(57)【要約】【課題】限られたスペースに使用可能な衝撃吸収構造体であって、荷重低下が発生しにくく、エネルギー吸収効率に優れた衝撃吸収構造体を提供する。【解決手段】自動車に使用される衝撃吸収構造体であって、基部５１から所定方向Ｄ３へ延出された立壁５２ａにより所定方向Ｄ３から加わる衝撃を吸収する第一の衝撃吸収部５２と、基部５１から所定方向Ｄ３へ延出された立壁５３ａにより所定方向Ｄ３からの衝撃を吸収する第二の衝撃吸収部５３と、を備えており、立壁５２ａは所定方向Ｄ３において立壁５３ａよりも長く形成され、第一の衝撃吸収部５２と第二の衝撃吸収部５３は射出成型により形成され且つ衝撃入力時の変形が許容されるように空間ＳＰ１〜ＳＰ３が形成され、立壁５３ａは、立壁の基部側の端が基部５１に固定されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車に使用される衝撃吸収構造体であって、
板状の基部から所定方向へ延出された第一の立壁により前記所定方向から加わる衝撃を吸収する第一の衝撃吸収部と、
前記板状の基部から前記所定方向へ延出された第二の立壁により前記所定方向からの衝撃を吸収する第二の衝撃吸収部と、
を備えており、
第一の立壁は前記所定方向において前記第二の立壁よりも長く形成され、
前記第一の衝撃吸収部と前記第二の衝撃吸収部は射出成型により形成され且つ衝撃入力時の変形が許容されるように離間して形成され、
前記第二の立壁は、立壁の基部側の端が前記基部に固定されていることを特徴とする衝撃吸収構造体。
【請求項２】
前記第一の立壁と前記第二の立壁とでは、互いの壁面の向きが異なる請求項１に記載の衝撃吸収構造体。
【請求項３】
前記第一の立壁と前記第二の立壁のうち複数の立壁で構成されるものは、延出された端を連結する面状連結部を備える請求項１または請求項２に記載の衝撃吸収構造体。
【請求項４】
前記第一の立壁と前記第二の立壁は、共に複数の立壁で構成されており、前記第一の立壁の複数の立壁間を延出された端で連結する面状連結部と、前記第二の立壁の複数の立壁間を延出された端で連結する面状連結部と、を備えており、
前記第二の立壁は、前記第一の立壁の複数の立壁および面状連結部にて形成される空間に内包される請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の衝撃吸収構造体。
【請求項５】
前記第一の立壁と前記第二の立壁との少なくとも一方は、蛇腹状に形成されている請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の衝撃吸収構造体。
【請求項６】
前記第一の立壁と前記第二の立壁との少なくとも一方は、スリットが形成されている請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の衝撃吸収構造体。
【請求項７】
前記第一の立壁と前記第二の立壁との少なくとも一方は、前記所定方向における立壁の強度を高める支えリブを備える請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の衝撃吸収構造体。
【請求項８】
板状の部材の一方の面から前記第一の立壁が延出される第一領域と、前記板状の部材の他方の面から前記第二の立壁が延出される第二領域と、が回動可能な接続部で連結され且つ、前記第一領域の所定位置に開口が形成された形状に射出成型で形成されており、
前記接続部を回動の軸として前記第二の立壁を前記所定位置の開口を通して前記第一領域の前記一方の面の側に突出させ、前記板状の部材の第一領域と第二領域とを重ね合わせて前記板状の基部を構成する上記請求項１〜請求項７の何れか一項に記載の衝撃吸収構造体。
【請求項９】
前記第一の立壁と前記第二の立壁の少なくとも一方は、前記所定方向に延出された仮想的な軸おいて４枚の板状の立壁を接続した形状であり、前記板状の基部と略平行な切断面において断面十字状である請求項１に記載の衝撃吸収構造体。
【請求項１０】
前記第一の立壁と前記第二の立壁の少なくとも一方は、軸が前記所定方向に向いた円筒状である請求項１に記載の衝撃吸収構造体。
【請求項１１】
前記第一の立壁は井桁状であり、井桁の各枠で前記第二の立壁を囲っている請求項１に記載の衝撃吸収構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は衝撃吸収構造体に関し、特に、自動車に使用される衝撃吸収構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両には、衝突事故において乗員の受けるダメージを軽減するために、車体パネルと該車体パネルの車室側を被覆する内装部材との間に、衝撃吸収材が配置されることが多い。また、自動車のバンパーにおいても、対人衝突事故の際に被害者のダメージを和らげるために、バンパーフェイシアとバンパーリンフォースの間に衝撃吸収材を配置することが行われている。
【０００３】
