JP6290641B2 - Resin shock absorber - Google Patents

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本発明は、強化繊維と熱可塑性樹脂とを含有する繊維強化樹脂材料からなる樹脂製衝撃吸収部材に関するものであり、より詳しくは特定の平均繊維長を持つ強化繊維と、特定の破壊伸度を持つ熱可塑性樹脂とを含有し、特定の圧縮弾性率及び圧縮強度を持つ繊維強化樹脂材料からなり、衝撃吸収に適した特定形状の中空構造を有する樹脂製衝撃吸収部材に関するものである。   The present invention relates to a resin impact absorbing member made of a fiber reinforced resin material containing a reinforced fiber and a thermoplastic resin. More specifically, the present invention relates to a reinforced fiber having a specific average fiber length and a specific breaking elongation. The present invention relates to a resin impact absorbing member made of a fiber reinforced resin material having a specific compressive modulus and compressive strength and having a hollow structure of a specific shape suitable for impact absorption.

車両の前方や後方には、衝突時の衝撃が人員に直接的に伝わることを防止するために、例えば、クラッシュボックスやフロントサイドメンバ、リアサイドメンバ等の衝撃吸収部材が設けられることが多い。衝撃吸収部材は従来から金属材料で構成されることが一般的であったが、近年では、燃費向上等を目的として車両の軽量化が望まれており、衝撃吸収部材を樹脂で構成する研究が盛んに行われている。   In order to prevent a shock at the time of a collision from being directly transmitted to a person, a shock absorbing member such as a crash box, a front side member, and a rear side member is often provided in front of or behind the vehicle. Conventionally, the shock absorbing member has been generally made of a metal material. However, in recent years, it has been desired to reduce the weight of the vehicle for the purpose of improving the fuel consumption, and research on making the shock absorbing member with a resin has been conducted. It is actively done.

樹脂製の衝撃吸収部材においては、安定した衝撃吸収性能を得るために、衝撃吸収部材の構造を、変形に対して衝撃吸収部材が受ける荷重が一定となるように設計することが行われている。例えば、特許文献１には、テーパ角を持ったテーパ外筒面を有する受け部材と、筒状部材とを摩擦係合可能に嵌合した衝撃吸収部材が開示されている。また、特許文献２には、衝撃吸収方向と直交する方向の断面形状を衝撃吸収方向に向かって変化させる繊維強化樹脂製の衝撃吸収部材が開示されている。さらに、特許文献３には、衝撃入力側の部材厚みよりも反対側の部材厚みを大きくし、かつ、入力部の先端を外周面よりも外側に突出させる、繊維強化樹脂製の衝撃吸収部材が開示されている。しかしながら、これらの各特許文献に開示された衝撃吸収部材は特殊で複雑な構造となることが多く、製造方法が煩雑になったり、用途が限定されたりする場合がある。   In a resin shock absorbing member, in order to obtain stable shock absorbing performance, the structure of the shock absorbing member is designed so that the load received by the shock absorbing member with respect to deformation is constant. . For example, Patent Document 1 discloses an impact absorbing member in which a receiving member having a tapered outer cylindrical surface having a taper angle and a cylindrical member are fitted so as to be capable of frictional engagement. Patent Document 2 discloses an impact absorbing member made of fiber reinforced resin that changes a cross-sectional shape in a direction orthogonal to the impact absorbing direction toward the impact absorbing direction. Further, Patent Document 3 discloses an impact absorbing member made of a fiber reinforced resin that has a member thickness on the opposite side larger than a member thickness on the impact input side and projects the tip of the input portion outward from the outer peripheral surface. It is disclosed. However, the impact absorbing members disclosed in each of these patent documents often have a special and complicated structure, which may complicate the manufacturing method or limit the application.

一方で、衝撃吸収部材の構造の適正化では無く、衝撃吸収部材を構成する樹脂材料の適正化により、安定した衝撃吸収性能を得る研究も行われている。例えば、特許文献４には、強化繊維束の配列密度を衝撃吸収方向の入力側から他方側へ次第に高くなるように配列する、繊維強化樹脂製の衝撃吸収部材が開示されている。しかしながら、この場合も特殊な製造方法が必要となり、製造工程が煩雑になる場合がある。   On the other hand, research for obtaining stable shock absorbing performance is being performed not by optimizing the structure of the shock absorbing member but by optimizing the resin material constituting the shock absorbing member. For example, Patent Document 4 discloses a shock-absorbing member made of fiber-reinforced resin, in which the arrangement density of reinforcing fiber bundles is arranged so as to gradually increase from the input side in the shock absorption direction to the other side. However, also in this case, a special manufacturing method is required, and the manufacturing process may be complicated.

特開２０１２−８７８４９号公報JP 2012-87849 A 特開２００５−１９５１５５号公報JP 2005-195155 A 特開平６−２６４９４９号公報JP-A-6-264949 特開２００５−１９３７５５号公報JP 2005-193755 A

上述したように、樹脂製衝撃吸収部材において安定した衝撃吸収性能を得るためには、衝撃吸収部材の構造や衝撃吸収部材を構成する樹脂材料が複雑化したり、衝撃吸収部材の製造方法が煩雑になったり、さらには衝撃吸収部材の用途が限定されたりする問題点があった。本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、簡易な構造で安定した衝撃吸収性能を持つ樹脂製衝撃吸収部材を提供することを目的とするものである。   As described above, in order to obtain a stable shock absorbing performance in the resin shock absorbing member, the structure of the shock absorbing member and the resin material constituting the shock absorbing member are complicated, or the manufacturing method of the shock absorbing member is complicated. There is a problem that the use of the shock absorbing member is limited. The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a resin shock absorbing member having a simple structure and stable shock absorbing performance.

上記課題を解決するために、本発明は以下の（１）〜（５）の手段を提供する。
（１）強化繊維と熱可塑性樹脂とを含有する繊維強化樹脂材料からなり、外筒部と中空部とからなる中空構造の衝撃吸収部を有する樹脂製衝撃吸収部材であって、前記強化繊維は平均繊維長が１〜１００ｍｍであり、前記熱可塑性樹脂は破壊伸度が１０％以上であり、前記繊維強化樹脂材料は圧縮弾性率が１０ＧＰａ以上であり、かつ圧縮強度が１５０〜５００ＭＰａであり、前記衝撃吸収部の衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状が、衝撃吸収方向全域に渡って一様な形状であり、前記衝撃吸収部は、衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状における重心位置から同一断面における外筒部までの距離Ｌ１と、該外筒部の厚みｔ１との比Ｌ１／ｔ１の最大値が４０以下であることを特徴とする樹脂製衝撃吸収部材。
（２）前記衝撃吸収部の衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状が多角形であり、かつ該多角形の各辺における辺長Ｌ２と該辺を構成する前記外筒部の平均厚みｔ２との比Ｌ２／ｔ２の最大値が４０以下である、上記（１）に記載の樹脂製衝撃吸収部材。
（３）前記衝撃吸収部が単一の繊維強化樹脂材料からなる、上記（１）または上記（２）のいずれかに記載の樹脂製衝撃吸収部材。
（４）前記衝撃吸収部をなす繊維強化樹脂材料の繊維配向が、前記衝撃吸収部の部位毎に変化することがない、上記（３）に記載の樹脂製衝撃吸収部材。
（５）上記（１）〜（４）のいずれかに記載の樹脂製衝撃吸収部材から構成される車両用部品。 In order to solve the above problems, the present invention provides the following means (1) to (5).
(1) A resin-made impact-absorbing member comprising a fiber-reinforced resin material containing reinforcing fibers and a thermoplastic resin, and having a shock-absorbing portion having a hollow structure composed of an outer cylindrical portion and a hollow portion, wherein the reinforcing fibers are The average fiber length is 1 to 100 mm, the thermoplastic resin has a breaking elongation of 10% or more, the fiber reinforced resin material has a compression modulus of 10 GPa or more, and a compression strength of 150 to 500 MPa, The cross-sectional shape in the direction orthogonal to the shock absorbing direction of the shock absorbing portion is a uniform shape over the entire area of the shock absorbing direction, and the shock absorbing portion is located at the center of gravity in the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the shock absorbing direction. A resin-made shock absorbing member, wherein a maximum value of a ratio L1 / t1 between the distance L1 from the first cylinder to the outer cylinder portion in the same cross section and the thickness t1 of the outer cylinder portion is 40 or less.
(2) The cross-sectional shape in a direction perpendicular to the shock absorbing direction of the shock absorbing portion is a polygon, and a side length L2 at each side of the polygon and an average thickness t2 of the outer cylinder portion constituting the side The resin impact absorbing member according to (1), wherein the maximum value of the ratio L2 / t2 is 40 or less.
(3) The resin-made impact absorbing member according to (1) or (2), wherein the impact absorbing portion is made of a single fiber-reinforced resin material .
(4) The resin impact absorbing member according to (3), wherein the fiber orientation of the fiber reinforced resin material forming the impact absorbing portion does not change for each portion of the impact absorbing portion .
(5) A vehicle component comprising the resin impact absorbing member according to any one of (1) to (4).

本発明の樹脂製衝撃吸収部材は、簡易な構造で安定した衝撃吸収性能を発揮させることができる。また、本発明の樹脂製衝撃吸収部材は簡易な構造であるため、複雑な製造工程を用いることなく製造することができる。さらに、本発明の樹脂製衝撃吸収部材は、様々な用途に使用できる。   The resin shock absorbing member of the present invention can exhibit stable shock absorbing performance with a simple structure. Moreover, since the resin impact absorbing member of the present invention has a simple structure, it can be manufactured without using a complicated manufacturing process. Furthermore, the resin impact absorbing member of the present invention can be used for various applications.

本発明の樹脂製衝撃吸収部材における衝撃吸収部の一例（真円形型）を示す概略図である。It is the schematic which shows an example (perfect circular shape) of the impact-absorbing part in the resin-made impact-absorbing member of this invention. 本発明の樹脂製衝撃吸収部材における衝撃吸収部の一例（楕円形型）を示す概略図である。It is the schematic which shows an example (elliptical type) of the impact-absorbing part in the resin-made impact-absorbing members of this invention. 本発明の樹脂製衝撃吸収部材における衝撃吸収部の一例（四角形型）を示す概略図である。It is the schematic which shows an example (square shape) of the impact-absorbing part in the resin-made impact-absorbing member of this invention. 本発明の樹脂製衝撃吸収部材における衝撃吸収部の一例（六角形型）を示す概略図である。It is the schematic which shows an example (hexagonal shape) of the impact-absorbing part in the resin-made impact-absorbing member of this invention. 本発明の樹脂製衝撃吸収部材における衝撃吸収部の一例（円形＋多角形複合型）を示す概略図である。It is the schematic which shows an example (circle + polygon composite type) of the impact-absorbing part in the resin-made impact-absorbing members of this invention. 本発明の樹脂製衝撃吸収部材における衝撃吸収部の一例（フランジ付六角形型）を示す概略図である。It is the schematic which shows an example (hexagonal shape with a flange) of the impact-absorbing part in the resin-made impact-absorbing members of this invention. 図６に例示した衝撃吸収部の衝撃吸収方向に直交する方向の断面図（Ｌ１、ｔ１の説明）を示す概略図である。It is the schematic which shows sectional drawing (explanation of L1, t1) of the direction orthogonal to the shock absorption direction of the shock absorption part illustrated in FIG. 図６に例示した衝撃吸収部の衝撃吸収方向に直交する方向の断面図（Ｌ２、ｔ２の説明）を示す概略図である。It is the schematic which shows sectional drawing (explanation of L2, t2) of the direction orthogonal to the shock absorption direction of the shock absorption part illustrated in FIG. 実施例１の樹脂製衝撃吸収部材における衝撃吸収部の概略図である。3 is a schematic view of an impact absorbing portion in the resin impact absorbing member of Example 1. FIG. 実施例２の樹脂製衝撃吸収部材における衝撃吸収部の概略図である。It is the schematic of the impact-absorbing part in the resin-made impact-absorbing members of Example 2. 実施例３の樹脂製衝撃吸収部材における衝撃吸収部の概略図である。6 is a schematic view of an impact absorbing portion in a resin impact absorbing member of Example 3. FIG. 衝撃荷重Ｆ−変位Ｓ曲線の概念図（不安定な衝撃吸収の例）である。It is a conceptual diagram (example of unstable shock absorption) of an impact load F-displacement S curve. 衝撃荷重Ｆ−変位Ｓ曲線の概念図（安定した衝撃吸収の例）である。It is a conceptual diagram (example of stable shock absorption) of an impact load F-displacement S curve.

本発明の樹脂製衝撃吸収部材は、強化繊維と熱可塑性樹脂とを含有する繊維強化樹脂材料からなり、外筒部と中空部とからなる中空構造の衝撃吸収部を有するものであって、前記強化繊維は平均繊維長が１〜１００ｍｍであり、前記熱可塑性樹脂は破壊伸度が１０％以上であり、前記繊維強化樹脂材料は圧縮弾性率が１０ＧＰａ以上であり、かつ圧縮強度が１５０〜５００ＭＰａであり、前記衝撃吸収部は衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状における重心位置から同一断面における外筒部までの距離Ｌ１と、該外筒部の厚みｔ１との比Ｌ１／ｔ１の最大値が４０以下であることを特徴とするものである。   The resin impact absorbing member of the present invention is made of a fiber reinforced resin material containing reinforcing fibers and a thermoplastic resin, and has a hollow impact absorbing portion composed of an outer tube portion and a hollow portion, Reinforcing fibers have an average fiber length of 1 to 100 mm, the thermoplastic resin has a breaking elongation of 10% or more, the fiber reinforced resin material has a compressive elastic modulus of 10 GPa or more, and a compressive strength of 150 to 500 MPa. The shock absorbing portion is the maximum value of the ratio L1 / t1 between the distance L1 from the position of the center of gravity in the cross-sectional shape perpendicular to the shock absorbing direction to the outer cylindrical portion in the same cross section, and the thickness t1 of the outer cylindrical portion. Is 40 or less.

本発明の樹脂製衝撃吸収部材は、樹脂製衝撃吸収部材の一端に入力された衝撃エネルギーを衝撃吸収部で吸収することにより、他端側への衝撃を抑制するために使用されるものである。また、本発明の樹脂製衝撃吸収部材は、所謂、軸圧縮方向に対する衝撃吸収を想定したものであり、衝撃吸収部の中空構造の貫通方向と同軸方向に受ける衝撃を吸収させるために用いるものである。以下、この「衝撃吸収部の中空構造の貫通方向と同軸方向」を「衝撃吸収方向」という。   The resin impact absorbing member of the present invention is used for suppressing impact to the other end side by absorbing impact energy input to one end of the resin impact absorbing member by the impact absorbing portion. . Further, the resin shock absorbing member of the present invention assumes so-called shock absorption in the axial compression direction, and is used to absorb the shock received in the coaxial direction with the penetration direction of the hollow structure of the shock absorbing portion. is there. Hereinafter, this “direction in which the shock absorbing portion penetrates the hollow structure and the coaxial direction” is referred to as “shock absorbing direction”.

