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JP5880671B1 - 衝撃吸収材、及び衝撃吸収材の製造方法 - Google Patents

衝撃吸収材、及び衝撃吸収材の製造方法 Download PDF

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JP5880671B1 JP2014240998A JP2014240998A JP5880671B1 JP 5880671 B1 JP5880671 B1 JP 5880671B1 JP 2014240998 A JP2014240998 A JP 2014240998A JP 2014240998 A JP2014240998 A JP 2014240998A JP 5880671 B1 JP5880671 B1 JP 5880671B1
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Abstract

【課題】衝撃荷重の加わる方向に中心軸が延びる筒体の対向する内面同士を繋ぐリブを有していても圧縮破壊によって衝撃エネルギを吸収することができる衝撃吸収材、及び衝撃吸収材の製造方法を提供すること。【解決手段】衝撃吸収材Ｍ用の繊維構造体Ｗは、衝撃荷重の加わる方向に中心軸Ｌが延びる筒体１１と、この筒体１１の対向する内面同士を繋ぐリブ２１と、を有する。衝撃荷重の加わる方向をＸ方向、筒体１１の対向する内面同士をリブ２１が繋ぐ方向をＹ方向とすると、筒体１１は、Ｘ方向に延びる筒体用緯糸１２、及び筒体用緯糸１２に直交する筒体用経糸１３を含む繊維層製である。リブ２１は、Ｘ方向と直交したＹ方向に延びるリブ用経糸２３のみで形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、衝撃吸収材、及び衝撃吸収材の製造方法に関する。
例えば、バンパーと車体フレームの間には、衝撃吸収材が配置されており、この衝撃吸収材は、衝撃荷重を受けた場合に、衝撃荷重を受けた方向に圧縮破壊することにより衝撃エネルギを吸収する。
例えば、図６に示すように、特許文献１に開示の繊維複合衝撃吸収構造体８０は、糸から製造された円錐筒状の中空体８１と、その中空体８１の内部に配置されたウェブ要素８２とを備える。ウェブ要素８２は、繊維複合衝撃吸収構造体８０の平面視でＩ字状であり、中空体８１の軸方向（Ｘ方向）に対し４５°で配向した繊維によって製造されている。
このウェブ要素８２は、Ｉ字の両端部が中空体８１の内面に接触した状態で縫合されており、ウェブ要素８２によって、中空体８１の平面形状が維持されている。また、ウェブ要素８２は、中空体８１の軸方向全体に亘って配置されている。そして、繊維複合衝撃吸収構造体８０は、中空体８１の軸方向に沿って衝撃エネルギを吸収可能であるとともに、ウェブ要素８２の繊維配向により、中空体８１の軸方向に対し斜め方向からの衝撃エネルギも吸収可能である。
特開２００３−２６２２４６号公報
ところで、特許文献１に開示の繊維複合衝撃吸収構造体８０では、ウェブ要素８２の繊維配向によって、Ｘ方向に加わる衝撃荷重に対する強度が高められている。Ｘ方向に対するウェブ要素８２の強度が高すぎると、繊維複合衝撃吸収構造体８０を圧縮破壊可能とするために設定された衝撃荷重が加わったとしても、ウェブ要素８２が圧縮破壊せずに座屈破壊してしまう虞がある。この場合には、座屈したウェブ要素８２によって、中空体８１との縫合場所に割れ等の破壊が生じ、繊維複合衝撃吸収構造体８０による、衝撃エネルギの吸収能力が低下してしまう。よって、予め定められた衝撃荷重で繊維複合衝撃吸収構造体８０を圧縮破壊させるには、ウェブ要素８２の繊維配向に応じて中空体８１やウェブ要素８２の厚みを設定する必要があり、繊維複合衝撃吸収構造体８０の製造が面倒である。
