(57)【要約】【課題】衝撃吸収性に優れ、軽量でかつ高い強度や剛性を確保でき、多様な断面形状に対応できるうえ、全長を短くして車両設計の自由度を高くできるようにする。【解決手段】車両の骨格構造とバンパーリインフォースメントとの間に配置される車両用衝撃吸収体である。衝撃吸収時に変形する部分を、繊維強化樹脂により形成された筒体(５)で構成する。この筒体(５)の周壁を、衝撃荷重を受けた際に概略軸方向に沿って複数の部分に破断させ、筒体(５)の外方へ座屈変形させる。筒体(５)の先端部(７)は、先端にいくほど内法が拡大するテーパー面にし、先端にいくほど薄肉に形成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の骨格構造とバンパーリインフォースメントとの間に配置される車両用衝撃吸収体であって、
上記衝撃吸収体の衝撃吸収時に変形する部分が、少なくとも繊維強化樹脂で構成されていることを特徴とする車両用衝撃吸収体。
【請求項２】
上記変形する部分が筒体であり、
上記衝撃吸収体は、概略軸方向に沿って複数の部分に破断し、筒体の外方へ座屈変形し得るように構成されている請求項１に記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項３】
上記筒体の少なくとも一端部が、先端にいくほど内法が拡大されている請求項２に記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項４】
上記筒体の少なくとも一端部が、先端にいくほど内法が拡大するように薄肉とされている請求項２に記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項５】
上記筒体の周壁に、軸方向に沿う薄肉部が設けられている請求項２から４のいずれか１項に記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項６】
上記繊維強化樹脂を構成する補強繊維が、少なくとも１種のガラス繊維を含む請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項７】
上記繊維強化樹脂を構成する合成樹脂が熱可塑性樹脂である請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項８】
上記熱可塑性樹脂が、少なくとも１種のポリオレフィン樹脂を含有する請求項７に記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項９】
上記繊維強化樹脂が、無機充填剤を含有する請求項１から８のいずれか１項に記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項１０】
上記変形する部分が、上記繊維強化樹脂のプレス成形品である請求項１から９のいずれか１項に記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項１１】
車両の骨格構造とバンパーリインフォースメントとの間に衝撃吸収体が配置された車両用衝撃吸収装置であって、
上記衝撃吸収体の衝撃吸収時に変形する部分が、繊維強化樹脂製で筒体形状であり、
上記筒体の端部と、上記車両の骨格構造またはバンパーリインフォースメントとの間の少なくとも一方に、上記筒体の端部を拡大する凸部を有した拡大部材を備えていることを特徴とする車両用衝撃吸収装置。
【請求項１２】
上記衝撃吸収体が、請求項１から１０のいずれか１項に記載の車両用衝撃吸収体である請求項１１に記載の車両用衝撃吸収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の骨格構造とバンパーリインフォースメントとの間に組み込まれて、車両衝突時の衝撃を吸収緩和する衝撃吸収体と車両用衝撃吸収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のフロント部に設けた車両用衝撃吸収装置として、例えば図１０(ａ)に示すように、車両の骨格構造を構成する左右のサイドメンバ(51)と車両の前面衝突を受け止めるバンパーリインフォースメント(52)との間に配置される、筒状の衝撃吸収体(53)がある(例えば、特許文献１参照。)。
