JP4053578B2 - 衝撃吸収性自動車用フロアスペーサ - Google Patents
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Description
一方、自動車内外で発生する衝撃に対する衝撃吸収材、例えば、ドア内部に配置されるエネルギ吸収材として、衝撃を受けて変形する歪み量が大きくなっても応力上昇が少ない特長を持つ発泡ウレタンが採用されている。また、自動車の衝突安全性の更なる向上を目的に、車体構造改善や、衝突時に乗員に負荷を与える部材へ衝撃吸収性能を付加することが求められている。
図1は、本発明の衝撃吸収性自動車用フロアスペーサの一実施形態を示す。この衝撃吸収性自動車用フロアスペーサは、フロアスペーサが自動車の床面に位置する平坦部1と、自動車の床面前方の傾斜床面に位置する傾斜部2を有しており、この傾斜部2は、平坦部1の前方斜め上方に傾斜した状態でせり出した構成としてある。
また、フロアスペーサの平坦部1と傾斜部2は、自動車の室内側に位置する側に肉厚部11と21をそれぞれ有し、自動車の床面と傾斜床面に対向する側にハニカム構造、スリット構造及び/又は突起構造からなる衝撃吸収部12,22をそれぞれ設けた構成としてある。
平坦部1及び傾斜部2の肉厚に対するハニカム及びスリットのリブ又は突起の幅は20%以下が好ましい。衝撃が加わると、例えば、図5に示したように衝撃吸収部12,21は変形するがこのときハニカム、スリット又は突起の幅が20%以下であれば圧縮応力が低くなり、衝撃が加わった際に変形しやすく、十分な衝撃吸収性能を発揮できる。
想定される耐圧荷重とフロアスペーサの構造によって、必要な強度と密度が異なるが、硬質発泡プラスチック素材ベースでの密度は、衝撃吸収性能と耐踏み込みへたり性の両立及び軽量性の観点から30kg/m3以上200kg/m3以下とすることが好ましい。
本実施形態における衝撃吸収性自動車用フロアスペーサの接触面積はこのように決定される。
平坦部1及び傾斜部2の衝撃吸収部12,22はハニカム構造、スリット構造又は突起構造であることから、必要な圧縮強度は、床面及び傾斜床面に対する接触面積の比率で除したものとなる。例えば、接触面積が60%であり、荷重が前述のように0.2MPaである場合、平坦部1及び傾斜部2に必要な強度は、0.2MPa/0.6=0.33MPaとなる。
図8の表は、硬質発泡プラスチックからなりハニカム構造を有する実施例と、この実施例と同じ硬質発泡プラスチックからなりハニカム構造を有しない比較例との、それぞれの動的圧縮歪みと圧縮応力の関係を示す。比較例の場合、動的圧縮歪みの増加に伴い、圧縮応力も漸増して衝撃吸収性能が低下するのに対し、実施例の場合は、0.6MPaを示す歪み域が15%〜60%の間でほぼ一定であり、高い衝撃吸収性能を有し、乗員に対するダメージを軽減できることが判る。
図1に示す外観を有する衝撃吸収性自動車用フロアスペーサを、「日立化成工業(株)製 発泡性スチレン/アクリロニトリル樹脂、ハイビーズGR」を素材とした、密度67kg/m3の硬質発泡プラスチックで作製した。衝撃吸収部は図2に示すハニカム構造とした。平坦部及び傾斜部の肉厚50mm、肉厚部肉厚10mm、ハニカム高さ40mm、ハニカムのリブ幅5mmであり、敷設される床面積に対するハニカムのリブの接触面積は、36%である。すなわち、平坦部及び傾斜部の肉厚(50mm)に対する、ハニカムのリブの幅は10%、肉厚部の肉厚は20%、ハニカム構造による空隙率は51.2%である。
実施例の効果を明確にするため、実施例と同一の発泡プラスチック及び同一の重量となる密度33kg/m3の自動車用フロアスペーサと、耐踏み込みへたり及び衝撃吸収性能を比較した。
(耐踏み込みへたり)
直径12mmのステンレス丸棒に30kgのおもりをかけて、10秒づつ10回圧縮したところ、実施例は、歪みが1%以下であったのに対し、比較例は8%沈んだ。その結果を図9に示した。
(衝撃吸収性能)
JIS−Z0235に準拠して、成形品に底面積が70cm2の4.5kgのおもりを、2.5mの高さから自由落下させて、そのときの衝撃値を測定したところ、実施例は、90Gであるのに対して、比較例は、180Gとなった。
2 傾斜部
11,21 肉厚部
21,22 衝撃吸収部
A 室内側
B 床面側
Claims (5)
- 硬質発泡体からなり、自動車の床面に敷設されるフロアスペーサであって、
このフロアスペーサは、平坦部とこの平坦部の前方にせり出した傾斜部を備え、かつ、前記自動車の室内側に肉厚部を形成し、前記床面側にハニカム構造又はスリット構造を形成し、
前記ハニカム構造又はスリット構造のリブの形状を根元から先端に向かって先細りとなるように形成させたこと
を特徴とする衝撃吸収性自動車用フロアスペーサ。 - 前記ハニカム構造又はスリット構造の高さを前記フロアスペーサの肉厚の50%以上としたことを特徴とする請求項1記載の衝撃吸収性自動車用フロアスペーサ。
- 前記フロアスペーサの肉厚に対し、前記ハニカム構造又はスリット構造のリブの幅が20%以下であることを特徴とする請求項1又は2記載の衝撃吸収性自動車用フロアスペーサ。
- 前記ハニカム構造又はスリット構造を形成した部分の前記床面との接触面積が10%以上60%以下であることを特徴とする請求項1,2又は3記載の衝撃吸収性自動車用フロアスペーサ。
- 前記硬質発泡体が、発泡性熱可塑性樹脂粒子を所定の密度に一次発泡した後、金型に充填してスチーム等の加熱によって成形し、密度を30kg/m3以上200kg/m3 以下の発泡成形品としたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の衝撃吸収性自動車用フロアスペーサ。
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