(57)【要約】【課題】硬質ポリウレタンフォームが割れてもバラバラになることがなく、取り扱いが容易であると共に、所定のエネルギー吸収特性を確実に得ることができる衝撃吸収材を提供する。【解決手段】衝撃吸収材は、硬質ポリウレタンフォーム４と、サポータ層５とが一体とされたものである。サポータ層としては、ワリフ、寒冷紗又は不織布などの布状体や、ネット、メッシュなどのメッシュ状体、ワイヤ、紐などの線状体が用いられる。硬質ポリウレタンフォームが割れた場合でも、サポータ層によってウレタンが繋がってバラバラにならないため、搬送の途中で割れても一体の物として扱うことができ、また、車体に対し支障なく取り付け作業を行うことができる。衝撃時に飛散せず、所定の場所に硬質ポリウレタンフォームが位置するため、設計通りのエネルギー吸収特性が発揮される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
布状体、メッシュ状体又は線状体よりなるサポータ層が一体発泡された硬質ポリウレタンフォームよりなることを特徴とする衝撃吸収材。
【請求項２】
請求項１において、該布状体がワリフ、寒冷紗又は不織布であることを特徴とする衝撃吸収材。
【請求項３】
請求項１において、該メッシュ状体がワリフ又は寒冷紗であることを特徴とする衝撃吸収材。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、該硬質ポリウレタンフォームの５０％圧縮応力が２．５〜２０ｋｇｆ／ｃｍ２であることを特徴とする衝撃吸収材。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、該硬質ポリウレタンフォームの密度が４０〜２００ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする衝撃吸収材。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、該サポータ層が該衝撃吸収材の衝撃受け止め面と反対側に設けられていることを特徴とする衝撃吸収材。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれか１項において、該表面材は、該衝撃吸収材の衝撃受け止め面と、それと反対側との間に設けられていることを特徴とする衝撃吸収材。
【請求項８】
請求項１ないし５のいずれか１項において、該表面材は、該衝撃吸収材の衝撃受け止め面に設けられていることを特徴とする衝撃吸収材。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項において、該衝撃吸収材の厚さが５〜１００ｍｍであることを特徴とする衝撃吸収材。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項において、車輌用頭部保護材として、車体又はヘッドライナー、ガーニッシュなどの内装部品に装着されて使用されることを特徴とする衝撃吸収材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は衝撃吸収材に係り、特に、自動車の衝突時などに車室内の乗員の頭部に加えられる衝撃エネルギーを吸収し、頭部傷害値を低減するための頭部保護材として好適な衝撃吸収材に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の衝突事故発生時などにおいて、乗員の頭部等が車室の内装材（天井等）に衝突した際の衝撃を吸収して乗員の頭部等を保護するために、車室の内装材と車体との間には、頭部保護材等の衝撃吸収材が設けられている。
【０００３】
この衝撃吸収材として、硬質ポリウレタンフォームよりなるものがある（例えば、下記特許文献１〜４）。この硬質ポリウレタンフォーム製の衝撃吸収材は、衝撃吸収特性に優れ、衝撃吸収特性の温度依存性が少なく、頭部ダミー（ＦＭＨ）の進入角度の変化に対して、衝撃吸収特性が比較的安定している。
【特許文献１】特開２０００−６７４１号
【特許文献２】特開２００１−１６３１３９号
【特許文献３】特開２００２−４８１７８号
【特許文献４】ＷＯ２００３／０３７６２５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、硬質ポリウレタンフォームが割れてもバラバラになることがなく、取り扱いが容易であると共に、所定のエネルギー吸収特性を確実に得ることができる衝撃吸収材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】
【０００５】
