(57)【要約】バンパーフェイシア（２）と車体との間に介在させてバンパーフェイシアが受ける衝撃を吸収させる自動車の衝撃吸収体（１）であって、前記車体側に配置された金属あるいはプラスチックからなるバンパービーム（３）と、前記バンパーフェイシア側に配置されたプラスチックからなる中空体（４）とを備えており、前記中空体は、間隔をおいて相対する前記バンパーフェイシア側の第一壁（８）およびバンパービーム側の第二壁（９）ならびに両壁の周縁部を繋ぐ周囲壁（１０）から構成され、前記第一壁と前記第二壁には、対向して内包に凹み互いに融着された溶着面（７）を有する複数の凹状リブ（５）を設けた。
2004101323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンパーフェイシアと車体との間に介在させてバンパーフェイシアが受ける衝撃を吸収させる自動車の衝撃吸収体であって、前記車体側に配置された金属あるいはプラスチックからなるバンパービームと、前記バンパーフェイシア側に配置されたプラスチックからなる中空体とを備えており、前記中空体は、間隔をおいて相対する前記バンパーフェイシア側の第一壁および前記バンパービーム側の第二壁ならびに両壁の周縁部を繋ぐ周囲壁から構成され、前記第一壁と前記第二壁には、対向して内方に凹み互いに融着された溶着面を有する複数の凹状リブを設けたことを特徴とする自動車の衝撃吸収体。
【請求項２】
バンパーフェイシアと車体との間に介在させてバンパーフェイシアが受ける衝撃を吸収させる自動車の衝撃吸収体であって、前記車体側に配置された金属あるいはプラスチックからなるバンパービームと、前記バンパーフェイシア側に配置されたプラスチックからなる中空体とを備えており、前記中空体は、間隔をおいて相対する前記バンパーフェイシア側の第一壁および前記バンパービーム側の第二壁ならびに両壁の周縁部を繋ぐ周囲壁から構成され、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個形成され、前記一方の凹状リブと前記他方の凹状リブは互いの先端部が溶着一体化された溶着面を有するとともに、前記第一壁を対向する前記第二壁へ向けて突出させ且つ前記第二壁を対向する前記第一壁へ向けて突出させて一方の板状リブと他方の板状リブからなる一対の板状リブが複数個の凹状リブを繋ぐように形成され、前記一方の板状リブと前記他方の板状リブは互いの先端部が溶着一体化された溶着部を有することを特徴とする自動車の衝撃吸収体。
【請求項３】
バンパーフェイシアと車体との間に介在させてバンパーフェイシアが受ける衝撃を吸収させる自動車の衝撃吸収体であって、前記車体側に配置された金属あるいはプラスチックからなるバンパービームと、前記バンパーフェイシア側に配置されたプラスチックからなる中空体とを備えており、前記中空体は、間隔をおいて相対する前記バンパーフェイシア側の第一壁および前記バンパービーム側の第二壁ならびに両壁の周縁部を繋ぐ周囲壁から構成され、前記第一壁と前記第二壁には、対向して中空部内に向けて凹み互いに融着された溶着面を有する複数の凹状リブ、対向して中空部内に向けて突出し互いの先端が融着された溶着部を有する複数の板状リブおよび中空部内に向けて凹み溝状に形成された連結リブを有することを特徴とする自動車の衝撃吸収体。
【請求項４】
前記中空体に形成された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、衝撃吸収体の第一壁から第二壁の平均間隔（ａ）が３０．０〜７０．０ｍｍに形成されていることを特徴とする請求の範囲１、２または３記載の自動車の衝撃吸収体。
【請求項５】
前記中空体に形成された一方の凹状リブは略円筒状に形成されており、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、一対の凹状リブの先端部に形成された溶着面は直径（ｅ）が５．０〜１５．０ｍｍの略円形に形成されていることを特徴とする請求の範囲１、２、３または４記載の自動車の衝撃吸収体。
【請求項６】
前記中空体に形成された連結リブは互いに隣接する凹状リブと凹状リブとの間に、進行方向に立ち上がるように介在させたことを特徴とする請求の範囲３、４または５記載の自動車の衝撃吸収体。
【請求項７】
前記中空体に形成された連結リブは深さが３．０〜８．０ｍｍの凹条であることを特徴とする請求の範囲３、４、５または６記載の自動車の衝撃吸収体。
【請求項８】
前記中空体に形成された凹状リブは、仮想直線上に配置され、前記仮想直線上に連結リブが形成されていることを特徴とする請求の範囲３、４、５、６または７記載の自動車の衝撃吸収体。
【請求項９】
前記中空体に形成された仮想直線は、水平線に対して３０°〜６０°の範囲以内の角度を有することを特徴とする請求の範囲８記載の自動車の衝撃吸収体。
【請求項１０】
前記中空体に形成された全連結リブの合算長さは、全仮想直線の合算長さに対して、２０％〜６０％の範囲以内であることを特徴とする請求の範囲８または９記載の自動車の衝撃吸収体。
【請求項１１】
前記中空体に形成された連結リブは板状リブに略直交する方向に形成されていることを特徴とする請求の範囲３、４、５、６または７記載の自動車の衝撃吸収体。
【請求項１２】
前記中空体に形成された連結リブは、第一壁のみに形成したことを特徴とする請求の範囲３、４、５、６、７、８、９、１０または１１記載の自動車の衝撃吸収体。
【請求項１３】
前記中空体に形成された板状リブは厚さ（ｆ）が２．０〜１０．０ｍｍの板状に形成されていることを特徴とする請求の範囲２、３、４または５記載の自動車の衝撃吸収体。
【請求項１４】
前記中空体に形成された前記中空体に形成された一方の板状リブまたは他方の板状リブは凹溝状に形成されていることを特徴とする請求の範囲２、３、４、５または１３記載の自動車の衝撃吸収体。
【請求項１５】
前記中空体に形成された一方の板状リブまたは他方の板状リブは中実の板状に形成されていることを特徴とする請求の範囲２、３、４、５または１３記載の自動車の衝撃吸収体。
【請求項１６】
前記中空体に形成された一方の板状リブまたは他方の板状リブには強化芯材が埋設されていることを特徴とする請求の範囲２、３、４、５、１３または１４記載の自動車の衝撃吸収体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、自動車の前後部の少なくとも一方に装備される衝撃吸収体であって、バンパーフェイシアと車体との間に介在させてバンパーフェイシアが受ける他の自動車または他の物体との衝突や接触時において、幅広い範囲の衝撃値によるエネルギーを吸収し緩和することができる自動車の衝撃吸収体に関するものである。
【背景技術】  自動車の前後部には、他の自動車または他の物体との衝突や接触時の衝撃を吸収し緩和するための衝撃吸収機構としてのバンパーが装備されている。そして、従来のバンパーとしては、鋼板を曲げ加工したものが使用されていた。しかし、近年、カーデザインに対する要求水準が高くなり、安全面の性能向上さらには外形の優美さが追求されるにつれて、バンパーにも形状、色彩等の点でボディデザインにマッチしたものが要求されてきた。
このようなバンパーは、熱可塑性プラスチック製のバンパーフェイシアでバンパーを覆いその内部に衝撃吸収体を配置するものである。このバンパーフェイシアは、ポリプロピレンやその他の熱可塑性プラスチックの射出成形あるいはスタンピング成形により成形される。近年、自動車の廃棄時のリサイクル性を考慮して、ポリプロピレンに他の複合樹脂をポリマーアロイしたものも提案されている。そして、衝撃吸収体は、性能およびコストの面から多くの形態が採用されているが、一般的な形態は、バンパービームを中心とした形態である。
