WO2022085575A1 - 衝撃吸収部材 - Google Patents

衝撃吸収部材 Download PDF

Info

Publication number
WO2022085575A1
WO2022085575A1 PCT/JP2021/038165 JP2021038165W WO2022085575A1 WO 2022085575 A1 WO2022085575 A1 WO 2022085575A1 JP 2021038165 W JP2021038165 W JP 2021038165W WO 2022085575 A1 WO2022085575 A1 WO 2022085575A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cross
section
absorbing member
shock absorbing
vertices
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2021/038165
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
豊 三日月
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2022557469A priority Critical patent/JP7707186B2/ja
Priority to EP21882716.0A priority patent/EP4183636B1/en
Priority to US18/026,283 priority patent/US20230356680A1/en
Priority to CN202180069596.9A priority patent/CN116323328A/zh
Publication of WO2022085575A1 publication Critical patent/WO2022085575A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B60R19/26—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
    • B60R19/34—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means destroyed upon impact, e.g. one-shot type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12—Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members

Definitions

  • This disclosure relates to shock absorbing members.
  • a shock absorbing member that absorbs shock by crushing in the axial direction is known.
  • a shock absorbing member absorbs a shock by causing continuous buckling in a bellows shape.
  • the shock absorbing member is arranged at the tip of a side member (front side member, rear side member) as a crash box in, for example, an automobile body.
  • Patent Document 1 discloses a shock absorbing member having a groove portion recessed inward in a contour in a part of a region of at least one side of a basic cross section and at a position excluding the end point of the side.
  • Patent Document 2 discloses a die-cast aluminum alloy crash can in which a material-modified portion is provided on the peripheral wall of the tubular portion so that the strength is partially reduced with respect to compression in the front-rear direction of the vehicle. There is.
  • Patent Document 3 a second closed cross-section portion having a rectangular cross section extending in the longitudinal direction is formed at the four corners of the first closed cross-section portion in cooperation with a part of the horizontal wall portion and a part of the vertical wall portion.
  • Patent Document 4 discloses a collision energy absorbing structure in which the cross-sectional shape of a cross section perpendicular to the axial direction is a polygon whose cross-sectional shape is point-symmetrical and non-axisymmetric with respect to the center of the cross-section.
  • the aspect ratio when the outer shell of the cross section is a quadrangle is less than 1.5, and the ratio of the lengths of the adjacent sides of the polygonal sides constituting the cross section is 2. It is 3 or less.
  • the shock absorbing member is required to have both shock absorbing performance and light weight.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and an object of the present disclosure is to provide a shock absorbing member having a good balance between shock absorbing performance and light weight.
  • One aspect of the present disclosure is a shock absorbing member that absorbs a shock by crushing in the axial direction, and the shock absorbing member has a tubular shape extending along the axial direction, and the shaft of the shock absorbing member.
  • the cross section perpendicular to the direction is the first cross section and the cross section defined by the extension lines of the plurality of sides in the first cross section is the second cross section
  • the second cross section is a polygon and the first cross section is described.
  • the cross section includes a shared vertex that shares a vertex with the second cross section and a concave groove located corresponding to the vertex of the second cross section, and at least one internal angle of the vertex of the first cross section is 100. It is characterized by being above °.
  • the first cross section has a shared apex and a concave groove
  • a shock absorbing member having a good balance between shock absorbing performance and light weight (shock absorbing performance per weight) can be obtained.
  • the first cross section includes a plurality of the shared vertices and the concave grooves, and the shared vertices and the concave grooves may be alternately arranged along the circumferential direction of the first cross section.
  • the first cross section includes a plurality of shared vertices and the concave groove, and at least two of the concave grooves are arranged at positions corresponding to each of the same diagonal vertices in the second cross section. May be good.
  • the above diagonal is the longest of the plurality of diagonals extending from one vertex.
  • the lengths of adjacent sides may be different in the first cross section.
  • non-planar portions may be provided so that the widths of adjacent planar portions have different lengths from each other.
  • the first cross section does not have to have a flange portion.
  • the first cross section does not have to have a partition wall portion inside.
  • the shock absorbing member in the present disclosure has an effect of having a good balance between shock absorbing performance and light weight.
  • FIG. 1 It is a schematic perspective view which illustrates the shock absorbing member in this disclosure. It is a schematic sectional drawing illustrating the shock absorbing member in this disclosure. It is a schematic sectional drawing illustrating the conventional shock absorbing member. It is a schematic sectional drawing illustrating the shock absorbing member in this disclosure. It is a schematic sectional drawing illustrating the shock absorbing member in this disclosure. It is a schematic sectional drawing illustrating the shock absorbing member in this disclosure. It is a schematic sectional drawing illustrating the shock absorbing member in this disclosure. It is a schematic perspective view and a schematic sectional view illustrating the shock absorbing member in this disclosure. It is schematic cross-sectional view which illustrates the shock absorbing member in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. It is the result of FEM analysis in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.
  • Example 2 It is a result of FEM analysis in Example 2. It is a result of FEM analysis in Example 3. It is a schematic front view which illustrates the deformation mode of buckling. It is a schematic cross-sectional view illustrating the shock absorbing member in Examples 4, 5 and Comparative Example 3. It is the result of FEM analysis in Examples 4, 5 and Comparative Example 3.
  • another aspect in the case of expressing "above” or “below”, another aspect is directly above or directly below so as to be in contact with the certain member. It includes both a mode of arranging a member and a mode of arranging another member above or below one member via another member.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating the shock absorbing member in the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating the shock absorbing member in the present disclosure, and specifically corresponds to a cross-sectional view showing a cut surface perpendicular to the axial direction DA in FIG. 1.
  • the shock absorbing member 10 shown in FIG. 1 absorbs a shock by crushing in the axial direction DA .
  • the shock absorbing member 10 has a tubular shape extending along the axial direction DA .
  • the cross section perpendicular to the axial direction DA of the shock absorbing member 10 is referred to as the first cross section 11.
  • the first cross section 11 is a cross section described by a thick solid line.
  • the cross section defined by the extension lines of the plurality of sides (line segments connecting the vertices) in the first cross section 11 is referred to as the second cross section 12.
  • the second cross section 12 is a cross section described by a broken line.
  • the second cross section 12 is a polygon. Specifically, the second cross section 12 is an octagon having eight vertices from the vertices A to the vertices H along the circumferential direction.
  • the first cross section 11 includes shared vertices that share vertices with the second cross section 12. In FIG. 2, the first cross section 11 and the second cross section 12 share vertices A, C, E, and G, and these correspond to the shared vertices. On the other hand, the first cross section 11 and the second cross section 12 do not share the vertices B, D, F, and H.
  • the first cross section 11 is provided with a concave groove so as to straddle the vertices B, D, F, and H. Each of these recesses has vertices B', D', F', H'at the bottom.
  • the first cross section has a shared apex and a concave groove
  • a shock absorbing member having a good balance between shock absorbing performance and light weight (shock absorbing performance per weight) can be obtained.
  • FIG. 3 (c) is a cross section corresponding to FIG. 3 of Patent Document 2.
  • the first cross section 11 shown in FIG. 3C has concave grooves at all the vertices (vertices A to D) in the second cross section 12. That is, the first cross section 11 shown in FIG. 3C does not have a shared vertex that shares a vertex with the second cross section 12.
  • the shared apex becomes the main resistance site when bending stress is generated in the impact absorbing member in the axial direction. Therefore, if the first cross section does not have a shared vertex, the resistance to bending stress is low.
  • the first cross section in the present disclosure has a shared vertex, there is an advantage that the resistance to bending stress is high.
  • the apex A which is a shared vertex
  • the apex B ′ which is the bottom vertex in the concave groove X
  • Vertex I which is a vertex
  • Vertex is composed of side ⁇ A and side ⁇ B ' .
  • the phase shift of the out-of-plane deformation of the adjacent flat surfaces at the time of crushing in the axial direction is likely to occur. Become. Due to this phase shift, when adjacent plane portions buckle in opposite phases, buckling tends to proceed stably.
  • the length of the side (width of the plane portion) in this specification is from the R stop (the boundary between the curve and the straight line in the cross section) of one ridge of the two ridges sandwiching one plane portion to the other ridge. It is the length to the R stop of the part.
  • the material of the shock absorbing member in the present disclosure include metals such as steel and aluminum alloys. Further, the tensile strength of the metal is preferably 780 MPa or more, for example. It is more preferably 980 MPa or more, and further preferably 1180 MPa or more.
  • the plate thickness of the shock absorbing member is not particularly limited, but may be, for example, 0.5 mm or more and 5 mm or less, and may be 0.5 mm or more and 1.6 mm or less.
  • a material of 780 MPa or more is advantageous in impact absorption performance, but there is room for improvement from the viewpoint of suppressing a decrease in deformation stability due to breakage of the material.
  • Comparative Example 1 In Comparative Example 1, the buckling deformation behavior of the impact absorbing member having the first cross section shown in FIG. 8 (b) was evaluated.
  • Other conditions were the same as in Example 1.
  • Example 5 the buckling deformation behavior of the impact absorbing member having the first cross section shown in FIG. 13 (b) was evaluated.
  • Wp 1 (16 mm) and Wp 2 (14 mm) were set as the width Wp of the flat surface portion P.
  • the second cross section is a quadrangle.
  • Other conditions were the same as in Example 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Abstract