本発明の樹脂製衝撃吸収部材の一端から入力された衝撃エネルギーは衝撃吸収部で吸収されるが、その衝撃吸収機構は、衝撃吸収方向の衝撃吸収部の圧壊現象を利用したものである。すなわち、通常、衝撃吸収部に衝撃が加わると、図１２に例示するように、衝撃荷重Ｆを吸収しながら、圧壊現象により変位Ｓが生じ、この衝撃荷重Ｆ−変位Ｓ曲線に囲まれた面積が吸収された衝撃エネルギー量となる。圧壊現象は衝撃吸収方向の圧縮破壊と、それに伴い発生する座屈現象からなるものであるが、座屈現象により、図１２に示すように、初期衝撃荷重以降に加わる荷重は初期衝撃荷重よりも低くなるため、所望の衝撃吸収を達成するためには変位が大きくなってしまう。変位が大きくなると、その分、衝撃吸収部も大きくする必要があるため好ましくない。また、衝撃吸収時の衝撃荷重が大きいと、衝突時に人員が受ける衝撃が大きくなるため好ましくない。よって、衝撃吸収部は図１３に例示するように、最大衝撃荷重及び変位が小さくなるように、変位に対して衝撃荷重が一定となるように設計することが好ましい。   The impact energy input from one end of the resin shock absorbing member of the present invention is absorbed by the shock absorbing portion, and the shock absorbing mechanism utilizes the crushing phenomenon of the shock absorbing portion in the shock absorbing direction. That is, normally, when an impact is applied to the impact absorbing portion, as illustrated in FIG. 12, a displacement S occurs due to the crushing phenomenon while absorbing the impact load F, and the area surrounded by the impact load F-displacement S curve. Is the amount of impact energy absorbed. The crushing phenomenon is composed of a compressive fracture in the direction of shock absorption and a buckling phenomenon that accompanies it, but due to the buckling phenomenon, the load applied after the initial impact load is higher than the initial impact load as shown in FIG. Therefore, the displacement becomes large in order to achieve the desired shock absorption. When the displacement increases, it is not preferable because the impact absorbing portion needs to be increased accordingly. Further, if the impact load at the time of absorbing the impact is large, the impact received by the personnel at the time of the collision is not preferable. Therefore, as illustrated in FIG. 13, it is preferable that the impact absorbing portion is designed so that the impact load is constant with respect to the displacement so that the maximum impact load and the displacement are reduced.

本発明でいう「安定した衝撃吸収性能」とは、この図１３に例示するような現象を示すものであり、本発明は、衝撃吸収部を複雑な構造にすることなく、簡易な構造で安定した衝撃吸収性能を示す樹脂製衝撃吸収部材を提供することを主目的とする。
上述したような安定した衝撃吸収性能を得るためには、圧壊現象時に生じる座屈現象のピッチ（以下、「座屈ピッチ」という。）を小さくすることが必要である。座屈ピッチが大きい場合、座屈に伴って衝撃荷重が急激に低下してしまうために、所望の衝撃エネルギー量の吸収に要する変位が大きくなってしまう。そのため、安定した衝撃吸収性能を得るためには、小さい座屈ピッチを繰り返し、衝撃荷重の急低下が発生しないような設計が必要である。本発明の樹脂製衝撃吸収部材は、上述した特定の繊維強化樹脂材料からなり、かつ特定の中空構造を有する衝撃吸収部を用いることで、座屈ピッチを小さくすることを実現し、これによって安定した衝撃吸収性能を実現するものである。 The “stable shock absorbing performance” in the present invention indicates the phenomenon illustrated in FIG. 13, and the present invention is stable with a simple structure without making the shock absorbing portion complicated. It is a main object of the present invention to provide a resin-made shock absorbing member that exhibits the shock absorbing performance.
In order to obtain the stable shock absorbing performance as described above, it is necessary to reduce the pitch of the buckling phenomenon that occurs during the crushing phenomenon (hereinafter referred to as “buckling pitch”). When the buckling pitch is large, the impact load is drastically reduced with buckling, so that the displacement required to absorb the desired amount of impact energy increases. Therefore, in order to obtain a stable shock absorbing performance, it is necessary to design such that a small buckling pitch is repeated and a sudden drop in impact load does not occur. The resin impact absorbing member of the present invention is made of the above-mentioned specific fiber reinforced resin material, and by using an impact absorbing portion having a specific hollow structure, it is possible to reduce the buckling pitch and thereby stabilize it. To achieve the shock absorbing performance.

［衝撃吸収部］
本発明における衝撃吸収部は、強化繊維と熱可塑性樹脂とを含有する繊維強化樹脂材料からなり、外筒部と中空部とからなる中空構造を有するものであり、衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状における重心位置から同一断面における外筒部までの距離Ｌ１と、該外筒部の厚みｔ１との比Ｌ１／ｔ１の最大値が４０以下であるものである。ここで、上記中空部とは、上記外筒部内の空間を指すものである。また、本発明に用いられる衝撃吸収部は、上記強化繊維の平均繊維長が１〜１００ｍｍであり、上記熱可塑性樹脂の破壊伸度が１０％以上であり、上記繊維強化樹脂材料の圧縮弾性率が１０ＧＰａ以上であり、かつ圧縮強度が１５０〜５００ＭＰａであるものである。以下、このような本発明に用いられる衝撃吸収部について説明する。なお、衝撃吸収部に用いられる繊維強化樹脂材料については、後述する。 [Shock absorber]
The impact absorbing portion in the present invention is made of a fiber reinforced resin material containing reinforced fibers and a thermoplastic resin, and has a hollow structure consisting of an outer cylinder portion and a hollow portion, and has a direction perpendicular to the impact absorbing direction. The maximum value of the ratio L1 / t1 between the distance L1 from the position of the center of gravity in the cross-sectional shape to the outer cylinder part in the same cross section and the thickness t1 of the outer cylinder part is 40 or less. Here, the said hollow part refers to the space in the said outer cylinder part. Moreover, the impact-absorbing part used in the present invention has an average fiber length of the reinforcing fibers of 1 to 100 mm, a breaking elongation of the thermoplastic resin of 10% or more, and a compression elastic modulus of the fiber-reinforced resin material. Is 10 GPa or more and the compressive strength is 150 to 500 MPa. Hereinafter, the impact absorbing portion used in the present invention will be described. The fiber reinforced resin material used for the impact absorbing portion will be described later.

本発明に用いられる衝撃吸収部について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の樹脂製衝撃吸収部材を構成する衝撃吸収部１の代表的な例を示す概略図である。図１に例示するように本発明に用いられる衝撃吸収部１は、外筒部２と中空部３から構成されるものである。また、図１中の点線矢印Ｘは、衝撃吸収部１の衝撃吸収方向を示すものである。   The shock absorber used in the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing a typical example of an impact absorbing portion 1 constituting the resin impact absorbing member of the present invention. As illustrated in FIG. 1, the impact absorbing portion 1 used in the present invention includes an outer cylindrical portion 2 and a hollow portion 3. A dotted arrow X in FIG. 1 indicates the shock absorption direction of the shock absorber 1.

図１では、本発明における衝撃吸収部の例として、衝撃吸収方向に対して垂直方向の断面形状が真円形型である例を示したが、本発明における衝撃吸収部はこのような形状のものに限定されるものではなく、上記断面形状をあらゆる形状にすることができる。このため、例えば、上記断面形状が楕円型（例えば、図２）、四角形型（例えば、図３）、又は六角形（例えば、図４）等の多角形であってもよく、或いは当該断面形状が円形型と多角形型を組み合わせた形状（例えば、図５）であってもよい。また、本発明における衝撃吸収部は、図６に例示するようなフランジ部を持つハット型を組み合わせたものでもよい。なお、図２から図６における符号は、図１と同様である。   In FIG. 1, as an example of the shock absorbing portion in the present invention, an example in which the cross-sectional shape perpendicular to the shock absorbing direction is a true circular shape is shown, but the shock absorbing portion in the present invention has such a shape. However, the cross-sectional shape can be any shape. Therefore, for example, the cross-sectional shape may be an elliptical shape (for example, FIG. 2), a quadrangular shape (for example, FIG. 3), or a polygon such as a hexagon (for example, FIG. 4), or the cross-sectional shape. The shape (for example, FIG. 5) which combined circular type and polygon type may be sufficient. Further, the impact absorbing portion in the present invention may be a combination of a hat type having a flange portion as illustrated in FIG. 2 to 6 are the same as those in FIG.

本発明の樹脂製衝撃吸収部材を構成する衝撃吸収部は、衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状における重心位置から同一断面における外筒部までの距離Ｌ１と、該外筒部の厚みｔ１との比Ｌ１／ｔ１の最大値が４０以下であることを特徴とするものである。この点について図を参照しながら説明する。図７は、図６に例示した衝撃吸収部を例として、衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状における上記「重心位置から同一断面における外筒部までの距離Ｌ１」、及び上記「該外筒部の厚みｔ１」を説明する説明図である。図７に図説するように、上記「該外筒部の厚みｔ１」とは衝撃吸収方向に直交する任意の断面４における任意の点５の外筒部の厚みである。また、上記「重心位置から同一断面における外筒部までの距離Ｌ１」とは、任意の断面４における重心位置６から、任意の点５までの距離である。なお、任意の点５は厚み方向の中間点である。   The shock absorbing portion constituting the resin shock absorbing member of the present invention has a distance L1 from the position of the center of gravity in the cross-sectional shape perpendicular to the shock absorbing direction to the outer cylindrical portion in the same cross section, and the thickness t1 of the outer cylindrical portion. The maximum value of the ratio L1 / t1 is 40 or less. This point will be described with reference to the drawings. FIG. 7 illustrates the impact absorbing portion illustrated in FIG. 6 as an example, the “distance L1 from the position of the center of gravity to the outer cylindrical portion in the same cross section” in the cross-sectional shape perpendicular to the shock absorbing direction, and the “outer cylinder” It is explanatory drawing explaining the thickness t1 of a part. As illustrated in FIG. 7, the “thickness t1 of the outer cylinder portion” is the thickness of the outer cylinder portion at an arbitrary point 5 in an arbitrary cross section 4 orthogonal to the shock absorption direction. The “distance L1 from the position of the center of gravity to the outer cylinder portion in the same cross section” is a distance from the position of the center of gravity 6 in an arbitrary cross section 4 to an arbitrary point 5. Arbitrary point 5 is an intermediate point in the thickness direction.

上記Ｌ１／ｔ１は、上記「重心位置から同一断面における外筒部までの距離Ｌ１」を上記「該外筒部の厚みｔ１」で除した値であり、Ｌ１とｔ１は同一単位系とする。このＬ１／ｔ１は衝撃吸収部の形状剛性を示す値であり、その値が小さいほど圧縮荷重に対する形状剛性が大きいことを示す。本発明における衝撃吸収部は、このＬ１／ｔ１の最大値が４０以下であることを特徴とするものである。Ｌ１／ｔ１の最大値が４０を超えると、衝撃吸収部の形状剛性が小さくなり、座屈ピッチが大きくなるために衝撃荷重の急低下が起こってしまう。Ｌ１／ｔ１の最大値のより好ましい範囲は３０以下であり、さらに好ましい範囲は２０以下である。ここで、Ｌ１／ｔ１の最大値とは、本発明における衝撃吸収部の衝撃吸収方向に直交する方向の任意断面における外筒部において各点ごとに算出したＬ１／ｔ１の値のうち最も大きな値である。断面形状が衝撃吸収方向全域あるいは一部に渡って変化する形状の場合は、各断面にてＬ１／ｔ１の最大値を算出し、その最大値をＬ１／ｔ１の最大値とする。   The L1 / t1 is a value obtained by dividing the “distance L1 from the position of the center of gravity to the outer cylinder part in the same cross section” by the “thickness t1 of the outer cylinder part”, and L1 and t1 are the same unit system. This L1 / t1 is a value indicating the shape rigidity of the impact absorbing portion, and the smaller the value, the greater the shape rigidity against the compression load. The shock absorbing portion in the present invention is characterized in that the maximum value of L1 / t1 is 40 or less. When the maximum value of L1 / t1 exceeds 40, the shape rigidity of the impact absorbing portion is reduced, and the buckling pitch is increased, so that the impact load is rapidly reduced. A more preferable range of the maximum value of L1 / t1 is 30 or less, and a more preferable range is 20 or less. Here, the maximum value of L1 / t1 is the largest value among the values of L1 / t1 calculated for each point in the outer cylinder part in the arbitrary cross section in the direction orthogonal to the shock absorbing direction of the shock absorbing part in the present invention. It is. In the case where the cross-sectional shape changes over the entire region or part of the shock absorption direction, the maximum value of L1 / t1 is calculated for each cross-section, and the maximum value is set as the maximum value of L1 / t1.

なお、上記Ｌ１及びｔ１の各値は上記Ｌ１／ｔ１の最大値を４０以下にできる範囲内であれば特に限定されるものではなく、本発明の樹脂製衝撃吸収部材の用途等に応じて適宜調整することができる。   In addition, each value of said L1 and t1 will not be specifically limited if it is in the range which can make the maximum value of said L1 / t1 into 40 or less, According to the use etc. of the resin-made impact-absorbing members of this invention, it is appropriate. Can be adjusted.

本発明の樹脂製衝撃吸収部材を構成する衝撃吸収部は、衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状が多角形であり、かつ該多角形の各辺における辺長Ｌ２と該辺を構成する前記外筒部の平均厚みｔ２との比Ｌ２／ｔ２の最大値が４０以下であることが好ましい。前述したように、本発明の衝撃吸収部の断面形状は特に限定されるものではなく、円形型でも多角形型の何れでもよいが、例えば、車両用の衝撃吸収部材は周辺の部品との接合性、配置等の観点から多角形型とされることが多い。また、特に角数が多い多角形型の衝撃吸収部材は、円形型よりも座屈ピッチが小さくなる傾向となり、衝撃吸収性能の観点からも、本発明の衝撃吸収部の断面形状は多角形型であり、さらには角数が多い多角形型であることが好ましい。多角形型の場合、本発明の衝撃吸収部の、衝撃吸収方向に直交する方向の多角形断面の、各辺における辺長Ｌ２と該辺を構成する外筒部の平均厚みｔ２との比Ｌ２／ｔ２の最大値は４０以下であることが好ましい。   The shock absorbing portion constituting the resin shock absorbing member of the present invention has a polygonal cross-sectional shape in a direction orthogonal to the shock absorbing direction, and the side length L2 on each side of the polygon and the side constituting the side. The maximum value of the ratio L2 / t2 with respect to the average thickness t2 of the outer tube portion is preferably 40 or less. As described above, the cross-sectional shape of the impact absorbing portion of the present invention is not particularly limited, and may be either a circular shape or a polygonal shape. For example, a vehicle impact absorbing member is joined to a peripheral component. In many cases, it is a polygonal shape from the viewpoints of performance and arrangement. In addition, a polygonal shock absorbing member having a large number of corners tends to have a buckling pitch smaller than that of a circular type, and the sectional shape of the shock absorbing portion of the present invention is also a polygonal shape from the viewpoint of shock absorbing performance. Furthermore, it is preferable that the polygonal shape has a large number of corners. In the case of the polygonal type, the ratio L2 between the side length L2 at each side and the average thickness t2 of the outer cylinder part constituting the side of the polygonal cross section in the direction orthogonal to the shock absorbing direction of the shock absorbing part of the present invention. The maximum value of / t2 is preferably 40 or less.

