Ｓｙに導かれる。また、右側の木片２０ｔがガイド部材５０の右側ガイド壁部５１ｒによりバンパーリインフォース３ｒ内の右側の横空間Ｓｙに導かれるようになる。

＜変更例４＞
変更例４では、図１１に示すように、支柱２０の前部を左右の先端側連結機構３０によりバンパーリインフォース３ｒに連結し、支柱２０の後部中央を基端側連結機構４０によりサイドメンバ５の前端部に連結するようにしている。なお、ガイド部材５０の構成は、変更例４（図１０）に示すガイド部材５０の構成と同様である。このため、衝突荷重Ｆにより支柱２０が剪断されて、中央の木片２０ｔが後部中央の基端側連結機構４０により前方に押出されると、その木片２０ｔはガイド部材５０の楔状の頂部５２ｔにより左右の割られる。そして、左側に割られた木片２０ｔがガイド部材５０の左側ガイド壁部５１ｆによりバンパーリインフォース３ｒ内の左側の横空間Ｓｙに導かれ、右側に割られた木片２０ｔが右側ガイド壁部５１ｒによりバンパーリインフォース３ｒ内の右側の横空間Ｓｙに導かれるようになる。

＜変更例５＞
変更例５では、図１２に示すように、支柱２０の前部中央を幅方向に並んだ二組の先端側連結機構３０によりバンパーリインフォース３ｒに連結し、支柱２０の後部の左右を基端側連結機構４０によりサイドメンバ５に連結するようにしている。このように、支柱２０の前部中央を二組の先端側連結機構３０によりバンパーリインフォース３ｒに連結する構成のため、支柱２０の剪断により前方に押出される木片２０ｔはガイド部材５０の中央から離れた位置で左側ガイド壁部５１ｆ、及び右側ガイド壁部５１ｒに当接するようになる。このため、変更例５では、ガイド部材５０の頂部５２ｔは、二組の先端側連結機構３０間の距離と幅寸法がほぼ等しい平板状に形成されている。

［実施形態２］
以下、図１３〜図１９に基づいて本発明の実施形態２に係る衝撃吸収構造６０について説明する。本実施形態に係る衝撃吸収構造６０では、支柱２０を剪断させ、さらに剪断により押出された木片２０ｔを軸心方向に潰すことで、衝撃吸収荷重を複数段階で設定できるようにしている。なお、実施形態１に係る衝撃吸収構造１０と同じ部材については同一符号を付して説明を省略する。

＜衝撃吸収構造６０の構成について＞
本実施形態に係る衝撃吸収構造６０は、図１３に示すように、支柱２０の前部中央が先端側連結機構３０によりバンパーリインフォース３ｒに連結されており、支柱の後部の左右両側が基端側連結機構４０によりサイドメンバ５に連結されている。バンパーリインフォース３ｒ内には、支柱２０の前面中央を押える押え壁６１が設けられており、その押え壁６１の前側に内部空間Ｓｆが形成されている。そして、押え壁６１の左側と右側とに、支柱２０が剪断される際に前方に押出された左右の木片２０ｔを内部空間Ｓｆに導く開口６１ｈが形成されている。また、バンパーリインフォース３ｒの内部空間Ｓｆを構成する前板部３１の裏面は木片受け部６３となっており、その木片受け部６３により前方に押出された左右の木片２０ｔの前面を受けられるようになっている。

サイドメンバ５内には、図１３に示すように、支柱２０の後面左右を押える左右の押え壁６４が設けられており、その左右の押え壁６４の後側に内部空間Ｓｄが形成されている。そして、左右の押え壁６４の間に、支柱２０が剪断される際に後方に押出された中央の木片２０ｔを内部空間Ｓｄに導く開口６４ｈが形成されている。また、サイドメンバ５の内部空間Ｓｄの奥側には、後方に押出された木片２０ｔの端面を受けられるように構成された木片受け部６５が設けられている。ここで、サイドメンバ５の押え壁６４から木片受け部６５までの寸法は、バンパーリインフォース３ｒの押え壁６１から前板部３１の木片受け部６３までの寸法よりも十分に大きな値に設定されている。

