JP2020085234A

JP2020085234A - Shock absorption structure

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Publication number: JP2020085234A
Application number: JP2019084885A
Authority: JP
Inventors: 康平森; Kohei Mori; 神谷　隆太; Ryuta Kamiya; 隆太神谷; 太久真井上; Takuma Inoue
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2018-11-20
Filing date: 2019-04-26
Publication date: 2020-06-04

Abstract

To provide a shock absorption structure capable of reducing a load generated at a step part.SOLUTION: A fiber structure 21 of a shock absorption structure 20 comprises a plurality of warp layers 28 having a warp yarn 28a extending in a load direction Z, and a weft layer 27 having a weft yarn 27a orthogonal to the warp yarn 28a, further comprises an interlayer binding yarn 26 bonding the plurality of weft yarn layers 27 and warp yarn layers 28 in a lamination direction X, and is formed into a cylindrical shape. The fiber structure 21 comprises a step part 25 in which the thickness in the lamination direction X closer to a base end part 24 is thicker than that closer to a tip end part 23. The fiber structure 21 comprises a fragile part 29 in a part of the step part 25 including first to third intersecting parts K1 to K3.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、衝撃吸収構造体に関する。 The present invention relates to a shock absorbing structure.

例えば、バンパと車体のサイドメンバとの間には、衝撃吸収構造体が配置されており、この衝撃吸収構造体は、車両がパンパ側から過大な衝撃荷重を受けた場合に、破壊することにより衝撃エネルギーを吸収する。衝撃吸収構造体は、荷重が加わる方向の先端から荷重方向に沿った所定位置に至るまでの範囲では、荷重に対する強度を小さくし、荷重によって破壊されやすくしている。また、荷重が加わる方向に沿って、厚さを大きくした段差部を設けることで、荷重に対する強度を徐々に大きくし、運転席側へ過大な荷重が加わらないようにしている。このような衝撃吸収構造体としては、繊維構造体にマトリックス樹脂を含浸させて構成された繊維強化複合材が知られている。 For example, a shock absorbing structure is arranged between the bumper and the side member of the vehicle body, and the shock absorbing structure is destroyed by breaking when the vehicle receives an excessive shock load from the bumper side. Absorbs impact energy. The impact absorbing structure has a low strength against a load and is easily broken by the load in the range from the tip in the direction in which the load is applied to a predetermined position along the load direction. Further, by providing a step portion having a large thickness along the direction in which the load is applied, the strength against the load is gradually increased so that an excessive load is not applied to the driver's seat side. As such a shock absorbing structure, a fiber reinforced composite material is known which is formed by impregnating a fiber structure with a matrix resin.

例えば、特許文献１の衝撃吸収構造体において、繊維構造体は、シート状の繊維層を複数積み重ねて構成されている。また、特許文献１に開示の繊維構造体は、先端部では、シート状の繊維層を複数積み重ねて一様な厚さとするとともに、基端部側ほど、シート状の繊維層の端部を階段状にずらして積み重ねることで、厚さを異ならせている。 For example, in the shock absorbing structure of Patent Document 1, the fiber structure is formed by stacking a plurality of sheet-shaped fiber layers. Further, in the fiber structure disclosed in Patent Document 1, a plurality of sheet-shaped fiber layers are stacked at the leading end to have a uniform thickness, and the end of the sheet-shaped fiber layer is stepped toward the base end. By stacking them in a staggered shape, they have different thicknesses.

米国特許第６４０６０８８号明細書US Pat. No. 6,406,088

ところが、段差部を有する衝撃吸収構造体においては、衝撃荷重が加わったとき、厚さが急激に変化している段差部では、急激に荷重が増大して好ましくない。
本発明の目的は、段差部に生じる荷重を低減できる衝撃吸収構造体を提供することにある。 However, in a shock absorbing structure having a step portion, when a shock load is applied, the load suddenly increases at the step portion whose thickness changes rapidly, which is not preferable.
An object of the present invention is to provide a shock absorbing structure that can reduce the load generated at the step portion.

上記問題点を解決するための衝撃吸収構造体は、繊維構造体にマトリックス材料を含浸させて構成され、衝撃荷重を受けた際の衝撃エネルギーを吸収する衝撃吸収構造体であって、前記繊維構造体は、荷重が加わる方向に延びる荷重方向糸から構成される繊維層を含む複数の繊維層を備え、前記繊維構造体において、前記荷重が加わる方向を荷重方向とし、当該荷重方向に直交する方向を前記複数の繊維層の積層方向とすると、前記繊維構造体は、先端部寄りに比べて基端部寄りの前記積層方向の厚さを厚くした段差部を備え、前記段差部の始点を含む一部に、前記始点よりも前記先端部寄りの部位と比べて強度を弱くした脆弱部を備えることを要旨とする。 A shock absorbing structure for solving the above-mentioned problems is a shock absorbing structure that is configured by impregnating a fiber structure with a matrix material, and absorbs shock energy when receiving a shock load. The body includes a plurality of fiber layers including a fiber layer composed of load direction yarns extending in a direction in which a load is applied. In the fiber structure, a direction in which the load is applied is a load direction, and a direction orthogonal to the load direction. Is the stacking direction of the plurality of fiber layers, the fibrous structure includes a step portion having a greater thickness in the stacking direction closer to the base end portion than to the tip end portion, and includes a start point of the step portion. It is a gist to provide a fragile portion whose strength is weakened as compared with a portion closer to the tip portion than the starting point.

これによれば、衝撃吸収構造体に対し、荷重方向の先端部から衝撃荷重が加わったときに、脆弱部により、段差部の始点を含む一部に生じる荷重を低減させることができるとともに、段差部で荷重が急激に増大することを抑制できる。 According to this, when a shock load is applied to the shock absorbing structure from the front end in the load direction, the weak portion can reduce the load generated in a part including the starting point of the step portion, and the step difference. It is possible to suppress a sudden increase in load at the part.

また、衝撃吸収構造体について、前記繊維構造体は、複数の前記繊維層を前記積層方向に結合する層間結合糸を備え、前記脆弱部は、前記始点よりも前記先端部寄りの部位と比べて前記層間結合糸による層間結合強度を弱くして形成されていてもよい。 Further, regarding the shock absorbing structure, the fiber structure includes an interlayer bonding thread that bonds the plurality of fiber layers in the stacking direction, and the fragile portion is compared with a portion closer to the tip portion than the starting point. It may be formed by weakening the interlayer bond strength of the interlayer bond yarn.

これによれば、繊維構造体を構成する層間結合糸を制御することで、段差部の始点を含む一部に生じる荷重を低減させることができるとともに、段差部で荷重が急激に増大することを抑制できる。よって、層間結合糸を用いて繊維構造体を製造する過程で、段差部での荷重の急激な増大を抑制できる繊維構造体を形成できる。 According to this, it is possible to reduce the load generated in a part including the starting point of the step portion by controlling the inter-layer bond yarns constituting the fibrous structure, and to prevent the load from rapidly increasing at the step portion. Can be suppressed. Therefore, in the process of manufacturing the fiber structure using the interlayer bonding yarn, it is possible to form the fiber structure capable of suppressing a rapid increase in the load at the step portion.

また、衝撃吸収構造体について、前記脆弱部は、単位面積当たりの前記層間結合糸の繊維本数をその他の部位に比べて少なくして形成されていてもよい。
これによれば、段差部において層間結合糸が積層方向に貫通する位置は、織機によって容易に調節できるため、脆弱部を備えた衝撃吸収構造体を容易に製造できる。 Further, in the shock absorbing structure, the fragile portion may be formed with the number of fibers of the interlayer bonding yarn per unit area being smaller than those of other portions.
According to this, the position where the interlayer coupling yarn penetrates in the stepped portion in the laminating direction can be easily adjusted by the loom, so that the shock absorbing structure having the fragile portion can be easily manufactured.

また、衝撃吸収構造体について、前記脆弱部は、当該脆弱部を貫通する前記層間結合糸の強度を、その他の部位を貫通する前記層間結合糸の強度に比べて弱くして形成されていてもよい。 Further, in the shock absorbing structure, the fragile portion may be formed by making the strength of the interlayer bonding thread penetrating the fragile portion weaker than the strength of the interlayer bonding thread penetrating other portions. Good.

これによれば、層間結合糸の変更は、織機によって容易に調節できるため、脆弱部を備えた衝撃吸収構造体を容易に製造できる。
また、衝撃吸収構造体について、前記繊維層は、前記荷重方向糸から構成される繊維層、及び前記荷重方向糸に交差する交差糸から構成される繊維層を含み、前記脆弱部は、当該脆弱部を構成する前記交差糸の強度を、前記始点よりも前記先端部寄りの部位の前記交差糸の強度に比べて弱くして形成されていてもよい。 According to this, since the change of the inter-layer bond yarn can be easily adjusted by the loom, the shock absorbing structure having the fragile portion can be easily manufactured.
Further, in the shock absorbing structure, the fiber layer includes a fiber layer composed of the load direction yarns and a fiber layer composed of crossed yarns intersecting the load direction yarns, and the fragile portion is the fragile portion. The strength of the crossed yarn forming the portion may be weaker than the strength of the crossed yarn at a portion closer to the tip end portion than the starting point.

これによれば、脆弱部を形成する際に交差糸の強度を弱くするために交差糸を変更することになるが、このような糸の変更は織機によって容易に調節できるため、脆弱部を備えた衝撃吸収構造体を容易に製造できる。 According to this, when forming the weakened portion, the crossed yarn is changed in order to weaken the strength of the crossed yarn. However, since such a change of the yarn can be easily adjusted by the loom, the weakened portion is provided. The shock absorbing structure can be easily manufactured.

また、衝撃吸収構造体について、前記繊維層は、前記荷重方向糸から構成される繊維層、及び前記荷重方向糸に交差する交差糸から構成される繊維層を含み、単位面積当たりの前記荷重方向糸の本数に対する前記交差糸の本数の比率を配向比率とした場合、前記脆弱部は、当該脆弱部における前記配向比率を、前記始点よりも前記先端部寄りの部位の前記配向比率に比べて小さくして形成されていてもよい。 In the impact absorbing structure, the fiber layer includes a fiber layer composed of the load direction yarns and a fiber layer composed of crossed yarns intersecting the load direction yarns, and the load direction per unit area is When the ratio of the number of the crossed yarns to the number of yarns is the orientation ratio, the fragile portion has the orientation ratio in the fragile portion smaller than the orientation ratio in the portion closer to the tip than the starting point. It may be formed.

これによれば、荷重方向糸と交差糸の配向比率を調節することにより、脆弱部を構成する糸の本数が調節されるため、脆弱部の強度を機械的に調節できる。
また、衝撃吸収構造体について、前記繊維層は、前記荷重方向糸から構成される繊維層、及び前記荷重方向糸に交差する交差糸から構成される繊維層を含み、前記脆弱部は、前記荷重方向糸を前記荷重方向に蛇行させて形成されていてもよい。 According to this, by adjusting the orientation ratio of the load direction yarns and the cross yarns, the number of yarns forming the fragile portion is adjusted, so that the strength of the fragile portion can be mechanically adjusted.
Further, in the shock absorbing structure, the fiber layer includes a fiber layer composed of the load direction yarns and a fiber layer composed of crossed yarns intersecting the load direction yarns, and the fragile portion is the load The direction thread may be formed to meander in the load direction.

これによれば、荷重方向糸を蛇行させることにより、荷重方向糸が受けることのできる衝撃荷重の大きさが小さくなる。よって、荷重方向糸を制御することにより、脆弱部を形成できる。 According to this, by making the load direction thread meander, the magnitude of the impact load that can be received by the load direction thread is reduced. Therefore, the fragile portion can be formed by controlling the load direction thread.

