特開 2022-182788 衝撃吸収構造体

(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】P2022182788

(43)【公開日】2022-12-08

(54)【発明の名称】衝撃吸収構造体

(51)【国際特許分類】

   F16F 7/12 20060101AFI20221201BHJP

   F16F 7/00 20060101ALI20221201BHJP

   F16F 15/02 20060101ALI20221201BHJP

   B60R 19/18 20060101ALI20221201BHJP

【ＦＩ】

F16F7/12

F16F7/00 B

F16F7/00 K

F16F15/02 Z

B60R19/18 N

B60R19/18 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021090519

(22)【出願日】2021-05-28

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】福井 勇人

【テーマコード（参考）】

3J048

3J066

【Ｆターム（参考）】

3J048AA06

3J048AB01

3J048AC06

3J048AD05

3J048BD03

3J048BD05

3J048DA04

3J048EA36

3J066AA02

3J066AA23

3J066BA04

3J066BB01

3J066BC01

3J066BD05

3J066BE01

3J066BF02

3J066BG05

(57)【要約】

【課題】衝撃吸収構造体における衝撃エネルギーの吸収効率の低下を抑制する。
【解決手段】衝撃吸収構造体１０の繊維構造体２０は、一般部２５と、一般部２５よりも圧縮強度が低い脆弱部２６と、一般部２５と脆弱部２６との境界において各々を構成する繊維が互いを連続しない不連続部２７と、を備える。脆弱部２６は、積層方向Ｚにおける内面２０ａと中間層３０ａとの間に位置する内層３１と、積層方向Ｚにおける中間層３０ａと外面２０ｂとの間に位置する外層３２と、を備え、且つ車両上下方向Ｙにおける繊維構造体２０の最下部を含んで位置する。内層３１は、繊維構造体２０の軸方向に主軸が延びる複数の軸方向繊維束からなる軸方向繊維層３６を含む。軸方向繊維層３６は、外層３２よりも内層３１に多く位置する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状をなし、且つ軸線に対して直交する断面が閉じ断面形状である繊維構造体を備え、
前記繊維構造体にマトリックス材料を複合化することにより構成される衝撃吸収構造体であって、
前記繊維構造体は、一般部と、前記繊維構造体の周方向において前記一般部と隣り合い、且つ前記一般部よりも圧縮強度が低い脆弱部と、前記一般部と前記脆弱部との境界において各々を構成する繊維が互いを連続しない不連続部と、を備え、
前記繊維構造体の内面に直交し、且つ前記内面から前記繊維構造体の外面へと向かう方向を積層方向とし、
前記積層方向における前記繊維構造体の中間位置に延びる仮想的な層を中間層とするとき、
前記脆弱部は、前記積層方向における前記内面と前記中間層との間に位置する内層と、前記積層方向における前記中間層と前記外面との間に位置する外層と、を備え、且つ車両上下方向における前記繊維構造体の最下部を含んで位置し、
前記内層は、前記繊維構造体の軸方向に主軸が延びる複数の軸方向繊維束からなる軸方向繊維層を含み、
前記軸方向繊維層は、前記外層よりも前記内層に多く位置することを特徴とする衝撃吸収構造体。

【請求項2】

前記脆弱部は、全体が車両上下方向において前記一般部より下方に位置する請求項１に記載の衝撃吸収構造体。

【請求項3】

前記内層は、前記軸方向繊維層から構成され、
前記外層は、前記繊維構造体の周方向に主軸が延びる複数の周方向繊維束からなる周方向繊維層から構成される請求項１又は請求項２に記載の衝撃吸収構造体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、衝撃吸収構造体に関する。

