(57)【要約】【目的】新規な特性を備えたポリオレフィン系プラスチックで成形されてなり、特に耐低温性に優れた車両用衝撃吸収体を提供すること。【構成】車両における衝撃吸収のために使用される衝撃吸収体。支持板部４２と、該支持板部４２上に複数の薄肉リブ４４により格子状に形成され、衝撃荷重作用時に塑性変形して衝撃エネルギーを吸収可能な衝撃吸収部４６とを備えている。ポリオレフィン（PO)系プラスチックで一体成形される。PO系プラスチックとして、曲げ弾性率（JIS K 6758）：２００〜６００MPa、引張り伸び（JIS K 6758）：１３０％以上、アイゾット衝撃値（JIS K 6758;−３０℃）：非破壊（NB)の特性を示すものを使用する。【選択図】図2
2005153633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両における衝撃荷重低減のために使用される衝撃吸収体であって、
支持板部と、該支持板部上に複数の薄肉リブにより格子状に形成され、衝撃荷重作用時に塑性変形して衝撃エネルギーを吸収可能な衝撃吸収部とを備え、
ポリオレフィン（PO)系プラスチックで一体成形され、
該PO系プラスチックが、曲げ弾性率（JIS K 6758）：２００〜６００MPa、引張り伸び（JIS K 6758）：１３０％以上、アイゾット衝撃値（JIS K 6758、−３０℃）：非破壊（NB)の特性を示すものであることを特徴とする車両用衝撃吸収体。
【請求項２】
前記PO系プラスチックの組成が、
エチレン改質ポリプロピレン６０〜１００質量％、エチレン−αオレフィン共重合体０〜４０質量％からなるＰＯ系ポリマー１００質量部に対して無機充填剤：０〜１０質量部配合されてな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】
前記エチレン−αオレフィン共重合体が、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−１−ブテン共重合体、エチレン−１−オクテン共重合体であることを特徴とする請求項２記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項４】
前記無機充填剤が、板状（鱗片・薄片を含む）又は繊維状であることを特徴とする請求項２記載の車両用衝撃吸収体。
【請求項５】
乗員に対する保護予定部を備えた車両用内装材であって、該内装材の保護予定部の裏面に、請求項１〜４のいずれか一の請求項に記載の車両用衝撃吸収体が配されていることを特徴とする車両用内装材。
【請求項６】
前記保護予定部が、衝撃荷重作用時に、乗員側に突出して乗員膝部を保護する拘束パネルとされていることを特徴とする請求項５記載の車両用内装材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用衝撃吸収体に係り、特に、車両に衝撃が作用した場合において、膝部（knee）等の受圧面積の小さい身体部位が内装材と干渉したとき、膝部等に過大過重が発生するのを抑制でき、低温雰囲気下でも良好な衝撃吸収特性を示す車両用衝撃吸収体に関する。
【０００２】
以下、車両用衝撃吸収体として、車両の衝突時に、着座した乗員の拘束予定部位（例えば膝部）に向かって突出し、該拘束予定部位の移動を抑制する乗員保護装置（乗員拘束装置）における拘束体の裏面に組み付ける場合を例に採り説明するが、これに限られるものではない。
【０００３】
すなわち、乗員拘束機構を有しない、単に、サイドドア、クォータパネル、フロント・バックシート等の車両内装材の裏面に配設して、衝撃荷重ないし衝撃エネルギーの低減を目的とする場合にも適用可能である。
【背景技術】
【０００４】
従来、この種の乗員拘束装置として、駆動機構に連結されたニーボルスターやニーパネル等の膝部拘束体（拘束パネル）が、その前面が内装材の一部を構成するように、着座した乗員の膝部に対面させて配設されたものがある（例えば、特許文献１・２参照）。
【０００５】