本発明によれば、段差部に生じる荷重を低減できる。 According to the present invention, the load generated in the step portion can be reduced.

車両の概略構成図。The schematic block diagram of a vehicle. 衝撃吸収構造体を示す斜視図。The perspective view which shows a shock absorption structure. 第１の実施形態の繊維構造体を模式的に示す図。The figure which shows the fiber structure of 1st Embodiment typically. 第２の実施形態の繊維構造体を模式的に示す図。The figure which shows the fiber structure of 2nd Embodiment typically. 第３の実施形態の衝撃吸収構造体を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows the shock absorption structure of 3rd Embodiment typically. 第３の実施形態の繊維構造体を模式的に示す図。The figure which shows typically the fiber structure of 3rd Embodiment. （ａ）は第１筒部の第２部位を形成した状態を模式的に示す図、（ｂ）は第１筒部に前駆体を形成した状態を模式的に示す図、（ｃ）は、経糸を切断した状態を模式的に示す図。(A) is a figure which shows typically the state which formed the 2nd site|part of the 1st cylinder part, (b) is a figure which shows the state which formed the precursor in the 1st cylinder part typically, (c), The figure which shows the state which cut|disconnected the warp typically. （ａ）は第２筒部に前駆体を形成した状態を模式的に示す図、（ｂ）は経糸を切断した状態を模式的に示す図。(A) is a figure which shows typically the state which formed the precursor in the 2nd cylinder part, (b) is a figure which shows the state which cut|disconnected the warp typically. 第４の実施形態の繊維構造体を模式的に示す図。The figure which shows the fiber structure of 4th Embodiment typically. 別例の繊維構造体を模式的に示す図。The figure which shows the fiber structure of another example typically.

（第１の実施形態）
以下、衝撃吸収構造体を具体化した第１の実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which a shock absorbing structure is embodied will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

図１に示すように、車両において、左右両側に設けられたサイドメンバ１１の前端部同士の間にはクロスメンバ１２が車幅方向に連結するように設けられている。サイドメンバ１１の前端部には衝撃吸収構造体２０がバンパ１３を支持するように設けられている。 As shown in FIG. 1, in a vehicle, a cross member 12 is provided between front ends of side members 11 provided on both left and right sides so as to be connected in a vehicle width direction. A shock absorbing structure 20 is provided at the front end of the side member 11 so as to support the bumper 13.

図２又は図３に示すように、衝撃吸収構造体２０は繊維強化複合材製である。衝撃吸収構造体２０は、複数の段差部を有する四角筒状の繊維構造体２１にマトリックス材料の一例であるマトリックス樹脂としての熱硬化性樹脂１９を含浸させて構成されたものである。衝撃吸収構造体２０は、筒体の軸方向に沿って過大な衝撃荷重を受けた場合に、破壊することにより衝撃エネルギーを吸収する。以下、衝撃吸収構造体２０に対し荷重が加わる方向（筒体の軸線方向）を荷重方向Ｚとする。なお、熱硬化性樹脂１９としては、例えば、エポキシ樹脂が使用される。 As shown in FIG. 2 or 3, the shock absorbing structure 20 is made of fiber reinforced composite material. The shock absorbing structure 20 is configured by impregnating a square tubular fiber structure 21 having a plurality of step portions with a thermosetting resin 19 as a matrix resin which is an example of a matrix material. The impact absorbing structure 20 absorbs impact energy by breaking when it receives an excessive impact load along the axial direction of the tubular body. Hereinafter, the direction in which the load is applied to the shock absorbing structure 20 (the axial direction of the cylinder) is referred to as the load direction Z. An epoxy resin, for example, is used as the thermosetting resin 19.

また、繊維構造体２１は、非連続強化繊維によって製造されている。非連続強化繊維としては、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。 Moreover, the fiber structure 21 is manufactured by the discontinuous reinforcing fiber. As the discontinuous reinforcing fibers, organic fibers or inorganic fibers may be used, or different types of organic fibers, different types of inorganic fibers, or mixed fiber obtained by mixing organic fibers and inorganic fibers may be used. Good. Examples of the organic fiber include acrylic fiber, nylon fiber, polyester fiber, aramid fiber, poly-p-phenylene benzobisoxazole fiber, and ultrahigh molecular weight polyethylene fiber. As the inorganic fiber, carbon fiber, glass fiber, ceramic fiber. Etc.

繊維構造体２１は、荷重方向Ｚの両端部のうち、荷重が最初に加わる四角枠状の端面に第１端面２１ａを有し、第１端面２１ａと反対側の端面に四角枠状の第２端面２１ｂを有する。繊維構造体２１は、第１端面２１ａを有する四角筒状の先端部２３と、第２端面２１ｂを有する四角筒状の基端部２４と、荷重方向Ｚにおける先端部２３と基端部２４との間に位置する四角筒状の段差部２５とを有する。本実施形態では、段差部２５は３段であり、段差部２５は、繊維構造体２１の先端部２３寄りに比べて、基端部２４寄りの積層方向Ｘの厚さを厚くした部分である。先端部２３は、衝撃荷重を受けた際に破壊の起点となる部位である。基端部２４は、荷重方向Ｚにおいて、先端部２３よりも第２端面２１ｂ寄りに位置し、衝撃荷重を受けた際に、破壊の進行を抑制する部位である。 The fibrous structure 21 has a first end face 21a on a square frame-shaped end face to which a load is first applied among both end portions in the load direction Z, and a square frame-shaped second end on the opposite end face to the first end face 21a. It has an end face 21b. The fibrous structure 21 includes a square tube-shaped tip end portion 23 having a first end surface 21a, a square tube-shaped base end portion 24 having a second end surface 21b, a tip end portion 23 and a base end portion 24 in the load direction Z. And a step portion 25 in the shape of a rectangular tube. In the present embodiment, the step portion 25 has three steps, and the step portion 25 is a portion in which the thickness in the stacking direction X near the base end portion 24 is thicker than the tip end portion 23 of the fiber structure 21. .. The tip portion 23 is a portion that becomes a starting point of breakage when an impact load is applied. The base end portion 24 is located closer to the second end surface 21b than the tip end portion 23 in the load direction Z, and is a portion that suppresses the progress of breakage when an impact load is applied.

図３に示すように、繊維構造体２１は、繊維層としての経糸層２８と緯糸層２７とを複数有する。繊維構造体２１において、経糸層２８と緯糸層２７が積み重なる方向を積層方向Ｘとする。繊維構造体２１は、複数の緯糸層２７及び複数の経糸層２８それぞれが四角筒状に成形されている。緯糸層２７は、複数本の緯糸２７ａから構成され、経糸層２８は、複数本の経糸２８ａから構成されている。また、繊維構造体２１は、複数の緯糸層２７と複数の経糸層２８とを積層方向Ｘに結合する層間結合糸２６を有する。本実施形態では、経糸層２８を構成する各経糸２８ａは、荷重方向Ｚに延びる荷重方向糸である。また、積層方向Ｘは、荷重方向Ｚに直交する方向である。一方、緯糸層２７を構成する各緯糸２７ａは、荷重方向Ｚに交差する方向のうち、直交する方向に延びる。緯糸２７ａは、荷重方向糸に交差する交差糸を構成する。そして、複数の緯糸層２７及び経糸層２８は、荷重方向Ｚに延びる中心軸線Ｌに対し直交する方向に積層されている。 As shown in FIG. 3, the fiber structure 21 has a plurality of warp layers 28 and weft layers 27 as fiber layers. In the fiber structure 21, the stacking direction X is the direction in which the warp layer 28 and the weft layer 27 are stacked. In the fibrous structure 21, a plurality of weft yarn layers 27 and a plurality of warp yarn layers 28 are each formed into a rectangular tube shape. The weft yarn layer 27 is composed of a plurality of weft yarns 27a, and the warp yarn layer 28 is composed of a plurality of warp yarns 28a. In addition, the fiber structure 21 has the interlayer binding yarns 26 that join the plurality of weft layers 27 and the plurality of warp layers 28 in the laminating direction X. In the present embodiment, each warp yarn 28a forming the warp layer 28 is a load direction yarn extending in the load direction Z. The stacking direction X is a direction orthogonal to the load direction Z. On the other hand, each of the weft yarns 27a forming the weft yarn layer 27 extends in a direction orthogonal to the direction intersecting the load direction Z. The weft yarn 27a constitutes an intersecting yarn that intersects the load direction yarn. The plurality of weft yarn layers 27 and the warp yarn layers 28 are laminated in a direction orthogonal to the central axis L extending in the load direction Z.

先端部２３における緯糸層２７及び経糸層２８の積層枚数は、基端部２４及び段差部２５よりも少なく、繊維構造体２１の中で最も積層枚数が少ない。また、繊維構造体２１の中で基端部２４が最も積層枚数が多い。段差部２５における緯糸層２７及び経糸層２８の積層枚数は、先端部２３から基端部２４に向けて３段階に分けて増加している。 The number of layers of the weft yarn layer 27 and the warp layer 28 at the tip portion 23 is smaller than that of the base end portion 24 and the step portion 25, and is the smallest in the fiber structure 21. In the fiber structure 21, the base end portion 24 has the largest number of layers. The number of layers of the weft yarn layer 27 and the warp yarn layer 28 in the step portion 25 increases from the front end portion 23 to the base end portion 24 in three stages.

繊維構造体２１は、先端部２３より一段階厚い部位に第１板厚部２５１を有し、第１板厚部２５１より一段階厚い部位に第２板厚部２５２を有する。第２板厚部２５２における繊維層の積層枚数は、第１板厚部２５１における繊維層の積層枚数より多く、第２板厚部２５２は第１板厚部２５１より厚い。 The fibrous structure 21 has a first plate thickness portion 251 at a portion one step thicker than the tip portion 23, and has a second plate thickness portion 252 at a portion one step thicker than the first plate thickness portion 251. The number of laminated fiber layers in the second plate thickness portion 252 is larger than the number of laminated fiber layers in the first plate thickness portion 251, and the second plate thickness portion 252 is thicker than the first plate thickness portion 251.

繊維構造体２１は、第２板厚部２５２より一段階厚い部位に第３板厚部２５３を有する。第３板厚部２５３における繊維層の積層枚数は、第２板厚部２５２における繊維層の積層枚数より多く、第３板厚部２５３は第２板厚部２５２より厚い。基端部２４は、第３板厚部２５３より一段階厚い部位である。基端部２４における繊維層の積層枚数は、第３板厚部２５３における繊維層の積層枚数より多く、基端部２４は第３板厚部２５３より厚い。 The fibrous structure 21 has a third plate thickness part 253 at a portion thicker than the second plate thickness part 252 by one step. The number of laminated fiber layers in the third thick portion 253 is larger than the number of laminated fiber layers in the second thick portion 252, and the third thick portion 253 is thicker than the second thick portion 252. The base end portion 24 is a portion that is one step thicker than the third plate thickness portion 253. The number of laminated fiber layers in the base end portion 24 is larger than the number of laminated fiber layers in the third plate thickness portion 253, and the base end portion 24 is thicker than the third plate thickness portion 253.