＜衝撃吸収構造６０の動作について＞
衝撃吸収構造６０が衝突荷重Ｆを受けることで支柱２０が剪断されると、図１４に示すように、左右の剪断ヶ所２２ｄの間に位置する中央の木片２０ｔが中央の先端側連結機構３０に押されて後方に移動し、開口６４ｈからサイドメンバ５の内部空間Ｓｄに挿入される。また、中央の木片２０ｔに対して左側に位置する木片２０ｔが左側の基端側連結機構４０に押されて前方に移動し、左側の開口６１ｈからバンパーリインフォース３ｒの内部空間Ｓｆに挿入される。さらに、中央の木片２０ｔに対して右側に位置する木片２０ｔが右側の基端側連結機構４０に押されて前方に移動、右側の開口６１ｈからバンパーリインフォース３ｒの内部空間Ｓｆに挿入される。この段階が、図１７におけるStage1であり、支柱２０が剪断されることで衝撃が吸収される。

このようにして、支柱２０の剪断が進むと、次に、図１５に示すように、前方に押出された左右の木片２０ｔがバンパーリインフォース３ｒの前板部３１の木片受け部６３に当接するようになる。これにより、左右の木片２０ｔが前板部３１の木片受け部６３とサイドメンバ５の押え壁６４間で軸方向に潰されるとともに、支柱２０の剪断が引き続き行なわれる。この段階が、図１７におけるStege2であり、左右の木片２０ｔが潰れることと、支柱２０が剪断されることで、衝撃が吸収される。このようにして、左右の木片２０ｔの潰れと、支柱２０の剪断とが進行し、図１６に示すように、中央の木片２０ｔがサイドメンバ５の木片受け部６５に当接すると、剪断が終了して、その木片２０ｔがサイドメンバ５の木片受け部６５とバンパーリインフォース３ｒの押え壁６１間で軸方向に潰されるようになる。この段階が、図１７におけるStege3であり、左右の木片２０ｔと中央の木片２０ｔとが潰れることで、衝撃が吸収される。このように、支柱２０を剪断させ、さらに剪断により押出された木片２０ｔを潰すことで、衝撃を複数段階で吸収できるようになる。また、支柱２０を軸方向に剪断し、前方に排出した木片２０ｔと後方に排出した木片２０ｔとをタイミングを分けて潰すことで、支柱２０の全体を効率良く潰すことができる。これにより、衝撃吸収部材（支柱２０）の軸方向の長さ寸法を小さくでき、設計自由度の向上、衝撃吸収部材の軽量化に寄与できる。

＜変更例１＞
本実施形態では、先端側連結機構３０と基端側連結機構４０としてボルト３６，４６＆ナット３７，４７を使用する例を示したが、変更例１では、図１８に示すように、ボルト３６，４６＆ナット３７，４７の代わりに押え壁６１，６４を使用したものである。即ち、支柱２０の前部中央は、例えば、接着剤等により押え壁６１に接着されることでバンパーリインフォース３ｒに連結されている。また、支柱２０の後部の左右両側は、同じく、接着剤等により左右の押え壁６４に接着されることでサイドメンバ５に連結されている。これにより、前後の押え壁６１，６４が前後のボルト３６，４６と同様に動作するようになる。即ち、前後の押え壁６１，６４が本発明における先端側連結機構と基端側連結機構との横断部材に相当するようになる。

＜変更例２＞
変更例２では、図１９に示すように、前後の押え壁６１，６４が省略されている。即ち、支柱２０の剪断により前方に押出された木片２０ｔをバンパーリインフォース３ｒの内部空間Ｓｆに導く左右の開口６１ｈと、後方に押出された木片２０ｔをサイドメンバ５の内部空間Ｓｄに導く開口６４ｈとが省略されている。これにより、押出された木片２０ｔが前後の開口６１ｈ，６４ｈを通過する際に、木片２０ｔと前後の押え壁６１，６４間で抵抗が生じなくなる。

ここで、本発明は上記実施形態１，２に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、実施形態１，２では、先端側連結機構３０と基端側連結機構４０との横断部材を一般的なボルト３６，４６により構成する例を示した。しかし、前記ボルト３６，４６の断面形状を部分的に変えて支柱２０を剪断させる際の荷重を調整することも可能である。また、実施形態１，２では、支柱２０の幅方向に剪断ヶ所２２ｄを二箇所設ける例を示した。しかし、先端側連結機構３０、基端側連結機構４０のボルト３６,４６等の数を増やすことで、支柱２０の幅方向の剪断ヶ所２２ｄを増やすことも可能である。

