(57)【要約】【課題】リブ厚みを変化させ、衝撃吸収性能が優れた衝撃エネルギー吸収体を得る。【解決手段】樹脂製の単壁中実板状の衝撃エネルギー吸収体であって、平面部と、突起体と、を含み、突起体は、平面部から立ち上がる、互いに対向する一対の側壁と、一対の側壁の頂部同士を連結する頂壁とを有し、一対の側壁は、平面部から頂壁に至るに連れ、断面の肉厚が増加するよう形成されており、突起体を、頂壁に対して平行に、側壁における頂壁近傍部にて切断したときの断面積をＳａ、側壁における平面部近傍部にて切断したときの断面積をＳｂ、とすると、０．３５≦Ｓｂ／Ｓａ≦０．７５を満たす。【選択図】図１７
2014005901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製の単壁中実板状の衝撃エネルギー吸収体であって、
平面部と、
突起体と、を含み、
前記突起体は、前記平面部から立ち上がる、互いに対向する一対の側壁と、前記一対の側壁の頂部同士を連結する頂壁とを有し、
前記一対の側壁は、前記平面部から頂壁に至るに連れ、断面の肉厚が増加するよう形成されており、
前記突起体を、前記頂壁に対して平行に、前記側壁における前記頂壁近傍部にて切断したときの断面積をＳａ、前記側壁における前記平面部近傍部にて切断したときの断面積をＳｂ、とすると、
０．３５≦Ｓｂ／Ｓａ≦０．７５を満たすことを特徴とする衝撃エネルギー吸収体。
【請求項２】
前記突起体は、前記平面部に所定の長さの溝状の凹部を形成することにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の衝撃エネルギー吸収体。
【請求項３】
前記側壁の肉厚変動率が４０％以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の衝撃エネルギー吸収体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝撃エネルギー吸収体に関し、より詳細には、簡易構造で良好なエネルギー吸収特性を呈する衝撃エネルギー吸収体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、衝撃エネルギー吸収体は、車両の衝突による外部からの衝撃荷重に伴う衝撃エネルギーを吸収することにより、車両内部の乗員を保護するために用いられ、例えばドアパネル又は天井パネルの内部に設置される。
【０００３】
従来から採用されている衝撃エネルギー吸収体は、衝撃荷重を受ける構造として、格子状リブタイプ、円錐台状リブタイプ及び長溝状リブタイプに大別される。
【０００４】
特許文献１には、長溝状リブタイプが開示されている。このタイプは、衝撃を受ける側に配置される第１壁と、これと中空部を介して間隔を隔てて対向する第２壁とを有し、第１壁及び第２壁それぞれを長溝状に窪ませて、その互いの先端面を一体に接合して溶着面とした深溝部と、その互いの先端面を間隔を隔てて対向させた浅溝部とからなる複数の衝撃吸収リブを有し、２枚の溶融状態の熱可塑性樹脂製シートそれぞれの一方の面から対応する金型に向かって吸引又は他方の面から金型に向かって加圧することにより、長溝を成形し、分割金型を型締めすることにより、長溝の先端面を一体に溶着すると共に、環状のパーティングラインの形成を通じて中空部を構成している。
【０００５】
そして、特許文献１に開示されているいわゆる二重壁の衝撃エネルギー吸収体では、リブと溝の肉厚を均一状態に近づけることにより、最も高い衝撃エネルギーを吸収することが可能であることが知られている。
【０００６】
一般的に、衝撃を吸収するエネルギーは、荷重−圧縮歪曲線と圧縮歪の軸とで囲まれる面積と、荷重との積によって算出されることが知られており、この荷重−圧縮歪曲線と圧縮歪の軸とで囲まれる面積が最大になることが望まれている。したがって、図１８の点線で示すような、圧縮歪が概ね２０〜７０％の領域において、上限値に近いほぼ一定の荷重となる波形（以下、この波形を「矩形波形」ともいう。）が理想である。なお、当該上限値は、衝撃吸収体の取付部位や取付目的等に基づいて適宜決定される。
【０００７】
上述した特許文献１のブロー成形により中空状に成形された二重壁の衝撃エネルギー吸収体では、リブと溝の肉厚を均一状態に近づけることにより、最も高い衝撃エネルギーを吸収することが可能であることが知られており、理想的な衝撃エネルギー吸収体だけが得るこができる理想型の矩形波形に極めて近似した荷重−圧縮歪曲線が実現されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２００８／１０５５１７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
衝撃エネルギー吸収体の技術分野においては、上記理想型の矩形波形を実現することができる衝撃エネルギー吸収体であれば、必ずしも二重壁の衝撃エネルギー吸収体に限定されることなく、ブロー成形や真空成形によって得られる一重壁の衝撃エネルギー吸収体においても、リブや溝の肉厚を工夫することにより、上記理想型の矩形波形を実現することができる衝撃エネルギー吸収体を得るための試作、検討がなされている。
