JP2023160585A - Impact absorption structure and method for producing impact absorption structure - Google Patents

Abstract

To provide an impact absorption structure that can stably receive impact load without a decrease in the amount of absorbed impact energy, and a method for producing an impact absorption structure.SOLUTION: An impact absorption structure 10 extends in a predetermined extension direction. A first end 10a in the extension direction of the impact absorption structure 10 has an inclined slope 11 that is inclined relative to a plane P vertical to the extension direction. The inclined slope 11 has an inclination angle θ relative to the plane P, which varies in the extension direction. The impact absorption structure 10 maintains a constant thickness in the extension direction.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、衝撃吸収構造体及び衝撃吸収構造体の製造方法に関する。 The present invention relates to a shock absorbing structure and a method of manufacturing the shock absorbing structure.

車両等には、所定の延設方向に延びる衝撃吸収構造体が設けられている。車両が物体に衝突すると、衝撃吸収構造体には衝撃荷重が作用する。衝撃吸収構造体は、延設方向における衝撃荷重を受けると変形することによって衝撃エネルギーを吸収する。このとき、衝撃吸収構造体に変形の起点が設けられていないと、衝撃吸収構造体は、圧縮破壊されることによって衝撃荷重を安定的に受けることが困難になる。したがって、衝撃吸収構造体には、延設方向における端部から順に変形するように変形の起点が設けられていることが好ましい。例えば、特許文献１に記載された衝撃吸収構造体では、延設方向における端部の板厚を先端に向かうにつれて徐々に薄くすることにより、衝撃吸収構造体の端部に変形の起点を設けている。 A vehicle or the like is provided with a shock absorbing structure extending in a predetermined extension direction. When a vehicle collides with an object, an impact load acts on the impact absorption structure. The shock absorbing structure absorbs impact energy by deforming when subjected to an impact load in the extension direction. At this time, if the impact-absorbing structure is not provided with a deformation starting point, the impact-absorbing structure will be compressed and fractured, making it difficult to stably receive the impact load. Therefore, it is preferable that the impact-absorbing structure is provided with a deformation starting point so that the impact-absorbing structure deforms sequentially from the end in the extension direction. For example, in the shock absorbing structure described in Patent Document 1, the thickness of the end portion in the extending direction is gradually thinned toward the tip, thereby providing a starting point for deformation at the end of the shock absorbing structure. There is.

独国特許発明第１０２００６０５８６０４号明細書German Patent Invention No. 102006058604

ところで、衝撃吸収構造体に変形の起点が設けられていない場合、衝突時に衝撃吸収構造体が受ける衝撃荷重は急激に増大する。これに対し、衝撃吸収構造体の端部の板厚を薄くすることによって変形の起点を設ける場合、衝撃吸収構造体の端部では、延設方向に対して垂直な断面、すなわち衝撃荷重を受ける面の面積が小さくなる。このため、衝突時に衝撃吸収構造体が受ける衝撃荷重は、変形の起点が設けられていない場合と比較して緩やかに増大する。その結果、衝撃エネルギーの吸収量が減少する。すると、吸収したい衝撃エネルギー量によっては、衝撃吸収構造体の長さを長くする必要がある。衝撃吸収構造体の長さが長くなると、衝撃吸収構造体の重量は増大する。 By the way, if the impact-absorbing structure is not provided with a deformation starting point, the impact load that the impact-absorbing structure receives at the time of a collision increases rapidly. On the other hand, when creating a starting point for deformation by reducing the plate thickness at the end of the impact-absorbing structure, the end of the impact-absorbing structure receives the impact load in a cross section perpendicular to the extension direction. The surface area becomes smaller. Therefore, the impact load that the impact absorbing structure receives during a collision increases more slowly than in the case where no starting point of deformation is provided. As a result, the amount of impact energy absorbed is reduced. Then, depending on the amount of impact energy that is desired to be absorbed, it is necessary to increase the length of the impact absorbing structure. As the length of the shock absorbing structure increases, the weight of the shock absorbing structure increases.

上記問題点を解決するための衝撃吸収構造体は、所定の延設方向に延びる衝撃吸収構造体であって、前記延設方向における端部は、前記延設方向に垂直な平面に対して傾斜する傾斜面を有し、前記平面に対する前記傾斜面の傾斜角度は、前記延設方向において変化しており、前記衝撃吸収構造体の厚さは、前記延設方向において一定であることを要旨とする。 A shock absorbing structure for solving the above problems is a shock absorbing structure extending in a predetermined extending direction, and the end portion in the extending direction is inclined with respect to a plane perpendicular to the extending direction. The impact absorbing structure has a sloped surface, the angle of inclination of the sloped surface with respect to the plane changes in the extending direction, and the thickness of the shock absorbing structure is constant in the extending direction. do.

衝撃吸収構造体の延設方向における端部は傾斜面を有している。このため、傾斜面を有する端部が変形の起点となることによって、衝撃吸収構造体は端部から順に変形することができる。また、衝撃吸収構造体の厚さは、延設方向において一定である。つまり、衝撃吸収構造体の厚さを薄くすることなく、衝撃吸収構造体に変形の起点を設けている。このため、従来技術のように衝撃吸収構造体の延設方向に対して垂直な断面、すなわち衝撃荷重を受ける面の面積が小さくなることが抑制される。したがって、衝突時に衝撃吸収構造体が受ける衝撃荷重は急激に増大する。よって、衝撃エネルギーの吸収量を減少させることなく、衝撃吸収構造体は衝撃荷重を安定的に受けることができる。 The end portion of the impact absorbing structure in the extending direction has an inclined surface. Therefore, since the end portion having the inclined surface serves as a starting point of deformation, the shock absorbing structure can be deformed sequentially from the end portion. Further, the thickness of the shock absorbing structure is constant in the extending direction. In other words, a starting point for deformation is provided in the impact absorbing structure without reducing the thickness of the impact absorbing structure. For this reason, the area of the cross section perpendicular to the extending direction of the shock absorbing structure, that is, the surface receiving the shock load, is prevented from becoming smaller as in the prior art. Therefore, the impact load that the impact absorbing structure receives during a collision increases rapidly. Therefore, the impact absorbing structure can stably receive an impact load without reducing the amount of impact energy absorbed.

さらに、延設方向に垂直な平面に対する傾斜面の傾斜角度は、延設方向において変化している。これにより、延設方向に垂直な平面に対する傾斜面の傾斜角度が変化しない場合と比較して、変形の初期に衝撃吸収構造体が受ける衝撃荷重の最大値は、その後の変形過程において衝撃吸収構造体が受ける衝撃荷重の平均値に近づく。よって、衝撃吸収構造体が車両に設けられている場合には、衝突時の車両の急減速が抑制される。その結果、衝突時に車両の搭乗者が受ける衝撃を低減できる。 Furthermore, the angle of inclination of the inclined surface with respect to a plane perpendicular to the extending direction changes in the extending direction. As a result, compared to the case where the inclination angle of the sloped surface with respect to the plane perpendicular to the extension direction does not change, the maximum value of the impact load that the impact absorption structure receives at the initial stage of deformation is It approaches the average value of the impact load that the body receives. Therefore, when a vehicle is provided with a shock absorbing structure, sudden deceleration of the vehicle at the time of a collision is suppressed. As a result, it is possible to reduce the impact that a vehicle occupant receives in the event of a collision.

上記衝撃吸収構造体において、前記平面に対する前記傾斜面の傾斜角度は、前記延設方向において徐々に変化していてもよい。
この構成では、衝突時に車両の搭乗者が受ける衝撃をより低減できる。 In the shock absorbing structure, the angle of inclination of the inclined surface with respect to the plane may gradually change in the extending direction.
With this configuration, it is possible to further reduce the impact that a vehicle occupant receives in the event of a collision.

上記衝撃吸収構造体において、前記傾斜面は、第１面と、前記延設方向において前記第１面よりも先端側に位置する第２面とを有し、前記平面に対する前記第２面の傾斜角度は、前記平面に対する前記第１面の傾斜角度よりも小さくてもよい。 In the shock absorbing structure, the inclined surface has a first surface and a second surface located on a distal side of the first surface in the extension direction, and the second surface is inclined with respect to the plane. The angle may be smaller than an angle of inclination of the first surface with respect to the plane.

この構成では、平面に対する第２面の傾斜角度が平面に対する第１面の傾斜角度よりも大きい場合と比較して、第２面における延設方向に対して垂直な断面の面積を大きくすることができる。よって、衝撃エネルギーの吸収量を増大させることができる。 With this configuration, the area of the cross section perpendicular to the extension direction of the second surface can be increased compared to the case where the angle of inclination of the second surface with respect to the plane is larger than the angle of inclination of the first surface with respect to the plane. can. Therefore, the amount of impact energy absorbed can be increased.

