JPWO2013024883A1 - 衝撃吸収部材 - Google Patents

Abstract

本発明の衝撃吸収部材は、断面が多角形状で、複数の辺部（２）を有する外周壁（１）と、外周壁（１）の内側において、軸心から放射状に延び、かつ各辺部（２）の中間位置に接続される複数のリブ（５）と、を備える。外周壁（１）の外周面上における隣り合う辺部（２）の境界位置を頂点（Ｐ３）とし、外周壁（１）の外周面上における各辺部（２）の中間位置をリブ接続点（Ｐ２）とし、各辺部（２）をリブ接続点（Ｐ２）を境に２つに区分けした部分をそれぞれ半辺部（２ａ，２ｂ）とする。軸方向に圧縮変形する際に、外周壁（１）におけるリブ接続点（Ｐ２）および頂点（Ｐ３）に対応する位置をそれぞれ節とし、かつ各半辺部（２ａ，２ｂ）の中間部を腹として、頂点（Ｐ３）を挟んで隣り合う２つの半辺部（２ａ，２ｂ）が、径方向において互いに異なる方向に凹凸変形しつつ、軸方向に繰り返し座屈変形する。

Description

この発明は、例えば自動車用バンパービームのクラッシュボックス等として用いられる衝撃吸収部材およびその関連技術に関する。

自動車のフロントエンドに設けられるバンパーの内側には、衝突時の衝撃を吸収するためにバンパービームが設けられている。

バンパービームは、車幅方向に沿って配置されるバンパーリインフォースと、そのバンパーリインフォースを車両構造体に支持する左右一対のクラッシュボックス（衝撃吸収部材）とを備え、衝突時に、クラッシュボックスが軸方向に圧縮変形することによって衝撃エネルギーが吸収されるようになっている。

このようなクラッシュボックスは、例えばアルミニウム中空押出型材等によって構成されており、外周壁が円形や多角形等に形成されている。さらに衝撃エネルギーの吸収特性を向上させるために、外周壁の内側に、複数のリブが形成されたクラッシュボックスも提案されている。

例えば特許文献１に示すクラッシュボックスは、断面が六角形状の外周壁と、軸心から外周壁における各辺部の中間位置に向けて放射状に延びる６つのリブとを備えている。そして、このクラッシュボックスは、圧縮荷重を受けると、外周壁におけるリブとの接続点を「節」とし、頂点を「腹」として、外周壁における隣り合う節間の部分が、径方向に張り出し変形または凹み変形しつつ、軸方向に蛇腹状に繰り返し変形（座屈変形）するようになっている。

特開２０１０−２４９２３６号

クラッシュボックス等の衝撃吸収特性を評価するにあたって、軸方向に圧縮変形した際の荷重と軸方向の変位量（ストローク量）との関係を示すグラフ（荷重−変位線図）が多く用いられる。図１９は座屈変形型の衝撃吸収部材における模式的な荷重−変位線図である。このような荷重−変位線図を有する衝撃吸収部材では、座屈変形を開始した以降の領域（同図の破線で囲まれた領域）において、変位量にかかわらず、荷重の変動が小さいものが、優れた衝撃吸収特性を備えるものである。つまり座屈変形時の振幅が小さい方が、衝撃吸収特性に優れていると言える。

ところで、上記特許文献１に示す衝撃吸収部材は、軸方向に垂直な断面視において、リブとの接続点である節の各間に配置される部分を屈曲変形部として変形させるものであり、この屈曲変形部が周方向に６つ並んで配置されている。この屈曲変形部の数が少ないと、各屈曲変形部の周方向長さが長くなるため、座屈変形時における各屈曲変形部の凹凸変形量が大きくなる。つまり、座屈変形時の波長（座屈波長）が長くなって、荷重変動の振幅も大きくなり、変位量に対する荷重の変動も大きくなってしまう。逆に言うと、屈曲変形部の数を多くすれば、変位量に対する荷重の変動を小さくでき、衝撃吸収特性を向上させることができる。

しかしながら、上記従来の衝撃吸収部材において、屈曲変形部の数を多くしようとすると、構造の複雑化等を来してしまう。すなわち上記従来の衝撃吸収部材においては、外周壁におけるリブとの接続点を節とし、隣り合う節間の部分を屈曲変形部として機能させるものである。このため、屈曲変形部の数を多くするには、節の数、つまりリブの数を多く形成する必要がある。そうすると、構造の複雑化および高重量化を来すという課題が発生する。

本発明の好ましい実施形態は、関連技術における上述した及び／又は他の問題点に鑑みてなされたものである。本発明の好ましい実施形態は、既存の方法及び／又は装置を著しく向上させることができるものである。

この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、構造の簡素化および軽量化を図りつつ、衝撃吸収特性を向上させることができる衝撃吸収部材およびその関連技術を提供することを目的とする。

本発明のその他の目的及び利点は、以下の好ましい実施形態から明らかであろう。

上記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を備えるものである。

［１］軸方向に圧縮変形することによって衝撃エネルギーを吸収するようにした襲撃吸収部材であって、
軸方向に垂直な断面が多角形状で、複数の辺部を有する外周壁と、
前記外周壁の内側において、軸心から放射状に延び、かつ各辺部の中間位置にそれぞれ接続される複数のリブと、を備え、
前記外周壁の外周面上における隣り合う辺部の境界位置を頂点とし、前記外周壁の外周面上における各辺部の中間位置をリブ接続点とし、各辺部をリブ接続点を境に２つに区分けした部分をそれぞれ半辺部としたとき、
軸方向に圧縮変形する際に、外周壁におけるリブ接続点および頂点に対応する位置をそれぞれ節とし、かつ各半辺部の中間部を腹として、頂点を挟んで隣り合う２つの半辺部が、径方向において互いに異なる方向に凹凸変形しつつ、軸方向に繰り返し座屈変形するようにしたことを特徴とする衝撃吸収部材。

［２］座屈変形時に、軸方向に垂直な断面視の状態で、外径方向に張り出し変形した半辺部と、内径方向に凹み変形した半辺部とが周方向に沿って交互に並んで配置されるようになっている前項１に記載の衝撃吸収部材。

［３］前記外周壁の頂点周辺が、曲率半径を有する円弧状の頂点円弧部として構成される前項１または２に記載の衝撃吸収部材。

［４］頂点を挟んで隣り合う２つの半辺部における両直線状部外周面の仮想延長線が交わる点を仮想頂点とし、その仮想頂点から近傍のリブ接続点までの長さを半辺部長さと規定し、
前記半辺部長さを「Ｌ」、前記頂点円弧部における外周面の曲率半径を「Ｒ」としたとき、
０＜Ｒ／Ｌ≦１．１５の関係が成立するよう調整される前項３に記載の衝撃吸収部材。

［５］頂点を挟んで隣り合う２つの半辺部における両直線状部外周面の仮想延長線が交わる点を仮想頂点として、その仮想頂点から中心までの距離を「Ｍ０」、前記頂点からその頂点の両側に位置する２つのリブ接続点を結ぶ仮想直線までの最短距離を「Ｍ」としたとき、
Ｍ／Ｍ０＝０．７５〜０．９９の関係が成立するよう調整される前項３または４に記載の衝撃吸収部材。

［６］頂点を挟んで隣り合う２つの半辺部における両直線状部外周面の仮想延長線が交わる点を仮想頂点とし、その仮想頂点から近傍のリブ接続点までの長さを半辺部長さと規定し、
前記半辺部長さを「Ｌ」、前記頂点からその頂点の両側に位置する２つのリブ接続点を結ぶ仮想直線までの最短距離を「Ｍ」としたとき、
０．３５≦Ｍ／Ｌ＜０．５の関係が成立するよう調整される前項３〜５のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。

［７］頂点からその頂点の両側に位置する２つのリブ接続点を結ぶ仮想直線までの最短距離を「Ｍ」、前記外周壁の肉厚を「ｔｂ」としたとき、
５．０＜Ｍ×ｔｂの関係が成立するよう調整される前項１〜６のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。

［８］前記外周壁の肉厚が前記リブの肉厚よりも薄く形成される前項１〜７のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。

［９］前記リブの肉厚を「ｔａ」とし、前記外周壁の肉厚を「ｔｂ」としたとき、
０．２５＜ｔｂ／ｔａ＜０．８７５の関係が成立するよう調整される前項８に記載の衝撃吸収部材。

［１０］外周壁が６つの辺部を有する断面正六角形状に形成される前項１〜９のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。

［１１］アルミニウムまたはその合金製の押出形材または引き抜き形材によって構成される前項１〜１０のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。

［１２］軸方向に圧縮変形することによって衝撃エネルギーを吸収するようにした襲撃吸収部材であって、
軸方向に垂直な断面が多角形状で、複数の辺部を有する外周壁と、
前記外周壁の内側において、軸心から放射状に延び、かつ各辺部の中間位置にそれぞれ接続される複数のリブと、を備え、
前記外周壁の外周面上における隣り合う辺部の境界位置を頂点とし、前記外周壁の外周面上における各辺部の中間位置をリブ接続点とし、各辺部をリブ接続点を境に２つに区分けした部分をそれぞれ半辺部としたとき、
軸方向に圧縮変形する際に、外周壁におけるリブ接続点および頂点に対応する位置をそれぞれ節とし、かつ各半辺部の中間部を腹として、頂点を挟んで隣り合う２つの半辺部が、径方向に凹凸変形しつつ、軸方向に繰り返し座屈変形するように構成され、
軸方向に圧縮変形する際における最大荷重が７０ｋＮ以上、平均荷重／最大荷重が０．８５以上に調整されていることを特徴とする衝撃吸収部材。

［１３］バンパーリインフォースを車両構造体に支持する車両用クラッシュボックスであって、
前項１〜１２のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材によって構成され、
前記バンパーリインフォースに加わる衝撃エネルギーを吸収するようにしたことを特徴とする車両用クラッシュボックス。

［１４］車幅方向に沿って配置されるバンパーリインフォースと、
前記バンパーリインフォースを車両構造体に支持するクラッシュボックスとを備え、
前記クラッシュボックスが、前項１〜１２のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材によって構成され、
前記バンパーリインフォースに加わる衝撃エネルギーを前記クラッシュボックスにより吸収するようにしたことを特徴とするバンパービーム。

