JP2841165B2 - 車両用内装部材 - Google Patents

車両用内装部材

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JP2841165B2
JP2841165B2 JP6230774A JP23077494A JP2841165B2 JP 2841165 B2 JP2841165 B2 JP 2841165B2 JP 6230774 A JP6230774 A JP 6230774A JP 23077494 A JP23077494 A JP 23077494A JP 2841165 B2 JP2841165 B2 JP 2841165B2
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/04Padded linings for the vehicle interior ; Energy absorbing structures associated with padded or non-padded linings
    • B60R21/0428Padded linings for the vehicle interior ; Energy absorbing structures associated with padded or non-padded linings associated with the side doors or panels, e.g. displaced towards the occupants in case of a side collision
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
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    • B60R2021/0414Padded linings for the vehicle interior ; Energy absorbing structures associated with padded or non-padded linings using energy absorbing ribs

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用内装部材(以
下、「内装部材」という。)に関する。更に詳しくは、
車両衝突時に乗員(特に、腰部)を的確に保護でき、製
造コストの低い内装部材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、車両に対し、正面からの衝突のみ
ならず、側面からの衝突(以下、「側突」という。)に
ついても高い安全性が求められている。この方策の1つ
として、図9に示すアームレスト81、ドアパネル82
等の様に、側突時に乗員の腰部が直接当たる内装部材
に、十分な衝撃吸収能力を持たせようとする試みがなさ
れている。例えば、図10(a)に示す様に、外殻部
831の裏面側に樹脂発泡体からなるパット層832を
配置した内装部材Eが提案されている(特開平4−29
3640号、特開平5−514号公報等)。また、同
図(b)に示す様に外殻部851の裏面側に、格子状の
リブ構造部852を配置した内装部材Fも従来より広く
用いられている。
【0003】ところが、上記の内装部材Eは、外殻部
831の(予備)賦形、パット層832の発泡成形等の
種々の工程を経て作製されるため、製造サイクルが長
く、生産性が悪く、製造コストが高くなるという問題を
抱えている。一方、上記の内装部材Fは、外殻部85
1及びリブ構造部852を一体的に成形することが可能
であり、また、これらを別体で作製しても両者の組付け
は比較的容易である。従って、この種の内装部材Fは、
効率良く、しかも、低コストで製造することが可能であ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の内装部材Fでは、各リブ片部852a、852b等
の配置方法、寸法、肉厚及びこれらのトータルバランス
等が必ずしも適切でなかったため、衝撃吸収機能を十分
に発揮できない場合が多かった。例えば、各リブ片部8
