JP2001138846A

JP2001138846A - 車両用内装材

Info

Publication number: JP2001138846A
Application number: JP32277899A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Mekata; 哲雄目加田; Yoshihiko Hashimoto; 芳彦橋本; Nagayasu Adachi; 永容安達; Kazufumi Nakatani; 和史中谷; Yoshikazu Ishii; 美和石井; Junko Yoshida; 純子吉田
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1999-11-12
Filing date: 1999-11-12
Publication date: 2001-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】高い衝撃吸収性能を維持しつつ、リブの突出
高さ寸法を低減でき、車室内空間に迫り出す量を抑える
ことのできる車両用内装材を提供せんとする。【解決手段】車両パネル７の車室内側に空間４を介し
て覆設される横断面視略Ｃの字形状の表皮部材２と、該
表皮部材の車両パネルに臨む裏面側から前記空間内に突
出する複数の板状リブ３とを備え、これら表皮部材２及
び板状リブ３が、試験温度付近における損失正接（ｔａ
ｎδ）のピーク高さが０．０４以上の合成樹脂材料を用
いて一体成形されるとともに、各板状リブ３は、車両パ
ネルの長手方向に交差して表皮部材の側壁２１、２２間
に渡設される互いに独立した形態で、且つ乗員より衝撃
を受けた際、車両パネルに突出している部分をその突出
途中位置にて座屈変形させるための、切欠き部３１、３
２や段差部、薄肉部等の変形誘導手段３０を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両用内装材に関
し、さらに詳しくは、自動車のフロントピラーやセンタ
ーピラー、ルーフサイドレール等の車両パネルの車室内
側に設けられる車両用内装材に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の車両用内装材は、図１５に示す
ように、自動車１００のフロントピラー１０５Ｆ、セン
ターピラー１０５Ｃ、ルーフサイドレール１０５Ｓ等の
車両パネルの車室内側にそれぞれ設けられるフロントピ
ラーガーニッシュ１０１Ｆ、センターピラーガーニッシ
ュ１０１Ｃ、ルーフサイドレールガーニッシュ１０１Ｓ
等があり、これら車両用内装材は、車室内の美観を保つ
目的の他に、例えば車両の衝突時などに乗員の体の一部
（頭）が直接当接する部位を塑性変形させることで、乗
員が車体から受ける衝撃力を吸収緩和できるように構成
されている。

【０００３】従来から用いられている一般的なフロント
ピラーガーニッシュ１０１Ｆは、特開平９−１７５２８
４号公報に記載されているように、例えば図１６に示す
横断面視略Ｃの字形状の表皮部材１０２と、該表皮部材
１０２の裏面側において長手方向に延びる板状の縦リブ
１０３Ｌと、当該縦リブ１０３Ｌに略直交し且つ表皮部
材１０２の両側壁間に渡設される同じく板状の複数の横
リブ１０３Ｗとを備え、フロントピラー１０５Ｆを構成
するインナーパネルの突条１０７に前記リブを当接させ
た状態で固定されるものであり、乗員衝突の際には、主
に前記縦リブ１０３Ｌ及び横リブ１０３Ｗの変形、破壊
に伴い衝撃を吸収するものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如く、乗員衝突時の運動エネルギーをリブの変形、破壊
だけで吸収させるものでは、米国規格ＦＭＶＳＳ２０１
に規定する頭部衝撃指数で検証される高い衝撃吸収性能
を維持するためには、各リブの突出高さ寸法を大きく取
る必要があり、したがって当該フロントピラーガーニッ
シュ１０１Ｆをフロントピラー１０５Ｆに装着した状態
では、該フロントピラーガーニッシュ１０１Ｆが車室内
空間に大きく迫り出してしまい、乗員に圧迫感を与え、
視界を狭めるとともに、乗降時の妨げとなるといった問
題が生じていた。

【０００５】本発明は係る現況に鑑み為されたものであ
り、上記した高い衝撃吸収性能を維持しつつ、リブの突
出高さ寸法を低減でき、車室内空間に迫り出す量を抑え
ることのできる車両用内装材を提供することを目的とす
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の車両用内装材は、車両パネルの車室内側に
空間を介して覆設される横断面視略Ｃの字形状の表皮部
材と、該表皮部材の車両パネルに臨む裏面側から前記空
間内に突出する複数の板状リブとを備え、これら表皮部
材及び板状リブが、試験温度付近（概ね１９〜２６℃）
における損失正接（ｔａｎδ）のピーク高さが０．０４
以上である合成樹脂材料を用いて一体成形されるととも
に、各板状リブは、車両パネルの長手方向に交差して表
皮部材の側壁間に渡設される互いに独立した形態で、且
つ乗員より衝撃を受けた際、車両パネルに突出している
部分をその突出途中位置にて座屈変形させる変形誘導手
段を有してなるものである。

【０００７】以下、本発明が高い衝撃吸収性能を維持し
つつリブの突出高さ寸法を低減できる理由を、米国規格
ＦＭＶＳＳ２０１を用いて説明する。

【０００８】先ず、ダミーヘッド（仮想乗員頭部）の運
動エネルギーＥ₀（J）は、運動方程式より下記（１）式
で表わされる。

【０００９】

【数１】

【００１０】ここで、ｍはダミーヘッドの重量［４．６
kg］、ｖは衝突時のダミーヘッドの速度（m/s）であ
る。

【００１１】また、リブの変形により吸収される力学的
エネルギーＷ（J）は、下記（２）式で表わされる。

【００１２】

【数２】

【００１３】ここで、α_CONSTは衝突した際に発生する
平均加速度（m/s²）、Ｓはストローク量（m）である。

【００１４】従来の車両用内装材は、一般にポリプロピ
レン系樹脂、または、ゴム強化スチレン樹脂（ＡＢＳ、
ＡＡＳ、ＡＥＳ）より成形されており、ダミーヘッドが
衝突した際には、上述の如く、その運動エネルギーＥ₀
の殆どがリブの変形によって吸収される結果、（１）式
と（２）式が等価とみなされ、下記の（３）式が成立す
る。

