JP6365890B2 - 車両の衝撃吸収構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体前後方向先端側部分に車体前後方向に連続して延びるように配列された複数の強化繊維を含む左右１対の側壁部を備えた繊維強化樹脂製衝撃吸収部材を有する車両の衝撃吸収構造に関する。

従来より、車体前部又は後部において、左右１対のフロントサイドフレーム又は左右１対のリヤサイドフレームが設けられ、これらサイドフレームの先端部に、衝突時の衝撃エネルギを吸収可能な左右１対のクラッシュカン（クラッシュボックスともいう）を介して車幅方向に延びるバンパビームを取り付ける構造が知られている。
これら１対のクラッシュカンは、通常、金属材料によって成形され、車両衝突時には、軸方向に圧縮破壊されることにより車室に伝達される衝撃エネルギを吸収している。

クラッシュカンは、大型部品であるため、車体重量の軽量化を狙いとして、繊維強化樹脂成形体で構成することも知られている。
強化材として使われる強化繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維等があり、母材（マトリックス）と組み合わせることによって繊維強化樹脂が形成されている。
このような繊維強化樹脂では、強化繊維が強度等の力学的特性を分担し、母材樹脂が繊維間の応力伝達機能と繊維の保護機能を分担している。
特に、炭素繊維樹脂（Carbon-Fiber-Reinforced-Plastic： CFRP）は、高比強度（強度／比重）と高比剛性（剛性／比重）、所謂軽さと強度・剛性とを併せ持つ特性であるため、航空機や車両等の構造材料として広く使用に供されている。

特許文献１の車体の衝撃エネルギ吸収体構造は、車室前側に設置されたフロントサスペンションメンバモジュールに支持された繊維強化樹脂製の衝撃エネルギ吸収体を備え、この衝撃エネルギ吸収体は、縦断面略Ｕ字状に形成され、前後方向及び左右方向に延びる底壁部と、この底壁部の左右両端部から上方に延びる左側縦壁部及び右側縦壁部を一体的に有している。底壁部と左右側縦壁部は、波板形状に形成され、前後方向に延びる複数の凹凸部を備えている。これにより、衝撃エネルギ吸収体の図心とフロアパネルとの高さの差を小さくして、フロアパネルに作用する曲げモーメントを低減している。
特許文献２の車体構造は、車体構造体の前面側に開口方向を上下方向とする四角筒状の繊維強化プラスチック製衝撃エネルギ吸収体を設け、衝撃エネルギ吸収体の前面にバンパーを配置している。これにより、軽量化とエネルギ吸収性とを両立している。

クラッシュカン等の衝撃吸収部材に要求される性能は、エネルギ吸収量（以下、ＥＡ（Energy Absorption）量という）が大きいことであり、更には、逐次的に圧縮破壊が進行する逐次破壊によって安定的に衝撃エネルギを吸収することである。
本出願人は、既に、車両衝突時に逐次破壊可能な炭素繊維樹脂構造体を提案している。
特許文献３の炭素繊維樹脂構造体は、圧縮荷重入力方向に炭素繊維が延びるように配列された複数の第１炭素繊維層と、これら第１炭素繊維層の炭素繊維に交差して炭素繊維が延びるように配列された複数の第２炭素繊維層とを備え、圧縮荷重が入力されたとき、繊維強化樹脂板材の厚さ方向両端部分を圧縮荷重入力方向に交差する方向に炭素繊維が延びる第２炭素繊維層を介して夫々剥離させるように、繊維強化樹脂板材の厚さ方向一端側近傍部分と他端側近傍部分とに１以上の第２炭素繊維層を夫々配設している。
これにより、第２炭素繊維層を境界部分として、第２炭素繊維層よりも板厚方向内側の第１炭素繊維層によって柱状のピラー部を形成することができ、第２炭素繊維層よりも板厚方向外側の第１炭素繊維層によって枝状のフロンズ部を形成することができる。

