JP2009040294A

JP2009040294A - Impact absorption member

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Publication number: JP2009040294A
Application number: JP2007208902A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Tokita; 英明時田; Hiroshi Nakakuki; 弘中岫
Original assignee: JSP Corp
Current assignee: JSP Corp
Priority date: 2007-08-10
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2009-02-26

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure high impact absorption energy by the fact that compression stress when impact load is applied is changed between a predetermined value or less and predetermined dynamic compressive strain at a sole position of an occupant in an impact absorption member laid on the periphery of the foot of an occupant seat of an automobile. <P>SOLUTION: The impact absorption member 1 is laid on the foot front inclination surface for forming the periphery of the foot of the occupant seat of the automobile or the foot front inclination surface and a floor surface. The absorption member 1 is provided with at least a flat plate-like base part 11; and a plurality of rows of main ribs 12 formed on one surface of the base part 11. In the main rib 12a at the portion corresponding to a toe side of the sole of the occupant and the main rib 12b at the portion corresponding to the heel side, the average width wa is made different and compression stress is adjusted in every portion. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、衝撃荷重が作用したときに、そのエネルギの一部を吸収して、衝撃を緩和する衝撃吸収部材に関し、特に、自動車の乗員座席の足元周りに敷設される衝撃吸収部材に関する。 The present invention relates to an impact absorbing member that absorbs a part of energy when an impact load is applied to mitigate the impact, and more particularly to an impact absorbing member that is laid around a foot of a passenger seat of an automobile.

例えば、自動車においては、万一の衝突時に乗員を保護するために、客室へのダメージを最小限に抑えることを目的として、ボディーを構造的に変形しやすくしたり、バンパ、天井、床、ドア等の内部に衝撃吸収部材を設けたりするなどして、衝突時の衝撃をできるだけ吸収させることが一般に行われている。
従来、この種の用途に利用される衝撃吸収部材としては、熱硬化性の発泡ウレタンが多く用いられていた。 For example, in automobiles, in order to protect passengers in the event of a collision, the body can be structurally easily deformed, bumpers, ceilings, floors, doors to minimize damage to the cabin. It is generally performed to absorb the impact at the time of collision as much as possible, for example, by providing an impact absorbing member inside.
Conventionally, as an impact absorbing member used for this type of application, thermosetting urethane foam has been often used.

しかしながら、熱硬化性の発泡ウレタンは、リサイクルが困難である上、コスト的にも割高である。そればかりか、耐水性、耐熱性の経時安定性に課題があり、初期衝撃吸収性能の維持が困難であった。 However, thermosetting urethane foam is difficult to recycle and expensive. Not only that, there are problems with the temporal stability of water resistance and heat resistance, and it was difficult to maintain the initial impact absorption performance.

そこで、近年、リサイクルが容易で、包装用の緩衝材として広く用いられている発泡ポリスチレンや発泡ポリプロピレンなどの発泡熱可塑性樹脂が、この種の用途に利用される衝撃吸収部材として多く使用されるようになってきた。 Therefore, in recent years, foamed thermoplastic resins such as foamed polystyrene and foamed polypropylene, which are easy to recycle and are widely used as cushioning materials for packaging, are often used as shock absorbing members used in this type of application. It has become.

しかしながら、このような発泡熱可塑性樹脂も、衝撃吸収性能面で、次のような問題がある。
すなわち、発泡ポリスチレンや発泡ポリプロピレン等の発泡熱可塑性樹脂で形成された衝撃吸収部材においては、一度受けた衝撃荷重によって、圧縮ひずみが５０％を超えると、内部に発生する圧縮応力が急激に上昇し、以後、衝撃吸収部材としての性能が著しく低下する。
なお、ここで、圧縮ひずみとは、衝撃吸収部材の元の厚みに対する圧縮変形の割合を意味し、以下の説明ではひずみ量（％）で表す。 However, such foamed thermoplastic resins also have the following problems in terms of impact absorption performance.
In other words, in an impact absorbing member formed of a foamed thermoplastic resin such as foamed polystyrene or foamed polypropylene, if the compressive strain exceeds 50% due to the impact load once received, the compressive stress generated inside increases rapidly. Thereafter, the performance as an impact absorbing member is significantly lowered.
Here, the compressive strain means the ratio of compressive deformation to the original thickness of the shock absorbing member, and is expressed as a strain amount (%) in the following description.

したがって、発泡熱可塑性樹脂の衝撃吸収部材を自動車などの用途に利用する場合は、圧縮ひずみ（ひずみ量）が許容される圧縮応力の範囲内で設計されなければならないため、最大許容圧縮応力に至るエネルギ量が十分でなくなるという問題がある。 Accordingly, when the shock absorbing member made of foamed thermoplastic resin is used for an application such as an automobile, the maximum allowable compressive stress is reached because the compressive strain (strain amount) must be designed within the allowable compressive stress range. There is a problem that the amount of energy becomes insufficient.

また、多様な衝撃荷重に対応し、要求される圧縮応力の範囲内で要求される衝撃吸収性能を発現するためには、衝撃吸収部材の肉厚を大きくする必要がある。このため、バンパ、天井、床、ドアなどの各部の寸法を大きくせざるを得ないといった問題がある。 Further, in order to cope with various impact loads and develop the required impact absorbing performance within the required compressive stress range, it is necessary to increase the thickness of the impact absorbing member. For this reason, there exists a problem that the dimension of each part, such as a bumper, a ceiling, a floor, and a door, must be enlarged.

一般に、自動車に用いられる衝撃吸収部材は設置スペースの関係から、衝撃吸収部材の潰れ代は限られており、およそ３０〜１００ｍｍ程度である。
他方、衝撃吸収部材は、衝突時の乗員保護を目的とすることから、人に加わる圧縮応力を、数１０Ｎ／ｃｍ^２以内に抑えなければならない。 Generally, an impact absorbing member used in an automobile has a limited amount of crushing of the impact absorbing member due to the installation space, and is about 30 to 100 mm.
On the other hand, since the impact absorbing member is intended to protect the occupant during a collision, the compressive stress applied to the person must be kept within several tens N / cm ² .

