JP3324697B2 - 車体上部の衝撃エネルギ吸収構造及び衝撃エネルギ吸収材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車の車体上部の
衝撃エネルギ吸収構造及び衝撃エネルギ吸収材に関し、
特に、ピラー、ルーフサイドレール、ヘッダのような車
体の構造部材と、この構造部材の車室内方に間隔をおい
て配置されるピラーガーニッシュ、ルーフライニングの
ような内装材と、前記間隔内に配置される衝撃エネルギ
吸収材とを備える車体上部において衝撃エネルギを吸収
する構造と、この吸収構造に適する衝撃エネルギ吸収材
とに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車、特に乗用車の車体の構造部材と
内装材との間の間隔内にエネルギ吸収材を配置し、内装
材から構造部材に向く衝撃荷重が加わったとき、前記エ
ネルギ吸収材を変形させて衝撃荷重が持つ衝撃エネルギ
を吸収させている。通常、前記エネルギ吸収材として格
子状のリブやウレタンパッド、薄い鋼板を断面がハット
状を呈するように折り曲げたものなどが使用されるが、
金属箔の芯材と、この芯材の表裏にそれぞれ重ね合わさ
れた金属以外の材料のシートとからなり、前記芯材と前
記表裏のシートとを軸線方向へ連続的に凹凸状に変形し
て形成された、いわゆるハイブリッドパイプを使用する
こともある（特開平10-29482号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】衝撃荷重が加わる車室
の部位によっては、エネルギ吸収材を配置すべき間隔の
大きさ、つまりエネルギ吸収材の変位のために許容され
る変位距離が小さかったり、比較的余裕があったりする
ことがある。このような場合、前者では荷重の立ち上が
りが急峻となるエネルギ吸収材を使用する必要があるの
に対し、後者では比較的緩やかに荷重が立ち上がるエネ
ルギ吸収材を使用することができる。

【０００４】また、車体の構造部材と内装材との間にエ
ネルギ吸収材を配置する場合、内装材の構造部材への取
付部又はその近傍や、アシストグリップの構造部材への
取付部又はその近傍のような特定の部位では、エネルギ
吸収材は他の部分と比べて低い荷重対変位のエネルギ吸
収特性を持つことが好ましい。

【０００５】このように、エネルギ吸収材を配置すべき
車体の部位によってエネルギ吸収材に要求される条件が
異なる。前記公報に記載されたハイブリッドパイプはそ
の全長にわたって一定断面形状であり、凸部の外周面最
外部から凹部の内周面最内部に至る径方向の板厚、すな
わち見掛けの板厚が一定である。そのため、車体の部位
毎の要求を満たすには、断面形状、寸法及び見掛けの板
厚の１つ又は複数が異なる複数のハイブリッドパイプを
準備し、それぞれのハイブリッドパイプを適当長さに切
断して各部位に配置する必要があり、複数のハイブリッ
ドパイプの製作や取付け作業が煩雑となる。

【０００６】本発明は、エネルギ吸収すべき部位の要求
に応えうるエネルギ吸収材を有する、自動車の車体上部
の衝撃エネルギ吸収構造を提供する。

【０００７】本発明はまた、エネルギ吸収すべき部位の
要求に応えうる、衝撃エネルギ吸収材を提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】本発明
は、車体の構造部材と、この構造部材の内方に間隔をお
いて配置される内装材と、前記間隔内に配置されるエネ
ルギ吸収材とを備える車体上部において衝撃エネルギを
吸収する構造に関する。前記エネルギ吸収材は、金属箔
の芯材と、この芯材の表裏にそれぞれ重ね合わされた金
属以外の材料のシートとからなるハイブリッドパイプで
ある。

【０００９】１の発明では、前記ハイブリッドパイプ
は、前記芯材と前記表裏のシートとを軸線方向へ連続的
に凹凸状に変形して形成され、かつ、軸線方向で隣り合
わせて位置する２つの凸部間又は凹部間のピッチが軸線
方向において部分的に異なるように形成され、荷重の立
ち上がりが異なる複数のエネルギ吸収特性を有する。

【００１０】ハイブリッドパイプは軸線に交差する方向
から圧縮するとき、軸線方向へ伸び、見掛けの板厚が減
少する性質を有する。同一荷重における軸線方向への伸
びはピッチが大きくなるほど大きくなり、見掛けの板厚
の減少量が増えるため、同じ見掛けの板厚であれば、ピ
ッチが大きな部分ではピッチが小さな部分と比べて見掛
けの板厚の減少量が多くなる。

【００１１】ハイブリッドパイプの軸線方向にピッチが
異なる部分が存在するため、その部分のピッチがその他
の部分のピッチより大きければ、その部分での荷重の立
ち上がりがその他の部分と比べて緩くなり、逆にその部
分のピッチがその他の部分のピッチより小さければ、そ
の部分での荷重の立ち上がりが他の部分と比べて急峻に
なる。このように、１つのハイブリッドパイプが荷重の
立ち上がりが異なる複数のエネルギ吸収特性を有するた
め、エネルギ吸収すべき部位に応じたハイブリッドパイ
プの配置が可能となり、適切なエネルギ吸収を図ること
ができる。

【００１２】断面形状や断面寸法の異なる複数のハイブ
リッドパイプを用いることなく、局部的に最適化したハ
イブリッドパイプを使用するエネルギ吸収構造を得るこ
とができる。また、ハイブリッドパイプは簡単に曲げる
ことができ、軽量であるため、構造部材又は内装材に沿
わせて配置することが容易である。

【００１３】別の発明では、前記ハイブリッドパイプ
は、所定ピッチの凹凸部と、この凹凸部のピッチより大
きなピッチの複数の大ピッチ凹凸部とを有する。この場
合、複数の大ピッチ凹凸部は前記ハイブリッドパイプの
軸線方向に所定の間隔をおいて配置される。

【００１４】ハイブリッドパイプの所定ピッチの凹凸部
では、大ピッチ凹凸部と比べて軸線方向の伸びが少な
い。そのため、大ピッチ凹凸部に軸線に交差する方向か
ら衝撃荷重が加わったとき、大ピッチ凹凸部が圧縮変形
して軸線方向へ伸びるが、この伸びは所定ピッチの凹凸
部によって抑えられる。その結果、ハイブリッドパイプ
の全体の変形を抑えることとなる。これによって、衝撃
荷重が加わった後、再度別の部位に衝撃荷重が加わるよ
うな事態が起こっても初期性能を維持した状態で十分に
エネルギ吸収できる。

【００１５】ハイブリッドパイプの軸線に交差する方向
の荷重が加わるとき、所定ピッチの凹凸部と大ピッチ凹
凸部とは、圧縮変形してエネルギ吸収するが、ハイブリ
ッドパイプの軸線方向の荷重が加わるとき、ハイブリッ
ドパイプは大ピッチ凹凸部で折れ曲がるようになり、荷
重に対して極めて低い荷重対変位のエネルギ吸収特性を
呈する。これは、荷重の向きによりエネルギ吸収量が異
なることであり、いわゆる指向性を持たせることができ
る。

【００１６】さらに別の発明は、金属箔の芯材と、この
芯材の表裏にそれぞれ重ね合わされた金属以外の材料の
シートとからなるハイブリッドパイプによって作られる
衝撃エネルギ吸収材に関する。前記ハイブリッドパイプ
は、前記芯材と前記表裏のシートとを軸線方向へ連続的
に凹凸状に変形して形成され、かつ、軸線方向で隣り合
わせて位置する２つの凸部間又は凹部間のピッチが軸線
方向において部分的に異なるように形成され、荷重の立
ち上がりが異なる複数のエネルギ吸収特性を有する。

