JPH1035372A

JPH1035372A - 自動車のトリム構造

Info

Publication number: JPH1035372A
Application number: JP8197323A
Authority: JP
Inventors: Shinji Kasami; 真司賀佐見; Kazunari Harima; 一成播摩
Original assignee: Daikyo Inc
Current assignee: Daikyo Inc
Priority date: 1996-07-26
Filing date: 1996-07-26
Publication date: 1998-02-10

Abstract

(57)【要約】【課題】衝撃吸収性の確保とトリム表面側の「ひけ」
発生の抑制とを両立して達成することができる自動車の
トリム構造を提供する。【解決手段】トリム本体２の裏面側に該トリム本体と
一体的に形成された所定高さのリブ群３を有して車体ピ
ラーの車室側を覆う自動車のトリム１において、上記ト
リムは、曲げ弾性率が１２５００ｋｇ／ｃｍ²以下で、
且つ、所定条件でのアイゾット衝撃試験において破損し
ないポリプロピレン樹脂を材料として成形され、上記リ
ブ群は平面視で相互に連結された多数の多角形状をなし
ており、トリム本体の厚さが２.５〜４.０ｍｍに設定さ
れるとともに、各リブは、その根元の方が先端よりも厚
肉で、根元の厚さが１.２〜１.６ｍｍ，先端の厚さが
０.７ｍｍ以上，その高さが２０ｍｍ以上に設定されて
いることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車の車室内
において所定の車体強度部材の車室側を覆う自動車のト
リム構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、自動車の車室内では、例
えばピラー等の車体強度部材は、車室内装部材としての
樹脂製トリム部材でその車室側が覆われており、車室内
の外観性の向上と衝突時などにおける乗員の保護とが図
られている。かかるトリム部材について、その衝撃吸収
性をより向上させるものとして、例えば特開平６−２１
１０８８号公報に示されるように、トリムとピラーとの
間に別部品としてのクッション材を介在させるようにし
たものが知られている。しかしながら、このようなクッ
ション材を介在させる場合には、部品点数が増加すると
ともにトリム自体の組立に手間がかかり、コスト高にな
るという問題がある。また、上記クッション材として
は、一般に、硬質ウレタン樹脂が用いられるが、この樹
脂材料の場合、製造時の発泡密度のバラツキが比較的大
きいため、エネルギ吸収特性（つまり衝撃吸収特性）の
バラツキが大きくなるという難点もある。

【０００３】このため、例えば特開平７−１１７５９６
号公報では、別部品としてのクッション材を設ける代わ
りに、トリム材の裏面側に所定高さの複数のリブ（リブ
群）を一体的に成形し、このリブ群によって衝撃吸収作
用を行わせるようにすることが提案されている。かかる
構成によれば、部品点数の増加を招くことなく、また、
トリム自体の組立も要することなく、トリムの衝撃吸収
性を高めることができる。更に、比較的安定した衝撃吸
収特性を得ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のようにトリム材
の裏面側にリブ群を設ける場合、各リブの例えば根元サ
イズ等の諸寸法は、トリムの衝撃吸収性を高める上では
大きく設定する方が一般に好ましいのであるが、リブの
サイズが大きくなる程、成形後の冷却時におけるリブ部
分の収縮が大きくなる関係上、リブ配設位置に対応する
トリム表面側に所謂「ひけ」が生じ易くなり、トリムの
外観性にも悪影響を及ぼすという問題がある。

【０００５】ところで、近年、自動車の安全性向上の一
環として、トリム部材についても、特に衝突時等におけ
る乗員保護の観点から、より一層高い衝撃吸収特性を備
えることが要求されつつある。例えば、全米自動車安全
基準（ＦＭＶＳＳ）２０１では、側面衝突時などに乗員
の頭部がピラーに（従ってトリムに）干渉した場合につ
いて、頭部衝撃保護要件として頭部傷害値（いわゆるＨ
ＩＣ）が所定値（８００）以下となるようにする旨の規
定が設けられ、衝撃吸収特性としてかかる保護要件を満
たす自動車用トリムを開発することが求められるように
なってきている。

