特許 7568928 衝撃吸収部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-08

(45)【発行日】2024-10-17

(54)【発明の名称】衝撃吸収部材

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/08 20060101AFI20241009BHJP

   B62D 25/20 20060101ALI20241009BHJP

   F16F 7/00 20060101ALI20241009BHJP

   F16F 7/12 20060101ALI20241009BHJP

【ＦＩ】

B62D25/08 E

B62D25/20 C

F16F7/00 J

F16F7/12

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021028105

(22)【出願日】2021-02-25

(65)【公開番号】P2022129444

(43)【公開日】2022-09-06

【審査請求日】2023-10-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001553

【氏名又は名称】アセンド弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】三日月 豊

(72)【発明者】

【氏名】山崎 由光

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 泰則

(72)【発明者】

【氏名】白井 祥

【審査官】塚本 英隆

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－２２９４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２２０６３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７７７４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１８８７５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】再公表特許第２０１６／０３１９６４（ＪＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ２５／０８

Ｂ６２Ｄ ２５／２０

Ｆ１６Ｆ ７／００

Ｆ１６Ｆ ７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体用の衝撃吸収部材であって、
互いに対向する一対の第１縦壁と、前記第１縦壁の端縁同士を接続する第１天板と、前記第１縦壁と前記第１天板との角部を構成する一対の第１稜線部と、を含む第１構造部材と、
前記第１構造部材の内側において前記第１縦壁に沿って配置される一対の第２縦壁と、前記第１構造部材の内側において前記第１天板と対向し、前記第２縦壁の端縁同士を接続する第２天板と、前記第２縦壁と前記第２天板との角部を構成する一対の第２稜線部と、を含み、前記第１構造部材と接合される補強部材と、
を備え、
前記第２稜線部の一方は、当該第２稜線部の一部を前記補強部材の内側に窪ませるように設けられた第１凹部であって、前記第２縦壁の一方及び前記第２天板のそれぞれの途中まで達する前記第１凹部を有し、
前記第２稜線部の他方は、当該第２稜線部の一部を前記補強部材の内側に窪ませるように設けられた第２凹部であって、前記第１凹部に対向する位置に配置され、前記第２縦壁の他方及び前記第２天板のそれぞれの途中まで達する前記第２凹部を有し、
前記第１凹部及び前記第２凹部のそれぞれの表面は、全体として、前記補強部材の内側に向かって凹の曲面であり、球面、回転楕円面、及び回転放物面のうちのいずれかの一部で構成され、
前記第１凹部のうち前記第２天板に及ぶ領域の最大長さをＷ１、前記第２凹部のうち前記第２天板に及ぶ領域の最大長さをＷ２、前記一対の第２縦壁の外表面同士の距離をＷとしたとき、０．５≦（Ｗ１＋Ｗ２）／Ｗを満たす、衝撃吸収部材。

【請求項2】

請求項１に記載の衝撃吸収部材であって、さらに、
前記第１構造部材と直列に配置され、前記第１構造部材と連結される第２構造部材、
を備え、
前記第２構造部材は、
前記第１構造部材と前記第２構造部材との配列方向に延びる筒状の部材本体と、
前記部材本体内に設けられ、前記部材本体内の空間を横断するとともに前記部材本体の軸方向に延びるリブと、
を含む、衝撃吸収部材。

【請求項3】

請求項１に記載の衝撃吸収部材であって、さらに、
前記第１構造部材と直列に配置され、前記第１構造部材と連結される第２構造部材、
を備え、
前記第２構造部材は、前記第１構造部材と前記第２構造部材との配列方向に延びる筒状の部材本体を含み、
前記部材本体の周壁には、前記部材本体の内側に向かって凹の形状を有し、前記部材本体の軸方向に延びる溝が形成されている、衝撃吸収部材。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材であって、
前記補強部材は、２．０ｍｍ未満の厚みを有する、衝撃吸収部材。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材であって、
前記第１凹部及び前記第２凹部は、前記補強部材の長手方向の中央部に配置されている、衝撃吸収部材。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材であって、
前記補強部材は、７８０ＭＰａ以上の引張強度を有する鋼板で形成されている、衝撃吸収部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車体用の衝撃吸収部材に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自動車の車体構造として、モノコック構造が広く採用されている。モノコック構造の車体は、複数の構造部材を連結して形成されている。構造部材は、例えば、バンパーレインフォースメント、フロントサイドメンバー、リアサイドメンバー、クラッシュボックス、ピラー、サイドシル、クロスメンバー、フロアパネル、ルーフパネル等である。各構造部材は、単独で又は他の構造部材との組合せにより、自動車の衝突が生じた際に衝撃を吸収する衝撃吸収部材として機能する。

【0003】

特許文献１は、車長方向に延びるサイドシルと、車幅方向に延びてサイドシルに連結されるクロスメンバーとを有する衝撃吸収部材を開示する。サイドシルは、例えば、その側方から衝突荷重が入力された際に曲げ変形して衝突エネルギーを吸収する。特許文献１のサイドシルは、中空且つ略長方形状の横断面を有している。サイドシルは、車幅方向において外側の側壁と内側の側壁とを接続する複数の横リブを有する。これらの横リブの少なくとも１つは、サイドシルの長手方向から見て、クロスメンバーの上面に連続するように設けられる。サイドシルは、さらに、複数の横リブのいずれかと上壁又は下壁とを接続する複数の縦リブを有している。

【0004】

特許文献１のサイドシルは、全長にわたり一定の横断面形状を有する。そのため、サイドシルに衝突荷重が入力されたとき、サイドシルを所望の箇所で曲げ変形させることはできない。

【0005】

これに対して、特許文献２では、曲げ変形モードを制御することが可能な衝撃吸収部材が提案されている。特許文献２は、衝撃吸収部材の一例として、フロアパネル上に配置されるリアサイドメンバーを開示する。特許文献２におけるリアサイドメンバーは、天板と、天板の両側縁から下方に突出する一対の縦壁と、これらの縦壁の下端から外側に突出する一対のフランジとを含んでいる。各縦壁には、上下方向に延びる凹部が形成されている。一方の縦壁における凹部は、他方の縦壁における凹部からリアサイドメンバーの長手方向に離れて配置されている。特許文献２によれば、リアサイドメンバーに対して長手方向に衝突荷重が入力されたとき、リアサイドメンバーにおいて凹部を起点とする曲げ変形が安定して発生し、衝突エネルギーを効率的に吸収することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１８－１９２８７１号公報

【文献】特開２０１６－１９９１８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

衝撃吸収部材には、優れた衝突エネルギー吸収性能が要求される。曲げ変形モードを制御するための手段を衝撃吸収部材に持たせる場合には、車体全体の剛性への影響をできるだけ小さくすることが好ましい。

