(57)【要約】【課題】自動車の前席乗員のかかとに加わる衝撃を吸収するため、自動車のエンジンルームと車室との間の隔壁と、車両フロアマットとの間に設けられる衝撃吸収材（ティビア・パッドと称される。）として好適な衝撃吸収材を提供する。【解決手段】平板１１の片面が衝撃受け面１１ａとされ、前記平板１１における前記衝撃受け面１１ａとは反対の裏面１１ｂに、硬質独立気泡体からなる複数のリブ１５が互いに略平行に埋設されて前記リブ１５の先端側１５ｂで前記平板１１の裏面１１ｂから突出し、前記平板１１の衝撃受け面１１ａ側からエネルギー量２７Ｊの衝撃を吸収したときの全体の圧縮変形量が１５〜２３ｍｍであり、かつ反力が２５００Ｎ以下となるようにした。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー量２７Ｊの衝撃を吸収したときの圧縮変形量が１５〜２３ｍｍであり、かつ反力が２５００Ｎ以下であることを特徴とする衝撃吸収材。
【請求項２】
平板の片面が衝撃受け面とされ、前記平板における前記衝撃受け面とは反対の裏面に、硬質独立気泡体からなる複数のリブが互いに略平行に埋設されて前記リブの先端側で前記平板の裏面から突出していることを特徴とする請求項１に記載の衝撃吸収材。
【請求項３】
前記平板が軟質発泡体からなることを特徴とする請求項２に記載の衝撃吸収材。
【請求項４】
前記平板の衝撃受け面と前記リブの埋設側端部間の距離が３〜１０ｍｍであり、前記リブの全体高さが１５〜３０ｍｍであって、前記衝撃吸収材全体の厚みが１８〜４０ｍｍであることを特徴とする請求項２又は３に記載の衝撃吸収材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝撃吸収材に関し、特には自動車の前席乗員のかかとに加わる衝撃を吸収するため、自動車のエンジンルームと車室との間の隔壁と車両フロアマットとの間に設けられる衝撃吸収材（ティビア・パッドと称される。）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車には、種々の部位に衝撃吸収材が配設されている。前記衝撃吸収材としては、硬質ポリウレタンフォームからなるものや、ポリオレフィン系樹脂を格子状リブとしたものや、ビーズ樹脂成形体などが一般的に用いられている。またそれ以外のものとして、軟質ポリウレタンフォームのチップと硬質ポリウレタンフォームのチップからなる混合物をバインダーで結合させた混合チップ成形体や、硬質ポリウレタンフォームを所定形状にモールド成形したものなどがある。
【０００３】
しかし、従来の衝撃吸収材を前記かかとの衝撃吸収材として用いると、衝撃時の反力が高すぎて乗員のかかとに大きな衝撃が加わったり、また反力を低くするために衝撃時の圧縮変形量を大にすると衝撃吸収材全体の厚みが大きくなり過ぎて車内のレッグスペースが狭くなったりする問題がある。
【特許文献１】特開２００１−３４２２８４号公報
【特許文献２】特開２０００−６７４１号公報
【特許文献３】特開２０００−９５０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は前記の点に鑑みなされたものであり、自動車の前席乗員のかかとに加わる衝撃吸収用として好適な自動車の衝撃吸収材を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、エネルギー量２７Ｊの衝撃を吸収したときの圧縮変形量が１５〜２３ｍｍであり、かつ反力が２５００Ｎ以下であることを特徴とする衝撃吸収材に係る。