【背景技術】

【0002】

繊維構造体にマトリックス樹脂を複合化することにより構成される衝撃吸収構造体が知られている。衝撃吸収構造体は車両等に設けられている。車両が衝撃荷重を受けた場合に、衝撃吸収構造体は、変形しつつ圧縮破壊されることによって衝撃エネルギーを吸収する。衝撃吸収構造体としては、例えば、特許文献１に記載のように、閉じ断面を有するものが知られている。衝撃吸収構造体が閉じ断面を有することにより、衝撃吸収構造体が開き断面を有する場合と比較して、衝撃吸収構造体における断面剛性が高められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－５５２７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

衝撃吸収構造体が衝撃荷重を受けた際、衝撃吸収構造体の変形及び圧縮破壊によって、衝撃吸収構造体から破片が生じるおそれがある。衝撃吸収構造体が閉じ断面を有する場合、生じた破片が衝撃吸収構造体の内部に蓄積する。衝撃吸収構造体の内部に蓄積された破片によって衝撃吸収構造体の変形が阻害されることにより、衝撃吸収構造体の衝撃エネルギーの吸収効率が低下するおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決する衝撃吸収構造体は、筒状をなし、且つ軸線に対して直交する断面が閉じ断面形状である繊維構造体を備え、前記繊維構造体にマトリックス材料を複合化することにより構成される衝撃吸収構造体であって、前記繊維構造体は、一般部と、前記繊維構造体の周方向において前記一般部と隣り合い、且つ前記一般部よりも圧縮強度が低い脆弱部と、前記一般部と前記脆弱部との境界において各々を構成する繊維が互いを連続しない不連続部と、を備え、前記繊維構造体の内面に直交し、且つ前記内面から前記繊維構造体の外面へと向かう方向を積層方向とし、前記積層方向における前記繊維構造体の中間位置に延びる仮想的な層を中間層とするとき、前記脆弱部は、前記積層方向における前記内面と前記中間層との間に位置する内層と、前記積層方向における前記中間層と前記外面との間に位置する外層と、を備え、且つ車両上下方向における前記繊維構造体の最下部を含んで位置し、前記内層は、前記繊維構造体の軸方向に主軸が延びる複数の軸方向繊維束からなる軸方向繊維層を含み、前記軸方向繊維層は、前記外層よりも前記内層に多く位置することを特徴とする。

【0006】

上記構成によれば、脆弱部が一般部よりも圧縮強度が低いため、衝撃吸収構造体に対して衝撃荷重が加わると、一般部よりも脆弱部の方が圧縮変形しやすい。そのため、脆弱部が圧縮変形した後に、一般部が圧縮変形することにより、衝撃吸収構造体の全体が破壊される。ここで、上記構成によれば、内層は、繊維構造体の軸方向に主軸が延びる複数の軸方向繊維束からなる軸方向繊維層を含んでいる。軸方向繊維層は、外層よりも内層に多く位置している。そのため、衝撃吸収構造体に対して衝撃荷重が作用する方向である荷重方向が、繊維構造体の軸線に平行な方向である場合、軸方向繊維層を多く備える内層の方が、外層よりも衝撃荷重に対する圧縮弾性率が高くなる。これにより、脆弱部において、中間層よりも一方に位置する部分と他方に位置する部分とで圧縮弾性率に差が生じる。衝撃吸収構造体に対する衝撃荷重の作用に伴って脆弱部が圧縮変形するとき、内層と外層との圧縮弾性率の差によって、外層が内層よりも大きく圧縮変形する。これにより、脆弱部は一般部から離間するように変形する。脆弱部の変形に伴って、一般部と脆弱部との境界における不連続部に亀裂が進展することにより、一般部と脆弱部とが離間した離間部が衝撃吸収構造体に生じる。離間部を介して、繊維構造体の内部と外部とが連通するようになる。上記構成によれば、脆弱部は、車両上下方向における繊維構造体の最下部を含んで位置している。そのため、衝撃吸収構造体の圧縮変形に伴って破片が生じるとき、破片は脆弱部の内面上に蓄積しやすい。脆弱部が変形する際は、離間部を介して繊維構造体の内部から外部へと破片が排出されやすい。このため、脆弱部の変形が破片によって阻害されにくい。破片が脆弱部の内面に蓄積しにくいため、一般部が変形する際にも、一般部の変形が破片によって阻害されにくい。これにより、衝撃吸収構造体の内部に蓄積された破片によって衝撃吸収構造体の変形が阻害されにくくなる。したがって、衝撃吸収構造体における衝撃エネルギーの吸収効率の低下を抑制できる。