【0008】

本開示は、車体全体の剛性への影響を抑制しつつ、衝突エネルギー吸収性能を向上させることができる衝撃吸収部材を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示に係る衝撃吸収部材は、車体用の衝撃吸収部材である。衝撃吸収部材は、第１構造部材と、補強部材とを備える。第１構造部材は、一対の第１縦壁と、第１天板と、一対の第１稜線部とを含む。一対の第１縦壁は、互いに対向する。第１天板は、第１縦壁の端縁同士を接続する。一対の第１稜線部は、第１縦壁と第１天板との角部を構成する。補強部材は、一対の第２縦壁と、第２天板と、一対の第２稜線部とを含む。一対の第２縦壁は、第１構造部材の内側において第１縦壁に沿って配置される。第２天板は、第１構造部材の内側において第１天板と対向する。第２天板は、第２縦壁の端縁同士を接続する。一対の第２稜線部は、第２縦壁と第２天板との角部を構成する。補強部材は、第１構造部材と接合される。第２稜線部の一方は、第１凹部を有する。第１凹部は、当該第２稜線部の一部を補強部材の内側に窪ませるように設けられる。第１凹部は、第２縦壁の一方及び第２天板のそれぞれの途中まで達している。第２稜線部の他方は、第２凹部を有する。第２凹部は、当該第２稜線部の一部を補強部材の内側に窪ませるように設けられる。第２凹部は、第１凹部に対向する位置に配置される。第２凹部は、第２縦壁の他方及び第２天板のそれぞれの途中まで達している。

【発明の効果】

【0010】

本開示に係る衝撃吸収部材によれば、車体全体の剛性への影響を抑制しつつ、衝突エネルギー吸収性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、実施形態に係る衝撃吸収部材を模式的に示す斜視図である。

【図2】図２は、図１に示す衝撃吸収部材のＩＩ－ＩＩ断面図である。

【図3】図３は、図１に示す衝撃吸収部材に含まれる構造部材及び補強部材を天板側から見た図である。

【図4】図４は、図１に示す衝撃吸収部材のＩＶ－ＩＶ断面図である。

【図5】図５は、図４に示す衝撃吸収部材の断面の別の例を示す図である。

【図6】図６は、図４に示す衝撃吸収部材の断面の別の例を示す図である。

【図7】図７は、図４に示す衝撃吸収部材の断面の別の例を示す図である。

【図8】図８は、図４に示す衝撃吸収部材の断面の別の例を示す図である。

【図9】図９は、図４に示す衝撃吸収部材の断面の別の例を示す図である。

【図10】図１０は、実施形態に係る衝撃吸収部材において、構造部材同士が連結された状態を模式的に示す図である。

【図11】図１１は、実施形態に係る衝撃吸収部材に含まれる補強部材の変形例を模式的に示す斜視図である。

【図12】図１２は、自動車のオフセット前面衝突解析において、比較例１として用いた衝撃吸収部材を模式的に示す斜視図である。

【図13】図１３は、自動車のオフセット前面衝突解析において、比較例２として用いた衝撃吸収部材を模式的に示す斜視図である。

【図14】図１４は、自動車のオフセット前面衝突解析における比較例１及び実施例３について、車両ストローク（侵入量）とエネルギー吸収量との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

実施形態に係る衝撃吸収部材は、車体用の衝撃吸収部材である。衝撃吸収部材は、第１構造部材と、補強部材とを備える。第１構造部材は、一対の第１縦壁と、第１天板と、一対の第１稜線部とを含む。一対の第１縦壁は、互いに対向する。第１天板は、第１縦壁の端縁同士を接続する。一対の第１稜線部は、第１縦壁と第１天板との角部を構成する。補強部材は、一対の第２縦壁と、第２天板と、一対の第２稜線部とを含む。一対の第２縦壁は、第１構造部材の内側において第１縦壁に沿って配置される。第２天板は、第１構造部材の内側において第１天板と対向する。第２天板は、第２縦壁の端縁同士を接続する。一対の第２稜線部は、第２縦壁と第２天板との角部を構成する。補強部材は、第１構造部材と接合される。第２稜線部の一方は、第１凹部を有する。第１凹部は、当該第２稜線部の一部を補強部材の内側に窪ませるように設けられる。第１凹部は、第２縦壁の一方及び第２天板のそれぞれの途中まで達している。第２稜線部の他方は、第２凹部を有する。第２凹部は、当該第２稜線部の一部を補強部材の内側に窪ませるように設けられる。第２凹部は、第１凹部に対向する位置に配置される。第２凹部は、第２縦壁の他方及び第２天板のそれぞれの途中まで達している（第１の構成）。

【0013】

第１の構成に係る衝撃吸収部材では、第１構造部材の少なくとも一部が補強部材によって内側から補強され、その剛性が高められている。そのため、例えば、衝撃吸収部材に対してその長手方向に衝突荷重が入力されたとき、第１構造部材の変形を抑制することができる。これにより、衝撃吸収部材の衝突エネルギー吸収性能を向上させることができる。

【0014】

第１の構成では、補強部材によって衝撃吸収部材の衝突エネルギー吸収性能を向上させている。そのため、例えば、衝撃吸収部材に対してその長手方向に衝突荷重が入力されたとき、衝撃吸収部材が車両の内側に侵入する量（車両侵入量）が小さくなる。よって、車両侵入量に応じて決定される衝撃吸収部材の長さを短くすることができる。その結果、衝撃吸収部材、及び衝撃吸収部材が使用される車体を軽量化することができる。

【0015】

第１の構成では、第１構造部材の内側に配置される補強部材において、第２縦壁と第２天板との角部を構成する第２稜線部の各々に、第２縦壁の途中及び第２天板の途中まで達する凹部が形成されている。そのため、例えば、衝撃吸収部材に対してその長手方向に衝突荷重が入力され、第１構造部材に変形が生じる際には、これらの凹部を起点として第１構造部材を曲げることができる。すなわち、第１構造部材の曲げ変形モードを制御することができる。

【0016】

第１の構成に係る衝撃吸収部材において、第１構造部材は、通常、他の構造部材と連結されて車体を形成する。一方、補強部材は、第１構造部材を補強するための部材であり、他の構造部材には連結されない。曲げ変形モードを制御するための手段である凹部は、この補強部材に設けられている。そのため、凹部は、例えば曲げやねじり等の力が車体に入力されたとき、構造部材間における力の伝達を阻害しない。したがって、凹部は、車体全体の剛性に実質的に影響を与えない。

