(57)【要約】【課題】上方斜突又は下方斜突によって衝撃吸収構造の前端と後端の間部分に作用する曲げ応力に対しての衝撃吸収構造の折れを抑制すること。【解決手段】車両前後方向に延びるとともに該車両前後方向の直交断面が車幅方向の内側又は外側に開口する開口部１５を有する略コ字状に樹脂材料から形成されたフレーム部材１０からなり、上記直交断面が略コ字状のフレーム部材１０は、少なくともその外側表層部３１を、該外側表層部３１よりも内側の内側本体部４１と比較して、開口部１５の上下一対の開口端部１５ｕ，１５ｄが近接する方向の引張弾性率が高くなるように設定した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に延びるとともに該車両前後方向の直交断面が車幅方向の内側又は外側に開口する開口部を有する略コ字状に樹脂材料から形成されたフレーム部材からなる車両の衝撃吸収構造であって、
上記直交断面が略コ字状の上記フレーム部材は、少なくともその外側表層部を、該外側表層部よりも内側の本体部と比較して、上記開口部の上下一対の開口端部が近接する方向の引張弾性率が高くなるように設定した
車両の衝撃吸収構造。
【請求項２】
上記外側表層部は、上記フレーム部材の成形によって上記本体部よりも上記引張弾性率が高くなるように形成された
請求項１に記載の車両の衝撃吸収構造。
【請求項３】
上記フレーム部材には、上記本体部よりも内側に、上記引張弾性率が上記外側表層部と略同じに設定された内側表層部が設けられた
請求項２に記載の車両の衝撃吸収構造。
【請求項４】
上記外側表層部は上記本体部よりも上記引張弾性率が高い強化繊維が含有されたものであり、上記本体部は上記外側表層部よりも上記開口部の上下一対の開口端部が近接する方向の引張強度が高い強化繊維が含有されたものである
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両の衝撃吸収構造。
【請求項５】
上記フレーム部材には、上記直交断面において周辺部位よりも湾曲する湾曲部が車両前後方向に延在しており、該フレーム部材の外表面における上記湾曲部に相当する部位のみに、該部位が上記周辺部位と比較して上記引張弾性率が高くなるように設定した上記外側表層部を設けた
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両の衝撃吸収構造。
【請求項６】
上記フレーム部材の車両前後方向の中間位置に相当する部位のみに、該部位が他の部位と比較して上記引張弾性率が高くなるように設定した上記外側表層部を設けた
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車両の衝撃吸収構造。
【請求項７】
車両前後方向に延びるとともに該車両前後方向の直交断面が車幅方向の内側又は外側に開口する開口部を有する略コ字状に樹脂材料から形成されたフレーム部材からなる車両の衝撃吸収構造であって、
上記フレーム部材は、少なくとも内側表層部を、該内側表層部よりも外側の本体部と比較して、上記開口部の上下一対の開口端部が離間する方向の引張弾性率が高くなるように設定した
車両の衝撃吸収構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、樹脂材料から形成されたフレーム部材を有する車両の衝撃吸収構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両前後方向の先端側（前部又は後部）において、左右１対のサイドフレームが設けられ、これらサイドフレームの先端部に、衝突時の衝撃エネルギを吸収可能な左右１対の衝撃吸収構造としてのクラッシュカンを介して車幅方向に延びるバンパレインフォースメントを取り付けた構造が知られている。
【０００３】
これら１対のクラッシュカンは、通常、金属材料によって成形され、車両衝突時には、軸方向に圧縮破壊されることにより車室に伝達される衝撃エネルギを吸収している。
【０００４】
クラッシュカンは大型部品であるため、車体重量の軽量化を狙いとして、特許文献１のクラッシュボックスに例示されるように、ＣＦＲＰ等の樹脂材料にて形成することも知られている。
【０００５】
一方、ＣＦＲＰ等の樹脂製のクラッシュカンは、車種の違いに関わらず共通化（単一化）した方が型費等コスト面で効率化できるメリットがある。
【０００６】
しかしながら衝突体に対するバンパレインフォースメントの高さは、車種によって異なることから該衝突体がバンパレインフォースメントに衝突時には、車種によってはクラッシュカンの軸方向に対して上方又は下方へ角度を有する斜め方向から衝突する。