【０００３】
上記衝撃吸収体(53)は、アルミニウムなどの軽合金やスチール等の金属で形成された円筒状や角筒状の筒体(54)を備えており、車両(50)の前面に受けた衝撃荷重を受けると、この筒体(54)の軸方向に圧縮荷重として作用し、図１０(ｂ)に示すように、筒体(54)が蛇腹状に座屈変形することで衝撃が吸収され、サイドメンバ(51)ヘの衝撃荷重の入力が緩和される。
【０００４】
ここでこの衝撃吸収体(53)は、自動車が時速15km/ｈのような低速度で衝突する、いわゆる軽衝突の場合、理想的には図１１の荷重−変位曲線となるような衝撃吸収特性を備えることが望まれている。即ち、この理想的な衝撃吸収特性では、座屈初期に発生する最大荷重と同程度の荷重が、それ以降の座屈進行過程でも維持される。なお、同図において曲線と変位軸の間の面積が衝撃エネルギーの吸収量を表す。
【０００５】
【特許文献１】特開平２−１７５４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の衝撃吸収体は、高い強度や剛性を確保できるという利点があるものの、金属製であるため重量が大きく、自動車の燃費向上や走行性能向上等の観点から軽量化が望まれており、又、錆を生じる等の問題もあった。
さらに上記従来の衝撃吸収体は、衝撃荷重を受けて蛇腹状に座屈変形し、図１０(ｂ)に示すように筒体(54)の略全体が軸方向に折り畳まれて重なりあった状態になると、もはやそれ以上は座屈変形することができず、衝撃を緩衝することができなくなる。このため、それ以上の衝撃エネルギーを吸収するには、筒体(54)の長さ(Ｌ)をできるだけ長くする必要がある。加えて、座屈後に残る寸法(ΔＬ)も長くなる。この結果、衝撃吸収体の重量が一層大きくなるうえ、バンパーリインフォースメントと車両フレームとの間に長い配置空間が必要となり、車両設計における自由度が制限される問題があった。
【０００７】
本発明は上記問題点を解消し、衝撃吸収性に優れ、軽量でかつ高い強度や剛性を確保でき、多様な断面形状に対応できるうえ、全長を短くして車両設計の自由度を高くできる、車両用衝撃吸収体と車両用衝撃吸収装置の提供を技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題を解決するために、例えば、本発明の実施の形態を示す図１から図９に基づいて説明すると、次のように構成したものである。
即ち、本発明１は車両用衝撃吸収体に関し、車両(２)の骨格構造(３)とバンパーリインフォースメント(４)との間に配置される車両用衝撃吸収体であって、上記衝撃吸収体の衝撃吸収時に変形する部分が、少なくとも繊維強化樹脂で構成されていることを特徴とする。
【０００９】
また本発明２は車両用衝撃吸収装置に関し、車両(２)の骨格構造(３)とバンパーリインフォースメント(４)との間に衝撃吸収体(１)が配置された車両用衝撃吸収装置であって、上記衝撃吸収体(１)の衝撃吸収時に変形する部分が、繊維強化樹脂製で筒体形状であり、上記筒体(５)の端部と、上記車両(２)の骨格構造(３)またはバンパーリインフォースメント(４)との間の少なくとも一方に、上記筒体(５)の端部(７)を拡大する凸部(18)を有した拡大部材を備えていることを特徴とする。
【００１０】
上記本発明１において、上記変形する部分が筒体であり、上記衝撃吸収体は、概略軸方向に沿って複数の部分に破断し、筒体の外方へ座屈変形し得るように構成することができる。この場合、衝撃荷重を受けた衝撃吸収体は、この荷重を吸収しながら破断されて複数の部分に分離し、筒体の外方へ放射状に座屈変形することから、前記従来技術と異なって軸方向に折り重なることがなく、筒体の一端から他端までの略全長に亙って変形し衝撃荷重を吸収することができる。
【００１１】
この場合、上記筒体の少なくとも一端部は、先端にいくほど内法が拡大されていると、特に破断開始時において上記衝撃吸収体が円滑に筒体の外方へ座屈変形することができ、好ましい。
【００１２】
また、上記筒体の少なくとも一端部が、先端にいくほど内法が拡大するように薄肉とされていると、衝撃荷重を受けた初期に筒体が容易に破断を開始できるので、好ましい。
【００１３】
上記筒体の周壁に、軸方向に沿う薄肉部が設けられていると、上記衝撃吸収体が上記薄肉部で複数の部分に確実に破断されるので、所定の衝撃荷重が吸収され、好ましい。