バンパービームとしては、従来、特開平６−２５５４３３号や特開平６−３２８９８８号に開示されているような鋼板を曲げ加工したものが多く用いられていたが、最近は、特開平６−３４４８３７号、特開平１１−３４１４０号、特開平２−２９９９４７号に開示されているようなガラス繊維や炭素繊維等の繊維類によって補強された合成樹脂製バンパービームも用いられはじめている。
これらのバンパービームは、その表面をバンパーフェイシアで覆うものが主流であるが、中には実開昭５６−１０３３４９号、実開昭５７−３２５５５号に開示されているようにバンパービームとバンパーフェイシアとの間にエネルギー吸収用の発泡体を介在させることもある。
さらに新規な提案ではあるが、バンパーフェイシアをなくしバンパーフェイシアとバンパービームを兼ねるものとしてブロー成形製のバンパーがある（特開平４−６２０２９号、特開平５−１１６５７２号、特公平２−４６４１８号、実開昭５８−１９４９４２号など）。
このブロー成形製のバンパーには、実公平４−３３１６５号に開示されているようなバンパービームで補強するという提案もある。
上記従来のバンパーシステムは、他の自動車または他の物体との衝突や接触時において、高い衝撃値（２０ｋＮ以上）によるエネルギーを吸収し緩和することができるが、低い衝撃値（５ｋＮ以下）によるエネルギーを吸収し緩和することが困難である。
さらに、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。
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。
上記特開２００２−１８７５０８公報および特許第３３１３９９９号公報に記載されている車両用衝撃吸収体のように、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、中空体の厚みを十分なものとすれば所要の衝撃吸収量を確保できるが、設計上バンパーフェイシアとバンパービームとの間のスペースが少ない場合など中空体の厚みに制約がある場合には所要の衝撃吸収量が得られず、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。
そこで、本発明は、中空体の第一壁を対向する第二壁へ向けて窪ませ且つ第二壁を対向する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を複数個形成し、一方の凹状リブと他方の凹状リブの互いの先端部を溶着一体化し、さらには第一壁を対向する第二壁へ向けて突出させ且つ第二壁を対向する第一壁へ向けて突出させて一方の板状リブと他方の板状リブからなる一対の板状リブを複数個の凹状リブを繋ぐように形成し、一方の板状リブと他方の板状リブの互いの先端部を溶着一体化したことにより、他の自動車または他の物体との衝突や接触時において、高い衝撃値（２０ｋＮ以上）によるエネルギーを吸収するだけでなく、低い衝撃値（５ｋＮ以下、特に３ｋＮ〜５ｋＮ）によるエネルギーにも対応することができ、衝撃吸収体または中空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、高い衝撃吸収性能を維持することができる機能性およびデザイン性に優れた自動車の衝撃吸収体を得ることを目的とする。
【発明の開示】
上記目的を達成するため、本発明の請求の範囲１に係る自動車の衝撃吸収体は、バンパーフェイシアと車体との間に介在させてバンパーフェイシアが受ける衝撃を吸収させる自動車の衝撃吸収体であって、前記車体側に配置された金属あるいはプラスチックからなるバンパービームと、前記バンパーフェイシア側に配置されたプラスチックからなる中空体とを備えており、前記中空体は、間隔をおいて相対する前記バンパーフェイシア側の第一壁および前記バンパービーム側の第二壁ならびに両壁の周縁部を繋ぐ周囲壁から構成され、前記第一壁と前記第二壁には、対向して内方に凹み互いに融着された溶着面を有する複数の凹リブを設けたことを特徴とするものである。
本発明の請求の範囲２に係る自動車の衝撃吸収体は、バンパーフェイシアと車体との間に介在させてバンパーフェイシアが受ける衝撃を吸収させる自動車の衝撃吸収体であって、前記車体側に配置された金属あるいはプラスチックからなるバンパービームと、前記バンパーフェイシア側に配置されたプラスチックからなる中空体とを備えており、前記中空体は、間隔をおいて相対する前記バンパーフェイシア側の第一壁および前記バンパービーム側の第二壁ならびに両壁の周縁部を繋ぐ周囲壁から構成され、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個形成され、前記一方の凹状リブと前記他方の凹状リブは互いの先端部が溶着一体化された溶着面を有するとともに、前記第一壁を対向する前記第二壁へ向けて突出させ且つ前記第二壁を対向する前記第一壁へ向けて突出させて一方の板状リブと他方の板状リブからなる一対の板状リブが複数個の凹状リブを繋ぐように形成され、前記一方の板状リブと前記他方の板状リブは互いの先端部が溶着一体化された溶着部を有することを特徴とするものである。
本発明の請求の範囲３に係る自動車の衝撃吸収体は、バンパーフェイシアと車体との間に介在させてバンパーフェイシアが受ける衝撃を吸収させる自動車の衝撃吸収体であって、前記車体側に配置された金属あるいはプラスチックからなるバンパービームと、前記バンパーフェイシア側に配置されたプラスチックからなる中空体とを備えており、前記中空体は、間隔をおいて相対する前記バンパーフェイシア側の第一壁および前記バンパービーム側の第二壁ならびに両壁の周縁部を繋ぐ周囲壁から構成され、前記第一壁と前記第二壁には、対向して中空部内に向けて凹み互いに融着された溶着面を有する複数の凹状リブ、対向して中空部内に向けて突出し互いの先端が融着された溶着部を有する複数の板状リブおよび中空部内に向けて凹み溝状に形成された連結リブを有することを特徴とするものである。
本発明の請求の範囲４に係る自動車の衝撃吸収体は、請求の範囲１、２または３記載の自動車の衝撃吸収体において、前記中空体に形成された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、衝撃吸収体の第一壁から第二壁の平均間隔（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。
本発明の請求の範囲５に係る自動車の衝撃吸収体は、請求の範囲１、２、３または４記載の自動車の衝撃吸収体において、前記中空体に形成された一方の凹状リブは略円筒状に形成されており、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、一対の凹状リブの先端部に形成された溶着面は直径（ｅ）が５．０〜１５．０ｍｍの略円形に形成されていることを特徴とするものである。
本発明の請求の範囲６に係る自動車の衝撃吸収体は、請求の範囲３、４または５記載の自動車の衝撃吸収体において、前記中空体に形成された連結リブは互いに隣接する凹状リブと凹状リブとの間に、進行方向に立ち上がるように介在させたことを特徴とする。
本発明の請求の範囲７に係る自動車の衝撃吸収体は、請求の範囲３、４、５または６記載の自動車の衝撃吸収体において、連結リブは深さが３．０〜８．０ｍｍの凹条であることを特徴とするものである。
