(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒形状を成しているとともに車両のサイドメンバーとバンパービームとの間に配設され、圧縮荷重を受けることにより軸方向に蛇腹状に圧壊させられて衝撃エネルギーを吸収する車両用衝撃吸収部材であって、
筒形状の本体部と、該本体部の軸方向の両端部にそれぞれ溶接固定される一対の取付プレートとを備えているとともに、
前記本体部は、
板厚が１．４ｍｍよりも薄くて前記軸方向の中間部分を構成しており、該軸方向に蛇腹状に圧壊させられることにより衝撃エネルギーを吸収する薄板部と、
板厚が１．４ｍｍ以上で、前記軸方向において前記薄板部の両側に一体的に設けられた一対の厚板部と、
を有し、該厚板部にて構成されている前記本体部の両端縁が前記取付プレートに対して突き当てられた部分がアーク溶接により溶接されることで、該本体部が該取付プレートに一体的に溶接固定されており、
且つ、前記一対の厚板部のうち前記サイドメンバー側に位置する車体側厚板部の長さ寸法Ｌ２は、前記本体部の全長をＬとした時、５ｍｍ≦Ｌ２＜０．１５×Ｌの範囲内である
ことを特徴とする車両用衝撃吸収部材。
【請求項２】
前記薄板部は、板厚が１．４ｍｍよりも薄い薄板材にて構成されており、
前記厚板部は、板厚が１．４ｍｍ以上で、前記軸方向において前記薄板材の両側に一体的に設けられた一対の厚板材にて構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用衝撃吸収部材。
【請求項３】
前記本体部は、前記筒形状を軸方向と略平行に２分割した断面が略Ｕ字形状の一対の半割れ体から成り、該一対の半割れ体の開口側が互いに重ね合わされ、且つ該重ね合わされた両側部がそれぞれ一体的に溶接接合されたものである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用衝撃吸収部材。
【請求項４】
前記本体部は、筒状のパイプ部材と該パイプ部材の両端部にそれぞれ嵌合された所定長さのリング部材とから構成されており、
前記パイプ部材に前記リング部材が嵌合された両端部の２重構造の部分が前記厚板部で、軸方向において該厚板部の内側に位置して前記パイプ部材のみから成る部分が薄板部である
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用衝撃吸収部材。
【請求項５】
前記パイプ部材を構成する筒状のパイプ素材の外周側に前記リング部材を構成する筒状のリング素材が嵌合された状態で液圧成形が施され、該パイプ素材が外周側へ塑性変性させられることにより、該リング素材と該パイプ素材とが密着状態で一体的に締結され且つ所定の断面形状とされることにより、前記パイプ部材に前記リング部材が一体的に嵌合された前記本体部が構成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の車両用衝撃吸収部材。
【請求項６】
前記一対の厚板部のうち前記バンパービーム側に位置するバンパー側厚板部の長さ寸法Ｌ１は、１０ｍｍ＜Ｌ１＜４０ｍｍの範囲内である
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の車両用衝撃吸収部材。
【請求項７】
前記本体部は、六角形以上の扁平な多角形の基本断面形状から成り、該断面の長軸方向と略平行な２つの長辺を有するとともに、
該２つの長辺には、各々一つ以上の凹溝が前記筒形状の軸方向に設けられている
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の車両用衝撃吸収部材。
【請求項８】
前記基本断面形状は扁平な八角形で、該断面の長軸方向と略平行な２つの長辺には、該長軸に対して対称的に一対以上の凹溝が設けられている
ことを特徴とする請求項７に記載の車両用衝撃吸収部材。
【請求項９】
前記本体部の軸方向の両端縁のうち前記サイドメンバー側の端縁は軸心に対して略直角であるが、前記バンパービーム側の端縁は、該バンパービームの端部に向かうに従って車体側へ後退するように軸心に対して直角な方向から傾斜させられている
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の車両用衝撃吸収部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用衝撃吸収部材に係り、特に、板厚が薄い車両用衝撃吸収部材の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
筒形状を成しているとともに車両のサイドメンバーとバンパービームとの間に配設され、圧縮荷重を受けることにより軸方向に蛇腹状に圧壊させられて衝撃エネルギーを吸収する車両用衝撃吸収部材が広く用いられている（特許文献１、２参照）。図１１は、このような車両用衝撃吸収部材の一例を説明する図で、(a) は車両のフロント側のバンパービーム１０の近傍を車両の上方から見た概略平面図であり、左右のサイドメンバー１２Ｒ、１２Ｌの前端部にはそれぞれ衝撃吸収部材としてクラッシュボックス１４Ｒ、１４Ｌが配設されており、バンパービーム１０は、その左右の両端部においてクラッシュボックス１４Ｒ、１４Ｌを介してサイドメンバー１２Ｒ、１２Ｌに取り付けられている。図１１の(b) は、(a) におけるＢ−Ｂ断面すなわち右側の取付部付近の断面図で、クラッシュボックス１４Ｒは、八角形断面等の筒形状の本体部２０と、その本体部２０の軸方向の両端部にそれぞれ一体的に溶接固定された一対の取付プレート２２、２４とを備えており、それ等の取付プレート２２、２４を介して図示しないボルト等によりサイドメンバー１２Ｒ、バンパービーム１０に固定されるようになっている。【０００３】
そして、車両前方から衝撃が加えられて圧縮荷重Ｆを受けると、図１１の(c) に示すように本体部２０が軸方向に蛇腹状に圧壊させられ、この時の変形で衝撃エネルギーを吸収し、サイドメンバー１２Ｒ等の車両の構造部材に加えられる衝撃を緩和する。この蛇腹状の圧壊は、本体部２０が多数箇所で座屈（図１１(c) における細かなくの字状の折れ曲がり）することによって生じる現象で、通常はバンパービーム側すなわち入力側から座屈が開始し、時間の経過と共に車体側へ進行する。なお、バンパービーム１０は左右対称で、左側の取付部も同様に構成されている。また、このバンパービーム１０は、バンパーのリインフォースメント（補強部材）および取付部材として機能するもので、合成樹脂等から成るバンパー本体１６が一体的に取り付けられるようになっている。【０００４】