【００１４】
上記衝撃吸収体の衝撃吸収時に変形する部分は、少なくとも繊維強化樹脂で構成されておればよく、繊維強化樹脂と他の材料との複合材料で構成されていても良い。
上記繊維強化樹脂を構成する補強繊維としては、通常、ガラス繊維、アルミナ繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の有機繊維などを挙げることができ、特にガラス長繊維が強度とコストの観点から好ましい。
【００１５】
上記ガラス繊維の繊維長さは特に限定されないが、通常１０mm以上のものが用いられる。また繊維径としては、５〜４０μm、好ましくは１０〜３０μmである。ここで、ガラス繊維は、好ましくは連続繊維からなるマット状のものが用いられる。
本発明で用いるガラス繊維の材質には特に制限がなく、含アルカリガラス、低アルカリガラス、無アルカリガラスのいずれでも良く、Ｅガラス、Ｃガラス、Ａガラス等、従来からガラス繊維として使用されている各種の組成のものを使用することができる。
【００１６】
本発明で用いる上記ガラス繊維マットは、その形態上、マット状乃至はシート状に形成しているものが好ましい。具体的には、スワール(渦巻状)マット、長繊維ロービングを加工したチョップドストランドマット、短繊維ガラス綿で加工したフェルト及びブランケット、或いはニードルパンチングマット、一方向引き揃えマットなどが挙げられる。これらの中でも、特に連続ガラス繊維のスワール(渦巻状)マットをニードルパンチしたガラス繊維マットが好ましい。
【００１７】
上記繊維強化樹脂を構成する合成樹脂は、上記筒体を形成できるものであれば良く特定の材料に限定されないが、熱可塑性樹脂であると筒体への加工が容易であり、好ましい。
例えば、ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂及びその共重合樹脂、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂などの汎用樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリフェニレンオキサイド及びノリル樹脂、ポリスルフォン等のエンジニアリングプラスチックを挙げることができる。
【００１８】
上記ポリオレフィン樹脂としては、例えば高密度ポリエチレン樹脂、中・低密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂などのポリエチレン系重合体や、いわゆるブロックポリプロピレンと呼ばれる耐衝撃性ポリプロピレン樹脂、ランダムポリプロピレン樹脂、ポリブデン樹脂、４−メチルペンテン−１樹脂などを使用することができる。また、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体などのほか、プロピレン−塩化ビニル共重合体など、オレフィンと他の極性モノマーとの共重合体をも使用することができる。さらに、前記各種のホモポリマーやコポリマーのブレンド物も使用することができる。
【００１９】
また、上記塩化ビニル共重合体としては、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体樹脂、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体樹脂等を挙げることができる。次に酢酸ビニル系樹脂としては、例えば酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアセトアセタール、ポリビニルブチラール等を挙げることができる。
【００２０】
また、上記ポリアミド系樹脂としては、例えばナイロン６、ナイロン８、ナイロン１１、ナイロン６６、ナイロン６１０等を挙げることができる。
また、上記ポリアセタールは、単一重合体であっても共重合体であってもよい。
また、上記ポリカーボネートとしては、例えばビスフェノールＡとホスゲンとから得られるポリカーボネート、ビスフェノールＡとジフェニルカーボネートとから得られるポリカーボネート等を挙げることができる。
また、熱可塑性ポリエステル樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート等を挙げることができる。
