JP2021084496A - 車両の衝撃吸収部材 - Google Patents

Abstract

【課題】木材のスムーズな圧壊を確保しつつ、連結部間の拘束部材の適切な向きへの変形を促すことにある。【解決手段】一対の拘束部材１０，１２は、木材６の入力端部側における平面視において、木材６の入力端部を挟み付けるように対向して配置された状態で、両拘束部材１０，１２の間に橋渡された一対の連結部２１，２２で連結されている車両の衝撃吸収部材４において、一対の連結部２１，２２が、平面視において橋渡し方向と直交する方向に離間して配置されることで、一対の連結部２１，２２の間に位置する各拘束部材１０，１２に、連結部２１，２２にて連結されていない非連結領域５０が形成されており、非連結領域５０には、荷重入力の際に木材６から離れる外側への変形を規制するように各拘束部材１０（１２）を補強してその荷重入力方向への塑性変形を促す補強部３１（３２）が設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、木材と、木材よりも硬い一対の拘束部材とを備え、一対の拘束部材が、木材を挟み付けた状態で連結部にて部分的に連結されている車両の衝撃吸収部材に関する。

この種の車両の衝撃吸収部材として、特許文献１に開示された車両の衝撃吸収部材が公知である。この衝撃吸収部材４Ｘは、図１４に示すように車両前後方向に長尺な柱形状の部材であり、車両の車幅方向における右側部２ｃＸに配設されている。そして衝撃吸収部材４Ｘは、木材６Ｘと、一対の拘束部材１０Ｘ，１２Ｘと、拘束部材同士を連結する複数の連結部ＢＭとを有している。木材６Ｘは、車両前後方向に長尺な柱状又は板状に形成されており、年輪の軸心方向が荷重の入力方向に沿うように車両の右側部２ｃＸに配設されている。そして木材６Ｘの長辺をなす一つの側端面（図１４の右側面）は、荷重の入力される入力端部となって車両の外側を向いた状態で配置されている。また一対の拘束部材１０Ｘ，１２Ｘは、それぞれ木材６Ｘよりも硬い金属板であり、木材６Ｘを上下から挟み付けるように配置されている。これら各拘束部材１０Ｘ，１２Ｘの前側と後側は、両拘束部材１０Ｘ，１２Ｘと木材６Ｘに挿通されたボルト状の連結部ＢＭで連結されている。そして図１５に示すように、車両側突時に車両が受けた衝撃荷重Ｆを、木材６Ｘが荷重入力方向（図１５で車両内側となる左方）に向けて圧壊することにより吸収する。

ここで図１４及び図１５に示す衝撃吸収部材４Ｘでは、荷重入力時において木材６Ｘに亀裂が生じた場合においても、効率的な衝撃吸収性能を有していることが望まれる。このため特許文献１に開示の技術では、各拘束部材１０Ｘ，１２Ｘにて、亀裂が生じた木材６Ｘを極力割裂しないように拘束しておくことで、その効率的な衝撃吸収性能を確保している。さらに同技術では、入力端部側となる右側において、各拘束部材１０Ｘ，１２Ｘを前後の各連結部ＢＭで部分的に連結し、連結部間の各拘束部材１０Ｘ，１２Ｘ（図１４の符号５０Ｘで示す部分）で木材６Ｘを適度に拘束している。このような構成であると、連結部間に衝撃荷重Ｆが入力された際に、木材６Ｘのスムーズな圧壊が連結部ＢＭで過度に邪魔されるといった事態を極力回避することができる。

特開２０１９‐８９４８４号公報

ところでこの種の衝撃吸収部材では、衝撃荷重を受けた各拘束部材を、荷重入力方向に（適切な向きに）塑性変形させて、木材の圧壊に応じた座屈状態とすることが望ましい。例えば図１５に示す公知技術の各拘束部材１０Ｘ，１２Ｘは、連結部ＢＭの連結力によって木材６Ｘから離れる向きへの変形（図１５の破線で示す変形）が極力阻止され、荷重入力方向に変形しやすい構成となっている。そしてこのような構成では、各拘束部材１０Ｘ，１２Ｘに対して、その適切な向きへの変形と、木材６Ｘの適度な拘束の両立が求められることがある。すなわち上述の構成では、一対の連結部ＢＭの間の各拘束部材（５０Ｘ）において、木材６Ｘを適度に拘束した状態とし、そのうえで当該拘束部材の適切な向きへの変形を促すことが求められる。本発明は上述の点に鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、木材のスムーズな圧壊を確保しつつ、連結部間の拘束部材の適切な向きへの変形を促すことにある。

上記課題を解決するための手段として、第１発明の車両の衝撃吸収部材は、木材と、木材よりも硬い一対の拘束部材と、一対の拘束部材同士を連結し且つ各拘束部材を木材に取付けている連結部とを備えている。そして木材は、年輪の軸心方向が荷重の入力方向に沿うように配置されるとともに、荷重入力側に位置する入力端部を有している。また一対の拘束部材は、木材の入力端部側における平面視において、木材の入力端部を挟み付けるように対向して配置された状態で、両拘束部材の間に橋渡された一対の連結部で連結されている。そして本発明では、一対の連結部が、平面視において橋渡し方向と直交する方向に離間して配置されることで、一対の連結部の間に位置する各拘束部材に、連結部にて連結されていない非連結領域が形成されている。この種の構成では、木材のスムーズな圧壊を確保しつつ、連結部間の拘束部材の適切な向きへの変形を促すことが望ましい。

そこで本発明の非連結領域には、荷重入力の際に木材から離れる外側への変形を規制するように拘束部材を補強してその荷重入力方向への塑性変形を促す補強部が設けられている。本発明では、各拘束部材に非連結領域を設けることにより、木材を、そのスムーズな圧壊変形を確保できるように適度に拘束している。そのうえで非連結領域に設けられた補強部によって、各拘束部材の外側への変形を規制して荷重入力方向への塑性変形を促すことにより、優れた衝撃吸収性の確保に資する構成となっている。

