(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷重入力時に軸方向に圧壊して衝突エネルギを吸収する繊維強化樹脂製の筒状のエネルギ吸収部材と、
前記エネルギ吸収部材の外周を覆う筒状のカバー本体部と、
前記カバー本体部における荷重入力側の端部に連結されて車両のバンパビーム又は前記バンパビームに固定された部材に固定された筒状の接続カバー部と、
前記カバー本体部と前記接続カバー部とを接続する連結部と、を備え、
前記カバー本体部における少なくとも荷重入力側の端部領域、及び、前記接続カバー部における少なくとも前記カバー本体部側の端部領域の形状が、前記荷重入力側に向かって縮径するテーパ形状であり、
荷重入力時に、前記連結部が変形して、前記接続カバー部と前記カバー本体部の先端部とが周方向に重なるようにした、エネルギ吸収構造体。
【請求項２】
荷重入力時に軸方向に圧壊して衝突エネルギを吸収する繊維強化樹脂製の筒状のエネルギ吸収部材と、
前記エネルギ吸収部材の外周を覆う筒状のカバー本体部と、
前記カバー本体部における荷重入力側の端部に連結されて車両のバンパビーム又は前記バンパビームに固定された部材に固定された筒状の接続カバー部と、
前記カバー本体部と前記接続カバー部とを接続する連結部と、を備え、
前記接続カバー部の前記カバー本体部側の端部の直径が、前記カバー本体部の前記接続カバー部側の端部の直径よりも大きく、
荷重入力時に、前記連結部が変形して、前記接続カバー部と前記カバー本体部の先端部とが周方向に重なるようにした、エネルギ吸収構造体。
【請求項３】
荷重入力時に軸方向に圧壊して衝突エネルギを吸収する繊維強化樹脂製の筒状のエネルギ吸収部材と、
前記エネルギ吸収部材の外周を覆う筒状のカバー本体部と、
前記カバー本体部における荷重入力側の端部に連結されて車両のバンパビーム又は前記バンパビームに固定された部材に固定された筒状の接続カバー部と、
前記カバー本体部と前記接続カバー部とを接続する連結部と、を備え、
前記連結部の剛性が、前記カバー本体部及び前記接続カバー部の剛性よりも小さく、
荷重入力時に、前記連結部が変形して、前記接続カバー部と前記カバー本体部の先端部とが周方向に重なるようにした、エネルギ吸収構造体。
【請求項４】
前記連結部が、軟鋼材からなる、請求項３に記載のエネルギ吸収構造体。
【請求項５】
前記連結部が、薄肉部又は開口部を有する、請求項３に記載のエネルギ吸収構造体。
【請求項６】
前記接続カバー部の形状は、前記カバー本体部の荷重入力側の端部領域の形状と相似形をなす、請求項１〜５のいずれか１項に記載のエネルギ吸収構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の衝突発生時に圧壊して衝突エネルギを吸収する繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材を含むエネルギ吸収構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、衝突発生時に圧壊し、衝突エネルギを吸収するエネルギ吸収部材が備えられている。エネルギ吸収部材の代表的な例として、フロントバンパビームとフロントフレームとの間に配置されるクラッシュボックスが挙げられる。従来、鋼板等の金属材料により構成されたエネルギ吸収部材が用いられていたが、近年、車体の軽量化のために、炭素繊維等の強化繊維が混合された繊維強化樹脂（ＦＲＰ）製のエネルギ吸収部材が実用化されている。
【０００３】
係る繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材においては、衝突荷重の入力時に、筒状のエネルギ吸収部材が圧縮されるにつれてエネルギ吸収部材の逐次破壊が進展する。特許文献１には、エネルギ吸収部材の逐次破壊が進展する過程で、破壊により開いたエネルギ吸収部材を別の筒状部材によって拘束することにより、エネルギ吸収部材の破壊に対して抵抗が付与されて圧壊荷重が増大することが記載されている。これにより、より多くのエネルギ吸収部材が破断し、エネルギ吸収量を増大させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２２４８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材は鋼板製のクラッシュボックスに比べて破損しやすいため、繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材を車両に用いる場合、耐チッピング性や耐候性等に考慮する必要がある。具体的には、車輪によって跳ね上げられる小石や雨水等によるエネルギ吸収部材の破損を防ぐことが望まれる。その対策として、エネルギ吸収部材の外周をカバーで覆うことが考えられるが、係るカバーに、破壊されるエネルギ吸収部材を拘束して、圧壊荷重を増大させる機能を持たせることができれば効率的である。
