特開 2022-121828 自動車用衝突エネルギー吸収部品、該自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022121828

(43)【公開日】2022-08-22

(54)【発明の名称】自動車用衝突エネルギー吸収部品、該自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B62D 21/15 20060101AFI20220815BHJP

   B60R 19/34 20060101ALI20220815BHJP

   F16F 7/00 20060101ALI20220815BHJP

【ＦＩ】

B62D21/15 B

B60R19/34

F16F7/00 K

【審査請求】有

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021018749

(22)【出願日】2021-02-09

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2022-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】000001258

【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100127845

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 壽彦

(72)【発明者】

【氏名】石川 俊治

(72)【発明者】

【氏名】樋貝 和彦

(72)【発明者】

【氏名】塩崎 毅

【テーマコード（参考）】

3D203

3J066

【Ｆターム（参考）】

3D203AA01

3D203BB43

3D203BB80

3D203CA07

3D203CA23

3D203CA26

3D203CA29

3D203CA40

3D203CA65

3D203CA84

3D203CB07

3J066AA02

3J066AA23

3J066BA03

3J066BB01

3J066BD05

3J066BD07

3J066BE01

3J066BE06

(57)【要約】

【課題】車体の前方又は後方から衝突荷重が入力して軸圧壊する際に、確実に一端側から他端側に向かって座屈変形させることができ、安定した衝突エネルギー吸収効果を得ることができる自動車用衝突エネルギー吸収部品、該自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品１は、車体の前部又は後部に設けられ、該車体の前方又は後方から衝突荷重が入力した際に衝突エネルギーを吸収するものであって、天板部５ａと、天板部５ａにパンチ肩Ｒ部５ｂを介して連続する縦壁部５ｃを有する筒状部材３と、筒状部材３の少なくともパンチ肩Ｒ部５ｂの内面に塗布又は貼付された樹脂９とを有し、樹脂９は、一端側から他端側に向かって軸方向に漸次変化する厚みを有し、該厚みの最も厚い部分が8mm以下で、かつ10MPa以上の接着強度で前記内面に接着され、前記衝突荷重が入力した際に軸圧壊することを特徴とする。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体の前部又は後部に設けられ、該車体の前方又は後方から衝突荷重が入力した際に衝突エネルギーを吸収する自動車用衝突エネルギー吸収部品であって、
天板部と、該天板部にパンチ肩Ｒ部を介して連続する縦壁部を有する筒状部材と、該筒状部材の少なくとも前記パンチ肩Ｒ部の内面に塗布又は貼付された樹脂とを有し、
該樹脂は、一端側から他端側に向かって軸方向に漸次変化する厚みを有し、該厚みの最も厚い部分が8mm以下で、かつ10MPa以上の接着強度で前記内面に接着され、前記衝突荷重が入力した際に軸圧壊することを特徴とする自動車用衝突エネルギー吸収部品。

【請求項2】

前記樹脂が前記内面から離脱するのを防止するために該樹脂の表面を覆うとともに前記筒状部材の内面に接合された離脱防止部材を有し、前記樹脂は10MPa以上の接着強度で前記離脱防止部材とも接着されていることを特徴とする請求項１記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品。

【請求項3】

前記樹脂の厚みは、衝突荷重が入力する側から漸次薄くなっていることを特徴とする請求項１又は２記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品。

【請求項4】

前記樹脂の厚みは、衝突荷重が入力する側から漸次厚くなっていることを特徴とする請求項１又は２記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品。

【請求項5】

請求項１に記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品を製造する自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法であって、
前記筒状部材の少なくとも前記パンチ肩Ｒ部の内面に、一端側から他端側に向かって軸方向に漸次厚みが変化し該厚みの最も厚い部分が8mm以下となるように樹脂を塗布又は貼付する工程と、該樹脂を塗布又は貼付した前記筒状部材を所定の条件で加熱処理して前記樹脂を前記筒状部材の内面に10MPa以上の接着強度で接着する工程と、を備えたことを特徴とする自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法。

【請求項6】

請求項２に記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品を製造する自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法であって、前記筒状部材の少なくとも前記パンチ肩Ｒ部の内面に、一端側から他端側に向かって軸方向に漸次厚みが変化し該厚みの最も厚い部分が8mm以下となるように樹脂を塗布又は貼付する工程と、前記内面に塗布又は貼付した前記樹脂が該内面から離脱するのを防止する離脱防止部材を前記樹脂の表面を覆うように配置して前記筒状部材の内面に接合する工程と、前記樹脂を塗布又は貼付した前記筒状部材を所定の条件で加熱処理し、前記樹脂を前記筒状部材の内面及び前記離脱防止部材のそれぞれに10MPa以上の接着強度で接着する工程と、を備えたことを特徴とする自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法。

【請求項7】

請求項２に記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品を製造する自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法であって、前記離脱防止部材における前記筒状部材と接合したときに少なくとも前記パンチ肩Ｒ部の内面と対向することになる部分に、一端側から他端側に向かって軸方向に漸次厚みが変化し該厚みの最も厚い部分が8mm以下となるように樹脂を塗布又は貼付する工程と、該離脱防止部材に塗布又は貼付した樹脂が前記筒状部材の内面に当接するように配置して該離脱防止部材を前記筒状部材の内面に接合する工程と、該離脱防止部材を内面に接合した前記筒状部材を所定の条件で加熱処理し、前記樹脂を前記筒状部材の内面及び前記離脱防止部材のそれぞれに10MPa以上の接着強度で接着する工程と、を備えたことを特徴とする自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法。

【請求項8】

請求項２に記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品を製造する自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法であって、前記筒状部材の少なくとも前記パンチ肩Ｒ部の内面との間に一端側から他端側に向かって軸方向に漸次変化する隙間であって最も大きい部分が8mm以下となる隙間が形成されるように前記離脱防止部材を前記筒状部材の内面に接合する工程と、前記隙間に樹脂を塗布又は貼付する工程と、前記隙間に樹脂を塗布又は貼付した前記筒状部材を所定の条件で加熱処理し、前記樹脂を前記筒状部材の内面及び前記離脱防止部材のそれぞれに10MPa以上の接着強度で接着する工程と、を備えたことを特徴とする自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法。

【請求項9】

前記樹脂の厚みを、衝突荷重が入力する側から漸次薄くすることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法。

【請求項10】

前記樹脂の厚みを、衝突荷重が入力する側から漸次厚くすることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法。

【請求項11】

前記隙間の大きさを、衝突荷重が入力する側から漸次小さくすることを特徴とする請求項８記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法。

【請求項12】

前記隙間の大きさを、衝突荷重が入力する側から漸次大きくすることを特徴とする請求項８記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車用衝突エネルギー吸収部品、該自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法に関し、特に、車体の前方又は後方から衝突荷重が入力した際に、軸圧壊して衝突エネルギーを吸収する自動車用衝突エネルギー吸収部品、該自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車の衝突エネルギー吸収性能を向上させる技術として、自動車部品の形状・構造・材料等の最適化など多くの技術が存在する。例えばフロントサイドメンバやクラッシュボックスのような自動車部品は、閉断面構造を有する筒状部材を有しており、車体の前方又は後方から衝突荷重が入力した際に該筒状部材が蛇腹状に座屈変形を繰り返して軸圧壊することで衝突エネルギーを吸収する。

