WO2018173377A1 - 車両の衝撃吸収部材 - Google Patents

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三浦　寿久
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    • B60R2019/1806—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing

Definitions

  • the present disclosure relates to a shock absorbing member for a vehicle that absorbs a collision load of the vehicle by using crushed wood.
  • the impact absorbing member 100 described in JP-A-2015-182560 includes a prismatic wood 102 and an outer cylinder 104 that houses the wood 102.
  • the wood 102 is accommodated in the outer cylinder 104 so that the axial center direction of the annual ring coincides with the axial direction of the outer cylinder 104.
  • both the wood 102 and the outer cylinder 104 are crushed in the axial direction, and the impact at the time of the vehicle collision is absorbed.
  • the shock absorbing member 100 described above is configured to receive a collision load F at one end in the axial direction of a prismatic wood 102 or the like. That is, the area of the load input surface to which the collision load F is input is small. For this reason, for example, when the vehicle is used in a place where the collision site cannot be specifically identified, such as when the vehicle collides with a utility pole, the performance may not be exhibited.
  • a first aspect of the present disclosure is a vehicle impact absorbing member that absorbs a collision load of a vehicle using deformation of wood, and is provided in a beam shape at an edge of a vehicle body, and an outer side surface is the collision
  • a pair of upper and lower support woods that serve as a load input surface for receiving the load, and the axis of the annual ring extends along the load input surface, and the axis of the annual ring is perpendicular to the load input surface of the pair of upper and lower support woods
  • the load input surface that receives the collision load is a load of the support wood, and is disposed between one end side and the other end side in the longitudinal direction of the support wood.
  • the shock absorbing wood is located on the same surface as the input surface or inside the load input surface of the supporting wood.
  • the pair of upper and lower support woods are provided in a beam shape at the edge of the vehicle body, and the outer surface serves as a load input surface that receives a collision load.
  • the impact absorbing wood is sandwiched between a pair of upper and lower supporting woods and is arranged from one end side to the other end side in the longitudinal direction of the supporting wood.
  • the load input surface of the shock absorbing wood is located on the same plane as the load input surface of the support wood or inside the load input surface of the support wood.
  • the collision load can be reliably absorbed even in a place where the collision site cannot be specifically identified, such as when the vehicle collides with the utility pole.
  • the axis of the annual ring of the shock-absorbing wood extends in the direction perpendicular to the load input surface of the supporting wood, that is, the direction of the assumed impact load, so that the impact-absorbing wood is crushed.
  • a relatively large collision load can be absorbed.
  • the impact-absorbing wood is restrained by being sandwiched from above and below by a pair of supporting woods in which the axis of the annual ring extends along the load input surface. For this reason, the shock absorbing wood can be restrained with high strength by the pair of upper and lower supporting woods.
  • a plurality of prismatic shock-absorbing timbers are sandwiched between the pair of upper and lower supporting timbers in a side-by-side manner. For this reason, short prismatic wood can be used effectively.
  • the load input surface of the shock absorbing wood is located on the inner side by a predetermined dimension than the load input surfaces of the pair of upper and lower support woods. For this reason, the collision load is first input to the load input surfaces of the pair of upper and lower support timbers, and after the pair of support timbers are crushed, the collision load is input to the load input surfaces of the impact absorbing timbers. After the collision load is input to the load input surface of the impact absorbing wood, both the impact absorbing wood and the pair of supporting woods are crushed. For this reason, in the initial stage when the collision load is applied, the load when the timber (supporting timber) is crushed is relatively small, and thereafter, the load by which the timber (shock absorbing timber + supporting timber) is crushed becomes large.
  • the impact-absorbing wood is sandwiched and restrained by a pair of holding woods having the same direction of the support wood and the annual rings from both sides in the longitudinal direction of the support wood. For this reason, when the impact-absorbing wood receives a collision load and is crushed in the axial direction of the annual ring, it is difficult to deform in the radial direction of the annual ring.
  • the pair of pressing wood includes a concave surface that is continuous with the load input surface of the impact absorbing wood.
  • the shock-absorbing wood and the pair of upper and lower supporting woods are configured to be attachable along a vehicle bumper reinforcement extending in the vehicle width direction. For this reason, the impact absorbing member can absorb the collision load in the vehicle longitudinal direction.
  • the impact-absorbing wood and the pair of upper and lower support woods are configured to be attachable along a vehicle rocker extending in the vehicle front-rear direction. For this reason, the impact absorbing member can absorb the collision load from the vehicle side surface direction.
  • FIG. 1 It is a schematic plan view of a vehicle front part provided with the impact-absorbing member which concerns on Embodiment 1 of this indication. It is a longitudinal cross-sectional view (II-II arrow sectional drawing of FIG. 1) of the bumper reinforcement to which the impact-absorbing member which concerns on this embodiment was attached. It is a model perspective view showing the impact-absorbing member which concerns on this embodiment. It is a partial front view (IV-IV arrow line view of FIG. 3) showing the said impact-absorbing member. It is a graph showing the relationship between the load added to an impact-absorbing member, and a deformation amount (stroke). It is a model perspective view showing the impact-absorbing member which concerns on the example 1 of a change.
