具体实施方式

以下，基于图1～图8对本发明的实施方式1和2的汽车用碰撞能量吸收部件及其制造方法进行说明。需要说明的是，在本说明书和附图中，通过对实质上具有相同功能、构成的要素标记相同的符号而省略重复说明。

[实施方式1]

＜汽车用碰撞能量吸收部件＞

如图1和图2所示，本发明的实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件1设置于车身的前部或后部，在碰撞载荷从该车身的前方或后方输入时沿筒状构件3的长度方向发生轴向压溃而吸收碰撞能量，其具备：筒状构件3，其通过外部件(outer parts)5与内部件(innerparts)7接合而形成为筒状；以及树脂9，其涂布于筒状构件3的外表面。

筒状构件3发生轴向压溃而吸收碰撞能量，具有顶板部和与该顶板部相连的纵壁部，例如如图1所示，由金属板形成的帽形截面形状的外部件5与由金属板形成的平板状的内部件7接合而形成为筒状，在其内部具有封闭截面空间。在此，封闭截面空间是指筒状构件3的周壁部在与筒状构件3的轴向交叉的方向上的截面形状为封闭截面，在图1所示的筒状构件3中，封闭截面空间是指由沿着其轴向相连的封闭截面形成的空间。这样的封闭截面空间通过使帽形截面形状的外部件5与平板状的内部件7接合而形成，外部件5与内部件7的接合可以应用例如点焊(spot welding)。

具有这样的封闭截面空间的筒状构件3能够用于在车身前部的左右位置处沿车身前后方向延伸而构成车身骨架(automotive body frame)的一部分的前纵梁、设置于该车身骨架的前端或后端的碰撞盒这样的具有封闭截面结构的汽车部件，该汽车部件以筒状构件3的轴向(长度方向)与车身的前后方向一致的方式配置于该车身。

另外，作为被用作汽车部件的筒状构件3中所使用的金属板(metal sheet)的种类，可以例示冷轧钢板(cold rolled steel sheet)、热轧钢板(hot rolled steelsheet)、不锈钢钢板(stainless steel sheet)、锌类镀覆钢板(zinc-based coatingsteel sheet)、锌合金类镀覆钢板(zinc alloy coating steel sheet)、铝合金类镀覆钢板(aluminum alloy coating steel sheet)、铝合金板(aluminum alloy sheet)。

如图1和图2所示，树脂9以8mm以下的厚度涂布于构成筒状构件3的外部件5的外表面。并且，树脂9以10MPa以上的胶粘强度与外部件5胶粘。

关于本实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件1中的树脂9的种类，可以列举热塑类树脂(thermoplastic resin)、热固类树脂(thermoset resin)或弹性体类树脂(elastomer resin)。作为热塑类树脂，可以例示乙烯基类树脂(vinyl resin)(乙酸乙烯酯(vinyl acetate)、氯乙烯(vinyl chloride)等)、丙烯酸类树脂(acrylic resin)、聚酰胺类树脂(polyamide resin)、聚苯乙烯类树脂(polystyrene resin)、氰基丙烯酸酯类树脂(cyanoacrylate resin)。作为热固类树脂，可以例示环氧类树脂(epoxy resin)、聚氨酯类树脂(urethane resin)、酯类树脂(ester resin)、酚醛类树脂(phenolic resin)、三聚氰胺类树脂(melamine resin)、尿素类树脂(yulia resin)。作为弹性体类树脂，可以例示丁腈橡胶类树脂(nitrile rubber resin)、丁苯橡胶类树脂(styrene butadiene rubberresin)、改性有机硅类树脂(modified silicone resin)、丁基橡胶类树脂(butyl rubberresin)、聚氨酯橡胶类树脂(urethane rubber resin)、丙烯酸橡胶类树脂(acrylicrubber resin)。

从汽车用碰撞能量吸收部件1的轻量化的观点出发，作为树脂9，优选发泡树脂。需要说明的是，在使用发泡树脂作为树脂9的情况下，其发泡倍率没有特别限制。

需要说明的是，树脂9与筒状构件3的胶粘强度可以设定为作用于金属板与树脂的界面的最大剪切应力(sheared stress)或平均剪切应力，该最大剪切应力或平均剪切应力例如可以通过将金属板(钢板等)与树脂胶粘而得到的二层方柱(doubled-layered squarecolumn)的碰撞分析(crashworthiness analysis)而求出。

另外，树脂9与筒状构件3的胶粘强度也可以如下求出：裁切出胶粘后的树脂9和筒状构件3的一部分，将该裁切出的树脂9和筒状构件3设置在拉伸试验机(tensile testingmachine)上，一端夹着树脂9，另一端夹着筒状构件3，进行拉伸，由此求出树脂9与筒状构件3的胶粘强度。或者，也可以将通过下述方法测定的强度设为树脂9与筒状构件3的胶粘强度：裁切出胶粘后的筒状构件3和树脂9的一部分并设置在拉伸试验机上，一端夹着树脂9，另一端抓持使金属板制的筒状构件3弯折而形成的抓持部(未图示)，进行拉伸；或者，使抓持部件与筒状构件3接合并用拉伸试验机抓持该抓持部件进行拉伸。