【0003】

しかし、この筒状部材の座屈変形に伴う蛇腹状の曲がり部分は金属板固有の小さな曲げ半径となるため、曲がり部分の外面側に応力が集中して割れが発生しやすく、軸圧壊する過程で曲がり部分に割れが発生してしまうと、衝突エネルギーの吸収効果が著しく低減する。
さらに近年、衝突特性と軽量化の両立を目的として、高強度の鋼板が自動車部品に採用されている。高強度鋼板は従来の鋼板に比べて延性が小さいので、特に割れが発生しやすい。

【0004】

上述した割れの発生を防止して衝突エネルギーの吸収性能を向上させる自動車用衝突エネルギー吸収部品が特許文献１に開示されている。特許文献１によれば、筒状部材の内面に厚みが8mm以下の樹脂を10MPa以上の接着強度で接着させることで、衝突時に筒状部材が蛇腹形状に座屈変形する際、蛇腹形状の曲がり部分における金属板と金属板との間に樹脂を介在させて曲げ半径を大きくし、破断限界曲げ半径以下とすることで曲がり部分の割れを防止できるとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－１００１８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述したような自動車用衝突エネルギー吸収部品は、筒状部材が軸圧壊することによって衝突エネルギーを吸収するので、安定した衝撃吸収効果を得るためには、軸方向に適切な座屈変形を生じさせる必要がある。

【0007】

この点、特許文献１の自動車用衝突エネルギー吸収部品は、軸方向に亘って一定の強度を有しているので、衝突時に最初に座屈変形を開始する位置を特定することができない。例えば軸方向の中間あたりから座屈変形を開始して自動車用衝突エネルギー吸収部品が折れ曲がるなどすると、潰れ残りが生じて軸圧壊が十分に行われず所定の衝突エネルギー吸収効果が得られない場合がある。
したがって、自動車用衝突エネルギー吸収部品の端部から確実に座屈変形を生じさせることができて、安定した衝突エネルギー吸収効果を得ることができる自動車用衝突エネルギー吸収部品が求められていた。

【0008】

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、車体の前方又は後方から衝突荷重が入力して軸圧壊する際に、確実に一端側から他端側に向かって座屈変形させることができ、安定した衝突エネルギー吸収効果を得ることができる自動車用衝突エネルギー吸収部品、該自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

（１）本発明に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品は、車体の前部又は後部に設けられ、該車体の前方又は後方から衝突荷重が入力した際に衝突エネルギーを吸収するものであって、天板部と、該天板部にパンチ肩Ｒ部を介して連続する縦壁部を有する筒状部材と、該筒状部材の少なくとも前記パンチ肩Ｒ部の内面に塗布又は貼付された樹脂とを有し、該樹脂は、一端側から他端側に向かって軸方向に漸次変化する厚みを有し、該厚みの最も厚い部分が8mm以下で、かつ10MPa以上の接着強度で前記内面に接着され、前記衝突荷重が入力した際に軸圧壊することを特徴とするものである。

【0010】

（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記樹脂が前記内面から離脱するのを防止するために該樹脂の表面を覆うとともに前記筒状部材の内面に接合された離脱防止部材を有し、前記樹脂は10MPa以上の接着強度で前記離脱防止部材とも接着されていることを特徴とするものである。

【0011】

（３）また、上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、前記樹脂の厚みは、衝突荷重が入力する側から漸次薄くなっていることを特徴とするものである。

【0012】

（４）また、上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、前記樹脂の厚みは、衝突荷重が入力する側から漸次厚くなっていることを特徴とするものである。

【0013】

（５）また、本発明に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法は、上記（１）に記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品を製造するものであって、前記筒状部材の少なくとも前記パンチ肩Ｒ部の内面に、一端側から他端側に向かって軸方向に漸次厚みが変化し該厚みの最も厚い部分が8mm以下となるように樹脂を塗布又は貼付する工程と、該樹脂を塗布又は貼付した前記筒状部材を所定の条件で加熱処理して前記樹脂を前記筒状部材の内面に10MPa以上の接着強度で接着する工程と、を備えたことを特徴とするものである。

【0014】

（６）また、上記（２）に記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品を製造するものであって、前記筒状部材の少なくとも前記パンチ肩Ｒ部の内面に、一端側から他端側に向かって軸方向に漸次厚みが変化し該厚みの最も厚い部分が8mm以下となるように樹脂を塗布又は貼付する工程と、前記内面に塗布又は貼付した前記樹脂が該内面から離脱するのを防止する離脱防止部材を前記樹脂の表面を覆うように配置して前記筒状部材の内面に接合する工程と、前記樹脂を塗布又は貼付した前記筒状部材を所定の条件で加熱処理し、前記樹脂を前記筒状部材の内面及び前記離脱防止部材のそれぞれに10MPa以上の接着強度で接着する工程と、を備えたことを特徴とするものである。

【0015】

（７）また、上記（２）に記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品を製造するものであって、前記離脱防止部材における前記筒状部材と接合したときに少なくとも前記パンチ肩Ｒ部の内面と対向することになる部分に、一端側から他端側に向かって軸方向に漸次厚みが変化し該厚みの最も厚い部分が8mm以下となるように樹脂を塗布又は貼付する工程と、該離脱防止部材に塗布又は貼付した樹脂が前記筒状部材の内面に当接するように配置して該離脱防止部材を前記筒状部材の内面に接合する工程と、該離脱防止部材を内面に接合した前記筒状部材を所定の条件で加熱処理し、前記樹脂を前記筒状部材の内面及び前記離脱防止部材のそれぞれに10MPa以上の接着強度で接着する工程と、を備えたことを特徴とするものである。

【0016】

（８）また、上記（２）に記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品を製造するものであって、前記筒状部材の少なくとも前記パンチ肩Ｒ部の内面との間に一端側から他端側に向かって軸方向に漸次変化する隙間であって最も大きい部分が8mm以下となる隙間が形成されるように前記離脱防止部材を前記筒状部材の内面に接合する工程と、前記隙間に樹脂を塗布又は貼付する工程と、前記隙間に樹脂を塗布又は貼付した前記筒状部材を所定の条件で加熱処理し、前記樹脂を前記筒状部材の内面及び前記離脱防止部材のそれぞれに10MPa以上の接着強度で接着する工程と、を備えたことを特徴とするものである。

【0017】

（９）また、上記（５）乃至（７）のいずれかに記載のものにおいて、前記樹脂の厚みを、衝突荷重が入力する側から漸次薄くすることを特徴とするものである。

【0018】

（１０）また、上記（５）乃至（７）のいずれかに記載のものにおいて、前記樹脂の厚みを、衝突荷重が入力する側から漸次厚くすることを特徴とするものである。

【0019】

（１１）また、上記（８）に記載のものにおいて、前記隙間の大きさを、衝突荷重が入力する側から漸次小さくすることを特徴とするものである。

【0020】

（１２）また、上記（８）に記載のものにおいて、前記隙間の大きさを、衝突荷重が入力する側から漸次大きくすることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0021】

