JP4218879B2 - 自動車用内装部品 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ドアトリム、リヤサイドトリム等、車両の側壁パネルに装着される自動車用内装部品に係り、特に、側突時における後半期の反力を低減させることにより、エネルギー吸収効率を高めた自動車用内装部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、車室内には、各種自動車用内装部品が装着されており、この内装部品の代表的なものとして、車両の側壁パネルに装着される自動車用ドアトリムが挙げられる。
【０００３】
この自動車用ドアトリムの構成について、ドアトリムの正面図、同ドアトリムの断面図を図１０，図１１を基に説明する。図面において、自動車用ドアトリム１は、室内側に膨出し、乗員が肘を掛けて休めるようにアームレスト１ａが室内側に向けて膨出形成されており、その下方には、備品を収容できるドアポケット１ｂが形成され、かつそのフロント側にスピーカグリル１ｃがドアトリム１に一体、あるいは別体に形成されている。
【０００４】
この自動車用ドアトリム１は、図１１に示すように、所要形状に形成され、保形性及びドアパネル２に対する取付剛性を備えた樹脂芯材３と、樹脂芯材３の表面側に積層され、良好な表面風合い、手触り感を備えた表皮４との積層体から構成されているのが一般的である。
【０００５】
更に、車両に側方からの衝撃が加わった際、乗員の腰部や肩部がぶつかり易い、いわゆるインパクトエリア部分に、衝撃吸収体５がドアトリム１における樹脂芯材３の裏面に固着されている。
【０００６】
この衝撃吸収体５は、ドアパネル２に向けて開口５ａを一面に設けた中空ボックス体から構成され、一般にポリプロピレン（ＰＰ）樹脂にゴム系成分を加えた高衝撃吸収性能を有する樹脂材料が使用されている。そして、通常、樹脂芯材３に対して、衝撃吸収体５の底面５ｂがホットメルト系接着剤等を介して接着固定されている。そして、側突時に打突方向は、図中矢印で示すように、開口５ａ側に加わる。尚、符合５ｃは縦壁部を示す（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−１４２２５２号公報 （第４頁、第５頁、図７乃至図９）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のドアトリム１においては、乗員の腰部、あるいは肩部がぶつかり易いインパクトエリアには、樹脂芯材３の裏面に中空ボックス体からなる衝撃吸収体５が設けられているが、従来の衝撃吸収体５の衝撃吸収性能は、図１３に示すグラフのように、衝撃吸収体５における縦壁部５ｃが撓み変形する変形ストローク量は、反力に比例してほぼ直線状に増大し、特に、衝撃荷重時における後半期の反力が高まるため、衝撃荷重時の後半期の反力を低下させることが急務とされていた。
【０００９】
このように、衝撃荷重時の後半期の反力が増大する要因としては、衝撃吸収体５における縦壁部５ｃが撓み変形する際、底面５ｂの４隅部が高剛性であることが考えられる。
【００１０】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、車両の側壁パネルに取り付けられる自動車用内装部品に係り、特に、側突時における後半期の反力を低減させることにより、エネルギー吸収効率を高めるようにした自動車用内装部品を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明の更なる目的は、衝撃荷重時の後半期における反力を低減させるとともに、衝撃荷重時の前半期においても適正な反力値が期待でき、衝撃荷重時の前半期及び後半期の双方におけるエネルギー吸収性能を高めた自動車用内装部品を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、車両の側壁パネルに装着され、所要形状に成形された芯材をベースとし、側突時、乗員の肩部、あるいは腰部が触れ易いインパクトエリアにおける芯材裏面に衝撃吸収体を固着してなる自動車用内装部品において、前記衝撃吸収体は、側突時における打