如上所述，本实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件1在筒状构件3的外表面涂布有树脂9，但本发明也可以使用胶粘剂将厚度为8mm以下的板状的树脂粘贴于筒状构件的外表面。此外，也可以以与层压钢板(laminated steel sheet)中的层压片同样的方式在筒状构件的外表面粘贴厚度为约100μm的膜状的树脂。并且，板状的树脂或膜状的树脂与筒状构件的外表面的胶粘强度需要为10MPa以上。

＜汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法＞

接着，对本实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法进行说明。如图1和图2所示，本实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法是制造设置于车身的前部或后部、具有在碰撞载荷从该车身的前方或后方输入时吸收碰撞能量的筒状构件3的汽车用碰撞能量吸收部件1的方法，其包括：在筒状构件3的外表面涂布树脂9的工序；以及对涂布有树脂9的筒状构件3进行加热处理而提高胶粘强度的工序。

在筒状构件3的外表面涂布树脂9的工序中，可以进行下述中的任意一种处理：在由金属板形成的帽形截面形状的外部件5与由金属板形成的平板状的内部件7接合而形成筒状构件3后，在筒状构件3的外表面以8mm以下的厚度涂布树脂9；或者，在外部件5和内部件7中的相当于筒状构件3的外表面的部位以8mm以下的厚度涂布树脂后，使外部件5与内部件7接合而形成筒状构件3。

作为涂布树脂9的具体方法，可以列举使用喷雾嘴(spray nozzle)将树脂9喷雾而涂布于筒状构件的外表面的方法、使用刷子(brush)等在筒状构件3的外表面涂布树脂9的方法、以及使筒状构件3浸渍在贮存有包含树脂9的涂料的贮槽中而在筒状构件3的外表面涂布树脂9的方法。需要说明的是，考虑由树脂引起的重量增加，只在筒状构件3的周壁部的一部分上涂布树脂。

在进行加热处理的工序中，在规定的条件下对涂布有树脂9的筒状构件3进行加热处理而使树脂9以10MPa以上的胶粘强度胶粘于筒状构件3的外表面。此时，树脂9与筒状构件3可以利用树脂9本身的加热/熔融/固化所带来的胶粘能力(adhesive capacity)或者胶粘剂进行胶粘。

在利用树脂9本身的胶粘能力进行胶粘的情况下，在筒状构件3的外表面涂布树脂9后进行加热处理，根据所涂布的树脂9的种类，对加热处理的温度和时间进行适当调整以达到10MPa以上的胶粘强度即可。与此相对，在使用胶粘剂进行胶粘的情况下，在将树脂9与筒状构件3的外表面通过胶粘剂胶粘后进行加热处理，对加热处理的温度和时间进行适当调整以使该胶粘剂的胶粘强度达到10MPa以上即可。另外，本发明中的进行加热处理的工序例如也可以兼作在筒状构件3的外表面涂装涂料并进行烤漆处理(baking finish)的工序。

需要说明的是，如上所述，树脂9与筒状构件3的外表面的胶粘强度可以通过使金属板(钢板等)与树脂胶粘而得到的二层方柱的碰撞实验、使用拉伸试验机的测定求出。

如上所述，在本实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法中，在筒状构件3的外表面涂布树脂9，但是，本发明中也可以使用胶粘剂将厚度为8mm以下的板状的树脂粘贴于筒状构件的外表面。此外，也可以以与层压钢板中的层压片同样的方式将厚度为约100μm的膜状的树脂粘贴于筒状构件的外表面。并且，在进行加热处理的工序中，板状的树脂或膜状的树脂与筒状构件的外表面的胶粘强度达到10MPa以上即可。

接着，以下对在本实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件1发生轴向压溃的过程中碰撞能量的吸收性能提高的理由进行说明。

对于具有由钢板等金属板形成的筒状构件的现有的汽车用碰撞能量吸收部件而言，在碰撞载荷向该汽车用碰撞能量吸收部件的轴向前端输入、该筒状构件超过屈曲耐力而发生轴向压溃的过程中，该筒状构件以波纹管状反复发生屈曲变形，由此吸收碰撞能量。

在该过程中，如果筒状构件发生屈曲变形而未破裂，则最容易吸收碰撞能量，但是，如果在筒状构件以波纹管状发生屈曲变形后的波纹形状的弯曲部分的前端发生破裂(fracture)，则碰撞能量的吸收不足，无法发挥本来的能力。该筒状构件的伴随有屈曲变形的波纹形状的弯曲部分成为金属板固有的小弯曲半径，因此，应力集中于弯曲的面而容易发生破裂。