このとき、膝部拘束パネルが膝部と干渉した場合において、膝部が受ける衝撃荷重及び／又は衝撃エネルギーを低減させる見地から、膝部拘束パネルの裏面に、衝撃吸収体を配設することが望ましい。
【０００６】
当該衝撃吸収体として、合成樹脂製のリブ構造の車両用衝撃吸収構造体（車両用衝撃吸収体）を使用することが考えられる（特許文献３・４等）。
【０００７】
特許文献３には、支持板部（天板）の一方の面に、所定高さを有する薄肉のリブを格子状に立設させたものが記載され、材料として下記特性を有するオレフィン系樹脂材料を使用する記載がある。
【０００８】
アイゾット衝撃値（ASTM D256）：5kg・cm／ｃｍ以上（0.49kJ/ｃm以上)
曲げ弾性率（ASTM D790）：5000〜20000kgf／ｃｍ2（4９０〜1960MPa）
また、特許文献４には、特許文献３に記載の構成において、リブの一部若しくは全部を、少なくともリブ上部が、上端に向うにしたがって次第に狭幅となるように構成したものが記載されている。
【０００９】
さらに、特許文献５には、角張った製品衝突した際の体傷付き性の改良（本発明の如く衝撃吸収を意図したものではない。）を目的として、下記構成のポリオレフィン系樹脂組成物（総量１００重量％）で成形してなる自動車内装用部品が提案されている（段落００１１、請求項１等参照）。
【００１０】
「（１）アイソタチックペンタット分率（Ｉ5）が０．９６以上、Ｍw／Mn（Q値）が６以下のプロピレン単独共重合体部分とプロピレン−エチレン共重合体部分とからなる結晶性プロピレン−エチレンブロック共重合体（イ）６０〜６６重量％と、
(2)エチレン含量５０〜６０重量％、ムーニー粘度ML1+4（１２５℃）４５〜５５のエチレン−プロピレン共重合体ゴム（ロ）１２〜２０％と、
(3)平均粒子径２μm以下のタルク、または前記記載のタルク及び必要に応じて
平均繊維長５〜１０mmで平均直径１５〜２０μmの範囲にある長繊維ガラスまたは
平均繊維長１５〜２０μmで平均直径０．５〜１μmの範囲にあるウィスカーである無機充填剤（ハ）１８〜２５重量％とを含む、」
なお、この特許文献５における自動車内装用部品は、成形品の裏面に、製品の剛性間を確保する等の目的で、裏面リブ構造を一体成形するものである（本発明の衝撃吸収構造体の如く、別体に成形した格子状リブ構造体（衝撃吸収体）を裏面に後付けするものではない。）（段落００１６参照）。
【特許文献１】特開平４−２７８８５８号公報
【特許文献２】特開２００１−１２２０６１公報
【特許文献３】特開平８−１４２２３４号公報
【特許文献４】特開平８−９１１６０号公報
【特許文献５】特開平９−２９０６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記いずれの文献にも記載されていない、新規な特性を備えたポリオレフィン系プラスチックで成形されてなり、低温雰囲気における衝撃特性に優れた車両用衝撃吸収体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る車両用衝撃吸収体は、下記構成により、上記課題を解決するものである。
【００１３】
車両における衝撃吸収のために使用される衝撃吸収体であって、
支持板部と、該支持板部上に複数の薄肉リブにより格子状に形成され、衝撃荷重作用時に塑性変形して衝撃エネルギーを吸収可能な衝撃吸収部とを備え、
ポリオレフィン（PO)系プラスチックで一体成形され、
PO系プラスチックが、曲げ弾性率（JIS K 6758）：２００〜６００MPa、引張り伸び（JIS K 6758）：１３０％以上、アイゾット衝撃値（JIS K 6758；−３０℃）：非破壊（NB)の特性を示すものであることを特徴とする。
【００１４】
上記リブ構造を備えた衝撃吸収体を、上記特性を備えたPO系プラスチックで成形すれば、塑性変形（主として座屈）を確保し易くて、かつ、低温域における衝撃吸収特性にも優れている。
上記構成の車両用衝撃吸収体において、
前記PO系プラスチックの組成が、
エチレン改質ポリプロピレン６０〜１００質量％
エチレン−αオレフィン共重合体０〜４０質量％