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１において、平板の片面が衝撃受け面とされ、前記平板における前記衝撃受け面とは反対の裏面に、硬質独立気泡体からなる複数のリブが互いに略平行に埋設されて前記リブの先端側で前記平板の裏面から突出していることを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２において、前記平板が軟質発泡体からなることを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項２または３において、前記平板の衝撃受け面と前記リブの埋設側端部間の距離が３〜１０ｍｍであり、前記リブの全体高さが１５〜３０ｍｍであって、前記衝撃吸収材全体の厚みが１８〜４０ｍｍであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明者は、自動車のエンジンルームと車室との間の隔壁と車両フロアマットとの間に設けられる衝撃吸収材（ティビア・パッド）について、衝突条件６４ｋｍ／ｈオフセット前突からなる自動車の衝突時に、前席乗員のかかとが受ける影響を検討したところ、衝撃吸収材がエネルギー量２７Ｊの衝撃を吸収したときの反力が２５００Ｎ以下であれば、前席乗員についてかかとの損傷を抑えられることが判明した。このことから、請求項１の発明によれば、自動車の前席乗員におけるかかとの損傷を抑えられることができる。また、エネルギー量２７Ｊの衝撃を吸収したときにおける衝撃吸収材の圧縮変形量を、１５〜２３ｍｍとすれば、衝撃吸収材の厚みが極端に大きくなるのを抑えることができ、車内におけるレッグスペースを十分確保することができる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、平板の片面が衝撃受け面とされ、前記平板における前記衝撃受け面とは反対の裏面に、硬質独立気泡体からなる複数のリブが互いに略平行に埋設されて前記リブの先端側で前記平板の裏面から突出している構成としたことにより、平板の衝撃受け面で受けた衝撃を平板裏面の硬質独立気泡体からなるリブに確実に伝えてリブを圧縮変形することができ、効果的に衝撃を吸収することができる。しかもリブを構成する硬質独立気泡体は、公知のごとく変形による衝撃吸収性が高いため、良好な衝撃吸収性を得ることができる。さらに、リブのサイズを調節することにより、エネルギー量２７Ｊの衝撃を吸収したときの反力を２５００Ｎ以下にすることも容易である。
【００１１】
請求項３の発明において平板を構成する軟質発泡体は、公知のごとく変形による衝撃吸収性が低いものである。したがって、請求項３の発明によれば、平板の衝撃受け面で受けた衝撃の殆ど全てを平板裏面のリブに伝えることができ、リブの圧縮変形によって衝撃を効果的に吸収することができるので、リブのサイズを調節することによって衝撃時の反力を容易に２５００Ｎ以下にすることができる。
【００１２】
請求項４の発明によれば、前記平板の衝撃受け面と前記リブの埋設側端部間の距離が３〜１０ｍｍであり、前記リブの全体高さ（埋設量及び突出高さの合計）が１５〜３０ｍｍであって、前記衝撃吸収材全体の厚みを１８〜４０ｍｍとすることにより、リブによる衝撃吸収性を良好にすることができるのみならず、衝撃吸収材の厚みが極端に大きくなるのを防ぐことができ、車内のレッグスペースを十分確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明における一実施形態に係る衝撃吸収材の斜視図、図２は図１の２−２断面図である。
【００１４】
図１及び図２に示す衝撃吸収材１０は、自動車の前席乗員のかかとに加わる衝撃を吸収するために、自動車のエンジンルームと車室との間の隔壁と車両フロアマットとの間に設けられるものであって、エネルギー量２７Ｊの衝撃を吸収したときの圧縮変形量が１５〜２３ｍｍであり、かつ反力が２５００Ｎ以下からなり、平板１１とリブ１５とで構成される。エネルギー量２７Ｊの衝撃を吸収したときの圧縮変形量が１５ｍｍより少ない場合には、反力が規定の２５００Ｎよりも大きくなる問題を生じ易く、それに対して圧縮変形量が２３ｍｍより大の場合には、衝撃吸収材の圧縮変形量が長くなるという問題を生じ易くなる。また、反力が２５００Ｎを超えると、乗員のかかとを損傷するおそれが高くなる。