  • the shock absorbing member 20 according to the present embodiment is a member for reducing a collision load F applied to the vehicle 10 at the time of a vehicle front collision.
  • the front and rear, right and left, and the top and bottom shown in the figure correspond to the front and rear, right and left, and top and bottom of the vehicle 10 to which the shock absorbing member 20 is attached.
  • FIGS. 1 and 2 ⁇ About the outline of the front structure of the vehicle 10>
  • side members 12 which are cylindrical skeleton members that extend in the vehicle front-rear direction, are provided at the front and rear sides of the vehicle 10.
  • a front bumper 14 extending in the vehicle width direction is connected to the front end flange portion 12f (see FIG. 2) of the left and right side members 12.
  • the front bumper 14 includes a bumper reinforcement 15 connected to the side member 12 and a bumper cover (not shown) that covers the bumper reinforcement 15 and the cushioning material.
  • a beam-shaped impact absorbing member 20 is attached to the bumper reinforcement 15 of the front bumper 14. That is, the bumper reinforcement 15 corresponds to the edge of the vehicle body of the present disclosure.
  • the bumper reinforcement 15 is formed in the shape of a square groove whose front side is opened by an upper plate portion 15u, a vertical plate portion 15w, and a lower plate portion 15d.
  • the shock absorbing member 20 is housed in the rectangular groove of the bumper reinforcement 15.
  • the upper plate portion 15u and the lower plate portion 15d of the bumper reinforcement 15 are formed with bolt holes 15h through which the bolts 30 for attaching the shock absorbing member 20 to the bumper reinforcement 15 are passed.
  • the shock absorbing member 20 is a member that absorbs a collision load F at the time of a frontal collision of the vehicle, and is sandwiched between a pair of upper and lower support woods 22 and a pair of upper and lower support woods 22 as shown in FIGS. It is composed of a large number of impact absorbing woods 21 that are restrained by the above.
  • the pair of upper and lower support woods 22 are thick plates formed in a beam shape with a constant width so that the axis of the annual ring 22e extends in the longitudinal direction (vehicle width direction (left-right direction)). It is configured.
  • the front end surface in the width direction of the upper and lower pair of supporting woods 22 is a load input surface 22f that receives the collision load F.
  • a conifer such as cedar or oak is preferably used.
  • the shock absorbing wood 21 of the shock absorbing member 20 is a wood that mainly absorbs the collision load F. As shown in FIGS. 3 and 4, the shock absorbing wood 21 is formed in a prismatic shape having a length dimension that is smaller than the width dimension of the supporting wood 22 by a dimension L. The prismatic shock-absorbing wood 21 is arranged such that the axis of the shock-absorbing wood 21 extends in a direction perpendicular to the load input surface 22f of the supporting wood 22, that is, in the vehicle longitudinal direction. The axis of the annual ring 21e of the shock absorbing wood 21 is configured to extend in the vehicle front-rear direction along the axis of the shock absorbing wood 21.
  • a large number of shock absorbing woods 21 are arranged in a line in the left-right direction with no gaps. Then, as shown in FIG. 3, the rear end surfaces of the large number of impact absorbing woods 21 are aligned so as to be flush with the rear end surfaces in the width direction of the pair of upper and lower support woods 22. Further, the front end surfaces of the large number of shock absorbing woods 21 are positioned at positions that enter the inside by a dimension L from the load input surfaces 22f (front end surfaces) of the pair of upper and lower support woods 22. The front end surfaces of the large number of shock absorbing woods 21 are load input surfaces 21f that receive the collision load F.
  • conifers such as cedar or oak are preferably used in the same manner as the supporting wood 22.
  • a pair of upper and lower support woods 22 and a large number of impact absorbing woods 21 are located at positions corresponding to the bolt holes 15h of the upper plate portion 15u and the lower plate portion 15d of the bumper reinforcement 15.
  • Bolt holes 21h and 22h through which the bolts 30 are passed are formed.
  • bolt holes 21 h and 22 h for the shock absorbing wood 21 and the supporting wood 22 are omitted.
  • shock absorbing member 20 When the shock absorbing member 20 is attached to the bumper reinforcement 15, first, as shown in FIGS. 3 and 4, a large number of shock absorbing woods 21 are bonded to each other, and an aggregate of the shock absorbing woods 21 is attached. Adhere to a pair of upper and lower support woods 22. In this state, bolt holes 21h and 22h are formed at positions corresponding to the bolt holes 15h of the upper plate portion 15u and the lower plate portion 15d of the bumper reinforcement 15. Next, as shown in FIG. 2, the shock absorbing member 20 is accommodated between the upper plate portion 15 u and the lower plate portion 15 d of the bumper reinforcement 15.