本発明においては、筒状部材の少なくとも前記パンチ肩Ｒ部の内面に塗布又は貼付された樹脂を有し、該樹脂の厚みが、一端側から他端側に向かって軸方向に漸次変化するようにしたので、樹脂の厚みが薄い方の端部側から確実に座屈変形を生じさせることができ、安定した衝突エネルギー吸収効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の実施の形態１に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品を示す図であり、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）の破線に示す切断面における端面図である。

【図2】本発明の実施の形態１に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品を示す断面図である。

【図3】本発明の実施の形態１に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品の他の態様を示す断面図である（その１）。

【図4】本発明の実施の形態１に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品の他の態様を示す断面図である（その２）。

【図5】本発明の実施の形態２に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品を示す図であり、図５（ａ）は斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）の破線に示す切断面における端面図である。

【図6】本発明の実施の形態２に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品を示す断面図である。

【図7】実施例において発明例１として用いた試験体の構造を示す図である。

【図8】実施例において発明例１に係る試験体の軸圧壊解析の、ストロークが10mmの時の筒状部材のひずみ分布を示す図である。

【図9】実施例において発明例１に係る試験体の軸圧壊解析の、ストロークが50mm時の筒状部材の外観を示す図である。

【図10】実施例において発明例１に係る荷重-ストローク曲線を示す図である。

【図11】実施例において発明例２に係る試験体の軸圧壊解析の、ストロークが10mmの時の筒状部材のひずみ分布を示す図である。

【図12】実施例において発明例２に係る試験体の軸圧壊解析の、ストロークが50mm時の筒状部材の外観を示す図である。

【図13】実施例において発明例２に係る荷重-ストローク曲線を示す図である。

【図14】実施例において比較例１に係る試験体の軸圧壊解析の、ストロークが10mmの時の筒状部材のひずみ分布を示す図である。

【図15】実施例において比較例１に係る試験体の軸圧壊解析の、ストロークが50mm時の筒状部材の外観を示す図である。

【図16】実施例において比較例１に係る荷重-ストローク曲線を示す図である。

【図17】実施例における発明例１、２及び比較例１の吸収エネルギーを示すグラフである。

【図18】実施例における発明例１、２及び比較例１の速度9.28m/sec到達時のストローク量を示すグラフである。

【図19】実施例における発明例３、４及び比較例２の吸収エネルギーを示すグラフである。

【図20】実施例における発明例３、４及び比較例２の速度9.28m/sec到達時のストローク量を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本発明の実施の形態１及び２に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品、該自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法について、図１～図６に基づいて以下に説明する。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。

【0024】

［実施の形態１］
＜自動車用衝突エネルギー吸収部品＞
本発明の実施の形態１に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品１は、図１及び図２に例示するように、車体の前部又は後部に設けられ、該車体の前方又は後方から衝突荷重が入力した際に筒状部材３の長手方向に軸圧壊して衝突エネルギーを吸収するものであって、アウタ部品５とインナ部品７とが接合して筒状に形成された筒状部材３と、筒状部材３の内面に塗布された樹脂９と、を備えたものである。
なお、図１、図２に示した例は、図中の白抜き矢印に示す方向から衝突荷重が入力することを想定したものである。

【0025】

筒状部材３は、例えば図１（ａ）に示すように、天板部５ａと、天板部５ａにパンチ肩Ｒ部５ｂを介して連続する縦壁部５ｃを有し、金属板からなるハット断面形状のアウタ部品５と、金属板からなる平板状のインナ部品７とが接合して筒状に形成され、その内部に閉断面空間を有し、軸圧壊して衝突エネルギーを吸収するものである。
ここで、閉断面空間とは、筒状部材３の軸方向に交差する方向における筒状部材３の周壁部の断面形状が閉断面であり、図１（ａ）に示す筒状部材３においては、その軸方向に沿って連続する閉断面により形成された空間のことをいう。このような閉断面空間は、ハット断面形状のアウタ部品５と平板状のインナ部品７とを接合することにより形成され、アウタ部品５とインナ部品７との接合は、例えばスポット溶接を適用することができる。

【0026】

このような閉断面空間を有する筒状部材３は、車体前部の左右位置において車体前後方向に延びて車体骨格の一部を構成するフロントサイドメンバーや、該車体骨格の前端又は後端に設けられるクラッシュボックスといった閉断面構造を有する自動車部品に用いられ、該自動車部品は、筒状部材３の軸方向（長手方向）が車体の前後方向と一致するように該車体に配設される。

【0027】

また、自動車部品として用いられる筒状部材３に用いられる金属板の種類としては、冷延鋼板、熱延鋼板、ステンレス鋼板、亜鉛系めっき鋼板、亜鉛合金系めっき鋼板、アルミ合金系めっき鋼板、アルミニウム合金板、が例示できる。

【0028】

樹脂９は、図１及び図２に示すように、筒状部材３を構成するアウタ部品５の少なくともパンチ肩Ｒ部５ｂの内面に塗布されたものであり、筒状部材３の閉断面空間の一部を形成し、アウタ部品５と10MPa以上の接着強度で接着されている。

【0029】

また、樹脂９は、一端側から他端側に向かって軸方向に漸次変化する厚みを有するものであり、本実施の形態においては、図１（ｂ）に示すように、衝突荷重が入力する側から樹脂の厚みが漸次薄くなっている。樹脂９の厚みは、最も厚い部分（図１の場合は衝突荷重が入力する側の端部）において8mm以下である。

【0030】

なお、樹脂９は、衝突荷重が入力する側から厚みが漸次厚くなっていてもよく、その場合においても樹脂９の厚みは、最も厚い部分（衝突荷重が入力する側と反対側の端部）において8mm以下である。

【0031】

本実施の形態１に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品１における樹脂９の種類については、熱可塑系、熱硬化系又はエラストマー系のものが挙げられる。
熱可塑系の樹脂としては、ビニル系（酢酸ビニル、塩化ビニル等）、アクリス系、ポリアミド系、ポリスチレン系、シアノアクリレート系のものが例示できる。
熱硬化系の樹脂としては、エポキシ系、ウレタン系、エステル系、フェノール系、メラミン系、ユリア系のものが例示できる。
エラストマー系の樹脂としては、ニトロゴム系、スチレンブタジエンゴム系、変性シリコン系、ブチルゴム系、ウレタンゴム系、アクリルゴム系のものが例示できる。

【0032】

自動車用衝突エネルギー吸収部品１の軽量化の観点からは、樹脂９としては発泡樹脂が好ましい。なお、樹脂９として発泡樹脂を用いた場合、その発泡倍率は特に制限はない。

【0033】

なお、樹脂９と筒状部材３の接着強度は、金属板と樹脂との界面に作用する最大せん断応力又は平均せん断応力とすることができ、該最大せん断応力又は平均せん断応力は、例えば、金属板（鋼板など）と樹脂とを接着した２層角柱の衝突解析により求めることができる。