発明［１］の衝撃吸収部材によれば、多角形状の外周壁におけるリブ接続点および頂点に対応する位置をそれぞれ節とし、半辺部の中間位置を腹として座屈変形させるものであるため、各半辺部毎にそれぞれ座屈変形させることができ、座屈変形時の凹凸変形量を小さくすることができる。従って、軸方向の変位量に対する荷重変動を小さくでき、良好な衝撃吸収特性を得ることができる。

発明［２］の衝撃吸収部材によれば、全周にわたってバランス良く衝撃エネルギーを吸収することができ、より一層良好な衝撃吸収特性を得ることができる。

発明［３］〜［１１］の衝撃吸収部材によれば、座屈変形時に、より確実に所望の挙動で変形させることができ、上記の効果をより確実に得ることができる。

発明［１２］の衝撃吸収部材によれば、上記の効果をより一層確実に得ることができる。

発明［１３］によれば、上記と同様の効果を奏する車両用クラッシュボックスを得ることができる。

発明［１４］によれば、上記と同様の効果を奏するバンパービームを得ることができる。

図１はこの発明の実施形態である衝撃吸収部材を示す斜視図である。 図２Ａは実施形態の衝撃吸収部材を示す断面図である。 図２Ｂは実施形態の衝撃吸収部材の一部を拡大して示す断面図である。 図２Ｃは実施形態の衝撃吸収部材の一部を拡大して示す断面図である。 図３Ａはこの発明に関連した衝撃吸収部材の変形状態を説明するための断面図である。 図３Ｂは従来の衝撃吸収部材の変形状態を説明するための断面図である。 図４は実施形態の衝撃吸収部材が適用された車両用バンパービームを示す平面図である。 図５Ａはこの発明の実施例１の荷重−変位線図である。 図５Ｂはこの発明の実施例２の荷重−変位線図である。 図５Ｃはこの発明の実施例３の荷重−変位線図である。 図５Ｄはこの発明の実施例４の荷重−変位線図である。 図５Ｅはこの発明の実施例５の荷重−変位線図である。 図５Ｆはこの発明の実施例６の荷重−変位線図である。 図５Ｇはこの発明の実施例７の荷重−変位線図である。 図５Ｈはこの発明の実施例８の荷重−変位線図である。 図５Ｉはこの発明の実施例９の荷重−変位線図である。 図６Ａは比較例１の荷重−変位線図である。 図６Ｂは比較例２の荷重−変位線図である。 図６Ｃは比較例３の荷重−変位線図である。 図６Ｄは比較例４の荷重−変位線図である。 図６Ｅは比較例５の荷重−変位線図である。 図６Ｆは比較例６の荷重−変位線図である。 図７Ａは実施例３のサンプルモデルにおける断面図である。 図７Ｂは図７Ａのサンプルモデルの変形状態を示す斜視図である。 図８Ａは実施例６のサンプルモデルにおける断面図である。 図８Ｂは図８Ａのサンプルモデルの変形状態を示す斜視図である。 図９Ａは実施例７のサンプルモデルにおける断面図である。 図９Ｂはず９Ａのサンプルモデルの変形状態を示す斜視図である。 図１０Ａは実施例９のサンプルモデルにおける断面図である。 図１０Ｂは図１０Ａのサンプルモデルの変形状態を示す斜視図である。 図１１Ａは比較例１のサンプルモデルにおける断面図である。 図１１Ｂは図１１Ａのサンプルモデルの変形状態を示す斜視図である。 図１２Ａは比較例２のサンプルモデルにおける断面図である。 図１２Ｂは図１２Ａのサンプルモデルの変形状態を示す斜視図である。 図１３Ａは比較例４のサンプルモデルにおける断面図である。 図１３Ｂは図１３Ａのサンプルモデルの変形状態を示す斜視図である。 図１４Ａは比較例６のサンプルモデルにおける断面図である。 図１４Ｂは図１４Ａのサンプルモデルの変形状態を示す斜視図である。 図１５は実施例の解析結果に基づいて作成した［曲率半径Ｒ／半辺部長さＲ］と［平均荷重／最大荷重］との関係を示すグラフである。 図１６は実施例の解析結果に基づいて作成した［外周壁肉厚ｔｂ／リブ肉厚ｔａ］と［平均荷重／最大荷重］との関係を示すグラフである。 図１７Ａはこの発明の衝撃吸収部材を用いた第１実用例の車両用バンパービームを示す平面図である。 図１７Ｂは第１実用例のバンパービームを示す概略斜視図である。 図１７Ｃは第１実用例のバンパービームを示す背面図である。 図１７Ｄは第１実用例のバンパービームにおける一方側のクラッシュボックス周辺を牽引フック取付状態で示す側面断面図である。 図１７Ｅは第１実用例における一方側のクラッシュボックス周辺を拡管加工前の状態で示す分解斜視図である。 図１７Ｆは第１実用例における他方側のクラッシュボックス周辺を拡管加工前の状態で示す分解斜視図である。 図１７Ｇは第１実用例のバンパービームを拡管金型を挿入した状態で示す平面図である。 図１７Ｈは図１７Ｇのバンパービームを上下反転状態で示す正面図である。 図１７Ｉは図１７ＨのＡ−Ａ線断面図である。 図１７Ｊは図１７ＨのＢ−Ｂ線断面図である。 図１７Ｋは第１実用例のバンパービームに用いられた変形例のステイ部材を示す斜視図である。 図１７Ｌはバンパービームにおけるクラッシュボックス周辺を金型挿入直後の状態で示す断面図である。 図１７Ｍはこの発明の衝撃吸収部材を用いた第２実用例の車両用バンパービームにおける一方側のクラッシュボックス周辺を牽引フック取付状態で示す側面断面図である。 図１７Ｎは図１７Ｍの一点鎖線で囲まれた部分を拡大して示す断面図である。 図１７Ｏはこの発明の衝撃吸収部材を用いた第３実用例の車両用バンパービームにおける一方側のクラッシュボックス周辺を牽引フック取付状態で示す側面断面図である。 図１７Ｐはこの発明の衝撃吸収部材を用いた第４実用例の車両用バンパービームにおける一方側のクラッシュボックス周辺を牽引フック取付状態で示す側面断面図である。 図１８Ａはこの発明の衝撃吸収部材を用いた第５実用例の車両用バンパービームにおける一方側のクラッシュボックス周辺を牽引フック取付状態で示す側面断面図である。 図１８Ｂは図１８Ａの分解斜視図である。 図１９は座屈変形型の衝撃吸収部材における模式的な荷重−変位線図である。

図１はこの発明の実施形態である衝撃吸収部材を示す斜視図、図２Ａはその衝撃吸収部材を軸方向に対し直交する面で切断した断面図、図２Ｂはその衝撃吸収部材の一部を拡大して示す断面図である。

これらの図に示すように、この衝撃吸収部材は、外周壁１と、外周壁１の内側に設けられるリブ５とを備えている。

外周壁１は、軸方向に垂直な面で切断した断面状態（軸方向に垂直な断面）において、６本の辺部２を有する正六角形状に形成されており、辺部２の各間には、頂点Ｐ３が設けられている。

なお本実施形態において、頂点Ｐ３は、外周壁１の外周面上で、隣り合う辺部２の境界位置に配置されるものである。

外周壁１における頂点Ｐ３の周辺部は、円弧状に形成されており、その円弧状の部分が頂点円弧部３として構成されている。

本実施形態においては、頂点円弧部３の外周面における周方向の中間位置が頂点Ｐ３と一致している。

辺部２は、外周壁１における隣り合う頂点Ｐ３，Ｐ３間の部分によって構成されている。従って、辺部２は、両端の頂点Ｐ３，Ｐ３に近い部分は、両側の頂点円弧部３の一部（半分）によって構成されて円弧状に形成されるとともに、残りの部分は、直線状に形成されている。

外周壁１の外周面上において、各辺部２の中間位置、つまり各辺部２を二等分する位置には、リブ接続点Ｐ２が設けられている。

リブ５は、外周壁１の６本の各辺部２に対応して６本設けられている。各リブ５は、軸心から各辺部２のリブ接続点Ｐ２に向けて放射状に延びるように形成されており、周方向に等間隔おきに配置されている。各リブ５の内端は、衝撃吸収部材の軸心位置において互いに一体に形成されるとともに、各リブ５の外端は、対応する各辺部２と一体に形成されている。

また本実施形態において、各辺部２は、リブ接続点Ｐ２を境にして、一方側および他方側の２つの半辺部２ａ，２ｂにそれぞれ区分けされている。後に詳述するが、頂点Ｐ３を挟んだ両側の各半辺部２ａ，２ｂは、それぞれ個別の屈曲変形部を構成し、衝撃エネルギー吸収時に、径方向において互いに異なる方向に変形するものである。

なお本実施形態における衝撃吸収部材は、外周壁１およびリブ５がそれぞれ軸方向に連続して形成されており、軸方向のいずれの位置においても、同一の断面形状に形成されている。

本実施形態の衝撃吸収部材は、例えばアルミニウムまたはその合金を素材とする中空押出形材や引抜形材等によって構成されている。

本実施形態の衝撃吸収部材において、衝撃エネルギーを吸収する際に圧縮変形すると、図３Ａの破線に示すように、外周壁１における各リブ接続点Ｐ２および各頂点Ｐ３に対応する位置をそれぞれ節とし、各半辺部２ａ，２ｂがその各中間点（中間位置）を腹として、径方向に張り出し変形または凹み変形しつつ、軸方向に蛇腹状に繰り返し変形（座屈変形）するようになっている。このように各半辺部２ａ，２ｂがそれぞれ屈曲変形部として、半辺部２ａ，２ｂ毎に座屈変形するものである。換言すると、頂点Ｐ３を挟んで隣り合う半辺部２ａ，２ｂが、径方向において異なる方向に凹凸変形する。具体的には一方側の半辺部２ａが外径方向に張り出し変形する際には、他方側の半辺部２ｂが内径方向に凹み変形するとともに、一方側の半辺部２ａが内径方向に凹み変更する際には、他方側の半辺部２ｂが外径方向に張り出し変形しつつ、座屈変形するようになっている。