  • the bolt holes 15h of the bumper reinforcement 15 (upper plate portion 15u, lower plate portion 15d) and the bolt holes 21h and 22h of the shock absorbing wood 21 and the supporting wood 22 are aligned.
  • the shock absorbing member 20 can be attached to the bumper reinforcement 15 by passing the bolt 30 through the bolt holes 15h, 21h, and 22h and screwing the nut 35 into the bolt 30 and tightening.
  • the aggregate of the shock-absorbing wood 21 is bonded to the pair of upper and lower support woods 22 is shown, but the adhesion between the aggregate of the impact-absorbing wood 21 and the supporting wood 22 can be omitted. It is. Further, instead of forming the aggregate of impact absorbing wood 21 by bonding, it is also possible to form the aggregate of impact absorbing wood 21 using a fitting structure. Furthermore, when the number of shock absorbing woods 21 is small, it is possible to fix the impact absorbing woods 21 only by the tightening force between the bolts 30 and the nuts 35 by omitting the bonding or fitting process. .
  • the collision load F is first input to the load input surfaces 22f of the pair of upper and lower support woods 22 of the shock absorbing member 20.
  • the limit load F0 when the support wood 22 starts to be crushed is relatively small.
  • the support woods 22 are arranged in the width direction (vehicle It will be crushed in the front-rear direction).
  • the collision load F is input to the load input surface 21f of the impact absorption wood 21.
  • the limit load Fx when the impact absorbing wood 21 starts to collapse is the limit load F0 when the supporting wood 22 starts to collapse. Is much bigger than.
  • the shock absorbing wood 21 is crushed in the width direction (vehicle longitudinal direction) together with the supporting wood 22. That is, the impact load F is absorbed by the impact absorbing wood 21 and the supporting wood 22 being crushed.
  • the limit load F0 when the pair of upper and lower support woods 22 starts to be crushed can be adjusted by increasing or decreasing the thickness dimension T2 of the support wood 22 (see FIG. 4). Further, the limit load Fx when the impact absorbing wood 21 starts to be crushed can be adjusted by increasing or decreasing the thickness dimension T1 of the impact absorbing wood 21.
  • the pair of upper and lower support woods 22 are provided in a beam shape at the position of the bumper reinforcement 15 (the edge of the vehicle body), and the front end surface (outer surface) collides.
  • the load input surface 22f receives the load F.
  • the impact absorbing wood 21 is sandwiched between a pair of upper and lower supporting woods 22 and is disposed from one end side to the other end side in the longitudinal direction of the supporting wood 22.
  • the load input surface 21f of the shock absorbing wood 21 is located inside the outer surface (load input surface 22f) of the support wood 22.
  • the collision load F can be received in a wide range. Therefore, for example, when the vehicle 10 collides with the utility pole, the collision load F can be reliably absorbed even in a place where the collision site cannot be specifically identified.
  • the axis of the annual ring 21e of the shock absorbing wood 21 extends in a direction perpendicular to the load input surface 22f of the supporting wood 22, that is, in the direction of the assumed collision load F.
  • a relatively large collision load F can be absorbed.
  • the shock absorbing wood 21 is restrained by being sandwiched from above and below by a pair of supporting woods 22 in which the axis of the annual ring 22e extends along the load input surface 22f. For this reason, the shock absorbing wood 21 is restrained with a large strength by the pair of upper and lower supporting woods 22.
  • the impact absorbing member 20 is made of wood, for example, it is possible to reduce the weight as compared with the case of producing an impact absorbing member having an equal load absorbing performance with a light metal.
  • ⁇ Modification 1> The above embodiment can be modified within the scope of the present disclosure.
  • a large number of impact absorbing woods 21 are sandwiched between a pair of upper and lower supporting woods 22 is shown.
  • a plurality of impact absorbing woods 21 can be sandwiched and restrained by a pair of left and right holding woods 23 from the left and right directions. It is. That is, the pair of left and right pressing woods 23 are provided so that the axis of the annual ring 23e is along the load input surface 23f, like the pair of upper and lower supporting woods 22.
  • square grooves 23m are formed in front of the pair of left and right holding woods 23 in accordance with the positional relationship between the load input surfaces 22f of the pair of upper and lower support woods 22 and the load input surfaces 21f of the impact absorbing woods 21. Is formed.
  • the bottom surface 23b of the square groove 23m of the pressing wood 23 is aligned with the load input surface 21f of the shock absorbing wood 21.
  • the pair of left and right pressing woods 23 are fixed to the pair of upper and lower supporting woods 22 with wood screws 34 or the like. That is, the bottom surface 23b of the square groove 23m of the pressing wood 23 corresponds to the concave surface of the supporting wood of the present disclosure.
