JPH09207576A

JPH09207576A - 衝撃エネルギー吸収部材

Info

Publication number: JPH09207576A
Application number: JP8015924A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Suga; 仁志菅; Yoji Noda; 陽司野田; Toru Yabe; 徹矢部
Original assignee: Yazaki Kako Corp; Sumitomo Chemical Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Yazaki Kako Corp; Sumitomo Chemical Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-01-31
Filing date: 1996-01-31
Publication date: 1997-08-12
Anticipated expiration: 2016-01-31
Also published as: DE69711738D1; DE69711738T2; KR970058978A; EP0787611A3; US5857702A; EP0787611A2; JP3186563B2; EP0787611B1; KR100196303B1

Abstract

(57)【要約】【課題】所望の対荷重特性が容易に得られる衝撃エネ
ルギー吸収材構造。【解決手段】衝撃吸収部材２４は、縦リブ３４Ａ〜Ｇ
と横リブ３６Ａ〜Ｃが格子状に組まれた衝撃吸収部３２
と基板３０によって構成されている。衝撃吸収部の基板
側には、縦リブと横リブに形成した切欠部４２Ａ〜４２
Ｄによって切り込み部４０が形成され、この切り込み部
に合わせて基板に開口部３８が形成されている。衝撃吸
収部材では、切り込み部４０の大きさを変えて、対荷重
断面積を変更することにより、金型の形状に影響を与え
るリブピッチ及びリブの肉厚等を変更することなく対荷
重特性をコントロールでき、基板に設けた開口部により
成形時の金型からの抜きを容易にしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のドアの内
部に設けられ側突時の衝撃エネルギーを吸収する衝撃エ
ネルギー吸収部材に関する。詳細には、衝撃荷重を受け
たときに樹脂製のリブを塑性変形させて衝撃エネルギー
を吸収する衝撃エネルギー吸収部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車等の車両においては、側突
等によって車幅方向からサイドドアに衝撃荷重を受けた
ときのために、サイドドア内にエネルギー吸収部材を設
けた構造が知られている。例えば、実公平５−４１０号
公報、実開平３−１３２５１号公報、実開平３−４９１
１０号公報及び実開平３−４９１１１号公報等では、サ
イドドア内に発泡ウレタン、発泡スチロール等からなる
衝撃吸収部材をドア部品とは別に配置して、側突時の荷
重による衝撃を吸収する方法を開示している。

【０００３】一方、実開平４−１２８９１２号公報、特
開平６−７２１５３号公報、実開平６−７８０３５号公
報、特開平６−２４７１９９号公報及び実開平７−３１
４３２号公報等では、複数のリブを形成した樹脂部材に
よって衝撃を吸収する種々の衝撃吸収部材を提案してい
る。これらの衝撃吸収部材では、衝撃による荷重を受け
たリブが塑性変形することにより衝撃エネルギーを吸収
するものである。また、衝撃吸収部材を樹脂で成形する
ことにより、例えばサイドドアに設けられるドアポケッ
ト等と一体に成形することができ、サイドドアの組み立
て工数の削減を図ることができる。

【０００４】図６には、衝撃エネルギーを吸収するとき
の衝撃吸収部材の理想的な荷重−変位量曲線（対荷重特
性）を示している。理想的な対荷重特性を有する衝撃吸
収部材では、衝撃荷重を受けて塑性変形を開始した直後
は変位量に応じて荷重が大きくなるが、荷重が所定値に
達すると、これ以降は、荷重の変化を抑えて変位量のみ
が変化する。また、衝撃吸収部材のエネルギー吸収量
は、荷重−変位量曲線と横軸間の面積で表され、荷重変
位曲線と横軸との間の面積が方形に近いほど高い。理想
的な対荷重特性は、急激な荷重の上昇がなく略一定でか
つ荷重値が低いことである。

【０００５】一方、衝撃吸収部材に対して必要とされる
対荷重特性は、使用状況やサイドドアの構造、使用部品
等によって異なるものである。また、リブを形成した衝
撃吸収部材では、リブの肉厚、大きさ、リブの配置間隔
（ピッチ）によって対荷重特性が大きく変化することは
知られている。特に、射出成形等によってリブを形成す
るときには、金型から成形品を抜き取るために、リブに
抜き勾配が必要となる。したがって、リブは、先端が薄
肉で根元部分が厚肉となったテーパ状に形成されてい
る。このようなリブの先端は塑性変形し易いが、根元部
分は塑性変形し難くなっている。

【０００６】このため、衝撃吸収部材を製作するときに
は、所望の対荷重特性を得るためにリブの肉厚、大き
さ、リブの配置間隔（ピッチ）等を決定し、この結果に
合わせて金型を作り、樹脂成形を行うようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、所望の
対荷重特性が得られなかった場合、リブの肉厚、大き
さ、ピッチ等を変更する必要がある。これらの変更は成
形に用いる金型の形状に影響するために金型を作り直す
必要がある。このような作業を経て所望の対荷重特性が
得られる衝撃吸収部材を製作するのは極めて困難な作業
であり、衝撃吸収部材の製造コストの上昇及び試作から
製品化までの製作期間の長期化を招いてしまう。