図１２の(a) 〜(d) は、上記本体部２０と取付プレート２２、２４の一方（図は取付プレート２２）との溶接固定の幾つかの態様を説明する図で、各図の上の図は斜視図、下の図は溶接固定部分の断面図である。(a) は、本体部２０の端部を取付プレート２２に突き当てるとともに、Ｌ字型のブラケット３０を用いて本体部２０および取付プレート２２の双方にスポット溶接で固定する場合で、(b) は、本体部２０の端部を取付プレート２２に突き当てた状態でアーク溶接により一体的に固定する場合で、(c) は本体部２０の端部を外側へ折り曲げてフランジ３２を一体に設け、スポット溶接により取付プレート２２に一体的に固定する場合で、(d) は取付プレート２２の一部を曲げ起こしてフランジ３４を一体に設け、スポット溶接により本体部２０に一体的に固定する場合である。
【特許文献１】特開平１０−２４４９５５号公報
【特許文献２】特開２００２−１０４１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記図１２の(a) の場合は、ブラケット３０を別に用意して溶接する必要があるため、部品点数が多くなってコストアップ、質量増加の原因となる。(c) の場合は、荷重入力時にフランジ３２の曲げに起因して本体部２０が曲げ変形を起こし易くなり、衝撃エネルギー吸収性能が損なわれる可能性がある。(d) の場合は、本体部２０の全周を取付プレート２２に溶接固定することが難しいため、軸心まわりの均一な圧壊が困難で衝撃エネルギー吸収性能が損なわれる可能性がある。【０００６】
一方、本体部２０の端部を取付プレート２２に突き当てた状態でアーク溶接する図１２の(b) の場合は、安定した衝撃エネルギー吸収性能が得られるが、板厚が薄くなると溶接時に溶けて穴が空いたり板厚が薄くなって強度が低下したりする不具合が生じ易くなるため、例えば１．４ｍｍ程度以上の板厚が要求される。これに対し、本体部２０の形状を工夫するなどして所定の衝撃エネルギー吸収性能を維持しつつ板厚を薄くしたり、１０ｋｍ／ｈ程度以下の低速衝突時における車両損傷の低減など低荷重での衝撃エネルギー吸収を目的として本体部２０の板厚を薄くしたりすることが考えられているが、上記のように本体部２０を取付プレート２２に突き当てた状態でアーク溶接で固定する場合には、板厚を１．４ｍｍより薄くすることが難しいという問題があった。【０００７】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、本体部の板厚が１．４ｍｍより薄い場合でも取付プレートに突き当てた状態で良好にアーク溶接で固定できるようにして、所定の衝撃エネルギー吸収性能が得られる軽量で且つ安価な衝撃吸収部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するために、第１発明は、筒形状を成しているとともに車両のサイドメンバーとバンパービームとの間に配設され、圧縮荷重を受けることにより軸方向に蛇腹状に圧壊させられて衝撃エネルギーを吸収する車両用衝撃吸収部材であって、(a) 筒形状の本体部と、その本体部の軸方向の両端部にそれぞれ溶接固定される一対の取付プレートとを備えているとともに、(b) 前記本体部は、(b-1) 板厚が１．４ｍｍよりも薄くて前記軸方向の中間部分を構成しており、その軸方向に蛇腹状に圧壊させられることにより衝撃エネルギーを吸収する薄板部と、(b-2) 板厚が１．４ｍｍ以上で、前記軸方向において前記薄板部の両側に一体的に設けられた一対の厚板部と、を有し、(b-3）その厚板部にて構成されている前記本体部の両端縁が前記取付プレートに対して突き当てられた部分がアーク溶接により溶接されることで、その本体部がその取付プレートに一体的に溶接固定されており、且つ、(c) 前記一対の厚板部のうち前記サイドメンバー側に位置する車体側厚板部の長さ寸法Ｌ２は、前記本体部の全長をＬとした時、５ｍｍ≦Ｌ２＜０．１５×Ｌの範囲内であることを特徴とする。
【０００９】
第２発明は、第１発明の車両用衝撃吸収部材において、(a) 前記薄板部は、肉厚が１．４ｍｍよりも薄い薄肉材にて構成されており、(b) 前記厚板部は、肉厚が１．４ｍｍ以上で、前記軸方向において前記薄肉材の両側に一体的に設けられた一対の厚肉材にて構成されていることを特徴とする。【００１０】
第３発明は、第１発明または第２発明の車両用衝撃吸収部材において、前記本体部は、前記筒形状を軸方向と略平行に２分割した断面が略Ｕ字形状の一対の半割れ体から成り、その一対の半割れ体の開口側が互いに重ね合わされ、且つその重ね合わされた両側部がそれぞれ一体的に溶接接合されたものであることを特徴とする。【００１１】
第４発明は、第１発明の車両用衝撃吸収部材において、(a) 前記本体部は、筒状のパイプ部材とそのパイプ部材の両端部にそれぞれ嵌合された所定長さのリング部材とから構成されており、(b) 前記パイプ部材に前記リング部材が嵌合された両端部の２重構造の部分が前記厚板部で、軸方向においてその厚板部の内側に位置して前記パイプ部材のみから成る部分が薄板部であることを特徴とする。【００１２】
第５発明は、第４発明の車両用衝撃吸収部材において、前記パイプ部材を構成する筒状のパイプ素材の外周側に前記リング部材を構成する筒状のリング素材が嵌合された状態で液圧成形が施され、そのパイプ素材が外周側へ塑性変性させられることにより、それ等のリング素材とパイプ素材とが密着状態で一体的に締結され且つ所定の断面形状とされることにより、前記パイプ部材に前記リング部材が一体的に嵌合された前記本体部が構成されていることを特徴とする。【００１４】
第６発明は、第１発明〜第５発明の何れかの車両用衝撃吸収部材において、前記一対の厚板部のうち前記バンパービーム側に位置するバンパー側厚板部の長さ寸法Ｌ１は、１０ｍｍ＜Ｌ１＜４０ｍｍの範囲内であることを特徴とする。
【００１５】
第７発明は、第１発明〜第６発明の何れかの車両用衝撃吸収部材において、(a) 前記本体部は、六角形以上の扁平な多角形の基本断面形状から成り、その断面の長軸方向と略平行な２つの長辺を有するとともに、(c) その２つの長辺には、各々一つ以上の凹溝が前記筒形状の軸方向に設けられていることを特徴とする。
【００１６】
第８発明は、第７発明の車両用衝撃吸収部材において、前記基本断面形状は扁平な八角形で、その断面の長軸方向と略平行な２つの長辺には、その長軸に対して対称的に一対以上の凹溝が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