【０００６】
しかし、破壊されたエネルギ吸収部材を確実に拘束できるようにカバーの剛性を高め過ぎると、カバーを圧壊させるために必要な荷重が大きくなってしまう。また、カバーが鋼板等からなる場合には、カバーの剛性を高くすると、座屈による圧壊荷重の変動が現れて、繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材の特徴でもある安定的な荷重特性が失われるおそれもある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、カバーによって耐チッピング性や耐候性を向上させるとともに、外巻きに破壊された繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材を拘束して、エネルギ吸収部材による安定的な荷重特性を実現可能な、エネルギ吸収構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、荷重入力時に軸方向に圧壊して衝突エネルギを吸収する繊維強化樹脂製の筒状のエネルギ吸収部材と、エネルギ吸収部材の外周を覆う筒状のカバー本体部と、カバー本体部における荷重入力側の端部に連結されて車両のバンパビーム又はバンパビームに固定された部材に固定された筒状の接続カバー部と、カバー本体部と接続カバー部とを接続する連結部と、を備え、荷重入力時に、連結部が変形して、接続カバー部とカバー本体部の先端部とが周方向に重なるようにした、エネルギ吸収構造体が提供される。
【０００９】
接続カバー部の形状は、カバー本体部の荷重入力側の端部領域の形状と相似形をなしてもよい。
【００１０】
カバー本体部における少なくとも荷重入力側の端部領域、及び、接続カバー部における少なくともカバー本体部側の端部領域の形状が、荷重入力側に向かって縮径するテーパ形状であってもよい。
【００１１】
接続カバー部のカバー本体部側の端部の直径が、カバー本体部の接続カバー部側の端部の直径よりも大きくてもよい。
【００１２】
連結部の剛性が、カバー本体部及び接続カバー部の剛性よりも小さくてもよい。
【００１３】
連結部が、軟鋼材からなってもよい。
【００１４】
連結部が、薄肉部又は開口部を有してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、カバーによって耐チッピング性や耐候性を向上させるとともに、外巻きに破壊された繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材を拘束して、エネルギ吸収部材による安定的な荷重特性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るエネルギ吸収構造体を示す断面図である。
【図２】同実施形態におけるカバー本体部と接続カバー部とを接続する連結部を示す説明図である。
【図３】連結部の他の構成例を示す説明図である。
【図４】同実施形態に係るエネルギ吸収構造体の圧壊初期の様子を示す説明図である。
【図５】同実施形態に係るエネルギ吸収構造体の圧壊の様子を示す説明図である。
【図６】同実施形態に係るエネルギ吸収構造体の圧壊の様子を示す説明図である。
【図７】カバー本体部の変形例について説明するための図である。
【図８】カバー本体部の別の変形例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。
【００１８】
＜１．エネルギ吸収構造体＞
図１は、本発明の実施の形態に係るエネルギ吸収構造体１００の一例を示す。図１は、エネルギ吸収構造体１００が、車両のフロントバンパビーム２とフロントフレーム４との間に取り付けられた様子を示す断面図である。図１は、エネルギ吸収構造体１００が保持されている様子を車両の上方側から見た図である。以下の説明においては、エネルギ吸収構造体１００のフロントバンパビーム２側を先端側といい、フロントフレーム４側を後端側という場合がある。
【００１９】