本発明の請求の範囲８に係る自動車の衝撃吸収体は、請求の範囲３、４、５、６または７記載の自動車の衝撃吸収体において、前記中空体に形成された凹状リブは、仮想直線上に配置され、前記仮想直線上に連結リブが形成されていることを特徴とするものである。
本発明の請求の範囲９に係る自動車の衝撃吸収体は、請求の範囲８記載の自動車の衝撃吸収体において、前記中空体に形成された仮想直線は、水平線に対して３０°〜６０°の範囲以内の角度を有することを特徴とするものである。
本発明の請求の範囲１０に係る自動車の衝撃吸収体は、請求の範囲８または９記載の自動車の衝撃吸収体において、前記中空体に形成された全連結リブの合算長さは、全仮想直線の合算長さに対して、２０％〜６０％の範囲以内であることを特徴とするものである。
本発明の請求の範囲１１に係る自動車の衝撃吸収体は、請求の範囲３、４、５、６または７記載の自動車の衝撃吸収体において、前記中空体に形成された連結リブは板状リブに略直交する方向に形成されていることを特徴とするものである。
本発明の請求の範囲１２に係る自動車の衝撃吸収体は、請求の範囲３、４、５、６、７、８、９、１０または１１記載の自動車の衝撃吸収体において、前記中空体に形成された連結リブは、第一壁のみに形成したことを特徴とするものである。
本発明の請求の範囲１３に係る自動車の衝撃吸収体は、請求の範囲２、３、４または５記載の自動車の衝撃吸収体において、前記中空体に形成された板状リブは厚さ（ｆ）が２．０〜１０．０ｍｍの板状に形成されていることを特徴とするものである。
本発明の請求の範囲１４に係る自動車の衝撃吸収体は、請求の範囲２、３、４、５または１３記載の自動車の衝撃吸収体において、前記中空体に形成された一方の板状リブまたは他方の板状リブは凹溝状に形成されていることを特徴とするものである。
本発明の請求の範囲１５に係る自動車の衝撃吸収体は、請求の範囲２、３、４、５または１３記載の自動車の衝撃吸収体において、前記中空体に形成された一方の板状リブまたは他方の板状リブは中実の板状に形成されていることを特徴とするものである。
本発明の請求の範囲１６に係る自動車の衝撃吸収体は、請求の範囲２、３、４、５、１３または１４記載の自動車の衝撃吸収体において、前記中空体に形成された一方の板状リブまたは他方の板状リブには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。
【図面の簡単な説明】  第１図は本発明の第一の実施の形態に係る自動車の衝撃吸収体の一部を示す破断斜視図、第２図は中空体の一部を示す正面図、第３図は同上背面図、第４図は第２図のＡ−Ａ断面図、第５図は第２図のＢ−Ｂ断面図、第６図は本発明の第二の実施の形態に係る自動車の衝撃吸収体の一部を示す破断斜視図、第７図は中空体の一部を示す破断斜視図、第８図は第７図のＣ−Ｃ断面図、第９図は第７図のＤ−Ｄ断面図、第１０図は第７図の要部を示す破断斜視図、第１１図は本発明の第二の実施の形態に係る自動車の衝撃吸収体を構成する中空体の他の例においてその一部を示す破断斜視図、第１２図は第７図の正面図、第１３図は第１１図のＥ−Ｅ断面図、第１４図は本発明の第二の実施形態における板状リブの一部を中実状とした中空体の要部を示す破断斜視図、第１５図は本発明の第二の実施形態における板状リブに補強芯材を埋設した中空体の要部を示す破断斜視図、第１６図は本発明の実施例に係る自動車の衝撃吸収体の特性と比較例の特性とを示すグラフ、第１７図は本発明に係る衝撃吸収体のブロー成形態様を示す断面図、第１８図は同上型締めした状態の断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  本発明をより詳細に説述するために、添付の図面に従ってこれを説明する。
第１図ないし第５図に示すように、本発明の第一の実施の形態において、自動車の衝撃吸収体１は、バンパーフェイシア２と車体（図示せず）との間に介在させて衝撃を吸収させるものであって、車体側に配置したバンパービーム３と、バンパーフェイシア２側に配置した中空体４とで構成されている。バンパーフェイシア２はプラスチックからなり、バンパービーム３は金属あるいはプラスチックからなり、中空体４はプラスチックからなる。中空体４の厚みは３０．０〜１００．０ｍｍの範囲が成形製の面から好適であり特に好ましくは３０．０〜７０．０ｍｍであり、肉厚は、０．３ｍｍ〜６．０ｍｍの範囲以内が好ましく、さらに０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲が特に好ましい。
中空体４は、間隔をおいて相対するバンパーフェイシア２側の第一壁８およびバンパービーム３側の第二壁９ならびに両壁の周縁部を繋ぐ周囲壁１０とによって構成されたものであり、第一壁８と第二壁９とは、対向して内方に凹む複数個の一対からなる一方の凹状リブ５と他方の凹状リブ６を有し、対向する一方の凹状リブ５と他方の凹状リブ６とは溶着面７において互いに融着されている。つまり、第一壁８と第二壁９には、対向して内方に凹み互いに融着された複数の凹状リブが設けられている。
さらに、本発明の第二の実施の形態は第６図ないし第１５図に示すように、自動車の衝撃吸収体１１は、第一の実施の形態と同様にバンパーフェイシア１２と車体との間に介在させて衝撃を吸収させるものであって、車体側に配置したバンパービーム１３と、バンパーフェイシア１２側に配置した中空体１４とで構成されている。
中空体１４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、２１は中空部、１８は第一壁、１９は第二壁、２０は周囲壁であって、第一壁１８と第二壁１９は間隔をおいて周囲壁２０で繋がっている。中空体１４はその第一壁１８がバンパーフェイシア１２側に、第二壁１９がバンパービーム３側に配置される。
前記中空体１４には、第一壁１８および第二壁１９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略円筒状の一方の凹状リブ１５および他方の凹状リブ１６を多数有しており、これら一方および他方の凹状リブ１５、１６の先端部は互いに当接して溶着面１７をなしている。
また、第一壁１８には各凹状リブ１５間を繋ぐように、一方の板状リブ２２が形成されており、この一方の板状リブ２２は対向幅の狭い溝状をなしていて、その対向幅ｆは肉厚を含めて２．０〜１０．０ｍｍである。第二壁１９には各凹状リブ１６間を繋ぐように他方の板状リブ２３が形成されており、この他方の板状リブ２３も一方の板状リブ２２と同様に溝状をなしていて、その対向幅ｆは肉厚を含めて２．０〜１０．０ｍｍである。一方の板状リブ２２と他方の板状リブ２３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おり、２４はその溶着部である。
第一壁１８および第二壁１９の両方をそれぞれ他方へ向けて窪ませて互いの先端部を当接させて一体に溶着した溶着面１７を形成させるとともに第一壁１８および第二壁１９の両方をそれぞれ中空部内に向けて突出させて互いの先端部を当接させて一体に溶着した溶着部２４を形成させることにより、バンパーフェイシアに対する衝突の際その衝撃方向が中空体に形成された凹状リブ１５、１６に対して斜めの方向である場合であっても凹状リブ１５、１６が横倒れすることなく所要の衝撃吸収性能を発揮することができるとともに衝撃が任意の箇所に加わった場合においても均一な衝撃吸収力を得ることができる。
