(57)【要約】【課題】高温から低温まで広範囲にわたって所要の衝撃吸収性能を維持する車両用衝撃吸収体を提供する。【解決手段】車両用衝撃吸収体１は、車両構成部材に内設することによって内部または外部からの衝撃を吸収するためのものである。車両用衝撃吸収体１は、ブロー成形によって一体に成形された熱可塑性樹脂製である。車両用衝撃吸収体１は、中空部を有する本体３と、この本体３の互いに対向する当接面４および支持面５をそれぞれ他方へ向けて窪ませて互いの先端部を接合させた対をなす凹状リブ６，７を有する。凹状リブ６，７の先端部は接合されて接合部８をなす。車両用衝撃吸収体１は、ポリオレフィン系樹脂に非晶性樹脂を３５〜７５ｗｔ％配合した熱可塑性樹脂で構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両構成部材に内設することによって内部または外部からの衝撃を吸収するための車両用の衝撃吸収体において、
衝撃吸収体は、ブロー成形によって一体に成形された熱可塑性樹脂製であって中空部を有する本体と、この本体の互いに対向する当接面および支持面をそれぞれ他方へ向けて窪ませて互いの先端部を接合させた対をなす凹状リブを形成してなり、
衝撃吸収体は、ポリオレフィン系樹脂に非晶性樹脂を３５〜７５ｗｔ％配合した熱可塑性樹脂で構成されている
ことを特徴とする車両用衝撃吸収体。
【請求項２】
車両構成部材に内設することによって内部または外部からの衝撃を吸収するための車両用の衝撃吸収体において、
衝撃吸収体は、ブロー成形によって一体に成形された熱可塑性樹脂製であって中空部を有する本体と、この本体の当接面を対向する支持面方向へ向けて窪ませて先端部を支持面に接合させるか、または支持面を対向する当接面方向へ向けて窪ませて先端部を当接面に接合させた凹状リブを形成してなり、
衝撃吸収体は、ポリオレフィン系樹脂に非晶性樹脂を３５〜７５ｗｔ％配合した熱可塑性樹脂で構成されている
ことを特徴とする車両用衝撃吸収体。
【請求項３】
衝撃吸収体を構成する熱可塑性樹脂は、曲げ弾性率が９０００〜２２０００ｋｇ／ｃｍ２であることを特徴とする請求項１または２記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項４】
衝撃吸収体を構成する熱可塑性樹脂は、常温時におけるアイゾット衝撃値が１５〜４０ｋｇ／ｃｍ２であることを特徴とする請求項１、２または３記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項５】
ポリオレフィン系樹脂がポリプロピレン樹脂であり、非晶性樹脂がポリスチレン樹脂、耐衝撃性ポリスチレン樹脂、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂またはその混合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂からなることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の車両用衝撃吸収体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両構成部材、例えばドアあるいはボディーサイドパネルに内設することによって搭乗員が車両構成部材の内壁へ衝突するような内部または他の車両との衝突のような外部からの衝撃を吸収するための車両用衝撃吸収体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の車両用衝撃吸収体として、熱可塑性樹脂をブロー成形して中空二重壁構造で中空部を有し、その表面壁と裏面壁から凹状リブを形成してその互いの先端部を接合して一体化し、衝撃吸収性の向上を企図したものは、特開２００２−１８７５０８号公報に記載されている。また、曲げ弾性率が５０００ｋｇ／ｃｍ２〜２５００ｋｇ／ｃｍ２のポリプロピレン樹脂により構成した車両用衝撃吸収体は、特許第３３１３９９９号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許第３３１３９９９号公報に記載されている車両用衝撃吸収体のように、曲げ弾性率が５０００ｋｇ／ｃｍ２〜２５０００ｋｇ／ｃｍ２のポリプロピレン樹脂により構成したものにあっては、６０℃〜−１５℃における衝撃吸収時の応力変化が大きく、外気の温度によって衝撃吸収性能が変化してしまうことがその後判明した。すなわち、ポリプロピレン樹脂製の衝撃吸収体の圧縮歪みが５０％における常温時の荷重応力を基準とすると、外気の温度が−１５℃のときでは応力変化率は２１％であり、外気の温度が６０℃のときでは応力変化率は−３４％である。
