JP4617948B2 - 自動車用アームレスト - Google Patents

Description

本発明は、芯材と芯材を被覆する被覆体とからなり、自動車室内に突出して設けられるアームレストに関する。

自動車室内には、芯材と芯材を被覆する被覆体とからなるアームレストが、例えばドアトリムから突出して設けられている。このアームレストは、上面に肘をかけたりすることで乗員の身体を安定して保持可能とするものであり、強度を確保するための樹脂あるいは金属製の芯材と、触感を高めるための被覆体とから形成されている。

ところで近年、車両に衝撃が加わった際に人体を保護するために、内装品に衝撃吸収機能を付与することが行われている。アームレストも例外ではなく、過大な荷重が加わった場合に芯材が変形して衝撃を吸収する必要がある。最も簡単な対策として、芯材に貫通孔を形成して剛性を低下させる方法がある。しかし芯材を型内に配置して被覆体をウレタンから発泡成形するインサート発泡成形で製造されるアームレストの場合には、貫通孔から発泡ウレタン樹脂が洩れるのを防止するために、テープ貼りなどの工数が多大となり高価となるという問題がある。

そこで貫通孔を設けずに衝撃吸収能を高める技術として、いくつかの提案がある。例えば実開平07−015416号公報には、芯材にＶ溝を形成とともに、Ｖ溝に衝撃荷重を集中させる突起を形成したアームレストが提案されている。このアームレストによれば、側突時など側方から過大な荷重が加わった際にＶ溝で芯材が座屈することで衝撃を吸収することができ、人体を保護することができる。

また特開平09−240277号公報には、芯材に波形状部を形成したアームレストが提案されている。このアームレストによれば、側方から過大な荷重が加わった際に波形状部が車幅方向に沿って撓むことで衝撃を吸収することができ、人体を保護することができる。また波形状部は肉厚を一定に保つことができるので、肘をかけた際などの荷重に耐え得る剛性を確保できる。

さらに特開2004−291827号公報には、側方からの過大な荷重に対して上面部の折れ曲げを誘発する折れ曲げ起点部と、折れ曲げ起点部の折れ曲がりの際に上面部の一端部の上方への移動を促す移動促進手段と、を有するアームレストが提案されている。このアームレストによれば、側方から過大な荷重が加わった場合に上面部が折れ曲がるとともに上方へ移動するため、車室内への突出量をほぼ扁平となるまで大きく低減でき衝撃吸収性能に優れている。
実開平07−015416号 特開平09−240277号 特開2004−291827号

ところが芯材にＶ溝を形成した場合には、平常時に上面に加わる乗員からの荷重に対する剛性も低下するため、リブなどを形成する工夫が改めて必要となる。また波形状部を形成した場合には、波形状部において芯材の体積が大きくなり、軽量化の観点からは好ましくない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、平常時の人体からの荷重に対しては十分な剛性を備えるとともに、側方から過大な荷重が加わった場合に容易に変形して衝撃を吸収でき、しかも軽量で安価とすることを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する本発明のアームレストの特徴は、芯材と、芯材を被覆する被覆体とからなり、自動車室内に突出して設けられるアームレストであって、芯材は、少なくとも上部材と下部材とをもち上部材と下部材の互いの端部は上下方向と交差する方向に薄肉となった重合部で上下方向に互いに重なって連結され、重合部に連続する上部材の下表面と下部材の上表面は重合部で略同一平面上にあるか又は互いに交差し、芯材に対して上下方向と交差する方向に過大な応力が加わった際に重合部が剪断変形可能とされていることにある。

重合部は、芯材の少なくとも水平部分に形成されていることが好ましい。また上部材と下部材の少なくとも一方は、重合部から側方へ膨出する膨出部をもつことが好ましい。

さらに、膨出部は上部材又は下部材と近接してオーバーハングしていることが好ましく、被覆体は芯材と一体成形された発泡体を有する場合には、上部材と下部材の少なくとも一方は重合部に向かって滑らかに連続する円弧表面を有することが望ましい。