第２発明の車両の衝撃吸収部材は、第１発明の車両の衝撃吸収部材において、各拘束部材は、各々、木材を臨む内側面と、内側面とは反対の外側面とを有し、補強部は、内側面と外側面の少なくとも一方から突出している。本発明では、補強部が、拘束部材の対応する面を補強するリブ又は桟として機能することで、各拘束部材の外側への変形をより確実に規制することができる。

第３発明の車両の衝撃吸収部材は、第２発明の車両の衝撃吸収部材において、補強部は、内側面と外側面の少なくとも一方を部分的に隆起させるように各拘束部材を突出方向に曲げ形成してなる部位である。本発明の補強部は、各拘束部材の対応する面を部分的に隆起させるように屈曲又は湾曲した部分であり、荷重入力方向に潰れるように塑性変形することが可能となっている。このため本発明では、補強部を起点として、非連結領域の各拘束部材の荷重入力方向への変形をより確実に促すことが可能となっている。

第４発明の車両の衝撃吸収部材は、第１発明〜第３発明のいずれかの車両の衝撃吸収部材において、補強部は、一対の連結部の一方から他方に向けて連続的に形成されている。本発明では、補強部を、非連結領域を概ね網羅するように一対の連結部の間に連続的に形成することで、各拘束部材の外側への変形をより広範囲に渡って規制することができる。

第５発明の車両の衝撃吸収部材は、第１発明〜第４発明のいずれかの車両の衝撃吸収部材において、衝撃吸収部材の外形が所定の方向に長尺な柱形状又は板形状とされており、一対の拘束部材は、長尺方向における各端側に位置する各連結部にて連結されている。本発明では、衝撃吸収部材の長尺方向における両端側に連結部をそれぞれ設け、非連結領域を相対的に大きくすることにより、木材を、そのスムーズな圧壊変形を確保できるように適度に拘束している。そしてこのような場合においても、非連結領域に設けられた補強部によって各拘束部材の荷重入力方向への変形を促すことができる。

本発明に係る第１発明によれば、木材のスムーズな圧壊を確保しつつ、連結部間の拘束部材の適切な向きへの変形を促すことができる。また第２発明によれば、連結部間の拘束部材の適切な向きへの変形をより確実に促すことができる。また第３発明によれば、連結部間の拘束部材の適切な向きへの変形を更に確実に促すことができる。また第４発明によれば、連結部間の拘束部材の適切な向きへの変形をより広範囲に渡って促すことができる。そして第５発明によれば、木材のスムーズな圧壊をより確実に確保しつつ、連結部間の拘束部材の適切な向きへの変形を促すことができる。

車両と衝撃吸収部材の概略上面図である。 衝撃吸収部材の斜視図である。 衝撃吸収部材を木材の入力端部側から見た平面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面に相当する概略断面図である。 図３のＶ−Ｖ線断面に相当する概略断面図である。 補強部を示す衝撃吸収部材の拡大斜視図である。 荷重入力時の衝撃吸収部材の概略上面図である。 荷重入力時の衝撃吸収部材の概略断面図である。 変形例１の衝撃吸収部材の断面図である。 変形例２の衝撃吸収部材の断面図である。 変形例３の衝撃吸収部材の斜視図である。 実施形態２の衝撃吸収部材の斜視図である。 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面に相当する概略断面図である。 従来の衝撃吸収部材の斜視図である。 従来の衝撃吸収部材の概略断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図１〜図１３を参照して説明する。図１では、車両の前後方向と左右方向を示す矢線を図示する。また図２〜図１３では、衝撃吸収部材が図１に示す車両に取付けられている状態を基準として、衝撃吸収部材の前後方向と左右方向と上下方向を示す矢線を適宜図示する。なお図４、図５、図８及び図１３では、便宜上、各拘束部材の厚み寸法（板厚）を誇張して図示する。そして各図には、木材の年輪の軸心方向を示す矢線（符号Ａ）と、衝撃荷重の荷重入力方向を示す矢線（符号Ｆ）を適宜図示することがある。

［衝撃吸収部材］
図１に示す車両２では、後述する適宜の位置に衝撃吸収部材４が配設され、車両衝突時などに車両が受けた衝撃荷重（以下、単に荷重Ｆと呼ぶ）を吸収することが可能となっている。そして衝撃吸収部材４は、図２及び図５に示すように、木材６と、一対の拘束部材１０，１２と、複数の連結部２１〜２４と、一対の補強部３１，３２を有している（各構成の詳細は後述）。この衝撃吸収部材４では、車両２が受けた荷重Ｆを、木材６が荷重入力方向である左方に向けて圧壊することで吸収する。また一対の拘束部材１０，１２は、木材６を上下から挟み付けて拘束しつつ、これらの前端側と後端側に位置する連結部２１〜２４で部分的に連結されている。

そして図２に示す衝撃吸収部材４では、荷重Ｆが入力された各拘束部材１０，１２を、荷重入力方向に（適切な向きに）塑性変形させて、木材６の圧壊に応じた座屈状態とすることが望ましい。このため本実施形態では、後述するように各拘束部材１０，１２の適切な向きへの塑性変形を促すのであるが、この種の構成では、連結部（２１，２２等）間の各拘束部材１０，１２を、木材６を適度に拘束した状態で維持しつつ、そのうえで適切な向きへの変形を促すことが望ましい。そこで本実施形態では、後述する各補強部３１，３２によって、木材６のスムーズな圧壊を確保しつつ、連結部間の拘束部材１０，１２の適切な向きへの変形を促すこととした。以下、各構成について詳述する。

