(57)【要約】【課題】  衝撃吸収体の厚みに制約がある場合であっても所要の衝撃吸収性能を確保できるとともに、特に衝撃が加わった直後の衝撃吸収性能に優れ、しかも、高温から低温まで広範囲にわたり所要の衝撃吸収性能を維持することができ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、熱可塑性プラスチックをブロー成形することにより成形される中空状である。車両用衝撃吸収体１の第一壁４と対向する第二壁５に、互いに先端部が溶着一体化された溶着面８を有する一対の凹状リブ６，７を複数形成する。第一壁４および第二壁５のから中空部３側へ突出し且つ凹状リブ６，７の壁面に隣接する板状リブ９，１０を形成する。板状リブ９，１０には強化芯材１６，１７を埋設する。【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中空状の車両用衝撃吸収体であって、
車両用衝撃吸収体は、熱可塑性プラスチックをブロー成形することにより中空状に形成されていて、間隔をあけて互いに対向する第一壁および第二壁を有しており、
前記第一壁を対向する前記第二壁へ向けて窪ませ且つ前記第二壁を対向する前記第一壁へ向けて窪ませて一方の凹状リブと他方の凹状リブからなる一対の凹状リブが複数形成され、
前記一方の凹状リブと前記他方の凹状リブの互いの先端部が溶着一体化された溶着面を有し、
少なくとも第一壁または第二壁の一方から中空部側へ突出し且つ凹状リブの壁面に隣接して強化芯材が埋設されている
ことを特徴とする車両用衝撃吸収体。
【請求項２】
一方の凹状リブの第一壁から溶着面までの高さ（ｂ）が１５．０〜３５．０ｍｍに形成され且つ他方の凹状リブの第二壁から溶着面までの高さ（ｃ）が１５．０〜３５．０ｍｍに形成され、第一壁と第二壁の間隔（ａ）が３０．０〜７０．０ｍｍに形成されていることを特徴とする請求項１記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項３】
第一壁および第二壁をそれぞれ中空部側へ突出させた一対の板状リブが凹状リブを繋ぐように形成され、且つ一対の板状リブの対向端部を溶着一体化した溶着部を有しているとともに、一対の板状リブの少なくとも一方に強化芯材が埋設した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】
第一壁および第二壁に形成された凹状リブは略円筒状であり、第一壁および第二壁には凹状リブによる直径（ｄ）が１５．０〜３０．０ｍｍの略円形の開孔を有し、凹状リブにはその開孔から強化芯材を埋設した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】
インサート部材は、車両用衝撃吸収体を構成する熱可塑性プラスチックと同材質の熱可塑性プラスチック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】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両用衝撃吸収体であって、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】
なお、凹状リブと板状リブを形成した衝撃吸収性を有する車両用ダクトは特開２０００−１９３０５７公報および特開２００１−２３９５７３公報に、強化芯材を挿入した衝撃吸収性を有する車両用ダクトは特開２００１−３４１５６公報に、さらに凹状リブと板状リブを有するバンパーレインホースメントは特許第２７１４５６７号公報にそれぞれ記載されている。
【特許文献１】特開２００２−１８７５０８公報
【特許文献２】特許第３３１３９９９号公報
【特許文献３】特開２０００−１９３０５７公報
【特許文献４】特開２００１−２３９５７３公報
【特許文献５】特開２００１−３４１５６公報
【特許文献６】特許第２７１４５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特開２００２−１８７５０８公報に記載されている車両用衝撃吸収体のように、熱可塑性樹脂からなる中空二重壁構造体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たものは、衝撃吸収体の厚みが十分であれば所要の衝撃吸収量を確保できるが、その厚みに制約がある場合には所要の衝撃吸収良が得られず、特に衝撃が加わった直後の衝撃吸収性能の改善が要求される。
【０００５】
また、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。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。
【０００６】
そして、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％以内であることが望ましいところから、衝撃吸収性能の温度依存性の改善が望まれていた。
【０００７】
そこで、本発明は、熱可塑性プラスチックをブロー成形することにより成形される中空状の車両用衝撃吸収体の第一壁と対向する第二壁に、互いに先端部が溶着一体化されて溶着面を有する一対の凹状リブを複数形成するとともに、少なくとも第一壁または第二壁の一方から中空部側へ突出し且つ凹状リブの壁面に隣接して強化芯材を埋設したことにより、衝撃吸収体の厚みに制約がある場合であっても所要の衝撃吸収性能を確保できるとともに、特に衝撃が加わった直後の衝撃吸収性能に優れ、しかも、高温から低温まで広範囲にわたり所要の衝撃吸収性能を維持することができ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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の請求項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中空状の車両用衝撃吸収体であって、車両用衝撃吸収体は、熱可塑性プラスチックをブロー成形することにより中空状に形成されていて、間隔をあけて互いに対向する第一壁および第二壁を有しており、前記第一壁を対向する前記第二壁へ向けて窪ませ且つ前記第二壁を対向する前記第一壁へ向けて窪ませて一方の凹状リブと他方の凹状リブからなる一対の凹状リブが複数形成され、前記一方の凹状リブと前記他方の凹状リブの互いの先端部が溶着一体化された溶着面を有し、少なくとも第一壁または第二壁の一方から中空部側へ突出し且つ凹状リブの壁面に隣接して強化芯材が埋設されていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項２に係る車両用衝撃吸収体は、請求項１の構成において、一方の凹状リブの第一壁から溶着面までの高さ（ｂ）が１５．