軸方向の圧壊により衝撃を吸収する衝撃吸収部材であって、上記衝撃吸収部材は、上記軸方向に沿って延びた筒形状を有し、上記衝撃吸収部材の上記軸方向に垂直な断面を第１断面とし、上記第１断面における複数の辺の延長線から規定される断面を第２断面とした場合に、上記第２断面は、多角形であり、上記第１断面は、上記第２断面と頂点を共有する共有頂点と、上記第２断面の頂点に対応するように位置する凹溝と、を備え、上記第１断面の頂点の少なくとも一つの内角は、１００°以上である。

Description

衝撃吸収部材
　本開示は、衝撃吸収部材に関する。
　軸方向の圧壊により衝撃を吸収する衝撃吸収部材が知られている。このような衝撃吸収部材は、軸方向に荷重が入力されると、蛇腹状に連続的な座屈が進行することで衝撃を吸収する。衝撃吸収部材は、例えば自動車車体において、クラッシュボックスとしてサイドメンバー（フロントサイドメンバー、リアサイドメンバー）の先端に配置される。
　例えば特許文献１には、基本断面の少なくとも一の辺の一部の領域で、かつ該辺の端点を除く位置に、輪郭の内側へ凹んだ溝部を有する衝撃吸収部材が開示されている。また、特許文献２には、筒状部の周壁に、車両前後方向の圧縮に対して強度が部分的に低くなるように材質変性部が設けられているダイカストアルミ合金製クラッシュカンが開示されている。また、特許文献３には、第１閉断面部の四隅部に、横壁部の一部及び縦壁部の一部と協働して長手方向に延びる断面矩形状の第２閉断面部を形成するコーナ壁部を夫々設け、四隅部のコーナ壁部が互いに離隔している衝撃吸収部材が開示されている。また、特許文献４には、軸方向に垂直な断面の断面形状が、断面の中心に対して点対称で、かつ非線対称の多角形である衝突エネルギー吸収構造体が開示されている。このエネルギー吸収体構造においては、上記断面の外郭を四角形としたときのアスペクト比が１．５未満であり、かつ断面を構成する多角形の辺のうち隣接する辺の長さの比が２．３以下である。
国際公開第２００５－０１０３９８号 日本国特許出願公開第２０１２－１６６６４１号公報 日本国特許出願公開第２０１７－１４１８６０号公報 日本国特許出願公開第２０１１－２１８９３５号公報
　衝撃吸収部材には、衝撃吸収性能および軽量性の両立が求められている。本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、衝撃吸収性能および軽量性のバランスが良好な衝撃吸収部材を提供することを主目的とする。
　本開示の一態様は、軸方向の圧壊により衝撃を吸収する衝撃吸収部材であって、上記衝撃吸収部材は、上記軸方向に沿って延びた筒形状を有し、上記衝撃吸収部材の上記軸方向に垂直な断面を第１断面とし、上記第１断面における複数の辺の延長線から規定される断面を第２断面とした場合に、上記第２断面は、多角形であり、上記第１断面は、上記第２断面と頂点を共有する共有頂点と、上記第２断面の頂点に対応するように位置する凹溝と、を備え、上記第１断面の頂点の少なくとも一つの内角は、１００°以上であることを特徴としている。
　本開示によれば、第１断面が共有頂点および凹溝を備えることから、衝撃吸収性能および軽量性のバランス（重さ当たりの衝撃吸収性能）が良好な衝撃吸収部材が得られる。
　上記開示において、上記第１断面は、上記共有頂点および上記凹溝を複数備え、上記共有頂点および上記凹溝は、上記第１断面の周方向に沿って、交互に配置されていてもよい。
　上記開示において、上記第１断面は、上記共有頂点および上記凹溝を複数備え、　少なくとも二つの上記凹溝は、上記第２断面における同一の対角線上の頂点の各々に対応する位置に配置されてもよい。上記の対角線は、一つの頂点から延びる複数の対角線のうちの最も長い対角線である。
　上記開示では、上記第１断面において、隣り合う辺の長さが異なっていてもよい。
　上記開示において、隣り合う平面部の幅が互いに異なる長さとなるように非平面部が設けられてもよい。
　上記開示では、上記第１断面において、１８０°未満の内角が、全て７５°以上、１３５°以下であり、上記凹溝における底部頂点の角度が、全て７５°以上、１３５°以下であってもよい。
　上記開示において、上記第１断面は、フランジ部を有しなくてもよい。
　上記開示において、上記第１断面は、内部に隔壁部を有しなくてもよい。
　本開示における衝撃吸収部材は、衝撃吸収性能および軽量性のバランスが良好であるという効果を奏する。
本開示における衝撃吸収部材を例示する概略斜視図である。 本開示における衝撃吸収部材を例示する概略断面図である。 従来の衝撃吸収部材を例示する概略断面図である。 本開示における衝撃吸収部材を例示する概略断面図である。 本開示における衝撃吸収部材を例示する概略断面図である。 本開示における衝撃吸収部材を例示する概略断面図である。 本開示における衝撃吸収部材を例示する概略斜視図および概略断面図である。 実施例１および比較例１、２における衝撃吸収部材を例示する概略断面図である。 実施例１および比較例１、２におけるＦＥＭ解析の結果である。 実施例２におけるＦＥＭ解析の結果である。 実施例３におけるＦＥＭ解析の結果である。 座屈の変形モードを例示する概略正面図である。 実施例４、５および比較例３における衝撃吸収部材を例示する概略断面図である。 実施例４、５および比較例３におけるＦＥＭ解析の結果である。
　以下、本開示における衝撃吸収部材について詳細に説明する。以下に示す各図は、理解を容易にするため、各部の大きさ、形状を適宜誇張している。さらに、各図において、便宜上、ハッチングまたは符号を省略する場合がある。
　また、ある部材に対して他の部材を配置する態様を表現するにあたり、「上に」または「下に」と表記する場合の態様には、ある部材に接するように、直上または直下に他の部材を配置する態様と、ある部材の上方または下方に、別の部材を介して他の部材を配置する態様の両方が含まれる。
　図１は、本開示における衝撃吸収部材を例示する概略斜視図である。また、図２は、本開示における衝撃吸収部材を例示する概略断面図であり、具体的には、図１における軸方向ＤAに対して垂直な切断面を示す断面図に相当する。図１に示す衝撃吸収部材１０は、軸方向ＤAの圧壊により衝撃を吸収する。衝撃吸収部材１０は、軸方向ＤAに沿って延びた筒形状を有する。また、図２に示すように、衝撃吸収部材１０の軸方向ＤAに垂直な断面を第１断面１１とする。図２において、第１断面１１は、太い実線で記載された断面である。一方、第１断面１１における複数の辺（頂点を結ぶ線分）の延長線から規定される断面を第２断面１２とする。図２において、第２断面１２は、破線で記載された断面である。
　図２に示すように、第２断面１２は多角形である。具体的に、第２断面１２は、周方向に沿って、頂点Ａから頂点Ｈまでの８つの頂点を有する八角形である。第１断面１１は、第２断面１２と頂点を共有する共有頂点を備える。図２において、第１断面１１および第２断面１２は、頂点Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇを共有し、これらが共有頂点に該当する。一方、第１断面１１および第２断面１２は、頂点Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈを共有していない。第１断面１１は、頂点Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈを跨ぐように凹溝を備える。これらの凹溝は、それぞれ、頂点Ｂ´、Ｄ´、Ｆ´、Ｈ´を底部に有する。