このような衝撃吸収材として、特許文献１には、リブ間隔が異なる格子状のリブからなる２層構造の衝撃吸収構造体が開示されている。該衝撃吸収構造体は、図１６に示すように、グローブボックス等の箱構造体において、表面板２の裏面側に、幅間隔が狭く立設された格子状の密リブ層３と、幅間隔が広く立設された格子状の粗リブ層４の二層のリブ層とが設けられている。この衝撃吸収構造体では、衝撃を密リブ層によって箱構造体に伝達し、箱構造体が変形して衝撃を吸収した後に、衝撃吸収構造体によって衝撃を段階的に吸収するという構造である。
【０００４】
引用文献２には、ブロー成型法で作成された中空状の衝撃緩衝部材が開示されている。より具体的には、平坦な外面部と２つの突起部を短手方向に有する内面部とを側面部で接続した中空状の衝撃緩衝部と、断面Ｕ字形状の外面部と１つの突起部を有する内面部とを左右の端面部で接続した中空状の衝撃緩衝部と、をヒンジを介してつなぎ、ヒンジを回動軸にして２つの衝撃吸収部を重ね合わせてヒンジと反対の端部を固着して衝撃緩衝部材を形成している。このように回動軸によって２つの部材を重ね合わせて中空の衝撃緩衝部材を作成することについては引用文献３にも開示されている。
【０００５】
引用文献４には、高さを変えた柱部をリブで接続させ、柱の高さの変化に略一致した形状の衝撃受面体で柱部を覆い、衝撃受面体に衝突した運転者の膝などへの衝撃を吸収する衝突安全装置が開示されている。
【特許文献１】特開平９−１１８２８号公報
【特許文献２】特開平１１−８２５８７号公報
【特許文献３】特開平１０−６７７０号公報
【特許文献４】特開平１０−１００８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで衝撃吸収材の衝撃性能を評価する衝撃試験について説明する。衝撃性能は例えば荷重−変位曲線により評価される。荷重−変位曲線とは、衝撃吸収材にインパクタ（ダミーの人形等）を衝突させ、測定されたインパクタの加速度と時間から衝撃吸収材に加えられた圧縮荷重（反力）Ｆと衝撃吸収材の変位ｘとを換算してグラフ化したものである。荷重−変位曲線において、曲線と横軸とで囲まれた領域の面積がエネルギー吸収量を反映しており、エネルギー吸収量と衝撃吸収材が底付き状態になる前の最大荷重値とで、衝撃吸収性能が評価される。
【０００７】
衝撃吸収性能の評価においては、荷重が所定の値を越えない、すなわちインパクター（乗員）が受ける反力がある一定の範囲内に収まるようにしつつ、エネルギー吸収量を増やすことが求められる。すなわち、圧縮荷重Ｆが過度とならない範囲で変位ｘが少ない領域で素早く圧縮荷重Ｆが高まり（圧縮荷重の立ち上がりが速く）、その後、長い変位で圧縮荷重Ｆが略一定となる（立ち上がり後に一定荷重領域が現れる）ものが、被衝突物へ過度の反力を与えることなく多くの衝撃エネルギーを吸収することができる。以下、このようなＦ−ｘ特性を有する荷重−変位曲線を矩形波形曲線と称する。荷重−変位曲線に矩形波形曲線が現れれば、アブソーバの衝撃吸収性能が非常に良好であるといえる。
【０００８】
変位ｘに対する圧縮荷重Ｆの測定は、例えば、以下のようにして行われる。まず、所定形状のインパクタを衝突させるアブソーバサンプルを、所定位置の固定台に取付ける。インパクタは、固定台に向かって一定速度（例えば２０ｋｍ／ｈ）で水平に移動するようにされている。インパクタには圧縮荷重Ｆを計測するための加速度計が内蔵されており、制御装置にてインパクタの移動位置に応じて圧縮荷重Ｆを検出することが可能である。アブソーバの変位ｘは、インパクタがアブソーバサンプルに接触する位置からの移動距離を示している。そして、上記条件でインパクタを前方からアブソーバサンプルに衝突させることにより、アブソーバサンプルの変位ｘに対する圧縮荷重Ｆを測定することができる。
【０００９】
従来、矩形波形曲線が得られる衝撃吸収材としては、リブを等間隔にまたは格子状に配列したものや、円筒状のリブを配列したものなど、種々のリブ成形体が知られている。しかし、このような構造では、一定荷重領域において荷重の低下が起こり易くなり、また、所謂底付き状態に到達するのが早くなるため、エネルギー吸収効率という観点からは良好とは言えなかった。そのため、限られたスペースにおいて、最大限の衝撃吸収性能を付与可能な理想的な矩形波形曲線が得られる衝撃吸収材を提供することは難しかった。
【００１０】