【0007】

衝撃吸収構造体において、前記脆弱部は、全体が車両上下方向において前記一般部より下方に位置するとよい。
上記構成によれば、衝撃吸収構造体の圧縮変形に伴って衝撃吸収構造体の内部に生じる破片は、一般部の内面よりも先に、脆弱部の内面上に蓄積する。衝撃吸収構造体に対する衝撃荷重の作用に伴って脆弱部が圧縮変形するとき、脆弱部は車両上下方向における下方に向かって曲がるように変形する。そのため、一般部から車両上下方向における下方に離間した位置において、破片が脆弱部の内面上に蓄積される。したがって、破片による一般部の変形の阻害がさらに生じにくくなるため、衝撃吸収構造体における衝撃エネルギーの吸収効率の低下をさらに抑制できる。

【0008】

衝撃吸収構造体において、前記内層は、前記軸方向繊維層から構成され、前記外層は、前記繊維構造体の周方向に主軸が延びる複数の周方向繊維束からなる周方向繊維層から構成されるとよい。

【0009】

軸方向繊維束の主軸が延びる方向が、衝撃吸収構造体に衝撃荷重が加わる荷重方向に一致する場合、繊維構造体の軸方向以外の方向に主軸が延びる繊維束からなる繊維層と比較して、軸方向繊維層は衝撃荷重に対する圧縮弾性率が高い。これに対して、繊維構造体の周方向以外の方向に主軸が延びる繊維束からなる繊維層と比較して、周方向繊維層は衝撃荷重に対する圧縮弾性率が低い。

【0010】

上記構成によれば、繊維構造体の軸方向以外の方向に主軸が延びる繊維束からなる繊維層を内層が備える場合、及び繊維構造体の周方向以外の方向に主軸が延びる繊維束からなる繊維層を外層が備える場合と比較して、内層と外層との圧縮弾性率の差を大きくできる。衝撃吸収構造体が衝撃荷重を受けた際に、一般部からさらに離れるように脆弱部が大きく変形するようになるため、離間部がより大きくなる。これにより、離間部を介して繊維構造体の内部から外部へと破片をより排出させやすくなる。したがって、破片による衝撃吸収構造体の変形の阻害がさらに生じにくくなるため、衝撃吸収構造体における衝撃エネルギーの吸収効率の低下をさらに抑制できる。

【発明の効果】

【0011】

この発明によれば、衝撃吸収構造体における衝撃エネルギーの吸収効率の低下を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態における車両の模式図。

【図2】実施形態における衝撃吸収構造体を示す斜視図。

【図3】実施形態における衝撃吸収構造体を示す正面図。

【図4】軸方向繊維層を模式的に示す模式図。

【図5】周方向繊維層を模式的に示す模式図。

【図6】圧縮変形が生じる前の衝撃吸収構造体を示す模式図。

【図7】圧縮変形が生じたときの衝撃吸収構造体を示す模式図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、衝撃吸収構造体を具体化した一実施形態を図１～図７にしたがって説明する。本実施形態の衝撃吸収構造体は、例えば車両の前方に設けられる。なお、以下の説明において、前、後、左、右、上、下とは、車両の運転者が前方（前進方向）を向いた状態を基準とした場合の、前、後、左、右、上、下のことをいう。車両の上方から下方に向かう方向を車両上下方向Ｙという。

【0014】

［車両の各種構造］
図１に示すように、車両において、左右両側に設けられたフロントサイドメンバ１１の前端部同士の間には、フロントクロスメンバ１２が車幅方向に連結するように設けられている。フロントサイドメンバ１１の前端部には、衝撃吸収構造体１０がフロントバンパ１３を支持するように設けられている。