上記問題点を解決するための衝撃吸収構造体の製造方法は、円筒形状であり、軸方向において拡径する衝撃吸収構造体の製造方法であって、厚さが一定である織物を裁断する裁断工程と、前記裁断工程において裁断した前記織物を丸めることによって円筒形状に成形する成形工程とを有し、前記裁断工程において、前記織物は、直線状に延びる第１辺と、前記第１辺よりも長い第２辺と、前記第１辺と前記第２辺とを接続する一対の第３辺とを有する形状に裁断され、前記成形工程において、裁断された前記織物は、前記一対の第３辺同士が互いに対向するように丸められることを要旨とする。 A method for manufacturing a shock absorbing structure to solve the above problems is a method for manufacturing a shock absorbing structure that has a cylindrical shape and expands in diameter in the axial direction, and involves cutting a fabric having a constant thickness. and a forming step of forming the woven fabric cut in the cutting step into a cylindrical shape by rolling the woven fabric, and in the cutting step, the woven fabric has a first side extending linearly, and a shape extending from the first side. The fabric is cut into a shape having a long second side and a pair of third sides connecting the first side and the second side. The gist is that the sides are rounded to face each other.

裁断工程において、織物の第１辺は直線状に延びるように裁断されるとともに、成形工程において、裁断された織物は、一対の第３辺同士が対向するように円筒形状に成形される。このため、第１辺は、衝撃吸収構造体の軸方向の端部において、軸方向に垂直な平面に対して傾斜するとともに、平面に対する傾斜角度が軸方向において徐々に変化する傾斜面となる。また、織物の厚さは、衝撃吸収構造体の厚さとなる。織物の厚さは一定であるため、衝撃吸収構造体の厚さは軸方向において一定になる。 In the cutting process, the first side of the fabric is cut to extend linearly, and in the forming process, the cut fabric is formed into a cylindrical shape with a pair of third sides facing each other. Therefore, the first side becomes an inclined surface that is inclined with respect to a plane perpendicular to the axial direction at the axial end of the shock absorbing structure, and whose angle of inclination with respect to the plane gradually changes in the axial direction. Moreover, the thickness of the fabric becomes the thickness of the shock absorbing structure. Since the thickness of the fabric is constant, the thickness of the shock absorbing structure is constant in the axial direction.

この場合、傾斜面を有する端部が変形の起点となることによって、衝撃吸収構造体は端部から順に変形することができる。また、衝撃吸収構造体の厚さを薄くすることなく、衝撃吸収構造体に変形の起点を設けることができる。このため、従来技術のように衝撃吸収構造体の軸方向に対して垂直な断面、すなわち衝撃荷重を受ける面の面積が小さくなることが抑制される。したがって、衝突時に衝撃吸収構造体が受ける衝撃荷重は急激に増大する。よって、衝撃エネルギーの吸収量を減少させることなく、衝撃吸収構造体は衝撃荷重を安定的に受けることができる。さらに、軸方向に垂直な平面に対する傾斜面の傾斜角度が変化しない場合と比較して、変形の初期に衝撃吸収構造体が受ける衝撃荷重の最大値は、その後の変形過程において衝撃吸収構造体が受ける衝撃荷重の平均値に近づく。よって、衝撃吸収構造体が車両に設けられている場合には、衝突時の車両の急減速が抑制される。その結果、衝突時に車両の搭乗者が受ける衝撃を低減できる。 In this case, the end portion having the inclined surface serves as the starting point of deformation, so that the shock absorbing structure can be deformed sequentially from the end portion. Furthermore, a starting point for deformation can be provided in the impact absorbing structure without reducing the thickness of the impact absorbing structure. For this reason, the area of the cross section perpendicular to the axial direction of the shock absorbing structure, that is, the surface receiving the shock load, is prevented from becoming smaller as in the prior art. Therefore, the impact load that the impact absorbing structure receives during a collision increases rapidly. Therefore, the impact absorbing structure can stably receive an impact load without reducing the amount of impact energy absorbed. Furthermore, compared to the case where the inclination angle of the inclined surface with respect to the plane perpendicular to the axial direction does not change, the maximum value of the impact load that the impact absorption structure receives at the beginning of deformation is approaches the average value of the shock load received. Therefore, when a vehicle is provided with a shock absorbing structure, sudden deceleration of the vehicle at the time of a collision is suppressed. As a result, it is possible to reduce the impact that a vehicle occupant receives in the event of a collision.

上記衝撃吸収構造体の製造方法では、織物の裁断形状を工夫することによって、裁断された織物を丸めて円筒形状に成形するだけで、衝撃吸収構造体の軸方向の端部に傾斜面を設けることができる。この場合、衝撃吸収構造体の端部に変形の起点を設けるために端部を切断するといった加工が不要である。よって、衝撃吸収構造体の生産性が向上するとともに、衝撃吸収構造体の材料の歩留まりが向上する。 In the above method for manufacturing a shock absorbing structure, by devising the cutting shape of the fabric, the cut fabric is simply rolled up and formed into a cylindrical shape, and an inclined surface is provided at the axial end of the shock absorbing structure. be able to. In this case, there is no need to cut the ends of the impact absorbing structure in order to provide starting points for deformation at the ends. Therefore, the productivity of the shock absorbing structure is improved, and the yield of the material for the shock absorbing structure is improved.

本発明によれば、衝撃エネルギーの吸収量を減少させることなく、衝撃荷重を安定的に受けることができる。 According to the present invention, an impact load can be stably received without reducing the amount of impact energy absorbed.

実施形態における車両の模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a vehicle in an embodiment. 実施形態における衝撃吸収構造体を示す斜視図である。It is a perspective view showing a shock absorbing structure in an embodiment. 実施形態における衝撃吸収構造体の第１端部を示す側面図である。It is a side view which shows the 1st end part of the shock absorption structure in embodiment. 実施形態における衝撃吸収構造体を示す正面図である。It is a front view showing a shock absorbing structure in an embodiment. 実施形態における織物の裁断形状を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing the cut shape of the fabric in the embodiment. 試験例１の衝撃吸収構造体を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing the impact absorbing structure of Test Example 1. 試験例１の衝撃吸収構造体を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing the impact absorbing structure of Test Example 1. 試験例２の衝撃吸収構造体を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a shock absorbing structure of Test Example 2. 試験例２の衝撃吸収構造体を示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing the impact absorbing structure of Test Example 2. 試験例３の衝撃吸収構造体を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a shock absorbing structure of Test Example 3. 試験例３の衝撃吸収構造体を示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing the shock absorbing structure of Test Example 3. 試験例１の衝撃吸収構造体の試験結果を示すグラフである。3 is a graph showing the test results of the impact absorbing structure of Test Example 1. 試験例２の衝撃吸収構造体の試験結果を示すグラフである。7 is a graph showing the test results of the impact absorbing structure of Test Example 2. 試験例３の衝撃吸収構造体の試験結果を示すグラフである。7 is a graph showing the test results of the impact absorbing structure of Test Example 3. 変更例における衝撃吸収構造体の第１端部を示す側面図である。It is a side view which shows the 1st end part of the impact absorption structure in a modification. 変更例における衝撃吸収構造体の第１端部を示す側面図である。It is a side view which shows the 1st end part of the impact absorption structure in a modification.

以下、衝撃吸収構造体及び衝撃吸収構造体の製造方法を具体化した一実施形態を図１～図５にしたがって説明する。本実施形態の衝撃吸収構造体は、車両の前方に設けられている。なお、以下の説明において、前、後、左、右とは、車両の運転者が前方（前進方向）を向いた状態を基準とした場合の、前、後、左、右のことをいう。 An embodiment of a shock absorbing structure and a method for manufacturing the shock absorbing structure will be described below with reference to FIGS. 1 to 5. The shock absorbing structure of this embodiment is provided at the front of the vehicle. In the following description, the terms "front, rear, left, and right" refer to the front, rear, left, and right when the driver of the vehicle is facing forward (in the forward direction).

図１に示すように、車両において、左右方向の両側に設けられた一対のフロントサイドメンバ１１０の間には、フロントクロスメンバ１２０が設けられている。フロントクロスメンバ１２０は、一対のフロントサイドメンバ１１０を連結している。一対のフロントサイドメンバ１１０の前端部にはそれぞれ、衝撃吸収構造体１０がフロントバンパ１３０を支持するように設けられている。 As shown in FIG. 1, in a vehicle, a front cross member 120 is provided between a pair of front side members 110 provided on both sides in the left-right direction. The front cross member 120 connects the pair of front side members 110. A shock absorbing structure 10 is provided at each front end of the pair of front side members 110 to support a front bumper 130.

