(57)【要約】【課題】正面板が座屈しにくく、圧壊荷重が高い、圧壊特性に優れた構造部材を提供すること。【解決手段】略半円状の正面板１２と、この正面板１２の両端部を繋いで中空構造を形成する直線状の背面板１４と、それら正面板１２と背面板１４との間に、背面板１４の幅方向中央の点：Ｏを通り、背面板１４に直交する、衝撃吸収部材１０の横断面の中心軸：Ｚに対して傾斜して、その傾斜方向が互いに逆方向であり、更に、かかる中心軸：Ｚに対して、線対称となるように２枚の連結板１６，１６を配置し、それら連結板１６，１６にて正面板１２と背面板１４とを一体的に連結するようにして、衝撃吸収部材１０を構成した。【選択図】図１
2012224202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横断面形状が円弧形状の正面板と、該正面板の円弧形状の両端部を繋いで、中空構造を形成する直線状の背面板と、該中空構造内において、それら正面板と背面板との間に配置され、それら両者を一体的に連結する２枚の連結板とよりなる中空の一体的な構造部材であって、
その横断面形状において、前記２枚の連結板は、前記背面板の前記正面板の両端部を繋ぐ方向となる幅方向の中央の点を通って該背面板に直交する中心軸に対して、該背面板に向かって拡開する方向に傾斜し、且つその傾斜方向が互いに逆方向であると共に、該中心軸に関して各連結板が線対称に配置されており、更に、前記正面板の外側面と該中心軸との交点と、前記背面板の外側面との間の距離：Ｈと、該背面板の幅寸法の半分の長さ：Ｌとが、次式：
２０ｍｍ≦Ｈ≦１００ｍｍ
０．６０≦（Ｈ／Ｌ）≦１．４０
を満足する関係にあり、そして前記連結板の厚さ方向の中心線と前記正面板の外側面との交点をＡ１点とした場合に、前記中心軸から該Ａ１点までの距離：ａ１が
（Ｌ／６）≦ａ１≦（Ｌ／４）
の範囲内にあり、また該中心軸と該連結板の厚さ方向の中心線がなす角度：θが、３°乃至７°の範囲内にあることを特徴とする構造部材。
【請求項２】
前記正面板の横断面形状が、以下の式：
（Ｘ／Ｌ）2＋（Ｙ／Ｈ）2＝１
（ここで、横断面形状における背面板中央の点を原点：Ｏとした場合において、Ｘは正    面板横断面形状の水平方向の座標であり、Ｙは正面板横断面形状の垂直方向の座標で    あり、Ｌ及びＨは、それぞれ先に規定の通りである）
によって、定められることを特徴とする請求項１に記載の構造部材。
【請求項３】
前記正面板、前記背面板、及び前記連結板の厚みは、それぞれ、１ｍｍ乃至４ｍｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の構造部材。
【請求項４】
前記正面板、前記背面板、及び前記連結板は、アルミニウム合金にて一体的に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の構造部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造部材に係り、特に、圧壊特性に優れ、例えば自動車用のエネルギー吸収部材として好適に用いられる中空の構造部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車の衝突安全性向上のために、各種のエネルギー吸収部材（衝撃吸収部材）が用いられてきている。例えば、衝突時の車体の損傷を緩和するためのエネルギー吸収部材の一つとして、自動車用バンパー補強材が用いられている。そして、そのような自動車用バンパー補強材の一つとして、特開２００６−２７４９９号公報（特許文献１）においては、車両の幅方向に配設したバンパビームの外側に取り付けられて、このバンパビームに小さな衝撃が加わったときに変形することによって、衝撃を吸収するようにした衝撃吸収部材が、明らかにされている。