突側面で、かつ側壁パネル側対向面を開口とした中空状の樹脂製ボックス体から構成され、上記開口の反対側面に位置する底面は芯材の裏面に固着されるとともに、その４隅部には、三角形状のコーナーカット部が開口されており、このコーナーカット部における三角形状の開口の一角部は縦壁部の稜線に接合していることにより、側突時の前半期には、側突時における打突側面である開口を縁部とする縦壁部が撓み変形し、側突時の後半期には、側突時における打突側面の反対側面に位置する底面に設けたコーナーカット部を基点として縦壁部の稜線に亀裂が生じ、縦壁部が座屈することで、反力を低減できることを特徴とする。
【００１３】
ここで、自動車用内装部品は、ドアトリム、リヤサイドトリム等、車両の側壁パネルに装着される自動車用内装部品を指す。
【００１４】
また、内装部品の裏面に衝撃吸収体を設置する部位は、乗員の腰部や肩部が触れ易いインパクトエリアにおける芯材裏面が該当する。上記衝撃吸収体の素材としては、高衝撃吸収性能を有する樹脂、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂にゴム系成分（例えば、エチレンプロピレンラバー）を適宜配合比で混合したエラストマー樹脂が好ましい。
【００１５】
そして、上記樹脂材料を一面を開口した中空ボックス体として形成する。このとき、パネル側にその開口を向けて底面側を芯材の裏面にホットメルト系接着剤等により固着する。尚、接着止めの他に、超音波溶着固定、熱溶着固定等を行なうことも可能である。
【００１６】
そして、本願発明によれば、芯材裏面に設けた衝撃吸収体は、パネル側に開口を向けた中空ボックス体から構成され、更に、中空ボックス体の底面隅部には、コーナーカット部がカット処理されているため、側突時等、衝撃が加わった際、応力が１点集中することがなく、コーナーカット部の３点に分散されるため、特に、衝撃荷重時における後半期の反力を低減させることができる。
【００１７】
また、衝撃吸収体における縦壁部が撓み変形するに連れて、縦壁部が撓みにくくなる（突っ張る）ことがなく、特に、衝撃荷重時における後半期の反力を低減させることができる。
【００１８】
更に、本発明の好ましい実施の態様としては、前記衝撃吸収体に形成されるコーナーカット部における縦壁部の稜線との間の接合部には、衝撃荷重初期の亀裂を回避するＲ加工部が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
従って、この実施の態様によれば、底面の隅部がカット処理されていることにより、衝撃荷重時の後半期における反力を低減させることは勿論、衝撃荷重時の前半期における反力がそれに連れて低下する傾向を示すのに対して、Ｒ加工部を設定することにより、衝撃荷重時の前半期における反力の過度の低下を防ぐことができ、良好なエネルギー吸収性能が得られることになる。また、Ｒ加工部の曲率を任意に設定することにより、衝撃吸収体の座屈開始時間を任意にチューニングすることができる。
【００２０】
次いで、本発明の好ましい実施の態様としては、前記衝撃吸収体における縦壁部の厚みは、開口側から底面側に向けて厚みが徐々に厚くなるように設定されていることを特徴とする。
【００２１】
更に、本発明の別の好ましい実施態様としては、前記衝撃吸収体は、開口側の縦壁部の厚みに比べ、底面側の縦壁部の厚みが厚肉となるように縦壁部に段部が設定されていることを特徴とする。
【００２２】
従って、衝撃吸収体を吸収する中空ボックス体の開口側の縦壁部厚みに対して底面側の縦壁部の厚みを厚く設定することにより、コーナーカット部の座屈開始時間を遅くでき、衝撃荷重時の前半期における反力の過度の低下を抑え、衝撃荷重時の前半期における理想的な反力値が得られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る自動車用内装部品の好適な実施の形態について、自動車用ドアトリムを例示して添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】
