JP4281515B2 - 自動車内装用のエネルギー吸収体 - Google Patents

Description

本発明は自動車内装用のエネルギー吸収体に係り、特に、自動車の内装に組み込まれ、車輌衝突時において乗員が受ける衝撃を吸収するための乗員保護用エネルギー吸収体、とりわけ自動車のドアトリム等の内装材に組み込まれて乗員の腕部ないし肩部等の保護に用いられる側突（側面衝突）用エネルギー吸収体等として好適な自動車内装用のエネルギー吸収体に関する。

自動車のドアトリムの裏面（自動車室内側とは反対側の面）には、側面衝突時に乗員の腕部ないし肩部を保護するためのエネルギー吸収体が必要箇所に取り付けられている。このエネルギー吸収体は、一般に硬質ポリウレタンフォーム、或いは、ポリプロピレン、ポリエチレン又はポリオレフィン系樹脂のビーズ状発泡体等のエネルギー吸収性に優れた材料で構成されており、ホットメルト接着剤や両面テープ等でドアトリムに接着固定されている。

エネルギー吸収体を構成する上述の材料は、いずれも比較的硬度の高い材料であり、従って、エネルギー吸収体は耐衝撃性が低く、衝突時の衝撃で割れ易い。このため、例えば、図４（ａ）に示す如く、ドアトリム１４にエネルギー吸収材１１のみを取り付けてある場合、側面衝突により図４（ｂ）のようにエネルギー吸収体１１が衝撃で割れて飛散し、十分なエネルギー吸収効果が得られない。

このような問題を解決すべく、従来、例えばポリプロピレン（ＰＰ）等の合成樹脂板や鉄板などの金属板等の剛性の高い面材をエネルギー吸収材に貼り付けて、荷重の局所的集中を全体に分散させ、エネルギー吸収材の割れや飛散を防止する手法がとられている。

また、特開２０００−１４２２８７号公報には、図３（ａ）〜（ｅ）の通り、エネルギー吸収材１１の表面に、粗毛フェルト、寒冷紗及びタフネル等のような天然繊維又は合成繊維の織布又は不織布よりなる補強材１２を接着剤により貼り付けてなるエネルギー吸収体１０Ａ〜１０Ｅが記載されている。

この特開２０００−１４２２８７号公報のエネルギー吸収体１０Ａ〜１０Ｅは、エネルギー吸収材１１が衝撃で割れても、補強材１２によりその飛散が防止され、エネルギー吸収材１１は設計された位置に確実に保持される。このため所期のエネルギー吸収性能を十分に発揮して乗員を確実に保護することができる。
特開２０００−１４２２８７号公報

エネルギー吸収材に合成樹脂板や金属板等の面材を貼ってエネルギー吸収材の飛散を防止する対策は、面材を貼った表面にしか面材の飛散防止機能が作用しないため、エネルギー吸収材の面材を貼った面からその裏面までのストロークの長い大きな製品には不向きである。また、エネルギー吸収材と面材とを接着剤を用いて圧着する際には、工業製品として一定の品質を保つために、接着部分を一定時間、一定圧力で保持する必要があり、そのため各種のエネルギー吸収体に応じた圧着用の治具を必要とする。さらに、圧着作業はこの圧着用の治具を用いて個々のエネルギー吸収体ごとに行われなければならず、まとめてすることはできない。

図３（ｄ）のエネルギー吸収体１０Ｄは、エネルギー吸収材１１に織布や不織布よりなる補強材１２が周回しているため、ストロークの長い大きな製品であってもエネルギー吸収材１１の飛散を防止することができるが、エネルギー吸収材の形状が複雑な３次元形状である場合には、その形状に合う補強材を製造するのが困難であり、コスト高となる。また、エネルギー吸収材１１の外周面の大きさと補強材１２の内周面の大きさがほぼ同一であるため、エネルギー吸収材１１に補強材１２を周回させて貼り付ける作業も困難なものとなる。

本発明は上記従来の問題点を解決し、衝撃吸収時のストロークが大きな製品であっても衝撃で割れて飛散することがなく、所期のエネルギー吸収性能を十分に発揮することができ、乗員の保護効果に優れたエネルギー吸収体を提供することを目的とする。

本発明（請求項１）の自動車内装用のエネルギー吸収体は、エネルギー吸収材と、該エネルギー吸収材の外面の少なくとも一部に配置された補強材とを有する自動車内装用のエネルギー吸収体において、該エネルギー吸収材の一部を周回して被包する熱収縮フィルムによって該補強材が該エネルギー吸収材に取り付けられており、この熱収縮フィルムは、被包後に熱収縮処理されたものであることを特徴とするものである。