第９発明は、第１発明〜第８発明の何れかの車両用衝撃吸収部材において、前記本体部の軸方向の両端縁のうち前記サイドメンバー側の端縁は軸心に対して略直角であるが、前記バンパービーム側の端縁は、そのバンパービームの端部に向かうに従って車体側へ後退するように軸心に対して直角な方向から傾斜させられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
このような車両用衝撃吸収部材においては、筒形状の本体部の軸方向の両端部は板厚が１．４ｍｍ以上の厚板部にて構成されているため、取付プレートに突き当てた状態でアーク溶接により良好に溶接固定することが可能で、ブラケット等を用いることなく所定の衝撃エネルギー吸収性能が安定して得られる衝撃吸収部材を軽量で且つ安価に構成できる。また、本体部の中間部分は板厚が１．４ｍｍよりも薄い薄板部にて構成されているため、断面形状等を工夫するなどして所定の衝撃エネルギー吸収性能を維持しつつ板厚を薄くする場合に、１．４ｍｍよりも薄くして一層の軽量化を図ることができるとともに、低速衝突時における車両損傷の低減など低荷重での衝撃エネルギー吸収を目的として板厚を薄くする場合に、１．４ｍｍよりも薄くしてより低荷重でも圧壊して衝撃エネルギー吸収作用が得られるようにすることができる。
また、一対の厚板部のうちサイドメンバー側に位置する車体側厚板部の長さ寸法Ｌ２が５ｍｍ以上であるため、アーク溶接を良好に行うことができる一方、その車体側厚板部の長さ寸法Ｌ２は０．１５×Ｌよりも短いため、その厚板部の存在に拘らず衝撃エネルギー吸収作用が得られる圧壊長さ（クラッシュストローク）の減少が抑制される。
【００１９】
第４発明では、筒状のパイプ部材の両端部にそれぞれ所定長さのリング部材が嵌合されることによって本体部が構成されており、パイプ部材にリング部材が嵌合された両端部の２重構造部分が厚板部で、その厚板部の内側に位置してパイプ部材のみから成る部分が薄板部とされているため、第３発明のように一対の半割れ体の両側部を重ね合わせて溶接接合したものに比較して、溶接のための重ね代が不用であるとともに製造工数が低減され、軽量で且つ安価に構成される。【００２０】
第５発明では、液圧成形を用いて本体部が成形されるため、機械式プレスで成形する場合に比較して、例えば第７発明、第８発明等の所定の異形断面を有するとともに両端部（厚板部）が２重構造とされた本体部を、市販されている筒状のパイプ素材およびリング素材を用いて高い精度で簡単且つ安価に製造できる。
【００２２】
第６発明では、一対の厚板部のうちバンパービーム側に位置するバンパー側厚板部の長さ寸法Ｌ１が１０ｍｍより長いため、アーク溶接を良好に行うことができるとともに、圧壊初期においても良好な衝撃エネルギー吸収性能が得られる。また、そのバンパー側厚板部の長さ寸法Ｌ１は４０ｍｍよりも短いため、荷重入力方向が軸方向から２０°程度傾斜している場合でも、本体部が途中で折れ曲がる（倒れる）ことなく、最後まで蛇腹状に圧壊して優れた衝撃エネルギー吸収性能が得られる。
【００２３】
第７発明は、本体部が六角形以上の扁平な多角形の基本断面形状から成り、２つの長辺にはそれぞれ一つ以上の凹溝が筒形状の軸方向に設けられている場合で、所定の衝撃エネルギー吸収性能を維持しつつ板厚を１．４ｍｍよりも薄くできて軽量に構成される。第８発明の車両用衝撃吸収部材も同様の作用効果が得られる。
【００２４】
第９発明は、本体部の軸方向の両端縁のうちサイドメンバー側の端縁は軸心に対して略直角であるが、バンパービーム側の端縁は、そのバンパービームの端部に向かうに従って車体側へ後退するように軸心に対して直角な方向から傾斜させられているため、バンパービームの端部を車体側へ後退させて自動車のコーナー部分の丸みを大きくするなど形状の自由度が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施例である車両用衝撃吸収部材の配設態様の一例を示す概略平面図である。
【図２】図１におけるII−II断面に相当する図で、薄板部および厚板部から成る本体部の断面図である。
【図３】薄板部および厚板部から成る本体部の製造方法の一例を説明する図で、(a) は平板状素材を示す平面図、(b) 、(c) は(a) の平板状素材を用いて製造される２種類の本体部の断面形状を示す図である。
【図４】図３(a) の平板状素材を用いて製造される本体部の更に別の例を説明する図で、(a) は斜視図、(b) は断面形状を示す図である。
【図５】図１の車両用衝撃吸収部材の衝撃エネルギー吸収特性を調べる際の試験方法を説明する図で、(a) は本体部の形状および具体的寸法を説明する図であり、(b) は衝撃吸収部材に対する圧縮荷重の印加方法を説明する図である。
【図６】図５(a) における寸法Ｌ２が異なる複数種類の衝撃吸収部材について衝撃エネルギー吸収特性を調べた結果を示す図で、(a) は荷重とストロークとの関係であり、(b) は吸収エネルギーとストロークとの関係である。
【図７】図５(a) における寸法Ｌ１が異なる複数種類の衝撃吸収部材について衝撃エネルギー吸収特性を調べた結果を示す図で、(a) は荷重とストロークとの関係であり、(b) は吸収エネルギーとストロークとの関係である。
【図８】パイプ部材を用いて本体部を構成した実施例を説明する図で、(a) は斜視図、(b) は片側の側壁の縦断面図、(c) は軸心に対して直角な断面形状を示す図である。
【図９】図８に示す本体部を液圧成形技術を用いて製造する際の製造方法の一例を説明する図である。
【図１０】図９の液圧成形技術を用いて製造される本体部の別の例を示す図で、(a) は斜視図、(b) は断面形状を示す図である。
【図１１】車両用衝撃吸収部材を説明する図で、(a) は具体的な配設態様の一例を示す概略平面図、(b) は(a) におけるＢ−Ｂ断面図、(c) は圧縮荷重Ｆにより蛇腹状に圧壊させられた状態を示す図である。
【図１２】図１１の車両用衝撃吸収部材の本体部を取付プレートに溶接固定する際の４種類の態様を説明する図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０：バンパービーム    １２Ｒ、１２Ｌ：サイドメンバー    ５０、１５０：クラッシュボックス（車両用衝撃吸収部材）    ５２、５２−１、５２−２、５２−３、１５２、１９０：本体部    ５４、５６、１５４、１５６：取付プレート    ６０、１６０：薄板部    ６２、１６２：車体側厚板部（厚板部）    ６４、１６４：バンパー側厚板部（厚板部）    ７０：鋼板（薄肉材）    ７２、７４：鋼板（厚肉材）    ７８、８０、９０：半割れ体    ８２、８４、１７６、１９２、１９４：凹溝    １７０：パイプ部材    １７２、１７４：リング部材    １８０：パイプ素材    １８２、１８４：リング素材