【００２１】
上記熱可塑性樹脂は、成形可能な分子量を有していればよく、前記各種の熱可塑性樹脂を適宜に選択して、単独で用いても良いし、或いは２種以上を混合してポリマーブレンドとして用いても良い。もっとも、これらの熱可塑性樹脂の中でも、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、プロピレンブロックコポリマー樹脂、プロピレンランダムコポリマー樹脂などのポリオレフィン樹脂が好ましく、特にポリエチレン樹脂や、ポリプロピレン樹脂がより好ましい。
【００２２】
上記繊維強化樹脂は、無機質充填剤を配合することもできる。このような無機質充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト等の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム等の硫酸塩、亜硫酸カルシウム等の亜硫酸塩、タルク、クレイ、マイカ、アスベスト、ケイ酸カルシウム、モンモリロナイト、ベントナイト等のケイ酸塩、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の水酸化物、ポリリン酸アンモニウム等のリン酸塩、鉄、亜鉛、アルミニウム等の金属紛、炭化ケイ素、チッ化ケイ素等のセラミック、及びこれらのウィスカ、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維等を挙げることができ、これらの無機質充填剤を単独で、或いは２種以上を混合して使用することができる。
【００２３】
なお、無機質充填剤としてタルクや炭酸カルシウムを用いる場合、タルクや炭酸カルシウムの具体的な種類としては、特に限定はなく、通常用いられるもので良い。
上記タルクの配合量は、通常、合成樹脂原料全体の１０〜５０質量％に設定され、特に２０〜４０質量％に設定されると好ましい。また上記炭酸カルシウムの配合量は、通常、合成樹脂原料全体の１０〜５０質量％に設定され、特に１０〜３０質量％に設定されると好ましい。タルクおよび炭酸カルシウムの配合量が前記範囲外になると、シート材としての強度が低下する虞がある。但し、タルクと炭酸カルシウムは、一般にガラス繊維と共に用いられるものであって、しかも最大配合量は上記したガラス繊維の配合量の８０質量％までにされる。ここでタルクはガラス繊維と同等の補強効果を有している。一方、炭酸カルシウムはガラス繊維との併用により、コストダウン効果がある。
【００２４】
上記衝撃吸収体の衝撃吸収時に変形する部分は、例えば射出成形など任意の方法で製作することができるが、この変形する部分が上記繊維強化樹脂のプレス成形品であると、作製が容易であり安価に実施できるので好ましい。
【００２５】
上記本発明２において、上記車両の骨格構造とバンパーリインフォースメントとの間に配置される衝撃吸収体は、上記本発明１における衝撃吸収体のうちの、上記変形する部分が筒体である、いずれかの衝撃吸収体を用いることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は上記のように構成され作用することから、次の効果を奏する。
【００２７】
(１)  上記本発明１の車両用衝撃吸収体は、衝撃吸収時に変形する部分が少なくとも繊維強化樹脂で構成されているので、衝撃吸収性に優れるとともに、高い強度や剛性が確保されているうえ、前記従来技術の金属製のものと比べて軽量であり、自動車の燃費の向上や走行性能の向上を図ることができる。しかも、繊維強化樹脂で形成されているため多様な断面形状に対応できるうえ、錆を生じることがなく耐久性に優れる。
【００２８】
(２)  上記本発明１において、上記変形する部分が筒体であり、上記衝撃吸収体が、概略軸方向に沿って複数の部分に破断し、筒体の外方へ座屈変形し得るように構成されている場合には、前記従来技術と異なり、軸方向に折り重なって残る部分がなく、筒体の一端から他端までの略全長に亙って、複数の壁部分に破断し座屈変形することで衝撃荷重を吸収することができる。この結果、この筒体の全長を従来技術のものに比べて短くすることができ、車両設計の自由度を高くすることができる。
【００２９】