【0015】

［衝撃吸収構造体の基本構造］
図２に示すように、衝撃吸収構造体１０は繊維構造体２０を備える。繊維構造体２０は、四角筒状をなす。これにより、衝撃吸収構造体１０の形状も四角筒状をなす。繊維構造体２０の軸線Ｌは、衝撃吸収構造体１０の軸線に一致する。軸線Ｌの延びる方向は、車両の前後方向と一致する。繊維構造体２０は、軸線Ｌに対して直交する断面が閉じ断面形状である。軸線Ｌの延びる方向を、以下では繊維構造体２０の軸方向ともいう。

【0016】

衝撃吸収構造体１０は、繊維構造体２０にマトリックス材料Ｍａを複合化することによって構成される。マトリックス材料Ｍａとしては、例えば、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、及びフェノール樹脂といった熱硬化性樹脂が挙げられる。繊維構造体２０へのマトリックス材料Ｍａの複合化は、例えばＲＴＭ（Resin Transfer Molding）法を用いて行われる。この場合、四角筒状に賦形させた姿勢で繊維構造体２０を成形型に入れて、成形型の内部で繊維構造体２０に熱硬化性樹脂を含侵硬化させることにより、衝撃吸収構造体１０を製造できる。

【0017】

［繊維構造体の構造］
繊維構造体２０は、上壁２１と、車両上下方向Ｙにおいて上壁２１よりも下方に位置する下壁２２と、側壁２３と、を備える。上壁２１及び下壁２２は車両上下方向Ｙに直交するように延びる平板状である。側壁２３は、車両の左右方向に対して直交するように延びる平板状である。側壁２３は、上壁２１及び下壁２２の端部同士を繋いでいる。上壁２１、下壁２２、及び側壁２３によって、繊維構造体２０の内部には空間が区画形成されている。上壁２１の内面、下壁２２の内面、及び側壁２３の内面によって、繊維構造体２０の内面２０ａが構成されている。上壁２１の外面、下壁２２の外面、及び側壁２３の外面によって、繊維構造体２０の外面２０ｂが構成されている。繊維構造体２０の内面２０ａに直交し、且つ内面２０ａから繊維構造体２０の外面２０ｂへと向かう方向を積層方向Ｚとする。

【0018】

繊維構造体２０は、一般部２５と、一般部２５よりも圧縮強度が低い脆弱部２６と、を備える。本実施形態の一般部２５は、上壁２１の全体と、車両上下方向Ｙにおける側壁２３の上半分と、を構成する。本実施形態の脆弱部２６は、下壁２２の全体と、車両上下方向Ｙにおける側壁２３の下半分と、を構成する。本実施形態の繊維構造体２０の車両上下方向Ｙにおける最下部は下壁２２に相当する。そのため、下壁２２の全体に位置する脆弱部２６は、車両上下方向Ｙにおける繊維構造体２０の最下部を含んで位置している。脆弱部２６は、全体が車両上下方向Ｙにおいて一般部２５より下方に位置している。繊維構造体２０の周方向において、脆弱部２６は一般部２５と隣り合っている。

【0019】

一般部２５及び脆弱部２６の各々は、繊維を有する構造体である。一般部２５と脆弱部２６との境界は、一般部２５及び脆弱部２６を構成する繊維が互いを連続しない不連続部２７となっている。言い換えると、繊維構造体２０は、一般部２５と脆弱部２６との境界において各々を構成する繊維が互いを連続しない不連続部２７を備える。本実施形態の不連続部２７は、側壁２３の車両上下方向Ｙにおける中間に位置する。

【0020】

マトリックス材料Ｍａの複合化前の一般部２５及び脆弱部２６は別体である。一般部２５及び脆弱部２６にマトリックス材料Ｍａが複合化されることにより、一般部２５と脆弱部２６とが一体化されている。