また、引用文献１の衝撃吸収構造体では格子状のリブ成型体において部分的にリブ高さを変えることによって剛性を維持しつつ、変形を容易として衝撃吸収の底付きを緩和することを特徴としているが、密リブ層と粗リブ層とが互いに近接して配置されているため、衝撃吸収時に互いに緩衝し合い、底付き状態となるのが早まるため、前述した理想的な矩形波形曲線は得られない。また、引用文献４においても、曲面状の衝撃受面体に加えられた衝撃は複数の柱部によりほぼ同時に衝撃吸収されるため、理想的な矩形波形曲線は得られない。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、限られたスペースに使用可能な衝撃吸収構造体であって、荷重低下が発生しにくく、エネルギー吸収効率に優れた衝撃吸収構造体の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明では、自動車に使用される衝撃吸収構造体であって、板状の基部から所定方向へ延出された第一の立壁により前記所定方向から加わる衝撃を吸収する第一の衝撃吸収部と、前記板状の基部から前記所定方向へ延出された第二の立壁により前記所定方向からの衝撃を吸収する第二の衝撃吸収部と、を備えており、第一の立壁は前記所定方向において前記第二の立壁よりも長く形成され、前記第一の衝撃吸収部と前記第二の衝撃吸収部は射出成型により形成され且つ衝撃入力時の変形が許容されるように離間して形成され、前記第二の立壁は、立壁の基部側の端が前記基部に固定されていることを特徴とする。
【００１３】
前記所定方向とは、衝撃吸収構造体に対して衝撃が加えられると想定される方向であり、所定方向に第一の立壁や第二の立壁を延出することにより、所定方向からの衝撃吸収性能が高まる。第一の立壁は、第二の立壁よりも延出長さが大きく、衝撃吸収構造体に加えられた衝撃は、まず第一の立壁で吸収される。衝撃吸収過程が進むにつれて第一の立壁が変形し、第一の立壁の延出端と第二の立壁の延出端との延出方向位置が略一致するようになる。すると、衝撃が第二の立壁にも加えられるようになるため、以降の衝撃吸収は第一の立壁と第二の立壁の双方で行われるようになる。すなわち第一の立壁の荷重に第二の立壁の荷重を加えることにより、第一の立壁の荷重低下分を第二の立壁の荷重で補えるようになる。また、各立壁は衝撃入力時の変形が許容されるように離間しているため、変形時に各立壁が干渉しあって衝撃吸収性能を低下させることも無い。また、第二の立壁は、基部側の端が基部に固定されているため、衝撃が加えられた際の位置ずれ等が発生しにくく、安定した衝撃吸収性能を発揮する。なお、前記変形とは、座屈・破断・破砕等、衝撃の印加に起因して壁面に生じる形状変化である。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように請求項１にかかる発明によれば、荷重低下が発生しにくく、エネルギー吸収効率に優れた衝撃吸収構造体の提供が可能となる。
また請求項２にかかる発明によれば、各立壁の変形が干渉しにくくなり、安定したエネルギー吸収が可能な衝撃吸収構造体を提供可能となる。
そして請求項３にかかる発明によれば、衝撃を面状連結部で受けるため、エネルギー吸収効率が高まる。
さらに請求項４にかかる発明によれば、第一の立壁のエネルギー吸収効率が高まると共に、第一の立壁が変形して第二の立壁の衝撃吸収が開始される際に、内包された第二の立壁に対して第一の立壁の面状連結部が当接するため、第二の立壁への衝撃伝達効率が高まる。
また請求項５にかかる発明によれば、立壁の断面二次モーメントを調整（向上、低下）して、想定される衝突体に合わせた最大荷重とエネルギー吸収効率を実現できる。
そして請求項６，７にかかる発明によれば、立壁の断面二次モーメントを調整（向上、低下）して、想定される衝突体に合わせた最大荷重とエネルギー吸収効率を実現できる。
さらに請求項８にかかる発明によれば、簡易な金型構造で射出成型容易な衝撃吸収構造体を提供可能となる。
さらに請求項９〜１１にかかる発明によれば、立壁の断面二次モーメントを向上して、想定される衝突体に適した最大荷重とエネルギー吸収効率を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
（１）本発明の適用される車両構造：
（２）アブソーバ：
（３）第二の実施形態：
（４）第三の実施形態：
（５）第四の実施形態：
（６）第五の実施形態：
（７）まとめ
【００１６】
（１）本発明の適用される車両構造：
図１は本発明の一実施形態に係るアブソーバ２３を採用したドアアッシー２０を分解して示す斜視図、図２は本発明の一実施形態に係るアブソーバ３３を採用したバンパー３０を乗用自動車の一部として示す斜視図、図３〜図５はアブソーバ２３やアブソーバ３３に適用して好適なアブソーバ５０（衝撃吸収構造体）を示す図、図６はアブソーバ５０を組立てる様子を模式的に示した斜視図、図７は広い領域に適用して好適なアブソーバ５０を示す斜視図、である。
【００１７】
図１において、ドアアッシー２０は、ドアアッシー２０の外側に外装として取付けられたドアパネル２１と、ドアアッシー２０の車室側に取付けられた内装としてのドアトリム２２と、ドアパネル２１とドアトリム２２の間に設けられて衝撃を吸収するアブソーバ２３とを備えている。無論これらの部品２１，２２，２３以外の部品を設けたドアアッシーであっても本発明に含まれる。
【００１８】