【００１５】

【数３】

【００１６】ダミーヘッドの運動エネルギーＥ₀がリブ
の変形により効率良く吸収されて、最もストロークが小
さくなるのは、図２（ａ）に示すように、加速度の立ち
上がり、緩和ともに傾斜がなく、その間の加速度が一定
となる場合である。

【００１７】一方、米国規格ＦＭＶＳＳ２０１に規定さ
れる頭部傷害値ＨＩＣ（ｄ）は、（４）式に基づいて計
算される。

【００１８】

【数４】

【００１９】この（４）式に

【００２０】

【数５】

【００２１】ｇ＝９．８（m/s²）［重力加速度］

【００２２】

【数６】

【００２３】ｖ＝６．６７（m/s）［１５mph（マイル／
ｈ）］

【００２４】を代入して整理すると、下記（５）式が得
られる。

【００２５】

【数７】

【００２６】そして、近年自動車メーカー各社が社内基
準としているＨＩＣ（ｄ）は８００以下であり、車体パ
ネル（ピラーアウター、ピラーインナー等）の撓み変形
により吸収できるエネルギーがＨＩＣ（ｄ）に換算して
約１００程度であることを考慮すれば、平均加速度の限
界を求める際、（５）式に代入すべきＨＩＣ（ｄ）は９
００となり、平均加速度α_CONSTが１２４７．５（m/
s²）以下であれば、前記の基準を満たすこととなる。こ
の平均加速度α_CONSTを用いて（３）式を計算すれば、
ストローク量Ｓの最小値が１７．８（mm）となり、した
がって従来の車両用内装材においては、リブの高さが１
７．８ｍｍ以上必要であることが分かる。

【００２７】また、ダミーヘッド内で実際に計測される
加速度は、図２（ｂ）に示すように、立ち上がり及び緩
和の傾斜分ｍ、ｎが加味されるため、ストローク量Ｓ、
すなわち必要なリブ高さも更に大きくなり、実際のリブ
高さは１８〜１９ｍｍ以上必要であった。

【００２８】ところで、ダミーヘッドの衝突の際には、
運動エネルギーＥ₀のごく一部が熱エネルギー等の損失
エネルギーに変換されているが、仮にこの損失エネルギ
ーをより上昇させることが可能であれば、式（３）の代
わりに下記式（６）が成り立ち、リブの変形、破壊等の
力学的エネルギーＷによって吸収すべきエネルギーを減
少させ、エネルギー損失率kと吸収に必要なストローク
量Ｓとの関係を表わす下記表１に示すように、ストロー
ク量Ｓを減らすことが可能となる。

【００２９】

【数８】

【００３０】ｋはエネルギー損失率を示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】そこで、本発明では、このエネルギー損失
率kを上昇させる手段として、車両用内装材を成形する
合成樹脂材料の損失正接（ｔａｎδ）に着目し、この損
失正接（以下、ｔａｎδと略記する）のピーク高さを
０．０４以上の値に上昇させ、成形された高分子材料の
セグメント間におけるミクロブラウン運動を促し、動的
発熱により損失エネルギーを上昇させることにより、リ
ブのストローク量、すなわち必要なリブ高さの低減を可
能としたものである。このことは、ＨＩＣ（ｄ）をより
低減できることとほぼ同義である。

【００３３】試験温度付近におけるｔａｎδのピーク高
さが０．０４以上となる合成樹脂材料は、ゴム強化系ス
チレン樹脂（ＡＢＳ、ＡＥＳ、ＡＡＳ）、ポリプロピレ
ン系樹脂、又はそれらのアロイ樹脂（ＡＢＳ＋ＰＣ等）
に、ノルボルネン重合体、スチレン−イソプレン−スチ
レン（ＳＩＳ）ブロック共重合体、水添スチレン−イソ
プレン−スチレン（水添ＳＩＳ）ブロック共重合体、ス
チレン−イソブチレン−スチレン（ＳＩＢＳ）ブロック
共重合体、イソプレン−イソブチレン共重合体、クロロ
プレン重合体、（メタ）アクリル酸エステル系樹脂、ア
クリロニトリル−ブタジエンラバー（ＮＢＲ）、ポリウ
レタン、シリコンゴムより選択される１種又は２種以上
を配合してなるものが好ましい。

【００３４】ゴム強化系スチレン樹脂（ＡＢＳ、ＡＥ
Ｓ、ＡＡＳ）やポリプロピレン系樹脂は、従来より車両
用内装材として使用されているが、これら合成樹脂材料
は、米国規格ＦＭＶＳＳ２０１で規定される試験温度域
（１９〜２３℃）のｔａｎδが０．０２〜０．０３程度
であり、発熱による損失エネルギーは無視できる程度と
なる。本発明では、これらゴム強化系スチレン樹脂（Ａ
ＢＳ、ＡＥＳ、ＡＡＳ）、ポリプロピレン系樹脂、又は
それらのアロイ樹脂をベース樹脂とし、該ベース樹脂に
試験温度付近（１９〜２６℃）の間で高いｔａｎδを示
す上述したノルボルネン重合体やスチレン−イソプレン
−スチレン（ＳＩＳ）ブロック共重合体等を配合するこ
とで、合成樹脂材料のｔａｎδのピーク高さを０．０４
以上とし、乗員衝突時の損失エネルギーを上昇させるも
のである。