さらに本実施形態においては、断面視の状態で、外径方向に突出変形した半辺部２ａ（屈曲変形部）と、内径方向に凹み変形した半辺部２ｂ（屈曲変形部）とが、周方向に沿って交互に並んで配置されるように座屈変形するようになっている。

また全てのリブ５は、周方向に沿って同方向に屈曲するように、軸方向に蛇腹状に繰り返し変形（座屈変形）する。

ここで、本実施形態の衝撃吸収部材において、衝撃吸収時の動作のメカニズムは、以下の通りであると推定される。

すなわち図３Ａに示すように、本実施形態の衝撃吸収部材は、衝突時に軸方向に圧縮する力を受けると、リブ５が周方向のいずれかの一方向に押し倒されるため、中心部において回転方向（周方向）のいずれか一方向の力、つまり左回りの力または右回りの力が作用する。なお初期段階において左回りになるか、右回りになるかは未定で、ランダムに選択される。

仮に中心部において左回りの力Ｆ１が作用したとすると、図３Ａの破線に示すように各リブ５は折れ曲がるように変形する。その変形により、各リブ５と外周壁１との各接続点である各リブ接続点Ｐ２において、右回りの力Ｆ２が作用する。さらにその力Ｆ２により、各リブ接続点Ｐ２の右回り方向に隣接する各辺部２ａは内側に凹むように変形し、各リブ接続点Ｐ２の左回り方向に隣接する各辺部２ｂは外側に膨らむように変形する。その結果、本実施形態の衝撃吸収部材は、外周壁１におけるリブ接続点Ｐ２および頂点Ｐ３に対応する位置がそれぞれ節となり、かつ各半辺部２ａ，２ｂの中間部が腹となる。すなわち本発明の衝撃吸収部材は、既述したように中心部から半辺部２ａ，２ｂへ回転力を伝播させる構造を有しているので、リブ接続点Ｐ２および頂点Ｐ３に対応する位置がそれぞれ節となり、かつ各半辺部２ａ，２ｂの中間部が腹となる。

なお本発明の衝撃吸収部材は、軸方向の両端部は拘束されている。例えば、他の構造部材に固定されている。このため、回転方向は右回り方向および左回り方向のうちの一方向に限定されることはなく、軸方向に変位する毎に、右回りと左回りとが交互に発生する。もっとも、右回りと左回りとが常に正確に交互に発生するものではなく、全体的に見るとほぼ交互な状態となる。

一方、上記特許文献１に示す従来の衝撃吸収部材においては、衝撃エネルギーを吸収する際に圧縮変形すると、図３Ｂの破線に示すように、外周壁１における各リブ接続点Ｐ２に対応する位置をそれぞれ節とし、隣り合う節Ｐ２間の２つの半辺部２ａ，２ｂがその頂点Ｐ３に対応する位置を腹として、径方向に張り出し変形または凹み変形しつつ、軸方向に蛇腹状に繰り返し変形（座屈変形）するようになっている。換言すれば、頂点Ｐ３を挟んで隣り合う２つの半辺部２ａ，２ｂが、一つの屈曲変形部として機能するものであり、隣り合う２つの半辺部２ａ，２ｂが、径方向において共に同じ方向に張り出し変形または凹み変形しつつ、座屈変形するようになっている。

以上のように、本実施形態の衝撃吸収部材によれば、外周壁１におけるリブ接続点Ｐ２に加えて頂点Ｐ３に対応する位置も、座屈変形時の節とし、節Ｐ２，Ｐ３間の半辺部２ａ，２ｂの中間点を腹として、各半辺部２ａ、２ｂ毎に座屈変形させるようにしている。このため、各辺部２ａ，２ｂによって構成される各屈曲変形部の長さが短くなるため、座屈変形時における屈曲変形部の凹凸変形量が小さくなる。従って、荷重−変位線図における変位量に対する荷重変動（振幅）が小さくなり、良好な衝撃吸収特性を得ることができる。

さらに本実施形態においては、隣り合う半辺部２ａ，２ｂを凹凸方向を異ならせるとともに、凹変形部と、凸変形部とが周方向に沿って交互に並んで配置されるようにしつつ、座屈変形させるようにしているため、全周にわたってバランス良く均等に衝撃エネルギーを吸収でき、より一層良好な衝撃吸収特性を得ることができる。

ここで、本発明の衝撃吸収部材においては、軸方向に圧縮変形する際に、周方向の全ての領域において、半辺部２ａ，２ｂによる凹変形部と凸変形部とが交互に並んで配置される必要はない。例えば衝撃吸収部材における任意の断面位置において、周方向の全ての領域のうち、５０％以上の領域において、凹変形部と凸変形部とが交互に並んで配置されていれば、本発明の範囲に含まれる。つまり、本発明においては、衝撃吸収部材における任意の断面位置において、周方向の一部の領域では、凹変形部と凹変形部とが並んで配置されていたり、凸変形部と凸変形部とが並んで配置されていても良い。

また本実施形態の衝撃吸収部材においては、内壁（補強壁）としてのリブ５が未接続の頂点Ｐ３に対応する位置を節として機能させるものであるため、リブ５の数が増加するようなことはない。このため、リブ数の増加による構造の複雑化や高重量化を防止でき、構造の簡素化および軽量化を図ることができる。

ところで、本実施形態の衝撃吸収部材においては、各部位の詳細を以下のように構成するのが好ましい。

図２Ｂに示すように、まず、頂点Ｐ３を挟んで隣り合う半辺部２，２における直線状部分の外周面に沿った仮想の延長線（直線）が交わる点を仮想頂点Ｃとし、その仮想頂点Ｃからその両側（近傍）のリブ接続点Ｐ２，Ｐ２までの距離Ｌ，Ｌを半辺部長さと規定する。

そして、外周壁１の頂点円弧部３における外周面の曲率半径を「Ｒ」としたとき、「０＜Ｒ／Ｌ≦１．１５」の関係を成立させるのが良く、より好ましくは「０＜Ｒ／Ｌ≦０．７７」の関係を成立させるのが良く、より一層好ましくは「０．０５≦Ｒ／Ｌ≦０．２５」の関係を成立させるのが良い。すなわちこのＲ／Ｌの値が、大き過ぎたり、小さ過ぎたりする場合には、座屈変形時の挙動を的確に制御できず、既述したような所望の挙動で座屈変形させることが困難になるおそれがある。例えばＲ／Ｌが小さ過ぎるような場合には、座屈変形時に頂点Ｐ３が節として機能せず、頂点Ｐ３を挟んだ両側の半辺部２ａ，２ｂが一つの屈曲変形部となって、共に同一方向に張り出し変形または凹み変形するようになり（図３Ｂ参照）、上記したように所望の衝撃吸収特性を得ることが困難になるおそれがある。

また本実施形態においては、リブ５の肉厚を「ｔａ」、外周壁１の肉厚を「ｔｂ」としたとき、「０．２５＜ｔｂ／ｔａ＜０．８７５」の関係を成立させるのが好ましい。すなわちこのｔｂ／ｔａの値が小さ過ぎて、外周壁１の肉厚Ｔｂがリブ５の肉厚ｔａに比べて小さ過ぎたり大き過ぎたりする場合には、座屈変形時の挙動を的確に制御できず、既述したような所望の挙動で座屈変形させることが困難になるおそれがある。

図３Ｃに示すように、本実施形態において、中心Ｐ０から仮想頂点Ｃまでの距離Ｍ０を仮想半径と規定する。さらに中心Ｐ０および仮想頂点Ｃを結ぶ直線Ｐ０−Ｃと、隣り合うリブ接続点Ｐ２，Ｐ２を結ぶ仮想の直線Ｐ２−Ｐ２との交点Ｄから、頂点Ｐ３までの距離Ｍを頂点突出量と規定する。換言すると、頂点Ｐ３からその両側のリブ接続点Ｐ２，Ｐ２間を結ぶ仮想の直線Ｐ２−Ｐ２までの最短距離Ｍを頂点突出量と規定する。

このとき、本実施形態の衝撃吸収部材においては、「Ｍ／Ｍ０＝０．７５〜０．９９」の関係を成立させるのが好ましい。すなわち、本実施形態の衝撃吸収部材において、Ｍ／Ｍ０の値が上記の特定範囲に調整された場合、軸方向に圧縮する力を受けた際に、リブ接続点Ｐ２から頂点Ｐ２への回転力が伝搬し易くなる。このため、既述したような所望の挙動で座屈変形させることができ、良好な衝撃吸収特性を得ることができる。

ここで本実施形態の衝撃吸収部材においては、頂点Ｐ３を含む周辺部を、一定の曲率半径を有する頂点円弧部３によって構成しているが、本発明においては、頂点Ｐ３の周辺部の構成は、これだけに限られない。例えば、頂点Ｐ３の周辺部を、複数の曲率半径を有する複合円弧部としたり、複数の直線部からなる多角形状部としたり、円弧部と直線部と複合された部分としても良い。

なお本発明において辺部３の中間位置とは、辺部３を正確に２分する中間点とは異なり、この中間点を含む所定の幅を有する領域である。換言すれば、本発明において、頂点Ｐ３は、衝撃吸収時に、上記所望の変形動作が行われるのであれば、どの位置に配置しても良い。例えば頂点Ｐ３は、隣り合うリブ接続点Ｐ２，Ｐ２間の中間点に限られず、その中間点から変位させた位置に配置するようにしても良い。

また本実施形態の衝撃吸収部材は、「０．３５≦Ｍ／Ｌ＜０．５」の関係を成立させるのが好ましい。すなわちこの関係を満たす場合、上記と同様に、リブ接続点Ｐ２から頂点Ｐ２への回転力が伝搬し易くなり、良好な衝撃吸収特性を得ることができる。

また本実施形態の衝撃吸収部材は、「５．０＜Ｍ×ｔｂ」の関係を成立させるのが良く、より好ましくは「７．０＜≦Ｍ×ｔｂ」の関係を成立させるのが良い。すなわち、本実施形態の衝撃吸収部材において、この関係を満たす場合、衝突エネルギーを吸収する際の最大荷重を大きく確保でき、良好な衝撃吸収特性を得ることができる。

