JP6521312B2 - エネルギ吸収構造体 - Google Patents

Description

本発明は、車両の衝突発生時に圧壊して衝突エネルギを吸収する繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材を含むエネルギ吸収構造体に関する。

車両には、衝突発生時に圧壊し、衝突エネルギを吸収するエネルギ吸収部材が備えられている。エネルギ吸収部材の代表的な例として、フロントバンパビームとフロントフレームとの間に配置されるクラッシュボックスが挙げられる。従来、鋼板等の金属材料により構成されたエネルギ吸収部材が用いられていたが、近年、車体の軽量化のために、炭素繊維等の強化繊維が混合された繊維強化樹脂（ＦＲＰ）製のエネルギ吸収部材が実用化されている。

係る繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材においては、衝突荷重の入力時に、筒状のエネルギ吸収部材が圧縮されるにつれてエネルギ吸収部材の逐次破壊が進展する。特許文献１には、エネルギ吸収部材の逐次破壊が進展する過程で、破壊により開いたエネルギ吸収部材を別の筒状部材によって拘束することにより、エネルギ吸収部材の破壊に対して抵抗が付与されて圧壊荷重が増大することが記載されている。これにより、より多くのエネルギ吸収部材が破断し、エネルギ吸収量を増大させることができる。

特開平７−２２４８７４号公報

ここで、繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材は鋼板製のクラッシュボックスに比べて破損しやすいため、繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材を車両に用いる場合、耐チッピング性や耐候性等に考慮する必要がある。具体的には、車輪によって跳ね上げられる小石や雨水等によるエネルギ吸収部材の破損を防ぐことが望まれる。その対策として、エネルギ吸収部材の外周をカバーで覆うことが考えられる。

このとき、エネルギ吸収部材は外巻き及び内巻きに開きながら潰れるが、破壊したエネルギ吸収部材は繊維でつながっており、潰れかすは大きくなる。破壊したエネルギ吸収部材がカバーとエネルギ吸収部材との間に詰まると、圧壊荷重が設計値よりも大きくなったり、エネルギ吸収部材の潰れ残り量が増大してエネルギ吸収量が減少したりするおそれがある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、破壊された繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材が、エネルギ吸収部材を覆うカバー内で詰まることを抑制可能な、新規かつ改良されたエネルギ吸収構造体を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、荷重入力時に軸方向に圧壊して衝突エネルギを吸収する繊維強化樹脂製の筒状のエネルギ吸収部材と、エネルギ吸収部材の外周を覆う筒状のカバーと、エネルギ吸収部材の荷重入力側とは反対側の端部が保持される保持部材と、を備え、保持部材は、圧壊したエネルギ吸収部材を通過させる開口部を有するとともに、圧壊したエネルギ吸収部材を破断して当該エネルギ吸収部材の少なくとも一部を開口部に導く尖頭部を有する、エネルギ吸収構造体が提供される。

尖頭部は、エネルギ吸収部材の軸方向に対して交差する面上に所定長さを有して配置されてもよい。

保持部材は、エネルギ吸収部材の軸方向に対して交差する複数方向に沿って延在するビーム部を備え、ビーム部の隙間が開口部として形成され、ビーム部が尖頭部を有してもよい。

保持部材は、ビーム部に支持された保持部を備え、エネルギ吸収部材は保持部に保持されてもよい。

複数のビーム部は、保持部材の中央部から放射状に架設されてもよい。

保持部材は、ビーム部に支持された保持部と、保持部の周囲を囲むように配置されるフレーム部とを備え、複数のビーム部が保持部とフレーム部との間に配設されてもよい。

保持部材は、少なくとも一つの開口部を有するプレートを備え、開口部の縁部に尖頭部を有してもよい。

以上説明したように本発明によれば、破壊された繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材が、エネルギ吸収部材を覆うカバー内で詰まることを抑制し、圧壊荷重の増大や衝突エネルギ吸収量の低下を抑制することができる。