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、衝撃荷重の加わる方向に中心軸が延びる筒体の対向する内面同士を繋ぐリブを有していても圧縮破壊によって衝撃エネルギを吸収することができる衝撃吸収材、及び衝撃吸収材の製造方法を提供することにある。
上記問題点を解決するための衝撃吸収材は、衝撃吸収材用の繊維構造体にマトリックス樹脂を含浸させて構成され、衝撃荷重を受けた際の衝撃エネルギを吸収する衝撃吸収材であって、前記繊維構造体は、前記衝撃荷重の加わる方向に中心軸が延びる筒体と、該筒体の対向する内面同士を繋ぐリブと、を有し、前記衝撃荷重の加わる方向をＸ方向、前記筒体の対向する内面同士を前記リブが繋ぐ方向をＹ方向とすると、前記筒体は、前記Ｘ方向に延びる強化繊維製の荷重方向糸、及び該荷重方向糸に交差する強化繊維製の交差方向糸を含む繊維層製であり、前記リブには、強化繊維製の糸が前記Ｘ方向と直交する方向にのみ延びていることを要旨とする。
これによれば、繊維構造体を含む衝撃吸収材に、Ｘ方向に沿って衝撃荷重が加わったとき、筒体及びリブに衝撃荷重が加わる。リブによって、筒体の対向する内面同士を繋いだ状態が維持されているため、衝撃荷重によって筒体がＹ方向へ広がることが抑制される。そして、リブは、Ｘ方向への突っ張り強度が弱く、衝撃荷重を受けてＸ方向へ速やかに圧縮破壊される。すなわち、衝撃荷重を受けたリブが座屈破壊してしまうことが抑制される。よって、筒体は、リブの座屈破壊による影響を受けず、Ｘ方向に圧縮破壊される。
また、衝撃吸収材について、前記リブの厚みは、前記筒体の厚みより薄くてもよい。
これによれば、リブの厚みが薄くなることで、リブのＸ方向に対する強度も低下させることができる。また、リブの厚みを増やして、筒体の厚みと同じにした場合と比べると、リブの材料費を抑えることができ、しかも、衝撃吸収材の軽量化を図ることができる。
また、衝撃吸収材について、前記リブは前記Ｙ方向に延びる強化繊維製の糸のみで形成されていてもよい。
これによれば、例えば、リブをＹ方向に延びる強化繊維製の糸と、Ｙ方向及びＸ方向に直交するＺ方向に延びる強化繊維製の糸との織構造とする場合と比べると、リブの材料費を抑えることができ、しかも、衝撃吸収材の軽量化を図ることができる。
上記問題点を解決するための衝撃吸収材の製造方法は、衝撃吸収材用の繊維構造体にマトリックス樹脂を含浸させて構成され、衝撃荷重を受けた際の衝撃エネルギを吸収する衝撃吸収材の製造方法であって、筒体前駆体と、該筒体前駆体の対向する内面同士を繋ぐリブ前駆体とを含み、前記繊維構造体の前駆体となる繊維前駆体を製造する工程と、前記繊維前駆体に、前記マトリックス樹脂が硬化する前の樹脂材料を含浸硬化させる含浸硬化工程と、を含み、前記筒体前駆体は、該筒体前駆体の中心軸に沿って延びる強化繊維製の荷重方向糸、及び該荷重方向糸に交差する強化繊維製の交差方向糸を含む繊維層で形成され、前記リブ前駆体は、前記筒体前駆体の対向する内面同士を繋ぐ強化繊維製の第１リブ用糸と、該第１リブ用糸と織組織を構成する第２リブ用糸を少なくとも含む繊維層で形成され、前記第２リブ用糸は低融点樹脂繊維製の糸で形成されており、前記含浸硬化工程では、前記第２リブ用糸は溶融して前記マトリックス樹脂と相溶することを要旨とする。
