JP4448938B1 - 樹脂シートの成形品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】自動車用衝撃吸収材(樹脂シートの成形品)1は、車体に固定されるベース2と、ベース2から突出する突起部3と、突起部3の外周面に設けられたリブ4と、突起部3が倒れることを防止する倒れ防止部材5とから構成されている。自動車用衝撃吸収材1は、衝突事故などにより衝撃を受けると、突起部3およびリブ4が衝撃により弾性変形または塑性変形、または弾性変形および塑性変形することによって、衝撃エネルギーを吸収している。このとき、自動車用衝撃吸収材1の衝撃エネルギーの吸収特性は、個々の突起部3の形状や高さ、またリブ4の数やリブ4の位置を調整することによって所定の特性に調整されている。
【選択図】図1
Description
特許文献1によれば、ベース板と、ベース板と一体的に成形されベース板から垂直に突出した複数の中空円筒チューブとを有するエネルギー吸収構造体が提案されている。このエネルギー吸収構造体は、負荷を受けた際にチューブが弾性変形または塑性変形、または弾性変形および塑性変形することによりエネルギーを吸収し、乗員への衝撃を軽減させている。
また、特許文献2によれば、ベース板から突出した複数の中空のボス(チューブ)の外周部にリブが連結されたエネルギー吸収構造が提案されている。このエネルギー吸収構造体では、ボスとリブとを立設させることによって衝突時のエネルギーの吸収量を増加させている。
本発明では、衝突で突起部が徐々に弾性変形または塑性変形、または弾性変形および塑性変形することで衝突のエネルギーを吸収し、乗員への衝撃を軽減している。複数の突起部は高さが同一でないことにより、衝突時には、まず高さの高い突起部が変形し、その後に高さの低い突起部が変形することになる。そして、ベースに高さの異なる突起部を組み合わせて配設することおよび各突起部が円錐または円錐台に成形されていることによって衝撃エネルギーの吸収特性を変化させて、徐々に衝突のエネルギーを吸収する理想的な特性に近づけることができる。
また、リブの数が異なる突起部が混在していることにより、突起部のエネルギーの吸収量を調整して、エネルギーの吸収特性を変化させることができ、理想的なエネルギーの吸収特性に近づけることができる。
また、リブは隣り合う突起部同士を連結していないと共に、隣り合う前記突起部の中心を結ぶ線上に配設されていないことにより、突起部は、隣に配設された突起部が塑性変形して潰れたことにつられて倒れることがないので、個々に潰れてエネルギーを吸収することができる。
また、樹脂シートの成形品は樹脂シートから真空成形によって成形されることにより、突起部およびリブを薄肉に成形することが可能である。また、樹脂シートの成形品を軽量化することができる。
本発明では、突起部は外周部にリブが設けられることにより、突起部の剛性を高めることができ、衝撃エネルギーの吸収量を増加させることができる。そして、突起部に対して設けられるリブの数および位置を任意に設定できることにより、突起部のエネルギーの吸収量を調整して、エネルギーの吸収特性を変化させることができ、理想的なエネルギーの吸収特性に近づけることができる。また、リブの位置を調整することによって、突起部に対して正面からでなく、斜め方向からの衝撃に対しても理想的なエネルギーの吸収特性に近づけることができる。
本発明では、ベース、突起部およびリブはポリプロピレンを主材料とした材料で成形されていることにより、ベースに突起部およびリブを成形しやすく自動車用衝撃吸収材の製造が行いやすい。また、ポリプロピレンを主材料とした材料で成形することによって、樹脂シートの成形品の軽量化が可能で、リサイクル性も高くなる。
本発明では、ベースには突起部の倒れを防止する倒れ防止部が設けられていることにより、ベースが曲がったり座屈したりしないので、突起部を倒れにくくすることができる。
図1に示す本実施の形態による自動車用衝撃吸収材(樹脂シートの成形品)1は、自動車のドアの内部や、天井の車体パネルと内装部材の間、カーペットの下方や車体側面の窓枠の内部などに装着されて、衝突事故などによる衝撃のエネルギーを吸収し乗員の安全を確保するためのものである。自動車用衝撃吸収材1は、車体に固定されるベース2と、ベース2から突出する突起部3と、突起部3の外周面に設けられたリブ4と、突起部3が倒れることを防止する倒れ防止部材5とから概略構成されている。
突起部3は、ベース2に複数設けられて、ベース2から突出する円錐や円錐台の形状をしており、突起部3の内部は中空に成形されている。複数の突起部3はすべて同じ高さではなく、異なる数種類の高さに成形されている。
ポリプロピレンを主材料とした樹脂シートを使用することにより、自動車用衝撃吸収材1の成形が行いやすく、軽量化もできる。また、これらの材料は安価なのでコストを下げることができ、リサイクル性も高い。
このとき、自動車用衝撃吸収材1の衝撃エネルギーの吸収特性は、個々の突起部3の円錐または円錐台の形状や高さ、またリブ4の数やリブ4の位置を調整することによって所定の特性に調整されている。