衝撃吸収構造体１０は、後述する繊維強化複合材によって形成されている。衝撃吸収構造体１０は、所定の延設方向に延びている。本実施形態の衝撃吸収構造体１０は、前後方向に沿って延びている。したがって、本実施形態における所定の延設方向とは前後方向である。車両が物体に衝突する、より詳しくはフロントバンパ１３０が物体に衝突すると、フロントバンパ１３０を介して衝撃吸収構造体１０には後方に向かう衝撃荷重が作用する。衝撃吸収構造体１０は、衝撃荷重を受けると変形することによって衝撃エネルギーを吸収する。 The shock absorbing structure 10 is made of a fiber reinforced composite material, which will be described later. The shock absorbing structure 10 extends in a predetermined extension direction. The shock absorbing structure 10 of this embodiment extends along the front-rear direction. Therefore, the predetermined extending direction in this embodiment is the front-back direction. When the vehicle collides with an object, more specifically, when the front bumper 130 collides with the object, a rearward impact load acts on the shock absorbing structure 10 via the front bumper 130. The impact absorbing structure 10 absorbs impact energy by deforming when subjected to an impact load.

＜衝撃吸収構造体の構成＞
図２に示すように、本実施形態の衝撃吸収構造体１０は、円筒形状である。衝撃吸収構造体１０が円筒形状である場合、衝撃吸収構造体１０の軸方向は、延設方向と一致している。つまり、本実施形態の衝撃吸収構造体１０の軸方向は、前後方向と一致している。衝撃吸収構造体１０の軸方向に対して垂直な断面形状は、円形状である。 <Configuration of shock absorbing structure>
As shown in FIG. 2, the shock absorbing structure 10 of this embodiment has a cylindrical shape. When the impact absorbing structure 10 has a cylindrical shape, the axial direction of the impact absorbing structure 10 coincides with the extending direction. That is, the axial direction of the shock absorbing structure 10 of this embodiment coincides with the front-rear direction. The cross-sectional shape of the shock absorbing structure 10 perpendicular to the axial direction is circular.

衝撃吸収構造体１０は、第１端部１０ａ及び第２端部１０ｂを有している。第１端部１０ａ及び第２端部１０ｂは、衝撃吸収構造体１０の軸方向の端部である。第２端部１０ｂは、衝撃吸収構造体１０の軸方向において第１端部１０ａの反対に位置する端部である。本実施形態では、第１端部１０ａは、衝撃吸収構造体１０の前端部である。また、第２端部１０ｂは、衝撃吸収構造体１０の後端部である。本実施形態の衝撃吸収構造体１０の径は、軸方向において第１端部１０ａから第２端部１０ｂに向かうにつれて徐々に拡径している。 The shock absorbing structure 10 has a first end 10a and a second end 10b. The first end 10a and the second end 10b are ends of the shock absorbing structure 10 in the axial direction. The second end 10b is an end located opposite to the first end 10a in the axial direction of the shock absorbing structure 10. In this embodiment, the first end 10a is the front end of the shock absorbing structure 10. Further, the second end portion 10b is the rear end portion of the shock absorbing structure 10. The diameter of the shock absorbing structure 10 of this embodiment gradually increases in the axial direction from the first end 10a toward the second end 10b.

第１端部１０ａには、金属製の第１ブラケット２１が取り付けられている。第１ブラケット２１は、第１端部１０ａの内側に挿入された状態で衝撃吸収構造体１０に固定されている。本実施形態では、フロントバンパ１３０を貫通する図示しないボルトが第１ブラケット２１の雌ねじ孔２１ａに螺合される。これにより、衝撃吸収構造体１０は、第１ブラケット２１を介してフロントバンパ１３０に取り付けられている。 A metal first bracket 21 is attached to the first end 10a. The first bracket 21 is fixed to the shock absorbing structure 10 while being inserted inside the first end 10a. In this embodiment, a bolt (not shown) passing through the front bumper 130 is screwed into the female threaded hole 21a of the first bracket 21. Thereby, the shock absorbing structure 10 is attached to the front bumper 130 via the first bracket 21.

第２端部１０ｂには、金属製の第２ブラケット２２が取り付けられている。第２ブラケット２２は、衝撃吸収構造体１０の外周面に固定されている。本実施形態では、第２ブラケット２２の貫通孔２２ａに挿通された図示しないボルトがフロントサイドメンバ１１０に形成された図示しない雌ねじ孔に螺合される。これにより、衝撃吸収構造体１０は、第２ブラケット２２を介してフロントサイドメンバ１１０に取り付けられている。 A second bracket 22 made of metal is attached to the second end portion 10b. The second bracket 22 is fixed to the outer peripheral surface of the shock absorbing structure 10. In this embodiment, a bolt (not shown) inserted into the through hole 22a of the second bracket 22 is screwed into a female screw hole (not shown) formed in the front side member 110. Thereby, the shock absorbing structure 10 is attached to the front side member 110 via the second bracket 22.

図３に示すように、衝撃吸収構造体１０の第１端部１０ａは、傾斜面１１を有している。傾斜面１１は、延設方向に垂直な平面Ｐに対して傾斜する面である。平面Ｐに対する傾斜面１１の傾斜角度θは、延設方向において変化している。 As shown in FIG. 3, the first end 10a of the shock absorbing structure 10 has an inclined surface 11. As shown in FIG. The inclined surface 11 is a surface inclined with respect to a plane P perpendicular to the extension direction. The inclination angle θ of the inclined surface 11 with respect to the plane P changes in the extension direction.

傾斜面１１は、第１端１１ａ及び第２端１１ｂを有している。第１端１１ａ及び第２端１１ｂは、延設方向における傾斜面１１の端である。第２端１１ｂは、第１端１１ａよりも先端側に位置している。本実施形態の傾斜面１１は、延設方向と直交する方向から見た側面視において、第１端１１ａと第２端１１ｂとを繋ぐ仮想直線Ｌよりも先端側に膨らむように湾曲している。したがって、平面Ｐに対する傾斜面１１の傾斜角度θは、徐々に変化している。具体的には、平面Ｐに対する傾斜面１１の傾斜角度θは、第１端１１ａから第２端１１ｂに向かうにつれて徐々に小さくなっている。 The inclined surface 11 has a first end 11a and a second end 11b. The first end 11a and the second end 11b are ends of the inclined surface 11 in the extension direction. The second end 11b is located closer to the tip than the first end 11a. The inclined surface 11 of this embodiment is curved so as to swell toward the tip side from the imaginary straight line L connecting the first end 11a and the second end 11b when viewed from the side in a direction perpendicular to the extension direction. . Therefore, the inclination angle θ of the inclined surface 11 with respect to the plane P gradually changes. Specifically, the inclination angle θ of the inclined surface 11 with respect to the plane P becomes gradually smaller from the first end 11a toward the second end 11b.

図４に示すように、衝撃吸収構造体１０の厚さＴ１０は、軸方向及び周方向において一定である。本実施形態の「衝撃吸収構造体１０の厚さＴ１０」とは、衝撃吸収構造体１０の外径ではなく、衝撃吸収構造体１０の内周面から外周面までの径方向における寸法を指している。なお、「衝撃吸収構造体１０の厚さＴ１０は、軸方向において一定である」には、衝撃吸収構造体１０の厚さＴ１０が製造公差の範囲内で軸方向において若干異なっている場合を含んでいる。また、「衝撃吸収構造体１０の厚さＴ１０は、周方向において一定である」には、衝撃吸収構造体１０の厚さＴ１０が製造公差の範囲内で周方向において若干異なっている場合を含んでいる。なお、図４では、第２ブラケット２２の図示を省略している。 As shown in FIG. 4, the thickness T10 of the shock absorbing structure 10 is constant in the axial direction and the circumferential direction. The "thickness T10 of the impact absorbing structure 10" in this embodiment refers to the dimension in the radial direction from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface of the impact absorbing structure 10, not the outer diameter of the impact absorbing structure 10. There is. Note that "the thickness T10 of the shock absorbing structure 10 is constant in the axial direction" includes cases where the thickness T10 of the shock absorbing structure 10 varies slightly in the axial direction within the range of manufacturing tolerances. I'm here. Furthermore, "the thickness T10 of the shock absorbing structure 10 is constant in the circumferential direction" includes cases where the thickness T10 of the shock absorbing structure 10 varies slightly in the circumferential direction within the range of manufacturing tolerances. I'm here. Note that in FIG. 4, illustration of the second bracket 22 is omitted.

＜衝撃吸収構造体の製造方法＞
次に、本実施形態の衝撃吸収構造体の製造方法について説明する。
衝撃吸収構造体の製造方法は、織物を裁断する裁断工程と、裁断された織物にマトリックス材料を複合化する複合化工程とを有している。 <Method for manufacturing shock absorbing structure>
Next, a method for manufacturing the shock absorbing structure of this embodiment will be described.
The method for manufacturing a shock absorbing structure includes a cutting step of cutting a fabric, and a compounding step of compounding a matrix material to the cut fabric.