【0021】

図３に示すように、積層方向Ｚにおける繊維構造体２０の中間位置に延びる仮想的な層を中間層３０ａとする。図面では中間層３０ａを二点鎖線で示す。中間層３０ａは、上壁２１、下壁２２、及び側壁２３の各々の厚み方向の中間に位置する。中間層３０ａのうち、上壁２１及び下壁２２に位置する部分は、車両上下方向Ｙに直交する方向に延びる平面状である。中間層３０ａのうち、側壁２３に位置する部分は、左右方向に直交する方向に延びる平面状である。

【0022】

［一般部及び脆弱部の構造］
一般部２５及び脆弱部２６の各々は、積層方向Ｚに積層される複数の繊維層３０を備える。本実施形態の一般部２５及び脆弱部２６は、互いに同数且つ偶数層の繊維層３０を備える。図面では、一般部２５及び脆弱部２６が６層の繊維層３０を備える態様を図示している。本実施形態の一般部２５及び脆弱部２６の各々において、中間層３０ａを境に積層方向Ｚと積層方向Ｚとは反対方向とに同数ずつの繊維層３０が積層されている。一般部２５及び脆弱部２６の少なくとも一方は、不図示の層間結合糸によって繊維層３０同士が結合されていてもよい。

【0023】

脆弱部２６において、積層方向Ｚにおける繊維構造体２０の内面２０ａと中間層３０ａとの間に位置する繊維層３０を内層３１という。脆弱部２６において、積層方向Ｚにおける中間層３０ａと繊維構造体２０の外面２０ｂとの間に位置する繊維層３０を外層３２という。言い換えると、脆弱部２６は内層３１と外層３２とを備えるといえる。本実施形態では、内層３１と外層３２とが同数の複数ずつである。

【0024】

内層３１は、軸方向繊維層３６から構成されている。外層３２は、周方向繊維層３７から構成されている。すなわち、軸方向繊維層３６は、外層３２よりも内層３１に多く位置している。

【0025】

本実施形態の一般部２５を構成する複数の繊維層３０は、軸方向繊維層３６を含んでいる。軸方向繊維層３６は、一般部２５の一部の繊維層３０を構成してもよいし、一般部２５の全ての繊維層３０を構成してもよい。本実施形態において、一般部２５が備える軸方向繊維層３６の層数は、脆弱部２６が備える軸方向繊維層３６の層数よりも多い。すなわち、本実施形態の一般部２５が備える軸方向繊維層３６の層数は、内層３１の総数よりも多い。

【0026】

図４に示すように、軸方向繊維層３６は、繊維構造体２０の軸方向に主軸が延びる複数の軸方向繊維束４１からなる。軸方向繊維層３６は、繊維構造体２０の周方向に軸方向繊維束４１が複数配列されることにより形成されている。

【0027】

図５に示すように、周方向繊維層３７は、繊維構造体２０の周方向に主軸が延びる複数の周方向繊維束４２からなる。周方向繊維束４２は軸方向繊維束４１に対して直交している。周方向繊維層３７は、繊維構造体２０の軸方向に周方向繊維束４２が複数配列されることにより形成されている。

【0028】

軸方向繊維束４１及び周方向繊維束４２は、例えば強化繊維からなる糸である。強化繊維としては、有機繊維又は無機繊維を使用してもよいし、異なる種類の有機繊維、異なる種類の無機繊維、又は有機繊維と無機繊維を混繊した混繊繊維を使用してもよい。有機繊維としては、アクリル繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ポリ－ｐ－フェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、超高分子量ポリエチレン繊維等が挙げられ、無機繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、セラミック繊維等が挙げられる。