ドアパネル２１はドアアッシー２０の窓部を除く略全面を覆う板状の金属製外装であり、金属製の補強材（フレーム等）で補強されている。ドアパネル２１は、車体フレームにヒンジやスライドレールを介して開閉可能に固定される。ドアパネル２１は外装であると共に、衝突事故等の外部からの衝撃に対して変形して衝撃を吸収する役割と、内部の乗員がドアトリム２２に衝突した際にアブソーバ２３が潰れて衝撃吸収機能を発揮するための台座としての機能も有する。
【００１９】
ドアトリム２２は、ドアアッシー２０の窓部を除く略全面を覆う内装であり、ドアパネル２１に固定される。ドアトリム２２は、例えば熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂といった合成樹脂を有する樹脂成型材料をプレス成型や射出成型等で成型することにより薄板状に形成される。ドアトリム２２は自動車の内部から見てドアパネル２１やアブソーバ２３を覆い隠すとともに、自動車内面を構成するのに適した意匠が付与される。
【００２０】
ドアアッシー２０に設けられるアブソーバ２３は、衝突事故の際に乗員を保護する等のために設けられ、車内側から乗員の腰部等の被衝突物がドアトリム２２の外面（車室側の面）に衝突した時に衝撃を受け止め、被衝突物とドアパネルとの間で変形して、衝突のエネルギーを吸収し、被衝突物への反力を軽減する機能を有する。
【００２１】
図２では、乗用自動車の前部においてバンパー３０を分解して示している。本発明に係るバンパー用アブソーバは、自動車の後部や側部のバンパーにも適用可能であるが、ここでは自動車の前部のバンパー３０を例に取り説明する。
【００２２】
バンパー３０は、自動車の車体の前側に取り付け固定されたリンフォース３１と、このリンフォース３１よりも前側（車外側）に設けられてリンフォース３１とアブソーバ３３とを覆うフェイシア３２と、リンフォース３１とフェイシア３２との間に設けられて衝撃を吸収するアブソーバ３３とを備えている。むろん、これらの部品３１，３２，３３以外の部品を設けたバンパーでも、本発明に含まれる。
【００２３】
リンフォース３１は、自動車の幅に近い長さを有し、長手方向を車幅方向Ｄ２に向けて配置され、例えば、車体の前部で前後方向Ｄ１に延びる左右一対のフロントサイドフレームの前端部に連結されて固定される。リンフォース３１は、例えば、鋼鉄製等の金属製とされ、車幅方向へ細長く延びた外形を有し、真っ直ぐな直方体状や湾曲した直方体状等の略直方体状に形成される。リンフォース３１は、補強のため内部に複数の板状の仕切壁が前後方向へ架け渡され、中空部を有する筒状に形成されている。むろん、リンフォース３１は、様々な構造が考えられ、衝突事故等の際に車体を保護するため所要の強度および衝撃吸収性が得られる構造とされる。また、リンフォース３１は、自ら潰れて衝撃を吸収する役割を担うとともに、アブソーバ３３が潰れて衝撃吸収機能を発揮するための台座としての機能も有する。
【００２４】
フェイシア３２は、自動車の幅の長さを有し、長手方向を車幅方向Ｄ２に向けて配置され、車体の前部に取付けられて固定される。フェイシア３２は、例えば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂といった合成樹脂を有する樹脂成形材料をプレス成形や射出成形等で成形することにより薄板状に形成される。フェイシア３２は、自動車の外部から見て、リンフォース３１とアブソーバ３３とを覆い隠すとともに、自動車前面を構成するのに適した意匠が外表面に付与される。また、フェイシア３２は、外部の熱や雨風が車内側へ入らないようにこれらを遮断して、リンフォース３１とアブソーバ３３の衝撃吸収性能が低下しないように保護する機能も有している。なお、フェイシア３２には、ラジエータへ空気を導入することを目的としたグリルと呼ばれる通気口が設けられてもよい。
【００２５】
フェイシア３２は、樹脂を有する樹脂成形材料で薄肉状に形成されているため、衝撃が入力されると、比較的小さな荷重で変形する。そして、入力された衝撃エネルギーは、主にアブソーバ３３で吸収され、該アブソーバで吸収されない場合にリンフォース３１で吸収される。
【００２６】
バンパー３０に設けられるアブソーバ３３は、人身事故の際に歩行者を保護する等のために設けられ、バンパーフェイシアの方向から歩行者の脚等の被衝突物がバンパーフェイシアの前面（車外側面）に衝突した時に、衝撃を受け止め、被衝突物とバンパーリンフォースとの間で変形して、衝突のエネルギーを吸収し、被衝突物への反力を軽減する機能を有する。
【００２７】
（２）アブソーバ：
以下、前述のアブソーバ２３やアブソーバ３３に適用して好適な、アブソーバ５０について説明する。
図３〜図５に示すように、アブソーバ５０は、板状の基部５１と、基部５１から所定方向Ｄ３に向かって延出された立壁５２ａにより所定方向Ｄ３から加わる衝撃を吸収する第一の衝撃吸収部５２と、基部５１から所定方向Ｄ３へ延出された立壁５３ａにより所定方向Ｄ３からの衝撃を吸収する第二の衝撃吸収部５３と、を備えている。アブソーバ５０は、樹脂成型材料の射出成型により形成される。
【００２８】