のポリマーアロイ１００質量部に対して無機充填剤：０〜１０質量配合されてなるものであることが望ましい。
【００１５】
PO系プラスチックの組成を上記構成とすることにより、上記特性を有する車両用衝撃吸収体を容易に成形可能となる。
【００１６】
そして、通常、前記エチレン−αオレフィン系ゴム（EOR)としては、エチレン−プロピレン二元共重合体ゴム及び／又はエチレン−１−ブテン二元共重合体ゴムとする。
【００１７】
その結果脆性破壊が発生せず、低温衝撃性の向上も期待できる。前記無機充填剤としては、板状（鱗片・薄片を含む。）又は繊維状のものを使用することが望ましい。このため、剛性向上が期待できるとともに、０〜１０％とすることで低温衝撃の低下を小さくすることができる。
【００１８】
そして、上記各構成の車両用衝撃吸収体は、乗員に対する保護予定部を備えた車両用内装材の、保護予定部の裏面に配して使用する。
【００１９】
保護予定部としては、衝撃荷重作用時に、乗員側に突出して乗員膝部を拘束保護する拘束パネルとすることが、本発明の効果が顕著となり望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について、図例に基づいて説明をする。
【００２１】
図１に本実施形態の衝撃吸収体を取付ける乗員保護装置（乗員拘束装置）の一例を示す。
【００２２】
当該乗員拘束装置Sは、図１に示すように、乗員としての運転者（乗員）１２の膝部１４を拘束予定部位とし、膝部１４の移動を抑制して運転者１２を保護するものである。運転者の車両前方側であるステアリングコラム１８の下方に配設される。
【００２３】
以下の説明で、上下・前後・左右の関係は、乗員拘束装置を車両に搭載した状態を基準とするもので、搭載時における車両の上下・前後・左右の関係と一致する。
【００２４】
ステアリングコラム１８は、ステアリングホイール２０に連結されるメインシャフト２２と、メインシャフト２２の周囲を覆うコラムチューブ２４と、さらに、コラムチューブ２４を覆うコラムカバー２６とを備えたものである。コラムカバー２６は、インストルメントパネル（以下「インパネ」という。）２８から斜め上方へ突出するように配設される。
【００２５】
そして、乗員拘束装置（乗員保護装置）Ｓは、インパネ２８の開口部３０に、該開口部３０を塞ぐように配設されて、乗員左右膝部を拘束可能な長さを備えた横長矩形板状の拘束パネル３２と、該拘束パネル３２を、車両に衝撃荷重作用時、前方へ突出させる駆動機構３４とを備えている。駆動機構（アクチュエータ）３４は、一対のシリンダ３６を備え、該シリンダ３６のピストンロッド３８の各先端が拘束パネル３２を裏面左右と結合されている。該アクチュエータ３４は、車両に衝撃荷重作用時、車両パンパ等に組み込まれた検知手段からの信号によりインフレータ（図示せず。）が作動して各拘束パネル３２を前方へ突出させて乗員を拘束保護する。
【００２６】
なお、インパネ開口部３０は、インパネ２８を形成するアッパパネル２８ａとロアパネル２８ｂとで段差受け部を備えて形成され、該段差受け部３０ａに横長矩形板状の拘束パネル３２が嵌合セットされるようになっている。
【００２７】
上記乗員保護装置において、拘束パネル３２の裏面に、本実施形態の衝撃吸収体４０が配設されている。
【００２８】
衝撃吸収体４０の基本構成は、図２〜３に示す如く、支持板部４０と、支持板部４０上に複数の薄肉リブ４４、４４により形成された格子状の衝撃吸収部４６とを備え、通常、ポリオレフィン（PO）系プラスチック（PO系樹脂材料）により射出成形等により一体成形されるものである。格子状の衝撃吸収４６は、衝撃荷重作用時に塑性変形（主として座屈的に）して衝撃エネルギーを吸収するものである。
【００２９】
図例では、有底の矩形箱体４３の内部に縦・横の薄肉リブ４４、４４により矩形（正方形を含む。）の格子を形成したものである。ここで、薄肉リブ４４、４４は、当然１〜３°の抜き勾配が形成されている。
【００３０】
