JP6020497B2 - 車両のエネルギ吸収構造及びエネルギ吸収部材 - Google Patents

Description

本発明は、車両のエネルギ吸収構造及びエネルギ吸収部材に関する。

ＣＦＲＰ製のクラッシュボックスが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２４０８４号公報

ところで、繊維強化樹脂製のクラッシュボックスにおいては、エネルギ吸収特性が衝突速度に応じて変化する場合があり、安定したエネルギ吸収を行う観点からは改善の余地がある。

本発明は、衝突速度によるエネルギ吸収特性の変化範囲を小さく抑えることができる車両のエネルギ吸収構造、エネルギ吸収部材を得ることが目的である。

第１態様の車両のエネルギ吸収構造は、繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材の荷重入力方向に沿って延びる壁における厚み方向の少なくとも一部に、該荷重入力方向に不連続となる不連続部が該荷重入力方向に複数並べて形成されている。

第１態様のエネルギ吸収構造では、エネルギ吸収部材に衝突荷重が入力されると、該エネルギ吸収部材は荷重の入力方向に圧縮され、衝突エネルギが吸収される。ここで、エネルギ吸収部材の壁に複数の不連続部が荷重入力方向に並べて形成されているため、エネルギ吸収特性が衝突速度に対して変化し難い。

このように、第１態様の車両のエネルギ吸収構造では、衝突速度によるエネルギ吸収特性の変化範囲を小さく抑えることができる。

なお、複数の不連続部として、例えば、壁の厚み方向が振幅方向とされる波板（層）によって形成される（波板が壁の厚み方向の少なくとも一部を構成する）構成を採用することができる。また例えば、複数の不連続部として、壁内における繊維強化樹脂を成す繊維の不連続部（繊維の切断部等）を、荷重入力方向に所定間隔で並べて形成される構成を採用することができる。さらに例えば、複数の不連続部として、繊維強化樹脂を成す繊維を、壁の厚み方向が振幅方向とされるように所定周期の波状（つづら折り状）に配向して形成される構成を採用することができる。

第２態様の車両のエネルギ吸収構造は、第１態様において、複数の前記不連続部は、前記荷重入力方向との交差方向に延び前記荷重入力方向に並べられた複数の切欠部である。

第２態様の車両のエネルギ吸収構造では、複数の切欠部を荷重入力方向に並べる簡単な構造で、衝突速度によるエネルギ吸収特性の変化範囲を小さく抑えることができる。

第３態様の車両のエネルギ吸収構造は、第２態様において、前記壁は、前記厚み方向に積層された３つ以上の層を有し、前記複数の切欠部は、前記壁の内部の層に形成されている。

第３態様のエネルギ吸収構造では、不連続部を成す切欠部が壁における内部の層に形成（配置）されているため、見栄えが良い。

第４態様の車両のエネルギ吸収構造は、第１〜第３態様の何れか一態様において、前記エネルギ吸収部材は、バンパリインフォースメントとサイドメンバとの間に介在するクラッシュボックスである。

第４態様の車両のエネルギ吸収構造では、バンパリインフォースメントに衝突荷重が入力されると、クラッシュボックスは、バンパリインフォースメントとサイドメンバとの間で圧縮される。このクラッシュボックスにおける荷重入力方向に延びる壁に複数の不連続部が形成されているため、衝突速度によるエネルギ吸収特性の変化範囲が小さく抑えられる。

第５態様のエネルギ吸収部材は、繊維強化樹脂より成り、荷重入力方向に沿って延びる壁における厚み方向の少なくとも一部に、該荷重入力方向に不連続となる不連続部が該荷重入力方向に複数並べて形成されている。

第５態様のエネルギ吸収部材では、衝突荷重が入力されると、該荷重の入力方向に圧縮され、衝突エネルギを吸収する。ここで、エネルギ吸収部材の壁に複数の不連続部が荷重入力方向に並べて形成されているため、エネルギ吸収特性が衝突速度に対して変化し難い。

このように、第５態様のエネルギ吸収部材では、衝突速度によるエネルギ吸収特性の変化範囲を小さく抑えることができる。

以上説明したように本発明に係る車両のエネルギ吸収構造、エネルギ吸収部材は、衝突速度によるエネルギ吸収特性の変化範囲を小さく抑えることができるという優れた効果を有する。