【００３５】また、本発明はこれと同時に、成形される
各板状リブの車両パネルに突出している部分をその突出
途中位置にて座屈変形させる変形誘導手段を設けること
で、乗員衝突の際、当該リブが突出基端部に沿って座屈
する前に、その途中部において座屈変形を開始する多段
階の変形破壊が生じ、上記した図２（ａ）、（ｂ）に示
すような略一定の発生加速度を維持した効率の良い衝撃
吸収特性を示すとともに、加速度緩和の傾斜によるスト
ローク分をより低減可能としたものである。

【００３６】ここで、車両パネルの車室内側に突出して
いるパネル突条に対して表皮部材が空間を介して覆設さ
れ、各板状リブの突出端縁は、少なくとも前記パネル突
条の突端面及びその側方に連続した乗員対向側面に略沿
った形状を有するとともに、前記変形誘導手段が、突出
端縁においてパネル突条の突端面と乗員対向側面との二
面当接辺に臨む位置に開口した主要切欠き部を少なくと
も１つ含み、且つ当該突出端縁に設けた切欠き部、段差
部、薄肉部より選択される合計２つ以上の構成部分から
なるものが好ましい。このような板状リブにあっては、
切欠き部の底部、段差部の底辺部、又は薄肉部の底部を
結ぶ仮想線に沿って、上記突出途中位置における座屈が
誘引されるとともに、これら底部や底辺部が、表皮部材
に向けた更なる亀裂の発生起点となり得る。薄肉部の亀
裂を含め、これら亀裂の発生、進行は、より効率の良い
衝撃吸収の作用に貢献するものである。

【００３７】上述の表皮部材と板状リブは一体成形され
ているが、本発明の車両用内装材はこれに限らず、表皮
部材と板状リブをそれぞれ前記合成樹脂材料を用いて別
体で成形し、クリップ、熱カシメ、接着剤又は両面テー
プの固着手段を用いて一体的に組み合わせて構成される
ものも好ましい。

【００３８】本発明の車両用内装材は、自動車のフロン
トピラーガーニッシュ、センターピラーガーニッシュ、
又はルーフサイドレールガーニッシュとして好適に用い
られる。

【００３９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を添付図
面に基づき詳細に説明するが、本発明はこれにより何ら
限定されるものではない。

【００４０】図１は、本発明の車両用内装材の一態様で
あるピラーガーニッシュ１を車両パネル５に装着した構
成図を示し、図１、図３及び図４は本発明の第１実施形
態、図５は第２実施形態、図６は第３実施形態、図７は
第４実施形態、図８は第５実施形態を示し、図中符号２
は表皮部材、３は板状リブ（横リブ）をそれぞれ示して
いる。

【００４１】先ず、本発明の第１実施形態に係るピラー
ガーニッシュを図１、図３及び図４に基づいて説明す
る。

【００４２】ピラーガーニッシュ１は、フロントピラー
部の車両パネル５を構成しているインナーパネル６にお
いて車室内側に突出した長手方向に延びる突端面７１及
びその側方に連続する二側面７２、７３からなるパネル
突条７に対し、衝撃吸収用の空間４を介して覆設される
横断面視屈曲した部位２４及び湾曲した部位２５からな
る略Ｃの字形状の表皮部材２と、該表皮部材２のインナ
ーパネル６に臨む裏面２３側から空間４内に突出すると
ともに、インナーパネル６の長手方向に交差して、当該
表皮部材２の側壁２１、２２間に渡設される互いに独立
した複数の板状リブ３とから構成されるフロントピラー
ガーニッシュであり、このピラーガーニッシュ１は上記
インナーパネル６に設けた図示しない係止孔に取付け部
材を係止して固定されている。

【００４３】各板状リブ３は、その突出端縁３３の形状
が少なくともパネル突条７の突端面７１及びその側方に
連続した乗員対向側面７２に略沿った形状を有し、且つ
乗員より衝撃を受けた際、前記パネル突条７の突端面７
１に向かって突出しているリブ部分３Ｂをその突出途中
位置にて座屈変形させる変形誘導手段３０を備えてお
り、詳しくは、板状リブ３の突出端縁３３において前記
パネル突条７の突端面７１とその一側方に連続した乗員
対向側面７２との二面当接辺７４に臨む位置に開口した
主要切欠き部３１と、同じく突出端縁３３において前記
パネル突条７の突端面７１とその他側方に連続した側面
７３との二面当接辺７５に臨む位置に開口した補助切欠
き部３２とから構成されている。

【００４４】これら表皮部材２及び板状リブ３は、試験
温度付近（１９〜２６℃）におけるｔａｎδのピーク高
さが０．０４以上の合成樹脂材料を加熱溶融して一体で
射出成形されており、具体的には、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ
樹脂、ＡＡＳ樹脂等のゴム強化スチレン系樹脂や、ポリ
プロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂等のポリオレフ
ィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹
脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂などの熱
可塑性樹脂や、そのアロイ系樹脂等をベース樹脂とし、
これにノルボルネン重合体、スチレン−イソプレン−ス
チレン（ＳＩＳ）ブロック共重合体、スチレン−イソプ
レン（ＳＩ）ブロック共重合体、水添スチレン−イソプ
レン−スチレン（水添ＳＩＳ）ブロック共重合体、水添
スチレン−イソプレン（水添ＳＩ）ブロック共重合体、
スチレン−イソブチレン−スチレン（ＳＩＢＳ）ブロッ
ク共重合体、イソプレン−イソブチレン共重合体、クロ
ロプレン重合体、（メタ）アクリル酸エステル系樹脂、
アクリロニトリル−ブタジエンラバー（ＮＢＲ）、ポリ
ウレタン、シリコンゴム等の添加剤を配合することで、
ｔａｎδを０．０４以上に調整した合成樹脂材料が用い
られる。