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の車両用衝撃吸収部材は、車両前側に取り付けられるバンパービームの取付部にも車両後側に取り付けられるバンパービームの取付部にも適用され得るが、何れか一方のみに適用するだけでも差し支えない。【００２８】
また、バンパービームの長手方向の形状、すなわち車両の上方から見た平面視の形状は、例えば前側バンパーについては中央部が前方へ突き出すように滑らかに湾曲した形状とすることが望ましいが、略直線状であっても良いし、両端部のみ後方へ傾斜させたり湾曲させたりするなど、種々の態様が可能である。【００２９】
本発明の車両用衝撃吸収部材の本体部の断面形状は、例えば第７発明のように六角形以上の扁平な多角形を基本断面形状として、２つの長辺に一対以上の凹溝を設けたものが望ましいが、正方形や長方形、凹溝が無い五角形以上の単純な角形形状、或いは円形、楕円形など、種々の断面形状を採用できる。筒形状の軸心まわりにおいて所定の間隔で凹溝や凸条を軸方向に設けることにより、所定の衝撃エネルギー吸収性能を維持しつつ板厚を薄くして軽量化を図ることができる。凹溝や凸条の数や位置は適宜定められるが、軸心に対して対称的に設けることが望ましい。また、蛇腹状に圧壊させるために、必要に応じて軸方向に所定の間隔で切欠や溝、突起等を設けることも可能である。
【００３０】
１．４ｍｍより薄い薄板部は例えば１．２ｍｍ程度で構成され、１．４ｍｍ以上の厚板部は、アーク溶接時の穴空き等の不具合を確実に回避する上で１．６ｍｍ以上が望ましい。これ等の薄板部および厚板部は、例えば第２発明のように薄肉の板材の両端部に厚肉の板材をマッシュシーム溶接やプラズマ溶接、レーザー溶接などで接合した平板状素材にて構成され、これをプレス加工等により筒形状に曲げ加工するとともに端部をスポット溶接などで一体的に接合することにより本体部が形成される。第３発明のように、平板状素材を断面が略Ｕ字形状すなわち半円筒形状等の一対の半割れ体にプレス加工し、それ等の両側部をそれぞれ溶接接合して筒形状とすることもできる。【００３１】
第２発明ではまた、円筒或いは角筒などのパイプ材を用いて本体部を構成することも可能で、例えば薄肉のパイプ材の両端部に、厚肉のパイプ材を同軸に突き合わせて配置し、プラズマ溶接やレーザー溶接等により一体的に接合するとともに、必要に応じてハイドロフォームを代表とする液圧成形等により所定形状に成形して本体部を形成することもできる。肉厚が異なる２種類のパイプ材は、両者を同軸に位置決めする上で、外径または内径が一致していることが望ましい。【００３２】
本体部を構成する薄板部や厚板部は、例えば圧延鋼板や炭素鋼管などが好適に用いられるが、蛇腹状に圧壊させられることにより所望の衝撃エネルギー吸収作用が得られる他の種々の金属板材やパイプ材を採用することができる。また、厚板部は、その開口端縁が略全周に亘って取付プレートに突き当てられるとともに、その全周に隙間無くアーク溶接が施されて取付プレートに一体的に固定されることが望ましいが、所定の隙間を隔てて点線状にアーク溶接を施すようにしても良いなど、周方向に略均等にアーク溶接が施されて取付プレートに固定されておれば良い。【００３３】
第４発明では、予め所定の断面形状に成形されたパイプ部材およびリング部材を用いて、一対のリング部材をパイプ部材の両端部の外周側または内周側に一体的に圧入固定するだけでも良いが、第５発明のように液圧成形を用いて成形、一体化することが望ましい。これ等のパイプ部材やリング部材としては、軸方向に蛇腹状に圧壊させられることにより所望の衝撃エネルギー吸収作用が得られる炭素鋼管などの鉄鋼材料、或いは非鉄金属製の管材など、種々の金属材料を採用できる。【００３４】
パイプ部材およびリング部材は、両者が重ね合わされた厚板部がアーク溶接で取付プレートに固定された状態、例えば外周側に嵌合されたリング部材がアーク溶接で取付プレートに固定された状態で、パイプ部材が所定の取付強度で取付プレートに固定されるようになっておれば良い。言い換えれば、パイプ部材とリング部材とは必ずしも強固に一体化される必要はなく、互いに密着する状態で位置決めされているだけでも差し支えない。【００３５】
第５発明の液圧成形は、例えば特開２００１−３３４３１６号公報に記載されているようなハイドロフォームを代表とする成形技術で、パイプ素材の外周側にリング素材を嵌合した状態で、パイプ素材の内側に液圧を作用させることにより、そのパイプ素材を外周側へ塑性変形させて雌型に密着させ、パイプ素材とリング素材とを密着状態で一体的に締結するとともに、パイプ素材をリング素材と共に所定の断面形状に成形するものである。他の発明の実施に際しては、パイプ素材の内周側にリング素材を嵌合した状態で、パイプ素材の外周面側に液圧を作用させることにより、パイプ素材を内周側へ塑性変形させて雄型に密着させ、パイプ素材とリング素材とを密着状態で一体的に締結するとともに、パイプ素材をリング素材と共に所定の断面形状に成形することもできる。何れの場合も、必要に応じて軸方向に圧縮応力或いは引張力を作用させて成形することができる。また、目的とする全長寸法Ｌよりも十分に長いパイプ素材を用いて、リング素材をその全長寸法Ｌの間隔（中心間距離）で多数配置して液圧成形するとともに、そのリング素材の中央で切断することにより、複数の本体部を同時に成形加工することもできるなど、種々の態様が可能である。上記パイプ素材やリング素材としては、円筒形状のものが好適に用いられるが、角筒形状など異形断面のものを採用することも可能である。【００３６】
前記バンパー側厚板部の長さ寸法Ｌ１は、第６発明で規定する範囲内とすることが望ましいが、この数値範囲は、荷重入力方向が本体部の軸方向から２０°傾斜している比較的厳しい条件下で衝撃エネルギー吸収特性を調べた結果に基づくもので、他の発明の実施に際しては必ずしも満足する必要はなく、例えばアーク溶接で穴が空くなどの不具合を回避するために５ｍｍ以上の長さ寸法で設けられれば良い。
【００３７】
第１発明では、車体側厚板部の長さ寸法Ｌ２が、５ｍｍ≦Ｌ２＜０．１５×Ｌの範囲内とされているが、０．１０×Ｌ以下であることが一層望ましい。
【００３８】