特開２０１３−２３１６２号公報 特開２０１５−３０２８５号公報 特願２０１５−１１７５２０号

特許文献３の炭素繊維樹脂構造体は、車両衝突時、繊維強化樹脂の厚さ方向両端部を確実且つ安定的に逐次破壊させることができ、ＥＡ量を増加することができる。
しかし、特許文献３の炭素繊維樹脂構造体を特許文献１，２の技術に適用するとき、繊維強化樹脂による逐次破壊がＥＡ量の増加に有効に寄与できない虞がある。
即ち、衝撃吸収部材は、構造的要因から圧縮荷重入力方向側端部である先端側部分よりも車室側端部である基端側部分の強度が低い場合、この強度差に基づいて、車両衝突時、先端側部分の破壊よりも基端側部分の破壊が早く開始されてしまう可能性がある。
上記のように衝撃吸収部材の基端側部分の破壊が早く開始された場合、基端側部分の破壊が集中的に進行し、衝撃吸収部材の姿勢崩れにより衝撃吸収部材の軸心方向と圧縮荷重入力方向とがずれてしまい、結果的に、衝突時の圧縮荷重によって衝撃吸収部材を潰し切ることができない。

また、衝撃吸収部材の先端側部分の破壊が基端側部分の破壊よりも早く開始された場合であっても、衝撃吸収部材の先端側部分の一部に衝突時の圧縮荷重が集中した場合には、圧縮荷重が集中する先端側部分の一部が局所的に破壊され、先端側部分から基端側部分への一様な逐次破壊の進行が阻害され、期待するＥＡ量を確保することができない。
即ち、逐次破壊を用いて衝撃エネルギ吸収を図る衝撃吸収構造において、安定したＥＡ性能を確保するには構造上改善の余地がある。

本発明の目的は、車両衝突時、安定したＥＡ性能を確保することができる車両の衝撃吸収構造等を提供することである。

請求項１の発明は、車体前後方向先端側部分に車体前後方向に連続して延びるように配列された複数の強化繊維を含む左右１対の側壁部と、これら１対の側壁部の上端部同士を連結する上連結壁部と下端部同士を連結する下連結壁部の少なくとも一方を備えた繊維強化樹脂製衝撃吸収部材を有する車両の衝撃吸収構造において、前記１対の側壁部の先端側端部に夫々支持され且つ上下方向に延びる左右１対の荷重受部と、前記上連結壁部と前記下連結壁部の少なくとも一方に沿って車幅方向に延びて前記１対の荷重受部を連結し且つ前記荷重受部よりも車幅方向外側まで延びるバンパビームとを有することを特徴としている。

請求項１の発明によれば、車体前後方向に連続して延びるように配列された複数の強化繊維を含む左右１対の側壁部と、上連結壁部と下連結壁部の少なくとも一方を備えた繊維強化樹脂製衝撃吸収部材を有するため、車両衝突時、左右１対の側壁部の逐次破壊を用いて衝撃エネルギを吸収することができる。
１対の側壁部の先端側端部に夫々支持された１対の荷重受部と、前記上連結壁部と下連結壁部の少なくとも一方に沿って車幅方向に延びて前記１対の荷重受部を連結し且つ前記荷重受部よりも車幅方向外側まで延びるバンパビームを有するため、バンパビームに入力した衝突時の圧縮荷重を１対の荷重受部を介して左右１対の側壁部の先端部全域に亙って同時且つ均等に分散伝達することができる。
これにより、左右１対の側壁部の姿勢崩れを生じさせることなく基端側部分の破壊よりも先端部分の破壊を早く開始させることができ、先端部分から基端側部分に亙って確実且つ安定的に逐次破壊させて衝撃吸収部材を潰し切ることができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記上連結壁部と下連結壁部の少なくとも一方が前後方向に斜めに交差する方向に連続して延びるように配列された複数の強化繊維を含み、前記バンパビームが前記上連結壁部と下連結壁部の少なくとも一方の先端側端部及び前記１対の側壁部の先端側端部に支持されていることを特徴としている。
この構成によれば、左右１対の側壁部の姿勢崩れを防止しつつ斜め方向からの衝撃エネルギを吸収することができる。

