(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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先端側端部に配置され、前記エネルギ吸収部材の前記先端側端部の外周部を囲む筒状であって、前記外周部に対し隙間を介して配置される立上り部を有する、第１の保持部材と、
前記エネルギ吸収部材の後端側端部に配置される第２の保持部材と、
前記エネルギ吸収部材の前記後端側端部の内側に配置された金属製の抗力発生部材と、
を備える、エネルギ吸収構造体。
【請求項２】
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先端側端部に配置され、前記エネルギ吸収部材の前記先端側端部の外周部に配置される立上り部を有する第１の保持部材と、
前記エネルギ吸収部材の後端側端部に配置される第２の保持部材と、
前記エネルギ吸収部材の前記後端側端部の内側に配置された金属製の抗力発生部材と、
を備え、
前記抗力発生部材の外周面が前記エネルギ吸収部材の内周面に接合される、
エネルギ吸収構造体。
【請求項３】
前記抗力発生部材における、前記エネルギ吸収部材との接合面と前記先端側の面とが、曲面を介して連なる、請求項２に記載のエネルギ吸収構造体。
【請求項４】
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先端側端部に配置され、前記エネルギ吸収部材の前記先端側端部の外周部に配置される立上り部を有する第１の保持部材と、
前記エネルギ吸収部材の後端側端部に配置される第２の保持部材と、
前記エネルギ吸収部材の前記後端側端部の内側に配置された金属製の抗力発生部材と、
を備え、
前記抗力発生部材は、前記先端側の面に、円錐状の突部又は凹部を有する、
エネルギ吸収構造体。
【請求項５】
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先端側端部に配置され、前記エネルギ吸収部材の前記先端側端部の外周部に配置される立上り部を有する第１の保持部材と、
前記エネルギ吸収部材の後端側端部に配置される第２の保持部材と、
前記エネルギ吸収部材の前記後端側端部の内側に配置された金属製の抗力発生部材と、
を備え、
前記抗力発生部材は、前記エネルギ吸収部材との接合面に、前記エネルギ吸収部材の軸方向と交差する方向に延びて形成されたビードを有する、
エネルギ吸収構造体。
【請求項６】
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先端側端部に配置され、前記エネルギ吸収部材の前記先端側端部の外周部に配置される立上り部を有する第１の保持部材と、
前記エネルギ吸収部材の後端側端部に配置される第２の保持部材と、
前記エネルギ吸収部材の前記後端側端部の内側に配置された金属製の抗力発生部材と、
を備え、
前記抗力発生部材は、前記エネルギ吸収部材側の面に、圧壊した前記エネルギ吸収部材が侵入する開口を有する、
エネルギ吸収構造体。
【請求項７】
前記抗力発生部材が、前記第２の保持部材に一体成形されてなる、請求項１〜６のいずれか１項に記載のエネルギ吸収構造体。
【請求項８】
前記抗力発生部材が、前記先端側に突出する突部である、請求項７に記載のエネルギ吸収構造体。
【請求項９】
前記先端側に位置する前記エネルギ吸収部材の軸方向一端側が、端部に向けて縮径するテーパ形状を有する、請求項１〜８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撃エネルギを吸収する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、衝撃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は、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、エネルギ吸収部材は、鉄等の金属により構成されていたが、近年、車体の軽量化のために、炭素繊維混合繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）によりエネルギ吸収部材を構成することが検討されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、円筒状のＣＦＲＰ製クラッシュボックスのフロントバンパ側の端部が、その内部に、バンパビームに連結されたブラケットを挿入することによってバンパビームに取り付けられたクラッシュボックスの保持構造が開示されている。