【0017】

衝撃吸収部材は、さらに、第２構造部材を備えることができる。第２構造部材は、第１構造部材と直列に配置され、第１構造部材と連結される。第２構造部材は、筒状の部材本体と、リブとを含むことが好ましい。部材本体は、第１構造部材と第２構造部材との配列方向に延びる。リブは、部材本体内に設けられる。リブは、部材本体内の空間を横断するとともに部材本体の軸方向に延びる（第２の構成）。

【0018】

第２の構成によれば、第１構造部材に対し、第２構造部材が直列に連結されている。第２構造部材は、部材本体内に設けられたリブにより、その剛性が高められている。これにより、第２構造部材が意図しない変形モードで変形するのを抑制することができる。よって、例えば、衝撃吸収部材に対して第２構造部材側から衝突荷重が入力されたとき、第２構造部材を部材本体の軸方向に安定して圧潰させることができる。一方、第１構造部材では、補強部材を内蔵することで少なくとも一部が補強されている。そのため、第２構造部材が圧潰した後に、第１構造部材を曲げ変形させることができる。このとき、補強部材の第２稜線部に設けられた凹部を起点として、第１構造部材の曲げ変形を生じさせることができる。

【0019】

第２構造部材において、部材本体の周壁には溝が形成されていてもよい。溝は、例えば、部材本体の内側に向かって凹の形状を有し、部材本体の軸方向に延びる（第３の構成）。

【0020】

第３の構成によれば、第１構造部材に対し、第２構造部材が直列に連結されている。第２構造部材は、部材本体の周壁に設けられた溝により、その剛性が高められている。この場合も、第２構造部材が意図しない変形モードで変形するのを抑制することができる。よって、例えば、衝撃吸収部材に対して第２構造部材側から衝突荷重が入力されたとき、第２構造部材を部材本体の軸方向に安定して圧潰させることができる。一方、第１構造部材では、補強部材を内蔵することで少なくとも一部が補強されている。そのため、第２構造部材が圧潰した後に、第１構造部材を曲げ変形させることができる。このとき、補強部材の第２稜線部に設けられた凹部を起点として、第１構造部材の曲げ変形を生じさせることができる。

【0021】

補強部材は、例えば、２．０ｍｍ未満の厚みを有することができる（第４の構成）。

【0022】

第１凹部及び第２凹部は、補強部材の長手方向の中央部に配置されていてもよい（第５の構成）。

【0023】

第１構造部材を設計する際は、曲げ変形の起点としたい箇所、つまり補強部材の凹部を配置したい箇所を決定し、凹部を中心として衝突荷重を負担するために補強が必要な領域を決定する。そのため、補強部材が凹部を挟んで一方側が長く、他方側が短い構成を有する場合、補強部材の一方側は、第１構造部材のうち特に補強が必要ない領域も補強している可能性がある。これに対して、第５の構成では、補強部材の長手方向の中央部に凹部が配置されている。よって、第１構造部材のうち補強が必要な領域のみを補強部材によって効率よく補強することができる。

【0024】

第１凹部及び第２凹部の少なくとも一方の表面は、全体として、補強部材の内側に向かって凹の曲面であってもよい（第６の構成）。

【0025】

補強部材は、７８０ＭＰａ以上の引張強度を有する鋼板で形成されていてもよい（第７の構成）。

【0026】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。各図において同一又は相当の構成については同一符号を付し、同じ説明を繰り返さない。

【0027】

［衝撃吸収部材の構成］
図１は、本実施形態に係る衝撃吸収部材１００を模式的に示す斜視図である。衝撃吸収部材１００は、自動車の車体に用いられる。衝撃吸収部材１００は、長尺形状を有する。衝撃吸収部材１００は、車体に組み込まれた状態で、例えば、概ね車体の前後方向（車長方向）に延びている。図１に示すように、衝撃吸収部材１００は、構造部材１０，２０と、補強部材３０とを備える。

【0028】

構造部材１０は、例えばサイドメンバーである。構造部材１０は、例えば、フロントサイドメンバーとして使用される。構造部材１０は、長尺形状を有する。構造部材１０は、概ね車長方向に延びている。構造部材１０は、一対の縦壁１１，１２と、天板１３と、一対の稜線部１４，１５とを含む。構造部材１０は、さらに、一対のフランジ１６，１７と、一対の稜線部１８，１９とを含んでいる。

【0029】

構造部材２０は、例えばクラッシュボックスである。構造部材２０は、車長方向において構造部材１０と直列に配置され、構造部材１０と連結される。ただし、図１では、構造部材１０，２０が分解された状態で示されている。構造部材２０は、筒状の部材本体２１と、リブ２２，２３とを含んでいる。部材本体２１は、構造部材１０，２０の配列方向、つまり概ね車長方向に延びている。リブ２２，２３は、部材本体２１内に設けられる。

【0030】

補強部材３０は、構造部材１０を補強するための部材である。補強部材３０は、構造部材１０内に配置され、構造部材１０に接合される。補強部材３０も、構造部材１０と同様、概ね車長方向に延びている。ただし、補強部材３０は、典型的には構造部材１０よりも短い。補強部材３０は、一対の縦壁３１，３２と、天板３３と、一対の稜線部３４，３５とを含む。稜線部３４，３５は、それぞれ、凹部３４１，３５１を有している。

【0031】

図２は、図１に示す衝撃吸収部材１００のＩＩ－ＩＩ断面図である。図２では、衝撃吸収部材１００のうち、構造部材１０及び補強部材３０の横断面を示す。横断面とは、衝撃吸収部材１００の長手方向に対して実質的に垂直な平面で部材を切断したときの断面をいう。

【0032】

図２を参照して、構造部材１０は、実質的にハット形状の横断面を有する。構造部材１０の縦壁１１，１２は、互いに対向している。縦壁１１，１２は、例えば車体の上下方向（車高方向）において、その片面同士が向かい合うように配置される。構造部材１０の横断面視で、縦壁１１，１２は、概ね車体の左右方向（車幅方向）に延びている。

【0033】

車幅方向における縦壁１１，１２の一端縁同士は、天板１３によって接続されている。天板１３は、縦壁１１，１２に対して車幅方向の内側又は外側に配置されている。構造部材１０の横断面視で、天板１３は、縦壁１１の一端縁から縦壁１２の一端縁に向かい、概ね車高方向に延びている。一方の縦壁１１は、稜線部１４を介して天板１３に接続されている。他方の縦壁１２は、稜線部１５を介して天板１３に接続されている。稜線部１４，１５は、それぞれ、縦壁１１，１２と天板１３との角部を構成している。稜線部１４，１５の各々は、例えば、構造部材１０の横断面視で実質的に円弧状を有する。