請求項３の発明は、車体前後方向先端側部分に車体前後方向に連続して延びるように配列された複数の強化繊維を含む左右１対の側壁部と、これら１対の側壁部を連結する連結部とを備えた繊維強化樹脂製衝撃吸収部材を有する車両の衝撃吸収構造において、前記１対の側壁部の先端側端部に夫々支持され且つ上下方向に延びる左右１対の荷重受部と、前記１対の荷重受部を連結し且つ車幅方向に延びるバンパビームと、前記衝撃吸収部材の内部に配設されたラジェータと、前記１対の側壁部の先端部の上部同士を連結する横先端壁部とを備え、前記１対の側壁部の上端同士を連結する上連結壁部と下端同士を連結する下連結壁部の少なくとも一方において前記ラジェータよりも後方位置に開口部を設けたことを特徴としている。
この構成によれば、車体前後方向に連続して延びるように配列された複数の強化繊維を含む左右１対の側壁部を備えた繊維強化樹脂製衝撃吸収部材を有するため、車両衝突時、左右１対の側壁部の逐次破壊を用いて衝撃エネルギを吸収することができる。
１対の側壁部の先端側端部に夫々支持された１対の荷重受部を連結し且つ車幅方向に延びるバンパビームを有するため、バンパビームに入力した衝突時の圧縮荷重を１対の荷重受部を介して左右１対の側壁部の先端部全域に亙って同時且つ均等に分散伝達することができる。これにより、左右１対の側壁部の姿勢崩れを生じさせることなく基端側部分の破壊よりも先端部分の破壊を早く開始させることができ、先端部分から基端側部分に亙って確実且つ安定的に逐次破壊させて衝撃吸収部材を潰し切ることができる。
しかも、衝撃吸収部材の内部にラジエータを配設し、上連結壁部と下連結壁部の少なくとも一方において前記ラジエータよりも後方位置に開口部を設けたため、衝撃吸収部材にエアダクト機能を持たせることができる。

請求項４の発明は、請求項２の発明において、前記衝撃吸収部材は前記上連結壁部と下連結壁部とを有し、前記上連結壁部が前後方向に斜めに交差する方向に連続して延びるように配列された複数の強化繊維を含み且つ前記下連結壁部が車幅方向に連続して延びるように配列された複数の強化繊維を含むことを特徴としている。
この構成によれば、左右１対の側壁部の姿勢崩れを確実に防止しつつ側方からの衝撃エネルギを吸収することができる。

本発明の車両の衝撃吸収構造によれば、車両衝突時、左右１対の側壁部の先端部分から基端側部分に亙って逐次破壊を進行させることができ、安定したＥＡ性能を確保することができる。

実施例１に係る衝撃吸収構造を備えた車両の車体前部の斜視図である。 平面図である。 正面図である。 図３のIV−IV線断面図である。 図３のV−V線断面図である。 図３のVI−VI線断面図である。 衝撃吸収部材の斜視図である。 側面図である。 背面図である。 図８のX−X線断面図である。 図８のXI−XI線断面図である。 図１０の領域Ａの拡大図である。 図７の領域Ｂの拡大図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
以下の説明は、本発明を車両の車体前部における衝撃吸収構造に適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。
尚、図において、矢印Ｆは前方を示し、矢印Ｌは左方を示し、矢印Ｕは上方を示すものとして説明する。

以下、本発明の実施例１について図１〜図１３に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、車両Ｖは、左右１対のフロントサイドフレーム１と、これら１対のフロントサイドフレーム１に支持された衝撃吸収部材２と、左右に延びるバンパビーム（バンパレインフォースメントともいう）３等を備えている。

１対のフロントサイドフレーム１は、アルミ合金材料を押出成形にて一体部品として夫々成形されている。これらのフロントサイドフレーム１は、車室の前壁を構成するダッシュパネル（図示略）の左右両端部から前方に略直線状に延びる閉断面を夫々構成している。１対のフロントサイドフレーム１の間には、エンジンやトランスミッション等からなるパワートレインユニット４が搭載されている。
これら１対のフロントサイドフレーム１には、途中部に設置されたフロントサスペンション装置の支持部と、前端部に設置された衝撃吸収部材２の固定部とが形成されている（何れも図示略）。

