(57)【要約】      （修正有）【課題】リブに高さ方向の凹凸を形成することで、エネルギー吸収量を増大させる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、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、フロアカーペット側の基部２０と、基部２０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５０を有しており、ヒールポイント５０に形成される少なくとも１のリブ３０は、先端に車体パネルと当接する当接部３２と、車体パネルに当接しない非当接部３４が形成されている。【選択図】図２
0003193707.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に形成される少なくとも１のリブは、先端に車体パネルと当接する当接部と、車体パネルに当接しない非当接部が形成されている、
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】
前記非当接部は、リブに形成された凹部である、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】
前記非当接部は、当接部の５５％〜９５％の高さである、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】
前記非当接部は、リブに複数形成される、請求項２又は請求項３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一定高さ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】
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。このとき、リブの高さが一定であると、衝撃荷重に対して初期の段階で比例的に弾性変形する結果、リブの圧縮変位の増大によって発生荷重が大きくなってしまい、人体への負荷が大きくなることがある（図７の比較例参照）。
【０００６】
本考案の目的は、リブに高さ方向の凹凸を形成することで、エネルギー吸収量を増大させる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に形成される少なくとも１のリブは、先端に車体パネルと当接する当接部と、車体パネルに当接しない非当接部が形成されている。
【０００８】
前記非当接部は、リブに形成された凹部とすることができる。
【考案の効果】
【０００９】
本考案の車両用下肢部衝撃吸収パッドによれば、リブの先端に車体パネルに当接しない非当接部を形成することで、衝撃が加わり、ヒールポイントが乗員の踵と車体パネルに挟まれた際に、まず、車体パネルと当接する当接部が衝撃荷重を受けてリブが圧縮変形する。当接部は、リブの全体ではないから、初期の段階の発生荷重を抑制することができる。
【００１０】
さらに衝撃荷重が大きくなると、当接部がさらに圧縮変形し、発生荷重は増大する。そして、車体パネルと当接していなかった非当接部が車体パネルと当接して、リブが圧縮変形する。これにより、２段階で発生荷重を制御することができ、エネルギー吸収量を増大させることができるから、人体への負荷を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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、リブを拡大して示す斜視図である。
【図４】図４は、衝撃荷重が加わっていない状態のリブの拡大図である。
【図５】図５は、衝撃荷重が加わり、当接部が圧縮変形している状態を示すリブの拡大図である。
【図６】図６は、衝撃荷重がさらに加わり、当接部だけでなく非当接部が圧縮変形している状態を示すリブの拡大図である。
【図７】図７は、落下衝撃試験結果を示すグラフである。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
車両用下肢部衝撃吸収パッド１０の厚さＴ（図４参照）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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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は、リブ３０の拡大図である。
【００２１】
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が形成されている。
【００２２】
リブ３０の先端は、図２及び図３に示すように、車体パネルに当接する当接部３２と、車体パネルに当接しない非当接部３４を有する。たとえば、車体パネルがフラットである場合、図２及び図３に示すように、リブ３０は、凹凸形状となり、凹部が非当接部３４となる。また、車体パネルが、湾曲している場合には、リブ３０の先端もその湾曲形状に合わせて湾曲するが、車体パネルとは当接しない凹部の如き非当接部３４が形成される。
【００２３】
非当接部３４は、図２乃至図４に示すように、リブ３０の当接部３２から傾斜して凹んだ断面略台形状とすることができる。図示では、傾斜面（台形の脚に相当する面）を平面としているが、脚を凹状は凸状に屈曲させた面とすることもできる。また、非当接部３４は、当接部３２から略垂直に凹む断面略矩形としたり、一部又は全部を断面略円形又は楕円形等の曲面としてもよい。さらに、非当接部３４は、長さ方向の一方に漸次凹んでいく形状や、これらの組み合わせであっても構わない。
【００２４】
リブ３０の当接部３２は、衝撃が加わり、ヒールポイント５０が乗員の踵と車体パネルに挟まれた際に、先に衝撃荷重を受けて圧縮変形する。当接部３２は、リブ３０の全体ではないから、初期の段階の発生荷重を抑制することができる。
【００２５】
リブ３０の非当接部３４は、さらに衝撃荷重が大きくなって当接部３２がさらに圧縮変形し、発生荷重が増大したときに、車体パネル６０と当接して圧縮変形する。これにより、２段階で発生荷重を制御することができ、エネルギー吸収量を可及的に増大させることができるから、人体への負荷を小さくすることができる。
【００２６】