本発明の実施形態に係る車体前部構造を構成するクラッシュボックスを示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は図１（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ線に沿って分解した底面図、（Ｃ）は図１（Ａ）の１Ｃ−１Ｃ線に沿った側断面図である。 本発明の実施形態に係る車体前部構造の概略全体構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る車体前部構造を構成するクラッシュボックスに形成された荷重安定構造を一部拡大して示す断面図である。 本発明の実施形態に係る車体前部構造を構成する荷重安定構造の変形例を模式的に示す図であって、（Ａ）は第１変形例の断面図、（Ｂ）は第２変形例の断面図、（Ｃ）は第３変形例の断面図である。 本発明の実施形態との比較例に係るクラッシュボックスを示す図であって、（Ａ）は全体構成を示す断面図、（Ｂ）は破壊の形態を一部拡大して模式的に示す断面図である。 本発明の実施形態との比較例に係るクラッシュボックスにおいてエネルギ吸収特性に速度依存性が生じることを説明するための図であって、（Ａ）〜（Ｅ）は、クラッシュボックスの破壊の進行過程を時系列順に示す断面図である。

本発明の実施形態に係る車両のエネルギ吸収構造が適用された車体前部構造１０について、図１〜図６に基づいて説明する。なお、図中に適宜記す矢印ＦＲは車両前後方向の前方向を、矢印ＵＰは車両上下方向の上方向を、矢印Ｗは車幅方向をそれぞれ示す。以下の説明で、特記なく前後、上下の方向を用いる場合は、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下を示すものとする。

［車体の基本骨格］
図２には、車体前部構造１０の概略構成が斜視図にて示されている。この図に示されるように、車体前部構造１０は、それぞれ前後方向に長手とされると共に、車幅方向に並列された左右一対のフロントサイドメンバ１２を備えている。左右のフロントサイドメンバ１２は、それぞれ本発明におけるサイドメンバに相当する。

フロントサイドメンバ１２の前端には、エネルギ吸収部材としてのクラッシュボックス１４が取り付けられている。また、左右のクラッシュボックス１４の前端間は、バンパリインフォースメント１６にて架け渡されている。換言すれば、左右のフロントサイドメンバ１２は、それぞれクラッシュボックス１４を介してバンパリインフォースメント１６に結合されている。バンパリインフォースメント１６は、例えば、アルミ等の金属材又はＣＦＲＰ等の繊維強化樹脂にて構成されている。

［クラッシュボックス］
次に、クラッシュボックス１４の詳細構成を説明する。クラッシュボックス１４は、エネルギ吸収部１４Ａと、前フランジ１４Ｆと、後フランジ１４Ｒとを主要部として構成されている。以下においては、まずクラッシュボックス１４を構成する材料を説明し、次いで、エネルギ吸収部１４Ａ、前フランジ１４Ｆ、後フランジ１４Ｒの順で説明することとする。その後、本実施形態の要部である、エネルギ吸収部１４Ａに形成された荷重安定構造２２について説明する。

（材料）
クラッシュボックス１４は、繊維強化樹脂としての炭素繊維強化樹脂（以下、「ＣＦＲＰ」という）にて構成されている。この実施形態におけるＣＦＲＰは、例えば、繊維として炭素繊維（例えばポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系の炭素繊維）と、マトリクス樹脂として熱可塑性樹脂とを組み合わせた複合材料とされている。熱可塑性樹脂を採用することで、サイクルタイムが短くリサイクル性が良好なＣＦＲＰ製のクラッシュボックス１４が得られる構成である。

また、この実施形態におけるＣＦＲＰは、炭素繊維の配向方向が一定方向である一方向強化材（所謂ユニディレクション材、ＵＤ材）とされている。少なくとも後述する閉断面構造のエネルギ吸収部１４Ａにおいては、炭素繊維の配向方向は、前後方向とされている。したがって、クラッシュボックス１４は、前後方向に沿って入力される衝突荷重に対し、エネルギ吸収に伴って高い荷重（反力）を発生する構成とされている。

