JP3153080B2 - 衝撃エネルギー吸収体およびこれを用いた自動車用ドアトリム - Google Patents

衝撃エネルギー吸収体およびこれを用いた自動車用ドアトリム

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JP3153080B2 JP24549594A JP24549594A JP3153080B2 JP 3153080 B2 JP3153080 B2 JP 3153080B2 JP 24549594 A JP24549594 A JP 24549594A JP 24549594 A JP24549594 A JP 24549594A JP 3153080 B2 JP3153080 B2 JP 3153080B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、衝撃エネルギーの吸収
特性に優れた衝撃エネルギー吸収体およびこれを用いた
自動車用ドアトリムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近では、自動車などの車輛の安全性向
上の一環として側突事故に対する対応が問題となってき
ており、例えばドア内装トリム基板の内部や膨出部に衝
突時における衝撃を吸収するエネルギー吸収体を配置し
たものが、特開平3−28020号公報や実開昭51−
158018号公報等にあるように種々提案されている
が、従来のこの種エネルギー吸収体はいずれもブロック
状の硬質ポリウレタンの発泡成形体であって衝撃荷重を
破壊現象でエネルギー吸収するため、安定した特性が得
られないという問題点があり、また、ブロック状の硬質
ポリウレタンの発泡成形体の場合、弾性限界を上回る荷
重が加わった時には衝撃荷重吸収によって破壊されてし
まうため繰り返して用いることができずコスト高になる
という問題点もあった。
【0003】そこで、本発明者等は図8に示されるよう
に弾性材よりなる格子状の吸収体本体30を利用した衝
撃エネルギー吸収体を開発し先に特願平6−21529
号として提案したが、更に研究を進めた結果、先に提案
したものにおいては図9に示されるように、衝撃荷重が
かかると衝撃エネルギーによりエネルギー吸収体30が
交差する格子片31、31のいずれかの方向に座屈しは
じめ、図10に示されるように直交する格子片同志が重
なる(図中の斜線部分)ことで荷重が大きくなり、エネ
ルギー吸収量を増大させるための障害となって一定の圧
縮荷重を持続することができず、以後エネルギーの吸収
効率が大きく低下するという問題点があることが判明し
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
従来の問題点を解決して、衝撃荷重が小さい間は弾性的
に歪んで安定的に衝撃を吸収でき、弾性限界を超えた荷
重が加わった場合にも破壊現象を生じることなく座屈変
形することにより十分な吸収特性を発揮し、更には圧縮
変位が大きくなっても座屈変位によりエネルギー吸収体
の発生荷重を一定に保ち安定かつ優れたエネルギー吸収
効率を発揮することができるとともに、繰り返し使用が
できてコストの低減化を図ることができ、また、場所毎
に吸収体を多数個取り付ける必要もなくて取付作業を簡
略化できる安価な衝撃エネルギー吸収体およびこれを用
いた自動車用ドアトリムを提供することを目的として完
成されたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、弾性材よりなる格子状の吸収体
本体の各格子交差部の荷重方向と垂直な面方向における
肉厚を薄肉化したものとするとともに、該吸収体本体の
前面を被取付部材への取付面とし後面を衝撃受け面とし
たことを特徴とする衝撃エネルギー吸収体と、このよう
な衝撃エネルギー吸収体をドア内装トリム基板の内面所
要部に前記取付面をもって装着してある自動車用ドアト