【0034】

車幅方向における縦壁１１，１２の他端縁には、フランジ１６，１７が接続されている。フランジ１６，１７は、縦壁１１，１２に対して天板１３と反対側に配置され、縦壁１１，１２の外側に突出する。一方のフランジ１６は、稜線部１８を介して縦壁１１に接続されている。他方のフランジ１７は、稜線部１９を介して縦壁１２に接続されている。稜線部１８，１９は、それぞれ、縦壁１１，１２とフランジ１６，１７との角部を構成している。稜線部１８，１９の各々は、例えば、構造部材１０の横断面視で実質的に円弧状を有する。

【0035】

本実施形態において、衝撃吸収部材１００は、さらにクロージングプレート４０を備えている。クロージングプレート４０は、実質的にハット形状の横断面を有する構造部材１０の開口を封鎖して、構造部材１０とともに閉断面を形成する。クロージングプレート４０は、構造部材１０と同様に、概ね車長方向に延びている。クロージングプレート４０は、例えば溶接等により、構造部材１０のフランジ１６，１７に接合されている。

【0036】

引き続き図２を参照して、補強部材３０は、構造部材１０及びクロージングプレート４０によって画定される空間内に収容されている。

【0037】

補強部材３０において、一対の縦壁３１，３２は、構造部材１０の内側で互いに対向するように配置される。一方の縦壁３１は、構造部材１０の一方の縦壁１１に沿って配置されている。他方の縦壁３２は、構造部材１０の他方の縦壁１２に沿って配置されている。縦壁３１，３２は、例えば溶接等により、構造部材１０の縦壁１１，１２と接合することができる。

【0038】

車幅方向における縦壁３１，３２の一端縁同士は、天板３３によって接続されている。車幅方向における縦壁３１，３２の他端縁は、開放端縁である。補強部材３０の横断面視で、天板３３は、縦壁３１の一端縁から縦壁３２の一端縁に向かい、概ね車高方向に延びている。天板３３は、構造部材１０の内側において構造部材１０の天板１３と対向する。天板３３は、構造部材１０の天板１３に沿って配置されている。

【0039】

天板１３，３３は、互いに接触していてもよいし、車幅方向に若干離隔していてもよい。天板１３，３３が接触している場合、例えば溶接等によって天板１３，３３を接合することができる。天板１３，３３が離隔している場合、天板１３，３３間の車幅方向における隙間の大きさは、例えば、構造部材１０の１／２高さ（車幅方向における１／２長さ）の１０％以下とすることができる。

【0040】

一方の縦壁３１は、稜線部３４を介して天板３３に接続されている。他方の縦壁３２は、稜線部３５を介して天板３３に接続されている。稜線部３４，３５は、それぞれ、縦壁３１，３２と天板３３との角部を構成する。稜線部３４，３５は、補強部材３０の横断面視で実質的に円弧状を有する。

【0041】

稜線部３４，３５の各々には、凹部３４１，３５１が形成されている。凹部３４１は、一方の稜線部３４の一部を補強部材３０の内側に窪ませるように、稜線部３４に設けられている。凹部３５１は、他方の稜線部３５の一部を補強部材３０の内側に窪ませるように、稜線部３５に設けられている。稜線部３５の凹部３５１は、稜線部３４の凹部３４１に対向する位置に配置されている。すなわち、補強部材３０の長手方向（車長方向）において、凹部３４１，３５１の位置は実質的に一致している。

【0042】

稜線部３４における凹部３４１は、一方の縦壁３１の途中まで達している。また、凹部３４１は、天板３３の途中まで達している。凹部３４１の表面は、全体として、補強部材３０の内側に向かって凹の曲面である。凹部３４１の表面は、例えば、球面、回転楕円面、回転放物面等の一部で構成される。凹部３４１の輪郭は、全体として曲線で構成されていることが好ましい。凹部３４１は、例えば、丸エンボス加工によって稜線部３４に形成することができる。

【0043】

稜線部３５における凹部３５１は、他方の縦壁３２の途中まで達している。また、凹部３５１は、天板３３の途中まで達している。ただし、凹部３５１は、凹部３４１までは達していない。すなわち、凹部３４１，３５１は、天板３３において繋がっていない。凹部３５１の表面は、全体として、補強部材３０の内側に向かって凹の曲面である。凹部３５１の表面は、例えば、球面、回転楕円面、回転放物面等の一部で構成される。凹部３５１の輪郭は、全体として曲線で構成されていることが好ましい。凹部３５１は、例えば、丸エンボス加工によって稜線部３５に形成することができる。

【0044】

本実施形態の例において、凹部３４１，３５１は、車高方向における補強部材３０の中心線ＣＬを含む平面に対して対称の形状を有する。しかしながら、凹部３４１，３５１は、中心線ＣＬを含む平面に対して非対称の形状を有していてもよい。

【0045】

凹部３４１は、高さＨ１を有する。高さＨ１は、凹部３４１のうち縦壁３１に及ぶ領域の最大長さであり、天板３３の外表面から凹部３４１の縦壁３１側の端までの距離をいう。一方、凹部３５１は、高さＨ２を有する。高さＨ２は、凹部３５１のうち縦壁３２に及ぶ領域の最大長さであり、天板３３の外表面から凹部３５１の縦壁３２側の端までの距離をいう。補強部材３０の高さＨに対する高さＨ１，Ｈ２の各割合は、１未満である（Ｈ１／Ｈ＜１，Ｈ２／Ｈ＜１）。すなわち、凹部３４１，３５１の高さＨ１，Ｈ２は、いずれも補強部材３０の全体の高さＨよりも小さい。よって、凹部３４１，３５１の縦壁３１，３２側の端は、縦壁３１，３２の開放端縁までは到達していない。

【0046】

凹部３４１，３５１の高さＨ１，Ｈ２は、それぞれ２０ｍｍ以上とすることができる。本実施形態の例では、凹部３４１の高さＨ１は、凹部３５１の高さＨ２と等しい。しかしながら、凹部３４１の高さＨ１は、凹部３５１の高さＨ２と異なっていてもよい。

【0047】

凹部３４１は、幅Ｗ１を有する。幅Ｗ１は、凹部３４１のうち天板３３に及ぶ領域の最大長さであり、縦壁３１の外表面から凹部３４１の天板３３側の端までの距離をいう。凹部３５１は、幅Ｗ２を有する。幅Ｗ２は、凹部３５１のうち天板３３に及ぶ領域の最大長さであり、縦壁３２の外表面から凹部３５１の天板３３側の端までの距離をいう。補強部材３０の幅、つまり縦壁３１の外表面から縦壁３２の外表面までの長さをＷとしたとき、凹部３４１，３５１の幅Ｗ１，Ｗ２は、例えば、（Ｗ１＋Ｗ２）／Ｗ≧０．５を満たす。幅Ｗ１，Ｗ２は、（Ｗ１＋Ｗ２）／Ｗ≦０．８を満たすように設定されることが好ましい。また、幅Ｗ１，Ｗ２は、Ｗ－（Ｗ１＋Ｗ２）≧１４［ｍｍ］を満たすように設定されることが好ましい。