前記中空体１４に形成された一方の板状リブ２２および他方の板状リブ２３は、第１４図に示すように中実の板状に形成してもよい。また、一方の板状リブ２２および他方の板状リブ２３には、第１５図に示すように、金属製またはプラスチック製のプレートからなる強化芯材２５を埋設してもよい。
前記中空体４（１４）に形成された一方の凹状リブ５（１５）の第一壁８（１８）から溶着面７（１７）までの高さｂは１５．０〜３５．０ｍｍに形成され且つ他方の凹状リブ６（１６）の第二壁９（１９）から溶着面７（１７）までの高さｃは１５．０〜３５．０ｍｍに形成されている。また、第一壁８（１８）から第二壁９（１９）の平均間隔ａは３０．０〜７０．０ｍｍが特に好適である。
そして、第一壁８（１８）および第二壁９（１９）に形成された略円筒状の一対の凹状リブ５（１５）、６（１６）には、直径ｄが１５．０〜３０．０ｍｍの略円形の開孔を有しており、一対の凹状リブ５（１５）、６（１６）の先端部に形成された溶着面７（１７）は直径ｅが５．０〜１５．０ｍｍの略円形に形成され、一対の凹状リブ５（１５）、６（１６）の略円筒状の壁面は傾斜をもって略円形に開孔された第一壁８（１８）および第二壁９（１９）と略円形に形成された溶着面７（１７）とを繋ぐように円錐形状とするのが好ましい。
なお、一方の凹状リブ５（１５）および他方の凹状リブ６（１６）の開孔および溶着面７（１７）は、図に示した略円形のものに限らず、楕円形または六角形や八角形などのような多角形であってもよい。
ここで、以下にバンパーフェイシア２（１２）およびバンパービーム３（１３）の一例について説明をする。
バンパービーム３（１３）は、金属あるいはプラスチックからなるものであるが、金属では鉄やアルミニウムなどの断面コの字状の板材を溶接して断面箱型などの構造部材を使用することができる。特に高張力鋼板などのような剛性の高い金属を使用すれば、板材を極力薄くできるので軽量化が図れる。またプラスチックでは、炭素繊維やガラス繊維を入れ込んだ曲げ弾性率が４０００ＭＰａ以上の高剛性のものが好ましい。バンパービーム３（１３）は、断面箱型あるいは断面コの字状の車体の幅方向に延びる長尺形状で、車体に取り付ける取り付け部を有していてもよい。
バンパーフェイシア２（１２）は、ポリプロピレンやその他の熱可塑性プラスチックを射出成形したり、あるいはスタンピング成形して形成される。また、バンパーフェイシア２の表面は自動車の車体に応じた塗装が施されているが、自動車の廃棄時のリサイクル性を考慮して、ポリプロピレンに他の複合樹脂をポリマーアロイした樹脂を用いると塗装の樹脂をも同時に処理することができる。
中空体４（１４）は、ブロー成形できる樹脂であればよく、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、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂等のスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタート等のポリエステル系樹脂、ポリアミドなどの剛性等の機械的高度の大きい樹脂で、特に曲げ弾性率が８００〜２５００ＭＰａの熱可塑性プラスチックで構成されるが、リサイクル性を考慮するとポリプロピレンやポリエチレンあるいはこれらを基本とするポリマーアロイまたはブレンド物などのポリオレフィン系樹脂が好適である。
さらに、本発明の第一および第二の実施の形態において、互いに隣接する一方の凹状リブ５、５間（１５、１５間）および互いに隣接する他方の凹状リブ６、６間（１６、１６間）の少なくともいずれか一方には、自動車の進行方向に立ち上がった凹溝状の連結リブ２６を介在させることができる。
第１図または第１１図に示すように、連結リブ２６は水平線に対して適宜の角度を有する仮想直線ｇ上に形成される。仮想直線ｇは平行線に対して０°〜９０°の範囲で任意に選択が可能であるが、３０°〜６０°および９０°が衝撃吸収性能および成形性の観点から好適である。ここで、第１１図において板状リブ２２は水平線上に形成されており、連結リブ２６は水平線に対して略９０°の角度を有する仮想直線ｇ上に形成されている。つまり板状リブ２２と連結リブ２６とは略直交する方向に形成されており、相互に支え合い衝撃に対して凹状リブおよび板状リブが横倒れするのを好適に防止することができるものである。
本発明の第一および第二の実施の形態において、一方の凹状リブ５（１５）と他方の凹リブ６（１６）とは仮想直線ｇ上に互いに間隔をおいて配置されている。
仮想直線ｇ上には連結リブ２６を形成することができ、第２図に示すように、この仮想直線ｇは水平線に対して３０°〜６０°の角度αを有している。また、全連結リブ２６の合算長さは、第一壁８（１８）、第二壁９（１９）および周囲壁１０（２０）を含めた全仮想直線ｇの合算長さに対して、２０％〜６０％の範囲以内に設定されている。
全連結リブ２６の合算長さが、第一壁８（１８）、第二壁９（１９）および周囲壁１０（２０）を含めた全仮想直線ｇの合算長さに対する割合が２０％未満のときは、衝撃吸収体としての剛性に劣り外部からの衝撃荷重に対して第一壁８（１８）、第二壁９（１９）が接触するいわゆる「底着き現象」を起こし、逆に６０％を越えると剛性が増えすぎて緩衝性が悪くなる。
また、連結リブ２６は、第５図または第１２図に示した断面コの字状の凹溝に限らず、Ｖ溝状であってもあるいは中空部内に突出した２枚の壁が一体となった板状のものであってもよい。連結リブ２６の深さは３．０〜８．０ｍｍである。
なお、第１図および第１１図において連結リブは第一壁８（１８）のみに形成されているが、第二壁９（１９）にも同様の連結リブを形成してもよい。
本発明に係る自動車の衝撃吸収体１（１１）を構成する中空体４（１４）は、第１７図および第１８図に示すようにブロー成形される。すなわち、２７、２７は一対の分割金型、２８、２８は凹状リブ成形キャビティ、２９は押出ダイ、３０はパリソンである。第１７図に示すように、一対の分割金型２７，２７の間にパリソン３０を配置後、第１８図に示すように型締めし、吹込みノズルをパリソンに突き刺して加圧流体をパリソン内に導入し、パリソンを金型のキャビティ面に押圧させて中空体の形状を形成させる。これにより、中空体には溶着面７（１７）を有する一対の凹状リブ５、６（１５、１６）、溶着面２４を有する一対の板状リブ２２、２３および連結リブ２６が一体に形成される。
ブロー成形により形成された中空体にはその周囲壁１０（２０）の略全周に渡って分割金型２７、２７によるピンチオフでパーティングライン（図示せず）が形成され、さらに吹込みノズルを突き刺した痕跡として吹込み孔（図示せず）が形成されている。パーティングラインは中空体４（１４）の高さ方向略中央に位置し、周囲壁１０（２０）の略全周に形成される。
次に、本発明に係る自動車の衝撃吸収体の一実施例と、比較例との比較実験結果について、以下に説明する。
（実施例１）第１図〜第５図に示したものと同様の以下に記載するようなバンパービームおよび中空体から構成される自動車の衝撃吸収体を使用した。
バンパービーム：高張力鋼板による断面箱型形状のバンパービーム
中空体：第１図〜第５図に示した形状のものをブロー成形した。その寸法は、１００ｍｍ×４０ｍｍ×１２００ｍｍであり、平均肉厚は１．０ｍｍであった。凹状リブの内径は第一壁８および第二壁９ともに表面側がφ２０ｍｍ、融着部側がφ１０ｍｍである。連結リブは凹溝状であり、第一壁８、第二壁９および周囲壁１０を含めた全仮想直線ｇの合算長さに対して、全連結リブの合算長さの割合は２５％である。合成樹脂は、三井住友化学株式会社製のポリプロピレン「ＡＤ５７１」（曲げ弾性率１０５０ＭＰａ）を使用した。