リムと、前記したような衝撃エネルギー吸収体と同種の
衝撃エネルギー吸収用の格子状***部をドア内装トリム
基板の内面所要部に成形一体化した自動車用ドアトリム
とよりなるものである。
【0006】
【作用】このような衝撃エネルギー吸収体は、ドア内装
トリム基板やドア外板或いはコンテナ側板などの内面に
前面の取付面をもって装着しておけば、側突事故が生じ
ても弾性材よりなる格子状主体全体が弾性的に歪んで圧
縮・座屈され、破壊を生じることなく安定的に衝撃エネ
ルギーを吸収することになるが、特に格子状の吸収体本
体の各格子交差部の肉厚を薄肉化したものとしてあるの
で、エネルギー吸収体が座屈を始めても直交した格子片
同志が重なる部分が小さくエネルギー吸収体の圧縮率
(変位割合)に対する荷重上昇点を遅らせることができ
るのでエネルギー吸収量を増大させることとなり、エネ
ルギーの吸収効率の低下を生ずることなく衝撃エネルギ
ーを的確に吸収できることとなる。また、前記したよう
な自動車用ドアトリムは、内面の衝撃エネルギー吸収体
や衝撃エネルギー吸収用の格子状***部によって側突事
故時に前記同様に安定的に衝撃エネルギーが吸収される
ので、側突事故時における乗員の安全性を確保できる。
そして特に、本発明に係る衝撃エネルギー吸収体は側面
衝突(一次衝突)を受けた車両の乗員がドアトリム側へ
飛ばされてドアトリムと衝突した際の衝撃エネルギーの
吸収、即ち二次衝突の際に生じる衝撃エネルギーの吸収
に大きな効果を発揮できる。
【0007】
【実施例】次に、本発明を図示の実施例について詳細に
説明する。図1は本発明に係る衝撃エネルギー吸収体の
第1の実施例を示すもので、1は熱可塑性発泡樹脂など
の弾性体よりなる格子状の吸収体本体である。この吸収
体本体1はその前面が被取付部材への取付面1aに形成
されるとともに、後面が衝撃受け面1bに形成されてい
る。そして、この吸収体本体1を構成する各格子片1
c、1c・・・は中央部が最も肉厚で交差部に向けて徐
々に薄肉となるよう構成されている。また、吸収体本体
1の前面は被取付部材であるドア内装トリム基板10の
被取付面形状に対応する取付面1aに形成され、一方、
後面は受け面1bとされた一体成形ものとなっている。
なお、この実施例における吸収体本体1は、十分な軽量
化を図ることができるうえに充分な荷重−歪特性を発揮
することができるように、ポリプロピレン樹脂やポリフ
ェニレンオキシド変性ポリスチレン樹脂等の熱可塑性合
成樹脂の一次発泡ビーズを原料として発泡成形されてい
る。また、弾性材よりなる格子状の吸収体本体1はゴム
やポリウレタン樹脂発泡体などの熱硬化性合成樹脂発泡
体であってもよいが、前記したような熱可塑性合成樹脂
発泡体としたときは定荷重−歪特性をはじめ耐久性、コ
ストなどの点から特に好ましい。
【0008】このように本発明は弾性材よりなる吸収体
本体1を格子状とするとともに、吸収体本体の各格子交
差部の肉厚を薄肉化したものとしたことに特徴的構成が
あり、この格子状に成形された弾性材の歪みにより破壊
を生ずることなく衝撃荷重を安定的に吸収するもので、
特に各格子交差部の肉厚を薄肉化したものとすることに
より荷重が大きくなっても座屈変位によりエネルギー吸
収体の発生荷重を一定に保持して安定かつ優れたエネル
ギー吸収効率を発揮するという作用効果を発揮する。即
ち、衝撃荷重が加わった場合、第1段階として吸収体本
体1全体が弾性的に均等圧縮して荷重を吸収し、次いで
それ以上の荷重が加わると第2段階として吸収体本体1
が座屈により一定方向へ弓なりに変形を生じ、特に図2
に示されるように、更に大きな荷重が加わって直交する
格子片1c、1c同志が重なり合ったとしても干渉する
部分の面積(図中の斜線部分)が小さいために圧縮荷重
が従来のものよりも小さくなり、従って荷重−歪特性に
おいて一定荷重領域から荷重が上昇しはじめる変位量が
大きくなり衝撃エネルギーを十分に吸収するのである。