【0048】

凹部３４１，３５１の幅Ｗ１，Ｗ２は、それぞれ２０ｍｍ以上とすることができる。本実施形態の例では、凹部３４１の幅Ｗ１は、凹部３５１の幅Ｗ２と等しい。しかしながら、凹部３４１の幅Ｗ１は、凹部３５１の幅Ｗ２と異なっていてもよい。

【0049】

図３は、構造部材１０及び補強部材３０を天板１３，３３側から見た図である。図３では、構造部材１０を実線で示し、構造部材１０内の補強部材３０を破線で示している。

【0050】

図３に示すように、補強部材３０の長手方向において、稜線部３４，３５の一部には凹部３４１，３５１が設けられている。本実施形態の例において、凹部３４１，３５１は、補強部材３０の長手方向の中央部に配置されている。凹部３４１，３５１は、それぞれ、補強部材３０の長手方向における長さＬ１，Ｌ２を有する。

【0051】

凹部３４１の長さＬ１は、補強部材３０の幅Ｗに対して、Ｌ１／Ｗ≧０．３の関係を満たすように設定されることが好ましい。長さＬ１は、補強部材３０の幅Ｗに対して、Ｌ１／Ｗ≦０．９の関係を満たすように設定されることが好ましい。

【0052】

補強部材３０全体の長手方向における長さをＬとしたとき、凹部３４１の長さＬ１は、Ｌ－Ｌ１≧５０［ｍｍ］を満たすように設定されることが好ましい。また、長さＬ１は、Ｌ－Ｌ１≦１５０［ｍｍ］を満たすように設定されることが好ましい。Ｌ－Ｌ１は、補強部材３０のうち凹部３４１を除いた部分の長手方向の長さである。

【0053】

同様に、凹部３５１の長さＬ２は、補強部材３０の幅Ｗに対して、Ｌ２／Ｗ≧０．３の関係を満たすように設定されることが好ましい。長さＬ２は、補強部材３０の幅Ｗに対して、Ｌ２／Ｗ≦０．９の関係を満たすように設定されることが好ましい。

【0054】

凹部３５１の長さＬ２は、Ｌ－Ｌ２≧５０［ｍｍ］を満たすように設定されることが好ましい。また、長さＬ２は、Ｌ－Ｌ２≦１５０［ｍｍ］を満たすように設定されることが好ましい。Ｌ－Ｌ２は、補強部材３０のうち凹部３５１を除いた部分の長手方向の長さである。本実施形態の例において、凹部３５１の長さＬ２は、凹部３４１の長さＬ１と等しい。ただし、凹部３５１の長さＬ２は、凹部３４１の長さＬ１と異なっていてもよい。

【0055】

構造部材１０及び補強部材３０の長手方向において、補強部材３０の長さＬは、典型的には構造部材１０の長さよりも小さい。補強部材３０の長さＬは、例えば、構造部材１０の長さの１／２以下である。構造部材１０に対する補強部材３０の長手方向の位置は、適宜決定することができる。

【0056】

図１～図３に示す構造部材１０、クロージングプレート４０、及び補強部材３０は、典型的には金属で構成される。構造部材１０、クロージングプレート４０、及び補強部材３０の材質は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。構造部材１０及び補強部材３０は、例えば、金属板をプレス加工することによって形成される。補強部材３０は、例えば、７８０ＭＰａ以上の引張強度を有する鋼板で形成することができる。構造部材１０及びクロージングプレート４０は、例えば、補強部材３０に用いられる鋼板の引張強度以下の引張強度を有する鋼板で形成される。

【0057】

補強部材３０の厚み（板厚）は、２．０ｍｍ未満であることが好ましい。構造部材１０及びクロージングプレート４０の各厚み（板厚）は、例えば、補強部材３０の厚み以下とすることができる。ただし、構造部材１０及びクロージングプレート４０の各厚みは、補強部材３０の厚みよりも大きくてもよい。構造部材１０の厚みは、クロージングプレート４０の厚みと同一であってもよいし、異なっていてもよい。

【0058】

図４は、図１に示す衝撃吸収部材１００のＩＶ－ＩＶ断面図である。図４では、衝撃吸収部材１００に含まれる構造部材２０の横断面を示す。

【0059】

図４を参照して、構造部材２０の部材本体２１は、周壁２１１を含む。周壁２１１は、構造部材２０の横断面視で、中空且つ実質的に正方形状を有する。周壁２１１は、上壁２１１ａと、下壁２１１ｂと、側壁２１１ｃ，２１１ｄとを含む。上壁２１１ａ及び下壁２１１ｂは、車高方向において上下に配置されている。側壁２１１ｃ，２１１ｄは、上壁２１１ａと下壁２１１ｂとを接続する。

【0060】

リブ２２，２３は、部材本体２１内に設けられている。リブ２２，２３は、それぞれ板状を有する。リブ２２は、部材本体２１内の空間を概ね車高方向に横断する。リブ２２は、部材本体２１内の空間を車高方向に横断した状態で、部材本体２１の軸方向に延びている。リブ２２は、部材本体２１の上壁２１１ａ及び下壁２１１ｂに接続されている。

【0061】

リブ２３は、部材本体２１内の空間を概ね車幅方向に横断する。リブ２３は、部材本体２１内の空間を車幅方向に横断した状態で、部材本体２１の軸方向に延びている。リブ２３は、部材本体２１の側壁２１１ｃ，２１１ｄに接続されている。リブ２３は、リブ２２と交差している。例えば、リブ２２，２３は互いに直交する。部材本体２１内には、リブ２２，２３以外のリブをさらに設けることもできる。例えば、リブ２２，２３の少なくとも一方と交差するリブや、周壁２１１とリブ２２，２３の一方とを接続するリブが部材本体２１内に設けられていてもよい。

【0062】

構造部材２０の構造は、図４に示す例に限定されるものではない。図５～図９において、構造部材２０に代えて、本実施形態に係る衝撃吸収部材１００に適用可能な構造部材の横断面を例示する。