図１乃至図５は本発明の第１実施形態を示すもので、図１は本発明を適用した自動車用ドアトリムを示す正面図、図２は同自動車用ドアトリムの構成を示す断面図、図３は同ドアトリムに設ける衝撃吸収体を示す説明図、図４は同衝撃吸収体における衝撃吸収性能を測定する試験方法の説明図、図５は同衝撃吸収体の反力／侵入量の相関関係を示すグラフである。また、図６，図７は本発明の第２実施形態を示すもので、図６は本発明に使用する衝撃吸収体の第２実施形態の構成を示す斜視図、図７は同衝撃吸収体の衝撃吸収性能を示すグラフである。また、図８，図９は本発明に使用する衝撃吸収体の第３実施形態の構成を示す各説明図である。
【００２５】
まず、図１乃至図５に基づいて、本発明の第１実施形態について説明する。図１，図２において、自動車用ドアトリム１０は、所要形状に成形され、適度の保形性とドアパネル４０に対する取付剛性を備えた樹脂芯材２０の表面に表皮２１を一体貼着して構成されている。
【００２６】
そして、ドアトリム１０には、ドアロック機構（図示せず）を解放操作するインサイドハンドルエスカッション１１や、乗員が肘を掛けて休めるようにドアトリム１０のほぼ中央部を車室内側に膨出させて形成したアームレスト１２にプルハンドル１３やパワーウインドウスイッチフィニッシャー１４が設けられており、アームレスト１２の下方には、ドアポケット１５が設置され、そのフロント側にはスピーカグリル１６が一体、あるいは別体に設けられている。
【００２７】
上記樹脂芯材２０並びに表皮２１の素材並びに成形方法を簡単に説明すると、樹脂芯材２０は、タルク等のフィラーを混入したポリプロピレン（ＰＰ）樹脂を素材として、表皮２１は、素材を樹脂芯材２０と統一させるために、サーモプラスチックオレフィンシート等のポリオレフィン系エラストマーが使用されている。そして、図示しない成形金型に表皮２１をセットしておき、成形金型を型締めして、樹脂芯材２０を形成するためのキャビティ内に溶融樹脂を射出充填することにより、樹脂芯材２０が所望の曲面形状に賦形され、表皮２１と一体成形されてドアトリム１０が得られる。尚、樹脂芯材２０に替えて、木質繊維板等の使用も可能である。
【００２８】
ところで、本発明に係る自動車用ドアトリム１０は、側突時、衝撃を吸収する衝撃吸収体３０の構成に工夫を加えることにより、側突時における優れた衝撃吸収性能が得られることが特徴である。
【００２９】
この衝撃吸収体３０は、高衝撃吸収性能をもつ樹脂材料の一面を開口した中空ボックス体として形成し、特に、衝撃荷重時の後半期における応力集中を避けることをねらいとしている。
【００３０】
すなわち、衝撃吸収体３０の素材としては、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使用するとともに、この衝撃吸収体３０は、ドアパネル４０側に向く開口３１と、開口３１の反対側面に位置し、樹脂芯材２０に固着する底面３２と、４方位の縦壁部３３とから構成されており、寸法的には、一辺が１００ｍｍの立方体であり、かつ底面３２の４隅部には、図３に示すように、一辺（図中符号ｄで示す）２０ｍｍのコーナーカット部３４が形成されている。
【００３１】
次いで、この中空ボックス体からなる衝撃吸収体３０の衝撃吸収性能について説明する。まず、図４に示すように、樹脂芯材２０の裏面に衝撃吸収体３０の底面３２をホットメルト系接着剤等により固着し、開口３１側から負荷子５０を速度３５ｋｍ／ｈ、トルソー角０°で開口３１の中心に向けて殴打したときの反力値と衝撃吸収体３０の撓み量、すなわち侵入量との相関関係を図５のグラフにて示す。
【００３２】
そして、図５のグラフから明らかなように、衝撃荷重時の前半期においては、反力と侵入量とは比例する。一方、衝撃荷重時の後半期においては、反力ピーク値８ｋＮを境として、反力が低減することが容易に理解できる。
【００３３】
このことは、衝撃荷重が加わる前半期においては、衝撃吸収体３０の縦壁部３３が撓み変形することで、反力と侵入量（縦壁部３３の撓み量）が比例し、反力がピーク値（８ｋＮ）に到達した後は、本実施形態では、衝撃吸収体３０の底面３２の４隅部に設けたコーナーカット部３４において、従来の１点に応力が集中するのではなく、コーナーカット部３４の３点に応力が分散されるため、衝撃荷重時の後半期における反力値が低減したものと推察できる。