本実施形態における立壁５２ａは、同サイズの一対の立壁５２ａ１，５２ａ２を、壁面が互いに並行となるように基部５１に配置して構成される。一対の立壁５２ａ１，５２ａ２の延出された側の端は、板状の面状連結部５２ｂで互いに連結されており、図４に示すように第一の衝撃吸収部５２はＡ−Ａ断面がハット型となる。同様に、本実施形態における立壁５３ａは、同サイズの一対の立壁５３ａ１，５３ａ２を、壁面が互いに平行となるように基部５１に配置して構成され、該一対の立壁の延出端が面状連結部５３ｂで互いに連結されている。第二の衝撃吸収部５３は、図５に示すように、Ｂ−Ｂ断面において各第二の衝撃吸収部５３のハット型のフランジ部が互いに繋がった矩形波状となる。
【００２９】
ここで本実施形態におけるアブソーバ５０の作成手順の一例を説明する。図６（ａ）に示すように、まず射出成型により第一の衝撃吸収部５２と第二の衝撃吸収部５３と基部５１ａ（第一領域）と基部５１ｂ（第二領域）と接続部５４が形成される。このとき、基部５１ａと基部５１ｂとは接続部５４で接続されており、第一の衝撃吸収部５２は基部５１ａと一体的に形成され、第二の衝撃吸収部５３は基部５１ｂと一体的に形成される。射出成型された時点では、接続部５４を介して基部５１ａと基部５１ｂとが略連続した面を形成しており、該略連続した面の一方に第一の衝撃吸収部５２が形成され、該略連続した面の他方の面に第二の衝撃吸収部５３が形成される。
【００３０】
接続部５４は、前記略連続した面における基部５１ａと基部５１ｂの境界線上に、可撓性を付与された薄肉部として形成されており、図６（ｂ）に示すように、前記連続した面を屈曲するための折曲げ線になっている。すなわち接続部５４は、基部５１ａと基部５１ｂを互いに回動可能とする回動軸であり、基部５１ａと基部５１ｂとを接続するヒンジとして機能する。接続部５４を回動軸として基部５１ｂを図６の方向Ｒに折畳むと（若しくは基部５１ａを方向Ｒと反対方向に折畳むと）、図６（ｃ）のように基部５１ａと基部５１ｂとが接触して板状の基部５１を形成し、第二の衝撃吸収部５３が第一の衝撃吸収部５２の内部空間に収容されてアブソーバ５０が形成される。
【００３１】
接続部５４で折曲げただけでもアブソーバ５０としての機能を有するが、アブソーバ５０の衝撃吸収性能を安定化させるためには基部５１ａ，５１ｂを接着固定することが好ましい。接着固定方法としては、ホットメルト等の接着剤や、螺子、ビス、タッカーなど種々の固定方法を適用できる。また、基部５１ａ、５１ｂの一方に突起を形成し、他方に前記突起が嵌合可能な孔を形成し、嵌合によって第一の衝撃吸収部５２と第二の衝撃吸収部５３とを固定しても良い。嵌合固定すると、接着剤や固定具などが不要なので固定作業が容易になり、コストや作業性を改善できる。
【００３２】
また、本実施形態においては、一対の立壁５２ａ１，５２ａ２の間には基部５１ａが形成されずに開口している（基部５１ａは該一対の立壁の外側のみに形成されている）ため、アブソーバ５０を折畳むと、第二の衝撃吸収部５３が基部の形成されていない部位を通って一対の立壁５２ａ１，５２ａ２の間に突出し、第一の衝撃吸収部５２の内部空間に収容される。このように一対の立壁５２ａ１，５２ａ２の間の基部５１ａが無い形状であれば、射出成型における金型構造も単純になる。無論、一対の立壁５２ａ１，５２ａ２の間にも基部５１ａを形成してもよく、この場合、回動させてアブソーバ５０を組立てる際に第二の衝撃吸収部５２が通過可能な開口が基部５１ａに形成されていればよい。
【００３３】
本発明においては、図６（ｃ）や図４，５に示すように、組立てられたアブソーバ５０において第一の衝撃吸収部５２と第二の衝撃吸収部５３とが離間している。
【００３４】
まず、一対の立壁５２ａ１，５２ａ２の間隔ｗ１が立壁５３ａの幅ｗ２よりも長くなっており、立壁５３ａと一対の立壁５２ａ１，５２ａ２との間に空間ＳＰ１が形成されている。この空間ＳＰ１は、第一の衝撃吸収部５２に衝撃が加わった際に立壁５２ａ１，５２ａ２が変形して内側に突出した場合に、この変形を許容する空間となる。変形とは、座屈・破断・破砕等の衝撃の印加に起因して壁面に生じる形状変化である。
【００３５】
次に、第二の衝撃吸収部５３は、図６（ｃ）のように、立壁５３ａ１，５３ａ２の間にも外側にも空間があるため、第二の衝撃吸収部５３に衝撃が加わった際に変形しやすい構造になっている。また、図３のように複数の第二の衝撃吸収部５３の間が基部５１ｂで接続された場合も、図５に示すように各第二の衝撃吸収部５３の間に空間ＳＰ３が形成されるため、立壁５３ａ１，５３ａ２の変形が許容される。
【００３６】
さらに、図４に示すように、面状連結部５２ｂと面状連結部５３ｂの間にも空間ＳＰ２が形成されている。この空間ＳＰ２により、衝撃が加わり始めてから所定期間、第一の衝撃吸収部５２だけで衝撃を吸収することになり、この空間ＳＰ２の方向Ｄ３の長さで、第一の衝撃吸収部５２に衝撃が加わってから第二の衝撃吸収部５３にも衝撃が加わるまでのタイミングがコントロールできる。
【００３７】