【０００８】本発明は上記事実を鑑みてなされたもので
あり、所望の対荷重特性を容易に得ることができる衝撃
エネルギー吸収部材を提案することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項１に係る発明は、車両用ドア内に設けられ外部
からの衝撃荷重によって塑性変形して衝撃エネルギーを
吸収する衝撃エネルギー吸収部材であって、それぞれが
前記衝撃荷重方向に沿って設けられ衝撃荷重方向に沿っ
た一端が前記車両用ドア内の所定の位置に固定される複
数のリブと、前記リブの前記固定端側に設けられ衝撃荷
重方向と直交する方向に沿ったリブの断面積を衝撃荷重
方向の中間部から前記固定端側へ向けて縮小させた断面
積縮小部と、を有することを特徴としている。

【００１０】この発明によれば、衝撃荷重を受けると固
定端と反対側からリブの塑性変形が始まり、衝撃エネル
ギーを吸収する。断面積縮小部は、リブの固定端側の荷
重を受ける断面積を小さくしている。このため、衝撃荷
重を受けたリブの塑性変形がリブの固定端側へ向けて進
行し、断面積縮小部に達すると、荷重を受ける断面積が
減少するために変形荷重が著しく大きくならずに、リブ
の塑性変形が進行する。これにより、低荷重で衝撃エネ
ルギーを確実に吸収する。

【００１１】リブの固定端側に設ける断面積縮小部は、
例えばリブを部分的に切り欠くなどして形成することが
でき、この断面積縮小部の断面積を変更することによ
り、衝撃荷重に対するリブの塑性変形の度合いを変える
ことができる。このため、リブの固定端側を切り欠くと
きの切欠量を調節することにより、リブによる衝撃エネ
ルギーの吸収度合いの調節が可能となり、所望の対荷重
特性を得るためにリブの肉厚やリブ間隔等を変更するよ
りも容易である。この場合の切欠は、リブを製作した後
で、リブを削り取る等の方法により形成してもよいが、
リブの成形時に切欠部を除いた部分を成形することによ
って実質的に切欠部を形成してもよい。この切欠の作成
方法は、本出願の他の発明や実施の形態においても同様
に適用できる。

【００１２】なお、リブの固定端は、リブの衝撃荷重方
向に沿った一方の端部を固定し、リブが衝撃荷重を受け
た直後の塑性変形（座屈）が生じ難くなるようにした側
であり、リブの他方の端部が自由端となり、衝撃荷重を
受けたときにリブが自由端側から塑性変形を開始するよ
うにできればよい。

【００１３】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
発明であって、前記リブが前記固定端側の肉厚を厚肉と
してテーパ状に形成されていることを特徴としている。

【００１４】この発明によれば、リブをテーパ状に形成
することにより、射出成形を行ったときの金型からの抜
き出しを容易にする。このとき、リブの固定端側が厚肉
となるが、この厚肉部分を切り欠くなどして断面積縮小
部を設けることにより、厚肉部でも塑性変形し易くする
ことができる。

【００１５】特にテーパ状に形成しているリブでは、自
由端側から塑性変形が進行し、次第に荷重が高くなる
が、固定端側に断面積縮小部を設けることにより、固定
端側でのリブの変形荷重を下げることができ、衝撃エネ
ルギーの吸収効率を改善することができる。

【００１６】請求項３に係る発明は、車両用ドア内に設
けられ外部からの衝撃荷重によって塑性変形して衝撃エ
ネルギーを吸収する衝撃エネルギー吸収部材であって、
それぞれが一定方向へ向けられて配設された複数のリブ
と、前記リブの一端が連結された状態でリブと一体に形
成され、それぞれのリブが前記衝撃荷重方向に沿うよう
に前記車両用ドアの所定の位置に取り付けられる基板部
と、前記リブの前記基板部側に設けられ前記車両用ドア
に取り付けられたときにリブの前記衝撃荷重方向と直交
する方向に沿った断面積を衝撃荷重方向の中間部から基
板部へ向けて縮小させた断面積縮小部と、を有すること
を特徴としている。

【００１７】この発明によれば、複数のリブの衝撃荷重
方向に沿った一端を基板部によって連結することによ
り、リブの基板部側の端部を固定端としている。この基
板部は、リブを車両用ドア内の部品と一体に成形すると
きの連結用として用いることができる。

【００１８】衝撃荷重を受けたリブは、基板部とは反対
側の自由端から塑性変形を生じる。リブの塑性変形の進
行に応じて断面積縮小部が塑性変形するが、この断面積
縮小部で縮小する断面積を調整することにより、対荷重
特性の調整が可能となる。

【００１９】請求項４に係る発明は、請求項３に記載の
発明であって、前記リブに切欠部を設けることにより前
記断面積縮小部を形成し、前記基板部に基板部を貫通し
前記リブの切欠部へ通じる開口部を設けたことを特徴と
している。

【００２０】この発明によれば、リブの基板部側に切欠
部を設けると共に、この切欠部に対応させて基板部に開
口部を設ける。リブの基板部側に切欠部を設けると、成
形時の金型からの抜きが困難となるが、基板部を貫通し
た開口部を設けることにより、射出成形等を行うための
金型の作成は勿論、金型からの成形品の抜きも簡単とな
り、成形作業が極めて容易となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】

