(57)【要約】【課題】衝撃吸収性能のばらつきを少なくさせ、衝撃入力時に装飾部材へ当たる位置が衝撃吸収体の設置場所の中心からずれることによる衝撃吸収性能への影響を低減させることを課題とする。【解決手段】車体パネルＡＵ２と装飾部材ＡＵ１２との間に設置される車両用衝撃吸収体１に、衝撃を吸収する材料で筒状に形成された筒状衝撃吸収部１０と、筒状衝撃吸収部１０を挟む位置で該筒状衝撃吸収部１０の長手方向Ｄ４に沿って延出して一端４２，４２が車体パネルＡＵ２と装飾部材ＡＵ１２の一方に固定される一対の側壁部４０Ａ，４０Ｂと、該一対の側壁部の他端４１，４１同士を架橋するとともに筒状衝撃吸収部１０の一端１１を固定する橋掛部５０とを有し、衝撃を吸収する材料で板状に形成された板状衝撃吸収部３０とを設ける。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体パネルと装飾部材との間に設置される車両用衝撃吸収体であって、
衝撃を吸収する材料で筒状に形成された筒状衝撃吸収部と、
前記筒状衝撃吸収部を挟む位置で該筒状衝撃吸収部の長手方向に沿って延出して一端が前記車体パネルと前記装飾部材の一方に固定される一対の側壁部と、該一対の側壁部の他端同士を架橋するとともに前記筒状衝撃吸収部の一端を固定する橋掛部とを有し、衝撃を吸収する材料で板状に形成された板状衝撃吸収部とを備えることを特徴とする車両用衝撃吸収体。
【請求項２】
前記筒状衝撃吸収部は、前記橋掛部とは反対側の端部が前記橋掛部側の端部よりも細くされて閉じ、
前記一対の側壁部は、前記橋掛部から前記筒状衝撃吸収部の長手方向へ延出した先端部が該筒状衝撃吸収部の長さに合わせた位置で互いに離れる方向へ折り曲げられた部位を有し、該部位が前記車体パネルと前記装飾部材の一方に固定されることを特徴とする請求項１に記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項３】
前記筒状衝撃吸収部には、該筒状衝撃吸収部の長手方向に沿って前記橋掛部側の縁部から該橋掛部とは反対側の縁部に向かう途中まで直線状に延びる薄肉部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項４】
前記側壁部には、ビード形状が形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項５】
前記筒状衝撃吸収部及び前記板状衝撃吸収部は、JIS K7110に規定されるアイゾット衝撃強さが２００Ｊ／ｍ以上の樹脂成形材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の車両用衝撃吸収体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体パネルと装飾部材との間に設置される車両用衝撃吸収体に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、側面衝突等による側面からの衝撃から乗員を保護するため、ドアパネルとドアトリムとの間に衝撃吸収体が設けられている。この衝撃吸収体は、自動車の側面からの衝撃入力時に乗員の腰がドアトリムに当たる位置を想定してドアパネルとドアトリムとの間に設置される。側面からの衝撃入力時には乗員の腰が旨や腹よりも先にドアトリムに当たる傾向があるので、ドアトリムに対して乗員の腰に相当する位置に衝撃吸収体を設けることにより、側面からの衝撃入力時に乗員を効果的に保護することが期待される。
上述した衝撃吸収体として、ポリウレタンフォーム等の発泡体が用いられている。
【特許文献１】特開２０００−１０８８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
衝撃吸収体の衝撃吸収性能は、衝撃吸収体の変位に対する圧縮荷重（反力）で表されることがある。ドアパネルとドアトリムとの間の限られた空間に設置される衝撃吸収体は、初期変位で圧縮荷重の立ち上がりが速く、圧縮荷重が許容限度を超える”底付き状態”となるまでの衝撃吸収体の変位量が大きい方が好ましい。
また、自動車の側面からの衝撃入力時に乗員の腰がドアトリムに当たる箇所は一定しないため、衝撃吸収体の設置場所の中心から若干ずれた箇所のドアトリムに乗員の腰が当たることを想定しておく方が好ましい。
【０００４】
特許文献１記載の車両用衝撃吸収体は、乗員の頭上部分に対する衝撃を吸収することを目的としているため、上述の課題に対応していない。
なお、特許文献１記載の衝撃吸収体は、ブロー成形によって一体成形された熱可塑性樹脂製のものであり、略中空立方体形状の本体と、該本体の互いに対向する当接面及び支持面をそれぞれ他方へ向けて窪ませて形成された一方の凹状リブ及び他方の凹状リブと、両凹状リブの先端が当接した接合部とを備えている。本体が略中空立方体形状であるため、衝撃入力時に略中空立方体形状の本体における辺の部分の屈曲が安定しない。このため、衝撃吸収性能にばらつきが生じ易く、衝撃入力時に乗員の頭が内装部材に当たる位置が衝撃吸収体の設置場所の中心からずれたときに衝撃吸収性能のばらつきが生じ易い。
【０００５】