52a等が十分に座屈変形できない状態にあるため、衝
撃力を十分に吸収できずに、この力を乗員に伝えること
が多かった。これとは逆に、各リブ片部852a等があ
まりにも容易に座屈する状態にあるため、変形が瞬く間
に進行し、衝撃力を十分に吸収できないまま変形を完了
することも多かった。
【0005】また、自動車の車両ドア部の構造は、自動
車の種類(例えば、大衆車、高級車、軽自動車、大型自
動車等といった種類)によって大きく異なることが多
い。このため、側突時の車両ドア部自体の衝撃吸収能力
も様々となり、上記内装部材の受ける衝撃力も多様化し
ている。従って、広い範囲の衝撃力を的確に吸収できる
内装部材の出現が従来より望まれている。
【0006】本発明は上記観点に鑑みてなされたもので
あり、乗員を的確に保護することができ、しかも製造コ
ストの低い内装部材を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本第1発明の内装部材
は、車両用ドア部(以下、「ドア部」という。)の室内
側の配置部位より該室内側に向かって配置される外殻部
と、該外殻部及び該配置部位に挟まれた空間のうち少な
くとも乗員の腰部に対応する箇所において、車幅方向に
沿ったリブ片部を適宜、交叉状態にして構成される格子
状のリブ構造部と、を備えた車両用内装部材であって、
上記リブ片部は曲げ弾性率7000〜32000kgf
/cm の樹脂材料からなり、上記リブ構造部を構成す
る各単位格子部の上記車幅方向に略直交する横手幅
(A)及び長手幅(B)がいずれも20〜180mm
上記各単位格子部の上記車幅方向に沿った深さが30〜
100mmで、上記各リブ片部の肉厚(T)が0.5〜
3mmであると共に、該横手幅(A)及び長手幅(B)
の積(M)を該肉厚(T)で割った値(K)が750〜
3600mmであることを特徴とする。
【0008】上記外殻部は、上記内装部材の意匠面側に
配置され、且つ、外形を規定するものである。例えば、
ドア用アームレストの表皮部、ドアトリム等を例示する
ことができる。また、その材質は、特に問わず、例え
ば、ポリプロピレン、アクリロニトリル−ブタジエン−
スチレン(ABS)等の樹脂材料により構成されるもの
を例示することができる。上記リブ構造部は、上記外殻
部と一体になっても、別体であってもよい。但し、両者
が一体の場合には、外殻部及びリブ片部(リブ構造部)
を射出成形等により同時に作製できるため、製造効率の
一層の向上を図ることができる。また、両者が別体の場
合には、リブ構造部を外殻部に組付けた後に所定の配置
部位に取着するものでも、所定の配置部位にリブ構造部
を取着した後そこに外殻部を被せるものでもよい。更
に、リブ構造部は、上記取着部位と一体になっていても
よい。
【0009】また、リブ構造部の材質曲げ弾性率7
000〜32000kgf/cm を満たす樹脂材料で
ある限りにおいては特に問わないが、第2発明のよう
に、ポリプロピレンまたはアクリロニトリル−ブタジエ
ン−スチレン(ABS)等の樹脂材料により構成される
ことが好ましい。更に、リブ構造部は、必ずしも外殻部
の車体外板側(裏面側)の面全体に配置されている必要
はなく、側突時に乗員の腰部が当接する箇所のみに配置
されていてもよい。尚、上記外殻部の裏面及び上記リブ
構造部の間、上記リブ構造部及び取着部位の間に、クッ
ション材等の他部材を、該リブ構造部と一体若しくは別
体で配置することもできる。例えば、図4(a)に示す
様に、リブ構造部2aの外殻部1a寄りの箇所に所定の
補助板部28aを配置することができる。また、同図
(b)に示す様に、リブ構造部2bの車両ドア3b寄り
の箇所に補助板部29bを配置することもできる。
【0010】上記「各単位格子部」は、上記リブ構造部
を構成する一単位であり、図1及び2に示す様に、交叉
状態にある4つのリブ片部(211、212、221及
び222等)で構成される略筒状のものR1等を例示で
きる。本発明において、各単位格子部の上記車幅方向に
沿った深さ(以下、「リブ深さ」という。)は30〜1
00mmであり、40〜80mmとすることが好まし
い。リブ構造部が衝撃吸収構造として有効に作用するた
めには、少なくとも30mm程度のリブ深さを備えるこ
