(57)【要約】【課題】車体の側壁パネルの室内側に装着される自動車用内装部品であって、側突時におけるエネルギー吸収を目的とした樹脂製スプリングを使用することで製品コストを引き下げ、リサイクルを容易に行なう。【解決手段】車体の側壁パネル４０の室内側に取り付けるドアトリム１０の衝撃吸収エリアの裏面に樹脂製コイルスプリング５１を熱溶着、超音波溶着等により固着し、樹脂製コイルスプリング５１の素材となる樹脂材料の物性値（曲げ弾性率等）及び線材太さ、巻き数等を総合してエネルギー吸収量を制御する。樹脂製コイルスプリング５１は、複数個同時に取付座５２を介して樹脂芯材２０裏面側に固着しても良く、また、樹脂芯材２０裏面に一体化したホルダ６０に嵌め込み式に収容固着しても良い。【選択図】　図２
2004050862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の側壁パネル（４０）の室内側に装着される自動車用内装部品（１０）であって、側突時、乗員の腰部、あるいは肩部が触れ易い箇所の内装部品（１０）の裏面と側壁パネル（４０）との間に樹脂製スプリング（５０）が介装され、側突時に加わる衝撃エネルギーを上記樹脂製スプリング（５０）の弾性変形により吸収できるようにしたことを特徴とする自動車用内装部品。
【請求項２】
前記樹脂製スプリング（５０）は、基部（５１ａ）が内装部品（１０）裏面に固着され、先端部（５１ｂ）が側壁パネル（４０）に当接するか、あるいは対峙している樹脂製コイルスプリング（５１）から構成され、該樹脂製コイルスプリング（５１）の径寸法を徐変させたことを特徴とする請求項１に記載の自動車用内装部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車体の側壁パネルの室内側に装着され、側突時における優れた衝撃吸収機能を備えた自動車用内装部品に係り、特に、従来の高価なウレタンパットに替えて樹脂製スプリングを使用した自動車用内装部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は車体の側壁パネルであるドアパネル１の室内側に装着されるドアトリム２の構成を示す断面図であり、ドアトリム２は、所要形状に成形された樹脂芯材３の表面に、良好な表面風合い、手触り感を備えた表皮４を貼着して構成されている。
【０００３】
更に、このドアトリム２は、側突時、乗員の腰部や肩部等が触れ易い箇所に衝突時におけるエネルギー吸収を目的とし、ウレタンパット５が取り付けられ、図７中矢印で示す衝撃負荷方向の荷重に対してウレタンパット５が圧縮変形することで、衝撃エネルギーを吸収している。そして、実際には、ウレタンパット５の発泡倍率を調整するか、あるいはウレタンパット５の形状に変化をつけることにより、所望のエネルギー吸収を達成するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のドアトリム２のような内装部品においては、側突時における衝撃吸収機能を果たすためにウレタンパット５がドアトリム２の裏面とドアパネル１との間に設けられているが、このウレタンパット５は、車種毎に形状や発泡倍率を設定しているため、成形金型を多数用意しなければならず、また、発泡倍率を調整する工程等が複雑となり、設備費が嵩むとともに、工程管理が煩雑であることから、コスト高の大きな要因となっている。
【０００５】
更に、ウレタンパット５は、リサイクル性が悪く、資源の再利用が難しく、かつ窒素ガスの発生等、環境面でも好ましいものではなく、加えて、ウレタンパット５をドアトリム２の裏面に固着する際の接着剤が必要となり、接着剤の塗布乾燥工程に長い時間を要するとともに、例えば、有機溶剤系の接着剤を使用した場合、環境面で問題があり、ホットメルト系接着剤を使用した場合、接着剤自体が高価であり、製品のコストアップを招来するという不具合がある。
【０００６】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、側突時におけるエネルギー吸収体として、従来のウレタンパットに替えて、樹脂製スプリングを使用することで、コスト低減を図るとともに、リサイクル面で有利であり、かつ作業環境上も好ましい自動車用内装部品を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願発明は、車体の側壁パネルの室内側に装着される自動車用内装部品であって、側突時、乗員の腰部、あるいは肩部が触れ易い箇所の内装部品の裏面と側壁パネルとの間に樹脂製スプリングが介装され、側突時に加わる衝撃エネルギーを上記樹脂製スプリングの弾性変形により吸収できるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