【0063】

図５に示す構造部材２０Ａにおいて、部材本体２１Ａの周壁２１１Ａは、中空且つ実質的に長方形状の横断面を有する。部材本体２１Ａ内には、互いに交差しないリブ２２Ａ，２３Ａが設けられている。構造部材２０Ａの横断面視で、リブ２２Ａ，２３Ａは、それぞれ、部材本体２１Ａ内の空間を部材本体２１Ａの短手方向に横断する。図５に示す例では、２つのリブ２２Ａ，２３Ａが部材本体２１Ａ内に設けられているが、部材本体２１Ａ内には、単一のリブが設けられていてもよいし、３つ以上のリブが設けられていてもよい。

【0064】

図６に示す構造部材２０Ｂでは、部材本体２１Ｂの周壁２１１Ｂに複数の溝２４が設けられている。同様に、図７に示す構造部材２０Ｃにおいても、部材本体２１Ｃの周壁２１１Ｃに複数の溝２４が設けられている。溝２４の各々は、部材本体２１Ｂ，２１Ｃの内側に向かって凹の形状を有し、部材本体２１Ｂ，２１Ｃの軸方向に延びている。

【0065】

図６及び図７において、構造部材２０Ｂ，２０Ｃの横断面視で部材本体２１Ｂ，２１Ｃの周壁２１１Ｂ，２１１Ｃが内接する仮想多角形を二点鎖線で示す。この仮想多角形の角部の少なくとも１つに溝２４が設けられる。図６に示す例では、構造部材２０Ｂの横断面視で周壁２１１Ｂが内接する仮想六角形において、６つの角部のうち４つの角部にそれぞれ溝２４が設けられている。図７に示す例では、構造部材２０Ｃの横断面視で周壁２１１Ｃが内接する仮想四角形において、各角部に溝２４が設けられている。

【0066】

図８及び図９に示す構造部材２０Ｄ，２０Ｅでも、図６及び図７に示す構造部材２０Ｂ，２０Ｃと同様に、部材本体２１Ｄ，２１Ｅの周壁２１１Ｄ，２１１Ｅに複数の溝２４が設けられている。図８及び図９に示す例では、構造部材２０Ｄ，２０Ｅの横断面視で周壁２１１Ｄ，２１１Ｅが内接する仮想多角形の辺の少なくとも１つに、溝２４が設けられる。図８に示す構造部材２０Ｄでは、その横断面視で周壁２１１Ｄが内接する仮想長尺八角形の長辺に溝２４が設けられている。図９に示す構造部材２０Ｅでは、その横断面視で部材本体２１Ｅが内接する仮想四角形において、各辺に溝２４が設けられている。

【0067】

構造部材２０，２０Ａ～２０Ｅの材質は、典型的には金属である。構造部材２０は、例えば鋼板で形成することができる。部材本体２１，２１Ａ～２１Ｅは、例えば、補強部材３０（図１～図３）に用いられる鋼板の引張強度以下の引張強度を有する鋼板で形成される。部材本体２１，２１Ａ～２１Ｅの厚み（板厚）は、補強部材３０の厚み以下であってもよいし、補強部材３０の厚みよりも大きくてもよい。また、部材本体２１，２１Ａ～２１Ｅに用いられる鋼板の引張強度は、構造部材１０（図１～図３）に用いられる鋼板の引張強度と同じであってもよいし、異なっていてもよい。部材本体２１，２１Ａ～２１Ｅの厚みは、構造部材１０の厚みと同じであってもよいし、異なっていてもよい。ただし、部材本体２１，２１Ａ～２１Ｅの厚みをｔ_２、部材本体２１，２１Ａ～２１Ｅの引張強度をＴＳ_２、構造部材１０の厚みをｔ_１、構造部材１０の引張強度をＴＳ_１としたとき、ｔ_２×ＴＳ_２≦ｔ_１×ＴＳ_１が満たされることが好ましい。リブ２２，２３，２２Ａ，２３Ａの材質及び厚みは、部材本体２１と同じであってもよいし、異なっていてもよい。

【0068】

構造部材２０，２０Ａ～２０Ｅは、補強部材３０を内蔵する構造部材１０と連結される。図１０は、構造部材２０が構造部材１０と連結された状態を模式的に示す図である。

【0069】

図１０に示すように、構造部材２０は、セットプレート５１，５２を介して構造部材１０に取り付けられる。セットプレート５１には、構造部材２０の部材本体２１が接合される。セットプレート５２には、構造部材１０の長手方向の一端が接合される。セットプレート５１，５２は、ボルト等の締結部材５３によって互いに固定される。図５～図９に示す構造部材２０Ａ～２０Ｅは、構造部材２０と同様にして構造部材１０に取り付けることができる。

【0070】

［効果］
本実施形態に係る衝撃吸収部材１００では、例えばサイドメンバーである構造部材１０の少なくとも一部が補強部材３０によって内側から補強され、その剛性が高められている。これにより、例えば、衝撃吸収部材１００に対してその長手方向に衝突荷重が入力されたとき、構造部材１０の変形を抑制することができる。そのため、衝撃吸収部材１００の衝突エネルギー吸収性能を向上させることができる。

【0071】

本実施形態では、補強部材３０によって衝撃吸収部材１００の衝突エネルギー吸収性能を向上させているため、衝撃吸収部材１００に対してその長手方向に衝突荷重が入力されたとき、衝撃吸収部材１００が車体の内側に侵入する量（車両侵入量）が小さくなる。そのため、車両侵入量に応じて決定される衝撃吸収部材１００の長さを短くすることができる。その結果、衝撃吸収部材１００、及び衝撃吸収部材１００が使用される車体を軽量化することができる。

【0072】

本実施形態に係る衝撃吸収部材１００では、補強部材３０のうち、縦壁３１，３２と天板３３との角部を構成する稜線部３４，３５の各々に凹部３４１，３５１が形成されている。凹部３４１，３５１は、補強部材３０の長手方向において互いに対向する位置に配置され、縦壁３１，３２及び天板３３の途中にまで達している。そのため、例えば、構造部材１０の天板１３及び補強部材３０の天板３３を車幅方向内側又は外側に向けた状態で、衝撃吸収部材１００に対してその長手方向に衝突荷重が入力されたとき、凹部３４１，３５１を起点として補強部材３０とともに構造部材１０を曲げることができる。すなわち、衝撃吸収部材１００の曲げ変形モードを制御することができる。

【0073】

本実施形態に係る衝撃吸収部材１００において、構造部材１０は、通常、他の構造部材と連結されて車体を形成する。一方、補強部材３０は、他の構造部材には連結されない部材である。曲げ変形モードを制御するための手段である凹部３４１，３５１は、この補強部材３０に設けられている。そのため、凹部３４１，３５１は、例えば、曲げやねじり等の力が車体に入力されたとき、構造部材間における力の伝達を阻害しない。よって、凹部３４１，３５１は、車体全体の剛性に実質的に影響を与えない。

