説明

エネルギー吸収体および車両用内装部品

【課題】吸収エネルギー量を大幅に増大できる構造からなるエネルギー吸収体を提供する。
【解決手段】車両用内装部品に装着され、前記車両用内装部品と車体パネルの間に配置されるエネルギー吸収体1である。このエネルギー吸収体1は、ベース部10と前記ベース部10の外周に沿って連設された側壁部11とを有し、前記ベース部10と対向する側が開口14された箱体13を備える。また、前記箱体13の内部に設けられ、前記ベース部10から前記開口14の方向に延在する突出部材17を備える。さらに、前記突出部材17の側壁の一部と前記突出部材17の側壁の一部と対向する前記箱体13の側壁部11の一部との間に連設され、前記ベース部10から前記開口14の方向に延在するリブ20とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の衝突時に衝突エネルギーを吸収して乗員を保護するエネルギー吸収体、およびこのエネルギー吸収体を装着した車両用内装部品に関する。
【背景技術】
【0002】
この種のエネルギー吸収体として、たとえば下記特許文献1に開示されるように、車両用内装部品に装着され該車両用内装部品と車体パネルの間に配置されて用いられるものが知られ、乗員室に居室としての快適性を確保できるとともに、衝突の衝撃から乗員を保護できるようになっている。
【0003】
特許文献1に開示されるエネルギー吸収体は、図8に示すように、たとえば四角形の板状のベース部10に、その外周に沿って連設された側壁部11を有する箱体(ベース部10と対向する側に開口14を有する)13をなし、この箱体13の内部にベース部10から開口14の方向に延在するたとえば円筒状の突出部材17を備えて構成されている。エネルギー吸収体1は、たとえばポリプロピレン(PP)樹脂にエチレンプロピレンラバー(EPR)を配合したエラストマー材料からなり、たとえば射出成形によって形成されている。
【0004】
このように構成されるエネルギー吸収体1は、その開口14側を車両のたとえばドアトリム(図2において符号32で示す)に固着して配置させ、ベース部10側の方向からの衝撃により加えられる荷重によって変形され衝撃を吸収できるようになっている。この場合、突出部材17は、衝撃の際の高い反発力を発揮できるように備えられ、これにより、箱体13のサイズあるいは材質の強度を増大させることなく、大きな衝撃に対応できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2010−115941号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、図8に示したエネルギー吸収体1は、衝撃を受けた際に突出部材17が潰れてしまい易くなることが判明した。すなわち、エネルギー吸収体1は衝撃を受けた際に突出部材17にはその軸方向に荷重が加わることになり、この荷重がある値以上となった場合、突出部材17はその変形を戻す力を喪失する程に潰れてしまい、充分な吸収エネルギー量を確保できない不都合が生じることが判明した。
【0007】
図9は、図8に示したエネルギー吸収体1のエネルギー吸収特性を示すグラフを示し、横軸にストローク(mm)を、縦軸に荷重(kN)をとっている。ここで、ストロークおよび荷重は、それぞれ、エネルギー吸収体1の変形量および反力に対応する物理量となっている。図9から明らかとなるように、荷重(反力)は最高で10kN程度しか上がっておらず、それ以上の吸収エネルギー量を期待できないことが判明する。
【0008】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、吸収エネルギー量を大幅に増大できる構造からなるエネルギー吸収体、および、そのエネルギー吸収体を装着した車両用内装部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明のエネルギー吸収体は、衝撃によって突出部材が潰れてしまうことがないように該突出部材を補強させ、これにより、突出部材の反力を増大させるように構成したものである。
【0010】
本発明は、以下の構成によって把握される。
(1)本発明のエネルギー吸収体は、車両用内装部品に装着され、前記車両用内装部品と車体パネルの間に配置されるエネルギー吸収体であって、
ベース部と前記ベース部の外周に沿って連設された側壁部とを有し、前記ベース部と対向する側が開口された箱体と、前記箱体の内部に設けられ、前記ベース部から前記開口の方向に延在する突出部材と、前記突出部材の側壁の一部と前記突出部材の側壁の一部と対向する前記箱体の側壁部の一部との間に連設され、前記ベース部から前記開口の方向に延在するリブとを備えることを特徴とする。
(2)本発明のエネルギー吸収体は、(1)の構成を前提に、前記リブは複数個設けられていることを特徴とする。
(3)本発明のエネルギー吸収体は、(2)の構成を前提に、前記リブは2個設けられ、これらリブは前記突出部材の中心軸を含む平面内に位置づけられて配置されていることを特徴とする。
(4)本発明のエネルギー吸収体は、(2)の構成を前提に、前記リブは4個設けられ、これらリブのうち2個は前記突出部材の中心軸を含む第1平面内に位置づけられて配置され、残りの2個は前記突出部材の中心軸を含む第2平面内に位置づけられて配置され、前記第1平面と前記第2平面は直交していることを特徴とする。