以上を鑑み、本発明は、衝撃吸収性能のばらつきを少なくさせ、衝撃入力時に装飾部材へ当たる位置が衝撃吸収体の設置場所の中心からずれることによる衝撃吸収性能への影響を低減させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、車体パネルと装飾部材との間に設置される車両用衝撃吸収体であって、衝撃を吸収する材料で筒状に形成された筒状衝撃吸収部と、前記筒状衝撃吸収部を挟む位置で該筒状衝撃吸収部の長手方向に沿って延出して一端が前記車体パネルと前記装飾部材の一方に固定される一対の側壁部と、該一対の側壁部の他端同士を架橋するとともに前記筒状衝撃吸収部の一端を固定する橋掛部とを有し、衝撃を吸収する材料で板状に形成された板状衝撃吸収部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
筒状衝撃吸収部の長手方向から衝撃が入力されると、筒状衝撃吸収部が該衝撃を吸収するとともに、一対の側壁部も該衝撃を吸収する。ここで、橋掛部と一対の側壁部とが板状衝撃吸収部を構成しているので、衝撃吸収性能のばらつきが少なくなる。この板状衝撃吸収部が筒状衝撃吸収部の一端を固定しているので、衝撃入力時に装飾部材へ当たる位置が衝撃吸収体の設置場所の中心からずれることによる衝撃吸収性能への影響が少なくなる。
【０００８】
本衝撃吸収体は、一体成形により筒状衝撃吸収部と板状衝撃吸収部とが同時に形成されてもよいし、別々に成形された筒状衝撃吸収部と板状衝撃吸収部とが組み合わされて形成されてもよい。
筒状衝撃吸収部の筒状は、円筒状など中空部を有する柱体状、中空部を有する錐台状、等が含まれ、カップ状のように一端が閉じた形状でもよいし、両端が開口した形状でもよい。前記錐台状には、楕円錐台状、角錐台状、が含まれる。該楕円錐台状には、円錐台状が含まれる。
筒状衝撃吸収部は、一つで構成されてもよいし、複数で構成されてもよい。
板状衝撃吸収部の板状には、平板状、曲板状、ビード板状、等が含まれる。
側壁部を車体パネルと装飾部材の一方に固定するとは、側壁部を車体パネル又は装飾部材に対して移動しないようにすることを意味する。従って、側壁部を車体パネル又は装飾部材に固定することには、側壁部を車体パネル又は装飾部材に直接取り付けて固定すること、別部材を介して側壁部を車体パネル又は装飾部材に取り付けて移動しないようにすること、の両方が含まれる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、衝撃吸収性能のばらつきを少なくさせ、衝撃入力時に装飾部材へ当たる位置が衝撃吸収体の設置場所の中心からずれることによる衝撃吸収性能への影響を低減させることができる。
請求項２、請求項４に係る発明では、衝撃入力時に装飾部材へ当たる位置が衝撃吸収体の設置場所の中心からずれることによる衝撃吸収性能への影響をさらに低減させることができる。
請求項３に係る発明では、衝撃吸収体を設置した部分の衝撃吸収性能をほぼ同じ荷重の領域が長く続く性能とすることができ、より多くの衝撃エネルギーを吸収することが可能となる。
請求項５に係る発明では、衝撃吸収性能のばらつきをさらに低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（１）衝撃吸収体の構成：
図１は本発明の一実施形態に係る車両用衝撃吸収体１を採用した自動車ＡＵ１の内装の要部を示す側面図、図２は車体パネルＡＵ２と装飾部材ＡＵ１２との間に衝撃吸収体１が設置される様子を示す分解斜視図、図３は衝撃吸収体１を車外側から見て示す斜視図、図４は衝撃吸収体１を車室側から見て示す斜視図、図５は衝撃吸収体１を図３のＡ１−Ａ１の位置で断面視して示す水平断面図、図６は衝撃入力時の衝撃吸収体１の様子を示す平面図、図７は衝撃吸収体１を固定したドアトリムＡＵ１２による衝撃吸収性能の例を説明するための図である。
なお、Ｄ１は自動車ＡＵ１の前後方向を表し、Ｄ２は上下方向を表し、Ｄ３は車室ＳＰ１と車外空間ＳＰ２とを結ぶ内外方向（車幅方向）を表している。
【００１１】
図１に示す自動車ＡＵ１は、座席ＳＥ１，ＳＥ２の側方にドアパネル（車体パネル）ＡＵ２，ＡＵ３やピラー（車体パネル）ＡＵ４，ＡＵ５，ＡＵ６等が設けられている。これらの車体パネルＡＵ２〜ＡＵ６は、通常、鋼板等の金属で形成される。ドアパネルＡＵ２，ＡＵ３には、樹脂クリップ等でドアトリムＡＵ１２，ＡＵ１３が内装部材（装飾部材）として取り付けられる。ピラーＡＵ４，ＡＵ５，ＡＵ６には、樹脂クリップ等でピラートリムＡＵ１４，ＡＵ１５，ＡＵ１６が内装部材として取り付けられる。これらの内装部材ＡＵ１２〜ＡＵ１６には、樹脂成形品、表皮材を積層した樹脂成形品、等が用いられる。図１では、ドアパネルＡＵ２，ＡＵ３とドアトリムＡＵ１２，ＡＵ１３との間に車両用衝撃吸収体１，１が設置されていることが示されている。衝撃吸収体１は、ピラーＡＵ４，ＡＵ５，ＡＵ６とピラートリムＡＵ１４，ＡＵ１５，ＡＵ１６との間、天井パネル（車体パネル）とルーフライナ（内装部材）との間、フロアパネル（車体パネル）とカーペット（内装部材）との間、バンパーリンフォース（車体パネル）とバンパーフェイシア（装飾部材）との間、等にも設置可能である。
【００１２】
