(57)【要約】      （修正有）【課題】リブの間隔を制御することで、ばらつきが少なく、最大限のエネルギー吸収効率を引き出すことのできる車両用下肢部衝撃吸収パッドを提供する。【解決手段】車両用下肢部衝撃吸収パッド１０は、基部２０と、基部３０から車体パネル側に向けて突設され、車両前後方向に延びる複数のリブ３０と、リブ３０間に形成されたスリット４０とを具える。基部２０は、衝撃を受けた際に乗員の踵と対向するヒールポイント５０を有しており、ヒールポイント５０の幅方向中央はスリット４２であり、ヒールポイント５０の中心より上方に位置するリブ３０及びスリット４０，４２は、ヒールポイント５０の幅方向中心Ｏを通り車両前後方向に平行な仮想垂直面Ｐに対して平行に形成され、ヒールポイント５０の中心より下方に位置するリブ３０及び中央以外のスリット４０は、仮想垂直面に対して下方に向けて幅方向に広がる向きに傾斜して形成されている。【選択図】図２
0003193708.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
車体パネルとフロアカーペットとの間に載置される発泡熱可塑性樹脂から構成され、
前記フロアカーペット側の基部と、
前記基部から前記車体パネル側に向けて突設され、車両前後方向に延びる複数のリブと、前記リブ間に形成されたスリットと、
を具える車両用下肢部衝撃吸収パッドであって、
前記基部は、衝撃を受けた際に前記フロアカーペットを介して乗員の踵と対向するヒールポイントを有しており、
前記ヒールポイントの幅方向中央はスリットであり、
前記ヒールポイントの中心より上方に位置するリブ及びスリットは、前記ヒールポイントの幅方向中心を通り車両前後方向に平行な仮想垂直面に対して平行に形成され、
前記ヒールポイントの中心より下方に位置するリブ及び中央以外のスリットは、前記仮想垂直面に対して下方に向けて幅方向に広がる向きに傾斜して形成されている、
ことを特徴とする車両用下肢部衝撃吸収パッド。
【請求項２】
前記ヒールポイントの中心より下方に位置するリブは、前記仮想垂直面に対して１°〜５°傾斜している、
請求項１に記載の車両用下肢部衝撃吸収パッド。
【請求項３】
前記リブの幅は一定であり、その幅は８ｍｍ〜１２ｍｍである、
請求項１又は請求項２に記載の車両用下肢部衝撃吸収パッド。
【請求項４】
前記幅方向中央のスリット以外のスリットの幅は一定であり、その幅は５ｍｍ〜３０ｍｍである、
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の車両用下肢部衝撃吸収パッド。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、自動車等の車両の乗員の下肢部を、衝突時の衝撃から保護する車両用下肢部衝撃吸収パッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の如き車両の床面に載置され、乗員の下肢部を追突時の衝撃から保護する車両用下肢部衝撃吸収パッド、所謂ティビアパッドが知られている（たとえば、特許文献１参照）。この種の車両用下肢部衝撃吸収パッドは、発泡樹脂成形体から構成され、車体パネルとフロアカーペットとの間に敷設される。
【０００３】
車両用下肢部衝撃吸収パッドには、その衝撃吸収性を高めるために、乗員の下肢部、より具体的には踵が当たるヒールポイントに、車両の前後方向に平行な複数のリブを突設している（たとえば、特許文献１の図３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２７７９６号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、衝撃を受けた際に、乗員の踵と車体パネルに挟まれて、リブに圧縮方向の力が作用する結果、リブは、同方向に横折れしたり、ランダムな方向に横折れする。このようにリブの横折れ方向が一定しない結果、衝撃を受けたときにエネルギー吸収効率がばらついてしまう虞があった。
【０００６】
本考案の目的は、リブの間隔を制御することで、ばらつきが少なく、最大限のエネルギー吸収効率を引き出すことのできる車両用下肢部衝撃吸収パッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案に係る車両用下肢部衝撃吸収パッドは、
車体パネルとフロアカーペットとの間に載置される発泡熱可塑性樹脂から構成され、
前記フロアカーペット側の基部と、
前記基部から前記車体パネル側に向けて突設され、車両前後方向に延びる複数のリブと、前記リブ間に形成されたスリットと、
を具える車両用下肢部衝撃吸収パッドであって、