さらに本実施形態の衝撃吸収部材は、隣り合うリブ５，５間の角度を「α（図３Ｃ参照）」とし、β＝０．８〜０．９（好ましくはβ＝０．８１〜０．８６）とし、γ＝１．０１〜１．３３としたとき、「［（γ×Ｍ）／α］×１００＝β×Ｌ」の関係を成立させるのが好ましい。すなわち、この関係を満たす場合には、角度αにかかわらず、良好な衝撃吸収特性を得ることができる。例えば上記の関係を満たす場合には、角度αが３６°の正１０角形状の衝撃吸収部材から、角度αが７２°の断面正５角形状の衝撃吸収部材までの全ての衝撃吸収部材において、良好な衝撃吸収特性を得ることができる。

なお、「０＜Ｒ／Ｌ≦１．１５」「０．２５＜ｔｂ／ｔａ＜０．８７５」「Ｍ／Ｍ０＝０．７５〜０．９９」「０．３５≦Ｍ／Ｌ＜０．５」「５．０＜Ｍ×ｔｂ」の各関係を満たす場合に、座屈変形時の挙動を適切に制御できることは、後の実施例からも明らかとなる。

また本実施形態においては、曲率半径Ｒは、１ｍｍ〜４０ｍｍに設定するのが好ましい。さらに半辺部長さＬは、１５ｍｍ〜５２ｍｍに設定するのが好ましい。

また外周壁１の肉厚Ｔｂは、０．５ｍｍ〜５ｍｍに設定するのが好ましい。リブ５の肉厚Ｔａは、１ｍｍ〜６ｍｍに設定するのが好ましい。

すなわちこれらの値Ｒ，Ｌ，Ｔａ，Ｔｂが上記の所定範囲を逸脱する場合には、座屈変形時の挙動を的確に制御できず、所望の挙動で座屈変形させることが困難になるおそれがある。

なお本発明の衝撃吸収部材は、車両用衝撃吸収部材として好適に用いることができる。例えば図４に示すような自動車用バンパービームに好適に用いることができる。このバンパービームは、自動車のフロントエンドやリアエンドに、車幅方向に沿って配置されるバンパーリインフォース２０と、そのバンパーリインフォース２０の両端部に、先端部が固定されたクラッシュボックス１０，１０とを備え、クラッシュボックス１０，１０の基端側がバンパーステイ３０を介して車両構造体に固定されるものである。そしてこのバンパービームにおけるクラッシュボックス１０が、本発明の衝撃吸収部材によって構成されるものである。

本発明においては、衝撃吸収部材としてのクラッシュボックスを、バンパーリインフォースに固定する方法としては、例えば以下に説明するような拡径技術を用いる方法がある。

図１７Ａはこの発明の第１実用例である車両用バンパービームを示す平面図、図１７Ｂは概略斜視図、図１７Ｃは背面図、図１７Ｄは第１実用例のバンパービームにおける一方側のクラッシュボックス周辺を示す側面断面図、図１７Ｅは一方側のクラッシュボックス周辺を拡管加工前の状態で示す分解斜視図、図１７Ｆは他方側のクラッシュボックス周辺を拡管加工前の状態で示す分解斜視図である。

これらの図に示すように、この第１実用例のバンパービームは、自動車のフロントエンドに設けられ、衝突時の衝撃エネルギーを吸収する車両用衝撃吸収部材を構成している。このバンパービームは、バンパーリインフォース６１と、左右一対のクラッシュボックス６２と、図１７Ａの右側に配置される一方側のクラッシュボックス６２に設けられるステイ部材６３と、図１７Ａの左側に配置される他方側のクラッシュボックス６２に設けられるバンパーステイ６４とを備えている。

第１実用例のバンパーリインフォース６１は、例えばアルミニウムまたはその合金を素材とする押出加工品や引抜加工品等によって構成されている。

第１実用例のバンパーリインフォース６１は、車幅方向の両側部が後方へ曲げ成形されることによって、中間部が前方へ少し張り出すように形成されている。

このバンパーリインフォース６１は、長さ方向に直交する平面で切断した際の断面形状において、上下方向が長い縦長の長方形に形成された周壁６１１と、その周壁６１１における高さ方向中間位置に、前後壁間に架け渡されるように一体形成された間仕切り壁６１２とを備える。なお間仕切り壁６１２は、後述の取付孔６５１が形成される部分を除いて、バンパーリインフォース６１の長さ方向（車幅方向）に連続して形成されている。

バンパーリインフォース６１における長さ方向の両側端部には、周壁６１１の前壁および後壁に、前後に貫通する取付孔６１５，６１５が形成されている。

この取付孔６１５の内周形状は、クラッシュボックス６２の先端部の外周形状に対応して形成されており、取付孔６１５にクラッシュボックス６２の先端部を遊挿できるようになっている。

クラッシュボックス６２は、上記と同様、アルミニウムまたはその合金を素材とする押出加工品や引抜加工品等によって構成されている。

このクラッシュボックス６２は、先端側および基端側の両端側が開口された中空筒状の周壁６２１を備えている。この周壁６２１は、軸心方向に垂直な平面で切断した断面形状において、丸みをおびた略正六角形状に形成されている。この周壁６２１は、上記図１に示す実施形態における衝撃吸収部材の外周壁１に相当するものである。

またクラッシュボックス６２の内部には、断面視状態で、中心から径方向（放射状）に延びる６つの補強用間仕切り壁としてのリブ６２２…が周方向に等間隔おきに一体に形成されている。

リブ６２２は、クラッシュボックス２の軸心方向（前後方向）に連続して形成されている。従ってリブ６２２…の各間を介して、クラッシュボックス６２はその先端側（前端側）開口と基端側（後端側）開口とが連通している。

この構成のクラッシュボックス６２の先端部（前端部）が、バンパーリインフォース６１の前後両壁の取付孔６１５，６１５に貫通配置された状態で、後に詳述する拡管加工によって、クラッシュボックス２の周壁２１における取付孔６１５，６１５の前後に径方向外側（外径方向）に突出する凸部６２５…がそれぞれ形成される。そしてこの凸部６２５…がバンパーリインフォース６１における取付孔６１５，６１５の周縁部に圧接係合することにより、クラッシュボックス６２がバンパーリインフォース６１に対し締結固定される。

なお第１実用例において、凸部６２５…は、リブ２２…に対応する位置を除いて、クラッシュボックス６２のほぼ全周にわたって周方向に沿って設けられている。換言すればクラッシュボックス６２の外周面における取付孔６１５，６１５の前後位置に、周方向に延びる６つの凸部６２５…が周方向に等間隔おきに形成されている。

図１７Ｄ〜図１７Ｆに示すように、ステイ部材６３は、アルミニウム、アルミニウム合金、または鋼材等によって構成されている。さらにステイ部材６３は、例えばプレス加工、ダイカスト、鍛造等の成形加工品によって構成されている。

ステイ部材６３は、カップ形状に形成されたカップ状部６３０の開口縁部に、外側（外径方向）に張り出すようにフランジ６３３が形成された略ハット型の形状を有している。カップ状部６３０は、筒状の周壁６３１と、その周壁６３１の基端側（後端側）開口を閉塞する態様に一体形成された底壁６３２とを有している。

このステイ部材６３は、底壁６３２が、牽引フック等の部材を取付可能なブラケットとして機能するとともに、フランジ６３３が、車両構造体に固定可能なバンパーステイとして機能する。

ステイ部材６３における周壁６３１は、クラッシュボックス６２の基端部の内周形状に対応して略正六角形状に形成されている。従ってその周壁６３１内、つまりカップ状部６３０内にクラッシュボックス２の基端部を収容できるようになっている。換言すれば、ステイ部材６３のカップ状部６３０を、クラッシュボックス６２の基端部に外嵌できるようになっている。

ステイ部材６３における底壁６３２の外面（後面）には、軸心方向をステイ部材３の軸心方向に一致させるようにして牽引フック取付用のナット６５が設けられている。

このナット６５におけるねじ孔６５１の先端側開口（前端側開口）は、ステイ部材６３の底壁６３２の内面、つまりカップ状部６３０の内側に開放されている。従って、ステイ部材６３の開口から挿入された牽引フック６６の雄ねじ６６３を、ナット６５のねじ孔６５１にねじ込めるようになっている。

なお、第１実用例においては、ナット６５のねじ孔６５１によって、雌ねじが構成されている。

またステイ部材６３の底壁６３２の中央部には、ナット６５の取付領域を除いて、楔挿通孔６３５が形成されている。この楔挿通孔６３５は、後に詳述するように、拡管加工時に、楔６８３がステイ部材６３の底壁６３２に干渉するのを防止するために設けられている。

ここで、第１実用例においては、この楔挿通孔６３５によって、金型干渉防止孔が構成されている。

なお、本発明において、ステイ部材６３におけるフランジ６３３は、カップ状部６３０に対し必ずしも一体に形成しなくても良く、カップ状部およびフランジ（バンパーステイ）を別体で作製しておいて、適当な固定手段を用いて、両者を連結固定するようにしても良い。この場合には、カップ状部およびフランジ（バンパーステイ）をそれぞれ異なる素材により構成することができる。

同様に、本発明において、カップ状部６３０における底壁６３２は、周壁６３１に対し必ずしも一体に形成しなくても良く、周壁および底壁を別体に作製しておいて、適当な固定方法を用いて、両者を連結固定するようにしても良い。この場合には、周壁および底壁をそれぞれ異なる素材により構成することができる。

上記構成のステイ部材６３が、そのカップ状部６３０内に一方側のクラッシュボックス６２の基端部が収容されるように配置される。これにより、ステイ部材６３の底壁６３２によって、クラッシュボックス６２の基端側開口が閉塞される。なおこの状態において、ステイ部材６３の底壁６３２の内面は、クラッシュボックス６２の基端面に接触するように配置されている。

そしてこの状態で、後述の拡管加工によって、クラッシュボックス６２の周壁６２１およびステイ部材６３の周壁６３１に、外径方向にそれぞれ突出する凸部６２６，６３６が形成される。これによりクラッシュボックス６２の凸部６２６がステイ部材６３の凸部６３６の内側に圧入固定されて、ステイ部材６３がクラッシュボックス６２に締結固定される。