【００１５】
平板１１は、軟質発泡体からなり、片面が衝撃の加わる衝撃受け面１１ａとされ、衝撃受け面１１ａとは反対の裏面１１ｂにはリブ１５が埋設されている。前記軟質発泡体としては、軟質ポリウレタンフォーム等、適宜の軟質発泡体を使用可能であるが、特には軟質ポリウレタンフォームのチップをバインダーで結合したチップ成形体が、製造作業性などの点から好ましい。より好ましくは、リブ１５をインサートとして成形されたチップ成形体である。前記軟質ポリウレタンフォームのチップ成形体からなる平板１１は、具体的には、リブ１５を、前記衝撃吸収材１０の形状に応じて形成されたモールドのキャビティに所要本数セットし、次いで、軟質ウレタンフォームのチップとバインダーの混合物をキャビティ内に充填し、閉型して加熱等によってバインダーを硬化させることにより得られ、またこれによって衝撃吸収材１０が得られる。前記チップのサイズは適宜とされるが、通常、平均粒径３〜１５ｍｍのものが用いられる。バインダーは、公知のチップ成形品の成形に使用されているものを用いることができる。例えば、湿分硬化型のウレタンプレポリマーあるいはクルード・メチレンジフェニルジイソシアネート（クルード・ＭＤＩ）等を用いることができる。
【００１６】
前記平板１１における衝撃受け面１１ａとリブ１５の埋設側端部間の距離ｂは、３〜１０ｍｍが好ましい。前記衝撃受け面１１ａとリブ１５の埋設側端部間の距離ｂが３ｍｍ未満になると、リブ１５が平常時に傾くおそれがあるなど、リブ１５を正しく保持するのが難しくなる。それに対して、前記ｂの値が１０ｍｍを超え、前記衝撃吸収材１０の全体厚みａに対する前記衝撃受け面１１ａとリブ１５の埋設側端部間の距離ｂの割合が増えると、衝撃時に前記平板１１における衝撃受け面１１ａからリブ１５の埋設側端部間の部分が担う衝撃荷重も考慮する必要が出てくるため、リブ１５のサイズ等で衝撃吸収時の反力等をコントロールするのが難しくなる。なお、前記チップ成形体からなる平板１１の密度は、４０〜４００ｋｇ／ｍ３が好ましい。４０ｋｇ／ｍ３未満の場合、チップ成形体を成形する際に、モールド内へのチップの充填不良を生じてチップ成形体に欠肉を生じるおそれがあり、それに対して４００ｋｇ／ｍ３を超えると、リブ１５をインサートとして平板１１をチップモールド成形によって成形しようとする際に、リブ１５が変形するおそれがある。
【００１７】
リブ１５は、細長い硬質独立気泡体のブロックからなり、前記平板１１の裏面１１ｂに複数本が互いに略平行にされて基部側１５ａで埋設され、先端側１５ｂで前記平板１１の裏面１１ｂから突出している。前記リブ１５は埋設によって、平板１１から分離するのが防がれている。本実施例におけるリブ１５の形状は、横断面が長方形からなる角棒形状からなる。前記独立気泡体とは、ＡＳＴＭ  Ｄ  ２８５６に準拠して求められる独立気泡率が、３０％以上の構成物をいう。さらには、独立気泡率が５０％以上のものが、前記リブ１５を構成する硬質独立気泡体としてより好ましい。前記リブ１５を構成する硬質独立気泡体としては、適宜の硬質独立気泡体が用いられるが、特には硬質ポリウレタンフォームが、衝撃吸収性などの点から好ましい。
【００１８】