第１の実施の形態に係るエネルギ吸収構造体を示す断面図である。 同実施形態に係る保持部材の構成を示す説明図である。 同実施形態に係るエネルギ吸収構造体の分解図である。 同実施形態に係る尖頭部を示す説明図である。 同実施形態に係るエネルギ吸収構造体が圧壊する様子を示す断面図である。 同実施形態に係るエネルギ吸収構造体が圧壊する様子を示す断面図である。 破壊したエネルギ吸収部材が尖頭部によってガイドされる様子を示す説明図である。 同実施形態に係るエネルギ吸収構造体が圧壊する様子を示す断面図である。 第２の実施の形態に係るエネルギ吸収構造体を示す断面図である。 同実施形態に係る保持部材の構成を示す説明図である。 第３の実施の形態に係るエネルギ吸収構造体を示す断面図である。 同実施形態に係る保持部材の構成を示す説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。

＜１．第１の実施の形態＞
（１−１．エネルギ吸収構造体）
まず、本発明の第１の実施の形態に係るエネルギ吸収構造体について説明する。図１は、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００が、車両のフロントバンパビーム２とフロントフレーム４との間に取り付けられた様子を示す断面図である。図１は、エネルギ吸収構造体１００が保持されている様子を車両の上方側から見た図である。また、図２は、エネルギ吸収構造体１００の保持部材４０及びエネルギ吸収部材１０を軸方向に見た図であり、図３は、エネルギ吸収構造体１００の分解斜視図である。以下、本明細書においては、エネルギ吸収構造体１００のフロントバンパビーム２側を先端側といい、フロントフレーム４側を後端側という場合がある。

エネルギ吸収構造体１００は、エネルギ吸収部材１０と、固定部材２０と、カバー３０と、保持部材４０とを備える。エネルギ吸収部材１０は、先端側が固定部材２０に固定され、後端側が保持部材４０によって保持されている。固定部材２０は、フロントバンパビーム２に接合されている。また、保持部材４０は、フロントフレーム４の先端側に接合されている。エネルギ吸収構造体１００は、フロントバンパビーム２とフロントフレーム４との間に配置され、フロントバンパビーム２に固定された先端側が、衝突荷重の入力側となっている。

（１−１−１．エネルギ吸収部材）
エネルギ吸収部材１０は、車両が、先行車両や障害物その他の対象物に衝突したときに衝突荷重を受けて圧壊し、衝突エネルギを吸収する。また、エネルギ吸収部材１０は、衝突荷重が大きい場合には、衝突荷重をフロントフレーム４に効率的に伝達する役割も担う。係るエネルギ吸収部材１０は、繊維強化樹脂により形成される。本実施形態では、エネルギ吸収部材１０は、熱硬化性樹脂と炭素繊維とを用いた炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）を用いて形成される複数層の複合材料であり、高強度、かつ、軽量化を実現可能になっている。

本実施形態において、エネルギ吸収部材１０は円筒形状を有する。繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材１０は、衝突荷重の入力時に先端側から逐次破壊しながら潰れることによって圧壊荷重が発現する。繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材１０は、鋼板製のクラッシュボックスに比べて、小さい間隔で座屈あるいは逐次破壊が生じるために、荷重変動の少ない安定した衝撃エネルギ吸収を実現することができる。また、繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材１０は、潰れ残りが比較的少なく、単位重量当たりの衝撃エネルギ吸収量が大きいという特性を有する。係る繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材１０は、例えば、繊維材料及び熱可塑性樹脂を用いた組紐及び縦紐によって構成される組み物とし得る。

エネルギ吸収部材１０を構成する繊維強化樹脂に使用される強化繊維は、特に限定されない。例えば、炭素繊維や、ガラス繊維等のセラミックス繊維、アラミド繊維等の有機繊維、さらにはこれらを組み合わせた強化繊維を使用することができる。中でも、高い機械特性を有することや、強度設計の行いやすさ等の観点から、炭素繊維を含むことが好ましい。