另外，在筒状构件的形状中，吸收碰撞能量的能力高的部位为顶板部与纵壁部相连的部分，也是在对筒状构件进行冲压成形时最容易接受加工而发生加工硬化的部位。其结果是，由于加工硬化引起的延展性的降低，容易在顶板部与纵壁部相连的波纹形状的弯曲部分的前端发生破裂。

特别是，近年来，出于兼顾碰撞特性(crashworthiness performance)和轻量化(weight reduction of automotive body)的目的，汽车部件所采用的高强度钢板与现有强度的钢板相比延展性(elongation)较小，因此，根据表1和图3所示的钢板拉伸强度(tensile strength)等级与钢板的断裂极限弯曲半径R/板厚t的关系(参见下述的参考文献1)，在相同板厚的情况下，钢板的拉伸强度TS越大，则越容易以大的弯曲半径发生断裂。因此，使用高强度钢板(high-strength steel sheet)的汽车用碰撞能量吸收部件以波纹管状发生屈曲变形时，容易与钢板强度的增加相伴地在波纹形状的弯曲前端发生破裂。

(参考文献1)长谷川浩平、金子真次郎、濑户一洋、“キヤビン周りの車体部品の軽量化に貢献する高强度冷間圧延·合金化溶融亜めつき(GA)鋼板(有助于驾驶室周围的车身部件的轻量化的高强度冷轧/合金化热镀锌(GA)钢板)”、JFE技报、No.30(2012年8月)、p.6-12.

[表1]

(表1)

其结果是，在将高强度钢板应用于汽车用碰撞能量吸收部件时，成为妨碍钢板的进一步高强度化发展的主要原因。因此，在本发明中提出了下述构思：着眼于筒状构件的波纹形状的弯曲部分成为上述金属板固有的小弯曲半径的情况，如果能够增大该弯曲半径，则能够防止与碰撞时的屈曲变形相伴的波纹形状的弯曲前端的破裂。

即，在轴向压溃碰撞初期，金属板制的筒状构件3发生屈曲变形时，通过在变形为凸状的弯曲部将夹设在金属板与金属板之间的物体夹入并压缩，能够将凸状的弯曲部的弯曲R保持得较大。但是，如果追加夹设在金属板与金属板之间的物体，则会导致部件的重量增加，因此优选尽可能轻量的物体。

因此，在本发明中，在筒状构件的外表面胶粘树脂并将树脂夹在金属板与金属板之间，由此，能够夹设树脂而使凸状的弯曲部的弯曲R大于金属板固有的断裂极限弯曲半径，能够防止在筒状构件的波纹形状的弯曲部分发生破裂。其结果是能够抑制碰撞能量的吸收性能降低。

但是，如果在汽车用碰撞能量吸收部件的筒状构件的外表面涂布的树脂与筒状构件的外表面的胶粘强度小，则在碰撞载荷向上述汽车用碰撞能量吸收部件的轴向前端输入而从刚开始屈曲变形后直至轴向压溃变形结束的过程中，涂布在上述筒状构件的外表面的树脂从筒状构件剥离脱离。其结果是，在屈曲变形中在金属板制筒状构件中发生破裂，无法提高碰撞能量吸收性能。

对此，在本实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件1中，涂布于筒状构件3的外表面并以10MPa以上的胶粘强度胶粘的树脂9在轴向压溃的过程中与筒状构件3一起发生压缩变形而不从筒状构件3的外表面剥离脱离。

由此，能够提高筒状构件3的屈曲耐力，并且能够在不降低筒状构件3的变形阻力的情况下在筒状构件3中以波纹管状反复发生屈曲变形，其结果是能够提高碰撞能量的吸收性能。

此外，通过涂布树脂9并使加热后的厚度为8mm以下，能够在轴向压溃碰撞初期金属板制的筒状构件3发生屈曲变形时在变形为凹状的弯曲部将树脂夹在金属板与金属板之间。由此，能够防止凹状的弯曲部的弯曲R小于金属板固有的断裂极限弯曲半径，能够防止金属板发生断裂。其结果是能够抑制碰撞能量的吸收性能降低。

需要说明的是，无需像以往那样用树脂覆盖筒状构件3的封闭截面空间整体。这是因为，基于上述理由，使与碰撞时的屈曲变形相伴的波纹形状的弯曲部分的前端存在树脂即可。因此，为了与屈曲变形相伴地存在树脂，需要使树脂胶粘于作为吸收碰撞能量的能力高的部位的筒状构件3的顶板部与纵壁部相连的部位。

因此，如图4所示的汽车用碰撞能量吸收部件15那样，即使是在外部件5的冲头肩R部(punch shoulder R portion)5b上涂布有树脂17的部件，也能够抑制碰撞载荷沿轴向输入时的碰撞能量的吸收性能降低，并且能够提高屈曲耐力。