この点について図を参照しながら説明する。図８は、図６に例示した衝撃吸収部を例として、衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状における上記「各辺における辺長Ｌ２」、及び上記「該辺を構成する外筒部の平均厚みｔ２」について説明する説明図である。図８に図説するように、上記「各辺における辺長Ｌ２」とは、衝撃吸収方向に直交する、任意の断面４における、外筒部の任意の辺７の長さである。また、上記「該辺を構成する外筒部の平均厚みｔ２」とは、任意の辺７を構成する外筒部の平均厚みである。   This point will be described with reference to the drawings. FIG. 8 shows, as an example, the impact absorbing portion illustrated in FIG. 6, the “side length L2 at each side” in the cross-sectional shape perpendicular to the shock absorbing direction, and the “average of the outer cylinder portions constituting the side” It is explanatory drawing explaining "thickness t2." As illustrated in FIG. 8, the “side length L <b> 2 at each side” is the length of the arbitrary side 7 of the outer cylinder portion in the arbitrary cross section 4 orthogonal to the shock absorption direction. The “average thickness t2 of the outer cylinder part constituting the side” is an average thickness of the outer cylinder part constituting the arbitrary side 7.

上記Ｌ２／ｔ２は、上記「各辺における辺長Ｌ２」を上記「該辺を構成する外筒部の平均厚みｔ２」で除した値であり、Ｌ２とｔ２は同一単位系とする。なお、辺の端点が曲部となっている場合の辺長Ｌ２は、曲部が無いと仮定した場合に隣接する辺と交わる点を端点としたときの辺長とする。Ｌ２／ｔ２の最大値とは、任意の断面の外筒部において各辺について算出したＬ２／ｔ２の値のうち最も大きな値である。断面形状が衝撃吸収方向に渡って変化する形状の場合は、各断面にてＬ２／ｔ２の最大値を算出し、その最大値をＬ２／ｔ２の最大値とする。Ｌ２／ｔ２は、多角形型衝撃吸収部の外筒部を構成する面の形状剛性を示す値であり、その値が小さいほど形状剛性が大きいことを示すものである。本発明におけるＬ２／ｔ２の最大値は４０以下であることが好ましい。Ｌ２／ｔ２の最大値が４０を超えると、多角形型衝撃吸収部の外筒部を構成する面の形状剛性が小さくなり、座屈ピッチが大きくなるために、衝撃荷重の急低下が起こってしまう場合があるからである。Ｌ２／ｔ２の最大値のより好ましい範囲は３５以下であり、さらに好ましい範囲は３０以下である。   The L2 / t2 is a value obtained by dividing the “side length L2 at each side” by the “average thickness t2 of the outer cylinder portion constituting the side”, and L2 and t2 are the same unit system. Note that the side length L2 in the case where the end point of the side is a curved portion is the side length when the end point is a point that intersects with an adjacent side when it is assumed that there is no curved portion. The maximum value of L2 / t2 is the largest value among the values of L2 / t2 calculated for each side in the outer cylinder portion of an arbitrary cross section. When the cross-sectional shape changes in the direction of shock absorption, the maximum value of L2 / t2 is calculated for each cross-section, and the maximum value is set as the maximum value of L2 / t2. L2 / t2 is a value indicating the shape rigidity of the surface constituting the outer cylinder portion of the polygonal impact absorbing portion, and the smaller the value, the greater the shape rigidity. The maximum value of L2 / t2 in the present invention is preferably 40 or less. When the maximum value of L2 / t2 exceeds 40, the shape rigidity of the surface constituting the outer cylindrical portion of the polygonal impact absorbing portion is reduced, and the buckling pitch is increased. This is because it may end up. A more preferable range of the maximum value of L2 / t2 is 35 or less, and a more preferable range is 30 or less.

なお、上記Ｌ２及びｔ２の各値については、該衝撃吸収部のＬ２／ｔ２の最大値が４０以下となる範囲内であれば特に限定されるものではなく、本発明の樹脂製衝撃吸収部材の用途等に応じて適宜調整することができる。   The values of L2 and t2 are not particularly limited as long as the maximum value of L2 / t2 of the shock absorbing portion is 40 or less, and the value of the resin shock absorbing member of the present invention is not particularly limited. It can adjust suitably according to a use etc.

本発明の樹脂製衝撃吸収部材を構成する衝撃吸収部は、衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状が、衝撃吸収方向全域に渡って一様な形状であることが好ましい。なお、断面形状が「衝撃吸収方向全域に渡って一様である」とは、衝撃吸収部の、衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状が、どの断面も同一形状であるということである。安定した衝撃吸収性能を得るために、特許文献３のように外筒部の厚みを衝撃吸収方向に渡って変化させることも行われるが、外筒部の厚みを変化させる場合、樹脂材料を金型に配置する工程が煩雑になる等の問題が生じることがある。本発明に用いられる衝撃吸収部は、前述した手段により、衝撃吸収部の衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状が、衝撃吸収方向に渡って一様な形状であっても安定した衝撃吸収性能を得ることができる。   The impact absorbing portion constituting the resin impact absorbing member of the present invention preferably has a uniform cross-sectional shape in the direction orthogonal to the impact absorbing direction over the entire area of the impact absorbing direction. In addition, the cross-sectional shape is “uniform throughout the shock absorbing direction” means that the cross-sectional shape of the shock absorbing portion in the direction perpendicular to the shock absorbing direction is the same. In order to obtain stable shock absorbing performance, the thickness of the outer cylinder part is also changed across the shock absorption direction as in Patent Document 3, but when changing the thickness of the outer cylinder part, the resin material is made of gold. There may be a problem that the process of arranging the mold becomes complicated. The shock absorbing part used in the present invention has a stable shock absorbing performance by the above-mentioned means even if the cross-sectional shape in the direction perpendicular to the shock absorbing direction of the shock absorbing part is uniform in the shock absorbing direction. Can be obtained.

本発明の樹脂製衝撃吸収部を構成する衝撃吸収部は、単一の繊維強化樹脂材料からなることが好ましい。ここでいう「単一の繊維強化樹脂材料」とは、複数種の繊維強化樹脂材料を使用したり、あるいは使用する繊維強化樹脂材料が一種であっても、その繊維配向を衝撃吸収部の部位毎に意図的に変化させたりせずに、任意の一種の繊維強化樹脂材料からなり、かつ繊維配向を衝撃吸収部の部位毎に意図的に変化させないことを意味する。安定した衝撃吸収性能を得るために、複数種の繊維強化樹脂材料を使用したり、あるいは使用する繊維強化樹脂材料が一種であっても、その繊維配向を衝撃吸収部の部位毎に意図的に変化させたりすることが行われるが、製造工程が煩雑になったり、材料の境界部分の圧縮強度及び耐座屈強度が弱くなったりすることがある。本発明の樹脂製衝撃吸収部材は、前述した手段により、衝撃吸収部が単一の繊維強化樹脂材料からなるものであっても、安定した衝撃吸収性能を得ることができる。   The impact absorbing portion constituting the resin impact absorbing portion of the present invention is preferably made of a single fiber reinforced resin material. The term “single fiber reinforced resin material” as used herein refers to the location of the shock absorbing portion even if a plurality of types of fiber reinforced resin materials are used, or even if one type of fiber reinforced resin material is used. It means that it is made of any kind of fiber reinforced resin material without intentionally changing every time, and the fiber orientation is not intentionally changed for each part of the shock absorbing portion. In order to obtain stable shock absorbing performance, even if multiple types of fiber reinforced resin materials are used, or even if one type of fiber reinforced resin material is used, the fiber orientation is intentionally different for each part of the shock absorbing portion. However, there are cases where the manufacturing process becomes complicated, and the compressive strength and buckling resistance strength of the boundary portion of the material become weak. The resin impact absorbing member of the present invention can obtain stable impact absorbing performance by the above-described means even if the impact absorbing portion is made of a single fiber reinforced resin material.

本発明における衝撃吸収部は、外筒部の断面形状が衝撃吸収方向全域に渡って、同一であってもよく又は異なっていてもよいが、同一であることにより本発明の樹脂製衝撃吸収部材の製造工程を簡易にすることができるという利点がある。なお、上記断面形状が衝撃吸収方向において異なっている態様としては、例えば、断面形状を衝撃吸収方向に渡って連続的に変化させたり、衝撃吸収部に補強用のリブ等を設置する態様を挙げることできる。このように、断面形状に変化を持たせる場合は、製造工程が複雑にならない範囲とすることが望ましい。   The impact absorbing portion in the present invention may have the same or different cross-sectional shape of the outer cylindrical portion over the entire region of the shock absorbing direction, but the resin impact absorbing member of the present invention is the same by being the same. There is an advantage that the manufacturing process can be simplified. In addition, as an aspect in which the cross-sectional shape is different in the shock absorbing direction, for example, a mode in which the cross-sectional shape is continuously changed in the shock absorbing direction or a reinforcing rib or the like is installed in the shock absorbing portion is exemplified. I can. As described above, when the cross-sectional shape is changed, it is desirable that the manufacturing process is not complicated.

なお、本発明における衝撃吸収部の高さ、幅、及び中空部の断面積等、衝撃吸収部の具体的な大きさ等については、上記Ｌ１／ｔ１を上記範囲内にできる範囲であれば特に限定されるものではなく、本発明の樹脂製衝撃吸収部材の用途等に応じて適宜決定することができる。   In addition, about the specific magnitude | size of an impact-absorbing part, such as the height of an impact-absorbing part in this invention, a width | variety, and the cross-sectional area of a hollow part, if the said L1 / t1 is a range which can be in the said range, especially. It is not limited and can be determined as appropriate according to the use of the resin impact absorbing member of the present invention.

［繊維強化樹脂材料］
次に、本発明に用いられる繊維強化樹脂材料について説明する。本発明に用いられる繊維強化樹脂材料は、所望の衝撃吸収性能を得るために、少なくとも強化繊維と熱可塑性樹脂とを含有するものである、より具体的には、本発明に用いられる繊維強化樹脂材料は、強化繊維と熱可塑性樹脂とを含有するものであり、上記強化繊維は平均繊維長が１〜１００ｍｍであり、上記熱可塑性樹脂は破壊伸度が１０％以上であり、上記繊維強化樹脂材料は圧縮弾性率が１０ＧＰａ以上であり、かつ圧縮強度が１５０〜５００ＭＰａであることを特徴とするものである。 [Fiber-reinforced resin material]
Next, the fiber reinforced resin material used in the present invention will be described. The fiber reinforced resin material used in the present invention contains at least a reinforced fiber and a thermoplastic resin in order to obtain a desired impact absorbing performance. More specifically, the fiber reinforced resin used in the present invention. The material contains reinforcing fiber and thermoplastic resin, the reinforcing fiber has an average fiber length of 1 to 100 mm, the thermoplastic resin has a breaking elongation of 10% or more, and the fiber reinforced resin. The material is characterized by having a compressive elastic modulus of 10 GPa or more and a compressive strength of 150 to 500 MPa.

（強化繊維）
上記強化繊維の種類は、熱可塑性樹脂の種類や衝撃吸収部に付与する衝撃吸収特性の程度に応じて適宜選択することができるものであり、特に限定されるものではない。このため、本発明に用いられる強化繊維としては無機繊維又は有機繊維のいずれであっても好適に用いることができる。 (Reinforced fiber)
The type of the reinforcing fiber can be appropriately selected according to the type of the thermoplastic resin and the degree of the impact absorbing property imparted to the impact absorbing portion, and is not particularly limited. For this reason, any of inorganic fibers or organic fibers can be suitably used as the reinforcing fibers used in the present invention.

上記無機繊維としては、例えば、炭素繊維、活性炭繊維、黒鉛繊維、ガラス繊維、タングステンカーバイド繊維、シリコンカーバイド繊維（炭化ケイ素繊維）、セラミックス繊維、アルミナ繊維、天然繊維、玄武岩などの鉱物繊維、ボロン繊維、窒化ホウ素繊維、炭化ホウ素繊維、及び金属繊維等を挙げることができる。上記金属繊維としては、例えば、アルミニウム繊維、銅繊維、黄銅繊維、ステンレス繊維、スチール繊維を挙げることができる。上記ガラス繊維としては、Ｅガラス、Ｃガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｔガラス、石英ガラス繊維、ホウケイ酸ガラス繊維等からなるものを挙げることができる。   Examples of the inorganic fibers include carbon fibers, activated carbon fibers, graphite fibers, glass fibers, tungsten carbide fibers, silicon carbide fibers (silicon carbide fibers), ceramic fibers, alumina fibers, natural fibers, mineral fibers such as basalt, and boron fibers. , Boron nitride fiber, boron carbide fiber, and metal fiber. Examples of the metal fiber include aluminum fiber, copper fiber, brass fiber, stainless steel fiber, and steel fiber. As said glass fiber, what consists of E glass, C glass, S glass, D glass, T glass, quartz glass fiber, borosilicate glass fiber, etc. can be mentioned.

上記有機繊維としては、例えば、ポリベンザゾール、アラミド、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズオキサゾール）、ポリフェニレンスルフィド、ポリエステル、アクリル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリアリレート等の樹脂材料からなる繊維を挙げることができる。   Examples of the organic fibers include fibers made of resin materials such as polybenzazole, aramid, PBO (polyparaphenylene benzoxazole), polyphenylene sulfide, polyester, acrylic, polyamide, polyolefin, polyvinyl alcohol, and polyarylate. it can.