本実施形態では、支持板部４０と衝撃吸収部４６の平面大きさは同一であるが、支持板部４０のみ大きくして、フランジ部等を備えた構成としてもよい。また、矩形箱体４３の内部に格子状の薄肉リブ４４、４４を配設した構成でなく、薄肉リブの両端が連結壁を備えない構成であってもよい。さらに、特許文献４の如く、リブの一部若しくは全部を、少なくともリブ上部が、上端に向うにしたがって次第に狭幅となるように構成したものにも本発明は適用できる。
【００３１】
なお、格子形状は、図例の如く、矩形に限られず、三角形、正多角形（五角形、六角形）等、さらには、平行四辺形、ひし形等であってもよい。また、薄肉リブさらには、薄肉リブの立設の態様は、支持板部上に直立でなくても、斜設（１０〜２０°）でもよい。
【００３２】
また、薄肉リブの高さ及び肉厚は、成形材料であるPOプラスチックの特性及び要求される衝撃吸収特性により異なる。通常、高さ１０〜６０ｍｍ、肉厚０．６〜１．２ｍｍの範囲で適宜設定する。例えば、薄肉リブの高さ５０ｍｍ、先端１．２ｍｍ、根元部２ｍｍとする。
【００３３】
また、薄肉リブ４４、４４の格子の交差点ピッチは、通常、１０〜５０ｍｍの範囲で適宜設定する。衝撃吸収部４６の平面大きさは、膝部を十分に受け可能な大きさとし、例えば、左右膝部に対応して一対仕様とする場合は、縦５０〜３００ｍｍ、横５０〜３００ｍｍとする。
【００３４】
リブの肉厚が厚すぎたり、格子ピッチが短すぎたりすると、格子状リブからなる衝撃吸収部が塑性変形し難く、衝撃荷重値が高くなり易い。また、リブの肉厚が薄すぎたり、格子ピッチが広すぎたりすると、衝撃吸収部の塑性変形が容易となりすぎて、衝撃エネルギー吸収効率が低下する。
【００３５】
なお、支持板部４２の厚みは、使用するPO系プラスチチックの特性や、衝撃吸収体４０の車両への取付け態様により異なるが、通常、２〜３ｍｍとする。
【００３６】
ここで、本実施形態では、PO系プラスチックは、下記特性を備えたものを使用する。
【００３７】
曲げ弾性率（JIS K 6758）：２００〜６００MPa（望ましくは２５０〜４００MPa）、
引張り伸び（JIS K 6758）：１３０％以上（望ましくは６００％以上）、
アイゾット衝撃値（JIS K 6758；−３０℃）：非破壊（NB)
ここで、曲げ弾性率が低すぎると、リブの底付きにより衝撃を十分吸収できず、逆に高過ぎると、初期荷重が高くなりすぎる。また、引張り伸びが低すぎると、衝撃時の変形の大きい部位から割れが発生する。
【００３８】
さらに、アイゾット衝撃値（−３０℃）におけるNBでないと、低温における衝撃吸収特性に問題が発生しやすい。
【００３９】
なお、低温において薄肉リブが脆性破壊されると、リブが座屈しなくなり衝撃吸収ができない。
【００４０】
そして、上記特性のPO系プラスチックは、その組成は、通常、下記のようなものをする（ここで、％は特に質量％を意味する。）。
【００４１】
エチレン改質ポリプロピレン：
６０〜１００％（望ましくは８０〜１００％）
エチレン−αオレフィン系ゴム（EOR）：
０〜４０質量％（望ましく１０〜３０％）
ここで、エチレン改質PPは、具体的には、結晶性PP（ハードセグメント：結晶性ポリマー成分）を気相重合する際にエチレンを反応させることによりソフトセグメント（ゴム成分）を導入した、いわゆるブロック共重合体型のエラストマー系プラスチックである。ここで、エチレン成分の重合段階での添加量は、要求特性に応じて、５〜３０mol％の範囲で適宜設定する。
【００４２】
このブロックコポリマーは、PP中にPEが導入されたブロックPPが主体であるが、その他に、ホモPP、EPラバー、PE中にプロピレンが導入されたPEコポリマーの混合物である。
【００４３】
さらに詳しくは、チッソ（株）から「NEWCON」の商品名で製造販売されてものの中から適宜選定できる。例えば、表１に示す高柔軟タイプ又は柔軟タイプのグレードのものを使用可能である。
【００４４】
また、EORは、上記エチレン改質PPに対して、さらに耐低温衝撃性を付与するために加えるものである。EORの添加量が過多となると、衝撃吸収体を形成するPO系プラスチックの特性が柔らかくなりすぎて底付きするので、塑性変形が困難となり、所定の衝撃吸収特性を得難くなる。
【００４５】