〔第１の実施の形態〕図面を参照しながら本発明の第１
の実施の形態について説明する。図１及び図２には、本
実施の形態に適用した車両用のサイドドア１０を示して
いる。なお、図１及び図２には、一例として車両右側の
サイドドア１０を示している、また、図中の矢印ＵＰは
車両の上下方向の上方側を示し、矢印ＦＲ及び矢印ＩＮ
はそれぞれ車両の前方側及び車両幅方向の内方側をそれ
ぞれ示している。矢印Ｆは側突等によって受ける荷重方
向を示している。

【００２２】サイドドア１０は、車幅方向の外方側に設
けられる鋼板製のドアアウタパネル１２と車幅方向の内
方側に設けられる鋼板製のドアインナパネル１４とを備
えており、ドアアウタパネル１２とドアインナパネル１
４との間の空間にドアウインドガラス１６を収容可能な
一般的構造となっている。

【００２３】サイドドア１０には、ドアインナパネル１
４の車室内側の表面に合成樹脂製のドアトリム１８が設
けられている。このドアトリム１８には、車室内方側に
突出するアームレスト２０及び車室内方側に開口してい
るドアポケット２２が設けられている。ドアポケット２
２は、ドアトリム１８のドアインナパネル１４側に取り
付けられた合成樹脂製のドアポケット成形材２２Ａとの
間に設けられた空間となっている。

【００２４】ドアトリム１８のドアインナパネル１４側
の面には、本発明を適用した衝撃吸収部材２４が配設さ
れている。衝撃吸収部材２４は、ドアトリム１８取り付
けられるドアポケット成形材２２Ａと一体に樹脂成形し
ても良く、これにより、サイドドア１０の組み立て作業
工数の削減を図ることができる。本実施の形態では、衝
撃吸収部材２４のみを示し、ドアポケット成形材２２Ａ
との接続を省略する。

【００２５】図２に示すように、ドアトリム１８への衝
撃吸収部材２４の取り付け部位は、車両に乗車した乗員
２６が着座するシート２８のシートフレーム２８Ａに対
向している。これにより、車両幅方向の外方から衝撃荷
重を受けてドアインナパネル１４が車両内方側へ移動す
ると、ドアインナパネル１４がドアトリム１８との間で
衝撃吸収部材２４を挟むようになっている。

【００２６】図３、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）には、衝
撃吸収部材２４の概略構造を示している。この衝撃吸収
部材２４としては、ポリプロピレン等の種々の合成樹脂
材を用いることができる。本実施の形態の衝撃吸収部材
２４は、住友化学工業株式会社製の商品名：住友ノーブ
レンＷＰ７１２Ｆ（エチレン−プロピレンブロックコポ
リマー、メルトフローレート（ＭＦＲ）＝１５）を用い
て射出成形している。

【００２７】図３に示されるように、衝撃吸収部材２４
は、ドアトリム１８の形状に応じて湾曲した基板３０を
備えている。この基板３０には、衝撃吸収部３２が一体
に設けられている。衝撃吸収部材２４は、衝撃吸収部３
２をドアインナパネル１４側へ向けて配置され、基板３
０をドアトリム１８へ接着、溶着、ビス等の種々の方法
によって固定して取り付けられている。なお、衝撃吸収
部材２４をドアポケット成形材２２Ａと一体に成形する
ときには、基板部３０をドアポケット成形材２２Ａに連
結させた構造とすればよい。

【００２８】衝撃吸収部３２は、衝撃吸収部材２４をサ
イドドア１０に取り付けたときに、車両の上下方向に沿
う複数の縦リブ３４と車両の水平方向に沿う複数の横リ
ブ３６をそれぞれ所定の間隔ピッチｗ₁、ｗ₂（図４
（Ａ）及び図４（Ｂ）参照）で配置して格子状にかつ一
体的に連結した形状となっている。本実施の形態では、
一例として、３本の横リブ３６Ａ〜３６Ｃ（以下総称す
るときは横リブ３６と言う）の間に７本の縦リブ３４Ａ
〜３４Ｇ（以下総称するときは横リブ３４と言う）を掛
け渡して格子状に配置し、縦リブ３４と横リブ３６の間
に矩形柱状の空間を形成している。また、縦リブ３４よ
り横リブ３６を長くすることにより、衝撃吸収部材２４
は、外形形状を車両の前後方向に長尺の矩形ブロック状
としている。

【００２９】図２に示されるように、衝撃吸収部材２４
の衝撃吸収部３２とドアインナパネル１４との間には、
所定の間隙が形成されている。これにより、縦リブ３４
及び横リブ３６の基板３０に連結された根元側の固定端
に対してドアインナパネル１４側が自由端となるように
配置し、衝撃吸収部材２４が荷重を受けたときに、ドア
インナパネル１４側（自由端側）から塑性変形するよう
にしている。