そして、このような特性から特にいわゆる二次衝突の際
に生じる衝撃エネルギーの吸収に大きな効果を発揮する
こととなる。
【0009】なお、熱可塑性発泡合成樹脂としてポリフ
ェニレンオキシド変性ポリスチレン(ゼネラルエレクト
リック社製、商品名「ノリル」)のビーズ状材料を主材
として15倍の発泡倍率で図1に示すような格子状の吸
収体本体1を成形した実験例においては、吸収体本体1
の荷重−歪特性(圧縮スピード10mm/minでJISK7
220の圧縮試験による)は図4の実線に示すとおりで
あって、従来例(破線)に比べて優れたエネルギー吸収
特性を示すものであることが判る。また、各格子交差部
の肉厚を薄肉化したものとしては実施例の他、図3に示
されるように各格子の交差部に肉盗み部1dを形成した
ものとすることもでき、この場合にも実施例に示したも
のと同様の優れた衝撃エネルギー吸収効果が得られる。
【0010】次に、前記のような衝撃エネルギー吸収体
を用いた自動車用ドアトリムを図5に示した実施例をも
とに説明する。図5において、10は任意の材料をもっ
て基準面10aに対して膨出する膨出部11が形成され
たものとして三次元形状に成形されたドア内装トリム基
板であって、その膨出部11内には前記した衝撃エネル
ギー吸収体をその後面の衝撃受け面1bが前記基準面1
0aと略同一面にあるように前記取付面1aをもって装
着してある。このような自動車用ドアトリムは、膨出部
11に外圧が加えられた場合に前記した衝撃エネルギー
吸収体が安定的に衝撃エネルギーを吸収するので、前記
した衝撃エネルギー吸収体の説明に記載した理由と同じ
理由により側突事故時における乗員の安全性を確保でき
る。そして特に、いわゆる二次衝突の際に生じる衝撃エ
ネルギーの吸収に大きな効果を発揮することとなる。
【0011】また、衝撃エネルギー吸収体をドア内装ト
リム基板10に取付面1aをもって装着する場合は、ド
ア内装トリム基板10が前記したように任意の材料をも
ってしたものであってもよいが、図7に示すように弾性
材よりなる衝撃エネルギー吸収用の格子状***部21を
ドア内装トリム基板本体20の内面所要部に成形一体化
して該格子状***部21の端面を衝撃受け面21bとし
たものとしてもよく、このようにドア内装トリム基板本
体20の内面に衝撃エネルギー吸収用の格子状***部2
1を成形一体化しておけば製造工程を簡易化できる利点
がある。この場合、衝撃エネルギー吸収用の格子状***
部21はドア内装トリム基板本体20と同材のポリプロ
ピレン樹脂やポリフェニレンオキシド変性ポリスチレン
樹脂等の熱可塑性合成樹脂により成形するのが一般的で
あるが、多色成形法などにより異種の合成樹脂材料をも
って衝撃エネルギー吸収用の格子状***部21がドア内
装トリム基板本体20よりもより弾性に優れたものとし
て成形するようにしてもよい。
【0012】このように本発明では衝突時における衝撃
エネルギーを吸収するようドアトリムの内部の所定箇所
に装着された状態で使用した場合において、側突事故が
生じて衝撃受け面1bや衝撃受け面21bに衝撃が伝え
られても、熱可塑性発泡樹脂などの弾性体で形成されて
いる吸収体本体1や格子状***部21は初期段階では弾
性的に歪んで安定的に衝撃を吸収し、更に弾性限界を超
えた荷重が加わった場合は圧縮と座屈変形により一定方
向へ撓んで荷重を吸収することとなり、破壊を生じるこ
となく安定的に衝撃エネルギーを吸収するので、特に二
次衝突の際に生じる衝撃エネルギーを的確に吸収し乗員
の安全性向上に大いに効果を発揮することとなる。
【0013】なお、前記した衝撃エネルギー吸収体の使
用例は膨出部のある自動車用ドアトリムのドア内装トリ
ム基板に使用した場合のみであるが、膨出部がないドア
内装トリム基板の内面に衝撃エネルギー吸収体を突出状
態に取付けてもよいし、また、自動車用ドアトリム以外
でも輸送用コンテナなど側突事故の生じるおそれのある