　本開示によれば、第１断面が共有頂点および凹溝を備えることから、衝撃吸収性能および軽量性のバランス（重さ当たりの衝撃吸収性能）が良好な衝撃吸収部材が得られる。
　従来の衝撃吸収部材との違いについて、図３を用いて説明する。図３（ａ）は、特許文献１の図３に相当する断面である。図３（ａ）に示す第１断面１１は、第２断面１２における辺ＨＡの一部および辺ＤＥの一部に、それぞれ凹溝を有する。例えば、辺ＨＡは、凹溝により辺ＨＭおよび辺ＰＡに区画されるが、これらの辺は同一直線上にある。軸方向を考慮すると、辺ＨＭを含む平面部と、辺ＰＡを含む平面部とは、同一平面上にある。そのため、衝撃吸収性能および軽量性のバランスについて、改善の余地がある。
　また、図３（ｂ）は、後述する比較例２で検討した断面であるが、図３（ａ）と同様に、凹溝により区画された二つの辺が同一直線上にあるため、衝撃吸収性能および軽量性のバランスについて、改善の余地がある。
　これに対して、本開示における第１断面は、第２断面の頂点に対応するように位置する凹溝を備える。このような凹溝により区画された二つの辺は、図３（ａ）、（ｂ）とは異なり、同一直線上にない。例えば図２において、頂点Ｂに対応する頂点Ｂ´を底部に有する凹溝により、辺ＡＩおよび辺ＪＣに区画されるが、これらの辺は同一直線上にない。軸方向を考慮すると、辺ＡＩを含む平面部と、辺ＪＣを含む平面部とは、同一平面上にない。そのため、衝撃吸収性能および軽量性のバランスを良好にすることができる。
　図３（ｃ）は、特許文献２の図３に相当する断面である。図３（ｃ）に示す第１断面１１は、第２断面１２における全ての頂点（頂点Ａ～Ｄ）に、それぞれ凹溝を有する。すなわち、図３（ｃ）に示す第１断面１１は、第２断面１２と頂点を共有する共有頂点を有しない。共有頂点は、軸方向において衝撃吸収部材に曲げ応力が発生した場合に、主要な抵抗部位となる。そのため、第１断面が共有頂点を有しないと、曲げ応力に対する抵抗が低い。これに対して、本開示における第１断面は共有頂点を有するため、曲げ応力に対する抵抗が高いという利点がある。
　また、図３（ｄ）は、ハニカム構造を有する断面であるが、図３（ｃ）と同様に、第１断面１１は、第２断面１２と頂点を共有する共有頂点を有しない。そのため、曲げ応力に対する抵抗が低い。また、図３（ｄ）に示す第１断面１１は、内部に隔壁部を有する。軸方向において、第１断面１１の外縁を構成する平面部Ｐ1、Ｐ2と、隔壁部を構成する平面部Ｐ3とにより、強固な結合構造が構成され、この結合構造が抵抗として働くことで、衝撃吸収性能および軽量性のバランスが良好になる。しかしながら、軸方向の圧壊時に、結合構造には高い応力が発生するため、その応力での結合構造の破壊を回避するためには、複雑な対策が必要になる。これに対して、本開示における衝撃吸収部材は、第１断面が内部に隔壁部を有しない場合であっても、衝撃吸収性能および軽量性のバランスが良好であるという利点を有する。
　以下、本開示における衝撃吸収部材について、より詳細に説明する。
　本開示においては、衝撃吸収部材の軸方向に垂直な断面を第１断面と定義する。図１および図２に示すように、第１断面１１は、衝撃吸収部材１０の筒形状を、軸方向ＤAを法線方向とする平面で切断した場合の断面であり、通常は、筒形状の外縁により規定される閉断面である。
　一方、本開示においては、第１断面における複数の辺の延長線から規定される断面を第２断面と定義する。具体的には、図２に示すように、第１断面１１における複数の辺（辺ＡＩ、辺ＪＣ、辺ＣＫ、辺ＬＥ、辺ＥＭ、辺ＮＧ、辺ＧＯおよび辺ＰＡ）の延長線から規定される断面を第２断面１２と定義する。複数の辺は、第２断面１２を構成可能な最大数になるように設定する。例えば図２において、第２断面１２を構成する複数の辺として、辺ＡＩ、辺ＣＫ、辺ＥＭおよび辺ＧＯを採用すると、それらの延長線から大きな四角形が規定されるが、それは第２断面１２には該当しない（辺ＪＣ等の他の辺を考慮していないため）。また、第２断面１２は、１８０°以上の内角が存在しないように規定される。例えば、第２断面１２を構成する複数の辺として、辺ＩＢ´および辺Ｂ´Ｊを採用すると、頂点Ｂ´を有する図形が規定されるが、それは第２断面１２には該当しない（頂点Ｂ´の内角が１８０°以上であるため）。第２断面１２は、通常、第１断面１１の外縁を囲むように定義される。
　本開示においては、第２断面は多角形である。第２断面は、四角形等の２ｎ角形（ｎは２以上の整数）であってもよく、三角形等の２ｎ＋１角形（ｎは１以上の整数）であってもよい。前者は、図形としての対称性が高いため、曲げ応力に対する抵抗が、軸方向において均一な衝撃吸収部材が得られる。このような衝撃吸収部材は、例えば、任意の方向からの衝撃（曲げ応力）に対して強いことが要求される部材として有用である。後者は、前者に比べて図形としての対称性が低いため、曲げ応力に対する抵抗が、軸方向において不均一な衝撃吸収部材が得られる。このような衝撃吸収部材は、例えば、特定の方向からの衝撃（曲げ応力）に対して強いことが要求される部材として有用である。ｎは、特に限定されず、２以上であってもよく、３以上であってもよく、４以上であってもよい。一方、ｎは、例えば１０以下である。
　図４は、本開示における衝撃吸収部材を例示する概略断面図であり、図２における第１断面１１および第２断面１２の一部を示している。図４において、第１断面１１は、第２断面１２と頂点を共有する共有頂点（頂点Ａ、Ｃ）を備える。一方、第１断面１１は、第２断面１２の頂点に対応するように位置する凹溝Ｘを備える。第１断面１１が凹溝Ｘを備えることは、以下の手順によって判断される。
　まず、第２断面の頂点のうち、第１断面と共有していない頂点（非共有頂点）を特定する。図４では、頂点Ｂが非共有頂点に該当する。次に、非共有頂点と共有頂点とを結ぶ辺の中間に存在し、第１断面および第２断面が当該辺を共有するか否かの境界である境界点（第１断面の境界頂点）を特定する。図４では、辺ＢＡの中間に存在する第１断面の頂点Ｉ、および、辺ＢＣの中間に存在する第１断面の頂点Ｊが、それぞれ境界頂点に該当する。最後に、非共有頂点を跨ぐ二つの境界頂点を結ぶ直線を想定し、その直線よりも、第２断面の外縁の内側（非共有頂点とは反対側）に、第１断面が変曲点（変曲頂点）を有する場合に、第１断面は凹溝を備えると判断される。図４では、境界頂点である頂点Ｉおよび頂点Ｊを結ぶ直線ＩＪを想定し、その直線ＩＪよりも、第２断面１２の外縁の内側（非共有頂点である頂点Ｂとは反対側）に、第１断面１１が変曲頂点（頂点Ｂ´）を有するため、第１断面１１は凹溝Ｘを備えると判断される。凹溝Ｘは、変曲頂点を単独で有していてもよく、複数有していてもよい。なお、変曲頂点は、凹溝Ｘの底部頂点と称することもできる。
　第１断面は、上述した共有頂点を単独で備えていてもよく、複数備えていてもよい。同様に、第１断面は、上述した凹溝を単独で備えていてもよく、複数備えていてもよい。共有頂点および凹溝の数は、任意に組み合わせることができる。また、図２に示すように、共有頂点および凹溝は、第１断面１１の周方向に沿って、交互に配置されていることが好ましい。座屈が安定的に進行するためである。第２断面１２が２ｎ角形（ｎは２以上の整数、図２では八角形）である場合、共有頂点および凹溝は、周方向に沿って、一方が連続することなく交互に配置される。また、図示しないが、第２断面１２が２ｎ＋１角形（ｎは１以上の整数）である場合、共有頂点および凹溝は、周方向に沿って、一方が連続する連続部が生じ、その連続部を除いて交互に配置される。