(5)本発明のエネルギー吸収体は、(1)の構成を前提に、前記ベース部は多角形からなり、前記側壁部は前記多角形の各辺に対応した複数の面を有し、
前記多角形の角部に位置する前記箱体のコーナ部は、前記ベース部と前記側壁部の互いに隣接する2つの面が面取りされていることを特徴とする。
(6)本発明のエネルギー吸収体は、(1)の構成を前提に、前記突出部材は筒状からなることを特徴とする。
(7)本発明の車両用内装部品は、車両パネルの側面に装着される車両用内装部品であって、前記車両パネルに対向する面に、(1)ないし(6)のいずれかに記載のエネルギー吸収体が取り付けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
このように構成されたエネルギー吸収体、およびこのエネルギー吸収体を備える車両用内装部品によれば、吸収エネルギー量を大幅に増大できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明のエネルギー吸収体の実施態様1の構成を示す模式図である。
【図2】本発明のエネルギー吸収体を車体に取り付ける場合の一例を示した模式図である。
【図3】図1のIII−III線における断面を示した図である。
【図4】本発明のエネルギー吸収体のエネルギー吸収特性(実施態様1、実施態様2)を従来のエネルギー吸収体のエネルギー吸収特性とともに示したグラフである。
【図5】本発明のエネルギー吸収体の実施態様2の構成を示す模式図である。
【図6】本発明のエネルギー吸収体の実施態様3の構成を示す模式図である。
【図7】本発明のエネルギー吸収体の実施態様4の構成を示す模式図である。
【図8】従来のエネルギー吸収体の例を示す模式図である。
【図9】従来のエネルギー吸収体のエネルギー吸収特性を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、実施形態)について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
【0014】
図2は、本発明のエネルギー吸収体1を車両に装備させている状態を示した図である。まず、車両の車体パネル30があり、この車体パネル30の乗員室側の内面にドアトリム(内装部品)31が装着されるようになっている。そして、ドアトリム31の車体パネル30に対向する側面の一部にエネルギー吸収体1が取り付けられている。これにより、乗員室の内部は、居室としての快適性を確保できるようになっている。エネルギー吸収体1は、図示しないシートに座った乗員のほぼ腰の部分の高さに取り付けられるようになっている。車両の衝突の際には、該衝撃によって加えられる荷重によってエネルギー吸収体1が変形することにより該衝撃を吸収し、乗員の保護(特に乗員の腰部の保護)が図られるようになっている。
【0015】
図1は、エネルギー吸収体1を模式的に示した斜視図である。このエネルギー吸収体1は、たとえばポリプロピレン(PP)樹脂にエチレンプロピレンラバー(EPR)を配合したエラストマー材料からなり、たとえば射出成形によって形成されている。
【0016】
図1に示すように、エネルギー吸収体1は、まず、たとえば四角形の板状からなるベース部10と、このベース部の外周に沿って互いに連設される板状の側壁部11を有する箱体13となっている。ベース部10および側壁部11は、いずれも、所定の厚さで形成されている。これにより、側壁部11は四角形であるベース部10の各辺に対応した4つの面を有するとともに、ベース部10と対向する面に開口14が設けられて構成されている。ここで、エネルギー吸収体1は、たとえば、開口14側を、図2に示したドアトリム31に固着され、ベース部10は車体パネル30の側に指向されて配置されるようになっている。
【0017】
そして、箱体13の前記ベース部10の各角部に位置するコーナ部15には、このコーナ部15の近傍におけるベース部10と互いに隣接する2つの側壁部11に跨って面取りがなされ、この面取りによって、箱体13の外面から内面へ貫通する孔16が設けられている。このようなコーナ部15の孔16は、エネルギー吸収体1に衝撃による荷重が加えられ、この荷重が所定値を超えると、該孔16を起点として隣接する2つの側壁部11の境界となる稜線部Vが裂けるようになり、これにより荷重が吸収され、衝撃のエネルギーを緩和できる効果を奏するようになっている。
【0018】
また、エネルギー吸収体1の箱体13の内部には、ベース部10から開口14の方向に延在する突出部材17が形成されている。この突出部材17は、ベース部10に固定されたたとえば円形の筒状体をなし、ベース部10には該突出部材17の中空部に連接する孔18が設けられている。この突出部材17は、図1のIII−III線における断面を示す図3に示すように、ベース部10から開口14に向かうにつれ、径(外形および内径)が小さくなるように構成されている。エネルギー吸収体1を射出成形によって形成する場合において、成形完了後に金型(図示せず)からの離型を容易にするためである。このような趣旨から、筒状をなす突出部材17は、ベース部10から開口14に向かうにつれ、その内径を一定とし、外形のみを小さくなるように構成するようにしてもよいことはもちろんである。