本発明のアームレストは、上部材と下部材とは重合部で上下方向に互いに重なって連結されているので、上方向から加わる荷重は重合部を介して上部材から下部材に伝わる。したがって上部材及び下部材が共に板状である場合には、従来の一枚板状の芯材の場合に比べて荷重は二枚板で受けられることになるので、従来のものより剛性が向上し人体からの荷重に十分に耐えることができる。一方、重合部に連続する上部材の下表面と下部材の上表面は、重合部で略同一平面上にあるか又は互いに交差している。したがって側突時など側方から過大な荷重が加わった場合、すなわち上下方向と交差する方向に過大な荷重が加わった場合には、上下方向と交差する方向に薄肉となった重合部が剪断変形し、下部材又は上部材が移動することで衝撃が吸収される。

すなわち本発明のアームレストによれば、人体による上方からの荷重に対しては十分な剛性を備えるとともに、側方からの過大な荷重が加わった場合に容易に変形して衝撃を吸収でき人体を保護することができる。また重合部は薄肉であるため軽量の芯材となり、さらに芯材は１回の成形のみで容易に製造することができるため安価となる。

そして芯材の少なくとも水平部分に重合部を形成すれば、側方の荷重が水平部分の側面にかかっても、水平部分が突っ張ることなく座屈するため、確実に衝撃を吸収することができるとともに、重合部の剪断変形による上部材又は下部材の移動量が大きいので、衝撃吸収能がさらに向上する。また上部材と下部材の少なくとも一方に、重合部から側方へ膨出する膨出部を形成すれば、樹脂製芯材の成形時における樹脂の流れ性が向上するので欠肉などの不具合を回避でき、重合部をさらに薄肉とすることも可能となるので、重合部の設計の自由度が向上する。

また芯材の水平部分の重合部に膨出部を形成し、その膨出部に上部材又は下部材と近接するオーバーハング部を形成すれば、人体による上方からの荷重は上部材又は下部材とオーバーハング部との二枚で受けられるので、人体による上方からの荷重に対する剛性が向上する。

さらに被覆体が芯材と一体成形された発泡体を有する場合において、上部材と下部材の少なくとも一方に重合部に向かって滑らかに連続する円弧表面を形成しておけば、発泡体の急激な厚さ変化が生じないためヒケなどの不具合を防止することができる。

本発明の自動車用アームレストは、芯材と、芯材を被覆する被覆体とから構成されている。芯材は、硬質樹脂、金属などの剛体から形成されたものが用いられる。また被覆体は、外観品質を高めるとともに触感を高めるものであり、特に制限されない。芯材の表面に軟質樹脂などから形成された表皮を被覆するだけでもよいが、表皮の下層に厚肉のさらにクッション層を配置することが望ましい。このクッション層により触感がさらに向上するとともに、芯材の表面形状を隠すことができるので意匠性がさらに向上する。

なおクッション層としてはフェルトなどの繊維集積体、樹脂発泡体などを用いることができるが、発泡ウレタンなどを用い、予め形成された芯材を型内に配置してクッション層を一体成形することが望ましい。これによりクッション層と芯材との接合工程を省略することができる。また芯材と共に表皮も型内に配置してクッション層を一体成形すれば、表皮の接合工程も省略することができる。そして芯材には貫通孔などを不要とすることができるので、発泡樹脂の洩れの不具合を回避することができ、またリブなども不要となるので、安価なアームレストとなる。

本発明の最大の特徴をなす芯材は、少なくとも上部材と下部材とをもち上部材と下部材の互いの端部は上下方向と交差する方向に薄肉となった重合部で上下方向に互いに重なって連結され、重合部に連続する上部材の下表面と下部材の上表面は重合部で略同一平面上にあるか又は互いに交差し、芯材に対して上下方向と交差する方向に過大な応力が加わった際に重合部が剪断変形可能とされている。