【０００６】本願発明者は、かかる状況に鑑み、鋭意研
究を重ねた結果、トリム材の樹脂材料およびその機械的
特性や各リブの諸寸法およびリブの配列構造などが、相
互に関連しながら、トリムの衝撃吸収特性およびトリム
表面側の「ひけ」発生に対して大きな影響を及ぼすこと
を見出した。

【０００７】そこで、この発明は、トリムの樹脂材料や
リブの諸寸法および配列構造などの衝撃吸収性および
「ひけ性」に対する関係に着目することにより、衝撃吸
収性の確保とトリム表面側の「ひけ」発生の抑制とを両
立して達成することができる自動車のトリム構造を提供
することを目的としてなされたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため、本願の請求項
１に係る発明(以下、第１の発明という)は、トリム本体
の裏面側に該トリム本体と一体的に形成された所定高さ
のリブ群を有し、所定の車体強度部材の車室側を覆う自
動車のトリム構造であって、上記トリムは、曲げ弾性率
が１２５００ｋｇ／ｃｍ²以下で、且つ、所定条件での
アイゾット衝撃試験において破損しないポリプロピレン
樹脂を材料として成形され、上記リブ群は、平面視で相
互に連結された多数の多角形状をなしており、上記トリ
ム本体の厚さが２.５〜４.０ｍｍに設定されるととも
に、各リブは、その根元の方が先端よりも厚肉で、根元
の厚さが１.２〜１.６ｍｍ，先端の厚さが０.７ｍｍ以
上，その高さが２０ｍｍ以上に設定されていることを特
徴としたものである。

【０００９】ここに、上記トリムの材料（ポリプロピレ
ン樹脂）について、曲げ弾性率を１２５００ｋｇ／ｃｍ
²以下で、且つ、所定条件でのアイゾット衝撃試験にお
いて破損しないものとしたのは、確実に所期の衝撃吸収
特性（具体的には、ＨＩＣが８００以下）を確保した上
で、衝撃入力時におけるトリムの割れ発生を安定して防
止するためである。更に、トリム本体の板厚を２.５〜
４.０ｍｍとしたのは、２.５ｍｍ未満では、リブ寸法が
比較的小さくても「ひけ」の発生を安定して回避するこ
とが難しくなり、一方、上記板厚が４.０ｍｍを越える
と、材料樹脂の充填・冷却等に時間がかかり成形サイク
ルが大幅に長くなるためである。

【００１０】また、更に、リブの根元の厚さを上記範囲
（１.２〜１.６ｍｍ）としたのは、この厚さが１.２ｍ
ｍ未満の場合には、リブ部分への材料樹脂のスムースな
充填が難しく、特にリブの先端側において欠肉が生じ易
くなり、一方、１.６ｍｍを越えると、リブの根元部分
の体積が大きくなる結果、冷却時の収縮量も大きくな
り、「ひけ」が生じ易くなるためである。また、更に、
リブの先端の厚さを上記範囲（０.７ｍｍ以上）とした
のは、この厚さが０.７ｍｍ未満の場合には、リブの先
端側における材料樹脂の充填性が悪くなって欠肉が生じ
易くなるからである。尚、リブの先端の厚さは、リブの
断面形状が逆テーパ状にならないように、根元の厚さよ
りも薄く設定される。また、更に、リブの高さｈを上記
範囲（２０ｍｍ以上）としたのは、この高さが２０ｍｍ
未満の場合には、所期の衝撃吸収特性（具体的には、Ｈ
ＩＣが８００以下）を得ることが難しいからである。

【００１１】また、本願の請求項２に係る発明(以下、
第２の発明という)は、上記第１の発明において、上記
トリム本体の裏面側の単位面積当たりのリブ群の体積
が、１.４８ｍｍ³／ｍｍ²以上であることを特徴とした
ものである。