【０００４】
ところで、この種の車両用衝撃吸収体にあっては、常温時の圧縮歪みに対し６０℃〜−１５℃の範囲において応力変化率が±１０％以内であることが要求されるところから、上記特許第３３１３９９９号公報に記載されている曲げ弾性率が５０００ｋｇ／ｃｍ２〜２５０００ｋｇ／ｃｍ２のポリプロピレン樹脂によるものでは、所要の衝撃吸収性能を得ることができない。
【０００５】
そこで、本発明は、ブロー成形によって一体に成形され、かつ凹状リブを形成してなる衝撃吸収体を、ポリオレフィン系樹脂に非晶性樹脂を３５〜７５ｗｔ％配合した熱可塑性樹脂で構成することにより、高温から低温まで広範囲にわたって所要の衝撃吸収性能を維持する車両用衝撃吸収体を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る車両用衝撃吸収体は、車両構成部材に内設することによって内部または外部からの衝撃を吸収するための車両用の衝撃吸収体において、衝撃吸収体は、ブロー成形によって一体に成形された熱可塑性樹脂製であって中空部を有する本体と、この本体の互いに対向する当接面および支持面をそれぞれ他方へ向けて窪ませて互いの先端部を接合させた対をなす凹状リブを形成してなり、衝撃吸収体は、ポリオレフィン系樹脂に非晶性樹脂を３５〜７５ｗｔ％配合した熱可塑性樹脂で構成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の請求項２に係る車両用衝撃吸収体は、車両構成部材に内設することによって内部または外部からの衝撃を吸収するための車両用の衝撃吸収体において、衝撃吸収体は、ブロー成形によって一体に成形された熱可塑性樹脂製であって中空部を有する本体と、この本体の当接面を対向する支持面方向へ向けて窪ませて先端部を支持面に接合させるか、または支持面を対向する当接面方向へ向けて窪ませて先端部を当接面に接合させた凹状リブを形成してなり、衝撃吸収体は、ポリオレフィン系樹脂に非晶性樹脂を３５〜７５ｗｔ％配合した熱可塑性樹脂で構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の請求項３に係る車両用衝撃吸収体は、請求項１または２記載の構成において、衝撃吸収体を構成する熱可塑性樹脂は、曲げ弾性率が９０００〜２２０００ｋｇ／ｃｍ２であることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の請求項４に係る車両用衝撃吸収体は、請求項１、２または３記載の構成において、衝撃吸収体を構成する熱可塑性樹脂は、常温時におけるアイゾット衝撃値が１５〜４０ｋｇ／ｃｍ２であることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の請求項５に係る車両用衝撃吸収体は、請求項１、２、３または４記載の構成において、ポリオレフィン系樹脂がポリプロピレン樹脂であり、非晶性樹脂がポリスチレン樹脂、耐衝撃性ポリスチレン樹脂、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂またはその混合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂からなることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施の形態に係る車両用衝撃吸収体を破断して示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線拡大断面図、図３は本発明に係る車両用衝撃吸収体を車両のドアパネルに内設した態様を示す断面図、図４は本発明に係る車両用衝撃吸収体を自動車のリヤーピラーに内設した態様を示す断面図、図５は本発明に係る車両用衝撃吸収体を内設したリヤーバンパーの背面図、図６はＰＰ樹脂に変性ＰＰＥ樹脂を混合した樹脂により構成された車両用衝撃吸収体の圧縮荷重に対する変位を示すグラフ、図７はＰＰ樹脂により構成された車両用衝撃吸収体の圧縮荷重に対する変位を示すグラである。