かかる特許文献１の構造では、衝撃荷重の入力時にクラッシュボックスが圧壊することによって、衝撃エネルギが吸収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０２４０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構造は、ＣＦＲＰ製のクラッシュボックスの圧壊時に、円筒状のクラッシュボックスが外側に開きながら潰れていく構造である。したがって、クラッシュボックスの破片や粉塵が周囲に飛散して、その後の修理交換時に作業者に怪我をさせたり、車載されている電気製品の故障を招いたりするおそれがある。
【０００６】
また、繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材は、衝突時に、連続的に破壊されながら潰れることにより荷重が発現し、荷重変動の少ない安定した衝撃エネルギ吸収を実現できることで知られている、しかしながら、繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材は、圧壊ストロークの後期においては衝撃エネルギ吸収量が小さくなりやすく、衝撃エネルギ吸収量の推移の予測が困難である。
【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、繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材の圧壊時に破片や粉塵を飛散させることがなく、かつ、圧壊ストロークの全範囲に亘って安定した衝撃エネルギ特性を実現可能な、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、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先端側端部に配置され、前記エネルギ吸収部材の前記先端側端部の外周部を囲む筒状であって、前記外周部に対し隙間を介して配置される立上り部を有する、第１の保持部材と、前記エネルギ吸収部材の後端側端部に配置される第２の保持部材と、前記エネルギ吸収部材の前記後端側端部の内側に配置された金属製の抗力発生部材と、を備える、エネルギ吸収構造体が提供される。
【０００９】
本発明の別のある観点によれば、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先端側端部に配置され、前記エネルギ吸収部材の前記先端側端部の外周部に配置される立上り部を有する第１の保持部材と、前記エネルギ吸収部材の後端側端部に配置される第２の保持部材と、前記エネルギ吸収部材の前記後端側端部の内側に配置された金属製の抗力発生部材と、を備え、前記抗力発生部材の外周面が前記エネルギ吸収部材の内周面に接合される、エネルギ吸収構造体が提供される。
【００１０】
前記抗力発生部材における、前記エネルギ吸収部材との接合面と前記先端側の面とが、曲面を介して連なってもよい。
【００１１】
本発明の別のある観点によれば、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先端側端部に配置され、前記エネルギ吸収部材の前記先端側端部の外周部に配置される立上り部を有する第１の保持部材と、前記エネルギ吸収部材の後端側端部に配置される第２の保持部材と、前記エネルギ吸収部材の前記後端側端部の内側に配置された金属製の抗力発生部材と、を備え、前記抗力発生部材は、前記先端側の面に、円錐状の突部又は凹部を有する、エネルギ吸収構造体が提供される。
【００１２】
本発明の別のある観点によれば、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先端側端部に配置され、前記エネルギ吸収部材の前記先端側端部の外周部に配置される立上り部を有する第１の保持部材と、前記エネルギ吸収部材の後端側端部に配置される第２の保持部材と、前記エネルギ吸収部材の前記後端側端部の内側に配置された金属製の抗力発生部材と、を備え、前記抗力発生部材は、前記エネルギ吸収部材との接合面に、前記エネルギ吸収部材の軸方向と交差する方向に延びて形成されたビードを有する、エネルギ吸収構造体が提供される。