なお第１実用例において、凸部６２６，６３６は、リブ６２２…に対応する位置を除いて、クラッシュボックス６２およびステイ部材６３（カップ状部６３０）のほぼ全周にわたって周方向に沿って設けられている。換言すればクラッシュボックス６２の基端側外周面およびステイ部材６３の周壁６３１に、周方向に延びる６つの凸部６２６，６３６が周方向に等間隔おきに形成されている。

またこのようにステイ部材６３がクラッシュボックス６２の基端部に組み付けられた状態では、ステイ部材６３のフランジ６３３は、クラッシュボックス６２の基端部の所定位置において、外径方向に張り出すように配置される。

さらにステイ部材６３の底壁６３２に設けられたナット６５は、クラッシュボックス６２内の隣り合ういずれか２つのリブ６２２，６２２間に対応して配置されるようになっている。従って、ナット６５の取付部周辺は、クラッシュボックス６２の上記いずれか２つのリブ６２２，６２２間を通じて、クラッシュボックス６２の先端側開口に連通している。

図１７Ａの左側に配置されるクラッシュボックス６２に設けられるバンパーステイ６４は、アルミニウムまたはその合金製のプレート状の成形加工品によって形成されている。

図１７Ｆに示すように、このバンパーステイ６４には、その中央に取付孔６４６が形成されている。この取付孔６４６の内周形状は、他方側（図１７Ａの左側）のクラッシュボックス６２の基端部の外周形状に対応して略正六角形状に形成されており、この取付孔６４６にクラッシュボックス６２の基端部を遊挿できるようになっている。

そして、バンパーステイ６４の取付孔６４６に他方側のクラッシュボックス６２の基端部が貫通配置された状態で、後述の拡管加工によって、クラッシュボックス６２の周壁６２１における取付孔６４６の前後に外径方向に突出する凸部６２６，６２６が形成される。これにより凸部６２６，６２６がバンパーステイ６４における取付孔４６の周縁部に圧接係合して、バンパーステイ６４が他方側のクラッシュボックス６２に対し締結固定される。

なお第１実用例において、他方側のクラッシュボックス６２の凸部６２６は、リブ６２２…に対応する位置を除いて、クラッシュボックス６２のほぼ全周にわたって周方向に沿って設けられている。換言すればクラッシュボックス６２の外周面における取付孔６４６の前後位置に、周方向に延びる６つの凸部６２６が周方向に等間隔おきに形成されている。

第１実用例において、クラッシュボックス６２，６２にバンパーリインフォース６１を連結固定する作業と、一方側のクラッシュボックス６２にステイ部材６３を連結固定する作業と、他方側のクラッシュボックス６２にバンパーステイ６４を連結固定する作業とは、拡管金型（エキスパンドダイ）を用いた拡管加工（エキスパンド加工）によって行う。

さらに第１実用例において、一方側のクラッシュボックス６２にバンパーリインフォース６１の一側部（図１７Ａの右側）を連結固定する作業（拡管加工）と、一方側のクラッシュボックス６２にステイ部材６３を連結固定する作業（拡管加工）とは同時に行う。なおこの拡管加工を第１実用例では、一方側の拡管加工と称する。

また第１実用例において、他方側のクラッシュボックス６２にバンパーリインフォース６１の他側部（図１７Ａの左側）を連結固定する作業（拡管加工）と、他方側のクラッシュボックス６２にバンパーステイ６４を連結固定する作業（拡管加工）とは、同時に行う。なおこの拡管加工を第１実用例では、他方側の拡管加工と称する。

図１７Ｇは第１実用例のバンパービームを拡管金型を挿入した状態で示す平面図、図１７Ｈはその正面図、図１７Ｉは図１７ＨのＡ−Ａ線断面図、図１７Ｉは図１７ＨのＢ−Ｂ線断面図である。なお、発明の理解を容易にするために、図１７Ｈの正面図は上下反転状態で示している。

これらの図に示すように、一方側の拡管加工を行う拡管金型６７は、クラッシュボックス６２におけるリブ６２２の各間にそれぞれ挿通される複数（６つ）の割型６７１…を備えている。各割型６７１…の断面形状は、リブ６２２…の各間の内周形状に対応して、略扇形状に形成されている。なお各割型６７１…は互いに同一の断面形状を有している。

また各割型６７１…の外周面には、クラッシュボックス６２におけるバンパーリインフォース６１側の凸部６２５，６２５を形成する位置に対応して、先端側成形用凸部６７５，６７５が形成されている。さらに各割型６７１…の外周面には、クラッシュボックス６２およびステイ部材６３の凸部６２６，６３６を形成する位置に対応して、基端側成形用凸部６７６が形成されている。

さらに各割型６７１…には、軸心に沿って、楔挿入部６７３…が設けられている。各割型６７１…の楔挿入部６７３…は、全部をまとめた状態で略正六角錐形状となるように、各楔挿入部６７３が略１／６六角錐形状にそれぞれ形成されている。

また拡管金型６７を拡径駆動するマンドレル６８は、各割型６７１…の楔挿入部６７３…に対応して、楔６８３…を有している。各楔６８３…は、先端側（挿入方向側）が先細り状に形成されて、各楔挿入部６７３…の内周形状に対応して形成されている。つまり楔６８３…は、全部をまとめた状態で略正六角錐形状となるように、各楔６８３が…略１／６正六角錐形状にそれぞれ形成されている。なお各楔６８３…の外周面におけるテーパ角は、各楔挿入部６７３…における内周面のテーパ角に等しく設定されている。

また、複数（６つ）の楔６８３のうち、ステイ部材６３のナット６５の位置に対応する楔６８３は、換言すれば、ステイ部材６３の底壁６３２における楔挿入孔６３５が形成されない領域に対応する楔６８３は、その先端（挿入側端部）が切除されて、他の楔６８３よりも短く形成されている。これは、後に詳述するように、拡管金型６７の楔６８３が、ステイ部材６３の底壁６３２に干渉するのを防止するためである。

この構成の拡管金型６７を用いて、一方側の拡管加工を行う場合には、一方側のクラッシュボックス６２の先端部を、バンパーリインフォース６１の一側部の取付孔６１５に貫通配置するとともに、一方側のクラッシュボックス６２の基端部に、ステイ部材６３のカップ状部６３０を外嵌する。なお、この外嵌時には、ステイ部材６３の底壁６３２の内面を、一方側のクラッシュボックス６２の基端面に当接させることにより、ステイ部材６３のクラッシュボックス６２に対する位置合わせを行うことができる。従って、ステイ部材６３をクラッシュボックス６２に外嵌するだけで、フランジ６３３がクラッシュボックス６２に対して所望の位置に正確に配置される。

そしてその状態で図４Ｇ〜図４Ｊに示すように、拡管金型６７の各割型６７１…をクラッシュボックス６２内のリブ６２２…の各間にそれぞれ先端側（前端側）開口から挿入して配置する。この場合、各割型６７１の成形用凸部６７５，６７６を、クラッシュボックス６２およびステイ部材６３の凸部６２５，６２６，６３６を形成する予定の領域（凸部形成予定領域）に配置する。

この状態で、マンドレル６８を軸心方向に押圧することにより、各楔６８３…を各割型６７１…の各楔挿入部６７３…内に強制的に押し込む。これにより割型６７１…を外径方向に移動させて、クラッシュボックス６２およびステイ部材６３の凸部形成予定領域を拡管加工（エキスパンド加工）する。

この拡管加工では、クラッシュボックス６２およびステイ部材６３の凸部形成予定領域が局所的に径方向に押し広げられて、クラッシュボックス６２およびステイ部材６３に、上記の凸部６２５，６２６，６３６が形成される。こうして、一方側のクラッシュボックス６２およびバンパーリインフォース６１の一側部の連結固定作業と、一方側のクラッシュボックス６２およびステイ部材６３の連結固定作業とが同時に行われる。

なお第１実用例において、マンドレル６８を押込操作した際に、各楔６８３…がステイ部材６３の底壁６３２に干渉するのを確実に防止することができる。すなわち既述したように、マンドレル６８の複数（６つ）の楔６８３…のうち、ステイ部材６３のナット６５に対応する位置に配置される楔６８３は、その先端が切断されて、他の楔６８３よりも短く形成されている。さらにステイ部材６３の底壁６３２におけるナット６５が取り付けられていない領域には、楔挿通孔６３５が形成されている。このため、マンドレル６８を押込操作した際に、ナット６５に対応する楔６８３は、ナット６５が取り付けられる底壁６３２に到達することがなく、ステイ部材６３の底壁６３２やナット６５に干渉するのを防止することができる。さらに他の楔６８３…は、楔挿通孔６５５に挿通されることにより、ステイ部材６３の底壁６３２に干渉するのを防止することができる。

凸部６２５，６２６，６３６を成形した後は、マンドレル６８を抜き取って、拡管金型６７を縮径させてクラッシュボックス６２から抜き取る。

他方側の拡管加工は、上記一方側の拡管加工と実質的に同様に行われる。この他方側の拡管加工において用いられる拡管金型６７は、複数の割型６８３…が全て同じ長さのものが用いられる。さらに各割型６８３…における基端側成形用凸部６７６は、他方側のバンパーステイ６４の取付孔６４６の前後に対応してそれぞれ設けられている。この他方側の拡管金型６７において、その他の構成は、既述した一方側の拡管金型６７と実施的に同様である。

また拡管加工の操作手順も実質的に同様である。すなわち他方側のクラッシュボックス６２の先端部を、バンパーリインフォース６１の他側部の取付孔６１５に貫通配置するとともに、他方側のクラッシュボックス６２の基端部を、他方側のバンパーステイ６４の取付孔６４６に貫通配置する。その状態で、拡管金型６７の各割型６７１…をクラッシュボックス６２内のリブ６２２…の各間にそれぞれ挿入配置して、マンドレル６８を押し込む。これにより、クラッシュボックス６２の凸部形成予定領域を局所的に拡管加工して、外径方向に突出する凸部６２５，６２６を形成する。こうして、他方側のクラッシュボックス６２のバンパーリインフォース６１の連結固定作業と、他方側のクラッシュボックス６２のバンパーステイ６４との連結固定作業とを同時に行う。