【0019】
また、この突出部材17は、図3に示すように、開口17側に延在する先端17aが、該開口14を含む平面に対して手前に距離hだけ離間して位置づけられている。この場合、hは0も含むとし、換言すれば、突出部材の先端は開口を含む平面内に位置づけられていてもよい。このhを所定の値に設定することにより、エネルギー吸収体1のエネルギー吸収特性を変化させることができ、これにより、エネルギー吸収体1の用途(車種あるいは取り付け位置等)に対して好適な特性を有するように設定することができるようになる。
【0020】
このように構成したエネルギー吸収体1は、衝撃により荷重が加えられた際に、側面部11が撓み、さらに突出部材17が変形して衝撃エネルギーを吸収するようになる。このため、エネルギー吸収体1は、突出部材17が形成されていない場合と比較した場合、反力を大幅に向上させることができる効果を奏するようになっている。
【0021】
さらに、図1に示すように、エネルギー吸収体1の箱体13の内部において、突出部材17の側壁の一部とこの突出部材17の側壁の一部と対向する側壁部11の一部との間に連設されたリブ20を備え、このリブ20はベース部10から開口14の方向に延在する板状となっている。リブ20は、この実施態様1の場合、たとえば2個設けられており、これらリブ20は突出部材17の中心軸を含む平面内に位置づけられて配置されている。すなわち、2個のリブ20は図3に示すように突出部材17の中心軸と重なるように一直線に配置されている。これらリブ20は、衝撃によって突出部材17が潰れてしまうことがないように該突出部材17を補強させ、これにより、突出部材17の反力を増大させる効果を奏するようにしたものである。
【0022】
なお、これらリブ20は、エネルギー吸収体1を射出成形で形成する場合、この成形の段階で形成され、リブ20の端辺はベース部10、突出部材17、および側壁部11と接続されて形成されるようになっている。
【0023】
図4は、実施態様1のエネルギー吸収体1のエネルギー吸収特性を示すグラフを示し、図9に対応させて描いている。横軸にストローク(mm)を、縦軸に荷重(kN)をとり、ストロークおよび荷重は、それぞれ、エネルギー吸収体の変形量および反力に対応する物理量となっていることは上述したとおりである。グラフ中、曲線Aは、実施態様1で示したエネルギー吸収体1のエネルギー吸収特性を示している。また、比較のため、図8に示した従来のエネルギー吸収体1のエネルギー吸収特性を曲線Cによって併せ示している。図4から明らかなように、実施態様1のエネルギー吸収体1は、荷重(反力)が最高で14kN程度にまで向上していることが明らかとなる。突出部材17は2個のリブ20によって補強され、14kN程度までの荷重が加えられても突出部材17が潰れてしまうことがないことが明らかとなる。
【0024】
なお、図1に示すエネルギー吸収体1は、側壁部11のベース部10と反対側(開口14側)の端部においてフランジ部25が備えられている。上述したように、エネルギー吸収体1は開口14側において車両のたとえばドアトリム31に固定させるようにしたものであり、前記フランジ部25においてたとえばドアトリム31に固定させる手段を備えて構成されている。なお、このフランジ部25は、図1の場合、箱体13の周囲の一部に形成したものであるが、箱体13の周囲を回り込むようにして全域に形成するようにしてもよいことはもちろんである。
【0025】
以上説明したことから明らかとなるように、本発明によるエネルギー吸収体1、あるいは、このようなエネルギー吸収体1を備えた車両用内装部品によれば、リブ20を設けることによって突出部材17を補強でき、吸収エネルギー量を大幅に増大できるようになる。
【0026】
図5は、本発明のエネルギー吸収体の実施態様2を示す構成図で、図1と対応させて描画した図となっている。
【0027】
図5において、図1の場合と比較して異なる構成は、突出部材17を補強するリブ20が4個設けられていることにある。すなわち、これらリブ20のうち2個は前記突出部材17の中心軸を含む第1平面内に位置づけられて配置され、残りの2個は前記突出部材17の中心軸を含む第2平面内に位置づけられて配置されている。この場合、図5においては、第1平面と第2平面は直交して配置される関係になっている。しかし、第1平面と第2平面は直交して配置される関係となっていなくてもよいことはいうまでもない。リブ20の数を増大させることで、突出部材17を補強でき、これにより突出部材17の反力を増大させることができるからである。
【0028】
図4には、実施態様2のエネルギー吸収体1のエネルギー吸収特性を示す曲線Bをも示している。図4から明らかなように、実施態様2のエネルギー吸収体1は、荷重(反力)が最高で18kN程度にまで向上していることが明らかとなる。突出部材17は4個のリブ20によって補強され、18kN程度までの荷重が加えられても突出部材17が潰れてしまうことがないことが明らかとなる。
【0029】
この実施態様2から明かとなるように、リブ20の数をある範囲内で増大させることによりエネルギー吸収体1の荷重(反力)を増大させることができる。このことは、エネルギー吸収体1の用途(車種あるいは取り付け位置等)に対して好適な特性を有するように、リブ20の数を任意に設定することができる効果を奏する。