非当接部３４は、リブ３０に１又は複数形成することができる。図示の実施形態では、非当接部３４は、各リブ３０に２つずつ形成している。より望ましくは、少なくとも１つの非当接部３４をヒールポイント５０の中央より下側（車両後方側）に形成する。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。
【００２７】
図３及び図４に示すように、リブ３０の当接部３２と非当接部３４は、リブ３０の高さ、すなわち、当接部３２までの高さをＨとしたときに、非当接部３４の高さＨ’は、高さＨの５％〜９５％の高さとすることが好適であり、５５％〜９５％とすることがより望ましい。当接部３２と非当接部３４の高さの差が大きくなる程、発生荷重を低減させることができるが、これに伴ってエネルギー吸収量が小さくなる。また、当接部３２と非当接部３４の高さの差が上記より小さくなる程、当接部３２が圧縮変形を受けた後、ほぼ連続して非当接部３４が衝撃荷重を受けるから、発生荷重が大きくなり、非当接部３４の形成効果が低減する。従って、上記範囲で非当接部３４を形成することが望ましい。
【００２８】
なお、リブ３０の高さＨ、すなわち、スリット４０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、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の深さは、上記の範囲とすることが望ましい。
【００２９】
リブ３０の幅Ｗ１（図２及び図３参照）は、８ｍｍ〜１２ｍｍとすることが好適である。
【００３０】
また、リブ３０，３０間のスリット４０の幅Ｗ２（図２参照）は、５ｍｍ〜３０ｍｍとすることが好適である。
【００３１】
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、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。
【００３２】
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、図４に示すように下面側を車体パネル６０に向けて配置し、上面側にフロアカーペット（図示せず）が敷設されて使用される。リブ３０は、図４に示すように、当接部３２が車体パネル６０と当接するが、非当接部３４は車体パネル６０から離れた状態となる。
【００３３】
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６０に挟まれて、基部２０及びリブ３０に圧縮方向の力が作用する。
【００３４】
このとき、車両用下肢部衝撃吸収パッド１０は、まず、図５に示すように、車体パネル６０と当接している当接部３２が衝撃荷重を受ける。このときの当接部３２の高さをＨ１とすると、衝撃荷重によって圧縮変形し、Ｈ１＜Ｈとなる。また、非当接部３４は未だ車体パネル６０と当接していないが、当接部３２の圧縮変形の影響を受けてリブ３０全体が圧縮変形する結果、非当接部３４の高さＨ’１は、上記Ｈ１とＨとの差ほど大きくはないが、Ｈ’１＜Ｈ’となる。
【００３５】
さらに衝撃荷重が大きくなって当接部３２がさらに圧縮変形し、発生荷重が増大すると、非当接部３４も車体パネル６０と当接し、図６に示すように、当接部３２と非当接部３４が共に圧縮変形を受けてほぼフラットになる。すなわち、当接部３２の高さＨ２、非当接部３４の高さＨ’２は、Ｈ２＝Ｈ’２となる。このように、当接部３２だけでなく、非当接部３４も圧縮変形することで、衝撃荷重を受けて、２段階で発生荷重を制御することができ、人体への負荷を可及的に小さくすることができる。
【実施例】
【００３６】
本考案の車両用下肢部衝撃吸収パッド１０について、下記に示す条件のテストピース（考案例と比較例）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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
テストピースは、何れも厚さＴ：３０ｍｍ、基部厚さ：８ｍｍ、リブ高さＨ：１２ｍｍ、リブ幅Ｗ１：１０ｍｍ、スリット幅Ｗ２：１２ｍｍとした。
【００４０】
そして、考案例については、リブ３０の先端に非当接部３４として長さ３０ｍｍ、深さ５ｍｍの凹部を間隔１０ｍｍで２個を形成した。一方、比較例は、リブの先端はフラットである。
【００４１】
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て行ない、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）を求めた。そして、得られた数値を図６に示すようにグラフ化した。
【００４２】
図６を参照すると、リブの変位が約７ｍｍまでは同じように荷重に対する変位が増大しているが、変位が約７ｍｍを越えたところで考案例は変位に対する荷重の増加が小さくなっている。これは、非当接部が車体パネルと当接したことによるものである。そして、比較例は、約１２ｍｍの変位で荷重２０００Ｎを越えている。一方、考案例は、約１５ｍｍの変位で荷重２０００Ｎを越えていることがわかる。
【００４３】
一般的な車両用下肢部衝撃吸収パッドの要求性能は、踵への衝撃は２０００Ｎを越えないことと規定されている。一方、車両用下肢部衝撃吸収パッドのエネルギー吸収量は、変位（変形量）とそのときの荷重の積分値で表すことができる。
【００４４】
図６中、夫々のエネルギー吸収量を斜線で示すように、考案例は、荷重２０００Ｎに達するまでのエネルギー吸収量が、比較例に比べて大きくなっていることがわかる。本実施例では、考案例は、比較例に対して約１．２倍のエネルギー吸収量を達成できている。
【００４５】
上記より、考案例は、エネルギー吸収量を可及的に高めることのできる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。
【００４６】
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】
【００４７】
１０  車両用下肢部衝撃吸収パッド
２０  基部
３０  リブ
３２  当接部
３４  非当接部
５０  ヒールポイント
【図１】
0003193707.tif 000003
【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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