特别是如图5所示，在筒状构件3的外表面的整个面上涂布树脂13而形成了封闭截面空间的周壁部整体的汽车用碰撞能量吸收部件11中，也能够得到提高筒状构件3的屈曲耐力和防止断裂的效果。

此外，在本实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件1中，涂布于筒状构件3的外表面的树脂9也作为吸收振动的减振材料发挥功能。例如，在使用汽车用碰撞能量吸收部件1作为发生轴向压溃而吸收碰撞能量的部件前纵梁的情况下，树脂9能够吸收搭载于该前纵梁的汽车发动机的振动，减振性提高。关于这一点，在后述的实施例中证实。

需要说明的是，在上述说明中，筒状构件3是将帽形截面形状的外部件5与平板状的内部件7通过点焊等接合而形成的。但是，筒状构件3不限定于此，例如，也可以将帽形截面形状、U形截面形状(U-shaped cross section)的构件彼此接合而形成为筒状，或者是圆筒构件或将圆筒构件的截面成形为多边形、将多个构件在凸缘面对合而形成为多边形。

此外，上述说明针对筒状构件3的外表面涂布有树脂9的汽车用碰撞能量吸收部件1，但是，在筒状构件的外表面粘贴板状或者膜状的树脂并使其胶粘强度为10MPa以上，也能够得到与本实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件1同样的作用效果。

[实施方式2]

＜汽车用碰撞能量吸收部件＞

在上述实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件1中，进而，为了使筒状构件3的外表面与树脂9的胶粘强度可靠地确保为10MPa以上，对防止树脂9脱离的手段进行了研究，以避免在发生轴向压溃的过程中胶粘于筒状构件3的外表面的树脂9脱离而碰撞能量的吸收性能未提高的情况。

因此，如图6和图7所示，本发明的实施方式2的汽车用碰撞能量吸收部件21具有：筒状构件3，其发生轴向压溃而吸收碰撞能量，具有顶板部和与该顶板部相连的纵壁部；以及树脂9，其涂布于筒状构件3的外表面，树脂9以8mm以下的厚度涂布，并且以10MPa以上的胶粘强度胶粘于上述外表面，此外，为了防止树脂9从外表面脱离，具有覆盖树脂9的表面并且与筒状构件3的纵壁部5c的外表面接合的防脱离构件23，树脂9也以10MPa以上的胶粘强度与防脱离构件23胶粘。

防脱离构件23为金属板制(例如，钢板制)，如图7所示，覆盖涂布于作为筒状构件3的外表面的一部分的外部件5的树脂9，并且通过例如点焊等与外部件5的纵壁部5c的外表面接合。另外，防脱离构件23的作用是防止树脂9的脱离，可以是金属板的强度低、板厚薄的防脱离构件。需要说明的是，树脂9至少在顶板部5a与纵壁部5c相连的部分(冲头肩R部5b)是必要的，并且希望尽可能地轻量化，因而希望缩短树脂9的纵壁高度，因此，使防脱离构件23与外部件5的纵壁部5c接合。

另外，树脂9与筒状构件3及防脱离构件23的胶粘强度与上述实施方式1同样地，可以通过将金属板(钢板等)与树脂胶粘而得到的二层方柱的碰撞分析求出，也可以裁切出胶粘后的树脂与筒状构件及防脱离构件的一部分并利用拉伸试验机进行测定求出。

如上所述，本实施方式2的汽车用碰撞能量吸收部件21在筒状构件3的外表面涂布有树脂9，但本发明也可以使用胶粘剂在筒状构件的外表面粘贴厚度为8mm以下的板状的树脂。此外，也可以以与层压钢板中的层压片同样的方式在筒状构件的外表面粘贴厚度为约100μm的膜状的树脂。并且，板状的树脂或者膜状的树脂与筒状构件的外表面的胶粘强度为10MPa以上即可。

＜汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法＞

接着，对本实施方式2的汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法进行说明。如图6和图7所示，本实施方式2的汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法的一个方式是制造设置于车身的前部或后部、在碰撞载荷从该车身的前方或后方输入时吸收碰撞能量、具备具有顶板部和与该顶板部相连的纵壁部的筒状构件3的汽车用碰撞能量吸收部件21的方法，其包括：在筒状构件3的外表面以8mm以下的厚度涂布树脂9的工序；在树脂9的表面粘贴防脱离构件23并且使防脱离构件23与筒状构件3的外表面接合的工序；以及在规定的条件下对涂布有树脂9的筒状构件3进行加热处理而使树脂9以10MPa以上的胶粘强度分别胶粘于筒状构件3的外表面和防脱离构件23的工序。

