(57)【要約】【課題】  効果的に衝撃を緩和することができる車両用緩衝材を提供することを課題とする。【解決手段】  間隔をおいて対向する一対の板状の緩衝部と、該一対の緩衝部の間に形成されて一対の緩衝部を連結する連結部とを備え、該連結部は、前記一対の緩衝部の一端間及び他端間が凹状に開放するように配置されると共に、凹状に開放する側からの衝撃によって一対の緩衝部が圧縮されて変形し、衝撃を緩和するように構成されることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔をおいて対向する一対の板状の緩衝部と、該一対の緩衝部の間に形成されて一対の緩衝部を連結する連結部とを備え、該連結部は、前記一対の緩衝部の一端間及び他端間が凹状に開放するように配置されると共に、凹状に開放する側からの衝撃によって一対の緩衝部が圧縮されて変形し、衝撃を緩和するように構成されることを特徴とする車両用緩衝材。
【請求項２】
前記一対の緩衝部及び連結部は、発泡樹脂粒子によって一体的に成形されてなることを特徴とする請求項１に記載の車両用緩衝材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝撃によって変形して衝撃を緩和する車両用緩衝材に関し、特に、衝撃によって圧縮されて変形することで衝撃を緩和する車両用緩衝材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車等の車両には、外部の物体（他の車両や側壁、電柱等）と衝突した際の衝撃を緩和して搭乗者を保護するための緩衝材が備えられている。該緩衝材は、車両用バンパーや、車両内の床部材等の一部として用いられており、車両と外部の物体とが衝突した際に生じる衝撃が搭乗者に伝わるのを緩和するように構成されている。例えば、前記緩衝材は、発泡樹脂粒子を用いて一体的に成形されたものが用いられており、その形状は、直方体状に形成されたものや、複数のリブ状部の一端部同士が板状のベース部によって連結され、断面形状がコ字型に形成されたものが用いられている（特許文献１参照）。
【０００３】
これらの緩衝材は、衝撃が加わることによって圧縮されて変形し、衝撃が緩和されるように構成されており、特に、前記リブ状部を備える緩衝材は、コ字型の断面において、凹状に開放する方向から衝撃によって、リブ状部が変形し、より詳しくは、リブ状部が屈曲するように変形し、衝撃が緩和されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３６０７９０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、リブ状部を備える緩衝材は、リブ状部に衝撃が加わった際に、衝撃を緩和する途中でリブ状部が変形しきってしまうことがあり、衝撃が加わった直後には緩衝効果を奏するものの、その後、効果的に衝撃を緩和することができなくなってしまう場合がある。また、リブ状部が長いため、強度が低下し、リブ状部に衝撃が加わった際に、折れてしまうこともある。特に、瞬間的な衝撃がリブ状部に加わった場合には、十分な緩衝効果を得ることができない場合がある。
【０００６】
そこで、本発明は、効果的に衝撃を緩和することができる車両用緩衝材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる車両用緩衝材は、間隔をおいて対向する一対の板状の緩衝部と、該一対の緩衝部の間に形成されて一対の緩衝部を連結する連結部とを備え、該連結部は、前記一対の緩衝部の一端間及び他端間が凹状に開放するように配置されると共に、凹状に開放する側からの衝撃によって一対の緩衝部が圧縮されて変形し、衝撃を緩和するように構成されることを特徴とする。
【０００８】
かかる構成の車両用緩衝材によれば、間隔をおいて対向する一対の板状の緩衝部間に形成された連結部が、前記一対の緩衝部の一端間及び他端間が凹状に開放するように配置されると共に、凹状に開放する側からの衝撃によって一対の緩衝部が圧縮されて変形し、衝撃を緩和するように構成されることで、凹状に開放する側からの衝撃（以下、単に衝撃と記す）を効果的に緩和することができる。
【０００９】