エネルギ吸収構造体１００は、エネルギ吸収部材１０と、カバー３０と、保持部材４０とを備える。エネルギ吸収部材１０は、後端側が保持部材４０によって保持され、カバー３０によって外周が覆われている。カバー３０は、先端側がフロントバンパビーム２に接合され、後端側が保持部材４０に接合されている。保持部材４０は、フロントフレーム４の先端側に接合されている。エネルギ吸収構造体１００は、フロントバンパビーム２とフロントフレーム４との間に配置され、フロントバンパビーム２に固定された先端側が、衝突荷重の入力側となっている。
【００２０】
（１−１．エネルギ吸収部材）
エネルギ吸収部材１０は、車両が、先行車両や障害物その他の対象物に衝突したときに衝突荷重を受けて圧壊し、衝突エネルギを吸収する。また、エネルギ吸収部材１０は、衝突荷重が大きい場合には、衝突荷重をフロントフレーム４に効率的に伝達する役割も担う。係るエネルギ吸収部材１０は、繊維強化樹脂により形成される。本実施形態では、エネルギ吸収部材１０は、熱硬化性樹脂と炭素繊維とを用いた炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）を用いて形成される複数層の複合材料であり、高強度、かつ、軽量化を実現可能になっている。
【００２１】
本実施形態において、エネルギ吸収部材１０は円筒形状を有する。繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材１０は、衝突荷重の入力時に先端側から逐次破壊しながら潰れることによって圧壊荷重が発現する。繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材１０は、鋼板製のクラッシュボックスに比べて、小さい間隔で座屈あるいは逐次破壊が生じるために、荷重変動の少ない安定した衝撃エネルギ吸収を実現することができる。また、繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材１０は、潰れ残りが比較的少なく、単位重量当たりの衝撃エネルギ吸収量が大きいという特性を有する。係る繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材１０は、例えば、繊維材料及び熱可塑性樹脂を用いた組紐及び縦紐によって構成される組み物とし得る。
【００２２】
エネルギ吸収部材１０を構成する繊維強化樹脂に使用される強化繊維は、特に限定されない。例えば、炭素繊維や、ガラス繊維等のセラミックス繊維、アラミド繊維等の有機繊維、さらにはこれらを組み合わせた強化繊維を使用することができる。中でも、高い機械特性を有することや、強度設計の行いやすさ等の観点から、炭素繊維を含むことが好ましい。
【００２３】
また、エネルギ吸収部材１０を構成する繊維強化樹脂のマトリックス樹脂は、熱硬化性樹脂であってもよく、熱可塑性樹脂であってもよい。熱硬化性樹脂の場合、その主材としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂などが例示される。熱硬化性樹脂は、このうちの１種類、あるいは２種類以上の混合物であってもよい。これらの熱硬化性樹脂をマトリックス樹脂に採用する場合、熱硬化性樹脂に対して適切な硬化剤や反応促進剤が添加されてもよい。
【００２４】
熱可塑性樹脂の場合、その主材としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＳ樹脂、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド系樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の熱可塑性ポリエステル系樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、フッ素樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、芳香族ポリアミド樹脂などが例示される。
【００２５】
熱可塑性樹脂は、このうちの１種類、あるいは２種類以上の混合物であってもよい。熱可塑性樹脂が混合物である場合には、さらに相溶化剤が併用されてもよい。さらに、熱可塑性樹脂には、難燃剤として臭素系難燃剤、シリコン系難燃剤、赤燐などが加えられてもよい。比較的大量生産することが求められる自動車用の部材には、成形のしやすさ、量産性の観点から、熱可塑性樹脂を使用することが好ましい。
【００２６】
