JPH10235763A - Ｆｒｐ厚肉エネルギー吸収体 - Google Patents
Ｆｒｐ厚肉エネルギー吸収体Info
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- JPH10235763A JPH10235763A JP6020797A JP6020797A JPH10235763A JP H10235763 A JPH10235763 A JP H10235763A JP 6020797 A JP6020797 A JP 6020797A JP 6020797 A JP6020797 A JP 6020797A JP H10235763 A JPH10235763 A JP H10235763A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ｔ／Ｄ＞０．０９の厚肉の筒状体であって、
大きなエネルギーが安定して吸収でき、車両等における
乗員の保護ができるＦＲＰ厚肉エネルギー吸収体を提供
する。 【解決手段】 筒状体のエネルギー吸収体１はｔ／Ｄ＞
０．０９の厚肉のものからなり、肉厚ｔの１０乃至１５
［％］の外層部３の９０°配向の繊維配向量が０°配向
の繊維配向量よりも大で、内層部４の０°配向の繊維配
向量が９０°配向の繊維配向量よりも大である。これに
より、圧潰時に大きな破片が発生せず、十分、かつ安定
したエネルギー吸収ができる。
大きなエネルギーが安定して吸収でき、車両等における
乗員の保護ができるＦＲＰ厚肉エネルギー吸収体を提供
する。 【解決手段】 筒状体のエネルギー吸収体１はｔ／Ｄ＞
０．０９の厚肉のものからなり、肉厚ｔの１０乃至１５
［％］の外層部３の９０°配向の繊維配向量が０°配向
の繊維配向量よりも大で、内層部４の０°配向の繊維配
向量が９０°配向の繊維配向量よりも大である。これに
より、圧潰時に大きな破片が発生せず、十分、かつ安定
したエネルギー吸収ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、厚肉筒状体のエネ
ルギー吸収体に係り、特に、外周面の剥れを防止し安定
したエネルギ吸収ができるＦＲＰ厚肉エネルギー吸収体
に関する。
ルギー吸収体に係り、特に、外周面の剥れを防止し安定
したエネルギ吸収ができるＦＲＰ厚肉エネルギー吸収体
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５に示す繊維複合材料（ＦＲＰとい
う）の中空筒状体のエネルギー吸収体１ａは図６に示す
ように、軸線方向に沿って圧縮力を受けると図示のよう
に荷重作用端に圧潰８が生じ、多くのエネルギーを吸収
する。また、図７に示すように、横軸に変位をとり、縦
軸に荷重をとると、圧縮力の作用時には図示のように当
初に最大荷重Ｐｍａｘが発生して圧潰が始まり、圧潰に
より以下、平均荷重Ｐｍｅａｎに近いほぼ安定した荷重
が作用する。エネルギー吸収量Ｅは図７の斜線で示した
面積に相当するため、Ｐｍｅａｎ／Ｐｍａｘの値が大き
いとＥは大きくなる。そして、かゝるエネルギー吸収体
１ａでは、一般に内径に対して比較的薄肉の場合には前
記のＰｍｅａｎ／Ｐｍａｘが大きく安定したエネルギー
吸収が行なわれるということが知られている。
う）の中空筒状体のエネルギー吸収体１ａは図６に示す
ように、軸線方向に沿って圧縮力を受けると図示のよう
に荷重作用端に圧潰８が生じ、多くのエネルギーを吸収
する。また、図７に示すように、横軸に変位をとり、縦
軸に荷重をとると、圧縮力の作用時には図示のように当
初に最大荷重Ｐｍａｘが発生して圧潰が始まり、圧潰に
より以下、平均荷重Ｐｍｅａｎに近いほぼ安定した荷重