【0074】

本実施形態において、凹部３４１の長さＬ１は、補強部材３０の幅Ｗに対して、Ｌ１／Ｗ≧０．３の関係を満たすように設定されることが好ましい。凹部３５１の長さＬ２は、補強部材３０の幅Ｗに対して、Ｌ２／Ｗ≧０．３の関係を満たすように設定されることが好ましい。これにより、凹部３４１，３５１における構造部材１０及び補強部材３０の局所的な変形を抑制することができ、構造部材１０において凹部３４１，３５１を起点とする曲げ変形を安定して発生させることができる。

【0075】

本実施形態において、凹部３４１の長さＬ１は、補強部材３０の幅Ｗに対して、Ｌ１／Ｗ≦０．９の関係を満たすように設定されることが好ましい。凹部３５１の長さＬ２は、補強部材３０の幅Ｗに対して、Ｌ２／Ｗ≦０．９の関係を満たすように設定されることが好ましい。これにより、補強部材３０のうち凹部３４１，３５１の周辺部分による構造部材１０の拘束効果を十分に確保することができる。よって、構造部材１０に曲げ変形を生じさせる荷重が低下するのを抑制することができる。

【0076】

本実施形態において、凹部３４１，３５１の高さＨ１，Ｈ２は、例えば２０ｍｍ以上である。これにより、凹部３４１，３５１において十分に応力集中を生じさせることができる。よって、凹部３４１，３５１を構造部材１０の曲げ変形の起点として安定して機能させることができる。

【0077】

本実施形態において、凹部３４１，３５１の幅Ｗ１，Ｗ２は、例えば２０ｍｍ以上である。これにより、凹部３４１，３５１において十分に応力集中を生じさせることができる。よって、凹部３４１，３５１を構造部材１０の曲げ変形の起点として安定して機能させることができる。

【0078】

本実施形態において、凹部３４１，３５１の幅Ｗ１，Ｗ２は、補強部材３０の幅Ｗに対して、（Ｗ１＋Ｗ２）／Ｗ≦０．８の関係を満たすように設定されることが好ましい。この場合、補強部材３０の天板３３が構造部材１０の天板１３を十分に支持することができる。その結果、構造部材１０に曲げ変形を生じさせる荷重が低下するのを抑制することができる。

【0079】

本実施形態において、凹部３４１，３５１の幅Ｗ１，Ｗ２は、補強部材３０の幅Ｗに対して、Ｗ－（Ｗ１＋Ｗ２）≧１４［ｍｍ］の関係を満たすように設定されることが好ましい。この場合、例えばスポット溶接等により、補強部材３０の天板３３のうち凹部３４１，３５１の間の部分を構造部材１０の天板１３と容易に接合することができる。

【0080】

本実施形態において、凹部３４１の長さＬ１は、補強部材３０の長さＬに対して、Ｌ－Ｌ１≧５０［ｍｍ］の関係を満たすように設定されることが好ましい。凹部３５１の長さＬ２は、補強部材３０の長さＬに対して、Ｌ－Ｌ２≧５０［ｍｍ］の関係を満たすように設定されることが好ましい。これにより、補強部材３０のうち凹部３４１，３５１の周辺部分による構造部材１０の拘束効果を十分に確保することができる。よって、構造部材１０に曲げ変形を生じさせる荷重が抑制するのを防止することができる。

【0081】

また、凹部３４１の長さＬ１は、Ｌ－Ｌ１≦１５０［ｍｍ］を満たすように設定されることが好ましい。同様に、凹部３５１の長さＬ２は、Ｌ－Ｌ２≦１５０［ｍｍ］を満たすように設定されることが好ましい。これにより、補強部材３０の長手方向において、補強部材３０のうち凹部３４１，３５１以外の部分の長さが過大になるのを防止することができる。よって、補強部材３０によって衝撃吸収部材１００の重量が増加し過ぎるのを防止することができる。

【0082】

本実施形態では、構造部材１０に対し、構造部材２０，２０Ａが直列に連結される。構造部材２０，２０Ａは、部材本体２１，２１Ａ内に設けられたリブ２２，２３，２２Ａ，２３Ａにより、その剛性が高められている。これにより、構造部材２０，２０Ａが意図しない変形モードで変形するのを抑制することができ、構造部材２０，２０Ａを部材本体２１，２１Ａの軸方向に安定して圧潰させることができる。一方、構造部材１０では、補強部材３０を内蔵することで少なくとも一部が補強されている。そのため、衝撃吸収部材１００に対して構造部材２０，２０Ａ側から衝突荷重が入力されたとき、例えばクラッシュボックスである構造部材２０，２０Ａが圧潰した後に、例えばサイドメンバーである構造部材１０を曲げ変形させることができる。

【0083】

構造部材１０に連結される構造部材２０Ｂ～２０Ｅは、部材本体２１Ｂ～２１Ｅの周壁２１１Ｂ～２１１Ｅに設けられた溝２４により、その剛性が高められている。この場合も、構造部材２０Ｂ～２０Ｅが意図しない変形モードで変形するのを抑制することができ、構造部材２０Ｂ～２０Ｅを部材本体２１Ｂ～２１Ｅの軸方向に安定して圧潰させることができる。一方、構造部材１０では、補強部材３０を内蔵することで少なくとも一部が補強されている。そのため、衝撃吸収部材１００に対して構造部材２０Ｂ～２０Ｅ側から衝突荷重が入力されたとき、構造部材２０Ｂ～２０Ｅが圧潰した後に構造部材１０を曲げ変形させることができる。

【0084】

本実施形態において、補強部材３０の厚みは、２．０ｍｍ未満であることが好ましい。これにより、構造部材１０を補強部材３０によって適度に補強することができる。この場合、衝撃吸収部材１００に対してその長手方向に衝突荷重が入力されたとき、構造部材１０において凹部３４１，３５１を起点とする曲げ変形を適切なタイミングで生じさせやすくなる。

【0085】

構造部材１０を設計する際は、構造部材１０のうち曲げ変形の起点としたい箇所、つまり凹部３４１，３５１を設けるべき箇所を決定し、凹部３４１，３５１を中心として衝突荷重を負担するために補強が必要な領域を決定する。そのため、補強部材３０が凹部３４１，３５１を挟んで一方側が長く、他方側が短い構成である場合、補強部材３０の一方側は、構造部材１０のうち特に補強が必要ない領域も補強している可能性がある。よって、本実施形態において、凹部３４１，３５１は、補強部材３０の長手方向の中央部に配置されることが好ましい。これにより、構造部材１０のうち補強が必要な領域のみを補強部材３０によって効率よく補強することができる。