図３〜図５に示すように、衝撃吸収体１は、筒状衝撃吸収部１０と板状衝撃吸収部３０とを備えている。筒状衝撃吸収部１０は、衝撃を吸収する材料で筒状に形成されている。板状衝撃吸収部３０は、一対の側壁部４０Ａ，４０Ｂと橋掛部５０とを有し、衝撃を吸収する材料で板状に形成されている。側壁部４０Ａ，４０Ｂは、筒状衝撃吸収部１０を挟む位置で該筒状衝撃吸収部１０の長手方向Ｄ４に沿って延出し、一端４２，４２がドアトリムＡＵ１２に固定されるようにされている。橋掛部５０は、一対の側壁部４０Ａ，４０Ｂの他端４１，４１同士を架橋し、筒状衝撃吸収部１０の一端１１を固定している。
【００１３】
図２に示すように、ドアパネルＡＵ２の車室ＳＰ１側の面には、衝撃吸収体の橋掛部５０を接触させるための部位ＡＵ２ａが設けられている。また、ドアトリムＡＵ１２の車外側の面には、側壁部４０の先端部４２を取り付けるための部位ＡＵ１２ａが設けられている。衝撃吸収体１は、筒状衝撃吸収部の長手方向Ｄ４を自動車の内外方向Ｄ３へ向けてドアパネルの接触部位ＡＵ２ａに接触しながらドアトリムの取付部位ＡＵ１２ａに取り付けられて固定される。
【００１４】
本実施形態の筒状衝撃吸収部１０は、自動車の前後方向Ｄ１へ複数設けられている。筒状衝撃吸収部の数は、３以上でもよいし、一つでもよい。衝撃吸収体に筒状衝撃吸収部を設けることにより、ドアトリムに対して狭い範囲で効果的な衝撃吸収性能を付与することができる。
各筒状衝撃吸収部１０は、中空部Ｈ１を有する円錐台状に形成され、橋掛部５０側の端部１１が開口し、橋掛部５０とは反対側の端部（先端部１２）が橋掛部側端部１１よりも細くされて閉じている。筒状衝撃吸収部の橋掛部側端部１１はドアパネルＡＵ２に接して配置され、先端部１２はドアトリムＡＵ１２に接して配置される。いわゆるカップ状に形成された各筒状衝撃吸収部１０には、筒状衝撃吸収部の長手方向Ｄ４に沿って橋掛部側の縁部１１から該橋掛部とは反対側の縁部（先端部１２）に向かう途中まで直線状に延びる薄肉部２０が複数形成されている。ここで、各筒状衝撃吸収部に設けられる薄肉部の数は、３以上が好ましいものの、一つでもよい。薄肉部２０は、筒状衝撃吸収部１０の側面部１３の内面に対して橋掛部側縁部１１に繋がり先端部１２から離間して溝状に形成されている。むろん、薄肉部は、筒状衝撃吸収部の側面部の外面に形成されてもよいし、側面部の内外両面に形成されてもよい。
【００１５】
本実施形態の板状衝撃吸収部３０は、一枚の細長い矩形状の平板を折り曲げて橋掛部５０の両側に側壁部４０Ａ，４０Ｂが形成されるような形状に成形されている。従って、各側壁部４０Ａ，４０Ｂの幅方向の両縁部４３，４３と橋掛部５０の幅方向の両縁部５３とは架橋されておらず、これらの縁部４３，５３，４３で囲まれる部分が開口している。
【００１６】
平板状とされた側壁部４０Ａ，４０Ｂは、橋掛部５０から筒状衝撃吸収部の長手方向Ｄ４へ延出した先端部４２，４２が筒状衝撃吸収部１０の長さｈ１に合わせた位置で互いに離れる方向Ｄ１へ折り曲げられた部位４８Ａ，４８Ｂを有している。図示の折曲部位４８Ａ，４８Ｂには、ドアトリムＡＵ１２の突出部を通す孔４９が形成されている。折曲部位４８がドアトリムＡＵ１２に固定されることにより、衝撃吸収体１がドアトリムＡＵ１２に固定される。側壁部に折曲部位を設けることにより、衝撃入力時にドアトリムへ当たる位置が衝撃吸収体の設置場所の中心からずれることによる衝撃吸収性能への影響がさらに低減する。
一方、側壁部の橋掛部側端部４１は、ドアパネルＡＵ２に接して配置される。
【００１７】
平板状とされた橋掛部５０は、各筒状衝撃吸収部の橋掛部側端部１１の部分を開口させながら自動車の前後方向Ｄ１へ延出し、側壁部４０Ａ，４０Ｂの橋掛部側端部４１，４１に繋がっている。橋掛部５０は、ドアパネルＡＵ２に接して配置される。
橋掛部で繋がった一対の側壁部で挟まれた位置に筒状衝撃吸収部が存在することにより、側面からの衝撃入力時における筒状衝撃吸収部の変形がより安定する。
【００１８】
衝撃吸収体１を形成する素材には、樹脂成形材料が好ましいが、アルミニウム等の金属を用いることも可能である。衝撃吸収体を形成するための樹脂成形材料を構成する樹脂（エラストマーを含む）には、合成樹脂が好ましく、衝撃吸収体に適度な衝撃吸収性を付与する観点から熱可塑性樹脂が特に好ましいが、熱硬化性樹脂を用いることも可能である。熱可塑性樹脂には、特に好適な衝撃吸収性を衝撃吸収体に付与する観点から、ポリプロピレンやポリエチレン等のオレフィン系樹脂、オレフィン系樹脂にエラストマーを添加した樹脂、等が好ましい。樹脂材料には、充てん材等の添加剤が添加されてもよい。添加剤の配合比は、樹脂の性質を十分に発揮させる観点から、例えば樹脂の重量比以下の重量比とされる。樹脂成形材料の成形には、射出成形、プレス成形、押出成形、等を用いることができる。
衝撃吸収体を形成するための樹脂成形材料のアイゾット衝撃強さ（JIS K7110「プラスチック−アイゾット衝撃強さの試験方法」に規定されるアイゾット衝撃強さ）は、２００Ｊ／ｍ以上が好ましく、４００Ｊ／ｍ以上がより好ましい。アイゾット衝撃強さを前記下限以上にすると、衝撃入力時に板状衝撃吸収部の割れが少なくなって筒状衝撃吸収部及び側壁部が適度に曲げ変形し、衝撃吸収体の衝撃吸収性能のばらつきがさらに低減する。
衝撃吸収体の密度は、例えば、０．９〜１．２ｇ／cm3（より好ましくは１．０〜１．１ｇ／cm3）とすることができる。
【００１９】
