JP2012145159A - エネルギー吸収体および車両用内装部品 - Google Patents

Abstract

【課題】吸収エネルギー量を大幅に増大できる構造からなるエネルギー吸収体を提供する。
【解決手段】車両用内装部品に装着され、前記車両用内装部品と車体パネルの間に配置されるエネルギー吸収体１である。このエネルギー吸収体１は、ベース部１０と前記ベース部１０の外周に沿って連設された側壁部１１とを有し、前記ベース部１０と対向する側が開口１４された箱体１３を備える。また、前記箱体１３の内部に設けられ、前記ベース部１０から前記開口１４の方向に延在する突出部材１７を備える。さらに、前記突出部材１７の側壁の一部と前記突出部材１７の側壁の一部と対向する前記箱体１３の側壁部１１の一部との間に連設され、前記ベース部１０から前記開口１４の方向に延在するリブ２０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の衝突時に衝突エネルギーを吸収して乗員を保護するエネルギー吸収体、およびこのエネルギー吸収体を装着した車両用内装部品に関する。

この種のエネルギー吸収体として、たとえば下記特許文献１に開示されるように、車両用内装部品に装着され該車両用内装部品と車体パネルの間に配置されて用いられるものが知られ、乗員室に居室としての快適性を確保できるとともに、衝突の衝撃から乗員を保護できるようになっている。

特許文献１に開示されるエネルギー吸収体は、図８に示すように、たとえば四角形の板状のベース部１０に、その外周に沿って連設された側壁部１１を有する箱体（ベース部１０と対向する側に開口１４を有する）１３をなし、この箱体１３の内部にベース部１０から開口１４の方向に延在するたとえば円筒状の突出部材１７を備えて構成されている。エネルギー吸収体１は、たとえばポリプロピレン（ＰＰ）樹脂にエチレンプロピレンラバー（ＥＰＲ）を配合したエラストマー材料からなり、たとえば射出成形によって形成されている。

このように構成されるエネルギー吸収体１は、その開口１４側を車両のたとえばドアトリム（図２において符号３２で示す）に固着して配置させ、ベース部１０側の方向からの衝撃により加えられる荷重によって変形され衝撃を吸収できるようになっている。この場合、突出部材１７は、衝撃の際の高い反発力を発揮できるように備えられ、これにより、箱体１３のサイズあるいは材質の強度を増大させることなく、大きな衝撃に対応できるようになっている。

特開２０１０−１１５９４１号公報

しかし、図８に示したエネルギー吸収体１は、衝撃を受けた際に突出部材１７が潰れてしまい易くなることが判明した。すなわち、エネルギー吸収体１は衝撃を受けた際に突出部材１７にはその軸方向に荷重が加わることになり、この荷重がある値以上となった場合、突出部材１７はその変形を戻す力を喪失する程に潰れてしまい、充分な吸収エネルギー量を確保できない不都合が生じることが判明した。

図９は、図８に示したエネルギー吸収体１のエネルギー吸収特性を示すグラフを示し、横軸にストローク（ｍｍ）を、縦軸に荷重（ｋＮ）をとっている。ここで、ストロークおよび荷重は、それぞれ、エネルギー吸収体１の変形量および反力に対応する物理量となっている。図９から明らかとなるように、荷重（反力）は最高で１０ｋＮ程度しか上がっておらず、それ以上の吸収エネルギー量を期待できないことが判明する。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、吸収エネルギー量を大幅に増大できる構造からなるエネルギー吸収体、および、そのエネルギー吸収体を装着した車両用内装部品を提供することにある。

本発明のエネルギー吸収体は、衝撃によって突出部材が潰れてしまうことがないように該突出部材を補強させ、これにより、突出部材の反力を増大させるように構成したものである。

本発明は、以下の構成によって把握される。
（１）本発明のエネルギー吸収体は、車両用内装部品に装着され、前記車両用内装部品と車体パネルの間に配置されるエネルギー吸収体であって、
ベース部と前記ベース部の外周に沿って連設された側壁部とを有し、前記ベース部と対向する側が開口された箱体と、前記箱体の内部に設けられ、前記ベース部から前記開口の方向に延在する突出部材と、前記突出部材の側壁の一部と前記突出部材の側壁の一部と対向する前記箱体の側壁部の一部との間に連設され、前記ベース部から前記開口の方向に延在するリブとを備えることを特徴とする。
（２）本発明のエネルギー吸収体は、（１）の構成を前提に、前記リブは複数個設けられていることを特徴とする。
（３）本発明のエネルギー吸収体は、（２）の構成を前提に、前記リブは２個設けられ、これらリブは前記突出部材の中心軸を含む平面内に位置づけられて配置されていることを特徴とする。
（４）本発明のエネルギー吸収体は、（２）の構成を前提に、前記リブは４個設けられ、これらリブのうち２個は前記突出部材の中心軸を含む第１平面内に位置づけられて配置され、残りの２個は前記突出部材の中心軸を含む第２平面内に位置づけられて配置され、前記第１平面と前記第２平面は直交していることを特徴とする。
（５）本発明のエネルギー吸収体は、（１）の構成を前提に、前記ベース部は多角形からなり、前記側壁部は前記多角形の各辺に対応した複数の面を有し、
前記多角形の角部に位置する前記箱体のコーナ部は、前記ベース部と前記側壁部の互いに隣接する２つの面が面取りされていることを特徴とする。
（６）本発明のエネルギー吸収体は、（１）の構成を前提に、前記突出部材は筒状からなることを特徴とする。
（７）本発明の車両用内装部品は、車両パネルの側面に装着される車両用内装部品であって、前記車両パネルに対向する面に、（１）ないし（６）のいずれかに記載のエネルギー吸収体が取り付けられていることを特徴とする。