  • the impact absorbing timber 21 is subjected to the collision load F. Therefore, when it collapses in the axial direction of the annual ring 21e, it becomes difficult to deform in the radial direction of the annual ring 21e.
  • ⁇ Modification 2> an example in which the load input surface 21f of the impact load F in the large number of shock absorbing woods 21 is arranged on the inner side by the dimension L than the load input surface 22f of the impact load F in the upper and lower pair of support woods 22 is provided. Indicated. However, when it is not necessary to crush the impact absorbing member 20 in two stages, as shown in FIG. 8, the impact input surface 21f of the impact load F on the impact absorbing wood 21 and the impact on the pair of upper and lower supporting woods 22 are provided. It is also possible to provide the load input surface 22f of the load F flush with the surface. Further, as shown in FIG. 9, a large number of impact absorbing timbers 21 can be sandwiched and restrained by a pair of left and right pressing timbers 23 in addition to a pair of upper and lower supporting timbers 22.
  • FIG. 10 schematically shows a state in which the vehicle 10 including the impact absorbing member 20 according to the modification 2 collides with the utility pole H.
  • FIG. 11 schematically shows a state in which the load input surface 22f of the shock absorbing wood 21 of the shock absorbing member 20 and the load input surface 22f of the pair of upper and lower supporting woods 22 start to collapse at this time.
  • shock absorbing member 20 is attached to the bumper reinforcement 15 in the present embodiment.
  • the shock absorbing member 20 can be bolted to the lower side of the rocker (side sill). As a result, the side impact load of the vehicle 10 can be absorbed by the impact absorbing member 20.

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Abstract

車両ボディの端縁で梁状に設けられており、外側面が衝突荷重を受ける荷重入力面（２２ｆ）となり、年輪（２２ｅ）の軸心が荷重入力面（２２ｆ）に沿って延びる上下一対の支持用木材（２２）と、年輪（２１ｅ）の軸心が上下一対の支持用木材（２２）の荷重入力面（２２ｆ）に対して直角方向に延びるようにそれらの支持用木材（２２）間に挟まれて、支持用木材（２２）の長手方向における一端側から他端側まで配置されており、衝突荷重を受ける荷重入力面（２１ｆ）が支持用木材（２２）の荷重入力面（２２ｆ）よりも内側に位置している衝撃吸収用木材（２１）とを有する。