とが必要となる。その一方で、リブ深さが100mmを
越えれば、極めて座屈を起こし易い状態(以下、「不安
定な状態」という。)になり、座屈変形の速度が過大に
なるおそれがあるからである。尚、各単位格子部の大き
さ、深さ等は、リブ構造部全体を通じて一定である必要
はない。例えば、内装部材外形に併せて変化させるこ
ともできる。
【0011】また、単位格子部の横手幅(A)及び長手
幅(B)の範囲を上記の様に定める主な理由は以下の通
りである。即ち、横手幅(A)及び長手幅(B)の一方
が、20mm未満の場合には、図11に示す様に隣接す
るリブ片部91〜93同志の間隔が狭くなり、各リブ片
部92等の座屈変形が、近隣の他のリブ片部91、93
等との接触により邪魔をされるおそれがある。一方、1
80mmを越える場合には、衝突の際、単位格子部に乗
員の腰部がはまり込み、リブ構造部が衝撃吸収構造とし
ての用をなさないおそれがあるからである。
【0012】更に、各リブ片部の肉厚(T)の範囲を上
記の様に定める主な理由は以下の通りである。即ち、各
リブ片部を肉厚0.5mm未満の薄手のものにしつつ、
リブ深さを十分(40〜80mm程度)なものにするこ
とは、技術的に困難である。一方、3mmを越える厚手
のものとなる場合には、上記横手幅(A)及び長手幅
(B)を、180mmを越えるものとしなければ、極め
て座屈変形を生じ難い状態(以下、「過安定な状態」と
いう。)となる。そして、この様に単位格子部のサイズ
が大きくなれば、上記「単位格子部に乗員の腰部がはま
り込む」不具合を生じ易いからである。
【0013】また、これらの数値は、上記値(K)を規
制することにより、バランスのとれたものとなる。即
ち、上記曲げ弾性率を有する材質からなり上記範囲の肉
厚(T)を有するリブ片部によりリブ構造部を形成し、
このリブ構造部を構成する単位格子部の深さが上記範囲
である場合において、この単位格子部の横手幅(A)及
び長手幅(B)の比が、この値(K)により的確に規制
される。また、単位格子部のサイズの増減に伴い、リブ
片部の肉厚も増減して、リブ構造部が上記「過安定な状
態」になったり、「不安定な状態」となることはない。
そして、本発明では、リブ片部の材質および肉厚
(T)、単位格子部の横手幅(A)、長手幅(B)及び
深さを以上の様に定め、且つ、これらの数値より導き出
される値(K)を上記の様に規制することにより、リブ
構造部、ひいては内装部材に十分な衝撃吸収能力を与え
ることができる。
【0014】例えば、この衝撃吸収能力の客観的に表す
数値として、本第発明にも示す様な、リブ構造部を変
形速度50mm/minの圧縮力で車幅方向に沿って圧
縮したときの「50%変形時の発生応力」がある。これ
は、所定の試験片に車幅方向に沿って所定の変形速度で
圧縮力を加え、この試験片が圧縮力の入力方向(車幅方
向)に沿って50%変形(変位)したときに生ずる応力
を示している(以下、「50%発生応力」という。)。
そして、内装部材の衝撃吸収能力を十分なものとするた
めには、この応力の範囲を3〜10kgf/cmとす
ることが必要になる。
【0015】この応力が10kgf/cm を越える場
合には、衝突の際の臨界荷重(以下、「初期荷重」とい
う。)が過大になり、大きな衝撃力を乗員へ伝えてしま
う。また、3kgf/cm 未満の場合には、衝撃に対
して終始、略一定の変形率を低いレベルで示し、衝撃吸
収量が不十分となり、乗員に大きな衝撃力を伝えること
になる。これらに対して、この応力の範囲が3〜10k
gf/cm の場合には、初期荷重が適度なものにな
る。そして、各リブ片部は、適度な変形速度で、十分に
衝撃力を吸収しながら座屈変形を完了する。これに加え
て、広い範囲の衝撃力に対しても、確実にこの傾向を維
持できるからである。
【0016】
【作用】本第1発明の内装部材は、外殻部と、その裏面
側の空間に配置された格子状のリブ構造部と、を備えて
いる。即ち、側突時における衝撃力をこのリブ構造部を
構成する各リブ片部の座屈変形により吸収しようとする
ものである。そして、このリブ構造部を構成することに
なる各単位格子部の横手幅(A)、長手幅(B)、深さ
及び各リブ片部の肉厚(T)と材質(曲げ弾性率)を規
制する。これ加えて、横手幅(A)及び長手幅(B)