【０００３】
具体的には、そのような公報に開示の衝撃吸収部材（バンパー補強材）は、アルミニウム押出形材にて形成されたものであって、自動車のバンパビームの外側に当接する板状の当接部と、この当接部の両端を略半円状に繋ぐ円弧部と、この円弧部に、前記当接部中央から二股状に且つ凸状の曲線状に延びる、湾曲したＹ字形状を呈する第１・第２の接続リブとを備えた中空構造において、構成されている。そして、この車両用バンパビームに設けられる衝撃吸収部材にあっては、第１・第２の接続リブを当接部中央から二股状に且つ凸状の曲線上に正面板まで延ばしたＹ字形状とされているところから、正面板に荷重が加わったときに、かかる第１・第２の接続リブは、正面板と当接部との間で突っ張ることがなく、凸状の二股部分が円滑に変形しつつ、衝撃を吸収することが出来ることとされている。
【０００４】
しかしながら、かかる特許文献１に明らかにされている衝撃吸収部材において採用される断面形状では、衝撃荷重が加わったときに、正面板が座屈し易いため、圧壊荷重が低くなってしまうという問題を内在するものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２７４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、正面板が座屈しにくく、圧壊荷重が高い、圧壊特性に優れた構造部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そして、本発明にあっては、かくの如き課題の解決のために、横断面形状が円弧形状の正面板と、該正面板の円弧形状の両端部を繋いで、中空構造を形成する直線状の背面板と、該中空構造内において、それら正面板と背面板との間に配置され、それら両者を一体的に連結する２枚の連結板とよりなる中空の一体的な構造部材であって、その横断面形状において、前記２枚の連結板は、前記背面板の前記正面板の両端部を繋ぐ方向となる幅方向の中央の点を通って該背面板に直交する中心軸に対して、該背面板に向かって拡開する方向に傾斜し、且つその傾斜方向が互いに逆方向であると共に、該中心軸に関して各連結板が線対称に配置されており、更に、前記正面板の外側面と該中心軸との交点と、前記背面板の外側面との間の距離：Ｈと、該背面板の幅寸法の半分の長さ：Ｌとが、次式：
２０ｍｍ≦Ｈ≦１００ｍｍ
０．６０≦（Ｈ／Ｌ）≦１．４０
を満足する関係にあり、そして前記連結板の厚さ方向の中心線と前記正面板の外側面との交点をＡ１点とした場合に、前記中心軸から該Ａ１点までの距離：ａ１が
（Ｌ／６）≦ａ１≦（Ｌ／４）
の範囲内にあり、また該中心軸と該連結板の厚さ方向の中心線がなす角度：θが、３°乃至７°の範囲内にあることを特徴とする構造部材を、その要旨とするものである。
【０００８】
また、かかる本発明に従う構造部材の望ましい態様の一つによれば、前記正面板の横断面形状は、以下の式：
（Ｘ／Ｌ）2＋（Ｙ／Ｈ）2＝１
（ここで、横断面形状における背面板中央の点を原点：Ｏとした場合において、Ｘは正    面板横断面形状の水平方向の座標であり、Ｙは正面板横断面形状の垂直方向の座標で    あり、Ｌ及びＨは、それぞれ先に規定の通りである）
によって、定められることとなる。
【０００９】
さらに、本発明に従う構造部材の別の望ましい態様の一つによれば、前記正面板、前記背面板、及び前記連結板の厚みは、それぞれ、１ｍｍ乃至４ｍｍの範囲内とされ、更に別の望ましい態様の一つによれば、前記正面板、前記背面板、及び前記連結板は、アルミニウム合金にて一体的に形成されることとなる。
【発明の効果】
【００１０】