２・・・・・・車両
３ｒ・・・・・バンパーリインフォース（荷重受け部材）
３１ｈ・・・・排出用開口（開口）
５・・・・・・サイドメンバ（骨格部材）
２０・・・・・支柱
２０ｔ・・・・木片
２２・・・・・年輪
３０・・・・・先端側連結機構
２３・・・・・前部貫通孔（先端側連結機構）
３３ｘ，３４ｘ・・ボルト孔（先端側連結機構）
３３・・・・・上板部（先端側連結機構）
３４・・・・・下板部（先端側連結機構）
３６・・・・・ボルト（先端側連結機構、横断部材）
３７・・・・・ナット（先端側連結機構）
４０・・・・・基端側連結機構
２５・・・・・後部貫通孔（基端側連結機構）
５３ｘ，５４ｘ・・ボルト孔（基端側連結機構）
５３・・・・・上板部（基端側連結機構）
５４・・・・・下板部（基端側連結機構）
４６・・・・・ボルト（基端側連結機構、横断部材）
４７・・・・・ナット（基端側連結機構）
５０・・・・・ガイド部材
６１・・・・・押え壁（横断部材）
６３・・・・・木片受け部
６４・・・・・押え壁（横断部材）
６５・・・・・木片受け部
Ｓｄ・・・・・内部空間
Ｓｆ・・・・・内部空間
Ｓｙ・・・・・横空間

Claims (9)

1. 車幅方向に延びて衝突荷重を直接的に受ける荷重受け部材と、車幅方向両側で車両前後方向に延びる筒状の骨格部材とを備える車両において、前記荷重受け部材と骨格部材間に設置されており、前記骨格部材に加わる衝突荷重を軽減させる車両の衝撃吸収構造であって、
   前記骨格部材の軸方向と年輪の軸心方向とが一致するように設置される木製の支柱と、
   年輪の軸心に沿う方向における前記支柱の基端部の一部を横断する横断部材を備え、その横断部材を利用して前記支柱の基端部を前記骨格部材に連結する基端側連結機構と、
   年輪の軸心に沿う方向における前記支柱の先端部の一部を横断する横断部材を備え、その横断部材を利用して前記支柱の先端部を前記荷重受け部材に連結する先端側連結機構とを有しており、
   前記先端側連結機構の横断部材と基端側連結機構の横断部材とは、互いに平行に保持された状態で、前記年輪の軸心に対して直角方向において位置ずれしている車両の衝撃吸収構造。
2. 請求項１に記載の車両の衝撃吸収構造であって、
   前記先端側連結機構と基端側連結機構とのいずれか一方は、前記支柱の幅方向における両端部に設けられており、いずれか他方は前記支柱の幅方向における中央部に設けられている車両の衝撃吸収構造。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載の車両の衝撃吸収構造であって、
   前記支柱の基端部は前記筒状の骨格部材に収納された状態で、前記基端側連結機構により前記骨格部材に連結されており、
   前記骨格部材における前記支柱の基端部の後方には、前記支柱が衝突荷重を受けて変形する際、後方に押出された木片が挿入される内部空間が形成されている車両の衝撃吸収構造。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両の衝撃吸収構造であって、
   前記荷重受け部材には、前記先端側連結機構により連結された前記支柱の前方に内部空間が形成されており、前記支柱が衝突荷重を受けて変形する際、前方に押出された木片が前記内部空間に挿入されるように構成されている車両の衝撃吸収構造。
5. 請求項４に記載の車両の衝撃吸収構造であって、
   前記荷重受け部材には、前記木片を前記内部空間から外部に排出可能な開口が形成されている車両の衝撃吸収構造。
6. 請求項４に記載の車両の衝撃吸収構造であって、
   前記荷重受け部材の内部空間には、前記木片をその内部空間と連通する横空間までガイドするガイド部材が設けられている車両の衝撃吸収構造。
7. 請求項４に記載の車両の衝撃吸収構造であって、
   前記荷重受け部材の内部空間には、前記木片が当接することで、前記木片の前方への押出しを止める木片受け部が設けられており、
   前記骨格部材の内部空間には、同じく前記木片が当接することで、前記木片の後方への押出しを止める木片受け部が設けられており、
   前記荷重受け部材の内部空間の木片受け部と、前記骨格部材の内部空間の木片受け部とは、押出された木片の当接時間がずれるように位置決めされている車両の衝撃吸収構造。
8. 請求項７に記載の車両の衝撃吸収構造であって、
   前記荷重受け部材の木片受け部と基端側連結機構の横断部材間の距離と、前記骨格部材の木片受け部と先端側連結機構の横断部材間の距離とが異なることで、押出された木片の当接時間がずれるように構成されている車両の衝撃吸収構造。
9. 請求項１から請求項７のいずれかに記載の車両の衝撃吸収構造であって、
   先端側連結機構と基端側連結機構との横断部材はボルトであり、
   前記ボルトが前記支柱を上下から挟む上下の板部に形成されたボルト孔と、前記支柱を上下方向に貫通する貫通孔とに通されるように構成されている車両の衝撃吸収構造。
   

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