前記基部は、衝撃を受けた際に前記フロアカーペットを介して乗員の踵と対向するヒールポイントを有しており、
前記ヒールポイントの幅方向中央はスリットであり、
前記ヒールポイントの中心より上方に位置するリブ及びスリットは、前記ヒールポイントの幅方向中心を通り車両前後方向に平行な仮想垂直面に対して平行に形成され、
前記ヒールポイントの中心より下方に位置するリブ及び中央以外のスリットは、前記仮想垂直面に対して下方に向けて幅方向に広がる向きに傾斜して形成されている。
【考案の効果】
【０００８】
本考案の車両用下肢部衝撃吸収パッドによれば、ヒールポイントよりも下方（車両下方かつ後方）に位置するリブを仮想垂直面に対して広がる向きに傾斜させることで、衝撃が加わったときにリブすべてが同方向又はランダムな方向ではなく、中央のスリットを挟んで対称に横折れする。これにより、リブによる衝撃吸収性能のバラツキを抑え、エネルギー吸収効率を最大限に引き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本考案の一実施形態に係る車両用下肢部衝撃吸収パッドを車両後方側から見た斜視図である。
【図２】図２は、ヒールポイント及びその近傍をリブ及びスリット側から見た図である。
【図３】図３は、図２の線Ａ−Ａに沿って切断した端面図である。
【図４】図４は、図２の線Ｂ−Ｂに沿って切断した端面図である。
【図５】図５は、図４に示すリブが衝撃を受けたときの横折れ状態を示す説明図である。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本考案の一実施形態に係る車両用下肢部衝撃吸収パッド１０を車両後方側から見た斜視図である。車両用下肢部衝撃吸収パッド１０は上面側が車両内部側、すなわちフロアカーペット側であり、下面側が車体パネルと対向する。
【００１１】
車両用下肢部衝撃吸収パッド１０は、運転席、助手席、後部座席等の車体パネルの形状、載置位置に応じた形状であり、図示の実施形態は、運転席用の車両用下肢部衝撃吸収パッド１０である。
【００１２】
車両用下肢部衝撃吸収パッド１０は、熱可塑性の発泡樹脂材料の成形体とすることができる。
たとえば、車両用下肢部衝撃吸収パッド１０を構成する発泡樹脂材料として、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂（例えばポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂）、ポリエステル系樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート）、ポリカーボネート系樹脂、ポリ乳酸系樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ポリスチレンとポリエチレンとを含む複合樹脂を用いることが好ましい。
【００１３】
発泡樹脂材料は、ビーズ状のものを使用することができ、その発泡倍率は、５〜５０倍であり、２０〜４０倍が好ましい。発泡倍率が５倍未満のビーズでは、強度が強く、衝撃吸収材料として好適ではない場合がある。また、発泡倍率が５０倍を超えるビーズでは、強度が弱く、十分な衝撃吸収効果を具備できない虞があるためである。
【００１４】
図示の車両用下肢部衝撃吸収パッド１０は、水平部１２と、水平部１２の前端から上向きに屈曲して形成された傾斜部１４を一体に成形したものである。
【００１５】
車両用下肢部衝撃吸収パッド１０の厚さＴ（図３参照）は、要求される衝撃吸収効果に応じて適宜決定されるが、３０ｍｍ〜５０ｍｍとすることが好適である。
【００１６】
そして、図１中、一点鎖線で示すように、傾斜部１４には、車両が衝撃を受けたときに乗員の踵がフロアカーペットを介して対向するヒールポイント５０が設けられている。ヒールポイント５０とは、車両が前後方向の衝撃を受ける際に、通常、シートに座っている乗員が衝撃に備え、又は衝撃によって踏ん張るために足裏を当てる傾斜面に設けられ、乗員の踵の位置に相当する領域に形成された部分である。
【００１７】
ヒールポイント５０は、車両用下肢部衝撃吸収パッド１０の傾斜部１４に、長さ８０ｍｍ、幅７８ｍｍの大きさに設定することができる。
【００１８】
図２は、車両用下肢部衝撃吸収パッド１０のヒールポイント５０を下面側から見た図である。また、図３、図４は、夫々図２の線Ａ−Ａ、線Ｂ−Ｂに沿って断面した端面図である。
【００１９】
図に示すように、車両用下肢部衝撃吸収パッド１０には、ヒールポイント５０の上面側となる基部２０から車体パネル側に向けて複数のリブ３０，３０を突設して形成され、リブ３０，３０間には、スリット４０，４２が形成されている。
【００２０】