第１板厚部２５１を形成するために増やした繊維層の枚数と、第２板厚部２５２を形成するために増やした繊維層の枚数と、第３板厚部２５３を形成するために増やした繊維層の枚数と、基端部２４を形成するために増やした繊維層の枚数は全て同じである。また、荷重方向Ｚに沿って並んだ緯糸２７ａの本数は、第１〜第３板厚部２５１〜２５３で同じであり、荷重方向Ｚに沿った第１〜第３板厚部２５１〜２５３の寸法は同じである。 The number of fiber layers increased to form the first plate thickness portion 251, the number of fiber layers increased to form the second plate thickness portion 252, and the number of fiber layers increased to form the third plate thickness portion 253. The number of additional fiber layers is the same as the number of additional fiber layers for forming the proximal end portion 24. Moreover, the number of the weft yarns 27a arranged along the load direction Z is the same in the first to third plate thickness portions 251-253, and the number of the weft yarns 27a in the first to third plate thickness portions 251-253 along the load direction Z is the same. The dimensions are the same.

繊維構造体２１は、先端部２３の外面と第１板厚部２５１の外面とを繋ぐ第１段差面Ｄ１を備え、第１板厚部２５１の外面と第２板厚部２５２の外面とを繋ぐ第２段差面Ｄ２を備える。繊維構造体２１は、第２板厚部２５２の外面と第３板厚部２５３の外面とを繋ぐ第３段差面Ｄ３を備え、第３板厚部２５３の外面と基端部２４の外面とを繋ぐ第４段差面Ｄ４を備える。積層方向Ｘに沿った第１〜第４段差面Ｄ１〜Ｄ４の寸法は同じである。 The fibrous structure 21 includes a first step surface D1 that connects the outer surface of the distal end portion 23 and the outer surface of the first thick plate portion 251, and connects the outer surface of the first thick plate portion 251 and the outer surface of the second thick plate portion 252. A second step surface D2 is provided for connection. The fibrous structure 21 includes a third step surface D3 that connects the outer surface of the second thick plate portion 252 and the outer surface of the third thick plate portion 253, and includes an outer surface of the third thick plate portion 253 and an outer surface of the base end portion 24. And a fourth step surface D4 that connects The dimensions of the first to fourth step surfaces D1 to D4 along the stacking direction X are the same.

また、繊維構造体２１は、第１段差面Ｄ１と第１板厚部２５１の外面とが交わる箇所に第１交差部Ｋ１を備え、第２段差面Ｄ２と第２板厚部２５２の外面とが交わる箇所に第２交差部Ｋ２を備える。繊維構造体２１は、第３段差面Ｄ３と第３板厚部２５３の外面とが交わる箇所に第３交差部Ｋ３を備え、第４段差面Ｄ４と基端部２４の外面とが交わる箇所に第４交差部Ｋ４を備える。第１〜第４交差部Ｋ１〜Ｋ４は、繊維構造体２１の中心軸線Ｌを中心とした四角環状である。また、第１〜第４交差部Ｋ１〜Ｋ４は、繊維構造体２１の外面と各段差面Ｄ１〜Ｄ４との交差部のうち、積層方向Ｘの外側に位置する交差部である。そして、第１〜第３交差部Ｋ１〜Ｋ３は、第１〜第３板厚部２５１〜２５３の段差が始まる始点となっている。 The fibrous structure 21 also includes a first intersecting portion K1 at a position where the first step surface D1 and the outer surface of the first plate thickness portion 251 intersect, and the second step surface D2 and the outer surface of the second plate thickness portion 252 are provided. The second intersection K2 is provided at the intersection of the two. The fiber structure 21 includes a third intersection K3 at a position where the third step surface D3 and the outer surface of the third plate thickness portion 253 intersect, and a position where the fourth step surface D4 and the outer surface of the base end portion 24 intersect. A fourth intersection K4 is provided. The first to fourth intersections K1 to K4 have a square ring shape centered on the central axis L of the fiber structure 21. Further, the first to fourth intersections K1 to K4 are intersections located on the outer side in the stacking direction X among the intersections between the outer surface of the fiber structure 21 and the step surfaces D1 to D4. Then, the first to third intersecting portions K1 to K3 are starting points where the steps of the first to third plate thickness portions 251 to 253 start.

先端部２３、基端部２４及び段差部２５は、それぞれ層間結合糸２６によって積層方向Ｘに結合されている。層間結合糸２６は、緯糸層２７及び経糸層２８を積層方向Ｘに貫通し、かつ積層方向Ｘの最も外側及び内側の緯糸２７ａに沿って折り返されている。層間結合糸２６によって積層方向Ｘに結合される緯糸層２７及び経糸層２８の枚数は、先端部２３が最も少なく、基端部２４が最も多い。段差部２５において、層間結合糸２６によって積層方向Ｘに結合される緯糸層２７及び経糸層２８の枚数は、段差が増えるごとに増えている。 The tip end portion 23, the base end portion 24, and the step portion 25 are connected to each other in the stacking direction X by an interlayer connecting thread 26. The interlayer bonding yarn 26 penetrates the weft yarn layer 27 and the warp yarn layer 28 in the laminating direction X, and is folded back along the outermost and innermost weft yarns 27a in the laminating direction X. The number of the weft yarn layers 27 and the warp yarn layers 28 joined by the interlayer joining yarns 26 in the laminating direction X is smallest at the front end portion 23 and largest at the base end portion 24. In the step portion 25, the number of the weft layers 27 and the warp layers 28 joined by the interlayer joining yarns 26 in the laminating direction X increases as the step increases.

先端部２３及び基端部２４において、層間結合糸２６は、積層方向Ｘの最も外側の緯糸２７ａに沿って折り返された後、先端部２３及び基端部２４を積層方向Ｘに貫通する。層間結合糸２６は、積層方向Ｘの最も内側の緯糸２７ａのうち、積層方向Ｘの外側で折り返された緯糸２７ａに荷重方向Ｚに隣り合う緯糸２７ａの列に存在する緯糸２７ａに沿って折り返されている。このため、先端部２３及び基端部２４では、層間結合糸２６は、荷重方向Ｚに並ぶ緯糸２７ａの１本おきに折り返されている。なお、緯糸２７ａが延びる方向については、層間結合糸２６は一定間隔おきに設けられている。このため、層間結合糸２６によって発現される強度は緯糸２７ａの延びる方向へは一定である。 At the distal end portion 23 and the proximal end portion 24, the interlayer bonding yarn 26 is folded back along the outermost weft yarn 27a in the laminating direction X, and then penetrates through the distal end portion 23 and the proximal end portion 24 in the laminating direction X. Among the innermost weft yarns 27a in the laminating direction X, the interlayer coupling yarn 26 is folded back along the weft yarns 27a existing in the row of the weft yarns 27a adjacent in the loading direction Z to the weft yarn 27a folded outside in the laminating direction X. ing. Therefore, in the front end portion 23 and the base end portion 24, the inter-layer bond yarns 26 are folded back every other weft yarns 27a arranged in the load direction Z. The interlocking yarns 26 are provided at regular intervals in the direction in which the weft yarns 27a extend. Therefore, the strength developed by the interlayer binding yarn 26 is constant in the extending direction of the weft yarn 27a.

段差部２５において、層間結合糸２６は、積層方向Ｘの最も外側の緯糸２７ａのうち、荷重方向Ｚにおいて第１〜第３段差面Ｄ１〜Ｄ３に隣り合う緯糸２７ａに係止するとともに荷重方向Ｚに緯糸２７ａを複数本飛ばした位置にある緯糸２７ａに沿って折り返されている。そして、層間結合糸２６は、第１〜第３板厚部２５１〜２５３を積層方向Ｘに貫通する。 In the step portion 25, the interlayer coupling yarn 26 is locked to the weft yarn 27a that is adjacent to the first to third step faces D1 to D3 in the load direction Z among the outermost weft yarns 27a in the stacking direction X, and the load direction Z. In addition, the weft yarns 27a are folded back along the weft yarns 27a in a position where a plurality of weft yarns 27a are skipped. Then, the interlayer bonding yarn 26 penetrates the first to third plate thickness portions 251 to 253 in the stacking direction X.

層間結合糸２６は、積層方向Ｘの最も内側の緯糸２７ａのうち、積層方向Ｘの外側で折り返された緯糸２７ａに対し、荷重方向Ｚに隣り合う緯糸２７ａの列に存在する緯糸２７ａに沿って折り返されている。そして、層間結合糸２６は、荷重方向Ｚに隣り合う段差面付近では、荷重方向Ｚに並ぶ緯糸２７ａの１本おきに折り返されている。なお、緯糸２７ａが延びる方向については、層間結合糸２６は一定間隔おきに設けられている。このため、層間結合糸２６による層間結合強度は緯糸２７ａの延びる方向へは一定である。なお、層間結合糸２６は、繊維構造体２１を織機によって製造する際に、織機によって先端部２３、基端部２４及び段差部２５の所定の位置に打ち込まれる。 Among the innermost weft yarns 27a in the laminating direction X, the interlayer coupling yarns 26 are arranged along the weft yarns 27a existing in the row of weft yarns 27a adjacent in the loading direction Z with respect to the weft yarns 27a folded back outside in the laminating direction X. It is folded back. Then, the interlayer coupling yarn 26 is folded back every other weft yarn 27a lined up in the load direction Z near the step surface adjacent to the load direction Z. The interlocking yarns 26 are provided at regular intervals in the direction in which the weft yarns 27a extend. Therefore, the interlayer bond strength of the interlayer bond yarn 26 is constant in the extending direction of the weft yarn 27a. When the fiber structure 21 is manufactured by the loom, the inter-layer bond yarn 26 is driven into a predetermined position of the tip portion 23, the base end portion 24, and the step portion 25 by the loom.

したがって、第１〜第３板厚部２５１〜２５３において、その始点となる第１〜第３交差部Ｋ１〜Ｋ３を含む一部においては、単位面積当たりに存在する層間結合糸２６の本数が、荷重方向Ｚに沿った先端部２３寄りの部位よりも少なくなっている。繊維構造体２１は、層間結合糸２６の本数が少なくなった部位に脆弱部２９を備える。脆弱部２９は、第１〜第３交差部Ｋ１〜Ｋ３よりも先端部２３寄りの部位と比べて強度を弱くした部位である。なお、脆弱部２９同士の間で単位面積当たりの層間結合糸２６の本数は同じである。 Therefore, in the first to third plate thickness portions 251 to 253, in a part including the first to third intersecting portions K1 to K3 which are the starting points thereof, the number of the interlayer bonding yarns 26 existing per unit area is The number is smaller than that near the tip portion 23 along the load direction Z. The fibrous structure 21 includes a fragile portion 29 at a portion where the number of the interlayer bonding yarns 26 is reduced. The fragile portion 29 is a portion whose strength is weaker than the portion closer to the tip portion 23 than the first to third intersecting portions K1 to K3. The fragile portions 29 have the same number of interlayer bonding yarns 26 per unit area.

荷重方向Ｚへの一定長さ内に存在する層間結合糸２６の本数を見た場合、第１板厚部２５１の脆弱部２９に存在する層間結合糸２６の本数と、先端部２３における第１段差面Ｄ１寄りの部位に存在する層間結合糸２６の本数とでは、脆弱部２９の方が少なくなっている。また、荷重方向Ｚへの一定長さ内に存在する層間結合糸２６の本数を見た場合、第２板厚部２５２の脆弱部２９に存在する層間結合糸２６の本数と、第１板厚部２５１における第２段差面Ｄ２寄りの部位に存在する層間結合糸２６の本数とでは、脆弱部２９の方が少なくなっている。さらに、荷重方向Ｚへの一定長さ内に存在する層間結合糸２６の本数を見た場合、第３板厚部２５３の脆弱部２９に存在する層間結合糸２６の本数と、第２板厚部２５２における第３段差面Ｄ３寄りの部位に存在する層間結合糸２６の本数とでは、脆弱部２９の方が少なくなっている。 When looking at the number of interlayer bonding yarns 26 existing within a certain length in the load direction Z, the number of interlayer bonding yarns 26 existing in the weakened portion 29 of the first plate thickness portion 251, and the first number in the tip portion 23. With respect to the number of interlayer coupling yarns 26 existing in the portion near the step surface D1, the fragile portion 29 is smaller. In addition, when looking at the number of interlayer bonding yarns 26 existing within a certain length in the load direction Z, the number of interlayer bonding yarns 26 existing in the weakened portion 29 of the second plate thickness portion 252 and the first plate thickness With respect to the number of interlayer coupling yarns 26 existing in the portion of the portion 251 near the second step surface D2, the fragile portion 29 is smaller. Furthermore, when looking at the number of the interlayer bonding yarns 26 existing within a certain length in the load direction Z, the number of the interlayer bonding yarns 26 existing in the fragile portion 29 of the third plate thickness portion 253 and the second plate thickness With respect to the number of interlayer coupling yarns 26 existing in the portion of the portion 252 near the third step surface D3, the number of the weakened portions 29 is smaller.