【００１２】ここに、上記トリム本体の裏面側の単位面
積当たりのリブ群の体積を１.４８ｍｍ³／ｍｍ²以上と
したのは、このトリム本体の裏面側の単位面積当たりの
リブ群の体積が上記の値未満の場合には、所期の衝撃吸
収特性（具体的には、ＨＩＣが８００以下）を得ること
が難しいからである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付図面を参照しながら説明する。図１は、本実施
の形態に係る自動車用トリム１の裏面側からの斜視図を
示している。このトリム１は、自動車の車室内において
ピラー部分を覆う所謂ピラートリム１であり、車室内装
材として所定の曲面状に形成された所定厚さのトリム本
体２の裏面側には、複数のリブ３（リブ群）が一体的に
形成されている。このリブ群は、平面視で相互に連結さ
れた多数の多角形状（図１の例では矩形状）をなすよう
に構成されている。上記ピラートリム１は、後で詳しく
説明するように、所定の機械的特性を有するポリプロピ
レン（ＰＰ）樹脂を用いて、例えば射出成形法によって
トリム本体２とその裏面側のリブ群３とが一体成形され
ている。

【００１４】本実施の形態では、上記トリム本体２の板
厚および各リブ３の諸寸法（図２参照）を、以下のよう
に設定した。・トリム本体の板厚Ｔ：２.５〜４.０ｍｍ・リブの根元の厚さａ：１.２〜１.６ｍｍ・リブの先端の厚さｂ：０.７ｍｍ以上（ただし、根元
の厚さａよりも薄い）・リブの側面の傾斜ｄ：０.５度以上・リブの高さｈ：２０ｍｍ以上

【００１５】これらの諸元を上記のように設定したの
は、以下の理由による。すなわち、トリム本体２の板厚
Ｔについては、Ｔが２.５ｍｍ未満の場合には、リブ寸
法が比較的小さくても「ひけ」の発生を安定して回避す
ることが難しくなり、一方、Ｔが４.０ｍｍを越える
と、材料樹脂の充填・冷却等に時間がかかり成形サイク
ルが大幅に長くなるためである。また、リブ３の根元の
厚さａについては、ａが１.２ｍｍ未満の場合には、リ
ブ部分への材料樹脂のスムースな充填が難しく、特にリ
ブ３の先端側において欠肉が生じ易くなり、一方、ａが
１.６ｍｍを越えると、リブ３の根元部分の体積が大き
くなる結果、冷却時の収縮量も大きくなり、「ひけ」が
生じ易くなるためである。

【００１６】更に、リブ３の先端の厚さｂを上記のよう
に設定したのは、ｂが０.７ｍｍ未満の場合には、リブ
３の先端側における材料樹脂の充填性が悪くなって欠肉
が生じ易くなるからである。尚、リブ３の先端の厚さｂ
は、リブ３の断面形状が逆テーパ状にならないように、
根元の厚さａよりも薄く設定される。また、更に、リブ
３の側面の傾斜ｄについては、ｄを０.５度未満とした
場合には、成形後の製品取り出し時における離型性が悪
くなるからである。

【００１７】また、更に、リブ３の高さｈについては、
ｈが２０ｍｍ未満の場合には、所定の衝撃吸収特性を得
ること、具体的には、以下に詳しく述べるように、前記
の頭部傷害値（ＨＩＣ）を所期の範囲内（８００以下）
とすることが難しいからである。尚、上記リブ３の高さ
ｈについては、ｈが３０ｍｍ程度を越えないことが好ま
しい。これは、リブ３の先端まで支障なく十分に材料樹
脂を充填するには、ｈが３０ｍｍ程度以下であることが
望ましく、また、トリム１を車室内ピラーに装着した場
合に、運転者の十分な視界確保に支障を来すことがない
ようにする観点から、ｈが３０ｍｍ程度を越えないこと
が望ましいからである。