【００３４】
従って、本発明の第１実施形態においては、高衝撃吸収性能をもつエラストマー樹脂材料を中空ボックス状に形成し、樹脂芯材２０裏面側に固着する底面３２の４隅部にコーナーカット部３４を開設することで、従来のコーナー部における応力集中を回避でき、衝撃荷重が加わった後半期における反力を低減することで、良好なエネルギー吸収性能を確保することができるという利点がある。
【００３５】
また、コーナーカット部３４の形状を変更して、エネルギー吸収性能におけるチューニングを行なっても良く、更に、衝撃吸収体３０は、上述した中空の立体形状以外にも、三角筒状、六角筒状等の筒状体を使用することも可能である。
【００３６】
次いで、図６，図７は本発明の第２実施形態を示すもので、衝撃吸収体３０の構成に変更を加えた他は、第１実施形態と同一であるため、衝撃吸収体３０の構成についてのみ説明する。
【００３７】
この第２実施形態においては、図６に示すように、底面３２側の４隅部にコーナーカット部３４を形成することは第１実施形態と同じであるが、このコーナーカット部３４の上側にＲ加工部３５が施されている。
【００３８】
そして、コーナーカット部３４の上側、すなわち、縦壁部３３における稜線３３ａとの接合部のコーナーカット部３４にＲ加工部３５が設けられていることにより、衝撃が加わった際、縦壁部３３の稜線３３ａに沿って所定反力前に亀裂が走ることを防止することができる。
【００３９】
すなわち、図７に示すように、侵入量８０ｍｍで８ｋＮの反力ピーク値を示すが、それまでの衝撃荷重時の前半期において、図７のグラフ中斜線で示す部位に相当する分エネルギー吸収量が多くなる。
【００４０】
従って、コーナーカット部３４にＲ加工部３５を付与することで、衝撃荷重時の前半期における反力の過度の低下を相殺することができ、衝撃荷重時の後半期における反力低減を可能にすることに加えて衝撃荷重時の前半期においても反力を高めることができ、エネルギー吸収性能を更に良好にできる。尚、Ｒ加工部３５の曲率は、制御対象とする衝撃荷重に応じて任意に設定して良く、例えば、Ｒ（曲率）は０．５〜２０の範囲が望ましい。
【００４１】
次いで、図８，図９は本発明の第３実施形態を示すもので、図８（ａ）に示すように、この第３実施形態においては、縦壁部３３の厚みを図８（ｂ）に示すように、開口３１側の縦壁部３３の厚みａに対して底面３２側の縦壁部３３の厚みｂを肉厚にし、この肉厚変化を徐変させたことが特徴である。尚、図８（ｂ）は、図８（ａ）中Ｂ−Ｂ線断面図である。
【００４２】
従って、この第３実施形態においても、衝撃吸収体３０は、底面３２側の４隅部にコーナーカット部３４が形成され、衝撃荷重時の後半期における反力を低減させているが、縦壁部３３の肉厚変化により、衝撃荷重時の前半期における反力の過度の低下を抑制することで、第２実施形態と同様の作用効果を確保している。
【００４３】
また、図９に示すように、縦壁部３３の厚みを徐変させるのではなく、段部３６を設け、開口３１側の縦壁部３３の厚みａと、底面３２側の縦壁部３３の厚みｂをａ＜ｂに設定することで、衝撃荷重が加わる前半期における反力の過度の低下を抑えるようにしても良い。
【００４４】
従って、図８，図９に示す本発明の第３実施形態においても、衝撃吸収体３０の底面３２側の４隅部には、コーナーカット部３４が形成され、衝撃荷重時の後半期における反力低下が期待できるとともに、衝撃荷重時の後半期における反力低下に伴ない、衝撃荷重時の前半期の反力が低下するという傾向に対して、縦壁部３３の底面３２側の厚みを厚肉に設定することで、この衝撃荷重時の前半期における反力低下を抑えることができることから、良好なエネルギー吸収性能が得られる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明に係る自動車用内装部品は、衝撃吸収体を備えた自動車用内装部品であって、衝撃吸収体として、高衝撃吸収性能を有する中空ボックス体から構成され、特に、底面における隅部にコーナーカット部を設けることで、衝撃荷重時の後半期における応力集中を防止し、反力値を低減するというものであるから、特に、衝撃荷重時の後半期におけるエネルギー吸収性能を高めることができるという効果を有する。