（エネルギ吸収部）
エネルギ吸収部１４Ａは、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に示されるように、前後方向を軸方向とする矩形筒状を成す閉断面構造とされている。具体的には、エネルギ吸収部１４Ａは、天壁１４Ｔと、底壁１４Ｂと、左右の側壁１４Ｓとを有し、軸方向に直交する断面視で略矩形状を成している。

この実施形態では、エネルギ吸収部１４Ａを含むクラッシュボックス１４は、上下対称形状を成す上ハーフ１８と下ハーフ２０との接合によって構成されている。上ハーフ１８は、天壁１４Ｔ、左右の側壁１４Ｓの上部、及び該側壁１４Ｓの上部の下端から車幅方向に延在された接合フランジ１８Ｆを有し、軸方向に直交する断面視で下向きに開口するハット形状を成している。下ハーフ２０は、底壁１４Ｂ、左右の側壁１４Ｓの下部、及び該側壁１４Ｓの下部の上端から車幅方向に延在された接合フランジ２０Ｆを有し、軸方向に直交する断面視で上向きに開口するハット形状を成している。なお、上ハーフ１８を示す図１（Ｂ）において、該上ハーフ１８と上下対称を成す下ハーフ２０の符号を括弧付きで示している。

この上ハーフ１８と下ハーフ２０とが、互いの接合フランジ１８Ｆ、２０Ｆにて接合されることで、上記の通り矩形筒状を成すエネルギ吸収部１４Ａが構成されている。なお、上記の通り断面ハット形状の上ハーフ１８、下ハーフ２０は、車幅方向に沿った開口幅が天壁１４Ｔ、底壁１４Ｂの幅よりも大とされるように側壁１４Ｓの上部、下部が傾斜されている。このため、エネルギ吸収部１４Ａの断面形状は、より正確には六角形状と捉えることができる。

また、接合フランジ１８Ｆ、２０Ｆは、前端及び後端で互いに離間するように傾斜されており、該傾斜部分は非接合部とされている。この傾斜部分は、後述するように前フランジ１４Ｆ、後フランジ１４Ｒに連続している。

以上説明したエネルギ吸収部１４Ａは、接合フランジ１８Ｆ、２０Ｆを含む各部（天壁１４Ｔ、底壁１４Ｂ、左右の側壁１４Ｓ）における炭素繊維の配向方向が前後方向とされている。

（前フランジ）
前フランジ１４Ｆは、接合フランジ１８Ｆ、２０Ｆを含むエネルギ吸収部１４Ａの前端から上下左右に張り出した前壁１４ＦＦと、前壁１４ＦＦの上端から前方に延出された上壁１４ＦＵと、前壁１４ＦＦの下端から前方に延出された下壁１４ＦＬとを有する。

前壁１４ＦＦは、バンパリインフォースメント１６の後壁１６Ｒに突き当てられており、該後壁１６Ｒに対して、例えば図示しないボルト、ナット等の締結具又は接着剤にて接合（結合）されている。また、上壁１４ＦＵ、下壁１４ＦＬは、例えば接着等によってバンパリインフォースメント１６の上壁１６Ｕ、下壁１６Ｌに接合（結合）されている。

この前フランジ１４Ｆの上部、すなわち前壁１４ＦＦの上部及び上壁１４ＦＵは、上ハーフ１８に形成されている。また、前フランジ１４Ｆの下部、すなわち前壁１４ＦＦの下部及び下壁１４ＦＬは、下ハーフ２０に形成されている。

（後フランジ）
後フランジ１４Ｒは、接合フランジ１８Ｆ、２０Ｆを含むエネルギ吸収部１４Ａの後端から上下左右に張り出した後向きの壁として形成されている。この後フランジ１４Ｒは、フロントサイドメンバ１２の前フランジ１２Ｆに突き当てられており、該前フランジ１２Ｆに対し、ボルト、ナット等の締結具Ｆｂ（図１（Ｃ）、図２参照）にて結合されている。この後フランジ１４Ｒの上部は、上ハーフ１８に形成されている。また、後フランジ１４Ｒの下部は、下ハーフ２０に形成されている。