【0086】

本実施形態において、凹部３４１，３５１の表面は、全体として、補強部材３０の内側に向かって凹の曲面である。この場合、補強部材３０の成形性を向上させることができる。

【0087】

ただし、凹部３４１，３５１の表面は、必ずしも全体的に曲面状でなくてもよい。凹部３４１，３５１の表面は、１つ以上の平面を含んでいてもよい。例えば、図１１に示すように、凹部３４１Ａは、曲面３４１ａと、曲面３４１ａと天板３３とを接続する平面３４１ｂとを有していてもよい。同様に、凹部３５１Ａは、曲面３５１ａと、曲面３５１ａと天板３３とを接続する平面３５１ｂとを有していてもよい。この場合、天板３３における凹部３４１Ａ，３５１Ａの輪郭は矩形状となる。一方、縦壁３１，３２における凹部３４１，３５１の輪郭は、縦壁３１，３２の開放端縁に向かって凸の円弧状、楕円弧状、又は放物線状等である。図１１に示す例では、縦壁３１のうち、凹部３４１Ａに対応する部分が他の部分と比較して補強部材３０Ａの外側に膨出している。ただし、縦壁３１において凹部３４１Ａに対応する部分は、必ずしも膨出している必要はない。

【0088】

図１～図３に示す補強部材３０には、図１１に示す凹部３４１Ａ，３５１Ａの一方を適用することもできる。例えば、凹部３４１に代えて凹部３４１Ａを補強部材３０に設けてもよい。また、補強部材３０において、凹部３５１に代えて凹部３５１Ａを設けることもできる。

【0089】

以上、本開示に係る実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

【実施例】

【0090】

以下、実施例によって本開示をさらに詳しく説明する。ただし、本開示は、以下の実施例に限定されるものではない。

【0091】

本開示に係る衝撃吸収部材の効果を確認するため、汎用の構造解析ソフトウェア（汎用動的陽解法ＦＥＭソルバー ＬＳ－ＤＹＮＡ，ＬＳＴＣ社製）を用い、自動車のオフセット前面衝突解析を実施した。

【0092】

本解析では、実施例１として、構造部材１０，２０、クロージングプレート４０、及び補強部材３０を含む衝撃吸収部材（図１～図４）を車体に設けたケースについて、衝撃吸収部材が車両の内側に侵入する量（車両侵入量）を確認した。また、実施例２として、構造部材１０，２０、クロージングプレート４０、及び補強部材３０Ａを含む衝撃吸収部材（図４及び図１１）を自動車の車体に設けたケースについて、車両侵入量を確認した。さらに、実施例３として、実施例１と同形状の衝撃吸収部材であるが補強部材３０の厚み（板厚）が実施例１とは異なるものを車体に設けたケースについて、車両侵入量を確認した。実施例１における補強部材３０の厚みは２．０ｍｍとし、実施例３における補強部材３０の厚みは１．３ｍｍとした。実施例２における補強部材３０Ａの厚みは、１．４ｍｍとした。

【0093】

比較のため、各実施例と異なる構成の衝撃吸収部材を車体に設けたケース（比較例１及び２）についても、車両侵入量を確認した。図１２に示すように、比較例１では、構造部材１０が補強部材を内蔵せず、構造部材１０に連結される構造部材８０が部材本体８１内にリブを有しない。図１３に示すように、比較例２では、構造部材１０内の補強部材９０において、一方の縦壁９１から他方の縦壁９２に向かって天板９３を横断する凹部９３１が設けられている。

【0094】

また、各実施例及び各比較例について、キャビンが後退する量（キャビン後退量）も確認した。本解析において、構造部材１０はフロントサイドメンバーであり、構造部材２０，８０はクラッシュボックスである。解析では、各衝撃吸収部材に対して、長手方向の衝突荷重が構造部材２０，８０側（車両前方）から入力された。解析の結果を表１に示す。

【0095】

【表1】

【0096】

表１では、比較例１を対照例とし、車両侵入量及びキャビン後退量を比較例１に対する差で表示している。表１に示すように、比較例２では、比較例１と比べて車両侵入量が減少したものの、クラッシュボックスである構造部材２０が圧潰する前にサイドメンバーである構造部材１０の曲げ変形が発生した。これに対して、実施例１～３では、比較例１と比べて車両侵入量が減少したのに加え、構造部材２０が圧潰した後で構造部材１０の曲げ変形が生じた。

【0097】

この結果から、稜線部３４，３５に凹部３４１，３５１，３４１Ａ，３５１Ａを設けた補強部材３０，３０Ａにより、構造部材１０を適切なタイミングで曲げ変形させることができ、且つ衝突エネルギー吸収性能を向上させられることがわかる。また、車両侵入量が減少した分だけ衝撃吸収部材の長さを小さくすることが可能となり、衝撃吸収部材及び車体を軽量化することができる。さらに、交換容易なボルトオン部材である構造部材２０（クラッシュボックス）を優先的に圧潰させることができるため、衝撃吸収部材の修理性が向上する。

【0098】

図１４は、比較例１及び実施例３について、車両ストローク（侵入量）と構造部材１０（サイドメンバー）のエネルギー吸収量との関係を示すグラフである。このグラフにおける縦軸は、比較例１の最大吸収エネルギー量で規格化されている。

【0099】

図１４に示すように、補強部材３０を内蔵する実施例３の構造部材１０（サイドメンバー）では、補強部材３０を内蔵しない比較例１の構造部材１０に比べてエネルギー吸収量が大きくなった。実施例３では、短い車両ストロークでエネルギー吸収量が増加している。よって、補強部材３０により、構造部材１０自身の衝突エネルギー吸収量性能が向上することがわかる。

【0100】

実施例１では、実施例２及び３と比較して補強部材３０の厚みが２．０ｍｍと大きく、補強部材３０の剛性が高い。そのため、実施例１では、構造部材１０の曲げ変形が比較的生じにくく、実施例２及び３と比較するとキャビン後退量が大きくなった。よって、衝突時においてキャビンスペースを確保するという観点では、補強部材３０，３０Ａの厚みは２．０ｍｍ未満であることが好ましい。

【符号の説明】

【0101】

１００：衝撃吸収部材
１０：構造部材
１１，１２：縦壁
１３：天板
１４，１５：稜線部
２０，２０Ａ～２０Ｅ：構造部材
２１，２１Ａ～２１Ｅ：部材本体
２１１，２１１Ｂ～２１１Ｅ：周壁
２２，２３，２２Ａ，２３Ａ：リブ
２４：溝
３０，３０Ａ：補強部材
３１，３２：縦壁
３３：天板
３４，３５：稜線部
３４１，３４１Ａ，３５１，３５１Ａ：凹部

【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】