図１〜図５に示すように、バンパビーム３は、アルミ合金材料を押出成形にて一体部品として成形されている。このバンパビーム３は、略水平状に左右に延びる上下１対の閉断面を構成し、平面視にて中央部分が前方に突出した緩湾曲状に形成されている。
図５に示すように、バンパビーム３の後側壁部には５つのボルト穴３ａが左右方向に等間隔空けて夫々形成され、前側壁部にはボルト穴３ａに対応するように締結作業用の５つの作業穴３ｂが夫々形成されている。バンパビーム３は、各ボルト穴３ａに挿通されたボルトｂ１を衝撃吸収部材２に埋設されたナットｎ１に締結することにより、衝撃吸収部材２の前端部の上側位置に装備されている。

バンパビーム３は、左右１対の荷重受部５の上端部を連結している。
１対の荷重受部５は、アルミ合金材料を押出成形にて一体部品として夫々成形されている。これら１対の荷重受部５は、上下に延びる略矩形状の閉断面を夫々構成し、バンパビーム３の左右両端側部分の下部に夫々溶接にて接合されている。
図６に示すように、１対の荷重受部５の後側壁部中段部分にはボルト穴５ａが夫々形成され、バンパビーム３の前側壁部と面一になるように形成された前側壁部にはボルト穴５ａに対応するように締結作業用の作業穴５ｂが夫々形成されている。
１対の荷重受部５は、ボルト穴５ａに挿通されたボルトｂ２を衝撃吸収部材２に埋設されたナットｎ２に締結することにより、衝撃吸収部材２の前端部の下側位置に夫々装備されている。

次に、衝撃吸収部材２について説明する。
図１，図７に示すように、衝撃吸収部材２は、１対のフロントサイドフレーム１に支持された固定部に固定され、前端部及び後端部が開口した略ボックス形状に構成されている。
図４に示すように、衝撃吸収部材２の内部において、前後方向中間部位には、コンデンサ６と、ラジエータ７と、冷却ファン８とが前方から順に搭載されている。
これらラジエータ７等は、上端部が下端部よりも前方に位置する前方上がり傾斜状になるようにスラント配置されている。
尚、ボックス形状とは、少なくとも前端部及び後端部が開口し、上端壁部と下端壁部のうち何れか一方が省略された構成を含むものである。

衝撃吸収部材２は、側面視にて略台形状の左右１対の側壁部２１と、これら１対の側壁部２１の上端部を連結し且つ平面視にて略台形状の上連結壁部２２と、１対の側壁部２１の下端部を連結し且つ底面視にて略台形状の下連結壁部２３と、１対の側壁部２１の前端部から車幅方向内方に夫々折り曲げられた左右１対の縦先端壁部２４と、上連結壁部２２の前端部から下方に折り曲げられた横先端壁部２５と、１対の側壁部２１の後端部から夫々車幅方向外方に夫々折り曲げられた左右１対のフランジ部２６等を一体的に備えている。この衝撃吸収部材２は、長繊維である炭素繊維を強化材とした炭素繊維樹脂（CFRP）を成形することにより（例えばＲＴＭ法）一体形成されている。
ＲＴＭ（Resin Transfer Molding）法とは、部位毎に所定の配向（角度）に配列された炭素繊維のプリフォームを上下分離可能な成形型のキャビティ内にセットし、このキャビティ内に溶融させた合成樹脂を射出する成形方法である。

左右１対の側壁部２１は、前側程上下幅が小さくなるように夫々形成されている。
これら１対の側壁部２１は、左右対称に構成されているため、以下、主に左側の側壁部２１について説明する。
図７〜図１１に示すように、側壁部２１は、略部分円錐状の上側湾曲部２１ａと、上下に配置された３つの略部分円筒状の中間湾曲部２１ｂと、下側湾曲部２１ｃを備えている。
水平方向に配置された上側湾曲部２１ａは、前後方向に直交する縦断面が部分円弧形状に形成され、その直径は後側程大きくなるように形成されている。

上下３つの中間湾曲部２１ｂは、上側湾曲部２１ａの下側に連なり、水平方向に略平行状に配置されている。これらの中間湾曲部２１ｂは、前後方向に直交する縦断面が部分円弧形状に夫々形成され、それらの直径は前後に亙って略一定に夫々形成されている。
下側湾曲部２１ｃは、下端の中間湾曲部２１ｂの下側に連なり、水平方向に配置されている。この下側湾曲部２１ｃは、前端部から途中部までの間において前後方向に直交する縦断面が一定の直径である部分円弧形状に形成され、途中部から後端部までの間において直径が後側程大きくなる部分円弧形状に形成されている。
それ故、側壁部２１は、側面視にて、後側程上下幅が大きく構成されている。