【００１７】ハイブリッドパイプによって作られた衝撃
エネルギ吸収材を、例えば構造部材と内装材とを備える
車体上部において、前記構造部材と前記内装材との間に
配置することによってエネルギ吸収すべき部位に適し
た、複数のエネルギ吸収特性を有する衝撃エネルギ吸収
構造を得ることができる。

【００１８】さらに別の発明では、前記ハイブリッドパ
イプは、前記芯材と前記表裏のシートとを軸線方向へ連
続的に凹凸状に変形して形成され、かつ、見掛けの板厚
が軸線方向において部分的に異なるように形成され、荷
重の立ち上がりが異なる複数のエネルギ吸収特性を有す
る。

【００１９】前述したように、ハイブリッドパイプは軸
線に交差する方向から圧縮するとき、軸線方向へ伸び、
見掛けの板厚が減少する性質を有する。同じピッチであ
れば、見掛けの板厚が小さな部分では見掛けの板厚が大
きな部分と比べて見掛けの板厚の減少割合が大きくな
る。

【００２０】ハイブリッドパイプの軸線方向に見掛けの
板厚が異なる部分が存在するため、その部分の見掛けの
板厚がその他の部分の見掛けの板厚より大きければ、そ
の部分での荷重の立ち上がりがその他の部分と比べて急
峻となり、逆にその部分の見掛けの板厚がその他の部分
の見掛けの板厚より小さければ、その部分での荷重の立
ち上がりがその他の部分と比べて緩やかになる。このよ
うに、１つのハイブリッドパイプが複数のエネルギ吸収
特性を有するため、エネルギ吸収すべき部位に応じたハ
イブリッドパイプの配置が可能となり、適切なエネルギ
吸収を図ることができる。

【００２１】断面形状や断面寸法の異なる複数のハイブ
リッドパイプを用いることなく、局部的に最適化したハ
イブリッドパイプを使用するエネルギ吸収構造を得るこ
とができる。また、ハイブリッドパイプは簡単に曲げる
ことができ、軽量であるため、構造部材又は内装材に沿
わせて配置することが容易である。

【００２２】さらに別の発明では、前記ハイブリッドパ
イプは、所定見掛けの板厚の凹凸部と、この凹凸部の見
掛けの板厚より小さな見掛けの板厚の板厚減少部とを有
する。この板厚減少部は、一定断面に形成したハイブリ
ッドパイプを外周側から圧縮して断面を縮小したもので
ある。

【００２３】ハイブリッドパイプの軸線に交差する方向
から衝撃荷重が加わるとき、板厚減少部ではその荷重の
立ち上がりがその他の部分と比べて緩やかになる。した
がって、板厚減少部が例えば内装材の取付部にくるよう
にエネルギ吸収材を配置して使用する。

【００２４】ハイブリッドパイプは軸線に交差する方向
から荷重を加えると、軸線方向へ伸びる性質を有する。
そのため、圧縮変形により断面を縮小した断面縮小部で
は、軸線方向の伸び変形が生じ、見掛けの板厚が減少し
ている。荷重対変位のエネルギ吸収特性は、見掛けの板
厚が大きいほど急峻な立ち上がりとなるため、見掛けの
板厚が減少したことにより低い荷重対変位のエネルギ吸
収特性が得られる。

【００２５】予め一定断面形状に成形したハイブリッド
パイプを圧縮成形して部分的に断面を縮小するだけで所
望のエネルギ吸収特性を持つハイブリッドパイプを作る
ことができるため、その製作が容易である。また、圧縮
して断面を縮小する割合を変えることにより、荷重対変
位のエネルギ吸収特性を調整することができる。また、
ハイブリッドパイプが四角形断面を有する場合、対向す
る２つの面を圧縮変形して断面を縮小することにより、
指向性のあるハイブリッドパイプを得ることができる。

【００２６】さらに別の発明では、前記ハイブリッドパ
イプは、所定見掛けの板厚の凹凸部と、この凹凸部の見
掛けの板厚より小さな見掛けの板厚の板厚減少部とを有
する。この板厚減少部は、一定断面に形成したハイブリ
ッドパイプを内周側から部分的に拡張して断面を拡大し
たものである。

【００２７】前述のように、ハイブリッドパイプは軸線
に交差する方向から荷重を加えると、軸線方向へ伸びる
性質を有するため、拡張変形により部分的に断面を拡大
した断面拡大部では、軸線方向の伸び変形が生じ、見掛
けの板厚が減少している。その結果、断面を縮小したの
と同様な作用及び効果が得られる。

【００２８】さらに別の発明では、前記ハイブリッドパ
イプは、軸線方向に交差する径方向の寸法が所定である
所定見掛けの板厚の凹凸部と、この凹凸部の見掛けの板
厚より小さな見掛けの板厚の板厚減少部とを有する。こ
の板厚減少部は、前記凹凸部の径方向の寸法より小さな
径方向の寸法を有する。

【００２９】ハイブリッドパイプの成形時に凹凸部と、
小寸法の板厚減少部とを得るものであるところ、板厚減
少部の見掛けの板厚を選定することによって、ハイブリ
ッドパイプのその他の部分と比べた板厚減少部の荷重対
変位のエネルギ吸収特性ばかりでなく、小寸法の板厚減
少部それ自体の荷重対変位のエネルギ吸収特性を調整す
ることができ、調整幅を大幅に拡大できる。

【００３０】さらに別の発明では、前記ハイブリッドパ
イプは、前記芯材と前記表裏のシートとを軸線方向へ連
続的に凹凸状に変形して形成された所定見掛けの板厚の
凹凸部と、凹凸状の変形がなく板厚が前記凹凸部の見掛
けの板厚より小さな平坦状の板厚減少部とを有し、荷重
の立ち上がりが異なる複数のエネルギ吸収特性を有す
る。

【００３１】平坦状の板厚減少部は、軸線に交差する方
向の衝撃荷重が加わると圧縮変形するが、軸線方向の伸
びは実質的に生じない。加えて、凹凸のない平坦状であ
るから、凹凸部の見掛けの板厚と比べると板厚が最も小
さく、部分的に最も低い荷重対変位のエネルギ吸収特性
を持つハイブリッドパイプを得ることができる。

【００３２】さらに別の発明では、前記板厚減少部は、
前記内装材を経て衝撃荷重が加わったとき、大きな反力
荷重を発生させる車体の構造部材の部位又はその近傍に
配置されている。

【００３３】ピラーガーニッシュ又はルーフライニング
のような内装材の構造部材への取付部やアシストグリッ
プの取付部など、又はこれらの近傍では、取付のための
座を設けたり、クリップ又はボルトのような連結手段を
差し込んだりしてあるため、内装材のその他の部分と比
べて剛性が大きくなっている。衝撃荷重が内装材を介し
てハイブリッドパイプに加わるとき、内装材及びハイブ
リッドパイプの変形による反力荷重が発生するところ、
前記取付部やその近傍では剛性が大きくなった分大きな
反力荷重を発生することとなる。この発明によれば、大
きな反力荷重が発生する部位にハイブリッドパイプの板
厚減少部を配置したため、ハイブリッドパイプの全長に
わたって実質的に均一の反力荷重を発生させることがで
きる。