これによれば、繊維前駆体を製造する際は、リブ前駆体は、少なくとも第１リブ用糸と第２リブ用糸を織って形成される。このため、リブ前駆体の形状が保持され、繊維前駆体の形状が維持されやすい。そして、第２リブ用糸を、低融点樹脂繊維製の糸とした。このため、繊維前駆体にマトリックス樹脂が硬化する前の樹脂材料を含浸させ、硬化させるために熱を加えた際、その熱によって第２リブ用糸を溶融させることができる。その結果、リブ前駆体から製造されるリブは、少なくとも第１リブ用糸の構造となる。そして、繊維前駆体から製造される衝撃吸収材用の繊維構造体において、衝撃荷重の加わる方向をＸ方向、筒体の対向する内面同士をリブが繋ぐ方向をＹ方向とした場合、第１リブ用糸が、Ｘ方向と直交する方向に延びる強化繊維製の糸となる。よって、筒体とリブを織って繊維構造体を一体に形成する製造方法であっても、リブを、Ｘ方向と直交する方向に延びる強化繊維製の糸だけの構造とすることができる。
本発明によれば、衝撃荷重の加わる方向に中心軸が延びる筒体の対向する内面同士を繋ぐリブを有していても圧縮破壊によって衝撃エネルギを吸収することができる。
実施形態の衝撃吸収材を示す斜視図。 実施形態の衝撃吸収材用の繊維構造体を示す平面図。 衝撃吸収材用の繊維構造体の筒体及びリブを示す部分断面図。 （ａ）は、繊維前駆体の一部を示す部分断面図、（ｂ）は衝撃吸収材の一部を示す部分断面図。 衝撃吸収材用の繊維構造体の別例を示す部分断面図。 背景技術を示す図。
以下、衝撃吸収材、及び衝撃吸収材の製造方法を具体化した一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
図１に示すように、衝撃吸収材Ｍは、繊維基材としての衝撃吸収材用の繊維構造体Ｗ（以下、単に繊維構造体Ｗと示す）にマトリックス樹脂Ｍａを含浸させて形成されたものである。
図１及び図２に示すように、繊維構造体Ｗは四角筒状の筒体１１と、その筒体１１の内部に配置されたリブ２１とを有する。繊維構造体Ｗは、筒体１１と、リブ２１を一体に織って形成されている。繊維構造体Ｗは、筒体１１の中心軸Ｌの延びる方向（以下、軸方向とする）から見た平面視が、漢字の「日」の字状である。
筒体１１は、その軸方向に沿った平面視が、漢字の「口」の字状である。筒体１１は、四枚の側板部１１ａを備える。隣り合う側板部１１ａ同士は、互いに直交している。よって、筒体１１は、平面視四角形状で、かつ中が空洞になっているものである。リブ２１は、平板状である。リブ２１は、筒体１１における対向する側板部１１ａ同士、すなわち、筒体１１における対向する内面同士を繋いでいる。筒体１１における各側板部１１ａの厚みは、リブ２１の厚みより厚い。
図３に示すように、筒体１１は、筒体用繊維層１０を、各側板部１１ａの厚み方向へ複数積層（４層）して構成されている。各筒体用繊維層１０は、強化繊維製の複数の筒体用緯糸１２と、強化繊維製の複数の筒体用経糸１３とを製織してなる。なお、「強化繊維」とは、繊維構造体Ｗを、衝撃吸収材Ｍの繊維基材として使用した際に、衝撃吸収材Ｍのマトリックス樹脂Ｍａを強化する役割を担う繊維束を意味する。そして、本実施形態では、強化繊維として炭素繊維が使用されるとともに、筒体用緯糸１２と筒体用経糸１３は炭素繊維で形成された同一の糸となっている。
また、複数の筒体用緯糸１２は、繊維束からなり互いに平行に直進性を持って配列され、複数の筒体用経糸１３も繊維束からなり互いに平行にかつ筒体用緯糸１２と交差（直交）する方向に直進性を持って配列されている。各筒体用繊維層１０は、筒体用緯糸１２と筒体用経糸１３の平織りによって形成されている。リブ２１は、強化繊維製の複数のリブ用経糸２３のみで形成されている。本実施形態では、リブ用経糸２３にも強化繊維として炭素繊維が使用されている。
リブ２１は、複数のリブ用経糸２３を互いに平行に配列して形成されたリブ用繊維層２０を複数積層（２層）して形成されている。各リブ用繊維層２０では、リブ用経糸２３は直進性を持って配列され、リブ用経糸２３は対向する側板部１１ａの内面同士を繋いでいる。リブ用経糸２３の延びる方向は、筒体１１における筒体用緯糸１２の延びる方向、及びリブ２１で繋がれた一対の側板部１１ａでの筒体用経糸１３の延びる方向に直交している。