また、衝撃吸収部材の性能（すなわち、衝撃吸収エネルギ）は、衝突による衝撃吸収部材の潰れ代と、そのときの応力値の積分値で表されることから、許容できる圧縮応力値の範囲内で、より大きい潰れ代を確保することが必要とされる。 In addition, the performance of the impact absorbing member (that is, the impact absorbing energy) is expressed by the integrated value of the collapse amount of the impact absorbing member due to the collision and the stress value at that time, and therefore within the allowable compressive stress value range. It is necessary to secure a larger crushing margin.

本発明者らは、先に、発泡樹脂からなり、特定のリブ構造を有する発泡成形品が高い衝撃吸収性能を示すこと見出した（特許文献１参照）。
特開２００３−３４１４４９号公報 The present inventors have previously found that a foam molded article made of a foamed resin and having a specific rib structure exhibits high impact absorption performance (see Patent Document 1).
JP 2003-341449 A

しかしながら、特許文献１に開示した発泡成形品は、比較的薄い潰れ代で設計される衝撃吸収部材としてきわめて有効であるが、近年の自動車衝突安全性能に対する要求の高まりから、さらに衝撃吸収性能に優れた衝撃吸収部材が求められるようになってきている。 However, the foam-molded article disclosed in Patent Document 1 is extremely effective as an impact absorbing member designed with a relatively thin crushing margin. However, due to the recent increase in demand for automobile crash safety performance, it is further excellent in impact absorbing performance. There is a growing demand for shock absorbing members.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、衝撃荷重が作用したときの圧縮応力が予め定められた値以下で、予め定められた動的圧縮ひずみの間を推移することで、より高い衝撃吸収エネルギが確保できる衝撃吸収部材であって、特に、自動車の乗員座席の足元周りに敷設して使用するにあたり、優れた衝撃吸収性能を発揮することができる衝撃吸収部材の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the compression stress when an impact load is applied is not more than a predetermined value and is higher by changing between predetermined dynamic compressive strains. An impact-absorbing member that can secure impact-absorbing energy, and particularly to provide an impact-absorbing member that can exhibit excellent shock-absorbing performance when used by being laid around the feet of a passenger seat of an automobile. .

本発明に係る衝撃吸収部材は、自動車の乗員座席の足元周りを形成する足元前方傾斜面、又は足元前方傾斜面と床面に敷設される衝撃吸収部材であって、平板状の基部と、前記基部の一方の面に形成される複数列の主リブと、を少なくとも備え、前記足元前方傾斜面、又は足元前方傾斜面と床面に敷設したときに、前記足元前方傾斜面の乗員の足裏のつま先側に対応する部位と、かかと側に対応する部位とで、前記主リブの平均幅を異ならせて、前記部位ごとに圧縮応力を異ならせた構成としてある。 The shock absorbing member according to the present invention is a shock absorbing member laid on a foot front inclined surface or a foot front inclined surface and a floor surface that forms the periphery of a foot of a passenger seat of an automobile, the flat base portion, A plurality of rows of main ribs formed on one surface of the base portion, and when laid on the foot front inclined surface, or the foot front inclined surface and the floor surface, the foot sole of the occupant on the foot front inclined surface The portion corresponding to the toe side and the portion corresponding to the heel side are configured such that the average width of the main rib is different and the compressive stress is different for each portion.

このような構成とした本発明に係る衝撃吸収部材は、乗員の足裏のつま先側に対応する部位と、かかと側に対応する部位とで圧縮応力を異ならせることにより、乗員の足裏から入力される衝撃荷重を効率良く制御することができるため、自動車の乗員座席の足元周りに敷設される衝撃吸収部材として優れた衝撃吸収性能を発揮することができる。 The shock absorbing member according to the present invention configured as described above is input from the sole of the occupant by making the compressive stress different between the portion corresponding to the toe side of the sole of the occupant and the portion corresponding to the heel side. Since the impact load to be applied can be controlled efficiently, it is possible to exhibit excellent shock absorbing performance as an impact absorbing member laid around the feet of the passenger seat of an automobile.

また、本発明に係る衝撃吸収部材は、つま先側とかかと側に加わる衝撃荷重の大きさの違いを考慮すると、前記かかと側に対応する部位における前記主リブの平均幅が、前記つま先側に対応する部位における前記主リブの平均幅の１．０倍を超えて２．５倍以下であるのが好ましく、１．１倍〜２．０倍であるのがより好ましい。
また、前記足元前方傾斜面の、乗員の足裏のつま先側に対応する部位と、かかと側に対応する部位とは、一般に、前記足元前方傾斜面の立ち上がるところから、１１ｃｍあたり、範囲としては、例えば８〜１４ｃｍあたりを境として両方の部位を分けることができる。 Further, in the impact absorbing member according to the present invention, in consideration of the difference in the magnitude of impact load applied to the toe side and the heel side, the average width of the main rib in the portion corresponding to the heel side corresponds to the toe side. It is preferable that the average width of the main rib in the portion to be processed exceeds 1.0 times and is 2.5 times or less, and more preferably 1.1 times to 2.0 times.
In addition, the portion corresponding to the toe side of the heel of the occupant and the portion corresponding to the heel side of the foot front inclined surface are generally about 11 cm from where the foot front inclined surface rises. For example, it is possible to separate both parts around 8-14 cm.