［車両に対する衝撃吸収部材の配設位置］
ここで図１の車両２に対する衝撃吸収部材４の配設位置は、荷重Ｆの入力が想定される車両２の適宜の位置に設定できる。例えば車両２は、車両の前後方向に対向している前部２ａ及び後部２ｂと、車幅方向である左右方向に対向している右側部２ｃ及び左側部２ｄとを有している。そして衝撃吸収部材４は、車両２の各部２ａ〜２ｄの適宜の位置に配設することが可能であり、必要に応じて車両２の内部に配設することもできる。例えば本実施形態では、車両側突時の荷重Ｆを衝撃吸収部材４で吸収する場合を想定し、衝撃吸収部材４を車両２の右側部２ｃと左側部２ｄに配設しておく（図１では、便宜上、右側部の衝撃吸収部材のみ図示する）。そして車両２の右側部２ｃ等には、車両ボディの一部をなす金属製のボディ３が配置されており、このボディ３の右側に衝撃吸収部材４が取付けられている。なお車両２に対する衝撃吸収部材４の取付け手法は特に限定しないが、典型的には締結や溶接などの手法を例示できる。例えば本実施形態では、衝撃吸収部材４の周縁側に図示しないボルト材を挿設するとともに、これらボルト材を介して衝撃吸収部材４をボディ３等に締結して取付けている。

［木材］
木材６は、図２〜図４を参照して、衝撃吸収部材４の芯部となる部材であり、車両側突時の荷重Ｆによって変形することができる。この木材６は、図１の車両２に配設された状態において、図４に示すように年輪の軸心方向Ａが荷重Ｆの入力方向（各図の左右方向）とほぼ一致するように配置されている。このため衝撃吸収部材４では、車両側突時の荷重Ｆを、木材６が年輪の軸心方向Ａに圧縮しつつ潰れる（圧壊する）ことで良好に吸収することが可能となっている。なお木材６は、スギやヒノキやマツなどの針葉樹、ケヤキやブナなどの広葉樹から採取することが可能であり、特に相対的に年輪がはっきりしている針葉樹から採取することが望ましい。

そして木材６は、図１〜図４に示すように板形状又は柱形状に形成されており、上方視で前後方向（所定の方向）に長尺な略長方形状をなし且つ適度な上下の厚み寸法を有している。この木材６は、図３及び図４を参照して、上下方向に対向配置する上面８ａ及び下面８ｂと、周端面をなす四つの端面（右端面８ｃ，左端面８ｄ，前端面８ｅ，後端面８ｆ）を有している。ここで図３に示す木材６の前端面８ｅは、木材６の短辺をなして最も車両２の前側に配置する部分であり、後端面８ｆは、木材６の短辺をなして最も車両２の後側に配置する部分である。これら前端面８ｅと後端面８ｆの左右の長さは、木材６の左右の寸法を規定し、木材６に求められる衝撃吸収性能に応じて適宜設定可能である。そして前端面８ｅ側と後端面８ｆ側は、本発明の衝撃吸収部材４の長尺方向における各端側に相当し、後述する連結部が配設されることとなる。このため木材６の前端面８ｅ側には、図３及び図４に示すように連結部用の左右一対の貫通孔６Ｈが設けられ、木材６の後端面８ｆ側にも、連結部用の左右一対の貫通孔６Ｈが設けられている。そして連結部用の各貫通孔６Ｈは、それぞれ対応する連結部を挿通可能な径寸法を有して、木材６を上下に貫通して上面８ａと下面８ｂとに開口している。

また図４に示す木材６の右端面８ｃは、木材６の長辺をなして最も車両２の外側（各図の右側）に配置する平坦な端面であるとともに、車両側突時の荷重Ｆ入力側に位置する木材６の入力端部となっている。また左端面８ｄは、木材６の長辺をなして最も車両２の内側（各図の左側）に配置する平坦な端面であるとともに、入力端部の反対に位置する木材６の基端部となっている。ここで右端面８ｃと左端面８ｄの前後の長さは、木材６の前後の寸法を規定するとともに、他の周端面８ｅ，８ｆに比して長尺とされている。そして木材６は、後述するように、その長辺をなす右端面８ｃによって、幅広い範囲で荷重Ｆを受け止めることが可能となっている。

［一対の拘束部材］
一対の拘束部材（上側拘束部材１０，下側拘束部材１２）は、図２〜図４を参照して、それぞれ木材６を拘束するための部材である。これら上側拘束部材１０と下側拘束部材１２は、いずれも略矩形状の板材（同形同寸）で構成されており、これらの外形は、木材６の上下の各面８ａ，８ｂの外形に概ね一致している。そして各拘束部材１０，１２は、木材６よりも硬い素材で形成されているとともに、荷重Ｆの入力によって塑性変形することができる。この種の素材として、塑性変形可能な各種の素材を用いることができ、相対的に硬く且つ強度性に優れる金属（合金を含む）を用いることができる。なお金属の種類は、塑性変形可能である限り特に限定しないが、アルミニウムや鉄や鋼やステンレスなどの各種金属を例示でき、なかでも軽量なアルミニウムを素材として用いることが望ましい。

そして一対の拘束部材１０，１２は、木材６の右端面８ｃ（入力端部側）から見た図３の平面視において、木材６を上下方向から挟み付けるように対向して配置されている。この状態の上側拘束部材１０は、図４に示すように木材６の年輪の軸心方向Ａに沿って配置され、木材６の上面８ａの略全面を覆っている。そして上側拘束部材１０では、その下側の下内側面１０ａが木材６を臨むように配置されて概ね全面で接しており、その上側の上外側面１０ｂが外部に露出している。また上側拘束部材１０の右端１０ｃは、左右方向において木材６の右端面８ｃに概ね一致して配置され、上側拘束部材１０の左端１０ｄは、木材６の左端面８ｄに概ね一致して配置されている。そして上側拘束部材１０の前端側と後端側とには、各々、連結部用の複数の貫通孔１０Ｈが設けられ、各貫通孔１０Ｈは、それぞれ上側拘束部材１０を上下に貫通して木材６の対応する連結部用の貫通孔６Ｈに対面配置されている。

また図４に示す下側拘束部材１２は、木材６の年輪の軸心方向Ａに沿って配置され、木材６の下面８ｂの略全面を覆っている。この状態の下側拘束部材１２では、その上側の上内側面１２ａが木材６に接しており、その下側の下外側面１２ｂが外部に露出している。また下側拘束部材１２の右端１２ｃは、左右方向において木材６の右端面８ｃに概ね一致して配置され、下側拘束部材１２の左端１２ｄも、木材６の左端面８ｄに概ね一致して配置されている。そして下側拘束部材１２にも、木材６の連結部用の各貫通孔６Ｈと概ね同位置に連結部用の複数の貫通孔１２Ｈが設けられている。