０〜３５．０ｍｍに形成され且つ他方の凹状リブの第二壁から溶着面までの高さ（ｃ）が１５．０〜３５．０ｍｍに形成され、第一壁と第二壁の間隔（ａ）が３０．０〜７０．０ｍｍに形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に係る車両用衝撃吸収体は、請求項１または２の構成において、第一壁および第二壁をそれぞれ中空部側へ突出させた一対の板状リブが凹状リブを繋ぐように形成され、且つ一対の板状リブの対向端部を溶着一体化した溶着部を有しているとともに、一対の板状リブの少なくとも一方に強化芯材が埋設したことを特徴とするものである。
【００１１】
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の構成において、第一壁および第二壁に形成された凹状リブは略円筒状であり、第一壁および第二壁には凹状リブによる直径（ｄ）が１５．０〜３０．０ｍｍの略円形の開孔を有し、凹状リブにはその開孔から強化芯材を埋設したことを特徴とするものである。
【００１２】
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の構成において、インサート部材は、車両用衝撃吸収体を構成する熱可塑性プラスチックと同材質の熱可塑性プラスチックからなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る車両用衝撃吸収体によれば、熱可塑性プラスチックをブロー成形することにより成形される中空状の衝撃吸収体の第一壁と対向する第二壁に、互いに先端部が溶着一体化されて溶着面を有する一対の凹状リブを複数形成するとともに、少なくとも第一壁または第二壁の一方から中空部側へ突出し且つ凹状リブの壁面に隣接して強化芯材を埋設したことにより、衝撃吸収体の厚みに制約がある場合であっても所要の衝撃吸収性能を確保できるとともに、特に衝撃が加わった直後の衝撃吸収性能に優れ、しかも、高温から低温まで広範囲にわたり所要の衝撃吸収性能を維持することができる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明の第１の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は平面図、図３は図１のＡ−Ａ断面図、図４は同じくＢ−Ｂ断面図、図５は一部の斜視図、図６は本発明の第２の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７は平面図、図８は図６のＣ−Ｃ断面図、図９は本発明に係る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１０は第１および第２の実施の形態に係る衝撃吸収体のブロー成形態様を示す断面図、図１１は同上型締めした状態の断面図、図１２は本発明の第３の実施の形態に係る車両用衝撃吸収体を示す斜視図、図１３は同上一部の斜視図、図１４は本発明の第４の実施の形態を示す一部の断面図、図１５は本発明の第３の実施の形態に係る車両用衝撃吸収体のブロー成形態様を示す断面図、図１６は同上型締めした状態の断面図、図１７は同上ブロー成形後の型開きした状態の断面図、図１８は本発明に係る車両用衝撃吸収体を車両のドアトリムに内設した態様を示す断面図、図１９は同上断面図、図２０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２１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である。
【００１５】
図１ないし図５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、熱可塑性プラスチックをブロー成形して中空状に成形されたものであって２は中空部、３は周壁面、４は第一壁、５は第二壁である。上記中空状の車両用衝撃吸収体１を形成する第一壁４および第二壁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溶着面８をなしている。第一壁４には凹状リブ６間を繋ぐように板状リブ９が形成されており、第二壁５には凹状リブ７間を繋ぐように板状リブ１０が形成されている。そして、これら板状リブ９，１０は互いに対向していて、その対向端部が溶着一体化されている。１１はその溶着面である。
【００１６】
凹状リブ６の第一壁４から溶着面８までの高さｂは１５．０〜３５．０ｍｍに形成され、凹状リブ７の第二壁５から溶着面８までの高さｃは１５．０〜３５．０ｍｍに形成されている。第一壁４と第二壁５の間隔ａは３０．０〜７０．０ｍｍに形成されている。また、第一壁４および第二壁５に形成された凹状リブ６，７は略円筒状であり、第一壁４および第二壁５には凹状リブ６，７による直径ｄが１５．０〜３０．０ｍｍの略円形の開孔１２，１３を有している。凹状リブ６，６の溶着面１１の幅ｅは５．０〜１５．０ｍｍであって開孔１２，１３より小さく、凹状リブ６，７はカップ状となっている。
【００１７】
車両用衝撃吸収体１は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂等で構成される。また適宜にポリスチレン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂などの非晶性樹脂を配合することができ、常温時におけるアイゾット衝撃値が１５〜４０Ｋｇ／ｃｍ2である。
【００１８】
第一壁４および第二壁５に形成された板状リブ９，１０はそれぞれの壁表面に開口しており、板状リブ９，１０にはそれぞれの開口部１４，１５から強化芯材１６，１７が埋設されている。この強化芯材１６，１７は、車両用衝撃吸収体１と同材質の材料で構成されており、廃棄処分後の資源再利用の面から同材質のポリプロピレン樹脂が好適である。ただし、強化芯材１６，１７は、必ずしも車両用衝撃吸収体１と同材質のものに限られるものではなく、例えば金属製であってもよいことは勿論である。