なお本発明においては、一方側および他方側のクラッシュボックス６２，６２内に拡管金型６７，６７を配置しておいて、同時にマンドレル６８，６８を圧入することにより、一方側の拡管加工と、他方側の拡管加工とを同時行うことができる。この場合には、生産性をさらに向上させることができる。

以上のように、クラッシュボックス６２にバンパーリインフォース６１、ステイ部材６３およびバンパーステイ６４が互いに連結固定されて、バンパービームが組み立てられる。

そしてこのバンパービームは、その一方側のクラッシュボックス６２が、ステイ部材６３のフランジ（バンパーステイ）６３３を介して車体に組み付けられるとともに、他方側のクラッシュボックス６２が、バンパーステイ６４を介して車体に組み付けられる。すなわち、フランジ６３３およびバンパーステイ６４が、車両構造体としての図示しない両サイドフレーム（両サイドメンバ）の先端に、ボルト止めや溶接等によってそれぞれ固定される。これによりバンパービームが車体に組み付けられる。

このバンパービームが組み付けられた自動車において、衝突によってバンパーリインフォース６１に衝撃が加わった際には、クラッシュボックス６２が軸方向（車両前後方向）に圧縮変形し、その変形によって、衝撃エネルギーが吸収されるようになっている。

一方、図１７Ｄ，図１７Ｅに示すように、牽引フック６６は、軸部６６１と、軸部６６１の先端に設けられたフック本体６６２と、軸部６６１の基端部（挿入側端部）に刻設された雄ねじ６６３を有している。

そして上記バンパービームが組み付けられた自動車に、牽引フック６６を取り付ける場合には、一方側のクラッシュボックス６２の先端側開口を介して、雄ねじ６６３側を挿入側として牽引フック６６の軸部６６１を、クラッシュボックス６２における上記所定のリブ６２２，６２２間に挿入する。そして牽引フック６６の雄ねじ６６３がナット６５に到達したところで、牽引フック６６を回転させて、雄ねじ６６３をナット６５のねじ孔６５１にねじ込んで固定する。これにより、フック本体６６２がクラッシュボックス６２の先端（前端）よりも前方に配置された状態で、牽引フック６６が車体に組み付けられる。

また牽引フック６６を取り外す場合には、上記と逆の操作を行えば良い。すなわち牽引フック６６を回転させてねじを緩めていき、雄ねじ６６３をナット６５から外してから、牽引フック６６をクラッシュボックス６２の先端側開口から抜き取れば良い。

なお、上記第１実用例においては、ステイ部材６３として、その底壁６３２の外面（後面）にナット６５が配置されたものを用いているが、それだけに限られず、本発明においては、図１７Ｋに示すように、ナット６５をステイ部材６３の底壁６３２における内面（前面）に配置するようにしても良い。

この場合には、ステイ部材３をクラッシュボックス２に連結固定するために、図１７Ｌに示すような拡管金型６７を使用するのが良い。

すなわち、ステイ部材６３の底壁６３２の内面に配置されたナット６５は、クラッシュボックス６２内における基端位置よりも先端側に配置されるため、拡管金型６７の割型６７１が、ナット６５に干渉することにより、割型６７１を挿入することができないおそれがある。このため図１７Ｋに示す変形例では、拡管金型６７の複数の割型６７１…のうち、ナット６５に対応する割型６７１として、その先端（挿入側端部）を切除した短いのものを用いている。

また上記第１実用例においては、拡管金型としてマンドレルを金型に押し込むｐｕｓｈ式の拡管金型を用いているが、それだけに限られず、本発明は、拡管加工が可能であれば、どのような拡管金型を用いても良い。例えばマンドレルを金型から引き込むｐｕｌｌ式の拡管金型を用いるようにしても良い。

図１７Ｍはこの発明の第２実用例である車両用バンパービームにおける一方側のクラッシュボックス周辺を牽引フック取付状態で示す側面断面図、図１７Ｎは図１７Ｍの一点鎖線で囲まれた部分を拡大して示す断面図である。

これらの図に示すように、この第２実用例の車両用バンパービームに用いられるステイ部材６３は、カップ状部６３０における周壁６３１の内径サイズが、上記第１実用例の周壁６３１よりも大きく形成されて、そのカップ状部６３０内に、クラッシュボックス２の基端側を余裕をもって収容できるようになっている。さらにステイ部材６３の開口縁部には、内径方向に張り出す態様に内向きフランジ状の抜け止め突起６３４が周方向の全域にわたって形成されている。

そして、ステイ部材６３のカップ状部６３０にクラッシュボックス６２の基端側が収容された状態で、クラッシュボックス６２の周壁２１におけるカップ状部６３０に対応する位置に、拡管金型６７を用いた拡管加工によって、外径方向に突出する凸部６２６が形成される。この構造においては、抜け止め突起６３４が凸部６２６に係止することにより、ステイ部材６３がクラッシュボックス６２に対し後方へ移動するのが規制されて抜け止めが図られる。また言うまでもなく、ステイ部材６３の底壁６３２が、クラッシュボックス６２の基端面に当接係止することにより、ステイ部材６３がクラッシュボックス２に対し前方へ移動するのが規制されている。こうしてステイ部材６３がクラッシュボックス６２に対し前後方向への移動が規制された状態で連結固定されている。

なおこの拡管加工においては、ステイ部材６３の周壁６３１に凸部が形成されることはない。

この第２実用例のバンパービームにおいて、他の構成は、上記第１実用例のバンパービームと実質的に同様であるため、同一または相当部分に同一符号を付して重複説明は省略する。

図１７Ｏはこの発明の第３実用例である車両用バンパービームにおける一方側のクラッシュボックス周辺を牽引フック取付状態で示す側面断面図である。

同図に示すように、この第３実用例では、ステイ部材６３をクラッシュボックス６２に対し接着材６３７を用いて連結するものである。すなわちこの第３実用例においては、クラッシュボックス６２およびステイ部材６３に拡管加工による凸部を形成せずに、クラッシュボックス６２の周壁外面とステイ部材６３の周壁内面とを接着材６３７を介して接着している。

接着材６３７としては、ステイ部材６３がクラッシュボックス６２に対し抜け出さない程度に接着できるものであれば良く、一般的なものを使用することができる。すなわちステイ部材６３の底壁６３２に作用する軸心方向（車両前後方向）の力は、クラッシュボックス６２およびステイ部材３の周壁間に直接作用せず、ステイ部材６３のフランジ６３３を介して車両構造体等に作用するため、クラッシュボックス６２およびステイ部材６３の周壁間の接合強度は小さくても良い。従って、両部材６２，６３の周壁間は、ごく一般的な周知の接着材６３７を用いて接着固定することができる。

この第３実用例において、他の構成は、上記第１，２実用例と実質的に同様であるため、同一または相当部分に同一符号を付して重複説明は省略する。

図１７Ｐはこの発明の第４実用例である車両用バンパービームにおける一方側のクラッシュボックス周辺を牽引フック取付状態で示す側面断面図である。

同図に示すように、この第４実用例では、クラッシュボックス６２およびステイ部材６３の両周壁６２１，６３１の対応部分を、周知の縮管金型を用いた縮管加工を行って局所的に内側に凹ませることにより、両周壁６２１，６３１の対応部分に、内径方向に突出する凸部６２８，６３８を形成する。こうしてステイ部材６３の凸部６３８をクラッシュボックス２６の凸部６２８の内側に圧入固定し、ステイ部材６３をクラッシュボックス６２に連結固定するものである。

なお第４実用例において、内向き凸部６２８，６３８は、リブ６２２…に対応する位置を除いて、クラッシュボックス６２およびステイ部材６３のほぼ全周にわたって周方向に沿って設けられている。換言すればクラッシュボックス６２の基端側外周面およびステイ部材６３の周壁６３１に、周方向に延びる６つの内向き凸部６２８，６３８が周方向に等間隔おきに形成されている。

第４実用例において、他の構成は上記第１〜３実用例等と実質的に同様であるため、同一または相当部分に同一符号を付して重複説明は省略する。

図１８Ａはこの発明の第５実用例である車両用バンパービームにおける一方側のクラッシュボックス周辺を牽引フック取付状態で示す側面断面図、図１８Ｂはその分解斜視図である。

両図に示すように、牽引フック６６を取り付けるためのフック取付部材７５は、アルミニウム、その合金、または鋼材等によって構成されている。さらにフック取付部材７５は、例えばプレス成形、ダイカスト、鍛造等の成形品によって構成されている。

このフック取付部材７５は、カップ状の形状を有しており、筒状の周壁７５１と、その周壁７５１の基端側（後端側）開口を閉塞する態様に一体形成される底壁７５２とを備えている。

フック取付部材７５における周壁７５１は、クラッシュボックス６２の基端部の内周形状に対応して略正六角形状に形成されている。そしてその周壁７５１内にその先端側（前端側）開口からクラッシュボックス６２の基端部を遊挿できるようになっている。換言すれば、フック取付部材７５の周壁７５１を、クラッシュボックス６２の基端部に外嵌できるようになっている。

フック取付部材７５における底壁７５２の外面（後面）には、軸心方向をフック取付部材７５の軸心方向に一致させるようにして牽引フック取付用のナット７５３が設けられている。このナット７５３におけるねじ孔７５４の先端開口（前端開口）は、フック取付部材７５の底壁７５１の内面、つまりフック取付部材７５の周壁７５１の内側に開放されている。従って、フック取付部材５の先端側（前端側）開口から挿入された牽引フック６６の雄ねじ６６３を、ナット７５３のねじ孔７５４にねじ込めるようになっている。

なお本実施形態においては、ナット７５３のねじ孔７５４によって、雌ねじが構成されている。

また底壁７５２の中央部に、ナット７５３の取付領域を除いて、楔挿通孔７５５が形成されている。この楔挿通孔７５５は、拡管加工時に、拡管用金型としての楔がフック取付部材７５の底壁７５２に干渉するのを防止するために設けられている。