重合部の厚さは、人体から上下方向に加わる荷重を上部材から下部材に伝達可能であるとともに、上下方向と交差する方向に過大な応力が加わった際に剪断変形可能な厚さであり、芯材の材質などに応じて決定される。樹脂製の芯材の場合には、成形時の樹脂流れ性を考慮すると 0.1mm以上でできるだけ薄くすることが好ましい。重合部の厚さが厚くなり過ぎると、剪断変形が困難となり衝撃吸収能が得られなくなるので、樹脂製の芯材における重合部の厚さは１mm以下とすることが望ましい。

重合部は、芯材の少なくとも水平部分に形成することが望ましい。水平部分に形成すれば、側方の荷重が水平部分の側面にかかっても、水平部分が突っ張ることなく座屈するため、確実に衝撃を吸収することができるとともに、重合部の剪断変形による上部材又は下部材の移動量を大きく確保できるので、衝撃吸収能がさらに向上する。重合部は１箇所だけでもよいが、芯材の複数箇所に形成することが望ましい。また水平部分ばかりでなく、垂直部分、傾斜部分などに形成しても人体による上方向からの荷重を受けることができ、水平部分に形成する場合には及ばないものの側方からの荷重に対する衝撃吸収能も発現できる。なお、ここでいう水平部分とは、主にアームレストの肘置き部分に該当し、厳密に水平である必要はない。

重合部における上部材と下部材の少なくとも一方に、重合部から側方へ膨出する膨出部を形成することも好ましい。このようにすれば樹脂製芯材の成形時における樹脂の流れ性が向上するので、欠肉などの不具合を回避でき、重合部をさらに薄肉とすることも可能となるので、重合部の設計の自由度が向上する。

また芯材の水平部分の重合部に膨出部を形成し、その膨出部を上部材又は下部材と近接するオーバーハング部とすることも好ましい。このようにすれば、人体による上方からの荷重を上部材又は下部材とオーバーハング部との二枚で受けることができるので、衝撃吸収能を維持しつつ人体による上方からの荷重に対する剛性を向上させることができる。

さらに被覆体が芯材と一体成形された発泡体を有する場合において、上部材と下部材の少なくとも一方に重合部に向かって滑らかに連続する円弧表面を形成することも好ましい。このようにすれば、発泡体の急激な厚さ変化が防止されているため発泡樹脂の流動性が向上し、ヒケなどの不具合を防止することができる。

以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する。

（実施例１）
図１に本実施例のアームレストを部分的に破断した斜視図を、図２及び図３にその要部拡大断面図を示す。このアームレストは、硬質樹脂製で断面略Ｖ字形状の芯材１と、芯材１の外周表面に被覆された発泡ウレタン層２と、発泡ウレタン層２の表面に被覆された軟質樹脂製の表皮層３とからなり、発泡ウレタン層２は芯材１に一体的に接合され、表皮層３は発泡ウレタン層２に一体的に接合されている。

このアームレストは、予め射出成形で形成された芯材１と、予め真空成形で賦形された表皮層３をそれぞれ発泡成形型の型面に配置し、その状態で発泡ウレタン層２を発泡成形することで製造されている。

芯材１は、複数の板状部が端部で連結され開口部10から底部11へ向かって徐々に間隔が狭くなる断面略Ｖ字形状に形成され、開口部10には外側へ曲折したフランジ部12が形成されている。このフランジ部12が図示しないネジ、クリップなどの係止手段によってドアトリムのパネルに固定されることで、アームレストはドアトリムに固定される。

芯材１の各板状部どうしの連結構造において、水平部分に形成されている連結構造（Ａ部）を拡大して図２に示す。この連結構造は、上部材13と下部材14とからなり、互いの端部は上下方向と交差する方向にｄ＝ 0.5mmの薄肉に形成された重合部15で上下方向に互いに重なって連結され、重合部15に連続する上部材13の下表面13' と下部材14の上表面14' とは同一平面上に位置している。水平部分の他の板状部どうしの連結構造も同様である。