筒状衝撃吸収部の側面部１３及び先端部１２の厚みｔ１は、例えば、１〜３mm程度とすることができる。筒状衝撃吸収部の長さｈ１は、例えば、５０〜１５０mm程度とすることができる。ここで、長さｈ１は、橋掛部５０の厚みｔ３を含む長さとする。筒状衝撃吸収部の長さｈ１は、ドアパネルとドアトリムとの間隔ｄｉ１とするのが好ましいものの、０＜ｈ１＜ｄｉ１とすることも可能である。筒状衝撃吸収部の橋掛部側端部１１の外径（直径）ｄ１は、例えば、４０〜５０mm程度とすることができる。筒状衝撃吸収部の先端部１２の外径（直径）ｄ２は、例えば２０〜３０mm程度とすることができる。先端部１２の外径ｄ２は、衝撃吸収体１を容易に成形する観点から０＜２×ｔ１＜ｄ２＜ｄ１が好ましいが、２×ｔ１＜ｄ１≦ｄ２とすることも可能である。
【００２０】
側面部１３に沿った薄肉部２０の長さｈ２は、例えば、１〜５０mmとすることができる。薄肉部の深さｄｔ１は、０＜ｄｔ１＜ｔ１の範囲内で、例えば、０．５〜２mm程度とすることができる。
【００２１】
側壁部４０（折曲部位４８を含む）の厚みｔ２は、例えば、１〜３mm程度とすることができる。側壁部の長さｈ３は、５０〜１６０mm程度とすることができる。ここで、長さｈ３は、橋掛部５０及び折曲部位４８の厚みｔ３，ｔ２を含む長さとする。側壁部４０（折曲部位４８を含む）の幅ｗ１は、５０〜１００mm程度とすることができる。
【００２２】
橋掛部５０の厚みｔ３は、例えば、１〜３mm程度とすることができる。橋掛部の長さｈ４は、該橋掛部５０の長手方向（前後方向Ｄ１）に存在する筒状衝撃吸収部の数をＮ（Ｎは正の整数）として、Ｎ×ｄ１＋２×ｔ２＜ｈ４であればよく、例えば、１．２×Ｎ×ｄ１＋２×ｔ２＜ｈ４＜３×Ｎ×ｄ１＋２×ｔ２程度とすることができる。ここで、長さｈ４は、側壁部４０Ａ，４０Ｂの厚みｔ２，ｔ２を含む長さとする。橋掛部の幅ｗ２は、５０〜１００mm程度とすることができる。
【００２３】
折曲部位４８Ａ，４８Ｂ間の距離ｄｆ１は、例えば、１．０５×（ｈ４−２×ｔ２）＜ｄｔ１＜１．５×（ｈ４−２×ｔ２）程度とすることができる。距離ｄｔ１を前記範囲内にすれば、橋掛部５０の幅方向（上下方向Ｄ２）から衝撃吸収体１を見たときに板状衝撃吸収部３０及びドアトリムＡＵ１２が略台形状となり、衝撃入力時に板状衝撃吸収部３０が橋掛部５０の長手方向（前後方向Ｄ１）へ倒れ難くなる。
【００２４】
本衝撃吸収体１は、種々の公知技術を用いて製造可能である。例えば、ポリプロピレン等の熱可塑性の樹脂成形材料の粒状原反を加熱機付き射出成形機に供給し、原反を加熱機にて加熱して溶融させ、衝撃吸収体の形状とされた所定の金型内に溶融状態の樹脂成形材料を射出して成形し、同金型を冷却して樹脂を固化させることにより、衝撃吸収体を形成することができる。むろん、プレス成形等によっても衝撃吸収体を形成可能である。
【００２５】
形成された衝撃吸収体１は、例えば、折曲部位４８Ａ，４８Ｂの孔４９にドアトリムの取付部位ＡＵ１２ａの突起部を通し、該突起部と折曲部位４８とに対して超音波加工を施して両者を超音波溶着することにより、ドアトリムＡＵ１２に固定される。むろん、孔４９にねじを通して折曲部位４８をドアトリムにねじ止めして衝撃吸収体を固定してもよいし、接着剤で折曲部位４８をドアトリムに接着して衝撃吸収体を固定してもよい。また、筒状衝撃吸収部の先端部１２も、ドアトリムの接触部位ＡＵ１２ａに対して超音波溶着や接着剤等により固定してもよい。さらに、橋掛部５０も、ドアパネルの接触部位ＡＵ２ａに対して接着剤等により固定してもよい。
【００２６】
衝撃吸収体１を設置した自動車ＡＵ１が側面衝突する等して自動車ＡＵ１の側面から衝撃が入力されると、座席ＳＥ１に座っている乗員の腰がドアトリムＡＵ１２に当たることがある。ドアトリムＡＵ１２に乗員の腰が突き当たると、図６に示すように、ドアパネルＡＵ２に対してドアトリムＡＵ１２が相対的に近づき、衝撃吸収体１が圧縮変形する。ここで、筒状衝撃吸収部１０は、側面部１３が蛇腹状に折り畳まれるように変形していき、この変形が薄肉部２０の部分で生じると薄肉部２０が破断する。また、側壁部４０は、くの字状に曲がる。従って、変形後の衝撃吸収体１は、筒状衝撃吸収部の側面部１３が蛇腹状に曲げ変形しているとともに薄肉部２０に対応する割れ２８を有し、側壁部４０が折れ曲がっている。
【００２７】
ドアパネルとドアトリムとの間に設置される本衝撃吸収体１は、ドアトリムとともに衝撃を吸収する。図７の上段は、ドアトリムと側壁部と筒状衝撃吸収部について、所定形状のインパクターの当接位置を衝撃吸収体の設置場所の中心に合わせたときの変位ｘに対する圧縮荷重（反力）Ｆの変化、すなわち、衝撃吸収性能の例をグラフ形式で示している。ドアトリムのみの荷重変位曲線は、実線で示されるように、衝撃入力時ｘ＝０から右肩上がりに二次曲線的に上昇する曲線となる。これは、ドアトリム自体の面剛性によるものと推測される。側壁部のみの荷重変位曲線は、一点鎖線で示されるように、変位の初期で立ち上がってピークＰＥ１を過ぎた後は下降する曲線となる。これは、側壁部が変位の初期段階で弾性変形するものの、ある段階からは弾性復元力が少なくなって側壁部が塑性変形するためと推測される。筒状衝撃吸収部のみの荷重変位曲線は、二点鎖線で示されるように、変位の初期で立ち上がってほぼ同じ荷重の領域Ｒ１を過ぎた後に一旦下がる領域Ｒ２を経て上昇する曲線となる。これは、領域Ｒ１で筒状衝撃吸収部の側面部が蛇腹状に折り畳まれるように塑性変形し、領域Ｒ２で薄肉部が破断して弾性復元力が少なくなるためと推測される。