［連結部］
そして図２を参照して、一対の拘束部材１０，１２は、複数の連結部（一対の右連結部２１，２２，一対の左連結部２３，２４）を介して連結された状態で木材６に取付けられている。すなわち各連結部２１〜２４は、一対の拘束部材１０，１２同士を連結するとともに、各拘束部材１０，１２を木材６に取付けている部材である。なお各連結部２１〜２４の素材は、適度な強度を備えていれば特に限定しないが、典型的には拘束部材で例示の素材を用いることができる。そして各連結部２１〜２４は、いずれも上下方向に長尺なボルト状の部材であり、概ね同一の基本構成を有している。例えば図４に示す前側の右連結部２１は、上下に延びる軸状の部材であって、上側の端部には相対的に径大とされた頭部ＨＭが設けられ、さらに下側の端部にはナットＮＴを螺合できる。

ここで図２に示す各連結部２１〜２４の配設手法は略同一であるため、以下に、前側の右連結部２１を一例にその詳細を説明する。そして図４を参照して、一対の拘束部材１０，１２を、木材６を挟み付けるように対向配置した場合、これら部材の対応する連結部用の貫通孔６Ｈ，１０Ｈ，１２Ｈが概ね同軸上に配置される。そこで前側の右連結部２１の軸部分を、上側拘束部材１０の貫通孔１０Ｈから挿入し、当該貫通孔１０Ｈの周縁に頭部ＨＭを掛止した状態としておく。また前側の右連結部２１の軸部分は、木材６の貫通孔６Ｈを通じて下側拘束部材１２の貫通孔１２Ｈに挿通され、さらに下側拘束部材１２から突出している軸部分にナットＮＴが螺合される。こうして配設された前側の右連結部２１によって、一対の拘束部材１０，１２同士が連結され、さらに各拘束部材１０，１２が木材６に取付けられることとなる。そして同様の手法にて、図２に示すその他の連結部２２〜２４を、木材６と各拘束部材１０，１２の適宜の位置に配設することができる。

こうして各連結部２１〜２４は、図２〜図４を参照して、上下方向に木材６を貫通した状態で、両拘束部材１０，１２の間に橋渡されて配設される。そして一対の右連結部２１，２２は、相対的に木材６の右端面８ｃ側に配設されているとともに、前後に大きく離間した状態とされて各拘束部材１０，１２同士を連結している。すなわち図３に示す平面視において、前側の右連結部２１は、木材６の前端面８ｅ側に配設され、後側の右連結部２２は、木材６の後端面８ｆ側に配設されている。そして本実施形態では、衝撃吸収部材４の上下方向が、本発明の「木材の入力端部側における平面視において（連結部の）橋渡し方向」に相当する。また衝撃吸収部材の前後方向が、本発明の「平面視における（連結部の）橋渡し方向と直交する方向」に相当する。そして図２に示す一対の左連結部２３（２４）も、各右連結部２１（２２）に倣って前後に大きく離間した状態で、相対的に木材６の左端面８ｄ側に配設されている。

［非連結領域］
そして図３を参照して、各右連結部２１，２２の間の各拘束部材１０，１２には、木材６の入力端側において連結部にて連結されていない非連結領域５０が形成される。この非連結領域５０は、各右連結部２１，２２が存在しない領域であり、本実施形態ではこれらの連結力が作用する領域（右連結部の近傍）を除くように設定している。そして非連結領域５０は、各右連結部２１，２２が存在しないため、各右連結部２１，２２によって木材６のスムーズな圧壊が過度に邪魔されるといった事態が極力回避されている。そこで本実施形態では、各拘束部材１０，１２に大きな非連結領域５０を意図的に設け、一対の拘束部材１０，１２で木材６を適度に拘束することにより、木材６のスムーズな圧壊を確保することが可能となっている。さらに衝撃吸収部材４では、非連結領域５０を大きくすることで、連結部の配設数を極力抑えることができ、軽量化と製造コストの低減に資する構成となっている。

［補強部］
そして図３を参照して、上側拘束部材１０の非連結領域５０には上側補強部３１が形成されており、下側拘束部材１２の非連結領域５０には下側補強部３２が形成されている。これら各補強部３１，３２は、荷重入力の際において、木材６から離れる外側への変形を規制するように各拘束部材１０，１２を補強する部位であり、その結果として各拘束部材１０，１２の荷重入力方向への塑性変形を促す部位でもある。そして各拘束部材１０，１２には、概ね同一基本構成の補強部が形成されているため、以下に、専ら上側拘束部材１０の上側補強部３１を一例にその詳細を説明する。

図２及び図３に示す上側拘束部材１０では、上側補強部３１が、木材６の右端面８ｃ側に近接して形成されている。この上側補強部３１は、上側拘束部材１０の上外側面１０ｂが部分的に隆起した凸状部位であり、非連結領域５０を概ね網羅するように一対の右連結部２１，２２の一方から他方に向けて連続的に形成されている。そして上側補強部３１は、上側拘束部材１０の上外側面１０ｂから突出するリブとして機能し、外側（各図の上側）への変形を規制するように上外側面１０ｂの剛性（面外剛性）を向上させている。例えば本実施形態の上側補強部３１は、図５を参照して、上側拘束部材１０を概ねコ字状をなすように突出方向（図５の上側）に屈曲形成することで形成されている。そして上側補強部３１は、上側で起立する上側壁３１ａと、下側で起立する下側壁３１ｂと、両側壁の上側に渡されている天井壁３１ｃとを有している。