このような本発明に従う構造部材にあっては、正面板が、円弧形状を呈する略半円状の横断面形状とされると共に、その中空の内部に、二つの連結板が「ハ」の字状形態において配設されているところから、構造部材に加えられる荷重を、かかる略半円部分で受けることによって、アーチ効果と支承効果とが有利に発揮され得て、圧壊荷重を効果的に高めることが出来ることとなるのであり、以て、優れた圧壊特性を示すことが可能となる。
【００１１】
特に、正面板と背面板との間に配置され、それら両者を一体的に連結する２枚の連結板が、背面板の幅方向中央の点を通って、背面板に直交する中心軸に対して傾斜し、且つ、その傾斜方向が互いに逆方向となって、前記中心軸に関して各連結板が線対称になるように、「ハ」の字形状に配置されていることによって、構造部材に荷重が加えられた際に、そのような荷重が入力する正面板が座屈し難くなる効果が、有利に発揮せしめられ得るのである。
【００１２】
また、本発明においては、正面板の外側面と背面板の幅方向の中央を通る中心軸との交点と、背面板の外側面との間の距離：Ｈが、２０ｍｍ≦Ｈ≦１００ｍｍの範囲とされ、且つかかる距離：Ｈと背面板の幅寸法の半分の長さ：Ｌとの関係が、式：０．６０≦（Ｈ／Ｌ）≦１．４０を満足するように構成されているところから、衝撃荷重を充分に吸収できるだけの変形量を確保することが出来ると共に、実用的な幅寸法範囲において、構造部材に荷重が加えられた際の連結板の座屈形態が、幅方向においてほぼ対称となって、衝撃吸収性能を効果的に高めることが出来る特徴を発揮することとなる。
【００１３】
さらに、本発明においては、連結板の前記中心軸からの距離：ａ１や、かかる中心軸と連結板の厚さ方向の中心線がなす角度：θが、適切な範囲内の値となるように構成されているところから、構造部材に衝撃荷重が加えられて、その衝撃を吸収するために変形する際に、その変形初期において、連結板同士が接触して変形が不安定となったり、正面板や連結板が座屈しやすくなったりすることがなく、効果的に衝撃吸収をすることが出来、その結果、優れた圧壊特性を示すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に従う構造部材としての衝撃吸収部材の一例を示す横断面説明図である。
【図２】従来の構成とされた衝撃吸収部材の一例を示す横断面説明図である。
【図３】実施例における圧縮試験にて用いたプレス装置を概略的に示す正面説明図である。
【図４】実施例１において実施した圧縮試験の結果を示すグラフである。
【図５】本発明に従う衝撃吸収部材の圧縮試験による座屈形態の一例を示す説明図である。
【図６】本発明に従う衝撃吸収部材の圧縮試験による座屈形態の別の一例を示す説明図である。
【図７】実施例２において実施した圧縮試験の結果の一例を示すグラフである。
【図８】実施例２において実施した圧縮試験の結果の別の一例を示すグラフである。
【図９】実施例２において実施した圧縮試験の結果の更に別の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００１６】
先ず、図１には、本発明に従う構造部材の実施形態の一つとして、自動車のバンパー補強材として好適に用いられる長手の衝撃吸収部材が、横断面図の形態において、概略的に示されている。そこにおいて、衝撃吸収部材１０は、略半円状の正面板１２と、この正面板１２の両端部を繋いで中空構造を形成する直線状の背面板１４と、それら正面板１２と背面板１４との間に配置され、両者を一体的に連結する２枚の連結板１６，１６とから構成されて、紙面に垂直な方向に延びる所定長さの構造体として構成されている。そして、かかる横断面図の形態において、それら２枚の連結板１６，１６は、背面板１４の幅方向中央の点：Ｏを通り、背面板１４に直交する、衝撃吸収部材１０の横断面の中心軸：Ｚに対して傾斜して、その傾斜方向が互いに逆方向であり、更に、かかる中心軸：Ｚに対して、各連結板１６，１６が、線対称となるように配置されている。
【００１７】