【０００７】
具体的には、スポーツタイプ等の車種は、車高が低いため、バンパレインフォースメントの高さが衝突体に対して低くなる。このため、衝突体がバンパレインフォースメントに対して斜め上方から衝突する。これに対して、ＳＵＶ等の車種は、車高が高いため、バンパレインフォースメントの高さが衝突体に対して高くなる。このため、衝突体がバンパレインフォースメントに対して斜め下方から衝突する。
【０００８】
そしてこのような上方斜突又は下方斜突によってクラッシュカンには、バンパレインフォースメントを介して上方又は下方へ角度を有する斜め方向から荷重が入力する。これにより、クラッシュカンの長手方向（車両前後方向又は軸方向）の一端と他端との間部分には、上下方向に圧縮するような曲げ応力が作用するため、クラッシュカンに折れが生じて軸方向に適切に圧縮破壊されないことが懸念される。
【０００９】
一方、特許文献１のものは、上方斜突又は下方斜突によってクラッシュカンの根元部（サイドフレームとの結合部、付根部）の曲げ応力が作用することによって折れが生じ得る課題に対する対策については言及されているが、クラッシュカンの根元部と先端部（バンパレインフォースメントとの結合部）との間部分については言及されておらず、さらなる検討の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−２７４６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、上方斜突又は下方斜突によって衝撃吸収構造の前端と後端の間部分に作用する曲げ応力に対しての衝撃吸収構造の折れを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、車両前後方向に延びるとともに該車両前後方向の直交断面が車幅方向の内側又は外側に開口する開口部を有する略コ字状に樹脂材料から形成されたフレーム部材からなる車両の衝撃吸収構造であって、上記直交断面が略コ字状の上記フレーム部材は、少なくともその外側表層部を、該外側表層部よりも内側の本体部と比較して、上記開口部の上下一対の開口縁部が近接する方向の引張弾性率が高くなるように設定したものである。
【００１３】
上記構成によれば、フレーム部材を車両前後方向の直交断面が略コ字状になるように形成したものでありながら、上方斜突時又は下方斜突時の上記フレーム部材への入力荷重、すなわち車両衝突時にフレーム部材に対して上方又は下方へ角度を有する斜め方向から入力される曲げ応力に対して、折れの生じ難い衝撃吸収構造を簡単な構成で実現することができる。
【００１４】
この発明の態様として、上記外側表層部は、上記フレーム部材の成形によって上記本体部部よりも上記引張弾性率が高くなるように形成されたものである。
【００１５】
上記構成によれば、フレーム部材の成形時に、フレーム部材を所望の形状に成形するのみに留まらず、該フレーム部材の外側表層部を上記本体部よりも引張弾性率が高い高引張弾性部として形成することができ、外側表層部に高引張弾性部が設けられたフレーム部材の製造効率を高めることができる。
【００１６】
この発明の態様として、上記フレーム部材には、上記本体部よりも内側に、上記引張弾性率が上記外側表層部と略同じに設定された内側表層部が設けられたものである。
【００１７】
上記構成によれば、フレーム部材の内外両表層部における上記引張弾性率を本体部よりも高くなるように設定することができ、これにより内外両表層部間の応力差を小さくして成形後に発生するフレーム部材の反りを抑制することができる。
【００１８】
この発明の態様として、上記外側表層部は上記本体部よりも上記引張弾性率が高い強化繊維が含有されたものであり、上記本体部は上記外側表層部よりも上記開口部の上下一対の開口縁部が近接する方向の引張強度が高い強化繊維が含有されたものである。
【００１９】
上記構成によれば、上記外側表層部を上記引張弾性率が高い強化繊維が含有された構成とするとともに、上記本体部は上記引張強度が高い強化繊維が含有された構成としたため、上方斜突又は下方斜突によってフレーム部材に対して、その上下一対の開口端部を近接させるような曲げ応力が入力された場合であっても折れの生じ難い衝撃吸収構造を実現することができる。
【００２０】
この発明の態様として、上記フレーム部材には、上記直交断面において周辺部位よりも湾曲する湾曲部が車両前後方向に延在しており、該フレーム部材の外表面における上記湾曲部に相当する部位のみに、該部位が上記周辺部位と比較して上記引張弾性率が高くなるように設定した上記外側表層部を設けたものである。