ここで、自動車用内装部品としては、車体の側壁パネルの室内側に装着される内装部品を指し、例えば、ドアトリムやリヤコーナートリム等に適用できる。
【０００９】
また、内装部品と側壁パネルとの間に介装されるエネルギー吸収体としての樹脂製スプリングは、まず、使用する樹脂材料としては、目標のエネルギー吸収量に着目し、曲げ弾性率等の物性の相違する下記の樹脂材料が使用される。
【００１０】
▲１▼ストレートポリプロピレン（ホモ、コポリマー）、ＦＭ（ｆｌｅｘｕｒａｌ　ｍｏｄｕｌｕｓ：曲げ弾性率）＝１６００Ｍｐ、
▲２▼ポリプロピレン（以下、ＰＰという）＋タルク（２０重量部）、ＦＭ＝２８００Ｍｐ、
▲３▼ＰＰ＋ガラスファイバー（短繊維２０重量部）、ＦＭ＝３２００Ｍｐ、
▲４▼ＰＰ＋ガラスファイバー（長繊維２０重量部）、ＦＭ＝３６００Ｍｐ、
▲５▼エンジニアリングプラスチック、他
【００１１】
更に、樹脂製スプリングの形状としては、コイルスプリング、波形プレート、中空円筒状体、中空長円筒状体等のものが考えられる。
【００１２】
また、樹脂製スプリングを内装部品の裏面に取り付ける構造としては、各種形状の樹脂製スプリングを内装部品の芯材裏面に熱溶着、あるいは超音波溶着等により直接固定することもできるが、取付作業性を考慮して、例えば、プレート状の取付座に複数の樹脂製スプリングを一体化した後、この取付座を内装部品裏面に熱溶着、超音波溶着等により固着するようにしても良い。
【００１３】
更に、樹脂製コイルスプリングを使用する場合には、内装部品裏面に中空円筒状のホルダを固着し、このホルダ内に樹脂製コイルスプリングを嵌め込み固定すれば、樹脂製スプリングの取付工数を短縮化でき、コストも削減できる。また、このホルダは、内装部品の樹脂芯材と一体に形成するのが構成上好ましい。
【００１４】
そして、本願発明に係る自動車用内装部品によれば、内装部品裏面と側壁パネルとの間に樹脂製スプリングが介装されるという構成であり、樹脂製スプリングの材料を変更することにより、側突時におけるエネルギー吸収量を制御することができる。
【００１５】
更に、従来のウレタンパットのように、車種毎に形状や発泡倍率を設定する必要がなく、形状を統一でき、一つの型で車種や部品を選ぶ必要がない。また、熱可塑性樹脂を使用した樹脂製スプリングであるため、リサイクルが容易に行なえ、かつ内装部品裏面に固着する際には、超音波溶着、熱溶着が可能となり、接着剤を廃止できる。
【００１６】
次いで、本願発明の別の実施態様によれば、樹脂製スプリングは、物性値の異なった樹脂材料を選択的に使用する他、例えば、樹脂製コイルスプリングの場合には、巻き数や線材の太さ等により、衝撃時のエネルギー吸収量を制御できる。
【００１７】
更に、樹脂製コイルスプリングの径寸法を徐変させれば、反力調整を自由に行なうことができる。例えば、基部から先端部に向かうにつれて、樹脂製コイルスプリングの径寸法が小径となるように設定するか、あるいは大径となるように設定する（円錐コイルスプリング仕様）。または、樹脂製コイルスプリングの中央部の径寸法を最大径に設定し、中央部から基部側及び先端側に向かうにつれて径寸法を小径に設定する（タル形コイルスプリング仕様）。あるいは、これとは逆に、樹脂製コイルスプリングの中央部の径寸法を最小径に設定し、中央部から基部側及び先端側に向かうにつれて径寸法を大径に設定する（鼓形コイルスプリング仕様）。等が考えられる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る自動車用内装部品の好適な実施の形態について、自動車用ドアトリムを例示して説明する。
【００１９】
図１は自動車用ドアトリムの正面図、図２は同自動車用ドアトリムの構成を示す断面図、図３は同自動車用ドアトリムの裏面に対して樹脂製スプリングの取付構造を示す説明図、図４は本発明に係る自動車用内装部品に使用する樹脂製コイルスプリングの断面図、図５は同樹脂製コイルスプリングの嵌め込み式の取付構造を示す説明図、図６は樹脂製スプリングの変形例を示す各説明図である。