【００３４】さらに別の発明では、前記板厚減少部は複
数設けられ、前記ハイブリッドパイプの軸線方向に所定
の間隔をおいて配置されている。

【００３５】ハイブリッドパイプの板厚減少部では、軸
線方向の伸びが少ないか、又は実質的に伸びが生じな
い。そのため、ハイブリッドパイプの板厚減少部以外の
部位に軸線に交差する方向から衝撃荷重が加わったと
き、この部位が圧縮変形して軸線方向へ伸びるが、この
伸びは板厚減少部によって抑えられる。その結果、ハイ
ブリッドパイプの全体の変形を抑えることとなる。これ
によって、衝撃荷重が加わった後、再度別の部位に衝撃
荷重が加わるような事態が起こっても初期性能を維持し
た状態で十分にエネルギ吸収できる。

【００３６】板厚減少部の軸線方向の長さを適当に選定
することにより、軸線に交差する方向から加わる衝撃荷
重に対して、所定の荷重対変位のエネルギ吸収特性を発
現させることができるが、軸線方向の荷重がハイブリッ
ドパイプに加わるとき、ハイブリッドパイプは板厚減少
部で折れるため、軸線方向の荷重に対しては実質的にエ
ネルギ吸収機能を果たさない。このように、ハイブリッ
ドパイプにいわば指向性を持たせることができる。

【００３７】さらに別の発明は、金属箔の芯材と、この
芯材の表裏にそれぞれ重ね合わされた金属以外の材料の
シートとからなるハイブリッドパイプによって作られた
衝撃エネルギ吸収材に関する。前記ハイブリッドパイプ
は、前記芯材と前記表裏のシートとを軸線方向へ連続的
に凹凸状に変形して形成され、かつ、見掛けの板厚が軸
線方向において部分的に異なるように形成され、荷重の
立ち上がりが異なる複数のエネルギ吸収特性を有する。

【００３８】ハイブリッドパイプによって作られた衝撃
エネルギ吸収材を、例えば構造部材と内装材とを備える
車体上部において、前記構造部材と前記内装材との間に
配置すると、ハイブリッドパイプが荷重の立ち上がりが
異なる複数のエネルギ吸収特性を有することから、エネ
ルギ吸収すべき部位に適した衝撃エネルギ吸収構造を得
ることができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】衝撃エネルギ吸収構造は、断面状
態の図２８を参照すると、車体の構造部材４０と、構造
部材４０の内方に間隔をおいて配置される内装材（ピラ
ーガーニッシュ）４２と、前記間隔内に配置されるエネ
ルギ吸収材４４とを備える車体上部において衝撃エネル
ギを吸収するものである。図２８の実施例では、構造部
材４０はインナパネル４６と、アウタパネル４８と、補
強パネル５０とを備え、各パネルのフランジを重ね合わ
せて接合し、閉じ断面構造に形成したフロントピラーで
ある。

【００４０】衝撃エネルギ吸収構造は、断面状態の図２
９を参照すると、車体の構造部材５２と、構造部材５２
の内方に間隔をおいて配置される内装材（ルーフライニ
ング）５４と、前記間隔内に配置されるエネルギ吸収材
５６とを備える車体上部において衝撃エネルギを吸収す
るものである。図２９の実施例では、構造部材５２はイ
ンナパネル５８と、アウタパネル６０とを備え、各パネ
ルのフランジを重ね合わせて接合し、閉じ構造に形成し
たルーフサイドレールである。

【００４１】衝撃エネルギ吸収構造は、図３０から明ら
かであるように、構造部材がセンタピラー６１、クォー
タピラー６３、フロントヘッダ６５又はリヤヘッダ６７
である場合にも、構造部材の内方に配置される内装材と
の間の間隔内にエネルギ吸収材を配置して実施できる。
すなわち、センタピラー６１、クォータピラー６３、フ
ロントヘッダ６５及びリヤヘッダ６７にそれぞれ対応す
るエネルギ吸収材６２，６４，６６，６８を配置して実
施できる。この場合、エネルギ吸収材は、図２８のエネ
ルギ吸収材４４又は図２９のエネルギ吸収材５６のよう
に、それが配置される部位によって適当な形状及び寸法
とすることができる。以下には、エネルギ吸収材の形状
や寸法とは関係なく、典型的なエネルギ吸収材について
本発明を説明する。

【００４２】断面状態の図１と、斜視状態の図２とに示
したエネルギ吸収材７０は、金属箔の芯材７２と、この
芯材７２の表裏にそれぞれ重ね合わされた金属以外の材
料のシート７４とからなるハイブリッドパイプである。
金属箔の芯材７２とシート７４とは接着剤によって固着
される。ハイブリッドパイプ７０は、芯材７２と表裏の
シート７４とを軸線方向へ連続的に凹部７６と凸部７８
とを持つように変形して形成されている。さらに、ハイ
ブリッドパイプ７０は、軸線方向で隣り合わせて位置す
る２つの凸部間又は凹部間のピッチＰ₁，Ｐ₂が軸線方向
において部分的に異なるように形成されている。

【００４３】図示の実施例では、芯材７２は硬質のアル
ミニウム箔であり、シート７４はクラフト紙である。ア
ルミニウム箔は、板厚が0.05mm以上で幅が30mm以上と
し、クラフト紙は、板厚が0.2mm以上で幅が30mm以上と
する。芯材７２はステンレス箔、マグネシウム合金箔と
することもでき、シート７４は樹脂とすることもでき
る。図２では、凹凸状の変形はらせん状となっている。
これに代えて、１つの凹部７６が周方向で連なり、この
１つの凹部７６に隣り合わせてそれぞれ独立した２つの
凸部７８が周方向で連なる、いわゆる波状（蛇腹状）と
することもできる。

【００４４】図１及び図２に示したハイブリッドパイプ
７０は、所定ピッチＰ₁の凹凸部８０と、この凹凸部８
０のピッチＰ₁より大きなピッチＰ₂の大ピッチ凹凸部８
１とを有し、大ピッチ凹凸部８１がハイブリッドパイプ
７０の中間部に配置されている。ハイブリッドパイプ７
０は、逆のピッチ、すなわち中間部に配置される凹凸部
のピッチＰ₂がその他の部分のピッチＰ₁より小さくなる
ように形成することもできる。ハイブリッドパイプ７０
の凸部７８の外周面最外部から凹部７６の内周面最内部
に至る径方向の距離、すなわち見掛けの板厚ｔは、凹凸
部８０と大ピッチ凹凸部８１とで同じである。

【００４５】ハイブリッドパイプは、さらに、その端部
のピッチがその他の部分のピッチとは異なるように形成
することができる。斜視状態の図３に示しハイブリッド
パイプ９０は、所定ピッチの凹凸部９２と、この凹凸部
９２のピッチより大きなピッチの複数の大ピッチ凹凸部
９３とを有し、大ピッチ凹凸部９３がハイブリッドパイ
プ９０の軸線方向に所定の間隔をおいて配置されてい
る。

【００４６】ハイブリッドパイプ７０，９０は、芯材７
２と表裏のシート７４とをスピンドルに巻き付けて円筒
体を形成し、この円筒体を型ローラ間に通して所定のピ
ッチの凹凸を形成し、その後、必要に応じて図示のよう
な角筒にして製品とされる。そこで、円筒体を型ローラ
間に通す際、ピッチの異なる型ローラを使用することに
よってピッチを部分的に変えることができる。また、ハ
イブリッドパイプは軸線方向の延性が大きいため、一定
ピッチのものとして作られた製品を部分的に軸線方向へ
伸ばして塑性変形させ、これによってピッチを部分的に
変えることもできる。