図１１に示すように、中間湾曲部２１ｂは、前側程左右方向の深さが小さくなるように形成されている。上側湾曲部２１ａ及び下側湾曲部２１ｃについても、同様の構成である。
これにより、側壁部２１の上下幅を拡大することなく、車両衝突時、側壁部２１の前端側部分の単位面積当たりの入力荷重を後端側部分の単位面積当たりの入力荷重よりも大きくすることができ、前端部に逐次破壊の起点を確実に形成し、逐次破壊の進行を安定化させている。

側壁部２１は、第１炭素繊維Ｃ１と第２炭素繊維Ｃ２を有している。
ここで、側壁部２１を構成する炭素繊維Ｃ１，Ｃ２について説明する。
図１２に示すように、側壁部２１に含まれる炭素繊維の大部分に相当する第１炭素繊維Ｃ１は、側壁部２１の前端から後端に亙って前後に連続して一様に延びる、所謂前後方向に対して配向０度の単繊維（フィラメント）が所定数（例えば１２ｋ）束ねられた繊維束（トウ）で構成されている。側壁部２１に含まれる炭素繊維の一部に相当する第２炭素繊維Ｃ２は、側壁部２１の上端から下端に亙って上下に連続して一様に延びる、所謂前後方向に対して配向９０度の単繊維が所定数束ねられた繊維束で構成されている。
炭素繊維の単繊維の直径は、例えば７〜１０μｍであり、母材Ｍには、熱硬化性エポキシ系合成樹脂が使用されている。

第１炭素繊維Ｃ１は、側壁部２１の厚さ方向左端及び右端に１層づつ配置され、それらの内側に第１炭素繊維Ｃ１に直交する第２炭素繊維Ｃ２が２層づつ配置されている。
そして、左右両第２炭素繊維Ｃ２の間に複数層の第１炭素繊維Ｃ１が配置されている。
これにより、車両衝突時、厚さ方向両端部に配置された第１炭素繊維Ｃ１に相当する部分にフロンズ部の機能を持たせることができ、厚さ方向中間部分に配置された第１炭素繊維Ｃ１に相当する部分にピラー部の機能を夫々持たせることができる。
それ故、側壁部１１に前後方向の圧縮荷重が作用した場合、フロンズ部に相当する第１炭素繊維Ｃ１部分がピラー部に相当する第１炭素繊維Ｃ１部分に先行して剥離破壊し、その後、ピラー部に相当する第１炭素繊維Ｃ１部分が圧縮破壊される。この剥離破壊と圧縮破壊が、前端部（圧縮荷重入力側端部）から逐次後方に進行する逐次破壊である。
以上により、左右幅の大きなピラー部を安定的に形成し、大きなＥＡ量を確保している。
しかも、フロンズ部に相当する第１炭素繊維Ｃ１部分が剥離破壊するとき、第２炭素繊維Ｃ２が第１炭素繊維Ｃ１の間にファイバーブリッジを形成するため、第２炭素繊維Ｃ２の切断エネルギをエネルギ吸収性能の増加に利用している。

図１，図７に示すように、上連結壁部２２は、左右１対の側壁部２１の上端部に連なり、平面視にて後側程左右幅が大きくなるように構成されている。
この上連結壁部２２には、開口部２２ａが形成されている。
開口部２２ａは、上連結壁部２２の左右方向中間部分且つ前後方向後側部分に設けられ、平面視にて後側程左右幅が大きい略台形状に構成されている。
図２に示すように、開口部２２ａの左辺部は、上連結壁部２２の右前角部と左後角部とを結ぶ対角線Ｌ２に対して略平行に形成され、開口部２２ａの右辺部は、上連結壁部２２の左前角部と右後角部とを結ぶ対角線Ｌ１に対して略平行に形成されている。
これにより、後述する第３，第４炭素繊維Ｃ３，Ｃ４の切断数を抑制している。
図４に示すように、開口部２２ａの前辺部は、冷却ファン８（ラジエータ７）の上端部よりも後側に位置し、開口部２２ａの後辺部は、ラジエータ７の下端部よりも後側に位置している。これにより、衝撃吸収部材２にラジエータ７へエアを供給するためのエアダクト機能を持たせている。