より詳細には、衝撃吸収部材１０を構成する正面板１２や背面板１４、連結板１６は、アルミニウム合金、鉄合金、マグネシウム合金等の金属材料や樹脂材料等の公知の材料の中から、適宜に選択された材料を用いて構成され得るが、それらの中でも、本発明では、アルミニウム合金からなる材料にて一体的に構成されていることが好ましく、ここでは、アルミニウム合金（材質、質別：Ａ７０２１−Ｔ６、耐力：３８０ＭＰａ）により構成されている。また、正面板１２及び背面板１４の厚み：ｔは、ここでは３ｍｍとされ、２枚の連結板１６，１６の厚み：ｔ’は、ここでは２ｍｍとされている。なお、これら正面板１２や背面板１４、連結板１６の厚み（ｔ、ｔ’）は、好ましくは１ｍｍ乃至４ｍｍの範囲内とされることとなる。これは、それら厚みｔ、ｔ’が１ｍｍ未満とされた場合には、押出成形操作によって衝撃吸収部材１０を製作する際に押出性が悪くなり、目的とする製品を製作するのが難しくなるためであり、一方、かかる厚みｔ、ｔ’が４ｍｍを超える場合にあっては、衝撃吸収部材１０の質量が増加して、その適用用途における軽量化が困難となるからである。
【００１８】
また、円弧形状の正面板１２の外側面と背面板１４の外側面との間の距離：Ｈ、即ち中心軸Ｚと正面板１２の外側面との交点と、中心軸Ｚと背面板１４の外側面との交点（Ｏ）との間の距離：Ｈは、２０ｍｍ以上、１００ｍｍ以下の範囲の大きさとされており、ここでは、３０ｍｍとなっている。これは、そのような距離：Ｈが２０ｍｍ未満とされた場合には、連結板１６の長さが短くなるため、衝撃吸収部材１０に加えられる衝撃荷重を充分に吸収することが出来るだけの変形量を確保することが困難となるからである。一方、かかる距離：Ｈが１００ｍｍを超える場合には、連結板１６の長さが長くなり、連結板１６が幅方向において対称に座屈せず、幅方向の一方に偏った座屈形態が生じやすくなり、衝撃吸収量(耐荷重)の絶対値が低くなる問題を惹起する。
【００１９】
さらに、衝撃吸収部材１０は、そのような距離：Ｈと、背面板１４の幅寸法の半分の長さ：Ｌとの関係が、０．６０≦（Ｈ／Ｌ）≦１．４０を満足するようにされており、ここでは、Ｌの長さが３０ｍｍとされていることによって、Ｈ／Ｌの値は、１．００となっている。なお、前式において、Ｈ／Ｌの値が０．６０未満となる場合には、幅寸法に比べて、厚み方向の寸法が小さくなり過ぎるために、衝撃吸収部材１０としての実用的な幅寸法範囲においては、連結板１６において衝撃を充分に吸収できるだけの変形量を確保することが困難となる問題がある。一方、Ｈ／Ｌが１．４０を超える場合にあっては、連結板１６が幅方向で対称に座屈せずに、幅方向の一方に偏った座屈を生じ易くなるため、衝撃吸収性が悪くなってしまう問題がある。このように、ＨとＬの関係を上述の範囲に維持することによって、衝撃吸収部材１０の実用的な幅寸法範囲において、衝撃を吸収する際の連結板１６の座屈形態が幅方向においてほぼ対称となり、衝撃吸収性能を効果的に高めることが出来るのである。
【００２０】
なお、かかる正面板１２の円弧形状は、図１の横断面形状における背面板１４の幅方向中央の点を原点：Ｏとして、水平方向をＸ座標（図１における左右方向）とし、垂直方向をＹ座標（図１における上下方向）とした場合に、以下の式：
（Ｘ／Ｌ）2＋（Ｙ／Ｈ）2＝１
によって定められることが好ましく、図１に例示された衝撃吸収部材１０にあっても、その正面板１２は、上記の関係を満たすものとなっている。
【００２１】
さらに、正面板１２と背面板１４とを連結する連結板１６にあっては、その厚さ方向の中心線：ＣＬと正面板１２の外側面との交点：Ａ１点から、中心軸：Ｚまでの距離：ａ１が、前述した背面板１４の幅寸法の半分の長さ：Ｌとの間に、（Ｌ／６）≦ａ１≦（Ｌ／４）の関係を満たす範囲内の距離とされ、ここでは、ａ１＝６．０ｍｍとなるように構成されている。これは、ａ１がＬ／６未満とされた場合には、衝撃吸収部材１０が衝撃を吸収するために変形する際に、その変形初期において、２枚の連結板１６，１６同士が接触して変形が不安定となるからであり、一方、ａ１がＬ／４以上とされた場合は、２枚の連結板１６，１６同士の距離が離れているため、正面板１２が座屈し易くなってしまい、充分な衝撃吸収が出来なくなる恐れがあるからである。