織物は、例えば、複数の経糸と複数の緯糸とを有するとともに、経糸と緯糸とが互いに交絡したものである。経糸及び緯糸は、炭素繊維などの強化繊維からなる。なお、織物は、複数の経糸が配列された経糸層と複数の緯糸が配列された緯糸層とが積層されるとともに、経糸層と緯糸層とが結合糸によって互いに結合されたものであってもよい。 A woven fabric has, for example, a plurality of warps and a plurality of wefts, and the warps and wefts are intertwined with each other. The warp and weft are made of reinforcing fibers such as carbon fibers. In addition, even if the woven fabric has a warp layer in which a plurality of warps are arranged and a weft layer in which a plurality of wefts are arranged, which are laminated, the warp layer and the weft layer are connected to each other by a binding thread. good.

織物の厚さは一定である。厳密には、織物の厚さは、糸が重なっている部分では厚く、糸が重なっていない部分では薄くなっている。したがって、織物の厚さが一定であるとは、糸が重なっている部分の厚さが許容される厚さの上限値よりも薄く、かつ糸が重なっていない部分の厚さが許容される厚さの下限値よりも厚いことを指す。 The thickness of the fabric is constant. Strictly speaking, the thickness of the fabric is thicker where the threads overlap and thinner where the threads do not overlap. Therefore, the thickness of the woven fabric is constant if the thickness of the part where the threads overlap is thinner than the upper limit of the allowable thickness, and the thickness of the part where the threads do not overlap is the permissible thickness. Refers to being thicker than the lower limit of thickness.

マトリックス材料は、例えば、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂である。
図５に示すように、裁断工程では、織物３０を所望の裁断形状に裁断する。織物３０の裁断形状は、所望の形状の衝撃吸収構造体１０を展開した形状に設定される。本実施形態では、織物３０は、図５において二点鎖線で示す裁断形状に裁断される。裁断された織物３０は、第１辺３１と、第２辺３２と、一対の第３辺３３とを有している。第１辺３１、第２辺３２、及び一対の第３辺３３はそれぞれ、織物３０の厚さ方向に沿う面である。第１辺３１は、直線状に延びている。第２辺３２の長さは、第１辺３１の長さよりも長い。第２辺３２は、両端部から中間部に向かうにつれて第１辺３１からの距離が徐々に長くなるように弧状に延びている。一対の第３辺３３は、第１辺３１と第２辺３２とを接続している。第３辺３３は、直線状に延びている。一対の第３辺３３間の距離は、第１辺３１から第２辺３２に向かうにつれて徐々に長くなっている。 The matrix material is, for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin, a vinyl ester resin, an unsaturated polyester resin, or a phenolic resin.
As shown in FIG. 5, in the cutting process, the fabric 30 is cut into a desired shape. The cut shape of the fabric 30 is set to a shape in which the shock absorbing structure 10 having a desired shape is developed. In this embodiment, the fabric 30 is cut into a shape shown by a two-dot chain line in FIG. The cut fabric 30 has a first side 31, a second side 32, and a pair of third sides 33. The first side 31, the second side 32, and the pair of third sides 33 are each surfaces along the thickness direction of the fabric 30. The first side 31 extends linearly. The length of the second side 32 is longer than the length of the first side 31. The second side 32 extends in an arc shape such that the distance from the first side 31 gradually increases from both ends toward the middle portion. A pair of third sides 33 connects the first side 31 and the second side 32. The third side 33 extends linearly. The distance between the pair of third sides 33 gradually increases from the first side 31 toward the second side 32.

本実施形態の複合化工程は、ＲＴＭ（Resin Transfer Molding）工法を用いて行われる。詳しくは、複合化工程は、成形工程と、充填工程と、硬化工程と、取出工程とを有している。 The composite process of this embodiment is performed using the RTM (Resin Transfer Molding) method. Specifically, the composite process includes a molding process, a filling process, a curing process, and a taking out process.

成形工程は、図示しない成形型によって、裁断された織物３０を所望の形状に成形する工程である。本実施形態の成形型は、円錐形状の中型と、中型を挟む上型及び下型とを有している。裁断された織物３０は、一対の第３辺３３同士が対向するように中型に巻き付けられる。すなわち、裁断された織物３０は、一対の第３辺３３同士が対向するように丸められることによって円筒形状に成形される。上型及び下型は、裁断された織物３０が巻き付けられた中型を挟む。充填工程は、織物３０が入った成形型内に熱硬化性樹脂を充填することによって、熱硬化性樹脂を織物３０に含浸させる工程である。硬化工程は、成形型内で熱硬化性樹脂を硬化させる工程である。これにより、織物３０と熱硬化性樹脂とが複合化されることによって、繊維強化複合材が形成される。取出工程は、成形型から繊維強化複合材を取り出す工程である。取り出された繊維強化複合材は、衝撃吸収構造体１０である。 The molding process is a process of molding the cut fabric 30 into a desired shape using a mold (not shown). The mold of this embodiment has a conical middle mold, and an upper mold and a lower mold that sandwich the middle mold. The cut fabric 30 is wound around a medium size so that the pair of third sides 33 face each other. That is, the cut fabric 30 is formed into a cylindrical shape by being rolled so that the pair of third sides 33 face each other. The upper and lower molds sandwich a middle mold around which the cut fabric 30 is wound. The filling process is a process of impregnating the fabric 30 with the thermosetting resin by filling the mold containing the fabric 30 with the thermosetting resin. The curing process is a process of curing the thermosetting resin within the mold. Thereby, the fabric 30 and the thermosetting resin are combined to form a fiber-reinforced composite material. The take-out process is a process of taking out the fiber-reinforced composite material from the mold. The fiber-reinforced composite material taken out is the shock absorbing structure 10.

成形工程において、裁断された織物３０は、一対の第３辺３３同士が対向するように丸められることにより円筒形状に成形されている。したがって、製造された衝撃吸収構造体１０では、第１辺３１は、衝撃吸収構造体１０の第１端部１０ａに位置している。第２辺３２は、衝撃吸収構造体１０の第２端部１０ｂに位置している。また、裁断工程において、織物３０の第１辺３１は、直線状に延びるように裁断されている。したがって、第１辺３１は、第１端部１０ａにおいて、軸方向に垂直な平面Ｐに対して傾斜するとともに、平面Ｐに対する傾斜角度θが軸方向において徐々に変化する傾斜面１１となる。さらに、織物３０の厚さは、衝撃吸収構造体１０の厚さＴ１０となる。織物３０の厚さは一定であるため、衝撃吸収構造体１０の厚さＴ１０は軸方向において一定になる。 In the forming process, the cut fabric 30 is formed into a cylindrical shape by being rolled so that the pair of third sides 33 face each other. Therefore, in the manufactured shock absorbing structure 10, the first side 31 is located at the first end 10a of the shock absorbing structure 10. The second side 32 is located at the second end 10b of the shock absorbing structure 10. Moreover, in the cutting process, the first side 31 of the fabric 30 is cut so as to extend linearly. Therefore, the first side 31 forms an inclined surface 11 at the first end 10a that is inclined with respect to a plane P perpendicular to the axial direction, and whose inclination angle θ with respect to the plane P gradually changes in the axial direction. Further, the thickness of the fabric 30 is the thickness T10 of the shock absorbing structure 10. Since the thickness of the fabric 30 is constant, the thickness T10 of the shock absorbing structure 10 is constant in the axial direction.

＜衝撃吸収構造体の試験＞
発明者は、衝撃吸収構造体の形状と衝撃吸収構造体が受ける衝撃荷重との関係について試験を行った。発明者は、試験例１，２，３の衝撃吸収構造体を用意した。試験例１，２，３の衝撃吸収構造体は、板状の衝撃吸収構造体である。試験例１，２，３の衝撃吸収構造体では、延設方向における端部の形状だけが異なっている。以下、試験例１，２，３の衝撃吸収構造体の端部の形状について詳述する。 <Test on shock absorbing structure>
The inventor conducted a test regarding the relationship between the shape of the impact absorbing structure and the impact load that the impact absorbing structure receives. The inventor prepared impact absorbing structures of Test Examples 1, 2, and 3. The impact absorbing structures of Test Examples 1, 2, and 3 are plate-shaped impact absorbing structures. The impact absorbing structures of Test Examples 1, 2, and 3 differed only in the shape of the end portion in the extending direction. The shapes of the end portions of the impact absorbing structures of Test Examples 1, 2, and 3 will be described in detail below.