また、円筒形状を有するエネルギ吸収部材１０は、軸方向が、車両の前後方向に沿うように配置される。係るエネルギ吸収部材１０の寸法は、車両の大きさや、得ようとする荷重特性、エネルギ吸収部材１０の重量等によって適宜設計することができる。例えば、エネルギ吸収部材１０の軸方向長さは１３０〜２００ｍｍであり、内側空間の直径は４０〜７０ｍｍであり、厚さは３ｍｍである。
【００２７】
エネルギ吸収部材１０は、先端側に、端部に向かって縮径するテーパ部１２を有する。係るテーパ部１２により、エネルギ吸収部材１０の先端側が押圧されたときに、エネルギ吸収部材１０を構成する複数の層間で剥離が生じやすくなる。これにより、エネルギ吸収部材１０の先端側の破壊のきっかけが与えられ、エネルギ吸収部材１０を容易に逐次破壊させることができる。
【００２８】
本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００の例では、エネルギ吸収部材１０の後端側が後述する保持部材４０に接合されている一方、エネルギ吸収部材１０の先端側は他のいずれの部材にも接合されていない。すなわち、エネルギ吸収部材１０は、後端側のみが保持部材４０に接合されて保持されている。
【００２９】
（１−２．保持部材）
保持部材４０は、フロントフレーム４の先端に取り付けられ、エネルギ吸収部材１０の後端部を保持する。保持部材４０は、例えば鋼板等に代表される金属材料やアルミニウム等からなるプレート状の部材である。係る保持部材４０は、エネルギ吸収部材１０の軸方向に立ち上がる保持部４７を有し、当該保持部４７の内周面に対してエネルギ吸収部材１０の外周面が接着剤等によって接合されている。エネルギ吸収部材１０と保持部４７との接合に使用可能な接着剤としては、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系の接着剤等を適宜使用することができる。
【００３０】
エネルギ吸収部材１０の後端部のみを保持して、車両の走行中の振動にも耐えられるようにするには、保持部４７とエネルギ吸収部材１０との接合面の軸方向の長さを、例えば７．０ｍｍ以上とすることができる。ただし、係る接合面の軸方向の長さが長すぎると、エネルギ吸収部材１０の潰れ残りが増えるおそれがある。したがって、係る接合面の軸方向の長さを８．０〜１５．０ｍｍの範囲内とすることがより好ましく、１０．０〜１３．０ｍｍの範囲内とすることがさらに好ましい。なお、保持部４７がエネルギ吸収部材１０の内周面側に配置され、保持部４７の外周面に対してエネルギ吸収部材１０の内周面が接合されていてもよい。
【００３１】
また、保持部材４０は、エネルギ吸収部材１０の内側空間に対応する位置に、開口部４３を有する。開口部４３は、エネルギ吸収部材１０の圧壊時に、内巻きに破壊された繊維強化樹脂を、エネルギ吸収部材１０の外部に排出する通路である。したがって、破壊された繊維強化樹脂がエネルギ吸収部材１０の内側空間に詰まることによるエネルギ吸収部材１０の潰れ残りが抑制される。なお、開口部４３の代わりに、フロントフレーム４側に突出する凹部が設けられてもよい。
【００３２】
（１−３．カバー）
カバー３０は、中空の筒状に形成され、エネルギ吸収部材１０の外周を覆うように配置されている。係るカバー３０は、車輪によって跳ね上げられた小石等の異物がエネルギ吸収部材１０に衝突したり、エネルギ吸収部材１０に雨水等が付着したりすることを防ぎ、エネルギ吸収部材１０を保護している。本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００は、主としてエネルギ吸収部材１０により衝突荷重を担い、カバー３０が担う衝突荷重は小さくされている。したがって、カバー３０の構成材料にかかわらず、エネルギ吸収構造体１００の圧壊時において、比較的安定した荷重特性が得られるようになっている。本実施形態では、カバー３０は薄板の鋼板により構成されているが、アルミニウム等の軽金属板や樹脂により構成されていてもよい。
【００３３】
カバー３０は、カバー本体部３２と、接続カバー部３６と、連結部３４とを備える。エネルギ吸収部材１０は、主としてカバー本体部３２の内周側に位置している。図１に示した例では、カバー本体部３２の先端面の位置とエネルギ吸収部材１０の先端面の位置とが一致しているが、これらの先端の位置は異なっていてもよい。カバー本体部３２は、中空の円筒形状を有するとともに、その先端部には、先端側に向かうにつれて縮径するテーパ部３２ａが設けられている。図１に示したテーパ部３２ａは、エネルギ吸収部材１０に設けられたテーパ部３２ａのテーパ角と同じテーパ角となっているが、これらは異なっていてもよい。