【００４５】ベース樹脂に用いるアロイ系樹脂として
は、特に、ゴム強化スチレン系樹脂とポリカーボネート
樹脂とのアロイ系樹脂や、ゴム強化スチレン系樹脂とポ
リアミド系樹脂とのアロイ系樹脂、ゴム強化スチレン系
樹脂とポリエステル系樹脂とポリカーボネート樹脂との
アロイ系樹脂などが好ましい。また、ポリプロピレン系
樹脂としては、ポリプロピレンの単独重合の他、ポリプ
ロピレンとエチレンなどα−オレフィンとの共重合体、
カルボキシル基変性ポリプロピレン、ＥＰＲゴム変性ポ
リプロピレン等が好ましい。この場合の共重合の形態
は、ブロック、ランダムの何れでもよい。また、これに
タルク、マイカ等の充填材を別途添加することも好まし
い。

【００４６】このようにｔａｎδのピーク高さが０．０
４以上に調整される合成樹脂材料を用いて成形した本実
施形態のピラーガーニッシュ１では、乗員より衝撃を受
けた際、乗員頭部の運動エネルギーの一部を熱エネルギ
ー（損失エネルギー）に変換し、板状リブ３の変形や破
壊等の力学的エネルギーにより吸収すべきエネルギーを
低減させるとともに、当該板状リブ３に設けた各切欠き
部底部３１ａ、３２ａを結ぶ仮想線８に沿った座屈変形
や、その後の亀裂の発生と進行による仮想線８の移動な
どに基づく多段階の変形破壊が誘引されることで、略一
定の発生加速度を維持した効率の良い衝撃吸収特性を示
すのである。図３は、亀裂が生じないと仮定した場合の
解析結果の一例であり、これによれば車両衝突の際、乗
員頭部により表皮部材の表面から矢印に示す方向に衝撃
力が作用することで、（ａ）〜（ｄ）の順に主要切欠き
部３１の底部３１ａと補助切欠き部３２の底部３２ａを
結ぶ仮想線に沿ってリブ部分３Ｂの座屈変形が誘引さ
れ、衝撃を効率良く吸収していることが分かる。

【００４７】各板状リブ３の構造を更に詳しくは説明す
れば、主要切欠き部３１の底部３１ａ、補助切欠き部３
２の底部３２ａから、それぞれ表皮部材２の裏面２３に
向けて延長した仮想線３１ｂ、３２ｂにより、突出方向
に沿った厚み分布又は平均厚みが異なる３つのリブ部分
３Ａ、３Ｂ、３Ｃに区分され、且つ全体の平均厚みは
０．８〜２．８ｍｍの範囲内に設定されている。このよ
うに肉厚の変化する仮想線３１ｂ、３２ｂを設けること
で、乗員より衝撃を受けた際には、各仮想線で示した肉
厚境界部に沿って亀裂が案内されるとともに、各板状リ
ブの衝撃吸収特性をより自由に調整可能となる。尚、平
均厚みが０．８ｍｍよりも小さいと、衝撃を受けた板状
リブは衝撃を充分に緩和する前に簡単に表皮部材に底打
ちしてしまい、結果として衝撃を充分に吸収緩和させる
ことが困難になる。また、平均厚みが２．８ｍｍよりも
大きいと、当該板状リブはその座屈強度が過大となって
衝撃を受けた際の発生加速度が大きくなり、要求される
衝撃吸収性能を維持することが困難になる。

【００４８】主要切欠き部３１と補助切欠き部３２の切
り欠き深さは、乗員位置寄りに形成され、より高い衝撃
吸収能力が必要とされている主要切り欠き部３１を、図
示した如く、補助切り欠き部３２よりも深く設定するこ
とが好ましく、具体的には主要切り欠き部３１が当該位
置におけるリブ突出高さ寸法の１／３〜３／４程度、補
助切欠き部３２が当該位置におけるリブ突出高さ寸法の
１／４〜２／３程度に設定される。尚、各切欠き部３
１、３２の詳細な形状は特に限定されないが、その底部
３１ａ、３２ａには丸みを設け、過度な応力集中を回避
することが好ましい。また、各切欠き部３１、３２の深
さ方向や開放角度も特に限定されず、例えば主要切欠き
部３１にあっては、その深さ方向を、成形可能な限り側
壁２１に向かう方向に傾斜して形成することも好まし
い。

【００４９】このように、板状リブ２における厚み分布
や平均厚み、各切欠き部の切欠き角度等は、成形時に用
いる金型形状を適宜選択することで任意に設定し得るの
である。

【００５０】さらに、各板状リブ３は、突出端縁３３に
補助切欠き部を複数設けたものも好ましく、例えば、図
４（ａ）は、前述の補助切欠き部３２以外に、該切欠き
部３２と主要切欠き部３１との間に位置して、突端面７
１に向かって突出するリブ部分３Ｂにおいて、突端面３
３に開口する補助切欠き部３２Ｂを設けたもの、図４
（ｂ）は、リブ部分３Ｃにおいて突端面３３に開口する
補助切欠き部３２Ｃを設けたものを示し、それぞれ仮想
線８１及び８１Ｂ、又は８１及び８１Ｃに沿って座屈が
誘引され、この場合にも、主要切欠き部３１又は補助切
欠き部３２、３２Ｂ、３２Ｃを起点に亀裂が生じるとき
には、前記各仮想線の端部は亀裂進行先端部に沿って移
動することが予想される。