また、エネルギ吸収部材１０を構成する繊維強化樹脂のマトリックス樹脂は、熱硬化性樹脂であってもよく、熱可塑性樹脂であってもよい。熱硬化性樹脂の場合、その主材としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂などが例示される。熱硬化性樹脂は、このうちの１種類、あるいは２種類以上の混合物であってもよい。これらの熱硬化性樹脂をマトリックス樹脂に採用する場合、熱硬化性樹脂に対して適切な硬化剤や反応促進剤が添加されてもよい。

熱可塑性樹脂の場合、その主材としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＳ樹脂、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド系樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の熱可塑性ポリエステル系樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、フッ素樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、芳香族ポリアミド樹脂などが例示される。

熱可塑性樹脂は、このうちの１種類、あるいは２種類以上の混合物であってもよい。熱可塑性樹脂が混合物である場合には、さらに相溶化剤が併用されてもよい。さらに、熱可塑性樹脂には、難燃剤として臭素系難燃剤、シリコン系難燃剤、赤燐などが加えられてもよい。比較的大量生産することが求められる自動車用の部材には、成形のしやすさ、量産性の観点から、熱可塑性樹脂を使用することが好ましい。

また、円筒形状を有するエネルギ吸収部材１０は、軸方向が、車両の前後方向に沿うように配置される。係るエネルギ吸収部材１０の寸法は、車両の大きさや、得ようとする荷重特性、エネルギ吸収部材１０の重量等によって適宜設計することができる。例えば、エネルギ吸収部材１０の軸方向長さは１３０〜２００ｍｍであり、内側空間の直径は４０〜７０ｍｍであり、厚さは３ｍｍである。

エネルギ吸収部材１０は、先端側に、端部に向かって縮径するテーパ部１２を有する。係るテーパ部１２により、エネルギ吸収部材１０の先端側が押圧されたときに、エネルギ吸収部材１０を構成する複数の層間で剥離が生じやすくなる。これにより、エネルギ吸収部材１０の先端側の破壊のきっかけが与えられ、エネルギ吸収部材１０を容易に逐次破壊させることができる。

（１−１−２．固定部材）
固定部材２０は、フロントバンパビーム２に接合され、エネルギ吸収構造体１００の先端側が固定される部材である。固定部材２０は、例えばバンパステーとも称される。固定部材２０は、例えば鋼板等に代表される金属材料やアルミニウム等からなる。車両の衝突発生時において、固定部材２０は、フロントバンパビーム２が受けた衝撃を、エネルギ吸収構造体１００に伝達する。

図１に示すエネルギ吸収構造体１００では、エネルギ吸収部材１０の先端側の端部は、固定部材２０に対して、接着剤等により固定されている。エネルギ吸収部材１０と固定部材２０との接合に使用可能な接着剤としては、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系の接着剤等を適宜使用することができる。なお、エネルギ吸収部材１０が保持部材４０によって強固に保持されている場合、エネルギ吸収部材１０の先端部は、固定部材２０に接合されていなくてもよい。

（１−１−３．カバー）
カバー３０は、中空の筒状に形成され、エネルギ吸収部材１０の外周を覆うように配置されている。係るカバー３０は、車輪によって跳ね上げられた小石等の異物がエネルギ吸収部材１０に衝突したり、エネルギ吸収部材１０に雨水等が付着したりすることを防ぎ、エネルギ吸収部材１０を保護している。カバー３０の先端側は固定部材２０に接合され、後端側は保持部材４０に保持されている。固定部材２０あるいは保持部材４０に対するカバー３０の保持方法は特に限定されるものではなく、溶接や接着剤による接合等、適宜の方法を採用し得る。