（実施例２）またさらに、第６図の構成において第１１図〜第１３図に記載の板状リブを有する中空体を用いた自動車の衝撃吸収体を使用した。第１図〜第５図の自動車の衝撃吸収体とは板状リブの有無および連結リブの配置が異なる以外は同一の構成からなるものである。
（比較例）比較例は、実施例の中空体に代えて、ポリウレタン製の発泡体を使用したものである。
バンパービーム：実施例と同じ
発泡体：２．５ｋｇ／ｃｍ３の発泡ウレタン
次に実施例１および実施例２と比較例を対比してその評価を第１６図に示す。
第１６図は、上記実施例１および実施例２と比較例の衝撃吸収体を衝突試験機にかけた結果得られたグラフである。この衝突試験機は、保土ヶ谷技研株式会社製の衝突試験機で、質量が２０ｋｇ、先端形状がφ７０ｍｍ、長さが１６０ｍｍの柱状の衝突子を２０ｋｍ／時の速度で衝突させた。
第１６図から明らかなように、比較例のものは、実施例に比べて衝撃吸収力が小さい。衝撃吸収値は、曲線の下の曲線と横軸とで囲まれる部分の面積であるが、比較例は実施例に比べて、衝突直後の傾きが緩いので吸収力が低い。また、比較例は、発泡体として発泡ポリウレタンを用いているので、衝突により発泡ポリウレタンがばらばらに破壊される。そのため、破壊片によりバンパー内でカタカタと異音が発生し、一旦衝撃を受けると再度使用することはできない。
本発明の実施の形態に係る自動車の衝撃吸収体１（１１）は、車体側のバンパービーム３（１３）とバンパーフェイシア２（１２）との間に、プラスチックからなる中空体４（１４）を介在させているので、当該衝撃吸収体１（１１）を装備した自動車が他の自動車または他の物体と衝突したり接触したときの高い衝撃値（２０ｋＮ以上）がバンパービーム３（１３）で吸収される。また、当該自動車が衝突したり接触したときの低い衝撃値（５ｋＮ以下）は、中空体４（１４）で吸収される。
実施例１のもにあっては充分な衝撃吸収値を得ることができるとともに高い衝撃吸収力を維持することができる。また、中空体４は低い衝撃値に対しては一旦潰れた後に再度もとの形状に復元し繰り返し使用できるよう構成することも可能である。さらに、実施例２のものにあっては特に衝撃が加わった直後の衝撃吸収性能に優れ、さらに高い衝撃吸収性能を維持することができる。
【産業上の利用可能性】  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。本発明によれば、車体側に金属あるいはプラスチックからなるバンパービームを配置するとともにバンパーフェイシア側にはプラスチックからなる中空体を配置したことにより、他の自動車または他の物体との衝突や接触時の高い衝撃値（２０ｋＮ以上）を吸収するだけでなく、低い衝撃値（５ｋＮ以下）に対応することもできる機能性およびデザイン性に優れた自動車の衝撃吸収体を得ることができる。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成17年10月4日(2005.10.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンパーフェイシアと車体との間に介在させてバンパーフェイシアが受ける衝撃を吸収させる自動車の衝撃吸収体であって、前記車体側に配置された金属あるいはプラスチックからなるバンパービームと、前記バンパーフェイシア側に配置されたプラスチックからなる中空体とを備えており、前記中空体は、間隔をおいて相対する前記バンパーフェイシア側の第一壁および前記バンパービーム側の第二壁ならびに両壁の周縁部を繋ぐ周囲壁から構成され、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個形成され、前記一方の凹状リブと前記他方の凹状リブは互いの先端部が溶着一体化された溶着面を有するとともに、前記第一壁を対向する前記第二壁へ向けて突出させ且つ前記第二壁を対向する前記第一壁へ向けて突出させて一方の板状リブと他方の板状リブからなる一対の板状リブが複数個の凹状リブを繋ぐように形成され、前記一方の板状リブと前記他方の板状リブは互いの先端部が溶着一体化された溶着部を有することを特徴とする自動車の衝撃吸収体。
【請求項２】
前記中空体に形成された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、衝撃吸収体の第一壁から第二壁の平均間隔（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記載の自動車の衝撃吸収体。
【請求項３】
前記中空体に形成された一方の凹状リブは略円筒状に形成されており、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、一対の凹状リブの先端部に形成された溶着面は直径（ｅ）が５．０〜１５．０ｍｍの略円形に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の自動車の衝撃吸収体。
【請求項４】
前記中空体に形成された板状リブは厚さ（ｆ）が２．０〜１０．０ｍｍの板状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の自動車の衝撃吸収体。
【請求項５】
前記中空体に形成された一方の板状リブまたは他方の板状リブは凹溝状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の自動車の衝撃吸収体。
【請求項６】
前記中空体に形成された一方の板状リブまたは他方の板状リブは中実の板状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の自動車の衝撃吸収体。
【請求項７】
前記中空体に形成された一方の板状リブまたは他方の板状リブには強化芯材が埋設されていることを特徴とする請求項１ないし６いずれか１項記載の自動車の衝撃吸収体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の前後部の少なくとも一方に装備される衝撃吸収体であって、バンパーフェイシアと車体との間に介在させてバンパーフェイシアが受ける他の自動車または他の物体との衝突や接触時において、幅広い範囲の衝撃値によるエネルギーを吸収し緩和することができる自動車の衝撃吸収体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の前後部には、他の自動車または他の物体との衝突や接触時の衝撃を吸収し緩和するための衝撃吸収機構としてのバンパーが装備されている。そして、従来のバンパーとしては、鋼板を曲げ加工したものが使用されていた。しかし、近年、カーデザインに対する要求水準が高くなり、安全面の性能向上さらには外形の優美さが追求されるにつれて、バンパーにも形状、色彩等の点でボディデザインにマッチしたものが要求されてきた。
【０００３】
このようなバンパーは、熱可塑性プラスチック製のバンパーフェイシアでバンパーを覆いその内部に衝撃吸収体を配置するものである。このバンパーフェイシアは、ポリプロピレンやその他の熱可塑性プラスチックの射出成形あるいはスタンピング成形により成形される。近年、自動車の廃棄時のリサイクル性を考慮して、ポリプロピレンに他の複合樹脂をポリマーアロイしたものも提案されている。そして、衝撃吸収体は、性能およびコストの面から多くの形態が採用されているが、一般的な形態は、バンパービームを中心とした形態である。