【００４６】
更に、衝撃吸収体として高衝撃吸収性能をもつ樹脂材料を中空ボックス状に形成し、底面側の隅部にコーナーカット部を設定し、かつこのコーナーカット部にＲ加工部、あるいは縦壁部の厚みを調整することで、衝撃荷重時の前半期における反力の過度の低下をもたらすことなく、衝撃荷重時の前半期及び後半期いずれの時期においても、良好なエネルギー吸収性能を確保できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した自動車用ドアトリムの第１実施形態を示す正面図である。
【図２】図１中II−II線断面図である。
【図３】本発明に使用する衝撃吸収体の第１実施形態の斜視図である。
【図４】図３に示す衝撃吸収体の衝撃吸収性能を測定する試験方法を示す説明図である。
【図５】図３に示す衝撃吸収体の反力／侵入量の相関関係を示すグラフである。
【図６】本発明に使用する衝撃吸収体の第２実施形態を示す斜視図である。
【図７】図６に示す衝撃吸収体の反力／侵入量の相関関係を示すグラフである。
【図８】本発明に使用する衝撃吸収体の第３実施形態を示す（ａ）斜視図、（ｂ）断面図である。
【図９】本発明に使用する衝撃吸収体の第３実施形態の変形例を示す断面図である。
【図１０】従来の自動車用ドアトリムを示す正面図である。
【図１１】図１０中XI−XI線断面図である。
【図１２】従来の衝撃吸収体を示す斜視図である。
【図１３】従来の衝撃吸収体の反力／侵入量の相関関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０ 自動車用ドアトリム
２０ 樹脂芯材
２１ 表皮
３０ 衝撃吸収体（中空ボックス体）
３１ 開口
３２ 底面
３３ 縦壁部
３３ａ 稜線
３４ コーナーカット部
３５ Ｒ加工部
３６ 段部
４０ ドアパネル
５０ 負荷子
ＩＡ 腰部インパクトエリア

Claims (4)

1. 車両の側壁パネル（４０）に装着され、所要形状に成形された芯材（２０）をベースとし、側突時、乗員の肩部、あるいは腰部が触れ易いインパクトエリア（ＩＡ）における芯材（２０）裏面に衝撃吸収体（３０）を固着してなる自動車用内装部品（１０）において、
   前記衝撃吸収体（３０）は、側突時における打突側面で、かつ側壁パネル（４０）側対向面を開口（３１）とした中空状の樹脂製ボックス体から構成され、上記開口（３１）の反対側面に位置する底面（３２）は芯材（２０）の裏面に固着されるとともに、その４隅部には、三角形状のコーナーカット部（３４）が開口されており、このコーナーカット部（３４）における三角形状の開口の一角部は縦壁部（３３）の稜線（３３ａ）に接合していることにより、側突時の前半期には、側突時における打突側面である開口（３１）を縁部とする縦壁部（３３）が撓み変形し、側突時の後半期には、側突時における打突側面の反対側面に位置する底面（３２）に設けたコーナーカット部（３４）を基点として縦壁部（３３）の稜線（３３ａ）に亀裂が生じ、縦壁部（３３）が座屈することで、反力を低減できることを特徴とする自動車用内装部品。
2. 前記衝撃吸収体（３０）に形成されるコーナーカット部（３４）における縦壁部（３３）の稜線（３３ａ）との間の接合部には、衝撃荷重初期の亀裂を回避するＲ加工部（３５）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用内装部品。
3. 前記衝撃吸収体（３０）における縦壁部（３３）の厚みは、開口（３１）側から底面（３２）側に向けて厚みが徐々に厚くなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用内装部品。
4. 前記衝撃吸収体（３０）は、開口（３１）側の縦壁部（３３）の厚みに比べ、底面（３２）側の縦壁部（３３）の厚みが厚肉となるように縦壁部（３３）に段部（３６）が設定されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用内装部品。

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