［補強部の形成位置及び突出寸法］
ここで図６を参照して、上側補強部３１の形成位置は、衝撃吸収部材４の衝撃吸収性に応じて設定でき、典型的には木材６の右端面８ｃ（入力端面）に近い位置に設定できる。なお上側補強部３１の形成位置の設定手法は特に限定しないが、例えば本実施形態では、木材６の左右の寸法を基準に当該形成位置を設定している。すなわち木材６の右端面８ｃから左端面８ｄまでの距離を基準距離Ｈ０とし、上側補強部３１の形成可能な領域を、右端面８ｃからの距離（第一距離Ｈ１）で規定する。このとき第一距離Ｈ１を、基準距離Ｈ０の１／３以下、好ましくは１／３程度（Ｈ１≒１／３×Ｈ０）に設定することで、衝撃吸収部材４の衝撃吸収性を確保することができる。さらに図５及び図６に示す上側補強部３１の突出寸法Ｐ（上外側面１０ｂから天井壁３１ｃまでの距離）も、上外側面１０ｂの剛性（面外剛性）を確保できるならば特に限定しないが、典型的には上側拘束部材１０の強度等に応じて設定できる。例えばアルミニウム製の上側拘束部材１０（厚み寸法Ｔ）を用いる場合、上側補強部３１の突出寸法Ｐを、厚み寸法Ｔの二倍以下（Ｄ≦２×Ｔ）に設定する。こうすることで、上外側面１０ｂの剛性（面外剛性）を確保しつつ、さらに上側拘束部材１０の適切な向きへの塑性変形をより確実に促すことが可能となる。

そして図５に示す下側拘束部材１２においても、下側補強部３２が、木材６の右端面８ｃ側に近接して形成されている。この下側補強部３２は、下側拘束部材１２の下外側面１２ｂが部分的に隆起した凸状部位であり、上側補強部３１と上下対称となるように形成されている。そして下側補強部３２も、下側拘束部材１２を概ねコ字状に屈曲形成することで形成されており、別の上側壁３２ａと、別の下側壁３２ｂと、別の天井壁３２ｃとを有している。このため下側補強部３２も、下側拘束部材１２の下外側面１２ｂから突出するリブとして機能し、外側（各図の下側）への変形を規制するように下外側面１２ｂの剛性（面外剛性）を向上させている。

［衝撃吸収部材の衝撃吸収態様］
図１及び図２に示す衝撃吸収部材４によって、車両の衝突時などに車両の右側部２ｃに入力された荷重Ｆを吸収する。例えば本実施形態では、車両２の側突時において、図７及び図８を参照して、衝突物Ｘ（例えば電柱などの円筒状の物体）が衝突した場合を想定する。このとき衝撃吸収部材４では、衝突物Ｘとの衝突の際の荷重Ｆを、木材６が年輪の軸心方向Ａに向けて圧壊することで吸収する。また木材６の年輪の軸心方向Ａに沿って亀裂が入った場合、木材６を上下から挟み付けている一対の拘束部材１０，１２によって、木材６が極力割裂しないように拘束する。そして本実施形態では、木材６のスムーズな圧壊を確保するため、非連結領域５０を意図的に大きくして木材６を適度に拘束している。この種の衝撃吸収部材４では、上述の非連結領域５０に荷重Ｆが入力される場合、一対の右連結部２１，２２の間の各拘束部材１０，１２を、木材６を適度に拘束した状態で維持しつつ、適切な向きに塑性変形させることが望ましい。

そこで本実施形態では、図５、図７及び図８を参照して、非連結領域５０の各拘束部材１０（１２）に対応する補強部３１（３２）がそれぞれ設けられている。そして各補強部３１（３２）によって、荷重入力の際に木材６から離れる外側への変形を規制するように各拘束部材１０（１２）を補強して、これらの荷重入力方向への塑性変形を促すこととしている。ここで各拘束部材１０（１２）は、概ね同様の挙動で荷重Ｆを吸収することができる。そこで以下に、上側拘束部材１０を一例に、非連結領域５０における荷重Ｆの吸収態様について詳細に説明する。

図７及び図８に示す衝撃吸収部材４では、非連結領域５０に衝突物Ｘが衝突した場合、その際の荷重Ｆを、木材６がその右端面８ｃ（入力端部）側で受け止める。つづいて木材６が、車両の内側である左方に（荷重入力方向に）圧壊すると同時に、上側拘束部材１０が荷重入力方向に向けて塑性変形していく。すなわち上側拘束部材１０では、上述したように上側補強部３１がリブとして機能し、外側（各図の上側）への変形を規制するように面外剛性を向上させている。このため荷重Ｆを受けた上側拘束部材１０では、外側への変形が上側補強部３１で規制される結果、荷重Ｆを吸収するために荷重入力方向への（適切な向きへの）塑性変形が促されることとなる。さらに本実施形態では、屈曲形成された上側補強部３１が上下に容易に潰れることができ、この上側補強部３１を起点として、上側拘束部材１０が荷重入力方向にスムーズに塑性変形して、木材６の圧壊に応じた座屈状態となっていく。こうして本実施形態の衝撃吸収部材４では、上側拘束部材１０を、木材６とともに適切な向きに塑性変形させていくことで、優れた衝撃吸収性の確保に資する構成となっている。そして上側拘束部材１０は、衝突物Ｘの外形に倣った円弧形状にスムーズに塑性変形し、衝突物Ｘの形状等に応じた荷重吸収性を発揮できる。

以上説明した通り本実施形態では、各拘束部材１０，１２に非連結領域５０を設けることにより、木材６を、そのスムーズな圧壊変形を確保できるように適度に拘束している。そのうえで非連結領域５０に設けられた各補強部３１（３２）によって、各拘束部材１０（１２）の外側への変形を規制して荷重入力方向への塑性変形を促すことにより、優れた衝撃吸収性の確保に資する構成となっている。このため本実施形態によれば、木材６のスムーズな圧壊を確保しつつ、連結部間の拘束部材１０，１２の適切な向きへの変形を促すことができる。