また、本発明に係る衝撃吸収部材は、前記主リブの平均幅ｗａと、前記衝撃吸収部材の全厚ｔ３との間に、０．０５×ｔ３≦ｗａ≦０．３×ｔ３となる関係が成り立つようにすることができる。
このようにすると、衝撃吸収部材の発泡成形を困難にすることなく、衝撃吸収部材の内部に適度な圧縮応力を発生させることができる。
前記主リブは、つま先とかかとを結ぶ方向（縦方向）に伸びるように形成されることが好ましい。本発明においては、主リブの平均幅ｗａをもって、つま先側に対応する部位とかかと側に対応する部位の主リブの平均幅の異同を規定しているが、この平均幅ｗａを変えるには、リブの下底部（リブの先端側）の幅を同一とし、上底部（リブの付け根側、基材との接続部）の幅を変えることによって、異ならせることができる。このようにして平均幅ｗａを変えるようにすると、本発明に係る衝撃吸収部材の成形が特に容易に行えるので好ましい。
なお、副リブは必要に応じて形成することができるが、形成する場合は、主リブと直交方向に形成することが好ましい。 Further, the impact absorbing member according to the present invention has a relationship of 0.05 × t3 ≦ wa ≦ 0.3 × t3 between the average width wa of the main rib and the total thickness t3 of the impact absorbing member. It can be made to hold.
If it does in this way, moderate compression stress can be generated in the inside of an impact-absorbing member, without making foaming molding of an impact-absorbing member difficult.
The main rib is preferably formed so as to extend in a direction (longitudinal direction) connecting the toe and the heel. In the present invention, the average width wa of the main ribs defines the difference in the average width of the main ribs of the portion corresponding to the toe side and the portion corresponding to the heel side.To change the average width wa, It can be made different by changing the width of the upper bottom portion (the base portion of the rib, the connecting portion with the base material) with the same width at the lower bottom portion (the tip end side of the rib) of the rib. It is preferable to change the average width wa in this way because the impact absorbing member according to the present invention can be formed particularly easily.
In addition, although a subrib can be formed as needed, when forming, it is preferable to form in a direction orthogonal to a main rib.

また、本発明に係る衝撃吸収部材は、密度０．０２ｇ／ｍｌ〜０．２ｇ／ｍｌの硬質発泡体からなるものとすることができる。
このようにすると、衝撃吸収部材の重量の低減を困難にすることなく、衝撃吸収部材の内部に適度な圧縮応力を発生させることができる。特に、前記硬質発泡体の密度で本発明の衝撃吸収部材を成形すると、その効果が高く好ましい。 Moreover, the impact-absorbing member according to the present invention can be made of a hard foam having a density of 0.02 g / ml to 0.2 g / ml.
If it does in this way, moderate compression stress can be generated inside an impact-absorbing member, without making it difficult to reduce the weight of an impact-absorbing member. In particular, when the impact absorbing member of the present invention is molded with the density of the hard foam, the effect is high and preferable.

また、本発明に係る衝撃吸収部材は、発泡性のスチレン系（共）重合体、アクリル系（共）重合体、オレフィン系（共）重合体、これらの重合体複合体等からなるものとすることができる。中でも発泡性のスチレン系（共）重合体が好ましい。
このようにすると、衝撃吸収部材の発泡成形を容易にして製造コストが削減できるだけでなく、衝撃吸収部材のリサイクル性を高めることができる。 The impact absorbing member according to the present invention is composed of a foamable styrene (co) polymer, an acrylic (co) polymer, an olefin (co) polymer, a polymer composite of these, and the like. be able to. Of these, foamable styrene (co) polymers are preferred.
If it does in this way, not only foaming molding of an impact-absorbing member can be made easy but manufacturing cost can be reduced, but the recyclability of an impact-absorbing member can be improved.

本発明に係る衝撃吸収部材は、自動車の乗員座席の足元周りに敷設される衝撃吸収部材として優れた衝撃吸収性能を発揮することができる。 The impact absorbing member according to the present invention can exhibit excellent impact absorbing performance as an impact absorbing member laid around the feet of a passenger seat of an automobile.

以下、本発明に係る衝撃吸収部材の実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of an impact absorbing member according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明に係る衝撃吸収部材の実施形態の一部を示す底面図であり、図２は、同側面図である。図２では、衝撃吸収部材１を足元前方傾斜面に敷設した例を示しているが、衝撃吸収部材１は、自動車の乗員座席の足元周りを形成する足元前方傾斜面、又は足元前方傾斜面と床面に敷設することができる。 FIG. 1 is a bottom view showing a part of an embodiment of an impact absorbing member according to the present invention, and FIG. 2 is a side view thereof. Although FIG. 2 shows an example in which the shock absorbing member 1 is laid on the foot front inclined surface, the shock absorbing member 1 includes a foot front inclined surface that forms the periphery of the foot of a passenger seat of an automobile, or a foot front inclined surface. Can be laid on the floor.

これらの図に示す衝撃吸収部材１は、基部１１、主リブ１２、及び副リブ１３を一体に備えて形成されている。基部１１は平板状に形成され、その一方の面（足元前方傾斜面、又は床面と対向する面）には、主リブ１２と副リブ１３が形成されている。 The shock absorbing member 1 shown in these drawings is formed by integrally including a base 11, a main rib 12, and a sub-rib 13. The base 11 is formed in a flat plate shape, and a main rib 12 and a sub-rib 13 are formed on one surface thereof (a front-facing inclined surface or a surface facing the floor surface).

主リブ１２は、図１中上下方向に延在し、複数列の主リブ１２が均等間隔で平行に形成されている。
ここで、図１及び図２に示す靴型形状負荷子１４は、乗員の足裏を想定した実験用治具であり、つま先１４１、土踏まず１４２及びかかと１４３を備えている。これらの図に示すように、衝撃吸収部材１は、主リブ１２の延在する方向が、乗員の足裏のかかと側とつま先側とを結ぶ方向と概ね一致するように敷設される。 The main ribs 12 extend in the vertical direction in FIG. 1, and a plurality of rows of main ribs 12 are formed in parallel at equal intervals.
Here, the shoe-shaped loader 14 shown in FIGS. 1 and 2 is an experimental jig that assumes the soles of passengers, and includes a toe 141, an arch 142, and a heel 143. As shown in these drawings, the impact absorbing member 1 is laid so that the direction in which the main rib 12 extends substantially coincides with the direction connecting the heel side of the occupant's sole and the toe side.