したがって乗員がアームレストに肘をかけたときの荷重は、図２の矢印Ｖに示すように上部材13の上面に作用し、その応力の一部は重合部15を介して下部材14に伝わり、その底部11側に連結されている複数の板状部を介して底部11に伝わり、底部11から再び開口部10側へ伝わってフランジ部12を固定する係止手段で受けられる。またその応力の一部は、上部材13の開口部10側に連結された板状部に伝わり、フランジ部12を固定する係止手段を介してドアトリムのパネルで受けられる。したがって人体から芯材１の上面に作用する荷重は、ドアトリムのパネルで確実に受けられ、芯材１は十分な耐性を備えている。

一方、側突などにより車体側面から大きな荷重が作用して底部11側に人体から大きな衝撃が加わった場合には、芯材１には底部側に荷重が作用し、その荷重は下部材14に矢印Ｈで示すように伝わる。すると下部材14と上部材13の間には剪断応力が発生し、薄肉の重合部15が破壊又は変形して下部材14が開口部10側へ移動する。下部材14より開口部10側には、下部材14の移動を妨げるものが無いので、下部材14の移動は規制されず移動距離を大きく稼ぐことができる。これにより衝撃エネルギーが吸収され、アームレストから人体に加わる力が大きく低下するため人体を保護することができる。

また芯材１の各板状部どうしの連結構造において、傾斜部分に形成されている連結構造（Ｂ部）を拡大して図３に示す。図２に示した連結構造では、重合部15に連続する上部材13の下表面と下部材14の上表面とは同一平面上に位置していたが、この連結構造では、重合部15に連続する上部材13の下表面13' と下部材14の上表面14' とは重合部15で互いに交差している。

この連結構造においては、乗員がアームレストに肘をかけたときの荷重は直接的には作用せず、前述したように各板状部を伝わってドアトリムのパネルで受けられる。また矢印Ｈで示す側方からの荷重が上部材13に伝わると、上部材13と下部材14の間には剪断応力が発生し、薄肉の重合部15が破壊又は変形して上部材13が開口部10側へ移動する。上部材13より開口部10側には、上部材13の移動を妨げるものが無いので、上部材13の移動は規制されず移動距離を大きく稼ぐことができる。これにより衝撃エネルギーが吸収され、アームレストから人体に加わる力が大きく低下するため人体を保護することができる。

したがって本実施例のアームレストによれば、通常使用時の人体からの荷重Ｖに対しては十分な剛性を備え、側方からの衝撃荷重Ｈに対しては重合部が剪断破壊又は剪断変形して下部材14が移動することで衝撃を吸収することができる。また芯材１には内外を貫通する貫通孔などが無いので、発泡ウレタン層の成形時の樹脂洩れを回避することができ、しかもリブなども無いため１回の射出成形で芯材１を容易に製造することができる。したがって安価なアームレストとなる。

（実施例２）
図４に本実施例に用いた芯材１の要部断面図を示す。他の構成は実施例１と同様であるので図示を省略する。

この芯材１では、重合部15に連続する上部材13の先端面に下部材14側へ膨出する膨出部16が形成され、重合部15に連続する下部材14の先端面にも上部材13側へ膨出する膨出部16が形成されている。このような膨出部16を形成することで、芯材１の成形時における樹脂の流れ性が向上するので、欠肉などの不具合を回避でき、重合部15をさらに薄肉とすることも可能となるので、重合部15の設計の自由度が向上する。

（実施例３）
図５に本実施例に用いた芯材１の要部断面図を示す。他の構成は実施例１と同様であるので図示を省略する。

この芯材１では、重合部15に連続する上部材13の先端面に下部材14側へ膨出し下部材14と近接したオーバーハング部17が形成されている。このアームレストによれば、人体による上方からの荷重Ｖは、オーバーハング部17と下部材14との二枚で受けることができるので、実施例１と同様の衝撃吸収能を維持しつつ人体による上方からの荷重に対する剛性を向上させることができる。

（実施例４）
図６に本実施例に用いた芯材１の要部断面図を示す。他の構成は実施例１と同様であるので図示を省略する。

この芯材１では、重合部15に連続する上部材13の先端が面取りされた円弧表面となっている。したがってこの芯材１を発泡成形型内に配置して発泡ウレタン層２を発泡成形する際には、発泡体の急激な厚さ変化が防止されているため発泡樹脂の流動性が向上し、ヒケなどの不具合を防止することができる。