在筒状构件3的外表面涂布树脂9的工序中，在将由金属板形成的帽形截面形状的外部件5与由金属板形成的平板状的内部件7接合而形成筒状构件3后，在筒状构件3的外表面以达到8mm以下的厚度的方式涂布树脂9。此时，可以采用下述任意一种方法：将液体状的树脂9以8mm以下涂布于筒状构件3的外表面；使用胶粘剂将8mm以下的厚度的板状的树脂9胶粘于筒状构件3的外表面。

在将防脱离构件23与筒状构件3的外表面接合的工序中，将防脱离构件23粘贴或使用胶粘剂胶粘于涂布在筒状构件3的外表面的树脂上，通过点焊等与外部件5的纵壁部5c的外表面接合。

并且，在进行加热处理的工序中，涂布树脂9并且在规定的条件下对配设有防脱离构件23的筒状构件3进行加热处理，使树脂9以10MPa以上的胶粘强度分别与筒状构件3的外表面和防脱离构件23胶粘。

或者，在使用胶粘剂将树脂9胶粘于筒状构件3的外表面的情况下，在将树脂9胶粘于筒状构件3的外表面后进行加热处理，适当调整加热处理的温度和时间，以使该胶粘剂的胶粘强度达到10MPa以上即可。另外，本发明中的进行加热处理的工序例如也可以兼作用涂料涂装筒状构件3的外表面并进行烤漆处理的工序。

需要说明的是，树脂9与筒状构件3的外表面的胶粘强度如上所述可以通过将金属板(钢板等)与树脂胶粘而得到的二层方柱的碰撞分析、使用拉伸试验机的测定来求出。

在上述说明中，在本实施方式2的汽车用碰撞能量吸收部件的制造方法中，在筒状构件3的外表面涂布树脂9后，将防脱离构件23配设在筒状构件3的外部并粘贴于树脂9的表面，并且与筒状构件3的外表面接合，但是，树脂9的涂布和防脱离构件23的配设并非限定于上述顺序。

即，作为本实施方式2的汽车用碰撞能量吸收部件21的制造方法的其他方式，可以包括：在防止树脂9从筒状构件3的外表面脱离的防脱离构件23上以8mm以下的厚度涂布或粘贴树脂9的工序；使涂布或粘贴有树脂9的防脱离构件23中的树脂9抵接于筒状构件3的外表面并且使防脱离构件23与筒状构件3的外表面接合的工序；以及在规定的条件下进行加热处理而使树脂9以10MPa以上的胶粘强度分别胶粘于筒状构件3的外表面和防脱离构件23的工序。

在本实施方式2的汽车用碰撞能量吸收部件21中，与上述实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件1同样地，在筒状构件3以波纹管状发生屈曲变形而轴向压溃的过程中，防止树脂9从筒状构件3的外表面脱离。由此，本实施方式的汽车用碰撞能量吸收部件21有效地防止在筒状构件3发生屈曲变形时树脂9被夹入该屈曲变形部分的外侧而变为断裂极限弯曲半径以下，由此能够防止轴向压溃初期的筒状构件3的断裂，能够进一步提高碰撞能量吸收性能。

需要说明的是，汽车用碰撞能量吸收部件21以横跨外部件5的顶板部5a并包含冲头肩R部5b的方式涂布有树脂9，但本发明也可以如图8(a)和图8(b)所示的汽车用碰撞能量吸收部件25、26那样只在外部件5的冲头肩R部5b上涂布有树脂27。

这样，即使只在外部件5的冲头肩R部5b上涂布树脂27并以10MPa以上的胶粘强度胶粘于外部件5及防脱离构件23，也能够在轴向压溃碰撞初期防止树脂27从外部件5脱离而提高屈曲耐力，能够提高碰撞能量的吸收性能。此外，在外部件5的冲压成形过程中发生了加工硬化的冲头肩R部5b在轴向压溃过程中发生屈曲变形时，树脂27被夹入该屈曲变形的弯曲部的内侧而防止被弯曲为断裂极限弯曲半径以下，由此能够防止发生断裂。

此外，在本实施方式2的汽车用碰撞能量吸收部件21中，涂布于筒状构件3的外表面的树脂9也作为吸收振动的减振材料发挥功能。

例如，在使用汽车用碰撞能量吸收部件21作为发生轴向压溃而吸收碰撞能量的部件前纵梁的情况下，树脂9能够吸收搭载于该前纵梁的汽车发动机的振动，减振性提高。

此外，上述说明针对在筒状构件3的外表面涂布有树脂9的汽车用碰撞能量吸收部件21，但是，在筒状构件的外表面粘贴板状或者膜状的树脂并使其胶粘强度为10MPa以上，也能够得到与本实施方式2的汽车用碰撞能量吸收部件21同样的作用效果。

实施例

进行了用于确认本发明的汽车用碰撞能量吸收部件的效果的实验，因此，以下对其结果进行说明。

在本实施例中，以本发明的汽车用碰撞能量吸收部件作为试验体，进行利用轴向压溃试验的碰撞能量的吸收特性的评价、以及利用打击振动试验中的频率响应函数(frequency response function)的测定和固有振动频率的计算的减振特性的评价。