前記リブ１５は、前記衝撃吸収材１０の厚み方向をリブ１５の高さ方向として平板１１に埋設されている。前記リブ１５の全体高さ（前記平板１１への埋設量ｅと平板１１からの突出高さｄとの合計高さ）ｃは、１５〜３０ｍｍが好ましい。１５ｍｍ未満の場合、リブ１５の衝撃吸収性が劣り、それに対して３０ｍｍを超える場合、衝撃吸収材１０の厚みａが大になって、車内のレッグスペースが狭くなる。また、前記リブ１５の幅ｗはリブ１５の間隔ｕと関連して決定される。すなわち、前記リブ１５の幅ｗが小さい場合には、リブ１５の本数を増やさなければ良好な衝撃吸収性が得られなくなるため、リブ１５の間隔ｕも小さくなり、逆にリブ１５の幅ｗが大きい場合には、衝撃吸収材１０の反力が大になるため、所定の反力以下にするにはリブ１５の本数を減らす必要があることから、リブ１５の間隔ｕも大になる。なお、前記衝撃受け面１１ａにおいて衝撃位置が異なっても一定の衝撃吸収性を得るためには、全てのリブ１５について幅や高さ等の寸法をそれぞれ略等しくし、間隔も均一にするのが好ましい
【００１９】
前記リブ１５として用いられる硬質独立気泡体は、密度３５〜１００ｋｇ／ｍ３のものが好ましい。前記リブ１５の平板１１への埋設量ｅは、平常時にリブ１５を平板１１に正しく保持可能な深さとされ、通常は３〜５ｍｍとされる。また、前記リブ１５の平板１１からの突出高さｄは、適宜とされるが、衝撃吸収材１０全体の厚みａを考慮すると１５〜２７ｍｍが好ましい。なお、前記衝撃吸収材１０全体の厚みａは、前記リブ１５の好ましい全高１５〜３０ｍｍ及び車内のレッグスペース等を考慮すると、１８〜４０ｍｍが好ましい。
【実施例】
【００２０】
本発明の実施例について具体的に示す。表１に示す実施例１〜４及び比較例１〜２の衝撃吸収材を作成した。実施例１〜４及び比較例１〜２における衝撃吸収材の構造は、図１に示す構造と同様である。平板は、軟質ポリウレタンフォームのチップに湿熱硬化型のバインダー（イノアックコーポレーション製、品名：ＫＦ−１）を重量比２０：８０で混合させたチップ混合物から成形したチップ成形体からなり、密度が８０ｋｇ／ｍ３である。また、リブは密度４５ｋｇ／ｍ３、硬さ２５Ｎ／ｃｍ２の硬質ポリウレタンフォームからなり、リブをインサートとして平板をチップモールド成形することにより平板とリブが一体にされている。
【００２１】
【表１】
2006143036.tif 000003
【００２２】
実施例１〜４及び比較例１〜２から、平面サイズ１５０×１５０ｍｍの試験片サンプルを切り出し、各試験片サンプルにおける平板の衝撃受け面に、衝突面の面積６５．９２ｃｍ２、重さ８．５ｋｇからなる衝突子を３．５ｍ／ｓｅｃのスピードで衝突させ、その際の衝撃荷重（圧縮応力）と圧縮変形量（たわみ）を測定すると共に、衝撃吸収エネルギーが２７Ｊに達したときの圧縮変形量と反力（圧縮応力）を測定した。その結果は表１の下部に示す通りである。実施例１〜４では、いずれもエネルギー量２７Ｊの衝撃を吸収したときの圧縮変形量が１５〜２３ｍｍであり、かつ反力が２５００Ｎ以下であるのに対し、比較例１では、リブの全高が１３ｍｍと低いため、衝撃時にリブが底突きを起こすことによって反力が３４００Ｎと非常に高くなり、乗員のかかとに加わる衝撃が大となる。また比較例２では、エネルギー量２７Ｊの衝撃を吸収したときの圧縮変形量が３０ｍｍと大きく、衝撃吸収材の厚みが大であるため、車内のレッグスペースが狭くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る吸音性衝撃吸収体の斜視図である。
【図２】図１の２−２断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０  衝撃吸収材
１１  平板
１１ａ  平板の衝撃受け面
１１ｂ  平板の裏面
１５  リブ
１５ａ  リブの基部側
１５ｂ  リブの先端側
【図１】
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【図２】
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