また、主リブ１２の形成間隔は、一般的な乗員の足裏寸法を考慮して決定される。例えば、無造作に置かれた乗員の足裏に、少なくとも一本の主リブ１２が対応して位置するように、主リブ１２の形成間隔は、１〜５ｃｍとすることができる。
なお、図示する例では、複数列の主リブ１２を均等間隔で平行に形成しているが、主リブ１２の配置は、これに限定されない。例えば、衝撃吸収部材１を敷設する場所などに応じて、主リブ１２の形成間隔を異ならせたり、主リブ１２を湾曲又は屈曲させたりすることもできる。 Further, the formation interval of the main ribs 12 is determined in consideration of a general occupant foot sole dimension. For example, the formation interval of the main ribs 12 can be set to 1 to 5 cm so that at least one main rib 12 is correspondingly positioned on the soles of the occupants placed at random.
In the illustrated example, a plurality of rows of main ribs 12 are formed in parallel at equal intervals, but the arrangement of the main ribs 12 is not limited to this. For example, the formation interval of the main ribs 12 can be varied, or the main ribs 12 can be curved or bent according to the place where the shock absorbing member 1 is laid.

乗員座席の足元周りに敷設される衝撃吸収部材１にあっては、乗員の足裏位置において、衝撃荷重を効率良く吸収する必要がある。具体的には、図２中矢印で示す方向から衝撃荷重が作用したときの圧縮応力が予め定められた値以下で、予め定められた動的圧縮ひずみの間を推移することにより、高い衝撃吸収エネルギを確保することが求められる。
本実施形態では、乗員の足裏から入力される衝撃荷重を効率良く制御するという観点から、衝撃吸収部材１を前述したように敷設したときに、つま先側に対応する部位における主リブ１２ａと、かかと側に対応する部位における主リブ１２ｂとで、その平均幅ｗａが異なるようにして、これらの部位ごとに圧縮応力を異ならせている。 In the impact absorbing member 1 laid around the feet of the passenger seat, it is necessary to efficiently absorb the impact load at the sole position of the passenger. Specifically, high shock absorption is achieved by transitioning between predetermined dynamic compressive strains when the compressive stress is below a predetermined value when an impact load is applied from the direction indicated by the arrow in FIG. Ensuring energy is required.
In the present embodiment, from the viewpoint of efficiently controlling the impact load input from the sole of the occupant, when the shock absorbing member 1 is laid as described above, the main rib 12a in the portion corresponding to the toe side; The main ribs 12b in the portion corresponding to the heel side have different average widths wa so that the compressive stress is different for each of these portions.

ここで、図３は、図１のＡ−Ａ断面図、図４は、図１のＢ−Ｂ断面図である。これらの図に示す例では、主リブ１２の断面形状は台形とされており、主リブ下底部１２２の幅ｗ２が、主リブ上底部（基材１１との接続部）１２１の幅ｗ１よりも小さくなっている。主リブ１２の断面形状を台形とした場合、主リブ１２の平均幅ｗａは、ｗａ＝（ｗ１＋ｗ２）／２となる。 Here, FIG. 3 is an AA sectional view of FIG. 1, and FIG. 4 is a BB sectional view of FIG. In the example shown in these drawings, the cross-sectional shape of the main rib 12 is a trapezoid, and the width w2 of the main rib lower bottom portion 122 is larger than the width w1 of the main rib upper bottom portion (connection portion with the base material 11) 121. It is getting smaller. When the cross-sectional shape of the main rib 12 is a trapezoid, the average width wa of the main rib 12 is wa = (w1 + w2) / 2.

つま先側に対応する部位と、かかと側に対応する部位とで、主リブ１２の平均幅ｗａを異ならせるにあたり、これらの部位に加わる衝撃荷重の大きさの違いを考慮すると、かかと側に対応する部位における主リブ１２ａの平均幅ｗａが、つま先側に対応する部位における主リブ１２ｂの平均幅ｗａの１．０倍を超えて２．５倍以下となるようにするのが好ましく、１．１倍〜２．０倍とすることがより好ましい。
これにより、乗員の足裏位置において衝撃荷重をより効率良く吸収することができ、その結果、自動車の乗員座席の足元周りに敷設される衝撃吸収部材として、優れた衝撃吸収性能を発揮させることができる。 When the average width wa of the main rib 12 is made different between the part corresponding to the toe side and the part corresponding to the heel side, it corresponds to the heel side in consideration of the difference in the magnitude of the impact load applied to these parts. It is preferable that the average width wa of the main rib 12a in the region exceeds 1.0 times the average width wa of the main rib 12b in the region corresponding to the toe side and becomes 2.5 times or less. 1.1 It is more preferable to set it to 2 to 2.0 times.
Thereby, it is possible to more efficiently absorb the impact load at the sole position of the occupant, and as a result, as an impact absorbing member laid around the foot of the passenger seat of the automobile, it is possible to exhibit excellent shock absorbing performance. it can.

これに加えて、主リブ１２の平均幅ｗａと、衝撃吸収部材１の全厚ｔ３との間に、０．０５×ｔ３≦ｗａ≦０．３×ｔ３となる関係が成り立つように、幅ｗ１、ｗ２及び全厚ｔ３を選択することが好ましい。
主リブ１２の平均幅ｗａが、衝撃吸収部材１の全厚ｔ３の０．０５倍未満では、主リブ１２の幅が小さくなり過ぎてしまい、衝撃吸収部材１の発泡成形が困難になる。さらには、衝撃荷重を加えたときに、衝撃吸収部材１の内部に十分な圧縮応力が発生しないおそれがある。主リブ１２の平均幅ｗａが、衝撃吸収部材１の全厚ｔ３の０．３倍を超えると、衝撃吸収部材１の内部に発生する圧縮衝撃荷重が大きくなり過ぎてしまい、必要とする衝撃吸収性能が十分に得られないおそれがある。 In addition to this, the width w1 so that a relationship of 0.05 × t3 ≦ wa ≦ 0.3 × t3 is established between the average width wa of the main rib 12 and the total thickness t3 of the shock absorbing member 1. , W2 and total thickness t3 are preferred.
If the average width wa of the main rib 12 is less than 0.05 times the total thickness t3 of the shock absorbing member 1, the width of the main rib 12 becomes too small, and foaming of the shock absorbing member 1 becomes difficult. Furthermore, when an impact load is applied, there is a possibility that sufficient compressive stress is not generated inside the impact absorbing member 1. If the average width wa of the main rib 12 exceeds 0.3 times the total thickness t3 of the shock absorbing member 1, the compressive shock load generated inside the shock absorbing member 1 becomes too large, and the necessary shock absorption is required. There is a risk that sufficient performance may not be obtained.