脆弱部２９以外の部位のように、荷重方向Ｚに並ぶ緯糸２７ａの１本おきに層間結合糸２６が折り返され、荷重方向Ｚに隣り合う緯糸２７ａ同士の間に層間結合糸２６が存在する場合と比べると、脆弱部２９では、荷重方向Ｚに沿って存在する層間結合糸２６の本数が少なくなっている。 When the interlayer binding yarns 26 are folded back every other weft yarns 27a lined up in the load direction Z, and the interlayer binding yarns 26 are present between the weft yarns 27a adjacent to each other in the load direction Z, as in a region other than the fragile portion 29. Compared with, the number of the inter-layer bond yarns 26 existing along the load direction Z in the fragile portion 29 is small.

積層方向Ｘに層間結合糸２６が延びることにより、層間結合糸２６は荷重方向Ｚに対する強度を持ち、衝撃荷重が加わったとき、層間結合糸２６は強度を発現させることになる。そして、荷重方向Ｚに並ぶ層間結合糸２６の本数が多いほど、層間結合糸２６によって発現される荷重方向Ｚへの強度が高まり、荷重方向Ｚに並ぶ層間結合糸２６の本数が少ないほど層間結合糸２６によって発現される荷重方向Ｚへの強度が弱まる。したがって、第１〜第３板厚部２５１〜２５３においては、第１〜第３段差面Ｄ１〜Ｄ３付近の脆弱部２９において、層間結合糸２６の本数を少なくして、層間結合糸２６による層間結合強度を弱くし、脆弱部２９以外の部位よりも荷重方向Ｚへの強度を弱めている。 By the interlayer bond yarn 26 extending in the laminating direction X, the interlayer bond yarn 26 has strength in the load direction Z, and the interlayer bond yarn 26 develops strength when an impact load is applied. The greater the number of interlayer bonding yarns 26 arranged in the load direction Z, the higher the strength in the load direction Z developed by the interlayer bonding yarns 26, and the smaller the number of interlayer bond yarns 26 arranged in the load direction Z, the interlayer bonding. The strength developed by the yarn 26 in the load direction Z is weakened. Therefore, in the first to third plate thickness portions 251 to 253, the number of the interlayer bonding yarns 26 is reduced in the weak portion 29 near the first to third step surfaces D1 to D3, and the interlayer bonding yarns 26 are used. The bonding strength is weakened, and the strength in the load direction Z is weaker than that of the portion other than the fragile portion 29.

なお、層間結合糸２６、緯糸２７ａ及び経糸２８ａは全て同種の材質製の繊維束（マルチフィラメント）で構成されている。この実施形態では、層間結合糸２６、緯糸２７ａ及び経糸２８ａには炭素繊維からなる繊維束が使用されている。炭素繊維束は細い繊維が数百〜数万本束ねられて１本の繊維束が構成されており、要求性能に適した繊維の本数の繊維束が選択される。 The interlayer binding yarn 26, the weft yarn 27a, and the warp yarn 28a are all composed of a fiber bundle (multifilament) made of the same material. In this embodiment, a fiber bundle made of carbon fibers is used for the interlayer bonding yarn 26, the weft yarn 27a, and the warp yarn 28a. The carbon fiber bundle is formed by bundling hundreds to tens of thousands of fine fibers to form one fiber bundle, and the number of fibers suitable for the required performance is selected.

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）車両の前方から衝撃荷重が加わった場合、バンパ１３を介して衝撃吸収構造体２０に衝撃荷重が加わる。衝撃吸収構造体２０は、先端部２３及び段差部２５に局部破壊を生じさせて衝撃エネルギーを吸収する。その後、基端部２４で破壊の進行を抑制する。衝撃吸収構造体２０の繊維構造体２１において、第１〜第３交差部Ｋ１〜Ｋ３を含む一部に脆弱部２９を設けた。そして、脆弱部２９に存在する層間結合糸２６の本数を、脆弱部２９よりも荷重方向Ｚに沿った先端部２３寄りの部位に存在する層間結合糸２６の本数より少なくした。このため、衝撃吸収構造体２０に対して先端部２３側から荷重が加わったときに第１〜第３段差面Ｄ１〜Ｄ３付近に生じる荷重を低減させ、ひいては、第１〜第３段差面Ｄ１〜Ｄ３付近で荷重が急激に増大することを抑制できる。 Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
(1) When a shock load is applied from the front of the vehicle, the shock load is applied to the shock absorbing structure 20 via the bumper 13. The shock absorbing structure 20 absorbs shock energy by causing local damage to the tip portion 23 and the step portion 25. After that, the base end portion 24 suppresses the progress of breakage. In the fiber structure 21 of the shock absorbing structure 20, the fragile portion 29 is provided in a part including the first to third intersecting portions K1 to K3. Then, the number of interlayer bonding yarns 26 existing in the weakened portion 29 is made smaller than the number of interlayer bonding yarns 26 existing in a portion closer to the tip end portion 23 along the load direction Z than the weakened portion 29. For this reason, when a load is applied to the shock absorbing structure 20 from the tip end 23 side, the load generated near the first to third step surfaces D1 to D3 is reduced, and by extension, the first to third step surface D1. It is possible to prevent the load from rapidly increasing in the vicinity of D3.

（２）脆弱部２９は、脆弱部２９を積層方向Ｘに貫通する層間結合糸２６の本数を、脆弱部２９以外の部位よりも減らすことで構成されている。層間結合糸２６を貫通させる位置は、織機によって容易に調節でき、脆弱部２９を容易に製造できる。したがって、第１〜第３段差面Ｄ１〜Ｄ３付近で荷重が急激に増大することを抑制した構成を織機で簡単に製造することができる。 (2) The fragile portion 29 is configured by reducing the number of the interlayer coupling yarns 26 penetrating the fragile portion 29 in the stacking direction X as compared with the portions other than the fragile portion 29. The position where the interlayer bonding yarn 26 penetrates can be easily adjusted by the loom, and the fragile portion 29 can be easily manufactured. Therefore, it is possible to easily manufacture the configuration in which the load is prevented from rapidly increasing in the vicinity of the first to third step surfaces D1 to D3 by the loom.

（３）層間結合糸２６は、第１〜第３段差面Ｄ１〜Ｄ３に隣り合う緯糸２７ａに沿って折り返され、第１〜第３段差面Ｄ１〜Ｄ３に沿って延びる。このため、脆弱部２９において、層間結合糸２６の本数を減らしながらも、第１〜第３段差面Ｄ１〜Ｄ３付近で緯糸層２７及び経糸層２８がばらけることを抑制できる。 (3) The interlayer bonding yarn 26 is folded back along the weft yarn 27a adjacent to the first to third step faces D1 to D3, and extends along the first to third step faces D1 to D3. Therefore, in the fragile portion 29, it is possible to suppress the weft layer 27 and the warp layer 28 from scattering near the first to third step surfaces D1 to D3 while reducing the number of the interlayer coupling yarns 26.

（第２の実施形態）
次に、衝撃吸収構造体を具体化した第２の実施形態を図４にしたがって説明する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態と同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。 (Second embodiment)
Next, a second embodiment in which the shock absorbing structure is embodied will be described with reference to FIG. In the second embodiment, detailed description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted.

図４に示すように、第２の実施形態では、層間結合糸２６は、荷重方向Ｚにおいて第１〜第３段差面Ｄ１〜Ｄ３付近において、荷重方向Ｚに緯糸２７ａを複数本飛ばすことなく、荷重方向Ｚに並ぶ緯糸２７ａの１本おきに折り返されている。このため、第２の実施形態では、層間結合糸２６の本数を減らすことによる脆弱部２９の形成はない。 As shown in FIG. 4, in the second embodiment, the interlayer coupling yarn 26 does not fly a plurality of weft yarns 27a in the load direction Z near the first to third step surfaces D1 to D3 in the load direction Z, Every other weft yarn 27a arranged in the load direction Z is folded back. Therefore, in the second embodiment, the fragile portion 29 is not formed by reducing the number of the interlayer coupling yarns 26.

その一方で、第１〜第３段差面Ｄ１〜Ｄ３に対し荷重方向Ｚの基端部２４寄りで隣り合う緯糸２７ａを脆弱部用緯糸２７ｂとし、その他の緯糸２７ａをそのまま緯糸２７ａとする。そして、脆弱部用緯糸２７ｂの強度を緯糸２７ａの強度より弱くすることで脆弱部２９を形成している。 On the other hand, the weft yarns 27a that are adjacent to the first to third step surfaces D1 to D3 near the base end portion 24 in the load direction Z are the weak portion weft yarns 27b, and the other weft yarns 27a are the weft yarns 27a as they are. The weakened portion 29 is formed by making the strength of the weakened portion weft yarn 27b lower than the strength of the weft yarn 27a.

この実施形態では、緯糸２７ａ、経糸２８ａ及び層間結合糸２６を炭素繊維の繊維束としている。そして、脆弱部用緯糸２７ｂの炭素繊維の種類を、その他の緯糸２７ａの炭素繊維よりも強度の低い種類にしている。又は、脆弱部用緯糸２７ｂを、炭素繊維よりも強度の低いナイロン製とし、緯糸２７ａを炭素繊維製としてもよい。 In this embodiment, the weft yarns 27a, the warp yarns 28a, and the interlayer bonding yarns 26 are carbon fiber bundles. Then, the type of carbon fiber of the weak portion weft 27b is set to have a lower strength than the carbon fibers of the other wefts 27a. Alternatively, the weak portion weft yarn 27b may be made of nylon having lower strength than the carbon fiber, and the weft yarn 27a may be made of carbon fiber.

従って、第２の実施形態によれば、第１の実施形態の（１−１）、（１−３）に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
（２−１）脆弱部２９を構成する脆弱部用緯糸２７ｂの強度を、その他の部位を構成する緯糸２７ａの強度より弱くした。緯糸２７ａと脆弱部用緯糸２７ｂの変更は織機によって容易に調節できるため、脆弱部２９を備えた衝撃吸収構造体２０を容易に製造できる。 Therefore, according to the second embodiment, it is possible to obtain the same effects as the effects described in (1-1) and (1-3) of the first embodiment.
(2-1) The strength of the fragile part weft yarn 27b forming the fragile part 29 is made lower than the strength of the weft yarn 27a forming the other part. Since the change of the weft yarn 27a and the weak portion weft yarn 27b can be easily adjusted by the loom, the impact absorbing structure 20 having the weak portion 29 can be easily manufactured.

（第３の実施形態）
次に、衝撃吸収構造体を具体化した第３の実施形態を図５〜図８にしたがって説明する。なお、第３の実施形態は、第１の実施形態と同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。 (Third Embodiment)
Next, a third embodiment in which the shock absorbing structure is embodied will be described with reference to FIGS. In the third embodiment, the detailed description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted.