【００２８】
衝撃吸収体を設置した自動車は、図７の下段に示すように、ドアトリムＡＵ１２の圧縮荷重Ｆ１、側壁部４０Ａ，４０Ｂの全圧縮荷重Ｆ２、筒状衝撃吸収部１０の全圧縮荷重Ｆ３、を合計した衝撃吸収性能を有する。同図の下段に示されるように、乗員の腰の位置におけるドア部分の変位ｘに対する圧縮荷重Ｆの曲線は、変位の初期で速く立ち上がってほぼ同じ荷重の領域Ｒ３が長く続いた後に上昇する曲線となる。このように、ドアトリムのみの衝撃吸収性能に側壁部及び筒状衝撃吸収部の衝撃吸収性能を加えることにより、変位の初期段階で荷重が速く立ち上がってほぼ同じ荷重の領域Ｒ３が長く続くことにより、圧縮荷重が許容限度を超える”底付き状態”となるまでに多くの衝撃エネルギーを吸収することができる。
【００２９】
なお、変位ｘに対する圧縮荷重Ｆの測定は、例えば、以下のようにして行うことができる。
まず、所定形状のインパクターを衝突させる衝撃吸収体サンプル及びドアトリムサンプルを、所定位置の固定台に取り付ける。この固定台は、ドアパネルに相当する。インパクターは、固定台に向かって一定速度（例えば２５km／ｈ）で水平に移動するようにされている。インパクターには圧縮荷重Ｆを計測するための荷重センサが内蔵されており、図示しない制御装置にてインパクターの移動位置に応じて圧縮荷重Ｆを検出することが可能である。変位ｘは、インパクターがドアトリムに接触する位置からの移動距離を示している。
そして、上記条件でインパクターを前方からドアトリムに衝突させることにより、衝撃吸収体を設置したドア部分の変位ｘに対する圧縮荷重Ｆを測定することができる。
【００３０】
（２）衝撃吸収体の作用、効果：
図８の上段は衝撃が入力されていないときの衝撃吸収体１及びその近傍の様子を前から見て示す正面図であり、図８の下段は車室ＳＰ１内の乗員の腰がドアトリムＡＵ１２に当たったときの衝撃吸収体１及びその近傍の様子を前から見て示す正面図である。
自動車ＡＵ１の側面から衝撃が入力され、座席ＳＥ１に座っている乗員の腰がドアトリムＡＵ１２に当たると、ドアトリムＡＵ１２がドアパネルＡＵ２に対して相対的に近づき、衝撃吸収体１が圧縮変形する。長手方向Ｄ４から衝撃が入力された筒状衝撃吸収部１０は、側面部１３が蛇腹状に折り畳まれるように変形していく。また、側面部１３が蛇腹状に折り畳まれる変形が薄肉部２０の部分で生じると薄肉部２０が破断すると推測される。さらに、筒状衝撃吸収部の長手方向Ｄ４に沿って設けられた側壁部４０は、くの字状に折れ曲がる。
【００３１】
ここで、自動車の側面からの衝撃入力時に乗員の腰がドアトリムに当たる箇所は一定しない。このため、乗員の腰がドアトリムＡＵ１２に対して衝撃吸収体の設置場所の中心位置Ｐ１に当たる設計でドアトリムＡＵ１２に衝撃吸収体１が固定されていても、乗員の腰がドアトリムＡＵ１２に対して衝撃吸収体の設置場所の中心から上方へずれた位置Ｐ２に当たることを想定しておいた方がよい。
【００３２】
図１７は、側壁部を備えず筒状衝撃吸収部１０を有する比較例の衝撃吸収体において、衝撃入力前後の衝撃吸収体及びその近傍の様子を前から見て示す正面図である。車室ＳＰ１内の乗員の腰がドアトリムＡＵ１２に対して衝撃吸収体の設置場所の中心位置Ｐ１に当たると、筒状衝撃吸収部の側面部１３は折り畳まれるように変形していく。しかし、乗員の腰がドアトリムＡＵ１２に対して衝撃吸収体の設置場所の中心から上方へずれた位置Ｐ２に当たると、筒状衝撃吸収部の側面部１３が下方へ倒れ、反力が低下して、衝撃エネルギーの吸収量が少なくなってしまう。従って、ドアトリムに対する乗員の腰の当接位置に応じて衝撃吸収体の衝撃吸収性能がばらつくことになる。
【００３３】
本実施形態の衝撃吸収体１は、橋掛部５０と一対の側壁部４０Ａ，４０Ｂとが板状衝撃吸収部３０を構成しているので、衝撃吸収性能のばらつきが少なくなる。この板状衝撃吸収部３０が筒状衝撃吸収部の橋掛部側端部１１を固定しているので、乗員の腰がドアトリムＡＵ１２に対して衝撃吸収体の設置場所の中心から上方へずれた位置Ｐ２に当たっても、筒状衝撃吸収部の側面部１３が倒れ難く、図８の下段に示すように筒状衝撃吸収部１０が蛇腹状に折り畳まれるように変形する。従って、衝撃エネルギーの吸収量の低下が抑制され、衝撃入力時にドアトリムへ当たる位置が衝撃吸収体の設置場所の中心からずれることによる衝撃吸収性能への影響が少なくなる。
また、衝撃吸収体１は、橋掛部５０と側壁部４０Ａ，４０Ｂとが一枚の細長い矩形状の平板を折り曲げたような形状に成形され、各側壁部４０Ａ，４０Ｂの幅方向の両縁部４３，４３と橋掛部５０の幅方向の両縁部５３とでで囲まれる部分が開口している。特開2000-108826号公報に記載されるように衝撃吸収体の本体を略中空立方体形状とすると略中空立方体形状の本体における辺の部分の屈曲が安定しないが、側壁部４０の幅方向の両縁部４３が架橋されていないと側壁部４０の屈曲が安定する。これにより、本衝撃吸収体１は、衝撃吸収性能のばらつきが少ない。
【００３４】
従って、本実施形態の衝撃吸収体によると、衝撃吸収性能のばらつきを少なくさせ、衝撃入力時に装飾部材へ当たる位置が衝撃吸収体の設置場所の中心からずれることによる衝撃吸収性能への影響を低減させることができる。