（荷重安定構造）
クラッシュボックス１４のエネルギ吸収部１４Ａには、複数の不連続部が前後方向に並べられて構成された荷重安定構造２２が形成されている。具体的には、荷重安定構造２２は、それぞれ不連続部、複数の切欠部（ノッチ）としての溝２２Ｇが、エネルギ吸収部１４Ａを構成する各壁に、前後方向に所定ピッチ（等ピッチ）で並べられて構成されている。

各溝２２Ｇは、前後方向に対し交差（直交）する方向に沿って延び（該方向に長手とされ）ている。この実施形態では、天壁１４Ｔ、底壁１４Ｂ、左右の側壁１４Ｓのそれぞれに複数の溝２２Ｇが形成されている。天壁１４Ｔ、底壁１４Ｂに形成された溝２２Ｇは車幅方向に沿って延び、左右の側壁１４Ｓに形成された溝２２Ｇは、主に上下方向に沿って延びている。以下、これらの天壁１４Ｔ、底壁１４Ｂ、左右の側壁１４Ｓについてまとめて説明する場合は、壁１４Ｗという場合がある。

図３に拡大して示すように、これら溝２２Ｇは、壁１４Ｗにおける溝２２Ｇ間の部分（以下、「畔部２２Ｎ」という）を、該壁１４Ｗの厚み方向の一部において前後に不連続とする（離す）不連続部として捉えることができる。また、壁１４Ｗにおける溝２２Ｇが形成された部分は、畔部２２Ｎに対する薄肉部として捉えることも可能である。さらに、溝２２Ｇは、壁１４Ｗにおいて、前後方向に沿って配向された炭素繊維の不連続部として捉えることも可能である。

以上説明した複数の溝２２Ｇは、壁１４Ｗにおける後端側の一部を除いて、形成されている。これにより、クラッシュボックス１４は、溝２２Ｇが形成されていない後端側の強度（特に、炭素繊維の配向方向と交差する車幅方向の強度）が、溝２２Ｇの形成部位に対し高くされている。

さらに、この実施形態では、荷重安定構造２２を構成する複数の溝２２Ｇは、閉断面構造を成すエネルギ吸収部１４Ａ（の各壁１４Ｗ）の内面に形成されている。このため、フロントサイドメンバ１２とバンパリインフォースメント１６との間に介在された状態のクラッシュボックス１４は、その荷重安定構造２２が外部に露出されない構成となっている。

以上説明した荷重安定構造２２は、クラッシュボックス１４のエネルギ吸収特性の衝突速度依存性を小さく抑えることに寄与する構成とされる。この点（推定メカニズム）については、本実施形態の作用と共に後述する。

［作用］
次に、実施形態の作用を説明する。

車体前部構造１０が適用された自動車に対し前面衝突が生じると、バンパリインフォースメント１６からクラッシュボックス１４に衝突荷重が入力される。すると、クラッシュボックス１４が圧縮変形（粉砕破壊）され、該変形に伴い衝突エネルギの一部が吸収される。

そして、本実施形態に係る車体前部構造１０では、クラッシュボックス１４に荷重安定構造２２が形成されているため、衝突速度に依らず、安定したエネルギ吸収特性を得ることができる。以下、この点について、比較例と比較しつつ説明する。

（比較例）
比較例に係るクラッシュボックス１００は、図５（Ａ）に示されるように、荷重安定構造２２が形成されず、壁１００Ｗが表裏とも平坦とされている。このようなクラッシュボックス１００は、衝突体Ｉより衝突荷重が入力されると、図５（Ｂ）に示されるように壁が前方から破壊されつつエネルギ吸収荷重（反力）を発生し、衝突エネルギ（の一部）を吸収する。

以下、この破壊モードの推定メカニズムを説明する。図６（Ａ）に示されるように、衝突体Ｉより衝突荷重が入力された壁１００Ｗには、図６（Ｂ）に示されるように荷重入力方向に沿ったクラックＣが形成される。次いで、図６（Ｃ）に示されるように、クラックＣの先端Ｃｐを起点に壁１００ＷがクラックＣの両側に分離されるように壁１００Ｗの曲げが生じする。さらに、図６（Ｄ）に示されるように、この曲げが完了すると、壁１００Ｗには新たなクラックＣが形成され、上記したクラックＣの両側への分離、曲げを繰り返しつつ、壁１００Ｗの破壊が進行する（図６（Ｅ）参照）。