【００１２】
図１および図２において、１は車両用衝撃吸収体である。この車両用衝撃吸収体１は、ブロー成形によって一体に成形された熱可塑性樹脂製であって中空部２を有する本体３の互いに対向する当接面４および支持面５の両方をそれぞれ他方へ向けて窪ませて形成された対をなす凹状リブ６，７を多数有しており、これら凹状リブ６，７の先端部が互いに当接して接合部８をなしている。
【００１３】
本発明に係る車両用衝撃吸収体１は、凹状リブを、本体３の互いに対向する当接面４を支持面５方向へ向けて窪ませて先端部を支持面５に接合させるか、または支持面５を当接面４方向へ向けて窪ませて先端部を当接面４に接合させた構成とすることができる。なお、この構成については図示していない。
【００１４】
本発明に係る車両用衝撃吸収体１は、ポリオレフィン系樹脂に、非晶性樹脂を３５〜７５ｗｔ％配合した曲げ弾性率が９０００〜２２０００ｋｇ／ｃｍ２の熱可塑性樹脂で構成される。ポリオレフィン系樹脂としては、ポリプロピレン樹脂が用いられ、非晶性樹脂としては、ポリスチレン樹脂、耐衝撃性ポリスチレン樹脂、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂またはその混合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂が用いられる。そして、衝撃吸収体１を構成する熱可塑性樹脂は、常温時におけるアイゾット衝撃値が１５〜４０ｋｇ／ｃｍ２である。
【００１５】
図６および図７には、ブロー成形によって得られた車両用衝撃吸収体１を引張り試験機により圧縮し、圧縮荷重に対する変位（圧縮歪の変化）を計測した結果を示している。図６のグラフに示す曲線（ａ２）、（ｂ２）、（ｃ２）は、それぞれ常温（２０℃）、マイナス１５℃、６０℃の環境下におけるポリプロピレン樹脂にポリフェニレンエーテル樹脂（変性ＰＰＥ）を５０ｗｔ％配合した熱可塑性樹脂により形成された凹状リブを有する車両用衝撃吸収体１の圧縮荷重に対する変位を示すものである。また、図７のグラフに示す曲線（ａ１）、（ｂ１）、（ｃ１）は、それぞれ常温（２０℃）、マイナス１５℃、６０℃の環境下におけるポリプロピレン樹脂のみにより形成された凹状リブを有する車両用衝撃吸収体１の圧縮荷重に対する変位を示すものである。
【００１６】
図７のグラフにおいて、常温（２０℃）時の圧縮荷重に対する変位を示す曲線（ａ１）と比較して曲線（ｂ１）、（ｃ１）はその圧縮荷重が各変位において大きく異なる値となることを示している。つまり、曲線（ｂ１）にあっては衝撃吸収体の変位が１０〜５０ｍｍにおいてその圧縮荷重の値が曲線（ａ１）より大きな値を示し、曲線（ｃ１）にあっては衝撃吸収体の変位が０〜５５ｍｍおいてその圧縮荷重の値が曲線（ａ１）より小さな値を示している。このように、ポリプロピレン樹脂のみにより形成された衝撃吸収体は温度に対して応力変化が大きく、外気の温度によってその衝撃吸収性能が変化してしまう。
【００１７】
これに対し、図６のグラフにおいて、常温（２０℃）時の圧縮荷重に対する変位を示す曲線（ａ２）と比較して曲線（ｂ２）、（ｃ２）はその圧縮荷重が各変位において近似した値を示している。つまり、曲線（ｂ２）にあっては衝撃吸収体の変位が０〜５０ｍｍにおいてその圧縮荷重の値が曲線（ａ２）と略同一の値を示し、曲線（ｃ２）にあっても衝撃吸収体の変位が０〜５０ｍｍおいてその圧縮荷重の値が曲線（ａ２）と略同一の値を示している。このように、ポリプロピレン樹脂にポリフェニレンエーテル樹脂のような非晶性樹脂を配合した熱可塑性樹脂により形成された衝撃吸収体は温度に対して応力変化が小さく、外気の温度によってその衝撃吸収性能が変化することない。
【００１８】
上記実施の形態にあっては、非晶性樹脂としてポリフェニレンエーテル樹脂について説明をしたが、その他の非晶性樹脂としてポリスチレン樹脂（ＰＳ）、耐衝撃性ポリスチレン樹脂（ＨＩＰＳ）、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ）などを用いた場合であっても同様の効果が得られる。ただし、耐衝撃性ポリスチレン樹脂等を配合した場合にあってはその配合比によってアイゾット衝撃値が大きく変化する傾向にある。このため、樹脂混合比に加えてアイゾット衝撃値を特定する必要がある。車両用衝撃吸収体として好適なアイゾット衝撃値は１５〜４０ｋｇ／ｃｍ２である。なお、その他の非晶性樹脂を配合することにより衝撃吸収体の温度依存性が低下することは前記ポリフェニレンエーテル樹脂の場合と同様であり、これについては説明を省略する。