本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００は、主としてエネルギ吸収部材１０により衝突荷重を担い、カバー３０が担う衝突荷重は小さくされている。したがって、カバー３０の構成材料にかかわらず、エネルギ吸収構造体１００の圧壊時において、比較的安定した荷重特性が得られるようになっている。本実施形態では、カバー３０は薄板の鉄鋼板により構成されているが、アルミニウムや樹脂等により構成されていてもよい。

本実施形態では、カバー３０の横断面の外形は先端側に向かうにつれて拡大しており、カバー３０は全体としてテーパ形状をなす。したがって、カバー３０の壁面は、軸方向に対して交差する方向に沿って配置される。カバー３０がテーパ形状を有することにより、斜め方向から入力される衝突荷重に対する剛性が高められ、エネルギ吸収構造体１００が倒れることを防ぎやすくなる。これにより、エネルギ吸収部材１０が軸方向に潰れやすくなり、所望の荷重特性を得ることができる。なお、カバー３０は、横断面の外形が後端側に向かうにつれて拡大するテーパ形状となっていてもよく、あるいは、横断面の外形が変化しない円柱状あるいは多角柱状となっていてもよい。

カバー３０における、軸方向に直交する横断面の形状は特に限定されるものではなく、円形あるいは多角形等とすることができる。本実施形態では、カバー３０の横断面形状は六角形となっている。カバー３０の横断面形状が多角形であれば、角部分で荷重を担いやすく、軸方向に対して斜め方向からの衝突荷重の入力時に、エネルギ吸収構造体１００が倒れることをより防ぎやすくなる。ただし、カバー３０の横断面形状を多角形にすると、カバー３０の圧壊荷重を増大させることにもなるため、エネルギ吸収部材１０の圧壊荷重とのバランスや、得ようとする圧壊特性を考慮して、横断面形状を設定することが好ましい。

カバー３０の内周面とエネルギ吸収部材１０の外周面との間には、間隙が設けられる。係る間隙が小さすぎると、破壊されたエネルギ吸収部材１０が、エネルギ吸収部材１０とカバー３０との間に詰まりやすくなる。また、係る間隙が小さすぎると、車両の振動等によってエネルギ吸収部材１０に応力がかかり、エネルギ吸収部材１０が破損するおそれがある。さらに、係る間隙が小さすぎると、エネルギ吸収構造体１００の圧壊時に、初期の段階で想定外の位置からエネルギ吸収部材１０の圧壊が開始され、所望の荷重特性が得られなくなるおそれがある。したがって、係る間隙は、例えば１０．０ｍｍ以上とすることができる。

（１−１−４．保持部材）
保持部材４０は、フロントフレーム４の先端に取り付けられ、エネルギ吸収部材１０の後端側を保持する。保持部材４０は、例えば鉄鋼板等に代表される金属材料やアルミニウム等により構成される。本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００の保持部材４０は、フレーム部４１と、ビーム部４３と、保持部４７とを備えて構成される。

フレーム部４１は、後面側にフロントフレーム４が接合されるとともに、前面側にカバー３０の後端が接合される。保持部材４０はフロントフレーム４に対して、例えば溶接により接合し得る。また、上述のとおり、保持部材４０とカバー３０とは、溶接や接着剤による接合等の方法により接合し得る。本実施形態の保持部材４０のフレーム部４１は、カバー３０の横断面形状と同じ六角形をなしている。ただし、フロントフレーム４及びカバー３０が接合可能であれば、フレーム部４１の外形は特に限定されない。

ビーム部４３は、フレーム部４１の内周側の空間に架設される。本実施形態では、六角形のフレーム部４１の内周のそれぞれの角部分から中心に向かって、６本のビーム部４３が架設されている。したがって、複数のビーム部４３は、エネルギ吸収部材１０の軸方向に対して交差する複数方向に沿って延在している。ビーム部４３とフレーム部４１、あるいは、ビーム部４３同士は、例えば溶接により接合される。それぞれのビーム部４３の間には開口部４４，４５が形成される。開口部４４は、エネルギ吸収部材１０の内側に対応する位置に形成され、開口部４５は、エネルギ吸収部材１０の外側に対応する位置に形成される。開口部４４，４５は、破壊されたエネルギ吸収部材１０をフロントフレーム４側に通過させるための開口となる。