本発明に用いられる強化繊維は１種類であってもよく、又は２種類以上であってもよい。本発明において２種類以上の強化繊維を用いる場合は、複数種の無機繊維を併用してもよく、複数種の有機繊維を併用してもよく、無機繊維と有機繊維とを併用してもよい。複数種の無機繊維を併用する態様としては、例えば、炭素繊維と金属繊維とを併用する態様、炭素繊維とガラス繊維を併用する態様等を挙げることができる。一方、複数種の有機繊維を併用する態様としては、例えば、アラミド繊維と他の有機材料からなる繊維とを併用する態様等を挙げることができる。さらに、無機繊維と有機繊維を併用する態様としては、例えば、炭素繊維とアラミド繊維とを併用する態様を挙げることができる。   The reinforcing fiber used in the present invention may be one type or two or more types. In the present invention, when two or more types of reinforcing fibers are used, a plurality of types of inorganic fibers may be used in combination, a plurality of types of organic fibers may be used in combination, or inorganic fibers and organic fibers may be used in combination. . As an aspect which uses multiple types of inorganic fiber together, the aspect which uses together a carbon fiber and a metal fiber, the aspect which uses a carbon fiber and glass fiber together, etc. can be mentioned, for example. On the other hand, examples of the mode in which a plurality of types of organic fibers are used in combination include a mode in which aramid fibers and fibers made of other organic materials are used in combination. Furthermore, as an aspect using together an inorganic fiber and an organic fiber, the aspect which uses together a carbon fiber and an aramid fiber can be mentioned, for example.

本発明においては、上記強化繊維として炭素繊維を用いることが好ましい。炭素繊維は、軽量でありながら強度に優れた繊維強化樹脂材料を得ることができるからである。上記炭素繊維としては、一般的にポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維、石油・石炭ピッチ系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維、セルロース系炭素繊維、リグニン系炭素繊維、フェノール系炭素繊維、気相成長系炭素繊維などが知られているが、本発明においてはこれらのいずれの炭素繊維であっても好適に用いることができる。   In the present invention, it is preferable to use carbon fibers as the reinforcing fibers. This is because carbon fibers can provide a fiber-reinforced resin material that is lightweight but excellent in strength. The carbon fibers are generally polyacrylonitrile (PAN) based carbon fibers, petroleum / coal pitch based carbon fibers, rayon based carbon fibers, cellulosic carbon fibers, lignin based carbon fibers, phenol based carbon fibers, and vapor growth systems. Although carbon fiber etc. are known, in the present invention, any of these carbon fibers can be suitably used.

本発明に用いられる強化繊維は、表面にサイジング剤が付着しているものであってもよい。サイジング剤が付着している強化繊維を用いる場合、当該サイジング剤の種類は、強化繊維及び熱可塑性樹脂の種類に応じて適宜選択することができるものであり、特に限定されるものではない。   The reinforcing fiber used in the present invention may have a sizing agent attached to the surface. When using the reinforcing fiber to which the sizing agent is attached, the type of the sizing agent can be appropriately selected according to the types of the reinforcing fiber and the thermoplastic resin, and is not particularly limited.

本発明に用いられる強化繊維の平均繊維長は１〜１００ｍｍである。平均繊維長が１ｍｍ未満の場合、繊維強化樹脂材料の圧縮強度が所望の範囲よりも不足することがあり、衝撃吸収時の衝撃吸収部の変位が大きくなってしまうことがある。また、平均繊維長が１００ｍｍを超える場合、繊維強化樹脂材料の圧縮強度が所望の範囲よりも大きくなり過ぎて、初期の衝撃荷重が大きくなったり、繊維長が長過ぎることにより、座屈ピッチが大きくなり過ぎて、衝撃荷重の急低下を招いたりすることがある。本発明に用いられる強化繊維の平均繊維長は上記範囲内であれば特に限定されるものではないが、より好ましい範囲は５〜７５ｍｍであり、さらに好ましい範囲は１０〜５０ｍｍである。ここで、強化繊維の平均繊維長（Ｌａ）は、例えば、繊維強化樹脂材料から無作為に抽出した１００本の繊維の繊維長（Ｌｉ）を、ノギス等を用いて１ｍｍ単位まで測定し、下記式に基づいて求めることができる。繊維強化樹脂材料からの強化繊維の抽出は、例えば、繊維強化樹脂材料に対し、５００℃×１時間程度の加熱処理を施し、炉内にて樹脂を除去することによって行うことができる。 Ｌａ＝ΣＬｉ／１００   The average fiber length of the reinforcing fiber used in the present invention is 1 to 100 mm. When the average fiber length is less than 1 mm, the compressive strength of the fiber reinforced resin material may be insufficient below the desired range, and the displacement of the impact absorbing portion at the time of impact absorption may be increased. In addition, when the average fiber length exceeds 100 mm, the compressive strength of the fiber reinforced resin material becomes too larger than the desired range, the initial impact load becomes large, or the fiber length is too long. It may become too large and cause a sudden drop in impact load. The average fiber length of the reinforcing fibers used in the present invention is not particularly limited as long as it is within the above range, but a more preferable range is 5 to 75 mm, and a further preferable range is 10 to 50 mm. Here, the average fiber length (La) of the reinforcing fibers is measured, for example, by measuring the fiber length (Li) of 100 fibers randomly extracted from the fiber reinforced resin material to the 1 mm unit using a caliper or the like. It can be determined based on the formula. Extraction of reinforcing fibers from the fiber reinforced resin material can be performed, for example, by subjecting the fiber reinforced resin material to a heat treatment of about 500 ° C. × 1 hour and removing the resin in a furnace. La = ΣLi / 100

本発明に用いられる強化繊維の平均繊維径は、強化繊維の種類等に応じて適宜決定すればよく、特に限定されるものではない。例えば、強化繊維として炭素繊維が用いられる場合、平均繊維径は、通常、３μｍ〜５０μｍの範囲内であることが好ましく、４μｍ〜１２μｍの範囲内であることがより好ましく、５μｍ〜８μｍの範囲内であることがさらに好ましい。一方、強化繊維としてガラス繊維を用いる場合、平均繊維径は、通常、３μｍ〜３０μｍの範囲内であることが好ましい。ここで、上記平均繊維径は、強化繊維の単糸の直径を指すものとする。したがって、強化繊維が繊維束状である場合は、繊維束の径ではなく、繊維束を構成する強化繊維（単糸）の直径を指すことになる。強化繊維の平均繊維径は、例えば、ＪＩＳ Ｒ７６０７に記載された方法によって測定することができる。   The average fiber diameter of the reinforcing fibers used in the present invention may be appropriately determined according to the type of reinforcing fibers and the like, and is not particularly limited. For example, when carbon fiber is used as the reinforcing fiber, the average fiber diameter is usually preferably in the range of 3 μm to 50 μm, more preferably in the range of 4 μm to 12 μm, and in the range of 5 μm to 8 μm. More preferably. On the other hand, when glass fiber is used as the reinforcing fiber, the average fiber diameter is usually preferably in the range of 3 μm to 30 μm. Here, the said average fiber diameter shall point out the diameter of the single yarn of a reinforced fiber. Therefore, when the reinforcing fiber is in the form of a fiber bundle, it refers to the diameter of the reinforcing fiber (single yarn) constituting the fiber bundle, not the diameter of the fiber bundle. The average fiber diameter of the reinforcing fibers can be measured by a method described in JIS R7607, for example.

本発明に用いられる強化繊維は、その種類に関わらず単糸からなる単糸状であってもよく、複数の単糸からなる繊維束状であってもよい。また、本発明に用いられる強化繊維は、単糸状のもののみであってもよく、繊維束状のもののみであってもよく、両者が混在していてもよい。繊維束状のものを用いる場合、各繊維束を構成する単糸の数は、各繊維束においてほぼ均一であってもよく、あるいは異なっていてもよい。本発明に用いられる強化繊維が繊維束状である場合、各繊維束を構成する単糸の数は特に限定されるものではないが、通常、１０００本〜１０万本の範囲内とされる。   Regardless of the type, the reinforcing fiber used in the present invention may be a single yarn consisting of a single yarn, or may be a fiber bundle consisting of a plurality of single yarns. In addition, the reinforcing fiber used in the present invention may be only a single yarn, may be a fiber bundle, or a mixture of both. When a fiber bundle is used, the number of single yarns constituting each fiber bundle may be substantially uniform or different in each fiber bundle. When the reinforcing fibers used in the present invention are in the form of fiber bundles, the number of single yarns constituting each fiber bundle is not particularly limited, but is usually in the range of 1000 to 100,000.

一般的に、炭素繊維は、数千〜数万本のフィラメントが集合した繊維束状となっている。強化繊維として炭素繊維を用いる場合に、炭素繊維をこのまま使用すると、繊維束の交絡部が局部的に厚くなり薄肉の繊維強化材料を得ることが困難になる場合がある。このため、強化繊維として炭素繊維を用いる場合は、繊維束を拡幅したり、又は開繊したりして使用するのが通常である。   Generally, carbon fibers are in the form of fiber bundles in which thousands to tens of thousands of filaments are gathered. When carbon fibers are used as the reinforcing fibers, if the carbon fibers are used as they are, the entangled portions of the fiber bundles are locally thick and it may be difficult to obtain a thin fiber reinforced material. For this reason, when carbon fiber is used as the reinforcing fiber, the fiber bundle is usually used after being widened or opened.

炭素繊維束を開繊して用いる場合、開繊後の炭素繊維束の開繊程度は特に限定されるものではないが、繊維束の開繊程度を制御し、特定本数以上の炭素繊維からなる炭素繊維束と、それ未満の炭素繊維（単糸）又は炭素繊維束を含むことが好ましい。この場合、具体的には、下記式（１）で定義される臨界単糸数以上で構成される炭素繊維束（Ａ）と、それ以外の開繊された炭素繊維、すなわち単糸の状態または臨界単糸数未満で構成される繊維束とからなることが好ましい。
臨界単糸数＝６００／Ｄ （１）
（ここでＤは炭素繊維の平均繊維径（μｍ）である） When the carbon fiber bundle is opened and used, the opening degree of the carbon fiber bundle after opening is not particularly limited, but the opening degree of the fiber bundle is controlled, and the carbon fiber bundle consists of a specific number or more of carbon fibers. It is preferable to include a carbon fiber bundle and a carbon fiber (single yarn) or a carbon fiber bundle less than that. In this case, specifically, the carbon fiber bundle (A) constituted by the number of critical single yarns or more defined by the following formula (1) and the other opened carbon fibers, that is, the state of the single yarn or the criticality It is preferably composed of a fiber bundle composed of less than the number of single yarns.
Critical number of single yarns = 600 / D (1)
(Where D is the average fiber diameter (μm) of the carbon fiber)

さらに、本発明においては、繊維強化樹脂材料中の炭素繊維全量に対する炭素繊維束（Ａ）の割合が０Ｖｏｌ％超９９Ｖｏｌ％未満であることが好ましく、２０Ｖｏｌ％以上９９Ｖｏｌ未満であることがより好ましく、３０Ｖｏｌ％以上９５Ｖｏｌ％未満であることがさらに好ましく、５０Ｖｏｌ％以上９０Ｖｏｌ％未満であることが最も好ましい。このように特定本数以上の炭素繊維からなる炭素繊維束と、それ以外の開繊された炭素繊維又は炭素繊維束を特定の比率で共存させることで、繊維強化樹脂材料中の炭素繊維の存在量、すなわち繊維体積含有率（Ｖｆ）を高めることが可能となるからである。   Furthermore, in the present invention, the ratio of the carbon fiber bundle (A) to the total amount of carbon fibers in the fiber reinforced resin material is preferably more than 0 Vol% and less than 99 Vol%, more preferably 20 Vol% or more and less than 99 Vol, More preferably, it is 30 Vol% or more and less than 95 Vol%, Most preferably, it is 50 Vol% or more and less than 90 Vol%. Thus, the abundance of carbon fibers in the fiber-reinforced resin material by coexisting carbon fiber bundles composed of carbon fibers of a specific number or more and other opened carbon fibers or carbon fiber bundles in a specific ratio. That is, the fiber volume content (Vf) can be increased.

炭素繊維の開繊程度は、繊維束の開繊条件を調整することにより目的の範囲内とすることができる。例えば、繊維束に空気を吹き付けて繊維束を開繊する場合は、繊維束に吹き付ける空気の圧力等をコントロールすることにより開繊程度を調整することができる。この場合、空気の圧力を強くすることにより、開繊程度が高く（各繊維束を構成する単糸数が少なく）なり、空気の圧力を弱くすることより開繊程度が低く（各繊維束を構成する単糸数が多く）なる傾向がある。   The degree of opening of the carbon fiber can be set within a target range by adjusting the opening condition of the fiber bundle. For example, when the fiber bundle is opened by blowing air onto the fiber bundle, the degree of opening can be adjusted by controlling the pressure of the air blown onto the fiber bundle. In this case, by increasing the air pressure, the degree of opening is increased (the number of single yarns constituting each fiber bundle is small), and by reducing the air pressure, the degree of opening is reduced (constituting each fiber bundle). The number of single yarns to be increased).

本発明において強化繊維として炭素繊維を用いる場合、炭素繊維束（Ａ）中の平均繊維数（Ｎ）は本発明の目的を損なわない範囲で適宜決定することができるものであり、特に限定されるものではない。炭素繊維の場合、上記Ｎは通常１＜Ｎ＜１２０００の範囲内でとされるが、下記式（２）を満たすことがより好ましい。
０．６×１０４／Ｄ２＜Ｎ＜１×１０５／Ｄ２ （２）
（ここでＤは炭素繊維の平均繊維径（μｍ）である） When carbon fiber is used as the reinforcing fiber in the present invention, the average number of fibers (N) in the carbon fiber bundle (A) can be appropriately determined within a range not impairing the object of the present invention, and is particularly limited. It is not a thing. In the case of carbon fiber, the N is usually within the range of 1 <N <12000, but more preferably satisfies the following formula (2).
0.6 × 10 4 / D 2 <N <1 × 10 5 / D 2 (2)
(Where D is the average fiber diameter (μm) of the carbon fiber)

（熱可塑性樹脂）
次に本発明に用いられる熱可塑性樹脂について説明する。本発明に用いられる熱可塑性樹脂の破壊伸度は１０％以上であることを特徴とするものである。本発明の衝撃吸収部材を構成する衝撃吸収部は、小さい座屈ピッチにより圧壊されることで、安定した衝撃吸収性能を得ることができるが、衝撃吸収部を構成する繊維強化樹脂材料中の熱可塑性樹脂の破壊伸度が１０％未満の場合、衝撃吸収部の圧壊が脆性的な破壊モードとなってしまい、圧壊が不安定となったり、座屈ピッチが大きくなったりするために、衝撃荷重の急低下が起こる可能性がある。本発明に用いられる熱可塑性樹脂の破壊伸度のより好ましい範囲は３０％以上であり、さらに好ましい範囲は５０％以上である。熱可塑性樹脂の破壊伸度とは、引張試験時の破壊伸度のことであり、例えば、ＪＩＳ Ｋ７１６２に記載された方法によって測定することができる。 (Thermoplastic resin)
Next, the thermoplastic resin used in the present invention will be described. The breaking elongation of the thermoplastic resin used in the present invention is 10% or more. The shock absorbing portion constituting the shock absorbing member of the present invention can obtain stable shock absorbing performance by being crushed by a small buckling pitch, but the heat in the fiber reinforced resin material constituting the shock absorbing portion can be obtained. When the fracture elongation of the plastic resin is less than 10%, the impact absorbing portion collapses into a brittle failure mode, and the collapse becomes unstable or the buckling pitch becomes large. There is a possibility that a sudden drop will occur. A more preferable range of the breaking elongation of the thermoplastic resin used in the present invention is 30% or more, and a more preferable range is 50% or more. The breaking elongation of a thermoplastic resin is a breaking elongation at the time of a tensile test, and can be measured by, for example, a method described in JIS K7162.