リブ２１の厚みは、筒体１１における各側板部１１ａの厚みより薄い。具体的には、リブ２１は、リブ用繊維層２０を２層積層して形成されているのに対し、筒体１１は、筒体用繊維層１０を４層積層して形成されている。
図１に示すように、繊維構造体Ｗにおいて、筒体１１で筒体用緯糸１２が延びる方向を繊維構造体ＷのＸ方向とする。衝撃吸収材Ｍは、このＸ方向に衝撃荷重が加わるように使用される。よって、本実施形態では、筒体１１において、筒体用緯糸１２が荷重方向糸となり、筒体用経糸１３が荷重方向糸に交差する強化繊維製の交差方向糸となる。また、繊維構造体Ｗにおいて、筒体１１の対向する内面同士をリブ２１が繋ぐ方向をＹ方向とする。このＹ方向は、リブ２１でリブ用経糸２３が延びる方向である。
さらに、繊維構造体Ｗにおいて、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向をＺ方向とする。このＺ方向は、リブ２１が繋ぐ一対の側板部１１ａで筒体用経糸１３が延びる方向である。Ｘ方向とＹ方向、Ｙ方向とＺ方向、及びＸ方向とＺ方向は直交している。
筒体１１では、筒体用緯糸１２は、Ｘ方向に沿って直進する状態で延びており、直進性を持っている。よって、筒体１１は、筒体用緯糸１２によって、Ｘ方向（荷重方向）への強度が高められている。また、筒体１１では、筒体用経糸１３は、筒体１１の角部を除いてＹ方向又はＺ方向に沿って直進する状態で延びており、直進性を持っている。よって、筒体１１では、リブ２１が繋ぐ一対の側板部１１ａでは、筒体用経糸１３によってＺ方向への強度が高められ、リブ２１で繋がれていない一対の側板部１１ａでは、筒体用経糸１３によってＹ方向への強度が高められている。
なお、筒体１１において、筒体用緯糸１２と筒体用経糸１３とが、平織りによって互いに接触することで相手の糸に沿いながら湾曲していても、筒体用緯糸１２及び筒体用経糸１３は各方向に沿って直進しているため、筒体用緯糸１２及び筒体用経糸１３は直進性を有していると言える。
リブ２１では、リブ用経糸２３はＹ方向に沿って直進する状態で延びており、直進性を持っている。よって、リブ２１は、リブ用経糸２３によってＹ方向への強度が高められている。その一方で、リブ２１は、Ｘ方向及びＺ方向に関しては強度が高められていない。また、繊維構造体Ｗでは、リブ２１によって一対の側板部１１ａの間隔が広がることが規制されている。リブ２１によって一対の側板部１１ａの間隔が広がることが規制されている結果、残りの一対の側板部１１ａも、間隔が広がることが規制されている。
衝撃吸収材Ｍは、上記構成の繊維構造体Ｗにマトリックス樹脂Ｍａを含浸させて形成されている。マトリックス樹脂Ｍａとしては、熱硬化性樹脂が用いられている。マトリックス樹脂Ｍａは、筒体１１及びリブ２１に含浸している。
次に、衝撃吸収材Ｍ及び繊維構造体Ｗの作用について記載する。
衝撃吸収材Ｍにおいては、Ｘ方向（荷重方向）に沿って筒体１１の端面に過大な衝撃荷重が加わった場合、筒体１１がＸ方向に圧縮破壊して衝撃エネルギを吸収する。リブ２１は、Ｘ方向に延びる糸を含まないため、衝撃荷重を受けるとＸ方向に圧縮破壊される。
次に、衝撃吸収材Ｍの製造方法について説明する。
衝撃吸収材Ｍの製造方法は、繊維構造体Ｗの前駆体となる繊維前駆体４０を製造する工程と、この繊維前駆体４０に、マトリックス樹脂Ｍａが硬化する前の樹脂材料を含浸硬化させる含浸硬化工程と、を含む。
まず、繊維前駆体４０を製造する工程について説明する。繊維前駆体４０は、筒状であり、筒体１１と同形状の筒体前駆体４１と、この筒体前駆体４１の対向する内面同士を繋ぐリブ前駆体４２とを含む。図４（ａ）に示すように、繊維前駆体４０を製造する工程では、図示しない織機によって、筒体用緯糸１２と筒体用経糸１３を平織りして筒体用繊維層１０を製織する。この筒体用繊維層１０の製織は複数同時に行い、筒体用繊維層１０の多層構造である筒体前駆体４１を製造する。筒体前駆体４１において、筒体用緯糸１２が荷重方向糸を構成し、筒体用経糸１３が荷重方向糸に交差する強化繊維製の交差方向糸を構成する。そして、筒体前駆体４１は、筒体用緯糸１２が筒体前駆体４１の中心軸に沿って延びるように製織される。
