JP4968077B2

JP4968077B2 - Ｅａ材

Info

Publication number: JP4968077B2
Application number: JP2008005862A
Authority: JP
Inventors: 利行堀松
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2008-01-15
Filing date: 2008-01-15
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2028-01-15
Also published as: JP2009168109A

Description

本発明は、ＥＡ材（衝撃エネルギー吸収材）の取付構造に係り、特に自動車のトリム等に適用するのに好適なＥＡ材の取付構造
に関する。

自動車のドアトリムには、側面衝突（側突）時の衝撃エネルギー吸収（ＥｎｅｒｇｙＡｂｓｏｒｐｔｉｏｎ：ＥＡ）のために、硬質ウレタンフォームよりなるＥＡ材を取り付けている。

このＥＡ材の応力−歪曲線は、第１１図のｂのように直線に近いものよりも、ａのように、歪が小さい範囲で応力値が歪の増大と共に急速に立ち上がり、それからしばらくは歪が増大しても応力値はあまり増大しない逆Ｓ字状の特性のものが好ましい。

この逆Ｓ字状の応力−歪特性（ａ）を有したＥＡ材は、略直線状の特性（ｂ）を有したＥＡ材に比べてエネルギー吸収量が多く、また車両乗員に加えられる衝撃が十分に緩和されるようになる（例えば特開平５−３３１３６４）。
特開平５−３３１３６４

本発明は、エネルギー吸収量が多く、且つ衝撃値が低い硬質ポリウレタンフォーム等の発泡樹脂成形体よりなるＥＡ材を提供することを目的とする。

請求項１のＥＡ材は、物体を受け止める前面と、該前面と反対側の後面とを有した発泡樹脂成形体よりなるＥＡ材本体を有したＥＡ材において、該前面と後面とを結ぶ方向に延在した補強部材が該ＥＡ材本体中に埋設されており、該発泡樹脂成形体は硬質ポリウレタンフォームよりなり、該補強部材は、該ＥＡ材本体中において、該ＥＡ材本体の該前面と後面とを結ぶ方向の中間部よりも該後面側から、該中間部よりも該前面側まで延在していることを特徴とするものである。

請求項２のＥＡ材は、請求項１において、前記補強部材の後端は、前記ＥＡ材本体の後面に達していることを特徴とするものである。

請求項３のＥＡ材は、請求項１又は２において、前記補強部材は筒状体であり、筒軸心方向を前後方向として埋設されていることを特徴とするものである。

請求項４のＥＡ材は、請求項３において、前記筒状体の筒壁部分に、筒の内部側と外部側とを連通する開口が設けられていることを特徴とするものである。

請求項５のＥＡ材は、請求項３又は４において、前記筒状体はメッシュよりなることを特徴とするものである。

本発明のＥＡ材にあっては、発泡樹脂成形体中に補強部材が埋設されており、応力−歪特性が逆Ｓ字状のものとなり、エネルギー吸収量が多く、衝撃が十分に緩和されるようになる。

本発明では、発泡樹脂成形体は硬質ポリウレタンフォームよりなる。

補強部材は、筒状体よりなり、筒軸心方向が前後方向となるように埋設されることが好ましい。

筒状体の筒内部側と外部側とを連通する開口を設けることにより、筒状体内部側の発泡樹脂成形体と外部側の発泡樹脂成形体との一体性が向上し、ＥＡ材の特性が向上する。このような筒状体はメッシュよりなるものであってもよい。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。

第１図は実施の形態に係るＥＡ材の斜視図、第２図は第１図のII−II線断面図である。第３図及び第４図はそれぞれ別の実施の形態に係るＥＡ材の斜視図、第５図〜第１０図はそれぞれ補強部材の構成図である。第１１図は、前述の通り、ＥＡ材の応力−歪曲線図である。

第１，２図に示すＥＡ材１は、硬質ポリウレタンフォームの発泡樹脂成形体よりなるＥＡ材本体２と、該ＥＡ材本体２中に埋設された補強部材３とからなる。この実施の形態では、ＥＡ材本体２は、略平行な前面２ａ及び後面２ｂを有した盤状のものである。補強部材３は、第５図に示すように、円筒状であり、筒軸心方向をＥＡ材の前後方向（前面２ａと後面２ｂとを結ぶ方向。この実施の形態では、後面２ｂと垂直方向）としている。

補強部材３の後端は、後面２ｂに達していてもよく、若干後面から離隔していてもよい。

この実施の形態では補強部材３は２個設けられているが、ＥＡ材１の大きさ及び補強部材３の大きさに応じて適宜選定すればよい。補強部材３の好適な材料については後述する。

この補強部材３を有したＥＡ材１は、ＥＡ材本体２を成形するための金型内に補強部材３を配置し、ウレタン原液を供給し、型締めした後、発泡させ、キュア後、脱型すればよい。補強部材３を金型内に配置する場合、クリップなどの留付具や金型内面に設けた係止部などを利用して補強部材３を固定するのが好ましい。補強部材３とキャビティ面との少なくとも一方にマグネットを設け、他方に磁性材料部分を設け、磁力を利用して補強部材３を金型に固定してもよい。

ＥＡ材本体２中にこのような補強部材３を埋設したことにより、ＥＡ材の応力−歪特性は第１１図に示した曲線ａ又はそれに近い逆Ｓ字状となる。そのため、補強部材３を有しない、曲線ｂで示す特性の従来品に比べて、ＥＡ材の衝撃エネルギー吸収量が多くなると共に、衝撃が十分に緩和されるようになる。