【００２１】
上記構成によれば、フレーム部材の外表面における上記湾曲部に相当する部位は、上方斜突時又は下方斜突時にフレーム部材に入力される曲げ応力に起因して上下一対の開口縁部が近接する方向の引張り力が加わり易いため、該湾曲部に相当する部位に上記外側表層部を設けることで、コスト低減を図りつつ、車両衝突時のフレーム部材の折れを抑制することができる。
【００２２】
この発明の態様として、上記フレーム部材の車両前後方向の中間位置に相当する部位のみに、該部位が他の部位と比較して上記引張弾性率が高くなるように設定した上記外側表層部を設けたものである。
【００２３】
上記構成によれば、フレーム部材の車両前後方向の中間位置に相当する部位は、上方斜突時又は下方斜突時にフレーム部材に入力される曲げ応力に起因して上下一対の開口縁部が近接する方向の引張り力が加わり易いため、該中間位置に相当する部位に上記外側表層部を設けることで、コスト低減を図りつつ、車両衝突時のフレーム部材の折れを抑制することができる。
【００２４】
またこの発明は、車両前後方向に延びるとともに該車両前後方向の直交断面が車幅方向の内側又は外側に開口する開口部を有する略コ字状に樹脂材料から形成されたフレーム部材からなる車両の衝撃吸収構造であって、上記フレーム部材は、少なくとも内側表層部を、該内側表層部よりも外側の本体部と比較して、上記開口部の上下一対の開口端部が離間する方向の引張弾性率が高くなるように設定したものである。
【００２５】
上記構成によれば、フレーム部材を車両前後方向の直交断面が略コ字状になるように形成したものでありながら、上方斜突時又は下方斜突時の上記フレーム部材への入力荷重、すなわち車両衝突時にフレーム部材に対して上方又は下方へ角度を有する斜め方向から入力される曲げ応力に対して、折れの生じ難い衝撃吸収構造を簡単な構成で実現することができる。
【発明の効果】
【００２６】
この発明によれば、上方斜突又は下方斜突によって衝撃吸収構造の前端と後端の間部分に作用する曲げ応力に対しての衝撃吸収構造の折れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態の衝撃吸収構造を備えた車両前部の要部を示す外観図。
【図２】本実施形態の衝撃吸収構造を備えた車両前部の要部を示す右側面図。
【図３】一部拡大して示した図２のＡ−Ａ線矢視拡大断面図。
【図４】車幅内側フレーム部材の外観図。
【図５】衝撃吸収構造のプレス成形工程の様子を模式的に示した説明図。
【図６】図１に示す車両前部の変形例１を示す図３相当図。
【図７】図１に示す車両前部の変形例２の要部を示す外観図。
【図８】変形例３の衝撃吸収構造のプレス成形工程の様子を模式的に示した説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。  
図中、矢印Ｆは車両前方を示し、矢印Ｌは車両左方（車幅方向外側）を示し、矢印Ｒは車両右方（車幅方向内側）を示し、矢印Ｕは車両上方を示すものとする。なお、本実施形態の衝撃吸収構造を備えた車体前部の要部は左右対称形状であるため、以下、特に示す場合を除いて車両左側の構成に基づいて説明する。
【００２９】
本実施形態は衝撃吸収構造を、車体前部に備えるとともに、炭素繊維強化樹脂（以下、「ＣＦＰＲ」と略記する）製のクラッシュカン１に適用したものである。
【００３０】
車体前部には、エンジンルームの左右両サイドに車両の前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム１００が配設され、これらフロントサイドフレーム１００の前端部には、締結等によってクラッシュカン１の取付けプレート１１０が取付けられている。
【００３１】
これら左右の取付けプレート１１０には、それぞれクラッシュカン１が取付けられており、左右のクラッシュカン１の前端部相互間には、車幅方向に延びるバンパレインフォースメント１２０（以下、「バンパレイン１２０」と略記する）を横架している。
【００３２】
図１，図２に示すように、上述のフロントサイドフレーム１００はフロントサイドフレームインナ１０１とフロントサイドフレームアウタ１０２の上下の接合フランジ部を接合固定して、車両の前後方向に延びる閉断面を形成した車体強度部材である。
【００３３】