【００１０】
従来の一重壁の衝撃エネルギー吸収体は、二重壁の衝撃エネルギー吸収体と同様に、リブや溝の肉厚をほぼ均一な厚みになるように成形しようとしているものの、上記理想型の矩形波形を実現するために、更なる衝撃吸収性能の向上が要求されているという問題があった。
【００１１】
そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、リブの厚みを変化させることにより、従来よりも更に衝撃吸収性能が優れた衝撃エネルギー吸収体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明における衝撃エネルギー吸収体は、樹脂製の単壁中実板状の衝撃エネルギー吸収体であって、平面部と、突起体と、を含み、前記突起体は、前記平面部から立ち上がる、互いに対向する一対の側壁と、前記一対の側壁の頂部同士を連結する頂壁とを有し、前記一対の側壁は、前記平面部から頂壁に至るに連れ、断面の肉厚が増加するよう形成されており、前記突起体を、前記頂壁に対して平行に、前記側壁における前記頂壁近傍部にて切断したときの断面積をＳａ、前記側壁における前記平面部近傍部にて切断したときの断面積をＳｂ、とすると、０．３５≦Ｓｂ／Ｓａ≦０．７５を満たすことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２に記載の衝撃エネルギー吸収体は、請求項１に記載の衝撃エネルギー吸収体において、前記突起体は、前記平面部に所定の長さの溝状の凹部を形成することにより構成されていることを特徴とする。
【００１４】
さらに、請求項３に記載の衝撃エネルギー吸収体は、請求項１又は２に記載の衝撃エネルギー吸収体において、前記側壁の肉厚変動率が４０％以上であることを特徴とする。
【００１５】
なお、前記側壁における前記頂壁近傍部とは、側壁において平面部側から頂壁側に向かって直線状（平面状）に延びている部分の頂壁側の端部であり、頂壁と連結する部分が湾曲している場合は、湾曲部分と直線状部分との境界となる部分である。
同様に、前記側壁における前記平面部近傍部とは、側壁において頂壁側から平面部側に向かって直線状（平面状）に延びている部分の平面部側の端部であり、平面部と連結する部分が湾曲している場合は、湾曲部分と直線状部分との境界となる部分である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、理想的な衝撃エネルギー吸収体によって得ることができる理想型の矩形波形に極めて近似した荷重−圧縮歪曲線を実現可能な衝撃エネルギー吸収体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る衝撃エネルギー吸収体の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る衝撃エネルギー吸収体の図１と逆方向からの斜視図である。
【図３】図１の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【図４】図１の線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。
【図５】図１の線Ｃ−Ｃに沿う断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る衝撃エネルギー吸収体が車両のドアパネル内部に取り付けられている状態を示す概略図である。
【図７】本発明の実施形態に係る衝撃エネルギー吸収体が車両の天井パネル内部に取り付けられている状態を示す概略図である。
【図８】本発明の実施形態に係る衝撃エネルギー吸収体を成形するための成形工程中、分割金型を開いた状態を示す概略図である。
【図９】本発明の実施形態に係る衝撃エネルギー吸収体を成形するための成形工程中、キャビティと熱可塑性樹脂製シートとの間に密閉空間を形成する状態を示す概略図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る衝撃エネルギー吸収体を成形するための成形工程中、減圧により熱可塑性樹脂製シートを賦形する状態を示す概略図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る衝撃エネルギー吸収体を成形するための成形工程中、分割金型を型締めした状態を示す概略図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る衝撃エネルギー吸収体を成形するための分割金型を開いて、衝撃エネルギー吸収体を取り出す状態を示す概略図である。
【図１３】図８のＥ−Ｅに沿う断面図である。
【図１４】図１の線Ｄ−Ｄに沿う断面拡大図である。
【図１５】図１の線Ｂ−Ｂに沿う断面拡大図である。
【図１６】衝撃エネルギー吸収体の台形状リブの、（Ａ）断面斜視図、（Ｂ）頂壁近傍で長手方向に平行に切り取ったときの断面斜視図、（Ｃ）平面部近傍で長手方向に平行に切り取ったときの断面斜視図、である。