【0034】

また、樹脂９と筒状部材３の接着強度は、接着後の樹脂９と筒状部材３の一部を切り出し、該切り出した樹脂９と筒状部材３とを引張試験機に設置して、一方は樹脂９を、他方は筒状部材３を挟んで、引っ張って求めたものとしてもよい。
あるいは、接着後の筒状部材３と樹脂９の一部を切り出して引張試験機に設置し、一方は樹脂９を挟み、他方は金属板製の筒状部材３を折り曲げて形成した掴み部（図示なし）を掴んで引っ張る、若しくは、筒状部材３に掴み部品を接合して、該掴み部品を引張試験機で掴んで引っ張る方法により測定したものを、樹脂９と筒状部材３の接着強度としてもよい。

【0035】

上記のとおり、本実施の形態１に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品１は、筒状部材３の内面に樹脂９が塗布されたものであるが、本発明は、厚みの最も厚い部分が8mm以下で、一端側から他端側に向かって軸方向に厚みが漸次変化する板状の樹脂が筒状部材３の内面に接着剤を用いて貼付されたものであってもよい。
上記の場合においても、板状の樹脂と筒状部材３の内面との接着強度が10MPa以上必要である。

【0036】

本実施の形態１に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品１においては、樹脂９が筒状部材３の一端側から他端側に向かって軸方向に漸次厚みが変化しているので、例えば図１の白抜き矢印に示す方向から衝突荷重が入力した際には樹脂９の厚みが薄い側（衝突荷重が入力した側と反対側）の端部から座屈変形を開始する。その後軸方向に樹脂９の厚みが厚い側の端部へむけて順次座屈変形が生じ、安定した衝突エネルギー吸収効果を得ることができる。この点に関しては、後述する実施例にて実証する。
もっとも、衝突荷重が入力する側から樹脂９の厚みが漸次厚くなっている場合には、衝突荷重が入力した側の端部から座屈変形を開始し、その後軸方向に樹脂９の厚みが厚い側の端部へむけて座屈変形する。この場合にも、図１に例示の自動車用衝突エネルギー吸収部品１と同様の衝突エネルギー吸収効果を奏する。この点に関しては、後述する実施例にて実証する。

【0037】

また、樹脂９は、筒状部材３の内面に塗布又は貼付されて10MPa以上の接着強度で接着されているので、軸圧壊の過程において筒状部材３の内面から剥離して脱離することなく筒状部材３とともに圧縮変形する。
これにより、筒状部材３の座屈耐力を向上させるとともに、筒状部材３の変形抵抗を低下させることなく筒状部材３に蛇腹状に繰り返し座屈変形を発生させることでき、その結果、衝突エネルギーの吸収性能を向上させることができる。

【0038】

さらに、樹脂９の最も厚い部分の厚みを8mm以下にすることで、筒状部材３が座屈変形した際に、凸状に変形した曲げ部においては金属板と金属板との間に樹脂９が挟まれるので、凸状の曲げ部の曲げＲが金属板固有の破断限界曲げ半径を超えて小さくなることを防止でき、金属板に破断が発生することを防止できる。

【0039】

なお、アウタ部品５の少なくともパンチ肩Ｒ部５ｂの内面に樹脂９を接着する理由は以下の通りである。
筒状部材３において衝突エネルギーを吸収する能力が高い部位は、天板部５ａと縦壁部５ｃをつなぐパンチ肩Ｒ部５ｂである。一方で、パンチ肩Ｒ部５ｂはアウタ部品５をプレス成形する際に、最も加工を受けやすく加工硬化する部位でもあり、加工硬化によって延性がさらに低下している。よって筒状部材３が座屈変形した際に、パンチ肩Ｒ部５ｂにおける蛇腹形状の凸状の曲げ部には特に金属板の破断が発生しやすい。
したがって、少なくともパンチ肩Ｒ部５ｂの内面に樹脂９が接着していることが必須である。

【0040】

例えば本実施の形態の他の態様として、図３に示す自動車用衝突エネルギー吸収部品１１のように、アウタ部品５のパンチ肩Ｒ部５ｂと縦壁部５ｃの内面に樹脂９を塗布又は貼付したものや、図４に示す自動車用衝突エネルギー吸収部品１３のように、パンチ肩Ｒ部５ｂの内面のみに樹脂９を塗布又は貼付したものであっても、軸方向に衝突荷重が入力した際の衝突エネルギーの吸収性能が低下することを抑止し、かつ座屈耐力を向上させることができる。

【0041】

なお、上記の説明において、筒状部材３は、ハット断面形状のアウタ部品５と平板状のインナ部品７とをスポット溶接等により接合して形成されたものである。もっとも、筒状部材３はこれに限定するものではなく、例えば、ハット断面形状やコ字断面形状の部材同士を接合して筒状に形成したものであってもよいし、円筒部材または円筒部材の断面を多角形に成形したものや、複数の部材をフランジ面を合わせて多角形としたものであってもよい。

【0042】

＜自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法＞
次に、本実施の形態１に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法について、説明する。
本実施の形態１に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法は、図１及び図２に例示した自動車用衝突エネルギー吸収部品１を製造する方法であって、筒状部材３の内面に樹脂９を塗布する工程と、樹脂９を塗布した筒状部材３を加熱処理して接着強度を向上する工程と、を含むものである。

【0043】

筒状部材３の内面に樹脂９を塗布する工程においては、筒状部材３におけるアウタ部品５の少なくともパンチ肩Ｒ部５ｂの内面に、一端側から他端側に向かって軸方向に漸次厚みが変化し該厚みの最も厚い部分が8mm以下となるように樹脂９を塗布する。
即ち、衝突荷重が入力する側から樹脂９の厚みが漸次薄くなるように樹脂９を塗布する、あるいは、衝突荷重が入力する側から樹脂９の厚みが漸次厚くなるように樹脂９を塗布する。

【0044】

この際、アウタ部品５とインナ部品７とを接合して筒状部材３を形成した後に樹脂９を塗布してもよいし、アウタ部品５に樹脂を塗布した後にアウタ部品５とインナ部品７とを接合して筒状部材３を形成してもよい。

【0045】

樹脂９を塗布する具体的な方法としては、スプレーノズルを用いて樹脂９を噴霧して筒状部材３の内面に塗布する方法や、ハケなどを用いて筒状部材３の内面に樹脂９を塗布する方法がある。
前述したように、アウタ部品５の少なくともパンチ肩Ｒ部５ｂの内面に樹脂９を塗布すれば良いので、樹脂による重量増を考慮する場合には、パンチ肩Ｒ部５ｂの内面にのみ樹脂９を塗布してもよい。

【0046】

加熱処理する工程においては、樹脂９を塗布した筒状部材３を所定の条件で加熱処理して樹脂９を筒状部材３の内面に10MPa以上の接着強度で接着する。このとき、樹脂９と筒状部材３とは、樹脂９自体の接着能、あるいは、接着剤により接着することができる。