図５に示すように、衝撃吸収構造体２０の繊維構造体３０は、四角筒状の第１筒部３１と、第１筒部３１の外周面に積み重ねられた四角筒状の第２筒部３２と、を備える。繊維構造体３０は、第２筒部３２の外周面に積み重ねられた四角筒状の第３筒部３３と、第３筒部３３の外周面に積み重ねられた四角筒状の第４筒部３４と、第４筒部３４の外周面に積み重ねられた四角筒状の第５筒部３５と、を備える。そして、第１筒部３１における荷重方向Ｚの一端面によって第１端面３０ａが構成されている。第１〜第５筒部３１〜３５における荷重方向Ｚの他端面によって第２端面３０ｂが構成されている。 As shown in FIG. 5, the fibrous structure 30 of the shock absorbing structure 20 includes a first tubular portion 31 having a rectangular tubular shape and a second tubular portion having a rectangular tubular shape stacked on the outer peripheral surface of the first tubular portion 31. 32, and. The fibrous structure 30 includes a square tubular third tubular portion 33 stacked on the outer circumferential surface of the second tubular portion 32 and a square tubular fourth tubular portion 34 stacked on the outer circumferential surface of the third tubular portion 33. And a square tubular fifth tubular portion 35 stacked on the outer peripheral surface of the fourth tubular portion 34. The one end surface of the first tubular portion 31 in the load direction Z constitutes the first end surface 30a. The second end surface 30b is configured by the other end surfaces of the first to fifth tubular portions 31 to 35 in the load direction Z.

繊維構造体３０において、第２筒部３２における荷重方向Ｚの一端面は、第１筒部３１における荷重方向Ｚの一端面より第２端面３０ｂ寄りにずれている。繊維構造体３０において、第３筒部３３における荷重方向Ｚの一端面は、第２筒部３２における荷重方向Ｚの一端面より、第２端面３０ｂ寄りにずれている。繊維構造体３０において、第４筒部３４における荷重方向Ｚの一端面は、第３筒部３３における荷重方向Ｚの一端面より、第２端面３０ｂ寄りにずれている。繊維構造体３０において、第５筒部３５における荷重方向Ｚの一端面は、第４筒部３４における荷重方向Ｚの一端面より、第２端面３０ｂ寄りにずれている。 In the fibrous structure 30, one end surface of the second tubular portion 32 in the load direction Z is displaced toward the second end surface 30b from one end surface of the first tubular portion 31 in the load direction Z. In the fiber structure 30, one end surface of the third tubular portion 33 in the load direction Z is displaced from the one end surface of the second tubular portion 32 in the load direction Z toward the second end surface 30b. In the fibrous structure 30, one end surface of the fourth tubular portion 34 in the load direction Z is displaced from the one end surface of the third tubular portion 33 in the load direction Z toward the second end surface 30b. In the fibrous structure 30, one end surface of the fifth tubular portion 35 in the load direction Z is displaced from the one end surface of the fourth tubular portion 34 in the load direction Z toward the second end surface 30b.

第１筒部３１の第１端面３０ａ寄りの部位によって先端部４１が構成されている。第２筒部３２における第１端面３０ａ寄りの端面により第１段差面Ｄ１が構成されている。第２筒部３２における第１端面３０ａ寄りの端面と周面との交差部によって第１交差部Ｋ１が構成されている。第３筒部３３における第１端面３０ａ寄りの端面により第２段差面Ｄ２が構成されている。第３筒部３３における第１端面３０ａ寄りの端面と周面との交差部によって第２交差部Ｋ２が構成されている。第４筒部３４における第１端面３０ａ寄りの端面により第３段差面Ｄ３が構成されている。第４筒部３４における第１端面３０ａ寄りの端面と周面との交差部によって第３交差部Ｋ３が構成されている。第５筒部３５における第１端面３０ａ寄りの端面により第４段差面Ｄ４が構成されている。第５筒部３５における第１端面３０ａ寄りの端面と周面との交差部によって第４交差部Ｋ４が構成されている。 The tip portion 41 is configured by a portion of the first tubular portion 31 near the first end surface 30a. A first step surface D1 is formed by the end surface of the second tubular portion 32 near the first end surface 30a. The first intersecting portion K1 is formed by the intersecting portion of the end surface of the second tubular portion 32 near the first end surface 30a and the peripheral surface. The second step surface D2 is formed by the end surface of the third tubular portion 33 near the first end surface 30a. A second intersecting portion K2 is formed by the intersecting portion of the end surface of the third tubular portion 33 near the first end surface 30a and the peripheral surface. A third step surface D3 is formed by the end surface of the fourth tubular portion 34 near the first end surface 30a. The third intersecting portion K3 is formed by the intersecting portion of the end surface of the fourth tubular portion 34 near the first end surface 30a and the peripheral surface. A fourth step surface D4 is formed by the end surface of the fifth tubular portion 35 near the first end surface 30a. The fourth intersecting portion K4 is formed by the intersecting portion of the end surface of the fifth tubular portion 35 near the first end surface 30a and the peripheral surface.

繊維構造体３０において、第１板厚部２５１は、第１筒部３１と第２筒部３２が重なる部分によって構成され、第２板厚部２５２は、第１筒部３１と第２筒部３２と第３筒部３３が重なる部分によって構成されている。また、第３板厚部２５３は、第１筒部３１と第２筒部３２と第３筒部３３と第４筒部３４が重なる部分によって構成され、基端部４２は、第１筒部３１と第２筒部３２と第３筒部３３と第４筒部３４と第５筒部３５が重なる部分によって構成されている。 In the fiber structure 30, the first plate thickness portion 251 is configured by a portion where the first tubular portion 31 and the second tubular portion 32 overlap, and the second plate thickness portion 252 includes the first tubular portion 31 and the second tubular portion. 32 and the third cylindrical portion 33 are configured to overlap each other. The third plate thickness portion 253 is configured by a portion where the first tubular portion 31, the second tubular portion 32, the third tubular portion 33, and the fourth tubular portion 34 overlap, and the base end portion 42 is the first tubular portion. 31, the second tubular portion 32, the third tubular portion 33, the fourth tubular portion 34, and the fifth tubular portion 35 overlap each other.

繊維構造体３０は、第１〜第３交差部Ｋ１〜Ｋ３を含む一部に脆弱部４０を備える。ここで、単位面積当たりの経糸２８ａの本数に対する緯糸２７ａの本数の比率を配向比率とする。脆弱部４０は、当該脆弱部４０の配向比率を、第１〜第３交差部Ｋ１〜Ｋ３よりも先端部４１寄りの部位の配向比率に比べて小さくして形成されている。 The fibrous structure 30 includes a fragile portion 40 in a part including the first to third intersecting portions K1 to K3. Here, the ratio of the number of weft yarns 27a to the number of warp yarns 28a per unit area is defined as the orientation ratio. The fragile portion 40 is formed such that the orientation ratio of the fragile portion 40 is smaller than the orientation ratio of the portion closer to the tip portion 41 than the first to third intersecting portions K1 to K3.

図６に示すように、脆弱部４０において、単位面積当たりの経糸２８ａの本数と緯糸２７ａの本数の比率を１：２とし、配向比率を０．５としている。脆弱部４０以外の経糸２８ａの本数と緯糸２７ａの本数の比率を２：１とし、配向比率を２としている。 As shown in FIG. 6, in the fragile portion 40, the ratio of the number of warp yarns 28a to the number of weft yarns 27a per unit area is 1:2, and the orientation ratio is 0.5. The ratio of the number of warp yarns 28a other than the weak portion 40 to the number of weft yarns 27a is 2:1 and the orientation ratio is 2.

図５に示すように、第１〜第４筒部３１〜３４は、緯糸２７ａ及び経糸２８ａの本数を調整することで配向比率０．５となる第１部位３６と、配向比率２となる第２部位３７とを備える。 As shown in FIG. 5, the first to fourth tubular portions 31 to 34 have a first portion 36 having an orientation ratio of 0.5 and a first portion 36 having an orientation ratio of 2 by adjusting the numbers of the weft yarns 27a and the warp yarns 28a. And two parts 37.

第１筒部３１は、繊維構造体３０の先端部４１を構成する部分に第２部位３７を備える。第１筒部３１は、第１板厚部２５１を構成する部分のうち、脆弱部４０を構成する部分に第１部位３６を備え、脆弱部４０以外の部位を構成する部分に第２部位３７を備える。第１筒部３１は、第２板厚部２５２を構成する部分のうち、脆弱部４０を構成する部分に第１部位３６を備え、脆弱部４０以外の部位を構成する部分に第２部位３７を備える。第１筒部３１は、第３板厚部２５３を構成する部分のうち、脆弱部４０を構成する部分に第１部位３６を備え、脆弱部４０以外の部位を構成する部分に第２部位３７を備える。第１筒部３１において、第３板厚部２５３を構成する第２部位３７は、繊維構造体３０の基端部４２も構成する。 The first tubular portion 31 includes a second portion 37 in a portion that constitutes the tip portion 41 of the fiber structure 30. The first tubular portion 31 includes a first portion 36 in a portion forming the fragile portion 40 among portions forming the first plate thickness portion 251, and a second portion 37 in a portion forming a portion other than the fragile portion 40. Equipped with. The first tubular portion 31 includes a first portion 36 in a portion that constitutes the fragile portion 40 among portions that configure the second plate thickness portion 252, and a second portion 37 in a portion that constitutes a portion other than the fragile portion 40. Equipped with. The first tubular portion 31 includes a first portion 36 in a portion that constitutes the fragile portion 40 among portions that configure the third plate thickness portion 253, and a second portion 37 in a portion that constitutes a portion other than the fragile portion 40. Equipped with. In the first tubular portion 31, the second portion 37 that constitutes the third plate thickness portion 253 also constitutes the base end portion 42 of the fiber structure 30.

第２筒部３２は、第１板厚部２５１を構成する部分のうち、脆弱部４０を構成する部分に第１部位３６を備え、脆弱部４０以外の部位を構成する部分に第２部位３７を備える。第２筒部３２は、第２板厚部２５２を構成する部分のうち、脆弱部４０を構成する部分に第１部位３６を備え、脆弱部４０以外の部位を構成する部分に第２部位３７を備える。第２筒部３２は、第３板厚部２５３を構成する部分のうち、脆弱部４０を構成する部分に第１部位３６を備え、脆弱部４０以外の部位を構成する部分に第２部位３７を備える。第２筒部３２において、第３板厚部２５３を構成する第２部位３７は、繊維構造体３０の基端部４２も構成する。 The second tubular portion 32 includes a first portion 36 in a portion forming the fragile portion 40 among portions forming the first plate thickness portion 251, and a second portion 37 in a portion forming a portion other than the fragile portion 40. Equipped with. The second tubular portion 32 includes a first portion 36 in a portion forming the fragile portion 40 among portions forming the second plate thickness portion 252, and a second portion 37 in a portion forming a portion other than the fragile portion 40. Equipped with. The second tubular portion 32 includes a first portion 36 in a portion that constitutes the fragile portion 40 among portions that configure the third plate thickness portion 253, and a second portion 37 in a portion that constitutes a portion other than the fragile portion 40. Equipped with. In the second tubular portion 32, the second portion 37 that constitutes the third plate thickness portion 253 also constitutes the base end portion 42 of the fiber structure 30.

