JP5523026B2 - 衝撃吸収部材およびその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、車両内装部材と車体構成部材との間に設けられる衝撃吸収部材およびその製造方法に関するものである。

自動車には、乗員室に座った乗員に対する様々な安全対策が施されており、例えばドアの乗員室側を覆うドアトリムには、図６に示すような衝撃吸収部材６０が配設されている(例えば、特許文献１参照)。衝撃吸収部材６０には、硬質ポリウレタン発泡体からなる本体６２にワッシャ６４が埋め込まれており、このワッシャ６４を介してドアトリム１２に取り付けられている(図７参照)。ワッシャ６４は、取付孔６６ａを有する円筒状の筒体部６６と、この筒体部６６の両端に夫々設けられたフランジ部６８,６８とから構成される。ワッシャ６４は、ドアトリム１２に臨む側に位置する一方のフランジ部６８が取付孔６６ａを除いて衝撃吸収部材６０における本体６２の内部に埋め込まれるのに対し、ドアパネル１０に臨む側に位置する他方のフランジ部６８が本体６２の外部に露出するようになっている(図７参照)。衝撃吸収部材６０は、ワッシャ６４の取付孔６６ａにドアトリム１２に突設された取付軸１４を挿入して、ドアトリム１２に取り付けられている。

前記衝撃吸収部材６０は、成形型７０で本体６２を発泡成形する際に、ワッシャ６４が本体６２に埋め込まれる(図８参照)。図８に例示するように、ワッシャ６４は、成形型７０の下型面７２に他方のフランジ部６８を載置すると共に、取付孔６６ａを塞ぐように形成された成形型７０の上型面７４で一方のフランジ部６８が押さえられて、成形型７０のキャビティ７０ａにセットされる。そして、キャビティ７０ａに供給されたウレタン原料Ｇが発泡して、キャビティ７０ａに充填して固化することで、衝撃吸収部材６０の本体６２が成形されるのと同時に、ワッシャ６４を本体６２に埋め込むようになっている。

特開２００１−３２２５０７号公報

前記衝撃吸収部材６０における本体６２の発泡成形工程では、ウレタン原料Ｇの発泡時にキャビティ７０ａの空気が図示しない空気孔から基本的に排出されるようになっているが、一部の逃げ場を失った空気ａ(図８参照)が上型面７４と一方のフランジ部６８との間に溜まり易い。これは、ワッシャ６４における一方のフランジ部６８の上側にウレタン原料Ｇが回り込む段階においてウレタン原料Ｇの粘度が高くなっており、フランジ部６８の上側でウレタン原料Ｇがぶつかる部分で空気の逃げ道がないからである。このため、衝撃吸収部材６０には、前記空気に起因して硬質ポリウレタン発泡体が欠落した欠肉部分６３が本体６２におけるワッシャ６４の周りに生じることがある(図９参照)。衝撃吸収部材６０は、本体６２に欠肉部分６３があると、車両走行時の振動等によって該欠肉部分６３を起点として割れが発生する可能性がある。

すなわち本発明は、従来の技術に係る衝撃吸収部材およびその製造方法に内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、欠肉部分の発生を抑えた衝撃吸収部材およびその製造方法を提供することを目的とする。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明の衝撃吸収部材は、
成形型内で発泡成形される発泡体からなる本体と、この本体に成形型での発泡成形時に埋め込まれ、車両内装部材への取付部分となる取付部材とを有する衝撃吸収部材において、
前記取付部材は、
前記車両内装部材の取付軸が挿入される取付孔を有する筒形の本体部と、
前記本体部の少なくとも一端に設けられ、前記発泡体の発泡成形時に前記成形型の型面に当接するフランジ部と、
前記フランジ部における型面への当接面に凹設され、該フランジ部における前記取付孔を画成する内縁および外縁に亘って延在して前記型面との間に隙間を形成する溝部とを備え、
前記フランジ部には、前記取付孔を囲んで複数の前記溝部が放射状に配置されることを特徴とする。
請求項１に係る発明によれば、衝撃吸収部材における本体の発泡成形時に、取付部材の溝部から空気を逃して取付部材の周りまで原料を適切に充填することができるので、本体における欠肉部分の発生を抑制することができる。また、本体に埋設されたフランジ部の溝部に該本体が入り込むことで、本体に対して取付部材が強固に取り付けれる。
更に、複数の溝部をフランジ部の端面に放射状に配置することで、フランジ部周りの何れの方向からも空気を逃すことができる。