本実施形態では、保持部材４０のビーム部４３が尖頭部４３ａを有する。図４は、ビーム部４３の断面図であり、図２中のＡＡ断面矢視図である。ビーム部４３は、エネルギ吸収構造体１００の先端側に向けて鋭角に突き出した尖頭部４３ａを有する。尖頭部４３ａは、ビーム部４３に沿って延在しており、エネルギ吸収部材１０の軸方向に対して交差する面に沿って所定長さを有する。係る尖頭部４３ａは、破壊されたエネルギ吸収部材１０が保持部材４０側に押し込まれてきたときに、先端のエッジでエネルギ吸収部材１０を切り裂いて、開口部４４，４５へとガイドする。これにより、破壊されたエネルギ吸収部材１０がカバー３０内で詰まることを抑制することができる。

なお、ビーム部４３の架設の態様は特に限定されない。例えば、複数のビーム部４３を平行に配列して架設してもよい。ただし、本実施形態に係る保持部材４０のように、複数のビーム部４３を中心から放射状に配置することによって、エネルギ吸収部材１０の周面に対して交差する方向に尖頭部４３ａが配置される。したがって、エネルギ吸収部材１０の周方向のいずれの位置においても、破壊されたエネルギ吸収部材１０が尖頭部４３ａによって引き裂かれやすくなる。

保持部４７は、保持部材４０の先端側の面に固定される。保持部４７には、エネルギ吸収部材１０が接合される。本実施形態では、保持部４７は、架設されたビーム部４３上に載置されて固定されている。保持部４７とビーム部４３とは例えば溶接により接合される。保持部４７は、ビーム部４３上に載置される載置部４７ｂと、載置部４７ｂから軸方向に立ち上がる立上部４７ａとを有する。

保持部４７は、エネルギ吸収部材１０の後端部の形状に合わせて円環形状を有する。立上部４７ａの内周面には、エネルギ吸収部材１０の後端部の外周面が接着剤等により接合される。エネルギ吸収部材１０と保持部４７との接合に使用可能な接着剤としては、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系の接着剤等を適宜使用することができる。

保持部４７とエネルギ吸収部材１０との接合面の軸方向の長さが短いと、接合強度が低くなるおそれがある。したがって、立上部４７ａの長さを、例えば５．０ｍｍ以上とすることが好ましい。一方、立上部４７ａの長さが長すぎると、エネルギ吸収構造体１００の圧壊時に、エネルギ吸収構造体１００の逐次破壊が立上部４７ａまで到達した時点から圧壊荷重が増大するため、エネルギ吸収部材１０の潰れ残りが多くなるおそれがある。したがって、立上部４７ａの長さを５．０〜１０．０ｍｍの範囲内とすることがより好ましく、６．０〜９．０ｍｍの範囲内とすることがさらに好ましい。

なお、立上部４７ａの外周面に対してエネルギ吸収部材１０の後端部の内周面が接合されてもよい。このようにエネルギ吸収部材１０を接合することにより、エネルギ吸収部材１０の後端面を保持部４７の載置部４７ｂに当接させることができ、エネルギ吸収部材１０を安定させることができる。また、エネルギ吸収部材１０の後端面と載置部４７ｂとを接合させることができれば、立上部４７ａの軸方向長さを短くできるため、エネルギ吸収部材１０の潰れ残りを低減することができる。

＜１−２．エネルギ吸収構造体の圧壊作用＞
ここまで、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００の構成について説明した。次に、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００の逐次圧壊の様子について説明する。図５、図６、図８は、それぞれエネルギ吸収構造体１００の逐次破壊の様子を示す模式図である。