図６及び図７は、試験例１の衝撃吸収構造体４０を示す。
図６に示すように、衝撃吸収構造体４０の端部４０ａは、延設方向に垂直な平面Ｐに対して傾斜する一対の傾斜面４１を有している。一対の傾斜面４１は、衝撃吸収構造体４０の幅方向における端部４０ａの両端面でもある。一対の傾斜面４１は、先端に向かうにつれて互いに近付くように傾斜している。平面Ｐに対する傾斜面４１の傾斜角度θ４１は、延設方向において一定である。言い換えると、平面Ｐに対する傾斜面４１の傾斜角度θ４１は、延設方向において変化しない。 6 and 7 show the impact absorbing structure 40 of Test Example 1.
As shown in FIG. 6, the end portion 40a of the shock absorbing structure 40 has a pair of inclined surfaces 41 inclined with respect to a plane P perpendicular to the extending direction. The pair of inclined surfaces 41 are also both end surfaces of the end portion 40a in the width direction of the shock absorbing structure 40. The pair of sloped surfaces 41 are sloped so as to approach each other toward the tip. The inclination angle θ41 of the inclined surface 41 with respect to the plane P is constant in the extending direction. In other words, the inclination angle θ41 of the inclined surface 41 with respect to the plane P does not change in the extending direction.

図７に示すように、衝撃吸収構造体４０の厚さＴ４０は、延設方向において一定である。なお、衝撃吸収構造体４０の厚さＴ４０とは、衝撃吸収構造体４０の板厚のことである。 As shown in FIG. 7, the thickness T40 of the shock absorbing structure 40 is constant in the extending direction. Note that the thickness T40 of the impact absorbing structure 40 refers to the plate thickness of the impact absorbing structure 40.

図８及び図９は、試験例２の衝撃吸収構造体５０を示す。
図８に示すように、衝撃吸収構造体５０の端部５０ａは、延設方向に垂直な平面Ｐに対して傾斜する一対の傾斜面５１を有している。一対の傾斜面５１は、衝撃吸収構造体５０の幅方向における端部５０ａの両端面でもある。一対の傾斜面５１は、先端に向かうにつれて互いに近付くように傾斜している。平面Ｐに対する傾斜面５１の傾斜角度θ５１は、延設方向において一定である。言い換えると、平面Ｐに対する傾斜面５１の傾斜角度θ５１は、延設方向において変化しない。平面Ｐに対する傾斜面５１の傾斜角度θ５１は、平面Ｐに対する傾斜面４１の傾斜角度θ４１と同じである。 8 and 9 show the impact absorbing structure 50 of Test Example 2.
As shown in FIG. 8, the end portion 50a of the shock absorbing structure 50 has a pair of inclined surfaces 51 inclined with respect to a plane P perpendicular to the extending direction. The pair of inclined surfaces 51 are also both end surfaces of the end portion 50a of the impact absorbing structure 50 in the width direction. The pair of inclined surfaces 51 are inclined toward each other toward the tip. The inclination angle θ51 of the inclined surface 51 with respect to the plane P is constant in the extending direction. In other words, the inclination angle θ51 of the inclined surface 51 with respect to the plane P does not change in the extending direction. The inclination angle θ51 of the inclined surface 51 with respect to the plane P is the same as the inclination angle θ41 of the inclined surface 41 with respect to the plane P.

図９に示すように、衝撃吸収構造体５０の厚さＴ５０は、延設方向において変化している。なお、衝撃吸収構造体５０の厚さＴ５０とは、衝撃吸収構造体５０の板厚のことである。詳しくは、衝撃吸収構造体５０の端部５０ａは、第１部位５２と、第１部位５２よりも先端側に位置する第２部位５３とを有している。第１部位５２の板厚は、第２部位５３の板厚よりも厚い。第２部位５３の板厚は、第１部位５２から先端に向かうにつれて徐々に薄くなっている。したがって、衝撃吸収構造体５０の厚さＴ５０は、第１部位５２では一定であるが、第２部位５３では先端に向かうにつれて徐々に薄くなっている。 As shown in FIG. 9, the thickness T50 of the shock absorbing structure 50 changes in the extending direction. Note that the thickness T50 of the impact absorbing structure 50 refers to the plate thickness of the impact absorbing structure 50. Specifically, the end portion 50a of the shock absorbing structure 50 has a first portion 52 and a second portion 53 located closer to the tip than the first portion 52. The thickness of the first portion 52 is thicker than the thickness of the second portion 53. The thickness of the second portion 53 gradually becomes thinner from the first portion 52 toward the tip. Therefore, the thickness T50 of the shock absorbing structure 50 is constant at the first portion 52, but gradually becomes thinner toward the tip at the second portion 53.

図１０及び図１１は、試験例３の衝撃吸収構造体６０を示す。
図１０に示すように、衝撃吸収構造体６０の端部６０ａは、延設方向に垂直な平面Ｐに対して傾斜する一対の傾斜面６１を有している。一対の傾斜面６１は、衝撃吸収構造体６０の幅方向における端部６０ａの両端面でもある。一対の傾斜面６１は、先端に向かうにつれて互いに近付くように傾斜している。平面Ｐに対する傾斜面６１の傾斜角度は、延設方向において変化している。詳しくは、一対の傾斜面６１はそれぞれ、第１面６１ａと、第１面６１ａよりも先端側に位置する第２面６１ｂとを有している。平面Ｐに対する第１面６１ａの傾斜角度θ６１ａは、平面Ｐに対する傾斜面４１の傾斜角度θ４１、及び平面Ｐに対する傾斜面５１の傾斜角度θ５１のそれぞれと同じである。平面Ｐに対する第２面６１ｂの傾斜角度θ６１ｂは、平面Ｐに対する第１面６１ａの傾斜角度θ６１ａよりも小さい。 10 and 11 show a shock absorbing structure 60 of Test Example 3.
As shown in FIG. 10, the end portion 60a of the shock absorbing structure 60 has a pair of inclined surfaces 61 inclined with respect to a plane P perpendicular to the extending direction. The pair of inclined surfaces 61 are also both end surfaces of the end portion 60a of the impact absorbing structure 60 in the width direction. The pair of inclined surfaces 61 are inclined toward each other toward the tip. The angle of inclination of the inclined surface 61 with respect to the plane P changes in the extending direction. Specifically, each of the pair of inclined surfaces 61 has a first surface 61a and a second surface 61b located closer to the tip side than the first surface 61a. The inclination angle θ61a of the first surface 61a with respect to the plane P is the same as the inclination angle θ41 of the inclined surface 41 with respect to the plane P, and the inclination angle θ51 of the inclined surface 51 with respect to the plane P, respectively. The inclination angle θ61b of the second surface 61b with respect to the plane P is smaller than the inclination angle θ61a of the first surface 61a with respect to the plane P.

図１０に示すように、衝撃吸収構造体６０の厚さＴ６０は、延設方向において一定である。なお、衝撃吸収構造体６０の厚さＴ６０とは、衝撃吸収構造体６０の板厚のことである。 As shown in FIG. 10, the thickness T60 of the shock absorbing structure 60 is constant in the extending direction. Note that the thickness T60 of the impact absorbing structure 60 refers to the plate thickness of the impact absorbing structure 60.

このように試験例２の衝撃吸収構造体５０は、試験例１の衝撃吸収構造体４０に対し、衝撃吸収構造体の端部の厚さを薄くすることによって変形の起点を設けたものである。試験例３の衝撃吸収構造体６０は、試験例１の衝撃吸収構造体４０に対し、平面Ｐに対する傾斜面の傾斜角度を変化させることによって変形の起点を設けたものである。そして、発明者は、衝撃吸収構造体４０，５０，６０の延設方向の長さが所定の長さに変形するまで、衝撃吸収構造体４０，５０，６０に対して衝撃を与えた。 In this way, the shock absorbing structure 50 of Test Example 2 is different from the shock absorbing structure 40 of Test Example 1 in that the thickness of the end portion of the shock absorbing structure is made thinner to provide a starting point for deformation. . The impact absorbing structure 60 of Test Example 3 is different from the impact absorbing structure 40 of Test Example 1 in that a starting point of deformation is provided by changing the angle of inclination of the slope with respect to the plane P. Then, the inventor applied an impact to the impact absorbing structures 40, 50, 60 until the lengths of the impact absorbing structures 40, 50, 60 in the extending direction were deformed to a predetermined length.

図１２は、試験例１の試験結果を示すグラフである。図１３は、試験例２の試験結果を示すグラフである。図１４は、試験例３の試験結果を示すグラフである。図１２、図１３、及び図１４における縦軸の荷重とは、衝撃吸収構造体４０，５０，６０が受けた衝撃荷重である。横軸のストローク量とは、衝撃吸収構造体４０，５０，６０の延設方向における長さの変化量である。縦軸の衝撃エネルギーの吸収量とは、衝撃吸収構造体４０，５０，６０が吸収した衝撃エネルギーの量である。衝撃エネルギーの吸収量は、荷重及びストローク量の積分値に相当する。なお、グラフにおける各目盛り線は、図１２、図１３、及び図１４で同じ値を示している。 FIG. 12 is a graph showing the test results of Test Example 1. FIG. 13 is a graph showing the test results of Test Example 2. FIG. 14 is a graph showing the test results of Test Example 3. The load on the vertical axis in FIGS. 12, 13, and 14 is the impact load received by the impact absorption structures 40, 50, and 60. The stroke amount on the horizontal axis is the amount of change in length of the shock absorbing structures 40, 50, and 60 in the extending direction. The amount of impact energy absorbed on the vertical axis is the amount of impact energy absorbed by the impact absorbing structures 40, 50, and 60. The amount of impact energy absorbed corresponds to the integral value of the load and stroke amount. Note that each scale line in the graph indicates the same value in FIGS. 12, 13, and 14.

