JP2010115941A - エネルギー吸収体および車両用内装部品 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、車両の衝突時において乗員の安全を図るエネルギーの吸収特性を維持しながら、高い反発力を備えて大きな衝撃に対応できるエネルギー吸収体を実現し、そのエネルギー吸収体を供えた車両用内装部品を提供する。
【解決手段】 車両用内装部品に装着され、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、所定形状のベース５と、ベース５の外周に沿って連設された側壁６と、を有する１つの面９が開口した箱体と、箱体の内部に設けられ、ベース５から開口の方向に伸びる柱状部材１２と、を備えることを特徴とするエネルギー吸収体。および、エネルギー吸収体を備えたことを特徴とする車両用内装部品。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両の側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、およびエネルギー吸収体を装着した車両用内装部材に関する。

車両の乗員室内部には、衝突の衝撃から乗員を保護するために、様々な安全装置が配備されている。また、乗員室の内部は、居室としての快適性を確保するために内装部材が装着されており、安全装置は、一般的に、内装部材と車体パネルの間に配置されている。

特許文献１には、車両の側面から衝撃を受けた場合にエネルギーを吸収して変形し、乗員が受ける衝撃緩和して安全を確保するための車両用内装部品が記載されている。この内装部品は、車両用ドアトリムと車体パネルの間に配置され、衝撃を受けて潰れることにより乗員の腰部や肩などに加わるエネルギーを吸収する衝撃吸収体である。

図１は、特許文献１に記載された衝撃吸収体３の配置を示した模式図である。車体パネル２の乗員室側の内面にドアトリム１が装着される。衝撃吸収体３は、車体パネル２に対向するドアトリム１の内側に固着して配置されている。配置位置はドアトリム１の下部であり、シートに座った乗員の腰部に対応する位置である。

図２は、衝撃吸収体３を模式的に示した斜視図である。衝撃吸収体３は、図中の下面９が開口した箱体であり、衝撃吸収性能を有するポリプロピレン（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を用いて射出成形により製作されている。箱体の上面５の四隅にはコーナーカット部７が形成されている。

衝撃吸収体３は、上面５をドアトリム１に固着して配置され、下面９の方向から衝撃により加えられる荷重により変形して衝撃を吸収する。この際、荷重が所定値を超えると、側面６がつながる稜線部８がコーナーカット部７を起点として裂けることにより荷重が吸収され、衝撃のエネルギーを緩和することができる。

特開２００４−３３８６２７号公報

しかしながら、従来のエネルギー吸収体（衝撃吸収体）は単純な箱体であるために、吸収するエネルギーの大きさに限界があるという問題があった。すなわち、大きなエネルギーを吸収させるためには、高い反力を持たせる必要があるが、そのような設計を行うと箱体のサイズが大きくなり、車両内装部材と車体パネルの間に収容できなくなる。また、材質の強度を上げて反力を持たせると、衝撃を緩和できずに、乗員に大きな衝撃エネルギーが伝わる場合がある。

そこで、本発明は、上記の問題を鑑みて、衝突時において乗員の安全を図るエネルギーの吸収特性を維持しながら、高い反発力を備えて大きな衝撃に対応できるエネルギー吸収体を実現し、そのエネルギー吸収体を供えた車両用内装部品を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明に係るエネルギー吸収体は、車両用内装部品に装着され、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、所定形状のベースと、ベースの外周に沿って連設された側壁と、を有する１つの面が開口した箱体と、箱体の内部に設けられ、ベースから開口の方向に伸びる柱状部材と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、箱体の内部に設けた柱状部材により、変形時の反力を上げることができ、大きな衝撃に対応することが可能となる。また、柱状部材のサイズを調整することにより、箱体の有するエネルギー吸収特性を維持しながら反力を向上させることができる。

さらに、本発明に係るエネルギー吸収体において、ベースは、多角形の形状を有し、側壁は、多角形の各辺に対応した複数の面を有し、多角形の頂点に位置するコーナー部は、ベースと側壁の２つの面が面取りされていることを特徴とする。これにより、所定の荷重が加わった場合に、エネルギーの吸収を増大させて衝撃を効果的に吸収する特性が実現される。

また、本発明に係る車両用内装部品は、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、車両パネルに対向する面に、上記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。

本発明によれば、衝突時において乗員の安全を図るエネルギーの吸収特性を維持しながら、高い反発力を備えて大きな衝撃に対応できるエネルギー吸収体を実現し、そのエネルギー吸収体を備えた車両用内装部品を提供することができる。