また同図に示すように、フロントサイドフレーム１００の前部における各コーナー部（車幅方向外側の上下各部および車幅方向内側の上下各部）には、ボルト取付け部１０３が径外方向へ延出するように設けられている。なお、車幅方向内側下部のボルト取付け部１０３の図示は省略している。これらボルト取付け部１０３には、図２に示すように、取付け穴１０３ａが車両前後方向に貫通形成されている。
【００３４】
一方図２に示すように、取付けプレート１１０の正面視でボルト取付け部１０３の取付け穴１０３ａに対応する部位には、取付け穴１１０ａ（図２参照）が貫通形成されている。
【００３５】
取付けプレート１１０は、フロントサイドフレーム１００の前端部に当接した状態でボルトを各取付け穴１０３ａ，１１０ａに挿通させてナットで締め付けることで、ボルトおよびナットから成る締結部材Ｔａによりフロントサイドフレーム１００の前端部に取り付けられている（図１、図２参照）。
【００３６】
一方図１、図２に示すように、上述のバンパレイン１２０は、不図示のバンパに所定の強度を持たせるための部材であり、その車幅方向における両端部分がそれぞれクラッシュカン１を介してフロントサイドフレーム１００に固定されている。なお、バンパレイン１２０は、前方へ緩やかに湾曲しつつ車幅方向に延びており、その内部には閉断面空間１１Ａが形成されている。
【００３７】
図１、図２に示すように、上述したクラッシュカン１は、車両前後方向に延びるとともに図１〜図３に示すように、該車両前後方向の直交断面が車幅方向外側に開口する開口部１５を有する略コ字状に形成されたフレーム部材１０で構成されている。
【００３８】
図３に示すように、フレーム部材１０の直交断面における外側表層部３１には、該外側表層部３１よりも内側の内側本体部４１と比較して、車両前後方向（クラッシュカン１の長手方向）に対して上方又は下方へ角度を有する車両前方向からの衝突（以下、「上方斜突又は下方斜突」という）時のフレーム部材１０への入力荷重に対する引張り等の強度が高くなるように設定されている。
【００３９】
詳しくは、フレーム部材１０は、外側表層部３１だけでなく内側本体部４１も含めて全体が強化繊維が含有された繊維強化樹脂から形成されており、外側表層部３１は内側本体部４１よりも引張弾性率が高い強化繊維が含有されている（図３、図４参照）。
【００４０】
ところで、一般に、ＰＡＮ（Polyacrylonitrile）系炭素繊維は、ピッチ（PITCH）系炭素繊維よりも引張強度に優れており、また、ピッチ系炭素繊維は、等方性ピッチ系とメソフェースピッチ系とに分類され、中でもメソフェースピッチ系炭素繊維は、ＰＡＮ系炭素繊維よりも引張弾性率（ヤング率）に優れている。
【００４１】
このため、当例のフレーム部材１０は、母材（芯材）としての内側本体部４１に、引張強度が高いＰＡＮ系炭素繊維を含有するとともに、上方斜突時又は下方斜突時に引張応力が加わり易い外側表層部３１に、ピッチ系炭素繊維の中でも特に引張弾性率（ヤング率）に優れたメソフェースピッチ系炭素繊維を含有している。
【００４２】
さらに、ピッチ系炭素繊維は一般に、ＰＡＮ系炭素繊維よりも軽量、高剛性という特徴を有するため、当例のフレーム部材１０は、外側表層部３１に、このようなピッチ系炭素繊維を含有することで、全体を、ＰＡＮ系炭素繊維のみを含有して形成したフレーム部材と比較して振動減衰性能を高めている。
【００４３】
また図２、図４に示すように、フレーム部材１０は、フレーム本体部１１と上側フランジ部１２ｕと下側フランジ部１２ｄと付根側フランジ部１３（１３ｕ，１３ｄ（図２参照））と先端側フランジ部１４とで成形により一体形成している。
【００４４】
図３に示すように、フレーム本体部１１は、上壁部１１ａと下壁部１１ｂと、これら壁部１１ａ，１１ｂの車幅方向内端を連結する車幅方向内側の側壁部１１ｃとで車両前後方向に延びるとともに図１、図２、図４に示すように、その車両前後方向全長に渡って車幅方向外側に開口した開口部１５を有する開断面空間１１Ａが形成されている。また図２、図４に示すように、フレーム本体部１１は、車両前後方向の直交断面が車両前方へ向けて徐々に小さくなる先細り形状にて構成されている。
【００４５】
図３に示すように、車幅方向内側の側壁部１１ｃは、その上下方向の中間部に開断面空間１１Ａ側（車幅方向外側）に向けて凹んだ凹入部１１ｃ１が車両前後方向の全長に渡って形成されており、該凹入部１１ｃ１に対して上下各側に、開断面空間１１Ａの側と反対側（車幅方向内側）へ滑らかに膨出する膨出部１１ｃ２，１１ｃ２が形成されている。  
そして、上壁部１１ａと側壁部１１ｃとのコーナー部および下壁部１１ｂと側壁部１１ｃとのコーナー部には、それぞれ上下各側の膨出部１１ｃ２，１１ｃ２の一部を成すように湾曲した湾曲部１１ｄ，１１ｄが形成されている（図３参照）。