【００５１】次に、図５に基づいて本発明の第２実施形
態に係るピラーガーニッシュを説明する。

【００５２】本実施形態のピラーガーニッシュ１は、上
記第１実施形態と同様、ｔａｎδのピーク高さを０．０
４以上に調整した合成樹脂材料を用いて成形されるもの
であり、乗員頭部の運動エネルギーの一部を熱エネルギ
ーに変換して、車両パネルと表皮部材とで囲まれた限ら
れた空間に突設したリブに加わる衝撃力を減少させる点
で同様の作用効果を奏している。

【００５３】以下、板状リブ３の構造上の特徴について
言及すれば、本実施形態のピラーガーニッシュでは、図
５（ａ）に示す如く、変形誘導手段３０の構成部分とし
て、主要切欠き部３１と、同じくリブの突出端縁３３に
おいてパネル突条７の突端面７１とその他側方に連続し
た側面７３との二面当接辺７５に臨む位置に設けた段差
部３６と、該段差部３６及び主要切欠き部３１間のリブ
部分３Ｂに設けた段差部３６Ｂとが設けられている。そ
して、乗員頭部より衝撃を受けた際には、前記主要切欠
き部３１の底部３１ａ及び段差部３６の底辺部３７を結
ぶ仮想線８２や、同じく底部３１ａ及び段差部３６Ｂの
底辺部３７Ｂを結ぶ仮想線８２Ｂに沿って座屈変形が誘
引されるとともに、これら底辺部３７、３７Ｂは表皮部
材２へ向かう亀裂の起点となり得、上述の第１実施形態
と同様に、前記各仮想線の端部は亀裂進行先端部に沿っ
て移動することが予想される。そして、各段差部３６、
３６Ｂの深さも、上記第１実施形態における補助切欠き
部と同様、当該位置におけるリブ突出高さ寸法の１／４
〜２／３程度で且つ主要切欠き部３１の切欠き深さより
も浅く設定されている。

【００５４】尚、各板状リブ３に設ける段差部は１つで
あっても良いし、また、図５（ｂ）に示すように、段差
部３６Ｂの代わりにリブ部分Ｃにおいて段差部３６Ｃを
設けることも好ましい。その他のリブ構造は、基本的に
は第１実施形態と同じであるので、同一構成には同一符
号を付してその説明は省略する。

【００５５】次に、図６に基づいて本発明の第３実施形
態に係るピラーガーニッシュを説明する。

【００５６】本実施形態のピラーガーニッシュ１は、上
記第１実施形態と同様、ｔａｎδを０．０４以上に調整
した合成樹脂材料を用いて成形されるものであり、乗員
頭部の運動エネルギーの一部を熱エネルギーに変換し
て、車両パネルと表皮部材とで囲まれた限られた空間に
突設したリブに加わる衝撃力を減少させる点で同様の作
用効果を奏している。

【００５７】以下、板状リブ３の構造上の特徴について
言及すれば、本実施形態のピラーガーニッシュでは、図
６（ａ）に示す如く、変形誘導手段３０の構成部分とし
て、主要切欠き部３１と、同じく突出端縁３３において
パネル突条７の突端面７１とその他側方に連続した側面
７３との二面当接辺７５に臨む位置に設けた薄肉部３５
とが設けられている。そして、乗員頭部より衝撃を受け
た際には、薄肉部３５に亀裂が生じ、主要切欠き部３１
の底部３１ａ及び薄肉部３５の底部３５ａを結ぶ仮想線
８３に沿って座屈変形が誘引されるとともに、これら底
部３１ａ、３５ａは表皮部材２へ向かう亀裂の起点とな
り得、上記第１実施形態と同様に、前記仮想線８３の端
部は当該亀裂の進行先端部に沿って移動することが予想
される。

【００５８】尚、図６（ｂ）に示すように、薄肉部は複
数設けても良いし、主要切欠き部３１の代わりに断面視
略同形状の主要薄肉部３４を設けることも好ましい。こ
の場合、乗員頭部からの衝撃により、主要薄肉部３４、
その他の薄肉部３５、３５Ｂにそれぞれ亀裂が生じ、仮
想線８３、８３Ｂに沿って座屈変形が誘引されることに
なる。その他の構造は、基本的には第１実施形態と同じ
であるので、同一構成には同一符号を付してその説明は
省略する。

【００５９】次に、図７に基づいて本発明の第４実施形
態を説明する。

【００６０】上述の第１実施形態から第３実施形態に係
るピラーガーニッシュ１が、何れも自動車のフロントピ
ラー部に固定されるフロントピラーガーニッシュである
のに対し、本実施形態は、センターピラー部に固定され
るピラーガーニッシュについて説明する。

【００６１】すなわち、本実施形態に係るピラーガーニ
ッシュ１は、自動車のセンターピラー部に固定されるセ
ンターピラーガーニッシュであり、各板状リブ３は、そ
の突出端縁３３の形状が、パネル突条７の突端面７１及
びその両側方（自動車前後方向）に連続した乗員対向側
面７６、７７に略沿った形状で、且つ前部座席又は後部
座席の乗員より衝撃を受けた際、パネル突条７の突端面
７１に向かって突出しているリブ部分３Ｂをその突出途
中位置にて座屈変形させる変形誘導手段３０を備えたも
のである。