かかるエネルギー吸収体は、エネルギー吸収材の外面の一部に補強材を有するため、エネルギー吸収材が衝撃で割れても、補強材によりその飛散が防止され、エネルギー吸収材は設計された位置に確実に保持される。このため所期のエネルギー吸収性能を十分に発揮して乗員を確実に保護することができる。この補強材は、エネルギー吸収材を周回する熱収縮フィルムによってエネルギー吸収材に取付けられるため、エネルギー吸収材と補強材との圧着用の治具が不要となり、容易かつ低コストでエネルギー吸収体を製造することができる。また、エネルギー吸収体を製造するに際して、エネルギー吸収材と補強材との複合体を熱収縮フィルム素体で多少の隙間をもたせて被包したとしても、加熱処理する際に熱収縮フィルム素体は複合体の表面に密着するように熱収縮する。従って、熱収縮フィルムを複合体に被包する作業が容易になると共に、エネルギー吸収体の製造効率が向上する。

本発明の自動車内装用のエネルギー吸収体は、熱収縮フィルムの熱収縮によってエネルギー吸収材が圧縮され、エネルギー吸収材は本来の材料特性よりも少し硬度の高いものとなる。従って、より硬い特性をもつエネルギー吸収体を提供することができる。

上記の補強材は更にホットメルト接着剤によってエネルギー吸収材に取り付けられていてもよい。このようにすれば、補強材をエネルギー吸収材にしっかりと固定することができる。

上記の補強材は合成樹脂板、金属板、粗毛フェルト、寒冷紗及びタフネルよりなる群から選ばれる１種又は２種以上が好適である。

本発明のエネルギー吸収体は、衝撃吸収時ストロークの大きな製品であっても衝撃で割れて飛散することがなく、所期のエネルギー吸収性能を十分に発揮することができ、乗員の保護効果に優れる。

以下に図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１（ａ）〜（ｄ）は参考例に係るエネルギー吸収体を示す斜視図、図２（ａ）は図１（ａ）のエネルギー吸収体１Ａをドアトリムへ装着した状態を示す断面図、図２（ｂ）は側面衝突時の状態を示す断面図である。

図１（ａ）のエネルギー吸収体１Ａは、エネルギー吸収材２と、このエネルギー吸収材２の一部を周回して被包する熱収縮処理された熱収縮フィルム３Ａとからなっている。この実施の形態では、エネルギー吸収材２は略台形柱形状であり、第１ないし第４の側面２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、１対の端面２ｅ、２ｆとを有した六面体である。第１の側面２ａは略円弧状に外方に膨出するように湾曲している。第２，３，４の側面２ｂ、２ｃ、２ｄ及び端面２ｅ，２ｆは平面よりなる。第２，４の側面２ｂ、２ｄは、第３の側面２ｃ側ほど相互間の間隔が小さくなるように該第３の側面２ｃに斜交している。

熱収縮フィルム３Ａは、第１ないし第４の側面２ａ〜２ｄを取り巻いている。エネルギー吸収材２の両端面２ｅ、２ｆは熱収縮フィルム３Ａによって覆われておらず、露出している。熱収縮フィルム３Ａの幅Ｗは、エネルギー吸収材２の該Ｗ方向の幅員よりも小さく、側面２ａ〜２ｄのうち両端面２ｅ、２ｆの近傍は熱収縮フィルム３Ａによって覆われておらず、露出している。

エネルギー吸収材２としては、従来のエネルギー吸収体に用いられている、前述の硬質ポリウレタンフォーム、或いは、ポリプロピレン、ポリエチレン又はポリオレフィン系樹脂のビーズ状発泡体を用いることができる。

熱収縮フィルム３Ａとしては、例えば、ポリスチレン、ポリエステル、ポリオレフィン系の熱収縮フィルムを用いることができる。熱収縮フィルム３Ａの厚さは１０〜１０００μｍ特に５０〜６００μｍ程度が好適である。

熱収縮フィルムは、エネルギー吸収体が車両用のものである場合、難燃性のものが好ましい。

このエネルギー吸収体１Ａを製造するには、まずエネルギー吸収材２よりも一回り大きな筒状の熱収縮フィルム素体を製作しておき、この熱収縮フィルム素体をエネルギー吸収材２に外嵌させる。次に加熱処理を施して熱収縮フィルム素体を熱収縮させ、熱収縮フィルム３Ａをエネルギー吸収材２の外面に密着させる。なお、熱収縮フィルム３Ａによって外周から締め付けられることにより、エネルギー吸収材２は少し押し縮められ、その素体よりも若干高硬度となる。

本実施の形態のエネルギー吸収体１Ａにあっては、熱収縮フィルム素体は略筒状であり、軸方向の両端は開放している。このため、熱収縮フィルム素体の熱収縮時に熱収縮フィルム素体の内周面とエネルギー吸収材２の外周面との間の空気等の気体がこの開放した両端から流出するため、熱収縮フィルム３Ａがエネルギー吸収材２に隙間なく密着する。

このように構成されたエネルギー吸収体１Ａは、図２（ａ）、（ｂ）に図示する通り、ドアトリム１４に装着した場合、側面衝突後にエネルギー吸収材２が衝撃で割れても飛散することが防止ないし抑制される。このため、所期のエネルギー吸収性能を十分に発揮して乗員を確実に保護することができる。また、熱収縮フィルム３Ａはエネルギー吸収材２の一部を周回して被包しているため、後述の図１（ｂ）の場合に比べて材料コストが低廉である。