【００３４】
カバー本体部３２の内周面とエネルギ吸収部材１０の外周面との間には、間隙が設けられる。係る間隙は、例えば２．０ｍｍ以上とすることができる。係る間隙が小さすぎると、車両の振動等によってエネルギ吸収部材１０に応力がかかり、エネルギ吸収部材１０が破損するおそれがある。また、係る間隙が小さすぎると、エネルギ吸収構造体１００の圧壊時に、初期の段階で想定外の位置からエネルギ吸収部材１０の圧壊が開始され、所望の荷重特性が得られなくなるおそれがある。
【００３５】
また、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００は、圧壊時において、接続カバー部３６がカバー本体部３２の先端部の外周部に配置されて、外巻きに破壊されたエネルギ吸収部材１０が拘束されるように構成されたものである。そのため、カバー本体部３２のテーパ部３２ａの内周面とエネルギ吸収部材１０の外周面との間の間隙が大きすぎると、外巻きに破壊されたエネルギ吸収部材１０が拘束されなくなるおそれがある。したがって、テーパ部３２ａの内周面とエネルギ吸収部材１０の外周面との間の間隙を、２．０〜５．０ｍｍの範囲内とすることがより好ましく、２．５〜４．０ｍｍの範囲内とすることがさらに好ましい。
【００３６】
接続カバー部３６は、先端がフロントバンパビーム２に接合され、後端が連結部３４を介してカバー本体部３２に接合される。接続カバー部３６は、フロントバンパビーム２に直接接合されるのではなく、バンパステー等の、フロントバンパビーム２に固定された部材に接合されてもよい。接続カバー部３６は、先端側に向かうにつれて縮径するテーパ形状をなす。係る接続カバー部３６は、カバー本体部３２の先端側の端部領域に設けられたテーパ部３２ａの形状と相似形をなす。
【００３７】
連結部３４は、カバー本体部３２の先端と接続カバー部３６の後端とを接続する。本実施形態では、カバー本体部３２の先端部にテーパ部３２ａが設けられ、接続カバー部３６はテーパ部３２ａと相似形をなすテーパ形状を有しているため、カバー本体部３２の先端部の直径は、接続カバー部３６の後端部の直径よりも小さい。連結部３４は、カバー本体部３２の先端と、接続カバー部３６の後端との隙間に配置される。なお、接続カバー部３６のテーパ角と、カバー本体部３２のテーパ部３２ａのテーパ角とは同一でなくてもよい。
【００３８】
連結部３４は、カバー本体部３２及び接続カバー部３６に比べて、衝突荷重の入力時に圧壊しやすくなっている。具体的に、本実施形態では、連結部３４が軟鋼材を用いて構成され、カバー本体部３２及び接続カバー部３６に比べて強度が低くなっている。また、図２に示すように、連結部３４には複数の開口部３５が設けられ、剛性がさらに低下されている。係る連結部３４は、接続カバー部３６に対して外周部全周において接合される一方、カバー本体部３２に対して内周部の一部のみにおいて接合される。
【００３９】
なお、連結部３４を圧壊しやすくするための構成は、図２の例に限られない。例えば、図３に示すように、カバー本体部３２の先端と接続カバー部３６の後端とが、周方向において部分的に設けられた架設部３４ａによって連結されてもよい。係る構成によっても、連結部３４の剛性を低下させることができる。また、軟鋼材を用いる代わりに、板厚を薄くした薄板により連結部３４を構成してもよい。また、開口部３５の代わりに薄板部としてもよい。
【００４０】
ただし、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００は、フロントバンパビーム２とフロントフレーム４とがカバー３０のみで接続されている。そのため、連結部３４を圧壊しやすくする際には、車両の牽引時等にエネルギ吸収構造体１００に作用する引張力に耐え得るように、所定程度の剛性を確保する必要がある。
【００４１】
係る連結部３４は、車両の衝突時に、エネルギ吸収構造体１００に荷重が入力された際に最初に圧壊し、これにより、接続カバー部３６の少なくとも一部がエネルギ吸収部材１０の先端部の外周部に配置される。したがって、エネルギ吸収部材１０よりも圧壊荷重が小さいカバー本体部３２が補強され、エネルギ吸収部材１０の逐次破壊が開始されるときに、外巻きに破壊されたエネルギ吸収部材１０を拘束し、圧壊荷重を増大させることができる。
【００４２】