また、筒体前駆体４１の製造と同時に、リブ前駆体４２を製造する。リブ前駆体４２は、リブ用緯糸２２とリブ用経糸２３を平織りして（織組織を構成して）繊維層４３を製織する。この繊維層４３の製織は複数同時に行い、繊維層４３の多層構造であるリブ前駆体４２を製造する。
そして、繊維前駆体４０の製造時、リブ用経糸２３は、筒体前駆体４１の対向する内面同士を繋ぎ、リブ用緯糸２２は、リブ用経糸２３と織組織を構成する。よって、本実施形態では、リブ用経糸２３が第１リブ用糸を構成し、リブ用緯糸２２が第２リブ用糸を構成する。
第２リブ用糸であるリブ用緯糸２２は、低融点樹脂繊維製の糸であり、本実施形態では、衝撃吸収材Ｍのマトリックス樹脂Ｍａと相溶性の樹脂で製造された糸である。リブ用緯糸２２は、衝撃吸収材Ｍの製造のために、熱硬化前のマトリックス樹脂である樹脂材料を熱硬化させるための加熱の際、その熱によって溶融するとともに、硬化した樹脂材料と共に衝撃吸収材Ｍのマトリックス樹脂Ｍａと相溶する。
そして、筒体前駆体４１とリブ前駆体４２を一体に織った繊維前駆体４０が形成されると、繊維前駆体４０を製造する工程が完了する。
次に、含浸硬化工程を行う。図４（ｂ）に示すように、繊維前駆体４０に、熱硬化前の樹脂材料を含浸し、その樹脂材料を熱硬化させる。樹脂材料の含浸硬化はＲＴＭ（レジン・トランスファー・モールディング）法で行われる。具体的には、凹凸で構成された金型に繊維前駆体４０を封入し、金型内に熱硬化前の樹脂材料を注入する。そして、熱硬化前の樹脂材料に熱を加える。すると、リブ前駆体４２を構成していたリブ用緯糸２２が熱によって溶融し、その後、マトリックス樹脂Ｍａを構成することとなる樹脂材料とともに硬化する。
その結果、溶融したリブ用緯糸２２の樹脂材料、マトリックス樹脂Ｍａ用に注入された樹脂材料によってマトリックス樹脂Ｍａが形成される。また、繊維前駆体４０は、リブ前駆体４２を構成していたリブ用緯糸２２が溶融することで、リブ２１がリブ用経糸２３だけで構成された繊維構造体Ｗとなる。すなわち、筒体前駆体４１によって筒体１１が形成されるとともに、リブ用緯糸２２の消失したリブ前駆体４２によってリブ２１が形成される。その結果、繊維構造体Ｗにマトリックス樹脂Ｍａが含浸された衝撃吸収材Ｍが製造される。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）繊維構造体Ｗにおいて、リブ２１を、側板部１１ａ同士を繋ぐリブ用経糸２３だけで形成した。このため、衝撃吸収材Ｍに対し、Ｘ方向に衝撃荷重が加わった場合、リブ２１はＸ方向へ速やかに圧縮破壊され、座屈破壊されることが抑制される。このため、衝撃吸収材Ｍにおいて、筒体１１とリブ２１とが繋がった箇所付近に割れ等が生じることが抑制される。その結果として、衝撃吸収材ＭはＸ方向に逐次圧縮破壊され、衝撃エネルギを好適に吸収することができる。
（２）例えば、リブ２１のＸ方向への強度を高めると、衝撃吸収材Ｍに対し、圧縮破壊させるために設計された衝撃荷重が加わっても、リブ２１が突っ張ってしまって圧縮破壊が生じにくく、座屈破壊が生じる可能性が高くなる。よって、設計された衝撃荷重で衝撃吸収材Ｍを圧縮破壊させるには、筒体１１の厚みを薄くしたり、リブ２１を薄くする必要が生じる。しかし、リブ２１をリブ用経糸２３だけで形成し、リブ２１におけるＸ方向への強度を高めない構造としたため、筒体１１やリブ２１の厚みを調整することなく、衝撃吸収材Ｍを設計された衝撃荷重で圧縮破壊させることが可能となる。