【図１７】台形状リブの頂壁近傍で長手方向に平行に切り取ったときの断面積と、平面部近傍で長手方向に平行に切り取ったときの断面積との比をパラメータとしたときの、圧縮歪と荷重との関係を表すグラフである。
【図１８】圧縮歪と荷重との関係の理想型を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。また、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。本発明の実施形態に係る衝撃エネルギー吸収体について、図１から図３を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る衝撃エネルギー吸収体の斜視図であり、図２は、本発明の実施形態に係る衝撃エネルギー吸収体の図１と逆方向からの斜視図であり、図３は、図１の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【００１９】
図１及び図２に示すように、衝撃エネルギー吸収体１０は、樹脂製の矩形薄板状の一重壁構造であり、後に説明する成形方法により一体成形され、周壁１２と、周壁１２により囲まれた内部に矩形状平面部１４とを有する。周壁１２の高さ及び矩形状平面部１４の大きさは、衝撃エネルギー吸収体１０を車両の何れの箇所に設置するか、想定される衝撃荷重に応じて決定すれば良い。周壁１２の外周縁には、矩形状平面部１４から外方に張り出すように張り出しフランジ１６が設けられ、張り出しフランジ１６には、取り付け部１８が設けられ、取り付け部１８を介して車両に取り付けられるようになっている。
【００２０】
衝撃エネルギー吸収体１０の材質は熱可塑性樹脂であり、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、又は非晶性樹脂等で、より具体的にはエチレン、プロピレン、ブテン、イソプレンペンテン、メチルペンテン等のオレフィン類の単独重合体又は共重合体であるポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン）である。
【００２１】
図１に示すように、矩形状平面部１４内には、第１突起体２０が２条、及び第２突起体２２が２条設けられている。第１突起体２０はそれぞれ、矩形状平面部１４の一方の対向辺１５に平行に所定間隔を隔て、一方の対向辺１５のほぼ全体に亘って延びている。なお、図１には、第１突起体２０が２条、第２突起体２２が２条設けられている場合について記載されているが、矩形状平面部１４の大きさに応じて、第１突起体２０及び第２突起体２２の条数は任意の数に設定可能であることは勿論である。
【００２２】
図２及び図３に示すように、第１突起体２０はそれぞれ、一方の板面１７から矩形状平面部１４の側の他方の板面１９に向かって長深溝２４を形成することにより構成され、一対の対向する側壁である長手方向傾斜立ち壁２６及び短手方向傾斜立ち壁２９と、側壁である長手方向傾斜立ち壁２６と短手方向傾斜立ち壁２９の頂部同士を連結する頂壁２８とからなる。
【００２３】
次に、第１突起体２０と第２突起体２２について、さらに図４及び図５を参照しながら詳細に説明する。図４は、図１の線Ｂ−Ｂに沿う断面図であり、図５は、図１の線Ｃ−Ｃに沿う断面図である。
【００２４】
図３に示すように、一対の対向する側壁である長手方向傾斜立ち壁２６は、他方の板面１９から頂壁２８に向かって互いに近づくように所定傾斜角度αで傾斜し、第１突起体２０それぞれの長手方向に直交する断面の外形は台形状であり、また、図４に示すように、一対の対向する短手方向傾斜立ち壁２９は、他方の板面１９から頂壁２８に向かって互いに近づくように所定傾斜角度βで傾斜し、第１突起体２０それぞれの短手方向に直交する断面の外形は台形状である。そして、頂壁２８は、矩形状である。
【００２５】
第１突起体２０の肉厚は、所望のエネルギー吸収特性を得ると共に、軽量化を達成可能なように定めれば良いのであるが、上述した第１突起体２０の長手方向に直交する断面の外形である台形、及び第１突起体２０の短手方向に直交する断面の外形である台形（以下、これらを纏めて、「台形状のリブ」という。）の長手方向傾斜立ち壁２６（側壁）の肉厚変動率が４０％以上であることが好ましい。これは本発明の核心部分の１つであるので、詳細については後述する。
【００２６】
また、台形状のリブを含む衝撃エネルギー吸収体１０全体の平均肉厚は、１．８ｍｍ以下であることが好ましく、少なくとも０．８ｍｍ以下の肉厚を有する薄い部分が存在し、どんなに薄い部分であっても０．１５ｍｍ以上の肉厚を有することが望ましい。
【００２７】
さらに、所定傾斜角度α及びβは、衝撃荷重が他方の板面１９に対して斜めに負荷される場合における側壁である長手方向傾斜立ち壁２６の倒れ込みの防止、及び衝撃荷重が他方の板面１９に対して直交する向き（正面）に負荷される場合における頂壁２８の他方の板面１９への落ち込み（底付き）の防止の観点、及び上述した台形状のリブの肉厚変動率を４０％以上にする観点から、２°から１５°であることが好ましく、より好ましくは、所定傾斜角度αに関しては３〜７°、所定傾斜角度βに関しては６〜１０°であることが望ましい。