が作用する。エネルギー吸収量Ｅは図７の斜線で示した
面積に相当するため、Ｐｍｅａｎ／Ｐｍａｘの値が大き
いとＥは大きくなる。そして、かゝるエネルギー吸収体
１ａでは、一般に内径に対して比較的薄肉の場合には前
記のＰｍｅａｎ／Ｐｍａｘが大きく安定したエネルギー
吸収が行なわれるということが知られている。
【０００３】また、図８に示すように、エネルギー吸収
量Ｅは荷重作用方向の繊維配向量によって異なるという
ことが知られている。エネルギー吸収体１ａは荷重作用
方向（０°配向，又は軸方向という）とこれと直交する
方向（９０°配向，又は周方向という）に沿って繊維を
配向した織布からなる。図８の曲線Ｃは図９（ａ）に示
すように０°配向の繊維配向量が９０°配向の繊維配向
量よりも多い場合の荷重−変位曲線を示し、曲線Ｆは図
９（ｂ）に示すように０°配向と９０°配向の繊維配向
量がほぼ等しい場合の荷重−変位曲線を示す。図示のよ
うに、０°配向の繊維配向量が９０°配向のものより多
いとエネルギー吸収量が大きいということが知られてい
る。
量Ｅは荷重作用方向の繊維配向量によって異なるという
ことが知られている。エネルギー吸収体１ａは荷重作用
方向（０°配向，又は軸方向という）とこれと直交する
方向（９０°配向，又は周方向という）に沿って繊維を
配向した織布からなる。図８の曲線Ｃは図９（ａ）に示
すように０°配向の繊維配向量が９０°配向の繊維配向
量よりも多い場合の荷重−変位曲線を示し、曲線Ｆは図
９（ｂ）に示すように０°配向と９０°配向の繊維配向
量がほぼ等しい場合の荷重−変位曲線を示す。図示のよ
うに、０°配向の繊維配向量が９０°配向のものより多
いとエネルギー吸収量が大きいということが知られてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上の説明は、内径Ｄ
（図５）に対する肉厚ｔ（図５）が比較的薄い薄肉の筒
状体のエネルギー吸収体１ａに適用されるものであり、
前記のものは内径Ｄが４０［ｍｍ］で肉厚ｔが約５［ｍ
ｍ］程度の場合のデータである。一方、図１０に示すよ
うに、例えば内径Ｄが３５［ｍｍ］に対して肉厚ｔが
７．５［ｍｍ］程度の比較的厚肉の筒状体のエネルギー
吸収体１ｂの場合には次のような問題点がある。
（図５）に対する肉厚ｔ（図５）が比較的薄い薄肉の筒
状体のエネルギー吸収体１ａに適用されるものであり、
前記のものは内径Ｄが４０［ｍｍ］で肉厚ｔが約５［ｍ
ｍ］程度の場合のデータである。一方、図１０に示すよ
うに、例えば内径Ｄが３５［ｍｍ］に対して肉厚ｔが
７．５［ｍｍ］程度の比較的厚肉の筒状体のエネルギー
吸収体１ｂの場合には次のような問題点がある。
【０００５】すなわち、一般に構造物等に使用されるエ
ネルギー吸収体１ｂは厚肉の筒状体からなり、かつ図１
０に示すように０°配向が９０°配向よりも繊維配向量
の多い朱子織織布からなる。しかしながら、この厚肉の
エネルギー吸収体１ｂに圧縮荷重が作用すると、その荷
重作用端が大きく圧潰変形すると共に、大きなクラック
が生じ外層部が一定の厚みだけ剥がれ、大きな破片６が
剥離する。そのため、図１１の曲線Ｇに示すように圧潰
時に大きな荷重低下点７が複数回生じ、エネルギー吸収
が十分に行なわれず、エネルギー吸収も不安定になると
いう問題点がある。
ネルギー吸収体１ｂは厚肉の筒状体からなり、かつ図１
０に示すように０°配向が９０°配向よりも繊維配向量
の多い朱子織織布からなる。しかしながら、この厚肉の
エネルギー吸収体１ｂに圧縮荷重が作用すると、その荷
重作用端が大きく圧潰変形すると共に、大きなクラック
が生じ外層部が一定の厚みだけ剥がれ、大きな破片６が
剥離する。そのため、図１１の曲線Ｇに示すように圧潰