第６発明では、バンパー側厚板部の長さ寸法Ｌ１が、１０ｍｍ＜Ｌ１＜４０ｍｍの範囲内とされているが、２０ｍｍ以上であることが一層望ましい。また、長さ寸法Ｌ１の上限値については、本体部が途中で折れ曲がる（倒れる）ことなく、最後まで蛇腹状に圧壊して優れた衝撃エネルギー吸収性能が得られるようにする上で、３０ｍｍ以下の範囲で設定することが一層望ましい。
【００３９】
第７発明の本体部の形状としては、例えば第８発明のように、扁平な八角形（長方形の４つの角部に平面取りを施した形状）を基本断面形状として、その断面の長軸方向と略平行な２つの長辺に、その長軸に対して対称的に一対以上の凹溝を設けることが望ましいが、必ずしも長軸に対して対称的である必要はなく、非対称に凹溝を設けることもできるなど、凹溝の数や位置は適宜定めることができる。また、長軸方向の端部が三角山形状とされた扁平な六角形を基本断面形状とすることもできるなど、種々の態様が可能である。第８発明では、例えば２つの長辺の中央部分に、長軸に対して対称的に一対の凹溝が設けられ、全体として８の字形状乃至瓢箪形状の断面形状とされるが、２つの長辺に長軸に対して対称的に２対以上の凹溝を設けることもできる。
【００４０】
第９発明における本体部のバンパービーム側の端縁の傾斜角度は、車体形状等に応じて適宜定められるが、例えば５°〜２５°程度傾斜させることができる。他の発明の実施に際しては、バンパービーム側の端縁が軸心に対して略直角であっても良いなど、種々の態様が可能である。
【実施例】
【００４１】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１のクラッシュボックス５０は、前記図１１のクラッシュボックス１４Ｒの代わりにサイドメンバー１２Ｒとバンパービーム１０との間に配設されて使用されるもので、本発明の車両用衝撃吸収部材に相当する。図１のバンパービーム１０は、車両の右側半分を示す平面図で、左側半分は中心線を挟んで対称的に構成される。クラッシュボックス５０は、基本断面形状が八角形等の筒形状の本体部５２と、その本体部５２の軸方向の両端部にそれぞれ一体的に溶接固定された一対の取付プレート５４、５６とを備えており、本体部５２の軸心が車両の前後方向と略平行となる姿勢でサイドメンバ１２Ｒとバンパービーム１０との間に配設され、取付プレート５４、５６を介して図示しないボルト等によりそれ等のサイドメンバー１２Ｒ、バンパービーム１０に一体的に固定される。【００４２】
上記本体部５２の軸方向の両端縁のうちサイドメンバー１２Ｒ側すなわち取付プレート５４側の端縁は、本体部５２の軸心に対して直角で、取付プレート５４もその端縁の全周に亘って密着するように軸心に対して略直角に設けられており、サイドメンバー１２Ｒの前端面に密着するように固設される。一方、バンパービーム１０側すなわち取付プレート５６側の端縁は、バンパービーム１０の形状に対応して、バンパービーム１０の端部に向かうに従って車体側へ後退するように、本体部５２の軸心（車両の前後方向）に対して直角な方向から傾斜させられているとともに、取付プレート５６もその端縁の全周に亘って密着するように本体部５２の軸心に対して傾斜するように設けられており、バンパービーム１０に密着するように固設されている。この傾斜角度は、バンパービーム１０の形状に合わせて本実施例では約１０°程度とされている。そして、車両前方から衝撃が加えられて圧縮荷重を受けると、前記クラッシュボックス１４Ｒと同様に、図１１の(c) に示すように軸方向に蛇腹状に圧壊させられ、この時の変形で衝撃エネルギーを吸収し、サイドメンバー１２Ｒ等の車両の構造部材に加えられる衝撃を緩和する。【００４３】
上記本体部５２は、軸方向の中間部を構成しているとともに板厚が１．４ｍｍよりも薄くて本実施例では約１．２ｍｍの薄板部６０と、軸方向において薄板部６０の両側に一体的に設けられるとともに板厚が１．４ｍｍ以上で本実施例では約１．６ｍｍの一対の厚板部６２、６４とを備えている。図２は、このように板厚が異なる薄板部６０と厚板部６２、６４とから成る本体部５２の一例を示す断面図で、図１のII−II断面に相当する図であるが、この本体部５２は、厚板部６２、６４がそれぞれ前記取付プレート５４、５６に突き当てられた状態で周方向にアーク溶接が施されることにより、その取付プレート５４、５６に一体的に溶接固定されている。また、一対の厚板部６２、６４のうちバンパービーム１０側に位置するバンパー側厚板部６４の長さ寸法Ｌ１は、１０ｍｍ＜Ｌ１＜４０ｍｍの範囲内で、サイドメンバー１２Ｒ側に位置する車体側厚板部６２の長さ寸法Ｌ２は、本体部５２の全長をＬとした時、５ｍｍ≦Ｌ２＜０．１５×Ｌの範囲内とされている。【００４４】
上記本体部５２は、例えば図３の(a) に示すように前記薄板部６０を構成する板厚が１．２ｍｍの鋼板７０の両端部に、厚板部６２、６４を構成する板厚が１．６ｍｍの一対の鋼板７２、７４をマッシュシーム溶接やプラズマ溶接、レーザー溶接などで接合した平板状素材７６を用いて製造される。すなわち、図３の(b) 或いは(c) に示すように、目的とする本体部５２の筒形状を軸方向と略平行に２分割した断面が略Ｕ字形状の一対の半割れ体７８または８０をプレスによる曲げ加工で形成し、それ等の半割れ体７８、８０の開口側を互いに重ね合わせて両側部（図３の(b) 、(c) における上下の両端部）をそれぞれスポット溶接等により溶接接合することにより、所定の断面形状を成す筒形状の本体部５２−１、５２−２が得られる。上記鋼板７０は薄肉材に相当し、鋼板７２、７４は厚肉材に相当する。また、図３の(b) 、(c) は、それぞれ本体部５２−１、５２−２の筒形状の軸心に対して直角な断面図に相当する図である。【００４５】
図３の(b) の本体部５２−１は、基本断面形状が単純な扁平な八角形で、例えば低速衝突時における車両損傷の低減など低荷重での衝撃エネルギー吸収を目的として鋼板７０（薄板部６０）の板厚を薄くしたものである。また、図３の(c) の本体部５２−２は、基本断面形状が扁平な八角形で、その断面の長軸方向と略平行な２つの長辺（図３(c) における左右の両辺）を有するとともに、その２つの長辺の中央部分には、長軸に対して対称的に一対の凹溝８２が筒形状の軸方向（図３(c) の紙面に対して垂直方向）に設けられ、全体として８の字形状乃至瓢箪形状を成している。このようにすれば剛性が高くなり、鋼板７０（薄板部６０）の板厚が１．２ｍｍ程度であっても所定の衝撃エネルギー吸収性能が得られるようになり、軽量化を図ることができる。なお、図３(b) 、(c) の上下方向は、何れも車両への配設状態における上下方向と同じである。【００４６】