図１２に示すように、試験例１では、荷重は、変形の初期において急激に増大した後、急激に減少する。その後の変形過程では、荷重は、減少した値の付近を推移している。また、変形の初期における荷重の最大値は、その後の変形過程における荷重の平均値よりも大きくなっている。つまり、試験例１では、荷重の変動幅が大きい。したがって、試験例１の衝撃吸収構造体４０は、衝撃荷重を安定的に受けていないといえる。特に、変形の初期における荷重の最大値がその後の変形過程における荷重の平均値よりも大きい場合、衝突時に車両は急激に減速することになるため、車両の搭乗者は衝撃を受けやすい。 As shown in FIG. 12, in Test Example 1, the load increases rapidly at the initial stage of deformation, and then decreases rapidly. During the subsequent deformation process, the load remains around the reduced value. Further, the maximum value of the load at the initial stage of deformation is larger than the average value of the load during the subsequent deformation process. In other words, in Test Example 1, the variation range of the load was large. Therefore, it can be said that the impact absorbing structure 40 of Test Example 1 did not stably receive the impact load. In particular, if the maximum value of the load at the initial stage of deformation is larger than the average value of the load during the subsequent deformation process, the vehicle will decelerate rapidly in the event of a collision, making the occupants of the vehicle more likely to receive a shock.

図１３に示すように、試験例２では、荷重は、変形の初期において増大した後、急激に減少することなく、増大した値の付近を推移している。つまり、試験例２では、試験例１と比較して荷重の変動幅が小さい。したがって、試験例２の衝撃吸収構造体５０は、試験例１の衝撃吸収構造体４０と比較して、衝撃荷重を安定的に受けているといえる。これは、試験例２では、衝撃吸収構造体５０の厚さＴ５０を薄くすることによって、衝撃吸収構造体５０の端部５０ａに変形の起点を設けたためである。 As shown in FIG. 13, in Test Example 2, the load increased at the initial stage of deformation and then remained around the increased value without rapidly decreasing. In other words, in Test Example 2, the load fluctuation range is smaller than in Test Example 1. Therefore, it can be said that the impact absorbing structure 50 of Test Example 2 receives the impact load more stably than the impact absorbing structure 40 of Test Example 1. This is because in Test Example 2, by reducing the thickness T50 of the impact absorbing structure 50, a starting point of deformation was provided at the end 50a of the impact absorbing structure 50.

その一方で、試験例２での変形の初期における荷重の傾きは、試験例１での変形の初期における荷重の傾きよりも小さい。すなわち、試験例２では、試験例１と比較して、荷重は変形の初期において緩やかに増大している。その結果、試験例２の衝撃吸収構造体５０が所定の長さまで変形したときの衝撃エネルギーの吸収量は、試験例１の衝撃吸収構造体４０が所定の長さまで変形したときの衝撃エネルギーの吸収量よりも小さくなっている。これは、試験例２では、衝撃吸収構造体５０の厚さＴ５０を薄くしたことによって、延設方向に対して垂直な断面、すなわち衝撃荷重を受ける面の面積が小さくなっているためである。 On the other hand, the slope of the load at the beginning of deformation in Test Example 2 is smaller than the slope of the load at the beginning of deformation in Test Example 1. That is, in Test Example 2, compared to Test Example 1, the load increases gradually at the initial stage of deformation. As a result, the amount of impact energy absorbed when the impact absorption structure 50 of Test Example 2 is deformed to a predetermined length is the same as the amount of impact energy absorbed when the impact absorption structure 40 of Test Example 1 is deformed to a predetermined length. It is smaller than the quantity. This is because in Test Example 2, by reducing the thickness T50 of the impact absorbing structure 50, the cross section perpendicular to the extension direction, that is, the area of the surface that receives the impact load is reduced.

図１４に示すように、試験例３では、試験例１と同様、荷重は、変形の初期において急激に増大した後、減少する。その後の変形過程では、荷重は、変形の初期において増大したときの値の付近を推移している。試験例３での変形の初期における荷重の最大値とその後の変形過程における荷重の平均値との差は、試験例１での変形初期における荷重の最大値とその後の変形過程における荷重の平均値との差よりも小さい。つまり、試験例３では、試験例１と比較して荷重の変動幅が小さい。したがって、試験例３の衝撃吸収構造体６０は、試験例１の衝撃吸収構造体４０と比較して、衝撃荷重を安定的に受けているといえる。これは、試験例３では、平面Ｐに対する傾斜面６１の傾斜角度を延設方向において変化させることによって、衝撃吸収構造体６０の端部６０ａに変形の起点を設けたためである。 As shown in FIG. 14, in Test Example 3, similarly to Test Example 1, the load increases rapidly at the initial stage of deformation, and then decreases. In the subsequent deformation process, the load remains around the value at which it increased at the initial stage of deformation. The difference between the maximum value of the load at the beginning of deformation in Test Example 3 and the average value of the load during the subsequent deformation process is the difference between the maximum value of the load at the beginning of deformation and the average value of the load during the subsequent deformation process in Test Example 1. smaller than the difference between In other words, in Test Example 3, the load fluctuation range is smaller than in Test Example 1. Therefore, it can be said that the impact absorbing structure 60 of Test Example 3 receives the impact load more stably than the impact absorbing structure 40 of Test Example 1. This is because, in Test Example 3, the starting point of deformation was provided at the end 60a of the shock absorbing structure 60 by changing the angle of inclination of the inclined surface 61 with respect to the plane P in the extension direction.

また、試験例３での変形の初期における荷重の傾きは、試験例１での変形の初期における荷重の傾きとほぼ同じである。その結果、試験例３の衝撃吸収構造体６０が所定の長さまで変形したときの衝撃エネルギーの吸収量は、試験例１の衝撃吸収構造体４０が所定の長さまで変形したときの衝撃エネルギーの吸収量とほぼ同じである。これは、試験例３の衝撃吸収構造体６０の厚さＴ６０が延設方向において一定であるためである。これにより、試験例２のように、延設方向に対して垂直な断面、すなわち衝撃荷重を受ける面の面積が小さくなることが抑制されている。 Further, the slope of the load at the beginning of deformation in Test Example 3 is almost the same as the slope of the load at the beginning of deformation in Test Example 1. As a result, the amount of impact energy absorbed when the impact absorbing structure 60 of Test Example 3 is deformed to a predetermined length is the same as the amount of impact energy absorbed when the impact absorbing structure 40 of Test Example 1 is deformed to a predetermined length. The amount is almost the same. This is because the thickness T60 of the impact absorbing structure 60 of Test Example 3 is constant in the extending direction. As a result, as in Test Example 2, the cross section perpendicular to the extension direction, that is, the area of the surface receiving the impact load, is prevented from becoming small.

なお、上記試験では、衝撃吸収構造体４０，５０，６０の形状を板状にしていたが、本実施形態のように衝撃吸収構造体１０の形状を円筒形状にしたとしても試験結果の傾向は変わらないことが確認されている。すなわち、延設方向に対して垂直な平面Ｐに対する傾斜面１１の傾斜角度θを延設方向において変化させることによって、衝撃吸収構造体１０に変形の起点を設ける場合、衝撃吸収構造体１０は、衝撃荷重を安定的に受けることができる。また、衝撃吸収構造体１０の厚さＴ１０が延設方向において一定である場合、衝撃吸収構造体１０による衝撃エネルギーの吸収量が減少することを回避できる。 In the above test, the impact absorbing structures 40, 50, and 60 were shaped like plates, but even if the impact absorbing structure 10 was made into a cylindrical shape as in this embodiment, the tendency of the test results would not change. It has been confirmed that there is no change. That is, when providing a starting point for deformation in the shock absorbing structure 10 by changing the inclination angle θ of the inclined surface 11 with respect to the plane P perpendicular to the extending direction in the extending direction, the shock absorbing structure 10 Can stably receive impact loads. Further, when the thickness T10 of the impact absorbing structure 10 is constant in the extending direction, it is possible to avoid a reduction in the amount of impact energy absorbed by the impact absorbing structure 10.