時に大きな荷重低下点７が複数回生じ、エネルギー吸収
が十分に行なわれず、エネルギー吸収も不安定になると
いう問題点がある。
【０００６】以上のことから、特に厚肉のエネルギー吸
収体の場合には、外層部に剥離が発生せず、エネルギー
吸収の安定化とエネルギー吸収量の増大を図ることが重
要な課題となる。この課題に関連する公知技術として特
開平６−３０７４７７号公報が挙げられる。この「エネ
ルギー吸収部材」は、一方向に引き揃えられた補強繊維
を内層側に設け、外層側に補強繊維織物を配設した多層
の補強繊維層を有するものからなる。以上の構造によ
り、エネルギー吸収時の部材の破壊が一定のメカニズム
で円滑に開始し、安定、かつ信頼性の高いエネルギー吸
収が行なわれるものである。しかしながら、この「エネ
ルギー吸収部材」は後に説明する本発明のエネルギー吸
収体のように特に厚肉の筒状体に適用されるものではな
く、繊維の配向構造も大きく相異し、大荷重時における
エネルギー吸収を効果的に行なわせるものではない。
収体の場合には、外層部に剥離が発生せず、エネルギー
吸収の安定化とエネルギー吸収量の増大を図ることが重
要な課題となる。この課題に関連する公知技術として特
開平６−３０７４７７号公報が挙げられる。この「エネ
ルギー吸収部材」は、一方向に引き揃えられた補強繊維
を内層側に設け、外層側に補強繊維織物を配設した多層
の補強繊維層を有するものからなる。以上の構造によ
り、エネルギー吸収時の部材の破壊が一定のメカニズム
で円滑に開始し、安定、かつ信頼性の高いエネルギー吸
収が行なわれるものである。しかしながら、この「エネ
ルギー吸収部材」は後に説明する本発明のエネルギー吸
収体のように特に厚肉の筒状体に適用されるものではな
く、繊維の配向構造も大きく相異し、大荷重時における
エネルギー吸収を効果的に行なわせるものではない。
【０００７】本発明は、以上の事情に鑑みて創案された
ものであり、厚肉に形成され、エネルギー吸収量が大で
外層側の剥離もなく、安定したエネルギー吸収ができ、
例えば、車両の衝突時等の大荷重作用時にも乗員空間を
確保して乗員の安全を図り得るＦＲＰ厚肉エネルギー吸
収体を提供することを目的とする。
ものであり、厚肉に形成され、エネルギー吸収量が大で
外層側の剥離もなく、安定したエネルギー吸収ができ、
例えば、車両の衝突時等の大荷重作用時にも乗員空間を
確保して乗員の安全を図り得るＦＲＰ厚肉エネルギー吸
収体を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、荷重作用方向（０°配向，又は軸方向
という）とこれに直交する方向（９０°配向，又は周方
向という）にそれぞれ繊維を配列する繊維複合材料（Ｆ
ＲＰという）から形成され、肉厚ｔと内径Ｄとの比ｔ／
Ｄが０．０９以上の厚肉筒状体のエネルギー吸収体であ
って、該エネルギー吸収体は内層部と外層部とからな
り、該外層部の９０°配向の繊維配向量が０°配向の繊
維配向量よりも大であるＦＲＰ厚肉エネルギー吸収体を
構成するものである。更に具体的に、前記内層部の０°
配向の繊維配向量が９０°配向の繊維配向量よりも大で
あることを特徴とし、前記外層部の厚さが、肉厚ｔの１
０乃至１５［％］であるＦＲＰ厚肉エネルギー吸収体を
特徴とするものである。
達成するために、荷重作用方向（０°配向，又は軸方向
という）とこれに直交する方向（９０°配向，又は周方
向という）にそれぞれ繊維を配列する繊維複合材料（Ｆ
ＲＰという）から形成され、肉厚ｔと内径Ｄとの比ｔ／
Ｄが０．０９以上の厚肉筒状体のエネルギー吸収体であ
って、該エネルギー吸収体は内層部と外層部とからな
り、該外層部の９０°配向の繊維配向量が０°配向の繊
維配向量よりも大であるＦＲＰ厚肉エネルギー吸収体を