本発明に用いられる熱可塑性樹脂としては、破壊伸度が上述した範囲内のものであれば特に限定されるものではない。本発明に用いられる熱可塑性樹脂は、通常、軟化点が１８０℃〜３５０℃の範囲内のものが用いられるが、これに限定されるものではない。
本発明に用いられる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、熱可塑性ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂（ポリオキシメチレン樹脂）、ポリカーボネート樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、フッ素系樹脂、熱可塑性ポリベンゾイミダゾール樹脂等を挙げることができる。 The thermoplastic resin used in the present invention is not particularly limited as long as the fracture elongation is within the above-described range. As the thermoplastic resin used in the present invention, one having a softening point in the range of 180 ° C. to 350 ° C. is usually used, but is not limited thereto.
Examples of the thermoplastic resin used in the present invention include polyolefin resin, polystyrene resin, thermoplastic polyamide resin, polyester resin, polyacetal resin (polyoxymethylene resin), polycarbonate resin, (meth) acrylic resin, polyarylate resin, polyphenylene. Examples include ether resins, polyimide resins, polyether nitrile resins, phenoxy resins, polyphenylene sulfide resins, polysulfone resins, polyketone resins, polyether ketone resins, thermoplastic urethane resins, fluorine resins, and thermoplastic polybenzimidazole resins. .

上記ポリオレフィン樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等を挙げることができる。
上記ポリスチレン樹脂としては、例えば、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン樹脂（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）等を挙げることができる。上記ポリアミド樹脂としては、例えば、ポリアミド６樹脂（ナイロン６）、ポリアミド１１樹脂（ナイロン１１）、ポリアミド１２樹脂（ナイロン１２）、ポリアミド４６樹脂（ナイロン４６）、ポリアミド６６樹脂（ナイロン６６）、ポリアミド６１０樹脂（ナイロン６１０）等を挙げることができる。上記ポリエステル樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ボリブチレンテレフタレート樹脂、ポリトリメチレンテレフタレート樹脂、液晶ポリエステル等を挙げることができる。上記（メタ）アクリル樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレートを挙げることができる。上記変性ポリフェニレンエーテル樹脂としては、例えば、変性ポリフェニレンエーテル等を挙げることができる。上記熱可塑性ポリイミド樹脂としては、例えば、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等を挙げることができる。上記ポリスルホン樹脂としては、例えば、変性ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂等を挙げることができる。上記ポリエーテルケトン樹脂としては、例えば、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルケトンケトン樹脂を挙げることができる。上記フッ素系樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等を挙げることができる。 Examples of the polyolefin resin include polyethylene resin, polypropylene resin, polybutadiene resin, polymethylpentene resin, vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin, vinyl acetate resin, and polyvinyl alcohol resin.
Examples of the polystyrene resin include polystyrene resin, acrylonitrile-styrene resin (AS resin), acrylonitrile-butadiene-styrene resin (ABS resin), and the like. Examples of the polyamide resin include polyamide 6 resin (nylon 6), polyamide 11 resin (nylon 11), polyamide 12 resin (nylon 12), polyamide 46 resin (nylon 46), polyamide 66 resin (nylon 66), and polyamide 610. Resin (nylon 610) etc. can be mentioned. Examples of the polyester resin include polyethylene terephthalate resin, polyethylene naphthalate resin, boribylene terephthalate resin, polytrimethylene terephthalate resin, and liquid crystal polyester. Examples of the (meth) acrylic resin include polymethyl methacrylate. Examples of the modified polyphenylene ether resin include modified polyphenylene ether. Examples of the thermoplastic polyimide resin include thermoplastic polyimide, polyamideimide resin, polyetherimide resin, and the like. Examples of the polysulfone resin include a modified polysulfone resin and a polyethersulfone resin. Examples of the polyetherketone resin include polyetherketone resin, polyetheretherketone resin, and polyetherketoneketone resin. As said fluororesin, polytetrafluoroethylene etc. can be mentioned, for example.

本発明に用いられる熱可塑性樹脂は１種類のみであってもよく、２種類以上であってもよい。２種類以上の熱可塑性樹脂を併用する態様としては、例えば、相互に軟化点又は融点が異なる熱可塑性樹脂を併用する態様や、相互に平均分子量が異なる熱可塑性樹脂を併用する態様等を挙げることができるが、この限りではない。   The thermoplastic resin used in the present invention may be only one type or two or more types. Examples of modes in which two or more types of thermoplastic resins are used in combination include modes in which thermoplastic resins having different softening points or melting points are used in combination, modes in which thermoplastic resins having different average molecular weights are used in combination, and the like. However, this is not the case.

（繊維強化樹脂材料）
本発明に用いられる繊維強化樹脂材料は、圧縮弾性率が１０ＧＰａ以上であることを特徴とするものである。繊維強化樹脂材料の圧縮弾性率が１０ＧＰａ未満の場合、衝撃吸収部を構成する外筒部の形状剛性が不足し、座屈ピッチが大きくなるために、衝撃荷重の急低下が起こる可能性がある。圧縮弾性率のより好ましい範囲は１５ＧＰａ以上であり、さらに好ましい範囲は２０ＧＰａ以上である。本発明に用いられる繊維強化樹脂材料の圧縮弾性率を上記範囲内にするには、例えば、繊維強化樹脂材料中の強化繊維の含有率を調整したり、繊維長を調整したり、また、強化繊維または／及び熱可塑性樹脂の種類を変更する等の方法により達成される。より具体的には、強化繊維の含有率を上げる、繊維長を長くする、また、より圧縮弾性率の大きい強化繊維または／及び熱可塑性樹脂を用いることで、圧縮弾性率を大きくすることができる。また、これらの逆の調整をすれば圧縮弾性率を小さくすることができる。 (Fiber reinforced resin material)
The fiber reinforced resin material used in the present invention is characterized in that the compression elastic modulus is 10 GPa or more. When the compression elastic modulus of the fiber reinforced resin material is less than 10 GPa, the shape rigidity of the outer cylinder part constituting the shock absorbing part is insufficient, and the buckling pitch becomes large, which may cause a sudden drop in the impact load. . A more preferable range of the compression modulus is 15 GPa or more, and a more preferable range is 20 GPa or more. In order to make the compression elastic modulus of the fiber reinforced resin material used in the present invention within the above range, for example, the content of the reinforced fiber in the fiber reinforced resin material is adjusted, the fiber length is adjusted, or the reinforcement is This is achieved by a method such as changing the type of fiber or / and thermoplastic resin. More specifically, the compression elastic modulus can be increased by increasing the content of the reinforcing fiber, increasing the fiber length, and using a reinforcing fiber or / and a thermoplastic resin having a higher compression elastic modulus. . Further, if the adjustment is reversed, the compression elastic modulus can be reduced.

また、本発明に用いられる繊維強化樹脂材料は、圧縮強度が１５０〜５００ＭＰａであることを特徴とするものである。繊維強化樹脂材料の圧縮強度が１５０ＭＰａ未満の場合、所望の衝撃エネルギーを吸収するために必要な変位が大きくなってしまうことがある。一方、圧縮強度が５００ＭＰａを超える場合、初期の衝撃荷重が大きくなり過ぎることがある。圧縮強度のより好ましい範囲は２００〜４５０ＭＰａであり、さらに好ましい範囲は２５０〜４００ＭＰａである。本発明に用いられる繊維強化樹脂材料の圧縮弾強度を上記範囲内にするには、例えば、繊維強化樹脂材料中の強化繊維の含有率を調整したり、繊維長を調整したり、また、強化繊維または／及び熱可塑性樹脂の種類を変更する等の方法により達成される。より具体的には、強化繊維の含有率を上げる、繊維長を長くする、また、より圧縮強度の大きい強化繊維または／及び熱可塑性樹脂を用いることで、圧縮強度を大きくすることができる。また、これらの逆の調整をすれば圧縮強度を小さくすることができる。   The fiber reinforced resin material used in the present invention is characterized in that the compressive strength is 150 to 500 MPa. When the compressive strength of the fiber reinforced resin material is less than 150 MPa, the displacement required to absorb the desired impact energy may increase. On the other hand, when the compressive strength exceeds 500 MPa, the initial impact load may become too large. A more preferable range of the compressive strength is 200 to 450 MPa, and a further preferable range is 250 to 400 MPa. In order to set the compression elastic strength of the fiber reinforced resin material used in the present invention within the above range, for example, the content of the reinforced fiber in the fiber reinforced resin material is adjusted, the fiber length is adjusted, or the reinforcement is strengthened. This is achieved by a method such as changing the type of fiber or / and thermoplastic resin. More specifically, the compressive strength can be increased by increasing the content of reinforcing fibers, increasing the fiber length, and using reinforcing fibers and / or thermoplastic resins having a higher compressive strength. Further, the compression strength can be reduced by adjusting the opposite of these.

なお、繊維強化樹脂材料の圧縮弾性率及び圧縮強度は、例えば、ＪＩＳ Ｋ７０７６に記載された方法によって測定することができる。
上述したように、本発明に用いられる繊維強化樹脂材料は少なくとも強化繊維と熱可塑性樹脂とを含むものであるが、本発明の目的を損なわない範囲内であれば、必要に応じて各種添加剤を含んでもよい。上記各種添加剤は、繊維強化樹脂材料の用途等に応じて、繊維強化樹脂材料に所望の機能又は性質等を付与できるものであれば特に限定されるものではない。本発明に用いられる各種添加剤としては、例えば、溶融粘度低下剤、帯電防止剤、顔料、軟化剤、可塑剤、界面活性剤、導電性粒子、フィラー、カーボンブラック、カップリング剤、発泡剤、滑剤、腐食防止剤、結晶核剤、結晶化促進剤、離型剤、安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、着色防止剤、酸化防止剤、難燃剤、難燃助剤、滴下防止剤、滑剤、蛍光増白剤、蓄光顔料、蛍光染料、流動改質剤、無機および有機の抗菌剤、防虫剤、光触媒系防汚剤、赤外線吸収剤、フォトクロミック剤等を挙げることができる。 In addition, the compression elastic modulus and compression strength of a fiber reinforced resin material can be measured by the method described in JIS K7076, for example.
As described above, the fiber reinforced resin material used in the present invention contains at least reinforcing fibers and a thermoplastic resin. However, if it is within the range not impairing the object of the present invention, various additives are included as necessary. But you can. The various additives are not particularly limited as long as they can impart a desired function or property to the fiber reinforced resin material according to the use of the fiber reinforced resin material. Various additives used in the present invention include, for example, melt viscosity reducing agents, antistatic agents, pigments, softeners, plasticizers, surfactants, conductive particles, fillers, carbon black, coupling agents, foaming agents, Lubricants, corrosion inhibitors, crystal nucleating agents, crystallization accelerators, mold release agents, stabilizers, UV absorbers, colorants, colorants, antioxidants, flame retardants, flame retardants, anti-dripping agents, lubricants , Fluorescent whitening agents, phosphorescent pigments, fluorescent dyes, flow modifiers, inorganic and organic antibacterial agents, insecticides, photocatalytic antifouling agents, infrared absorbers, photochromic agents and the like.

本発明に用いられる繊維強化樹脂材料中における熱可塑性樹脂の存在量は、熱可塑性樹脂の種類や強化繊維の種類等に応じて適宜決定することができるものであり、特に限定されるものではないが、通常、強化繊維１００質量部に対して３質量部〜１０００質量部の範囲内とされる。
本発明に用いられる繊維強化樹脂材料中における強化繊維の体積含有率は、１０〜７０Ｖｏｌ％であることが好ましい。繊維強化樹脂材料中における強化繊維の体積含有率が１０Ｖｏｌ％未満の場合、所望の圧縮弾性率または圧縮強度を得られない場合がある。一方、７０Ｖｏｌ％を超える場合、圧縮強度が高くなり過ぎたり、繊維強化樹脂材料の流動性が低下してしまい、成形時に所望の形状を得られない場合がある。繊維強化樹脂材料中における強化繊維の体積含有率のより好ましい範囲は２０〜６０Ｖｏｌ％であり、さらに好ましい範囲は３０〜５０Ｖｏｌ％である。 The abundance of the thermoplastic resin in the fiber reinforced resin material used in the present invention can be appropriately determined according to the type of the thermoplastic resin, the type of the reinforced fiber, etc., and is not particularly limited. However, it is usually within a range of 3 parts by mass to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the reinforcing fibers.
The volume content of the reinforcing fiber in the fiber reinforced resin material used in the present invention is preferably 10 to 70 Vol%. When the volume content of the reinforcing fiber in the fiber reinforced resin material is less than 10 Vol%, a desired compression elastic modulus or compressive strength may not be obtained. On the other hand, when it exceeds 70 Vol%, the compressive strength becomes too high, or the fluidity of the fiber reinforced resin material is lowered, and a desired shape may not be obtained at the time of molding. A more preferable range of the volume content of the reinforcing fiber in the fiber reinforced resin material is 20 to 60 Vol%, and a more preferable range is 30 to 50 Vol%.

また、繊維強化樹脂材料中の強化繊維の存在状態は特に限定されるものではなく、例えば、一方向に配列した状態であってもよく、又はランダムに配列した状態であってもよい。中でも本発明においては、樹脂製衝撃吸収部材中の形状剛性や強度の均一性の観点から、強化繊維の長軸方向が繊維強化樹脂材料の面内方向においてランダムに配列した、２次元ランダム配列の状態であることが好ましい。ここで、繊維強化樹脂材料内における炭素繊維の２次元ランダム配列は、例えば、繊維強化樹脂材料の任意の方向、及びこれと直行する方向を基準とする引張試験を行い、引張弾性率を測定した後、測定した引張弾性率の値のうち大きいものを小さいもので割った比（Ｅδ）を測定することで確認できる。弾性率の比が２未満である場合に、炭素繊維が２次元ランダム配列していると評価でき、弾性率の比が１．３未満の場合には、優れた２次元ランダム配列と評価される。   Moreover, the presence state of the reinforced fiber in the fiber reinforced resin material is not particularly limited, and may be, for example, a state of being arranged in one direction or a state of being randomly arranged. Among them, in the present invention, from the viewpoint of uniformity of shape rigidity and strength in the resin shock absorbing member, a two-dimensional random array in which the long axis direction of the reinforcing fiber is randomly arranged in the in-plane direction of the fiber reinforced resin material. The state is preferable. Here, the two-dimensional random arrangement of the carbon fibers in the fiber reinforced resin material is measured, for example, by performing a tensile test based on an arbitrary direction of the fiber reinforced resin material and a direction perpendicular thereto. Thereafter, it can be confirmed by measuring a ratio (Eδ) obtained by dividing a larger value of the measured tensile modulus by a smaller value. When the elastic modulus ratio is less than 2, it can be evaluated that the carbon fibers are two-dimensional randomly arranged, and when the elastic modulus ratio is less than 1.3, it is evaluated as an excellent two-dimensional random array. .