ここで、壁１００Ｗに形成されるクラックＣの長さは、衝突荷重が大きいほど長くなり、衝突荷重は同じ衝突相手方であれば衝突速度が高いほど大きくなる。このように、壁１００Ｗに形成されるクラックＣの長さは衝突速度に依存する、すなわち、衝突速度が高いほどクラックＣは長くなるものと推定される。したがって、クラッシュボックス１００では、衝突速度が高いほど発生するエネルギ吸収荷重が小さくなる。

（本実施形態）
これに対して本実施形態では、クラッシュボックス１４のエネルギ吸収部１４Ａの各壁１４Ｗに、荷重入力方向に並べて複数の溝２２Ｇが形成されている。このため、クラッシュボックス１４では、圧縮荷重を受けた壁１４Ｗが、荷重の入力側の溝２２Ｇから順に該溝２２Ｇを起点とした座屈、曲げ等を繰り返すように変形し、形成されるクラックＣの長さに依存しないエネルギ吸収荷重を発生させることができる。

また、本実施形態による別のメカニズムとして、不連続部である複数の溝２２ＧがクラックＣの進行を抑制し（溝２２Ｇ又は溝２２Ｇの手前でクラックＣの進行が止まり）、衝突速度に依存しない長さクラックＣを発生させるメカニズムも推定し得る。このメカニズムによっても、クラックＣの長さが衝突速度に依存しないので、衝突速度に依存し難いエネルギ吸収荷重を発生させることが説明できる。

このように、本実施形態に係る車体前部構造１０では、衝突速度によるエネルギ吸収特性の変化範囲を小さく抑えることができる。そして、本実施形態では、クラッシュボックス１４に荷重安定構造２２が形成されているので、車体前部構造１０が適用された自動車の前面衝突に対して、衝突速度によるエネルギ吸収特性の変化範囲を小さく抑えることができる。

また、車体前部構造１０では、クラッシュボックス１４を構成する各壁１４Ｗに複数の溝２２Ｇを荷重入力方向に並べて形成する簡単な構造で、衝突速度によるエネルギ吸収特性の変化範囲を小さく抑えることができる。

さらに、車体前部構造１０では、閉断面構造のクラッシュボックス１４の内面側に溝２２Ｇが形成されているため、溝２２Ｇがユーザ等から見えず、見栄えが良い。また、溝２２Ｇに異物が入り込むことが抑制される。

またさらに、クラッシュボックス１４は、そのエネルギ吸収部１４Ａにおける後端側に荷重安定構造２２が形成されていないため、全長に亘って荷重安定構造２２が形成された構成と比較して、車幅方向の荷重に対する強度が高い。このため、例えば、バンパリインフォースメント１６に対するオーバラップ量が小さい衝突形態である微小ラップ衝突や、斜め方向から衝突する形態である斜め衝突が生じた場合に、クラッシュボックス１４が後端側で破壊されることが抑制される。したがって、微小ラップ衝突や斜め衝突の際にも、クラッシュボックス１４は前端側から順次圧縮変形され、該クラッシュボックス１４によるエネルギ吸収が果たされる。

［変形例］
本明細書において、「第３変形例」とあるのは「参考例」と読み替えるものとする。
上記した実施形態では、荷重入力（前後）方向に交差する方向である上下方向、車幅方向に延びる複数の溝２２Ｇを荷重入力方向に並べて荷重安定構造２２が形成された例を示したが、本発明はこれに限定されない。荷重安定構造は、クラッシュボックス１４の各壁における厚み方向の少なくとも一部に、該荷重入力方向に不連続となる不連続部が該荷重入力方向に複数並べられることで形成されていれば良い。変形例として、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の構造について説明する。

（第１変形例）
図４（Ａ）には、第１変形例に係る荷重安定構造３０が示されている。荷重安定構造３０が形成されたクラッシュボックス１４の壁１４Ｗは、積層構造とされている。この実施形態では、閉断面構造のエネルギ吸収部１４Ａの外側（外周側）から内側（内周側）に向けて、外層１４Ｗｏ、中間層１４Ｗｍ、内層１４Ｗｉの３層が積層されている。