構成するものである。更に具体的に、前記内層部の０°
配向の繊維配向量が９０°配向の繊維配向量よりも大で
あることを特徴とし、前記外層部の厚さが、肉厚ｔの１
０乃至１５［％］であるＦＲＰ厚肉エネルギー吸収体を
特徴とするものである。
【０００９】ｔ／Ｄ＞０．０９の厚肉の筒状体のエネル
ギー吸収体の肉厚ｔの１０乃至１５［％］に当る外層部
の９０°配向の繊維配向量を０°配向の繊維配向量より
も大とし、残りの内層部の０°配向の繊維配向量を９０
°配向の繊維配向量よりも大とすることにより、厚肉の
筒状体であっても外層部側の剥離が防止され、従来技術
のように大きな荷重低下点が生じない。このため、エネ
ルギー吸収が十分に行なわれると共に、安定したエネル
ギー吸収が行なわれる。
ギー吸収体の肉厚ｔの１０乃至１５［％］に当る外層部
の９０°配向の繊維配向量を０°配向の繊維配向量より
も大とし、残りの内層部の０°配向の繊維配向量を９０
°配向の繊維配向量よりも大とすることにより、厚肉の
筒状体であっても外層部側の剥離が防止され、従来技術
のように大きな荷重低下点が生じない。このため、エネ
ルギー吸収が十分に行なわれると共に、安定したエネル
ギー吸収が行なわれる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明のＦＲＰ厚肉エネル
ギー吸収体の実施の形態を図面を参照して詳述する。図
１に示すように、本発明のエネルギー吸収体１は厚肉筒
状体からなり、図示のように外層部３と内層部４からな
る。なお、圧縮荷重の作用側にはトリガー２が形成さ
れ、円滑な圧潰が行なわれるようにしてある。なお、本
発明のエネルギー吸収体１は厚肉の筒状体に適用される
ものであるが、厚肉の筒状体の範囲は実験的に次のよう
にして求められる。すなわち、本発明は荷重−変位曲線
においてＰｍａｘ後における荷重低下点７（図１１）が
発生するような厚肉の筒状体について効果的なものであ
る。そこで、ｔ／Ｄが０．１２０，０．１０６，０．０
９１，０．０８３，０．０３６の筒状体について圧潰テ
ストを行なって荷重−変位曲線を求めたところ、０．０
８３以下では荷重低下点７が発生しないことがわかっ
た。そこで、本発明が適用される厚肉の筒状体の境界を
ｔ／Ｄ＞０．０９のものとした。
ギー吸収体の実施の形態を図面を参照して詳述する。図
１に示すように、本発明のエネルギー吸収体１は厚肉筒
状体からなり、図示のように外層部３と内層部４からな
る。なお、圧縮荷重の作用側にはトリガー２が形成さ
れ、円滑な圧潰が行なわれるようにしてある。なお、本
発明のエネルギー吸収体１は厚肉の筒状体に適用される
ものであるが、厚肉の筒状体の範囲は実験的に次のよう
にして求められる。すなわち、本発明は荷重−変位曲線
においてＰｍａｘ後における荷重低下点７（図１１）が
発生するような厚肉の筒状体について効果的なものであ
る。そこで、ｔ／Ｄが０．１２０，０．１０６，０．０
９１，０．０８３，０．０３６の筒状体について圧潰テ
ストを行なって荷重−変位曲線を求めたところ、０．０
８３以下では荷重低下点７が発生しないことがわかっ
た。そこで、本発明が適用される厚肉の筒状体の境界を
ｔ／Ｄ＞０．０９のものとした。
【００１１】また、本発明における外層部３の厚さｔ0
（図１）は従来の厚肉の筒状体において剥離の生じ易い
肉厚を参考として実験的に決定したものである。すなわ
ち、織布の全層数を２８層又は３１層とした場合、圧潰
時には外周から約４層目の部分が剥離した。このことか
らｔ0 は肉厚ｔの１０乃至１５［％］の範囲が適当であ
るとした。勿論、その範囲はそれに限定するものではな
い。
（図１）は従来の厚肉の筒状体において剥離の生じ易い