このように構成されたエネルギー吸収体、およびこのエネルギー吸収体を備える車両用内装部品によれば、吸収エネルギー量を大幅に増大できるようになる。

本発明のエネルギー吸収体の実施態様１の構成を示す模式図である。 本発明のエネルギー吸収体を車体に取り付ける場合の一例を示した模式図である。 図１のIII−III線における断面を示した図である。 本発明のエネルギー吸収体のエネルギー吸収特性（実施態様１、実施態様２）を従来のエネルギー吸収体のエネルギー吸収特性とともに示したグラフである。 本発明のエネルギー吸収体の実施態様２の構成を示す模式図である。 本発明のエネルギー吸収体の実施態様３の構成を示す模式図である。 本発明のエネルギー吸収体の実施態様４の構成を示す模式図である。 従来のエネルギー吸収体の例を示す模式図である。 従来のエネルギー吸収体のエネルギー吸収特性を示したグラフである。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。

図２は、本発明のエネルギー吸収体１を車両に装備させている状態を示した図である。まず、車両の車体パネル３０があり、この車体パネル３０の乗員室側の内面にドアトリム（内装部品）３１が装着されるようになっている。そして、ドアトリム３１の車体パネル３０に対向する側面の一部にエネルギー吸収体１が取り付けられている。これにより、乗員室の内部は、居室としての快適性を確保できるようになっている。エネルギー吸収体１は、図示しないシートに座った乗員のほぼ腰の部分の高さに取り付けられるようになっている。車両の衝突の際には、該衝撃によって加えられる荷重によってエネルギー吸収体１が変形することにより該衝撃を吸収し、乗員の保護（特に乗員の腰部の保護）が図られるようになっている。

図１は、エネルギー吸収体１を模式的に示した斜視図である。このエネルギー吸収体１は、たとえばポリプロピレン（ＰＰ）樹脂にエチレンプロピレンラバー（ＥＰＲ）を配合したエラストマー材料からなり、たとえば射出成形によって形成されている。

図１に示すように、エネルギー吸収体１は、まず、たとえば四角形の板状からなるベース部１０と、このベース部の外周に沿って互いに連設される板状の側壁部１１を有する箱体１３となっている。ベース部１０および側壁部１１は、いずれも、所定の厚さで形成されている。これにより、側壁部１１は四角形であるベース部１０の各辺に対応した４つの面を有するとともに、ベース部１０と対向する面に開口１４が設けられて構成されている。ここで、エネルギー吸収体１は、たとえば、開口１４側を、図２に示したドアトリム３１に固着され、ベース部１０は車体パネル３０の側に指向されて配置されるようになっている。

そして、箱体１３の前記ベース部１０の各角部に位置するコーナ部１５には、このコーナ部１５の近傍におけるベース部１０と互いに隣接する２つの側壁部１１に跨って面取りがなされ、この面取りによって、箱体１３の外面から内面へ貫通する孔１６が設けられている。このようなコーナ部１５の孔１６は、エネルギー吸収体１に衝撃による荷重が加えられ、この荷重が所定値を超えると、該孔１６を起点として隣接する２つの側壁部１１の境界となる稜線部Ｖが裂けるようになり、これにより荷重が吸収され、衝撃のエネルギーを緩和できる効果を奏するようになっている。

また、エネルギー吸収体１の箱体１３の内部には、ベース部１０から開口１４の方向に延在する突出部材１７が形成されている。この突出部材１７は、ベース部１０に固定されたたとえば円形の筒状体をなし、ベース部１０には該突出部材１７の中空部に連接する孔１８が設けられている。この突出部材１７は、図１のIII−III線における断面を示す図３に示すように、ベース部１０から開口１４に向かうにつれ、径（外形および内径）が小さくなるように構成されている。エネルギー吸収体１を射出成形によって形成する場合において、成形完了後に金型（図示せず）からの離型を容易にするためである。このような趣旨から、筒状をなす突出部材１７は、ベース部１０から開口１４に向かうにつれ、その内径を一定とし、外形のみを小さくなるように構成するようにしてもよいことはもちろんである。