【００２８】
所定傾斜角度α、βが２°より小さいと、頂壁２８の底付き防止には有効であるが、側壁である長手方向傾斜立ち壁２６の倒れ込みが引き起こされ、逆に１５°より大きいと、側壁である長手方向傾斜立ち壁２６の倒れ込み防止には有効であるが、頂壁２８の底付きが引き起こされる。さらに、所定傾斜角度α、βは、２°から１５°の範囲で可変して対応可能であることが好ましい。なお、所定傾斜角度α、βの角度調整は、後述する金型の凸部（凹部）の傾斜角度、すなわち、金型のテーパ角度（抜き角度）を可変させることによって対応可能である。
【００２９】
また、第２突起体２２はそれぞれ、図１に示すように、第１突起体２０と同様に、他方の対向辺２１に平行に所定間隔を隔て、他方の対向辺２１の全体に亘って、第１突起体２０それぞれと交差して直線状に延びる。より詳細には、第２突起体２２はそれぞれ、周壁１２と周壁１２に最も隣接する第１突起体２０の傾斜立ち壁２６同士を連結する。
【００３０】
第２突起体２２はそれぞれ、第１突起体２０と同様に、図２に示すように、一方の板面１７から矩形状平面部１４の側の他方の板面１９に向かって長浅溝２３を形成することにより構成され、図５に示すように、一対の対向する傾斜立ち壁２５と、傾斜立ち壁２５の頂部同士を連結する頂壁２７とからなる。一対の対向する傾斜立ち壁２５は、他方の板面１９から頂壁２７に向かって互いに近づくように所定傾斜角度で傾斜し、第２突起体２２それぞれの延び方向に直交する断面の外形は台形状であり、頂壁２７は矩形状をなす。
【００３１】
頂壁２７の上面レベルは、張り出しフランジ１６の上面より低く、第１突起体２０の根元部で連結しており、それにより、特に衝撃荷重が矩形状平面部１４に対して斜めに負荷される場合に、第１突起体２０の側壁である長手方向傾斜立ち壁２６の倒れ込みを抑制することにより、側壁である長手方向傾斜立ち壁２６の十分な変形代を確保するようにしている。
【００３２】
図６は、本発明の実施形態に係る衝撃エネルギー吸収体が車両のドアパネル内部に取り付けられている状態を示す概略図である。図６に示すように、衝撃エネルギー吸収体１０は、ドアパネル３０に取り付けられる。より詳細には、衝撃エネルギー吸収体１０は、インナーパネル３２とドアトリム３４との間の中空部に、ドアトリム３４に張り出しフランジ１６の取り付け部１８（図１）を介してクリップ固定される。これにより、車両が側突する場合、乗員の肩部又は腰部がドアトリム３４を介して他方の板面１９側から当たり、衝撃エネルギー吸収体１０を圧潰して乗員へ加わる応力を低減するようにしている。
【００３３】
図７は、本発明の実施形態に係る衝撃エネルギー吸収体が車両の天井パネル内部に取り付けられている状態を示す概略図である。図７に示すように、衝撃エネルギー吸収体１０は、天井パネル３８に取り付けられる。衝撃エネルギー吸収体１０は、インナーパネル４０とルーフトリム４２との間の中空部に、ルーフトリム４２の内面４４に頂壁２８の上面をホットメルト接着剤により固定される。これにより、車両が側突する場合、乗員の頭部がルーフトリム４２を通じて一方の板面側１７から当たり、頭部を保護するようにしている。
【００３４】
次に、図８から図１２を参照して、衝撃エネルギー吸収体１０の成形方法を説明する。図８は、本発明の実施形態に係る衝撃エネルギー吸収体を成形するための成形工程中、分割金型を開いた状態を示す概略図であり、図９は、本発明の実施形態に係る衝撃エネルギー吸収体を成形するための成形工程中、キャビティと熱可塑性樹脂製シートとの間に密閉空間を形成する状態を示す概略図であり、図１０は、本発明の実施形態に係る衝撃エネルギー吸収体を成形するための成形工程中、減圧により熱可塑性樹脂製シートを賦形する状態を示す概略図であり、図１１は、本発明の実施形態に係る衝撃エネルギー吸収体を成形するための成形工程中、分割金型を型締めした状態を示す概略図であり、図１２は、本発明の実施形態に係る衝撃エネルギー吸収体を成形するための分割金型を開いて、衝撃エネルギー吸収体を取り出す状態を示す概略図である。
【００３５】
図８に示すように、衝撃エネルギー吸収体１０の成形装置１００は、溶融樹脂の押出装置１０２と、押出装置１０２の下方に配置された、金型１１６の型締装置１０４とを有し、押出装置１０２から押出された溶融状態の熱可塑性樹脂を型締装置１０４に送り、型締装置１０４により溶融状態の熱可塑性樹脂を成形するようにしている。
【００３６】