本実施形態では、カバー３０における、軸方向に直交する横断面形状は、円形状を有するが、係る横断面形状は特に限定されない。例えば、カバー３０の横断面形状が多角形であれば、角部分で荷重を担いやすく、斜め方向からの衝突荷重の入力時に、エネルギ吸収構造体１００が倒れることをより防ぎやすくなる。ただし、カバー３０の横断面形状を多角形にすると、カバー３０の圧壊荷重を増大させることにもなるため、エネルギ吸収部材１０の圧壊荷重とのバランスや、得ようとする圧壊特性を考慮して、横断面形状を設定してもよい。
【００４３】
＜２．エネルギ吸収構造体の圧壊作用＞
ここまで、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００の構成について説明した。次に、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００の逐次圧壊の様子について説明する。図４〜図６は、エネルギ吸収構造体１００の逐次破壊の様子を示す模式図である。図４は、圧壊初期において逐次破壊が進行する様子を左から右にかけて順次に示している。図５及び図６は、逐次破壊の中期から後期の様子を示している。
【００４４】
車両の衝突が発生し、エネルギ吸収構造体１００に衝突荷重が入力されると、エネルギ吸収構造体１００が圧縮され、圧壊し始める。圧壊の初期には、図４に示すように、主として、カバー３０の連結部３４が圧壊し始める。図４では、軸方向に対して斜めの方向から衝突荷重が入力される例が示されている。この場合、衝突荷重は斜め方向から入力されるものの、連結部３４が先に圧壊することによって、接続カバー部３６が傾けられる一方、カバー本体部３２の傾きが抑制される。
【００４５】
また、衝突荷重の入力が続くと、連結部３４が破壊されて、接続カバー部３６が、カバー本体部３２の先端部の外周部に配置されるようになる。これにより、比較的剛性の低い材料からなるカバー３０であっても、カバー本体部３２の先端部は接続カバー部３６によって補強された状態になる。すなわち、エネルギ吸収部材１０の先端側の外周部では、カバー本体部３２及び接続カバー部３６が重なり、剛性が高められた状態になる。なお、接続カバー部３６がカバー本体部３２の先端部に重なるまでの期間には、エネルギ吸収部材１０の圧壊は未だ開始されていないことから、係る期間の圧壊荷重は小さい値で推移する。
【００４６】
カバー本体部３２の先端部と接続カバー部３６とが重なった後、さらに逐次破壊が進展すると、図５に示すように、エネルギ吸収部材１０がフロントバンパビーム２により圧縮され、エネルギ吸収部材１０の先端側が内巻き及び外巻きに開きながら破壊され始める。これにより、圧壊荷重が上昇し始める。このとき、カバー本体部３２も座屈し始めるが、カバー本体部３２の先端部は、接続カバー部３６が外周部に配置され補強されているため、当該先端部は大きく変形することがない。したがって、外巻きに破壊されたエネルギ吸収部材１０は、カバー本体部３２の先端部及び接続カバー部３６によって確実に拘束される。
【００４７】
その後も、エネルギ吸収構造体１００の衝突荷重の入力が続くと、図６に示すように、外巻きに破壊されたエネルギ吸収部材１０がカバー本体部３２の先端部及び接続カバー部３６によって拘束された状態で、エネルギ吸収部材１０の逐次破壊が進展する。そのため、エネルギ吸収部材１０は内巻きに破壊される。これにより、より大きい圧壊荷重を発現させたまま、圧壊荷重を安定的に推移させることができる。
【００４８】
本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００は、車両の衝突発生後、最初にカバー３０の連結部３４が圧壊して、接続カバー部３６がカバー本体部３２の先端部の外周部に配置される。その後は、接続カバー部３６によって補強されたカバー本体部３２の先端部によって、外巻きに破壊されたエネルギ吸収部材１０が拘束されて逐次破壊が進展するため、圧壊荷重を増大させることができる。
【００４９】
なお、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００では、エネルギ吸収部材１０の後端部を保持する保持部材４０の中央に開口部４３が設けられているため、内巻きに破壊されるエネルギ吸収部材１０がエネルギ吸収部材１０の内部に詰まりにくく、エネルギ吸収部材１０の潰れ残りが少なくなっている。したがって、エネルギ吸収部材１０の圧壊ストローク量が少なくなることを防いで、大きなエネルギ吸収量を得ることができる。
【００５０】