また、この突出部材１７は、図３に示すように、開口１７側に延在する先端１７ａが、該開口１４を含む平面に対して手前に距離ｈだけ離間して位置づけられている。この場合、ｈは０も含むとし、換言すれば、突出部材の先端は開口を含む平面内に位置づけられていてもよい。このｈを所定の値に設定することにより、エネルギー吸収体１のエネルギー吸収特性を変化させることができ、これにより、エネルギー吸収体１の用途（車種あるいは取り付け位置等）に対して好適な特性を有するように設定することができるようになる。

このように構成したエネルギー吸収体１は、衝撃により荷重が加えられた際に、側面部１１が撓み、さらに突出部材１７が変形して衝撃エネルギーを吸収するようになる。このため、エネルギー吸収体１は、突出部材１７が形成されていない場合と比較した場合、反力を大幅に向上させることができる効果を奏するようになっている。

さらに、図１に示すように、エネルギー吸収体１の箱体１３の内部において、突出部材１７の側壁の一部とこの突出部材１７の側壁の一部と対向する側壁部１１の一部との間に連設されたリブ２０を備え、このリブ２０はベース部１０から開口１４の方向に延在する板状となっている。リブ２０は、この実施態様１の場合、たとえば２個設けられており、これらリブ２０は突出部材１７の中心軸を含む平面内に位置づけられて配置されている。すなわち、２個のリブ２０は図３に示すように突出部材１７の中心軸と重なるように一直線に配置されている。これらリブ２０は、衝撃によって突出部材１７が潰れてしまうことがないように該突出部材１７を補強させ、これにより、突出部材１７の反力を増大させる効果を奏するようにしたものである。

なお、これらリブ２０は、エネルギー吸収体１を射出成形で形成する場合、この成形の段階で形成され、リブ２０の端辺はベース部１０、突出部材１７、および側壁部１１と接続されて形成されるようになっている。

図４は、実施態様１のエネルギー吸収体１のエネルギー吸収特性を示すグラフを示し、図９に対応させて描いている。横軸にストローク（ｍｍ）を、縦軸に荷重（ｋＮ）をとり、ストロークおよび荷重は、それぞれ、エネルギー吸収体の変形量および反力に対応する物理量となっていることは上述したとおりである。グラフ中、曲線Ａは、実施態様１で示したエネルギー吸収体１のエネルギー吸収特性を示している。また、比較のため、図８に示した従来のエネルギー吸収体１のエネルギー吸収特性を曲線Ｃによって併せ示している。図４から明らかなように、実施態様１のエネルギー吸収体１は、荷重（反力）が最高で１４ｋＮ程度にまで向上していることが明らかとなる。突出部材１７は２個のリブ２０によって補強され、１４ｋＮ程度までの荷重が加えられても突出部材１７が潰れてしまうことがないことが明らかとなる。

なお、図１に示すエネルギー吸収体１は、側壁部１１のベース部１０と反対側（開口１４側）の端部においてフランジ部２５が備えられている。上述したように、エネルギー吸収体１は開口１４側において車両のたとえばドアトリム３１に固定させるようにしたものであり、前記フランジ部２５においてたとえばドアトリム３１に固定させる手段を備えて構成されている。なお、このフランジ部２５は、図１の場合、箱体１３の周囲の一部に形成したものであるが、箱体１３の周囲を回り込むようにして全域に形成するようにしてもよいことはもちろんである。

以上説明したことから明らかとなるように、本発明によるエネルギー吸収体１、あるいは、このようなエネルギー吸収体１を備えた車両用内装部品によれば、リブ２０を設けることによって突出部材１７を補強でき、吸収エネルギー量を大幅に増大できるようになる。

図５は、本発明のエネルギー吸収体の実施態様２を示す構成図で、図１と対応させて描画した図となっている。

図５において、図１の場合と比較して異なる構成は、突出部材１７を補強するリブ２０が４個設けられていることにある。すなわち、これらリブ２０のうち２個は前記突出部材１７の中心軸を含む第１平面内に位置づけられて配置され、残りの２個は前記突出部材１７の中心軸を含む第２平面内に位置づけられて配置されている。この場合、図５においては、第１平面と第２平面は直交して配置される関係になっている。しかし、第１平面と第２平面は直交して配置される関係となっていなくてもよいことはいうまでもない。リブ２０の数を増大させることで、突出部材１７を補強でき、これにより突出部材１７の反力を増大させることができるからである。