車両の衝突が発生し、エネルギ吸収構造体１００に衝突荷重が入力されると、エネルギ吸収構造体１００が圧縮され、圧壊し始める。圧壊の初期においては、図５に示すように、エネルギ吸収部材１０は、先端側が内巻き及び外巻きに開きながら破壊される。また、カバー３０も座屈し始める。エネルギ吸収構造体１００の逐次破壊が進展すると、図６に示すように、カバー３０がさらに座屈するとともに、内巻き及び外巻きに破壊されたエネルギ吸収部材１０が後端側に押し込まれて、保持部材４０に到達する。

エネルギ吸収構造体１００の逐次圧壊がさらに進展すると、図７に示すように、内巻き及び外巻きに破壊されたエネルギ吸収部材１０は、保持部材４０のビーム部４３に設けられた尖頭部４３ａよって切り裂かれる。これにより、図８に示すように、破壊されたエネルギ吸収部材１０は、複数のビーム部４３の間の開口部４４，４５を通過して、フロントフレーム４側に導かれる。したがって、破壊されたエネルギ吸収部材１０のカバー３０内での詰まりが低減される。その結果、エネルギ吸収構造体１００の圧壊荷重が増大して設計値から大きく外れることがなくなるとともに、エネルギ吸収部材１０の潰れ残りが低減され、衝突エネルギ吸収量が小さくなることを防ぐことができる。

以上説明したように、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００は、繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材１０の外周を覆う筒状のカバー３０を備えている。これにより、車輪によって跳ね上げられる小石や雨水等からエネルギ吸収部材１０が保護され、エネルギ吸収部材１０の耐チッピング性や耐候性を向上させることができる。

また、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００では、エネルギ吸収部材１０の後端側を保持する保持部材４０が、尖頭部４３ａを有するビーム部４３を備え、破壊されたエネルギ吸収部材１０が尖頭部４３ａによって切り裂かれて、ビーム部４３の間の開口部４４，４５に導かれる。したがって、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００は、圧壊されたエネルギ吸収部材１０がカバー３０内に詰まることによる圧壊荷重の増大を抑制することができる。また、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００は、エネルギ吸収部材１０の潰れ残りを低減できることから、衝突エネルギの吸収量を増大させることができる。

さらに、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００は、破壊されたエネルギ吸収部材１０をフロントフレーム４側に効率よく排出できるために、エネルギ吸収部材１０をフロントフレーム４側に通過させる開口部の面積を小さくすることが可能になる。したがって、エネルギ吸収部材１０の後端側を保持する保持部材４０を小型化することができる。

＜２．第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態にかかるエネルギ吸収構造体について説明する。本実施形態に係るエネルギ吸収構造体は、保持部材の構成が、第１の実施の形態に係るエネルギ吸収構造体の保持部材とは異なっている。以下、第１の実施の形態に係るエネルギ吸収構造体と異なる点を中心に、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体について説明する。

図９は、本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体１００Ａを示す断面図であり、図１０は、エネルギ吸収構造体１００Ａの保持部材５０及びエネルギ吸収部材１０を軸方向に見た図である。本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００Ａの保持部材５０は、フレーム部５１と、ビーム部５３と、保持部５７とを備えて構成され、複数のビーム部５３は、フレーム部５１と保持部５７との間に架設されている。

フレーム部５１は、第１の実施の形態に係るエネルギ吸収構造体１００の場合と同様に六角形をなしているが、フレーム部５１の外形は特に限定されない。保持部５７は、径方向に所定の幅を有する円板状となっている。保持部５７の先端側の面には、エネルギ吸収部材１０の後端面が接合される。ただし、本実施形態においても、第１の実施の形態に係るエネルギ吸収構造体１００の場合と同様に、保持部５７に立上部を設けて、エネルギ吸収部材１０を保持してもよい。