上連結壁部２２は、第３炭素繊維Ｃ３と第４炭素繊維Ｃ４を有している。
ここで、上連結壁部２２を構成する炭素繊維Ｃ３，Ｃ４について説明する。
第３，第４炭素繊維Ｃ３，Ｃ４は、配向方向を除いた材料、束数等の仕様について、第１，第２炭素繊維Ｃ１，Ｃ２と同様に構成され、母材Ｍについても同様である。
図１３に示すように、上連結壁部２２に含まれる複数の第３炭素繊維Ｃ３は、対角線Ｌ１に対して平行に延びる、所謂前後方向に対して斜めに交差する配向α度の単繊維が所定数束ねられた繊維束で構成されている。上連結壁部２２に含まれる複数の第４炭素繊維Ｃ４は、対角線Ｌ２に対して平行に延びる、所謂前後方向に対して斜めに交差する配向−α度の単繊維が所定数束ねられた繊維束で構成されている。
複数の第３炭素繊維Ｃ３の層と複数の第４炭素繊維Ｃ４の層は、上下に交互に積層され、互いに交差するメッシュ構造を構成している。
これにより、車両衝突時、１対の側壁部２１の姿勢崩れを防止し、第３，第４炭素繊維Ｃ３，Ｃ４によって斜め方向からの衝撃エネルギを吸収している。

下連結壁部２３は、左右１対の側壁部２１の下端部に連なり、底面視にて後側程左右幅が大きくなるように構成されている。
下連結壁部２３は、第５炭素繊維（図示略）を有している。
第５炭素繊維は、配向方向を除いた材料、束数等の仕様について、第１，第２炭素繊維Ｃ１，Ｃ２と同様に構成され、母材についても同様である。
下連結壁部２３に含まれる複数の第５炭素繊維は、前後方向に対して直交する配向９０度の単繊維が所定数束ねられた繊維束で構成されている。複数の第５炭素繊維の層は、上下に交互に積層されている。これにより、車両衝突時、１対の側壁部２１の姿勢崩れを防止し、第５炭素繊維によって左右両側方からの衝撃エネルギを吸収している。

図７に示すように、左右１対の縦先端壁部２４は、側壁部２１の下端部から上端側部位に亙って上下に延びるように夫々形成されている。
これら１対の縦先端壁部２４は、左右対称に構成されているため、以下、主に左側の縦先端壁部２４について説明する。
図６に示すように、縦先端壁部２４は、側壁部２１の前端側部分から第１角部Ｅ１を介して右方に折り曲げられ、その右端部は自由端になるように構成されている。
これにより、荷重受部５に前後方向の圧縮荷重が入力したとき、側壁部２１と縦先端壁部２４との境界部分である第１角部Ｅ１に圧縮荷重を集中的に作用させて側壁部２１の前端部に破壊起点を生成している。

縦先端壁部２４の中段部分には、後面側にナットｎ２が一体的に鋳込まれたナット部２４ａが形成されている。ボルトｂ２をナットｎ２に締結することにより、荷重受部５の後面が縦先端壁部２４の前面に面当接し、荷重受部５が縦先端壁部２４に取り付けられる。
縦先端壁部２４には、側壁部２１の前端部から第１炭素繊維Ｃ１が延長されているため、縦先端壁部２４に含まれる第１炭素繊維Ｃ１の延長部分は左右に延びるように配列されている。

図７に示すように、横先端壁部２５は、左側側壁部２１の前端部の上端側部位から上端部までの部分と右側側壁部２１の前端部の上端側部位から上端部までの部分との間を連結するように左右方向に延設されている。この横先端壁部２５は、バンパビーム３と同様に、平面視にて中央部分が前方に突出した緩湾曲状に形成されている。
図５に示すように、横先端壁部２５は、上連結壁部２２の前端側部分から第２角部Ｅ２を介して下方に折り曲げられ、その下端部は自由端になるように構成されている。
これにより、バンパビーム３に前後方向の圧縮荷重が入力したとき、上連結壁部２２と横先端壁部２５との境界部分である第２角部Ｅ２に圧縮荷重を集中的に作用させて上連結壁部２２の前端部に破壊起点を生成している。また、側壁部２１の前端部の上端側部位から上端部までの部分にも圧縮荷重を集中的に作用させている。