なお、第二の衝撃吸収部５３は、一対の立壁５３ａ１，５３ａ２の四方を囲むように形成された基部５１ｂにより固定力が向上されている。すなわち、基部５１ｂで一対の立壁５３ａ１，５３ａ２の根元が固定され、衝撃が加わっても一対の立壁５３ａ１，５３ａ２の位置にズレが生じず、安定した衝撃吸収性能が発揮される。なお、前述した実施形態では、第二の衝撃吸収部５３に面状連結部５３ｂを設けたものを例にとり説明したが、図７のように、第二の衝撃吸収部５３が面状連結部５３ｂを備えず、一対の立壁５３ａ１，５３ａ２のみで構成されてもよい。面状連結部５３ｂがない場合は、第二の衝撃吸収部５３の一対の立壁５３ａ１，５３ａ２間にも基部５１ｂを形成しても金型構造が複雑にならず、一対の立壁５３ａ１，５３ａ２の根元をより強固に固定できる。
【００３８】
さらに、第一の衝撃吸収部５２の立壁５２ａの壁面は図６（ｃ）のｙｚ面に沿って形成されているのに対し、第二の衝撃吸収部５３の立壁５３ａの壁面はｘｚ面に沿って形成されているため、立壁５２ａと立壁５３ａとの壁面が成す角が略直角である。すなわち、アブソーバ５０に衝撃がｚ方向から印加された場合に壁面５２ａの変形しやすい方向（ｘ軸方向）と、立壁５３ａの変形しやすい方向（ｙ軸方向）とが一致しなくなり、各壁面の変形を許容しやすくなっている。よって、衝撃が加えられた時の壁面が変形時に壁面同士が互いに干渉しにくくなり、衝撃吸収性能の低下を防ぎ、底付き状態になるのが早まることが無い。無論、立壁５２ａと立壁５３ａの壁面の成す角は、完全に直角に限るものではなく、一方の立壁に衝撃が加わったときの変形と他方の立壁に衝撃が加わったときの変形とが干渉しにくい配置関係であれば種々の角度が採用可能である。
【００３９】
なお、アブソーバ５０は、図８のように衝撃吸収面積を広げることも可能である。すなわち、基部５１ａに複数の第一の衝撃吸収部５２を連続的に形成するとともに、基部５１ｂに複数の第二の衝撃吸収部５２を連続的に形成する。そして基部５１ａと基部５１ｂを接続する接続部５４で折曲げることにより各第二の衝撃吸収部５３が対応する第一の衝撃吸収部５２に内包され、前述したアブソーバ５０が複数列形成される。
【００４０】
アブソーバ５０の材料には、樹脂を所要の形状となるように射出成形することにより形成した樹脂射出成形体が用いられている。アブソーバ５０に使用される熱可塑性樹脂材料には、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリスチレンや耐衝撃性ポリスチレンやＡＢＳなどのスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポりアミド、ポリフエニレンエーテル樹脂等の中から選択可能である。また、これらのブレンド物またはポリマーアロイなどを用いても構わない。
【００４１】
なお、アブソーバ５０は、種々の公知の技術を用いて形成可能である。例えば、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂の粒状原反を加熱機付き射出成形機に供給し、原反を加熱機にて加熱して溶融させ、折曲前のアブソーバ５０の形状に型締めされた所定の金型内に溶融状態の熱可塑性樹脂を射出充填して成形し、同金型を冷却して樹脂を固化させる射出圧縮成型法により、折曲前のアブソーバ５０を形成することができる。
【００４２】
次にアブソーバ５０の衝撃吸収時の変形について説明する。前述のように空間ＳＰ３により、衝撃印加時における第一の衝撃吸収部５２が衝撃吸収を開始するタイミングと、第二の衝撃吸収部５２が衝撃吸収を開始するタイミングとにズレが生じる。すなわち図４の方向Ｄ３からアブソーバ５０に衝撃を加えると、まず面状連結部５２ｂに衝撃が加わり、立壁５２ａ１，５２ａ２が変形して衝撃吸収する。この衝撃吸収過程において、面状連結部５２ｂが面状連結部５３ｂに接触すると、衝撃が立壁５３ａ１，５３ａ２にも伝達され、立壁５２ａ１，５２ａ２に加えて立壁５３ａ１，５３ａ２も衝撃を吸収するようになる。すなわち、アブソーバ５０に加えられた衝撃は、アブソーバ５０の変形初期においては第一の衝撃吸収部のみで吸収されるが、一定量以上の衝撃エネルギーが吸収された後は、第一の衝撃吸収部と第二の衝撃吸収部とで吸収されるようになる。以上のように変形しつつ衝撃吸収することにより、段階的に衝撃が吸収され、理想的な矩形波形曲線を容易に得られるようになる。
【００４３】
（３）第二の実施形態：
本発明のアブソーバは、図９に示すアブソーバ１５０のように、蛇腹状の立壁１５２ａ，１５２ｂを備えた第一の衝撃吸収部１５２と、蛇腹状の立壁１５３ａ，１５３ｂを備えた第二の衝撃吸収部１５３と、を備えるものであってもよい。各立壁は、衝撃吸収方向に対して略垂直の方向Ｄ４に波打っており、断面二次モーメントが方向Ｄ５において向上している。すなわち、アブソーバ１５０の衝撃試験において得られる矩形波曲線の立ち上がりが速くなるとともに立ち上がり後の一定荷重の値が大きくなり、エネルギー吸収量が増大し、衝撃吸収性能が向上する。なお、本実施形態においては、第一の衝撃吸収部と第二の衝撃吸収部の双方を蛇腹状にしてあるが、第一の衝撃吸収部と第二の衝撃吸収部のいずれか一方の立壁のみを蛇腹状にしてもよい。