［本実施形態の作用及び効果］
本実施形態の作用及び効果を説明する。
（１）衝撃吸収構造体１０の第１端部１０ａは、延設方向に垂直な平面Ｐに対して傾斜する傾斜面１１を有している。このため、衝撃吸収構造体１０は、第１端部１０ａが変形の起点となることによって、第１端部１０ａから順に変形することができる。また、衝撃吸収構造体１０の厚さＴ１０は、延設方向において一定である。つまり、衝撃吸収構造体１０の厚さＴ１０を薄くすることなく、衝撃吸収構造体１０に変形の起点を設けている。このため、従来技術のように衝撃吸収構造体１０の延設方向に対して垂直な断面、すなわち衝撃荷重を受ける面の面積が小さくなることが抑制される。したがって、衝突時に衝撃吸収構造体１０が受ける衝撃荷重は急激に増大する。よって、衝撃エネルギーの吸収量を減少させることなく、衝撃吸収構造体１０は、衝撃荷重を安定的に受けることができる。 [Actions and effects of this embodiment]
The operation and effects of this embodiment will be explained.
(1) The first end 10a of the shock absorbing structure 10 has an inclined surface 11 inclined with respect to a plane P perpendicular to the extending direction. Therefore, the shock absorbing structure 10 can be deformed sequentially from the first end 10a, with the first end 10a serving as the starting point of deformation. Further, the thickness T10 of the shock absorbing structure 10 is constant in the extending direction. In other words, a starting point for deformation is provided in the impact absorbing structure 10 without reducing the thickness T10 of the impact absorbing structure 10. Therefore, unlike in the prior art, the cross section perpendicular to the extending direction of the impact absorbing structure 10, that is, the area of the surface receiving the impact load, is prevented from becoming smaller. Therefore, the impact load that the impact absorbing structure 10 receives during a collision increases rapidly. Therefore, the impact absorbing structure 10 can stably receive impact loads without reducing the amount of impact energy absorbed.

さらに、延設方向に垂直な平面Ｐに対する傾斜面１１の傾斜角度θは、延設方向において変化している。これにより、延設方向に垂直な平面Ｐに対する傾斜面１１の傾斜角度θが変化しない場合と比較して、変形の初期において衝撃吸収構造体１０が受ける衝撃荷重の最大値は、その後の変形過程において衝撃吸収構造体１０が受ける衝撃荷重の平均値に近づく。よって、衝突時の車両の急減速が抑制される。その結果、衝突時に車両の搭乗者が受ける衝撃を低減できる。 Furthermore, the inclination angle θ of the inclined surface 11 with respect to the plane P perpendicular to the extending direction changes in the extending direction. As a result, compared to the case where the inclination angle θ of the inclined surface 11 with respect to the plane P perpendicular to the extension direction does not change, the maximum value of the impact load that the impact absorbing structure 10 receives at the initial stage of deformation is smaller during the subsequent deformation process. approaches the average value of the impact load that the impact absorbing structure 10 receives. Therefore, sudden deceleration of the vehicle at the time of a collision is suppressed. As a result, it is possible to reduce the impact that a vehicle occupant receives in the event of a collision.

（２）延設方向に垂直な平面Ｐに対する傾斜面１１の傾斜角度θは、延設方向において徐々に変化している。これにより、衝突時に車両の搭乗者が受ける衝撃をより低減できる。 (2) The inclination angle θ of the inclined surface 11 with respect to the plane P perpendicular to the extension direction gradually changes in the extension direction. Thereby, the impact received by the vehicle occupant during a collision can be further reduced.

（３）衝撃吸収構造体１０の製造方法は、厚さが一定である織物３０を裁断する裁断工程と、裁断工程において裁断した織物３０を丸めることによって円筒形状に成形する成形工程とを有している。裁断工程において、織物３０は、直線状に延びる第１辺３１と、第１辺３１よりも長い第２辺３２と、第１辺３１と第２辺３２とを接続する一対の第３辺３３とを有する形状に裁断される。成形工程において、裁断された織物３０は、一対の第３辺３３同士が互いに対向するように丸められる。 (3) The method for manufacturing the shock absorbing structure 10 includes a cutting process of cutting the fabric 30 having a constant thickness, and a forming process of forming the fabric 30 cut in the cutting process into a cylindrical shape by rolling it. ing. In the cutting process, the fabric 30 has a first side 31 that extends linearly, a second side 32 that is longer than the first side 31, and a pair of third sides 33 that connect the first side 31 and the second side 32. It is cut into a shape having the following. In the forming process, the cut fabric 30 is rolled up so that the pair of third sides 33 face each other.

裁断工程において、織物３０の第１辺３１は直線状に延びるように裁断されるとともに、成形工程において、裁断された織物３０は、一対の第３辺３３同士が対向するように円筒形状に成形される。このため、第１辺３１は、衝撃吸収構造体１０の第１端部１０ａにおいて、軸方向に垂直な平面Ｐに対して傾斜するとともに、平面Ｐに対する傾斜角度θが軸方向において徐々に変化する傾斜面１１となる。また、織物３０の厚さは、衝撃吸収構造体１０の厚さＴ１０となる。織物３０の厚さは一定であるため、衝撃吸収構造体１０の厚さＴ１０は軸方向において一定になる。 In the cutting process, the first side 31 of the fabric 30 is cut to extend linearly, and in the forming process, the cut fabric 30 is formed into a cylindrical shape so that the pair of third sides 33 face each other. be done. Therefore, the first side 31 is inclined with respect to the plane P perpendicular to the axial direction at the first end 10a of the shock absorbing structure 10, and the inclination angle θ with respect to the plane P gradually changes in the axial direction. This becomes an inclined surface 11. Further, the thickness of the fabric 30 is the thickness T10 of the shock absorbing structure 10. Since the thickness of the fabric 30 is constant, the thickness T10 of the shock absorbing structure 10 is constant in the axial direction.

本実施形態の衝撃吸収構造体の製造方法では、織物３０の裁断形状を工夫することによって、裁断された織物３０を丸めて円筒形状に成形するだけで、衝撃吸収構造体１０の第１端部１０ａに傾斜面１１を設けることができる。この場合、衝撃吸収構造体１０の第１端部１０ａに変形の起点を設けるために第１端部１０ａを切断するといった加工が不要である。よって、衝撃吸収構造体１０の生産性が向上するとともに、衝撃吸収構造体１０の材料の歩留まりが向上する。 In the method for manufacturing a shock absorbing structure of the present embodiment, by devising the cutting shape of the fabric 30, the first end of the shock absorbing structure 10 can be formed by simply rolling the cut fabric 30 into a cylindrical shape. An inclined surface 11 can be provided on 10a. In this case, it is not necessary to cut the first end 10a of the shock absorbing structure 10 in order to provide a starting point for deformation at the first end 10a. Therefore, the productivity of the shock absorbing structure 10 is improved, and the yield of the material of the shock absorbing structure 10 is improved.

（４）衝撃吸収構造体１０の径は、延設方向において第１端部１０ａから第２端部１０ｂに向かうにつれて拡径している。このため、衝撃吸収構造体１０の延設方向に対して垂直な断面の面積は、第１端部１０ａから第２端部１０ｂに向かうにつれて大きくなる。よって、衝撃吸収構造体１０は、衝撃荷重をより安定的に受けることができる。 (4) The diameter of the shock absorbing structure 10 increases from the first end 10a toward the second end 10b in the extending direction. Therefore, the area of the cross section perpendicular to the extending direction of the shock absorbing structure 10 increases from the first end 10a toward the second end 10b. Therefore, the shock absorbing structure 10 can receive the shock load more stably.

［変更例］
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施できる。上記各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できる。 [Example of change]
Note that each of the above embodiments can be modified and implemented as follows. The above embodiments and the following modifications can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.

○ 衝撃吸収構造体１０は、円筒形状でなくてもよい。衝撃吸収構造体１０は、例えば、多角筒状であってもよいし、試験例３の衝撃吸収構造体６０のような板状であってもよい。 ○ The shock absorbing structure 10 does not have to have a cylindrical shape. The impact absorbing structure 10 may have a polygonal cylindrical shape, or may have a plate shape like the impact absorbing structure 60 of Test Example 3, for example.

○ 衝撃吸収構造体１０の断面形状は、上記実施形態の円形状のような閉じた断面形状でなくてもよい。衝撃吸収構造体１０の断面形状は、例えば、Ｃ字状やハット状などの開いた断面形状であってもよい。 The cross-sectional shape of the shock absorbing structure 10 does not have to be a closed cross-sectional shape like the circular shape of the above embodiment. The cross-sectional shape of the shock absorbing structure 10 may be, for example, an open cross-sectional shape such as a C-shape or a hat-shape.