【００３０】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、
縦リブ３４及び横リブ３６は、衝撃吸収部材２４の成形
後の型抜きを容易にするために、それぞれの先端の肉厚
ｔ₁、ｔ₂に対して基板３０側の根元部の肉厚を厚肉と
したテーパ状に形成している。これにより、縦リブ３４
及び横リブ３６の個々については、衝撃荷重を受ける断
面積（車幅方向と直交する方向に切断したときの断面
積）が自由端側から基板３０側へ向けて徐々に広げられ
ている。

【００３１】ところで、図３に示すように、衝撃吸収部
材２４の衝撃吸収部３２には、切り込み部４０が設けら
れている。また、衝撃吸収部材２４の基板３０には、開
口部３８が形成されている。

【００３２】切り込み部４０は、複数の縦リブ３４及び
横リブ３６のそれぞれの根元部分を略台形形状に切り欠
いた切欠部４２によって衝撃吸収部３２内に形成された
空間となっている。また、基板３０の開口部３８は、そ
れぞれの切欠部４２を基板３０の裏面側（衝撃吸収部３
２と反対側の面）へ向けて基板３０を貫通して形成され
ている。すなわち、切欠部４２は、基板３０の開口部３
８を跨ぐ縦リブ３４及び横リブ３６の根元部側に形成さ
れている。

【００３３】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、
本実施の形態では、一例として基板３０の略中央部に、
長尺方向に沿った開口幅Ｗ₁及び短尺方向に沿った開口
幅Ｗ ₂の開口部３８を形成しており、切欠部４２は、こ
の開口部３８を跨ぐ縦リブ３４Ｃ〜３４Ｅ及び横リブ３
６Ｂのそれぞれに切欠部４２Ａ〜４２Ｄとして設けられ
ている。

【００３４】開口部３８を跨ぐ横リブ３６Ｂに形成した
切欠部４２Ｄ及び、縦リブ３４Ｄに形成した切欠部４２
Ｂは、長さｈ₁の横リブ３６Ｂ（縦リブ３４Ｄも同じ）
に対して、深さが横リブ３６Ｂの先端からの長さｈ₂の
位置に達している。また、縦リブ３４Ｄに隣接する縦リ
ブ３４Ｃ、３４Ｅに形成されている切欠部４２Ａ、４２
Ｃは、深さがそれぞれ交差する横リブ３６Ｂの切欠部４
２Ｄと一致する位置に達している。

【００３５】これにより、縦リブ３４Ｃ〜３４Ｅ及び横
リブ３６Ｂには、荷重方向に沿った中間部から根元側の
基板３０へ向けて徐々に断面積が縮小された断面積縮小
部４４Ａ〜４４Ｄが形成されている。これらの断面積縮
小部４４Ａ〜４４Ｄは、衝撃吸収部材２４の縦リブ３４
及び横リブ３６の合計の断面積を荷重方向に沿った中間
部から基板３０へ向けて徐々に縮小させている。また、
衝撃荷重吸収部３２は、切欠部４２Ａ〜４２Ｄによって
縦リブ３４Ｃ〜３４Ｅのそれぞれと横リブ３６Ｂとの接
合部である連結部４６Ａ〜４６Ｃの荷重方向に沿った長
さが短くなっており、衝撃荷重を受けたときにこれらの
連結部４６Ａ〜４６Ｃにおいて裂けを生じ易くしてい
る。

【００３６】次に本実施の形態の作用を説明する。サイ
ドドア１０は、側突等によって車幅方向の内方側へ衝撃
荷重を受けると、サイドドアアウタパネル１２及びサイ
ドドアインナパネル１４が車幅方向の内方側へ押し込ま
れる。この衝撃荷重によって車両内方側へ移動するドア
インナパネル１４が、ドアトリム１８に取り付けている
衝撃吸収部材２４へ当接することにより、衝撃吸収部材
２４に衝撃荷重が加えられる。

【００３７】衝撃吸収部材２４は衝撃荷重が加えられる
と、先ず、ドアインナパネル１４と当接する縦リブ３４
及び横リブ３６の先端が座屈等の塑性変形を起こすこと
により衝撃エネルギーを吸収する。衝撃吸収部材２４
は、さらに荷重が加わると、縦リブ３４及び横リブ３６
のそれぞれに裂け等の塑性変形が生じ、衝撃エネルギー
の吸収を行う。

【００３８】ところで、荷重を受ける断面積が増加する
と塑性変形し難くなり、荷重が高くなる。これに対し
て、衝撃吸収部材２４は、縦リブ３４Ｃ〜３４Ｅ及び横
リブ３６Ｂの基板３０側に断面積縮小部４６Ａ〜４６Ｄ
を設けることにより、荷重方向に沿った中間部から荷重
を受ける断面積を減少させて塑性変形し易くして衝撃エ
ネルギーによって受ける荷重が高くなるのを防止してい
る。

【００３９】すなわち、衝撃吸収部材２４では、荷重の
大きさに応じて基板３０の近傍まで塑性変形が容易に進
行し、確実に衝撃エネルギーを吸収できる。したがっ
て、衝撃吸収部材２４の基板３０が受ける荷重が高くな
ることがない。

【００４０】このように構成した衝撃吸収部材２４は、
切り込み部４０の大きさ、すなわち、衝撃吸収部３２の
断面積が減少する位置及び断面積の減少量を変えること
により、荷重エネルギーの吸収量の目安となる対荷重特
性を容易に変更することができる。