【0030】
図6は、本発明のエネルギー吸収体の実施態様3を示す構成図で、図1と対応させて描画した図となっている。
【0031】
図6において、図1と比較して異なる構成は、ベース部10には突出部材17の中空部に連接する孔(図1において、符号18で示す孔)が形成されていない構成となっている点にある。
【0032】
そして、このような構成であっても、突出部材17の側壁の一部とこの突出部材17の側壁の一部と対向する側壁部11の一部との間に連設されたリブ20を有し、このリブ20はベース部10から開口14の方向に延在する板状をなしている。このリブ20は、この実施態様3においては2個設けられたものとなっている。しかし、このリブ20は、実施態様2に示したように構成してもよく、その数は限定されないことは上述したとおりである。
【0033】
このように構成したエネルギー吸収体にあっても、実施態様1に示したエネルギー吸収体と同様の効果を奏するようになる。
【0034】
図7は、本発明のエネルギー吸収体の実施態様4を示す構成図で、図6と対応させて描画した図となっている。
【0035】
図5に示すように、エネルギー吸収体1は、箱体13と、突出部材17およびリブ20とが別体に構成され、突出部材17およびリブ20とが箱体13にたとえば接着されることによってエネルギー吸収体1を構成できるようになっている。突出部材17およびリブ20は一体に形成され、突出部材17のベース部10と当接される側の端面には該ベース部10との接着が信頼性よくなされるための鍔部17Bが形成されている。突出部材17からの延在部として構成されるリブ20の各端辺(箱体13の開口14側の端辺は除く)における端面は、箱体13のベース部10および側壁部11に接着されるようになっている。接着剤としてはたとえばホットメルトタイプのものを使用することができる。なお、各リブ20においてベース部10あるいは側壁部11と当接される側の端辺において該側壁部との接着が信頼性よく行うための工夫(たとえば側壁部11との当接面積を大きくする等)がなされるようにしてもよいことはもちろんである。
【0036】
このように構成されたエネルギー吸収体1は、突出部材17およびリブ20として予め形状等(たとえばリブ20の個数が異なる等)の異なるものを用意しておき、これらを選択して取り付けることにより、箱体13の取り付け位置ごとにエネルギー吸収体1の反力を調整できるという効果を奏するようになる。
【0037】
上述した実施態様では、エネルギー吸収体1のベース部10は四角形状として構成したものである。しかし、これに限定されることはなく、五角形、あるいは六角形等の多角形であってもよいことはもちろんである。この場合、ベース部10に連設して設けられる側壁部11の数はベース部の形状に応じて変化することになる。
【0038】
以上説明したことから明らかになるように、本発明に係るエネルギー吸収体、およびこのエネルギー吸収体を備える車両用内装部品によれば、突出部材の補強がなされることによって、吸収エネルギー量を大幅に増大できるようになる。
【0039】
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【0040】
1……エネルギー吸収体、10……ベース部、11……側壁部、13……箱体、14……開口、15……コーナ部、16……孔、17……突出部材、17a……先端、17B……鍔部、18……孔、20……リブ、25……フランジ部、30……車体パネル、31……ドアトリム(内装部品)。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両用内装部品に装着され、前記車両用内装部品と車体パネルの間に配置されるエネルギー吸収体であって、
ベース部と前記ベース部の外周に沿って連設された側壁部とを有し、前記ベース部と対向する側が開口された箱体と、
前記箱体の内部に設けられ、前記ベース部から前記開口の方向に延在する突出部材と、
前記突出部材の側壁の一部と前記突出部材の側壁の一部と対向する前記箱体の側壁部の一部との間に連設され、前記ベース部から前記開口の方向に延在するリブとを備えることを特徴とするエネルギー吸収体。
【請求項2】
前記リブは2個設けられ、これらリブは前記突出部材の中心軸を含む平面内に位置づけられて配置されていることを特徴とする請求項1に記載のエネルギー吸収体。
【請求項3】
前記ベース部は多角形からなり、前記側壁部は前記多角形の各辺に対応した複数の面を有し、
前記多角形の角部に位置する前記箱体のコーナ部は、このコーナ部の近傍におけるベース部と互いに隣接する2つの側壁部に跨って面取りがなされていることを特徴とする請求項1に記載のエネルギー吸収体。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2012−145159(P2012−145159A)
【公開日】平成24年8月2日(2012.8.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−3324(P2011−3324)
【出願日】平成23年1月11日(2011.1.11)
【出願人】(000124454)河西工業株式会社 (593)
【Fターム(参考)】