【００２０】
図１乃至図３に基づいて本発明の第１実施形態について説明する。ドアトリム１０は、所望の曲面形状に成形され、適度の保形性を備えた樹脂芯材２０の表面に手触り感、良好な表面風合いを備えた表皮３０を貼付して構成されている。
【００２１】
このドアトリム１０は、表面のほぼ中央に乗員が肘を掛けて休めるアームレスト１１が室内側に膨出するように形成され、その下側に備品を収容できるドアポケット１２が形成され、その前側には、スピーカグリル１３が一体形成されている。
【００２２】
更に詳しくは、上記樹脂芯材２０は、タルクを混入したＰＰ（ポリプロピレン）樹脂の射出成形、あるいはモールドプレス成形により所望形状に成形され、表皮３０は、樹脂芯材２０の成形時に一体化され、ＴＰＯ（サーモプラスチックオレフィン）シート等の熱可塑性樹脂シートが使用されている。
【００２３】
そして、ドアトリム１０は、車体の側壁パネル（ドアパネル）４０の室内側に図示しないクリップ等の固着手段を介して取り付けられるが、本願発明の特徴は、このドアトリム１０の裏面とドアパネル４０との間に従来のウレタンパットに替えて樹脂製スプリング５０を介装したことが特徴である。
【００２４】
この第１実施形態においては、乗員の腰部がぶつかるエリアに対応して、図３に示すように、樹脂芯材２０の裏面に４本の樹脂製コイルスプリング５１が方形状の薄肉プレート状の取付座５２を介して樹脂芯材２０の裏面に超音波溶着、あるいは熱溶着等により固定されている。
【００２５】
更に、樹脂製コイルスプリング５１は、この実施形態では、４本使用され、プレート状の取付座５２に熱溶着、超音波溶着等により取り付けられているが、樹脂製コイルスプリング５１の素材としては、目標のエネルギー吸収量に着目して、物性値の異なった以下の樹脂材料を使用する。すなわち、▲１▼ストレートＰＰ（ホモ、コポリマー）、ＦＭ＝１６００Ｍｐ、▲２▼ＰＰ＋タルク（２０重量部）、ＦＭ＝２８００Ｍｐ、▲３▼ＰＰ＋ガラスファイバー（短繊維２０重量部）、ＦＭ＝３２００Ｍｐ、▲４▼ＰＰ＋ガラスファイバー（長繊維２０重量部）、ＦＭ＝３６００Ｍｐ、▲５▼エンジニアリングプラスチック等の使用が可能であり、また、樹脂製コイルスプリング５１は、線材の太さ及び巻き数を調整することにより、衝突時のエネルギー吸収量に対応することができる。
【００２６】
従って、従来のウレタンパットに替えて、適正な物性値を有する樹脂材料を使用した樹脂製コイルスプリング５１をエネルギー吸収体としたため、樹脂製コイルスプリング５１の形状を統一できることから、１型で複数の車種あるいは部品に共用化でき、従来のようにウレタン材料の発泡倍率調整や、形状の変化に基づいて、その都度作製する必要がなく、コスト低減が可能となる。
【００２７】
更に、上述した熱可塑性樹脂を使用するため、リサイクルが容易に行なえ、かつ超音波溶着、熱溶着等によりドアトリム１０に固定できるため、従来の面倒な接着工程を不要とし、アッセンブリ工数も短縮化できるとともに、接着剤を廃止でき、作業環境上も好ましい。
【００２８】
次いで、樹脂製コイルスプリング５１は、エネルギー吸収形態を考慮して、図４（ａ）に示すように、基部５１ａから先端部５１ｂに向かうにつれて樹脂製コイルスプリング５１の径を小径に設定する（円錐コイルスプリング仕様）構成、あるいは図４（ｂ）に示すように、樹脂製コイルスプリング５１の中央部５１ｃを最大径に設定し、中央部５１ｃから基部５１ａ側及び先端部５１ｂ側に向けて小径となるように径を徐変させる（タル形コイルスプリング仕様）構成を採用することにより、側突時に加わる荷重に対して樹脂製コイルスプリング５１の圧縮挙動を調整するようにしても良い。
【００２９】
また、図４（ａ），（ｂ）とは逆の形態も考えられる。すなわち、樹脂製コイルスプリング５１の基部５１ａから先端部５１ｂに向かうにつれて、径寸法が徐々に大径となるように設定する（図４（ａ）の円錐コイルスプリングの天地を逆に設定した仕様）か、あるいは樹脂製コイルスプリング５１の中央部５１ｃの径を最小径とし、基部５１ａ及び先端部５１ｂに向かうにつれて径寸法が徐々に大径となる（鼓形コイルスプリング仕様）構成を採用しても良い。
【００３０】