具体的には、前記一対の緩衝部に衝撃が加わることによって、衝撃力は、緩衝部が変形する力として消費され、衝撃が緩和される。このため、良好な緩衝効果を得るためには、緩衝部が衝撃を緩和しつつ変形するように構成される必要がある。例えば、一対の緩衝部の一端部同士を連結部で連結し、断面形状がコ字型となるように構成することで、一対の緩衝部は、衝撃によって変形し、緩衝効果を得ることができるが、緩衝部が変形する途中で折れてしまったり、衝撃を緩和する途中で変形しきってしまったりする場合がある。このため、衝撃を効果的に緩和することが困難になってしまう場合がある。
【００１０】
しかしながら、一対の緩衝部の間に連結部が形成され、該連結部が前記一対の緩衝部の一端間及び他端間が凹状に開放するように配置されることで、連結部によって支えられた状態で一対の緩衝部が変形するため、緩衝部が変形する途中で折れてしまうのを抑制することができる。
【００１１】
また、緩衝部は、衝撃によって全体的に変形するのに加え、連結部を境に一端側と他端側でも変形するため、より効果的に衝撃を緩和することができる。このため、断面形状がコ字型である場合よりも効果的に衝撃を緩和することができる。
【００１２】
また、本発明にかかる車両用緩衝材は、前記緩衝部及び連結部が発泡樹脂粒子によって一体的に成形されてなることが好ましい。
【００１３】
かかる構成の車両用緩衝材によれば、前記緩衝部及び連結部が発泡樹脂粒子によって一体的に成形されてなることで、適度な剛性を有すると共に衝撃によって圧縮されて変形し易いため、良好な緩衝効果を得ることができる。また、緩衝部に加え連結部も圧縮されて変形可能であるため、より効果的に衝撃を緩和することができる。また、発泡樹脂粒子の密度が低いため、車両用緩衝材の軽量化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、車両に加わった衝撃を効果的に緩和することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は、本実施形態にかかる車両用緩衝材の正面図であり、（ｂ）は、本実施形態にかかる車両用緩衝材の側面図。
【図２】本実施形態にかかる車両用緩衝材の寸法箇所を示した図。
【図３】（ａ）は、本実施形態にかかる車両用緩衝材に衝撃が加わる前の正面図であり、（ｂ）は、本実施形態にかかる車両用緩衝材に衝撃が加わった際の側面図。
【図４】（ａ）は、他の実施形態にかかる車両用緩衝材を示した図であり、（ｂ）は、更に他の実施形態にかかる車両用緩衝材を示した図。
【図５】実施例１及び２における試験体の寸法箇所を示した図。
【図６】比較例１における試験体の寸法箇所を示した図。
【図７】比較例２〜６における試験体の寸法箇所を示した図。
【図８】試験Ｉにおける実施例１の荷重変位曲線を示した図。
【図９】試験Ｉにおける比較例１及び２の荷重変位曲線を示した図。
【図１０】試験Ｉにおける比較例３〜５の荷重変位曲線を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図１及び２を参照しながら説明する。
【００１７】
本実施形態にかかる車両用緩衝材１は、衝撃によって変形することで衝撃を緩和するように構成されたものである。具体的には、車両用緩衝材１は、衝撃を緩和する緩衝部２を備え、該緩衝部２が圧縮されて変形することによって衝撃が緩和されるように構成されている。より詳しくは、車両用緩衝材１は、一対の緩衝部２と該一対の緩衝部２を連結する連結部３とを備え、該連結部３は、前記一対の緩衝部２の一端間及び他端間が凹状に開放するように配置されている。
【００１８】
前記緩衝部２は、板状に成形されている。具体的には、緩衝部２は、正面視長方形状の板部材を用いて形成され、短手方向に前記一端及び他端が形成させている。また、一対の緩衝部２は、間隔をおいて対向するように配置されている。具体的には、一対の緩衝部２は、長方形状に形成された面同士を対向させた状態で平行するように配置されている。これにより、一対の緩衝部２は、車両用緩衝材１の対向する一対の側面を構成している。即ち、緩衝部２の短手方向に相当する方向が車両用緩衝材１の短手方向となり、緩衝部２の長手方向に相当する方向が車両用緩衝材１の長手方向となっている。なお、一対の緩衝部２が対向した状態において、一対の緩衝部２の対向する面を内面、該内面の反対側の面を外面という。
【００１９】
また、前記一対の緩衝部２は、一端部及び他端部のうち内面側の角部が面取りされて形成された面取り部２ａを備えている。面取り部２ａは、一対の緩衝部２が対向した状態において、溝状をなすように構成されている。即ち、面取り部２ａは、車両用緩衝材１の短手方向の両端部に溝部を形成するように構成されている。このように、面取り部２ａによって溝部が構成されることで、車両用緩衝材１を車両に設置する際に、該溝部に他の部材を挿入して固定することができ、車両用緩衝材１が衝撃によってズレてしまうことを抑制することができる。