【００６２】各板状リブ３には、変形誘導手段３０の構
成部分として、パネル突条７の突端面７１とその両側方
に連続している乗員対向側面７６、７７との二面当接辺
７８、７９に臨む位置に、それぞれ開口した２つの主要
切欠き部３１、３１が設けられている。

【００６３】成形に用いられる合成樹脂材料や、補助切
欠き部、段差部、薄肉部等の変形例その他の構造は、基
本的には第１〜第３の実施形態と同じであるので、同一
構成には同一符号を付してその説明は省略する。

【００６４】次に、図８に基づいて本発明の第５実施形
態を説明する。

【００６５】本実施形態に係るピラーガーニッシュ１
は、構造上、互いに独立した複数の板状リブ３を表皮部
材２と一体で射出成形する代わりに、これら板状リブ３
と表皮部材２をそれぞれ別体で成形し、車両パネルに取
付ける際、互いに組み合わせてなるものである。組み合
わせに用いる固着手段としては、クリップ、熱カシメ、
接着剤、両面テープ等が利用できる。

【００６６】各板状リブ３は、車両パネルの長手方向に
沿って延びる１つ以上の縦リブ３１、…により互いに拘
束され、これら複数の板状リブ３、…及び縦リブ３１、
…は一体で射出成形されている。この複数の板状リブ
３、…と縦リブ３１、…よりなる格子構造３５は、例え
ば２本の縦リブ３１、３２が各板状リブ３の切欠き部３
１、３２の外縁に沿ってそれぞれ表皮側に延設される図
８（ａ）に示す構成や、更に表皮部材２の側壁２１、２
２に当接する縦リブ３３、３４を設けることで、前記側
壁２１、２２との接触面積が増大し、互いの接合強度を
増大できる図８（ｂ）に示す構成が好ましい。各縦リブ
３１、…の厚みは、板状リブ３（横リブ）と同様、０．
８ｍｍ〜２．８ｍｍの範囲で任意に設定されることが好
ましい。

【００６７】このように、表皮部材２と板状リブ３とを
別体で成形するものでは、例えば、表皮部材２には、耐
光性、装飾性に優れた水添スチレン−イソプレン−スチ
レン（水添ＳＩＳ）ブロック共重合体や水添スチレン−
イソプレン（水添ＳＩ）ブロック共重合体を用い、前記
格子構造３５には、より衝撃吸収性に優れた熱可塑性樹
脂を用いるといった様に、各部を最適な合成樹脂材料で
成形することが可能となる。

【００６８】本発明の車両用内装材は、ルーフサイドレ
ールガーニッシュとしても好適に用いられ、その他ドア
ーウエスト等の車両用内装材としても好適に用いられ
る。

【００６９】

【実施例】次に、実施例１〜６、比較例１〜３のフロン
トピラーガーニッシュに対して行なった衝撃試験に基づ
いて説明する。

【００７０】［実施例、比較例の構造］各例の構造は、
以下の通りである。

【００７１】実施例１、２、比較例１は、図９に示すフ
ロントピラーガーニッシュ１であり、詳細は上述の第１
実施形態と同様である。具体的には、主要切り欠き部３
１、補助切欠き部３２の底部３１ａ、３２ａより表皮部
材２側へ延長した仮想線３１ｂ、３２ｂにより区分され
るリブ部分３Ａ、３Ｂ、３Ｃの各平均厚みを、それぞれ
１．８ｍｍ、１．８ｍｍ、１．２ｍｍに設定し、リブ部
分３Ａとリブ部分３Ｂの突出方向に沿った厚み分布は互
いに異なっている。

【００７２】実施例３、４は、図１２に示すフロントピ
ラーガーニッシュ１であり、詳細は上述の第１実施形態
と同様である。具体的には、各板状リブ３に補助切欠き
部３２以外に、この切欠き部３２及び主要切欠き部３１
間のリブ部分３Ｂにおいて開口する補助切欠き部３２Ｂ
を設け、リブ部分３Ａ、３Ｂ、３Ｃの厚みは平均１．８
ｍｍで略均一とした。

【００７３】実施例５、６は、図１３に示すフロントピ
ラーガーニッシュ１であり、詳細は上述の第２実施形態
と同様である。具体的には、各板状リブ３に主要切欠き
部３１、段差部３６、及び段差部３６Ｂを設け、リブ部
分３Ａ、３Ｂ、３Ｃの厚みは平均１．８ｍｍで略均一と
した。

【００７４】比較例２、３は、図１４に示すフロントピ
ラーガーニッシュ１であり、各板状リブ３は切欠き部等
の変形誘導手段を有していない。各板状リブ３の厚みは
略均一の１．８ｍｍとした。

【００７５】尚、各例における板状リブ３の最大突出高
さの寸法は、全て略１７ｍｍに等しく設定した。

【００７６】［実施例、比較例の合成樹脂材料］また、
各例の成形に用いる合成樹脂材料は以下の通りである。

【００７７】実施例１、３、５、比較例２は、ポリブタ
ジエンゴム種のスチレン１５重量％、メタクリル酸３５
重量％、クメンヒドロキシパーオキサイド０．２重量％
からなるグラフト共重合体６０重量％と、スチレン５５
重量％、アクリロニトリル２０重量％、フェニルマレイ
ミド２５重量％、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタン０．
４重量％、クメンヒドロキシパーオキサイド０．３重量
％からなるスチレン系共重合体４０重量％とからなるＡ
ＢＳ樹脂（ベース樹脂）に、ブチルアクリレート７５重
量％、アクリロニトリル２５重量％、ｔｅｒｔ−ドデシ
ルメルカプタン０．３重量％、クメンヒドロキシパーオ
キサイド０．３重量％からなるアクリル酸エステル樹脂
１７重量％（添加剤）を配合し、ｔａｎδを０．０４
（２３℃）に調整した合成樹脂材料を用いて成形した。