（繊維強化樹脂材料の製造方法）
次に本発明に用いられる繊維強化樹脂材料の製造方法について説明する。本発明に用いられる繊維強化樹脂材料は、一般的に公知の方法を用いて製造することができる。例えば、１．強化繊維をカットする工程、２．カットされた強化繊維を開繊させる工程、３．開繊させた強化繊維と繊維状又は粒子状の熱可塑性樹脂を混合した後、加熱圧縮してプリプレグを得る工程により製造することができるが、この限りではない。なお、この方法の場合、前記プリプレグが繊維強化樹脂材料である。 (Method for producing fiber-reinforced resin material)
Next, the manufacturing method of the fiber reinforced resin material used for this invention is demonstrated. The fiber reinforced resin material used in the present invention can be generally produced using a known method. For example: 1. a step of cutting the reinforcing fiber; 2. opening the cut reinforcing fiber; Although it can manufacture by the process which heat-compresses after mixing the reinforced fiber and fiber-like or particle-shaped thermoplastic resin which were opened, and obtains a prepreg, it is not this limitation. In this method, the prepreg is a fiber reinforced resin material.

［衝撃吸収部以外の構成］
上述したように、本発明の樹脂製衝撃吸収部材は少なくとも上記衝撃吸収部を有するものであるが、本発明の目的を損なわない範囲で、当該衝撃吸収部以外の他の構成を有していてもよい。本発明に用いられる他の構成としては、本発明の樹脂製衝撃吸収部材の用途等に応じ、本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択することができるものであり、特に限定されるものではないが、例えば、周辺の部品と接続するためのフランジ部や、樹脂製衝撃吸収部材を補強するための部品等を挙げることができる。 [Configuration other than shock absorber]
As described above, the resin shock absorbing member of the present invention has at least the shock absorbing portion, but has a configuration other than the shock absorbing portion as long as the object of the present invention is not impaired. Also good. Other configurations used in the present invention can be appropriately selected within a range that does not impair the purpose of the present invention, depending on the use of the resin impact absorbing member of the present invention, and are not particularly limited. For example, there may be mentioned a flange part for connecting with peripheral parts, a part for reinforcing a resin shock absorbing member, and the like.

また、本発明に用いられる他の構成は樹脂材料からなるものでもよく、又は鉄やアルミ等の金属材料からなるものでもよい。上記他の構成が樹脂材料からなる場合、当該他の構成は、例えば、衝撃吸収部と一体物としてプレス成形してもよく、衝撃吸収部とは別部品として、衝撃吸収部に溶着や接着、リベット止め等の方法で接合してもよい。一方、上記他の構成が金属材料からなる場合は、通常、インサート成形や接着、ネジ止め等の方法で衝撃吸収部に接合される。   Moreover, the other structure used for this invention may consist of resin materials, or may consist of metal materials, such as iron and aluminum. When the other configuration is made of a resin material, for example, the other configuration may be press-molded as an integral part with the shock absorbing portion, and as a separate component from the shock absorbing portion, welding or bonding to the shock absorbing portion, You may join by methods, such as riveting. On the other hand, when the other configuration is made of a metal material, it is usually joined to the impact absorbing portion by a method such as insert molding, adhesion, or screwing.

［樹脂製衝撃吸収部の製造方法］
次に本発明の樹脂製衝撃吸収部材の製造方法について説明する。本発明の樹脂製衝撃吸収部材は、上述した衝撃吸収部を製造することによって得ることができる。本発明における衝撃吸収部は、一般的に公知の方法を用いて製造することができ、例えば、強化繊維樹脂材料を予め軟化点以上の温度に加熱し、次いで強化繊維樹脂材料を構成する熱可塑性樹脂の軟化点未満の温度を有する金型でコールドプレスする方法が適用できる。また、強化繊維樹脂材料を、熱可塑性樹脂の軟化点以上の温度を有する金型内に投入してプレスした後に、熱可塑性樹脂の軟化点未満の温度まで冷却するホットプレス法も適用できるが、この限りではない。 [Method for manufacturing resin-made impact absorbing portion]
Next, a method for producing the resin impact absorbing member of the present invention will be described. The resin shock absorbing member of the present invention can be obtained by manufacturing the above-described shock absorbing portion. The impact-absorbing part in the present invention can be produced using a generally known method. For example, the thermoplastic resin constituting the reinforced fiber resin material is preliminarily heated to a temperature equal to or higher than the softening point. A method of cold pressing with a mold having a temperature lower than the softening point of the resin can be applied. In addition, a hot press method in which the reinforced fiber resin material is cooled by cooling to a temperature lower than the softening point of the thermoplastic resin after being put into a mold having a temperature equal to or higher than the softening point of the thermoplastic resin can be applied. This is not the case.

［樹脂製衝撃吸収部材の用途］
本発明の樹脂製衝撃吸収部材は、外筒部と中空部とからなる中空構造の衝撃吸収部を有する樹脂製衝撃吸収部材であり、樹脂製衝撃吸収部材の一端に入力された衝撃エネルギーを衝撃吸収部で吸収することにより、他端側への衝撃を抑制するために使用されるものである。本発明の樹脂製衝撃吸収部材は、所謂、軸圧縮方向に対する衝撃吸収を想定したものであり、衝撃吸収部の中空構造の貫通方向と同軸方向に受ける衝撃に対するものである。また、本発明の樹脂製衝撃吸収部材は、簡易な構造のために様々な車両用部品に適用できる。 [Uses of resin shock absorbing members]
The resin shock absorbing member of the present invention is a resin shock absorbing member having a hollow shock absorbing portion composed of an outer cylinder portion and a hollow portion, and shock energy input to one end of the resin shock absorbing member is shocked. It is used in order to suppress the impact to the other end side by absorbing with an absorption part. The resin shock absorbing member of the present invention assumes shock absorption in the so-called axial compression direction, and is for shock received in a direction coaxial with the penetration direction of the hollow structure of the shock absorbing portion. Moreover, the resin shock absorbing member of the present invention can be applied to various vehicle parts because of its simple structure.

［車両用部品］
本発明の車両用部品は、上述した本発明の樹脂製衝撃吸収部材から構成されるものである。本発明の車両用部品としては、本発明の樹脂製衝撃吸収部材が用いられているものであれば特に限定されるものではないが、例えば、クラッシュボックス、フロントサイドメンバ、リアサイドメンバ、フロントホイールハウスアッパメンバ、ロアメンバ等が挙げられる。 [Vehicle parts]
The vehicle component of the present invention is composed of the above-described resin-made impact absorbing member of the present invention. The vehicle component of the present invention is not particularly limited as long as the resin shock absorbing member of the present invention is used. For example, a crash box, a front side member, a rear side member, a front wheel house Examples include an upper member and a lower member.

また、本発明の車両用部品は上述した本発明の樹脂製衝撃吸収部材が用いられていればよいものであるため、例えば、本発明の樹脂製衝撃吸収部材のみからなるものであってもよく、或いは本発明の樹脂製衝撃吸収部材が他の部品と組み合わされたものであってもよい。なお、当該他の部品は、本発明の車両用部品の用途に応じて適宜決定されるものであり、特に限定されるものではない。また、当該他の部品を構成する材料についても、本発明の車両用部品の用途に応じて適宜決定すればよく、任意の樹脂材料或いは任意の金属材料を用いることができる。   Further, since the vehicle component of the present invention only needs to use the above-described resin impact absorbing member of the present invention, for example, the vehicle component may consist only of the resin impact absorbing member of the present invention. Alternatively, the resin impact absorbing member of the present invention may be combined with other parts. In addition, the said other components are suitably determined according to the use of the vehicle components of this invention, and are not specifically limited. Moreover, what is necessary is just to determine suitably according to the use of the vehicle components of this invention also about the material which comprises the said other components, and arbitrary resin materials or arbitrary metal materials can be used.

本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる態様であっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the technical idea described in the claims of the present invention has substantially the same configuration and exhibits the same function and effect regardless of the mode. It is included in the technical scope of the invention.

以下に実施例を示すことにより、本発明についてさらに具体的に説明する。もっとも、本発明は以下の実施例の態様に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically by showing examples. However, the present invention is not limited to the embodiments described below.

本実施例における各値は、以下の方法に従って求めた。
（１）強化繊維の平均繊維長
維強化樹脂材料中の強化繊維の平均繊維長は、繊維強化樹脂材料を５００℃の炉内にて１時間加熱して、熱可塑性樹脂を除去した後、無作為に抽出した強化繊維１００本の長さをノギスで１ｍｍ単位まで測定し、その平均値とした。平均繊維長が１ｍｍを下回る場合は、光学顕微鏡下で０．１ｍｍ単位まで測定した。なお、熱硬化性の繊維強化樹脂材料中の強化繊維の平均繊維長を測定する場合は、繊維強化樹脂材料を５００℃の炉内にて３時間加熱して、熱硬化性樹脂を除去した後、同様の方法で測定した。
（２）繊維強化樹脂材料中の強化繊維の体積含有率
繊維強化樹脂材料中の強化繊維の体積含有率は、水中置換法により繊維強化樹脂材料の密度を求め、予め測定した強化繊維単独の密度と樹脂単独の密度との関係から、強化繊維の体積含有率を算出した。
（３）繊維強化樹脂材料の圧縮弾性率及び圧縮強度
繊維強化樹脂材料の圧縮弾性率及び圧縮強度は、事前に８０℃真空下で２４時間乾燥させた試験片をＪＩＳ Ｋ７０７６に準拠して測定した。
（４）熱可塑性樹脂の破壊伸度
熱可塑性樹脂の破壊伸度は、事前に８０℃真空下で２４時間乾燥させた試験片をＪＩＳ Ｋ７１６２に準拠して測定した。
（５）樹脂製衝撃吸収部材の衝撃吸収性能
樹脂製衝撃吸収部材の衝撃吸収性能の評価は、ＩＭＡＴＥＫ社製落錐衝撃試験機ＩＭ１０を使用して、樹脂製衝撃吸収部材の中空構造の貫通方向と同軸方向に２５００Ｊの衝撃エネルギーを付与した際の、初期衝撃荷重と衝撃吸収に要した変位を測定することで行った。なお、初期衝撃荷重及び衝撃吸収に要した変位共に小さい方が、衝撃吸収性能は優れているといえる。 Each value in this example was determined according to the following method.
(1) Average fiber length of reinforcing fibers The average fiber length of reinforcing fibers in the fiber-reinforced resin material is determined after heating the fiber-reinforced resin material in a furnace at 500 ° C. for 1 hour to remove the thermoplastic resin. The length of 100 reinforcing fibers extracted for purpose was measured to the 1 mm unit with calipers, and the average value was obtained. When the average fiber length was less than 1 mm, it was measured up to 0.1 mm under an optical microscope. When measuring the average fiber length of the reinforcing fibers in the thermosetting fiber reinforced resin material, the fiber reinforced resin material is heated in a furnace at 500 ° C. for 3 hours to remove the thermosetting resin. Measured in the same manner.
(2) Volume content of reinforcing fiber in fiber reinforced resin material The volume content of reinforcing fiber in fiber reinforced resin material is obtained by obtaining the density of fiber reinforced resin material by an underwater substitution method, and the density of reinforcing fiber alone measured in advance. The volume content of the reinforcing fiber was calculated from the relationship between the density of the resin and the resin alone.
(3) Compressive elastic modulus and compressive strength of fiber reinforced resin material The compressive elastic modulus and compressive strength of the fiber reinforced resin material were measured in accordance with JIS K7076 after a test piece was dried in advance at 80 ° C. under vacuum for 24 hours. .
(4) Fracture elongation of thermoplastic resin The fracture elongation of the thermoplastic resin was measured in accordance with JIS K7162 on a test piece dried in advance at 80 ° C. under vacuum for 24 hours.
(5) Impact absorption performance of the resin impact absorbing member The impact absorbing performance of the resin impact absorbing member was evaluated using the IMATEK falling cone impact tester IM10, and the penetration direction of the hollow structure of the resin impact absorbing member The measurement was performed by measuring the initial impact load and the displacement required for shock absorption when the impact energy of 2500 J was applied in the coaxial direction. It can be said that the smaller the initial impact load and the displacement required for shock absorption, the better the shock absorption performance.

［参考例１］
強化繊維として、平均繊維長２０ｍｍにカットした東邦テナックス社製の炭素繊維「テナックス（登録商標）」ＳＴＳ４０−２４ＫＳ（平均繊維径７μｍ）を使用し、熱可塑性樹脂として、ユニチカ社製のナイロン６樹脂Ａ１０３０（破壊伸度５０％）を使用して、面内方向に炭素繊維が２次元ランダム配向し、かつ、繊維強化樹脂材料全体に対する繊維体積含有率が３５Ｖｏｌ％となるように混合し、２８０℃に加熱したプレス装置にて、圧力２．０ＭＰａで５分間加熱圧縮することで繊維強化樹脂材料Ａを作製した。得られた繊維強化樹脂材料Ａの平均繊維長は約２０ｍｍであり、繊維体積含有率は約３５Ｖｏｌ％であり、圧縮弾性率は２５ＧＰａであり、圧縮強度は３００ＭＰａであった。 [Reference Example 1]
Carbon fiber “Tenax (registered trademark)” STS40-24KS (average fiber diameter 7 μm) manufactured by Toho Tenax Co., Ltd. cut to an average fiber length of 20 mm was used as the reinforcing fiber, and nylon 6 resin manufactured by Unitika Co., Ltd. was used as the thermoplastic resin. Using A1030 (breaking elongation of 50%), carbon fibers are two-dimensionally randomly oriented in the in-plane direction, and mixed so that the fiber volume content with respect to the entire fiber reinforced resin material is 35 Vol%. The fiber reinforced resin material A was produced by heating and compressing at a pressure of 2.0 MPa for 5 minutes using a press apparatus heated to 5 mm. The average fiber length of the obtained fiber reinforced resin material A was about 20 mm, the fiber volume content was about 35 Vol%, the compression modulus was 25 GPa, and the compression strength was 300 MPa.