　図５は、本開示における衝撃吸収部材を例示する概略断面図であり、図２における第１断面１１および第２断面１２の一部を示している。衝撃吸収部材１０は、第１断面１１の頂点の内角のうち、少なくとも一つの頂点の内角が１００°以上である。後述の実施例で示すように、第１断面１１の少なくとも一つの頂点の内角が１００°以上であれば、頂点の内角が９０°以下の場合と比較して曲げ応力に対する抵抗力が向上する。
　また、第１断面１１の少なくとも一つの頂点の内角が１００°以上であれば、他の頂点の内角の角度は、特に限定されない。ここで、図５に示すように、底部頂点である頂点Ｂ´の内角は、通常１８０°以上になることから、便宜上、このような内角を考慮しない場合を想定する。この場合、上述の１００°以上の内角を有する頂点を除く、第１断面の頂点における１８０°未満の内角の角度は、例えば７５°以上であり、９０°以上であってもよく、１０５°以上であってもよい。なお、第１断面１１の少なくとも一つの頂点の内角は、１０５°以上であってもよいし、１１０°以上であってもよい。
　第１断面における内角は、軸方向を考慮すると、隣り合う平面部の稜線角に該当する。隣り合う平面部の稜線角が、衝撃吸収部材の形状や板厚等に応じて定まる適切な角度以上であることによって、軸方向の圧壊時に、隣り合う平面部の面外変形に位相ずれが生じやすくなる。これにより、位相を異にする平面部同士の面外変形が相互干渉し、これに伴い、各平面部の抵抗が高まり、衝撃吸収性能および軽量性のバランスが良好なものとなりやすい。
　一方、第１断面における１８０°未満の内角（例えば図５に示す内角θAと内角θI）の角度は、例えば１３５°以下であり、１３０°以下であることが好ましい。第１断面における内角は、衝撃吸収部材１０の隣り合う平面部の稜線角に該当し、内角の角度（隣り合う平面部の稜線角）が上記の範囲であれば、座屈の安定性を高めることができる。また、第１断面における全ての１８０°未満の内角が上記範囲内であることが好ましい。
　凹溝における底部頂点の外角の角度（例えば図５に示す外角θB´）は、特に限定されない。底部頂点の外角の角度は、例えば７５°以上であり、９０°以上であってもよく、１０５°以上であってもよい。底部頂点の角度も、第１断面における内角と同様に、隣り合う平面部の稜線角に該当する。このため、隣り合う平面部の稜線角が、衝撃吸収部材の形状や板厚等に応じて定まる適切な角度以上であることによって、位相を異にする面外変形が相互干渉し、平面部の抵抗が高まりやすくなる。
　一方、底部頂点の角度は、例えば１３５°以下であり、１３０°以下であってもよい。これにより、座屈の安定性を高めることができる。また、凹溝における全ての底部頂点の角度が上記範囲内であることが好ましい。
　第１断面１１において、隣り合う辺の長さは、互いに異なることが好ましい。座屈の安定性が向上するからである。ここで、第１断面１１における辺は、軸方向を考慮した場合に、平面部の幅に該当する。隣り合う辺の長さが異なることは、隣り合う平面部の幅が異なることを意味する。隣り合う平面部の幅が異なると、軸方向の圧壊時に、隣り合う平面部の面外変形に位相ずれが生じやすい。位相ずれにより、隣り合う平面部が逆位相で座屈すると、座屈が安定的に進行する。「長さが異なる」とは、両辺の長さの差の絶対値が、０．５ｍｍ以上であることをいい、１．０ｍｍ以上であってもよく、２．０ｍｍ以上であってもよい。一方、両辺の長さの差の絶対値は、例えば２．０ｃｍ以下である。また、第１断面１１において、隣り合う辺の長さが同じであってもよい。「長さが同じ」とは、両辺の長さの差の絶対値が、０．５ｍｍ未満であることをいう。
　「第１断面において、隣り合う辺の長さが異なること」は、幾つかの態様に分類することができる。具体例として、（ｉ）共有頂点を構成する二つの辺の長さが異なる態様、（ii）底部頂点を構成する二つの辺の長さが異なる態様、（iii）境界頂点を構成する二つの辺の長さが異なる態様が挙げられる。第１断面は、（ｉ）～（iii）の少なくとも一つを満たすことが好ましい。座屈の安定性が向上するからである。
　（ｉ）～（iii）の態様について、図５を用いて説明する。図５では、共有頂点である頂点Ａが、辺αAおよび辺βAから構成され、凹溝Ｘにおける底部頂点である頂点Ｂ´が、辺γB´および辺δB´から構成され、境界頂点である頂点Ｉが、辺βAおよび辺γB´から構成されている。（ｉ）の態様は、辺αAおよび辺βAの長さが異なる態様に該当し、（ii）の態様は、辺γB´および辺δB´の長さが異なる態様に該当し、（iii）の態様は、辺βAおよび辺γB´の長さが異なる態様に該当する。
　本開示においては、第１断面の周方向に沿って、辺の長さが長短を繰り返すことが好ましい。例えば図５では、第１断面１１の周方向に沿って、辺ＡＩ、辺ＩＢ´、辺Ｂ´Ｊおよび辺ＪＣが配置されているが、第１断面１１の周方向に沿って、辺ＩＢ´は辺ＡＩより短く、辺Ｂ´Ｊは辺ＩＢ´より長く、辺ＪＣは辺Ｂ´Ｊよりも短い。特に、第１断面が２ｎ角形（ｎは２以上の整数）であり、第１辺から周方向に沿って第２ｎ辺まで有する場合を想定する。第２辺が第１辺よりも長い場合、第２ｍ－１辺（ｍ＝２～ｎ）は第２ｍ－２辺より短く、第２ｍ辺は第２ｍ－１辺より長く、第１辺は第２ｎ辺より短いことが好ましい。逆に、第２辺が第１辺よりも短い場合、第２ｍ－１辺（ｍ＝２～ｎ）は第２ｍ－２辺より長く、第２ｍ辺は第２ｍ－１辺より短く、第１辺は第２ｎ辺より長いことが好ましい。また、第２ｍ－１辺（ｍ＝２～ｎ）の長さは、全て第１辺の長さと同じであり、第２ｍ辺（ｍ＝２～ｎ）の長さは、全て第２辺の長さと同じであってもよい。なお、後述する実施例１は、図８（ａ）に示すように、第１断面が１６角形であり、辺の長さが、第１断面の周方向に沿って、長短（Ｗｐ1、Ｗｐ2）を繰り返している。
　また、第１断面が、２ｎ角形（ｎは２以上の整数）であり、さらに、周方向に沿って、長辺Ｌ（平面部の幅Ｗｐ1）および短辺Ｓ（平面部の幅Ｗｐ2）が、交互に配置される場合には、下記の（１）の条件を満たすことが好ましい。
　１．０１＜Ｌ／Ｓ　　　（１）
　上記（１）の条件を満たす衝撃吸収部材においては、材料として高強度鋼板を用いた場合であっても、上述した軸方向の圧壊時における隣り合う平面部の面外変形の位相ずれが生じやすくなる。この位相ずれにより、隣り合う平面部が逆位相で座屈すると、座屈が安定的に進行しやすくなる。なお、本明細書における辺の長さ（平面部の幅）とは、一つの平面部を挟む二つの稜線部の一方の稜線部のＲ止まり（断面における曲線と直線の境界）から他方の稜線部のＲ止まりまでの長さである。
　本開示において、第１断面は、フランジ部を有していなくてもよい。第１断面がフランジ部を有しない場合、フランジ部による座屈（変形）の乱れを抑制できる。フランジ部とは、第１断面の外縁から外部へ向けて突出して設けられた縁部である。なお、従来の衝撃吸収部材として、例えば日本国特許出願公開平８－１２８４８７号公報に開示されているように、ハット形の断面を有する部材に設けられたフランジ部と、裏板とを溶接し、箱状部材としたものが知られている。