また、図４は、同じく平板状素材７６を用いて製造される本体部５２の更に別の例を説明する図で、(a) は斜視図、(b) は図３の(b) 、(c) に対応する断面図である。この本体部５２−３は、図３(c) の本体部５２−２と同様に、平板状素材７６をプレスにより曲げ加工した一対の半割れ体９０にて構成されているとともに、基本断面形状が扁平な八角形で、その断面の長軸方向と略平行な２つの長辺（図４(b) における左右の両辺）を備えているが、その２つの長辺には、長軸に対して対称的に２対の凹溝８２、８４がそれぞれ筒形状の軸方向（図４(b) の紙面に対して垂直方向）に設けられている。この場合には、２対の凹溝８２、８４により剛性が更に高くなり、所定の衝撃エネルギー吸収性能を確保しつつ鋼板７０（薄板部６０）の板厚を更に薄くして軽量化を図ることができる。【００４７】
このようなクラッシュボックス５０においては、筒形状の本体部５２（５２−１、５２−２、５２−３）の軸方向の両端部は板厚が１．４ｍｍ以上の厚板部６２、６４にて構成されているため、取付プレート５４、５６に突き当てた状態でアーク溶接により良好に溶接固定することが可能で、ブラケット等を用いることなく所定の衝撃エネルギー吸収性能が安定して得られるクラッシュボックス５０を軽量で且つ安価に構成できる。【００４８】
また、上記本体部５２（５２−１、５２−２、５２−３）の中間部分は板厚が１．４ｍｍよりも薄い薄板部６０にて構成されているため、図３(c) や図４の本体部５２−２、５２−３のように断面形状を工夫することにより、所定の衝撃エネルギー吸収性能を維持しつつ板厚を薄くする場合に、１．４ｍｍよりも薄くして一層の軽量化を図ることができる。図３(b) の本体部５２−１のように単純な八角形断面で、低速衝突時における車両損傷の低減など低荷重での衝撃エネルギー吸収を目的として板厚を薄くする場合にも、１．４ｍｍよりも薄くしてより低荷重でも圧壊して衝撃エネルギー吸収作用が得られるようにすることができる。【００４９】
また、本実施例では、一対の厚板部６２、６４のうちサイドメンバー１２Ｒ側に位置する車体側厚板部６２の長さ寸法Ｌ２が５ｍｍ以上であるため、アーク溶接を良好に行うことができる。また、その車体側厚板部６２の長さ寸法Ｌ２は０．１５×Ｌよりも短いため、その厚板部６２の存在に拘らず衝撃エネルギー吸収作用が得られる圧壊長さ（クラッシュストローク）の減少が抑制される。【００５０】
また、本実施例では、一対の厚板部６２、６４のうちバンパービーム１０側に位置するバンパー側厚板部６４の長さ寸法Ｌ１が１０ｍｍより長いため、アーク溶接を良好に行うことができるとともに、圧壊初期においても良好な衝撃エネルギー吸収性能が得られる。また、そのバンパー側厚板部６４の長さ寸法Ｌ１は４０ｍｍよりも短いため、荷重入力方向が軸方向から２０°程度傾斜している場合でも、本体部５２が途中で折れ曲がる（倒れる）ことなく、最後まで蛇腹状に圧壊して優れた衝撃エネルギー吸収性能が得られる。【００５１】
また、本実施例では、図１に示すように本体部５２の軸方向の両端縁のうちサイドメンバー１２Ｒ側、すなわち取付プレート５４側の端縁は軸心に対して略直角であるが、バンパービーム１０側の端縁は、そのバンパービーム１０の端部形状に倣って車体側へ後退するように軸心に対して直角な方向から傾斜させられているため、バンパービーム１０の端部を車体側へ後退させて自動車のコーナー部分の丸みを大きくするなど形状の自由度が高くなる。【００５２】
ここで、図５(a) に示す本体部５２を有するクラッシュボックス５０を用いて、本体部５２の長さ寸法Ｌ１、Ｌ２をそれぞれ変更しながら、図５(b) に示すように本体部５２の軸方向に対して２０°傾斜した方向から圧縮荷重Ｆを加えて衝撃エネルギー吸収特性を調べた結果を説明する。本体部５２は、前記図３(c) に示す本体部５２−２と同様に一対の半割れ体８０にて構成したもので、一対の凹溝８２が設けられて断面が８の字形状乃至瓢箪形状を成しているとともに、薄板部６０の板厚は１．２ｍｍ、厚板部６２、６４の板厚は１．６ｍｍで、それ等の引張強度は４４０ＭＰａである。また、図５(a) に示すように本体部５２の上下寸法は１００ｍｍ、幅寸法は６０ｍｍである。【００５３】
そして、先ず、本体部５２の全長Ｌ＝２００ｍｍ、バンパー側厚板部６４の長さ寸法Ｌ１＝５ｍｍで、車体側厚板部６２の長さ寸法Ｌ２を０ｍｍ、５ｍｍ（＝０．０２５×Ｌ）、１０ｍｍ（＝０．０５×Ｌ）、２０ｍｍ（＝０．１０×Ｌ）、３０ｍｍ（＝０．１５×Ｌ）、４０ｍｍ（＝０．２０×Ｌ）とした６種類のクラッシュボックス５０について、圧縮荷重Ｆを加えて衝撃エネルギー吸収特性を有限要素法（動解析）で調べたところ、図６に示す結果が得られた。図６の(a) は荷重とストロークとの関係で、(b) は(a) の荷重の積分値に相当する吸収エネルギーとストロークとの関係を示す図であり、二点鎖線はＬ２＝０ｍｍ、細い実線はＬ２＝５ｍｍ、破線はＬ２＝１０ｍｍ、一点鎖線はＬ２＝２０ｍｍ、破線よりも細かい点線はＬ２＝３０ｍｍ、太い実線はＬ２＝４０ｍｍである。【００５４】
上記図６の(a) 、(b) から、Ｌ２＝０ｍｍについては、軸方向の圧壊途中、すなわちストロークが１１０ｍｍを超えた当たりから大きな荷重低下が認められ、衝撃エネルギー吸収性能が低下する。これは、車体側厚板部６２が存在しないことからアーク溶接による溶接強度が弱く、軸方向から２０°傾斜した方向から荷重が印加されることにより、本体部５２が根元から倒れて折れ曲がったためである。一方、Ｌ２＝３０ｍｍ、４０ｍｍでは、ストロークが１６０ｍｍ付近からの荷重の立ち上がりが急で、衝撃エネルギー吸収作用が得られなくなり、Ｌ２＝５ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍに比べて圧壊長さ（クラッシュストローク）が短くなる。したがって、５ｍｍ≦Ｌ２＜３０ｍｍ（＝０．１５×Ｌ）の範囲内が適当であるが、Ｌ２＝５ｍｍの場合はストロークが１８０ｍｍ前後で僅かながら荷重低下が認められるなど、Ｌ２＝１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度が特に望ましい。【００５５】
また、本体部５２の全長Ｌ＝２００ｍｍ、車体側厚板部６２の長さ寸法Ｌ２＝２０ｍｍで、バンパー側厚板部６４の長さ寸法Ｌ１を１０ｍｍ（＝０．０５×Ｌ）、２０ｍｍ（＝０．１０×Ｌ）、３０ｍｍ（＝０．１５×Ｌ）、４０ｍｍ（＝０．２０×Ｌ）、５０ｍｍ（０．２５×Ｌ）とした５種類のクラッシュボックス５０について、圧縮荷重Ｆを加えて衝撃エネルギー吸収特性を有限要素法（動解析）で調べたところ、図７に示す結果が得られた。図７の(a) は荷重とストロークとの関係で、(b) は(a) の荷重の積分値に相当する吸収エネルギーとストロークとの関係を示す図であり、細い実線はＬ１＝１０ｍｍ、破線はＬ１＝２０ｍｍ、一点鎖線はＬ１＝３０ｍｍ、破線よりも細かい点線はＬ１＝４０ｍｍ、太い実線はＬ１＝５０ｍｍである。【００５６】