また、主リブ１２の高さｔ２は、衝撃吸収部材の全厚ｔ３に対し、０．５×ｔ３≦ｔ２≦１．０×ｔ３となる関係が成り立つように設定することが好ましい。
主リブ１２の高さｔ２が、衝撃吸収部材の全厚ｔ３の０．５倍未満では、衝撃吸収域が狭く経済的ではない。上限は、一般には０．９倍を越えると発泡成形の作業上支障をきたし、生産性を阻害するため好ましくない。しかし、後加工等により基部１１を除いてもよいし、基部１１は部分的に欠けていてもよい。衝撃吸収性能と経済上の理由により、特に０．７×ｔ３≦ｔ２≦０．９×ｔ３が好ましい。 The height t2 of the main rib 12 is preferably set so that a relationship of 0.5 × t3 ≦ t2 ≦ 1.0 × t3 is established with respect to the total thickness t3 of the shock absorbing member.
If the height t2 of the main rib 12 is less than 0.5 times the total thickness t3 of the shock absorbing member, the shock absorbing area is narrow and not economical. In general, if the upper limit is more than 0.9 times, the foam molding work is hindered and productivity is hindered. However, the base 11 may be removed by post-processing or the like, or the base 11 may be partially missing. For impact absorption performance and economic reasons, 0.7 × t3 ≦ t2 ≦ 0.9 × t3 is particularly preferable.

また、主リブ１２は、基部１１の垂線に対して傾斜角度αで傾斜させ、傾斜角度αが０°〜７°の範囲となるテーパ状の形態とするのが好ましい。より好ましい傾斜角度αは、３°〜５°の範囲である。傾斜角αが０°より小さいときは、発泡樹脂の成型工程において、離型が容易ではない。傾斜角αが７°より大きいと、圧縮ひずみに対する応力上昇が漸増するため好ましくない。 Moreover, it is preferable that the main rib 12 is inclined at an inclination angle α with respect to the normal of the base portion 11 so that the inclination angle α is in a range of 0 ° to 7 °. A more preferable inclination angle α is in the range of 3 ° to 5 °. When the inclination angle α is smaller than 0 °, the mold release is not easy in the foaming resin molding process. When the inclination angle α is larger than 7 °, the stress increase with respect to the compressive strain is gradually increased.

また、図示する例では、主リブ１２の長手方向ほぼ中央において、主リブ１２に対して直角に交差するように、副リブ１３を形成している。そして、副リブ１３を境に、主リブ１２をつま先側に対応する部位と、かかと側に対応する部位とに分け、これらの部位ごとに主リブ１２ａ，１２ｂの平均幅ｗａを異ならせている。 Further, in the illustrated example, the sub-rib 13 is formed so as to intersect the main rib 12 at a right angle at substantially the center in the longitudinal direction of the main rib 12. The main rib 12 is divided into a part corresponding to the toe side and a part corresponding to the heel side with the sub-rib 13 as a boundary, and the average width wa of the main ribs 12a and 12b is made different for each part. .

ここで、図２中矢印で示すように、乗員の足裏から衝撃吸収部材１に対して垂直の衝撃荷重が加わると、まず、主リブ１２が圧縮される。このとき、主リブ１２は、単に圧縮されるだけでなく、屈曲により倒れる可能性があるが、副リブ１３を形成することで、主リブ１２が不特定箇所で屈曲してしまうのを抑制することができる。これによって、主リブ１２が不特定箇所で屈曲することにより生じる、圧縮ひずみの途中での急激な圧縮応力の低下を回避することができる。 Here, as shown by an arrow in FIG. 2, when a vertical impact load is applied from the sole of the occupant to the shock absorbing member 1, first, the main rib 12 is compressed. At this time, the main rib 12 is not only compressed, but may fall due to bending, but by forming the sub-rib 13, the main rib 12 is prevented from bending at an unspecified location. be able to. As a result, it is possible to avoid a sudden decrease in compressive stress in the middle of the compressive strain caused by the main rib 12 being bent at an unspecified location.

副リブ１３の高さｔ１は、主リブ１２の高さｔ２より低くするのが好ましい。このようにすることで、主リブ１２の屈曲位置が、副リブ１３の高さｔ１よりも高い位置に制限される。このため、圧縮ひずみの初期における動的及び静的な圧縮応力の強さを主リブ１２で決定しつつ、衝撃による主リブ１２の倒れを副リブ１３で抑制し、安定した圧縮応力を生じることができる。
さらに、圧縮ひずみの後半においては、主リブ１２及び副リブ１３が圧縮されるが、この起点は、副リブ１３の高さに応じて変わる。このため、副リブ１３の高さを調整しておくことによって、圧縮応力を調整することができ、急激な圧縮応力の上昇を回避できる。副リブの高さｔ２に特に制限はないが、主リブの高さｔ１の０．５〜１．０倍にすることが特に好ましい It is preferable that the height t1 of the sub rib 13 is lower than the height t2 of the main rib 12. By doing so, the bending position of the main rib 12 is limited to a position higher than the height t1 of the sub-rib 13. For this reason, the main rib 12 determines the strength of the dynamic and static compressive stress at the initial stage of the compressive strain, and suppresses the fall of the main rib 12 due to impact by the sub-rib 13, thereby generating a stable compressive stress. Can do.
Furthermore, in the second half of the compressive strain, the main rib 12 and the sub rib 13 are compressed, and the starting point varies depending on the height of the sub rib 13. For this reason, by adjusting the height of the sub-rib 13, the compressive stress can be adjusted, and a sudden increase in the compressive stress can be avoided. The height t2 of the secondary rib is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 1.0 times the height t1 of the main rib.