　本開示において、第１断面は、内部に隔壁部を有していなくてもよい。上述した図３（ｄ）を用いて説明したように、隔壁部を設けることで、強固な結合構造が構成され、この結合構造が抵抗として働くことで、衝撃吸収性能および軽量性のバランスが良好になる。しかしながら、軸方向の圧壊時に、結合構造には高い応力が発生するため、その応力での結合構造の破壊を回避するためには、複雑な対策が必要になる。これに対して、本開示における衝撃吸収部材は、第１断面が内部に隔壁部を有しない場合であっても、衝撃吸収性能および軽量性のバランスが良好であるという利点を有する。
　図６は、本開示における衝撃吸収部材を例示する概略断面図である。図６（ａ）において、第２断面１２は、周方向に沿って、頂点Ａから頂点Ｆまでの６つの頂点を有する六角形である。第１断面１１および第２断面１２は、頂点Ｃ、Ｆを共有し、これらが共有頂点に該当する。一方、第１断面１１および第２断面１２は、頂点Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅを共有していない。第１断面１１は、頂点Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅを跨ぐように凹溝Ｘを備える。これらの凹溝Ｘは、それぞれ、頂点Ａ´、Ｂ´、Ｄ´、Ｅ´を底部に有する。図６（ａ）に示すように、共有頂点の数は、凹溝Ｘの数より少なくてもよい。
　なお、少なくとも二つの凹溝Ｘは、第２断面１２における同一対角線上にある頂点の各々に対応する位置に配置されていることが好ましい。この場合における対角線は、一つの頂点から延びる複数の対角線のうちの最も長い対角線（以下、「最長対角線」）である。このような衝撃吸収部材によれば、共有頂点と凹溝の配置の対称性が高まり、座屈の安定性が向上する。図６（ａ）に示す例では、最長対角線として、頂点Ａから延びる対角線Ｙ1、頂点Ｂから延びる対角線Ｙ2、および頂点Ｃから延びる対角線Ｙ3の３本の最長対角線がある。そして、凹溝Ｘは、対角線Ｙ1の端点となる頂点Ａ、Ｄの各々の頂点と、対角線Ｙ2の端点となる頂点Ｂ、Ｅの各々の頂点に対応する位置に配置されている。
　図６（ｂ）において、第２断面１２は、周方向に沿って、頂点Ａから頂点Ｊまでの１０の頂点を有する十角形である。第１断面１１および第２断面１２は、頂点Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｇ、Ｈ、Ｊを共有し、これらが共有頂点に該当する。一方、第１断面１１および第２断面１２は、頂点Ａ、Ｄ、Ｆ、Ｉを共有していない。第１断面１１は、頂点Ａ、Ｄ、Ｆ、Ｉを跨ぐように凹溝Ｘを備える。これらの凹溝Ｘは、それぞれ、頂点Ａ´、Ｄ´、Ｆ´、Ｉ´を底部に有する。図６（ｂ）に示すように、共有頂点の数は、凹溝Ｘの数より多くてもよい。また、図６（ｂ）に示す例では、最長対角線として、４本の対角線Ｙ1～Ｙ5があり、凹溝Ｘは、対角線Ｙ1の端点となる頂点Ａ、Ｆの各々の頂点と、対角線Ｙ4の端点となる頂点Ｄ、Ｉの各々の頂点に対応する位置に配置されている。
　また、図６（ｃ）において、第２断面１２は、周方向に沿って、頂点Ａから頂点Ｆまでの６つの頂点を有する六角形である。第１断面１１および第２断面１２は、頂点Ａ、Ｃ、Ｅを共有し、これらが共有頂点に該当する。一方、第１断面１１および第２断面１２は、頂点Ｂ、Ｄ、Ｆを共有していない。第１断面１１は、頂点Ｂ、Ｄ、Ｆを跨ぐように凹溝Ｘを備える。これらの凹溝Ｘは、それぞれ、頂点Ｂ´、Ｄ´、Ｆ´を底部に有する。図６（ｃ）に示すように、共有頂点の数は、凹溝Ｘの数と同じであってもよい。
　また、図６（ｄ）において、第２断面１２は、周方向に沿って、頂点Ａから頂点Ｅまでの５つの頂点を有する五角形である。第１断面１１および第２断面１２は、頂点Ａ、Ｄを共有し、これらが共有頂点に該当する。一方、第１断面１１および第２断面１２は、頂点Ｂ、Ｃ、Ｅを共有していない。第１断面１１は、頂点Ｂ、Ｃ、Ｅを跨ぐように凹溝Ｘを備える。これらの凹溝Ｘは、それぞれ、頂点Ｂ´、Ｄ´、Ｆ´を底部に有する。
　本開示にかかる衝撃吸収部材は、隣り合う平面部の長さが互いに異なる長さとなるように、非平面部が設けられてもよい。そのような非平面部を有する衝撃吸収部材によれば、上述の第１断面における隣り合う辺の長さが異なる場合と同様に、軸方向荷重の入力時に生じ得る座屈の安定性が向上する。また、この効果を高めるためには、隣り合う平面部の長さの関係が上述の（１）の条件を満たすことが好ましい。
　非平面部とは、衝撃吸収部材を構成する平面部の面内における材料が連続していない部分、あるいは、当該平面部に対して内側にへこんだ部分または外側に突出した部分のことを指す。材料が連続していない非平面部の例としては、丸穴または長穴等の開口部や切欠きが挙げられる。また、平面部の内側にへこむ非平面部または外側に突出した非平面部の例としては、平面部に対して内側にへこんだ凹ビードや平面部の外側に突出した凸ビード、あるいはエンボス加工によって凹凸が付されたエンボス部が挙げられる。非平面部の具体的な形状は特に限定されない。例えば非平面部が穴である場合は、円形の穴であっても角形の穴であってもよい。また、非平面部がビードである場合は、円形のビードであっても角形のビードであってもよい。
　なお、非平面部を有する衝撃吸収部材の平面部の幅とは、平面部が、稜線部と、非平面部の間に挟まれている場合は、稜線部のＲ止まりから非平面部までの長さである。また、平面部が二つの非平面部の間に挟まれている場合には、一方の非平面部から他方の非平面部までの長さが平面部の幅である。
　ここで、図７を参照して上記の非平面部の形状例と配置例について説明する。図７は、非平面部を有する衝撃吸収部材の軸方向端部の斜視図と、軸方向に垂直な方向に切断した断面を示す模式図である。図７（ａ）に示す例では、衝撃吸収部材１０の軸方向端部の平面部に、複数の非平面部１３として切欠きが形成されている。図７（ｂ）に示す例では、複数の非平面部１３として、図７（ａ）に示す切欠きよりも幅の広い切欠きが形成されている。図７（ｃ）は、非平面部１３として、切欠きと長穴が形成された例である。長穴は、切欠きが設けられた平面部とは異なる平面部に形成され、また、軸方向における長穴の形成位置と切欠きの形成位置が互いに異なる。
　本開示における衝撃吸収部材の材料は、例えば、鋼、アルミニウム合金等の金属が挙げられる。また、上記金属の引張強さは、例えば７８０ＭＰａ以上であることが好ましい。より好ましくは、９８０ＭＰａ以上であり、さらに好ましくは１１８０ＭＰａ以上である。また、衝撃吸収部材の板厚は、特に限定されないが、例えば、０．５ｍｍ以上、５ｍｍ以下であり、０．５ｍｍ以上、１．６ｍｍ以下であってもよい。７８０ＭＰａ以上の材料は、衝撃吸収性能には有利であるものの、材料の破断による変形の安定性低下を抑制する観点では改善の余地がある。破断は曲げ変形に起因して生じるという知見が得られており、同曲率半径の曲げ変形で発生するひずみ量は、板厚が薄いほど有利である。この観点においては、衝撃吸収部材の板厚は１．６ｍｍ以下であることが好ましい。また、衝撃吸収部材は、軸方向の圧壊により衝撃を吸収する任意の用途に用いることができるが、典型的な用途としては、自動車用クラッシュボックスが挙げられる。