さらに本実施形態では、各補強部３１（３２）が、拘束部材１０（１２）の対応する面１０ｂ（１２ｂ）を補強するリブとして機能することで、各拘束部材１０（１２）の外側への変形をより確実に規制することができる。特に本実施形態の補強部３１（３２）は、各拘束部材１０（１２）の対応する面１０ｂ（１２ｂ）を部分的に隆起させるように屈曲してなる部分であり、荷重入力方向に潰れるように塑性変形することが可能となっている。このため、各補強部３１（３２）を起点として、非連結領域５０の各拘束部材１０（１２）の荷重入力方向への変形をより確実に促すことができる。また本実施形態では、各補強部３１（３２）を、非連結領域５０を概ね網羅するように一対の連結部（２１，２２）の間に連続的に形成することで、各拘束部材１０（１２）の外側への変形をより広範囲に渡って規制することができる。そして本実施形態では、衝撃吸収部材４の長尺方向における両端側に連結部（２１，２２）をそれぞれ設け、非連結領域５０を相対的に大きくすることにより、木材６を、そのスムーズな圧壊変形を確保できるように適度に拘束している。そしてこのような場合においても、非連結領域５０に設けられた各補強部３１（３２）によって各拘束部材１０（１２）の荷重入力方向への変形を促すことができる。

［変形例１］
ここで補強部の構成は、上述の構成のほか、各種の構成をとり得る。例えば図９に示す変形例１の衝撃吸収部材４Ａでは、各拘束部材１０，１２が、実施形態１と概ね同一の基本構成を有しているが、各補強部３１Ａ（３２Ａ）が、各拘束部材の各外側面１０ｂ（１２ｂ）を部分的に肉盛りすることで形成されている点が実施形態１と異なっている。そして本変形例においても、肉盛りされて形成された補強部３１Ａ（３２Ａ）が、各拘束部材の各外側面１０ｂ（１２ｂ）から突出するリブとして機能し、外側への変形を規制するように各外側面１０ｂ（１２ｂ）の剛性を向上させている。また本変形例では、各拘束部材の内側面１０ａ（１２ａ）がそのままの状態で残っているため、木材６の対応する面８ａ（８ｂ）に安定的に当接させておくことができ、優れた拘束性の確保に資する構成となっている。なお補強部３１Ａ（３２Ａ）の形成手法は特に限定しないが、鋳造や切削の過程で形成でき、肉盛溶接やロウ接などの手法で各拘束部材１０，１２に後付けすることも可能である。

［変形例２］
また図１０に示す変形例２の衝撃吸収部材４Ｂでは、拘束部材１０，１２とは別体の部材が後付けされ、この別体としての部材によって補強部３１Ｂ（３２Ｂ）が形成されている点が実施形態１と異なっている。ここで補強部３１Ｂ（３２Ｂ）を構成する部材は、適度な強度を有する板状又は柱状の部材（典型的に金属製）であり、溶接や締結などの手法によって各拘束部材１０（１２）に固定しておくことができる。そして本変形例では、補強部３１Ｂ（３２Ｂ）が各拘束部材の各外側面１０ｂ（１２ｂ）から突出する桟として機能し、外側への変形を規制するように各外側面１０ｂ（１２ｂ）の剛性を向上させている。なお本変形例では、必要に応じて剛性や突出寸法Ｐの異なる複数種類の補強部（別体としての部材）を用意しておくこともできる。そしてこれら複数種類の補強部の中から、衝撃吸収性や車両側の収容スペース等を考慮して使用すべき補強部３１Ｂ（３２Ｂ）を選択して各拘束部材１０（１２）に固定することができる。

［変形例３］
また図１１に示す変形例３の衝撃吸収部材４Ｃは、木材６（実施形態と同一構成）と、一対の拘束部材１０，１２（実施形態と同一構成）と、一対の連結部２１Ａ〜２４Ａとを有している。そして本変形例では、各連結部２１Ａ〜２４Ａが、概ねコ字状の板材で構成され且つ木材６を貫通していない点が実施形態１と異なっている。

そして図１１に示す前側の右連結部２１Ａは、木材６の右端面８ｃと各拘束部材１０，１２をその右端側で上下に横断している（橋渡しされている）コ字状の板材であり、上下一対の屈曲端部２１ａ，２１ｂを有している。この前側の右連結部２１Ａでは、上下一対の屈曲端部２１ａ，２１ｂによって、一対の拘束部材１０，１２を外方から挟み付けて連結している。すなわち上側の屈曲端部２１ａは、前側の右連結部２１Ａの上縁が左方に屈曲している部分であり、上側拘束部材１０に沿った状態で溶接等の手法で固定されている。また下側の屈曲端部２１ｂは、前側の右連結部２１Ａの下縁が左方に屈曲している部分であり、下側拘束部材１２に沿った状態で固定されている。また後側の右連結部２２Ａは、木材６の右端面８ｃと各拘束部材１０，１２をその左端側で上下に横断しているコ字状の板材である。そして後側の右連結部２２Ａにも、上下一対の屈曲端部２２ａ，２２ｂが設けられており、これら各屈曲端部２２ａ，２２ｂによって、一対の拘束部材１０，１２を外方から挟み付けて連結している。

また図１１に示す前側の左連結部２３Ａは、木材６の左端面８ｄと各拘束部材１０，１２をその左端側で上下に横断しているコ字状の板材であり、上下一対の屈曲端部２３ａ，２３ｂを有している。そして前側の左連結部２３Ａも、上下一対の屈曲端部２３ａ，２３ｂによって、一対の拘束部材１０，１２を外方から挟み付けて連結している。すなわち上側の屈曲端部２３ａは、前側の左連結部２３Ａの上縁が右方に屈曲している部分であり、上側拘束部材１０に沿った状態で固定されている。また下側の屈曲端部２３ｂは、前側の左連結部２３Ａの下縁が右方に屈曲している部分であり、下側拘束部材１２に沿った状態で固定されている。また後側の左連結部２４Ａは、木材６の左端面８ｄと各拘束部材１０，１２をその左端側で上下に横断しているコ字状の板材である。そして後側の左連結部２４Ａにも、上下一対の屈曲端部２４ａ，２４ｂが設けられており、これら各屈曲端部２４ａ，２４ｂによって、一対の拘束部材１０，１２を外方から挟み付けて連結している。