第３図のＥＡ材４は、発泡樹脂成形体よりなる盤状のＥＡ材本体５と、該ＥＡ材本体５中に埋設された補強部材６とを有する。補強部材６は、第９図に示すように、筒軸心方向と垂直な断面が長円形ないし楕円形の筒状体よりなる。その他の構成は第１，２図と同様である。

第４図のＥＡ材７は、発泡樹脂成形体よりなるＥＡ材本体８と、該ＥＡ材本体８中に埋設された補強部材９とからなる。ＥＡ材本体８は、平坦な後面８ｄと、段々状となっている前面８ａ，８ｂ，８ｃとを有する。

各前面８ａ，８ｂ，８ｃは、後面８ｄと略平行であり、前面８ａは後面８ｄに最も近い低段部であり、前面８ｃは後面８ｄから最も離隔した高段部であり、前面８ｂは両者の中間の中段部である。筒状体９は、円筒状であり、筒軸心方向を後面８ｄと垂直としている。筒状体９は、前面８ｃの内部側に配置されている。筒状体９の前端は前面８ｃから前記の距離ｔ分だけ埋没した状態となっている。筒状体９の後端は、後面８ｄと面一か、又は若干埋没している。

なお、この実施の形態では筒状体９は前面８ｃ部分にのみ配置されているが、前面８ａ，８ｂ部分にも配置されてもよい。

これらのＥＡ材４，７も、第１１図のａに示す逆Ｓ字状の応力−歪特性を有しており、優れた衝撃吸収特性を示すようになる。

次に、補強部材のさらに他の好適例を説明する。

第５図及び第９図に示す補強部材３，６は、円筒状、長円（又は楕円）筒状であるが、第１０図（ａ）に示す三角筒状の補強部材４０、第１０図（ｂ）に示す四角筒状の補強部材５０、五角形以上の多角筒状（図示略）であってもよい。これらの補強部材３，６，４０，５０は筒壁に開口が設けられていないが、第６図に示す補強部材１０のように、筒状体の内側と外側とを連通する開口１１を複数個設けてもよい。このように開口１１を設けると、筒状体の内部側の発泡樹脂成形体と外部側の発泡樹脂成形体との一体性が高まり、ＥＡ材のＥＡ特性が向上する。

開口は円形に限定されるものではなく、楕円形、角形などのいずれでもよい。

補強部材として、第７図のようにメッシュよりなる補強部材２０を用いてもよい。このメッシュよりなる補強部材２０にあっても、筒状体の内部側の発泡樹脂成形体と外部側の発泡樹脂成形体との一体性が良好である。また、発泡樹脂成形体がメッシュの目に入り込むことにより、補強部材２０と発泡樹脂成形体との一体性も良好なものとなる。なお、メッシュの１個の目の大きさ（開口面積）は３ｍｍ×３ｍｍ〜２０ｍｍ×２０ｍｍ程度であればよい。

補強部材は、第８図に示す円筒状の篭形状のものであってもよい。この補強部材３０は、上下多段に配置されたリング３１と、各リング３１同士をつなぐ棒状の縦材３２とからなる。なお、リング３１は、円形に限定されず、楕円形、角形などのいずれでもよい。

［補強部材の材料の好適例］
無孔の補強部材３，６，９，４０，５０の構成材料としては、紙、合成樹脂（例えばＰＰ、ＰＥ、ＰＳ、ＡＢＳ、ＰＣＢ）、布などが例示される。

補強部材１０のように筒壁に開口を設けたタイプの補強部材の場合、材料は上記のものが例示される。

補強部材２０のようにメッシュよりなる補強部材の場合、材料は合成樹脂（例えば上記のもの）などが例示される。

補強部材３０のように篭状の補強部材の場合、リング及び縦材は上記の合成樹脂又は金属よりなることが好ましい。

実施の形態に係るＥＡ材の斜視図である。第１図のII−II線断面図である。別の実施の形態に係るＥＡ材の斜視図である。別の実施の形態に係るＥＡ材の斜視図である。（ａ）図は補強部材の斜視図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線断面図である。（ａ）図は補強部材の斜視図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線断面図である。補強部材の斜視図である。補強部材の斜視図である。補強部材の斜視図である。補強部材の斜視図である。ＥＡ材の応力−歪曲線である。

符号の説明

１，４，７ＥＡ材
２，５，８ＥＡ材本体
２ａ，８ａ，８ｂ，８ｃ前面
２ｂ，８ｄ後面
３，６，９，１０，２０，３０，４０，５０補強部材

Claims

物体を受け止める前面と、該前面と反対側の後面とを有した発泡樹脂成形体よりなるＥＡ材本体を有したＥＡ材において、
該前面と後面とを結ぶ方向に延在した補強部材が該ＥＡ材本体中に埋設されており、
該発泡樹脂成形体は硬質ポリウレタンフォームよりなり、
該補強部材は、該ＥＡ材本体中において、該ＥＡ材本体の該前面と後面とを結ぶ方向の中間部よりも該後面側から、該中間部よりも該前面側まで延在していることを特徴とするＥＡ材。
請求項１において、前記補強部材の後端は、前記ＥＡ材本体の後面に達していることを特徴とするＥＡ材。
請求項１又は２において、前記補強部材は筒状体であり、筒軸心方向を前後方向として埋設されていることを特徴とするＥＡ材。
請求項３において、前記筒状体の筒壁部分に、筒の内部側と外部側とを連通する開口が設けられていることを特徴とするＥＡ材。
請求項３又は４において、前記筒状体はメッシュよりなることを特徴とするＥＡ材。