【００２２】
また、かかる連結板１６は、中心軸：Ｚと連結板１６の厚さ方向の中心線：ＣＬがなす角度：θが、３°乃至７°の範囲内となるように、配設されており、ここでは、５°となっている。けだし、θが３°未満となる場合には、衝撃吸収における変形の際に、連結板１６が座屈し易くなる問題があり、一方、θが７°を超える場合には、衝突面から入力される荷重を分散し難くなるため、充分な衝撃吸収効果が発揮されなくなる恐れがあるからである。
【００２３】
なお、かくの如き構成からなる衝撃吸収部材１０は、その用途に応じて適宜の長さにおいて構成された長手の構造部材とされるのであるが、一般には、２００ｍｍ〜１５００ｍｍ程度の長さが採用されることとなる。
【００２４】
そして、このような本発明に従う構造を有する長手の衝撃吸収部材１０にあっては、円弧形状を呈する略半円状の横断面形状とされた正面板１２と、正面板１２の円弧形状の両端部を繋ぐ直線状の背面板１４によって中空構造が形成され、そのような中空の内部に、２枚の連結板１６，１６が「ハ」の字状に配設され、それらの大きさや厚さ等の寸法、配設位置等が適切な範囲とされているところから、衝撃吸収部材１０に加えられる衝撃荷重を受ける際に、略半円状の正面板１２によるアーチ効果と、連結板１６による支承効果とが、有利に発揮されることとなる。そして、その結果、衝撃吸収部材１０の圧壊荷重を効果的に高めることが出来、以て、優れた圧壊特性を示すことが可能となるのである。
【００２５】
以上、本発明の代表的な実施形態の一つについて詳述してきたが、それは、あくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、そのような実施形態に係る具体的な記述によって、何等、限定的に解釈されるものではないことが、理解されるべきである。また、その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、そして、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範疇に属するものであることは、言うまでもないところである。
【実施例】
【００２６】
以下に、本発明の代表的な実施例を示し、本発明の特徴について更に明確にすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等限定的に解釈されるものでないことは、言うまでもないところである。
【００２７】
［実施例１］
先ず、本発明に従う構造部材として、図１に示される横断面形状を呈する衝撃吸収部材（１０）を、アルミニウム合金（材質、質別：Ａ７０２１-Ｔ６、耐力：３８０ＭＰａ)を用いて、押出操作にて製作し、これを、試験材１とした。この試験材１に係る衝撃吸収部材（１０）において、正面板１２の外側面と背面板１４の外側面との間の距離：Ｈは３０ｍｍ、背面板１４の幅寸法の半分の長さ：Ｌは３０ｍｍとした。つまり、試験材１たる衝撃吸収部材（１０）における（Ｈ／Ｌ）は１．００とした。さらに、正面板１２及び背面板１４の厚み：ｔは３ｍｍ、連結板１６の厚み：ｔ’は２ｍｍとし、中心軸：ＺからＡ１点までの距離：ａ１は６．０ｍｍ、中心軸：Ｚと中心線：ＣＬのなす角度：θは５°とした。
【００２８】