（３）衝撃吸収材Ｍでは、Ｘ方向に衝撃荷重が加わった際、対向する側板部１１ａ同士の間隔が広がることをリブ２１によって抑制でき、筒体１１の平面形状を維持することができる。よって、Ｘ方向に加わる衝撃荷重を、筒体１１の端面で好適に受けて衝撃エネルギを吸収することができる。
（４）リブ２１をリブ用経糸２３だけで形成した。このため、例えば、リブ２１をリブ用経糸２３と、緯糸との織構造とする場合と比べると、リブ２１の材料費を抑えることができ、しかも、繊維構造体Ｗひいては衝撃吸収材Ｍの軽量化を図ることができる。
（５）リブ２１の厚みを、筒体１１における側板部１１ａの厚みより薄くした。このため、厚みが薄くなることで、リブ２１のＸ方向に対する強度も低下させることができる。また、例えば、リブ２１の厚みを増やして、筒体１１の厚みと同じにした場合と比べると、リブ２１の材料費を抑えることができ、しかも、繊維構造体Ｗひいては衝撃吸収材Ｍの軽量化を図ることができる。
（６）リブ２１をリブ用経糸２３だけで形成したが、繊維構造体Ｗの前駆体である繊維前駆体４０を製造する際は、リブ前駆体４２は、リブ用経糸２３とリブ用緯糸２２を平織りして形成される。このようにすることで、リブ前駆体４２の形状を板状に保持しやすく、繊維前駆体４０が製造しやすくなる。
（７）繊維前駆体４０を製造する際は、リブ前駆体４２は、リブ用経糸２３とリブ用緯糸２２を平織りして形成される。そして、リブ用緯糸２２を、マトリックス樹脂Ｍａと相溶性の樹脂繊維製の糸とした。このため、繊維前駆体４０に樹脂材料を含浸させ、熱硬化させる際、リブ用緯糸２２を溶融させることができる。その結果、リブ前駆体４２から製造されるリブ２１は、リブ用経糸２３だけの構造となる。よって、筒体１１とリブ２１を織って繊維構造体Ｗを一体に形成する製造方法であっても、リブ２１をリブ用経糸２３だけで製造することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 繊維前駆体４０のリブ前駆体４２において、リブ用緯糸２２をマトリックス樹脂Ｍａの樹脂材料と相溶性の樹脂製の糸で製造したが、これに限らない。リブ用緯糸２２を形成する糸は、マトリックス樹脂と結合するものであれば適宜変更してもよい。
○ 繊維前駆体４０の製造において、筒体前駆体４１とリブ前駆体４２は別体で形成し、それらを縫合（結合）して一体化して繊維前駆体４０としてもよい。
○ 図５に示すように、リブ２１は、リブ用経糸２３だけでなく、リブ用繊維層２０を積層方向に結合する強化繊維製のインターロック糸２４及び留め糸２５を含んでいてもよい。この場合、インターロック糸２４は、衝撃荷重の加わるＸ方向と直交するＺ方向に延びる強化繊維製の直交方向糸を構成する。留め糸２５は、強化繊維よりも強度の劣る繊維から形成される。リブ２１にインターロック糸２４及び留め糸２５を追加しても、リブ２１におけるＸ方向への強度は高められない。このため、衝撃吸収材Ｍに対し、Ｘ方向に衝撃荷重が加わった場合、リブ２１はＸ方向へ速やかに圧縮破壊され、座屈破壊することが抑制される。
○ 繊維前駆体４０の製造において、リブ前駆体４２を、強化繊維製のリブ用経糸２３と、低融点樹脂繊維製のリブ用緯糸２２及びリブ用経糸２３に直交する低融点樹脂繊維製のインターロック糸とで製造してもよい。この場合、リブ用緯糸２２とインターロック糸とは含浸硬化工程の際に溶融し、その後、マトリックス樹脂Ｍａを構成する。
○ 筒体１１は平織りといった織組織で形成したが、これに限らない。例えば、筒体１１において、複数の筒体用緯糸１２を互いに平行に配列して形成された繊維層に、複数の筒体用経糸１３を互いに平行に配列して形成された繊維層を積層し、それら繊維層同士を厚み方向糸で結合した構成としてもよい。
○ リブ用繊維層２０を４層積層し、リブ２１の厚みを筒体１１における各側板部１１ａの厚みと同じにしてもよい。