このように、副リブ１３を形成することで、乗員の足裏位置で衝撃荷重が作用したとき、初期における動的及び静的な圧縮応力の強さを主リブ１２で決定しつつ、衝撃による主リブ１２の倒れを副リブ１３で抑制するとともに、圧縮ひずみの後半における圧縮応力を、副リブ１３の高さなどに応じて調整することができる。副リブ１３の高さｔ１は、これらのことを考慮して設定することができる。
また、副リブ１３の幅ｗ３は、圧縮途中での主リブ１２の倒れる位置を規定できる幅なら、特に制限はないが、通常、主リブ１２の幅ｗａの５０〜１００％程度に設定する。 In this way, by forming the secondary rib 13, when an impact load is applied at the sole position of the occupant, the strength of the dynamic and static compressive stress in the initial stage is determined by the main rib 12, and by the impact While the fall of the main rib 12 is suppressed by the secondary rib 13, the compressive stress in the second half of the compressive strain can be adjusted according to the height of the secondary rib 13 and the like. The height t1 of the secondary rib 13 can be set in consideration of these matters.
The width w3 of the sub-rib 13 is not particularly limited as long as it can define the position where the main rib 12 falls during compression, but is usually set to about 50 to 100% of the width wa of the main rib 12.

ここで、上記した例では、一本の副リブ１３を形成した例を挙げたが、図５に示すように、複数の副リブ１３を形成してもよい。図５では、つま先、土踏まず、かかとの各部位に対応した部分に副リブ１３１，１３２，１３３を形成しているが、この場合、各部分に形成する副リブ１３の高さを異ならせることによっても圧縮応力を調整することができる。 Here, in the above example, an example in which one sub-rib 13 is formed has been described, but a plurality of sub-ribs 13 may be formed as shown in FIG. In FIG. 5, the secondary ribs 131, 132, 133 are formed in the portions corresponding to the toe, the arch, and the heel, but in this case, the height of the auxiliary rib 13 formed in each portion is made different. Can also adjust the compressive stress.

本実施形態において、衝撃吸収部材１を形成する材料としては、使用される用途により様々な材料を用いることができる。好ましくは、発泡熱可塑性樹脂からなる硬質発泡体が用いられる。衝撃吸収部材に使用される熱可塑性樹脂としては、種々のものが使用可能である。
例えば、ポリスチレンや、スチレンと、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−メチルスチレン、無水マレイン酸、フェニルマレイミドシクロヘキシルマレイミド等のマレイミド系単量体、アクリル酸、アクリル酸エステル等のアクリル酸系単量体、メタクリル酸、メタクリル酸エステル等のメタクリル酸系単量体を共重合させたスチレン系共重合体、又はメタクリル酸系単量体の単独重合体、メタクリル酸系単量体及びアクリル酸系単量体の２種類以上の組合せによるアクリル系（共）重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂等が挙げられる。 In the present embodiment, various materials can be used as the material for forming the shock absorbing member 1 depending on the intended use. Preferably, a hard foam made of a foamed thermoplastic resin is used. Various thermoplastic resins can be used for the shock absorbing member.
For example, polystyrene, styrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, α-methylstyrene, maleic anhydride, maleimide monomers such as phenylmaleimide cyclohexylmaleimide, acrylic acid monomers such as acrylic acid and acrylate esters, Styrene copolymer obtained by copolymerization of methacrylic acid monomers such as methacrylic acid and methacrylic acid ester, or homopolymer of methacrylic acid monomer, methacrylic acid monomer and acrylic acid monomer Olefinic resins such as acrylic (co) polymers, polyethylene, polypropylene, etc., in a combination of two or more of the above.

上記の中でも、製造コスト、リサイクル性、発泡成形性等の点から、スチレン系（共）重合体が好ましく、耐熱性、耐油性に優れるアクリロニトリル・スチレン共重合体が製造コストや性能の点から好適である。発泡性アクリロニトリル・スチレン共重合体の樹脂としては、例えば、日立化成工業（株）製の（商品名：ＨＩＢＥＡＤＳＧＲ）を用いることができる。もちろん、上記した本発明の要件を備えるものであって、自動車用の衝撃吸収部材として用いることができるのであれば、他の樹脂を用いてもよい。 Of these, styrene-based (co) polymers are preferred from the viewpoints of production cost, recyclability, foam moldability, etc., and acrylonitrile / styrene copolymer having excellent heat resistance and oil resistance is preferred from the viewpoint of production cost and performance. It is. As the resin of the foamable acrylonitrile / styrene copolymer, for example, (trade name: HIBEADS GR) manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. can be used. Of course, other resins may be used as long as they satisfy the above-described requirements of the present invention and can be used as a shock absorbing member for automobiles.

衝撃吸収部材１に使用される熱可塑性樹脂の発泡剤としては、発泡性スチレン系樹脂等の製造に一般的に用いられている発泡剤を用いることができる。この発泡剤は、常温常圧下で気体又は液体であり、かつ上記熱可塑性樹脂を溶解しないような易揮発性有機化合物であるのが好ましい。例えば、ブタン、プロパン、ペンタン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン等の環式脂肪族炭化水素などが挙げられる。 As a foaming agent of the thermoplastic resin used for the impact absorbing member 1, a foaming agent generally used for producing a foamable styrene resin or the like can be used. The foaming agent is preferably a readily volatile organic compound that is a gas or a liquid under normal temperature and pressure and does not dissolve the thermoplastic resin. Examples thereof include aliphatic hydrocarbons such as butane, propane and pentane, and cyclic aliphatic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclohexane.

衝撃吸収部材１は、上記の熱可塑性樹脂及び発泡剤を含む発泡性熱可塑性樹脂粒子を一次発泡させて、所定の密度の発泡熱可塑性樹脂粒子を得た後、所定の形状を有する金型に充填、加熱して形成される。 The impact-absorbing member 1 primarily foams the foamable thermoplastic resin particles containing the thermoplastic resin and the foaming agent to obtain foamed thermoplastic resin particles having a predetermined density, and then forms a mold having a predetermined shape. It is formed by filling and heating.