【０００４】
バンパービームとしては、従来、鋼板を曲げ加工したものが多く用いられていたが、最近は、ガラス繊維や炭素繊維等の繊維類によって補強された合成樹脂製バンパービームも用いられはじめている。
【０００５】
これらのバンパービームは、その表面をバンパーフェイシアで覆うものが主流であるが、中には実開昭５６−１０３３４９号、実開昭５７−３２５５５号に開示されているように、バンパービームとバンパーフェイシアとの間にエネルギー吸収用の発泡体を介在させることもある。
【０００６】
さらに新規な提案ではあるが、バンパーフェイシアをなくしバンパーフェイシアとバンパービームを兼ねるものとしてブロー成形製のバンパーがある（特開平４−６２０２９号、特開平５−１１６５７２号、特公平２−４６４１８号、実開昭５８−１９４９４２号など）。
【０００７】
このブロー成形製のバンパーには、実公平４−３３１６５号に開示されているようなバンパービームで補強するという提案もある。
【０００８】
上記従来のバンパーシステムは、他の自動車または他の物体との衝突や接触時において、高い衝撃値(２０ｋＮ以上)によるエネルギーを吸収し緩和することができるが、低い衝撃値(５ｋＮ以下)によるエネルギーを吸収し緩和することが困難である。
【０００９】
さらに、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。
【００１０】
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号公報および特開２００１−２３９５７３号公報に、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号公報に、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。
【００１１】
上記特開２００２−１８７５０８号公報および特許第３３１３９９９号公報に記載されている車両用衝撃吸収体のように、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、中空体の厚みを十分なものとすれば所要の衝撃吸収量を確保できるが、設計上バンパーフェイシアとバンパービームとの間のスペースが少ない場合など中空体の厚みに制約がある場合には所要の衝撃吸収量が得られず、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。
【特許文献１】実開昭５６−１０３３４９号公報
【特許文献２】実開昭５７−３２５５５号公報
【特許文献３】特開平４−６２０２９号公報
【特許文献４】実公平４−３３１６５号公報
【特許文献５】特許第３３１３９９９号公報
【特許文献６】特開２００２−１８７５０８号公報
【特許文献７】特開２０００−１９３０５７号公報
【特許文献８】特開２００１−２３９５７３号公報
【特許文献９】特開２００１−３４１５６号公報
【特許文献１０】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】
【００１２】
本発明は、他の自動車または他の物体との衝突や接触時において、高い衝撃値(２０ｋＮ以上)によるエネルギーを吸収するだけでなく、低い衝撃値(５ｋＮ以下、特に３ｋＮ〜５ｋＮ)によるエネルギーにも対応することができる衝撃吸収体を得ることを目的とする。
【００１３】
また、衝撃吸収体または中空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、高い衝撃吸収性能を維持することができる機能性およびデザイン性に優れた自動車の衝撃吸収体を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る自動車の衝撃吸収体は、バンパーフェイシアと車体との間に介在させてバンパーフェイシアが受ける衝撃を吸収させる自動車の衝撃吸収体であって、前記車体側に配置された金属あるいはプラスチックからなるバンパービームと、前記バンパーフェイシア側に配置されたプラスチックからなる中空体とを備えており、前記中空体は、間隔をおいて相対する前記バンパーフェイシア側の第一壁および前記バンパービーム側の第二壁ならびに両壁の周縁部を繋ぐ周囲壁から構成され、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個形成され、前記一方の凹状リブと前記他方の凹状リブは互いの先端部が溶着一体化された溶着面を有するとともに、前記第一壁を対向する前記第二壁へ向けて突出させ且つ前記第二壁を対向する前記第一壁へ向けて突出させて一方の板状リブと他方の板状リブからなる一対の板状リブが複数個の凹状リブを繋ぐように形成され、前記一方の板状リブと前記他方の板状リブは互いの先端部が溶着一体化された溶着部を有することを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の請求項２に係る自動車の衝撃吸収体は、請求項１記載の自動車の衝撃吸収体において、前記中空体に形成された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、衝撃吸収体の第一壁から第二壁の平均間隔（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。
【００１６】
本発明の請求項３に係る自動車の衝撃吸収体は、請求項１または２記載の自動車の衝撃吸収体において、前記中空体に形成された一方の凹状リブは略円筒状に形成されており、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、一対の凹状リブの先端部に形成された溶着面は直径（ｅ）が５．０〜１５．０ｍｍの略円形に形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の請求項４に係る自動車の衝撃吸収体は、請求項１ないし３いずれか１項記載の自動車の衝撃吸収体において、前記中空体に形成された板状リブは厚さ（ｆ）が２．０〜１０．０ｍｍの板状に形成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の請求項５に係る自動車の衝撃吸収体は、請求項１ないし３いずれか１項記載の自動車の衝撃吸収体において、前記中空体に形成された一方の板状リブまたは他方の板状リブは凹溝状に形成されていることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の請求項６に係る自動車の衝撃吸収体は、請求項１ないし４いずれか１項記載の自動車の衝撃吸収体において、前記中空体に形成された一方の板状リブまたは他方の板状リブは中実の板状に形成されていることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の請求項７に係る自動車の衝撃吸収体は、請求項１ないし６いずれか１項記載の自動車の衝撃吸収体において、前記中空体に形成された一方の板状リブまたは他方の板状リブには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。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、他の自動車または他の物体との衝突や接触時の高い衝撃値（２０ｋＮ以上）を吸収するだけでなく、低い衝撃値（５ｋＮ以下）に対応することもできる機能性およびデザイン性に優れた自動車の衝撃吸収体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明をより詳細に説述するために、添付の図面に従ってこれを説明する。