Description

車両の衝撃吸収部材
　本開示は、木材の潰れを利用して車両の衝突荷重を吸収する車両の衝撃吸収部材に関する。
　上記した車両の衝撃吸収部材に関する技術が特開２０１５－１８２５６０号公報に記載されている。特開２０１５－１８２５６０号公報に記載の衝撃吸収部材１００は、図１２に示すように、角柱状の木材１０２と、木材１０２を収納する外筒１０４とを備えている。木材１０２は、年輪の軸心方向が外筒１０４の軸方向と一致するようにその外筒１０４に収納されている。そして、車両衝突時の衝突荷重Ｆが木材１０２と外筒１０４とに対して軸方向から加わることで、木材１０２及び外筒１０４が共に軸方向に潰れ、車両衝突時の衝撃が吸収される。
　上記した衝撃吸収部材１００は、角柱状の木材１０２等の軸方向における一端で衝突荷重Ｆを受ける構成である。即ち、衝突荷重Ｆが入力する荷重入力面の面積が小さい。このため、例えば、車両が電柱に衝突する場合等のように、衝突部位が具体的に特定できない場所に使用すると、性能を発揮できない場合がある。
　したがって、改良された衝撃吸収部材が必要とされている。
　本開示の第一側面は、木材の変形を利用して車両の衝突荷重を吸収する車両の衝撃吸収部材であって、車両ボディの端縁で梁状に設けられており、外側面が前記衝突荷重を受ける荷重入力面となり、年輪の軸心が前記荷重入力面に沿って延びる上下一対の支持用木材と、年輪の軸心が前記上下一対の支持用木材の荷重入力面に対して直角方向に延びるようにそれらの支持用木材間に挟まれて、前記支持用木材の長手方向における一端側から他端側まで配置されており、前記衝突荷重を受ける荷重入力面が前記支持用木材の荷重入力面と同一面上、あるいは、前記支持用木材の荷重入力面よりも内側に位置している衝撃吸収用木材とを有する。
　本側面によると、上下一対の支持用木材は、車両ボディの端縁で梁状に設けられており、外側面が衝突荷重を受ける荷重入力面となる。また、衝撃吸収用木材は、上下一対の支持用木材間に挟まれて、前記支持用木材の長手方向における一端側から他端側まで配置されている。そして、衝撃吸収用木材の荷重入力面は、前記支持用木材の荷重入力面と同一面上、あるいは、前記支持用木材の荷重入力面よりも内側に位置している。このように、衝突荷重を受ける荷重入力面が広い範囲に設けられているため、広い範囲で前記衝突荷重を受けられるようになる。したがって、例えば、車両が電柱に衝突する場合等のように、衝突部位が具体的に特定できない場所でも、確実に衝突荷重を吸収できる。また、衝撃吸収用木材の年輪の軸心は、前記支持用木材の荷重入力面に対して直角方向、即ち、想定される衝突荷重の方向に延びているため、前記衝撃吸収用木材が潰れることで、比較的大きな衝突荷重を吸収できるようになる。さらに、衝撃吸収用木材は、年輪の軸心が荷重入力面に沿って延びる一対の支持用木材によって上下から挟まれて拘束されている。このため、上下一対の支持用木材により衝撃吸収用木材を大きな強度で拘束できるようになる。
　本開示の第二側面によると、複数本の角柱状の衝撃吸収用木材が横並びの状態で前記上下一対の支持用木材間に挟まれている。このため、短い角柱状の木材を有効利用できる。
　本開示の第三側面によると、衝撃吸収用木材における荷重入力面は、上下一対の支持用木材における荷重入力面よりも所定寸法だけ内側に位置している。このため、衝突荷重は最初に上下一対の支持用木材の荷重入力面に入力されて前記一対の支持用木材が潰れた後、衝撃吸収用木材の荷重入力面に入力される。そして、衝突荷重が衝撃吸収用木材の荷重入力面に入力された後は、衝撃吸収用木材と一対の支持用木材とが共に潰れるようになる。このため、衝突荷重が加わる初期では、木材（支持用木材）が潰れる際の荷重は比較的小さく、その後、木材（衝撃吸収用木材＋支持用木材）が潰れる荷重が大きくなる。
　本開示の第四側面によると、衝撃吸収用木材は、支持用木材の長手方向における両側から前記支持用木材と年輪の方向が等しい一対の押さえ用木材によって挟まれて拘束されている。このため、衝撃吸収用木材が衝突荷重を受けて年輪の軸方向に潰れる際、年輪の径方向に変形し難くなる。
　本開示の第五側面によると、一対の押さえ用木材は、衝撃吸収用木材における荷重入力面に連続する凹面を備えている。
　本開示の第六側面によると、衝撃吸収用木材と上下一対の支持用木材とは、車幅方向に延びる車両のバンパーリインフォースに沿って取付け可能に構成されている。このため、衝撃吸収部材により車両前後方向における衝突荷重を吸収できるようになる。
　本開示の第七側面によると、衝撃吸収用木材と上下一対の支持用木材とは、車両前後方向に延びる車両のロッカーに沿って取付け可能に構成されている。これため、衝撃吸収部材により車両側面方向からの衝突荷重を吸収できるようになる。