第３筒部３３は、第２板厚部２５２を構成する部分のうち、脆弱部４０を構成する部分に第１部位３６を備え、脆弱部４０以外の部位を構成する部分に第２部位３７を備える。第３筒部３３は、第３板厚部２５３を構成する部分のうち、脆弱部４０を構成する部分に第１部位３６を備え、脆弱部４０以外の部位を構成する部分に第２部位３７を備える。第３筒部３３において、第３板厚部２５３を構成する第２部位３７は、繊維構造体３０の基端部４２も構成する。 The third tubular portion 33 includes a first portion 36 in a portion that constitutes the fragile portion 40 among portions that configure the second plate thickness portion 252, and a second portion 37 in a portion that constitutes a portion other than the fragile portion 40. Equipped with. The third tubular portion 33 includes a first portion 36 in a portion forming the fragile portion 40 among portions forming the third plate thickness portion 253, and a second portion 37 in a portion forming a portion other than the fragile portion 40. Equipped with. In the third tubular portion 33, the second portion 37 that constitutes the third plate thickness portion 253 also constitutes the base end portion 42 of the fiber structure 30.

第４筒部３４は、第３板厚部２５３を構成する部分のうち、脆弱部４０を構成する部分に第１部位３６を備え、脆弱部４０以外の部位を構成する部分に第２部位３７を備える。第４筒部３４において、第３板厚部２５３を構成する第２部位３７は、繊維構造体３０の基端部４２も構成する。第５筒部３５は全体が第２部位３７によって形成されている。 The fourth tubular portion 34 includes a first portion 36 in a portion forming the fragile portion 40 among portions forming the third plate thickness portion 253, and a second portion 37 in a portion forming a portion other than the fragile portion 40. Equipped with. In the fourth tubular portion 34, the second portion 37 that constitutes the third plate thickness portion 253 also constitutes the base end portion 42 of the fiber structure 30. The fifth tubular portion 35 is entirely formed by the second portion 37.

第１板厚部２５１の脆弱部４０は、第１筒部３１の第１部位３６と第２筒部３２の第１部位３６とから構成され、第１板厚部２５１の脆弱部４０以外の部位は、第１筒部３１の第２部位３７と、第２筒部３２の第２部位３７とから構成されている。 The fragile portion 40 of the first thick plate portion 251 is composed of the first portion 36 of the first tubular portion 31 and the first portion 36 of the second tubular portion 32, and other than the fragile portion 40 of the first thick plate portion 251. The portion is composed of the second portion 37 of the first tubular portion 31 and the second portion 37 of the second tubular portion 32.

第２板厚部２５２の脆弱部４０は、第１〜第３筒部３１〜３３の第１部位３６から構成され、第２板厚部２５２の脆弱部４０以外の部位は、第１〜第３筒部３１〜３３の第２部位３７から構成されている。第３板厚部２５３の脆弱部４０は、第１〜第４筒部３１〜３４の第１部位３６から構成され、第３板厚部２５３の脆弱部４０以外の部位は、第１〜第４筒部３１〜３４の第２部位３７から構成されている。 The fragile portion 40 of the second plate thickness portion 252 is configured by the first portion 36 of the first to third cylindrical portions 31 to 33, and the portion other than the fragile portion 40 of the second plate thickness portion 252 is the first to the first portion. It is composed of the second portion 37 of the three tubular portions 31 to 33. The fragile portion 40 of the third thick plate portion 253 is composed of the first portion 36 of the first to fourth cylindrical portions 31 to 34, and the portion of the third thick plate portion 253 other than the fragile portion 40 is the first to the first portion. It is composed of the second portion 37 of the four tubular portions 31 to 34.

次に、脆弱部４０の製造方法を第１板厚部２５１の脆弱部４０の製造方法に具体化して説明する。
まず、第１筒部３１を製造する。 Next, the method of manufacturing the fragile portion 40 will be described by embodying the method of manufacturing the fragile portion 40 of the first plate thickness portion 251.
First, the first tubular portion 31 is manufactured.

図７（ａ）に示すように、積層方向Ｘに８層の経糸層２８を製造するとともに、積層方向Ｘの両端の経糸層２８の外側それぞれに１層の緯糸層２７を緯入れする。また、経糸層２８のうち、積層方向Ｘの両端から３層目の経糸層２８と４層目の経糸層２８との間それぞれに１層の緯糸層２７を緯入れする。すると、８層の経糸層２８と４層の緯糸層２７が形成され、配向比率２の第２部位３７が製織される。なお、８層の経糸層２８と４層の緯糸層２７は層間結合糸２６によって積層方向Ｘに結合される。 As shown in FIG. 7A, eight warp layers 28 are manufactured in the laminating direction X, and one weft layer 27 is put on each of the outer sides of the warp layers 28 at both ends in the laminating direction X. In addition, one weft layer 27 is inserted between the third warp layer 28 and the fourth warp layer 28 from both ends of the warp layer 28 in the laminating direction X. Then, eight warp layers 28 and four weft layers 27 are formed, and the second portion 37 having an orientation ratio of 2 is woven. The eight warp layers 28 and the four weft layers 27 are bonded in the laminating direction X by the interlayer bonding yarns 26.

次に、第２部位３７に連続して第１部位３６を形成する。
図７（ｂ）に示すように、第２部位３７を形成する８層の経糸層２８のうち、積層方向Ｘ両端から２層目の経糸層２８と、それら経糸層２８よりも積層方向Ｘの内側で隣り合う経糸層２８との間それぞれに、１層の緯糸層２７を緯入れする。また、第２部位３７を形成する８層の経糸層２８のうち、積層方向Ｘの両端から３層目の経糸層２８と、それら経糸層２８よりも積層方向Ｘの内側で隣り合う４層目の経糸層２８との間それぞれに２層の緯糸層２７を緯入れする。また、積層方向Ｘの両端から４層目の経糸層２８同士の間に２層の緯糸層２７を緯入れする。すると、８層の緯糸層２７と８層の経糸層２８が製織され、第１部位３６の前駆体３６ａが形成される。なお、８層の緯糸層２７と８層の経糸層２８は層間結合糸２６によって積層方向Ｘに結合される。 Next, the first portion 36 is formed continuously with the second portion 37.
As shown in FIG. 7B, of the eight warp layers 28 forming the second portion 37, the second warp layer 28 from both ends in the laminating direction X and the latitudinal direction X more than the warp layers 28 in the laminating direction X. One weft layer 27 is inserted between the warp layers 28 adjacent to each other on the inner side. Further, among the eight warp layers 28 forming the second portion 37, the third warp layer 28 from both ends in the laminating direction X and the fourth warp layer 28 that is adjacent to the warp layers 28 inside the laminating direction X with respect to the warp layers 28. Two weft yarn layers 27 are inserted between the warp yarn layers 28 and the warp yarn layers 28. Further, two weft layers 27 are inserted between the fourth warp layers 28 from both ends in the laminating direction X. Then, the eight weft layers 27 and the eight warp layers 28 are woven to form the precursor 36a of the first portion 36. The eight weft layers 27 and the eight warp layers 28 are bound by the inter-layer binding yarns 26 in the laminating direction X.

続いて、図７（ｃ）に示すように、上記と同様の方法で、第１部位３６の前駆体３６ａに連続して第２部位３７を形成する。その第２部位３７に連続して、上記と同様の方法で図示しない第１部位３６の前駆体３６ａ、第２部位３７、第１部位３６の前駆体３６ａ及び第２部位３７を製織する。すると、第１筒部３１の全体が構成される。次に、各前駆体３６ａにおいて、図７（ｃ）の２点鎖線に示すように、積層方向Ｘ両端の経糸層２８及び、両端から１層目の経糸層２８について、第１部位３６の前駆体を形成する経糸２８ａを切除する。すると、４つの経糸層２８と８つの緯糸層２７が形成され、第１部位３６の前駆体３６ａから、第１部位３６が形成される。 Subsequently, as shown in FIG. 7C, the second portion 37 is formed continuously with the precursor 36a of the first portion 36 by the same method as described above. Following the second portion 37, the precursor 36a of the first portion 36, the second portion 37, the precursor 36a of the first portion 36, and the second portion 37, which are not shown, are woven in the same manner as above. Then, the entire first tubular portion 31 is configured. Next, in each precursor 36a, as shown by the chain double-dashed line in FIG. 7C, with respect to the warp layers 28 at both ends in the stacking direction X and the first warp layer 28 from both ends, the precursor of the first portion 36 is formed. The warp 28a forming the body is cut off. Then, four warp layers 28 and eight weft layers 27 are formed, and the first portion 36 is formed from the precursor 36 a of the first portion 36.

次に、第２筒部３２を製造する。
図８（ａ）に示すように、積層方向Ｘに８層の経糸層２８を製造する。８層の経糸層２８のうち、積層方向Ｘ両端から２層目の経糸層２８と、それら経糸層２８よりも積層方向Ｘの内側で隣り合う３層目の経糸層２８との間それぞれに、１層の緯糸層２７を緯入れする。 Next, the second tubular portion 32 is manufactured.
As shown in FIG. 8A, eight warp layers 28 are manufactured in the laminating direction X. Of the eight warp layers 28, between the second warp layer 28 from both ends in the laminating direction X and the third warp layer 28 adjacent to the inner side of the warp layers 28 in the laminating direction X, respectively. One weft layer 27 is inserted.

また、８層の経糸層２８のうち、積層方向Ｘの両端から３層目の経糸層２８と、それら経糸層２８よりも積層方向Ｘの内側で隣り合う４層目の経糸層２８との間それぞれに２層の緯糸層２７を緯入れする。積層方向Ｘの両端から４層目の経糸層２８同士の間に２層の緯糸層２７を緯入れする。すると、８層の緯糸層２７が形成され、第１部位３６の前駆体３６ａが形成される。なお、８層の緯糸層２７は層間結合糸２６によって積層方向Ｘに結合される。 Further, among the eight warp layers 28, between the third warp layer 28 from both ends in the laminating direction X and the fourth warp layer 28 adjacent to the inner side of the warp layers 28 in the laminating direction X. Two weft layers 27 are inserted in each of the layers. Two weft layers 27 are inserted between the fourth warp layers 28 from both ends in the laminating direction X. Then, eight weft layers 27 are formed, and the precursor 36a of the first portion 36 is formed. The eight weft layers 27 are bonded in the laminating direction X by the interlayer bonding yarns 26.

続いて、第１部位３６の前駆体３６ａに連続して第２部位３７を形成する。
図８（ｂ）に示すように、第１部位３６の前駆体３６ａを形成する８層の経糸層２８のうち、積層方向Ｘ両端の経糸層２８それぞれの外側に１層の緯糸層２７を緯入れする。また、積層方向Ｘの両端から３層目の経糸層２８と、それら経糸層２８よりも積層方向Ｘの内側で隣り合う４層目の経糸層２８との間それぞれに１層の緯糸層２７を緯入れする。すると、４層の緯糸層２７が形成され、８層の経糸層２８と４層の緯糸層２７からなる第２部位３７が製織される。なお、４つの緯糸層２７は層間結合糸２６によって積層方向Ｘに結合される。 Then, the second portion 37 is formed continuously with the precursor 36a of the first portion 36.
As shown in FIG. 8B, of the eight warp layers 28 forming the precursor 36a of the first portion 36, one weft layer 27 is provided outside each of the warp layers 28 at both ends in the laminating direction X. Put in. Further, one weft layer 27 is provided between the third warp layer 28 from both ends in the laminating direction X and the fourth warp layer 28 adjacent to the warp layers 28 on the inner side in the laminating direction X. Weft insert. Then, the four weft layers 27 are formed, and the second portion 37 including the eight warp layers 28 and the four weft layers 27 is woven. The four weft yarn layers 27 are joined in the laminating direction X by the interlayer joining yarn 26.