　本開示における衝撃吸収部材の製造方法は、特に限定されないが、例えば、筒形状を有する素材に、押出、ハイドロフォーミング（液封成形）およびロールフォーミング等の加工のいずれか一つあるいは複数行う方法が挙げられる。衝撃吸収部材の製造方法の他の例としては、鋼板に、プレス曲げ、絞り、巻きおよびロールフォーミング等の加工をいずれか一つあるいは複数行うことにより、第１断面を有する筒形状を形成する方法が挙げられる。筒形状を閉断面にするために、適宜接合を行ってもよい。接合方法としては、例えば、スポット、カシメおよびスポット摩擦攪拌接合等の断続接合、アーク（プラズマ）、レーザーおよび摩擦攪拌接合等の連続接合が挙げられる。
　本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本開示における請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本開示における技術的範囲に包含される。
［実施例１］
　ＦＥＭ解析により座屈変形挙動を評価した。実施例１では、図８（ａ）に示す第１断面を有する衝撃吸収部材における座屈変形挙動を評価した。図８（ａ）に示す第１断面は、軸方向に延びる平面部Ｐの幅Ｗｐ（第１断面を構成する辺）として、Ｗｐ1（１１ｍｍ）およびＷｐ2（９ｍｍ）を設定した。なお、図示しないが、図８（ａ）に示す衝撃吸収部材における第２断面は、図２と同様に八角形である。また、第１断面における１８０°未満の内角（稜線角）を全てθ1＝１２０°とし、さらに、４つの凹溝の底部頂点の角度（稜線角）を全てθ2＝９０°とした。また、稜線曲率半径Ｒｒを５ｍｍとし、軸方向の長さを２００ｍｍとした。ＦＥＭ解析には、板厚１．０ｍｍの１１８０ＭＰａ級鋼板の材料特性を用い、ひずみ速度依存性はCowper-Symonds則により考慮し、座屈変形時の変形速度（衝突速度）は５ｍ／ｓとした。
［比較例１］
　比較例１では、図８（ｂ）に示す第１断面を有する衝撃吸収部材における座屈変形挙動を評価した。図８（ｂ）に示す第１断面は、軸方向に延びる平面部Ｐの幅Ｗｐとして、Ｗｐ1（１０ｍｍ）、Ｗｐ2（１２ｍｍ）およびＷｐ3（８ｍｍ）を設定した。また、第１断面における１８０°未満の内角（稜線角）を全てθ1＝９０°とし、さらに、４つの凹溝の底部頂点の角度（稜線角）も全てθ1＝９０°とした。その他の条件は、実施例１と同様にした。
［比較例２］
　比較例２では、図８（ｃ）に示す第１断面を有する衝撃吸収部材における座屈変形挙動を評価した。図８（ｃ）に示す第１断面は、軸方向に延びる平面部Ｐの幅Ｗｐとして、Ｗｐ1（１２ｍｍ）、Ｗｐ2（８ｍｍ）、Ｗｐ3（９ｍｍ）およびＷｐ4（１２ｍｍ）を設定した。また、第１断面における１８０°未満の内角（稜線角）を全てθ1＝９０°とし、さらに、４つの凹溝の底部頂点の角度（稜線角）も全てθ1＝９０°とした。その他の条件は、実施例１と同様にした。実施例１および比較例１、２の設定条件を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
［評価］
　実施例１および比較例１、２におけるＦＥＭ解析の結果を図９に示す。図９において、グラフの横軸は載荷点変位δ［ｍｍ］を示し、グラフの縦軸は、荷重Ｆを部材の断面積Ｌｔで除した、単位断面積当たりの荷重Ｆ／Ｌｔ［ｋＮ／ｍｍ2］を示す。図９に示すように、実施例１は、比較例１、２に比べて、圧壊ストローク全体を通じて、荷重レベルが高くなることが確認された。具体的に、変位０ｍｍ～１２５ｍｍにおける荷重の平均であるＦave／Ｌｔ［ｋＮ／ｍｍ2］は、実施例１が０．５３ｋＮ／ｍｍ2であり、比較例１が０．４４ｋＮ／ｍｍ2であり、比較例２が０．４６ｋＮ／ｍｍ2であった。すなわち、実施例１は、比較例１、２に比べて、衝撃吸収性能および軽量性のバランス（重さ当たりの衝撃吸収性能）が良好であった。
［実施例２、３］
　ＦＥＭ解析により座屈変形挙動を評価した。実施例２、３では、実施例１と同様に、図８（ａ）に示す第１断面を有する衝撃吸収部材における座屈変形挙動を評価した。実施例２、３の設定条件を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
［評価］
　実施例２、３におけるＦＥＭ解析の結果を図１０、図１１に示す。図１０、図１１に示すように、稜線角θ1が１３０°になるまでは、稜線角θ1が大きくなる程、Ｆave／Ｌｔの値が良好であった。一方、図１１に示すように、稜線角θ1が１３５°である場合、Ｆave／Ｌｔの値は若干小さくなった。ここで、図１０および図１１に示す四角形のプロットは、図１２（ａ）に示すように、座屈が安定的に進行した変形モード（Type I）である。一方、図１１に示す三角形のプロットは、図１２（ｂ）に示すように、座屈が不安定に進行した変形モード（Unstable）である。図１１に示すように、稜線角θ1が１３０°の場合、変形モードがUnstableになるものの、Ｆave／Ｌｔの値は最も高くなるため、稜線角θ1は特に１３０°以下であることが好ましいことが示唆された。
［実施例４］
　実施例４では、図１３（ａ）に示す第１断面を有する衝撃吸収部材における座屈変形挙動を評価した。図１３（ａ）に示す第１断面は、平面部Ｐの幅Ｗｐとして、Ｗｐ1（１６ｍｍ）およびＷｐ2（１４ｍｍ）を設定した。第２断面は、四角形である。また、第１断面の共有頂点Ｂ、Ｄの内角（稜線角）を全てθ1＝９０°、境界頂点Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌの内角（稜線角）を全てθ2＝１００°、底部頂点Ａ′、Ｃ´の角度（稜線角）を全てθ3＝１１０°とした。その他の条件は、実施例１と同様にした。
［実施例５］
　実施例５では、図１３（ｂ）に示す第１断面を有する衝撃吸収部材における座屈変形挙動を評価した。図１３（ｂ）に示す第１断面は、平面部Ｐの幅Ｗｐとして、Ｗｐ1（１６ｍｍ）およびＷｐ2（１４ｍｍ）を設定した。第２断面は、四角形である。また、第１断面の共有頂点Ｂ、Ｄの内角（稜線角）を全てθ1＝１１０°、境界頂点Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌの内角（稜線角）を全てθ2＝９０°、底部頂点Ａ′、Ｃ´の角度（稜線角）を全てθ3＝１１０°とした。その他の条件は、実施例１と同様にした。
［比較例３］
　比較例３では、図１３（ｃ）に示す第１断面を有する衝撃吸収部材における座屈変形挙動を評価した。図１３（ｃ）に示す第１断面は、平面部Ｐの幅Ｗｐとして、Ｗｐ1（１６ｍｍ）およびＷｐ2（１４ｍｍ）を設定した。第２断面は、四角形である。また、第１断面の共有頂点Ｂ、Ｄの内角（稜線角）、境界頂点Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌの内角（稜線角）、および底部頂点Ａ′、Ｃ′の角度（稜線角）を全て１１０°とした。その他の条件は、実施例１と同様にした。実施例４、５および比較例３の設定条件を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
［評価］
　実施例４、５および比較例３におけるＦＥＭ解析の結果を図１４に示す。図１４に示すように、実施例４、５は、比較例３に比べて、圧壊ストローク全体を通じて、荷重レベルが高くなることが確認された。具体的には、変位０ｍｍ～１２５ｍｍにおける荷重の平均であるＦave／Ｌｔ［ｋＮ／ｍｍ2］に着目すると、実施例４、５のＦave／Ｌｔが比較例３と比べて約１０％向上した。すなわち、実施例４、５は、比較例３に比べて、衝撃吸収性能および軽量性のバランス（重さ当たりの衝撃吸収性能）が良好であった。
１０　　衝撃吸収部材
１１　　第１断面
１２　　第２断面
Ｘ　　　凹溝