【００４４】
図１０はアブソーバ１５０の衝撃試験における荷重−変位曲線のグラフである。このグラフは、図１１のようにドアトリムの裏面にアブソーバ１５０を取付けた状態で、ドアトリムの側から人間の腰部を模したインパクタを８ｍ／ｓｅｃで打撃した際の荷重−変位曲線をＣＡＥ解析によってシミュレーションしたものである。同図には比較例として、アブソーバ１５０から第二の衝撃吸収部を除いたものを同一条件で解析した結果も記載してある。比較例では、変形初期の最大荷重値の低下および荷重上昇後すぐに荷重の低下が起こっており、衝撃エネルギーの吸収効率が悪い。これに対し、アブソーバ５０を取付けた場合の解析結果では、初期変位の最大荷重値が比較例より高く、荷重の上昇後、上昇した値が維持された一定荷重領域が現れる理想的な矩形波形曲線が得られており、比較例に比べて衝撃エネルギー吸収効率に優れていることがわかる。
【００４５】
図１０の比較により、本発明のアブソーバのように２段階に衝撃吸収する構成を採用すると、衝撃エネルギー吸収効率が向上することが分かる。これは第一の衝撃吸収部の荷重−変位曲線に、所定のタイミングだけ遅らせた第二の衝撃吸収部５３の荷重−変位曲線が重ね合わされた結果であると考えられる。すなわち、第一の衝撃吸収部の面状連結部と第二の衝撃吸収部の面状連結部との距離（または空間ＳＰ２）を適切に設計すると、第一の衝撃吸収部の荷重一変位曲線において荷重低下の起こるタイミングを狙って第二の衝撃吸収部の衝撃吸収を開始させることが可能となる。
【００４６】
なお、本第二の実施形態では、より強い衝撃に対応する構成として、立壁５３ａ１，５３ａ２の蛇腹状に波打つ方向を方向Ｄ４とし、方向Ｄ５の断面二次モーメントを向上させてあるが、無論、より弱い衝撃に対応するための構成として、蛇腹状に波打つ方向を方向Ｄ５としてもよい。波打つ方向を方向Ｄ５とすると、立壁５３ａ１，５３ａ２の断面二次モーメントが低下し、最大荷重が低下して、自動車の乗員や衝突事故の被害者への反力も低下する。従って、より弱い衝撃を吸収させるのに適した衝撃吸収構造体が作成可能となる。
【００４７】
（４）第三の実施形態：
本発明のアブソーバは、図１２のアブソーバ２５０のように、円筒状の立壁２５２ａを備えた第一の衝撃吸収部２５２と、断面十字状の立壁２５３ａを備えた第二の衝撃吸収部２５３とを備えるものであってもよい。
【００４８】
円筒状の立壁２５２ａは、円筒の軸が衝撃の加えられる所定方向に向いており、一端が基部５１に固定されつつ、他端が面状連結部２５２ｂで蓋をされている。円筒構造は円筒の軸方向の衝撃に強い構造であるため、円筒状の立壁２５２ａは衝撃に対して変形しにくく、断面二次モーメントが向上する。
【００４９】
断面十字状の立壁２５３ａは、衝撃が加わる所定方向に向けて延出した仮想的な軸において４枚の板状の立壁が互いに接続された形状であり、基部５１と平行な面で立壁２５３ａを切断すると十字状の断面となる。このように形成された断面十字状の立壁２５３ａは４枚の板状の立壁が互いに補強しあうため、衝撃に対して変形しにくく、断面二次モーメントが向上する。なお断面十字状とは、各板状の立壁間の角度を９０°に限定するものではなく、各板状の立壁間の角度は０°を除いて様々な角度を採用可能である。
【００５０】
以上のように、円筒状の立壁２５２ａや断面十字状の立壁２５３ａを採用すると、立壁の変形初期の最大荷重値が向上し、前記実施形態のアブソーバの適用部位に比べて強い衝撃が見込まれる部位に採用して好適なアブソーバが提供可能となる。無論、第一の衝撃吸収部と第二の衝撃吸収部の双方を円筒状にしてもよいし、第一の衝撃吸収部を円筒状にしつつ第二の衝撃吸収部を一対のリブで構成したりしてもよい。また、円筒の延出される側の端に面状連結部を形成するか否かや、立壁２５２ａの基部５１側を閉塞するか否かは、適宜選択可能である。
【００５１】
（５）第四の実施形態：
本発明のアブソーバは、図１３のアブソーバ３５０のように、井桁状の立壁３５２ａを備えた第一の衝撃吸収部３５２と、円筒状の立壁３５３ａを備えた第二の衝撃吸収部３５３とを備えるものであってもよい。
【００５２】
井桁状の立壁３５２ａは、前述した断面十字状の立壁３５３ａを複数組、連続的に形成したものであり、前述した十字状の立壁３５３ａよりもさらに断面二次モーメントが向上する。また、井桁状の立壁は互いにつながって一体化しているため、立壁３５２ａの井桁で囲われた領域には基部５１ａが形成されなくとも射出成型可能である。このように形成された立壁を接続部５４を回動軸として折畳むことにより、各井桁の枠内に円筒状の立壁３５３ａが配置される。井桁状の立壁３５２ａの高さと円筒状の立壁３５３ａの延出長さは互いに異なるように形成されている。従って、衝撃吸収過程において、延出長さの長い立壁に衝撃が加えられてから、所定タイミング後に他方の立壁に衝撃が加わることになる。なお、円筒状の立壁３５２ａについては前述した第三の実施形態の円筒状の立壁２５２ａと同様の作用効果を奏する。