［参考例２］
強化繊維を平均繊維長が約０．５ｍｍとなるように粉砕し、繊維体積含有率を１５Ｖｏｌ％とした以外は、参考例１と同様の方法で、繊維強化樹脂材料Ｂを作製した。得られた繊維強化樹脂材料Ｂの平均繊維長は約０．５ｍｍであり、繊維体積含有率は約１５Ｖｏｌ％であり、圧縮弾性率は７ＧＰａであり、圧縮強度は１１０ＭＰａであった。 [Reference Example 2]
A fiber reinforced resin material B was produced in the same manner as in Reference Example 1 except that the reinforced fibers were pulverized so that the average fiber length was about 0.5 mm and the fiber volume content was 15 Vol%. The average fiber length of the obtained fiber reinforced resin material B was about 0.5 mm, the fiber volume content was about 15 Vol%, the compression modulus was 7 GPa, and the compression strength was 110 MPa.

［参考例３］
強化繊維の平均繊維長を２００ｍｍにカットした以外は、参考例１と同様の方法で、繊維強化樹脂材料Ｃを作製した。得られた繊維強化樹脂材料Ｃの平均繊維長は約２００ｍｍであり、繊維体積含有率は約３５Ｖｏｌ％であり、圧縮弾性率は３５ＧＰａであり、圧縮強度は６２０ＭＰａであった。 [Reference Example 3]
A fiber reinforced resin material C was produced in the same manner as in Reference Example 1 except that the average fiber length of the reinforced fibers was cut to 200 mm. The average fiber length of the obtained fiber reinforced resin material C was about 200 mm, the fiber volume content was about 35 Vol%, the compression modulus was 35 GPa, and the compression strength was 620 MPa.

［参考例４］
強化繊維として、平均繊維長２０ｍｍにカットした、東邦テナックス社製の炭素繊維「テナックス（登録商標）」ＳＴＳ４０−２４ＫＳ（平均繊維径７μｍ）と、熱硬化性樹脂として、三菱化学社製のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂「ｊＥＲ（登録商標）」８２８（破断伸度５％）とを加熱混合し、次いで、硬化剤として、三菱化学社製の変性芳香族アミン系硬化剤「ｊＥＲキュア（登録商標）」Ｗを追加混練し、得られた組成物をコーターにて平板状に引き延ばすことで、熱硬化性繊維強化樹脂プリプレグを得た。なお、繊維強化樹脂材料中の強化繊維の繊維体積含有率が３５Ｖｏｌ％となるように、強化繊維及び樹脂の比率を調整した。得られたプリプレグを金型にセットし、加熱温度１８０℃、圧力１．０ＭＰａの条件下で４時間硬化させることにより、繊維強化樹脂材料Ｄを作成した。前記繊維強化樹脂材料Ｄの平均繊維長は約２０ｍｍであり、繊維体積含有率は約３５Ｖｏｌ％であり、圧縮弾性率は２３ＧＰａであり、圧縮強度は２８０ＭＰａであった。 [Reference Example 4]
Carbon fiber “Tenax (registered trademark)” STS40-24KS (average fiber diameter 7 μm) manufactured by Toho Tenax Co., Ltd., cut to an average fiber length of 20 mm as reinforcing fiber, and bisphenol A manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd. as thermosetting resin Type epoxy resin “jER (registered trademark)” 828 (breaking elongation 5%) was mixed by heating, and then a modified aromatic amine-based curing agent “jER Cure (registered trademark)” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation as a curing agent. W was additionally kneaded, and the resulting composition was stretched into a flat plate with a coater to obtain a thermosetting fiber reinforced resin prepreg. In addition, the ratio of the reinforcing fiber and the resin was adjusted so that the fiber volume content of the reinforcing fiber in the fiber-reinforced resin material was 35 Vol%. The obtained prepreg was set in a mold and cured for 4 hours under the conditions of a heating temperature of 180 ° C. and a pressure of 1.0 MPa to prepare a fiber reinforced resin material D. The fiber reinforced resin material D had an average fiber length of about 20 mm, a fiber volume content of about 35 Vol%, a compressive elastic modulus of 23 GPa, and a compressive strength of 280 MPa.

［実施例１］
参考例１の繊維強化樹脂材料Ａを２８０℃まで加熱し、コールドプレス成形を行い、さらにフランジ部を振動溶着することにより、図９に示すような六角形型の衝撃吸収部からなる樹脂製衝撃吸収部材を作製した。なお、図９（ｂ）は、同図（ａ）に示す衝撃吸収部の衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状を示すものである。本実施例における各部の寸法は、ａ＝４４ｍｍ、ｂ＝３１ｍｍ、ｃ＝１５ｍｍ、ｄ＝１０５度、ｅ＝２００ｍｍ、外筒部の厚みｔ１は２．０ｍｍ均一であり、衝撃吸収方向全域に渡って、衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状は一様である。前記衝撃吸収部の衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状における重心位置から同一断面における外筒部までの距離Ｌ１と、該外筒部の厚みｔ１との比Ｌ１／ｔ１の最大値は１９であり、六角形の各辺における辺長Ｌ２と該辺を構成する前記外筒部の平均厚みｔ２との比Ｌ２／ｔ２の最大値は２２である。
作製した樹脂製衝撃吸収部材を落錐衝撃試験機に、衝撃吸収方向が鉛直となるようにセットし、衝撃吸収方向と同軸方向に２５００Ｊの衝撃エネルギーを付与したところ、初期衝撃荷重は１０５ｋＮ、衝撃吸収に要した変位は４５ｍｍであった。 [Example 1]
Resin impact made of a hexagonal impact absorbing portion as shown in FIG. 9 is obtained by heating the fiber reinforced resin material A of Reference Example 1 to 280 ° C., performing cold press molding, and further vibration welding the flange portion. An absorbent member was produced. FIG. 9B shows a cross-sectional shape in a direction orthogonal to the shock absorbing direction of the shock absorbing portion shown in FIG. The dimensions of each part in this example are as follows: a = 44 mm, b = 31 mm, c = 15 mm, d = 105 degrees, e = 200 mm, and the thickness t1 of the outer cylinder part is 2.0 mm, which is uniform throughout the shock absorption direction. Thus, the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the shock absorption direction is uniform. The maximum value of the ratio L1 / t1 between the distance L1 from the center of gravity in the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the shock absorbing direction of the shock absorbing portion to the outer cylindrical portion in the same cross section and the thickness t1 of the outer cylindrical portion is 19. Yes, the maximum value of the ratio L2 / t2 between the side length L2 of each side of the hexagon and the average thickness t2 of the outer cylinder part constituting the side is 22.
The prepared resin shock absorbing member was set in a drop impact tester so that the shock absorbing direction was vertical, and an impact energy of 2500 J was applied in the coaxial direction with the shock absorbing direction. The displacement required for absorption was 45 mm.

［実施例２］
参考例１の繊維強化樹脂材料Ａを２８０℃まで加熱し、コールドプレス成形を行い、さらにフランジ部を振動溶着することにより、図１０に示すような円形型の衝撃吸収部からなる樹脂製衝撃吸収部材を作製した。なお、図１０（ｂ）は、同図（ａ）に示す衝撃吸収部の衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状を示すものである。本実施例における各部の寸法は、ａ＝３４ｍｍ、ｂ＝２００ｍｍ、外筒部の厚みｔ１は２．０ｍｍ均一であり、衝撃吸収方向全域に渡って、衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状は一様である。前記衝撃吸収部の衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状における重心位置から同一断面における外筒部までの距離Ｌ１と、該外筒部の厚みｔ１との比Ｌ１／ｔ１の最大値は１６である。
作製した樹脂製衝撃吸収部材を落錐衝撃試験機に、衝撃吸収方向が鉛直となるようにセットし、衝撃吸収方向と同軸方向に２５００Ｊの衝撃エネルギーを付与したところ、初期衝撃荷重は１０８ｋＮ、衝撃吸収に要した変位は４１ｍｍであった。また、実施例１の初期衝撃荷重に対する初期衝撃荷重比は１．０３、実施例１の衝撃吸収に要した変位に対する変位比は０．９１であり、実施例１と略同等の衝撃吸収性能を示した。 [Example 2]
The fiber reinforced resin material A of Reference Example 1 is heated to 280 ° C., subjected to cold press molding, and further, the flange portion is vibration welded. A member was prepared. FIG. 10B shows a cross-sectional shape in a direction orthogonal to the shock absorbing direction of the shock absorbing portion shown in FIG. The dimensions of each part in this example are a = 34 mm, b = 200 mm, the thickness t1 of the outer tube part is uniform 2.0 mm, and the cross-sectional shape in the direction perpendicular to the shock absorption direction over the entire shock absorption direction is It is uniform. The maximum value of the ratio L1 / t1 between the distance L1 from the center of gravity in the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the shock absorbing direction of the shock absorbing portion to the outer cylindrical portion in the same cross section and the thickness t1 of the outer cylindrical portion is 16. is there.
The prepared resin shock absorbing member was set in a drop impact tester so that the shock absorbing direction was vertical, and an impact energy of 2500 J was applied in the coaxial direction with the shock absorbing direction. The displacement required for absorption was 41 mm. In addition, the initial impact load ratio with respect to the initial impact load of Example 1 is 1.03, and the displacement ratio with respect to the displacement required for the impact absorption of Example 1 is 0.91, and the impact absorption performance substantially equivalent to that of Example 1 is obtained. Indicated.

［実施例３］
参考例１の繊維強化樹脂材料Ａを２８０℃まで加熱し、コールドプレス成形を行い、さらにフランジ部を振動溶着することにより、図１１に示すような四角形型の衝撃吸収部からなる樹脂製衝撃吸収部材を作製した。なお、図１１（ｂ）は、同図（ａ）に示す衝撃吸収部の衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状を示すものである。本実施例における各部の寸法は、ａ＝９０ｍｍ、ｂ＝２０ｍｍ、ｃ＝９０度、ｄ＝２００ｍｍ、外筒部の厚みｔ１は２．０ｍｍ均一であり、衝撃吸収方向全域に渡って、衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状は一様である。前記衝撃吸収部の衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状における重心位置から同一断面における外筒部までの距離Ｌ１と、該外筒部の厚みｔ１との比Ｌ１／ｔ１の最大値は２３であり、四角形の各辺における辺長Ｌ２と該辺を構成する前記外筒部の平均厚みｔ２との比Ｌ２／ｔ２の最大値は４５である。
作製した樹脂製衝撃吸収部材を落錐衝撃試験機に、衝撃吸収方向が鉛直となるようにセットし、衝撃吸収方向と同軸方向に２５００Ｊの衝撃エネルギーを付与したところ、初期衝撃荷重は１１０ｋＮ、衝撃吸収に要した変位は６６ｍｍであった。また、実施例１の初期衝撃荷重に対する初期衝撃荷重比は１．０５、実施例１の衝撃吸収に要した変位に対する変位比は１．４７であり、実施例１と比較して、衝撃吸収に要した変位がやや大きい結果であった。 [Example 3]
The fiber reinforced resin material A of Reference Example 1 is heated to 280 ° C., subjected to cold press molding, and the flange portion is vibration welded, whereby a resin shock absorption made up of a rectangular shock absorption portion as shown in FIG. A member was prepared. In addition, FIG.11 (b) shows the cross-sectional shape of the direction orthogonal to the shock absorption direction of the shock absorption part shown to the same figure (a). The dimensions of each part in this example are a = 90 mm, b = 20 mm, c = 90 degrees, d = 200 mm, and the thickness t1 of the outer cylinder part is uniform 2.0 mm. The cross-sectional shape in the direction orthogonal to the direction is uniform. The maximum value of the ratio L1 / t1 between the distance L1 from the center of gravity in the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the shock absorbing direction of the shock absorbing portion to the outer cylindrical portion in the same cross section and the thickness t1 of the outer cylindrical portion is 23. In addition, the maximum value of the ratio L2 / t2 between the side length L2 of each side of the quadrangle and the average thickness t2 of the outer cylinder part constituting the side is 45.
The prepared resin shock absorbing member was set on a falling-pit impact test machine so that the shock absorbing direction was vertical, and an impact energy of 2500 J was applied in the coaxial direction with the shock absorbing direction. The displacement required for absorption was 66 mm. In addition, the initial impact load ratio with respect to the initial impact load of Example 1 is 1.05, and the displacement ratio with respect to the displacement required for the impact absorption of Example 1 is 1.47. The required displacement was slightly larger.

［実施例４］
参考例１の繊維強化樹脂材料Ａを２８０℃まで加熱し、コールドプレス成形を行い、さらにフランジ部を振動溶着することにより、図９に示すような六角形型の衝撃吸収部からなる樹脂製衝撃吸収部材を作製した。本実施例における各部の寸法は、ａ＝６６ｍｍ、ｂ＝４９．５ｍｍ、ｃ＝２２．５ｍｍ、ｄ＝１０５度、ｅ＝２００ｍｍ、外筒部の厚みｔ１は１．５ｍｍ均一であり、衝撃吸収方向全域に渡って、衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状は一様である。前記衝撃吸収部の衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状における重心位置から同一断面における外筒部までの距離Ｌ１と、該外筒部の厚みｔ１との比Ｌ１／ｔ１の最大値は３８であり、六角形の各辺における辺長Ｌ２と該辺を構成する前記外筒部の平均厚みｔ２との比Ｌ２／ｔ２の最大値は４４である。
作製した樹脂製衝撃吸収部材を落錐衝撃試験機に、衝撃吸収方向が鉛直となるようにセットし、衝撃吸収方向と同軸方向に２５００Ｊの衝撃エネルギーを付与したところ、初期衝撃荷重は１１３ｋＮ、衝撃吸収に要した変位は６９ｍｍであった。また、実施例１の初期衝撃荷重に対する初期衝撃荷重比は１．０８、実施例１の衝撃吸収に要した変位に対する変位比は１．５３であり、実施例１と比較して、衝撃吸収に要した変位がやや大きい結果であった。 [Example 4]
Resin impact made of a hexagonal impact absorbing portion as shown in FIG. 9 is obtained by heating the fiber reinforced resin material A of Reference Example 1 to 280 ° C., performing cold press molding, and further vibration welding the flange portion. An absorbent member was produced. The dimensions of each part in this example are a = 66 mm, b = 49.5 mm, c = 22.5 mm, d = 105 degrees, e = 200 mm, and the thickness t1 of the outer cylinder part is uniform to 1.5 mm. The cross-sectional shape in the direction orthogonal to the shock absorption direction is uniform over the entire direction. The maximum value of the ratio L1 / t1 between the distance L1 from the center of gravity in the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the shock absorbing direction of the shock absorbing portion to the outer cylindrical portion in the same cross section and the thickness t1 of the outer cylindrical portion is 38. In addition, the maximum value of the ratio L2 / t2 between the side length L2 of each side of the hexagon and the average thickness t2 of the outer cylinder part constituting the side is 44.
The prepared resin shock absorbing member was set in a drop impact tester so that the shock absorbing direction was vertical, and an impact energy of 2500 J was applied in the coaxial direction with the shock absorbing direction. The displacement required for absorption was 69 mm. In addition, the initial impact load ratio with respect to the initial impact load of Example 1 is 1.08, and the displacement ratio with respect to the displacement required for the impact absorption of Example 1 is 1.53. The required displacement was slightly larger.