押出装置１０２は、従来既知のタイプであり、その詳しい説明は省略するが、ホッパー１０６が付設されたシリンダー１０８と、シリンダー１０８内に設けられた図示しないスクリューと、スクリューに連結された油圧モータ１１０と、シリンダー１０８と内部が連通したアキュムレータ１１２と、アキュムレータ１１２内に設けられたプランジャー１１４とを有し、ホッパー１０６から投入された樹脂ペレットが、シリンダー１０８内で油圧モータ１１０によるスクリューの回転により溶融、混練され、溶融状態の樹脂がアキュムレータ室１１２に移送されて一定量貯留され、プランジャー１１４の駆動によりＴダイ１１３に向けて溶融樹脂を送り、図示しないダイスリットを通じて連続的な熱可塑性樹脂製シートＰが押し出され、間隔を隔てて配置された一対のローラ１１５によって挟圧されながら下方へ向かって送り出されて分割金型１１６の間に垂下される。これにより、熱可塑性樹脂製シートＰはしわ又は弛みがなく張った状態で分割金型１１６の間に配置される。
【００３７】
押出スリットは、鉛直下向きに配置され、押出スリットから押し出された熱可塑性樹脂製シートＰは、そのまま押出スリットから垂下する形態で、鉛直下向きに送られるようにしている。押出スリットは、その間隔を可変とすることにより、熱可塑性樹脂製シートＰの厚みを所望に設定することが可能であり、これにより、熱可塑性樹脂製シートＰが、所望の厚みで分割金型１１６の間に配置される。
【００３８】
一方、型締装置１０４も、押出装置１０２と同様に、従来既知のタイプであり、その詳しい説明は省略するが、２つの分割形式の金型１１６Ａ、１１６Ｂと、金型１１６Ａ、１１６Ｂを溶融状態の熱可塑性樹脂製シートＰの供給方向に対して略直交する方向に開位置と閉位置との間で移動させる金型駆動装置とを有する。２つの分割形式の金型１１６Ａ、１１６Ｂは、キャビティ１１８Ａ、１１８Ｂを対向させた状態で配置され、それぞれキャビティ１１８Ａ、１１８Ｂが略鉛直方向を向くように配置される。それぞれのキャビティ１１８Ａ、１１８Ｂの表面には、溶融状態の熱可塑性樹脂製シートＰに基づいて成形される衝撃エネルギー吸収体１０の外形、及び表面形状に応じて凹凸部が設けられる。
【００３９】
分割形式の一方の金型１１６Ｂにおいて、キャビティ１１８Ｂのまわりには、ピンチオフ部１２２が形成され、このピンチオフ部１２２は、キャビティ１１８Ｂの周りに環状に形成され、対向する金型１１６Ａに向かって突出する。これにより、２つの分割形式の金型１１６Ａ、１１６Ｂを型締する際、金型１１６Ｂのピンチオフ部１２２の先端部が金型１１６Ａに当接するようにしている。
【００４０】
金型駆動装置については、従来と同様のものであり、その説明は省略するが、２つの分割形式の金型１１６Ａ、１１６Ｂはそれぞれ、金型駆動装置により駆動され、開位置において、溶融状態の熱可塑性樹脂製シートＰが、２つの分割金型１１６Ａ、１１６Ｂの間に配置可能なようにされ、一方閉位置において、分割金型１１６Ｂの環状のピンチオフ部１２２が金型１１６Ａに当接することにより、２つの分割金型１１６Ａ、１１６Ｂ内に密閉空間が形成されるようにしている。
【００４１】
分割金型１１６Ａの外周部には、型枠１２０が摺動可能に外嵌し、図示しない型枠移動装置により、型枠１２０が、金型１１６Ａに対して相対的に移動可能としている。より詳細には、型枠１２０は、金型１１６Ａに対して金型１１６Ｂに向かって突出することにより、金型１１６Ａ、１１６Ｂ間に配置された熱可塑性樹脂製シートＰの一方の側面に当接可能である。分割金型１１６Ａの内部には、図示しない真空吸引室が設けられ、真空吸引室は図示しない吸引穴を介してキャビティ１１８Ａに連通し、真空吸引室から吸引穴を介して吸引することにより、キャビティ１１８Ａに向かって熱可塑性樹脂製シートＰを吸着させて、キャビティ１１８Ａの外表面に沿った形状に賦形するようにしている。すなわち、キャビティ１１８Ａの外表面に沿って、第１突起体２０の長手方向の頂壁２８が形成される。
【００４２】
図１３は、図８のＥ−Ｅに沿う断面図である。図１３に示すように、キャビティ１１８Ａの外表面には、それぞれ上下方向に延び、互いに所定間隔を隔てた複数の第１細長突起体１３０Ａ、１３０Ｂと、それぞれ、複数の第１細長突起体１３０Ａ、１３０Ｂと直交する向きに複数の第１細長突起体１３０Ａ、１１３Ｂと交差するように延び、互いに所定間隔を隔てた複数の第２細長突起体１３２とが設けられ、複数の第１細長突起体１３０のキャビティ１１８Ａの外表面からの突起高さは、複数の第２細長突起体１３２のキャビティ１１８Ａ、１１８Ｂの外表面からの突起高さより高くなるように設定される。すなわち、第１細長突起体１３０Ａ、１３０Ｂにより、第１突起体２０の頂壁２８が形成され、第２細長突起体１３２により、第２突起体２２の頂壁２７が形成されるのである。分割金型１１６には、金型１１６を型締したときに両金型１１６Ａ、１１６Ｂにより形成される密閉空間内にブロー圧をかけることが可能なように、従来既知の図示しないブローピンが設置されている。
【００４３】
以上の構成を有する衝撃エネルギー吸収体１０の成形装置１００を利用した衝撃エネルギー吸収体１０の成形方法について以下に説明する。まず、図８に示すように、押出スリットから、貯留された熱可塑性樹脂を単位時間当たり所定押出量で間欠的に押し出すことにより、熱可塑性樹脂はスウェルし、溶融状態の熱可塑性樹脂製シートＰが下方に垂下するように所定の厚みにて所定押出速度で押し出され、分割金型１１６の間に熱可塑性樹脂製シートＰを配置する。
【００４４】