肉厚を参考として実験的に決定したものである。すなわ
ち、織布の全層数を２８層又は３１層とした場合、圧潰
時には外周から約４層目の部分が剥離した。このことか
らｔ0 は肉厚ｔの１０乃至１５［％］の範囲が適当であ
るとした。勿論、その範囲はそれに限定するものではな
い。
【００１２】本発明のエネルギー吸収体１の外層部３お
よび内層部４はいずれもＦＲＰからなる。本発明では、
ＦＲＰは０°配向と９０°配向の繊維を有する織布を樹
脂材と結合したものからなり、外層部３と内層部４の織
布の構造が相異する。本例では、厚さｔ0 に相当する外
層部３は図２（ａ）に示すように９０°配向の繊維配向
量が０°配向の繊維配向量よりも多く配設されるタイプ
の織布を積層（例えば４層分だけ）したものからなる。
その具体的な繊維配向量はエネルギー吸収体１の形状，
大きさ等により適宜設定される。
よび内層部４はいずれもＦＲＰからなる。本発明では、
ＦＲＰは０°配向と９０°配向の繊維を有する織布を樹
脂材と結合したものからなり、外層部３と内層部４の織
布の構造が相異する。本例では、厚さｔ0 に相当する外
層部３は図２（ａ）に示すように９０°配向の繊維配向
量が０°配向の繊維配向量よりも多く配設されるタイプ
の織布を積層（例えば４層分だけ）したものからなる。
その具体的な繊維配向量はエネルギー吸収体１の形状，
大きさ等により適宜設定される。
【００１３】一方、図２（ｂ）に示すように、エネルギ
ー吸収体１の内層部４は０°配向の繊維配向量が９０°
配向の繊維配向量よりも多く配設されるものからなる。
なお、外層部３の９０°配向の繊維配向量と内層部４の
０°配向の繊維配向率の量は必ずしも同量でなくてもよ
いが、一例として同一ピッチ間隔で配列されるものでも
よい。また、外層部３の０°配向の繊維配向量と内層部
４の９０°配向の繊維配向量も同一でなくてもよいが、
一例として同一ピッチで配向されるものでもよい。
ー吸収体１の内層部４は０°配向の繊維配向量が９０°
配向の繊維配向量よりも多く配設されるものからなる。
なお、外層部３の９０°配向の繊維配向量と内層部４の
０°配向の繊維配向率の量は必ずしも同量でなくてもよ
いが、一例として同一ピッチ間隔で配列されるものでも
よい。また、外層部３の０°配向の繊維配向量と内層部
４の９０°配向の繊維配向量も同一でなくてもよいが、
一例として同一ピッチで配向されるものでもよい。
【００１４】図３は本発明に係るエネルギー吸収体１に
圧縮力が作用し、圧潰した状態を示す。図示のように、
トリガー２の部分が大きく圧潰変形するが、従来技術の
ように大きな破片６（図１０）が発生せず細い破片５の
みが発生し、この状態でエネルギーが大幅に吸収され
る。以上により、安定したエネルギー吸収が行なわれ
る。
圧縮力が作用し、圧潰した状態を示す。図示のように、
トリガー２の部分が大きく圧潰変形するが、従来技術の
ように大きな破片６（図１０）が発生せず細い破片５の
みが発生し、この状態でエネルギーが大幅に吸収され
る。以上により、安定したエネルギー吸収が行なわれ
る。
【００１５】図４は本発明に係るエネルギー吸収体１と
従来のエネルギー吸収体１ｂ（図１０）とのエネルギー
吸収状態を示す荷重−変位曲線である。なお、エネルギ
ー吸収体１およびエネルギー吸収体１ｂは内径Ｄが３５
［ｍｍ］で肉厚ｔが７．５［ｍｍ］のｔ／Ｄ＝０．２２
の厚肉の筒状体からなる。また、エネルギー吸収体１の
外層部３は２８層からなる肉厚ｔのうちの外周から４層
目までに相当する。従って、ｔ0 は肉厚ｔの１４［％］
である。また、図４において曲線Ａが本発明のエネルギ
ー吸収体１であり、曲線Ｂが従来のエネルギー吸収体１
ｂである。また、表１は本発明のエネルギー吸収体１と