荷重安定構造３０は、壁１４Ｗの中間層１４Ｗｍに形成されている。荷重安定構造３０は、それぞれ不連続部、複数の切欠部（ノッチ）としての溝３０Ｇが前後方向に所定ピッチで並べられて構成されている。

各溝３０Ｇは、前後方向に対し交差（直交）する方向に沿って延び（該方向に長手とされ）ている。天壁１４Ｔ、底壁１４Ｂに形成された溝３０Ｇは車幅方向に沿って延び、左右の側壁１４Ｓに形成された溝３０Ｇは、主に上下方向に沿って延びている。そして、各壁１４Ｗには、厚み方向の両側にそれぞれ溝３０Ｇが形成されており、厚み方向両側の溝３０Ｇは前後方向の位置がずらされている。

この実施形態では、前方から後方に向けて、厚み方向両側の溝３０Ｇが交互に形成されており、各中間層１４Ｗｍが厚み方向を振幅方向とする波板状を成している。溝３０ＧはＣＦＲＰの機械加工によって形成しても良く、ＣＦＲＰシート（プリプレグ）を波板状に交互に折り曲げて形成しても良い。

これら溝３０Ｇは、それぞれ壁としての壁１４Ｗにおける溝３０Ｇ間の部分を、該壁１４Ｗの厚み方向の一部において前後に不連続とする（離す）不連続部として捉えることができる。

第１変形例に係る荷重安定構造３０が形成されたクラッシュボックス１４、該クラッシュボックス１４を備えた車体前部構造１０によっても、上記実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。第１変形例における破壊モードの推定メカニズムについて補足する。衝突荷重がクラッシュボックス１４に入力されると、壁１４ＷにはクラックＣが形成されるものの壁の曲げ（座屈）の起点は溝３０Ｇの位置となる。また、上記した実施形態と同様、不連続部である複数の溝３０ＧがクラックＣの進行を抑制する（溝３０Ｇ又は溝３０Ｇの手前でクラックＣの進行が止まる）とのメカニズムも推定し得る。何れのメカニズムであっても、荷重安定構造３０が形成されたクラッシュボックス１４は、衝突速度に依存し難いエネルギ吸収荷重を発生させることができる。

また、第１変形例では、中間層１４Ｗｍに荷重安定構造３０が形成されているので、クラッシュボックス１４単体（車体への取付前）の状態においても荷重安定構造３０が目視できない。このため、クラッシュボックス１４は、見栄えがよい。なお、壁１４Ｗが全体として、中間層１４Ｗｍのような波板状に形成されても良い。

（第２変形例）
図４（Ｂ）には、第２変形例に係る荷重安定構造４０が示されている。荷重安定構造４０は、中間層１４Ｗｍすなわち３層以上の積層構造を成す壁１４Ｗにおける内部の層に形成されている。具体的には、荷重安定構造４０は、それぞれ不連続部としての複数のスリット４０Ｓが前後方向に所定ピッチで並べられて構成されている。各スリット４０Ｓは、前後方向に対し交差（直交）する方向に沿って延びている。すなわち、天壁１４Ｔ、底壁１４Ｂに形成されたスリット４０Ｓは車幅方向に沿って延び、左右の側壁１４Ｓに形成されたスリット４０Ｓは、主に上下方向に沿って延びている。

各スリット４０Ｓは、ＣＦＲＰを構成する炭素繊維ＣＦの不連続部として構成されている。なお、図４（Ｂ）においては、中間層１４Ｗｍは、樹脂ハッチングでの図示に代えて、炭素繊維ＣＦ（の配向方向）を模式的に示している。ここで、スリット４０Ｓは、長さの揃えられた短繊維が前後方向に等ピッチで配向されて形成されても良く、前後方向に沿って配向された長繊維が切断されて形成されても良い。図示例では、中間層１４Ｗｍの全厚みに亘ってスリット４０Ｓが形成されているが、厚み方向の一部にスリット４０Ｓが形成された構成としても良い。