横先端壁部２５の下端部と下連結壁部２３の前端部との間には、衝撃吸収部材２の内部に走行風を導入するための開口が形成されている。
横先端壁部２５には、後面側に５つのナットｎ１が一体的に鋳込まれたナット部２５ａが形成されている。各ボルトｂ１を各ナットｎ１に締結することにより、バンパビーム３の後面が横先端壁部２５の前面に面当接し、バンパビーム３が横先端壁部２５に取り付けられる。横先端壁部２５には、側壁部２１の前端部から第１炭素繊維Ｃ１が延長されているため、横先端壁部２５に含まれる第１炭素繊維Ｃ１の延長部分は左右に延びるように配列されている。

図９に示すように、左右１対のフランジ部２６は、側壁部２１の後端部の下端部から上端部に亙って上下に延びるように夫々形成されている。
これら１対のフランジ部２６は、左右対称に構成されているため、以下、主に左側のフランジ部２６について説明する。
フランジ部２６には、８つのボルト穴２６ａが形成されている。
４つのボルト穴２６ａは、各湾曲部２１ａ〜２１ｃの間で且つフランジ部２６の右端側部分に配置され、残りの４つのボルト穴２６ａは、フランジ部２６の左端側部分に上下に並んで配置されている。これらのボルト穴２６ａに挿通されたボルトｂ３をフロントサイドフレーム１に支持された固定部に締結することにより、衝撃吸収部材２が固定されている。

次に、本実施例の車両Ｖの衝撃吸収構造における作用、効果について説明する。
この衝撃吸収構造によれば、前後に連続して延びるように配列された複数の第１炭素繊維Ｃ１を含む左右１対の側壁部２１を備えたCFRP製衝撃吸収部材２を有するため、車両衝突時、左右１対の側壁部２１の逐次破壊を用いて衝撃エネルギを吸収することができる。
１対の側壁部２１の前端部に夫々支持された１対の荷重受部５を連結し且つ左右に延びるバンパビーム３を有するため、バンパビーム３に入力した衝突時の圧縮荷重を１対の荷重受部５を介して左右１対の側壁部２１の前端部全域に亙って同時且つ均等に分散伝達することができる。これにより、左右１対の側壁部２１の姿勢崩れを生じさせることなく後端側部分の破壊よりも前端部分の破壊を早く開始させることができ、前端部分から後端側部分に亙って確実且つ安定的に逐次破壊させて衝撃吸収部材２を潰し切ることができる。

１対の側壁部２１の上端部同士を連結する上連結壁部２２が前後方向に斜めに交差する方向に連続して延びるように配列された複数の第３，第４炭素繊維Ｃ３，Ｃ４を含み、バンパビーム３が上連結壁部２２の前端部及び１対の側壁部２１の前端部に支持されているため、左右１対の側壁部２１の姿勢崩れを防止しつつ斜め方向からの衝撃エネルギを吸収することができる。

衝撃吸収部材２の内部に配設されたラジェータ７と、１対の側壁部２１の前端部の上部同士を連結する横先端壁部２５とを備え、上連結壁部２２においてラジェータ７の上端部よりも後方位置に開口部２２ａを設けたため、衝撃吸収部材２にエアダクト機能を持たせることができる。

上連結壁部２２と下連結壁部２３とを有し、上連結壁部２２が前後方向に斜めに交差する方向に連続して延びるように配列された複数の第３，第４炭素繊維Ｃ３，Ｃ４を含み且つ下連結壁部２３が左右方向に連続して延びるように配列された複数の第５炭素繊維を含むため、左右１対の側壁部２１の姿勢崩れを確実に防止しつつ側方からの衝撃エネルギを吸収することができる。

次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施形態においては、フロント側に設けた衝撃吸収部材の例を説明したが、衝撃吸収部材をリヤ側に設けても良い。この場合、リヤサイドフレーム又は車室の後端部に衝撃吸収部材を取り付けるための固定部を形成する。
また、フロントサイドフレームの前端部に固定部を形成し、この固定部に衝撃吸収部材を取り付けた例を説明したが、フロントサイドフレームを省略し、車室の前端部に固定部を介して直接衝撃吸収部材を取り付けても良い。