本発明（請求項１）の衝撃吸収材は、布状体、メッシュ状体又は線状体よりなるサポータ層が一体発泡された硬質ポリウレタンフォームよりなることを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２の衝撃吸収材は、請求項１において、該布状体がワリフ、寒冷紗又は不織布であることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３の衝撃吸収材は、請求項１において、該メッシュ状体がワリフ又は寒冷紗であることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項４の衝撃吸収材は、請求項１ないし３のいずれか１項において、該硬質ポリウレタンフォームの５０％圧縮応力が２．５〜２０ｋｇｆ／ｃｍ２であることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項５の衝撃吸収材は、請求項１ないし４のいずれか１項において、該硬質ポリウレタンフォームの密度が４０〜２００ｋｇ／ｍ３であることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項６の衝撃吸収材は、請求項１ないし５のいずれか１項において、該サポータ層が該衝撃吸収材の衝撃受け止め面と反対側に設けられていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項７の衝撃吸収材は、請求項１ないし５のいずれか１項において、該表面材は、該衝撃吸収材の衝撃受け止め面と、それと反対側との間に設けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項８の衝撃吸収材は、請求項１ないし５のいずれか１項において、該表面材は、該衝撃吸収材の衝撃受け止め面に設けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項９の衝撃吸収材は、請求項１ないし８のいずれか１項において、該衝撃吸収材の厚さが５〜１００ｍｍであることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項１０の衝撃吸収材は、請求項１ないし９のいずれか１項において、車輌用頭部保護材として、車体又はヘッドライナー、ガーニッシュなどの内装部品に装着されて使用されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の衝撃吸収材では、硬質ポリウレタンフォームとサポータ層とが一体発泡により一体化されているので、硬質ポリウレタンフォームが割れた場合でもサポータ層によって硬質ポリウレタンフォームが繋がった状態を保つようになり、硬質ポリウレタンフォームがバラバラにならない。このため、搬送の途中で衝撃吸収材が割れても一体の物として扱うことができ、また、車体への取り付け工程において支障なく取り付け作業を行うことができる。
【００１６】
更に、衝撃受け止め時に飛散せず、所定の場所に衝撃吸収材が位置する。このため、硬質ポリウレタンフォームが確実に圧縮され、所定のエネルギー吸収特性を得ることができる。
【００１７】
なお、サポータ層がワリフなど非含浸性の素材よりなる場合、硬質ポリウレタンフォームの発泡時にウレタンがサポータ層に含浸されないので、硬質ポリウレタンフォーム本来の特性に影響を与えることが少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。図１〜図３は実施の形態に係る衝撃吸収材を示す断面図である。
【００１９】
この衝撃吸収材１〜３は、硬質ポリウレタンフォーム４と、サポータ層５とが一体とされたものである。
【００２０】
サポータ層は図１のように硬質ポリウレタンフォーム４の人体などの衝撃物２０が当たる衝撃受け止め面（表面）側に設けられてもよく、図２のように衝撃受け止め面と反対面（裏面）側に設けられてもよく、図３のように該表面と裏面との間に設けられてもよい。
【００２１】
衝撃吸収材１〜３を製造するには、硬質ポリウレタンフォーム４を成形するための金型内にサポータ層５を配置しておき、硬質ポリウレタンフォームを発泡成形し、硬質ポリウレタンフォーム４とサポータ層５とを一体化させる。金型から脱型することにより、硬質ポリウレタンフォーム４とサポータ層５とが一体となった衝撃吸収材１〜３が得られる。図３の衝撃吸収材３の場合、表側又は裏側の硬質ポリウレタンフォームを成形しておき、その上にサポータ層５を重ね、残りの硬質ポリウレタンフォーム４を発泡成形して一体化させる。
【００２２】
この衝撃吸収材１〜３は、車輌用頭部保護材として、車体又はヘッドライナー、ガーニッシュなどの内装部品１０に装着することができる。ただし、この衝撃吸収材の用途は頭部保護材に限定されるものではない。
【００２３】
硬質ポリウレタンフォームは、５０％圧縮応力が２．５ｋｇｆ／ｃｍ２（約０．２５ＭＰａ）以上、特に２．５〜２０ｋｇｆ／ｃｍ２（約０．２５〜２ＭＰａ）、とりわけ２．５〜１６ｋｇｆ／ｃｍ２（約０．２５〜１．６ＭＰａ）であることが好ましい。また、硬質ポリウレタンフォームの密度は４０〜２００ｋｇ／ｍ３、特に４０〜１４０ｋｇ／ｍ３であることが好ましい。
【００２４】