【００１９】
車両用衝撃吸収体１の第一壁４には、図６ないし図８に示すように、板状リブ９，１０と直交する方向に凹条３１を形成してもよく、この凹条３１は深さｇが３．０〜８．０ｍｍである。なお、凹条３１は第一壁４でなく第二壁５に形成してもよく、また第一壁４および第二壁５の両方に形成してもよい。
【００２０】
グラフは圧縮荷重に対する変位（圧縮歪みの変化）を計測した結果を示している。実線および破線はそれぞれ一対の補強芯材のない車両用衝撃吸収体、一対の凹状リブおよび一対の補強芯材を有する車両用衝撃吸収体の圧縮荷重に対する変位を示すものである。
【００２１】
本発明に係る車両用衝撃吸収体１によれば、図９に実線で示すように、衝撃が加わったときの変位が５．００ｍｍ付近で初期極大応力を示すのに対し、強化芯材のない従来のものでは変位が１７．００ｍｍまではなだらかに応力が増加してから初期極大応力を示す。このことから、本発明に係る車両用衝撃吸収体１では、衝撃が加わった直後の衝撃吸収性能が格段に向上していることが明らかである。
【００２２】
このように、一対の補強芯残のない車両用衝撃吸収体にあっては衝撃が加わった直後により小さな圧縮荷重によって変位が進行してしまうため応力の発生が緩やかで初期極大応力の発生時期が遅く初期段階での衝撃吸収性能が比較的低くなっている。これに対して、一対の凹状リブおよび一対の補強芯材を有する車両用衝撃吸収体にあっては衝撃が加わった直後より圧縮荷重が増加し、変位が小さい段階において目的の応力が発生し、初期段階での衝撃吸収性能が向上している。
【００２３】
図１ないし図８に示す車両用衝撃吸収体１は、図１０および図１１に示すようにブロー成形される。すなわち、１８，１８は一対の分割金型、１９，１９は凹状リブ成形キャビティ、２０は押出ダイ、２１はパリソンである。図１０に示すように、一対の分割金型１８，１８の間にパリソン２１を配置後、図１１に示すように型締めしてブロー成形する。
【００２４】
本発明に係る車両用衝撃吸収体１は、図１２および図１２に示すように、凹状リブ６，７に、その開孔１２，１３から板状の強化芯材２２，２３を埋設したものである。なお、凹状リブ６，７は円筒カップ状であるから、図１４に示すように凹状リブ６，７にはカップ状の強化芯材２４，２５を埋設してもよい。
【００２５】
図１２および図１３に示す車両用衝撃吸収体１は、図１５ないし図１７に示すようにブロー成形するが、強化芯材２２，２３は、一対の分割金型１８，１８の凹状リブ成形キャビティ１９，１９の凹溝２６，２６にインサートしておき、ブロー成形時に凹状リブ６，７に埋設する。
【００２６】
図１８ないし図２１は、本発明に係る車両用衝撃吸収体１の使用例を示している。すなわち、図１８および図１９はドア２７のドアトリム２８に、図２０は自動車のリヤピラー２９に、図２１はリヤーバンパー３０に、それぞれ本発明に係る車両用衝撃吸収体１を内設した例である。図２０においてＡは乗車者の頭部を示している。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明に係る車両用衝撃吸収体は、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して、それらの部分の衝撃吸収性を格段に高めることができるものであり、自動車の安全性向上に大いに貢献するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の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である。
【図２】同上平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図３に対応する一部の斜視図である。
【図６】本発明の第２の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である。
【図７】同上平面図である。
【図８】図６のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】本発明に係る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１０】第１および第２の実施の形態に係る衝撃吸収体のブロー成形態様を示す断面図である。
【図１１】同上型締めした状態の断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る車両用衝撃吸収体を示す斜視図である。
【図１３】同上一部の斜視図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態を示す一部の断面図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係る車両用衝撃吸収体のブロー成形態様を示す断面図である。
【図１６】同上型締めした状態の断面図である。
【図１７】同上ブロー成形後の型開きした状態の断面図である。
【図１８】本発明に係る車両用衝撃吸収体を車両のドアトリムに内設した態様を示す断面図である。
【図１９】同上断面図である。
【図２０】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である。
【図２１】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。
【符号の説明】
【００２９】
１  車両用衝撃吸収体
２  中空部
３  周壁面
４  第一壁
５  第二壁
６，７  凹状リブ
８  溶着面
９，１０  板状リブ
１１  溶着面
１２，１３  開孔
１４，１５  開口部
１６，１７  強化芯材
１８，１８  一対の分割金型
１９，１９  凹状リブ成形キャビティ
２０  押出ダイ
２１  パリソン
２２，２３  板状の強化芯材
２４，２５  カップ状の強化芯材
２６，２６  凹溝
２７  ドア
２８  ドアトリム
２９  自動車のリヤピラー
３０  リヤーバンパー
３１  凹条
Ａ  乗車者の頭部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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