（実施例５）
図７に本実施例に用いた芯材１の要部断面図を示す。他の構成は実施例１と同様であるので図示を省略する。

図７には底部11の上部を示している。このように上部材13と下部材14とが交差していても、重合部15に連続する上部材13の下表面13' と下部材14の上表面14' は重合部15で同一平面上にあるので、実施例１と同様の作用効果が発現する。

（実施例６）
図８に本実施例に用いた芯材１の要部断面図を示す。他の構成は実施例１と同様であるので図示を省略する。

図８には底部11の上部を示している。このように上部材13と下部材14とが交差していても、重合部15に連続する上部材13の下表面13' と下部材14の上表面14' は重合部15で同一平面上にあるので、実施例１と同様の作用効果が発現する。

（比較例）
図９及び図10には、比較例に用いた芯材１の要部断面図を示す。他の構成は実施例１と同様であるので図示を省略する。

図９では、上下方向と交差する方向に薄肉となった重合部が形成されておらず、上部材13の下表面13' と下部材14の上表面14' は略同一平面上にはなく互いに交差もしていない。そのためこの芯材を用いたアームレストでは、人体による上方からの荷重Ｖによって剪断応力が作用し、上部材13が下方へ移動するようになる。また側方からの衝撃荷重Ｈは、下部材14から上部材13に伝わるため、衝撃を吸収することも困難である。

また図10では、重合部15は形成されているものの、上部材13の下表面13' と下部材14の上表面14' は重合部15で略同一平面上にはなく互いに交差もしていない。そのためこの芯材を用いたアームレストでは、側方からの衝撃荷重Ｈによる衝撃は重合部15の剪断変形による下部材14の移動によって吸収できるものの、人体による上方からの荷重Ｖによって重合部15が破壊又は変形し易いという問題がある。

本発明の一実施例のアームレストを一部破断して示す斜視図である。 本発明の一実施例のアームレストに用いた芯材の要部拡大断面図である。 本発明の一実施例のアームレストに用いた芯材の要部拡大断面図である。 本発明の第２の実施例のアームレストに用いた芯材の要部拡大断面図である。 本発明の第３の実施例のアームレストに用いた芯材の要部拡大断面図である。 本発明の第４の実施例のアームレストに用いた芯材の要部拡大断面図である。 本発明の第５の実施例のアームレストに用いた芯材の要部拡大断面図である。 本発明の第６の実施例のアームレストに用いた芯材の要部拡大断面図である。 比較例のアームレストに用いた芯材の要部拡大断面図である。 比較例のアームレストに用いた芯材の要部拡大断面図である。

符号の説明

１：芯材 ２：発泡ウレタン層 ３：表皮層
13：上部材 14：下部材 15：重合部

Claims (5)

1. 芯材と、該芯材を被覆する被覆体とからなり、自動車室内に突出して設けられるアームレストであって、
   該芯材は、少なくとも上部材と下部材とをもち該上部材と該下部材の互いの端部は上下方向と交差する方向に薄肉となった重合部で上下方向に互いに重なって連結され、該重合部に連続する該上部材の下表面と該下部材の上表面は該重合部で略同一平面上にあるか又は互いに交差し、
   該芯材に対して上下方向と交差する方向に過大な応力が加わった際に該重合部が剪断変形可能とされていることを特徴とする自動車用アームレスト。
2. 前記重合部は該芯材の少なくとも水平部分に形成されている請求項１に記載の自動車用アームレスト。
3. 前記上部材と前記下部材の少なくとも一方は前記重合部から側方へ膨出する膨出部をもつ請求項１又は請求項２に記載の自動車用アームレスト。
4. 前記膨出部は前記上部材又は前記下部材と近接してオーバーハングしている請求項３に記載の自動車用アームレスト。
5. 前記被覆体は前記芯材と一体成形された発泡体を有し、前記上部材と前記下部材の少なくとも一方は前記重合部に向かって滑らかに連続する円弧表面を有する請求項１又は請求項２に記載の自動車用アームレスト。
   

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