の積を肉厚(T)で割った値(K)を、一定の範囲に規
制している。
【0017】この結果、各リブ片部の配置間隔、厚み、
各単位格子部のサイズ等が的確であると共に、これら数
値のバランスも優れたものになる。従って、リブ構造部
が上記「過安定な状態」や上記「不安定な状態」になる
ことはない。そして、十分な初期荷重を示すと共に、各
リブ片部が適切な変形速度で座屈しながら、十分に衝撃
力を吸収する。この結果、側突による衝撃から乗員を確
実に保護できる。この様に、本発明では、上記各数値
規制するという客観的、且つ、簡単な手段により、高い
衝撃吸収性能を確実に備えた内装部材を得ることができ
る。また、本発明の内装部材は、バランスのとれたリブ
構造部を備え、衝撃吸収能力に優れるため、広い範囲の
衝撃力に対しても的確に対応することができる。
【0018】
【実施例】以下、実施例により、本発明を具体的に説明
する。 (1)実施例1 本実施例では、図1〜3に示す様な内装部材(試験品)
を作製した。この試験品は、車両ドア3の室内側に取着
されて用いられるドアパネルDであり、外殻部1と、リ
ブ構造部2とを備えている。上記外殻部1及びリブ構造
部2は、ポリプロピレン等の樹脂材料を射出成形して作
製した一体成形品である。但し、図4に示す様に、これ
らを別体で作製することもできる。この場合には、同図
(a)に示す様に、リブ構造部2aを外殻部1aに組付
けた後に、室内側に取着するものであってもよい。ま
た、同図(b)に示す様に、リブ構造部2bを室内側に
取着した後、外殻部1bを被せるものでもよい。更に、
後者の場合に、リブ構造部1bが、車両ドア3bの取着
部位と一体になっていてもよい。
【0019】上記外殻部1は、図1に示す様に、ドアパ
ネルDの形状を規定するものあり、略箱状の外形を備え
ている。そして、その開口部側の端縁側11を上記車両
ドアの所定の部位に取着して、車両の室内側へ膨らんだ
状態で配置されることになる。尚、ドアパネルDに、パ
ワーウィンドの操作スイッチ、ドアポケット等を一体に
組み込む場合には、外殻部1の所定位置にそれらの組付
け用凹部、穴部を形成することもできる。
【0020】上記リブ構造部2は、上記外殻部1の意匠
面の裏面側より、車幅方向に沿って配置されている。
尚、上記図4(a)の場合には、リブ構造部2aの外殻
部1a寄りの箇所に、同外殻部1aの意匠面に略対応し
た外形の補助板部(平均厚み;約2.5mm)28aが
配置されている。そして、リブ構造部2aは、この補助
板部28aの上面側より、車幅方向に向かって配置され
ている。また、同図(b)に示す場合には、車両ドア3
bの取着部位に略対応した外形の補助板部(平均厚み;
約2.5mm)29bが配置され、リブ構造部2bは、
この板部29bより、車幅方向に向かって配置されてい
る。
【0021】また、上記リブ構造部2は、図1及び2に
示す様に、外殻部1の長手方向に沿った縦側リブ片部2
11〜213と、横手方向に向かう横側リブ片部221
〜224とを交叉状態にして構成される格子状のもので
ある。そして、交叉し合うリブ片部(211及び221
等)同志は、その交叉箇所で一体となっている。尚、こ
のリブ構造部2は、必ずしも、外殻部1の裏面側全体に
配置される必要はなく、側突時に乗員の腰部に当接する
箇所のみに配置してもよい。また、上記スイッチ、ドア
ポケット等を配置する関係上、リブ片部211、221
等の除かれた箇所が存在してもよい。
【0022】また、このリブ構造部2は、複数の単位格
子部R1 〜R 6等を縦、横に並べた構造を有している。
そして、各単位格子部R1 〜R 6等は、4つのリブ片部
(211、212、221及び222等)の一部ずつを
側壁部分として構成される略筒状のものである。更に、
各単位格子部R1 等は、隣接する他の単位格子部R2
4 と側壁部分を共有している。尚、本実施例では、各
単位格子部R1 〜R 6等が、略同一形状・大きさになっ
ているが、外郭部1の形状、上記スイッチの形状等との
関係で、形状・大きさの異なる単位格子部が混在しても
よい。また、補助板部28の周縁側に配置される単位格
子部は、外郭部1の内壁部を一の側壁部分として構成さ
れていてもよい。そして、本実施例では、表1及び2に