【００１３】
本発明の別のある観点によれば、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先端側端部に配置され、前記エネルギ吸収部材の前記先端側端部の外周部に配置される立上り部を有する第１の保持部材と、前記エネルギ吸収部材の後端側端部に配置される第２の保持部材と、前記エネルギ吸収部材の前記後端側端部の内側に配置された金属製の抗力発生部材と、を備え、前記抗力発生部材は、前記エネルギ吸収部材側の面に、圧壊した前記エネルギ吸収部材が侵入する開口を有する、エネルギ吸収構造体が提供される。
【００１４】
前記抗力発生部材が、前記第２の保持部材に一体成形されてもよい。
【００１５】
前記抗力発生部材が、前記先端側に突出する突部であってもよい。
【００１６】
前記先端側に位置する前記エネルギ吸収部材の軸方向一端側が、端部に向けて縮径するテーパ形状を有してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明によれば、繊維強化樹脂製のエネルギ吸収部材の圧壊時に破片や粉塵を飛散させることがなく、かつ、圧壊ストロークの全範囲に亘って安定した衝撃エネルギ特性を実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態にかかるエネルギ吸収構造体を示す断面図である。
【図２】図２は、クラッシュボックスが抗力発生部材に接触する状態を示す説明図である。
【図３】図３は、抗力発生部材が変形する様子を示す説明図である。
【図４】図４は、エネルギ吸収構造体の圧壊後期の状態を示す説明図である。
【図５】図５は、衝撃エネルギ吸収特性について説明するためのグラフである。
【図６】図６は、抗力発生部材の変形例１を示す断面図である。
【図７】図７は、抗力発生部材の変形例２を示す断面図である。
【図８】図８は、抗力発生部材の変形例３を示す断面図である。
【図９】図９は、エネルギ吸収構造体の圧壊が進展する様子を示す説明図である。
【図１０】図１０は、抗力発生部材の変形例４を示す断面図である。
【図１１】図１１は、変形例４の抗力発生部材が変形する様子を示す説明図である。
【図１２】図１２は、衝撃エネルギ吸収特性について説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
＜エネルギ吸収部材の全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態にかかるエネルギ吸収構造体１００の全体構成例を示す。図１は、エネルギ吸収構造体１００が車両に取り付けられた様子を車両の上方側から見た断面図である。図１において、上側が車両の前方側であり、下側が車両の後方側である。以下の説明において、車両の前方側を上側といい、車両の後方側を下側という場合がある。
【００２１】
図１において、エネルギ吸収構造体１００は、エネルギ吸収部材としてのクラッシュボックス１０を備える。クラッシュボックス１０は、上側が第１の保持部材２０によって保持され、下側が第２の保持部材４０によって保持されている。第１の保持部材２０は、車両の衝突時に、衝突荷重を受け得る部位の近傍に固定されている。本実施形態では、第１の保持部材２０はバンパビーム２に接合されている。また、第２の保持部材４０は、フロントフレーム４の先端側に接合されている。したがって、クラッシュボックス１０は、バンパビーム２とフロントフレーム４との間に配置される。
【００２２】
＜クラッシュボックス＞
クラッシュボックス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部材である。また、クラッシュボックス１０は、衝突荷重が大きい場合には、荷重をフロントフレーム４に適切に伝達する役割も担う。かかるクラッシュボックス１０は、繊維強化樹脂（ＦＲＰ）により形成される。本実施形態では、クラッシュボックス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）により形成され、高強度、かつ、軽量化を実現可能になっている。
【００２３】