複数のビーム部５３は、六角形のフレーム部５１の内周のそれぞれの角部分から中心に向かって配置され、保持部５７の外周に接合される。したがって、複数のビーム部５３は、エネルギ吸収部材１０の軸方向に対して交差する複数方向に沿って延在している。それぞれのビーム部５３と保持部５７とにより開口部５５が形成される。開口部５５は、エネルギ吸収部材１０の外側に対応する位置に形成される。一方、エネルギ吸収部材１０の内側に対応する位置には、保持部５７の開口部５４が位置する。これらの開口部５４，５５は、破壊されたエネルギ吸収部材１０をフロントフレーム４側に通過させるための開口となる。

ビーム部５３は、第１の実施の形態に係るエネルギ吸収構造体１００の場合と同様の形態の尖頭部５３ａを有する（図４を参照）。尖頭部５３ａは、エネルギ吸収部材１０の軸方向に対して交差する面に沿って所定長さを有する。係る保持部材４０であっても、エネルギ吸収部材１０の外周側において、周方向のいずれの位置においても、外巻きに破壊されたエネルギ吸収部材１０が尖頭部５３ａによって引き裂かれやすくなる。また、内巻きに破壊されたエネルギ吸収部材１０は、比較的大きい保持部５７の開口部５４をフロントフレーム４側へと通過する。

したがって、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００Ａは、耐チッピング性及び耐候性を向上させるカバー３０内に、破壊されたエネルギ吸収部材１０が詰まることによる圧壊荷重の増大を抑制することができる。また、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００Ａは、エネルギ吸収部材１０の潰れ残りを低減できることから、衝突エネルギ吸収量を増大させることができる。また、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００Ａは、破壊されたエネルギ吸収部材１０をフロントフレーム４側に効率よく排出できるために、エネルギ吸収部材１０をフロントフレーム４側に通過させる開口部の面積を小さくすることが可能になる。したがって、エネルギ吸収部材１０の後端側を保持する保持部材４０を小型化することができる。

＜３．第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態にかかるエネルギ吸収構造体について説明する。本実施形態に係るエネルギ吸収構造体は、保持部材の構成が、第１及び第２の実施の形態に係るエネルギ吸収構造体の保持部材とは異なっている。以下、第１及び第２の実施の形態に係るエネルギ吸収構造体と異なる点を中心に、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体について説明する。

図１１は、本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体１００Ｂを示す断面図であり、図１２は、エネルギ吸収構造体１００Ｂの保持部材６０及びエネルギ吸収部材１０を軸方向に見た図である。本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００Ｂの保持部材６０は、中央開口部６４及び周辺開口部６５を有するプレート部６１を備える。

プレート部６１は、第１の実施の形態に係るエネルギ吸収構造体１００の場合と同様に六角形をなしているが、プレート部６１の外形は特に限定されない。プレート部６１は、中央部に中央開口部６４を有し、当該中央開口部６４の縁に沿って、エネルギ吸収部材１０が接合される保持部６７が設けられる。当該保持部６７の先端側の面には、エネルギ吸収部材１０の後端面が接合される。ただし、本実施形態においても、第１の実施の形態に係るエネルギ吸収構造体１００の場合と同様に、保持部６７に立上部を設けて、エネルギ吸収部材１０を保持してもよい。

また、プレート部６１は、保持部６７の外側に複数の周辺開口部６５を有する。図１２に示した例では、６個の周辺開口部６５が設けられている。係る周辺開口部６５は、それぞれ保持部６７によって分断された略半円状をなす。ただし、周辺開口部６５の形状は略半円状に限られず、矩形や三角形であってもよい。

周辺開口部６５の縁部には、エネルギ吸収構造体１００Ａの先端側に突き出る尖頭部６３が設けられている。尖頭部６３は、エネルギ吸収部材１０の軸方向に対して交差する面に沿って所定長さを有する。周辺開口部６５は、エネルギ吸収部材１０の外側に対応する位置に形成される。一方、エネルギ吸収部材１０の内側に対応する位置には、中央開口部６４が位置する。これらの開口部６４，６５は、破壊されたエネルギ吸収部材１０をフロントフレーム４側に通過させるための開口となる。