【００４６】
また、上壁部１１ａは、車幅方向内側に対して車幅方向外側が段状の上壁湾曲部１１ｅを介して上方へ迫り出した形状で形成される一方、下壁部１１ｂは、車幅方向内側に対して車幅方向外側が段状の下壁湾曲部１１ｄを介して下方へ迫り出した形状で形成されている。
【００４７】
図２、図３に示すように、上述した上側フランジ部１２ｕは、フレーム本体部１１の開口部１５の上側開口端部１５ｕから上方に突出形成される一方、上述した下側フランジ部１２ｄは、フレーム本体部１１の開口部１５の下側開口端部１５ｄから下方に突出形成される。
【００４８】
これら上下各フランジ部１２ｕ，１２ｄは、共にフレーム本体部１１の車両前後方向（長手方向）の略全長に渡って形成されている（図２参照）。
【００４９】
また図１、図２、図４に示すように、上述した付根側フランジ部１３（１３ｕ，１３ｄ（図２のみ図示））は、フレーム本体部１１の付け根側の端部（後端）から上下各側へ延出している。
【００５０】
同図に示すように、上下各側の付根側フランジ部１３ｕ，１３ｄには、複数の取付け穴１３ａが貫通形成されている。一方図２に示すように、取付けプレート１１０は、その前面に上下各側の付根側フランジ部１３が当接した状態において、正面視（車両後方視）で取付け穴１３ａに対応する部位に取付け穴１１０ｂが貫通形成されている。
【００５１】
そして、クラッシュカン１としてのフレーム部材１０は、その上下各側の付根側フランジ部１３ｕ，１３ｄが取付けプレート１１０の前面に当接した状態でボルトを各取付け穴１３ａ，１１０ｂに挿通させてナットで締め付けることで、ボルトおよびナットから成る締結部材Ｔｂにより取り付けられている。
【００５２】
これにより、上方斜突又は下方斜突によって、クラッシュカン１に対して曲げ応力が入力した際に、その曲げ応力が最大となるクラッシュカン１の付根部において、該曲げ応力に対して折れが生じない強度が確保されている。
【００５３】
また図１、図２、図４に示すように、上述した先端側フランジ部１４は、フレーム本体部１１の先端（前端）から車幅方向外側に延出している。
【００５４】
図２、図４に示すように、先端側フランジ部１４には、その上下各側に取付け穴１４ａが貫通形成されている。一方図２に示すように、バンパレイン１２０の後壁部１２１には、先端側フランジ部１４との当接部位において、正面視（車両後方視）で取付け穴１４ａに対応する部位に取付け穴１２０ａが貫通形成されている。
【００５５】
そして、バンパレイン１２０は、その後面１２１ａにクラッシュカン１の先端側フランジ部１４を当接した状態でボルトを各取付け穴１４ａ，１２０ａに挿通させてナットで締め付けることで、ボルトおよびナットから成る締結部材Ｔｃによりクラッシュカン１の先端部に取り付けられている（図２参照）。
【００５６】
フレーム部材１０は、上述したように、ＰＡＮ系炭素繊維を含有する内側本体部４１とピッチ系炭素繊維を含有する外側表層部３１との２層構造から成り（図３参照）、プレス成形により製造している。以下、フレーム部材１０のプレス成形工程を図５（ａ）（ｂ）（ｃ）を用いて説明する。
【００５７】
図５（ａ）（ｂ）（ｃ）はクラッシュカン１としてのフレーム部材１０のプレス成形工程の際の様子を断面により模式的に示した説明図であり、それぞれプレス成形の直前、最中、直後の状態を示す。
【００５８】
フレーム部材１０の製造に用いるプレス成形装置は、図５（ａ）に示すように、コア部９１ａを有する下型９１と、キャビティ部９２ａを有する上型９２と、上型９２を下型９１に対してプレスするように降下させるとともに離間するように上昇させる上下一対のプレス機（図示省）とを備えており、さらに、一対の型９１，９２を加熱するヒータ（図示省）も備えている。
【００５９】
まず図５（ａ）に示すように、ＰＡＮ系炭素繊維にポリエステル樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂を含浸させた複数枚のプリプレグシート４２（以下、「ＰＡＮ系プリプレグシート４２」という）と、ピッチ系炭素繊維にポリエステル樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂を含浸させた１枚のプリプレグシート３２（以下、「ピッチ系プリプレグシート３２」という）とを用意する。
【００６０】