上記構成のフック取付部材７５が一方側のクラッシュボックス６２の基端部に外嵌される。すなわちフック取付部材７５における周壁７５１内にその先端側開口から一方側のクラッシュボックス６２の基端部が挿入されて、フック取付部材７５の底壁７５２がクラッシュボックス６２の基端側開口を閉塞する態様に配置される。

さらにこのようにフック取付部材７５がクラッシュボックス６２の基端部に外嵌した状態では、フック取付部材７５のナット７５３は、クラッシュボックス６２内の隣り合ういずれか２つのリブ６２２，６２２間に対応して配置されるようになっている。従って、ナット７５３は、クラッシュボックス６２の上記いずれか２つのリブ６２２，６２２間を通じて、クラッシュボックス６２の先端開口に連通している。

バンパーステイ７３は、アルミニウムまたはその合金製のプレート状の成形品によって形成されている。

バンパーステイ７３の中央には、取付孔７３６が形成されている。バンパーステイ７３の取付孔７３６の内周形状は、フック取付部材７５における周壁７５１の内周形状に対応して形成されており、この取付孔７３６にフック取付部材７５の周壁７５１を遊挿できるようになっている。

そして上記したように、一方側のクラッシュボックス６２の基端部に外嵌されたフック取付部材７５における周壁７５１が、一方側のバンパーステイ７３の取付孔７３６に貫通配置される。その状態で、上記と同様な拡管加工によって、クラッシュボックス６２の周壁６２１およびフック取付部材７５の周壁７５１における取付孔７３６の前後に、外径方向にそれぞれ突出する凸部６２６，６２６，７５６，７５６が形成される。これによりクラッシュボックス６２の凸部６２６，６２６がフック取付部材７５の凸部７５６，７５６の内側に圧入されて、フック取付部材７５がクラッシュボックス６２に固定される。さらにフック取付部材７５の凸部７５６，７５６がバンパーステイ６３における取付孔６３６の周縁部に圧接係合して、そのバンパーステイ６３がフック取付部材７５に固定される。こうしてクラッシュボックス６２にフック取付部材７５およびバンパーステイ７３が連結固定される。

第５実用例において、他の構成は上記第１〜４実用例等と実質的に同様であるため、同一または相当部分に同一符号または相当符号を付して重複説明は省略する。

以上説明した第１〜第５実用例のバンパービームにおいては、クラッシュボックス６２に、拡管部である凸部６２５，６２６または縮管部である凹部６２８を形成して、バンパーリインフォース６１やバンパーステイ７３に固定するようにしている。このため、クラッシュボックス６２が塑性変形して衝突エネルギーを吸収する際に、この拡管部や縮管部が塑性変形時の起点となり、クラッシュボックス６２が蛇腹状にスムーズに変形する。従って、初期荷重が過度に高くならず初期荷重の値と平均荷重の値との差を小さくすることができる。

また上記第１〜第５実用例のバンパービームにおいては、クラッシュボックス６２に塑性変形時の基点となる弱部を形成するための専用の工程を設ける必要がなく、工程数の削減およびコストの削減を図ることができる。

さらにこのバンパービームにおいては、バンパーリインフォース６１にクラッシュボックス６２を接合する金型拡管接合部が塑性変形時の起点となる弱部として機能するため、クラッシュボックス６２が塑性変形する際の初期荷重と平均荷重との差を、より一層小さくすることができる。

また上記第１〜第５実用例のバンパービームにおいては、バンパーリインフォース６１にクラッシュボックス６２を溶接により接合する場合のように熱による悪影響を受けることがない。その上さらに第１〜第５実用例のバンパービームにおいては、バンパーリインフォース６１にクラッシュボックス６２をボルトとナットにより締結する場合のようにデットストロークが発生することもない。

また上記第１〜第５実用例のバンパービームの製造方法においては、拡管金型を用いて、拡管部等を形成しているため、既述したように、塑性変形時の初期荷重と平均荷重との差が小さいバンパービームを、低コストで製造することができる。例えば、アルミニウム合金押し出し材の電磁成形による拡径方法においては、アルミニウム合金押し出し材の内側に電磁成形用コイル体を挿入し、電磁成形用コイル体に瞬間大電流を流すことにより拡径している。この電磁成形による拡径方法は、本発明のクラッシュボックスのように外壁部内にリブ６２２が形成されているような場合には用いることが困難である。

これに対して上記第１〜第５実用例によるバンパービームの製造方法は、クラッシュボックスの外壁部内にリブが設けられているような本発明のクラッシュボックスに確実に適用することができ、上記の効果を奏するバンパービームを確実に製造することができる。

もっとも、本発明においては、衝撃吸収部材であるクラッシュボックスと、バンパーリインフォースおよびバンパーステイとの連結方法は特に限定されない。例えばクラッシュボックスと、バンパーリインフォースおよびバンパーステイとを溶接や接着剤により連結したり、ボルトおよびナットの締結により連結するようにしても良い。

なお、本発明の衝撃吸収部材は、大型車両のフロントアンダーランプロテクタのクラッシュボックス、歩行者保護用や乗務員保護用のクラッシュボックスにも適用することができる。

また、上記実施形態においては、外周壁の断面形状が略正六角形状の衝撃吸収部材を例に挙げて説明したが、本発明は、それだけに限られず、本発明は、断面形状が多角形状のものであればどのような衝撃吸収部材にも適用することができる。もっとも、座屈変形時の挙動の安定性等を考慮すると、外周壁が正五角形〜正八角形の衝撃吸収部材、特に上記実施形態のように外周壁が正六角形状の衝撃吸収部材を採用するのが好ましい。

以下に、本発明に関連した実施例と、本発明の要旨を逸脱する比較例とについて説明する。

実施例１〜８および比較例１〜６のサンプルモデルについて、軸方向に圧縮変形させたときの変形状態（変形形態）を有限要素法解析ソフト「ＬＳ−ＤＹＮＡ」を用いてＦＥＭ解析を行った。各サンプルモデルの素材は、基本断面が略正六角形状で外径寸法（外寸）が９０ｍｍ、長さが２００ｍｍのアルミニウム合金押出形材とした。素材降伏強度は、１８０ＭＰａとした。

さらに各サンプルモデルの軸方向に垂直な断面状態における半辺部の長さＬ、頂点円弧部３における外周面の曲率半径Ｒ、Ｒ／Ｌ、リブ肉厚ｔａ、外壁肉厚ｔｂ、ｔｂ／ｔａは、表１に示す通りに設定した。

さらに中心Ｐ０から仮想頂点Ｃまでの距離Ｍ０、頂点Ｐ３からその両側のリブ接続点Ｐ２，Ｐ２間を結ぶ仮想の直線Ｐ２−Ｐ２までの最短距離Ｍ、Ｍ／Ｍ０、Ｍ／Ｌ、Ｍ×ｔｂは、表２に示す通りであった。

なお、半辺部の長さＬは２５．９８ｍｍであり、距離Ｍ０は１２．９９ｍｍであった。

このような設定条件の下で、各サンプルモデルの押出形材に対し長手方向両端部に剛体壁を設定し、一方の剛体壁を軸方向へ圧縮させる方向に強制移動させる方法を採用し、そのときの変形状態を上記のＦＥＭ解析によって測定した。

その解析結果から得られた荷重−変位線図を図５Ａ〜図５Ｉ（実施例１〜９）および図６Ａ〜図６Ｆ（比較例１〜６）に示す。さらに各実施例および各比較例の荷重−変位線図から、変位量（ストローク）が１５ｍｍ〜１５０ｍｍの区間における最大荷重、平均荷重を読み取って、最大荷重に対する平均荷重の比（平均荷重／最大荷重）を算出した。これらの結果を表１に併せて示す。

また上記の解析結果から、各実施例および各比較例のサンプルモデルの座屈変形時における変位量１００ｍｍ時点での断面視での変形状態を求め、以下の「Ａ」と「Ｂ」との２つの状態に分類した。

状態「Ａ」は、図３Ａの破線に示すように、外周壁１におけるリブ接続点Ｐ２および頂点Ｐ３に対応する位置をそれぞれ節とし、各半辺部２ａ，２ｂがその各中間点を腹として、座屈変形した状態であって、頂点Ｐ３を挟んで隣り合う半辺部２ａ，２ｂが、径方向において互いに異なる方向に凹凸変形し、かつ凹変形部と、凸変形部とが周方向に沿って交互に並んだ状態である。なおこの状態「Ａ」では、各半辺部２ａ，２ｂは、それぞれ個々に座屈変形する屈曲変形部として機能するものである。

状態「Ｂ」は、図３Ｂの破線に示すように、外周壁１におけるリブ接続点Ｐ２に対応する位置をそれぞれ節とし、頂点Ｐ３を挟んで隣り合う２つの半辺部２ａ，２ｂが各頂点Ｐ３を腹として、座屈変形した状態であって、頂点Ｐ３を挟んで隣り合う２つの半辺部２ａ，２ｂが、径方向において共に同方向に凹凸変形した状態である。なおこの状態「Ｂ」では、頂点Ｐ３を挟んで隣り合う２つの半辺部２ａ，２ｂが、一つの屈曲変形部として機能するものである。

表１にはこれらの座屈変形時の変形状態の結果も併せて示している。

また図７Ａに実施例３のサンプルモデルにおいて変位量１００ｍｍ時点での変形状態を破線で追記した断面図を示し、図７Ｂにその変形状態の斜視図を示す。

同様に図８Ａおよび図８Ｂに実施例６のサンプルモデルにおける断面図および斜視図を示し、図９Ａおよび図９Ｂに実施例７のサンプルモデルにおける断面図および斜視図を示し、図１０Ａおよび図１０Ｂに実施例９のサンプルモデルにおける断面図および斜視図を示す。なお発明の理解を容易にするため、上記図３Ａと、図８Ａとは同じ図面を用いている。

また図１１Ａおよび図１１８Ｂに比較例１のサンプルモデルにおける断面図および斜視図を示し、図１２Ａおよび図１２Ｂに比較例２のサンプルモデルにおける断面図および斜視図を示し、図１３Ａおよび図１３Ｂに比較例４のサンプルモデルにおける断面図および斜視図を示し、図１４Ａおよび図１４Ｂに比較例６のサンプルモデルにおける断面図および斜視図を示す。なお発明の理解を容易にするため、上記図３Ｂと、図１１Ａとは同じ図面を用いている。