この場合、熱可塑性樹脂製シートＰは、例えば、押し出し後成形前に、一対のローラ１１５の間を通過させることにより、筒状パリソンを押しつぶしてシート状にしても良い。また、この場合、熱可塑性樹脂製シートＰの厚みは、押出スリットのスリット開口の間隔を調整することにより、あるいは一対のローラ１１５により、所望の厚みに互いに独立に設定すれば良い。
【００４５】
次に、図９に示すように、分割金型１１６Ａの型枠１２０を分割金型１１６Ａに対して、熱可塑性樹脂製シートＰに向かって移動させて、熱可塑性樹脂製シートＰの側面に当接させる。これにより、熱可塑性樹脂製シートＰの側面、型枠１２０の内周面及びキャビティ１１８Ａにより、密閉空間１４０が形成される。
【００４６】
次に、図１１に示すように、密閉空間１４０内の空気を真空吸引室から吸引孔を介して吸引することにより、熱可塑性樹脂製シートＰは、キャビティ１１８Ａに対して吸着し、それにより熱可塑性樹脂製シートＰは、キャビティ１１８Ａの表面に沿った形状に賦形される。
【００４７】
より詳細には、キャビティ１１８Ａの第１突起体１３０Ａ、１３０Ｂ、及び第２突起体１３２により、熱可塑性樹脂製シートＰのキャビティ１１８Ａに対向する面から反対側の面に向かって、これらの突起体と相補形状の長溝が形成され、それにより、反対側の面には、第１突起体２０及び第２突起体２２（図１参照）が成形されると共に、周壁１２が形成される。
【００４８】
ここで、分割金型１１６Ａの凹部に吸着される部分は、熱可塑性樹脂製シートＰが伸張されるので肉厚が薄く形成され、分割金型１１６Ａの凸部に吸着される部分は、熱可塑性樹脂製シートＰが伸張されないので肉厚が厚く形成される。そして、この肉厚が厚く形成される部分のうち、一番肉厚か厚い分割金型１１６Ａの凸部の頂面部が、第１突起体２０の頂壁２８となる。また、上述した所定傾斜角度α、βの角度が小さくなれば肉厚は薄くなり，角度が大きくなれば肉厚は厚くなる。そして、図１１に示すように、分割金型１１６Ａ、１１６Ｂの型締を行い、分割金型１１６Ｂのピンチオフ部１２２により熱可塑性樹脂製シートＰの周縁部を枠取りする。
【００４９】
次に、図１２に示すように、分割金型１１６Ａ、１１６Ｂの型開きを行い、成形された樹脂成形品を取り出し、外周部のバリを除去し、衝撃エネルギー吸収体１０が完成する。以上のように、溶融状態の熱可塑性樹脂を間欠的に押し出す度に、以上のような工程を繰り返すことにより、衝撃エネルギー吸収体１０を次々に効率的に成形することが可能であり、押出成形により間欠的に溶融状態の熱可塑性樹脂製シートとして押し出し、押し出された熱可塑性樹脂製シートを金型１１６を用いて所定の形状に賦形することが可能である。
【００５０】
以上の構成の樹脂製衝撃エネルギー吸収体の成形方法によれば、安価かつ軽量な簡易構造で良好なエネルギー吸収特性を呈する樹脂製エネルギー吸収体を良好な成形性により成形可能である。
【００５１】
成形手順として、上述のように、分割金型１１６を型締する前にキャビティ１１８Ａと樹脂材料との間に密閉空間を形成し、キャビティ１１８Ａ側から樹脂材料を吸引することにより、樹脂材料を賦形するだけでなく、さらに、分割金型１１６Ａ、１１６Ｂを型締することにより、分割金型１１６Ａ、１１６Ｂ内に密閉空間を形成し、この密閉空間からブロー圧をかけることにより、樹脂材料を賦形しても良い。この方法によれば、吸引による賦形と、ブロー圧による賦形とを行うことにより、複雑な形状の成形であっても良好な成形性を確保することができる。
【００５２】
さらに、分割金型１１６Ａ、１１６Ｂを型締する際、キャビティ１１８Ａ側から樹脂材料を吸引しつつ密閉空間からブロー圧をかけることにより、樹脂材料を賦形するのでも良い。この方法によれば、吸引によりキャビティ１１８Ａの凹部に溜まった空気を除去しつつブロー圧をかけることにより、同様に良好な成形性を確保することが可能である。
【００５３】
また、分割金型１１６Ｂの形状を分割金型１１６Ａの凹部、凸部に対応するように、凸部、凹部を有するように構成することもできる。この場合、分割金型１１６Ｂの凸部にて溶融樹脂シートを分割金型１１６Ａの凹部に押し込み、肉厚の微調整を行うことができる。なお、分割金型１１６Ｂを用いる場合に限らず、別途、所定形状に形成されたプラグにてシートを分割金型１１６Ａに押し込んでも良い。
【００５４】
また、図９に示す状態にて、分割金型１１６Ａと溶融樹脂シートとで挟まれた密閉空間にブロー圧をかけることで、溶融樹脂シートを引き伸ばし、その後、分割金型１１６Ａに吸引して成形してもよい。このとき、型枠２００から溶融樹脂シートが外れないように、当該型枠２００に設けた吸引孔から溶融樹脂シートを吸引しても良いし、他の部材と型枠２００とで溶融樹脂シートを挟み込んで保持しても良い。
【００５５】
上記のように成形方法を変えることで、成形される衝撃エネルギー吸収体の肉厚分布を調整することができる。
【００５６】