第２変形例に係る荷重安定構造４０が形成されたクラッシュボックス１４、該クラッシュボックス１４を備えた車体前部構造１０によっても、上記実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。第２変形例における破壊モードの推定メカニズムについて補足する。衝突荷重がクラッシュボックス１４に入力されると、壁１４ＷにはクラックＣが形成される。壁１４Ｗ（の中間層１４Ｗｍ）にスリット４０Ｓが形成されているので、ＣＦＲＰの繊維による該スリット４０Ｓによって荷重の伝達が途切れる。このため、壁１４Ｗに形成されるクラックＣの先端Ｃｐの位置は、スリット４０Ｓの形成位置となり、該クラックＣの長さは衝突速度に依存せず略一定となる。

すなわち、不連続部である複数のスリット４０ＳがクラックＣの進行を抑制し（スリット４０ＳでクラックＣの進行が止まり）、衝突速度に依存しない長さクラックＣを発生させるものと推定される。このように、クラックＣの長さが衝突速度に依存しないので、衝突速度に依存し難いエネルギ吸収荷重を発生させることが説明できる。中間層１４Ｗｍに荷重安定構造４０が形成されていることの効果は、第１変形例と同様である。

（第３変形例）
図４（Ｃ）には、第３変形例に係る荷重安定構造５０が示されている。荷重安定構造５０では、ＣＦＲＰを構成する炭素繊維によって不連続部が形成されている。具体的には、壁１４Ｗ内には、前後方向に沿って配向される図示しない炭素繊維の他に、壁１４Ｗの厚み方向を振幅方向とするサイン波（つづら折り）形状の炭素繊維５０Ｆが配向されている。図示例では、壁１４Ｗの厚みと炭素繊維５０Ｆの両振幅とが略一致されているが、炭素繊維５０Ｆの両振幅が壁１４Ｗの厚みよりも小さい構成としても良い。この炭素繊維５０Ｆは、壁１４Ｗにおける該炭素繊維５０Ｆが厚み方向に横切る部分で、該横切る部分の前後の部分を不連続とする不連続部を形成している。

第３変形例に係る荷重安定構造５０が形成されたクラッシュボックス１４、該クラッシュボックス１４を備えた車体前部構造１０によっても、上記実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。第３変形例における破壊モードの推定メカニズムについて補足する。衝突荷重がクラッシュボックス１４に入力されると、壁１４ＷにはクラックＣが形成される。壁１４Ｗ（の中間層１４Ｗｍ）にサイン波形状の炭素繊維５０Ｆが配向されているので、該炭素繊維５０Ｆが壁１４Ｗを横切る部分でクラックＣの進行が止まる。

このため、壁１４Ｗに形成されるクラックＣの長さは、サイン波形状の炭素繊維５０Ｆの半周期で略一定とされる。このように、クラックＣの長さが衝突速度に依存しないので、衝突速度に依存し難いエネルギ吸収荷重を発生させることが説明できる。

（不連続部の定義）
以上説明したように、本発明における不連続部は、それ自体で衝突荷重に対する曲げや座屈の起点となる変形起点部（弱化部、低強度部等）であっても良い。また、本発明における不連続部とは、それによってクラックＣ（の長さ、先端Ｃｐの位置）を制御する（クラックＣの進行を止める）クラック制御部であっても良い。さらに、本発明における不連続部は、変形起点部の機能とクラック制御部の機能とを併せ持ったものでも良い。

（その他の変形例）
なお、上記した実施形態及び各変形例では、壁１４Ｗを構成するＣＦＲＰが、繊維の配向が一定である一方向強化材である例を示したが、本発明はこれに限定されない。壁１４Ｗ又は壁１４Ｗを構成する各層の繊維の配向方向に限定はなく、例えば、壁１４Ｗ又は壁１４Ｗを構成する層が疑似等方材（所謂ＱＩ材）にて構成されても良い。補足すると、疑似等方材より成る壁１４Ｗにおいても、一方向強化材より成る壁１４Ｗのエネルギ吸収特性の速度依存性に比して小さいものの、エネルギ吸収特性の速度依存性が存在する。したがって、疑似等方材より成る壁１４Ｗ（クラッシュボックス１４）に本発明の構成を適用して、本発明の課題を解決することができる。また、壁１４Ｗが積層構造を成す構成においては、各層で異なる繊維配向とされても良いことは言うまでもない。

また、上記した実施形態及び各変形例では、ＣＦＲＰを構成する樹脂として熱可塑性樹脂を採用した例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ＣＦＲＰを構成する樹脂として熱硬化性樹脂を採用しても良い。