その後、上記と同様の方法で第１部位３６の前駆体３６ａ、第２部位３７、第１部位３６の前駆体３６ａ、及び第２部位３７を形成する。次に、各前駆体３６ａにおいて、積層方向Ｘの両端から２層の経糸層２８それぞれについて、前駆体３６ａを形成している経糸２８ａを切除する。すると、４層の経糸層２８と８層の緯糸層２７が形成され、前駆体３６ａから第１部位３６が形成される。 Then, the precursor 36a of the first portion 36, the second portion 37, the precursor 36a of the first portion 36, and the second portion 37 are formed by the same method as described above. Next, in each of the precursors 36a, the warp yarns 28a forming the precursors 36a are cut off from each of the two warp yarn layers 28 from both ends in the laminating direction X. Then, four warp layers 28 and eight weft layers 27 are formed, and the first portion 36 is formed from the precursor 36a.

図６に示すように、第１板厚部２５１を形成するには、第１筒部３１の一端寄りの第２部位３７を余して、その第２部位３７に連続する第１部位３６に、第２筒部３２の一端寄りの第１部位３６を積み重ねる。同時に、第１筒部３１の第２部位３７と第２筒部３２の第２部位３７を積み重ねる。すると、先端部４１が形成されるとともに第１板厚部２５１が形成される。 As shown in FIG. 6, in order to form the first plate thickness portion 251, the second portion 37 near one end of the first tubular portion 31 is left and the first portion 36 continuous with the second portion 37 is formed. , The first portion 36 near the one end of the second tubular portion 32 is stacked. At the same time, the second portion 37 of the first tubular portion 31 and the second portion 37 of the second tubular portion 32 are stacked. Then, the front end portion 41 is formed and the first plate thickness portion 251 is formed.

そして、先端部４１は、第１筒部３１の第２部位３７によって形成されている。先端部４１は、８層の経糸層２８と４層の緯糸層２７によって形成されている。よって、先端部４１は配向比率２である。第１板厚部２５１の脆弱部４０は、第１筒部３１の第１部位３６と、第２筒部３２の第１部位３６とから形成され、８層の経糸層２８と、１６層の緯糸層２７によって形成されている。よって、第１板厚部２５１の脆弱部４０は配向比率０．５である。 The tip 41 is formed by the second portion 37 of the first tubular portion 31. The tip portion 41 is formed of eight warp layers 28 and four weft layers 27. Therefore, the tip portion 41 has an orientation ratio of 2. The fragile portion 40 of the first plate thickness portion 251 is formed of the first portion 36 of the first tubular portion 31 and the first portion 36 of the second tubular portion 32, and has eight warp layers 28 and 16 layers. It is formed by the weft layer 27. Therefore, the fragile portion 40 of the first plate thickness portion 251 has an orientation ratio of 0.5.

なお、第１板厚部２５１の脆弱部４０以外の部位は、第１筒部３１の第２部位３７と第２筒部３２の第２部位３７によって形成され、１６層の経糸層２８と８層の緯糸層２７によって形成されている。よって、第１板厚部２５１の脆弱部４０以外の部位は配向比率２である。 The parts other than the fragile part 40 of the first plate thickness part 251 are formed by the second part 37 of the first tubular part 31 and the second part 37 of the second tubular part 32, and the 16 warp layers 28 and 8 are formed. It is formed by a layer of weft yarns 27. Therefore, the orientation ratio of the portion of the first plate thickness portion 251 other than the fragile portion 40 is 2.

なお、第２板厚部２５２、第３板厚部２５３、及び基端部２４は上記のように形成された第３筒部３３、第４筒部３４及び第５筒部３５を積み重ねて形成されている。第３筒部３３、第４筒部３４及び第５筒部３５において、第１部位３６及び第２部位３７の製織方法は上記と同じであるため、詳細な説明を省略する。 The second plate thickness part 252, the third plate thickness part 253, and the base end part 24 are formed by stacking the third cylinder part 33, the fourth cylinder part 34, and the fifth cylinder part 35 formed as described above. Has been done. In the third tubular portion 33, the fourth tubular portion 34, and the fifth tubular portion 35, the weaving method for the first portion 36 and the second portion 37 is the same as the above, and therefore detailed description thereof is omitted.

従って、第３の実施形態によれば、第１の実施形態の（１−１）、（１−３）に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
（３−１）第１〜第３板厚部２５１〜２５３において、脆弱部４０の配向比率をその他の部位の配向比率より小さくした。このため、緯糸２７ａと経糸２８ａの本数を調節することで、脆弱部４０を形成できる。よって、脆弱部４０を備えた衝撃吸収構造体２０を容易に製造できる。 Therefore, according to the third embodiment, the same effects as the effects described in (1-1) and (1-3) of the first embodiment can be obtained.
(3-1) In the first to third plate thickness parts 251-253, the orientation ratio of the fragile portion 40 is made smaller than the orientation ratio of the other parts. Therefore, the fragile portion 40 can be formed by adjusting the numbers of the weft yarns 27a and the warp yarns 28a. Therefore, the shock absorbing structure 20 including the fragile portion 40 can be easily manufactured.

また、緯糸２７ａと経糸２８ａの配向比率を調節することにより、脆弱部４０を構成する糸の本数が調節されるため、脆弱部４０の強度を機械的に調節できる。
（第４の実施形態）
次に、衝撃吸収構造体を具体化した第４の実施形態を図９にしたがって説明する。なお、第４の実施形態は、第１の実施形態と同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。 Further, by adjusting the orientation ratio of the weft yarns 27a and the warp yarns 28a, the number of yarns forming the fragile portion 40 is adjusted, so that the strength of the fragile portion 40 can be mechanically adjusted.
(Fourth Embodiment)
Next, a fourth embodiment in which the shock absorbing structure is embodied will be described with reference to FIG. In the fourth embodiment, the detailed description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted.

第１〜第３板厚部２５１〜２５３の脆弱部２９では、経糸２８ａは、荷重方向Ｚに並ぶ緯糸２７ａに交互に係合している。このため、脆弱部２９では荷重方向Ｚに沿って経糸２８ａが蛇行している。第１〜第３板厚部２５１〜２５３の脆弱部２９以外の部位では、経糸２８ａは荷重方向Ｚに直進性を持って延びている。 In the fragile portions 29 of the first to third plate thickness portions 251-253, the warp yarns 28a are alternately engaged with the weft yarns 27a arranged in the load direction Z. For this reason, the warp yarn 28a meanders along the load direction Z in the fragile portion 29. The warp yarns 28a extend straight in the load direction Z in regions other than the fragile portions 29 of the first to third plate thickness portions 251 to 253.

従って、第４の実施形態によれば、第１の実施形態の（１−１）、（１−３）に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
（４−１）第１〜第３板厚部２５１〜２５３の脆弱部２９では、荷重方向Ｚに沿って経糸２８ａが蛇行している。荷重方向糸としての経糸２８ａが蛇行することに伴い、経糸２８ａによる荷重に対する強度が、蛇行しない場合に比べて低下する。このため、衝撃吸収構造体２０に対して先端部２３側から荷重が加わったときに第１〜第３段差面Ｄ１〜Ｄ３付近に生じる荷重を低減させ、ひいては、第１〜第３段差面Ｄ１〜Ｄ３付近で荷重が急激に増大することを抑制できる。 Therefore, according to the fourth embodiment, it is possible to obtain the same effects as the effects described in (1-1) and (1-3) of the first embodiment.
(4-1) In the fragile portions 29 of the first to third plate thickness portions 251-253, the warp yarns 28a meander along the load direction Z. As the warp yarn 28a serving as the load direction yarn meanders, the strength of the warp yarn 28a against a load decreases as compared with the case where the warp yarn 28a does not meander. For this reason, when a load is applied to the shock absorbing structure 20 from the tip end 23 side, the load generated near the first to third step surfaces D1 to D3 is reduced, and by extension, the first to third step surface D1. It is possible to prevent the load from rapidly increasing in the vicinity of D3.

なお、本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。本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。
○ 第１の実施形態において、先端部２３、基端部２４、及び段差部２５それぞれについて、単位面積当たりに存在する層間結合糸２６の本数が全て同じになるように、繊維構造体２１を製造した後、脆弱部２９を形成する部分に存在する層間結合糸２６を切除して脆弱部２９を製造してもよい。 The present embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
In the first embodiment, the fiber structure 21 is manufactured such that the tip end portion 23, the base end portion 24, and the step portion 25 have the same number of the inter-layer bonding yarns 26 existing per unit area. After that, the fragile portion 29 may be manufactured by cutting off the interlayer coupling yarn 26 existing in the portion forming the fragile portion 29.

○ 第１の実施形態において、先端部２３、基端部２４、及び段差部２５それぞれについて、単位面積当たりに存在する層間結合糸２６の本数が全て同じになるように繊維構造体２１を製造するが、脆弱部２９を形成する部分に存在する層間結合糸２６の種類を、その他の層間結合糸２６の種類と異ならせて脆弱部２９を製造してもよい。この場合、図１０に示すように、層間結合糸２６は、緯糸２７ａの一部として構成される糸によって形成される。そして、脆弱部２９に存在する層間結合糸２６は、その他の部位に存在する層間結合糸２６よりも強度が弱い繊維束で形成されており、例えば、緯糸２７ａよりも細い繊維束であったり、ナイロン製の繊維束である。これによれば、層間結合糸２６の変更は、織機によって容易に調節できるため、脆弱部２９を備えた衝撃吸収構造体２０を容易に製造できる。 In the first embodiment, the fibrous structure 21 is manufactured such that the tip end portion 23, the base end portion 24, and the step portion 25 have the same number of interlayer bonding yarns 26 existing per unit area. However, the fragile portion 29 may be manufactured by making the type of the interlayer bonding yarn 26 existing in the portion forming the fragile portion 29 different from the types of the other interlayer bonding yarns 26. In this case, as shown in FIG. 10, the interlayer coupling yarn 26 is formed by a yarn configured as a part of the weft yarn 27a. The inter-layer bond yarn 26 present in the fragile portion 29 is formed of a fiber bundle whose strength is weaker than that of the inter-layer bond yarn 26 present in other parts, for example, a fiber bundle thinner than the weft yarn 27a, It is a fiber bundle made of nylon. According to this, the change of the inter-layer bond yarn 26 can be easily adjusted by the loom, so that the shock absorbing structure 20 having the fragile portion 29 can be easily manufactured.

○ 第１の実施形態において、先端部２３、基端部２４、及び段差部２５それぞれについて、単位面積当たりに存在する層間結合糸２６の本数が全て同じになるように繊維構造体２１を製造するが、脆弱部２９を形成する部分に存在する層間結合糸２６の繊維本数を、その他の部位の層間結合糸２６の繊維本数に比べて少なくして脆弱部２９を製造してもよい。 In the first embodiment, the fibrous structure 21 is manufactured such that the tip end portion 23, the base end portion 24, and the step portion 25 have the same number of interlayer bonding yarns 26 existing per unit area. However, the fragile portion 29 may be manufactured by reducing the number of fibers of the interlayer coupling yarn 26 existing in the portion forming the fragile portion 29 as compared with the number of fibers of the interlayer coupling yarn 26 in other portions.