また、筒状衝撃吸収部に薄肉部が形成されていることにより、変位の途中で薄肉部が破断して反力が低下すると推測される。このため、衝撃吸収体を設置したドア部分の衝撃吸収性能をほぼ同じ荷重の領域Ｒ３が長く続く性能とすることができると推測され、”底付き状態”となるまでにより多くの衝撃エネルギーを吸収することが可能となる。
【００３５】
（３）変形例：
本発明は、種々の変形例が考えられる。
車体パネルが比較的車外側のアウターパネルと比較的車内側のインナーパネルとから構成される場合、このインナーパネルと内装部材との間に本発明の衝撃吸収体を設置してもよい。
筒状衝撃吸収部の形状は、中空部を有することを前提として、円錐台状以外の楕円錐台状、四角錐台状等の角錐台状、楕円柱状や角柱状等の柱体状、等でもよい。また、筒状衝撃吸収部の先端部は、開口していてもよい。
一対の側壁部の先端部に設けられる折曲部位の向きは、互いに１８０°離れる方向以外の方向としてもよく、折曲部位の一方が他方の折曲部位に近づく向きとされてもよいし、互いに近づく向きとされてもよい。また、側壁部の先端部は、折り曲げられていなくてもよい。この場合、例えば、側壁部の先端部を差し込むための凹形状をドアトリムに形成しておき、この凹形状に側壁部の先端部を挿入して固定すれば、ドアトリムに衝撃吸収体を固定することができる。
【００３６】
図９に示すように、折曲部位４８をドアパネルＡＵ２に固定し、橋掛部５０をドアトリムＡＵ１２側に向けて車両用衝撃吸収体１を自動車に設置してもよい。図示の衝撃吸収１は、筒状衝撃吸収部の先端部１２をドアパネルＡＵ２に接触させ、橋掛部５０をドアトリムＡＵ１２に接触させている。このように衝撃吸収体１を配置しても、衝撃入力時にドアトリムへ当たる位置が衝撃吸収体の設置場所の中心からずれることによる衝撃吸収性能への影響を低減させる効果が得られる。
【００３７】
図１０に示す車両用衝撃吸収体２のように、側壁部にビード形状４６を形成してもよい。図示の衝撃吸収体２は、ビード形状の向きを自動車の内外方向Ｄ３としている。これにより、乗員の腰がドアトリムに対して衝撃吸収体の設置場所の中心から上方へずれた位置に当たったときに筒状衝撃吸収部の側面部１３がさらに倒れ難くなる。従って、本変形例によると、衝撃入力時に装飾部材へ当たる位置が衝撃吸収体の設置場所の中心からずれることによる衝撃吸収性能への影響をさらに低減させることができる。
むろん、板状衝撃吸収部の形状は、平板状やビード板状のみならず、曲板状等でもよい。
【００３８】
図１１に示すように、薄肉部の無い筒状衝撃吸収部１０と板状衝撃吸収部３０とから車両用衝撃吸収体３を構成してもよい。上述した薄肉部２０を有する衝撃吸収体１と比べて”底付き状態”となるまでに吸収する衝撃エネルギーが少なくなるものの、本変形例でも、衝撃入力時に装飾部材へ当たる位置が衝撃吸収体の設置場所の中心からずれることによる衝撃吸収性能への影響を低減させる効果が得られる。
【００３９】
図１２に示すように、別々に成形された筒状衝撃吸収部材１１０と板状衝撃吸収部材（板状衝撃吸収部）１３０とを組み合わせて車両用衝撃吸収体４を形成してもよい。本変形例の筒状衝撃吸収部材１１０は、複数の筒状衝撃吸収部１０がフランジ部１１２で連結された形状とされている。一方、板状衝撃吸収部材１３０は、一対の側壁部４０Ａ，４０Ｂと橋掛部５０とを有し、衝撃を吸収する材料で板状に形成されている。橋掛部５０において側壁部４０が延出している側の面に対して接着剤により筒状衝撃吸収部材のフランジ部１１２を接着する等して両部材１１０，１３０を互いに固定すれば、衝撃吸収体４が形成される。本変形例でも、衝撃入力時に装飾部材へ当たる位置が衝撃吸収体の設置場所の中心からずれることによる衝撃吸収性能への影響を低減させる効果が得られる。
【００４０】
（４）実施例：
以下、実施例を示して具体的に本発明を説明するが、本発明は実施例により限定されるものではない。
［実施例１］
ポリプロピレン（アイゾット衝撃強さ４００Ｊ／ｍ）を用いて、図３〜図５に示す衝撃吸収体１のサンプルを射出成形した。このサンプルの寸法は、以下の通りである。
筒状衝撃吸収部の側面部及び先端部の厚みｔ１＝１mm
筒状衝撃吸収部の長さｈ１＝１００mm
筒状衝撃吸収部の橋掛部側端部の外径ｄ１＝４４mm
筒状衝撃吸収部の先端部の外径ｄ２＝２６mm
薄肉部の長さｈ２＝３３mm
薄肉部の深さｄｔ１＝０．５mm
側壁部の厚みｔ２＝３mm
側壁部の長さｈ３＝１００mm
側壁部の幅ｗ１＝１００mm
橋掛部の厚みｔ３＝１mm
橋掛部の長さｈ４＝２００mm
橋掛部の幅ｗ２＝１００mm
折曲部位間の距離ｄｔ１＝２００mm
【００４１】
［比較例１］
衝撃吸収体サンプルとして、圧縮速度５０mm／min時の５０％歪み圧縮応力が０．３MPa、密度０．０５２ｇ／cm3、厚み１００mm、寸法１００×２００mmの硬質ポリウレタンフォームを用いた。
【００４２】
［試験方法］
ドアトリム相当材として、厚み２mmのポリプロピレンから成る射出成形品を用いた。
圧縮荷重測定装置には、衝撃吸収体サンプルを取り付ける直方体形状の受具と、この受具に向かって一定速度２５km／ｈで水平に移動するインパクターとを有する装置を用いた。インパクターは、ユーロＳＩＤ−２ダミーの腰部分を模擬した腰形とし、圧縮荷重Ｆを計測するための荷重センサを内蔵し、図示しない制御装置にてインパクターの移動位置に応じて圧縮荷重Ｆを検出する。衝撃吸収体サンプルの変位ｘは、インパクターの最前面がドアトリム相当材に接触する位置からの移動距離とした。