【0029】

［一般部と脆弱部との圧縮強度の比較］
図６に示すように、衝撃吸収構造体１０に対して衝撃荷重が加わる方向を荷重方向Ｘとする。例えば、荷重方向Ｘは、車両の前方から後方へと向かう方向である。荷重方向Ｘは、繊維構造体２０の軸線Ｌに対して平行な方向である。例えば、フロントバンパ１３が荷重方向Ｘに過大な衝撃荷重を受ける場合、フロントバンパ１３を介して衝撃吸収構造体１０に衝撃荷重が加わる。

【0030】

図３、図４、及び図６に示すように、本実施形態において、一般部２５は、繊維構造体２０の軸方向に主軸が延びる複数の軸方向繊維束４１からなる軸方向繊維層３６を含んでいる。一般部２５は、脆弱部２６よりも多くの軸方向繊維層３６を備える。軸方向繊維束４１の主軸が延びる方向は、荷重方向Ｘに一致する。そのため、衝撃吸収構造体１０に対して荷重方向Ｘへの衝撃荷重が加わる場合、軸方向繊維層３６を多く備える一般部２５の方が、脆弱部２６よりも衝撃荷重に対する圧縮強度が高くなる。

【0031】

［作用］
次に、本実施形態の作用について説明する。
脆弱部２６が一般部２５よりも圧縮強度が低いため、衝撃吸収構造体１０に対して荷重方向Ｘへの衝撃荷重が加わると、一般部２５よりも脆弱部２６の方が圧縮変形しやすい。そのため、脆弱部２６が圧縮変形した後に、一般部２５が圧縮変形することにより、衝撃吸収構造体１０の全体が破壊される。よって、衝撃吸収構造体の全体で圧縮強度に差がない場合と比較して、衝撃吸収構造体１０に安定した破壊を生じさせやすくなるため、衝撃吸収構造体１０によって衝撃エネルギーを効率良く吸収できる。

【0032】

ここで、内層３１は、繊維構造体２０の軸方向に主軸が延びる複数の軸方向繊維束４１からなる軸方向繊維層３６を含んでいる。軸方向繊維層３６は、外層３２よりも内層３１に多く位置している。そのため、衝撃吸収構造体１０に対して荷重方向Ｘへの衝撃荷重が加わる場合、軸方向繊維層３６を多く備える内層３１の方が、外層３２よりも衝撃荷重に対する圧縮弾性率が高くなる。これにより、脆弱部２６において、中間層３０ａよりも一方に位置する部分と他方に位置する部分とで圧縮弾性率に差が生じる。

【0033】

図３、図４、及び図７に示すように、衝撃吸収構造体１０に対する衝撃荷重の作用に伴って脆弱部２６が圧縮変形するとき、内層３１と外層３２との圧縮弾性率の差によって、外層３２が内層３１よりも大きく圧縮変形する。これにより、脆弱部２６は一般部２５から離間するように変形する。脆弱部２６の変形に伴って、不連続部２７に亀裂が進展することにより、一般部２５と脆弱部２６とが離間した離間部３０ｂが衝撃吸収構造体１０に生じる。離間部３０ｂを介して、繊維構造体２０の内部と外部とが連通するようになる。

【0034】

脆弱部２６は、車両上下方向Ｙにおける繊維構造体２０の最下部を含んで位置している。そのため、衝撃吸収構造体１０の圧縮変形に伴って破片Ｆが生じるとき、破片Ｆは脆弱部２６の内面上に蓄積しやすい。脆弱部２６が変形する際は、離間部３０ｂを介して繊維構造体２０の内部から外部へと破片Ｆが排出されやすい。このため、脆弱部２６の変形が破片Ｆによって阻害されにくい。破片Ｆが脆弱部２６の内面に蓄積しにくいため、一般部２５が変形する際にも、一般部２５の変形が破片Ｆによって阻害されにくい。