請求項２に係る発明では、前記取付部材は、前記本体部の両端に前記フランジ部を有し、該フランジ部の夫々に前記溝部が設けられ、
前記取付孔に挿入して前記取付部材のフランジ部から突出した前記取付軸の先端に設けた取着部で該フランジ部を押えて、前記本体は前記車両内装部材に取り付けられることを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、溝部が設けられたフランジ部を取付軸の取着部で押さえる構成であるので、取着部とフランジ部とがずれ難く、衝撃吸収部材を車両内装部材に対して強固に取り付けることができる。

請求項３に係る発明では、前記取着部は、前記取付孔に挿入して前記取付部材のフランジ部から突出した前記取付軸の先端を溶融により拡大して形成されることを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、取付部材の取付孔から突出した取付軸を溶融して取着部を形成した際に、溝部に取着部が入り込むので、車両内装部材へより強固に取り付けることができる。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項４に係る発明の衝撃吸収部材の製造方法は、
成形型内で発泡成形される発泡体からなる本体と、この本体に埋め込まれ、車両内装部材への取付部分となる取付部材とを有する衝撃吸収部材の製造方法において、
前記取付部材の端部に設けられたフランジ部を、該取付部材における筒形の本体部に設けられた取付孔を囲むように成形型の型面に当接した状態で、取付部材を成形型にセットし、
前記フランジ部における型面との当接面に凹設されて、前記取付孔を囲んで放射状に配置された複数の溝部を介して、成形型のキャビティと前記取付孔とを連通したもとで、該キャビティに供給した原料を発泡・成形するようにしたことを特徴とする。
請求項４に係る発明によれば、衝撃吸収部材における本体の発泡成形時に、取付部材の溝部から空気を逃して取付部材の周りまで原料を適切に充填することができるので、本体における欠肉部分の発生を抑制することができる。
また、複数の溝部をフランジ部の端面に放射状に配置することで、フランジ部周りの何れの方向からも空気を逃すことができる。

請求項５に係る発明では、前記取付部材は、前記本体部の両端に前記フランジ部を有し、該フランジ部の夫々に前記溝部が設けられることを要旨とする。
請求項５に係る発明によれば、取付部材における本体部の両端にフランジ部が設けられているので、取付部材の成形型へのセットに際して何れのフランジ部を上下にしてもよく、取付部材のセット作業を容易に行うことができる。

請求項６に係る発明では、前記取付部材は、前記成形型の型面に設けられた孔部に前記取付孔が整合するように該成形型にセットされることを要旨とする。
請求項６に係る発明によれば、取付部材の取付孔に整合する成形型の孔部へ溝部および取付孔を介してキャビティの空気を逃がすことができるので、キャビティにおける空気溜まりの発生をより好適に抑制できる。

本発明に係る衝撃吸収部材によれば、本体における欠肉部分の発生を抑えることができる。また本発明に係る衝撃吸収部材の製造方法によれば、本体における欠肉部分の発生を抑えた衝撃吸収部材を得ることができる。

本発明の好適な実施例に係る衝撃吸収部材を示す概略斜視図である。 実施例の衝撃吸収部材のドアトリムへの配設構造を示す側断面図である。 実施例の取付部材を示す概略斜視図である。 実施例の衝撃吸収部材の製造時を示す説明図である。 衝撃吸収部材の配設構造の変更例を示す側断面図である。 従来の衝撃吸収部材を示す概略斜視図である。 従来の衝撃吸収部材のドアトリムへの配設状況を示す側断面図である。 従来の衝撃吸収部材の製造時を示す説明図である。 従来の衝撃吸収部材を示す正面図である。