【００２０】
前記緩衝部２は、その厚みｔが８〜２０ｍｍであることが好ましく、１２〜２０ｍｍであることがより好ましい。また、緩衝部２は、一端及び他端の間（即ち、緩衝部２の長方形状の面の短手方向の両端間）の長さｈが４０〜１００ｍｍであることが好ましい。また、緩衝部２は、前記一端及び他端間に直交する方向（即ち、長方形状の面の長手方向）の両端間の長さＬが８０〜２２０ｍｍであることが好ましい。
【００２１】
前記連結部３は、一対の緩衝部２の間に形成され、一対の緩衝部２を連結するように構成されている。具体的には、連結部３は、一対の緩衝部２の一端部及び他端部から離れた位置（即ち、短手方向の両端部から離れた位置）に形成されている。より詳しくは、連結部３は、一端部及び他端部の間の略中央に形成され、前記一対の緩衝部２の一端間及び他端間が凹状に開放するように配置されている。また、連結部３は、一対の緩衝部２に直交するように構成されている。また、連結部３は、一対の緩衝部２の間に所定間隔の隙間Ｓを形成するように形成されている。隙間Ｓは、一対の緩衝部２が衝撃によって変形した際に、互いに干渉しない程度に形成され、その間隔としては、５ｍｍ以上であることが好ましい。
【００２２】
また、連結部３は、一対の緩衝部２の一端及び他端を結ぶ方向に直交する一方向に沿って形成される。具体的には、連結部３は、緩衝部２の長手方向（即ち、車両用緩衝材１の長手方向）に沿って形成されている。また、連結部３は、緩衝部２の長手方向の両端部間全域に渡って形成されている。これにより、車両用緩衝材１は、連結部３を境に一対の緩衝部２の一端側と他端側とが凹状に開放するように形成されている。具体的には、車両用緩衝材１は、前記一方向（即ち、車両用緩衝材１の長手方向）に直交する断面形状が略Ｈ型となるように形成されている。言い換えれば、車両用緩衝材１は、連結部３を境に一対の緩衝部２が短手方向の両端側に向かって延出するように構成されている。
【００２３】
また、連結部３は、緩衝部２の一端又は他端から連結部３までの長さＨ（即ち、緩衝部２の短手方向の端から連結部３までの長さＨ）が１５〜４５ｍｍとなるように形成されることが好ましい。
【００２４】
前記緩衝部２及び連結部３は、発泡樹脂粒子によって一体的に成形されてなるものである。発泡樹脂粒子としては、特に限定されるものではないが、例えば、スチレン系樹脂発泡体、プロピレン系樹脂発泡体、エチレン系樹脂発泡体等が用いられている。また、発泡樹脂粒子を成形する方法としては、特に限定されるものではないが、発泡樹脂粒子を予備発泡させた後、成形型内に充填して加熱することによって更に発泡させ、発泡樹脂粒子同士を互いに熱融着させて成形する方法が採用されている。
【００２５】
上記のように構成された車両用緩衝材１は、前記緩衝部２の一端又は他端から連結部３までの長さＨ（即ち、前記Ｈ型の断面において、凹状に開放する方向の両端のそれぞれから連結部３までの長さＨ）と緩衝部２の厚みｔとの割合（Ｈ／ｔ）が３．２以下となるように構成されている。また、車両用緩衝材１は、前記緩衝部２の一端及び他端の間の長さｈ（即ち、前記Ｈ型の断面において、凹状に開放する方向の両端間の長さｈ）と前記一対の緩衝部２の外面間の距離Ｂ（即ち、前記Ｈ型の断面において、凹状に開放する方向に直交する方向の両端間の距離Ｂ）との割合（ｈ／Ｂ）が１．２〜３となるように構成されている。また、車両用緩衝材１は、前記緩衝部２の一端及び他端の間の長さｈと緩衝部２の厚みｔとの割合（ｈ／ｔ）が２〜１２となるように構成されることが好ましく、３．５〜８．８となるように構成されることがより好ましい。さらに、一対の緩衝部２の間隔（即ち、隙間Ｓ）は、５ｍｍ以上であることが好ましく、６〜３１ｍｍであることがより好ましい。
【００２６】
そして、上記のように構成された車両用緩衝材１は、凹状に開放する側（即ち、緩衝部２の一端又は他端側）からの衝撃によって緩衝部２が圧縮されて変形し、衝撃を緩和するように構成されている。具体的には、図３に示すように、一対の緩衝部２が衝撃によって圧縮されて屈曲することによって、衝撃を緩和するように構成されている。より詳しくは、車両用緩衝材１は、緩衝部２が連結部３を境に一端側及び他端側が屈曲するように構成されている。また、車両用緩衝材１は、衝撃が加わった際に緩衝部２が複数箇所で屈曲するように構成されている。具体的には、緩衝部２は、衝撃か加わった際には連結部３の近傍の屈曲部２１と該屈曲部２１よりも一端側又は他端側の屈曲部２２とで屈曲し、衝撃を緩和するように構成されている。