【００１８】上記リブ３の高さｈの設定範囲を求めるた
めに、トリム本体２の板厚Ｔ並びに各リブ３の根元厚さ
ａ及び先端厚さｂを一定（Ｔ＝２.５／３.０ｍｍ，ａ＝
１.２ｍｍ，ｂ＝０.７／０.８ｍｍ）に保った上で、リ
ブ３の高さｈを変えて衝撃吸収特性としてのＨＩＣを測
定する試験を行った。この試験は、上述のように、所定
の機械的特性を有するポリプロピレン（ＰＰ）樹脂（後
述する表３における実施例１に該当）を用いて、例えば
射出成形法によってトリム本体２とその裏面側のリブ群
３（図１で示すように、相互に連結された多数の矩形状
をなすもの）とが一体成形されたピラートリム１を、サ
ンプルに用いて行われたものである。尚、上記ＨＩＣの
測定は、頭部に加速度センサ（所謂Ｇセンサ）を設けた
ダミー人形を用いて行われる。このダミー人形の頭部を
車室内の構造物（本実施の形態では、上記トリム１で覆
われたピラー）に所定速度で衝突させ、このときのＧセ
ンサの検出値に基づいてＨＩＣを算出した。

【００１９】上記試験の結果を表１に示す。この試験結
果から分かるように、リブ３の高さｈが上述のように２
０ｍｍ以上であれば、トリム本体２の板厚Ｔ並びに各リ
ブ３の根元厚さａ及び先端厚さｂが上記条件の場合に、
ＨＩＣが所期の値（８００）以下になることが分かっ
た。

【００２０】

【表１】

【００２１】次に、リブ３の配列構造がＨＩＣに及ぼす
影響について調べる試験を行った。この試験では、リブ
群が平面視で相互に連結された多数の多角形状をなすも
の（本発明実施例）として、上記図１に示されたように
矩形状をなすもの１（本発明実施例１），六角形状をな
すもの６（本発明実施例２：図３参照），三方に張り出
し部を有する略星形状をなすもの７（本発明実施例３：
図４参照）と、リブ群が平面視で多角形状をなさないも
の（比較例）として、トリムの幅方向に平行に配設され
たもの８（比較例１：図５参照）及びトリムの長手方向
に波状に延びるもの９の５種類のサンプルについて、Ｈ
ＩＣを測定した。

【００２２】これらサンプルとしては、上述のように、
所定の機械的特性を有するポリプロピレン（ＰＰ）樹脂
（後述する表３における実施例１に該当）を用いて、例
えば射出成形法によってトリム本体２とその裏面側のリ
ブ群３とが一体成形されたピラートリム１を用意した。
また、各サンプルにおけるトリム本体２の板厚および各
リブ３の諸寸法（図２参照）は、以下の通りであった。・トリム本体の板厚Ｔ：３.０ｍｍ・リブの根元の厚さａ：１.０ｍｍ・リブの先端の厚さｂ：０.９ｍｍ・リブの高さｈ：２０ｍｍ

【００２３】本試験において、ＨＩＣの測定は、トリム
表面に垂直に衝撃荷重が作用する場合と、トリム表面に
対して所定の角度をなして（斜めに）衝撃荷重が作用す
る場合とについて行った。この斜めに衝撃荷重が作用す
る場合の角度については、衝撃荷重が垂直に作用する場
合を９０度として、７０度の角度に設定して測定を行っ
た。

【００２４】試験結果は、表２に示す通りであり、リブ
群が平面視で相互に連結された多数の多角形状をなす本
発明の各実施例については、荷重方向の影響を受けない
（荷重が斜めに作用した場合の方が、ＨＩＣはむしろ若
干ではあるが低下している）が、比較例については、斜
めに荷重が作用するとリブの横倒れが生じてＨＩＣが大
幅に上昇し、荷重方向の影響が大きいことが分かった。
すなわち、例えばピラートリムの場合には、車室内にお
いて種々の方向から衝撃荷重が作用することが考えられ
るので、リブ群の配列は、荷重方向の影響を受けない本
発明実施例１,２,３のような構造が良い。