さらに、上記した実施形態及び各変形例では、繊維強化樹脂としてＣＦＲＰを採用した例を示したが、本発明はこれに限定されない。繊維強化樹脂を構成する繊維として、各種の繊維を採用可能であり、例えば、ガラス繊維やケブラー繊維等を採用した構成としても良い。壁１４Ｗが積層構造を成す構成においては、各層で異なる繊維を用いても良く、第３変形例においては、サイン波状の炭素繊維５０Ｆに代わる繊維を繊維強化樹脂で用いる繊維と異なる種類の繊維にて構成しても良い。

またさらに、上記した実施形態及び各変形例では、クラッシュボックス１４のエネルギ吸収部１４Ａが閉断面構造である例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、エネルギ吸収部１４Ａが荷重入力方向から見て波板状を成す開断面形状とされても良い。
また、上記した実施形態及び第１変形例では、不連続部、切欠部としての溝２２Ｇ、３０Ｇが形成された例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、切欠部として、荷重入力方向との交差方向に沿って複数の凹部が断続的に配置された構成としても良い。この場合、荷重入力方向に隣り合う切欠部（凹部の集合体）同士で、蒸気交差方向における凹部の位置は一致されてもずらされても良い。

また、上記した実施形態及び各変形例では、本発明に係る車両のエネルギ吸収構造が車体前部構造１０に適用された例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、リヤサイドメンバとリヤのバンパリインフォースメントとの間にクラッシュボックスが介在される車体後部構造に本発明を適用しても良い。また、本発明に係るエネルギ吸収部材は、クラッシュボックスに限定されることはなく、例えばロッカの閉断面内や車幅方向外側に配置されるエネルギ吸収部材など各種のエネルギ吸収部材に本発明を適用し得る。

その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で各種変更して実施可能であることは言うまでもない。例えば、上記各変形例の構成（要素）を適宜組み合わせて補強構造を構成しても良い。

１０ 車体前部構造（車両のエネルギ吸収構造）
１２ フロントサイドメンバ（サイドメンバ）
１４ クラッシュボックス（エネルギ吸収部材）
１４Ａ エネルギ吸収部
１４Ｔ 天壁（壁）
１４Ｂ 底壁（壁）
１４Ｓ 側壁（壁）
１４Ｗ 壁
１４Ｗｍ 中間層（層）
１４Ｗｉ 内層（層）
１４Ｗｏ 外層（層）
１６ バンパリインフォースメント
２２ 荷重安定構造（不連続部）
２２Ｇ 溝（切欠部、不連続部）
３０・４０・５０ 荷重安定構造（不連続部）
３０Ｇ 溝（切欠部、不連続部）
４０Ｓ スリット（不連続部）
５０Ｆ 炭素繊維（不連続部）

Claims (5)

1. 繊維強化樹脂製で荷重入力方向を軸方向とする閉断面構造のエネルギ吸収部材の前記閉断面構造を成す壁の内面に、前記荷重入力方向との交差方向に延び又は該交差方向に沿って断続的に設けられ、前記荷重入力方向に並べられた複数の切欠部が形成されている車両のエネルギ吸収構造。
2. 繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材の荷重入力方向に沿って延びる壁が厚み方向に積層された３つ以上の層を有しており、該壁の内部の層に、荷重入力方向に不連続となる不連続部が該荷重入力方向に複数並べて形成されている車両のエネルギ吸収構造。
3. 複数の前記不連続部は、前記荷重入力方向との交差方向に延び又は該交差方向に沿って断続的に設けられ、前記荷重入力方向に並べられた複数の切欠部である請求項２記載の車両のエネルギ吸収構造。
4. 前記エネルギ吸収部材は、バンパリインフォースメントとサイドメンバとの間に介在するクラッシュボックスである請求項１〜請求項３の何れか１項記載の車両のエネルギ吸収構造。
5. 繊維強化樹脂製で荷重入力方向を軸方向とする閉断面構造とされており、前記閉断面構造を成す壁の内面に、前記荷重入力方向との交差方向に延び又は該交差方向に沿って断続的に設けられ、前記荷重入力方向に並べられた複数の切欠部が形成されているエネルギ吸収部材。