【００２７】
また、上記のように構成された車両用緩衝材１は、例えば、車両用シートの一部として用いられるものである。具体的には、車両用緩衝材１は、搭乗者がシートに着座した状態において、搭乗者の腰部が接触する部分のシート内部に備えられ、車両が外部の物体と衝突した際に、腰部に加わる衝撃を緩和するために用いられている。具体的には、車両用緩衝材１は、前記凹状に開放する側が搭乗者側となるようにシート内部に配置されている。これにより、車両が追突等されて搭乗者の腰部がシート側に移動し、シートに押し当たった際に、緩衝部２が屈曲することによって腰部にかかる衝撃が緩和され、搭乗者を保護するように構成されている。
【００２８】
以上のように、本発明にかかる車両用緩衝材１によれば、車両に加わった衝撃を効果的に緩和することができる。
【００２９】
即ち、前記車両用緩衝材１は、間隔をおいて対向する一対の板状の緩衝部２間に形成された連結部３が、前記一対の緩衝部２の一端間及び他端間が凹状に開放するように配置されると共に、凹状に開放する側からの衝撃によって一対の緩衝部２が圧縮されて変形し、衝撃を緩和するように構成されることで、凹状に開放する側からの衝撃を効果的に緩和することができる。
【００３０】
具体的には、一対の緩衝部２に衝撃が加わった際に、連結部３によって支えられた状態で一対の緩衝部２が変形するため、緩衝部２が変形する途中で折れてしまうのを抑制することができる。
【００３１】
また、緩衝部２は、衝撃によって全体的に変形するのに加え、連結部３を境に一端側と他端側でも変形するため、より効果的に衝撃を緩和することができる。このため、断面形状がコ字型である場合よりも効果的に衝撃を緩和することができる。
【００３２】
また、前記車両用緩衝材１は、緩衝部２及び連結部３が発泡樹脂粒子によって一体的に成形されてなることで、適度な剛性を有すると共に衝撃によって圧縮されて変形し易いため、良好な緩衝効果を得ることができる。また、緩衝部２に加え連結部３も圧縮されて変形可能であるため、より効果的に衝撃を緩和することができる。また、発泡樹脂粒子の密度が低いため、軽量化を図ることができる。
【００３３】
なお、本発明に係る車両用緩衝材は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００３４】
例えば、上記実施形態では、一対の緩衝部２を備える１つの車両用緩衝材１について説明をしているが、これに限定されるものではなく、車両用緩衝材１を複数連結した状態で用いてもよい。具体的には、図４（ａ）に示すように、車両用緩衝材１の下端部同士を他の連結部材３１で連結して用いてもよい。また、図４（ｂ）に示すように、複数の車両用緩衝材１を緩衝部２が対向するように並列して配置し、隣り合う車両用緩衝材１の間を連結部３が直線状となるように更に連結するようにしてもよい。即ち、隣り合う車両用緩衝材１の隣り合う緩衝部２が連結部３によって連結され、断面形状がＨ型となるように構成してもよい。
【００３５】
また、上記実施形態では、緩衝部２に面取り部２ａが形成されているが、これに限定されるものではなく、面取り部２ａを設けないようにしてもよい。
【００３６】
また、上記実施形態では、連結部３が緩衝部２の短手方向の略中央に形成されているがこれに限定されるものではなく、略中央から車両用緩衝材１の短手方向の端部側に僅かに偏った位置に形成されてもよい。
【００３７】
また、上記実施形態では、車両用緩衝材１を車両用シートの一部として用いているが、これに限定されるものではなく、凹状に開放する側を搭乗者側に向けて配置することができ、搭乗者が接触する可能性がある部位に用いてもよい。例えば、ドアや床の内部に用いてもよい。また、車両の外装の一部として用いる場合には、凹状に開放する側が車両の外方に向かうように配置してもよい。例えば、バンパー等の内部に配置し、歩行者等と衝突した際に歩行者等に加わる衝撃を緩和すると共に車体に加わる衝撃を緩和するようにしてもよい。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００３９】
１．試験Ｉ
＜使用材料＞