次いで、図５は、樹脂製コイルスプリング５１の取付構造の変形例を示すもので、ドアトリム１０における樹脂芯材２０に中空円筒状のホルダ６０を一体化して、このホルダ６０内に樹脂製コイルスプリング５１を嵌め込み固着するという構造である。このホルダ６０は、樹脂芯材２０と一体形成するのが工数上、有利であるが、樹脂芯材２０と別体に形成したものを後工程で溶着固定するようにしても良い。従って、図５に示す嵌め込み方式の樹脂製コイルスプリング５１を使用すれば、超音波溶着等の工程を廃止でき、取付工数を低減でき、コストを引き下げることができるという有利さがある。
【００３１】
次に、図６は、樹脂製コイルスプリング５１に替えて、樹脂製スプリング５０の代替構成として、図６（ａ）は、波形プレート状スプリング５３、図６（ｂ）は、中空筒状スプリング５４を示す。波形プレート状スプリング５３は、樹脂製コイルスプリング５１と同様、樹脂芯材２０の裏面に超音波溶着、あるいは熱溶着等により固定でき、側突時、衝撃荷重が加わった際、波形プレート状スプリング５３が収縮することにより衝撃エネルギーを吸収でき、使用する樹脂材料は樹脂製コイルスプリング５１と同一のものを使用する。
【００３２】
また、図６（ｂ）に示す中空筒状スプリング５４は、樹脂芯材２０側に中空筒状スプリング５４の外形と一致する窪み部６１ａを有する受け座６１を設けて、この受け座６１の窪み部６１ａに熱溶着、あるいは超音波溶着することにより固着でき、側突時、衝撃荷重が加わった際、中空筒状スプリング５４が変形することで、衝撃エネルギーを吸収することができる。
【００３３】
このように、樹脂製コイルスプリング５１や波形プレート状スプリング５３、中空筒状スプリング５４のように、樹脂製スプリング５０の形状は任意に設定することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明に係る自動車用内装部品は、車体の側壁パネルの室内側に装着され、乗員の腰部や肩部が触れ易い部位の裏面に樹脂製スプリングを介装するという構成であり、ＰＰ樹脂等、熱可塑性樹脂を使用した樹脂製スプリングを使用するため、従来のウレタン製衝撃吸収パットに比べ、ウレタンの発泡倍率の調整作業や車種毎の形状変更等を行なう必要がなく、金型設備や加工工数を低減化でき、大幅なコストダウンが見込めるという利点がある。
【００３５】
更に、熱可塑性樹脂からなる樹脂製スプリングを使用するため、従来のウレタンパットに比べ、リサイクルが容易に行なえ、資源の有効利用が図れるとともに、内装部品の裏面側に超音波溶着固定、あるいは熱溶着固定で簡単に取り付けることができるため、従来の接着固定に比べ、接着剤を不要とし、面倒な接着固定作業を廃止できるとともに、作業環境上も好ましいという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動車用内装部品をドアトリムに適用した正面図である。
【図２】図１中ＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】本発明に係る自動車用内装部品に適用する樹脂製コイルスプリングの取付構造を示す説明図である。
【図４】図３に示す樹脂製コイルスプリングの変形例を示す各説明図である。
【図５】本発明に係る自動車用内装部品をドアトリムに適用した実施形態における樹脂製コイルスプリングの嵌め込み固定構造を示す説明図である。
【図６】本発明に係る自動車用内装部品に適用する樹脂製スプリングとして（ａ）波形プレート状スプリング、（ｂ）中空筒状スプリングをそれぞれ示す説明図である。
【図７】衝撃吸収体としてウレタンパットを使用した従来のドアトリムの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１０　自動車用ドアトリム
１１　アームレスト
１２　ドアポケット
１３　スピーカグリル
２０　樹脂芯材
３０　表皮
４０　側壁パネル
５０　樹脂製スプリング
５１　樹脂製コイルスプリング
５２　取付座
５３　波形プレート状スプリング
５４　中空筒状スプリング
【図１】
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【図２】
2004050862.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004050862.tif 000006
【図５】
2004050862.tif 000007
【図６】
2004050862.tif 000008
【図７】
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