図４には、実施態様２のエネルギー吸収体１のエネルギー吸収特性を示す曲線Ｂをも示している。図４から明らかなように、実施態様２のエネルギー吸収体１は、荷重（反力）が最高で１８ｋＮ程度にまで向上していることが明らかとなる。突出部材１７は４個のリブ２０によって補強され、１８ｋＮ程度までの荷重が加えられても突出部材１７が潰れてしまうことがないことが明らかとなる。

この実施態様２から明かとなるように、リブ２０の数をある範囲内で増大させることによりエネルギー吸収体１の荷重（反力）を増大させることができる。このことは、エネルギー吸収体１の用途（車種あるいは取り付け位置等）に対して好適な特性を有するように、リブ２０の数を任意に設定することができる効果を奏する。

図６は、本発明のエネルギー吸収体の実施態様３を示す構成図で、図１と対応させて描画した図となっている。

図６において、図１と比較して異なる構成は、ベース部１０には突出部材１７の中空部に連接する孔（図１において、符号１８で示す孔）が形成されていない構成となっている点にある。

そして、このような構成であっても、突出部材１７の側壁の一部とこの突出部材１７の側壁の一部と対向する側壁部１１の一部との間に連設されたリブ２０を有し、このリブ２０はベース部１０から開口１４の方向に延在する板状をなしている。このリブ２０は、この実施態様３においては２個設けられたものとなっている。しかし、このリブ２０は、実施態様２に示したように構成してもよく、その数は限定されないことは上述したとおりである。

このように構成したエネルギー吸収体にあっても、実施態様１に示したエネルギー吸収体と同様の効果を奏するようになる。

図７は、本発明のエネルギー吸収体の実施態様４を示す構成図で、図６と対応させて描画した図となっている。

図５に示すように、エネルギー吸収体１は、箱体１３と、突出部材１７およびリブ２０とが別体に構成され、突出部材１７およびリブ２０とが箱体１３にたとえば接着されることによってエネルギー吸収体１を構成できるようになっている。突出部材１７およびリブ２０は一体に形成され、突出部材１７のベース部１０と当接される側の端面には該ベース部１０との接着が信頼性よくなされるための鍔部１７Ｂが形成されている。突出部材１７からの延在部として構成されるリブ２０の各端辺（箱体１３の開口１４側の端辺は除く）における端面は、箱体１３のベース部１０および側壁部１１に接着されるようになっている。接着剤としてはたとえばホットメルトタイプのものを使用することができる。なお、各リブ２０においてベース部１０あるいは側壁部１１と当接される側の端辺において該側壁部との接着が信頼性よく行うための工夫（たとえば側壁部１１との当接面積を大きくする等）がなされるようにしてもよいことはもちろんである。

このように構成されたエネルギー吸収体１は、突出部材１７およびリブ２０として予め形状等（たとえばリブ２０の個数が異なる等）の異なるものを用意しておき、これらを選択して取り付けることにより、箱体１３の取り付け位置ごとにエネルギー吸収体１の反力を調整できるという効果を奏するようになる。

上述した実施態様では、エネルギー吸収体１のベース部１０は四角形状として構成したものである。しかし、これに限定されることはなく、五角形、あるいは六角形等の多角形であってもよいことはもちろんである。この場合、ベース部１０に連設して設けられる側壁部１１の数はベース部の形状に応じて変化することになる。

以上説明したことから明らかになるように、本発明に係るエネルギー吸収体、およびこのエネルギー吸収体を備える車両用内装部品によれば、突出部材の補強がなされることによって、吸収エネルギー量を大幅に増大できるようになる。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１……エネルギー吸収体、１０……ベース部、１１……側壁部、１３……箱体、１４……開口、１５……コーナ部、１６……孔、１７……突出部材、１７ａ……先端、１７Ｂ……鍔部、１８……孔、２０……リブ、２５……フランジ部、３０……車体パネル、３１……ドアトリム（内装部品）。

Claims (3)

1. 車両用内装部品に装着され、前記車両用内装部品と車体パネルの間に配置されるエネルギー吸収体であって、
   ベース部と前記ベース部の外周に沿って連設された側壁部とを有し、前記ベース部と対向する側が開口された箱体と、
   前記箱体の内部に設けられ、前記ベース部から前記開口の方向に延在する突出部材と、
   前記突出部材の側壁の一部と前記突出部材の側壁の一部と対向する前記箱体の側壁部の一部との間に連設され、前記ベース部から前記開口の方向に延在するリブとを備えることを特徴とするエネルギー吸収体。
2. 前記リブは２個設けられ、これらリブは前記突出部材の中心軸を含む平面内に位置づけられて配置されていることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー吸収体。
3. 前記ベース部は多角形からなり、前記側壁部は前記多角形の各辺に対応した複数の面を有し、
   前記多角形の角部に位置する前記箱体のコーナ部は、このコーナ部の近傍におけるベース部と互いに隣接する２つの側壁部に跨って面取りがなされていることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー吸収体。
   

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