【0047】

樹脂９自体の接着能により接着する場合においては、筒状部材３の内面に樹脂９を塗布した後に加熱処理を行い、塗布した樹脂９の種類に応じて、10MPa以上の接着強度となるように加熱処理の温度及び時間を適宜調整すればよい。
これに対し、接着剤を用いて接着する場合においては、樹脂９と筒状部材３の内面とを接着剤を介して接着した後に加熱処理を行い、当該接着剤の接着強度が10MPa以上となるように加熱処理の温度及び時間を適宜調整すればよい。また、本発明において加熱処理を行う工程は、例えば、筒状部材３の外面に塗料を塗装して焼付処理をする工程を兼ねたものであってもよい。

【0048】

なお、樹脂９と筒状部材３の内面との接着強度は、前述のとおり、金属板（鋼板など）と樹脂とを接着した２層角柱の衝突実験や、引張試験機を用いた測定により求めることができる。

【0049】

上記のとおり、本実施の形態１に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法は、樹脂９を筒状部材３の内面に塗布するものであったが、本発明は、厚みの最も厚い部分が8mm以下で、一端側から他端側に向かって軸方向に厚みが漸次変化する板状の樹脂を筒状部材３の内面に接着剤を用いて貼付するものであってもよい。
そして、加熱処理する工程において、板状の樹脂と筒状部材３の内面との接着強度が10MPa以上となるようにすればよい。

【0050】

また、筒状部材３に樹脂９を塗布又は貼付した後の加熱処理で樹脂９に熱収縮等が発生する場合には、加熱処理後において樹脂９の最も厚い部分が8mm以下であれば良い。そのような場合には、加熱処理前の状態において樹脂９の最も厚い部分が8mmを超えていても構わない。

【0051】

［実施の形態２］
＜自動車用衝突エネルギー吸収部品＞
前述の実施の形態１に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品１においては、筒状部材３の内面と樹脂９との接着強度を10MPa以上とすることで、軸圧壊時に樹脂９が筒状部材３の内面から離脱することを抑止するものであったが、本実施の形態では、更に確実に樹脂９の離脱を防止する手段を検討した。
本実施の形態２に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品１５は、図５及び図６に示すように、実施の形態１で説明した自動車用衝突エネルギー吸収部品１の構成に加えて樹脂９が筒状部材３の内面から離脱することを防止するための離脱防止部材１７を備えたものである。筒状部材３及び樹脂９に関しては実施の形態１と同様であるため説明を省略し、以下離脱防止部材１７について詳しく説明する。

【0052】

離脱防止部材１７は、金属板製（例えば、鋼板製）であり、図５、図６に示すように、アウタ部品５に塗布された樹脂９の表面を覆うとともに、アウタ部品５の縦壁部５ｃの内面に、例えばスポット溶接等により接合されている。
なお、樹脂９は少なくともパンチ肩Ｒ部５ｂの内面に必要とされ、しかも、できるだけ軽量化したいので、樹脂９の縦壁高さを短くしたいことから、離脱防止部材１７はアウタ部品５の縦壁部５ｃに接合させるようにした。

【0053】

実施の形態１と同様に本実施の形態における樹脂９も衝突荷重が入力する側から樹脂の厚みが漸次薄くなっている（図５（ｂ）参照）。
もっとも、本実施の形態においても実施の形態１と同様に、樹脂９は、衝突荷重が入力する側から厚みが漸次厚くなっていてもよい。

【0054】

図５（ｂ）に示すように離脱防止部材１７は樹脂９の表面に沿うように配設され、樹脂９と10MPa以上の接着強度で接着されている。
上記のように本実施の形態の自動車用衝突エネルギー吸収部品１５の樹脂９は10MPa以上の接着強度で筒状部材３の内面に接着しているとともに、離脱防止部材１７とも10MPa以上の接着強度で接着されている。

【0055】

樹脂９と筒状部材３及び離脱防止部材１７との接着強度は、前述の実施の形態１と同様に、金属板（鋼板など）と樹脂とを接着した２層角柱の衝突解析により求めてもよいし、接着後の樹脂と筒状部材３及び離脱防止部材１７の一部を切り出して引張試験機により測定して求めてもよい。

【0056】

上記のとおり、本実施の形態２に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品１５は、筒状部材３の内面に樹脂９が塗布されたものであるが、本発明は、厚みの最も厚い部分が8mm以下で、一端側から他端側に向かって軸方向に厚みが漸次変化する板状の樹脂が筒状部材３の内面に接着剤を用いて貼付されたものであってもよい。
そして、板状の樹脂と筒状部材３の内面及び離脱防止部材１７との接着強度が10MPa以上であればよい。

【0057】

なお、上記で説明した図５、図６の自動車用衝突エネルギー吸収部品１５は、実施の形態１で説明した図１、図２の自動車用衝突エネルギー吸収部品１に離脱防止部材１７を設けたものであるが、本実施の形態は図３、図４の自動車用衝突エネルギー吸収部品１１、１３のような態様にも適用できる。
図３、図４のように、樹脂９が２箇所に分かれて塗布又は貼付されている場合には、図５、図６と同様に１枚の離脱防止部材１７を用いてもよいし、あるいは、離脱防止部材１７を２枚用いて、それぞれを樹脂９の表面に沿うように配設してもよい。この場合には、２枚の離脱防止部材１７を筒状部材３の天板部５ａと縦壁部５ｃに接合する。

【0058】

＜自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法＞
次に、本実施の形態２に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法について、説明する。
本実施の形態２に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法は、図５及び図６に例示した自動車用衝突エネルギー吸収部品１５を製造する方法であって、筒状部材３の内面に樹脂９を塗布する工程と、離脱防止部材１７を筒状部材３の縦壁部５ｃの内面に接合する工程と、樹脂９を塗布した筒状部材３を所定の条件で加熱処理し、樹脂９を筒状部材３の内面及び離脱防止部材１７のそれぞれに10MPa以上の接着強度で接着する工程と、を備えたものである。

【0059】

筒状部材３の内面に樹脂９を塗布する工程においては、筒状部材３におけるアウタ部品５の少なくともパンチ肩Ｒ部５ｂの内面に、一端側から他端側に向かって軸方向に漸次厚みが変化し厚みの最も厚い部分が8mm以下となるように樹脂９を塗布する。
即ち、衝突荷重が入力する側から樹脂９の厚みが漸次薄くなるように樹脂９を塗布する、あるいは、衝突荷重が入力する側から樹脂９の厚みが漸次厚くなるように樹脂９を塗布する。

【0060】

また、上記のように液体状の樹脂９を筒状部材３の内面に塗布する他、厚みの最も厚い部分が8mm以下で、一端側から他端側に向かって軸方向に厚みが漸次変化する板状の樹脂９を筒状部材３の内面に接着剤を用いて貼付するようにしてもよい。

【0061】

筒状部材３の内面に塗布又は貼付した樹脂９が筒状部材３の内面から離脱するのを防止する離脱防止部材１７を筒状部材３の内面に接合する工程においては、離脱防止部材１７を樹脂９の表面を覆うように配置して樹脂９に貼付または接着剤を用いて接着し、アウタ部品５の縦壁部５ｃの内面にスポット溶接等により接合する。