次に、本発明に係る衝撃吸収部材およびその製造方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。

図１または図２に示すように、実施例に係る衝撃吸収部材２０は、ドアトリム(車両内装部材)１２の外面に取り付けられて、ドアトリム１２とこのドアトリム１２の外側に配置されたドアパネル(車体構成部材)１０との間に配置されている。衝撃吸収部材２０は、発泡体からなるブロック状の本体２２と、この本体２２に埋め込まれ、ドアトリム１２に取り付けるための取付部材２４とから基本的に構成され、本体２２の発泡成形と同時に取付部材２４が埋め込まれる。衝撃吸収部材２０は、取付部材２４を複数有し、実施例の衝撃吸収部材２０は、本体２２における上側の両角部と本体２２における下側の中央部の合計３つの取付部材２４が配設されている(図１参照)。本体２２を構成する発泡体としては、ポリウレタンやオレフィン系等の発泡体を用いることができ、実施例では硬質ポリウレタンが採用されている。また、衝撃吸収部材２０は、本体２２におけるドアトリム１２に対向する面(内面)がほぼ平らに形成される一方、本体２２における取付部材２４の埋め込み部分がドアパネル１０に対向する側から凹むように形成されている。本体２２には、ドアパネル１０に対向する面(外面)に金属製の薄い板部材(図示せず)が取り付けられ、衝撃吸収部材２０に加わった荷重を板部材を介して本体２２で全体として受容するようになっている。

前記取付部材２４は、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂からなる合成樹脂部品であって、取付孔２６ａを有する円筒状の筒体部(本体部)２６と、この筒体部２６の両端の夫々に設けられたフランジ部２８,２８と、このフランジ部２８に設けられた溝部３０とから構成される(図３参照)。各フランジ部２８は、筒体部２６の端部全周面に亘って取付孔２６ａの貫通方向と直交する方向(筒体部２６の半径方向)に向けて延出形成され、実施例のフランジ部２８は、中央に開口する取付孔２６ａを囲む円盤状に形成されている。各フランジ部２８の端面には、該フランジ部２８における取付孔２６ａを画成する内縁および外縁に亘って延在する溝部３０が複数凹設され、実施例のフランジ部では、取付孔２６ａを囲んで複数の溝部３０が放射状に配置されている。なお、実施例の取付部材２４では、８つの溝部３０が一定間隔をあけてフランジ部２８に形成されている。また、実施例の取付部材２４は、フランジ部２８および溝部３０が筒体部２６を挟んで対称な関係で形成されている。

前記取付部材２４は、本体２２の発泡成形の際に、成形型４０の上下の型面４２ａ,４４ａに２つのフランジ部２８,２８が保持されてセットされる(図４参照)。すなわち、取付部材２４は、成形型４０にセットした際に、溝部３０によって成形型４０の型面４２ａ,４４ａとの間に、フランジ部２８の外縁から取付孔２６ａに連通する隙間３０ａを形成するようになっている。溝部３０は、成形型４０のキャビティ４０ａの空気を逃す観点とウレタン原料(原料)Ｇの無駄な流出を抑制する観点とのバランスから、型面４２ａ,４４ａへの当接面となるフランジ部２８の端面からの深さを、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲に設定すると共に、幅を０．１ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲に設定するのが好ましい。すなわち、溝部３０は、前記範囲より小さいと空気を十分逃がすことができず、前記範囲より大きいと、キャビティ４０ａに充填したウレタン原料Ｇの漏出量が無視できないほど多くなる不都合がある。なお、実施例の取付部材２４は、筒体部２６の長さが１０ｍｍ、外径が１０ｍｍで、取付孔２６ａの直径が８ｍｍに設定され、フランジ部２８の外径が２０ｍｍで、フランジ部２８の厚みが１．５ｍｍに設定されている。

前記取付部材２４は、ドアトリム１２に臨む側に位置する一方のフランジ部２８が取付孔２６ａを除いて衝撃吸収部材２０における本体２２の内部に埋め込まれるのに対し、ドアパネル１０に臨む側に位置する他方のフランジ部２８が本体２２の外部に露出するようになっている(図２参照)。また、衝撃吸収部材２０は、本体２２におけるドアトリム１２側に取付孔２６ａに連通する取付開口２２ａが設けられ、本体２２の凹部２２ｂにおけるドアパネル１０側の面に他方のフランジ部２８の端面が臨んでいる。ドアトリム１２に突設された取付軸１４には、衝撃吸収部材２０の本体２２の取付開口２２ａを介して取付部材２４の取付孔２６ａに挿入し、取付部材２４のドアパネル１０側のフランジ部２８から突き出た該取付軸１４の先端を溶融して潰すことで、取着部１５が形成される。そして、衝撃吸収部材２０は、取付孔２６ａより拡大形成された取着部１５でドアパネル１０側のフランジ部２８が押えられて、ドアトリム１２に取り付けられる。ここで、取付部材２４は、ドアパネル１０側のフランジ部２８の端面に溝部３０が設けられているので、溶融した取付軸１４の先端が溝部３０に入り込み、溶融形成された取着部１５と溝部３０とがかみ合うから、衝撃吸収部材２０をドアトリム１２に対してがたつきなく、より強固に取り付けることができる。また、衝撃吸収部材２０では、ドアトリム１２側のフランジ部２８が本体２２をなす硬質ポリウレタン発泡体に埋設されており、この埋設されたフランジ部２８に溝部３０を有しているので、本体２２と溝部３０とが噛み合って取付部材２４が筒体部２６の周方向に回転し難くなっている。これにより、衝撃吸収部材２０では、本体２２に対して取付部材２４が堅固に保持される。