図１（ｂ）の参考例に係るエネルギー吸収体１Ｂは、エネルギー吸収材２の全体を熱収縮フィルム３Ｂで被包したものである。

このエネルギー吸収体１Ｂは、例えば、袋状の熱収縮フィルム素体内にエネルギー吸収材２を収容した後、熱収縮フィルム素体の開口部を閉止し、次いで加熱処理を施して熱収縮フィルム素体を熱収縮させることにより製造される。この場合、熱収縮フィルム素体の一部に空気抜き孔を設けておくのが好ましい。

このエネルギー吸収体１Ｂは、エネルギー吸収材２の全体を熱収縮フィルム３Ｂが被包しているため、衝撃によるエネルギー吸収材２の飛散が確実に防止され、衝撃吸収特性が著しく優れたものとなる。

図１（ｃ）の参考例に係るエネルギー吸収体１Ｃは、エネルギー吸収材２と、このエネルギー吸収材２の第３の側面２ｃに重ね合わされた板状の補強材４と、このエネルギー吸収材２と補強材４を被包する熱収縮フィルム３Ｃとからなっている。

補強材４は、この参考例ではエネルギー吸収材２の第３の側面２ｃと同一大きさであり、この第３の側面２ｃに密着するように重ね合わされている。

この補強材４としては合成樹脂板、金属板、粗毛フェルト、寒冷紗及びタフネルよりなる群から選ばれる１種又は２種以上が好適であるが、これに限定されない。

この補強材４を設けたことにより、エネルギー吸収体１Ｃの強度が向上し、エネルギー吸収体１Ｃが割れにくいものとなる。

このエネルギー吸収体１Ｃを製造する際には、まずエネルギー吸収材２の側面２ｃに補強材４を重ね合わせる。このとき、接着剤等を用いてエネルギー吸収材２と補強材４とを仮付け又は本接着してもよい。次にこのエネルギー吸収材２と補強材４との重ね合わせ体に略筒状の熱収縮フィルム素体を外嵌させ、加熱処理を施して熱収縮フィルム素体を熱収縮させる。

図１（ｃ）のエネルギー吸収体１Ｃは、熱収縮フィルム３Ｃがエネルギー吸収材２の側面２ａ、２ｂ、２ｄの全面及び補強材４の全体を周回して被包している。即ち、熱収縮フィルム３Ｃの幅Ｗがエネルギー吸収材２の該Ｗ方向の幅員と同一となっているが、これよりも小さくしたものが本発明のエネルギー吸収体となる。

図１（ｃ）では、補強材４はエネルギー吸収材２の第３の側面２ｃにのみ配置されているが、さらに第１，２，４面の少なくとも１面にも設けられてもよい。ただし、エネルギー吸収体の重量増を抑制するためには、補強材の数はなるべく少ない方が好ましく、１つの側面に配置するのが好適である。

図１（ｃ）では、補強材４は第３の側面２ｃと同一大きさとなっているが、それよりも小さくてもよい。

図１（ｄ）の参考例に係るエネルギー吸収体１Ｄは、図１（ｃ）に示したエネルギー吸収材２と補強材４との重ね合わせ体の全体を熱収縮フィルム３Ｄで被包したものである。

このエネルギー吸収体１Ｄにあっては、衝撃によるエネルギー吸収材２の飛散が確実に防止される。

このエネルギー吸収体１Ｄの製造に際しての熱収縮フィルム３Ｄによる被包方法は、図１（ｂ）のエネルギー吸収体１Ｂの熱収縮フィルム３Ｂと同様である。

上記実施の形態はいずれも本発明の一例であり、本発明は図示以外の形態をもとりうる。例えば、エネルギー吸収材の形状は板状、多角柱状、円柱状など図示以外の形状であってもよい。

（ａ）〜（ｄ）は参考例に係るエネルギー吸収体を示す斜視図である。 （ａ）図は図１（ａ）のエネルギー吸収体１Ａをドアトリムへ装着した状態を示す断面図、（ｂ）図は側面衝突時の状態を示す断面図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）図はいずれも従来のエネルギー吸収体の斜視図である。 （ａ）図は従来のエネルギー吸収体をドアトリムへ装着した状態を示す断面図、（ｂ）図は側面衝突時の状態を示す断面図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｚ エネルギー吸収体
２，１１ エネルギー吸収材
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ 熱収縮フィルム
４ 補強材
１４ ドアトリム

Claims (2)

1. エネルギー吸収材と、該エネルギー吸収材の外面の少なくとも一部に配置された補強材とを有する自動車内装用のエネルギー吸収体において、
   該エネルギー吸収材は硬質ポリウレタンフォームよりなり、両端を開放した状態で一部を周回して被包する厚さが１０〜１０００μｍである難燃性熱収縮フィルムによって該補強材が該エネルギー吸収材に取り付けられており、この熱収縮フィルムは、被包後に熱収縮処理されたものであり、該補強材は衝撃入力側にのみ取り付けられていることを特徴とする自動車内装用のエネルギー吸収体。
2. 請求項１において、補強材は合成樹脂板、金属板、粗毛フェルト、寒冷紗及びタフネルよりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする自動車内装用のエネルギー吸収体。

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