Claims (8)

  1. 　軸方向の圧壊により衝撃を吸収する衝撃吸収部材であって、
    　前記衝撃吸収部材は、前記軸方向に沿って延びた筒形状を有し、
    　前記衝撃吸収部材の前記軸方向に垂直な断面を第１断面とし、
    　前記第１断面における複数の辺の延長線から規定される断面を第２断面とした場合に、
    　前記第２断面は、多角形であり、
    　前記第１断面は、前記第２断面と頂点を共有する共有頂点と、前記第２断面の頂点に対応するように位置する凹溝と、を備え、
    　前記第１断面の頂点の少なくとも一つの内角は、１００°以上である、衝撃吸収部材。
  2. 　前記第１断面は、前記共有頂点および前記凹溝を複数備え、
    　少なくとも二つの前記凹溝は、前記第２断面における同一の対角線上の頂点の各々に対応する位置に配置され、
    　前記対角線は、一つの頂点から延びる複数の対角線のうちの最も長い対角線である、請求項１に記載の衝撃吸収部材。
  3. 　前記第１断面は、前記共有頂点および前記凹溝を複数備え、
    　前記共有頂点および前記凹溝は、前記第１断面の周方向に沿って、交互に配置されている、請求項１または請求項２に記載の衝撃吸収部材。
  4. 　前記第１断面において、隣り合う辺の長さが異なる、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。
  5. 　隣り合う平面部の幅が互いに異なる長さとなるように非平面部が設けられている、請求項４に記載の衝撃吸収部材。
  6. 　前記第１断面において、
    　１８０°未満の内角が、全て７５°以上、１３５°以下であり、
    　前記凹溝における底部頂点の角度が、全て７５°以上、１３５°以下である、
    　請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。
  7. 　前記第１断面は、フランジ部を有しない、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。
  8. 　前記第１断面は、内部に隔壁部を有しない、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。
     
PCT/JP2021/038165 2020-10-20 2021-10-15 衝撃吸収部材 Ceased WO2022085575A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022557469A JP7707186B2 (ja) 2020-10-20 2021-10-15 衝撃吸収部材
EP21882716.0A EP4183636B1 (en) 2020-10-20 2021-10-15 Impact absorption member
US18/026,283 US20230356680A1 (en) 2020-10-20 2021-10-15 Impact absorbing member
CN202180069596.9A CN116323328A (zh) 2020-10-20 2021-10-15 冲击吸收构件

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020175861 2020-10-20
JP2020-175861 2020-10-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022085575A1 true WO2022085575A1 (ja) 2022-04-28