【００７８】実施例２、４、６、比較例３は、上記実施
例１、３、５、比較例２の合成樹脂材料に、さらにスチ
レン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）ブロック共重合
体１０重量％を配合し、ｔａｎδを０．０６５（２３
℃）に調整した合成樹脂材料を用いて成形した。

【００７９】比較例１は、添加剤を用いない上記ＡＢＳ
樹脂（ベース樹脂）を用いて成形したもので、該ベース
樹脂のｔａｎδは０．０３（２３℃）である。

【００８０】［衝撃試験］衝撃試験は、本出願人所有の
落錘型衝撃試験機を用い、各例のピラーガーニッシュを
上下反転させるとともに、乗員位置寄りの表皮部材２の
表面位置にダミーヘッドのスキン部の吸収を再現する
為、硬度４８のクロロブレンゴム板１２ｍｍをセットし
た後、室温２３℃の下、質量４．６ｋｇ、直径１６５ｍ
ｍの球形衝突面を有するアルミ球の落錘を衝突速度６．
７ｍ／ｓで衝突させる。落錘の重心位置には３軸加速度
センサーを設け、縦軸に発生加速度、横軸に時間をとっ
たグラフ上で、１６５０Ｈｚ以上の周波数波を削除した
各軸波形から３軸合成加速度（ベクトル和）を計算し、
ＦＭＶＳＳ２０１に記載の計算式に基づいて、ＨＩＣ
（ｄ）を計算する。

【００８１】表２は、各例におけるＨＩＣ（ｄ）の計算
結果であり、図１０及び図１１は、それぞれ実施例１及
び実施例２の発生加速度の波形とＨＩＣ（ｄ）を示すグ
ラフである。

【００８２】

【表２】

【００８３】［考察］表２によれば、図９の構造を有
し、且つ合成樹脂材料のｔａｎδのピーク高さが０．０
４以上である実施例１、２でＨＩＣ（ｄ）値の低い良好
な衝撃吸収特性を示し、複数の補助切欠き部３２、３２
Ｂを設けた実施例３、４でＨＩＣ（ｄ）の比率が１．５
〜２％の増加、段差部３６、３６Ｂを設けた実施例５、
６でＨＩＣ（ｄ）の比率が５〜６％の増加と、何れも６
％以下の増加となり、変形誘導手段を有していない比較
例２、３では、ＨＩＣ（ｄ）の比率が約４８％と大きな
増加が見られた。合成樹脂材料のｔａｎδのピーク高さ
を０．０４から０．０６５に上げることによる効果は、
ＨＩＣ（ｄ）値で、概ね１６％低下できることが分か
る。図９の構造を有し、且つ合成樹脂材料のｔａｎδの
ピーク高さが０．０３である比較例１では、ｔａｎδの
ピーク高さが０．０４である実施例１に比較して、ＨＩ
Ｃ（ｄ）の比率が約１６％増加した。

【００８４】また、図１０のグラフによれば、衝撃開始
から２ｍｓ後に発生加速度の増加率が低減し、その後１
５０Ｇ以下の低い発生加速度を維持したまま衝撃を効率
良く吸収しており、各リブにおいて多段階の破壊が連続
的に行われていることが分かる。図１１のグラフによれ
ば、衝撃エネルギーの一部が、熱エネルギーに変換され
た為、４ｍｓまでの発生加速度は、７０Ｇ程度に抑えら
れ、この波形から計算されたＨＩＣ（ｄ）も９２７から
７７８に低下している。→リブ高さを低減できることが
分かる。効果があることが分かる。

【００８５】

【発明の効果】以上の車両用内装材においては、成形に
用いる合成樹脂材料のｔａｎδのピーク高さが０．０４
以上であるため、乗員衝突による衝撃を吸収する際、リ
ブの変形や破壊等の力学的エネルギーによる衝撃吸収の
他に、熱エネルギーとして衝撃の多くが吸収され、結果
的にリブ高さを略１７ｍｍ以下に低減することができ
る。また、これと同時に、各板状リブにおいて切欠き
部、段差部、薄肉部等の変形誘導手段を設けたので、当
該途中部において座屈変形を開始する多段階の変形破壊
が生じ、略一定の発生加速度を維持した効率の良い衝撃
吸収特性を示すとともに、加速度緩和の傾斜によるスト
ローク分、すなわち必要なリブ高さをより低減すること
ができる。このようにリブ高さが低減できることで、車
室空間に迫り出す量を抑えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における車両用内装材と
してのピラーガーニッシュを車両パネルに装着した状態
を示す断面図。

【図２】（ａ）は、理想的なエネルギー吸収波形を示
し、縦軸は加速度、横軸はストローク量。（ｂ）は、加
速度の立ち上がり及び緩和を考慮したエネルギー吸収波
形を示し、縦軸は加速度、横軸はストローク量。

【図３】（ａ）〜（ｄ）は、同じくピラーガーニッシュ
が衝撃力を受けた時の衝撃吸収挙動を示す説明図。

【図４】（ａ）は、同じくピラーガーニッシュの各板状
リブに複数の補助切欠き部を設けた変形例を示す断面
図。（ｂ）は、同じくピラーガーニッシュの各板状リブ
に複数の補助切欠き部を設けた別の変形例を示す断面
図。