【００４７】本発明に係る衝撃エネルギ吸収材は、再び
図１を参照すると、金属箔の芯材７２と、芯材７２の表
裏にそれぞれ重ね合わされた金属以外の材料のシート７
４とかなるハイブリッドパイプ７０によって作られる。
ハイブリッドパイプ７０は、芯材７２と表裏のシート７
４とを軸線方向へ連続的に凹凸状に変形して形成され、
かつ、軸線方向で隣り合わせて位置する２つの凸部７８
間又は凹部７６間のピッチが軸線方向において部分的に
異なるように形成される。ピッチを部分的に異ならせる
には前述したようにする。

【００４８】ピッチＰを変えて実験を繰り返したとこ
ろ、荷重Ｆ対変位Ｓのエネルギ吸収特性の図４に示すよ
うに、ハイブリッドパイプ９４，９６，９８，１００の
ピッチが９４＜９６＜９８＜１００の順で大きくなるに
従い、荷重Ｆの立ち上がりは９４＞９６＞９８＞１００
の順で緩くなり、変位Ｓは９４＜９６＜９８＜１００の
順で大きくなることが判明した。したがって、ハイブリ
ッドパイプ７０，９０の軸線方向において部分的にピッ
チを変えることは、軸線方向の各部分のエネルギ吸収特
性を変える結果となる。

【００４９】ハイブリッドパイプ７０は、例えばルーフ
サイドレールとフロントピラーとの交差部に配置するこ
とができる。この交差部では内装材となす間隔が狭いた
め、荷重の立ち上がりが急で、変位の小さなエネルギ吸
収特性を持つハイブリッドパイプ７０を配置することが
好ましく、そのためには、前記交差部に対応する部分の
ピッチをその他の部分のピッチよりも小さくしたハイブ
リッドパイプを使用する。

【００５０】ハイブリッドパイプのピッチＰを変えるこ
とにより荷重Ｆの立ち上がりと、変位Ｓの大きさとを変
えることができるのは、次の理由による。断面状態の図
５を参照すると、ハイブリッドパイプの変形前の見掛け
の板厚ｔは、製品完成時に製品ごとに所定の値となって
いる。いま、軸線方向Ａに交差する方向、図示では直交
する方向Ｂに向く衝撃荷重が加わるとき、ハイブリッド
パイプの軸線方向の延性が大きいため、ハイブリッドパ
イプは軸線方向へ伸ばされ、同図（b）の状態となる。
この状態では見掛けの板厚ｔ′が製品完成時、つまり変
形前の見掛けの板厚ｔより薄くなっている。すなわち、
ハイブリッドパイプの実板厚ｄは同じであるにも拘わら
ず、ハイブリッドパイプが軸線方向へ伸びた結果、見掛
けの板厚ｔ′が薄くなり、同時に、変形前のピッチＰが
見掛けのピッチＰ′のように大きくなっている。ハイブ
リッドパイプに限らず、一般にパイプの強度は、板厚が
厚いほど高くなるが、ハイブリッドパイプの場合にその
強度に影響を及ぼすのは見掛けの板厚である。そして、
変形前のピッチＰが大きいほど見掛けのピッチＰ′が大
きくなり、見掛けのピッチＰ′が大きくなるほど見掛け
の板厚ｔ′が薄くなり、荷重の立ち上がりが緩くなる。
荷重と変位とによって与えられるエネルギ吸収特性図の
面積は、仕事つまりエネルギ吸収量であるから、荷重の
立ち上がりが緩くなると変位が大きくなる。

【００５１】模式的な図６に示すように、板厚がｔ、一
辺の長さがＬの正方形の金属の押し出し管と、製品完成
時つまり変形前の見掛けの板厚がｔ、一辺の長さがＬの
正方形のハイブリッドパイプとについて実験をしたとこ
ろ、ハイブリッドパイプ１０２では、軸線に直交する方
向の荷重Ｆによって見掛けの板厚がｔから次第に減少
し、完全に圧縮された状態１０４aでは見掛けの板厚ｔ
より薄い実板厚ｄとなるため、ハイブリッドパイプとし
てつぶれ残りは２ｄである（同図の（ｂ））。これに対
して、押し出し管１０４では、荷重Ｆによって板厚ｔが
変わらないため、完全に圧縮された状態１０４ａではつ
ぶれ残りは２ｔである（同図の（ｃ））。

【００５２】荷重対変位のエネルギ吸収特性を示す図７
を参照すると、ハイブリッドパイプ１０２では最高荷重
Ｆ₀に達するまで荷重は直線的に立ち上がり、最高荷重
に達した後、変位につれて荷重は減少し、最大変位（Ｌ
−２ｄ）に達する（同図の（ａ））。これに対して、押
し出し管１０４では最高荷重Ｆ₀に達するまで荷重は直
線的に立ち上がり、最高荷重に達した後、変位が大きく
なっても荷重はほとんど変わらず、最大変位（Ｌ−２
ｔ）に達する（同図の（ｂ））。図７から明らかである
ように、ハイブリッドパイプ１０２では最大荷重に達し
た後、変位につれて荷重が減少するが、押し出し管１０
４では荷重はほぼ一定である。さらに、ハイブリッドパ
イプ１０２では最大変位が押し出し管１０４の最大変位
より大きい。したがって、ハイブリッドパイプ１０２で
は平均荷重を減らすことができる。

【００５３】ハイブリッドパイプ７０を、図１及び図２
に示した形態とは逆に、中間の部分８１のピッチがその
他の部分８０のピッチより小さくなるように形成し、こ
のハイブリッドパイプを、ピッチの小さい中間の部分８
１が、例えばフロントピラーとルーフサイドレールとの
交差部にくるように車体に配置する。

【００５４】内装材を経てハイブリッドパイプ７０の軸
線に交差する方向から衝撃荷重が加わり、中間の部分８
１を圧縮するとき、中間の部分８１は軸線方向へ伸び、
見掛けの板厚が減少する。このとき、中間の部分８１の
ピッチはその他の部分８０のピッチより小さいため、見
掛けの板厚が減少する程度がその他の部分８０と比べて
小さく、荷重の立ち上がりの急なエネルギ吸収特性が得
られる。その結果、内装材との間の間隔が小さなフロン
トピラーとルーフサイドレールとの交差部において十分
なエネルギ吸収を図ることができる。一方、ハイブリッ
ドパイプ７０のその他の部分８０では、ピッチが中間の
部分８１のピッチより大きため、ここに衝撃荷重が加わ
ると見掛けの板厚が減少する程度が大きくなり、荷重の
立ち上がりが緩やかなエネルギ吸収特性となるが、その
他の部分８０では中間の部分８１より大きい変位量を確
保できることから、十分なエネルギ吸収を図ることがで
きる。

【００５５】軸線方向の伸びが異なるピッチ部を複数設
けることにより、軸線方向に硬度が異なる配列が可能と
なり、ハイブリッドパイプ７０に所要のエネルギ吸収特
性を持たせることができる。

【００５６】断面状態の図８に示したハイブリッドパイ
プ１１０は、金属箔の芯材７２と、芯材７２の表裏にそ
れぞれ重ね合わされ、芯材７２に接着された金属以外の
材料のシート７４とからなる。ハイブリッドパイプ１１
０は、芯材７２と表裏のシート７４とを軸線方向へ連続
的に凹部７６と凸部７８とを持つように変形して形成さ
れており、この点ではハイブリッドパイプ７０と同じで
ある。ハイブリッドパイプ１１０は、凸部７８の外周面
最外部１１２から凹部の内周面最内部１１４に至る径方
向の距離である見掛けの板厚が軸線方向において部分的
に異なるように形成されている。