【００２３】
本発明の第１の実施の形態は図１ないし図５に示すように、自動車の衝撃吸収体１１は、バンパーフェイシア１２と車体との間に介在させて衝撃を吸収させるものであって、車体側に配置したバンパービーム１３と、バンパーフェイシア１２側に配置した中空体１４とで構成されている。
【００２４】
中空体１４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、２１は中空部、１８は第一壁、１９は第二壁、２０は周囲壁であって、第一壁１８と第二壁１９は間隔をおいて相対しており、両壁の周縁部は周囲壁２０で繋がっている。中空体１４はその第一壁１８がバンパーフェイシア１２側に、第二壁１９がバンパービーム１３側に配置される。
【００２５】
前記中空体１４には、第一壁１８および第二壁１９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略円筒状の一方の凹状リブ１５および他方の凹状リブ１６を多数有している。これら一方および他方の凹状リブ１５、１６の先端部は互いに当接して溶着面１７において溶着されている。
【００２６】
また、第一壁１８には各一方の凹状リブ１５間を繋ぐように、一方の板状リブ２２が形成されており、この一方の板状リブ２２は対向幅の狭い溝状になっていて、その対向幅ｆ（図３参照）は肉厚を含めて２．０〜１０．０ｍｍである。第二壁１９には各他方の凹状リブ１６間を繋ぐように他方の板状リブ２３が形成されており、この他方の板状リブ２３も一方の板状リブ２２と同様に溝状になっていて、その対向幅ｆは肉厚を含めて２．０〜１０．０ｍｍである。一方の板状リブ２２と他方の板状リブ２３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おり、２４はその溶着部である。
【００２７】
第一壁１８および第二壁１９の両方をそれぞれ他方へ向けて窪ませて互いの先端部を当接させて一体に溶着した溶着面１７を形成させるとともに第一壁１８および第二壁１９の両方をそれぞれ中空部内に向けて突出させて互いの先端部を当接させて一体に溶着した溶着部２４を形成させることにより、バンパーフェイシアに対する衝突の際その衝撃方向が中空体に形成された凹状リブ１５、１６に対して斜めの方向である場合であっても凹状リブ１５、１６が横倒れすることなく所要の衝撃吸収性能を発揮することができるとともに衝撃が任意の箇所に加わった場合においても均一な衝撃吸収力を得ることができる。
【００２８】
前記中空体１４に形成された一方の板状リブ２２および他方の板状リブ２３は、図９に示すように中実の板状に形成してもよい。また、一方の板状リブ２２および他方の板状リブ２３には、図１０に示すように、金属製またはプラスチック製のプレートからなる強化芯材２５を埋設してもよい。
【００２９】
前記中空体１４に形成された一方の凹状リブ１５の第一壁１８から溶着面１７までの高さｂは１５．０〜３５．０ｍｍに形成され且つ他方の凹状リブ１６の第二壁１９から溶着面１７までの高さｃは１５．０〜３５．０ｍｍに形成されている。また、第一壁１８から第二壁１９の平均間隔ａは３０．０〜７０．０ｍｍが特に好適である。
【００３０】
そして、第一壁１８および第二壁１９に形成された略円筒状の一対の凹状リブ１５、１６には、直径ｄが１５．０〜３０．０ｍｍの略円形の開孔を有しており、一対の凹状リブ１５、１６の先端部に形成された溶着面１７は直径ｅが５．０〜１５．０ｍｍの略円形に形成され、一対の凹状リブ１５、１６の略円筒状の壁面は傾斜をもって略円形に開孔された第一壁１８および第二壁１９と略円形に形成された溶着面１７とを繋ぐように円錐形状とするのが好ましい。
【００３１】
なお、一方の凹状リブ１５および他方の凹状リブ１６の開孔および溶着面１７は、図に示した略円形のものに限らず、楕円形または六角形や八角形などのような多角形であってもよい。
【００３２】
ここで、以下にバンパーフェイシア１２およびバンパービーム１３の一例について説明をする。
【００３３】
バンパービーム１３は、金属あるいはプラスチックからなるものであるが、金属では鉄やアルミニウムなどの断面コの字状の板材を溶接して断面箱型などの構造部材を使用することができる。特に高張力鋼板などのような剛性の高い金属を使用すれば、板材を極力薄くできるので軽量化が図れる。またプラスチックでは、炭素繊維やガラス繊維を入れ込んだ曲げ弾性率が４０００ＭＰａ以上の高剛性のものが好ましい。バンパービーム１３は、断面箱型あるいは断面コの字状の車体の幅方向に延びる長尺形状で、車体に取り付ける取り付け部を有していてもよい。
【００３４】
バンパーフェイシア１２は、ポリプロピレンやその他の熱可塑性プラスチックを射出成形したり、あるいはスタンピング成形して形成される。また、バンパーフェイシア２の表面は自動車の車体に応じた塗装が施されているが、自動車の廃棄時のリサイクル性を考慮して、ポリプロピレンに他の複合樹脂をポリマーアロイした樹脂を用いると塗装の樹脂をも同時に処理することができる。
【００３５】
中空体１４は、ブロー成形できる樹脂であればよく、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、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂等のスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタート等のポリエステル系樹脂、ポリアミドなどの剛性等の機械的高度の大きい樹脂で、特に曲げ弾性率が８００〜２５００ＭＰａの熱可塑性プラスチックで構成されるが、リサイクル性を考慮するとポリプロピレンやポリエチレンあるいはこれらを基本とするポリマーアロイまたはブレンド物などのポリオレフィン系樹脂が好適である。
【００３６】
なお、互いに隣接する一方の凹状リブ１５、１５間および互いに隣接する他方の凹状リブ１６、１６間の少なくともいずれか一方には、自動車の進行方向に立ち上がった凹溝状の連結リブ２６を介在させることができる。
【００３７】
図６に示すように、連結リブ２６は水平線に対して適宜の角度を有する仮想直線上に形成される。仮想直線は平行線に対して０°〜９０°の範囲で任意に選択が可能であるが、３０°〜６０°および９０°が衝撃吸収性能および成形性の観点から好適である。ここで、図６において板状リブ２２は水平線上に形成されており、連結リブ２６は水平線に対して略９０°の角度を有する仮想直線上に形成されている。つまり板状リブ２２と連結リブ２６とは略直交する方向に形成されており、相互に支え合い衝撃に対して凹状リブおよび板状リブが横倒れするのを好適に防止することができるものである。
【００３８】
本発明の第１の実施の形態において、一方の凹状リブ１５と他方の凹リブ１６とは仮想直線上に互いに間隔をおいて配置されている。
【００３９】
仮想直線上には連結リブ２６を形成することができ、また、全連結リブ２６の合算長さは、第一壁１８、第二壁１９および周囲壁２０を含めた全仮想直線の合算長さに対して、２０％〜６０％の範囲以内に設定されている。
【００４０】
全連結リブ２６の合算長さが、第一壁１８、第二壁１９および周囲壁２０を含めた全仮想直線の合算長さに対する割合が２０％未満のときは、衝撃吸収体としての剛性に劣り外部からの衝撃荷重に対して第一壁１８、第二壁１９が接触するいわゆる「底着き現象」を起こし、逆に６０％を越えると剛性が増えすぎて緩衝性が悪くなる。