複数枚のＰＡＮ系プリプレグシート４２を不図示のローラやハケ等を用いて下型９１の上面にコア部９１ａを中心にして１枚ずつ配置して積層していく。さらに、このように積層した複数枚のＰＡＮ系プリプレグシート４２の上面に、ピッチ系プリプレグシート３２を配置することで複数枚のＰＡＮ系プリプレグシート４２と１枚のピッチ系プリプレグシート３２との積層体からなるワーク１７を下型９１にセットする（図示略）。
【００６１】
なお、ワーク１７は、このように複数枚のＰＡＮ系プリプレグシート４２と１枚のピッチ系プリプレグシート３２とを、下型９１に積層しながらセットするに限らず、下型９１にセットする前に予め積層体として作成した状態で下型９１にまとめてセットしてもよい。
【００６２】
そして図５（ｂ）に示すように、上型９２を降下させるとともにヒータで下型９１と上型９２とを加熱することでワーク１７を上型９２と下型９１とで加熱・プレスしてキャビティ形状、すなわちフレーム部材１０（クラッシュカン１）の形状に硬化させる。
【００６３】
特に、ワーク１７の加熱・プレス時には、各プリプレグシート４２，４３に母材として備えた樹脂が溶融して各層間に行き渡ることで、複数枚のＰＡＮ系プリプレグシート４２のうち最上部のものと、これに積層されたピッチ系プリプレグシート３２とを含めて複数枚のＰＡＮ系プリプレグシート４２と１枚のピッチ系プリプレグシート３２とを一体に接合することができる。
【００６４】
図５（ｃ）に示すように、上型９２が上昇して下型９１から離間することで該下型９１からワーク１７を取り出すことで該ワーク１７を、炭素繊維複合材料からなるクラッシュカン１の主要部品としてのフレーム部材１０として得ることができる。
【００６５】
フレーム部材１０は、複数のＰＡＮ系プリプレグシート４２に相当する部分を、ＰＡＮ系炭素繊維を含有した母材（芯材）としての内側本体部４１として備えるとともに、１枚のピッチ系プリプレグシート３２に相当する部分を、ピッチ系炭素繊維を含有した外側表層部３１として備えることができる。
【００６６】
なお、クラッシュカン１は、互いに引張り強度が異なる内側本体部４１と外側表層部３１との２層構造であるため、成形時に反りが生じるおそれがある。このため、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す一対の型９１，９２は便宜上簡略化して示した形状であるが、成形時にクラッシュカン１に発生する反りを予め考慮した形状に設計されている。
【００６７】
本実施形態のクラッシュカン１は、車両前後方向に延びるとともに該車両前後方向の直交断面が車幅方向の外側に開口する開口部１５を有する略コ字状に樹脂材料としてのＣＦＰＲから形成されたフレーム部材１０からなり、上記直交断面が略コ字状のフレーム部材１０は、少なくともその外側表層部３１を、該外側表層部３１よりも内側の内側本体部４１と比較して、開口部１５の上下一対の開口端部１５ｕ，１５ｄが近接する方向の引張弾性率（ヤング率）が高くなるように設定したものである（図１〜図４参照）。
【００６８】
上記構成によれば、成形上閉断面構造とすることが困難であるが故に車両前後方向の直交断面が略コ字状に形成したものでありながら、上方斜突時又は下方斜突時にフレーム部材１０に入力される曲げ応力に対して折れの生じ難い構成のクラッシュカン１を得ることができる。
【００６９】
詳述すると、上方斜突時又は下方斜突時にフレーム部材１０に対して入力される曲げ応力に起因してフレーム部材１０は上下方向に圧縮される応力が作用する、すなわち、上下一対の開口端部１５ｕ，１５ｄが互いに近接する方向への引張り応力が作用することになり、フレーム部材１０の折れにつながるおそれがある。
【００７０】
ここで、上方斜突時又は下方斜突時に、上下一対の開口端部１５ｕ，１５ｄが近接する方向に作用する引張り力は、外側表層部３１が内側本体部４１と比較して高く作用する。
【００７１】
そこで本実施形態のフレーム部材１０は、外側表層部３１を、内側本体部４１と比較して、開口部１５の上下一対の開口端部１５ｕ，１５ｄが近接する方向の引張弾性率（ヤング率、弾性係数）が高くなるように設定したものである。これにより、上方斜突時又は下方斜突時にフレーム部材１０に曲げ応力が入力されても、該フレーム部材１０における上下一対の開口端部１５ｕ，１５ｄが近接する方向の変形を抑止し、折れの生じ難い構造とすることができる。
【００７２】
しかも、このようなクラッシュカン１は、上方斜突時又は下方斜突時に対して折れ難いフレーム部材１０を、該フレーム部材１０を補強するための補強部材を別途備えることがない簡単な構成で実現することができる。
【００７３】