【００５７】図８に示した実施例では、ハイブリッドパ
イプ１１０は所定見掛けの板厚ｔ₂の凹凸部１１６と、
この凹凸部の見掛けの板厚より小さな見掛けの板厚ｔ₁
の板厚減少部１１７とを有する。板厚をハイブリッドパ
イプ１１０の軸線方向で部分的に異ならせるには、前述
の型ローラを変更することによって行うことができる。
この場合、見掛けの板厚の大きい部分と見掛けの板厚の
小さい部分とのピッチは軸線方向において一定である。

【００５８】製品完成時の見掛けの板厚、つまり変形前
の見掛けの板厚ｔ₂が見掛けの板厚ｔ₁よりも厚いこと
は、軸線に交差する方向の衝撃荷重に対する強度が大き
いことであるから、ハイブリッドパイプ１１０の凹凸部
１１６では、板厚減少部１１７よりも荷重の立ち上がり
の急なエネルギ吸収特性を得ることができる。すなわ
ち、荷重対変位のエネルギ吸収特性を示す図９を参照す
ると、ハイブリッドパイプ１１８，１２０，１２２，１
２４において板厚が１２４＜１２２＜１２０＜１１８の
順で大きくなると、荷重の立ち上がりが１２４＜１２２
＜１２０＜１１８の順で急となり、変位が１１８＜１２
０＜１２２＜１２４の順で大きくなっている。

【００５９】ハイブリッドパイプ１１０の場合にも、板
厚の厚い部分が前記交差部に位置するようにハイブリッ
ドパイプ１１０を配置することによってハイブリッドパ
イプ７０と同様な作用及び効果が得られる。

【００６０】斜視状態の図１０に示すハイブリッドパイ
プ１３０は、見掛けの板厚が部分的に小さい板厚減少部
１３２を中間部に有するが、板厚減少部１３２は一定断
面に形成したハイブリッドパイプ１３０を外周側から圧
縮変形して断面を縮小した断面縮小部である。すなわ
ち、ハイブリッドパイプ１３０の中間部１３２を除く部
分１３４はハイブリッドパイプを形成したままの凹凸部
であって一定断面に保ち、中間部を部分的に圧縮変形し
て断面縮小部１３２としてある。断面縮小部１３２は、
ハイブリッドパイプの外周側からプレス成形したり、ハ
ンマーリング加工したりして圧縮変形させることによっ
て作ることができる。図１０に示した実施例では、断面
縮小部１３２は中間部にあるが、断面縮小部１３２は端
部を含むその他の部分１３４に設けることもでき、また
複数の断面縮小部１３２を軸線方向に間隔をおいて設け
ることもできる。

【００６１】断面状態の図１１に示すように、断面縮小
部１３２は、圧縮変形することにより、成形したままの
部分１３４と比べて全体の断面積が小さくなり、かつ、
見掛けの板厚ｔ₃が成形したままの、つまり圧縮変形前
の見掛けの板厚ｔ₀より小さくなっている。断面縮小部
１３２の断面積が小さくなっているのは、断面を縮小し
たのであるから当然の結果であるが、見掛けの板厚が小
さくなるのは次の理由による。

【００６２】再び図５を参照すると、ハイブリッドパイ
プの軸線方向Ａで隣り合って位置する凸部７８間のピッ
チＰと、見掛けの板厚ｔとは、ハイブリッドパイプを成
形したときのものである。ここで、見掛けの板厚ｔはハ
イブリッドパイプに凹部７６と凸部７８とを付加した結
果、実際の板厚ｄとは異なっている。いま、軸線方向Ａ
に交差する方向Ｂに荷重を加えると、同図の（ｂ）に示
すように、ハイブリッドパイプは軸線方向Ａに伸びる性
質があるため、ピッチがＰより大きいＰ′となる。そし
て、ピッチの変動につれて見掛けの板厚が変動し、ｔよ
りも薄いｔ′となる。しかし、実際の板厚ｄは実質的に
変わらない。ピッチと見掛けの板厚とは、ハイブリッド
パイプを圧縮変形させる量が多くなるほど、大きく変動
する。

【００６３】荷重Ｆ対変位Ｓのエネルギ吸収特性を示す
図１２を参照すると、ハイブリッドパイプ１３０を成形
したままの部分１３４は所定のエネルギ吸収特性を呈す
る。これに対して、断面縮小部１３２では荷重Ｆの立ち
上がりが緩く、荷重のピーク値Ｆ_maxが小さく、変位Ｓ
も少ない。荷重Ｆの立ち上がりやピーク値は見掛けの板
厚に依存し、見掛けの板厚は圧縮量によって定まるた
め、断面縮小部１３２に持たせるべきエネルギ吸収特性
に応じて断面縮小部１３２の圧縮量を変えてエネルギ吸
収特性を調整できる。なお、図１２は衝撃吸収が可能な
エネルギ量を示している。

【００６４】図１０に示した実施例では、断面縮小部１
３２は四角形のハイブリッドパイプ１３０の４つの面全
てを均等に圧縮変形させることにより得られた。斜視状
態の図１３に示した実施例では、ハイブリッドパイプ１
４０は対向する２つの面を外側から圧縮して断面縮小部
１４２としている。このように形成すると、Ｃ方向の荷
重に対してハイブリッドパイプ１４０は断面縮小部が存
在しない部分１４４と同じエネルギ吸収特性を呈する
が、Ｄ方向の荷重に対して見掛けの板厚が減少したエネ
ルギ吸収特性を呈することとなり、いわゆる指向性を持
たせることができる。

【００６５】図１０及び図１３に示した実施例では、ハ
イブリッドパイプを外周側から圧縮して断面縮小部を形
成し、見掛けの板厚が小さくなった板厚減少部を得た
が、これとは逆に、一定断面に形成したハイブリッドパ
イプを内周側から部分的に拡張して断面を拡大した拡大
断面部を形成し、これを板厚減少部とすることもでき
る。例えば、図１０を参考として説明すると、部分１３
２を一定断面に保ち、部分１３４を拡大断面部とする形
態である。ハイブリッドパイプを内周側から部分的に拡
張するには、成形したハイブリッドパイプの断面より大
きな断面を有する型内にハイブリッドパイプの部分１３
４を配置してこの部分１３４の内側に、例えばゴムのよ
うな弾性体によって形成した袋体を差し込み、この袋体
に加圧流体を導くようにする。

【００６６】斜視状態の図１４と、断面状態の図１５と
に示したハイブリッドパイプ１５０は、芯材と表裏のシ
ートとを軸線方向へ連続的に凹凸状に変形して形成され
た凹凸部１５２と、凹凸状の変形がなく、板厚が凹凸部
１０２の変形前の見掛けの板厚ｔ₀、つまり形成された
ままの見掛けの板厚より小さい平坦状の板厚減少部１５
４とを有する。板厚減少部１５４の板厚はハイブリッド
パイプ１５０の実際の板厚ｄである。

【００６７】ハイブリッドパイプは、例えば芯材と表裏
のシートとをスピンドルに巻き付けて円筒体を形成し、
この円筒体を型ローラ間に通して所定のピッチの凹凸を
形成し、その後、必要に応じて図示のような角筒にして
製品とされる。そこで、ハイブリッドパイプ１５０を形
成するには、凹凸部１５２は型ローラ間で確実に凹凸を
付け、板厚減少部１５４は型ローラを作動させることな
く、又は型ローラを逃がして、芯材と表裏のシートとか
ら円筒体に形成し、その後必要に応じて角筒とする。