衝突などの際には、まず高さの高い突起部3が変形し、その後高さの低い突起部3が変形するので、異なる高さの突起部3が混在することによってエネルギーの吸収特性を調整することができる。また、突起部3の外周面にリブ4を設けることにより、突起部の剛性が高まりエネルギー吸収量を増加させることができる。そして、突起部3に成形されるリブ4の数や位置を変化させることにより、エネルギーの吸収特性を調整することができる。また、突起部3に成形されるリブ4の位置を調整することによって、突起部3に対して正面からのみでなく、斜め方向からの衝撃に対してもエネルギーを吸収することができる。
また、倒れ防止部材5が配設されることによって、自動車用衝撃吸収材1が容易に曲がったり座屈したりしないので、突起部3を倒れにくくすることができる。
まず、荷重と変位の特性を図2(a)に示すような理想曲線に近づける。図2(a)における試験値は、エネルギー吸収特性を調整する過程の自動車用衝撃吸収材1の荷重と変位の特性である。そして、自動車用衝撃吸収材1の突起部3の高さを変化させて異なる高さの突起部3を混在させることによって、荷重と変位の特性を図中の理想曲線に近づけている。
次に、衝撃エネルギーと変位の特性を図2(b)に示すような理想曲線に近づける。図2(b)における試験値は、エネルギー吸収特性を調整する過程の自動車用衝撃吸収材1の衝撃エネルギーと変位の特性である。そして、突起部3の外周に設けるリブ4の数や位置を調整することによって図中の理想曲線に近づけている。
本実施の形態による自動車用衝撃吸収材1では、複数の突起部3の高さを同一にせず異なる高さの突起部3を組み合わせると共に、突起部3が円錐または円錐台に成形されていることによって、衝撃エネルギー吸収特性を変化させることができる。
また、突起部3の外周面にはリブ4が設けられているので、突起部3の剛性を高めることができて、エネルギーの吸収量を増加させることができる。そして、エネルギー吸収量の異なる突起部3を組み合わせることによって衝撃エネルギー吸収特性を変化させることができる。
また、リブ4が設置される位置を調整することによって、突起部3に対して斜めからの衝撃に対してもエネルギーを吸収することができる。
また、リブ4は各突起部3に設けられていて、隣り合うの突起部3を連結していないことにより、衝突時には突起部3は個々に潰れるので、衝撃吸収力の調整が容易である。そして、突起部3は、隣の突起部3が潰れたことによりエネルギーを吸収せずに倒れることがない。
また、突起部3の外周にリブ4が設けられることにより突起部3のエネルギー吸収量が増加するので、自動車用衝撃吸収材の軽量化を図ることができる。
例えば、上述した実施の形態では、円錐台と円錐の突起部3を組み合わせて配設しているが、円錐台の突起部3のみや、円錐の突起部3のみを配設してもよい。
また、上記の実施の形態では、自動車用衝撃吸収材1には倒れ防止部材5が設けられているが、自動車用衝撃吸収材1には倒れ防止部材5が設けられていなくてもよい。
また、上記の実施の形態では、自動車用衝撃吸収材1はポリプロピレンを主材料とした樹脂シートを真空成形したものであるが、ポリプロピレンを主材料としない樹脂シートを真空成形したものでもよく、また、真空成形でなく他の方法で成形されてもよい。
また、上記の実施の形態では、自動車用衝撃吸収材を自動車に設置する際に、突起部3がベース2から突出する方向は車内側としているが、予測される衝撃の方向などにあわせて、自動車用衝撃吸収材の向きを変えて設置してもよい。
2 ベース
3 突起部
4 リブ
5 倒れ防止部材
Claims (4)
- 樹脂シートから真空成形によって成形された、自動車の車体パネルと内装部材との間に設けられて、衝突による衝撃エネルギーを吸収する樹脂シートの成形品であって、
前記車体パネルと内装部材との間に固定されるベースと、
前記ベースから突出すると共に中空の円錐または円錐台に成形された複数の突起部とを備え、前記複数の突起部は高さが同一でないと共に、前記突起部の外周面から突出し先端から前記ベースに向う直線状の凸部であるリブの数が異なるものが混在しており、さらに前記リブは隣り合う前記突起部同士を連結していないと共に、隣り合う前記突起部の中心を結ぶ線上に配設されていないことを特徴とする樹脂シートの成形品。 - 前記リブは前記突起部に対して設けられる数および位置が任意に設定されることを特徴とする請求項1に記載の樹脂シートの成形品。
- 前記ベース、前記突起部および前記リブはポリプロピレンを主材料とした材料で成形されていることを特徴とする請求項1または2に記載の樹脂シートの成形品。
- 前記ベースには前記突起部の倒れを防止する倒れ防止部が設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の樹脂シートの成形品。
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