本実施形態において、衝撃吸収部材１を構成する発泡熱可塑性樹脂の密度は、０．０２ｇ／ｍｌ〜０．２ｇ／ｍｌであることが好ましい。密度が、０．０２ｇ／ｍｌ未満では、要求される圧縮応力を達成する物性を得ることが難しい場合がある。一方、密度が、０．２ｇ／ｍｌより大きいと、圧縮応力値が高くなるばかりでなく、衝撃吸収部材の重量の低減が困難になるおそれがある。より好ましくは、０．０４ｇ／ｍｌ〜０．１ｇ／ｍｌである。 In this embodiment, it is preferable that the density of the foamed thermoplastic resin constituting the impact absorbing member 1 is 0.02 g / ml to 0.2 g / ml. If the density is less than 0.02 g / ml, it may be difficult to obtain physical properties that achieve the required compressive stress. On the other hand, if the density is larger than 0.2 g / ml, not only the compressive stress value becomes high, but there is a possibility that it is difficult to reduce the weight of the shock absorbing member. More preferably, it is 0.04 g / ml to 0.1 g / ml.

以上のような衝撃吸収部材１は、発泡樹脂がもつ衝撃吸収性能と特定のリブ構造が相乗的に働き、高い衝撃吸収性能を発現できる。 In the impact absorbing member 1 as described above, the impact absorbing performance of the foamed resin and the specific rib structure work synergistically and can exhibit high impact absorbing performance.

以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これらにより制限されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

［実施例］
（１）発泡性熱可塑性樹脂粒子の一次発泡
発泡性アクリロニトリル・スチレン共重合樹脂粒子（日立化成工業（株）製、商品名ＨＩＢＥＡＤＳＧＲ）を発泡スチロール用のバッチ発泡機（日立化成テクノプラント（株）製、商品名ＨＢＰ−５００ＬＷ）を用い、嵩密度０．０６７ｇ／ｍｌ（発泡倍率：１５倍）に一次発泡した後、成形までの１８時間、通気性の良いサイロに保管した。 [Example]
(1) Primary foaming of expandable thermoplastic resin particles Expandable acrylonitrile / styrene copolymer resin particles (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name HIBEADS GR) are used as a batch foaming machine for expanded polystyrene (Hitachi Chemical Technoplant Co., Ltd.) The product was first foamed to a bulk density of 0.067 g / ml (foaming ratio: 15 times) using a product name, HBP-500LW, and stored in a silo with good ventilation for 18 hours until molding.

（２）衝撃吸収部材の製造
発泡スチロール用成形機（日立化成工業（株）製、商品名モルデックス１０ＶＳ）に、下記表１に示すリブ構造となる形状を有する金型をセットし、型締めした。次に、上記（１）で一次発泡した樹脂粒子を金型に充填し、０．０８ＭＰａのゲージ圧の水蒸気で２５秒間加熱し、金型ごと水冷し、真空冷却した後、成形品を金型から取り出した。このとき、成形品を構成する発泡熱可塑性樹脂の密度は０．０６７ｇ／ｍｌであった。 (2) Manufacture of impact-absorbing member A mold having a rib structure shown in Table 1 below was set in a foamed polystyrene molding machine (trade name Mordex 10VS, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) and clamped. . Next, the resin particles primarily foamed in the above (1) are filled into a mold, heated for 25 seconds with water vapor with a gauge pressure of 0.08 MPa, cooled together with the mold, and cooled in a vacuum. It was taken out from. At this time, the density of the foamed thermoplastic resin constituting the molded product was 0.067 g / ml.

（３）衝撃吸収部材の衝撃吸収性能の評価
上記（２）で得られた発泡樹脂成形品の衝撃荷重試験を行った。衝撃荷重試験は、試験体より広い平面を有する試験台に試験体を設置し、靴型形状負荷子を取り付けた質量可変のおもりを、試験体の基部側の表面に垂直に規定速度で落下させ、おもりに生じた加速度（Ｇ値）と試験体の厚さ変化量（圧縮ひずみ量）とを測定し、衝撃吸収部材の衝撃吸収性能を評価した。
なお、おもりは４．５ｋｇ、落下高さは２．２ｍとした。 (3) Evaluation of impact absorbing performance of impact absorbing member The impact load test of the foamed resin molded product obtained in the above (2) was conducted. In the impact load test, the test body is placed on a test table that has a plane wider than the test body, and a weight variable weight with a shoe-shaped loader attached is dropped at a specified speed vertically onto the surface of the base side of the test body. The acceleration (G value) generated in the weight and the thickness change amount (compression strain) of the specimen were measured, and the impact absorbing performance of the impact absorbing member was evaluated.
The weight was 4.5 kg and the drop height was 2.2 m.

実施例１で製造した衝撃吸収部材の衝撃吸収性能を、動的圧縮応力に対する圧縮ひずみを示すグラフを図６に示す。 FIG. 6 is a graph showing the impact absorbing performance of the impact absorbing member manufactured in Example 1 and the compressive strain against the dynamic compressive stress.

図６のグラフから、乗員の足裏部分のつま先側にあたる部位と、かかと側にあたる部位で、主リブの平均幅を異ならせることにより、圧縮応力を調整できることがわかる。
なお、つま先側とかかと側の境は、足元前方斜面が立ち上がるところから１１ｃｍの位置とした。 From the graph of FIG. 6, it can be seen that the compressive stress can be adjusted by making the average width of the main ribs different between the portion corresponding to the toe side and the heel side of the sole portion of the occupant.
In addition, the boundary between the toe side and the heel side was set at a position of 11 cm from the place where the foot front slope rises.

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。 Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiment, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention. .

例えば、前述した実施形態では、衝撃吸収部材１を足元前方傾斜面に敷設する例について説明したが、足元前方傾斜面と床面に敷設することもできる。この場合、図７に示すように、足元前方傾斜面と床面に敷設される部分を一体成形してもよく、また、別個に成形して公知の接合手段で接合してもよい。 For example, in the above-described embodiment, the example in which the shock absorbing member 1 is laid on the foot front inclined surface has been described, but the shock absorbing member 1 may be laid on the foot front inclined surface and the floor surface. In this case, as shown in FIG. 7, the foot front inclined surface and the portion laid on the floor surface may be integrally formed, or separately formed and joined by a known joining means.