【００６８】軸線方向Ａに交差する方向Ｂから荷重が加
わるとき、凹凸部１５２では軸線方向の伸びが生じて見
掛けの板厚が減少するが、板厚減少部１５４では軸線方
向の伸びが生ぜず、板厚は実質的に減少しない。一定の
衝撃エネルギを吸収させたとした場合の荷重Ｆ対変位Ｓ
のエネルギ吸収特性は、図１６に示すように、凹凸部１
５２では荷重の立ち上がりが急峻となって荷重のピーク
値Ｆ_max1に達するが、板厚減少部１５４では荷重の立ち
上がりが緩やかで荷重のピーク値Ｆ_max2に達するとこ
ろ、このピーク値Ｆ_max2は凹凸部１５２のピーク値Ｆ
_max1より小さい。凹凸部１５２はピーク値に達した後、
変位が大きくなるにつれて発生荷重が緩やかに下降して
いるが、板厚減少部１５４はほぼピーク値を保ってい
る。これは、凹凸部１５２では見掛けの板厚が次第に減
少するのに対し、板厚減少部１５４では板厚が実質的に
変わらないことによる。一方、一定の衝撃エネルギを吸
収するの必要な変位についてみると、ハイブリッドパイ
プ１５０の荷重方向の長さをＬとするとき、板厚減少部
１５４の実際の板厚はｄであるから、板厚減少部１５４
では（Ｌ−２d）の最大変位をする。これに対して、凹
凸部１５２の見掛けの板厚ｔ₀が変わらないものとする
と、凹凸部１５２では（Ｌ−２t₀）の最大変位をする。
もっとも、ハイブリッドパイプ１５０は軸線方向に伸び
を生ずるため、伸び許容量を変えることにより、凹凸部
１５２の最大変位を破線で示したように板厚減少部１５
４の最大変位に近づけることができる。

【００６９】斜視状態の図１７と、断面状態の図１８と
に示したハイブリッドパイプ１６０は、板厚減少部１６
２と、その他の凹凸部１６４とを有する。板厚減少部１
６２は、凸部７８の外周面最外部から凹部７６の内周面
最内部に至る径方向の距離である見掛けの板厚ｔ₄が凹
凸部１６４の見掛けの板厚ｔ₀より小さく、かつ、外径
Ｄ₂が凹凸部１６４の外径Ｄ₁より小さい小寸法凹凸部で
ある。ハイブリッドパイプ１６０は、凹凸部１６４の見
掛けの板厚ｔ₀によって所定のエネルギ吸収特性が得ら
れるように定めたものである。

【００７０】軸線方向Ａに交差する方向Ｂから荷重が加
わるとき、板厚減少部１６２と凹凸部１６４とはそれぞ
れ軸線方向へ伸び、見掛けの板厚が減少する。このとき
の荷重Ｆ対変位Ｓのエネルギ吸収特性は、図１９に示す
ように、凹凸部１６４では荷重の立ち上がりが急峻とな
って荷重のピーク値Ｆ_max1に達するが、板厚減少部１６
２では荷重の立ち上がりが緩やかで荷重のピーク値Ｆ
_max2に達し、このピーク値は凹凸部１６４のピーク値Ｆ
_max1より小さい。板厚減少部１６２と凹凸部１６４とは
ピーク値に達した後、変位が大きくなるにつれて発生荷
重が緩やかに下降している。そして最大変位は、板厚減
少部１６２の方がその他の凹凸部１６４の最大変位より
大きい。

【００７１】ハイブリッドパイプ１５０の平坦状の板厚
減少部１５４（図１４及び図１５）では、板厚が実質的
に変わらないため、図１９に示したように、所定のエネ
ルギ吸収特性を呈する凹凸部１６４と比べてピーク値間
の差が大きく、また変位によって発生する荷重間の差も
大きい。これに対して、ハイブリッドパイプ１６０の板
厚減少部１６２と凹凸部１６４とは近似した立ち上がり
傾向と、近似した下降傾向とを呈している。これは、ハ
イブリッドパイプに板厚減少部を設けて荷重対変位のエ
ネルギ吸収特性を調整しようとする場合、ハイブリッド
パイプ１６０による方が、ハイブリッドパイプ１５０に
よるよりも調整しやすいことを示している。

【００７２】ハイブリッドパイプ１１０，１３０，１４
０，１５０，１６０それぞれの板厚減少部１１７，１３
２，１４２，１５４，１６２は、内装材から衝撃荷重が
加わったとき、大きな反力荷重を発生させる車体の構造
部材の部位又はその近傍に配置することができる。例え
ば、次に示す板厚減少部として使用できる。

【００７３】背面からの斜視状態を示す図２０と、斜視
状態を示す図２１とを参照すると、ピラーガーニッシュ
１７０にはこのピラーガーニッシュ１７０をピラーに取
り付けるための取付部１７１が設けられている。そのた
め、取付部１７１又はその近傍に衝撃荷重が加わるとき
発生する反力荷重が、取付部１７１から離れた部分１７
２に衝撃荷重が加わるとき発生する反力荷重と比べて高
くなる。すなわち、エネルギ吸収材１７４とピラーガー
ニッシュ１７０の取付部１７１とを加え合わせた反力荷
重が発生するところ、エネルギ吸収特性が実質的に同じ
であるハイブリッドパイプを使用した場合、取付部１７
１又はその近傍では大きな反力荷重が発生する。

【００７４】荷重Ｆ対変位Ｓのエネルギ吸収特性を示す
図２２及び図２３を参照すると、取付部１７１にあるハ
イブリッドパイプ１７１ａでは高いピーク荷重Ｆ_pを発
生しているのに対し、取付部から離れた部分１７２にあ
るハイブリッドパイプ１７２aではピーク荷重が低い。
そのため、取付部１７１とこれから離れた部分１７２と
に同じエネルギ吸収特性のハイブリッドパイプを配置す
ると、取付部１７１又はこの近傍において高いピーク荷
重Ｆ_pを受けることとなる。これに対して、取付部１７
１又はその近傍に板厚減少部１７５を配置すると、荷重
Ｆ対変位Ｓのエネルギ吸収特性は図２３の１７１ｂとな
り、取付部から離れた部分１７２にあるハイブリッドパ
イプのエネルギ吸収特性１７２aと実質的に同じエネル
ギ吸収特性を持たせることができる。

【００７５】板厚減少部はまた、大きな反力荷重を発生
させる部位の他、図２４のような中間部に、又は複数の
板厚減少部を軸線方向へ間隔をおいて設けることができ
る。斜視状態の図２４に示したハイブリッドパイプ１８
０は、所定荷重を発生させるべき部分１８２と、この部
分１８２の中間部に設けた板厚減少部１８４とを有す
る。ここで、中間部とはハイブリッドパイプ１８０の中
央部であってもよく、中央部から離れた部分であっても
よい。一方、斜視状態の図２５に示したハイブリッドパ
イプ１９０は、所定荷重を発生させるべき部分１９２
と、複数の板厚減少部１９４とからなり、板厚減少部１
９４はハイブリッドパイプ１９０の軸線方向に所定の間
隔をおいて配置されている。この場合、複数の板厚減少
部１９４は同じ長さである必要はない。ハイブリッドパ
イプ１８０，１９０は、それぞれフロントピラー及びル
ーフサイドレールに対応して配置される特定の形状に形
成されているが、既に述べたように、ハイブリッドパイ
プはそれが配置される場所に応じて適切な形状に加工さ
れるため、その形状自体にはエネルギ吸収特性上の意味
はない。また、図２４及び図２５では板厚減少部１８
４，１９４は図１０に示した板厚減少部１３２の形態で
あるが、これに代えて、図１３の板厚減少部１４２、図
１４の板厚減少部１５４又は図１７の板厚減少部１６２
を使用することもできる。