従来のエネルギー吸収体１ｂのＰｍａｘおよびＰｍｅａ
ｎと両者間の増加率［％］を示すものである。
従来のエネルギー吸収体１ｂ（図１０）とのエネルギー
吸収状態を示す荷重−変位曲線である。なお、エネルギ
ー吸収体１およびエネルギー吸収体１ｂは内径Ｄが３５
［ｍｍ］で肉厚ｔが７．５［ｍｍ］のｔ／Ｄ＝０．２２
の厚肉の筒状体からなる。また、エネルギー吸収体１の
外層部３は２８層からなる肉厚ｔのうちの外周から４層
目までに相当する。従って、ｔ0 は肉厚ｔの１４［％］
である。また、図４において曲線Ａが本発明のエネルギ
ー吸収体１であり、曲線Ｂが従来のエネルギー吸収体１
ｂである。また、表１は本発明のエネルギー吸収体１と
従来のエネルギー吸収体１ｂのＰｍａｘおよびＰｍｅａ
ｎと両者間の増加率［％］を示すものである。
【００１６】
【表１】
【００１７】図４に示すように、曲線Ｂでは前記したよ
うに荷重低下点７が複数回発生するのに対し、曲線Ａは
荷重低下点７がなく、円滑なエネルギー吸収が行なわれ
ていることがわかる。また、表１に示すように、本発明
のエネルギー吸収体１のＰｍａｘは２６．８４［ｔｏ
ｎ］であり、従来のエネルギー吸収体１ｂのＰｍａｘの
２５．３２［ｔｏｎ］よりも６．０［％］しか大きくな
く、Ｐｍｅａｎは本発明のエネルギー吸収体１が２２．
０２［ｔｏｎ］であるのに対し従来のエネルギー吸収体
１ｂは１７．０７［ｔｏｎ］であり、本発明のものが２
９．０［％］高い。以上より、エネルギー吸収量Ｅの値
は本発明のエネルギー吸収体１がはるかに大きいことが
わかる。
うに荷重低下点７が複数回発生するのに対し、曲線Ａは
荷重低下点７がなく、円滑なエネルギー吸収が行なわれ
ていることがわかる。また、表１に示すように、本発明
のエネルギー吸収体１のＰｍａｘは２６．８４［ｔｏ
ｎ］であり、従来のエネルギー吸収体１ｂのＰｍａｘの
２５．３２［ｔｏｎ］よりも６．０［％］しか大きくな
く、Ｐｍｅａｎは本発明のエネルギー吸収体１が２２．
０２［ｔｏｎ］であるのに対し従来のエネルギー吸収体
１ｂは１７．０７［ｔｏｎ］であり、本発明のものが２
９．０［％］高い。以上より、エネルギー吸収量Ｅの値
は本発明のエネルギー吸収体１がはるかに大きいことが
わかる。
【００１８】本発明のエネルギー吸収体１は前記したよ
うに厚肉の筒状体からなり、比較的大きな圧縮荷重の作
用する場合に使用される。例えば、本発明のエネルギー
吸収体１は車両の衝突時等において衝撃力が負荷される
部材の支持部に適用される。このエネルギー吸収体１を
用いることにより衝突時等におけるキャブの変形等が防
止され、乗員に作用する減速度の低減や、乗員空間を確
保し乗員の保護を図ることができる。
うに厚肉の筒状体からなり、比較的大きな圧縮荷重の作
用する場合に使用される。例えば、本発明のエネルギー
吸収体１は車両の衝突時等において衝撃力が負荷される
部材の支持部に適用される。このエネルギー吸収体１を
用いることにより衝突時等におけるキャブの変形等が防
止され、乗員に作用する減速度の低減や、乗員空間を確
保し乗員の保護を図ることができる。
【００１９】
１）本発明の請求項１に記載のＦＲＰ厚肉エネルギー吸
収体によれば、剥離し易い厚肉の筒状体の外層部の９０
°配向の繊維配向量を０°配向の繊維配向量よりも多く
することにより圧潰時における剥離方向の繊維強度が向
上し、大きな破片が発生せず、エネルギー吸収量の増大
と安定化が図れる。 ２）本発明の請求項２に記載のＦＲＰ厚肉エネルギー吸
収体によれば、内層部の０°配向の繊維配向量を９０°
配向の繊維配向量より多くすることにより、請求項１の
効果に加えて更に大きなエネルギー吸収が安定して行な
われる効果が上げられる。 ３）本発明の請求項３に記載のＦＲＰ厚肉エネルギー吸