【００２５】

【表２】

【００２６】次に、ピラートリム１の材料を選定するた
めに、種々の合成樹脂材料および同一樹脂材料で機械的
特性の異なるものについて、ＨＩＣおよびトリムの割れ
状況等を調べる試験を行った。本試験においては、合成
樹脂材料としては、ＰＰ（ポリプロピレン）樹脂（本発
明実施例１及び２並びに比較例１及び２），ＰＣ（ポリ
カーボネート）樹脂（比較例３）およびＡＢＳ（アクリ
ロニトリル・ブタジエン・スチレン）樹脂（比較例４）
を用いた。また、機械的特性としては、曲げ弾性率およ
びアイゾット衝撃値を測定し、更に、割れ状況について
は、トリム本体の表面部とリブ部分とに分けて目視観察
により調べた。

【００２７】尚、この試験では、リブの配列構造が、平
面視で相互に連結された多数の六角形状をなす構造のも
の（図３参照）をサンプルに用いて試験を行った。ま
た、各サンプルにおけるトリム本体２の板厚および各リ
ブ３の諸寸法（図２参照）は、以下の通りであった。・トリム本体の板厚Ｔ：２.５ｍｍ・リブの根元の厚さａ：１.２ｍｍ・リブの先端の厚さｂ：１.０ｍｍ・リブの高さｈ：２０ｍｍ

【００２８】試験結果は、表３に示す通りであった。こ
の表３の「割れ状況」の欄において、○印は割れが全く
生じないことを、×印は明確な割れが生じたことを、ま
た、△印は明確ではないが微細な所謂ヘアークラック状
の条痕が認められたことを、それぞれ示している。ま
た、「アイゾット衝撃値」の欄において、ＮＢは試験片
が破断に至らなかったことを示している。なお、アイゾ
ット衝撃値の測定は、ＡＳＴＭＤ−２５６に準拠して
行った。材料の曲げ弾性率が高い（換言すれば剛性が高
い）ほど、一般的には衝撃反発力が大きくなってＨＩＣ
が上昇するのであるが、上記の試験結果より、曲げ弾性
率が１３２００ｋｇ／ｃｍ²以下であれば、ＨＩＣを８
００以下に抑制できることが分かった。また、曲げ弾性
率が低くても耐衝撃性が低い場合には、トリム表面等に
割れが生じて好ましくなく、また、安定した衝撃吸収が
できない。上記の試験結果より、アイゾット衝撃値がＮ
Ｂのものについては、トリム本体の表面部およびリブ部
分の両方共に割れの発生は認められず、良好な結果が得
られることが分かった。

【００２９】以上より、材料について以下の条件を満た
すものについては、ＨＩＣ及び割れ状況の両方につい
て、良好な結果が得られることが分かった。・材料：ＰＰ樹脂・曲げ弾性率：１２５００ｋｇ／ｃｍ²以下・アイゾット衝撃値：ＮＢ尚、上記ＰＰ樹脂は、曲げ弾性率の低くて且つ耐衝撃性
が高いものが比較的容易に得られ、また、周知のよう
に、比較的廉価で市販性も高く、安定した材料供給を得
ることが可能である。

【００３０】

【表３】

【００３１】次に、トリム本体の裏面側の単位面積当た
りのリブ群の体積（Ｖ／Ａ値）がＨＩＣに及ぼす影響に
ついて調べる試験を行った。このＶ／Ａ値は、リブ群の
総体積（Ｖ）をトリム本体の裏面側の面積（Ａ）で割っ
た商として得られるものである。試験結果を図７のグラ
フに示す。この試験は、上述のように所定の機械的特性
を有するポリプロピレン（ＰＰ）樹脂（表３における実
施例１に該当）を用いて、例えば射出成形法によってト
リム本体２とその裏面側のリブ群３とが一体成形された
ピラートリム１をサンプルに用いて行われた。