この場合、繊維本数が異なることから、荷重方向Ｚに連続的に層間結合糸２６を挿入できないため、荷重方向Ｚの途中で挿入する層間結合糸２６の種類を変えていく。
○ 第１の実施形態において、第１〜第３板厚部２５１〜２５３において、脆弱部２９同士の間で単位面積当たりの層間結合糸２６の本数を同じにしたが、脆弱部２９同士の間で単位面積当たりの層間結合糸２６の本数を異ならせてもよい。例えば、荷重方向Ｚに沿った段差部２５の厚さの増加割合が大きいほど、脆弱部２９における層間結合糸２６の本数を少なくしてもよい。 In this case, since the number of fibers is different, the interlayer bonding yarn 26 cannot be continuously inserted in the loading direction Z, and therefore the type of the interlayer bonding yarn 26 inserted in the middle of the loading direction Z is changed.
In the first embodiment, in the first to third plate thickness portions 251 to 253, the number of the interlayer bonding yarns 26 per unit area is the same between the weak portions 29, but between the weak portions 29. The number of inter-layer bond yarns 26 per unit area may be different. For example, the larger the increase rate of the thickness of the step portion 25 along the load direction Z, the smaller the number of the interlayer bonding yarns 26 in the weakened portion 29 may be.

○ 第１の実施形態において、脆弱部２９に存在する層間結合糸２６の本数を、脆弱部２９よりも荷重方向Ｚに沿った先端部２３寄りの部位に存在する層間結合糸２６の本数より少なくしつつ、脆弱部２９に存在する層間結合糸２６を、その他の部位に存在する層間結合糸２６よりも強度が弱い繊維束で形成してもよい。 In the first embodiment, the number of the inter-layer bonding threads 26 existing in the weakened portion 29 is less than the number of the inter-layer bonding threads 26 existing in the portion closer to the tip end 23 along the load direction Z than the weakened area 29. On the other hand, the interlayer bonding yarn 26 existing in the weakened portion 29 may be formed of a fiber bundle having a lower strength than the interlayer bonding yarns 26 existing in other portions.

○ 各実施形態において、緯糸２７ａを撚糸とし、脆弱部２９，４０を構成する緯糸２７ａの撚り数を、第１〜第３交差部Ｋ１〜Ｋ３よりも先端部２３，４１寄りの部位を構成する緯糸２７ａの撚り数と比べて小さくしてもよい。 In each of the embodiments, the weft yarn 27a is a twisted yarn, and the number of twists of the weft yarn 27a forming the fragile portions 29, 40 constitutes a portion closer to the tip end portions 23, 41 than the first to third intersecting portions K1 to K3. It may be smaller than the number of twists of the weft yarn 27a.

緯糸２７ａを構成する撚糸は、撚り数が一定の値までは、撚り数が大きくなるほど、伸び率が大きくなる。緯糸２７ａの伸び率が大きいほど、衝撃荷重が加わった際の繊維構造体２１，３０の割けを抑制しやすくなる。そして、繊維構造体２１，３０の割けが抑制されるほど、衝撃荷重に対する強度が高まる。よって、脆弱部２９，４０を構成する緯糸２７ａの撚り数を小さくすることで、先端部２３，４１から衝撃荷重が加わったときに、脆弱部２９，４０により、第１〜第３段差面Ｄ１〜Ｄ３付近に生じる荷重を低減させ、ひいては、第１〜第３段差面Ｄ１〜Ｄ３付近で荷重が急激に増大することを抑制できる。 With respect to the twisted yarn that constitutes the weft yarn 27a, the elongation rate increases as the number of twists increases up to a certain number of twists. The larger the elongation of the weft yarn 27a, the easier the cracking of the fibrous structures 21 and 30 when an impact load is applied. Then, as the cracking of the fiber structures 21 and 30 is suppressed, the strength against the impact load is increased. Therefore, by reducing the number of twists of the weft yarns 27a forming the fragile portions 29 and 40, when the impact load is applied from the tip portions 23 and 41, the fragile portions 29 and 40 cause the first to third step surfaces D1. It is possible to reduce the load generated in the vicinity of D3 to D3, and to suppress the load from rapidly increasing in the vicinity of the first to third step surfaces D1 to D3.

○ 第３の実施形態において、配向比率を異ならせるための方法は、第１部位３６及び第２部位３７を有する第１〜第５筒部３１〜３５を積み重ねて形成する方法以外であってもよい。織機で繊維構造体３０を製造する際、緯入れする緯糸層２７の数を調節しつつ、経糸層２８の数を調節して繊維構造体３０を形成してもよい。 In the third embodiment, the method for changing the orientation ratio may be other than the method of stacking and forming the first to fifth cylindrical portions 31 to 35 having the first portion 36 and the second portion 37. Good. When the fibrous structure 30 is manufactured by the loom, the number of the weft layers 27 to be put in the weft may be adjusted and the number of the warp layers 28 may be adjusted to form the fibrous structure 30.

○ 各実施形態では、マトリックス樹脂として熱硬化性樹脂１９を用いたが、その他の種類の樹脂を用いてもよい。
○ 各実施形態において、マトリックス材料はマトリックス樹脂以外にもセラミックでもよい。 In each embodiment, the thermosetting resin 19 is used as the matrix resin, but other types of resins may be used.
In each embodiment, the matrix material may be ceramic other than matrix resin.

○ 各実施形態において、積層する繊維層の数は任意に変更してもよい。
○ 各実施形態において、繊維構造体２１，３０の形状は筒状でなくてもよく、荷重方向Ｚに荷重方向糸が延びる柱状や板状であってもよい。 In each embodiment, the number of fiber layers to be laminated may be changed arbitrarily.
In each embodiment, the shape of the fiber structures 21 and 30 does not have to be cylindrical, and may be columnar or plate-like in which the load direction yarn extends in the load direction Z.

○ 各実施形態において、繊維構造体２１，３０の形状は四角筒状でなくてもよく、円筒状や三角筒状であってもよい。 In each of the embodiments, the shape of the fiber structures 21 and 30 does not have to be a square cylinder, but may be a cylinder or a triangle cylinder.

Ｘ…積層方向、Ｚ…荷重方向、Ｄ１〜Ｄ４…第１〜第４段差面、Ｋ１〜Ｋ３…第１〜第３交差部、１９…マトリックス材料の一例であるマトリックス樹脂としての熱硬化性樹脂、２０…衝撃吸収構造体、２１，３０…繊維構造体、２３…先端部，４１、２４，４２…基端部、２５…段差部、２６…層間結合糸、２７…繊維層としての緯糸層、２７ａ…交差糸としての緯糸、２８…繊維層としての経糸層、２８ａ…荷重方向糸としての経糸、２９…脆弱部。 X... Laminating direction, Z... Loading direction, D1 to D4... First to fourth step surfaces, K1 to K3... First to third intersecting portions, 19... Thermosetting resin as a matrix resin which is an example of matrix material , 20... Impact absorbing structure 21, 31... Fiber structure, 23... Tip part, 41, 24, 42... Proximal end part, 25... Step part, 26... Interlayer bonding yarn, 27... Weft layer as fiber layer , 27a... weft as crossed yarn, 28... warp layer as fiber layer, 28a... warp yarn as load direction yarn, 29... fragile portion.

Claims

繊維構造体にマトリックス材料を含浸させて構成され、衝撃荷重を受けた際の衝撃エネルギーを吸収する衝撃吸収構造体であって、
前記繊維構造体は、荷重が加わる方向に延びる荷重方向糸から構成される繊維層を含む複数の繊維層を備え、
前記繊維構造体において、前記荷重が加わる方向を荷重方向とし、当該荷重方向に直交する方向を前記複数の繊維層の積層方向とすると、
前記繊維構造体は、先端部寄りに比べて基端部寄りの前記積層方向の厚さを厚くした段差部を備え、
前記段差部の始点を含む一部に、前記始点よりも前記先端部寄りの部位と比べて強度を弱くした脆弱部を備えることを特徴とする衝撃吸収構造体。 A shock absorbing structure that is configured by impregnating a fiber structure with a matrix material and that absorbs impact energy when receiving an impact load,
The fibrous structure includes a plurality of fibrous layers including a fibrous layer composed of load direction yarns extending in a direction in which a load is applied,
In the fiber structure, the direction in which the load is applied is the load direction, and the direction orthogonal to the load direction is the stacking direction of the plurality of fiber layers,
The fibrous structure includes a stepped portion in which the thickness in the stacking direction of the base end portion side is thicker than that of the tip end portion side,
A shock absorbing structure, characterized in that a fragile portion whose strength is weakened as compared with a portion closer to the tip portion than the starting point is provided in a part including the starting point of the step portion.

前記繊維構造体は、複数の前記繊維層を前記積層方向に結合する層間結合糸を備え、前記脆弱部は、前記始点よりも前記先端部寄りの部位と比べて前記層間結合糸による層間結合強度を弱くして形成されている請求項１に記載の衝撃吸収構造体。 The fibrous structure includes an interlayer bonding thread that bonds a plurality of the fiber layers in the stacking direction, and the weakened portion has an interlayer bonding strength by the interlayer bonding thread as compared with a portion closer to the tip portion than the starting point. The shock absorbing structure according to claim 1, wherein the shock absorbing structure is formed by weakening.

前記脆弱部は、単位面積当たりの前記層間結合糸の繊維本数をその他の部位に比べて少なくして形成されている請求項２に記載の衝撃吸収構造体。 The impact-absorbing structure according to claim 2, wherein the fragile portion is formed by reducing the number of fibers of the interlayer bonding yarn per unit area as compared with other portions.

前記脆弱部は、当該脆弱部を貫通する前記層間結合糸の強度を、その他の部位を貫通する前記層間結合糸の強度に比べて弱くして形成されている請求項２又は請求項３に記載の衝撃吸収構造体。 The fragile portion is formed by weakening the strength of the interlayer bonding thread penetrating the fragile portion as compared with the strength of the interlayer bonding thread penetrating other portions. Shock absorbing structure.

前記繊維層は、前記荷重方向糸から構成される繊維層、及び前記荷重方向糸に交差する交差糸から構成される繊維層を含み、前記脆弱部は、当該脆弱部を構成する前記交差糸の強度を、前記始点よりも前記先端部寄りの部位の前記交差糸の強度に比べて弱くして形成されている請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の衝撃吸収構造体。 The fiber layer includes a fiber layer composed of the load direction yarns and a fiber layer composed of crossed yarns intersecting the load direction yarns, and the fragile portion of the crossed yarns constituting the fragile portion. The impact absorbing structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the impact absorbing structure is formed to have a strength weaker than a strength of the crossed yarn at a portion closer to the tip end portion than the starting point.

前記繊維層は、前記荷重方向糸から構成される繊維層、及び前記荷重方向糸に交差する交差糸から構成される繊維層を含み、単位面積当たりの前記荷重方向糸の本数に対する前記交差糸の本数の比率を配向比率とした場合、前記脆弱部は、当該脆弱部における前記配向比率を、前記始点よりも前記先端部寄りの部位の前記配向比率に比べて小さくして形成されている請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の衝撃吸収構造体。 The fiber layer includes a fiber layer composed of the load direction yarns and a fiber layer composed of crossed yarns intersecting the load direction yarns, and the number of the load direction yarns per unit area of the crossed yarns When the ratio of the number is the orientation ratio, the fragile portion is formed such that the orientation ratio of the fragile portion is smaller than the orientation ratio of the portion closer to the tip portion than the starting point. The shock absorbing structure according to any one of claims 1 to 5.

前記繊維層は、前記荷重方向糸から構成される繊維層、及び前記荷重方向糸に交差する交差糸から構成される繊維層を含み、前記脆弱部は、前記荷重方向糸を前記荷重方向に蛇行させて形成されている請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載の衝撃吸収構造体。 The fiber layer includes a fiber layer formed of the load direction yarns and a fiber layer formed of crossed yarns intersecting the load direction yarns, and the weak portion meanders the load direction yarns in the load direction. The shock absorbing structure according to any one of claims 1 to 6, which is formed by being formed.