この図７の(a) 、(b) から、Ｌ１＝１０ｍｍについては、ストロークが１５ｍｍ〜２５ｍｍ程度の圧壊初期において荷重低下が認められ、衝撃エネルギー吸収性能が低下する。これは、バンパー側厚板部６４が短いため、僅かなストローク（１５ｍｍ程度）で薄板部６０が座屈を開始するためと考えられる。一方、Ｌ１＝５０ｍｍでは、ストロークが５０ｍｍ程度以下の圧壊初期においては良好な衝撃エネルギー吸収性能が得られるものの、５０ｍｍを超えると荷重が低下し、Ｌ１＝４０ｍｍでは、ストロークが１００ｍｍ程度以下の圧壊前半では良好な衝撃エネルギー吸収性能が得られるものの、１００ｍｍを超えると荷重が低下し、何れも所定の衝撃エネルギー吸収性能が得られない。これは、荷重入力方向が軸方向から２０°傾斜しているため、長さ寸法Ｌ１が長くなると本体部５２が途中で折れ曲がってしまうためである。したがって、１０ｍｍ＜Ｌ１＜４０ｍｍ（＝０．２０×Ｌ）の範囲内が適当で、Ｌ１＝２０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲が特に望ましい。【００５７】
次に、本体部をパイプ部材およびリング部材を用いて構成した実施例を説明する。
図８に示すクラッシュボックス１５０は、前記クラッシュボックス５０と同様に図１１のクラッシュボックス１４Ｒの代わりにサイドメンバー１２Ｒとバンパービーム１０との間に配設されて使用されるもので、本発明の車両用衝撃吸収部材に相当する。このクラッシュボックス１５０は、筒形状の本体部１５２と、その本体部１５２の軸方向の両端部にそれぞれ一体的に溶接固定された一対の取付プレート１５４、１５６とを備えており、図１におけるクラッシュボックス５０と同様に、本体部１５２の軸心が車両の前後方向と略平行となる姿勢でサイドメンバ１２Ｒとバンパービーム１０との間に配設され、取付プレート１５４、１５６を介して図示しないボルト等によりそれ等のサイドメンバー１２Ｒ、バンパービーム１０に一体的に固定される。【００５８】
上記本体部１５２の軸方向の両端縁のうちサイドメンバー１２Ｒ側すなわち取付プレート１５４側の端縁は、本体部１５２の軸心に対して直角で、取付プレート１５４もその端縁の全周に亘って密着するように軸心に対して略直角に設けられており、サイドメンバー１２Ｒの前端面に密着するように固設される。一方、バンパービーム１０側すなわち取付プレート１５６側の端縁は、バンパービーム１０の形状に対応して、バンパービーム１０の端部に向かうに従って車体側へ後退するように、本体部１５２の軸心（車両の前後方向）に対して直角な方向から傾斜させられているとともに、取付プレート１５６もその端縁の全周に亘って密着するように本体部１５２の軸心に対して傾斜するように設けられており、バンパービーム１０に密着するように固設されている。この傾斜角度は、バンパービーム１０の形状に合わせて本実施例では約１０°程度とされている。そして、車両前方から衝撃が加えられて圧縮荷重を受けると、前記クラッシュボックス１４Ｒと同様に、図１１の(c) に示すように軸方向に蛇腹状に圧壊させられ、この時の変形で衝撃エネルギーを吸収し、サイドメンバー１２Ｒ等の車両の構造部材に加えられる衝撃を緩和する。【００５９】
図８の(a) は本体部１５２の斜視図で、(b) は前記図２に相当する図で片側の側壁部分の縦断面図、(c) は本体部１５２の軸心に対して直角な断面形状を示す図であり、この本体部１５２は、軸方向の中間部を構成しているとともに板厚が１．４ｍｍよりも薄くて本実施例では約１．２ｍｍの薄板部１６０と、軸方向において薄板部１６０の両側に一体的に設けられるとともに板厚が１．４ｍｍ以上で本実施例では約１．６ｍｍの一対の厚板部１６２、１６４とを備えている。図８の(b) から明らかなように、上記薄板部１６０は筒状の単一のパイプ部材１７０にて構成されている一方、厚板部１６２、１６４は、そのパイプ部材１７０の両端部の外周側に一体的に嵌合された筒状のリング部材１７２、１７４を含んで構成されている。一対の厚板部１６２、１６４のうちバンパービーム１０側に位置するバンパー側厚板部１６４の長さ寸法、すなわちリング部材１７４の長さ寸法Ｌ１は、１０ｍｍ＜Ｌ１＜４０ｍｍの範囲内で、サイドメンバー１２Ｒ側に位置する車体側厚板部１６２の長さ寸法、すなわちリング部材１７２の長さ寸法Ｌ２は、本体部１５２の全長をＬとした時、５ｍｍ≦Ｌ２＜０．１５×Ｌの範囲内とされている。【００６０】
本体部１５２はまた、図８(c) から明らかなように、基本断面形状が扁平な八角形（長方形の４つの角部に平面取りを施した形状）で、その断面の長軸方向と略平行な２つの長辺（図８(c) における左右の両辺）を有するとともに、その２つの長辺の中央部分には、長軸に対して対称的に一対の凹溝１７６が筒形状の軸方向（図８(c) の紙面に対して垂直方向）に設けられ、全体として８の字形状乃至瓢箪形状を成している。このようにすれば剛性が高くなり、薄板部１６０の肉厚が１．２ｍｍ程度であっても所定の衝撃エネルギー吸収性能が得られるようになり、軽量化を図ることができる。なお、図８(c) の上下方向は、車両への配設状態における上下方向と同じである。【００６１】
本実施例の本体部１５２は、例えば図９に示すようにして製造される。図９の(a) は、肉厚が約１．２ｍｍの円筒形状のパイプ素材１８０の外周側に肉厚が約０．４ｍｍで所定長さ（前記長さ寸法Ｌ２、Ｌ１の２倍）の円筒形状のリング素材１８２、１８４を前記全長Ｌの間隔（中心間距離）で嵌合して２重構造としたものである。そして、液圧成形によりパイプ素材１８０の内側に液圧を作用させることにより、そのパイプ素材１８０を外周側へ塑性変形させて図示しない雌型に密着させると、(b) に示すようにパイプ素材１８０がリング素材１８２、１８４と共に所定の断面形状に成形され、互いに密着させられるとともに、リング素材１８２、１８４がパイプ素材１８０の外周面に埋め込まれるように一体的に締結される。この時、必要に応じて軸方向に圧縮応力或いは引張力を作用させながら成形することもできる。また、本実施例では目的とする全長寸法Ｌよりも十分に長いパイプ素材１８０が用いられるとともに、リング素材１８２、１８４が全長Ｌの間隔で多数配置されており、そのリング素材１８２、１８４の各々の中央で切断することにより、(c) に示すように前記パイプ部材１７０およびリング部材１７２、１７４から成る多数の本体部１５２が同時に成形加工される。なお、パイプ素材１８０およびリング素材１８２、１８４の肉厚は、厳密には液圧成形後の状態において薄板部１６０や厚板部１６２、１６４が目的とする板厚となるように定められる。【００６２】