Family

ID=81290497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/038165 Ceased WO2022085575A1 (ja) 2020-10-20 2021-10-15 衝撃吸収部材

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230356680A1 (ja)
EP (1) EP4183636B1 (ja)
JP (1) JP7707186B2 (ja)
CN (1) CN116323328A (ja)
WO (1) WO2022085575A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023204251A1 (ja) 2022-04-19 2023-10-26 日本製鉄株式会社 衝撃吸収部材

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119601981B (zh) * 2024-12-25 2025-10-10 北京航空航天大学 一种宽频微波波段吸波器

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08128487A (ja) 1994-11-02 1996-05-21 Nissan Motor Co Ltd エネルギ吸収材およびその製造方法
WO2005010397A1 (ja) * 2003-07-28 2005-02-03 Sumitomo Metal Industries, Ltd. 衝撃吸収部材
WO2005010398A1 (ja) 2003-07-28 2005-02-03 Sumitomo Metal Industries, Ltd. 衝撃吸収部材
JP2006207725A (ja) * 2005-01-28 2006-08-10 Sumitomo Metal Ind Ltd 衝撃吸収部材
JP2011218935A (ja) 2010-04-08 2011-11-04 Jfe Steel Corp 衝突エネルギー吸収構造体
JP2012166641A (ja) 2011-02-14 2012-09-06 Mazda Motor Corp ダイカストアルミ合金製クラッシュカン
JP2016052833A (ja) * 2014-09-03 2016-04-14 トヨタ自動車株式会社 車両用衝撃吸収ボックス
JP2017141860A (ja) 2016-02-08 2017-08-17 マツダ株式会社 衝撃吸収部材
US20170307138A1 (en) * 2016-04-26 2017-10-26 Ford Global Technologies, Llc Cellular structures with twelve-cornered cells
US20180057058A1 (en) * 2016-08-30 2018-03-01 Ford Global Technologies, Llc Twenty-eight-cornered strengthening member for vehicles
JP2018075905A (ja) * 2016-11-08 2018-05-17 マツダ株式会社 車両の衝撃吸収構造

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8641129B2 (en) * 2008-09-19 2014-02-04 Ford Global Technologies, Llc Twelve-cornered strengthening member
US9533710B2 (en) * 2008-09-19 2017-01-03 Ford Global Technologies, Llc Twelve-cornered strengthening member
JP5741041B2 (ja) * 2011-02-14 2015-07-01 マツダ株式会社 ダイカストアルミ合金製クラッシュカン
US8459726B2 (en) * 2011-04-15 2013-06-11 Ford Global Technologies, Llc. Multi-cornered strengthening members
US9126628B2 (en) * 2011-12-01 2015-09-08 Ford Global Technologies, Llc Lightweight vehicle beam
CA2882393C (en) * 2012-08-21 2016-06-28 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Crash box and automobile chassis
WO2014073083A1 (ja) * 2012-11-08 2014-05-15 Ｊｆｅスチール株式会社 衝撃吸収部材
EP2918868A4 (en) * 2012-11-08 2016-07-13 Jfe Steel Corp SHOCK ABSORPTION ITEM
DE102013202607A1 (de) 2013-02-19 2014-08-21 Magna International Inc. Aufprallabsorptionselement
JP5926875B2 (ja) * 2013-06-06 2016-05-25 豊田鉄工株式会社 クラッシュボックス
US9889887B2 (en) * 2016-01-20 2018-02-13 Ford Global Technologies, Llc Twelve-cornered strengthening member for a vehicle with straight and curved sides and an optimized straight side length to curved side radius ratio
US9789906B1 (en) 2016-03-23 2017-10-17 Ford Global Technologies, Llc Twenty-eight-cornered strengthening member for vehicles
US10829070B2 (en) * 2018-02-23 2020-11-10 Ford Global Technologies, Llc Strengthening structure of a vehicle

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08128487A (ja) 1994-11-02 1996-05-21 Nissan Motor Co Ltd エネルギ吸収材およびその製造方法
WO2005010397A1 (ja) * 2003-07-28 2005-02-03 Sumitomo Metal Industries, Ltd. 衝撃吸収部材
WO2005010398A1 (ja) 2003-07-28 2005-02-03 Sumitomo Metal Industries, Ltd. 衝撃吸収部材
JP2006207725A (ja) * 2005-01-28 2006-08-10 Sumitomo Metal Ind Ltd 衝撃吸収部材
JP2011218935A (ja) 2010-04-08 2011-11-04 Jfe Steel Corp 衝突エネルギー吸収構造体
JP2012166641A (ja) 2011-02-14 2012-09-06 Mazda Motor Corp ダイカストアルミ合金製クラッシュカン
JP2016052833A (ja) * 2014-09-03 2016-04-14 トヨタ自動車株式会社 車両用衝撃吸収ボックス
JP2017141860A (ja) 2016-02-08 2017-08-17 マツダ株式会社 衝撃吸収部材
US20170307138A1 (en) * 2016-04-26 2017-10-26 Ford Global Technologies, Llc Cellular structures with twelve-cornered cells
US20180057058A1 (en) * 2016-08-30 2018-03-01 Ford Global Technologies, Llc Twenty-eight-cornered strengthening member for vehicles
JP2018075905A (ja) * 2016-11-08 2018-05-17 マツダ株式会社 車両の衝撃吸収構造

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4183636A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023204251A1 (ja) 2022-04-19 2023-10-26 日本製鉄株式会社 衝撃吸収部材

Also Published As

Publication number Publication date
JP7707186B2 (ja) 2025-07-14
US20230356680A1 (en) 2023-11-09
EP4183636A1 (en) 2023-05-24
EP4183636B1 (en) 2026-02-18
EP4183636A4 (en) 2024-01-03
CN116323328A (zh) 2023-06-23
JPWO2022085575A1 (ja) 2022-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5949925B2 (ja) クラッシュボックス及び自動車車体
JP3912422B2 (ja) クラッシュボックス
US7896411B2 (en) Impact absorbing member for vehicle
JP5085445B2 (ja) 車両のバンパーシステム
JP6070656B2 (ja) 車両用衝撃吸収ボックス
JP4371059B2 (ja) 衝撃吸収部材
US9751478B2 (en) Bumper reinforcement
JP5353209B2 (ja) 衝撃吸収部材
WO2022085575A1 (ja) 衝撃吸収部材
WO2013183587A1 (ja) 耐衝突性能に優れた車両用骨格部材構造
JP2011179579A (ja) 衝撃吸収部材
WO2014126183A1 (ja) エネルギー吸収部材
JP5034793B2 (ja) 衝撃吸収方法
JP7348585B1 (ja) 衝撃吸収部材
WO2023204251A1 (ja) 衝撃吸収部材
JP4604740B2 (ja) 衝撃吸収部材
KR20250103709A (ko) 골격 부재
KR20230069627A (ko) 차량용 사이드실
JP2002264740A (ja) 車両用ビーム
JP2013200042A (ja) 衝撃吸収部材
JP2026508720A (ja) 車両用サイドシル
JP2014141977A (ja) エネルギー吸収部材
JP2007017003A (ja) クラッシュボックス及び衝撃吸収方法
JP2025073676A (ja) 車両衝撃吸収構造
JP2025069661A (ja) 衝撃吸収部材

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21882716

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022557469

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021882716

Country of ref document: EP

Effective date: 20230216

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202317020403

Country of ref document: IN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 2021882716

Country of ref document: EP