ドアトリム相当材に実施例１及び比較例１の衝撃吸収体サンプルを順次取り付け、該ドアトリム相当材を受具に取り付けた。インパクターの当接位置は、衝撃吸収体サンプルの中心に合わせた。
衝撃吸収体サンプルを固定したドアトリム相当材に対してインパクターを受具に向かって水平に移動させて前方から衝突させ、インパクターの移動位置に応じて圧縮荷重Ｆを検出した。そして、試験サンプルの変位ｘ（単位：mm）に対する圧縮荷重Ｆ（単位：kN）をグラフにした。
【００４３】
［試験結果］
実施例１のサンプルは、試験後、側壁部がくの字に折れ曲がり、筒状衝撃吸収部が蛇腹状に折り畳まれていた。
図１３は、各例の変位ｘに対する圧縮荷重Ｆをグラフにした結果である。同図に示されるように、比較例１では、初期荷重の立ち上がりが変位４０mmまで続き、変位７０mm程度で底付き状態となった。一方、実施例１では、所望の反力（約６kN）を得るまでの初期荷重の立ち上がりが変位約１３mmまでと比較例１よりも速く、底付き状態となるのが変位約９０mmと比較例１よりも遅かった。従って、実施例１の衝撃吸収体は、ドアトリムに取り付けられたとき、衝撃に対して少ない変形量で所望の反力となり、かつ、底付き状態となるまでの変位が大きいという、良好な衝撃吸収性能を発揮させることが確認された。
【００４４】
［実施例２］
実施例１と同じ衝撃吸収体サンプルを形成した。
【００４５】
［実施例３］
筒状衝撃吸収部に薄肉部を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして実施例３の衝撃吸収体サンプルを形成した。
【００４６】
［試験方法］
圧縮荷重測定装置には、実施例１の圧縮荷重を測定した装置を用いた。インパクターの当接位置は、衝撃吸収体サンプルの中心に合わせた。
実施例２，３の衝撃吸収体サンプルをバンパーカバー相当材に取り付けずに受具に取り付け、インパクターの当接位置を衝撃吸収体サンプルの中心に合わせた。衝撃吸収体サンプルに対してインパクターを受具に向かって水平に移動させて前方から衝突させ、インパクターの移動位置に応じて圧縮荷重Ｆを検出した。そして、試験サンプルの変位ｘ（単位：mm）に対する圧縮荷重Ｆ（単位：kN）をグラフにした。
【００４７】
［試験結果］
実施例２のサンプルは、試験後、筒状衝撃吸収部の側面部が蛇腹状に折り畳まれて薄肉部に沿って割れが生じていた。一方、実施例３のサンプルは、試験後、筒状衝撃吸収部の側面部が蛇腹状に折り畳まれていたが、該側面部に割れは生じていなかった。
図１４は、各例の変位ｘに対する圧縮荷重Ｆをグラフにした結果である。同図に示されるように、変位が約６５mmに達するまでは、実施例２，３とも近似する荷重となったいる。筒状衝撃吸収部に薄肉部を形成しなかった実施例３では、変位約６５〜８０mmで反力が若干上昇し、その後底付き状態となった。一方、筒状衝撃吸収部に薄肉部を形成した実施例２では、変位約６５〜８０mmで反力が低下した後に底付き状態となった。これは、筒状衝撃吸収部が蛇腹状に折り畳まれる変形が薄肉部の部分で生じたときに薄肉部が破断するためと推測される。
筒状衝撃吸収部を有する衝撃吸収体に側壁部を設け、この衝撃吸収体を装飾部材に固定する場合、図７で示したように、筒状衝撃吸収部の衝撃吸収性能は変位の初期で立ち上がってほぼ同じ荷重の領域を過ぎた後に一旦下がる領域を経て上昇する性能が好ましい。実施例２，３で示されるように、筒状衝撃吸収部に薄肉部を形成することにより筒状衝撃吸収部の衝撃吸収性能としてより好ましい性能が得られることが確認された。
【００４８】
（５）解析例：
以下、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）による解析例を示して具体的に本発明を説明するが、本発明は解析例により限定されるものではない。
［解析例］
解析対象の衝撃吸収体サンプルは、実施例１と同じサンプルとした。解析対象のドアトリム相当材は、厚み２mmのポリプロピレンから成る射出成形品とした。解析対象のインパクターは、ユーロＳＩＤ−２ダミーの腰部分を模擬した腰形とした。衝撃吸収体サンプルを取り付けたドアトリム相当材を直方体形状の受具に取り付けたとし、インパクターの最前面の当接位置を衝撃吸収体サンプルの中心に合わせ（ずれ０mm）、衝撃吸収体サンプルを固定したバンパーカバー相当材に対してインパクターを受具に向かって一定速度２５km／ｈで水平に移動させて前方から衝突させたとし、衝撃吸収体サンプルの変位ｘをインパクターがドアトリム相当材に接触する位置からの移動距離として、インパクターの移動位置に応じた圧縮荷重ＦをＣＡＥ解析によるシミュレーションで計算した。そして、サンプルの変位ｘ（単位：mm）に対する圧縮荷重Ｆ（単位：kN）をグラフにした。
また、インパクターの当接位置を衝撃吸収体サンプルの中心から上方へ２５mmずらし、それ以外は上述の条件に合わせて、インパクターの移動位置に応じた圧縮荷重ＦをＣＡＥ解析によるシミュレーションで計算し、サンプルの変位ｘ（単位：mm）に対する圧縮荷重Ｆ（単位：kN）をグラフにした。
【００４９】
［比較解析例］