○ 延設方向に垂直な平面Ｐに対する傾斜面１１の傾斜角度θは、延設方向において変化していれば、徐々に変化していなくてもよい。
例えば、図１５に示すように、傾斜面１１は、平面Ｐに対する傾斜角度が異なる第１面１１ｃ及び第２面１１ｄによって構成されていてもよい。第２面１１ｄは、延設方向において第１面１１ｃよりも先端側に位置している。平面Ｐに対する第２面１１ｄの傾斜角度θｄは、平面Ｐに対する第１面１１ｃの傾斜角度θｃよりも小さい。つまり、延設方向に垂直な平面Ｐに対する傾斜面１１の傾斜角度θは、延設方向において２段階に変化している。この場合、平面Ｐに対する第２面１１ｄの傾斜角度θｄが平面Ｐに対する第１面１１ｃの傾斜角度θｃよりも大きい場合と比較して、第２面１１ｄにおける延設方向に対して垂直な断面の面積を大きくすることができる。よって、衝撃エネルギーの吸収量を増大させることができる。 The inclination angle θ of the inclined surface 11 with respect to the plane P perpendicular to the extension direction does not need to change gradually as long as it changes in the extension direction.
For example, as shown in FIG. 15, the inclined surface 11 may include a first surface 11c and a second surface 11d having different inclination angles with respect to the plane P. The second surface 11d is located closer to the tip than the first surface 11c in the extension direction. The inclination angle θd of the second surface 11d with respect to the plane P is smaller than the inclination angle θc of the first surface 11c with respect to the plane P. That is, the inclination angle θ of the inclined surface 11 with respect to the plane P perpendicular to the extending direction changes in two stages in the extending direction. In this case, compared to the case where the inclination angle θd of the second surface 11d with respect to the plane P is larger than the inclination angle θc of the first surface 11c with respect to the plane P, the cross section of the second surface 11d perpendicular to the extension direction is The area can be increased. Therefore, the amount of impact energy absorbed can be increased.

例えば、図１６に示すように、傾斜面１１は、平面Ｐに対する傾斜角度が異なる第１面１１ｅ及び第２面１１ｆによって構成されていてもよい。第２面１１ｆは、延設方向において第１面１１ｅよりも先端側に位置している。平面Ｐに対する第２面１１ｆの傾斜角度θｆは、平面Ｐに対する第１面１１ｅの傾斜角度θｅよりも大きい。つまり、延設方向に垂直な平面Ｐに対する傾斜面１１の傾斜角度θは、延設方向において２段階に変化している。 For example, as shown in FIG. 16, the inclined surface 11 may be configured by a first surface 11e and a second surface 11f having different inclination angles with respect to the plane P. The second surface 11f is located closer to the tip than the first surface 11e in the extension direction. The inclination angle θf of the second surface 11f with respect to the plane P is larger than the inclination angle θe of the first surface 11e with respect to the plane P. That is, the inclination angle θ of the inclined surface 11 with respect to the plane P perpendicular to the extending direction changes in two stages in the extending direction.

なお、傾斜面１１は、平面Ｐに対する傾斜角度が異なる３つ以上の面によって構成されていてもよい。つまり、延設方向に垂直な平面Ｐに対する傾斜面１１の傾斜角度θは、延設方向において３段階以上の多段階に変化していてもよい。 Incidentally, the inclined surface 11 may be constituted by three or more surfaces having different inclination angles with respect to the plane P. That is, the inclination angle θ of the inclined surface 11 with respect to the plane P perpendicular to the extension direction may change in three or more stages in the extension direction.

○ 衝撃吸収構造体１０の径は、延設方向において一定であってもよい。なお、「衝撃吸収構造体１０の径が延設方向において一定である」には、衝撃吸収構造体１０の径が延設方向において製造公差の範囲内で若干異なっている場合を含んでいる。 ○ The diameter of the shock absorbing structure 10 may be constant in the extending direction. Note that "the diameter of the impact absorbing structure 10 is constant in the extending direction" includes a case where the diameter of the impact absorbing structure 10 is slightly different in the extending direction within the range of manufacturing tolerances.

○ 衝撃吸収構造体の製造方法は、上記実施形態の方法に限定されない。例えば、衝撃吸収構造体１０は、射出成形によって製造されてもよい。具体的には、強化繊維を含む熱硬化性樹脂を溶融した後、所望の形状のキャビティを有する型に流し込む。そして、型内において熱硬化性樹脂を硬化させる。これにより、繊維強化複合材からなる衝撃吸収構造体１０が形成される。 ○ The method of manufacturing the shock absorbing structure is not limited to the method of the above embodiment. For example, the shock absorbing structure 10 may be manufactured by injection molding. Specifically, a thermosetting resin containing reinforcing fibers is melted and then poured into a mold having a cavity of a desired shape. Then, the thermosetting resin is cured within the mold. As a result, a shock absorbing structure 10 made of a fiber reinforced composite material is formed.

○ 衝撃吸収構造体１０は、車両の後方や側方に設けられていてもよい。
衝撃吸収構造体１０が車両の後方に設けられる場合、衝撃吸収構造体１０は、リアサイドメンバの後端部に対して、リアバンパを支持するように設けられていてもよい。この場合も、衝撃吸収構造体１０の延設方向は前後方向である。 ○ The shock absorbing structure 10 may be provided at the rear or side of the vehicle.
When the impact absorbing structure 10 is provided at the rear of the vehicle, the impact absorbing structure 10 may be provided to support the rear bumper at the rear end of the rear side member. In this case as well, the direction in which the impact absorbing structure 10 extends is the front-rear direction.

衝撃吸収構造体１０が車両の側方に設けられる場合、衝撃吸収構造体１０の延設方向は左右方向であるのが好ましい。
つまり、衝撃吸収構造体１０の延設方向は、車両に設ける位置から想定される衝撃荷重の方向に基づいて設定される。 When the impact absorbing structure 10 is provided on the side of the vehicle, it is preferable that the impact absorbing structure 10 extends in the left-right direction.
In other words, the direction in which the shock absorbing structure 10 extends is determined based on the direction of the shock load expected from the position where it is provided in the vehicle.

○ 衝撃吸収構造体１０は、車両以外に設けられていてもよい。 ○ The shock absorbing structure 10 may be provided in a place other than the vehicle.

１０…衝撃吸収構造体、１０ａ…端部としての第１端部、１１…傾斜面、１１ｃ…第１面、１１ｄ…第２面、３０…織物、３１…第１辺、３２…第２辺、３３…第３辺、Ｐ…平面。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Shock absorption structure, 10a... First end as an end, 11... Inclined surface, 11c... First surface, 11d... Second surface, 30... Fabric, 31... First side, 32... Second side , 33...Third side, P...Plane.

Claims (4)

所定の延設方向に延びる衝撃吸収構造体であって、
前記延設方向における端部は、前記延設方向に垂直な平面に対して傾斜する傾斜面を有し、
前記平面に対する前記傾斜面の傾斜角度は、前記延設方向において変化しており、
前記衝撃吸収構造体の厚さは、前記延設方向において一定であることを特徴とする衝撃吸収構造体。 A shock absorbing structure extending in a predetermined extension direction,
The end in the extension direction has an inclined surface that is inclined with respect to a plane perpendicular to the extension direction,
The angle of inclination of the inclined surface with respect to the plane changes in the extending direction,
A shock absorbing structure, wherein the thickness of the shock absorbing structure is constant in the extending direction. 前記平面に対する前記傾斜面の傾斜角度は、前記延設方向において徐々に変化している請求項１に記載の衝撃吸収構造体。 The shock absorbing structure according to claim 1, wherein an angle of inclination of the inclined surface with respect to the plane gradually changes in the extending direction. 前記傾斜面は、第１面と、前記延設方向において前記第１面よりも先端側に位置する第２面とを有し、
前記平面に対する前記第２面の傾斜角度は、前記平面に対する前記第１面の傾斜角度よりも小さい請求項１に記載の衝撃吸収構造体。 The inclined surface has a first surface and a second surface located on the distal side of the first surface in the extension direction,
The shock absorbing structure according to claim 1, wherein the angle of inclination of the second surface with respect to the plane is smaller than the angle of inclination of the first surface with respect to the plane. 円筒形状であり、軸方向において拡径する衝撃吸収構造体の製造方法であって、
厚さが一定である織物を裁断する裁断工程と、前記裁断工程において裁断した前記織物を丸めることによって円筒形状に成形する成形工程とを有し、
前記裁断工程において、前記織物は、直線状に延びる第１辺と、前記第１辺よりも長い第２辺と、前記第１辺と前記第２辺とを接続する一対の第３辺とを有する形状に裁断され、
前記成形工程において、裁断された前記織物は、前記一対の第３辺同士が互いに対向するように丸められることを特徴とする衝撃吸収構造体の製造方法。 A method for manufacturing a shock absorbing structure that has a cylindrical shape and expands in diameter in the axial direction,
A cutting step of cutting a woven fabric having a constant thickness, and a forming step of forming the woven fabric cut in the cutting step into a cylindrical shape by rolling it,
In the cutting step, the fabric has a first side extending linearly, a second side longer than the first side, and a pair of third sides connecting the first side and the second side. cut into the shape of
In the forming step, the cut fabric is rolled up so that the pair of third sides face each other.

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