本実施形態においては、EORは、シングルサイト触媒（メタロセン系触媒）により製造されて、分子量分布が非常に狭く、かつ、主鎖と同程度の長鎖分岐を有するものである。本EORは、エチレン改質ポリマーに対する分散性が良好であるためである。
【００４６】
EORとしては、エチレン−プロピレン二元共重合体（E／P共重合体）、エチレン−１−ブテン二元共重合体（E／B共重合体）、エチレン−オクテン（E／O共重合体）を好適に使用できる。
【００４７】
具体的には、三井石油化学工業（株）から製造販売されている「タフマーP」（E／P共重合体）、「タフマーＡ」（E／B共重合体）、及び「「タフマーH」（E／Ｏ共重合体）等を公的に使用できる。
【００４８】
例えば、下記する「タフマーＰシリーズ」、「タフマーＡシリーズ」および「タフマーＨシリーズ」の中から適宜選定する。
【００４９】
「タフマーＰ」・・・タフマーＰ０１８０
「タフマーＡ」・・・タフマーＡ４０８５
「タフマーＨ」・・・タフマーＨ１５２０
さらに、上記エチレン改質ＰＰ及びエチレン改質ＰＰとＥＯＲとのオレフィン系ポリマー合計量１００質量部に対して、無機充填剤を、適宜、無機充填剤：０〜１０質部（望ましくは０〜５質量部）、配合することもできる。無機充填剤の配合量が過多となると、衝撃吸収体のリブ剛性が高くなりすぎて、所定の衝撃吸収を得難くなる。
【００５０】
ここで、無機充填材（無機フィラー）としては、タルク、マイカ等の板状（鱗片・薄片を含む）又は、ガラス繊維、ウィスカー等の繊維状のものを使用する。これらのものは、通常の粉末状の無機充填剤に比して、剛性の向上に寄与し易い。
【００５１】
上記構成の衝撃吸収体４０を、前述の拘束パネル（通常、インパネ内装材と同一仕様）３２の裏面左右に取付ける。取付け手段は、接着剤、溶着等、特に限定されない。例えば、超音波溶着により一体化させ、取付ける。拘束パネル３２は、図例では、アクチュエータ３４の構成部品であるシリンダ３６の先端に取付けた押圧板３９に直接、取付けてある。
【００５２】
なお、押圧板３９は、硬質合成樹脂板ないし、金属板とする。
【００５３】
そして、衝撃が車両に作用したとき、該衝撃をバンパ等の内蔵されているセンサが検知して、インフレータが作動する。該インフレータの作動により、押圧板３９により衝撃吸収体一体化された拘束パネルが前方へ突出されて、乗員の膝部１４を拘束する。そして、膝部と拘束パネル３２が干渉して、膝部１４が拘束パネル３２を介して衝撃吸収体４０に食い込むことがある。このとき、衝撃吸収体４０は、低温下においても良好な衝撃吸収特性を有するため、乗員の膝部を拘束保護する。
【実施例】
【００５４】
次に、本発明の効果を確認するために行った試験例について説明をする。
【００５５】
下記組成のＰ０プラスチックを用いて、射出成形により試験用成形体を調製した。
【００５６】
ＮＦ４１０３：
エチレン改質プロピレン４５部、ＥＰＲ（Ｅ／Ｐ＝３７／６３）５５部
ＮＣＫ００２６：
エチレン改質プロピレン５４部、ＥＰＲ（Ｅ／Ｐ＝４５／５５）４６部
そして、調製した試験片について、各種特性について、試験を行った。それらの結果は、表１に示す如くであった。
【００５７】
Ｆ４１０３では、成形性には若干劣るが、特に引張伸びと曲げ弾性率が高く、衝撃吸収性に特に優れる。ＮＣＫ００２６はＭＦＲが高いため、特に成形性に優れており、良好な外観である。いずれの材料も−３０℃のアイゾット衝撃はＮＢであり、低温時の衝撃吸収特性は良好である。
【００５８】
【表１】
2005153633.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の衝撃吸収体の一適用例である乗員拘束装置の組付け部位の概略断面図である。
【図２】衝撃吸収体の一例を示す斜視図である。
【図３】図２の３−３線断面図
【符号の説明】
【００６０】
４０  衝撃吸収体
４２  支持板部
４４  衝撃吸収部
４４  薄肉リブ
【図１】
2005153633.tif 000004
【図２】
2005153633.tif 000005
【図３】
2005153633.tif 000006