一方、比較のために、従来の構造とされた構造部材として、図２に示される如きものを準備した。即ち、横断面形状が略半円状の円弧形状の正面板２２と、その円弧形状の両端部を繋いで中空構造を形成する直線状の背面板２４と、かかる中空構造内に、背面板２４の中央から垂直に立ち上がり、その途中から二股状に分かれて、それぞれの先端が正面板２２に連結された形状（略Ｙ字形状）の連結板２６が配置されて、構成される衝撃吸収部材２０を、試験材１と同様に、アルミニウム合金（材質、質別：Ａ７０２１−Ｔ６、耐力：３８０ＭＰａ）を用いて、押出操作にて製作し、これを、試験材２とした。ここで、正面板２２の外側面と背面板２４の外側面との間の距離：Ｈは３０ｍｍ、背面板２４の幅寸法の半分の長さ：Ｌは３０ｍｍとし、正面板２２及び背面板２４の厚み：ｔは３ｍｍ、連結板２６の厚み：ｔ’は２ｍｍとした。なお、ここでは、正面板２２と背面板２４の大きさや形状は、本発明に従う構造とされた試験材１のものと同等のものとされている。そして、連結板２６は、背面板２４の中央から垂直に１０ｍｍ立ち上がり、その途中から二股状に分かれた部位は、曲率半径（ｒ）：３０ｍｍで延び、その先端と正面板２２との交点をＰとする場合に、中心線：Ｚから交点：Ｐまでの距離：ｐが１５ｍｍとなるようにした。なお、各試験材の長さ（断面の奥行き方向長さ）は、何れも２０ｍｍとした。
【００２９】
次いで、このように準備した試験材１及び試験材２の衝撃吸収部材について、荷重を付加する試験を行い、衝撃吸収性の評価を行った。かかる評価としては、図３に示されるようなプレス装置３０を用いて、圧縮試験を行った。このプレス装置３０は、載置台３２に対して昇降部３４が昇降するように構成されており、両者の間に生じる荷重は、ここでは図示しないロードセルによって測定出来るようにされている。そして、本評価においては、図３に示される如く、載置台３２と昇降部３４との間に試験材１及び試験材２の衝撃吸収部材を挟みこんで、両者で徐々に圧縮する試験を行った。そして、その結果を、図４の荷重・変位線図に示した。なお、かかる荷重・変位線図においては、縦軸を荷重（ｋＮ）とし、横軸を変位（ｍｍ）として、それらの関係を示している。
【００３０】
かかる図４の結果より明らかなように、本発明に従う構造とされた試験材１に係る衝撃吸収部材は、従来の構造とされた試験材２に係る衝撃吸収部材と比較して、同一荷重では、変位を小さくすることが出来ることが確認できる。一方、同一変位では、高荷重に耐えることが出来ることが確認できる。即ち、本発明に従う試験材１に係る衝撃吸収部材は、従来の試験材２に係る衝撃吸収部材よりも、衝撃吸収性が優れていることが解るのである。つまり、本発明の構成を適用した衝撃吸収部材は、従来の構成とされた衝撃吸収部材と同程度の性能を確保しようとした場合に、薄肉化や小型化をすることが出来、その結果、衝撃吸収部材の軽量化が可能となるのである。また、本発明の構成を適用した衝撃吸収部材を、従来の構成とされた衝撃吸収部材と同程度の大きさや板厚で作製する場合には、より高い衝撃吸収性能を有することとなるのである。
【００３１】
［実施例２］
前述した実施例１と同様に、本発明に従う横断面形状を有する衝撃吸収部材について、更に、距離：Ｈと長さ：Ｌの各値を変更した試験材を各種作製した後、それらについて、圧縮試験を実施して、その座屈形態を観察し、更にエネルギー吸収量を測定して、評価を行った。ここで準備した試験材は、図１に示される如く横断面形状を有する、本発明に従う構成とされた実施例としての３種類の試験材Ｅ３１〜Ｅ３３と、Ｈ／Ｌの関係が本発明の範囲外の値となる比較例としての２種類の試験材Ｃ３１、Ｃ３２とした。
【００３２】
なお、これらの各試験材の材質、質別及び耐力は、いずれも同じとし、材質はＡ７０２１、質別はＴ６、耐力は３８０ＭＰａのアルミニウム合金とした。また、これらの試験材において、何れも、正面板１２及び背面板１４の厚み：ｔは３ｍｍ、連結板１６の厚み：ｔ’は２ｍｍとし、中心軸：ＺからＡ１点までの距離：ａ１はＬ／５ｍｍ、中心軸：Ｚと中心線：ＣＬのなす角度：θは５°とした。更に、各試験材によって異なる値としたＨとＬの寸法及びＨ／Ｌの関係については、下記表１に示した。また、各試験材の長さ（断面の奥行き方向長さ）は、何れも２０ｍｍとした。