特に、フレーム部材１０は、上方斜突時又は下方斜突時にフレーム部材１０へ入力される曲げ応力に対しても折れの生じ難い構成を、車両前後方向の略全長に渡って、該車両前後方向の直交断面が略コ字状において達成できたため（図１〜図４参照）、車両衝突時に、逐次破壊されたフレーム部材１０の破片を開口部１５を通じて外部に排出することができる。
【００７４】
よって、車両衝突時に、逐次破壊されたフレーム部材１０の破片が該フレーム部材１０の内部に蓄積することなく、クラッシュカン１を潰し切ることができる。
【００７５】
この発明の態様として、外側表層部３１は、フレーム部材１０の成形時に内側本体部４１よりも上記引張弾性率が高くなるように形成されたものである（図１〜図４、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）参照）。
【００７６】
上記構成によれば、フレーム部材１０の成形時に、該フレーム部材１０を所望の形状に成形するだけでなく、該フレーム部材１０の外側表層部３１を内側本体部４１よりも引張弾性率が高い高引張弾性部として形成することで、外側表層部３１を高引張弾性部として構成したフレーム部材１０の製造効率を高めることができる。
【００７７】
この発明の態様として、外側表層部３１は内側本体部４１よりも上記引張弾性率が高い強化繊維が含有されたものであり、内側本体部４１は外側表層部３１よりも上下一対の開口端部１５ｕ，１５ｄが近接する方向の引張強度が高い強化繊維が含有されたものである。
【００７８】
外側表層部３１は、上下一対の開口端部１５ｕ，１５ｄが近接するようなフレーム部材１０の曲げに対して、内側本体部４１と比較してより大きな引張り応力が作用するため、上述したように、外側表層部３１を内側本体部４１よりも上記引張弾性率が高い強化繊維（ピッチ系炭素繊維）が含有された構成とすることにより、フレーム部材１０に入力される曲げ応力に対する該フレーム部材１０の折れを効果的に抑制することができる。
【００７９】
一方、母材（芯材）としての内側本体部４１を、外側表層部３１よりも引張強度が高い強化繊維（ＰＡＮ系炭素繊維）が含有された構成とすることにより、上下一対の開口端部１５ｕ，１５ｄが近接する方向の引張りに対して破断し難い構成とすることができる。
【００８０】
これにより、クラッシュカン１は、上方斜突又は下方斜突によってフレーム部材１０に入力される曲げ応力に対しても折れの生じ難い構成とすることができる。
【００８１】
加えて、上記構成によれば、外側表層部３１と内側本体部４１とは、共に繊維強化樹脂で形成していることから基本的に上述した成形工程によって一体（同時）に製造可能となるため、よって、内側本体部４１よりも外側表層部３１の引張弾性率を高めるとともに外側表層部３１よりも内側本体部４１の引張強度を高めたフレーム部材１０を成形によって容易に製造することができる。
【００８２】
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではなく様々な実施形態で形成することができる。
【００８３】
例えば変形例１のクラッシュカン１Ａとして、図６に示すように、フレーム部材１０Ａには、車両前後方向に延びる湾曲部１１ｄ，１１ｄが設けられており、該フレーム部材１０Ａの外表面における湾曲部１１ｄ，１１ｄに相当する部位のみに、該部位が他の部位と比較して上記引張弾性率が高くなるように設定した上記外側表層部３１を設けた実施形態を採用してもよい。
【００８４】
上記構成によれば、フレーム部材１０Ａの上記直交断面視で外表面の特に湾曲部１１ｄ，１１ｄに相当する部位は、上方斜突時又は下方斜突時に、フレーム部材１０Ａの外表面において上下一対の開口端部１５ｕ，１５ｄが近接する方向の引張り力が加わり易いため、該湾曲部１１ｄ，１１ｄに相当する部位に外側表層部３１を設けることで、車両衝突時のフレーム部材１０Ａの折れを効果的に抑制することができる。
【００８５】
一方、フレーム部材１０Ａの外表面における湾曲部１１ｄ，１１ｄに相当する部位のみに外側表層部３１を設けることで、フレーム部材１０Ａの外周全体の引張弾性率を高める場合と比較してコストを低減することができる。
【００８６】
また変形例２のクラッシュカン１Ｂとして、図７に示すように、フレーム部材１０Ｂの車両前後方向の中間位置に相当する部位又はその周辺を含めた部位のみに、該部位が他の部位と比較して上記引張弾性率が高くなるように設定した上記外側表層部３１を設けた実施形態を採用してもよい。
【００８７】