次に、衝撃吸収部材２０の製造方法について説明する。先ず、フランジ部２８に溝部３０を有する前述した取付部材２４を用意する。取付部材２４をフランジ部２８の何れかを成形型４０の下型４２における下型面４２ａに載置し、ウレタン原料Ｇを下型４２に供給する。成形型４０の上型４４を下型４２に対して型閉めすることで、上型４４の上型面４４ａが取付部材２４の上側に位置するフランジ部２８に取付孔２６ａを囲うように当接し、取付部材２４における上下に位置するフランジ部２８,２８が上下の型面４２ａ,４４ａに挟持されて保持される(図４参照)。ここで、上型４４には、取付部材２４のフランジ部２８への当接部分内側に、孔部４６が形成されており、成形型４０に取付部材２４をセットした際に、取付部材２４の取付孔２６ａと孔部４６とが整合するようになっている。前述の如く取付部材２４は、筒体部２６を挟んで両端にフランジ部２８および溝部３０を有する対称な形状であるので、成形型４０へのセットに際して、取付部材２４の何れのフランジ部２８を上下にしてもよく、取付部材２４のセット作業を容易に行うことができる。なお、孔部４６は、上型面４４ａから上型４４の外部に連通するよう形成しても、上型面４４ａから凹んで閉塞する構成の何れであってもよい。

前記成形型４０のキャビティ４０ａでは、ウレタン原料Ｇが発泡して下側から上側に向けて膨張し、キャビティ４０ａ内に充填される。取付部材２４のフランジ部２８には溝部３０が形成されているので、下側のフランジ部２８に凹設された溝部３０と該フランジ部２８に当接している下型面４２ａとの間、上側のフランジ部２８に凹設された溝部３０と該フランジ部２８に当接している上型面４４ａとの間には、キャビティ４０ａと取付孔２６ａを介して孔部４６に連通する隙間３０ａが形成されている(図４参照)。取付部材２４の上側に位置するフランジ部２８にウレタン原料Ｇが充填される段階では、ウレタン原料Ｇの粘度がある程度上昇していて空気の逃げが悪化しているが、上側のフランジ部２８の周りに到来したウレタン原料Ｇに押し退けられた空気を溝部３０による隙間３０ａを介して取付孔２６ａおよび孔部４６に逃すことができる。すなわち、実施例の製造方法によれば、取付部材２４におけるフランジ部２８の周りまで空気の影響を受けずにウレタン原料Ｇを確実に充填することができる。また、溝部３０は、フランジ部２８の端面に放射状に配置されているので、フランジ部２８の半径方向の何れからも空気を逃すことができる。

発泡したウレタン原料Ｇを所定時間キュアして固化した後に、本体２２が所定形状に賦形された衝撃吸収部材２０を成形型４０から取り出す。実施例の如く、衝撃吸収部材２０をポリプロピレンからなる取付部材２４とポリウレタンからなる本体２２とから構成することで、ポリウレタンがポリプロピレンに接合し難いので、ドアパネル１０に臨む側に位置するフランジ部２８の溝部３０および、溝部３０を介して取付孔２６ａ側に漏出したポリウレタンを後から容易に取り除くことができる。このようにして得られた衝撃吸収部材２０は、取付部材２４から空気を適切に逃がして取付部材２４の周りにウレタン原料Ｇが確実に充填されるので、本体２２における取付部材２４の周りにおいて欠肉部分の発生を抑えることができる。すなわち、衝撃吸収部材２０は、取付部材２４を本体２２の発泡成形時に埋め込んでも欠肉部分が生じ難いので、車両走行時の振動によっても欠肉部分に由来する割れ等の欠陥が発生せず、耐久性を向上することができる。

