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公開番号2025089012
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-12
出願番号2023203929
出願日2023-12-01
発明の名称衝撃吸収部材
出願人東レ株式会社
代理人個人,個人
主分類F16F 7/12 20060101AFI20250605BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】補強部による効果を十分に発揮可能な衝撃吸収部材を提供する。
【解決手段】衝撃荷重を受けて変形する衝撃吸収部材であって、衝撃吸収部材が本体部と補強部を備え、本体部と補強部が荷重方向に沿って延在しているとともに互いに荷重が伝達されるように接合されており、本体部の衝撃荷重受け面側天面から補強部が離間して設けられており、本体部のヤング率をE1、衝撃荷重負荷方向の長さをL1、補強部のヤング率をE2、衝撃荷重負荷方向の長さをL2としたときに、E1<E2、L1>L2である衝撃吸収部材。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
衝撃荷重を受けて変形する衝撃吸収部材であって、衝撃吸収部材が本体部と補強部を備え、本体部と補強部が荷重方向に沿って延在しているとともに互いに荷重が伝達されるように接合されており、本体部の衝撃荷重受け面側天面から補強部が離間して設けられており、本体部のヤング率をＥ１、衝撃荷重負荷方向の長さをＬ１、補強部のヤング率をＥ２、衝撃荷重負荷方向の長さをＬ２としたときに、Ｅ１＜Ｅ２、Ｌ１＞Ｌ２であることを特徴とする衝撃吸収部材。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
衝撃荷重負荷方向における前記補強部の反衝撃荷重側の端部位置が、前記本体部の反衝撃荷重側の端部位置と一致する、請求項１に記載の衝撃吸収部材。
【請求項３】
前記補強部が、前記本体部の中心軸に対して対称に配置されている、請求項１に記載の衝撃吸収部材。
【請求項４】
前記補強部のヤング率Ｅ２は、前記本体部のヤング率Ｅ１に対して（１０×Ｅ１）≦Ｅ２≦（２００×Ｅ１）を満たす、請求項１に記載の衝撃吸収部材。
【請求項５】
前記補強部の衝撃荷重負荷方向の長さＬ２は、前記本体部の衝撃荷重負荷方向の長さＬ１に対して（０．８×Ｌ１）≦Ｌ２≦（０．９５×Ｌ１）を満たす、請求項１に記載の衝撃吸収部材。
【請求項６】
前記補強部の一部もしくは全面が、前記本体部に、接着、溶着、または締結により接合されている、請求項１に記載の衝撃吸収部材。
【請求項７】
前記本体部が、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ならびに樹脂および強化繊維を含む繊維強化樹脂組成物のいずれかで構成されている、請求項１に記載の衝撃吸収部材。
【請求項８】
前記補強部が金属材料である、請求項１に記載の衝撃吸収部材。
【請求項９】
前記衝撃吸収部材が車両用に使用されるものである、請求項１～８のいずれかに記載の衝撃吸収部材。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部から受けた衝撃に対して異なる材料を適切に配置することにより衝撃エネルギーを効率よく吸収するように改良された衝撃吸収部材に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車もしくは鉄道車両等の輸送機器では、衝撃エネルギーを吸収して衝突時のショックを和らげる衝撃吸収部材が車両の前方、側方または／および後方に設けられている。このような車両用衝撃吸収部材においては、歩行者や乗員への衝撃を抑制しつつ、荷重を略一定に保つ（衝突時の荷重－変位線図を矩形波にする）ことで効率よくエネルギー吸収量を確保するために、本体部に対して本体部と異なる材種の補強部で補強する衝撃吸収部材が採用される場合がある。
【０００３】
このような中、衝撃を受ける外殻層に補強部を設ける衝撃吸収部材（特許文献１）、あるいは基材にフィブロイン繊維を含む補強部を設け、前記補強部が衝撃を受けるようにした衝撃吸収部材（特許文献２）が提案されている。また、繊維強化樹脂に対して、前記繊維強化樹脂の圧縮強度よりも高い引張強度を持つ補強部でサンドイッチし、前記補強部が衝撃を受けるようにした衝撃吸収部材（特許文献３）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００８－２５０６４号公報
特開２０２０－２０３９４号公報
特許第４９１０８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、いずれの先行技術文献においても衝撃荷重が作用する方向に対して補強部が直交方向に配置されているので、衝撃荷重と補強部の延在方向が一致していないために補強部が衝撃荷重を支えられず、補強効果を十分に得られているとはいえなかった。例えば、特許文献１では、特許文献１内で想定している野球やソフトボールなどの比較的衝撃荷重が小さい状況において、衝撃荷重を受ける外殻層に補強部を、内側に緩衝材層を配置することで、順次衝撃荷重を和らげる構想が示されている。しかしながら、車両同士の衝突などの大きな衝撃荷重下において、最も硬質な外殻層が破壊されることは珍しくなく、外殻層が最初に破壊された場合に内側の緩衝材に加わる過負荷および衝撃荷重を吸収することができず、衝撃吸収部材が想定の効果を発揮できない。あるいは、特許文献２または特許文献３では、衝撃荷重が加わる方向に対して補強部と基材の順序で配置され、かつ衝撃吸収部材が外部からの衝撃荷重に対して曲げ変形により衝撃を吸収することを想定している。しかしながら、車両に搭載される衝撃吸収部材のように衝撃荷重に対して衝撃吸収部材が圧壊して衝撃荷重を吸収する場合、補強部は変形せず、衝撃荷重負荷方向下流側に配置される基材に過負荷が発生するため、補強部の補強効果を十分に得られない。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、上述した問題に鑑み、補強部による効果を十分に発揮可能な衝撃吸収部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る衝撃吸収部材は、衝撃荷重を受けて変形する衝撃吸収部材であって、衝撃吸収部材が本体部と補強部を備え、本体部と補強部が荷重方向に沿って延在しているとともに互いに荷重が伝達されるように接合されており、本体部の衝撃荷重受け面側天面から補強部が離間して設けられており、本体部のヤング率をＥ１、衝撃荷重負荷方向の長さをＬ１、補強部のヤング率をＥ２、衝撃荷重負荷方向の長さをＬ２としたときに、Ｅ１＜Ｅ２、Ｌ１＞Ｌ２であることを特徴とする。
【０００８】
このように本発明に係る衝撃吸収部材においては、衝撃荷重負荷方向における前記補強部の反衝撃荷重側の端部位置が、前記本体部の反衝撃荷重側の端部位置と一致することが好ましい。
【０００９】
また、前記補強部が、本体部の中心軸に対して対称に配置されていることが好ましい。
【００１０】
また、補強部のヤング率Ｅ２は、本体部のヤング率Ｅ１の１０倍以上２００倍以下であることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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