【0062】

この際、アウタ部品５とインナ部品７とを接合して筒状部材３を形成した後に樹脂９を塗布又は貼付けてから離脱防止部材１７を筒状部材３の内面に接合してもよいし、アウタ部品５に樹脂を塗布してから、離脱防止部材１７をアウタ部品５の縦壁部５ｃの内面に接合した後にアウタ部品５とインナ部品７とを接合して筒状部材３を形成してもよい。

【0063】

そして、加熱処理する工程においては、樹脂９を塗布又は貼付するとともに離脱防止部材１７を配設した筒状部材３を所定の条件で加熱処理し、樹脂９を筒状部材３の内面及び離脱防止部材１７のそれぞれに10MPa以上の接着強度で接着する。このとき、樹脂９と筒状部材３、樹脂９と離脱防止部材１７は、実施の形態１で説明したように樹脂９自体の接着能、あるいは、接着剤により接着することができる。

【0064】

樹脂９自体の接着能により接着する場合においては、塗布した樹脂９の種類に応じて、10MPa以上の接着強度となるように加熱処理の温度及び時間を適宜調整すればよい。
これに対し、接着剤を用いて接着する場合においては、当該接着剤の接着強度が10MPa以上となるように加熱処理の温度及び時間を適宜調整すればよい。また、本発明において加熱処理を行う工程は、例えば、筒状部材３の外面に塗料を塗装して焼付処理をする工程を兼ねたものであってもよい。

【0065】

なお、樹脂９と筒状部材３の内面及び離脱防止部材１７との接着強度は、前述のとおり、金属板（鋼板など）と樹脂９とを接着した２層角柱の衝突解析や、引張試験機を用いた測定により求めることができる。

【0066】

上記の説明において、本実施の形態２に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品１５の製造方法は、筒状部材３の内面に樹脂９を塗布した後に、離脱防止部材１７を筒状部材３の内面に接合するものであったが、樹脂９の塗布と離脱防止部材１７の配設は上記の順番に限定されるものではなく、以下に説明するような態様でもよい。
例えば、離脱防止部材１７における筒状部材３と接合したときに少なくともパンチ肩Ｒ部５ｂの内面と対向することになる部分に、一端側から他端側に向かって軸方向に漸次厚みが変化し該厚みの最も厚い部分が8mm以下となるように樹脂９を塗布又は貼付する工程と、離脱防止部材１７に塗布又は貼付した樹脂９が筒状部材３の内面に当接するように配置して離脱防止部材１７を筒状部材３の縦壁部５ｃの内面に接合する工程と、離脱防止部材１７を内面に接合した筒状部材３を所定の条件で加熱処理し、樹脂９を筒状部材３の内面及び離脱防止部材１７のそれぞれに10MPa以上の接着強度で接着する工程と、を備えたものであってもよい。

【0067】

上記製造方法においても、離脱防止部材１７に樹脂９を塗布又は貼付する際には、衝突荷重が入力する側から樹脂９の厚みが漸次薄くなるように樹脂９を塗布又は貼付する、あるいは、衝突荷重が入力する側から樹脂９の厚みが漸次厚くなるように樹脂９を塗布又は貼付する。

【0068】

また、筒状部材３の少なくともパンチ肩Ｒ部５ｂの内面との間に一端側から他端側に向かって軸方向に漸次変化する隙間であって最も大きい部分が8mm以下となる隙間が形成されるように離脱防止部材１７を筒状部材３の内面に接合する工程と、前記隙間に樹脂９を塗布又は貼付する工程と、前記隙間に樹脂９を塗布又は貼付した筒状部材３を所定の条件で加熱処理し、樹脂９を筒状部材３の内面及び離脱防止部材１７のそれぞれに10MPa以上の接着強度で接着する工程と、を備えたものであってもよい。

【0069】

上記製造方法において、衝突荷重が入力する側から厚みが漸次薄くなるような樹脂９を塗布又は貼付したい場合には、筒状部材３と離脱防止部材１７との隙間の大きさを、衝突荷重が入力する側から漸次小さくする。
また、衝突荷重が入力する側から厚みが漸次厚くなるような樹脂９を塗布又は貼付したい場合には、筒状部材３と離脱防止部材１７との隙間の大きさを、衝突荷重が入力する側から漸次大きくする。

【0070】

筒状部材３の内面と離脱防止部材１７の隙間に樹脂９を塗布する方法としては、スプレーノズルを用いて樹脂９を噴霧して隙間内に樹脂９を充填する方法や、樹脂９を含んだ塗料が貯留された貯槽に筒状部材３を浸漬させて隙間内に樹脂９を流し入れる方法なども含まれる。
また、筒状部材３の内面と離脱防止部材１７の隙間に樹脂９を貼付する方法としては、隙間に対応するようにあらかじめ加工した樹脂板に接着剤を塗布したものを隙間に差し込む方法が挙げられる。なお、接着剤は当該隙間にスプレーノズルを用いて噴霧して塗布してもよい。

【0071】

本実施の形態２に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品１５においては、実施の形態１と同様に、樹脂９が筒状部材３の一端側から他端側に向かって軸方向に漸次厚みが変化しているので、例えば図５の白抜き矢印に示す方向から衝突荷重が入力した際には樹脂９の厚みが薄い側の端部から座屈変形を開始する。その後軸方向に樹脂９の厚みが厚い側の端部へむけて順次座屈変形が生じ、安定した衝突エネルギー吸収効果を得ることができる。
この点に関しては、後述する実施例にて実証する。

【0072】

また、離脱防止部材１７を設けたことにより筒状部材３が蛇腹状に座屈変形して軸圧壊する過程において樹脂９が筒状部材３の内面から離脱することを確実に防止しているので、軸圧壊の過程において樹脂９が筒状部材３の内面から剥離して脱離することなく筒状部材３とともに圧縮変形する。
これによって筒状部材３が座屈変形した際に、凸状に変形した曲げ部においては金属板と金属板との間に樹脂９が挟まれて筒状部材３の破断を防止し衝突エネルギー吸収性能を向上させることができる。

【実施例0073】

本発明に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品の効果を確認するための実験を行ったので、その結果について以下に説明する。

【0074】

本実施例では、本発明に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品を試験体とし、軸圧壊試験による変形形態と衝突エネルギーの吸収特性の評価を行った。

【0075】

発明例１、２として、前述した本発明の実施の形態２に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品を試験体１９、２１とした。また、発明例３、４として、前述した本発明の実施の形態１に係る自動車用衝突エネルギー吸収部品を試験体２３、２５とした。
試験体１９、２１は、アウタ部品５とインナ部品７とがスポット溶接により接合された筒状部材３を有し、アウタ部品５における天板部５ａ、パンチ肩Ｒ部５ｂ及び縦壁部５ｃの内面に塗布又は貼付された樹脂９を覆うように離脱防止部材１７が配置されてアウタ部品５の縦壁部５ｃの内面に接合されている。