【００３３】
【表１】
2012224202.tif 000003
【００３４】
そして、それら準備した各試験材に対する圧縮試験は、実施例１と同様に、図３に示すようなプレス装置３０を用いて、実施した。即ち、載置台３２に対して昇降部３４が昇降するように構成され、両者の間に生じる荷重が、ここでは図示しないロードセルによって測定出来るようにされているプレス装置３０を用い、そのプレス装置３０の載置台３２と昇降部３４との間に、各試験材を挟みこんで、両者で徐々に圧縮する試験を行った。なお、このように行った試験において、評価方法は、次のようにした。
【００３５】
先ず、座屈形態は、図５に示す如く、発生する座屈形態、即ち、連結板１６の変形形態が、Ｌ方向の対称軸（背面板１４の幅方向中央の点：Ｏを通り、背面板１４に直交する中心軸：Ｚ）に関してほぼ対称である場合を、適正（○）とした。また、図６に示す如く、発生する座屈形態が、Ｌ方向の対称軸（中心軸：Ｚ）に関して対称ではなく、一方に偏った非対称の場合を、不適正（×）とした。
【００３６】
さらに、エネルギー吸収性能を評価するため、各試験材について得られた荷重・変位線図からエネルギー吸収量（Ｎ・ｍ）をそれぞれ求めた。また、比較のために、図２に示されるような、横断面形状が略半円状の円弧形状の正面板２２と、その円弧形状の両端部を繋いで中空構造を形成する直線状の背面板２４と、かかる中空構造内に、背面板２４の中央から垂直に立ち上がり、その途中から二股状に分かれて、それぞれの先端が正面板２２と連結された形状（略Ｙ字形状）の連結板２６が配置されてなる、従来の構成とされた衝撃吸収部材において、ＨやＬ、及びｔやｔ’の寸法が各試験材と同等のサイズのものを、比較材ＣＥ３１，ＣＥ３２，ＣＥ３３，ＣＣ３１，ＣＣ３２として作製し、それらについても、同様の試験により、荷重・変位線図からエネルギー吸収量をそれぞれ求めた。なお、それら比較材の連結板２６の背面板２４からの立ち上がり寸法はＨ／３ｍｍとし、Ｙ字状に分かれた部位の曲率半径：ｒはＬｍｍ、中心線：Ｚから交点：Ｐまでの距離：ｐはＬ／２ｍｍとなるようにした。そして、そのような各比較材のエネルギー吸収量と、対応する各試験材のエネルギー吸収量の比を、エネルギー吸収量比とした。
【００３７】
ここで、得られた荷重・変位線図の代表例として、図７には、試験材Ｅ３２と比較材ＣＥ３２についてのものを、また図８には、試験材Ｃ３１と比較材ＣＣ３１についてのものを、更に図９には、試験材Ｃ３２と比較材ＣＣ３２についてのものを、それぞれ示した。これらの図において、横軸は変位（ｍｍ）を、縦軸は荷重（ｋＮ、２０ｍｍ幅）として示している。
【００３８】
以上の評価結果を、表１に併せて示した。なお、エネルギー吸収量(Ｎ・ｍ)は、ストローク(変位量)１０ｍｍまでの値である。かかる表１から明らかなように、Ｈ／Ｌが本発明の範囲内である試験材Ｅ３１、Ｅ３２、Ｅ３３は、全て座屈形態がＬ方向の対称軸について対称（図５参照）となり、且つ、従来の構造とされた比較材ＣＥ３１、ＣＥ３２、ＣＥ３３に比べて、良好なエネルギー吸収性能を有していることが解る。
【００３９】
一方、試験材Ｃ３１は、座屈形態は、Ｌ方向の対称軸についてほぼ対称な形態を示したものの、Ｈ／Ｌの関係が本発明の範囲外の値とされた０．５０と下限を外れているため、従来の構造とされた比較材ＣＣ３１と比べても、荷重・変位線図に大きな差がなく、エネルギー吸収性能の充分な向上効果が得られないことが解る。
【００４０】