次に、本発明の核心部分について図１４から図１６を用いて詳細に説明する。図１４は、図１の線Ｄ−Ｄに沿う断面拡大図であり、図１５は、図１の線Ｂ−Ｂに沿う断面拡大図であり、図１６は、衝撃エネルギー吸収体の台形状リブの、（Ａ）断面斜視図、（Ｂ）頂壁近傍で長手方向に平行に切り取ったときの断面斜視図、（Ｃ）平面部近傍で長手方向に平行に切り取ったときの断面斜視図、である。
【００５７】
図１４において、第１突起体２０の長手方向に直交する断面の外形である台形状リブは、他方の平面１９から所定の曲率半径を有する曲線を描きながら所定の傾斜角度α（図３）で立ち上がり、直線部を経由して再び所定の曲率半径を有する曲線を描きながら他方の平面１９に平行な頂壁２８に至る。ここで、頂壁２８の上辺から所定の曲率半径を有する曲線の終点までの距離をｓ、頂壁２８の上辺から距離ｓに至る箇所における頂壁２８の寸法をａ、頂壁２８の上辺から距離ｓに至る箇所における長手方向傾斜立ち壁２６（側壁）間の厚さをｄ１とする。
【００５８】
また、他方の平面１９の下辺から所定の曲率半径を有する曲線の終点までの距離をｔ、他方の平面１９の下辺から距離ｔに至る箇所における長手方向傾斜立ち壁（側壁）２６間の寸法をｂ、他方の平面１９の下辺から距離ｔに至る箇所における長手方向傾斜立ち壁（側壁）２６の厚さをｄ２とする。
【００５９】
図１５において、第１突起体２０の短手方向に直交する断面の外形である台形状リブは、他方の平面１９から所定の曲率半径を有する曲線を描きながら所定の傾斜角度β（図４）で立ち上がり、直線部を経由した再び所定の曲率半径を有する曲線を描きながら他方の平面１９に平行な頂壁２８に至る。ここで、頂壁２８の上辺から所定の曲率半径を有する曲線の終点までの距離をｓ、頂壁２８の上辺から距離ｓに至る箇所における頂壁２８の寸法をＸとする。また、他方の平面１９の下辺から所定の曲率半径を有する曲線の終点までの距離をｔ、他方の平面１９の下辺から距離ｔに至る箇所における短手方向傾斜立ち壁２９間の寸法をＹとする。
【００６０】
図１６において、（Ａ）は、本発明の実施形態に係る衝撃エネルギー吸収体１０の台形状リブを短手方向から見た断面斜視図であるが、衝撃エネルギー吸収体１０の台形状リブは、図１及び図２に示したように、台形状で中空の箱型形状を有している。そして、図１４及び図１５で説明したように、第一突起体２０を、頂壁２８の上辺から所定の曲率半径を有する曲線の終点までの距離ｓの箇所で、頂壁２８の上辺に平行な長手方向に切り取った時の断面を表したのが（Ｂ）であり、他方の平面１９の下辺から所定の曲率半径を有する曲線の終点までの距離ｔの箇所で、他方の平面１９の下辺に平行な長手方向に切り取った時の断面を表したのが（Ｃ）である。
【００６１】
そうすると、図１４で説明したように、第一突起体２０を、頂壁２８の上辺から所定の曲率半径を有する曲線の終点までの距離ｓの箇所で、頂壁２８の上辺に平行な長手方向に切り取った時の断面である図１６（Ｂ）において、短手方向の寸法はａ、長手方向の寸法はＸ、長手方向傾斜立ち壁（側壁）２６の厚さはｄ１となる。
【００６２】
また、第一突起体２０を、他方の平面１９の下辺から所定の曲率半径を有する曲線の終点までの距離ｔの箇所で、他方の平面１９の下辺に平行な長手方向に切り取ったときの断面である図１６（Ｃ）において、短手方向の寸法はｂ、長手方向の寸法はＹ、長手方向傾斜立ち壁（側壁）２６の厚さはｄ２となる。本発明の実施形態に係る衝撃エネルギー吸収体１０は、例えば、長手方向立ち壁２６の傾斜角度α＝５°、短手方向立ち壁２９の傾斜角度β＝８°、ａ＝１２ｍｍ、ｂ＝２０ｍｍ、Ｘ＝１００ｍｍ、Ｙ＝１１０ｍｍ、ｓ＝２ｍｍ、ｔ＝２ｍｍ、ｄ１＝１．４ｍｍ、ｄ２＝０．８ｍｍとなるように形成される。
【００６３】
ここで、図１６（Ｂ）に示す第一突起体２０を、頂壁２８の上辺から所定の曲率半径を有する曲線の終点までの距離ｓの箇所で、頂壁２８の上辺に平行な長手方向に切り取った時の断面の面積をＳａ、図１６（Ｃ）に示す第一突起体２０を、他方の平面１９の下辺から所定の曲率半径を有する曲線の終点までの距離ｔの箇所で、他方の平面１９の下辺に平行な長手方向に切り取ったときの断面の面積をＳｂとすると、Ｓａ、Ｓｂは次式で算出される。
Ｓａ＝（ａ＋Ｘ）×２×ｄ１・・・＜１＞
Ｓｂ＝（ｂ＋Ｙ）×２×ｄ２・・・＜２＞
【００６４】
そして、Ｓａに対するＳｂの比率（Ｓｂ／Ｓａ）、すなわち、衝撃面（頂壁２８）の近傍（頂壁２８の上辺から所定の曲率半径を有する曲線の終点までの距離ｓの箇所）における面積に対して、平面（他方の平面１９）の近傍（他方の平面１９の下辺から所定の曲率半径を有する曲線の終点までの距離ｔの箇所）における面積が、如何なる比率であれば、衝撃エネルギー吸収特性が、図１８に示す荷重−圧縮歪曲線における点線で示された理想型の矩形波形を実現するかについて試験を実施した。
【００６５】
本発明者は、衝撃エネルギー吸収体の衝撃エネルギー吸収特性が、図１８に示す荷重−圧縮歪曲線における点線で示された理想型の矩形波形を実現するための、衝撃面（頂壁２８）の近傍における面積に対する平面（他方の平面１９）の近傍における面積の比率を確認するための試験を以下の要領で行った。
【００６６】
（１）試験方法