このように、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００は、外巻きに破壊されるエネルギ吸収部材１０を拘束するための部材を別途用いることなく、剛性が低いカバー３０を圧壊の進行に合わせて重ねることによって補強し、エネルギ吸収部材１０を拘束することができる。これにより、部品点数を増やすことなく、エネルギ吸収構造体１００の圧壊荷重を増大させ、エネルギ吸収量を増大させることができる。また、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００は、圧壊荷重の小さいカバー３０を用いるために、エネルギ吸収部材１０による圧壊荷重が支配的になって、安定した荷重特性を得ることができる。
【００５１】
また、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００は、車両の衝突後の初期の段階では主として連結部３４が圧壊し、次いで、エネルギ吸収部材１０及びカバー本体部３２が圧壊し始めることから、圧壊荷重の上昇速度の変位点が現れることになる。これにより、衝突を検知するためのセンサによる衝突検出精度を向上させることができる。したがって、例えば、エアバッグの展開要否の判定を容易にすることができる。具体的には、例えば、車両が小さい衝撃の衝突を生じた場合に、センサによって検知される荷重が上昇し始めたとしても、荷重の上昇速度が大きくなるような変化が現れなければ、エアバッグを展開させないように制御しやすくなる。
【００５２】
＜３．変形例＞
次に、これまでに説明した本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００の変形例の幾つかを説明する。
【００５３】
（３−１．第１の変形例）
図７は、第１の変形例に係るエネルギ吸収構造体１００Ａを示す断面図である。図７に示したエネルギ吸収構造体１００Ａにおいて、カバー３０Ａのカバー本体部３２Ａは、先端側に向けて縮径するテーパ形状を有する。また、接続カバー部３６も同様に先端側に向けて縮径するテーパ形状を有し、接続カバー部３６は、カバー本体部３２Ａの先端部の形状と相似形を有する。接続カバー部３６のテーパ角と、カバー本体部３２Ａの先端部のテーパ角とは同一でなくてもよい。
【００５４】
第１の変形例に係るエネルギ吸収構造体１００Ａにおいても、接続カバー部３６とカバー本体部３２Ａとは、連結部３４により連結されている。係る連結部３４は、上記の実施の形態に係るエネルギ吸収構造体１００の場合と同様に、衝突荷重の入力時に最初に圧壊する。そのため、圧壊の初期において、接続カバー部３６はカバー本体部３２Ａの先端部の外周部に配置され、比較的剛性の低いカバー本体部３２Ａが補強される。
【００５５】
第１の変形例に係るエネルギ吸収構造体１００Ａによっても、上記の実施の形態に係るエネルギ吸収構造体１００と同様の効果を得ることができる。また、第１の変形例に係るエネルギ吸収構造体１００Ａは、カバー本体部３２Ａが、先端側に向けて縮径するテーパ形状を有する。これにより、軸方向に対して斜めの方向から衝突荷重が入力された場合であっても、カバー本体部３２Ａの壁面で荷重を受けやすくなり、エネルギ吸収構造体１００Ａが倒れるおそれを低減することができる。したがって、エネルギ吸収部材１０を軸方向に効率的に圧壊させて、エネルギ吸収量が小さくなることを防ぐことができる。
【００５６】
（３−２．第２の変形例）
図８は、第２の変形例に係るエネルギ吸収構造体１００Ｂを示す断面図である。図８に示したエネルギ吸収構造体１００Ｂにおいて、カバー３０Ｂのカバー本体部３２Ｂは、軸方向の中央部の直径が最も大きく、当該中央部から先端側及び後端側に向けてそれぞれ縮径する。接続カバー部３６は、先端側に向けて縮径するテーパ形状を有し、接続カバー部３６は、カバー本体部３２Ｂの先端部の形状と相似形を有する。接続カバー部３６のテーパ角と、カバー本体部３２Ｂの先端部のテーパ角とは同一でなくてもよい。
【００５７】
第２の変形例に係るエネルギ吸収構造体１００Ｂにおいても、接続カバー部３６とカバー本体部３２Ｂとは、連結部３４により連結されている。係る連結部３４は、上記の実施の形態に係るエネルギ吸収構造体１００の場合と同様に、衝突荷重の入力時に最初に圧壊する。そのため、圧壊の初期において、接続カバー部３６はカバー本体部３２Ｂの先端部の外周部に配置され、比較的剛性の低いカバー本体部３２Ｂが補強される。
【００５８】