【0035】

［効果］
上記実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
（１）内層３１は、繊維構造体２０の軸方向に主軸が延びる複数の軸方向繊維束４１からなる軸方向繊維層３６を含んでいる。軸方向繊維層３６は、外層３２よりも内層３１に多く位置している。そのため、衝撃吸収構造体１０に対する衝撃荷重の作用に伴って脆弱部２６が圧縮変形するとき、一般部２５と脆弱部２６とが離間した離間部３０ｂが繊維構造体２０に生じる。離間部３０ｂを介して繊維構造体２０の内部から外部へと破片Ｆが排出されやすくなる。このため、脆弱部２６の変形が破片Ｆによって阻害されにくい。破片Ｆが脆弱部２６の内面に蓄積しにくいため、一般部２５の変形が破片Ｆによって阻害されにくい。これにより、衝撃吸収構造体１０の内部に蓄積された破片Ｆによって衝撃吸収構造体１０の変形が阻害されにくくなる。したがって、衝撃吸収構造体１０における衝撃エネルギーの吸収効率の低下を抑制できる。

【0036】

（２）脆弱部２６は、全体が車両上下方向Ｙにおいて一般部２５より下方に位置する。そのため、衝撃吸収構造体１０の圧縮変形に伴って衝撃吸収構造体１０の内部に生じる破片Ｆは、一般部２５の内面よりも先に、脆弱部２６の内面上に蓄積する。衝撃吸収構造体１０に対する衝撃荷重の作用に伴って脆弱部２６が圧縮変形するとき、脆弱部２６は車両上下方向Ｙにおける下方に向かって曲がるように変形する。そのため、一般部２５から車両上下方向Ｙにおける下方に離間した位置において、破片Ｆが脆弱部２６の内面上に蓄積される。したがって、破片Ｆによる一般部２５の変形の阻害がさらに生じにくくなるため、衝撃吸収構造体１０における衝撃エネルギーの吸収効率の低下をさらに抑制できる。

【0037】

（３）軸方向繊維束４１の主軸が延びる方向が、衝撃吸収構造体１０に衝撃荷重が加わる荷重方向Ｘに一致する場合、繊維構造体２０の軸方向以外の方向に主軸が延びる繊維束からなる繊維層と比較して、軸方向繊維層３６は衝撃荷重に対する圧縮弾性率が高い。これに対して、繊維構造体２０の周方向以外の方向に主軸が延びる繊維束からなる繊維層と比較して、周方向繊維層３７は衝撃荷重に対する圧縮弾性率が低い。本実施形態では、内層３１は、繊維構造体２０の軸方向に主軸が延びる複数の軸方向繊維束４１からなる軸方向繊維層３６から構成されている。外層３２は、繊維構造体２０の周方向に主軸が延びる複数の周方向繊維束４２からなる周方向繊維層３７から構成されている。繊維構造体２０の軸方向以外の方向に主軸が延びる繊維束からなる繊維層を内層３１が備える場合、及び繊維構造体２０の周方向以外の方向に主軸が延びる繊維束からなる繊維層を外層３２が備える場合より、内層３１と外層３２との圧縮弾性率の差を大きくできる。衝撃吸収構造体１０が衝撃荷重を受けた際に、一般部２５からさらに離れるように脆弱部２６が大きく変形するようになるため、離間部３０ｂがより大きくなる。これにより、離間部３０ｂを介して繊維構造体２０の内部から外部へと破片Ｆをより排出させやすくなる。したがって、破片Ｆによる衝撃吸収構造体１０の変形の阻害がさらに生じにくくなるため、衝撃吸収構造体１０における衝撃エネルギーの吸収効率の低下をさらに抑制できる。