【図５】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２実施形態に
おける車両用内装材としてのピラーガーニッシュを車両
パネルに装着した状態を示す断面図。

【図６】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第３実施形態に
おける車両用内装材としてのピラーガーニッシュを車両
パネルに装着した状態を示す断面図。

【図７】本発明の第４実施形態における車両用内装材と
してのピラーガーニッシュを示す断面図。

【図８】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第５実施形態に
おける車両用内装材としてのピラーガーニッシュを示す
説明図。

【図９】実施例１、実施例２及び比較例１のフロントピ
ラーガーニッシュの構造を示す斜視図。

【図１０】実施例１のフロントピラーガーニッシュに対
する衝撃試験の結果を示すグラフであり、縦軸は発生加
速度（Ｇ）、横軸は時間（ｍｓ）。

【図１１】実施例２のフロントピラーガーニッシュに対
する衝撃試験の結果を示すグラフであり、縦軸は発生加
速度（Ｇ）、横軸は時間（ｍｓ）。

【図１２】実施例３及び実施例４のフロントピラーガー
ニッシュの構造を示す斜視図。

【図１３】実施例５及び実施例６のフロントピラーガー
ニッシュの構造を示す斜視図。

【図１４】比較例２及び比較例２のフロントピラーガー
ニッシュの構造を示す斜視図。

【図１５】自動車の各部に装着される車両用内装材を示
す説明図。

【図１６】従来の車両用内装材であるセンターピラーガ
ーニッシュを車両パネルに装着した状態を示す断面図。

【符号の説明】

１ピラーガーニッシュ２表皮部材３板状リブ３Ａ、３Ｂ、３Ｃリブ部分４空間５車両パネル６インナーパネル７パネル突条８仮想線２１、２２側壁２３裏面２４屈曲した部位２５湾曲した部位３０変形誘導手段３１主要切欠き部３１ａ底部３１ｂ仮想線３２、３２Ｂ、３２Ｃ補助切欠き部３２ａ底部３２ｂ仮想線３３端縁３４主要薄肉部３５、３５Ｂ薄肉部３５ａ底部３６、３６Ｂ、３６Ｃ段差部３７、３７Ｂ、３７Ｃ底辺部３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｄ縦リブ３９格子構造７１突端面７２、７３、７６、７７側面７４、７５、７８、７９二面当接辺８１、８１Ｂ、８１Ｃ仮想線８２、８２Ｂ、８２Ｃ仮想線８３、８３Ｂ仮想線ｍ、ｎ傾斜分１００自動車１０１Ｆフロントピラーガーニッシュ１０１Ｃセンターピラーガーニッシュ１０１Ｓルーフサイドレールガーニッシュ１０２表皮部材１０３Ｌ縦リブ１０３Ｗ横リブ１０４切欠き部１０５Ｆフロントピラー１０５Ｃセンターピラー１０５Ｓルーフサイドレール１０７突条

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石井美和兵庫県川西市大和東３丁目７−19 (72)発明者吉田純子大阪府摂津市鳥飼西５丁目５−31 Ｆターム(参考） 3D023 BA07 BB09 BB22 BC01 BD08 BD10 BE03 BE04 BE09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両パネルの車室内側に空間を介して覆
設される横断面視略Ｃの字形状の表皮部材と、該表皮部
材の車両パネルに臨む裏面側から前記空間内に突出する
複数の板状リブとを備え、これら表皮部材及び板状リブ
が、試験温度付近における損失正接（ｔａｎδ）のピー
ク高さが０．０４以上の合成樹脂材料を用いて一体成形
されるとともに、各板状リブは、車両パネルの長手方向
に交差して表皮部材の側壁間に渡設される互いに独立し
た形態で、且つ乗員より衝撃を受けた際、車両パネルに
突出している部分をその突出途中位置にて座屈変形させ
る変形誘導手段を有する車両用内装材。
【請求項２】合成樹脂材料が、ゴム強化系スチレン樹
脂、ポリプロピレン系樹脂、又はそれらのアロイ樹脂
に、ノルボルネン重合体、スチレン−イソプレン−スチ
レンブロック共重合体、水添スチレン−イソプレン−ス
チレンブロック共重合体、スチレン−イソブチレン−ス
チレンブロック共重合体、イソプレン−イソブチレン共
重合体、クロロプレン重合体、（メタ）アクリル酸エス
テル系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエンラバー、ポ
リウレタン、シリコンゴムより選択される１種又は２種
以上を配合してなる請求項１記載の車両用内装材。
【請求項３】車両パネルの車室内側に突出しているパ
ネル突条に対して表皮部材が空間を介して覆設され、各
板状リブの突出端縁は、少なくとも前記パネル突条の突
端面及びその側方に連続した乗員対向側面に略沿った形
状を有するとともに、前記変形誘導手段が、突出端縁に
おいてパネル突条の突端面と乗員対向側面との二面当接
辺に臨む位置に開口した主要切欠き部を少なくとも１つ
含み、且つ当該突出端縁に設けた切欠き部、段差部、薄
肉部より選択される合計２つ以上の構成部分からなる請
求項１又は２記載の車両用内装材。
【請求項４】表皮部材と板状リブが、それぞれ前記合
成樹脂材料を用いて別体で成形され、クリップ、熱カシ
メ、接着剤又は両面テープの固着手段を用いて一体的に
組み合わされる請求項１〜３の何れか１項に記載の車両
用内装材。
【請求項５】自動車のフロントピラーガーニッシュ、
センターピラーガーニッシュ、又はルーフサイドレール
ガーニッシュとして用いられる請求項１〜４の何れか１
項に記載の車両用内装材。