また、前述した実施形態を示す図は、衝撃吸収部材１の一部を示したものであり、主リブ１２と副リブ１３の数及び高さなどは、使用分野により要求される最大圧縮応力に応じて、適宜決定することができる。衝撃吸収部材１の全体の形も用途に合わせて各形状に成形することができる。 Moreover, the figure which shows embodiment mentioned above shows a part of impact-absorbing member 1, and the number and height of the main rib 12 and the subrib 13 are the maximum compressive stress requested | required by the field of use. It can be determined accordingly. The entire shape of the shock absorbing member 1 can also be formed into various shapes according to the application.

また、前述した実施形態では、主リブ１２の断面形状を台形としたが、主リブ１２の断面形状は、台形に限らず、長方形、三角形や半円形状等であってもよい。さらに、主リブ１２は、幅が連続的に変化するものに限らず、衝撃荷重の作用方向に沿って段階的に幅が変化するものであってもよい。このようにすると、衝撃に対してリブ折れによる圧縮応力の低下を制御でき、圧縮ひずみが大きくなっても急激な圧縮応力の上昇を抑制することができるという利点がある。 In the above-described embodiment, the cross-sectional shape of the main rib 12 is a trapezoid. However, the cross-sectional shape of the main rib 12 is not limited to a trapezoid, and may be a rectangle, a triangle, a semicircle, or the like. Furthermore, the main rib 12 is not limited to one whose width changes continuously, but may be one whose width changes stepwise along the direction of action of the impact load. If it does in this way, the fall of the compressive stress by rib bending with respect to an impact can be controlled, and even if a compressive strain becomes large, there is an advantage that a sudden rise in compressive stress can be controlled.

本発明は、衝撃吸収部材として使用できる。衝撃吸収性能に優れているため、特に、自動車の用途、例えば、乗員座席の足元周りに敷設される衝撃吸収部材に使用するのに適している。 The present invention can be used as an impact absorbing member. Since the shock absorbing performance is excellent, it is particularly suitable for use in automobiles, for example, a shock absorbing member laid around the feet of a passenger seat.

本発明に係る衝撃吸収部材の実施形態の概略を示す底面図である。It is a bottom view which shows the outline of embodiment of the impact-absorbing member which concerns on this invention. 本発明に係る衝撃吸収部材の実施形態の概略を示す側面図である。It is a side view which shows the outline of embodiment of the impact-absorbing member which concerns on this invention. 図１のＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 図１のＢ−Ｂ断面図である。It is BB sectional drawing of FIG. 本発明に係る衝撃吸収部材の他の実施形態の概略を示す底面図である。It is a bottom view which shows the outline of other embodiment of the impact-absorbing member which concerns on this invention. 実施例で製造した衝撃吸収部材における、動的圧縮応力に対する圧縮ひずみ量の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship of the amount of compressive strain with respect to the dynamic compressive stress in the impact-absorbing member manufactured in the Example. 本発明に係る衝撃吸収部材の他の実施形態の概略を示す側面図である。It is a side view which shows the outline of other embodiment of the impact-absorbing member which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１衝撃吸収部材
１１基部
１２主リブ
１３副リブ
１４靴型形状負荷子
１４１つま先
１４２土踏まず
１４３かかと DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shock absorption member 11 Base 12 Main rib 13 Sub rib 14 Shoe-shaped loader 141 Toe 142 Arch 143 Heel

Claims

自動車の乗員座席の足元周りを形成する足元前方傾斜面、又は足元前方傾斜面と床面に敷設される衝撃吸収部材であって、
平板状の基部と、
前記基部の一方の面に形成される複数列の主リブと、
を少なくとも備え、
前記足元前方傾斜面、又は足元前方傾斜面と床面に敷設したときに、前記足元前方傾斜面の乗員の足裏のつま先側に対応する部位と、かかと側に対応する部位とで、前記主リブの平均幅を異ならせて、前記部位ごとに圧縮応力を異ならせたことを特徴とする衝撃吸収部材。 A shock absorbing member laid on a foot front inclined surface that forms the periphery of a foot of a passenger seat of an automobile, or a foot front inclined surface and a floor surface,
A flat base, and
A plurality of main ribs formed on one surface of the base;
Comprising at least
When the foot front inclined surface or the foot front inclined surface and the floor surface are laid on the floor surface, a portion corresponding to the toe side of the sole of the occupant of the foot front inclined surface and a portion corresponding to the heel side, An impact-absorbing member, wherein the average width of the ribs is varied to vary the compressive stress for each part.

前記かかと側に対応する部位における前記主リブの平均幅が、前記つま先側に対応する部位における前記主リブの平均幅の１．０倍を超えて２．５倍以下である請求項１に記載の衝撃吸収部材。 2. The average width of the main rib in a portion corresponding to the heel side is greater than 1.0 times and 2.5 times or less of an average width of the main rib in a portion corresponding to the toe side. Shock absorbing member.

前記主リブの平均幅ｗａと、前記衝撃吸収部材の全厚ｔ３との間に、０．０５×ｔ３≦ｗａ≦０．３×ｔ３となる関係が成り立つようにした請求項１〜２のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。 Any one of claims 1 to 2 wherein a relationship of 0.05 x t3 ≤ wa ≤ 0.3 x t3 is established between the average width wa of the main ribs and the total thickness t3 of the shock absorbing member. The impact absorbing member according to claim 1.

密度０．０２ｇ／ｍｌ〜０．２ｇ／ｍｌの硬質発泡体からなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。 The impact-absorbing member according to any one of claims 1 to 3, comprising a hard foam having a density of 0.02 g / ml to 0.2 g / ml.

スチレン系共重合体からなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。 The impact-absorbing member according to any one of claims 1 to 4, comprising a styrene-based copolymer.