【0038】

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0039】

○ マトリックス材料Ｍａとしての樹脂が含浸された繊維束を備えるプリプレグシート材を用いて繊維構造体２０を製造してもよい。
○ 繊維構造体２０における脆弱部２６の配置位置は、脆弱部２６の全体が一般部２５より車両上下方向Ｙにおける下方に位置する位置に限らない。脆弱部２６が車両上下方向Ｙにおける繊維構造体２０の最下部を含んで位置しさえすれば、繊維構造体２０における一般部２５及び脆弱部２６を配置する割合及び位置の変更が可能である。例えば、繊維構造体２０を左右に分けた一方を一般部２５とし、他方を脆弱部２６としてもよい。この場合、例えば、左方の側壁２３が一般部２５となり、右方の側壁２３が脆弱部２６となる。上壁２１及び下壁２２の左半分が一般部２５となる。上壁２１及び下壁２２の右半分が脆弱部２６となる。車両上下方向Ｙにおける繊維構造体２０の最下部に相当する下壁２２は一般部２５及び脆弱部２６によって構成される。すなわち、この場合も、脆弱部２６が車両上下方向Ｙにおける繊維構造体２０の最下部を含んで位置している。

【0040】

○ 一般部２５が備える繊維層３０と、脆弱部２６が備える繊維層３０とは、互いに異なる層数であってもよい。
○ 一般部２５及び脆弱部２６の少なくとも一方は、奇数層の繊維層３０を備えてもよい。この場合の中間層３０ａは、奇数層の繊維層３０のうち、積層方向Ｚにおける中間位置にある繊維層３０を通過する。なお、内層３１は、積層方向Ｚにおける繊維構造体２０の内面２０ａと中間層３０ａとの間に位置する。外層３２は、積層方向Ｚにおける中間層３０ａと繊維構造体２０の外面２０ｂとの間に位置する。そのため、脆弱部２６が奇数層の繊維層３０を備える場合であっても、内層３１と外層３２とは繊維層３０が同数ずつになる。

【0041】

○ 内層３１の一部が軸方向繊維層３６でなくてもよい。外層３２の少なくとも一部が周方向繊維層３７でなくてもよい。
○ 内層３１及び外層３２の少なくとも一方は、繊維構造体２０の軸方向以外の方向且つ、周方向以外の方向に主軸が延びる繊維束からなる繊維層を含んでもよい。内層３１及び外層３２の少なくとも一方は、不織布を含んでもよい。要するに、内層３１が軸方向繊維層３６を含み、且つ軸方向繊維層３６が外層３２よりも内層３１に多く位置すればよい。

【0042】

○ 一般部２５は、軸方向繊維層３６を含まなくてもよい。繊維構造体２０の軸方向以外の方向且つ、周方向以外の方向に主軸が延びる繊維束からなる繊維層を、一般部２５が含んでもよい。一般部２５は不織布を含んでもよい。要するに、脆弱部２６の圧縮強度が一般部２５よりも低いといった関係にあれば、一般部２５を構成する繊維の配向方向は特に限定しない。

【0043】

○ 繊維構造体２０は四角筒状に限らない。例えば、繊維構造体２０は、四角以外の多角筒状であってもよいし、円筒状であってもよい。この場合、衝撃吸収構造体１０の形状も繊維構造体２０の形状の変更に応じて変わることになる。

【0044】

○ 繊維構造体２０は、多層織であってもよい。複数の繊維層３０の少なくとも一部は、繊維層３０同士で織物を形成してもよい。この場合の織物としては、例えば平織り、綾織り、及び朱子織りが挙げられる。

【0045】

○ 衝撃吸収構造体１０は、車両の前方に設けられていたが、車両の後方に設けられていてもよい。この場合、衝撃吸収構造体１０は、例えば、リアサイドメンバの後端部に、リアバンパを支持するように設けられていればよい。要するに、車両において、衝撃吸収構造体１０の配置位置は特に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0046】

Ｌ…軸線、Ｍａ…マトリックス材料、Ｙ…車両上下方向、Ｚ…積層方向、１０…衝撃吸収構造体、２０…繊維構造体、２０ａ…内面、２０ｂ…外面、２５…一般部、２６…脆弱部、２７…不連続部、３０ａ…中間層、３１…内層、３２…外層、３６…軸方向繊維層、３７…周方向繊維層、４１…軸方向繊維束、４２…周方向繊維束。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】