(３)  上記本発明２の車両用衝撃吸収装置では、上記本発明１の効果に加えて、衝撃吸収時に上記衝撃吸収体が上記拡大部材の凸部に押圧されて複数の部分に破断し、確実に筒体の外方へ座屈変形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１から図５は本発明の実施形態を示し、図１は車両用衝撃吸収体を組み込んだ車両フロント部の概略構成図、図２(ａ)は車両用衝撃吸収体の断面図、図２(ｂ)は図２(ａ)のＢ−Ｂ線矢視断面図、図３は車両用衝撃吸収体を構成する繊維強化樹脂シートの要部拡大断面図、図４は車両用衝撃吸収体の作動を説明する一部破断斜視図、図５は車両用衝撃吸収体の作動終了時の断面図である。
【００３１】
図１に示すように、この車両用衝撃吸収体(１)は、車両(２)のフロント部で、車両の骨格構造をなすサイドメンバ(３)とバンパーリインフォースメント(４)との間に装着してある。なお、この衝撃吸収体(１)は、このフロント部から容易に取外し可能な形態で連結されていることが望ましい。
【００３２】
図２(ａ)及び図２(ｂ)に示すように、上記衝撃吸収体(１)は、衝撃吸収時に変形する円筒状の筒体(５)とその基端部に形成した基部(６)とからなる。上記筒体(５)の先端部(７)は、先端にいくほど内法が拡大されており、従って内面(８)が先端にいくほど筒体(５)の軸心(９)から遠ざかるテーパー面に形成してある。また、筒体(５)の周壁は先端にいくほど薄肉に形成してある。なお、このテーパー状の内面(８)は、筒体(５)の軸心(９)方向に対して２０〜６０度の傾斜角度に形成してある。
【００３３】
上記車両用衝撃吸収体(１)は、例えば、熱可塑性樹脂と補強用繊維とを予め層状に一体化させた繊維強化樹脂シートを用い、この繊維強化樹脂シートを金型内に投入してホットプレス成形することにより、筒体を備えた所定の形状に形成することができる。なお、この実施形態では円筒状の筒体にしたが、本発明では角筒状やリブを備えた筒体など、他の断面形状の筒体であってもよく、上記ホットプレス成形により、多様な断面形状の車両用樹脂衝撃吸収体を容易に製造することができる。
【００３４】
上記ホットプレス成形の条件は、樹脂の種類により異なるが、通常、成形温度が１５０〜３００℃、好ましくは１８０〜２７０℃であり、プレス圧力は９８０〜３９２００kPa(１０〜４００kg/cm2)、好ましくは１９６０〜２４５００kPa(２０〜２５０kg/cm2)である。加熱条件やプレス条件により、製品の表面光沢を調整することが可能である。例えば、繊維強化熱可塑性樹脂の原料樹脂としてポリプロピレンを用いた場合は、温度１８０〜２３０℃、プレス圧力４９００〜２４５００kPa(５０〜２５０kg/cm2)とすることが望ましい。
【００３５】
例えば図３に示すように、上記ホットプレス成形に用いる繊維強化樹脂シート(10)は次の手順で製造することができる。即ち、予めシート状に形成された熱可塑性樹脂層(11)とガラス繊維マット(12)とからなる一対の積層物(13)を、各ガラス繊維マット(12・12)同士が互いに対向するように配置し、そのガラス繊維マット(12・12)同士間に溶融した熱可塑性樹脂(14)を層状に流入させる。そして、これらの積層物(13)を加熱しながら加圧することで上記溶融樹脂(14)をガラス繊維マット(12)内に含浸させ、加圧冷却により固化させる。このようにして得られる繊維強化樹脂シート(10)の厚さは、目的に応じて異なるが、通常１〜６mm程度に設定される。なお、上記熱可塑性樹脂層(11)や溶融樹脂(14)の樹脂中には、前記タルクや炭酸カルシウム等の無機充填剤を必要に応じて配合しておくことができる。
【００３６】
上記繊維強化樹脂シート(10)において、熱可塑性樹脂とガラス繊維との配合割合は、樹脂の種類やガラス繊維の種類により一義的には決められないが、通常、熱可塑性樹脂/ガラス繊維＝８０/２０〜５０/５０(質量％)とするのが好ましく、特に熱可塑性樹脂/ガラス繊維＝７０/３０〜５０/５０(質量％)とするのがより好ましい。
【００３７】
次に、上記車両用衝撃吸収体の作動について説明する。