第２の変形例に係るエネルギ吸収構造体１００Ｂによっても、上記の実施の形態に係るエネルギ吸収構造体１００と同様の効果を得ることができる。また、第２の変形例に係るエネルギ吸収構造体１００Ｂは、カバー本体部３２Ｂが、先端側及び後端側に向けてそれぞれ縮径するテーパ形状を有する。これにより、軸方向に対して斜めの方向から衝突荷重が入力された場合であっても、荷重入力方向に沿ったカバー本体部３２Ｂの壁面で荷重を受けやすくなり、エネルギ吸収構造体１００Ｂが倒れるおそれを低減することができる。したがって、エネルギ吸収部材１０を軸方向に効率的に圧壊させて、エネルギ吸収量が小さくなることを防ぐことができる。
【００５９】
＜４．まとめ＞
以上説明したように、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００，１００Ａ，１００Ｂは、繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材１０の外周を覆う筒状のカバー３０，３０Ａ，３０Ｂを備えている。これにより、車輪によって跳ね上げられる小石や雨水等からエネルギ吸収部材１０が保護され、エネルギ吸収部材１０の耐チッピング性や耐候性を向上させることができる。
【００６０】
また、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００，１００Ａ，１００Ｂでは、カバー３０，３０Ａ，３０Ｂが、カバー本体部３２，３２Ａ，３２Ｂと接続カバー部３６とを有し、接続カバー部３６がカバー本体部３２，３２Ａ，３２Ｂの先端部と相似形を有する。衝突荷重の入力時には、カバー本体部３２，３２Ａ，３２Ｂと接続カバー部３６とを連結する連結部３４が最初に圧壊して、接続カバー部３６とカバー本体部３２，３２Ａ，３２Ｂの先端部の外周部とが周方向に重なる。これにより、カバー本体部３２，３２Ａ，３２Ｂの剛性が小さい場合であっても、部品点数を増やすことなく、外巻きに破壊されるエネルギ吸収部材１０を確実に拘束することができる。したがって、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００，１００Ａ，１００Ｂは、衝突エネルギの吸収量を増大させることができる。
【００６１】
また、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００，１００Ａ，１００Ｂでは、エネルギ吸収部材１０の後端部を保持する保持部材４０における、エネルギ吸収部材１０の内部空間に対応する位置に開口部４３あるいは凹部を有している。これにより、エネルギ吸収部材１０の内側空間に、内巻きに破壊されたエネルギ吸収部材１０が詰まることによる潰れ残りを低減することができる。したがって、本実施形態に係るエネルギ吸収構造体１００，１００Ａ，１００Ｂは、衝突エネルギの吸収量を増大させることができる。
【００６２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、上記の実施形態及び各変形例を互いに組み合わせた態様も、当然に本発明の技術的範囲に属する。
【００６３】
例えば、上記の実施の形態で示したカバー３０，３０Ａ，３０Ｂの形状は一例であって、衝突荷重の入力時に、最初に連結部が変形して、接続カバー部とカバー本体部の先端部とが周方向に重なるものであれば、上記の例に限定されない。そのようなカバーであれば、圧壊の初期に、接続カバー部によってカバー本体部が補強され、外巻きに破壊されるエネルギ吸収部材１０を確実に拘束することができる。
【符号の説明】
【００６４】
２    フロントバンパビーム
４    フロントフレーム
１０    エネルギ吸収部材
１２    テーパ部
３０，３０Ａ，３０Ｂ    カバー
３２，３２Ａ，３２Ｂ    カバー本体部
３４    連結部
３６    接続カバー部
４０    保持部材
４３    開口部
４７    保持部
１００，１００Ａ，１００Ｂ    エネルギ吸収構造体
【図１】
0006534584.tif 000002
【図２】
0006534584.tif 000003
【図３】
0006534584.tif 000004
【図４】
0006534584.tif 000005
【図５】
0006534584.tif 000006
【図６】
0006534584.tif 000007
【図７】
0006534584.tif 000008
【図８】
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