○ 筒体１１は四角筒状でなくてもよく、筒体１１は、中が空洞になっているものであれば、その平面形状は変更してもよく、例えば、平面視円形状の円筒状や、平面視六角形状の六角筒状等、適宜変更してもよい。また、筒体１１は、軸方向一端から他端に向けて広がる円錐筒状や角錐筒状であってもよい。
○ リブ２１は、筒体１１内に２枚以上あってもよい。この場合、リブ２１同士が互いに平行となるように並設されていてもよいし、リブ２１同士が交差するように設けられていてもよい。リブ２１同士が交差する場合、リブ２１の一つずつに関して、リブ２１の対向する内面同士を繋ぐ方向がＹ方向になる。
○ 筒体１１の織組織は、平織りでなくてもよく、朱子織りや綾織りであってもよい。
○ リブ前駆体４２を製造する際、リブ前駆体４２はリブ用緯糸２２とリブ用経糸２３の平織りでなくてもよく、朱子織りや綾織りであってもよい。
○ 実施形態では、筒体１１の筒体用繊維層１０の数を４層としたが、２層、３層又は５層以上であってもよい。この場合、リブ２１のリブ用繊維層２０の数を、筒体１１における筒体用繊維層１０の積層数以下とする。
○ 繊維構造体Ｗにマトリックス樹脂Ｍａを含浸、硬化させて衝撃吸収材Ｍを製造する方法はＲＴＭ法に限らない。
Ｍ…衝撃吸収材、Ｍａ…マトリックス樹脂、Ｗ…衝撃吸収材用の繊維構造体、１０…筒体用繊維層、１１…筒体、１２…荷重方向糸としての筒体用緯糸、１３…荷重方向糸に交差する交差方向糸としての筒体用経糸、２１…リブ、２２…第２リブ用糸としてのリブ用緯糸、２３…Ｘ方向と直交する方向に延びる直交方向糸、及び第１リブ用糸としてのリブ用経糸、２４…Ｘ方向と直交する方向に延びる直交方向糸としてのインターロック糸、４０…繊維前駆体、４１…筒体前駆体、４２…リブ前駆体。

Claims (4)

  1. 衝撃吸収材用の繊維構造体にマトリックス樹脂を含浸させて構成され、衝撃荷重を受けた際の衝撃エネルギを吸収する衝撃吸収材であって、
    前記繊維構造体は、前記衝撃荷重の加わる方向に中心軸が延びる筒体と、該筒体の対向する内面同士を繋ぐリブと、を有し、
    前記衝撃荷重の加わる方向をＸ方向、前記筒体の対向する内面同士を前記リブが繋ぐ方向をＹ方向とすると、
    前記筒体は、前記Ｘ方向に延びる強化繊維製の荷重方向糸、及び該荷重方向糸に交差する強化繊維製の交差方向糸を含む繊維層製であり、
    前記リブには、強化繊維製の糸が前記Ｘ方向と直交する方向にのみ延びていることを特徴とする衝撃吸収材。
  2. 前記リブの厚みは、前記筒体の厚みより薄い請求項１に記載の衝撃吸収材。
  3. 前記リブは前記Ｙ方向に延びる強化繊維製の糸のみで形成されている請求項１又は請求項２に記載の衝撃吸収材。
  4. 衝撃吸収材用の繊維構造体にマトリックス樹脂を含浸させて構成され、衝撃荷重を受けた際の衝撃エネルギを吸収する衝撃吸収材の製造方法であって、
    筒体前駆体と、該筒体前駆体の対向する内面同士を繋ぐリブ前駆体とを含み、前記繊維構造体の前駆体となる繊維前駆体を製造する工程と、
    前記繊維前駆体に、前記マトリックス樹脂が硬化する前の樹脂材料を含浸硬化させる含浸硬化工程と、を含み、
    前記筒体前駆体は、該筒体前駆体の中心軸に沿って延びる強化繊維製の荷重方向糸、及び該荷重方向糸に交差する強化繊維製の交差方向糸を含む繊維層で形成され、
    前記リブ前駆体は、前記筒体前駆体の対向する内面同士を繋ぐ強化繊維製の第１リブ用糸と、該第１リブ用糸と織組織を構成する第２リブ用糸を少なくとも含む繊維層で形成され、
    前記第２リブ用糸は低融点樹脂繊維製の糸で形成されており、
    前記含浸硬化工程では、前記第２リブ用糸は溶融して前記マトリックス樹脂と相溶することを特徴とする衝撃吸収材の製造方法。
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