以下、本発明に係る好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図３は、本発明に係るエネルギー吸収体１０を模式的に示した斜視図である。エネルギー吸収体１０は、四角形のベースである上面５と、上面５の外周に沿って、四角形の各辺に対応して連設された側壁である側面６と、を有し、下面９が開口した箱体である。上面の形状は、四角形に限定される訳ではなく、多角形、または円形、楕円形であっても良い。さらに、エネルギー吸収体１０は、箱体の内部に設けられ、上面５から下面の開口に向かって伸びる柱状部材１２を備えている。図３中に示した柱状部材１２は、上面５に開口５ｂを有する中空状の円柱の形状をしている。

上面５または下面９から衝撃による荷重が加えられた場合には、側面６が撓み、さらに柱状部材１２が変形してエネルギーを吸収する。この際、柱状部材１２が設けられていることにより、従来の衝撃吸収体３に比べて反力が大きくなることは明らかである。また、本実施例に係るエネルギー吸収体１０は、上面５の四角形の四隅において、２つの側面６と上面５の一部が面取りされたコーナーカット部７を有している。コーナーカット部7は、エネルギー吸収体１０の表面と内面を連通させるように開口している。後述するように、コーナーカット部７を設けたことにより、所定の荷重以上の力が加わった場合に側面６の接続辺である稜線部８が裂け、乗員の安全を確保するための好適なエネルギー吸収特性を有するようになる。

後述するように、本実施例に係るエネルギー吸収体１０においては、下面９側を、ドアトリムなどの車両用内装部品に固着し、上面５を車体パネルに向けて配置される。このため、車両用内装部品に取り付けるためのフランジ４が、側面６の下端部に設けられている。

図４は、本実施例に係るエネルギー吸収体１０のＢ−Ｂ断面（図３参照）を示す模式図である。エネルギー吸収体１０の内部に設けられた柱状部材１２は、上面５に開口５ｂを有し、外側の箱体と一体成形されている。柱状部材１２の側壁１３と、箱体の側面６との間は、上面５から下面９に向かって開くテーパーを有している。成形完了後に金型からの離型を容易とするためである。また、成形には、例えば、ＰＰ樹脂にＥＰＲを配合したエラストマー樹脂が使用されるが、これに限定されるものではない。

柱状部材１２は、下面９との間に隙間を持って設けられる。隙間の幅ｈは、ｈ＝０から所定の範囲に設定することができ、幅ｈの値によって、後述するエネルギー吸収特性（図６参照）が変化する。したがって、エネルギー吸収体１０の用途（車種および使用位置など）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。

図５は、本実施例に係るエネルギー吸収体１０を配置したドアトリム１のＡ−Ａ断面を示す模式図である（図１参照）。図５（ａ）に示す配置では、ドアトリム１の下部の内面にエネルギー吸収体１０が配置されている。衝突の際に車体パネル２が変形して乗員室側に侵入した場合、シートの座っている乗員の腰部を保護する位置である。エネルギー吸収体１０は、開口面９をドアトリム１の内面に向けて固着されている。

一方、図５（ｂ）においては、車体パネル側にエネルギー吸収体１０が配置されており、エネルギー吸収体１０の上面５はドアトリム１に向かって配置されている。図５（ａ），（ｂ）の配置は、使用する車両の構造、また保護すべき乗員の体の部分に合わせて選択することができる。また、エネルギー吸収体１０の固定面についても選択が可能である。すなわち、上面５を固着して、開口面９をそれぞれ、車体パネル（図５（ａ）の場合）、またはドアトリム１（図５（ｂ）の場合）に対向させることもできる。

図６は、本実施例に係るエネルギー吸収体１０のエネルギー吸収特性を示すグラフである。横軸に侵入量、縦軸に荷重を示している。それぞれ、エネルギー吸収体１０の変形量と反力に対応する。図中に示すエネルギー吸収特性１５は、従来の衝撃吸収体３の特性であり、特性１６は本実施例に係るエネルギー吸収体１０の特性を示している。

エネルギー吸収特性１５、１６のいずれの場合においても、侵入量に対して荷重が増加するａ領域、荷重が増加から減少に転じるｂ領域、さらに再び侵入量に対して荷重が増加するｃ領域を有する特徴を示している。ａ領域においては、侵入量に対応してエネルギー吸収体１０の側面６が撓み変形して荷重に対する反力が生じている。一方、ｂ領域においては、上面５の四隅に設けられたコーナーカット部７の先端を起点として稜線部８が裂けてエネルギー吸収体１０の反力が減少するために、侵入量に対して荷重が減少する特性を示す。このａ領域からｂ領域へ移行する際の反力の減少が、エネルギーを吸収し衝撃を緩和する特性を特徴づけるものである。さらに、エネルギー吸収体１０の変形が進み潰れた状態になると、再び反力が増加するのでｃ領域に示すように、侵入量に対して荷重が増加する特性に変化する。