在轴向压溃试验中，如图9所示，沿具有筒状构件3的试验体31的轴向以17.8m/s的试验速度输入载荷，测定表示使试验体长度(试验体31的轴向长度L₀)从200mm轴向压溃变形80mm直至变为120mm时的载荷和行程(轴向压溃变形量)的关系的载荷-行程曲线，并且，进行使用高速相机的拍摄，观察变形状态和筒状构件中有无断裂发生。此外，根据所测定的载荷-行程曲线，求出行程为0～80mm的吸收能量。

另一方面，在打击振动试验中，如图10所示，将加速度传感器(accelerationsensor)(小野测器制造：NP-3211)安装在悬吊的试验体31的防脱离构件23的顶板部的边缘附近，用撞击锤(impact hammer)(小野测器制造：GK-3100)对试验体31的防脱离构件23的纵壁部的与加速度传感器安装部相反侧进行打击激振，将激振力(impact force)和试验体31中产生的加速度导入FFT分析仪(小野测器制造：CF-7200A)中，计算频率响应函数。

在此，频率响应函数通过基于5次打击的平均化处理和曲线拟合来计算。并且，根据计算出的频率响应函数进行振动模式分析(vibration mode analysis)，求出相同模式下的固有振动频率。在图11中示出作为对象的振动模式。

在图12～图14中示出作为发明例的试验体的结构和形状。

图12以上述本发明的实施方式2的汽车用碰撞能量吸收部件21(图6和图7)作为试验体31。试验体31具有外部件5与内部件7通过点焊接合而成的筒状构件3，防脱离构件23以覆盖涂布或粘贴于外部件5中的顶板部5a、冲头肩R部5b和纵壁部5c的外表面的树脂9的方式与外部件5的纵壁部5c的外表面接合。

图13以本发明的实施方式2的其他方式的汽车用碰撞能量吸收部件25(图8(a))作为试验体33。试验体33与试验体31同样地具有外部件5与内部件7通过点焊接合而成的筒状构件3，在外部件5的冲头肩R部5b上涂布或粘贴有树脂27，以覆盖树脂27的表面的方式配设有防脱离构件23并使其与外部件5的纵壁部5c的外表面接合。

图14以上述本发明的实施方式1的汽车用碰撞能量吸收部件1(图1和图2)作为试验体35。试验体35具有外部件5与内部件7通过点焊接合而成的筒状构件3，在外部件5中的顶板部5a、冲头肩R部5b和纵壁部5c的外表面涂布或粘贴有树脂9。

图12～图14所示的试验体31、试验体33和试验体35中使用的外部件5和内部件7均为相同形状和尺寸，这些试验体长度L₀为200mm。

并且，在试验体31、试验体33和试验体35中，树脂9和树脂27为环氧类或聚氨酯类的发泡树脂。并且，将所涂布或粘贴的树脂9或树脂27的厚度设为0.1mm、1mm(图15(c))、3mm(图15(b))或8mm(图15(a))以下，将外部件5的外表面与树脂9或树脂27的胶粘强度设为本发明的范围内(10MPa以上)。需要说明的是，本实施例中的胶粘强度如下测定：进行将筒状构件中使用的金属板与树脂胶粘而得到的二层方柱的碰撞分析，将通过该碰撞分析求出的作用于金属板与树脂的界面的最大剪切应力或平均剪切应力作为本实施例中的胶粘强度。

此外，在本实施例中，将使用与发明例的筒状构件3和防脱离构件23为相同形状和相同尺寸且未涂布或粘贴树脂的试验体41的例子(图16)、与使用树脂9或树脂27的胶粘强度小于本发明的范围的小于10.0MPa的试验体31、试验体33或试验体35的例子作为比较例，与发明例同样地进行轴向压溃试验和振动打击试验(impulse impact test)。在表2中示出发明例和比较例的试验体的结构、树脂的种类和胶粘强度各条件。需要说明的是，对于表2中的树脂涂布的范围，“外RF”表示外部件5的顶板部5a和纵壁部5c的一部分，“冲头肩R”表示外部件5的冲头肩R部5b。

在发明例1～发明例7中，树脂的胶粘强度为本发明的范围内(10MPa以上)，在发明例1～发明例5和发明例7中，使用了设置有防脱离构件23的试验体31或试验体33，在发明例6中，使用了未设置防脱离构件的试验体35。另一方面，在比较例1～比较例4中，未涂布或粘贴树脂，在比较例5～比较例7中，树脂的胶粘强度在本发明的范围外(小于10MPa)。