【００４１】
また、連結リブ２６は、図８に示した断面コの字状の凹溝に限らず、Ｖ溝状であってもあるいは中空部内に突出した２枚の壁が一体となった板状のものであってもよい。連結リブ２６の深さは３．０〜８．０ｍｍである。
【００４２】
図８において連結リブは第一壁１８のみに形成されているが、第二壁１９にも同様の連結リブを形成してもよい。
【００４３】
本発明に係る自動車の衝撃吸収体１１を構成する中空体１４は、図１２および図１３に示すようにブロー成形される。すなわち、２７、２７は一対の分割金型、２８、２８は凹状リブ成形キャビティ、２９は押出ダイ、３０はパリソンである。図１２に示すように、一対の分割金型２７，２７の間にパリソン３０を配置後、図１３に示すように型締めし、吹込みノズルをパリソンに突き刺して加圧流体をパリソン内に導入し、パリソンを金型のキャビティ面に押圧させて中空体の形状を形成させる。これにより、中空体には溶着面１７を有する一対の凹状リブ１５、１６、溶着部２４を有する一対の板状リブ２２、２３および連結リブ２６が一体に形成される。
【００４４】
ブロー成形により形成された中空体にはその周囲壁２０の略分割金型２７、２７によるピンチオフでパーティングライン（図示せず）が形成され、さらに吹込みノズルを突き刺した痕跡として吹込み孔（図示せず）が形成されている。パーティングラインは中空体１４の高さ方向略中央に位置し、周囲壁２０の略全周に形成される。
【００４５】
次に、本発明に係る自動車の衝撃吸収体の一実施例と、比較例との比較実験結果について、以下に説明する。
【実施例１】
【００４６】
図１に示した構成において図６〜図８に記載の板状リブを有する中空体を用いた自動車の衝撃吸収体を使用した。
【００４７】
バンパービーム：高張力鋼板による断面箱型形状のバンパービーム
中空体：図６〜図８に示した形状のものをブロー成形した。その寸法は、１００ｍｍ×４０ｍｍ×１２００ｍｍであり、平均肉厚は１．０ｍｍであった。凹状リブの内径は第一壁１８および第二壁１９ともに表面側がφ２０ｍｍ、融着部側がφ１０ｍｍである。連結リブは凹溝状であり、第一壁１８、第二壁１９および周囲壁２０を含めた全仮想直線の合算長さに対して、全連結リブの合算長さの割合は２５％である。合成樹脂は、三井住友化学株式会社製のポリプロピレン「ＡＤ５７１」(曲げ弾性率１０５０ＭＰａ)を使用した。
【００４８】
(比較例)
比較例は、実施例１の中空体に代えて、ポリウレタン製の発泡体を使用したものである。
【００４９】
バンパービーム：実施例と同じ
発泡体：２．５ｋｇ/ｃｍ3の発泡ウレタン
次に実施例１と比較例を対比してその評価を図１１に示す。
【００５０】
図１１は、上記実施例１と比較例の衝撃吸収体を衝突試験機にかけた結果得られたグラフである。この衝突試験機は、保土ヶ谷技研株式会社製の衝突試験機で、質量が２０ｋｇ、先端形状がφ７０ｍｍ、長さが１６０ｍｍの柱状の衝突子を２０ｋｍ/時の速度で衝突させた。
【００５１】
図１１から明らかなように、比較例のものは、実施例１に比べて衝撃吸収力が小さい。衝撃吸収値は、曲線の下の曲線と横軸とで囲まれる部分の面積であるが、比較例は実施例１に比べて、衝突直後の傾きが緩いので吸収力が低い。また、比較例は、発泡体として発泡ポリウレタンを用いているので、衝突により発泡ポリウレタンがばらばらに破壊される。そのため、破壊片によりバンパー内でカタカタと異音が発生し、一旦衝撃を受けると再度使用することはできない。
【００５２】
本発明に係る自動車の衝撃吸収体１１は、車体側のバンパービーム１３とバンパーフェイシア１２との間に、プラスチックからなる中空体１４を介在させているので、当該衝撃吸収体１１を装備した自動車が他の自動車または他の物体と衝突したり接触したときの高い衝撃値(２０ｋＮ以上)がバンパービーム１３で吸収される。また、当該自動車が衝突したり接触したときの低い衝撃値(５ｋＮ以下)は、中空体１４で吸収される。
【００５３】
実施例１のもにあっては充分な衝撃吸収値を得ることができるとともに高い衝撃吸収力を維持することができる。また、中空体１４は低い衝撃値に対しては一旦潰れた後に再度もとの形状に復元し繰り返し使用できるよう構成することも可能である。さらに、実施例１のものにあっては特に衝撃が加わった直後の衝撃吸収性能に優れ、さらに高い衝撃吸収性能を維持することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係る自動車用の衝撃吸収体は、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】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る自動車の衝撃吸収体の一部を示す破断斜視図である。
【図２】中空体の一部を示す破断斜視図である。
【図３】図２のＣ−Ｃ断面図である。
【図４】図２のＤ−Ｄ断面図である。
【図５】図２の要部を示す破断斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る自動車の衝撃吸収体の一部を示す破断斜視図である。
【図７】図６の正面図である。
【図８】図６のＥ−Ｅ断面図である。
【図９】図６の要部を示す破断斜視図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る自動車の衝撃吸収体を構成する中空体の要部を示す破断斜視図である。
【図１１】本発明の実施例１に係る自動車の衝撃吸収体の特性と比較例の特性とを示すグラフである。
【図１２】本発明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１３】同上型締めした状態の断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１１    自動車の衝撃吸収体
１２    バンパーフェイシア
１３    バンパービーム
１４    中空体
１５    一方の凹状リブ
１６    他方の凹状リブ
１７    溶着面
１８    第一壁
１９    第二壁
２０    周囲壁
２２    一方の板状リブ
２３    他方の板状リブ
２４    溶着部
２５    強化芯材
２６    連結リブ
２７    分割金型
２８    凹状リブ成形キャビティ
２９    押出ダイ
３０    パリソン
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004101323.tif 000021
【図２】
2004101323.tif 000022
【図３】
2004101323.tif 000023
【図４】
2004101323.tif 000024
【図５】
2004101323.tif 000025
【図６】
2004101323.tif 000026
【図７】
2004101323.tif 000027
【図８】
2004101323.tif 000028
【図９】
2004101323.tif 000029
【図１０】
2004101323.tif 000030
【図１１】
2004101323.tif 000031
【図１２】
2004101323.tif 000032
【図１３】
2004101323.tif 000033
【国際調査報告】
2004101323.tif 000034
2004101323.tif 000035