保土ヶ谷技研株式会社製の衝突試験機を用いて、先端に直径６０ミリの荷重作用面を有し、重量２０ｋｇの衝突子を２０ｋｍ／時の速度で、衝撃エネルギー吸収体１０に対して、第１突起体の頂壁２８側から衝突させて、荷重と圧縮歪との関係を算定した。本試験では、図１に示す形状とほぼ同形状であって、Ｓｂ／Ｓａが概ね、０．２５、０．３５、０．４５、０．５５、０．６５、０．７５、０．８５となる７つのサンプルを作成し評価を行った。なお、これらのサンプルは、成形方法を適宜調整することにより、Ｓｂ／Ｓａが所定の値になるように成形した。
【００６７】
（２）試験結果
図１７に試験結果を示す。図１７は、台形状リブの頂壁近傍で長手方向に平行に切り取ったときの断面積と、平面部近傍で長手方向に平行に切り取ったときの断面積との比をパラメータとしたときの、圧縮歪と荷重との関係を表すグラフである。
Ｓｂ／Ｓａ＝０．３５（ｂ線）、０．４５（ｃ線）、０．５５（ｄ線）、０．６５（ｅ線）、及び０．７５（ｆ線）では、荷重−圧縮歪曲線は、圧縮歪が２０〜７０％の領域において、上限値及び下限値（上限値よりも２ｋＮ小さい値）の範囲に収まる。この場合、圧縮歪が２０〜７０％の領域における最大荷重と最小荷重との差が２ｋＮ以内である。結果として吸収できるエネルギーが大きくなるため、好ましい。
なお、衝撃を受けたときに取付対象物が変形することを考慮すると、圧縮歪が２０〜７０％の領域において、圧縮歪が増加したときに荷重が減少するものが好ましい。したがって、特に、Ｓｂ／Ｓａ＝０．４５〜０．７５が好ましい。
一方、Ｓｂ／Ｓａ＝０．２５（ａ線）のサンプルでは、圧縮歪２０％において荷重が下限値以上に上がらない。この場合、圧縮歪が２０〜７０％の領域における最大荷重と最小荷重との差が、２ｋＮを超えている。結果として吸収できるエネルギーが小さくなるため、好ましくない。
また、Ｓｂ／Ｓａ＝０．８５（ｇ線）のサンプルでは、許容できる荷重の上限値を超える。この場合、圧縮歪が２０〜７０％の領域における最大荷重と最小荷重との差が２ｋＮを超えており、好ましくない。
【００６８】
以上の試験結果より、衝撃面（頂壁２８）の近傍（頂壁２８の上辺から所定の曲率半径を有する曲線の終点までの距離ｓの箇所）における面積（Ｓａ）に対する、平面（他方の平面１９）の近傍（他方の平面１９の下辺から所定の曲率半径を有する曲線の終点までの距離ｔの箇所）における面積（Ｓｂ）が、以下の関係にあるとき、図１８に示した荷重−圧縮歪曲線における点線で示された理想型の矩形波形を実現することが可能になる。
０．３５≦Ｓｂ／Ｓａ≦０．７５・・・＜３＞
【００６９】
このように、本発明によれば、衝撃エネルギー吸収体において、衝撃面（頂壁）の近傍（頂壁の上辺から所定の曲率半径を有する曲線の終点までの距離の箇所）における面積（Ｓａ）に対する、平面（他方の平面）の近傍（他方の平面の下辺から所定の曲率半径を有する曲線の終点までの距離の箇所）における面積（Ｓｂ）が、０．３５≦Ｓｂ／Ｓａ≦０．７５の関係を満たすとき、理想的な衝撃エネルギー吸収体によって得ることができる理想型の矩形波形に極めて近似した荷重−圧縮歪曲線を実現可能な衝撃エネルギー吸収体を得ることができる。
【００７０】
また、安定した衝撃吸収の観点から、以下の＜４＞式で示される台形状のリブにおける長手方向傾斜立ち壁２６（側壁）の肉厚変動率は、４０％以上であることが特に好ましい。
（最大肉厚（ｄ１）−最小肉厚（ｄ２））／最大肉厚（ｄ１）×１００［％］・・・＜４＞
【００７１】
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨及び範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００７２】
Ｐ    熱可塑性樹脂製シート
α、β    所定傾斜角度
１０    衝撃エネルギー吸収体
１２    周壁
１４    矩形状平面部
１５    一方の対向辺
１６    張り出しフランジ
１７    一方の板面
１８    取り付け部
１９    他方の板面
２０    第１突起体
２１    他方の対向辺
２２    第２突起体
２３、２４    長溝
２５    傾斜立ち壁
２６    長手方向傾斜立ち壁（側壁）
２７、２８    頂壁
２９    短手方向傾斜立ち壁
３０    ドアパネル
３８    天井パネル
１００    成形装置
１０２    押し出し装置
１０４    型締め装置
１０６    ホッパー
１０８    シリンダー
１１０    油圧モータ
１１２    アキュムレータ
１１４    プランジャー
１１６    分割金型
１１８    キャビティ
１２０    型枠
１３０    第１細長突起体
１３２    第２細長突起体
１４０    密閉中空部
【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】
2014005901.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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