２〕前記実施形態においては、左右１対の側壁部の上端部及び下端部を夫々連結する上連結壁部及び下連結壁部を設けた例を説明したが、少なくとも１つの連結壁部を設ければ良く、上連結壁部のみ形成しても良い。また、連結部として、下連結壁部のみ形成する場合、下連結壁部に前後方向に交差する方向に連続して延びるように配列された複数の第３，第４炭素繊維を配設する。更に、上連結壁部と下連結壁部のうち、一方のみを設ける場合、他方に１対の側壁部を連結するメンバ部材を設置することも可能である。

３〕前記実施形態においては、上連結壁部に左右の対角線に沿った側辺部を有する開口部を形成した例を説明したが、少なくともエアを放出できれば良く、開口部の形状を長方形又は三角形等任意に設定することができる。また、下連結壁部にエアを放出可能な開口部を形成しても良い。

４〕前記実施形態においては、側壁部に断面部分円弧状の複数の湾曲部を形成した例を説明したが、断面曲線状の湾曲部でも良く、断面矩形状の複数の突部でも良い。また、湾曲部（突部）の数も５つに限らず、任意に設定することが可能である。

５〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態や各実施形態を組み合わせた形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

２ 衝撃吸収部材
３ バンパビーム
５ 荷重受部
７ ラジエータ
２１ 側壁部
２２ 上連結壁部
２２ａ 開口部
２３ 下連結壁部
２４ 縦先端壁部
２５ 横先端壁部
Ｖ 車両
Ｃ１ 第１炭素繊維
Ｃ２ 第２炭素繊維
Ｃ３ 第３炭素繊維
Ｃ４ 第４炭素繊維

Claims (4)

1. 車体前後方向先端側部分に車体前後方向に連続して延びるように配列された複数の強化繊維を含む左右１対の側壁部と、これら１対の側壁部の上端部同士を連結する上連結壁部と下端部同士を連結する下連結壁部の少なくとも一方を備えた繊維強化樹脂製衝撃吸収部材を有する車両の衝撃吸収構造において、
   前記１対の側壁部の先端側端部に夫々支持され且つ上下方向に延びる左右１対の荷重受部と、
   前記上連結壁部と前記下連結壁部の少なくとも一方に沿って車幅方向に延びて前記１対の荷重受部を連結し且つ前記荷重受部よりも車幅方向外側まで延びるバンパビームとを有することを特徴とする車両の衝撃吸収構造。
2. 前記上連結壁部と下連結壁部の少なくとも一方が前後方向に斜めに交差する方向に連続して延びるように配列された複数の強化繊維を含み、
   前記バンパビームが前記上連結壁部と下連結壁部の少なくとも一方の先端側端部及び前記１対の側壁部の先端側端部に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の衝撃吸収構造。
3. 車体前後方向先端側部分に車体前後方向に連続して延びるように配列された複数の強化繊維を含む左右１対の側壁部と、これら１対の側壁部を連結する連結部とを備えた繊維強化樹脂製衝撃吸収部材を有する車両の衝撃吸収構造において、
   前記１対の側壁部の先端側端部に夫々支持され且つ上下方向に延びる左右１対の荷重受部と、
   前記１対の荷重受部を連結し且つ車幅方向に延びるバンパビームと、
   前記衝撃吸収部材の内部に配設されたラジェータと、
   前記１対の側壁部の先端部の上部同士を連結する横先端壁部とを備え、
   前記１対の側壁部の上端同士を連結する上連結壁部と下端同士を連結する下連結壁部の少なくとも一方において前記ラジェータよりも後方位置に開口部を設けたことを特徴とする車両の衝撃吸収構造。
4. 前記衝撃吸収部材は前記上連結壁部と下連結壁部とを有し、
   前記上連結壁部が前後方向に斜めに交差する方向に連続して延びるように配列された複数の強化繊維を含み且つ前記下連結壁部が車幅方向に連続して延びるように配列された複数の強化繊維を含むことを特徴とする請求項２に記載の車両の衝撃吸収構造。