ＦＲＰ製のクラッシュボックス１０は、衝突時に、連続的に破壊されながら潰れることにより荷重が発現し、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、ＦＲＰ製のクラッシュボックス１０は、潰れ残りが少なく、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。かかるＦＲＰ製のクラッシュボックス１０は、例えば、組紐と縦紐とによって構成される組み物を用いた複合材料としてもよい。
【００２４】
また、クラッシュボックス１０は中空の筒形状をなし、軸方向が、車両の前後方向に沿うように配置される。クラッシュボックス１０の上側の端部は、端部に向けて縮径するテーパ形状を有している。かかるテーパ形状を有することにより、クラッシュボックス１０が衝突荷重を受けたときに、クラッシュボックス１０の先端が内側空間に向けて潰れながら進展しやすくなる。かかるクラッシュボックス１０の寸法は、車両の大きさや、得ようとする衝撃エネルギ吸収量、クラッシュボックス１０の重量等によって適宜設計可能である。例えば、クラッシュボックス１０の軸方向長さは１３０〜２００ｍｍであり、内側空間の直径は４０〜６０ｍｍであり、厚さは３ｍｍである。
【００２５】
＜第１の保持部材＞
クラッシュボックス１０の上側の端部は、第１の保持部材２０に対して、接着剤等により接合される。第１の保持部材２０は、鉄等に代表される金属からなる。第１の保持部材２０は、クラッシュボックス１０側に向かって突出する立上り部２２を有する。かかる立上り部２２は、円筒形状を有し、クラッシュボックス１０の上側の端部の外周部に配置される。立上り部２２は、クラッシュボックス１０の圧壊の初期において、クラッシュボックス１０の上側の端部が外側に拡がりながら潰れることを抑制する。これにより、クラッシュボックス１０が衝突荷重を受けたときに、クラッシュボックス１０は内側空間に向けて潰れながら進展しやすくなる。
【００２６】
立上り部２２の高さは、例えば５〜２０ｍｍとすることができる。ただし、立上り部２２の高さが低いと、クラッシュボックス１０が外側に拡がることを防ぐことができない場合がある。また、立上り部２２の高さが高すぎると、クラッシュボックス１０の圧壊時において、第１の保持部材２０と第２の保持部材４０との間に形成される間隔が大きくなって、クラッシュボックス１０の潰れ残り量を増加させることになる。したがって、立上り部２２の高さは、８〜１５ｍｍ程度であることが好ましい。
【００２７】
＜第２の保持部材及び抗力発生部材＞
第２の保持部材４０は、鉄等に代表される金属からなる。第２の保持部材４０は、クラッシュボックス１０の内側空間に相当する位置に、クラッシュボックス１０側に向かって突出する突部５０を有する。かかる突部５０が、本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体１００における抗力発生部材に相当する。すなわち、本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体１００の抗力発生部材は、第２の保持部材４０に一体成形された突部５０により構成される。かかる突部５０は、プレス成形等による第２の保持部材４０の成形時に同時に形成できることから、製造工程が複雑になったり、製造コストが増加したりすることがない。
【００２８】
突部５０は、上側が閉じられた円筒形状を有し、クラッシュボックス１０の内側空間に嵌合する。クラッシュボックス１０の下側の端部は、その内周面が、突部５０の外周面に対して接着剤等により接合されて固定されている。これにより、クラッシュボックス１０と第２の保持部材４０との接合面積が大きくなって、フロントバンパに発生する荷重モーメントにも耐えやすくなっている。
【００２９】
クラッシュボックス１０の圧壊が進展するにつれて、クラッシュボックス１０の内側空間に溜まっていく潰されたＦＲＰ材料が突部５０に接触する。このとき、突部５０は潰されたクラッシュボックス１０を受け止めて、クラッシュボックス１０の圧壊の進展に抗力を与える。突部５０が、潰されたクラッシュボックス１０を受け止める時点以降は、クラッシュボックス１０自体が担う荷重と合わせて突部５０が担う荷重が発生する。したがって、クラッシュボックス１０の圧壊の後期において、衝撃エネルギ吸収量の低下が抑制される。
【００３０】