【００５３】
以上のように、井桁状の立壁や円筒状の立壁を採用すると、立壁の変形初期の最大荷重値が向上し、前記実施形態に比べて、強い衝撃が見込まれる部位に好適なアブソーバが提供可能となる。また、特に井桁状の立壁を採用することで、断面二次モーメントを向上させつつも井桁に囲われた部位の基部５１ａを不要とし、材料コストの低減が可能となる。
無論、本第三の実施形態における第二の衝撃吸収部には、円筒状のものに限らず、第一実施形態の平行な板状の一対の立壁５２ａ１，５２ａ２や、蛇腹状の立壁１５２ａ等を適宜採用可能である。
【００５４】
（６）第五の実施形態：
さらに、以上説明したアブソーバにおいて、各立壁に対し、図１４のようにスリットを形成して断面二次モーメントを低下させたり、図１５のように支えリブを設けて断面二次モーメントを向上させたりしてもよい。すなわち実施形態の板状、第二の実施形態の蛇腹状、第三の実施携帯の円筒状や断面十字状、第四の実施形態の井桁状等、断面二次モーメントを調整可能な形状に加え、スリットや支えリブを適宜追加することにより、断面二次モーメントを微調整可能になり、所望の最大荷重と一定荷重領域の発生するアブソーバを提供可能となる。
【００５５】
（７）まとめ：
以上説明したように、本実施形態にかかる自動車に使用される衝撃吸収構造体では、基部５１から所定方向Ｄ３へ延出された立壁５２ａにより所定方向Ｄ３から加わる衝撃を吸収する第一の衝撃吸収部５２と、基部５１から所定方向Ｄ３へ延出された立壁５３ａにより所定方向Ｄ３からの衝撃を吸収する第二の衝撃吸収部５３と、を備えており、立壁５２ａは所定方向Ｄ３において立壁５３ａよりも長く形成され、第一の衝撃吸収部５２と第二の衝撃吸収体５３は射出成型により形成され且つ衝撃入力時の変形が許容されるように空間ＳＰ１〜ＳＰ３が形成され、立壁５３ａは、立壁の基部側の端が基部５１に固定されている。このような構成により、荷重低下が発生しにくく、エネルギー吸収効率に優れた衝撃吸収構造体が提供可能となる。
【００５６】
なお、本発明は上述した各種実施形態や変形例に限られず、上述した実施形態および変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態および変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施形態に係るアブソーバ２３を採用したドアアッシー２０を分解して示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るアブソーバ３３を採用したバンパー３０を乗用自動車の一部として示す斜視図である。
【図３】アブソーバ５０の要部を破断して示した斜視図である。
【図４】アブソーバ５０のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】アブソーバ５０のＡ−Ａ断面図の一部である。
【図６】アブソーバ５０を組立てる様子を模式的に示した斜視図である。
【図７】アブソーバ５０の変形例を示す斜視図である。
【図８】アブソーバ５０の変形例を示す斜視図である。
【図９】第二の実施形態を示す斜視図である。
【図１０】第二の実施形態のＣＡＥ解析結果のグラフである。
【図１１】ＣＡＥ解析における試験条件を示す側面図である。
【図１２】第三の実施形態を示す斜視図である。
【図１３】第四の実施形態を示す斜視図である。
【図１４】第五の実施形態の一例を示す斜視図である。
【図１５】第五の実施形態の一例を示す斜視図である。
【図１６】従来例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５８】
２０…ドアアッシー、２１…ドアパネル、２２…ドアトリム、２３…アブソーバ、３０…バンパー、３１…リンフォース、３２…フェイシア、３３…アブソーバ、５０…アブソーバ、５１…基部、５１ａ…基部、５１ｂ…基部、５２…第一の衝撃吸収部、５２ａ…立壁、５２ａ１，５２ａ２…立壁、５２ｂ…面状連結部、５３…第二の衝撃吸収部、５３ａ…立壁、５３ａ１，５３ａ２…立壁、５３ｂ…面状連結部、５４…接続部、１５０…アブソーバ、１５２…第一の衝撃吸収部、１５２ａ…立壁、１５２ｂ…立壁、１５３…第二の衝撃吸収部、１５３ａ…立壁、１５３ｂ…立壁、２５０…アブソーバ、２５２…第一の衝撃吸収部、２５２ａ…立壁、２５３…第二の衝撃吸収部、２５３ａ…立壁、２５３ｂ…面状連結部、３５０…アブソーバ、３５２…第一の衝撃吸収部、３５２ａ…立壁、３５３…第二の衝撃吸収部、３５３ａ…立壁、Ｄ１…前後方向、Ｄ２…車幅方向、Ｄ３…所定方向、Ｄ３…方向、Ｄ４…方向、Ｄ５…方向、Ｒ…回動方向
【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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