図２において、ヒールポイント５０について、その中心をＯとしたときに、中心Ｏを通り車両前後方向に平行な仮想垂直面をＰ、また、中心Ｏを通り車両幅方向に平行な仮想水平線をＬとすると、図２乃至図４に示すように、仮想垂直面Ｐには中央スリット４２が形成されており、リブ３０，３０及びスリット４０，４０は、中央スリット４２を挟んで仮想垂直面Ｐに対して対称形状となるように形成される。
【００２１】
より詳細には、ヒールポイント５０の中心Ｏより上方（車両上方かつ前方）、すなわち、仮想水平線Ｌよりも上方では、リブ３０，３０及びスリット４０，４０は、仮想垂直面Ｐに対して平行に形成されている。
【００２２】
一方、ヒールポイント５０の中心Ｏより下方（車両下方かつ後方）、すなわち、仮想水平線Ｌよりも下方では、リブ３０，３０と、中央スリット４２以外のスリット４０，４０は、仮想垂直面Ｐに対して下方に向けて漸次幅方向に広がる向きに傾斜している。
【００２３】
言い換えれば、中央スリット４２は下方に向けて漸次幅方向に拡大しており、中央スリット４２を挟み右側と左側のリブ３０，３０及びスリット４０，４０は、その幅を一定としたまま斜め方向に延びた形状となっている。
【００２４】
図２に示すように、リブ３０の仮想垂直面Ｐに対する傾斜角をαとしたとき、αは１°〜１０°とすることが望ましく、１°〜５°とすることがより望ましい。
【００２５】
また、リブ３０の幅Ｗ１は、仮想水平線Ｌの上下共に一定とすることが望ましく、その幅Ｗ１は８ｍｍ〜１２ｍｍとすることが好適である。
【００２６】
スリット４０の幅Ｗ２は、中央スリット４２を除いて、仮想水平線Ｌの上下共に一定とすることが望ましく、その幅Ｗ２は５ｍｍ〜３０ｍｍとすることが好適である。
【００２７】
リブ３０の幅Ｗ１を大きくし、スリット４０の幅Ｗ２を小さくする程、衝撃荷重に対するリブ３０の変形量は小さくなるが、その分、変形量に対する衝撃吸収量が小さくなるため、エネルギー吸収効率は低下する。一方、リブ３０の幅Ｗ１を小さくし、スリット４０の幅Ｗ２を大きくするほど、衝撃荷重に対するリブ３０の変形量は大きくなり、リブ３０が座屈変形し易くなるため、最大衝撃吸収量が低下し、エネルギー吸収効率は低下する。従って、上記の範囲でリブ３０及びスリット４０を形成することが望ましい。
【００２８】
リブ３０の高さＨ、すなわち、スリット４０，４２の深さは、１０ｍｍ〜７０ｍｍとすることが望ましい。リブ３０の高さＨが高くなるほど、衝撃荷重に対するリブ３０の変形量は大きくなるが、上記と同様、座屈変形し易くなるため、最大衝撃吸収量が低下し、エネルギー吸収効率が低下する。従って、リブ３０の高さＨ、すなわち、スリット４０，４２の深さは、上記の範囲とすることが望ましい。
【００２９】
上記のように構成された車両用下肢部衝撃吸収パッド１０は、下面側を車体パネルに当接するよう配置し、上面側にフロアカーペットが敷設されて使用される。
【００３０】
そして、車両に衝撃が加わると、乗員の踵が、ヒールポイント５０に当たり、踵と車体パネルに挟まれて、基部２０及びリブ３０，３０に圧縮方向の力が作用する。本発明では、ヒールポイント５０の中心Ｏより下方に位置するリブ３０，３０は、仮想垂直面Ｐに対して下方に向けて漸次幅方向に広がる向きに傾斜している。従って、衝撃が加わると、図５に示すように、中央スリット４２を挟んでリブ３０，３０が対称に横折れする。すなわち、図５に示すように、中央スリット４２に対して右側のリブ群３０Ｒは中央スリット４２に対して凸となる方向、左側のリブ群３０Ｌも中央スリット４２に対して凸となる方向に対称に横折れする。
【００３１】
このように、圧縮荷重が加わるとリブの仮想垂直面Ｐを中心にリブが開く方向に、リブ３０の横折れ方向を制御できたことで、均等にリブを圧縮することができ、エネルギー吸収効率を上げることができる。
【００３２】
本考案の車両用下肢部衝撃吸収パッド１０は、リブがすべて同方向又はランダムな方向に横折れするなどの製品間でのバラツキを抑えることができるから、エネルギー吸収効率を安定させることができると共に、リブの座屈等の発生も抑えられるから、エネルギー吸収効率を最大限に引き出すことができる。
【００３３】
なお、本考案では、ヒールポイント５０の中心Ｏよりも下方のリブ３０，３０のみを傾斜させている。これは、衝撃を受けた際に、ヒールポイント５０の中で踵の前端側に比べて後端側に強い衝撃荷重が加わるためである。
【実施例１】
【００３４】
本考案の車両用下肢部衝撃吸収パッド１０について、下記表１に示す条件のテストピースを作製し、エネルギー吸収効率を測定する落下衝撃試験を、ＪＩＳ  Ｚ０２３５の「包装用緩衝材料の動的圧縮試験方法」に準拠して行なった。
【００３５】
テストピースは、何れも縦（車両前後方向）が１５０ｍｍ、横（車両幅方向）が１００ｍｍであり、その中央にヒールポイントが形成されるようにしている。すなわち、テストピースの縦方向中央よりも下側が傾斜したリブとなっている。