【００７６】模式的に示した図２６を参照して、断面を
縮小した板厚減少部１３２を中間部に有するハイブリッ
ドパイプ１３０（同図の（ａ））と、平坦状の板厚減少
部１５４を中間部に有するハイブリッドパイプ１５０
（同図の（ｂ））と、小寸法凹凸部を板厚減少部１６２
とし、これを中間部に有するハイブリッドパイプ１６０
（同図の（ｃ））と、板厚減少部を持たないハイブリッ
ドパイプ２００（同図の（ｄ））との作用を説明する。

【００７７】板厚減少部を有するハイブリッドパイプ１
３０，１５０，１６０は、板厚減少部を拘束しないよう
に構造部材又は内装材に取り付けると、軸線に交差する
方向から加わる衝撃荷重に対して既に説明したように変
形してエネルギ吸収する。一方、軸線方向の荷重Ｐが加
わると、ハイブリッドパイプ１３０，１５０，１６０
は、各図の下側に示したように板厚減少部１３２，１５
４，１６２で折れ曲がる。ひとたび、ハイブリッドパイ
プ１３０，１５０，１６０が板厚減少部で折れ曲がる
と、板厚減少部をはさんで左右に位置する部分は、エネ
ルギ吸収のために必要な変形をすることなく、相互に接
近する傾向を呈し、荷重Ｐに対して極めて低い荷重対変
位のエネルギ吸収特性を呈する。これは、荷重の加わる
方向によってエネルギ吸収特性を大幅に異ならせ、指向
性を持たせることができることを意味する。これに対し
て、板厚減少部を持たないハイブリッドパイプ２００で
は、軸線方向の荷重Ｐが加わったときその全体が円弧状
に湾曲し、同時に軸線方向に圧縮変形する。そして、軸
線方向の圧縮変形によってエネルギ吸収が行われるた
め、ハイブリッドパイプ２００の荷重の加わる方向の違
いによるエネルギ吸収特性の違いは、図２６の（ａ）な
いし（ｃ）と比べて少ない。

【００７８】ハイブリッドパイプ１９０の場合、模式的
に示した図２７の（ａ）ように、球状の衝撃体２１０か
ら軸線に交差する方向の荷重が加わると、荷重が加わっ
た部分１９６をはさんで両側に位置する板厚減少部１９
４の伸びが少ないため、その部分１９６と両側に位置す
る板厚減少部１９４とが同図の下側に示すように衝撃体
２１０の湾曲面とほぼ同じように湾曲して圧縮変形する
が、その他の部分はほとんど変形しない。その結果、軸
線に交差する方向の荷重が部分１９６から離れた別の部
分に再び加わるような事態が起こっても、その別の部分
において意図した荷重対変位のエネルギ吸収特性を発現
できる。これに対して、板厚減少部を持たないハイブリ
ッドパイプ２００では、同図の（ｂ）に示すように、衝
撃体２１０によってハイブリッドパイプ２００が伸び、
ハイブリッドパイプ２００の全体が湾曲して圧縮変形す
る。その結果、荷重が加わった部分２０２と比べて例え
ば端部分２０４では、確保できる変位量が変動するた
め、意図した荷重対変位のエネルギ吸収特性は得られな
い。

【００７９】本発明に係る衝撃エネルギ吸収材は、再び
図８と、図１０と、図１３と、図１４及び図１５と、図
１７及び図１８と、図２０及び図２１と、図２４と、図
２５とを参照すると、金属箔の芯材７２と、芯材７２の
表裏にそれぞれ重ね合わされた金属以外の材料のシート
７４とからなるハイブリッドパイプ１１０，１３０，１
４０，１５０，１６０，１７４，１８０，１９０によっ
て作られる。ハイブリッドパイプは、軸線方向へ連続的
に凹凸状に変形して形成され、かつ、例えば図８に示す
ように、見掛けの板厚が軸線方向において部分的に異な
るように形成されている。衝撃エネルギ吸収材は、例え
ば構造部材と、内装材とを有する車体上部において構造
部材と内装材との間に配置され、衝撃エネルギ吸収構造
を形成する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る車体上部の衝撃エネルギ吸収構
造に使用するハイブリッドパイプの実施例の要部を示す
拡大断面図で、ハイブリッドパイプの軸線方向に沿って
切断したものである。

【図２】 本発明に係る車体上部の衝撃エネルギ吸収構
造に使用するハイブリッドパイプの実施例を示す斜視図
である。

【図３】 本発明に係る車体上部の衝撃エネルギ吸収構
造に使用するハイブリッドパイプの別の実施例を示す斜
視図である。

【図４】 荷重対変位のエネルギ吸収特性図である。

【図５】本発明の作用及び効果を説明する断面図で、
（a）は変形前を、（b）は変形後を示している。

【図６】 ハイブリッドパイプの作用効果を押し出し管
と比較するための模式図で、（a）は断面形状を、（b）
はハイブリッドパイプの変形の様子を、（c）は押し出
し管の変形の様子を示している。

【図７】 荷重対変位のエネルギ吸収特性図で、（a）
はハイブリッドパイプを、（b）は押し出し管を示して
いる。

【図８】 本発明に係る車体上部の衝撃エネルギ吸収構
造に使用するハイブリッドパイプの別の実施例の要部を
示す拡大断面図で、ハイブリッドパイプの軸線方向に沿
って切断したものである。

【図９】 荷重対変位のエネルギ吸収特性図である。

【図１０】 本発明に係る車体上部の衝撃エネルギ吸収
構造に使用するハイブリッドパイプのさらに別の実施例
を示す斜視図である。

【図１１】 図１０に示したハイブリッドパイプの断面
図で、（ａ）は図１０の１１ａ-１１ａ線で切断したも
の、（ｂ）は図１１の１１ｂ-１１ｂ線で切断したもの
である。

【図１２】 荷重対変位のエネルギ吸収特性図である。

【図１３】 本発明に係る車体上部の衝撃エネルギ吸収
構造に使用するハイブリッドパイプのさらに別の実施例
を示す斜視図である。

【図１４】 本発明に係る車体上部の衝撃エネルギ吸収
構造に使用するハイブリッドパイプのさらに別の実施例
を示す斜視図である。

【図１５】 図１４の１５−１５線で切断した拡大縦断
面図である。

【図１６】 荷重対変位のエネルギ吸収特性図である。

【図１７】 本発明に係る車体上部の衝撃エネルギ吸収
構造に使用するハイブリッドパイプのさらに別の実施例
を示す斜視図である。

【図１８】 図１７の１８−１８線に沿って切断した拡
大縦断面図である。

【図１９】 荷重対変位のエネルギ吸収特性図である。

【図２０】 ハイブリッドパイプを取り付けたピラーガ
ーニッシュの背面から見た斜視図である。

【図２１】 図２０に示したハイブリッドパイプの一部
を示す斜視図である。

【図２２】 荷重対変位のエネルギ吸収特性図である。

【図２３】 荷重対変位のエネルギ吸収特性図である。

【図２４】 フロントピラー用のハイブリッドパイプを
示す斜視図である。

【図２５】 ルーフサイドレール用のハイブリッドパイ
プを示す斜視図である。

【図２６】 中間部に板厚減少部を配置したハイブリッ
ドパイプ（ａ）ないし（ｃ）の作用及び効果を、板厚減
少部を持たないハイブリッドパイプ（ｄ）と比較して示
す模式図で、各図において上側は変形前を、下側は変形
後を示している。