示す様に、以上の様な試験品を24種類作製した。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】これらの試験品(No.1〜24)は、単
位格子部R1 等の横手幅(A)、長手幅(B)、リブ片
部211、221等の肉厚(T)のいずれかが異なって
いる。但し、各試験品とも、リブ深さが60mmであ
り、これらを構成するポリプロピレンの曲げ弾性率は1
4500kgf/cm2 である。
【0026】そして、上記各試験品の各リブ構造部2の
「50%発生応力」の測定を行った。この測定は、上記
各試験品に、それぞれ対応する横手幅(A)、長手幅
(B)、肉厚(T)、及びリブ深さを備え、且つ、サン
プルサイズが、いずれも、□120mm×60mmの各
試験片に対して静圧縮試験を施して行った。具体的に
は、各試験片を車幅方向に沿って変形速度が50mm/
mimとなる状態で圧縮させて行ったものである。そし
て、この様にして求められる「50%変形時の発生応
力」が、好ましい範囲(3〜10kgf/cm2 )にあ
れば、リブ構造部2、ひいては、ドアパネルDが十分な
衝撃吸収能力を備えると共に、広い範囲の衝撃力に対し
ても、確実にこの傾向を維持できると考えられる。
【0027】この測定の結果を、表1及び2に併記す
る。また、各試験品における横手幅(A)及び長手幅
(B)の積(M)を肉厚(T)で割った値(K)と、5
0%発生応力との関係を示すグラフを図5に示す。以上
の結果によれば、横手幅(A)及び長手幅(B)を、い
ずれも20〜180mm、肉厚(T)を0.5〜3mm
とし、しかも、値(K)が750〜3600mmの範囲
にあれば、50%応力が3〜10kgf/cm2 の範囲
内に収まることが判る。
【0028】次いで、試験品No.8のドアパネルDよ
り、リブ片部211、221等を含むサンプル(120
mm×120mm×60mm)を切り出した。尚、この
サンプルとしては同様のものを3つ用意した。そして、
20.6kgの衝突子を衝突スピード6m/sで衝突さ
せる衝撃吸収試験を行った。その際得られた衝撃荷重−
変位曲線を図6に示す。
【0029】同図に示す様に、衝撃荷重−変位曲線は、
初期の立ち上がり部分a11、a12、a13に続いて、荷重
が略一定の部分b11、b12、b13を示している。しか
も、初期荷重c11、c12、c13はある程度の大きさを有
しつつも、高過ぎることはない。即ち、衝撃荷重−変位
曲線の理想曲線に近い状態になっている。従って、上記
試験品では、側突の際に乗員にそれ程大きな衝撃力を与
えず、しかも、エネルギー吸収量の高いものであること
が判る。以上の様に、本実施例のドアパネルDは、側衝
突の際に衝撃力を効率良く吸収でき、乗員の安全性を確
実に確保することができる。
【0030】更に、上記各試験品における上記積(M)
と、50%発生応力との関係を示すグラフを図7に示
す。この結果より、各試験品の肉厚(T)が厚め(3m
m)の場合(試験品No.1〜14)には、積(M)が
4000〜10800mm2 の範囲で良好な衝撃吸収性
能を発揮することが判る。また、肉厚(T)が薄め
(0、8mm、0.5mm)の場合(試験品No.15
〜24)積(M)が600〜4000mm2 の範囲で良
好な衝撃吸収性能を発揮することが判る。従って、単位
格子部R1 のサイズが大きくなる場合にはリブ片部21
1、221等の肉厚を大きくし、同サイズが小さくなる
場合には同肉厚を小さくすることにより良好な衝撃吸収
性能を得ることができる。
【0031】(2)実施例2 本実施例では、上記試験品No.10のドアパネルにつ
いて、上記試験品No.8のドアパネルと同様な衝撃吸
収試験を行った。即ち、試験品No.10のドアパネル
より、リブ片部211、221等を含むサンプル(12
0mm×120mm×60mm)を切り出した。尚、こ
のサンプルとしては同様のものを2つ用意した。そし
て、実施例1と同様な衝突子を同様な衝突スピードで衝
突させて、衝撃吸収試験を行った。その際、得られた衝
撃荷重−変位曲線を図8に示す。
【0032】同図に示す様に、本実施例においても、衝
撃荷重−変位曲線は、初期の立ち上がり部分a21、a22
に続いて、荷重が略一定の部分b21、b22を示し、しか
も、初期荷重c21、c22は適度な大きさとなっている。