収体によれば、外層部の厚さを肉厚ｔの１０乃至１５
［％］とすることにより、ｔ／Ｄ＞０．０９のすべて厚
肉の筒状体に対し、前記１），２）の効果を上げること
ができる。
収体によれば、剥離し易い厚肉の筒状体の外層部の９０
°配向の繊維配向量を０°配向の繊維配向量よりも多く
することにより圧潰時における剥離方向の繊維強度が向
上し、大きな破片が発生せず、エネルギー吸収量の増大
と安定化が図れる。 ２）本発明の請求項２に記載のＦＲＰ厚肉エネルギー吸
収体によれば、内層部の０°配向の繊維配向量を９０°
配向の繊維配向量より多くすることにより、請求項１の
効果に加えて更に大きなエネルギー吸収が安定して行な
われる効果が上げられる。 ３）本発明の請求項３に記載のＦＲＰ厚肉エネルギー吸
収体によれば、外層部の厚さを肉厚ｔの１０乃至１５
［％］とすることにより、ｔ／Ｄ＞０．０９のすべて厚
肉の筒状体に対し、前記１），２）の効果を上げること
ができる。
【図１】本発明のＦＲＰ厚肉エネルギー吸収体の軸断面
図。
図。
【図２】図１のＦＲＰ厚肉エネルギー吸収体の外層部お
よび内層部の繊維配向量の構成を示す模式図。
よび内層部の繊維配向量の構成を示す模式図。
【図３】図１のＦＲＰ厚肉エネルギー吸収体の圧縮力作
用時の圧潰状態を示す模式図。
用時の圧潰状態を示す模式図。
【図４】本発明のＦＲＰ厚肉エネルギー吸収体と従来の
厚肉のエネルギー吸収体の圧潰時の荷重−変位線図。
厚肉のエネルギー吸収体の圧潰時の荷重−変位線図。
【図５】従来の比較的薄肉のエネルギー吸収体の軸断面
図。
図。
【図６】図１のエネルギー吸収体の圧縮力作用時におけ
る圧潰状態を示す模式図。
る圧潰状態を示す模式図。
【図７】従来の薄肉のエネルギー吸収体の圧潰時の荷重
−変位曲線。
−変位曲線。
【図８】繊維配向量の異なる従来の薄肉のエネルギー吸
収体における圧潰時の荷重−変位線図。
収体における圧潰時の荷重−変位線図。
【図９】図８におけるエネルギー吸収体の繊維配向量の
形態を示す模式図。
形態を示す模式図。
【図１０】従来の厚肉のエネルギー吸収体の圧潰時の問
題点を説明するための模式図。
題点を説明するための模式図。
【図１１】従来の厚肉のエネルギー吸収体の圧潰時の荷
重−変位線図。
重−変位線図。
１ エネルギー吸収体 ２ トリガー ３ 外層部 ４ 内層部 ５ 細い破片 ６ 大きな破片 ７ 荷重低下点 ８ 圧潰
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥田 修久 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞ中央研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 荷重作用方向（０°配向，又は軸方向と
いう）とこれに直交する方向（９０°配向，又は周方向
という）にそれぞれ繊維を配列する繊維複合材料（ＦＲ
Ｐという）から形成され、肉厚ｔと内径Ｄとの比ｔ／Ｄ
が０．０９以上の厚肉筒状体のエネルギー吸収体であっ
て、該エネルギー吸収体は内層部と外層部とからなり、
該外層部の９０°配向の繊維配向量が０°配向の繊維配
向量よりも大であることを特徴とするＦＲＰ厚肉エネル
ギー吸収体。 - 【請求項２】 前記内層部の０°配向の繊維配向量が９
０°配向の繊維配向量よりも大であることを特徴とする
請求項１に記載のＦＲＰ厚肉エネルギー吸収体。 - 【請求項３】 前記外層部の厚さが、肉厚ｔの１０乃至
１５［％］である請求項１又は２に記載のＦＲＰ厚肉エ
ネルギー吸収体。
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