本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体１００において、第２の保持部材４０は、金属製であり、ＦＲＰ製のクラッシュボックス１０よりも大きい荷重を担い得る。また、金属製の突部５０により生じ得る抗力は、金属の歪み速度依存性に基づき予測可能である。したがって、圧壊後期において、潰されたクラッシュボックス１０を金属製の突部５０で受け止めるようにすることで、エネルギ吸収構造体１００の荷重設計が容易になる。また、突部５０による衝突エネルギの吸収作用が発現する以降においても、引き続きＦＲＰ製のクラッシュボックス１０が荷重を担う。したがって、クラッシュボックス１０の圧壊ストロークの全範囲にわたって、荷重変動の少ない安定した衝撃エネルギ吸収が実現される。
【００３１】
突部５０の軸方向の高さは、エネルギ吸収構造体１００において発現させたい衝撃エネルギ吸収特性に応じて適宜の値に設定し得る。本実施形態では、クラッシュボックス１０の軸方向長さが１３０〜２００ｍｍであり、突部５０の軸方向の高さは、例えば６０〜１００ｍｍの範囲内とし得る。突部５０の高さが低すぎると、クラッシュボックス１０の圧壊後期において、衝撃エネルギ吸収量の低下を抑制できないおそれがある。また、突部５０の高さが低いと、クラッシュボックス１０の接合強度が低下し、フロントバンパに発生するモーメントに耐えられなくなるおそれがある。
【００３２】
また、突部５０の高さが高すぎると、圧壊初期から抗力発生部材による衝撃エネルギの吸収作用が発現し、ＦＲＰ製のクラッシュボックス１０の利点を活かし切れないおそれがある。また、突部５０の高さが高すぎると、クラッシュボックス１０の圧壊時に、第１の保持部材２０と第２の保持部材４０との間に形成される間隔が大きくなって、クラッシュボックス１０の潰れ残り量が増加するおそれがある。したがって、突部５０の高さは、５０〜７０ｍｍ程度であることが好ましい。
【００３３】
また、突部５０における外周面と上面との境界部となる角部Ｒは、曲面状に形成される。すなわち、突部５０において、クラッシュボックス１０との接合面となる外周面と、上面とは、曲面を介して連なる。したがって、クラッシュボックス１０の圧壊時に、クラッシュボックス１０と突部５０の角部Ｒとの接触部分に応力が集中して、クラッシュボックス１０が折れるおそれが低減されている。
【００３４】
＜衝撃エネルギ吸収特性＞
ここで、図２〜図５を参照して、本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体１００の衝撃エネルギ吸収特性について説明する。図２〜４は、エネルギ吸収構造体１００の圧壊が進展する様子を示す模式図である。図２は、潰されたクラッシュボックス１０が突部５０に接触する様子を示し、図３は、突部５０が変形し始める様子を示し、図４は、エネルギ吸収構造体１００の圧壊後期の状態を示す。
【００３５】
また、図５は、衝撃エネルギ吸収特性を説明するためのグラフである。図５の横軸は圧壊ストローク量（ｍｍ）を示し、縦軸は発現荷重（ｋＮ）を示す。また、図５中、実線が本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体１００の衝撃エネルギ吸収特性を示し、一点鎖線がＣＦＲＰ製のクラッシュボックスの衝撃エネルギ吸収特性を示し、破線が金属製のクラッシュボックスの衝撃エネルギ吸収特性を示す。
【００３６】
本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体１００において、車両が障害物に衝突し、バンパビーム２を介して第１の保持部材２０に衝突荷重が入力されると、ＦＲＰ製のクラッシュボックス１０の上側の端部が裂けながら圧壊し始める。このとき、クラッシュボックス１０の上側の端部は、第１の保持部材２０に設けられた立上り部２２によって内側に向けられる。したがって、クラッシュボックス１０は、上側の端部から順に、内側空間に向けて潰れながら進展する。図５に示すように、クラッシュボックス１０の圧壊初期（圧壊ストローク＝Ｓ０〜Ｓ１の期間）、衝撃エネルギ吸収量は徐々に増加する。
【００３７】
クラッシュボックス１０の圧壊が進展すると、図２に示すように、クラッシュボックス１０の内側空間に溜まっていく潰されたＦＲＰ材料が金属製の第２の保持部材４０の突部５０に接触する。以降、クラッシュボックス１０の圧壊ストロークがＳ２になるまでの期間、クラッシュボックス１０の内側空間に詰められている潰されたＦＲＰ材料の充填密度が高まっていく。図５に示すように、クラッシュボックス１０の圧壊ストロークがＳ１からＳ２までの期間、衝撃エネルギ吸収量は安定的に維持される。