【００４１】図５には、切り込み部４０を設けた衝撃吸
収部材２４である試料１及び試料２と、切り込み部４０
の形成していない衝撃吸収部材である試料３のそれぞれ
の荷重−変位量曲線を示している。

【００４２】なお、試料１、２、３のそれぞれは、縦リ
ブ３４の間隔ピッチｗ₁＝３５mm、横リブ３６の間隔ピ
ッチｗ₂＝５０mm、リブ長さｈ₁＝７０mmであり、基板
３０になだらかな傾斜が設けられている。また、試料１
〜３は、縦リブ３４と横リブ３６のそれぞれの先端の肉
厚ｔ₁、ｔ₂が０．８mmであり、前記した住友ブレーン
ＷＰ７１２Ｆを用いて同一の外形形状となるように射出
成形している。また、前記した如く、試料３には、開口
部３８は勿論、切り込み部４０も形成しておらず、縦リ
ブ３４及び横リブ３６をそれぞれがテーパ状に形成され
ていることにより、基板３０側へ向けて断面積が徐々に
広くなっている。

【００４３】試料２は、基板３０に設けている開口部３
８の開口幅Ｗ₁、Ｗ₂のそれぞれをＷ₁＝７０mm、Ｗ₂
＝２０mmとし、リブの先端から切り込み部４０までの長
さｈ ₂をｈ₂＝２０mmとしている。なお、これによっ
て、縦リブ３４Ｄと横リブ３６Ｂに切欠（切欠部４２
Ｂ、４２Ｄ）を形成したものとなっている。

【００４４】また、試料１は、開口幅Ｗ₁、Ｗ₂をそれ
ぞれＷ₁＝１２０mm、Ｗ₂＝２０mmとし、リブの先端か
らの切り込み部４０までの長さｈ₂をｈ₂＝２０mmと
し、試料２より開口部３８を大きく形成している。これ
により、試料１では試料２よりも衝撃吸収部３２の断面
積の減少量が大きくなっている。

【００４５】試験測定は、２０．０Kg重の衝突子を速度
５．９０m/s で試料１〜試料３のそれぞれへ衝突させ、
衝突直後からの衝突子の移動量を変位量Ｓ（mm）として
測定すると共に、移動量Ｓに応じて基板３０が受ける荷
重Ｆ（ＫＮ）を計測している。

【００４６】図５に示すように、開口部３８及び切り込
み部４０を形成していない試料３では、変形が進行する
に伴って荷重Ｆが高くなり、図６に示す理想的な曲線に
近いものではない。

【００４７】これに対して、試料２では、衝突子の衝突
初期では、変位量Ｓに応じて荷重Ｆが高くなるが、変位
量Ｓがある程度増加すると、変位量Ｓの増加に拘らず荷
重Ｆが略一定となる領域が生じる。このように、切り込
み部４０を形成した試料２では、切り込み部４０を形成
していない試料３と比較して変位量Ｓに応じた荷重Ｆの
増加が抑えられていると共に、荷重Ｆの最高値も抑えら
れている。ここから、試料２は試料３と比較して理想的
な荷重変位量曲線（図６参照）にかなり近づいているこ
とが判る。

【００４８】一方、切り込み部４０を試料２よりさらに
広げた試料１では、衝突子が衝突した直後は、変位量Ｓ
に伴って荷重Ｆも増加するが、変位量Ｓが試料２より少
ない状態で荷重Ｆが略一定となる。また、このときの荷
重Ｆの値も試料２より低くなっている。さらに、試料１
では、変位量Ｓが増加しても、荷重Ｆは略一定の値に抑
えられ、極めて理想的な荷重−変位量曲線に近い変化を
示した。ここから、衝撃吸収部材２４では、切り込み部
４０の大きさを変えることにより、荷重−変位量曲線は
勿論、荷重Ｆのコントロールも可能となることが判る。

【００４９】例えば衝撃吸収部材２４の開発段階で対荷
重特性が最適となる切り込み部４０の寸法（仕様）を求
めるためには、先ず、試料３の如く開口部３８と切り込
み部４０を形成していないか、又は暫定的に開口部３８
と切り込み部４０を小さく形成した衝撃吸収部材２４を
成形する。次に、縦リブ３４と横リブ３６のそれぞれを
少しずつ切り欠いて切欠部４０を形成すると共に、切り
込み部４０に合わせて基板３０の開口部３８を広げる。
このようにして、荷重−変位量曲線及び荷重値が所望の
値となるように、切り込み部４０と開口部３８を決定す
る。

【００５０】この後、決定した開口部３８及び切り込み
部４０に合わせた金型を用いれば、所望の対荷重特性を
備えた衝撃吸収部材２４を製作することができる。

【００５１】所望の対荷重特性を備えた衝撃吸収部材２
４を射出成形するための金型は、最初に暫定的に用いた
金型を、対荷重特性が最適となる切り込み部４０及び開
口部３８に変更することになるが、縦リブ３４及び横リ
ブ３６の肉厚及び間隔ピッチｗ₁、ｗ₂等を変更する必
要がない。このために、金型を大幅に作り直す必要がな
く、衝撃吸収部材２４の試作から製品化までの期間の短
縮及び作業が容易となると共に製品コストを抑えること
ができる。