解析対象の衝撃吸収体サンプルは、実施例１の衝撃吸収体サンプルから側壁部を除いたサンプルとした。それ以外は解析例の条件に合わせて、インパクターの当接位置を衝撃吸収体サンプルの中心に合わせた場合（ずれ０mm）及び衝撃吸収体サンプルの中心から上方へ２５mmずらした場合でインパクターの移動位置に応じた圧縮荷重ＦをＣＡＥ解析によるシミュレーションで計算し、サンプルの変位ｘ（単位：mm）に対する圧縮荷重Ｆ（単位：kN）をグラフにした。
【００５０】
［解析結果］
図１５は上記解析例の変位ｘに対する圧縮荷重Ｆをグラフにした結果であり、図１６は上記比較解析例の変位ｘに対する圧縮荷重Ｆをグラフにした結果である。比較解析例では、インパクターの当接位置が衝撃吸収体サンプルの中心である場合（ずれ０mm）に対して衝撃吸収体サンプルの中心から上方へ２５mmずれた場合、変位の初期で立ち上がった後のほぼ同じ荷重の領域において、荷重Ｆが低下した。また、ずれ０mmの場合には荷重が６kNを超える変位８６mmまでの衝撃エネルギー吸収量が２７４Ｊであったのに対し、ずれ２５mmの場合には荷重が６kNを超える変位８７mmまでの衝撃エネルギー吸収量が２０１Ｊと小さかった。
一方、解析例では、インパクターの当接位置が衝撃吸収体サンプルの中心である場合（ずれ０mm）に対して衝撃吸収体サンプルの中心から上方へ２５mmずれた場合でも、荷重Ｆはずれ０mmの場合とほぼ同じ荷重となった。また、ずれ０mmの場合には荷重が６kNを超える変位８５mmまでの衝撃エネルギー吸収量が５７１Ｊであったのに対し、ずれ２５mmの場合も荷重が６kNを超える変位８９mmまでの衝撃エネルギー吸収量が５８３Ｊとずれ０mmの場合と同じであった。
以上より、筒状衝撃吸収部を有する衝撃吸収体に側壁部を設けることにより、衝撃入力時に装飾部材へ当たる位置が衝撃吸収体の設置場所の中心からずれることによる衝撃吸収性能への影響を低減させることができることが確認された。
【００５１】
なお、本発明は、上述した実施形態や変形例に限られず、上述した実施形態および変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態および変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】衝撃吸収体を採用した自動車の一例を垂直断面にて示す要部断面図。
【図２】車体パネルと装飾部材との間に衝撃吸収体が設置される様子を例示する分解斜視図。
【図３】衝撃吸収体の一例を車外側から見て示す斜視図。
【図４】衝撃吸収体の一例を車室側から見て示す斜視図。
【図５】図３に示す衝撃吸収体を同図のＡ１−Ａ１の位置で断面視して示す水平断面図。
【図６】衝撃入力時の衝撃吸収体の様子を例示する平面図。
【図７】衝撃吸収体を固定した装飾部材による衝撃吸収性能の例を説明するための図。
【図８】衝撃入力前後の衝撃吸収体の様子を例示する正面図。
【図９】変形例に係る自動車に用いられる衝撃吸収体を示す平面図。
【図１０】変形例の衝撃吸収体の外観を示す斜視図。
【図１１】変形例の衝撃吸収体の外観を示す斜視図。
【図１２】変形例の衝撃吸収体の外観を示す分解斜視図。
【図１３】実施例１及び比較例１について、変位に対する圧縮荷重の変化を示す図。
【図１４】実施例２，３について、変位に対する圧縮荷重の変化を示す図。
【図１５】解析例について、変位に対する圧縮荷重の変化を示す図。
【図１６】比較解析例について、変位に対する圧縮荷重の変化を示す図。
【図１７】比較例において衝撃入力前後の衝撃吸収体の様子を例示する正面図。
【符号の説明】
【００５３】
１，２，３，４…車両用衝撃吸収体、
１０…筒状衝撃吸収部、１１…橋掛部側端部、１２…先端部、１３…側面部、
２０…薄肉部、２８…割れ、
３０，１３０…板状衝撃吸収部、
４０，４０Ａ，４０Ｂ…側壁部、４１…橋掛部側端部、４２…先端部、４３…縁部、
４６…ビード形状、
４８，４８Ａ，４８Ｂ…折曲部位、４９…孔、
５０…橋掛部、５３…縁部、
１１０…筒状衝撃吸収部材、
ＡＵ１…自動車、ＡＵ２，ＡＵ３…ドアパネル（車体パネル）、ＡＵ２ａ…接触部位、
ＡＵ４，ＡＵ５，ＡＵ６…ピラー（車体パネル）、
ＡＵ１２，ＡＵ１３…ドアトリム（装飾部材）、ＡＵ１２ａ…取付部位、
ＡＵ１４，ＡＵ１５，ＡＵ１６…ピラートリム（装飾部材）、
Ｄ１…前後方向、Ｄ２…上下方向、Ｄ３…内外方向、
Ｄ４…筒状衝撃吸収部の長手方向、
Ｈ１…中空部、
ＳＰ１…車室、ＳＰ２…車外空間、
Ｐ１，Ｐ２…当接位置、
【図１】
2010052533.tif 000003
【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】
2010052533.tif 000009
【図８】
2010052533.tif 000010
【図９】
2010052533.tif 000011
【図１０】
2010052533.tif 000012
【図１１】
2010052533.tif 000013
【図１２】
2010052533.tif 000014
【図１３】
2010052533.tif 000015
【図１４】
2010052533.tif 000016
【図１５】
2010052533.tif 000017
【図１６】
2010052533.tif 000018
【図１７】
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