そして本変形例においても、木材６を挟み付けるように一対の拘束部材１０，１２を対向配置し、これら一対の拘束部材１０，１２を、各連結部２１Ａ〜２４Ａによって連結し且つ木材６に取付けている。このため本変形例においても、実施形態１と同様に、衝撃吸収部材４Ａの木材６を、荷重入力時におけるスムーズな変形をより確実に確保しつつ拘束することができる。特に本変形例では、木材６に貫通部用の貫通孔を設けなくとも良いため、木材６の剛性を適切に維持できるとともに、各連結部２１Ａ〜２４Ａの配設作業を簡便に行うことができる。なお本変形例では、各連結部２１Ａ〜２４Ａを、木材６の前端面８ｅと後端面８ｆを横断するように木材６の前後端に設けることもできる。なお本変形例では、左右の各連結部２１Ａ，２３Ａ（２２Ａ，２４Ａ）を一つなぎとして枠状に形成することも可能である。

［実施形態２］
図１２及び図１３に示す実施形態２の衝撃吸収部材４Ｄでは、実施形態１の衝撃吸収部材とほぼ同一の基本構成を備える構成については、対応する符号を付す等して詳細な説明を省略する。実施形態２の衝撃吸収部材４Ｄは、木材６（実施形態１と同一構成）と、一対の拘束部材１０，１２と、複数の連結部２１〜２４（実施形態１と同一構成）とを有している。そして本実施形態では、各補強部（上側補強部３１Ｄ，下側補強部３２Ｄ）が、対応する拘束部材１０，１２の右端側に設けられたフランジ状の部位である点が実施形態１と異なっている。

すなわち本実施形態では、図１２に示す上側拘束部材１０の非連結領域５０の右端側に、下方に向けて屈曲するフランジ状の上側補強部３１Ｄが設けられている。また下側拘束部材１２の非連結領域５０の右端側に、上方に向けて屈曲するフランジ状の下側補強部３２Ｄが設けられている。そして上側補強部３１Ｄと下側補強部３２Ｄとは、いずれも前後方向に長尺な矩形状の板状部位であり、木材６の右端面８ｃに沿って配置されている。また上側補強部３１Ｄと下側補強部３２Ｄとは、木材６の右端面８ｃに対する荷重Ｆの入力が可能なように分断された状態となっている。例えば本実施形態では、上側補強部３１Ｄと下側補強部３２Ｄが適宜の間隔で上下に離間しており、これらの間から木材６の右端面８ｃが露出している。

［補強部の突出寸法］
ここで図１３を参照して、各補強部３１Ｄ（３２Ｄ）の突出寸法Ｐ１は、各外側面１０ｂ（１２ｂ）の剛性を確保できるならば特に限定しないが、木材６の右端面８ｃに対する荷重Ｆの入力が可能なように設定することが望ましい。例えば本実施形態のように各補強部３１Ｄ，３２Ｄを対称形状とした場合、各補強部３１Ｄ，３２Ｄの突出寸法Ｐ１を、各拘束部材１０，１２の間の離間寸法Ｄ１の二倍以下に設定することが望ましい。なお各補強部３１Ｄ，３２Ｄの突出寸法を異ならせてこれらを非対称形状とすることもでき、この場合においても、これらを分断させておくことが望ましい。

そして本実施形態の衝撃吸収部材４Ｄにおいても、非連結領域５０に衝突物Ｘが衝突した場合、その際の荷重Ｆを、両補強部３１Ｄ，３２Ｄの間から露出した木材６が受け止める。つづいて木材６が、車両の内側である左方に（荷重入力方向に）圧壊すると同時に、各拘束部材１０，１２が荷重入力方向に向けて塑性変形していく。そして各拘束部材１０（１２）においても、対応する補強部３１Ｄ（３２Ｄ）がリブとして機能し、外側への変形を規制するように剛性が向上している。このため荷重Ｆを受けた各拘束部材１０（１２）においても、外側への変形が各補強部３１Ｄ（３２Ｄ）で規制される結果、荷重Ｆを吸収するために荷重入力方向への（適切な向きへの）塑性変形が促されることとなる。こうして本実施形態の衝撃吸収部材４Ｄにおいても、各拘束部材１０（１２）を、木材６とともに適切な向きに塑性変形させていくことで、優れた衝撃吸収性の確保に資する構成となっている。さらに本実施形態では、各補強部３１Ｄ，３２Ｄが、対応する拘束部材１０，１２の右端側を屈曲させることで形成できるため、製造時の手間を省くことが可能となり、製造コストの削減に資する構成となっている。

本実施形態の衝撃吸収部材４等は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その他各種の実施形態を取り得る。例えば本実施形態では、木材６と各拘束部材１０，１２の構成（形状，寸法，配置関係など）を例示したが、各部材の構成を限定する趣旨ではない。例えば木材は、立方体や直方体などの各種立体形状を取り得るとともに、荷重の入力方向に応じてその配置位置を設定することができる。また各拘束部材も、木材の適宜の位置に配置することができ、例えば本実施形態の衝撃吸収部材では、木材の上面と下面と前面と後面の適宜の位置に配置することができる。そして衝撃吸収部材は、衝突物に直接衝突する構成としてもよく、衝突物と間接的に衝突する構成としてもよい。例えば衝撃吸収部材を、車両のフロントメンバとサイドメンバの間に介装して固定することで、衝突物に間接的に衝突する構成とすることができる。また本実施形態の車両の構成も適宜変更可能であり、ボディの構成も車両に合わせて適宜変更可能である。そして車両側の構成に応じて、衝撃吸収部材の取付け手法を選択でき、木材の基端部の少なくとも一部をボディに接した状態としてもよく、ボディに非接触状態としておくことも可能である。