【００５２】また、衝撃吸収部材２４には、衝撃吸収部
３２の切り込み部４０に合わせて基板３０に開口部３８
を形成しているので、縦リブ３４及び横リブ３６の基板
３０側に切欠部４２を設けても型抜きが極めて容易とな
っている。〔第２の実施の形態〕次に本発明の第２の実施の形態に
ついて説明する。

【００５３】図７及び図８には、第２の実施の形態に適
用した衝撃吸収部材５０及び衝撃吸収部材５２の概略構
造を示している。なお、第２の実施の形態では、実際に
車両のサイドドア１０に形成するときの構造を省略し、
実験的に形成した衝撃吸収部材５０、５２を用いて説明
する。

【００５４】図７に示すように、衝撃吸収部材５０は、
矩形平板状の基板５４に間隔ピッチｗ₃で互いに平行に
配置したリブ５６Ａ〜５６Ｃ（総称するときはリブ５６
と言う）と、これらのリブ５６Ａ〜５６Ｃと交差させ、
間隔ピッチｗ₄で互いに並行に配置したリブ５８Ａ〜５
８Ｄ（総称するときにはリブ５８と言う）によって格子
状に組んだ衝撃吸収部６０を備えている。この衝撃吸収
部６０は、リブ５６Ａ及びリブ５８Ａ、５８Ｄによって
三方を囲った形状となっており、これらのリブ５６Ａ、
５８Ａ、５８Ｄが中央部のリブ５６Ｂ、５６Ｃ、５８
Ｂ、５８Ｃより高さｈ₃だけ突出して、基板５４と一体
成形されている。

【００５５】衝撃吸収部６０には、周囲を囲うリブ５６
Ａ、５８Ａ、５８Ｄの基板５４側に切欠部６２Ａ、６２
Ｂが形成されている。リブ５６Ａに設けられている切欠
部６２Ａは、リブ５６Ａに接合したリブ５８Ｂとリブ５
８Ｃの間に形成されており、切欠部６２Ｂは、リブ５８
Ａの接合部分からリブ５８Ｂの接合部の間及びリブ５８
Ｄの接合部分からリブ５８Ｃの接合部の間に形成され、
これらの切欠部６２Ａ、６２Ｂによってリブ５６Ａの基
板５４側に断面積縮小部６４Ａが形成されている。

【００５６】また、リブ５８Ａ及びリブ５８Ｄには、リ
ブ５６Ｂとリブ５６Ｃの間に切欠部６２Ａが形成されて
いる。切欠部６２Ｂは、リブ５６Ａとの接合部分からリ
ブ５６Ｂの接合部の間に設けられている。リブ５８Ａ及
びリブ５８Ｄには、これらの切欠部６２Ａ、６２Ｂによ
って基板５４側に断面積縮小部６４Ｂが形成されてい
る。なお、リブ５８Ｄは、切欠部６２Ｂを形成した位置
が異なるのみであるため、図７では図示を省略してい
る。

【００５７】一方、図８に示すように、衝撃吸収部材５
２は、前記した衝撃吸収部材５０の衝撃吸収部６０にリ
ブ５６Ｄを加え、リブ５６Ａ、５６Ｄ、５８Ａ、５８Ｄ
によって周囲を囲って形成された衝撃吸収部６６を備え
ている。なお、図８は、図７に示す衝撃吸収部材５０と
は異なる向きから見た衝撃吸収部材５２を示している。

【００５８】衝撃吸収部材５２のリブ５６Ｄには、リブ
５６Ａと同様に切欠部６２Ａ、６２Ｂが設けられ、これ
らの切欠部６２Ａ、６２Ｂによって基板５４側に断面積
縮小部６４Ａが形成されている。また、衝撃吸収部６６
では、リブ５８Ａ及び５８Ｄのリブ５６Ｄとの接合部に
切欠部６２Ｂが形成されこれにより、リブ５８Ａ、５８
Ｄには、基板５４側に断面積縮小部６４Ｃが形成されて
いる（図８においても図７と同様にリブ５８Ｄの図示を
省略している）。

【００５９】図９（Ａ）は、衝撃吸収部材５０を試料４
として試験した荷重−変位量曲線を示し、図９（Ｂ）は
衝撃吸収部材５２を試料５として用いた荷重−変位量曲
線を示している。なお、試料４の衝撃吸収部材５０及び
試料５の衝撃吸収部材５２は、それぞれ周囲が９０mm×
９０mm、高さｈ₄が８０mmであり、外形寸法は同一とな
っている。また、試料４、５は、リブ５６、５８のそれ
ぞれの間隔ピッチｗ₃、ｗ₄が３０mmとなっており、周
囲のリブ５６Ａ、（５６Ｄ、）５８Ａ、５８Ｄと中央部
のリブ５６Ｂ、５６Ｃ、５８Ｂ、５８Ｃとの段差の長さ
ｈ₃は５mmとなっている。さらに、試料４、５は、切欠
部６２Ａ、６２Ｂの上端（基板５４と反対側の端部）の
幅寸法ｗ₅は５mmであり、互いに隣接する切欠部６２
Ａ、６２Ｂの基板５４側の間隔ｗ₆は１０mmである。