【００３６】
また、テストピースは、スチレン改質ポリエチレン系樹脂の発泡ビーズ、具体的には、積水化成品工業株式会社が販売している商品名「ピオセラン」（登録商標）を使用した。発泡ビーズの発泡倍率は３０倍、密度は０．０３３ｇ／ｃｍ３である。
【００３７】
テストピースは、何れも厚さＴ：３０ｍｍ、基部厚さ：８ｍｍ、リブ高さＨ（スリット深さ）：１２ｍｍ、リブ幅Ｗ１：１０ｍｍである。スリット幅Ｗ２については、下記表１を参照されたい。表１中、「スリット幅上」とは、ヒールポイントの中央よりも上側のスリット幅であり、「スリット幅下」とはテストピースの下端におけるスリット幅である。また、傾斜角αは、リブの仮想垂直面Ｐに対する傾斜角（図２参照）である。
【００３８】
【表１】
0003193708.tif 000003
【００３９】
試験は、テストピースと、車体パネルに相当する板材を配置し、加速度計付きの踵形状の治具（踵治具）をテストピースの上方の所定高さから落下させ、踵治具落下後の時間経過に伴うテストピースの荷重（単位Ｎ）とテストピースの変位（単位ｍｍ）を求め、次式よりエネルギー吸収効率（単位％）を算出した。
エネルギー吸収効率％＝（変位ｍｍ×発生荷重Ｎ）÷（３０ｍｍ×２０００Ｎ）×１００
【００４０】
上記式中、３０ｍｍはテストピースの厚みであり、踵への衝撃が２０００Ｎを越えないことを要件としている。
【００４１】
試験結果を合わせて表１に示している。表１を参照すると、本考案例１〜５は、高いエネルギー吸収効率を発揮していることがわかる。これは、考案例は、ヒールポイントの中心Ｏよりも下方のリブを仮想垂直面Ｐに対して傾斜させて形成しているからであり、衝撃が加わった結果、図５に示すように、中央スリット４２に対して右側のリブ群３０Ｒは中央スリット４２に対して凸となる方向、左側のリブ群３０Ｌも中央スリット４２に対して凸となる方向に対称に横折れしたためである。
【００４２】
考案例どうしを比較すると、考案例１〜３は、考案例４及び５に比して高いエネルギー吸収効率を発揮している。これは、考案例４及び５について、中央のスリットの間隔が下端側で大きくなったため、十分な衝撃吸収能力を発揮できなかったものと考えられる。従って、リブの傾斜角αは、１°以上５°以下とすることが好適であることがわかる。
【実施例２】
【００４３】
エネルギー吸収効率のバラツキを調べるため、考案例２とリブの傾斜角αがゼロである比較例について、夫々テストピースを１０個ずつ作製し、上記と同様の試験を行なった。そして、これらのエネルギー吸収効率の平均値と標準偏差σを算出した。結果を表２に示す。
【００４４】
【表２】
0003193708.tif 000004
【００４５】
表２を参照すると、考案例は、エネルギー吸収効率の平均は、若干比較例よりも劣るが、標準偏差σは小さく、エネルギー吸収効率のバラツキが小さいことがわかる。
【００４６】
これは、ヒールポイントの中心Ｏよりも下方のリブを仮想垂直面Ｐに対して傾斜させて形成しているからであり、衝撃が加わった結果、図５に示すように、中央スリット４２に対して右側のリブ群３０Ｒは中央スリット４２に対して凸となる方向、左側のリブ群３０Ｌも中央スリット４２に対して凸となる方向に対称に横折れしたためである。
【００４７】
一方、比較例は、リブが同方向に横折れした場合には高いエネルギー吸収効率を発揮しているが（たとえば比較例４や比較例７）、リブがランダムな方向に横折れした場合（特に比較例３、比較例５及び比較例６）に十分なエネルギー吸収効率を発揮することができず、標準偏差σが大きくなったものと考えられる。
【００４８】
上記より、考案例は、エネルギー吸収効率のバラツキを小さくできたことで、信頼性の高い車両用下肢部衝撃吸収パッドとして有用であることがわかる。
【００４９】
上記実施例の説明は、本考案を説明するためのものであって、実用新案登録請求の範囲に記載の考案を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本考案の各部構成は上記実施例に限らず、実用新案登録請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  車両用下肢部衝撃吸収パッド
２０  基部
３０  リブ
４０  スリット
４２  中央スリット
５０  ヒールポイント
【図１】
0003193708.tif 000005
【図２】
0003193708.tif 000006
【図３】
0003193708.tif 000007
【図４】
0003193708.tif 000008
【図５】
0003193708.tif 000009