【図２７】 複数の板厚減少部を軸線方向に間隔をおい
て配置したハイブリッドパイプ（ａ）の作用及び効果
を、板厚減少部を持たないハイブリッドパイプ（ｂ）と
比較して示す模式図で、各図において上側は変形前を、
下側は変形後を示している。

【図２８】 本発明に係る衝撃エネルギ吸収構造を実施
できる車体上部の拡大断面図で、図３０の２８−２８線
に沿って切断したものである。

【図２９】 本発明に係る衝撃エネルギ吸収構造を実施
できる車体上部の拡大断面図で、図３０の２９−２９線
に沿って切断したものである。

【図３０】 本発明に係る衝撃エネルギ吸収構造を実施
できる車体上部の斜視図である。

【符号の説明】

７０，９０，１１０，１３０，１４０，１５０ ハイブ
リッドパイプ １６０，１７４，１８０，１９０ ハイブリッドパイプ ７２ 芯材 ７４ シート ７６ 凹部 ７８ 凸部 ８１ 大ピッチ凹凸部 １１７，１３２，１４２ 板厚減少部（断面縮小部） １５４ 板厚減少部（平坦状の減少部） １６２ 板厚減少部（小寸法凹凸部） １７５，１８４，１９４ 板厚減少部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−29482（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−35378（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−207576（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−188174（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−277954（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−175452（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 21/02 - 21/04 B62D 25/04 - 25/08 B60R 13/02

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体の構造部材と、この構造部材の内方
   に間隔をおいて配置される内装材と、前記間隔内に配置
   されるエネルギ吸収材とを備える車体上部において衝撃
   エネルギを吸収する構造であって、 前記エネルギ吸収材は、金属箔の芯材と、この芯材の表
   裏にそれぞれ重ね合わされた金属以外の材料のシートと
   からなるハイブリッドパイプであり、 このハイブリッドパイプは、前記芯材と前記表裏のシー
   トとを軸線方向へ連続的に凹凸状に変形して形成され、
   かつ、軸線方向で隣り合わせて位置する２つの凸部間又
   は凹部間のピッチが軸線方向において部分的に異なるよ
   うに形成され、荷重の立ち上がりが異なる複数のエネル
   ギ吸収特性を有する、車体上部の衝撃エネルギ吸収構
   造。
2. 【請求項２】 前記ハイブリッドパイプは、所定ピッチ
   の凹凸部と、この凹凸部のピッチより大きなピッチの複
   数の大ピッチ凹凸部とを有し、これら大ピッチ凹凸部が
   前記ハイブリッドパイプの軸線方向に所定の間隔をおい
   て配置された、請求項１に記載の車体上部の衝撃エネル
   ギ吸収構造。
3. 【請求項３】 金属箔の芯材と、この芯材の表裏にそれ
   ぞれ重ね合わされた金属以外の材料のシートとからなる
   ハイブリッドパイプであり、 このハイブリッドパイプは、前記芯材と前記表裏のシー
   トとを軸線方向へ連続的に凹凸状に変形して形成され、
   かつ、軸線方向で隣り合わせて位置する２つの凸部間又
   は凹部間のピッチが軸線方向において部分的に異なるよ
   うに形成され、荷重の立ち上がりが異なる複数のエネル
   ギ吸収特性を有する、衝撃エネルギ吸収材。
4. 【請求項４】 車体の構造部材と、この構造部材の内方
   に間隔をおいて配置される内装材と、前記間隔内に配置
   されるエネルギ吸収材とを備える車体上部において衝撃
   エネルギを吸収する構造であって、 前記エネルギ吸収材は、金属箔の芯材と、この芯材の表
   裏にそれぞれ重ね合わされた金属以外の材料のシートと
   からなるハイブリッドパイプであり、 このハイブリッドパイプは、前記芯材と前記表裏のシー
   トとを軸線方向へ連続的に凹凸状に変形して形成され、
   かつ、見掛けの板厚が軸線方向において部分的に異なる
   ように形成され、荷重の立ち上がりが異なる複数のエネ
   ルギ吸収特性を有する、車体上部の衝撃エネルギ吸収構
   造。
5. 【請求項５】 前記ハイブリッドパイプは、所定見掛け
   の板厚の凹凸部と、この凹凸部の見掛けの板厚より小さ
   な見掛けの板厚の板厚減少部であって一定断面に形成し
   たハイブリッドパイプを外周側から圧縮して断面を縮小
   した板厚減少部とを有する、請求項４に記載の車体上部
   の衝撃エネルギ吸収構造。
6. 【請求項６】 前記ハイブリッドパイプは、所定見掛け
   の板厚の凹凸部と、この凹凸部の見掛けの板厚より小さ
   な見掛けの板厚の板厚減少部であって一定断面に形成し
   たハイブリッドパイプを内周側から拡張して断面を拡大
   した板厚減少部とを有する、請求項４に記載の車体上部
   の衝撃エネルギ吸収構造。
7. 【請求項７】 前記ハイブリッドパイプは、軸線方向に
   交差する径方向の寸法が所定である所定見掛けの板厚の
   凹凸部と、この凹凸部の見掛けの板厚より小さな見掛け
   の板厚の板厚減少部であって前記凹凸部の径方向の寸法
   より小さな径方向の寸法を有する板厚減少部とを有す
   る、請求項４に記載の車体上部の衝撃エネルギ吸収構
   造。
8. 【請求項８】 車体の構造部材と、この構造部材の内方
   に間隔をおいて配置される内装材と、前記間隔内に配置
   されるエネルギ吸収材とを備える車体上部において衝撃
   エネルギを吸収する構造であって、 前記エネルギ吸収材は、金属箔の芯材と、この芯材の表
   裏にそれぞれ重ね合わされた金属以外の材料のシートと
   からなるハイブリッドパイプであり、 このハイブリッドパイプは、前記芯材と前記表裏のシー
   トとを軸線方向へ連続的に凹凸状に変形して形成された
   所定見掛けの板厚の凹凸部と、凹凸状の変形がなく板厚
   が前記凹凸部の見掛けの板厚より小さな平坦状の板厚減
   少部とを有し、荷重の立ち上がりが異なる複数のエネル
   ギ吸収特性を有する、車体上部の衝撃エネルギ吸収構
   造。
9. 【請求項９】 前記板厚減少部は、前記内装材を経て衝
   撃荷重が加わったとき、大きな反力荷重を発生させる車
   体の構造部材の部位又はその近傍に配置される、請求項
   ５ないし８のいずれかに記載の車体上部の衝撃エネルギ
   吸収構造。
10. 【請求項１０】 前記板厚減少部は複数設けられ、前記
    ハイブリッドパイプの軸線方向に所定の間隔をおいて配
    置された、請求項５ないし８のいずれかに記載の車体上
    部の衝撃エネルギ吸収構造。
11. 【請求項１１】金属箔の芯材と、この芯材の表裏にそれ
    ぞれ重ね合わされた金属以外の材料のシートとからなる
    ハイブリッドパイプであり、 このハイブリッドパイプは、前記芯材と前記表裏のシー
    トとを軸線方向へ連続的に凹凸状に変形して形成され、
    かつ、見掛けの板厚が軸線方向において部分的に異なる
    ように形成され、荷重の立ち上がりが異なる複数のエネ
    ルギ吸収特性を有する、衝撃エネルギ吸収材。