【００６０】試料４は、リブ５６Ａ、５８Ａ、５８Ｄの
先端から切欠部６２Ａ、６２Ｂまでの高さｈ₅が３５mm
であり、試料５は、この高さｈ₅が２０mmである。ま
た、試験計測は、２０kgの衝突子を速度４．５m/s の速
度で衝突させて行った。

【００６１】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、
試料４及び試料５の何れにおいても略理想的な荷重−変
位量曲線となっている（破線で理想的な曲線を示す）。
試料４と試料５では、リブ５６Ｄの有無の相違がある
が、切欠部６２Ａ、６２Ｂの大きさ、即ち断面積縮小部
６４Ａ〜６４Ｃを変更することにより、それぞれ理想的
に近い荷重−変位量曲線を得ることができる。すなわ
ち、リブ５６、５８の数の差を断面積縮小部６４Ａ〜６
４Ｃによって調整することができる。

【００６２】また、対荷重特性をコントロールするため
には、周囲のリブ５６Ａ、５６Ｄ、５８Ａ、５８Ｄに断
面積縮小部６４Ａ〜６４Ｃを設けても良いことは明確で
ある。

【００６３】なお、第１及び第２の実施の形態に適用し
た衝撃吸収部材２４、５０、５２は、本発明の衝撃エネ
ルギー吸収部材の構成を限定するものではない。例え
ば、第２の実施の形態では、リブ５６Ａ、５６Ｄ、５８
Ａ、５８Ｂに同じ切欠部６２Ａ、６２Ｂを形成したが、
それぞれに大きさの異なる切欠部を設けるようにしても
よい。

【００６４】また、第１及び第２の実施の形態では、複
数のリブを格子状に配置した例を説明したが、これに限
らず、それぞれのリブが荷重方向に沿って形成されてい
ればよく、例えばハニカム状や五角形状等の種々の形状
に形成したものであってもよい。

【００６５】また、第１の実施の形態では、衝撃吸収部
材２４の基板３０に縦リブ３４と横リブ３６を一体に成
形し、基板３０に開口部３８を設けており、第２の実施
の形態では、リブ５６、５８を基板５４に一体成形して
いるが、基板３０、５４の形状、有無は勿論、基板３０
に設ける開口部３８の大きさ、形状を限定するものでは
ない。これらの点を図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）及び図
１０（Ｃ）を用いて説明する。

【００６６】図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）及び図１０
（Ｃ）は、同一構造の衝撃吸収部７０を備えた衝撃吸収
部材７２、７４、７６を示している。これらに用いてい
る衝撃吸収部７０は、複数のリブ７８とリブ８０によっ
て格子状に形成されており、リブ７８には、リブ８０と
の接合部の間の切欠部８２Ａによって断面積縮小部８４
Ａが形成されている。また、リブ８０には、リブ７８と
の接合部の間の切欠部８２Ｂによって断面積縮小部８４
Ｂが形成された構造となっている。

【００６７】図１０（Ａ）に示すように、衝撃吸収部材
７２には、衝撃吸収部７０と基板８６が一体に成形され
ており、基板８６には、リブ７８、８０に設けている切
欠部８２Ａ、８２Ｂに対向した位置に開口部８８Ａ、８
８Ｂが形成されている。

【００６８】このように、本発明において基板部に設け
る開口部は、基板を貫通しリブに設けた切欠部を露出さ
せるものであればよく、これにより射出成形時の金型の
構造を簡略にすると共に射出成形後の金型からの型抜き
を容易となる。

【００６９】図１０（Ｂ）に示すように、衝撃吸収部材
７４には、衝撃吸収部７０に複数のリブ７８、８０の間
に掛け渡された形状で一体に形成された小基板９０が設
けられており、この小基板９０を用いてドアトリム１８
の所定の位置に固定できるようにしている。また、図１
０（Ｃ）に示すように、衝撃吸収部材７６は、衝撃吸収
部７０のみによって構成された構造となっている。

【００７０】これらの衝撃吸収部材７４、７６、特に衝
撃吸収部材７６では、衝撃吸収部７０の切欠部８２Ａ、
８２Ｂ側が固定端となるように、ドアトリム１８等の所
定の部位に当接させるなどして取り付け、衝撃荷重を受
けたときに固定端と反対側（切欠部８２Ａ、８２Ｂと反
対側）からリブ７８、８０の塑性変形が始まるようにす
ればよい。

【００７１】なお、衝撃吸収部材７４は、小基板９０に
貫通孔９０Ａを設けて、この貫通孔９０Ａに挿入したク
リップやビス等によってドアトリム１８へ固定するもの
であってもよい。また、衝撃吸収部材７６には、ドアト
リム等への取り付け用にフランジ９２等を形成したもの
であってもよく、このフランジ９２に貫通孔９０Ａを形
成してもよい。

【００７２】このように、本発明では、リブと一体に成
形される基板の有無及び基板の大きさは任意とすること
ができ、リブに形成した切欠部によって所望の対荷重特
性を得るものである。