【0076】

発明例１である試験体１９は、衝突側先端が座屈開始点となり先端から順次変形する構造として、衝突荷重が入力する側から樹脂の厚みが漸次厚くなるものであり、衝突側の樹脂厚を1mm、固定側の樹脂厚を8mmとした。試験体１９の樹脂重量は0.22kgであった。
発明例３である試験体２３は、離脱防止部材１７が配置されていない他は試験体１９と同一であった。

【0077】

発明例２である試験体２１は、衝突端と反対側の固定端が座屈開始点となり後端から順次変形する構造として、衝突荷重が入力する側から樹脂の厚みが漸次薄くなるものであり、衝突側の樹脂厚を8mm、固定側の樹脂厚を1mmとした。試験体２１の樹脂重量は0.22kgであった。
発明例４である試験体２５は、離脱防止部材１７が配置されていない他は試験体２１と同一であった。

【0078】

また、比較例１として、筒状部材３、樹脂９、離脱防止部材１７を有し、樹脂９の厚みが前端から後端まで一定であるものを試験体２７とした。
試験体２７の樹脂厚は4.5mmとし、樹脂重量は0.22kgであった。
さらに比較例２として、離脱防止部材１７が配置されていない他は試験体２７と同一であるものを試験体２９とした。

【0079】

本実施例における軸圧壊試験の試験方法について、試験体２１を例にあげて図７を用いて説明する。図７に示すように、試験体２１の一端側を固定し、他端側から軸方向に衝突体（図示なし）を試験速度17.8m/secで衝突させて荷重を入力し、試験体長（試験体の軸方向長さL₀）を200mmから80mmまで120mm軸圧壊変形させたときの荷重とストローク（軸圧壊変形量）の関係を示す荷重－ストローク曲線を測定するとともに、ストロークが0～120mmまでの吸収エネルギーを求めた。また、試験体１９及び試験体２３～２９についても同様に試験を行った。以降、衝突荷重が入力する側を「衝突側」、固定する側を「固定側」という。

【0080】

図８にストロークが10mmの時の試験体１９（発明例１）のひずみ分布を示す。図８に示すように、試験体１９の衝突側先端から約20mmの範囲にひずみが集中しており、衝突側先端が座屈開始点であることがわかる。

【0081】

図９にストロークが50mmの時の試験体１９の外観を示す。図９に示すように、衝突初期において、衝突側先端から順次蛇腹状に変形している。試験体１９においては、樹脂厚が最も薄い衝突側先端が座屈開始点となり、衝突側先端から固定側にかけて順次座屈変形した。

【0082】

図１０に試験体１９の荷重－ストローク曲線を示す。図１０に示すように、試験体１９における荷重入力開始直後の最大荷重は620kNであり、ストローク0～120mmにおける吸収エネルギーは33.4kJであった。

【0083】

図１１にストロークが10mmの時の試験体２１（発明例２）のひずみ分布を示す。図１１に示すように、試験体２１の固定側にひずみが集中しており、固定側が座屈開始点であることがわかる。

【0084】

図１２にストロークが50mmの時の試験体２１の外観を示す。図１２に示すように、衝突初期において、固定側から順次蛇腹状に変形している。試験体２１においては、固定側の固定部分を除く樹脂厚が最も薄い部位が座屈開始点となり、固定側から衝突側にかけて順次座屈変形した。

【0085】

図１３に試験体２１の荷重－ストローク曲線を示す。図１３に示すように、試験体２１における荷重入力開始直後の最大荷重は633kNであり、ストローク0～120mmにおける吸収エネルギーは34.2kJであった。

【0086】

図１４にストロークが10mmの時の試験体２７（比較例１）のひずみ分布を示す。図１４に示すように、試験体２７は前述の試験体１９（図８参照）、試験体２１（図１１参照）と比較してひずみが広範囲に分布しており、座屈開始点のロバスト性が低下していることがわかる。

【0087】

図１５にストロークが50mmの時の試験体２７の外観を示す。図１５に示すように、衝突初期において、試験体２７の中央から座屈変形が始まっている。

【0088】

図１６に試験体２７の荷重－ストローク曲線を示す。図１６に示すように、試験体２７における荷重入力開始直後の最大荷重は633kNであり、ストローク0～120mmにおける吸収エネルギーは32.9kJであった。

【0089】

上述した本実施例における発明例１、２及び比較例１の衝突性能を比較したグラフを図１７、図１８に示す。
図１７は、各例のストローク0～120mmにおける吸収エネルギーを比較したものである。図１７に示すように、発明例１、２共に、同じ樹脂重量である比較例１に対して吸収エネルギーは同等以上になっており、本発明の実施の形態２に係る発明例における高い衝突性能を示した。

【0090】

次に、各例において試験速度17.8m/secで衝突した衝突体が、ある速度まで低下するのに必要としたストロークを比較した。比較例１においてストロークが120mmの時の衝突体の速度は9.28m/secであったので、衝突体の速度が9.28m/secまで低下した時の各例におけるストローク量を比較した。図１８にその結果を示す。

【0091】

衝突体の速度が9.28m/secまで低下した時のストローク量が、比較例１では120mmだったのに対し、発明例１、２では、それぞれ118mmおよび116mmであった。これは、比較例１が120mm軸圧壊して吸収したエネルギーを、発明例１、２が比較例１よりも短いストローク量で吸収したことを示すものであり、図１８においても本発明の実施の形態２に係る発明例における衝突性能の向上が示された。

【0092】

発明例３である試験体２３（図示なし）についても、試験体１９（発明例１）と同様に、樹脂厚が最も薄い衝突側先端が座屈開始点となり、衝突側先端から固定側にかけて順次蛇腹状に座屈変形した。また、軸圧壊試験中に樹脂９が筒状部材３の内面から離脱することもなかった。試験体２３の荷重－ストローク曲線（図示なし）から、試験体２３における荷重入力開始直後の最大荷重は576kNであり、ストローク0～120mmにおける吸収エネルギーは27.4kJであった。

【0093】

発明例４である試験体２５（図示なし）についても、試験体２１（発明例２）と同様に、固定側の固定部分を除く樹脂厚が最も薄い部位が座屈開始点となり、固定側から衝突側にかけて順次蛇腹状に座屈変形した。また、軸圧壊試験中に樹脂９が筒状部材３の内面から離脱することもなかった。試験体２５の荷重－ストローク曲線（図示なし）から、試験体２５における荷重入力開始直後の最大荷重は587kNであり、ストローク0～120mmにおける吸収エネルギーは31.9kJであった。

【0094】

比較例２である試験体２９（図示なし）についても、試験体２７（比較例１）と同様に、試験体２９の中央から座屈変形が始まっていた。また、軸圧壊試験中に樹脂９が筒状部材３の内面から離脱することもなかった。試験体２９の荷重－ストローク曲線（図示なし）から、試験体２９における荷重入力開始直後の最大荷重は613kNであり、ストローク0～120mmにおける吸収エネルギーは27.1kJであった。