本開示の実施形態１に係る衝撃吸収部材を備える車両前部の模式平面図である。 本実施形態に係る衝撃吸収部材が取付けられたバンパーリインフォースの縦断面図（図１のII-II矢視断面図）である。 本実施形態に係る衝撃吸収部材を表す模式斜視図である。 前記衝撃吸収部材を表す部分正面図（図３のIV-IV矢視図）である。 衝撃吸収部材に加わる荷重と変形量（ストローク）との関係を表すグラフである。 変更例１に係る衝撃吸収部材を表す模式斜視図である。 変更例１に係る衝撃吸収部材を部分正面図（図６のVII-VII矢視図）である。 変更例２に係る衝撃吸収部材を表す模式斜視図である。 変更例２に係る衝撃吸収部材を表す模式斜視図である。 変更例２に係る衝撃吸収部材に対して局部的に衝突荷重が加わる様子を表す模式斜視図である。 衝突荷重により衝撃吸収部材が変形した様子を表す模式斜視図である。 従来の衝撃吸収部材を表す模式斜視図である。
　　［実施形態１］
　以下、図１から図１１に基づいて本開示の実施形態１に係る衝撃吸収部材について説明する。本実施形態に係る衝撃吸収部材２０は、車両前方衝突時に車両１０に加わる衝突荷重Ｆを軽減するための部材である。ここで、図中に示す前後左右、及び上下は、衝撃吸収部材２０が取付けられている車両１０の前後左右、及び上下に対応している。
＜車両１０の前部構造の概要について＞
　車両１０の前部には、図１、図２に示すように、左右両側位置に車両前後方向に延びる筒状の骨格部材であるサイドメンバ１２が設けられている。そして、左右のサイドメンバ１２の前端フランジ部１２ｆ（図２参照）に車幅方向に延びるフロントバンパ１４が連結されている。フロントバンパ１４は、サイドメンバ１２に連結されるバンパーリインフォース１５と、前記バンパーリインフォース１５と緩衝材とを覆うバンパーカバー（図示省略）とから構成されている。そして、フロントバンパ１４のバンパーリインフォース１５に梁状の衝撃吸収部材２０が取付けられている。即ち、バンパーリインフォース１５が本開示の車両ボディの端縁に相当する。
　バンパーリインフォース１５は、図２に示すように、上板部１５ｕと縦板部１５ｗと下板部１５ｄとにより前側が開放された角形溝状に形成されている。そして、バンパーリインフォース１５の角形溝内に衝撃吸収部材２０が収納されている。また、バンパーリインフォース１５の上板部１５ｕと下板部１５ｄとには、衝撃吸収部材２０をバンパーリインフォース１５に取付けるためのボルト３０が通されるボルト孔１５ｈが形成されている。
＜衝撃吸収部材２０について＞
　衝撃吸収部材２０は、車両の前方衝突時の衝突荷重Ｆを吸収する部材であり、図２～図４に示すように、上下一対の支持用木材２２と、上下一対の支持用木材２２に挟まれて拘束される多数本の衝撃吸収用木材２１とから構成されている。上下一対の支持用木材２２は、図３に示すように、一定幅の梁状に形成された厚板であり、年輪２２ｅの軸心が長手方向（車幅方向（左右方向））に延びるように構成されている。そして、上下一対の支持用木材２２の幅方向における前端面が衝突荷重Ｆを受ける荷重入力面２２ｆとなっている。ここで、前記支持用木材２２としては、杉、あるいは檜のような針葉樹が好適に使用される。
　衝撃吸収部材２０の衝撃吸収用木材２１は、主に衝突荷重Ｆを吸収する木材である。衝撃吸収用木材２１は、図３、図４に示すように、前記支持用木材２２の幅寸法よりも寸法Ｌだけ小さい長さ寸法に設定された角柱状に形成されている。そして、角柱状の衝撃吸収用木材２１の軸心が支持用木材２２の荷重入力面２２ｆに対して直角方向、即ち、車両前後方向に延びるように配置されている。また、衝撃吸収用木材２１の年輪２１ｅの軸心は衝撃吸収用木材２１の軸心に沿って車両前後方向に延びるように構成されている。
　上下一対の支持用木材２２の間には、図３、図４に示すように、多数本の衝撃吸収用木材２１が隙間なく左右方向に一列に並べられた状態で配置されている。そして、多数本の衝撃吸収用木材２１の後端面が、図３に示すように、上下一対の支持用木材２２の幅方向における後端面に面一となるように位置合わせされている。また、多数本の衝撃吸収用木材２１の前端面は、上下一対の支持用木材２２の荷重入力面２２ｆ（前端面）から寸法Ｌだけ内側に入り込んだ位置に位置決めされている。そして、多数本の衝撃吸収用木材２１の前端面が衝突荷重Ｆを受ける荷重入力面２１ｆとなっている。ここで、衝撃吸収用木材２１としては、支持用木材２２と同様に杉、あるいは檜のような針葉樹が好適に使用される。
　上下一対の支持用木材２２と多数本の衝撃吸収用木材２１とには、図２に示すように、バンパーリインフォース１５の上板部１５ｕと下板部１５ｄとのボルト孔１５ｈに対応する位置に、前記ボルト３０が通されるボルト孔２１ｈ，２２ｈが形成されている。ここで、図３、図４には、衝撃吸収用木材２１と支持用木材２２とのボルト孔２１ｈ，２２ｈは省略されている。
＜衝撃吸収部材２０の取付けについて＞