【００３２】また、このグラフの各測定点に対応する各
サンプルにおけるトリム本体２の板厚および各リブ３の
諸寸法（図２参照）並びにリブ３の配列構造は、表４に
示す通りであった。上記図７のグラフから、Ｖ／Ａ値が
１.４８ｍｍ³／ｍｍ²以上であれば、ＨＩＣは所期の値
（８００）以下となることが分かった。

【００３３】

【表４】

【００３４】尚、本発明は、以上の実施態様に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、
種々の改良あるいは設計上の変更が可能であることは言
うまでもない。

【００３５】

【発明の効果】本願の第１の発明によれば、トリム本体
の裏面側に該トリム本体と一体的に形成された所定高さ
のリブ群を有し、所定の車体強度部材の車室側を覆う自
動車のトリム構造において、上記機械的特性（曲げ弾性
率が１２５００ｋｇ／ｃｍ²以下で、且つ、所定条件で
のアイゾット衝撃試験において破損しない）を備えたポ
リプロピレン樹脂を材料に用いるとともに、リブ群が平
面視で相互に連結された多数の多角形状をなし、また、
トリム本体の厚さを２.５〜４.０ｍｍ、各リブについて
は、その根元の方が先端よりも厚肉で、根元の厚さを
１.２〜１.６ｍｍ，先端の厚さを０.７ｍｍ以上，その
高さを２０ｍｍ以上に設定したので、衝撃吸収性の確保
とトリム表面側の「ひけ」発生の抑制とを両立して達成
することができる。

【００３６】また、本願の第２の発明によれば、基本的
には、上記第１の発明と同様の効果を奏することができ
る。特に、上記トリム本体の裏面側の単位面積当たりの
リブ群の体積（Ｖ／Ａ値）が１.４８ｍｍ³／ｍｍ²以上
であるので、確実に所期の衝撃吸収特性（具体的には、
ＨＩＣが８００以下）を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における実施例１に係る
ピラートリムの斜視図である。

【図２】上記ピラートリムのリブを拡大して縦断面図
である。

【図３】実施例２に係るピラートリムの斜視図であ
る。

【図４】実施例３に係るピラートリムの斜視図であ
る。

【図５】比較例１に係るピラートリムの斜視図であ
る。

【図６】比較例２に係るピラートリムの斜視図であ
る。

【図７】トリムの単位面積当たりのリブ体積と衝撃吸
収特性の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１,６,７…自動車用ピラートリム２…トリム本体３…リブａ…リブの根元の厚さｂ…リブの先端の厚さｈ…リブの高さＴ…トリム本体の厚さ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トリム本体の裏面側に該トリム本体と一
体的に形成された所定高さのリブ群を有し、所定の車体
強度部材の車室側を覆う自動車のトリム構造であって、上記トリムは、曲げ弾性率が１２５００ｋｇ／ｃｍ²以
下で、且つ、所定条件でのアイゾット衝撃試験において
破損しないポリプロピレン樹脂を材料として成形され、
上記リブ群は、平面視で相互に連結された多数の多角形
状をなしており、上記トリム本体の厚さが２.５〜４.０
ｍｍに設定されるとともに、各リブは、その根元の方が
先端よりも厚肉で、根元の厚さが１.２〜１.６ｍｍ，先
端の厚さが０.７ｍｍ以上，その高さが２０ｍｍ以上に
設定されていることを特徴とする自動車のトリム構造。
【請求項２】上記トリム本体の裏面側の単位面積当た
りのリブ群の体積が、１.４８ｍｍ³／ｍｍ²以上である
ことを特徴とする請求項１記載の自動車のトリム構造。