本発明の衝撃吸収材が頭部保護材である場合、天井の限られたスペースに挿入するため衝撃吸収材の厚さは５〜１００ｍｍ、特に１０〜４０ｍｍ、とりわけ２０〜３０ｍｍであることが好ましい。本体部の厚さが１０ｍｍ未満ではストロークが短すぎ十分な衝撃吸収性能を得ることができず、８０ｍｍを超えると衝撃吸収材が嵩高くなる。本発明では、２５ｍｍ以下程度の薄い本体部を用いた場合でも良好な衝撃吸収性能を得ることができる。
【００２５】
サポータ層としては、ワリフ、寒冷紗又は不織布などの布状体や、ネット、メッシュなどのメッシュ状体や、ワイヤ、紐などの線状体が用いられる。
【００２６】
不織布の素材としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ビニロンなどが好適である。
【００２７】
サポータ層を布状体とする場合、布状体の厚さは０．０８〜３．０ｍｍ特に０．０８〜１．５ｍｍ程度が好適である。布状サポータ層には、厚み方向に複数の孔が設けられてもよい。
【００２８】
サポータ層をネット、メッシュとする場合、その目開きは１〜１０ｍｍ程度が好適である。ネット、メッシュの開口の形状は四角形、六角形などのいずれでもよい。ネット、メッシュの素材としては、合成樹脂、繊維などが好適である。ネット、メッシュよりなるサポータ層を構成する線材の線径は０．１〜１．０ｍｍ程度が好適である。
【００２９】
布状体又はメッシュ状体よりなるサポータ層は、硬質ポリウレタンフォーム４と略同一大きさの一枚物であってもよく、複数に分割されていてもよい。例えば、サポータ層は短冊状のものを複数個組み合わせて構成されてもよい。
【００３０】
サポータ層がワイヤ又は紐状などの線状体よりなる場合、その素材は、ＳＷＢ（硬鋼線）、ＳＷＲ（軟鋼線）、ＳＵＳ（ステンレス線）、ＢＳＷ（真鍮線）などが好適であり、その線径は１〜２ｍｍ程度が好適である。
【００３１】
紐状体は、硬質ポリウレタンフォームの一端側から他端側まで連続して配材されることが望ましい。
【００３２】
線状体よりなるサポータ層を設ける場合、複数本の線状体を井桁状に交叉させて２方向に配材するのが好ましい。この場合、同方向の線状体を平行とし、隣接する線状体同士の間隔を３〜２０ｍｍ程度とするのが好ましい。
【００３３】
サポータ層５は、図１〜３では表面、裏面、及びそれらの間のいずれか１つだけに設けられているが、それらの２以上に設けられてもよい。サポータ層５は、硬質ポリウレタンフォーム４の表面と裏面との間に２層以上設けられてもよい。
【００３４】
サポータ層を硬質ポリウレタンフォームの表面又は裏面に設ける場合、該表面又は裏面の略全体に設けられることが好ましい。サポータ層を該表面と裏面との中間に設ける場合には、該サポータ層は該表面又は裏面と略平行に設けられることが好ましく、この場合、サポータ層の大きさは該サポータ層を含む硬質ポリウレタンフォーム断面の略全体であることが好ましい。
【００３５】
このようにサポータ層を硬質ポリウレタンフォームと一体化させてなる衝撃吸収材にあっては、硬質ポリウレタンフォームが割れた場合でも、サポータ層によってウレタンが繋がってバラバラにならないため、搬送の途中で割れても一体の物として扱うことができる。また、車体に対し支障なく取り付け作業を行うことができる。
【００３６】
また、衝撃時に飛散せず、所定の場所に硬質ポリウレタンフォームが位置するため、設計通りのエネルギー吸収特性が発揮される。
【００３７】
なお、サポータ層がメッシュ状体や線状体よりなる場合、硬質ポリウレタンフォームを補強する効果も奏される。
【００３８】
サポータ層がワリフなどの非含浸性の素材の場合、ウレタン本来の特性の影響に与えることが少ない。含浸性の素材よりなるサポータ層を用いた場合は、含浸硬化層が形成され、その影響でエネルギー吸収材としての特性が変わることがある。この特性を利用して、硬質ウレタン単体とは異なる特性のエネルギー吸収性能を得ることも可能である。
【００３９】
衝撃吸収材に硬質ポリウレタンフォームの特性を反映させるには、図１のようにサポータ層を裏面側に配置することが望ましい。
【００４０】
図２のように、表面側にサポータ層を配置すると、サポータ層が最初に衝撃物２０を受け止めるため、エネルギー吸収特性を変えることができる。
【００４１】
図３のように、サポータ層をエネルギー吸収体の中間層に配置したり、あるいは複数のサポータ層を設けるなどすれば、本来の割れ防止や飛散防止に加え、目的に応じてエネルギー吸収特性を変えることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施の形態に係る衝撃吸収材の断面図である。
【図２】実施の形態に係る衝撃吸収材の断面図である。
【図３】実施の形態に係る衝撃吸収材の断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１，２，３  衝撃吸収材
４  硬質ポリウレタンフォーム
５  サポータ層
【図１】
2007022146.tif 000003
【図２】
2007022146.tif 000004
【図３】
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