【0095】

上述した本実施例における発明例３、４及び比較例２の衝突性能を比較したグラフを図１９、図２０に示す。
図１９は、各例のストローク0～120mmにおける吸収エネルギーを比較したものである。図１９に示すように、発明例３、４共に、同じ樹脂重量である比較例２に対して吸収エネルギーが同等以上になっており、本発明の実施の形態１に係る発明例における高い衝突性能を示した。

【0096】

次に、各例において試験速度17.8m/secで衝突した衝突体が、速度が9.28m/secまで低下した時のストローク量を比較した。図２０にその結果を示す。

【0097】

衝突体の速度が9.28m/secまで低下した時のストローク量が、比較例２では134mmだったのに対し、発明例３、４では、それぞれ132mmおよび、122mmであった。これは、比較例２が134mm軸圧壊して吸収したエネルギーを、発明例３、４が比較例２よりも短いストローク量で吸収したことを示すものであり、図２０においても本発明の実施の形態１に係る発明例における衝突性能の向上が示された。

【符号の説明】

【0098】

１ 自動車用衝突エネルギー吸収部品（実施の形態１）
３ 筒状部材
５ アウタ部品
５ａ 天板部
５ｂ パンチ肩Ｒ部
５ｃ 縦壁部
７ インナ部品
９ 樹脂
１１ 自動車用衝突エネルギー吸収部品（実施の形態１の他の態様）
１３ 自動車用衝突エネルギー吸収部品（実施の形態１の他の態様）
１５ 自動車用衝突エネルギー吸収部品（実施の形態２）
１７ 離脱防止部材
１９ 試験体（発明例１）
２１ 試験体（発明例２）
２３ 試験体（発明例３）
２５ 試験体（発明例４）
２７ 試験体（比較例１）
２９ 試験体（比較例２）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【手続補正書】

【提出日】2022-03-24

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【請求項1】

車体の前部又は後部に設けられ、該車体の前方又は後方から衝突荷重が入力した際に衝突エネルギーを吸収する自動車用衝突エネルギー吸収部品であって、
天板部と、該天板部にパンチ肩Ｒ部を介して連続する縦壁部を有する筒状部材と、該筒状部材の少なくとも前記パンチ肩Ｒ部の内面に塗布又は貼付された樹脂とを有し、
該樹脂は、安定した衝突エネルギー吸収効果を得て衝突性能を向上させるために一端側から他端側に向かって軸方向に漸次連続的に変化する厚みを有し、該厚みの最も厚い部分が8mm以下で、かつ10MPa以上の接着強度で前記内面に接着され、前記衝突荷重が入力した際に前記樹脂の厚みの薄い方の端部側から確実に座屈変形を生じて軸圧壊することを特徴とする自動車用衝突エネルギー吸収部品。

【請求項2】

前記樹脂が前記内面から離脱するのを防止するために該樹脂の表面を覆うとともに前記筒状部材の内面に接合された離脱防止部材を有し、前記樹脂は10MPa以上の接着強度で前記離脱防止部材とも接着されていることを特徴とする請求項１記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品。

【請求項3】

前記樹脂の厚みは、衝突荷重が入力する側から漸次連続的に薄くなっていることを特徴とする請求項１又は２記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品。

【請求項4】

前記樹脂の厚みは、衝突荷重が入力する側から漸次連続的に厚くなっていることを特徴とする請求項１又は２記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品。

【請求項5】

請求項１に記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品を製造する自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法であって、
前記筒状部材の少なくとも前記パンチ肩Ｒ部の内面に、安定した衝突エネルギー吸収効果を得て衝突性能を向上させるために一端側から他端側に向かって軸方向に厚みが漸次連続的に変化し該厚みの最も厚い部分が8mm以下となるように樹脂を塗布又は貼付する工程と、該樹脂を塗布又は貼付した前記筒状部材を所定の条件で加熱処理して前記樹脂を前記筒状部材の内面に10MPa以上の接着強度で接着する工程と、を備えたことを特徴とする自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法。

【請求項6】

請求項２に記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品を製造する自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法であって、前記筒状部材の少なくとも前記パンチ肩Ｒ部の内面に、安定した衝突エネルギー吸収効果を得て衝突性能を向上させるために一端側から他端側に向かって軸方向に厚みが漸次連続的に変化し該厚みの最も厚い部分が8mm以下となるように樹脂を塗布又は貼付する工程と、前記内面に塗布又は貼付した前記樹脂が該内面から離脱するのを防止する離脱防止部材を前記樹脂の表面を覆うように配置して前記筒状部材の内面に接合する工程と、前記樹脂を塗布又は貼付した前記筒状部材を所定の条件で加熱処理し、前記樹脂を前記筒状部材の内面及び前記離脱防止部材のそれぞれに10MPa以上の接着強度で接着する工程と、を備えたことを特徴とする自動車用衝突吸収部品の製造方法。

【請求項7】

請求項２に記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品を製造する自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法であって、前記離脱防止部材における前記筒状部材と接合したときに少なくとも前記パンチ肩Ｒ部の内面と対向することになる部分に、安定した衝突エネルギー吸収効果を得て衝突性能を向上させるために一端側から他端側に向かって軸方向に厚みが漸次連続的に変化し該厚みの最も厚い部分が8mm以下となるように樹脂を塗布又は貼付する工程と、該離脱防止部材に塗布又は貼付した樹脂が前記筒状部材の内面に当接するように配置して該離脱防止部材を前記筒状部材の内面に接合する工程と、該離脱防止部材を内面に接合した前記筒状部材を所定の条件で加熱処理し、前記樹脂を前記筒状部材の内面及び前記離脱防止部材のそれぞれに10MPa以上の接着強度で接着する工程と、を備えたことを特徴とする自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法。

【請求項8】

請求項２に記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品を製造する自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法であって、前記筒状部材の少なくとも前記パンチ肩Ｒ部の内面との間に、安定した衝突エネルギー吸収効果を得て衝突性能を向上させるために一端側から他端側に向かって軸方向に漸次連続的に変化する隙間であって最も大きい部分が8mm以下となる隙間が形成されるように前記離脱防止部材を前記筒状部材の内面に接合する工程と、前記隙間に樹脂を塗布又は貼付する工程と、前記隙間に樹脂を塗布又は貼付した前記筒状部材を所定の条件で加熱処理し、前記樹脂を前記筒状部材の内面及び前記離脱防止部材のそれぞれに10MPa以上の接着強度で接着する工程と、を備えたことを特徴とする自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法。

【請求項9】

前記樹脂の厚みを、衝突荷重が入力する側から漸次連続的に薄くすることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法。

【請求項10】

前記樹脂の厚みを、衝突荷重が入力する側から漸次連続的に厚くすることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法。

【請求項11】

前記隙間の大きさを、衝突荷重が入力する側から漸次連続的に小さくすることを特徴とする請求項８記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法。

【請求項12】

前記隙間の大きさを、衝突荷重が入力する側から漸次連続的に大きくすることを特徴とする請求項８記載の自動車用衝突エネルギー吸収部品の製造方法。