また、試験材Ｃ３２は、Ｈ／Ｌ＝１．５０と、本発明の範囲の上限を外れており、Ｌに対してＨが大き過ぎるため、座屈形態がＬ方向の対称軸について非対称（図６参照）となった。このような非対称の座屈形態が容易に生じたことにより、エネルギー吸収量（耐荷重）の絶対値が低下して、充分なエネルギー吸収性能が得られなかった。ただし、従来の構造とされた比較材ＣＣ３２も耐荷重の絶対値が低く、結果的には、形状的な効果によって、エネルギー吸収量比は適正な値となっている。
【００４１】
総合的な評価として、座屈形態が適正（○）で、耐荷重の絶対値が比較的高く、且つ、エネルギー吸収量比が適正で従来形状よりも充分な向上効果が得られること、つまり、座屈形態とエネルギー吸収量比の両方が適正であることが必要である。
【００４２】
［実施例３］
ここで、実施例２の結果を補完するために、Ｈが２０〜１００ｍｍの範囲内であることを前提とし、Ｌ及びＨの値を変更した試験材３１〜４１を準備し、実施例２と同様の圧縮試験を行った。なお、これらの試験材において、Ｌ及びＨ以外の各値は、何れも、実施例２と同様とした。そして、実施例２と同様に、エネルギー吸収量及びエネルギー吸収量比を測定した。また、各試験材のエネルギー吸収量比を求めるために用いたそれぞれの比較材は、実施例２と同様の形状及び寸法とした。各試験材のＬやＨの値、及びその結果を、下記表２に示す。ここで、エネルギー吸収量は、４００Ｎ・ｍ以上を合格（○）とし、それ未満を不合格（×）として、評価した。
【００４３】
【表２】
2012224202.tif 000004
【００４４】
かかる表２の結果から明らかなように、Ｈ／Ｌの値が０．６０未満の場合には、エネルギー吸収量比が１．０５を下回る場合が生じ、エネルギー吸収性能の充分な向上効果が得られなかった。さらに、Ｈ／Ｌの値が１．４０を超える場合には、耐荷重が低く、エネルギー吸収量の絶対値が充分に得られなかった。
【００４５】
［実施例４］
さらに、実施例２の結果を補完するために、Ｈが３０ｍｍ、Ｌが３０ｍｍ（Ｈ／Ｌ＝１．００）の場合において、横断面形状における背面板１４の中央部（Ｏ）に直交する中心軸：Ｚと、連結板１６の厚さ方向の中心線：ＣＬがなす角度：θと、連結板１６の厚さ方向の中心線：ＣＬと正面板１２の外側面との交点：Ａ１点から、中心軸：Ｚまでの距離：ａ１の値を各種変更した試験材４２〜５０を準備し、それぞれに対して、前記した実施例２と同様の圧縮試験を行った。そして、実施例２と同様に、エネルギー吸収量及びエネルギー吸収量比を測定した。各試験材の寸法とその試験結果を、下記表３に示す。ここで、エネルギー吸収量は、４００Ｎ・ｍ以上を合格（○）とし、それ未満を不合格（×）として、評価した。なお、各試験材のエネルギー吸収量比を求めるために用いたそれぞれの比較材は、実施例２と同様の形状及び寸法とした。
【００４６】
【表３】
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【００４７】
かかる表３の結果から明らかなように、ａ１／Ｌの値が１／６未満の場合には、変形初期において、連結板同士が接触するため、変形が不安定となり、エネルギー吸収性能の充分な向上効果が得られなかった。さらに、ａ１／Ｌの値が１／４を超える場合には、正面板が早期に座屈し、エネルギー吸収性能の充分な向上効果が得られなかった。また、θの値が３°未満の場合には、連結板が早期に座屈し、エネルギー吸収性能の充分な向上効果が得られなかった。さらに、θの値が７°を超える場合には、衝突面からの入力荷重を充分に分散できず、エネルギー吸収性能の充分な向上効果が得られなかった。
【符号の説明】
【００４８】
１０  衝撃吸収部材
１２  正面板
１４  背面板
１６  連結板
【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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