＜評価＞
表１等から明らかなように、各実施例のサンプルモデルにおいては、座屈変形時の変形状態が全て「Ａ」の状態となっている。さらに各実施例のサンプルモデルは、最大荷重に対する平均荷重の比が大きく、平均荷重も比較的大きいものであり、衝撃吸収特性に優れていると言える。

また表２から明らかなように、実施例のサンプルモデルは全て、Ｍ／Ｍ０＝０．７５〜０．９９の関係、０．３５≦Ｍ／Ｌ＜０．５の関係、５．０＜Ｍ×ｔｂの関係を満たしていた。

これに対し、比較例のサンプルモデルにおいては、座屈変形時の変形状態が全て「Ｂ」の状態となっている。さらに比較例１〜３，５，６のサンプルモデルは、最大荷重に対する平均荷重の比が、実施例に比べて小さく、衝撃吸収特性に劣っていると思われる。なお、比較例４のものは、平均荷重／最大荷重が比較的大きいものではあるが、平均荷重が小さいため、十分な衝撃エネルギーを吸収するのが困難であり、衝撃吸収特性に劣っていると思われる。

また比較例１のサンプルモデルは、Ｍ／Ｍ０＝１．００であり、Ｍ／Ｍ０＝０．７５〜０．９９の関係を満たしていなかった。さらに比較例２のサンプルモデルは、Ｍ／Ｌが０．３２であり、０．３５≦Ｍ／Ｌ＜０．５の関係を満たしていなかった。さらに比較例３，４のサンプルモデルは、Ｍ×ｔｂがそれぞれ２．９７，４．９５であり、５．０＜Ｍ×ｔｂの関係の関係を満たしていなかった。

図１５は実施例および比較例の解析結果に基づいて作成した半辺部長さＬに対する頂点円弧部３の曲率半径Ｒの比（Ｒ／Ｌ）と、最大荷重に対する平均荷重の比（平均荷重／最大荷重）との関係を示すグラフである。同グラフから明らかなように、Ｒ／Ｌが０を超えて、１．１５に満たないもの、特に０．７７（実施例６）以下のものでは、平均荷重／最大荷重が０．８５以上もあり、衝撃吸収特性に優れている。特に、Ｒ／Ｌが０．０５以上、０．２５以下のものでは、平均荷重／最大荷重がより一層大きく、より一層衝撃吸収特性に優れている。

図１６は実施例および比較例におけるリブ肉厚ｔａに対する外周壁肉厚ｔｂの比（ｔｂ／ｔａ）と、平均荷重／最大荷重との関係を示すグラフである。同グラフから明らかなように、ｔｂ／ｔａが０．２５（比較例４に相当）を超え、かつ、０．８７５（比較例５に相当）に満たないものでは、平均荷重／最大荷重が大きく、衝撃吸収特性に優れている。

本願は、２０１１年８月１７日付で出願された日本国特許出願の特願２０１１−１７８４３２号の優先権主張を伴うものであり、その開示内容は、そのまま本願の一部を構成するものである。

ここに用いられた用語及び表現は、説明のために用いられたものであって限定的に解釈するために用いられたものではなく、ここに示され且つ述べられた特徴事項の如何なる均等物をも排除するものではなく、この発明のクレームされた範囲内における各種変形をも許容するものであると認識されなければならない。

本発明は、多くの異なった形態で具現化され得るものであるが、この開示は本発明の原理の実施例を提供するものと見なされるべきであって、それら実施例は、本発明をここに記載しかつ／または図示した好ましい実施形態に限定することを意図するものではないという了解のもとで、多くの図示実施形態がここに記載されている。

本発明の図示実施形態を幾つかここに記載したが、本発明は、ここに記載した各種の好ましい実施形態に限定されるものではなく、この開示に基づいていわゆる当業者によって認識され得る、均等な要素、修正、削除、組み合わせ（例えば、各種実施形態に跨る特徴の組み合わせ）、改良及び／又は変更を有するありとあらゆる実施形態をも包含するものである。クレームの限定事項はそのクレームで用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施例に限定されるべきではなく、そのような実施例は非排他的であると解釈されるべきである。

この発明の衝撃吸収部材は、自動車用のバンパービームのクラッシュボックス等に適用可能である。

１：外周壁
２：辺部
２ａ，２ｂ：半辺部
３：頂点円弧部
５，６２２：リブ
１０，６１：バンパーリインフォース
３０，６２：クラッシュボックス
ｔａ：リブ肉厚
ｔｂ：外周壁肉厚
Ｃ：仮想頂点
Ｌ：半辺部長さ
Ｐ２：リブ接続点
Ｐ３：頂点
Ｒ：頂点円弧部の曲率半径

Claims (14)

1. 軸方向に圧縮変形することによって衝撃エネルギーを吸収するようにした襲撃吸収部材であって、
   軸方向に垂直な断面が多角形状で、複数の辺部を有する外周壁と、
   前記外周壁の内側において、軸心から放射状に延び、かつ各辺部の中間位置にそれぞれ接続される複数のリブと、を備え、
   前記外周壁の外周面上における隣り合う辺部の境界位置を頂点とし、前記外周壁の外周面上における各辺部の中間位置をリブ接続点とし、各辺部をリブ接続点を境に２つに区分けした部分をそれぞれ半辺部としたとき、
   軸方向に圧縮変形する際に、外周壁におけるリブ接続点および頂点に対応する位置をそれぞれ節とし、かつ各半辺部の中間部を腹として、頂点を挟んで隣り合う２つの半辺部が、径方向において互いに異なる方向に凹凸変形しつつ、軸方向に繰り返し座屈変形するようにしたことを特徴とする衝撃吸収部材。
2. 座屈変形時に、軸方向に垂直な断面視の状態で、外径方向に張り出し変形した半辺部と、内径方向に凹み変形した半辺部とが周方向に沿って交互に並んで配置されるようになっている請求項１に記載の衝撃吸収部材。
3. 前記外周壁の頂点周辺が、曲率半径を有する円弧状の頂点円弧部として構成される請求項１または２に記載の衝撃吸収部材。
4. 頂点を挟んで隣り合う２つの半辺部における両直線状部外周面の仮想延長線が交わる点を仮想頂点とし、その仮想頂点から近傍のリブ接続点までの長さを半辺部長さと規定し、
   前記半辺部長さを「Ｌ」、前記頂点円弧部における外周面の曲率半径を「Ｒ」としたとき、
   ０＜Ｒ／Ｌ≦１．１５の関係が成立するよう調整される請求項３に記載の衝撃吸収部材。
5. 頂点を挟んで隣り合う２つの半辺部における両直線状部外周面の仮想延長線が交わる点を仮想頂点として、その仮想頂点から中心までの距離を「Ｍ０」、前記頂点からその頂点の両側に位置する２つのリブ接続点を結ぶ仮想直線までの最短距離を「Ｍ」としたとき、
   Ｍ／Ｍ０＝０．７５〜０．９９の関係が成立するよう調整される請求項３または４に記載の衝撃吸収部材。
6. 頂点を挟んで隣り合う２つの半辺部における両直線状部外周面の仮想延長線が交わる点を仮想頂点とし、その仮想頂点から近傍のリブ接続点までの長さを半辺部長さと規定し、
   前記半辺部長さを「Ｌ」、前記頂点からその頂点の両側に位置する２つのリブ接続点を結ぶ仮想直線までの最短距離を「Ｍ」としたとき、
   ０．３５≦Ｍ／Ｌ＜０．５の関係が成立するよう調整される請求項３〜５のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。
7. 頂点からその頂点の両側に位置する２つのリブ接続点を結ぶ仮想直線までの最短距離を「Ｍ」、前記外周壁の肉厚を「ｔｂ」としたとき、
   ５．０＜Ｍ×ｔｂの関係が成立するよう調整される請求項１〜６のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。
8. 前記外周壁の肉厚が前記リブの肉厚よりも薄く形成される請求項１〜７のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。
9. 前記リブの肉厚を「ｔａ」とし、前記外周壁の肉厚を「ｔｂ」としたとき、
   ０．２５＜ｔｂ／ｔａ＜０．８７５の関係が成立するよう調整される請求項８に記載の衝撃吸収部材。
10. 外周壁が６つの辺部を有する断面正六角形状に形成される請求項１〜９のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。
11. アルミニウムまたはその合金製の押出形材または引き抜き形材によって構成される請求項１〜１０のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。
12. 軸方向に圧縮変形することによって衝撃エネルギーを吸収するようにした襲撃吸収部材であって、
    軸方向に垂直な断面が多角形状で、複数の辺部を有する外周壁と、
    前記外周壁の内側において、軸心から放射状に延び、かつ各辺部の中間位置にそれぞれ接続される複数のリブと、を備え、
    前記外周壁の外周面上における隣り合う辺部の境界位置を頂点とし、前記外周壁の外周面上における各辺部の中間位置をリブ接続点とし、各辺部をリブ接続点を境に２つに区分けした部分をそれぞれ半辺部としたとき、
    軸方向に圧縮変形する際に、外周壁におけるリブ接続点および頂点に対応する位置をそれぞれ節とし、かつ各半辺部の中間部を腹として、各半辺部が径方向に凹凸変形しつつ、軸方向に繰り返し座屈変形するように構成され、
    軸方向に圧縮変形する際における最大荷重が７０ｋＮ以上、平均荷重／最大荷重が０．８５以上に調整されていることを特徴とする衝撃吸収部材。
13. バンパーリインフォースを車両構造体に支持する車両用クラッシュボックスであって、
    請求項１〜１２のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材によって構成され、
    前記バンパーリインフォースに加わる衝撃エネルギーを吸収するようにしたことを特徴とする車両用クラッシュボックス。
14. 車幅方向に沿って配置されるバンパーリインフォースと、
    前記バンパーリインフォースを車両構造体に支持するクラッシュボックスとを備え、
    前記クラッシュボックスが、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材によって構成され、
    前記バンパーリインフォースに加わる衝撃エネルギーを前記クラッシュボックスにより吸収するようにしたことを特徴とするバンパービーム。
    

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