上記構成によれば、フレーム部材１０Ｂの車両前後方向の中間位置は、上方斜突時又は下方斜突時にフレーム部材１０Ｂに入力される曲げ応力に起因して上下一対の開口端部１５ｕ，１５ｄが近接する方向の引張り力が、フレーム部材１０Ｂの車両前後方向において特に加わり易いため、該中間位置の外表面に外側表層部３１を設けることで、車両衝突時のフレーム部材１０Ｂの折れを効果的に抑制することができる。
【００８８】
一方、外側表層部３１の車両前後方向の中間位置又はその周辺を含めた部位のみ引張弾性率を高めることで、フレーム部材１０Ｂの外周全体の引張弾性率を高める場合と比較してコスト低減を図るメリットを有する。
【００８９】
変形例３として図８（ｃ）に示すように、フレーム部材１０Ｃは、上記引張り強度が上記外側表層部３１と略同じに設定された内側表層部５１を、上記直交断面視で内側本体部４１よりも内側（内側本体部４１の内表面）に設けた構成を採用してもよい。
【００９０】
具体的には図８（ａ）に示すように、成形時には、１枚のピッチ系プリプレグシート３２を下型９１のコア部９１ａを中心にして配置し、その上に複数枚のＰＡＮ系プリプレグシート４２を１枚ずつ積層し、さらに、その積層した複数枚のＰＡＮ系プリプレグシート４２の最上部に１枚のピッチ系プリプレグシート３２を最上層として積層する。この積層体からなるワーク１７Ａを図８（ｂ）に示すように、上述した要領で加熱、プレス成形する。これにより図８（ｃ）に示すように、フレーム部材１０Ｃには、ピッチ系炭素繊維を含有する外側表層部３１と、同じくピッチ系炭素繊維を含有する内側表層部５１とで、ＰＡＮ系炭素繊維を含有する芯材としての内側本体部４１を挟み込むように構成したフレーム部材１０Ｃを得ることができる。
【００９１】
上記構成によれば、フレーム部材１０Ｃは、その外内各側に、共にピッチ系炭素繊維を含有する外側表層部３１と内側表層部５１とを備えることで、外内各間の応力差を小さくすることができ、成形後に発生する反りを抑制することができる。
【００９２】
また図示省略するが、上述した各実施形態において、内側本体部４１と、その周辺に配置した高引張り弾性部としての外側表層部３１（又は内側表層部５１）との間の応力差が大きくならないように外側表層部３１（又は内側表層部５１）から内側本体部４１にかけて引張弾性率を徐々に低くなるように形成してもよい。
【００９３】
また他の実施形態として、図示省略するが、フレーム部材は、少なくとも内側表層部を、該内側表層部よりも外側の本体部（上記内側本体部４１に相当する母材）と比較して、開口部１５の上下一対の開口端部１５ｕ，１５ｄが離間する方向の引張弾性率が高くなるように設定してもよい。
【００９４】
このように、フレーム部材の内側表層部を、本体部よりも引張弾性率が高くなるように設定することで、上方斜突時又は下方斜突時に、フレーム部材に対して上下一対の開口端部１５ｕ，１５ｄが互いに離間する方向への引張り応力が内側表層部に作用した場合においても、折れの生じ難い構成とすることができる。
【００９５】
またこのように内側表層部を本体部よりも引張弾性率が高くなるように設定したフレーム部材は、上述したフレーム部材１０と同様に、母材（芯材）としての本体部に、内側表層部よりも引張強度が高いＰＡＮ系炭素繊維を含有するとともに、内側表層部に、本体部よりも引張弾性率が高い強化繊維として例えば、メソフェースピッチ系炭素繊維を含有した構成を採用することができるとともに、このようなフレーム部材を成形によって一体に形成することができる。
【００９６】
さらに図示省略するが、内側表層部を本体部よりも引張弾性率が高くなるように設定したフレーム部材は、上述したフレーム部材１０Ａ（図６参照）と同じ要領にて、その内表面における湾曲部１１ｄに相当する部位のみに、上記内側表層部を設けてもよく、また、上述したフレーム部材１０Ｂ（図７参照）と同じ要領にて、車両前後の中間位置に相当する部位のみに、上記内側表層部を設けた構成を採用してもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１，１Ａ，１Ｂ…クラッシュカン（衝撃吸収構造）
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…フレーム部材
１１ｄ…湾曲部
１５…開口部
１５ｕ，１５ｄ…上下一対の開口縁部
１５ｕ…上側開口端部
１５ｄ…上側開口端部
３１…外側表層部
４１…内側本体部（本体部）
５１…内側表層部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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