【００３８】
クラッシュボックス１０の内側空間が潰されたＦＲＰ材料によって埋められた時点（圧壊ストローク＝Ｓ２）以降においては、突部５０による衝撃エネルギ吸収効果が発現し始める。したがって、図５に示すように、圧壊ストロークがＳ２以降においては、衝撃エネルギ吸収量が増加し始める。本実施形態では、突部５０の上面が平坦になっており、クラッシュボックス１０の圧壊ストロークがＳ２以上になると、図３に示すように、突部５０の上面が下方に向けて変形し始める。したがって、図５に示すように、クラッシュボックス１０の圧壊ストロークがＳ２からＳ３までの期間、衝撃エネルギ吸収量は徐々に増加する。
【００３９】
そして、エネルギ吸収構造体１００の圧壊がさらに進展し、突部５０の上面の変形が終了した後（圧壊ストローク＝Ｓ３以降）は、図４に示すように、金属製の突部５０が全体的に圧壊し始める。したがって、図５に示すように、クラッシュボックス１０の圧壊ストロークがＳ３を超える領域では、ＦＲＰ製のクラッシュボックス１０のみによって衝突荷重を受け止める、圧壊ストロークがＳ０〜Ｓ２の期間に比べて、衝撃エネルギ吸収量が大きくなる。
【００４０】
ただし、突部５０による衝撃エネルギの吸収作用が発現するＳ２以降の期間においても、ＦＲＰ製のクラッシュボックス１０の衝撃エネルギ吸収作用は引き続き発現する。したがって、本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体１００では、圧壊ストロークの全範囲に亘って、短い周期での荷重の変動が生じておらず、安定した衝撃エネルギ吸収が実現される。
【００４１】
これに対して、ＣＦＲＰ製のクラッシュボックスのみの場合には、圧壊ストロークがＳ２までの領域では、衝撃エネルギ吸収特性（図５の一点鎖線）は本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体１００と同じ特性となる。しかしながら、ＣＦＲＰ製のクラッシュボックスのみでは、圧壊ストロークがＳ２を超える領域でも衝撃エネルギ吸収量が増加することなく、むしろ、若干ずつではあるが衝撃エネルギ吸収量が減少する。したがって、ＣＦＲＰ製のクラッシュボックスのみによる全体の衝撃エネルギ吸収量は、エネルギ吸収構造体１００の全体の衝撃エネルギ吸収量よりも小さくなる。
【００４２】
また、金属製のクラッシュボックスの場合には、座屈を繰り返しながら圧壊するため、クラッシュボックスの圧壊中の荷重が安定せず、圧壊の進展に伴って荷重変動が生じる（図５の破線）。また、金属製のクラッシュボックスは、ＣＦＲＰ製のクラッシュボックスよりも剛性が高く、衝撃エネルギ吸収量は、ＣＦＲＰ製のクラッシュボックスの衝撃エネルギ吸収量よりも大きくなり得る。しかしながら、圧壊後期においては、金属製のクラッシュボックスの衝撃エネルギ吸収量は、本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体の衝撃エネルギ吸収量よりも小さい。したがって、金属製のクラッシュボックスのみによる全体の衝撃エネルギ吸収量は、エネルギ吸収構造体１００の全体の衝撃エネルギ吸収量よりも小さくなる。
【００４３】
以上のように、本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体１００は、ＦＲＰ製のクラッシュボックス１０の特性を活かしつつ、圧壊後期においては金属製の突部５０の抗力特性を活かすものである。かかるエネルギ吸収構造体１００は、圧壊ストロークの全範囲に亘って、短い周期での荷重変動を抑制することができる。したがって、例えば、エアバッグセンサ等のセンサのセンシングの適合を簡易にすることができる。また、エネルギ吸収構造体１００は、圧壊ストロークの後期において、金属製の突部５０による抗力が発生し、衝撃エネルギ吸収量の低下が抑制される。金属製の突部５０により発生する抗力は、金属の歪み依存性から予測可能であるため、本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体１００は、容易な荷重設計が可能になる。
【００４４】
＜抗力発生部材の変形例＞
これまでに説明したエネルギ吸収構造体１００において、抗力発生部材としての突部５０は、上面が平坦面として構成されていたが、抗力発生部材の構成は、上記の例に限られない。以下、図６〜１２を参照して、抗力発生部材の変形例について説明する。