図１０は、上記パイプ素材１８０およびリング素材１８２、１８４を用いて製造される本体部の別の例を説明する図で、(a) は斜視図、(b) は図８の(c) に対応する断面図である。この本体部１９０は、基本的には前記本体部１５２と同様に、パイプ部材１７０（パイプ素材１８０）のみで構成されている中間部分の薄板部１６０と、そのパイプ部材１７０の両端部にリング部材１７２、１７４（リング素材１８２、１８４）が嵌合された厚板部１６２、１６４とから構成されているが、扁平な八角形断面の両側の２つの長辺（図１０(b) における左右の両辺）には、その断面の長軸に対して対称的に２対の凹溝１９２、１９４がそれぞれ筒形状の軸方向（図１０(b) の紙面に対して垂直方向）に設けられている。この場合には、２対の凹溝１９２、１９４により剛性が更に高くなり、所定の衝撃エネルギー吸収性能を確保しつつパイプ部材１７０の肉厚を更に薄くして軽量化を図ることができる。【００６３】
そして、このような本体部１５２、１９０は、厚板部１６２、１６４の開口端縁がそれぞれ全周に亘って前記取付プレート１５４、１５６に突き当てられた状態で、その周方向にアーク溶接が施されることにより、取付プレート１５４、１５６に対して一体的に溶接固定されている。アーク溶接は、外周側に位置する前記リング部材１７２、１７４に対して施され、それ等のリング部材１７２、１７４を介してパイプ部材１７０が取付プレート１５４、１５６に対して所定の取付強度で固定されることになる。アーク溶接によりパイプ部材１７０とリング部材１７２、１７４とが溶接固定されるようになっていても良いが、前記液圧成形による塑性変形でパイプ部材１７０（パイプ素材１８０）がリング部材１７２、１７４（パイプ素材１８２、１８４）に固定されているだけでも良い。【００６４】
このようなクラッシュボックス１５０においては、本体部１５２、１９０が、筒状のパイプ部材１７０のみで構成されている薄板部１６０と、そのパイプ部材１７０の両端部に所定長さの筒状のリング部材１７２、１７４がそれぞれ一体的に嵌合されて２重構造とされた一対の厚板部１６２、１６４とから成り、その厚板部１６２、１６４の開口端縁が、それぞれ取付プレート１５４、１５６に突き当てられた状態で周方向にアーク溶接が施されることにより一体的にその取付プレート１５４、１５６に溶接固定されているため、軸心まわりの強度が略均一で安定した衝撃エネルギー吸収性能が得られる。【００６５】
また、薄板部１６０の肉厚が１．４ｍｍより薄くても、厚板部１６２、１６４を介して取付プレート１５４、１５６に対して良好に溶接固定することができる。これにより、例えば図８(c) や図１０(b) に示すように断面形状を工夫することにより、所定の衝撃エネルギー吸収性能を維持しつつ、薄板部１６０を構成するパイプ部材１７０の肉厚を１．４ｍｍよりも薄くして一層の軽量化を図ることができるとともに、低速衝突時における車両損傷の低減など低荷重での衝撃エネルギー吸収を目的として肉厚を薄くする場合に、１．４ｍｍよりも薄くしてより低荷重でも圧壊して衝撃エネルギー吸収作用が得られるようにすることも可能である。【００６６】
一方、上記薄板部１６０は筒状のパイプ部材１７０にて構成されており、そのパイプ部材１７０の両端部にリング部材１７２、１７４がそれぞれ一体的に嵌合されることにより一対の厚板部１６２、１６４が設けられているため、前記クラッシュボックス５０のように一対の半割れ体７８、８０、または９０の両側部を重ね合わせてスポット溶接する場合に比較して、スポット溶接のための重ね代が不用であるとともに製造工数が低減され、クラッシュボックス１５０が軽量で且つ安価に構成される。【００６７】
また、本実施例では液圧成形を用いて本体部１５２が成形されるため、機械式プレスで成形する場合に比較して、図８(c) や図１０(b) に示す所定の異形断面を有するとともに両端部（厚板部１６２、１６４）が２重構造とされた本体部１５２、１９０を、広く市販されている円筒状のパイプ素材１８０およびリング素材１８２、１８４を用いて高い精度で簡単且つ安価に製造できる。【００６８】
また、本実施例では、一対の厚板部１６２、１６４のうちサイドメンバー１２Ｒ側に位置する車体側厚板部１６２の長さ寸法Ｌ２が５ｍｍ以上であるため、アーク溶接を良好に行うことができる。また、その車体側厚板部１６２の長さ寸法Ｌ２は０．１５×Ｌよりも短いため、その厚板部１６２の存在に拘らず衝撃エネルギー吸収作用が得られる圧壊長さ（クラッシュストローク）の減少が抑制される。【００６９】
また、本実施例では、一対の厚板部１６２、１６４のうちバンパービーム１０側に位置するバンパー側厚板部１６４の長さ寸法Ｌ１が１０ｍｍより長いため、アーク溶接を良好に行うことができるとともに、圧壊初期においても良好な衝撃エネルギー吸収性能が得られる。また、そのバンパー側厚板部１６４の長さ寸法Ｌ１は４０ｍｍよりも短いため、荷重入力方向が軸方向から２０°程度傾斜している場合でも、本体部１５２、１９０が途中で折れ曲がる（倒れる）ことなく、最後まで蛇腹状に圧壊して優れた衝撃エネルギー吸収性能が得られる。【００７０】
また、本実施例では、本体部１５２（１９０）の軸方向の両端縁のうちサイドメンバー１２Ｒ側、すなわち取付プレート１５４側の端縁は軸心に対して略直角であるが、バンパービーム１０側の端縁は、そのバンパービーム１０の端部形状に倣って車体側へ後退するように軸心に対して直角な方向から傾斜させられているため、バンパービーム１０の端部を車体側へ後退させて自動車のコーナー部分の丸みを大きくするなど形状の自由度が高くなる。【００７１】
なお、上記本体部１５２を有するクラッシュボックス１５０について、前記図５と同じ試験方法で衝撃エネルギー吸収特性を調べたところ、前記図６、図７と略同様の結果が得られた。【００７２】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明の車両用衝撃吸収部材は、車両のサイドメンバーとバンパービームとの間に配設され、車両前方から衝撃が加えられて圧縮荷重を受けると、軸方向に蛇腹状に圧壊させられて衝撃エネルギーを吸収することにより、車体に対する衝撃を軽減できる。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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