上記車両用衝撃吸収体(１)に軸心(９)方向(長手方向)から荷重(衝撃力)が加わると、筒体(５)の周壁全体には長さ方向に圧縮力が加わるとともに、先端部(７)の内面(８)が先端にいくほど拡径していることから拡径方向にも荷重が加わり、従ってこの周壁に周方向への引張力が加わる。筒体(５)の先端部(７)は薄肉に形成されていることから、この先端部(７)は上記引張力で、図４に示すように、軸心(９)方向に沿って複数の壁部分(15)に破断を開始し始める。即ち、上記筒体(５)の先端部(７)は、内面をテーパー面に形成するとともに、薄肉に形成してあるので、破断開始点となるトリガー機能を有する。
【００３８】
上記筒体(５)の壁部分(15)は、さらに荷重が加わると上記破断が概略軸心(９)方向に沿って進行し、破断により形成された複数の壁部分(15)が筒体(５)の外方へ押圧されて放射状に座屈変形していく。この破断と座屈変形により上記荷重(衝撃エネルギー)が吸収される。
【００３９】
上記破断は筒体(５)の略全長に亙って進行し、図５に示すように、基部(６)に達した時点で座屈した壁部分(15)と基部(６)とが重なり、破断が停止する。なお、この基部(６)は前記サイドメンバ(３)との取付接合を容易にするためのものであり、この基部(６)については繊維強化樹脂以外の材料で形成することも可能である。
【００４０】
上記衝撃吸収体(１)の衝撃エネルギーの吸収量を決定するために必要な要素として、筒体(５)の軸心(９)と直交する断面の断面積(Ｓ)と筒体(５)の長さ(Ｌ)が重要なファクターとなる。例えばこの実施形態のように筒体(５)が円筒形である場合、外径は３０mm以上であれば任意に設定でき、その肉厚は２〜２０mm程度が好ましく、特に２.５〜６mmに設定すると好ましい。また、上記筒体(５)の長さ(Ｌ)は、吸収エネルギーの設計値などによって異なるが、例えば５０〜１５０mm程度が好ましい。なお、上記外径や肉厚は、長手方向に沿って徐々に変化させてもよい。
【実施例】
【００４１】
次に、上記車両用衝撃吸収体(１)に、自動車の軽衝突に相当する１５km/ｈの速度で荷重を長手方向から加え、その作用を確認検証した。使用した衝撃吸収体(１)はガラス繊維強化ポリプロピレン樹脂で作製した。また筒体(５)の寸法は長さ１００mm、外径１４０mm、肉厚３.５mmであった。その測定結果を図６に示す。この図６において、細線は座屈変形する変位量と各変位ポイントで作用する荷重(衝撃力)との関係を示し、太線はそのときの吸収エネルギー量を表す。
【００４２】
図６の細線で示されるように、上記衝撃吸収体(１)に作用する荷重(衝撃力)は、筒体(５)が先端側から基部側に向けて、軸心(９)方向に沿って複数の壁部分(15)に破断され、各壁部分(15)が筒体(５)の外側へ連続的に塑性変形していくことにより、僅かな変動を伴いながらも変位に対し略一定の値に保たれている。
【００４３】
なお、初期荷重(衝撃力)時において、変形が開始される際に過大な荷重が発生し易く、最適な吸収エネルギーを得ることが困難となる場合がある。しかし、上記筒体(５)は先端部(７)の内面(８)をテーパー面に形成するとともに、先端にいくほど薄肉に形成してあることから、初期荷重が過大になることが抑制されている。
【００４４】
上記測定結果によると、上記車両用衝撃吸収体(１)は、前記従来技術のものと比べて十分な衝撃吸収機能を有することが確認検証された。しかも、重量は従来の金属製のものに比べて５分の１程度の軽量で済み、また、座屈による重なりがない分、衝撃吸収体の全長を従来技術のものに比べて２０％程度短くすることができた。
【００４５】
なお、上記実施形態や実施例で説明した車両用衝撃吸収体は、本発明の技術的思想を具体化するために例示したものであり、筒体の形状や材質などをこれらに限定するものではなく、本発明の特許請求の範囲内において種々の変更を加え得るものである。例えば上記車両用衝撃吸収体は次のように変更することができる。
【００４６】
図７に示す第１変形例では、上記実施形態と同様、筒体(５)は先端にいくほど内法が拡大されているが、上記実施形態と異なって、周壁の肉厚は変化させていない。この場合も先端部(７)の内面(８)を先端にいくほど筒体(５)の軸心(９)から遠ざかるテーパー面に形成してあるので、衝撃吸収体(１)に荷重が加わると、破断された壁部分は筒体(５)の外側へ座屈変形していく。なお、この筒体(５)の先端部(７)には、初期荷重が過大とならないように、仮想線で示す裂目(16)を予め設けておいてもよい。
【００４７】