【００４５】
（変形例１及び２）
図６は、抗力発生部材の変形例１としての突部６０を有する第２の保持部材４０Ａを示す断面図である。また、図７は、抗力発生部材の変形例２としての突部７０を有する第２の保持部材４０Ｂを示す断面図である。図６及び図７は、図１に示す第２の保持部材４０と同様に、第２の保持部材４０Ａ，４０Ｂを軸方向に切断した断面図を示す。
【００４６】
変形例１にかかる突部６０は、上面６２が、上側に突出する円錐状を有する一方、変形例２にかかる突部７０は、上面７２が、下側に突出する円錐状を有する。これらの突部６０，７０を有する第２の保持部材４０Ａ，４０Ｂでは、クラッシュボックス１０内側空間が、潰されたＦＲＰ材料によって埋められる時期や、抗力発生部材が変形し始める時期が、図１に示す突部５０とは異なる。このように、エネルギ吸収構造体１００は、衝撃エネルギ吸収量がさらに増加し始める時期（図５の圧壊ストローク＝Ｓ２）や、衝撃エネルギ吸収量の増加時の変化速度（図５の圧壊ストロークがＳ２からＳ３までの期間の長さ）が、実現させたい衝撃エネルギ吸収特性に応じて適宜設計可能である。
【００４７】
（変形例３）
図８は、抗力発生部材の変形例３としての突部１５０を有する第２の保持部材１４０を示す断面図である。図８は、図１に示す第２の保持部材４０と同様に、第２の保持部材１４０を軸方向に切断した断面図を示す。変形例３にかかる突部１５０は、上面の中央部に開口部１５０ａを有する以外は、図１に示す第２の保持部材４０と同様の構成とし得る。変形例３にかかる突部１５０において、開口部１５０ａは、クラッシュボックス１０の内側空間に詰まっていくＦＲＰ材料を逃がす機能を有する。かかる開口部１５０ａを設けることによっても、衝撃エネルギ吸収特性を変えることができる。
【００４８】
図９は、変形例３にかかる突部１５０を有する第２の保持部材１４０を備えたエネルギ吸収構造体２００が圧壊する様子を示す。かかるエネルギ吸収構造体２００は、クラッシュボックス１０の圧壊が進展する途中の適宜の時期に、クラッシュボックス１０の内側空間に詰まっている潰されたＦＲＰ材料が、開口部１５０ａを介してフロントフレーム４側へと逃がされる。そのため、潰されたＦＲＰ材料による荷重が低下し、衝撃エネルギ吸収量を低く設定することができる。
【００４９】
また、突部１５０が開口部１５０ａを有することにより、潰されたＦＲＰ材料がフロントフレーム４側に逃がされ、クラッシュボックス１０の潰れ残りを低減することができる。したがって、突部１５０が開口部１５０ａを有することにより、エネルギ吸収構造体２００の全体としての衝撃エネルギ吸収量の低下を防ぐことにもつながる。
【００５０】
変形例３にかかる突部１５０を有する第２の保持部材１４０を備えたエネルギ吸収構造体２００の衝撃エネルギ吸収特性の一例を図１２に示す。図１２の横軸は圧壊ストローク量（ｍｍ）を示し、縦軸は発現荷重（ｋＮ）を示す。また、図１２中、実線が図１に示すエネルギ吸収構造体１００の衝撃エネルギ吸収特性を示し、一点鎖線が変形例３にかかる第２の保持部材１４０を備えたエネルギ吸収構造体２００の衝撃エネルギ吸収特性を示す。
【００５１】
図１２に示した例では、突部１５０が開口部１５０ａを有することにより、突部１５０による衝撃エネルギの吸収作用が発現し始めた後、潰されたＦＲＰ材料がフロントフレーム４側に逃がされる。そのため、衝撃エネルギ吸収量が、図１に示すエネルギ吸収構造体１００の衝撃エネルギ吸収量に比べて小さくなっている。したがって、例えばフロントフレームとの抗力バランスを考えた設計を行う際に、突部１５０に開口部１５０ａを設けることにより、抗力のバランスを調整することができる。
【００５２】
なお、開口部１５０ａの大きさ（直径）や形状、数、配置位置等は、実現させたい衝撃エネルギ吸収特性と、潰されたＦＲＰ材料が逃がされる際の流動性等に基づいて、適宜設計することができる。
【００５３】
（変形例４）
図１０は、抗力発生部材の変形例４としての突部２５０を有する第２の保持部材２４０を示す断面図である。図１０は、図１に示す第２の保持部材４０と同様に、第２の保持部材２４０を軸方向に切断した断面図を示す。変形例４にかかる突部２５０は、外周面の途中に、周方向に形成されたビード２５２を有する。かかるビード２５２は、突部２５０に軸方向の荷重がかけられたときに、突部２５０を軸方向に潰しやすくする機能を有する。かかるビード２５２を設けることによっても、衝撃エネルギ吸収特性を変えることができる。