また本実施形態及び各変形例では、各連結部２１〜２４等の構成（形状，寸法，配置位置など）を例示したが、各連結部の構成を限定する趣旨ではない。例えば連結部は、ボルト状の軸部材や板状の部材のほか、クリップ状の部材（貫通孔の周縁に係止可能な係止部を有する軸状の部材）やキャップ状の部材で構成されていてもよく、各連結部の両端を対応する拘束部材に溶接などの手法で固定することもできる。また連結部を、拘束部材の一部に一体的に設けておくこともできる。例えば一方の拘束部材の内面に軸状の連結部を立設しておき、この連結部を、他方の拘束部材に締結などの手法で固定することができる。また右連結部と左連結部のように一対の連結部を複数組設けることができ、一対の連結部を単数設けることもできる。

また本実施形態では、各補強部３１，３２等の構成を例示したが、補強部の構成を限定する趣旨ではない。例えば補強部を、対応する拘束部材に断続的に形成することができる。また補強部の外形も、直線状や曲線状や段差状などの各種の形状を取り得るとともに、断続的に形成する場合には、各種の幾何学的な形状とすることができる。また拘束部材を曲げ形成して補強部を形成する場合、補強部は、断面でコ字状のほか、三角形状などの多角形状や、半円形状や楕円形状など各種の形状をとり得る。そして補強部は、各拘束部材に単数又は３以上設けることができ、補強部を複数設ける場合にはこれらを荷重入力方向に並べて形成することができる。また補強部は、各拘束部材の外側面と内側面の少なくとも一方に形成でき、内側面に形成する場合には、補強部を、木材に設けた孔部又は溝部に挿入しておくことができる。そして補強部は、衝突物の形状に応じた形状を取ることができ、例えば電柱などの円筒状の衝突物を想定した場合には補強部を円弧形状に形成することができる。そして実施形態の衝撃吸収部材の構成と、各変形例の衝撃吸収部材の構成は、適宜組み合わせて用いることができる。

２ｃＸ 公知技術の車両の右側部
４Ｘ 公知技術の衝撃吸収部材
６Ｘ 公知技術の木材
１０Ｘ，１２Ｘ 公知技術の拘束部材
ＢＭ 公知技術の連結部
２ 車両
２ａ 車両の前部
２ｂ 車両の後部
２ｃ 車両の右側部
２ｄ 車両の左側部
３ ボディ
４ 衝撃吸収部材
６ 木材
６Ｈ 連結部用の貫通孔
８ａ 木材の上面
８ｂ 木材の下面
８ｃ 木材の右端面
８ｄ 木材の左端面
８ｅ 木材の前端面
８ｆ 木材の後端面
１０ 上側拘束部材
１０ａ 上側拘束部材の下内側面
１０ｂ 上側拘束部材の上外側面
１０ｃ 上側拘束部材の右端
１０ｄ 上側拘束部材の左端
１０Ｈ 連結部用の貫通孔
１２ 下側拘束部材
１２ａ 下側拘束部材の上内側面
１２ｂ 下側拘束部材の下外側面
１２ｃ 下側拘束部材の右端
１２ｄ 下側拘束部材の左端
１２Ｈ 連結部用の貫通孔
２１ 前側の右連結部
２２ 後側の右連結部
２３ 前側の左連結部
２４ 後側の左連結部
ＨＭ 頭部
ＮＴ ナット
３１ 上側補強部
３１ａ 上側補強部の上側壁
３１ｂ 上側補強部の下側壁
３１ｃ 上側補強部の天井壁
３２ 下側補強部
３２ａ 下側補強部の上側壁
３２ｂ 下側補強部の下側壁
３２ｃ 下側補強部の天井壁
５０ 非連結領域
４Ａ 変形例１の衝撃吸収部材
３１Ａ,３２Ａ 変形例１の補強部
４Ｂ 変形例２の衝撃吸収部材
３１Ｂ,３２Ｂ 変形例２の補強部
４Ｃ 変形例３の衝撃吸収部材
２１Ａ 変形例３の前側の右連結部
２２Ａ 変形例３の後側の右連結部
２３Ａ 変形例３の前側の左連結部
２４Ａ 変形例３の後側の左連結部
４Ｄ 実施形態２の衝撃吸収部材
３１Ｄ 実施形態２の上側補強部
３２Ｄ 実施形態２の下側補強部
Ｆ 荷重（衝撃荷重）
Ｘ 衝突物

Claims (5)

1. 木材と、前記木材よりも硬い一対の拘束部材と、前記一対の拘束部材同士を連結し且つ各拘束部材を前記木材に取付けている連結部とを備え、
   前記木材は、年輪の軸心方向が荷重の入力方向に沿うように配置されるとともに、荷重入力側に位置する入力端部を有し、
   前記一対の拘束部材は、前記木材の入力端部側における平面視において、前記木材の入力端部を挟み付けるように対向して配置された状態で、両拘束部材の間に橋渡された一対の連結部で連結されている車両の衝撃吸収部材において、
   前記一対の連結部が、前記平面視において橋渡し方向と直交する方向に離間して配置されることで、前記一対の連結部の間に位置する前記各拘束部材に、連結部にて連結されていない非連結領域が形成されており、
   前記非連結領域には、荷重入力の際に前記木材から離れる外側への変形を規制するように前記各拘束部材を補強してその荷重入力方向への塑性変形を促す補強部が設けられている車両の衝撃吸収部材。
2. 前記各拘束部材は、各々、前記木材を臨む内側面と、前記内側面とは反対の外側面とを有し、前記補強部は、前記内側面と前記外側面の少なくとも一方から突出している請求項１に記載の車両の衝撃吸収部材。
3. 前記補強部は、前記内側面と前記外側面の少なくとも一方を部分的に隆起させるように前記各拘束部材を突出方向に曲げ形成してなる部位である請求項２に記載の車両の衝撃吸収部材。
4. 前記補強部は、前記一対の連結部の一方から他方に向けて連続的に形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の衝撃吸収部材。
5. 衝撃吸収部材の外形が所定の方向に長尺な柱形状又は板形状とされており、
   前記一対の拘束部材は、長尺方向における各端側に位置する各連結部にて連結されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両の衝撃吸収部材。
   

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