在上述表2中示出试验体的结构和试验体重量、以及进行轴向压溃试验时的吸收能量的结果、通过打击振动试验求出的固有振动频率的结果。表2中所示的试验体重量在涂布了树脂9或树脂27的试验体31或试验体33中为外部件5、内部件7、防脱离构件23和树脂9或树脂27的各重量的总和，在未涂布或粘贴树脂的试验体41中为外部件5、内部件7和防脱离构件23的各重量的总和。

比较例1是使用了未涂布树脂的试验体41的例子(图16)，试验体重量为1.09kg。吸收能量为6.5kJ。此外，固有振动频率为145Hz。

比较例2是在与比较例1同样的未涂布树脂的试验体41中将外部件5的板厚由1.2mm变更为1.4mm的例子，试验体重量为1.20kg。吸收能量为7.0kJ，固有振动频率为165Hz。

比较例3是在形状与比较例1相同的试验体41中使外部件5为980MPa级的高强度钢板的例子，试验体重量为1.09kg。吸收能量为8.1kJ，与比较例1相比增加，但在筒状构件3中发生了断裂。另外，固有振动频率为145Hz。

比较例4是在形状与比较例1相同的试验体41中使外部件5为1180MPa级的高强度钢板的例子，试验体重量为1.10kg。吸收能量为8.5kJ，与比较例3相比进一步增加，但在筒状构件3中发生了断裂。另外，固有振动频率为145Hz。

比较例5是形状与本发明的试验体31相同但未将厚度1mm的树脂9与外部件5及防脱离构件23胶粘而使胶粘强度为0MPa的例子。试验体重量为1.18kg。此外，吸收能量为8.8kJ，在筒状构件3中发生了断裂。另外，固有振动频率为265Hz。

比较例6是形状与只在外部件5的冲头肩R部5b上涂布有厚度3mm的树脂27的本发明的试验体33相同但使树脂27与外部件5及防脱离构件23的胶粘强度为本发明的范围外的4.0MPa的例子。试验体重量为1.14kg。此外，吸收能量为7.7kJ，在筒状构件3中发生了断裂。另外，固有振动频率为290Hz。

比较例7是形状与本发明的试验体31相同但使树脂9与外部件5及防脱离构件23的胶粘强度为本发明的范围外的9.0MPa的例子。试验体重量为1.29kg。此外，吸收能量为8.6kJ，在筒状构件3中发生了断裂。另外，固有振动频率为298Hz。

比较例8是形状与本发明的试验体35相同但使树脂9与外部件5的胶粘强度为本发明的范围外的4.0MPa的例子。试验体重量为0.98kg。此外，吸收能量为8.9kJ，在筒状构件3中发生了断裂。另外，固有振动频率为275Hz。

比较例9是形状与本发明的试验体31相同但使树脂9的厚度为本发明的范围外的9mm的例子。试验体重量为1.41kg，每单位重量的吸收能量为8.9kJ。另外，固有振动频率为285Hz。

发明例1是使用了使外部件5为钢板强度590MPa级的钢板、树脂9的厚度为8mm、胶粘强度为本发明的范围内(10.0MPa以上)的11.9MPa的试验体31的例子(图15(a))。发明例1中的试验体重量为1.35kg，与未涂布或粘贴树脂的相同材质(material)的比较例1中的试验体重量(＝1.09kg)相比增加。发明例1中的吸收能量为13.0kJ，与比较例1中的吸收能量6.5kJ相比大幅提高，在筒状构件3中未发生断裂。除此以外，与使用了使外部件5为1180MPa级的高强度钢板的试验体41的比较例4中的吸收能量(＝8.5kJ)相比，吸收能量也大幅提高。此外，用吸收能量除以试验体重量而得到的每单位重量的吸收能量为9.6kJ/kg，与比较例1(＝6.0kJ/kg)和比较例4(＝7.7kJ/kg)相比提高。另外，发明例1中的固有振动频率为460Hz，与比较例1(＝145Hz)相比大幅上升。

发明例2是使用了使外部件5为钢板强度590MPa级的钢板、使树脂9的厚度为1mm的试验体31的例子(图15(c))。发明例2中的吸收能量为9.6kJ，与发明例1相比较低，但与比较例1中的吸收能量(＝6.5kJ)相比大幅提高，在筒状构件3中未发生断裂。另外，发明例2中的试验体重量为1.18kg，与发明例1中的试验体重量1.35kg相比为轻量。此外，发明例2中的每单位重量的吸收能量为8.1kJ/kg，与比较例1(＝6.0kJ/kg)相比提高。另外，发明例2中的固有振动频率为340Hz，与比较例1(＝145Hz)相比大幅上升。