図６に示すエネルギー吸収特性１５、１６の違いから明らかなように、柱状部材１２を内部に配置した本実施例に係るエネルギー吸収体１０の方が、ａ領域からｂ領域へ移行する時の荷重が大きくなっている。本発明に係るエネルギー吸収体１０は、上面５の四隅に設けられたコーナーカット部７の先端を起点として、稜線部８が裂けて反力が減少する際に、今度は柱状部材１２により反力をかせぎ、更に柱状部材１２が変形しながらエネルギーを吸収することで、ｂ領域での反力の減少を抑えている。すなわち、本発明に係るエネルギー吸収体１０は大きな反力を有し、より大きな衝撃に対応できることを示している。

図７は、本発明の別の実施態様に係るエネルギー吸収体２０を示している。エネルギー吸収体２０においては、前述のエネルギー吸収体１０と異なり、箱体の内部に設けられた柱状部材１６は、上面５において開口を有しない構造となっている。また、上面の四隅には、コーナーカット部７が設けられている。

図８は、エネルギー吸収体２０のＣ−Ｃ断面を示す模式図である。エネルギー吸収体２０の内部に設けられる柱状部材１６は、外側の箱体と一体成形されている。柱状部材１６の側壁１７は、上面５側が厚く、下面９に向かう方向に薄くなるテーパーを有する形状となっている。これは、成形後の離型を容易とするために、必然的に取らざるを得ない形状であり、前述のエネルギー吸収体１０における柱状部材１２の均一な厚さの側壁１３とは異なっている。これにより、変形初期における側壁１７から生じる反力が、大きく変形した後に比べて小さい。従って、エネルギー吸収体２０は、変形が進んで撓みが大きくなるに従い、反力がエネルギー吸収体１０に比べて増大する特徴を有する。

図９は、本発明の別の実施態様に係るエネルギー吸収体３０を示す模式図である。エネルギー吸収体３０においては、柱状部材４０を別途製作して、箱体の上面５の内側に接着する。柱状部材４０は、柱状の本体部２１と接着するための鍔部２２で構成されている。鍔部２２と上面５の内面を接着する接着材としては、例えば、ホットメルトタイプの接着材を使用することができる。

本実施例のエネルギー吸収体３０の場合には、柱状部材４０を後付けすることができるので、柱状部材を有しないエネルギー吸収体を配置した後において、適宜、必要に合わせて柱状部材４０を配置することが可能である。また、形状の異なる柱状部材４０を配置して、エネルギー吸収体の取付位置ごとに反力の調整を行うことも、容易に実施することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明に係るエネルギー吸収体は上述した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。例えば、柱状部材は、円柱に限られるものではなく、多角形等の任意の形状とすることが可能である。

従来技術に係る衝撃吸収体の配置を示した模式図である。 従来技術に係る衝撃吸収体を示した模式図である。 本発明に係るエネルギー吸収体を示した模式図である。 本発明に係るエネルギー吸収体のＢ−Ｂ断面を示す模式図である。 本発明に係るエネルギー吸収体を配置したドアトリムのＡ−Ａ断面を示す模式図である。 本発明に係るエネルギー吸収体のエネルギー吸収特性を示すグラフである。 本発明の別の実施態様に係るエネルギー吸収体を示す模式図である。 本発明の別の実施態様に係るエネルギー吸収体のＣ−Ｃ断面を示す模式図である。 本発明の別の実施態様に係るエネルギー吸収体を示す模式図である。

符号の説明

１ ドアトリム
２ 車体パネル
５ 上面（ベース）
６ 側面（側壁）
７ コーナーカット部
９ 下面（開口面）
１０、２０、３０ エネルギー吸収体
１２、１６ 柱状部材

Claims (3)

1. 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るエネルギー吸収体であって、
   所定形状のベースと、該ベースの外周に沿って連設された側壁と、を有する１つの面が開口した箱体と、
   前記箱体の内部に設けられ、前記ベースから前記開口の方向に伸びる柱状部材と、
   を備えることを特徴とするエネルギー吸収体。
2. 前記ベースは、多角形の形状を有し、
   前記側壁は、前記多角形の各辺に対応した複数の面を有し、
   前記多角形の頂点に位置するコーナー部は、前記ベースと前記側壁の２つの面が面取り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. 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、請求項１または２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車両用内装部品。
   

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