・原材料：ポリスチレン−ポリオレフィン複合樹脂発泡体（製品名：ピオセラン、製造元：積水化成品工業株式会社）
【００４０】
＜試験体の作成＞
・上記原材料の発泡樹脂粒子を予備発泡させた後、成形後の密度が３０ｋｇ／ｍ3となるように成形型内に充填して加熱し、下記の実施例及び比較例の試験体を作成した。
（１）実施例１：上記原材料を用い、下記表１に記載の条件において、断面形状がＨ型となるように成形した。
（２）比較例１：上記原材料を用い、下記表１に記載の条件において、断面形状が口型となるように成形した。
（３）比較例２〜５：上記原材料を用い、下記表１に記載の条件において、断面形状がコ字型となるように成形した。
（※）なお、表１に記載の各寸法の該当箇所は、図５〜７に示す通りである。
【００４１】
【表１】
2010163127.tif 000003
【００４２】
＜試験方法＞
（１）試験内容：ＪＩＳ  Ｚ０２３５  １９７６に準拠して落下衝撃試験を行い、実施例及び比較例の試験体の変位量（ｍｍ）に対する衝撃荷重（Ｎ）の変化を測定した。具体的には、所定の高さから剛体を落下させ、剛体が試験体の寸法ｈの方向から試験体に衝突した際の試験体に加わる荷重（Ｎ）及び変位量（ｍｍ）を測定した。
（ｉ）剛体の重量：１２．８ｋｇ
（ｉｉ）剛体を落下させる高さ：８０ｃｍ
（２）評価方法：上記試験結果から荷重変位曲線を作成し、実施例及び比較例の評価を行った。
【００４３】
＜試験結果＞
試験結果については、図８〜１０に示す。
【００４４】
２．試験ＩＩ
（１）試験内容：断面形状がＨ型となるように下記表２に記載の条件で実施例２〜１２を成形したこと以外は、試験Ｉと同様の試験を行った。
（※）なお、表２に記載の各寸法の該当箇所は、図５に示す通りである。
（２）評価方法：試験Ｉと同様に荷重変位曲線を作成し、各実施例の評価を行った。
【００４５】
【表２】
2010163127.tif 000004
【００４６】
＜まとめ＞
（１）試験Ｉについて
実施例１及び比較例１〜５を比較すると、比較例１〜５の荷重変位曲線は、図９及び図１０に示すように、変位量の少ない領域では、衝撃荷重の上限値を示す線（上限線）と下限値を示す線（下限線）との間に位置しているが、変位量が大きい領域では上限線と下限線との間から外れることが認められる。これに対し、実施例１の荷重変位曲線は、図８に示すように、変位量が大きくなった場合であっても、上限線と下限線との間にその全体が位置しており、断面形状をＨ型に形成することによって、口型やコ字型に形成した場合よりも、変位量の大きい領域において緩衝効果を維持することができると認められる。
また、実施例１は、比較例１〜５に比べて変位量の増加に伴う衝撃荷重の変化が緩やかであることが認められる。例えば、変位量１０ｍｍ〜３５ｍｍの間において、比較例１〜５の衝撃荷重は、大きく変動しているのに対し、実施例１の衝撃荷重は、殆ど変化していないことが認められる。即ち、断面形状をＨ型に形成することによって、口型やコ字型に形成した場合より、試験体が一定応力を保ちながら変形するため、良好な緩衝効果を得ることができると認められる。
【００４７】
（２）試験ＩＩについて
実施例２〜１２において、断面形状をＨ型とすることで、各荷重変位曲線が試験Ｉで示した上限線と下限線との間に位置し、変位量の大きい領域においても緩衝効果が維持されるという結果が得られた。更に、隙間Ｓの値が大きい実施例の方がより良好な緩衝効果を得ることができると認められた。例えば、隙間Ｓの値が最も小さい実施例１２と他の実施例２〜１１とを比較した場合、実施例２〜１１の緩衝効果の方が良好であることが認められた。これは、隙間Ｓの値が小さくなることで、緩衝材の断面形状が口型に形成された状態に近づくため、隙間Ｓの値が大きいものよりも緩衝効果が低下するものと考えられる。また、隙間Ｓの値が小さ過ぎると、一対の緩衝部が変形した際に互いに干渉（接触）してしまう可能性があり、緩衝部の変形が抑制されるため、緩衝効果が低下する場合もあると考えられる。
【符号の説明】
【００４８】
１…車両用緩衝材、２…緩衝部、３…連結部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2010163127.tif 000012
【図９】
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【図１０】
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