　衝撃吸収部材２０をバンパーリインフォース１５に取付ける場合には、先ず、図３、図４に示すように、多数本の衝撃吸収用木材２１を相互に接着し、さらに衝撃吸収用木材２１の集合体を上下一対の支持用木材２２と接着する。この状態で、バンパーリインフォース１５の上板部１５ｕと下板部１５ｄとのボルト孔１５ｈに対応する位置にボルト孔２１ｈ，２２ｈを形成する。次に、図２に示すように、バンパーリインフォース１５の上板部１５ｕと下板部１５ｄとの間に衝撃吸収部材２０を収納する。このとき、バンパーリインフォース１５（上板部１５ｕ、下板部１５ｄ）のボルト孔１５ｈと、衝撃吸収用木材２１及び支持用木材２２のボルト孔２１ｈ，２２ｈとを位置合わせする。この状態で、前記ボルト孔１５ｈ，２１ｈ，２２ｈにボルト３０を通し、ボルト３０にナット３５を螺合させて締付けることで、衝撃吸収部材２０をバンパーリインフォース１５に取付けることができる。
　ここで、衝撃吸収用木材２１の集合体を上下一対の支持用木材２２に接着する例を示したが、衝撃吸収用木材２１の集合体と支持用木材２２との接着を省略することも可能である。また、接着により衝撃吸収用木材２１の集合体を形成する代わりに、嵌め合わせ構造を利用して衝撃吸収用木材２１の集合体を形成することも可能である。さらに、衝撃吸収用木材２１の本数が少ない場合には、接着、あるいは嵌め合わせ工程を省略して、ボルト３０とナット３５との締付け力のみで衝撃吸収用木材２１を固定することも可能である。
＜衝撃吸収部材２０の動作について＞
　次に、図５に基づいて、衝撃吸収部材２０の動作について説明する。ここで、図５における横軸は、衝突荷重Ｆが加わったときの衝撃吸収部材２０の潰れ量（ストロ－ク）を表しており、縦軸は、衝撃吸収部材２０が潰れる際の荷重を表している。
　車両１０が、例えば、電柱等に対して前方から衝突すると、衝突荷重Ｆは、先ず、衝撃吸収部材２０の上下一対の支持用木材２２の荷重入力面２２ｆに入力する。ここで、支持用木材２２の年輪２２ｅの軸心は荷重入力面２２ｆに沿って延びているため、支持用木材２２が潰れ始める際の限界荷重Ｆ０は比較的小さい。衝突荷重Ｆが入力された初期段階では、図５に示すように、衝突荷重Ｆが上下一対の支持用木材２２の限界荷重Ｆ０を超えた状態で、それらの支持用木材２２が幅方向（車両前後方向）に潰れるようになる。
　そして、上下一対の支持用木材２２が寸法Ｌだけ潰れると、衝突荷重Ｆは衝撃吸収用木材２１の荷重入力面２１ｆに入力する。ここで、衝撃吸収用木材２１の年輪２１ｅの軸心は車両前後方向に延びているため、衝撃吸収用木材２１が潰れ始める際の限界荷重Ｆｘは支持用木材２２が潰れ始める際の限界荷重Ｆ０よりも格段に大きくなる。そして、衝突荷重Ｆが衝撃吸収用木材２１の限界荷重Ｆｘを超えた状態で、衝撃吸収用木材２１が支持用木材２２と共に幅方向（車両前後方向）に潰れるようになる。即ち、衝撃吸収用木材２１と支持用木材２２とが潰れることで、衝突荷重Ｆが吸収される。
　ここで、上下一対の支持用木材２２が潰れ始める際の限界荷重Ｆ０は、支持用木材２２の厚み寸法Ｔ２（図４参照）を増減させることで調整可能である。また、衝撃吸収用木材２１が潰れ始める際の限界荷重Ｆｘは、同じく衝撃吸収用木材２１の厚み寸法Ｔ１を増減させることで調整可能である。
＜本実施形態に係る衝撃吸収部材２０の長所について＞
　本実施形態に係る衝撃吸収部材２０によると、上下一対の支持用木材２２は、バンパーリインフォース１５の位置（車両ボディの端縁）で梁状に設けられており、前端面（外側面）が衝突荷重Ｆを受ける荷重入力面２２ｆとなる。また、衝撃吸収用木材２１は、上下一対の支持用木材２２間に挟まれて、支持用木材２２の長手方向における一端側から他端側まで配置されている。そして、衝撃吸収用木材２１の荷重入力面２１ｆは、前記支持用木材２２の外側面（荷重入力面２２ｆ）よりも内側に位置している。このように、衝突荷重Ｆを受ける荷重入力面２１ｆ，２２ｆが広い範囲に設けられているため、広い範囲で衝突荷重Ｆを受けられるようになる。したがって、例えば、車両１０が電柱に衝突する場合等のように、衝突部位が具体的に特定できない場所でも、確実に衝突荷重Ｆを吸収できる。
　また、衝撃吸収用木材２１の年輪２１ｅの軸心は、支持用木材２２の荷重入力面２２ｆに対して直角方向、即ち、想定される衝突荷重Ｆの方向に延びるため、衝撃吸収用木材２１が潰れることで、比較的大きな衝突荷重Ｆを吸収できるようになる。さらに、衝撃吸収用木材２１は、年輪２２ｅの軸心が荷重入力面２２ｆに沿って延びる一対の支持用木材２２によって上下から挟まれて拘束されている。このため、衝撃吸収用木材２１が上下一対の支持用木材２２により大きな強度で拘束されるようになる。また、衝撃吸収部材２０は木材により形成されているため、例えば、軽金属により等しい荷重吸収性能を有する衝撃吸収部材を製造する場合よりも軽量化を図ることができる。
＜変更例１＞