［比較例１］
参考例１の繊維強化樹脂材料Ａを２８０℃まで加熱し、コールドプレス成形を行い、さらにフランジ部を振動溶着することにより、図９に示すような六角形型の衝撃吸収部からなる樹脂製衝撃吸収部材を作製した。本比較例における各部の寸法は、ａ＝８８ｍｍ、ｂ＝６２ｍｍ、ｃ＝１５ｍｍ、ｄ＝１０５度、ｅ＝２００ｍｍ、外筒部の厚みｔ１は１．０ｍｍ均一であり、衝撃吸収方向全域に渡って、衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状は一様である。前記衝撃吸収部の衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状における重心位置から同一断面における外筒部までの距離Ｌ１と、該外筒部の厚みｔ１との比Ｌ１／ｔ１の最大値は７６であり、六角形の各辺における辺長Ｌ２と該辺を構成する前記外筒部の平均厚みｔ２との比Ｌ２／ｔ２の最大値は８８である。
作製した樹脂製衝撃吸収部材を落錐衝撃試験機に、衝撃吸収方向が鉛直となるようにセットし、衝撃吸収方向と同軸方向に２５００Ｊの衝撃エネルギーを付与したところ、初期衝撃荷重は１０５ｋＮ、衝撃吸収に要した変位は１８０ｍｍであった。また、実施例１の初期衝撃荷重に対する初期衝撃荷重比は１．００、実施例１の衝撃吸収に要した変位に対する変位比は４．００であり、実施例１と比較して、衝撃吸収に要した変位が４倍も大きい結果であった。 [Comparative Example 1]
Resin impact made of a hexagonal impact absorbing portion as shown in FIG. 9 is obtained by heating the fiber reinforced resin material A of Reference Example 1 to 280 ° C., performing cold press molding, and further vibration welding the flange portion. An absorbent member was produced. The dimensions of each part in this comparative example are as follows: a = 88 mm, b = 62 mm, c = 15 mm, d = 105 degrees, e = 200 mm, and the thickness t1 of the outer cylinder part is 1.0 mm, which is uniform throughout the shock absorption direction. Thus, the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the shock absorption direction is uniform. The maximum value of the ratio L1 / t1 between the distance L1 from the center of gravity in the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the shock absorbing direction of the shock absorbing portion to the outer cylindrical portion in the same cross section and the thickness t1 of the outer cylindrical portion is 76. In addition, the maximum value of the ratio L2 / t2 between the side length L2 of each side of the hexagon and the average thickness t2 of the outer cylinder part constituting the side is 88.
The prepared resin shock absorbing member was set in a drop impact tester so that the shock absorbing direction was vertical, and an impact energy of 2500 J was applied in the coaxial direction with the shock absorbing direction. The displacement required for absorption was 180 mm. In addition, the initial impact load ratio with respect to the initial impact load in Example 1 is 1.00, and the displacement ratio with respect to the displacement required for the impact absorption in Example 1 is 4.00. The required displacement was 4 times larger.

［比較例２］
参考例１の繊維強化樹脂材料Ａを２８０℃まで加熱し、コールドプレス成形を行い、さらにフランジ部を振動溶着することにより、図９に示すような六角形型の衝撃吸収部からなる樹脂製衝撃吸収部材を作製した。本比較例における各部の寸法は、ａ＝６６ｍｍ、ｂ＝４９．５ｍｍ、ｃ＝２２．５ｍｍ、ｄ＝１０５度、ｅ＝２００ｍｍ、外筒部の厚みｔ１は１．２ｍｍ均一であり、衝撃吸収方向全域に渡って、衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状は一様である。前記衝撃吸収部の衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状における重心位置から同一断面における外筒部までの距離Ｌ１と、該外筒部の厚みｔ１との比Ｌ１／ｔ１の最大値は４７．５であり、六角形の各辺における辺長Ｌ２と該辺を構成する前記外筒部の平均厚みｔ２との比Ｌ２／ｔ２の最大値は５５である。
作製した樹脂製衝撃吸収部材を落錐衝撃試験機に、衝撃吸収方向が鉛直となるようにセットし、衝撃吸収方向と同軸方向に２５００Ｊの衝撃エネルギーを付与したところ、初期衝撃荷重は１０２ｋＮ、衝撃吸収に要した変位は１０４ｍｍであった。また、実施例１の初期衝撃荷重に対する初期衝撃荷重比は０．９７、実施例１の衝撃吸収に要した変位に対する変位比は２．３１であり、実施例１と比較して、衝撃吸収に要した変位が２．３１倍も大きい結果であった。 [Comparative Example 2]
Resin impact made of a hexagonal impact absorbing portion as shown in FIG. 9 is obtained by heating the fiber reinforced resin material A of Reference Example 1 to 280 ° C., performing cold press molding, and further vibration welding the flange portion. An absorbent member was produced. The dimensions of each part in this comparative example are as follows: a = 66 mm, b = 49.5 mm, c = 22.5 mm, d = 105 degrees, e = 200 mm, and the thickness t1 of the outer cylinder part is 1.2 mm, and the impact absorption. The cross-sectional shape in the direction orthogonal to the shock absorption direction is uniform over the entire direction. The maximum value of the ratio L1 / t1 between the distance L1 from the center of gravity in the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the shock absorbing direction of the shock absorbing portion to the outer cylindrical portion in the same cross section and the thickness t1 of the outer cylindrical portion is 47. 5 and the maximum value of the ratio L2 / t2 between the side length L2 of each side of the hexagon and the average thickness t2 of the outer cylinder part constituting the side is 55.
The prepared resin shock absorbing member was set in a drop impact tester so that the shock absorbing direction was vertical, and an impact energy of 2500 J was applied in the coaxial direction with the shock absorbing direction. The displacement required for absorption was 104 mm. In addition, the initial impact load ratio with respect to the initial impact load in Example 1 is 0.97, and the displacement ratio with respect to the displacement required for the impact absorption in Example 1 is 2.31. The required displacement was 2.31 times larger.

［比較例３］
参考例２の繊維強化樹脂材料Ｂを使用して、実施例１と同様の方法で、同形状の樹脂製衝撃吸収部材を作製した。作製した樹脂製衝撃吸収部材を落錐衝撃試験機に、衝撃吸収方向が鉛直となるようにセットし、衝撃吸収方向と同軸方向に２５００Ｊの衝撃エネルギーを付与したところ、初期衝撃荷重は３８ｋＮ、衝撃吸収に要した変位は１６５ｍｍであった。また、実施例１の初期衝撃荷重に対する初期衝撃荷重比は０．３６、実施例１の衝撃吸収に要した変位に対する変位比は３．６７であり、実施例１と比較して、衝撃荷重は０．３６倍であり良好である一方、衝撃吸収に要した変位は３．６７倍も大きい結果であった。 [Comparative Example 3]
Using the fiber reinforced resin material B of Reference Example 2, a resin impact absorbing member having the same shape was produced in the same manner as in Example 1. The prepared resin shock absorbing member was set on a falling-pit impact test machine so that the shock absorbing direction was vertical, and an impact energy of 2500 J was applied in the coaxial direction with the shock absorbing direction. The displacement required for absorption was 165 mm. In addition, the initial impact load ratio with respect to the initial impact load in Example 1 is 0.36, and the displacement ratio with respect to the displacement required for absorbing the impact in Example 1 is 3.67. Compared with Example 1, the impact load is While it was 0.36 times better, the displacement required for shock absorption was 3.67 times larger.

［比較例４］
参考例３の繊維強化樹脂材料Ｃを使用して、実施例１と同様の方法で、同形状の樹脂製衝撃吸収部材を作製した。作製した樹脂製衝撃吸収部材を落錐衝撃試験機に、衝撃吸収方向が鉛直となるようにセットし、衝撃吸収方向と同軸方向に２５００Ｊの衝撃エネルギーを付与したところ、初期衝撃荷重は２２０ｋＮ、衝撃吸収に要した変位は２８ｍｍであった。また、実施例１の初期衝撃荷重に対する初期衝撃荷重比は２．１０、実施例１の衝撃吸収に要した変位に対する変位比は０．６２であり、実施例１と比較して、衝撃吸収に要した変位は０．６２倍であり良好である一方、初期衝撃荷重は２．１０倍も大きい結果であった。 [Comparative Example 4]
Using the fiber reinforced resin material C of Reference Example 3, a resin impact absorbing member having the same shape was produced in the same manner as in Example 1. The prepared resin shock absorbing member was set in a drop impact tester so that the shock absorbing direction was vertical, and an impact energy of 2500 J was applied in the coaxial direction with the shock absorbing direction. The displacement required for absorption was 28 mm. In addition, the initial impact load ratio with respect to the initial impact load in Example 1 is 2.10, and the displacement ratio with respect to the displacement required for the impact absorption in Example 1 is 0.62. The required displacement was as good as 0.62 times, while the initial impact load was 2.10 times as great.

［比較例５］
参考例４で得られた、熱硬化性繊維強化樹脂プリプレグを金型にセットし、加熱温度１８０℃、圧力１．０ＭＰａの条件下で４時間硬化させることにより、実施例１と同形状の熱硬化性樹脂製衝撃吸収部材を作製した。作製した樹脂製衝撃吸収部材を落錐衝撃試験機に、衝撃吸収方向が鉛直となるようにセットし、衝撃吸収方向と同軸方向に２５００Ｊの衝撃エネルギーを付与したところ、初期衝撃荷重は９９ｋＮ、衝撃吸収に要した変位は９１ｍｍであった。また、実施例１の初期衝撃荷重に対する初期衝撃荷重比は０．９４、実施例１の衝撃吸収に要した変位に対する変位比は２．０２であり、実施例１と比較して、衝撃吸収に要した変位が２．０２倍も大きい結果であった。 [Comparative Example 5]
The thermosetting fiber reinforced resin prepreg obtained in Reference Example 4 was set in a mold and cured for 4 hours under the conditions of a heating temperature of 180 ° C. and a pressure of 1.0 MPa. A shock-absorbing member made of curable resin was produced. The prepared resin shock absorbing member was set in a drop impact tester so that the shock absorbing direction was vertical, and an impact energy of 2500 J was applied in the coaxial direction with the shock absorbing direction. The displacement required for absorption was 91 mm. Further, the initial impact load ratio with respect to the initial impact load in Example 1 is 0.94, and the displacement ratio with respect to the displacement required for the impact absorption in Example 1 is 2.02. The required displacement was 2.02 times larger.

本発明の樹脂製衝撃吸収部材は、一端に入力された衝撃エネルギーを衝撃吸収部で吸収することにより、他端側への衝撃を抑制するために使用されるものであり、例えば、車両等の衝撃吸収装置に用いることができる。   The resin-made impact absorbing member of the present invention is used to suppress the impact to the other end side by absorbing the impact energy input to one end by the impact absorbing portion. It can be used for an impact absorbing device.

１ 衝撃吸収部
２ 外筒部
３ 中空部
４ 衝撃吸収部の衝撃吸収方向に直交する方向の断面
５ 任意の断面４上の外筒部上の点
６ 任意の断面４上の重心
７ 任意の断面４上の外筒部の辺
Ｘ 衝撃吸収方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shock absorption part 2 Outer cylinder part 3 Hollow part 4 Cross section of the direction orthogonal to the shock absorption direction of the shock absorption part 5 Point on the outer cylinder part on arbitrary cross sections 4 6 Gravity center on arbitrary cross sections 4 7 Optional cross sections Side of outer cylinder on 4 X Shock absorption direction

Claims (5)

強化繊維と熱可塑性樹脂とを含有する繊維強化樹脂材料からなり、外筒部と中空部とからなる中空構造の衝撃吸収部を有する樹脂製衝撃吸収部材であって、
前記強化繊維は平均繊維長が１〜１００ｍｍであり、前記熱可塑性樹脂は破壊伸度が１０％以上であり、前記繊維強化樹脂材料は圧縮弾性率が１０ＧＰａ以上であり、かつ圧縮強度が１５０〜５００ＭＰａであり、
前記衝撃吸収部の衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状が、衝撃吸収方向全域に渡って一様な形状であり、
前記衝撃吸収部は、衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状における重心位置から同一断面における外筒部までの距離Ｌ１と、該外筒部の厚みｔ１との比Ｌ１／ｔ１の最大値が４０以下であることを特徴とする樹脂製衝撃吸収部材。 A resin-made impact-absorbing member comprising a fiber-reinforced resin material containing a reinforced fiber and a thermoplastic resin, and having a shock-absorbing portion having a hollow structure composed of an outer tube portion and a hollow portion,
The reinforcing fiber has an average fiber length of 1 to 100 mm, the thermoplastic resin has a breaking elongation of 10% or more, the fiber reinforced resin material has a compressive modulus of 10 GPa or more, and a compressive strength of 150 to 500 MPa,
The cross-sectional shape in a direction perpendicular to the shock absorption direction of the shock absorbing portion is a uniform shape over the entire region of the shock absorption direction,
The impact absorbing portion has a maximum value L40 of a ratio L1 / t1 between the distance L1 from the center of gravity in the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the impact absorbing direction to the outer cylindrical portion in the same cross section and the thickness t1 of the outer cylindrical portion. A resin-made shock absorbing member, characterized in that: 前記衝撃吸収部の衝撃吸収方向に直交する方向の断面形状が多角形であり、かつ該多角形の各辺における辺長Ｌ２と該辺を構成する前記外筒部の平均厚みｔ２との比Ｌ２／ｔ２の最大値が４０以下である、請求項１に記載の樹脂製衝撃吸収部材。   The cross-sectional shape in the direction orthogonal to the shock absorbing direction of the shock absorbing part is a polygon, and the ratio L2 between the side length L2 at each side of the polygon and the average thickness t2 of the outer cylinder part constituting the side. The resin impact absorbing member according to claim 1, wherein the maximum value of / t2 is 40 or less. 前記衝撃吸収部が単一の繊維強化樹脂材料からなる、請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の樹脂製衝撃吸収部材。 The resin shock absorbing member according to claim 1 , wherein the shock absorbing portion is made of a single fiber reinforced resin material . 前記衝撃吸収部をなす繊維強化樹脂材料の繊維配向が、前記衝撃吸収部の部位毎に変化することがない、請求項３に記載の樹脂製衝撃吸収部材。 The resin shock absorbing member according to claim 3, wherein the fiber orientation of the fiber reinforced resin material forming the shock absorbing portion does not change for each portion of the shock absorbing portion . 請求項１〜４のいずれか１項に記載の樹脂製衝撃吸収部材から構成される車両用部品。
The vehicle component comprised from the resin-made impact-absorbing member of any one of Claims 1-4.
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