发明例3是在形状与发明例2相同的试验体31中使外部件5为钢板强度1180MPa级的高强度钢板的例子。发明例3中的吸收能量为12.4kJ，与发明例1相比略低，但与比较例1相比大幅提高，在筒状构件3中未发生断裂。另外，发明例3中的试验体重量为1.18kg，与发明例1相比为轻量。此外，发明例3中的每单位重量的吸收能量为10.5kJ/kg，与发明例1(＝9.6kJ/kg)和比较例1(＝6.0kJ/kg)相比提高。需要说明的是，在比较例4中在50mm轴向压溃时在筒状构件3中发生了断裂，但在发明例3中在筒状构件3中未发生断裂。这是因为，通过在外部件5上涂布树脂9并以10MPa以上的胶粘强度进行胶粘，波纹管状的屈曲变形的弯曲半径没有变为断裂极限弯曲半径以下。另外，发明例3中的固有振动频率为340Hz，与外部件5使用相同原材的钢板且未涂布树脂的比较例4(＝145Hz)相比大幅上升。

发明例4是使用了使外部件5为钢板强度590MPa级的钢板、只在外部件5的冲头肩R部5b上以3mm的厚度涂布树脂9的试验体33的例子。发明例4中的吸收能量为9.1kJ，与比较例1中的吸收能量6.5kJ相比大幅上升。另外，发明例4中的试验体重量为1.14kg，与发明例1相比为轻量。此外，发明例4中的每单位重量的吸收能量为8.0kJ/kg，与比较例1(＝6.0kJ/kg)相比提高，在筒状构件3中未发生断裂。另外，发明例4中的固有振动频率为370Hz，与只涂布在外部件5的冲头肩R部5b的树脂17的胶粘强度在本发明的范围外的比较例6中的固有振动频率290Hz相比大幅上升。

发明例5是在形状与发明例1相同的试验体31中使树脂9的厚度为3mm的例子(图15(b))。发明例5中的吸收能量为9.8kJ，与发明例1相比较低，但与比较例1相比大幅提高，在筒状构件3中未发生断裂。另外，发明例5中的试验体重量为1.22kg，与发明例1相比为轻量。此外，发明例5中的每单位重量的吸收能量为8.0kJ/kg，与使用了胶粘强度在本发明的范围外(＝9.0MPa)的试验体31的比较例7中的每单位重量的吸收能量6.7kJ/kg相比提高。另外，发明例5中的固有振动频率为370Hz，与比较例7中的固有振动频率298Hz相比提高。

发明例6是使用了未设置防脱离构件、在外部件5涂布有厚度1mm的树脂9的试验体35的例子，试验体重量为0.98kg。发明例6中的吸收能量为11.3kJ，每单位重量的吸收能量为11.5kJ/kg，是与发明例1同等以上的能量吸收性能，在筒状构件3中未发生断裂。

发明例7是在形状与发明例1相同的试验体31中使树脂9的厚度为与通常的层压钢板中的层压片相同的程度即0.1mm的例子，试验体重量为1.11kg。发明例7中的吸收能量为11.8kJ，每单位重量的吸收能量为10.6kJ/kg，是与发明例1同等以上的能量吸收性能，在筒状构件3中未发生断裂。

以上示出了：根据本发明的汽车用碰撞能量吸收部件，在碰撞载荷沿轴向输入而发生轴向压溃的情况下，能够在抑制重量增加的同时高效地提高碰撞能量的吸收性能，并且施加打击时的固有振动频率上升而能够提高减振性。

需要说明的是，由于固有振动频率上升而减振性提高的理由如下所述。如果作为上述像前纵梁那样的碰撞构件的筒状构件3的固有振动频率落入搭载于该构件的发动机的振动的频率范围内，则发生共振(sympathetic vibration)而振动增大。例如，如果发动机以通常行使的高转速即4000rpm旋转，则曲柄轴以相同的转速转动，在四冲程发动机中，每一个气缸(cylinder)旋转两周燃烧一次，因此1分钟振动2000次(每1秒钟33.3次)，关于振动的频率，在四缸发动机中为133Hz、在六缸发动机中为200Hz、在八缸发动机中为267Hz。因此，如果是本发明的约300Hz以上的固有振动频率，则能够可靠地防止上述共振，提高减振性。

产业上的可利用性

根据本发明，能够提供像前纵梁、碰撞盒那样的在碰撞载荷从车身的前方或后方输入而发生轴向压溃时通过在外表面涂布树脂而能够提高碰撞能量的吸收效果、并且作为吸收车身所产生的振动的减振材料发挥功能的汽车用碰撞能量吸收部件及其制造方法。

符号说明

1 汽车用碰撞能量吸收部件

3 筒状构件

5 外部件

5a 顶板部

5b 冲头肩R部

5c 纵壁部

7 内部件

9 树脂

11 汽车用碰撞能量吸收部件

13 树脂

15 汽车用碰撞能量吸收部件

17 树脂

21 汽车用碰撞能量吸收部件

23 防脱离构件

25 汽车用碰撞能量吸收部件

26 汽车用碰撞能量吸收部件

27 树脂

31 试验体(发明例)

33 试验体(发明例)

35 试验体(发明例)

41 试验体(比较例)。