　上記実施形態は本開示の範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、多数本の衝撃吸収用木材２１を上下一対の支持用木材２２で挟んで拘束する例を示した。しかし、図６、図７に示すように、上下一対の支持用木材２２に加えて、左右一対の押さえ用木材２３によって多数本の衝撃吸収用木材２１を左右方向から挟んで拘束することも可能である。即ち、左右一対の押さえ用木材２３は、上下一対の支持用木材２２と同様に年輪２３ｅの軸心が荷重入力面２３ｆに沿うように設けられている。また、左右一対の押さえ用木材２３の前部には、上下一対の支持用木材２２の荷重入力面２２ｆと衝撃吸収用木材２１の荷重入力面２１ｆとの位置関係に合わせて、角形溝部２３ｍが形成されている。
　そして、前記押さえ用木材２３の角形溝部２３ｍの底面２３ｂが衝撃吸収用木材２１の荷重入力面２１ｆと面一となるように位置合わせされている。この状態で、左右一対の押さえ用木材２３は、図７等に示すように、上下一対の支持用木材２２に対して木ネジ３４等により固定される。即ち、押さえ用木材２３の角形溝部２３ｍの底面２３ｂが本開示の支持用木材の凹面に相当する。このように、多数本の衝撃吸収用木材２１が上下一対の支持用木材２２に加え、左右一対の押さえ用木材２３によって左右方向から挟んで拘束されるため、衝撃吸収用木材２１が衝突荷重Ｆを受けて年輪２１ｅの軸方向に潰れる際、年輪２１ｅの径方向に変形し難くなる。
＜変更例２＞
　本実施形態では、多数本の衝撃吸収用木材２１における衝撃荷重Ｆの荷重入力面２１ｆを上下一対の支持用木材２２における衝撃荷重Ｆの荷重入力面２２ｆよりも寸法Ｌだけ内側に配置する例を示した。しかし、衝撃吸収部材２０を二段階に分けて潰す必要がない場合は、図８に示すように、衝撃吸収用木材２１における衝撃荷重Ｆの荷重入力面２１ｆと上下一対の支持用木材２２における衝撃荷重Ｆの荷重入力面２２ｆとを面一に設けることも可能である。また、図９に示すように、多数本の衝撃吸収用木材２１を上下一対の支持用木材２２に加えて、左右一対の押さえ用木材２３によって挟んで拘束することも可能である。
　ここで、図１０は、変更例２に係る衝撃吸収部材２０を備える車両１０が電柱Ｈに衝突する様子を模式的に表している。また、図１１は、このときに衝撃吸収部材２０の衝撃吸収用木材２１の荷重入力面２２ｆと上下一対の支持用木材２２の荷重入力面２２ｆとが潰れ始める様子を模式的に表している。
　本実施形態では、衝撃吸収部材２０をバンパーリインフォース１５に取付ける例を示した。しかし、車両１０の左右両端部で車両前後方向に延びるロッカー（サイドシル）の内部空間に前記衝撃吸収部材２０を収納することも可能である。また、前記衝撃吸収部材２０をロッカー（サイドシル）の下側にボルト止めすることも可能である。これにより、車両１０の側面衝突荷重を前記衝撃吸収部材２０により吸収することが可能となる。

Claims (7)

  1. 　木材の変形を利用して車両の衝突荷重を吸収する車両の衝撃吸収部材であって、
    　車両ボディの端縁で梁状に設けられており、外側面が前記衝突荷重を受ける荷重入力面となり、年輪の軸心が前記荷重入力面に沿って延びる上下一対の支持用木材と、
    　年輪の軸心が前記上下一対の支持用木材の荷重入力面に対して直角方向に延びるようにそれらの支持用木材間に挟まれて、前記支持用木材の長手方向における一端側から他端側まで配置されており、前記衝突荷重を受ける荷重入力面が前記支持用木材の荷重入力面と同一面上、あるいは、前記支持用木材の荷重入力面よりも内側に位置している衝撃吸収用木材と、
    　を有する車両の衝撃吸収部材。
  2. 　請求項１に記載された車両の衝撃吸収部材であって、
    　複数本の角柱状の衝撃吸収用木材が横並びの状態で前記上下一対の支持用木材間に挟まれている車両の衝撃吸収部材。
  3. 　請求項１又は請求項２のいずれかに記載された車両の衝撃吸収部材であって、
    　前記衝撃吸収用木材における荷重入力面は、前記上下一対の支持用木材における荷重入力面よりも所定寸法だけ内側に位置している車両の衝撃吸収部材。
  4. 　請求項１から請求項３のいずれかに記載された車両の衝撃吸収部材であって、
    　前記衝撃吸収用木材は、前記支持用木材の長手方向における両側から前記支持用木材と年輪の方向が等しい一対の押さえ用木材によって挟まれて拘束されている車両の衝撃吸収部材。
  5. 　請求項４に記載された車両の衝撃吸収部材であって、
    　前記一対の押さえ用木材は、前記衝撃吸収用木材における荷重入力面に連続する凹面を備えている車両の衝撃吸収部材。
  6. 　請求項１から請求項５のいずれかに記載された車両の衝撃吸収部材であって、
    　前記衝撃吸収用木材と前記上下一対の支持用木材とは、車幅方向に延びる車両のバンパーリインフォースに沿って取付け可能に構成されている車両の衝撃吸収部材。
  7. 　請求項１から請求項５のいずれかに記載された車両の衝撃吸収部材であって、
    　前記衝撃吸収用木材と前記上下一対の支持用木材とは、車両前後方向に延びる車両のロッカーに沿って取付け可能に構成されている車両の衝撃吸収部材。
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