【００７３】なお、以上の本実施の形態の説明では、本
発明衝撃エネルギー吸収部材をドアポケット成形材２２
Ａと一体成形するなどしてドアトリム１８に取り付ける
ものとして説明したが、これに限らず、例えばドアイン
ナパネル１４等に取り付けるものでもよい。この場合、
ドアインナパネル１４側に切欠部を配置し、衝撃荷重を
受けたときにドアトリム１８側の自由端側から塑性変形
が始まるようにすればよい。すなわち、衝撃荷重方向の
一端を固定端として、これと反対の自由端から塑性変形
するようにすれば良く、これにより、断面積縮小部が対
荷重特性をコントロールすることができる。

【００７４】また、本実施の形態では、テーパ状に形成
したリブの厚肉側に切欠部を設けて説明しているが、リ
ブの形状はこれに限るものではなく、例えば、肉厚が荷
重方向に沿って一定の所謂ストレート状であってもよ
い。

【００７５】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明では、リブの
固定端側に断面積縮小部を設けており、この断面積縮小
部を変更することにより、所望の対荷重特性が得られ
る。また、リブをテーパ状に形成したときでも、塑性変
形を確実に進行させて、効率良く衝撃エネルギーを吸収
することができる。

【００７６】また、本発明では、リブを基板部と一体に
成形することにより、車両用のドア内への取り付けが容
易な構造とすると共に、断面積縮小部によって効率良く
衝撃エネルギーを吸収することができる。

【００７７】さらに、本発明では、基板部に開口部を設
けているため、断面積縮小部を設けることによる射出成
形作業が極めて容易となり、製造コストを抑えることが
できると共に、試作から製品化までの作業期間を短縮す
ることができる優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する車両のサイドドアを示す概略
斜視図である。

【図２】サイドドアの車幅方向に沿った概略断面図であ
る。

【図３】第１の実施の形態に適用した衝撃吸収部材を示
す概略斜視図である。

【図４】（Ａ）は図３の４Ａ−４Ａ線に沿った概略断面
図、（Ｂ）は図３の４Ｂ−４Ｂ線に沿った概略断面図で
ある。

【図５】第１の実施の形態に適用した衝撃吸収部材の荷
重−変位量曲線図である。

【図６】衝撃吸収時の荷重に対する変位量の理想的変化
の概略を示す荷重−変位量曲線図である。

【図７】第２の実施の形態に適用した衝撃吸収部材の概
略構造を示す斜視図である。

【図８】図７に示す衝撃吸収部材の変形例を示す斜視図
である。

【図９】図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示す構造の衝撃吸
収部材を用いて作成した試料の荷重−変位量曲線を示す
グラフであり、（Ａ）は図７の構造を用いた試料の試験
結果を示す荷重−変位量曲線図、（Ｂ）は図８の構造を
用いた試料の試験結果を示す荷重−変位量曲線図であ
る。

【図１０】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、本発明
を適用した衝撃吸収部材の変形例を示す概略斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０サイドドア１４ドアインナパネル１８ドアトリム２２ドアポケット２４、５０、５２衝撃吸収部材３４縦リブ３６横リブ５６、５８リブ３０、５４基板３２、６０、６６衝撃吸収部３８開口部４２Ａ〜４２Ｄ、６２Ａ、６２Ｂ切欠部４４Ａ〜４４Ｄ、６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃ断面積縮
小部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野田陽司岐阜県羽島郡笠松町円城寺１，603 (72)発明者矢部徹千葉県市原市姉崎海岸５の１住友化学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両用ドア内に設けられ外部からの衝撃
荷重によって塑性変形して衝撃エネルギーを吸収する衝
撃エネルギー吸収部材であって、それぞれが前記衝撃荷重方向に沿って設けられ衝撃荷重
方向に沿った一端が前記車両用ドア内の所定の位置に固
定される複数のリブと、前記リブの前記固定端側に設けられ衝撃荷重方向と直交
する方向に沿ったリブの断面積を衝撃荷重方向の中間部
から前記固定端側へ向けて縮小させた断面積縮小部と、を有することを特徴とする衝撃エネルギー吸収部材。
【請求項２】前記リブが前記固定端側の肉厚を厚肉と
してテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項
１に記載の衝撃エネルギー吸収部材。
【請求項３】車両用ドア内に設けられ外部からの衝撃
荷重によって塑性変形して衝撃エネルギーを吸収する衝
撃エネルギー吸収部材であって、それぞれが一定方向へ向けられて配設された複数のリブ
と、前記リブの一端が連結された状態でリブと一体に形成さ
れ、それぞれのリブが前記衝撃荷重方向に沿うように前
記車両用ドアの所定の位置に取り付けられる基板部と、前記リブの前記基板部側に設けられ前記車両用ドアに取
り付けられたときにリブの前記衝撃荷重方向と直交する
方向に沿った断面積を衝撃荷重方向の中間部から基板部
へ向けて縮小させた断面積縮小部と、を有することを特徴とする衝撃エネルギー吸収部材。
【請求項４】前記リブに切欠部を設けることにより前
記断面積縮小部を形成し、前記基板部に基板部を貫通し
前記リブの切欠部へ通じる開口部を設けたことを特徴と
する請求項３に記載の衝撃エネルギー吸収部材。