【００１９】
【表１】
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表１はポリプロピレン樹脂（ＰＰ）にポリフェニレンエーテル樹脂（変性ＰＰＥ）を混合比を変えて添加した場合の応力変化率（％）およびアイゾット衝撃値（ｋｇ／ｃｍ２）を示すもので、応力変化率は常温、衝撃吸収体の圧縮歪みが５０％における荷重応力を基準として算出したものである。圧縮歪み５０％とは衝撃吸収体が当初の厚みから圧縮荷重により押し潰されて半分の厚みに変形したときを示す。比較例１、２および実施例１〜３についての結果は次のとおりである。
【００２０】
比較例１：ポリフェニレンエーテル樹脂を添加することなしにポリプロピレン樹脂のみでブロー成形により衝撃吸収体を形成した。常温、５０％変位時を基準として応力変化率は、マイナス１５℃では２１％、６０℃ではマイナス３４％であった。つまり、低温時において圧縮荷重は高くなり、高温時において圧縮荷重は低くなる。
【００２１】
比較例２：ポリプロピレン樹脂にポリフェニレンエーテル樹脂を２０ｗｔ％配合した熱可塑性樹脂によりブロー成形を行い、衝撃吸収体を形成した。この場合、比較例１と同様の結果となった。
【００２２】
実施例１：ポリプロピレン樹脂にポリフェニレンエーテル樹脂を３５ｗｔ％配合した熱可塑性樹脂によりブロー成形を行い、衝撃吸収体を形成した。この場合、ポリフェニレンエーテル樹脂を配合したことにより、特に６０℃における応力変化率が改善されており、温度変化による衝撃吸収性の変化が低減されている。
【００２３】
実施例２：ポリプロピレン樹脂にポリフェニレンエーテル樹脂を５０ｗｔ％配合した熱可塑性樹脂によりブロー成形を行い、衝撃吸収体を形成した。
【００２４】
実施例３：ポリプロピレン樹脂にポリフェニレンエーテル樹脂を７０ｗｔ％配合した熱可塑性樹脂によりブロー成形を行い、衝撃吸収体を形成した。
【００２５】
実施例２、３にあってはポリフェニレンエーテル樹脂を配合したことによる衝撃吸収性の変化がかなりの割合で低減され温度依存性の低い衝撃吸収体を得ることができた。
【００２６】
本発明に係る車両用衝撃吸収体１は、自動車等のドア、ボディサイドパネル、ルーフパネル、ピラー、バンパーなどの車両構成部材に内設される。図３にはドア９のドアトリム１０に、図４は自動車のリヤピラー１１に、図５はリヤーバンパー１２に、それぞれ本発明に係る車両用衝撃吸収体１を内設した例を示している。図４においてＡは乗車者の頭部を示している。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、ブロー成形によって一体に成形され、かつ凹状リブを形成してなる衝撃吸収体を、ポリオレフィン系樹脂に非晶性樹脂を３５〜７５ｗｔ％配合した熱可塑性樹脂で構成することにより、高温から低温まで広範囲にわたって所要の衝撃吸収性能を維持する車両用衝撃吸収体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る車両用衝撃吸収体の斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】本発明に係る車両用衝撃吸収体を自動車のドアに内設した態様を示す断面図である。
【図４】本発明に係る車両用衝撃吸収体を自動車のリヤピラーに内設した態様を示す断面図である。
【図５】本発明に係る車両用衝撃吸収体を内設したリヤーバンパーの背面図である。
【図６】ＰＰ樹脂に変性ＰＰＥ樹脂を混合した樹脂により構成された車両用衝撃吸収体の圧縮荷重に対する変位を示すグラフである。
【図７】ＰＰ樹脂ににより構成された車両用衝撃吸収体の圧縮荷重に対する変位を示すグラである。
【符号の説明】
１  車両用衝撃吸収体
２  中空部
３  本体
４  当接面
５  支持面
６，７  凹状リブ
８  接合部
９  ドア
１０  ドアトリム
１１  リヤピラー
１２  リヤーバンパー
Ａ  頭部
【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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