係る保持部材６０であっても、エネルギ吸収部材１０の外周側において、外巻きに破壊されたエネルギ吸収部材１０が尖頭部６３によって引き裂かれ、少なくとも一部のエネルギ吸収部材１０は周辺開口部６５を介してフロントフレーム４側へ通過しやすくなる。また、内巻きに破壊されたエネルギ吸収部材１０は、比較的大きい中央開口部６４をフロントフレーム４側へと通過する。

したがって、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００Ｂは、耐チッピング性及び耐候性を向上させるカバー３０内に、破壊されたエネルギ吸収部材１０が詰まることによる圧壊荷重の増大を抑制することができる。また、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００Ｂは、エネルギ吸収部材１０の潰れ残りを低減できることから、衝突エネルギ吸収量を増大させることができる。また、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００Ｂは、破壊されたエネルギ吸収部材１０をフロントフレーム４側に効率よく排出できるために、エネルギ吸収部材１０をフロントフレーム４側に通過させる開口部の面積を小さくすることが可能になる。したがって、エネルギ吸収部材１０の後端側を保持する保持部材４０を小型化することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、上記の各実施形態を互いに組み合わせた態様も、当然に本発明の技術的範囲に属する。

２ フロントバンパビーム
４ フロントフレーム
１０ エネルギ吸収部材
２０ 固定部材
３０ カバー
４０，５０，６０ 保持部材
４１，５１ フレーム部
４３，５３ ビーム部
４３ａ，５３ａ，６３ 尖頭部
４４，４５，５４，５５ 開口部
４７，５７，６７ 保持部
４４，６４ 開口部
６１ プレート部
６４ 中央開口部
６５ 周辺開口部
１００，１００Ａ，１００Ｂ エネルギ吸収構造体

Claims (7)

1. 荷重入力時に軸方向に圧壊して衝突エネルギを吸収する繊維強化樹脂製の筒状のエネルギ吸収部材と、
   前記エネルギ吸収部材の外周を覆う筒状のカバーと、
   前記エネルギ吸収部材の荷重入力側とは反対側の端部が保持される保持部材と、
   を備え、
   前記保持部材は、圧壊した前記エネルギ吸収部材を通過させる開口部を有するとともに、圧壊した前記エネルギ吸収部材を破断して当該エネルギ吸収部材の少なくとも一部を前記開口部に導く尖頭部を有する、エネルギ吸収構造体。
2. 前記尖頭部は、前記エネルギ吸収部材の軸方向に対して交差する面上に所定長さを有して配置される、請求項１に記載のエネルギ吸収構造体。
3. 前記保持部材は、前記エネルギ吸収部材の軸方向に対して交差する複数方向に沿って延在する複数のビーム部を備え、前記ビーム部の隙間が前記開口部として形成され、前記ビーム部が前記尖頭部を有する、請求項１又は２に記載のエネルギ吸収構造体。
4. 前記保持部材は、前記ビーム部に支持された保持部を備え、前記エネルギ吸収部材は前記保持部に保持される、請求項３に記載のエネルギ吸収構造体。
5. 複数の前記ビーム部は、前記保持部材の中央部から放射状に架設される、請求項３又は４に記載のエネルギ吸収構造体。
6. 前記保持部材は、前記ビーム部に支持された保持部と、前記保持部の周囲を囲むように配置されるフレーム部とを備え、複数の前記ビーム部が前記保持部と前記フレーム部との間に架設される、請求項４又は５に記載のエネルギ吸収構造体。
7. 前記保持部材は、少なくとも一つの前記開口部を有するプレートを備え、前記開口部の縁部に前記尖頭部を有する、請求項１又は２に記載のエネルギ吸収構造体。
   

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