従って、本実施例でも、衝撃荷重−変位曲線の理想曲線
に近い状態になっている。即ち、本第1発明等に示す範
囲内で、長手幅(B)を横手幅(A)に比べ大きくした
(2倍にした)試験品No.10のドアパネルのドアパ
ネルも、側衝突の際に衝撃力を効率良く吸収でき、乗員
の安全性を確実に確保することができることが判る。
【0033】尚、本発明においては、前記具体的実施例
に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範
囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、
本実施例では、ドアパネルについて述べたが、アームレ
スト等の他の内装部材についても適用することができ
る。また、本実施例のリブ構造部2は、新たな衝撃吸収
用内装材として従来の内装部材と別個に設けることもで
き、車両の室内構造に幅広く対応できる。
【0034】
【発明の効果】以上の様に、本内装部材では、側突時の
衝撃力を、確実に吸収することができる。従って、乗員
の安全性を確実に確保できる。また、その製造に際して
は、各数値(横手幅、肉厚等)の規制するという客観
的、且つ、簡単な手段を施せば足りるため、高い性能を
確実に備えつつも、効率良く、しかも、低コストで製造
することできる。更に、外郭部及びリブ構造部を一体に
て、射出成形することができ、この場合には一層、製造
効率が良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1のドアパネルの斜視図である。
【図2】実施例1のリブ構造部を説明する一部斜視図で
ある。
【図3】実施例1のドアパネルの縦断面図である。
【図4】実施例1のドアパネルの変形例に係わる縦断面
図である。
【図5】実施例1において値(K)と50%発生応力と
の関係を示すグラフである。
【図6】実施例1において衝撃試験の結果を示すグラフ
である。
【図7】実施例1において積(M)と50%発生応力と
の関係を示すグラフである。
【図8】実施例2において衝撃試験の結果を示すグラフ
である。
【図9】車両内部の概略図である。
【図10】従来例に係わる内装部材の縦断面図である。
【図11】各リブ片部が不適切な座屈変形をしている状
態を示す説明図である。
【符号の説明】
D;ドアパネル、1;外殻部、2;リブ構造部、211
〜213;縦側リブ片部、221〜223;横側リブ片
部、R1 〜R 6;単位格子部、28a、29b;補助板
部。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両用ドア部の室内側の配置部位より該
    室内側に向かって配置される外殻部と、 該外殻部及び該配置部位に挟まれた空間のうち少なくと
    も乗員の腰部に対応する箇所において、車幅方向に沿っ
    たリブ片部を適宜、交叉状態にして構成される格子状の
    リブ構造部と、を備え、 該リブ構造部が座屈変形することにより衝撃力を吸収す
    る車両用内装部材であって、 上記リブ片部は曲げ弾性率7000〜32000kgf
    /cm の樹脂材料からなり、 上記リブ構造部を構成す
    る各単位格子部の上記車幅方向に略直交する横手幅
    (A)及び長手幅(B)がいずれも20〜180mm
    上記各単位格子部の上記車幅方向に沿った深さが30〜
    100mmで、上記各リブ片部の肉厚(T)が0.5〜
    3mmであると共に、該横手幅(A)及び長手幅(B)
    の積(M)を該肉厚(T)で割った値(K)が750〜
    3600mmであることを特徴とする車両用内装部材。
  2. 【請求項2】 上記樹脂材料はポリプロピレンまたはア
    クリロニトリルーブタジエン−スチレン(ABS)であ
    請求項1記載の車両用内装部材。
  3. 【請求項3】 上記リブ構造部は、該リブ構造部を変形
    速度50mm/minの圧縮力で車幅方向に沿って圧縮
    したとき、50%変形時の発生応力が3〜10kgf/
    cmである請求項1または2記載の車両用内装部材。
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