図８に示す第２変形例では、上記実施形態と異なり、衝撃吸収体(１)の筒体(５)は先端部(７)の内面(８)を筒体(５)の軸心(９)と平行に形成してある。そしてこの筒体(５)とバンパーリインフォースメント(４)との間に、凸部(18)を備えた拡大部材(17)を配置してあり、この拡大部材(17)と上記衝撃吸収体(１)とで衝撃吸収装置(20)が構成してある。
上記拡大部材(17)の凸部(18)の先端は、上記筒体(５)の内方に臨ませてある。衝撃吸収体(１)に荷重が加わると、筒体(５)の周壁は拡大部材(17)の凸部(18)で外側へ押圧され、破断により生じた壁部分は筒体(５)の外側へ座屈変形していく。
【００４８】
なおこの第２変形例では筒体(５)とバンパーリインフォースメント(４)との間に拡大部材(17)を配置したが、本発明ではこれに代えて、筒体(５)とサイドメンバ(３)との間に拡大部材(17)を配置したり、或いは、筒体(５)とバンパーリインフォースメント(４)との間及び筒体(５)とサイドメンバ(３)との間の両者に、それぞれ拡大部材(17)を配置しても良い。
【００４９】
図９に示す第３変形例では、筒体(５)の周壁に、筒体(５)の軸方向に沿って破断容易な薄肉部(19)を形成してある。衝撃吸収体(１)に荷重が加わると筒体(５)の周壁がこの薄肉部(19)に沿って破断するので、衝撃エネルギーの吸収量の設計が容易となる。
【００５０】
上記実施形態や変形例では、いずれも筒体を円筒形に形成したが、本発明では角筒など他の断面形状の筒体にしたり、リブ付きの筒体にしてもよく、筒体や基部の形状、寸法などは、上記実施形態や実施例のものに限定されない。
また、上記実施形態では基部を車両の骨格構造側に配置したが、この基部をバンパーリインフォースメント側に配置し、破断を開始する筒体先端部を骨格構造側に配置してもよい。
また、上記実施例ではガラス繊維強化ポリプロピレン樹脂を用いたが、本発明の衝撃緩衝体は他の繊維強化樹脂を用いて作製してもよく、さらにこれらの繊維強化樹脂と他の材料とを複合させて衝撃緩衝体を作製してもよいことはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、衝撃吸収性に優れ、軽量で錆びる虞がなく多様な断面形状に対応できるうえ、全長を短くできるので、車両の骨格構造とバンパーリインフォースメントとの間に組み込まれて車両衝突時の衝撃を吸収緩和する車両用衝撃吸収体に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態を示す、車両用衝撃吸収体を組み込んだ車両フロント部の概略構成図である。
【図２】本発明の車両用衝撃吸収体の実施例を示し、図２(ａ)は車両用衝撃吸収体の断面図、図２(ｂ)は図２(ａ)のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図３】車両用衝撃吸収体を構成する繊維強化樹脂シートの要部拡大断面図である。
【図４】車両用衝撃吸収体の作動を説明する一部破断斜視図である。
【図５】車両用衝撃吸収体の作動終了時の断面図である。
【図６】車両用衝撃吸収体に所定の荷重を加えたときの測定結果である。
【図７】本発明の第１変形例を示す、車両用衝撃吸収体の図２(ａ)相当図である。
【図８】本発明の第２変形例を示す、車両用衝撃吸収装置の断面図である。
【図９】本発明の第３変形例を示す、車両用衝撃吸収体の図２(ｂ)相当図である。
【図１０】従来技術を示し、図１０(ａ)は車両用衝撃吸収体を組み込んだ車両フロント部の概略構成図、図１０(ｂ)は衝撃吸収体の作動終了時の断面図である。
【図１１】車両用衝撃吸収体の理想的な荷重−変位曲線を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５３】
１…車両用衝撃吸収体
２…車両
３…車両の骨格構造(サイドメンバ)
４…バンパーリインフォースメント
５…筒体
７…筒体(５)の端部(先端部)
８…先端部(７)の内面
９…筒体(５)の軸心
15…壁部分
17…拡大部材
18…凸部
19…薄肉部
20…車両用衝撃吸収装置
【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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