【００５４】
図１１は、変形例４にかかる突部２５０を有する第２の保持部材２４０を備えたエネルギ吸収構造体３００が圧壊する様子を示す。かかるエネルギ吸収構造体３００では、潰されたＦＲＰ材料によってクラッシュボックス１０の内側空間が埋められ、突部２５０の上面に荷重がかかり始めると、軸方向の荷重に対して脆弱なビード２５２が容易に折れ曲がる。そのため、エネルギ吸収構造体３００の荷重が低下し、衝撃エネルギ吸収量を低下させることができる。
【００５５】
また、突部２５０がビード２５２を有することにより、突部２５０が軸方向に潰れやすくなるため、エネルギ吸収構造体３００の全体としての潰れ残りを低減することができる。したがって、エネルギ吸収構造体３００の全体としての衝撃エネルギ吸収量の低下を防ぐこともできる。
【００５６】
変形例４にかかるビード２５２を有する第２の保持部材２４０を備えたエネルギ吸収構造体３００の衝撃エネルギ吸収特性の一例を図１２に示す。図１２中、破線が変形例４にかかる第２の保持部材２４０を備えたエネルギ吸収構造体３００の衝撃エネルギ吸収特性を示す。図１２に示した例では、突部２５０がビード２５２を有することにより、突部２５０による衝撃エネルギ吸収量が安定し始めた後に、ビード２５２が折れ曲がり衝撃エネルギ吸収量が低下する。
【００５７】
そのため、圧壊の終期における衝撃エネルギ吸収量が、図１に示すエネルギ吸収構造体１００の衝撃エネルギ吸収量に比べて小さくなっている。したがって、例えばしたがって、例えばフロントフレームとの抗力バランスを考えた設計を行う際に、突部２５０にビード２５２を設けることにより、抗力のバランスを調整することができる。
【００５８】
なお、ビード２５２の数や幅（軸方向長さ）等は、実現させたい衝撃エネルギ吸収特性に応じて適宜設計することができる。
【００５９】
以上説明したように本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体によれば、ＦＲＰ製のクラッシュボックス１０の特性を活かしつつ、圧壊後期においては金属製の抗力発生部材の抗力特性を活かすことができる。かかるエネルギ吸収構造体は、圧壊ストロークの全範囲に亘って、ＦＲＰ製のクラッシュボックス１０の特性が活かされ、短い周期での荷重変動を抑制することができる。したがって、例えば、エアバッグセンサ等のセンサのセンシングの適合を簡易にすることができる。
【００６０】
また、本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体は、圧壊ストロークの後期において、金属製の抗力発生部材による抗力が発生し、衝撃エネルギ吸収量の低下が抑制される。金属製の抗力発生部材により発生する抗力は、金属の歪み依存性から予測可能であるため、本実施形態にかかるエネルギ吸収構造体は、容易な荷重設計が可能になる。
【００６１】
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、本発明はかか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。
【符号の説明】
【００６２】
２    バンパビーム
４    フロントフレーム
１０    クラッシュボックス（エネルギ吸収部材）
２０    第１の保持部材
２２    立上り部
４０，４０Ａ，４０Ｂ，１４０，２４０    第２の保持部材
５０，６０，７０，１５０，２５０    突部
６２，７２    上面
１００，２００，３００    エネルギ吸収構造体
１５０ａ    開口部
２５２    ビード
【図１】
0006506029.tif 000002
【図２】
0006506029.tif 000003
【図３】
0006506029.tif 000004
【図４】
0006506029.tif 000005
【図５】
0006506029.tif 000006
【図６】
0006506029.tif 000007
【図７】
0006506029.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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