物品には全て適用できることは勿論である。
【0014】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明は衝撃荷重が小さい間は弾性的に歪んで安定的に衝撃
を吸収でき、弾性限界を超えた荷重が加わった場合にも
破壊現象を生じることなく座屈変形することにより十分
な吸収特性を発揮し、更には圧縮変位が大きくなっても
座屈変位によりエネルギー吸収体の発生荷重を一定に保
ち安定かつ優れたエネルギー吸収効率を発揮することが
できるとともに、繰り返し使用ができてコストの低減化
を図ることができ、また場所毎に吸収体を多数個取り付
ける必要もなくて取付作業を簡略化でき、また更にはコ
ストの低廉化も図ることもできるものである。そして特
に、いわゆる二次衝突の際に生じる衝撃エネルギー吸収
用の吸収体として最適なものを提供できるものである。
よって本発明は従来の問題点を一掃した衝撃エネルギー
吸収体およびこれを用いた自動車用ドアトリムとして業
界の発展に寄与するところ極めて大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る衝撃エネルギー吸収体の実施例を
示す斜視図である。
【図2】本発明に係る衝撃エネルギー吸収体の座屈変形
した部分の変位を示す説明図である。
【図3】その他の実施例に係る衝撃エネルギー吸収体の
実施例を示す斜視図である。
【図4】図1における実施例の荷重−歪特性を示すグラ
フである。
【図5】本発明に係る自動車用ドアトリムの実施例を示
す斜視図である。
【図6】本発明に係る自動車用ドアトリムの実施例を示
す要部の斜視図である。
【図7】ドア内装トリム基板本体に衝撃エネルギー吸収
用の格子状***部を成形一体化した自動車用ドアトリム
の実施例を示す要部の断面図である。
【図8】従来例の衝撃エネルギー吸収体を示す斜視図で
ある。
【図9】従来例の衝撃エネルギー吸収体が座屈した状態
を示す要部の斜視図である。
【図10】図9における座屈変形した部分の変位を示す
説明図である。
【符号の説明】
1 吸収体本体 1a 取付面 1b 衝撃受け面 10 ドア内装トリム基板 20 ドア内装トリム基板本体 21 衝撃エネルギー吸収用の格子状***部 21b 衝撃受け面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60J 5/00 B60R 13/02 B60R 21/02 B60R 21/04 F16F 7/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弾性材よりなる格子状の吸収体本体(1)
    各格子交差部の荷重方向と垂直な面方向における肉厚
    を薄肉化したものとするとともに、該吸収体本体(1) の
    前面を被取付部材への取付面(1a)とし後面を衝撃受け面
    (1b)としたことを特徴とする衝撃エネルギー吸収体。
  2. 【請求項2】 弾性材よりなる格子状の吸収体本体(1)
    各格子交差部の荷重方向と垂直な面方向における肉厚
    を薄肉化したものとするとともに、該吸収体本体(1) の
    前面を被取付部材への取付面(1a)とし後面を衝撃受け面
    (1b)とした衝撃エネルギー吸収体が、ドア内装トリム基
    板(10)の内面所要部に前記取付面(1a)をもって装着され
    ていることを特徴とする自動車用ドアトリム。
  3. 【請求項3】 各格子交差部の荷重方向と垂直な面方向
    における肉厚が薄肉化したものであり、かつ端面を衝撃
    受け面(21b) とする衝撃エネルギー吸収用の格子状***
    部(21)がドア内装トリム基板本体(20)の内面所要部に成
    形一体化されていることを特徴とする自動車用ドアトリ
    ム。
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