(変更例)
本発明は、前述の実施例の構成に限定されず、以下の如く変更することも可能である。
(１)取付部材は、筒体部の両端にフランジ部を設けたが何れか一方の端部にだけ設ける構成であってもよい。
(２)実施例では、ドアトリムに取り付ける衝撃吸収部材を例に挙げたが、ピラーガーニッシュやインストルメントパネル等の車両内装部材に取り付ける衝撃吸収部材に適用可能である。
(３)実施例では、ドアトリム１２の取付軸１４の先端を溶融することで衝撃吸収部材２０を取り付けたが、図５に示すように、取付軸１４の先端部に形成したネジ溝１４ａに取着部としてのナット１６を螺合することで、ナット１６で取付部材２４のフランジ部２８を押えて衝撃吸収部材２０を取り付けてもよい。変更例の取付構造は、衝撃吸収部材２０を取付軸１４に取付孔２６ａを嵌め合わせた際に、ドアパネル１０側のフランジ部２８から突出するネジ溝１４ａにナット１６を螺合して、ドアトリム１２とナット１６との間に挟んで衝撃吸収部材２０が取り付けられる。ナット１６およびフランジ部２８における互いに当接する面は平坦であるが、フランジ部２８に溝部３０が設けられているので、ネジ溝１４ａに取着したナット１６が弛み難い。また、変更例の取付構造は、ナット１６におけるフランジ部２８と当接する面に突起１６ａを設けることで、突起１６ａを溝部３０に係止させて、更に弛み難くすることができる。

１２ ドアトリム(車両内装部材)，１４ 取付軸，１５ 取着部，
１６ ナット(取着部)，２２ 本体，２４ 取付部材，２６ 筒体部(本体部)，
２８ フランジ部，３０ 溝部，３０ａ 隙間，４０ 成形型，
４２ａ 下型面(型面)，４４ａ 上型面(型面)，４６ 孔部，
Ｇ ウレタン原料(原料)

Claims (6)

1. 成形型内で発泡成形される発泡体からなる本体と、この本体に成形型での発泡成形時に埋め込まれ、車両内装部材への取付部分となる取付部材とを有する衝撃吸収部材において、
   前記取付部材は、
   前記車両内装部材の取付軸が挿入される取付孔を有する筒形の本体部と、
   前記本体部の少なくとも一端に設けられ、前記発泡体の発泡成形時に前記成形型の型面に当接するフランジ部と、
   前記フランジ部における型面への当接面に凹設され、該フランジ部における前記取付孔を画成する内縁および外縁に亘って延在して前記型面との間に隙間を形成する溝部とを備え、
   前記フランジ部には、前記取付孔を囲んで複数の前記溝部が放射状に配置される
   ことを特徴とする衝撃吸収部材。
2. 前記取付部材は、前記本体部の両端に前記フランジ部を有し、該フランジ部の夫々に前記溝部が設けられ、
   前記取付孔に挿入して前記取付部材のフランジ部から突出した前記取付軸の先端に設けた取着部で該フランジ部を押えて、前記本体は前記車両内装部材に取り付けられる請求項１記載の衝撃吸収部材。
3. 前記取着部は、前記取付孔に挿入して前記取付部材のフランジ部から突出した前記取付軸の先端を溶融により拡大して形成される請求項２記載の衝撃吸収部材。
4. 成形型内で発泡成形される発泡体からなる本体と、この本体に埋め込まれ、車両内装部材への取付部分となる取付部材とを有する衝撃吸収部材の製造方法において、
   前記取付部材の端部に設けられたフランジ部を、該取付部材における筒形の本体部に設けられた取付孔を囲むように成形型の型面に当接した状態で、取付部材を成形型にセットし、
   前記フランジ部における型面との当接面に凹設されて、前記取付孔を囲んで放射状に配置された複数の溝部を介して、成形型のキャビティと前記取付孔とを連通したもとで、該キャビティに供給した原料を発泡・成形するようにした
   ことを特徴とする衝撃吸収部材の製造方法。
5. 前記取付部材は、前記本体部の両端に前記フランジ部を有し、該フランジ部の夫々に前記溝部が設けられる請求項４記載の衝撃吸収部材の製造方法。
6. 前記取付部材は、前記成形型の型面に設けられた孔部に前記取付孔が整合するように該成形型にセットされる請求項４または５記載の衝撃吸収部材の製造方法。

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